CN110402406B - 具有集成显示系统的观察光学镜 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及一种观察光学镜。在一个实施例中，本公开涉及具有集成显示系统的观察光学镜。在一个实施例中，本公开涉及一种具有用于生成图像的集成显示系统的观察光学镜，所述图像被投影到光学系统的第一焦平面。

Description

具有集成显示系统的观察光学镜

相关申请的交叉引用

本申请是非临时申请，并要求2017年2月6日提交的美国临时专利申请No.62/455,274、2017年3月2日提交的美国临时专利申请No.62/466,150、2017年4月13日提交的美国临时专利申请No.62/485,129和2018年1月12日提交的美国临时专利申请No.62/616,799的优先权，所有这些申请均通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及具有集成显示系统的观察光学镜。在一个实施例中，观察光学镜具有有源显示系统，所述有源显示系统生成图像并将图像投影到光学系统的第一焦平面。在又一个实施例中，观察光学镜具有主体和联接到主体的基座。

背景技术

瞄准镜已经使用了一个多世纪，虽然这些装置的质量和特征多年来得到了极大的改善，但是在它们的设计、制造和使用中使用的核心部件(以及这些部件的局限性)在今天仍然与100年前非常相似。瞄准镜在焦平面上创建远离射击者的场景的放大的或未放大的图像，其与标定特征或分划板重合。分划板由在玻璃表面上沉积为图案的线或材料组成，并且它用作标定参考，其对应于其所附接的步枪的轨迹。分划板还可以具有为帮助射击者进行距离判断和补偿不同距离的子弹偏差而包括的特定特征。

调整钮还用于相对于目标调节分划板位置，以补偿子弹偏差。这是一个非常发达和可靠的系统，可以在经验丰富和熟练的射击者手中使用，以进行具有挑战性的远程射击。借助激光测距仪(LRF)和弹道计算机以及对细节的细致关注，经验丰富的射击者可以通过对枪械进行必要的机械调节和/或在分划板图案上执行正确的保持来常规地击中在他们的枪械的最大有效射程处的目标。

虽然这个系统运行良好，但总是希望改进系统。特别是，希望降低在击中远程目标时所涉及的复杂性。为了有效地击中远程目标，需要基于逐个射击的大量信息，并且射击者必须能够处理这些信息并实时做出正确的判断和计算。除了瞄准镜外，射击者还需要其它工具来确保准确的射击位置。例如，需要在瞄准镜外部安装气泡水平仪，以确保在执行射击之前光学镜是水平的。这需要射击者将他的头部从光学镜的光瞳移开以检查他或她的水平仪。

还需要激光测距仪和弹道计算机来测量目标距离并计算子弹轨迹。这再次要求射击者去注意外部装置，然后在进行必要的调节时记住数据。如果使用安装了武器的激光测距仪，则射击者需要特别注意以确保光学镜的标定点与LRF的标定点完全对应。

此外，对于瞄准镜的使用而言并非不重要的是它们仅在白天有用。一旦夜晚开始降临，必须将热和/或夜视装置在瞄准镜前方附接到武器上。这些装置捕获由于其波长或强度低而对人眼不可见的其它形式的辐射。然后，这些装置重新创建场景的图像或加强它并将场景重新成像到瞄准镜的物镜。这些装置对于低光条件有效且必要，但也很重且很大。

在热成像装置的特定情况下，热场景通过红外光学镜成像到特殊的热传感器上。然后在微显示器上重新创建图像，并且微显示器又利用可见光学系统重新成像到瞄准镜的物镜中。实现此所需的两个独立的光学系统导致相当大的、重的且昂贵的装置。

随着技术的进步，需要一定程度的系统集成，以减少对射击者的重的处理要求。当需要参考多个装置并且必须进行计算和调节时，还需要这种集成来减少传统上相当长的“打击时间”。最后，通过更集成的解决方案，可以减少在低光照条件下有效使用瞄准镜所需的附加装置的尺寸和重量。

以前的装置曾试图以不同的方式解决其中一些问题，并取得了不同程度的成功。然而，之前的所有尝试都已经在光学镜的第二焦平面中实现了它们的解决方案。这是非常不利的，因为瞄准镜中的第二焦平面仅在单个放大倍数设定下与场景的图像很好地相关联。标定点的位置同样仅在调整钮调节中的一个位置处是准确的。由于这个严重的限制，需要额外的电子器件来跟踪系统其余部分中的变量并相应地调节标定点。其它系统通过以通用的粗间距间隔的照射特征而不是选择具有准无限范围的点的照射特征来提供近似标定点解决方案。较弱的系统仅能够显示基本信息，例如到目标的距离或当前的天气条件。

因此，仍然需要一种能够将信息投影到光学系统的第一焦平面中的观察光学镜。本文公开的设备、系统和方法以创新的方式解决了所有这些缺点。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种观察光学镜，其包括主管、联接到主管的第一端的物镜系统和联接到主管的第二端的接目镜系统。主管、物镜系统和接目镜系统协同配置为限定至少一个焦平面。观察光学镜还包括位于物镜系统和第一焦平面之间的光束组合器。观察光学镜还包括集成显示系统，所述集成显示系统包括有源显示器，其中有源显示器生成数字图像并将数字图像投影到光束组合器，因此数字图像和来自物镜系统的目标图像可以在第一焦平面处组合。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，所述观察光学镜具有：第一光学系统，其包括：将来自目标的图像聚焦到第一焦平面(下文称为“FFP目标图像”)的物镜系统、然后是反转FFP目标图像并将其聚焦到第二焦平面(以下称为“SFP目标图像”)的正像透镜系统、放置在物镜系统和FFP目标图像之间的光束组合器、准直SFP目标图像从而使得其可以被人眼观察的接目镜系统；和第二光学系统。在一个实施例中，第二光学系统具有用于生成图像的有源显示器、以及收集来自有源显示器的光的透镜系统。来自数字显示器的图像被引导到光束组合器，使得数字图像和来自物镜系统的目标图像可以在第一焦平面处组合并被同时观察。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：主体，所述主体具有用于观察外部场景的光学系统；和基座，其联接到主体，所述基座具有集成显示系统，所述集成显示系统用于生成图像并引导生成的图像，用于在主体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像。在一个实施例中，基座可与主体分离。在一个实施例中，基座联接到主体的底部。在又一个实施例中，基座具有包含集成显示系统的腔。在另一个实施例中，腔还可以具有用于一个以上电源的隔室。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：本体，其具有用于观察外部场景的图像的直视光学镜；以及基座，其具有集成显示系统，其中，集成显示系统通过有源显示器生成图像，并引导图像，用于同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：本体，所述本体具有主光学系统，所述主光学系统包括将来自目标的图像聚焦到第一焦平面(下文称为“FFP目标图像”)的物镜系统、放置在物镜系统和FFP目标图像之间的光束组合器、然后是反转FFP目标图像并将其聚焦到第二焦平面(以下称为“SFP目标图像”)的正像透镜系统、最后是准直SFP目标图像从而使得其可以被人眼观察的目镜系统；和基座，其联接到本体的底部，所述基座具有腔，所述腔具有集成显示系统，所述集成显示系统用于生成图像并引导生成的图像，以在本体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像。

在另一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：本体，其具有用于观察外部场景的光学系统；和基座，其具有用于生成图像的有源显示器，其中，生成的图像在光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像中。

在另一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：主体，所述主体具有用于观察外部场景的光学系统；和基座，其联接到主体的底部，所述基座具有腔，所述腔具有用于生成图像的有源显示器，其中，生成的图像在光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像中。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：本体，所述本体具有用于观察外部图像的第一光学系统，以及包括安装在外壳中的数字显示器的第二光学系统，其中外壳平行于第一光学系统，其中第二光学系统的图像在光学镜的第一焦平面中组合到第一光学系统的图像中。在一个实施例中，第二光学系统包括有源显示器。在又一个实施例中，第二光学系统包括收集来自有源显示器的光的透镜系统。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：主体，所述主体具有用于观察外部图像的第一光学系统；和外壳，其联接到主体，所述外壳具有用于生成图像的集成显示系统，其中，集成显示系统的图像在光学镜的第一焦平面中被组合到第一光学系统的图像中。

在一个实施例中，集成显示系统包括有源显示器、聚光光学镜和反射表面或材料，所述反射表面或材料包括但不限于反射镜。在一个实施例中，有源显示器可以生成图像，所述图像包括但不限于文本、字母-数字、图形、符号和/或视频影像、图标等，包括有源目标分划板、修正后的标定点、距离测量结果和风信息。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其包括：本体，所述本体具有(i)第一光学系统，其具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面、用于观察目标图像的接目镜系统，(ii)光束组合器；(iii)第二光学系统，其具有用于生成图像的有源显示器和将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，以及用于执行以下一项或多项的一个以上调节机构：(a)相对于反射材料移动有源显示器，(b)相对于有源显示器移动反射材料，(c)相对于光束组合器移动反射材料，(d)相对于反射材料移动光束组合器，和(e)相对于光束组合器移动正像透镜系统，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；和(d)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器，(e)用于生成图像的有源显示器和将图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，和(f)用于执行以下一项或多项的调节机构：(i)相对于反射材料移动有源显示器，或(ii)相对于有源显示器移动反射材料。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，该观察光学镜包括：配置为限定第一焦平面的光学系统；用于生成图像的有源显示器，以及用于将图像引导到第一焦平面的反射材料；以及用于执行以下一项或多项的一个以上调节机构：(a)相对于反射材料移动有源显示器，和(b)相对于有源显示器移动反射材料。

在一个实施例中，集成显示系统具有聚光光学镜或透镜系统，以收集来自有源显示器的光。来自显示器的光被引导到包括但不限于反射镜的反射表面或材料，并且被从反射表面引导到观察光学镜的主管组件中的光束组合器，从而形成显示器的图像，其与光学系统的第一焦平面重合。所述显示器的图像与来自场景(目标)的图像组合，并且被感知为在传统的线或玻璃蚀刻分划板的“下方”。

在一个实施例中，本公开涉及联接到观察光学镜的主体的外壳，其中外壳包含显示器，所述显示器用于生成图像，图像可以注入主体的第一焦平面，使得第一焦平面上的显示器的图像不依赖于正像管的移动。

在一个实施例中，有源显示器被配置为在基本平行于观察光学镜的光轴的方向上发射光。

在一个实施例中，有源显示器被配置为在基本垂直于观察光学镜的光轴的方向上发射光。

在一个实施例中，反射镜相对于显示器发射的光以大约45°的角度定向。

在一个实施例中，显示器和反射镜位于观察光学镜主体的共同侧。

在一个实施例中，显示器和反射镜位于观察光学镜主体的相对侧。

在一个实施例中，显示器和反射镜位于基座的联接到观察光学镜主体的共同侧。

在一个实施例中，显示器和反射镜位于基座的联接到观察光学镜主体的相对侧。

在一个实施例中，反射镜位于基座的联接到观察光学镜主体的物镜侧。

在一个实施例中，有源显示器位于基座的联接到观察光学镜主体的接目镜侧。

在一个实施例中，本文公开的方法和设备允许最终用户容易地从日光学场景中辨别数字覆盖。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有模拟分划板和数字分划板两者，模拟分划板和数字分划板在通过瞄准镜观看时对用户可见。

在一个实施例中，观察光学镜与枪械结合使用。在一个实施例中，观察光学镜是瞄准镜。在一个实施例中，瞄准镜可以与具有弹道计算能力的外部激光测距仪一起使用。在一个实施例中，瞄准镜刚性地安装在枪械上，激光测距仪安装在枪械或瞄准镜上。

在一个实施例中，本公开涉及一种瞄准系统，其包括：瞄准镜，所述瞄准镜具有：主体，其具有用于观察外部场景的第一光学观察系统；和基座，其具有用于生成图像的集成显示系统，其中基座联接到主体的底部，进一步地，其中生成的图像和外部场景的图像在光学系统的第一焦平面中组合；激光测距仪，其测量到目标的距离；和计算用于击中该目标的弹道的部件。在一个实施例中，集成显示系统可以数字地显示计算出的信息和正确的标定点，所述标定点对应于步枪子弹的弹着点，其中数字显示的标定点和外部场景在瞄准镜的第一焦平面中重叠并显示。

在一个实施例中，本公开涉及一种瞄准系统，包括瞄准镜，所述瞄准镜具有：主体，其具有用于观察外部场景的第一光学观察系统；和基座，其具有用于生成图像的集成显示系统，其中基座联接到主体的底部，并且进一步地，其中生成的图像和外部场景的图像在光学系统的第一焦平面中组合，测量到目标的距离的激光测距仪和计算用于击中该目标的弹道的部件位于瞄准镜的主体中。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有在观察光学镜的主体中的视差调节系统，以允许视差调节透镜(聚焦单元)的远程定位，这为将必要的棱镜(光束组合器)集成在第一焦平面的前方提供了空间。

在一个实施例中，本公开涉及一种瞄准镜，其具有内部放大跟踪装置，以对投影在第一焦平面分划板上的数字图像进行缩放。

在另一个实施例中，本公开涉及一种放大跟踪装置，用于通过放大倍数的变化来缩放投影在第一焦平面上的数字图像。

在一个实施例中，本公开涉及用于在有源分划板步枪光学镜中定向显示器以获得最大竖直补偿的方法和设备。

在另一个实施例中，本文公开的方法和设备通过专门定向负责发射增强图像的装置而允许在瞄准镜内的有源分划板的竖直调节的最大范围。

在另一个实施例中，本公开涉及一种用于在观察光学镜的光学系统中对准微显示器的竖直轴线的倾斜和分划板的竖直轴线的方法，所述光学镜紧凑、简单且准确。

在一个实施例中，本文公开的方法和设备允许将处理后的数字图像无缝地组合到日间可见光学镜中。

在一个实施例中，本公开涉及有源显示器，其利用轴向定向的数据或通信端口被集成到第一焦平面(FFP)中，从而保持最小化的物理自顶向下的轮廓。

本文公开的设备和方法的优点在于可以利用多种高级瞄准功能，同时保留目标场景的直接观察。

本文公开的设备和方法的优点在于，来自集成显示系统的生成的图像与来自目标的外部图像在第一焦平面前方组合，然后聚焦到第一焦平面上，这样，目标图像和来自集成显示系统的生成的图像从不相对于彼此移动。

本文公开的设备和方法的优点在于，将生成的图像从有源显示器注入光学系统的第一焦平面允许生成的图像不受调整钮调节或正像系统位置的任何变化的影响。

本文公开的设备和方法的优点在于，通过将有源显示器的生成图像叠加到第一焦平面上，如果电子器件发生故障或电源耗尽，用户也可以使用传统的玻璃蚀刻的分划板进行瞄准。这是本文公开的设备和方法所提供的重要的故障保护。

本文公开的设备和方法的优点在于，通过在第一焦平面上显示来自集成显示系统的生成图像，无论瞄准镜的当前放大倍数数设定还是任何其它调节如何，电子标定点的位置相对于目标也保持精确。

这里描述的一个实施例的特征、部件、步骤或方案可以与其它实施例的特征、部件、步骤或方案相组合而没有限制。

附图说明

图1A是描绘瞄准镜的部分的示意图。

图1B是描绘根据本公开的一个实施例的观察光学镜的附加部分和部件的示意图。

图1C是根据本公开的一个实施例的图1B的观察光学镜的剖视图，示出了光学镜本体内的可移动光学元件。

图1D是根据本公开的一个实施例的描绘视差调节旋钮的观察光学镜的示意图。

图1E是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的光学元件中的正像系统的示意图。

图2是根据本公开的一个实施例的瞄准镜的侧视图，瞄准镜具有主体和联接到主体的基座。

图3是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的剖视图，其中主体具有位于物镜组件和第一焦平面之间的光束组合器。

图4是表示根据本公开的一个实施例的观察光学镜的纵向剖分主体的代表性示意图。

图5A是传统视差调节旋钮的代表性示意图，其具有位于视差旋钮上的凸轮槽中的凸轮销。

图5B是传统视差调节旋钮的代表性示意图，示出了将聚焦单元的各方面连接到视差旋钮的凸轮销。

图5C是根据本公开的一个实施例的视差调节系统的代表性示意图。示出了连杆，其可用于视差调节。聚焦单元(视差透镜)已被移动以允许光束组合器(棱镜)被放置在第一焦平面的前方的空间。

图5D是根据本公开的一个实施例的视差调节系统的代表性示意图，示出了连杆的具有位于视差调节旋钮组件的凸轮槽中的凸轮销的一端。

图5E是根据本公开的一个实施例的视差调节系统的代表性示意图，所述视差调节系统具有连杆，连杆的一端连接到聚焦单元，杆的另一端连接到凸轮销。

图5F是根据本公开的一个实施例的视差调节系统的代表性示意图，所述视差调节系统具有连杆，连杆的一端连接到聚焦单元，杆的另一端连接到凸轮销，所述凸轮销位于视差旋钮上的凸轮槽中。

图6是示出根据本公开的一个实施例的具有电位计游标的外正像套的代表性示意图。

图7是示出根据本公开的一个实施例的放置在瞄准镜的主体上的膜电位计的代表性示意图。

图8是示出根据本公开的一个实施例的安装有电位计游标并且具有安装在瞄准镜的主体上的膜电位计的外正像套的代表性示意图。

图9是根据本公开的一个实施例的根据本公开的实施例的观察光学镜的各部件的框图。

图10是根据本公开的一个实施例的具有主体和基座的瞄准镜的俯视图。

图11是根据本公开的一个实施例的具有主体和基座的瞄准镜的一部分的侧视图。

图12是根据本公开的一个实施例的瞄准镜的剖视侧视图的示意图，其中瞄准镜具有：具有玻璃蚀刻的分划板的主体；和具有集成显示系统的基座。

图13是示出根据本公开的一个实施例的集成显示系统的侧剖视图的代表性示意图。

图14是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的主体和具有集成显示系统的基座的剖视侧视图的示意图，其中基座联接到主体的至少一部分。

图15是根据本公开的一个实施例的用于将数字显示器成像到观察光学镜的主体的光学系统的第一焦平面上的集成显示系统的代表性描绘。

图16是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的主体和具有集成显示系统的基座的示意图，其中与观察光学镜的主体的接目镜组件相比，位于基座的一部分中的集成显示系统的有源显示器最靠近物镜组件。

图17是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的主体和具有集成显示系统的基座的示意图，其中与观察光学镜的主体的物镜组件相比，位于基座的一部分中的集成显示系统的有源显示器最靠近接目镜组件。

图18是示出根据本公开的一个实施例的微显示器的纵横比的代表性示意图。

图19描绘了根据本公开的一个实施例的具有530nm-570nm数字显示器的集成显示系统。

图20是根据本公开的一个实施例的可以用530nm-570nm数字显示器进行显示的示例性图像的示意图。

图21描绘了根据本公开的一个实施例的具有AMOLED数字显示器的集成显示系统。

图22是根据本公开的一个实施例的可以用AMOLED数字显示器进行显示的示例性图像的示意图。

图23是示出根据本公开的一个实施例的有源显示器和具有内透镜单元和外透镜单元的光学系统的侧剖视图的代表性示意图。

图24是根据本公开的一个实施例的集成显示系统的侧剖视图，其中聚光光学系统安装在观察光学镜中。

图25是根据本公开的一个实施例的集成显示系统的俯视图的代表性示意图，所述集成显示系统具有有源显示器、具有内单元以及外单元的聚光光学系统、反射镜和用于调节有源显示器的倾斜的螺钉。

图26是根据一个实施例的集成显示系统的后剖视图的代表性示意图，所述集成显示系统具有有源显示器、具有内单元以及外单元的聚光光学系统、反射镜和用于调节有源显示器的倾斜的螺钉。

图27是示出了根据本公开的一个实施例的微显示器、内透镜单元和外透镜单元、以及位于内单元和外单元之间的弹簧的侧剖视图的示意图。

图28是根据本公开的一个实施例的集成显示系统的代表性描绘，示出了可用于调节内透镜单元的位置并消除视差误差的表面。

图29是根据本公开的一个实施例的安装到观察光学镜中的集成显示系统的侧剖视图的代表性示图，所述集成显示系统具有微显示器、光学系统和具有倾斜调节能力的反射镜。

图30是根据本公开的一个实施例的可以联接到瞄准镜的主体的基座中的电池隔室的左侧视图的代表性示意图。

图31是根据本公开的一个实施例的可以联接到瞄准镜的主体的基座中的集成电池隔室的右侧视图的代表性示意图。

图32是根据本公开的一个实施例的可以联接到瞄准镜的主体的基座中的集成电池隔室的俯视图的代表性示意图。

图33是根据本公开的一个实施例的具有电池隔室的基座的侧视图的代表性示意图，所述电池隔室可用于联接到皮卡汀尼安装座。

图34是根据本公开的一个实施例的联接到基座的电池隔室的悬臂皮卡汀尼安装座的主视图的代表性示意图。

图35是根据本公开的一个实施例的联接到基座的电池隔室的悬臂皮卡汀尼安装座的俯视图的代表性示意图。

图36是根据本公开的一个实施例的具有主体和基座的瞄准镜的侧轮廓图的代表性示意图，其中基座具有轴向定向的数据/通信连接。

图37是根据本公开的一个实施例的具有主体和基座的瞄准镜的代表性示意图，其中基座具有用于与热成像单元通信的一个以上连接接口。

图38是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的后左侧视图。

图39是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的后右侧视图。

图40是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的后右侧视图。

图41是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的前左侧视图。

图42是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的前右侧视图。

图43是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的左侧视图。

图44是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的右侧视图。

图45是根据本公开的一个实施例的瞄准镜的一个实施例的右侧视图。

图46是根据本公开的一个实施例的瞄准镜的一个实施例的顶侧视图。

图47是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的右侧视图。

图48是根据本公开的一个实施例的具有激光测距仪的瞄准镜的一个实施例的顶侧视图。

图49是根据本公开的一个实施例的全息波导设置的代表性示意图，其中数字显示器联接到波导中并且从第二全息图发送出，第二全息图将光聚焦到预定焦平面上。

图50是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的替代配置的代表性示意图。

图51是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的替代配置的代表性示意图。

图52是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的替代配置的代表性示意图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本文公开的设备和方法，附图中示出了本公开的实施例。然而本文公开的设备和方法可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且本公开将向本领域技术人员完全传达本发明的范围。

本领域技术人员将理解，可以在独立武器瞄准器、前置或后置式夹式武器瞄准器以及已提交部署的光学武器瞄准器的其它排列的背景下容易地调节该组特征和/或能力。此外，本领域技术人员将理解，特征和能力的各种组合可以结合到附加模块中，用于改装现有的任何种类的固定或可变式武器瞄准器。

应当理解，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层时，它可以直接在另一个元件或层上、连接或联接到另一个元件或层。或者，可以存在介于中间的元件或层。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件或层上”，“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件或层时，则不存在介于中间的元件或层。

相同的数字始终指代相同的元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。

应该理解，尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、部件、区域和/或部分，但这些元件、部件、区域和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域或部分与另一个元件、部件、区域或部分区分开。因此，在不脱离本公开的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域或部分可以被称为第二元件、部件、区域或部分。

为易于描述，这里可以使用空间相对术语，例如“下面”，“下方”，“下”，“上方”，“上”等，以描述如图所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当理解，除了图中所示的定向之外，空间相对术语旨在包括使用中或操作中的装置的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向在其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方的定向。装置可以以其它方式定向(旋转90°或在其它定向)，并且相应地解释本文使用的空间相对描述符。

所有专利、专利申请和非专利文献参考均以其整体并入本文。

I.定义

本公开中的数值范围是近似，因此除非另有说明，否则可包括该范围之外的值。数值范围包括来自并包括下限值和上限值的所有值，以一个单位为增量，只要在任何较低值和任何较高值之间存在至少两个单位的间隔。例如，如果组成的、物理的或其它性质(例如分子量，粘度等)为100至1,000，则它旨在明确列举所有的单个值(例如100，101，102等)和子范围(例如100至144，155至170，197至200等)。对于包含小于1的值的范围或包含大于1的小数的范围(例如，1.1，1.5等)，一个单位视情况被视为0.0001，0.001，0.01或0.1。对于包含小于10的单个数字的范围(例如，1到5)，通常认为一个单位是0.1。这些只是具体用途的例子，所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合应被认为在本公开中明确陈述。对于其它事物之中的从装置的用户到目标的距离，在本公开内容中提供了数值范围。

本文中在诸如“A和/或B”之类的短语中使用的术语“和/或”旨在包括：A和B两者；A或B；A(单独)；和B(单独)。同样地，在诸如“A，B和/或C”的短语中使用的术语“和/或”旨在包含以下实施例中的每一个：A，B和C；A，B或C；A或C；A或B；B或C；A和C；A和B；B和C；A(单独)；B(单独)；和C(单独)。

如本文所使用的，“有源显示器”包括图像创建像素调制。在一个实施例中，有源显示器是发射有源显示器。包括但不限于有机发光二极管(OLED)和发光二极管(LED)的发射有源显示器，在单个装置中具有图像和光源，因此不需要外部光源。这可以使系统尺寸和功耗最小化，同时提供出色的对比度和色彩空间。OLED由超薄有机半导体层制成，当它们连接到电压时(电荷载流子被注入，并且亮度主要与正向电流成比例)会点亮。主要层依次包含几种有机材料(例如，电荷传输，阻挡和发射层----每层的厚度为几纳米)，这些有机材料插在阳极和阴极之间。术语“有源显示器”和“微显示器”可互换使用。

如本文所用，“正像套筒”是自正像透镜安装座的突起，其与正像管和/或凸轮管中的槽接合或其用于类似的目的。其可以与安装座是一体的，或者也可以是可拆卸的。

如本文所用，“正像管”是具有用于接收正像透镜安装座的开口的任何结构或装置。

如本文所用，“枪械”是便携式枪，是发射通常由爆炸力的作用驱动的一个以上射弹的筒装武器。如本文所用，术语“枪械”包括手枪、长枪、步枪、霰弹枪、卡宾枪、自动武器、半自动武器、机枪、子机枪、自动步枪和攻击步枪。

如这里所使用的，“集成显示系统”指的是用于生成图像的系统。在一个实施例中，集成显示系统包括有源显示器。在一个实施例中，集成显示系统包括有源显示器和聚光光学镜。在又一个实施例中，集成显示系统包括有源显示器、聚光光学镜和反射表面。

在一个实施例中，集成显示系统可用于通过有源显示器生成数字图像，并将数字图像引导到光学系统的第一焦平面，以同时观察数字图像和外部场景的图像。如本文所使用的，“瞄准系统”是指帮助人使枪械或其它工具瞄准的一个以上光学装置和其它系统。

如本文所用，术语“观察光学镜”是指射击者或观察者用来选择、识别或监视目标的设备。“观察光学镜”可以依赖于目标的视觉观察，或者例如，依赖于红外(IR)成像、紫外(UV)成像、雷达成像、热成像、微波或磁成像，包括X射线、伽马射线、同位素和粒子辐射的辐射，夜视，包括超声、声脉冲、声纳、地震振动、磁共振的振动接收器，重力感受器，包括无线电波的广播频率，电视和蜂窝接收器，或目标的其它图像。通过“观察光学镜”装置呈现给射击者的目标图像可以是未改变的，或者其可以例如通过放大、扩大、减去、叠加、过滤、稳定、模板匹配或其它手段来增强。由“观察光学镜”选择、识别或监视的目标可以在射击者的视线内，或者与射击者的视线相切，或者当目标获取装置向射击者呈现聚焦的目标图像时，射击者的视线可能被阻挡。由“观察光学镜”获取的目标的图像可以是例如模拟的或数字的，并且通过例如视频、物理线缆或线、IR、无线电波、蜂窝连接、激光脉冲、光学的、802.11b或使用例如诸如html、SML、SOAP、X.25、SNA等协议的其它无线传输、Bluetooth^TM、串行、USB或其它合适的图像分发方法而在一个以上射击者和观察者的网络内共享、存储、存档或传输。术语“观察光学镜”可与“光学瞄准器”互换使用。

如本文所使用的，术语“外部场景”指的是真实世界场景，包括但不限于目标。

如本文所使用的，术语“射击者”适用于进行射击的操作者或与进行射击的操作者合作观察射击的个体。

II.观察光学镜

图1A示出了瞄准镜的传统设计，其是观察光学镜的代表性示例。图1B示出了根据本公开实施例的示例性观察光学镜10。具体而言，图1B示出了瞄准镜。更具体地，瞄准镜10具有本体38，本体38封装可移动的光学元件15。本体38是从其前部40处的较大开口向其后部42处的较小开口逐渐变细的细长管。目镜56附接在镜体的后部，物镜54附接在镜体的前部。可移动的光学元件的中心轴线限定瞄准镜的光轴44。

仰角调整钮12和风阻调整钮48是两个转盘，其通常位于本体38的外部中心部分中。它们在其外周11上由标记20以增量标记，并且用于针对弹着点变化调节可移动光学元件的仰角和风阻。这些转盘从调整钮外壳50突出。调整钮布置成使得仰角调整钮旋转轴线46垂直于风阻调整钮旋转轴线52。

图1C示出了图1B的瞄准装置的剖视图，其具有光学系统14和可移动光学元件15的基本部件。如图1C所示，光学系统14包括物镜系统16、正像系统25和目镜系统18。图1C示出了具有本体38的瞄准镜，但是光学系统14也可以用在其它类型的瞄准装置中。正像系统25可被包括在可移动光学元件15内。在图1C中，可移动光学元件15还包括聚光镜22，以及第一焦平面分划板55和第二焦平面分划板57。在使用时，调整钮组件28和调整钮螺钉29的调节引起可移动光学元件15的调节。

通过旋转调整钮组件28一响或多响来调节可移动光学元件15。当调整钮旋转时，调整钮螺钉29移入和移出瞄准镜，这推动了正像管。正像管由弹簧偏置，因此在调节调整钮螺钉时，其将正像管抵靠调整钮螺钉的底面而定位。正像管提供整个图像的较小视图。当调节正像管时，分划板的位置相对于图像被修改。

分划板是圆形的、平面的或平的透明面板或盘，其安装在镜体内，与光轴或通过瞄准镜的视线垂直，并且位于物镜元件54和正像透镜元件之间，通常在被认为是外壳内的光学系统的前焦平面的位置处。在一个实施例中，分划板包含精细蚀刻线或细线标记，其包括在中心点处正交或垂直相交的中心竖直细线和中心水平细线。

在一个实施例中，如图1D所示，观察光学镜可具有视差调节旋钮70或聚焦旋钮。当目标的图像的光学平面与分划板的图像的光学平面不共面时发生视差。由于这两个光学平面之间的偏移，当射手将他们的眼睛围绕着分划板的中心移动时，分划板可以看起来相对于目标移动。该视差误差可导致弹着点自发射时移位。通过使光学系统能够被调节以在同一光学平面中显示目标的图像和分划板的图像，观察光学镜的视差调节使得射手能够消除不同距离的光学误差。视差补偿既不改变分划板的焦点也不改变图像的焦点；它只是移动这两个物体聚焦的平面，使得它们共享同一个平面(重合)。

如图1D所示，观察光学镜可具有安装到可旋转视差调节旋钮70的侧轮。侧轮的直径越大，为要施加的标记(例如距离标记)提供越多的空间，并且使射手在使用时更容易旋转和读取。侧轮的较大直径用于增加测距标记的准确度和分辨率。

图1E以剖视图示出了光学系统14的近视图，示出了光线如何穿过光学系统14。光学系统14可以具有附加的光学部件，例如聚光镜22，并且在本领域中众所周知的是，诸如物镜系统16、正像系统25和目镜系统18的某些部件本身可以具有多个部件或透镜。

在一个实施例中，观察光学镜可以具有聚焦单元，该聚焦单元具有一个以上可调节透镜，用于提供视差调节。在一个实施例中，一个以上可调节透镜是一个或多个视差透镜。

在一个实施例中，聚焦透镜位于接目镜和物镜之间。聚焦透镜和物镜之间的相对距离是可调节的，用于提供视差调节。另外，正像透镜位于接目镜和聚焦透镜之间。正像透镜和物镜之间的相对距离是可调节的，以提供放大倍数调节。

III.具有有源显示器的观察光学镜

在一个实施例中，本公开涉及一种具有有源显示器的观察光学镜，该有源显示器生成数字图像并将数字图像投影到观察光学镜的第一焦平面中。在一个实施例中，本公开涉及一种具有模拟分划板和数字图像的观察光学镜，包括但不限于当通过观察光学镜观察时对用户可见的数字分划板。在一个实施例中，观察光学镜可以与具有弹道计算能力的外部激光测距仪一起使用。

在一个实施例中，观察光学镜具有可移动正像管，可移动正像管具有模拟分划板或玻璃蚀刻的分划板，其以使得模拟或玻璃蚀刻的分划板与所述正像管一起移动的方式安装到正像管上。在一个实施例中，数字注入的分划板不与正像管一起移动。因此，无论调整钮或正像管位置如何，数字分划板都是准确的。

在一个实施例中，本公开涉及具有数字显示器的观察光学镜，该数字显示器可被注入到观察光学镜的第一焦平面，使得第一焦平面上的数字显示器的图像不依赖于正像管的移动。在一个实施例中，显示器可以为用户提供准确的弹道保持标定点，无论瞄准镜的正像管/调整钮位置如何。

在一个实施例中，本公开涉及具有标定点的观察光学镜，该标定点对于观察光学镜的正像管的位置和/或调整钮位置是不可知的。在一个实施例中，如果弹道确定的标定点超出正像单元的视野，则可以拨动调整钮以使弹道确定的标定点进入视野。

在一个实施例中，观察光学镜具有主光学系统和第二光学系统，所述主光学系统包括：物镜系统，其将来自目标的图像向下聚焦到第一焦平面(以下称为“FFP目标图像”)；然后是正像透镜系统，其反转FFP目标图像并将其聚焦到第二焦平面(以下称为“SFP目标图像”)；光束组合器，其放置在物镜系统和FFP目标图像之间；目镜系统，其准直SFP目标图像，从而使得其可被人眼观察到。

在一个实施例中，第二光学系统具有：有源显示器；和透镜系统，其收集来自有源显示器的光。来自数字显示器的图像被引导到光束组合器，使得来自物镜系统的目标图像和数字图像可以在第一焦平面处被组合并被同时观察到。在一个实施例中，第二光学系统可以具有反射材料，包括但不限于反射镜。

参考上面的描述，数字显示器被注入主光学系统，在物镜系统和第一焦平面之间，然后被聚焦到第一焦平面上。在第一焦平面处，来自数字显示器的数字图像和附接到正像透镜系统的模拟/玻璃蚀刻的分划板共享相同的平面。然而，模拟分划板附接在可移动的正像透镜系统上，而来自数字显示器的图像则不附接在可移动的正像透镜系统上。因此，如果移动正像透镜系统，则模拟分划板将移动，但数字图像将保持静止。

在一个实施例中，观察光学镜可以刚性地安装到枪械上。在另一个实施例中，激光测距仪可以安装到枪械或观察光学镜上。激光测距仪测量到目标的距离，计算用于击中该目标的弹道，将该信息提供给有源显示器，从而使得可以将正确的标定点与步枪子弹的弹着点一起显示。

数字图像保持静止很重要，因为激光测距仪刚性地附接至观察光学镜并且其标定点不会移动。这允许数字显示器进行数字调节，从而使得数字激光指示符在初始设置时与激光相对应，然后无论正像透镜系统如何移动，两者都将始终保持对准。

此外，枪械枪管刚性地附接至观察光学镜上，所以枪管的标定点永远不会相对于数字显示器改变。这允许对数字显示器进行数字调节，使得在初始设定期间，数字标定点在其初始“归零”距离处与枪械的枪管相对应，然后两者将始终保持对准。

当需要以不同于初始归零距离的距离射击时，激光测距仪可以测量距离，然后进行弹道计算以确定标定点的新位置。该新的标定点位置总是相对于初始归零距离，因此，瞄准镜只需调节数字显示标定点以与新的标定点相对应。

这个系统的另一个好处是，因为数字标定点是不动的，所以用户可以使用其上具有规则间隔的预定标记的分划板来容易地测试观察光学镜上调节正像管位置的调整钮的精度。当正像管移动时，可以相对于固定的数字标定点测量分划板，以查看调整钮上拨动的调节是否与在数字标定点和附接到正像透镜系统的分划板之间测量的移动量相匹配。

IV.具有基座的观察光学镜

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，包括但不限于瞄准镜，其具有联接到第二外壳的第一外壳。在一个实施例中，第一外壳是主体。在又一个实施例中，第二外壳是基座。

在一个实施例中，本公开涉及一种瞄准镜，其具有主体和联接到主体的基座。在一个实施例中，基座可与主体分离。在一个实施例中，基座附接到主体的底部。在一个实施例中，垫圈用于封闭主体和基座。

在一个实施例中，本公开涉及一种瞄准镜，瞄准镜具有：主体，其具有用于生成外部场景的图像的光学系统；和基座，其联接到所述主体，具有用于生成数字图像并将数字图像引导到光学系统的第一焦平面的集成显示系统，从而提供数字图像和外部场景的图像的同时观察。

在另一个实施例中，本公开涉及一种瞄准镜，瞄准镜具有：主体，其具有用于生成外部场景的图像的光学系统；和基座，其联接到所述主体，具有集成显示系统，该集成显示系统具有用于生成图像并将生成的图像引导到光学系统的第一焦平面的有源显示器，当通过镜体的目镜观察时，提供生成的图像和外部场景的图像的同时观察。

在代表性实施例中，图2显示了具有主体210和基座220的瞄准镜200的侧视图。在一个实施例中，基座220可与主体210分离。基座220在镜体的靠近放大环212的一端和镜体的靠近物镜组件214的另一端附接。在一个实施例中，主体210和基座220由相同的材料制成。在另一个实施例中，镜体和基座由不同的材料制成。

在一个实施例中，基座220大约是主体的正像管的长度。

在一个实施例中，基座具有集成显示系统，其可以在观察光学镜的第一焦平面中生成并显示情景、地理和弹道信息，包括但不限于：实时弹道解决方案；通过飞行中曳光弹检测和跟踪进行下一轮弹道修正；使用集成的高性能惯性传感器的武器指向角度跟踪；用于高级弹道瞄准和修正的精确的指向角比较；目标位置和名称；压力、湿度和温度；装置可以处理反自相毁灭和态势感知数据并在瞄准时观察；超出瞄准镜视野的分划板瞄准修正，以方便在远距离的弹道下落修正；武器、弹头和环境特征数据。

在一个实施例中，观察光学镜具有以下能力和/或部件中的一个或多个：一个以上微处理器，一台以上计算机，一个完全集成的弹道计算机；集成的近红外激光测距仪；与观察光学镜集成的GPS和数字罗盘，能够完全协调目标位置和名称；与观察光学镜集成的用于压力、湿度和温度的传感器，能够自动将这些数据合并到弹道计算中；在所有条件下的传统观察光学镜能力，包括零电源关闭模式；有线和无线接口，用于传感器数据、环境数据和态势感知数据的通信；支持数字接口(如个人网络节点(PNN)和士兵无线电波形(SRW))的能力；相对于竖直的集成倾斜灵敏度，可以对上坡和下坡射击方位进行弹道修正；集成成像传感器；获取和处理目标场景图像帧；能够记录射击时间历史的能力，以便以自动方式应用冷枪膛/热枪膛射击修正；以及内置的备用光学距离估计能力，具有自动角度到线性尺寸转换功能。

在一个实施例中，观察光学镜可以与一个以上装置无线通信。在另一个实施例中，观察光学镜可以通过物理线缆与一个以上装置通信。

A.主体

在一个实施例中，主体是细长管的形状，其从在其前部的较大开口向在其后部的较小开口逐渐变细，有附接到细长管的后部的目镜和附接到细长管的前部的物镜。在一个实施例中，第一外壳是瞄准镜的主体。

在一个实施例中，主体具有观察输入端和观察输出端，其可以沿着观察光轴54(图1B)对准，并且可以在管内。用户的眼睛可以通过观察输入端，沿着观察直视光学器件并从观察输出端出来而直接观察物体或目标。主体可在观察输入端包括物镜或透镜组件。第一焦平面分划板可以沿着观察光轴A定位并与物镜组件间隔开。

在一个实施例中，照片或图像反转透镜组件可以沿着观察光轴A从第一焦平面分划板向后定位并间隔开。具有正像图像系统的正像管在主体内位于物镜和接目镜之间，以翻转图像。这为图像提供了正确的陆地观察定向。正像图像系统通常被包含在正像管内。

反转透镜组件或正像图像系统可包括彼此间隔开的一个以上透镜。正像图像系统可包括一个以上可移动光学元件，例如：聚焦透镜，其可沿其光轴移动以调节图像的焦点；和放大透镜，其可沿其光轴移动以光学放大后焦平面处的图像，使目标看起来比其实际距离更近。通常，正像组件包括机械的、机电的或者电光系统，用于驱动聚焦透镜和放大透镜的一个以上功率变化透镜元件的协同移动，从而提供连续可变的放大倍数范围，通过该范围，正像组件在后焦平面处生成远处目标的聚焦、正像图像。

可以通过提供用于调节在正像管内正像透镜相对于彼此的位置的机构来实现可变放大倍数。这通常通过使用紧密配合在正像管周围的凸轮管来完成。每个正像透镜(或透镜组)安装在正像透镜安装座中，该安装座在正像管内滑动。附接至正像透镜安装座上的正像套筒在正像管的本体内的直槽中滑动，以保持正像透镜的定向。正像套筒还与凸轮管中的成角度的或弯曲的槽接合。转动凸轮管使得正像透镜安装座在引导管内纵向移动，从而改变放大倍数。每个正像透镜在凸轮管中都有其自己的槽，这些槽的配置决定了凸轮管转动时放大倍数的变化量和变化率。

第二焦平面中的孔径可以沿着观察光轴A从照片反转组件向后定位并间隔开。接目镜组件可以在目镜处沿着观察光轴A从第二焦平面中的孔径向后定位并间隔开。接目镜组件可包括彼此间隔开的一个以上透镜。在一些实施例中，观察光轴A和直视光学器件可以折叠。

在一个实施例中，主体具有光束组合器。在一个实施例中，光束组合器可以定位在观察光轴44上并且光学联接到观察光轴44，如图1B所示。在一个实施例中，光束组合器可以定位在观察光学分划板附近。在另一个实施例中，光束组合器可以定位在第一焦平面观察光学分划板附近。

在一个实施例中，光束组合器位于物镜组件和第一焦平面之间。

在又一个实施例中，主体具有光束组合器，其中光束组合器不位于接目镜组件附近。在一个实施例中，光束组合器不位于接目镜组件下方。

在一个实施例中，与观察光学镜的主管中的接目镜组件相比，主体具有更靠近物镜组件定位的光束组合器。

图3显示了具有主体210和基座220的瞄准镜300的侧剖视图。如图所示，瞄准镜300具有物镜组件310、光束组合器320、第一焦平面330、第二焦平面350和接目镜组件360。光束组合器320位于物镜组件310和第一焦平面330之间。

在一个实施例中，观察光学镜400可具有主体210，主体210纵向剖分以允许相关透镜和电路组装在基座220中。图4是瞄准镜400的纵向剖分主管210的代表性示例。图4描绘了纵向剖分的主管的分型线410。主体210的底侧中的裂缝420允许具有集成显示系统的基座220的联接。

在一个实施例中，主体的底侧具有纵向裂缝。在一个实施例中，纵向裂缝大约是联接到主体的基座的长度。

1.光束组合器

在一个实施例中，观察光学镜的主体具有光束组合器。在一个实施例中，光束组合器是一个以上棱镜(棱镜构成光束组合器)。在另一个实施例中，瞄准镜的主体具有光束组合器，该光束组合器将从集成显示系统生成的图像与从观察光学镜生成的图像沿着瞄准镜的观察光轴进行组合。在一个实施例中，集成显示系统位于外壳中，与主体分离且不同。在一个实施例中，集成显示系统位于联接到第一外壳或主体的基座中。在一个实施例中，集成显示系统位于基座的空腔中，该基座连接到第一外壳或主体。

在一个实施例中，光束组合器用于将来自集成显示系统的生成的图像与来自用于观察外部的图像的光学系统的图像组合，其中光学系统位于瞄准镜的主体中，位于主体中的第一焦平面的前面，然后所组合的图像被聚焦到第一焦平面上，使得生成的图像和观察的图像不相对于彼此移动。在所组合的图像聚焦到第一焦平面上的情况下，无论对可移动正像系统的调节如何，由集成显示系统生成的标定参考都是准确的。

在一个实施例中，光束组合器可沿显示器光轴与集成显示系统对准，并且沿着瞄准镜的主体的观察光学镜的观察光轴定位，从而允许使来自集成显示器的图像被引导到观察光轴上，从而以重叠的方式与观察光学镜的视野相组合。

在另一个实施例中，光束组合器和集成显示系统位于同一外壳中。在一个实施例中，光束组合器距物镜组件约25mm。

在一个实施例中，光束组合器距物镜组件约5mm。在一个实施例中，光束组合器定位在距物镜组件一定距离处，包括但不限于1mm至5mm，或5mm至10mm，或5mm至15mm，或5mm至20mm，或5mm至30mm，或5mm至40mm，或5mm至50mm。

在又一个实施例中，光束组合器定位在距物镜组件一定距离处，包括但不限于1mm至4mm，或1mm至3mm，或1mm至2mm。

在一个实施例中，光束组合器定位在距物镜组件一定距离处，包括但不限于至少3mm，至少5mm，至少10mm和至少20mm。在又一个实施例中，光束组合器定位在距物镜组件从3mm到10mm的一定距离处。

在另一个实施例中，光束组合器距接目镜组件约150mm。在一个实施例中，光束组合器定位在距接目镜组件一定距离处，包括但不限于100mm至200mm，或125mm至200mm，或150mm至200mm，或175mm至200mm。

在一个实施例中，光束组合器定位在距接目镜组件一定距离处，包括但不限于100mm至175mm，或100mm至150mm，或100mm至125mm。

在一个实施例中，光束组合器定位在距接目镜组件一定距离处，包括但不限于135mm至165mm，或135mm至160mm，或135mm至155mm，或135mm至150mm，或135mm至145mm，或135mm至140mm。

在一个实施例中，光束组合器定位在距接目镜组件一定距离处，包括但不限于140mm至165mm，或145mm至165mm，或150mm至165mm，或155mm至165mm，或者160mm至165mm。

在一个实施例中，光束组合器定位在距接目镜组件一定距离处，包括但不限于至少140mm或至少145mm或至少150mm或至少155mm。

在又一个实施例中，主体具有光束组合器，其中光束组合器位于镜体外侧中心部分上的仰角调整钮下方。

在一个实施例中，光束组合器可以具有部分反射的涂层或表面，其将来自集成显示系统的输出或有源显示器输出的至少一部分反射并重引导到至目镜处的观察者眼睛的观察轴上，同时仍然为直视光学路径提供良好的透射透视质量。

在一个实施例中，光束组合器可以是由光学材料制成的立方体，例如光学玻璃或具有部分反射涂层的塑料材料。涂层可以是均匀的、中性色反射涂层，或者可以用偏振、光谱选择性或图案化涂层定制，以优化目镜中的透射和反射特性。涂层的偏振和/或颜色可以与有源显示器匹配。这可以优化显示光路的反射率和效率，且对直视光学传输路径的影响最小。

虽然光束组合器被显示为立方体，但在一些实施例中，光束组合器可以为集成显示系统以及直视光学器件沿观察光轴A提供不同的光程长度。在一些实施例中，光束组合器可以是板形式，其中薄的反射/透射板可以插入跨过光轴A的直视光学路径中。

在一个实施例中，可以相对于反射材料调节光束组合器的位置以消除任何误差，包括但不限于视差误差。可以使用螺旋系统、楔形系统或任何其它合适的机构来调节光束组合器的位置。

在一个实施例中，可以相对于正像管调节光束组合器的位置以消除任何误差，包括但不限于视差误差。

2.视差系统

在一个实施例中，主体具有视差调节系统。在一个实施例中，视差调节系统使用将聚焦单元连接到视差调节元件的装置。

在一个实施例中，与传统的聚焦单元和位于传统上由聚焦单元占据的空间中的光束组合器相比，本文公开的观察光学镜具有主体，该主体具有更靠近物镜端的聚焦单元。在一个实施例中，连接元件将聚焦单元连接到视差调节元件。

在典型的瞄准镜中，如图5A和图5B所示，视差旋钮510经由简单的十字销520连接到聚焦单元，该十字销520在视差旋钮中的凸轮槽530上运动，将旋钮的旋转运动转换成聚焦单元内的线性运动。然而，在本文公开的一些实施例中，聚焦单元朝向物镜侧移位，因此，需要将聚焦单元连接到视差调节元件的连接装置。

视差调节系统可以消除或减少有源显示器的图像与观察光学镜的主体中的分划板之间的视差误差。本文公开的视差调节系统允许观察光学镜将数字显示图像和外部场景的图像无视差误差地集成到光学系统的第一焦平面(FFP)中。

在另一个实施例中，与传统的瞄准镜的聚焦单元相比，聚焦单元更靠近主体的物镜侧。在一个实施例中，与传统瞄准镜的聚焦单元相比，聚焦单元移位而更靠近物镜约5mm至约50mm。在一个实施例中，与传统的瞄准镜的聚焦单元相比，聚焦单元移位而更靠近物镜至少20mm。在一个实施例中，与传统的瞄准镜的聚焦单元相比，聚焦单元移位而更靠近物镜至少10mm。在又一个实施例中，与传统的瞄准镜的聚焦单元相比，聚焦单元移位而更靠近物镜侧不超过50mm。在一个实施例中，与Vortex Diamondback瞄准镜、Vortex Viper瞄准镜、Vortex Crossfire瞄准镜、Vortex Razor瞄准镜中的聚焦单元的位置相比，聚焦单元移位而更靠近物镜组件30mm。

在一个实施例中，与传统的瞄准镜的聚焦单元相比，聚焦单元移位而更靠近物镜，包括但不限于更靠近观察光学镜的物镜侧15mm，16mm，17mm，18mm，19mm，20mm，21mm，22mm，23mm，24mm，25mm，26mm，27mm，28mm，29mm，30mm，31mm，32mm，33mm，34mm，35mm，36mm，37mm，38mm，39mm和40mm。

在一个实施例中，一装置将移位后的聚焦单元连接到调节旋钮。在一个实施例中，该装置允许位于聚焦单元中的视差调节透镜的远程定位。在一个实施例中，机械装置是推杆、杆、轴。

在一个实施例中，杆的长度为约5mm至约50mm。在一个实施例中，杆的长度为至少20mm。在一个实施例中，杆的长度为至少10mm。在又一个实施例中，杆的长度不超过50mm。

在一个实施例中，杆的长度是15mm，16mm，17mm，18mm，19mm，20mm，21mm，22mm，23mm，24mm，25mm，26mm，27mm，28mm，29mm，30mm，31mm，32mm，33mm，34mm，35mm，36mm，37mm，38mm，39mm和40mm。

图5C-5F是根据本公开的一个实施例的观察光学镜的主管210中的视差调节系统的代表性示意图。如图5C所示，诸如杆或轴的装置530将已经移动得更靠近观察光学镜的物镜端的聚焦单元(视差透镜)535连接到视差调节旋钮组件内的视差凸轮轨道销540。视差透镜的移位后位置为第一焦平面前方的棱镜提供了必要的空间。连杆的一端联接到聚焦单元，连杆的另一端联接到凸轮销。

图5D示出了将具有视差透镜的聚焦单元535连接到视差凸轮轨道销540的装置530，其中视差凸轮轨道销540在视差调节组件550的凸轮轨道545中运动。在一个实施例中，视差调节组件550具有用来移动凸轮销并调节视差透镜的可旋转元件。

如图5E所示，为了在观察光学镜的主体中提供用于光束组合器(棱镜)的空间，聚焦单元移位而更靠近物镜组件。因此，需要一种将聚焦单元连接到视差旋钮组件的机构。连接装置530将聚焦单元连接到在视差旋钮组件560的凸轮槽中运动的凸轮销540。

如图5F所示，凸轮销540在视差旋钮组件560的凸轮槽545中运动，允许经由视差旋钮组件调节聚焦单元。

在一个实施例中，具有视差透镜的移位后的聚焦单元，在主体中提供用来将光束组合器集成在物镜系统的第一焦平面之前的空间。

在一个实施例中，本文公开的瞄准镜的主体中的光束组合器位于传统瞄准镜中通常安装聚焦单元的空间中。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)联接到主管的第一端的物镜系统；(c)联接到主管的第二端的接目镜系统；(d)位于物镜系统和光束组合器之间的聚焦单元，其中光束组合器位于聚焦单元和第一焦平面分划板之间；以及(e)将聚焦单元连接到视差调节元件的杆。在一个实施例中，该杆将聚焦单元连接到视差调节元件的凸轮销。在一些实施例中，视差调节元件具有旋钮。

3.放大跟踪系统

当分划板位于第一焦平面中时，分划板位于正像系统的前方，因此分划板与透镜位置的变化成比例地变化，从而产生放大的图像。正像系统通过使用放大环来改变位置，该放大环位于瞄准镜的在接目镜外壳附近的外部部分上。通常，放大环用螺钉连接到外正像套筒，当旋转时迫使外正像套筒与放大环一起旋转，从而引起凸轮槽改变位于正像系统中的变焦透镜的位置。当将数字图像投影到第一焦平面上时，需要通过借助分划板的缩放来缩放该图像以使数字图像可用。

在一个实施例中，如图6所示，电位计游标610位于外正像套筒620的外径上。电位计游标接触位于瞄准镜的主体210的内径上的膜电位计710(参见图7)。

如图8所示，在一个实施例中，电位计游标610是具有两个接触点的板簧，以确保其与膜电位计710保持接触。板簧位于外正像套筒620和内正像管之间。电位计游标610在放大环槽螺钉820的相对内壁上位于瞄准镜的内径上。电位计游标610使用粘合剂固定到镜筒的侧内侧。

在一个实施例中，电位计游标具有完全平放在外正像套筒的外径上的能力。在一个实施例中，电位计游标内置在外正像套筒上。

在一个实施例中，电位计游标未放置在图8的放大环810上。

本文公开的放大跟踪系统位于内部，并且没有任何部分暴露于环境，这提供了一些优点。首先，该系统在内部，因此不需要密封来保护游标/正像系统免受环境影响。其次，当将正像系统安装到瞄准镜中时，完成放大跟踪系统。这消除了碎屑通过放大环的外部上的螺孔进入系统的可能性。

4.附加部件

在一个实施例中，可以通过与瞄准镜成一体的按钮或外部附接的按钮来控制观察光学镜。

在一个实施例中，观察光学镜的主体可以具有相机系统。

在一个实施例中，观察光学镜的主体可以具有一个以上计算系统。下面描述的集成显示系统可以与计算系统通信或以其它方式与计算系统相关联。在一些实施例中，计算系统可以封闭在观察光学镜的第一外壳或主体内。在一些实施例中，计算系统可以联接到观察光学镜的外部部分。

图9是根据本公开的实施例的观察光学镜的各种电子部件的框图。电池902可以向计算系统或控制模块904和有源显示器906提供电力。在一个实施例中，计算系统904可以包括但不限于用户接口908、数据输入装置914、处理器910、存储器916和一个以上传感器912。

在一个实施例中，用户接口908可以包括多个输入和/或输出装置，例如按钮、键、旋钮、触摸屏、显示器、扬声器、麦克风等。用户接口的一些部件(例如按钮)可用于手动输入数据，例如风数据、显示强度数据、分划板强度数据、弹道轮廓数据、弹道系数数据、初速数据、主要零数据、瞄准镜系统的静态条件、GPS坐标数据、罗盘坐标数据、枪膛上方准星(sight-above-bore)数据等。该数据可以由处理器接收并保存到存储器中。数据也可以由处理器在算法中使用或用于执行算法。

数据输入装置914可以包括有线或无线通信装置，和/或可以包括任何类型的数据传输技术，例如USB端口、迷你USB端口、存储卡插槽(例如，microSD插槽)、NFC收发器、

收发器、Firewire、

收发器、Wi-Fi收发器、802.6装置、蜂窝通信装置等。注意，虽然称为数据输入装置，但是其也可以用于双向通信，也提供数据输出。

在一个实施例中，处理器910可以是本领域中已知的可以接收输入、执行算法和/或处理的任何类型的处理器，并且可以包括但不限于一个以上通用处理器和/或一个以上专用处理器(诸如数字信号处理芯片、图形加速芯片和/或类似物)。处理器可用于控制瞄准镜操作中的各种处理、算法和/或方法。处理器可以控制显示系统和/或分划板的操作。处理器还可以从用户接口、数据输入、存储器、传感器、与可调节部件(例如，竖直调节旋钮、风阻调节旋钮或视差拨盘)的位置相关联的位置编码器和/或从其它来源接收输入。

在一个实施例中，存储器916可以包括任何类型的数字数据存储，例如随机存取存储器(“RAM”)和/或只读存储器(“ROM”)，它们可以是可编程的，闪存可更新的，等等。在其它实施例中，存储器可以包括来自外部连接的装置的存储器，包括例如磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储装置或固态存储装置。在一些实施例中，存储器可以被配置为存储弹道信息，所述弹道信息包括可以用于例如修正子弹在给定距离内可以下落的量和/或子弹的水平偏转的数据。

数据可以从另一个装置输入(例如，处理器可以经由数据输入装置接收数据，该数据输入装置可以从诸如计算机、膝上型计算机、GPS装置、测距仪、平板电脑或智能电话等的另一装置输入)并存储到存储器中。这样的数据可以包括例如校准数据、将旋转数据和/或线性数据与射击距离值交叉参考的弹道轮廓查找表、步枪数据、射弹数据、用户数据等。

传感器912可用于感测与瞄准镜的使用相关的各种环境条件或特征中的任何一种。例如，传感器可以感测大气条件(例如湿度、温度、压力等)、倾斜度、步枪斜面和/或步枪的瞄准方向(罗盘方向)。可以包括任何数量的传感器。传感器数据可以由处理器记录并保存到存储器中和/或用于指令的处理，其中所述指令用于观察光学镜的操作。

控制模块904还可以包括可以位于工作存储器916内的软件元件。软件元件可以包括操作系统和/或其它代码，例如一个以上应用程序。

在一个实施例中，相机可以与控制模块通信。

B.第二外壳

在一个实施例中，第二外壳联接到第一外壳并包含集成显示系统。在一个实施例中，第二外壳是连接到观察光学镜的主体的一部分的基座。在一个实施例中，基座可与观察光学镜的主体分离。

在一个实施例中，第二外壳不是图像稳定装置。在一个实施例中，具有集成显示系统的基座的长度是基座所联接的瞄准镜的主体的长度的35％至70％。在又一个实施例中，具有集成显示系统的基座是基座所联接的瞄准镜的主体的长度的40％至65％。在又一个实施例中，具有集成显示系统的基座不超过基座所联接的瞄准镜的主体的长度的65％。

在一个实施例中，瞄准镜的主体大约是具有集成显示系统的基座的长度的2.5倍。在又一个实施例中，主体是具有集成显示系统的基座的长度的1.5倍至2.5倍。在又一个实施例中，主体至少是具有集成显示系统的基座的长度的1.5倍。

如图2所示，基座220可以螺栓固定到瞄准镜的镜体210，以形成完全封闭和集成的系统。然后，基座220可以直接附接到枪械上，而不需要传统的瞄准镜环。

图10显示了具有主体210和基座220的瞄准镜200的俯视图。图10表明基座220不会导致瞄准镜在任何位置凸出或与传统的瞄准镜不成比例。本文公开的具有主体和基座的瞄准镜保持了瞄准镜的传统的、光滑的设计。

图11显示了附接到瞄准镜的主体210的基座220。基座220与主体210的外边缘对齐并齐平。

在一个实施例中，如图2所示，具有集成显示系统的基座联接到瞄准镜的主体210的底侧，基座的一端大致联接到主体210的功率选择环或放大环212，而基座的另一端联接在主体的物镜组件214的起点附近。在一个实施例中，基座220通过螺纹紧固件、无螺纹的整体和非整体定位和反冲传动特征件以及弹性密封件而联接到主体210。

在一个实施例中，基座可以扩设有用于生成数字显示所需的部件，然后基座可以螺栓固定到瞄准镜的主体，以形成完全封闭和集成的系统。

在一个实施例中，具有主体和联接到主体的基座的观察光学镜可以联接到枪械而不需要传统的瞄准镜环。在一个实施例中，观察光学镜具有主体和联接到主体的基座，其中基座的底侧具有安装导轨。

在一个实施例中，观察光学镜的基座可包括用于安装到期望的枪械、器械或装置上的安装导轨，并且可以具有调节机构，该调节机构包括用于调节光学镜的仰角位置的仰角调节鼓。通常还设置横向调节机构用于侧向调节。调节机构可以用保护帽覆盖。

在一个实施例中，基座的顶侧联接到观察光学镜的主体的底侧，而基座的底侧具有安装导轨。在一个实施例中，基座的顶侧联接到观察光学镜的主体的底侧中的横向裂缝。

在一个实施例中，基座包括集成显示系统，所述集成显示系统用于利用有源显示器生成图像并沿着显示光轴引导图像，从而同时重叠观察所生成的图像和外部场景的图像，其中生成的图像被注入到观察光学镜的主体的第一焦平面上。

1.集成显示系统

在一个实施例中，第二外壳包括集成显示系统。在另一个实施例中，基座包括集成显示系统。在又一个实施例中，具有集成显示系统的基座联接到瞄准镜的主体。在又一个实施例中，基座联接到瞄准镜的主体的底部。

在一个实施例中，基座具有集成显示系统，该集成显示系统包括有源显示器、聚光光学镜以及包括但不限于反射镜的反射材料。在一个实施例中，集成显示系统具有以下架构：有源显示器，接着是聚光光学镜，接着是诸如反射镜的反射材料。

图12描绘了联接到观察光学镜的主体的基座220的俯视剖视图。基座220包括集成显示系统，所述集成显示系统具有微显示器1210、聚光光学镜1220和反射镜1230。在一个实施例中，反射镜1230可以以任何合适的角度定位。

图13描绘了具有集成显示系统的基座220的侧剖视图，该集成显示系统具有微显示器1210、聚光光学镜1220和反射镜1230。主体210具有位于反射镜1230上方的光束组合器320。

图14描绘了具有主体210和可分离基座220的瞄准镜的侧剖视图。基座220包括微显示器1210、聚光光学镜1220和反射镜1230。反射镜1230以大约45度定位。镜体210具有大致位于成角度的反射镜1230上方的光束组合器320。光束组合器320大致位于镜体210的仰角调节旋钮1410的下方。当基座220联接到观察光学镜的主体210时，有源显示器1210在基座中位于接目镜组件侧1420。

如图15所示，从微显示器1210生成的图像可以被从显示器光轴A重引导到观察光轴A，通过反射镜1230，到达主体210中的光束组合器320，以在第一焦平面1510中同时将数字图像叠加或重叠到观察者通过光学镜观察到的场景的图像上。因为光束组合器320位于第一焦平面1510之前，并且组合图像被聚焦在第一焦平面上，所以显示的图像和观察的图像不会相对于彼此移动。与将图像注入第二焦平面的装置相比，这是一项重大进步。

在一个实施例中，如图16所示，当基座联接到瞄准镜的主体时，与瞄准镜的主体的接目镜组件相比，有源显示器1210位于基座的最靠近物镜组件1610的部分中。瞄准镜的主体具有模拟分划板1610。

图17描绘了瞄准镜200，瞄准镜200具有：主体210，其具有光束组合器320；和基座220，其联接到主体并具有集成显示系统。如图17所示，当基座联接到瞄准镜的主体时，与瞄准镜的主体的物镜组件相比，有源显示器1210位于基座的最靠近接目镜组件的部分中。通过将来自集成显示系统的图像叠加到第一焦平面上，用户仍然能够使用传统的玻璃蚀刻的分划板1610来用于标定目的。

在一个实施例中，集成显示系统可以沿着显示器光轴A引导从有源显示器生成的图像。生成的图像可以被从显示器光轴A引导到基座中的反射镜，到瞄准镜的主体中的光束组合器，从而将生成的图像同时叠加或重叠到观察者通过主体的光学系统观察到的场景的图像上，其中组合图像被注入或聚焦到主体的光学系统的第一焦平面上。

在一个实施例中，从基座中的有源显示器生成的图像被聚焦在瞄准镜的主体的第一焦平面上，这允许显示器生成的图像与外部安装的附件保持对齐。

在一个实施例中，从基座中的有源显示器生成的图像聚焦在瞄准镜的主体的第一焦平面上，因此，生成的图像不依赖于正像管的移动。生成的图像与正像管的移动无关。

在一个实施例中，来自有源微显示器的光由一组光学透镜收集。来自显示器的光被反射到瞄准镜主管组件中的光束组合器，并且形成与瞄准镜的第一焦平面重合的显示器的图像。显示器的该图像与来自场景(目标)的图像组合，并且被感知为在传统的线或玻璃蚀刻的分划板“下面”。在一个实施例中，仍然使用的“传统”分划板遮挡场景的图像和显示器的图像。如果显示器的亮度增加到足够的亮度水平，则OLED显示器的图像将使场景的图像饱和，并且看起来也会遮挡场景。

在又一个实施例中，基座中的集成显示系统可以沿着显示器光轴“B”将生成的图像引导到瞄准镜的主体中的观察光轴A上。可以利用基座中的反射镜或类似的反射材料将图像从显示器光轴B重引导到主体中的光束组合器到主体中的观察光轴A上，这允许同时将生成的图像叠加或重叠到观察者通过主体的光学镜观察到的场景的图像上。从基座中的有源显示器生成的图像被引导向反射镜，该反射镜将图像反射到光束组合器。

在一个实施例中，显示器光轴“B”和观察光轴“A”基本上是平行的，但是其它实施例可以根据需要而不同地定向。

A.有源显示器

在一个实施例中，集成显示系统具有有源显示器。在一个实施例中，有源显示器由微控制器或计算机控制。在一个实施例中，有源显示器由具有集成图形控制器的微控制器控制，以将视频信号输出到显示器。在一个实施例中，信息可以无线地或通过线缆端口经由物理连接发送到观察光学镜中。在又一个实施例中，可以将许多输入源输入到微控制器并显示在有源显示器上。

在一个实施例中，有源显示器可以是反射、透射或发射微显示器，包括但不限于微显示器、透射有源矩阵LCD显示器(AMLCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、发光二极管(LED)显示器、fe-ink显示器、等离子显示器、分段显示器、电致发光显示器、表面传导电子发射器显示器、量子点显示器等。

在一个实施例中，LED阵列是微像素化LED阵列，并且LED元件是微像素化LED(在说明书中也称为微LED或μLED)，其具有通常小于75μm的小像素尺寸。在一些实施例中，LED元件可各自具有范围从大约8μm到大约25μm的像素尺寸，并且具有范围从大约10μm到大约30μm的像素间距(在微LED阵列上竖向和水平方向二者)。在一个实施例中，微LED元件具有大约14μm的统一像素尺寸(例如，所有微LED元件在小公差范围内具有相同的尺寸)，并且布置为具有大约25μm的统一像素间距的微LED阵列。在一些实施例中，LED元件可各自具有25μm或更小的像素尺寸和约30μm或更小的像素间距。

在一些实施例中，微LED可以是无机的并且基于氮化镓发光二极管(GaN LED)。微LED阵列(包括以网格或其它阵列布置的多个μLED)可以提供不基于外部切换或过滤系统的高密度、发射微显示器。在一些实施例中，基于GaN的微LED阵列可以生长在透明蓝宝石衬底上，粘合在透明蓝宝石衬底上，或以其它方式形成在透明蓝宝石衬底上。

在一个实施例中，蓝宝石衬底被纹理化、蚀刻，或者以其它方式图案化以增加微LED的内部量子效率和光提取效率(即，从微LED的表面提取更多的光)。在其它实施例中，可以在粘合微LED之前将银纳米颗粒沉积/分散在图案化的蓝宝石衬底上以涂覆衬底，从而进一步提高基于GaN的微LED和微LED阵列的光效和输出功率。

在一个实施例中，有源显示器可以是单色的或可以提供全色，并且在一些实施例中，可以提供多色。在其它实施例中，可以采用其它合适的设计或类型的显示器。有源显示器可以由电子器件驱动。在一个实施例中，电子器件可以提供显示功能，或者可以从与之通信的另一装置接收这些功能。

在一个实施例中，有源显示器可以是背光/显示组件、模块或装置的一部分，具有包括背光照明或光源、装置、设备或构件的背光组件，例如用于用光照亮有源显示器的LED背光。在一些实施例中，背光源可以是大面积LED并且可以包括第一或集成透镜，用于收集和引导所产生的光到第二照明或聚光透镜，第二照明或聚光透镜用于沿着显示器光轴B收集、聚集和引导光到有源显示器上，且具有良好的空间和角度均匀性。背光组件和有源显示器能够在低功率时提供具有足够高亮度辉度的图像，从而使其通过光学器件以非常高亮度的真实世界视图被观察到。

背光颜色可以选择为任何单色，或者可以是白色以支持全色微显示器。可以包括其它背光设计元件，例如其它光源、波导、漫射器、微光学器件、偏振器、双折射部件、光学涂层和反射器，用于优化背光的性能，并且其与有源显示器的整体尺寸要求以及辉度、功率和对比度需求相兼容。

图16和17描绘了在联接到主体的基座中的集成显示系统的代表性示例，示出了显示器、光学系统和反射镜。集成系统与容纳在观察光学镜的主体中的光学系统一起工作，所述光学系统被描绘在集成显示系统的上方。

可以使用的微显示器的代表性例子包括但不限于：Microoled，包括MDP01(系列)DPYM、MDP02和MDP05；诸如SVGA的Emagin，像素间距为9.9×9.9微米和7.8×7.8微米的微显示器；以及Lightning Oled微显示器，例如由Kopin公司生产的那些。也可以使用微LED显示器，包括但不限于VueReal和Lumiode生产的那些。

在一个实施例中，与有源显示器一起工作的电子器件可以包括以下能力：生成显示符号，格式化显示器的输出，并且包括电池信息、功率调节电路、视频接口、串行接口和控制特征。可以包括用于显示覆盖单元的附加或不同功能的其他特征。电子器件可以提供显示功能，或者可以从与之通信的另一装置接收这些功能。

在一个实施例中，有源显示器可以生成图像，包括但不限于文本、字母-数字、图形、符号和/或视频图像、图标等，包括有源目标分划板、距离测量和风信息、GPS和罗盘信息、枪械倾斜信息、目标发现、辨认和识别(ID)信息、和/或外部传感器信息(传感器视频和/或图形)、或用于态势感知的图像，以和通过光学镜看到的视图的图像一起通过目镜观察。直视光学器件可以包括或保持蚀刻的分划板和枪膛归零，并保持高分辨率。

在一个实施例中，有源显示器的使用允许可编程电子标定点显示在视野中的任何位置。这个位置可以由用户确定(如在发射超音速和亚音速弹药并且因此具有两个不同的轨迹和“零”的步枪的情况下)，或者可以根据从弹道计算器收到的信息来计算。这将为远程射击提供“下落补偿”标定点，且可以以射击间间隔更新。

在一个实施例中，有源显示器可以定向成实现最大竖直补偿。在一个实施例中，有源显示器定位成高比宽长。

在一个实施例中，有源显示器的定向为如图18所示，其允许在瞄准镜内的有源分划板的竖直调节1810的最大范围。最大化的竖直调节是有益的，因为它允许在更长的范围内进行场景的弹道补偿。

在一个实施例中，集成显示系统还包括与有源显示器电子通信的处理器。

在另一实施例中，集成显示系统可包括与处理器电子通信的存储器、至少一个传感器和/或电子通信装置。

测距的使用方法

在一个实施例中，有源显示器可以显示从激光测距仪获得的距离测量结果。在一个实施例中，LRF可以联接到观察光学镜。在一个实施例中，LRF直接联接到瞄准镜的外镜体。在另一个实施例中，LRF的一部分直接联接到瞄准镜的镜体的外部。

在一个实施例中，LRF间接地联接到瞄准镜的外镜体。在另一个实施例中，LRF的一部分间接地联接到瞄准镜的镜体的外部。

在另一个实施例中，LRF没有联接到瞄准镜，而是经由硬接线或无线地与瞄准镜通信。

在一般操作中，LRF提供经由投影光学镜投射到场景中的激光脉冲。该激光照射物体，并且一部分激光被反射回LRF。返回到装置的部分反射激光由接收光学系统捕获，并被引导到检测器。该装置包括在发射激光脉冲时启动并且在检测到返回的激光时停止的计时器。装置的计算器部使用从激光脉冲的发射到检测到返回的反射激光的经过时间来计算到物体的距离。

在一个实施例中，距离计算结果被发送到有源显示器，并且生成的图像(距离测量结果或计算结果)利用反射镜和光束组合器从显示器光轴“B”重引导到观察光轴A上，以同时将该图像(距离测量结果或计算结果)叠加或重叠到观察者通过观察光学镜观察到的场景的图像上。

风阻范围条

在另一个实施例中，有源显示器可以产生风阻范围。在一个实施例中，用户可以提供一系列风值，并且软件可以生成风阻数据，例如风阻范围方差条。在一个实施例中，将风阻数据发送到有源显示器，并且将生成的图像(例如，风阻范围方差条)利用反射镜和光束组合器从显示器光轴“B”重引导到观察光轴“A”，以同时将该图像(风阻范围方差条)叠加或重叠到观察者通过观察光学镜观察到的场景的图像上。

在一个实施例中，风阻数据包括最小风保持点到最大风保持点。

在一个实施例中，将风阻数据发送到有源显示器，并且有源显示器可以在适当的风保持时将数字分划板生成到视野中。

显示用于心理线索的颜色

在一个实施例中，有源显示器可以生成彩色显示以用快速理解的格式向用户传达额外级别的信息。在一个实施例中，有源显示器可以生成一系列颜色编码符号以指示准备发射。

在一个实施例中，有源显示器可以生成一系列颜色编码的符号，以对目标场景中的对象进行颜色编码。在一个实施例中，有源显示器可以对友军与敌军进行颜色编码。在另一实施例中，有源显示器可以对感兴趣的目标进行颜色编码。

在一个实施例中，有源显示器可以产生一系列颜色编码符号以指示风阻调节的状态。在一个实施例中，红点可以指示风阻调节尚未完成，而绿色符号可以指示风阻调节已完成。

在另一个实施例中，有源显示器可以产生具有颜色的标定点。在一个实施例中，如果尚未进行适当的调节，包括但不限于风阻、距离和仰角，则标定点将是红色。在另一个实施例中，如果已完成一些但不是所有的射击调节，则标定点将是黄色。在又一个实施例中，如果已完成所有必需的射击调节，则标定点将是绿色，并且标定点被完全补偿。

在又一个实施例中，可以利用符号的闪烁状态和稳定状态来传达关于标定点的调节的类似状态信息。

在又一个实施例中，有源显示器可以生成以颜色显示的文本以指示状态。在一个实施例中，红色文本可以指示输入参数尚未输入或计算，文本绿色指示已经输入或计算的参数。

在测距中用于撞击区的标记

在一个实施例中，有源显示器可以产生圆形、正方形或其它形状，以允许用户快速围住或圈出射弹的撞击区。

暂缓估计和补偿

在另一个实施例中，有源显示器可以基于针对移动的方向和速率的用户输入而产生补偿移动目标的标定点。例如，用户可以输入向左每小时5英里的移动速率。如果风和移动方向相同，这将被加到风阻值上，而如果风和移动方向相反，则其从风阻值中减去。然后，当在显示器上绘制标定点和/或风阻值条时，标定点将包括适当的暂缓量，以允许用户将标定点圆点放在希望的撞击区上并射击，而不是必须将标定点放在移动目标之前以补偿移动。

通过相机和远程显示操纵进行团队操作

在一个实施例中，有源显示器结合网络接口允许额外级别的增强操作和使用。在一个实施例中，可以观察网络上的多个射击者的分划板图像。每个射击者的分划板相机图像都显示在一个以上控制台上，并且网络处理和接口实现了群体级别的协调、训练和合作，而不是之前用在个别的瞄准镜中。

训练和指导。在训练或指导场景中，教练可以看到每个射击者如何将他或她的分划板对准他或她各自的目标。通过能够实际看到分划板对准，教练或训练者则可以提供关于调节和重新定位的指示，例如通过口头指示(例如通过无线电或亲自)。

在另一个实施例中，教练的控制台可以设有指点装置，例如鼠标或操纵杆，控制数据经由网络从控制台传输到步枪的集成显示系统。然后，教练的鼠标或操纵杆控制每个射击者的瞄准镜的显示器中的附加点或指针，这允许教练在视觉上向射击者显示使用哪个目标、使用哪个射程标记杆以及在哪里将分划板相对于目标定位。在一个实施例中，可以为每个射击者提供他或她自己的教练的点，从而使得教练可以向每个射击者提供个性化指导。

射击协调。在另一个实施例中，有源显示器可以用于多射击者射击队的协调和实施。在一个实施例中，团队的指挥官操作教练的控制台并使用教练的点来帮助向每个射击者分配目标，传达分划板放置的变化等。

用于远程审查和批准的快照。在另一个实施例中，有源显示器和网络处理可以允许配备有控制装置的射击者拍摄他或她的分划板视图的“快照”。用户的分划板视图的该快照可以包括问题目标的图像。当指挥官或教练接收到该图像时，指挥官或教练会审查图像并批准或不批准射击。例如，在教练场景中，用户可以拍摄他或她认为是合法动物(年龄、种类、性别等)的动物的快照。如果教练同意，教练可以通过在射击者的分划板中定位或移动教练的点来这样表明。

目标的生物特征分类。在另一实施例中，分划板图像的快照被生物识别和/或分类处理(例如面部识别系统)接收。生物识别和/或分类处理可以在枪上，例如集成到显示控制逻辑中，或者可以远离经由网络互连的枪。通过经由网络将结果发送到控制逻辑，并且适当地更新显示，可以在分划板中提供识别和/或分类处理的结果。

并排图像显示。在另一个实施例中，图像经由网络被下载到集成显示系统，并且与观察到的目标图像一起重合地显示在分划板中。下载的图像可以用于由当前观察目标的用户与先前拍摄的目标的图像或照片进行并排比较，该目标与射击者被指示或希望拍摄的目标相类似。例如，在母鹿季节期间，可以为新的射击者在分划板中提供母鹿的图像以供参考，其可以实时地与通过瞄准镜观察到的实际动物相比较。在军事或执法应用中，可以在分划板中显示所寻找的敌人或逃犯的图像，从而由狙击手实时与通过瞄准镜观察到的人的脸进行比较。

有源显示器的代表性示例

a.530-570nm

在一个实施例中，本公开涉及使用530-570nm微显示器的集成显示系统。

图19描绘了具有530nm-570nm数字显示器1910的集成显示系统。

图20是可以用530nm-570nm数字显示器1910显示的示例性图像2020的示意图。如图20所示，玻璃蚀刻的分划板2010可与本文公开的设备和系统一起使用。这些图像仅是示例，不应被解释为限制可以用有源显示器显示的信息的量或类型。

在另一个实施例中，由于人眼的敏感性，530nm-570nm数字显示器1910的集成允许比任何其它彩色显示器相对更高的功效。相对于将红色或蓝色显示器供电到相同的光度亮度，其允许更小的功耗量。

在另一个实施例中，530nm-570nm数字显示器1910的集成为终端用户提供了更强的能力，在白天的视线中从环境光所产生的背景中辨别数字覆盖。

b.AMOLED

在一个实施例中，本公开涉及一种包括AMOLED微显示器的集成显示系统。

图21描绘了具有AMOLED数字显示器2110的集成显示系统。

图22是可以用AMOLED数字显示器显示的示例性图像2210的示意图。如图22所示，玻璃蚀刻的分划板2010可与本文公开的设备和系统一起使用。这些图像仅是示例，不应被解释为限制可以用有源显示器显示的信息的量或类型。

在一个实施例中，AMOLED 2110生成的图像被集成/成像/聚焦在第一焦平面中。在一个实施例中，AMOLED显示器2110的使用允许在显示到瞄准镜中的数据内增加对比度和更大的复杂性。

在一个实施例中，AMOLED显示器2110的集成允许选择要照亮的各个像素，从而使得能够在瞄准镜中容易地显示复杂的数据配置。

在另一个实施例中，AMOLED显示器2110的集成允许在瞄准镜内的小而轻的封装尺寸，这是由于对系统中背光的需要减少。

在另一个实施例中，集成显示系统不需要背光显示组件。

在又一个实施例中，AMOLED显示器2110的集成允许降低功耗，因为现在可以获得优化各个像素的功率使用的能力。

在一个实施例中，AMOLED显示器2110的集成给出了对比度，这允许在瞄准镜内清晰的“平视”式显示。对比度允许每个浮动特征被单独地定位并且在像素周围没有低辉光的情况下被表示。

B.聚光透镜系统

在一个实施例中，集成显示系统具有基于使用光学透镜作为一个以上透镜单元的一部分的光学系统，透镜单元包括透镜本身和安装透镜的透镜单元本体。在一个实施例中，透镜单元包括精确成形的本体，该本体通常为圆柱形或盘形。该本体具有中心孔，用于将透镜安装成与更大光学系统的光轴对准。也可以说单元本体有其自己的对准轴线，当透镜单元安装在更大系统中时，所述对准轴线最终将与更大系统的光轴对准。此外，透镜单元用作透镜的“支架”，用作如下机构：借此机构，透镜可以安装到更大的光学系统且安装在其中，且透镜单元(最后)用作这样的工具：通过工具，可以操纵透镜并透镜用于该系统的目的。

在一个实施例中，集成显示系统包括聚光透镜系统，也称为透镜系统。在一个实施例中，聚光透镜系统包括内透镜单元和外透镜单元。

图23是聚光透镜系统2310的代表性示例，其具有内透镜单元2315和外透镜单元2320。在一个实施例中，外透镜单元2320包含至少一个透镜，内透镜单元2315包含至少一个透镜。在一个实施例中，内透镜单元2315在外透镜单元2320的内侧表面上旋转。如图23所示，有源显示器1210联接到在内透镜单元2315背面的平坦加工表面。在一个实施例中，有源显示器1210可以直接联接到内透镜单元2315。在又一个实施例中，有源显示器1210可以间接联接到内透镜单元2315。

本文公开的聚光光学系统的一个优点是，内透镜单元与微显示器安装座的结合提供了稳定的旋转机械轴线，以定位微显示器的竖直轴线。

图24是联接到观察光学镜的主体的基座220的代表性描绘，其中基座具有作为集成显示系统的一部分的聚光光学系统2310。在图24中，主体由光束组合器320和观察光学分划板2420描绘。

外透镜单元2320相对于主体中的观察光学系统固定在适当位置，同时允许内透镜单元2315可旋转地浮在外透镜单元2320的内部。通过对内透镜单元2315的位于透镜单元的旋转轴线下方的表面2410施加压力，有源显示器1210的竖直轴线可以与观察光学系统的分划板1610的竖直轴线对准。

图25是用于使有源显示器的竖直轴线的倾斜与分划板的竖直轴线对准的一个实施例的代表性描绘。如图25所示，相对的固定螺钉2505可以紧靠内透镜单元2315的位于透镜单元的旋转轴线下方的表面上。固定螺钉2505可用于将微显示器1210的竖直轴线与观察光学镜的主体中的光学系统中的分划板的竖直轴线对准。通过将固定螺钉2505牢固地紧固在内透镜单元2315的下表面上，可以保持内透镜单元2315的旋转，从而将微显示器1210的竖直轴线旋转地锁定在适当位置。

图26是具有微显示器1210或有源显示器倾斜调节机构的聚光透镜系统2300的后剖视图的代表性描绘。当通过使用光束组合器或波导将微显示器注入观察光学镜的光学系统时，需要另外的补偿方法以消除分划板的竖直轴线和微显示器的竖直轴线的注入图像之间的倾斜误差。固定螺钉2505可以紧靠内透镜单元2315的位于透镜单元的旋转轴线下方的表面，从而将微显示器1210的竖直轴线与在观察光学镜的主体中的光学系统中的分划板的竖直轴线对准。

图27是用于消除微显示器和观察光学镜的主体中的光学系统中的分划板之间的视差的方法和设备的代表性描绘。外透镜单元2320在图27的右手侧包含至少一个透镜，内透镜单元2315在图27的左手侧包含至少一个透镜。内透镜单元2315沿光轴在外透镜单元2320的内侧表面上滑动。微显示器1210联接到内透镜单元2315。弹簧2710安装在外透镜单元2320和内透镜单元2315之间，以在不受压缩力的情况下使这两个单元分离。

图28是基座的代表性描绘，其具有联接到观察光学镜的主体的聚光光学系统2300。在图28中，主体由光束组合器320和观察光学分划板2810描绘。

外透镜单元2320相对于观察光学镜固定在适当位置，并且允许内透镜单元2315漂浮在外透镜单元2320的内部。通过使用对内透镜单元/有源显示器安装座的背面施加力的螺钉或楔形件2810迫使内透镜单元2315向前，将图像的轴向位置改变为使得微显示器图像的焦平面位于与观察光学镜的主体中的观察光学分划板相同的平面上。因此，消除了微显示器和分划板之间的视差。

内透镜单元的位置通过弹簧向外对螺钉或楔形件施压的作用而保持在适当位置。可以不用改变从有源显示器收集的光量，也不用降低系统的图像质量，就能消除有源显示器和分划板之间的视差。

通过使用在内透镜单元和外透镜单元之间的弹簧以及对内透镜单元/微显示器的背面施加的力，可以从微显示器收集最大量的光，并提供了快速、简单和准确的调节方法。

在一个实施例中，透镜系统可包括两个以上透镜。在又一个实施例中，透镜系统可包括3、4、5、6、7、8、9、10或大于10个透镜。透镜可以从各种商业制造商获得，包括但不限于LaCroix Optics(www.lacroixoptics.com)和Diverse Optics(www.diverseoptics.com)。

在一个实施例中，透镜系统由五(5)透镜系统组成。在一个实施例中，五透镜系统包括5个单透镜。在另一个实施例中，五透镜系统包括两个双透镜和一个单透镜。在又一个实施例中，五透镜系统包括3个单透镜和1个双透镜。在一个实施例中，至少一个塑料非球面用作第一元件。

在一个实施例中，透镜系统是五透镜系统，具有以下顺序：最接近有源显示器的非球面单透镜，接着是单透镜，然后是双透镜，接着是最后的单透镜。

在一个实施例中，透镜系统是具有以下配置的五透镜系统：最靠近有源显示器的透镜1，直径为11mm，厚度为9.3mm；透镜2，直径为9mm，厚度为1.9mm；双透镜，有一个透镜(透镜3)，其直径为13.5mm，厚度为2.1mm，和另一个透镜(透镜4)，其直径为13.5mm，厚度为4.1mm；透镜5，直径为13.5mm，厚度为3.3mm。

在一个实施例中，一个透镜与下一个透镜之间的空隙在约1mm至约20mm的范围内。在一个实施例中，一个透镜与后续透镜之间的空隙在约5mm至约20mm的范围内。在一个实施例中，一个透镜与后续透镜之间的空隙在约10mm至约20mm的范围内。

在一个实施例中，有源显示器和第一透镜之间的距离被最小化，从而使得从显示器收集最大量的光。在一个实施例中，有源显示器和第一透镜之间的距离小于2mm。在另一实施例中，有源显示器和第一透镜之间的距离选自由以下内容构成的组：小于1.8mm，小于1.5mm，小于1.3mm，小于1.1mm，小于0.9mm，小于0.7mm，小于0.5mm，和小于0.3mm。

在一个实施例中，五透镜系统容纳在内单元和外单元中。在一个实施例中，通过如下方式构造内单元：从显示器座所在的相对端将非球面安装到内透镜单元中；然后是隔片；其次是透镜2，其可以是9mm单透镜；然后是锁环，其将两个透镜固定在适当位置。

在一个实施例中，以如下方式构造外透镜单元：从单元的显示器端将透镜5(其可以是13.5mm单透镜)插入外透镜单元；然后是隔片；然后是可以是透镜3和4的双透镜，然后是锁环。

在一个实施例中，当内透镜单元沿外透镜单元的内径轴向移动时，内单元中的透镜2与外单元中的透镜3之间的间距改变。这使得显示器的图像的焦平面移位并用于消除投影的显示器图像与观察光学镜的主体中的无源分划板之间的视差。

在一个实施例中，通过改变5透镜系统中的透镜2和透镜3之间的空隙来实现将显示器图像聚焦到主体中的光学系统的第一焦平面上，这是通过改变内透镜单元相对于外透镜单元的位置来实现的。

在一个实施例中，透镜组件也可以在透镜筒内组装在一起，所述透镜筒是装有一系列透镜的整体机械结构。它用于将透镜相对于彼此轴向和径向定位，并提供一种将透镜组件与其所属系统交接的装置。透镜元件通过筒壁的内径或ID径向定位。研磨透镜元件的外径或OD以适合筒壁的ID。透镜元件的轴向位置是通过在组装期间切割透镜座来实现的。然后可以通过环氧树脂、固定环等将透镜元件约束在座上。

C.反射材料

在一个实施例中，集成显示系统包括反射材料1230。在一个实施例中，反射材料1230是反射镜。在一个实施例中，集成显示系统包括一个以上反射镜。在一个实施例中，集成显示系统包括两个、三个、四个或更多个反射镜。

在一个实施例中，反射镜以相对于显示器的发射光成30°至60°，或30°至55°，30°至50°，或30°至45°，或30°至40°，或30°至35°的角度定位。

在一个实施例中，反射镜以相对于显示器的发射光成30°至60°，或35°至60°，40°至60°，或45°至60°，或50°至60°，或55°至60°的角度定位。

在一个实施例中，反射镜以至少40°的角度定位。在一个实施例中，反射镜相对于显示器的发射光以45°的角度定位。

在一个实施例中，如图29所示，反射镜2910沿竖直轴线的倾斜能够通过使用螺钉或类似机构来调节。通过抵靠基座或反射镜2910的背部将螺钉拧入，可以改变微显示器的图像被反射到光束组合器中的角度。这相应地改变了在观察光学镜的主体中的光学系统的观察光学镜的分划板2930处的焦平面的倾斜。使用该调节，可以消除微显示器和分划板之间沿着竖直轴线的视差误差。

在一个实施例中，反射镜用一个以上螺钉固定到基座上。在一个实施例中，使用化合物(诸如环氧树脂、树脂或胶水或其组合)将反射镜固定到基座上。

在一个实施例中，可以调节反射镜相对于光束组合器的位置以消除任何误差，包括但不限于视差误差。

在一个实施例中，可以调节反射镜相对于有源显示器的位置以消除任何误差，包括但不限于视差误差。

2.电力系统

在一个实施例中，联接到观察光学镜的主体的基座具有电力系统。在另一个实施例中，观察光学镜的基座具有腔。电池腔可以集成到与观察光学镜的主体联接的基座中。

图30是具有电池隔室3005的基座220的代表性示意图，其中基座220联接到瞄准镜3000的主体210。如图30和31所示，电池腔3005从基座的每侧延伸出以包住电池，电池包括但不限于CR123电池。与较小的电池或硬币型电池相比，CR123电池具有更高的功率容量和放电。

在一个实施例中，电池腔3005与基座220是一体的，因此仅需要电池盖来保护电池免受环境影响。无需额外密封。

在一个实施例中，与接目镜组件相比，基座220中的电池腔3005更靠近观察光学镜的主体210的物镜组件3010。

图32是集成到基座220中的电池隔室3005的代表性描绘。在一个实施例中，腔3005被设计成首先插入电池的正极侧，且在电池腔的底部具有机械止动件，以防止电池的不正确安装和操作。

在一个实施例中，集成的电池腔3005可以使用与基座220的用于瞄准镜的主体210的垫圈相同的垫圈。这提供了更可靠的密封并且消除了机械装置，因为不需要单独的电池腔。其次，没有固定电池腔的机械装置，因为它被集成在基座中。这减少了对用于固定电池隔室的任何机械接口的需要。因为不需要电池腔的机械锁定，所以集成的电池隔室减少了传统电池隔室的故障点。

集成的电池隔室消除了妨碍用户使用的任何障碍物。集成的电池隔室位于观察光学镜下方，不受传统观察光学镜上调节和旋钮的任何影响。集成的电池腔是一项重大进步，因为它允许容纳更大的电池的必要空间。

在一个实施例中，观察光学镜可以以最小化电池消耗和最大化电池寿命的方式设置。例如，当操作者按下按钮或开关时，激活具有激光测距仪的观察光学镜。屏幕上显示测距仪指示符。当将观察光学镜归零时，外部测距仪的输出激光将通过初始校准步骤与指示符重合。当操作者激活外部测距仪时，信息被无线地或经由通信端口发送到观察光学镜，向该装置发出信号：信息已经被接收并且需要显示。

如果观察光学镜接通并且没有从外部装置接收到数据，则观察光学镜在用户设定时间后将断电。在显示了从外部装置收到的信息后，断电计时器启动，并且如果没有记录进一步的按钮按下，则将装置断电。

如果从外部装置收到更多信息，则屏幕将清除先前信息，将显示更新的信息，并将启动断电计时器。该循环可以继续操作者选择的次数。

在屏幕上显示信息的时间期间，屏幕上会显示斜面指示符。每一段时间间隔，其由与微控制器通信的加速度计刷新。当微控制器处于睡眠模式时，观察光学镜上的整体按钮将控制照亮玻璃蚀刻的分划板的LEDS的亮度。当观察光学镜工作时，这些LEDS的控制将暂停并且在对应的按钮按下期间，屏幕的亮度将改变。

3.皮卡汀尼安装座

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有主体和基座，基座具有电池隔室和可以联接到电池隔室的皮卡汀尼安装座。在一个实施例中，可拆卸的皮卡汀尼安装座附接到突出的电池隔室，其中该电池隔室结合到与瞄准镜的主体联接的基座中。

图33至图35是具有主体210和联接到主体210的基座220的瞄准镜的代表性示意图，其中基座具有可以附接到皮卡汀尼安装座3305的电池隔室3005。在一个实施例中，皮卡汀尼安装座3305与电池隔室3005对齐并用紧固件固定。

通过将安装座3305附接到基座220的电池隔室3005，它利用制造用于电池的腔3005所需的材料。这消除了对基座的任何附加材料的需要，从而使得观察光学镜更轻且侵入性更小。

在一个实施例中，安装座朝向调整钮的物镜和视差旋钮定位，从而使得不干扰使用者调节瞄准镜的能力。此外，顶环是可移除的，从而允许容易地附接附件装置(例如激光测距仪)。通过利用本文公开的皮卡汀尼安装座，由于集成的基座固定了瞄准镜，因此不需要来自环的顶部的额外结构支撑。

在一个实施例中，安装座并入了朝向瞄准镜的物镜向前延伸的悬臂皮卡汀尼导轨。这使得武器安装的激光测距仪可以直接安置在瞄准镜的钟罩上。这种类型的安装座允许减少撞击的移位并提高测距装置的精度。它减少了撞击的移位的可能性，因为可能影响测距装置获得所需目标的变量更少。

4.数据端口

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有主体和基座，所述基座具有有源微显示器，所述有源微显示器用于生成图像并将生成的图像组合到在观察光学镜的主体的第一焦平面中的场景图像中，其中，基座具有用于与辅助装置交接的轴向定向的数据端口，辅助装置包括但不限于遥控开关和激光测距仪。

图36是具有主体210和基座220的瞄准镜3600的代表性示意图，其中基座220具有轴向定向的数据端口3605。在一个实施例中，观察光学镜可具有一个轴向定向的数据端口。在另一个实施例中，观察光学镜可具有两个以上轴向定向的数据端口。

通过利用轴向定向的数据端口3605，整个观察光学镜的自上而下的轮廓被最小化，从而提高了安装系统及其连接的稳健性。

5.外部视频源

在一个实施例中，基座中的有源显示器可用作装置上的夹子的光具组或光学系统，包括但不限于热成像系统和夜视系统。

热成像系统允许将电磁波谱的各种波成像并传递给用户，其通常不能被人眼捕获。传统的热武器瞄准器由一起成对的两个系统组成：红外光学系统，其观察场景；和可见波长光学系统，其包括微显示器和透镜，以在瞄准镜前方重新创建图像。还有催化光子增强的实例，创建了我们所谓的“夜视”系统。然而，夹式装置通常附接在瞄准镜的主体前面的步枪导轨上。此设置阻挡了通常由瞄准镜成像的所有环境光，并且仅允许使用数字图像。为了切换回传统图像，用户必须从导轨上移除该系统。由于每次更换瞄准器时都会进行对准设置，因此可能会导致撞击移位。由于需要单元中的数字显示器后面的目镜/成像系统，所以这些夹式单元也往往很大。在传统系统中，任何实时视频馈送都将是完全数字图像，包括可见光谱输出。

图37是具有主体210和基座220的瞄准镜3700的代表性示意图，基座220具有有源显示器1210和聚光光学镜1220，聚光光学镜1220可用作热成像单元3705的光学系统。有源显示器1210使用光束组合器产生聚焦在瞄准镜的主体的第一焦平面上的图像，以将图像整合到传统的日光学镜中。数字显示器的集成允许用户将数字图像叠加到环境日光学镜上。利用本文公开的数字显示器，不必为了观察环境日光学镜而将夹式单元从观察光学镜的前面移除。相反，可以根据需要打开和关闭数字显示器。

数字显示器的集成允许在日间可见和数字光学器件之间切换时的零图像移位。由于系统是完全集成的，因此不需要每次接通数字光学器件时都归零。由于组合光学系统的对准，所以系统是同步的。

在一个实施例中，数字显示器的集成构成了通常是夹式单元的后半部分的光具组。由于在观察光学镜的基座中已经有微显示器，因此热瞄准器只需要红外光学镜；由热传感器生成的图像可以传输到已经结合到观察光学镜的基座中的有源显示器。通过以这种方式集成热或NV瞄准器，热/NV装置将比市场上现有的武器瞄准器更短、更轻。这允许设计更小更轻的系统，因为光具组的一半现在直接集成到与观察光学镜的主体联接的基座中。后部光学系统或显示器不需要集成到包含传感装置的夹式单元中。

此外，如果将热武器瞄准器安装到瞄准镜的侧面，从而使得热光学镜不会阻挡瞄准镜物镜，那么它将可以将热图像重叠在用户将要观察的可见图像的上方。这将有利于能够突出人类、动物或具有在中性日光场景中突出的热量特征的任何东西。

在一个实施例中，本文公开的数字显示器的集成产生了在不中断白天可见视线的情况下将实时视频馈送到观察光学镜的焦平面中的优点。

在一个实施例中，数字显示器的集成允许成像重叠的无缝集成，例如实时热成像视图和高光谱重叠系统。可见图像现在是模拟的，而不是另一个数字显示。

在一个实施例中，即使在数字系统上突然耗尽电力，本文公开的数字显示器的集成也产生了继续图像馈送的优点。真正的模拟图像仍然可用，而传统的数字输出系统则不然。

在一个实施例中，数字显示器的集成允许多种类型的成像系统与观察光学镜的前部分开安装。热成像系统可以与观察光学镜的底部或侧面对准，并且仍然将该图像直接馈送到观察光学镜的主体内的焦平面上。

6.EMI透气窗

在一个实施例中，观察光学镜的主体、基座或主体和基座两者可以具有窗，该窗用对用于无线通信的电磁波透明的材料密封。透明材料包括但不限于塑料、树脂或环氧树脂。

在一个实施例中，该窗允许EM波从通信装置传播，与观察光学镜的金属本体的相互作用减少。这增加了数据可以传输的速率。它还允许无线通信装置因信号损失减少而以较低的功率电平工作。

III.附加传感器/装置

在另一个实施例中，本公开涉及一种具有主体和基座的观察光学镜，基座具有集成显示系统和一个以上传感器。在一个实施例中，传感器包括但不限于全球定位系统、加速度计、磁力计、MEMS速率传感器、倾斜传感器、激光测距仪。

A.指向角、目标位置和通信

在一个实施例中，观察光学镜可具有惯性MEMS速率传感器以确定武器在惯性空间中的指向角。示例产品是Systron Donner的LCG-50和Silicon Sensing的SiRRS01。在另一个实施例中，加速度计可以结合到嵌入式电子器件中，以确定观察光学镜的绝对倾斜角度并且跟踪由于一般移动或发射事件引起的武器加速度。

为了支持瞄准，在各种实施例中，观察光学镜可具有GPS和/或数字罗盘。在一个实施例中，GPS和/或数字罗盘可以集成到观察光学镜中，例如，作为板级模块。在另一个实施例中，GPS和/或数字罗盘可以与与观察光学镜通信的单独装置相关联。

一些制造商提供用于GPS和数字罗盘功能的架子模块的定制，这些模块具有小的形状因素并具有低功耗特性。这些装置被设计为集成到嵌入式部件中。例如，Ocean ServerTechnology制造了0.5度精度的OS4000-T罗盘，功耗低于30ma，小于3/4″平方。一个GPS装置的例子是DeLorme GPS2058-10模块，它是16mm×16mm，采用表面贴装封装，提供2米精度。

在一个实施例中，观察光学镜可以具有数据接口，该数据接口提供有线和无线能力中的一个或两个，有线和无线能力被设计为与诸如BAE个人网络节点和新兴SRW无线电的系统交接。这些接口提供各种通信能力，例如距离\传感器和其它战术数据(例如，反自相毁灭检测器、环境传感器等)。在各种实施例中使用该独特功能来获得环境信息、目标信息和态势感知信息并将其传达给感兴趣的团体。一般而言，各种实施例旨在使战斗机能够快速获取、重新获取、处理来自各种被动和主动源的数据并以其他方式将其整合到弹道射击解决方案中，从而提高射击者的效率。

在另一个实施例中，传感器向有源显示器提供信息，从而使得将不同目标的实时位置数据生成到观察光学镜的主体的第一焦平面上。在另一个实施例中，传感器是与集成显示系统通信的外部装置的一部分。

通过使用在观察光学镜中的这些传感器，或在与观察光学镜刚性连接的外部装置上的传感器，或者在安装观察光学镜的武器上的传感器，可以获得观察光学镜的确切位置，以及观察光学镜指向的确切方向，并且可以根据观察光学镜位置和标定方向计算外部目标。

当用户移动观察光学镜或当目标相对于观察光学镜移动时，目标的位置将通过与集成显示系统通信的传感器连续且实时地更新，这样，通过经由观察光学镜观察，用户将能够看到目标相对于他们正在寻找的地点的位置。

这种方法在军事应用中具有很强的实用性，在这些应用中，可能有在不同位置的人员试图将特定目标位置彼此通信。例如，对于近距离空中支援(CAS)，飞行员可能正在驾驶飞机，而地面上的单位可能正依靠飞机将炸弹投放在目标上。通常，地面上的单位难以将目标的确切位置传递给飞机。在地面单位和飞机之间传递目标信息的过程通常被称为“与目标交谈”，并且涉及传达单位或飞机在其视野中看到的内容，例如在目标附近可能看到的地标等等。

这个过程通常需要相当长的时间，并且可能引起混淆，因为物体从空中看与在地面上看去的情况不同。至关重要的是，每个单位都要确保他们都在看同一个目标，因为如果飞机错认目标，他们可能会向友军单位或非战斗人员投掷炸弹。

通过允许地点和位置传感器与集成显示系统的有源分划板显示器通信，解决了这些问题。观察光学镜的用户可以在其瞄准镜内指定目标，瞄准镜知道瞄准镜的GPS位置、它正指向的确切方向和到目标的距离，并且可以计算目标的精确GPS坐标。该信息可以被馈送到所有友军单位所连接的通用系统，例如链路16。现在，飞机可以简单地查看他们飞机上的显示器，并且一旦另一个单位指定了新目标，新目标就会显示在他们的地图上。

这使得发现目标的速度更快，并更容易确认两个单位正在看同一目标。准确性对于确定目标位置非常重要，因此，有源显示器生成的图像需要显示在观察光学镜主体的第一焦平面中。如果将来自有源显示器的生成图像放入观察光学镜的第二焦平面，则仅当观察光学镜分划板处于其“归零”位置时，目标位置才是准确的。如果观察光学镜的用户在他们的调整钮上拨过任何东西，例如为了打击远程目标，则显示器中的所有目标信息将被移位在调整钮中拨动的量，因而不准确。

通过将其与注入第一焦平面的有源显示图像一起使用，显示的数据对于对分划板位置所做的任何调节是不可知的，并自动进行补偿。这意味着视野中的目标数据始终是准确的。

B.环境传感器

在一个实施例中，观察光学镜可具有一个以上压力、湿度和/或温度传感器，其被设计用于收集和使用环境数据以用于弹道修正目的。传感器采用微型配置，适合集成到观察光学镜中。Intersema的MS5540是微型、低功率、防水、气压传感器的一个例子。该部件测量尺寸为6.2×6.4mm。

在一个实施例中，传感器可以联接到观察光学镜的主管或观察光学镜的基座。

C.上坡和下坡

在一个实施例中，观察光学镜可以具有z轴加速度计，该z轴加速度计可以用于测量瞄准镜相对于竖直的倾斜角度。在目标选择时，该倾斜角度可以整合到弹道解决方案中。一旦选定了目标，系统就能够将实际的上坡或下坡自动整合到弹道解决方案中，并将解决方案显示在观察光学镜的第一焦平面上，从而使得正确地显示数字分划板或修正标定点。这在远程上坡或下坡打击中，可以提供非常快速和有效的瞄准手段。

IV.具有显示系统和激光测距仪的观察光学镜

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜以及激光测距仪，观察光学镜具有主体和具有集成显示系统的基座。在一个实施例中，激光测距仪联接到观察光学镜。在另一个实施例中，激光测距仪独立于观察光学镜并且无线地或通过线缆与观察光学镜通信。

在一个实施例中，激光测距仪可用于确定到目标的距离。在各种实施例中，激光在近IR中传输以进行隐蔽。用于以近红外(NIR)工作的激光测距仪装置的典型波长是905nm。

在一个实施例中，选择特定的激光功率和光谱特性以满足观察光学镜的距离和眼睛安全要求。测距仪具有足够的功率来产生精确的测量结果，例如1500米、2500米或与旨在与观察光学镜一起使用的枪械或武器相关的任何有效距离。对于测距仪操作，在一些实施例中，单按钮控件专用于进行或执行测距仪测量。

在一个实施例中，可以将到目标的距离传送到有源显示器，该有源显示器生成到目标的距离的图像并且当观察目标场景时将该到目标的距离叠加到观察光学镜的第一焦平面上。

在一个实施例中，观察光学镜具有带弹道计算器能力的计算装置。在一个实施例中，观察光学镜的主体具有带弹道计算器能力的计算装置。

在一个实施例中，激光测距仪可用于测量目标距离，计算弹丸弹道并将修正后的标定点传达给集成显示系统中的有源显示器，然后，有源显示器将修正后的标定点的图像叠加到观察光学镜的第一焦平面上，观察光学镜具有附接到可移动的正像透镜系统的分划板。

重要的是，因为有源显示器生成的图像与来自目标的图像在第一焦平面的前面组合，然后聚焦到第一焦平面上，所以目标图像和显示图像永远不会相对于彼此移动。因此，无论可移动的正像系统如何被调节，数字显示器创建的任何标定参考都将始终准确。

当外部激光测距仪向瞄准镜馈送距离信息时，需要通过数字显示器创建标定参考或激光指示符，从而使得用户知道LRF瞄准视野中的哪个位置，从而使得用激光准确地击中正确的目标。数字显示器图像和在瞄准镜的主体中的物镜系统的目标图像不会相对于彼此移动。因此，无论如何调节调整钮以移动可移动的正像透镜系统，数字激光指示符都将准确地向用户显示LRF激光标定点的正确位置。

另一方面，如果数字显示器图像在第一焦平面后面的任何地方被集成到光学系统中，那么当调节调整钮并且正像透镜系统移动/倾斜时，则数字显示器的图像将相对于目标图像移动，并且数字LRF指示符将相对于实际激光标定点移动。如果当用户将数字分划板与实际激光标定点对准时用户拨动任何仰角或风阻调节到调整钮并且忘记拨回到调整钮设定到的原始位置，则可能导致不正确的距离测量。

此外，当传统的瞄准镜归零步枪时，用户通常会选择“零”距离，通常为100码，用于将瞄准镜分划板与步枪射弹的弹着点对准。这通常通过调节瞄准镜的调整钮，并因此调节正像透镜系统的倾斜角度来实现，以使分划板与射弹的弹着点对准。在设定了瞄准镜的初始“零”之后，调整钮允许使用者进一步调节瞄准镜分划板位置，以补偿在不同距离的目标或者补偿变化的风漂移变量，这些变化的风漂移变量影响射弹的弹着点可能自最初的“零”位置变化的位置。

如果要将数字显示器在第一焦平面后集成到瞄准器系统中，那么如果用户从最初的“零”对调整钮进行了任何调节，则弹道计算的对标定点的修正系数可能会不正确。例如，如果弹道计算器确定修正需要10毫弧度的仰角调节才能击中目标，则数字显示器将标定点放在十字准线的中心下方10毫弧度处。但是，如果用户已经从最初的“零”位置对仰角调整钮拨动了5毫弧度，则数字标定点实际上将瞄准低于初始“零”的15毫弧度。

通过将数字显示器注入到瞄准镜的主体的光学系统的第一焦平面，它允许数字显示器完全不受调整钮调节或正像系统位置的任何变化的影响。这意味着在上面的例子中，数字标定点将实际上只出现在分划板中心下方5毫弧度处，用于总共恰好10毫弧度弹道下落(用户之前曾从最初的“零”位置向仰角调整钮中拨动了5毫弧度)。简而言之，将数字显示器图像注入到主体的光学系统的第一焦平面中使得数字显示器图像完全不知道调整钮位置的任何变化，因而完全不知道正像透镜系统移动/倾斜，这提供了所需的准确性。

在一个实施例中，激光测距仪能力基于所获取的数据提供动态定义的弹道解决方案。当处理曳光弹轨迹以确定沿着测量的轨迹路径的最佳点以用于确定下一次射击的弹道修正时，机载计算机可以使用到目标的距离。

在一个实施例中，激光测距仪集成在瞄准镜中并具有专用的输出激光发输端口。在一个实施例中，该专用激光轴的光路位于外壳的角落，因此它不受主物镜的阻碍。入射的反射激光信号的检测路径通过瞄准镜的主物镜，在此处，近IR分束器将光导向光检测器。这种布置利用主物镜的相对大的孔径来增加测量结果的信噪比。

图38至图44提供了观察光学镜3800的照片，其具有带有光学系统的主体3810和联接到主体3810的基座3820，基座3820具有集成显示系统，激光测距仪3830联接到主体3810的顶部。观察光学镜3800可具有两个辅助端口3805，用于与外部源通信。观察光学镜3800可具有皮卡汀尼安装座3305，其联接到用于基座3820中的电池腔3005的电池盖的外部。

图45至图46提供了观察光学镜4500的照片，其具有带有光学系统的主体4510和联接到主体4510的基座4520，基座4520具有集成显示系统，激光测距仪4530联接到主体4510的顶部。观察光学镜4500可具有单个辅助端口4535，用于与激光测距仪4530通信。

图47和图48提供了观察光学镜4700的照片，其具有带有光学系统的主体4710和基座4720，基座4720联接到主体4710并具有集成显示系统。在某些实施例中，观察光学镜4700可具有皮卡汀尼安装座4730。在某些实施例中，观察光学镜可具有辅助端口4735。

V.其它实施例

1、数字归零

在一个实施例中，本公开涉及使用数字分划板进行对准和调零目的的方法。在一个实施例中，观察光学镜具有物理分划板和数字分划板，其中物理分划板连接到正像系统。用户通过使用调整钮移动分划板和正像系统使物理分划板“归零”，使得分划板的中心与子弹的弹着点重合。

物理分划板归零后，数字分划板也必须归零。由于数字分划板由固定在适当位置的有源或数字显示器形成，因此将数字分划板归零或对齐的唯一方法是使用数字方法。用户可以移动数字分划板位置，使得数字分划板的中心与物理分划板的中心重合。

在另一个实施例中，数字归零也可以与激光指示符一起使用。当与外部激光测距仪结合使用时，观察光学镜激光指示符必须与激光测距仪指向的方向对准。大多数外部激光测距仪都有可见激光和红外激光。红外激光是实际测量距离的激光。可见激光可以被打开和关闭并与红外激光的瞄准一致。可见激光允许用户看到激光瞄准的位置。一旦可见激光打开，则用户可以数字地调节激光指示符以与可见激光的标定点重合。然后可以关闭可见激光，并且用户可以使用在观察光学镜显示器中的激光指示符，以确保激光测距仪的准确标定。

2、全息波导

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学镜，其具有：主体，主体具有第一光学系统；和基座，其具有有源显示器和全息波导。在一个实施例中，全息波导的集成减小了传统光束组合系统的封装尺寸和重量。全息波导的集成可以提高整体透射亮度比，使得每个光学系统光的更大百分比到达最终用户。

图49是观察光学镜4900的代表性描绘，其具有：主体4910中的光学系统；和具有有源显示器1210的基座49；和全息波导系统4925。全息波导系统4925跨越主体4910以及基座4920。数字或有源显示器1210生成图像到准直光学镜4930，准直光学镜4930将图像发送到进入的全息波导4926。图像经由输出全息4927离开波导，并且图像被注入光学系统4940的第一焦平面4930。

在一个实施例中，全息波导的集成减少了为光束组合器制造的专用涂层的需要。此外，全息波导的集成中断了对反射镜系统的需求，减少了对复杂机械对准系统的需求。

全息波导的集成允许创建对显示器成像所需的复杂光学系统的副本，消除了将复杂系统放入每个系统的需要。

全息波导的集成允许使用LCOS，LCD和OLED系统以在光学系统内显示信息。系统的性质允许各种类型的照明系统与系统内使用的不同类型的显示器相结合。

全息波导的使用允许实现非静态照射的分划板。可以在屏幕上的图像改变时更改分划板。全息波导允许日光明亮的分划板系统，而不需要传统的照明方法。

全息波导的集成创造了创建非静态全息瞄准器的能力。输出联接全息可以发送由主光学系统定义的光，从而允许全息瞄准器的瞄准图片的变化。

全息波导的集成可以与任何单色或多色光源一起使用。复杂多路布拉格光栅的使用允许多色照明系统的集成。

3、跟踪子弹轨迹

与远程打击相关的一个困难是确定初始射击的准确性从而使得可以进行及时修正以提高下一次射击的准确性的能力。用于确定弹头的弹着点的传统技术是尝试检测子弹迹线和/或子弹的实际飞溅点。在许多远程打击中，这可能很困难。在狙击队的情况下，后续射击还需要来自观察员的反馈，以将相关数据反馈给射击者。仅使用口头通信可能需要几秒钟。

在一个实施例中，观察光学镜可具有成像传感器，其适于检测与子弹飞行路径相关的图像帧并且将所述图像帧传送到计算装置，然后计算装置可以根据所述图像帧计算子弹轨迹。

在一个实施例中，具有主体和基座(基座具有集成显示系统)的观察光学镜可以允许通过机载图像处理能力检测曳光弹，从而使得在子弹撞击目标区域之前确定子弹的轨迹。在一个实施例中，这些数据可以传回弹道计算机，从而快速有效地为第二轮提供后续射击解决方案，其可以被传送到有源显示器并且修正后的标定点叠加在观察光学镜的主体的第一焦平面上。

通过计算机用轨迹和飞溅点检测自动化反馈回路并将其与有源显示器组合并在第一焦平面上叠加电子标定点修正，有利地减少了进行准确第二次射击所需的总时间。这个时间减少可能是打击过程中的关键点。在第一次射击之后，第二次射击的机会窗口可能迅速缩小，特别是如果延迟超过了初始射击的音爆到达预定目标时的时间点。

环境条件和风阻漂移会对远距离的弹头的弹道轨迹产生重大影响。例如，M193子弹可以在适度10英里/小时侧风中在500码处漂移大约4英尺。由于子弹的速度随着飞行距离和总飞行时间的增加而降低，因此在更远的距离时，风阻影响变得更加夸张。

提供各种曳光弹选项。传统上，射击者使用标准曳光弹来观察子弹飞行路径的轨迹。曳光弹可以取决于曳光弹材料的组成而以可见或IR光谱发光。当射击者使用夜视设备时，后者是有效的。此外，一些曳光弹可以首先模糊地发光，然后随着弹头在下射程行进而变亮。熔丝元件可以控制曳光弹在发射弹头之后何时点亮，从而使得延迟点燃曳光弹材料直到子弹完全处于下射程。熔丝延迟减轻了曳光弹暴露射击者射击位置的风险。

在一个实施例中，具有集成显示系统的观察光学镜可以使用曳光弹来在子弹撞击目标区域之前检测、确定和/或显示子弹的轨迹。在一个实施例中，可以使用具有长延迟熔丝并且在电磁光谱的近IR区域(700nm至1000nm)发射的隐蔽曳光弹。在近IR区域发射的光对于人眼是不可见的，但是可以通过使用传统玻璃光学器件的成像传感器来检测。这种类型的曳光弹可以特别有效地保持射击者对狙击手操作的隐蔽性，同时提供重要的自动子弹跟踪能力，以准确确定下一次射击修正要求。因此，各种实施例适于与一种以上类型的曳光弹相配合以实现本文所述的功能。

由于日光实施例中的成像传感器对可见光也敏感，因此标准日光曳光弹也可用于子弹跟踪。在可见光和近IR的情况下，曳光弹可以利用长延时熔丝来增加隐蔽性，因为系统只需要在撞击前的最后时刻检测到子弹的飞行。

在一个实施例中，与观察光学镜相关联的相机可记录子弹的轨迹并使用嵌入观察光学镜中的传感器套件，它可以计算子弹的确切地理位置轨迹以及子弹的弹着点。

在另一个实施例中，观察光学镜还可以使用稳定的相机来补偿来自枪械的反冲。观察光学镜将精确地跟踪稳定的相机的移动，并补偿该移动以精确地计算子弹的地理位置轨迹。该实施例将允许射击者跟踪他们自己的轨迹并更准确地补偿任何未命中。

在两个实施例中，子弹的地理位置轨迹然后可以被共享给其他用户，以将轨迹显示在他们的视野中，这些其他用户也在他们正在使用的装置(例如另一个瞄准镜、射弹观测镜或者使用微显示器或全息技术的护目镜)中活动显示。

在一个实施例中，子弹轨迹的跟踪合并了捕获飞行中发光曳光子弹的视频帧图像。通过图像处理技术提取所选图像帧中子弹的空间位置，然后将其与来自其它视频帧的数据相关联以建立子弹的轨迹。

基于与射击事件的相关性选择图像帧进行处理。当从武器发射弹头时，通过处理从各种实施例中包括的机载武器轴线加速度计获得的加速度计数据，立即确定枪口退出时间。然后启动从枪口退出时间起的相关窗口，在此，各种实施例开始逐帧处理视频图像，以在其中识别与在空间中的特定X-Y位置处的曳光弹相关联的一小簇像素。帧图像可以以曝光时间拍摄，该曝光时间被优化以在子弹在X-Y帧中传输少量单个像素时捕获子弹。由于相机的帧速率和枪口退出时间已知，所以可以使用子弹的已知飞行特性建立在每帧中子弹距武器的距离。这些数据包含在与每种武器及其相关弹头相关的机载表中，或者可选地从与武器瞄准器通信的战术网络接收。

如果从激光测距仪测量结果中得知到目标的绝对距离，则可以通过确定轨迹中与目标距离对应的点来计算弹头在目标距离处的位置。这种技术的优雅之处在于，测量是通过飞行中数据完成的，并不依赖于与物理表面的子弹撞击。计算的位置将对应于相对于武器位置的角度仰角和方位角，并且可用于确定提高精度所需的弹道指向修正。作为此下一次射击弹道修正计算的一部分，各种实施例使用惯性指向角数据来计算枪口出口处枪的惯性指向角与飞溅时的指向角之间的相对参考点。这允许计算考虑在子弹到目标距离的飞行时间期间发生的枪的任何角移动。

4、其它配置

图50描绘了瞄准镜5000的替代实施例，其具有镜体5005和在镜体5005的顶部上的隔室或凹口5010。隔室5010具有集成显示系统，其包括有源显示器5015和聚光光学镜5020。集成显示系统定向为使得显示器5015和聚光光学镜5020与光束组合器5025平行。在该实施例中，不需要诸如反射镜的反射表面。

图51描绘了观察光学镜5000的替代实施例，其具有镜体5005和镜体5005的顶部上的隔室或凹口5010。隔室5010具有集成显示系统，其包括有源显示器5105、聚光光学镜5110和反射镜5115。集成显示系统定向为使得显示器5115和聚光光学镜5110与光束组合器5025垂直。在图51中，与观察光学镜的物镜系统相比，有源显示器5105更靠近接目镜系统。

图52描绘了观察光学镜5000的替代实施例，其具有镜体5005和在镜体5005的顶部上的隔室或凹口5010。隔室5010具有集成显示系统，其包括有源显示器5105、聚光光学镜5110和反射镜5115。集成显示系统定向为使得显示器5105和聚光光学镜5110与光束组合器5025垂直。在图52中，与观察光学镜的接目镜系统相比，有源显示器5105更靠近物镜系统。

从有源显示器5105生成的图像可以被引导到反射镜5115，利用镜体5005中的光束组合器5025与观察者通过观察光学镜观察到的场景的图像相组合，从而将生成的图像和观察的图像同时叠加或重叠，其中，组合图像被注入第一焦平面。因为光束组合器5025位于第一焦平面之前，并且组合图像聚焦在第一焦平面上，所以显示的图像和观察的图像不会相对于彼此移动。与将图像注入第二焦平面的装置相比，这是一项重大进步。

在又一替换实施例中，观察光学镜具有镜体和可分离基座，基座具有有源显示器和聚光光学镜，有源显示器和聚光光学镜与光束组合器平行。在该实施例中，不需要诸如反射镜的反射表面。基座联接到观察光学镜的主体的底部。

从微显示器生成的图像可以与观察者通过观察光学镜观察到的场景图像借助镜体内的光束组合器相组合，以将生成的图像和观察到的图像同时叠加或重叠，其中，组合图像被注入第一焦平面。因为光束组合器位于第一焦平面之前，并且组合图像聚焦在第一焦平面上，所以显示的图像和观察的图像不会相对于彼此移动。与将图像注入第二焦平面的装置相比，这是一项重大进步。

本文公开的光学瞄准器和方法可以是显示器或观察设备、装置、瞄准器或瞄准镜，它们可以用于武器、枪、步枪、激光目标定位器、测距仪或在其上，或者是其一部分，或作为其附加附件。实施例可以安装在武器或设备上，或者可以是手持式的或头盔安装式的。

本文公开的设备和方法可以在以下段落中进一步描述：

1.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；以及(ii)光束组合器，其在物镜系统与第一焦平面之间；和

第二光学系统，其具有：有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；和(ii)反射镜，其将图像从有源显示器引导至光束组合器，在光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

2.一种观察光学镜，包括：光学系统，其被配置为限定第一焦平面；用于生成数字图像的有源显示器，其中数字图像叠加在第一焦平面上；以及联接到有源显示器的控制器，控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成数字图像。

3.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)联接到主管的第一端的物镜系统；(c)联接到主管的第二端的接目镜系统，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；以及(d)位于物镜组件和第一焦平面之间的光束组合器。

4.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；(d)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；以及(e)用于生成图像并将图像引导到光束组合器的有源显示器，其中，生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面上。

5.一种观察光学镜，包括：(i)主体，其具有用于生成外部场景的图像的光学系统和光束组合器；(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像的有源显示器和反射镜，所述反射镜用于将生成的图像引导到光束组合器，用于在主体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像。

6.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；和(ii)放置在物镜系统和第一焦平面之间的光束组合器；和

基座，其具有：第二光学系统，所述第二光学系统具有有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；以及(ii)反射镜，所述反射镜将图像从有源显示器引导至光束组合器，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

7.一种观察光学镜，包括：主体，其具有用于观察外部场景的光学系统；和基座，其联接到主体，该基座具有有源显示器和用于生成图像的聚光透镜系统，其中，生成的图像在主体的光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像中。

8.一种观察光学镜，包括：

(i)主管，其具有：(a)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(b)接目镜系统，其联接到主管的第二端，主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；及(c)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；和

(ii)基座，其具有用于生成图像并将图像引导到光束组合器的有源显示器，其中，生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面上。

9.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面和接目镜系统；(ii)在物镜系统与第一焦平面之间的光束组合器；(iii)光束组合器和物镜系统之间的聚焦单元；和(iv)将聚焦单元联接到视差调节组件的连接元件。

10.一种观察光学镜，包括：光学系统，所述光学系统具有在第一焦平面和物镜系统之间的光束组合器、位于光束组合器和物镜系统之间的聚焦单元、以及用于生成数字图像的有源显示器，其中数字图像叠加在第一焦平面上；和联接到有源显示器的控制器，控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成数字图像。

11.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)联接到主管的第一端的物镜系统；(c)联接到主管的第二端的接目镜系统；(c)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；以及(d)位于光束组合器和物镜组件之间的聚焦单元。

12.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；(d)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；(e)位于光束组合器和物镜组件之间的聚焦单元；以及(f)将聚焦单元联接到视差调节组件的连接元件。

13.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面、用于观察目标图像的接目镜系统；和(ii)物镜系统与第一焦平面之间的光束组合器；和

第二光学系统，具有：(i)有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；(ii)将图像从有源显示器引导至光束组合器的反射材料；以及(iii)执行以下一项或多项操作的调节机构：(a)相对于反射材料移动有源显示器；(b)相对于有源显示器移动反射材料；(c)相对于光束组合器移动反射材料；(d)相对于反射材料移动光束组合器；和(e)相对于光束组合器移动正像透镜系统，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

14.一种观察光学镜，包括：配置为限定第一焦平面的光学系统；用于生成数字图像的有源显示器，和用于将数字图像引导到第一焦平面的反射材料；以及一个以上用于执行以下一项或多项操作的调节机构：(a)相对于反射材料移动有源显示器；和(b)相对于有源显示器移动反射材料。

15.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；和(d)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；(e)有源显示器和将图像从有源显示器引导至光束组合器的反射材料；(f)执行以下一项或多项操作的调节机构：(i)相对于反射材料移动有源显示器；(ii)相对于有源显示器移动反射材料；(iii)相对于光束组合器移动反射材料；(iv)相对于反射材料移动光束组合器；以及(v)相对于光束组合器移动正像透镜系统，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

16.一种观察光学镜，包括：(i)主体，其具有用于生成外部场景的图像的光学系统和光束组合器；和(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像的有源显示器和反射镜，所述反射镜用于将生成的图像引导到光束组合器，用于在主体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像，并且其中基座具有用于一个以上电源的隔室。

17.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；，以及(ii)放置在物镜系统和第一焦平面之间的光束组合器；和

基座，其具有：(i)第二光学系统，所述第二光学系统具有：(a)有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；(b)将图像从有源显示器引导至光束组合器的反射镜，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察；和(ii)用于一个以上电源的隔室。

18.一种观察光学镜，包括具有用于观察外部场景的光学系统的主体和联接到主体的基座，该基座具有有源显示器和用于生成图像的聚光透镜系统，其中，生成的图像在主体的光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像，并且进一步地，其中基座具有用于一个以上电源的隔室。

19.一种观察光学镜，包括：

(i)主管，其具有(a)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(b)联接到主管的第二端的接目镜系统，主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；及(c)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；和

(ii)基座，其具有有源显示器，所述有源显示器用于生成图像并将图像引导到光束组合器，其中，生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面中，基座还具有用于一个以上电源的隔室。

20.一种观察光学镜，包括：(i)主体，其具有用于生成外部场景的图像的光学系统；和(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像的有源显示器和用于电源的隔室。

21.一种观察光学镜，包括：(i)主体，所述主体具有用于生成外部场景的图像的光学系统；和(ii)基座，其联接到主体并具有用于电源的隔室。

22.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；和(ii)物镜系统与第一焦平面之间的光束组合器；和

第二光学系统，其具有：有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；以及(ii)反射镜，其将图像从有源显示器引导至光束组合器，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，并且进一步地，其中透镜系统是五透镜系统。

23.一种观察光学镜，包括：配置为限定第一焦平面的光学系统；用于生成数字图像的有源显示器和用于收集来自有源显示器的光的透镜系统，其中数字图像叠加在第一焦平面上；和联接到有源显示器的控制器，控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成数字图像，并且进一步地，其中透镜系统由具有两个透镜的内单元和具有三个透镜的外单元构成，其中外单元相对于内单元固定。

24.一种观察光学镜，包括：(i)主体，所述主体具有用于生成外部场景的图像的光学系统和光束组合器；和(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像的有源显示器和用于收集来自有源显示器的光的透镜系统和反射镜，所述反射镜用于将生成的图像引导到光束组合器，用于在主体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像，并且进一步地，其中透镜系统是五透镜系统，并且第一透镜位于距有源显示器不超过2mm的位置。

25.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；以及(ii)放置在物镜系统与第一焦平面之间的光束组合器；和

基座，其具有：第二光学系统，所述第二光学系统具有有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；以及(ii)将图像从有源显示器引导至光束组合器的反射镜，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察，其中透镜系统是由三个单透镜和一个双透镜构成的五透镜系统。

26.一种观察光学镜，包括：具有用于观察外部场景的光学系统的主体和联接到主体的基座，该基座具有有源显示器和用于生成图像的聚光透镜系统，其中，生成的图像在主体的光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像中，其中聚光透镜系统具有：具有至少一个透镜的内单元；具有至少一个透镜的外单元；和调节内单元的透镜与外单元的透镜之间的间距的机构。

27.一种观察光学镜，包括：

(i)主管，其具有：(a)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(b)接目镜系统，其联接到主管的第二端，主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；及(c)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；和

(ii)基座，其具有用于生成图像的有源显示器和用于收集来自有源显示器的光的透镜系统和用于将图像引导到光束组合器的反射镜，其中，生成的图像和目标图像被组合到主管的第一焦平面中，并且其中透镜系统具有带有两个透镜的内单元和带有三个透镜的外单元。

27A.一种观察光学镜，包括：(a)主管，其具有联接到主管的第一端的物镜系统和联接到主管的第二端的接目镜系统，以及位于物镜组件和光学系统的第一焦平面之间的光束组合器；(b)用于生成数字图像的集成显示系统；以及(c)计算装置，用于处理弹道相关数据并使所述集成显示系统适应数字图像内的标定分划板。

28.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括基座。

29.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括集成显示系统。

30.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括具有集成显示系统的基座。

31.根据前述或以下段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述基座联接到所述观察光学镜的主体。

32.根据前述或以下段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述基座联接到所述观察光学镜的主体的底侧。

33.根据前述或以下段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述集成显示系统包含在外壳中。

34.根据前述或以下段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述外壳联接到所述观察光学镜的主体的顶部。

35.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述集成显示系统具有有源显示器。

36.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述集成显示系统具有有源显示器和反射材料。

37.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述集成显示系统具有有源显示器、反射材料和聚光光学系统。

38.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中反射材料位于光束组合器下方。

39.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中反射材料位于光束组合器上方。

40.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述反射材料平行于所述光束组合器。

41.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中有源显示器和反射材料平行于光束组合器。

42.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中反射材料位于观察光学镜的物镜侧。

43.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中反射材料位于观察光学镜的接目镜侧。

44.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中有源显示器位于观察光学镜的物镜侧。

45.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中有源显示器位于观察光学镜的接目镜侧。

46.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中第二光学系统位于联接到观察光学镜的本体的基座中。

47.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述光束组合器位于所述主体的物镜组件和沿所述观察光轴定位并间隔开的第一焦平面之间。

48.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中光束组合器大致位于观察光学镜的仰角旋钮下方。

49.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中与观察光学镜的接目镜组件相比，所述光束组合器更靠近物镜组件。

50.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述集成显示系统包括成角度的反射镜。

51.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述反射镜成约40°至约50°的角度。

52.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述反射镜成约45°的角度。

53.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述集成显示系统包括具有内透镜单元和外透镜单元的聚光光学镜。

54.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述基座的一端附接在所述主体的放大调节环附近，并且所述基座的另一端附接在所述主体的物镜组件附近。

55.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

56.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括聚焦单元。

57.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括与传统聚焦单元的位置相比朝向物镜侧调节的聚焦单元。

58.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括光束组合器。

59.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括定位在传统聚焦单元所在的位置的光束组合器。

60.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括视差调节组件。

61.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，还包括在观察光学镜的主体中的连杆。

62.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述连接元件是杆或轴。

63.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中连接元件的长度为约5mm至50mm。

64.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中连接元件的长度为约30mm。

65.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中视差调节组件包括可旋转元件。

66.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中视差调节组件包括旋钮。

67.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述连接元件将所述聚焦单元联接到所述视差调节组件。

68.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中连接元件的一端联接到聚焦单元，而连接元件的另一端联接到视差调节组件的凸轮销。

69.根据前述段落中任一段所述的观察光学镜，其中视差调节组件具有凸轮槽和凸轮销。

70.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，包括用于收集来自有源显示器的光的透镜系统。

71.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述透镜系统由一个以上透镜单元组成。

72.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述透镜系统由内透镜单元和外透镜单元组成。

73.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中透镜系统由五透镜系统组成。

74.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中透镜系统由具有两个透镜的内透镜单元和具有三个透镜的外透镜单元组成。

75.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中透镜系统是五透镜系统，其中第一透镜位于有源显示器的2mm内。

76.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中透镜系统由五透镜系统组成，并且第一透镜是非球面透镜。

77.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中透镜系统由具有至少一个透镜的内透镜单元和具有至少一个透镜的外透镜单元组成，并且还包括用于调节内单元的至少一个透镜与外单元的至少一个透镜之间的间隔的机构。

78.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，进一步地，其中一个以上弹簧位于外透镜单元和内透镜单元之间。

79.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中透镜系统由单个透镜单元组成。

80.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中调节机构是螺钉。

81.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中调节机构是楔形件。

82.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中可以将螺钉紧固在内透镜单元的表面上以对准有源显示器的竖直轴线。

83.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中可以将螺钉紧固在内透镜单元的表面上以调节有源显示器有源显示器。

84.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中电源是一个以上的电池。

85.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中电源是一个以上的CR123电池。

86.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，还包括全球定位系统(GPS)接收器、数字罗盘和激光测距仪中的一个或多个，其用于向所述计算装置提供位置数据，所述计算装置响应地使用所述接收数据中的一些或全部来计算弹道解决方案。

87.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述计算装置接收惯性数据、位置数据、环境传感器数据和图像数据中的一个或多个，所述计算装置响应地使用所述接收数据中的一些或全部来计算弹道解决方案。

88.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述观察光学镜适于作为网络元件(NE)与网络通信，所述计算装置向所述网络传播所述接收数据中的一些或全部。

89.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中，响应于第一用户交互，所述计算装置进入测距模式，在所述测距模式下，与当前观察的标定分划板相关联的目标相关信息被检索并存储在存储器中。

90.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中，响应于第二用户交互，所述计算装置进入重新获取模式，在所述重新获取模式，从存储器中检索先前存储的目标相关信息，并将其用于调整分划板影像以重新获取目标。

91.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，进一步包括测距仪，其用于确定到目标的距离并将确定的距离传送到所述计算装置，所述计算装置响应于所述确定的距离而响应地调整所述标定分划板。

92.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述测距仪包括激光测距仪和视差测距仪中的一个。

93.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述激光测距仪包括近红外(NIR)测距仪。

94.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，进一步包括成像传感器，其适于检测与子弹飞行路径相关联的图像帧并将所述图像帧传送到所述计算装置，所述计算装置是可操作的以根据图像帧计算子弹轨迹。

95.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述成像传感器适于检测与曳光弹相关的光谱区域内的发射。

96.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，还包括适于将各自的用户输入传送到所述计算装置的风阻旋钮和仰角旋钮，所述计算装置响应于所述用户输入而响应地调整所述标定分划板。

97.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中，响应于指示特定的用户交互，所述计算装置进入间接射击瞄准模式，在所述间接射击瞄准模式下，从存储器中检索目标相关信息并将其用于调整标定分划板影像以重新获取目标。

98.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中，响应于指示辅助弹药模式的用户交互，所述计算装置响应于与辅助弹药相关联的弹道特性而响应地调整所述标定分划板。

99.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中所述环境数据包括气压数据、湿度数据和温度数据中的一个或多个，所述计算装置响应地使用所述环境数据中的一些或全部来计算弹道解决方案。

100.根据本文列举的段落中任一段所述的观察光学镜，其中，在标定分划板在光学瞄准镜视野外的情况下，所述计算装置利用惯性参考信息来生成用于显示模拟的标定点参考。

101.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用第一光学系统观察场景，所述第一光学系统沿观察光轴定位在观察光学镜的主体中；并且同时观察由位于基座的腔中的集成显示系统生成的图像，其中基座联接到观察光学镜的主体。

102.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用第一光学系统观察场景，所述第一光学系统沿观察光轴定位在观察光学镜的主体中；并且同时观察由位于基座的腔中的集成显示系统生成的图像，其中，场景的图像和生成的图像被投影到光学系统的第一焦平面中。

103.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用第一光学系统观察场景，所述第一光学系统沿观察光轴定位在观察光学镜的主体中，并具有物镜组件和接目镜组件；并且同时观察由位于基座的腔中的集成显示系统生成的图像，其中场景的图像和生成的图像被投影到光学系统的第一焦平面中，所述集成显示系统具有用于生成图像的有源显示器、用于收集来自图像的光的透镜系统和反射表面，所述反射表面用于将生成的图像引导到位于主体的物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器。

104.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用第一光学系统观察场景，所述第一光学系统沿观察光轴定位在观察光学镜的主体中；并且同时观察由位于基座的腔中的集成显示系统生成的图像，其中，场景的图像和生成的图像被投影到光学系统的第一焦平面中，并且通过调节借助连杆连接到聚焦单元的视差旋钮来消除视差误差。

105.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用第一光学系统观察场景，所述第一光学系统沿观察光轴定位在观察光学镜的主体中；并且同时观察由集成显示系统生成的图像，其中，场景的图像和生成的图像被投影到光学系统的第一焦平面中，并且通过调节借助连杆连接到聚焦单元的视差旋钮来消除视差误差。

106.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用有源显示器生成图像，用透镜系统收集来自有源显示器的光，其中所述有源显示器位于联接到观察光学镜的主体的基座中；将生成的图像从基座反射到主体中的光束组合器，并且将生成的图像投影到主体的第一焦平面。

107.一种用观察光学镜进行观察的方法，包括：用第一光学系统观察场景，所述第一光学系统沿观察光轴定位在观察光学镜的主体中，并具有物镜组件和接目镜组件；用位于联接到观察光学镜的主体的基座中的有源显示器生成图像，用透镜系统收集来自有源显示器的光；将生成的图像从基座反射到位于物镜组件与主体中的第一焦平面之间的光束组合器，并且将生成的图像投影到主体的第一焦平面，使得可以同时观察生成的图像和成像的场景。

108.一种向观察光学镜的用户提供信息的方法，包括：

(a)提供具有主体的观察光学镜，主体具有联接到主管的第一端的物镜系统和联接到主管的第二端的接目镜系统，主管、物镜系统和接目镜系统被配置限定至少第一焦平面；

(b)通过位于联接到观察光学镜的主体的基座中的有源显示器生成图像；

(c)将从显示器发射的光反射到位于物镜组件与主体中的第一焦平面之间的光束组合器，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察。

109.根据本文列举的段落中任一段所述的方法，包括用电子器件控制有源显示器。

110.根据本文列举的段落中任一段所述的方法，包括用有源显示器为以下中的至少一个提供图像：有源目标分划板、修正后的标定点、距离和风信息、仰角、GPS和罗盘信息、目标ID、外部传感器信息、弹道信息。

111.根据本文列举的段落中任一段所述的方法，包括控制有效显示器亮度，以允许在从完全日光到阴天星光的范围内的环境条件下进行观察。

112.一种观察光学镜，包括：本体，其具有在一端的聚焦来自外部场景的目标图像的物镜系统、在另一端的接目镜系统以及具有位于物镜系统和接目镜系统之间的正像透镜系统的可移动正像管，所述可移动正像透镜系统、物镜系统和接目镜系统形成具有第一焦平面和第二焦平面的第一光学系统，具有在第一焦平面处的与可移动正像管一起移动的第一分划板，和位于第一焦平面和物镜组件之间的光束组合器；和

第二光学系统，其具有用于生成图像的有源显示器、收集来自有源显示器的光的透镜系统以及将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

113.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面，具有在第一焦平面处的第一分划板，所述第一分划板相对于调整钮调节而移动；(d)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；以及(e)用于生成图像并将图像引导到光束组合器的有源显示器，其中，生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面中。

114.一种观察光学镜，包括：(i)主体，所述主体具有用于沿着外部场景的观察光轴生成图像的光学系统和光束组合器；以及(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像的有源显示器和反射镜，所述反射镜用于将生成的图像引导到光束组合器，用于在主体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像。

115.一种观察光学镜，包括：

主体，其具有：(i)第一光学系统，具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；以及(ii)放置在物镜系统和第一焦平面之间的光束组合器；和

基座，其联接到主体，并具有第二光学系统，所述第二光学系统具有：(i)生成图像的有源显示器和收集来自有源显示器的光的透镜系统；以及(ii)将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器的反射镜，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

116.一种观察光学镜，包括：主体，其具有用于观察外部场景的光学系统；以及基座，其联接到主体的底部，所述基座具有腔，腔具有用于生成图像的有源显示器，其中，生成的图像在光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像中。

117.一种观察光学镜，包括：光学系统，其具有在第一焦平面和物镜系统之间的光束组合器、位于光束组合器和物镜系统之间的聚焦单元以及用于生成图像的有源显示器，其中图像叠加在第一焦平面上；和联接到有源显示器的控制器，控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成图像。

118.一种观察光学镜，包括：主体，其具有联接到主管的第一端并聚焦来自外部场景的目标图像的物镜系统，以及联接到所述主管的第二端的接目镜系统，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置限定至少第一焦平面；光束组合器，其位于物镜组件和第一焦平面之间；位于光束组合器和物镜组件之间的聚焦单元；将聚焦单元联接到视差调节组件的杆；以及用于生成图像的有源显示器和用于将数字图像引导到光束组合器的反射表面，其中，生成的图像和目标图像可以聚焦在第一焦平面上。

119.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，其具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面和接目镜系统；(ii)物镜系统与第一焦平面之间的光束组合器；(iii)光束组合器和物镜系统之间的聚焦单元；以及(iv)将聚焦单元联接到视差调节组件的连接元件。

120.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)联接到主管的第一端的物镜系统；(c)联接到主管的第二端的接目镜系统；(c)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；以及(d)位于光束组合器与物镜组件之间的聚焦单元。

121.一种观察光学镜，包括：

主体，其具有：(i)光学系统，所述光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；和(ii)光束组合器；和

基座，其联接到主体的底部，并具有：腔，所述腔容纳用于生成图像的有源显示器，收集来自有源显示器的光的透镜系统，以及将图像引导到光束组合器的反射材料，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察，基座还具有用于一个以上电源的隔室。

122.一种观察光学镜，包括：

主体，其具有联接到主管的第一端并聚焦来自外部场景的目标图像的物镜系统和联接到主管的第二端的接目镜系统以及位于物镜组件和第一焦平面之间的光束组合器，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置为限定至少第一焦平面；和

基座，其具有用于生成图像并将图像引导到光束组合器的有源显示器，其中，生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面中，基座还具有用于一个以上电源的隔室。

123.一种观察光学镜，包括：(i)主体，其具有用于生成外部场景的图像的光学系统；和(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像并将图像引导到光学系统的第一焦平面的有源显示器和用于一个以上电源的隔室。

124.一种观察光学镜，包括：(i)主体，所述主体具有用于生成外部场景的图像的光学系统和光束组合器；以及(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像的有源显示器和反射材料，所述反射材料用于将生成的图像引导到光束组合器，用于在主体的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的图像，并且其中基座具有用于一个以上电源的隔室。

125.一种观察光学镜，包括具有用于观察外部场景的光学系统的主体和联接到主体的基座，所述基座具有有源显示器和用于生成图像的聚光透镜系统，其中生成的图像在主体的光学系统的第一焦平面中被组合到外部场景的图像，并且进一步其中基座具有用于一个以上电源的隔室。

126.一种观察光学镜，包括：

(i)主管，其具有：(a)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(b)接目镜系统，其联接到主管的第二端，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；及(c)位于物镜组件与第一焦平面之间的光束组合器；和

(ii)基座，其具有用于生成图像并将图像引导到光束组合器的有源显示器，其中生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面，并且基座还具有用于一个以上电源的隔室。

127.一种观察光学镜，包括：配置为限定第一焦平面的光学系统；用于生成图像的有源显示器，以及用于将图像引导到第一焦平面的反射材料；以及用于执行以下操作的一个或多个的一个或多个调节机构：(a)相对于反射材料移动有源显示器；和(b)相对于有源显示器移动反射材料。

128.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；以及(d)位于物镜组件和第一焦平面之间的光束组合器；(e)用于生成图像的有源显示器和将图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察；以及(f)用于执行以下操作的一个或多个的调节机构：(i)相对于反射材料移动有源显示器；或者(ii)相对于有源显示器移动反射材料。

129.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有：(i)第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面、用于观察目标图像的接目镜系统；(ii)光束组合器；(iii)第二光学系统，其具有用于生成图像的有源显示器、以及将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，以及用于执行以下操作的一个或多个的一个或多个调节机构：(a)相对于反射材料移动有源显示器；(b)相对于有源显示器移动反射材料；(c)相对于光束组合器移动反射材料；(d)相对于反射材料移动光束组合器；和(e)相对于光束组合器移动正像透镜系统，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面中并被同时观察。

虽然已经详细描述了具有集成显示系统的观察光学镜的多个实施例，应该显而易见的是，可以对其进行修改和变化，所有这些都落于本发明的真正精神和范围内。关于以上描述，应该认识到，对于本发明的部件的最佳尺寸关系，包括尺寸、材料、形状、形式、功能和操作方式、组装和使用的变化，对于本领域技术人员来说是显而易见的，所有与图中所示和说明书中描述的那些相等同的关系都旨在被本发明所包含。因此，前述内容被认为仅是对本发明原理的说明。此外，由于本领域技术人员将容易想到许多修改和变化，因此不希望将本发明限制于所示出和所描述的确切结构和操作，因此，可以采用所有合适的修改和等同，而这些落入本发明的范围内。

Claims (94)

1.一种观察光学镜，包括：

本体，其在一端具有物镜系统，所述物镜系统聚焦来自外部场景的目标图像，

在所述本体的另一端的接目镜系统以及可移动正像管，所述可移动正像管具有位于物镜系统和接目镜系统之间的正像透镜系统，所述正像透镜系统、物镜系统和接目镜系统形成具有第一焦平面和第二焦平面的第一光学系统，在第一焦平面处具有与所述可移动正像管一起移动的第一分划板；

光束组合器，其位于第一焦平面和物镜系统之间；和

第二光学系统，其具有：用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及反射材料，所述反射材料将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，其中所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

2.根据权利要求1所述的观察光学镜，其中，来自所述有源显示器的生成的图像不依赖于所述正像管的移动。

3.根据权利要求2所述的观察光学镜，其中，生成的图像是数字分划板。

4.根据权利要求1所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于距所述物镜系统5至25mm处。

5.根据权利要求1所述的观察光学镜，还包括位于所述光束组合器和所述物镜系统之间的聚焦单元。

6.根据权利要求5所述的观察光学镜，还包括将所述聚焦单元连接到视差调节旋钮的杆。

7.根据权利要求6所述的观察光学镜，其中，所述杆的长度为25至33mm。

8.根据权利要求1所述的观察光学镜，其中，聚光透镜系统是五透镜系统。

9.根据权利要求8所述的观察光学镜，其中，所述聚光透镜系统包括具有两个透镜的内透镜单元和具有三个透镜的外透镜单元。

10.根据权利要求1所述的观察光学镜，其中，所述有源显示器选自由以下内容构成的组：透射有源矩阵LCD显示器(AMLCD)，有机发光二极管(OLED)显示器，发光二极管(LED)显示器，fe-ink显示器，等离子显示器，分段显示器，电致发光显示器，表面传导电子发射器显示器和量子点显示器。

11.根据权利要求1所述的观察光学镜，其中，由所述有源显示器生成的图像选自由以下内容构成的组：文本，字母-数字，图形，符号，视频影像，图标，有源目标分划板，距离测量结果，风信息，GPS和罗盘信息，枪械倾斜信息，目标发现、辨认和识别(ID)信息，外部传感器信息，温度，压力，湿度，实时弹道解决方案，以及通过飞行中曳光弹检测和跟踪的下一轮弹道修正。

12.根据权利要求1所述的观察光学镜，其中，所述反射材料是反射镜。

13.根据权利要求12所述的观察光学镜，其中，所述反射镜相对于所述有源显示器发射的光成40°至50°的角度。

14.根据权利要求1所述的观察光学镜，还包括联接到所述有源显示器的控制器，所述控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成数字图像。

15.根据权利要求1所述的观察光学镜，还包括联接到所述本体的顶部的激光测距仪。

16.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，主管、物镜系统和接目镜系统配置为限定至少第一焦平面，在第一焦平面处具有相对于调整钮调节而移动的第一分划板；(d)光束组合器，其位于物镜系统与第一焦平面之间；(e)有源显示器，其用于生成图像；(f)聚光透镜系统，其从所述有源显示器收集光并且位于所述有源显示器和反射材料之间；以及(g)所述反射材料，其将生成的图像从所述有源显示器引导到光束组合器，其中生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面。

17.根据权利要求16所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于距所述物镜系统5至25mm处。

18.根据权利要求16所述的观察光学镜，其中，来自所述有源显示器的生成的图像不受调整钮调节的影响。

19.一种观察光学镜，包括：(i)主体，其具有光束组合器和用于沿着外部场景的观察光轴生成目标图像的光学系统；以及(ii)基座，其联接到主体并具有用于生成图像的有源显示器、聚光透镜系统和反射材料，所述聚光透镜系统从所述有源显示器收集光并且位于所述有源显示器和反射材料之间，所述反射材料用于将生成的图像引导到光束组合器，以在光学系统的第一焦平面中同时重叠观察生成的图像和外部场景的目标图像。

20.根据权利要求19所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于所述主体的物镜系统与第一焦平面之间，主体的物镜系统和第一焦平面沿所述观察光轴定位并间隔开。

21.根据权利要求19所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于所述观察光学镜的仰角旋钮下方。

22.根据权利要求19所述的观察光学镜，其中，与所述观察光学镜的接目镜系统相比，所述光束组合器更靠近物镜系统。

23.根据权利要求19所述的观察光学镜，其中，所述反射材料是成角度的反射镜。

24.根据权利要求23所述的观察光学镜，其中，所述反射镜相对于所述显示器发射的光成40°至50°的角度。

25.根据权利要求23所述的观察光学镜，其中，所述反射镜相对于所述显示器发射的光成45°的角度。

26.根据权利要求19所述的观察光学镜，所述聚光透镜系统具有内透镜单元和外透镜单元。

27.根据权利要求19所述的观察光学镜，其中，所述基座的一端附接在所述主体的放大调节环附近，并且所述基座的另一端附接在所述主体的物镜系统附近。

28.根据权利要求19所述的观察光学镜，其中，所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

29.一种观察光学镜，包括：

主体，具有：(i)第一光学系统，其具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；以及(ii)光束组合器，其放置在物镜系统和第一焦平面之间；和

基座，其联接到所述主体，并具有第二光学系统，所述第二光学系统具有：(i)生成图像的有源显示器和收集来自有源显示器的光的聚光透镜系统；以及(ii)反射镜，其将生成的图像从所述有源显示器引导到光束组合器，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射镜之间。

30.根据权利要求29所述的观察光学镜，其中，所述基座的一端附接在所述主体的放大调节环附近，并且所述基座的另一端附接在所述主体的物镜系统附近。

31.根据权利要求29所述的观察光学镜，其中，所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

32.根据权利要求29所述的观察光学镜，其中，所述聚光透镜系统是五透镜系统。

33.根据权利要求32所述的观察光学镜，其中，所述五透镜系统的第一透镜位于所述有源显示器的2mm内。

34.根据权利要求29所述的观察光学镜，其中，所述有源显示器选自由以下内容构成的组：透射有源矩阵LCD显示器(AMLCD)，有机发光二极管(OLED)显示器，发光二极管(LED)显示器，fe-ink显示器，等离子显示器，分段显示器，电致发光显示器，表面传导电子发射器显示器和量子点显示器。

35.根据权利要求29所述的观察光学镜，其中，由所述有源显示器生成的图像选自由以下内容构成的组：文本，字母-数字，图形，符号，视频影像，图标，有源目标分划板，距离测量结果，风信息，GPS和罗盘信息，枪械倾斜信息，目标发现、辨认和识别(ID)信息，外部传感器信息，温度，压力，湿度，实时弹道解决方案，以及通过飞行中曳光弹检测和跟踪的下一轮弹道修正。

36.根据权利要求29所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于距所述物镜系统5至25mm处。

37.一种观察光学镜，包括：主体，其具有用于观察外部场景的光学系统；以及基座，所述基座联接到所述主体的底部，所述基座具有腔，所述腔具有用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及反射材料，所述反射材料将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器，其中生成的图像在光学系统的第一焦平面中组合到外部场景的目标图像中，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

38.根据权利要求37所述的观察光学镜，其中，所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

39.一种观察光学镜，包括：光学系统，所述光学系统具有在第一焦平面和物镜系统之间的光束组合器、位于光束组合器和物镜系统之间的聚焦单元、用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及反射材料，所述反射材料将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器，其中所述图像叠加在第一焦平面上，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间；以及控制器，其联接到有源显示器，所述控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成图像。

40.根据权利要求39所述的观察光学镜，还包括杆，其用于将聚焦单元连接到视差调节旋钮。

41.根据权利要求40所述的观察光学镜，其中，所述杆的一端具有凸轮销，所述凸轮销与所述视差调节旋钮中的凸轮槽相互作用。

42.根据权利要求40所述的观察光学镜，其中，所述杆的长度为25mm至33mm。

43.根据权利要求40所述的观察光学镜，其中，所述杆的长度为30mm。

44.根据权利要求39所述的观察光学镜，还包括用于收集来自所述有源显示器的光的透镜系统。

45.一种观察光学镜，包括：

主体，其具有联接到第一端并聚焦来自外部场景的目标图像的物镜系统和联接到第二端的接目镜系统，所述主体、物镜系统和接目镜系统被配置为限定至少第一焦平面；

光束组合器，其位于物镜系统和第一焦平面之间；

聚焦单元，其位于光束组合器和物镜系统之间；

杆，其将聚焦单元联接到视差调节旋钮；和

用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统和用于将生成的图像引导到光束组合器的反射材料，其中生成的图像和目标图像能够聚焦在第一焦平面上，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

46.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中，所述杆的长度为28至35mm。

47.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中，所述有源显示器和所述反射材料位于联接到所述主体的底部的基座中。

48.根据权利要求47所述的观察光学镜，其中，所述基座的一端附接在所述主体的放大调节环附近，所述基座的另一端附接在所述主体的物镜系统附近。

49.根据权利要求47所述的观察光学镜，其中，所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

50.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中，所述聚光透镜系统由具有两个透镜的内透镜单元和具有三个透镜的外透镜单元组成。

51.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中，所述反射材料是反射镜。

52.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中所述有源显示器选自由以下内容构成的组：透射有源矩阵LCD显示器(AMLCD)，有机发光二极管(OLED)显示器，发光二极管(LED)显示器，fe-ink显示器，等离子显示器，分段显示器，电致发光显示器，表面传导电子发射器显示器和量子点显示器。

53.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中，由所述有源显示器生成的图像选自由以下内容构成的组：文本，字母-数字，图形，符号，视频影像，图标，有源目标分划板，距离测量结果，风信息，GPS和罗盘信息，枪械倾斜信息，目标发现、辨认和识别(ID)信息，外部传感器信息，温度，压力，湿度，实时弹道解决方案，以及通过飞行中曳光弹检测和跟踪的下一轮弹道修正。

54.根据权利要求45所述的观察光学镜，其中，所述杆的一端具有凸轮销，所述凸轮销与视差调节旋钮中的凸轮槽相互作用。

55.一种观察光学镜，包括：主管；物镜系统，其联接到主管的第一端；接目镜系统，其联接到主管的第二端；光束组合器，其位于物镜系统和第一焦平面之间；聚焦单元，其位于光束组合器和物镜系统之间；以及用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及反射材料，所述反射材料将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器，其中所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

56.根据权利要求55所述的观察光学镜，还包括杆，用于将聚焦单元连接到视差调节旋钮。

57.一种观察光学镜，包括：

主体，其具有：(i)光学系统，所述光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面；和(ii)光束组合器；和

基座，其联接到主体的底部，并具有腔，所述腔容纳用于生成图像的有源显示器、收集来自有源显示器的光的聚光透镜系统以及将图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，在所述光束组合器处，来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，所述基座还具有用于一个以上电源的隔室，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

58.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于所述主体的物镜系统和所述第一焦平面之间。

59.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，所述聚光透镜系统是具有三个单透镜和一个双透镜的五透镜系统。

60.根据权利要求57所述的观察光学镜，还包括联接到所述有源显示器的控制器，所述控制器被配置为选择性地为一个以上显示元件供电以生成所述图像。

61.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，所述一个以上电源是一个以上电池。

62.根据权利要求61所述的观察光学镜，其中，所述一个以上电池是CR123电池。

63.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，所述基座的一端附接在所述主体的放大调节环附近，并且所述基座的另一端附接在所述主体的物镜系统附近。

64.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

65.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，所述有源显示器选自由以下内容构成的组：透射有源矩阵LCD显示器(AMLCD)，有机发光二极管(OLED)显示器，发光二极管(LED)显示器，fe-ink显示器，等离子显示器，分段显示器，电致发光显示器，表面传导电子发射器显示器和量子点显示器。

66.根据权利要求57所述的观察光学镜，其中，由所述有源显示器生成的图像选自由以下内容构成的组：文本，字母-数字，图形，符号，视频影像，图标，有源目标分划板，距离测量结果，风信息，GPS和罗盘信息，枪械倾斜信息，目标发现、辨认和识别(ID)信息，外部传感器信息，温度，压力，湿度，实时弹道解决方案，以及通过飞行中曳光弹检测和跟踪的下一轮弹道修正。

67.根据权利要求58所述的观察光学镜，还包括位于光束组合器和物镜系统之间的聚焦单元。

68.根据权利要求57所述的观察光学镜，还包括联接到所述主体的顶部的激光测距仪。

69.一种观察光学镜，包括：

主体，其具有：联接到主管的第一端并聚焦来自外部场景的目标图像的物镜系统和联接到主管的第二端的接目镜系统，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置为限定至少第一焦平面；光束组合器，其位于物镜系统和第一焦平面之间；和

基座，其具有有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及反射材料，所述有源显示器用于生成图像，所述反射材料将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器，其中生成的图像和目标图像被组合到第一焦平面，所述基座还具有用于一个以上电源的隔室，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

70.根据权利要求69所述的观察光学镜，其中，所述一个以上电源是一个以上电池。

71.根据权利要求70所述的观察光学镜，其中，所述一个以上电池是CR123电池。

72.根据权利要求69所述的观察光学镜，其中，单个垫圈用于将用于电源的隔室和基座密封到主体。

73.根据权利要求69所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于距所述物镜系统5至25mm处。

74.一种观察光学镜，包括：(i)主体，所述主体具有用于生成外部场景的目标图像的光学系统；和(ii)基座，其联接到主体，并具有用于生成图像并将图像引导到光学系统的第一焦平面的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统、用于生成的图像从有源显示器引导到第一焦平面的反射材料和用于一个以上电源的隔室，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间。

75.根据权利要求74所述的观察光学镜，其中，所述一个以上电源是CR123电池。

76.一种观察光学镜，包括：

本体，其具有(i)：第一光学系统，所述第一光学系统具有将来自外部场景的目标图像聚焦到第一焦平面的物镜系统、反转目标图像的正像透镜系统、第二焦平面、用于观察目标图像的接目镜系统；(ii)光束组合器；(iii)第二光学系统，其具有用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及将生成的图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间；以及(iv)一个以上调节机构，其用于执行以下一项或多项：(a)相对于反射材料移动有源显示器，(b)相对于有源显示器移动反射材料，(c)相对于光束组合器移动反射材料，(d)相对于反射材料移动光束组合器，以及(e)相对于光束组合器移动正像透镜系统。

77.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，所述光束组合器位于所述第一焦平面和所述物镜系统之间。

78.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，用于使有源显示器相对于反射材料移动的调节机构是固定螺钉或楔形件。

79.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，用于使反射材料相对于有源显示器移动的调节机构是固定螺钉或楔形件。

80.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，所述第二光学系统位于联接到所述本体的底部的基座中。

81.根据权利要求80所述的观察光学镜，其中，所述基座的一端附接在所述主体的放大调节环附近，并且所述基座的另一端附接在所述主体的物镜系统附近。

82.根据权利要求80所述的观察光学镜，其中，所述基座是所述主体的长度的40％至65％。

83.根据权利要求77所述的观察光学镜，其中，聚焦单元位于光束组合器和物镜系统之间。

84.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，所述有源显示器选自由以下内容构成的组：透射有源矩阵LCD显示器(AMLCD)，有机发光二极管(OLED)显示器，发光二极管(LED)显示器，fe-ink显示器，等离子显示器，分段显示器，电致发光显示器，表面传导电子发射器显示器和量子点显示器。

85.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，由所述有源显示器生成的图像选自由以下内容构成的组：文本，字母-数字，图形，符号，视频影像，图标，有源目标分划板，距离测量结果，风信息，GPS和罗盘信息，枪械倾斜信息，目标发现、辨认和识别(ID)信息，外部传感器信息，温度，压力，湿度，实时弹道解决方案，以及通过飞行中曳光弹检测和跟踪的下一轮弹道修正。

86.根据权利要求76所述的观察光学镜，其中，所述聚光透镜系统包括内透镜单元、外透镜单元和位于所述内透镜单元与外透镜单元之间的弹簧。

87.一种观察光学镜，包括：(a)主管；(b)物镜系统，其联接到主管的第一端，并聚焦来自外部场景的目标图像；(c)接目镜系统，其联接到主管的第二端，所述主管、物镜系统和接目镜系统被配置成限定至少第一焦平面；以及(d)光束组合器，其位于物镜系统和第一焦平面之间；(e)用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统和将图像从有源显示器引导到光束组合器的反射材料，其中来自有源显示器的图像和来自物镜系统的目标图像被组合到第一焦平面并被同时观察，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间；以及(f)调节机构，其用于执行以下一项或多项：(i)相对于反射材料移动有源显示器，或者(ii)相对于有源显示器移动反射材料。

88.根据权利要求87所述的观察光学镜，其中，用于使有源显示器相对于反射材料移动的调节机构是固定螺钉或楔形件。

89.根据权利要求87所述的观察光学镜，其中，用于使反射材料相对于有源显示器移动的调节机构是固定螺钉或楔形件。

90.根据权利要求87所述的观察光学镜，其中，聚焦单元位于光束组合器和物镜系统之间。

91.一种观察光学镜，包括：光学系统，其被配置为限定第一焦平面；用于生成图像的有源显示器、从有源显示器收集光的聚光透镜系统以及用于将图像引导到第一焦平面的反射材料，所述聚光透镜系统位于所述有源显示器和所述反射材料之间；以及一个以上调节机构，其用于执行以下一项或多项：(a)相对于反射材料移动有源显示器，以及(b)相对于有源显示器移动反射材料。

92.根据权利要求91所述的观察光学镜，其中，用于使有源显示器相对于反射材料移动的调节机构是固定螺钉或楔形件。

93.根据权利要求91所述的观察光学镜，其中，用于使反射材料相对于有源显示器移动的调节机构是固定螺钉或楔形件。

94.根据权利要求91所述的观察光学镜，所述聚光透镜系统具有带有两个透镜的内透镜单元和带有三个透镜的外透镜单元。

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