专利名称:射击监视摄像机、射击监视装置及射击监视用显示屏幕的制作方法
本发明是有关与步枪组合一起而监视射击准确度的射击摄像机与装置，尤其是与散弹枪等组合一起测定泥靶射击和打猎等时射手射弹位置的摄像机装置及显示屏幕，并与步枪或手持喷枪组合一起而测定射手握枪晃动度的摄像机、装置及显示屏幕。
本发明的射击监视摄像机及装置适用于散弹枪、步枪的射击训练。
泥靶、泥模靶、飞靶射击时，当泥靶一从弹射器发出，射手就用散弹枪瞄准泥靶，扣动板机发出散弹。这时教练员站在射手的后面，时常对射手进行适当的指点。
随着电视技术的进步，电视摄像机广泛地应用于监视射击操作。在这种情况下，为了监视射手的射击操作，将电视摄像机放在射手的侧面或后面。然而，用这种监视方法很难判断射手是否正确地瞄准目标，更详细地说，很难判断射弹位置偏离目标的水平或垂直方向究竟为多少？在步枪、手持喷枪射击时，射手用肩靠枪瞄准静止目标。如果与泥靶射击等瞄准运动目标时相比，步枪射击等则由射手正确地瞄准目标，即详细地说，射弹偏离目标的水平或垂直方向究竟为多少？从实际击中目标，能够看到留有弹痕的目标等情况，还是容易判断的。
即使这样，如能实际地观察出瞄准目标的过程，对射手来说是有很大好处的。
比较准确地说，瞄准时步枪的安放位置並不处于静止状态，而是微微晃动着，步枪的瞄准对于目标也是微微晃动着。这种动作是每个射手所特有的，步枪的瞄准对于目标沿着垂直、水平或倾斜方向晃动。为能提高射击技术，更好地掌握端枪晃动的情况，就要恰当地计算射弹的合宜时机。
当然，射手本身清楚自己端枪的晃动动作是在射弹稍前，至射击瞬间。然而，射手并不能准确地思考或记忆这一晃动动作，因而需要监视枪瞄准目标的实际位置和晃动程度，並且重现于显示器上的装置。
这样，射手和教练员就可以通过电视显像机直观地分析射弹过程，並发现射手射击时的缺点和毛病。
本发明的目的是提供与步枪组合一起而监视射击操作的射击监视摄像机及装置。
本发明的另一目的是提供与散弹枪组合一起而监视射击操作，以及判断其射弹位置的射击监视摄像机及装置。
本发明的再一目的是提供测定步枪或手持喷枪的端枪晃动度与射弹位置的射击监视摄像机及装置。
本发明的更一目的是提供与步枪组合一起记录射击操作，並使其在电视显示屏幕上重现的显示屏幕。
根据以下的本发明来达到这些目的。
即本发明提供了用于监视射手射击操作的射击监视摄像机，其特征为具备将光轴固定枪身上，使其大致平行于枪身轴心线上而延伸存在，根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，及配合上述摄像手段，而将以上情景转换成视频信号的摄像机手段。
另外，本发明提供用于监视射击操作的射击监视装置，其特征为具备将光轴固定在枪身上使其大致平行于枪身轴心线上而延伸存在，根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，并配合上述摄像手段而将以上情景转换成视频信号的摄像机手段的射击监视摄像机，及对于上述摄像机手段利用以无线或有线联接，并记录或传递视频信号的视频手段。
本发明提供的另一种用于监视射手射击操作的射击监视装置，其特征为具备将光轴固定在枪身上，使其大致平行于枪身轴心线上延伸存在，根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，及配合上述摄像手段，将以上情景转换成视频信号的摄像机手段的射击监视摄像机。
对于上述摄像机手段以无线或有线联接，并记录或传递视频信号的视频手段。
联接至上述视频信号，重现以上述射击监视摄像机摄制的情景的显示手段。
此外，本发明提供了射击监视显示屏幕，其特征为具备在紧贴显示手段表面安装的屏幕上显示出至少能表示显示图象中心的图形。这个显示手段能够重现射击监视摄像机摄制的情景，而该射击监视摄像机则具有将光轴固定在枪身上，使其大致平行于枪身轴心线延伸存在，根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，以及配合上述摄像手段将以上情景转换成视频信号的摄像机手段。
图1本发明的射击监视摄像机的实例结构图。
图2a及图2b分别为本发明的射击监视装置的结构图。
图3用于图1或图2的实例的摄像部分的放大图。
图4本发明的射击监视摄像机的部件图。
图5本发明的射击监视摄像机的另一实例部件图。
图6用于本发明的射击监视摄像机的又一实施例的摄像手段的放大图。
图7安装在显像管上的显示屏幕的剖面图。
图8装入显示部件里的显示屏幕剖面图。
图9a～图9c显示屏幕的各实例的主视图。
图10显示在安装有显示屏幕的显示部件上的目标图像的主视图。
图11表示射手使用本发明装置的斜视图。
以下为本发明具体结构的详细说明。
图1及图4表示本发明的理想的实施例的射击监视摄像机20。枪10包括枪身11。
射击监视摄像机20有摄像部分24，此摄像部分24固定在枪身上，並能用合适的安装工具装卸。
此摄像部分24，通常如图4所示，由具有透镜系列211的摄像手段21和后述的摄像机手段22的一部分构成的摄像机微型组件221组成。安装在这步枪的摄像部分24，必须不干扰射击操作，小型轻便。另外，因为在射弹时会产生强烈的冲击，所以还要求耐冲击性。
因此，装入摄像部分24中的摄像微型组件221最好使用摄像元件，例如CCD摄像元件、MOS摄像元件、CPD摄像元件等等固体摄像元件。另外最好在枪身11与摄像部分24之间装入减震器。
摄像部分24，如图3所示，具有内装透镜213的透镜筒215，此透镜213突出在摄像部分24的前端，通常由若干个透镜213组成的透镜系列211，和按需要具备的不滤掉红外线甚至ND等滤色镜217构成了摄像部分24的一部分。摄像部分24的透镜系列的光轴大致在平行于枪身的轴心线上延伸存在，根据需要以所定距离交叉固定。
透镜系列211最好使用通用的自动调光圈的透镜。
另外，由于泥靶射击的射程距离例如为25～35m，所以透镜系列的光轴和枪身的轴心线也可以相应距离交叉固定。
此摄像部分24如图3及图4所示，还具有摄像微型组件221，摄像微型组件221，通常由固体摄像元件和通用的基底微型组件构成。将具有透镜系列211的摄像手段21成像的光轴上的情景转换为视屏信号输出。
与摄像手段21组合使用的摄像机手段22，除装设在摄像部24中的摄像微型组件221外，通常还具有通用的电源部件223、电源225和后述的发射手段。
电源225通常为直流电。
而且电源设备223，接收这个电源，输出所定电源，供摄像机微型组件221使用。另外，将摄像机微型组件221的视频信号输入给发射装置231。
又电源设备223及电源225，通常与后述的发射手段23的发射装置231成为一整体，构成电源发射部分25。
即本发明的射击监视摄像机1是由摄像手段21、摄像机手段22及按需要的发射手段23构成的。但是，如果零件之间以整体的方式构成，那么通常既有安装在枪身上的摄像部分24，又有电源发射部分25。
电源发射部分25既构成摄像部分24的摄像微型组件221，又构成摄像机手段22。它包括有电源225、电源设备223以及发射装置231。它用电联接摄像部分24的摄像机微型组件23和电缆28。电源发射部分25在机架内，通常为整体，或按需要分开装入。电源发射部分25如图11所示，最好装入套27内架在肩、腰上。
电源发射部分25，还可以按需要配备通用的外部同步元件227等。
如上所述，摄像机微型组件221、电源设备223、电源225及后述的发射手段构成了摄像机手段22。本发明的射击监视摄像机，最好将市售的监视摄像机组件加以改造利用。
发射手段23具有发射装置231及天线233，以无线发射监视信号。从发射手段23到接受信号的距离，通常约为30米以内，最大约为50米。用于发射的天线233，约长10～30厘米，发射频率约为50～200MHz，最为理想。
无线233可以与电源发射部分成为一体，也可以装在射手的帽子上。
另外，由于套27中装有扬声器、扬声器和话筒为一整体的组件等，因而射手也可以边看着显示组件，边对教练员通过扬声器发出的指示声音给予回答。另外，传声器最好将集音作为磁带录像器(VTR)音频信号。由发射手段23发射。
图5表示本发明的射击监视摄像机的另一个实施例。在此射击监视摄像机中视频信号不是以无线发射的，而是通过软线传递视频信号。即由摄像机微型组件221，通过电源设备223输出的视屏信号，不是以无线发射的，而是通过软线26，按需要传递给磁带录像器等。
这种射击监视摄像机与携带式磁带录像器联接，一同装在射手的身上，适合于野外打猎等时携带。
当然，射击监视摄像机也可以具有有线发射和无线发射两种手段。
另外，在图4及图5中，透镜系列211和摄像机微型组件221，也可以通过光纤电缆联接。更详细地说，如图6所示，在透镜筒21中装有恰当地组装透镜213而构成的透镜系列。光纤电缆27的联接最好使前端271位于透镜213的焦点上。
这种情况下，在光纤电缆28的后端，配备着成像透镜系列、固体摄像元件和通用的基底微型组件的摄像机微型组件。
这时零件之间成为整体组装的方式，即将摄像手段21安装在枪身11上，可以装卸，摄像通过光纤电缆27与摄像手段相联的摄像机手段22则安装在射手身上。
以下为本发明的射击监视装置的实施例，如图2a所示，包括接收监视摄像机20发射的视频信号的接收手段，並记录和/或传递视频信号的视频手段30以及按需要将摄像情况重现的显示手段40(参照图2a)。
发射的视频信号，依靠天线35及接收装置构成的通用的接收手段来接收，再由磁带录像器(VTR)等的视频手段30来传递。
VTR30又与监视用视频显示组件40联接，因此，可以接收视频信号，並重现其情景。
视频手段(VTR)30可以用市售的磁带录像器。但是，希望具有慢动机构，另外如能具有静止摄像机构、彗形象差输送机构更好。另一方面，如果教练员能边观察边指点射手的射击操作，那么最好装备传声器。显示组件40也可以使用市售的监视电视组件和通常的电视显象机。
另外，视频手段30最好是附常有调谐器的型式。
在上述射击监视装置的实例中，将视频手段30和显示手段40二者作为本发明装置的组件使用，但也可省去磁带录像器或显示组件的任何一方来使用。只有将摄像机组件与磁带录像器组装在一起时，由摄像机摄制的情况才能由磁带录像器记录在录像磁带上。
另外，在不以无线发射视频信号而是应用通过电缆29传递的射击监视摄像机20的射击监视装置中，其视频手段没有必要具备接收手段(参照图2b)。
这种装置不适于象在野外打猎那样活动范围广而又将具有接收手段的视频装置安装在一定位置、仅仅携带射击监视装置来活动的情况，却适于射手携带便携式视频器行动的情况。
以下是用于本发明的射击监视装置的显示手段40的详细说明。
图7中例举了以前的具有显象管41和屏幕的显示组件。屏幕45可以装入壳体43内，将粘合剂涂在显象管41的图象42的周缘上来贴装。
图8为显示组件的另一个例子，将屏幕45嵌装在电视录像机的壳体43上，显象管41的图象42的正面嵌装在电视录像机的壳体43上，使其位于显象管41的图象42的正面。
当然将屏幕安装在显示组件上的方法並不限于这些例子，从事干该种职业者可以想出各种方法。
屏幕45上长方形的透明板是用丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸树脂、赛璐璐等合成树脂或玻璃制造的。特别是当屏幕直接安装在显象管的图象上时，使用软质透明树脂渗浸纸为宜。
屏幕45上要作出至少能表示枪发射的射弹位置的式样或图形。
如图9a所示，屏幕45上的式样最好是在屏幕的中心，即在显象管图象的中心上描绘出小圆46。这个小圆46表示射弹位置或标准中心，可由以下来说明。
屏幕45的式样的另一个例子，如图9b所示。图9b是具有纵横十字线47和小圆46的式样，图9c是具有纵横十字线47和大圆48的模样，对于泥靶射击时，此大圆48的直径与目标物位置的散弹群的飞散直径一致，这时为理想状态。当然屏幕的式样不只限于这些。
以下是有关本发明的射击监视摄像机及装置的操作的说明。首先，将摄像部分24安装在枪10的枪身11上。电源发射部分25装入套27中，並用皮带51挂在射手50的腰上。
接着，将摄像部分24、电源发射部分25、视频手段30、按需要的监视显示组件40等，分别安装开关。射手50持枪10，如图11所示站在射击场上，瞄准飞行目标(泥靶)。
此刻，与枪身大致平行安装的透镜系列211对准目标。将这个目标的图象用摄像机微型组件221转换成视频信号，再将其用视频手段30的磁带录象机录制在录象磁带上，並与此同时或在其后的重现时，显示在显示手段40的组件的屏幕上。
例如，如图10的情况，显示在屏幕的瞄准中心c落到了目标(泥靶)的中心T的左下方。这是由于射手扣动扳机射击时的冲击而使图象晃动。
例如，如图9c所示，假如在图象即将晃动之前，目标(泥靶)的中心T落到图象中心右上方，那么实际射击的散弹中心就落在只有T-C那么小的距离的左下方。
教练员可以与射手同时用显示屏幕观察这个过程，並给予适当的指点。另外，任何时候发弹完毕后射手可以在录象机上将刚刚录制下来的射击操作，用重现的方法进行复习。射手可以根据反复观察自己的射击操作而决定扣动扳机的瞬间，这样就可以认识到自己射弹时的毛病和缺点。
正如以上说明，本发明的射击监视摄像机及装置，能使射弹位置和枪的瞄准中心到达电视录象机的显象管的中心点上。射弹误差、偏移，更详细地说，对准目标射弹的距离和方向，能与射弹同时被记录在录象磁带上，另外能在射弹同时或射弹后将它显示在显示组件的屏幕上。射手由于能看见自己射弹时的毛病和缺点，今后可以自己复习瞄准及发射子弹的动作。
由于这样地使用本装置，就可以期待每个射手的射击技术或打猎技术等的飞跃提高。
如果把本发明的射弹显示屏幕与本发明的射击监视装置的显示组件，大多数为电视录象机的显象管，联合起来使用，那么就可以对准显示在显象管图象上的目标图象，直观地把握並判断射弹、瞄准的位置关系，根据这些就可以正确而容易地进行判断。
另外，射手还可将该屏幕仅安装在录象机的图象上，待射击或打猎归来后，根据重现视频录象机录象的录象磁带，用自己室内的电视录象机边看边复习自己的射击动作。
以步枪射击时，本发明的射击监视装置的操作，与上述说明泥靶射击大致相同，但是图象情况稍有差异。
如果将射击监视摄像机20安装在枪身11上，装上开关，射手50手持步枪10，站在射击场上，瞄准静止目标。此刻，与枪身大致平行安装的透镜211对准目标，並将这个目标的图象传递给摄像机微型组件221，再用磁带录象机30录制在录象磁带上，同时将它显示在显示组件40的屏幕上。例如图10的情况显示在屏幕上，在这里瞄准中心C落到目标的中心T的右下方。
使步枪处于完全静止状态的固定姿势是极其困难的，步枪要微微晃动。射手的这个晃动动作，可以稍加扩大並如实地反映在屏幕上。例如，扣动步枪的板机发出子弹时，将瞄准中心慢慢对准目标中心，瞄准中心在斜方向上下晃动着。射手一扣动板机时，由于射击的冲击图象就要激烈地晃动。
教练员可以与射手同时用显示屏幕观察射手的瞄准情况。任何时候射弹完毕后，射手都可以用重视刚刚录制在录象机上的射击操作的方法进行射击复习。射手可以根据反复观察自己的瞄准、射击操作情况，在瞄准或步枪晃动过程中决定扣动扳机的合宜时刻。这样射手就可以认清自己瞄准时枪晃动的毛病和缺点。
本发明的特定实例已说明完毕，但是，本发明的实例並不限于这些。
另外，对于视频记录手段，曾举出录象磁带作为典型实例，並予以说明，但是也可使用磁带录象机和其他机器。另外，还举出了显象管作为典型实例的显示组件，但是也可以使用液晶体和其他的显示组件。
这样，本发明的射击监视摄像机及装置，对于射手了解自己的射击操作缺点，提高射击技术作用很大。同时对于教练员适当指导射手的射击情况效果也很大。
此外，在泥靶等射击时，射手在射击后位置移动很多，所以，在有软线的装置中软线就成为阻碍。
另外，教练员为了对射手进行边指导边回答，所以设有扬声器、传声器或这些零件成为一体的组件，当射手移动位置时就存在着发出沙沙声的缺点。
如果能在本发明的最为理想的发射监视摄像机与装置上重新设置无线电发射机构，那么就可以克服这个缺点。
还有教练员根据频率的变化，很容易看见每次不是1个而是许多个的显示手段，同时指导许多个射手。
如果在本发明的最为理想的射击监视装置上，摄像手段和视频手段做成便携式的，那么对在象野外打猎那样经常快速移动的情况下，会发挥很大效果。
权利要求
1.用于监视射手射击操作的射击监视摄像机的特征是具有将光轴固定在枪身上，使其大致平行于枪身轴心线而延伸存在，根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段。配合上述摄像手段，将上述情况转换成视频信号的摄像机手段。
2.按权项1所述的射击监视摄像机的特征是摄像手段具有透镜系列;具有用摄像手段输出视频信号的摄像元件的摄像机微型组件、电源、接收上述视频信号同时将上述电源的电力供给上述摄像机微型组件的电源设备。
3.按权项2所述的射击监视摄像机的特征是透镜系列和摄像机微型组件成为一整体构成摄像部分，並固定在枪身上;电源和电气设备成为一整体构成电源部分，並用电联接上述摄像部分和上述电源部分。
4.按权项3所述的射击监视摄像机的特征是可以用夹具将摄像部分固定在枪身上，能够拆卸。
5.按权项4所述的射击监视摄像机的特征是上述电源部分装入能从射手身上拆卸下来的套中。
6.按权项1所述的射击监视摄像机的特征是上述摄像手段包含无线发射视频信号的发射手段。
7.按权项1所述的射击监视摄像机的特征是摄像手段包括具有输出视频信号的摄像元件的摄像机微型组件、电源、接收上述视频信号同时将上述电源的电力供给上述摄像微型组件的电源设备，还包括具有发射装置和天线並利用无线发射电源设备的视频信号的发射手段。
8.按权项7所述的射击监视摄像机的特征是透镜系列与摄像机微型组件成为一整体构成摄像部分，並固定在枪身上;电源与电源设备成为一整体构成电源发射部分，並用电联接上述摄像部分和上述电源发射部分。
9.按权项8所述的射击监视摄像机的特征是可用夹具将摄像部分固定在枪身上，能够拆卸。
10.按权项1所述的射击监视摄像机的特征是将上述电源发射部分装入能从射手身上拆卸下来的套中。
11.按权项10所述的射击监视摄像机的特征是天线安装在电源发射部。
12.按权项2和权项7所述的射击监视摄像机的特征是摄像手段具有透镜系列，並可以将此透镜系列用软质光纤电缆联接到摄像手段。
13.按权项12所述的射击监视摄像机的特征是可用夹具将摄像手段固定在枪身上，能够拆卸。
14.按权项13所述的射击监视摄像机的特征是将上述摄像手段装入能从射手身上拆卸下的套中。
15.射击监视摄像机的特征是具有光轴固定在枪身上，使其大致平行于枪身轴心线而延伸存在，並根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，並配合上述摄像手段，将上述情景转换成视频信号的摄像手段。用于监视射手射击操作的射击监视装置的特征是具有无线或有线联接上述摄像机手段，並记录和/或传输视频信号的视频手段。
16.按权项15所述的射击监视装置的特征是视频手段为磁带录象机。
17.按权项16所述的射击监视装置的特征是上述视频手段可以携带在射手身上。
18.射击监视摄像机的特征是具有将光轴固定在枪身上，使其大致平行于枪身轴心线而延伸存在，並根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，及具有配合上述摄像手段，将上述情景转换成视频信号的摄像机手段。具有无线或有线联接上述摄像手段，並记录和/或传递视频信号的视频手段。用于监视射手射击操作的射击监视装置的特征是具有联接上述视频手段，並重现上述射击监视摄像机摄制的情景的显示手段。
19.按权项18所述的射击监视装置的特征是用于监视散弹枪的射击位置。
20.按权项18所述的射击监视装置的特征是用于与步枪组合一起而监视射击时枪的晃动动作。
21.按权项18所述的射击监视装置的特征是用于与手持喷枪组合一起而监视射击时枪的晃动动作。
22.按权项18所述的射击监视装置的特征是上述视频手段可携带在射手身上。
23.按权项18所述的射击监视装置的特征是具有用摄像机手段输出视频信号的摄像元件的摄像微型组件、电源、接收上述视频信号同时将上述电源的电力供给上述摄像机微型组件的电源设备。
24.按权项18所述的射击监视装置的特征是透镜系列与摄像机微型组件成为一整体构成摄像部分，並固定在枪身上。电源和电源设备成为一整体构成电源部分，並用电联接上述摄像部分和上述电源部分。
25.按权项24所述的射击监视装置的特征是用夹具将摄像部分固定在枪身上，能够拆除。
26.按权项25所述的射击监视装置的特征是上述电源部分装入可从射手身上拆卸下来的套中。
27.按权项18所述的射击监视装置的特征是上述摄像机手段包括无线发射视频信号的发射手段。
28.按权项18所述的射击监视装置的特征是摄像手段具有透镜系列;具有使用摄像手段输出视频信号的摄像元件的摄像机微型组件、电源、接收上述视频的同时将电源的电力供给摄像机微型组件的电源设备，还具有发射装置和天线、无线发射电源设备的视频信号的发射手段。
29.按权项18所述的射击监视装置的特征是透镜和摄像机微型组件成为一整体构成摄像部分，並固定在枪身上。电源与电源设备、发射装置成为一整体构成电源发射部分，並用电联接上述摄像部分和上述电源发射部分。
30.按权项29所述的射击监视装置的特征是可用夹具将摄像部分固定在枪身上，能够拆卸。
31.按权项18所述的射击监视装置的特征是上述电源发射部分装入可从射手身上拆卸的套中。
32.按权项18所述的射击监视装置的特征是显示手段具有显象管和至少能表示显象管图象中心的图形的透明屏幕。
33.按权项32所述的射击监视装置的特征是上述图形由同心圆和/或放射线形成。
34.射击监视用显示屏幕的特征是具有在紧贴显示手段表面安装的屏幕上，显示出至少能表示显示图象中心的图形。这个显示手段能够重现射击监视摄像机摄制的情景，而该射击监视摄像机则具有将光轴固定在枪身上，使其大致平行于枪身轴心线延伸存在，根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，以及配合上述摄像手段将以上情景转换成视频信号的摄像机手段。
35.按权项34所述的射击监视显示屏幕的特征是上述屏幕为塑料材料的透明长方形板。
36.按权项34所述的射击监视显示屏幕的特征是上述屏幕为塑料材料的透明长方形的柔软性薄膜。
37.按权项36所述的射击监视显示屏幕的特征是上述图形由同心圆和/或放射线形成。
专利摘要
具有将光轴固定在枪身上，使其平行于枪身轴心线而延伸存在，然后根据光学摄制光轴上的情景的摄像手段，并配合以上摄像手段而将上述情景转换成视频信号的摄像机手段的射击监视摄像机，以无线或有线联接上述的摄像手段，并记录和/或传递视频信号的视频手段，以及联接上述的视频手段并重现由上述射击监视摄像机摄制的情景的显示手段，如果将这些组合起来构成射击监视装置，就可以监视射手的射击操作。
文档编号F41G1/00GK85103407SQ85103407
公开日1986年5月10日 申请日期1985年5月15日
发明者黑岩基 申请人:黑岩基导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan