JPH033206B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に、特に火器等に使用される照準
装置に関し、特に夜間使用され照準を合わせる際
目を誘導するタイマの装置を有する照準装置に関
する。

観察された情景像を監視する型の照準装置は、
視界に現われる照準十字線を用いることが多い。
この様な十字線はシルエツト型または照明型の何
れでもよい。

シルエツト型では、不透明な標識が、観察情景
に対し背景として現われる。このような照準装置
の欠点は、情景が明るいか、または観察情景の肝
腎な部分を隠すほど標識が大きくないと、標識を
見ることが非常に困難である。

室内光源で照明された光学装置用の標識が提案
されている。そこで、米国特許第3960453号は、
発光ダイオード（LED′S）列を有しその像をテ
レスコープの視界に投影して移動光点を形成する
従来型昼間用テレスコープを開示しており、該光
点速度は、移動物体を追跡するように調整され
る。速度が決定されると、１個を除くダイオード
すべてがオフされて、１個のダイオードが発光
し、該ダイオードは標的距離が設定されると、正
しい進みを有する照準標識となる。この種のもの
は、移動基準を形成するには適切であるが、良質
の照準標識を得るには、各ダイオードの発光領域
が広すぎる。従つて、この種および他の周知の型
は、視界および標的の照明が不充分な条件下で使
用する鉄砲用の照準装置には不適切である。

更に、この様な照準装置では、一般に、指標板
がしつかりとマウントされておらず、従つて、衝
撃、振動により調節ずれを生じることがある。例
えば、実公昭29−3972号に開示の装置では、指標
板がフレームに保持され、フレームが更に指標板
のケース内にマウントされ、そのケースは更に、
鏡筒にマウントされる。このように、指標板が直
接的に鏡筒にマウントされてていないために、指
標板は振動に起因して位置ずれを生じてしまうと
いう問題がある。

本発明は、上記の問題を解決するために、広範
囲の輝度を有する標的像としての背景に対して照
準標識を容易に識別可能であり、機的振動または
衝撃に起困する照準標識の調節機構の整合性の乱
れを防止したく機械的コンパクトな構成の照準装
置を提供することを目的とする。

そのために、本発明による照準装置は、背景像
を光電的に増強する像増強管と照準標識像を形成
する光源とを装備し、かつ、仰角と偏流度とを補
償するように照準標識を相互に直交する２方向に
調節するために、前記光源と前記光制限手段とを
保持する支持ブロツクと、前記支持ブロツクが相
互に直交する２方向のうち一方または他方に摺動
するハウジングと一体的部分として形成されたガ
イド面と、前記照準標識が垂直方向に移動するよ
うに前記直交する２方向のうち一方の方向に支持
ブロツクをノブによつて制御可能に移動させるよ
うに動作可能な仰角調節手段と、前記照準標識が
水平方向に移動するように前記直交する２方向の
うちの他方の方向に支持ブロツクをノブによつて
制御可能に移動させるように動作可能な偏流度調
節手段とを含む調節手段を装備する。

本発明の特定の実施例では、照明された照準標
識の像を像増強管の出力面に投影する装置は、観
察者がこれを通して像増強管の出力面を観祭でき
る接眼レンズ、照準標識に光をあてる光源、及び
照準標識からの光を接眼レンズを通して導くビー
ム結合装置を備えており、このため観察者は、像
増強管の出力面の像上に重なる照準標識の虚像を
観察できる。照準標識は、これを通して光が光源
からビーム結合装置に向う光フアイバの出力端か
ら成る。代替的に、これを通して光が光源からビ
ーム結合装置に向うアパーチヤを使用してもよ
い。一般に、ビーム結合装置は部分に反射する鏡
である。

特に有益な実施例の特徴として、像増強管はそ
の出力面に単色像を形成し、また照準標識はその
対比色となる。部分に反射する鏡は適切には、光
源によつて発せられた色の光を好んで反射し、か
つ像増強管の出力面に形成された像の色光を好ん
で透過する二色性の（dichroic）ミラーである。
このような実用的実施例では、光源は好んで赤い
光を発する発光ダイオードであり、一方、像増強
管の出力面は、例えば、黄緑色のような対比色の
像を形成する。

さらに、本発明による照準装置は、好ましく
は、像増強管出力面に投影される照準標識の位置
を、像増強管出力面とほぼ平行する相互に直交す
る方向に変位する装置を具備している。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例の
詳細を説明する。図中、同一番号は同一部分を指
す。

特に第１図では、ハウジング１０は、高い集光
力を有する対物レンズ１２および像増強管１４を
内蔵している。レンズ１２の前面にある情景１６
の像は、周知の像増強管１４の一部である光フア
イバ入力プレート２０の前面である像入力面１８
上に形成される。光線２２および２４は、観察情
景１６から送られる光がレンズ１２によつて像増
強管１４の入力面１８は集光される過程を示す。
光フアイバプレート２０は、両端がプレートの前
後接着面を形成する薄い光フアイバ束から成る。
各光フアイバは、入力面１８上に形成される像の
１つの極小素領域を通つて、光フアイバプレート
２０の後面に接着された光電陰極２６に達する。
したがつて、この結果光電陰極２６上に形成され
た像はこのような素領域のモザイクである。各フ
アイバは像増強管１４が行う空間解像を不当に制
限しないように充分小さくしてある。

光電陰極２６は、感光材製の表面を有してお
り、該表面は、対物レンズ１２によつて且つ光フ
アイバプレート２０を介してその上に形成された
光像の強さに相当する空間パターン中の電子を放
出する。適切な光電陰極は可視範囲から近赤外線
スペクトル範囲に及ぶ感光度を有している。

光電陰極２６から放出された電子は、マイクロ
チヤネルプレート２８の入力面に衝突し該電子の
数はそこで周知の縦続２次電子放出工程を経て数
千倍まで増倍される。マイクロチヤネルプレート
２８は、電子を通す通路を形成する無数の微視的
中空ガラス管で出来ている。これらの管は融合さ
れて円板状のアレイを形成している。これらチヤ
ネルの壁部は２次電子を形成することができる。
マイクロチヤネルプレート２８の２つの主表面、
すなわち前面と後面との間に電圧が印加されるた
め、各微視的小チヤネルは、それぞれ高利得電子
増倍器となる。電圧源は、適切にはハウジング１
０の容器に内蔵された電池（図示せず）である。
電子がマイクロチヤネルプレート２８の入力面に
衝突すると、２次電子が放出される。２次電圧
は、チヤネル通過中に印加電圧で加速されて、チ
ヤネル面に衝突してさらに２次電子を放出する。
これらの電子は順次に加速されて、衝突持にさら
に多くの電子を形成する。この工程が繰り返され
て電子が増倍さる。マイクロチヤネルプレートの
２面間に印加される電圧を調整すれば、増倍器の
利得を制御できる。数およびエネルギが増倍した
電子は、光フアイバ出力プレート３２の前面に配
置された燐光体スクリーン３０に衝突する。該燐
光体は、適切には５５０ナノメートル台の波長に
ほぼ集中したスペクトル放射率を有する黄緑色の
燐光体である。光フアイバ入力プレート２０と同
様に、光フアイバ出力プレート３２は、該プレー
ト３２の後面、即ち出力面３４に像を送るように
光フアイバ束から成つている。しかし、該束は、
さもなければ使用者の目に入つてしまうが、対物
レンズ１２によつて形成された倒立した像を反
転、すなわち再配向するために、180度曲げたフ
アイバで構成されている。

ちなみに、例示し説明したものの代りに上記と
異る構成の周知型像増強管も使用できる。

鉄砲と共に使用する際、標的に入る情景１６を
表わす光フアイバプレート３２の出力面３４に形
成された視界の増強像は、光線４０および４２で
概略を示すように、接眼レンズ３６によつて観察
者の目３８に投影される。

接眼レンズ３６は、出力面３４で像に焦点合せ
するため縦軸すなわち光軸に沿つて移動できるよ
うに、ハウジング１０の後端にねじ入れられた接
眼管４６内に設けられている。管４６の後端に取
付けられた弾性アイキヤツプ４８は、観察者の目
３８にあてられて、周囲光から観察者の目を遮蔽
し顔面に当たる照明を暗くする。接眼レンズ３６
は遠目補助用の大きな射出瞳を有しているため、
矯正眼鏡をかけた使用者はアイキヤツプ４８に顔
を押当てる必要がない。

次に、第２図を参照して、照準標識を形成する
光源アセンブリ５０を支持する機構を例示する
が、ちなみに前記標識は好ましくは円形の非常に
小さい点であるため、便宜上照準点と呼称するこ
ともできる。以下に詳細を示すように、光源アセ
ンブリ５０、従つて照準点は、ハウジング１０に
対し可動的に設けられている。可動的にした理由
は、ハウジング１０が鉄砲（図示せず）に固着さ
れるとき、照準標識すなわち照準点の位置を適切
に調整して、仰角と偏流度とを補償、すなわち引
力と風力とを考慮することができるからである。
光源アセンブリ５０は、円筒形LED保持器５４
の上端に嵌入した発光ダイオード（LED）５２
を有している。保持器５４の下端は上端が発光ダ
イオードの出力端と連結している凹形アパーチヤ
５６である。アパーチヤ５６内には、アパーチヤ
５６の残りの空所をうめる不透明な粘着物６０に
よつて、光フアイバ５８が所定位置に垂直に保持
されている。光フアイバ５８の上端は、発光ダイ
オード５２と隣接しており、ダイオードから光を
出力させて光ビームを光フアイバ５８の長手方向
に導く。

発光ダイオードが付勢されると、光フアイバ５
８の下端すなわち出力端６２は照準点となる。な
ぜなら、該端は、上記のように、観察者の視界に
像となつて映る点として現われる明るい光ビーム
を形成するからである。フアイバ５８の直径は、
小さい標的さえも穏さない照準点を成するよう
に、非常に小さいことが好ましく、適切には
0.0003ないし0.010インチの範囲である。

発光ダイオード５２は、像増強管１４によつて
形成された黄緑色の出力像と対比色の例えば赤色
のような特定の単色光を発するように選択され
る。強度制御装置（図示せず）を使用して、ダイ
オードからの光出力および故に照準点の光出力の
強さを調整して、輝度とコントラストを最適にし
かつ光のゆらぎを最少にすることができる。ダイ
オードは線５３によつて、像増強管１４の付勢に
使用した電池に接続されている。従来の白熱電源
に優る発光ダイオードの利点は、小型は輝度が高
くかつ電力要求が低いことである。

フアイバ５８の出力端６２から出たビーム状の
光は、光軸９２に沿つて該光を導き接眼レンズ３
６を通して観察者の目３８に送るようにほぼ45゜
傾斜した部分に反射する鏡であるビーム結合装置
から反射される。従つて、出力端６２で形成され
た光点は、光軸にそつて投影されて、視界を監視
する観察者に照準点を構成する出力端６２の虚像
とし映る。ビーム結合鏡６４は、ハウジング１０
に固着された斜めにカツトされた管６６の傾斜縁
面に接着支持されている。

ビーム結合鏡６４は、光源すなわちダイオード
５２によつて発せられた色の光を好んで反射し、
かつ像増強管１４の出力面に形成された像の色光
を好んで透過する波長選択性すなわち二色性ミラ
である。例えば、上記の像増強管１４が黄緑色の
出力像を形成し、発光ダイオード５２が赤色スペ
クトル範囲で発光したとすると、代表的ビーム結
合鏡６４は、90％以上の緑色光を透過し、90％以
上の赤色光を反射する。鏡は、適切には１層以上
の誘電体層から成り、適切な透明基板によつて支
持されている。この種のビーム結合鏡は周知であ
り多くの販売元から入手できる。

光源すなわちダイオード５２の支持ブロツク６
８は、光源保持器５４をねじ入れる穴７０を有し
ている。光源保持器５４は、回転によつて穴７０
内を上下移動できる。第２図に示すこのような高
さの調整は、同時に焦点が合う光フアイバ５８の
端部６２で表わす照準点の虚像と観察情景１６の
像とが観察者に同時に見えるようになるまで、製
造側で行われる。ビーム結合鏡６４から光フアイ
バ端６２、およびビーム結合鏡６４から像出力面
３４に至る光飛程（それぞれａおよびa′で示す）
がほぼ等しくなるときにこのように同時に焦点が
合う。換言すると、レンズ３６によつて形成され
た光フアイバ端６２の虚像が出力面３４に位置す
るとき所望の調整が達成される。このように調整
することによつて、照準点の虚像と観察情景との
間の視差がなくなり、よつて観察者は照準点の像
と情景とを相対移動させることなく目を動かすこ
とができる。穴７０内の保持器５４の位置を調整
することによつてこのように適切に焦点が合う
と、保持器５４は、例えば保持器５４と穴７０と
の間のすり合せ面に液体セメントを流し込むとい
つた何れの適宜方法で、その位置に固定される。

次に、第２図ないし第４図を参照して、偏流度
および仰角調整機構の形状を説明する。第４図に
最良に示すように、光源支持ブロツク６８の両端
は、ハウジング１０頂部の開口部７４によつて形
成されたガイド面７２上に置かれている。保持プ
レート７５は、支持ブロツク６８を軽くガイド面
７２に保持している。ハウジング１０と支持ブロ
ツク６８とは共に適切にはアルミニウムでできて
おり、支持ブロツク６８は、固着することなくガ
イド面７２上を滑動するように陽極処理で焼入れ
されている。シリコンオイル等の小量の潤滑剤を
ガイド面７２の領域に塗布して支持ブロツク６８
とすべり接触させ、なめらかに滑動するようにす
る。保持プレート７５は黄銅製であることが好ま
しい。

包囲体７６は偏流度・仰角調整機構を覆つてい
る。仰角調整ノブ８と偏流度調整ノブ８０とは、
包囲体７６から突出して、包囲体７６の壁面にね
じ込まれている。第２図に示すように、仰角調整
ノブ７８上の球状突起８２は、45度くまび８６内
のソケツト８４と係合する。仰角調整ノブ７８を
回すと、くさび８６は上下に移動し、その傾斜面
は、正確に制御された距離をブロツク６８が光軸
９２方向にすなわちハウジング１０の長手方向に
前後に移動するように、ブロツク６８のブラケツ
ト９０によつて回転支持されたローラ形の一対の
円筒カム８８に押接される。このような前後移動
に相当して、フアイバ端６２によつて形成された
照準点の虚像が垂直移動する。接眼レンズ３６の
光軸９２に対してビーム結合装置６４を45度傾斜
させまたガイド面７２を光軸と平行に配向する
と、照準点を形成するフアイバ光端６２が仰角調
整ノブ７８によつて移動されるとき、照準点６２
と接眼レンズ３６との間の光学的見通し距離は一
定を保つ。この移動の間照準点虚像は焦点が合つ
た状態を保つことは勿論である。

第３図および第４図に示すように、偏流度調整
ノブ８０は、支持ブロツク６８内のソケツト９６
と係合する球状突起９４を有している。偏流度調
整ノブを回すと、支持ブロツク６８はハウジング
１０の縦側を横切る方向、すなわち仰角調整ノブ
７８の移動方向に対して直角を成す方向にガイド
面７２上を滑動し、それによつて照準点の虚像が
観察者の左右に移動する。仰角調整ノブ７８と偏
流度調整ノブ８０との回転を制御すれば、照準点
を形成するフアイバ出力端６２の虚像を、観察情
景１６内の標的に重ね合わすことができる。従つ
て、仰角と偏流度とを補償すべく像増強管の出力
面上に投影された照準標識像の位置を変えるに
は、像増強管の出力とほぼ平行に向う相互に直交
する方向に照準標識源、すなわちフアイバ出力端
６２を移動させればよい。

第３図に示すように、偏流度調整ノブとくさび
８６に対してブロツク６８を偏倚させるように、
コイルばね９８の一端は包囲体７６の角部に取付
けられ、他端は支持ブロツク６８に取付けられて
いる。

第５図は、照準点を構成する光ビームを作る光
源アセンブリの別の実施例を示している。第５図
では、光フアイバは、アパーチヤ１０２を有する
不透明円板１００で置換されている。該円板１０
０は、凹形アパーチヤ５６の肩部に装着されてい
る。アパーチヤ１０２は、発光ダイオード５２に
よつて照明されて、上記のように像増強管１４の
視界に投影される照準点を構成する光ビームを形
成する。光フアイバと同様に、アパーチヤ１０２
の直径は、0.0003ないし0.010インチ内であるこ
とが好ましい。この種のアパーチヤはレーザ技術
分野に使用される部品の販売元から入手できる。

本発明による照準装置は小型で軽量であるた
め、ライフル銃に装着して夜間使用するのに特に
適している。また、観察情景と対比させた場合、
輝度が高くかつ対比色であるため、迅速かつ正確
な的合せに特に適している。

以上、特定な実施例を参照して本発明の詳細を
説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく多
くの変形が成し得ることは当業者間に明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各部位の断面を示した照準装置の側
面図、第２図は第１図に示す装置の詳細一部概略
を示す側面断面図、第３図は第１図の３−３線で
切つた同様の断面図、第４図は第１図の４−４線
で切つた同様の断面図、および第５図は光源アセ
ンブリの修正実施例を示す断面図である。 主要部分の符号の説明、像増強管……１４、出
力面……３４、接眼レンズ……３６、光源……５
２、光フアイバ……５８、出力端……６２、ビー
ム結合装置……６４、光源支持ブロツク……６
８、ガイド面……７２、仰角調整ノブ……７８、
偏流度調整ノブ……８０、アパーチヤ……１０
２。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像増強管、 光源、 前記像増強管と光源との出力光を結合させるビ
   ーム結合手段、 前記ビーム結合手段により結合された前記像増
   強管の出力面３４からの光と光源からの光とを観
   察領域に投影させる接眼レンズ、 前記像増強管の出力面と光学的に共役な位置に
   ある光制限手段であり、前記光源からの光を制限
   することにより前記接限レンズを介して前記光制
   限手段の像を前記背景像に重複した照準標識とし
   ての小像に成るよう形成する光制限手段、及び 仰角と偏流度とを補償するように照準標識を相
   互に直交する２方向に調節するために、前記光源
   と前記光制限手段とを保持する支持ブロツクと、
   前記支持ブロツクが相互に直交する２向のうち一
   方または他方に摺動するハウジングと一体的部分
   として形成されたガイド面と、前記照準標識が垂
   直方向に移動するように前記直交する２方向のう
   ち一方の方向に支持ブロツクをノブによつて制御
   可能に移動させるように動作可能な仰角調節手段
   と、前記照準標識が水平方向に移動するように前
   記直交する２方向のうちの他方の方向に支持ブロ
   ツクをノブによつて制御可能に移動させるように
   動作可能な偏流度調節手段とを含む調節手段を備
   え、射撃に使用されることを特徴とする照準装
   置。 ２ 前記光制限手段が、光フアイバからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の照準
   装置。 ３ 前記光制限手段が、開口を有する遮光部材か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の照準装置。 ４ 前記ビーム結合手段が部分反射鏡から成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲の前記各項のいず
   れか一項に記載の照準装置。 ５ 前記照準標識像と背景像とが異なつた色であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲の前記各項の
   いずれか一項に記載の照準装置。 ６ 前記照準標識像と背景像とが異なつた色であ
   り、 前記ビーム結合手段が、前記光源から発生され
   た色の光を相対的に大きな割合で反射し、また前
   記像増強管の出力面上に形成された像の色の光を
   相対的に大きな割合で透過する二色性ミラーから
   なることを特徴とする特許請求の範囲の前記各項
   のいずれか一項にに記載の照準装置。 ７ 前記光源が発光ダイオードであることを特徴
   とする特許請求の範囲の前記各項のいずれか一項
   に記載の照準装置。 ８ 前記発光ダイオードが赤色光を放出し、また
   は前記像増強管の出力面はこれと対照的な色の像
   を形成することを特徴とする特許請求の範囲第７
   項に記載の照準装置。 ９ 前記像増強管の出力面上に形成された像は黄
   緑色であることを特徴とする特許請求の範囲第８
   項に記載の照準装置。