DE69912009T2

DE69912009T2 - Sichtgerät für schwache lichtverhältnisse mit bildsimulation

Info

Publication number: DE69912009T2
Application number: DE69912009T
Authority: DE
Inventors: Nenad Nestorovic; T. Clarence TEGREENE; Stephen R. Bellevue WILLEY
Original assignee: Microvision Inc
Current assignee: Microvision Inc
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2019-10-30
Also published as: AU2842700A; EP1226569A1; EP1226569B1; WO2001033531A1; IL149091A; DE69912009D1; IL149091A0

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft Sichtsysteme für schwache Lichtverhältnisse und insbesondere Sichtsysteme für schwache Lichtverhältnisse, die simulierte Bilder für einen Benutzer erzeugen.
Hintergrund der Erfindung
Sichtgeräte für schwache Lichtverhältnisse werden weithin in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt, beispielsweise als Nachtsichtbrillen ("NVGs"). Mit NVGs können Militär, Polizei und andern Personen Objekte zur Nachtzeit oder in Umgebungen mit schwachen Lichtverhältnissen betrachten.
Bei einer typischen Nachtsichtbrille wird eine Bildverstärkerröhre (IIT) eingesetzt, die in Reaktion auf Licht aus der Umgebung ein sichtbares Bild erzeugt. Zur Erzeugung des sichtbaren Bildes wandelt die Bildverstärkerröhre sichtbares oder unsichtbares Licht aus der Umgebung, in sichtbares Licht mit einer Wellenlänge um, die ein Benutzer leicht wahrnehmen kann.
Eine NVG 30 nach dem Stand der Technik, die in 1 gezeigt ist, umfasst eine Eingangslinse 32, die Licht von einer äußeren Umgebung 34 zu einer IIT 36 übermittelt. Die IIT 36 ist eine im Handel erhältliche Vorrichtung, beispielsweise die Reihe G2 oder G3 von ITTs, erhältlich von Edmonds Scientific. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die IIT 36 eine Photokathode 38, die auf Licht mit einer Eingangswellenlänge λ_IN ansprechbare Elektronen ausgibt. Die Elektronen treten in eine Mikrokanalplatte 40 ein, welche die Elektronen beschleunigt und/oder vervielfacht, um Elektronen mit höherer Energie an ihrem Ausgang zu erzeugen. Beim Austreten aus der Mikrokanalplatte 40 treffen die Elektronen mit höherer Energie auf einen Schirm 42, der mit einer Kathodolumineszenzschicht 44, beispielsweise aus grünem Phosphor, überzogen ist. Die Kathodolumineszenzschicht 44 spricht auf die Elektronen an, indem sie sichtbares Licht in Bereichen emittiert, wo die Elektronen auf den Schirm 42 auftreffen. Das Licht von der Kathodolumineszenzschicht 44 bildet mithin die Ausgabe aus der IIT 36.
Wieder in 1 läuft das sichtbare Licht von der Kathodolumineszenzschicht 44 zu einer Augenverbindungsoptik 46, die eine Eingangslinse 48, einen Strahlteiler 50 und jeweils Okulare 52 umfasst. Die Linse 48 leitet das sichtbare Licht zu dem Strahlteiler 50, der wiederum Teile des sichtbaren Lichts zu jedem der Okulare 52 leitet. Jedes der Okulare 52 dreht und formt das Licht zur Betrachtung durch jeweils eines der Augen 54 des Benutzers.
Bekanntlich sind gewöhnliche Photokathoden im IR- oder im IR-nahen Bereich oft ziemlich empfindlich. Durch diese hohe Empfindlichkeit kann die Photokathode Elektronen bei sehr niedrigen Lichtintensitäten erzeugen und dadurch die IIT 36 in die Lage versetzen, Ausgangslicht unter Bedingungen einer sehr schwachen Beleuchtung zu erzeugen. Beispielsweise können manche NVGs sichtbare Bilder einer Umgebung mit Lichtquellen erzeugen, die so trüb wie oder trüber als Sternenlicht sind.
Oft müssen Benutzer trainieren, in Umgebungen mit schwacher Sicht ordentlich und effektiv unter Verwendung von NVGs für die Sicht zu arbeiten. Beispielsweise kann durch die Linsen 48, die IIT 36 und die Okulare 52 eine starke Verzerrung in das betrachtete Bild eingebracht werden. Des Weiteren gibt der Schirm 42 typischerweise einfarbiges Licht mit beschränkter Auflösung und beschränktem Kontrast aus. Weiterhin weisen NVGs oft eine eingeschränkte Tiefenschärfe und ein enges Sichtfeld auf und vermitteln dem Benutzer die Wahrnehmung einer "Tunnelsicht". Die gesamten optischen Auswirkungen der Verzerrung, der Einfarbigkeit, des beschränkten Kontrasts, der beschränkten Tiefenschärfe und des beschränkten Sichtfeldes erfordern oft, dass Benutzer üben, mit NVGs zu arbeiten, bevor sie kritische Arbeiten angehen.
Zusätzlich zu den optischen Auswirkungen brauchen Benutzer oft Zeit, um sich zu an das physische Vorhandensein von NVGs zu gewöhnen. Beispielsweise bildet die NVG eine Masse, die sich aus dem Massenmittelpunkt des Kopfes des Benutzers verschiebt. Durch die Zusatzmasse werden Kräfte bei dem Benutzer eingebracht, welche die physischen Bewegungen und das Gleichgewicht des Benutzers beeinträchtigen können. Da die kombinierten optischen und physischen Auswirkungen die Leistung eines Benutzers stark beeinträchtigen können, ist oft eine Form des NVG-Trainings erforderlich, bevor sich der Benutzer auf schwierige oder gefährliche Tätigkeiten einlässt.
Bei einer Trainingsmethode, die in dem USA-Patent Nr. 5,420,414 beschrieben ist, wird eine IIT durch ein Faserkabel ersetzt, das Licht von einer externen Umgebung zu dem Benutzer überträgt. Das Faserkabel soll die Tiefenwahrnehmung des Benutzers beschränken und dabei dem Benutzer die Betrachtung einer externen Umgebung durch getrennte Okulare einer modifizierten NVG gestatten. Das Faserkabelsystem erfordert, dass die IIT entfernt wird, und liefert kein Licht mit der Ausgangswellenlänge der Kathodolumineszenzschicht. Des Weiteren scheint das Faserkabelsystem keine Methode zur Lieferung elektronisch erzeugter Bilder bereitzustellen.
Eine andere Methode für das Faserkabelsystem ist es, ein elektronisch erzeugtes IR-Bild oder Fast-IR-Bild auf einen großen Schirm zu projizieren, der den Benutzer im Wesentlichen umgibt. Der Benutzer sieht dann den Schirm durch die NVG hindurch. Dieses System weist mehrere Nachteile auf und beschränkt auch die Bewegung und die Orientierung des Benutzers auf Stellen, wo der Schirm durch die NVG hindurch sichtbar ist.
Weiterhin arbeiten typische große Schirme mit projiziertem Licht zur Erzeugung des Schirmbildes. Eine der einfachsten und effektivsten Methoden zum Projizieren von Licht auf einen großen umgebenden Schirm besteht darin, die Projektionsquelle nahe an der Mitte der Schirmkrümmung anzuordnen. Leider kann der Benutzer bei einer solchen Stelle das projizierte Licht unterbrechen, wenn sich der Benutzer in der künstlichen Umgebung herum bewegt. Um diese Unterbrechung zu vermeiden, kann in der Umgebung mehr als eine Quelle verwendet werden, oder die Lichtquelle kann an einer Stelle positioniert werden, die vom Gesichtspunkt der Bilderzeugung her unerwünscht ist.
In dem USA-Patent Nr. 5,267,061 wird ein Sichtsystem offenbart, mit dem zwei oder mehrere Betrachter gleichzeitig verschiedene Bilder von der gleichen Anzeige her wahrnehmen können. Die Anzeige projiziert gleichzeitig ein Bild mit Licht mit einer Wellenlänge und ein anderes Bild mit Licht mit einer anderen Wellenlänge. Um nur eines der Bilder wahrzunehmen, blickt jeder Benutzer durch eine NVG, die ein Filter enthält, das die eines der Bilder bildende Wellenlänge überträgt und dabei die das andere Bild bildende sperrt oder absorbiert. Folglich sehen die beiden Benutzer die gleiche Anzeige, nehmen jedoch verschiedene Bilder wahr.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Nachtsichttrainingseinrichtung wie in dem beigefügten Anspruch 1 definiert und ein Verfahren zur Simulierung des Betriebs in einer Umgebung mit schwachen Lichtverhältnissen gemäß Anspruch 14 bereitgestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Darstellung eines Sichtgeräts bei schwachen Lichtverhältnissen nach dem Stand der Technik mit einer Bildverstärkerröhre (IIT) und der zugeordneten Optik.
2 ist ein ausführliches Blockschaltbild der ITT gemäß 1.
3 ist ein Schema eines kombinierten Bildes, das ein Benutzer wahrnimmt und durch die Kombination von Licht von einer Bildquelle und Licht von einem Hintergrund entsteht.
4 ist eine schematische Darstellung eines Nachtsichtsimulators mit einem auf den Eingang einer Nachtsichtbrille gescannten Infrarotlichtstrahl.
5 ist eine Seitenansicht eines am Kopf befestigbaren Nachtsichtsimulators mit einer daran angeschlossenen IR-Quelle.
6 ist eine schematische Darstellung eines IR-Scannsystems, das sich zur Verwendung als Bildquelle in der Anzeige gemäß 2 eignet.
7 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Simulators mit einer LCD-Tafel mit einem infraroten Hintergrundlicht.
8 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Simulators mit einem FED-Emitter.
9 ist eine Draufsicht auf eine Simulationseinrichtung mit einer Mehrzahl von Benutzern und einem zentralen Steuersystem mit einem Computer-Kontroller und Radiofrequenzverbindungsgliedern.
10 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Anzeige mit einem gescannten Lichtstrahl mit einer Phosphor aktivierenden Wellenlänge und mit einem reflektierten sichtbaren Strahl.
11 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer am Kopf befestigbaren Anzeige mit einem gescannten, unsichtbaren Lichtstrahl mit einer Phosphor aktivierenden Wellenlänge zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes.
12 ist eine Draufsicht auf einen biaxialen MEMS-Scanner zur Verwendung in der Anzeige gemäß 4.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Zur Bereitstellung von Sichtanzeigen von graphischen oder Videobildern für einen Benutzer steht eine Vielzahl von Verfahren zur Verfügung. In jüngster Zeit wurden sehr kleine Anzeigen für Anwendungen mit Ausschnittssicht oder mit vergrößerter Sicht entwickelt. Bei solchen Anwendungszwecken ist die Anzeige so positioniert, dass in der in 3 gezeigten Weise ein Bild 60 in einem Bereich 62 eines Sichtfeldes 64 eines Benutzers erzeugt wird. Der Benutzer kann mithin sowohl ein angezeigtes Bild 66 als auch Hintergrundinformationen 68 sehen.
Ein Beispiel für eine kleine Anzeige ist eine Anzeige mit gescanntem Strahl, beispielsweise diejenige, die beschrieben ist in dem USA-Patent Nr. 5,467,104 von Furness et al. mit dem Titel VIRTUAL RETINAL DISPLAY, das durch Verweis darauf hier eingeschlossen ist. Bei gescannten Anzeigen scannt ein Scanner, beispielsweise ein Scannspiegel oder ein akustisch-optischer Scanner, einen modulierten Lichtstrahl auf die Netzhaut eines Betrachters. Das gescannte Licht tritt durch die Pupille des Betrachters hindurch in das Auge ein und wird durch die Hornhaut auf der Netzhaut abgebildet. Der Benutzer nimmt ein Bild wahr, das zu dem Bild des modulierten Lichts auf der Netzhaut korrespondiert. Weitere Beispiele für kleine Anzeigen sind Miniatur-Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Feldemissionsanzeigen (FEDs), Plasmaanzeigen und auf Miniatur-Kathodenstrahlröhren basierende Anzeigen (CRTs). Jede dieser weiteren Arten von Anzeigen ist in der Technik wohlbekannt.
Wie hier beschrieben wird, lassen sich diese Miniatur-Anzeigen so anpassen, dass Licht emittierende Materialien zum Erzeugen von sichtbaren Bildern mit ausgewählten Wellenlängen, die sich von den Wellenlängen der Miniatur-Anzeige unterscheiden, aktiviert werden. Beispielsweise können solche Miniatur-Anzeigen das Kathodolumineszenzmaterial von NVGs zum Erzeugen eines wahrgenommenen Bildes aktivieren, welches das Bild simuliert, das wahrgenommen wird, wenn die NVGs zum Betrachten einer Bildumgebung mit schwacher Beleuchtung verwendet werden. Eine in 4 gezeigte erste Ausführungsform eines solchen Systems umfasst eine Anzeige 70 für einen gescannten IR-Lichtstrahl, die so positioniert ist, dass ein Strahl zur Eingabe in eine NVG 72 gescannt wird. Die auf Licht von der IR-Anzeige 70 ansprechbare NVG 72 gibt sichtbares Licht zur Betrachtung durch die Augen 54 des Betrachters aus. Die IR-Anzeige 70 umfasst vier Hauptteile, von denen jeder im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Zuerst liefert die Steuerelektronik 76 elektrische Signale, die den Betrieb der Anzeige 70 in Reaktion auf ein Bildsignal V_IM von einer Bildquelle 78 wie einem Computer, einem Fernsehempfänger, einem Videokassettenspieler oder einer ähnlichen Vorrichtung steuern. Während das Blockschaltbild gemäß 4 die Bildquelle 78 als direkt mit der Steuerelektronik 76 verbunden zeigt, wird der Fachmann auch andere Methoden zum Anschließen des Bildsignals V_IM an die Steuerelektronik 76 erkennen. Wenn sich beispielsweise der Benutzer frei bewegen soll, kann ein Radiofrequenzsender und -empfänger das Bildsignal V_IM so übermitteln, wie das im Folgenden an Hand von 9 beschrieben ist. Alternativ kann die Steuerelektronik 76 dort, wo die Steuerelektronik 76 für geringen Leistungsverbrauch konfiguriert ist, beispielsweise in einem von einer Person tragbaren Computer, von dem Benutzer getragen und von einer Batterie mit Strom versorgt werden.
Das zweite Teil der Anzeige 70 umfasst eine Lichtquelle 80, die einen modulierten Lichtstrahl 82 mit einer Modulierung ausgibt, die zu den Informationen in dem Bildsignal V_IM korrespondiert. Die Lichtquelle 80 kann einen direkt modulierten Lichtemitter, beispielsweise eine Laserdiode oder eine Leuchtdiode (LED), umfassen oder kann einen Dauerlicht-Emitter umfassen, der indirekt von einem externen Modulator, beispielsweise einem akustisch-optischen Modulator, moduliert ist. Zwar emittiert die Lichtquelle 80 vorzugsweise IR-Licht oder Fast-IR-Licht, jedoch können für bestimmte Anwendungszwecke auch andere Wellenlängen verwendet werden. Beispielsweise können in manchen Fällen in der NVG 72 Phosphore mit Empfindlichkeit bei anderen Wellenlängen (beispielsweise sichtbaren oder ultravioletten) verwendet werden. In solchen Fällen kann die Wellenlänge der Quelle 80 so gewählt werden, dass sie zu dem Phosphor korrespondiert.
Der dritte Teil der Anzeige 70 ist eine Scannvorrichtung 84, die den modulierten Strahl 82 der Lichtquelle 80 durch ein zweidimensionales Scann-Muster hindurch scannt, beispielsweise durch ein Rastermuster. Ein Beispiel für eine solche Scannvorrichtung ist ein mechanischer Resonanz-Scanner, wie er beispielsweise beschrieben ist in dem USA-Patent Nr. 5,557,444 von Melville et al. mit dem Titel MINIATURE OPTICAL SCANNER FOR A TWO-AXIS SCANNING SYSTEM, das durch Verweis darauf hier eingeschlossen ist. Jedoch können auch andere Scannvorrichtungen, beispielsweise mikroelektromechanische Scanner (MEMS) und akustisch-optische Scanner, innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen. Ein MEMs-Scanner wird auf Grund seines geringen Gewichts und seiner geringen Größe bei manchen Anwendungszwecken bevorzugt. Solche Scanner können uniaxial oder biaxial sein. Ein Beispiel für einen solchen MEMS-Scanner ist beschrieben in dem USA-Patent Nr. 5,629,790 von Neukermans et al. mit dem Titel MICROMACHINED TORSIONAL SCANNER, das durch Verweis darauf hier eingeschlossen ist. Da die Lichtquelle 80 und die Scannvorrichtung 84 mit relativ geringer Leistung arbeiten können, kann eine tragbare Batterie die notwendige elektrische Leistung für die Lichtquelle 80, die Scannvorrichtung 84 und in manchen Anwendungsbereichen für die Steuerelektronik 76 liefern.
Die Bilderzeugungsoptik 86 bildet den vierten Teil der Anzeige 70. Zwar ist die Bilderzeugungsoptik 86 in 4 als einzelne Linse dargestellt, der Fachmann wird jedoch erkennen, dass die Bilderzeugungsoptik 86 komplizierter sein kann, beispielsweise wenn der Strahl 82 fokussiert oder geformt werden soll. Beispielsweise kann die Bilderzeugungsoptik 86 mehr als eine Linse oder optische Beugungselemente umfassen. In anderen Fällen kann die Bilderzeugungsoptik vollständig beseitigt werden, oder bei ihr kann eine Eingangslinse 88 der NVG 72 verwendet werden. Auch kann die Bilderzeugungsoptik 86 dort, wo alternative Konstruktionen, beispielsweise eine LCD-Tafel oder eine Feldemissionsanzeige-Konstruktion (wie sie im folgenden an Hand der 7 und 8 beschrieben ist) die Bildquelle 78 und die Scannvorrichtung 84 ersetzen, gemäß bekannten Prinzipien modifiziert werden.
Die Bilderzeugungsoptik 86 gibt den gescannten Strahl 82 auf die Eingangslinse 88 oder direkt auf eine IIT 96 der NVG 72 aus. Die NVG 72 spricht auf den gescannten Strahl 82 an und erzeugt in der oben beschriebenen Weise sichtbares Licht zur Betrachtung durch das Auge 54 des Betrachters.
Obwohl die Elemente hier schematisch dargestellt sind, wird der Fachmann jedoch erkennen, dass die Bauteile zur Befestigung direkt an der NVG 72 in der in 5 gezeigten Weise typisch skaliert und konfiguriert sind. Bei dieser Ausführungsform ist ein erster Teil 104 der Anzeige 70 an einem Linsenrahmen 106 befestigt, und ein zweiter Teil 108 wird getrennt getragen, beispielsweise in einem Hüftgürtel. Die Teile 104, 108 sind durch ein faseroptisches und elektronisches Kabel 110 verbunden, das optische und elektronische Signale von dem zweiten Teil 108 zu dem ersten Teil 104 führt. Ein Beispiel für eine fasergekoppelte Scann-Anzeige ist zu finden in dem USA-Patent Nr. 5,596,339 von Furness et al. mit dem Titel VIRTUAL RETINAL DISPLAY WITH FIBER OPTIC POINT SOURCE, das durch Verweis darauf hier eingeschlossen ist. Der Fachmann wird erkennen, dass bei Anwendungsbereichen, wo die Steuerelektronik 76 (3) klein ist, die Lichtquelle in den ersten Teil 104 aufgenommen sein kann und das Kabel 110 weggelassen werden kann.
Wenn der erste Teil 104 an dem Linsenrahmen 106 befestigt ist, leitet der Linsenrahmen 106 Infrarotlicht von dem ersten Teil zu der IIT 112. Die IIT 112 wandelt das Infrarotlicht in sichtbares Licht um, das dem Benutzer durch die Okulare 114 dargeboten wird.
6 zeigt eine Ausführungsform eines mechanischen Resonanz-Scanners 200, der sich zur Verwendung als Scannvorrichtung 84 eignet. Der Resonanz-Scanner 200 umfasst als horizontales Haupt-Scannelement einen horizontalen Scanner 201, der einen sich bewegenden Spiegel 202 umfasst, der an einer Federplatte 204 befestigt ist. Die Abmessungen des Spiegels 202 und der Federplatte 204 und die Materialeigenschaften der Federplatte 204 sind so gewählt, dass der Spiegel 202 und die Federplatte 204 eine natürliche Schwingungsfrequenz in der Größenordnung von 1–100 kHz aufweisen. Ein mit dem Spiegel 202 befestigtes ferromagnetisches Material wird von zwei elektromagnetischen Spulen 206, 208 angesteuert, um eine Bewegungskraft für den Spiegel 202 zu liefern und dadurch die Schwingung einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Die Ansteuerelektronik 218 liefert ein elektrisches Signal zur Aktivierung der Spulen 206, 208.
Für ein vertikales Scannen wird durch einen vertikalen Scanner 220 gesorgt, der sehr ähnlich wie der horizontale Scanner 201 konstruiert ist. Wie der horizontale Scanner 201 umfasst der vertikale Scanner 220 einen Spiegel 222, der durch zwei Spulen 224, 226 in Reaktion auf elektrische Signale von der Ansteuerelektronik 218 angesteuert wird. Da jedoch beim vertikalen Scannen die Schwingungsfrequenz viel geringer ist, schwingt der vertikale Scanner typischerweise nicht mit. Der Spiegel 222 empfängt Licht von dem horizontalen Scanner 201 und erzeugt eine vertikale Ablenkung bei etwa 30–100 Hz. Vorteilhafterweise kann der Spiegel 222 durch die niedrigere Frequenz sehr viel größer als der Spiegel 202 sein, wodurch Zwänge beim Positionieren des vertikalen Scanners vermindert werden. Die Einzelheiten zu virtuellen Anzeigen auf der Netzhaut und zu dem mechanischen Resonanz-Scannen sind ausführlicher beschrieben in dem USA-Patent Nr. 5,557,444 von Melville et al. mit dem Titel MINIATURE OPTICAL SCANNER FOR A TWO AXIS SCANNING SYSTEM, das durch Verweis darauf hier eingechlossen ist.
Alternativ kann der vertikale Spiegel auf einer schwenkbaren Welle befestigt und von einer Induktionsspule angesteuert sein. Solche Scannvorrichtungen werden gewöhnlich in Strichcodescannern verwendet. Wie im Folgenden erläutert wird, können der vertikale und der horizontale Scanner bei manchen Anwendungszwecken zu einem einzigen biaxialen Scanner kombiniert werden.
Im Betrieb gibt die von der Lichtquelle 78 (4) angesteuerte Lichtquelle 80 einen Lichtstrahl aus, der gemäß dem Bildsignal moduliert wird. Gleichzeitig aktiviert die Ansteuerelektronik 218 die Spulen 206, 208, 224, 226, um die Spiegel 202, 222 in Schwingung zu versetzen. Der modulierte Lichtstrahl trifft auf den schwingenden horizontalen Spiegel 202 auf und wird horizontal um einen Winkel abgelenkt, der zu dem augenblicklichen Winkel des Spiegels 202 korrespondiert. Dann trifft das abgelenkte Licht auf den vertikalen Spiegel 222 auf und wird in einem vertikalen Winkel abgelenkt, der zu dem augenblicklichen Winkel des vertikalen Spiegels 202 korrespondiert. Die Modulierung des Lichtstrahls ist mit den horizontalen und den vertikalen Scannvorgängen synchronisiert, so dass Farbe und Intensität des Strahls in jeder Position der Spiegel zu einem gewünschten Bild korrespondieren. Deshalb "zeichnet" der Strahl das virtuelle Bild direkt auf die IIT 112 (4). Der Fachmann wird erkennen, dass mehrere Bestandteile des Scanners 200 der Klarheit der Darstellung halber weggelassen sind. Beispielsweise sind der vertikale und der horizontale Scanner 201, 220 typischerweise in festen relativen Positionen zu einem Rahmen befestigt. Des weiteren umfasst der Scanner 200 typischerweise eine oder mehrere Drehspiegel, die den Strahl derart richten, dass der Strahl in dem geeigneten Winkel auf jeden der Spiegel 202, 222 auftrifft. Beispielsweise kann der Drehspiegel den Strahl so richten, dass der Strahl mehrere Male auf einen oder auf beide der Spiegel 202, 222 auftrifft, um den effektiven Winkelbereich des optischen Scannvorgangs zu vergrößern.
Der Fachmann wird erkennen, dass auch eine Vielzahl von anderen Bildquellen, beispielsweise LCD-Tafeln und Feldemissionsanzeigen, zur Verwendung anstelle der Scannvorrichtung 84 und der Lichtquelle 80 angepasst werden können. Beispielsweise wird in der in 7 gezeigten Weise eine andere Ausführungsform eines NVG-Simulators 600 aus einer LCD-Tafel 602, einer IR-Hintergrundbeleuchtung 604 und der NVG 72 gebildet. Das IR-Hintergrundlicht 604 wird von einer Aufreihung von IR-Quellen 606, beispielsweise von LEDs oder Laserdioden, einem Rückstrahler 608 und einem Diffusor 610 gebildet. Der Fachmann wird eine Anzahl von weiteren Konstruktionen erkennen, die Infrarot- oder anderes Licht zur räumlichen Modulierung durch die LCD-Tafel liefern können.
Die LCD-Tafel 602 ist ähnlich wie herkömmliche, auf Polarisierung beruhende LCD-Tafeln konstruiert, nur dass die Eigenschaften der Flüssigkristalle und der Polarisatoren auf eine Reaktion bei IR-Wellenlängen eingestellt sind. Die LCD-Tafel 602 ist in herkömmlicher Weise so adressiert, dass jeder Standort in einer zweidimensionalen Aufreihung aktiviert wird. An Standorten, wo das Bild IR-Licht umfassen soll, leitet die LCD-Tafel selektiv das IR-Licht von der Hintergrundbeleuchtung 604 zu der NVG 72. Die NVG 72 spricht in der oben beschriebenen Weise durch Emittieren von sichtbarem Licht zur Betrachtung durch die Augen 54 des Benutzers an.
Wie in 8 gezeigt ist, wird bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung eine Feldemissionsanzeigekonstruktion verwendet, um für eine Eingabe in die NVG 72 zu sorgen. Bei dieser Ausführungsform empfängt eine Emittertafel 802 Steuersignale von einer FED-Steuerelektronik 804 und emittiert in Reaktion darauf Elektronen. Die Emittertafel 802 kann jede bekannte Emittertafel sein, beispielsweise die bei im Handel erhältlichen Feldemissionsanzeigen verwendeten. Bei der in 8 gezeigten typischen Emittertafelkonfiguration wird die Emittertafel 802 von einer Aufreihung von Emittergruppen 806 gebildet, die auf ein Abzugsgitter 808 ausgerichtet sind. Die Emittergruppen 806 sind typischerweise eine Gruppe von einer oder mehreren, gewöhnlich verbundenen Emissionssprüngen oder "Spitzen", die Elektronen emittieren, wenn hohe elektrische Felder auf sie einwirken. Das Abzugsgitter 808 ist ein leitfähiges Gitter aus einem oder mehreren Leitern. Wenn die Ansteuerelektronik 804 eine Spannungsdifferenz zwischen einer Emittergruppe 806 und einem umgebenden Bereich des Abzugsgitters 808 induziert, emittiert die Emittergruppe 806 Elektronen. Durch selektives Steuern der Spannung zwischen jeder Emittergruppe 806 und dem umgebenden Bereich des Gitters 808 kann die Ansteuerelektronik 804 den Ort und die Menge der emittierten Elektronen steuern.
Die emittierten Elektronen werden von einer durch eine durchsichtige Platte 812 getragenen Hochspannungsanode 810 angezogen. Wenn die Elektronen zu der Platte 812 laufen, treffen sie auf eine Kathodolumineszenzschicht 814 auf, welche die Anode 810 bedeckt. In Reaktion darauf emittiert die Kathodolumineszenzschicht 814 Infrarotlicht in dem Aufschlagbereich mit einer Intensität, die zu der Geschwindigkeit korrespondiert, mit der Elektronen auf den Bereich auftreffen. Das Infrarotlicht läuft durch die Platte 812 hindurch und tritt in die NVG 72 ein. Da die Ansteuerelektronik 804 die Geschwindigkeit und den Ort der emittierten Elektronen gemäß dem Bildsignal feststellt, korrespondiert das Infrarotlicht auch zu dem Bildsignal. Wie zuvor emittiert die NVG 72 sichtbares, auf das Infrarotlicht ansprechbares Licht zur Betrachtung durch das Auge 54 des Benutzers.
Wie in 9 gezeigt ist, können teilnehmende Personen 900 die Anzeige 70 gemäß 5 in einer Simulationsumgebung 902 nutzen, die eine im wesentlichen uneingeschränkte Bewegung gestattet. Bei dieser Ausführungsform tragen die Teilnehmer 900 die Anzeige 70, wobei der zweite Teil 108 um die Taille herum befestigt ist und der erste Teil 104 an einer am Kopf getragenen NVG 72 befestigt ist. Der erste Teil 104 umfasst des Weiteren einen Positionsmonitor 906 und einen Blickverfolger 908, welche die Positionen des Teilnehmers in der Umgebung und die Orientierung des Blicks des Benutzers erkennen.
Der Fachmann wird eine Anzahl von ausführbaren Positionsverfolgern erkennen, beispielsweise akustische Sensoren und optische Sensoren. Weiterhin ist zwar der Positionsmonitor 906 als von dem Teilnehmer 900 getragen gezeigt, jedoch kann der Positionsmonitor 906 als Alternative fest in der oder etwa in der Umgebung positioniert sein oder kann einen mobilen Teil und einen festen Teil umfassen. In ähnlicher Weise kann eine Vielzahl von Blickverfolgungskonstruktionen verwendet werden. Bei der Ausführungsform gemäß 9 wird bei dem Blickverfolger eine Mehrzahl von Bezugsreflektoren 910 verwendet, die in der gesamten Umgebung 902 oder an den Teilnehmern 900 positioniert sind. Zum Erfassen einer Position emittiert der Blickverfolger 908 einen oder mehrere IR-Strahlen nach außen in die Umgebung 902. Die IR-Strahlen können von der Bildquelle 78 oder von gesonderten IR-Quellen erzeugt werden, die an dem ersten Teil 104 befestigt sind. Die emittierten IR-Strahlen treffen auf den Bezugsreflektor 910 auf und werden reflektiert. Da jeder der Bezugsreflektoren 910 ein eindeutiges, erkennbares Muster des räumlichen Reflexionsvermögens aufweist, wird das reflektierte Licht in einem Muster moduliert, das zu dem speziellen Bezugsreflektor 910 korrespondiert. Ein an dem ersten Teil 104 befestigter Detektor empfängt das reflektierte Licht und erzeugt ein elektrisches Signal, welches das Reflexionsmuster des Bezugsreflektors 910 anzeigt. Das Verbindungskabel 110 führt das elektrische Signal zu dem zweiten Teil 108.
Der zweite Teil 108 umfasst einen Radiofrequenzsender und -empfänger 904 mit einer mobilen Antenne 905, der zu dem erfassten, reflektierten Licht korrespondierende Daten und Zustandsinformationen zu einem elektronischen Kontroller 911 überträgt. Der elektronische Kontroller 911 ist ein auf einem Mikroprozessor beruhendes System, welches das gewünschte Bild unter Steuerung durch ein Software-Programm bestimmt. Der Kontroller 911 empfängt Informationen über die Standorte, den Status und die Blickrichtungen der Teilnehmer von den Sendern und Empfängern 904 durch eine Basisantenne 907. In Reaktion darauf erkennt der Kontroller 911 geeignete Bilddaten und überträgt die Bilddaten zu dem Sender und Empfänger 904. Dann setzt der zweite Teil 108 durch das Kabel Signale an den ersten Teil 104 ab, wodurch die Scannvorrichtung 84 und die Bildquelle 78 eine IR-Eingabe an die NVG 72 liefern. Die Teilnehmer 900 empfangen mithin durch die NVG 72 Bilder, die zu der Position und der Blickrichtung der Teilnehmer korrespondieren.
Damit Aktivität in der Umgebung extern überwacht werden kann, liefert eine an den elektronischen Kontroller 911 angeschlossene Anzeige 912 Bilder der Umgebung, wie sie die Teilnehmer 900 sehen. Durch eine Szenariumseingabevorrichtung 914, beispielsweise eine CD-ROM, eine Magnetplatte, einen Videobandspieler oder eine ähnliche Vorrichtung, und eine Dateneingabevorrichtung 916, beispielsweise eine Tastatur oder ein Spracherkennungsmodul, kann der Vorgang innerhalb der Umgebung 902 nach Wunsch gesteuert und modifiziert werden. Zwar sind die Ausführungsformen hier als gescanntes Infrarotlicht nutzend beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht unbedingt darauf beschränkt. Beispielsweise kann es in manchen Fällen erwünscht sein, ultraviolettes oder sichtbares Licht auf einen photonisch aktivierten Schirm zu scannen. Das Scannen mit ultraviolettem Licht kann insbesondere zum Scannen von herkömmlichen sichtbaren Phosphoren, wie sie beispielsweise in gewöhnlichen Fluoreszenzlampen zu finden sind, und zum Scannen von bekannten, aufwärts-wandelnden (upconverting) Phosphoren geeignet sein.
Ein Beispiel für eine solche Konstruktion ist in 10 gezeigt, wo eine Anzeige 1000 für gescannte Strahlen von einer UV-Lichtquelle 1002 gebildet ist, die auf eine Scannvorrichtung 1004 ausgerichtet ist. Die UV-Lichtquelle 1002 kann ein diskreter Laser, eine Laserdiode oder eine LED sein, der/die UV-Licht emittiert.
Eine Steuerelektronik 1006 steuert die Scannvorrichtung 1004 durch ein im Wesentlichen rasterförmiges Muster an. Des Weiteren aktiviert die Steuerelektronik 1006 die UV-Lichtquelle 1002, die auf ein Bildsignal von einer Bildeingabevorrichtung 1008 ansprechbar ist, beispielsweise von einem Computer, einem Radiofrequenzempfänger, einem FLIR-Sensor, einem Videokassettenrecorder oder einer anderen herkömmlichen Vorrichtung.
Die Scannvorrichtung 1004 ist so positioniert, dass sie das UV-Licht von der UV-Lichtquelle auf einen Schirm 1010 scannt, der aus einer Glas- oder Plexiglasplatte 1012 gebildet ist, die mit einer Phosphorschicht 1014 überzogen ist. Die auf das einfallende UV-Licht ansprechbare Phosphorschicht 1014 emittiert Licht mit einer für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlänge. Die Intensität des sichtbaren Lichts korrespondiert zu der Intensität des einfallenden UV-Lichts, das wiederum zu dem Bildsignal korrespondiert. Der Betrachter nimmt mithin ein sichtbares Bild wahr, das zu dem Bildsignal korrespondiert. Der Fachmann wird erkennen, dass der Schirm 1010 effektiv als Pupillenausgangsdehner wirkt, der die Aufnahme des Bildes durch das Auge des Benutzers erleichtert, da die Phosphorschicht 1014 Licht über einen großen Bereich von Winkeln emittiert und dadurch die effektive numerische Apertur vergrößert.
Zusätzlich zu der gescannten UV-Lichtquelle umfasst die Ausführungsform gemäß 10 auch eine sichtbare Lichtquelle 1020, beispielsweise eine rote Laserdiode, und eine zweite Scannvorrichtung 1022. Die Steuerelektronik 1006 steuert die zweite Scannvorrichtung 1022 und die sichtbare Lichtquelle 1020 in Reaktion auf ein zweites Bildsignal von einer zweiten Bildeingabevorrichtung 1024.
In Reaktion auf die Steuerelektronik scannt die zweite Scannvorrichtung 1022 das sichtbare Licht auf den Schirm 1010. Jedoch ist der Phosphor so gewählt, dass er in Reaktion auf das sichtbare Licht kein Licht mit einer anderen Wellenlänge emittiert. Stattdessen sind die Phosphorschicht 1014 und die Platte 1012 so konstruiert, dass sie das sichtbare Licht zerstreuen. Die Phosphorschicht 1014 und die Platte 1012 funktionieren mithin sehr in der gleichen Weise wie ein im Handel erhältlicher Diffusor, wodurch der Betrachter das zu dem zweiten Bildsignal korrespondierende rote Bild sehen kann.
In Betrieb können die Quellen 1002, 1020 für UV-Licht und sichtbares Licht unabhängig aktiviert werden, um zwei getrennte Bilder, die übereinander liegen können, zu erzeugen. Beispielsweise kann die UV-Lichtquelle 1002 in einem Flugzeug verschiedene Daten oder einen Text von einem Sensor darstellen, beispielsweise von einem Höhenmesser, während die sichtbare Lichtquelle 1020 aktiviert werden kann, um FLIR-Warnungen anzuzeigen.
Zwar ist die Anzeige gemäß 10 als zwei getrennte Scannvorrichtungen 1004, 1002 umfassend dargestellt, der Fachmann wird jedoch erkennen, dass durch Ausrichten beider Quellen auf die gleiche Scannvorrichtung eine einzige Scannvorrichtung sowohl das UV-Licht als auch das sichtbare Licht scannen kann. Der Fachmann wird auch erkennen, dass die Erfindung nicht auf UV- und auf sichtbares Licht beschränkt ist. Beispielsweise können die Lichtquellen 1002, 1020 zwei Infrarotlichtquellen sein, wenn ein infrarotempfindliches Phosphor- oder ein anderes IR-empfindliches Bauteil verwendet wird. Alternativ können die Lichtquellen 1002, 1020 eine Infrarotlicht- oder eine sichtbare Lichtquelle oder eine Infrarotlichtquelle und eine UV-Lichtquelle umfassen.
Das Scannen von Licht mit einer ersten Wellenlänge auf ein Wellenlängen umwandelndes Medium, beispielsweise auf einen Phosphor, ist nicht auf Nachtsichtanwendungsbereiche beschränkt. Beispielsweise umfasst eine am Kopf befestigbare Anzeige (HMD) 1100 für gescannte Lichtstrahlen in der in 11 gezeigten Weise eine von einem gescannten Lichtstrahl 1104 aktivierte Phosphorplatte 1102 zur Erzeugung eines Sichtbildes für einen Benutzer. Die HMD 1100 kann als Universalanzeige anstatt als Nachtsichthilfe verwendet werden.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die HMD 1100 einen Rahmen 1106, der ähnlich wie herkömmliche Gläser konfiguriert ist, so dass ein Benutzer die HMD 1100 bequem tragen kann. Der Rahmen 1106 hält die Phosphorplatte 1102 und eine Bildquelle 1108 in relativer Ausrichtung, so dass der Lichtstrahl auf die Phosphorplatte 1102 auftrifft. Die Bildquelle 1108 umfasst eine direkt modulierte Laserdiode 1112 und einen kleinen Scanner 1110, beispielsweise einen MEMs-Scanner, die unter Steuerung durch ein elektronisches Steuermodul 1116 betrieben werden. Die Laserdiode 1112 emittiert vorzugsweise unsichtbares Licht, beispielsweise infrarotes oder ultraviolettes Licht. Jedoch können bei manchen Anwendungszwecken auch andere Wellenlängen, beispielsweise rotes oder Fast-UV-Licht, verwendet werden.
Der Scanner 1110 ist ein biaxialer Scanner, der das Licht von der Diode 1112 empfängt und das Licht durch ein im Wesentlichen rasterförmiges Muster auf die Phosphorplatte 1102 umlenkt. Der auf den gescannten Strahl 1104 ansprechbare Phosphor auf der Phosphorplatte 1102 emittiert Licht mit sichtbaren Wellenlängen. Das sichtbare Licht läuft zum Auge 1114 des Benutzers, und der Benutzer sieht ein Bild, das zu der Modulierung des gescannten Strahls 1104 korrespondiert.
Das Bild kann abhängig von der Musterung der Phosphorplatte farbig oder einfarbig sein. Für eine farbige Anzeige kann die Phosphorplatte 1102 interstitiell angeordnete Linien aufweisen, wobei jede jeweils einen Phosphor enthält, der so formuliert ist, dass er in der in 12 gezeigten Weise Licht mit einer roten, grünen oder blauen Wellenlänge emittiert. Das Steuermodul 1116 steuert die jeweilige Intensität des gescannten Lichtstrahls für jeden Ort zur Erzeugung der geeigneten Rot-, Grün- und Blaugrade für das jeweilige Pixel.
Um die Synchronisierung der Lichtstrahlmodulierung mit der seitlichen Position aufrechtzuerhalten, wird bei der HMD 1100 eine aktive Rückkopplungssteuerung verwendet, bei der eine oder mehrere Hochgeschwindigkeits-Sensorphotodioden 1118 benachbart zu dem Scanner 1110 angebracht sind. An der Phosphorplatte 1102 angebrachte kleine Reflektoren 1120 reflektieren am Ende jeder horizontalen Abtastung einen Endabschnitt des gescannten Strahls 1104 zurück zu den Photodioden 1118. Die auf das reflektierte Licht ansprechbaren Photodioden 1118 setzen ein elektrisches Fehlersignal an das Steuermodul 1116 ab, welches das Phasenverhältnis zwischen der Strahlposition und der Strahlmodulierung anzeigt. In Reaktion darauf stellt das Steuermodul 1116 die Zeitabfolge der Bilddaten ein, um sicherzustellen, dass die Diode 1112 in geeigneter Weise annähernd für jede Scannstelle moduliert wird.
Um Größe und Gewicht des ersten Teils 104 zu vermindern, sollen Größe und Gewicht der Scannvorrichtung 58 vermindert werden. Eine Methode zur Verminderung von Größe und Gewicht besteht darin, die mechanischen Resonanz-Scanner 200, 220 durch einen mikroelektromechanischen Scanner (MEMS) zu ersetzen, beispielsweise durch denjenigen, der beschrieben ist in dem USA-Patent Nr. 5,629,790 mit dem Titel MICROMACHINED TORSIONAL SCANNER von Neukermans et al. und dem USA-Patent Nr. 5,648,618 mit dem Titel MICROMACHINED HINGE HAVING AN INTEGRAL TORSION SENSOR von Neukermans et al., von denen jedes durch Verweis darauf hier eingeschlossenen ist. Wie darin beschrieben und wie in 12 gezeigt ist, ist in einem Substrat 1202 aus Silicium ein biaxialer Scanner 1200 ausgebildet. Der biaxiale Scanner 1200 umfasst einen Spiegel 1204, der von einander gegenüberliegenden Torsionselementen 1206 gehalten wird, die den Spiegel 1204 mit einer schwenkbaren Halterung 1208 verbinden. Die Torsionselemente 1206 sind so bemessen, dass sie sich torsionsartig verdrehen, wodurch der Spiegel 1204 um eine von den Torsionselementen 1206 gebildete Achse relativ zu der Halterung 1208 verschwenken kann. Bei einer Ausführungsform werden durch das Verschwenken des Spiegels 1204 horizontale Abtastungen des Scanners 1200 gebildet.
Ein zweites Paar von einander gegenüberliegenden Torsionselementen 1212 verbindet die Halterung 1208 mit dem Substrat 1202. Die Torsionselemente 1212 sind so bemessen, dass sie sich torsionsartig biegen, wodurch die Halterung 1208 relativ zu dem Substrat 1202 verschwenken kann. Vorzugsweise sind die Masse und die Abmessungen des Spiegels 1204, der Halterung 1208 und der Torsionselemente 1212 derart gewählt, dass der Spiegel mit 10–40 kHz horizontal mit einem hohen Q und derart schwingt, dass die Halterung 1208 bei mehr als 60 Hz verschwenkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Spiegel 1204 durch Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen einer Platte 1214 an dem Spiegel 1204 und einem Leiter auf einer (nicht gezeigten) Basis verschwenkt. Diese Methode wird als kapazitiver Antrieb bezeichnet, da die Platte 1214 als die eine Platte eines Kondensators wirkt und der Leiter in der Basis als die zweite Platte wirkt. Wenn sich die Spannung zwischen den Platten erhöht, übt das elektrische Feld eine Kraft auf den Spiegel 1204 aus, die dazu führt, dass der Spiegel 1204 um die Torsionselemente 1206 herum verschwenkt. Indem die an die Platten angelegte Spannung periodisch verändert wird, kann der Spiegel 1204 periodisch in Abtastung versetzt werden. Vorzugsweise wird die Spannung mit der mechanischen Resonanzfrequenz des Spiegels 1204 verändert, so dass der Spiegel 1204 mit wenig Leistungsverbrauch schwingt.
Die Halterung 1208 wird abhängig von den Erfordernissen einer speziellen Anwendung magnetisch verschwenkt. Um die Halterung 1208 herum sind stationäre Magnete 1205 positioniert, und leitende Pfade 1207 auf der Halterung 1208 führen Strom. Wird der Strom verändert, wird die Magnetkraft auf der Halterung verändert und wird Bewegung erzeugt. Vorzugsweise sind die Halterung 1208 und die Torsionselemente 1212 so bemessen, dass die Halterung 1208 bei Frequenzen ansprechen kann, die weit über einer gewünschten Wiederholungsrate wie 60 Hz liegen. Der Fachmann wird erkennen, der kapazitive oder elektromagnetische Antrieb zum Verschwenken entweder von einem von dem Spiegel 1204 oder der Halterung 1208 oder von beiden eingesetzt werden kann, und dass auch andere Antriebsmechanismen, beispielsweise ein piezoelektrischer Antrieb, den Spiegel 1204 oder die Halterung 1208 antreiben können.
Zwar wurde die Erfindung hier an Hand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, jedoch können Veränderungen in den hier beschriebenen Konstruktionen und Verfahren ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist, vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Positionierung der verschiedenen Bestandteile verändert werden. Bei einem Beispiel der Umpositionierung können die UV-Lichtquelle 1002 und die sichtbaren Quellen 1020 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schirms 1010 positioniert werden. Weiterhin ist zwar der horizontale Scanner 200 hier als vorzugsweise mit mechanischer Resonanz mit der Scannfrequenz beschrieben, jedoch kann der Scanner 200 bei manchen Anwendungsbereichen resonanzlos sein. Beispielsweise würde ein Scanner ohne Resonanz dort bevorzugt, wo der Scanner 200 zum "Strichscannen" oder "kalligraphischen" Scannen verwendet wird. Weiter ist zwar das Eingangssignal als von einem elektronischen Kontroller oder einem vorgegebenen Bildeingang ankommend beschrieben, jedoch wird der Fachmann erkennen, dass das Bildsignal von einer tragbaren Videokamera (allein oder mit dem elektronischen Kontroller kombiniert) geliefert werden kann. Diese Konfiguration würde sich insbesondere in Simulationseinrichtungen mit einer großen Anzahl von Teilnehmern eignen, da die Videokamera jedes Teilnehmers örtlich für eine Bildeingabe sorgen könnte, wodurch die Kompliziertheit des Steuersystems vermindert würde. Demgemäß wird die Erfindung nicht beschränkt ausgenommen durch die beigefügten Ansprüche.

Claims

Nachtsichttrainingseinrichtung (902) bestehend aus: einem tragbaren Nachtsichtsimulator mit: einer Nachtsichtbrille (72) mit einem Infrarot-Eingang (88); einer an der Nachtsichtbrille (72) befestigten Infrarot-Anzeige (70) mit einem zu dem Infrarot-Eingang (88) ausrichtbaren Infrarot-Ausgang (86); einem an dem Infrarot-Anzeige (70) angeschlossen und zur Erzeugung von Eingangssignalen für die Infrarot-Anzeige (70) konfigurierten Empfänger (904); einem elektronischen Kontroller (911), der Steuersignale für den tragbaren Nachtsichtsimulator erzeugt und einem Sender mit einem an den elektronischen Kontroller (911) angeschlossenen Signaleingang, wobei der Sender so konfiguriert ist, dass zu den Steuersignalen korrespondierende Signale zu dem Empfänger (904) gesendet werden.
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Infrarotanzeige (70) mit: einer auf die Eingangssignale ansprechenden modulierten Infrarot-Lichtquelle (80) zum Emittieren von Infrarot-Licht und einer Scannvorrichtung (84), die zum Empfang des emittierten Infrarot-Lichtes ausgerichtet ist und die zum Scannen des erhaltenen Infrarot-Lichtes auf den Nachtsichtbrillen-Eingang (88) ansprechbar ist.
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Infrarot-Anzeige (70) mit: einem auf die Eingangssignale ansprechenden Infrarot-Emitter (604) zum Emittieren von Infrarot-Licht; und einer auf die Eingangssignale ansprechenden LCD-Tafel (602) zum selektiven Senden von Infrarot-Licht oder Reflektieren von Infrarot-Licht zu dem Nachtsichtbrillen-Eingang (88).
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 3 gekennzeichnet durch eine Infrarotanzeige (70) mit einer Feldemissionsanzeige, die einen infrarot emittierenden Schirm (814) beinhaltet.
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender eine Radiofrequenz-Sender ist.
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 1 weiter gekennzeichnet durch: einen zweiten tragbaren Nachtsichtsimulator mit: einer zweiten Nachtsichtbrille (72) mit einem zweiten Infrarot-Eingang (88); einer an der zweiten Nachtsichtbrille (72) befestigten zweiten Infrarot-Anzeige (70) mit einem zu dem zweiten Infrarot-Eingang (88) ausrichtbaren zweiten Infrarot-Ausgang (86) und einem an die zweiten Infrarot-Anzeige (70) angeschlossen und zur Erzeugung von entsprechenden Eingangssignalen für die zweite Infrarot-Anzeige (70) konfigurierten zweiten Empfänger (904).
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Kontroller (911) zur Verfügungsstellung von Daten unabhängig zu jedem Nachtsichtsimulator programmiert ist.
Nachtsichttrainingseinrichtung (902) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarot-Eingang (88) der Nachtsichtbrille (72) zum Empfang von Infrarot-Energie, die für einen Benutzer ohne Sehhilfe nicht sichtbar ist, betreibbar ist, die Nachtsichtbrille (72) zur Verfügungsstellung von sichtbaren Licht für den Benutzer auf die Infrarot-Energie anspricht und das sichtbare Licht zu der empfangenen Infrarot-Energie korrespondiert.
Nachtsichttrainingseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (80) einen Infrarot-Laser umfasst.
Nachtsichttrainingseinrichtung nach Anspruch 9 weiter gekennzeichnet durch einen zum Empfang von Licht von dem Laser ausgerichteten und zum Empfang eines Bildsignal von einer Bildsignalquelle (78) angeschlossen externen Modulator und der Modulator zur Modulation des empfangenen Lichtes gemäß dem Bildsignal von der Bildsignalquelle (78) ansprechbar ist.
Nachtsichttrainingseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarot-Laser eine Laserdiode.
Nachtsichttrainingseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (80) einen Ultraviolett-Emitter umfasst.
Nachtsichttrainingseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtsichtbrille (72) eine am Kopf befestigbare Anordnung mit einem am Kopf befestigbaren Tragelement ist und dass die Lichtquelle (80) für eine Befestigung an dem am Kopf befestigbaren Tragelement skaliert und konfiguriert ist.