具有显示重叠的观察器的制作方法与工艺

具有显示重叠的观察器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。技术领域本申请案涉及观察器，且更确切地说，涉及一种具有显示重叠的观察器，且可以被运用为各种装置或与各种装置一起使用，这些装置包括武器瞄准器、步枪瞄准器、监测系统、射击控制系统、激光目标定位器和指示器、头戴式或头盔式显示器、或测距仪。

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。

技术实现要素：
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。在具体实施例中，观察器可以用作武器瞄准器、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。可以利用主动显示器在主动显示重叠单元中并且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主动显示器对准。光束组合器可以沿着观察光学器件的观察光轴定位，用于将图像从主动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定位。主动显示器可以是主动透射式显示器。主动显示重叠单元的主动透射式显示器可以用来自LED背光源的LED照明来照亮。LED背光源可以经配置以从主动透射式显示器提供基本上与观察光学器件的观察锥角匹配的照明锥角。可以从主动透射式显示器提供约+/-10°或更小的照明锥角。可以利用透镜布置将LED照明集中到主动显示器上。所述透镜布置可以配备有集成到LED背光源中的集成透 镜并且聚光透镜可以位于集成透镜与主动透射式显示器之间。可以以15:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率从主动显示重叠单元向主机系统的目镜提供至少5000fL的单色亮度。主动显示器可以用电子设备控制。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/或外部传感器信息的至少一者的图像。观察光学器件和主动显示重叠单元可以包含在外壳内。可以在视野中观察目标或情境感知元素。主动显示器明度可以经控制以允许在从全光照到多云星光的环境条件下观察。主动重叠显示单元的图像的特定波长以及调光可以允许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。可以提供单色、多色和/或全色重叠图像中的至少一者。可以提供双层和/或全灰度重叠图像。可以向现实世界观察光轴提供机械和电气瞄准线功能。可以提供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用武器瞄准器观察的方法，包含用沿着纵向观察光轴定位的直观式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以以至少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，所述主动透射式显示器沿着显示器光轴产生图像；LED背光源，所述LED背光源以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。附图说明以上内容将从本发明的实例实施例的以下更具体描述中显而易见，如附图中所示，其中相同的参考符号在不同视图中始终指代相同部分。图式不必按比例绘制，而是强调图示本发明的实施例。图1是本发明中的瞄准器、瞄准镜或观察器的实施例的示意侧视截面图。图2是本发明中的瞄准器、瞄准镜或观察器的另一实施例的侧视图，其中 截面部分示出主动显示重叠单元的实施例。图3是图2的截面部分的放大视图。图4是通过本发明的实施例的光学器件的视野的实例，其中现实世界可以同时以重叠图像观察。图5是主动显示器的实施例的透视图。图6是包含班组支援的武器瞄准器的本发明的实施例的透视图。图7是背光源/显示器模块或组合件的一个实施例的侧视截面图。图8是包含步枪上的狙击瞄准器重叠并且进一步示出通过光学器件的视野的表示的本发明的实施例的透视图。图9是示出主动显示重叠单元的实施例的本发明中的瞄准器、瞄准镜或观察器的实施例的一部分的放大侧视截面图。图10是背光源/显示器模块或组合件的另一实施例的透视图。图11是图10的实施例的示意性截面图。图12是包含枪上的3.5x35ACOG瞄准器的本发明的实施例的透视图。图13至15是来自本发明中的实施例的三个不同方向的视图。图16是光束组合器的实施例的示意性透视图。图17是直观式光学器件的实施例的示意图。图18是背光源/显示器组合件布置的一个实施例的示意图。图19是另一背光源/显示器组合件布置的示意图。具体实施方式参考图1到3，在本发明中观察器10可以是显示器或观察设备、装置、瞄准器或瞄准镜，所述显示器或观察设备、装置、瞄准器或瞄准镜可以用于武器、枪、步枪、监测系统、射击控制系统、激光目标定位器、测距仪或位于这些设备上或是这些设备的一部分，或作为其上的附加配件。实施例可以安装在武器或设备上，或者可以是手持式的或头盔式的。在一个实施例中，观察器10可以用作武器、步枪或枪瞄准器或瞄准镜，并且可以包含沿着观察光轴A(例如，直线式纵向轴)位于瞄准镜管、组合件或光学器件外壳14内的直接视觉光学器件或直观式观察光学器件12，用于观察现实世界图像51(图4)。光 学器件12可以具有观察输入端27和观察输出端或接目镜25，其可以沿着观察光轴A对准并且可以是直线式的。物体或目标29可以利用观察器10通过沿着观察直观式光学器件12的观察输入端27和观察输出端25直接由用户的眼睛8观察到。观察光学器件12可以包含观察输入端27处的物镜或透镜组合件16。第一焦面分划板18可以沿着观察光轴A定位并且沿着观察光轴A从物镜组合件16向后间隔开。图片或图像反转透镜组合件20可以沿着观察光轴A定位并且沿着观察光轴A从第一焦面分划板18向后间隔开。图片反转组合件20可以包含彼此间隔开的两个透镜20a和20b。第二焦平面22中的孔口可以沿着观察光轴A定位并且沿着观察光轴A从图片反转组合件20向后间隔开。目镜透镜组合件24可以沿着观察光轴A定位并且沿着观察光轴A从接目镜25处的第二焦平面22中的孔口向后间隔开。目镜透镜组合件可以包含彼此间隔开的两个透镜24a和24b。透镜24a和24b可以包含一个以上透镜元件。在一些实施例中，观察光轴A和直观式光学器件12可以被折叠。主动显示重叠单元32可以光学耦合到直观式光学器件12的观察光轴A上，用于通过主动显示器46产生图像54(图4)，并且沿着光轴A引导图像54以在通过接目镜25仔细查看直观式光学器件12时同时重叠观察所产生的图像54以及现实世界场景的图像51，包含目标29。主动显示重叠单元32可以沿着显示器光轴B引导所产生的图像54，所述显示器光轴B可以与观察光轴A成任何角度，例如，成直角。可以利用光束组合器36将图像54从显示器光轴B重定向到观察光轴A上，以通过光学器件12同时将图像54叠加或重叠到通过观察器观察到的场景的图像51上。主动显示重叠单元32可以包含背光源/显示装置、设备、组合件、模块或布置34，用于产生图像54；以及光束组合器36，用于将图像54与直观式光学器件12的图像51组合。主动显示重叠单元32的光束组合器36可以在透镜组合件20与24之间(例如，在第二焦平面22中的孔口与目镜透镜组合件24之间)位于观察光轴A上并且光学耦合到观察光轴A上。主动显示器46可以产生图像54，所述图像54可以包含文本、字母数字、图形、符号和/或视频图像、图标等，包含主动目标标线、距离测量和风力信息、GPS和罗盘信息、目标发现、识别和标识(ID)信息、和/或外部传感器信息(传感器视频和/或图形)，或用于通过接目镜25观察的 情境感知图像，以及通过光学器件12看到的观察图像51。直观式光学器件12可以包含或保持现有标线和瞄准线，并且保留高分辨率。光束组合器36可以提供以下光学功能：将沿着观察光轴A的直观式光学器件12观看路径与沿着显示器光轴B的显示重叠路径组合。光束组合器36的中心线C可以与显示器光轴B偏离较小量。在一些实施例中，中心线C可以与轴线B对准。光束组合器36可以具有部分反射涂层或表面36c，所述部分反射涂层或表面36c将输出或从轴线B输出到轴线A上的主动显示器46的至少一部分反射和重定向到接目镜25处观察者的眼睛8上，同时仍然为直观式光学器件12路径提供良好的透射观看性。光束组合器36可以是由光学材料制成的分束器立方体，所述光学材料例如，具有部分反射涂层36c的光学玻璃或塑料材料。涂层36c可以是均匀的且中和色的反射涂层，或者可以通过极化定制为光谱选择性或经图案化涂层，以优化接目镜25中的透射和反射特性。涂层36c的极化和/或颜色可以与显示器46匹配。这可以以对直观式光学器件12传输路径的最小影响来优化显示器光学路径的反射率和效率。尽管光束组合器36被示为立方体，但是在一些实施例中，光束组合器36对于沿着显示器光轴B的主动显示重叠单元32或显示器46以及沿着观察光轴A的直观式光学器件12可以具有不同光学路径长度。在一些实施例中，光束组合器36可以为板形式，其中薄的反射/透射板可以穿过光轴A和B插入到直观式光学器件12路径中。参考图2和3，主动显示器46可以是反射式、透射式或发光微显示器，并且可以是微显示器，例如马萨诸塞州汤顿的高平公司的透射主动式矩阵LCD显示器(AMLCD)。主动显示器46可以是单色的或者可以提供全色，并且在一些实施例中可以提供多个颜色。在其他实施例中，可以采用显示器的其他合适设计或类型。主动显示器46可以经由线路38(图2)通过电子设备40驱动。电子设备40可以包含用以产生显示符号、显示器的格式输出的能力，并且包含电池信息、电池或到电池的连接、功率调节电路、视频接口、串行接口以及控制特征。其他特征可以包含用于主动显示重叠单元32的额外或不同功能性。电子设备40可以提供显示功能，或者可以从与其通信的另一装置接收此类功能。主动显示器46可以是背光源/显示器组合件、模块或布置34的一部分，具有包含背光源照明或光源、装置、设备或构件42的背光源组合件45，例如，用于通过光68照亮主动显示器46的LED背光源。在一些实施例中，背光源42可以是大面积LED并且可以包含第一或一集成透镜42a，用于将所产生的光68收集和引导至第二照明或聚光透镜44，用于以良好的空间和角度均一性沿着显示器光轴B将光68收集、集中以及引导至主动显示器46上。来自主动显示器46的照明图像54随后被引导至光束组合器36，用于与通过直观式光学器件12看到的图像51组合以在接目镜25处观察。背光源组合件45、主动显示器46以及主动显示重叠单元32能够提供具有足够高的明亮度的图像54，所述图像54同时通过光学器件12以极高明度的现实世界视野同时以低功率来观察。背光源42颜色可以经选择为任何单色颜色，或者可以是白色以支持全色微显示器。可以包含其他背光源设计元件，例如，用于优化背光源42的性能的其他光源、波导、扩散器、微光学器件、偏光器、双折射组件、光学涂层以及反射器，并且这些背光源设计元件与主动显示重叠单元32的总体大小要求以及亮度、功率和对比度需要兼容。当观察器10是武器瞄准器(例如，枪或步枪瞄准器或瞄准镜)时，观察器10仍然可以提供直观式光学器件瞄准器的现有特征，例如，目标发现、目标识别、目标标识、距离测量以及定向。现有的直观式光学器件12可以保持现有的标线以及瞄准线，并且可以保留高分辨率的直观式光学器件12图像。主动显示重叠单元32提供的额外能力可以包含主动目标标线、距离和/或风力信息的显示、显示GPS和/或罗盘信息、显示目标标识(ID)以及显示由直观式光学器件12(传感器视频和/或图形)重叠的外部传感器图像。现有技术直观式瞄准器通常并入有固定的或机械可调节的标线或定向参照，同时主动显示重叠单元32可以提供电动态信息以及提供增强的能力的定向参照。光谱选择性和经极化涂层36c可以用于通过主动显示重叠单元32的有效反射提供有效的观看直观式光学器件12。图4描绘通过观察器10的实施例的视野的实例，其示出视野或图像场50，所述视野或图像场50包含通过直观式光学器件12看到的现实世界图像51以及来自主动显示重叠单元32的经重叠图像54。直观式光学器件12可以包含 在图像场50中可见的现有标线或交叉瞄准线52，其可以是固定的或机械可调节的。示出的经重叠图像54包含罗盘信息、主动目标标线、电池信息、图标、文本以及距离信息的实例。应理解，取决于实施例或所需功能性，可以重叠额外图像以进一步包含特征，所述特征包含先前描述的那些特征。此外，主动显示重叠单元32可以由电子设备40控制以在不同功能之间切换，从而在特定时刻及时示出不同图像54或图像54的分组。在图1和2中看到的实施例中，观察器10的光学器件外壳14可以包含用于安装到所需武器、设备或装置上的安装轨26，并且可以具有调节机构30，所述调节机构30包含用于调节光学器件12的高度位置的高度调校器。类似于机构30的横向调节机构31(图2)也通常提供用于左右调节。所述调节机构可以用保护帽28覆盖。参考图5，在一个实施例中，主动显示器46可以具有框架47并且可以连接到柔性或弹性缆线46a，所述柔性或弹性缆线46a提供电力并且控制到达显示器46的信号。在一个实施例中，主动显示器46可以是KopinLV640M单色AMLCD，其具有640x480像素的分辨率、15μmx15μm的像素大小、9.6mmx7.2mm的图像平面大小、20毫瓦(mW)的典型功率、集成的弹性连接器缆线46a、用于低温操作的内部加热器、-40℃至65℃的操作温度以及-50℃至86℃的存储温度。在其他实施例中，主动显示器46可以具有全色、多色、其他分辨率、像素大小、尺寸以及规格，并且可以使用其他合适的显示器或显示器类型或设计。在一些实施例中可以包含光屏蔽。图6描绘了包含具有直观式光学器件12的1x班组支援的武器瞄准器的观察器10的实施例的实例。主动显示重叠单元32可以包含板光束组合器36以及具有(例如)图7中看到的高明度的背光源/显示器组合件34。背光源/显示器组合件34可以具有640x480的单色主动显示器46、在200毫瓦(mW)下可以具有至少约1200fL或更大的亮度、可以具有约200:1或更大的对比度以及约1,000,000:1的调光范围。在200mW下的1200fL或更大的亮度可以提供6:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率。一些实施例可以具有全色亮度。提供到观察光轴A的此种亮度可以允许在白天观察图像54。内含物可以包含来自主动显示重叠单元32的重叠标线系统，并且可以包含白天和图像增强管 (IT)可视重叠标线/热系统。背光源/显示器组合件34可以包含用于容纳和定位LED光源42的外壳60、扩散器62以及沿着显示器光轴B的主动显示器46。外壳60可以通过将一个以上组件组装在一起而形成，例如，外壳部分60a、60b、60c和60d，这些外壳部分可以组装在一起以容纳显示器46、扩散器62以及光源42并且将它们固持在适当位置。部分或所有外壳60可以由铝制成以充当光源42的散热器。外壳部分60c可以具有在光源42与扩散器62之间延伸的向外成角度的反射或反光表面58，用于将光68反射和引导至扩散器62。在一些实施例中，光源42可以是四琥珀色LED，并且可以与扩散器62间隔开距离d1或者以距离d1位于扩散器62后面，例如，约8mm。扩散器62可以与主动显示器46间隔开距离d2或以距离d2位于主动显示器46后面，例如，约7mm。反射表面58可以从光源42收集和引导光68，以提高光传递到主动显示器46的效率。反射表面58可以相对于显示器光轴B从略宽于光源42的位置到围绕扩散器62的长度或大小的位置成约25°角。应理解，大小、形状、尺寸和规格可以经变化以适合不同情况。图8描绘了安装到例如狙击步枪的武器上的观察器10的实施例的实例，所述武器包含可变的放大狙击瞄准器或瞄准镜作为直观式光学器件12，例如，3.5-15x50mm的狙击瞄准器。还呈现出视野或图像场50，其示出了现实世界图像51以及通过直观式光学器件12看到的现有固定标线52，以及来自主动显示重叠单元32的可以包含重叠标线的重叠图像54。狙击瞄准器、瞄准装置或设备56还可以安装到步枪55上，用于测量可以影响弹道轨迹并且计算和显示瞄准镜或直观式光学器件12中的偏移瞄准点以及置信度量的所有相关物理现象。瞄准装置56可以提供在白天或黑夜看到目标上的瞄准点的能力，并且可以启用快速目标标识、武器对准以及到目标和横轴轮廓的距离测量。瞄准装置56可以与主动显示重叠单元32通信，用于显示图像场50中的图像54，并且可以安装到武器55上或者可以是单独的。瞄准装置56的一些实施例可以位于直观式光学器件12的前面。参考图9，图8中的主动显示重叠单元32的实施例可以包含外壳、外壳部分或盖子31，用于沿着透镜组合件24与20之间的观察光轴A容纳和定位光束组合器36，并且固定到外壳部分33和35上。背光源/显示器组合件34 可以位于邻近或抵靠着光束组合器36的一侧的外壳31内，并且显示器光轴B可以与观察光轴A成90°或直角。显示器电子设备40可以在与光束组合器36的另一侧间隔开的位置处容纳在外壳31内。这可以将主动显示重叠单元32并入直观式光学器件12(例如，步枪瞄准镜)内，同时将瞄准镜大小的增加最小化。参考图10和11，图9中的背光源/显示器组合件34的实施例通常可以是矩形的。外壳部分60d和60c可以通过将锁定突起部64插入到凹口66中而固定到相应外壳部分60c和60b。主动显示器46可以是640x480单色显示器并且光源42可以是具有第一或集成透镜42a的大面积LED。集成透镜42a可以具有带有大体上球形的前面的大体上半球形，并且可以收集从光源42产生的最大可用光并且都沿着显示器光轴B将光68引导至第二照明或聚光透镜44，所述第二照明或聚光透镜44位于光源42与主动显示器46之间。聚光透镜44可以具有面对着集成透镜42的大体上平坦的后面或表面，以及具有大于集成透镜42a上的半径的大体上球形的前面，用于以一种有效的方式将从集成透镜42a接收到的光68集中到主动显示器46上。第一透镜42a经成形以收集可从光源42获得的最大量的光68，并且第二透镜经成形和定位以收集接收到的光68并且以穿过主动显示器46提供均匀最大明度的方式将接收到的光68引导至主动显示器46上。集成透镜42a的前面可以与聚光透镜44的后面间隔开距离d3，例如，约4mm，并且聚光透镜44的前面可以与主动显示器46的后面间隔开距离d4，例如，约2mm。光源42可以位于外壳部分60c内，聚光透镜44可以位于外壳部分60b内，并且主动式矩阵46可以位于外壳部分60a内，所有这些都沿着显示器光轴B固定。此种具有两级透镜布置的背光源/显示器组合件34可以具有极高的明度功率效率，其中在332mW下至少5000fL或更大的单色亮度供应到主机系统的目镜，并且可以具有约300:1或更大的对比度。在332mW下的5000fL或更大的亮度可以提供至少15:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率。提供到观察光轴A的此种亮度可以使重叠图像54在白天可见，同时是功率高效的。图12描绘了附接到武器、枪或步枪55上的观察器10的实施例的实例，其中直观式光学器件12是3.5x35ACOG瞄准器(先进战斗光学瞄准器)或 瞄准镜，所述瞄准器或瞄准镜可以是固定放大的。观察器10可以包含图10和11中看到的背光源/显示器组合件34，并且可以具有640x480的单色主动显示器46。背光源/显示器组合件34可以是主动显示重叠单元32的一部分，所述主动显示重叠单元32可以提供白天可视图像54，例如，重叠标线系统并且可以提供(例如)针对图4示出和描述的图像场。背光源/显示器组合件34可以在332mW下向主机系统的目镜提供至少5000fL或更大的单色亮度，并且可以具有约1,000,000:1的调光范围。在332mW下的5000fL或更大的亮度可以提供至少15:1或更大的亮度功率比fL:mW的比率。一些实施例可以向眼睛提供此水平的单色亮度。参考图13至15，图12的主动显示重叠单元32的背光源/显示器组合件34以及光束组合器36可以沿着显示器光轴B与观察光轴A成直角水平地对准。光束组合器36可以具有带有50/50非极化涂层的涂层36c，或以定制用于红LED波长以及s极化的涂层实施。显示器电子设备40可以从光束组合器36以及背光源/显示器组合件34偏离定位并且位于所述光束组合器36和背光源/显示器组合件34下方。参考图16，在一些实施例中，图12的主动显示重叠单元的光束组合器36可以为立方体形状并且由组合或结合在一起的两个光学构件或元件36a和36b组成。涂层36c可以通过用光学薄膜涂层涂覆一个或两个结合的斜边表面而形成，使得用于非极化光的适光加权透射率(450nm至650nm)大于45°+/-8°的入射角的90％。s极化光的反射率(615nm至650nm)大于45°+/-8°的入射角的90％。抗反射涂层可以涂覆到表面上，使得非极化光的适光加权反射率(450nm至650nm)小于0°+/-10°的入射角的0.5％。抗反射涂层可以涂覆到表面上，使得非极化光的适光加权反射率(615nm至650nm)小于0°+/-10°的入射角的0.5％。这可以形成光束组合器36的定制的红色s极化反射涂层。应理解，不同涂层可以涂覆到光束组合器36上，以满足如所示出和描述的本发明中的不同实施例的要求。参考图17，例如武器瞄准器(例如，步枪或枪瞄准器或瞄准镜)中的直观式光学器件12可以在图像平面处具有明确界定和限制的入射角(AOI)，并且可以在图像平面处具有小于约+/-10°(例如，+/-4°)的小锥角。主动显示重 叠单元32的实施例可以经配置以提供与图像平面处的直观式光学器件12的入射角匹配，或大致地或基本上匹配的照明，以在接目镜25处获得来自光轴A和B的图像、由直观式光学器件12观察到的图像51以及由主动显示重叠单元32产生的图像54的最优同时观察。参考图18，在一个实施例中，用于图17的直观式光学器件12的背光源/显示器组合件34可以具有光源42，例如，照明主动显示器46的LED，所述主动显示器46可以是(例如)关于图5示出和描述的LCD。背光源/显示器组合件34可以类似于图7中的背光源/显示器组合件。LED光源42可以距主动显示器46距离d5定位，并且可以用光68直接照明主动显示器46，以产生主动显示器46的表面的极高亮度，从而在直观式光学器件12的接目镜25中获得图像54的高亮度，同时在直观式光学器件12的图像平面处与入射图像和锥角匹配，或大致地或基本上匹配。光源42相对于主动显示器46的大小和位置可以经选择以在主动显示器46处提供光68的照明的所需入射角和锥角。在主动显示器46通过光源42的直接照明中，照明或光68处于发散条件下。在一个实施例中，光源42可以是在约14mm的距离d5处具有约3x3mm尺寸的大面积LED，并且提供从主动显示器46的图像平面输出的约+/-6°的锥角。在另一实施例中，光源42可以是在约14mm的距离d5处的约1x1mm的中等面积LED，并且提供从主动显示器46的图像平面输出的约+/-2°的锥角。在另一实施例中，光源42可以是在约14mm的距离d5处的约.5x.5mm的小面积LED，并且提供从主动显示器46的图像平面输出的约+/-1°的锥角。因此，可以实现+/-6°或更小的锥角以与直观式光学器件12匹配，或基本匹配，或大致匹配。入射角可以是所示锥角的一半或平分所示锥角。在一些实施例中，光源42可以具有集成透镜42a(如果需要)。参考图19，在另一个实施例中，用于图17的直观式光学器件12的背光源/显示器组合件34可以具有光源42，例如，用于照明主动显示器46的LED，所述主动显示器46可以是(例如)关于图5示出和描述的LCD。聚光透镜或照明透镜44可以位于光源42与主动显示器46之间且可以与光源42间隔距离d6，并且组合件可以类似于图1至3和图9至11中示出的背光源/显示器组合件34中的任一者。透镜44可以处于主动显示器46的前面并且邻近于或紧挨 着主动显示器46，并且从光源42接收光68且以某一方式将光68引导至主动显示器46上，以在直观式光学器件12的接目镜25中获得图像54的高亮度，同时在直观式光学器件12的图像平面处与入射角和锥角匹配，或大致地或基本上匹配。光源42相对于主动显示器46和透镜44的大小和位置可以经选择以在主动显示器46处提供照明或光68的所需入射角和锥角。在一个实施例中，光源42可以是在约8mm的距离d6处具有约3x3mm尺寸的大面积LED，并且提供从主动显示器46的图像平面输出的约+/-10°的锥角。在另一实施例中，光源42可以是在约8mm的距离d6处的约1x1mm的中等面积LED，并且提供从主动显示器46的图像平面输出的约+/-3.3°的锥角。在另一实施例中，光源42可以是在约8mm的距离处的约.5x.5mm的小面积LED，并且提供从主动显示器46的图像平面输出的约+/-1.6°的锥角。因此，可以实现+/-10°或更小的锥角以与直观式光学器件12匹配，或基本匹配，或大致匹配。入射角可以是约所示锥角的一半或平分所示锥角。透镜44以及其设计可以使主动显示器处的照明的入射角能够与观察光学器件匹配，或大致匹配，或基本匹配，所述观察光学器件是独立于光源42距离发散的或会聚的。在一些实施例中，光源42可以包含集成透镜42a。所示出和描述的背光源/显示器组合件34以及主动显示重叠单元32的设计可以提供高亮度图像54，即使在白天，所述高亮度图像将以可以与通过直观式光学器件观察到的图像同时看到的方式产生。本发明中的观察器10可以具有多种用途和实施例，并且可以是武器瞄准器，例如，步枪瞄准器或瞄准镜、瞄准和监测系统、射击控制系统、激光目标定位器和指示器、测距仪、单眼或双眼观察系统(手持式或头戴式/头盔式)，或其附加配件装置，并且视野可以包含其中的目标元素。观察光学器件可以沿着纵向观察光轴定位或折叠，例如，在潜望镜中。主动显示重叠单元可以包含用于沿着显示器光轴产生包含文本和符号的图像的显示元件。用以光学组合图像的光束组合器或其他构件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，用以将图像从显示器引导至观察光轴上，从而以重叠方式与通过观察光学器件观察到的具有显示器的图像的视野组合。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任何角度，并且可以包含直角。主动显示重叠单元可以利用反射显示元件、透射显示元件或发射显 示元件，所述发射显示元件可以是主动显示器。其可以进一步包含LED背光源，用于通过LED照明照亮透射显示器或主动显示器。透镜布置可以将LED照明聚焦或集中到透射显示器或主动显示器上，并且将LED照明聚焦或集中到观察区域中。电子设备可以控制显示器、显示器格式和内容以及图像和符号相对于观察光轴的相对位置。显示器可以提供文本、字母数字、符号和/或视频图像，包含主动目标标线、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。显示重叠单元可以接收外部信息并且基于弹道计算和环境条件显示武器解决方案，例如，温度、海拔、湿度、风速、空气密度以及与目标和弹道信息联系的地球自转，所述弹道信息例如，与目标的距离、到目标的风力分布、特定枪膛、发射负载、弹筒长度以及目标速度。显示重叠单元可以含有根据外部命令的内部符号集合以及位置符号或在外部接收显示器信息和位置。显示重叠单元可以输出或提供单色、多色和/或全色重叠图像内容、可以是双层的和/或允许全灰度图像的并且可以提供高明度显示器，所述高明度显示器具有用以支持从全光照到多云星光的广泛的周围观察条件的调光能力。在具体实施例中，显示重叠单元可以以至少约6:1或更大的亮度功率比L:mW的比率向主机系统的目镜提供至少约1200fL的全色亮度和单色亮度中的至少一者，例如，在约200mW下的至少约1200fL或更大的全色亮度，或在约332mW下的至少约5000fL或更大的单色亮度。显示器的图像的调光范围和光谱含量或特定波长可以使得显示器可以被调光到某一水平，该水平使用户能够通过具有基于图像增强器(夜视镜)的产品或热成像装置的观察光学器件观察重叠图像和现实世界场景。可以包含外壳以含有观察光学器件和显示器重叠单元。完整的单元可以作为外部配件装置安装，所述外部配件装置随后耦合到现实世界光学观察装置上或集成到较大系统中，例如，射击控制、目标定位器/指示器或武器瞄准器系统。所述单元可以被封装为现实世界观察系统的组成部分。在一些实施例中，主动重叠显示功能可以是现实世界观察系统的附加配件装置。配件装置可以含有以下特征：将重叠显示器从显示重叠单元机械地且电气地精确瞄准(对准)到现实世界观察器的光轴。尽管已参考本发明的实例实施例具体示出和描述了本发明，但是所属领域的技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求书涵盖的本发明的范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种改变。例如，各种特征可以组合在一起或省略。另外，组件的尺寸和定向可以变化。在其中直观式光学器件12被折叠的实施例中，观察光轴A可以被折叠并且显示器光轴B可以与观察光轴A的一部分对准。