FR2461230A1

FR2461230A1 - Optical sight aiming line stabilising device - has additional mirror tilting on axis parallel to firearm elevation axis

Info

Publication number: FR2461230A1
Application number: FR8015312A
Authority: FR
Inventors: Johann F Hipp
Original assignee: Wegmann and Co GmbH
Current assignee: Wegmann and Co GmbH
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1981-01-30
Also published as: DE2926972A1; FR2461230B1

Abstract

The device stabilises the aiming line of an optical sight for a firearm, particularly in an armoured fighting vehicle, the sight having an observation mirror tilting about an axis in its plane. The axis (2) of the observation mirror (1) is fixed in position' and parallel to the elevation axis of the firearm. This mirror is preceded or followed by a further mirror (3) whose pivot axis (4) is at right angles to the first one and fixed in the plane of the optical axis (13) of the sight (10). This pivot axis can be at 45 deg. to the plane of the second mirror, and parallel to the sight optical axis.

Description

DISPOSITIl? POUR LA STABILISATION DE LA LIGNE DE VISEE
D'UN APPAREIL DE VISEE OPTIQUE POUR UNE AR. DISPOSITIl? FOR THE STABILIZATION OF THE SIGHT LINE
OF AN OPTICAL SIGHTING APPARATUS FOR A AR.

La présente invention a pour objet un dispositif pour la stabilisation de la ligne de foi ou de visée d'un appareil de visée optique pour une arme, en particulier sur un char de combat, dans lequel l'appareil de visée comporte un miroir de visée pouvant pivoter autour d'un axe se trouvant dans le plan du miroir. The subject of the present invention is a device for stabilizing the line of sight or aiming of an optical aiming device for a weapon, in particular on a battle tank, in which the aiming device comprises an aiming mirror can pivot around an axis in the plane of the mirror

Dans les installations modernes de direction du tir de chars de combat on utilise des appareils de visée stabilisés en premier, l'arme principale étant asservie à leur ligne de visée. Cela présente l'avantage que les masses notablement plus petites des miroirs de visée dans des appareils de visée périscopiques sont plus faciles à stabiliser que la masse de l'arme principale. In modern combat tank fire management systems, stabilized sighting devices are used first, the main weapon being controlled by their line of sight. This has the advantage that the significantly smaller masses of aiming mirrors in periscopic aiming devices are easier to stabilize than the mass of the main weapon.

Au moyen de fenêtres de coincidence dans le système de commande électronique, le tir n'est autorisé que lorsqu'une valeur prescrite et la valeur effective de la position de l'arme relaya tivement à la ligne de visée stabilisée coïncident momentanément. By means of coincidence windows in the electronic control system, firing is only authorized when a prescribed value and the actual value of the position of the weapon relayed to the stabilized line of sight momentarily coincide.

Les résultats des tirs des chars de combat ou des blindés en état de marche ont pu être notablement améliorés par ces installations. The results of the firing of tanks or armored vehicles in working order could be significantly improved by these installations.

On devrait diriger au moyen du miroir stabilisé tous les rayons devant être amenés à un angle fixe par rapport à la ligne de visée. Cela s'applique par exemple également aux rayons laser pour la mesure de la distance ou à d'autres domaines spectraux qu'on utilise pour l'observation du territoire considéré. All rays to be brought in at a fixed angle to the line of sight should be directed using the stabilized mirror. This also applies, for example, to laser rays for distance measurement or to other spectral domains that are used for the observation of the territory considered.

Dans les dispositifs connus pour la stabilisation de la ligne de visée ou de foi, le miroir de visée est monté basculable autour d'un axe horizontal (élévation), qu'on peut faire tourner autour de l'axe vertical (azimut). Dans ce cas, un dispositif de stabilisation comportant un gyroscope comme détecteur de mouvement, un capteur de valeur de mesure, et un moteur pour la production des déplacements de compensation correspond à chaque direction de mouvement d'un axe de pivotement. In the known devices for the stabilization of the line of sight or of faith, the sight mirror is mounted tiltably around a horizontal axis (elevation), which can be rotated around the vertical axis (azimuth). In this case, a stabilization device comprising a gyroscope as a motion detector, a measurement value sensor, and a motor for producing the compensation displacements corresponds to each direction of movement of a pivot axis.

Le rapport de démultiplication de 1 : 2 du mouvement a'élévation du miroir par rapport au mouvement d'élévation du canon peut être réalisé au moyen d'un système de leviers ou d'un mécanisme démultiplicateur. The 1: 2 reduction ratio of the mirror elevation movement relative to the barrel elevation movement can be achieved by means of a lever system or a reduction mechanism.

Les dispositifs connus qui permettent une stabilisation remarquable, présentent quelques inconvénients indiqués ci-dessous. The known devices which allow remarkable stabilization have some drawbacks indicated below.

Le dispositif de stabilisation azimutale, constitué par un gyroscope, un capteur d'angle et un moteur avec un dispositif mé- canique associé, doit stabiliser en même temps le poids du dispositif de stabilisation de l'élévation, étant donné que l'axe dlé- lévation est tourné en même temps. De cette manière, le poids total à stabiliser est augmenté, de sorte que le poids utils, c'est à-dire le miroir à stabiliser, devient plus petit en proportion et ainsi l'agrandissement des surfaces réfléchissantes est limité inutilement. The azimuthal stabilization device, consisting of a gyroscope, an angle sensor and a motor with an associated mechanical device, must at the same time stabilize the weight of the elevation stabilization device, since the axis dlé - elevation is rotated at the same time. In this way, the total weight to be stabilized is increased, so that the useful weight, i.e. the mirror to be stabilized, becomes smaller in proportion and thus the magnification of the reflecting surfaces is unnecessarily limited.

L'axe de pivotement d'élévation du miroir de visée est déplacé par la stabilisation azimutale en sens opposé au sens de pivotement agissant de l'extérieur, de sorte que celui-ci n'est plus en général disposé parallèlement à l'axe de pivotement de l'arme du canon du blindé. Le parallélisme de ces deux axes est cependant particulièrement important lorsqu' on veut modifier la technique de la mesure de la position angulaire des axes de pivotement de l'arme et du miroir de visée et qu'onrutilise pas de résolveurs, mais qu on effectue une transmission d'angle mécanique avec, par exemple, une exploration optique de la position angulaire au moyen de miroirs réfléchissants fixés sur l'axe de pivotement et de photodiodes à résolution locale.Cette modification de la technique de mesure est désirable pour des raisons de précision, de stabilité mécanique et d'accès, étant donné que le détecteur d'angle q capte la position angulaire de l'axe de l'arme est inévitablement monté dans une position défavorable en ce qui concerne ces critères. The elevation pivot axis of the aiming mirror is displaced by the azimuthal stabilization in the opposite direction to the pivoting direction acting from the outside, so that the latter is no longer generally arranged parallel to the axis of pivoting of the armored cannon gun. The parallelism of these two axes is however particularly important when it is desired to modify the technique of measuring the angular position of the pivot axes of the weapon and the aiming mirror and that no resolvers are used, but that a mechanical angle transmission with, for example, an optical exploration of the angular position by means of reflecting mirrors fixed on the pivot axis and photodiodes with local resolution. This modification of the measurement technique is desirable for reasons of precision , mechanical stability and access, given that the angle detector q captures the angular position of the axis of the weapon is inevitably mounted in an unfavorable position with regard to these criteria.

Les dispositifs connus ont, en outre, une construction très compacte et sont en conséquence compliqués mécaniquement et de ce fait motteux. The known devices have, moreover, a very compact construction and are consequently mechanically complicated and therefore clumpy.

L'invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus et de réaliser un dispositif pour la stabilisation de la ligne de visée du type précité grâce à des moyens techniquement simples de telle manière que, en conservant la stabilisation de la ligne de visée, on maintienne le parallélisme de l'axe de pivotement et d'élévation du miroir et de l'axe d'élévation de l'arme et de sorte que les surfaces réfléchissantes stabilisées puissent être agrandies. The object of the invention is to avoid the drawbacks mentioned above and to produce a device for stabilizing the line of sight of the aforementioned type using technically simple means in such a way that, while preserving the stabilization of the line of sight. aimed, the parallelism of the pivot and elevation axis of the mirror and of the elevation axis of the weapon is maintained and so that the stabilized reflective surfaces can be enlarged.

Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'axe de pivotement du miroir de visée est disposé de manière fixe et est parallèle a l'axe d'élévation de l'arme, en ce qu'un second miroir est monté pivotant avant ou après le miroir de visée, son axe de pivotement étant disposé de manière fixe perpendiculairement à l'axe de pivotement du miroir de visée et dans un mEme plan que l'axe optique de l'appareil de visée, et en ce qu'à chacun des deux miroirs sont associés des moyens de stabilisation propres. The device according to the invention is characterized in that the pivot axis of the aiming mirror is fixedly arranged and is parallel to the elevation axis of the weapon, in that a second mirror is pivotally mounted before or after the aiming mirror, its pivot axis being fixedly arranged perpendicularly to the pivoting axis of the aiming mirror and in the same plane as the optical axis of the aiming device, and in that each of the two mirrors is associated with its own stabilization means.

Dans le dispositif conforme à 1'invention, les moyens de stabilisation électromécaniques agissant sur l1ae de pivotement du miroir correspondant, les directions de déplacement sont désaccouplées. In the device according to the invention, the electromechanical stabilization means acting on the pivoting point of the corresponding mirror, the directions of movement are uncoupled.

L'objectif de la lunette de visée n'est dans ce cas avantageusement pas monté en dessous du miroir de visée, mais devant le deuxieme miroir de stabilisation azimutale. The objective of the telescopic sight is in this case advantageously not mounted below the aiming mirror, but in front of the second azimuthal stabilization mirror.

Commeniroirs on utilise avantageusement des miroirs à surface réfléchissante qui sont fabriqués à partir d'un matériau de support à alvéoles, extrEmement léger et dont la couche réfléchissante est une couche en aluminium déposée au moyen de la technique de réplique. De tels miroirs sont extrêmement stables vis-à-vis de la température en ce qui concerne leurs caractères de planéité et en outre très légers. Mirrors Advantageously, mirrors with a reflective surface are used, which are made from an extremely light cell support material, the reflective layer of which is an aluminum layer deposited using the replica technique. Such mirrors are extremely stable with respect to temperature with regard to their flatness characteristics and furthermore very light.

Le dispositif conforme à l'invention présente une série d'avantages par rapport aux dispositifs connus. The device according to the invention has a series of advantages compared to known devices.

Ainsi le moment d'inertie qui s'oppose à la stabilité dans chaque cas est abaissé, ce qui a pour conséquence que les surfaces réfléchissantes peuvent être agrandies. Une augmentation des dimen sions des surfaces réfléchissantes est particulièrement avantageuse lorsqu'on veut guider plusieurs trajets de rayons parallé- lement par l'intermédiaire du système de miroirs; du fait qu'ils sont guidés au moyen d'un même système de miroirs, ils sont automatiquement dirigés parallèlement l'un par rapport à l'autre. Thus the moment of inertia which opposes stability in each case is lowered, which has the consequence that the reflecting surfaces can be enlarged. An increase in the dimensions of the reflecting surfaces is particularly advantageous when it is desired to guide several ray paths in parallel via the mirror system; because they are guided by the same mirror system, they are automatically directed parallel to each other.

Les axes de pivotement autour desquels on stabilise, sont désaccouplés mécaniquement l'un de l'autre dans le dispositif conforme à 1'invention. Cela a pour conséquence que des techniques de mesure d'angle plus appropriées sont utilisables et que laconstruction mécanique du dispositif peut être plus simple et plus avantageuse au point de vue colt. The pivot axes around which one stabilizes are mechanically uncoupled from one another in the device according to the invention. This has the consequence that more appropriate angle measurement techniques can be used and that the mechanical construction of the device can be simpler and more advantageous from a colt point of view.

L' invention sera maintenant expliquée plus en détail en se référant au dessin annexé dans lequel
La Figure 1 représente sdhématiquement les constituants optiques les plus importants d'un appareil de visée muni d'un dispositif conforme à l'invention.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing in which
Figure 1 schematically represents the most important optical components of an aiming device provided with a device according to the invention.

La Figure 2 est une vue partielle en perspective d'une variante du dispositif suivant la Figure l avec plusieurs canaux de visée. Figure 2 is a partial perspective view of a variant of the device according to Figure 1 with several sighting channels.

Aux Figures, on n'a représenté, dans chaque cas, que les parties de l'appareil de visée importantes pour l'explication du dispositif selon l'invention. Les parties restantes, en particulier les moyens de stabilisation eux-mEmes, ainsi que fus dispositifs auxquels l'appareil de visée est relié ne sont pas représentés. In the Figures, only the parts of the sighting device which are important for explaining the device according to the invention have been shown in each case. The remaining parts, in particular the stabilization means themselves, as well as the devices to which the sighting device is connected are not shown.

Comme cela ressort de la Figure I, l'appareil -de visée 10 comprend un miroir de visée I qui est fixé sur un axe de pivotement 2 se trouvant dans le plan du miroir, et orienté ae manière non représentée, parallèlement à l'axe de pivotement en élévation de 1' arme. Le mouvement du miroir I a lieu dans la direction de la flèche E. Le miroir l agit donc comme miroir de stabilisation de 1 'élévation. As can be seen from FIG. I, the sighting device 10 comprises a sighting mirror I which is fixed on a pivot axis 2 lying in the plane of the mirror, and oriented in a manner not shown, parallel to the axis pivoting elevation of the weapon. The movement of the mirror I takes place in the direction of the arrow E. The mirror therefore acts as a mirror for stabilizing the elevation.

Un deuxième miroir 3 est monte sur un axe de pivotement 4 qui est orienté perpendiculairement à l'axe de pivotement 2 du miroir 1 et est disposé parallèlement à l'axe optique 13 de l'ap- pareil de visée 10. Le deuxième miroir 3 agissant comme miroir de stabilisation azimutale est fixé en position oblique avec un angle oC= = 450 sur l'axe de pivotement 4 et déplaçable en direction de la flèche A. A second mirror 3 is mounted on a pivot axis 4 which is oriented perpendicular to the pivot axis 2 of the mirror 1 and is arranged parallel to the optical axis 13 of the sighting device 10. The second mirror 3 acting as an azimuthal stabilization mirror is fixed in an oblique position with an angle oC = = 450 on the pivot axis 4 and movable in the direction of arrow A.

Il est fondamentalement également possible d'orienter l'axe de rotation 4 de manière qu'il forme un angle autre que 450 par rapport au miroir 3 et de le placer par exemple dans le plan du miroir lui-m8me. Mais, étant donné qu'alors l'axe optique 13 ne se déplace plus, dans le cas de mouvements de pivotement du miroir, dans un plan, mais sur la surface latérale d'un Une, la transmission de l'angle azimutal dépend dans ce cas de l'élévation du miroir 1. Les erreurs qui se produisent sont très faibles pour de petits angles de pivotement, mais peuvent atteindre des valeurs notables pour des angles de pivotement élevés.Dans les cas dans lesquels il peut y avoir des angles de pivotement relativement grands, la position angulaire de 450 de l'axe de pivotement 4 par rapport au miroir 3 indiquée ci-dessus est de ce fait préférable ou est nécessaire lorsqu'on ne veut pas dépasser certaines limites d'erreur. It is basically also possible to orient the axis of rotation 4 so that it forms an angle other than 450 with respect to the mirror 3 and to place it, for example, in the plane of the mirror itself. But, since then the optical axis 13 no longer moves, in the case of pivoting movements of the mirror, in a plane, but on the lateral surface of an A, the transmission of the azimuthal angle depends in this case of mirror elevation 1. The errors that occur are very small for small pivot angles, but can reach significant values for high pivot angles. In cases where there may be angles of relatively large pivot, the angular position of 450 of the pivot axis 4 relative to the mirror 3 indicated above is therefore preferable or is necessary when one does not want to exceed certain error limits.

Les systèmes de lentilles 5 et 9 connus en eux-m8mes et non décrits en détail ci-dessous forment ensemble avec un miroir 6, un réticule 7 et un système d'inversion 8, l'appareil de visée périscopique. Naturellement l'appareil de visée peut aussi être orienté horizontalement avec suppression du miroir 6 et modification du systeme d'inversion 8. The lens systems 5 and 9 known in themselves and not described in detail below form together with a mirror 6, a reticle 7 and an inversion system 8, the periscopic sighting device. Naturally, the sighting device can also be oriented horizontally with the removal of the mirror 6 and modification of the inversion system 8.

A la Figure 2 on a représenté en perspective un mode de réalisation correspondant approximativement à la partie supérieure de la Figure 1 et dans lequel on fait passer en combinaison sur les miroirs deux canaux de vision Il et 14 disposés l'un à cdté de l'autre avec un canal de lumière laser 12. Une telle combinaison est possible étant donné que les surfaces réfléchissantes peuvent être agrandies notablement, sans que le moment d'inertie soit augmenté de manière inadmissible. Dans ce cas, les canaux 14,11 et 12 passent sur lemême miroir de stabilisation azimutale 3 et le même miroir de stabilisation d'élévation 1 de sorte que le parallélisme des axes optiques des canaux est assuré.A la Figure 2, l'axe de pivotement F du miroir 3 n'est pas visible et on a uniquement représenté son prolongement en traits mixtes. In Figure 2 there is shown in perspective an embodiment corresponding approximately to the upper part of Figure 1 and in which is passed in combination over the mirrors two viewing channels II and 14 arranged one next to the other with a laser light channel 12. Such a combination is possible since the reflecting surfaces can be enlarged significantly, without the moment of inertia being inadmissibly increased. In this case, the channels 14, 11 and 12 pass over the same azimuthal stabilization mirror 3 and the same elevation stabilization mirror 1 so that the parallelism of the optical axes of the channels is ensured. In FIG. 2, the axis pivot point F of the mirror 3 is not visible and its extension is only shown in phantom.

Les surfaces réfléchissantes agrandies permettent par exemple d'introduire sans pertes deux canaux de vision optiques stabilisés en premier, dont on amène grâce à des moyens appropriés, 1'un au pointeur et l'autre au commandant du char de combat. On obtient ainsi que les deux pointent ou tirent avec la meme précision étant donné qu'ils utilisent tous les deux l'unité de stabilisation qui stabilise la ligne de visée et qui est poursuivie par l'arme et qu'ils puissent mesurer l'éloignement de la cibli au moyen d'un dispositif de mesure de la distance à laser. The enlarged reflecting surfaces allow for example to introduce without loss two stabilized optical vision channels first, which are brought by appropriate means, one to the pointer and the other to the commander of the battle tank. It is thus obtained that the two point or fire with the same precision since they both use the stabilization unit which stabilizes the line of sight and which is pursued by the weapon and they can measure the distance of the cibli using a laser distance measuring device.

I1 va de soi que la présente invention ne doit pas entre considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be regarded as being limited to the embodiment described and shown, but on the contrary covers all variants thereof.

Claims

1. - Device for stabilizing the line of sight of an optical sighting device for a weapon, in particular on a combat tank, in which the sighting device comprises a sighting mirror which can pivot around an axis located in the plane of the mirror, characterized in that the pivot axis (2) of the sighting mirror (1) is fixedly arranged and is parallel to the elevation axis of the weapon, in that that a second mirror (3) is pivotable before or after the sight mirror (1), its pivot axis (4) being fixedly arranged perpendicular to the pivot axis (2) of the sight mirror (1 ) and in the same plane as the optical axis (13) of the sighting device (10); and in that to each of the two mirrors are associated own stabilization means.

2. - Device according to claim 1, characterized in that the axis of rotation (4) of the second mirror (3) forms an angle of 450 with the plane of the mirror.

3. - Device according to claim l or 2, characterized in that the axis of rotation (4) of the second mirror (3) is arranged parallel to the optical axis (13) of the sighting device (10).