高耐久性のディジタル微光観察装置
ディジタル微光観察装置のハウジングは、光入力開孔を規定する第１の端部と、光出力開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有し、その入力開孔を通して受光された微光可視光および赤外線エネルギに応答して、出力イメージを発生する赤外線カメラ・アセンブリと、そのカメラ・アセンブリに結合されていて、その出力イメージを処理する信号プロセッサと、そのカメラ・アセンブリに結合されていて、処理されたイメージをその出力開孔を通して観察者に対して表示するディスプレイ・アセンブリと、そのカメラ・アセンブリに結合されていて、その出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、そのハウジングの表面上に配置された制御機構に応動して、そのディジタル微光観察装置の動作機能を制御する電子的制御手段と、を含む。その制御機構はその動作機能を制御するためにユーザの指によって操縦可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に観察者が微小光状態で対象物を検出し、認識し、識別し、観察することができる光学機器（optical device）に関し、特に、手持ち式の（ハンドヘルド型の）高耐久性（ruggedized：丈夫な、頑丈な）ディジタル微光（微小光、高感度、低輝度）観察（表示）（low-light viewing）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微光観察システム（暗視システム、暗視装置）は、軍事において広く使用されて、夜間にまたはその他の微小光状態の期間に対象物を見る（観察する）能力を、兵士、航空機操縦士（aviators）および船員に提供する。その結果、現在、多数の微光観察装置（low-light viewing device：暗視装置、暗視機器）が厳格な軍の仕様および設計に従って製造されている。同様に、そのような多くの微光観察装置（機器）は、例えば、種々の武器の照準器の部品として、または航空機操縦士または兵士のヘルメットに装着されるゴーグル・アセンブリ（組立体）の部品のような特別な軍事用途用に製造されている。しかし、現在製造されている多くの現在の微光観察装置は、手頃な価格ではなく、非軍事的用途に容易に適合化させることもできない。
【０００３】
微光観察装置（low-light viewing device：微光観察機器）は、（１）イメージ（画像）増強（増幅）製品（image intensified product）、（２）熱画像化製品（thermal imaging product：赤外線画像化装置）および（３）電荷結合装置（charge-coupled device：ＣＣＤ）および相補型金属酸化物半導体（complementary metal-oxide semiconductor：ＣＭＯＳ）微光カメラ、を含む幾つかの広範囲のカテゴリに該当する（入る）。イメージ増強および熱画像化装置は、軍事、法執行官（law enforcement：保安官、警官等）、消防活動（fire fighting）および消費者市場（consumer market）でしばしば見られる。近年、数多くの微光観察装置が消費者市場に導入されたが、しばしば、品質が劣り、および／またはユーザ（使用者）限定の機能（user limited capabilities）を提供する。
【０００４】
画像増強微光観察装置は非常に高価になる傾向があり、広い距離範囲の画像（long range image）を生成するためには精巧で重いレンズを必要とする。また、イメージ増強装置は、強光状態で使用すると極めて損傷を受けやすい。このような特性によって、そのような製品はたいていの都会の地域では実際的には役に立たないものとなる。さらに、熱画像化装置は、非常にコストが高いので、広くは受入れられてこなかった。
【０００５】
微光ＣＣＤカメラは一般的にセキュリティ（安全）用途（security application）で使用される。近年、安全ビジネスでカメラの適用が著しく増大しており、それと同様に携帯電話機技術においても非常に安価なカメラが提供されている。微光ＣＣＤカメラは人間の目には見えない電磁波スペクトルの波長に感応するように（敏感）設計されており、特に能動的赤外線（ＩＲ）照射（active infrared illumination）が使用されている場合に、これらのカメラは微小光状態において非常に有効なものになる。
【０００６】
能動的ＩＲ照射を使用した装置は、しばしば、暗い場面（シーン）を照射するために一体化ＬＥＤを使用している。現在市販されているたいていのディジタル微光観察装置は、手動で調整する必要のある固定焦点レンズを使用しており、即ち、探知（detection：検出、検知）を助ける（支援する）ためにＩＲ（赤外線）照射を行う能動型装置であり、それによってそれらの装置では電力を速く（短時間で）消費する。
【発明の開示】
【０００７】
上述の装置（機器）は幾つかの点で欠点があり、商業分野においても軍および法執行（保安、警等：law enforcement）の機関（省庁）のいずれにおいても実際の使用の妨げになっている。そのような装置は重くしかも壊れやい傾向があり、通常の軍または法執行における使用によって生じる衝突（インパクト）の衝撃（ショック）および摩損および割れ（wear and tear）に耐えることができず、さらに水または湿気が容易に浸入して、それらを低精度にまたは使用不能にする可能性さえある。
【０００８】
さらに、そのような装置は、一般的に、ユーザが対象物を検出することができるように固定拡大倍率を有するが、一旦検出した対象物をユーザが認識し識別することができるようにするための可変拡大倍率機能を具えていない。これらの装置は、また比較的短い（狭い）距離範囲を持つ傾向があり、嵩高で、デザイン（設計）的に人間工学的で（ergonomic）なく、ユーザによる制御が簡単でない。さらに、そのような装置は非常にコストが高くなる可能性があり、しばしば専用の（proprietary：民生の）構成要素（コンポーネント）を必要とし、精巧で複雑な組み立て技術を必要とし、このことが軍または法執行においてその装置を広く使用することを非現実的なものとしている。
【０００９】
従って、軍用として、法執行用として、安全（security）用として、ファースト・レスポンダ（first responder：現場に最初に駆けつける警官、消防士、医師等の有資格者）使用として適し可変拡大倍率（ズーム）機能を具えた高耐久性で（頑丈で）手持ち式のディジタル微光観察装置であって、片手で操作することができ、軽量で防水性があり、しかも従来の装置では現在得られない付加的な別の機能を有し、現在の（current）微光センサ技術と共に（と関連して）動作（操作）可能なディジタル微光観察装置、に対するニーズ（要求）が存在する。
【００１０】
発明の概要
本発明によって実現される微光観察（暗視）装置または機器は、容易に片手で保持して操作することができ、防水性があり、大幅に低減されたコストの一体化望遠ズームレンズを具えた優れた微光性能を有し、また、容易に取得できまたは製造できる既製（在庫）の部品またはカスタム（特注）部品を使用して組立てることができ、それによって製造コストをさらに削減することができ、さらに消費電力を低減するためにパッシブ・イメージング（受動的撮像）を採用し、アセンブリ（組立品、組立体）の寸法（サイズ）および重量を低減するのを助けるものである。
【００１１】
本発明の特徴（側面）によれば、微光観察装置（暗視装置、暗視機器）は、光入力（入光）開孔（アパーチャ）を規定する（define：特定する、画定する、位置させる、設けた、形成した）第１の端部と、光出力（出光）開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有するハウジングと、前記入力開孔を通して受光した低強度光および赤外線エネルギに応答して出力イメージ（画像）を発生する赤外線カメラ・アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていて出力イメージを処理する信号プロセッサと、前記カメラ・アセンブリに結合されていてその処理されたイメージを表示する表示アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていてその出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、微光観察装置の動作（operating：操作、作動、処理）機能を制御するために前記ハウジングの表面上に配置された制御機構（メカニズム）に応動する電子的制御手段（制御電子装置）と、前記動作機能を制御するためにユーザの指（digit）で操作（操縦、ナビゲーション）できる制御機構とからなる。本発明のアセンブリによれば、観察者（ユーザ）は、至近距離またはかなりの距離で微光状態の下で対象物を検出し、認識し、識別し、観察することができる。
【００１２】
本発明の別の特徴によれば、手持ち式微光観察装置は、光入力開孔を規定（define）する第１の端部と、光出力開孔の規定するその反対側の第２の端部とを有する保護ハウジングを有し、該保護ハウジングはユーザの手の輪郭形状に適合した輪郭形状を有し（contoured）、該ハウジングは、その入力開孔を経て受光した低強度光および赤外線エネルギに応答して出力イメージ（画像）を発生する赤外線カメラ・アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていて出力イメージを処理する信号プロセッサと、前記カメラ・アセンブリに結合されていてその処理されたイメージを前記出力開孔を介して観察者（ユーザ）に対して表示する表示アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていて出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、前記ハウジングの上面に配置され、また前記装置によって観察する期間中ユーザの１本の指によってアクセス可能なハウジングの領域内に一緒に（共に）配置された（co-located）ユーザにより付勢可能な複数のスイッチに応答してディジタル微光観察装置の動作（操作、作動、処理）機能を制御する電子的制御手段（制御電子装置）と、を具えている。本発明のアセンブリは、さらに記憶および検索（取り出し）用のイメージ（画像）データを捕捉し処理するためにカメラ・アセンブリと信号プロセッサとに動作上結合される単純な制御機構またはスイッチによって前記アセンブリで表示（観察）された対象物の静止イメージおよび／またはビデオ（動画）の捕捉を行う。このようなイメージ（画像）データを記憶するのに十分なメモリが前記アセンブリに含まれており、また記憶または捕捉されたイメージ・データを、例えばＵＳＢポートまたはその他のインタフェースのような遠隔装置（例えば、プリンタ、コンピュータまたはその他の周辺機器）にダウンロードするための機構（メカニズム）が設けられている。本発明のディジタル微光観察アセンブリはさらに制御プログラムの機能を実行し、またユーザが微光観察アセンブリに関連する或る幾つかのプログラム・モードを選択することができるようにするソフトウェアおよび／またはハードウェア機能を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
従来技術の問題点に対処するために、本発明は、低強度（微光）可視光および赤外線エネルギを可視イメージ（画像）に変換することができるパッシブ（受動型）イメージ生成用の高耐久性の（丈夫な）微光観察装置（passive imaging ruggedized low-light viewing device）を実現するものである。本発明と整合（調和、適合）するディジタル微光観察（表示）アセンブリは、概略的に、静止イメージ／ビデオ・イメージを捕捉する（capture：取り込む）機能を有する微光赤外線カメラ、ＬＣＤ，ＯＬＥＤ ＬＣＯＳ，ＣＲＴまたはプラズマ・ディスプレイおよび接眼レンズ、ズームレンズ・アセンブリ（組立体）、電子的制御手段（control electronics：制御用電子装置）、および標準のバッテリ（再充電可能バッテリ）を含み、これらは全て以下でさらに詳細に説明するように容易に組立てられる防水性のハウジング（筐体）内に収容されている。その電子的制御手段は、ユーザがその微光観察装置を操作しターゲット（目標、標的）を観察している間に、ユーザの手の１本の指で操作することができる１つ以上の多数位置（multi-position）オペレータ（操作）スイッチを有する。
【００１４】
次に図１乃至図６を参照すると、これらの各図には本発明の一実施形態と整合（調和、適合）する典型例の微光観察アセンブリ１００の種々の外観が示されている。図示のように、アセンブリ１００に含まれているハウジング・アセンブリ１０９は、その各端部において前面カバー１０８および背面カバー１２１に密閉可能状態で結合された中央部分１０２を具えている。前面カバー１０８と背面カバー１２１は、ハウジング・アセンブリ１０９の内部の構成要素（コンポーネント）にアクセス（接近）することができるよう（例えば、バッテリの交換または修理をするために）着脱可能および取り外し可能に（例えば、締りばめ（interference fit）または摩擦ばめ（friction fit）によって）作られていてもよいし、またはハウジング・アセンブリ１０９の一部にネジ式で（threadably：螺合式で）または締りばめまたは摩擦ばめによって配置された取り外し可能なまたは蝶番（ヒンジ）結合されたバッテリ・カバー１０９２（図１０）と永久的にシール（permanently seal：固定的に密封または密閉結合）されていてもよい。また、そのハウジングは構造的に一体（モノリシック）であってもよいし、または図１０〜１１に示された実施形態でより良く示されているように例えば上部カバー１０９０と底部カバー１０９１（および／または左側カバーと右側カバー）のような互いに結合される２つの半部（halves）からなるものでもよい。アセンブリ１００の全ての外部構成要素は、一般的に防水性および防湿性の装置を実現することができるようにハウジング・アセンブリ１０９にシール（密封結合または密閉結合）されていることが望ましい。ハウジング１０９は、高防護性材料、例えば重量鋼材（heavy-gauge steel：ヘビー・ゲージ・スチール、重量鉄骨）、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、ゴム引きアルミニウム（rubberized aluminum）、ポリカーボネート、またはプラスチック材料で形成されていてもよい。図１０および１１に最も良く示されているように、そのアセンブリはユーザ（使用者）の手の形状に適合する輪郭（外部）形状を有する（contoured）ハウジングを具えた単眼（一眼：monocular）装置として形成されていてもよい。（代替構成として、そのアセンブリを双眼（二眼）装置として構成することも考えられる。）そのハウジングは、赤外線カメラ・アセンブリ、表示アセンブリ、ズームレンズ・アセンブリおよび電子的制御手段を含む内部の電子的および機械的構成要素（コンポーネント）を、落下および振動およびショック（衝撃）により損傷を受けることがないように保護するために、例えば発泡材料、ソフトラバー、プラスチックまたはその他のクッション状材料のような内部クッション（衝撃緩和）構成要素１１７（図７）をその内部にさらに含んでいてもよい。
【００１５】
アセンブリ１００の一方または両方の側面に、つかみ面（グリップ面）を形成する助けとなる複数の細長い隆起部（リッジ、突条部）１０５が形成されていてもよい。これらの隆起部は、さらに、把持力（グリップ力）を高めるために例えばエラストマ（elastomer）のような高摩擦係数を有する材料からなるものでよい。グリップの性能（能力）（把持力）を高めるためにアセンブリ１００の上部に複数の指（フィンガ）保持部（hold）または凹所（recess）１０４が形成されていてもよく、また、この指保持部１０４は把持力（グリップ力）を高めるために例えばエラストマのような高摩擦係数を有する材料からなるものでもよい。同様に、把持力（グリップ力）を高めるために、アセンブリ１００の底部にさらに親指（サム）保持部１０６が設けられていてもよく、この親指保持部１０６は、把持力を高めるために例えばエラストマのような高摩擦係数を有する材料からなるものであってもよい。
【００１６】
以下でさらに詳細に説明するように、１つのユーザ制御機構１０７（または複数のユーザ制御機構）は、ユーザ制御機能に容易にアクセス（接近）することができるようにハウジング・アセンブリ１０９の１つ以上の凹所または指保持部１０４または親指保持部１０６内に配置されていてもよい。代替構成として、１つ以上の制御機構をハウジング・アセンブリ１０９上のその他の任意の場所に配置してもよい。例えば、レンズカバー、３脚（tripod）取り付けソケット、ハンド・ストラップまたはネック・ストラップ、または取外し可能なストラップ用の１つ以上のマウント（取付手段）のようなその他の機能構成が、ハウジング１０９の内部またはその上に設けられていてもよい。その（微光観察）装置は、また、ユーザの頭部／ヘルメットに、または兵器または同様の装置に装着または取り付けるように適合化されたそのハウジングの一部分を具えていてもよい。もちろん、その（微光観察）装置は、微光観察を可能にし、微光イメージ・データの捕捉／記録を可能にするために、１組のゴーグル内に組み込むことができるし、通常のゴーグルに取り付けまたはさもなければ結合することもできる。
【００１７】
図１および図５に最も良く示されているように、ハウジング・アセンブリ１０９の一端（またはその他の場所）にある前面カバー１０８に開孔（アパーチャ）１０３が形成されており、以下でさらに詳細に説明するように、イメージがその開孔１０３を通ってハウジング・アセンブリ１０９内に配置されたズームレンズ・アセンブリ１００によって受光される。アセンブリ１００の使用期間中、ユーザの目を周囲光から遮蔽するために、そのハウジング・アセンブリ１０９の他端部（またはその他の場所）の開孔の背面カバー１２１上にアイカップ１０１が設けられている。図６に最も良く示されているように、アイカップ１０１はその中に形成された開孔１２５を有していて、ユーザは、その開孔を通してハウジング・アセンブリ１０９内に配置されたディスプレイ・アセンブリ１１１（例えば、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＯＳ、ＣＲＴ、プラズマ、その他のそのようなディスプレイ）上のイメージ（画像）を見る（観察する）ことができる。
【００１８】
次に図７を参照すると、これには図１の典型例の微光観察アセンブリ１００の、ハウジング・アセンブリ１０９の一部が取除かれた側部切欠き斜視図が示されている。図示のように、アセンブリ１００のハウジング１０９は、カメラ・アセンブリ１１２に結合されたズームレンズ・アセンブリ１１０を含み、これは対応するディスプレイ・アセンブリ１１１に結合されている。電子的制御手段を含む回路基板１２４は、ズームレンズ・アセンブリ１１０、カメラ・アセンブリ１１２およびディスプレイ・アセンブリ１１１に隣接して配置されていて、これらに結合されている。前述の各構成要素（コンポーネント）には、１つ以上のバッテリ１１３またはその他の電源によって電力が供給される。回路基板１２４は、カメラ・アセンブリからのイメージ（画像）出力を処理するための１つ以上のディジタル信号プロセッサ（処理器）、外部通信機器（例えば、ＵＳＢポートおよび接続手段を経由した、コンピュータまたはその他の周辺機器）とインタフェースする通信モジュール（例えば、無線通信機器）、および微光観察アセンブリの動作機能（関数）を制御するための（１つ以上のスイッチを経由する）触知性（tactile：触感的）ユーザ入力に応動する回路、を含む種々の制御回路を含んでいてもよい。当業者には明らかなように、増強された処理機能を得るために、多数の回路基板を用いてもまたは互いに結合させても（例えば、可撓性のコネクタを介して）よい。
【００１９】
アセンブリ１００を安価で且つ簡単（単純）な構造のものにするために、そのハウジング内またはハウジング上に設けられた溝、突起またはその他の結合（嵌合）機能手段（mating features）を用いて、且つ最少の機械的結合手段（fasteners：固定手段、固着手段）を用いて、締りばめまたは摩擦ばめによって、アセンブリ１００の幾つかまたは全ての構成要素（コンポーネント）をハウジング１０９におよび互いに結合してもよいと考えられる。このような結合機構（メカニズム）には、ネジ、ボルト、リベットおよび接着剤、等が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
図１に示す典型例の微光観察アセンブリ１００の、側部切欠き側面図を示す図８から明らかなように、弾性（エラストマ）平板状（平面状）スイッチ・シート１２６が回路基板１２４とハウジング１０９の内部との間に配置されていてもよい。弾性平板状スイッチ・シート１２６は、ハウジング１０９の開孔を通って突出する少なくとも１つの一体型ドーム状スイッチ付勢用突起１２７を有してもよく、これによってユーザ制御機構１０７を、回路基板１２４内または回路基板１２４上に配置された（例えば、表面に取付け）またはさもなければ回路基板１２４に結合された少なくとも１つのスイッチング・エレメント（スイッチ素子）１２９に機械的に結合させるようにする。例えば、回路基板上のスイッチング・エレメントと電気的通信（結合）状態にあるコンタクト（接触部）を有する基板上に設けられた１つ以上の押下可能ボタンを含みそれによってそのボタンを押下することによって対応するスイッチング・エレメントを付勢することができるような、その他の構成も当然考えられる。
【００２１】
回路基板１２４上にスイッチング・エレメント１２９を有するユーザ制御機構１０７の触知性結合（tactile engagement：係合、嵌合）手段を設けることに加えて、ドーム状突起１２７を用いて、これとハウジング１０９との間に流体不透過性（fluid-impermeable）シールを形成してもよい。回路基板１２４は、弾性平板状スイッチ・シート１２６と結合する（engage：係合する、嵌合する、噛み合う）形態でハウジング１０９の内部に固定されてもよく、そのシートは、例えば耐水性のエポキシまたは接着剤によって接着されても、またはさもなければハウジング１０９の内面に結合されてもよく、例えば、そのハウジング１０９からまたはアセンブリ１００のその他の内部構成要素（コンポーネント）から伸びる複数のペグ（釘状部）（図示せず）によって所定位置に保持されてもよく、それによって弾性平板状スイッチ・シート１２６を回路基板１２４と整列させて（位置合わせし）もよい。ユーザ制御機構１０７は１つ以上の単純なボタン制御部からなるものであってもよく、これらのボタン制御部を用いて種々の機能を制御または調整してもよい。その種々の機能は、アセンブリ１００のオン／オフ状態、カメラ・アセンブリ１１２またはディスプレイ・アセンブリ１１１の輝度（明るさ）、ズームレンズ・アセンブリ１１０の焦点、および／または、微光観察アセンブリに関連する或る複数のモードをプログラムまたは選択するためのプログラム機能、を含んでいてもよいが、これらの機能に限定されるものではない。
【００２２】
典型例の実施形態において、ユーザ制御機構１０７は３つの軸に沿って移動可能な５方向操作可能搖動形スイッチ（5-way navigational rocker switch）であり、例えば、左右の搖動でズームレンズ・アセンブリ１１０のズームを制御し、上下（前後）搖動でカメラ・アセンブリ１１２の輝度を制御し、スイッチを押下することによってアセンブリ全体１００のオンまたはオフをトグル（切り換える）する。別の典型例の実施形態では、その操作可能搖動形スイッチは、左右制御でズームの制御を行い、下（後または前）制御でカメラの機能（例えば、静止イメージ（画像）の捕捉、またはビデオ・イメージ（画像）の記録）を制御し、および、上（前または後）制御でプログラム機能（例えば、スクロール、日時設定の制御、左／右の手動操作、およびカメラ・モード、ファイル保存（セーブ）、ディジタル・ズーム、周囲光状態、レチクル（対物レンズの十字線：reticle）のオン／オフ）プログラム機能を制御し、その一方でスイッチを押下することによってアセンブリのオン／オフをトグルする。ユーザ制御機構用の動作機能（operational functions：操作機能、処理機能、作動機能）に関連付けられる特定の方向を修正変更してもよいことは、この分野の専門家には明らかである。
【００２３】
特に図１０乃至図１２に示された実施形態を参照すると、ユーザ制御機構１０７は、ハウジングの領域１０７ａ内に共に配置された１組の押下可能（depressible）なボタンを含んでいる。この１組のボタン（領域）は、ユーザがそのアセンブリを保持しおよび／またはアセンブリを使用して対象物を観察しながらユーザの１本の指（例えば、親指／他の指）でアクセス可能なものである。図１２に概略的に示された１つの構成では、１組の押下可能なボタンは、ズーム・イン／アウトを制御するための搖動形スイッチ１０７１、装置に電力を供給する中央オン／オフ・ボタン１０７２、静止／ビデオ・イメージの捕捉を制御するためのカメラ・ボタン１０７３、およびプログラム・モード（例えば、スクロール、日／時設定の制御、左／右の手動操作、および、カメラ・モード、ファイル保存、ディジタル・ズーム、周囲光状態、レチクル（対物レンズの十字線：reticle）オン／オフ等を含むプログラム機能）を制御するプログラム・ボタン１０７４を含んでいる。その相異なるボタンの各々は、ユーザが微光観察装置を通してターゲット（対象物）に視覚的に接触して観察し続けている間に所望の機能を直ちに選択することがさらにできるようにする異なる別の触知的（触感的）感触を与えることができる異なる別の表面（形態）を含んでいてもよい。
【００２４】
図１０に示されている典型例の一実施形態では、図１の実施形態に示された参照番号と同じ参照番号を用いて同様の部品が示されており、制御機構は、ハウジング１０９の上部分に、対応する凹所（窪み）または指保持部１０４内に構成（形成）された１組のユーザ操作ボタンまたはスイッチ（例えば、１０７１、１０７２、１０７３）が設けられている。各凹所は、対応する指を受け入れ、特定のボタンに関連付けられた機能を動作させる（作動、操作する）ことができるように、その対応する領域（１０７ａ，１０７ｂ、１０７ｃ）内にあるそのボタンのみに有効に各指がアクセスすることができる充分な寸法に設定されている。１つの構成では、全ての凹所は一様な寸法に形成されている。別の構成では、少なくとも１つの凹所または指（フィンガ）保持部がその他の凹所または指保持部と異なる構成を有する。
【００２５】
さらに図１０（１１）に示されているように、１つ以上のユーザ操作ボタンを観察用開孔の近くに形成された実質的に平坦な棚状突起部（planar ledge portion）１００８上に配置してもよく、これらのボタンはユーザが（微光観察）装置を保持するときにユーザの人差し指を受入れるように適合化されている。制御機構は、この位置に完全に実装してもよく、またはハウジング上の任意の他の場所に配置されたさらに別の制御ボタンまたはスイッチ（例えば、ボタン１０７１、１０７２、１０７３、・・・）を含んでいてもよい。
【００２６】
次に図９を参照すると、これには図１、１０および１１に概略的に示した微光観察用アセンブリ１００用の典型例の制御システムのブロック図が示されている。次にアセンブリ１００の内部構造について説明する。ズームレンズ・アセンブリ１１０、カメラ・アセンブリ１１２、およびディスプレイ・アセンブリ１１１およびディジタル信号処理回路１１５は、マイクロコントローラ１１４に結合されていてマイクロコントローラ１１４によって制御され、これらの装置（機器、デバイス）の全ては、１つ以上のバッテリ１１３（例えば、２つまたは４つの１．５Ｖ、ＡＡ（単三）サイズのバッテリ（電池））によって、例えば５Ｖ（ボルト）および／または１２Ｖの電力を供給するように適合化された電力変換器（コンバータ）１１６を介して給電される。
【００２７】
ズームレンズ・アセンブリ１１０を通して受光したイメージ（画像）はカメラ・アセンブリ１１２によって受信され、カメラ・アセンブリ１１２は、通常モードではそのイメージを、後続の処理を行うためにおよびユーザに対して表示するためにディジタル信号プロセッサに出力する。ビデオの捕捉または静止イメージの捕捉機能のユーザによる選択に応答して、そのカメラ・アセンブリは、対応するビデオまたは静止イメージ信号をディジタル信号処理回路１１５に供給して、処理しフォーマット化しメモリに記憶させる。その処理されてフォーマット化されたビデオ信号は、次いで表示アセンブリ１１１によって受信されて、アイピース（アイカップ）１０１（図１）を通してユーザによって観察されるようにする。
【００２８】
典型例の実施形態では、ズームレンズ・アセンブリ１１０は、約７．１ｍｍ〜３５．５ｍｍの焦点距離を有し、約ｆ／２．８の開孔（アパーチャ）を有し、反射を最小化しコントラストを増大させるための多層反射防止レンズ・コーティングが施された１０ｘ可変光学ズームレンズ・アセンブリであり、例えばドイツのオーバーコッヘン（Oberkochen, Germany）のカールツァイス（Carl Zeiss）社製のヴァリオ・ゾナーＴＭＴ＊（Vario SonnarTMT*）ズームレンズである。このようなズームレンズ・アセンブリは、日本東京のソニー社製のモデル（型式）ＤＣＲ−ＰＣ３５０のようなディジタル・ビデオ・カメラ・レコーダ（ＶＣＲ）にも含まれている。もちろん、本発明による高耐久性のディジタル微光観察システムに関連する制御機構機能および軽量性の特徴による自動可変焦点／ズーム機能を実現するために、本発明に関連してその他のズームレンズ・アセンブリおよび倍率（例えば、５ｘ、２５ｘ、等）のものを使用してもよい。
【００２９】
典型例の一実施形態では、カメラ・アセンブリ１１２は、レベル制御／自動利得制御（例えば、ＨＩ（高）：５〜５０ｄＢ、ＬＯ（低）：５〜３２ｄＢ）を有する電子的絞り手段（iris：アイリス）、約４６ｄＢの信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比、フリッカレス（フリッカなし）モード、バックライト補償、約７５２〜７６８×４９４〜５８２の有効ピクセル解像度、最低照度がＦ１．４で約０．０００３ルクス（lux）を有し、約１／５０〜１／１００，０００秒の範囲の可変シャッタ速度を有し、７５Ω（オーム）の不平衡ビデオ信号（ＵＶＢ）を出力し、電流約１６０ｍＡのＤＣ（直流）１２Ｖ±１０％の電源を使用した、２分の１インチ（約１.２７ｃｍ）インタライン・トランスファ（interline transfer）ＣＣＤイメージ・センサを具えた超高感度（近ＩＲ（赤外線）スペクトルで）モノクローム（白黒）カメラ・アセンブリである。そのようなカメラ・アセンブリは、台湾台北のＷａｔｅｃ（ワテック）社製のＷＡＴ−９０２Ｈ２ ＳｕｐｒｅｍｅＴＭにおいて実施されている。もちろん、例えばＣＭＯＳ（相補金属酸化物半導体）イメージ・センサ（これはＣＣＤイメージ・センサよりも低電圧で動作し得る）のようなその他のイメージ／視覚（vision）センサを使用することもできる。
【００３０】
ディスプレイ・アセンブリ１１１は、単結晶シリコン−オン−インシュレータ（silicon-on-insulator（ＳＯＩ）：絶縁体上のシリコン）を開始材料として使用して、高速、低電力ＣＭＯＳ処理工程（プロセス）で作製された空間解像度（spatial resolution）約３２０×２４０を有するアクティブ・マトリックス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であることが好ましい。ディスプレイ・アセンブリ１１１は、さらに、薄膜トランジスタを有する集積化水平および垂直シフトレジスタを使用しており、約３．３Ｖ〜５．０Ｖの電圧レベルで最高毎秒約７２フレームの相補アナログ・ビデオ入力を受け入れ、電力約１２ｍＷを消費する。そのようなディスプレイは、例えば、米国マサチューセッツ州タウントン（Taunton）のコピン社（Kopin Corporation）製のＫＣＤ−ＱＤ０１−ＡＡ ＣｙｂｅｒＤｉｓｐｌａｙＴＭ３２０ＬＣＤディスプレイによって実施されている。“低バッテリ状態”を示すインジケータ（表示器）を、そのディスプレイ中に赤色光（またはその他の色光）で表示させてもよい。もちろん、異なる空間解像度（例えば、空間解像度６００×８００）を有する種々のタイプのディスプレイ・アセンブリを用いてもよく、このようなディスプレイには、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＬＣＯＳ（液晶オン・シリコン）、ＯＬＥＤ（有機発光装置（素子））、ＣＲＴ（陰極線管）およびプラズマ・ディスプレイが含まれるが、これらに限定されるものではないことは理解されよう。
【００３１】
ディジタル信号処理回路アセンブリ１１５は、カメラ・アセンブリ１１２によって出力された信号を処理しフォーマット化し、さらにそれに対応するイメージ（画像）をディスプレイ・アセンブリ１１１上に表示させるための回路、を含んでいる。ディジタル信号処理回路１１５は、約２９０×２１８のモノクローム・ディスプレイ上に複合ＮＴＳＣまたはＰＡＬビデオ信号を供給し、オンスクリーン・ディスプレイ（表示）を供給し、さらに、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ選択、バックライト（背光）輝度、ビデオ・コントラストおよび輝度〜ガンマ補正の全体にわたるユーザ可調整制御、およびカラー・キラー・フィルタをそなえたビデオ・モジュールであることが好ましく、例えば、米国マサチューセッツ州タウントンのコピン社製のＣｙｂｅｒＤｉｓｐｌａｙ Ｍ ＫＣＤ−ＭＱＯ１−ＢＡビデオ・モジュールであってもよい。
【００３２】
マイクロコントローラ１１４は、例えばズーム、フィルタ、絞りおよび焦点の各制御信号をズームレンズ・アセンブリ１１０に供給し、また、カメラ・アセンブリ１１２、ディジタル信号処理回路１１５およびディスプレイ・アセンブリ１１１に各制御信号を供給する。マイクロコントローラ１１４は、ユーザ制御機構１０７から制御信号を受け取って、ズーム、静止／ビデオ捕捉、プログラム機能、およびアセンブリ１００のターン・オンおよびターン・オフを含む或る幾つかの機能を制御するが、これらの機能に限定されるものではない。外部電源１２３は、電力変換器１１６および／またはバッテリ１１３に結合されてもよく、例えば電圧１１０Ｖの電流または可搬式のＡＣまたはＤＣ電源を用いて、バッテリ１１３を充電するための充電回路１１７に電力を供給しおよび／または正規（通常）の動作期間にアセンブリ１００に電力を供給する。
【００３３】
また、幾つかの実施形態では、マイクロコントローラ１１４は、ディジタル信号処理回路１１５と直接インタフェースし得る一体型のまたは外部の無線通信アセンブリ１２２に制御および／またはデータ信号を供給してもよい。無線通信アセンブリ１２２は、例えばＴＣＰ／ＩＰスタック１１８、送受信機（トランシーバ）１１９およびアンテナ１２０を含んでいてもよく、無線通信アセンブリ１２２を用いて、遠隔的に処理されてフォーマット化されるべきカメラ・アセンブリからの生のビデオ信号か、またはディジタル信号処理回路アセンブリ１１５によって出力された処理されてフォーマット化されたビデオ信号のいずれかを、或る遠隔の装置（機器）に送信してもよい。従って、無線通信アセンブリ１２２は、アセンブリ１００が、例えば標準の無線広帯域（ブロードバンド）ルータを介して既存のローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）とインタフェースすること、または無線で通信信号を受信するための別の外部装置とインタフェースすることを可能にしてもよい。ビデオ出力ソケット（差込口、差込端子）１０１０（図１０）が、例えばモニタ、テレビジョンまたはレコーダのような外部装置（機器）にビデオ信号を有線送信するために設けられていてもよい。データは、例えばＵＳＢポートまたはその他のインタフェースのような、ハウジング上に設けられたポートを介して送出されてもよい。発明を限定するものではない一例として、データを毎秒約１２メガビット（Ｍｂｉｔ）の速度で転送するためにＵＳＢ２．０コンプライアント（compliant：準拠、適合）コネクタを設けてもよい。
【００３４】
次に図１１〜１２と関連付けて図１を全体的に参照する。本発明の微光観察アセンブリの典型例の１つの動作モードは以下の通りである。即ち、ユーザは自分の手（例えば、右手または左手）でアセンブリ１００を保持し、アセンブリ１００をターン・オンするためにユーザ制御機構スイッチ（例えば、１０７２）を押下する。ユーザはアセンブリ１００の後端部を自分の目の位置にまで持ち上げ、アイピース１０１を通して見る一方、アセンブリ１００の前端部をユーザが見ようとする位置に向けて方向を合わせる。ユーザはアイピース１０１を通してディスプレイ・アセンブリ１１１上に表示されたイメージ（画像）を見ることができ、またユーザ機構制御搖動形スイッチ（例えば、１０７１）（図１２参照）を右または左に動かしてズームインおよびズームアウトすることができ、ユーザ機構制御搖動形スイッチ（例えば、１０７３）を押下して静止イメージまたはビデオ・イメージを捕捉することができ、またはユーザ機構制御搖動形スイッチ（例えば、１０７４）を押下してその微光装置に関連して設けられたプログラム機能を制御することができる。
【００３５】
図１２の構成を参照してより具体的に説明すると、静止／ビデオ捕捉用スイッチ１０７３によってカメラ／ビデオ機能の操作（動作）を選択することができる。例えば、右手操作について、ユーザは、静止／ビデオ・イメージの捕捉のためにスイッチ１０７３を押下して放し（解放し）てもよく、またはビデオ・データの記録を開始するためにスイッチ１０７３を押下して保持（維持）してもよい。次いで、ユーザは、そのスイッチを放して記録を停止させてもよい。カメラ機能の実行時に、ユーザがそのスイッチを再び押下して、“正規（通常）”（normal）動作状態（即ち、微光イメージ観察および追加的（次の）イメージの捕捉準備完了）に戻してもよく、またはそのシステムは“正規（通常）”動作状態に自動的に復帰するように予め構成されていてもよい。
【００３６】
ビデオ・イメージの処理が完了したとき、コマンド・プロンプト（コマンド入力指示）が現われ、ユーザ（彼／彼女）が、捕捉したビデオを“保存（ＳＡＶＥ）”したいかまたは“削除（ＤＥＬＥＴＥ）”したいかをユーザに対して注意を喚起する（警告する）。ユーザは、これに応答して、プログラム・スイッチ１０７４を一方向（例えば、“ＹＥＳ”に対応する左方向）へ、または別方向（例えば、“ＮＯ”に対応する右方向へ）移動させ、またはビデオ・データを保存または削除のいずれかを実行するかに関してディスプレイを所望の選択に進めるためにプログラム・ボタンを選択的に押下する。スイッチ１０７４に関連づけられたプログラム・モード機能は、その（微光観察）装置のカメラ・モードへの設定、ファイルの保存／削除、ディジタル・ズーム、周囲光状態の制御（例えば、閾値の設定）、リバース（逆送り）機能ボタン（例えば、左手による操作）、時間／言語（time/language）情報、およびレクチル（網線、目盛）オン／オフ機能を与える（設定する）。１つの構成では、ボタンまたはスイッチ１０７４の選択によって、その（微光観察）装置をプログラム・モードに設定し、これによってその他の各ボタンをそれぞれ特定の機能に対応させ、例えば１０７１左−＞左へスクロール、１０７１右−＞右へスクロール、１０７２−＞選択、１０７３−＞上へスクロール、１０７４−＞下へスクロール、というように対応付ける。
【００３７】
プログラム・モードによって、さらにユーザが左手が利き手かまたは右手が利き手かに応じて、ユーザは所定のボタンの幾何学的配列に関連付けられた機能を修正変更することができる。典型例の処理フローでは、アセンブリ１００を使用する右利きの個人用の正規（通常）動作は、１０７１左−＞ズーム・イン、１０７１右−＞ズーム・アウト、１０７２−＞電源選択、１０７３−＞カメラの静止／ビデオ；および１０７４−＞プログラム・モード（図１２参照）を含んでいる。そのプログラム・モードは、ユーザが右利きかまたは左利きかに応じて、各制御機能に関連付けられた諸機能をユーザが修正変更することができるプログラミング（プログラム手段）を含んでいる。典型例の構成では、ユーザが“ＬＥＦＴ ＨＡＮＤ”（左手）操作を選択すると、これらの位置に関連付けられた諸機能の機能（能力）を修正変更するようにプログラムを実行させ、例えば、このときの配列は、１０７１左−＞ズーム・アウト、１０７１右−＞ズーム・イン、１０７２−＞電力（電源）選択、１０７３−＞プログラム・モード、および１０７４−＞カメラの静止／ビデオであってもよい。その他の構成配列（コンフィギュレーション）も可能であると考えられることは云うまでもない。ユーザがアセンブリ１００の使用を終了するとき、ユーザは、アセンブリ１００をターン“オフ”するために制御機構スイッチ１７０２を２回（２回目）押す。
【００３８】
機能選択能力（機能）を有するプロセッサ、メモリおよび操作システムを、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア（firmware）、またはこれらの組み合わせの形態で実装（implement）することができることは理解されよう。好ましい実施形態では、プロセッサの機能選択、閾値処理、パネル選択およびモードの構成配列（コンフィギュレーション）は、メモリに格納されたソフトウェアの形態で実装されていてもよい。その機能選択がソフトウェア、ファームウェアまたはその両方のいずれかの形態で実装されている場合に、その処理命令は、命令実行システム、装置（apparatus）または機器（device：デバイス）、例えば、コンピュータ・ベースのシステム（コンピュータを基づくシステム）、プロセッサを含むシステム、または、そのような命令実行システム、装置（apparatus）または機器（device）から命令をフェッチして（取り出して）その命令を実行することができるその他のシステム、によって使用しまたはこれらと連係（結合）して使用するために、任意のコンピュータ読取り可能な媒体上に格納されまたは伝送され得ることが理解されよう。
【００３９】
さらに、プログラム記憶媒体が、関連する１つまたは複数のプロセッサの動作を制約し（constrain）、また、このディジタル微光観察アセンブリの信号およびデータ処理ネットワーク（回路網）内のメッセージに対するプロセッサの連係動作によって実行（開始）される方法における各ステップを制約することは、理解されよう。これらの処理は、多かれ少なかれ能動的または受動的要素（エレメント）を有する種々の形態（形式）で存在してもよい。例えば、これらはソース・コード（source code）またはオブジェクト・コード（object code）、実行可能コード（executable code）またはその他のフォーマットの形の複数のプログラム命令からなる１つまたは複数のソフトウェア・プログラムとして存在してもよい。上述のいずれのものも、記憶装置および信号を含むコンピュータ読取り可能な媒体上に圧縮形式または非圧縮形式で実体化（実施形態化、具現化）してもよい。典型例のコンピュータ読取り可能な記憶装置には、通常のコンピュータ・システム、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なプログラム可能ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラム可能ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、磁気的または光学的ディスクまたはテープが含まれる。典型例のコンピュータ読取り可能な信号は、キャリア（搬送波）を用いて変調されているか否かにかかわらず、コンピュータ・プログラムをホストし（hosting）または可動させる（running、ランする）コンピュータ・システムがその信号にアクセスするように構成された信号であり、それにはインターネットまたはその他のネットワークを通してダウンロードされる信号が含まれる。上述の例には、ＣＤ ＲＯＭ上の１つまたは複数のプログラムの配布またはインターネットでのダウンロードを介した配布が含まれる。
【００４０】
前述のように、本発明のディジタル微光観察アセンブリは、カメラ・アセンブリおよびズームレンズ・アセンブリに結合されたディジタル信号プロセッサを含んでいる。その信号プロセッサは、諸プログラム機能（例えば、利得、積分、クロック機能、左手／右手操作、スイッチ・ボタン機能）、電源オン／オフ機能、ズーム・イン／ズーム・アウト機能（能力）を提供するための制御入力に応答して、動作することができる。典型例の構成では、イメージ（画像）捕捉は、１つの制御スイッチ（例えば、押下および解放スイッチ）を用いて行われて、静止／ビデオ・イメージ（画像）を捕捉し、後で検索しおよび／またはダウンロードするためにアセンブリ内のメモリにそのイメージを格納すればよい。
【００４１】
典型例の一実施形態では、アセンブリ１００は、軽量で且つ安価な光学構成要素（コンポーネント）が使用されているので、極めて軽量でありまた製造が簡単（容易）で安価であり、長さＤが僅か約１０ｃｍ（約４インチ）しかなく、また、ユーザのポケットまたは手の中に容易且つ目立たないように隠し、携帯しまたは保持することができる。典型例の実施形態では、アセンブリ１００は、例えば０．００３ルクスの非常に微光の状態でも動作することができ、またそれを用いて最大２キロメートル（ｋｍ）離れた対象物を観察することができる。アセンブリ１００の全てのユーザ制御機能についてユーザが１本の指で制御できる１指ユーザ制御機構１０７を採用したことによって、使用中にハウジング１０９上の制御スイッチの位置を探すために、ユーザが自分の手または指をアセンブリ１００から移動させたり、またはアセンブリ１００を使用者の目から移動させる（外す、離す）必要はなくなる。典型例の構成では、制御機構を収容するための領域１０７ａの相対的サイズは約２ｃｍ（約０．７５インチ）である。
【００４２】
さらに、本発明と整合（調和、適合）する装置は、スタンドアロン（独立）型で手持ち式の観察装置（表示装置）としての用途に加えて、特に、例えば銃やその他の兵器の照準（sight：照星）のようなその他のアプリケーション（装置、適用）のための特定の用途をも有するものであってもよい。以上で説明し例示した実施形態は単眼（１眼）装置として構成されているが、代替構成として、このアセンブリを立体的観察（stereoscopic views）を実現するように双眼（２眼）ディスプレイの形で実施することも考えられる。このような双眼（２眼）装置の構成は、単純な操作と簡単な使用が可能なようにユーザの手に適合するよう輪郭形状が形成される（contoured）。
【００４３】
従って、本発明によれば、簡単且つ安価に製造することができるディジタル微光観察装置を実現することができ、それによってその装置を、消費者、法執行官（保安官、警官等）、治安部隊（security forces：安全保証警察）、ファースト・レスポンダ（first responder）および軍に、手頃な価格で提供することができる。
【００４４】
以上、本発明を実施形態に関して説明したが、その開示内容は単なる例示であって、それらに限定的に解釈されるものではないと理解すべきである。従って、上述の開示内容を読んだ後で、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、発明の種々の変更、変形および／または代替適用例が示唆されることは疑いない。従って、本発明は、本発明の真の精神および範囲内の全ての変更、変形または代替適用例を含むように解釈されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による典型例の微光観察アセンブリの側部斜視図である。
【図２】図２は、図１の典型例の微光観察アセンブリの平面図である。
【図３】図３は、図１の典型例の微光観察アセンブリの側面図である。
【図４】図４は、図１の典型例の微光観察アセンブリの底面図である。
【図５】図５は、図１の典型例の微光観察アセンブリの正面図である。
【図６】図６は、図１の典型例の微光観察アセンブリの背面図である。
【図７】図７は、ハウジング・アセンブリの一部を取除いて示した、図１の典型例の微光観察アセンブリの側部切欠き斜視図である。
【図８】図８は、図１の典型例の微光観察アセンブリの上部分の側部切欠き側面図である。
【図９】図９は、図１の典型例の微光観察アセンブリの典型例の制御システムのブロック図である。
【図１０】図１０は、ハウジングの上面にユーザが操作する多数のスイッチが設けられた、本発明の別の実施形態による典型例の微光観察アセンブリの概略側面図である。
【図１１】図１１は、ハウジングの上面にユーザが操作する多数のスイッチが設けられた、本発明の別の実施形態による典型例の微光観察アセンブリの側部部分切欠き概略側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の原理による微光観察アセンブリ用の制御機構のスイッチの形状配列の典型例の図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に観察者が微小光状態で対象物を検出し、認識し、識別し、観察することができる光学機器（optical device）に関し、特に、手持ち式の（ハンドヘルド型の）高耐久性（ruggedized：丈夫な、頑丈な）ディジタル微光（微小光、高感度、低輝度）観察（表示）（low-light viewing）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微光観察システム（暗視システム、暗視装置）は、軍事において広く使用されて、夜間にまたはその他の微小光状態の期間に対象物を見る（観察する）能力を、兵士、航空機操縦士（aviators）および船員に提供する。その結果、現在、多数の微光観察装置（low-light viewing device：暗視装置、暗視機器）が厳格な軍の仕様および設計に従って製造されている。同様に、そのような多くの微光観察装置（機器）は、例えば、種々の武器の照準器の部品として、または航空機操縦士または兵士のヘルメットに装着されるゴーグル・アセンブリ（組立体）の部品のような特別な軍事用途用に製造されている。しかし、現在製造されている多くの現在の微光観察装置は、手頃な価格ではなく、非軍事的用途に容易に適合化させることもできない。
【０００３】
微光観察装置（low-light viewing device：微光観察機器）は、（１）イメージ（画像）増強（増幅）製品（image intensified product）、（２）熱画像化製品（thermal imaging product：赤外線画像化装置）および（３）電荷結合装置（charge-coupled device：ＣＣＤ）および相補型金属酸化物半導体（complementary metal-oxide semiconductor：ＣＭＯＳ）微光カメラ、を含む幾つかの広範囲のカテゴリに該当する（入る）。イメージ増強および熱画像化装置は、軍事、法執行官（law enforcement：保安官、警官等）、消防活動（fire fighting）および消費者市場（consumer market）でしばしば見られる。近年、数多くの微光観察装置が消費者市場に導入されたが、しばしば、品質が劣り、および／またはユーザ（使用者）限定の機能（user limited capabilities）を提供する。
【０００４】
画像増強微光観察装置は非常に高価になる傾向があり、広い距離範囲の画像（long range image）を生成するためには精巧で重いレンズを必要とする。また、イメージ増強装置は、強光状態で使用すると極めて損傷を受けやすい。このような特性によって、そのような製品はたいていの都会の地域では実際的には役に立たないものとなる。さらに、熱画像化装置は、非常にコストが高いので、広くは受入れられてこなかった。
【０００５】
微光ＣＣＤカメラは一般的にセキュリティ（安全）用途（security application）で使用される。近年、安全ビジネスでカメラの適用が著しく増大しており、それと同様に携帯電話機技術においても非常に安価なカメラが提供されている。微光ＣＣＤカメラは人間の目には見えない電磁波スペクトルの波長に感応するように（敏感）設計されており、特に能動的赤外線（ＩＲ）照射（active infrared illumination）が使用されている場合に、これらのカメラは微小光状態において非常に有効なものになる。
【０００６】
能動的ＩＲ照射を使用した装置は、しばしば、暗い場面（シーン）を照射するために一体化ＬＥＤを使用している。現在市販されているたいていのディジタル微光観察装置は、手動で調整する必要のある固定焦点レンズを使用しており、即ち、探知（detection：検出、検知）を助ける（支援する）ためにＩＲ（赤外線）照射を行う能動型装置であり、それによってそれらの装置では電力を速く（短時間で）消費する。
【発明の開示】
【０００７】
上述の装置（機器）は幾つかの点で欠点があり、商業分野においても軍および法執行（保安、警等：law enforcement）の機関（省庁）のいずれにおいても実際の使用の妨げになっている。そのような装置は重くしかも壊れやい傾向があり、通常の軍または法執行における使用によって生じる衝突（インパクト）の衝撃（ショック）および摩損および割れ（wear and tear）に耐えることができず、さらに水または湿気が容易に浸入して、それらを低精度にまたは使用不能にする可能性さえある。
【０００８】
さらに、そのような装置は、一般的に、ユーザが対象物を検出することができるように固定拡大倍率を有するが、一旦検出した対象物をユーザが認識し識別することができるようにするための可変拡大倍率機能を具えていない。これらの装置は、また比較的短い（狭い）距離範囲を持つ傾向があり、嵩高で、デザイン（設計）的に人間工学的で（ergonomic）なく、ユーザによる制御が簡単でない。さらに、そのような装置は非常にコストが高くなる可能性があり、しばしば専用の（proprietary：民生の）構成要素（コンポーネント）を必要とし、精巧で複雑な組み立て技術を必要とし、このことが軍または法執行においてその装置を広く使用することを非現実的なものとしている。
【０００９】
従って、軍用として、法執行用として、安全（security）用として、ファースト・レスポンダ（first responder：現場に最初に駆けつける警官、消防士、医師等の有資格者）使用として適し可変拡大倍率（ズーム）機能を具えた高耐久性で（頑丈で）手持ち式のディジタル微光観察装置であって、片手で操作することができ、軽量で防水性があり、しかも従来の装置では現在得られない付加的な別の機能を有し、現在の（current）微光センサ技術と共に（と関連して）動作（操作）可能なディジタル微光観察装置、に対するニーズ（要求）が存在する。
【００１０】
発明の概要
本発明によって実現される微光観察（暗視）装置または機器は、容易に片手で保持して操作することができ、防水性があり、大幅に低減されたコストの一体化望遠ズームレンズを具えた優れた微光性能を有し、また、容易に取得できまたは製造できる既製（在庫）の部品またはカスタム（特注）部品を使用して組立てることができ、それによって製造コストをさらに削減することができ、さらに消費電力を低減するためにパッシブ・イメージング（受動的撮像）を採用し、アセンブリ（組立品、組立体）の寸法（サイズ）および重量を低減するのを助けるものである。
【００１１】
本発明の特徴（側面）によれば、微光観察装置（暗視装置、暗視機器）は、光入力（入光）開孔（アパーチャ）を規定する（define：特定する、画定する、位置させる、設けた、形成した）第１の端部と、光出力（出光）開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有するハウジングと、前記入力開孔を通して受光した低強度光および赤外線エネルギに応答して出力イメージ（画像）を発生する赤外線カメラ・アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていて出力イメージを処理する信号プロセッサと、前記カメラ・アセンブリに結合されていてその処理されたイメージを表示する表示アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていてその出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、微光観察装置の動作（operating：操作、作動、処理）機能を制御するために前記ハウジングの表面上に配置された制御機構（メカニズム）に応動する電子的制御手段（制御電子装置）と、前記動作機能を制御するためにユーザの指（digit）で操作（操縦、ナビゲーション）できる制御機構とからなる。本発明のアセンブリによれば、観察者（ユーザ）は、至近距離またはかなりの距離で微光状態の下で対象物を検出し、認識し、識別し、観察することができる。
【００１２】
本発明の別の特徴によれば、手持ち式微光観察装置は、光入力開孔を規定（define）する第１の端部と、光出力開孔の規定するその反対側の第２の端部とを有する保護ハウジングを有し、該保護ハウジングはユーザの手の輪郭形状に適合した輪郭形状を有し（contoured）、該ハウジングは、その入力開孔を経て受光した低強度光および赤外線エネルギに応答して出力イメージ（画像）を発生する赤外線カメラ・アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていて出力イメージを処理する信号プロセッサと、前記カメラ・アセンブリに結合されていてその処理されたイメージを前記出力開孔を介して観察者（ユーザ）に対して表示する表示アセンブリと、前記カメラ・アセンブリに結合されていて出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、前記ハウジングの上面に配置され、また前記装置によって観察する期間中ユーザの１本の指によってアクセス可能なハウジングの領域内に一緒に（共に）配置された（co-located）ユーザにより付勢可能な複数のスイッチに応答してディジタル微光観察装置の動作（操作、作動、処理）機能を制御する電子的制御手段（制御電子装置）と、を具えている。本発明のアセンブリは、さらに記憶および検索（取り出し）用のイメージ（画像）データを捕捉し処理するためにカメラ・アセンブリと信号プロセッサとに動作上結合される単純な制御機構またはスイッチによって前記アセンブリで表示（観察）された対象物の静止イメージおよび／またはビデオ（動画）の捕捉を行う。このようなイメージ（画像）データを記憶するのに十分なメモリが前記アセンブリに含まれており、また記憶または捕捉されたイメージ・データを、例えばＵＳＢポートまたはその他のインタフェースのような遠隔装置（例えば、プリンタ、コンピュータまたはその他の周辺機器）にダウンロードするための機構（メカニズム）が設けられている。本発明のディジタル微光観察アセンブリはさらに制御プログラムの機能を実行し、またユーザが微光観察アセンブリに関連する或る幾つかのプログラム・モードを選択することができるようにするソフトウェアおよび／またはハードウェア機能を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
従来技術の問題点に対処するために、本発明は、低強度（微光）可視光および赤外線エネルギを可視イメージ（画像）に変換することができるパッシブ（受動型）イメージ生成用の高耐久性の（丈夫な）微光観察装置（passive imaging ruggedized low-light viewing device）を実現するものである。本発明と整合（調和、適合）するディジタル微光観察（表示）アセンブリは、概略的に、静止イメージ／ビデオ・イメージを捕捉する（capture：取り込む）機能を有する微光赤外線カメラ、ＬＣＤ，ＯＬＥＤ ＬＣＯＳ，ＣＲＴまたはプラズマ・ディスプレイおよび接眼レンズ、ズームレンズ・アセンブリ（組立体）、電子的制御手段（control electronics：制御用電子装置）、および標準のバッテリ（再充電可能バッテリ）を含み、これらは全て以下でさらに詳細に説明するように容易に組立てられる防水性のハウジング（筐体）内に収容されている。その電子的制御手段は、ユーザがその微光観察装置を操作しターゲット（目標、標的）を観察している間に、ユーザの手の１本の指で操作することができる１つ以上の多数位置（multi-position）オペレータ（操作）スイッチを有する。
【００１４】
次に図１乃至図６を参照すると、これらの各図には本発明の一実施形態と整合（調和、適合）する典型例の微光観察アセンブリ１００の種々の外観が示されている。図示のように、アセンブリ１００に含まれているハウジング・アセンブリ１０９は、その各端部において前面カバー１０８および背面カバー１２１に密閉可能状態で結合された中央部分１０２を具えている。前面カバー１０８と背面カバー１２１は、ハウジング・アセンブリ１０９の内部の構成要素（コンポーネント）にアクセス（接近）することができるよう（例えば、バッテリの交換または修理をするために）着脱可能および取り外し可能に（例えば、締りばめ（interference fit）または摩擦ばめ（friction fit）によって）作られていてもよいし、またはハウジング・アセンブリ１０９の一部にネジ式で（threadably：螺合式で）または締りばめまたは摩擦ばめによって配置された取り外し可能なまたは蝶番（ヒンジ）結合されたバッテリ・カバー１０９２（図１０）と永久的にシール（permanently seal：固定的に密封または密閉結合）されていてもよい。また、そのハウジングは構造的に一体（モノリシック）であってもよいし、または図１０〜１１に示された実施形態でより良く示されているように例えば上部カバー１０９０と底部カバー１０９１（および／または左側カバーと右側カバー）のような互いに結合される２つの半部（halves）からなるものでもよい。アセンブリ１００の全ての外部構成要素は、一般的に防水性および防湿性の装置を実現することができるようにハウジング・アセンブリ１０９にシール（密封結合または密閉結合）されていることが望ましい。ハウジング１０９は、高防護性材料、例えば重量鋼材（heavy-gauge steel：ヘビー・ゲージ・スチール、重量鉄骨）、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、ゴム引きアルミニウム（rubberized aluminum）、ポリカーボネート、またはプラスチック材料で形成されていてもよい。図１０および１１に最も良く示されているように、そのアセンブリはユーザ（使用者）の手の形状に適合する輪郭（外部）形状を有する（contoured）ハウジングを具えた単眼（一眼：monocular）装置として形成されていてもよい。（代替構成として、そのアセンブリを双眼（二眼）装置として構成することも考えられる。）そのハウジングは、赤外線カメラ・アセンブリ、表示アセンブリ、ズームレンズ・アセンブリおよび電子的制御手段を含む内部の電子的および機械的構成要素（コンポーネント）を、落下および振動およびショック（衝撃）により損傷を受けることがないように保護するために、例えば発泡材料、ソフトラバー、プラスチックまたはその他のクッション状材料のような内部クッション（衝撃緩和）構成要素１１７（図７）をその内部にさらに含んでいてもよい。
【００１５】
アセンブリ１００の一方または両方の側面に、つかみ面（グリップ面）を形成する助けとなる複数の細長い隆起部（リッジ、突条部）１０５が形成されていてもよい。これらの隆起部は、さらに、把持力（グリップ力）を高めるために例えばエラストマ（elastomer）のような高摩擦係数を有する材料からなるものでよい。グリップの性能（能力）（把持力）を高めるためにアセンブリ１００の上部に複数の指（フィンガ）保持部（hold）または凹所（recess）１０４が形成されていてもよく、また、この指保持部１０４は把持力（グリップ力）を高めるために例えばエラストマのような高摩擦係数を有する材料からなるものでもよい。同様に、把持力（グリップ力）を高めるために、アセンブリ１００の底部にさらに親指（サム）保持部１０６が設けられていてもよく、この親指保持部１０６は、把持力を高めるために例えばエラストマのような高摩擦係数を有する材料からなるものであってもよい。
【００１６】
以下でさらに詳細に説明するように、１つのユーザ制御機構１０７（または複数のユーザ制御機構）は、ユーザ制御機能に容易にアクセス（接近）することができるようにハウジング・アセンブリ１０９の１つ以上の凹所または指保持部１０４または親指保持部１０６内に配置されていてもよい。代替構成として、１つ以上の制御機構をハウジング・アセンブリ１０９上のその他の任意の場所に配置してもよい。例えば、レンズカバー、３脚（tripod）取り付けソケット、ハンド・ストラップまたはネック・ストラップ、または取外し可能なストラップ用の１つ以上のマウント（取付手段）のようなその他の機能構成が、ハウジング１０９の内部またはその上に設けられていてもよい。その（微光観察）装置は、また、ユーザの頭部／ヘルメットに、または兵器または同様の装置に装着または取り付けるように適合化されたそのハウジングの一部分を具えていてもよい。もちろん、その（微光観察）装置は、微光観察を可能にし、微光イメージ・データの捕捉／記録を可能にするために、１組のゴーグル内に組み込むことができるし、通常のゴーグルに取り付けまたはさもなければ結合することもできる。
【００１７】
図１および図５に最も良く示されているように、ハウジング・アセンブリ１０９の一端（またはその他の場所）にある前面カバー１０８に開孔（アパーチャ）１０３が形成されており、以下でさらに詳細に説明するように、イメージがその開孔１０３を通ってハウジング・アセンブリ１０９内に配置されたズームレンズ・アセンブリ１００によって受光される。アセンブリ１００の使用期間中、ユーザの目を周囲光から遮蔽するために、そのハウジング・アセンブリ１０９の他端部（またはその他の場所）の開孔の背面カバー１２１上にアイカップ１０１が設けられている。図６に最も良く示されているように、アイカップ１０１はその中に形成された開孔１２５を有していて、ユーザは、その開孔を通してハウジング・アセンブリ１０９内に配置されたディスプレイ・アセンブリ１１１（例えば、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＯＳ、ＣＲＴ、プラズマ、その他のそのようなディスプレイ）上のイメージ（画像）を見る（観察する）ことができる。
【００１８】
次に図７を参照すると、これには図１の典型例の微光観察アセンブリ１００の、ハウジング・アセンブリ１０９の一部が取除かれた側部切欠き斜視図が示されている。図示のように、アセンブリ１００のハウジング１０９は、カメラ・アセンブリ１１２に結合されたズームレンズ・アセンブリ１１０を含み、これは対応するディスプレイ・アセンブリ１１１に結合されている。電子的制御手段を含む回路基板１２４は、ズームレンズ・アセンブリ１１０、カメラ・アセンブリ１１２およびディスプレイ・アセンブリ１１１に隣接して配置されていて、これらに結合されている。前述の各構成要素（コンポーネント）には、１つ以上のバッテリ１１３またはその他の電源によって電力が供給される。回路基板１２４は、カメラ・アセンブリからのイメージ（画像）出力を処理するための１つ以上のディジタル信号プロセッサ（処理器）、外部通信機器（例えば、ＵＳＢポートおよび接続手段を経由した、コンピュータまたはその他の周辺機器）とインタフェースする通信モジュール（例えば、無線通信機器）、および微光観察アセンブリの動作機能（関数）を制御するための（１つ以上のスイッチを経由する）触知性（tactile：触感的）ユーザ入力に応動する回路、を含む種々の制御回路を含んでいてもよい。当業者には明らかなように、増強された処理機能を得るために、多数の回路基板を用いてもまたは互いに結合させても（例えば、可撓性のコネクタを介して）よい。
【００１９】
アセンブリ１００を安価で且つ簡単（単純）な構造のものにするために、そのハウジング内またはハウジング上に設けられた溝、突起またはその他の結合（嵌合）機能手段（mating features）を用いて、且つ最少の機械的結合手段（fasteners：固定手段、固着手段）を用いて、締りばめまたは摩擦ばめによって、アセンブリ１００の幾つかまたは全ての構成要素（コンポーネント）をハウジング１０９におよび互いに結合してもよいと考えられる。このような結合機構（メカニズム）には、ネジ、ボルト、リベットおよび接着剤、等が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
図１に示す典型例の微光観察アセンブリ１００の、側部切欠き側面図を示す図８から明らかなように、弾性（エラストマ）平板状（平面状）スイッチ・シート１２６が回路基板１２４とハウジング１０９の内部との間に配置されていてもよい。弾性平板状スイッチ・シート１２６は、ハウジング１０９の開孔を通って突出する少なくとも１つの一体型ドーム状スイッチ付勢用突起１２７を有してもよく、これによってユーザ制御機構１０７を、回路基板１２４内または回路基板１２４上に配置された（例えば、表面に取付け）またはさもなければ回路基板１２４に結合された少なくとも１つのスイッチング・エレメント（スイッチ素子）１２９に機械的に結合させるようにする。例えば、回路基板上のスイッチング・エレメントと電気的通信（結合）状態にあるコンタクト（接触部）を有する基板上に設けられた１つ以上の押下可能ボタンを含みそれによってそのボタンを押下することによって対応するスイッチング・エレメントを付勢することができるような、その他の構成も当然考えられる。
【００２１】
回路基板１２４上にスイッチング・エレメント１２９を有するユーザ制御機構１０７の触知性結合（tactile engagement：係合、嵌合）手段を設けることに加えて、ドーム状突起１２７を用いて、これとハウジング１０９との間に流体不透過性（fluid-impermeable）シールを形成してもよい。回路基板１２４は、弾性平板状スイッチ・シート１２６と結合する（engage：係合する、嵌合する、噛み合う）形態でハウジング１０９の内部に固定されてもよく、そのシートは、例えば耐水性のエポキシまたは接着剤によって接着されても、またはさもなければハウジング１０９の内面に結合されてもよく、例えば、そのハウジング１０９からまたはアセンブリ１００のその他の内部構成要素（コンポーネント）から伸びる複数のペグ（釘状部）（図示せず）によって所定位置に保持されてもよく、それによって弾性平板状スイッチ・シート１２６を回路基板１２４と整列させて（位置合わせし）もよい。ユーザ制御機構１０７は１つ以上の単純なボタン制御部からなるものであってもよく、これらのボタン制御部を用いて種々の機能を制御または調整してもよい。その種々の機能は、アセンブリ１００のオン／オフ状態、カメラ・アセンブリ１１２またはディスプレイ・アセンブリ１１１の輝度（明るさ）、ズームレンズ・アセンブリ１１０の焦点、および／または、微光観察アセンブリに関連する或る複数のモードをプログラムまたは選択するためのプログラム機能、を含んでいてもよいが、これらの機能に限定されるものではない。
【００２２】
典型例の実施形態において、ユーザ制御機構１０７は３つの軸に沿って移動可能な５方向操作可能搖動形スイッチ（5-way navigational rocker switch）であり、例えば、左右の搖動でズームレンズ・アセンブリ１１０のズームを制御し、上下（前後）搖動でカメラ・アセンブリ１１２の輝度を制御し、スイッチを押下することによってアセンブリ全体１００のオンまたはオフをトグル（切り換える）する。別の典型例の実施形態では、その操作可能搖動形スイッチは、左右制御でズームの制御を行い、下（後または前）制御でカメラの機能（例えば、静止イメージ（画像）の捕捉、またはビデオ・イメージ（画像）の記録）を制御し、および、上（前または後）制御でプログラム機能（例えば、スクロール、日時設定の制御、左／右の手動操作、およびカメラ・モード、ファイル保存（セーブ）、ディジタル・ズーム、周囲光状態、レチクル（対物レンズの十字線：reticle）のオン／オフ）プログラム機能を制御し、その一方でスイッチを押下することによってアセンブリのオン／オフをトグルする。ユーザ制御機構用の動作機能（operational functions：操作機能、処理機能、作動機能）に関連付けられる特定の方向を修正変更してもよいことは、この分野の専門家には明らかである。
【００２３】
特に図１０乃至図１２に示された実施形態を参照すると、ユーザ制御機構１０７は、ハウジングの領域１０７ａ内に共に配置された１組の押下可能（depressible）なボタンを含んでいる。この１組のボタン（領域）は、ユーザがそのアセンブリを保持しおよび／またはアセンブリを使用して対象物を観察しながらユーザの１本の指（例えば、親指／他の指）でアクセス可能なものである。図１２に概略的に示された１つの構成では、１組の押下可能なボタンは、ズーム・イン／アウトを制御するための搖動形スイッチ１０７１、装置に電力を供給する中央オン／オフ・ボタン１０７２、静止／ビデオ・イメージの捕捉を制御するためのカメラ・ボタン１０７３、およびプログラム・モード（例えば、スクロール、日／時設定の制御、左／右の手動操作、および、カメラ・モード、ファイル保存、ディジタル・ズーム、周囲光状態、レチクル（対物レンズの十字線：reticle）オン／オフ等を含むプログラム機能）を制御するプログラム・ボタン１０７４を含んでいる。その相異なるボタンの各々は、ユーザが微光観察装置を通してターゲット（対象物）に視覚的に接触して観察し続けている間に所望の機能を直ちに選択することがさらにできるようにする異なる別の触知的（触感的）感触を与えることができる異なる別の表面（形態）を含んでいてもよい。
【００２４】
図１０に示されている典型例の一実施形態では、図１の実施形態に示された参照番号と同じ参照番号を用いて同様の部品が示されており、制御機構は、ハウジング１０９の上部分に、対応する凹所（窪み）または指保持部１０４内に構成（形成）された１組のユーザ操作ボタンまたはスイッチ（例えば、１０７１、１０７２、１０７３）が設けられている。各凹所は、対応する指を受け入れ、特定のボタンに関連付けられた機能を動作させる（作動、操作する）ことができるように、その対応する領域（１０７ａ，１０７ｂ、１０７ｃ）内にあるそのボタンのみに有効に各指がアクセスすることができる充分な寸法に設定されている。１つの構成では、全ての凹所は一様な寸法に形成されている。別の構成では、少なくとも１つの凹所または指（フィンガ）保持部がその他の凹所または指保持部と異なる構成を有する。
【００２５】
さらに図１０（１１）に示されているように、１つ以上のユーザ操作ボタンを観察用開孔の近くに形成された実質的に平坦な棚状突起部（planar ledge portion）１００８上に配置してもよく、これらのボタンはユーザが（微光観察）装置を保持するときにユーザの人差し指を受入れるように適合化されている。制御機構は、この位置に完全に実装してもよく、またはハウジング上の任意の他の場所に配置されたさらに別の制御ボタンまたはスイッチ（例えば、ボタン１０７１、１０７２、１０７３、・・・）を含んでいてもよい。
【００２６】
次に図９を参照すると、これには図１、１０および１１に概略的に示した微光観察用アセンブリ１００用の典型例の制御システムのブロック図が示されている。次にアセンブリ１００の内部構造について説明する。ズームレンズ・アセンブリ１１０、カメラ・アセンブリ１１２、およびディスプレイ・アセンブリ１１１およびディジタル信号処理回路１１５は、マイクロコントローラ１１４に結合されていてマイクロコントローラ１１４によって制御され、これらの装置（機器、デバイス）の全ては、１つ以上のバッテリ１１３（例えば、２つまたは４つの１．５Ｖ、ＡＡ（単三）サイズのバッテリ（電池））によって、例えば５Ｖ（ボルト）および／または１２Ｖの電力を供給するように適合化された電力変換器（コンバータ）１１６を介して給電される。
【００２７】
ズームレンズ・アセンブリ１１０を通して受光したイメージ（画像）はカメラ・アセンブリ１１２によって受信され、カメラ・アセンブリ１１２は、通常モードではそのイメージを、後続の処理を行うためにおよびユーザに対して表示するためにディジタル信号プロセッサに出力する。ビデオの捕捉または静止イメージの捕捉機能のユーザによる選択に応答して、そのカメラ・アセンブリは、対応するビデオまたは静止イメージ信号をディジタル信号処理回路１１５に供給して、処理しフォーマット化しメモリに記憶させる。その処理されてフォーマット化されたビデオ信号は、次いで表示アセンブリ１１１によって受信されて、アイピース（アイカップ）１０１（図１）を通してユーザによって観察されるようにする。
【００２８】
典型例の実施形態では、ズームレンズ・アセンブリ１１０は、約７．１ｍｍ〜３５．５ｍｍの焦点距離を有し、約ｆ／２．８の開孔（アパーチャ）を有し、反射を最小化しコントラストを増大させるための多層反射防止レンズ・コーティングが施された１０ｘ可変光学ズームレンズ・アセンブリであり、例えばドイツのオーバーコッヘン（Oberkochen, Germany）のカールツァイス（Carl Zeiss）社製のヴァリオ・ゾナーＴＭＴ＊（Vario SonnarTMT*）ズームレンズである。このようなズームレンズ・アセンブリは、日本東京のソニー社製のモデル（型式）ＤＣＲ−ＰＣ３５０のようなディジタル・ビデオ・カメラ・レコーダ（ＶＣＲ）にも含まれている。もちろん、本発明による高耐久性のディジタル微光観察システムに関連する制御機構機能および軽量性の特徴による自動可変焦点／ズーム機能を実現するために、本発明に関連してその他のズームレンズ・アセンブリおよび倍率（例えば、５ｘ、２５ｘ、等）のものを使用してもよい。
【００２９】
典型例の一実施形態では、カメラ・アセンブリ１１２は、レベル制御／自動利得制御（例えば、ＨＩ（高）：５〜５０ｄＢ、ＬＯ（低）：５〜３２ｄＢ）を有する電子的絞り手段（iris：アイリス）、約４６ｄＢの信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比、フリッカレス（フリッカなし）モード、バックライト補償、約７５２〜７６８×４９４〜５８２の有効ピクセル解像度、最低照度がＦ１．４で約０．０００３ルクス（lux）を有し、約１／５０〜１／１００，０００秒の範囲の可変シャッタ速度を有し、７５Ω（オーム）の不平衡ビデオ信号（ＵＶＢ）を出力し、電流約１６０ｍＡのＤＣ（直流）１２Ｖ±１０％の電源を使用した、２分の１インチ（約１.２７ｃｍ）インタライン・トランスファ（interline transfer）ＣＣＤイメージ・センサを具えた超高感度（近ＩＲ（赤外線）スペクトルで）モノクローム（白黒）カメラ・アセンブリである。そのようなカメラ・アセンブリは、台湾台北のＷａｔｅｃ（ワテック）社製のＷＡＴ−９０２Ｈ２ ＳｕｐｒｅｍｅＴＭにおいて実施されている。もちろん、例えばＣＭＯＳ（相補金属酸化物半導体）イメージ・センサ（これはＣＣＤイメージ・センサよりも低電圧で動作し得る）のようなその他のイメージ／視覚（vision）センサを使用することもできる。
【００３０】
ディスプレイ・アセンブリ１１１は、単結晶シリコン−オン−インシュレータ（silicon-on-insulator（ＳＯＩ）：絶縁体上のシリコン）を開始材料として使用して、高速、低電力ＣＭＯＳ処理工程（プロセス）で作製された空間解像度（spatial resolution）約３２０×２４０を有するアクティブ・マトリックス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であることが好ましい。ディスプレイ・アセンブリ１１１は、さらに、薄膜トランジスタを有する集積化水平および垂直シフトレジスタを使用しており、約３．３Ｖ〜５．０Ｖの電圧レベルで最高毎秒約７２フレームの相補アナログ・ビデオ入力を受け入れ、電力約１２ｍＷを消費する。そのようなディスプレイは、例えば、米国マサチューセッツ州タウントン（Taunton）のコピン社（Kopin Corporation）製のＫＣＤ−ＱＤ０１−ＡＡ ＣｙｂｅｒＤｉｓｐｌａｙＴＭ３２０ＬＣＤディスプレイによって実施されている。“低バッテリ状態”を示すインジケータ（表示器）を、そのディスプレイ中に赤色光（またはその他の色光）で表示させてもよい。もちろん、異なる空間解像度（例えば、空間解像度６００×８００）を有する種々のタイプのディスプレイ・アセンブリを用いてもよく、このようなディスプレイには、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＬＣＯＳ（液晶オン・シリコン）、ＯＬＥＤ（有機発光装置（素子））、ＣＲＴ（陰極線管）およびプラズマ・ディスプレイが含まれるが、これらに限定されるものではないことは理解されよう。
【００３１】
ディジタル信号処理回路アセンブリ１１５は、カメラ・アセンブリ１１２によって出力された信号を処理しフォーマット化し、さらにそれに対応するイメージ（画像）をディスプレイ・アセンブリ１１１上に表示させるための回路、を含んでいる。ディジタル信号処理回路１１５は、約２９０×２１８のモノクローム・ディスプレイ上に複合ＮＴＳＣまたはＰＡＬビデオ信号を供給し、オンスクリーン・ディスプレイ（表示）を供給し、さらに、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ選択、バックライト（背光）輝度、ビデオ・コントラストおよび輝度〜ガンマ補正の全体にわたるユーザ可調整制御、およびカラー・キラー・フィルタをそなえたビデオ・モジュールであることが好ましく、例えば、米国マサチューセッツ州タウントンのコピン社製のＣｙｂｅｒＤｉｓｐｌａｙ Ｍ ＫＣＤ−ＭＱＯ１−ＢＡビデオ・モジュールであってもよい。
【００３２】
マイクロコントローラ１１４は、例えばズーム、フィルタ、絞りおよび焦点の各制御信号をズームレンズ・アセンブリ１１０に供給し、また、カメラ・アセンブリ１１２、ディジタル信号処理回路１１５およびディスプレイ・アセンブリ１１１に各制御信号を供給する。マイクロコントローラ１１４は、ユーザ制御機構１０７から制御信号を受け取って、ズーム、静止／ビデオ捕捉、プログラム機能、およびアセンブリ１００のターン・オンおよびターン・オフを含む或る幾つかの機能を制御するが、これらの機能に限定されるものではない。外部電源１２３は、電力変換器１１６および／またはバッテリ１１３に結合されてもよく、例えば電圧１１０Ｖの電流または可搬式のＡＣまたはＤＣ電源を用いて、バッテリ１１３を充電するための充電回路１１７に電力を供給しおよび／または正規（通常）の動作期間にアセンブリ１００に電力を供給する。
【００３３】
また、幾つかの実施形態では、マイクロコントローラ１１４は、ディジタル信号処理回路１１５と直接インタフェースし得る一体型のまたは外部の無線通信アセンブリ１２２に制御および／またはデータ信号を供給してもよい。無線通信アセンブリ１２２は、例えばＴＣＰ／ＩＰスタック１１８、送受信機（トランシーバ）１１９およびアンテナ１２０を含んでいてもよく、無線通信アセンブリ１２２を用いて、遠隔的に処理されてフォーマット化されるべきカメラ・アセンブリからの生のビデオ信号か、またはディジタル信号処理回路アセンブリ１１５によって出力された処理されてフォーマット化されたビデオ信号のいずれかを、或る遠隔の装置（機器）に送信してもよい。従って、無線通信アセンブリ１２２は、アセンブリ１００が、例えば標準の無線広帯域（ブロードバンド）ルータを介して既存のローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）とインタフェースすること、または無線で通信信号を受信するための別の外部装置とインタフェースすることを可能にしてもよい。ビデオ出力ソケット（差込口、差込端子）１０１０（図１０）が、例えばモニタ、テレビジョンまたはレコーダのような外部装置（機器）にビデオ信号を有線送信するために設けられていてもよい。データは、例えばＵＳＢポートまたはその他のインタフェースのような、ハウジング上に設けられたポートを介して送出されてもよい。発明を限定するものではない一例として、データを毎秒約１２メガビット（Ｍｂｉｔ）の速度で転送するためにＵＳＢ２．０コンプライアント（compliant：準拠、適合）コネクタを設けてもよい。
【００３４】
次に図１１〜１２と関連付けて図１を全体的に参照する。本発明の微光観察アセンブリの典型例の１つの動作モードは以下の通りである。即ち、ユーザは自分の手（例えば、右手または左手）でアセンブリ１００を保持し、アセンブリ１００をターン・オンするためにユーザ制御機構スイッチ（例えば、１０７２）を押下する。ユーザはアセンブリ１００の後端部を自分の目の位置にまで持ち上げ、アイピース１０１を通して見る一方、アセンブリ１００の前端部をユーザが見ようとする位置に向けて方向を合わせる。ユーザはアイピース１０１を通してディスプレイ・アセンブリ１１１上に表示されたイメージ（画像）を見ることができ、またユーザ機構制御搖動形スイッチ（例えば、１０７１）（図１２参照）を右または左に動かしてズームインおよびズームアウトすることができ、ユーザ機構制御搖動形スイッチ（例えば、１０７３）を押下して静止イメージまたはビデオ・イメージを捕捉することができ、またはユーザ機構制御搖動形スイッチ（例えば、１０７４）を押下してその微光装置に関連して設けられたプログラム機能を制御することができる。
【００３５】
図１２の構成を参照してより具体的に説明すると、静止／ビデオ捕捉用スイッチ１０７３によってカメラ／ビデオ機能の操作（動作）を選択することができる。例えば、右手操作について、ユーザは、静止／ビデオ・イメージの捕捉のためにスイッチ１０７３を押下して放し（解放し）てもよく、またはビデオ・データの記録を開始するためにスイッチ１０７３を押下して保持（維持）してもよい。次いで、ユーザは、そのスイッチを放して記録を停止させてもよい。カメラ機能の実行時に、ユーザがそのスイッチを再び押下して、“正規（通常）”（normal）動作状態（即ち、微光イメージ観察および追加的（次の）イメージの捕捉準備完了）に戻してもよく、またはそのシステムは“正規（通常）”動作状態に自動的に復帰するように予め構成されていてもよい。
【００３６】
ビデオ・イメージの処理が完了したとき、コマンド・プロンプト（コマンド入力指示）が現われ、ユーザ（彼／彼女）が、捕捉したビデオを“保存（ＳＡＶＥ）”したいかまたは“削除（ＤＥＬＥＴＥ）”したいかをユーザに対して注意を喚起する（警告する）。ユーザは、これに応答して、プログラム・スイッチ１０７４を一方向（例えば、“ＹＥＳ”に対応する左方向）へ、または別方向（例えば、“ＮＯ”に対応する右方向へ）移動させ、またはビデオ・データを保存または削除のいずれかを実行するかに関してディスプレイを所望の選択に進めるためにプログラム・ボタンを選択的に押下する。スイッチ１０７４に関連づけられたプログラム・モード機能は、その（微光観察）装置のカメラ・モードへの設定、ファイルの保存／削除、ディジタル・ズーム、周囲光状態の制御（例えば、閾値の設定）、リバース（逆送り）機能ボタン（例えば、左手による操作）、時間／言語（time/language）情報、およびレクチル（網線、目盛）オン／オフ機能を与える（設定する）。１つの構成では、ボタンまたはスイッチ１０７４の選択によって、その（微光観察）装置をプログラム・モードに設定し、これによってその他の各ボタンをそれぞれ特定の機能に対応させ、例えば１０７１左−＞左へスクロール、１０７１右−＞右へスクロール、１０７２−＞選択、１０７３−＞上へスクロール、１０７４−＞下へスクロール、というように対応付ける。
【００３７】
プログラム・モードによって、さらにユーザが左手が利き手かまたは右手が利き手かに応じて、ユーザは所定のボタンの幾何学的配列に関連付けられた機能を修正変更することができる。典型例の処理フローでは、アセンブリ１００を使用する右利きの個人用の正規（通常）動作は、１０７１左−＞ズーム・イン、１０７１右−＞ズーム・アウト、１０７２−＞電源選択、１０７３−＞カメラの静止／ビデオ；および１０７４−＞プログラム・モード（図１２参照）を含んでいる。そのプログラム・モードは、ユーザが右利きかまたは左利きかに応じて、各制御機能に関連付けられた諸機能をユーザが修正変更することができるプログラミング（プログラム手段）を含んでいる。典型例の構成では、ユーザが“ＬＥＦＴ ＨＡＮＤ”（左手）操作を選択すると、これらの位置に関連付けられた諸機能の機能（能力）を修正変更するようにプログラムを実行させ、例えば、このときの配列は、１０７１左−＞ズーム・アウト、１０７１右−＞ズーム・イン、１０７２−＞電力（電源）選択、１０７３−＞プログラム・モード、および１０７４−＞カメラの静止／ビデオであってもよい。その他の構成配列（コンフィギュレーション）も可能であると考えられることは云うまでもない。ユーザがアセンブリ１００の使用を終了するとき、ユーザは、アセンブリ１００をターン“オフ”するために制御機構スイッチ１７０２を２回（２回目）押す。
【００３８】
機能選択能力（機能）を有するプロセッサ、メモリおよび操作システムを、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア（firmware）、またはこれらの組み合わせの形態で実装（implement）することができることは理解されよう。好ましい実施形態では、プロセッサの機能選択、閾値処理、パネル選択およびモードの構成配列（コンフィギュレーション）は、メモリに格納されたソフトウェアの形態で実装されていてもよい。その機能選択がソフトウェア、ファームウェアまたはその両方のいずれかの形態で実装されている場合に、その処理命令は、命令実行システム、装置（apparatus）または機器（device：デバイス）、例えば、コンピュータ・ベースのシステム（コンピュータを基づくシステム）、プロセッサを含むシステム、または、そのような命令実行システム、装置（apparatus）または機器（device）から命令をフェッチして（取り出して）その命令を実行することができるその他のシステム、によって使用しまたはこれらと連係（結合）して使用するために、任意のコンピュータ読取り可能な媒体上に格納されまたは伝送され得ることが理解されよう。
【００３９】
さらに、プログラム記憶媒体が、関連する１つまたは複数のプロセッサの動作を制約し（constrain）、また、このディジタル微光観察アセンブリの信号およびデータ処理ネットワーク（回路網）内のメッセージに対するプロセッサの連係動作によって実行（開始）される方法における各ステップを制約することは、理解されよう。これらの処理は、多かれ少なかれ能動的または受動的要素（エレメント）を有する種々の形態（形式）で存在してもよい。例えば、これらはソース・コード（source code）またはオブジェクト・コード（object code）、実行可能コード（executable code）またはその他のフォーマットの形の複数のプログラム命令からなる１つまたは複数のソフトウェア・プログラムとして存在してもよい。上述のいずれのものも、記憶装置および信号を含むコンピュータ読取り可能な媒体上に圧縮形式または非圧縮形式で実体化（実施形態化、具現化）してもよい。典型例のコンピュータ読取り可能な記憶装置には、通常のコンピュータ・システム、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なプログラム可能ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラム可能ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、磁気的または光学的ディスクまたはテープが含まれる。典型例のコンピュータ読取り可能な信号は、キャリア（搬送波）を用いて変調されているか否かにかかわらず、コンピュータ・プログラムをホストし（hosting）または可動させる（running、ランする）コンピュータ・システムがその信号にアクセスするように構成された信号であり、それにはインターネットまたはその他のネットワークを通してダウンロードされる信号が含まれる。上述の例には、ＣＤ ＲＯＭ上の１つまたは複数のプログラムの配布またはインターネットでのダウンロードを介した配布が含まれる。
【００４０】
前述のように、本発明のディジタル微光観察アセンブリは、カメラ・アセンブリおよびズームレンズ・アセンブリに結合されたディジタル信号プロセッサを含んでいる。その信号プロセッサは、諸プログラム機能（例えば、利得、積分、クロック機能、左手／右手操作、スイッチ・ボタン機能）、電源オン／オフ機能、ズーム・イン／ズーム・アウト機能（能力）を提供するための制御入力に応答して、動作することができる。典型例の構成では、イメージ（画像）捕捉は、１つの制御スイッチ（例えば、押下および解放スイッチ）を用いて行われて、静止／ビデオ・イメージ（画像）を捕捉し、後で検索しおよび／またはダウンロードするためにアセンブリ内のメモリにそのイメージを格納すればよい。
【００４１】
典型例の一実施形態では、アセンブリ１００は、軽量で且つ安価な光学構成要素（コンポーネント）が使用されているので、極めて軽量でありまた製造が簡単（容易）で安価であり、長さＤが僅か約１０ｃｍ（約４インチ）しかなく、また、ユーザのポケットまたは手の中に容易且つ目立たないように隠し、携帯しまたは保持することができる。典型例の実施形態では、アセンブリ１００は、例えば０．００３ルクスの非常に微光の状態でも動作することができ、またそれを用いて最大２キロメートル（ｋｍ）離れた対象物を観察することができる。アセンブリ１００の全てのユーザ制御機能についてユーザが１本の指で制御できる１指ユーザ制御機構１０７を採用したことによって、使用中にハウジング１０９上の制御スイッチの位置を探すために、ユーザが自分の手または指をアセンブリ１００から移動させたり、またはアセンブリ１００を使用者の目から移動させる（外す、離す）必要はなくなる。典型例の構成では、制御機構を収容するための領域１０７ａの相対的サイズは約２ｃｍ（約０．７５インチ）である。
【００４２】
さらに、本発明と整合（調和、適合）する装置は、スタンドアロン（独立）型で手持ち式の観察装置（表示装置）としての用途に加えて、特に、例えば銃やその他の兵器の照準（sight：照星）のようなその他のアプリケーション（装置、適用）のための特定の用途をも有するものであってもよい。以上で説明し例示した実施形態は単眼（１眼）装置として構成されているが、代替構成として、このアセンブリを立体的観察（stereoscopic views）を実現するように双眼（２眼）ディスプレイの形で実施することも考えられる。このような双眼（２眼）装置の構成は、単純な操作と簡単な使用が可能なようにユーザの手に適合するよう輪郭形状が形成される（contoured）。
【００４３】
従って、本発明によれば、簡単且つ安価に製造することができるディジタル微光観察装置を実現することができ、それによってその装置を、消費者、法執行官（保安官、警官等）、治安部隊（security forces：安全保証警察）、ファースト・レスポンダ（first responder）および軍に、手頃な価格で提供することができる。
【００４４】
以上、本発明を実施形態に関して説明したが、その開示内容は単なる例示であって、それらに限定的に解釈されるものではないと理解すべきである。従って、上述の開示内容を読んだ後で、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、発明の種々の変更、変形および／または代替適用例が示唆されることは疑いない。従って、本発明は、本発明の真の精神および範囲内の全ての変更、変形または代替適用例を含むように解釈されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による典型例の微光観察アセンブリの側部斜視図である。
【図２】図２は、図１の典型例の微光観察アセンブリの平面図である。
【図３】図３は、図１の典型例の微光観察アセンブリの側面図である。
【図４】図４は、図１の典型例の微光観察アセンブリの底面図である。
【図５】図５は、図１の典型例の微光観察アセンブリの正面図である。
【図６】図６は、図１の典型例の微光観察アセンブリの背面図である。
【図７】図７は、ハウジング・アセンブリの一部を取除いて示した、図１の典型例の微光観察アセンブリの側部切欠き斜視図である。
【図８】図８は、図１の典型例の微光観察アセンブリの上部分の側部切欠き側面図である。
【図９】図９は、図１の典型例の微光観察アセンブリの典型例の制御システムのブロック図である。
【図１０】図１０は、ハウジングの上面にユーザが操作する多数のスイッチが設けられた、本発明の別の実施形態による典型例の微光観察アセンブリの概略側面図である。
【図１１】図１１は、ハウジングの上面にユーザが操作する多数のスイッチが設けられた、本発明の別の実施形態による典型例の微光観察アセンブリの側部部分切欠き概略側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の原理による微光観察アセンブリ用の制御機構のスイッチの形状配列の典型例の図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力開孔を規定する第１の端部と、光出力開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有する保護ハウジングを具える、ディジタル微光観察装置であって、
前記保護ハウジングは、
前記入力開孔を通して受光された微光可視光および赤外線エネルギに応答して、出力イメージを発生する赤外線カメラ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを処理する信号プロセッサと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記処理されたイメージを前記出力開孔を通して観察者に対して表示するディスプレイ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、
前記保護ハウジングの表面上に配置された制御機構に応動して、前記ディジタル微光観察装置の動作機能を制御する電子的制御手段と、を含み、
前記制御機構は前記動作機能を制御するためにユーザの指によって操縦可能な（navigable：操作可能な）ものである、
ディジタル微光観察装置。
【請求項２】
前記制御機構によって制御される前記動作機能は、少なくともズーム、電源およびプログラム機能を含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項３】
前記保護ハウジングは、上部カバーと前記上部カバーに嵌合結合する底部カバーとを含み、前記保護ハウジングは、重量鋼材、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、ゴム引きアルミニウム、ポリカーボネートおよびプラスチック材料の中の１つで形成されたものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項４】
前記上部カバーと底部カバーは防水シールが形成されるように密閉結合されているものである、請求項３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項５】
さらに、前記赤外線カメラ・アセンブリ、ディスプレイ・アセンブリ、ズームレンズ・アセンブリおよび電子的制御手段を、落下、振動および衝撃から保護するために、前記保護ハウジングの内部に配置された衝撃緩和材料を含む、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項６】
さらに、前記保護ハウジング内に配置された取り外し可能な再充電可能バッテリを含む、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項７】
さらに、前記バッテリを充電するための充電回路を含む、請求項６に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項８】
前記カメラ・アセンブリに結合されて前記出力イメージを処理する前記信号プロセッサは、静止およびビデオ・イメージの捕捉、記憶および再生、および外部装置へのイメージ出力を行うものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項９】
さらに、前記保護ハウジング内に配置されていて、ビデオを外部装置に送信するための制御信号に応動する無線通信アセンブリを含む、請求項８に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１０】
前記送信されたビデオは、（ａ）前記カメラ・アセンブリからのビデオ出力および（ｂ）前記ディジタル信号プロセッサ・アセンブリからの処理済みビデオ出力のうちの１つを含むものである、請求項９に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１１】
前記制御機構は、前記保護ハウジングの表面に配置された１つ以上のユーザ操作スイッチを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１２】
前記１つ以上のユーザ操作スイッチは、少なくとも電源、ズーム、およびイメージ捕捉およびプログラム可能な機能を制御するために３軸に沿って移動可能なスイッチを含むものである、請求項１１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１３】
さらに、前記保護ハウジングの表面に沿って形成されていて、前記ユーザの対応する指を受入れるように適合化された複数の凹所を含み、
前記１つ以上のユーザ操作スイッチは前記複数の凹所のうちの少なくとも１つに形成されているものである、
請求項１１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１４】
前記複数の凹所のうちの少なくとも１つは前記複数の凹所のうちの他のものと異なる寸法形状を有するものである、請求項１３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１５】
ユーザの対応する人差し指を受入れる第１の凹所は前記出力開孔の近くに配置された実質的に平坦な棚状部を含み、前記棚状部は前記ユーザ操作スイッチの中の少なくとも１つを支持するものである、請求項１３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１６】
１つのユーザ操作スイッチは、前記実質的に平坦な棚状部上に配置されており、電力を制御するために第１の軸に沿って操作可能であり、ズームを制御するために第２の軸に沿って操作可能であり、および（ａ）イメージの捕捉および（ｂ）プログラム機能を制御するために第３の軸に沿って操作可能なものである、請求項１５に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１７】
複数のユーザ操作スイッチが前記実質的に平坦な棚状部上に配置されており、各ユーザ操作スイッチは、対応する電力、ズーム、イメージ捕捉およびプログラム機能を制御するために押下可能であり且つ操作可能なものである、請求項１５に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１８】
前記ユーザ操作スイッチの全てのものが、前記複数の凹所のうちの１つ中に形成されており、１本の指でアクセス可能な領域内に配置されている、請求項１４に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１９】
少なくとも３つの凹所が前記保護ハウジングの上面に形成されており、その各凹所は対応する指を受入れ、前記各凹所内に前記動作機能を可動化（イネーブル、付勢）するための対応するユーザ操作スイッチが形成されている、請求項１３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２０】
前記信号処理は前記光学的イメージをディジタル的に拡大するものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２１】
前記ディスプレイ・アセンブリは、能動型マトリックスＬＣＤ、ＬＣＯＳおよびＯＬＥＤディスプレイの中の１つを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２２】
前記カメラ・アセンブリはＣＣＤイメージ・センサを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２３】
前記カメラ・アセンブリはＣＭＯＳイメージ・センサを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２４】
ユーザの手に適合した輪郭形状を有する手持ち式の単眼（一眼）装置である、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２５】
ユーザの手に適合した輪郭形状を有する手持ち式の双眼（二眼）装置である、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２６】
頭部装着型の装置である、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２７】
兵器または同様の補助装置のプラットフォーム（台、砲床）に取付けられるように輪郭形状が形成されている、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２８】
光入力開孔を規定する第１の端部と、光出力開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有する保護ハウジングを具える、手持ち式ディジタル微光観察装置であって、
前記保護ハウジングはユーザの手に適合するように輪郭形状が形成されており、
前記保護ハウジングは、
前記入力開孔を通して受光された微光可視光および赤外線エネルギに応答して、出力イメージを発生する赤外線カメラ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを処理する信号プロセッサと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記処理されたイメージを前記出力開孔を通して観察者に対して表示するディスプレイ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、
前記保護ハウジングの上面に配置された複数のユーザ付勢可能スイッチであって、前記微光観察装置の動作機能を制御するために、前記微光観察装置による観察期間中にユーザの１本の指でアクセス可能な前記保護ハウジングの領域内に一緒に配置された複数のユーザ付勢可能スイッチに、応動する電子的制御手段と、
を含む、手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項２９】
前記保護ハウジングは、重量鋼材、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、ゴム引きアルミニウム、ポリカーボネートおよびプラスチック材料の中の１つで形成されたものである、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３０】
前記保護ハウジングは防水性ハウジングである、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３１】
さらに、前記保護ハウジング内に配置された取り外し可能な再充電可能バッテリを含む、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３２】
さらに、前記保護ハウジング内に配置されていて、ビデオを外部装置に送信するための制御信号に応動する無線通信アセンブリを含む、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３３】
前記動作機能は、ユーザの好みに応じて前記ユーザ付勢可能スイッチの機能を切換えるよう動作可能なプログラム・モードを含むものである、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項１】
光入力開孔を規定する第１の端部と、光出力開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有する保護ハウジングを具える、ディジタル微光観察装置であって、
前記保護ハウジングは、
前記入力開孔を通して受光された微光可視光および赤外線エネルギに応答して、出力イメージを発生する赤外線カメラ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを処理する信号プロセッサと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記処理されたイメージを前記出力開孔を通して観察者に対して表示するディスプレイ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、
前記保護ハウジングの表面上に配置された制御機構に応動して、前記ディジタル微光観察装置の動作機能を制御する電子的制御手段と、を含み、
前記制御機構は前記動作機能を制御するためにユーザの指によって操縦可能な（navigable：操作可能な）ものである、
ディジタル微光観察装置。
【請求項２】
前記制御機構によって制御される前記動作機能は、少なくともズーム、電源およびプログラム機能を含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項３】
前記保護ハウジングは、上部カバーと前記上部カバーに嵌合結合する底部カバーとを含み、前記保護ハウジングは、重量鋼材、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、ゴム引きアルミニウム、ポリカーボネートおよびプラスチック材料の中の１つで形成されたものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項４】
前記上部カバーと底部カバーは防水シールが形成されるように密閉結合されているものである、請求項３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項５】
さらに、前記赤外線カメラ・アセンブリ、ディスプレイ・アセンブリ、ズームレンズ・アセンブリおよび電子的制御手段を、落下、振動および衝撃から保護するために、前記保護ハウジングの内部に配置された衝撃緩和材料を含む、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項６】
さらに、前記保護ハウジング内に配置された取り外し可能な再充電可能バッテリを含む、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項７】
さらに、前記バッテリを充電するための充電回路を含む、請求項６に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項８】
前記カメラ・アセンブリに結合されて前記出力イメージを処理する前記信号プロセッサは、静止およびビデオ・イメージの捕捉、記憶および再生、および外部装置へのイメージ出力を行うものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項９】
さらに、前記保護ハウジング内に配置されていて、ビデオを外部装置に送信するための制御信号に応動する無線通信アセンブリを含む、請求項８に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１０】
前記送信されたビデオは、（ａ）前記カメラ・アセンブリからのビデオ出力および（ｂ）前記ディジタル信号プロセッサ・アセンブリからの処理済みビデオ出力のうちの１つを含むものである、請求項９に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１１】
前記制御機構は、前記保護ハウジングの表面に配置された１つ以上のユーザ操作スイッチを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１２】
前記１つ以上のユーザ操作スイッチは、少なくとも電源、ズーム、およびイメージ捕捉およびプログラム可能な機能を制御するために３軸に沿って移動可能なスイッチを含むものである、請求項１１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１３】
さらに、前記保護ハウジングの表面に沿って形成されていて、前記ユーザの対応する指を受入れるように適合化された複数の凹所を含み、
前記１つ以上のユーザ操作スイッチは前記複数の凹所のうちの少なくとも１つに形成されているものである、
請求項１１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１４】
前記複数の凹所のうちの少なくとも１つは前記複数の凹所のうちの他のものと異なる寸法形状を有するものである、請求項１３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１５】
ユーザの対応する人差し指を受入れる第１の凹所は前記出力開孔の近くに配置された実質的に平坦な棚状部を含み、前記棚状部は前記ユーザ操作スイッチの中の少なくとも１つを支持するものである、請求項１３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１６】
１つのユーザ操作スイッチは、前記実質的に平坦な棚状部上に配置されており、電力を制御するために第１の軸に沿って操作可能であり、ズームを制御するために第２の軸に沿って操作可能であり、および（ａ）イメージの捕捉および（ｂ）プログラム機能を制御するために第３の軸に沿って操作可能なものである、請求項１５に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１７】
複数のユーザ操作スイッチが前記実質的に平坦な棚状部上に配置されており、各ユーザ操作スイッチは、対応する電力、ズーム、イメージ捕捉およびプログラム機能を制御するために押下可能であり且つ操作可能なものである、請求項１５に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１８】
前記ユーザ操作スイッチの全てのものが、前記複数の凹所のうちの１つ中に形成されており、１本の指でアクセス可能な領域内に配置されている、請求項１４に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項１９】
少なくとも３つの凹所が前記保護ハウジングの上面に形成されており、その各凹所は対応する指を受入れ、前記各凹所内に前記動作機能を可動化（イネーブル、付勢）するための対応するユーザ操作スイッチが形成されている、請求項１３に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２０】
前記信号処理は前記光学的イメージをディジタル的に拡大するものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２１】
前記ディスプレイ・アセンブリは、能動型マトリックスＬＣＤ、ＬＣＯＳおよびＯＬＥＤディスプレイの中の１つを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２２】
前記カメラ・アセンブリはＣＣＤイメージ・センサを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２３】
前記カメラ・アセンブリはＣＭＯＳイメージ・センサを含むものである、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２４】
ユーザの手に適合した輪郭形状を有する手持ち式の単眼（一眼）装置である、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２５】
ユーザの手に適合した輪郭形状を有する手持ち式の双眼（二眼）装置である、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２６】
頭部装着型の装置である、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２７】
兵器または同様の補助装置のプラットフォーム（台、砲床）に取付けられるように輪郭形状が形成されている、請求項１に記載のディジタル微光観察装置。
【請求項２８】
光入力開孔を規定する第１の端部と、光出力開孔を規定するその反対側の第２の端部とを有する保護ハウジングを具える、手持ち式ディジタル微光観察装置であって、
前記保護ハウジングはユーザの手に適合するように輪郭形状が形成されており、
前記保護ハウジングは、
前記入力開孔を通して受光された微光可視光および赤外線エネルギに応答して、出力イメージを発生する赤外線カメラ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを処理する信号プロセッサと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記処理されたイメージを前記出力開孔を通して観察者に対して表示するディスプレイ・アセンブリと、
前記カメラ・アセンブリに結合されていて、前記出力イメージを電子的に可変に焦点合わせするズームレンズ・アセンブリと、
前記保護ハウジングの上面に配置された複数のユーザ付勢可能スイッチであって、前記微光観察装置の動作機能を制御するために、前記微光観察装置による観察期間中にユーザの１本の指でアクセス可能な前記保護ハウジングの領域内に一緒に配置された複数のユーザ付勢可能スイッチに、応動する電子的制御手段と、
を含む、手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項２９】
前記保護ハウジングは、重量鋼材、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、ゴム引きアルミニウム、ポリカーボネートおよびプラスチック材料の中の１つで形成されたものである、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３０】
前記保護ハウジングは防水性ハウジングである、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３１】
さらに、前記保護ハウジング内に配置された取り外し可能な再充電可能バッテリを含む、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３２】
さらに、前記保護ハウジング内に配置されていて、ビデオを外部装置に送信するための制御信号に応動する無線通信アセンブリを含む、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【請求項３３】
前記動作機能は、ユーザの好みに応じて前記ユーザ付勢可能スイッチの機能を切換えるよう動作可能なプログラム・モードを含むものである、請求項２８に記載の手持ち式ディジタル微光観察装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００８−５１８２１２（Ｐ２００８−５１８２１２Ａ）
【公表日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３８１９１（Ｐ２００７−５３８１９１）
【出願日】平成１７年１０月２４日（２００５．１０．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３８６５２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４７６３０
【国際公開日】平成１８年５月４日（２００６．５．４）
【出願人】（５０７１０３２４８）ゼノニクス インコーポレイテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｘｅｎｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】２２３６ Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｒｏａｄ，Ｓｕｉｔｅ １２３，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ ９２００８，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２４日（２００５．１０．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３８６５２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４７６３０
【国際公開日】平成１８年５月４日（２００６．５．４）
【出願人】（５０７１０３２４８）ゼノニクス インコーポレイテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｘｅｎｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】２２３６ Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｒｏａｄ，Ｓｕｉｔｅ １２３，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ ９２００８，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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