DE142924C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- M 142924 KLASSE 42 h.

(England).

Bei Zeichenapparaten, Kompaßpfeilvorrichtungen usw. ist die Einrichtung bekannt, zwei an verschiedenen Orten befindliche Gegenstände oder Bilder von Gegenständen durch Vermittlung geeignet angeordneter Spiegelungen und Brechungen derartig zur Deckung zu bringen, daß sie dem beobachtenden Auge in gleicher Richtung und Entfernung erscheinen. Die vorliegende Erfindung bezweckt, derartige Einrichtungen für Visiervorrichtungen von Feuerwaffen nutzbar zu machen und dadurch ein Zielgerät zu schaffen, welches zum Ersatz der gebräuchlichen — aus Visier und Korn bestehenden — Visiervorrichtung bestimmt ist und nicht nur gegenüber dieser, sondern auch gegenüber den bekannten Visierfernrohren eigentümliche Vorzüge besitzt.

Der angestrebte Zweck wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß das Bild einer außerhalb der Visierlinie liegenden Visiermarke durch Spiegelung oder Brechung oder durch Spiegelung und Brechung dem Auge des Zielenden in derselben Richtung und Entfernung dargeboten wird, wie das unter dauernder Erhaltung des Konvergenzgrades der vom Ziele ausgehenden Büschel erzeugte Bild des Zieles.

Unter Visierlinie ist ,hierbei die Verbindung'slinie des Auges mit dem Ziele selbst oder mit einem Bilde des Zieles zu verstehen, welches durch die zwischen Auge und Ziel liegenden optischen Mittel erzeugt wird.

Eine derartige Zielvorrichtung ist in den beiliegenden Zeichnungen genauer dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen . Seitenaufriß, Fig. 2 eine Endansicht, Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie A-A von Fig. 2 und Fig. 4 eine Oberansicht. Die Fig. 5 bis 14 zeigen andere Ausführungsformen.

Bei der Zielvorrichtung ist in dem Rohr b, welches im Folgenden das Visierrohr genannt wird, und welches in einer geeigneten Weise an der Feuerwaffe angebracht ist, eine Glasplatte a, deren Flächen einander parallel sind, in einem Winkel von ungefähr 45 ° zu der Visierlinie χ angeordnet. Rechtwinklig zu. diesem Visierrohr b ist ein zweites Rohr c angeordnet, welches an seinem oberen Ende mit einem undurchsichtigen Diaphragma d versehen ist, in welchem ein durchsichtiges Zeichen e (Fig. 4) angebracht ist, durch welches Lichtstrahlen hindurchtreten können, so daß ein virtuelles Bild dieses Zeichens von der geneigten Glasplatte nach rückwärts reflektiert wird. Das Diaphragma d kann aus einer Glasplatte bestehen, welche mit irgend einem undurchsichtigen Material bedeckt ist, z. B. einem Silberbelag oder einem anderen Metall oder Farbe, wobei das Zeichen e in der Weise ausgeschnitten ist, daß es als helles Zeichen auf dunklem Grunde erscheint, wenn es bei durchfallendem Licht betrachtet wird. Das in Fig. 4 dargestellte Zeichen e besteht aus zwei feinen durchsichtigen Linien, welche recht-

winklig zueinander angeordnet sind, so daß sie ein durchsichtiges Kreuz bilden. Das Zeichen kann aber auch irgend eine andere Form haben, beispielsweise einen Kreis bilden.
Am inneren Ende des Rohres c, welches im Folgenden das Kollimatorrohr genannt wird, ist kurz vor der Stelle, an welcher das Rohr sich mit dem Visierrohr b vereinigt, eine konvexe achromatische Linse / angebracht, welche

ίο die Lichtstrahlen, die von dem Diaphragma d kommen, parallel legt, bevor sie zu der geneigten Glasscheibe gelangen, von deren reflektierenden Flächen sie dann in das Auge des Zielenden reflektiert werden. Zu diesem Zweck muß das Objektiv / in der Weise angeordnet werden, daß sein Hauptbrennpunkt in der Ebene des Diaphragmas d liegt. Das äußere Ende des Kollimatorrohres c muß gestatten, daß, wenn die Zielvorrichtung benutzt wird, das Diaphragma d mit dem transparenten Zeichen e Beleuchtung durch natürliches oder künstliches Licht erhält.

Wenn mit dieser Zielvorrichtung der Zielende durch das Visierrohr b in der Richtung des Pfeiles g (Fig. 3) hindurchsieht, sieht er das anzuvisierende Ziel in nahezu derselben Schärfe, als wenn die Glasscheibe a nicht vorhanden wäre, und durch geeignete Einstellung der Zielvorrichtung kann der Mittelpunkt des virtuellen Bildes des Kreuzes e mit dem Ziel zur Deckung gebracht werden, indem dieses Bild teilweise von den beiden parallelen Flächen der Glasscheibe in das Auge des Zielenden reflektiert wird.

Wenn bei der dargestellten Anordnung die Lichtstrahlen in das Auge des Zielenden fallen, nachdem sie von den parallelen Glasflächen reflektiert sind,, werden sie einander parallel sein, so daß irgend ein Gegenstand, beispielsweise das Kreuz e, welches in der Ebene des Diaphragmas Hegt, unter denselben Bedingungen gesehen wird, als wenn er in einer sehr großen Entfernung wäre, und wenn die beiden Flächen der Glasscheibe vollständig parallel zueinander liegen, werden die beiden Bilder, welche von den beiden Flächen reflektiert werden, einander vollständig decken, so daß sie als ein einziges Bild erscheinen. Es ist eine Tatsache, daß man bei Betrachtung eines Gegenstandes, der von den verschiedenen Spiegelflächen aneinander liegender, paralleler Glasstücke reflektiert wird, auch nicht die geringste' Undeutlichkeit wahrnehmen kann, vorausgesetzt, daß der Gegenstand, dessen Bild beobachtet wird, mehr als 30 oder 40 Fuß von den reflektierenden Flächen entfernt ist. Diese Entfernung ist aber bedeutend geringer, als sie in vorliegendem Falle in Frage kommt, da ja die leuchtenden Strahlen, die von dem Gegenstand kommen, parallel gemacht werden, bevor sie die Reflektionsebenen erreichen, so daß sie betrachtet werden können, als kämen sie von einem sehr entfernten Gegenstand. Bei Benutzung der parallelen Spiegel entsteht in der Tat nicht das geringste Anzeichen einer' Verdopplurig des Visierbildes, selbst wenn das Bild mit einer Binokularlinse von ziemlich starker Vergrößerungskraft betrachtet wird.

Beim Hindurchsehen durch das Visierrohr b wird daher das Ziel unter nahezu den gewöhnlichen Bedingungen gesehen und mit diesem Ziel wird das virtuelle Bild des auf dem Diaphragma rf angeordneten Zeichens zur Deckung gebracht, dessen Leuchtkraft von der relativen Helligkeit des Himmels oder der anderen zur Beleuchtung des Diaphragmas benutzten Lichtquelle im Vergleich mit der Helligkeit des Zieles selbst abhängt.

In manchen Fällen ist es schwierig, mittels der beschriebenen Anordnung ein genügend helles, virtuelles Bild zu erzielen, namentlich wenn der Himmel über der Zielvorrichtung von tiefblauer Farbe ist, während das ' anzuvisierende Ziel sehr hell ist. Für die meisten Fälle wird es deshalb zweckmäßig sein, wie in Fig. 5 dargestellt, mehrere, beispielsweise drei Glasscheiben a mit parallelen Flächen unmittelbar hintereinander anzuordnen. Auf diese Weise wird die Helligkeit des virtuellen Bildes dadurch vergrößert, daß die Reflexbilder von allen sechs Flächen der drei Glasscheiben übereinander fallen.

Bei Benutzung einer einzelnen Glasscheibe kann zur Erreichung desselben Zweckes die Reflexwirkung einer ihrer Flächen in bekann-, ter Weise dadurch vergrößert werden, daß sie mit einer dünnen Metallschicht, beispielsweise Silber oder Bleisulfit, bedeckt wird, welche jedoch so dünn sein muß, daß sie die Durchsichtigkeit des Glases nicht wesentlich beeinträchtigt. Auch können die bekannten Hülfsmittel zur Herstellung gleichmäßiger Beleuchtung Anwendung finden. So kann z. B. an dem vorderen Ende des Visierrohres b eine schwach neutral gefärbte Glasscheibe angebracht werden, durch welche die Helligkeit des anzuvisierenden Zieles herabgemindert wird, um dadurch die Helligkeit des virtuellen Bildes verhältnismäßig zu vergrößern.

Eine andere Ausführungsform der Zielvorrichtung ist in Fig. 6, 7 und 8 dargestellt. Hier ist das Kollimatorrohr c unterhalb des Visierrohres b parallel zu demselben angeordnet, und die Lichtstrahlen werden durch eine geneigte reflektierende Fläche gebrochen, bevor sie durch das Objektiv f auf die parallelen Flächen der Glasscheibe α gelangen. Bei dem dargestellten Beispiel wird die reflektierende Fläche durch die schräge Rückseite eines rechtwinkligen Prismas k aus geeignetem Glase, beispielsweise einem leichten Flintglas,

gebildet. Das rechtwinklige Prisma k kann ebene Flächen haben und mit dem Objektiv / verbunden werden, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt; das Objektiv und das Prisma können aber auch, wie in Fig. 10 und 11 dargestellt, in bekannter Art miteinander verbunden werden, indem die Objektivlinse in eine konkave Höhlung des Prismas eingepaßt wird.

Wie oben erwähnt, kann eine neutral gefärbte Glasscheibe h vor dem Visierrohr b angeordnet werden, indem sie entweder fest damit verbunden wird oder, wie in Fig. 11 dargestellt, in einem drehbaren Rahmen / sitzt. Letzteres ist für manche Fälle vorzuziehen, da die Scheibe alsdann zeitweise außer Tätigkeit gesetzt werden kann, was für gewisse Beleuchtungen von Wert ist. Ferner ist es zuweilen wünschenswert, an dem äußeren oder vorderen Ende des Kollimatorrohres c außerhalb des Diaphragmas d eine drehbare Metallklappe m (Fig. 11) anzuordnen, welche dazu dient, das Rohr c abzuschließen und dadurch das Diaphragma d vor Beschädigungen zu schützen. Diese Klappe m kann auf ihrer Innenseite mit einem Reflektor η aus Silber oder einem anderen geeigneten Material versehen sein, um das Licht des Himmels in das Kollimatorrohr c zu reflektieren und das Zeichen des Diaphragmas d zu beleuchten. Wenn die Zielvorrichtung in einer Kasemattenbatterie verwendet wird oder zwischen den Decken eines Kriegsschiffes, so wird der Schieber m am besten ganz offen gelassen, um dem durch die Schießscharten einfallenden Licht freien Zutritt zu gewähren, während es unter anderen Umständen, beispielsweise für Feldgeschütze, zweckmäßiger ist, den Schieber halb zu öffnen, um so das Licht des Himmels durch das Diaphragma d in das Kollimatorrohr zu werfen.

Unter gewissen Umständen, beispielsweise wenn die Zielvorrichtung nachts benutzt werden soll, ist es zweckmäßig, das Diaphragma in bekannter Weise künstlich zu beleuchten, beispielsweise durch eine kleine elektrische Lampe ο in einem Gehäuse p vor dem Diaphragma d (s. Fig. 10, punktierte Linien), wobei zweckniäßigerweise eine matte Glasscheibe r zwischen die Lampe und das Diaphragma gebracht wird.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung wird das Visierrohr ganz fortgelassen, um den Blick um die Glasscheibe herum oder die Glasscheiben in keiner Weise zu behindern. Das Kollimatorrohr c ist in diesem Falle, wie vorher, mit dem Diaphragma d und dem Objektiv / versehen, während die Vorrichtung zum Reflektieren der Lichtstrahlen aus einem einzigen dicken Glasstück α* von bekannter Form besteht, dessen Rückseite mit einem Silberbelag ί versehen ist. Der Gang der Strahlen ist aus der Figur ersichtlich. Die Strahlen werden von der vorderen geneigten Fläche s¹ des Glasstückes in das Auge des Zielenden reflektiert. Wegen seiner Dicke kann das Glässtück gänzlich ungeschützt bleiben und man erhält ein vollständig freies Gesichtsfeld, welches durch kein oberhalb des Kollimatorrohres liegendes, undurchsichtiges Material behindert wird. Um bei dieser Anordnung ein gutes Resultat zu erzielen, ist es notwendig, das Diaphragma d stark zu beleuchten, da die Lichtstrahlen von der unbelegten Fläche s¹ des Glasstückes nicht total und infolgedessen nur schwach reflektiert werden.

In Fig. 13 ist eine Zielvorrichtung dargestellt, bei welcher die parallelen Glasflächen durch zwei rechtwinklige Prismen u und υ von Crownglas ersetzt sind, welche in der Weise angeordnet sind, daß ihre schrägen Flächen w dicht beieinander liegen, ohne sich aber zu berühren, und in einem Winkel von ungefähr 50⁰ zu der Visierlinie χ angeordnet sind, während ihre vertikalen Flächen y rechtwinklig zur Visierlinie liegen. Die beiden Prismen können nahe an ihren äußeren Rändern durch eine zwischengebrachte Schicht eines geeigneten Klebmaterials zusammengehalten werden. Das Objektivglasprisma k ist, wie aus der Zeichnung zu ersehen, mit dem benachbarten Prisma u aus einem Stück her- , gestellt, kann aber auch für sich hergestellt werden. Im ersteren Fall muß das Glasprisma k, welches dann aus Crownglas besteht, auf seiner hinteren geneigten Fläche versilbert sein, um dieselbe reflektierend zu machen. Bei dieser Anordnung treten die von dem Objektiv kommenden parallelen Strahlen rechtwinklig zu den vertikalen Flächen der kombinierten Prismen k und u ein und treten rechtwinklig zu denselben aus, so daß nur wenig Licht beim Hindurchgehen durch dieses Prismen verloren geht, während bei der Verwendung des Prismas ν eine zweite geneigte, reflektierende Fläche w erhalten wird, welche die Helligkeit des erzielten virtuellen Bildes nahezu verdoppeln wird. Die Prismen u und ν werden den größten Teil des von einem entfernten Ziel kommenden Lichtes durch sie hindurchtreten lassen, während nur ein kleiner Teil dieses Lichtes von der schrägen Fläche w reflektiert wird. Anstatt die geneigten Flächen w in einem Winkel von ungefähr 50⁰ zu der Visierlinie anzuordnen, kann man den Prismen u und ν auch Winkel von 45⁰ geben, so daß die erwähnten Flächen w in einem Winkel von 45⁰ zu der Visierlinie geneigt sind, wenn die beiden Flächen durch einen geeigneten Klebstoff, beispielsweise Kanadabalsam, zusammengekittet sind und eine von ihnen vorher mit einem halbdurchsichtigen, reflektierenden Belag, beispielsweise von Silber, versehen ist.

Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Prisma k¹, welches zweckmäßigerweise aus leichtem Flintglas besteht, in dem Rohr b angeordnet, und die schräge 'Glasscheibe α ist unter demselben in dem Rohr c hinter dem Objektiv f angebracht. Eine von den parallelen Flächen der Glasscheibe α ist zweckmäßigerweise mit einem Silberbelag von solcher Stärke versehen, daß er nicht ganz undurchsichtig ist, sondern gestattet, daß ein Bild des Zeichens des Diaphragmas d durch die durch die Glasscheibe hindurchgehenden parallelen Strahlen gesehen werden kann. Bei dieser Anordnung wird das entfernte Ziel durch Reflektion von der schrägen reflektierenden Fläche des Prismas k¹ und der schrägen reflektierenden Fläche der Glasscheibe α gesehen, während das Zeichen des Diaphragmas d durch die von dem Objektiv / parallel gelegten Strahlen direkt gesehen wird, so daß das Ziel und das Bild gleichzeitig gesehen werden und das Bild nahezu ebenso entfernt gesehen wird, wie das Ziel, und unter denselben optischen Bedingungen betrachtet wird, wie bei den im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen.

Anstatt die von dem Zeichen des Diaphragmas ausgehenden Strahlen durch Brechung mittels einer konvexen Linse, d. h. mittels eines Objektivs, parallel zu legen wie bei den im vorstehenden beschriebenen Einrichtungen, können sie auch durch Reflexion von einer konkaven, reflektierenden Fläche parallel gelegt werden.

Eine derartige Einrichtung ist in Fig. 14a dargestellt. Hier ist ein Prisma d¹ in dem Visierrohr b gegenüber einer Öffnung d* und hinter einem durchsichtigen Glasstück α¹ angeordnet, welches auf seiner Rückseite konkav und auf seiner Vorderseite konvex ist, wobei die Halbmesser der beiden Flächen einander nahezu gleich sind. Das Prisma d¹ ist in dem Hauptbrennpunkt der hinteren konkaven Fläche des Reflektors a¹ angebracht, dessen optische Achse zweckmäßigerweise zu der Achse des Visierrohres geneigt ist. Die Vorderseite d² des Prismas ist mit einer undurchsichtigen Schicht bedeckt, in welcher ein Zeichen, beispielsweise ein feines Kreuz oder ein Kreis, eingeritzt ist, welches, wie im vorstehenden beschrieben, als Visier dient. Dieses Visier wird von hinten durch Licht beleuchtet, welches durch die Öffnung d* einfällt und von der hinteren geneigten Fläche d^z des Prismas reflektiert wird. Die von dem Visier auf die hintere konkave Fläche des Reflektors fallenden divergierenden Lichtstrahlen werden von dem Reflektor als parallele Strahlen nach rückwärts reflektiert. Die Anordnung ist so getroffen, daß das entfernte Ziel direkt durch den konkaven Reflektor gesehen werden und das Bild des Visiers mit ihm zur Deckung gebracht werden kann.

Die öffnung d* kann mit einer matten oder klaren Glasscheibe versehen werden, in welch letzterem Fälle ein Spiegel über der Öffnung · angebracht wird, um Lichtstrahlen hindurchzuschicken.

Zielvorrichtungen der beschriebenen Art können entweder mit unbewaffnetem Auge benutzt werden oder unter Zuhülfenahme von Fernrohren, um das anzuvisierende Ziel besser beobachten zu können. Da die von dem Ziel und von dem virtuellen Bild des Visiers in das Auge tretenden Strahlen praktisch parallel sind, so kann ein Fernrohr dazu benutzt werden, um das Ziel und das dieses deckende Visierbild gleichzeitig zu beobachten.

Die Zielvorrichtung kann an der Feuerwaffe in irgend einer geeigneten Weise so angeordnet werden, daß sie in vertikaler und horizontaler Richtung gedreht werden kann, um den Änderungen in der Schußweite, dem Winddruck und den anderen veränderlichen Bedingungen entsprechend eingestellt zu werden.

Claims (9)

Patent-Ansprüche:

1. Visiervorrichtung für Feuerwaffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild einer außerhalb der Visierlinie liegenden Visiermarke durch Spiegelung oder Brechung oder durch Spiegelung und Brechung dem Auge des Zielenden in derselben Richtung und Entfernung dargeboten wird, wie das unter dauernder Erhaltung des Konvergenzgrades der vom Ziele ausgehenden Büschel erzeugte Bild des Zieles.

2. Visiervorrichtung der unter 1. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche Visier aus einem in einem ^! Diaphragma angebrachten Zeichen besteht, von welchem Lichtstrahlen ausgehen, die parallel gelegt werden und ein virtuelles Bild des Visiers bilden, welches von einer oder mehreren reflektierenden Flächen reflektiert wird, durch welche das entfernte Ziel gleichzeitig betrachtet werden kann.

3. Visiervorrichtung der unter i: angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kollimatorrohr (c) das das Visier ' enthaltende Diaphragma (d) und ein Objektiv (f) angeordnet sind, und daß die von dem Objektiv parallel gelegten Strahlen auf eine oder mehrere parallele Glasflächen (a) treffen, welche schräg zu der Visierlinie angeordnet sind in der Weise, daß das entfernte Ziel durch diese Glasflächen hindurch gesehen werden kann, von welchen Glasflächen das virtuelle Bild des Visiers (e) des Diaphragmas nach rückwärts reflektiert wird.

4· Visiervorrichtung der unter ι. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß das das Diaphragma mit dem Visier (e) und das Objektiv (f) enthaltende Kollimatorrohr (c) rechtwinklig zu einem Visierrohr (b) angeordnet ist, in welchem ein oder mehrere mit parallelen Flächen versehene Glasscheiben (a) in einem Winkel von 45° zu der Achse des Visierrohres επί ο geordnet sind, so daß von dem Objektiv kommende parallele Lichtstrahlen auf die geneigten Flächen der Glasscheiben fallen und von denselben in einer Richtung reflektiert werden, welche parallel zur Achse des Visierrohres liegt (Fig. 1 bis 5).

5. Visiervorrichtung der unter 1. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollimatorrohr (c) horizontal liegt und mit einer schrägen Reflexvorrichtung, z. B.

einem rechtwinkligen Prisma (k), versehen ist, um die von dem Diaphragma kommenden Strahlen abzulenken und auf die reflektierende Fläche oder die reflektierenden Flächen einer oder mehrerer Glasscheiben

(a) zu werfen, welche geneigt zur Visierlinie angeordnet sind (Fig. 6 bis 11).

6. Visiervorrichtung der unter 1. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe oder die Glasscheiben durch ein mit parallelen Flächen versehnes dickes Glasstück (a*) ersetzt sind, welches in schräger Richtung in das Kollimatorrohr hineinreicht, wobei das Visierrohr ganz in Fortfall gekommen ist, so daß das Gesichtsfeld durch den vorspringenden Teil des dicken Glasstückes durch nichts behindert wird (Fig. 12).

7. Visiervorrichtung der unter 1. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß eine schräge Glasplatte (a), welche auf ihrer einen Fläche zum Teil versilbert ist, in dem Kollimatorrohr (c) hinter dem Diaphragma (d) und dem Objektiv ({) angeordnet ist, und daß eine geneigte reflektierende Fläche, welche beispielsweise aus einem rechtwinkligen Prisma (k¹) besteht, außerhalb des Kollimatorrohres (c) in der Weise angeordnet ist, daß das entfernte Ziel durch Reflexion von · der Glasscheibe (a) gesehen werden kann und mit dem direkt sichtbaren Bild des Visiers des Diaphragmas, dessen Lichtstrahlen durch das Objektiv Cf) parallel gelegt sind, zur Deckung gebracht werden kann (Fig. 14).

8. Visiervorrichtung der unter 1. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Diaphragma oder dem Visier ausgehenden Strahlen nicht durch Brechung mittels einer konvexen Linse, sondern durch Reflexion von einer konkaven Fläche parallel gelegt werden.

9. Visiervorrichtung der unter 1. angegebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Diaphragma kommenden Strahlen durch Reflexion von einem konkavkonvexen Glasstück parallel gelegt werden, durch welches das entfernte Ziel gleichzeitig beobachtet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.