Die Erfindung bezieht sich auf eine Zielscheibe, auf der sich eine oder mehrere markierte Trefferzonen befinden, die bei dem Auftreffen eines Laserstrahles anzeigen, dass sie getroffen wurden.

Für das Schießtraining von Polizeibeamten in Deutschland wurden bundeseinheitlich in der Polizei-Dienstvorschrift 211 Symbole festgelegt, die während der Schießausbildung benutzt werden müssen. Während der Aus- und Fortbildung findet das Schießtraining in der Regel dahingehend statt, dass der Schütze die auf eine Leinwand projizierten oder auf Pappscheiben geklebten Symbole beschießt.

Findet der Beschuss mit Laserwaffen statt, dann simuliert ein durch einen Laserstrahl entstehender Laserpunkt das Projektil. Da der Laserpunkt aber nur Bruchteile einer Sekunde erscheint und dann sofort wieder verschwindet, wird zur Detektion und Auswertung des Treffpunktes eine Treffer-Aufnahme-Kamera benutzt, die die Lage des Punktes mit Trefferzonen vergleicht, die in einem Computer abgespeichert wurden. Um den Treffer anzuzeigen, wechselt das getroffene Symbol meist die Farbe oder verschwindet vollständig.

Der Nachteil dieser bekannten Methode besteht darin, dass ein erheblicher finanzieller Aufwand betrieben werden muss, da ein Computer mit umfangreicher Software, ein Großbildprojektor und eine Kamera mit dazugehörigem Interferenzfilter angeschafft werden müssen, um diese großflächigen Ziele auswerten zu können.

Neben den hohen Anschaffungskosten sprechen aber auch technische Gründe gegen diese landläufig genutzten Systeme.

Da eine Treffer-Aufnahme-Kamera in Deutschland üblicherweise nach dem PAL System arbeitet, nimmt sie 25 Bilder in der Sekunde auf. Dies bedeutet, dass nur alle 40 Millisekunden ein Bild gespeichert wird. Dies bedeutet aber auch, dass der Laserblitz mindestens 40 Millisekunden lang sein muss, wenn er sicher aufgenommen werden soll. Dadurch wird ein „Malen" mit dem nach dem Durchziehen des Abzugs emittierten Laserlicht sehr wahrscheinlich, da die Waffe in der Hand nicht völlig ruhig liegt. Wenn nun die Laserwaffe auch noch über einen Rückstoss verfügt, wie heute oft üblich, dann ist das Verreißen der Waffe, und damit das Ziehen einer Laserlinie zwangsläufig.

Das System nimmt in diesem Fall einen beliebigen Punkt aus einer durch die Bewegung der Waffe erzeugten Linie auf, der mit dem Punkt, der durch ein Projektil erzeugt werden würde, fast nie übereinstimmt. Vergleiche mit Hochgeschwindigkeitskameras, die eintausend und mehr Bilder in der Sekunde aufnehmen können, haben diesen Sachverhalt hinreichend dokumentiert und Abweichungen von bis zu 170mm aufgezeigt.

Im Gegensatz zu dem vorgenannten, bekannten Detektionsverfahren für großflächige Ziele handelt es sich bei dieser Erfindung um ein Verfahren, dass auf Großbildprojektor und Treffer-Aufnahme-Kamera und Computer vollständig verzichtet. Darüber hinaus findet die Detektion des Laserpunktes im Bereich von Nanosekunden statt, so dass ein „Malen" mit dem Laser völlig unmöglich ist.

Die Zielscheibe besteht aus einer Frontplatte (1), einer Rückwand (5) und Seitenverkleidungen. Die zur Schießausbildung genutzten Symbole (2) sind auf einer Platte aufgebracht, die als Front der Zielscheibe dient. Jedes Symbol wird darauf farblich gekennzeichnet und dann flächendeckend mit kleinen Bohrungen oder Ausstanzungen versehen. Wird z.B. ein Rechteck als Ziel dargestellt, so ist das Rechteck farblich von der Zielscheibe abgehoben und mit kleinen Löchern flächendeckend perforiert. Hinter der perforierten Fläche befinden sich in Abständen Lichtsensoren (3), die in lichtdichten, reflektierenden Hohlformen (4) an der Rückwand der Zielscheibe angebracht sind. Das Licht des Laserstrahls, das durch die Löcher des Lochrasters dringt, wird von den Lichtsensoren detektiert.

Wird nun eine Metallplatte, z.B. aus Aluminium, als Zielscheibe genutzt, und wurde diese durch Stanzwerkzeuge sauber perforiert, dann entsteht beim Auftreffen des Laserstrahls ein weiterer physikalischer Effekt, den sich diese Erfindung zu nutze macht.

Normalerweise würde ein Laserpunkt, der auf eine perforierte Fläche trifft, die der Waffenmündung nicht waagerecht gegenüberliegt, weniger Licht an die Lichtsensoren abgeben und damit den Einsatz größerer Mengen von Sensoren notwendig machen. Dies resultiert aus der Stärke des Materials, das einen großen Teil des Lichts am Eintritt in die Hohlform hindert. Durch den Einsatz von stark reflektierendem Material wie z.B. Aluminium wird das auf den Innenrand (8) des ausgestanzten Lochs auftreffende Laserlicht nach dem Prinzip „Einfallswinkel = Ausfallswinkel" in den Hohlraum hinein reflektiert. Die Notwendigkeit, mehr Sensoren im unteren, oberen oder seitlichen Bereich der Zielscheibe anzubringen entfällt somit. Dies führt zu einer drastischen Reduzierung der sonst notwendigen Sensoren.

Um zu verhindern, dass benachbarte Symbole fälschlicherweise durch reflektiertes Licht ausgelöst werden, wird das jeweilige Symbol durch eine passgenaue, lichtdichte Hohlform hinter der Zielscheibe begrenzt. Die Hohlform besteht aus Licht reflektierendem Material, das beim Auftreffen des Laserlichts dieses gegen die ebenfalls reflektierende Rückseite der Frontplatte der Zielscheibe zurückspiegelt und dadurch das parallele Licht des Lasers großflächig in alle Richtungen verteilt. Hierdurch wird die Anzahl der notwendigen Sensoren ebenfalls erheblich reduziert. Die wenigen benötigten Lichtsensoren befinden sich innerhalb der Hohlform, vorzugsweise gegenüber der perforierten Fläche.

Die Anbringung der Sensoren in einem größeren Abstand zum Lochraster führt dazu, dass künstliches Deckenlicht, wie es in Schießkellern üblicherweise vorhanden ist, bei richtig dimensionierter Stärke der perforierten Platte und bei einer richtigen Auswahl der Lichtfrequenz einen ausreichenden Schutz gegen Fehltriggerung bietet.

Der Fotostrom der Sensoren, der durch das Laserlicht ausgelöst wird, wird verstärkt und an eine Auswerteeinheit weitergeleitet. Die Anstiegszeiten des Fotostromes betragen im Regelfall 20 ns. Die Auswertung des Treffers durch die Auswerteeinheit erfolgt einige hundert Mal schneller als es eine handelsübliche Kamera könnte. Das Signal der Auswerteeinheit wird an eine Trefferanzeige weitergeleitet.

Durch die hohe Detektionsgeschwindigkeit der Auswerteeinheit ist auch die Auswertung des Beschusses von auf Laserbetrieb umgebauten Maschinengewehren und -pistolen problemlos möglich.

Wurde ein Symbol getroffen, schaltet sich eine am Innenrand der Hohlform befindliche Lichtquelle (7) an. Diese erleuchtet den Hohlraum hinter dem Ziel und zeigt von hinten durch das Lochraster den Treffer für den Schützen deutlich sichtbar an. Es können auch andere optische oder akustische Signale oder Trefferanzeigen angesteuert werden.

Ein Zufallsgenerator, der die Lichtquelle zur Anzeige eines Treffers in einem der Symbole rhythmisch aufblinken lässt, und damit den Schützen zum Beschuss eines bestimmten Zieles auffordert, ist in die Zielscheibe integriert. Bei einem Treffer des Symbols wird das Blinksignal zu einem feststehenden Lichtsignal.

Das Einschalten des Zufallsgenerators und die Rücksetzung der Anlage in die Ausgangsposition finden durch eine dazugehörige Fernbedienung statt.