NL194808C - Nachtzichtkijkerstelsel. - Google Patents

Nachtzichtkijkerstelsel. Download PDF

Info

Publication number
NL194808C
NL194808C NL8800694A NL8800694A NL194808C NL 194808 C NL194808 C NL 194808C NL 8800694 A NL8800694 A NL 8800694A NL 8800694 A NL8800694 A NL 8800694A NL 194808 C NL194808 C NL 194808C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
light
night vision
eyepiece
observer
image
Prior art date
Application number
NL8800694A
Other languages
English (en)
Other versions
NL194808B (nl
NL8800694A (nl
Original Assignee
Bae Sys Electronics Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB8706943.1A external-priority patent/GB8706943D0/en
Priority claimed from GBGB8718177.2A external-priority patent/GB8718177D0/en
Application filed by Bae Sys Electronics Ltd filed Critical Bae Sys Electronics Ltd
Publication of NL8800694A publication Critical patent/NL8800694A/nl
Publication of NL194808B publication Critical patent/NL194808B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL194808C publication Critical patent/NL194808C/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/18Face protection devices
    • A42B3/22Visors
    • A42B3/228Visors for military or aviation applications
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406Accessories for helmets
    • A42B3/042Optical devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0172Head mounted characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0176Head mounted characterised by mechanical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • G02B2027/0136Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems with a single image source for both eyes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • G02B2027/0156Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with optionally usable elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • G02B2027/0159Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with mechanical means other than scaning means for positioning the whole image

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Telescopes (AREA)
  • Vehicle Step Arrangements And Article Storage (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

! 194808
Nachtzichtkijkerstelsel
De uitvinding heeft betrekking op een nachtzichtkijkerstelsel omvattende een oculair welke is aangebracht om, bij gebruik van het stelsel door een waarnemer de voorwaartse zichtlijn van de waarnemer te snijden, 5 een optisch substelsel dat een naar voren uitziend objectieflens omvat welke vast is aangebracht ten opzichte van het oculair en welke een optische as bezit welke verschoven is ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn, en een beeldversterkerorgaan welke optisch is opgesteld tussen het objectieforgaan en het oculair zodat lichtstralen van een versterkt reëel beeld van een tafereel voor de waarnemer, gezien door de objectieflens, richtbaar zijn op het oculair via een ingangsoppervlak daarvan dat naar boven is gekeerd ten 10 opzichte van de voorwaartse zichtlijn om daardoor de waarnemer te voorzien van een zicht op het versterkte beeld dat geplaatst is over en in register met het directe zicht van het ervoor gelegen tafereel via het oculair.
Een dergelijk nachtzichtkijkerstelsel is bekend uit de Britse octrooiaanvrage 2.108.702. Dit bekende nachtzichtkijkerstelsel is van een type dat geschikt is om te dragen op een hoofddeksel zoals een helm, en 15 aan de voorzijde daarvan, boven en voor de voorwaartse zichtlijn van een waarnemer die de helm met het stelsel draagt.
Bij het bekende nachtzichtkijkerstelsel wordt tijdens het gebruik tengevolge van het gewicht van het stelsel en de afstand tussen het aangrijpingspunt van de zwaartekracht op het stelsel en het draaipunt van de nek van de drager van de helm een relatief groot moment uitgeoefend op de nek van de waarnemer. Het 20 zwaartepunt van het nachtkijkerstelsel bevindt zich immers op een plaats voor het draaipunt van de nek.
Het gewicht van het nachtkijkerstelsel is in het algemeen gesproken in de orde van 1 kg en tot nog toe ligt de momentarm rond het draaipunt van de nek rond 13 cm. In statische omstandigheden moet de gebruiker derhalve een evenwichtsmoment ontwikkelen van rond 1,3 Nm. In omgevingen zoals de cockpit van een vliegtuig kan bij omstandigheden met manoeuvres met grote g-krachten elke uit balans zijnde 25 massa van zelfs kleine grootte een gevaar vormen voor de drager.
De uitvinding beoogt te voorzien in een nachtzichtkijkerstelsel met een opbouw waarbij de afstand van het aangrijpingspunt van de zwaartekracht, het zwaartepunt, tot het draaipunt van de nek van de waarnemer en de plaats van het zwaartepunt optimaal zijn om zware belasting van de nek van de waarnemer te voorkomen.
30 Daartoe heeft het nachtzichtkijkerstelsel van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding het kenmerk, dat het optisch substelsel zodanig is aangebracht dat het beeldversterkerorgaan zo geplaatst is dat het nauw aangrenzend aan een zijde van het hoofd van de waarnemer ligt bij gebruik van het stelsel.
In een voorkeursuitvoeringsvorm is de objectieflens zodanig in het stelsel ondergebracht om bij gebruik van het stelsel door de waarnemer dicht aangrenzend aan een zijde van het hoofd van de waarnemer te 35 liggen, waarbij de objectieflens achterwaarts van het oculair aangebracht is ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn. Door de objectieflens dicht aangrenzend aan een zijde van het hoofd te plaatsen worden momenten uitgeoefend op de nek verder gereduceerd.
Bij voorkeur is het beeldversterkerorgaan achterwaarts van het oculair aangebracht ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn.
40 Op voordelige wijze is het nachtzichtkijkerstelsel aangebracht op een hoofddeksel voor gebruik door een waarnemer waarbij de objectieflens in één vlak ligt met een zijgedeelte van het hoofddeksel, beschouwd in voorwaartse en achterwaartse richting van het noofddeksei.
Op gunstige wijze is het nachtzichtkijkerstelsel aangebracht op een hoofddeksel voor gebruik door een waarnemer, waarbij het beeldversterkerorgaan in één vlak ligt met een zijgedeelte van het hoofddeksel, 45 beschouwd in voorwaartse en achterwaartse richting van het hoofddeksel.
In een voorkeursuitvoeringsvorm is het nachtzichtkijkerstelsel draaibaar tussen een werkzame positie en een niet werkzame positie om een, ten opzichte van het hoofddeksel gefixeerde, as, waarbij de as zich nagenoeg verticaal uitstrekt ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn aan één zijde van het hoofddeksel.
Bij voorkeur valt de gefixeerde as nagenoeg samen met de as van het beeldversterkerorgaan.
50 Op voordelige wijze omvat het optisch substelsel een beelddraaiingsorgaan tussen het beeldversterkerorgaan en het oculair. Hierdoor wordt voor de waarnemer een zicht van het versterkte beeld met de juiste oriëntatie ten opzichte van het tafereel op afstand verschaft.
Op gunstige wijze omvat het beelddraaiingsorgaan een vezeloptisch eindstuk, optisch verbonden bij één einde aan een uitgangszijde van het beeldversterkerorgaan.
55 In een voorkeursuitvoeringsvorm is het nachtzichtkijkerstelsel voorzien van een oculair met een samengesteld lichaam van lichtbrekend materiaal omvattende een eerste deellichaam met een nagenoeg vlak vooroppervlak en een tweede deellichaam met een nagenoeg vlak achteroppervlak dat grenst aan een 194808 2 nagenoeg vlak boveningangsoppervlak, waarbij tussen het voöroppervlak en het achteroppervlak een inwendig oppervlak wordt begrensd door het eerste en het tweede deellichaam, het inwendige oppervlak lichtweerkaatsende en lichtdoorlatende eigenschappen bezit en concaaf gekromd is naar het achteroppervlak, het ingangs-, het voor-, het achter- en het inwendige oppervlak hoeksgewijs zodanig ten opzichte van 5 elkaar zijn opgesteld dat de stralen van het versterkte reële beeld na binnentreden in het lichaam door het achteroppervlak naar voren worden weerkaatst naar het inwendige oppervlak, bij het inwendige oppervlak naar achteren worden weerkaatst naar het achteroppervlak en door het achteroppervlak worden doorgelaten naar de waarnemer, waarbij de binnengetreden stralen van het versterkte reële beeld door een eerste deel van het achteroppervlak naar voren worden weerkaatst en de dan het gekromde inwendige oppervlak 10 weerkaatste stralen worden doorgelaten door een tweede deel van het achteroppervlak van het tweede deellichaam, een nagenoeg vlak tweede inwendig oppervlak wordt begrensd door het tweede deel van het achteroppervlak van het tweede deellichaam en een nagenoeg vlak oppervlak van een wigvormig derde deellichaam dat is voorzien van een nagenoeg vlak uitgangsoppervlak, waarbij het tweede inwendige oppervlak en het uitgangsoppervlak hoeksgewijs, zodanig ten opzichte van elkaar en het ingangs-, het 15 voor-, het achter- en het gekromde inwendige oppervlak zijn opgesteld dat de door het tweede deel van het achteroppervlak van het tweede deellichaam doorgelaten stalen van het versterkte reële beeld door het uitgangsoppervlak van het derde deellichaam worden doorgelaten naar de ontwerpen oogpositie van de waarnemer.
Op voordelige wijze omvat het optisch substelsel eerste lichtweerkaatsende organen om licht ontvangen 20 van het ervoor gelegen tafereel te richten naar de ingangszijde van de beeldversterker, waarbij het optisch substelsel verder is voorzien van een lensschakelinrichting, tweede lichtweerkaatsende organen aangebracht tussen het beeldversterkerorgaan en de lensschakelinrichting teneinde licht, ontvangen van het beeldversterkerorgaan, voorwaarts, naar beneden en naar binnen te richten door de lensschakelinrichting heen, derde lichtweerkaatsende organen, zo aangebracht teneinde nagenoeg horizontaal naar binnen 25 gericht licht door de lensschakelinrichting van de tweede lichtweerkaatsende organen opnieuw te richten, en vierde lichtweerkaatsende organen zo geplaatst om het licht dat opnieuw gericht is door de derde weerkaatsende organen opnieuw naar beneden te richten op het ingangsoppervlak van het oculair.
Op gunstige wijze is het nachtzichtkijkerstelsel voorzien van een weergeefinrichting en middelen om het licht van de weergeefinrichting te richten naar het ingangsoppervlak van het oculair, waarbij de tweede 30 weerkaatsende organen lichtweerkaatsende eigenschappen bezitten alsmede lichtdoorlatende eigenschappen opdat de weergeefinrichting gericht licht weergeeft via de tweede weerkaatsende organen door de lensschakelinrichting heen, en vandaar na reflectie bij de derde en vierde weerkaatsende organen in het oculair om gezien te worden door de waarnemer op overeenkomstige wijze als het versterkte beeld.
In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn twee nachtzichtkijkerstelsels voorzien, één voor elk oog van de 35 waarnemer, waarbij de weergeefinrichting omvat: een kathodestraalbuis, een tweede lensschakelinrichting, een bundelsplitser, waarbij licht van een reëel beeld dat weergegeven is bij een scherm van de kathodestraalbuis naar een brandpunt gevoerd wordt door de tweede lensschakelinrichting in samenwerking met in samenwerking met de bundelsplitser, waarbij de bundelsplitser vier rechthoekige prisma’s omvat die met de toppen tegen elkaar een eenheid vormen en bij tegenover gelegen zijden voorzien zijn van coatings die 40 lichtweerkaatsende en lichtdoorlatende eigenschappen bezitten, en de weergeefinrichting verder omvat eerste en tweede coherente vezeloptische bundels, waarbij het licht naar het brandpunt gevoerd wordt bij één einde van elke eerste en tweede vezeloptische bundel, en waarbij de andere einden van de vezeloptische bundels gepositioneerd worden om licht respectievelijk door de tweede weerkaatsende organen heen te richten.
45 Bij voorkeur zijn twee nachtzichtkijkerstelsels voorzien, één voor elk oog van de waarnemer, waarbij de weergeefinrichting omvat: een kathodestraalbuis, een tweede lensschakelinrichting, waarbij licht van een reëel beeld dat weergegeven is bij een scherm van de kathodestraalbuis naar een brandpunt gevoerd wordt door de tweede lensschakelinrichting, waarbij de weergeefinrichting verder omvat vijfde en zesde lichtweerkaatsende organen, schuin ten opzichte van elkaar met rechte hoeken en aangebracht op de optische 50 as van de tweede lensschakelinrichting met de vijfde lichtweerkaatsende organen dichter bij de tweede lensschakelinrichting, waarbij de vijfde lichtweerkaatsende organen gedeeltelijk lichtdoorlatend en gedeeltelijk lichtweerkaatsend zijn en waarbij de zesde lichtweerkaatsende organen geheel reflecterend zijn, en eerste en tweede coherente vezeloptische bundels, waarbij licht naar het brandpunt gevoerd wordt bij één einde van één van de vezeloptische bundels na weerkaatsing bij de vijfde lichtweerkaatsende organen, en 55 bij één einde van de andere van de vezeloptische bundels na doorgang door de vijfde lichtweerkaatsende organen heen en weerkaatsing bij de zesde lichtweerkaatsende organen, en waarbij de andere einden van de vezeloptische bundels gepositioneerd worden om licht te richten respectievelijk door de tweede 3 194808 weerkaatsende organen heen.
Op voordelige wijze zijn twee stelsels voorzien, één voor elk oog van de waarnemer, waarbij de weergeefinrichting omvat twee kathodestraalbuizen en twee vezeloptische bundels, waarbij elke vezel-optische bundel een einde bezit dat optisch verbonden wordt met een scherm van een respectieve 5 kathodestraalbuis en waarvan het andere einde gepositioneerd is om licht door respectievelijk één van de tweede lichtweerkaatsende organen te richten.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekeningen. Hierin toont: figuur 1 een zijaanzicht van een nachtzichtkijkerstelsel op de helm van een piloot; 10 figuur 2 een vooraanzicht van de helft van het nachtzichtkijkerstelsel op de helm; figuur 3 een bovenaanzicht van de helft van het nachtzichtkijkerstelsel op de helm; figuur 4 een schema van de optische inrichting van het nachtzichtkijkerstelsel; en figuur 5 een diagram van een andere vorm van een deel van het nachtzichtkijkerstelsel.
15 Onder verwijzing naar de tekeningen wordt het stelsel gemonteerd op een helm 11 en vormt het een binoculair nachtzichtstelsel dat twee nachtzichtstelsels 13,13b omvat, één voor elk oog van een drager van de helm 11.
De nachtzichtkijkerstelsels 13a, 13b worden elk gescheiden gedragen op de helm 11, één bij elke zijde van de helm, voor een draaibeweging rond respectieve verticale assen Y-Y tussen werk- en niet-werk-20 standen, zoals hierna verder beschreven is. Hiertoe wordt elk nachtzichtkijkerstelsel 13a of 13 b gemonteerd tussen bovenste en onderste draagblokken 12, die bevestigd zijn op de helm 11 bij plaatsen zodanig dat een verticaal deel van het nachtzichtkijkerstelsel tussen de blokken 12 ligt binnen de dikte van de helm 11, dat wil zeggen tussen het buitenoppervlak van een zijgedeelte van de helm en de aangrenzende zijde van het hoofd 14 van de drager van de helm, zoals het beste te zien is in figuur 2.
25 Elk van de nachtzichtkijkerstelsels 13a, 13b omvat een oculair 15 dat geplaatst wordt voor een respectief oog E van de drager van de helm wanneer het nachtzichtkijkerstelsel zich in de werkstand bevindt, en omvat een optisch substelsel 17.
Elk van de optische substelsels 17 omvat een opjectieflens 19 die, wanneer in de werkstand, zijwaarts en naar achteren verschoven wordt ten opzichte van het ermee verbonden oculair 15 teneinde een plaats 30 langs de slaap van de drager van de helm in te nemen en nagenoeg in lijn met een zijgedeelte 21 van de helm 11 in de richtingen vooruit en achteruit van de helm, dat wil zeggen een gedeelte van de helm 11 dat afhangt vanaf het bovengedeelte, in het algemeen halfbolvormig, waarbij het gedeelte van de helm het bovenste gedeelte van het hoofd 14 van de drager van de helm omslutt.
Elk optisch substelsel omvat verder een eerste vlakke reflector 23 die geplaatst is achter de objectieflens 35 19 en schuin staat ten opzichte van de optische as daarvan teneinde licht dat door de objectieflens 19 heengaat te richten vanaf het voorgelegen tafereel naar boven op de ingangszijde van een naar beneden uitziende beeldversterker 25 waarvan de as nagenoeg samenvalt met de as Y-Y. De uitgangszijde van de beeldversterker 25 wordt verbonden met een beelddraaiingsorgaan in de vorm van een coherent vezel-optisch eindstuk 27 met één eindzijde optisch aangrenzend aan de uitgangszijde van de versterker en 40 daarop bevestigd door een optisch cement te gebruiken. Boven de vrije bovenste eindzijde van het eindstuk 27, die evenwijdig is met de onderste eindzijde hiervan, bevindt zich een tweede vlakke reflector 29 die schuin staat ten opzichte van de as van de beeldversterker 25 teneinde licht dat hierop invalt vanuit het eindstuk 27 naar voren, enigszins naar binnen en naar beneden te richten teneinde via een lens-schakelinrichting 31 op een derde vlakke reflector 33 terecht doen komen. De derde reflector 33 wordt 45 opgesteld en schuin geplaatst ten opzichte van de lensschakelinrichting 31 teneinde licht uit de lens- schakelinrichting 31 horizontaal en naar binnen op een vierde vlakke reflector 35 te richten die op zijn beurt schuin staat en geplaatst wordt teneinde licht ontvangen van de reflector 33 naar beneden en enigszins naar achteren te richten teneinde binnen te treden in het oculair 15 via een bovenste ingangsoppervlak 37. Elk oculair 15 bestaat uit lichtbrekend materiaal bij voorkeur een doorlatend kunststofmateriaal, en omvat 50 een inwendig oppervlak 39 met zowel lichtdoorlatende als lichtweerkaatsende eigenschappen. Het oppervlak 39 ligt bij het scheidingsvlak tussen twee delen A en B van het oculair 21. Het deel A bezit een optisch vlak bovenoppervlak dat het ingangsoppervlak 37 van het oculair 21 vormt, een optisch vlak achteroppervlak 41 en een vooroppervlak dat concaaf gekromd is naar het achteroppervlak 41, welk vooroppervlak verbonden is met een complementair achteroppervlak van het deel B teneinde het oppervlak 55 39 te vormen. Het deel B bezit een optisch vlak vooroppervlak 43 dat een tweede ingangszijde van het oculair 21 vormt. Het oculair 21 wordt voltooid door een derde wigvormig deel C met een voorste hoofdoppervlak 45 evenwijdig met tussenruimte ten opzichte van het oppervlak 41 en een achterste hoofd- 194808 4 oppervlak 47 evenwijdig met het oppervlak 43.
De vereiste optische eigenschappen bij het oppervlak 39 worden op geschikte wijze verleend door een halfverzilverde spiegelcoating of een holografische coating.
De verschillende optische elementen van elk optisch substelsel 19 en het verbonden oculair 15 worden 5 behuisd binnenin en ondersteund door een beschermkast 49 (zie figuren 1,2 en 3).
Bij werking van het binoculair nachtzichtstelsel worden stralen van een ervoor op afstand gelegen tafereel, weergegeven door de F in de tekeningen ontvangen bij de objectieflens 19 van elk van de samenstellende nachtzichtstelsels 13a, 13b en naar een brandpunt gevoerd als een beeld van het tafereel bij een beeldvlak dat samenvalt met de ingangszijde van de beeldversterker 25 door weerkaatsing vanaf de 10 eerste reflector 23.
Een versterkte weergave van dit beeld wordt ontwikkeld bij de uitgangszijde van de versterker 25 en doorgelaten door het coherente vezeloptische eindstuk 27.
De reflectoren 29,33 en 35 en de lensschakelinrichting 31 dienen ertoe bij vlak O-, een reëel beeld van het beeld dat verschijnt bij de bovenste eindzijde van het vezeloptische eindstuk 27 te leveren.
15 Het beeldvlak O, valt samen met het brandvlak van het concaaf gekromde oppervlak 39 binnenin het oculair 15. Stralen uit het beeldvlak O, treden binnen in het oculair 15 via het oppervlak 37 en worden inwendig totaal weerkaatst bij het oppervlak 41 van het oculair naar het gekromde oppervlak 39. De stralen die invallen op het oppervlak 39 vanaf het oppervlak 41 worden teruggekaatst om doorgelaten te worden door het oppervlak 41 heen en dan door het achterste gedeelte C van het oculair 15 naar het oog E van de 20 drager van de helm.
Omdat de stralen beginnen, voor zover betreffende het oculair 15, bij het hoofdbrandvlak van het oculair 15, essentieel het oppervlak 39, wordt een versterkt virtueel gecollimeerd beeld van het er voor gelegen tafereel, zoals gezien door de objectieflens 19 heen, waargenomen door het oog E.
Het vezeloptische eindstuk 27 bezit een gedraaide constructie, waarbij de draaiingshoek zo is dat het 25 gecombineerde optische effect van het optisch substelsel 17 en het oculair 15 op de stralen afkomstig van het er-voor op afstand gelegen tafereel F zo is dat een virtuele versterkte weergave van het tafereel op afstand met juiste oriëntatie gezien wordt door het oog E. Bovendien vanwege het evenwijdig zijn van de gehele voor- en achteroppervlakken 43 en 47 van het oculair ligt het virtuele versterkte beeld, gezien door het oog E, in register met het zicht vanaf de plaats van het oog E op het er-voor op afstand gelegen tafereel 30 direct door het oculair 15, verschaft door lichtstralen vanaf het tafereel die op hun beurt door het oculair 15 lopen via de oppervlakken 43, 39,41, 45 en 47.
In de praktijk ligt de draaiing van het beeld vereist in het eindstuk 27 in de orde van 90°, waarbij de nauwkeurige hoek bepaald wordt door de gedetailleerde vorm.
Het nachtzichtkijkerstelsel kan verder een weergeefinrichting omvatten om verdere optische gegevens 35 weer te geven aan de ogen E van de drager van de helm, geplaatst op het directe en versterkte zicht van het tafereel op afstand.
Daartoe wordt, zoals weergegeven in figuur 4, in elk van de nachtzichtstelsels 13a, 13b de tweede vlakke reflector 29 aangebracht om als bundelsplitser te dienen en een weergeefinrichting, gedragen door de helm 11, levert een helder weergeefbeeld in een vlak 02 waarvan de positie ten opzichte van de 40 lensschakelinrichting 31 overeenkomt met die van het uitgangseinde van het vezeloptische eindstuk 27. Bijgevolg wordt licht vanaf het genoemde helderde weergeefbeeld doorgezonden door de ermee verbonden reflector 29 naar een brandpunt geleid door de schakellens bij het reële beeldvlak 01 om gezien te worden bij het oog E via het oculair 15.
De weergeefinrichting omvat een kathodestraalbuis 51, een schakellens 53, een kubusvormige bundel-45 splitser 55, samengesteld uit vier rechte prisma’s 57 met de tegenover gelegen zijden bij de naast elkaar liggende toppen met elkaar verbonden door een optisch cement en met een halfreflecterende coating op één of op elke tegenover gelegen zijde. Twee coherente vezeloptische bundels 59a, 59b bezitten respectievelijk eindzijden, respectievelijk geplaatst aangrenzend aan twee tegenover gelegen evenwijdige zijden 61a, 61b van de bundelsplitser 55 respectievelijk in vlakken, congruent met reële beeldvlakken van de schakel-50 lens 53 ten opzichte van het objectiefvlak bepaald door het scherm 63 van de kathodestraalbuis 51. De vlakken van de einden van de vezeloptische bundels 59a, 59b, op afstand van de kubusvormige bundelsplitser 55, zijn congruent met de vlakken 02.
Omdat de stralen door twee optische coatings moeten lopen om virtuele beelden met dezelfde helderheid te leveren bij het oculair 15 van het heldere weergeefbeeld van de kathodestraalbuis bezitten de optische 55 coatings bij de inwendige zijden van de bundelsplitser 55 een reflectiviteit van 70% en een doorlaatbaarheid van 30%.
In een andere weergeefinrichting kunnen, in plaats van de kubusvormige bundelsplitser 55, twee vlakken

Claims (15)

  1. 5 194808 reflectoren 65 en 67, schuin ten opzichte van elkaar met rechte hoeken, gebruikt worden,zoals getoond is in figuur 5, waarbij één reflector 65 half verzilverd wordt, dat wil zeggen 50% reflecterend, 50% doorlatend, en de andere reflector 67 kan geheel reflecterend zijn. In een volgende andere weergeefinrichting (niet getoond) kunnen twee kathodestraalbuizen gebruikt 5 worden waarvan elk licht stuurt naar het einde van een respectieve vezeloptische bundel 51a en 51b. Daartoe grenzen de einden van de bundels 51a en 51b bij voorkeur direct aan de schermen van de kathodestraalbuizen. De twee nachtzichtstelsels 13a, 13b worden draaibaar ondersteund op de helm 11 om mogelijk te maken dat deze naar buiten gedraaid wordt rond de draaiassen Y—Y naar een positie bij niet-werken, aangeduid 10 door de streep-stippellijn I in figuur 3 om het opzetten en afzetten van de helm te vergemakkelijken. Een draaibeweging van de twee stelsels 13a, 13b wordt geleverd door naar voren trekken of naar achteren duwen op een pin en de gleufkoppeling 69 die zich uitstrekt tussen de twee stelsels 13a, 13b nabij het voorgedeelte van de helm 11. Op andere wijze kan een tand- en rondselmechanisme (niet getoond) verschaft worden waardoor men de stelsels 13a, 13b laat draaien wanneer een vizier (niet getoond), 15 bevestigd op de helm, omhoog of omlaag verplaatst wordt. De opbouw van een binoculair nachtzichtstelsel, in het bijzonder ten aanzien van het aspect van naar beneden uitzien van de of elke beeldversterker en bijgevolg de plaats van de of elke opjectieflens, en wanneer een oculair of oculairen gebruikt wordt of worden van het hierboven beschreven type met drie delen, biedt de mogelijkheid een optimaal zwaartepunt te bereiken met betrekking tot het draaipunt van de 20 nek van een gebruiker van het nachtzichtstelsel. Bovendien is het gewicht van het nachtzichtstelsel laag in vergelijking met stelsels die een soortgelijk hoekgezichtsveld bieden. 25
  2. 1. Nachtzichtkijkerstelsel omvattende een oculair welke is aangebracht om, bij gebruik van het stelsel door een waarnemer de voorwaartse zichtlijn van de waarnemer te snijden, een optisch substelsel dat een naar voren uitziend objectieflens omvat welke vast is aangebracht ten opzichte van het oculair en welke een optische as bezit welke verschoven is ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn, en een beeldversterker- 30 orgaan welke optisch is opgesteld tussen het objectieforgaan en het oculair zodat lichtstralen van een versterkt reëel beeld van een tafereel voor de waarnemer, gezien door de objectieflens, richtbaar zijn op het oculair via een ingangsoppervlak daarvan dat naar boven is gekeerd ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn om daardoor de waarnemer te voorzien van een zicht op het versterkte beeld dat geplaatst is over en in register met het directe zicht van het ervoor gelegen tafereel via het oculair, met het kenmerk, dat het 35 optisch substelsel zodanig is aangebracht dat het beeldversterkerorgaan zo geplaatst is dat het nauw aangrenzend aan een zijde van het hoofd van de waarnemer ligt bij gebruik van het stelsel.
  3. 2. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de objectieflens zodanig in het stelsel is ondergebracht om bij gebruik van het stelsel door de waarnemer dicht aangrenzend aan een zijde van het hoofd van de waarnemer te liggen, waarbij de objectieflens achterwaarts van het oculair aangebracht is 40 ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn.
  4. 3. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het beeldversterkerorgaan achterwaarts van het oculair aangebracht is ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn.
  5. 4. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 1, 2 of 3 op een hoofddeksel voor gebruik door een waarnemer, met het kenmerk, dat de objectieflens in één vlak ligt met een zijgedeelte van het hoofddeksel, beschouwd 45 in voorwaartse en achterwaartse richting van het hoofddeksel.
  6. 5. Nachtzichtkijkerstelsel volgens één der voorgaande conclusies op een hoofddeksel voor gebruik door een waarnemer, met het kenmerk, dat het beeldversterkerorgaan in één vlak ligt met een zijgedeelte van het hoofddeksel, beschouwd in voorwaartse en achterwaartse richting van het hoofddeksel.
  7. 6. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 4 of 5 waarbij het stelsel draaibaar is tussen een werkzame 50 positie en een niet werkzame positie om een, ten opzichte van het hoofddeksel gefixeerde, as, met het kenmerk, dat de as zich nagenoeg verticaal uitstrekt ten opzichte van de voorwaartse zichtlijn aan één zijde van het hoofddeksel.
  8. 7. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de gefixeerde as nagenoeg samenvalt met de as van het beeldversterkerorgaan.
  9. 8. Nachtzichtkijkerstelsel volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het optisch substelsel een beelddraaiingsorgaan omvat tussen het beeldversterkerorgaan en het oculair.
  10. 9. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het beelddraaiingsorgaan een 194808 6 vezeloptisch eindstuk omvat, optisch verbonden bij één einde aan een uitgangszijde van het beeld-versterkerorgaan.
  11. 10. Nachtzichtkijkerstelsel volgens één der voorgaande conclusies, dat is voorzien in een oculair met een samengesteld lichaam van lichtbrekend materiaal omvattende een eerste deellichaam met een nagenoeg 5 vlak vooroppervlak en een tweede deellichaam met een nagenoeg vlak achteroppervlak dat grenst aan een nagenoeg vlak boveningangsoppervlak, waarbij tussen het vooroppervlak en het achteroppervlak een inwendig oppervlak wordt begrensd door het eerste en het tweede deellichaam, het inwendige oppervlak lichtweerkaatsende en lichtdoorlatende eigenschappen bezit en concaaf gekromd is naar het achteropper-vlak, het ingangs-, het voor-, het achter- en het inwendige oppervlak hoeksgewijs zodanig ten opzichte van 10 elkaar zijn opgesteld dat de stralen van het versterkte reële beeld na binnentreden in het lichaam door het achteroppervlak naar voren worden weerkaatst naar het inwendige oppervlak, bij het inwendige oppervlak naar achteren worden weerkaatst naar het achteroppervlak en door het achteroppervlak worden doorgelaten naar de waarnemer, met het kenmerk, dat de binnengetreden stralen van het versterkte reële beeld door een eerste deel van het achteroppervlak naar voren worden weerkaatst en de dan het gekromde inwendige 15 oppervlak weerkaatste stralen worden doorgelaten door een tweede deel van het achteroppervlak van het tweede deellichaam, een nagenoeg vlak tweede inwendig oppervlak wordt begrensd door het tweede deel van het achteroppervlak van het tweede deellichaam en een nagenoeg vlak oppervlak van een wigvormig derde deellichaam dat is voorzien van een nagenoeg vlak uitgangsoppervlak, waarbij het tweede inwendige oppervlak en het uitgangsoppervlak hoeksgewijs zodanig ten opzichte van elkaar en het ingangs-, het voor-, 20 het achter- en het gekromde inwendige oppervlak zijn opgesteld dat de door het tweede deel van het achteroppervlak van het tweede deellichaam doorgelaten stalen van het versterkte reële beeld door het uitgangsoppervlak van het derde deellichaam worden doorgelaten naar de ontworpen oogpositie van de waarnemer.
  12. 11. Nachtzichtkijkerstelsel volgens een der voorgaande conclusies waarbij het optisch substelsel omvat 25 eerste lichtweerkaatsende organen om licht ontvangen van het ervoor gelegen tefereel te richten naar de ingangszijde van de beeldversterker, met het kenmerk, dat het optisch substelsel verder is voorzien van een lensschakelinrichting, tweede lichtweerkaatsende organen aangebracht tussen het beeldversterkerorgaan en de lensschakelinrichting teneinde licht, ontvangen van het beeldversterkerorgaan, voorwaarts, naar beneden en naar binnen te richten door de lensschakelinrichting heen, derde lichtweerkaatsende organen, zo 30 aangebracht teneinde nagenoeg horizontaal naar binnen gericht licht door de lensschakelinrichting van de tweede lichtweerkaatsende organen opnieuw te richten, en vierde lichtweerkaatsende organen zo geplaatst om het licht dat opnieuw gericht is door de derde weerkaatsende organen opnieuw naar beneden te richten op het ingangsoppervlak van het oculair.
  13. 12. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 11, voorzien van een weergeefinrichting en middelen om het 35 licht van de weergeefinrichting te richten naar het ingangsoppervlak van het oculair, met het kenmerk, dat de tweede weerkaatsende organen lichtweerkaatsende eigenschappen bezitten alsmede lichtdoorlatende eigenschappen opdat de weergeefinrichting gericht licht weergeeft via de tweede weerkaatsende organen door de lensschakelinrichting heen, en vandaar na reflectie bij de derde en vierde weerkaatsende organen in het oculair om gezien te worden door de waarnemer op overeenkomstige wijze als het versterkte beeld. 40 13. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 12, waarbij twee stelsels voorzien zijn, één voor elk oog van de waarnemer, waarbij de weergeefinrichting omvat: een kathodestraalbuis, een tweede lensschakelinrichting, een bundelsplitser, waarbij licht van een reëel beeld dat weergegeven is bij een scherm van de kathodestraalbuis naar een brandpunt gevoerd wordt door de tweede lensschakelinrichting in samenwerking met de bundelsplitser met het kenmerk, dat de bundelsplitser vier rechthoekige prisma’s 45 omvat die met de toppen tegen elkaar een eenheid vormen en bij tegenover gelegen zijden voorzien zijn van coatings die lichtweerkaatsende en lichtdoorlatende eigenschappen bezitten, en de weergeefinrichting verder omvat eerste en tweede coherente vezeloptische bundels, waarbij het licht naar het brandpunt gevoerd wordt bij één, einde van elke eerste en tweede vezeloptische bundel en waarbij de andere einden van de vezeloptische bundels gepositioneerd worden om licht respectievelijk door de tweede weerkaatsende 50 organen heen te richten.
  14. 14. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 12, waarbij twee stelsels voorzien zijn, een voor elk oog van de waarnemer, waarbij de weergeefinrichting omvat: een kathodestraalbuis, een tweede lensschakelinrichting, waarbij licht van een reëel beeld dat weergegeven is bij een scherm van de kathodestraalbuis naar een brandpunt gevoerd wordt door de tweede lensschakelinrichting, met het kenmerk, dat de 55 weergeefinrichting verder omvat vijfde en zesde lichtweerkaatsende organen schuin ten opzichte van elkaar met rechte hoeken en aangebracht op de optische as van de tweede lensschakelinrichting, met de vijfde lichtweerkaatsende organen dichter bij de tweede lensschakelinrichting, waarbij de vijfde lichtweerkaatsende 7 194808 organen gedeeltelijk lichtdoorlatend en gedeeltelijk lichtweerkaatsend zijn en waarbij de zesde lichtweerkaatsende organen geheel reflecterend zijn, en eerste en tweede coherente vezeloptische bundels, waarbij licht naar het brandpunt gevoerd wordt bij één einde van één 9 van de vezeloptische bundels a na weerkaatsing bij de vijfde lichtweerkaatsende organen en bij één einde van de andere van de vezeloptische 5 bundels na doorgang door de vijfde lichtweerkaatsende organen heen en weerkaatsing bij de zesde lichtweerkaatsende organen, en waarbij de andere einden van de vezeloptische bundels gepositioneerd worden om licht te richten respectievelijk door de tweede weerkaatsende organen heen.
  15. 15. Nachtzichtkijkerstelsel volgens conclusie 12, waarbij twee stelsels voorzien zijn, één voor elk oog van de waarnemer, met het kenmerk, dat de weergeefinrichting omvat twee kathodestraalbuizen en twee 10 vezeloptische bundels waarbij elke vezeloptische bundei een einde bezit dat optisch verbonden wordt met een scherm van een respectieve kathodestraalbuis en waarvan het andere einde gepositioneerd is om licht door respectievelijk één van de tweede lichtweerkaatsende organen te richten. Hierbij 3 bladen tekening
NL8800694A 1987-03-24 1988-03-21 Nachtzichtkijkerstelsel. NL194808C (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8706943 1987-03-24
GBGB8706943.1A GB8706943D0 (en) 1987-03-24 1987-03-24 Helmet systems
GB8718177 1987-07-31
GBGB8718177.2A GB8718177D0 (en) 1987-07-31 1987-07-31 Helmet systems

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8800694A NL8800694A (nl) 2001-05-01
NL194808B NL194808B (nl) 2002-11-01
NL194808C true NL194808C (nl) 2003-03-04

Family

ID=26292051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8800694A NL194808C (nl) 1987-03-24 1988-03-21 Nachtzichtkijkerstelsel.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6008779A (nl)
BE (1) BE1011163A5 (nl)
DE (1) DE3809788C2 (nl)
FR (1) FR2748821B1 (nl)
GB (1) GB2316758B (nl)
IT (1) IT8867961A0 (nl)
NL (1) NL194808C (nl)
NO (1) NO881260L (nl)
SE (1) SE470596B (nl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL125558A (en) * 1998-07-28 2003-06-24 Elbit Systems Ltd Non-adjustable helmet mounted optical systems
JP4095422B2 (ja) * 2002-12-04 2008-06-04 キヤノン株式会社 画像表示装置および画像表示システム
EP2315066A1 (de) * 2003-12-01 2011-04-27 Andreas Durner Elektronische Brille, insbesondere Nachtsichtbrille
GB2416859A (en) * 2004-08-03 2006-02-08 Iain Chapman Articulated light guide apparatus
EP1889113B1 (de) * 2005-05-30 2013-05-01 Durner, Andreas System mit elektronischer tag- und nachtsichtbrille
DE602006006041D1 (de) * 2006-06-12 2009-05-14 Patria Aviat Oy Nachtsichtanordnung
WO2008033870A2 (en) 2006-09-11 2008-03-20 Lumexis Corporation Fiber-to-the-seat (ftts) fiber distribution system
US8400510B2 (en) * 2008-10-27 2013-03-19 Devcar, Llc Night vision system
US8773537B2 (en) * 2008-10-27 2014-07-08 Devcar, Llc Night vision system
CN102576356B (zh) 2009-08-06 2016-04-27 路美克斯公司 串联联网光纤到座位的机内娱乐系统
US8424045B2 (en) 2009-08-14 2013-04-16 Lumexis Corporation Video display unit docking assembly for fiber-to-the-screen inflight entertainment system
US8416698B2 (en) 2009-08-20 2013-04-09 Lumexis Corporation Serial networking fiber optic inflight entertainment system network configuration

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1527049A (en) * 1976-06-18 1978-10-04 Pilkington Perkin Elmer Ltd Head-up displays
US4361384A (en) * 1980-06-27 1982-11-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High luminance miniature display
ATE14190T1 (de) * 1980-08-26 1985-07-15 Unilever Nv Vorrichtung und verfahren zum konditionieren der haare.
EP0066402B1 (en) * 1981-05-29 1985-09-11 Gec Avionics Limited Night vision goggles
US4439755A (en) * 1981-06-04 1984-03-27 Farrand Optical Co., Inc. Head-up infinity display and pilot's sight
DE3266408D1 (en) * 1981-10-14 1985-10-24 Gec Avionics Optical arrangements for head-up displays and night vision goggles
US4465347A (en) * 1982-11-15 1984-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Helmet mounted telescope
GB8320945D0 (en) * 1983-08-03 1983-09-07 Marconi Avionics Night vision goggles
JPS61501946A (ja) * 1984-04-16 1986-09-04 ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− ホログラフィックヘルメットに装着した両眼用ディスプレイ
US4743200A (en) * 1984-11-13 1988-05-10 Cae Electronics, Ltd. Fiber optic coupled helmet mounted display system
CA1298500C (en) * 1985-03-01 1992-04-07 Danny Filipovich Compact see-through night vision goggles
FR2581459B1 (fr) * 1985-05-03 1988-07-29 Thomson Csf Dispositif de transport et de combinaison d'images lumineuses, et son utilisation pour un viseur de casque
EP0206324A3 (en) * 1985-06-27 1989-05-10 Honeywell Inc. Dual source display apparatus
US4753514A (en) * 1986-05-12 1988-06-28 Iota Instrumentation Co. Headwear-mounted periscopic display device
EP0252200A1 (en) * 1986-07-08 1988-01-13 OIP OPTICS Naamloze Vennootschap Night vision goggles

Also Published As

Publication number Publication date
FR2748821A1 (fr) 1997-11-21
NL194808B (nl) 2002-11-01
DE3809788C2 (de) 2000-09-07
GB8806482D0 (en) 1997-07-16
SE8801071D0 (sv) 1988-03-23
GB2316758A (en) 1998-03-04
FR2748821B1 (fr) 1999-02-19
NO881260L (no) 1998-06-12
BE1011163A5 (fr) 1999-06-01
SE470596B (sv) 1998-03-16
NL8800694A (nl) 2001-05-01
IT8867961A0 (it) 1988-10-26
GB2316758B (en) 1998-07-01
US6008779A (en) 1999-12-28
SE8801071L (sv) 1997-12-09
DE3809788A1 (de) 1998-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4563061A (en) Night vision viewing systems
US5880888A (en) Helmet mounted display system
US5079416A (en) Compact see-through night vision goggles
KR100277557B1 (ko) 낮은 관성 모멘트와 낮은 무게 중심을 가진 저가, 저중량 헤드장착 허상 투영 디스플레이
JP2863869B2 (ja) ヘルメットシステム
EP0650605B1 (en) Helmet-mounted optical systems
US8079713B2 (en) Near eye display system
US4828378A (en) Night vision viewing systems
JPS63256706A (ja) ヘルメット取付型表示装置
NL194808C (nl) Nachtzichtkijkerstelsel.
JP2000511306A (ja) 眼鏡及びフェースマスクに対するイメージコンバイニングシステム
GB2266385A (en) Helmet-mounted display
CN110361861A (zh) 一种带数字显示激光测距功能的双筒望远镜
EP0179124B1 (en) Binocular holographic helmet mounted display
US4042957A (en) Display systems
US4793687A (en) Collimated optical visual simulation system
JPH09304728A (ja) 光学視覚装置
US5220453A (en) Telescopic spectacles with coaxial illumination
KR20220118445A (ko) 도광 광학 엘리먼트와 연관된 광학 배열체를 사용하여 눈으로부터 광을 방향 전환시키는 것에 기초한 시선 추적을 위한 광학계 및 방법
NL1003197C2 (nl) Weergeefstelsel voor het verschaffen van nachtzicht aan piloten.
CN112782849A (zh) 近眼显示系统及方法
CN114815237A (zh) 激光显示模组及头戴显示设备
US4708438A (en) Optical visual simulation system
WO1996003670A1 (en) An apparatus for displaying an image
CN218272912U (zh) 双光光学融合系统

Legal Events

Date Code Title Description
A1C A request for examination has been filed
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: BAE SYSTEMS ELECTRONICS LIMITED

DNT Communications of changes of names of applicants whose applications have been laid open to public inspection

Free format text: MARCONI (HOLDINGS) LIMITED;GEC-MARCONI (HOLDINGS) LIMITED

SNR Assignments of patents or rights arising from examined patent applications

Owner name: BAE SYSTEMS PLC

Effective date: 20051118

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20061001