SE470596B - Optiskt system - Google Patents

Optiskt system

Info

Publication number
SE470596B
SE470596B SE8801071A SE8801071A SE470596B SE 470596 B SE470596 B SE 470596B SE 8801071 A SE8801071 A SE 8801071A SE 8801071 A SE8801071 A SE 8801071A SE 470596 B SE470596 B SE 470596B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
light
eyepiece
image
reflecting
observer
Prior art date
Application number
SE8801071A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8801071L (sv
SE8801071D0 (sv
Inventor
Stafford Malcolm Ellis
Original Assignee
Marconi Gec 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 Marconi Gec Ltd filed Critical Marconi Gec Ltd
Publication of SE8801071D0 publication Critical patent/SE8801071D0/sv
Publication of SE8801071L publication Critical patent/SE8801071L/sv
Publication of SE470596B publication Critical patent/SE470596B/sv

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

Description

35 470 596 2 Kända betraktningssystem För nattseende, där systemet uppbärs på en hjälm har vissa inneboende oFullkomligheter när de används i omgivningar av sådant slag såsom Förarhytten i ett FlygFordon av högprestationstyp. Gravitationscentrum För betraktningssystemet För nattseende ligger oundvikligen vid en position FramFör hjälmbärarens nackböjningsläge.
Betraktningssystemets vikt är, allmänt talat, av storleksordningen 1 kg; och hitintills har momentarmen omkring nackböjningsläget varit omkring 13 cm. Under statiska Förhållanden måste därFör användaren utveckla ett balansmoment på omkring 1,3 Nm, Under manöverFörhållanden med hög gravitationskraFt kan varje obalanserad massa med ganska liten storlek utgöra en Fara För bäraren.
Ett syFte med uppFinningen är att åstadkomma ett betraktningssystem För nattseende av det speciFicerade slaget, där dessa oFrânkomlighete~ har mindre betydelse.
Enligt uppFinningen är det optiska undersystemet i ett betraktningssystem För nattseende av det speciFicerade slaget anordnat så att bildFörstärkaranordningen tippar nedåt i Förhållande till den Framåtgående siktlinjen.
Företrädesvis är objektivlinsen placerad så att den ligger i nära anslutning till en sida av ansiktet hos den observatör, som använder systemet, bakom okularet i Förhållande till den Framåtgående siktlinjen, och Företrädesvis är I ett speciellt arrangemang är objektivlinsen och bildFörstärkaren bildFörstärkaranordningen placerad på samma sätt. placerade så att, med betraktningssystemet För nattseende uppburet på en hjälm För användning av en observatör, som använder hjälmen, en eller båda av dem upptar en position väsentligen i inriktning med hjälmens längdtrimninç riktning med en sidodel av hjälmen.
Det optiska undersystemet kommer normalt att inneFatta bildrotationsanordningar mellan bildFörstärkaranordningen och okularet För att Förse obseruatören med en vy av den 10 15 20 25 30 35 470 596 LU Förstärkta bilden med den riktiga orienteringen med avseende på den avlägsna scenen. Rotationsanordningen inneFattar lämpligen en Fiberoptisk stubbe optiskt kopplad till ena änden av en utâtgâende yta på bildFörstärkaranordningen.
I ett speciellt arrangemang enligt uppFinningen inneFattar det optiska undersystemet vidare: en Första ljusreF1ekterande anordning placerad För att rikta ljus mottaget Från den FramFörvarande scenen via objektivlinsen uppåt pâ en ett en andra ljusreFlekterande anordning ingângsyta på bildFörstärkaranordningen; relälinsarrangemang; placerad mellan bildFörstärkaranordningen och relälinsarrangemanget För att rikta ljus mottaget Från bildFörstärkningsanordningen Framåt, nedåt och inåt genom relälinsarrangemanget; en tredje 1jusreFlekterande anordning placerad För att återrikta väsentligt horisontellt invändigt ljus riktat genom relälinsarrangemanget av den andra reFlexionsanordningen; och en Fjärde ljusreF1ekteringsanordning placerad För att âterrikta det av den tredje reFlexionsanordningen âterriktade ljuset nedåt mot okularets ingângsyta.
I ett dylikt arrangemang har den andra reFlexionsanordningen ljustransmitteringsegenskaper likaväl som ljusreFlexionsegenskaper, och systemet inneFattar vidare ett bildvisningsarrangemang För att rikta ljus representerande en bild via den andra reflexionsanordningen genom relälinsarrangemanget och däreFter, eFter reflexion vid den tredje och den Fjärde reFlexionsanordningen, in i okularet För att betraktas av observatören på motsvarande sätt som den förstärkta bilden.
Uppfinningen åstadkommer också ett betraktningssystem För nattseende inneFattande två betraktningssystem För nattseende i enlighet med uppFinningen, en För vart och ett av observatörens ögon. 1 ett betraktningssystem För nattseende enligt uppFinningen är 10 15 20 25 30 35 470 596 4 okularet eller varje okular av det slag, som inneFattar en kropp av ljusrefrakterande material med: en väsentligen plan övre ingångsyta, via vilken strålar inträder i okularet; väsentligen plana längdtrimningsytor omspända av nämnda ingångsyta; och en inre yta mellan längdtrimningsytorna, vilken är konkavt krökt mot eFterytan av längdtrimningsytorna och som har både ljusreFlekterande och ljustransmitterande egenskaper; varvid ingångsytan, längdtrimningsytorna och den inre ytan är vinkelmässigt så placerade i Förhållande till varandra att strålarna Från den Förstärkta reella bilden, eFter att ha trätt in i kroppen, reflekteras internt Framåt mot den inre ytan, reFlekteras vid den inre ytan bakåt mot den bakre av längdtrimningsytorna och transmitteras slutligen genom den bakre av längdtrimningsytorna till en tänkt ögonposition För observatören.
Ett dylikt okular kallas i Fortsättningen För ett okular av den speciFicerade typen.
Betraktningssystem För nattseende, som har okular av det speciFicerade slaget, beskrivs i GB~A-2 108 702 och GB~Q-2 144 558.
I GB~n~2 108 702 är okularet i två delar; anordnad i Form av en beläggning med lämpliga den inre ytan är ljustransmissions~ och ljusreFlexionsegenskaper vid en krökt yta bildad av komplementära konvext och konkavt krökta ytor I ett dylikt okular kommer strålar, som hos de tvâ delarna. träder in i den reFraktiva kroppen vid den övre ytan, att totalreFlekteras internt vid den bakre av längdtrimningsytorna.
I GB~A~2 144 558 är okularet utFörd i tre delar, varvid man har två inre ytor av vilka en är den nämnda konkavt krökta ytan mot den bakre av längdtrimningsytorna och av vilka den andra är en väsentligen plan yta mellan den konkavt krökta inre ytan och den bakre av längdtrimningsytorna. Med detta okular totalreFlekteras internt ljusstrålar, som inträder i kroppen vid den övre ytan vid den andra interna ytan mot den 10 15 20 25 30 35 s 470 596 konkavt krökta ytan och reFlekteras där bakåt För transmittering genom den andra interna ytan och däreFter den bakre av längdtrimningsytorna till observatörens öga.
Okularen i betraktningssystemen För nattseende enligt GB~Q-2 108 702 och GB~9-2 144 558 är Funktionsmässigt lika, men okularet enligt GB~H-2 144 558 kan göras väsentligt mer kompakt än den enligt GB-R-2 108 702, okularet, varvid det sistnämnda i samband med hjälmsystem, har åtminstone en väsentlig lutningsvinkel mot dess längdtrimningsytor p.g.a. dess konstruktion i två delar. I okularet enligt GB~9-2 144 558 kan en mycket mindre lyFtningsvinkel hos längdtrimningsytorna uppnås, och okularet kan bringas närmare ögats position. Följaktligen kan ett större synFält sålunda erhållas under bibehållande av de generella dimensionerna i okularen; eller (kanske viktigare) kan ett mindre okular användas För att uppnå ett synFält ekvivalent mot det, som är erhållbart med ett väsentligt större okular i konstruktionen i tvâ delar enligt GB-A~2 108 702.
Sålunda Föredras ett okular av det slag, som beskrivs i GB-A-2 144 558 i allmänhet För användning i ett system enligt Föreliggande uppFinning.
Det är uppenbart att Fastän Flertalet av de nämnda ytorna i ett okular av det speciFicerade slaget anges vara väsentligen plana kan det vara lämpligt och Fördelaktigt att ge dessa ytor eller någon eller några av dem en lätt krökning För att Förbättra optiska deFekter, som med nödvändighet Finns i systemet. Astigmatism måste speciellt Finnas; karaktären att ligga vid sidan av axeln hos det system, i vilket okularet används, gör detta oundvikligt. Följaktligen bör hänvisningar i denna beskrivning till plana ytor tolkas med ovanstående i minnet om att det är en Fråga om preFerens eller ej av den väsentliga egenskapen att nämnda ytor torde vara andra än plana, eFtersom korrektiva optiska element skulle kunna placeras vid andra placeringar i det optiska systemet. 10 15 20 25 30 35 470 596 6 Den kombinerade effekten av mängden element använda i ett betraktningssystem för nattseende enligt uppfinningen är sådan, att systemet har minsta möjliga vikt och minsta möjliga momentarm omkring nackböjningsläget.
Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till de bifogade ritningarna, där fig. 1 är en sidovy av en utföringsform av systemet enligt uppfinningen; fig. 2 är en halv frontvy av utföringsformen av systemet enligt uppfinningen; fig. 3 är en halv planvy av utföringsformen av systemet enligt uppfinningen; fig. 4 är en schematisk vy, som illustrerar det optiska arrangemanget i utföringsformen av systemet; och fig. 5 är en schematisk vy, som illustrerar en alternativ utföringsform av en del av systemet enligt uppfinningen.
Såsom visas i figurerna är systemet monterat på en hjälm 11 och är ett binokulärt betraktningssystem för nattseende innefattande två betraktningssystem lšg, 13Q för nattseende, ett för varje öga hos en person som bär hjälmen 11.
Betraktningssystemen 13g, ett på hjälmen 11, svängningsrörelse omkring 13b för nattseende uppbärs vart och ett på vardera sidan om hjälmen, för resp. vertikala axlar Y~Y mellan operativa och inoperativa lägen, såsom kommer att beskrivas närmare längre fram. I och för detta är vardera systemet 13§ eller IBQ monterat mellan ett övre och ett undre bärande block 12, som är fästade vid hjälmen 11 vid sådana lägen att en vertikal del av systemet mellan blocken 12 ligger inom tjocklek, hjälmen och den angränsande sidan hjälmens 11 dvs. mellan ytterytan på en sidodel av av hjälmbärarens huvud 14, såsom bäst framgår av fig. 2.
Uart och ett av systemen 13g, 13Q innefattar ett okular 15, öga E hos hjälmbäraren, när och ett optiskt som är placerat framför ett resp. systemet befinner sig i operativt läge, undersystem 17. 10 15 20 25 30 35 v 470 596 Uart och ett av de optiska undersystemen 17 inneFattar en objektivlins 19, som, när systemet är i operativt läge, är Förskjuten lateralt och bakåt med avseende på dess tillhörande okular 15 För att uppta ett läge utmed hjälmbärarens tinning och i väsentlig inriktning i hjälmens längdtrimningsriktningar dvs. med en sidodel 21 av hjälmen 11, en del av hjälmen 11, som är beroende av den övre, ungeFär ha1vklotFormiga, delen av hjälmen, som omsluter den övre delen av hjälmbärarens huvud 14.
Uarje optiskt undersystem inneFattar vidare en Första plan reFlektor 23 placerad bakom objektivlinsen 19 och lutande mot dess optiska axel För att rikta ljus, som passerar genom objektivlinsen 19 Från den FramFörvarande scenen uppåt mot vars axel BildFörstärkarens 25 utgångsyta är Förbunden med en bildrotationsanordning i Form av en sammanhängande Fiberoptikstubbe 27, som har en ändyta i optisk ingângsytan på en nedåtseende bildFörstärkare 25, väsentligen sammanfaller med axeln Y-Y. anslutning till utgângsytan på Förstärkaren och Fäst därpå under användning av optiskt cement. OvanFör stubbens 27 Fria övre ändyta, vilken är parallell med dess undre ändyta, Finns en andra plan reFlektor 29, som lutar mot bildFörstärkarens 25 axel För att rikta ljus inFallande mot den Från stubben 27 Framåt och lätt inåt och nedåt För att passera via ett relälinsarrangemang 31 mot en tredje plan reFlektor 33. Den tredje reFlektorn 33 är placerad och lutande i Förhållande till relälinsarrangemanget 31 För att rikta ljus Från relälinsarrangemanget 31 horisontellt och inåt mot en Fjärde plan reF1ektor 35, som i sin tur är lutande och placerad För att rikta ljus mottaget Från reFlektorn 33 nedåt För att inFöras i okularet 15 via en övre ingångsyta 37. varje okular 15 består av ljusreFrakterande material, Företrädesvis ett transparent plastmaterial, och inneFattar en mindre yta 39 med både ljusmitterande och ljusreFlekterande egenskaper. Ytan 39 ligger vid gränsytan mellan två delar Q och B av okularet 21. Delen A har en optiskt plan, övre yta, som bildar okularets 21 ingângsyta 37, en optiskt plan, bakre yta 41 och en Främre yta konkavt krökt mot den bakre ytan 41, 10 15 20 25 30 35 470 596 a vilken främre yta är häftad vid en komplementär bakre yta av delen B för att bilda ytan 39. Delen B har en optiskt plan, främre yta 33, som bildar en andra ingångsyta på okularet 21.
Okularet 21 fullbordas av en tredje kilformad del C med en främre huvudyta 45 parallell med men placerad på något avstånd från ytan 41 och en bakre huvudyta 47 parallell med ytan 43.
De erforderliga optiska egenskaperna vid ytan 39 åstadkommes lämpligen med en halvförsilvrad spegelbeläggning eller en holografisk beläggning.
De olika optiska elementen i varje optiskt undersystem 19 och det tillhörande okularet 15 är inhysta i och uppburna av ett skyddande hölje 49 (se fig. 1, 2 och 3).
När det binokulära betraktningssystemet för nattseende är i drift mottas strålar från en framförvarande avlägsen scen, representerad av bokstaven F i det övre fallet i figurerna, vid objektivlinsen 19 i vart och ett av beståndsdelarna av betraktningssystemen 13g, 132 för nattseende och bringas till ett fokus såsom en bild av scenen vid ett bildplan, som sammanfaller med ingångsytan på bildförstärkaren 25 medelst reflexion av den första reflektorn 23.
En förstärkt representation av denna bild åstadkommes vid förstärkarens 25 utgångsyta och transmitteras genom den sammanhängande fiberoptikstubben 27.
Reflektorerna 29, tjänar till att vid ett plan O bild som, 33 och 35 och relälinsarrangemanget 31 1 skapa en reell bild av den som uppträder vid fiberoptikstubbens 27 övre ändyta.
Bildplanet O sammanfaller med fokalplanet hos den konkavt Strålar från bildplanet 01 37 och totalreflekteras De krökta ytan 39 inuti okularet 15. träder in i okularet 15 via ytan internt vid okularets yta 41 mot den krökta ytan 39. från ytan 41, reflekteras strålar, som infaller på ytan 39 bakåt för att transmitteras genom ytan 41 och därefter genom 10 15 20 25 30 35 »mot det hos fiberoptikstubbens 27 utgångsände. 9 470 596 den bakre delen C av okularet 15 till hjälmbärarens öga E Eftersom vad beträffar okularet 15 strålarna åstadkommes vid okularets 15 huvudsakliga fokalplan, i huvudsak ytan 39, ses en starkt, virtuell kollimerad bild au den framförvarande scenen såsom betraktas genom objektivlinsen 19 av ögat E.
Fiberoptikstubben 27 är av en vriden konstruktion, varvid vridningsvinkeln är sådan att den kombinerade optiska effekten av det optiska undersystemet 17 och av okularet 15 på strålar från den framförvarande avlägsna scenen F är sådan, att en virtuell, intensifierad representation av den avlägsna scenen med korrekt orientering betraktas av ögat E. P.g.a. den parallella relationen mellan okularets totala främre och bakre ytor (längdtrimningsytor) 43 och 47 är vidare den virtuella, förstärkta bild, som ses av ögat E, i överensstämmelse med bilden från ögats E position av den framförvarande, avlägsna scenen direkt genom okularet 15 åstadkommen av ljusstrålarna från scenen, vilka passerar igenom okularet 15 via ytorna 43, 39, 41, 45 och 47 i tur och ordning.
I praktiken är den av stubben 27 erforderliga bildrotationen av storleksordningen 90°, varvid den exakta vinkeln bestäms av den detaljerade konfigurationen.
Systemet kan vidare innefatta ett indikatorarrangemang för att presentera ytterligare optiska data till hjälmbärarens öga E överlagrades på den direkta och den förstärkta bilden av den avlägsna scenen. i var och en För detta ändamål är, såsom illustreras i fig. 4, av betraktningssystemen 13§, lšb för nattseende den andra plana reflektorn 29 gjord på sådant sätt att den tjänar såsom en stråldelare, och ett indikatorarrangemang buret av hjälmen 2, vars position i förhållande till relälinsarrangemanget 31 svarar 11 alstrar en ljusstark indikatorbild i ett plan O Följaktligen bringas ljus från den ovan nämnda ljusstarka indikatorbilden 10 15 20 25 30 35 470 596 1o transmitterad genom den tillhörande reflektorn 29 till ett fokus av relälinsen vid det reella bildplanet 01 för att betraktas av ögat E via okularet 15.
Indikatorarrangemanget innefattar ett katodstrålerör 51, en relälins 53, en kubformig stråldelare 55 sammansatt av fyra rätvinkliga prismor 57 i apex-till~apex-relation med de mot varandra vända ytorna fästade samman med ett optiskt cement upp med en halvreflektiv beläggning pâ en av vardera på detta sätt motsatta ytor. Två sammanhängande fiberoptikknippen 59g, 59b har ändytor placerade i angränsning till var sin av tvâ motsatta, parallella sidor ölg, ólb hos stråldelaren 55 i resp, plan kongruent med reella plan hos relälinsen 53 i relation till det objektplan, som definieras avskärmen 63 på katodstråleröret 51. Planen hos fiberoptikknippenas 59a, 59Q ändar vända från den kubformiga stråldelaren 55 är kongruenta med planen 02.
Eftersom strålar måste passera genom två optiska beläggningar för att vid okularet 15 alstra virtuella bilder av jämn ljusstyrka hos katodstrålerörets ljusstarka indikatorbild har de optiska beläggningarna vid stråldelarnas 55 innerytor en reflektans på 70 % och en transmission på 30 %.
I ett alternativt indikatorarrangemang kan i stället för den kubformiga strâldelaren 55 två plana reflektorer 65 och 67 anordnade med rät vinkel till varandra användas, såsom visas i fig. 5, har 50 %~ig reflektans och 50 %~ig transmittans, reflektorn 67 är helt och hållet reflekterande. varvid den ena reflektorn 65 är halvförsilvrad, dvs. och den andra I ett vidare alternativtindikatorarrangemang (icke visat) kan två katodstrålerör användas, vilka var och en riktar ljus på änden av en resp. av fiberoptikknippena Slg och Slb. För detta ändamål ligger företrädesvis knippenas Sla och 519 ändar företrädesvis direkt an mot katodstrålerörens skärmar.
De båda betraktningssystemen lâa, 132 för nattseende är 10 15 20 25 30 11 470 596 svängbart uppburna på hjälmen 11 För att tillåta den att svängas utåt omkring svängningsaxlarna Y-Y till ett inoperativt läge indikeras av den streckprickade linjen I i Fig. 3 För att underlätta på- och avtagning av hjälmen.
Svängrörelse hos de båda systemen lâa, 13Q åstadkommes genom att dras Framåt eller tryckas bakåt på ett stiFt hos slitskopplingen 69, 13§, som sträcker sig mellan de båda systemen 13b nära hjälmens 11 tanddel. Qlternativt kan en kam- och Följarmekanism (icke visad) He. vid hjälmen höjs och sänks. vara anordnad, varigenom systemen lâb bringas att svänga när ett visir (icke visat) Fäst Dylika arrangemang beskrivs i den brittiska patentansökningen nr. 8706943.
KonFigurationen hos ett binokulärt betraktningssystem För nattseende i enlighet med uppfinningen, speciellt beträFFande den nedåtseende aspekten hos bildFörstärkaren eller bildFörstärkarna och åtFöljande del av objektivlinsen eller objektivlinserna, och när ett okular eller okular av det ovan beskrivna tredelsslaget används, ger möjlighet att uppnå ett optimalt gravitationspositionscentrum i relation till nackböjningsläget hos en användare av systemet. Uidare är systemets vikt låg jämFört med kända system, som ger ett synFält med samma vinkel.
Det är uppenbart att Fastän det i Form av exempel beskrivna systemet är ett binokulärt betraktningssystem För nattseende kan andra system i enlighet med uppFinningen inneFatta ett binokulärt avbildningssystem För nattseende eller ett monokulärt betraktningssystem För nattseende, som till användarens andra öga ger en oavbruten bild av den FramFörvarande, avlägsna scenen. På samma sätt behöver ett indikatorarrangemang För optiska data icke vara anordnat i ett betraktningssystem För nattseende i enlighet med uppFinningen.

Claims (17)

10 15 20 25 30 470 596 R Patentkrav
1. En betraktningsanordning (13a eller 13Q) för nattseende innefattande ett okular (15) anordnat att skära en framåt- gående siktlinje hos en observatör, som använder systemet, och ett optiskt undersystem (17) innefattande en framåtseende objektivlins (19) fixerad med avseende på okularet (15) och med en optisk axel förskjuten i förhållande till nämnda framåtgående siktlinje, och en bildförstärkaranordning (25) nedåtseende med avseende på den framåtgående siktlinjen anordnad optiskt mellan objektivanordningen (19) och okularet (15) så att ljusstrålar av en förstärkt reell bild av scenen framför observatören betraktad av objektivlinsen (19) riktas mot okularet (15) via en ingångsyta (37) på detta, vilken är vänd uppåt med avseende på den framåtgående siktlinjen, varigenom observatören förses med en bild av den förstärkta bilden, som är överlagrad på och i överensstämmelse med observatörens direkta bild av den framförvarande scenen genom okularet (15), sen (19) är placerad bakåt i förhållande till okularet (15) i förhållande till den framåtgående siktlinjen, och så att k ä n n e t e c k n a d av att objektivlin- objektivlinsen (19) är placerad så att den ligger i nära anslutning till en sida av huvudet (14) av den observatör, som använder anordningen.
2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att bildförstärkningsanordningen (25) är placerad bakåt i förhål- lande till okularet (15) med avseende på den framåtgående siktlinjen, och så att den ligger i nära anslutning till ena sidan av huvudet (14) på den observatör, som använder syste- met. '
3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att den uppbärs på en hjälm (11) för att sättas på huvudet av en observatör, som bär hjälmen (11). 10 15 20 25 30 35 13 470 596
4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att objektivlinsen (19) upptar ett läge väsentligen i inriktning med hjälmens längdtrimningsriktning med en sidodel (21) av hjälmen (11).
5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att bildförstärkaren (25) upptar ett läge väsentligen i inriktning med hjälmens längdtrimningsriktning med en sidodel (21) av hjälmen (11).
6. Anordning enligt något av kraven 3-5, k ä n n e - t e c k n a d svängbar rörelse mellan operativa och inoperativa lägen av att anordningen uppbärs på hjälmen (11) för omkring en axel (Y-Y) definierad av hjälmen (11), vilken sträcker sig väsentligen vertikalt med avseende på den framåtgående siktlinjen vid ena sidan av hjälmen (11).
7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att den av hjälmen (11) definierade axeln (Y-Y) i huvudsak sam- manfaller med en axel hos bildförstärkningsanordningen (25).
8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d tar en bildrotationsanordníng (27) mellan bildförstärknings- av att det optiska undersystemet (17) innefat- anordningen (25) och okularet (15).
9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att bildrotationsanordningen (27) innefattar en fiberoptikstubbe (27) optiskt förbunden vid ena änden mot en utträdesyta hos bildförstärkningsanordningen (25).
10. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d B, C) av ljusrefrakterande material med: en väsentligen plan av att okularet (15) innefattar en kropp (A, övre inträdesyta (37), via vilken strålarna träder in i okularet (l5); väsentligen plana främre och bakre ytor (längdtrimningsytor) (43, 47) överbryggade av ingångsytan (37); en inre yta (39) mellan den främre och den bakre ytan (43, 47), vilken är konkavt krökt mot den bakre ytan (47) och 10 15 20 25 30 35 470 596 M som har både ljusreflekterande och ljustransmitterande egen- skaper; varvid inträdes, främre, bakre och interna ytorna (37, 43, 47, 39) är vinkelmässigt inbördes förskjutna så att strålarna från den förstärkta bilden, efter att ha trätt in i kroppen (A, B, C), reflekteras internt framåt mot den inre ytan (39), reflekteras vid den inre ytan (39) bakåt mot den bakre ytan (47) och transmitteras slutligen genom den bakre ytan (47) till en tänkt ögonposition (E) för en observatör.
11. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att okularet (15) har två inre ytor (39, 41) av vilka den ena (39) är den nämnda inre ytan (39) konkavt krökt mot den bakre ytan (47) och av vilka den andra (41) är en väsentligen plan yta mellan den konkavt krökta inre ytan (39) och den bakre ytan (47); varvid den inre, den främre, den bakre och de två inre ytorna (37, 43, 47, 39, 41) är vinkelmässigt inbördes förskjutna, så att ljusstrålar från den förstärkta bilden, efter att ha trätt in i kroppen (A, B, C), reflekteras internt framåt vid den andra inre ytan (41) och reflekteras därefter vid nämnda ena inre yta (39) bakåt för transmission genom nämnda andra inre yta (41) och därefter genom den bakre ytan (47) till den beräknade ögonpositionen (E) för observa- tören.
12. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d innefattar: en första ljusreflekterande anordning (23) place- av att det optiska undersystemet (17) vidare rad så att den riktar ljus mottaget från den framförvarande scenen via objektivlinsen (19) uppåt mot en ingångsyta på bildförstärkningsanordningen (25); ett relälinsarrangemang (3l); en andra ljusreflekterande anordning (29) placerad mellan bildförstärkningsanordningen (25) och relälinsarrange- manget (31) för att rikta ljus mottaget från bildförstärk- ningsanordningen (25) framåt, nedåt och inåt genom relälins- arrangemanget (3l); en tredje ljusreflekterande anordning (33) placerad så att den riktar väsentligen horisontellt internt ljus riktat genom relälinsarrangemanget (31) av den andra reflekterande anordningen (29); och en fjärde ljus- reflekterande anordning (35) placerad så att den återdirige- 10 15 20 25 30 35 15 470 596 rar det av den tredje reflekterande anordningen (33) åter- dirigerar ljuset nedåt mot okularets (15) inträdesyta (37).
13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att den andra reflekterande anordningen (29) har ljusmitte- rande egenskaper samt ljusreflekterande egenskaper, och att systemet vidare innefattar ett indikatorarrangemang (51 - 63 eller 5, 53, 59, 63, 65, 67) för att rikta ljus represente- rande en indikatorskärm via den andra reflekterande anord- ningen (29) genom relälinsarrangemanget (31) och följaktligen efter reflexion mot den tredje och den fjärde reflekterande anordningen (33, 35) in i okularet (15) för att betraktas av observatören på motsvarande sätt som för den förstärkta bilden.
14. Betraktningsanordning för nattseende k ä n n e t e c k- n a d av att den innefattar två betraktningsanordningar för nattseende (13g, 139) enligt något av föregående krav, en för varje öga (E) hos observatören.
15. Betraktningsanordning för nattseende innefattande två betraktningsanordningar för nattseende (13g, 132) enligt krav 13, en för varje öga (E) hos observatören, k ä n n e - t e c k n a d fattar: ett katodstrålerör (51); ett andra relälinsarrange- av att indikatorarrangemanget (51 - 63) inne- mang (53); en stråldelare (55) innefattande fyra rätvinkliga prismor (57) förbundna apex-till-apex och försedda med mot- satta sidor med beläggningar, som har ljusreflekterande och ljustransmitterande egenskaper; ett första och ett andra sammanhängande fiberoptikknippe (59g, 59p); varvid ljus från en reell bild presenterad på en skärm (63) på katodstråle- röret (51) bringas till ett fokus av det andra relälins- arrangemanget (53) i samverkan med stråldelaren (55) vid ena änden av var och en av det första och det andra fiberoptik- knippet (59g, 59b), och de andra ändarna av fiberoptikknip- pena (59a, 59b) är placerade för att rikta ljus genom resp. andra reflekterande anordning (29). 10 15 20 25 30 35 470 596 16
16. Anordning innefattande två betraktningsanordningar (13g, 132) för nattseende enligt krav 13, en för varje öga (E) hos en observatör, k ä n n e t e c k n a d av att indikator- arrangemanget (51, 53, 59, 63, 65, 67) innefattar: ett katod- strålerör (51); ett andra relälinsarrangemang (53); en femte och en sjätte ljusreflekterande anordning (65, 67) placerade vinkelrätt mot varandra och placerade på det andra relälins- arrangemanget (53) optiska axel med den femte ljusreflekte- rande anordningen (65) närmare det andra relälinsarrange- manget (53), varvid den femte ljusreflekterande anordningen (65) är delvis ljustransmitterande och delvis ljusreflekte- rande och den sjätte ljusreflekterande anordningen (67) är helt och hållet reflekterande; och ett första och ett andra sammanhängande fiberoptikknippe (59g, 593); varvid ljus från en reell bild presenterad på en skärm (63) på katodstråle- röret (51) bringas till ett fokus av det andra relälins- arrangemanget (53) vid ena änden av ett (592) av fiberoptik- knippena (59g, 59g) efter reflexion vid den femte ljusreflek- terande anordningen, och vid ena änden av det andra par (59g) av fiberoptikknippena (59g, 592) efter passage genom den femte ljusreflekterande anordningen (65) och reflexion vid den sjätte ljusreflekterande anordningen (67), varvid de andra ändarna av fiberoptikknippena (59g, 59Q) är placerade för att rikta ljus genom resp. andra ljusreflekterande anord- ning (29).
17. Anordning innefattande två betraktningsanordningar för nattseende enligt krav 13, en för varje öga hos en observa- tör, k ä n n e t e c k n a d av att indikatorarrangemanget innefattar två katodstrålerör (51) och två fiberoptikknippen (59a, 59Q); varvid vart och ett av fiberoptikknippena (59a, 59g) har ena änden optiskt ansluten till en skärm (63) på en resp. av katodstrålerören (51) och sin andra ände placerad för att rikta ljus genom en resp. av de andra ljusreflekte- rande anordningarna (29).
SE8801071A 1987-03-24 1988-03-23 Optiskt system SE470596B (sv)

Applications Claiming Priority (2)

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

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8801071D0 SE8801071D0 (sv) 1988-03-23
SE8801071L SE8801071L (sv) 1997-12-09
SE470596B true SE470596B (sv) 1998-03-16

Family

ID=26292051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8801071A SE470596B (sv) 1987-03-24 1988-03-23 Optiskt system

Country Status (9)

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

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
WO2005054925A1 (de) * 2003-12-01 2005-06-16 Andreas Durner Elektronische brille, insbesondere nachtsichtbrille
GB2416859A (en) * 2004-08-03 2006-02-08 Iain Chapman Articulated light guide apparatus
WO2006128648A2 (de) * 2005-05-30 2006-12-07 Andreas Durner Elektronische tag- und nachtsichtbrille
EP1868023B1 (en) * 2006-06-12 2009-04-01 Patria Aviation Oy Night vision arrangement
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
ES2715850T3 (es) 2009-08-06 2019-06-06 Global Eagle Entertainment Inc Sistema de entretenimiento en vuelo de interconexión en red en serie de fibra hasta el asiento
US8424045B2 (en) 2009-08-14 2013-04-16 Lumexis Corporation Video display unit docking assembly for fiber-to-the-screen inflight entertainment system
WO2011022708A1 (en) 2009-08-20 2011-02-24 Lumexis Corp. 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
EP0047116B1 (en) * 1980-08-26 1985-07-10 Unilever Plc Article and method for conditioning hair
DE3266147D1 (en) * 1981-05-29 1985-10-17 Gec Avionics Night vision goggles
US4439755A (en) * 1981-06-04 1984-03-27 Farrand Optical Co., Inc. Head-up infinity display and pilot's sight
EP0077193B1 (en) * 1981-10-14 1985-09-18 Gec Avionics Limited 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
DE3571883D1 (en) * 1984-04-16 1989-08-31 Hughes Aircraft Co Binocular holographic helmet mounted display
US4743200A (en) * 1984-11-13 1988-05-10 Cae Electronics, Ltd. Fiber optic coupled helmet mounted display system
ATE75856T1 (de) * 1985-03-01 1992-05-15 Night Vision General Partnersh Kompakte nachtsichtbrille.
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
SE8801071L (sv) 1997-12-09
DE3809788A1 (de) 1998-01-08
NL194808C (nl) 2003-03-04
FR2748821B1 (fr) 1999-02-19
SE8801071D0 (sv) 1988-03-23
IT8867961A0 (it) 1988-10-26
NO881260L (no) 1998-06-12
NL194808B (nl) 2002-11-01
GB2316758B (en) 1998-07-01
US6008779A (en) 1999-12-28
GB2316758A (en) 1998-03-04
GB8806482D0 (en) 1997-07-16
BE1011163A5 (fr) 1999-06-01
DE3809788C2 (de) 2000-09-07
FR2748821A1 (fr) 1997-11-21
NL8800694A (nl) 2001-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4563061A (en) Night vision viewing systems
US4828378A (en) Night vision viewing systems
JP3429320B2 (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
US4026641A (en) Toric reflector display
CA1318528C (en) Compact see-through night vision goggles
US6384982B1 (en) Compact image display system for eyeglasses or other head-borne frames
JPS63256706A (ja) ヘルメット取付型表示装置
KR20180015620A (ko) 시스루 머리 착용가능 디스플레이를 위한 효율적인 얇은 곡선형 아이피스
CN106662745A (zh) 近眼显示系统的紧致体系结构
US3064526A (en) Dual image reflecting telescope
JPH08503559A (ja) 表示器を装着した交差投写バイザヘルメット
JP2554415Y2 (ja) ホログラフィックヘルメットに装着した両眼用デイスプレイ
SE470596B (sv) Optiskt system
EP0233214B1 (en) Image intensifier binocular
US5204774A (en) Night vision goggle with improved optical system
US5629807A (en) Helmet mounted image intensifier
NO333706B1 (no) Nattsynanordning
JP3603332B2 (ja) 夜間視認光学装置及び夜間視認ゴーグル
Cameron Development of the combiner-eyepiece night-vision goggle
TW200520821A (en) Optical apparatus
CN117348233A (zh) 一种微光夜视光学系统
WO1994012906A1 (en) Optical beam splitter apparatus
GB2279153A (en) Night vision system

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8801071-5

Format of ref document f/p: F