JPH05157987A - ヘルメット視覚ディスプレイ装置用の光混合器 - Google Patents

ヘルメット視覚ディスプレイ装置用の光混合器

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JPH05157987A
JPH05157987A JP4129524A JP12952492A JPH05157987A JP H05157987 A JPH05157987 A JP H05157987A JP 4129524 A JP4129524 A JP 4129524A JP 12952492 A JP12952492 A JP 12952492A JP H05157987 A JPH05157987 A JP H05157987A
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light mixer
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ジェルブ ジャン−ピエール
Perbet Jean-Noel
ペルベ ジャン−ノエル
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 夜間視覚用の光増幅管 (3)と、合成画像表示
用の陰極線管(7)とを有する複数画像源式のヘルメット
視覚ディスプレイ装置用の光混合器。 【構成】 光混合器はスペクトル選択性と角度選択性を
有する被膜を有する回動式のガラスプレート (8)で構成
される。 【効果】 精密な調節を必要としない単純な方法で昼間
用視覚から夜間用視覚へ変換することができる軽量且つ
小型な光混合器。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヘルメット視覚ディスプ
レイ装置(visuel de casque)用の光混合器すなわちミキ
サー(melangeur optique) に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ヘルメット視覚ディスプレイ装
置は軍用機またはヘリコプタで使用される。このヘルメ
ット視覚ディスプレイ装置には種々の形式があるが、２
つの画像源、すなわち陰極線管と光増幅管(tube intens
ification)とを備えたものがある（夜間視視覚用）。陰
極線管は昼間および夜間に合成画像（操縦情報、飛行情
報および発射情報等) を表示するのに使用される。画像
増幅管は照明を使用せずに夜間の情景を見るために夜間
だけ使用される。これら２つの画像源からの画像はこれ
ら２つのチャネルに共通な光学的コリメータ(optique d
e collimation)系を用いてパイロットの眼へ送られる。
従って、これらの２つの画像源からの画像を互いに重ね
合わせるための光混合器を光路上に設ける必要がある。
一般に、この光混合器は半反射性の鏡である。
【０００３】このヘルメット視覚ディスプレイ装置を正
しく作動させるためには、光混合器の反射光と透過光と
の比率を一定の制約に従わせる必要がある。すなわち、
光増幅管の輝度は数Cd／ｍ2 であり、しかも、この光増
幅管から出た画像のパイロットの眼の所での輝度も数Cd
／ｍ2 でなければならない。このパイロットの眼の所で
の輝度は光混合器の反射係数に直接関係しているので、
この反射係数は最大でなければならない。陰極線管は数
1000Cd／ｍ2 の輝度を出すことができるが、夜間の陰極
線管の画像の輝度は数Cd／ｍ2 でなければならない。従
って、この場合の光混合器の透過係数は極めて低くな
る。従って、夜間の光混合器の典型的な特性は光増幅管
に対して90％を反射し、陰極線管に対して10％を透過す
るものがあり、昼間の極めて明るい背景で見ることがで
きるようにするためには、昼間の陰極線管の画像の輝度
は1000〜2000Cd／ｍ3 でなければならない。従って、夜
間用に調整された光混合器は陰極線管の光を過度に減衰
するため昼間時の使用には適さない。陰極線管から出た
画像のスペクトル帯は光増幅管から出た画像のスペクト
ル帯に極めて近似しているため、十分な選択性がない標
準的な選択性光混合器は使用できない。
【０００４】上記の問題を解決する一手段はフランス国
特許出願第90／09,610号に記載されている。この特許出
願では、光増幅器のチャネルは昼間時には使用しないこ
とから昼間時には光混合器を外すことを提案している。
しかし、光混合器を外すために必要な機構は大型にな
り、重量も無視できないため、この方法はヘルメット視
覚ディスプレイ装置には適していない。しかも、光混合
器を光路から外すと光路に変化が生じ、ユーザの所での
画像の位置が変化するため、光路を調節する必要が生じ
たり、画像の品質が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、精密
な調節を必要としない単純な方法で昼間用視覚から夜間
用視覚へ変換することが可能な軽量且つ小型の上記形式
のヘルメットディスプレイ装置用光混合器を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光混合器はスペ
クトル選択性(spectralement selectif)があり、好まし
くはスペクトル選択性のある反射被膜を有する回動式の
ガラスプレートで構成されている。本発明の好ましい実
施例では上記被膜が薄膜法（真空蒸着法）またはホログ
ラフィ技術で作られる。これらの被膜は物理学的には角
度選択性(angulairement selectif)もある。上記ガラス
プレートはその中心を通る軸線を中心として回動（揺
動）するのが好ましい。本発明は添付図面を参照した以
下の実施例の説明からより明らかになろう。しかし、本
発明が以下の実施例に限定されるものではない。
【０００７】
【実施例】図１に示す公知の視覚ディスプレイ装置は、
外部から受けた夜間画像を反射鏡２を介して光増幅管３
に合焦点させる対物レンズ１を有している。光増幅管３
から出たビームは（反射型）光混合器４と光学的コリメ
ータ５とを介してユーザの眼６へ送られる。周知のよう
に、光学的コリメータ５は複数の対物レンズと反射鏡と
を備えている。また、この光混合器４を透過用に用いる
場合には陰極線管７で形成された画像が光混合器４を透
過する。既に述べたように、光増幅管３からのビームを
有効に送ることができるようにするためには光混合器４
の反射光を相対的に低い値（約10％）で減衰し、透過光
を高い値で減衰する必要があるが、そうすると、夜間使
用時の陰極線管４の画像については全く問題はなくなる
が、昼間時の使用に適さなくなる。すなわち、昼間使用
時には透過光をほとんど減衰すべきではない。
【０００８】本発明の光混合器は公知の光混合器の代わ
りに使用できる。本発明の光混合器はスペクトル反射性
と角度選択性とを有する被膜を備えたガラスプレート８
で構成されている。この被膜は光学的薄膜、好ましくは
二色性(dichroique)薄膜またはホログラフィ薄膜を堆積
して形成することができる。これらの被膜の特徴は透過
スペクトルの選択性が極めて高く、使用した陰極線管の
スペクトル帯の関数で透過スペクトルを選択することが
できる点にある。また、これらの被膜は反射時の角度選
択性もある。すなわち、一定の狭い入射角範囲（例えば
約45°±５°の入射角）に対してはほぼ全て（約95％）
を反射し、この範囲外ではほぼ全てを透過する。すなわ
ち、図２に示すように、夜間使用時には光混合器は参照
番号８Ａの位置にある。この位置８Ａでは、光増幅管３
から光混合器のプレートの表面に来るビームの入射角は
約45°であり、このビームに対して直角な陰極線管７か
ら来るビームの入射角も同様に約45°である。また、光
混合器の被膜の特性（例えば波長545 nmに対する特性）
は反射95％、透過５％である。８Ａの位置にある光混合
器のスペクトル透過曲線（図３）は、陰極線管７から出
た光の波長にほぼ等しい波長を中心とした狭い波長範囲
で急降下（５％）する。この急降下部分の外側での透過
はほぼ約 100％である。
【０００９】昼間使用時（図４）には光混合器は参照番
号８Ｂの位置にある。この位置８Ｂでは光混合器のプレ
ートの表面に対して光増幅管３から来るビームの入射角
は約55〜60°になる（陰極線管７から来るビームの入射
角も同じ）。この場合の光混合器の透過係数はほぼ約 1
00％である。光混合器の透過スペクトル曲線の急降下部
分（図５）は陰極線管７から出た光の波長の外側にく
る。従って、光混合器を約10〜15°傾ける（回動する）
だけで「昼間」位置から「夜間」位置へ、またはその逆
へ変えることができる。
【００１０】光混合器の回動運動範囲をできるだけ制限
するためには、光混合器の中心を通過る軸線９（図６）
を中心として光混合器を回動させればよい。それによっ
て光混合器の運動に必要な空間容積を小さくすることが
できる。光混合器が形成されているガラスプレートの厚
さが例えば２mmの場合には、ガラスプレートが15°の角
度だけ回転すると反射画像または透過画像が約 0.2mm移
動する。その移動を無くすためには画像が無限であるみ
なせる区域に光混合器を配置しなければならない。この
条件を達成するためには、図７に示すように、画像源と
光混合器との間に光学的コリメータを配置する。図７で
は上記の図と同じ要素には同一参照番号が付けてある。
この場合に追加する追加の光学的コリメータは参照番号
10（光増幅管３と光混合器との間に配置される）と、参
照番号11（陰極線管７と光混合器との間に配置される）
とである。この場合には、光混合器の下流に配置される
共通の光学的コリメータ５は上記の追加の光学的コリメ
ータ10、11も含むと考えることができるので、図７では
参照番号12が付されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術によるヘルメット視覚ディスプレイ
装置の原理を示す光学的概念図。
【図２】 本発明の光混合器の「夜間」位置での単純化
した概念図。
【図３】 図２の光混合器（「夜間」位置）の透過スペ
クトルグラフ。
【図４】 本発明の光混合器の「昼間」位置での単純化
した概念図。
【図５】 図４の光混合器（「昼間」位置）の透過スペ
クトルグラフ。
【図６】 本発明の光混合器の回転線の最適位置を示す
単純化した概念図。
【図７】 本発明の視覚ディスプレイ装置の光混合器を
移動することによって生じる欠点を除去するための一実
施態様の原理の光学的概念図。
【符号の説明】
１ 対物レンズ ２ 反射鏡 ３ 光増幅管 ４ 光混合器 ５ 光学的コリメータ ６ ユーザの眼 ７ 陰極線管 ８ ガラスプレート ９ 光混合器の回転軸 10、11、12 光学的コリメータ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 夜間視覚用の光増幅管 (3)と、合成画像
    表示用の陰極線管 (7)とを有する複数画像源式のヘルメ
    ット視覚ディスプレイ装置用の光混合器において、光混
    合器がスペクトル選択性を有することを特徴とする光混
    合器。
  2. 【請求項２】 スペクトルおよび角度選択性の反射被膜
    を有する回動自在なガラスプレート (8)を有する請求項
    １に記載の光混合器。
  3. 【請求項３】 反射被膜がガラスプレート上に堆積され
    た光学的薄膜である請求項２に記載の光混合器。
  4. 【請求項４】 反射被膜がホログラムである請求項３に
    記載の光混合器。
  5. 【請求項５】 ガラスプレート (8)がその中心を通る軸
    線を中心にして回動する請求項２〜４のいずれか一項に
    記載の光混合器。
  6. 【請求項６】 光混合器と各画像源との間に光学的コリ
    メータが配置されている請求項１に記載の光混合器。
JP4129524A 1991-04-25 1992-04-22 ヘルメット視覚ディスプレイ装置用の光混合器 Pending JPH05157987A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR9105108 1991-04-25
FR9105108A FR2675911B1 (fr) 1991-04-25 1991-04-25 Melangeur optique pour visuel de casque.

Publications (1)

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JPH05157987A true JPH05157987A (ja) 1993-06-25

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JP4129524A Pending JPH05157987A (ja) 1991-04-25 1992-04-22 ヘルメット視覚ディスプレイ装置用の光混合器

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US (1) US5243450A (ja)
EP (1) EP0511058B1 (ja)
JP (1) JPH05157987A (ja)
CA (1) CA2066993A1 (ja)
DE (1) DE69217269T2 (ja)
FR (1) FR2675911B1 (ja)

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KR20020054502A (ko) * 2000-12-28 2002-07-08 박태진 주, 야간 관측시스템

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