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Patent Searching and Data


Title:
REFLECTOR SIGHT FOR A PORTABLE FIREARM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/259687
Kind Code:
A1
Abstract:
A reflector sight (2) for a portable firearm has an optical system for generating a natural image of a target region, a display (4) for reproducing an electronic image of the target region created by an electronic image creation unit and a beam splitter cube (6) for overlaying the natural image with the electronic image of the target region reproduced by the display (4). According to the invention, the display (4) is arranged on a first flat face (10) of beam splitter cube (6), to which flat face a correction lens is connected (12) the face (14) of which facing the display is convex, wherein a mirror lens element (18) is connected to a second flat face (16) of the beam splitter cube, the mirrored face (20) of which mirror lens element facing away from the beam splitter cube (6) is convex and aspherical and wherein the beam splitter cube (6), the correction lens (12) and the mirror lens element (18) form a correction block that consists of silica glass and/or.

Inventors:
PFAB WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/065920
Publication Date:
December 30, 2021
Filing Date:
June 14, 2021
Export Citation:
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Assignee:
VHF ELEKTRONIK GMBH (DE)
International Classes:
G02B17/08; F41G1/30; G02B23/10; G02B23/12
Domestic Patent References:
WO2019007973A12019-01-10
Foreign References:
CA3068772A12019-01-10
JP2020514828A2020-05-21
US20150377587A12015-12-31
US20160131454A12016-05-12
EP0658788B12001-12-12
EP2601475B12018-10-03
EP1920287B12012-11-21
EP2172003B12016-12-21
Attorney, Agent or Firm:
WAGNER, Carsten (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Reflexvisier (2) für eine Handfeuerwaffe, mit einem optischen System zur Erzeugung eines natürli chen Bildes eines Zielbereiches, mit einem Display (4) zur Wiedergabe eines von einer elektronischen Bilderzeugungseinrichtung erzeugten elekt ronischen Bildes des Zielbereiches und mit einem Strahlteilerwürfei (6) zur Überlagerung des na türlichen Bildes mit dem von dem Display (4) wiedergege benen elektronischen Bild des Zielbereiches, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (4) an einer ersten Planfläche (10) des Strahlteilerwürfeis (6) angeordnet ist, mit der eine Kor rektionslinse (12) verbunden ist, deren dem Display zuge wandte Fläche (14) konvex geformt ist, dass mit einer zweiten Planfläche (16) des Strahlteiler- würfels ein Spiegellinsenelement (18) verbunden ist, des sen dem Strahlteilerwürfei (6) abgewandte verspiegelte Fläche (20) konvex und asphärisch geformt ist und dass der Strahlteilerwürfei (6), die Korrektionslinse (12) und das Spiegellinsenelement (18) einen Korrektions block bilden, der aus Quarzglas und/oder Kunststoff be steht.

2. Reflexvisier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Korrektionslinse (12) und das Spiegellinse nelement (18) jeweils durch eine plankonvexe Linse gebil det sind, deren Planfläche mit der zugeordneten Fläche (10 bzw. 16) des Strahlteilerwürfeis (6) verbunden ist.

3. Reflexvisier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Korrektionslinse (12) und das Spiegellinse nelement (18) einstückig mit dem Strahlteilerwürfel (6) ausgebildet sind. 4. Reflexvisier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Spiegellinsenelement (18) aus einer Spiegellinse gefertigt ist, die derart bearbeitet ist, dass der Querschnitt der dem Strahlteilerwürfei (6) zuge wandten Fläche des Spiegellinsenelements (18) dem Quer schnitt der zweiten Planfläche (16) entspricht.

5. Reflexvisier nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (4) zur Wiedergabe eines Wärmebildes ausgebildet und angeordnet ist, derart, dass durch den Strahlteilerwürfei (6) das natürliche Bild des Zielbereiches mit einem Wärmebild des Zielbereiches überlagert wird.

6. Reflexvisier nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrektionsblock wenigstens ein optisches Element aus Quarzglas und we nigstens ein optisches Element aus Kunststoff aufweist.

7. Reflexvisier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass der Strahlteilerwürfei (6) aus Quarzglas be steht und dass die Korrektionslinse (12) und/oder das Spiegellinsenelement (18). Aus Kunststoff besteht bzw. bestehen. 8. Reflexvisier nach Einspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens ein optisches Bauteil aus Quarzglas mit wenigstens einem optischen Bauteil aus Kunststoff verklebt ist

9. Reflexvisier nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planfläche (10) und die zweite Planfläche (16) durch einander gegen überliegende Planflächen des Strahlteilerwürfeis (6) ge bildet sind.

10. Reflexvisier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planfläche (10) und die zweite Planfläche (16) durch anneinander angren zende Planflächen des Strahlteilerwürfeis (6) gebildet sind und dass das Spiegellinsenelement (18) als teil durchlässiger Spiegel ausgebildet ist.

11. Handfeuerwaffe, mit einem Reflexvisier nach einem der vorhergehenden Ansprüche

Description:
Reflexvisier für eine Handfeuerwaffe

Die Erfindung betrifft ein Reflexvisier der im Ober begriff des Anspruchs 1 genannten Art für eine Handfeuer waffe.

Derartige Reflexvisiere sind allgemein bekannt und zeichnen sich gegenüber Zielfernrohren dadurch aus, dass sie parallaxenfrei sind und der Schütze das Ziel mit bei den Augen erfasst.

Durch EP 0658 788 Bl ist ein Reflexvisier für eine Handfeuerwaffe bekannt, bei dem ein durch ein optisches System des Reflexvisiers erzeugtes natürliches Bild eines Zielbereiches mit einem elektronischen Bild des Zielbe reiches in Form eines Wärmebildes überlagert wird.

Durch EP 2601 475 B2 ist ebenfalls ein Reflexvisier bekannt, bei dem ein durch ein optisches System des Re flexvisiers erzeugtes natürliches Bild des Zielbereiches mit einem Wärmebild überlagert wird. Zur Überlagerung des natürlichen Bildes mit dem Wärmebild ist ein Prisma vor gesehen, wobei mit einer Fläche des Prismas ein Display verbunden ist, das zur Wiedergabe des Wärmebildes dient.

Durch EP 1920 287 Bl ist ein Tag/Nachtsichtgerät bekannt, bei dem eine Umschaltung zwischen unterschiedli chen Betriebsmodi mittels eines drehbar gelagerten Strahlteilers erfolgt.

Durch EP 2172 003 Bl ist eine Kamera bekannt, bei der ein natürliches Bild mit einem Wärmebild überlagert wird. Mittels eines speziellen Verfahrens wird der Ab stand zu einem betrachteten Objekt festgestellt und das Ergebnis für eine Überlagerung der Bilder herangezogen.

Durch WO 2019/007973 Al ist ein Reflexvisier mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, das ein optisches System zur Erzeugung eines natürlichen Bil des eines Zielbereiches, ein Display zur Wiedergabe eines von einer elektronischen Bilderzeugungseinrichtung er zeugten elektronischen Bildes des Zielbereiches und einen Strahlteilerwürfei zur Überlagerung des natürlichen Bil des mit dem von dem Display wiedergegebenen elektroni schen Bild des Zielbereiches aufweist.

In der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Re flexvisier der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, dessen Eigenschaften verbessert sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebe ne Erfindung gelöst.

Die Erfindung sieht vor, dass das Display an einer ersten Planfläche des Strahlteilerwürfeis angeordnet ist, mit der eine Korrektionslinse verbunden ist, deren dem Display zugewandte Planfläche konvex geformt ist, dass mit einer zweiten Planfläche des Strahlteilerwürfeis ein Spiegellinsenelement verbunden ist, dessen dem Strahl teilerwürfel abgewandte verspiegelte Fläche konvex und asphärisch geformt ist und dass der Strahlteilerwürfel, die Korrektionslinse und das Spiegellinsenelement einen Korrektionsblock bilden, der aus Quarzglas und/oder Kunststoff besteht.

Die Erfindung stellt unter Verwendung einer katadi- optrischen optischen Anordnung einen monolithischen oder quasimonolithischen Korrektionsblock bereit. Dadurch wird mit einem Minimum an dioptrischen Flächen eine ausge zeichnete optische Korrektur in einem weiten Sehfeld er reicht, und zwar auch dann, wenn sich die Position der Augen des Schützen relativ zu den Reflexvisier in weiten Grenzen ändert.

In optischer Hinsicht besteht ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Reflexvisiers darin, dass eine hohe bis vollständige Vignettierungsfreiheit ermöglicht ist.

Die Erfindung stellt ein Reflexvisier bereit, das eine ausgezeichnete Bildqualität mit einem geringen Ge wicht kombiniert. Außerdem weist das Reflexvisier in Strahlrichtung des Displays eine geringe Bauhöhe auf und ist damit besonders kompakt.

Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wird im Ergebnis ein Reflexvisier mit besonders vorteilhaften Eigenschaften bereitgestellt

Indem zur optischen Korrektion erfindungsgemäß le diglich zwei dioptrische Flächen verwendet werden, ist der Fertigungsaufwand des erfindungsgemäßen optischen Systems relativ gering gehalten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Korrektionslinse und das Spiegellinsenele- ment jeweils durch eine plankonvexe Linse gebildet sind, deren Planfläche mit der zugeordneten Planfläche des Strahlteilerwürfeis verbunden ist. Diese Ausführungsform hat zusätzlich zur Vereinfachung der Fertigung den beson deren Vorteil, dass die Verbindung der Korrektionslinse und des Spiegellinsenelements mit dem Strahlteilerwürfei über Planflächen erfolgt, sodass bei der Montage eine Verschiebung der optischen Elemente relativ zueinander möglich ist, um dadurch eine optische Justage vorzuneh men, beispielsweise und insbesondere im Hinblick auf die Zentrierung der Korrektionslinse und des Spiegellinsen elements.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Korrektionslinse und das Spiegellin senelement einstückig mit dem Strahlteilerwürfei ausge bildet sind. Sofern der Korrektionsblock aus mehreren op tischen Bauteilen besteht, so können diese Bauteile aus demselben Material bestehen. Es ist erfindungsgemäß je doch auch möglich, Bauteile aus unterschiedlichen Materi alien zu verwenden. Insbesondere ist es möglich, den Kor rektionsblock als Hybridblock auszugestalten, der wenigs tens ein optisches Bauteil aus Quarzglas mit wenigstens einem optischen Bauteil aus Kunststoff kombiniert.

Sofern wenigstens ein optisches Bauteil des erfin dungsgemäßen Reflexvisier aus Kunststoff besteht, kann der Kunststoff beispielsweise ein Polycarbonat sein. Ins besondere kann als Kunststoff auch Zeonex® verwendet wer den.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Spiegellinsenelement aus einer Spie gellinse gefertigt ist, die derart bearbeitet ist, dass der Querschnitt der dem Strahlteilerwürfel zugewandten Fläche des Spiegellinsenelements dem Querschnitt des Strahlteilerwürfeis entspricht. Bei dieser Ausführungs form wird das Spiegellinsenelement ausgehend von einer Spiegellinse gefertigt, indem deren Rand so bearbeitet wird, dass die Querschnitte des Spiegellinsenelements ei nerseits und der zugeordneten Planfläche des Strahl teilerwürfels andererseits in der Kontaktebene zwischen dem Spiegellinsenelement und den Strahlteilerwürfel über einstimmen .

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Display zur Wiedergabe eines Wärme bildes ausgebildet und angeordnet ist, derart, dass durch den Strahlteilerwürfel das natürliche Bild des Zielberei ches mit einem Wärmebild des Zielbereiches überlagert wird. Bei dieser Ausführungsform ist das Reflexvisier als Wärmebild-Reflexvisier ausgebildet.

Grundsätzlich können die optischen Bauelemente des Korrektionsblock aus demselben Material bestehen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass der Korrektionsblock wenigstens ein optisches Element aus Quarzglas und wenigstens ein optisches Ele ment aus Kunststoff aufweist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass der Strahlteilerwürfel aus Quarzglas besteht und dass die Korrektionslinse und/ oder das Spiegellinsenelement aus Kunststoff bestehen bzw. besteht.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein optisches Bauteil aus Quarzglas mit wenigstens einem optischen Bauteil aus Kunststoff verklebt ist. Bei dieser Ausführungsform kön nen die Bauteile beispielsweise durch Präzisionbonden miteinander verbunden werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Planfläche und die zweite Planfläche durch einander gegenüberliegende Planflächen des Strahlteiler- würfels gebildet sind.

Demgegenüber sieht eine weitere vorteilhafte Weiter bildung der Erfindung vor, dass die erste Planfläche und die zweite Planfläche durch aneinander angrenzende Plan flächen des Strahlteilerwürfeis gebildet sind und dass das Spiegellinsenelement als teildurchlässiger Spiegel ausgebildet ist.

Unter einer asphärischen optischen Fläche, bei spielsweise eines Spiegellinsenelements oder einer Kor rektionslinse, wird erfindungsgemäß eine optisch wirksame Fläche verstanden, die wenigstens abschnittsweise oder teilweise nicht sphärisch geformt ist. Im Sinne der Er findung wird beispielsweise und insbesondere auch eine Fresnel-Linse als asphärische Linse verstanden.

Eine erfindungsgemäße Handfeuerwaffe ist im Anspruch 11 angegeben und weist ein erfindungsgemäßes Reflexvisier auf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausfüh rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich nung näher erläutert. Dabei bilden alle in der Zeichnung dargestellten, in der Beschreibung beschriebenen und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich ge nommen sowie in beliebiger technisch sinnvoller Kombina tion miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und de- ren Rückbezügen sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht einen Teil des optischen Systems eines Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen Re flexvisiers in Form eines Wärmebild- Reflexvisiers für eine Handfeuerwaffe im Bereich eines Korrektionblocks,

Fig. 2 eine Schemaskizze zur Verdeutlichung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Re flexvisiers bzw. Korrektionsblocks und

Fig. 3 in gleicher Darstellung wie Fig. 2 eine

Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2.

Der grundsätzliche Aufbau eines Wärmebild- Reflexvisiers ist allgemein bekannt, beispielsweise durch EP 0658 788 Bl, und wird daher hier nicht näher erläu tert.

Das erfindungsgemäße Reflexvisier 2 weist ein opti sches System zum Erzeugen eines natürlichen Bildes eines Zielbereiches auf. Der entsprechende Aufbau eines solchen optischen Systems ist dem Fachmann allgemein bekannt und wird daher hier nur insoweit näher erläutert, wie es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Das Reflexvisier 2 weist ein Display 4 zur Wiederga be eines von einer elektronischen Bilderzeugungseinrich tung erzeugten elektronischen Bildes des Zielbereiches auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Wärme bildkamera gebildet ist, sodass das Display 4 zur Wieder gabe eines Wärmebildes des Zielbereiches ausgebildet ist. Aufbau und Funktionsweise einer entsprechenden Wärmebild kamera sind dem Fachmann allgemein bekannt und werden da her hier nicht näher erläutert.

Das Reflexvisier 2 weist ferner einen Strahlteiler- würfel 6 zur Überlagerung des natürlichen Bildes mit dem von den Display 4 wiedergegebenen Wärmebild auf.

Das Display 4 ist einer ersten Planfläche 10 des Strahlteilerwürfeis 6 zugeordnet und an dieser angeord net.

Die optische Achse des optischen Systems des Re flexvisiers 2 ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet. Es ist ersichtlich, dass über den Strahl teilerwürfel 6 das von den Display 4 wiedergegebene Wär mebild in das natürliche Bild eingeblendet wird.

Die Austrittspupille ist in Fig. 1 mit „AP" bezeich net.

Mit der ersten Planfläche 10 des Strahlteilerwürfeis 6 ist eine Korrektionslinse 12 verbunden, deren dem Dis play 4 zugewandte Fläche 14 konvex ausgebildet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist mit einer der ersten Planfläche 10 gegenüberliegenden zweiten Planflä che 16 des Strahlteilerwürfeis 6 ein Spiegellinsenelement 18 verbunden, dessen dem Strahlteilerwürfei 6 abgewandte verspiegelte Fläche 20 konvex und asphärisch geformt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Korrektionslinse 14 und das Spiegellinsenelement 18 als plankonvexe Linsen ausgebildet, die jeweils mit ihrer Planfläche mit der zugeordneten ersten Planfläche 10 bzw. zweiten Planfläche 16 des Strahlteilerwürfeis 6 verklebt sind. Bei der Montage der Korrektionslinse 14 und des Spiegellinsenelements 18 besteht die Möglichkeit, die Korrektionslinse 14 bzw. der Spiegellinsenelement 18 auf der zugeordneten Planfläche 10 bzw. 16 zu verschieben, um auf diese Weise vor dem Verkleben eine optische Justie rung des durch den Strahlteilerwürfel 6, die Korrektions linse 14 und das Spiegellinsenelement 18 gebildeten Kor rektionblocks vorzunehmen.

Das Spiegellinsenelement 18 ist aus einer Spiegel linse gefertigt, die derart bearbeitet ist, dass der Querschnitt der der zweiten Planfläche 16 des Strahl teilerwürfels 6 zugewandten Fläche des Spiegellinsenele ments 18 dem Querschnitt der zweiten Planfläche 16 ent spricht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen der Strahlteilerwürfel 6, die Korrektionslinse 14 und das Spiegellinsenelement 18 aus demselben Material, nämlich aus Quarzglas (Fused Silica).

Bei Betrieb des Reflexvisiers 2 wird das von der Wärmebildkamera aufgenommene und von dem Display 4 wie dergegebenen Wärmebild in das von dem optischen System des Reflexvisiers 2 aufgenommene natürliche Bild einge blendet, sodass das Anvisieren eines Zieles mit einer mit den Reflexvisier 2 ausgestatteten Handfeuerwaffe auch un ter schlechten Lichtverhältnissen erleichtert ist. Das erfindungsgemäße Reflexvisier ist relativ ein fach im Aufbau, kompakt und bietet bei geringem Gewicht mit einem Minimum an dioptrischen Flächen eine ausge zeichnete Bildqualität und stellt damit gegenüber bekann ten Reflexvisieren eine wesentliche Verbesserung dar.

Fig. 2 veranschaulicht in einer Schemaskizze den Strahlengang von einem Objekt 22 über den Korrektions block des Reflexvisiers 2 zu einem Auge 24 eines Benut zers.

Fig. 3 zeigt in gleicher Darstellung sowie Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reflexvisiers 2, das sich von dem ersten Ausführungsbei spiel dadurch unterscheidet, dass das Spiegellinsenele ment 18 an einer an die erste Planfläche 10 angrenzenden, objektseitigen Planfläche 26 angeordnet ist, wobei die verspiegelte Fläche 20 als halbdurchlässiger Spiegel aus gebildet ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die zweite Planfläche also durch die Planfläche 26 gebildet.

Hinsichtlich des Optikdesigns und der Eigenschaften des Reflexvisiers 2 ergeben sich erfindungsgemäß die gleichen Vorteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbeispiele können die Korrektionslinse 12 und/oder das Spiegellinse nelement 18 zur Bildung des Korrektionsblocks einstückig mit dem Strahlteilerwürfei 6 ausgebildet sein. Es ist auch möglich, zur Bildung des Korrektionsblocks wenigs tens ein optisches Bauteil aus Glas mit wenigstens einem optischen Bauteil aus Kunststoff zu kombinieren.