KR102262831B1 - Common optical system for small gimbal type - Google Patents

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KR102262831B1
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정수성
박영호
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한화시스템 주식회사
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors

Abstract

소형 짐벌형 공통 광학계가 개시된다.
타겟으로부터 적외선, 레이저 광을 공통된 광 경로를 따라 수신하거나, 공통된 광 경로를 따라 상기 타겟으로 레이저 광을 송신하는 반사경 모듈; 상기 반사경 모듈을 통해 수신되는 광을 분리하여 적외선은 투과시키고, 레이저 광은 반사시키도록 형성되는 광속 분리기; 상기 광속 분리기에서 분리된 적외선을 수신하여 검출하는 적외선 카메라 모듈; 및 상기 광속 분리기에서 분리된 레이저 광을 수신하거나, 상기 반사경 모듈을 통해 레이저를 송신하는 레이저 모듈;을 포함하고, 상기 반사경 모듈은, 상기 타겟으로부터 수신되는 광을 반사하여 광의 경로를 제1경로로 변환시키도록 형성되는 제1반사경; 상기 제1반사경으로부터 반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제2경로로 변환시키도록 형성되는 제2반사경; 상기 제2반사경으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제3경로로 변환시키도록 형성되는 제3반사경; 및 상기 제3반사경으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제4경로로 변환시키도록 형성되는 제4반사경;을 포함하는 것이 바람직하다.A small gimbal-type common optical system is disclosed.
a reflector module for receiving infrared or laser light from a target along a common optical path or transmitting laser light to the target along a common optical path; a beam splitter formed to separate light received through the reflector module to transmit infrared light and reflect laser light; an infrared camera module for receiving and detecting infrared rays separated by the beam splitter; and a laser module that receives the laser light separated by the beam splitter or transmits the laser through the reflector module, wherein the reflector module reflects the light received from the target and sets the path of the light as a first path a first reflector configured to transform; a second reflector configured to re-reflect the light reflected from the first reflector to convert the light path into a second path; a third reflector configured to re-reflect the light reflected back from the second reflector to convert the light path into a third path; and a fourth reflector configured to re-reflect the light re-reflected from the third reflector to convert the light path into a fourth path.

Description

소형 짐벌형 공통 광학계{COMMON OPTICAL SYSTEM FOR SMALL GIMBAL TYPE}Small gimbal type common optical system {COMMON OPTICAL SYSTEM FOR SMALL GIMBAL TYPE}

본 발명은 소형 짐벌형 공통 광학계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고각에 제한 없이 전방위에서 관측 및 레이저를 송수신할 수 있도록 하는 소형 짐벌형 공통 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to a small gimbal-type common optical system, and more particularly, to a small-sized gimbal-type common optical system capable of observing and transmitting and receiving lasers in all directions without limitation in elevation.

일반적으로 탐색장치는 유도 비행체, 및 레이더 장치 등의 군사용 장비에 적용되어 목표물을 추적 및 감시하는 장치로서, 목표물의 다양한 정보 획득을 위해 복수의 센서와, 각종 렌즈의 조합으로 구성되는 광학계를 구비하고 있다.In general, a search device is a device for tracking and monitoring a target by being applied to military equipment such as a guided vehicle and a radar device, and has an optical system composed of a combination of a plurality of sensors and various lenses to obtain various information about the target. have.

여기서 센서로는 목표물의 적외선 영상을 검출하는 적외선 카메라 모듈과 목표물의 상대 위치를 검출하는 레이저 검출기 등이 될 수 있다.Here, the sensor may be an infrared camera module for detecting an infrared image of a target and a laser detector for detecting a relative position of the target.

광학계는 목표물에서 방사 및 반사되는 광신호를 신호 손실 없이 집광시켜 각종 센서에 전달할 수 있어야 하고, 그 구성이 간소화되어 탐색장치의 부피를 증가시키지 않는 것이 중요하다.The optical system should be able to condense the optical signals radiated and reflected from the target without signal loss and transmit them to various sensors, and it is important that the configuration is simplified and the volume of the search device is not increased.

도 1은 종래 기술에 따른 공통 광학계의 구조를 개략적으로 보인 도면이다.1 is a diagram schematically showing the structure of a common optical system according to the prior art.

도 1에 도시하는 바와 같이, 종래의 공통 광학계는 적외선 카메라 모듈(10), 레이저 기만 광원(20), 안정화 짐벌(gimbal) 반사경(30), 광속 분리기(40)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1 , the conventional common optical system includes an infrared camera module 10 , a laser deceptive light source 20 , a stabilizing gimbal reflector 30 , and a beam splitter 40 .

적외선 카메라 모듈(10)는 적외선을 검출하기 위한 구성으로서, 적을 탐지하는데 이용된다.The infrared camera module 10 is a component for detecting infrared rays, and is used to detect an enemy.

레이저 기만 광원(20)은 적외선이 검출되는 그 적외선의 입사 방향으로 레이저를 조사하기 위한 구성으로서, 적을 기만하거나 무력화하기 위한 구성이다.The laser deceptive light source 20 is a configuration for irradiating a laser in the incident direction of the infrared ray in which the infrared ray is detected, and is configured to deceive or disable the enemy.

안정화 짐벌 반사경(30)은 피치(pitch), 요(yaw)의 2축 방향으로 구동되며, 적외선을 적외선 카메라 모듈(10)로 반사하여 입사시키거나 레이저 기만 광원(20)의 레이저를 적외선의 입사 방향으로 방사하도록 구성될 수 있다.The stabilizing gimbal reflector 30 is driven in the two-axis directions of pitch and yaw, and reflects infrared rays to the infrared camera module 10 to be incident or the laser of the laser deceptive light source 20 is incident to infrared rays. It can be configured to radiate in a direction.

즉, 안정화 짐벌 반사경(30)은 적외선 경로와 레이저 경로를 공통으로 형성하는 반사경이다.That is, the stabilizing gimbal reflector 30 is a reflector that forms an infrared path and a laser path in common.

광속 분리기(40)는 적외선 카메라 모듈(10) 및 안정화 짐벌 반사경(20) 간의 적외선 경로 상에 구비될 수 있다.The beam splitter 40 may be provided on an infrared path between the infrared camera module 10 and the stabilizing gimbal reflector 20 .

광속 분리기(40)는 레이저 기만 광원(20)에서 방사되는 레이저를 반사하여 안정화 짐벌 반사경(30)으로 조사하고, 안정화 짐벌 반사경(30)으로부터 반사되어 적외선 카메라 모듈(10)로 입사되는 적외선 경로 상의 적외선을 투과시키도록 구성될 수 있다.The beam splitter 40 reflects the laser emitted from the laser deceptive light source 20 and irradiates it to the stabilizing gimbal reflector 30 , and is reflected from the stabilizing gimbal reflector 30 and is incident on the infrared camera module 10 on the infrared path. It may be configured to transmit infrared light.

광속 분리기(40)는 레이저 기만 광원(20)의 레이저를 반사할 때, 적외선 경로와 그 방향이 일치하도록 조절하여 반사하도록 구성될 수 있다.When the beam splitter 40 reflects the laser of the laser deceptive light source 20, it may be configured to reflect the infrared path by adjusting its direction to match.

광속 분리기(40)는 레이저 기만 광원(20)의 레이저가 안정화 짐벌 반사경(30)에 의해 적외선의 입사 방향으로 방사되도록 피치(pitch), 요(yaw)의 2축 방향으로 구동될 수 있다.The beam splitter 40 may be driven in two-axis directions of pitch and yaw so that the laser of the laser deceptive light source 20 is emitted in the incident direction of infrared rays by the stabilizing gimbal reflector 30 .

이상에서 살펴본 바와 같이, 종래에는 1개의 광속 분리기(40)를 사용하여 적외선 검출 경로와 레이저 송신 경로를 나누고, 1개의 반사경(30)이 피치(pitch), 요(yaw)의 2축 방향으로 구동되어 적외선을 적외선 카메라 모듈(10)로 반사하거나 레이저를 적외선 입사 방향으로 방사한다.As described above, in the related art, one beam splitter 40 is used to divide the infrared detection path and the laser transmission path, and one reflector 30 is driven in the two-axis directions of pitch and yaw. The infrared rays are reflected to the infrared camera module 10 or the laser is radiated in the infrared incident direction.

전술한 바와 같이, 종래에는 1개의 반사경(30)이 피치(pitch), 요(yaw)의 2축 방향으로 구동되어 적외선을 적외선 카메라 모듈(10)로 반사하거나 레이저를 적외선 입사 방향으로 방사하므로, 도 2에 도시하는 바와 같이 고각을 보는 데에 있어 한계가 존재하는 문제점이 있다.As described above, in the prior art, one reflector 30 is driven in the two-axis directions of pitch and yaw to reflect infrared rays to the infrared camera module 10 or radiate a laser in the infrared incident direction, As shown in FIG. 2 , there is a problem in that there is a limit in viewing the elevation.

한국공개특허공보 제10-2015-0134129호(공개일 2015.12.01.)Korean Patent Publication No. 10-2015-0134129 (published on Dec. 1, 2015)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 4개의 반사경을 이용하여 고각에 제한 없이 전방위에서 관측 및 레이저를 송수신할 수 있도록 하는 소형 짐벌형 공통 광학계를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve this problem, and it is an object of the present invention to provide a small gimbal-type common optical system that can observe and transmit and receive lasers in all directions without limitation in elevation angle using four reflectors.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계는, 타겟으로부터 적외선, 레이저 광을 공통된 광 경로를 따라 수신하거나, 공통된 광 경로를 따라 상기 타겟으로 레이저 광을 송신하는 반사경 모듈; 상기 반사경 모듈을 통해 수신되는 광을 분리하여 적외선은 투과시키고, 레이저 광은 반사시키도록 형성되는 광속 분리기; 상기 광속 분리기에서 분리된 적외선을 수신하여 검출하는 적외선 카메라 모듈; 및 상기 광속 분리기에서 분리된 레이저 광을 수신하거나, 상기 반사경 모듈을 통해 레이저를 송신하는 레이저 모듈;을 포함하고, 상기 반사경 모듈은, 상기 타겟으로부터 수신되는 광을 반사하여 광의 경로를 제1경로로 변환시키도록 형성되는 제1반사경; 상기 제1반사경으로부터 반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제2경로로 변환시키도록 형성되는 제2반사경; 상기 제2반사경으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제3경로로 변환시키도록 형성되는 제3반사경; 및 상기 제3반사경으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제4경로로 변환시키도록 형성되는 제4반사경;을 포함하는 것이 바람직하다.A small gimbal-type common optical system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object receives infrared and laser light from a target along a common optical path, or transmits laser light to the target along a common optical path. reflector module; a beam splitter formed to separate light received through the reflector module to transmit infrared light and reflect laser light; an infrared camera module for receiving and detecting infrared rays separated by the beam splitter; and a laser module that receives the laser light separated by the beam splitter or transmits a laser through the reflector module, wherein the reflector module reflects the light received from the target to direct the path of the light to the first path a first reflector configured to transform; a second reflector configured to re-reflect the light reflected from the first reflector to convert the light path into a second path; a third reflector configured to re-reflect the light reflected back from the second reflector to convert the light path into a third path; and a fourth reflector configured to re-reflect the light re-reflected from the third reflector to convert the light path into a fourth path.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1반사경은, X축(pitch)을 중심으로 90도 이상 회전하도록 형성되는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the first reflector is preferably formed to rotate 90 degrees or more about the X-axis (pitch).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1반사경은, Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전하도록 형성되는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the first reflector is preferably formed to rotate 360 degrees about the Y axis (yaw).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1경로와 상기 제3경로는 서로 평행을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the first path and the third path are preferably formed to be parallel to each other.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1반사경을 X축(pitch)을 중심으로 90도 이상 회전시키고, Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전시키는 제1반사경 회전부; 및 상기 제1반사경 회전부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, a first reflector rotating unit for rotating the first reflector by 90 degrees or more about the X axis (pitch) and 360 degrees about the Y axis (yaw); and a control unit for controlling the operation of the first reflector rotating unit.

본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계는, 복수개의 반사경으로 이루어져, 타겟으로부터 적외선, 레이저 광을 공통된 광 경로를 따라 수신하거나, 공통된 광 경로를 따라 상기 타겟으로 레이저 광을 송신하는 반사경 모듈; 상기 반사경 모듈을 통해 수신되는 광을 분리하여 적외선은 투과시키고, 레이저 광은 반사시키도록 형성되는 광속 분리기; 상기 광속 분리기에서 분리된 적외선을 수신하여 검출하는 적외선 카메라 모듈; 및 상기 광속 분리기에서 분리된 레이저 광을 수신하거나, 상기 반사경 모듈을 통해 레이저를 송신하는 레이저 모듈;을 포함하고, 상기 복수개의 반사경 중에서, 상기 타겟으로부터 적외선, 레이저 광을 수신하는 반사경은, X축(pitch)을 중심으로 90도 이상 회전하고, Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전하도록 형성되는 것이 바람직하다.A small gimbal-type common optical system according to another embodiment of the present invention is composed of a plurality of reflectors, and receives infrared and laser light from a target along a common optical path, or a reflector that transmits laser light to the target along a common optical path. module; a beam splitter formed to separate light received through the reflector module to transmit infrared light and reflect laser light; an infrared camera module for receiving and detecting infrared rays separated by the beam splitter; and a laser module that receives the laser light separated by the beam splitter or transmits a laser through the reflector module, wherein, among the plurality of reflectors, a reflector for receiving infrared and laser light from the target is an X-axis It is preferably formed to rotate 90 degrees or more about a pitch, and rotate 360 degrees about a Y-axis (yaw).

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 반사경 모듈은, 상기 타겟으로부터 수신되는 광을 반사하여 광의 경로를 제1경로로 변환시키도록 형성되는 제1반사경; 상기 제1반사경으로부터 반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제2경로로 변환시키도록 형성되는 제2반사경; 상기 제2반사경으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제3경로로 변환시키도록 형성되는 제3반사경; 및 상기 제3반사경으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제4경로로 변환시키도록 형성되는 제4반사경;을 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the reflector module, the first reflector is formed to reflect the light received from the target to convert the path of the light to the first path; a second reflector configured to re-reflect the light reflected from the first reflector to convert the light path into a second path; a third reflector configured to re-reflect the light reflected from the second reflector to convert the light path into a third path; and a fourth reflector configured to re-reflect the light re-reflected from the third reflector to convert the light path into a fourth path.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 타겟으로부터 적외선, 레이저 광을 수신하는 반사경을 X축(pitch)을 중심으로 90도 이상 회전시키고, Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전시키는 반사경 회전부; 및 상기 반사경 회전부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, a reflector rotating unit for rotating a reflector for receiving infrared and laser light from the target by 90 degrees or more about an X-axis (pitch), and 360 degrees about a Y-axis (yaw); and a control unit for controlling the operation of the reflector rotating unit.

본 발명의 소형 짐벌형 공통 광학계는, 4개의 반사경을 이용하여 고각 방향으로 0도~90도 이상, 방위각 방향으로 360도 회전하여, 고각에 제한 없이 전방위에서 관측 및 레이저를 송수신할 수 있게 된다.The small gimbal-type common optical system of the present invention rotates 0 degrees to 90 degrees or more in the elevation direction and 360 degrees in the azimuth direction using four reflectors, so that observation and laser transmission and reception are possible in all directions without limitation in elevation.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 다른 공통 광학계의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계를 개략적으로 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 반사경 모듈을 예시적으로 보인 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계의 동작을 예시적으로 보인 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계의 광경로를 예시적으로 보인 도면이다.1 and 2 are diagrams for explaining the structure and operation of a common optical system according to the prior art.
3 is a diagram schematically showing a small gimbal-type common optical system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an exemplary reflector module applied to the present invention.
5 to 7 are views exemplarily showing the operation of the small gimbal type common optical system according to the present invention.
8 is a view illustrating an optical path of a small gimbal-type common optical system according to the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those as claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a small gimbal-type common optical system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계를 개략적으로 보인 도면이다.3 is a diagram schematically showing a small gimbal-type common optical system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계(100)는 반사경 모듈(110), 광속 분리기(120), 카메라 모듈(130), 레이저 모듈(140)을 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3 , the small gimbal-type common optical system 100 according to the present invention may include a reflector module 110 , a beam splitter 120 , a camera module 130 , and a laser module 140 . .

반사경 모듈(110)은 복수개의 반사경으로 이루어져, 타겟으로부터 적외선, 레이저 광을 공통된 광 경로를 따라 수신하거나, 공통된 광 경로를 따라 타겟으로 레이저 광을 송신한다.The reflector module 110 includes a plurality of reflectors to receive infrared and laser light from a target along a common optical path or transmit laser light to the target along a common optical path.

반사경 모듈(110)은 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이 4개의 반사경으로 이루어질 수 있다.The reflector module 110 may include four reflectors as shown in FIGS. 3 and 4 .

제1반사경(111)은 타겟으로부터 수신되는 광을 반사하여 광의 경로를 제1경로로 변환시키도록 형성될 수 있다.The first reflector 111 may be formed to reflect the light received from the target to convert the light path into the first path.

제2반사경(113)은 제1반사경(111)으로부터 반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제2경로로 변환시키도록 형성될 수 있다.The second reflector 113 may be formed to re-reflect light reflected from the first reflector 111 to convert the light path into the second path.

제3반사경(115)은 제2반사경(113)으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제3경로로 변환시키도록 형성될 수 있다.The third reflector 115 may be formed to re-reflect the light reflected from the second reflector 113 to convert the light path into the third path.

제4반사경(117)은 제3반사경(115)으로부터 재반사되는 광을 재반사하여 광의 경로를 제4경로로 변환시키도록 형성될 수 있다.The fourth reflector 117 may be formed to re-reflect the light reflected from the third reflector 115 to convert the light path into the fourth path.

여기서 제1경로와 제3경로는 도 3에 도시하는 바와 같이 서로 평행을 이루도록 형성될 수 있다.Here, the first path and the third path may be formed to be parallel to each other as shown in FIG. 3 .

제1반사경(111)은 도 5에 도시하는 바와 같이 X축(pitch)을 중심으로 0도부터 90도 이상 회전하도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5 , the first reflector 111 may be formed to rotate from 0 degrees to 90 degrees or more about the X-axis (pitch).

제1반사경(111)은 고각방향이 0도까지 가능하며, 하방으로 다른 기구물과의 간섭이 생기지 않을 때까지 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.The first reflector 111 may have an elevation angle of up to 0 degrees, and may be formed to rotate downward until interference with other devices does not occur.

이와 같이 제1반사경(111)을 X축(pitch)을 중심으로 0도부터 90도 이상 회전하도록 형성함으로써, 고각을 보는 데에 제한이 없게 된다.As described above, by forming the first reflector 111 to rotate from 0 degrees to 90 degrees or more about the X-axis (pitch), there is no limitation in viewing the elevation angle.

제1반사경(111)은 도 6에 도시하는 바와 같이 Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전하도록 형성될 수 있다.The first reflector 111 may be formed to rotate 360 degrees about the Y-axis yaw as shown in FIG. 6 .

그리고 4개의 반사경(111, 113, 115, 117)으로 이루어지는 반사경 모듈(110)은 도 7에 도시하는 바와 같이 Z축(roll)을 중심으로 360도 회전하도록 형성될 수 있다. 이때, 제1반사경(111)과 제4반사경(117)은 Z축(roll)을 중심으로 제자리에서 360도 회전하고, 제2반사경(113)과 제3반사경(115)은 Z축(roll)을 중심으로 제1반사경(111)과 제4반사경(117)과 일정 거리를 유지하면서 같은 방향으로 360도 회전하도록 구현될 수 있다.In addition, the reflector module 110 including the four reflectors 111, 113, 115, and 117 may be formed to rotate 360 degrees around the Z-axis (roll) as shown in FIG. 7 . At this time, the first reflector 111 and the fourth reflector 117 rotate 360 degrees in place around the Z-axis (roll), and the second reflector 113 and the third reflector 115 are the Z-axis (roll). It may be implemented to rotate 360 degrees in the same direction while maintaining a predetermined distance from the first reflector 111 and the fourth reflector 117 based on the .

전술한 바와 같이 고각방향(X축)으로 0도부터 90도 이상 관측 가능하고, 방위각 방향(Y축, Z축)으로 360도 회전하여 관측 가능하도록 구현함으로써, 전방위 관측 및 전방위 레이저 송수신이 가능하게 된다.As described above, it is possible to observe from 0 degrees to more than 90 degrees in the elevation direction (X-axis), and rotate 360 degrees in the azimuth direction (Y-axis, Z-axis) to make observation possible, so that omnidirectional observation and omnidirectional laser transmission and reception are possible. do.

4개의 반사경(111, 113, 115, 117)으로 이루어지는 반사경 모듈(110)은 도 8에 도시하는 바와 같이 제1반사경(111)과 제2반사경(113) 사이, 제2반사경(113)과 제3반사경(115) 사이, 제3반사경(115)과 제4반사경(117) 사이에 모든 시계에 따른 광선들이 지나가게 설계하여 반사경의 사이즈를 최소화하고, 짐벌의 크기를 최소화하도록 구현될 수 있다.The reflector module 110 composed of four reflectors 111, 113, 115, and 117 is, as shown in FIG. 8, between the first reflector 111 and the second reflector 113, the second reflector 113 and the second reflector It can be implemented to minimize the size of the reflector and minimize the size of the gimbal by designing that all light rays according to the field of view pass between the third reflector 115 and the third reflector 115 and the fourth reflector 117 .

한편, 광속 분리기(120)는 반사경 모듈(110)의 제4반사경(117)을 통해 수신되는 광을 분리하여 적외선은 투과시키고, 레이저 광은 반사시키도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the beam splitter 120 may be formed to separate light received through the fourth reflector 117 of the reflector module 110 to transmit infrared light and reflect laser light.

여기서 광속 분리기(120)에서 투과된 적외선은 적외선 카메라 모듈(130)로 입사되고, 광속 분리기(120)에 의해 반사된 레이저 광은 레이저 모듈(140)로 입사된다.Here, the infrared rays transmitted from the beam splitter 120 are incident on the infrared camera module 130 , and the laser light reflected by the beam splitter 120 is incident on the laser module 140 .

광속 분리기(120)는 레이저 모듈(140)에서 조사된 레이저 광을 반사경 모듈(110)의 제4반사경(117)으로 반사한다.The beam splitter 120 reflects the laser light irradiated from the laser module 140 to the fourth reflector 117 of the reflector module 110 .

적외선 카메라 모듈(130)은 광속 분리기(120)에 의해 분리된 적외선 즉, 광속 분리기(120)를 투과하여 입사되는 적외선을 수신하여 검출한다.The infrared camera module 130 receives and detects the infrared rays separated by the beam splitter 120 , that is, the infrared rays that are incident through the beam splitter 120 .

레이저 모듈(140)은 광속 분리기(120)에서 분리된 레이저 광 즉, 광속 분리기(120)에서 반사된 레이저 광을 수신하거나, 반사경 모듈(110)로 레이저 광을 조사한다.The laser module 140 receives the laser light separated by the beam splitter 120 , that is, the laser light reflected from the beam splitter 120 , or irradiates the laser light to the reflector module 110 .

반사경 모듈(110)로 조사된 레이저 광은 반사경 모듈(110)의 제4반사경(117)으로 반사되고, 제4반사경(117)으로 반사된 레이저 광은 제3반사경(115)으로 재반사되고, 제3반사경(115)으로 재반사된 레이저 광은 제2반사경(113)으로 재반사되고, 제2반사경(113)으로 재반사된 레이저 광은 제1반사경(111)으로 재반사되며, 제1반사경(111)으로 재반사된 레이저 광은 타켓 측으로 재반사된다.The laser light irradiated to the reflector module 110 is reflected by the fourth reflector 117 of the reflector module 110, and the laser light reflected by the fourth reflector 117 is reflected back to the third reflector 115, The laser light re-reflected by the third reflector 115 is re-reflected by the second reflector 113 , and the laser light re-reflected by the second reflector 113 is re-reflected by the first reflector 111 , and the first The laser light re-reflected by the reflector 111 is re-reflected toward the target.

제1반사경 회전부(150)는 제1반사경(111)을 X축(pitch)을 중심으로 0도부터 90도 이상 회전시키도록 구현될 수 있다.The first reflector rotating unit 150 may be implemented to rotate the first reflector 111 from 0 degrees to 90 degrees or more about the X-axis (pitch).

제1반사경 회전부(150)는 제1반사경(111)을 Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전시키도록 구현될 수 있다.The first reflector rotating unit 150 may be implemented to rotate the first reflector 111 by 360 degrees about the Y-axis yaw.

반사경 모듈 회전부(160)는 반사경 모듈(110)을 Z축(roll)을 중심으로 360도 회전시키도록 구현될 수 있다.The reflector module rotating unit 160 may be implemented to rotate the reflector module 110 by 360 degrees around a Z-axis (roll).

반사경 모듈 회전부(160)는 제1반사경(111)과 제4반사경(117)을 Z축(roll)을 중심으로 360도 회전시키고, 제2반사경(113)과 제3반사경(115)은 Z축(roll)을 중심으로 제1반사경(111)과 제4반사경(117)과 일정 거리를 유지하면서 같은 방향으로 360도 회전시킨다.The reflector module rotating unit 160 rotates the first reflector 111 and the fourth reflector 117 by 360 degrees around the Z-axis (roll), and the second reflector 113 and the third reflector 115 are the Z-axis (roll) rotates 360 degrees in the same direction while maintaining a predetermined distance from the first reflector 111 and the fourth reflector 117 as a center.

반사경 모듈 회전부(160)에 의해 반사경 모듈(110)이 회전될 때, 제1반사경(111)과 마주보는 제2반사경(113)은 제1반사경(111)과 마주보는 상태를 유지하고, 제4반사경(117)과 마주보는 제3반사경(115)은 제4반사경(117)과 마주보는 상태를 유지하는 것이 바람직하다.When the reflector module 110 is rotated by the reflector module rotating unit 160, the second reflector 113 facing the first reflector 111 maintains a state facing the first reflector 111, and the fourth The third reflector 115 facing the reflector 117 preferably maintains a state facing the fourth reflector 117 .

제어부(170)는 사용자의 조작에 따라 제1반사경 회전부(150), 반사경 모듈 회전부(160)의 동작을 제어할 수 있다.The controller 170 may control the operations of the first reflector rotating unit 150 and the reflecting mirror module rotating unit 160 according to a user's manipulation.

이하에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 소형 짐벌형 공통 광학계의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the small gimbal-type common optical system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7 .

우선, 타겟으로부터 수신되는 광은 도 3에 도시하는 바와 같이 제1반사경(111)에서 제2반사경(113)으로 반사되고, 제2반사경(113)으로 반사된 광은 제3반사경(115)으로 재반사되고, 제3반사경(115)으로 재반사된 광은 제4반사경(117)으로 재반사되며, 제4반사경(117)으로 재반사된 광은 광속 분리기(120)로 재반사된다.First, light received from the target is reflected from the first reflector 111 to the second reflector 113 as shown in FIG. 3 , and the light reflected by the second reflector 113 is directed to the third reflector 115 . The light that is re-reflected and re-reflected by the third reflector 115 is re-reflected by the fourth reflector 117 , and the light re-reflected by the fourth reflector 117 is re-reflected to the beam splitter 120 .

광속 분리기(120)로 재반사된 광은 광속 분리기(120)에 의해 적외선은 투과되어 적외선 카메라 모듈(130)로 입사되고, 레이저 광은 반사되어 레이저 모듈(140)로 입사된다.In the light reflected back by the beam splitter 120 , infrared is transmitted by the beam splitter 120 and is incident on the infrared camera module 130 , and the laser light is reflected and incident on the laser module 140 .

이때, 제어부(170)는 고각을 수정하고자 하는 사용자의 조작에 따라 제1반사경 회전부(150)를 제어하여 도 5에 도시하는 바와 같이 제1반사경(111)을 X축(pitch)을 중심으로 0도에서 90도 이상 회전할 수 있다.At this time, the control unit 170 controls the first reflector rotating unit 150 according to the user's manipulation to correct the elevation angle, and as shown in FIG. 5 , the first reflector 111 is rotated around the X axis (pitch) to 0. It can rotate more than 90 degrees in degrees.

또한 제어부(170)는 방위각을 수정하고자 하는 사용자의 조작에 따라 제1반사경 회전부(150)를 제어하여 도 6에 도시하는 바와 같이 제1반사경(111)을 Y축(yaw)을 중심으로 360도 회전할 수 있으며, 반사경 모듈 회전부(160)를 제어하여 도 7에 도시하는 바와 같이 반사경 모듈(110)을 Z축(roll)을 중심으로 360도 회전할 수 있다.In addition, the control unit 170 controls the first reflector rotating unit 150 according to the user's manipulation to correct the azimuth, and as shown in FIG. 6 , the first reflector 111 rotates 360 degrees around the Y axis (yaw). It can rotate, and as shown in FIG. 7 by controlling the reflector module rotating unit 160, the reflector module 110 can be rotated 360 degrees around the Z-axis (roll).

이와 같이 제1반사경(111)을 고각방향(X축)으로 0도부터 90도 이상 회전시키고, 제1반사경(111)을 Y축을 중심으로 360도 회전시키고, 반사경 모듈(110)을 Z축을 중심으로 360도 회전시켜 관측함으로써, 전방위 관측 및 전방위 레이저 송수신이 가능하게 된다.In this way, the first reflector 111 is rotated from 0 degrees to 90 degrees or more in the high-angle direction (X-axis), the first reflector 111 is rotated 360 degrees about the Y-axis, and the reflector module 110 is rotated about the Z-axis. By rotating 360 degrees to observe, omnidirectional observation and omnidirectional laser transmission and reception are possible.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. will be able

100. 소형 짐벌형 공통 광학계, 110. 반사경 모듈,
111. 제1반사경, 113. 제2반사경,
115. 제3반사경, 117. 제4반사경,
120. 광속 분리기, 130. 적외선 카메라 모듈,
140. 레이저 모듈, 150. 제1반사경 회전부,
160. 반사경 모듈 회전부, 170. 제어부100. Small gimbal type common optical system, 110. Reflector module,
111. First reflector, 113. Second reflector,
115. Third reflector, 117. Fourth reflector,
120. beam splitter, 130. infrared camera module,
140. laser module, 150. first reflector rotating part,
160. Reflector module rotating part, 170. Control part

Claims (8)

타겟으로부터 수신된 적외선 및 레이저 광을 반사하여 상기 적외선 및 레이저 광의 경로를 제1경로로 변경하는 제1반사경과, 상기 제1반사경으로부터 직접적으로 수신된 상기 적외선 및 레이저 광을 재반사하여 상기 제1경로를 제2경로로 변경하는 제2반사경과, 상기 제2반사경으로부터 직접적으로 수신된 상기 적외선 및 레이저 광을 재반사하여 상기 제2경로를 제3경로로 변경하는 제3반사경과, 상기 제3반사경으로부터 직접적으로 수신된 상기 적외선 및 레이저 광을 재반사하여 상기 제3경로를 제4경로로 변경함으로써 상기 적외선 및 레이저 광을 광속 분리기로 전송하는 제4반사경을 포함하는 반사경 모듈;
상기 반사경 모듈을 통해 수신된 상기 적외선 및 레이저 광을 분리한 후, 적외선 광을 투과하고 레이저 광을 반사하는 상기 광속 분리기;
상기 광속 분리기에서 상기 투과된 적외선 광을 수신하여 검출하는 적외선 카메라 모듈;
상기 광속 분리기에서 상기 반사된 레이저 광을 수신하며, 상기 반사경 모듈을 통해 레이저 광을 송신하는 레이저 모듈;
X축(pitch)을 중심으로 상기 제1반사경을 0도 내지 90도 이상 범위 내에서 회전시키고, Y축(yaw) 중심으로 상기 제1반사경을 0도 내지 360도 범위 내에서 회전시키는 제1반사경 회전부;
Z축(roll)을 중심으로 상기 반사경 모듈을 0도 내지 360도 범위 내에서 회전시키는 반사경 모듈 회전부; 및
상기 제1반사경 회전부를 통해 상기 제1반사경을 상기 X축과 상기 Y축 상에서 회전시키고, 상기 반사경 모듈 회전부를 통해 상기 반사경 모듈을 상기 Z축 상에서 회전시키는 제어부를 포함하는, 소형 짐벌형 공통 광학계.A first reflector that reflects infrared and laser light received from a target to change the path of the infrared and laser light to a first path, and a first reflector that re-reflects the infrared and laser light directly received from the first reflector a second reflection mirror for changing a path to a second path; a third reflection mirror for changing the second path to a third path by re-reflecting the infrared and laser light directly received from the second reflection mirror; a reflector module including a fourth reflector that re-reflects the infrared and laser light directly received from the reflector and transmits the infrared and laser light to a beam splitter by changing the third path to a fourth path;
After separating the infrared and laser light received through the reflector module, the beam splitter for transmitting the infrared light and reflecting the laser light;
an infrared camera module for receiving and detecting the infrared light transmitted from the beam splitter;
a laser module that receives the laser light reflected from the beam splitter and transmits the laser light through the reflector module;
A first reflector that rotates the first reflector within a range of 0 degrees to 90 degrees or more about an X-axis (pitch), and rotates the first reflector within a range of 0 degrees to 360 degrees about a Y-axis (yaw) reel;
a reflector module rotating unit for rotating the reflector module within a range of 0 degrees to 360 degrees around a Z-axis; and
A small gimbal-type common optical system comprising a control unit rotating the first reflector on the X-axis and the Y-axis through the first reflector rotating unit and rotating the reflector module on the Z axis through the reflector module rotating unit. 제1항에 있어서,
상기 제1반사경은,
상기 X축을 중심으로 0도 내지 90도 이상 범위 내에서 회전하도록 형성되는, 소형 짐벌형 공통 광학계.According to claim 1,
The first reflector,
A small gimbal-type common optical system that is formed to rotate within a range of 0 degrees to 90 degrees or more about the X axis. 제1항에 있어서,
상기 제1반사경은,
상기 Y축을 중심으로 0도 내지 360도 범위 내에서 회전하도록 형성되는, 소형 짐벌형 공통 광학계.According to claim 1,
The first reflector,
A small gimbal-type common optical system that is formed to rotate within a range of 0 degrees to 360 degrees about the Y-axis. 제1항에 있어서,
상기 제1경로와 상기 제3경로는, 상기 제1반사경의 회전 및 상기 반사경 모듈의 회전에 상관없이 서로 평행을 이루도록 형성되는, 소형 짐벌형 공통 광학계.According to claim 1,
The first path and the third path are formed to be parallel to each other regardless of the rotation of the first reflector and the rotation of the reflector module, a small gimbal-type common optical system. 제1항에 있어서,
상기 반사경 모듈 회전부는,
상기 반사경 모듈을 상기 Z축을 중심으로 360도 회전시킬 때, 상기 Z축을 중심으로 상기 제1반사경과 상기 제4반사경을 제자리에서 360도 회전시키고, 상기 Z축을 중심으로 상기 제2반사경과 상기 제3반사경을 상기 제1반사경과 상기 제4반사경과 미리 지정된 거리를 유지하면서 상기 제1반사경과 상기 제4반사경의 회전 방향과 동일한 방향으로 360도 회전시키는 것을 특징으로 하는, 소형 짐벌형 공통 광학계.According to claim 1,
The reflector module rotating unit,
When the reflector module is rotated 360 degrees around the Z axis, the first reflector and the fourth reflector are rotated 360 degrees around the Z axis in place, and the second reflector and the third reflector are rotated around the Z axis by 360 degrees. A small gimbal-type common optical system, characterized in that the reflector rotates 360 degrees in the same direction as the rotation direction of the first reflector and the fourth reflector while maintaining a predetermined distance between the first reflector and the fourth reflector. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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