[发明专利]具有显示重叠的观察器

说明书

相关申请案

本申请案是2013年3月13日提交的第13/800，843号美国申请案的继续申请案，该继续申请案主张2012年4月18日提交的第61/625，808号美国临时申请案的权益。以上申请案的全部教示内容以引用方式并入本文中。

背景技术

直观式光学武器瞄准器(例如，步枪瞄准镜)通常具有带有用于观察以及获取目标的固定环的光学器件。

发明内容

本发明可以提供现实世界观察器内的主动显示功能。现实世界观察器可以包含沿着观察光轴定位的观察光学器件，用于观察现实世界的视野。主动显示重叠单元可以光学耦合到观察光学器件的观察光轴，用于产生图像并且沿着观察光学器件的观察光轴引导图像，以通过观察光学器件同时重叠观察如在视野中观察到的现实世界场景中的图像。主动显示重叠单元可能能够以至少6:1或更大的亮度功率比FL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的全色亮度。

在具体实施例中，观察器可以是武器瞄准器、武器瞄准器的附加配件、步枪瞄准器、步枪瞄准器的附加配件、监测系统、监测系统的附加配件、射击控制系统、射击控制系统的附加配件、激光目标定位器和指示器、激光目标定位器和指示器的附加配件、头戴式或头盔式显示器、头戴式或头盔式显示器的附加配件、测距仪或测距仪的附加配件中的至少一者。主动显示重叠单元可以包含主动显示器，用于沿着显示器光轴产生图像。光束组合器可以沿着显示器光轴与显示器对准并且沿着观察光学器件的观察光轴定位，用于将图像从显示器引导至观察光轴上，以通过重叠方式与由观察光学器件观察到的视野组合。观察光学器件可以沿着纵向观察光轴定位。主动显示重叠单元的显示器光轴可以与观察光学器件的观察光轴成某一角度。主动显示重叠单元可以包含主动透射式显示器以及LED背光源，所述LED背光源用于以LED照明照亮所述主动透射式显示器。LED背光源可以经配置以从主动透射式显示器产生或提供基本上与观察光学器件的观察锥角匹配的照明锥角。LED背光源可以经配置以从主动透射式显示器产生或提供约+/-10°或更小的照明锥角。主动显示重叠单元可以包含用于将LED照明集中到主动透射式显示器上的透镜布置。所述透镜布置可以包含集成到LED背光源中的集成透镜以及位于集成透镜与主动透射式显示器之间的聚光透镜。主动显示重叠单元可能能够以至少15:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少5000fL的单色亮度。电子设备可以包含用于控制主动显示器。主动显示器可以提供主动目标标线、距离和风力信息、GPS和罗盘信息、目标ID和/或外部传感器信息和/或视频中的至少一者的图像。可以包含外壳，用于容纳观察光学器件和主动显示重叠单元。视野可以在其中包含目标或情境感知元素。主动重叠显示单元可以经配置以控制明度，从而允许在从全光照到多云星光的环境条件下观察。主动重叠显示单元可能能够输出图像的特定波长并且调光以使用图像增强器夜视装置或热成像装置观察现实世界以及主动重叠显示单元图像。主动重叠显示单元可以提供单色、多色和/或全色重叠图像中的至少一者。主动重叠显示单元可以提供双层和/或全灰度重叠图像中的至少一者。现实世界观察光轴可以包含机械和电气瞄准线功能。可以包含用以封装主动显示重叠单元作为现实世界观察器的组成部分的构件。主动显示重叠单元可以是现实世界观察器的配件附加装置。

本发明还可以提供一种武器瞄准器，包含沿着纵向观察光轴定位用于观察现实世界的视野的直观式光学器件。主动显示重叠单元可以光学耦合到观察光学器件的观察光轴，用于产生图像并且沿着观察光学器件的观察光轴引导图像，以通过观察光学器件同时重叠观察如在视野中观察到的现实世界场景中的图像。主动显示重叠单元可能能够以至少6:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的全色亮度。主动显示重叠单元可以包含主动透射式显示器，用于沿着显示器光轴产生图像；LED背光源，用于以LED照明照亮所述主动透射式显示器并且经配置以从所述主动透射式显示器提供约+/-10°或更小的锥角。

本发明还可以提供一种用现实世界观察器观察的方法，包含用沿着观察光轴定位的观察光学器件观察现实世界的视野，以及同时观察通过光学耦合到观察光学器件的观察光轴上的主动显示重叠单元产生的图像。可以沿着观察光学器件的观察光轴引导图像，以通过观察光学器件同时重叠观察如视野中观察到的图像以及现实世界场景。主动显示重叠单元可能能够以至少6:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的全色亮度。