DE1132742B

DE1132742B - Zielfernrohr

Info

Publication number: DE1132742B
Application number: DEH37914A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Hopp
Original assignee: GERHARD HOPP DR ING
Current assignee: GERHARD HOPP DR ING
Priority date: 1959-11-17
Filing date: 1959-11-17
Publication date: 1962-07-05
Also published as: CH386721A; GB960383A

Description

Zielfernrohr Die Erfindung betrifft ein Zielfernrohr zur Beobachtung leuchtender Raketen, bei dem Sucher- und Zielbild durch ein einziges Okular beobachtbar sind, wobei die beiden Bilder in voller Apertur unter Dekkung ihrer Bildzentren einander überlagert sind.
Es sind Fernrohrsysteme bekanntgeworden, welche aus einem stark vergrößerndem Fernrohr und aus einem Sucher bestehen. Bei einer Gattung dieser Fernrohre können das Sucherbild und das Zielbild z. B. durch Wegklappen eines Spiegels wahlweise abwechselnd betrachtet werden, während bei einer anderen Gattung auch eine gleichzeitige Betrachtung der beiden Bilder möglich ist. Für den Abschuß von gelenkten Raketen eignet sich jedoch weder die eine noch die andere Gattung. In dem zuerst erwähnten Fall kann es leicht vorkommen, daß bei der Umschaltung von Sucherbild auf Zielbild die Rakete verlorengeht, so daß eine weitere Steuerung derselben nicht mehr möglich ist. Bei der zweiten Gattung tritt jedoch zwangläufig ein toter Bereich auf, in welchem die Rakete verschwindet, wenn sie in die Nähe des Zieles gelangt. Wird also aus dem Sucherbild ein Bereich ausgespart, in welchem ein Teil derselben in vergrößertem Maßstab betrachtet werden kann, so kann eben wegen dieser Vergrößerung nie der gesamte ausgesparte Bereich des Sucherbildes in Vergrößerung dargestellt werden. Gelangt also die Rakete an die Grenzfläche zwischen dem Sucherbild und dem vergrößerten Bild, so verschwindet sie überhaupt. Sie wäre erst wieder sichtbar, wenn sie mit dem vergrößerten Ziel in Dekkung kommen würde. Da die Rakete zwischendurch jedoch keiner Steuerung unterliegt, kann sie auch nie ins Ziel gelangen.
Es ist weiterhin bekannt, Bildüberlagerungen durchzuführen, z. B. ein Fadenkreuz in ein Bild einzuspiegeln oder Objekte, die den gleichen Höhenwinkel haben und dabei einen unveränderlichen Azimutwinkel einschließen, gleichzeitig so darzubieten, daß ihre Bilder zusammenfallen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt sich nun, daß bei entsprechender Intensitätsstärke von Sucher-und Zielbild sich die Beobachtung leuchtender Raketen in vorteilhafter Weise durchführen läßt.
Gemäß der Erfindung wird dementsprechend das Sucherbild durch an sich bekannte Mittel wesentlich intensitätsschwächer als das Zielbild gehalten.
Eine solche Anordnung bringt insbesondere den Vorteil, daß damit größere Bildwinkel als mit bekannten Anordnungen erfaßbar sind. Im Bedarfsfall ist es somit auch möglich, einen größeren Unterschied in den Vergrößerungen der beiden Bilder als durch die bekannten Vorrichtungen zu erzielen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist dem Sucherbild ein Weitwinkelobjektiv mit einer Vergrößerung von 1:1 und einem Bildwinkel von 60 bis 90° zugeordnet, während das dem Zielbild zugeordnete Objektiv eine Vergrößerung von etwa 1: 8 bis 1: 10 hat. Zur überlagerung des Sucherbildes mit dem Zielbild kann eine bewegliche, vorzugsweise drehbare Glasscheibe dienen, deren Spiegel- und Durchlaßvermögen stufenweise oder kontinuierlich von einem Flächenabschnitt zum anderen zunimmt oder abnimmt. Dem Weitwinkelobjektiv kann ein Filter vor- oder nachgeschaltet sein.
Weiterhin kann jedem der Objektive ein beweglich angeordnetes Filter oder eine Graukeilscheibe zugeordnet sein, welche so miteinander gekoppelt sind, daß einer stufenweisen oder kontinuierlichen Aufhellung des Zielbildes eine Abdunkelung des Sucherbildes entspricht und umgekehrt. Zu diesem Zweck kann auch eine Filterscheibe drehbar zwischen den beiden Objektiven angeordnet werden, deren beide Hälften stufenweise oder kontinuierlich geschwärzt sind, und zwar die eine Hälfte im Uhrzeigersinn mit zunehmender Schwärzung und die andere Hälfte mit abnehmender Schwärzung.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält nur der dem Zielbild zugeordnete Strahlengang eine Bildwandlerröhre, so daß das Sucherbild intensitätsschwächer ist.
In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 bis 4 schematisch den Abschuß einer gelenkten Rakete auf einen Panzer, wie der Schütze im zeitlichen Ablauf diesen Vorgang in einem Zielfernrohr gemäß der Erfindung sieht, Fig. 5 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform eines Zielfernrohres gemäß der Erfindung, Fig. 6 einen Schnitt einer zweiten Ausführungsform eines Zielfernrohres gemäß der Erfindung.
Aus den Fig. 1 bis 4 ist das der Erfindung zugrunde liegende überlagerungsprinzip eines Sucherbildes mit einem Zielbild ersichtlich, wobei sich das Vergrößerungsverhältnis der beiden Bilder wie etwa 1:10 verhält. Es sei angenommen, daß das Fernrohr auf ein Panzerrudel, bestehend aus drei Panzern 1, 2 und 3. gerichtet ist. Die Panzer 1 und 3 sind im Sucherbild in verhältnismäßig kleinem Maßstab ersichtlich, während der Panzer 2 in das Zielbild fällt. Das Sucherbild ist dabei intensitätsschwächer, so daß die Panzer l und 3 gerade noch bemerkt werden, wenn man die volle Aufmerksamkeit auf sie richtet. Stark leuchtende Objekte, wie beispielsweise eine Rakete, sind jedoch auch im Sucherbild gut sichtbar. Durch die Abschwächung des Sucherbildes wird auch verhindert, daß das Zielbild durch den leuchtenden Brennsatz der Rakete überstrahlt wird.
Das kleinere Bild des Panzers 2 sei durch einen Zielfleck 4 abgedeckt, welcher sich in dem Strahlengang der dem Sucherbild zugeordneten Weitwinkeloptik befindet. Es sei angenommen, daß der Schütze gerade eine Rakete abgeschossen hat, welche sich rechts von seinem Aufstellungspunkt befindet. Der Schütze sieht den leuchtenden Brennsatz der Rakete, da diese noch verhältnismäßig nahe ist, relativ groß im Sucherbild. Das Bild der Rakete kurz nach dem Abschuß ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 5 a bezeichnet. Der Schütze lenkt nun die Rakete in Richtung auf den Zielfleck 4 und damit auf das aufgefaßte Ziel, nämlich auf den Panzer 2.
Die Rakete soll nun, wie dies häufig vorkommt, etwas über das Ziel hinausgekommen sein. Der Schütze sieht sie beispielsweise zwei Sekunden später links von dem Panzer 2 - infolge der größeren Entfernung nunmehr etwas kleiner als in Fig. 1. Gemäß Fig. 3 ist es dem Schützen nun gelungen, die Rakete an den Zielfleck 4 heranzubringen. Die Rakete ist im Sucherbild mit 5 c bezeichnet. Sie erscheint jedoch, da sie bereits in den Zielfleck 4 eintaucht, ebenfalls im Zielbild, wo sie mit 5 d bezeichnet ist. Der Schütze lenkt nun die Rakete ins Ziel, wobei er lediglich noch mit dem Zielbild arbeitet. In Fig. 4 ist die Rakete kurz vor dem Auftreffen auf den Panzer 2 dargestellt. Der leuchtende Brennsatz der Rakete ist im Zielbild mit 5 e bezeichnet. Im Sucherbild ist die Rakete nicht mehr sichtbar, da sie vollständig durch den Zielfleck 4 abgedeckt ist.
Es ist also auf die angegebene Art und Weise möglich, eine Rakete ständig von dem Abschuß bis zum Auftreffen auf das Ziel ohne jede Verstellung des Fernrohres zu verfolgen. Besonders vorteilhaft ist, daß die Umgebung durch die Weitwinkeloptik ständig mitkontrolliert werden kann, d. h., der Schütze kann sofort bemerken, wenn beispielsweise einer der Panzer 1 oder 3 ihn anzugreifen versucht. Weiterhin ist wesentlich, daß das Gefühl für Entfernungen nicht verlorengeht, d. h. der Schütze bemerkt sofort, wenn einer der Panzer 1 oder 3 sich von ihm entfernt oder auf ihn zukommt.
Eine Ausführungsform einer Optik, die nach dem angegebenen Prinzip arbeitet, ist beispielsweise in Fig. 5 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist in einem längeren Fernrohrgehäuse 10 eine Kombination eines stark vergrößernden und daher kleinwinkeligen Fernrohrs mit einem gering vergrößernden und weltwinkeligen Fernrohr mit gemeinsamem Okular untergebracht. Das stark vergrößernde Fernrohr besteht aus einem astronomischen System mit einem Objektiv 16, einer Strichplatte 17 und einem Okular 18. Diesem System ist ein Prismenwürfel 14 vorgelagert, der eine teildurchlässige Grenzfläche 15 enthält. In einer Ausbuchtung 19 des Fernrohrgehäuses 10, welche eine zweite Ausblicksöffnung 21 hat. sitzt ein Dachkant-Pentagonalprisma 20, das mit der teildurchlässigen Grenzfläche 15 die Bildaufrichtung vornimmt. Das Weitwinkelsystem besteht aus einem Objektiv 11, in dessen Bildebene ein Filter 12 angeordnet ist. Das Filter 12 dient dazu, das verkleinerte Bild etwas abzudämpfen, so daß das Ziel immer deutlich erkennbar bleibt und beispielsweise nicht durch den Brennsatz einer Rakete überstrahlt wird. Das Filter 12 kann mit einer Strichplatte, die den Zielfleck 4 oder andere Markierungen enthält, kombiniert oder durch eine solche ersetzt sein. Diese Bildebene wird durch ein Umkehrsystem, bestehend aus einem Linsensystem 13 und dem Objektiv 16 in der Okularbildebene des Okulars 18 abgebildet, so daß in dieser Ebene die Bilder der beiden verschiedenen Fernrohrsysteme gemeinsam betrachtet werden können.
Gemäß der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wurde die Prismenanordnung 14 durch eine teildurchlässige Glasscheibe 22 ersetzt. Die Glasscheibe 22 ist in einem an das Fernrohrgehäuse 10 angesetzten Gehäuse 23 drehbar gelagert. Zum Verdrehen der Glasscheibe 22 dient ein gerändeltes Rad 24. Die Glasscheibe 22 ist nun so ausgebildet, daß ihr Durehlaßvermögen bzw. ihr Spiegelvermögen von einem Flächenabschnitt zum anderen kontinuierlich oder stufenweise zunimmt bzw. abnimmt. Es kann dementsprechend je nach den vorliegenden Verhältnissen ein größerer oder kleinerer Teil des durch die Ausblicksöffnung 21 einfallenden Lichtes in den Strahlengang des Fernrohres eingespiegelt werden. Dementsprechend wird das vergrößerte Bild aufgehellt oder abgedunkelt und umgekehrt das Bild der Weitwinkeloptik abgedunkelt bzw. aufgehellt. Es ist auf diese Weise auch möglich, das eine oder andere der beiden Bilder vollständig auszuschalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zielfernrohr zur Beobachtung leuchtender Raketen, bei dem Sucher- und Zielbild durch ein einziges Okular beobachtbar sind, wobei die beiden Bilder in voller Apertur unter Deckung ihrer Bildzentren einander überlagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Sucherbild durch an sich bekannte Mittel wesentlich intensitätsschwächer als das Zielbild gehalten wird.
2. Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sucherbild ein Weitwinkelobjektiv mit einer Vergrößerung von 1:1 und einem Bildwinkel von 60 bis 90° und dem Zielbild ein Objektiv mit einer Vergrößerung von etwa 1: 8 bis 1:10 zugeordnet sind.
3. Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur irberlagerung des Sucherbildes mit dem Zielbild eine bewegliche, vorzugsweise drehbare Glasscheibe (22) dient, deren Spiegel- und Durchlaßvermögen stufenweise oder kontinuierlich von einem Flächenabschnitt zum anderen zunimmt oder abnimmt.
4. Zielfernrohr nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Weitwinkelobjektiv ein Filter (12, 54, 54a) vor-oder nachgeschaltet ist.
5. Zielfernrohr nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Objektive ein beweglich angeordnetes Filter oder eine Graukeilscheibe zugeordnet ist, welche so miteinander gekoppelt sind, daß einer stufenweisen oder kontinuierlichen Aufhellung des Zielbildes eine Abdunkelung des Sucherbildes entspricht und umgekehrt.
6. Zielfernrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterscheibe (22), deren beide Hälften stufenweise oder kontinuierlich geschwärzt sind - und zwar die eine Hälfte im Uhrzeigersinn mit zunehmender Schwärzung und die andere Hälfte mit abnehmender Schwärzung -, drehbar zwischen den beiden Objektiven angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: König, Die Fernrohre und Entfernungsmesser, Berlin 1937, S. 105 bis 107, 181, Abb. 298; schweizerische Patentschrift Nr. 229 643; deutsche Patentschrift Nr. 304 289; USA.-Patentschriften Nr. 1290 777, 2 374 475, 2 512153, 2527 719.