JPH02274249A - 暗視ゴーグル - Google Patents

暗視ゴーグル

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JPH02274249A
JPH02274249A JP2023597A JP2359790A JPH02274249A JP H02274249 A JPH02274249 A JP H02274249A JP 2023597 A JP2023597 A JP 2023597A JP 2359790 A JP2359790 A JP 2359790A JP H02274249 A JPH02274249 A JP H02274249A
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image
eyepiece
night vision
display
head
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JP2023597A
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Iii James Riddell
ジェームズ・リデル・ザ・サード
David C Lambertson
シー・デーヴィッド・ランバートソン
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SYST RES LAB Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌ粟二夏肌里分立 本発明は航空士の装着する暗視ゴーグルにヘッドアップ
ディスプレーイメージを提供する装置に関する。
従来生技血 固定翼回転翼航空機の夜間飛行は近代戦において重要な
有効な戦術となり、特にジエネレーショ７　ＩＩＩ　Ａ
Ｎ／ＡＶＳ−６（ＡＮＶＩＳ−６）暗視ゴーグアＬ／（
７）出現によって有効になった。この暗視ゴーグルは特
に米国のみで製造される暗視ゴーグルであり、航空機操
縦者用であり、　２００００以上のユニットの製造が見
込まれる。
ゴーグル光学系は航空機の前方地域を見るために無限大
の焦点とし、このためコックビットの計器を明瞭に読む
ことは殆ど不可能である。更に近代のコックビット照明
は暗視ゴーグルでは見えない設計である。ゴーグルの下
を見ることは困難であり、ゴーグルハウジングによって
計器が遮蔽され１　コックビット表示を読むためには眼
を無限大から数フィートに焦点調節し、ゴーグルから外
景を見るには無限大に戻す必要がある。更に操縦者の注
意を外界から計器に分散することは低高度高速度又は近
接飛行隊形の場合に危険である。
操縦者が飛行任務から注意を分散することなく飛行情報
等のセンサ情弗を提供するにはｌ１ｆｔ視ゴーグルに取
付けたヘッドアンプデイスプレーが最良の方法である。
この問題に対する既知の解決法は計器パネル取付ヘッド
アップディスプレーを使用し固定取付であり、見るべき
情報を直接に見る。
パネル取付ヘッドアップディスプレーは高価であり１小
型航空機には取付困難であり、特に改装の必要な場合に
困難である。
ヘルメット取付デイスプレーも使用者の注意を外界から
分散させる。かくして、暗視ゴーグルにヘッドアップデ
ィスプレーを取付ける実際的使用は、操縦者が外界を見
る間に飛行及びセンサのデータを連続的に監視する場合
である。
暗視ゴーグルを装着する使用者の視界にイメージを投射
する数種の方法が提案された。ある方法はＩ１１視ゴー
グルの対物レンズの前にビーム又はイメージ組合せ装置
又は分割装置を置き、ヘンドアツブデイスプレーイメー
ジは外界情報と共に暗視ゴーグルのイメージ増幅器によ
って増幅される。
しかし、この技法には３種の欠点がある。即ち１）暗視
ゴーグル管の損傷又はゴーグルのヘッドアップディスプ
レー側の損傷がヘッドアップディスプレー情報の損失を
生ずる。２）ヘッドアンプデイスプレー情報が暗視ゴー
グル光景と同じ色彩であり情報と光景を区別するのが困
難である。３）ヘッドアップディスプレーイメージの分
解能が暗視ゴーグルの対物レンズと増幅管によって制限
される。
他の既知の提案は、眼と暗視ゴーグル接眼レンズとの間
にイメージ組合せ装置を使用する。この技法はへ７ドア
ンプデイスプレー情報を暗視ゴーグルイメージとは異な
る色彩とすることができ暗視ゴーグル管の損傷の場合に
もヘンドアノブ情報は失はれない。不幸にして、イメー
ジ組合せ装置とそのハウジングを使用者の眼と暗視ゴー
グルの接眼レンズとの間に介挿することはヘンドアツブ
デイスプレーの接眼レンズを使用者の眼に過度に近接さ
せるため、化学戦用の眼保護装置例えばト４３型マスク
又は標準の＠鏡を装着し得ない。へソドアップディスプ
レー側の眼間隔が眼保護ゴーグル又は眼鏡を介挿可能に
増加すればヘッドアップディスプレーのない側の眼間隔
が過大となる。
しかし、イメージ組合せ装置を接眼レンズと眼との間に
介挿する最大の限定は最大視野の制服である。これはヘ
ッドアップディスプレー情報を搬送する光ファイバーと
とイメージ組合せ装置との間の合焦光学系の限定であり
、イメージ組合せ装置寸法と視野との関係である。この
条件では実用最大視野は１４°の円となる。これは暗視
ゴーグルの基本の４０°視野に比較して過少でありヘン
ドアツブデイスプレー情報に利用し得る面積を減少させ
暗視ゴーグル視野の中心を不明瞭にする。
主所夏瓜要 本発明は現存暗視ゴーグルに直接取付けて別の情報部ち
ヘッドアップディスプレー情報を地域デイスプレーと同
じ距離で同じ視野で表示する装置を提供する。視野と、
眼と接眼レンズとの間の距離は変更せず、眼鏡又は化学
戦ゴーグルの使用可能である。更にヘッドアップディス
プレーイメージの３０°−３２°の視界を得る。
本発明によって、　ｎＩｆ視ゴーグルに対するヘッドア
ップディスプレーイメージの導入は暗視ゴーグルの接眼
レンズ自体の内部とする。かくして接眼レンズのみを改
修し、暗視ゴーグルの本体は変更しない。レンズ内ヘッ
ドアップディスプレー付の接眼レンズの取付は標準の接
眼レンズの取付と同様であり、　ｌｌ１ｌ視ゴーグルハ
ウジングにねじ込み。
接眼レンズジオプトル設定が零の時に暗視ゴーグルイメ
ージを無限大とし、緊締してヘッドアップディスプレー
接眼レンズの回転を防ぐ。後部へソドアップディスプレ
ー接眼レンズと暗視ゴーグルイメージレンズとの間に窒
素を標準のレンズと同様に充填して取付を完了する。レ
ンズ内ヘッドアップディスプレーの分解と標準接眼レン
ズの取付は上述の手順を反対にし、基本の暗視ゴーグル
ハウジングの修正は不必要である。
本発明の装置ではレンズ内ヘッドアップディスプレー接
眼レンズを通る暗視ゴーグルイメージの劣化は最小であ
る。暗視ゴーグルイメージ経路のレンズとイメージ組合
せ装置の適切な光学設計によって眼に対する光景の視度
はヘッドアンプデイスプレー接眼レンズでない場合と同
様である。既存のゴーグルに最小の部品を付加したため
３重量増加と釣合の問題は最小である。
本発明によるレンズ内ヘッドアップディスプレーは瞳孔
間距離調節及びエネルギの外部漏洩を含めて基本の暗視
ゴーグル機能との干渉の問題は生じない、左右接眼レン
ズ間の接続は不必要であり瞳孔間隔駆動ノブの作動は妨
害せず１本発明の能動駆動システムは定常の作動を行う
。すべてのヘッドアップディスプレーイメージ導入は緊
密な連結部によって内部に収容され、敵又は乗員の見え
る光漏洩はない。
かくして１本発明の目的は暗視ゴーグル内にヘッドアッ
プディスプレー情報を導入する新しい方法と装置とを提
供し、この情報を少なくとも１１［１の接眼レンメ内に
導入し、暗視ゴーグルデイスプレーからの増幅イメージ
と同じ焦点を保つようにする。
本発明の他の目的は既存暗視ゴーグル組立体用のアタッ
チメントを提供し１使用者が増幅イメージを見ると同じ
焦点で別の情報のヘッドアップディスプレーを提供する
アタッチメントであって。
ゴーグルはハウジングと一対の対物レンズと対物レンズ
の合焦する視野内のイメージを受けるイメージ増幅器と
夫々少なくとも使用者の眼に増幅イメージを導入する一
対の接眼レンズハウジングとを含む場合に、該アタッチ
メントが、少なくとも一方の接眼レンズハウジングを改
修してハウジングの範囲内にイメージ組合せ装置を含ま
せる手段と、使用者に提供するために別の情報のイメー
ジを発生させる手段とを含み、該イメージ発生手段を該
イメージ組合せ装置に関して位置決めして増幅イメージ
と同じ焦点で使用者に別のイメージを提供する。
去上皿 図は本発明の好適な実施例を示し、第１図に示す＾ＮＶ
ＩＳ−６型暗視ゴーグル１０は主ハウジング組立体１５
と一対の対物レンズ１７．１８と一対の接眼レンズ２０
．２１　とを含む。
接眼レンズ１７．１８は視界内のイメージをハウジング
１５内の通常のイメージ増幅器２５．２６に合焦させる
。イメージ増幅器の出力は倒立であり対応する光フアイ
バー転換器組立体２７　、２８を通してイメージを直立
させ、接眼レンズ２０．２１を経て使用者が見る。
焦点制御リング３０．３１は対物レンズ１７．１８を経
てイメージ増幅器２５．２６に入る光景の焦点を調節す
る。定常作動においては焦点は無限大に設定する。瞳孔
間距離調節ノブ３３は接眼レンズ間の距離を調節する。
第１図の左側の接眼レンズ２１は通常の暗視ゴーグルに
組合せた標準接眼レンズである。この接眼レンズは４０
°の円形視界を提供する。この接眼レンズは図示しない
別の焦点制御を有し、使用者が視界の個々の変化を修正
し得る。例えば、標準暗視ゴーグルではこの関節は÷２
から一６ジオプトルの範囲とする。
右の接眼レンズ２０は同じ視界を提供するように特別に
製造され、左の接眼レンズと同様の増幅器出力２７ａと
ほぼ同じイメージであり、ヘッドアップディスプレー情
報を表示する。本発明の装置は右の接眼レンズに組合せ
たが１所要の修正によっ・て左側のヘッドアップディス
プレーとすることもできる。
通常の構成では陰極線管（ＣＲＴ）等のイメージ装置が
増幅イメージと同時にヘッドアンプデイスプレー情報を
提供する。このデイスプレーは増幅イメージとは異なる
色彩として湿滑を防ぎ、所要の応じて多色とする。ＣＲ
Ｔデイスプレーは図示しない遠隔位置から光フアイバー
ケーブル３５によって暗視ゴーグル１０に伝達される。
このケーブルは標準として４００ｘ４００グラスフアイ
バーコヒーレント光フアイバーケーブルとし＋　４ｎｕ
ａｘ４ｍｍ角フォーマントとする。このケーブルは３．
６ｍｍｘ３．６ｎｎイメ一ジ面積を有し光ファイバービ
ーム拡大器部ちテーパー３７によって１１．５ｍｍｘ１
１．５ｍｍに拡大する。このイメージの実際のイメージ
はテーパー３７の面に存在する。１１面ガラスプリズム
４０を使用して実際のイメージを９０°回転させ、第１
図に示す通り光フアイバーケーブル３５を暗視ゴーグル
本体１５に平行とする。
３個の空気間隙単レンズ４１，４２．４３を含む合焦リ
レー光学系とビーム組合せ装置４５が接眼レンズ系と共
動してヘッドアップディスプレーイメージを眼に対して
無限大の焦点とする。ビーム組合せ装置４５は１３ｍｍ
厚さの円形２（［！ｉｆのガラススラブであって直径２
４ｍｍでありヘッドアンプデイスプレーイメージ合焦光
学系に面する側に１１．６２ｍｍ角の平面を有する０部
分反射部分透過被覆を面４６に施し１面はＰ−２０燐光
の７０χを暗視ゴーグルから伝達し、　ＣＲＴからＰ−
３８型アンバー燐光の２５χを５０！失で反射する。部
分反射面４６はヘッドアップディスプレーと暗視ゴーグ
ルイメージビーム軸線５０に対して正確に４５°とし、
物理的中心をヘッドアップディスプレーと暗視ゴーグル
イメージ面の光学中心線に一致させる。
高効率ビーム組合せ装置と再設計された接眼レンズ系と
によって未修正レンズの約８０χの伝達を得る。左右の
眼の照度の２０χの差は通常は問題にならない。
右側接眼レンズ２０の光学系は２個の中央の２正レンズ
、即ち外側レンズ５２と内側レンズ５３を第１図に示す
通りビーム組合せ装置４５の両側に含む。
両２重レンズは円形で２４ｍｍの直径とする。
第２図に示すハウジング６０はビーム拡大器３７とプリ
ズム４０と合焦光学系４１−４３のカバーと保護を行う
。このハウジング６０は接眼レンズ２０の外側ケース６
５に気密に固着され１合焦間に接眼レンズと共に動く。
ボール止め付きのリレー光学系によって光フアイバーケ
ーブル３５の端部６３をビーム拡大器即ちテーパー３７
に緊密に受入れ保持し、しかも操縦者等が所要に応じて
急速に取外して航空機外に出ることができる。
本発明による接眼レンズ組立体２０は本体１５にスロッ
ト付外殻７０によて支持され、外殻７０にアクソチメン
トリング７１を有して本体１５の接眼レンズねじ７２に
ねじ込む。外殻７０はロックリング７３によってロック
する。外殻７０の側面にスロット７４を形成しハウジン
グ６０を係合させる。このスロットは外殻の端部からア
タッチメントリングに延長する。
焦点ノブ７５と図示しない駆動機構を外殻に取付けてケ
ース６５の焦点ねじ７６に共働して接眼レンズを増幅イ
メージから前後に動かす。
ビーム組合せ装置４５をレンズ５２の眼側にできるだけ
近接させ、接眼レンズ２０の変換器２７の面２７ａ上の
暗視ゴーグルイメージ面に向けて最大の前進運動を可能
にする。ケース６５の後方への動きは所要の＋２ジオブ
トルの調節を行い、前方焦点調節は最大−２ジオプトル
の調節を行い、ヘッドアンプデイスプレーイメージ合焦
光学系を含むハウジングニルボウとねじリング７１との
干渉によって主として限定される。
ケース６５は外殻７０内に緩い滑動係合とし、ネオブレ
ンの０リング８０によって主ハウジング１５とのシール
を行う。このシールは大気圧力の乾燥窒素ガスを保持し
て湿気が光学系に入るのを防ぐ。
外殻と内側光学ハウジングとはガラス混入射出成形材料
例えば面品名Ｕｌｔｅｍとし、高強度、低熱膨張特性を
有する。ケース６５とハウジング６０とターレットとは
光フアイバーケーブル入力を保持しスプリットシェル製
とし、レンズの取付組立後は気密にシールされる。
本発明は各種の変型が可能であり、実施例並びに図面は
例示であって発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は右側接眼レンズにヘッドアップディスプレーを
取付けた暗視ゴーグルの平面図、第２図は右側接眼レン
ズのヘッドアンプデイスプレーの組立を示す展開図であ
る。 １０１．暗視ゴーグル　１５６．ハウジング１７．１Ｂ
、、、対物レンズ　２０，２１．、、接眼レンズ２５．
２６．、、イメージ増幅器　２７．２８．、、転換組立
体３０．３１．、、焦点制御リング　３５１．光ファイ
バー３７８．光フアイバービーム拡大器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. １．対物レンズと，対物レンズによって合焦されたイメ
    ージを受けるイメージ増幅器と，イメージ増幅器のイメ
    ージを眼上に合焦させる外側レンズを有する接眼レンズ
    とを含む暗視ゴーグルであって， 使用者が増幅イメージと同じ焦点で見る別のイメージを
    導入する手段を備え，該導入手段が別のイメージを表示
    する手段と，イメージ増幅器と接眼レンズ外側レンズと
    の間に置き別のイメージを増幅イメージと組合せる手段
    とを含むことを特徴とする暗視ゴーグル。
  2. ２．現存暗視ゴーグル組立体用のアタッチメントとして
    使用者が増幅イメージを見ると同じ焦点で別の情報のヘ
    ッドアップディスプレーを提供するアタッチメントであ
    って，ゴーグルはハウジングと一対の対物レンズと対物
    レンズの合焦する視野内のイメージを受けるイメージ増
    幅器と夫々少なくとも使用者の眼に増幅イメージを導入
    する一対の接眼レンズハウジングとを含む場合に，該ア
    タッチメントが， 少なくとも一方の接眼レンズハウジングを改修してハウ
    ジングの範囲内にイメージ組合せ装置を含ませる手段と
    ， 使用者に提供するために別の情報のイメージを発生させ
    る手段とを含み， 該イメージ発生手段を該イメージ組合せ装置に関して位
    置決めして増幅イメージと同じ焦点で使用者に別のイメ
    ージを提供することを特徴とする暗視ゴーグルのアタッ
    チメント。
  3. ３．現存暗視ゴーグル組立体用のアタッチメントとして
    使用者が暗視ゴーグルの発生する増幅イメージを見ると
    同じ焦点と同じ視野で別の情報のヘッドアップディスプ
    レーを提供するアタッチメントであって，ゴーグルは一
    対の対物レンズと対物レンズの合焦する視野内のイメー
    ジを受ける一対のイメージ増幅器と夫々少なくとも使用
    者の眼に増幅イメージを導入する内側レンズと外側レン
    ズとを有するハウジングを含む一対の接眼レンズとを含
    む場合に， 該アタッチメントが， 少なくとも一方の接眼レンズハウジングを改修して接眼
    レンズの内外レンズ間に位置決めされたイメージ組合せ
    装置を含ませる手段と， 使用者に提供するために別の情報の真のイメージを発生
    させる手段と， 別のイメージを使用者に増幅イメージと同じ焦点同じ視
    野で提供する焦点手段とを含むことを特徴とする暗視ゴ
    ーグルのアタッチメント。
  4. ４．請求項３に記載するアタッチメントであって，前記
    焦点手段が別のイメージとビーム組合せ装置との間に位
    置決めされた少なくとも１個のレンズを含むことを特徴
    とする暗視ゴーグルのアタッチメント。
JP2023597A 1989-02-01 1990-02-01 暗視ゴーグル Pending JPH02274249A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/305,000 US4915487A (en) 1989-02-01 1989-02-01 Heads up display for night vision goggle
US305000 1989-02-01

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JP2023597A Pending JPH02274249A (ja) 1989-02-01 1990-02-01 暗視ゴーグル

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US (1) US4915487A (ja)
EP (1) EP0381449A3 (ja)
JP (1) JPH02274249A (ja)
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