ITFI20100083A1 - "dispositivo di puntamento e di mira per armi a bassa letalita' con interfaccia ad un sistema di regolazione dell' energia cinetica del proiettile sparato da detta arma" - Google Patents

Description

Dispositivo di puntamento e di mira per armi a bassa letalità con interfaccia ad un sistema di regolazione dell’energia cinetica del proiettile sparato da detta arma Descrizione

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda un dispositivo di puntamento e di mira, in particolare per armi leggere, come fucili o simili e in specie per armi cosiddette "a bassa letalità" o "non letali".

Più in particolare l'invenzione riguarda un dispositivo di puntamento e di mira cosiddetto a "red dot", cioà ̈ corredato di una sorgente luminosa e di un sistema ottico che genera una immagine virtuale all'infinito di uno o più punti luminosi che si sovrappongono all'immagine della scena esterna per facilitare il puntamento e la mira, nonché di un distanziometro, cioà ̈ di un dispositivo di stima della distanza tra bersaglio e arma.

L'invenzione riguarda anche un'arma, da intendersi in generale anche come un dispositivo di lancio, comprendente un dispositivo di puntamento e di mira del tipo suddetto.

Stato dell'arte

Per facilitare il puntamento e la mira con armi leggere, come fucili od altre armi di piccole dimensioni, vengono attualmente utilizzati dispositivi che si possono classificare in tre distinte categorie.

I dispositivi di puntamento e di mira più semplici prevedono un telescopio di puntamento sul cui piano focale principale à ̈ disposto un reticolo di puntamento, in qualche caso corredato di curve balistiche o cosiddette curve diastimometriche, per stimare la distanza del bersaglio dall'osservatore. Un dispositivo di questo genere à ̈ descritto ad esempio in US-A-4263719. In questo brevetto anteriore viene anche descritto il principio su cui si basano le curve balistiche per la stima della distanza di un bersaglio di dimensioni note.

Un altro esempio di telescopio con un reticolo di puntamento à ̈ descritto in US-A-5920995.

Un altro tipo di dispositivi di puntamento, decisamente più complesso, comprende un emettitore laser che serve al puntamento, proiettando una macchia laser sul bersaglio, ed à ̈ funzionale alla determinazione della distanza del bersaglio dal puntatore. Un dispositivo di questo tipo à ̈ descritto in US-A-5907150, US-A-5355224 e US-A-5140151. In US-A-4993833 à ̈ descritto un sistema di puntamento con un telemetro laser che comprende un sistema per la correzione della mira in funzione della distanza del bersaglio. Questo sistema comprende una matrice lineare di diodi luminosi. Uno dei diodi luminosi si accende e costituisce il mirino per facilitare il puntamento dell'arma. Il rilevamento telemetrico della distanza del bersaglio consente di accendere l'uno o l'altro dei diodi luminosi in funzione della distanza del bersaglio per ottimizzare il puntamento tenendo conto della necessaria correzione della curva balistica seguita dal proiettile sparato dall'arma.

Una diversa categoria di dispositivi di puntamento, a cui appartiene quella della presente invenzione, prevede l'impiego di una sorgente luminosa, tipicamente rappresentata da un diodo emettitore di luce (LED), la quale genera una immagine luminosa che si sovrappone all'immagine della scena osservata attraverso il dispositivo di puntamento, nella quale scena si trova il bersaglio da colpire. Un sistema ottico fa sì che l'osservatore veda una immagine virtuale all'infinito della sorgente luminosa sovrapposta alla scena. Questa immagine à ̈ posta - rispetto alla scena osservata attraverso il dispositivo di puntamento - in modo da mirare correttamente il bersaglio. Un esempio di un dispositivo di questo tipo à ̈ descritto in US-A-5577326.

Questi dispositivi di puntamento detti anche sistemi "red dot", a causa del fatto che alla scena esterna viene sovrapposta una immagine virtuale all'infinito costituita da un punto rosso, vengono utilizzati in dispositivi di puntamento e di mira sia per uso solo diurno, sia per uso diurno e/o notturno. Esempi di dispositivi per visione notturna corredati di un sistema di puntamento red dot sono descritti in US-A-4658139, US-A-5272514 (corrispondente a EP-A-0545527), US-A-4417814. Ulteriori dispositivi di puntamento di tipo "red-dot" sono descritti in US-A-5369888, US-A-5373644 ed US-A-5205044.

I dispositivi di puntamento dell'ultima categoria sopra citata sono molto semplici ed economici rispetto ai sistemi di puntamento laser, ma non forniscono la possibilità di stimare la distanza del bersaglio e di conseguenza di effettuare una correzione balistica che tenga conto di questa distanza.

Il brevetto italiano n. 1.333.922 descrive un dispositivo di puntamento e di mira comprendente un percorso ottico estendentesi da un ingresso per i fasci luminosi provenienti da una scena esterna ad un'uscita attraverso cui i fasci vengono convogliati verso un osservatore, ed in cui viene previsto un distanziometro con una sorgente luminosa, un sistema per la generazione di punti luminosi a distanza regolabile ed un sistema ottico per inviare nel percorso ottico un'immagine virtuale all'infinito dei punti luminosi per consentire una stima della distanza tra arma e bersaglio.

Un dispositivo di puntamento e di mira di questo tipo à ̈ particolarmente utile non solo in armi convenzionali, ma anche e soprattutto per armi a bassa letalità. Infatti, come à ̈ noto, queste armi richiedono di calibrare l'energia cinetica del proiettile in funzione della distanza del bersaglio in modo tale che l'impatto del proiettile sia sufficientemente intenso da incapacitare il bersaglio, ad esempio una persona, senza tuttavia provocare danni irreversibili o la morte, o comunque riducendo al minimo questa eventualità. Armi a bassa letalità o cosiddette non letali vengono impiegate da forze di polizia nelle operazioni anti-sommossa, ma trovano anche impiego militare in azioni cosiddette di peace-keeping. Esempi di armi a bassa letalità sono descritti in EP-B-1621843 ed in US-A-2006/0283068, nonché nei documenti di tecnica anteriore citati in queste due pubblicazioni. Queste armi utilizzano un particolare tipo di proiettile ed inoltre comprendono un sistema di spillamento dei gas di spinta del proiettile nella canna dell’arma. Il sistema di spillamento à ̈ regolabile dal puntatore in funzione dell’energia cinetica che si vuole imprimere al proiettile. Quanto maggiore à ̈ la distanza del bersaglio da colpire, tanto minore sarà la quantità di gas spillata dalla canna e quindi tanto minore sarà l’energia sottratta al proiettile. Viceversa, più à ̈ vicino il bersaglio e più energia dei gas di spinta deve essere scaricata tramite spillamento dei gas dalla canna per ridurre l’energia cinetica del proiettile sparato verso il bersaglio. Il sistema di spillamento dei gas consente, quindi, di imprimere al proiettile una energia funzione della distanza del bersaglio, sufficiente a incapacitare il bersaglio, ma tale da non risultare letale.

I sistemi noti presentano configurazioni complesse della meccanica di comando del distanziometro.

Sommario dell'invenzione

Scopo principale della presente invenzione à ̈ la realizzazione di un sistema di puntamento e di mira leggero, semplice e di basso costo che consenta di ottenere le più importanti funzioni dei sistemi tradizionali esistenti, ed in particolare un dispositivo del tipo "red dot" con un distanziometro per stimare la distanza del bersaglio da colpire, che possa ridurre in tutto od in parte i problemi dei dispositivi noti.

Secondo una forma di realizzazione, l'invenzione prevede un dispositivo di puntamento e di mira in specie per un'arma a bassa letalità, con un percorso ottico estendentesi da un ingresso per i fasci luminosi provenienti da una scena esterna, ad un'uscita attraverso cui detti fasci vengono convogliati verso un osservatore e con un distanziometro comprendente: una sorgente luminosa; un primo schermo opaco con una linea trasparente; un secondo schermo opaco con una pluralità di curve diastimometriche trasparenti, le quali intersecano la linea trasparente realizzata su detto primo schermo opaco definendo con essa una pluralità di punti di intersezione attraverso i quali passa la radiazione luminosa emessa da detta sorgente formando una pluralità di punti luminosi; detto primo schermo opaco e detto secondo schermo opaco sono mobili l'uno rispetto all'altro, la posizione di detti punti di intersezione variando in funzione della posizione reciproca di detto primo schermo opaco e di detto secondo schermo opaco; un meccanismo di azionamento per spostare l'uno rispetto all'altro detto primo schermo opaco e detto secondo schermo opaco; un sistema ottico per inviare in detto percorso ottico un'immagine virtuale all'infinito di detti punti luminosi. Il suddetto meccanismo di azionamento comprende un albero ruotante vincolato con un sistema articolato ad uno di detti primo e secondo schermo opaco, che viene ruotato per effetto della rotazione dell'albero ruotante; l’albero ruotante essendo collegato a detta interfaccia.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione dell'invenzione sono indicate nel seguito e nelle rivendicazioni dipendenti, che formano parte integrante della presente descrizione.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un’arma corredata di un dispositivo di puntamento e di mira del tipo sopra definito. Più in generale l’invenzione riguarda un dispositivo di lancio di un oggetto contundente, corredato di un dispositivo di puntamento e di mira. Per oggetto contundente si intende genericamente qualunque cosa che possa essere lanciata con una sufficiente energia cinetica verso un bersaglio, ad esempio anche un getto d’acqua, piuttosto che un proiettile vero e proprio. Secondo alcune forme di realizzazione preferite dell’invenzione il dispositivo presenta un sistema di regolazione della spinta del proiettile od altro oggetto contundente. In alcune forme di realizzazione il dispositivo può essere un’arma cosiddetta a bassa letalità, in cui il sistema di regolazione della spinta modula l’energia cinetica impartita al proiettile all’uscita dalla canna dell’arma. In alcune forme di realizzazione il sistema di regolazione prevede un meccanismo di spillamento dei gas generati dall’esplosione della carica di esplosivo del proiettile. Vantaggiosamente, in alcune forme di realizzazione il sistema di regolazione à ̈ interfacciato funzionalmente al distanziometro del dispositivo di puntamento e di mira, così che puntando l’arma si può regolare la spinta del proiettile osservando il bersaglio attraverso il dispositivo di puntamento e di mira, come verrà meglio chiarito nel seguito. Lo stesso concetto può essere applicato, ad esempio ad un idrante od altro dispositivo sfolla-gente, con un sistema di regolazione della spinta del getto d’acqua, e quindi della pressione dell’acqua nell’idrante, in funzione ad esempio della distanza del bersaglio contro cui esso à ̈ indirizzato.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra pratiche forme di realizzazione non limitative dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano:

la Fig.1 una vista assonometrica esterna frontale dell’espositivo secondo l’invenzione in una forma di realizzazione;

le Figg.2 e 3 viste assonometriche del dispositivo secondo due punti di osservazione e privo dell’alloggiamento esterno;

la Fig.4 una vista assonometrica del dispositivo con alcuni componenti rimossi; la Fig.5 una sezione secondo un piano verticale longitudinale passante per l’asse ottico del dispositivo;

la Fig.6 una sezione in pianta secondo VI-VI di Fig.5;

la Fig.7 una sezione longitudinale secondo un piano inclinato;

le Figg.7A e 7B rispettivamente: una vista frontale, una sezione secondo VIIB-VIIBdi Fig.7A ed una sezione secondo VIIC-VIICdi Fig.7A, di uno degli elementi ottici del diasporametro;

le Figg.8, 9 e 10 sezioni equivalenti a quelle delle Figg.5, 6 e 7 in una seconda forma di realizzazione del dispositivo;

le Figg.11, 12 e 13 sezioni analoghe alle sezioni delle Figg.5, 6 e 7 in una terza forma di realizzazione del dispositivo;

la Fig.14 una vista assonometrica di un utensile per registrare l’inclinazione dell’asse ottico tramite il diasporametro secondo la forma di realizzazione delle Figg.11, 12 e 13;

la Fig.15 una vista frontale del dispositivo della Fig.14;

la Fig.16 una sezione secondo XVI-XVI di Fig.15;

la Fig.17 una sezione analoga alla sezione di Fig.16 con l’utensile applicato al dispositivo di puntamento e di mira;

le Figg.18 e 19 schemi illustranti il funzionamento del distanziometro utilizzante le curve diastimometriche;

la Fig.20 un’arma su cui à ̈ montato il dispositivo di puntamento di mira;

la Fig.21 una vista assonometria esterna di un dispositivo secondo l’invenzione in una diversa forma di realizzazione;

le Figg.22 e 23 viste assonometriche di componenti interni del dispositivo di Fig.21 secondo due diverse angolazioni;

la Fig.24 una sezione secondo un piano sostanzialmente verticale passante per l’asse ottico del dispositivo di Figg.21 a 24;

la Fig.25 una vista assonometrica dello stesso dispositivo con ulteriori parti asportate;

la Fig.26 una vista assonometrica del diasporametro del dispositivo delle Figg.

21 a 25;

la Fig.27 una sezione secondo un piano diametrale del diasporametro di Fig. 26;

la Fig.28 una vista assonometrica di uno degli elementi ottici del diasporametro di Fig.26; e

la Fig. 29 una sezione ingrandita di un dettaglio del sistema di bilanciamento di di ciascun elemento ottico del diasporametro

Descrizione dettagliata di forme di attuazione dell'invenzione

Con iniziale riferimento alle Figg.1 a 7, in una forma di realizzazione dell’invenzione il dispositivo di puntamento e di mira, complessivamente indicato con 1, comprende un alloggiamento esterno 3 con una base 5 di accoppiamento ad un’arma. L’alloggiamento 3 racchiude i componenti ottici e meccanici di puntamento, stima della distanza del bersaglio e registrazione dell’asse ottico del dispositivo per l’allineamento con la linea di mira dell’arma su cui il dispositivo 1 viene montato. All’interno dell’alloggiamento 3 viene definito un percorso ottico che si estende da un ingresso 7 ad un’uscita 9. L’ingresso 7 à ̈ rivolto verso il bersaglio e l’uscita à ̈ rivolta verso chi imbraccia l’arma.

Secondo l’invenzione, l’ingresso à ̈ chiuso da una finestra formata (vedasi in particolare Figg.5 a 7) di un diasporametro complessivamente indicato con 11. Il diasporametro 11 comprende un telaio esterno 13 montato in una sede 3A dell’alloggiamento 3. Il telaio 13 à ̈ accoppiato ad una flangia 15 tramite una coppia di viti 17 (vedasi in particolare Fig.2). All’interno del telaio 13 à ̈ definita una doppia sede 19 per una coppia di elementi ottici 21A, 21B, che verranno nel seguito descritti in dettaglio con particolare riferimento anche alle Figg.7A, 7B e 7C.

Ciascuno dei due elementi ottici 21A e 21B à ̈ formato preferibilmente da un unico blocco di materiale plastico stampato, di forma sostanzialmente circolare (vedasi in particolare Fig.7A), avente uno spessore variabile per formare un cuneo o zeppa ottica, come si può comprendere osservando le Figg.7B e 7C: la Fig.7B à ̈ una sezione diametrale in corrispondenza della quale lo spessore dell’elemento ottico 21A, 21B à ̈ costante, mentre in Fig.7C si osserva come nella direzione ortogonale rispetto a quella della sezione di Fig.7B lo spessore dell’elemento ottico varia da un massimo ad un minimo in modo lineare. Ciascuno elemento ottico 21A, 21B à ̈ in sostanza delimitato da due facce piane inclinate e quindi convergenti l'una verso l'altra: una delle due facce piane à ̈ ortogonale all’asse ottico del diasporametro 21 mentre l’altra faccia à ̈ inclinata. Come si osserva nella sezione della Fig.5, nell’esempio illustrato le facce inclinate sono rivolte una verso l’altra all’interno del diasporametro 11.

Con X-X à ̈ indicato l’asse geometrico dei due elementi ottici, cioà ̈ la retta passante per i due centri dei cerchi definenti gli elementi ottici stessi che sono tra loro coassiali. La rotazione reciproca dei due cunei o zeppe ottiche definite dagli elementi ottici 21A, 21B provoca la variazione dell’inclinazione dell’asse ottico del diasporametro 11, per gli scopi appresso chiariti. I principi generali di funzionamento di un diasporametro sono noti e non richiedono una descrizione più dettagliata in questa sede.

Attorno allo sviluppo circolare di ciascun degli elementi ottici 21A, 21B à ̈ formata una corona dentata 23A, 23B, rispettivamente. In una forma di realizzazione dell’invenzione (come mostrato in particolare nelle Figg.7A, 7B e 7C), le dentature formanti le corone dentate 23A e 23B sono realizzate di stampaggio e di pezzo con la parte restante del rispettivo elemento ottico 21A, 21B. In questo modo la fabbricazione di ciascun elemento ottico 21A, 21B à ̈ estremamente economica. Con un’unica operazione di stampaggio viene ottenuta la zeppa ottica con le superfici piane convergenti con sufficiente finitura ottica, nonché la rispettiva dentatura 23A, 23B e due bordi perimetrali 25A, 25B e 27A, 27B sporgenti perimetralmente dalle due facce opposte di ciascun elemento ottico 21A, 21B. I bordi 25A, 25B e 27A, 27B servono al montaggio degli elementi ottici 21A, 21B nella doppia sede 19, in modo da consentire la rotazione degli elementi stessi rispetto all’asse meccanico X-X e per mantenere in una posizione reciproca corretta i due elementi ottici 21A, 21B, come si può comprendere dalle sezioni delle Figg.5, 6 e 7.

Come à ̈ visibile in particolare nella sezione di Fig.7 eseguita lungo un piano contenente l’asse ottico del dispositivo 1, inclinato di 45° e di traccia VII-VII in Fig.1, con ciascuno dei due elementi ottici 21A, 21B coopera un perno di registrazione angolare indicato rispettivamente con 29A per l’elemento 21A e con 29B per l’elemento ottico 21B. I due perni 29A, 29B ruotano attorno a rispettivi assi paralleli all’asse X-X e sono trattenuti in rispettive sedi 30A, 30B formate nel telaio 13 del diasporametro 11. Ciascun perno di registrazione angolare 29A, 29B à ̈ realizzato integralmente con un rispettivo pignone 31A, 31B. I pignoni 31A, 31B ingranano con le dentature perimetrali 23A, 23B formate sulla periferia degli elementi ottici 21A, 21B rispettivamente. Ruotando attorno ai rispettivi assi i perni 29A, 29B à ̈ così possibile ruotare e quindi registrare la posizione angolare degli elementi ottici 21A, 21B l’uno indipendentemente dall’altro. Come à ̈ noto dall’ottica la rotazione angolare relativa delle due zeppe formate dagli elementi ottici 21A, 21B provoca una oscillazione dell’asse ottico attorno all’asse geometrico di rotazione delle zeppe e consente quindi di registrare la posizione angolare di tale asse ottico del diasporametro rispetto all’asse geometrico o meccanico X-X del diasporametro stesso.

Sul lato di uscita del dispositivo 1 à ̈ prevista una semplice finestra di chiusura 35 montata in una sede 37 circolare formata nell’alloggiamento 3 e formata ad esempio da una lastra in materiale plastico trasparente a superfici piane e parallele.

I raggi luminosi, provenienti dalla scena in cui si trova il bersaglio osservato da chi imbraccia l’arma su cui à ̈ montato il dispositivo di puntamento e di mira 1, entrano nel dispositivo stesso attraverso l’ingresso 7 passando nel diasporametro 11 ed escono sul lato del puntatore attraverso la finestra 35 dell’uscita 9. Tra l’ingresso 7 e l’uscita 9 à ̈ definito un percorso ottico lungo il quale i fasci si propagano, e nel quale vengono inserite le immagini di una pluralità di punti luminosi generati da un distanziometro che verrà di seguito descritto, avente la funzione di consentire a chi utilizza l’arma corredata del dispositivo 1 di stimare la distanza del bersaglio dall’arma, ovvero di regolare un parametro di funzionamento dell’arma in funzione della distanza del bersaglio rispetto all’arma medesima.

Di seguito verranno descritti i componenti del distanziometro con particolare riferimento alle Figg.2 a 6.

In prossimità della finestra di uscita 9, all’interno del dispositivo 1 à ̈ disposto un supporto a struttura scatolare 41 su cui à ̈ montato un telaietto 43 portante uno specchio dicroico o combinatore di fascio 45. Il supporto scatolare 41 à ̈ stato rimosso nella vista di Fig.4 per consentire una migliore visualizzazione di alcuni componenti del distanziometro che verranno di seguito descritti.

Lo specchio dicroico 45 à ̈ inclinato di 45° rispetto all’asse ottico A-A del dispositivo 1. Esso consente il passaggio dei fasci ottici provenienti dalla scena esterna permettendo a chi utilizza l’arma su cui il dispositivo 1 à ̈ montato di osservare la scena stessa attraverso il dispositivo 1. Lo specchio à ̈ disposto in modo tale da proiettare, in fasci paralleli, lungo il percorso ottico l’immagine di punti luminosi generati dal distanziometro, complessivamente indicato con 47, nel modo seguente.

Su un lato del percorso ottico à ̈ disposto un supporto 51 formante una sede 53 per una sorgente luminosa 55, ad esempio un led. L’asse ottico del led à ̈ sostanzialmente parallelo all’asse ottico A-A del dispositivo 1. Di fronte alla sorgente luminosa 55 à ̈ disposta una barra semicilindrica di materiale trasparente 57 formante una lente di focalizzazione ed una superficie riflettente di deviazione del fascio ottico generato dalla sorgente 55. La barra semicilindrica 57 à ̈ alloggiata in una sede 59 sostanzialmente circolare ad asse verticale, cioà ̈ ortogonale all’asse ottico della sorgente luminosa 55. La barra semicilindrica 57 realizzata per esempio in plastica trasparente focalizza il fascio luminoso generato dalla sorgente 55. La superficie piana della barra 57 riflette il fascio deviandolo di 90° verso il percorso ottico del dispositivo 1 e ortogonalmente all’asse ottico A-A del dispositivo stesso lungo un percorso indicato con F1 in Fig.6. La barra semicilindrica 57 costituisce pertanto una elemento di focalizzazione e di deviazione del fascio luminoso generato dalla sorgente 55. Il fascio F1 à ̈ diretto verso un elemento ottico di collimazione e deviazione 61, supportato dal supporto scatolare 41 e disposto, rispetto all’asse ottico A-A, in posizione opposta rispetto al supporto 51. In alcune forme di realizzazione l’elemento ottico di collimazione e deviazione 61 comprende uno specchio di Mangin, pur non escludendosi la possibilità di utilizzare un diverso elemento di collimazione e deviazione ad esempio un semplice specchio convergente.

Il fascio luminoso proveniente dalla sorgente 55 e focalizzato e deviato dall’elemento di focalizzazione e deviazione 57 verso l’elemento di collimazione e deviazione 61 viene collimato e deviato da quest’ultimo verso lo specchio dicroico 45. In Fig.6 il fascio deviato dall’elemento ottico di collimazione e deviazione 61 à ̈ indicato con F2. Il fascio F2 viene riflesso dallo specchio dicroico 45 lungo la direzione f3 verso la finestra 35 dell’uscita 9.

In realtà lungo il percorso fra la sorgente 55 e l’elemento di collimazione e deviazione 61 sono disposti ulteriori componenti che formano una serie di punti luminosi per mezzo del fascio luminoso generato dalla sorgente 55. Questi ulteriori componenti sono di seguito descritti. Gli elementi ottici 57, 61, 45 fanno sì che i punti luminosi siano osservati come se fossero posti a distanza infinita, poiché il fascio F2 à ̈ a raggi paralleli.

Di fronte alla barra semicilindrica 57 à ̈ posizionato un primo schermo opaco 65 formante una fenditura rettilinea 63, cioà ̈ una linea trasparente, preferibilmente rettilinea, attraverso cui può passare da radiazione luminosa focalizzata dalla barra 57. Lo schermo opaco 65 formante la fenditura o linea retta trasparente 63 à ̈ solidale al supporto 51. La fenditura ha uno sviluppo sostanzialmente orientato a 90° rispetto all’asse A-A e quindi (quando l’arma ed il dispositivo 1 sono posizionati orizzontalmente, la fenditura 63 à ̈ verticale.

Allo schermo opaco 65 Ã ̈ associato un secondo schermo opaco 67, come visibile in particolare nella vista di Fig.4, in cui il supporto 41 Ã ̈ stato rimosso. Il secondo schermo opaco 67 Ã ̈ montato in modo girevole sul supporto 51. Con 69 Ã ̈ indicato il perno di cerniera che consente allo schermo opaco 67 di ruotare od oscillare secondo la freccia f67 rispetto al supporto 51 e quindi rispetto al dispositivo 1. Sullo schermo opaco 67 sono realizzate curve diastimometriche 71, le cui forma e funzione verranno descritte con maggiore dettaglio con riferimento alle Figg.18 e 19.

Gli schermi opachi 65 e 67 sono disposti uno di fronte all’altro ed intercettano il fascio luminoso generato dalla sorgente 55 e focalizzato e deviato dall’elemento ottico di focalizzazione e deviazione formato dalla barra semicilindrica 57. Attraverso i due schermi opachi sovrapposti 65 e 67 passano soltanto tre sottili fasci luminosi in corrispondenza delle intersezioni fra le tre linee diastimometriche trasparenti 71 realizzate sullo schermo opaco 67 e la fenditura o linea trasparente retta 63 formata nello schermo 65. Davanti alla coppia di schermi opachi 65, 67 à ̈ disposta una lente toroidale o cilindrica 73 di correzione dell’astigmatismo.

La posizione angolare dello schermo opaco 67 rispetto al supporto 51 viene modificata tramite un meccanismo di azionamento complessivamente indicato con 81 e di seguito descritto.

In alcune forme di realizzazione il meccanismo di azionamento 81 comprende un albero ruotante 83 con un asse orientato a 90° rispetto all’asse A-A del dispositivo 1 e sostanzialmente parallelo alla base 5 dell’alloggiamento 3 del dispositivo 1.

L’albero ruotante 83 può essere un albero cavo supportato girevolmente da un perno 85. All’albero ruotante 83 à ̈ vincolato un sistema articolato 87 che collega l’albero 83 allo schermo opaco 67 per comandare l’oscillazione dello schermo 67 tramite rotazione dell’albero ruotante 83 attorno al proprio asse definito dal perno 85. In alcune forme di realizzazione il sistema articolato 67 comprende un braccio 89 torsionalmente vincolato all’albero 83. Nella forma di realizzazione illustrata il braccio 89 à ̈ rigidamente collegato all’albero ruotante 83, e quindi fissato sia torsionalmente che assialmente rispetto ad esso. Il braccio 89 à ̈ vincolato in una posizione intermedia ad una molla elicoidale di trazione 91. Quest’ultima à ̈ agganciata ad una estremità al braccio 89 all’estremità opposta ad un punto fisso del supporto 51.

All’estremità distale rispetto all’albero ruotante 83 il braccio 89 à ̈ articolato tramite un perno 93 ad una bielletta 95. Quest’ultima à ̈ a sua volta articolata tramite un perno 97 allo schermo 67. In sostanza, il braccio 89 e la bielletta 95 formano un sistema a biella-manovella che trasferisce il movimento di rotazione od oscillazione dell’albero ruotante 83 allo schermo opaco 67: una rotazione dell’albero ruotante 83 attorno al proprio asse provoca una rotazione dello schermo opaco 67 attorno al perno 69.

All’albero ruotante 83 à ̈ torsionalmente vincolato, oltre al braccio 89 del sistema articolato 87, un braccio 99 posto a distanza dal braccio 89 ed in una posizione angolare diversa rispetto a quest’ultimo. Il braccio 99 coopera con un perno 101 (vedasi in particolare anche Fig.5). Il perno 101 interagisce con il sistema di spillamento dei gas di spinta di un’arma a bassa letalità di tipo di per sé conosciuto. Un esempio di arma a bassa letalità a cui può essere interfacciato il dispositivo 1 tramite il perno 101 à ̈ descritto in US2006/0283068, il cui contenuto à ̈ incorporato nella presente descrizione, od in altri documenti di tecnica anteriore ad esempio citati in US2006/0283068. Il dispositivo 1 può essere interfacciato anche ad armi non letali od a bassa letalità di altro tipo, in cui viene previsto un diverso sistema di regolazione dell’energia cinetica impartita al proiettile sparato dall’arma, in funzione della distanza dal bersaglio.

In sostanza, quando il dispositivo 1 à ̈ montato su un’arma cosiddetta “a bassa letalità†o “non letale†corredata di un sistema di regolazione dell’energia cinetica impartita al proiettile, questo sistema di regolazione della spinta del proiettile agisce sul perno 101 e quindi in definitiva sul meccanismo 81 di comando della rotazione dello schermo opaco 67.

In questo modo chi imbraccia l’arma e osserva la scena attraverso il dispositivo di puntamento e di mira 1 può regolare l’arma agendo sul sistema di regolazione della spinta sul proiettile osservando l’effetto che questa regolazione ha sui punti luminosi generati dal distanziometro e quindi correlando la regolazione dell’arma alla distanza del bersaglio stimata tramite il distanziometro stesso, con un criterio che verrà meglio chiarito con riferimento alle Figg.18 e 19.

Prima di descrivere in maggiore dettaglio il funzionamento del distanziometro e la regolazione dell’arma si osservi che in alcune forme di realizzazione preferite dell’invenzione, il braccio di interfaccia 99 ed il perno 101 sono realizzati ciascuno in due parti accoppiate reciprocamente, per registrare sia la lunghezza del perno 101, sia la lunghezza del braccio 99. Questi due elementi cooperano l’uno con l’altro in un punto di contatto tra una testa stondata 99A del braccio 99 ed un piattello 101A del perno 101. La registrabilità della lunghezza del braccio 99 del perno 101 consente di tarare correttamente il distanziometro 47.

Il funzionamento del distanziometro 47 à ̈ concettualmente equivalente a quello del dispositivo descritto nel brevetto italiano 1333922, il cui contenuto à ̈ incorporato nella presente descrizione, benché i componenti ottici e meccanici del distanziometro 47 siano sostanzialmente diversi per ottenere una serie di vantaggi in termini di economia di produzione ed efficienza di utilizzo rispetto al distanziometro noto.

In sostanza e con particolare riferimento alle Figg.18 e 19, sullo schermo opaco 67 sono realizzate, come sopra descritto, tre curve 71 trasparenti. Queste curve sono riportate in maggiore dettaglio nella vista frontale di Fig.18, che mostra schematicamente tra loro sovrapposte le linee 71 trasparenti realizzate sullo schermo opaco 67 e la fenditura o linea retta trasparente 63 realizzata sullo schermo opaco 65 rappresentato schematicamente in figura. Nello schema di Fig.18 le linee 71 sono indicate con 71A, 71B e 71C, la linea 71C Ã ̈ interposta tra le linee 71A e 71B.

Le due linee 71A e 71B sono tracciate in modo tale per cui i due punti di intersezione di esse con la linea trasparente retta 63 realizzata sullo schermo fisso 65, in ogni posizione angolare dello schermo 65 rispetto allo schermo 67, sono ad una distanza radiale che rappresenta, tenendo conto della lunghezza focale dei componenti ottici del distanziometro 47, l'angolo sotteso da un bersaglio B di altezza fissa. In Fig.19 con α1e α2sono mostrati i due angoli che sottendono lo stesso bersaglio B di altezza H prefissata rispetto al punto di osservazione O. Quando l'altezza H à ̈ conosciuta, la distanza fra i due punti di intersezione P1e P2tra le curve 71A, 71B e la linea retta o fenditura 63 à ̈ una misura indiretta della distanza D1, D2a cui si trova il bersaglio B rispetto al punto di osservazione O.

Le linee curve 71A, 71B rappresentano quindi curve diastimometriche per la stima della distanza del bersaglio B quando questo ha un'altezza sostanzialmente equivalente a quella per la quale le curve sono state tracciate. Poiché in armi per uso bellico ed in armi a bassa letalità l'altezza del bersaglio à ̈ normalmente nota (trattandosi dell’altezza media di un essere umano), à ̈ facile tracciare le curve diastimometriche 71A, 71B affinché queste possano dare una stima della distanza del bersaglio stesso..

Fra le due curve 71A, 71B à ̈ disposta la terza linea 71C costituita anch’essa da una linea trasparente dello schermo opaco 67. La linea 71C à ̈ il luogo geometrico dei punti P3che si trovano normalmente ma non necessariamente ad una distanza media tra i punti P1e P2per ciascuna posizione angolare dello schermo mobile 67.

I punti P1, P2, P3di intersezione delle curve 71A, 71B e 71C con la linea retta 63 sono gli unici punti luminosi che l'osservatore vede sovrapposti alla scena visibile attraverso le finestre di ingresso e di uscita 7 e 9. Infatti, questi punti sono rappresentativi dell'intersezione delle linee trasparenti sullo schermo opaco 67 con la linea trasparente sullo schermo opaco 65. I fasci luminosi generati dalla sorgente 55 possono quindi raggiungere l'occhio dell'osservatore soltanto attraverso i punti P1, P2e P3.

Per lo stesso bersaglio osservato attraverso il dispositivo 1 i punti P1e P2possono essere portati in corrispondenza delle due estremità del bersaglio ruotando lo schermo mobile 67 rispetto allo schermo fisso 65. Per come sono state tracciate le curve diastimometriche 71A e 71B, la posizione angolare dello schermo 67 à ̈ una funzione lineare della distanza del bersaglio B rispetto all'osservatore che si trova nel punto O, quando i punto P1e P2si trovano in corrispondenza dell'estremità superiore ed inferiore del bersaglio B, e quando questo ha l'altezza H stimata (ad esempio di 170 cm nel caso di un essere umano) del bersaglio B utilizzato per il tracciamento delle curve diastimometriche 71A e 71B.

In sintesi quindi per un bersaglio B di altezza nota la posizione angolare assunta dallo schermo opaco 67 (quando chi osserva la scena attraverso il dispositivo 1 vede i due punti P1e P2ottenuti dall’intersezione tra la fenditura 63 e le curve trasparenti diastimometriche 71A, 71B circa in corrispondenza della testa e dei piedi del bersaglio) à ̈ funzione della distanza tra l’arma ed il bersaglio stesso. Quando il dispositivo 1 à ̈ utilizzato come dispositivo di puntamento e di mira per armi a bassa letalità, correlando la posizione angolare dello schermo opaco 67 al sistema di regolazione della spinta del proiettile, à ̈ possibile per il puntatore impostare la spinta che verrà impartita al proiettile in funzione della distanza stessa.

In pratica accade quanto segue: chi imbraccia l’arma inquadra il bersaglio B attraverso il dispositivo di puntamento e di mira 1 e - agendo sulla interfaccia di cui à ̈ dotata l’arma per regolare la spinta da impartire al proiettile - regola tale spinta osservando la scena nel dispositivo 1. Il sistema di regolazione della spinta à ̈ collegato tramite il perno 101 al meccanismo di azionamento 81 e quindi la regolazione dell’arma provoca una rotazione secondo la doppia freccia f67 dello schermo opaco 67. Agendo sul sistema di regolazione della spinta del proiettile il puntatore fa sì che i punti P1 e P2 vengano a coincidere all’incirca con le estremità del bersaglio da colpire. In questo modo viene automaticamente regolata la spinta che verrà impartita al proiettile in funzione della distanza del bersaglio osservato dal puntatore. Il punto centrale P3 viene utilizzato per mirare correttamente il bersaglio e quindi sparare. La posizione di questo punto (o più esattamente della curva centrale 72C) tiene conto dell'alzo da impartire all'arma per compensare la caduta balistica del proiettile.

Poiché à ̈ importante che il dispositivo 1 sia correttamente allineato alla linea di mira dell’arma 2 (Fig.20), prima dell’utilizzo del sistema costituito dal dispositivo 1 e dall’arma 2 montati l’uno sull’altra, l’asse ottico del dispositivo 1 viene registrato agendo sul diasporametro 11, impostando la posizione angolare dei due elementi ottici 21A, 21B per allineare l'asse ottico del dispositivo 1 con la linea di mira dell'arma.

Le Figg.8, 9 e 10 mostrano una variante di realizzazione del diasporametro nelle tre sezioni equivalente a quelle delle Figg.5, 6 e 7 sopra descritte. Nelle Figg.8, 9 e 10 sono visibili anche altri componenti del dispositivo 1 ed in particolare alcuni componenti del distanziometro, che peraltro non verranno qui nuovamente descritti. Per quanto concerne il diasporametro 11, anche nella forma di realizzazione delle Figg. 8, 9 e 10 esso comprende due elementi ottici ancora indicati con 21A, 21B. Questi sono montati in sedi 19 realizzate nell’alloggiamento 3. Con 105 à ̈ indicata una flangia di bloccaggio e con 22A e 22B sono indicate due ruote dentate realizzate in materiale diverso rispetto a quello che forma le zeppe ottiche costituenti gli elementi ottici 21A, 21B ma accoppiate torsionalmente a questi ultimi, ad esempio per incollaggio. Con le corone dentate 22A, 22B cooperano pignoni 24A, 24B di perni di registrazione angolare 26A, 26B (vedasi in particolare Fig.10). Il funzionamento à ̈ sostanzialmente equivalente a quello descritto con riferimento alle Figg.1 a 7, con la differenza che in questo caso la realizzazione ed il montaggio degli elementi ottici 21A, 21B sono più complessi e costosi a causa del fatto che le corone dentate 22A, 22B sono realizzate separatamente rispetto alle zeppe ottiche formanti gli elementi ottici 21A, 21B.

Le Figg.11 a 17 mostrano un’ulteriore variante di realizzazione del diasporametro 11. Nelle sezioni delle Figg.11, 12 e 13, equivalenti alle sezioni delle Figg. 5, 6 e 7, sono visibili anche alcuni componenti ulteriori del distanziometro, che non verranno descritti nuovamente in questa sede e che sono sostanzialmente equivalenti a quelli delle Figg.1 a 7.

Il diasporametro 11 della forma di realizzazione delle Figg.11 a 17 comprende ancora i due elementi ottici o zeppe ottiche 21A, 21B. Questi sono alloggiati in una doppia sede 19 realizzata nell’alloggiamento 3 e bloccati tramite una flangia frontale 151. La flangia frontale 151 presenta asole frontali 152. L’elemento ottico 21A à ̈ solidale ad un anello 153 alloggiato nella sede 19 e formante una superficie 155 circa cilindrica, in cui à ̈ alloggiato un anello 157 solidale all’elemento ottico 21B. Come à ̈ visibile in particolare in Fig.13, gli anelli 153 e 157 presentano fori frontali 153A e 157A con cui coopera un utensile di registrazione angolare 161 dei due elementi ottici 21A, 21B illustrato nelle Figg.14 e 17 e di seguito descritte. Grazie alla presenza delle asole 152 della flangia 151 à ̈ possibile accedere ai fori 153A, 157A dal lato frontale del dispositivo 1 tramite l’utensile di registrazione angolare 161 indicato complessivamente con 161 nelle Figg.14 a 17.

L’utensile di registrazione 161 à ̈ costituito da due componenti cilindrici 161A e 161B montati l’uno nell’altro, tra loro coassiali e scorrevoli assialmente l’uno rispetto all’altro (Fig.16). Il componente cilindrico 161A presenta spine 163 che sporgono in direzione parallela all’asse Y-Y dell’utensile 161 e che si trovano in posizioni diametralmente opposte l’una rispetto all’altra. Analogamente il componente cilindrico 161B à ̈ corredato di spine 165, disposte tra loro diametralmente contrapposte e angolarmente sfalsate di 90° rispetto alle spine 163.

Le spine 163 e 165 sono disposte in posizione tale da poter essere inserite nei fori 153A e 157A rispettivamente dei due anelli 153 e 157 degli elementi ottici 21A, 21B.

I componenti cilindrici 161A e 161B sono corredati di collari 169A e 169B corredati di perni 171A e 171B posti in posizioni angolari distinte, come si osserva in particolare in Fig.14. I perni 171A sporgono internamente dal rispettivo componente cilindrico 161A per impegnarsi in sedi anulari 173 (Figg.16 e 17) realizzate sulla superficie esterna del componente cilindrico interno 161B. In questo modo i due componenti cilindrici 161A, 161B vengono tra loro vincolati consentendo tuttavia lo scorrimento assiale e la rotazione angolare di un componente rispetto all’altro, grazie allo sviluppo longitudinale ed anulare delle scanalature 173.

Come si comprende osservando la Fig.17, per registrare la posizione angolare indipendentemente dell’elemento ottico 21A e dell’elemento ottico 21B, à ̈ sufficiente impegnare tali componenti inserendo le spine 163 e 165 nei fori frontali 153A e 157A degli anelli 153 e 157 ruotando angolarmente attorno all’asse meccanico X-X del diasporametro 11 i due elementi ottici 21A, 21B.

Le Figg. 21 a 29 mostrano un’ulteriore forma di realizzazione del diasporametro secondo l’invenzione. Numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle della forma di realizzazione illustrata nelle Figg. 1 a 9 e non verranno descritte nuovamente.

Questa forma di realizzazione differisce dalle precedenti per la presenza di una finestra di chiusura 10 abbinata agli elementi ottici o zeppe ottiche 21A 21B del diasporametro 11. La finestra di chiusura 10 à ̈ montata a tenuta sul telaio 13 sul quale sono montati girevolmente gli elementi ottici 21A e 21B. Questa finestra consente di ottenere una maggiore garanzia di protezione contro la penetrazione di agenti atmosferici, in particolare dell’umidità.

La forma di realizzazione illustrata nelle Figg. 21 a 29 presenta, inoltre, un sistema di bilanciamento degli elementi ottici o zeppe ottiche 21A, 21B. Infatti, a causa della loro forma a cuneo, questi elementi non sono bilanciati rispetto al proprio asse. Conseguentemente, poiché essi sono montati girevoli nel telaio 13, quando il dispositivo à ̈ montato su un’arma da fuoco la spinta verticale generata dallo sparo può generare su ciascun elemento ottico 21A, 21B una coppia che tende a farlo ruotare. Se ciò accade si perde la registrazione ottica ottenuta agendo sui due elementi ottici per allineare la linea di mira all’arma.

Il sistema di bilanciamento ha lo scopo di evitare questo possibile inconveniente. Il bilanciamento si ottiene utilizzando apposite masse aggiuntive applicate a ciascun elemento ottico 21A, 21B. Nell’esempio illustrato, come mostrato in particolare nelle Figg.28 e 29, nella zona anulare 25A, 25B compresa all’interno della corona dentata 23A, 23B realizzata di stampaggio sull’elemento ottico 21A o 21B sono realizzati fori 21X distribuiti lungo un arco limitato dello sviluppo circolare dell’elemento ottico. I fori (come visibile nella sezione ingrandita di Fig.29) sono preferibilmente passanti e al loro interno sono inserite spine 21Y realizzate in un materiale di maggiore peso specifico rispetto al materiale (tipicamente una resina polimerica trasparente) in cui sono realizzati gli elementi ottici 21A, 21B. Ad esempio le spine 21Y sono realizzate in materiale metallico. Esse sono fissate per interferenza oppure per incollaggio nei fori passanti 21X. La disposizione ed il peso delle spine 21Y à ̈ tale da bilanciare dinamicamente ciascun elemento ottico 21A, 21B rispetto al proprio asse, in modo tale che la spinta verticale generata dallo sparo non faccia nascere sull’elemento ottico alcuna coppia che tenda a farlo ruotare nella propria sede nel diasporametro 11.

Si deve comprendere che un analogo sistema di bilanciamento può essere previsto anche nelle altre forme di realizzazione sopra descritte.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims (12)

1. Dispositivo di puntamento e di mira per armi a bassa letalità con interfaccia ad un sistema di regolazione dell’energia cinetica del proiettile sparato da detta arma Rivendicazioni 1. Un dispositivo di puntamento e di mira, in particolare per un'arma a bassa letalità, con un percorso ottico estendentesi da un ingresso per i fasci luminosi provenienti da una scena esterna, ad un'uscita attraverso cui detti fasci vengono convogliati verso un osservatore e con un distanziometro comprendente: − una sorgente luminosa; − un primo schermo opaco con una linea trasparente; − un secondo schermo opaco con una pluralità di curve diastimometriche trasparenti, le quali intersecano la linea trasparente realizzata su detto primo schermo opaco definendo con essa una pluralità di punti di intersezione attraverso i quali passa la radiazione luminosa emessa da detta sorgente formando una pluralità di punti luminosi; detto primo schermo opaco e detto secondo schermo opaco sono mobili l'uno rispetto all'altro, la posizione di detti punti di intersezione variando in funzione della posizione reciproca di detto primo schermo opaco e di detto secondo schermo opaco; − un meccanismo di azionamento per spostare l'uno rispetto all'altro detto primo schermo opaco e detto secondo schermo opaco, − un sistema ottico per inviare in detto percorso ottico un'immagine virtuale all'infinito di detti punti luminosi; caratterizzato dal fatto che detto meccanismo di azionamento comprende un albero ruotante vincolato con un sistema articolato ad uno di detti primo e secondo schermo opaco, che viene ruotato per effetto della rotazione dell'albero ruotante.
2. 2. Dispositivo come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto albero ruotante à ̈ rigidamente collegato ad un braccio di interfaccia ad un dispositivo di lancio, in particolare un'arma, su cui detto dispositivo viene montato, per correlare una caratteristica di funzionamento del dispositivo di lancio alla posizione reciproca di detto primo schermo opaco e di detto secondo schermo opaco, detto albero venendo ruotato tramite detto braccio di interfaccia.
3. 3. Dispositivo come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto primo schermo opaco à ̈ fisso rispetto ad un alloggiamento del dispositivo e det to secondo schermo opaco à ̈ girevole rispetto a detto alloggiamento sotto il comando di detto albero ruotante.
4. 4. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema articolato comprende un braccio torsionalmente vincolato a detto albero ruotante ed incernierato ad una bielletta a sua volta incernierata a detto schermo opaco.
5. 5. Dispositivo come da rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che sistema articolato à ̈ elasticamente sollecitato.
6. 6. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lungo un percorso ottico tra detta sorgente luminosa a detti primo e secondo schermo opaco à ̈ disposto un elemento ottico di focalizzazione e deviazione del fascio luminoso generato da detta sorgente luminosa.
7. 7. Dispositivo come da rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto elemento ottico di focalizzazione e deviazione à ̈ costituito da una barra semicilindrica in materiale trasparente.
8. 8. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema ottico comprende un elemento ottico di collimazione e deviazione, posto per ricevere i fasci provenienti da detti punti luminosi, collimare detti fasci e deviarli verso uno specchio dicroico posto lungo il percorso ottico estendentesi tra l'ingresso e l'uscita di detto dispositivo.
9. 9. Dispositivo come da rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto elemento ottico di collimazione e deviazione comprende uno specchio di Mangin.
10. 10. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 8 o 9, caratterizzato dal fatto che tra detti primo e secondo schermo opaco e detto elemento ottico di collimazione e deviazione à ̈ disposta una lente di correzione dell'astigmatismo.
11. 11. Un dispositivo di lancio di un oggetto contundente comprendente: un sistema di regolazione dell’energia cinetica di detto oggetto contundente, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di puntamento e di mira come da una o più delle rivendicazioni precedenti; ed in cui detto sistema di regolazione à ̈ interfacciato funzionalmente al distanziometro di detto dispositivo di puntamento e di mira.
12. 12. Dispositivo come da rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di essere un’arma da fuoco a bassa letalità, ed in cui detto dispositivo di puntamento e di mira à ̈ associato ad un sistema di regolazione dell’energia cinetica dei proiettili sparati da detta arma.