WO1995017640A1 - Weapon with stabilised sight - Google Patents

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WO1995017640A1
WO1995017640A1 PCT/FR1994/000405 FR9400405W WO9517640A1 WO 1995017640 A1 WO1995017640 A1 WO 1995017640A1 FR 9400405 W FR9400405 W FR 9400405W WO 9517640 A1 WO9517640 A1 WO 9517640A1
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WO
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weapon
firing
axis
light beam
sensors
Prior art date
Application number
PCT/FR1994/000405
Other languages
French (fr)
Inventor
Philippe Giry
Claude Michel
Vincent Quentin
Denis Mazerolle
Original Assignee
Thomson-Csf
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/22Aiming or laying means for vehicle-borne armament, e.g. on aircraft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/12Aiming or laying means with means for compensating for muzzle velocity or powder temperature with means for compensating for gun vibrations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/14Indirect aiming means
    • F41G3/16Sighting devices adapted for indirect laying of fire
    • F41G3/165Sighting devices adapted for indirect laying of fire using a TV-monitor

Definitions

  • the invention relates to the field of sighting devices for light weapons, in particular sighting devices for precision shooting at long distance or for instinctive shooting at medium distance.
  • the aiming devices for light weapons include a telescope allowing the magnification of the target.
  • This telescope has a reticle allowing to verify that the target is in the line of sight of the weapon.
  • the optical sighting axis is offset from the axis of the barrel of the weapon by a so-called rising angle or more simply by a rise which increases with distance of the target.
  • This aspect of aiming will not be discussed for the description of the present invention and when it is spoken of aiming axis and alignment of the target with the reticle it will be a question of aiming and alignment axis. increase included.
  • the problem solved by the present invention is that of the stability of the weapon.
  • the object of the invention is to provide an aiming system which does not require support and which allows good alignment of the target. and the reticle despite the shooter's tremors. It is also to fire when the axis of the weapon is aligned with the target.
  • measure should be understood in its broadest sense. In particular according to the present invention, we are not interested in the value of the angle of deviation between the line of sight and the axis of fire in itself, we simply seek to verify that the angle between the two axes is less than a predetermined value.
  • the above method assumes that the target or the firing axis have been previously designated.
  • the idea underlying the invention is based on the fact that, on the one hand, it is easier to stabilize a part of the weapon simply than the whole weapon. It is based on the other hand on the idea that there is a great probability that the real axis of shooting of the weapon, will coincide during its erratic movements due to the tremors of the shooter with the axis of sight stabilized.
  • the coincidence between the firing axis and the aiming axis is considered to be established if the angle between the firing axis and the aiming axis is less than a predetermined or pre-set threshold which can be a function of the distance from the target.
  • the invention relates to an individual weapon having a barrel centered on a firing axis XX 'and optronic sighting means defining a sighting axis YY' of the weapon, a means for controlling the firing of ammunition fired by the weapon actuable by a carrier of the weapon, weapon characterized in that it comprises means for stabilizing the axis YY 'of aiming, means for detecting angular coincidence between the aiming axis YY 'and the firing axis XX' these means emitting a firing signal when there is coincidence between the two axes and in that the firing control comprises a firing authorization means actuable by the carrier of the weapon and a circuit automatic firing triggering the firing of the ammunition when the authorization means has been actuated and the coincidence detection means emit the firing signal.
  • the trigger tail which is the usual device for firing the ammunition carried by the weapon is replaced or supplemented by a device which only authorizes the firing.
  • This device can be constituted by a mechanical or electrical member controlled by a shooter's finger and placed at the usual location of the trigger tail when the member replaces the trigger tail or close when the member replaces the trigger tail.
  • the dissociation according to the invention makes it possible to increase the speed of firing after authorization when the axis YY 'is aligned with the axis XX'.
  • the means of stabilization of the line of sight will depend on the nature of the optical means used. These means allow the shooter to materialize the line of sight by means of a collimated reticle, the position of which in the field of optical means constitutes the designation of the target. Stabilization of the aiming makes it possible to stabilize the position of the reticle on the target despite the tremors of the shooter.
  • Various systems for stabilizing an image are known in the art. They can be classified into two categories, closed loop systems and open loop systems. In systems in a closed loop, two categories can still be distinguished, depending on the nature of the motion detectors. Detection can be ensured using a matrix of CCD sensors receiving an image obtained by optical means and a computer determining a motion vector.
  • gyroscopic sensors In both cases, the detected movement is applied to means for correcting the image capture optics. In open-loop systems stabilization is obtained for example by means of a suspension at CARDAN of the optical means. In this case, proximity sensors make it possible to detect the coincidence between the firing axis and the aiming axis.
  • the detection of the coincidence between these two axes whether ensured by a proximity sensor or by the value of the correction signal in closed loop systems is used to trigger the creation of a firing signal which itself directly or indirectly will create the firing.
  • the firing signal can be used to move a plunger core driving a striker of a primer of the munition, or even releasing a striker ordinarily pushed by a spring.
  • Such methods are used in handheld camcorders at high magnification, for example PANASONIC NV 7 or S6 VHS C (registered trademark).
  • a method of stabilization using a gyroscopic detector allowing the detection of the angular difference between an axis defining the support structure of the optics and the optical axis is described in an article by the IEEE Transaction on Consumer electronics vol 35 n ° 4 November 1989 pages 749-757 and used on SONY CCD-TR 805 E handheld camcorders (registered trademark).
  • the sensor used can for example be the GYROCHIP TM 5 (registered trademark) produced by SYSTRON DONNER - Inertial Division in DOVER, KENT.
  • the 20x60 s binoculars from the Karl ZEISS firm can be cited as an example, in which the optical means are suspended at Cardan.
  • each sensor delivering a signal as a function of the illumination received, have the advantage of allowing night shooting when the sensor array is made up of sensors sensitive to infrared rays.
  • the angular deviation detection device between the position of the aiming axis and the actual position of the shooting axis can be produced by any known position detection means. Note however that the difference in itself is not important to know since according to the invention there is no means to bring the shooting axis into coincidence with the aiming axis. According to the invention, we only wait until the erratic movements due to the tremors cause the two axes to coincide. Also in the case where stabilization is obtained by mechanical stabilization of the optical means, the detection of the coincidence between the two axes may for example be carried out by a proximity sensor.
  • the invention relates to an individual weapon having a barrel centered on a firing axis XX ′, means for designating a target constituted by a light emitter emitting a target on the target.
  • the weapon also comprising a means for controlling the firing of a munition fired by the weapon, actuable by the shooter, weapon characterized in that it comprises means for stabilizing the light radiation, means for detecting angular coincidence between the designation axis YY 'and the firing axis XX', these means emitting a firing signal when there is coincidence between the two axes and in that the firing control comprises a firing authorization means operable by the carrier of the weapon and an automatic firing circuit triggering the firing ammunition when the authorization means has been activated and the coincidence detection means emit the ignition signal.
  • auxiliary optronic means comprising a matrix of CCD sensors allowing using a computer to determine a movement vector. It can also be provided by gyroscopic sensors. The angular movement thus detected will be used to quantify a reverse deflection of the light beam of the designator.
  • the deflection of the light beam is obtained by known use of an acousto-optical transducer.
  • the deflection is obtained by reflection of the beam on a set of micromirrors, each mirror being controllable on two axes of rotation by capacitive effect.
  • the deflection of the light beam can be obtained by micro displacement either of the source emitting the beam or of one end of an optical fiber transporting the beam, in the focal plane of a beam focusing device.
  • FIG. 1 shows a weapon produced according to the invention with electronic stabilization of the line of sight
  • FIG. 2 shows a block diagram of the invention for an image stabilized by electronic means
  • - Figure 3 is intended to illustrate the choice of color of the reticle to obtain a good contrast with the target;
  • - Figure 4 shows a weapon produced according to the invention with mechanical stabilization of the line of sight;
  • FIG. 7 shows another functional diagram of the invention with development of a real reticle.
  • FIG. 8 and 9 show a weapon according to the invention in which the firing axis is materialized using a light beam emitter
  • FIG. 10 shows an example of an electrical circuit for a weapon according to Figure 8.
  • FIGS. 11 to 13 represent embodiments of light beam deflectors usable in a weapon according to FIG. 8.
  • FIG. 1 shows a rifle 10 equipped according to the invention.
  • This rifle 10 intended for precision shooting comprises a barrel 11 of axis XX ', a stock 17 comprising a layer plate 20, a trigger guard 19, a telescopic sight 12 comprising an optical axis YY', a objective 14 and an eyepiece 13. All these elements are arranged in a conventional manner.
  • the telescope 12 comprises between the objective and the eyepiece a matrix of sensors 16 on which is formed by a first prism 15 the image landscape electronics seen through the lens.
  • This image processed by an electronic image processing circuit 21 is used to form a stabilized image on a miniature electroluminescent screen 22.
  • This screen has as many pixels and arranged in the same way as the array of detectors.
  • the exemplary embodiment is a matrix and a screen of 1024 ⁇ 1024 pixels.
  • This image is returned by means of a second prism 23 to the eyepiece 13 of the telescope 12.
  • the center of the matrix corresponds to the position of the optical axis of the telescope.
  • This center is represented by a crosshair 30 in the form of a cross along two perpendicular axes shown in FIG. 3.
  • the pixels located on these two axes appear by special treatment in white or black so as to obtain the best contrast between the image observed and the reticle.
  • the processing circuits 21 calculate a weighted average brightness in an area corresponding to the pixels forming a cross-shaped surface surrounding the reticle 30.
  • the average is said to be weighted because as explained below with reference to FIG. 3, it is applied a heavier weight to the pixels located at a smaller distance from the reticle.
  • Figure 3 shows a portion of the central area of the screen entering into account for determining the white or black color of the reticle.
  • FIG. 3 represents a reticle 30 formed by the crossing of a vertical line of pixels 31 and a horizontal line of pixels 32.
  • the weighting of the gray levels of the pixels having symmetry with respect to each of the lines 31 and 32 it will only be spoken below of the upper right corner.
  • the average of the gray level of the cross-shaped area surrounding the reticle 30 is said to be weighted in the sense that greater weight is given to the gray levels of the pixels of the vertical 33 and horizontal 34 lines which are the most closer to the pixels forming the reticle, than to the gray levels of the vertical 35, horizontal 36 lines which are a little further away.
  • the weight of each vertical or horizontal line taken into account thus decreases with its distance from the vertical 31 and horizontal 32 lines, lines of pixels defining the reticle.
  • the contrast enhancement process can be transposed directly to a screen that would be in color. It is necessary to have introduced into the software a matrix of contrasting colors.
  • the method for processing the image of the sensor matrix 16 using processing circuits incorporated in the module 21 makes it possible, in a manner known as explained above, to define a motion vector of the image with respect to an image of reference.
  • the modulus of this vector is less than a determined threshold, it is considered that the firing axis is aligned with the line of sight. In this case, if a key 18, located under the trigger guard has been pressed, the shot is triggered automatically.
  • the automatic percussion device is not shown.
  • the circuit 21 generates, when the two axes are close enough, a signal which is used to produce a current in a coil. This current activates the withdrawal of a nucleus. This withdrawal releases a striker conventionally pushed by a spring.
  • circuit 21 An embodiment of the circuit 21 and its operating mode will be explained below with reference to FIG. 2.
  • This circuit includes a module 25 for analyzing the image from the sensors 16. This analysis is carried out by comparison with a previous image, the data of which is stored in a field memory 24. The analysis consists in determining a motion vector between a previous image and the current image and in the possible determination of a voluntary motion vector. If the value of the module of the motion vector is less than a predetermined threshold and if there is no detection of voluntary movement, the circuit 21 generates a firing signal. This signal is transmitted to a circuit 26, for producing a firing trigger current. This current can only be produced when a status bit produced from the pusher 18 is at the value 1, representing the authorization of the firing.
  • the module 25 includes a sub-module 27 for optimizing the contrast of the reticle, the role of which has been defined above.
  • FIG. 4 relates to a rifle 10 equipped with a riflescope 12 with a stabilized optical axis.
  • optical elements are gyrostabilized or suspended so as to obtain a stable image despite the tremors of the wearer.
  • the fixed part 42 of this same sensor is fixed to a fixed part of the telescope.
  • This type of sensor is well known in the art and there are many varieties. This type of sensor is characterized by the absence of mechanical connection between the measuring device and the moving object; it is through a field that an interaction is established between them, a function of their relative position:
  • a capacitive sensor has been chosen.
  • the electrical circuits 53 (FIG. 4) measure this capacity and trigger a firing signal, when the measurement indicates that the capacity is below a certain threshold.
  • FIG. 6 A diagram of the circuit 53 is shown in FIG. 6.
  • the capacity 49 formed by the armatures 44 and 46, 47 is measured in a circuit 48.
  • This circuit emits a signal when the capacity 49 is less than a predetermined threshold. This signal is used as in the previous embodiment by a circuit 26 to develop the firing current, if an authorization from the pusher 18 is given.
  • the line of sight is materialized by a laser designation beam, it is either the whole of the designator or only optical means of collimating the beam which are gyroscopically stabilized.
  • a rifle produced according to this mode is shown in Figure 9.
  • the elements having the same function as those of Figures 4 or 5 have the same numbers.
  • a laser designator 11 is suspended gyroscopically in a fixed structure 42 linked to the rifle 10.
  • a proximity detector 40 produced for example like that which is described with reference to FIGS. 5 and 6 makes it possible to trigger the firing by means of a circuit 53 operating like that described with reference to FIG. 6.
  • An operating mode with production of a movable reticle corresponding to the real line of sight on the stabilized image will now be described with reference to FIG. 7.
  • This figure represents an optical telescopic sight 712 possibly equipped with means for forming an electronic image.
  • This telescope is equipped with image stabilization means 725 producing a stabilized image 740 comprising at its center a fixed reticle 730 materializing the axis XX 'of shooting.
  • a device 760 detects the difference between the stabilized image 740 and the real image. This detection makes it possible to develop in a module 731 a reticle 729 corresponding to the actual position of the shooting axis in the stabilized image and thus to inform the shooter of the aiming deviation.
  • the coincidence between the two reticles is determined in a 750 module.
  • a signal produced by the module 750 makes it possible to actuate an electrical firing command if the push button 18 has been pressed.
  • the aiming axis of the weapon is materialized by a laser beam emitted by a transmitter 112.
  • the elements having the same function as those described with reference to FIG. 1 have the same number. Items with similar functions have the same number increased by 100.
  • FIG. 8 represents a rifle 10 equipped according to the invention.
  • This rifle 10 intended for precision shooting comprises a barrel 11 of axis XX ′, a stock 17 comprising a layer plate 20, a trigger guard 19.
  • the rifle also comprises a laser transmitter 112, mechanically fixed to the rifle, possibly by means of adjustment for the rise.
  • This transmitter is, upwards, aligned with the firing axis XX 'of the rifle.
  • the laser beam emitted by the transmitter 112 defines an axis YY 'aligned with the axis XX' of the rifle.
  • a device 114 deflector of the laser beam is fixed. This device, which exemplary embodiments will be described below, has the function of correcting the direction of the ray emitted by the transmitter 1 12 to keep it in a direction independent of erratic rotational movements due to tremors of the shooter.
  • This device is only designed for small corrections of the order of a hundred milliradians.
  • the deflector 1 14 and the transmitter 1 12 are incorporated in the same tubular structure 1 13. This inclusion in a structure is not mandatory. It is used for reasons of convenience in assembling the sub-assemblies.
  • Motion detection means 1 16 are fixed under the barrel 1 1 of the weapon, included in a gripping structure conventionally serving to control the direction of the weapon with one hand of the shooter.
  • the detector 116 is in itself known and has already been briefly described. It will be recalled that it may be either a device based on image processing providing a motion vector or a device based on gyrometers providing a measurement of the angular displacements in elevation and azimuth. Finally, it may be any known device for measuring angular displacement.
  • the motion detector 116 sends its signal by a link (not shown) to processing circuits 121. These circuits have the function:
  • FIG. 10 An exemplary embodiment of a circuit 121 is shown in FIG. 10. This example is more particularly adapted to the case where the motion detector of the rifle 10 is constituted by gyrometers measuring a speed of rotation.
  • the signal 5 from the detectors 11 is first sent to an amplification and shaping circuit 171. From this amplifier 171, the amplified and shaped signal is sent to a filtering circuit 172.
  • the filtering circuit 172 is a band pass filter which is intended to retain only the erratic movements of the rifle and to eliminate the voluntary movements corresponding to continuous movements in the same direction.
  • the signal at the output of the filtering circuit 172 is introduced into an integrator 173 which transforms the angular speed signal into a deviation value. It is this signal which is used by the deflector 114 two examples of which will be given below.
  • this signal is also used to detect coincidence between the designation axis and the firing axis. Below a certain threshold, it will be considered that there is a coincidence and a firing signal may be emitted. This is why the signal at the output of the integrator 173 is also sent to a circuit for developing a firing signal 26. This circuit receives, as already described, information 18 indicating that the push button authorization also referenced 18 ( Figures 1 and 8) is pressed.
  • FIG. 11 represents a first example of such a deflector.
  • the deflector 60 comprises a crystal 61 transparent to the light wave to be deflected.
  • An acousto-optical transducer 62 constituted for example by a piezoelectric material, for example a quartz, is fixed to the crystal 61 so as to be able to generate in the crystal 60 a progressive acoustic wave.
  • the vibration frequency of the piezoelectric material is determined by the frequency of the output signal from an electrical circuit 63.
  • the circuit 63 is a circuit which converts variations in voltage received at its input 64 into a variation in frequency at its output 65
  • the output frequency present at output 65 is applied to the piezoelectric material, in a known manner by electrodes not shown.
  • the input signal present on terminal 64 is a component of the output signal of the integrator circuit 173 ( Figure 10).
  • the value of the angle of incidence of the incident beam is chosen to be close to the angle of BRAGG of the crystal.
  • the response time of the crystal is low, the volume is of the order of cm 3 and the consumption of the order of a watt.
  • Two deflectors 60 in series each receiving a component of the signal at the output of the integrator 173 make it possible to control the direction of the beam in elevation and in azimuth.
  • a deflector 1 14 will be described with reference to Figure 12.
  • an incident beam of axis II ' is deflected by a mirror 71 to give a beam reflected along an axis DD'.
  • the mirror 71 is pivotable about an axis 73.
  • Capacities 72 more or less loaded allow to exert rotation torques on the mirror 71, thus modifying the direction of the output beam DD '.
  • voltages from circuit 173 make it possible to control the charge of the capacitors 72 and therefore the angle of pivoting of the mirror 71.
  • Such deflection mirrors thus ordered are produced for example by the company TEXAS INSTRUMENTS.
  • the mirrors have sizes of 20x20 ⁇ m and can be used in a network.
  • the response time is of the order of ten ⁇ s.
  • a third embodiment 70 of a deflector 114 will now be given with reference to FIG. 13.
  • the designation beam produced by the light beam emitter emits via one or more optical fibers 71.
  • the exit end 74 of the fiber is displaceable in the focal plane of a lens 73.
  • the distance from the end 74 of the fiber to the axis OO ′ of the lens determines the angle made by l 'axis OO' of lens 73 with axis DD 'of the output beam.
  • Two piezoelectric motors 72 allow movement along two axes.
  • the motors 72 are supplied with voltages from the integrator 173. The same effect can be obtained by moving a diode or more generally the source of the transmitter 112.

Landscapes

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  • Telescopes (AREA)

Abstract

A personal weapon (10) having a barrel (11) aligned along a firing axis XX', optronic sighting means (12) defining a sighting axis YY' for the weapon, and means for controlling firing of ammunition from the weapon, operable by the bearer of said weapon, is characterised in that it comprises means (15, 16; 22, 23; 13, 14; 112, 114) for stabilising the YY' sighting axis, means for detecting angular congruence (16, 24, 25; 48, 49) between sighting axis YY' and firing axis XX', said means generating a firing signal when the two axes coincide, and in that the firing control function incorporates a firing enabling means (18) operable by the bearer of the weapon and an automatic firing means (26) causing the ammunition to be fired when the enabling means (18) has been operated and the congruence detection means deliver the firing signal.

Description

ARME A VISEE STABILISEE STABILIZED SIGHT WEAPON
L'invention se situe dans le domaine des dispositifs de visée pour armes légères, en particulier les dispositifs de visée pour tir de précision à grande distance ou pour tir instinctif à moyenne distance .The invention relates to the field of sighting devices for light weapons, in particular sighting devices for precision shooting at long distance or for instinctive shooting at medium distance.
Les dispositifs de visée pour armes légères comportent une lunette permettant le grossissement de la cible. Cette lunette comporte un réticule permettant de vérifier que la cible se trouve dans l'axe de visée de l'arme. On sait que pour le tir tendu à grande distance, l'axe optique de visée est décalé par rapport à l'axe du canon de l'arme d'un angle dit de hausse ou plus simplement d'une hausse qui croît avec la distance de la cible. Cet aspect de la visée ne sera pas abordé pour la description de la présente invention et lorsqu'il sera parlé d'axe de visée et d'alignement de la cible avec le réticule il s'agira d'axe de visée et d'alignement hausse comprise.The aiming devices for light weapons include a telescope allowing the magnification of the target. This telescope has a reticle allowing to verify that the target is in the line of sight of the weapon. We know that for long range shooting, the optical sighting axis is offset from the axis of the barrel of the weapon by a so-called rising angle or more simply by a rise which increases with distance of the target. This aspect of aiming will not be discussed for the description of the present invention and when it is spoken of aiming axis and alignment of the target with the reticle it will be a question of aiming and alignment axis. increase included.
Le problème résolu par la présente invention est celui de la stabilité de l'arme. On sait que pour le tir à grande distance l'arme doit être très stable, car une erreur de pointage de 1/1000 de radian par exemple, soit 0,06°, se traduit à 200 m par une erreur de 20 cm suffisante pour faire manquer la cible. On sait également que malgré un entraînement et des précautions pour avoir une position stable, les mains sont l'objet de tremblements rendant instable i'axe de visée et l'axe de tir de l'arme. Afin de limiter cette instabilité il est prévu en général de munir le tireur d'un point d'appui de l'arme sous forme d'un bipied ou support. De la sorte le soutien de l'arme est assuré par le support, le tireur ne fait qu'orienter l'arme et peut se contenter d'un contact de moindre pression ce qui limite l'effet des tremblements. Cette solution connue a pour inconvénients connus de limiter la vitesse de prise à partie de la cible et de nécessiter un point d'appui que les circonstances du combat ne procurent pas toujours. De plus l'efficacité suppose que la cible soit fixe ou faiblement mobile.The problem solved by the present invention is that of the stability of the weapon. We know that for long distance shooting the weapon must be very stable, because a pointing error of 1/1000 of radian for example, or 0.06 °, results at 200 m by an error of 20 cm sufficient for make the target miss. We also know that despite training and precautions to have a stable position, the hands are subject to tremors, making the aiming axis and the weapon's shooting axis unstable. In order to limit this instability, it is generally provided to provide the shooter with a fulcrum of the weapon in the form of a bipod or support. In this way the support of the weapon is ensured by the support, the shooter does nothing but orient the weapon and can be satisfied with a contact of lesser pressure which limits the effect of the tremors. This known solution has the known drawbacks of limiting the speed of taking part of the target and of requiring a fulcrum which the circumstances of combat do not always provide. In addition, efficiency assumes that the target is fixed or weakly mobile.
Le but de l'invention est de fournir un système de visée ne nécessitant pas de support et permettant un bon alignement de la cible et du réticule malgré les tremblements du tireur. Il est aussi de déclencher le tir lorsque l'axe de l'arme est aligné avec la cible.The object of the invention is to provide an aiming system which does not require support and which allows good alignment of the target. and the reticle despite the shooter's tremors. It is also to fire when the axis of the weapon is aligned with the target.
Pour réaliser le but ci-dessus défini, il est prévu selon l'invention de stabiliser l'axe de visée seulement, et non plus l'arme entière comprenant l'axe de visée, de mesurer l'écart entre l'axe de visée stabilisé et l'axe de l'arme et de ne déclencher le tir que lorsque cet écart est inférieur à une valeur prédéterminée.To achieve the above defined goal, it is provided according to the invention to stabilize the aiming axis only, and no longer the entire weapon comprising the aiming axis, to measure the difference between the aiming axis stabilized and the axis of the weapon and to fire only when this difference is less than a predetermined value.
Le terme mesure doit être entendu en son sens le plus large. En particulier selon la présente invention on ne s'intéresse pas à la valeur de l'angle d'écart entre l'axe de visée et l'axe de tir en elle- même, on cherche simplement à vérifier que l'angle entre les deux axes est inférieur à une valeur prédéterminée.The term measure should be understood in its broadest sense. In particular according to the present invention, we are not interested in the value of the angle of deviation between the line of sight and the axis of fire in itself, we simply seek to verify that the angle between the two axes is less than a predetermined value.
Ceci peut être obtenu par comparaison de valeur à un seuil mais aussi par détection de coïncidence par un système tout ou rien. Le procédé ci-dessus suppose que la cible ou l'axe de tir aient été au préalable désignés. L'idée à la base de l'invention repose sur le fait que, d'une part il est plus facile de stabiliser une partie simplement de l'arme que l'arme entière. Elle repose d'autre part sur l'idée qu'il existe une grande probabilité pour que l'axe réel de tir de l'arme, vienne à coïncider au cours de ses mouvements erratiques dus aux tremblements du tireur avec l'axe de visée stabilisé. La coïncidence entre l'axe de tir et l'axe de visée est considérée comme établie si l'angle entre l'axe de tir et l'axe de visée est inférieur à un seuil prédéterminé ou pré réglé qui peut être une fonction de la distance de la cible.This can be obtained by comparison of value at a threshold but also by detection of coincidence by an all or nothing system. The above method assumes that the target or the firing axis have been previously designated. The idea underlying the invention is based on the fact that, on the one hand, it is easier to stabilize a part of the weapon simply than the whole weapon. It is based on the other hand on the idea that there is a great probability that the real axis of shooting of the weapon, will coincide during its erratic movements due to the tremors of the shooter with the axis of sight stabilized. The coincidence between the firing axis and the aiming axis is considered to be established if the angle between the firing axis and the aiming axis is less than a predetermined or pre-set threshold which can be a function of the distance from the target.
Ainsi l'invention est relative à une arme individuelle ayant un canon axé sur un axe de tir XX' et des moyens optronique de visée définissant un axe de visée YY' de l'arme, un moyen de commande de la mise à feu d'une munition tirée par l'arme actionnable par un porteur de l'arme, arme caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de stabilisation de l'axe YY' de visée, des moyens de détection de coïncidence angulaire entre l'axe de visée YY' et l'axe de tir XX' ces moyens émettant un signal de mise à feu lorsqu'il y a coïncidence entre les deux axes et en ce que la commande de la mise à feu comporte un moyen d'autorisation de mise à feu actionnable par le porteur de l'arme et un circuit de mise à feu automatique déclenchant la mise à feu de la munition lorsque le moyen d'autorisation a été actionné et que les moyens de détection de coïncidence émettent le signal de mise à feu.Thus the invention relates to an individual weapon having a barrel centered on a firing axis XX 'and optronic sighting means defining a sighting axis YY' of the weapon, a means for controlling the firing of ammunition fired by the weapon actuable by a carrier of the weapon, weapon characterized in that it comprises means for stabilizing the axis YY 'of aiming, means for detecting angular coincidence between the aiming axis YY 'and the firing axis XX' these means emitting a firing signal when there is coincidence between the two axes and in that the firing control comprises a firing authorization means actuable by the carrier of the weapon and a circuit automatic firing triggering the firing of the ammunition when the authorization means has been actuated and the coincidence detection means emit the firing signal.
Ainsi donc selon l'invention la queue de détente qui est le dispositif habituel de mise à feu de la munition portée par l'arme est remplacé ou supplée par un dispositif qui ne fait qu'autoriser le tir. Ce dispositif peut être constitué par un organe mécanique ou électrique commandé par un doigt du tireur et disposé à l'emplacement habituel de la queue de détente lorsque l'organe remplace la queue de détente ou à proximité lorsque l'organe supplée la queue de détente.Thus, according to the invention, the trigger tail which is the usual device for firing the ammunition carried by the weapon is replaced or supplemented by a device which only authorizes the firing. This device can be constituted by a mechanical or electrical member controlled by a shooter's finger and placed at the usual location of the trigger tail when the member replaces the trigger tail or close when the member replaces the trigger tail. .
Cette dissociation entre autorisation de tir et commande effective de tir permet d'améliorer la précision.This separation between fire authorization and effective fire control improves accuracy.
De façon naturelle le tireur attend pour actionner la queue de détente que la cible soit dans l'alignement de l'axe de visée, qui dans une arme selon l'art antérieur correspond en permanence à l'axe de tir. Cependant la simple pression du doigt sur la queue de détente et le temps nécessaire pour ce mouvement suffisent à modifier l'axe de tir. La dissociation selon l'invention permet d'accroître la rapidité de la mise à feu après autorisation lorsque l'axe YY' est aligné avec l'axe XX'.Naturally the shooter waits to activate the trigger tail that the target is in alignment with the line of sight, which in a weapon according to the prior art permanently corresponds to the axis of fire. However, the simple pressure of the finger on the trigger tail and the time necessary for this movement are enough to modify the axis of fire. The dissociation according to the invention makes it possible to increase the speed of firing after authorization when the axis YY 'is aligned with the axis XX'.
Les moyens de stabilisation de l'axe de visée seront fonction de la nature des moyens optiques mis en oeuvre. Ces moyens permettent la matérialisation pour le tireur, de l'axe de visée au moyen d'un réticule collimaté dont la position dans le champs des moyens optiques constitue la désignation de la cible. La stabilisation de la visée permet de rendre stable la position du réticule sur la cible en dépit des tremblements du tireur. Différents systèmes pour stabiliser une image sont connus dans l'art. Ils peuvent être classés en deux catégories, les systèmes en boucle fermée et les systèmes en boucle ouverte. Dans les systèmes en boucle fermée on peut encore distinguer deux catégories, selon la nature des détecteurs de mouvement. La détection peut être assurée à l'aide d'une matrice de capteurs CCD recevant une image obtenue par les moyens optiques et d'un calculateur déterminant un vecteur de mouvement. Elle peut également être assurée par des capteurs gyroscopiques. Dans les deux cas le mouvement détecté est appliqué à des moyens de correction de l'optique de saisie de l'image. Dans les systèmes en boucle ouverte la stabilisation est obtenue par exemple au moyen d'une suspension à la CARDAN des moyens optiques. Dans ce cas des capteurs de proximité permettent de détecter la coïncidence entre l'axe de tir et l'axe de visée.The means of stabilization of the line of sight will depend on the nature of the optical means used. These means allow the shooter to materialize the line of sight by means of a collimated reticle, the position of which in the field of optical means constitutes the designation of the target. Stabilization of the aiming makes it possible to stabilize the position of the reticle on the target despite the tremors of the shooter. Various systems for stabilizing an image are known in the art. They can be classified into two categories, closed loop systems and open loop systems. In systems in a closed loop, two categories can still be distinguished, depending on the nature of the motion detectors. Detection can be ensured using a matrix of CCD sensors receiving an image obtained by optical means and a computer determining a motion vector. It can also be provided by gyroscopic sensors. In both cases, the detected movement is applied to means for correcting the image capture optics. In open-loop systems stabilization is obtained for example by means of a suspension at CARDAN of the optical means. In this case, proximity sensors make it possible to detect the coincidence between the firing axis and the aiming axis.
La détection de la coïncidence entre ces deux axes qu'elle soit assurée au moyen d'un capteur de proximité ou par la valeur du signal de correction dans les systèmes en boucle fermée est utilisée pour déclencher la création d'un signal de mise à feu qui lui-même directement ou indirectement créera la mise à feu.The detection of the coincidence between these two axes whether ensured by a proximity sensor or by the value of the correction signal in closed loop systems is used to trigger the creation of a firing signal which itself directly or indirectly will create the firing.
Avec une munition adaptée pouvant être mise à feu électriquement, par exemple au moyen d'une amorce détonateur à fil explosé, le signal de mise à feu sera directement utilisé. Cette solution est excellente en raison de la rapidité de réaction qu'elle permet, très inférieure à la milliseconde, mais présente l'inconvénient d'un coût élevé en raison du prix des amorces et de la nécessité de réaliser les munitions en petite quantité.With a suitable munition that can be fired electrically, for example by means of an exploded wire detonator, the firing signal will be used directly. This solution is excellent because of the speed of reaction which it allows, much less than a millisecond, but has the disadvantage of a high cost due to the price of primers and the need to carry out ammunition in small quantities.
Avec une munition ordinaire le signal de mise à feu pourra être utilisé pour déplacer un noyau plongeur entraînant un percuteur d'une amorce de la munition, ou encore libérant un percuteur poussé de façon ordinaire par un ressort.With an ordinary ammunition the firing signal can be used to move a plunger core driving a striker of a primer of the munition, or even releasing a striker ordinarily pushed by a spring.
Afin de faciliter la compréhension de l'invention sans toutefois entrer dans des descriptions détaillées non nécessaires puisque déjà connues de l'homme du métier il sera cité ci-après des références de publication ou de réalisation décrivant des systèmes de stabilisation d'image en boucle ouverte ou fermée; Des procédés de stabilisation à l'aide d'une matrice CCD, permettant la détection du mouvement par traitement d'image sont décrits par exemple dans le "SMPTE Journal February 1992, pages 66 à 75" dans un article intitulé "Electronic Image Stabilization System for Video Caméras and VCRS" ayant pour auteurs Kenya UOMORI, Atsushi MORIMURA et Hirofumi ISHII ou dans un article de l'IEEE Transaction on Consumer Electronics" vol 36 nO 3 d'août 1990 pages 510-519 intitulé "Automatic Image Stabilizating System by Full Digital signal Processing" ayant pour auteurs les trois auteurs précédemment cités et Takashi SAKAGUCHI et Yoshinori KITAMURA ou encore dans un autre article situé dans la même publication à la suite de ce dernier pages 520-524 et intitulé "Electronic Image Stabilizer For Video Caméra Use".In order to facilitate understanding of the invention without however entering into detailed descriptions which are not necessary since they are already known to the person skilled in the art, publication or production references describing loop image stabilization systems will be cited below. open or closed; Stabilization methods using a CCD matrix, allowing the detection of movement by image processing are described for example in the "SMPTE Journal February 1992, pages 66 to 75" in an article entitled "Electronic Image Stabilization System for Video Cameras and VCR S "whose authors are Kenya UOMORI, Atsushi MORIMURA and Hirofumi ISHII or in an article by IEEE Transaction on Consumer Electronics" vol 36 nO 3 of August 1990 pages 510-519 entitled "Automatic Image Stabilizating System by Full Digital signal Processing "whose authors are the three previously cited authors and Takashi SAKAGUCHI and Yoshinori KITAMURA or in another article located in the same publication following this last page 520-524 and entitled" Electronic Image Stabilizer For Video Camera Use ".
De tels procédés sont utilisés dans des caméscopes de poing à fort grossissement par exemple PANASONIC NV 7 ou S6 VHS C (marque déposée).Such methods are used in handheld camcorders at high magnification, for example PANASONIC NV 7 or S6 VHS C (registered trademark).
Un procédé de stabilisation à l'aide d'un détecteur gyroscopique permettant la détection de l'écart angulaire entre un axe définissant la structure porteuse de l'optique et l'axe optique est décrit dans un article de l'IEEE Transaction on Consumer electronics vol 35 n° 4 Novembre 1989 pages 749-757 et utilisée sur les caméscopes de poing SONY CCD-TR 805 E (marque déposée). Le capteur utilisé peut par exemple être le GYROCHIP TM 5 (marque déposée) produit par SYSTRON DONNER - Inertial Division à DOVER, KENT. Dans les systèmes de stabilisation en boucle ouverte on peut citer à titre d'exemple les Jumelles 20x60 s de la firme Karl ZEISS dans lesquelles les moyens optiques font l'objet d'une suspension à la Cardan.A method of stabilization using a gyroscopic detector allowing the detection of the angular difference between an axis defining the support structure of the optics and the optical axis is described in an article by the IEEE Transaction on Consumer electronics vol 35 n ° 4 November 1989 pages 749-757 and used on SONY CCD-TR 805 E handheld camcorders (registered trademark). The sensor used can for example be the GYROCHIP TM 5 (registered trademark) produced by SYSTRON DONNER - Inertial Division in DOVER, KENT. In open-loop stabilization systems, the 20x60 s binoculars from the Karl ZEISS firm can be cited as an example, in which the optical means are suspended at Cardan.
Les modes de réalisation dans lesquels les moyens optiques sont constitués par un téléobjectif formant une image sur une matrice de capteurs, chaque capteurs délivrant un signal fonction de l'éclairement reçu, présentent l'avantage d'autoriser le tir de nuit lorsque la matrice de capteurs est constituée par des capteurs sensibles aux rayons infrarouges.The embodiments in which the optical means are constituted by a telephoto lens forming an image on a matrix of sensors, each sensor delivering a signal as a function of the illumination received, have the advantage of allowing night shooting when the sensor array is made up of sensors sensitive to infrared rays.
Le dispositif de détection d'écart angulaire entre la position de l'axe de visée et la position réelle de l'axe de tir peut être réalisé par tout moyens connus de détection de position. On notera cependant que l'écart en lui-même n'est pas important à connaître puisque selon l'invention on ne dispose d'aucun moyen pour amener l'axe de tir en coïncidence avec l'axe de visée. Selon l'invention on ne fait qu'attendre que par suite des mouvements erratiques dus aux tremblements les deux axes soient en coïncidence. Aussi dans le cas où la stabilisation est obtenue par stabilisation mécanique des moyens optiques, la détection de la coïncidence entre les deux axes pourra par exemple être effectuée par un capteur de proximité.The angular deviation detection device between the position of the aiming axis and the actual position of the shooting axis can be produced by any known position detection means. Note however that the difference in itself is not important to know since according to the invention there is no means to bring the shooting axis into coincidence with the aiming axis. According to the invention, we only wait until the erratic movements due to the tremors cause the two axes to coincide. Also in the case where stabilization is obtained by mechanical stabilization of the optical means, the detection of the coincidence between the two axes may for example be carried out by a proximity sensor.
Enfin, on notera que selon l'invention il n'est pas nécessaire que l'axe de visée YY' soit matérialisé par un réticule.Finally, it should be noted that according to the invention it is not necessary for the line of sight YY 'to be materialized by a reticle.
On sait que certaines armes individuelles sont équipées de désignateurs laser. Ces désignateurs permettent de visualiser l'axe de tir du canon de l'arme. Le tireur, dans certains cas, à l'aide d'un équipement optique particulier visualise dans le paysage l'endroit où est posée la "tache" laser, ce qui lui désigne l'endroit vers lequel pointe le canon de l'arme, et ceci sans même regarder l'arme. Les armes individuelles ainsi équipées sont bien adaptées au tir instinctif. Il peut s'agir de fusils de pistolet mitrailleur ou de toute arme de poing tel que pistolet ou revolver. Lorsque la désignation de la cible est ainsi constituée l'invention est relative à une arme individuelle ayant un canon axé sur un axe de tir XX', des moyens de désignation d'une cible constitués par un émetteur de rayonnement lumineux projetant sur la cible un rayonnement détectable par un tireur éventuellement spécialement équipé à cet effet, le rayonnement lumineux définissant un axe de désignation YY', l'arme comportant également un moyen de commande de la mise à feu d'une munition tirée par l'arme, actionnable par le tireur, arme caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de stabilisation du rayonnement lumineux, des moyens de détection de coïncidence angulaire entre l'axe de désignation YY' et l'axe de tir XX' ces moyens émettant un signal de mise à feu lorsqu'il y a coïncidence entre les deux axes et en ce que la commande de la mise à feu comporte un moyen d'autorisation de mise à feu actionnable par le porteur de l'arme et un circuit de mise à feu automatique déclenchant la mise à feu de la munition lorsque le moyen d'autorisation a été actionné et que les moyens de détection de coïncidence émettent le signal de mise à feu.We know that some individual weapons are equipped with laser designators. These designators are used to view the firing axis of the barrel of the weapon. The shooter, in certain cases, using a particular optical equipment visualizes in the landscape the place where the laser "spot" is placed, which indicates to him the place towards which the barrel of the weapon points, and this without even looking at the weapon. The individual weapons thus equipped are well suited to instinctive shooting. These can be submachine guns or any handgun such as a pistol or revolver. When the designation of the target is thus constituted, the invention relates to an individual weapon having a barrel centered on a firing axis XX ′, means for designating a target constituted by a light emitter emitting a target on the target. radiation detectable by a shooter possibly specially equipped for this purpose, the light radiation defining an axis of designation YY ', the weapon also comprising a means for controlling the firing of a munition fired by the weapon, actuable by the shooter, weapon characterized in that it comprises means for stabilizing the light radiation, means for detecting angular coincidence between the designation axis YY 'and the firing axis XX', these means emitting a firing signal when there is coincidence between the two axes and in that the firing control comprises a firing authorization means operable by the carrier of the weapon and an automatic firing circuit triggering the firing ammunition when the authorization means has been activated and the coincidence detection means emit the ignition signal.
La détection des mouvements erratiques de l'arme peut être effectuée comme expliqué ci-avant à l'aide de moyens optroniques auxiliaires comportant une matrice de capteurs CCD permettant à l'aide d'un calculateur de déterminer un vecteur de mouvement. Elle peut également être assurée par des capteurs gyroscopiques. Le mouvement angulaire ainsi détecté sera utilisé pour quantifier une déviation inverse du faisceau lumineux du désignateur.The detection of erratic movements of the weapon can be carried out as explained above using auxiliary optronic means comprising a matrix of CCD sensors allowing using a computer to determine a movement vector. It can also be provided by gyroscopic sensors. The angular movement thus detected will be used to quantify a reverse deflection of the light beam of the designator.
Dans un mode de réalisation, la déflexion du faisceau lumineux est obtenue par utilisation connue d'un transducteur acousto- optique.In one embodiment, the deflection of the light beam is obtained by known use of an acousto-optical transducer.
Dans un autre mode de réalisation, la déflexion est obtenue par réflexion du faisceau sur un ensemble de micromiroirs, chaque miroir étant commandable sur deux axes de rotation par effet capacitif. Enfin, la déflexion du faisceau lumineux peut être obtenue par micro déplacement soit de la source émettrice du faisceau soit d'une extrémité d'une fibre optique transportant le faisceau, dans le plan focal d'un dispositif de focalisation du faisceau.In another embodiment, the deflection is obtained by reflection of the beam on a set of micromirrors, each mirror being controllable on two axes of rotation by capacitive effect. Finally, the deflection of the light beam can be obtained by micro displacement either of the source emitting the beam or of one end of an optical fiber transporting the beam, in the focal plane of a beam focusing device.
Enfin, il est possible là encore de stabiliser le faisceau en montant le désignateur dans une suspension à la cardan, et d'utiliser des capteurs de proximité pour détecter la coïncidence entre les axes de visée et de tir. Des exemples de réalisation avec stabilisation d'image en boucle ouverte ou fermée et des variantes de l'invention seront maintenant décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels :Finally, it is again possible to stabilize the beam by mounting the designator in a gimbal suspension, and to use proximity sensors to detect the coincidence between the aiming and firing axes. Examples of embodiments with image stabilization in open or closed loop and variants of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 , représente une arme réalisée selon l'invention avec stabilisation électronique de l'axe de visée ;- Figure 1 shows a weapon produced according to the invention with electronic stabilization of the line of sight;
- la figure 2, représente un schéma fonctionnel de l'invention pour une image stabilisée par des moyens électroniques ;- Figure 2 shows a block diagram of the invention for an image stabilized by electronic means;
- la figure 3, est destinée à illustrer le choix de la couleur du réticule pour obtenir un bon contraste avec la cible ; - la figure 4, représente une arme réalisée selon l'invention avec stabilisation mécanique de l'axe de visée ;- Figure 3 is intended to illustrate the choice of color of the reticle to obtain a good contrast with the target; - Figure 4 shows a weapon produced according to the invention with mechanical stabilization of the line of sight;
- la figure 5, est un exemple de capteur de proximité adapté à l'arme selon la figure 4 ;- Figure 5, is an example of proximity sensor adapted to the weapon according to Figure 4;
- la figure 6, illustre le mode de traitement du capteur selon la figure 5 ;- Figure 6 illustrates the processing mode of the sensor according to Figure 5;
- la figure 7 représente un autre schéma fonctionnel de l'invention avec élaboration d'un réticule réel.- Figure 7 shows another functional diagram of the invention with development of a real reticle.
- les figures 8 et 9 représentent une arme selon l'invention dans laquelle l'axe de tir est matérialisé à l'aide d'un émetteur de faisceau lumineux ;- Figures 8 and 9 show a weapon according to the invention in which the firing axis is materialized using a light beam emitter;
- la figure 10 représente un exemple de circuit électrique pour une arme selon la figure 8 ;- Figure 10 shows an example of an electrical circuit for a weapon according to Figure 8;
- les figures 11 à 13 représentent des modes de réalisation de déflecteurs de faisceau lumineux utilisables dans une arme selon la figure 8.FIGS. 11 to 13 represent embodiments of light beam deflectors usable in a weapon according to FIG. 8.
La figure 1 , représente un fusil 10 équipé selon l'invention. Ce fusil 10 destiné au tir de précision comporte un canon 11 d'axe XX', une crosse 17 comportant une plaque de couche 20, un pontet 19, une lunette de visée 12 comportant un axe optique YY', un objectif 14 et un oculaire 13. Tous ces éléments sont arrangés de façon classique. La lunette 12 comporte entre l'objectif et l'oculaire une matrice de capteurs 16 sur laquelle se forme grâce à un premier prisme 15 l'image électronique du paysage vu par l'objectif. Cette image traitée par un circuit électronique de traitement d'image 21 est utilisée pour former une image stabilisée sur un écran électroluminescent miniature 22.Figure 1 shows a rifle 10 equipped according to the invention. This rifle 10 intended for precision shooting comprises a barrel 11 of axis XX ', a stock 17 comprising a layer plate 20, a trigger guard 19, a telescopic sight 12 comprising an optical axis YY', a objective 14 and an eyepiece 13. All these elements are arranged in a conventional manner. The telescope 12 comprises between the objective and the eyepiece a matrix of sensors 16 on which is formed by a first prism 15 the image landscape electronics seen through the lens. This image processed by an electronic image processing circuit 21 is used to form a stabilized image on a miniature electroluminescent screen 22.
Cet écran comporte autant de pixels et arrangés de la même façon que la matrice de détecteurs.This screen has as many pixels and arranged in the same way as the array of detectors.
Dans l'exemple de réalisation il s'agit d'une matrice et d'un écran de 1024x1024 pixels. Cette image est renvoyée au moyen d'un second prisme 23 vers l'oculaire 13 de la lunette 12. Le centre de la matrice correspond à la position de l'axe optique de la lunette. Ce centre est matérialisé par un réticule 30 en forme de croix selon deux axes perpendiculaires représentés figure 3.In the exemplary embodiment, it is a matrix and a screen of 1024 × 1024 pixels. This image is returned by means of a second prism 23 to the eyepiece 13 of the telescope 12. The center of the matrix corresponds to the position of the optical axis of the telescope. This center is represented by a crosshair 30 in the form of a cross along two perpendicular axes shown in FIG. 3.
Les pixels situés sur ces deux axes apparaissent par traitement particulier en blanc ou noir de façon à obtenir le meilleur contraste entre l'image observée et le réticule. Pour cela les circuits de traitement 21 calculent une luminosité moyenne pondérée dans une zone correspondant aux pixels formant une surface en forme de croix entourant le réticule 30. La moyenne est dite pondérée car comme expliqué ci-après en référence à la figure 3, il est appliqué un poids plus fort aux pixels situés à une distance plus petite du réticule. La figure 3, représente une portion de la zone centrale de l'écran entrant en compte pour la détermination de la couleur blanche ou noire du réticule. La figure 3, représente un réticule 30 formé par le croisement d'une ligne verticale de pixels 31 et d'une ligne horizontale de pixels 32. La pondération des niveaux de gris des pixels présentant une symétrie par rapport à chacune des lignes 31 et 32, il ne sera parlé ci-après que du coin supérieur droit. La moyenne du niveau de gris de la zone en forme de croix entourant le réticule 30 est dite pondérée en ce sens qu'il est accordé un poids plus fort aux niveaux de gris des pixels des lignes verticale 33 et horizontale 34 qui sont les lignes les plus proches des pixels formant le réticule, qu'aux niveaux de gris des lignes verticale 35, horizontale 36 qui en sont un peu plus éloignées. Le poids de chaque ligne verticale ou horizontale prise en compte va ainsi en décroissant avec son éloignement des lignes verticale 31 et horizontale 32, des lignes de pixels définissant le réticule. Le procédé d'amélioration du contraste est transposable directement à un écran qui serait en couleur. Il faut avoir introduit dans le logiciel une matrice de couleurs contrastées.The pixels located on these two axes appear by special treatment in white or black so as to obtain the best contrast between the image observed and the reticle. For this, the processing circuits 21 calculate a weighted average brightness in an area corresponding to the pixels forming a cross-shaped surface surrounding the reticle 30. The average is said to be weighted because as explained below with reference to FIG. 3, it is applied a heavier weight to the pixels located at a smaller distance from the reticle. Figure 3 shows a portion of the central area of the screen entering into account for determining the white or black color of the reticle. FIG. 3 represents a reticle 30 formed by the crossing of a vertical line of pixels 31 and a horizontal line of pixels 32. The weighting of the gray levels of the pixels having symmetry with respect to each of the lines 31 and 32 , it will only be spoken below of the upper right corner. The average of the gray level of the cross-shaped area surrounding the reticle 30 is said to be weighted in the sense that greater weight is given to the gray levels of the pixels of the vertical 33 and horizontal 34 lines which are the most closer to the pixels forming the reticle, than to the gray levels of the vertical 35, horizontal 36 lines which are a little further away. The weight of each vertical or horizontal line taken into account thus decreases with its distance from the vertical 31 and horizontal 32 lines, lines of pixels defining the reticle. The contrast enhancement process can be transposed directly to a screen that would be in color. It is necessary to have introduced into the software a matrix of contrasting colors.
Le procédé de traitement de l'image de la matrice de capteur 16 à l'aide de circuits de traitement incorporé au module 21 permet de façon connue comme expliqué plus haut de définir un vecteur de mouvement de l'image par rapport à une image de référence. Lorsque le module de ce vecteur est inférieur à un seuil déterminé il est considéré que l'axe de tir est aligné sur l'axe de visée. Dans ce cas si une touche 18, située sous le pontet a été enfoncée le tir est déclenché de façon automatique.The method for processing the image of the sensor matrix 16 using processing circuits incorporated in the module 21 makes it possible, in a manner known as explained above, to define a motion vector of the image with respect to an image of reference. When the modulus of this vector is less than a determined threshold, it is considered that the firing axis is aligned with the line of sight. In this case, if a key 18, located under the trigger guard has been pressed, the shot is triggered automatically.
Le dispositif de percussion automatique n'est pas représenté. Le circuit 21 élabore lorsque les deux axes sont suffisamment proches un signal qui est utilisé pour produire un courant dans une bobine. Ce courant actionne le retrait d'un noyau. Ce retrait libère un percuteur poussé de façon classique par un ressort.The automatic percussion device is not shown. The circuit 21 generates, when the two axes are close enough, a signal which is used to produce a current in a coil. This current activates the withdrawal of a nucleus. This withdrawal releases a striker conventionally pushed by a spring.
Un mode de réalisation du circuit 21 et son mode de fonctionnement seront ci-après explicité en référence à la figure 2.An embodiment of the circuit 21 and its operating mode will be explained below with reference to FIG. 2.
Ce circuit comporte un module 25 d'analyse de l'image en provenance des capteurs 16. Cette analyse est effectuée par comparaison avec une image précédente dont les données sont conservées dans une mémoire de champs 24. L'analyse consiste en une détermination d'un vecteur de mouvement entre une image précédente et l'image en cours et en la détermination éventuelle d'un vecteur de mouvement volontaire. Si la valeur du module du vecteur de mouvement est inférieure à un seuil prédéterminé et s'il n'y a pas détection de mouvement volontaire le circuit 21 élabore un signal de mise à feu. Ce signal est transmis à un circuit 26, d'élaboration d'un courant de déclenchement de la mise à feu. Ce courant ne peut être élaboré que lorsqu'un bit d'état élaboré à partir du poussoir 18 est à la valeur 1 , représentant l'autorisation du tir. Le module 25 comporte un sous-module 27 d'optimisation du contraste du réticule dont le rôle a été défini plus haut.This circuit includes a module 25 for analyzing the image from the sensors 16. This analysis is carried out by comparison with a previous image, the data of which is stored in a field memory 24. The analysis consists in determining a motion vector between a previous image and the current image and in the possible determination of a voluntary motion vector. If the value of the module of the motion vector is less than a predetermined threshold and if there is no detection of voluntary movement, the circuit 21 generates a firing signal. This signal is transmitted to a circuit 26, for producing a firing trigger current. This current can only be produced when a status bit produced from the pusher 18 is at the value 1, representing the authorization of the firing. The module 25 includes a sub-module 27 for optimizing the contrast of the reticle, the role of which has been defined above.
Un autre mode de réalisation sera maintenant décrit en référence aux figures 4 à 6. Sur ces figures les éléments ayant même fonction que ceux des figures 1 et 2 portent les mêmes numéros. Cet exemple de réalisation (figure 4) est relatif à un fusil 10 équipé d'une lunette de visée 12 à axe optique stabilisé. Comme il a été vu précédemment, dans ce type de lunette des éléments optiques sont gyrostabilisés ou suspendus de façon à obtenir une image stable en dépit des tremblements du porteur. Dans ce cas, il est prévu selon l'invention de munir l'un au moins des éléments optiques stabilisés d'une partie 41 , constitutive de la partie mobile d'un capteur de proximité 40. La partie fixe 42 de ce même capteur est fixée à une partie fixe de la lunette. Ce type de capteur est bien connu dans l'art et il en existe de grandes variétés. Ce type de capteur est caractérisé par l'absence de liaison mécanique entre le dispositif de mesure et l'objet en déplacement ; c'est par l'intermédiaire d'un champ que s'établit entre eux une interaction, fonction de leur position relative :Another embodiment will now be described with reference to Figures 4 to 6. In these figures the elements having the same function as those of Figures 1 and 2 have the same numbers. This exemplary embodiment (FIG. 4) relates to a rifle 10 equipped with a riflescope 12 with a stabilized optical axis. As has been seen previously, in this type of telescope optical elements are gyrostabilized or suspended so as to obtain a stable image despite the tremors of the wearer. In this case, provision is made according to the invention to provide at least one of the stabilized optical elements with a part 41, constituting the mobile part of a proximity sensor 40. The fixed part 42 of this same sensor is fixed to a fixed part of the telescope. This type of sensor is well known in the art and there are many varieties. This type of sensor is characterized by the absence of mechanical connection between the measuring device and the moving object; it is through a field that an interaction is established between them, a function of their relative position:
- champ d'induction magnétique pour les capteurs à variation de réluctance, à effet Hall ou à magnéto résistance ;- magnetic induction field for reluctance variation, Hall effect or magneto resistance sensors;
- champ électromagnétique pour les capteurs à courants de- electromagnetic field for current sensors
FoucaultEddy
- champ électrostatique pour les capteurs capacitifs.- electrostatic field for capacitive sensors.
Dans le mode de réalisation il a été choisi un capteur capacitif.In the embodiment, a capacitive sensor has been chosen.
Pour cela et comme représenté figure 5 selon une coupe longitudinale d'un tronc de la lunette 12, des dépôts métalliques ont été effectués d'une part sur la couronne périphérique 44 d'un élément optique stabilisé 45 et d'autre part, selon deux couronnes 46, 47 situées en avant et en arrière de l'élément optique 45 sur une partie fixe 50 de la lunette. Lorsque l'axe de l'élément optique 45 est aligné avec l'axe des couronnes 46 et 47, la valeur de la capacité formée par les armatures 44 et 46, 47 est quasiment nulle.For this and as shown in Figure 5 in a longitudinal section of a trunk of the telescope 12, metal deposits have been performed on the one hand on the peripheral ring 44 of a stabilized optical element 45 and on the other hand, along two crowns 46, 47 located in front and behind the optical element 45 on a fixed part 50 of the telescope. When the axis of the optical element 45 is aligned with the axis of the crowns 46 and 47, the value of the capacity formed by the armatures 44 and 46, 47 is almost zero.
Par contre la valeur de cette capacité est croissante avec le désalignement. Les circuits électriques 53 (figure 4) mesurent cette capacité et déclenchent un signal de mise à feu, lorsque la mesure indique que la capacité est inférieure à un certain seuil.However, the value of this capacity increases with the misalignment. The electrical circuits 53 (FIG. 4) measure this capacity and trigger a firing signal, when the measurement indicates that the capacity is below a certain threshold.
Un schéma du circuit 53 est représenté figure 6. La capacité 49 formée par les armatures 44 et 46, 47 est mesurée dans un circuit 48.A diagram of the circuit 53 is shown in FIG. 6. The capacity 49 formed by the armatures 44 and 46, 47 is measured in a circuit 48.
Ce circuit émet un signal lorsque la capacité 49 est inférieure à un seuil prédéterminé. Ce signal est utilisé comme dans la réalisation précédente par un circuit 26 pour élaborer le courant de mise à feu, si une autorisation en provenance du poussoir 18 est donnée. Dans le cas où l'axe de visée est matérialisé par un faisceau de désignation laser c'est soit l'ensemble du désignateur ou seulement des moyens optiques de collimation du faisceau qui sont stabilisés de façon gyroscopique.This circuit emits a signal when the capacity 49 is less than a predetermined threshold. This signal is used as in the previous embodiment by a circuit 26 to develop the firing current, if an authorization from the pusher 18 is given. In the case where the line of sight is materialized by a laser designation beam, it is either the whole of the designator or only optical means of collimating the beam which are gyroscopically stabilized.
Un fusil réalisé selon ce mode est représenté figure 9. Sur cette figure, les éléments ayant même fonction que ceux des figures 4 ou 5 portent les mêmes numéros. Un désignateur laser 1 12 est suspendu gyroscopiquement dans une structure fixe 42 liée au fusil 10. Un détecteur de proximité 40 réalisé par exemple comme celui qui est décrit en référence aux figures 5 et 6 permet de déclencher le tir au moyen d'un circuit 53 fonctionnant comme celui décrit en référence à la figure 6. Un mode de fonctionnement avec production d'un réticule mobile correspondant à l'axe réel de visée sur l'image stabilisée sera maintenant décrit en référence à la figure 7.A rifle produced according to this mode is shown in Figure 9. In this figure, the elements having the same function as those of Figures 4 or 5 have the same numbers. A laser designator 11 is suspended gyroscopically in a fixed structure 42 linked to the rifle 10. A proximity detector 40 produced for example like that which is described with reference to FIGS. 5 and 6 makes it possible to trigger the firing by means of a circuit 53 operating like that described with reference to FIG. 6. An operating mode with production of a movable reticle corresponding to the real line of sight on the stabilized image will now be described with reference to FIG. 7.
Cette figure représente un lunette de visée optique 712 éventuellement équipé de moyens de formation d'une image électronique. Cette lunette est équipée de moyens de stabilisation d'image 725 produisant une image stabilisée 740 comportant en son centre un réticule fixe 730 matérialisant l'axe XX' de tir. Un dispositif 760 détecte l'écart entre l'image stabilisée 740 et l'image réelle. Cette détection permet d'élaborer dans un module 731 un réticule 729 correspondant à la position réelle de l'axe de tir dans l'image stabilisée et d'informer ainsi le tireur de l'écart de visée. La coïncidence entre les deux réticules est déterminée dans un module 750.This figure represents an optical telescopic sight 712 possibly equipped with means for forming an electronic image. This telescope is equipped with image stabilization means 725 producing a stabilized image 740 comprising at its center a fixed reticle 730 materializing the axis XX 'of shooting. A device 760 detects the difference between the stabilized image 740 and the real image. This detection makes it possible to develop in a module 731 a reticle 729 corresponding to the actual position of the shooting axis in the stabilized image and thus to inform the shooter of the aiming deviation. The coincidence between the two reticles is determined in a 750 module.
Un signal élaboré par le module 750 permet d'actionner une commande électrique de mise à feu si le bouton poussoir 18 a été enfoncé.A signal produced by the module 750 makes it possible to actuate an electrical firing command if the push button 18 has been pressed.
Un autre mode de réalisation sera maintenant décrit en référence aux figures 8 et 10. Dans ce mode de réalisation, l'axe de visée de l'arme est matérialisé par un faisceau laser émis par un émetteur 112. Dans la figure 8, les éléments ayant même fonction que ceux décrits en référence à la figure 1 portent le même numéro. Les éléments ayant des fonctions similaires portent le même numéro augmenté de 100.Another embodiment will now be described with reference to FIGS. 8 and 10. In this embodiment, the aiming axis of the weapon is materialized by a laser beam emitted by a transmitter 112. In FIG. 8, the elements having the same function as those described with reference to FIG. 1 have the same number. Items with similar functions have the same number increased by 100.
La figure 8 représente un fusil 10 équipé selon l'invention. Ce fusil 10 destiné au tir de précision comporte un canon 11 d'axe XX', une crosse 17 comportant une plaque de couche 20, un pontet 19.FIG. 8 represents a rifle 10 equipped according to the invention. This rifle 10 intended for precision shooting comprises a barrel 11 of axis XX ′, a stock 17 comprising a layer plate 20, a trigger guard 19.
Le fusil comporte en outre un émetteur laser 112, fixé mécaniquement au fusil, éventuellement par l'intermédiaire de moyens de réglage de hausse. Cet émetteur est, à la hausse près, aligné avec l'axe de tir XX' du fusil. On veut dire par là que le rayon laser émis par l'émetteur 112 définit un axe YY' aligné avec l'axe XX' du fusil. En avant de l'émetteur 112, est fixé un dispositif 114 déflecteur du rayon laser. Ce dispositif dont des exemples de réalisation seront décrits plus loin a pour fonction de corriger la direction du rayon émis par l'émetteur 1 12 pour lui garder une direction indépendante des mouvements de rotation erratiques dus aux tremblements du tireur. Ce dispositif n'est conçu que pour des corrections petites de l'ordre de la centaine de milliradians. Dans le mode de réalisation de la figure 8, le déflecteur 1 14 et l'émetteur 1 12 sont incorporés dans une même structure tubulaire 1 13. Cette inclusion dans une structure n'est pas obligatoire. Elle est utilisée pour des raisons de commodité d'assemblage des sous-ensembles. Des moyens de détection de mouvement 1 16 sont fixés sous le canon 1 1 de l'arme, inclus dans une structure de préhension servant de façon classique à assurer le contrôle de la direction de l'arme avec une main du tireur.The rifle also comprises a laser transmitter 112, mechanically fixed to the rifle, possibly by means of adjustment for the rise. This transmitter is, upwards, aligned with the firing axis XX 'of the rifle. By this we mean that the laser beam emitted by the transmitter 112 defines an axis YY 'aligned with the axis XX' of the rifle. In front of the transmitter 112, a device 114 deflector of the laser beam is fixed. This device, which exemplary embodiments will be described below, has the function of correcting the direction of the ray emitted by the transmitter 1 12 to keep it in a direction independent of erratic rotational movements due to tremors of the shooter. This device is only designed for small corrections of the order of a hundred milliradians. In the embodiment of Figure 8, the deflector 1 14 and the transmitter 1 12 are incorporated in the same tubular structure 1 13. This inclusion in a structure is not mandatory. It is used for reasons of convenience in assembling the sub-assemblies. Motion detection means 1 16 are fixed under the barrel 1 1 of the weapon, included in a gripping structure conventionally serving to control the direction of the weapon with one hand of the shooter.
Le détecteur 1 16 est en lui-même connu et a déjà été succinctement décrit. On rappelle qu'il peut s'agir soit d'un dispositif à base de traitement d'image fournissant un vecteur de mouvement soit d'un dispositif à base de gyromètres fournissant une mesure des déplacements angulaires en site et azimut. Il peut s'agir enfin de tout dispositif connu de mesure de déplacement angulaire. Le détecteur de mouvement 1 16 envoie son signal par une liaison non représentée vers des circuits de traitement 121. Ces circuits ont pour fonction :The detector 116 is in itself known and has already been briefly described. It will be recalled that it may be either a device based on image processing providing a motion vector or a device based on gyrometers providing a measurement of the angular displacements in elevation and azimuth. Finally, it may be any known device for measuring angular displacement. The motion detector 116 sends its signal by a link (not shown) to processing circuits 121. These circuits have the function:
- d'élaborer un signal qui sera appliqué par une liaison non représentée au dispositif 1 14 deviateur du faisceau lumineux. On rappelle que ce dispositif deviateur a pour fonction de garder stable la direction du faisceau qui est émis par l'émetteur 1 12 en dépit des mouvements du fusil 10. Un exemple de réalisation d'un circuit 121 est représenté figure 10. Cet exemple est plus particulièrement adapté au cas où le détecteur de mouvement du fusil 10 est constitué par des gyromètres mesurant une vitesse de rotation.- Develop a signal which will be applied by a link not shown in the device 1 14 deflects the light beam. It will be recalled that this diverting device has the function of keeping stable the direction of the beam which is emitted by the transmitter 1 12 despite the movements of the rifle 10. An exemplary embodiment of a circuit 121 is shown in FIG. 10. This example is more particularly adapted to the case where the motion detector of the rifle 10 is constituted by gyrometers measuring a speed of rotation.
Le signal 5 en provenance des détecteurs 1 16 est tout d'abord envoyé vers un circuit d'amplification et de mise en forme 171 . A partir de cet amplificateur 171 le signal amplifié et mis en forme est envoyé vers un circuit de filtrage 172.The signal 5 from the detectors 11 is first sent to an amplification and shaping circuit 171. From this amplifier 171, the amplified and shaped signal is sent to a filtering circuit 172.
Le circuit de filtrage 172 est un filtre passe bande qui est destiné à ne retenir que les mouvements erratiques du fusil et à éliminer les mouvements volontaires correspondant à des mouvements continus dans une même direction.The filtering circuit 172 is a band pass filter which is intended to retain only the erratic movements of the rifle and to eliminate the voluntary movements corresponding to continuous movements in the same direction.
Le signal en sortie du circuit de filtrage 172 est introduit dans un intégrateur 173 qui transforme en valeur de déviation, le signal de vitesse angulaire. C'est ce signal qui est utilisé par le deviateur 114 dont deux exemples de réalisation seront donnés plus loin.The signal at the output of the filtering circuit 172 is introduced into an integrator 173 which transforms the angular speed signal into a deviation value. It is this signal which is used by the deflector 114 two examples of which will be given below.
La valeur de ce signal est également utilisée pour assurer la détection de coïncidence entre l'axe de désignation et l'axe de tir. En dessous d'un certain seuil on considérera qu'il y a coïncidence et l'on pourra émettre un signal de mise à feu. C'est pourquoi le signal en sortie de l'intégrateur 173 est envoyé également vers un circuit d'élaboration d'un signal de mise à feu 26. Ce circuit reçoit, comme déjà décrit, une information 18 indiquant que le bouton poussoir d'autorisation référencé également 18 (figures 1 et 8) est enfoncé.The value of this signal is also used to detect coincidence between the designation axis and the firing axis. Below a certain threshold, it will be considered that there is a coincidence and a firing signal may be emitted. This is why the signal at the output of the integrator 173 is also sent to a circuit for developing a firing signal 26. This circuit receives, as already described, information 18 indicating that the push button authorization also referenced 18 (Figures 1 and 8) is pressed.
Des exemples de réalisation du déflecteur 114 seront maintenant donnés en référence aux figures 11 à 13.Examples of embodiments of the deflector 114 will now be given with reference to FIGS. 11 to 13.
La figure 11 représente un premier exemple d'un tel déflecteur. Le déflecteur 60 comporte un cristal 61 transparent à l'onde lumineuse à défléchir. Un transducteur acousto-optique 62 constitué par exemple par un matériau piézo-électrique, par exemple un quartz, est fixé au cristal 61 de façon à pouvoir engendrer dans le cristal 60 une onde acoustique progressive. La fréquence de vibration du matériau piézo-électrique est déterminée par la fréquence du signal de sortie d'un circuit électrique 63. Le circuit 63 est un circuit qui convertit des variations de tension reçues sur son entrée 64 en variation de fréquence sur sa sortie 65. La fréquence de sortie présente en sortie 65 est appliquée au matériau piézo-électrique, de façon connue par des électrodes non représentées. Le signal d'entrée présent sur la borne 64 est une composante du signal de sortie du circuit intégrateur 173 (figure 10).FIG. 11 represents a first example of such a deflector. The deflector 60 comprises a crystal 61 transparent to the light wave to be deflected. An acousto-optical transducer 62 constituted for example by a piezoelectric material, for example a quartz, is fixed to the crystal 61 so as to be able to generate in the crystal 60 a progressive acoustic wave. The vibration frequency of the piezoelectric material is determined by the frequency of the output signal from an electrical circuit 63. The circuit 63 is a circuit which converts variations in voltage received at its input 64 into a variation in frequency at its output 65 The output frequency present at output 65 is applied to the piezoelectric material, in a known manner by electrodes not shown. The input signal present on terminal 64 is a component of the output signal of the integrator circuit 173 (Figure 10).
Le fonctionnement d'un tel deviateur est le suivant : soit un faisceau lumineux incident matérialisé par son axe II' sur la figure 1 1. En l'absence de phénomène vibratoire dans le cristal, le cristal 61 se conduit comme une lame à faces parallèles. Le faisceau incident est simplement translaté. Par contre si le cristal est parcouru par .une onde acoustique progressive, l'indice de réfraction du cristal est variable spatialement. Ce phénomène produit une déviation progressive du faisceau. De la sorte le faisceau incident II' est dévié. Il a été représenté en sortie du cristal par un faisceau de sortie matérialisé par son axe DD'. Les axes II' et DD' font entre eux l'angle α. La valeur de l'angle α varie comme le rapport — dans lequel λ représente la longueur d'onde de l'onde optique incidente et L la longueur d'onde de l'onde acoustique induite dans le cristal par le matériau piézo-électrique 62.The operation of such a deflector is as follows: either an incident light beam materialized by its axis II 'in FIG. 1 1. In the absence of a vibrational phenomenon in the crystal, the crystal 61 behaves like a blade with parallel faces . The incident beam is simply translated. On the other hand, if the crystal is traversed by a progressive acoustic wave, the refractive index of the crystal is spatially variable. This phenomenon produces a progressive deflection of the beam. In this way the incident beam II 'is deflected. It has been represented at the output of the crystal by an output beam materialized by its axis DD '. The axes II 'and DD' form the angle α between them. The value of the angle α varies as the ratio - in which λ represents the wavelength of the incident optical wave and L the wavelength of the acoustic wave induced in the crystal by the piezoelectric material 62 .
De préférence la valeur de l'angle d'incidence du faisceau incident est choisie voisine de l'angle de BRAGG du cristal. Le temps de réponse du cristal est faible, le volume est de l'ordre du cm3 et la consommation de l'ordre du watt. Deux déflecteurs 60 en série recevant chacun une composante du signal en sortie de l'intégrateur 173 permettent de contrôler la direction du faisceau en site et en azimut.Preferably the value of the angle of incidence of the incident beam is chosen to be close to the angle of BRAGG of the crystal. The response time of the crystal is low, the volume is of the order of cm 3 and the consumption of the order of a watt. Two deflectors 60 in series each receiving a component of the signal at the output of the integrator 173 make it possible to control the direction of the beam in elevation and in azimuth.
Un autre mode de réalisation d'un déflecteur 1 14 sera décrit en référence à la figure 12. Dans ce mode, un faisceau incident d'axe II' est dévié par un miroir 71 pour donner un faisceau réfléchi selon un axe DD'. Le miroir 71 est pivotable autour d'un axe 73. Des capacités 72 plus ou moins chargées permettent d'exercer des couples de rotation sur le miroir 71 , modifiant ainsi la direction du faisceau de sortie DD'. Là encore des tensions en provenance du circuit 173 permettent de contrôler la charge des capacités 72 et donc l'angle de pivotement du miroir 71. De tels miroirs de déviation ainsi commandés sont produits par exemple par la société TEXAS INSTRUMENTS.Another embodiment of a deflector 1 14 will be described with reference to Figure 12. In this mode, an incident beam of axis II 'is deflected by a mirror 71 to give a beam reflected along an axis DD'. The mirror 71 is pivotable about an axis 73. Capacities 72 more or less loaded allow to exert rotation torques on the mirror 71, thus modifying the direction of the output beam DD '. Here again, voltages from circuit 173 make it possible to control the charge of the capacitors 72 and therefore the angle of pivoting of the mirror 71. Such deflection mirrors thus ordered are produced for example by the company TEXAS INSTRUMENTS.
Les miroirs ont des tailles de 20x20 μm et peuvent être utilisés en réseau. Le temps de réponse est de l'ordre de la dizaine de μs.The mirrors have sizes of 20x20 μm and can be used in a network. The response time is of the order of ten μs.
Là encore, deux réseaux de miroirs permettent de faire un contrôle deux axes du faisceau de sortie DD'.Again, two arrays of mirrors make it possible to control two axes of the output beam DD '.
Un troisième exemple de réalisation 70 d'un déflecteur 114 sera maintenant donné en référence à la figure 13. Dans cet exemple de réalisation le faisceau de désignation produit par l'émetteur de faisceau lumineux émet par l'intermédiaire d'une ou plusieurs fibres optiques 71. L'extrémité de sortie 74 de la fibre est deplaçable dans le plan focal d'une lentille 73. La distance de l'extrémité 74 de la fibre à l'axe OO' de la lentille, détermine l'angle que fait l'axe OO' de la lentille 73 avec l'axe DD' du faisceau de sortie. Deux moteurs piézo-électriques 72 permettent un déplacement selon deux axes. Les moteurs 72 sont alimentés par des tensions en provenance de l'intégrateur 173. Le même effet peut être obtenu en déplaçant une diode ou plus généralement la source de l'émetteur 112. A third embodiment 70 of a deflector 114 will now be given with reference to FIG. 13. In this embodiment, the designation beam produced by the light beam emitter emits via one or more optical fibers 71. The exit end 74 of the fiber is displaceable in the focal plane of a lens 73. The distance from the end 74 of the fiber to the axis OO ′ of the lens, determines the angle made by l 'axis OO' of lens 73 with axis DD 'of the output beam. Two piezoelectric motors 72 allow movement along two axes. The motors 72 are supplied with voltages from the integrator 173. The same effect can be obtained by moving a diode or more generally the source of the transmitter 112.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Arme individuelle (10) ayant un canon (1 1 ) axé sur un axe de tir XX' et des moyens (12, 712, 1 12) optroniques de visée définissant un axe de visée YY' de l'arme (10), un moyen de commande de la mise à feu d'une munition tirée par l'arme actionnable par un porteur de l'arme, arme caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (15, 16 - 22, 23 - 13, 14, 725) de stabilisation de l'axe YY' de visée, des moyens de détection des coïncidence angulaire(16, 24, 25 - 48, 49) entre l'axe de visée YY' et l'axe de tir XX' ces moyens émettant un signal de mise à feu lorsqu'il y a coïncidence entre les deux axes et en ce que la commande de la mise à feu comporte un moyen d'autorisation de mise à feu (18) actionnable par le porteur de l'arme et un circuit de mise à feu automatique (26) déclenchant la mise à feu de la munition lorsque le moyen d'autorisation (18) a été actionné et que les moyens de détection de coïncidence émettent le signal de mise à feu.1. Individual weapon (10) having a barrel (1 1) centered on a firing axis XX 'and optronic means (12, 712, 1 12) defining an aiming axis YY' of the weapon (10) , a means for controlling the firing of a munition fired by the weapon actuable by a carrier of the weapon, weapon characterized in that it comprises means (15, 16 - 22, 23 - 13, 14 , 725) for stabilizing the aiming axis YY ', means for detecting angular coincidence (16, 24, 25 - 48, 49) between the aiming axis YY' and the firing axis XX 'these means emitting a firing signal when there is coincidence between the two axes and in that the firing control comprises a firing authorization means (18) actuable by the carrier of the weapon and an automatic firing circuit (26) triggering the firing of the munition when the authorization means (18) has been actuated and the coincidence detection means emit the firing signal.
2. Arme (10) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens de stabilisation de l'axe de visée sont constitués par une matrice (16) de capteurs photosensibles recevant les rayonnements captés par une partie au moins (14) des moyens optroniques (12), des moyens de mémorisation (24) d'une partie au moins d'une image formée sur la matrice (16) de capteurs photosensibles, et des circuits de traitement (25, 725) recevant des signaux de la matrice (16) de capteurs, des moyens de mémorisation (24), les circuits de traitement (25) envoyant des signaux vers les circuits de mémorisation (24), vers un écran de visualisation (22) et vers la mise à feu automatique (26).2. Weapon (10) according to claim 1, characterized in that the means of stabilization of the line of sight consist of a matrix (16) of photosensitive sensors receiving the radiation received by at least part (14) of the means optronics (12), means for storing (24) at least part of an image formed on the matrix (16) of photosensitive sensors, and processing circuits (25, 725) receiving signals from the matrix ( 16) of sensors, storage means (24), the processing circuits (25) sending signals to the storage circuits (24), to a display screen (22) and to the automatic firing (26) .
3. Arme (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'écran est un écran électroluminescent (22) visualisable par le porteur de l'arme au moyen d'une partie au moins (13) des moyens optroniques.3. Weapon (10) according to claim 2, characterized in that the screen is an electroluminescent screen (22) viewable by the wearer of the weapon by means of at least part (13) of the optronic means.
4. Arme (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les circuits de traitement (25) élaborent un réticule (30) sur l'écran (22).4. Weapon (10) according to claim 2, characterized in that the processing circuits (25) form a reticle (30) on the screen (22).
5. Arme (10) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les circuits de traitement (25, 725) comportent un module (27) d'optimisation du contraste du réticule (30).5. Weapon (10) according to claim 4, characterized in that the processing circuits (25, 725) comprise a module (27) for optimizing the contrast of the reticle (30).
6. Arme (10) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens de stabilisation de l'axe de visée YY' sont constitués par des moyens gyroscopiques de stabilisation des moyens optiques.6. Weapon (10) according to claim 1, characterized in that the means of stabilization of the line of sight YY 'are constituted by gyroscopic means of stabilization of the optical means.
7. Arme (10) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens de stabilisation de l'axe de visée YY' sont constitués par des moyens de suspension à la cardan des moyens optiques.7. Weapon (10) according to claim 1, characterized in that the means of stabilization of the line of sight YY 'are constituted by means of suspension from the gimbal of the optical means.
8. Arme (10) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens de détection de coïncidence sont constituées par un capteur de proximité (40) comportant une partie mobile (44) liée à une partie des moyens optiques et une partie fixe (46,8. Weapon (10) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the coincidence detection means consist of a proximity sensor (40) comprising a movable part (44) linked to a part of the optical means and a fixed part (46,
47) lié à une partie (50) liée à la structure de l'arme .47) linked to a part (50) linked to the structure of the weapon.
9. Arme (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'elle comporte des circuits (725, 760, 731 ) permettant la visualisation d'un réticule (729) correspondant à l'axe réel de tir.9. Weapon (10) according to claim 1, characterized in that it comprises circuits (725, 760, 731) allowing the visualization of a reticle (729) corresponding to the real axis of shooting.
10. Arme (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens optroniques de visée définissant l'axe de visée YY' de l'arme (10) sont constituées par un émetteur (1 12) d'un faisceau lumineux capable de projeter sur une cible un rayonnement détectable par un tireur éventuellement spécialement équipé.10. Weapon (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optronic sighting means defining the sighting axis YY 'of the weapon (10) are constituted by an emitter (1 12) d '' a light beam capable of projecting a radiation detectable by a shooter possibly specially equipped.
11. Arme (10) selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de stabilisation du faisceau lumineux sont constitués par des moyens capteurs (116) des mouvements angulaires de l'arme produisant des signaux représentatifs de ces mouvements, et des moyens de déviation du faisceau lumineux (114) recevant les signaux en provenance des capteurs (116).11. Weapon (10) according to claim 10, characterized in that the means for stabilizing the light beam consist of sensor means (116) of the angular movements of the weapon producing signals representative of these movements, and means of deflection of the light beam (114) receiving the signals from the sensors (116).
12. Arme (10) selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce que les moyens capteurs des mouvements angulaires sont des moyens gyroscopiques.12. Weapon (10) according to claim 1 1, characterized in that the angular movement sensor means are gyroscopic means.
13. Arme (10) selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens capteurs des rayons angulaires comportent des capteurs d'image (1 16) et des moyens de traitement d'image produisant un vecteur de déplacement d'image.13. Weapon (10) according to claim 10, characterized in that the angular ray sensor means comprise image sensors (1 16) and image processing means producing an image displacement vector.
14. Arme (10) selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de stabilisation du faisceau lumineux comportent une suspension à la cardan d'une partie au moins des moyens (1 12) émetteurs, les moyens de détection de coïncidence comportant des capteurs de proximité (40).14. Weapon (10) according to claim 10, characterized in that the means for stabilizing the light beam comprise a gimbal suspension of at least part of the emitting means (1 12), the coincidence detection means comprising proximity sensors (40).
15. Arme (10) selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que les moyens (114) de déviation du faisceau lumineux comprennent un milieu transparent (61 ) et des moyens (62) de création d'ondes acoustiques dans ce milieu (61 ) ces moyens (62) recevant sur une entrée (65) des signaux en provenance des moyens de détection de mouvement (173). 15. Weapon (10) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the means (114) for deflecting the light beam comprise a transparent medium (61) and means (62) for creating acoustic waves in this medium (61) these means (62) receiving on an input (65) signals from the motion detection means (173).
16. Arme (10) selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que les moyens (114) de déviation du faisceau lumineux sont constitués par des miroirs (71 ) mobiles en rotation, les rotations étant commandées par des signaux en provenance des moyens de détection de mouvement (173).16. Weapon (10) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the means (114) of deflection of the light beam are constituted by mirrors (71) movable in rotation, the rotations being controlled by signals in from the motion detection means (173).
17. Arme selon l'une des revendications 10 à 16 caractérisée en ce que l'arme est une arme de poing. 17. Weapon according to one of claims 10 to 16 characterized in that the weapon is a handgun.
PCT/FR1994/000405 1993-12-21 1994-04-12 Weapon with stabilised sight WO1995017640A1 (en)

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