JPH0713085A - 双眼光学装置 - Google Patents

双眼光学装置

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JPH0713085A
JPH0713085A JP15182994A JP15182994A JPH0713085A JP H0713085 A JPH0713085 A JP H0713085A JP 15182994 A JP15182994 A JP 15182994A JP 15182994 A JP15182994 A JP 15182994A JP H0713085 A JPH0713085 A JP H0713085A
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JP
Japan
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optical device
observer
image
optical
eye
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP15182994A
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English (en)
Inventor
Francois Jean-Michel
フランソワ ジャン−ミシェル
Lefort Yves
ルフォール イブ
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Thales Avionics SAS
Original Assignee
Thales Avionics SAS
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • G02B23/18Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight for binocular arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 分解能及び/又は視野を向上させたゴーグル
型の双眼光学装置であり、特にこの装置は、増強された
赤外像を可視像上に重畳することができ、かつ、例えば
航空機やヘリコプタのパイロットが装着して昼夜間に渡
ってシーンを観察可能とする夜間視ゴーグルを製造する
のに適用できる。 【構成】 この装置は、パイロットの各眼について、所
定の光軸を有しており赤外光を受ける対物レンズOIL
を備えている。対物レンズOILの光軸は、シーンが無
限遠点で観測された場合に2つの視野が交差するような
角度をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、分解能及び/又は視野
を向上させたゴーグル型の双眼光学装置に関する。特に
この種の装置は、光増強装置から発生する第2の像を可
視像上に重畳することができ、かつ、例えば航空機やヘ
リコプタのパイロット又は兵士が装着して昼夜間に渡っ
てシーン(scene)を観察可能とする夜間視ゴーグ
ルを製造するのに適用できる。
【0002】
【従来の技術】この種のゴーグルは、例えばPCT特許
出願PCT WO 89/04008に開示されてい
る。このゴーグルは、パイロットの各眼に対して、パイ
ロットが直接可視できる光に関する光学回路と、夜間の
シーンから生じる赤外光を増強しかつ増強した赤外光を
パイロットの眼に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。ただしこの装置において、各眼の
視線は平行であり無限遠点における視野は一致する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の装置の分解能
を増大することが要求された場合は、これら各光学要
素、特に増強装置、自体の分解能を向上させることが必
要となり、その結果、より複雑であり、従って寸法及び
/又は重量がより大きい(そして明らかにより高価な)
増強装置を用いねばならない。
【0004】本発明の目的は、複雑さ、寸法及びコスト
をほとんど増大させることなく分解能を向上させること
ができる双眼光学装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の双眼光学装置
は、所定の光軸及び所定の視野を有しており、観測者に
よって観測されるシーンから発生する光を受けてこのシ
ーンの像を形成する対物レンズと、受けた像を無限遠点
に変換しこれによってシーンが観測者に可視となるよう
に設計された接眼レンズと、対物レンズ及び接眼レンズ
間に設けられ例えば像増強装置を含む光学系とが観測者
の各眼について備えている。本発明によれば、2つの対
物レンズの光軸は平行ではなく、シーンが無限遠点で観
測された場合に2つの視野が交差し重畳しないような角
度をなしている。
【0006】その結果、同一の総所定視野をカバーする
ための分解能は、各眼の視野がより大きくかつ2つの視
野が一致していた場合に従来得られた分解能よりも向上
することとなる。同様に、所定の分解能に対しては視野
が拡大される。これら2つの形態(所定の視野及び所定
の分解能)間で介在し得るいかなる解決法も、2つの視
野の部分的なオーバーラップという限定範囲内で適用可
能である。
【0007】
【実施例】本発明の他の目的、構成及び作用効果は、添
付の図面を参照しかつ単なる例として説明されている以
下の記載によってより明確となるであろう。なお、以下
の種々の図面において同一の要素は同じ参照符号で参照
されている。
【0008】図1は分解能及び/又は視野が増大した、
例えば夜間視ゴーグル等の、双眼光学装置の斜視図を示
している。図2は図1の装置を上から即ちXOY平面で
見た図を表わしている。
【0009】このゴーグルは、各々が観測者(例えばパ
イロット)の一方の眼の前に載置されており、例えばパ
イロットのヘルメットにアセンブリを取り付けるための
支持手段41及び眼の間の距離を調整するためのきざみ
付ノブのような調整手段40等による、機械手段42に
よって結合された2つの光学アセンブリ11及び12を
備えている。
【0010】各光学アセンブリ(11及び12)は、所
定の光軸(アセンブリ11にはY11、アセンブリ12に
はY12)を有しており、パイロットによって観測される
シーンから発生する光を受けこのシーンの像を形成す
る、カメラ用対物レンズ型の対物レンズOIL(この実施
例では、対物レンズOILは、観測した夜間シーンからの
赤外光、即ち波長が0.7〜1μm内のスペクトルレン
ジの光、を受ける)と、図1及び図2にはその詳細が示
されていないが、本実施例では像増強装置ILを含んで
おりかつ上述の赤外光をこの増強装置ILに案内するこ
とができ、次いで増強された像を接眼レンズを通して結
合器ME に案内することができる光学系と、第1に増強
された光22を観測者の眼に向かって反射させ第2に無
限遠点のシーンから発生する可視光を透過させる、上述
した結合器ME とを備えている。
【0011】本発明によれば、アセンブリ11及び12
それぞれにおける対物レンズOILの光軸Y11及びY
12は、互いに平行ではない。これら光軸Y11及びY
12は、入射光の方向OYに対してそれぞれ角度α11及び
α12をなしている。角度α11及びα12は、図3に示すよ
うに、無限遠点でアセンブリ11によって提供される視
野31及びアセンブリ12によって提供される視野32
が交差するように(共通部分が33で示されている)選
択される。実施する見地からは、角度α11及びα12を数
度(代表的には10°未満)とすることが適している。
【0012】この結果を得るために、角度α11及びα12
は互いに等しく設定されるかもしれないし又はされない
かもしれない。また、軸Y11及びY12は収束させられる
か又は発散させられるかもしれない。
【0013】このシステムの効果は、パイロットに提供
される像の分解能を増大させるということである。
【0014】この種の装置において、分解能は、像内の
各像増強装置が処理できる要素点(画素)の数Nによっ
て主として限定される。前述した視野31と視野32と
を合わせたものにほぼ等しい視野が要求される場合、増
強装置から供給される像は、図3に示した視野31及び
32を囲む破線の円34をほぼカバーするように拡大さ
れねばならない。しかしながら、この拡大は明らかに画
素数を増大させるものではなく、従って分解能を低減さ
せてしまう。一方、2つの視野が一致しない場合、視野
31についてN画素が得られかつ視野32についてN画
素が得られるから、総画素数は2Nから共通部分33の
画素数を差し引いたものとなる。
【0015】逆に、所定の分解能について、本発明によ
れば、視野31及び32のどちらか一方のみの面積より
もこれら視野を合成した面積に広げることにより、視野
を拡大させることができる。
【0016】さらに、各アセンブリの光学視野を小さく
することは、ビームの直径を減少させ、重量を減少さ
せ、かつ光学系を簡単にするから、例えば図4〜図6に
示すように、必要であれば対物レンズ及び接眼レンズ間
の光学案内回路の折り曲げを簡単化することができる。
【0017】例えば夜間視ゴーグルとして、総視野40
°を得るために、約5°の角度α11=α12について、2
0°のオーバーラップを持たせてオフセットされた2つ
の30°の円形視野31及び32を選ぶことができる。
【0018】上述した例は分解能が光増強画素の数によ
って主として限定される特殊なケースであり、より一般
的には、光学装置は物理則によって限定される分解能を
常に有していることが知られているが、上述した動作は
常に当てはまる。光学系の分解能限定部は総視野の小さ
な部分である。この総視野が増大すると、分解能限定部
も同じ比率で増大する。この分解能、即ち2点を分離す
る能力は良好とはならないであろう。
【0019】図4の(A)及び(B)並びに図5は、図
1における11又は12のごときアセンブリ、例えばア
センブリ11、の実施例を図式的に示している。図4の
(A)は図2のXOY平面に垂直なXOZ平面内の正面
図、図4の(B)は側面図、即ちXOZ平面及びXOY
平面に垂直なZOY平面内の側面図、図5はXOY平面
内の平面図である。
【0020】観測する夜間シーンから生じる赤外光22
は、対物レンズOILによって受光される。この対物レン
ズOILは、受け取った赤外光を増強しつつ可視光に変換
する、例えば光増強管のごとき、増強装置ILの入力面
1(装置ILの面1は対物レンズOILの像焦平面に一致
している)上に、無限遠点における又は焦点調節機構が
ある場合には有限距離点におけるシーンの像を形成す
る。対物レンズOILは、好ましくは、OZに平行な線上
でパイロットの目の上に設けられる。赤外光22及びこ
の赤外光を増強して得られる可視光は、実線で示されて
いる。この光は、OY軸に沿って進んで本光学装置によ
って受光され、例えばミラー又は好ましくは対物レンズ
ILの寸法を減少させるように反射プリズムを用いて構
成された装置P(点A)によってXOZ平面内において
OX方向に沿って進むように反射される。
【0021】光学回路は、XOZ平面内において増強装
置ILから出力された光を観測者の眼の前に置かれた結
合器ME (点B)へ案内する。結合器ME は、通常通
り、共通面(図示なし)が半透ミラー、即ちダイクロイ
ックミラー又はホログラフィックミラーを形成している
2つの結合した直角プリズムから構成されている。
【0022】この光学案内回路は、例えば3つの部分O
T1、OT2及びOT3からなり増強された像を眼まで運ぶ光
学的軌跡が長いという事実から必要な転送対物レンズO
T と、結合器ME の前に位置しており受け取った像を無
限遠点に変換する接眼レンズOC と、各々がその入射方
向に対して90°となる方向に光を反射させるように位
置しているn=4のミラーM1 、M2 、M3 及びM4
から構成されている。ただし、nは使用される対物レン
ズの数に応じた数である(この場合、2つの対物レンズ
であるから偶数のミラーとなる)。
【0023】このように構成したので、観測者の眼が第
1にOY方向に平行な可視光33を直接的に受け取り、
第2にXOZ平面内に位置する光学回路で増強及び変換
されたこれもOY方向に平行な赤外光22を受け取るこ
とは明らかである。
【0024】図5に示すように、本実施例においては、
増強及び変換される赤外光用の案内回路は、入射する放
射のOY方向と垂直なXOZ平面に平行な平面内に位置
している。
【0025】図6は、本発明による光学装置の他の実施
例を表わしている。この実施例において、この案内回路
は入射方向OYにもはや垂直ではない平面内に位置して
いる。即ち、OY方向に対して90°を越える角度α、
例えば約110°をなす平面内に位置している。
【0026】この実施例の目的は、本光学装置がパイロ
ットのヘルメットのバイザーの後ろ位置するゴーグルを
構成するように設計された場合に、パイロットの顔の形
により類似させることを可能としてその寸法を低減させ
ることにある。
【0027】図2に示す装置が図6に示す実施例の方法
を使用していることに注目すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による双眼光学装置の一実施例を示す斜
視図である。
【図2】図1の実施例における装置の平面図である。
【図3】本発明による装置の作用を説明するための図で
ある。
【図4】図1の実施例における装置の一部を示す図であ
る。
【図5】図1の実施例における装置の一部を示す図であ
る。
【図6】本発明による双眼光学装置の他の実施例の一部
を示す図である。
【符号の説明】
11、12 光学アセンブリ 22 赤外光 33 可視光 42 機械手段 OIL 対物レンズ IL 増強装置 ME 結合器 OT 転送対物レンズ OC 接眼レンズ M1 、M2 、M3 、M4 ミラー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の光軸(Y11、Y12)及び所定の視
    野を有しており、観測者によって観測されるシーンから
    発生する光を受けて該シーンの像を形成する対物レンズ
    (OIL)と、 受けた像を無限遠点に変換し前記シーンが観測者に可視
    となるように設計された接眼レンズ(OC )と、 前記対物レンズ及び前記接眼レンズ間に設けられた光学
    系とが前記観測者の各眼の前に位置するように設けられ
    ており、 2つの前記対物レンズの前記光軸の各々は、前記光の方
    向に対して、シーンが無限遠点で観測された場合に2つ
    の前記視野が交差するような角度をなしていることを特
    徴とする双眼光学装置。
  2. 【請求項2】 前記光学系が像増強装置を備えているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
  3. 【請求項3】 観測者の各眼の前に設けられ、該観測者
    の眼の前の第1の方向に置かれており可視光を該観測者
    に直接的に転送する結合器をさらに備えており、前記光
    学系は、前記第1の方向を含まない同一の平面内で案内
    路を提供して前記対物レンズが受けた光を前記結合器に
    案内するように構成されており、該光学系は、 受け取っ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、 nを当該光学装置内の対物レンズの数に従う数であると
    すると、n個のミラーとを備えており、 前記接眼レンズが前記転送対物レンズ及び前記結合器間
    に設けられており、該結合器が前記第1の方向に沿って
    進む増強された像を前記観測者の眼に向けて反射させる
    ように構成されていることを特徴とする請求項1に記載
    の光学装置。
  4. 【請求項4】 前記案内路の平面が前記第1の方向に対
    して90°より大きい角度をなしていることを特徴とす
    る請求項3に記載の光学装置。
  5. 【請求項5】 ミラーの前記数nが偶数であることを特
    徴とする請求項3に記載の光学装置。
  6. 【請求項6】 前記角度の各々が数度に等しいことを特
    徴とする請求項1に記載の光学装置。
JP15182994A 1993-06-14 1994-06-10 双眼光学装置 Withdrawn JPH0713085A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9307138A FR2706636B1 (fr) 1993-06-14 1993-06-14 Dispositif optique binoculaire à résolution et/ou champ de vision augmenté, notamment pour la vision nocturne.
FR9307138 1993-06-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0713085A true JPH0713085A (ja) 1995-01-17

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ID=9448098

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JP15182994A Withdrawn JPH0713085A (ja) 1993-06-14 1994-06-10 双眼光学装置

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EP (1) EP0635743A1 (ja)
JP (1) JPH0713085A (ja)
FR (1) FR2706636B1 (ja)

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EP0635743A1 (fr) 1995-01-25
FR2706636A1 (fr) 1994-12-23
FR2706636B1 (fr) 1995-07-21

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