CN116500772A - 电光观察设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电光观察设备(1)、特别是热成像设备，并且在这种情况下包括手持设备壳体(2)、在入射侧上布置在设备壳体(2)中的透镜组(4)、相对于透镜组(4)在图像侧上布置在设备壳体(2)中的图像捕获单元(8)、布置在设备壳体(2)中的图像显示单元(12)、相对于图像显示单元(12)布置在出射侧上的目镜(14)、以及被配置为根据用户特定的可变参数来至少控制图像显示单元(12)的控制设备(10)。另外，观察设备(1)包括作为用于改变参数的输入装置的转轮(18)，该转轮可在设备壳体(2)上访问以供用户访问。

Description

电光观察设备

本发明涉及一种电光观察设备。

在观察自然和动物期间以及(例如也与其相关)还有在狩猎期间会使用光学观察设备。这种观察设备通常是双筒望远镜或单筒望远镜(后者通常也称为“望远镜”)。在电光观察设备的情况下，其功能范围通常被扩展，以便使用户可以看到可见光谱范围之外或低于人眼所需亮度的“现象”。特别地，在此可以提及热特征和/或残余光增强图像的表示，其使得即使在(特别是主观的)黑暗中也可以观察物体。这些功能通常用于热成像设备或夜视设备。在这种情况下，通常与纯光学观察设备不同，入射辐射不是通过光学装置而是间接地经由图像转换设备传递给使用观察设备的人(简称：用户)。因此，在这种情况下，用户可以看到的图像通常是基于入射辐射并且通常是在已经执行了处理(图像处理)之后而生成的显示。

在现代电光观察设备的情况下，用户通常有可能至少部分地根据所述用户的要求(例如，亮度、对比度、放大系数等)来调整(通常是电子生成的)显示。在这种情况下，以类似于相机情况的方式，用户通常可以基于在显示器内表示的菜单来选择和改变(通常由可变参数形成的)设置。为此，用于菜单导航的按钮、特别是用于选择和调整设置的按钮通常布置在观察设备上。

本发明的目的在于提高电光观察设备的使用便利性。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的电光观察设备来实现。本发明的有利实施例和进一步发展(其本身具有一定的创造性)在从属权利要求和以下描述中阐述。

根据本发明的电光观察设备优选地构成热成像设备。可选地，电光观察设备构成夜视设备(用于显示特别是在可见光谱范围内的残余光增强记录)或者这些设备的组合。电光观察设备进一步可选地构成另外的组合设备，即，所谓的“融合系统”，其中，可见光谱范围的(特别是数字的)记录与(特别是数字)记录的热图像组合(“融合”，例如叠加)并显示。

根据本发明的电光观察设备包括手持设备壳体(即可以用手抓握或手持或至少可由人操作的设备壳体)、在入射侧上布置在设备壳体中的至少一个透镜组、以及相对于透镜组在图像侧上布置在设备壳体中的至少一个图像捕获单元。此外，该观察设备包括布置在设备壳体中的图像显示单元、相对于图像显示单元布置在出射侧上的目镜、以及被配置为根据用户特定的可变参数来至少控制图像显示单元的控制设备。另外，该观察设备包括作为用于改变参数的输入装置的转轮，该转轮可在设备壳体上访问以供用户访问。

转轮的使用是有利的，因为用于操纵菜单的轮旋转构成了直观的操作。在这种情况下，通常无需查看设置元件，即，转轮。观察设备的使用和操作因此变得特别方便。此外，至少两个功能、特别是在相反方向上操纵菜单可以集成到一个操作元件(转轮)中，并且结构空间——至少在壳体外表面(外壳表面)上——也可以被保存为结果。

观察设备特别是形成单筒望远镜，即，单目“望远镜”，例如热成像单筒望远镜。然而，可替代地，观察设备也可以被配置用于双目观察。

在一个优选实施例中，该控制设备被配置为预定义(特别是表示)菜单结构，该菜单结构以类似环带的方式表示并且响应于转轮的旋转而在沿环带状表示布置的菜单项之间切换。因此，特别是借助于图像显示单元——例如部分或完全叠加在借助于图像捕获单元捕获的图像上并显示——显示一种条带或环形带，在其上依次排列各个菜单项。如果转轮被移动，则所述菜单项根据它们的顺序被依次突出显示和/或被移动到显示器内的突出显示位置(例如，移动到显示器的中心)。这给人的印象是条带在移动或环带在旋转。这使得使用转轮的操作特别直观。

在一个特别有利的实施例中，转轮被配置为可无止动地旋转。换句话说，转轮可以在两个旋转方向上连续旋转。因此，不同数量的可选菜单项和/或设置选项可以以特别简单的方式映射到转轮的旋转。

优选地，数字编码器用于捕获和/或评估转轮的旋转。优选地，编码器是增量式编码器。可替代地，编码器以模拟方式配置，和/或被配置为绝对值编码器。

优选地，转轮还具有触觉反馈以便向用户指示各个旋转位置。

在一个可选的实施例中，菜单结构(特别是其表示)——特别是借助于控制单元——被预定义有末端止动件。即，条带或环形带不会“移动”超出对应的第一个菜单项或最后一个菜单项。

在替代实施例中，菜单结构被预定义为以环状方式闭合且可连续旋转(或可遍历)。即，如果借助于转轮而超出第一个菜单项或最后一个菜单项，菜单会向前(或向后)“跳”到相反的菜单项(即，最后一个或相应地第一个)，从而给人的印象是菜单结构可以连续旋转一圈。这尤其是在数量相对较多(例如，超过5或10个菜单项)的情况下是对用户特别友好的，因为可以从“菜单项列表的两端”向后或向前搜索菜单结构。比喻地应用于字母表中字母的选择，与经由B、C、D等相比，用户可以更容易地经由Z和Y的“短路线”从位置A跳到X。

在一个有利的实施例中，控制设备被配置为在菜单项被选择的情况下根据转轮的(特别是进一步的)旋转来改变指派给所述菜单项的参数。具体地，在这种情况下，控制设备被配置为以圆图的方式显示参数的当前设置。在这种情况下可选地提供用软件表示的末端止动件，使得相应参数的值可以仅在两个极值(作为“端值”)之间通过转轮增加或减少。然而，可替代地，相应参数值的选择在此也被配置为连续的，相对于上述圆图也“自由旋转”，使得在超过最大值的情况下，跳回到最小值(反之亦然)。

在进一步有利的实施例中，转轮部分地突出于设备壳体的外壳表面之外。特别地，在这种情况下，转轮的旋转轴线优选地嵌入外壳表面，即，布置在外壳表面下方。优选地，少于转轮的直径的三分之二突出于外壳表面之外。在本文中，外壳表面尤其应理解为一种包络面。在这方面，转轮可以布置在设备壳体中的一种切口或凹部中，并且可以仅以相对较小的突出部(例如小于直径的四分之一)突出于包络面之外(特别是跨越凹部)，但仍然可以达到例如圆周的大约三分之一或一半(即，在所述凹部中)的范围可供访问。

另外，对于转轮布置在图像捕获单元的图像侧(或“前方”)的情况，转轮有利地以不干涉透镜组的光束路径的方式布置。

此外，转轮特别地具有在5至50毫米之间、优选在10至30毫米之间的直径值。

在一个优选实施例中，转轮被流体密封地安装以防止液体和/或污染物渗入设备壳体。

在进一步有利的实施例中，转轮仅(即，仅仅)可旋转地操作。

优选地，观察设备包括作为用于改变参数(并且特别是用于操纵菜单结构)的附加输入装置的按钮，该按钮可在设备壳体上访问以供用户访问。所述按钮尤其体现为开关，并且在这种情况下优选地以按钮、翘板开关、薄膜开关等的形式设计。特别地，所述按钮用于“确认”(即，选择)借助于转轮选择的菜单项和/或参数值。这对于转轮仅可旋转操作的情况是特别有利的。

在替代实施例中，除了旋转操作之外，转轮还可作为按钮操作。在这种情况下，可以横向和/或平行于其旋转轴线“按压”(即，致动)转轮。在这种情况下，可以省略上述按钮。在这种情况下，所选择的菜单项或参数值的选择或确认是通过转轮的压力致动来执行的。

在一个有利的实施例中，转轮的旋转轴线被定向成平行于设备壳体的至少理论上的辐射传输方向。此处“理论”的使用背景是辐射不完全透过设备壳体传输。

可替代地，转轮的旋转轴线以遵循外壳表面相对于辐射传输方向的局部倾斜的方式定向。作为进一步的替代，旋转轴线的取向也可以取决于相对于预期使用的用户手指在设备壳体上的位置来选择。在这方面，例如，旨在用拇指操作的转轮相对于辐射传输方向倾斜到相对较大的程度，即，例如在45至90度之间，而旨在用食指操作的转轮则是被定向成平行于辐射传输方向。

在一个优选实施例中，如上所述，观察设备被设计用于红外光谱范围内的观察，即，形成上述热成像设备。为此目的，有利地，透镜组和/或图像捕获单元被配置用于捕获来自红外光谱范围的辐射。举例来说，为此在透镜组的光学活性表面上使用了对应合适的涂层。在这种情况下，图像捕获单元优选地是被配置用于捕获IR辐射的图像传感器，例如，体现为不具有IR滤光片。

特别是在夜视设备的情况下，图像捕获单元有利地由用于可见光谱范围的图像增强器(也称为残余光增强器)形成。特别地，在这种情况下，图像捕获单元是这种图像增强器与(特别是数字)图像传感器的组合。然而，可替代地，以已知的方式，图像增强器在这种情况下既形成图像捕获单元又形成图像显示单元。

在观察设备形成融合系统的进一步有利的实施例中，控制设备如上所述被配置为将可见光谱范围的记录与红外光谱范围的(特别是数字)记录(实际热图像)组合，特别是叠加，并将结果显示在图像显示单元上。

在融合系统的情况下，观察设备有利地包括用于可见光谱范围的第一透镜组和优选地还有指派的图像捕获单元，以及特别是用于红外光谱范围的第二透镜组和优选地还有第二对应指派的图像捕获单元。优选地，这两个透镜组各自形成用于相应光谱范围的物镜。因此，特别地，形成两个“光谱通道”，优选地还通过对应指派的图像捕获单元单独捕获这些光谱通道的图像表示。特别地，第二透镜组和可选的第二图像捕获单元如上文关于热成像设备所描述的那样体现。

在此和下文中，连词“和/或”应该被理解为特别是指通过该连词链接的特征既可以共同体现也可以作为相对于彼此的替代体现。

下文将参考附图来更详细地解释本发明的示例性实施例，在附图中：

图1示出了电光观察设备的示意性侧视图，

图2、图3各自示出了在两个不同选择阶段菜单结构的显示的示意图，所述显示是在观察设备中生成的，以及

图4示出了菜单结构的所选菜单项的设置可能性的示意图。

在整个附图中，相互对应的部分设置有相同的附图标记。

图1示意性地展示了一种电光观察设备，在此具体为热成像单筒望远镜(简称：热成像设备1)。热成像设备1包括手持设备壳体(简称：壳体2)。入射侧透镜组4和在“辐射传输方向6”下游的呈图像传感器8形式的图像捕获单元布置在壳体2中。图像传感器8在信号传输方面耦合到控制设备(这里称为“控制器10”)。控制器10在输出侧耦合到图像显示单元(这里呈显示器12的形式)，并且被配置为处理借助于图像传感器8接收的图像并且以经处理的形式将所述图像输出到显示器12以供显示。此外，热成像设备1包括目镜14(以及在所示的示例性实施例中，指派给目镜14的“第二”透镜组16)，用户可以通过该目镜查看经处理和显示的图像。

为了能够对显示的图像进行设置，即，为了能够用户特定地调整所述图像的显示，热成像设备1还包括转轮18作为设置装置。该转轮以用户可访问的方式布置在壳体2的外部。在本示例性实施例中，转轮18的旋转轴线20被定向成平行于辐射传输方向6。在这种情况下，转轮18布置在壳体2中的凹部22中，使得只有相对较小的部分(例如，转轮18的直径的大约六分之一)突出于壳体2的外表面或外壳表面之外。在(相对于外壳表面凹陷的)凹部22中，转轮18的相对大的区域仍然是用户可访问的。

在所示的示例性实施例中，转轮18具有多个离散的旋转位置，它们以用户可通过触觉反馈识别的方式彼此界定。另外，转轮18可作为垂直于旋转轴线20的按钮来致动。此外，转轮18耦合到数字增量编码器23，数字增量编码器进而耦合到控制器10以评估转轮18的旋转。

转轮18用于操纵在控制器10的一部分上定义的菜单结构24，所述菜单结构的表示在图2和图3中示意性地示出，该表示借助于显示器12可视化。在这种情况下，菜单结构24首先由带26形成，其代替要显示的图像被插入，或被叠加在所述图像上。如果转轮18被致动，则菜单结构24由控制器10显示在显示器12上。

各个菜单项28依次布置在带26上。菜单项28尤其提供了改变参数(例如，亮度、颜色、对比度、清晰度等)的可能性，以借助于显示器12显示图像。在转轮18旋转时，菜单项28根据其顺序和转轮18所实施的旋转角度而切换到突出显示的区域，例如被照亮或以某种其他方式识别的区域(由虚线描绘的框30指示)。在图2和图3之间，转轮18因此已经进行了一定程度的移动，使得紧接其后的菜单项28被放入突出显示的区域，即，放入框30。

被选择(即，移动到框30中)的菜单项28是通过按压转轮18而选择的。图3中所示的所选菜单项28表示显示参数“亮度”。在这种情况下，进而借助于转轮18的旋转来设置期望值。可能值的显示、特别是其设置可能性以圆图为模型。在这方面，可在上部区域(由图4中所选“值范围”的较大线宽指示)中预定义自动模式32。转轮18的进一步旋转伴随着从自动模式32切换到单独区域34。后者由大约四分之三的圆线表示。转轮18旋转得越远(此处为顺时针方向)(由实心双向箭头36指示)，单独区域34的“填满”程度变得越高(即，四分之三圆线的比例越大，所述比例用更大的线宽表示，参加图4)，并且设置的值变得越大。

在这种情况下，提供了菜单导航的两个不同实施例。其中一个实施例是带有“止动件”的实施例。在亮度的情况下，这里在四分之三圆线完全“填充”的情况下，转轮18的进一步旋转不会导致值的进一步增加或变化。为了减小值，转轮18必须再次转回(参见双向箭头36)。

替代实施例是“值”的连续旋转。在达到完全填充(即，最大值)之后，在当前的亮度示例中，转轮18进一步旋转时的“选择”再次跳转到自动模式32或超越自动模式再次跳转到亮度的低亮度值(在相反方向旋转超过最小值时对应地相反)。该连续实施例由虚线描绘的附加箭头38指示。

显示器的颜色可以在另外的菜单项28中设置。在这种情况下，作为上述亮度设置的替代方案，能够选择多个单独的“色域40”，但是在这些色域40内不再提供进一步的“精细设置”。

本发明的主题不限于上述示例性实施例。相反，本领域的技术人员可以从以上描述得到本发明的进一步实施例。特别地，还可以以不同的方式将参考各个示例性实施例及其设计变体描述的本发明的各个特征相互组合。

附图标记清单

1 热成像设备

2 壳体

4 透镜组

6 辐射传输方向

8 图像传感器

10 控制器

12 显示器

14 目镜

16 透镜组

18 转轮

20 旋转轴线

22 凹部

23 增量式编码器

24 菜单结构

26 带

28 菜单项

30 框

32 自动模式

34 单独区域

36 双向箭头

38 双向箭头

40 色域

Claims (15)

1.一种电光观察设备(1)，包括

-手持设备壳体(2)，

-透镜组(4)，该透镜组在入射侧上布置在该设备壳体(2)中，

-图像捕获单元(8)，该图像捕获单元相对于该透镜组(4)在图像侧上布置在该设备壳体(2)中，

-图像显示单元(12)，该图像显示单元布置在设备壳体(2)中，

-目镜(14)，该目镜相对于该图像显示单元(12)布置在出射侧上，

-控制设备(10)，该控制设备被配置为根据用户特定的可变参数来至少控制该图像显示单元(12)，以及

-作为用于改变参数的输入装置的转轮(18)，该转轮可在该设备壳体(2)上访问以供用户访问。

2.根据权利要求1所述的电光观察设备(1)，

其中，该控制设备(10)被配置为预定义菜单结构(24)，该菜单结构以类似环带的方式表示并且响应于该转轮(18)的旋转而在沿该环带状表示布置的菜单项(28)之间切换。

3.根据权利要求1或2所述的电光观察设备(1)，

其中，该转轮(18)被配置为可无止动地旋转。

4.根据权利要求2和3所述的电光观察设备(1)，

其中，该菜单结构(24)被预定义有末端止动件。

5.根据权利要求2和3所述的电光观察设备(1)，

其中，该菜单结构(24)被预定义为以环状方式闭合且可连续旋转。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电光观察设备(1)，

其中，该控制设备(10)被配置为在该菜单项(28)被选择的情况下根据该转轮(18)的旋转来改变指派给所述菜单项(28)的参数，其中，该控制设备(10)被配置为以圆图的方式显示该参数的当前设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电光观察设备(1)，

其中，该转轮(18)部分地突出于该设备壳体(2)的外壳表面之外。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电光观察设备(1)，

其中，该转轮(18)被流体密封地安装。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电光观察设备(1)，

其中，该转轮(18)仅可旋转操作。

10.根据权利要求9所述的电光观察设备(1)，

包括作为用于改变这些参数的附加输入装置的按钮，该按钮可在该设备壳体(2)上访问以供用户访问。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的电光观察设备(1)，其中，除了该旋转操作之外，该转轮(18)还可作为按钮操作。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的电光观察设备(1)，其中，该转轮(18)的旋转轴线(20)被定向成平行于该设备壳体(2)的至少理论上的辐射传输方向(6)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的电光观察设备(1)，其中，该透镜组(4)和/或该图像捕获单元(8)被配置用于捕获来自红外光谱范围的辐射，特别地其中，该观察设备(1)形成热成像设备。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的电光观察设备(1)，其中，该图像捕获单元(8)由用于可见光谱范围的图像增强器形成。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的电光观察设备(1)，其中，该控制设备(10)被配置为将可见光谱范围的记录与红外光谱范围的记录组合，并将结果显示在该图像显示单元(12)上。