JP2019523386A - 望遠照準器 - Google Patents

Abstract

本発明は下降弧線で発射する火器のための望遠照準器に関する。望遠照準器は、第１の光軸を規定する第１の可動ミラーであって、前記第１の可動ミラーの角度は、使用中に標的の像を火器の砲身の軸に対して９０°−αの角度で送信するように調整可能であり、αは所与の発射に望ましい仰角である、第１の可動ミラーと；第１の光軸上の対物レンズと；第１の光軸に対して４５°の第２のミラーであって、火器の砲身の軸に平行な第２の光軸を規定する第２のミラーと；標的の像を無限へ投射するミラーにより規定された光学的経路上の接眼レンズとを含む。

Description

本発明は放物線発射のための望遠照準器に関する。

火器発射の精度を改善するために望遠照準器を使用することが知られている。従来の標的システムの場合、弾丸の垂直方向偏差は、望遠照準器の軸と火器の砲身の軸との間の垂直面内のわずかな角度を導入することにより考慮される。この解決策は、軌道が平坦である速い軍需品を使用する発射には適切である。具体的には、この場合、所要角度は小さいままであり、約数度である。この角度は通常、極微調整（１度の数分の一）を可能にするねじとヒンジとにより調整される。

所与の範囲に必要な仰角の初期角度が大きい軍需品（例えば擲弾発射器など）による発射の場合、砲身と望遠照準器との間の角度の修正は、調整ねじを介した調整が非実用的になるように行う。５または１０°を越える角度では、この調整は実際の係合状態下では面倒かつ不適当になる。

したがって、例えば調整ねじを置換するロック可能摺動ガイドにより速い調整を可能にするシステムが開発されてきた。それにもかかわらず、これらのシステムは不正確である。さらに、望遠照準器全体の運動もまた、機械的問題を生じ、低頑強性のシステムに至る。

（特許文献１）は様々なミラーを含む放物線発射のための望遠照準器について記載するが、それにもかかわらず、これでは、望遠照準器を介した直視と望遠照準器外の直視とを同時に保つことができず、恐らく初期照準中に、とりわけ望遠照準器における視野が狭い高倍率において困難をもたらす。

国際公開第２０１６／０９７９９２号パンフレット

本発明は火器および放物線発射のための望遠照準器に関する。望遠照準器は、
− 第１の光軸を規定する第１の可動ミラーであって前記第１の可動ミラーの角度は使用中に標的の像を火器の砲身の軸に対して９０°−αの角度だけ操舵するように調整可能であり、αは所与の発射の仰角と照準の角度との間の所望の差である、第１の可動ミラーと；
− 第１の光軸上の対物レンズと；
− 第１の光軸に対して４５°の第２のミラーであって火器の砲身の軸に平行な第２の光軸を規定する第２のミラーと；
− 標的の像を無限へ投射するミラーにより規定される光路上の接眼レンズと対物レンズにより投射された像を記録する手段とのいずれかと、を含む。

放物線発射により本明細書で意味するものは標的の仰角と発射の仰角との差が１０°より大きい発射である。

本発明の好適な実施形態によると、本発明の望遠照準器は以下の特徴の少なくとも１つまたは好適な組み合わせを含む：
− 望遠照準器は、第２の光軸に対して４５°の第３のミラーであって第１の光軸に平行な第３の光軸を規定する第３のミラーと、使用中に第３の光軸を射手の眼の方向に操舵する第４のミラーとを含む；
− 第４のミラーは可動であり、その運動は第１の可動ミラーの運動に機械的または電子的に連動され、これらの２つのミラーの間の９０°の角度を保つようにし、その結果、望遠照準器を介した照準の角度は望遠照準器の外の照準の角度に対応する；
− 第４のミラーは第１の可動ミラーに安全に固定される；
− 第１および第４のミラーは同じプリズムの２つの反射面である；
− ミラーの少なくとも１つは半透明ミラーであり、点光源またはレチクルが、集束レンズにより接眼レンズの焦点面と共役な面内に置かれ、集束レンズが、使用中に標的の像上に重ね合わせられて出現するように少なくとも１つの半透明ミラーの上流側の光軸の延長上に配置される；
− 点光源またはレチクルの横方向位置は、マグヌス効果に起因するおよび／またはゼロとは異なるカント角度に起因する方位角偏位の補正を可能にするように横方向に調整可能である；
− 望遠照準器は、火器のカント角度を測定する傾斜計と、接眼レンズの焦点面と光学的に共役な面から指標を投射するのに好適な光ディスプレイとを含み、前記光ディスプレイはカント角度がいつ所定の値を有するかを使用中に指示する；
− マグヌス効果を補正する上記所定の非ゼロカント角度は射程距離と特定軍需品のマグヌス効果とに依存して前もって設定される；
− ミラーの少なくとも１つは半透明ミラーであり、照射光源は使用中に第１の可動ミラーを介して標的を照射するように少なくとも１つの半透明ミラーの下流側の光軸の延長上に配置され、前記光源は平面波のビームを対物レンズからの出力として得るように配置される；
− 望遠照準器は像を正立させるための光学装置を含む；
− 望遠照準器は仰角αを射程距離に対応させる第１の可動ミラーを調節する手段を含む；
− 第１の可動ミラーを調節する前記手段はｍの目盛りが付いた調整輪を含み、前記調整輪は第１の可動ミラーの角度位置を調整する；
− 第１の可動ミラーを調節する前記手段は弾道諸元表と、距離計に接続されたコンピュータとを含み、前記コンピュータは測定された範囲と使用される軍需品の弾道特性とに依存して可動ミラーの角度位置を調整するアクチュエータを使用中に制御する。

本発明による標的システムを使用する放物線発射の一般的パラメータを示す。 本発明による別の標的システムを使用する放物線発射の一般的パラメータを示す。 本発明による望遠照準器の例を示す。

本発明の背後にある考えは、望遠照準器全体の運動を可動ミラー６０の運動で置換して、視線４が、望遠照準器の光学素子を移動することなく砲身の軸１３に対して修正され得るようにすることである。したがって、本発明の望遠照準器の要素のすべては有利には、固定筐体１４内に配置され得、これによりこのシステムの頑強性を向上する。

好適には、筐体１４は正面窓１５および後面窓１６の存在により密閉される。このようにして、可動要素を含む望遠照準器の要素のすべては外部要素（湿気、汚れなど）から保護され、これにより装置を侵食環境（砂嵐、雨、雪など）において特に頑強にする。

図３は、以下で明確になるように、他の実施形態の追加要素を含み得る本発明の最も単純な実施形態を示す。この実施形態では、ユーザ１の視軸は火器の軸に平行なままである。

第１の可動ミラー６０の位置は、仰角αを射程距離に対応させる射表を介して調整される。この射表は、例えば第１の可動ミラー６０の角度位置を調整するｍの目盛りが付いた調整輪の形式を取る。

代替的に、望遠照準器は、弾道諸元表と、距離計に接続されたコンピュータとを含む第１の可動ミラーを調節する手段６０を含み、前記コンピュータは測定された範囲と使用される軍需品の弾道特性とに依存して可動ミラー６０の角度位置を調整するアクチュエータを使用中に制御する。

本発明によると、可動ミラー６０は標的シーン２の拡大像をユーザ１へ配送するために視線４を接眼レンズ６３と相互作用する対物レンズ６１の方向に操舵する。砲身の軸に沿ったユーザ１の凝視を保持するために、この装置は有利にはミラー６２またはプリズムなどの操舵装置を含む。

代替的に、特に遠隔誘導システムに関し、接眼レンズはＣＭＯＳまたはＣＣＤフォトセンサなどの記録手段により置換され得る。この場合、対物レンズにより形成された像は、センサ上に形成され、好適な通信手段により例えば制御室内のスクリーンへまたは遠隔制御武器システムの制御卓へ配送される。

接眼レンズ６３は有利には、遠方物体の正立像を生成するという有利性を有するガリレイ幾何学形状と呼ばれるものを規定する発散レンズであり得る。この接眼レンズは、単一レンズであってもよいし、無彩色ダブレットまたはトリプレットなどの無彩色アセンブリを含んでもよい。

ケプラー幾何学形状と呼ばれるものを規定する集束接眼レンズの場合、反転像が有利には付加レンズなどの好適な装置またはプリズムベース正立装置（ポロプリズム、Ａｂｂｅ−Ｋｏｅｎｉｇプリズムなど）により正立させられ得る。

有利には、本発明の望遠照準器は、照準中に標的上に重ね合わせられる可動赤色ドットを含む。この赤色ドットは好適には、操舵装置の背後の接眼レンズの光軸の延長上に配置されたほぼ点状の光源３０により得られる。このとき、操舵装置は恐らく、半透明ミラー６２、または２つのプリズムから形成されるビームスプリッタ立方体（図示せず）を含むことになる。このとき、操舵装置は「可動赤色ドットが、標的を移動させる必要なく標的上にアライメントされたままである」という有利性を有する。ユーザにより明瞭に知覚されるために、光源３０は接眼レンズの焦点面と共役な面内に配置される。この共役性は例えばレンズ３１を使用して取得され得る。

光源は、小サイズのＬＥＤなどの点光源により形成される、またはそのサイズを制御するピンホールを含む、または好分解能の発光スクリーン３２（ＬＥＤスクリーン、ＯＬＥＤスクリーン、バックライトＬＣＤなど）の一部を形成する、のいずれかでよい。後者の場合、他の情報が、標的の像上にスクリーンの像を重ね合わせることによりユーザへ伝達され得る。以下で分かるように、このディスプレイは例えばカント角度をユーザへ指示するために使用される。

本発明の望遠照準器はまた、標的を照射するまたは光スポットを標的上に生成する指示／照射装置を含むことが好ましい。この照射は好適には、可視波長の外の光により実現され、例えば暗視ゴーグルにより見られる。非可視波長の例は近赤外線（ＩＲ）の使用である。好適な電力ＩＲレーザが使用されることが好ましい。

標的を照射／指示するために、好適な波長の照射光源６５が操舵装置６２の背後の対物レンズ６１の光軸の延長上に配置される。したがって、この場合、操舵装置は、標的の像が接眼レンズ６３の方向に操舵されることと照射ビームが送信されることとの両方を可能にする必要がある。したがって、この操舵装置はまた、半透明ミラー６２、または２つのプリズムから形成されるビームスプリッタ立方体（図示せず）を含む。再度、この装置の利点は、光源を不動に維持することを可能にするということである。今回、照射光源６５は対物レンズの焦点面内にまたはそれと共役な面内に配置される。

標的を指示することと赤色ドット／レチクルを重ね合わせることとの両方が望まれる場合、図３に示すように同じ半透明ミラーが使用され得るので有利である。

最後に、マグヌス効果が考慮されると、発光赤色ドットおよび指示ビームは有利には、対応する光源をそれぞれの共役面内で横方向に移動させることにより方位角方向を補正するために移動され得る。

いくつかのケースでは、図２に示すようにユーザの視軸が標的とアライメントされたままであることがユーザにとってより快適であり得る。このような効果を可能にする装置が図４に示される。この場合、標的の像をユーザの眼の方向に操舵する第２の可動ミラー６９の方向に像を操舵する第２の固定操舵装置６８が望遠照準器の光路上に追加される。この第２の可動ミラー６９は、標的の方向に向けられたユーザの視軸を保持するように９０°の角度をその間に保持するように第１の可動ミラーに連動される。

有利には、２つの反射面は軸７５を中心として回転するプリズム７０を使用して連動される。このような装置が図５および図６に示される。

すべての提示されたケースにおいて、仰角αは可動ミラー６０またはプリズム７０を角度α／２だけ回転させることにより取得されることになるということに注意されたい。

照射光源および／または赤色ドット光源に起因する嵩を低減するために、操舵ミラー６２がミラー７１、７２、７３により置換された図５、６に示すような追加操舵装置を設けることが有用であるということが分かるかもしれない。

有利には、本発明の望遠照準器は、火器のカント角度を測定する傾斜計と、接眼レンズの焦点面と光学的に共役な面から投射された指標による光ディスプレイとを含み、光ディスプレイはカント角度がいつゼロになったかを示す。

好適には、標的の距離に依存して、マグヌス効果を補正するカント角度が判断され、光ディスプレイはこのカント角度がいつ実現されたかをユーザに示す。

１ ユーザ
２ 標的
３ 射程距離
４ 視軸
５ 火器
６ 軌道
７ 望遠照準器
１３ 砲身軸
１４ 筐体
１５ （透明）正面窓
１６ （透明）後面窓
３０ レチクル（赤色ドット）光源
３１ レチクルを集束させるためのレンズ
３２ 表示画面
６０ 第１の可動ミラー
６１ 対物レンズ
６２ 第１の操舵ミラー
６３ 接眼レンズ
６５ 照射光源
６６ 対物レンズの光軸
６７ 接眼レンズの光軸
６８ 第２の操舵ミラー
６９ 第２の可動ミラー
７０ 可動プリズム
７５ 可動プリズムの軸

Claims (12)

1. 火器（５）および放物線発射のための望遠照準器（７）であって、
   − 第１の光軸（６６）を規定する第１の可動ミラー（６０）であって、前記第１の可動ミラーの角度は、使用中に標的（２）の像を前記火器の砲身の軸に対して９０°−αの角度だけ操舵するように調整可能であり、αは所与の発射に望ましい仰角である、第１の可動ミラー（６０）と；
   − 前記第１の光軸（６６）上の対物レンズ（６１）と；
   − 前記第１の光軸に対して４５°の第２のミラー（６２）であって、前記火器（１３）の前記砲身の軸に平行な第２の光軸（６７）を規定する第２のミラー（６２）と；
   − 前記標的の前記像を無限へ投射する前記ミラーにより規定される前記光路上の接眼レンズか前記対物レンズにより投射された像を記録する手段かのいずれかと；
   − 前記第２の光軸（６７）に対して４５°の第３のミラー（６８）であって、前記第１の光軸（６６）に平行な第３の光軸を規定する第３のミラー（６８）と；
   − 使用中に前記第３の光軸を射手の眼の方向に操舵する第４のミラー（６９）であって、前記第４のミラーは可動であり、その運動は前記第１の可動ミラーの運動に機械的または電子的に連動され、これらの２つのミラーの間の９０°の角度を保つようにし、その結果、前記望遠照準器を介した照準の角度は前記望遠照準器の外の照準の角度に対応する、第４のミラー（６９）と、を含む望遠照準器（７）。
2. 前記第４のミラー（６９）は前記第１の可動ミラー（６０）に安全に固定される、請求項３に記載の望遠照準器。
3. 前記第１および第４のミラーは同じプリズム（７０）の２つの反射面である、請求項４に記載の望遠照準器。
4. 前記ミラーの少なくとも１つは半透明ミラーであり、点光源またはレチクル（３０、３２）が、集束レンズ（３１）により、前記接眼レンズ（６３）の焦点面と共役な面内に配置され、前記集束レンズは、使用中に前記標的（２）の像上に重ね合わせられて出現するように前記少なくとも１つの半透明ミラーの上流側の前記光軸の延長上に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の望遠照準器。
5. 前記点光源または前記レチクルの横方向位置は、マグヌス効果に起因するおよび／またはゼロとは異なるカント角度に起因する方位角偏位の補正を可能にするように横方向に調整可能である、請求項６に記載の望遠照準器。
6. 前記火器の前記カント角度を測定する傾斜計と、前記接眼レンズの前記焦点面と光学的に共役な面から投射された指標による光ディスプレイであって前記カント角度がいつ所定の値を有するかを指示する光ディスプレイとを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の望遠照準器。
7. 前記所定非ゼロカント角度は射程距離と特定軍需品のマグヌス効果とに依存して前もって設定され、前記カント角度は前記マグヌス効果を補正する、請求項８に記載の望遠照準器。
8. 前記ミラーの少なくとも１つは半透明ミラー（６２）であり、照射光源（６５）が、使用中に前記第１の可動ミラー（６０）を介して前記標的（２）を照射するように前記少なくとも１つの半透明ミラー（６２）の下流側の前記光軸の延長上に配置され、前記光源（６５）は、平面波の（コリメート）ビームを前記対物レンズからの出力として得るように配置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の望遠照準器。
9. 前記像を正立させるための光学装置を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の望遠照準器。
10. 仰角αを射程距離に対応させる前記第１の可動ミラー（６０）を調節する手段を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の望遠照準器。
11. 前記第１の可動ミラーを調節する前記手段はｍの目盛りが付いた調整輪を含み、前記調整輪は前記第１の可動ミラー（６０）の角度位置を調整する、請求項１２に記載の望遠照準器。
12. 前記第１の可動ミラーを調節する前記手段は弾道諸元表と、距離計に接続されたコンピュータとを含み、前記コンピュータは、測定された範囲と使用される前記軍需品の弾道特性とに依存して前記可動ミラー（６０）の前記角度位置を調整するアクチュエータを使用中に制御する、請求項１２に記載の望遠照準器。

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