具有显示重叠的观察器的制作方法与工艺

技术特征：
1.一种现实世界观察器，其包括：观察光学器件，所述观察光学器件沿着观察光轴定位，用于观察现实世界的视野；以及主动显示重叠单元，所述主动显示重叠单元光学耦合到所述观察光学器件的所述观察光轴，用于产生图像并且沿着所述观察光学器件的所述观察光轴引导所述图像，以通过所述观察光学器件同时重叠观察如所述视野中观察到的所述图像和现实世界场景，所述主动显示重叠单元能够以至少6:1或更大的主机系统的目镜亮度与功率消耗比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的单色亮度和全色亮度中的至少其中一个，其中所述主动显示重叠单元包括：主动透射式显示器，用于产生所述图像；LED背光源，用于以LED照明照亮所述主动透射式显示器；透镜布置，用于将所述LED照明集中到所述主动透射式显示器上；以及光束组合器，所述光束组合器与所述主动透射式显示器对准并且沿着所述观察光学器件的所述观察光轴定位，用于将所述图像从所述主动透射式显示器引导至所述观察光轴上，以通过重叠方式与由所述观察光学器件观察到的所述视野组合。2.根据权利要求1所述的观察器，其中所述观察器是武器瞄准器、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。3.根据权利要求1所述的观察器，其中所述观察光学器件沿着纵向观察光轴来定位。4.根据权利要求3所述的观察器，其中所述主动显示重叠单元的显示器光轴与所述观察光学器件的所述观察光轴成某一角度。5.根据权利要求1所述的观察器，其中所述LED背光源经配置以从所述 主动透射式显示器提供与所述观察光学器件的观察锥角基本上匹配的照明锥角。6.根据权利要求5所述的观察器，其中所述LED背光源经配置以从所述主动透射式显示器提供约+/-10°或更小的照明锥角。7.根据权利要求1所述的观察器，其中所述透镜布置包括集成到所述LED背光源中的集成透镜以及位于所述集成透镜与所述主动透射式显示器之间的聚光透镜。8.根据权利要求1所述的观察器，其中所述主动显示重叠单元能够以至少15:1或更大的主机系统的目镜亮度与功率消耗比fL:mW的比率向所述主机系统的所述目镜提供至少5000fL的单色亮度。9.根据权利要求1所述的观察器，其进一步包括用于控制所述主动显示器的电子设备。10.根据权利要求9所述的观察器，其中所述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/或外部传感器信息中的至少一者的图像。11.根据权利要求7所述的观察器，其进一步包括外壳，用于容纳所述观察光学器件以及所述主动显示重叠单元。12.根据权利要求2所述的观察器，其中所述视野包含其中的目标或情境感知元素。13.根据权利要求1所述的观察器，其中所述主动重叠显示单元经配置以控制明度以允许在从全光照到多云星光的环境条件下观察。14.根据权利要求1所述的观察器，其中所述主动重叠显示单元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所述现实世界以及主动重叠显示单元图像。15.根据权利要求1所述的观察器，其中所述主动重叠显示单元提供单色、多色和/或全色重叠图像中的至少一者。16.根据权利要求1所述的观察器，其中所述主动重叠显示单元提供双层和/或全灰度重叠图像中的至少一者。17.根据权利要求2所述的观察器，其进一步包括对所述现实世界观察光 轴的机械和电气瞄准线功能。18.根据权利要求1所述的观察器，其进一步包括用以将所述主动显示重叠单元封装为所述现实世界观察器的组成部分的构件。19.根据权利要求1所述的观察器，其中所述主动显示重叠单元是所述现实世界观察器的配件附加装置。20.一种武器瞄准器，其包括：直观式光学器件，所述直观式光学器件沿着纵向观察光轴定位，用于观察现实世界的视野；主动显示重叠单元，所述主动显示重叠单元光学耦合到所述观察光学器件的所述观察光轴上，用于产生图像并且沿着所述观察光学器件的所述观察光轴引导所述图像以通过所述观察光学器件同时重叠观察如所述视野中观察到的所述图像和现实世界场景，所述主动显示重叠单元能够以至少6:1或更大的主机系统的目镜亮度与功率消耗比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的单色亮度和全色亮度中的至少其中一个，所述主动显示重叠单元包括主动透射式显示器，用于沿着显示器光轴产生所述图像；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；透镜布置，用于将所述LED照明集中到所述主动透射式显示器上；以及光束组合器，所述光束组合器沿着所述显示器光轴与所述主动透射式显示器对准并且沿着所述观察光学器件的所述观察光轴定位，用于将所述图像从所述主动透射式显示器引导至所述观察光轴上，以通过重叠方式与由所述观察光学器件观察到的所述视野组合。21.一种用现实世界观察器观察的方法，其包括：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；以及同时观察由光学耦合到所述观察光学器件的所述观察光轴上的主动显示重叠单元产生的图像，所述图像沿着所述观察光学器件的所述观察光轴引导，以通过所述观察光学器件同时重叠观察如所述视野中观察到的所述图像和现实世界场景，所述主动显示重叠单元能够以至少6:1或更大的主机系统的目镜亮度与功率消耗比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的单色亮度和全色亮度中的至少其中一个，其中所述主动显示重叠单元包括：主动透射式显示器，用于产生所述图像；LED背光源，用于以LED照明照亮所述主动透射式显示器；透镜布置，用于将所述LED照明集中到所述主动透射式显示器上；以及光束组合器，所述光束组合器与所述主动透射式显示器对准并且沿着所述观察光学器件的所述观察光轴定位，用于将所述图像从所述主动透射式显示器引导至所述观察光轴上，以通过重叠方式与由所述观察光学器件观察到的所述视野组合。22.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括将所述观察器用作武器瞄准器、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。23.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括沿着纵向观察光轴定位所述观察光学器件。24.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括与所述观察光学器件的所述观察光轴成某一角度地定位所述主动显示重叠单元的显示器光轴。25.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括配置所述LED背光源以从所述主动透射式显示器提供与所述观察光学器件的观察锥角基本上匹配的照明锥角。26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括从所述主动透射式显示器提供约+/-10°或更小的照明锥角。27.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括提供所述透镜布置，所述透镜布置具有集成到所述LED背光源中的集成透镜以及位于所述集成透镜与所述主动透射式显示器之间的聚光透镜。28.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括以至少15:1或更大的主机系统的目镜亮度与功率消耗比fL:mW的比率从所述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。29.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括用电子设备控制所述主 动显示器。30.根据权利要求29所述的方法，其进一步包括用所述主动显示器提供主动目标标线、距离和风力信息、GPS和罗盘信息、目标ID和/或外部传感器信息中的至少一者的图像。31.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括将所述观察光学器件以及所述主动显示重叠单元容纳在外壳内。32.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括在所述视野中观察目标或情境感知元素。33.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括控制所述主动显示器明度以允许在从全光照到多云星光的环境条件下观察。34.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括输出图像的特定波长并且调暗所述主动重叠显示单元以使用图像增强器夜视装置或热成像装置观察所述现实世界以及主动重叠显示单元图像。35.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括提供单色、多色和/或全色重叠图像中的至少一者。36.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括提供双层和/或全灰度的重叠图像。37.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括提供对所述现实世界观察光轴的机械和电气瞄准线功能。38.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括提供用以将所述主动显示重叠单元封装为所述现实世界观察器的组成部分的构件。39.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括提供所述主动显示重叠单元作为所述现实世界观察器的配件附加装置。40.一种用武器瞄准器观察的方法，其包括：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；同时观察由光学耦合到所述观察光学器件的所述观察光轴上的主动显示重叠单元产生的图像，所述图像沿着所述观察光学器件的所述观察光轴引导，以通过所述观察光学器件同时重叠观察如所述视野中观察到的所述图像和现实世界场景，所述主动显示重叠单元以至少较大6:1或更大的主机系统的目镜 亮度与功率消耗比fL:mW的比率向主机系统的目镜提供至少1200fL的单色亮度和全色亮度中的至少其中一个，所述主动显示重叠单元包括主动透射式显示器，所述主动透射式显示器沿着显示器光轴产生所述图像；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；透镜布置，用于将所述LED照明集中到所述主动透射式显示器上；以及光束组合器，所述光束组合器沿着所述显示器光轴与所述主动透射式显示器对准并且沿着所述观察光学器件的所述观察光轴定位，用于将所述图像从所述主动透射式显示器引导至所述观察光轴上，以通过重叠方式与由所述观察光学器件观察到的所述视野组合。