BE1024404A1 - Lunette de visee - Google Patents

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BE1024404A1
BE1024404A1 BE20165595A BE201605595A BE1024404A1 BE 1024404 A1 BE1024404 A1 BE 1024404A1 BE 20165595 A BE20165595 A BE 20165595A BE 201605595 A BE201605595 A BE 201605595A BE 1024404 A1 BE1024404 A1 BE 1024404A1
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Hugues Libotte
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Abstract

La présente invention concerne une lunette de visée pour arme à feu pour tirs en cloche comprenant : - un premier miroir mobile définissant un premier axe optique, l’angle dudit premier miroir mobile étant réglable de façon à renvoyer en utilisation l’image d’une cible à un angle de 90°-α par rapport à l’axe du canon de l’arme, α étant l’angle d’élévation désiré pour un tir donné; - une lentille objectif, sur le premier axe optique; - un second miroir à 45° par rapport au premier axe optique, définissant un second axe optique parallèle à l’axe du canon de l’arme; - une lentille oculaire sur le chemin optique défini par les miroirs projetant l’image de la cible à l’infini.

Description

(71) Demandeur(s) :
FN HERSTAL S.A.
4040, HERSTAL Belgique (72) Inventeur(s) :
LIBOTTE Hugues 4845 JALHAY Belgique (54) LUNETTE DE VISEE (57) La présente invention concerne une lunette de visée pour arme à feu pour tirs en cloche comprenant : - un premier miroir mobile définissant un premier axe optique, l’angle dudit premier miroir mobile étant réglable de façon à renvoyer en utilisation l’image d’une cible à un angle de 90°-a par rapport à l’axe du canon de l’arme, a étant l’angle d’élévation désiré pour un tir donné; - une lentille objectif, sur le premier axe optique; - un second miroir à 45° par rapport au premier axe optique, définissant un second axe optique parallèle à l’axe du canon de l’arme; - une lentille oculaire sur le chemin optique défini par les miroirs projetant l’image de la cible à l’infini.
TS
Figure BE1024404A1_D0001
Figure 3
BE2016/5595
Lunette de visée
Objet de l'invention [0001] La présente invention se rapporte à une lunette de visée pour tir en cloche.
Etat de la technique [0002] Il est connu d’utiliser une lunette grossissante pour améliorer la précision des tirs d’arme à feu. Dans le cas de système de visée classique, il est tenu compte de la déviation verticale du projectile en introduisant un léger angle, dans le plan vertical, entre l’axe de la lunette et l’axe du canon de l’arme. Cette solution est adéquate pour des tirs utilisant des munitions rapides pour lesquelles la trajectoire est tendue. En effet, dans ce cas, l’angle nécessaire reste faible, de l’ordre de quelques degrés. Cet angle est généralement réglé au moyen d’une vis et d’une charnière permettant une finesse de réglage très élevée (fraction de degré).
[0003] Dans le cas de tirs de munitions pour lesquelles l’angle initial d’élévation nécessaire pour une portée donnée est élevé, tel que par exemple pour des lance-grenades, la modification d’angle entre le canon et la lunette est telle que le réglage via une vis de réglage devient peu pratique. Pour des angles supérieurs à 5 ou 10°, le réglage devient fastidieux et inadéquat dans des conditions d’engagements réels. [0004] Il a alors été développé des systèmes permettant un réglage rapide, par exemple au moyen d’un guide coulissant verrouillable remplaçant la vis de réglage. Néanmoins, ces systèmes sont peu précis. Par ailleurs, le déplacement de la lunette entière pose aussi des problèmes mécaniques, rendant le système peu robuste.
Résumé de l'invention [0005] La présente invention concerne une lunette de visée pour arme à feu pour tirs en cloche comprenant :
un premier miroir mobile définissant un premier axe optique, l’angle dudit premier miroir mobile étant réglable de façon à renvoyer en utilisation l’image
BE2016/5595 d’une cible à un angle de 90°-a par rapport à l’axe du canon de l’arme, a étant la différence désirée entre l’angle d’élévation et l’angle de vue pour un tir donné;
une lentille objectif, sur le premier axe optique;
un second miroir à 45° par rapport au premier axe optique, définissant un second axe optique parallèle à l’axe du canon de l’arme;
soit une lentille oculaire sur le chemin optique défini par les miroirs projetant l’image de la cible à l’infini, soit des moyens d’enregistrement de l’image projetée par la lentille objectif.
[0006] Par tir en cloche, nous entendons dans la présente description, un tir pour lequel la différence entre l’angle d’élévation de la cible et l’angle d’élévation pour le tir est supérieure à 10°.
[0007] Selon des modes préférés de l’invention, la lunette de visée de l’invention comporte au moins une, ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes : la lunette comprend un troisième miroir à 45° par rapport au second axe optique, définissant un troisième axe optique parallèle au premier axe optique et un quatrième miroir renvoyant, en utilisation, le troisième axe optique vers l’œil du tireur ;
le quatrième miroir est mobile et dont le mouvement est asservi mécaniquement ou électroniquement au mouvement du premier miroir mobile, de façon à maintenir un angle de 90° entre ces deux miroirs, de façon à ce que l’angle de vue au travers de la lunette corresponde à l’angle de vue hors de la lunette ; le quatrième miroir est solidaire du premier miroir mobile ;
les premier et quatrième miroirs sont deux faces réfléchissantes d’un même prisme ;
au moins un des miroirs est un miroir semi-transparent, une source de lumière ponctuel ou un réticule étant disposée dans un plan conjugué au plan focal de la lentille oculaire au moyen d’une lentille focalisation, la lentille de focalisation étant située dans le prolongement de l’axe optique à l’amont du au moins un miroir semi-transparent, de façon à apparaître, en utilisation, superposé à l’image de la cible ;
la position latérale de la source de lumière ponctuelle ou du réticule est réglable latéralement, de façon à permettre une correction de déviation azimutale due à l’effet Magnus et/ou à un angle de Cant différent de zéro ;
la lunette comprend un inclinomètre mesurant l’angle de Cant de l’arme et un affichage optique adapté à projeter des indications depuis un plan optiquement conjugué avec le plan focal de la lentille oculaire, ledit affichage optique
BE2016/5595 indiquant, en utilisation, lorsque l’angle de Cant présente une valeur prédéterminée ;
l’angle de Cant prédéterminé est préalablement fixé, non nul, en fonction de la distance de tir et de l’effet Magnus d’une munition particulière, l’angle de Cant corrigeant l’effet Magnus ;
au moins un des miroirs est un miroir semi-transparent, une source de lumière d’illumination étant située dans le prolongement de l’axe optique à l’aval du au moins un miroir semi-transparent, de façon, en utilisation, à illuminer la cible via le premier miroir mobile, ladite source de lumière étant disposée de façon à obtenir en sortie de la lentille objectif un faisceau d’ondes planes ;
la lunette comprend un dispositif optique de redressement de l’image ; la lunette comprend des moyens de réglages du premier miroir mobile, qui, à une portée de tir fait correspondre un angle d’élévation a ;
lesdits moyens de réglage du premier miroir mobile comprennent une molette graduée en m, ladite molette réglant la position angulaire du premier miroir mobile ;
lesdits moyens de réglage du premier miroir mobile comprennent une table balistique et un calculateur connecté à un télémètre, ledit calculateur contrôlant en utilisation un actuateur réglant la position angulaire du miroir mobile en fonction de la portée mesurée et de la balistique de la munition utilisée.
Brève description des figures [0008] La figure 1 représente les paramètres généraux de tir en cloche utilisant un système de visée selon l’invention.
[0009] La figure 2 représente les paramètres généraux de tir en cloche utilisant un autre système de visée selon l’invention.
[0010] Les figure 3 à 6 représentent des exemples de lunettes de visée selon l’invention.
Références numériques des figures
1. Utilisateur
2. Cible
3. Distance de tir
4. Axe de vue
5. Arme
6. Trajectoire
BE2016/5595
7. Lunette de visée
13. axe de tir
14. Boîtier
15. Fenêtre avant (transparente)
16. Fenêtre arrière (transparente)
30. source lumineuse de réticule (point rouge)
31. lentille de focalisation du réticule
32. écran d’affichage
60. premier miroir mobile
61. lentille objectif
62. premier miroir de renvoi
63. lentille oculaire
65. Source lumineuse d’illumination
66. Axe optique de la lentille objectif
67. axe optique de la lentille oculaire
68. second miroir de renvoi
69. second miroir mobile
70. Prisme mobile
75. axe du prisme mobile
Description détaillée de l'invention [0011] L’ idée de base de l’invention est de remplacer le mouvement global de la lunette par le mouvement d’un miroir mobile 60, permettant de modifier la ligne de visée 4 par rapport à l’axe du canon 13 sans déplacer les éléments optiques de la lunette. L’ensemble des éléments de la lunette de l’invention peuvent alors avantageusement être disposés dans un boitierfixe 14, ce qui augmente la robustesse du système.
[0012] De préférence, le boitier 14 est rendu étanche par la présence d’une fenêtre avant 15 et d’une fenêtre arrière 16. De cette façon, l’ensemble des éléments de la lunette, y compris les éléments mobiles, sont protégés des éléments externes (humidité, salissures,...), ce qui rend le dispositif particulièrement robuste dans des environnements agressifs (vents de sables, pluie, neige,... ) [0013] La figure 3 représente la forme la plus simple de réalisation de l’invention, laquelle peut comprendre des éléments supplémentaires des autres formes de réalisation tel qu’il apparaîtra ultérieurement. Dans cette forme de réalisation, l’axe de vue de l’utilisateur 1 reste parallèle à l’axe de l’arme.
BE2016/5595 [0014] La position premier miroir mobile 60 est réglée via une table de tir qui, à une portée de tir fait correspondre un angle d’élévation a. Cette table de tir peut par exemple prendre la forme d’une molette graduée en m, ladite molette réglant la position angulaire du premier miroir mobile 60.
[0015] De façon alternative, la lunette de visée comprend des moyens de réglage du premier miroir mobile 60 comprennent une table balistique et un calculateur connecté à un télémètre, ledit calculateur contrôlant un actuateur réglant la position angulaire du miroir mobile 60 en fonction de la portée mesurée et de la balistique de la munition utilisée.
[0016] Selon l’invention, le miroir mobile 60 renvoie la ligne de visée 4 vers une lentille objectif 61 coopérant avec une lentille oculaire 63 pour renvoyer une image agrandie de la scène visée 2 vers l’utilisateur 1. Afin de maintenir le regard de l’utilisateur 1 selon l’axe du canon, le dispositif comprend avantageusement un dispositif de renvoi tel qu’un miroir 62 ou un prisme.
[0017] De façon alternative, en particulier pour des systèmes guidés à distance, la lentille oculaire peut être remplacée par des moyens d’enregistrements tel qu’un capteur photographique CCD ou CMOS. Dans ce cas, l’image formée par la lentille objectif est formée sur le capteur et renvoyée par des moyens de communications adéquats vers un écran, par exemple dans une salle de contrôle, ou sur une console de contrôle du système d’arme télécommandé.
[0018] La lentille oculaire 63 peut avantageusement être une lentille divergente définissant une géométrie dite galiléenne, qui présente l’avantage de produire une image droite de l’objet distant. Cette lentille oculaire peut être une lentille simple ou comprendre un assemblage achromatique, tel qu’un doublet ou un triplet achromatique.
[0019] Dans le cas d’une lentille oculaire convergente, définissant une géométrie dite keplerienne, l’image inversée peut avantageusement être redressée au moyen d’un dispositif adéquat, tel qu’une lentille supplémentaire, ou un dispositif de redressement à prisme (Porro, Abbe-Koenig,...).
[0020] Avantageusement, la lunette de l’invention comprend un point rouge mobile se superposant à la cible lors de la visée. Ce point rouge est de préférence obtenu par une source lumineuse quasi-ponctuelle 30 située dans le prolongement de l’axe optique de l’oculaire, derrière le dispositif de renvoi. Celui-ci pourra alors comprendre un miroir semi-transparent 62 ou un cube séparateur formé de deux prismes (non représenté). Le dispositif présente alors l’avantage que le point rouge mobile reste aligné sur la cible sans devoir déplacer celui-ci. Pour être perçu par l’utilisateur de façon nette,
BE2016/5595 la source lumineuse 30 est située dans un plan conjugué au plan focal de l’oculaire.
Cette conjugaison peut par exemple être obtenue par l’utilisation d’une lentille 31.
[0021] La source lumineuse peut soit être formée par une source ponctuelle tel qu’une LED de faible dimension, elle peut comprendre un trou d’aiguille contrôlant sa taille, ou encore faire partie d’un écran lumineux 32 de bonne résolution (LED, OLED, LCD rétroéclairé,...). Dans ce dernier cas, d’autres informations peuvent être communiquées à l’utilisateur, par superposition de l’image sur l’écran à l’image de la cible. Tel qu’on le verra plus loin, cet affichage pourra par exemple être utilisé pour indiquer à l’utilisateur l’angle de Cant.
[0022] La lunette de l’invention comprend aussi de préférence un dispositif de désignation/illumination éclairant la cible ou produisant un « spot » lumineux sur celleci. Cette illumination est de préférence faite au moyen d’une lumière hors des longueurs d’onde visibles et vue par exemple au moyen de lunettes de vision nocturne. Un exemple de longueur d’onde non visible est l’utilisation d’Infra-rouge (IR) proche. Des lasers IR de puissance adéquate sont de préférence utilisés.
[0023] Pour illuminer/désigner la cible, une source de lumière d’illumination de longueur d’onde adéquate est disposée dans le prolongement de l’axe optique de la lentille objectif 61, à l’arrière du dispositif de renvoi 62. Dans ce cas aussi, le dispositif de renvoi devra permettre à la fois le renvoi de l’image de la cible vers l’oculaire 63 et la transmission du faisceau d’illumination. Ce dispositif de renvoi comprend alors aussi un miroir semi-transparent 62 ou un cube séparateur formé de deux prismes (non représenté). A nouveau l’avantage du dispositif permet de maintenir cette source immobile. Cette fois, la source lumineuse d’illumination 65 est située dans le plan focal de la lentille objectif, ou dans un plan conjugué avec celui-ci.
[0024] Lorsque l’on désire à la fois désigner la cible et superposer un point rouge/réticule, le même miroir semi-transparent peut avantageusement être utilisé, tel que représenté à la figure 3.
[0025] Enfin, lorsque l’effet Magnus est à prendre en considération, le point rouge lumineux et le faisceau de désignation peuvent avantageusement être déplacés pour corriger la direction azimutale en déplaçant latéralement les sources lumineuses correspondantes dans leurs plans conjugués respectifs.
[0026] Dans certains cas, il peut-être plus confortable pour l’utilisateur que l’axe de vue de l’utilisateur restent aligné sur la cible tel que représenté à la figure 2. Un dispositif permettant un tel effet est représenté à la figure 4. Dans ce cas, un second dispositif de renvoi fixe 68 est ajouté sur le chemin optique de la lunette, renvoyant l’image vers un second miroir mobile 69 renvoyant l’image de la cible vers l’œil de
BE2016/5595 l’utilisateur. Ce second miroir mobile 69 est asservi au premier de façon à maintenir un angle de 90° entre eux, de façon à maintenir l’axe de vue de l’utilisateur vers la cible. [0027] Avantageusement, l’asservissement des deux surfaces réfléchissantes est obtenu par l’utilisation d’un prisme 70 tournant autour d’un axe 75.
Un tel dispositif est représenté aux figures 5 et 6.
[0028] Notons que dans tous les cas présentés, une élévation d’un angle a sera obtenue par une rotation du miroir mobile 60 ou du prisme 70 d’un angle a/2. [0029] Afin de réduire l’encombrement dû aux sources lumineuses d’illumination et/ou de point rouge, il peut s’avérer utile de disposer de dispositifs de renvoi supplémentaires, tel que représenté aux figures 5 et 6, où le miroir de renvoi 62 a été remplacé par les miroirs 71,72 et 73.
[0030] Avantageusement, la lunette de l’invention comprend un inclinomètre mesurant l’angle de Cant de l’arme et un affichage optique au moyen d’indications projetées depuis un plan optiquement conjugué avec le plan focal de la lentille oculaire, l’affichage optique indiquant lorsque l’angle de Cant est nul.
[0031] De préférence, selon la distance de la cible, un angle de Cant corrigeant l’effet Magnus est déterminé, l’affichage optique indiquant à l’utilisateur lorsque cet angle de Cant est atteint.
BE2016/5595

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Lunette de visée (7) pour arme à feu (5) pour tirs en cloche comprenant :
    - un premier miroir mobile (60) définissant un premier axe optique (66), l’angle dudit premier miroir mobile étant réglable de façon à renvoyer en utilisation l’image d’une cible (2) à un angle de 90°- a par rapport à l’axe du canon de l’arme, a étant l’angle d’élévation désiré pour un tir donné;
    - une lentille objectif (61 ), sur le premier axe optique (66);
    - un second miroir (62) à 45° par rapport au premier axe optique, définissant un second axe optique (67) parallèle à l’axe du canon de l’arme (13) ;
    - soit une lentille oculaire sur le chemin optique défini par les miroirs projetant l’image de la cible à l’infini, soit des moyens d’enregistrement de l’image projetée par la lentille objectif.
  2. 2. Lunette de visée selon la revendication 1 comprenant un troisième miroir (68) à 45° par rapport au second axe optique (67), définissant un troisième axe optique parallèle au premier axe optique (66) et un quatrième miroir (69) renvoyant, en utilisation, le troisième axe optique vers l’œil du tireur.
  3. 3. Lunette de visée selon la revendication 2 dans laquelle le quatrième miroir est mobile et dont le mouvement est asservi mécaniquement ou électroniquement au mouvement du premier miroir mobile, de façon à maintenir un angle de 90° entre ces deux miroirs, de façon à ce que l’angle de vue au travers de la lunette corresponde à l’angle de vue hors de la lunette.
  4. 4. Lunette de visée selon la revendication 3 dans laquelle le quatrième miroir (69) est solidaire du premier miroir mobile (60).
  5. 5. Lunette de visée selon la revendication 4 dans laquelle les premier et quatrième miroirs sont deux faces réfléchissantes d’un même prisme (70).
  6. 6. Lunette de visée selon l’une des revendications précédentes dans laquelle au moins un des miroir est un miroir semi-transparent, une source de lumière ponctuel ou un réticule (30,32) étant disposée dans un plan conjugué au plan focal de la lentille oculaire (63) au moyen d’une lentille focalisation (31), la lentille de focalisation étant située dans le prolongement de l’axe optique à l’amont du au moins un miroir semitransparent, de façon à apparaître, en utilisation, superposé à l’image de la cible (2).
  7. 7. Lunette de visée selon la revendication 6 dans laquelle la position latérale de ladite source de lumière ponctuelle ou du réticule est réglable latéralement, de façon à permettre une correction de déviation azimutale due à l’effet Magnus et/ou à un angle de Cant différent de zéro.
    BE2016/5595
  8. 8. Lunette de visée selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un inclinomètre mesurant l’angle de Cant de l’arme et un affichage optique au moyen d’indications projetées depuis un plan optiquement conjugué avec le plan focal de la lentille oculaire, ledit affichage optique indiquant lorsque l’angle de Cant présente une valeur prédéterminée.
  9. 9. Lunette de visée selon la revendication 8 dans laquelle l’angle de Cant prédéterminé est préalablement fixé, non nul, en fonction de la distance de tir et de l’effet Magnus d’une munition particulière, l’angle de Cant corrigeant l’effet Magnus.
  10. 10. Lunette de visée selon l’une des revendications précédentes dans laquelle au moins un des miroirs est un miroir semi-transparent (62), une source de lumière d’illumination (65) étant située dans le prolongement de l’axe optique à l’aval du au moins un miroir semi-transparent (62), de façon, en utilisation, à illuminer la cible (2) via le premier miroir mobile (60), ladite source de lumière (65) étant disposée de façon à obtenir en sortie de la lentille objectif un faisceau d’ondes planes (collimaté).
  11. 11. Lunette de visée selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un dispositif optique de redressement de l’image.
  12. 12. Lunette de visée selon l’une des revendications précédentes comprenant des moyens de réglages du premier miroir mobile (60), qui, à une portée de tir fait correspondre un angle d’élévation a.
  13. 13. Lunette de visée selon la revendication 12 dans laquelle lesdits moyens de réglage du premier miroir mobile comprennent une molette graduée en m, ladite molette réglant la position angulaire du premier miroir mobile (60).
  14. 14. Lunette de visée selon la revendication 12 dans laquelle lesdits moyens de réglage du premier miroir mobile comprennent une table balistique et un calculateur connecté à un télémètre, ledit calculateur contrôlant en utilisation un actuateur réglant la position angulaire du miroir mobile (60) en fonction de la portée mesurée et de la balistique de la munition utilisée.
    BE2016/5595
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