JP4965457B2 - 小火器用電子照準器を安全に操作する方法および装置 - Google Patents

Description

長年に亘り、ライフルやターゲットピストルのような小火器を正確に照準することを補助するために様々な技術および装置が開発されてきた。一般的な方法の一つとしては、照準器またはスコープを小火器の銃身に取り付ける方法がある。次に、前記照準器またはスコープは、レチクルの対象となる標的を観察するのに使用され、この際ある程度の倍率が使われることがよくある。このタイプの現行の小火器用照準器は一般にその意図する目的には十分能力があるが、それらは全ての点において満足できるものではなかった。

例えば、既存の照準器の中には標的および／またはレチクルを示す画像を録画し、後程１若しくはそれ以上の録画画像を表示する機能を含むものがある。しかし、これら録画画像が表示される際に安全上の問題が発生する可能性がある。例えば、録画画像が実際の標的を示すために別途に使用される電子ディスプレイ上に表示されると、ユーザーはその録画画像を実際の標的と勘違いし、前記火器が実際には他の人または物に向けられている時に、前記録画画像内の対象物に向かって射撃していると信じて前記火器を発砲するかもしれない。さらに、ユーザーが録画画像を観察している間に意図的に前記火器を発砲しないとしても、不慮に発砲するリスクは常にある。その結果、ユーザーが録画画像を観察している間に注意散漫であったり、注意散漫であるか、若しくは火器の安全について知悉していない他の者に前記火器および照準器を渡したりすると、前記火器は誤って危険な方向に向けられる可能性がある。

別の考慮すべき事柄として、ほとんどの州における狩猟規則では日の出の１時間半前から日没後１時間半までの時間に限って狩猟が許可されると規制されている。これらの規則の意図は、標的の実際の識別が不確かな極微小光の中で射撃するという危険な習慣を防ぐことにある。日の出前１時間半および日没後１時間半の照度は時に「常用薄暮」と呼ばれ、０．１〜１．０フィート燭の輝度範囲に入る。この輝度範囲は晴天に相当する。厚い雲に覆われている、若しくはハンターが深い森の中にいるなどのその他の条件によって、前記照度が１日のほとんど如何なる時間において常用薄暮よりも低いレベルに低下することがある。ハンターまたは狩猟管理官にとって実際の照度を容易に決定する方法はないため、州は実際の照度の観点からよりも、夕暮れおよび夜明けの観点から許容できる狩猟条件を定義するという妥協策を採用したものである。既存の照準器は、潜在的な安全上の問題を提示し得る実際の低照明条件を検出または回避するための支援をハンターに提供していない。

さらにもう一つの考慮すべき事柄は、事実上全ての州がハンターに対して狩猟中腰から上に蛍光性のオレンジ色の衣料を着用することを義務付ける狩猟規則を有することである。この色は、大型狩猟動物または当該動物の環境のいずれにおいても本来見出されない。このように、前記蛍光性のオレンジ色は、潜在的に標的となる動物ではなく、人がいることをハンターに知らせる視覚的合図であることを意図している。たとえこのような衣料が存在している場合でも、一片のオレンジ色はその場の他の物に部分的に紛れてしまう可能性があり、またハンターが前記衣料を着用している人からかなり離れた距離にいる場合、非常に小さいものであることが考えられる。どちらの場合においても、ハンターが不注意のうちに、または意図せずに、その場のオレンジ色の存在を見落としてしまうこともあり、その結果前記衣料を着用している人にとって潜在的に危険な状況を招きかねない。既存のライフル用照準器は、蛍光性のオレンジ色を検出して潜在的に危険な狩猟の状況を回避するための支援をハンターに提供していない。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
米国特許第３，５４５，３５６号明細書 米国特許第３，６４５，６０２号明細書 米国特許第３，７８５，２６１号明細書 米国特許第３，８７１，７４１号明細書 米国特許第３，８８５，８６１号明細書 米国特許第３，９１１，４５１号明細書 米国特許第３，９３６，８２２号明細書 米国特許第３，９４４，５９７号明細書 米国特許第４，２１９，２６３号明細書 米国特許第４，２９０，２１９号明細書 米国特許第４，３０９，０９５号明細書 米国特許第４，３１３，２７３号明細書 米国特許第４，４１７，８１４号明細書 米国特許第４，４５２，４５８号明細書 米国特許第４，５４１，１９１号明細書 米国特許第４，５３１，０５２号明細書 米国特許第４，５５３，９４３号明細書 米国特許第４，５６１，２０４号明細書 米国特許第４，５８４，７７６号明細書 米国特許第４，６３０，９１１号明細書 米国特許第４，６３１，５８３号明細書 米国特許第４，６４１，９３１号明細書 米国特許第４，６７１，１６５号明細書 米国特許第４，７８７，７３９号明細書 米国特許第４，８３５，６２１号明細書 米国特許第４，９０７，０２２号明細書 米国特許第４，９３６，１９０号明細書 米国特許第４，９６５，４３９号明細書 米国特許第４，９７０，５８９号明細書 米国特許第４，９８９，０２４号明細書 米国特許第５，００１，９８５号明細書 米国特許第５，０２０，２６２号明細書 米国特許第５，０２６，１５８号明細書 米国特許第５，２８５，２７３号明細書 米国特許第５，２８７，６４４号明細書 米国特許第５，３４７，７４０号明細書 米国特許第５，３６６，２２９号明細書 米国特許第５，３７５，０７２号明細書 米国特許第５，４０６，７３０号明細書 米国特許第５，４１０，８１５号明細書 米国特許第５，４２５，２９９号明細書 米国特許第５，４４２，４８３号明細書 米国特許第５，４５５，８６８号明細書 米国特許第５，４５９，６９６号明細書 米国特許第５，４８３，３６２号明細書 米国特許第５，４９１，９１９号明細書 米国特許第５，５４４，１２９号明細書 米国特許第５，５８９，９０３号明細書 米国特許第５，６４１，２８８号明細書 米国特許第５，６８６，６９０号明細書 米国特許第５，８２６，３６０号明細書 米国特許第５，９１７，７７５号明細書 米国特許第５，９７３，３１５号明細書 米国特許第５，９７３，９９８号明細書 米国特許第５，９９１，０４３号明細書 米国特許第６，０００，１６３号明細書 米国特許第６，００５，７１１号明細書 米国特許第６，１０５，０６０号明細書 米国特許第６，１７４，２８８号明細書 米国特許第６，２４７，２５９号明細書 米国特許第６，２６９，５８１号明細書 米国特許第６，３６３，２２３号明細書 米国特許第６，３７３，６２８号明細書 米国特許第６，４２５，６９７号明細書 米国特許第６，４４９，８９２号明細書 米国特許第６，４７１，５６５号明細書 米国特許第６，５１６，６９９号明細書 米国特許第６，５３９，６６１号明細書 米国特許第６，５８０，８７６号明細書 米国特許第６，６７８，３９５号明細書 米国特許第６，９６７，７７５号明細書 米国特許第６，９８８，３３１号明細書 米国特許第７，０８９，８４５号明細書 米国特許第７，１２１，０３６号明細書 米国特許第７，１２４，５３１号明細書 米国特許第７，２１０，２６２号明細書 米国特許第７，２５５，０３５号明細書 米国特許第７，２９２，２６２号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１２３０２５号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１９１２８２号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１９７５８４号明細書 米国特許出願公開第２００４／００２００９９号明細書 米国特許出願公開第２００４／００２５３９６号明細書 米国特許出願公開第２００４／００４７５８６号明細書 米国特許出願公開第２００４／０２３１２２０号明細書 米国特許出願公開第２００４／００７４１３２号明細書 米国特許出願公開第２００５／００１８０４１号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２６８５２１号明細書 米国特許出願公開第２００６／０００５４４７号明細書 米国特許出願公開第２００６／００１０７６０号明細書 米国特許出願公開第２００６／００４８４３２号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１３７２３５号明細書 米国特許出願公開第２００６／０２２５３３５号明細書 米国特許出願公開第２００６／０２４８７７７号明細書 独国特許発明第１０１３６２７８号明細書 欧州特許第０１６２４９３号明細書 欧州特許第０２７６０９９号明細書 欧州特許第０５３５４１０号明細書 欧州特許第０９８５８９９号明細書 欧州特許第１３０４５３９号明細書 仏国特許発明第２０４４４６５号明細書 仏国特許発明第２１８１５００号明細書 台湾特許第４２１６０５号明細書 台湾特許第４３１０９１号明細書 台湾特許第５８５２５４号明細書 国際公開第０２／４６８２２号パンフレット 国際公開第８５／０３１１８号パンフレット 国際公開第９６／４１９９８号パンフレット

本発明の一観点によると、方法および装置は、ディスプレイを有し、且つ火器に装着自在な照準器に関し、またこの方法および装置は、当該照準器が方向基準を満たす方向にあることを検出部が示す場合にのみ、選択された情報を当該ディスプレイ上に表示する工程を含む。

本発明の別の観点によると、方法および装置は火器に装着自在な照準器に関し、またこの方法および装置は、検出部を使って前記照準器外部の周囲照度を決定する工程と、前記周囲照度が選択された照度よりも低いという決定に応答して選択された動作を行う工程を含む。

本発明のさらに別の観点によると、方法および装置は火器に装着自在な照準器に関し、前記照準器の外部から発生する放射における選択された色の検出に応答して選択された動作を行う工程を含む。

図１は、本発明の観点を実施したライフル用デジタル照準器１０である装置の概略斜視図である。前記照準器１０は、本明細書の中で「ライフル」用照準器として言及される場合があるが、実際にはライフルのみに限らず、ターゲットピストルなどの他のタイプの小火器にも使用できる。

前記照準器１０は、小火器の銃身に当該照準器１０をしっかりと固定して取り付けることのできる取り付けレール１２を含む。前記照準器１０は、以下に詳細を説明する手動操作可能なスイッチを幾つか伴うスイッチパネル１３を有する。前記照準器１０は、開示された実施形態においては、デジタルカメラおよびビデオカメラ内に格納された画像またはビデオクリップを見る目的でこれらのカメラ上に通常に見受けられるタイプの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である外部カラーディスプレイ１４を有する。前記照準器１０の一端は接眼レンズ部１５を有する。

図２は、前記ライフル用照準器１０のブロック図であり、本発明の理解に関連する幾つかの前記照準器１０の内部構成要素を示す。

前記照準器１０は、既知のタイプの対物レンズ部１６を含む。開示された実施形態において、前記レンズ部１６は５(の視野（ＦＯＶ）を有するが、代替的に他の視野を有してもよい。前記レンズ部１６は、遠隔の情景または標的１７を画像検出器１８上に光学的に投影する。開示された実施形態において、前記画像検出器１８は、既知のタイプの荷電結合素子アレイ（ＣＣＤアレイ）であり、前記画像検出器１８によって生成された各画像のそれぞれの画素に各々対応し、１６００×１２００検出素子の配列に配置された、１，９２０，０００個の検出素子を有する。しかし、前記画像検出器１８は、代替的に、より多くの、またはより少ない検出素子を有する装置、または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）画像センサーなどの、ＣＣＤアレイ以外のタイプの装置を含む、その他任意の好適な装置を用いて実施してもよい。

前記画像検出器１８は、前記情景１７の連続デジタルカラー画像を生成し、この連続画像は処理部２１に供給される。開示された実施形態の画像検出器１８はカラー画像を生成するが、前記画像は代替的に、単色画像または白黒画像であってもよい。前記処理部２１は、既知のタイプのプロセッサー２２とメモリー２３とを含む。図２内のメモリー２３は前記プロセッサー２２のために提供されたメモリーの概略的表示であり、１タイプ以上のメモリーを含んでもよい。例えば、前記メモリー２３は、前記プロセッサー２２によって実行されるプログラムおよびプログラム実行中に変化しないデータを収める読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）を含んでもよい。前記メモリー２３はまた、一般に「フラッシュ」ＲＡＭとして知られるタイプの、ある種の半導体メモリーを含んでもよい。「フラッシュ」ＲＡＭは、デジタルカメラ用のメモリーカードなどの装置によく使用されるタイプのメモリーであり、電力を切ってもその中に格納された情報を維持する。

前記処理部２１は、さらに、既知のタイプのリフォーマッタ２６を含む。前記リフォーマッタ２６は、前記画像検出器１８によって生成された画像を取得し、当該画像検出器１８よりも低い解像度のディスプレイ上に表示するのに適したより低い解像度に、前記画像をリフォーマットすることができる。前記リフォーマッタ２６によって処理された画像は２つのディスプレイドライバ回路３０および３１に選択的に供給される。前記ディスプレイドライバ回路３０は前記外部ディスプレイ１４を駆動し、前記ディスプレイドライバ回路３１は内部カラーディスプレイ３２を駆動する。前記ディスプレイドライバ回路３０および３１は単一ディスプレイドライバ回路の異なるチャンネルであってよいが、明瞭さのために図２においては個別のブロックとして示す。開示された実施形態において、前記カラーディスプレイ３２は既知のタイプの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、３２０画素×２４０画素の配列として配置された７６，８００画素を有する。しかし、前記ディスプレイ３２は、より多くの、またはより少ない画素を有してもよく、または、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、ＬＣＯＳディスプレイ、または微少電子機械システム（ＭＥＭＳ）反射型ディスプレイなど、その他任意の好適なタイプのディスプレイであってもよい。

前記照準器１０の前記接眼レンズ部１５（図１）は、既知のタイプの接眼光学素子３６を含む。前記接眼光学素子３６によって、小火器に関連して前記照準器１０を使用している者の目３７は内部ディスプレイ３２を快適に観察することが可能になる。開示された実施形態において前記接眼光学素子３６は１５(のＦＯＶを有するが、代替的に、その他何らかの好適なＦＯＶを有してもよい。さらに、人が約８インチを超える視距離を持ってディスプレイ３２を直接見ることができる用途については、この場合、目の遠近調節を殆ど必要とせずに快適に見ることができるので、開示された実施形態の前記接眼光学素子３６を選択的に省略することができる。

前記照準器１０は、前記処理部２１に接続された出力を有する加速度計４１を含む。開示された実施形態において、前記加速度計４１は、マサチューセッツ州ＮｏｒｗｏｏｄのＡｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ社より、部品番号ＡＤＸＬ１０５として市販入手可能な装置である。開示された実施形態は前記Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ社製ＡＤＸＬ１０５装置を使って加速度計４１を実施しているが、前記加速度計４１は代替的に、その他任意の好適な装置を使って実施できる。前記加速度計４１は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）装置であり、前記照準器１０が取り付けられた小火器内で撃針がカートリッジを撃つ時に生じる比較的小さな衝撃波を検出可能な、超高感度センサーとして機能する。さらに、後述するように、加速度計４１はまた、重力にも反応する。

撃針がカートリッジを撃つ時、カートリッジ内の火薬またはその他の発射薬の燃焼が誘発され、前記カートリッジおよび小火器から弾またはその他の発射体が発射される。その結果、前記撃針が前記カートリッジを撃つ時に比較的小さな衝撃波が生成され、この小さな衝撃波の直後に前記火薬の燃焼および前記弾の発射によって生じるより大きな衝撃波または反動が続く。後者の衝撃波は、前記撃針が前記カートリッジを撃つ時に生じる衝撃波よりも数桁大きい。前記加速度計４１は、前記撃針が前記カートリッジを撃つ時に生じる比較的小さな衝撃波を検出するのに必要な感度および帯域幅を有するが、引き続いて起こる前記カートリッジ内の燃焼によって発生する格段に大きな衝撃波に耐えるに必要な耐久性も有する。

前記加速度計４１からの出力信号は、前記後続の大きな衝撃波の周波数スペクトルとは大きく異なる前記小さな衝撃波の周波数スペクトルを有する。その結果、前記処理部２１は、撃針がカートリッジを撃つことを表す衝撃波と、カートリッジ内の燃焼などのその他の事象を表す衝撃波と区別することができる。例えば、前記小さな衝撃波を識別するために、前記処理部２１は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を前記加速度計４１の出力に適用し、約５ＫＨｚ〜１０ＫＨｚの周波数帯の外にある周波数成分を除去し、次に５ＫＨｚ〜１０ＫＨｚの間のエネルギーパルスを検索することができる。

前記照準器１０は、前記処理部２１に接続された出力を有するジャイロスコープ４３を含む。本明細書では、前記ジャイロスコープをレートジャイロと呼ぶ。開示された実施形態において、前記レートジャイロ４３は、Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ社から部品番号ＡＤＸＲＳ１５０として市販入手可能なＭＥＭＳ装置を使って実施されている。開示された実施形態はＡｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ社製ＡＤＸＲＳ１５０を使用しているが、代替的にその他任意の好適な装置を用いて前記レートジャイロ４３を実施することができる。

前記レートジャイロ４３は、前記レートジャイロ４３から間隔を置いた垂直軸（図示せず）周りの前記照準器１０の角運動を検出することができる。このように、前記レートジャイロ４３は、前記対物レンズ部１６の中心線（図示せず）と交差する方向における前記照準器１０の動きを効果的に検出することのできる高感度な装置である。

前記照準器１０は、前記照準器１０内にある場合に前記処理部２１に使用可能に連結された着脱自在なメモリーカード４６を含む。開示された実施形態において、前記メモリーカード４６はデジタルカメラに一般に使用されるタイプのメモリーカードである。しかし、代替的に、前記着脱自在なメモリーカードには、その他任意の好適な装置を使用することもできる。

前記照準器１０は、開示された実施形態においては既知のタイプの交換型電池である、電池５１を含む。しかし、電池５１は、代替的に、充電式電池であってもよい。前記照準器１０は、交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換する変換器のような、外部電源に連結することのできる外部電源コネクタ５２も含む。

図１に関連して上述したように、前記照準器１０は、複数の手動操作可能なスイッチを持つスイッチパネル１３を有する。これらスイッチには、電源スイッチ５７および前記処理部２１に各々連結されているその他幾つかのスイッチ５８〜６５も含まれる。これらのスイッチについては以下に詳細に説明する。前記電池５１および前記外部電源コネクタ５２は、前記電源スイッチ５７の入力に各々連結されている。前記電源スイッチ５７がそれぞれ作動および停止すると、前記電池５１および／または前記コネクタ５２から前記照準器１０内に配置され、動作のために電力を必要とする回路７１へ、それぞれ電流を通電および切断する。前記回路７１は、前記画像検出器１８と、前記処理部２１と、前記ディスプレイドライバ３０および３１と、前記外部ディスプレイ１４と、前記内部ディスプレイ３２と、前記加速度計４１と、前記レートジャイロ４３と、前記メモリーカード４６とを含む。

前記照準器１０は、前記処理部２１に連結されたコネクタ８１を有する。前記コネクタ８１は、後述のように、前記照準器１０からコンピュータ（図示せず）へ画像データまたはビデオデータをアップロードするために使うことができる。さらに、前記コネクタ８１は、後述するように、コンピュータから前記照準器１０へ電子レチクルをダウンロードするために使うこともできる。開示された実施形態において、前記コネクタ８１の物理的構成ならびに当該コネクタ８１を介した情報の転送のプロトコルは、一般にユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）規格として知られる業界標準に準拠する。しかし、代替的に、標準シリアルコネクタおよび通信プロトコル、または標準パラレルコネクタおよび通信プロトコルなどの、その他任意の好適なタイプのコネクタおよび通信プロトコルを使用することもできる。

前記照準器１０は、ビデオ情報を前記照準器１０から外部装置へ、一般に全国テレビジョン方式委員会／走査線位相反転（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ：ＮＴＳＣ／Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ：ＰＡＬ）標準として知られるビデオ業界標準に準拠する方法で転送できる、さらなるコネクタ８２を含む。開示された実施形態において、前記コネクタ８２は、一般にＲＣＡジャックとして知られるタイプの標準部品である。しかし、代替的に、その他任意の好適なタイプのコネクタであってよく、当該コネクタを介して、その他任意の好適なプロトコルに従って情報を転送できる。

図３は、前記接眼光学素子３６を通して前記照準器１０を観察する者の前記目３７から見た前記内部ディスプレイ３２の概略図である。通常の動作モードにおいて、前記ディスプレイ３２は、前記対物レンズ部１６を通して前記画像検出器１８によってキャプチャされた前記情景１７の光景を表示する。前記情景１７は図２内に破線によって概略的に示されている。

前記処理部２１は、情景１７の画像上にレチクル１０１〜１０５を重ね合わせる。開示された実施形態において、前記レチクルは、小さな中心円１０１と、前記円１０１に対して各々半径方向に延び、９０(間隔で配置されている４本の線１０２〜１０５とを含む。前記レチクル１０１〜１０５は、前記ＵＳＢコネクタ８１を介して前記照準器１０にダウンロードされ、処理部２１によって前記メモリー２３の不揮発部分に格納されるデジタル画像である。前記レチクルは、ユーザーの所望するほとんど任意の構成を有することができる。具体的には、ユーザーは事実上任意の所望の構成のレチクルを別のコンピュータで作成でき、若しくは照準器製造者またはインターネットなどのネットワークを通じて第三者から入手可能であある。前記新規のレチクルは、次に前記コネクタ８１を介して電子的にデジタル形式でダウンロードでき、前記処理部２１の前記メモリー２３に格納される。

前記処理部２１は、前記メモリー２３内に現時点で格納されているレチクルを取得し、前記ディスプレイ３２に送られる画像上に当該レチクルをデジタル的に重ね合わせる。図３において、前記レチクル１０１〜１０５は、当該レチクルが前記ディスプレイ３２上の中心に位置するように前記画像上に重ね合わされている。しかし、前記レチクルが前記ディスプレイ３２上に現れる位置、即ち前記情景１７の画像に対する前記レチクルの位置は、後述する方法で調整できる。

また、前記処理部２１は、前記情景１７の画像上に幾つかの追加情報を重ね合わせることもできる。この点において、前記ディスプレイ３２の左下隅に風偏差の調整値または方位角調整値１１１が含まれる。上述したように、前記ディスプレイ３２上の前記レチクル１０１〜１０５の位置はより詳細に後述される方法で調整できる。前記風偏差の調整値１１１は、前記レチクル１０１〜１０５が図３で示す中心位置から左方向または右方向のいずれかに調整されたオフセット量を示す正数または負数である。

前記ディスプレイ３２の右上隅には、３つのセグメントに分割され、前記電池５１の状態を表示するために使用される電池充電表示１１３がある。具体的には、前記電池が完全に充電されている時、前記電池充電表示１１３の３つのセグメント全てが表示される。次に、前記電池５１が段々と放電されるにつれて、表示される前記電池充電表示１１３のセグメントの数が段々と減少する。

前記ディスプレイ１４の左上隅には、画像カウント値１１４が表示され、このカウント値１１４は、後述のように前記処理部２１が前記着脱自在なメモリーカード４６内に画像を格納できるという事実に関連する。前記画像カウント値１１４は、前記メモリーカード４６内にある未使用領域に追加画像を格納できる枚数の表示である。

前記ディスプレイ３２の中央上部には、キャプチャモード表示１１５および撃針検出表示１１６がある。前記キャプチャモード表示１１５は、後述のように、２つのキャプチャモードのうちのどちらが現在有効であるかを示す。前記撃針検出表示１１６は、後述するように、前記照準器が現在、前記撃針がカートリッジを撃つのを検出するように使用可能となっているかどうかを示す。

前記ディスプレイ３２の中央下部には、本発明に関連しない目的で、従ってここでは詳細を説明しない自動照準規正調整表示１１７が含まれる。前記ディスプレイ３２の中央部には、角度誤差表示１２０が現れる。前記表示１２０は、前記レチクル１０１〜１０５の中心にある前記円１０１よりも大きく、当該円１０１と同心円である。後述のように、前記表示１２０の直径は、特定の動作基準の変動に応答して増加および減少する。前記照準器１０の現行動作モードに応じて、前記レチクル１０１〜１０５および前記種々の表示１１１〜１２０の全てが表示される場合と、幾つかのみが表示される場合がある。

図４は、前記スイッチパネル１３の概略図であり、前記スイッチパネル１３の手動操作可能なスイッチ５７〜６５の各々を示す。スイッチのタイプおよび当該スイッチの前記パネル１３上の配置は例示であり、代替的に、その他のタイプのスイッチの使用が可能であり、および／または、前記スイッチを異なる構成に配置することができる。前記電源スイッチ５７については既に上述したため、ここでは再度説明しない。

前記スイッチ５８は検出スイッチである。上述したように、前記加速度計４１（図２）は、前記小火器の撃針がカートリッジを撃つ時に発生する衝撃波を検出することができる。前記検出スイッチ５８の連続した手動操作によって、前記処理部２１はこの検出機能を使用可能および使用不能にするように交互に命令する。この機能がそれぞれ使用可能および使用不能となると、前記検出表示１１６は前記ディスプレイ３２上でそれぞれ視認可能および省略される。

前記スイッチ５９はモードスイッチである。一動作モードにおいて、前記照準器１０の前記処理部２１は前記画像検出器１８によって生成された単一画像を取得し、この画像を前記着脱自在なメモリーカード４６内に格納する。別の動作モードにおいて、前記処理部２１は、前記画像検出器１８によって生成された、集合的にビデオクリップを形成する数枚の連続画像を取得し、これらの画像を前記メモリーカード４６内に格納する。前記モードスイッチ５９の連続操作により、前記処理部２１はこれら２つの動作モード間でトグルする。ビデオクリップを格納する前記モードがそれぞれ使用可能および使用不能となると、前記検出表示１１５は、前記ディスプレイ３２上でそれぞれ視認可能および省略される。２つのタイプのイベントによって前記処理部２１は画像またはビデオクリップを保存する。

第１に、前記検出スイッチ５８を使って前記撃針がカートリッジを撃つことを検出可能とした場合、前記処理部２１は、前記モードスイッチ５９を使って選択されたキャプチャモードが前記画像キャプチャモードまたは前記ビデオキャプチャモードであるかに従って、単一画像またはビデオクリップのいずれかを前記メモリーカード４６に保存することにより、当該イベントの各検出に応答する。ビデオクリップは数枚の連続画像であるので、前記メモリーカード４６にビデオクリップを保存すると、単一画像を保存するのに必要な格納領域の数倍の領域を占めることになることが理解される。画像またはビデオクリップを保存した後、前記処理部２１は、前記ディスプレイ３２上に表示された画像カウント表示１１４を調整する。具体的には、単一画像が格納されている場合、前記カウント値１１４はただ単に減少する。一方、ビデオクリップが保存されている場合、前記表示１１４の値は、前記ビデオクリップ内の画像の枚数に対応した量だけ減少する。

前記処理部２１に１つの画像またはビデオクリップを保存させるもう一方のイベントは、キャプチャスイッチである前記スイッチ６４の手動操作である。前記処理部２１が単一画像を保存するか、またはビデオクリップを保存するかは、前記モードスイッチ５９を使って選択されたキャプチャモードに依存する。前記キャプチャスイッチ６４を手動操作すると、前記処理部２１は、前記画像検出器１８の現行出力から単一画像またはビデオクリップのいずれかを選択し、次にこの画像またはビデオクリップを前記メモリーカード４６に保存する。上述したように、別のコンピュータ（図示せず）を前記コネクタ８１に接続することができ、前記処理部２１は、前記メモリーカード４６内に格納された前記画像またはビデオクリップを当該コンピュータにアップロードすることができる。

前記スイッチ６３は倍率制御スイッチとして機能するロッカー（ｒｏｃｋｅｒ）スイッチである。前記スイッチ６３の一端を押すと前記倍率が増加し、もう一方の端を押すと前記倍率が減少する。開示された実施形態において、前記倍率は連続的であり、１倍から４倍までの範囲で変化する。開示されたシステムが４倍の倍率で動作している場合、前記画像検出器１８によって生成された各画像から、３２０×２４０画素のサイズを有する中央部分が抽出される。次にこの中央部分は、前記中央部分の各画素が前記ディスプレイ３２のそれぞれの画素に１対１に直接マッピングされて、前記カラーディスプレイ３２上に表示される。

前記倍率が１倍である場合、前記リフォーマッタ２６は、実質的に前記画像検出器１８から画像全体を取得し、当該画像の画素を各々が４×４の形式に配列された１６画素を有する相互に排他的なグループに分割し、各グループの１６画素を単一の計算画素に平均または補間し、次に前記計算画素の各々を前記ディスプレイ３２のそれぞれ対応する画素にマッピングする。同様に、前記倍率が３倍である場合、前記リフォーマッタ２６は、実質的に前記画像検出器１８からの画像を取得し、約９６０画素×７２０画素のサイズを有する中央部分を抽出し、この中央部分の画素を、各々が３×３形式に配列された９画素を有する相互に排他的なグループに分割し、各グループの前記９画素を単一の計算画素に平均または補間し、次に前記計算画素の各々を前記ディスプレイ３２のそれぞれ対応する画素にマッピングする。さらにもう一つの例として、前記倍率が２倍である場合、前記リフォーマッタ２６は、実質的に前記画像検出器１８からの画像を取得し、約６４０画素×４８０画素のサイズを有する中央部分を抽出し、この中央部分の画素を、各々が２×２形式に配列された４画素を有する相互に排他的なグループに分割し、各グループの前記４画素を単一の計算画素に平均または補間し、次に前記計算画素の各々を前記ディスプレイ３２のそれぞれ対応する画素にマッピングする。

上述のように、１倍から４倍までの前記倍率は開示された実施形態において連続的である。前記倍率が１倍と２倍の間、２倍と３倍の間、または３倍と４倍の間にある時、前記リフォーマッタ２６は、上述のそれと類似した方法で、画像の適切な部分を取得し、次にグループ化し、この部分の画素を補間し、前記ディスプレイ３２の画素にマッピングする。開示された実施形態の前記倍率は連続的であるが、前記倍率は代替的に、１倍、２倍、３倍、および４倍の４つの不連続な倍率レベルなどの、不連続な倍率レベル間を移動することができる。さらに、開示された実施形態の前記倍率範囲は１倍から４倍であるが、代替的にその他の倍率範囲を用いることも可能である。

図４を参照すると、前記スイッチ６５は４方向のレチクルスイッチである。（図４で示すように）当該スイッチの上側、下側、左側、および右側のいずれか１つを手動操作して、上、下、左、および右の選択をそれぞれを示すことができる。前記スイッチ６５の上側が作動される度に、前記レチクル１０１〜１０５の位置が前記ディスプレイ３２に対して上方向に調整される。すなわち、当該レチクル１０１〜１０５の位置は前記ディスプレイ３２上に表示された前記情景１７の画像に対して上方向に調整される。前記スイッチ６５のこのような各作動によって、前記レチクル１０１〜１０５は所定の画素数だけ上方向に移動し、このような各調整に応答して、前記ディスプレイ３２の右下隅にある射角値１１２が増加する。同様に、前記スイッチ６５の下側が作動すると、前記レチクル１０１〜１０５は所定の画素数だけ前記ディスプレイ３２上で下方向に調整され、前記射角値１１２が減少する。同様に、前記スイッチ６５の左側、または右側の動作により前記レチクル１０１〜１０５は前記ディスプレイ３２上で所定の画素数だけ左方向、または右方向に調整され、前記ディスプレイ３２の左下隅にある前記風偏差値１１１を増加、または減少させる。

上述のように、前記照準器１０は単一画像またはショート・ビデオ・クリップのいずれかを取得および格納することができる。これらの格納された画像またはクリップを見るために、前記ユーザーが前記視像スイッチ６２を押すと、前記処理部２１が前記外部ディスプレイ１４を使って、前記メモリーカード４６からの最初の静止画像、または前記メモリーカード４６からの最初のビデオクリップのいずれかを表示する。図５は、録画画像を表示する前記ディスプレイ１４の概略図である。前記録画画像には、前記ライフルの引金が引かれた時に、前記ユーザーが前記情景に対する前記レチクルの位置を観察することができるように、前記情景のみならず、前記レチクル１０１〜１０５も含まれていることに注目されたい。

前記メモリーカード４６が１つより多くの画像またはビデオクリップを含む場合、矢印１４２が視認可能となり、前記ユーザーが前記画像またはビデオクリップを先送りすることができることを示す。次に続く画像またはビデオクリップに移動するためには、前記ユーザーは前記十字スイッチ６５の右側を押す。前記ユーザーが最初の画像またはビデオクリップを見ている時以外は、矢印１４１が視認可能となり、前記ユーザーが前記画像またはビデオクリップを後戻しすることができることを示す。前記画像またはビデオクリップを後戻しするためには、前記ユーザーは前記十字スイッチ６５の左側を押す。前記ユーザーが最後の画像またはビデオクリップを見ている時以外は、前記視像表示１４２が視認可能となり、前記ユーザーが最初の画像またはビデオクリップを見ている時以外は、前記視像表示１４１が視認可能となる。前記外部ディスプレイ１４を消して電池の電力を節約するためには、前記スイッチ６２を再度押して前記視像モードを終了させる。

ライフルおよび類似の火器のユーザーには周知のように、前記ライフルが暴発する場合に備えて、前記ユーザーが撃つ意思のない人または物体に前記ライフルを向けることを回避するよう常に注意が必要である。前記照準器１０は、前記ライフルが危険な方向に誤って向けられる可能性を低下させるように設計されている。具体的には、前記照準器１０は前記外部ディスプレイ１４を含むことにより前記メモリーからの録画画像を前記内部ディスプレイ３２上に一切表示することを回避する。これにより、ハンターが前記内部ディスプレイ上の録画画像を前記標的の実際の情景と勘違いして、実際には前記ライフルが他の物体または人に向けられている時に、録画画像内の物体を撃っていると信じ、前記小火器を発砲する状況が回避される。

さらに考慮すべきことは、前記外部ディスプレイ１４があっても、前記ディスプレイ１４上の録画画像を見ている時にユーザーの注意が逸らされ、誤って危険な方向に前記ライフルを向けた場合、潜在的な安全上の問題は依然として存在する。似たようなシナリオとして、前記ユーザーが、前記ディスプレイ１４上の画像を他者によく見えるように前記照準器１０を方向付けようとして、誤って危険な方向に前記ライフルを向けてしまう可能性もある。または、前記外部ディスプレイ１４上に表示された画像が他者によく見えるように、前記ユーザーが前記照準器１０の付いた前記ライフルを他者に手渡す場合もある。前記他者は、前記表示された画像によって注意が逸らされているか、および／または単に安全な火器の取り扱いの基本原則を十分に知悉していなかったために、危険なやり方で前記ライフルを向ける可能性もある。

前記照準器１０はまた、この後者のタイプの危険を回避するようにも設計されている。より具体的には、上述のように、前記加速度計４１は非常に高感度であり、重力を検出できる。その結果、前記照準器１０が前記ライフルの銃身が水平の位置から前記ライフルの銃身が上向きに垂直な位置まで段々と移動するにつれて、前記加速度計４１の出力信号は、重力によって段々と増加する分力を有する。その分力に基づいて、前記照準器１０の光学的中心線が垂直基準線の１０(〜２０(以内にない限り（一般に前記取り付けられたライフルの銃身に平行に延びる）前記照準器１０の前記プロッセッサー２２は前記外部ディスプレイ１４上に画像を一切表示しない。その結果、前記ライフルの銃身は、前記外部ディスプレイ１４が作動し、何らかの記録画像情報を示している場合には必ず、略真上に向いていることになる。

前記照準器１０は、前記加速度計４１を使用してその方向を決定するが、代替的に、その他任意の好適なセンサー配列を使用して方向を検出することもできる。一例として、異なる方向を有する従来の水銀スイッチの群を使用することができる。

前記スイッチ６１は、前記レートジャイロ４３によって感知された時の角度誤差率の表示を使用可能および使用不能にするように動作可能な、角度率スイッチとして機能する。具体的には、前記スイッチ６１の連続した手動操作によって、この機能は交互に使用可能および使用不能となる。この機能がそれぞれ使用可能および使用不能となる場合、前記ディスプレイ３２上で前記角度誤差表示１２０がそれぞれ視認可能および省略される。この機能が使用可能である場合、前記処理部２１は、前記レートジャイロ４３の出力を監視する。通常、ユーザーは、前記小火器を照準し、標的と考えられる前記情景１７の部分の中心に前記レチクル中心１０１を正確に合わせ続けようと試行する。

前記ユーザーが前記小火器を非常に安定的に保持している場合、前記レートジャイロ４３は、前記照準器１０および前記小火器の角運動、即ちその旋回運動を殆どまたは全く検出しない。その結果、前記処理部２１は、前記小火器が前記選択された標的上に比較的正確に保持されていることを前記ユーザーに示すために、前記表示１２０を比較的小さな直径の円として表示する。一方、前記ユーザーが前記小火器を安定して保持することに苦労している場合、前記レートジャイロ４３は、前記小火器および前記照準器１０のより大きな角運動検出する。その結果、前記処理部２１は、より大きな直径の前記表示１２０を表示することで、前記レチクル中心１０１が前記標的上に望ましい程度に正確に保持されていないことを示す。

開示された実施形態において、前記表示１２０の直径の変化は連続的である。即ち、前記小火器および前記照準器１０の角運動の量の漸増は、前記表示１２０の直径を漸増させる。逆に、前記小火器および照準器の角運動の量の漸減は、前記表示１２０の直径を漸減させる。従って、前記ユーザーは、前記レチクル中心１０１が前記標的の中心上に合っており、前記表示１２０が、前記小火器が現在非常に安定的に保持されていることを示す、比較的小さな直径を有する場合、前記小火器の引き金を絞るように試行する。

前記スイッチパネル５５上の残りのスイッチ６０は照準規正スイッチであって、自動照準規正調整モードを使用可能および使用不能にするために使用される。このモードがそれぞれ使用可能状態および使用不能状態である時、前記自動照準規正調整表示１１７は、前記ディスプレイ３２上でそれぞれ視認可能および省略される。先に示したように、前記自動照準規正調整機能は本発明には関連しないためここでは詳細は説明しない。

殆どの州の狩猟規則は、日の出の１時間半前から日没の１時間半後までの間、狩猟が認められると規定している。これら規則の意図は、標的の識別が不確かな非常に低照度における危険な射撃の習慣を防ぐことにある。日の出の１時間半前および日没の１時間半後における照度は、時に「常用薄暮」と呼ばれ、０．１〜１．０フィート燭の輝度の範囲に入る。この輝度範囲は晴天に対応する。例えば厚い雲に覆われたり、ハンターが深い森の中にいたり、といったその他の条件は、周囲の照度を１日のほとんど何時でも常用薄暮のそれよりも低いレベルに低下させ得る。ハンターおよび狩猟管理官が実際の照度のレベルを決定する容易な方法はなく、州が実際の照度の観点からよりも、夕暮れおよび夜明けの観点から許容できる狩猟条件を定義するという妥協の方法を採用したのはこのためである。

前記画像検出器１８は、その感度および積分時間から、前記照準器１０を通して見た情景にある、実際の照度の直接測定値を示すことができる。その結果、前記処理部２１は、前記画像検出器１８から受信した画像を分析して、前記検出された情景内の周囲の照度を決定する。開示された実施形態において、前記処理部２１は、所定の画像内の全ての画素の輝度を平均し、次に前記計算された平均値を常用薄暮に対応する所定の閾値と比較する。しかし代替的に、その他任意の好適な技術を使ってこの分析を行なってもよい。前記処理部２１が、前記計算された平均輝度が前記所定の閾値よりも高く、前記周囲の明るさのレベルが常用薄暮よりも高いことを示すと決定すると、前記照準器１０は通常通りに動作する。一方、前記処理部２１が前記計算された平均輝度が前記閾値よりも低いと決定すると、前記処理部が警告を表示する。

より具体的には、図６は、前記照準器１０が低レベルの周囲照度を有する情景を見るために使用されている時の前記内部ディスプレイ３２の概略図である。前記表示された画像の平均輝度レベルを計算し、前記計算された平均が前記所定の閾値よりも低いことを決定した後、前記処理部２１は警告２０１の追加を伴って前記画像を表示する。開示された実施形態においては、前記警告２０１は「低輝度（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｌｅｖｅｌ）」という英数字の警句である。前記ユーザーの注意を惹きつけるために、この警告は、赤などの色で表示され、および／または点滅させることができる。この警告は、前記ユーザーに輝度が低いことを通知することで、標的の認識が不確かであり、狩猟条件が危険であると考えられること認識させる。信頼できるハンターであれば、これらの条件において射撃を行わない。

開示された実施形態における前記警告２０１は「低輝度（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｌｅｖｅｌ）」という英数字の警句であるが、代替的に、その他何らかの英数字の警句、その上に斜線が引かれた円などの記号、または記号および英数字の警句の組み合わせであってもよい。さらに、上述のように、開示された実施形態は、前記検出された画像に関連する前記警告２０１を表示することによって検出された低輝度に応答する。しかし代替的に、前記処理部２１が一切の情景の一切の画像の表示を阻止することによって低輝度の検出に応答することも可能である。その場合、前記処理部は前記警告２０１を（一切の画像なしで）表示することができ、または単に前記ディスプレイ３２上に一切の情報の表示を使用不能にすることができる。

事実上、全ての州が、ハンターが狩猟中に腰から上に蛍光性のオレンジ色の衣料を着用することを義務付けた狩猟規則を有する。この色は、一切の大きな狩猟動物、またはかれらの環境には本来見出されず、潜在的に標的となる動物ではなく、人がいることをハンターに知らせる視覚的合図として意図される。このような衣料が存在しても、一片のオレンジ色はその場の他の物に部分的に紛れてしまうかも知れず、また前記ハンターが前記衣料を着用している人からかなり離れていると非常に小さいことが考えられる。どちらの場合においても、ハンターが不注意のうちに、意図せずにその場の前記オレンジ色の存在を見落としてしまい、前記衣料を着用している前記人にとって潜在的に危険な状況を招きかねない。

安全対策として、前記照準器１０の前記処理部は、その中に前記情景内の蛍光性のオレンジ色を表示する画素を求めて、前記画像検出器１８から受信した画像を監視する。この色が検出されると、前記処理部２１は前記画像上に警告を重ね合わせる。この点において、図７は、前記照準器１０が、蛍光性のオレンジ色の衣料を着用した人を含む情景を見るために使用されている時の、前記内部ディスプレイ３２の概略図である。前記蛍光性のオレンジ色の検出に応答して、前記処理部２１は、前記画像の前記蛍光性のオレンジ色が検出された部分の上に警告２２１を重ね合わせる。開示された実施形態において、前記警告２２１は斜線の入った円である。前記警告２２１に前記ユーザーの注意を惹くために、前記警告は、赤などの色で表示でき、および／または点滅させることができる。

上述のように、開示された実施形態における前記警告２２１は、斜線の入った円の形式の記号である。しかし代替的に、前記警告２２１はその他の何らかの記号、英数字の警句、または記号と英数字の警句の組み合わせであってもよい。

一実施形態を例示し、詳細に説明したが、後続の請求項によって定義されるように、本発明の要旨および範囲を逸脱せずに、様々な代替および変更が可能であることは理解されよう。

本発明は、以下の詳細説明および添付の図面を参照することによりよりよく理解することができる。
図１は、本発明の観点を実施したライフル用デジタル照準器である装置の概略斜視図である。 図２は、図１のライフル用デジタル照準器のブロック図であり、当該照準器の幾つかの内部構成要素を示す。 図３は、図１のライフル用照準器の構成要素である内部ディスプレイを、前記照準器を使用する人の目から見た概略図である。 図４は、図１のライフル用照準器の構成要素であり、複数の手動操作可能なスイッチを有するスイッチパネルの概略図である。 図５は、図１のライフル用照準器の構成要素であり、録画画像を表示している外部ディスプレイの概略図である。 図６は、低レベルの周囲照度を有する情景を観察するために前記ライフル用照準器が使用されている時の前記内部ディスプレイの概略図である。 図７は、蛍光性のオレンジ色の衣料を着用した人を含む情景を観察するために前記ライフル用照準器が使用されている時の前記内部ディスプレイの概略図である。

Claims (15)

1. 火器用照準器を有する装置であって、
   前記照準器を火器上で支持する支持部と、
   前記照準器の向いている方向を検出する検出部と、
   前記照準器の外側に配置された外部ディスプレイと、
   前記検出部および前記外部ディスプレイに連結され、前記照準器が撮像した録画画像を前記外部ディスプレイ上に表示する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、前記検出部に応答して、前記照準器が垂直方向に対して所定の角度の範囲内にある場合にのみ、前記録画画像を前記外部ディスプレイ上に表示するものである
   装置。
2. 請求項１記載の装置において、前記制御部は、前記照準器が垂直方向に対して所定の角度の範囲内にない場合、前記外部ディスプレイを制御して前記録画画像を当該外部ディスプレイ上に表示することを阻止するものである装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記照準器は照準線を有し、
   前記所定の角度は、前記照準線が垂直方向に対して２０度未満の角度である装置。
4. 請求項１記載の装置において、前記所定の角度は、前記照準線が垂直方向に対して１０度未満の角度である装置。
5. 請求項１記載の装置において、
   前記照準器はメモリーを含み、
   前記録画画像は前記メモリーに格納されるものである装置。
6. 火器に装着自在な照準器を動作させる方法であって、この照準器は、当該照準器の向いている方向を検出する検出部と、当該照準器の外側に配置された外部ディスプレイと、前記検出部および前記外部ディスプレイに連結され、前記照準器が撮像した録画画像を前記外部ディスプレイ上に表示する制御部とを有するものであり、
   前記制御部が、前記検出部に応答して、前記照準器が垂直方向に対して所定の角度の範囲内にある場合にのみ、前記録画画像を前記外部ディスプレイ上に表示する工程を有する
   方法。
7. 請求項６記載の方法において、さらに、
   前記制御部が、前記検出部に応答して、前記照準器が前記垂直方向に対して所定の角度の範囲内にある場合を除いて、前記録画画像を前記外部ディスプレイ上に表示することを阻止する工程を含むものである方法。
8. 請求項６記載の方法において、
   前記照準器は照準線を有し、
   前記所定の角度は、前記照準線が垂直方向に対して２０度未満の角度である方法。
9. 請求項６記載の方法において、
   前記所定の角度は、前記照準線が垂直方向に対して１０度未満の角度である方法。
10. 請求項６記載の方法において、
    前記照準器はメモリーを含み、
    前記制御部が、前記録画画像を前記メモリーに格納する工程をさらに含むものである方法。
11. 火器用照準器を有する装置であって、
    前記照準器を火器上で支持する手段と、
    前記照準器の向いている方向を検出する検出手段と、
    前記照準器の外側に配置された外部表示手段と、
    前記検出手段および前記外部表示手段に連結され、前記照準器が撮像した録画画像を前記外部表示手段上に表示する制御手段と
    を有し、
    前記制御部は、前記検出部に応答して、前記照準器が垂直方向に対して所定の角度の範囲内にある場合にのみ、前記録画画像を前記外部表示手段上に表示するものである
    装置。
12. 請求項１１記載の装置において、前記制御手段は、前記照準器が前記垂直方向に対して所定の角度の範囲内にない場合、前記外部表示手段を制御して前記録画画像を前記表示手段上に表示することを阻止するものである装置。
13. 請求項１１記載の装置において、
    前記照準器は照準線を有し、
    前記所定の角度は、前記照準線が垂直方向に対して２０度未満の角度である装置。
14. 請求項１１記載の装置において、
    前記所定の角度は、前記照準線が垂直方向に対して１０度未満の角度である装置。
15. 請求項１１記載の装置において、
    前記照準器は記憶手段を含み、
    前記録画画像は前記記憶手段に格納されるものである装置。

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