JP2024511798A - 望遠照準器 - Google Patents

Abstract

【解決手段】ユーザ光路に沿って対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間に配置された拡大素子と、撮像センサおよび画像プロセッサを含む撮像システムと、ユーザ光路の外側に配置されたデジタル光学的拡張（ＤＯＡ）システムと、少なくとも１つの光学素子であって、対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルをビデオ光路に沿って撮像センサに方向転換することと、ＤＯＡシステムから投影されたデジタルマーキングをユーザ光路に方向転換／反射し、投影されたデジタルマーキングを撮像センサに到達させないことと、を行うように適合された、少なくとも１つの光学素子と、を備え、撮像システムは、入射光からの画像群をキャプチャおよび処理し、画像処理データを提供するように適合されている、銃器用望遠照準器。【選択図】図１

Description

本発明は、望遠鏡に関し、より詳細には、射撃統制システムと一体化された、または射撃統制システムと連動して使用するための、ライフル、ショルダーロケット／ミサイルランチャ、レーザ照準器などの手持ちデバイス用の望遠照準器に関する。

ビデオキャプチャ機能を備えた従来の望遠照準器は、ユーザが見ているものの画像群をキャプチャする。これには、すべてのマーキングおよびレチクル／十字線など、ならびにその他のデジタル拡張物が含まれる。画像が処理されると、これらのマーキング／または物理的要素は、ビデオによってキャプチャされたシーンの一部をさえぎる。画像群を処理するために、これらの障害物をデジタル的に取り除く必要がある。

本発明によれば、銃器用望遠照準器であって、対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間のユーザ光路に沿って配置された拡大素子と、撮像センサ及び画像プロセッサを含む撮像システムであって、ユーザ光路の外側に配置された、撮像システムと、ユーザ光路の外側に配置されたデジタル光学的拡張（ｄｉｇｉｔａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ、ＤＯＡ）システムと、対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間のユーザ光路内に配置された少なくとも１つの光学素子であって、少なくとも１つの光学素子は、対物レンズアセンブリと撮像センサとの間にあるように画定されたビデオ光路に沿って、対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルの少なくとも一部を撮像センサに方向転換することと、ＤＯＡシステムから投影されたデジタルマーキングをユーザ光路に方向転換／反射し、投影されたデジタルマーキングを撮像センサに到達させないことと、対物レンズアセンブリからの入射光の少なくとも一部を、少なくとも１つの光学素子を通過して接眼レンズに到達させることと、を行うように適合された、少なくとも１つの光学素子と、を備え、撮像システムは、ビデオ光路に沿って撮像センサに方向転換された入射光からの画像群をキャプチャおよび処理して、画像処理データを提供するように適合されている、望遠照準器を提供する。

以下に説明する本発明の好ましい実施形態のさらなる特徴によれば、照準器は、射撃用プロセッサをさらに備え、射撃用プロセッサは、射撃用コンピュータを含む。記載された好ましい実施形態のなおさらなる特徴によれば、射撃用プロセッサは、射撃決定モジュールをさらに含む。なおさらなる特徴によれば、射撃用プロセッサは、イプシロン論理モジュールをさらに含む。

なおさらなる特徴によれば、ＤＯＡシステムからのデジタルマーキングの少なくとも一部は、画像処理データ、射撃用プロセッサ、および望遠照準器の他の構成要素のうちの少なくとも１つに由来する。

なおさらなる特徴によれば、拡大素子は、対物レンズアセンブリと共に配置され、拡大素子は、固定倍率または動的倍率を提供する。なおさらなる特徴によれば、照準器は、対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間に配置されたエレクタレンズアセンブリをさらに含み、拡大素子は、エレクタレンズアセンブリ内に配置され、レンズのセットは、固定倍率または動的倍率を提供する。なおさらなる特徴によれば、拡大素子は、倍率の一部がズーム１倍よりも小さい動的倍率を提供する。

なおさらなる特徴によれば、照準器は、メカニカルレチクルがビデオ光路内にないように、少なくとも１つの光学素子と接眼レンズとの間のユーザ光路内に配置されたメカニカルレチクルをさらに備える。

なおさらなる特徴によれば、少なくとも１つの光学素子は、対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルの一部をビデオ光路に沿って撮像センサに方向転換するように適合された第１のビーム分割素子を含み、少なくとも１つの光学素子は、ＤＯＡシステムから投影されたデジタルマーキングをユーザ光路内に方向転換／反射し、投影されたデジタルマーキングが撮像センサに到達しないように構成された第２のビーム分割素子をさらに含み、第２のビーム分割素子は、第１のビーム分割素子よりも接眼レンズに近い。なおさらなる特徴によれば、照準器は、第１のビーム分割素子と接眼レンズとの間に配置されたメカニカルレチクルをさらに備える。

なおさらなる特徴によれば、照準器は、第１のビーム分割素子と第２のビーム分割素子との間に移動可能に配置された遮光素子をさらに備える。

なおさらなる特徴によれば、少なくとも１つの光学素子は、対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルの一部をビデオ光路に沿って撮像センサに方向転換することと、ＤＯＡシステムから投影されたデジタルマーキングをユーザ光路に方向転換／反射し、投影されたデジタルマーキングが撮像センサに到達しないようにすることと、を行うように適合されたビーム分割素子を含む。なおさらなる特徴によれば、照準器は、ビーム分割素子と接眼レンズとの間に配置されたメカニカルレチクルをさらに備える。

なおさらなる特徴によれば、望遠照準器は、暗視増強装置からの画像群が少なくとも撮像センサで受信されるように、暗視増強装置と動作可能に連結されるように適合されている。なおさらなる特徴によれば、暗視増強装置からの画像群は、対物レンズアセンブリを介してビデオ光路およびユーザ光路で受信される。なおさらなる特徴によれば、暗視増強装置からの画像群は、有線通信または無線通信を介して撮像プロセッサに直接受信され、ＤＯＡシステムによって表示される。

なおさらなる特徴によれば、透過型モードにおいて、ユーザは、ユーザ光路内の透過型光学系を介して、デジタルマーキングがリアルタイムシーンに重ね合わされた状態で現実世界のシーンを見る。なおさらなる特徴によれば、ビデオモードにおいて、ＤＯＡシステムは、接眼レンズを介してビデオを見えるようにし、ビデオは、リアルタイムビデオ上にデジタルマーキングが重ね合わされたリアルタイムビデオである。なおさらなる特徴によれば、透過型モードまたはビデオモードにおいて、暗視増強装置からの画像群がリアルタイムのシーンまたはビデオと融合される。

なおさらなる特徴によれば、照準器は、対物レンズアセンブリからユーザ光路を介してレーザビームを投影するように適合されたレーザ源をさらに備える。なおさらなる特徴によれば、望遠照準器は、少なくとも射撃決定モジュールから入力を受信するように適合された射撃統制機構に動作可能に連結されている。なおさらなる特徴によれば、望遠照準器は、ユーザ制御部に動作可能に連結されており、ユーザ制御部は、少なくとも目標をロックオンするように適合されている。なおさらなる特徴によれば、望遠照準器は、センサに動作可能に連結されている。

別の実施形態によれば、対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間のユーザ光路に沿って配置された拡大用光学素子のセットと、撮像センサおよび画像プロセッサを含み、ユーザ光路の外側に配置された撮像システムと、ユーザ光路にデジタルマーキングを表示するように適合された透明なマイクロディスプレイを含むデジタル光学的拡張（ＤＯＡ）システムと、
対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間の光路内に配置された光学素子であって、光学素子は、対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルの少なくとも一部を撮像センサに向けて方向転換および反射することと、対物レンズアセンブリからの入射光の少なくとも一部を、光学素子を通過して接眼レンズに到達させることと、を行うように適合された、光学素子と、を備え、撮像システムセンサは、撮像センサに方向転換された入射光から画像群をキャプチャおよび処理して、画像処理データを提供するように適合されている、銃器用望遠照準器が提供される。

革新的なデバイスの一実施形態の概略図である。 革新的なデバイスの一実施形態の概略図である。 望遠照準器の主要な電子コンポーネントのいくつかのブロック図である。 革新的なスマート望遠照準器のさまざまな任意選択的な構成である。 革新的なスマート望遠照準器のさまざまな任意選択的な構成である。 革新的なスマート望遠照準器のさまざまな任意選択的な構成である。 革新的なスマート望遠照準器のさまざまな任意選択的な構成である。 革新的なスマート望遠照準器のさまざまな任意選択的な構成である。 対物レンズアセンブリにおける倍率を伴う本望遠照準器の例示的な構成である。 対物レンズアセンブリにおける倍率を伴う本望遠照準器の例示的な構成である。 対物レンズアセンブリにおける倍率を伴う本望遠照準器の例示的な構成である。 対物レンズアセンブリにおける倍率を伴う本望遠照準器の例示的な構成である。 ＮＶ５０クリップ式を備えた望遠照準器１０である。

本発明による、射撃統制システムと連動して作動する望遠照準器／ライフルスコープの原理および動作は、図面および付随する説明を参照することにより、よりよく理解することができる。本射撃統制システムは全般的には、ライフル、ショルダーロケット／ミサイルランチャ、レーザ照準器などの手持ちデバイスと共に使用することを目的とする。以下の説明は、主にライフルに取り付けられたスコープに関するものであるが、いかなる方法でもそのような実装または使用に決して限定されるものではない。

デバイスの概要
革新的な本望遠鏡ライフルスコープによれば、スコープ自体の本体に組み込まれた撮像センサが存在し、ユーザの目に至る光路（以下「ユーザ光路」）の少なくとも一部を共有している。この統合により多くの利点がもたらされ、その一部については後述する。１つの利点は、統合構成により、すべてが、システムの体積、重量、および価格が増加する追加の光学系および機械部品の必要性が軽減されることである。本技術革新によれば、統合型望遠鏡は、既存の光学系を最大限に活用する細型望遠鏡である。統合構造がなければ、別個のカメラに少なくとも別のレンズを追加する必要があると考えられる。このようなレンズは、ライフルスコープの望遠鏡機能に匹敵するために非常に大きくする必要がある。さらに、目の視線（Ｌｉｎｅ ｏｆ Ｓｉｇｈｔ、ＬＯＳ）とセンサのＬＯＳとの間に（視差と呼ばれることもある）位置ずれが発生し、距離に応じた誤差が生じる。

本システムの別の利点は、その構成が銃器または照準器に取り付けられるさまざまな「クリップ式」デバイスを有することに好適であることである。次に、これらのクリップ式デバイスは、ユーザと撮像センサとの両方になんであれ特定の機能を提供する。撮像センサ（ならびにユーザ）は、透過型光学系を介してクリップ式自体のディスプレイをキャプチャ／「見る」。この構成により、システムは、投影されたマーカ（１つ以上の色）を追加するだけで、ユーザは（さらなる遅延を伴わず）元の品質のビデオを視聴することもできる。クリップ式デバイスの一例は、ライフルスコープの前で銃器またはライフルスコープに取り外し可能に取り付けられるように適合されたアナログ型イメージ増強管（暗視）クリップ式デバイスである。この機能については、以下で詳細に説明する。

さらにもう１つの利点は、統合構成により、撮像センサに送られる画像（シーン）と、ユーザの目に送られるコンピュータ生成のマーカを含む画像／シーンとの間で高い精度を維持できることである。２つの別個の光学システムに関しては、このような高精度を維持するのは困難である。しかしながら、本システムでは、一度ゼロに設定されると、統合システムは長期間にわたって、また厳しい使用を通じてその状態を維持することができる。さらに別の利点は、撮像センサと光路との間に視差がないことである。

１つの主要な利点は、メカニカルレチクル／十字線またはデジタルマーキングによる障害がなく、撮像センサがシーンの鮮明なビューを受信できることである。この革新的な構成は、以下で詳しく説明するように、画像処理に非常に有利である。

用語集および簡単な説明
デジタル拡張－ユーザが見たシーンにデジタルマーキングまたは描画を追加することを指す。シーンは、透過型光学系またはビデオディスプレイを通して見た実際のビューであり得る。マーキングは、（ヘッドアップディスプレイのような）ユーザにとって透過型である光学素子を介してユーザ光路に投影されるマイクロディスプレイによって表示され得る。投影されたオブジェクト、拡張物、マーカ、図面、およびそれらの変形という用語は同じ意味で使用され、すべてデジタル拡張物を指す。

視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ、ＦＯＶ）－「視野（ＦＯＶ）」、「シーン」、「画像群」という用語はすべて相互に関連する。本明細書で使用される場合、「シーン」および「ビュー」という用語は、追加の照準補助具（例えば、投影されたオブジェクト、メカニカルレチクルなど）を使用せずに、ユーザおよび／または画像センサによって望遠鏡を通して見ることができるものを指す。シーンのＦＯＶは、対物レンズを通って入る光であり、対物レンズの焦点距離がＦＯＶを定義する。場合によっては、光学系またはデバイス（例えば、クリップ式）が対物レンズの前に追加されることがあるが、これは定義を損なうものではない。ユーザおよび撮像センサは、望遠照準器の前で何が見え、何が起こっているかの現在のライブビューであるシーンを見る。ＦＯＶは、望遠鏡／ユーザが見ることができる「シーン」または「ビュー」の範囲を指す。

「撮像センサ」という用語は、本明細書全体および特許請求の範囲で使用される。画像センサまたはイメージャは、画像の作成に使用される情報を検出し、伝達するセンサである。これは、光波のさまざまな減衰（物体を通過または反射するとき）を、情報を伝える小さな電流のバーストである信号に変換することによって行われる。波は、光または他の電磁放射であり得る。

望遠照準器、望遠スコープ、ライフルスコープ、ライフル照準器はすべて、本技術革新の光学デバイス１０を説明するために本明細書では同じ意味で使用される用語である。

序論－ＳＭＡＳＨ２０００－射撃統制システム
本望遠照準器は、内蔵型射撃統制システム（Ｆｉｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ、ＦＣＳ）であってもよいか、またはＦＣＳと組み合わせて使用されてもよい。望遠照準器は、実施形態および実装形態に応じて、ＳＭＡＳＨ２０００システムと共通の特徴を有してもよい。したがって、以下のＳＭＡＳＨ２０００システムの説明では、ＳＭＡＳＨ２０００システムだけでなく、本システムにも開示されるように理解される特徴を説明する。

ＳＭＡＳＨ２０００は、アサルトライフルなどの小型武器に取り付けられるように適合されたスマート電子光学照準器およびＦＣＳである。ＳＭＡＳＨ２０００は、Ｓｍａｒｔ Ｓｈｏｏｔｅｒ Ｌｔｄ．（Ｋｉｂｂｕｔｚ Ｙａｇｕｒ，Ｉｓｒａｅｌ）によって製造されている。照準器は、少なくとも、画像システム、射撃用プロセッサおよびマイクロディスプレイ（ＤＯＡシステム）、ユーザ制御部、ならびに多様な任意選択のアドオンおよび追加モジュールを備える。

画像群は、画像センサによって取得され、マイクロコンピュータによってリアルタイムに処理される。この画像処理により、照準器が地上および空中の両方で、静止しているターゲットおよび移動しているターゲットを検出および追跡することが可能である。

ＳＭＡＳＨ２０００照準器は、自動的に、かつ／またはユーザの操作の下で、潜在的なターゲットを強調表示し、ロックオンし、追跡する。システムはまた、ターゲットの動きを含む必要な弾道補正を考慮した照準補正を表す「射撃ゾーン」もユーザに提示する。ＳＭＡＳＨ２０００照準モジュールは、それ自体がＦＣＳであり、操作者の射撃精度を大幅に向上させることができる。

この照準器には複数の動作モード、すなわち、連射用の透過型反射照準器（赤色ドット）、透過型投影マーカを使用した射撃統制支援射撃のためのデイモード、およびビデオ表示を使用した射撃統制支援射撃のためのナイトモードなどがある。デイモードおよびナイトモード（透過型モードとビデオモード）の両方で、「ロックされた」ターゲットのシンボル、「射撃ゾーン」、およびその他のシンボルが現実世界のビューの上に重ねられる。この照準器にはマイクロディスプレイが備えられており、その上にシンボルが現実世界の視野を拡張するような方法で表示される。

ナイトモードとデイモードとの間の違いは、ナイトモードでは、システムの画像センサが人間の目よりもはるかに高感度であるため、同じマイクロディスプレイ上のビデオ投影を介して現実世界がユーザに表示されることである。デイモードでは、現実世界のシーンが透過型光学系を通して見え、マーキングがマイクロディスプレイによってシーンに投影される。

完全なＳＭＡＳＨ２０００ＦＣＳには、射撃統制機構（ＦＣＭ）も含まれ、これは、ほとんどの場合、アサルトライフルの元のグリップを置き換え、照準器モジュールに接続されている。

ＦＣＭの目的は、ロックされたターゲットへの弾丸発射のタイミングを命中確率が十分に高い瞬間に合わせることで「アシストショット」モードを可能にし、それによって（ストレス、疲労、射撃スキルなどの要因に起因する）個々の射手の差異による影響を最小限に抑えることである。このタイミングは、ロックされたターゲットパラメータ、ユーザの安定性、範囲などに基づいて必要な計算を実行する照準モジュールによってＦＣＭに提供される。照準モジュールとＦＣＭモジュールを連携して作動させると、ユーザは最高の命中率を達成できる。

革新的には、ここまで説明したＳＭＡＳＨ２０００ＦＣＳの機能の一部またはすべてを本望遠照準器／ＦＣＳに統合することができ、これまでの詳細がすべて本望遠照準器に同様に適用され、同時に以下で詳述するような多くの課題を克服できる。

ここで、図面を参照すると、図１は、革新的なデバイスの一実施形態の概略図を示している。デバイス１０は、ライフルに使用することができる望遠照準器である。一般化すると、革新的な範囲は、光学コンポーネントと電子コンポーネントの２種類のコンポーネントで構成される。光学コンポーネントは、概して、光路内に配置される。コンピュータベースのコンポーネントは通常、光路の外側にある。デバイスの説明の方向は、デバイスに入る光の方向（前）からユーザ（後）に向かう方向である。

図１では、シーンを表す木々からの光／放射がスコープの前面からスコープ内に伝わる。デバイスの前面には、対物レンズまたはレンズのアセンブリ１２がある。デバイスのユーザ側（目で表される近位側）の背面には、接眼レンズ（アイピース）またはレンズのアセンブリ１６がある。対物レンズと接眼レンズとの間には、光が接眼レンズを出る前に通過する視界のユーザ光路１４がある。デバイス１０の光路は、従来の望遠照準器の光学素子に対応する他の光学素子を含む。照準器１０は、メカニカル十字線またはエッチングされたレチクルなどの物理的照準補助具３２を有することが好ましい。場合によっては、エッチングされたレチクルまたは十字線などを選択的に照明することができる。メカニカル十字線またはエッチングされたレチクル（など）が含まれているため、コンピュータベースの拡張システムが故障した場合でも、スコープは「データ処理能力のない」光学系ベースのライフルスコープとして引き続き有用となる。いくつかの実施形態では、物理的な照準補助具が存在しない。

図１に示すように、光路は直線状の光路であるが、代替的に光路は非直線状であってもよい。明確にするために、光路（破線）は、光路内の要素が分かりにくくならないように、光路の外側の境界でのみ描かれている。中心線１４ａは、光路の一部である直線の視線（ＬＯＳ）（光軸とも呼ばれる）を示す。中心線を含む光路を、以下では単に光路１４と呼ぶ。

図１Ａは、デバイスを通る光の経路のより古典的な（より正確な）表現と、概略的に適切なレンズ表現を備えた革新的な照準器の実施形態を示す。図１および図１Ａは、第１の焦点面（ｆｉｒｓｔ ｆｏｃａｌ ｐｌａｎｅ、ＦＦＰ）４２と第２の焦点面（ｓｅｃｏｎｄ ｆｏｃａｌ ｐｌａｎｅ、ＳＦＰ）４４との間に配置されたエレクタまたはリレーアセンブリ４０を含む。ＦＦＰ４２は、対物レンズ１２とエレクタアセンブリ４０との間にあり、ＳＦＰ４４は、エレクタアセンブリ４０と接眼レンズ１６との間にある。この構成は単なる例示である。

図１および図１Ａの両方を参照すると、革新的には、デバイス１０は、撮像システム１８およびデジタル光学的拡張（ＤＯＡ）システム２０をさらに含む。これら２つのシステムは、ユーザ光路の外側に配置される。ただし、光路内には第１のビーム分割素子（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ、ＢＳＥ）２２がある。第１のＢＳＥ２２は、ユーザ光路から撮像システム１８へ光を反射し、本明細書においてビデオ光路２４と呼ばれる第２の光路を形成する。明確にするために、光はビデオ光路に方向転換されるのではなく、一般的には第１のＢＳＥ２２を通過し、撮像センサにも反射される。第１のＢＳＥについてのより正確かつ詳細な説明は、本明細書の他の場所に記載されている。撮像システム１８は、シーンをキャプチャする撮像センサと、キャプチャされた画像を処理し、ターゲットの検出、追跡など、ならびに、様々な計算および意思決定のためのデータを射撃用プロセッサ３４に提供するための「頭脳」として機能する画像プロセッサと、を備える。革新的には、撮像センサは、シーンを乱雑にする照準器具（メカニカル十字線、エッチングレチクルなど）またはデジタル拡張物を使用せずに、シーンの鮮明なビューをキャプチャする。

ＤＯＡシステム２０は、視覚拡張オブジェクト（マーキング、図面、テキスト、ビデオ表示など）を光路内に投影し、スコープを通して見るシーンに重ね合わせてユーザによって見ることができるようにする。拡張オブジェクトを投影する（本明細書の別の箇所で説明するように、ビデオを表示することを含む）１つの例示的な方法は、拡張経路２６を介して拡張物を第２のＢＳＥ２８上に投影し、第２のＢＳＥ２８が拡張物をユーザ光路１４に方向転換することである。第２のＢＳＥ２８は、（同じ光が第１のＢＳＥ２２を通過する方法と同様の方法で）シーンからの光が第２のＢＳＥを通過することを可能にし、透過型光学系として提示し、それによってユーザは、光学系を介して実際のシーンを見ることができる。ＤＯＡシステムは、拡張オブジェクトを光路に投影する。これらのオブジェクトの一部は、撮像システムからの入力に基づいて生成できる。

スコープの本表現は、線形ＬＯＳ透過型光学ソリューションを提供する。これは、線形ＬＯＳビューを提供しない可能性があり（ポロプリズムの場合など）、透過型光学系ではないポロプリズムまたはダハプリズムを使用した代替的な実装形態を除外するものではない（少なくともこの用語の古典的な解釈ではなく、むしろ、これらのプリズムは、光路がさまざまな表面で反射される反射光学系である）。本明細書にて使用される際、「透過型光学系」という用語は、光学系がシーンを拡大する場合でも、偏向されない光路を指すために使用される。以下に説明するいくつかの実施形態では、２つのＢＳＥ（上で参照）の機能が単一の要素に統合される。したがって、２つのＢＳＥ構成は限定的なものとみなされるべきではなく、単なる例示である。光学素子（およびそれに応じて電子部品）のさまざまな構成についての拡張的な説明は、図３Ａ～図３Ｅを参照して以下に提供される。

光学素子－ビーム分割素子（ＢＳＥ）
本明細書では、ビーム分割素子（ＢＳＥ）という用語は、接触する光波を少なくとも部分的に反射、フィルタリング、透過および／または屈折させる任意のコンポーネントを総称するために使用される。ＢＳＥは、光ビームから特定の色または波長をフィルタリングするビームスプリッタまたは導波路であってもよい。例えば、二色性ビームスプリッタは、ＤＯＡによって投影される、または撮像センサによってキャプチャされる色／波長をフィルタリングするように適合されてもよい。場合によっては、ビームスプリッタとフィルタを組み合わせて使用することもできる。例えば、特定の色／波長の９０％を反射し、１０％を透過できるビームスプリッタが存在し、この残りの１０％は、追加のフィルタを追加することでフィルタリングできる。

（複数の）光学素子という用語は、本明細書では、光の一部を方向転換または吸収し、光の別の部分を通過させるように構成されたすべての光反射／屈折装置を含むように使用される。光学素子という用語には、ビームスプリッタ、電気光学変調器、フィルタ、ミラー、切り替え可能なミラー、（例えば、光路の内外へ）機械的に可動であるミラー、およびその他の光学素子などが含まれる。

本望遠照準器は、１つ以上のそのような光学素子を含んでもよい。少なくとも１つの光学素子は、ユーザ光路内に当該対物レンズと当該接眼レンズとの間に配置される。少なくとも１つの光学素子は、（１）対物レンズと撮像センサとの間にあるように画定されたビデオ光路に沿って、対物レンズからの入射光のスペクトルの少なくとも一部を撮像センサに方向転換することと、（２）ＤＯＡシステムから投影されたデジタルマーキングおよび／またはビデオをユーザ光路に方向転換／反射し、投影されたデジタルマーキングが撮像センサに到達しないようにすることと、（３）対物レンズからの入射光の少なくとも一部が、少なくとも１つの光学素子を通過して接眼レンズに至ることを可能にすることと、を行うように適合されている。

要約すると、スコープの光学コンポーネントには、対物レンズ、エレクタレンズ、接眼レンズ、ならびに任意選択的な物理的レチクル（および以下で説明する遮光部材）が含まれる。さらに、ユーザ光路内のビーム分割素子は、コンピュータベースのコンポーネントの入力および出力を機能において結び付けることでスコープ機能を強化する。光学系はコンピュータベースのコンポーネントと連携して適用されて、斬新で革新的な「スマート」望遠照準器を提供する。

図２は、望遠照準器の主要なコンピュータベースのコンポーネントのいくつかのブロック図である。撮像システム１８は、シーンをキャプチャする撮像センサ１８１と、キャプチャされた画像を処理する画像プロセッサ１８２と、を備える。画像処理／コンピュータビジョンは、射撃サイクルのさまざまな段階において有益である。ただし、多くのサブプロセスが並行して実行されてもよい。それにもかかわらず、コンポーネント間の相互接続性の一部を説明するために、コンポーネントのいくつかの例示的なアクティビティについて以下に説明する。

最初に、撮像プロセッサ１８２は、キャプチャされたシーンを処理して、潜在的なターゲットから背景を区別する。ここで詳細に説明するすべての機能を実現するために、撮像センサによってキャプチャされた画像群に対して画像処理が使用される。画像処理という用語は、キャプチャされた画像を処理するために使用されるさまざまな種類の方法およびプロセスすべてを総称する用語として使用される。画像処理およびコンピュータビジョンという用語は、本明細書では同じ意味で使用され、画像処理、機械学習（ｍａｃｈｉｎｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ、ＭＬ）、ディープラーニング、人工知能（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ、ＡＩ）、ニューラルネットワーク、ならびにその他の種類のアルゴリズムおよびプロセスを含むがこれらに限定されない、当該技術分野で知られている任意の方法を指し得る。

処理された画像データは、常時、ＤＯＡシステム２０に提供される。ＤＯＡ２０は、ビデオを含む（通常、静的／動的シンボルおよび英数字と呼ばれる）視覚オブジェクトを表示するためのコンポーネントを含む。いくつかの実施形態では、ターゲットおよび／または銃身が動き回っているときでも（撮像システムからの常に更新される情報を使用して）、必要に応じて、潜在的なターゲットの上または周囲（またはその前）にマーキングを「描画」する視覚オブジェクトプロジェクタ２０１が存在する。プロジェクタは、第２のＢＳＥ２８などの透過型光学系にマーカを投影する。他の実施形態では、ディスプレイコンポーネントは、プロジェクタ／ＢＳＥ構成の代わりに、またはプロジェクタ／ＢＳＥ構成と連携して機能する透明なマイクロディスプレイ２０２であってもよい。

さらに、撮像システムは、射撃統制システム全体の一部である射撃用プロセッサ３４に重要な情報を提供する。射撃用プロセッサ３４は、少なくとも射撃用コンピュータ３４１を含む。好ましい実施形態では、射撃用プロセッサは、射撃決定モジュール３４３をさらに含む。さらにより好ましい実施形態では、射撃用プロセッサは、イプシロン論理モジュール３４２をさらに含む。（弾道計算機とも呼ばれる）射撃用コンピュータは、高度な照準システムの典型的なコンポーネントであり、必要な射程、風、傾斜角などに合わせて調整された照準点を計算するなどの活動を実行し、通常は、特定の銃器および弾丸の弾道表および／または方程式を使用する。射撃決定モジュール３４３は、他のシステム／モジュール／プロセッサから入力を受け取り、標的が命中できるかどうかを予測する役割を担う。好ましい実施形態では、この予測、またはより正確には実際の命中は、本明細書では射撃ゾーンまたは「イプシロン許容領域」（またはこの用語の派生語）と呼ばれるターゲット領域の使用によって支援される。この後者の計算は、イプシロン論理モジュール３４２によって実行される。

実施形態では、ＦＣＳは、射撃決定を兵器の実際の射撃イベントに変換するための射撃統制機構３６をさらに含む。ＦＣＭ３６は、異なる概念を使用して、異なる方法で実装することができる。ＦＣＭは、射撃作動機構であってもよく、この機構は、発射体の発射を能動的に作動させる。ＦＣＭは、追加の信号が機構に提供されない限り、銃器の作動機構の１つまたはいくつかの部分の定期的な作動を防止する射撃防止機構であってもよい。

照準アクチュエータ８０は、望遠照準器に動作可能に結合することができる。（複数の）照準アクチュエータは、武器に結合されており、ＦＣＳ／ＦＣＭ／照準器から受信した指示に従って銃身を動かす。照準アクチュエータ８０は一般に、ロックオンされた標的の射撃ゾーンを追跡し、射撃機構が作動すると、発射体が標的に当たるようにする。

ＦＣＭは、誘導兵器／レーザおよび／またはエネルギー兵器と連携できる。これらのソリューションのそれぞれはさまざまな方法で実装できるが、その詳細については本明細書の範囲外である。しかしながら、本発明の範囲内では、本望遠照準器をこれらのソリューションのいずれかと併用できるように適合させることができる。

他の実施形態では、射撃機構は（トリガー作動とは対照的に）電子式であり、電子機構３６２に信号を送ることによってＦＣＭ３６を介して射撃が作動する。

システムは、ターゲットまたは複数のターゲットをロック／ロック解除するためのユーザ制御部６０をさらに含む。ロック／ロック解除機構は、例えばトリガーを部分的に押すことによって作動できるが、これには任意選択的にトリガーを押したままにする時間が必要になる場合がある。例えば、速く押すと、通常の射撃が可能になり、半押ししてから全押しすると照準システムが作動することとなる。ユーザ制御部６０はまた、典型的には、ロックオン位置（照準システムがロックオンされているターゲットエリア内の位置）を更新（調整）するためのロック更新機構を含む。これらの機構は、任意の適切な手段、例えば、知られているように、４方向ボタン、５方向ボタンなど、または小型ジョイスティックによるものとすることができる。ユーザ制御部６０は、ターゲット範囲、風速／風向、および他の同様のデータなどの情報を入力する機能を任意選択的に有することができる。ただし、風速および目標範囲などの入力は、照準システムによって推定または測定できる。

ＦＣＳは、銃身の位置およびユーザの動き、例えば、照準中の振動を計算および予測するのに役立つ銃身運動センサ７０を含むことができる。具体的には、銃身運動センサを含まない実施形態において銃身運動の計算および予測を容易にするのは、ＦＯＶ内の背景特徴の使用である。

さらに、いくつかの実施形態では、望遠ライフル照準器は、慣性測定ユニット（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ、ＩＭＵ）センサおよび／または環境タイプセンサなどの追加のセンサ７０、例えば、以下のコンポーネント、すなわち、マイクロフォン、傾斜計、加速度計／慣性センサ、方位磁針、ＧＰＳ、温度測定デバイス（例えば、温度計、熱電対）、気圧計、風速計、ジャイロ、磁力計、風向風速計などのうちの１つ以上を含むことができる。精度を向上させ、射撃精度に影響を与える環境要因を補償し、ユーザの位置、ならびに友好勢力および非友好勢力に対するユーザの位置、航行補助装置を決定する機能が含まれ得る、例えば、地理空間情報システム（ｇｅｏｓｐａｔｉａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ、ＧＩＳ）およびＧＩＳデータベースなどの知識を提供し、事象記録目的のために、このようなコンポーネントを望遠照準器／ＦＣＳに追加することができる。この情報の少なくとも一部は、通信チャネルを通じて受信および／または送信することができる。

デジタル光学的拡張（ＤＯＡ）システム２０
ＤＯＡ２０は、視覚オブジェクトを光路に投影する。これらのオブジェクトは、２つのカテゴリ：（１）撮像システムから派生したオブジェクト、（２）他のソースから派生したオブジェクトに分類できる。

第１のカテゴリでは、前述したように、ＤＯＡは、撮像システム１８から入力を受け取り、光路内に投影される対応する拡張物を生成する。ＦＯＶ内のターゲットに関連する視覚オブジェクトには、検出されたターゲットを示す形状（立っている人の周りの長方形、座っている人または移動中の車両の周りのボックスなど）の強調表示、自動射撃用のレチクルならびにその他の拡張機能の配置場所を示す追跡形状が含まれるが、これらに限定されない。

２番目のカテゴリに関しては、ＤＯＡシステムはまた、撮像システムからの入力に基づくだけでなく、他のデータも投影する。これらの視覚的拡張オブジェクトは、ビューモード、ステータス、ターゲットまでの距離などの情報オブジェクトであってもよい。さらに、ＤＯＡは、赤色ドットまたはデジタルレチクルなどの照準補助具を照準器の光路に投影することができる。撮像システムとＤＯＡシステムとの間には多くの相互作用があり、どの視覚オブジェクトがどのカテゴリに属するかが必ずしも明確に明らかではないことに留意されたい。したがって、前述のカテゴリは、最終的なルールではなく、ガイドとなることを目的としている。ただし、分類すると、ＳＭＡＳＨ２０００ＦＣＳに関して議論された拡張機能の少なくともすべてが本望遠照準器内に存在し、ＤＯＡシステムによって投影されることが明らかである。

ＤＯＡ投影機構は、複数の個別のＬＣＤまたはＬＥＤのＬＣＤまたはＬＥＤ（例えば、ＯＬＥＤ、有機発光ダイオード）アレイであってもよい。他のタイプの照準コンポーネントには、限定されるものではないが、液晶オンシリコン（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ、ＬＣｏＳ）、マイクロＬＥＤ、レーザプロジェクタなどが含まれる。いくつかの実施形態では、マイクロディスプレイは、透明ディスプレイであってもよい。後者の実施形態によれば、ＤＯＡは、様々なデジタルマーカを透過型光学素子上に投影せず、単に透明なＯＬＥＤ（または他の）ディスプレイ上にマーカを表示する。

デイモード－透過型モード
望遠照準器は、本明細書で「デイモード」および「ナイトモード」と呼ぶものを有する。デイモードは、スコープの透過型光学系を通って見える（望遠鏡レンズによって拡大されているが）真のビューである。ユーザの目に提示されるシーンは、現実世界のシーンである。さらに、（拡大されたまたは拡大されていない）真のビューは、拡張されてもよく（拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ））、かつ／またはメカニカルレチクルを含んでもよい。

ナイトモード－ビデオモード
ナイトモードまたはビデオモードでは、撮像システムは、視覚データをＤＯＡに提供し、ＤＯＡは、画像群を光路（つまり、透過型光学系または第２のＢＳＥ）に投影することによって、スコープ内のリアルタイムビデオフィードを表示する。表示されるビデオは、日中に［透過型］光学系が拡張されるのと同じ方法で、投影されたマーキングによってさらに拡張される。ビデオモードは、暗視、光学系のゼロ調整、デジタルズームなどに有用である。このモードは「ナイトモード」と呼ばれているが、この用語は日中の使用を除外することを意図したものではなく、むしろモードの通常の使用、つまり夜間に基づいて簡単に識別できる名前であることが明らかにされている。

好ましい実施形態では、マーキングをディスプレイ上に投影する代わりに、ビデオ自体をマーキングでデジタル的に強化することができる。このような構成では、ビデオは撮像センサ１８１によってキャプチャされ、検出・追跡システム（撮像プロセッサ１８２）によってデジタル的に修正されて、拡張オブジェクトを含め、その後、ＤＯＡ２０によってデジタル的に強化されたビデオとして表示される（光路に投影される）。

代替の実施形態では、撮像システムは、低光量状況であってもＦＯＶ内のシーンを適切に撮像する高感度の低光量撮像センサ１８１を有し、キャプチャされたビデオは、ＤＯＡによって視界内の透過型ディスプレイに投影される。

デイモードでは、拡張は、拡張現実（ＡＲ）である。つまり、実際のビューが（通常は拡大されているが）スコープを通して見え、拡張物がそのビューに投影される。ナイトモードでは、ビデオが光路に投影され、（上記の方法のいずれかを使用して）拡張物がビデオ上にオーバーレイされる。ビデオは、撮像センサによってキャプチャされるリアルタイムのビデオ（または、遅延を考慮して表示できる限りリアルタイムビデオに近いもの）である。ＳＭＡＳＨ２０００のすべての機能が本システム内に組み込まれていることは明らかである。

いくつかの実施形態では、照準器内のビデオディスプレイは、照準器のＦＯＶよりも小さい。例として、ビデオディスプレイの形状は、長方形であってもよいが、照準器のＦＯＶは、円形であり、その長方形は、円の内側に収まる。ビデオディスプレイは、透過型ディスプレイをオーバーレイし、周囲光が十分にある環境（日中または夜間の明るい場所など）で使用すると、ビデオディスプレイの境界線の周囲に透過型シーンが視覚可能である。この配置によりユーザはより広いＦＯＶを得ることができるが、欠点は、非常に明るい光源（明るい街灯または車のヘッドライトなど）がビデオおよび投影されたマーカの適切な表示を圧倒するか、または少なくとも妨げる場合があることである。例えば、街灯により、ビデオと一緒に光の点または汚れが現れ、ビデオの視聴が妨げられる場合がある。

したがって、本スコープ１０は、光がビデオを見る能力を妨げないように、透過型光学系からのすべての光を遮断する開口絞りなどの光遮断コンポーネントまたは「光遮断部」３０をさらに含む。光遮断部３０（単に絞りと呼ばれることもある）は、光学系および撮像センサをゼロ調整するために日中に使用することもできる。また、光遮断部は、（例えば、リアルタイムに、または非リアルタイムに）ビデオフィードでデジタルズームを使用する場合に有用である。

光遮断部は、撮像センサがビデオ光路２４を介して（画像処理用）シーン［から光］を受け取り続けるが、（透過型光学系を通って見える）シーンがユーザの目に届かない位置に位置する。さらに、光遮断部は、ユーザからのＤＯＡシステムの表示を妨げないように、第２のＢＳＥ２８の前になければならない。光遮断部は、サーマルカメラなどの外部（つまり、光路外）カメラが使用されるときにも使用でき、ユーザは、カメラのビデオを見ることができる。

撮像システム
撮像システム１８は、少なくとも撮像プロセッサ１８２および撮像センサ１８１を含む。他の箇所で述べたように、本望遠照準器は、ビデオ光路２４を有し、それを介して撮像システム１８がシーンの画像群をキャプチャすることができる。本システムの重要な利点および技術革新の１つは、撮像センサが、物理的物体またはデジタルの視覚的物体によって乱雑にされていない「鮮明な」シーンをキャプチャすることである。したがって、（情報データまたはデジタル照準補助具などの、ＤＯＡプロジェクタによって目に表示される）投影されたオブジェクト／拡張物も、物理的な照準補助具（メカニカル十字線またはエッチングされたレチクルなど）も、画像センサによってキャプチャされた画像には現れない。

投影された視覚オブジェクト（例えば、赤色ドット、デジタル十字線）および／または物理的な照準補助具（例えば、エッチングされたレチクル、メカニカル十字線など）により、撮像センサによってキャプチャされた画像群に対して画像処理を実行することが困難になる。キャプチャされた画像に十字線などが存在する場合（デジタル拡張物の結果であれ、または物理的マーキングの「背後」にあるセンサであれ）、プロセッサは、「鮮明な」画像に作業することができる前に、まず画像からオブジェクトを削除するか、またはそれを無視することを認識する必要がある。画像のこのような前処理は、クリーニングされた領域に視覚データが欠落しているという「盲点」をプロセッサに課す可能性がある。

（従来のシステムには、カメラでキャプチャされた画像群にレチクル／十字線など、およびその他の任意のデジタル拡張物が含まれていた。なぜなら、これらの画像は、ユーザが見ているものを永続的に示すか、またはリアルタイムで司令センターなどの第三者に送信されるためであったからである。）

革新的には、本システムは、射撃統制システム（ＦＣＳ）を備えた望遠照準器を提供する。たとえＤＯＡオブジェクトおよび／または物理的レチクル３２がユーザに提供および提示されても、撮像センサに鮮明な画像を提供するための構造的ソリューションを提供することはさらに革新的である。

「撮像センサ」という用語は、本明細書全体および特許請求の範囲で使用される。画像センサまたはイメージャは、画像の作成に使用される情報を検出および伝達するセンサである。これは、光波のさまざまな減衰（物体を通過または反射するとき）を、情報を伝える小さな電流の小さいバーストである信号に変換することによって行われる。波は、光または他の電磁放射であり得る。

電子画像センサの２つの主なタイプは、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）とアクティブピクセルセンサ（ＣＭＯＳセンサ）である。ＣＣＤセンサおよびＣＭＯＳセンサは、どちらも金属酸化膜半導体（ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＭＯＳ）テクノロジーに基づいており、ＣＣＤは、ＭＯＳコンデンサに基づいており、ＣＭＯＳセンサは、ＭＯＳＦＥＴＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）増幅器に基づいている。不可視線のアナログセンサには、さまざまな種類の真空管を伴う傾向がある。デジタルセンサは、フラットパネル検出器を含む。この用語には、前方監視赤外線センサ（ｆｏｒｗａｒｄ ｌｏｏｋｉｎｇ ｉｎｆｒａ－ｒｅｄ ｓｅｎｓｏｒ、ＦＬＩＲ）、ＵＶ、マルチスペクトルまたはハイパースペクトルカメラ、およびイメージ増強管もさらに含む。ＭＷＩＲおよびＬＷＩＲには（可視波を通さない）異なるレンズが必要なため、本レンズとともに使用することができない。このような場合、追加のカメラが別の光路に設置される。

撮像センサとはあらゆるタイプのカメラを指す。「撮像センサ」、「カメラ」、および「ＣＭＯＳ」という用語は、特定の種類の技術に限定することを意図することなく、任意の種類の撮像センサを指す略語として本明細書では同じ意味で使用されることとなる。前述したように、好ましくは、センサは、低照度の状況でも十分に感度が高い。実施形態では、撮像センサは、可視スペクトル、近赤外線（Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ、ＮＩＲ）、さらには赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ、ＩＲ）を含む複数の波長を感知することができる。このような場合、ＢＳＥは、（例えば、ダイクロイックビームスプリッタを使用して）ＮＩＲ光またはＩＲ光をユーザの目ではなくセンサに方向転換することができる。スコープまたは武器にＮＩＲ光を取り付けると、シーンをキャプチャするセンサの能力が強化され得る。

暗視の選択肢
夜間など、補助または強化なしではそのシーンが人間の目には容易に見えない場合がある。例えば、低照度センサは、シーンを「認識」するが、ユーザ／望遠鏡には、暗視光学系のスクリーンまたは表示パネル上に「強化されたシーン」またはシーンの「ビデオ表示」が表示される。「強化されたシーン」、「ディスプレイの視野」、または「ディスプレイのフィールド」という用語は、本明細書ではすべて同じ意味で使用され、それによって、シーンが「強化」されて視認性が向上している、ディスプレイパネル、アイレット、または暗視デバイスのその他の媒体に表示されるライブシーン、現在のシーン、リアルタイムシーンを指す。「ディスプレイの視野」という用語は、（ディスプレイが強化されたシーンでない場合でも）ディスプレイ上で視覚可能なＦＯＶを単に指す独立した用語として使用できる。

第１の選択肢は、例えば、スコープの前で銃器に取り外し可能に取り付けられるように適合されたＮＶクリップ式の形態で、暗視光学系５０を望遠照準器の前面に追加することである。クリップ式は、強化されたシーンを表示するディスプレイを有する。ディスプレイは、スコープを通して見ているユーザがＮＶディスプレイ５２に表示されているシーンを見ることができるように、対物レンズの前に位置付けられている。図５は、ＮＶ５０クリップ式を備えた望遠照準器１０を示す。

実施形態では、暗視装置は、望遠鏡の前に配置される。ユーザは、スコープを通して、低照度デバイスのディスプレイ（ライブビデオ）／ビューファインダーを確認できる。すなわち、低照度視覚強化装置からの光または画像群は、対物レンズを介して光路内で受け取られる。このような場合、ＮＶ光学系は、透過型モード（デイモード）で表示される。

重要なのは、ユーザがディスプレイを見ることができるだけでなく、ユーザ光路とビデオの光路の両方がクリップ式のディスプレイを「見る」ということである。したがって、暗視強化画像／いくつかの暗視強化画像群は、撮像センサによってキャプチャされ、ＦＣＳに供給される。つまり、撮像センサは、スコープのビデオ光路２４を介して光を受け取り、暗視スクリーン／ビューファインダーに表示される画像群をキャプチャする。他の場所でさらに詳細に説明するように、低光量強化シーンのこれらの画像および／またはビデオフレームは、画像処理／コンピュータビジョンのためにＦＣＳプロセッサに転送される。暗視デバイスは、画像増強、能動照明、または熱画像を使用する任意の種類のデバイスからなる、任意の種類の暗視デバイスであってよい。

星光増幅を利用した暗視デバイスに関しては特別な注意が払われる。このタイプの画像増強は一般に「アナログ」（例えば、蛍光体スクリーンを使用）であり、そのビデオを投影することができないことを意味する（これは、星光増幅器以外の暗視デバイス用の従来の技術で採用されているソリューションである）。

もう一度すべての画像暗視デバイスを参照すると、本統合センサが、（スコープの対物レンズの前の）蛍光体スクリーンの画像群をキャプチャし、そのフレームを撮像システム１８の画像処理／コンピュータビジョンコンポーネントに提供する。 第１の選択肢によれば、ＤＯＡ２０は、上述した方法で、投影された視覚オブジェクトを用いてＮＶディスプレイのビューを拡張する。

第２の選択肢は、ＤＯＡがＮＶディスプレイの視線ビューの代わりに、（画像センサで受信した）キャプチャされたビデオと（通常のナイトモードでのように）拡張部を投影／表示することである。これはビデオモード（ナイトモード）である。この選択肢は、ＮＶディスプレイのビデオに適用できるさまざまな画像処理の選択肢を提供する。例えば、画像プロセッサは、ＮＶビデオを「クリーンアップ」して、ＮＶディスプレイに表示されるものよりも見栄えを良くすることができ得る。ただし、追加の処理ステップ（センサによるキャプチャ、画像の処理、および投影／表示のための画像のＤＯＡへの送信）により、遅延が増加する。この追加の遅延とＮＶ固有の遅延により、この第２の選択肢があまり好ましくなくなる可能性がある。

第３の選択肢は、ディスプレイなしでＮＶを提供し（または、そのようなバイパスをサポートするデバイスを使用する場合はディスプレイをバイパスし）、ＮＶを撮像システムに直接接続するか、またはＤＯＡモジュールに直接接続して、ＮＶシーンをユーザ光路に投影することである。ＮＶデバイスは、ケーブルまたは一体型ドッキングポート、あるいは実際には無線接続を含む任意の他のタイプまたは電気コネクタなどの電気結合５４によって望遠照準器に接続することができる。コネクタは、電源および／またはディスプレイのオン／オフなどの追加機能を提供することができる。この選択肢によれば、ＮＶはクリップ式などの外部デバイスであってもよく、あるいはスコープ自体に取り付けられるか、またはさらにはスコープ自体に統合されたコンポーネントであってもよい。

この選択肢の一例は、スコープのハウジングに組み込まれる（例えば、同じ対物レンズを共有しない並列構成で）、または他の方法でスコープのハウジングに機械的に、かつ電気的に連結されるサーマルカメラを採用することである。サーマルカメラは、好ましくは望遠照準器と同じ照準規正器にゼロ調整される。製造中に、サーマルカメラを、（例えば、画像マッチングまたは部分画像マッチングなどによって）撮像センサに合わせて校正することができるため、後の段階で照準規正手順を実行する必要がなくなる。サーマルカメラは、キャプチャした熱画像を撮像システムおよび／またはユーザが見ることができるようにユーザ光路にビデオを投影するＤＯＡに送る。ＤＯＡは、熱画像または撮像センサによってキャプチャされた同じシーンの熱画像および通常の画像（例えば、通常の画像の上に熱画像を重ね合わせる）その組み合わせのみを投影することができる（つまり、透過型モードまたはビデオモードでは、当該暗視装置／サーマル装置／その他のクリップ式装置からの画像群がリアルタイム／ワールドシーンまたはビデオと融合される）。さらに、ＤＯＡはまた、表示されたビデオ上に視覚拡張オブジェクトを投影する。

クリップ式は、表示する強化された画像を生成する任意の技術のものであってよい。クリップ式技術には、限定するものではないが、イメージ増強管、サーマルクリップ式（ＳＷＩＲ、ＭＷＩＲ、ＬＷＩＲ）、マルチスペクトルまたは異なる技術の融合、またはさらにはＬＩＤＡＲなどのアクティブ技術が含まれる。

望遠鏡の構成
本開示の目的上、望遠鏡の「前」という用語は、対物レンズを備えた端部を指し、望遠鏡の「後」という用語は、接眼レンズを備えた端部を指す。「前方」、「後方」などの方向は、対物レンズが接眼レンズの前方にあり、接眼レンズが対物レンズの後方にあるという光路の方向に基づく。

望遠鏡レンズは古典的な構造を有し、スコープの前部にある第１の焦点面（ＦＦＰ）４２とＦＦＰの後ろにある第２の焦点面（ＳＦＰ）４４の２つの面にシーンの焦点を合わせる。画像／シーンは、ＦＦＰとＳＦＰとの間で２回反転される（つまり、上下逆さまにしてから再反転［正立］し、ピクチャ／ビューを再び正しい向きにする）。

一般に、ビューを反転するためのソリューションには、正立レンズ４０およびプリズムの２種類がある。プリズムには、ポロプリズムのセットおよびダハプリズムのセットの２つの既知の選択肢がある。プリズムについてはここでは詳しく説明しないが、実行可能な代替手段であると考えられる。

本明細書で詳述される本望遠スコープの構成には、正立レンズのソリューションが含まれる。この選択肢は、好ましいものではあるが、単に例示的なものであるが、プリズムを使用する選択肢を限定したり、または排除したりすることを意図したものではない。正立レンズ法に関しては、リレーレンズと呼ばれる、または集合的に（本明細書で称するように）エレクタレンズと呼ばれることもある、レンズのセット（例えば、６個のレンズ、ただし５個以下または７個以上のレンズが本発明の範囲内で考えられる）が採用されている。この用語は、対物レンズからの反転像を接眼レンズからの正立エンド投影に再反転する機能に由来しており、その結果、視野は、観察されている実際のターゲット／シーンの向きと実際に一致する。

エレクタ構成では、エレクタレンズアセンブリは、対物レンズと接眼レンズ／アイレットとの間、ＦＦＰとＳＦＰとの間の光路内に配置される。スコープは、固定倍率を持つことも、可変倍率を持つこともできる。以下で説明する構成はすべて、固定倍率に同様に適用できる。可変倍率（例えば、ズーム１倍～１０倍、またはそれ以上）では、レンズのグループが他のレンズ／レンズのグループに対して移動して、倍率を変更する。

一実施形態／構成では、可動レンズのグループは、エレクタレンズアセンブリと一緒に、またはエレクタレンズアセンブリ内にグループ化される。これを、本明細書ではリレーまたはエレクタアセンブリにおける倍率と呼ぶ。別の構成では、拡大機構は、対物レンズアセンブリと一緒に配置される。これを、本明細書では対物レンズにおける倍率と呼ぶ。エレクタアセンブリにおける倍率を備えた望遠照準器の様々な構成については、図３Ａ～図３Ｅを参照して以下に説明する。対物レンズアセンブリにおける倍率を伴う照準器の一構成について、以下の図４Ａ～図４Ｄを参照して説明する。

構成の多くにおいて、照準補助具（物理的またはデジタルの十字線、レチクルなど）がＦＦＰにあるかＳＦＰにあるかを選択することができる。ＦＦＰにおいて（本明細書では「マーキング」または「描画マーキング」とも呼ばれる）視覚オブジェクトを投影する場合、画像および／またはマーキングは上下逆でなければならず、ＳＦＰにおいて投影／描画する場合は、画像またはマーキングは正立していることに留意されたい。

リレー／エレクタアセンブリに実装された可変倍率の構成では、照準補助具が配置される場所に違いが生じることとなる。照準補助具がＳＦＰにある場合、照準補助具は、ズーム倍率に関係なく、設定されたサイズのままとなる。照準補助具がＦＦＰに実装されると、照準補助具は、倍率とともに大きくなる。各構成には利点および欠点がある。

ＤＯＡマーキングおよび／またはディスプレイを（メカニカル／エッチングされたレチクルに加えて）追加する場合、マーキングおよび／またはディスプレイは、ＤＯＡモジュールがＦＦＰまたはＳＦＰにおいて実装されているかどうかに応じて、同じ利点および／または欠点の影響を受けるか、または恩恵を受ける。これらの利点および欠点は、本説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。

図３Ａ～図３Ｅは、革新的なスマート望遠照準器のさまざまな任意選択的な構成を示している。図３Ａは、第１のＢＳＥ２２、物理的照準補助具（メカニカル／エッチングされた十字線／レチクル）３２、および第２のＢＳＥ２８がすべてＦＦＰ内にある構成を示す。

照準補助具がＦＦＰ内にある場合、（ＤＯＡによって投影された）デジタル拡張マーキングおよび物理的照準補助具は、（リレーでズームが実装されている場合）スコープのＦＯＶ内のシーンとともにサイズが拡大または縮小する。この構成では、画像センサによって取得された画像群は、ズームレベルに関係なく同じままとなる。

図３Ｂは、第１のＢＳＥ２２、物理的照準補助具（メカニカル／エッチングされた十字線／レチクル）３２、および第２のＢＳＥ２８がすべてＳＦＰ内にある構成を示す。この構成では、撮像システムは、拡大機能の恩恵を受ける。シーンが倍率によって変化しても、物理的レチクルとデジタルマーキングは、同じサイズのままである。

図３Ｃでは、撮像システムおよび物理的照準補助具がＦＦＰ内にあり、ＤＯＡがＳＦＰ内にある。ＤＯＡがＳＦＰ内にある場合、ズーム状態またはレベルが変化しても、ＤＯＡ投影のサイズは設定される（変更されない）。したがって、固定表示／マーカ（例えば、テキスト／範囲表示／バッテリー状態マーカ、マーカの太さなど）は、ズームの変更に関係なく、同じサイズのままになる。

倍率が変化するとき、動的マーカ（「射撃ゾーン」など）がズームの状態とともにプロセッサによって自動的に変更されることが所望される場合が多い。例えば、ターゲットまでの範囲を示すディスプレイ上のインジケータ、十字線上の弾道マーカなどは、シーンの視野に合わせてサイズ変更できる。

他の構成によれば、ＤＯＡがＦＦＰ内にあり、メカニカルレチクルがＳＦＰ内にある、またはその逆もある。あるいは、両方をＦＦＰに配置することもできるし（例えば、図３Ａおよび図３Ｄを参照）、または両方をＳＦＰに配置することもできる（例えば、図３Ｂおよび図３Ｅを参照）。多数の変形形態が可能である。どのような構成であっても、撮像センサによってキャプチャされたシーンを鮮明に表示できるという利点を達成しようとする場合、撮像システムがメカニカルレチクルおよびＤＯＡの前にあり（つまり、対物レンズに近い）、または撮像センサがレチクルまたは投影されたＤＯＡオブジェクト／ディスプレイを見ないように構成されている、つまり、レチクルおよび／またはＤＯＡディスプレイが撮像センサのＦＯＶを妨げないように構成されていることが重要である。本明細書では、さえぎるもののないシーンのビューを撮像センサに提供する様々な例示的な構成について詳細に説明する。

説明したように、一部の光学構成では、ＤＯＡ上にさまざまな静的なかつ動的なマーキングおよび描画を適切に表示して、それらを視覚化し、有用にするために、システムが現在のズームレベルを知ることが有益である（感知はさまざまな方法で実装できる）。シンボルのサイズおよび／または位置との間の特定の依存関係は、ＤＯＡ（ＦＦＰまたはＳＦＰ）の位置に関連付けられている。例えば、静的シンボル（バッテリーシンボルなど）は、ＤＯＡがＳＦＰにあるときは同じように描画されるが、ＤＯＡがＦＦＰにあるときはズームに応じて動的に変更される。

図３Ｄは、ＦＦＰ内に単一のＢＳＥ２９を備えた望遠照準器の例示的な構成を示す。図３Ｅは、ＳＦＰ内に単一のＢＳＥ２９を備えた望遠照準器の例示的な構成を示す。前述の構成のいずれにおいても、単一のＢＳＥ２９は、第１のＢＳＥ２２と第２のＢＳＥ２８の両方の機能を実行し、その説明は、簡潔にするためにここでは繰り返さないが、ここでも完全に説明されているかのようにみなされるべきである。

一実施形態では、ビデオセンサ（例えば、ＣＭＯＳ）を、センサが透過ディスプレイの一部、エッチングされたレチクル、およびシーンビューをキャプチャできるように、ＤＯＡの反対側のＢＳＥに追加することができる。このような構成では、ビデオセンサは追加の光学系なしで使用できる（ただし、さまざまな理由で光学系が追加されなくてもよい）。この構成により、システムは、エッチングされたレチクルとＤＯＡとの間の動き（誤動作）を自動的に検出することによって、ＤＯＡマーカを基準にしてエッチングされた十字線を確認し、あるいはユーザが手動で行う代わりに、エッチングされたレチクルの場所へデジタルマーカ／十字線を移動させる自動ゼロ調整を有効にすることができる。これは、ゼロ調整が、（システム全体ではなく）エッチングされたレチクルに対して行われる場合、かつライフルスコープのゼロ調整が最初にデジタルではなく（標準的なライフルスコープと同様に）エッチングされたレチクルによって行われる場合に関係する（ＦＣＳなどの場合によっては、トリガー制御－デジタルによるゼロ調整には利点があり、最初にゼロ調整が行われ、その後、ユーザはエッチングされたレチクルをデジタルマーカ／十字線として適切な位置に「持って行く」。この構成により、例えば、ユーザが見ているものに近い「標準」ビデオを司令官または本部に送信することも可能になり得る。これは、ライフルスコープにカメラを組み込むという古典的な使用法に近い。

単一のＢＳＥ２９は、さまざまな方法で実装できる。一実施形態によれば、ＤＯＡは、特定の波長または特定の色（複数可）でディスプレイを投影する。ビーム分割素子は、シーンからの光のスペクトルの残りの部分を接眼レンズに対して通過させながら光が撮像センサに方向転換されるときに、ＤＯＡ投影が画像センサに到達するのを防ぐビームスプリッタ、導波管、またはさらにはフィルタであってもよい。ＤＯＡからのマーキング（透過型要素に投影されているか、またはＤＯＡ自体が透明なディスプレイであるかのいずれか）もまた、シーンに重ね合わせられてユーザに表示される。

例えば、ＤＯＡ投影が特定の波長またはスペクトルの一部である場合、投影の色／波長が画像センサに到達するのを防ぐように適合されたダイクロイックビームスプリッタまたは他のビーム分割装置が使用される。一般に、光の一部が依然としてビーム分割素子を通過することができる。このような場合、ビーム分割素子と画像センサとの間に追加のフィルタを使用して、ＤＯＡからの投影光が画像センサに到達しないようにすることができる。

別の例示的な実装形態では、画像センサが非アクティブなときにＤＯＡを起動することができ、またその逆に、６０Ｈｚ（または任意の他の適切な速度）などの高速で交互にＤＯＡを起動することができる。この間隔は、人間の目にはＤＯＡ投影が点滅していることに気付かないほど十分に短い。

透明なマイクロディスプレイ（例えば、透明なＯＬＥＤなど）を使用する場合、ダイクロイックミラーまたは同様のフィルタは必要ない場合がある。

さらに別の例示的な実装形態では、各チャネルが必要な画像のみを取得できるように、チャネルのそれぞれに異なる光偏光、例えば、一方は水平偏光、他方は垂直偏光を使用することができる。このような場合、レーザプロジェクタまたはＬＣＤなどの偏光されたディスプレイソースが好まれ得る。ただし、偏光フィルタはまた、非偏光ディスプレイソースに追加されてもよい。

もちろん、これらは実装形態の一部にすぎない。（第１のＢＳＥと第２のＢＳＥについて説明したように）両方の機能のセットを提供するあらゆるテクノロジーは、本技術革新の範囲内であるとみなされる。

図４Ａ～図４Ｄは、対物レンズアセンブリの倍率を伴う本望遠照準器の例示的な構成を示す。倍率は固定であってもよく、あるいは動的であってもよい。動的倍率は、ズームを機械的に調整することで手動で制御できる。あるいは、レンズを相互に移動させる電気機械機構を操作する制御部を使用して、倍率を自動的に制御することもできる。

図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、および図４Ｄはそれぞれ、異なる倍率レベルを示している。前述したように、これらの状態は固定されていてもよいか、または調整可能であってもよい。対物レンズおよび対物レンズアセンブリという用語は、他の箇所で説明されているように、本明細書では同じ意味で使用される。したがって、対物レンズの倍率を説明する場合、拡大用のレンズのセットは、対物レンズに隣接して、または対物レンズアセンブリ内に、または単に対物レンズとともに配置されていると言うことができ、これらはすべて同じ意味である。

このような構成では、撮像システム２０（および関連するＢＳＥ）は、対物レンズの直後に配置される。これにより、撮像センサに鮮明なＦＯＶ（前述のとおり）が得られるだけでなく、対物レンズアセンブリのレンズによる倍率の恩恵も受けられる。ＤＯＡ１８（および関連するＢＳＥ）は、撮像システムの後ろに配置される。メカニカルレチクル３２（存在する場合、いくつかの実施形態では任意選択）は、ＤＯＡの後ろ、またはＤＯＡの前、撮像システムの後ろのいずれかに位置することができる。

レーザ距離計（ｌａｓｅｒ ｒａｎｇｅ ｆｉｎｄｅｒ、ＬＲＦ）３８（図２参照）を本照準器に任意選択で組み込むことができる。一実施形態では、レーザは光路内に投影されるが、それによってレーザが対物レンズから発するような方法で投影される。例えば、レーザは、光路内に位置するダイクロイックミラーなどのＢＳＥ上に投影されてもよく、レーザは、（光路の外側に位置する）レーザ源から光路を通って対物レンズの外へ反射される。このようなＢＳＥは、それ以外の点ではユーザに対して透過的であり、ユーザ光路に一切干渉しない。

任意選択的なＬＲＦを使用する場合は、ターゲットまでの距離を示す反射レーザを受信および記録する、ＬＲＦ波長に同調した受信センサを有することが必要である。センサは、撮像センサ１８１であってもよく、またはＬＲＦ専用の別個のレーザ受信センサ１８３であってもよい。ＬＲＦは、光路の外部にあってもよい。

同様の方法で、レーザ３８を望遠照準器から可視光またはＮＩＲ光スペクトルで投影することができる。このようなレーザは、別の照準システム（例えば、レーザ誘導ミサイルの照準システム）のターゲットを「ペイント」するため、またはターゲット上に描画される視覚的な補助（例えば、投影された赤または緑の点）として使用できる。ここで、「見える」という用語は、ＮＶ光学系なしで見えること、およびＮＶ光学系によってのみ見えることを意味することを意図している。レーザ照準器および／またはＬＲＦを投影する機構は、本明細書ではレーザ源または単にレーザ３８と呼ばれる。レーザ源は、ユーザ光路の少なくとも一部を介して対物レンズからレーザビームを投影するように適合されている。

本照準器はまた、ＬＲＦまたは投影されたレーザ照準器をゼロ調整するように機能することができる。ＬＲＦおよび／またはレーザ照準器は、これまでに説明したように内部に一体化されてもよく、かつ／あるいは照準器の外部にあってもよく、あるいは少なくとも同じ光路上になくてもよい（例えば、レーザは照準器のハウジング内にあるが、その隣または下に設けられるか、あるいは望遠鏡光路内に設けられる）。このような実施形態では、撮像センサ１８１は、ＬＲＦのレーザ（例えば、レーザがＮＩＲスペクトルにある場合）および／またはレーザ照準器のレーザを識別し、ＦＯＶ内の場所をゼロ調整する。

実施形態では、システムは、異なる範囲での視差補正の入力を可能にする。また、システムはレーザの赤色／緑色ドットがあるべき場所を認識しているため、画像処理ユニットはレーザの赤色／緑色ドットを無視できる。レーザが非可視レーザである場合、システムは、（内部ディスプレイにドットを投影するなどによって）ユーザにレーザの場所を表示できる。

本発明を限られた数の実施形態に関して説明してきたが、本発明の多くの変形、修正、および他の応用が可能であることが理解されるであろう。したがって、以下の特許請求の範囲に記載された発明は、本明細書に記載された実施形態に限定されない。

Claims (28)

1. 銃器用望遠照準器であって、
   ユーザ光路に沿って対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間に配置された拡大素子と、
   撮像センサおよび画像プロセッサを含む撮像システムであって、前記撮像システムは、前記ユーザ光路の外側に配置されている、撮像システムと、
   前記ユーザ光路の外側に配置されたデジタル光学的拡張（ＤＯＡ）システムと、
   前記ユーザ光路内で前記対物レンズアセンブリと前記接眼レンズとの間に配置された少なくとも１つの光学素子であって、前記少なくとも１つの光学素子は、
   前記対物レンズアセンブリと前記撮像センサとの間にあるように画定されたビデオ光路に沿って、前記対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルの少なくとも一部を前記撮像センサに方向転換することと、
   前記ＤＯＡシステムから投影されたデジタルマーキングを前記ユーザ光路内に方向転換／反射し、投影された前記デジタルマーキングを前記撮像センサに到達させないことと、
   前記対物レンズアセンブリからの前記入射光の少なくとも一部を、前記少なくとも１つの光学素子を通過して前記接眼レンズに到達させることと、を行うように適合されている、少なくとも１つの光学素子と、を備え、
   前記撮像システムは、前記ビデオ光路に沿って前記撮像センサに方向転換された前記入射光からの画像群をキャプチャおよび処理し、画像処理データを提供するように適合されている、望遠照準器。
2. 射撃用プロセッサをさらに備え、前記射撃用プロセッサは、射撃用コンピュータを含む、請求項１に記載の望遠照準器。
3. 前記射撃用プロセッサは、射撃決定モジュールをさらに含む、請求項２に記載の望遠照準器。
4. 前記射撃用プロセッサは、イプシロン論理モジュールをさらに含む、請求項２に記載の望遠照準器。
5. 前記ＤＯＡシステムからの前記デジタルマーキングの少なくとも一部は、前記画像処理データ、射撃用プロセッサ、および前記望遠照準器の他の構成要素のうちの少なくとも１つに由来する、請求項１に記載の望遠照準器。
6. 前記拡大素子は、前記対物レンズアセンブリと共に配置されており、前記拡大素子は、固定倍率または動的倍率を提供する、請求項１に記載の望遠照準器。
7. 前記対物レンズアセンブリと前記接眼レンズとの間に配置されたエレクタレンズアセンブリをさらに備え、前記拡大素子は、前記エレクタレンズアセンブリ内に配置され、レンズのセットは、固定倍率または動的倍率を提供する、請求項１に記載の望遠照準器。
8. 前記拡大素子は、前記倍率の一部がズーム１倍よりも小さい動的倍率を提供する、請求項７に記載の望遠照準器。
9. 前記ユーザ光路内で前記少なくとも１つの光学素子と前記接眼レンズとの間に配置されたメカニカルレチクルをさらに備え、前記メカニカルレチクルは、前記ビデオ光路内にない、請求項１に記載の望遠照準器。
10. 前記少なくとも１つの光学素子は、前記対物レンズアセンブリからの入射光の前記スペクトルの前記一部を前記ビデオ光路に沿って前記撮像センサに方向転換するように適合された第１のビーム分割素子を含み、
    前記少なくとも１つの光学素子は、前記ＤＯＡシステムから投影された前記デジタルマーキングを前記ユーザ光路内に方向転換／反射し、投影された前記デジタルマーキングが前記撮像センサに到達しないように適合された第２のビーム分割素子をさらに含み、前記第２のビーム分割素子は、前記第１のビーム分割素子よりも前記接眼レンズに近い、請求項１に記載の望遠照準器。
11. 前記第１のビーム分割素子と前記接眼レンズとの間に配置されたメカニカルレチクルをさらに備える、請求項１０に記載の望遠照準器。
12. 前記第１のビーム分割素子と前記第２のビーム分割素子との間に移動可能に配置された遮光素子をさらに備える、請求項１０に記載の望遠照準器。
13. 前記少なくとも１つの光学素子は、前記対物レンズアセンブリからの入射光の前記スペクトルの前記一部を前記ビデオ光路に沿って前記撮像センサに方向転換することと、
    前記ＤＯＡシステムから投影された前記デジタルマーキングを前記ユーザ光路に方向転換／反射し、投影された前記デジタルマーキングを前記撮像センサに到達させないことと、を行うように適合されたビーム分割素子を含む、請求項１に記載の望遠照準器。
14. 前記ビーム分割素子と前記接眼レンズとの間に配置されたメカニカルレチクルをさらに備える、請求項１３に記載の望遠照準器。
15. 前記望遠照準器は、暗視増強装置と動作可能に連結されるように適合されている、請求項１に記載の望遠照準器。
16. 前記暗視増強装置からの画像群は、前記対物レンズアセンブリを介して前記ビデオ光路および前記ユーザ光路において受信される、請求項１５に記載の望遠照準器。
17. 透過型モードにおいて、ユーザは、前記デジタルマーキングが前記画像群上に重ね合わされた状態で、前記ユーザ光路内の透過型光学系を介して前記画像群を見る、請求項１６に記載の望遠照準器。
18. 前記暗視増強装置からの画像群は、有線通信または無線通信を介して前記撮像プロセッサに直接受信され、前記ＤＯＡシステムによって表示される、請求項１５に記載の望遠照準器。
19. 透過型モードにおいて、ユーザは、前記デジタルマーキングが現実世界のシーン上に重ね合わされている状態で、前記ユーザ光路内の透過型光学系を介して前記現実世界のシーンを見る、請求項１に記載の望遠照準器。
20. ビデオモードにおいて、前記ＤＯＡシステムは、前記接眼レンズを介してビデオを見られるようにし、前記ビデオは、リアルタイムビデオであり、前記デジタルマーキングは、前記リアルタイムビデオ上に重ね合わされている、請求項１に記載の望遠照準器。
21. 透過型モードまたはビデオモードにおいて、前記暗視増強装置からの画像群は、現実世界のシーンまたはビデオと融合される、請求項１５に記載の望遠照準器。
22. 前記対物レンズアセンブリから出て、前記ユーザ光路を介してレーザビームを投影するように適合されたレーザ源をさらに備える、請求項１に記載の望遠照準器。
23. レーザ受信機またはセンサをさらに備える、請求項２２に記載の望遠照準器。
24. 前記望遠照準器に動作可能に結合されたレーザ距離計をさらに備える、請求項１に記載の望遠照準器。
25. 前記望遠照準器は、少なくとも前記射撃決定モジュールからの入力を受信するように適合された射撃統制機構に動作可能に連結されている、請求項３に記載の望遠照準器。
26. 前記望遠照準器は、ユーザ制御部に動作可能に連結されており、前記ユーザ制御部は、少なくとも目標をロックオンするように適合されている、請求項１に記載の望遠照準器。
27. 前記望遠照準器は、少なくとも１つのＩＭＵ型センサまたは環境型センサに動作可能に連結されている、請求項１に記載の望遠照準器。
28. 銃器用望遠照準器であって、
    ユーザ光路に沿って対物レンズアセンブリと接眼レンズとの間に配置された拡大用光学素子のセットと、
    撮像センサおよび画像プロセッサを含む撮像システムであって、前記撮像システムは、前記ユーザ光路の外側に配置されている、撮像システムと、
    前記ユーザ光路内にデジタルマーキングを表示するように適合された透明なマイクロディスプレイを含むデジタル光学的拡張（ＤＯＡ）システムと、
    前記ユーザ光路内に前記対物レンズアセンブリと前記接眼レンズとの間に配置された光学素子であって、前記光学素子は、
    前記対物レンズアセンブリからの入射光のスペクトルの少なくとも一部を前記撮像センサに方向転換し、反射することと、
    前記対物レンズアセンブリからの前記入射光の少なくとも一部を、前記光学素子を通過して前記接眼レンズに到達させることと、を行うように適合されている、光学素子と、を備え、
    撮像システムセンサは、前記撮像センサに方向転換された前記入射光からの画像群をキャプチャおよび処理し、画像処理データを提供するように適合されている、望遠照準器。

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