Reflektorsyn - Reflector sight

Et udsyn gennem Mark III Free Gun Reflector Sight , der først blev produceret i 1943, brugt på britiske hærvåben, flådegeværer og som pilotsyn og et defensivt kanonsyn på fly. Reticle-billedet i dette syn er produceret af en optisk kollimator, der er sprunget af en stråledeler. Prikken forbliver på målet, selvom seerens hoved bevæges side om side

Et reflektorsyn eller reflekssyn er et optisk syn, der giver brugeren mulighed for at se gennem et delvist reflekterende glaselement og se en belyst fremspring på et sigtepunkt eller et andet billede lagt oven på synsfeltet . Disse seværdigheder arbejder på det enkle optiske princip, at alt, hvad der er i fokus for en linse eller et buet spejl (såsom et oplyst trådkors ) ser ud til at sidde foran seeren i uendelig grad. Reflektorsigter anvender en slags "reflektor", der gør det muligt for seeren at se uendeligt billede og synsfeltet på samme tid, enten ved at hoppe over billedet skabt af linsen fra en skråt glasplade eller ved at bruge et stort set klart buet glas reflektor, der afbilder trådkroppen, mens seeren ser gennem reflektoren. Da trådkroppen er uendeligt, forbliver den på linje med den enhed, som synet er fastgjort til, uanset seerens øjenposition, og fjerner det meste af parallaxen og andre synsfejl, der findes i enkle synsindretninger.

Siden deres opfindelse i 1900 er reflektorsigter kommet til at blive brugt som pistol seværdigheder på forskellige våben. De blev brugt på kampfly i begrænset kapacitet i Første Verdenskrig , meget brugt i Anden Verdenskrig og stadig brugt som basiskomponent i mange typer moderne head-up-skærme . De er blevet brugt i andre typer af (sædvanligvis stor) våben samt, såsom luftværnskanon seværdigheder, anti beholder kanonsigter og enhver anden rolle hvor operatøren skulle engagere hurtigt bevægelige mål over et bredt synsfelt, og selve synet kunne forsynes med tilstrækkelig elektrisk strøm til at fungere. Der var en vis begrænset brug af synet på håndvåben efter Anden Verdenskrig, men det kom til udbredt anvendelse efter slutningen af ​​1970'erne med opfindelsen af ​​det røde punkt-syn , med en rød lysdiode (LED) som reticle, hvilket skabte en pålideligt syn med holdbarhed og ekstrem lang belysningstid.

Reflektorsigter bruges også i civile applikationer såsom seværdigheder på landmålingsudstyr, optisk teleskopretningshjælpemidler og kamerasøgere .

Design

Diagram over tre typer reflektorsigter. Toppen bruger en kollimerende linse (CL) og en stråledeler (B) til at skabe et virtuelt billede ved uendelig (V) af en reticle (R). De nederste to bruger halvforsølvede buede spejle (CM) som kollimeringsoptik

Reflektorsigte fungerer ved at bruge en linse eller et billeddannende buet spejl med et lysende eller reflekterende overlaybillede eller reticle i fokus, hvilket skaber en optisk kollimator, der producerer et virtuelt billede af det reticle. Billedet reflekteres af en eller anden form for vinklet stråledeler eller det delvist forsølvede kollimerende buede spejl i sig selv, så observatøren (ser gennem stråledeleren eller spejlet) vil se billedet i fokus for den kollimerende optik overlejret i synsfeltet i fokus i intervaller op til uendelig . Da den optiske kollimator producerer et reticle-billede, der består af kollimeret lys , lys, der er næsten parallelt, er lyset, der udgør dette billede, teoretisk perfekt parallelt med aksen for enheden eller pistolløbet, det er justeret med, dvs. uden parallaks ved uendelig . Det kollimerede trådkorsbillede kan også ses i enhver øjenposition i det cylindriske volumen af ​​kollimeret lys skabt af synet bag det optiske vindue. Men dette betyder også, at for mål tættere end uendelig kan observation mod kanten af ​​det optiske vindue få reticle til at bevæge sig i forhold til målet, da observatøren ser et parallelt lysbundt ned ved kanten. Øjenbevægelse vinkelret på enhedens optiske akse vil få reticle-billedet til at bevæge sig i nøjagtigt forhold til øjenposition i den cylindriske søjle af lys skabt af kollimeringsoptikken.

En almindelig type (brugt i applikationer som seværdigheder til flypistoler) bruger en kollimerende linse og en stråledeler. Denne type har tendens til at være voluminøs, da den kræver mindst to optiske komponenter, linsen og stråledeleren / glaspladen. Retikulær kollimationsoptik er placeret 90 ° i forhold til den optiske sti, hvilket gør belysning vanskelig, som regel har brug for yderligere elektrisk belysning, kondenserende linser osv. En mere kompakt type erstatter linsen / stråledelningskonfigurationen med et halvt sølvfarvet eller dikroisk buet kollimerende spejl indstillet til en vinkel, der udfører begge opgaver med at fokusere og kombinere billedet af en forskudt reticle. Denne type ses oftest som den røde prik- type, der bruges på håndvåben. Det er også muligt at placere trådkroppen mellem seeren og det buede spejl i spejlets fokus. Selve retiklen er for tæt på øjet til at være i fokus, men det buede spejl præsenterer seeren for et billede af retiklen i uendelig grad. Denne type blev opfundet af den hollandske optiske ingeniør Lieuwe Van Albada i 1932, oprindeligt som kamerasøger, og blev også brugt som gunsight på 2. verdenskrigs bazookaer : US M9 og M9A1 "Bazooka" fremhævede D7161556 foldning " Reflecting Sight Assembly " .

Betragtningsdelen af ​​et reflektorsyn bruger ikke optiske brydningselementer , det er simpelthen et projiceret trådkors, der er sprunget af en stråledeler eller et buet spejl lige ind i brugerens øje. Dette giver det de definerende egenskaber ved ikke at have behov for betydelig erfaring og dygtighed til at bruge, i modsætning til enkle mekaniske seværdigheder såsom jern seværdigheder . Et reflektorsyn har heller ikke synsfelt og øjenlindringsproblemer for seværdigheder baseret på optiske teleskoper : afhængigt af designbegrænsninger er deres synsfelt brugerens blotte øje synsfelt, og deres ikke-fokuserende kollimerede natur betyder, at de ikke ' t har de optiske teleskoper begrænsning af øjenlindring. Reflektorsigte kan kombineres med teleskoper, normalt ved at placere teleskopet direkte bag synet, så det kan se det projicerede trådkors, hvilket skaber et teleskopisk syn, men dette genindfører problemerne med smalt synsfelt og begrænset øjenlindring. Den primære ulempe ved reflektorsyn er, at de har brug for en eller anden måde for at belyse trådkroppen for at fungere. Retikler belyst af omgivende lys er svære at bruge i situationer med svagt lys, og seværdigheder med elektrisk belysning holder op med at fungere helt, hvis systemet svigter.

Historie

1901 diagram over en version af Howard Grubbs kollimerende reflektorsyn designet til at gøre en kompakt version velegnet til skydevåben og små enheder. Omgivelsesbelysning af reticle blev forbedret ved at placere den med forsiden opad og hoppe over et relæspejl og derefter fra et konkavt kollimeringsspejl

Idéen om et reflektorsyn opstod i 1900 med den irske optiske designer og teleskopproducent Howard Grubb i patent nr. 12108. Grubb udtænkte sin " Gun Sight for large and small Ordnance " som et bedre alternativ til det vanskelige at bruge jernsyn, samtidig med at man undgik det teleskopiske syns begrænsede synsfelt, større tilsyneladende målhastighed, parallaksfejl og faren for at holde øje mod øjenstop. I 1901 beskrev de videnskabelige transaktioner fra Royal Dublin Society sin opfindelse som:

Det ville være muligt at opfatte et arrangement, hvorved en fin lysstråle som den fra et søgelys ville blive projiceret fra en pistol i retning af sin akse og således justeret til at svare til ildlinjen, så hvor som helst lys ramt mod en genstand, skuddet ville ramme. Dette arrangement ville naturligvis være lige så umuligt af åbenlyse grunde, men det er instanseret til at vise, at en lysstråle har de nødvendige kvalifikationer til vores formål.

Nu får synet, der er genstand for denne artikel, et lignende resultat ikke ved at projicere et faktisk lyspunkt eller et billede på objektet, men ved at projicere det, der på optisk sprog kaldes et virtuelt billede på det.

Prototype af Grubb-reflektorsynet fastgjort til en riffel

Det blev bemærket kort efter opfindelsen, at synet kunne være et godt alternativ til jern seværdigheder og også havde anvendelser i landmåling og måleudstyr. Reflektorsynet blev først brugt på tyske jagerfly i 1918 og bredt vedtaget på alle slags jager- og bombefly i 1930'erne. Ved Anden Verdenskrig blev reflektorsynet brugt på mange typer våben udover fly, herunder luftvåben, flådegeværer, antitankvåben og mange andre våben, hvor brugeren havde brug for synets enkelhed og hurtige måltilegnelse. . Gennem sin udvikling i 1930'erne og ind i Anden Verdenskrig blev synet også henvist til i nogle applikationer med forkortelsen " reflekssyn ".

Våben seværdigheder

Den tyske faldskærmsjæger ser gennem reflektorsynet af Flakvisier 40 gunsight på en FlaK 38 luftfartspistol (1944), en af ​​de mere sofistikerede seværdigheder på det tidspunkt

Reflektorsigter blev opfundet som et forbedret kanonsyn, og siden deres opfindelse er de blevet tilpasset til mange typer våben. Når det bruges sammen med forskellige typer kanoner, betragtes reflektorsigter som en forbedring i forhold til enkle jernsigter . Jernudsigter tager betydelig erfaring og dygtighed hos brugeren, der skal holde en ordentlig øjenposition og udelukkende fokusere på det forreste syn og holde det centreret på det (ufokuserede) bageste syn, mens det hele holdes centreret på et mål på forskellige afstande, hvilket kræver justering af alle tre fokusplaner for at opnå et hit. Reflektorsynets enkelt, parallaksfrie virtuelle billede, i fokus med målet, fjerner dette sigteproblem og hjælper både fattige, gennemsnitlige og ekspertiske skydespil.

Da det kollimerede billede, der produceres af synet, kun er virkelig parallaksfrit ved uendelig, har synet en fejlcirkel, der er lig med diameteren af ​​kollimeringsoptikken for ethvert mål i en begrænset afstand. Afhængigt af øjenpositionen bag synet og målets nærhed medfører dette en vis sigtefejl. For større mål på afstand (i betragtning af synets ikke forstørrende, hurtige målopkøb) betragtes denne sigtefejl som triviel. På håndvåben, der er rettet mod tætte mål, kompenseres dette for ved at holde trådkroppen midt i det optiske vindue (ser nedad på den optiske akse ). Nogle producenter af håndvåben gør også modeller med den optiske kollimator indstillet på en begrænset afstand. Dette giver synet parallaks på grund af øjenbevægelse størrelsen på det optiske vindue på tæt afstand, der formindskes til en minimal størrelse ved den indstillede afstand (et eller andet sted omkring et ønsket målområde på 25-50 yards).

Sammenlignet med standard teleskopiske seværdigheder kan et reflektorsyn holdes i enhver afstand fra øjet (kræver ikke en designet øjenlindring ) og i næsten enhver vinkel uden at forvride billedet af målet eller reticle. De bruges ofte med begge åbne øjne (hjernen har tendens til automatisk at overlejre det oplyste trådkorsbillede, der kommer fra det dominerende øje, på det andet øjes uhindrede udsyn), hvilket giver skytten normal dybdeopfattelse og fuldt synsfelt . Da reflektorsigter ikke er afhængige af øjenlindring, kan de teoretisk placeres i en hvilken som helst mekanisk bekvem monteringsposition på et våben.

Fly

Tværsnit i længderetningen af ​​et grundlæggende reflektorsyn for tyske jagerfly før WWII (1937 tyske Revi C12 / A)

Den tidligste registrering af reflektorsynet, der blev brugt med kampfly, var i 1918. Det optiske firma Optische Anstalt Oigee i Berlin, der arbejdede ud fra Grubb-patenterne, udviklede to versioner, der kom til at blive kendt som Oigee Reflector Sight. Begge brugte en 45 graders vinkelglasstrålesplitter og elektrisk belysning og blev brugt til at rette flyets maskingeværer. En version blev brugt i operationelle forsøg på biplan Albatros D.Va og triplane Fokker Dr.1 krigere. Der var en vis interesse for dette syn efter Første Verdenskrig, men reflektorsigte generelt blev ikke almindeligt vedtaget for kampfly og bombefly indtil 1930'erne, først af franskmændene, derefter af de fleste andre store luftstyrker. Disse seværdigheder blev ikke kun brugt til at sigte jagerfly, de blev brugt med flyforsvarsvåben og i bombsights.

Reflektorsigter som luftkanonsigter har mange fordele. Piloten / skytten behøver ikke placere hovedet for at justere synslinjen nøjagtigt som de gjorde i to-punkts mekaniske seværdigheder. Hovedpositionen er kun begrænset til den bestemmes af optikken i kollimatoren, hovedsagelig af diameteren af ​​kollimatorobjektivet. Synet forstyrrer ikke det samlede overblik, især når kollimatorlyset er slukket. Begge øjne kan bruges samtidigt til observation.

HUD inde i cockpittet til en kampfly

Den optiske beskaffenhed af reflektorsynet betød, at det var muligt at føre anden information ind i synsfeltet, såsom ændringer af sigtepunktet på grund af afbøjning bestemt ved input fra et gyroskop. I 1939 udviklede briterne den første af disse gyro gunsights , reflektorsigter justeret af gyroskop for flyets hastighed og omdrejningshastighed, hvilket muliggjorde visning af et blyjusteret synsnetværk, der forsinkede våbenets faktiske "boresight" ( s), hvilket gør det muligt for boresighten at føre målet i en drejning med det rette beløb til en effektiv strejke

Efterhånden som design af reflektorsyn blev avanceret efter Anden Verdenskrig, hvilket gav piloten mere og mere information, udviklede de sig til sidst til head-up display (HUD). Det belyste trådkors blev til sidst erstattet af en videoskærm i fokus for kollimerende optik, der ikke kun gav et synspunkt og information fra en bly-findende computer og radar, men også forskellige flyindikatorer (såsom en kunstig horisont, kompas, højde og lufthastighedsindikatorer), der letter den visuelle sporing af mål eller overgangen fra instrument til visuelle metoder under landinger.

Skydevåben

En amerikansk sømand kigger gennem et ITL MARS reflekssyn på sin M16A4-riffel

Ideen om at fastgøre et reflektorsyn til et skydevåben har eksisteret siden opfindelsen i 1900. Kort efter Anden Verdenskrig dukkede modeller op for rifler og haglgeværer inklusive Nydar haglgeværsynet (1945), som brugte et buet semi-reflekterende spejl til at reflektere et omgivende tændt reticle og Giese elektriske gunsight (1947), som havde en batteridrevet belyst reticle. Senere typer omfattede Qwik-Point og Thompson Insta-Sight. Begge var reflekssigter af strålesplittertype, der brugte omgivende lys: belysning af et grønt hårkors i Insta-Sight og et rødt " lysrør " af plaststang, der producerede en rød sikringsspids i Qwik-Point.

En visning gennem et Tasco ProPoint rødt syn

I midten til slutningen af ​​1970'erne blev introduktionen af ​​det, der normalt omtales som røde prikker , en type, der giver brugeren en enkel lys rød prik som et målpunkt. Den typiske konfiguration for dette syn er et kompakt buet spejlreflektordesign med en rød lysdiode (LED) i fokus. Brug af en LED som en reticle er en innovation, der i høj grad forbedrer pålideligheden og den generelle nytten af ​​synet: der er ikke behov for andre optiske elementer til at fokusere lys bag en reticle; spejlet kan bruge en dikroisk belægning til kun at reflektere det røde spektrum, der passerer gennem det meste andet lys; og selve lysdioden er solid state og bruger meget lidt strøm, så batteridrevne seværdigheder kan køre i hundreder og endog titusinder af timer.

Reflektorsigte til militære skydevåben tog normalt lang tid at blive vedtaget. US House Committee on Armed Services bemærkede så langt tilbage som 1975, om anvendelsen af ​​reflekssyn til M16-riflen var , men det amerikanske militær introducerede ikke bredt reflektorsigte før i begyndelsen af ​​2000'erne med Aimpoint CompM2 red dot sight, udpeget "M68 Close Combat Optic".

Reticle typer

Mange reticle belysning og mønster muligheder er tilgængelige. Almindelige lyskilder, der anvendes i skydevåbenreflektorer, inkluderer batteridrevne lys, fiberoptiske lyssamlere og endda tritiumkapsler . Nogle seværdigheder er specielt designet til at være synlige, når de ses gennem nattesyn . Farven på et synsnetværk er ofte rødt eller gult for synlighed mod de fleste baggrunde. Nogle seværdigheder bruger et chevron- eller trekantet mønster i stedet for at hjælpe med præcisionssigtning og områdestimering, og stadig andre giver valgbare mønstre.

Seværdigheder, der bruger prik-retikler, måles næsten altid i minutter af buen , undertiden kaldet "minutter af vinkel" eller "moa". Moa er en praktisk foranstaltning for skyttere, der bruger [kejserlige eller amerikanske sædvanlige enheder , da 1 moa uddyber ca. 25 mm) i en afstand af 91 m, hvilket gør moa til en bekvem enhed at bruge i ballistiske beregninger. En prik på 5 moa (1,5 milliradian ) er lille nok til ikke at skjule de fleste mål og stor nok til hurtigt at få et ordentligt "synbillede". For mange typer actionoptagelser har en større prik traditionelt været foretrukket; 7, 10, 15 eller endda 20 moa (2, 3, 4,5 eller 6 mil) er blevet anvendt; ofte vil disse blive kombineret med vandrette og / eller lodrette linjer for at give en niveauhenvisning.

De fleste seværdigheder har enten aktive eller passive justeringer for reticle-lysstyrken, som hjælper skytten med at tilpasse sig forskellige lysforhold. En meget svag reticle hjælper med at forhindre tab af nattesyn under dårlige lysforhold, mens en lysere reticle vises tydeligere i fuldt sollys.

Konfigurationer

Moderne optiske reflektorsigter designet til skydevåben og anden anvendelse falder i to huskonfigurationer: "slange" og "åben".

  • Tube seværdigheder ligner standard teleskopiske seværdigheder med et cylindrisk rør indeholdende optikken. Mange rør seværdigheder giver mulighed for udskiftelige filtre (såsom polariserende eller disreducerende filtre ), blændreducerende solskærme og bekvemt beskyttende "flip-up" objektivdæksler.
  • Åbne seværdigheder (også kendt som "mini refleks seværdigheder" og "mini røde prikker") drager fordel af det faktum, at reflektorsyns eneste optiske element, det optiske vindue, slet ikke har brug for noget hus. Denne konfiguration består af en base med netop den nødvendige reflekterende overflade til kollimering af reticle monteret på den. På grund af deres formindskede profil rummer åbne seværdigheder normalt ikke filtre og andre tilbehørsmuligheder, der typisk understøttes af rørdesign.

Andre anvendelser

Telrad, et reflektorsyn for astronomiske teleskoper introduceret i slutningen af ​​1970'erne

Reflektorsigter er blevet brugt gennem årene i nautiske navigationsudstyr og landmålerudstyr. Albada typen seværdigheder blev brugt på tidlige stort format kameraer , "Peg og skyd" typen kameraer, og på enkle engangs-kameraer.

Disse seværdigheder bruges også på astronomiske teleskoper som finderscopes for at hjælpe med at rette teleskopet mod det ønskede objekt. Der er mange kommercielle modeller, hvoraf den første var Telrad, opfundet af amatørastronom Steve Kufeld i slutningen af ​​1970'erne. Andre er nu tilgængelige fra virksomheder som Apogee, Celestron , Photon, Rigel og Televue .

Reflektor seværdigheder bruges også i underholdningsindustrien i produktioner som live teater på "Follow Spot" spotlights . Seværdigheder som Telrad er tilpasset til brug og den specialbyggede Spot Dot giver spotlightoperatøren mulighed for at rette lyset uden at tænde det.

Lignende typer

  • Collimator seværdigheder (også kaldet kollimerende eller "okkluderet øje gunsight" (OEG)) er simpelthen den optiske kollimator, der fokuserer en reticle uden noget optisk vindue. Seeren kan ikke se igennem dem og ser kun et billede af trådkroppen. De bruges enten med begge øjne åbne, mens man kigger ind i synet, med det ene øje åbent og bevæger hovedet for skiftevis at se synet og derefter på målet, eller ved hjælp af det ene øje til delvis at se synet og målet på samme tid. Korset er belyst af en elektrisk, radioluminescerende eller passiv omgivende lyskilde. Den Armson OEG og Normark Corp. Singlepoint er to eksempler på kommercielt tilgængelige omgivende lit kollimator seværdigheder. Disse seværdigheder har den fordel, at de kræver mindre belysning til reticle til det samme niveau af brugbarhed på grund af den høje kontrast sort baggrund bag reticle. Af denne grund var okkluderet øjenvåben mere praktisk til brug på håndvåben, før belysningskilder med lavt strømforbrug som LED blev almindelige.
  • Holografiske våbensigter har samme layout som reflektorsigter, men bruger ikke et projiceret retikelsystem. I stedet registreres et repræsentativt reticle i et tredimensionelt rum på holografisk film på fremstillingstidspunktet. Dette billede er en del af det optiske vindue. Det optagede hologram belyses af en kollimeret laser indbygget i synet. Synet kan justeres for rækkevidde og vind ved blot at vippe eller dreje det optiske vindue.

Se også

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links