(57)【要約】  暗視光学装置で対物レンズ組立体の焦点位置を遠隔制御するための焦点調節システムおよび方法が提供される。焦点調節システムは、焦点調節装置と焦点選択部を含む。焦点調節装置は、２つ以上の焦点位置の間に画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体と、対物レンズ組立体に連結され、２つ以上の焦点位置の間で画像化アレイに対して対物レンズ組立体を平行移動させるように構成された焦点制御部とを含む。焦点選択部は、焦点調節装置から隔たっており、選択された焦点位置を焦点制御部に無線で伝送するように構成される。焦点選択部により伝送された選択された焦点位置に応じて、対物レンズ組立体は２つ以上の焦点位置のうちの１つに平行移動される。
2013536476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節装置であって、
２つ以上の焦点位置の間に画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体、および
前記対物レンズ組立体に連結され、前記２つ以上の焦点位置の間で前記画像化アレイに対して前記対物レンズ組立体を平行移動させるように構成された焦点制御部
を含む焦点調節装置と、
前記焦点調節装置から隔たっており、選択された焦点位置を前記焦点制御部に無線で伝送するように構成された焦点選択部とを備え、
前記焦点選択部により伝送された前記選択された焦点位置に応じて、前記対物レンズ組立体が前記２つ以上の焦点位置のうちの１つに平行移動される、暗視光学装置用の焦点調節システム。
【請求項２】
前記２つ以上の焦点位置が、第１の焦点位置と第２の焦点位置を含み、
前記第１の焦点位置が、前記対物レンズ組立体から離れて位置付けられた物体に関連し、前記第２の焦点位置が、実質的に前記対物レンズ組立体のより近くに位置付けられた前記物体に関連している、請求項１に記載の焦点調節システム。
【請求項３】
前記焦点選択部が、前記焦点調節装置から隔たった装置に連結されている、請求項１に記載の焦点調節システム。
【請求項４】
前記焦点選択部が、
ユーザに応じて前記２つ以上の焦点位置のうちの前記１つを選択するように構成された焦点選択機構と、
前記焦点選択機構に連結され、前記選択された焦点位置を前記焦点制御部に無線で伝送するように構成された送信機と、
を備える、請求項１に記載の焦点調節システム。
【請求項５】
前記送信機が、無線周波数（ＲＦ）送信機または光送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の焦点調節システム。
【請求項６】
前記２つ以上の焦点位置が、第１の焦点位置と第２の焦点位置を含み、
前記焦点選択機構が、前記第１の焦点位置、前記第２の焦点位置または中間位置のいずれかを選択するように構成された三位スイッチを含み、前記中間位置が、前記第１の焦点位置と前記第２の焦点位置のいずれの伝送もないことに関連している、請求項４に記載の焦点調節システム。
【請求項７】
前記２つ以上の焦点位置が、第１の焦点位置の組と第２の焦点位置の組を含み、
前記焦点選択機構が、第１のスイッチ位置と第２のスイッチ位置のいずれかを選択するように構成されたロッカースイッチを含み、
前記第１のスイッチ位置は前記第１の焦点位置の組の間で選択し、前記第２のスイッチ位置は前記第２の焦点位置の組の間で選択する、請求項４に記載の焦点調節システム。
【請求項８】
前記焦点選択部が、前記２つ以上の焦点位置の間で選択するように構成されたノブを含む、請求項４に記載の焦点調節システム。
【請求項９】
前記送信機が、前記選択された焦点位置を符号化し、前記符号化された焦点位置を伝送するように構成される、請求項４に記載の焦点調節システム。
【請求項１０】
前記焦点制御部が、
前記焦点選択部により伝送された前記選択された焦点位置を受信するように構成された受信機と、
前記対物レンズ組立体に連結された、前記受信された焦点位置に応じて前記対物レンズ組立体を平行移動させるためのレンズポジショナと
を含む、請求項１に記載の焦点調節システム。
【請求項１１】
前記伝送される焦点位置が符号化され、前記受信機が、前記符号化された焦点位置を復号化するように構成される、請求項１０に記載の焦点調節システム。
【請求項１２】
前記受信機が、無線周波数（ＲＦ）受信機または光受信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の焦点調節システム。
【請求項１３】
２つ以上の焦点位置の間に画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体と、
前記対物レンズ組立体に連結された焦点制御部であって、
前記焦点制御部から隔たっている焦点選択部から無線で伝送された、選択された焦点位置を受信するように構成された受信機、および
前記対物レンズ組立体に連結された、前記受信された焦点位置に応じて前記対物レンズ組立体を平行移動させるためのレンズポジショナ
を含む焦点制御部とを備え、
前記焦点制御部が、前記受信された焦点位置に応じて、前記２つ以上の焦点位置のうちの１つに、前記画像化アレイに対して前記対物レンズ組立体を平行移動させるように構成される、暗視光学装置。
【請求項１４】
前記対物レンズ組立体と前記画像化アレイの間に位置付けられた画像増強器をさらに含む、請求項１３に記載の暗視光学装置。
【請求項１５】
前記２つ以上の焦点位置が、第１の焦点位置と第２の焦点位置を含み、
前記第１の焦点位置が、前記対物レンズ組立体から離れて位置付けられた物体に関連し、前記第２の焦点位置が、実質的に前記対物レンズ組立体のより近くに位置付けられた前記物体に関連している、請求項１３に記載の暗視光学装置。
【請求項１６】
前記選択された焦点位置が、前記２つ以上の焦点位置のうちの１つに対応する、請求項１３に記載の暗視光学装置。
【請求項１７】
接眼レンズ組立体と、
前記画像化アレイから画像データを受信し、前記接眼レンズ組立体を介してユーザの眼に前記画像データを表示するための映像表示部と
をさらに含む、請求項１３に記載の暗視光学装置。
【請求項１８】
前記選択された焦点位置が符号化され、前記焦点制御部が、前記符号化された焦点位置を復号化するように構成される、請求項１３に記載の暗視光学装置。
【請求項１９】
暗視光学装置の焦点調節装置で画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体の焦点位置を制御するための方法であって、
（ａ）前記暗視光学装置から隔たった装置から、前記焦点調節装置に２つ以上の焦点位置のうちの１つを無線信号で伝えるステップと、
（ｂ）信号で伝えられた前記焦点位置を前記焦点調節装置により受信するステップと、
（ｃ）前記受信された焦点位置に、前記画像化アレイに対して前記対物レンズ組立体を平行移動するステップと
を含む方法。
【請求項２０】
前記２つ以上の焦点位置が、第１の焦点位置と第２の焦点位置を含み、
前記第１の焦点位置を信号で伝えることが、前記対物レンズ組立体から離れて位置付けられた物体に前記対物レンズ組立体の焦点を合わせることに対応し、
前記第２の焦点位置を信号で伝えることが、実質的に前記対物レンズ組立体のより近くに位置付けられた前記物体に前記対物レンズ組立体の焦点を合わせることに対応する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ステップ（ａ）が、
（ａ１）前記第１の焦点位置と前記第２の焦点位置のいずれかを選択し、
（ａ２）前記選択された焦点位置を前記焦点調節装置に信号で伝える
ことを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記２つ以上の焦点位置のうちの別の１つを信号化することにより、ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返すことを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ａ）が、
（ａ１）前記２つ以上の焦点位置のうちの前記１つを選択された焦点位置として選択し、
（ａ２）前記選択された焦点位置を符号化し、
（ａ３）前記符号化された焦点位置を前記焦点調節装置に無線信号で伝える
ことを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
ステップ（ｂ）が、
（ｂ１）ステップ（ａ３）で無線信号で伝えられた前記符号化された焦点位置を受信し、
（ｂ２）ステップ（ｂ１）で受信された前記符号化された焦点位置を復号化する
ことを含み、
前記復号化された焦点位置を用いて前記対物レンズ組立体が平行移動される、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置用の、特に暗視用途に適した遠隔焦点調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
暗い環境でも目が見えるようにするために、軍事用、産業用および住宅用の多種多様な用途で、暗視システムが使用されている。例えば、暗視システムは、軍の飛行士により夜間の飛行中に利用され、または地上を巡回する軍の兵士により利用されている。別の例として、セキュリティカメラが、暗い領域を監視するために暗視システムを使用する。
【０００３】
従来の画像強化暗視機器は、画像を増幅するために画像増強器（Ｉ２）を利用する。画像増強器は、環境に存在するが人間の眼では感じ取れないごく微量の光を、赤外線スペクトルのより低域部分を含めて、暗い環境で収集する。画像増強器は、人間の眼が画像を知覚できるように光を増幅する。画像増強器からの光の出力は、カメラか、外部モニタか、または観察者の眼に直接供給することができる。画像増強装置は、一般に、光の出力を直接観察者に伝達するためにユーザの頭部に着用される暗視ゴーグル、すなわち単眼鏡または双眼鏡で使用される。
【０００４】
従来の暗視システムとは異なり、従来の画像化システムは、最適に焦点を合わせた画像をユーザに提供するために、典型的には、オートフォーカス装置を含む。従来のオートフォーカス装置は、対物レンズと、（電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）回路などの）電子画像化装置と、画像化装置に対して対物レンズを位置調節するための電気機械的な駆動部と、リアルタイムで画像解析を行う電子プロセッサとを含む。動作中に、電子プロセッサは、リアルタイムの画像解析に基づいて適当な焦点調節量を決定する。電子プロセッサは、焦点調節命令を電気機械的な駆動部に送信して、画像を最適に焦点調節するために対物レンズの位置を合わせる。
【０００５】
プロセッサに応じて駆動部が広範囲の焦点位置にわたり対物レンズを調節できるように、プロセッサは絶え間なく画像を解析する。したがって、最適な焦点調節を行うためには、一般に、オートフォーカスの構成要素に連続的に電力が与えられる。従来の用途では、オートフォーカスの構成要素に与えられる電力は、利用可能な電力のかなり大きな割合に相当し得る。単体で行われ電池で稼働する用途については、１回の充電から与えられる総稼働時間は、オートフォーカス装置による電力消費によって強く影響されるおそれがある。加えて、既存のオートフォーカス装置では、重量、特に電気機械的な駆動部および電池部品の重量により、観察者にとっての持ち運びやすさが低下する傾向がある。少なくともこれらの理由のために、通常、オートフォーカス装置は従来の暗視システムには含まれていない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、暗視光学装置用の焦点調節システムに関する。焦点調節システムは、焦点調節装置と焦点選択部を含む。焦点調節装置は、２つ以上の焦点位置の間に画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体と、対物レンズ組立体に連結され、２つ以上の焦点位置の間で画像化アレイに対して対物レンズ組立体を平行移動させるように構成された焦点制御部とを含む。焦点選択部は、焦点調節装置から隔たっており、選択された焦点位置を焦点制御部に無線で伝送するように構成される。焦点選択部により伝送された選択された焦点位置に応じて、対物レンズ組立体は２つ以上の焦点位置のうちの１つに平行移動される。
【０００７】
また本発明は、暗視光学装置に関する。暗視光学装置は、２つ以上の焦点位置の間に画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体と、対物レンズ組立体に連結された焦点制御部とを含む。焦点制御部は、焦点制御部から隔たっている焦点選択部から無線で伝送された、選択された焦点位置を受信するように構成された受信機と、対物レンズ組立体に連結された、受信された焦点位置に応じて対物レンズ組立体を平行移動させるためのレンズポジショナとを含む。焦点制御部は、受信された焦点位置に応じて、２つ以上の焦点位置のうちの１つに、画像化アレイに対して対物レンズ組立体を平行移動させるように構成される。
【０００８】
さらに本発明は、暗視光学装置の焦点調節装置で画像化アレイから位置付けられた対物レンズ組立体の焦点位置を制御するための方法に関する。本方法は、（ａ）暗視光学装置から隔たった装置から、焦点調節装置に２つ以上の焦点位置のうちの１つを無線信号で伝えるステップと、（ｂ）信号で伝えられた焦点位置を焦点調節装置により受信するステップと、（ｃ）受信された焦点位置に、画像化アレイに対して対物レンズ組立体を平行移動するステップとを含む。
【０００９】
本発明は、添付の図面に関して読まれると、以下の詳細な説明から理解することができる。図面には以下の図が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】対物レンズから異なる距離にある物体についての、対物レンズに対する焦点面の位置を示すブロック図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による遠隔焦点調節システムの断面図である。
【図３Ａ】本発明の例示的な実施形態による、遠く離れた物体に関する対物レンズ組立体の位置調節を示した、暗視光学装置の一部としての図２に示した遠隔焦点調節システムの断面図である。
【図３Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、近くの物体に関する対物レンズ組立体の位置調節を示した、暗視光学装置の一部としての図２に示した遠隔焦点調節システムの断面図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、図２に示した遠隔焦点調節システムに含まれる焦点制御部および遠隔焦点選択部のブロック図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態による、隔たった焦点選択部から焦点位置を受信するように構成された暗視光学装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して本発明を説明する。そうした図面は、限定するのではなく実例となることを意図しており、本発明の説明を容易にするために本願に含まれている。図面は一律の縮尺に従っておらず、設計図の役目をすることを意図していない。
【００１２】
図１を参照すると、ブロック図が、対物レンズから異なる距離にある物体１０４（または物体１０４’）に関して、対物レンズ１０２に対する焦点面（ＦＰ）ＦＰ１（またはＦＰ２）の位置を示している。対物レンズ１０２は一般的な対物レンズを表し、１つまたは複数の光学レンズ素子を含んでもよい。一般に、対物レンズ１０２は、物体１０４（または物体１０４’）からの光線１０６（または光線１０８）を通し、ＦＰ１（またはＦＰ２）上に集束する光線１０６’（または光線１０８’）を生成する。焦点面は、焦束した物体の画像の位置を表す。典型的には、焦点面は、ＣＣＤ検出器またはＣＭＯＳ検出器などの画像化アレイ（図示せず）の位置を表す。
【００１３】
図１では、焦点調節に関する２つの異なる条件を示す。第１の条件は、対物レンズ１０２から離れて位置する物体１０４に対応する。物体１０４は、無限遠にあると考えられるほど対物レンズ１０２から十分遠く離れて位置するものとして示している。物体１０４からの光線１０６は、対物レンズ１０２に到達するときは概ね平行な光線である。光線１０６は、対物レンズ１０２を通過して、ＦＰ１に集束する光線１０６’を形成する。ＦＰ１は、ＢＦＤ１の後部焦点距離（ＢＦＤ）に位置する。
【００１４】
第２の条件は、対物レンズ１０２の近くに位置する物体１０４’に対応する。物体１０４’は、対物レンズ１０２に到達するときに発散する光線１０８を生成するように、相対的に対物レンズ１０２に近い（すなわち、無限遠の焦点ではない）ものとして示している。光線１０８は、対物レンズ１０２を通過して、ＦＰ２に集束する光線１０８’を形成する。ＦＰ２は、ＢＦＤ２に位置する。第１の焦点面ＦＰ１は第２の焦点面ＦＰ２と比較すると対物レンズ１０２により近く、物体１０４，１０４’は対物レンズ１０２の像空間において異なる後部焦点距離ＢＦＤ１，ＢＦＤ２で焦点が合うことが理解されよう。
【００１５】
次に図２を参照すると、焦点調節を実現するための遠隔焦点調節システムを、全体的に２００として示している。システム２００は、焦点調節装置２０１と遠隔焦点選択部２１４を含む。遠隔焦点選択部２１４は、ユーザに応じて、焦点位置を焦点制御部２０６に無線で伝送する。焦点制御部２０６は、遠隔焦点選択部２１４に応じて、対物レンズ組立体２０２をいくつかの焦点位置のうちの１つに平行移動させる（すなわち、連続的な焦点調節を実現する）。別の実施形態によれば、図３Ａおよび図３Ｂに関して以下でさらに記載するように、２つの位置、例えば近い位置または遠い位置のうちの１つに対物レンズ組立体２０２を平行移動してもよい。一般に、遠隔焦点選択部２１４は、２つ以上の焦点位置のうちの１つの間で選択することにより、対物レンズ組立体２０２の焦点調節を実現することができる。
【００１６】
遠隔焦点選択部２１４は、区画Ａとして描かれた装置２１８の領域内で、武器などの手動装置２１８に連結される。遠隔焦点選択部２１４は、望ましくは、ユーザがいずれの手も装置２１８から離さずに焦点位置を選択できるように、装置２１８に配置される。例えば、装置２１８が武器であれば、ユーザの指は容易に届くが武器の照準または他の操作は妨げないように、遠隔焦点選択部２１４をその武器の上に配置してもよい。遠隔焦点選択部２１４は、永続的または一時的に装置２１８に連結してもよい。例えば、遠隔焦点選択部２１４を、マジックテープ（登録商標）のストラップにより装置２１８に取り付けてもよい。遠隔焦点選択部２１４については、図４に関して以下でさらに記載する。
【００１７】
焦点調節装置２０１は、（図３Ａに示した）暗視光学装置３００などの暗視光学装置で使用することができる。焦点調節装置２０１は、対物レンズ組立体２０２、画像化アレイ２０４および焦点制御部２０６を含む。画像化アレイ２０４はハウジング２０８に連結される。対物レンズ組立体２０２は、レンズ移動機構２１０に装着され、レンズ移動機構２１０はハウジングにも連結される。したがって、対物レンズ組立体２０２は、レンズ移動機構２１０を介して、画像化アレイ２０４に対し移動方向Ｔに沿って平行移動する。
【００１８】
動作中に、焦点制御部２０６は、遠隔焦点選択部２１４から焦点位置を受信し、いくつかの焦点位置（例えば、２つ以上の位置）のうちの１つに、画像化アレイ２０４に対して対物レンズ組立体２０２を平行移動させる。焦点制御部２０６は、遠隔焦点選択部２１４に応じて、２つの分離した焦点位置のうちの１つ（例えば、近い位置または遠い位置）に、画像化アレイ２０４に対して対物レンズ組立体２０２を平行移動させてもよいことが理解されよう。
【００１９】
一般に、対物レンズ組立体２０２は、全体の対物レンズ組立体の中で互いに対し固定された位置にある、レンズ素子および／または鏡などの１つまたはいくつかの光屈折素子（optical power element）を含んでもよい。したがって、レンズ移動機構２１０は、画像化アレイ２０４に対して全体の対物レンズ組立体２０２を平行移動させるものとして示している。別の例示的な実施形態よれば、画像化アレイ２０４までの後部焦点距離を調節するために、対物レンズ組立体２０２は、他の光屈折素子に対して移動する１つまたは複数の光屈折素子を含んでもよい。この実施形態では、レンズ移動機構２１０は、以下でさらに記載する焦点調節を実現するために、対物レンズ組立体２０２内で、他の光屈折素子に対し１つまたはいくつかの光屈折素子を平行移動させてもよい。
【００２０】
画像化アレイ２０４は、ＣＣＤ検出器またはＣＭＯＳ検出器などの、物体の画像を取得するための任意の適当な装置を含んでもよい。レンズ移動機構２１０は、画像化アレイ２０４に対して対物レンズ組立体２０２を平行移動させるキャリッジなどの任意の適当な機構でもよい。焦点制御部２０６については、図４に関して以下でさらに記載する。
【００２１】
次に図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、暗視光学装置３００の一部の区画Ｂとして、焦点調節装置２０１の断面図を示している。特に、図３Ａは、遠隔焦点選択部２１４に応じた、（後部焦点距離Ｄ１にある）遠く離れた物体３０２に関する対物レンズ組立体２０２の位置調節を示し、図３Ｂは、遠隔焦点選択部２１４に応じた、（後部焦点距離Ｄ２にある）近くの物体３０４に関する対物レンズ組立体２０２の位置調節を示す。２つの焦点位置を図３Ａおよび図３Ｂに示しているが、遠隔焦点選択部２１４は、いくつかの焦点位置から選択して、対応する個数の後部焦点距離のうちの１つに対物レンズ組立体２０２を位置付けてもよいことが理解されよう。
【００２２】
図３Ａでは、暗視光学装置３００は、水平方向３０６と実質的に平行な視線（ＬＯＳ）で、遠く離れた物体３０２に向けられている（すなわち、暗視光学装置３００は水平ＬＯＳを有する）。この場合、ユーザは、遠隔焦点選択部２１４を介して遠い焦点位置に対応する焦点位置を選択し、その焦点位置を焦点制御部２０６に伝送する。遠隔焦点選択部２１４に応じて、焦点制御部２０６は、画像化アレイ２０４に対して距離Ｄ１に対物レンズ組立体２０２を位置付ける。距離Ｄ１は、対物レンズ組立体２０２に関する第１の焦点位置（すなわち、遠い焦点位置）を表す。
【００２３】
図３Ｂでは、暗視光学装置３００は、近くの物体３０４に向けられたＬＯＳ３０８’で、向きが定められている。この場合、ユーザは、遠隔焦点選択部２１４を介して近い焦点位置に対応する焦点位置を選択する。ユーザに応じて、遠隔焦点選択部２１４は、近い焦点位置を焦点制御部２０６に伝送する。遠隔焦点選択部２１４に応じて、焦点制御部２０６は、画像化アレイ２０４に対して距離Ｄ２に対物レンズ組立体２０２を位置付ける。距離Ｄ２は、第２の焦点位置（すなわち、対物レンズ組立体２０２の近い焦点位置）を表す。
【００２４】
本発明の実施形態による、第１および第２の焦点位置は、装置２１８に直接連結された遠隔焦点選択部２１４を用いてユーザにより選択される。したがって、第１の焦点位置は、ユーザが遠く離れた物体３０２を観察することを決めたときに、遠隔焦点選択部２１４により遠隔で選択することができる。第２の焦点位置は、ユーザが近くの物体３０４を観察することを決めたときに、遠隔焦点選択部２１４を介してユーザにより選択することができる。
【００２５】
典型的なケースでは、兵士は、水平ＬＯＳに沿って遠くの物体を見るときに、無限遠の焦点を望むことがある。従来の暗視装置の無限遠の焦点位置では、典型的には、遠くの対象および場面をはっきり観察することが可能になり、通常の機動的な任務が支援される。しかしながら、兵士が（移動中の丸太または溝などの）近くの障害物を観察する必要がある場合は、近い位置と遠い位置の間で従来の手動装置の焦点を繰り返し調節することは不便であるし、実行できない。そうした場合には、兵士は、典型的には、遠い位置にある従来の手動装置の焦点を離れ、瞬間的に自分の足元の領域に暗視光学装置の照準を下げたときに、非常に焦点がぼけた近くの障害物の画像を得る。一般には、障害物の周囲や障害物を通して作戦行動をとるのを支援するために、約５フィートの近い焦点が通常使用される。ユーザには、通常、武器から手を放して目前の必要性に対し適当に焦点調節を行うことにより気をそらす余裕や、時間的な余裕はない。
【００２６】
本発明は、兵士のために、少なくとも２つの対物レンズの焦点位置を提供する。一実施形態によれば、遠隔焦点選択部２１４と焦点制御部２０６により、手動装置２１８を介した連続的な焦点調節が可能になる。別の実施形態によれば、本発明により、兵士が自分の手を手動装置２１８から離して焦点を調節することを要さずに、２つの焦点位置の間で遠隔で選択することが可能になる。本発明の遠隔での焦点調節は、遠くの対象や場面を観察することおよび近くの障害物の周囲で作戦行動をとることの両方のために、歩兵にとって有用となり得る。
【００２７】
図４を参照すると、例示的な焦点制御部２０６と遠隔焦点選択部２１４を示している。遠隔焦点選択部２１４は、焦点位置を選択するための焦点選択機構４０２と、焦点位置を焦点制御部２０６に伝送するための送信機４０４とを含む。
【００２８】
焦点選択機構４０２は、ノブまたはスイッチなどの、焦点位置を選択するための任意の適当な機構を含んでもよい。例えば、焦点選択機構４０２は、対物レンズ組立体２０２（図２）を連続的に調節できるように、いくつかの焦点位置の間で選択するためのノブを含んでもよい。
【００２９】
別の例として、焦点選択機構４０２は、遠い焦点スイッチ位置、近い焦点スイッチ位置および中間スイッチ位置をもつ三位スイッチを含んでもよい。三位スイッチが中間スイッチ位置に配置されていると、選択がなされていないので、送信機４０４からの伝送はなされない。スイッチが近い焦点スイッチ位置に配置されていると、焦点選択機構４０２は、送信機４０４に、近い焦点位置に対応する信号を伝送させる。スイッチが遠い焦点スイッチ位置に配置されていると、焦点選択機構４０２は、送信機４０４に、遠い焦点位置に対応する信号を伝送させる。したがって、焦点選択機構４０２により、画像化アレイ２０４（図２）に対して対物レンズ組立体２０２を不連続に調節することが可能になる。
【００３０】
さらに別の例として、焦点選択機構４０２は、ロッカースイッチを含んでもよい。動作中に、対物レンズ組立体２０２（図２）が適当な遠い焦点位置に十分に焦束されるように調節されるまで、ユーザはそのスイッチを第１の位置に保持することができる。あるいは、対物レンズ組立体２０２（図２）が適当な近い焦点位置に十分に焦束されるように調節されるまで、ユーザはそのスイッチを第２の位置に保持することができる。また、ロッカースイッチは、スイッチが中間スイッチ位置に配置されているときには送信機４０４からの伝送がなされないような中間スイッチ位置を含んでもよい。したがって、焦点選択機構４０２により、画像化アレイ２０４（図２）に対して対物レンズ組立体２０２を遠隔で連続的に調節することが可能になる。
【００３１】
送信機４０４は、焦点選択機構４０２により選択される焦点位置を表す信号４１０を無線で伝送するための任意の適当な装置を含んでもよい。送信機４０４は、例えば、赤外線（ＩＲ）送信機などの光送信機または低出力無線周波数（ＲＦ）送信機を含んでもよい。また、遠隔焦点選択部２１４は、焦点位置を表す信号４１０を無線で伝送する前に、適当な符号化プロセスにより焦点位置を符号化してもよい。
【００３２】
焦点制御部２０６は、受信機４０６とレンズポジショナ４０８を含む。受信機４０６は、焦点位置を表す信号４１０を送信機４０４から受信し、焦点位置をレンズポジショナ４０８に提供する。受信機４０６は、遠隔焦点選択部２１４から無線で伝送された信号４１０を受信するための任意の適当な装置を含んでもよい。適当な受信機４０６の例には、ＩＲ受信機などの光受信機またはＲＦ受信機が含まれる。
【００３３】
例示的な実施形態によれば、送信機４０４により信号４１０を符号化してもよい。受信機４０６は、符号化された信号４１０を送信機４０４から受信し、符号化された信号を復号化して、選択された焦点位置を取得してもよい。（例えば、他のユーザに関連した別の遠隔焦点選択部２１４からの）別の信号で焦点調節装置２０１が焦点を間違って調節しないように、送信機４０４および受信機４０６は、焦点位置を表す信号４１０をそれぞれ符号化および復号化してもよいことが理解されよう。
【００３４】
レンズポジショナ４０８は、受信機４０６を介して焦点選択機構４０２から焦点位置の設定を受信し、レンズ移動機構２１０（図２）を介して対物レンズ組立体２０２（図２）の平行移動を制御するための力を与える。レンズポジショナ４０８は、対物レンズ組立体２０２（図２）を平行移動させるための電気的な構成要素および／または機械的な構成要素を含んでもよいことが理解されよう。例えば、レンズポジショナ４０８は、レンズ移動機構２１０（図２）を動かすための圧電モータを含んでもよい。対物レンズ組立体２０２（図２）の平行移動量は、予め定められた焦点位置に基づいて、例えばルックアップテーブル（ＬＵＴ）から決定してもよい。
【００３５】
レンズポジショナ４０８は、マイクロコントローラ（図示せず）を含んでもよい。マイクロコントローラは、一時的でないコンピュータ読取り可能な媒体に蓄積されているソフトウェアプログラムか、または集積回路により与えられる物理的に組み込まれたプログラムにより実現される、プロセッサ実行能力を有する任意の種類のコントローラ（例えば、マイクロプロセッサまたはユーザにより書込み可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ））でよい。マイクロコントローラは、遠隔焦点選択部２１４から受信された焦点位置を、レンズ移動機構２１０（図２）を介して対物レンズ組立体２０２（図２）の平行移動を制御するための力に変換してもよい。
【００３６】
次の図５を参照すると、例示的な暗視光学装置３００のブロック図を示している。暗視光学装置３００は、対物レンズ組立体２０２、焦点制御部２０６、画像増強器５０２、画像化アレイ２０４、映像表示部５０４および接眼レンズ５０６を含む。暗視光学装置３００は、高電圧電源（ＨＶＰＳ）などの他の構成要素を含んでもよい。
【００３７】
対物レンズ組立体２０２は、２つ以上の焦点位置のうちの１つに関する物体５０８からの光線５１０を受光するように、（遠隔焦点選択部２１４に応じて）焦点制御部２０６により位置付けられる。対物レンズ組立体２０２は、明るさのレベルが低い焦点が合った場面の画像を画像増強器５０２（これはＨＶＰＳにより電源供給することができる）に提供する。画像増強器５０２は、その入力でのかすかな画像を増幅し、その出力面上にこの画像のより明るいバージョンを複製する。この画像は、画像化アレイ２０４にコヒーレントに伝送される。画像化アレイ２０４（これは、例えばＣＭＯＳまたはＣＣＤ型のものでよい）は、増強された画像を検知し、画像の表現（ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ）を含むリアルタイムの映像信号を作り出す。リアルタイムの映像信号は、映像表示部５０４に与えられる。接眼レンズ５０６を介してユーザに提示される場面の画像が、映像表示部により生成される。映像表示部５０４は、これらに限定されないが、電子ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ））、透明焦点板、または中継レンズにより形成される空中の画像を提供するディスプレイなどを含んでもよい。
【００３８】
特定の実施形態を参照して本発明を図示し本明細書に記載したが、示された細部に本発明が限定されることは意図していない。むしろ、本発明から逸脱することなく、特許請求の範囲とその均等物の範囲内で、細部に色々な修正を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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