JP2015520866A - 表示オーバーレイを有するビューア - Google Patents

Abstract

【課題】 現実世界ビューア内にアクティブディスプレイ機能を含む表示オーバーレイを有するビューアを提供する。【解決手段】 現実世界ビューアは視認光軸に沿って配置され現実世界の視野を視認するための視認光学系を含む。画像を生成し視認光学系を介した視野において視認される際に画像と現実世界シーンを同時にオーバーレイして視認するために画像を視認光学系の視認光軸に沿って方向づけるためにアクティブ表示オーバーレイユニットが視認光学系の視認光軸に光学的に結合される。アクティブ表示オーバーレイユニットは少なくとも６：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともにホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供しまたは少なくとも１５：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、アクティブ表示オーバーレイユニットからホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも５０００ｆＬのモノクロ輝度を提供する。【選択図】 図１

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１２年４月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／６２５，８０８号の利益を主張する、２０１３年３月１３日に出願された米国継続出願第１３／８００，８４３号の優先権を主張する出願である。上記継続出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

ライフルスコープなどの直視型光学兵器照準器は、典型的には、標的を視認して捕捉するための固定レチクルを有する光学系を備える。

本発明は、現実世界ビューア内にアクティブディスプレイ機能を提供し得る。現実世界ビューアは、視認光軸に沿って配置され、現実世界の視野を視認するための視認光学系を含み得る。画像を生成し、視認光学系を介した視野において視認される際に当該画像を現実世界シーン中において同時にオーバーレイして視認するために、当該画像を視認光学系の視認光軸に沿って方向づけるために、アクティブ表示オーバーレイユニットが、視認光学系の視認光軸に光学的に結合され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも６：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供可能である。

特定の実施形態では、ビューアは、兵器照準器、兵器照準器に対する拡張用付属品、ライフル照準器、ライフル照準器に対する拡張用付属品、監視システム、監視システムに対する拡張用付属品、射撃統制システム、射撃統制システムに対する拡張用付属品、レーザ目標ロケータ（locator）および指示装置、レーザ目標ロケータおよび指示装置に対する拡張用付属品、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイに対する拡張用付属品、距離計、または距離計に対する拡張用付属品のうちの少なくとも１つであり得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、ディスプレイ光軸に沿って画像を生成するためのアクティブディスプレイを含み得る。ビームコンバイナが、ディスプレイ光軸に沿って前記ディスプレイと一直線に配置され、かつ、前記ディスプレイからの画像を視認光軸上に方向づけて、オーバーレイされるように視認光学系で視認される視野と組み合わせるために、視認光学系の視認光軸に沿って配置され得る。

視認光学系は、長手方向の視認光軸に沿って配置され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットのディスプレイ光軸は、視認光学系の視認光軸に対して角度をなし得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、アクティブ透過型ディスプレイと、ＬＥＤ照明でアクティブ透過型ディスプレイを照らすためのＬＥＤバックライトとを含み得る。

ＬＥＤバックライトは、視認光学系の視認円錐角とほぼ適合するアクティブ透過型ディスプレイから照明の円錐角を作り出すように、または提供するように構成され得る。ＬＥＤバックライトは、アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の照明の円錐角を作り出すように、または提供するように構成され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、ＬＥＤ照明をアクティブ透過型ディスプレイ上に集光するためのレンズ配列を含み得る。レンズ配列は、ＬＥＤバックライト内に組み込まれた一体化レンズと、当該一体化レンズとアクティブ透過型ディスプレイとの間に配置された集光レンズとを含み得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも１５：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも５０００ｆＬのモノクロ輝度を提供可能であり得る。

アクティブディスプレイを制御するために、電子機器が含まれ得る。アクティブディスプレイは、アクティブ標的レチクル、距離および風情報、ＧＰＳおよびコンパス情報、標的ＩＤ、および／もしくは外部センサ情報ならびに／またはビデオのうちの少なくとも１つのための画像を提供し得る。視認光学系およびアクティブ表示オーバーレイユニットを収容するために、ハウジングが含まれ得る。

視野は、標的または状況認識要素をその中に含み得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、輝度を制御して、十分な日光から薄暗い星明かり（overcast starlight）までの周囲条件下での視認を可能にするように構成され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、画像インテンシファイア暗視装置または熱画像装置（または赤外線画像装置）を用いて現実世界とアクティブ表示オーバーレイユニット画像を視認するために、画像の特定の波長を出力し、調光（dimming）可能であり得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、モノクロ、多色および／またはフルカラーのオーバーレイされた画像のうちの少なくとも１つを提供し得る。

アクティブ表示オーバーレイユニットは、２段階および／またはフルグレイスケールのオーバーレイ画像のうちの少なくとも１つを提供し得る。現実世界の視認光軸に対する機械的かつ電気的な照準合わせ機能が含まれ得る。アクティブ表示オーバーレイユニットを現実世界ビューアの一体部分としてパッケージ化する手段が含まれ得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、現実世界ビューアに対する付属拡張用デバイスであり得る。

また、本発明は、長手方向の視認光軸に沿って配置され、現実世界の視野を視認するための直接視認光学系を含む兵器照準器を提供し得る。画像を生成し、かつ、視認光学系を介した視野において視認される際に当該画像を現実世界シーンの中に同時にオーバーレイして視認するために当該画像を視認光学系の視認光軸に沿って方向づけるために、アクティブ表示オーバーレイユニットが視認光学系の視認光軸に光学的に結合され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも６：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供可能であり得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、画像をディスプレイ光軸に沿って生成するためのアクティブ透過型ディスプレイと、ＬＥＤ照明で当該アクティブ透過型ディスプレイを照らためのものであり、当該アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の円錐角を提供するように構成されたＬＥＤバックライトとを含み得る。

また、本発明は、現実世界ビューアを用いて視認する方法であって、現実世界の視野を、視認光軸に沿って配置された視認光学系を用いて視認することと、視認光学系の視認光軸に光学的に結合されたアクティブ表示オーバーレイユニットによって生成された画像を同時に視認することとを含む方法を提供し得る。画像は、視認光学系を介した視野において視認される際に当該画像と現実世界シーンを同時にオーバーレイして視認するために、視認光学系の視認光軸に沿って方向づけられ得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも６：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供可能であり得る。

特定の実施形態では、ビューアは、兵器照準器、兵器照準器に対する拡張用付属品、ライフル照準器、ライフル照準器に対する拡張用付属品、監視システム、監視システムに対する拡張用付属品、射撃統制システム、射撃統制システムに対する拡張用付属品、レーザ目標ロケータおよび指示装置、レーザ目標ロケータおよび指示装置に対する拡張用付属品、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイに対する拡張用付属品、距離計、または距離計に対する拡張用付属品のうちの少なくとも１つとして用いられ得る。画像は、アクティブ表示オーバーレイユニットにおいてアクティブディスプレイを用いてディスプレイ光軸に沿って生成され得る。ビームコンバイナが、ディスプレイ光軸に沿ってアクティブディスプレイと一直線に配置され得る。ビームコンバイナは、アクティブディスプレイからの画像を視認光軸上に方向づけて、オーバーレイされるように視認光学系で視認される視野と組み合わせるために、視認光学系の視認光軸に沿って配置され得る。

視認光学系は、長手方向の視認光軸に沿って配置され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットのディスプレイ光軸は、視認光学系の視認光軸に対して角度をなして配置され得る。アクティブディスプレイはアクティブ透過型ディスプレイであり得る。アクティブ表示オーバーレイユニットのアクティブ透過型ディスプレイは、ＬＥＤバックライトからのＬＥＤ照明で照らされ得る。

ＬＥＤバックライトは、視認光学系の視認円錐角とほぼ適合するアクティブ透過型ディスプレイから照明の円錐角を提供するように構成され得る。約±１０°以下の照明の円錐角が、アクティブ透過型ディスプレイから提供され得る。ＬＥＤ照明が、レンズ配列を用いて、アクティブディスプレイ上に集光され得る。レンズ配列には、ＬＥＤバックライト内に組み込まれた一体化レンズと、当該一体化レンズとアクティブ透過型ディスプレイとの間に配置された集光レンズとが設けられ得る。１５：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、アクティブ表示オーバーレイユニットから、ホストシステムの接眼レンズに対して、少なくとも５０００ｆＬのモノクロ輝度が、提供され得る。

アクティブディスプレイは、電子機器で制御され得る。アクティブディスプレイは、アクティブ標的レチクル、距離および風情報、ＧＰＳおよびコンパス情報、標的ＩＤ、ならびに／または外部センサ情報のうちの少なくとも１つのための画像を提供し得る。視認光学系およびアクティブ表示オーバーレイユニットは、ハウジング内に収容され得る。

標的または状況認識要素が、視野内で視認され得る。アクティブディスプレイの輝度が制御されて、十分な日光から薄暗い星明かりまでの周囲条件下での視認を可能にし得る。画像の特定の波長とアクティブ表示オーバーレイユニットの調光によって、画像インテンシファイア暗視装置または熱画像装置（または赤外線画像装置）を用いて現実世界とアクティブ表示オーバーレイユニット画像を視認可能となり得る。モノクロ、多色および／またはフルカラーのオーバーレイされた画像のうちの少なくとも１つが提供され得る。

２段階および／またはフルグレイスケールオーバーレイ画像が提供され得る。現実世界の視認光軸に対する機械的かつ電気的な照準合わせ機能が提供され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットを現実世界ビューアの一体部分としてパッケージ化する手段が提供され得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、現実世界ビューアに対する付属拡張用デバイスとして提供され得る。

また、本発明は、兵器照準器を用いて視認する方法であって、現実世界の視野を、長手方向の視認光軸に沿って配置された直接視認光学系を用いて視認することと、視認光学系の視認光軸に光学的に結合されたアクティブ表示オーバーレイユニットによって生成された画像を同時に視認することとを含む方法を提供し得る。画像は、視認光学系を介した視野において視認される際に当該画像と現実世界シーンを同時にオーバーレイして視認するために、視認光学系の前記視認光軸に沿って方向づけら得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも６：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供し得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、画像をディスプレイ光軸に沿って生成するためのアクティブ透過型ディスプレイと、ＬＥＤ照明で当該アクティブ透過型ディスプレイを照らし、当該アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の円錐角を提供するように構成されたＬＥＤバックライトとを含み得る。

上記は、添付図面に示す以下の本発明の例示的な実施形態のさらに詳細な説明から明らかになるであろう。添付図面において、異なる図全体にわたり、同様の部分は同様の参照符号で示す。図面は必ずしも原寸に比例しておらず、本発明の実施形態の説明に重点が置かれている。
本発明における照準器、スコープまたはビューアの実施形態の概略側断面図である。 アクティブ表示オーバーレイユニットの実施形態を示す切断面の部分を有する、本発明における照準器、スコープまたはビューアの別の実施形態の側面図である。 図２の断面部分の拡大図である。 現実世界がオーバーレイされた画像と同時に視認され得る、本発明の実施形態の光学系を介した視野の例である。 アクティブディスプレイの実施形態の斜視図である。 組装備の兵器の照準器を含む本発明の実施形態の斜視図である。 バックライト／ディスプレイモジュールまたはアセンブリの一実施形態の側断面図である。 ライフルの上に狙撃照準器オーバーレイを含む本発明の実施形態の斜視図であり、さらに光学系を介した視野を示す図である。 本発明における照準器、スコープまたはビューアの実施形態の一部の拡大側断面図であり、アクティブ表示オーバーレイユニットの実施形態を示す図である。 バックライト／ディスプレイモジュールまたはアセンブリの別の実施形態の斜視図である。 図１０の実施形態の概略断面図である。 銃の上に３．５×３５のＡＣＯＧ照準器を含む本発明の実施形態の斜視図である。 本発明の一実施形態を一つの方向から見た図である。 同実施形態を他の方向から見た図である。 同実施形態をさらに他の方向から見た図である。 ビームコンバイナの実施形態の概略斜視図である。 直視光学系の実施形態の概略図である。 バックライト／ディスプレイアセンブリ配列の一実施形態の概略図である。 別のバックライト／ディスプレイアセンブリ配列の概略図である。

図１〜３を参照して、ビューア１０は、本発明において、ディスプレイもしくは視認装置、デバイス、照準器またはスコープであり得て、兵器、銃、ライフル、監視システム、射撃統制システム、レーザ目標ロケータ（表示装置）、距離計のためのもの、もしくはそれらに付けるもの、またはそれらの一部、あるいはそれらに対する拡張用付属品であり得る。実施形態では、ビューア１０は、兵器または装置に取り付けられ得て、あるいは手持ちまたはヘルメット装着され得る。一実施形態において、ビューア１０は、兵器、ライフルまたは銃の照準器またはスコープとして用いられ得て、そして、現実世界画像５１（図４）を視認するために、インライン長手軸などの視認光軸Ａに沿ってスコープ管、アセンブリまたは光学系ハウジング１４内に配置された直接視覚光学系、つまり、直接視認すなわち直視（direct view(ing)）光学系または視認光学系１２を含み得る。光学系１２は、視認入力端２７と視認出力端すなわちアイピース２５を備え得て、視認入力端２７と視認出力端２５は、視認光軸Ａに沿って一直線に配置され得て、一列に並び得る。物体すなわち標的２９が、視認入力端２７を介し、視認直視光学系１２に沿い、そして視認出力端２５から出力されることで、ビューア１０を用いてユーザの目８で直接視認され得る。視認光学系１２は、視認入力端２７に対物レンズすなわちレンズアセンブリ１６を備え得る。

第１焦平面レチクル１８が、対物レンズアセンブリ１６から視認光軸Ａに沿って後方に離間して配置され得る。像または画像反転レンズアセンブリ２０が、第１焦平面レチクル１８から視認光軸Ａに沿って後方に離間して配置され得る。像反転アセンブリ２０は、互いに離間した２つのレンズ２０ａおよび２０ｂを備え得る。第２焦平面２２におけるアパーチャが、像反転アセンブリ２０から視認光軸Ａに沿って後方に離間して配置され得る。接眼レンズアセンブリ２４が、第２焦平面２２におけるアパーチャから視認光軸Ａに沿って後方に離間して、アイピース２５に配置され得る。接眼レンズアセンブリは、互いに離間した２つのレンズ２４ａおよび２４ｂを備え得る。レンズ２４ａおよび２４ｂは、２つ以上のレンズ素子を備え得る。いくつかの実施形態では、視認光軸Ａと直視光学系１２は折れ曲がり形状とでき、または折り畳まれ得る。

アクティブディスプレイ４６で画像５４（図４）を生成し、アイピース２５を通じて直視光学系１２を介して見る際に、標的２９を含み、現実世界シーンの画像５１と当該生成した画像５４とを同時にオーバーレイして視認するために当該画像５４を光軸Ａに沿って方向づけるため、アクティブ表示オーバーレイユニット３２が、直視光学系１２の視認光軸Ａに光学的に結合され得る。アクティブ表示オーバーレイユニット３２は、生成した画像５４を、視認光軸Ａに対して任意の角度、例えば直角となり得るような表示光軸Ｂに沿って方向づけ得る。光学系１２を介してビューアで視認されるシーンの画像５１上に画像５４を同時に重畳またはオーバーレイするために、画像５４は、ビームコンバイナ３６でディスプレイ光軸または表示光軸Ｂから視認光軸Ａ上に再び方向づけられ得る。アクティブ表示オーバーレイユニット３２は、画像５４を生成するためのバックライト／ディスプレイデバイス、装置、アセンブリ、モジュールまたは配列３４と、画像５４を直視光学系１２の画像５１と組み合わせるためのビームコンバイナ３６とを備え得る。

アクティブ表示オーバーレイユニット３２のビームコンバイナ３６は、レンズアセンブリ２０と２４の間、例えば、第２焦平面２２におけるアパーチャと接眼レンズアセンブリ２４との間で、視認光軸Ａ上に配置され視認光軸Ａに光学的に結合され得る。アクティブディスプレイ４６は、光学系１２を介して認識される視野の画像５１とともにアイピース２５を介して視認するために、テキスト、英数字、グラフィックス、記号および／またはビデオ画像、アイコンなどを含み得る画像５４であって、アクティブ標的レチクル、距離測定および風情報、ＧＰＳおよびコンパス情報、標的探索、認識および識別（ＩＤ）情報、ならびに／または外部センサ情報（センサビデオおよび／もしくはグラフィックス）、または状況認識のための画像を含む画像５４を、生成できる。直視光学系１２は、既存のレチクルとボア照準器とを備えまたは維持し得て、高解像度を保持し得る。

ビームコンバイナ３６は、視認光軸Ａに沿った直視光学系１２透視経路を表示光軸Ｂに沿った表示オーバーレイ経路と結合する光学機能を提供し得る。ビームコンバイナ３６の中心線Ｃは、表示光軸Ｂから少しずらされ得る。いくつかの実施形態では、中心線Ｃは、軸Ｂと一直線に配置され得る。ビームコンバイナ３６は、部分反射コーティングまたは面３６ｃを有し得て、当該部分反射コーティングまたは面３６ｃは、良好な透過透視性を直視光学系１２経路に提供しながらも、アクティブディスプレイ４６の出力の少なくとも一部を軸Ｂから軸Ａ上に反射して再び方向づけ、アイピース２５にある視認者の目８に向けさせる。ビームコンバイナ３６は、光学ガラスまたはプラスチック材料などの光学材料から製造され、部分反射コーティング３６ｃを有するビームスプリッタキューブであり得る。コーティング３６ｃは、均等中間色反射コーティングであり得るか、または、アイピース２５において透過性および反射性の両方を最適化するように、偏光機能を有する、スペクトル的に選択的なコーティングまたはパターン化されたコーティングを用いて調整ないし適合され（be tailored）得る。コーティング３６ｃの偏光および／または色は、ディスプレイ４６に適合され得る。これによって、直視光学系１２透過経路に対して最小限の影響で、表示光路の反射率および効率を最適化できる。ビームコンバイナ３６をキューブとして示すが、いくつかの実施形態では、ビームコンバイナ３６は、表示光軸Ｂに沿ったアクティブ表示オーバーレイユニット３２またはディスプレイ４６、および視認光軸Ａに沿った直視光学系１２に対して、異なる光路長さを有し得る。いくつかの実施形態では、ビームコンバイナ３６は、板形状であり得て、反射／透過薄板が光軸ＡおよびＢにわたって直視光学系１２経路内に挿入され得る。

図２および３を参照して、アクティブディスプレイ４６は、反射型、透過型または放射型マイクロディスプレイであり得て、コピンコーポレーション（タントン、マサチューセッツ州）の透過型アクティブマトリックスＬＣＤディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）のようなマイクロディスプレイであり得る。アクティブディスプレイ４６は、モノクロであり得て、または、フルカラーを提供でき、いくつかの実施形態では、多色を提供できる。他の実施形態では、他の好適なデザインまたは他の好適なタイプのディスプレイが使用され得る。アクティブディスプレイ４６は、配線３８（図２）を介して電子機器４０によって駆動され得る。電子機器４０は、表示記号、ディスプレイのためのフォーマット出力を生成する能力を有し得て、そして、バッテリ情報、バッテリを含み得る、または、バッテリ、電力調整回路、ビデオインターフェイス、シリアルインターフェイスおよび制御機能に接続し得る。電子機器４０には、アクティブ表示オーバーレイユニット３２の追加または異なる機能のために、他の機能が含まれ得る。電子機器４０は、表示機能を提供し得る、またはそのような機能を、別のデバイスから、当該デバイスとの通信で、受け取り得る。

アクティブディスプレイ４６は、アクティブディスプレイ４６を光６８で照らすためのＬＥＤバックライトなどのバックライト照明または光源、デバイス、装置または部材４２を備えるバックライトアセンブリ４５を有するバックライト／ディスプレイアセンブリ、モジュールまたは配列３４の一部であり得る。いくつかの実施形態では、バックライト源４２は、大面積ＬＥＤであり得て、生成した光６８を集めて第２の照明または集光レンズ４４に方向づけるための第１レンズすなわち一体化レンズ４２ａを含み得て、当該第２の照明すなわち集光レンズ４４は、良好な空間的なおよび角度的な均一性で、表示光軸Ｂに沿ってアクティブディスプレイ４６上に当該光６８を集め、集光し方向づけるためのものである。そして、アクティブディスプレイ４６からの照らされた画像５４は、直視光学系１２を介して認識される画像５１と組み合わせて、アイピース２５において視認するために、ビームコンバイナ３６に方向づけられる。バックライトアセンブリ４５、アクティブディスプレイ４６およびアクティブ表示オーバーレイユニット３２は、光学系１２を介して非常に高輝度の現実世界視野と同時に視認されるように、十分に高輝度な画像５４を、低電力で、提供できる。バックライト４２の色は、任意のモノクロカラーで選択され得る、またはフルカラーマイクロディスプレイに対応するために白色であり得る。バックライト４２の性能を最適化するために、例えば、他の光源、導波管、ディフューザ、マイクロ光学系、偏光子、複屈折素子、光学コーティング、反射器などが他のバックライトデザイン素子には、含まれ得て、当該他のバックライトデザイン素子は、アクティブ表示オーバーレイユニット３２の外形寸法の要求と、輝度、電力およびコントラストの要求とに適合するものである。

ビューア１０が、銃またはライフルの照準器またはスコープなどの兵器照準器である場合、ビューア１０により、例えば標的探索、標的認識、標的識別、距離測定、標的化などが、直視光学系照準器の既存の機能として、依然として提供可能であり得る。既存の直視光学系１２は、既存のレチクルとボア照準器を維持し得て、高解像度の直視光学系１２画像を保持しうる。アクティブ表示オーバーレイユニット３２によって提供される追加の能力は、アクティブ標的レチクル、距離および／または風情報の表示、ＧＰＳおよび／またはコンパス情報の表示、標的識別（ＩＤ）の表示、ならびに直視光学系１２でオーバーレイした外部センサ画像（センサビデオおよび／またはグラフィックス）の表示を含み得る。従来技術の直視型照準器は、典型的には、固定または機械的に調整可能なレチクルまたは標的化基準（targeting references）を含むが、一方、アクティブ表示オーバーレイユニット３２は、電気的にダイナミックな情報および標的化基準を提供し得て、改良された能力を提供する。アクティブ表示オーバーレイユニット３２に、有効な反射度で直視光学系１２の有効な透視度を提供するために、スペクトル的に選択的な偏光コーティング３６ｃが用いられ得る。

図４は、ビューア１０の実施形態を通じた視野の例を図示し、直視光学系１２を介して認識された現実世界画像５１およびアクティブ表示オーバーレイユニット３２からのオーバーレイした画像５４を含む視認されたものまたは画像フィールド５０を示す。直視光学系１２は、画像フィールド５０で可視の、既存のレチクルまたは十字線５２を含み得て、当該レチクルまたは十字線５２は、固定または機械的に調整可能であり得る。示されたオーバーレイした画像５４は、例えば、コンパス情報、アクティブ標的レチクル、バッテリ情報、アイコン、テキストおよび距離情報を含む。上記実施形態により、または所望の機能にしたがって、追加画像が、上述の機能を含む追加の機能を含んでオーバーレイされ得ることが理解される。また、アクティブ表示オーバーレイユニット３２は、電子機器４０によって制御されて、異なる機能を切り替えて、所定の時点において異なる画像５４または画像５４のグループ化されたもの（groupings）を時間内に示し得る。

図１および２に見られる実施形態では、ビューア１０の光学系ハウジング１４は、所望の兵器、装備またはデバイスに取り付けるための取付レール２６を含み得て、光学系１２の高さ位置を調整するための高さ調整ドラムを含む調整機構３０を備え得る。機構３０に類似の左右調整機構３１（図２）も、典型的には、左右調整のために、設けられる。これら調整機構は、保護キャップ２８で、覆われ得る。

図５を参照して、一実施形態では、アクティブディスプレイ４６は、フレーム４７を備え得て、ディスプレイ４６に電力および制御信号を提供するフレキシブルケーブルまたは可撓性ケーブル４６ａに接続され得る。一実施形態におけるアクティブディスプレイ４６は、６４０×４８０画素の解像度、１５μｍ×１５μｍの画素サイズ、９．６ｍｍ×７．２ｍｍの像平面サイズ、２０ミリワット（ｍＷ）の典型的な電力、一体化可撓性コネクタケーブル４６ａ、冷温時の動作のための内部ヒータ、−４０℃〜６５℃の作動温度、および−５０℃〜８６℃の保管温度を有するコピンのＬＶ６４ＯＭモノクロＡＭＬＣＤであり得る。他の実施形態では、アクティブディスプレイ４６は、フルカラー、多色、他の解像度、画素サイズ、寸法および仕様を有し得て、他の好適なディスプレイまたは他の好適なタイプのディスプレイまたはデザインが用いられ得る。いくつかの実施形態では、遮光機能が含まれ得る。

図６は、直視光学系１２を備える１×組装備の兵器（1x crew served weapon sight）の照準器を含むビューア１０の実施形態の例を図示する。アクティブ表示オーバーレイユニット３２は、板状のビームコンバイナ３６と、図７に見られるような高輝度のバックライト／ディスプレイアセンブリ３４とを含み得る。バックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、６４０×４８０のモノクロアクティブディスプレイ４６を備え得て、２００ミリワット（ｍＷ）で少なくとも約１２００ｆＬ以上の輝度を有し得て、約２００：１以上のコントラストおよび約１，０００，０００：１の調光（dimming）範囲を有し得る。２００ｍＷでの１２００ｆＬ以上の輝度によって、６：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比が提供され得る。いくつかの実施形態では、フルカラー輝度を有し得る。視認光軸Ａに対して提供されるこのような輝度によって、日中における画像５４の視認が可能となり得る。その内容は、アクティブ表示オーバーレイユニット３２からのオーバーレイレチクルシステムを含み得て、昼間用の、画像インテンシファイア管（Ｉ^２Ｔ）可視オーバーレイレチクル／熱システムを含み得る。

バックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、ＬＥＤ光源４２、ディフューザ６２およびアクティブディスプレイ４６を、表示光軸Ｂに沿って収容、配置するためのハウジング６０を含み得る。ハウジング６０は、例えば、ディスプレイ４６、ディフューザ６２および光源４２を適切な位置に収容して保持するように組み立てられて得るハウジング部６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄなどの、２つ以上の構成要素を組み立てることによって、形成され得る。ハウジング６０の複数のハウジング部または全体が、光源４２のヒートシンクとして機能するように、アルミニウムで形成され得る。ハウジング部６０ｃは、光６８を反射してディフューザ６２に方向づけるための、光源４２とディフューザ６２との間に延びて外側に傾く反射または反射性面５８を、有し得る。いくつかの実施形態における光源４２は、４個セットの琥珀色ＬＥＤであり得て、ディフューザ６２からまたはディフューザ６２の後ろに、距離ｄ_１（例えば約８ｍｍ）だけ離間して配置され得る。ディフューザ６２は、アクティブディスプレイ４６からまたはアクティブディスプレイ４６の後ろに、距離ｄ_２（例えば約７ｍｍ）だけ離間して配置され得る。反射面５８は、アクティブディスプレイ４６への光の伝達の効率を上げるように、光源４２からの光６８を集めて方向づけし得る。反射面５８は、光源４２よりやや広い位置から、ほぼディフューザ６２の幅またはサイズの位置までで、表示光軸Ｂに対して２５°の角度を有し得る。サイズ、形状、寸法および仕様は、異なる状況に適合するために、変更し得ることが理解される。

図８は、狙撃ライフルなどの兵器に取り付けられ、直視光学系１２として、３．５〜１５×５０ｍｍの狙撃照準器などの可変倍率狙撃照準器またはスコープを含むビューア１０の実施形態の例を図示する。視野または画像フィールド５０も表され、直視光学系１２を介して認識された現実世界画像５１および既存の固定レチクル５２と、オーバーレイレチクルを含み得るアクティブ表示オーバーレイユニット３２からのオーバーレイした画像５４を示す。弾道軌道に影響を与え得て、オフセット照準点および信頼距離（ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ ｍｅｔｒｉｃ）を算出しスコープまたは直視光学系１２に表示し得る全ての関連する物理現象を測定するために、狙撃照準器、照準デバイスまたは装置５６も、ライフル５５に取り付けられ得る。照準デバイス５６は、昼と夜の両方において照準点を標的上に見る能力を提供し得て、迅速な標的識別と、兵器の照準合わせと、標的までの距離および横風のプロフィールの測定とを可能にし得る。照準デバイス５６は、画像５４を画像フィールド５０に表示するために、アクティブ表示オーバーレイユニット３２とつながり得て、そして、兵器５５に取り付けられ得る、または別個となり得る。いくつかの実施形態では、照準デバイス５６は、直視光学系１２の前に配置され得る。

図９を参照して、図８のアクティブ表示オーバーレイユニット３２の実施形態は、ビームコンバイナ３６を視認光軸Ａに沿って、レンズアセンブリ２４と２０の間に収容、配置するための、ハウジング部３３および３５に固定されたハウジング、ハウジング部またはカバー３１を含み得る。バックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、ハウジング３１内に、ビームコンバイナ３６に隣接またはビームコンバイナ３６の一方側に対して配置され得て、表示光軸Ｂは、視認光軸Ａに対して、９０°すなわち直角となり得る。ディスプレイ電子機器４０は、ハウジング３１内に、ビームコンバイナ３６の前述の一方側とは別の側から離間した位置に収容され得る。これによって、スコープのサイズの増大を最小源に抑えつつ、アクティブ表示オーバーレイユニット３２が、ライフルスコープなどの直視光学系１２内に組み込まれ得る。

図１０および１１を参照して、図９のバックライト／ディスプレイアセンブリ３４の実施形態での形状は、おおむね矩形であり得る。ハウジング部６０ｄおよび６０ｃは、固定突起６４を凹部６６に挿入することによって、ハウジング部６０ｃおよび６０ｄにそれぞれ固定され得る。アクティブディスプレイ４６は、６４０×４８０のモノクロディスプレイであり得て、光源４２は、第１レンズすなわち一体化レンズ４２ａを備える大面積ＬＥＤであり得る。一体化レンズ４２ａは、おおむね球状の前面を有するおおむね半球形状を有し得て、光源４２から生成された最大利用可能な光を集め得て、光源４２とアクティブディスプレイ４６との間に配置された第２照明すなわち集光レンズ４４に、光６８をすべて表示光軸Ｂに沿って方向づけし得る。集光レンズ４４は、おおむね平坦な後面すなわち一体化レンズ４２ａに対向する表面と、一体化レンズ４２ａから受光した光６８を効率良くアクティブディスプレイ４６上に集光するため、一体化レンズ４２ａ上より大きな半径を有するおおむね球状の前面とを有し得る。第１レンズ４２ａは、光源４２から利用可能な最大量の光６８を集めるような形状および配置とされ、第２レンズは、アクティブディスプレイ４６に全体にわたって均一な最大輝度を提供するように受光した光６８を集め、アクティブディスプレイ４６上に方向づけるような形状とされる。一体化レンズ４２ａの前面は、集光レンズ４４の後面から、距離ｄ_３（例えば約４ｍｍ）だけ離間され得て、集光レンズ４４の前面は、アクティブディスプレイ４６の後面から、距離ｄ_４（例えば約２ｍｍ）だけ離間され得る。光源４２は、ハウジング部６０ｃ内に配置され得て、集光レンズ４４は、ハウジング部６０ｂ内に配置され得て、アクティブマトリックス４６は、ハウジング部６０ａ内に配置され得て、そして、これらすべては、表示光軸Ｂに沿って固定され得る。２段レンズ配列を有するこのバックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、３３２ｍＷにて、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも５０００ｆＬ以上のモノクロ輝度とともに、電力に対する輝度の効率が、非常に高くなり得て、約３００：１以上のコントラストを有し得る。３３２ｍＷにおける５０００ｆＬ以上の輝度は、少なくとも１５：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比を提供し得る。視認光軸Ａに対して提供されるこのような輝度によって、電力効率を保持したまま、オーバーレイされた画像５４が日中に可視となり得る。

図１２は、直視光学系１２が、固定倍率となり得る３．５×３５のＡＣＯＧ照準器（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｍｂａｔ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｕｎｓｉｇｈｔ）またはスコープであり、兵器、銃またはライフル５５に取り付けられたビューア１０の実施形態の例を図示する。ビューア１０は、図１０および１１に見られるバックライト／ディスプレイアセンブリ３４を含み得て、６４０×４８０のモノクロアクティブディスプレイ４６を備え得る。バックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、オーバーレイレチクルシステムなどの日中可視画像５４を提供できかつ図４に図示して記述したような画像フィールドを提供できる、アクティブ表示オーバーレイユニット３２の一部であり得る。バックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、３３２ｍＷにて、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも５０００ｆＬ以上のモノクロ輝度を提供でき、約１，０００，０００：１の調光範囲を有し得る。３３２ｍＷにおける５０００ｆＬ以上の輝度は、少なくとも１５：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比を提供し得る。いくつかの実施形態では、モノクロ輝度をこのようなレベルで、目に供給し得る。

図１３〜１５を参照して、図１２のアクティブ表示オーバーレイユニット３２のバックライト／ディスプレイアセンブリ３４およびビームコンバイナ３６は、視認光軸Ａに対して直角で、表示光軸Ｂに沿って水平方向に一直線に配置され得る。ビームコンバイナ３６は、５０／５０非偏光コーティングを有するコーティング３６ｃを有し得る、または、赤色ＬＥＤの波長およびｓ偏光に対してカスタマイズされたコーティングで実現され得る。ディスプレイ電子機器４０は、ビームコンバイナ３６およびバックライト／ディスプレイアセンブリ３４からずれてそれらの下に配置され得る。

図１６を参照して、いくつかの実施形態では、図１２のアクティブ表示オーバーレイユニットのビームコンバイナ３６は、キューブ形状であり、２つの光学部材または素子３６ａおよび３６ｂを一体化または接合して形成され得る。コーティング３６ｃは、非偏光の光に対する、明所視で重み付けされた透過率（４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）が、４５°±８°の入射角で９０％より大きくなるように、光学薄膜コーティングで接合された斜辺面の１方または両方を覆うことによって形成され得る。ｓ偏光の光に対する反射率（６１５ｎｍ〜６５０ｎｍ）は、４５°±８°の入射角で９０％より大きい。非偏光の光に対する、明所視で重み付けされた反射率（４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）が、０°±１０°の入射角で０．５％未満となるように、反射防止コーティングが、前記面に塗布され得る。非偏光の光に対する、明所視で重み付けされた反射率（６１５ｎｍ〜６５０ｎｍ）が、０°±１０°の入射角で０．５％未満となるように、反射防止コーティングが、前記面に塗布され得る。これによって、ビームコンバイナ３６に対して、カスタマイズされた赤色ｓ偏光反射コーティングが形成され得る。図示して説明した本発明における異なる実施形態の要件を満たすように、異なるコーティングが、ビームコンバイナ３６に塗布され得ることが理解される。

図１７を参照して、ライフルまたは銃の照準器またはスコープなどの兵器照準器に存在するような直視光学系１２は、像平面にて、適切に定義され限定された入射角（ＡＯＩ[angles of incident]）を有し得て、像平面にて、約±１０°未満、例えば±４°の小さい照明の円錐角を有し得る。アクティブ表示オーバーレイユニット３２の実施形態では、直視光学系１２で視認される画像５１とアクティブ表示オーバーレイユニット３２で生成された画像５４に対して、光軸ＡおよびＢの両方からの画像の最適な同時視認をアイピース２５において得るために、像平面における直視光学系１２の入射角に適合する、あるいはほぼ適合する、または実質的に適合する照明を提供するように構成され得る。

図１８を参照して、一実施形態では、図１７の直視光学系１２用のバックライト／ディスプレイアセンブリ（配列）３４は、アクティブディスプレイ４６を照らすＬＥＤなどの光源４２を備え得て、当該アクティブディスプレイ４６は、図５について示して説明したようなＬＣＤであり得る。バックライト／ディスプレイアセンブリ３４は、図７のものと類似し得る。ＬＥＤ光源４２は、アクティブディスプレイ４６から、距離ｄ_５だけ離間して配置され得て、光６８でアクティブディスプレイ４６を直接照らし得て、アクティブディスプレイ４６の表面に非常に高い輝度を作り出し、直視光学系１２の像平面における入射角および円錐角の画像に適合し、あるいはほぼ適合し、または実質的に適合しながら、直視光学系１２のアイピース２５において画像５４の高い輝度を得ることができる。光源４２のアクティブディスプレイ４６に対するサイズおよび位置は、アクティブディスプレイ４６において光６８の照明の所望の入射角および円錐角を提供するように、選択され得る。光源４２によってアクティブディスプレイ４６を直接照らす際、照明または光６８は、発散状態である。一実施形態では、光源４２は、約１４ｍｍの距離ｄ_５にある約３×３ｍｍの寸法の大面積ＬＥＤであり得て、アクティブディスプレイ４６の像平面から出力される約±６°の円錐角を提供できる。別の実施形態では、光源４２は、約１４ｍｍの距離ｄ_５にある約１×１ｍｍの中面積ＬＥＤであり得て、アクティブディスプレイ４６の像平面から出力される約±２°の円錐角を提供できる。別の実施形態では、光源４２は、約１４ｍｍの距離ｄ_５にある約０．５×０．５ｍｍの小面積ＬＥＤであり得て、アクティブディスプレイ４６の像平面から出力される約±１°の円錐角を提供できる。結果として、±６°以下の円錐角が、直視光学系１２に適合する、もしくは実質的に適合する、またはほぼ適合するように、達成され得る。入射角は、示した円錐角の中間、またはそれを二等分したものであり得る。いくつかの実施形態では、光源４２は、必要に応じて、一体化レンズ４２ａを備え得る。

図１９を参照して、別の実施形態では、図１７の直視光学系１２用のバックライト／ディスプレイアセンブリ（配列）３４は、アクティブディスプレイ４６を照らすためのＬＥＤなどの光源４２を備え得て、当該アクティブディスプレイ４６は、図５について示して記述したようなＬＣＤであり得る。集光レンズまたは照明レンズ４４は、光源４２とアクティブディスプレイ４６との間に配置され得て、光源４２から距離ｄ_６だけ離間され得て、そして、アセンブリは、図１〜３および９〜１１に示したバックライト／ディスプレイアセンブリ３４のいずれかと類似し得る。レンズ４４は、アクティブディスプレイ４６の前かつアクティブディスプレイ４６に隣接またはアクティブディスプレイ４６の隣にあり得て、そして、直視光学系１２の像平面における入射角および円錐角に適合し、あるいはほぼ適合し、または実質的に適合しながら、直視光学系１２のアイピース２５において画像５４の高い輝度を得るように、光源４２から光６８を受光し、当該光６８をアクティブディスプレイ４６上に方向づける。

アクティブディスプレイ４６およびレンズ４４に対する光源４２のサイズおよび位置は、アクティブディスプレイ４６において照明または光６８の所望の入射角および円錐角を提供するように、選択され得る。一実施形態では、光源４２は、約８ｍｍの距離ｄ_６にある約３×３ｍｍの寸法の大面積ＬＥＤであり得て、アクティブディスプレイ４６の像平面から出力される約±１０°の円錐角を提供できる。別の実施形態では、光源４２は、約８ｍｍの距離ｄ_６にある約１×１ｍｍの中面積ＬＥＤであり得て、アクティブディスプレイ４６の像平面から出力される約±３．３°の円錐角を提供できる。別の実施形態では、光源４２は、約８ｍｍの距離ｄ_６にある約０．５×０．５ｍｍの小面積ＬＥＤであり得て、アクティブディスプレイ４６の像平面から出力される約±１．６°の円錐角を提供できる。結果として、±１０°以下の円錐角が、直視光学系１２に適合する、あるいはほぼ適合する、または実質的に適合するように、達成され得る。

入射角は、示した円錐角のほぼ中間、またはそれを二等分したものであり得る。レンズ４４およびそのデザインによって、アクティブディスプレイでの照明の入射角が、光源４２の距離とは無関係に発散または集光して、視認光学系に適合し、あるいはほぼ適合し、または実質的に適合し得る。いくつかの実施形態では、光源４２は、一体化レンズ４２ａを含み得る。図示し記述したバックライト／ディスプレイアセンブリ３４およびアクティブ表示オーバーレイユニット３２のデザインによって、日中であっても、直視光学系で視認される画像と同時に見られ得るように作り出される、高輝度の画像５４を提供できる。

本発明におけるビューア１０は、様々な用途および実施形態を有し得て、ライフル照準器またはスコープ、照準監視システム、射撃統制システム、レーザ目標ロケータ（表示装置）および指示装置、距離計、単眼または両眼視認システム（手持ちかヘッドマウント／ヘルメット装着のいずれか）、あるいはそれらの拡張用付属デバイスなどの兵器照準器であり得て、そして、視野は、標的要素をその中に含み得る。視認光学系は、長手方向の視認光軸に沿って配置され得るか、またはペリスコープのように折り畳まれ得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、ディスプレイ光軸に沿って、テキストおよび記号を含む画像を生成するためのディスプレイ素子を含み得る。ビームコンバイナまたは画像を光学的に組み合わせる他の手段が、ディスプレイ光軸に沿ってディスプレイと一直線に配置され得て、そして、ディスプレイからの画像を視認光軸上に方向づけして、視認光学系で視認される視野をオーバーレイされるようにディスプレイの画像と組み合わせるために、視認光学系の視認光軸に沿って配置され得る。

アクティブ表示オーバーレイユニットのディスプレイ光軸（表示光軸）は、視認光学系の視認光軸に対して、任意の角度であり得て、直角を含み得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、反射型ディスプレイ素子、透過型ディスプレイ素子、または放射型ディスプレイ素子を使用でき、当該ディスプレイ素子は、アクティブディスプレイであり得る。アクティブ表示オーバーレイユニットは、ＬＥＤ照明を用いて透過型ディスプレイまたはアクティブディスプレイを照らすためのＬＥＤバックライトをさらに含み得る。レンズ配列が、ＬＥＤ照明を、透過型ディスプレイまたはアクティブディスプレイ上で視認領域内に焦点を合わせるまたは集光し得る。電子機器が、ディスプレイ、表示フォーマットおよび内容だけでなく、視認光軸に対する画像および記号の相対位置も制御し得る。ディスプレイは、アクティブ標的レチクル、距離および風情報、ＧＰＳおよびコンパス情報、標的ＩＤおよび／または外部センサ情報を含むテキスト、英数字、記号および／またはビデオ画像を提供できる。

表示オーバーレイユニットは、外部情報を受け取り得て、例えば標的までの距離、標的までの風プロフィール、特定のライフルボア、弾丸の装填、銃身長さ、標的速度などの標的および弾道情報とともに、弾道算出と、例えば温度、標高、湿度、風速、空気密度、地球の自転などの環境条件とに基づいた兵器ソリューションを表示できる。表示オーバーレイユニットは、内部シンボルセット含み、外部からの命令に従って記号を配置してもよく、または表示情報および位置を外部から受け取ってもよい。表示オーバーレイユニットは、モノクロ、多色、および／またはフルカラーのオーバーレイされた画像コンテンツを出力または提供し得て、二段階および／またはフルグレイスケール画像が可能であり、十分な日光から薄暗い星明かりまでの広範囲の周囲視認条件に対応するための調光機能を備える高輝度ディスプレイを提供できる。

特定の実施形態では、表示オーバーレイユニットは、少なくとも約６：１以上の輝度対電力ｆＬ：ｍＷ比とともに、ホストシステムの接眼レンズに対して少なくとも約１２００ｆＬのフルカラーおよびモノクロ輝度の少なくとも１つ、例えば、約２００ｍＷで少なくとも約１２００ｆＬ以上のフルカラー輝度、または約３３２ｍＷで少なくとも約５０００ｆＬ以上のモノクロ輝度を提供し得る。ディスプレイの調光範囲および画像のスペクトル成分または特定の波長が、ユーザが画像インテンシファイア（暗視ゴーグル）に基づく製品または熱画像装置または赤外線画像装置を用いて視認光学系を介した現実世界シーンとオーバーレイされた画像とを視認できるようなレベルに、ディスプレイが調光され得るようなものであり得る。

ハウジングが、視認光学系および表示オーバーレイユニットを収容するために本実施形態に含まれ得る。完全なユニットは、外部付属デバイスとして取り付けられ得て、そして、現実世界光学視認デバイスに結合されるか、または射撃統制システム、目標ロケータ（表示装置）／指示装置システム、または兵器照準器システムなどのより大型のシステムに組み込まれる。当該ユニットは、現実世界視認システムの一体部分としてパッケージ化され得る。いくつかの実施形態では、アクティブオーバーレイディスプレイ機能は、現実世界視認システムに対する拡張用付属デバイスであり得る。付属デバイスは、表示オーバーレイユニットからのオーバーレイされた表示を現実世界ビューアの光軸に、機械的かつ電気的に標準合わせを行う（並べる）機能を含み得る。

本発明をその例示的な実施形態を参照して詳細に示して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の範囲を逸脱することなく、さまざまな形の変更および詳細化がなされ得ることが当業者によって理解されるであろう。

例えば、様々な機能が、組み合せられ得てまたは省略され得る。また、構成要素の寸法および向きが変更され得る。直視光学系１２が折り畳まれる実施形態では、視認光軸Ａは折り曲げられ得て、表示光軸Ｂは、そうした視認光軸Ａの一部と一直線に配置され得る。

Claims (46)

1. 視認光軸に沿って配置され、現実世界の視野を視認するための視認光学系と、
   前記視認光学系の前記視認光軸に光学的に結合され、画像を生成し、かつ前記視認光学系を介した前記視野において視認される際に当該画像と前記現実世界シーンとを同時にオーバーレイして視認するために当該画像を前記視認光学系の前記視認光軸に沿って方向づけるための、アクティブ表示オーバーレイユニットであって、少なくとも６：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、前記ホストシステムの前記接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供可能であるアクティブ表示オーバーレイユニットと、
   を含む現実世界ビューア。
2. 請求項１に記載のビューアにおいて、
   前記ビューアは、兵器照準器、兵器照準器に対する拡張用付属品、ライフル照準器、ライフル照準器に対する拡張用付属品、監視システム、監視システムに対する拡張用付属品、射撃統制システム、射撃統制システムに対する拡張用付属品、レーザ目標ロケータおよび指示装置、レーザ目標ロケータおよび指示装置に対する拡張用付属品、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイに対する拡張用付属品、距離計、または距離計に対する拡張用付属品のうちの少なくとも１つであるビューア。
3. 請求項１に記載のビューアにおいて、
   前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、
   ディスプレイ光軸に沿って前記画像を生成するためのアクティブディスプレイと、
   前記ディスプレイ光軸に沿って前記ディスプレイと一直線に配置され、かつ前記視認光学系の前記視認光軸に沿って配置され、前記ディスプレイからの前記画像を前記視認光軸上に方向づけて、オーバーレイされるように前記視認光学系で視認される前記視野と組み合わせるための、ビームコンバイナと、
   を含むビューア。
4. 請求項３に記載のビューアにおいて、
   前記視認光学系は、長手方向の視認光軸に沿って配置されるビューア。
5. 請求項４に記載のビューアにおいて、
   前記アクティブ表示オーバーレイユニットの前記ディスプレイ光軸は、前記視認光学系の前記視認光軸に対して角度をなすビューア。
6. 請求項５に記載のビューアにおいて、
   前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、
   アクティブ透過型ディスプレイと、
   ＬＥＤ照明で前記アクティブ透過型ディスプレイを照らすためのＬＥＤバックライトと
   をさらに含むビューア。
7. 請求項６に記載のビューアにおいて、
   前記ＬＥＤバックライトは、前記視認光学系の視認円錐角とほぼ適合する前記アクティブ透過型ディスプレイから照明の円錐角を提供するように構成されるビューア。
8. 請求項７に記載のビューアにおいて、
   前記ＬＥＤバックライトは、前記アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の照明の円錐角を提供するように構成されるビューア。
9. 請求項８に記載のビューアにおいて、
   前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、前記ＬＥＤ照明を前記アクティブ透過型ディスプレイ上に集光するためのレンズ配列をさらに含むビューア。
10. 請求項９に記載のビューアにおいて、
    前記レンズ配列は、前記ＬＥＤバックライト内に組み込まれた一体化レンズと、当該一体化レンズと前記アクティブ透過型ディスプレイとの間に配置された集光レンズとを含むビューア。
11. 請求項１０に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも１５：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、前記ホストシステムの前記接眼レンズに対して少なくとも５０００ｆＬのモノクロ輝度を提供可能であるビューア。
12. 請求項３に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブディスプレイを制御するための電子機器をさらに含むビューア。
13. 請求項１２に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブディスプレイは、アクティブ標的レチクル、距離および風情報、ＧＰＳおよびコンパス情報、標的ＩＤ、および／または外部センサ情報のうちの少なくとも１つのための画像を提供できるビューア。
14. 請求項１０に記載のビューアにおいて、
    前記視認光学系および前記アクティブ表示オーバーレイユニットを収容するためのハウジングをさらに含むビューア。
15. 請求項２に記載のビューアにおいて、
    前記視野は、標的または状況認識要素をその中に含むビューア。
16. 請求項３に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、輝度を制御して、十分な日光から薄暗い星明かりまでの周囲条件下での視認を可能にするように構成されるビューア。
17. 請求項３に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、画像インテンシファイア暗視装置または熱画像装置を用いて前記現実世界とアクティブ表示オーバーレイユニット画像を視認するために、画像の特定の波長を出力し、調光可能であるビューア。
18. 請求項３に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブオーバーレイ表示ユニットは、モノクロ、多色および／またはフルカラーのオーバーレイされた画像のうちの少なくとも１つを提供するビューア。
19. 請求項３に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、２段階および／またはフルグレイスケールのオーバーレイ画像のうちの少なくとも１つを提供するビューア。
20. 請求項２に記載のビューアにおいて、
    前記現実世界の視認光軸に対する機械的かつ電気的な照準合わせ機能をさらに含むビューア。
21. 請求項１に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットを前記現実世界ビューアの一体部分としてパッケージ化する手段をさらに含むビューア。
22. 請求項１に記載のビューアにおいて、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、前記現実世界ビューアに対する付属拡張用デバイスであるビューア。
23. 長手方向の視認光軸に沿って配置され、現実世界の視野を視認するための直接視認光学系と、
    前記視認光学系の前記視認光軸に光学的に結合され、画像を生成し、かつ前記視認光学系を介した前記視野において視認される際に当該画像と前記現実世界シーンを同時にオーバーレイして視認するために当該画像を前記視認光学系の前記視認光軸に沿って方向づけるための、アクティブ表示オーバーレイユニットであって、少なくとも６：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、前記ホストシステムの前記接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供可能であり、前記画像をディスプレイ光軸に沿って生成するためのアクティブ透過型ディスプレイと、ＬＥＤ照明で当該アクティブ透過型ディスプレイを照らためのものであり、当該アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の円錐角を提供するように構成されたＬＥＤバックライトと、を含むアクティブ表示オーバーレイユニットと、
    を含む兵器照準器。
24. 現実世界ビューアを用いて視認する方法であって、
    現実世界の視野を、視認光軸に沿って配置された視認光学系を用いて視認することと、
    前記視認光学系の前記視認光軸に光学的に結合されたアクティブ表示オーバーレイユニットによって生成された画像を同時に視認することとを含み、
    前記画像は、前記視認光学系を介した前記視野において視認される際に当該画像と前記現実世界シーンを同時にオーバーレイして視認するために、前記視認光学系の前記視認光軸に沿って方向づけられ、前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも６：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、前記ホストシステムの前記接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供可能である、方法。
25. 請求項２４に記載の方法において、
    前記ビューアを、兵器照準器、兵器照準器に対する拡張用付属品、ライフル照準器、ライフル照準器に対する拡張用付属品、監視システム、監視システムに対する拡張用付属品、射撃統制システム、射撃統制システムに対する拡張用付属品、レーザ目標ロケータおよび指示装置、レーザ目標ロケータおよび指示装置に対する拡張用付属品、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイもしくはヘルメット装着ディスプレイに対する拡張用付属品、距離計、または距離計に対する拡張用付属品のうちの少なくとも１つとして用いること
    をさらに含む方法。
26. 請求項２４に記載の方法において、
    前記画像を、前記アクティブ表示オーバーレイユニットにおいてアクティブディスプレイを用いてディスプレイ光軸に沿って生成することと、
    前記ディスプレイ光軸に沿ってビームコンバイナを前記アクティブディスプレイと一直線に配置し、そして、前記アクティブディスプレイからの前記画像を前記視認光軸上に方向づけて、オーバーレイされるように前記視認光学系で視認される前記視野と組み合わせるために、当該ビームコンバイナを前記視認光学系の前記視認光軸に沿って配置することと、
    をさらに含む方法。
27. 請求項２６に記載の方法において、
    前記視認光学系を長手方向の視認光軸に沿って配置すること、
    をさらに含む方法。
28. 請求項２７に記載の方法において、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットの前記ディスプレイ光軸を、前記視認光学系の前記視認光軸に対して角度をなして配置すること、
    をさらに含む方法。
29. 請求項２８に記載の方法において、
    前記アクティブディスプレイはアクティブ透過型ディスプレイであり、
    前記方法は、
    ＬＥＤバックライトからのＬＥＤ照明で前記アクティブ表示オーバーレイユニットの前記アクティブ透過型ディスプレイを照らすこと、
    をさらに含む方法。
30. 請求項２９に記載の方法において、
    前記視認光学系の視認円錐角とほぼ適合する、前記アクティブ透過型ディスプレイからの照明の円錐角を提供するように前記ＬＥＤバックライトを構成すること、
    をさらに含む方法。
31. 請求項３０に記載の方法において、
    前記アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の照明の円錐角を提供すること、
    をさらに含む方法。
32. 請求項２４に記載の方法において、
    レンズ配列を用いて、前記ＬＥＤ照明を前記アクティブディスプレイ上に集光すること、
    をさらに含む方法。
33. 請求項３２に記載の方法において、
    前記ＬＥＤバックライト内に組み込まれた一体化レンズと、当該一体化レンズと前記アクティブ透過型ディスプレイとの間に配置された集光レンズとを、前記レンズ配列に設けること、
    をさらに含む方法。
34. 請求項３３に記載の方法において、
    少なくとも１５：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、前記アクティブ表示オーバーレイユニットから、前記ホストシステムの前記接眼レンズに対して少なくとも５０００ｆＬのモノクロ輝度を提供すること、
    をさらに含む方法。
35. 請求項２６に記載の方法において、
    電子機器で前記アクティブディスプレイを制御すること、
    をさらに含む方法。
36. 請求項３５に記載の方法において、
    アクティブ標的レチクル、距離および風情報、ＧＰＳおよびコンパス情報、標的ＩＤ、ならびに／または外部センサ情報のうちの少なくとも１つのための画像を、前記アクティブディスプレイを用いて提供すること、
    をさらに含む方法。
37. 請求項３３に記載の方法において、
    前記視認光学系および前記アクティブ表示オーバーレイユニットをハウジング内に収容すること、
    をさらに含む方法。
38. 請求項２５に記載の方法において、
    前記視野内で、標的または状況認識要素を視認すること、
    をさらに含む方法。
39. 請求項２６に記載の方法において、
    前記アクティブディスプレイの輝度を制御して、十分な日光から薄暗い星明かりまでの周囲条件下での視認を可能にすること、
    をさらに含む方法。
40. 請求項２６に記載の方法において、
    画像インテンシファイア暗視装置または赤外線画像装置を用いて前記現実世界とアクティブ表示オーバーレイユニット画像を視認するために、特定の波長の画像を出力し、前記アクティブ表示オーバーレイユニットの調光をすること、
    をさらに含む方法。
41. 請求項２６に記載の方法において、
    モノクロ、多色および／またはフルカラーのオーバーレイされた画像のうちの少なくとも１つを提供すること、
    をさらに含む方法。
42. 請求項２６に記載の方法において、
    ２段階および／またはフルグレイスケールオーバーレイ画像を提供すること、
    をさらに含む方法。
43. 請求項２５に記載の方法において、
    前記現実世界の視認光軸に対する機械的かつ電気的な照準合わせ機能を提供すること、
    をさらに含む方法。
44. 請求項２４に記載の方法において、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットを前記現実世界ビューアの一体部分としてパッケージ化する手段を提供すること、
    をさらに含む方法。
45. 請求項２４に記載の方法において、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットを、前記現実世界ビューアに対する付属拡張用デバイスとして提供すること、
    をさらに含む方法。
46. 兵器照準器を用いて視認する方法であって、
    現実世界の視野を、長手方向の視認光軸に沿って配置された直接視認光学系を用いて視認することと、
    前記視認光学系の前記視認光軸に光学的に結合されたアクティブ表示オーバーレイユニットによって生成された画像を同時に視認することとを含み、
    前記画像は、前記視認光学系を介した前記視野において視認される際に当該画像と前記現実世界シーンを同時にオーバーレイして視認するために、前記視認光学系の前記視認光軸に沿って方向づけられ、
    前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、少なくとも６：１以上の輝度対電力比であるｆＬ：ｍＷ比とともに、前記ホストシステムの前記接眼レンズに対して少なくとも１２００ｆＬのフルカラー輝度を提供し、さらに前記アクティブ表示オーバーレイユニットは、前記画像をディスプレイ光軸に沿って生成するためのアクティブ透過型ディスプレイと、ＬＥＤ照明で当該アクティブ透過型ディスプレイを照らし、当該アクティブ透過型ディスプレイから約±１０°以下の円錐角を提供するように構成されたＬＥＤバックライトとを含む、方法。

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