(57)【要約】ライフル銃望遠照準器や反射照準器、またはスポッティング・スコープなどの照準器（５、９０、９２）を提供する。この照準器は、微細ピクセル化高解像照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を生成するためのアドレス指定可能な放射性微小表示素子（１５５、１８０）の集合体を備えた表示装置と、表示装置に接続され、１つまたは複数の表示素子に選択的に電力供給を行って照準マークを生成する制御部（８０）とを備えている。微小表示素子として、ピクセルサイズ２５μｍ以下の無機発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができ、これら表示素子はピクセルピッチ３０μｍ以下で配列することができる。【選択図】図５
2017503145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野を有する光学観察素子と、
前記光学観察素子を介して観察可能な照準マークを生成するための複数の表示素子からなるアドレス指定可能な放射性のアレイを備えた表示装置であって、前記照準マークは前記視野に重ね合わされ、前記表示素子それぞれのピクセルサイズは２５μｍ以下であり、前記アレイの前記表示素子はピクセルピッチ３０μｍ以下で配列されている、前記表示装置と、
前記表示装置に接続され、１つまたは複数の前記表示素子に選択的に電力供給を行って前記照準マークを生成するように構成された制御部と、を備えた照準器。
【請求項２】
前記光学観察素子を支持する筺体をさらに備え、該筺体は、前記照準器と発射体武器が一直線に並ぶように前記発射体武器に装着可能であり、前記光学観察素子は略立位となるよう設けられている、請求項１に記載の照準器。
【請求項３】
前記制御部はさらに入力装置と通信可能であり、前記制御部は前記入力装置を介して遠隔物体までの射程情報を受信し、前記制御部は前記射程情報に基づいて１つまたは複数の前記表示素子に選択的に電力供給を行って前記照準マークを生成する、請求項１に記載の照準器。
【請求項４】
前記入力装置は距離計を含む、請求項４に記載の照準器。
【請求項５】
前記アレイは二次元アレイであり、前記表示素子は無機ＬＥＤ素子を含む、請求項１に記載の照準器。
【請求項６】
前記制御部は、
第１のＬＥＤ素子に対応する前記二次元アレイ上の開始座標を決定し、
１つまたは複数の追加ＬＥＤ素子のアドレスを決定し、
前記第１のＬＥＤ素子および前記１つまたは複数の追加ＬＥＤ素子に電力供給することによって、前記照準マークを生成するようにさらに構成されている、請求項５に記載の照準器。
【請求項７】
発射体武器に装着可能な光学照準装置であって、
遠隔物体の画像を生成する対物レンズと、
前記遠隔物体の画像を含む視野を観察するための接眼レンズと、
前記光学照準装置の焦平面近傍に位置する透明基板上に支持されたアドレス指定可能な放射性表示素子の集合体を備えた透明表示装置であって、前記接眼レンズを通して照準マークが観察可能であり、前記照準マークは前記遠隔物体の前記画像に重ね合わされ、前記集合体に含まれる前記表示素子それぞれのピクセルサイズは２５μｍ以下であり、前記表示素子はピクセルピッチ３０μｍ以下で配列されている、前記透明表示装置と、
前記透明表示装置に接続され、１つまたは複数の前記表示素子に選択的に電力供給を行って前記照準マークを生成するように構成された制御部と、
前記対物レンズ、前記接眼レンズ、前記透明表示装置、および前記制御部を支持するとともに、前記光学照準装置を前記発射体武器に装着するための装着台を備えている筺体と、を備えた光学照準装置。
【請求項８】
前記表示素子の集合体が垂直カラムとして配列され、該垂直カラムは、前記視野において前記表示装置の中心近傍にある第１の表示素子から始まって該第１の表示素子の下に離間配置された一連の後続の表示素子を含む複数の表示素子を備えており、前記後続の表示素子はそれぞれ、前記視野において前記後続の表示素子の上に配置された隣接する表示素子よりも小さい、請求項７に記載の光学照準装置。
【請求項９】
前記表示素子はそれぞれ個々のホールド・オーバ狙点に対応し、前記制御部は、前記遠隔物体までの距離に基づいて前記表示素子のうちの１つに選択的に電力供給するようにさらに構成されている、請求項８に記載の光学照準装置。
【請求項１０】
前記表示素子の集合体に含まれる表示素子の第１のサブセットは、前記接眼レンズを通して観察可能な数字表示部を生成するために配列され、前記数字表示部は複数の脚部セグメントを備え、該各脚部セグメントの幅は２０μｍ以下であり、隣接する脚部セグメント同士の離間距離は１０μｍ以下である、請求項７に記載の光学照準装置。
【請求項１１】
前記表示素子の集合体に含まれる表示素子の第２のサブセットは、前記接眼レンズを通して観察可能な英字表示部を生成するために配列され、前記英字表示部は、高さ２０μｍ以下の１つまたは複数の文字素子を備えている、請求項１０に記載の光学照準装置。
【請求項１２】
前記制御部はさらに入力装置と通信可能であり、前記制御部は前記入力装置を介して前記遠隔物体までの射程情報を受信し、前記制御部は前記射程情報に基づいて１つまたは複数の前記表示素子に選択的に電力供給を行って前記照準マークを生成する、請求項１に記載の光学照準装置。
【請求項１３】
前記入力装置は距離計を含む、請求項１２に記載の光学照準装置。
【請求項１４】
前記表示素子の集合体は二次元アレイであり、前記表示素子は無機ＬＥＤ素子を含む、請求項７に記載の光学照準装置。
【請求項１５】
前記制御部は、
第１のＬＥＤ素子に対応する前記二次元アレイ上の開始座標を決定し、
１つまたは複数の追加ＬＥＤ素子のアドレスを決定し、
前記第１のＬＥＤ素子および前記１つまたは複数の追加ＬＥＤ素子に電力供給することによって、前記照準マークを生成するようにさらに構成されている、請求項７に記載の光学照準装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記表示素子の少なくなくとも一部の色出力および強度出力を制御するようにさらに構成されている、請求項７に記載の光学照準装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般に、ライフル銃望遠照準器、反射照準器、およびその他の光学照準器・照準装置に関する。特に本開示の分野は、微細ピクセル化ＬＥＤディスプレイを備えた、上記装置のためのレチクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ライフル銃望遠照準器などの光学照準器は、ライフル銃やピストル、弓などの軽量兵器における照準合わせを容易化するためにしばしば用いられる。このような光学照準器には典型的にはレチクルが備わっている。レチクルの形状は、十字線、ポスト型、円形、馬蹄型、ドット、またはその他の適切な形状など様々であり、射手の標的に対する照準設定を補助している。ライフル銃望遠照準器だけでなく、双眼鏡やスポッティング・スコープ、およびその他の光学照準器にもレチクルはたびたび備えられている。そのような光学照準器としては、特に、スポッターと射手のペアのうちスポッターによって使用される装置が挙げられ、スポッターは別個のライフル銃望遠照準器を用いて射手が武器の照準を定めることを支援する。様々なマークを有するレチクルもあり、例えば、既知のサイズを有する標的までの距離の推定を容易にする光学距離測定マークや、射手から様々な射程に存在しうる標的に向かう発射体の弾道落下に適応するためのホールド・オーバ照準マーク、および射手が情報を取得することや武器の傾き・横風・その他の射撃条件に関する変動要素へ適応することを支援するその他の様々なマークなどがある。
【０００３】
従来の光学照準器では、レチクルは射手からはシルエット状に見えるかまたは標的画像に重なった状態で見える。以前の光学照準器では、彫り込まれた／エッチングされた線または埋め込まれた繊維を用いて、観察標的に重なるレチクルパターン（例えば十字線）を形成することもあった。現在では、多くの最新光学照準器で照光ディスプレイが利用されており、光学軸に照光レチクルパターンを形成するか、または、光学素子に向けてレチクルパターンを投影し、次いでその画像を観察者の目の方に向けることで、利用者が観察したときにレチクルが標的画像に重なり合うように見せている。
【０００４】
本発明者たちは多くの最新の光学照準器における欠点を特定した。そのような欠点の１つは、例えば、そのような従来技術のシステムでは、比較的少ない数の専用のディスプレイ・セグメントの集合体によってレチクルパターンが規定されるため、レチクルパターンの数が１つまたは限られた数となってしまう傾向があることである。また別の欠点は、低解像度のレチクルを生成し、かつ／または利用者の注意をそらしうる視覚的アーチファクトを生成する照光装置（ＬＥＤなど）が多く用いられていることである。したがって、本発明者たちは、比較的多くの種類の照光レチクルパターンおよび照準機能をより明るく明瞭かつ高解像度で提供することができる優れた光学照準器に対する需要があることを見出した。添付図面を参照しつつ行われる以下の好適な実施形態の詳細な説明により、他の態様および利点も明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施形態に係るライフル銃望遠照準器の側面概略図である。
【図２】一実施形態に係る反射照準器の構成例の側面概略図である。
【図２Ａ】反射照準器の別の実施形態の側面概略図である。
【図３】様々なレチクルパターンを形成するために個々にアドレス指定可能なＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイの概略図である。
【図４】別の実施形態に係る、選択的に電力供給を受けて所望のレチクルパターンを形成することができる個々にアドレス指定可能なＬＥＤ素子を有するＬＥＤアレイの概略図である。
【図５】図３および図４のＬＥＤアレイのための、コネクタ・リードおよびワイヤを収容するためのパッケージならびにレクチルパターンの概略図である。
【図６】図５のレチクルパターンの所定の詳細を示す拡大図である。
【図７】図６のレチクルパターンの線７−７における詳細の拡大図であり、微小ピクセル化ディスプレイを示している。
【図８】図５のレチクルパターンの線８−８における詳細の拡大図であり、レチクルパターンにある狙点の詳細を示している。
【図９】本開示に係る透明レチクルの一実施形態の上面図である。
【図１０】図９の線１０−１０における図９の透明レチクルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本項では、添付図面を参照しつつ特定の実施形態およびそれらの詳細な構成および動作を説明する。明細書全体を通して、「一実施形態」、「ある実施形態」、または「いくつかの実施形態」という用語を使用した場合、特定の説明する限定事項、構成、または特徴が少なくとも一実施形態に含まれうるということを意味している。したがって、本明細書中のさまざまな箇所において「一実施形態では」、「ある実施形態では」、または「いくつかの実施形態では」というフレーズが出てきた場合、これらがすべて同じ実施形態について言及しているとは限らない。さらに１つまたは複数の実施形態において、説明する限定事項、構成、および特徴は、任意の適切なやり方で組み合わせることもできる。１つまたは複数の具体的詳細が与えられなかった場合や、あるいはその他の方法、コンポーネント、材料などを用いた場合であっても、当業者であれば本明細書における開示を考慮して様々な実施形態を実施可能であることを認識することになる。いくつかの例では、実施形態の態様が不明瞭になってしまうことを避けるため、周知の構成、材料、または動作の詳細については示すことも説明することもしない。
【０００７】
便宜上、以下の考察では、原型的直視型光学照準装置としてライフル銃望遠照準器を説明する。しかしながら、以下の詳細事項および説明はその他の適切な光学照準器に適用することもできる。一般に、直視型照準装置は、１つまたは複数のレンズやプリズムなどの光学素子を備えるとともに、デジタルディスプレイ／システムも備えることもでき、それらは共働して人間の眼の機能を増幅する。直視型照準装置には、ピストル・スコープやスポッティング・スコープ、距離計、弓照準器、または本明細書で具体的に考察するものとは異なるその他のライフル銃望遠照準器を含めることができる。
【０００８】
図１〜図１０全体を通して、微細ピクセル化された発光ダイオード（ＬＥＤ：light-emitting diode）ディスプレイを備えたレチクルシステムを有するライフル銃望遠照準器５および反射照準器９０、９２（図２および図３）の様々な実施形態および詳細を例示する。以下でさらに詳細に説明するが、レチクルシステムは、ＬＥＤ素子それぞれに選択的に電力供給を行うための１つまたは複数の制御部を備えており、様々なレチクルパターンを生成することができる。レチクルシステムは、多岐にわたる別個のレチクルパターンのうち任意の１つを利用者が観察できるように表示するという柔軟性をライフル銃望遠照準器５および／または反射照準器９０、９２に与えるようにプログラム可能としてもよい。以下で添付図面を参照しつつ、これらおよびその他の実施形態の付加的な詳細事項を詳細に説明する。
【０００９】
図１に、直視型照準装置の一実施形態に係るライフル銃望遠照準器５の実施形態の例を示す。図１を参照すると、ライフル銃望遠照準器５は、典型的には細長い管状の筺体（図示せず）と、この筺体の接眼端部８に隣接する接眼レンズ４０と、それらの間に配置された正立アセンブリ２５とを備えている。筺体は、この筺体のうち標的と対峙する端部に隣接する対物レンズ１０を支持している。対物レンズ１０は、主対物レンズ系１５と視野レンズ２０を備えることでライフル銃望遠照準器５の前部焦平面４５への集光および導光を容易化しており、そこでは、遠隔物体すなわち標的４８の画像が対物レンズ１０により生成される。前部焦平面４５では画像は反転している。すなわち画像の上下左右は逆である。正立アセンブリ２５は前部焦平面４５の後ろに配置されており、正立アセンブリ２５の後ろにある後部焦平面５０に画像の正立像を生成することにより物体４８の画像の向きを変えるべく動作する。これにより、後部焦平面５０での画像の上下は肉眼で通常知覚される実際の標的の上下と呼応する。正立アセンブリ２５は、拡大レンズ３５の１つまたは複数の倍率可変レンズ要素と焦点レンズ３０の両方による共働運動を駆動するために、機械系、電気機械系、または電気光学系を備えているのが典型である。これにより連続変化可能な倍率範囲が実現し、その全範囲において正立アセンブリ２５は後部焦平面５０に遠隔標的の鮮明な正立画像を生成する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、ライフル銃望遠照準器５は、ライフル銃望遠照準器５の光学倍率（optical magnification）（口語的には、光学ズームまたは光学倍率（optical power）と称される）を操作または調整するために正立アセンブリ２５に動作可能に接続された光学倍率調整機構７５をさらに備えることもある。倍率調整機構７５は、性質上機械的であってよくかつ手動式とすることもでき、あるいはモータ駆動ズーム・セレクタ、電気機械ズーム・セレクタ、または電気光学ズーム・セレクタを備えることもできる。このようなライフル銃望遠照準器５のさらなる詳細および実施形態の例は、米国特許出願公開第２０１３／００３３７４６（Ａ１）号明細書で確認することができ、その開示内容の全体は参照により本明細書に援用される。
【００１１】
ライフル銃望遠照準器５はレチクル５５も備えており、レチクル５５は、後部焦平面５０の近傍または後部焦平面５０に配置するか、あるいは前部焦平面４５の近傍または前部焦平面４５に配置することができる。レチクル５５は、利用者の観察時、レチクルパターンが標的４８に重なって見えるように、多数のレチクルパターン（例えば、図５〜図８を特に参照して説明されるレチクルパターン２２５または図３を参照して説明されるレチクルパターン１６０、１６５、１７０）のうち任意の１つを観察者の視線に映すためのＬＥＤアレイを備えた透明の電子レチクルディスプレイを備えていてもよい。いくつかの実施形態では、レチクル５５およびＬＥＤアレイは、通信ケーブル８６（図５参照）などを介して制御部８０と通信可能とすることができる。制御部８０は、ＬＥＤアレイ内のＬＥＤ素子の別個の組み合わせに電力を送って多岐にわたるレチクルパターンが形成されるように動作させることができる。以下で、図３〜図１０を参照しつつ、様々なレチクルパターンを生成するように動作するＬＥＤアレイおよびＬＥＤ構成のさらなる詳細および実施形態の例を詳細に考察する。
【００１２】
図２に直視型照準装置の別の実施形態に係る反射照準器９０の実施形態の例を示す。一般に、反射照準器は、部分的に反射可能なガラス要素を通した観察を利用者に可能にするとともに、拡大されていない視野または利用者の視線に重ねられた狙点／レチクルパターンの照光投影を利用者に見せることができる光学装置である。反射照準器およびその構成／動作は当技術分野では一般に周知であるため、以下の段落では反射照準器９０の所定のコンポーネントについて集中的に説明を行う。
【００１３】
図２を参照すると、反射照準器９０は、筺体１００（破線で図示）内にほぼ立位となるよう設けられた光学素子９５を備えている。光学素子９５は前面１０５（標的４８と対峙）および後面１１０（利用者と対峙）を有し、少なくともいずれか一方が所定の狭い範囲内の波長の光を反射する。反射照準器９０は、多数の無機ＬＥＤ素子（例えば図３のＬＥＤ素子１５５）により構成されていることが好ましいＬＥＤアレイ（例えば図３のＬＥＤアレイ１５０）をさらに備えている。ＬＥＤアレイ１５０は、視線１１５を直接妨げることがないように、光学素子９５の光学軸上かつ視線１１５の下にある平面上に配置されている。以下でさらに詳細に説明するが、ＬＥＤアレイ１５０の各ＬＥＤ素子１５５の組み合わせまたはサブセットは、電力供給を受けて（例えば制御装置８０から）、様々なレチクルパターン（例えば１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）のうち所望のパターンを形成することができる。照光レチクルパターンは光学素子９５の反射表面によって視準を合わされ利用者の目に反映される。したがって、反射照準器９０を通して標的を観察すると、利用者は標的に重ねられたレチクルパターンを目にする。このような反射照準器９０のさらなる詳細および実施形態の例は、米国特許第６３２７８０６号明細書で確認することができ、その開示内容は参照により本明細書に援用される。
【００１４】
図２Ａにさらに別の実施形態に係る反射照準器９２を例示する。図２Ａを参照すると、反射照準器９２は、コリメーティング・レンズ９４および平面ビームスプリッタ９６を備えており、コリメーティング・レンズ９４および平面ビームスプリッタ９６の下に配置されたＬＥＤアレイ（ＬＥＤアレイ１５０など）も備えている。ＬＥＤアレイによって生成された照光レチクルパターンはコリメーティング・レンズ９４によって視準され、ビームスプリッタ９６によって利用者の目に反映される。したがって、反射照準器９２を通して標的を観察すると、利用者は標的に重ねられたレチクルパターンを目にする。反射照準器９０、９２は反射照準器の実施形態の２例を示したものであることを理解されたい。その他の実施形態では、反射照準器の光学素子およびコンポーネントは異なる配置で並べてもよい。
【００１５】
図３に、複数のＬＥＤ素子１５５を有する２次元ＬＥＤアレイ１５０と、ＬＥＤ素子１５５の様々な組み合わせ／サブセットに選択的に電力供給を行うことによって形成されうる様々なレチクルパターン１６０、１６５、１７０を示す。以下でさらに詳細に説明するが、動作例では、制御装置８０は（キーパッドまたはその他の入力デバイスを介して）利用者および／またはレーザ距離計８５（図１参照）もしくはその他の照準データ源から情報（射程情報や射撃条件など）を受信して、どのレチクルパターンをＬＥＤアレイ１５０に生成するかを決定する。距離計８５は照準装置と一体化させてもよいし、制御装置８０と通信可能な別装置（例えばライフル銃望遠照準器５から分離している）としてもよいことを理解されたい。このような距離計８５のさらなる詳細および実施形態の例は、米国特許第７６５４０２９号明細書で確認することができ、その開示内容は参照により本明細書に援用される。所望のレチクルパターンが決まると、１つまたは複数のＬＥＤ素子１５５に制御装置８０から選択的に電力供給が行われ、選択されたレチクルパターンが生成される。このような構成では、ＬＥＤアレイ１５０およびＬＥＤ素子１５５によって、多岐にわたる別個のレチクルパターンを利用者から観察可能に表示できるという柔軟性が照準装置に与えられる。
【００１６】
既に説明したが、ライフル銃望遠照準器５または反射照準器９０のいずれかと共にＬＥＤアレイ１５０を用いてレチクルパターンを生成することができる。しかしながら、当業者であれば理解するであろうが、図３に例示するレチクルパターン１６０、１６５、１７０は、その単純さゆえ、反射照準器９０と共に用いた方が適切な場合が多い。一方、様々な狙点、ホールド・オーバ調整、その他詳細を有するレチクルパターン（図５〜図８に例示され、これら図面を参照しつつ詳細に説明されるレチクルパターン２２５など）は、ライフル銃望遠照準器５およびスポッティング・スコープと共に用いた方が適切な場合が多い。以下の段落ではＬＥＤアレイ１５０およびそのコンポーネントの詳細な説明を行う。
【００１７】
図３を参照すると、ＬＥＤアレイ１５０は多数のＬＥＤ素子１５５を備えており、各ＬＥＤ素子１５５は、別々にアドレス指定可能であり、個々に電力供給を受けてレチクルパターン１６０、１６５、１７０など様々レチクルパターンを形成することができる。一構成例では、ＬＥＤアレイ１５０は直線状に６行に並べられたＬＥＤ素子１５５を備えることができる。ＬＥＤ素子１５５は、奇数行（例えば１行目、３行目、…）にあるＬＥＤ素子１５５同士が一直線に並び、偶数行（例えば２行目、４行目、…）にあるＬＥＤ素子１５５同士が一直線に並ぶよう、各行間でずらすこともできる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ素子１５５同士をずらすことにより、ＬＥＤ素子１５５を照光する際、レチクルパターン１６０、１６５、１７０の輪郭をより鋭く、より鮮明にすることが可能となりうる。
【００１８】
ＬＥＤアレイ１５０は微小ピクセル化されたＬＥＤアレイであり、ＬＥＤ素子１５５は大体は７５μｍ未満の小さいピクセルサイズを有する微小ピクセル化ＬＥＤ（明細書中では微小ＬＥＤまたはμＬＥＤとも称する）である。いくつかの実施形態では、各ＬＥＤ素子１５５のピクセルサイズはおよそ８μｍ〜２５μｍであり、ピクセルピッチは（微小ＬＥＤアレイ１５０上で垂直方向、水平方向ともに）およそ１０μｍ〜３０μｍである。一実施形態では、微小ＬＥＤ素子１５５のピクセルサイズはおよそ１４μｍに統一されており（例えば、すべての微小ＬＥＤ素子１５５は多少の公差範囲を有しつつ同じサイズである）、ピクセルピッチもおよそ２５μｍに統一された状態で微小ＬＥＤアレイ１５０に配置されている。いくつかの実施形態では、各ＬＥＤ素子１５５のピクセルサイズを２５μｍ以下とし、ピクセルピッチをおよそ３０μｍ以下とすることもできる。
【００１９】
これに対して、従来のＬＥＤのピクセルサイズの直径は大体２００〜３００μｍ以上が典型である。微小ＬＥＤ素子のピクセルサイズおよびピクセルピッチの範囲および実施形態の例は、例示目的で記載されたに過ぎず、限定を意図したものでないことを理解されたい。例えば、その他の実施形態では、ＬＥＤ素子１５５のピクセルサイズは８μｍ未満または２０μｍ超であってもよく、ＬＥＤ素子１５５はピクセルピッチ１５μｍ未満または３０μｍ超で微小ＬＥＤアレイ１５０上に配列してもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、微小ＬＥＤ１５５は無機ＬＥＤであってもよく、窒化ガリウム発光ダイオード（ＧａＮＬＥＤ）に基づくものであってもい。微小ＬＥＤアレイ１５０（グリッド・アレイ状またはその他のアレイ状に配列された多数のμＬＥＤを備えている）は、外部スイッチングシステムやフィルタシステムを含まない高密度の放射性微小ディスプレイを形成することができる。既に述べたが、微小ＬＥＤ１５５のピクセルサイズは２０μｍ未満か、または８〜２０μｍであってもよい。微小ＬＥＤ１５５のピクセルサイズは小さいため、個々の微小ＬＥＤ１５５が放射する光の光パワー密度を高くすることができ、そのスイッチ速度も非常に素早くすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、微小ＬＥＤ１５５の光パワー密度は２０００ｍｗ／ｍｍ２より大きくてもよく、そのスイッチ速度は５００ピコセカンド未満とすることができる。加えて、微小ＬＥＤアレイ１５０により、実装面積が小さいこと、熱発生が最小限であること、高電流密度を扱えること（例えば最高でおよそ４０００Ａ／ｃｍ２）などその他の利点／利益がもたらされうる。微小ＬＥＤ１５５の光パワー密度が高くかつそのスイッチ速度が極めて早いことにより、以下でさらに詳細に説明するが、明るく鮮明であるという特徴を有するレチクルパターン（例えば１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を生成することができる微小ＬＥＤアレイ１５０が実現できる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、ＧａＮ系微小ＬＥＤアレイ１５０は、透明サファイア基板上に成長または接着させるか、あるいは形成することができる。サファイア基板には質感をもたせたり、エッチングを施したり、あるいはパターン付けを行ったりして、微小ＬＥＤ１５５の内部量子効率および光抽出効率を高める（すなわち微小ＬＥＤ１５５の表面からより多くの光を抽出する）ことが好ましい。その他の実施形態では、パターン付けしたサファイア基板に銀ナノ粒子を堆積／分散させて、微小ＬＥＤを接着させる前に基板にコーティングを施すことで、ＧａＮ系微小ＬＥＤ１５５および微小ＬＥＤアレイ１５０の光効率および出力をさらに向上させることもできる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、個々の微小ＬＥＤ１５５またはグループ化された微小ＬＥＤ１５５の出力色（ひいては利用者が観察するレチクルパターンの色）を所望通りに調整／変更するために、微小ＬＥＤ１５５を、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）電子機器と一体化されうる窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）ＬＥＤとしてもよい。例えば、一実施形態では、微小ＬＥＤアレイ１５０の各μＬＥＤ素子（またはピクセル）は、μＬＥＤ素子を制御するための論理回路および回路配線を備える各ＣＭＯＳドライバにそれぞれ電気的に接続されている。入力トリガ信号を受信することでＣＭＯＳドライバは作動し、対応するμＬＥＤ素子の出力（例えば色や強度）が制御される。各個々のμＬＥＤ素子の色出力は、それら素子に供給される電流密度を変化させることにより、（例えば赤から青へ）変更することができる。この構成により、ライフル銃望遠照準器５および／または反射照準器９０では、レチクルパターン（例えば、図３〜図８を参照して以下で説明される１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を様々な色で表示することも可能となる。これにより、利用者が種々の射撃条件において標的に照準を合わせることを補助する種々の選択肢を提供することが可能となりうる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、利用者は、例えば、スイッチまたはボタンを作動させるか、電子メニュー上の選択肢を選ぶか、あるいはＣＭＯＳドライバと通信可能な制御部８０に入力を行うことにより、レチクルパターンを赤から青へ変更することも可能である。その他の実施形態では、制御部８０（またはその他の系）は多数の変動要素のうち任意のものに基づいてレチクルパターンの色を操作することもできる。変動要素としては、レーザ距離計８５から受信した射程情報（例えば、長射程ではレチクルパターンを赤とし、短射程では青とすることができる）や照明条件（例えば、低周囲照明環境ではレチクルパターンを緑とし、高周囲照明環境では青とすることができる）などが挙げられる。
【００２４】
既に簡単に説明したが、ＬＥＤアレイ１５０のＬＥＤ素子１５５の特定の組み合わせ／サブセットを個々に照光するかまたはグループとして照光することで、様々なレチクルパターン１６０、１６５、１７０を生成することができる。すべてのＬＥＤ素子１５５を照光した場合は、ＬＥＤアレイ１５０全体が利用者から観察可能なレチクルパターンに見えるはずである。しかしながら、所望のレチクルパターン１６０、１６５、１７０は、ＬＥＤアレイ１５０のＬＥＤ素子１５５のサブセットを用いて形成される例が多い。
【００２５】
例えば、円形のレチクルパターン１６０ａは、ＬＥＤアレイ１５０の第１のサブセット１５６に含まれるすべてのＬＥＤ素子１５５を照光することで生成可能となる。図３を参照すると、第１のサブセット１５６は、ＬＥＤアレイ１５０の第２行および第４行の真ん中の２つのＬＥＤ素子１５５と、第３行の真ん中の３つのＬＥＤ素子１５５とから構成することができる。ＬＥＤ素子１５５のピクセルサイズおよびピクセルピッチは微小規模であるため、利用者が観察した場合に、明るく解像度の高い円形レチクルパターン１６０ａを標的画像と重なり合わせることができる。同様に、別の例では、ＬＥＤ素子１５５の第１のサブセット１５６とは異なり、かつ／またはＬＥＤ素子１５５の第１のサブセット１５６を含みうるＬＥＤ素子１５５の第２のサブセット１５８を照光させることにより、上記円形レチクルパターンをより大きい円形レチクルパターンとすることができる。例えば、レチクルパターン１６０ｂは、（第１のサブセット１５６に含まれるＬＥＤ素子１５５を含めて）ＬＥＤアレイ１５０の上から５行目までにあるすべてのＬＥＤ素子１５５を含むことができる。第１および第２のサブセット１５６、１５８はいくつかの実施形態では互いに異なるかもしれないが、その他の実施形態では相互排他的な場合もあればそうでない場合もあることを理解されたい。
【００２６】
図３に示すように、ＬＥＤ素子１５５は様々な組み合わせで電力供給を受けて多岐にわたるレチクルパターン１６０を形成することができる。そのようなレチクルパターン１６０には、ＬＥＤアレイ１５０の中心にある単一のＬＥＤ素子１５５に電力供給することにより作成されるレチクルパターン１６０ｃも含まれ、レチクルパターン１６０ｃは典型的なレッドドットサイト照準器で用いられるような単一狙点を表すレチクルパターンを生成することができる。円形レチクルパターン１６０は例示目的で示されたものであり、限定事項として考慮されるべきでないことを理解されたい。その他の例では、ＬＥＤ素子１５５のその他の組み合わせを照光して、レチクルパターン１６５として例示される三角形状やレチクルパターン１７０として例示されるその他諸々の形状など、その他の形状を有するレチクルパターンを生成することもできる。さらにその他の実施形態では、具体的説明は行わないが、任意の数および任意の配列のＬＥＤ素子１５５を用いてＬＥＤアレイ１５０を構成することで多くのレチクルパターンの変形例を生成することもできる。
【００２７】
いくつかの例では、生成可能なレチクルパターンの形状およびサイズは、ＬＥＤアレイにおけるＬＥＤ素子の配列によって限定されることもある。例えば、図３に例示するＬＥＤアレイ１５０を特に参照すると、ＬＥＤ素子１５５は隣接列間でずれているため、「プラス・サイン」式のレチクルで用いられうるような垂直線を伴う高解像レチクルパターンをＬＥＤアレイ１５０で生成することは難しい可能性がある。しかしながら、別のＬＥＤアレイ（図４に示す実施形態など）では、ＬＥＤ素子が行と列の形で並べられていれば、高解像度の「プラス・サイン」レチクルパターンをより容易に生成することができる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、メモリに記憶された１つまたは複数のレチクルパターンからレチクルパターン１６０、１６５、１７０を選択してもよい。言い換えると、制御部８０またはその他の系は、記憶されているレチクルパターンに基づいてどのＬＥＤ素子１５５を照光するかを決定することができる。別の実施形態では、レチクルパターン１６０、１６５、１７０はメモリに記憶されず、その代わり算出することができる。これは図４を参照しつつ以下でさらに説明する。
【００２９】
図４に、図２のＬＥＤアレイ１５０と同様に、行の形で配列された個々にアドレス指定可能な複数のＬＥＤ素子１８０を有するＬＥＤグリッド・アレイ１７５の実施形態の例を示す。ＬＥＤ素子１８０の行同士は互いに一直線に並べられるか、または図２のＬＥＤアレイ１５０を参照して説明したように、互いにずらして並べてもよい。以下の段落では、制御部８０によって実行されうるファームウェアを用いてレチクルパターン１８５を算出および生成するプロセスの例を説明する。
【００３０】
図４に見られるように、ＬＥＤグリッド・アレイ１７５上の最初のｘ、ｙ座標に位置する微小ＬＥＤ素子１９０を決定するかまたは選択する。微小ＬＥＤ素子１９０の座標は、レーザ距離計８５（図１参照）から提供される標的射程情報、弾道的算出値、利用者設定などの特徴のうちの１つまたはそれらの組み合わせに基づいて決定することができる。開始座標が決定したら、制御部８０はソフトウェアまたはファームウェアに定められたプロセスを実行して近傍のＬＥＤ素子１８０を照光させ、所望のレチクルパターンを形成することができる。例えば、「プラス・サイン」形状のレチクルパターン１８５を形成するには、ファームウェアは、微小ＬＥＤ素子１９０のｘ、ｙ座標対から始めて、以下の４座標（１）ｘ＋１、ｙ、（２）ｘ＋１、ｙ＋１、（３）ｘ−１、ｙ−１、および（４）ｘ、ｙ−１に位置するＬＥＤ素子１８０を照光させてもよい。その他の実施形態では、ファームウェアは、開始座標対を用いるとともに、所望のレチクルパターンを形成するために照光すべきその他のＬＥＤ素子のアドレスを算出して、レチクルのその他のパターンを照光させてもよい。
【００３１】
図５〜図８全体を通して図１のレチクル５５の詳細を例示する。これら図ではレチクルパターン２２５およびその様々な特徴を示す。既に簡単に説明したが、レチクル５５および／またはレチクルパターン２２５は、双眼鏡、スポッティング・スコープ、距離計照準装置、反射照準器９０など、その他の光学照準器においても択一的に用いることができる。図５〜図８のレチクルパターン２２５は、図８における寸法表示を容易にするために、９０°回転した状態で示されていることに留意されたい。接眼レンズ４０（図１参照）を通して図５〜図８のレチクルパターン２２５を観察する場合、利用者は図５〜図８に示す向きから時計回りに９０°回転した状態のレチクルパターンを見ることになる。 
【００３２】
図５を参照すると、レチクル５５はパッケージ２０５に取り付けられることが好ましい。パッケージ２０５には、レチクルパターン２２５を形成する微小ＬＥＤ素子２００に対して電力供給および／または制御を行うためのリード線かワイヤおよび電子回路を収容してもよい。配線をまとめて、衝撃、振動、湿気、またはその他の外的変動要素から配線およびＬＥＤアレイを保護するため、パッケージ２０５はエポキシやポリウレタンなどの固体物質であることが好ましい。
【００３３】
図６はレチクルパターン２２５の部分拡大図であり、図７は、図６の線７‐７で示された微小ピクセル化ディスプレイ２５０の付加的詳細を示す図である。図６および図７に示すレチクルパターン２２５および微小ピクセル化ディスプレイ２５０の特徴を以下で説明する。図６および図７を参照すると、ディスプレイ２５０は、小型化された７つのセグメントからなる一連の表示群に配列された複数の脚部セグメント２５５から構成される数字表示部２６０を備えることができ、そこでは各７つのセグメントからなる表示群の脚部セグメント２５５は異なる組み合わせで個々に照光されて、０〜９のアラビア数字を生成することができる。ディスプレイ２５０は、１０μｍ〜２５μｍの高さＨを有する複数の文字要素２７０から構成される文字表示部または記号表示部２６５も備えることができる。他の実施形態では、高さＨは２０μｍ以下でもよい。文字要素２７０はＭＩＬおよびＭＯＡと綴るように配列され、数字表示部２６０に表示される測定値の単位がミリラジアン（ＭＩＬ：milliradian）なのか６０分の１度（ＭＯＡ：minute of angle）なのかを利用者に示すために照光させることができる。
【００３４】
一実施形態では、各脚部セグメント２５５の長さＬＳはおよそ０．１７ｍｍ（１７０μｍ）であり、幅Ｗはおよそ０．０１４ｍｍ（１４μｍ）である。隣接する脚部セグメント２５５同士は、およそ０．００７ｍｍ（７μｍ）の隙間Ｇにより離間していることが好ましい。例示したように、数字表示部２６０の全長ＬＴはおよそ０．３５ｍｍ（３５０μｍ）か、または３００μｍ〜４００μｍとすることができる。その他の実施形態では、脚部セグメント２５５の長さＬＳを１２５μｍ〜２００μｍとし、各脚部セグメント２５５同士は、５μｍ〜１０μｍの隙間Ｇにより離間させてもよい。
【００３５】
図８は、図５のレチクルパターン２２５の線８−８で囲んだ部分の詳細を示す拡大図であり、選択的または同時に照光されてポスト型パターンを形成しうる垂直カラム１９５に並べられた多数のＬＥＤ素子２００を含むレチクルパターン２２５における狙点（ホールド・オーバ調整を表す）の詳細を示すものである。図８に示すように（さらに以下でも詳細に示す）、ＬＥＤ素子２００のサイズは、垂直カラム１９５の頂部／上部端１９６においてより大きく、上部端１９６から下方へ向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、下部端１９７に近づくほどサイズが小さくなる狙点を有するレチクルパターン２２５を形成することができる。このような場合、レチクルパターン２２５が覆う（すなわち重なるまたは遮る）遠隔標的（図１の標的４８など）の分量または部分は、標的までの距離に応じて異なることを利用者は知覚することになる（例えば、標的までの距離が伸びるにつれて利用者から観察できる標的のサイズも小さくなる）。
【００３６】
例えば、利用者から５００ヤード（約４５７メートル）離れた標的４８は、接眼レンズを通して（拡大せずに）観察すると５０ヤード（約４６メートル）離れている標的４８と比べて小さく見え、５０ヤード離れている標的４８の方が遥かに大きくみえることになる。既に述べたように、各狙点により、さまざまな射程にある標的４８を利用者が射撃することを容易化するためのホールド・オーバ調整を表すことができる。本分野で周知の通り、長射程（例えば５００ヤード）用のホールド・オーバ狙点はレチクルパターン２２５の下部端１９７の近傍にあり、反対に、近射程（例えば５０ヤード）用のホールド・オーバ狙点はレチクルパターン２２５の上部端１９６の近傍にある。したがって、より大きいＬＥＤ素子２００を上部端１９６に配置し、より小さいＬＥＤ素子２００を下部端１９７に配置することで、利用者が照準装置５、９０を通して観察を行う際に標的４８が過度に覆われたり隠されたりすることなく、良好な照光強度および視覚取得速度を実現できるように適切にサイズ決めされた狙点を有するレチクルパターン２２５を形成することができる。
【００３７】
図８を特に参照すると、上部端１９６にあるＬＥＤ素子２０１が最も大きく、垂直カラム１９５の上部端１９６から下部端１９７に向かうにつれてＬＥＤ素子２００のサイズは徐々に小さくなる。例えば、一実施形態では、最上部のＬＥＤ素子２０１の幅はおよそ０．０４０ｍｍ（４０μｍ）、次のＬＥＤ素子２０２の幅はおよそ０．０３９５ｍｍ（３９．５μｍ）、さらに後続のＬＥＤ２０３の幅はおよそ０．０３９０（３９μｍ）、…（以下同様に減少）とすることができる。後続の各ＬＥＤ素子のサイズを等しい割合（例えば増分０．５μｍ）で徐々に小さくして微小規模のレチクルパターン２２５を形成することが好ましい。例えば、説明する実施形態では、垂直カラム１９５の各後続ＬＥＤ素子２００のサイズは、所定または所望の最小サイズ（例えばＬＥＤ素子２０４では０．０１４ｍｍ（１４μｍ））に達するまでおよそ０．００５ｍｍ（０．５μｍ）ずつ減少させてもよい。その他の実施形態では最小サイズを２０μｍとすることもできる。いくつかの実施形態では、垂直カラム１９５の下部端１９７は、最小の所望ＬＥＤ素子２０４と同じサイズを有する均一サイズの複数のＬＥＤ素子から構成してもよい（例えば、垂直カラム１９５のＬＥＤ素子２０４より下にあるすべてのＬＥＤ素子のサイズを同じ１４μｍとしてもよい）。その他の実施形態では、垂直カラム１９５の端部に達するまでＬＥＤ素子２００を等しい割合で徐々に小さくしてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、垂直カラム１９５のＬＥＤ素子２００のピクセルピッチは、最大ＬＥＤ素子２０１のピクセルサイズとおよそ同じかまたは大きくてもよい。例えば、一実施形態では、ＬＥＤ素子２００のピクセルピッチは０．０５ｍｍ（５０μｍ）とすることができる。狙点間の隙間または間隔が視覚的に知覚されないように、ＬＥＤ素子２００のピクセルピッチはＬＥＤ素子２００のピクセルサイズと比べて十分に小さいことが好ましい。
【００３９】
レチクルパターン２２５のＬＥＤ素子２００についての上記各数値は、例示目的で示されたものであって限定事項を意図するものでないことを理解されたい。その他の実施形態では、ＬＥＤ素子２００のピクセルサイズおよびピクセルピッチは上記数値とは異なるものであってよい。ピクセルサイズおよびピクセルピッチは、レチクルパターン２２５の上部端から下部端に向かって略一定の割合で徐々にサイズが小さくなる個々の狙点を有するレチクルパターン２２５が形成されるように選択されることが好ましい。例えば、いくつかの実施形態では、ＬＥＤ素子２００のピクセルサイズはおよそ２％の割合で減少させることができる（例えば、ＬＥＤ素子２０２のピクセルサイズはＬＥＤ素子２０１のピクセルサイズよりもおよそ２％小さい）。その他の実施形態では、ＬＥＤ素子２００のピクセルサイズの減少割合を最高で５％とすることができる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、ＬＥＤ素子２００からなる単一のカラムを含むＬＥＤアレイによってレチクルパターン２２５を形成してもよい。そのような実施形態では、制御装置８０またはその他の系により単純にＬＥＤアレイ全体を照光してレチクルパターン２２５を形成してもよい。その他の実施形態では、制御装置８０またはその他のオペレーティング・システムによりファームウェアまたはソフトウェアを実行して、図４を参照して説明した実施形態と同様のやり方でレチクルパターン２２５を算出することもできる。例えば、図４のＬＥＤグリッド・アレイ１７５と同様に、開始座標対（ｘ、ｙ）をＬＥＤ素子の大規模グリッド・アレイから決定し、この開始座標対（ｘ、ｙ）から、座標（ｘ、ｙ＋１）、（ｘ、ｙ＋２）、（ｘ、ｙ＋３）、…（以下同様）を有するＬＥＤ素子２００を照光させてポスト型パターンの上部分を形成することによりレチクルパターン２２５を形成してもよい。ポスト型パターンの下部分は、座標（ｘ、ｙ−１）、（ｘ、ｙ−２）、（ｘ、ｙ−３）、…（以下同様）を有するＬＥＤ素子２００を照光させることにより形成してもよい。
【００４１】
図４、図５、および図７を全体的に参照しつつ、ＬＥＤアレイのＬＥＤ素子に電力供給および／または制御を行うための実施形態の例を以後簡単に説明する。一実施形態では、受動マトリックスアドレス指定方式を用いてＬＥＤアレイのＬＥＤ素子に選択的に電力供給を行ってもよい。受動マトリックスアドレス指定方式では、ＬＥＤ素子（またはピクセル）は、集積回路に接続された様々な行と列に配列されている（例えば図４のＬＥＤアレイ１７５参照）。集積回路は、電流が特定の列または行に送られて、電流が送られたその列および行の交点に位置するＬＥＤアレイの個々のピクセルが作動するように制御を行う。例えば図４のグリッド・アレイ１７５を参照すると、アドレス（列Ｈ、行９）を有するＬＥＤ素子１９０は、列Ｈと行９に電流が送られることで作動させることができる。同様に、レチクルパターン１８５のその他のＬＥＤ素子もそのピクセルの特定の行列アドレスに電流が送られることで作動させることができる。すべての所望の素子に電力供給が行われると、得られるレチクルパターン１８５がＬＥＤアレイに生成され利用者から観察可能となる。ＬＥＤ素子はひとたび作動すると、ピクセルの列／行を新しくせよという後続の制御信号が集積回路から送られてくるまで、その状態を維持する（例えば、各ＬＥＤ素子の作動状態または非作動状態が維持される）。制御信号に応じて、ピクセルの列／行の同じパターンが用いられることもあれば（例えば同じレチクルパターンを表示する）、異なるピクセルグループが作動させられることもある（例えば異なるレチクルパターンを表示する）。いくつかの実施形態では、連続的なパルス状光パターンおよび／または変調光パターンが所望通りにレチクルまたはその他の視覚ディスプレイに投影されるようにＬＥＤ素子を制御することもできる。
【００４２】
その他の実施形態では、直接アドレス指定方式を用いてＬＥＤ素子に電力供給を行ってもよい。そのような実施形態では、ＬＥＤアレイの各ピクセルはそれ自体の回路を備えている。ＬＥＤ素子に対して電力供給および／または制御を行うには、マイクロプロセッサまたはその他の系により各素子に別々に電圧を加え、それによって所望通りにＬＥＤ素子を個々に作動させる。各ピクセルは独立して制御されるとともにそれ自体の回路を必要とするため、直接アドレス指定方式はＬＥＤ素子が数個しかないディスプレイでの使用に最も適しうる。例えば、いくつかの実施形態では、微小ピクセル化ディスプレイ２５０の数字表示部２６０と文字表示部２６５（図７参照）の両方またはいずれか一方は、直接アドレス指定方式により電力供給を受けてもよい。
【００４３】
その他の実施形態では、上記ワイヤ・ボンディング法の代わりにフリップチップ・ボンディング法を用いて微小ＬＥＤアレイと対応回路を接合してもよい。例えば、一実施形態では、インジウムバンプ・ボンディングを用いたフリップチップ技術により、微小ＬＥＤアレイ（例えばアレイ１５０、１７５）をサファイア基板の前面に形成し、シリコンＣＭＯＳ駆動チップに取り付けてもよい。そのような実施形態では、微小ＬＥＤ素子で発生した光はサファイア基板の前面の反対側である磨き後面から放射されて、微小ＬＥＤアレイに生成された画像またはパターンが表示される。微小ＬＥＤ同士は共通アノード（ｎ型コンタクト）を共有し、各微小ＬＥＤ素子は、独立して制御可能なそれ自体のカソード（ｐ型コンタクト）を有している。ＣＭＯＳ駆動チップと微小ＬＥＤアレイの間の信号接続は、インジウム金属バンプを介した単一のフリップチップ・ボンディング・パッケージで達成され、これによりワイヤ・ボンディングの必要性がなくなる。代替的な実施形態（図示せず）では、フリップチップ・パッケージ構成を用いることで、個々の微小ＬＥＤを駆動することができるそれ自体のピクセル駆動回路を各微小ＬＥＤに配置して、受動または能動マトリックスアドレス指定方式を用いて図４に示す種類の微小ＬＥＤアレイの駆動を可能にすることができる。
【００４４】
いくつかのレチクルパターンについて特定の光学デバイス（例えばライフル銃望遠照準器５または反射照準器９０）と関連して説明を行ってきたが、本明細書で説明する各実施形態は様々なやり方で組み合わせられることを理解されたい。例えば、既に述べたことだが、図３に示した単純なレチクルパターン１６０、１６５、１７０は、サイズが制約されていることと透明ディスプレイを用いる必要がないことから、反射照準器９０での使用がより適しうる。しかしながら、いくつかの実施形態では、より複雑なレチクルパターン（例えば図５〜図８のレチクルパターン２２５）を反射照準器９０での使用に適合させることもできる。例えば、いくつかの実施形態では、レチクルパターン２２５の垂直カラム１９５の一部を用いて、（ライフル銃望遠照準器と比較して）限定された射程用のホールド・オーバ・データを有する反射照準器９０にレチクルを設けてもよい。その他の実施形態では、レチクルパターン２２５の垂直カラム１９５の規模を小さくしたもの（例えば、より小さいサイズのＬＥＤ素子）を用いてもよい。いくつかの実施形態では、微小ＬＥＤ素子を６ｍｍ×６ｍｍの大きさのアレイに配列して適切な規模のレチクルパターンを生成することで、典型的な反射照準器のサイズ制約を克服してもよい。
【００４５】
図９は、一実施形態に係る、環状支持体３０５に支持されたサファイア基板３００を備えている、接眼レンズ側から見たレチクルディスプレイの例の背面概念図である。図１０は、図９の線１０−１０における切断面の概念図（正確な縮尺ではない）である。図９〜図１０を参照すると、サファイア基板３００は複数の微小ＬＥＤ３１０を保持しており、それらは微小ＬＥＤアレイ（図示せず）として配列することができるとともにレチクルパターン３１５を照光させるべく動作する。サファイア基板３００は、微小ＬＥＤ３１０に接続する複数の電気トレース３２５も支持しており、トレース３２５は微小ＬＥＤ３１０からサファイア基板３００の周囲まで放射状に伸び、そのサファイア基板３００の周囲においてトレース３２５はサファイア基板３００上ではんだパッドと接続する。はんだパッド（図示せず）は、導電性はんだバンプ３３０（またはその他の導電性接着剤もしくは導電性接合剤）を介して駆動回路（図示せず）と電気的に接続している。駆動回路は、環状支持体３０５と一体化しているか、または環状支持体３０５によって保持されていることが好ましい。
【００４６】
トレース３２５のなかには、やはりサファイア基板３００の周囲に向かって放射状に伸びる共通アース３４５に接続するものもある。いくつかの実施形態では、サファイア基板３００は微小ピクセル化ディスプレイ３３５（図７で説明した微小ピクセル化ディスプレイ２５０と類似）を形成する微小ＬＥＤアレイをさらに支持する。微小ピクセル化ディスプレイ３３５は、共通アース３４５に接続する複数のトレース３４０も備えることができる。トレース３２５、３４０は、レチクル上で視覚的に知覚されないよう、透明またはほぼ透明の材料からなる薄膜、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やアルミニウム、ガリウム、インジウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ、ＧＺＯ、またはＩＺＯ）、グラフェンなどから作られることが好ましい。図１０を参照すると、サファイア基板３００上の微小ＬＥＤ３１０とトレース３２５、３４０の上に保護バリア層３５０を堆積させて、これらコンポーネントを保護するとともに、劣化、損傷、または故障を防止することができる。 
【００４７】
さらに図１０を参照すると、環状支持体３０５は、レチクルアセンブリの接眼レンズ側の近くにある後部保持リング３０５ａと、レチクルアセンブリの対物レンズ側にある前面接続リング３０５ｂとを備えることができ、サファイア基板３００は、その周囲に沿って支持され２つのリング３０５ａ、３０５ｂの間に固定することができる。リング３０５ａ、３０５ｂの外径またはその他の配置表面に対してサファイア基板を正確に真ん中に配置するために、リング３０５ａ、３０５ｂは機械的位置決め機構（図示せず）を備えることもできる。その他の実施形態では、レチクルを補正し、零点または補正された主狙点を電子的に調整する能力により、微小ピクセル化レチクルの正確な位置決めおよび機械的零位化を行う必要性がなくなる。
【００４８】
サファイア基板３００および環状支持体３０５を組み立て、ライフル銃望遠照準器５（または反射照準器９０）内に取り付けるとき、サファイア基板３００は環状支持体３０５の後ろ向き表面（接眼レンズ４０の近傍）に取り付けることが好ましい。例えば、図１０に示すように、サファイア基板３００の前向き表面は、はんだバンプ３３０を介して前側接続リング３０５ｂの後面に電気的に接続されることが好ましい。接続リング３０５ｂは、サファイア基板３００上に形成されたレチクルディスプレイ用の電気制御部として機能するＣＭＯＳ回路またはプリント回路基板であることが好ましい。上記した後ろ側に取り付ける構成により、反跳時、はんだバンプ３３０（またはその他の導電性接続）に圧縮力が加わることで照準器が引張り力の代わりの武器の反跳力を受けた際に、サファイア基板３００が環状支持体３０５から脱離することを防止することができる。電気接続は引張りよりも圧縮に対して強いことが確認できる。いくつかの実施形態では、高強度かつ好ましくは非導電性の接着材料３６０を用いて、電気トレースまたはパッドが存在しない位置でサファイア基板３００と回路基板３０５（保持リング３０５ａ、接続リング３０５ｂ、または両方を含む）を確実に接合してもよい。はんだバンプ３３０の電気接続またはその他の導電性接続に加えて、接着材料３６０を用いて、サファイアレチクル基板３００と接続リング３０５ｂの電気接続の耐久性をさらに向上させることもできる。接続リング３０５ｂは、プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）、シリコンウェハ、または別のパターン集積回路であってもよい。環状支持体３０５のリング３０５ａおよび３０５ｂは、ライフル銃望遠照準器５の管状筺体内に適合するように寸法決めされた円形中央開口および円形外径とを有していることが好ましい。リング支持体３０５および特に接続リング３０５ｂは、リング３０５ａ、３０５ｂのいずれか一方または両方にパターン形成された回路と相互接続されうる制御部３５５を支持することができる。制御部３５５は、ワイヤ・ボンディング法を用いてリング３０５ａまたは３０５ｂに接続し、保護パッケージ（図５を参照して上記説明したパッケージ２０５と類似）に収めることもできる。その他の実施形態では、制御部は、半導体集積回路製造プロセスによってシリコン接続リング３０５ｂ上に直接形成してもよい。その場合はリング全体がパッケージ保護されうる。 
【００４９】
いくつかの実施形態では、環状支持体およびその上に支持される任意の電気回路は、サファイア基板が延在するアセンブリの透明中央領域にはパッケージ材がない状態で、図５を参照して上記説明した種類の保護パッケージに収めることもできる。 
【００５０】
いくつかの実施形態では、制御部３５５を、電力供給など微小ＬＥＤ３１０の基本的動作を制御する単純な系として構成してガラス基板３０５上の配線またはトレースを最小限にすることができる。そのような構成では、制御部３５５は、フレックス回路またはケーブルを介して照準器内の任意の場所にある（例えば、回路基板３０５に保持または支持されていない）遠隔プロセッサまたはその他の制御系（図示せず）に接続することができ、インターフェイス弾道算出などのよりロバストな操作およびマトリックスアドレス指定プロトコルを扱うことができる。
【００５１】
本発明の基本的な原則からは逸脱せずに、上記説明した実施形態の詳細の多くが変更可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図１】
2017503145.tif 000003
【図２】
2017503145.tif 000004
【図２Ａ】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月31日(2016.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野を有する光学観察素子と、
前記光学観察素子（４０）を介して観察可能な照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を生成するためのアドレス指定可能な放射性の表示素子（１５５、１８０）の集合体を備えた表示装置であって、前記照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）は前記視野に重ね合わされ、前記集合体に含まれる表示素子（１５５、１８０）それぞれのピクセルサイズは２５μｍ以下であり、前記表示素子（１５５、１８０）はピクセルピッチ３０μｍ以下で配列されている、前記表示装置と、
前記表示装置（５５）に接続され、１つまたは複数の前記表示素子（１５５、１８０）に選択的に電力供給を行って前記照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を生成するように構成された制御部（８０）と、を備えた照準器（５、９０、９２）。
【請求項２】
前記光学観察素子（４０）を支持する筺体をさらに備え、該筺体は、前記照準器（５、９０、９２）と発射体武器とが一直線に並ぶように前記発射体武器に装着可能であり、前記光学観察素子（４０）は略立位となるよう設けられている、請求項１に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項３】
前記照準器（５、９０、９２）は発射体武器に装着可能な光学照準装置（５、９０、９２）であり、前記光学観察素子（４０）は接眼レンズ（４０）を含み、前記表示装置は透明表示装置を含み、該透明表示装置では、前記アドレス指定可能な放射性の表示素子（１５５、１８０）の集合体が前記光学照準装置（５、９０、９２）の焦平面（４５、５０）の近傍に配置されている透明基板上に支持されている、請求項１に記載の照準器（５、９０、９２）であって、前記光学照準装置（５、９０、９２）は、
遠隔物体（４８）の画像を生成する対物レンズ（１５）であって、前記接眼レンズ（４０）は前記遠隔物体（４８）の画像を含む視野を観察できるように動作可能であり、前記照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）は前記接眼レンズ（４０）を通して観察可能であるとともに前記遠隔物体（４８）の画像に重ね合わされる、前記対物レンズ（１５）と、
前記対物レンズ（１５）、前記接眼レンズ（４０）、前記透明表示装置、および前記制御部（８０）を支持するとともに、前記光学照準装置（５、９０、９２）を前記発射体武器に装着するための装着台を備えている筺体と、を備えた請求項１に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項４】
前記表示素子（１５５、１８０）の集合体が垂直カラムとして配列され、該垂直カラムは、前記視野において前記表示装置の中心近傍にある第１の表示素子から始まって該第１の表示素子の下に離間配置された一連の後続の表示素子を含む複数の表示素子を備えており、前記後続の表示素子はそれぞれ、前記視野において前記後続の表示素子の上に配置された隣接する表示素子よりも小さい、請求項１から３のいずれか一項に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項５】
前記表示素子（１５５、１８０）はそれぞれ個々のホールド・オーバ狙点に対応し、前記制御部（８０）は、前記遠隔物体（４８）までの距離に基づいて前記表示素子（１５５、１８０）のうちの１つに選択的に電力供給するようにさらに構成されている、請求項４に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項６】
前記表示素子（１５５、１８０）の集合体に含まれる表示素子の第１のサブセットは、前記光学観察素子（４０）を通して観察可能な数字表示部（２６０）を生成するために配列され、前記数字表示部（２６０）は複数の脚部セグメント（２５５）を備え、該各脚部セグメント（２５５）の幅は２０μｍ以下であり、隣接する脚部セグメント（２５５）同士の離間距離は１０μｍ以下である、請求項５に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項７】
前記表示素子の集合体に含まれる表示素子の第２のサブセットは、前記光学観察素子（４０）を通して観察可能な英字表示部（２６５）を生成するために配列され、前記英字表示部（２６５）は、高さ２０μｍ以下の１つまたは複数の文字素子（２７０）を備えている、請求項６に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項８】
前記制御部（８０）はさらに入力装置（８５）と通信可能であり、前記制御部（８０）は前記入力装置（８５）を介して遠隔物体（４８）までの射程情報を受信し、前記制御部（８０）は前記射程情報に基づいて１つまたは複数の前記表示素子（１５５、１８０）に選択的に電力供給を行って前記照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を生成する、請求項１から７のいずれか一項に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項９】
前記入力装置（８５）は距離計（８５）を含む、請求項８に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項１０】
前記表示素子（１５５、１８０）の集合体はアレイ（１５０、１７５）として配列され、該アレイ（１５０、１７５）は二次元アレイであり、前記表示素子（１５５、１８０）は無機ＬＥＤ素子（１５５、１８０）を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項１１】
前記制御部（８０）は、
第１のＬＥＤ素子（１９０）に対応する前記二次元アレイ（１５０、１７５）上の開始座標を決定し、
１つまたは複数の追加ＬＥＤ素子のアドレスを決定し、
前記第１のＬＥＤ素子および前記１つまたは複数の追加ＬＥＤ素子に電力供給することによって、前記照準マーク（１６０、１６５、１７０、１８５、２２５）を生成するようにさらに構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の照準器（５、９０、９２）。
【請求項１２】
前記制御部は、前記表示素子の少なくとも一部の色出力および強度出力を制御するようにさらに構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の照準器（５、９０、９２）。
【国際調査報告】
2017503145.tif 000014
2017503145.tif 000015