KR100851576B1 - Optical device with triple lenses - Google Patents

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Abstract

A 3-eye optical apparatus is provided to realize a forward surveillance function to a binocular device by adding one additional lens to two lenses in the binocular device. A 3-eye optical apparatus includes first to third lenses(10a,10b,10c), an image input unit(24), optical elements, and an image processor. The lenses take an image of an object. The image input unit receives images from the lenses. The optical elements are arranged between the lenses and the image input unit and adjust optical paths from the lenses toward the image input unit. The image processor processes the image data received by the image input unit. The first and second lenses are arranged to be apart from each other by a predetermined distance on a first plane, while the third lens is arranged on a second plane between the first and second lenses. The images from the first to third lenses are inputted to the single image input unit. The optical element includes a prism unit having first and second prisms, and optical elements. The prisms are arranged, such that the light from first to third reflective surfaces(32,34,33) of the prisms are inputted to the single image input unit.

Description

3안 광학장치{Optical Device with Triple Lenses}Optical Device with Triple Lenses

도1은 종래의 쌍안 광학장치에 대한 간단한 구조도,1 is a simplified structural diagram of a conventional binocular optic device;

도2는 도1의 쌍안 광학장치의 내부 구조도, 2 is an internal structural diagram of the binocular optical apparatus of FIG. 1;

도3은 종래의 개선된 쌍안 광학장치의 간단한 구조도, 3 is a simplified structural diagram of a conventional improved binocular optic device;

도4는 도3의 쌍안 광학장치의 내부 구조도, 4 is an internal structural diagram of the binocular optical apparatus of FIG. 3;

도5는 본 발명에 따른 3안 광학장치의 구조도, 5 is a structural diagram of a trinocular optical device according to the present invention;

도6a은 본 발명에 사용되는 3안 거울구조의 사시도, Figure 6a is a perspective view of a three-eye mirror structure used in the present invention,

도6b는 도6a의 거울구조에 대한 평면, 정면, 및 측면도,6B is a plan view, front view, and side view of the mirror structure of FIG. 6A;

도7은 본 발명의 3안 광학장치의 광전송 과정을 측면에서 나타낸 도면, 7 is a view showing the optical transmission process of the trinocular optical device of the present invention from the side,

도8은 본 발명의 3안 광학장치의 광전송 과정을 평면에서 나타낸 도면. 8 is a plan view showing a light transmission process of the trinocular optics of the present invention.

도9는 본 발명의 3안 광학장치의 일 실시예로서, 1안의 회전이 가능하도록 구성된 광학장치를 나타낸 도면.Fig. 9 is a view showing an optical device configured to enable rotation of one eye as an embodiment of the three-eye optical device of the present invention.

본 발명은 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 2개의 카메라를 사용하여 입체영상을 생성하는 스테레오 스코픽(stereoscopic) 장치와 같은 광학장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly, to an optical apparatus such as a stereoscopic apparatus for generating a stereoscopic image using two cameras.

종래부터 2개의 카메라를 사용하여 피사체를 촬영하는 방법, 즉 스테레오 스코픽 장치가 사용되어 왔다. 스테레오 스코프 방법이란, 3차원의 디스플레이를 위해 2차원 영상에 깊이 정보를 부가하고 이 깊이 정보를 이용하여 사람들이 3차원의 생동감 및 현실감을 느낄 수 있게 하는 촬영 기술을 의미하며, 이들 대부분은 인간의 양안시차 원리를 이용하여 입체영상을 촬영하고 표시한다. 즉 두개의 카메라를 약 7cm 정도의 간격을 두고 설치하여 하나의 피사체를 촬영하고, 이 스테레오 카메라의 좌우 각각에 대응하는 영상신호를 생성하여 입체 영상을 구현하고 있다. Conventionally, a method of photographing a subject using two cameras, that is, a stereoscopic apparatus has been used. The stereoscopic method refers to a photographing technique that adds depth information to a two-dimensional image for three-dimensional display and uses the depth information to allow people to feel three-dimensional liveness and reality. A stereoscopic image is taken and displayed using the binocular parallax principle. That is, two cameras are installed at intervals of about 7 cm to photograph one subject, and a stereoscopic image is realized by generating image signals corresponding to each of the left and right sides of the stereo camera.

도1은 종래의 일반적인 쌍안 광학장치의 일부분을 개략적으로 도시한 것으로, 두개의 렌즈(10a,10b)가 두개의 고체 촬상 소자(CCD)(12a,12b)에 각각 연결되어 있어서, 동일한 피사체로부터의 영상이 각 렌즈(10a,10b)를 통과하여 각 CCD(12a,12b)로 들어간다. 그 후 도2에 도시된 것처럼, 촬영된 영상은 각 CCD단에 연결된 이미지 처리장치를 거친 후 입체영상 프로세서로 입력되어 최종 입체영상으로서 출력되게 된다. 1 schematically shows a portion of a conventional general binocular optic, in which two lenses 10a and 10b are connected to two solid-state imaging elements (CCDs) 12a and 12b, respectively, from the same subject. An image passes through each lens 10a, 10b and enters each CCD 12a, 12b. Then, as shown in Figure 2, the captured image is passed through the image processing apparatus connected to each CCD stage and then input to the stereoscopic image processor to be output as the final stereoscopic image.

통상적으로 쌍안 광학장치는 피사체의 입체영상을 만들거나 혹은 거리측정을 위해 사용되는 경우가 많으나, 또 다른 용도로서는 광각(field of view)을 확대하기 위해 사용되기도 한다. 즉 하나의 제1 카메라가 커버할 수 있는 광각에는 한계가 있고 더욱이 카메라의 배율을 높일수록 광각이 더욱 좁아지기 때문에, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 제1 카메라의 촬영 중심점과는 약간 떨어진 점을 촬영 중심점으로 하는 제2 카메라를 더 설치할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 카메라로 부터 각각 수신되는 영상을 이미지 처리장치에서 하나의 영상으로 연결함으로써 보다 확장된 광각의 이미지를 얻을 수 있게 되는 것이다. Typically, binocular optics are often used for making a stereoscopic image of a subject or for measuring distance, but may be used to enlarge a field of view as another use. That is, since the wide angle that a single first camera can cover is limited, and as the magnification of the camera is increased, the wide angle becomes narrower. A second camera serving as a photography center point can be further provided. Accordingly, an image of a wider angle can be obtained by connecting images respectively received from the first and second cameras into one image in the image processing apparatus.

이와 같이 도1 또는 도2와 같은 종래의 쌍안 광학장치는 두 개의 동일한 렌즈의 사용과 두 개의 동일한 검출기(CCD)를 사용하고 있다. 그러나 두 개의 다른 카메라를 통해 얻어진 데이터는 두 개의 카메라의 위치 정렬 오차에 의한 정확한 데이터를 얻기가 매우 어렵기 때문에 데이터 보상을 반드시 행해야 한다. As described above, the conventional binocular optics of FIG. 1 or 2 use two identical lenses and two identical detectors (CCD). However, data obtained through two different cameras must be compensated for data since it is very difficult to obtain accurate data due to the misalignment of the two cameras.

또한 이러한 광학적인 데이터 보상 외에, 두 개의 CCD가 갖고 있는 전기/전자적 특성이 상이함으로 인해 나타나는 오차도 보상해주어야 한다. 예컨대, CCD의 각각은 수많은 검출센서로 이루어진 센서 어레이로 구성되어 있는데, 이 센서 어레이를 구성하는 각 센서는 제조과정 등에서의 오차로 인해 센서마다 온도나 빛 등에 대한 성능에 조금씩 편차가 존재한다. 따라서 특정 온도나 특정 광량에서 모든 센서가 동일한 값을 나타내도록 각 센서를 보정해야 할 필요성이 있었다.  In addition to the optical data compensation, the error caused by the electrical and electronic characteristics of the two CCDs must be compensated for. For example, each of the CCDs is composed of a sensor array consisting of a number of detection sensors, each sensor constituting the sensor array is slightly different in the performance of the temperature or light for each sensor due to errors in the manufacturing process. Thus, there was a need to calibrate each sensor so that all sensors at the same temperature or light intensity had the same value.

이에 따라, 상기 문제를 해결하기 위한 방안으로서 하나의 CCD를 갖는 쌍안 광학장치가 제안되었다. 도3 및 도4는 이러한 개선된 쌍안 광학장치의 간단한 구조도 및 내부 구조도를 각각 나타낸다. Accordingly, a binocular optical device having one CCD has been proposed as a solution to the above problem. 3 and 4 show a simplified structural diagram and an internal structural diagram of this improved binocular optic, respectively.

도3 및 도4에 도시된 것처럼 두개의 렌즈(10a,10b)를 통과한 영상은 각각 거울(21a,21b)과 프리즘(22)을 거쳐 하나의 동일한 CCD로 입력되고 있으며, 따라서 두개의 CCD를 사용할 때 나타났던 CCD간의 불균일성 문제가 해소될 수 있다. 더욱이 하나의 CCD를 사용할 경우 영상 프레임 처리 시 두개가 아닌 한 개의 영상으로만 처리되기 때문에 보다 빠른 데이터 처리가 가능하게 되고, 또한 매우 고가인 적 외선 감지 CCD가 사용되는 경우에는 CCD를 두개에서 한 개로 줄임으로 인해 경제적 측면에서도 이점을 가질 수 있다. As shown in Figs. 3 and 4, the image passing through the two lenses 10a and 10b is input to one same CCD via the mirrors 21a and 21b and the prism 22, respectively. The problem of non-uniformity between CCDs that appeared during use can be eliminated. Moreover, when one CCD is used, only one image is processed instead of two, which enables faster data processing.In addition, when a very expensive infrared detection CCD is used, two to one CCD is used. Reduction can also benefit economically.

그러나 이러한 쌍안의 장점에도 불구하고, 필요한 영상을 쌍안으로 한 개의 디스플레이에 전시하는 것은 입체 영상이 아닌 이상은 매우 어려운 과제였다. 이에 본 발명자는, 쌍안에 별도의 1안을 더 부가한 3안 광학장치를 이용하게 되면 쌍안에서 얻은 데이터를 1안의 영상에 디스플레이가 가능하게 되어 여러 불편을 해소할 수 있음에 착안하여 본 발명에 이르게 되었다. 이외에도, 부가된 1안의 용도를 전체의 영상 감시 용도로 사용이 가능하게 되어 쌍안만의 단점을 흡수할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 종래의 쌍안 광학장치에 비해 보다 편리하고 경제적이며 여러 위험 요소들을 관측하게 되는 장점을 지닌 광학장치를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다. However, despite the advantages of binoculars, it was very difficult to display the necessary images in a binocular on a single display unless it was a stereoscopic image. Accordingly, the inventors of the present invention have realized that by using a three-eye optical device with an additional one eye in the binocular, data obtained in the binocular can be displayed in an image of one eye, which can solve various inconveniences. It became. In addition, the use of the added one eye can be used for the entire video surveillance use to absorb the disadvantages of the binocular only. Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical device which is more convenient and economical than conventional binocular optics and which has the advantage of observing various risk factors.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. Embodiments of the present invention for achieving the above object will be described with reference to the accompanying drawings.

도5는 본 발명에 따른 3안 광학장치의 구성을 도식적으로 나타내고 있다. 도시된 것처럼 기존의 2개의 렌즈(10a,10b) 사이에 제3의 렌즈(10c)가 위치하고 있다. 그러나 일 실시예로서 후술하는 바와 같이 렌즈(10c)는 렌즈(10a,10b)와 동일 높이에 위치하지 않고 렌즈(10a,10b)보다 위쪽에 설치된다. 5 schematically shows the configuration of a trinocular optical apparatus according to the present invention. As shown, the third lens 10c is positioned between the two existing lenses 10a and 10b. However, as will be described below, the lens 10c is not positioned at the same height as the lenses 10a and 10b and is provided above the lenses 10a and 10b.

2개의 렌즈(10a,10b)를 통과하는 영상은 도1 내지 도4와 관련하여 설명한 종 래기술과 동일한 구성소자들을 거쳐 이미지 프로세서(25)로 입력된다. 즉, 렌즈(10a,10b)를 통과한 빛이 거울(21a,21b)에서 반사하고, 그 후 프리즘요소(22)에서 다시 반사되어 CCD(24)로 입력된다. 제3의 렌즈(10c)를 통과하는 빛은 거울(도7의 31)을 거쳐 프리즘요소(22)로 들어가고, 그 후 방향을 바꿔서 CCD(24)로 입력된다. An image passing through the two lenses 10a and 10b is input to the image processor 25 through the same elements as the conventional technology described with reference to FIGS. 1 to 4. That is, light passing through the lenses 10a and 10b is reflected by the mirrors 21a and 21b, and then reflected by the prism element 22 to be input to the CCD 24. Light passing through the third lens 10c enters the prism element 22 via the mirror (31 in FIG. 7), and then turns to input the CCD 24.

도6a 및 도6b는 상기 본 발명의 3안 광학장치에 사용되는 프리즘 요소(22)의 일 실시 예를 도시하고 있다. 도6a으로 설명되어 있듯이, 프리즘 요소(22)는 한 개의 반사면(32)을 갖는 상부 프리즘과 2개의 반사면(33,34)을 갖는 하부 프리즘이 결합되어 형성된다. 따라서 이 프리즘 요소(22)를 상부, 정면, 및 측면에서 볼 때의 모습은 각각 도6b에 도시된 것과 같이 나타난다. 즉 상부에서 보았을 때 상부 프리즘의 반사면(32)이 위쪽에 보이고, 정면에서 보았을 때는 도6b의 왼쪽 아래 그림에 도시된 것처럼, 상부에는 반사면(32)이 위치하고 하부에는 반사면(33,34)이 각각 좌우로 위치하고 있다. 6A and 6B show an embodiment of the prism element 22 used in the trinocular optics of the present invention. As illustrated in FIG. 6A, the prism element 22 is formed by combining an upper prism having one reflective surface 32 and a lower prism having two reflective surfaces 33 and 34. Thus, the view of the prism element 22 when viewed from the top, front and side is shown as shown in Fig. 6B, respectively. That is, when viewed from the top, the reflective surface 32 of the upper prism is seen from above, and when viewed from the front, the reflective surface 32 is located at the upper side and the reflective surfaces 33 and 34 at the bottom, as shown in the lower left figure of FIG. ) Are located from side to side.

이와 같은 프리즘 요소(22)가 설치된 본 발명의 광학장치에서, 피사체의 영상은 도7 및 도8에 도시된 것과 같은 경로로 입력된다. In the optical device of the present invention provided with such a prism element 22, the image of the subject is input by the path as shown in Figs.

도7은 본 발명의 3안 광학장치의 광전송 과정을 측면에서 나타내는 것으로, 렌즈(10c)를 통과한 빛은 거울(31)에 의해 수직방향으로 경로가 바뀌고, 그 후 프리즘 요소(22)의 상부 프리즘 반사면(32)에서 반사되어 렌즈(23)을 거쳐 CCD(24)로 입력된다. 렌즈(10a,10b)를 통과하는 빛의 경로는 도8에 자세히 도시되어 있는데, 도8은 본 발명의 3안 광학장치의 광전송 과정을 평면에서 나타내고 있다. 3개의 렌즈 중 좌우측에 각각 위치하고 있는 렌즈(10a,10b)를 통해 들어온 빛은 각각 거울(21a,21b)을 거쳐 수직으로 반사되고, 그 후 프리즘 요소(22)의 하부 프리즘의 반사면(34,33)에 각각 반사되어 렌즈(23)를 통과한 뒤 CCD(24)로 입력된다. Fig. 7 shows a light transmission process of the trinocular optics of the present invention from the side, in which light passing through the lens 10c is redirected in a vertical direction by the mirror 31, and then the upper portion of the prism element 22. The light is reflected by the prism reflecting surface 32 and input to the CCD 24 via the lens 23. The path of light passing through the lenses 10a and 10b is shown in detail in FIG. 8, which shows in plan view the light transmission process of the trinocular optics of the present invention. Light entering through the lenses 10a and 10b respectively positioned on the left and right sides of the three lenses is reflected vertically through the mirrors 21a and 21b, respectively, and then the reflective surface 34 of the lower prism of the prism element 22 is applied. 33 are respectively reflected by the lens 33 and then passed through the lens 23 to the CCD 24.

이와 같은 구성에 따라, 좌우측 렌즈(10a,10b)를 통해 들어오는 영상은 종래의 쌍안 광학장치에서와 동일한 이미지 처리과정을 거치게 되어 종래와 같이 입체영상을 제공하거나 또는 렌즈(10a,10b)의 배열 위치의 변화 등에 의해, 광각이 확대된 영상을 제공하는 등의 기능을 수행할 수 있다. According to this configuration, the image coming through the left and right lens (10a, 10b) is subjected to the same image processing process as in the conventional binocular optics to provide a three-dimensional image as in the conventional or the arrangement position of the lens (10a, 10b) The function of providing an image having an enlarged wide angle may be performed due to the change of.

또한, 본 발명에 따르면 제3의 렌즈(10c)를 중앙부에 추가로 설치함으로써, 피사체를 촬영하는 별도의 렌즈를 갖추게 됨으로써 기존의 쌍안 광학장치의 기능에 더하여 추가의 기능을 갖추게 된다. 도9는 추가 기능을 갖는 3안 광학장치의 일 실시 예를 도시한 것으로, 거울(31)을 회전가능 경통 내에 배치함으로써 관찰자가 전체 360도 방향을 감지하게 할 수 있으며, 또한 렌즈(10c)를 줌(zoom) 기능이 있는 렌즈로 사용한다면 피사체에 대한 보다 근접하고 상세한 데이터를 확보할 수 있게 된다. 또한, 도9에서는 경통이 광학장치의 상부에 설치된 것으로 하였으나, 다른 대안적인 실시 예에서는 상기 경통이 광학장치 하부에 위치할 수도 있으며, 물론 이 경우에는 반사면(32,33,34), 거울(31) 등의 광학요소들은 도9에 도시된 것과는 상하가 반대가 되어 설치될 것이다. In addition, according to the present invention, by additionally installing the third lens 10c in the center, a separate lens for photographing a subject is provided, thereby providing an additional function in addition to the function of the existing binocular optical apparatus. Figure 9 illustrates an embodiment of a trinocular optics with additional functionality, by placing the mirror 31 within the rotatable barrel, allowing the observer to sense the entire 360 degree direction, and also the lens 10c. If you use a lens with a zoom function, you can get closer and detailed data about the subject. In addition, although the barrel is installed in the upper portion of the optical device in FIG. 9, in another alternative embodiment, the barrel may be located below the optical device, and in this case, the reflective surfaces 32, 33, 34, and the mirror ( 31) and the like may be installed upside down from those shown in FIG.

그 외에도 본 발명의 3안 광학장치는 다른 다양한 용도로도 사용이 가능하다. 먼저 쌍안의 기능은 물체의 입체 인식과 더불어 전방 물체 거리의 계산을 가능하게 하고 이러한 데이터는 실제 인간의 눈에, 즉 헤드업 디스플레이(Head Up Display) 등 기존에 나와 있는 여러 LCD 디스플레이 고글(Display Goggle)을 직접 적용하여 외부의 물체를 직접 인식하는 장치로 사용될 수 있고, 동시에 다른 한 개의 영상은 쌍안이 미치지 못하는 다른 시야각을 포함하여 좀 더 많은 다양한 정보를 갖도록 할 수 있다. 이러한 원리들은 군용의 탱크 및 장갑차, 그리고 일반적인 차량의 전방 감시용도, 그리고 후방의 물체 인식과 거리 인식을 동시에 할 수 있으므로 한 개의 CCD 및 검출기로서도 다양한 기능을 갖게 되는 것이다. In addition, the three-eye optical device of the present invention can be used for a variety of other applications. First of all, the binocular function enables the stereoscopic recognition of the object and the calculation of the distance of the front object, and this data is displayed in the real human eye, that is, the existing LCD display goggles such as a head up display. ) Can be used as a device that directly recognizes an external object, and at the same time, one image can have more diverse information, including different viewing angles that the binocular cannot reach. These principles are able to simultaneously monitor the front of military tanks and armored vehicles and general vehicles, as well as rear object recognition and distance recognition, and thus have a variety of functions as a single CCD and detector.

또한 차량에의 적용에 있어서도, 현재 자동차에 사용되는 거리 인식은 일반적으로 초음파 센서를 사용하고 있으며 여러 각도의 물체를 인식하기 위해 각 방향에 센서를 설치하고 있으나 본 발명의 기술을 이용하면 실제 전/후방의 거리 인식을 용이하게 만들고 쌍안을 제외한 나머지 1안의 영상으로 거리 및 물체의 영상과 함께 디스플레이를 함으로써 전/후방 감시 레이더로 사용할 수 있게 된다. 예컨대, 쌍안에서 얻어지는 영상 데이터(예를 들어 피사체의 거리 등의 정보)를 1안의 영상 디스플레이로 출력되도록 할 수 있고, 이 경우 관찰자는 쌍안 및 나머지 1안에서 각각 들어오는 피사체에 대한 다양한 정보를 한 화면을 통해 인식할 수 있게 된다. 또한 다른 실시 예에서는, 쌍안 또는 1안에서 얻어지는 데이터를 소리, 음악, 발광등(램프,LED 등)의 방법으로 관찰자에게 표시할 수도 있다. Also, in the application to the vehicle, distance recognition currently used in automobiles generally uses ultrasonic sensors, and sensors are installed in each direction to recognize objects of various angles. It facilitates rear distance recognition and displays the image of one eye except binocular together with distance and object image, so it can be used as a front / rear surveillance radar. For example, image data obtained from binoculars (for example, information on a subject's distance, etc.) may be output to an image display of one eye, and in this case, an observer may display a screen displaying various information about a subject coming from the binocular and the other one eye, respectively. Can be recognized. In another embodiment, the data obtained in the binocular or single eye may be displayed to the viewer by the method of sound, music, light emitting lamp (lamp, LED, etc.).

이와 같이 본 발명의 광학장치에 적용 가능한 기능을 정리하게 하면, In this way, if the functions applicable to the optical device of the present invention are summarized,

첫째, 입체 시야각과 다른 시야각에 대한 정보를 인간에게 제공하게 하며, First, to provide humans with information about stereoscopic viewing angles and other viewing angles.

둘째, 이러한 데이터를 이동형 등 군 장비에 사용하게 하여 외부의 공격으로부터 직화기 및 공격으로부터 안전한 방어 장치를 구현하게 함과 동시에 군 장비를 조정하고 이동하게 하는 병사의 입체 시야 확보와 동시에 광시야, 원시야 등 여러 차량 외부의 데이터를 쉽게 획득할 수 있으며, Second, this data can be used for military equipment such as mobile type to implement a safe defense device against direct attack and attack from external attack, and to secure a three-dimensional view of soldiers who control and move military equipment at the same time. Easily obtain data from multiple vehicles, such as visibility,

셋째, 이와 더불어 진지 구축 시 외부의 감시에도 소형화 장비로서 전/후방을 쉽게 관찰이 용이하다. 예를 들어 일안의 기능을 360도 회전형으로 하고 쌍안은 전방 입체 감시와 거리 측정 등 주요 물체의 분석으로 사용하게 되며 일안에 줌 기능을 탑재하게 되면 쌍안의 거리 데이터 확보와 입체 영상 확보, 그리고 주요 목표물에 대한 감시까지 동시에 가능하게 된다. Third, it is easy to observe the front and rear as a miniaturized equipment for external monitoring when establishing a camp. For example, the single-eye function can be rotated 360 degrees, and the binocular can be used for analysis of main objects such as front stereoscopic surveillance and distance measurement. At the same time monitoring of the target is possible.

네 번째는 자동차의 전 후방의 감시용으로서 특히 후방 감시에서 소홀할 수 있는 낮은 물체의 인식과 모든 각도의 물체를 동시에 인식하고 이러한 위험/안전 등 여러 데이터를 운전자에게 제공하여 운전자가 후방 감시에 어려움이 없도록 사용할 수 있다. 이의 표현은 일안의 영상에 거리 데이터 및 일반적으로 안전 확보에 가능한 데이터를 운전자에게 제공하여 안전을 확보할 수 있다. The fourth is for the front and rear of the car, especially for the low object which can be neglected in the rear view and the recognition of all angles at the same time. It can be used so that This expression can ensure safety by providing the driver with distance data and data that is generally available to ensure safety in a single image.

이외에도 군용 전방 주야간 전천후 감시 장치, 선박용 및 군사용 정찰기의 전방 감시 장치 등 다양한 용도에 본 발명의 3안 광학장치가 사용될 수 있을 것이다. In addition, the trinocular optics of the present invention may be used in various applications such as military front day and night all-weather monitoring devices, and forward monitoring devices for ships and military reconnaissance aircraft.

상기와 같이 본 발명의 3안 광학장치는 종래의 쌍안 렌즈에 더하여 1개의 추가 렌즈를 전방 감시용으로 사용 가능하여 기존의 쌍안에서 별도의 전방 감시 기능까지 추가되는 기능을 갖는다. 이 또한 1개의 CCD와 검출기의 사용 시 얻어지는 영상처리 상의 데이터가 1개의 CCD 및 검출기로 이루어져 시간과 하드웨어의 공간적 축소가 이루어져 성능과 부피의 축소 면에서 다양한 효과를 갖는다. As described above, the three-eye optical device of the present invention can use one additional lens for front surveillance in addition to the conventional binocular lens, and has a function of adding a separate front surveillance function in the existing binocular. In addition, the image processing image obtained when using one CCD and the detector is composed of one CCD and the detector, and the spatial reduction of time and hardware is achieved, which has various effects in terms of performance and volume reduction.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않고 후술하는 특허 청구 범위에 의해서만 한정되며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 구성을 다양하게 변경하거나 개조할 수 있다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited only by the following claims, and variously changed or modified the configuration of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. can do.

Claims (6)

렌즈를 통해 영상을 입력받아 처리하는 광학장치에 있어서, In the optical device for receiving and processing the image through the lens, 피사체를 촬영하기 위한 제1 렌즈(10a), 제2 렌즈(10b), 및 제3 렌즈(10c);A first lens 10a, a second lens 10b, and a third lens 10c for photographing a subject; 상기 제1, 제2, 및 제3 렌즈로부터의 영상을 수신하는 영상입력수단(24);Image input means (24) for receiving images from the first, second, and third lenses; 상기 제1, 제2, 및 제3 렌즈와 상기 영상입력수단(24)의 사이에 설치되어, 상기 렌즈(10a,10b,10c) 각각으로부터의 광 경로가 상기 영상입력수단(24)을 향하도록 조정하는 광학요소(21,22); 및 It is provided between the first, second, and third lenses and the image input means 24 so that the optical path from each of the lenses 10a, 10b, 10c is directed toward the image input means 24. Adjusting optical elements 21 and 22; And 상기 영상입력수단(24)이 수신한 영상 데이터를 이미지 처리하는 이미지 프로세서(25);를 포함하고, And an image processor 25 for processing the image data received by the image input means 24. 상기 제1 및 제2 렌즈(10a,10b)는 동일한 제1 평면상에 소정 거리만큼 이격되어 나란히 배열되고, 상기 제3 렌즈(10c)는 상기 제1 렌즈와 제2 렌즈의 사이에서 상기 제1 평면과 상이한 제2 평면상에 배열되고, 상기 제1, 제2, 및 제3 렌즈로부터 입력되는 영상이 모두 상기 하나의 영상입력수단(24)으로 입력되며, The first and second lenses 10a and 10b are arranged side by side and spaced apart by a predetermined distance on the same first plane, and the third lens 10c is arranged between the first lens and the second lens. Arranged on a second plane different from the plane, all the images input from the first, second, and third lenses are input to the one image input means 24, 상기 광학요소는, The optical element, 제1 반사면(32)을 갖는 제1 프리즘, 제2 반사면(34) 및 제3 반사면(33)을 갖는 제2 프리즘으로 이루어진 프리즘 요소(22); A prism element 22 composed of a first prism having a first reflecting surface 32, a second prism having a second reflecting surface 34, and a third reflecting surface 33; 제1 렌즈(10a)와 제2 렌즈(10b)를 통과한 빛을 각각 제2 반사면(34)과 제3 반사면(33)으로 향하도록 하는 광학수단(21a,21b); 및 Optical means (21a, 21b) for directing light passing through the first lens (10a) and the second lens (10b) to the second reflecting surface (34) and the third reflecting surface (33), respectively; And 제3 렌즈(10c)를 통과한 빛을 제1 반사면(32)으로 향하도록 하는 광학수단(31);을 포함하고, And optical means (31) for directing light passing through the third lens (10c) to the first reflective surface (32), 상기 프리즘 요소(22)는, 상기 제1, 제2, 제3 반사면으로부터의 빛이 하나의 영상입력수단(24)으로 입력되도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치. The prism element (22) is arranged such that light from the first, second and third reflecting surfaces is input to one image input means (24). 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈로부터의 영상 정보와 상기 제3 렌즈로부터의 영상 정보를 각기 다른 디스플레이로 표시하는 것을 특징으로 하는 광학장치. The optical device according to claim 1, wherein the image information from the first and second lenses and the image information from the third lens are displayed on different displays. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈로부터의 영상 정보를 상기 제3 렌즈로부터의 영상 정보를 디스플레이하는 화면에 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 광학장치. The optical device according to claim 1, wherein the image information from the first and second lenses is displayed together on a screen displaying the image information from the third lens. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈로부터의 영상정보를 음성 또는 발광 중 어느 하나의 방법에 의해 상기 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 광학장치. The optical device according to claim 4, wherein the image information from the first and second lenses is displayed on the screen by any one of audio or light emission. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학장치는 그 상부 또는 하부로부터 돌출되어 360도 회전 가능하도록 구동되는 경통을 더 포함하고, 6. The optical device according to any one of claims 1 and 3 to 5, wherein the optical device further comprises a barrel which protrudes from the top or the bottom thereof and is driven to rotate 360 degrees. 상기 제3 렌즈(10c) 및 상기 광학수단(31)은 상기 경통에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치. And the third lens (10c) and the optical means (31) are provided in the barrel.
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