KR0147414B1 - 광학적 확대 장치 - Google Patents

Abstract

광학적 확대 수단은 대물렌즈(11)를 포함하는데 빛은 대물렌즈로부터 광선분리거울(12)로 간다. 빛의 일부는 광선분리거울을 통과하여 제1오목거울(13)로 가고 빛은 다시 반사되어 광선분리거울에 의해 관측렌즈(5)를 통해 관측자의 제1눈(16)으로 간다. 나머지 빛은 광선 분리거울에 의해 제2오목거울(17)로 반사되며 빛은 반사되어 광선분리거울에 의해 접안렌즈를 통해 관측자의 제2눈(19)으로 간다. 물체(10)의 초점이 맞추어진 제1 및 제2상(14, 18)이 제1 및 제2오목거울상에 각각 발생된다.오목거울의 광학적 축은 각각 오프셋 되어거울의 중계된 동공은 관측자의 평균 동공간 거리와 거의 같은 거리로 수평적으로 분리된다.오목거울의 광학적축의 상대기울기는 조절가능하여 관측되는 물체의 입체적 또는 비입체적 상이 가능하도록 한다.

Description

광학적 확대 장치

본 발명은 관측자의 관측을 위해 확대된 상을 만드는 장치에 관한 것으로서 특히 물체의 확대된 입체상 또는 두눈으로 볼 수 있는 상을 만드는 장치에 관한 것이다.

공지된 단일 렌즈 확대기는 예컨데 물체의 2x 까지의 저배율을 제공할 수 있는 반면 이들 확대기들은 예컨데 4x에서 10x 범위까지의 고배율을 제공할 수 없다. 게다가 단일 렌즈 확대기에 의해 제공되는 출사동(exit pupil)의 직경이 작아 확대된 상을 관측할 수 있는 관측자의눈위치를 제한한다. 또한 두눈으로 확대된 물체의 상을 입체적으로 관측할 필요가 있을 때, 각눈에 의한 관측각에 대한 확대된 상의 관계는 부정확한 경향이 있어서 관측자를 혼동시킨다.

본 발명에 따라 광학적 확대장치는 관측되는 물체로부터 오는 빛을 수광하기 위한 대물렌즈: 상기 대물렌즈로부터 오는 가시광을 수광하여 가시광의 제1부분을 제1 광학적요소로 보내고 가시광의 제2 부분을 제2 광학적 요소로 보내는 분리수단: 제1거울을 포함하는 상기 제1 광학적 요소 및 제2거울을 포함하는 상기 제2 광학적 요소: 측정되는 물체의 초점이 맞추어진 제1 및 제2 상이 대물렌즈에 의해 제1 및 제2거울에 각각 만들어지도록 위치되는 상기 제1 및 제2 광학적 요소들: 그리고 제1 및 제2거울에 의해 반사되는 제1 및 제2 상으로 구성된 빛을 수광하여 관측자눈에 의해 인식이 되도록 물체의 확대된 상을 발생하는 관측렌즈를 포함한다.

본 발명의 실시예가 본 발명에 따른 광학적 확대 장치의 광학적 요소의 투시도인 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도면을 참조하면, 물체(10)로부터 오는 빛은 대물렌즈(11)에 의해 수집되어 광선분리거울(12)로 간다. 광선분리거울(12)은 반 은도금된(half silvered) 평면거울을 포함하는 것이 바람직하다. 대물렌즈(11)로부터 오는 빛의 일부는 광선분리거울을 통과하여 제1오목거울(13)로 간다.거울(13)은 대물렌즈(11)의 초점 거리와 관련하여 대물렌즈(11)로부터 어느정도 떨어져 위치하여 초점이 맞추어진 물체(10)의 제1 상(14)이거울(13)의 표면에 발생된다.거울(13)에 의해 수집된 빛은 다시 광선 분리거울(12)로 반사되고 거기서 반사되어 관측렌즈(15)를 통하여 관측자의 한눈(16)으로 간다. 대물렌즈(11)로부터 오는 나머지 빛은 광선분리거울(12)에 의해 제2오목거울(17)로 반사되고 초점이 맞추어진 물체(10)의 제2 상(18)이거울(17)의 표면에서 만들어진다. 제2오목거울(17)에 의해 수집된 빛은 다시 반사되어 광선분리거울(12)을 통해 관측렌즈(15)를 통해 관측자의 제2눈(19)으로 간다.오목거울의 곡률은거울이 관측렌즈(15)와 협력하여 관측자의눈에서 대물렌즈(11)의 후방정지(back stop)상이 발생되게 되어있다. 만일오목거울(13, 17)의 광학적 축이 조사되는 빛의 광학적 축에 정렬되도록 방위가 맞추어 지면, 광선분리거울을 각각 통과하고 반사된 후거울(13, 17)에 의해 반사되는 빛은 정렬되어 물체의 단일상을 발생시킨다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 관측자의 각 두눈에 의한 관측을 위해 서로 떨어져 있는 상을 만들기 위하여거울(13, 17)의 광학적 축은거울(13,17)의 두 중계된 동공(relayed pupils)이 관측자의 평균 동공거리간격과 거의 동일한 거리로 수평적으로 이격되도록 상대적으로 오프셋된다. 만일 필요하다면거울의 동공의 간격을 관측자의 동공간 거리와 맞추도록 조절가능하게 하기 위하여거울(13, 17)의 광학적 축의 상대 기울기를 변화시키는 수단이 제공될 수 있다.

거울(13,17)의 동공간의 간격이 관측자의 동공사이의 간격과 정확히 맞게되면 관측자는 물체(10)의 입체적 확대된 상이 아닌 양눈으로 볼 수 있는 상을 인지할 것이다. 만일 물체(10)의 입체적 확대상으로 인지되는 상을 만드는 것이 필요하다면거울(13,17)의 광학적 축은 관측자의 동공간 간격과거울(13,17)의 중계된 동공 중심간의 거리사이에 작은 잘못된 부합이 일어나도록 상대적으로 서로를 향하게 되어야 한다. 관측자의 동공간 간격과 동공중심간의 거리사이의 잘못된 부합으로 물체로부터 마주대하는 관측각과 각눈에 의해 인지되는 관측각은 다르게 되어 물체(10)의 입체적 관측을 위해 필요한 시차를 제공한다. 필요하다면 오목거울의 광학적 축의 상대방위는거울의 중계된 동공의 거리가 관측자의 물체의 입체적 역상을 인지하게 하는 원인이 되게 되도록 될 수 있다. 대물렌즈(11)에 의해 거울(13,17)에 각각 만들어지는 상(14,18)은 반전되므로 따라서 관측자에 의해 인지되는 상이 물체와 같은 방위를 가지도록 하기 위해 상 반전 모듈(20)이 대물렌즈(11)와 광선분리거울(12)사이 빛의 궤적에 위치한다.

상기에서 설명된 실시예에 있어서,오목거울(13,17)이 제공되어 관측렌즈(15)수단으로 관측자가 인지할 수 있는 상(14,18)이 거울 위에 만들어진다. 그러나 만일 필요하다면 오목거울(13,17)은 볼록렌즈요소로 대체되어거울과 조화를 이룰 수 있다.

Claims (15)

1. 관측되는 물체(10)로부터 오는 빛을 수집하기 위한 대물렌즈(11)를 포함하는 광학적 확대장치에 있어서, 상기 대물렌즈(11)로부터 나타나는 빛을 수집하여 상기 가시광의 제1 부분을 제1광학적 요소(13)로 보내고 상기 제2가시광을 제2광학적요소(17)로 보내는 광선분리수단(12): 제1거울을 포함하는 상기 제1광학적요소 및 제2거울을 포함하는 상기 제2광학적 요소 : 관측되는 물체(10)의 초점이 맞추어진 제1 및 제2 상(14,18)이 대물렌즈(11)에 의해 상기 제1 및 제2거울상에 각각 만들어지도록 위치되는 상기 제1 및 제2 광학적요소 : 및 관측자의눈(16,19)으로 인식하는 상기 물체의 확대되는 상을 만들도록 상기 제1 및 제2거울에 의해 반사되고 제1 및 제2 상을 구성하는 가시광을 수집하기 위해 위치된 관측렌즈(5)가 특징인 광학적 확대장치.
2. 제1항에 있어서, 광선분리수단(12)은 은으로 반도금된 평면거울을 포함하는 것이 특징인 장치.
3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 광학적 요소(13,17)는 각각 제1 및 제2오목거울을 포함하는 것이 특징인거울.
4. 제2항에 있어서 제1 및 제2 광학적 요소(13,17)는 각각 제1 및 제2오목거울을 포함하는 것이 특징인 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 제1거울(13)은 은으로 반도금된 광선분리거울(12)을 통하여 대물렌즈(11)로 부터 오는 빛은 수집하기 위해 위치되고, 제1 상(14)으로 부터의 빛을 은으로 반도금된 거울(12)로 다시 반사시켜 은으로 반도금된거울에 의해 관측렌즈(5)로 반사되도록 방위가 맞추어지며, 제2거울(17)은 상기 은으로 반도금된거울(12)에 의해 반사되는 대물렌즈(11)로부터 오는 빛을 수집하기 위해 위치되고, 제2 상(18)으로 부터의 빛을 은으로 반도금된 거울로 다시 반사시켜 은으로 반도금된거울을 통해 관측렌즈(5)로 가게끔 방위가 맞추어지는 것이 특징인 장치.
6. 제1항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)은 서로에 대해 상대적으로 각이지게 방위가 맞추어져 제1 및 제2거울의 중계된 동공의 중심이 관측자의눈(16,19)의 동공간의 간격에 일치하는 방향으로 이격되는 것이 특징인 장치.
7. 제2항에 있어서 제1 및 제2거울(13,17)은 서로에 대해 상대적으로 각이지게 방위가 맞추어져 제1 및 제2거울의 중계된 동공의 중심이 관측자의눈(16,19)의 동공간의 간격에 일치하는 방향으로 이격되는 것이 특징인 장치.
8. 제3항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)은 서로에 대해 상대적으로 각이지게 방위가 맞추어져 제1 및 제2거울의 중계된 동공의 중심이 관측자의눈(16,19)의 동공간의 간격에 일치하는 방향으로 이격되는 것이 특징인 장치.
9. 제4항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)은 서로에 대해 상대적으로 각이지게 방위가 맞추어져 제1 및 제2거울의 중계된 동공의 중심이 관측자의눈(16,19)의 동공간의 간격에 일치하는 방향으로 이격되는 것이 특징인 장치.
10. 제5항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)은 서로에 대해 상대적으로 각이지게 방위가 맞추어져 제1 및 제2거울의 중계된 동공의 중심이 관측자의눈(16,19)의 동공간의 간격에 일치하는 방향으로 이격되는 것이 특징인 장치.
11. 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10항 중 어느 한항에 있어서, 중계된 동공의 거리는 관측자의 눈의 동공간의 거리와 부합하여 관측자는 비입체적 상을 인지하는 것이 특징인 장치.
12. 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10 항중 어느 한항에 있어서, 중계된 동공의 거리는 관측자의 눈의 동공간의 거리가 달라 관측자는 입체적 상을 인지하는 것이 특징인 장치.
13. 제6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10 항중 어느 한항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)의 상대 각 방위를 변화시키기 위한 수단을 가지고 있음을 특징으로 하는 장치.
14. 제11항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)의 상대 각 방위를 변화시키기 위한 수단을 가지고 있음을 특징으로 하는 장치.
15. 제12항에 있어서, 제1 및 제2거울(13,17)의 상대 각 방위를 변화시키기 위한 수단을 가지고 있음을 특징으로 하는 장치.