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"Einrichtung zur Zielbeleuchtung und Zielmarkierung" Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zum unmittelbaren Richten einer Waffe auf ein
Ziel mit Hilfe eines mit der Schußrichtung der Waffe gekoppelten Lichtstrahles scharfer
Bündelung, wobei ein in der Szene erzeugter Lichtfleck durch ein Sichtgerät beobachtbar
ist.
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Das Richten einer Waffe auf ein Ziel erfolgt üblicherweise in der
Art, daß eine geräteinterne Zielmarke eines mit der Waffe starr verbundenen Zielfernrohres
mit dem Ziel zur Deckung gebracht wird. Da diese Zielfernrohre im allgemeinen nur
bei Tageslicht verwendbar sind, müssen, uni auch bei Nacht schießen zu können, Nachtsichtgeräte
mit auf die Tages-Zielfernrohre justierten Zielmarken vorgesehen sein. Eine solche
Justierung ist jedoch nur bei besonderen Lichtbedingungen, nämlich nur in der Dämmerung
während kurzer Zeit durchführbar, wenn mit dem Tages-Zielfernrohr gerade noch und
mit dem Nachtsichtgerät gerade schon beobachtet werden kann. Daraus ist ersichtlich,
daß
das Zielen und Schießen mit solchen Waffen in der Dunkelheit besonderen Schwierigkeiten
und Unsicherheitsfaktoren ausgesetzt ist, besonders auch deshalb, da die Nachtsichtgeräte
wegen ihrer Verwendung als Rundumsichtgeräte im allgemeinen nicht starr mit dem
Waffenrohr gekoppelt sind und ihre Zielmarken daher häufiger justiert werden müssten,
als es aus dem oben geschilderten Grunde möglich ist.
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Es sind bereits mehrere Vorschläge vorgelegt worden, die sich mit
der Lösung dieses Problems befassen. In diesen Vorschlägen wird als Sichtgerät ein
an sich bekanntes Nachtsichtgerät und als Lichtsender ein an sich bekannter Laserimpulssender
empfohlen, mit dessen Hilfe gleichzeitig in bekannter Weise Entfernungsmessungen
durchgeführt werden können.
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Es ist zwar schon bekannt, beispielsweise zum Zwecke der Trefferermittlung
bei militärischen Manövern, mit den Schußvorrichtungen gekoppelte optische Sender
zu verwenden, mit denen sozusagen ttersatzweisen geschossen wird, und zwar auf mit
fotoelektrischen Sensoren versehene Zielobjekte. Hierbei dient der Laserstrahl jedoch
nicht als Zielmarkierung für das spätere Verschießen scharfer Munition, sondern
direkt als Manövermunition. Ferner ist es bekannt, Laser, insbesondere Impulslaser,
als Entfernungsmesser zu verwenden.
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Schl eßlich ist das sogenannte Gated-Viewing-Prinzip bekannt, mit
dem unter Zuhilfenahme eines Impuls-Lichtsenders, vorzugsweise eines Impulslasers
und eines impulsgesteuerten Lichtempfängers die Beobachtung von Zielen in einem
wählbaren Entfernungsbereich vom Lichtsender bzw. -empfänger ermöglicht wird.
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Dies geschieht dadurch, daß der Lichtempfänger nur dann kurzzeitig
zum Empfang freigegeben wird, wenn der vom Sender ausgesandte und aus einem interessierenden
Zielbereich reflektierte
kurze Lichtimpuls auf den Empfänger trifft.
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Es hat sich nun gezeigt, daß ein Lichtfleck, der mit Hilfe eines Licht
senders auf einem Zielobjekt erzeugt wird, nicht ausreicht, um ein gutes Trefferergebnis
zu erzielen. Der Lichtfleck hat etwa bei einem in 1000 m Entfernung sich befindlichen
Zielobjekt einen Durchmesser von 4 m ~ 4 . Es besteht jedoch die Forderung, daß
die Zielgenauigkeit 0,1 betragen soll.
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Es ist auch schon der Vorschlag gemacht worden, eine Zielmarkierung
zu schaffen, die sowohl den gestellten Forderungen entspricht, als auch ohne erheblichen
technischen Mehraufwand sich an die bisher vorgeschlagenen Einrichtungen anlehnt.
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Als Lösung wurde vorgesehen, daß der Lichtfleck die Form einer Zielmarke
besitzen soll, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Entfernung selbsttätig scharf
einstellbar ist. Zur Scharfeinstellung der Zielmarke auf dem Zielobjekt bzw. in
der Zielebene wurde die Verstellung der Brennweiten der Optiken des Licht senders
und/oder des Licht empfängers in Abhängigkeit der jeweiligen Entfernung vorgeschlagen.
Mit dieser Einrichtung wird zwar eine ausreichend scharfe Markierung des Zielobjektes
gewährleistet, nicht aber eine in der Praxis erforderliche ausreichende Beleuchtung
erzielt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist nun darin zu sehen,
eine Einrichtung zu schaffen, mit der sowohl eine gute Beleuchtung als auch eine
exakte Markierung des Zielobjektes erreicht wird und zugleich einen Ersatz für Beobachtungsgeräte
mit eingespiegeltem Fadenkreuz ist, die die bekannten Nachteile aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen,
einen Scheinwerfer derart optisch auszugestalten, daß die Zielebene einmal diffus
beleuchtet und zum anderen im Zentrum der Ziel ebene eine Zielmarke sichtbar wird.
Die diffuse Beleuchtung des Zielobjektes kann von einer Lichtquelle und die Zielmarke
von einer zweiten Lichtquelle stammen. Eine praktische Ausführungsform kann darin
bestehen, daß beide Lichtquellen über halbdurchlässige Spiegel in das gleiche optische
Abbildungssystem gespiegelt werden. Die Lichtquelle zur Erzeugung der Zielmarke
kann im optischen System so angeordnet sein, daß nur diese in der Ziel ebene scharferscheint.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, beide Lichtquellen so ineinander anzuordnen,
daß nur die Lichtquelle zur Erzeugung der Zielmarke in der Zielebene scharf abgebildet
wird.
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In Weiterbildung der Erfindung kann der Scheinwerfer optisch so ausgebildet
sein, daß die Strahlen nahe der optischen Achse zum Zwecke der Zielmarkierung in
der Zielebene eine Zielmarke scharf abbilden, während alle anderen Strahlen die
Zielebene diffus beleuchten.
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Weiterhin können auch Spaltblenden so vor der Lichtquelle angeordnet
und ausgebildet sein, daß sie das Ziel markieren und ausreichend beleuchten. Anstelle
von Spaltblenden können auch Lichtquellenanordnungen verwendet werden, die aus Einzellichtquellen
bestehen, und in der Zielebene als sogenannte Siemens-Sterne erscheinen.
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Ein wesentlicher Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist darin
zu sehen, daß Achsenprobleme, wie sie beispielsweise bei der Verwendung von Nachtsichtgeräten
mit auf die Tages-Zielfernrohre justierten Zielmarken auftreten können, vermieden
werden. Auch verdeckt eine Zielmarke nicht mehr
das Ziel sondern
beleuchtet es zugleich. Schließlich wird die Zielmarkierung und -beleuchtung mit
einem Gerät vorgenommen, mit dem die Erzielung einer bestimmten Helligkeit der Zielmarke
gegenüber dem ebenfalls beleuchteten Umfeld möglich ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung schematisch
dargestellt. Die Fig. 1 zeigt eine Einrichtung, die mit Einzelleuchten eine Zielbeleuchtung
und -markierung vornimmt, Fig. 2 eine Einrichtung mit eine Lichtquelle, deren achsnahe
und deren Streustrahlen für die Beleuchtung und Afarkierung eines Zieles verwendet
werden, Fig. 1 eine Einrichtung unter Verwendung von zwei Lichtquellen für die Markierung
und Beleuchtung und Fig. 4 eine Einrichtung unter Verwendung einer Spaltblende bzw.
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einer aus Einzellichtquellen bestehenden Lichtquellenanordnung.
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Gemäß dem Beispiel nach Fig. 1 besteht die Einrichtung zur Zielbeleuchtung
aus einem mit Einzelleuchten neben- und übereinander dicht besetzten Tableau 1,
das über eine Optik abgebildet, in der Zielebene einen Lichtfleck erzeugt. Vor diesem
Tableau befindet sich eine aus Einzelleuchten hergestellte Lampenanordnung 2, die
die Form eines Zielkreuzes besitzt und in der Zielebene eine Zielmarke erscheinen
läßt. Die Lampenanordnung 2 kann auch in der Ebene des Tableaus 1 liegen.
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Gemäß Fig. 2 werden für die Zielbeleuchtung und die Zielmarkierung
je eine Lichtquelle 3 und 4 benutzt, die so angeordnet sind, daß sie mittels einer
Strahlungsumlenkung dieselbe Optik ausleuchten. Im Strahlungsverlauf der Lichtquelle
3 befindet sich ein Umlenkspiegel 5, der für diese Strahlung teildurchlässig ist.
Die Strahlung der Lichtquelle 3
wird über den Umlenkspiegel 5 einem
optischen Abbildungssystem 6 zugeführt, das in der Zielebene ein größeres Feld für
die optimale Nachtsichtleistung erhält. Die Strahlung der Lichtquelle 4 wird mit
Hilfe des Spiegels 5 zum Teil umgelenkt und erzeugt über das Abbildungssystem 6
eine zum optimalen Richten heller beleuchtete kleine Fläche als die Zielbeleuchtung.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nur eine Lichtquelle 7 vorgesehen,
deren Strahlung in unterschiedlichen optischen Abbildungssystemen ausgewertet wird.
Die achsnahen Strahlen 8 der Lichtquelle 7 treten durch ein erstes Abbildungssystem
9, zum Beispiel eine mittlere Öffnung 10 unbeeinflußt hindurch und gelangen zu einem
zweiten optischen Abbildungssystem 11, das für eine scharfe Abbildung der Lichtquelle
7 in der Zielebene sorgt. Die achsferne Strahlung 12 der Lichtquelle 7 wird dagegen
von dem Abbildungssystem 9 erfaßt und in der Zielebene diffus abgebildet. Neben
einer scharfen Zielmarke liefert diese Einrichtung nach der Erfindung eine für die
Erkennung des Zieles ausreichende allgemeine Beleuchtung.
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Es besteht ferner die Möglichkeit, vor die Lichtquelle 13 nach Fig.
4 eine Spaltblende 14 zu setzen, deren Lichtdurchtrittsöffnungen 15 beispielsweise
die Form eines Sternes aufweisen. Anstelle einer getrennten Lichtquelle 13 und einer
Spaltblende 14 können die Einzellichtquellen bereits in Form eines Sternes entsprechend
den Lichtdurchtrittsöffnungen 15 der Spaltblende 14 die in der Zielebene 16 mit
Hilfe einer abbildenden Optik 17 sowohl eine scharfe Zielmarke als auch eine ausreichende
Zielbeleuchtung schaffen. Anstelle eines Sternes können die Lichtdurchtrittsöffnungen
bzw. die Einzellichtquellen jede mögliche Konfiguration
aufweisen,
sofern dafür gesorgt ist, daß auf dem Zielobjekt sowohl eine zum Zielen geeignete
Markierung als auch eine ausreichende Beleuchtung erscheint.
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Die Einrichtung nach der Erfindung kann auch so beschaffen sein, daß
sie zeitlich nacheinander zunächst die Zielebene diffus beleuchtet und dann scharf
markiert.
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Weiterhin ist es möglich, als Lichtquelle Dauerlicht zu verwenden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Zielebene mit Pulslicht zu beaufschlagen.
Als Pulslichtquelle können vorzugsweise Laser dienen. Auch die Kombination beider
Lichtquellen so, daß die eine Lichtquelle mit Dauerlicht arbeitet und die andere
Lichtquelle in der Zielebene als Pulslicht erscheint, ist denkbar.
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Schließlich ist die Anwendung des Gegenstandes nach der Erfindung
im Gated-Viewing-System möglich.