JP4932519B2 - 改良型「移動式赤ドット」照準デバイス - Google Patents

Description

本発明は、「移動式赤ドット」照準デバイスに関する。

銃器のための最も頻繁に使用されるタイプの照準デバイスの１つは、赤ドット技法と呼ばれるものを適用し、赤ドット技法は、視差が無い状態で、正確に発射するように、射撃手が、光点を標的に視覚的に位置合わせしなければならないだけであるように、照準光学部品を通して、光点、または、より一般的には、光レチクルを投射するためにある。

従来より、このタイプの照準デバイスで使用される光レチクルを示すのに「赤ドット」のことが話される。

レチクルの実際の色は、もし見えるとすれば変わってもよい。

さらに、赤ドットは、必ずしもドットではない。

以下において、用語「赤ドット」は、光レチクルを示すために広い意味で使用されることになり、それにより、照準デバイスは、可視光源が何であっても、また、いずれの形態のレチクルをも使用することができる。

グレナードを発射する時にそうであるように、水平でない弾道を有する弾の発射に対して、いわゆる赤ドット技法を適用することは、移動式赤ドットを実現する必要があり、移動式赤ドットの高さは、偏倚したドットを標的に位置合わせすることによって、射撃手が、自分の銃器の正確なエレベーション角が得られるように、標的の距離に応じて調整されなければならない。

移動式赤ドットを有する照準デバイスを実現することを難しくさせるものは、グレナードを数百メートルまで発射するのに必要とされるレンジおよび角度分解能が、費用がかかり、大きなデバイスを必要とすることである。

曲線軌道で弾を発射するためにこれまで導入されてきた、いわゆる「移動式赤ドット」サイトは、通常、レンズの焦点面に設置されたＬＣＤスクリーンまたは一連のＬＥＤの使用に基づいており、その移動画像は、固定されたミラーまたはプリズムのシステムおよびビームスプリッタによって射撃手の照準視野に重ね合わされる。

低速グレナードの場合、たとえば、３０°より高い、カバーされるエレベーション角および必要とされる角度分解能が与えられたとすると、こうしたシステムは、幅および高さが、数十ミリメートルを占め、非常に大きい。

こうした大きな照準デバイスの欠点は、個々の軽量銃器上で使用することが、あまり適切でないことである。

こうした照準デバイスの別の欠点は、ガンの上部レール上に設置されるときに、照準デバイスが、通常、外部スコープに適合せず、両目を開いた状態で照準合わせするときに使用することができないことである。

さらに別の欠点は、このタイプの既存の照準デバイスは、通常、それほど融通性がないことである。

本発明は、上述した欠点のうちの１つまたはいくつかを軽減すること、および、コンパクトであり、また、個々の銃器上で使用することができる、移動式赤ドットを有する改良された照準デバイスを提供することを目標とする。

この目的は、本発明に従って、改良型「移動式赤ドット」照準デバイスによって達せられ、照準デバイスは、固定光源と反射ブレードとを備え、それにより、光源は、反射ブレード上に投射される平行光ビーム(a collimated light beam)を生成して、反射ブレード上での反射によって、射撃手が見ることができる赤ドットまたはレチクルが得られ、それにより、ビームは、回転ミラーによって反射ブレード上に投射され、回転ミラーの傾斜角度は、光ビームに関して調整することができる。

標的に合わせるために、射撃手は、自分の銃器についての正しいエレベーション角を探索しながら標的を観察し、その正しいエレベーション角で、赤ドットが標的に位置合わせされ、銃器が正しい発射位置にあることの合図となる。

射撃手は、照準合わせ用でない目で標的を、照準合わせ用の目でブレード上に投射された赤ドットを、直接観察することによって、両目を開いた状態で照準合わせすることができる。

しかし、反射ブレードは、好ましくは、半透明ビームスプリッタであり、半透明ビームスプリッタプレートによって、射撃手が、照準合わせ用の目でビームスプリッタを通して標的ならびに赤ドットを観察することが可能になり、一方、射撃手は、好むものを何でも両目を開いた状態で照準合わせすることもできる。

照準デバイスは、好ましくは、光ビームに関して回転ミラーの傾斜角を調整するための、標的の距離および弾のタイプに応じてミラーの角度を調整することによって照準デバイスを調整することを可能にするデバイスを備える。

明確にするために、本発明による改良型「移動式赤ドット」照準デバイスの２、３の実施形態が、添付図面を参照して、いずれの点でも制限することなく、例としてだけ以降で述べられる。

図１および図２は、銃器３上に取り付けられる箱２を備える改良型「移動式赤ドット」照準デバイス１を示し、それにより、箱２は、銃器３の胴部の軸にほぼ平行に、長手方向に延びる。

箱２内部には、平行光ビーム５を生成する固定光源４があり、光ビーム５の光学軸Ｘ−Ｘ'は、この場合、銃器３の胴部の軸に平行である。

所与の例では、光源４は、集束レンズ６、および、レンズ６の焦点８にあり、また、赤ドットを生成する、直径が小さい、たとえば、ミリメートルの１０分の１程度のほとんど点の形状のランプまたは別の発光源７からなるコリメータである。

平行光ビーム５は、１５〜２０ミリメートルの程度の直径Ａを有し、それが、照準デバイス１の幅および高さの断面寸法が、知られている照準デバイスに比べて減少するという利点を提供する。

ミラー９は、生成された光ビーム５の光学軸Ｘ−Ｘ’に対して角度Ｂで平行ビーム５内に設置される。

ミラー９は、箱２の中に回転式に取り付けられ、ミラー９は、箱２の側壁１１の間で回転式に取り付けられた横断軸１０上の箱２の端部に固定される。

ミラー９の軸１０の一方の遠端部１２は、箱２の側部壁１１の一方を貫通し、たとえば、射撃手が、標的の距離に応じてミラー９を位置決めすることができる回転ノブの形態で、生成された光ビーム５に対する回転ミラー９の傾斜角Ｂ用の調整デバイス１３を備える。

上述した制御ボタン１４は、標的の距離を示すスケール１５をその端部に備える。

調整をより精密にするために、ボタン１４の回転によって、ミラー９のわずかな回転が生じるように、デバイスに対して機械式倍率逓減を付加することができる。

異なるタイプの弾の弾道特性を考慮するために、異なるタイプの弾にとって適切なスケールを備える異なる調整ボタンを実現することができる。

光ビーム５は、箱２内の窓１６を通して反射ブレード１７上に投射されて、生成された光ビーム５の光学軸Ｘ−Ｘ'に対して、たとえば、４５°の固定角度Ｃで箱２の遠い端部１８上に取り付けられた反射ブレード１７において、射撃手に見える赤ドットまたはレチクルが生成される。

所与の例では、反射ブレード１７は、回転ヒンジ１９によって箱２上に取り付けられ、それにより、全体がよりコンパクトになるように、照準デバイス１が使用されないときに、照準デバイス１の箱２上に反射ブレード１７を下に切り換えることが可能になる。

反射ブレード１７は、好ましくは、半透明であるビームスプリッタである。

照準デバイス１の使用および動作は、以下の通りである。

休止時、すなわち、図１に示すように、エレベーション角Ｅがゼロの状態で、銃器３の軸に沿って照準合わせする時に、ミラー９の初期角度Ｂは、好ましくは、４５°である。角度Ｄは、そのとき、０°である。

射撃手２０は、標的の距離を推定し、段階的に変わる（ｇｒａｄｅｄ）制御ボタン１４によって、ミラー９の適切な傾斜Ｂを設定する。

光ビーム５は、反射ブレード１７上に投射され、図３に示すように、射撃手の方に反射されて、射撃手の目が、反射ブレード１７によって反射される光ビーム５内にあるときに、射撃手が、無限遠に観察することができる赤ドットまたはレチクルが生成される。

ミラー９が回転するとき、ビームの角度Ｄの偏倚は、ミラー９の角度Ｂの偏倚の２倍になる。換言すれば、ミラー９が、４５°の休止位置に対して、たとえば、１５°回転すると、角度Ｄは、０°から３０°まで増加する。

そのため、標的の距離に応じて変わるミラーの傾斜Ｂは、射撃手が赤ドットを見ることができる角度Ｄを決定し、反射ブレード１７が半透明ビームスプリッタである場合に、前記ブレード１７を通して見ることができる標的２１に、赤ドットまたはレチクルを、射撃手が位置合わせするときに、図３に示すように、エレベーション角Ｅが、銃器３に提供される。

反射ブレードが、半透明でない場合、射撃手は、一方の目で標的を、他の目で赤ドットを観察するために、両目を開いた状態で照準合わせしなければならないであろう。

同様に、半透明反射ブレードの背面が汚れており、照準合わせすることができない場合、射撃手は、両目を開けた状態で常に照準合わせする可能性がある。

本発明による照準デバイス１の利点は、ほとんど点の発光源７が、コリメータのレンズ６の焦点８に常にあるため、幾何学的収差が最小になり、レンズ６は、小さな開口、したがって、比較的小さな直径および焦点距離を有してもよいことである。

そのため、平行ビームの直径Ａによって決まる照準デバイス１の断面寸法は、小さくてもよい。

照準デバイス１の別の実施形態では、ミラー９を位置決めする調整デバイス１３は、自動調整用の弾道計算器（図には示さず）によって制御されるモータからなる。

この計算器は、標的２１の距離が送信されると、ミラー９に提供する角度Ｂを計算し、位置決め用モータを作動させる。

計算器は、弾道計算を実施して、発射される弾の特性を考慮して、エレベーション角Ｅを決定することができる。

さらに、計算器は、射撃手によって作動されるときに、標的２１の距離を自動的に測定するレンジファインダと組み合わせることができる。

示す照準デバイス１は、コリメータ、したがって、平行ビームが、小さい直径を有する点で不利であり、その結果、射撃手が、目２０をビーム５内に誘導する角度Ｅを見出すこと、換言すれば、赤ドットを見出すことが難しい場合があることになる。

この問題を軽減するために、照準デバイス１は、以下のように適応することができる。

第１の適応形態は、図４に示すように、反射ブレード１７上での反射ビームの軸の集束点２３に前視２２を設置するためにある。

ミラー９の傾斜角度Ｂが変わると、反射ブレード１７上で反射した光ビームの軸２４は、ミラー９の傾斜Ｂに関係なく、前記集束点２３を通過するであろう。

集束点２３は、実際には、反射ブレードに対して、回転軸１０の対称位置に相当する。

第２の適応形態は、図５によって示されており、反射ブレード１７をオーバフローさせる、反射ブレード１７上への光ビームの入射部分が、フレーム２５によって拡散され、射撃手の目２０の位置に関係なく、射撃手が見ることができる赤スポットの形態で基準２６として現れるように、２つの側部ストリップ２５'を有する光沢のない拡散フレーム内に狭い反射ブレード１７を設けるためにある。

両方の適応形態によって、射撃手は、赤ドットまたはレチクルを見出すために、スポット２６によって形成された基準を前視２２と位置合わせしなければならないだけであり、射撃手が、半透明ビームスプリッタの場合の図６に示すように、視差または方位誤差を生じることなく、標的２１に照準合わせすることが可能になる。

図７および図８は、本発明による照準デバイス１の変形形態を示し、たとえば、ビーム５を、ビーム５の光学軸Ｘ−Ｘ'の両側に配置された２つの円筒レンズ２７、または、任意の他の光学デバイスを通過させることによって、フレーム２５内において、平行ビーム５の側面縁部を集中させる、すなわち、集光することによって、基準点２６がより明るくなる。

生成されるビームの側面縁部を集中させることによって、基準点２６はまた、図９に示すように、狭くなり、基準点２６を前視２２に位置合わせすることが容易になる。

発光基準点２６を集中させるための代替の解決策は、赤ドットの発光源７と同じ水平面上にあり、コリメータの光学軸Ｘ−Ｘ'に平行に、照準デバイス１の拡散フレーム２５に投射される、レーザ・ダイオードまたはレーザ・ポインタのビームによって提供される。

このレーザ・ビームは、適切な光学デバイスによって横に拡大されて、発光基準２６を構成する直線スポットまたは直線を形成することができる。

この代替法は、基準２６のサイズが、ミラー９の角度に関係なく、一定のままである点が興味深い。

図１０は、別の変形形態を示し、赤ドットまたはレチクルを生成するコリメータの発光源７は、コリメータの焦点８にあるマスク２９の後に設置された、適切な輝度および放出角度を有するＬＥＤ２８からなり、マスク２９内には、光学軸Ｘ−Ｘ'において、円形穴３０または任意の他の形状の穴が形成される。

この変形形態によって、制限された寸法を有する発光源７を実現することが可能になり、照準デバイス１の精度の観点から重要である。

実際に、赤ドットが、無限遠に投射される角度、したがって、所与の距離におけるその見かけのサイズは、コリメータの発光源７のサイズに比例し、コリメータの焦点距離に逆比例する。

たとえば、４０ｍｍの焦点距離の場合、０．５ｍｍの半径を有する円形発光源７は、その見かけの半径が、
０．５×１００／４０＝１．２５ｍ（１００ｍにおいて）
０．５×３００／４０＝３．７５ｍ（３００ｍにおいて）
である赤ドットを生成するであろう。

そのため、発光源７は、照準合わせされる標的２１に適合する見かけのサイズを有する赤ドットを提供するために、制限された寸法を有しなければならず、このことは、発光源７が、０．１〜０．２ｍｍの範囲の半径を有しなければならないことを意味する。

しかし、発光源７の寸法は、コリメータのレンズ６によって集められる光量、その結果、照準デバイス１の拡散フレーム２５上に投射される発光基準点２６の輝度を決定することが留意されるべきである。そのため、小さな赤ドットについての要求と、前視２２との照準合わせ軸の予備位置合わせのために十分に明るい基準２６を得る必要性との間で対立が存在する。

両方の制約を調整するために、円形ドットを標的上に配置する代わりに、射撃手が、標的２１を視覚的にその内部に配置しなければならない、より大きな表面積を有するマークまたはレチクルを使用することが有利である。これは、たとえば、図１１および図１２に示すように、標的２１をフレーミングする２つのポインタ３１で形成されてもよい。図１１および図１２は、異なる距離、たとえば、それぞれ、１００、２００、および３００メートルの標的を照準合わせする射撃手がレチクルおよび標的２１を認識することを示す。

図１４に示す、さらに別の変形形態によれば、同様に、さらなるスケールまたはマーク３２、３３を、レチクル内に含むことができ、それにより、射撃手が、長いレンジで発射するときに、発射軸を中心とする弾の回転による軌道誤差（マグナス効果としてよく知られている）を補正するために、自分の発射軸をシフトすることができる。

図１４は、低速グレナードの場合に、３００メートルを超えて発射するときに使用される、水平軸３４上に付加的なスケール３３を備えるレチクルの例を示す。

固定レチクル上に付加的なスケール３３を設ける代わりに、図１１のレチクルなどの単純なレチクルが、弾道計算器によって制御されるデバイスによって、使用される弾のタイプおよび標的の距離に応じて横方向に自動的に移動し、その結果、マグナス効果による弾の軌道の偏倚が補正されることを確保することもできる。

レチクルの位置はまた、照準デバイスを発射筒に合わせるために、調整デバイスによって光学軸に垂直に移動することができる。

マークを付けた水平軸３４を有するレチクルの使用は、射撃手が、照準合わせ時に、自分の銃器を厳密に垂直位置に維持することを補助する基準線を形成し、したがって、銃器が横に傾斜するときに起こる、いわゆる、「カント（ｃａｎｔ）」誤差を回避する点でさらなる利点を提供する。

この効果は、コリメータの光学軸Ｘ−Ｘ'の周りに自由に旋回し、不平衡質量が積まれたマスクを利用することによって倍増する可能性があり、その結果、レチクルは、「下げ振り線の方法で」所定レベルに保たれることになる。

拡散フレームの垂直軸に対するレチクルの傾斜は、照準合わせ中に、銃器の垂直位置の可能性のある誤差を、射撃手に対してより目立つようにさせるであろう。

さらに、照準デバイス１が、銃器の垂直偏向を瞬時に測定する傾斜計を装備する弾道計算器によって制御される場合、この計算器は、銃器の垂直偏向に比例して、コリメータの光学軸の周囲でのレチクルまたは水平基準線の傾斜を適切なメカニズムまたはデバイスによって引き起こしてもよい、その結果、傾斜が、照準合わせ中に射撃手によってよりよく認識されることになる。

これらの種々のレチクルに対応するマスク２９は、フォトリソグラフィによって実現することができ、フォトリソグラフィは、ミリメートルの１００分の１の分解能を有する、ミリメートルの１０分の１程度の寸法を得ることを可能にする。

レチクルは、必ずしも赤でなければならないわけではないこと、および、別の色、たとえば、黄緑を有するレチクルもまた、良好なコントラストを与える可能性があることが明らかである。

非単色光源または「白色」光もまた使用することができる。

箱２は、どんな形状でも有してもよいことも明らかである。

反射ブレード１７を光沢のないフレーム２５に取り付ける代わりに、フレーム２５はまた、１つまたは２つの側部拡散ストリップ２５'と置き換えることができる。

本発明は、上述した例に全く限定されないこと、しかし、添付特許請求項で規定される本発明の範囲内にあるままで、多くの変更が、上述した「移動式赤ドット」照準デバイスに対して行うことができることが明らかである。

本発明による改良型照準デバイスの側面略図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。 発射位置にある、図１からの照準デバイスを示す図である。 本発明による照準デバイスの変形形態を示す図である。 図４の矢印Ｆ５の方向の図である。 図４の矢印Ｆ６の方向の図であり、また、銃器の別の位置についての図５に対応する図である。 本発明による照準デバイスの変形形態についての、図１と類似の図である。 本発明による照準デバイスの変形形態についての、図２と類似の図である。 図７および図８による照準デバイスについての、図５に類似する図である。 図１の別の変形形態の図である。 図１０の矢印Ｆ１１による図である。 より長い距離の標的についての、図１１に類似する図である。 より長い距離の標的についての、図１１に類似する図である。 図１１の変形形態の図である。

符号の説明

１ 照準デバイス
２ 箱
３ 銃器
４ 固定光源
５ 平行光ビーム
６ 集束レンズ
７ 発光源
８ 焦点
９ ミラー
１０ 横断軸
１１ 側壁
１２、１８ 遠方端
１３ 調整デバイス
１４ 制御ボタン
１５ スケール
１６ 窓
１７ 反射ブレード
１８ 箱２の遠い端部
１９ 回転ヒンジ
２０ 目、射撃手
２１ 標的
２２ 前視
２３ 集束点
２４ 反射ブレード上で反射した光ビームの軸
２５ フレーム
２５' 側部ストリップ
２６ 基準点
２７ 円筒レンズ
２８ ＬＥＤ
２９ マスク
３０ 円形穴
３１ ポインタ
３２、３３ スケール、マーク
３４ 水平軸

Claims (20)

1. 改良型「移動式赤ドット」照準デバイスであって、固定光源（４）と反射ブレード（１７）とを備え、前記光源（４）は、前記反射ブレード（１７）上に投射される平行光ビーム（５）を生成し、反射光ビーム（５）を見る時に射撃手が観察することができる赤ドットまたはレチクルが得られ、前記光ビーム（５）は、回転ミラー（９）によって前記反射ブレード（１７）上に投射され、前記回転ミラー（９）の傾斜角度（Ｂ）は、調整デバイス（１３）により、前記光ビーム（５）に関して調整することができ、標的（２１）の距離および弾のタイプに応じて前記回転ミラー（９）の前記傾斜角度（Ｂ）を調整することを可能にすることを特徴とする照準デバイス。
2. 当該反射ブレード（１７）は、半透明ビームスプリッタ板であることを特徴とする請求項１に記載の照準デバイス。
3. 当該調整デバイス（１３）は、標的（２１）の距離を示すスケール（１５）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の照準デバイス。
4. 当該調整デバイス（１３）は、異なるタイプの弾について、いくつかのスケール（１５）を備えることを特徴とする請求項３に記載の照準デバイス。
5. 当該調整デバイス（１３）は、当該ミラー（９）の当該角度（Ｂ）を調整するモータと、前記モータを制御し、標的（２１）の距離および使用される弾のタイプに応じて前記ミラー（９）の必要とされる角度を計算し、設定することを可能にする弾道計算器と、を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照準デバイス。
6. 当該弾道計算器は、レンジファインダを装備し、前記レンジファインダは、当該射撃手が、測定を作動させるとすぐに、当該標的（２１）の距離を前記弾道計算器に自動的に送信することを特徴とする請求項５に記載の照準デバイス。
7. 当該光源（４）は、集束レンズ（６）を有するコリメータと、前記コリメータの前記レンズ（６）の焦点（８）に設置された発光源（７）とを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の照準デバイス。
8. 当該生成される光ビーム（５）の直径（Ａ）は、１５ｍｍ以下程度であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の照準デバイス。
9. 当該コリメータの当該発光源（７）は、ほとんど点であり、ミリメートルの数十分の１程度の直径を有することを特徴とする請求項７に記載の照準デバイス。
10. 当該発光源（７）は、当該コリメータの当該レンズ（６）の焦点（８）に位置する、マスク（２９）の背後に設置されたＬＥＤ（２８）で形成され、前記マスク（２９）内に、当該生成された光ビーム（５）の光学軸Ｘ−Ｘ'において、穴（３０）が設けられることを特徴とする請求項７または９に記載の照準デバイス。
11. 当該反射ブレード（１７）上で反射する当該ビームの軸（２４）の集束点（２３）に設置された前視（２２）を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の照準デバイス。
12. 当該反射ブレード（１７）の一方の側または両側に側部拡散ストリップ（２５'）を備え、前記一方の側または両側において、発光基準（２６）が、前記側部ストリップ（２５'）上に、当該平行ビーム（５）の当該軸（Ｘ−Ｘ'）に平行に投射されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の照準デバイス。
13. 当該発光基準（２６）は、当該平行ビーム（５）自体によって形成されることを特徴とする請求項１２に記載の照準デバイス。
14. 当該発光基準点（２６）は、光学デバイスによって当該生成された平行ビーム（５）の外側部分を集光することによって形成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の照準デバイス。
15. 当該発光基準（２６）は、レーザ・ポインタから生じるビームで形成され、前記レーザ・ポインタの軸は、当該平行ビーム（５）の当該軸（Ｘ−Ｘ'）にほぼ平行であることを特徴とする請求項１２に記載の照準デバイス。
16. 当該レーザ・ポインタのビームは、適切な光学デバイスによって横に拡大して、当該発光基準（２６）を構成するラインが形成されることを特徴とする請求項１５に記載の照準デバイス。
17. 当該レチクルは、いくつかのマーク（３２〜３３）を含み、前記いくつかのマーク（３２〜３３）は、それぞれ、当該標的（２１）の所定の距離について、マグナス効果による当該弾の軌道の偏倚を考慮するための、必要とされる照準補正に相当することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の照準デバイス。
18. 当該レチクル（２６）の位置は、弾道計算器によって制御されるデバイスによって、使用される弾のタイプおよび当該標的（２１）の距離に応じて横方向に自動的に移動されて、マグナス効果による当該弾の軌道の偏倚が補正されることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の照準デバイス。
19. 当該レチクル（２６）は、少なくとも水平基準（３３）を備えること、および、当該弾道計算器は、銃器の垂直偏向を測定する傾斜計を装備し、それにより、前記計算器は、前記銃器の前記垂直偏向に比例して、当該コリメータの当該光学軸（Ｘ−Ｘ'）の周囲で前記基準または前記レチクルの傾斜を適切なデバイスによって引き起こし、その結果、前記傾斜が、照準合わせ中に当該射撃手によってよりよく認識されることになることを特徴とする請求項５、６または１８に記載の照準デバイス。
20. 当該反射ブレート（１７）は折畳み可能であることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の照準デバイス。

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