JPH0713084A - 夜間視認光学装置及び夜間視認ゴーグル - Google Patents
夜間視認光学装置及び夜間視認ゴーグルInfo
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Abstract
るコンパクトな夜間視認光学装置であり、特に航空機や
ヘリコプターのパイロットのヘルメットのバイザーの下
に設けられるゴーグルを製造することに適応できる。 【構成】 この装置は、観測者の眼の前であって第1の
方向に位置し、観測者に直接可視光を伝搬する結合器M
Eと、第1の方向に平行な第2の方向から赤外光22を
受光する対物レンズOILと、第1及び第2の方向を含
まない同一の平面で案内路を提供し、前記結合器に対物
レンズによって受光された光を案内する光学案内手段と
を含み、更に受光した赤外光から増強された可視像を形
成する手段と、伝搬対物レンズOTと、光学装置での対
物レンズの偶数個のミラーM1〜4と、接眼レンズOC
とを含む。
Description
を増強させる装置から発生する第2の像を可視像上に重
畳するコンパクトな夜間視認光学装置に関する。特にこ
の種の装置は例えば昼夜間に渡ってシーン(scene
s)を観察可能である、航空機やヘリコプターのパイロ
ットのヘルメットのバイザーの後ろに設ける、又は兵士
が装着するゴーグルを製造することに適応可能である。
願PCT WO 89/04008に開示されている。
パイロットの各眼に対して、このゴーグルはパイロット
に直接に可視できる光に関する光学回路と、夜間のシー
ンから発生する赤外光を増強し、かつパイロットの眼に
増強した赤外光を可視の光に変換するために使用される
増強回路と、これらの回路を結合しかつこれらの回路が
作成した2つの像をパイロットの眼に導くための光学結
合器とを含んでいる。
は、この種の装備ではパイロットにとって重く、またバ
イザーをゴーグルに装着するための空間を作るために、
パイロットの顔から明確に離れた特別なヘルメットを使
用することが必要となり、装置が大型となる点であり、
パイロットが脱出するときにヘルメットとゴーグルの両
方がこれらの問題を生じてしまう。他の問題点としては
夜間の光度増強が不十分であることである。本発明の目
的は改良した光学効率を有する軽量かつ小型な夜間視認
光学装置を提供することである。
発明に係る装置は、パイロットの各眼に対して、パイロ
ットの眼の前で第1の方向に位置し、かつパイロットに
を直接に伝搬する結合器と、例えばパイロットの眼の上
に位置し、第1の方向に平行な第2の方向からの赤外光
を受光する対物レンズと、第1及び第2の方向を含まな
い同一の平面で案内路を提供し、結合器に対物レンズに
よって受光された光を案内する光学案内手段とを含み、
さらに受光した赤外像から増強された可視像を形成する
光増強装置と、転送対物レンズと、一例として偶数個の
ミラーと、接眼レンズとを含み、結合器がパイロットの
眼に向かって第1の方向に沿って増強されたを反射する
夜間視認光学装置である。
する。なお、全図において同じ参照符号は同じ構成要素
を示すものとする。
置のXOZ面における正面図であり、図1(b)はXO
Z面に対して垂直であるZ0Y面における側面図であ
り、図2は同じ装置のXOZ面とZOY面に対して垂直
であるXOY面における平面図である。
のこの装置は観測者(パイロット)の両眼の1つの眼に
対応し、例えば図で左眼であり、図面の平面の前で図1
(a)の点Bの前に位置し、Oで印された眼に対応す
る。
2、すなわち波長が0.7〜1μm内のスペクトルレン
ジの光はカメラ用型の対物レンズOILによって受光され
る。この対物レンズOILは無限遠、又は有限の距離のシ
ーンのを形成するように設計され、あるいは焦点調整が
あるならば増強装置ILの入力面1(対物レンズOILの
焦点面に一致する増強装置ILの面1)上で光増強管の
ような増強装置を用いてに受光した赤外光を変換する。
対物レンズOILは好ましくはOZ軸に平行でパイロット
の眼の上に配置させる。赤外光22及びこの赤外光の増
強装置によって得られたは立体線で表される。OY軸に
沿って本発明に係る装置によって受光され、装置P(点
A)によってOX軸方向に沿ったXOZ面で反射され、
例えば対物レンズOILの大きさが小さくなるのでミラー
又は好ましくは反射プリズムを使用される。
力された光を観測者の眼の前に配置された結合器ME
(点B)に導く。この結合器ME はまず観測者の眼に向
かってOY軸方向に増強された赤外光22を反射させ
る。またOY軸方向に沿って無限遠でのシーンから生じ
る可視光33(破線で示す)を通過させる。結合器ME
は共通面(図示せず)が半透ミラー、すなわちダイクロ
イックミラー又はホログラフィクミラーを形成し、2つ
の結合した直角プリズムから構成される。
もたらすための光学的軌跡が長いという事実から必要な
3つの部分OT1,OT2,OT3からなる転送対物レンズO
T と、結合器ME の前に配置されて増強するために受光
した像を転送するための接眼レンズOC と、入射方向か
ら90°で反射させるように配置された4つのミラーM
1 ,M2 ,M3 ,M4 から形成される。
33を直接に受光し、第2にXOZ面に配置された光学
回路で増強され変換された後OY軸方向に平行な赤外光
22を受光する。
を案内するための回路は入射角のOY軸方向に垂直なX
OZ面に平行な面に配置される。
し、案内回路が平面の中に配置され、OY軸方向にもは
や垂直でなく、OY軸方向で90°以上、例えば110
°の角度αをなす。
より類似させることができ、パイロットのヘルメットの
バイザーの後ろに設けてゴーグルを設計できるので装置
の小型化が図れることである。
装置の一部を示す図である。
は転送対物レンズの多種の部分OT1,OT2,OT3から作
られる。これらのレンズは定義され、かつ配置され、光
増強器ILの出光面2に形成されるが転送対物レンズの
対物焦平面に一致する面2は第2の面3に伝搬され、対
物レンズの焦点面は接眼レンズOC の対物焦点面に一致
している。
1の部分OT1は2つのレンズL1 とL2 から構成され
る。軸OXに沿ってレンズL2 から生じる光は軸OZに
沿ってミラーM1 によって反射され、対物レンズの第2
の部分OT2で3つのレンズL3,L4 ,L5 の第1のグ
ループに入射され、そして同じ部分で2つのレンズ
L6,L7 に入射される。ミラーM2 はOX軸方向でレ
ンズL7 からの出力光を反射し、転送対物レンズの最後
の部分OT3を形成する3つのレンズL8 ,L9 ,L10の
グループを入射される。ミラーM3 はミラーM4 にOZ
軸方向でレンズL10からの出力光を反射し、接眼レンズ
及び結合器ME にOY軸方向に沿って反射される。本実
施例において、焦平面3はミラーM3 及びM4 の間に配
置される。
の装置を用いて夜間視認ゴーグルの実施例を示す斜視
図、正面図、側面図及び平面図である。これらの図面は
2つの結合器ME を示し、パイロットの眼の各々の前に
配置され、結合器は0Y軸方向に沿ってシーンから生じ
るを受光し、2つの対物レンズOILは同様に0Y軸方向
に沿ってシーンから生じる赤外光をとらえられるように
設計されている。本発明に係る装置の各々は外側に設け
られた増強装置ILを有し、対物レンズOILを除いたケ
ース11に内蔵される。またこのゴーグルはパイロット
のヘルメットのアセンブリに取りつけるための支持手段
41を含む中央に設けられた機械手段42を含む。
のように眼の間の距離を調整するための調整手段を含
む。一実施例に関し、調整手段は図5に示す2つの離れ
たきざみ付ノブを用いて作られ、アセンブリ11の1つ
として操作される。この選択手段は0Y軸方向で角度α
をなす平面で移動でき、その結果としてゴーグルの大き
さが小さくなる。
である。付加された像を回転する装置を必要としない夜
間のシーンのための大変コンパクトな光学装置を説明す
る。
学装置は装置が形成(180°回転)する像に変換し、
第2に限られたスペースに光学装置の多重増強装置が像
の回転を発生可能である。これらの多種の回転回路にお
ける1つ(又は複数)の像の回転装置を用いることによ
って補償することは良く知られ、各像はねじれた光ファ
イバの束に形成される。
この種の使用を避けるように設計され、その結果光22
と光33の入射(この面は軸OYに)のOY軸方向を含
まない単一の面でプリズムPと結合器ME の間に光学回
路を保持することによって、この面でn個の数のミラー
を配置し、nは装置に使用される対物レンズの数に対応
し、ここに示す実施例において、ミラーの偶数の数が必
要であるので2つの対物レンズ(OILとOT )が使用さ
れる。明らかに、必要な時には付加された転送対物レン
ズが付加され、ミラーの数も奇数となる。ミラー、転送
対物レンズと光増強装置の相対的な位置は交換されるこ
とを記すると、特徴のみが小型化を詳細に調べる。各ミ
ラーの反射方向に対して事実である同じことは同じ面で
それにもかかわらず保持しなければならない反射方向に
垂直でなくてもよい。
学回路において所望の折曲げは眼を密閉する対物レンズ
OILを動かすことにより可能であり、そして直接的な視
認(光33)と光増強装置からの視認(光22)の間の
視差効果が大きくなることを防ぐことができる。
効率の実損失を避けことができ、周知のようにファイバ
システムのこの種の透過率は低い(50%)。しかしな
がら、透過率は最大減衰が必要とされることで操作上の
必要性において大変重要である。またファイバ束の使用
を避けることはシステムの全体の重さにおいても重要で
ある。
図である。
る。
示す斜視図である。
示す正面図である。
示す側面図である。
示す平面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 観測者の眼の前であって第1の方向に位
置し、観測者に直接的に可視光を伝搬する結合器と、 第1の方向に平行な第2の方向から赤外光を受光する対
物レンズと、 第1及び第2の方向を含まない同一の平面内で案内路を
提供し、前記結合器に対物レンズによって受光された光
を案内する光学案内手段とを含み、観測者の眼の前に位
置された夜間視認光学装置において、 受光した赤外像から増強された可視像を形成する手段
と、 転送対物レンズと、 装置での対物レンズの数によって設定される数であるn
個のミラーと、 接眼レンズとを含み、 結合器が観測者の眼に向かって第1の方向に沿って増強
された像を反射することを特徴とする夜間視認光学装
置。 - 【請求項2】 案内手段の平面が第1及び第2の方向に
対してほぼ垂直である請求項1に記載の夜間視認光学装
置。 - 【請求項3】 案内手段の平面が第1及び第2の方向に
対して90°以上の角度をなす請求項1に記載の夜間視
認光学装置。 - 【請求項4】 案内手段の平面が第1及び第2の方向に
対して110°の角度をなす請求項3に記載の夜間視認
光学装置。 - 【請求項5】 ミラーの数nが偶数である請求項1に記
載の夜間視認光学装置。 - 【請求項6】 案内手段におけるミラーの数は4個であ
る請求項1に記載の夜間視認光学装置。 - 【請求項7】 増強された可視像を形成するための手段
に、対物レンズから生じる赤外光を戻すための光学系の
手段を具備した請求項1に記載の夜間視認光学装置。 - 【請求項8】 請求項1に記載の、観察者の各眼に対す
る1つの装置が2つからなり、両眼の間の距離を調節す
る手段を含むことを特徴とする夜間視認ゴーグル。 - 【請求項9】 両眼の間の距離を調節する手段が案内手
段の面に含まれる線に沿って各装置を平行に移動する請
求項8に記載の夜間視認ゴーグル。
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