JPH11513500A - 昼夜照準装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 昼夜照準装置（10）とレーザ測距装置の一体形装置において、昼光用対物レンズ（15）が設けられ、夜光用補正レンズ（12,13）が昼光用対物レンズ（15）に隣接してこれと同軸状に設けられ、さらに接眼レンズ（17）が設けられている。イメージコンバーターモジュール（25）は、夜光用としてイメージインテンシファイアであるのが良く、光路から外れた昼光位置と光路内に位置した夜光位置との間で可動的に支持されている（図７）。イメージコンバータ（25）は、夜光用光学系をこれに合焦させると共に接眼レンズ（17）でイメージインテンシファイアスクリーン（32）を観察できるよう配置されている。夜光用一次対物鏡（23）が、夜光用対物レンズ（12,13）からの光を反射するよう配置され、夜光用二次対物鏡（22）が、一次対物鏡（23）からの光を受け、イメージコンバータ（25）が夜光位置にあるときには夜光をイメージコンバータ（25）上に合焦させるよう配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 昼夜照準装置発明の背景 本願は、一体形昼夜照準装置及び一体形昼夜照準装置を備えたレーザ測距装置 （以下、測距装置を「距離計」と称する場合もある）に関する。本発明は、昼間 条件だけでなく夜間条件においても地上軍によって利用される手持ち式レーザ距 離計の大きさ及び重量を最小にする課題と取り組んでいる。以下に記載する機能 を得るようにするためには一体形又は集積型光学系が必要である。かかる機能と は、昼間視による望遠照準機能、夜間視による望遠照準機能、昼間操作と夜間操 作の両方に利用される照準基準（例えば、十字線レチクル又は焦点板）機能、レ ーザビームによる発散度減少機能、及び標的戻り信号を集めてレーザ測距レシー バ上に合焦させる機能である。 昼間視による望遠照準機能は通常、例えば従来型望遠鏡や双眼鏡で用いられて いる直視光学系で達成される。これら直視光学系は、波長が0.4〜0.7μｍの可視 光スペクトルで使える。これらは、その最も簡単な形態では、シーンイメージ(s cene image)を接眼レンズの焦点面上に合焦させる対物レンズを含む。対物レン ズの焦点距離と接眼レンズの焦点距離の比により倍率が定まる。使用者に非倒立 像を提供するために、像正立プリズムが対物レンズと焦点面との間に付加される 。 夜間視による望遠照準機能は、イメージコンバータによって達成され、イメー ジコンバータはイメージインテンシファイア（「像像倍管」と呼ばれることもあ る）又は熱結像モジュールであるのが良い。対物光学系は、シーン光を集光して これをイメージコンバータ上に合焦させる。これら光学系の入力アパーチュア又 は開口は、イメージコンバータのところでの像強度を最大にするために出来るか ぎり大きい（Ｆナンバーが小さい）ことが必要である。イメージインテンシファ イアは、入力光電陰極上に合焦される弱い（月に照らされた、或いは星明りの） シーンイメージが電子を生じさせ、これら電子が増幅されて出力面上の蛍光膜に 差し向けられ、この蛍光膜において接眼レンズで観察される増幅像を生じさせる ようになった単一素子である。これは、0.7〜1.1μｍの波長域で動作する。最も 簡単な熱結像モジュールは、非冷却式スターリング（非走査型）検出器アレイで あり、その出力は接眼レンズで観察できるフラットパネルディスプレーに与えら れる。これは、８〜１４μｍの波長域で動作する。熱結像モジュールの他の構成 例は、３〜５μｍの波長域で動作でき、熱電又はスターリング冷却式検出器を使 用すると共に、或いはディスプレーとして陰極線管（ＣＲＴ）を用いている。 レーザ測距装置の照準を定めるには、昼間視及び夜間視光学系をレーザビーム に対して照準する照準基準、例えば十字線レチクルが必要である。レチクルは多 くの形態をとることができる。昼間照準系は、対物レンズ及び接眼レンズの共通 焦点面内に存在する受動的レチクルプレートを使用するのがよい。イメージ増倍 照準系は、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイでレチクルを生じさせ、これをビー ムスプリッタを用いて接眼レンズ中へに投射してイメージインテンシファイアの 像とレチクルを結合させることができる。熱結像照準系は、レチクルをフラット パネル又はＣＲＴディスプレー上に生じさせることができる。さらに、後者の２ つのレチクル形態により、文字数字データと標識の両方又はいずれか一方を追加 の要素を用いないで表示することができる。 レーザトランスミッタの出力ビーム発散度は通常、小さなスポットを離れて位 置する標的、例えばビークル上に生じさせるほど狭くはなく、したがって、無限 焦点ビーム視準望遠鏡が必要になる。これは、負パワー入力レンズ及び正パワー 出力レンズを含む。その結果得られた出力ビーム径は大きくなり、ビーム発散度 は小さくなる。偶発的にビームに当たった人について生じる可能性のある目のダ メージを回避するため、レーザ波長は一般に、1.5μｍの波長域にあり、これに 対する目の透過性は低い。 レーザレシーバは、標的からの戻り信号パワーを集めてこれをレシーバの検出 器上に合焦させる光学系を必要とする。入力アパーチュアが最大であると、結果 的に測距能力が最大になる。レシーバは、日光検出度を最小にし、それによりレ シーバの感度を最大にする光フィルタを有している。 上記の機能は、別個のアパーチュア及びこれらに対応した光学構成で達成でき る。しかしながら、単一アパーチュアを得ようとすると共に２以上の機能を得る よう光学素子を用いることにより、光学系の大きさが最小になるようにする。こ れが本発明の目的である。本発明は、手持ちレーザ距離計に適用できるだけでな く、任意の距離計及び任意の昼夜照準装置にも適用できる。 昼夜観察用望遠照準系に関するフィリップ氏に付与された米国特許第５，０８ ４，７８０号は、兵器に用いられるようになったレーダースコープを示しており 、一つは昼間観察用、もう一つは夜間観察用の２つの互いに平行な光路を備えた 単一の対物レンズを開示している。分離鏡が対物レンズからの光を夜光路に沿っ て透過し、対物レンズからの光を昼光路に向かって反射する。夜光路には、イメ ージインテンシファイア組立体が設けられている。夜光路の端に位置した鏡は、 イメージインテンシファイア組立体からの光を昼光路に設けられたビームスプリ ッタに向かって反射する。ビームスプリッタは、昼光路からの光を透過し、夜光 路からの光を反射し、これをこの夜光路に沿って接眼レンズ又はアイピース組立 体に差し向け、観察を行う。第２の構成例は、一つは夜光路用、もう一つは昼光 路用として用いられる２つの対物レンズ組立体を有している点を除けば上記の構 成例と同じである。この第２の構成例は２つの別個の対物レンズ組立体を有して いるので、分離鏡は設けられていない。第３の構成例は、昼間観察のための直視 において投影照準用レチクルを有しており、この投影照準用レチクルは対物レン ズ組立体のうち一つに代えて用いられているものである。この先行特許は、昼間 光学系と夜間光学系を対物レンズと接眼レンズ組立体の間の２つの別々の光路に 分離することにより両方の光学系を望遠照準系内で組み合わせている。これとは 対照的に、本発明は、昼光及び夜光に関し同一の光路内に夜光鏡対物レンズを備 える同軸状に設けられたレンズを用いている。発明の概要 昼夜照準装置とレーザ測距装置の一体形装置は、対物レンズ、像正立プリズム 及び接眼レンズを含む屈折昼間照準系と、反射対物レンズ、イメージコンバータ モジュール及び屈折昼間照準系の接眼レンズを含む夜間照準系とを有している。 対物レンズは、昼間照準系と同軸の一次鏡及び二次鏡（例えば、カセグレンレン ズ系設計）を含む。この対物レンズは、昼間照準系よりも大きなアパーチュアを 有し、昼間照準系の対物レンズは、夜間照準系のアパーチュアの中央部分を塞い でいる。昼間照準系に導入されたレンズの一方の表面は、可視波長を透過し、赤 外波長を反射するためのコーティングが施されており、このレンズは、夜間照準 系の対物レンズの二次鏡として役立つ。イメージコンバータモジュールは、イメ ージインテンシファイア又は熱結像モジュールであるのがよい。イメージコンバ ータの入力面は、夜間照準系対物レンズの焦点面に配置され、その出力面は、昼 間照準系の焦点面と同一の場所に配置されている。これにより、一つの接眼レン ズを昼間照準系と夜間照準系の両方に使用できる。イメージコンバータモジュー ルを回転させたり並進させると昼間照準のための観察から夜間照準のための観察 にシフトさせることができる。 もし夜間照準系の二次鏡として役立つレンズ表面が可視スペクトルよりも長い 本質的に全ての波長を反射するようにコーティングされていれば、これは昼光チ ャンネルを通って到来した波長を遮断するので夜間像のウオッシュアウト（コン トラストが無くなること）が生じる場合がある。同様に、夜光チャンネルを通っ て到来した非合焦状態の可視波長に起因して昼間照準系にウオッシュアウトが生 じない場合がある。しかしながら、最大の夜間照準系感度を得るためには、イメ ージインテンシファイアのスペクトル交差域及びその赤方域に属する可視スペク トルを達成することが望ましい。この場合、昼間照準系チャンネル中の一又は二 以上の材料及び被膜の選択により、夜間像のウオッシュアウトを防止する追加の 波長遮断作用を得ることができ、また、立方体状のディスプレービームスプリッ タ上の被膜は、夜光チャンネルから到来し、昼間像に干渉する残留可視赤方域波 長を遮断することができる。 照準基準及びデータディスプレーは、能動源、例えばＬＥＤアレイ及びビーム スプリッタを有している。レチクルは、接眼レンズのビームスプリッタ反射焦点 面のところに配置される。かくして、昼間照準系又は夜間照準系のシーンイメー ジ、レチクル及びデータディスプレーは、接眼レンズを通して観察すると、重な り合っている。夜間照準系の照準は、レチクルの中心が標的のレーザビームスポ ットの像上に位置するようレチクルを位置決めすることにより（これは、イメー ジコンバータモジュールで直視することにより又は照準系内でバーンスポットを 生じさせるベンチトップ合焦光学系を用いることにより決定される）達成される 。 昼間照準系の照準は、レーザスポットの像をレチクルの中心に置くようにリズレ ープリズムを昼間照準用光学系中に用いることにより達成される。焦点面内にお けるイメージコンバータモジュールの位置は、出力像が入力像に対して常時同一 の関係にあるので、照準にとって重要ではない。 レーザビーム視準望遠鏡が、昼間照準系と同一の対物レンズ、ビームスプリッ タ及び入力負レンズを有している。ビームスプリッタは、可視波長を透過させ、 レーザ波長を反射するようコーティングされている。レーザトランスミッタの出 力ビームを望遠鏡軸線と整列させるのに役立つ追加の光学系は、角度整列用のリ ズレープリズム及び並進整列用のかじ取りブロックである。 レーザ用レシーバ光学系は、夜間照準系と同一の反射対物レンズ、ビームスプ リッタ及び所望の焦点距離を設定し、レシーバを光学系領域の外部に位置させる レンズを有する。ビームスプリッタは、可視波長及びＩＲ（赤外）波長を透過さ せ、レーザ波長を反射させるようコーティングされている。 夜間照準用補正光学系は、昼間照準及びレーザ望遠鏡に対する干渉を回避する よう中央孔を備えた２つの傾斜レンズを有している。これらレンズの採用により 、一次鏡に設けられた単一球面を使用でき、これらレンズを傾けることにより、 レーザレシーバビームスプリッタにより夜間照準系像中に誘起される非点収差が 補正される。非点収差は、昼間照準系に許容される比較的高いＦナンバーに関し ては問題にならないが、夜間照準系に関して望ましい小Ｆナンバーに関しては問 題となる。図面の簡単な説明 本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の説明及び添付の図面から明らかに なろう。 図１は、本発明による照準装置及びレーザ測距装置の光学的構成を示す略図で ある。 図２は、昼光路を有する図１の光学的構成を示す略図である。 図３は、夜光路を有する図１の光学的構成を示す略図である。 図４は、レチクル／ディスプレー路を有する図１の光学的構成を示す略図であ る。 図５は、レーザ測距装置のトランスミッタ光路を有する図１の光学的構成を示 す略図である。 図６は、レーザ測距装置のレシーバ光路を有する図１の光学的構成を示す略図 である。 図７は、イメージインテンシファイアの揺動係止機構の側面図である。 図８は、熱結像装置を有する照準装置の変形実施形態の光学的構成を示す略図 である。好ましい実施の形態の詳細な説明 図面を参照し、図１を参照すると、一体形又は集積型昼夜照準装置付きレーザ 測距装置１０が、同軸状昼夜照準構成を含み、さらに光学系をハウジング内に封 入する窓１１を有する測距装置の基本的形態を示している。一対の夜間照準用補 正レンズ１２，１３が、昼間対物レンズ１５のために中央を貫通して設けられた 孔又は開口１４を有している。昼間対物レンズ１５はまた、レーザトランスミッ タ望遠鏡のための正対物レンズとしても役立ち、レーザトランスミッタ望遠鏡の ためのレンズ１６は負入力レンズである。接眼レンズ組立体１７が、昼光路の外 端に設けられており、この光路には、焦点距離を設定する昼光負レンズ１８が設 けられ、その次に一対の昼間リズレープリズム２０、シュミット／ペカン像正立 プリズム２１、レンズ２２が設けられており、レンズ２２の主目的は、夜間二次 鏡として働く表面を構成することにある。夜間一次鏡２３を貫通してアパーチュ ア又は開口２４が設けられている。イメージインテンシファイア２５が夜間用一 次鏡の後で光路内に位置した状態で示されており、これは揺動して、アパーチュ ア２４及び夜間用一次鏡２３の後で光路から外れるようになっている。換言する と、イメージインテンシファイア２５を照準系の中心軸線２６に沿う光路内に配 置したり、この光路から外すことができ、これはオペレータが手動又は電気的作 動手段を操作することによって行なわれる。レチクルディスプレー２７はＬＥＤ によって得られ、レンズ２８が所望に応じて補正を行なう。ビームスプリッタ３ ０が、レチクルディスプレーを接眼レンズ１７へ差し向ける。イメージインテン シファイア２５は、光電陰極面３１及び増倍された像を生じさせる蛍光スクリー ン３２を含む。 照準装置のレーザ距離計部分は、レーザトランスミッタ３３を含み、このレー ザトランスミッタはレーザビームをレーザビームアラインメント光学系３４及び レーザ望遠鏡負レンズ１６を通して鏡３５に当ててビームスプリッタ３６上に差 し向け、このビームスプリッタはビームをレーザ望遠鏡昼光対物レンズ１５へ差 し向け、そして照準装置によって標的に照準を定める。次に、レーザビームから の反射光は夜光用光学系を通って戻り、そして、この反射光の一部は、レシーバ 用ビームスプリッタ３７によって偏向され、焦点距離を定めるレシーバレンズ３ ８を通ってレシーバ４０内の検出器の表面に当てられ、この検出器は、戻りビー ムを検出して距離計で照準付けした物体までの射程を測定する。 図１に示す一体形昼夜照準装置付きレーザ測距装置は、同軸状昼夜照準構成を 提供しており、この構成において、昼間照準構成では、図２に示すように対物レ ンズ１５から接眼レンズ１７まで中心軸線２６を辿る光路のための屈折光学系が 用いられている。光路４１は、窓１１を通り、次に昼光用対物レンズ１５を通り 、レンズ１３のアパーチュア１４を通る際に屈折し、そしてビームスプリッタ３ ６を通り、次に昼光用負レンズ１８及び昼光用リズレープリズム２０を通り、そ してシュミット／ペカンプリズム２１を通り、その後、光路は夜光用二次鏡２２ を通り、そして夜光用一次鏡２３の中央開口２４を通過する。 図２で分かるように、図１のイメージインテンシファイア２５は、軸線２６に 沿う昼光路から外されており、したがって昼光４１は直接ビームスプリッタ３０ を通過し、そして接眼レンズ１７を通る。かくして、昼の時間帯では、可視光は 、距離計のために標的に照準を定めるのに用いられる。使用者は、物体までの射 程を測定するために距離計を照準して整列させるのがよく、その時点において、 レーザ出力光学系３４及び負レンズ１６を通るレーザ３３からの出力は、鏡３５ によってビームスプリッタ３６に差し向けられ、レーザ出力レンズでもある昼光 対物レンズ１５を出る。レーザビームは標的へ差し向けられ、戻り信号がレシー バビームスプリッタ３７によって反射され、レシーバ４０に当てられる。 図３を参照すると、図１及び図２の光学的構成は、図示の夜間照準光路４２を 有した状態で示されている。関心のある夜光波長は、イメージインテンシファイ ア３２又は別手段としての熱結像装置に用いるのに適した赤外線波長である。イ メージインテンシファイアは、スペクトルの遠赤外線から近赤外線部分までの波 長に敏感である。夜光路４２を通過した夜光又は赤外エネルギは、可視光と赤外 光の両方に透明な窓１１を通過し、そして中心が昼光用対物レンズ１５と一致し た夜光用対物補正レンズ１２，１３を通り、この昼光用対物レンズ１５において 赤外エネルギは夜光用一次鏡２３に向けられる。一次鏡２３は赤外光を反射し、 これを夜光用二次鏡として役立つレンズ２２に向ける。レンズ２２は、可視波長 を透過させ、赤外波長を反射するようコーティングされている。夜間照準構成で イメージインテンシファイアを用いる場合、被膜は遠赤外線から近赤外線までを 反射する。もし夜間照準構成で熱結像装置を用いると、被膜は３〜５μｍ帯域の 中間ＩＲ（赤外）か、或いは８〜１４μｍ帯域中の長ＩＲのいずれかを反射する 。夜光は、夜間二次鏡２２によって反射され、夜光用一次鏡２３の開口２４を通 ってイメージインテンシファイア又は熱結像装置２５の受光面３１に当たり、こ のイメージインテンシファイアで像がスクリーン３２上で可視光として表示され る。使用者は、スクリーン３２上の像を接眼レンズ１７を通して見ることができ る。当然のことながら、この照準装置の距離計部分はレーザビームを透過させ、 反射したビームを受けて、レーザ波長にしたがって昼間又は夜間で動作するよう になる。この照準装置は、被用者が距離計を標的に対して照準できるという利点 がある。 図１〜図３に示すような同軸設計は、昼夜照準用として２つの異なる焦点面を 利用しており、夜間照準の場合にはイメージインテンシファイア２５を共通の光 軸２６上に揺動させる。これにより、昼間照準と夜間照準の両方について同一の 接眼レンズを用いることができる。夜間照準光学系は、夜間照準焦点面がイメー ジインテンシファイアの入力平面のところで生じることができるように昼間照準 よりも迅速な設計を必要とする。昼間照準焦点面中のイメージインテンシファイ アの出力面３２は、共通接眼レンズ１７を用いるために所望に応じて昼間照準像 平面と同一平面上にあるのがよい。夜間照準構成は、インテンシファイアの軸交 叉位置に対して鈍感であり、したがって光と整列させ又はこれから外すイメージ インテンシファイアの揺動は、厳しい公差で達成する必要は無くなる。また、イ メージインテンシファイア２５は、単にこれに代えて用いられる夜間照準用熱的 モジュールであってもよいことは理解されるべきである。この一具体例は、非冷 却型焦点面検出器アレー及び小型フラットパネルディスプレー、例えばＬＣＤデ ィスプレーを用いるものであり、夜間照準用熱的モジュールのための必要なエレ クトロニクスを一体化してもよく、或いは別個のパッケージであってもよい。 図４を参照すると、図１の光学的構成は、ＬＥＤレチクル及びディスプレーレ イパスを備えた状態で示されている。レチクル／ディスプレーＬＥＤアレイ２７ によって生じたレチクル／ディスプレー光４３は、必要な光学的補正を行なうレ ンズ２８を通り、そしてビームスプリッタ３０によって反射された接眼レンズ１ ７に入射する。これにより、昼光用照準装置又は夜光用照準装置のいずれかで照 準点及びディスプレーを観察することができる。当然のことながら、ＬＥＤレチ クルは、距離計と被照準標的を整列させるのに用いられる。 図５では、レーザトランスミッタレイパス４４は、図１の光学的構成中に示さ れている。レーザビームは、レーザ出力光学系３４を通過している状態で見るこ とができ、このレーザ出力光学系３４は、ビームとレンズ１５，１６によって得 られた出力望遠鏡とを整列させるのに役立つ。ビームは、鏡３５によって偏向さ れてビームスプリッタ３６に当たり、そしてレンズ１３の開口部１４を通り、次 に昼光用対物及びレーザ正出力レンズ１５を通る。 標的から戻った赤外光４５が、図６に示されている。光路４５は、窓１１を通 り、そして夜光用対物補正レンズ１２，１３を通る。これらの光線は、一次夜光 鏡２３によって反射されて夜光用二次鏡２２に向けられ、この二次鏡２２は赤外 エネルギを反射してレシーバビームスプリッタ３７に差し向け、このレシーバビ ームスプリッタ３７はこれら光線を反射してレシーバレンズ３８を通過させレシ ーバ４０に入射させる。 図７は、観察スクリーン３２を備えたイメージインテンシファイア２５のため の揺動係止機構の側面図である。イメージインテンシファイアは、締付けボルト ５１を備えたクランプ５０内に取り付けられ、ピン５２を中心として回転する。 手動レバー５３が、照準装置を用いて昼間照準を行なっているとき、イメージイ ンテンシファイア２５を図示の位置から想像線で示す光軸から外れた位置までシ フトさせるためのアームとインターフェースをなす。ばね係止機構５４もまた、 フレーム５５に取り付けられていて、クランプ５０及びイメージインテンシファ イア２５を、夜間観察のための動作位置又は揺動して中心軸線から外れた昼間観 察位置に保持する。 図８は、窓１１及び昼光用対物レンズ１５のための開口１４が設けられた一対 の夜間照準用補正レンズ１２，１３を有する一体形昼夜光レーザ測距装置１０の 変形例を示している。照準装置はまた、中心軸線２６に沿って設けられたビーム スプリッタ３６、夜光用負レンズ１８、昼光用リズレイプリズム２０及び像正立 プリズム２１を有している。夜光用一次鏡２３は開口２４を有しており、先の実 施形態と同様に夜光を反射してこれをレンズ２２に差し向ける。夜光は、開口２ ４を通って、ビームスプリッタ５６に差し向けられ、このビームスプリッタはイ メージインテーシファイアに代えて用いられているものであり、夜光を熱結像装 置５７に差し向け、この熱結像装置５７はビデオ信号を生じさせ、これをライン ５８を介してディスプレー６０に入力する。ディスプレー６０は、夜光像を生じ させ、これをビームスプリッタ６１に差し向け、ビームスプリッタ６１はこの像 を接眼レンズ組立体１７へ差し向ける。ビームスプリッタ６１はまた、受けたレ ーザ光をレーザ用レシーバ４０に入射させる。昼光路は、光をビームスプリッタ ５６に通し、そして昼間照準レチクル６２及びビームスプリッタ６１を通して接 眼レンズ組立体１７へ差し向ける。レーザトランスミッタ３３はレーザビームを ビームアラインメント光学系３４に差し向け、次にレンズ１６を通って鏡３５に 差し向け、この鏡３５はビームをビームスプリッタ３６に当て、そして中心軸線 ２６に沿って対物光学系から外すようにする。理解できるように、この実施形態 はイメージインテンシファイアを熱結像装置で置き換えたものであり、夜光ディ スプレーを接眼レンズ組立体中へ差し向けると同時に受けたレーザエネルギをレ ーザレシーバ４０内へ差し向けるようビームスプリッタ６１を利用する限りにお いて揺動機構が不要になる。昼光路は、先の実施形態の場合と同様に中心観察軸 線２６を辿る。 この時点において、夜光用対物レンズ１５は、レーザトランスミッタビーム視 準望遠鏡の対物レンズとして二重の役目を果たし、そして夜間照準用対物レンズ は、レーザレシーバ対物レンズとして二重の役目を果たすことは明らかである。 図８の場合を除き、レシーバのビームスプリッタは、迅速型夜間照準光学系中に 過度の非点収差を生じさせる傾向がある。しかしながら、夜間照準アパーチュア レンズ１２，１３のところにおける屈折要素は、一次鏡上の単純な球面に対応す るだけでなく、図３に示すように非点収差を無くすよう傾けることができる。一 レンズを傾けることにより、ビームスプリッタの非点収差が補償されるが、照準 システムに軸上コマ収差が入る。他方のレンズを傾けることにより、コマ収差が 補正され、回折限界軸上性能が与えられる。この時点における最適焦点面は、軸 上入力方向に対して約１°の角度をなすことがわかっている。 使用者が夜光又は弱光レベルの中で夜間照準装置を用いて迅速に照準をするこ とができ、或いはイメージインテンシファイアを共通の光路内へ、或いはこれか ら移動させることによって夜間照準装置についての同一の照準を容易に用いるこ とができる非常にコンパクトな設計の一体形昼夜照準装置付きレーザ測距離装置 が提供されている。しかしながら、本発明は、図示の形態に限定されるものとし て考えられるべきではなく図示の形態は、限定的ではなくて例示として考えられ るべきであることは明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョーンズ ラリー ジー アメリカ合衆国 ジョージア州 30243 ローレンスヴィル ルーサー ウェイ 1355 (72)発明者 シェイファー ディヴィッド アメリカ合衆国 コネチカット州 06430 フェアフィールド ドレイク レーン 56 (72)発明者 ギブソン ジェームズ イー アメリカ合衆国 フロリダ州 32750 ロ ングウッド ストーニー リッジ ドライ ヴ 150

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一体形昼夜照準装置（10）であって、昼光用対物レンズ（15）と、昼光用対 物レンズに隣接して設けられた夜光用補正レンズ（12,13）と、接眼レンズ組立 体（17）と、光路から外れた昼光位置と光路内の夜光位置との間で運動できるよ う可動的に支持された夜光用のイメージコンバータ（25）とを有し、イメージコ ンバータ（25）は、これが光路中にあるときには接眼レンズ組立体（17）がイメ ージコンバータ上に合焦させるよう配置されており、一体形昼夜照準装置は更に 、夜光用補正レンズ（12,13）からの光を反射するよう配置された夜光用一次鏡 （23）と、夜光用一次対物鏡（23）からの光を受け、イメージコンバータが夜光 位置にあるときにはこの光をイメージコンバータ上に合焦させるよう配置された 夜光用二次鏡（22）とを有し、かくしてコンパクトな実装状態になっていること を特徴とする一体形昼夜照準装置（10）。 ２．夜光用二次鏡（22）は、光路中に配置されており、可視光を通過させ、赤外 光を反射するようコーティングされていることを特徴とする請求項１記載の一体 形昼夜照準装置（10）。 ３．イメージコンバータ（25）は、イメージインテンシファイアであることを特 徴とする請求項２記載の一体形昼夜照準装置（10）。 ４．昼光用対物レンズ（15）と夜光用補正レンズ（12,13）は、夜光用補正レン ズ（12,13）が昼光用対物レンズ（15）に対し同軸状に位置した状態で一緒に設 けられていることを特徴とする請求項１記載の一体形昼夜照準装置（10）。 ５．夜光用二次鏡（22）は、赤外光を一次対物鏡（23）と昼光用対物レンズの焦 点面との間に位置した像平面上に合焦させる曲率を有し、イメージインテンシフ ァイア（25）が夜光位置にあるときには像平面がイメージインテンシファイアの 入力面と一致するようになっていることを特徴とする請求項３記載の一体形昼夜 照準装置（10）。 ６．昼光用対物レンズと接眼レンズ組立体（17）との間で光路中に設けられた少 なくとも一つの昼光用リズレーレンズ（20）を有することを特徴とする請求項５ 記載の一体形昼夜照準装置（10）。 ７．昼光用対物レンズ（15）と接眼レンズ組立体（17）との間で光路中に設けら れた昼光用負レンズ（18）を有することを特徴とする請求項６記載の一体形昼夜 照準装置（10）。 ８．イメージインテンシファイア（25）と接眼レンズ組立体（17）との間に配置 されたレチクルディスプレー（27）を有することを特徴とする請求項３記載の一 体形昼夜照準装置（10）。 ９．夜光用のレチクルディスプレー（27）は、接眼レンズ組立体（17）の前に配 置されていて、レチクルディスプレー（27）を接眼レンズ組立体（17）へ向ける ビームスプリッタ（30）を含むことを特徴とする請求項８記載の一体形昼夜照準 装置（10）。 10．レーザビームを昼光用対物レンズ（15）中へ差し向けるよう配置されたレー ザ（33）と、照準装置によって受け取られた反射レーザ光を受ける測距装置用レ シーバ（40）とを有し、レーザ測距装置が、昼夜光照準装置付きのコンパクトな 設計になっていることを特徴とする請求項１記載の一体形昼夜照準装置（10）。 11．レーザビームを昼光用対物レンズ（15）中へ差し向けるレーザ用ビームスプ リッタ（36）を有することを特徴とする請求項１０記載のレーザ測距装置（10） 。 12．一体形昼夜照準装置（10）によって受け取られている光を距離計用レシーバ （40）に差し向けるレシーバ用ビームスプリッタ（37）を有することを特徴とす る請求項１１記載のレーザ測距装置（10）。 13．夜光用補正レンズ（12,13）は、非点収差を補償するよう傾けられているこ とを特徴とする請求項１記載の一体形昼夜照準装置（10）。 14．夜光用補正レンズ（12,13）は、一対の傾斜レンズ要素（12,13）を含むこと を特徴とする請求項１３記載の一体形昼夜照準装置（10）。 15．昼光用対物レンズ（15）に対して同軸状に一対の夜光用大径補正レンズ（12 ,13）が設けられており、昼光用対物レンズ（15）は、光を夜光用大径補正レン ズ（12,13）に設けられている開口（14）中へ差し向けることを特徴とする請求 項１４記載の一体形昼夜照準装置（10）。 16．一体形昼夜測距装置（10）であって、昼光用対物レンズ（15）と、昼光用対 物レンズに対して同軸状に設けられた夜光用補正レンズ（12,13）と、接眼レン ズ組立体（17）と、赤外光を受けるよう設けられた夜光用のイメージコンバータ （25）とを有し、イメージコンバータは、接眼レンズ組立体がイメージコンバー タ上に合焦させるよう配置されており、一体形昼夜測距装置は更に、レーザ（33 ）と、該レーザからのレーザビームを受けて該レーザビームを昼光用対物レンズ （15）中へ差し向けるレーザ用ビームスプリッタ（36）と、夜光用補正レンズ（ 12,13）から夜光を反射するよう配置された夜光用対物鏡（23）と、夜光用対物 鏡（23）からの夜光を受けてこれをイメージコンバータ（25）上に合焦させるよ う配置された夜光用二次鏡（22）と、光路内に配置されていて、受けた光を測距 装置用レシーバ（40）に差し向けるレシーバ用ビームスプリッタ（37）とを有し 、かくして、昼夜光照準装置付きのコンパクトな設計になっていることを特徴と する一体形昼夜測距装置（10）。 17．夜光用補正レンズ（12,13）は、非点収差を補償するよう傾けられているこ とを特徴とする請求項１６記載の一体形昼夜測距装置（10）。 18．夜光用補正レンズ（12,13）は、一対の傾斜レンズ要素を含むことを特徴と する請求項１７記載の一体形昼夜測距装置（10）。 19．夜光用二次鏡（22）は、可視光を通過させ、赤外光を反射するよう光路中に 配置されていることを特徴とする請求項１６記載の一体形昼夜測距装置（10）。 20．イメージコンバータ（25）は、イメージインテンシファイアであることを特 徴とする請求項１９記載の一体形昼夜測距装置（10）。 21．レチクルディスプレー（27）を有することを特徴とする請求項１６記載の一 体形昼夜測距装置（10）。 22．レシーバ用ビームスプリッタ（30）は、レチクルディスプレー（27）の像を 接眼レンズ組立体（17）に差し向けるよう配置されていることを特徴とする請求 項２１記載の一体形昼夜測距装置（10）。 23．昼光用対物レンズ（15）と接眼レンズ組立体（17）との間に配置されていて 、昼光を接眼レンズ組立体上に合焦させる可視光光学系（18,20）を有すること を特徴とする請求項１６記載の一体形昼夜測距装置（10）。 24．昼光用像正立プリズム（21）を有することを特徴とする請求項２３記載の一 体形昼夜測距装置（10）。 25．イメージコンバータ（25）と接眼レンズ組立体（17）との間に配置されてい て、レチクルディスプレーを接眼レンズ組立体（17）中へ差し向けるビームスプ リッタ（30）を有することを特徴とする請求項２１記載の一体形昼夜測距装置（ 10）。 26．夜光用補正レンズ（12,13）は、昼光用対物レンズ（15）に対して同軸状に 設けられており、それにより、昼光用対物レンズ（15）は光を夜光用補正レンズ （12,13）に設けられている開口（14）中へ差し向け、夜光用補正レンズ（12,13 ）は、受けた赤外光を昼光用対物レンズ（15）の周りに差し向けることを特徴と する請求項１６記載の一体形昼夜測距装置（10）。 27．一体形昼夜光学装置（10）であって、接眼レンズ組立体（17）と、可視光を 集光して接眼レンズ組立体（17）上に合焦させる昼光用光学系を含む昼光用光学 装置（15,18,20,21）と、接眼レンズ組立体（17）で観察できるよう配置された イメージコンバータ（25）と、一部が昼光用光学装置（15,18,20,21）に対して 同軸状に設けられていて、夜光を集光してイメージコンバータ（25）上に合焦さ せる夜光用光学系を含む夜光用光学装置（12,13,22,23）とを有し、一体形昼夜 光学装置（10）は、同軸状に設けられた昼夜光光学装置の一部を有していること を特徴とする一体形昼夜光学装置（10）。 28．イメージコンバータ（25）は、イメージインテンシファイアであり、接眼レ ンズ組立体（17）の前で光路から外れた昼光位置と光路内の夜光位置との間で運 動できるよう可動的に支持され（図７）、イメージインテンシファイア（25）は 、これが光路中にあるときには接眼レンズ組立体（17）がイメージインテンシフ ァイア上に合焦させるよう配置されていることを特徴とする請求項２７記載の一 体形昼夜光学装置（10）。 29．夜光用光学装置（12,13,22,23）は、受けた赤外光を反射するよう配置され た夜光用一次鏡（23）及び夜光用一次鏡（23）から反射された赤外光を受け、イ メージインテンシファイア（25）が夜光位置にあるときには赤外光をイメージイ ンテンシファイア上に合焦させるよう配置された夜光用二次鏡（22）を含むこと を特徴とする請求項２８記載の一体形昼夜光学装置（10）。 30．レーザ（33）と、測距装置用レシーバ（40）と、レーザからのレーザビーム を受け、該レーザビームを昼光用光学系（15）の一部中へ差し向けるレーザ用ビ ームスプリッタ（36）と、光路内に配置されていて、受けた光を測距装置用レシ ーバ（40）に差し向けるレシーバ用ビームスプリッタ（37）とを有し、一体形昼 夜光学的測距装置（10）が、コンパクトな設計になっていることを特徴とする請 求項２９記載の一体形昼夜光学装置（10）。