Видеоприцел с разделённым полем зрения Российский патент 2025 года по МПК F41G3/16 

Изобретение относится к оптическим системам, используемым для безопасного наблюдения и стрельбы из-за препятствий и видеосъемки хода боя, устанавливаемым на огнестрельное оружие. Так же принцип разделения полей зрения может применяться во многих областях как вариант дополненной реальности, например для получения картинки с беспилотных летательных аппаратов прямо во время боя.

Известно оружие для стрельбы из-за угла «Corner Shot» (US 6543173), представляющее собой гибрид винтовки и пистолета, соединенные между собой поворотным в вертикальной плоскости шарниром, позволяющим направлять пистолет вправо и влево от оси приклада и фиксировать в этом положении. Пистолет закрепляется в специальном гнезде поворотной платформы оружия, в которой имеется также соосная стволу видеокамера, тактический фонарь и лазерный целеуказатель. Видеокамера располагается под стволом пистолета и сигнал с нее выводится на дисплей с прицельной меткой, расположенный на ложе винтовки. На ложе имеется пистолетная рукоятка со спусковым крючком, который соединен со спусковым крючком пистолета в поворотной части винтовки и при нажатии на который происходит выстрел. Для стрельбы из-за угла платформа оружия поворачивается влево или вправо, фиксируется, производится прицеливание по прицельной метке дисплея и делается выстрел. Оружие при этом удерживается двумя руками.

Недостатками данного оружия для стрельбы из-за угла являются:

Невозможность быстрого перенесения огня при появлении противника с противоположного угла при повернутой платформе с пистолетом в другую сторону. Перезарядка пистолета, установленного в поворотной платформе довольно неудобна, особенно, если платформа повернута под углом к прикладу. Ограничения в углах обзора, и дальности между дисплеем и глазами стрелка. Невозможность использования закрепленного в приспособлении оружия классическим способом.

Наиболее близким по технической сущности является «Телевизионный прицел для стрелкового оружия» (UA 56919 информация взята из патента RU 2403527), состоящий из блока формирования изображения - телекамеры, закрепляемой на оружии с помощью планки «Ласточкин хвост», блока формирования электронной метки, закрепляемого на поясном ремне стрелка, и монокулярного блока отображения видеоинформации, закрепляемого на шлеме или каске против левого глаза стрелка.

Недостатками данного устройства являются: неудобство расположения блока отображения видеоинформации (дисплея) на каске, при таком расположении один глаз видит одну информацию, а другой - другую. Таким образом, при применении устройства смотреть двумя открытыми глазами невозможно как на изображение дисплея, так и на окружающую действительность (необходимость поочередно закрывать глаза, в зависимости от того какое изображение нужно видеть). Таким образом, стрелок либо вынужден постоянно закрывать глаза теряя стереоскопическое зрение, либо постоянно снимать монокуляр, что лишает стрелка возможности прицельной стрельбы (крепление камеры над стволом делает невозможным прицеливание классическим способом). Когда стрелок смотрит в дисплей, закрывая один глаз, он лишается возможности отреагировать на окружающие опасности. Неудобство расположения блока формирования электронной метки на поясе стрелка приводит к опутыванию стрелка проводами, что в боевой обстановке снижает живучесть предлагаемой системы. В транспортном состоянии «Телевизионный прицел» представляет собой клубок проводов с прикрепленными к ним электронными блоками, не имеющими компактной формы, что также сказывается на мобильности приведения «Телевизионного прицела» в боевое положение.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Известен видеоприцел для стрельбы из-за угла из огнестрельного оружия (RU 2403527) который также берет в качестве прототипа устройство «Телевизионный прицел для стрелкового оружия" (UA 56919), но решающий другие проблемы этого устройства. В сущности, устройство, описанное в патенте RU 2403527, теряет все существенные признаки, которые будут усовершенствованы в описываемом устройстве.

Для решения указанных проблем предлагается видеоприцел с разделенным полем зрения, состоящий из прицельного блока, закрепленного непосредственно на оружии с органами управления и регулировки расположенными таким образом, чтобы при их использовании не было необходимости отпускать оружие, и блока отображения видеоинформации закрепленного на голове стрелка особым образом для разделения поля зрения на две области (является самостоятельным устройством). Связь между блоками обеспечивается по радиосвязи или в условиях недопустимости использования радиосвязи (в целях обеспечения скрытности или в случае подавления средствами радиоэлектронной борьбы) по проводу.

Изобретение поясняется чертежами.

На Фиг. 1 схематически показаны принцип разделения поля зрения на 2 области и строение блока отображения видеоинформации (дисплей (1), линза (2), заслонка (3), глаза (4)).

Прицельный блок состоит из камеры CMOS (с ИК подсветкой для ночного видения или без нее) или тепловизионной матрицы (возможна установка двух типов камер в одно устройство с возможностью переключения), формирующей цифровое изображение, платы микроконтроллера, обрабатывающей изображение и нажатия кнопок (обеспечивающей связь по радиоканалу в варианте реализации без провода), кнопок (кнопки) управления и элемента питания, обеспечивающего питанием камеру, микроконтроллер, и в случае проводного подключения также обеспечивающего питание дисплея блока отображения видеоинформации.

Все элементы прицельного блока кроме кнопок смонтированы в едином корпусе, кнопки вынесены на проводе в любое место, которое позволяло бы нажимать на них, не отпуская оружие (например, чуть выше пистолетной рукояти слева, что позволяет нажимать на кнопку большим пальцем, не убирая палец со спускового крючка). Таким образом обеспечивается минимальное отвлечение стрелка от процесса боя и наблюдения за окружающей обстановкой. С помощью кнопок производится включение/выключение, калибровка, изменение кратности изображения.

Отсутствие дополнительных блоков для обработки изображения позволяет избавиться от лишних проводов, в проводном варианте провод проводится (от блока отображения видеоинформации к прицельному блоку) за ухо, крепится на плече и располагается вдоль правой руки, что снижает возможность случайного повреждения провода и повышает подвижность.

Возможно исполнение прицельного блока в виде насадки на стандартные оптические прицелы, что позволяет увеличить кратность изображения и соответственно дальность прицельной стрельбы. Таким образом, снайпер, стреляя даже из привычного положения, может убрать голову с оси выстрела, чем существенно снизит возможность смертельного ранения.

При самостоятельном использовании прицельного блока он исполняется в корпусе, подобном прицелу, например, из трубы 30 мм для крепления стандартными кольцами для прицелов 30 мм.

Применение микроконтроллера для обработки изображения и изменения настроек камеры в реальном времени позволяет отображать с помощью наложения прицельную сетку и меню настроек, изменять кратность изображения (кратность обеспечивается с помощью кадрирования, возможная кратность зависит от соотношения максимального разрешения камеры и дисплея), калибровать положение изображения относительно прицельной сетки без механических регулировок (картинка на дисплее это всегда часть исходного изображения камеры с нарисованной на ней программными методами прицельной сеткой, что позволяет обеспечить широкий диапазон регулировки), записывать видео, быстро переключаться между разными типами камер. Все это позволяет быстро адаптироваться под изменяющиеся условия боя. Беспроводной вариант устройства обеспечивается применением микроконтроллеров со встроенным радиомодулем и малогабаритной антенной, расположенной прямо на плате.

Блок отображения видеоинформации состоит из дисплея (ЖК или LED), расположенного со смещением (Фиг. 1) (при установке на правый глаз смещение вправо, при установке на левый глаз - влево), собирающей линзы, которая обеспечивает увеличение и компактное расположение дисплея на голове стрелка, заслонки для ограничения поля зрения на свободный глаз (при установке блока дисплея на правый глаз, закрывает соответствующую часть поля зрения на левом глазу, что позволяет не закрывать глаз во время прицеливания и стрельбы). В случае использования для связи между блоками радиоканала на блок отображения видеоинформации дополнительно устанавливается плата микроконтроллера, принимающая изображение по радиоканалу и передающая его на дисплей и элемент питания, обеспечивающий питанием элементы блока отображения видеоинформации.

Возможны разные варианты крепления блока отображения видеоинформации на голову, оптимальным является несъемный монтаж на противоосколочные очки.

Разделение поля зрения при такой реализации позволяет не закрывать один глаз даже при прицеливании, при переводе взгляда на дисплей перед другим глазом в той же области поля зрения будет непроницаемая для света черная заслонка, исключающая наложение изображений. При этом периферическое зрение не перестает работать, человек может реагировать на окружающую обстановку (при правильном ориентировании головы в пространстве в бою, где зачастую угрозы исходят из конкретного направления, можно полностью исключить влияние оборудования на возможность реагировать на опасности). При переводе взгляда на область вне дисплея работает стереоскопическое зрение, что позволяет более точно оценивать расстояния до объектов и является привычным (что помимо прочего снижает усталость глаз).

Все эти преимущества позволяют преодолеть минусы использования видеоприцела с выносным монокуляром и при этом обеспечить существенное повышение безопасности ведения боя за счет отсутствия необходимости находиться при прицеливании на одной оптической оси с целью. Возможность стрелять прицельно из любого положения и при любой ориентации оружия в пространстве позволяет существенно снизить расход боеприпасов при значительном увеличении эффективности ведения огня. Значительное снижение опасности ранения также имеет благоприятный психологический эффект, способствует более трезвому принятию решений.

Изобретение относится к оптическим системам. Прицельное устройство для стрельбы с закрытых позиций состоит из камеры, закрепленной на оружии, блока обработки изображения и монокулярного блока отображения видеоинформации, закрепленного на голове. При этом устройство выполнено с обеспечением разделения поля зрения путем расположения монокулярного блока отображения видеоинформации со смещением вправо при установке на правый глаз или влево при установке на левый глаз и включает установленную на второй глаз заслонку, прикрывающую область поля зрения, соответствующую расположению блока отображения видеоинформации в поле зрения глаза, на котором он установлен. Устройство обеспечивает исключение наложения изображений, повышает удобство использования монокулярного блока. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Прицельное устройство для стрельбы с закрытых позиций, состоящее из камеры, закрепленной на оружии, блока обработки изображения и монокулярного блока отображения видеоинформации, закрепленного на голове, отличающееся тем, что устройство выполнено с обеспечением разделения поля зрения путем расположения монокулярного блока отображения видеоинформации со смещением вправо при установке на правый глаз или влево при установке на левый глаз и включает установленную на второй глаз заслонку, прикрывающую область поля зрения, соответствующую расположению блока отображения видеоинформации в поле зрения глаза, на котором он установлен.

2. Устройство по п. 1, отличающееся расположением камеры и блока обработки изображения в одном корпусе и расположением кнопок управления кратностью вне корпуса в месте, позволяющем не отпускать оружие из рук.

3. Применение прицельного устройства по п. 1 в качестве устройства дополненной реальности.