NO178651B - Optisk patron - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en optisk patron innrettet til å bli benyttet i et regulært, ikke modifisert våpen for å sende ut en lysstråle i steden for et virkelig prosjektil. Oppfinnelsen angår særlig en autonom, optisk patron for utsendelse av et lyssignal når våpenet avfyres, hvilken patron omfatter minst et batteri, en lyskilde innrettet til å bli energisert av batteriet (batteriene) slik at en synlig eller usynlig (lys)stråle vil bli utsendt, en avfyringsbryter innrettet til å bli betjent av en avtrekker som virker på våpenet, samt styringskretser som representerer et nødvendig grensesnitt mellom batteriet (batteriene) og lyskilden.

Optiske patroner av den ovennevnte type er tidligere kjent f.eks. fra US-patent nr. 3.471.945 (G. K. Fleury) og en lignende løsning er også vist i tysk patentpublikasjon DE nr. 34 19 985 Al.

Fra disse publikasjoner er optiske patroner som er tilpasset for anbringelse i et ordinært våpen og også tilpasset for utsendelse av en lysstråle når våpenet avfyres, tidligere kjent. Disse patenter angår særlig patroner hvor lysstrålen blir forsinket i et visst tidsrom for å kompensere for forskjellene i gangtid mellom de relativt langsomme pro-sjektiler og den svært hurtige lysstråle. Patronen ifølge nevnte tyske patentsøknad er også utviklet for å bli benyttet sammen med en optisk skytesimulator.

Imidlertid sender alle tidligere kjente optiske patroner bare ut et lyssignal når avtrekkeren betjenes. Derfor er ikke de tidligere kjente lysutsendende patroner i stand til å vise siktepunktets bevegelser før og etter skuddøyeblikket. De kjente lysutsendende patroner er bare aktive under selve skuddet. Dersom en simulator skal kunne gi verdifull informasjon til skytteren om hvordan han skal betjene våpenet for å oppnå bedre skyteresultater i en realistisk skytesituasjon, vil de nye forholdene ved foreliggende oppfinnelse være av stor viktighet.

Således er hovedformålet med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny, optisk patron for skytesimulatorer, hvilken patron utsender et siktesignal eller en siktestråle i det minste under deler av sikteprosessen, slik at skytteren også kan motta detaljert informasjon om siktearbeidet, ikke bare om selve skyteprosessen. I en foretrukken utførelse sender patronen også ut et spesielt skuddsignal når et skudd utløses, og dette skuddsignal kan omfatte siktesignalet med et ekstra signal overlagret derpå, eller skuddsignalet kan være sterkt beslektet med siktesignalet, men kan ha f.eks. en avvikende frekvens. Mer generelt kan en hvilken som helst signalparameter endres så lenge som skuddsignalet kan skjel-nes fra siktesignalet.

De ovennevnte formål nås ved å benytte en optisk patron med en utforming i henhold til prinsippene fremsatt i de nedenfor oppstilte patentkrav.

Patronen i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter i tillegg til de tidligere kjente elementer følgende: En ladebryter som er innrettet til å energisere lyskilden når våpenet blir ladet med patronen, slik at det utsendes et siktende lyssignal, samt

en styringskrets som er tilpasset til å forandre energi-seringsmodus for lyskilden i skuddøyeblikket og innrettet til å bli påvirket ved betjening av avtrekkeren slik at det utsendes et optisk skuddsignal med en anderledes og adskillbar modus.

For å oppnå dette blir patronen ifølge foreliggende oppfinnelse, forbundet med styringskretsen på en slik måte at kretsen først vil bli energisert når ladebryteren lukkes, noe som fører til utsendelse av et første siktesignal, deretter til patronen, ved skuddøyeblikket t0 som initieres av betjening av skuddbryteren, sende ut et endret og detekterbart skuddsignal, og endelig vil, etter en forutbestemt skudd-varighet, på ny bare siktesignalet sendes ut inntil ladebryteren åpnes når våpenet desarmeres.

Ved å konstruere den optiske patron på en slik måte at den vil sende ut en lysstråle med spesielle karakteristika såsnart våpenet er skikkelig ladet med patronen, fåes en ny og verdifull mulighet ved skytesimulatorer idet dette trekket tillater detektering av siktepunktet til våpenets løp både før og etter selve skuddet faller.

For å få en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse vises også til den detaljerte beskrivelsen nedenfor, samt til de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en optisk patron innrettet for bruk med haglgeværer og konstruert i

henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser en optisk patron innrettet for skyting med rifle, denne patronen også utformet i henhold til

foreliggende oppfinnelse,

fig. 3 viser et mulig koblingsdiagram for styringskretsen til patronen i henhold til foreliggende oppfinnelse

under bruk av integrerte trykte kretser, og

fig. 4 viser et eksempel på en mulig bølgeform for et lyssignal fra en optisk patron i henhold til en hvilken som helst av fig. 1-3.

I beskrivelsen som følger, blir tilsvarende deler angitt med samme referansetall gjennom hele beskrivelsen og i alle tegninger så langt dette finnes hensiktsmessig. Figurene på tegningene er ikke alle nødvendigvis i samme målestokk og enkelte trekk kan være vist i avvikende målestokk eller noe skjematisk for å forenkle tegningene.

I fig. 1 er patronen 1, som er konstruert for bruk i en haglbørse, omgitt av et metallisk hus som består av tre deler, nemlig fundamentdelen IA, den sentrale delen IB og toppdelen 1C. Disse tre deler er fast montert til hverandre f.eks. ved hjelp av de gjengede partiene ID. Patronen 1 har, når den er montert, en lignende form og størrelse som en normal haglpatron. Energikilden, det vil si batteriene 3, befinner seg i den sentrale delen IB, lyskilden 5 som fortrinnsvis er en laser, befinner seg i toppdelen 1C, mens styringskretsen 6 fortrinnsvis er anbragt på et trykt kretskort HCB som er anbragt nær eller like innenfor den fremste av de gjengede partiene ID. Patronen 1 omfatter dessuten et fokuserende linsesystem 4, en ladebryter SW1 og en skuddbryter SW2. I den viste utførelse er bryteren SW1 en ordinær, mekanisk betjent mikrobryter som befinner seg sentralt ved endeflaten til basisdel IA, mens skuddbryteren SW2, er en akustisk betjent bryter anbragt fullstendig innkapslet i toppdelen 1C, nær det fremste, gjengede parti ID. Når patronen er aktivisert, noe den alltid vil være når den er riktig lagt inn i våpenet, vil en (lys)stråle 2 med synlig eller usynlig lys bli utsendt "konstant, det vil si ikke bare når et skudd utløses.

I fig. 2 er det vist en lignende patron 1 konstruert for bruk i en rifle. Her er det bare behov for å benytte ett batteri 3, og denne patronen er mye mindre da den er konstruert for å passe nøye inn i patronkammeret til en ordinær rifle. Forøvrig er de funksjonelle detaljer nøyaktig de samme som beskrevet i forbindelse med fig. 1. Som antydet i denne tegningen kan to ulike lysstråler sendes ut. Den optiske siktestrålen som er angitt med benevnelsen LI, utsendes så snart våpenet er ladet, mens den optiske skuddstrålen L2 først sendes ut når våpenets avtrekker blir aktivisert og simulerer dermed et virkelig skudd.

Ved en foretrukken utførelse blir styringskrets 6 konstruert som en digital, elektronisk krets som omfatter standardiserte integrerte kretser og elektroniske komponent-er. Når en laser 5 benyttes som lyskilde, kan alle disse kretser leveres av laserprodusenten fra lager, og detaljene er derfor ikke nærmere forklart. Detaljene i kretsene er heller ikke kritiske for virkemåten, men på fig. 3 er et mulig kretsdiagram vist som eksempel. Her er utgangssignalene LI og L2, som er angitt i parenteser, bare ment som symboli-sering av de signaler som fordres for å forandre sendermodus for lyskilden 5. Under anvendelse av en krets som vist, vil lyssignalet få en pulsform som antydet i fig. 4. Da mange alternative kretser kan benyttes, er ikke virkemåten for den viste kretsen forklart i detalj. Det skal imidlertid nevnes at en analog løsning som gir et optisk utgangssignal av sinus-form, også kan benyttes. Likeledes er de små pilene som er antydet i krets-skjemaet til fig. 4, bare tegningssymboler som forteller at de respektive punkter i diagrammet skal forbindes med hverandre.

Antas på ny at styringskrets 6 eller HCB er en digital krets, kan det optiske signal f.eks. gis en firkantpulsform som antydet langs tidsaksen t i diagrammet vist i fig. 4.

Såsnart våpenet er riktig ladet med patron 1 ved tids-punktet tx, vil ladebryteren SW1 lukkes, f.eks. ved å bli trykket inn rent mekanisk, og den vil forbli lukket inntil patronen fjernes fra våpenet. Styrings- og moduleringskretsen 7 til lyskilden 5 vil da aktiviseres, og et første optisk siktesignal LI vil sendes ut. I det viste eksempel kan dette representeres av et pulstog LI som består av periodiske og gjentatte firkantpulser Pl av optisk karakter.

"Såsnart skuddbryteren SW2 lukkes, noe som utløses av avtrekkerprosessen, vil inngangssignalet som føres til lys-kildens styrings- og modulasjonskrets 7 endre seg, og som et resultat av dette vil laseren 5 nå moduleres til å utsende et optisk skuddsignal L2 ved sin optiske utgang, slik at lyssignalet 2 forandres i en kort, forutbestemt tidsperiode, f.eks. ved å bli omformet til et optisk skuddsignal L2 med en redusert frekvens som antydet i fig. 4. Den modulerte del L2 av det utsendte signal kan ha mange ulike bølgeformer. I fig. 4 er det som eksempel vist at frekvensen til signal L2 er blitt redusert til halvparten av frekvensen til LI. Imidlertid kan mange andre modulasjonsteknikker benyttes så lenge som endringen i signalets karakter er detekterbar. En digital, detekterbar kode kan f.eks. overlagres på det grunn-leggende signal når skuddbryteren SW2 lukkes.

Varigheten av det modulerte skuddsignal L2 kan også forutbestemmes av styringskretsen ved hjelp av ordinære, tidsstyrende kretser.

En ytterligere detalj av noen betydning er at det nøy-aktige øyeblikk t0 for avfyring av skuddet kan defineres med noe forsinkelse i forhold til avtrekksøyeblikket t2. Grunnen til at en slik forsinkelse kan være ønskelig, er både 1) - at man vil sikre at kortvarige, transiente forandringer, f.eks. på grunn av ytre forstyrrelser, ikke feilaktig skal bli fortolket som skuddepisoder, og 2) - at man vil forsinke fastsettelsen av skuddøyeblikket t0 med et kort tidsintervall t0-t2 som tilsvarer den tiden som kreves for at en reell kule skal forlate en reell, eksploderende patron.

Det skal understrekes at de viste utførelser bare er eksempler på mulige implementeringer. Mange alternative løsninger og modifikasjoner er mulige innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. Således kan konstruksjonen av de to bryterne SWl og SW2 variere idet alle konvensjonelle og egnede bryterkonstruksjoner kan velges. Derfor utgjør de nevnte mekaniske mikrobrytere og akustisk betjente brytere bare eksempler. Ladebryteren SWl kan f.eks. omfatte en mag-netisk anordning for å sikre at bryteren ikke lukker dersom patronen 1 ikke er lagt inn i jern. Likeledes kan skuddbryteren SW2 være en mekanisk betjent bryter i steden for en akustisk betjent bryter. Lyskilden 5 kan være en hvilken som helst stråleutsendende anordning så lenge som den er forsynt med korrekte grensesnitt mot energikilden 3.

Claims (9)

1. Optisk patron (1) innrettet for bruk i et våpen for utsendelse av et lyssignal (L2) når våpenet avfyres, hvilken patron (1) omfatter minst et batteri (3); en lyskilde (5) innrettet til å bli energisert av batteriet (batteriene) (3) slik at en optisk stråle (2) av synlig eller usynlig art vil bli sendt ut; et linsesystem (4), en skuddbryter (SW2) innrettet til å bli betjent av en avtrekker som påvirker våpenet; samt styringskretser (6,7) som representerer det nødven-dige grensesnitt (7) mellom batteriet (batteriene) (3) og lyskilden (5), karakterisert ved at patronen (1) i tillegg omfatter en ladebryter (SWl) innrettet til å energisere lyskilden (5) for utsendelse av et optisk siktesignal (LI) så lenge som våpenet er ladet med patronen (1) , og at skuddbryteren (SW2) er koblet til styringskretsen (6,7) på en slik måte at lyskilden (5) forandrer den optiske siktestråle (LI) til en optisk skuddstråle (L2) i et kort tidsrom (t3-t0) når skuddbryteren (SW2) blir betjent.

2. Optisk patron ifølge krav 1, karakterisert ved at ladebryteren (SWl) er en mikrobryter innrettet til å bli betjent automatisk når patronen (1) lades inn i våpenet.

3. Optisk patron ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at styringskrets (6,7) er tilpasset for overlagring av et kodesignal på den optiske siktestråle (LI) når skuddbryteren (SW2) blir betjent.

4. Optisk patron ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at styringskrets (6,7) er innrettet til å forandre frekvensen til den optiske siktestråle (LI) når skuddbryteren (SW2) betjenes.

5. Optisk patron ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at skuddbryteren (SW2) er en akustisk påvirket bryter. -

6. Optisk patron ifølge et hvilket som helst av de ovennevnte krav, karakterisert ved at styringskretsen (6,7) omfatter en forsinkelseskrets som forsinker skuddsignalet (L2) et visst tidsintervall (t0-t2) fra skuddtidspunktet (t2) hvilket tidsintervall tilsvarer den reelle tenntid for en reell patron, slik at skuddtidspunktet (t0) simulerer det øyeblikk da et reelt prosjektil ville forlatt patronen.

7. Optisk patron ifølge et hvilket som helst av de ovennevnte krav, karakterisert ved at lyskilden er en laser (5) som sender ut en første optisk siktestråle (LI) som omfatter et pulstog med usynlige firkantpulser (Pl) av optisk karakter når ladebryteren (SWl) lukkes, og sender ut en andre skuddstråle (L2) også omfattende et pulstog med usynlige lyspulser (P2), men med halve frekvensen av det første sig-nalet, når skuddbryteren (SW2) lukkes.

8. Optisk patron ifølge et hvilket som helst av de ovenstå-ende krav, karakterisert ved at ladebryteren (SWl) er koblet i parallell med skuddbryteren (SW2).

9. Optisk patron ifølge et hvilket som helst av de ovennevnte krav, karakterisert ved at styringskretsen (6,7) er konstruert på et trykt kretskort og innbefatter digitale kretser.