KR102558644B1 - A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis - Google Patents

A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis Download PDF

Info

Publication number
KR102558644B1
KR102558644B1 KR1020210000828A KR20210000828A KR102558644B1 KR 102558644 B1 KR102558644 B1 KR 102558644B1 KR 1020210000828 A KR1020210000828 A KR 1020210000828A KR 20210000828 A KR20210000828 A KR 20210000828A KR 102558644 B1 KR102558644 B1 KR 102558644B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
target
optical axis
telescope
laser
Prior art date
Application number
KR1020210000828A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220098926A (en
Inventor
김상인
김태우
유준상
김수환
김태완
권순태
이형민
김동환
이용수
Original Assignee
한화에어로스페이스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화에어로스페이스 주식회사 filed Critical 한화에어로스페이스 주식회사
Priority to KR1020210000828A priority Critical patent/KR102558644B1/en
Publication of KR20220098926A publication Critical patent/KR20220098926A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102558644B1 publication Critical patent/KR102558644B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/02—Viewing or reading apparatus
    • G02B27/022—Viewing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/0031—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for scanning purposes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors

Abstract

본 발명은 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템 및 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축 정렬 방법에 관한 것으로 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경부, 상기 비축 비구면 망원경부로 광축이 정렬되는 협시계 광학계와 레이저 거리 측정기를 포함하여 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경을 이용하여 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축을 정렬함으로써 측정 오차나 레이저 광원 손실을 방지하고, 레이저 표적 조사 광학 시스템의 정확도 및 신뢰성을 크게 향상시킨다. The present invention relates to a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis and a method for aligning the optical axis of the laser target irradiation optical system. An off-axis aspheric telescope unit having an optical axis different from an axis passing through the center of the primary mirror, a narrow-field optical system and a laser range finder in which the optical axis is aligned with the off-axis aspheric telescope unit are used to align the optical axis of the laser target irradiation optical system using an off-axis aspheric telescope having a different optical axis from the axis passing through the center of the primary mirror, thereby preventing measurement error or laser light source loss. , greatly improve the accuracy and reliability of the laser target irradiation optical system.

Figure R1020210000828
Figure R1020210000828

Description

비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템{A LASER TARGET IRRADIATION OPTICAL SYSTEM CAPABLE OF ALIGNING THE OPTICAL AXIS USING THE NON-AXIS TELESCOPE OPTICAL AXIS}Laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using off-axis telescope optical axis

본 발명은 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템 및 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축 정렬 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 광학계의 광축 불일치로 인한 광학 구성품 사이의 이격 거리로 인해 발생으로 할 수 있는 광학적 손실이나 측정 오차를 최소화하는 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템 및 비축 망원경 광축을 이용한 광축 정렬 방법에 관한 발명이다. The present invention relates to a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis and an optical axis alignment method of the laser target irradiation optical system, and more particularly, to a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis and an optical axis alignment method using an off-axis telescope optical axis that minimizes optical loss or measurement error that may occur due to separation distances between optical components due to optical axis mismatch of an optical system.

일반적으로 레이저 표적 조사 광학 시스템은 특정한 거리에 있는 표적에 레이저를 조사하는 장비로 표적에 레이저 빔을 모이도록 하는 망원경을 중심으로 표적의 거리를 측정할 수 있는 레이저 거리 측정기, 표적을 확대하여 볼 수 있는 협시계 광학계, 넓은 영역의 영상을 볼 수 있는 광시계 광학계, 야간에 조명 역할을 하는 조명 모듈 등으로 구성되어 있다.In general, a laser target irradiation optical system is equipment that irradiates a laser to a target at a specific distance. It consists of a laser range finder that can measure the distance of a target centered on a telescope that gathers laser beams at the target, a narrow field of view optical system that can magnify and view the target, a wide field of view optical system that can see a wide area image, and a lighting module that serves as a light at night.

현재까지는 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 렌즈 또는 반사경으로 구성된 망원경을 포함한 각각의 광학 구성품은 구조적(외형적) 형태나 배치의 어려움 때문에 각 광학 구성품의 광축을 하나의 광축으로 배치 및 정렬하여 이용할 수 없었다. Until now, each optical component including a telescope composed of a lens or reflector in a laser target irradiation optical system cannot be used by arranging and aligning optical axes of each optical component as one optical axis due to structural (external) shape or difficulty in arrangement.

이로 인해 여러 광학 구성품으로 구성된 표적 조사 광학 시스템의 광학적 정렬은 광학 시스템의 기준 축이 되는 망원경의 광축을 기준으로 각 광학계의 광축을 평행하게 정렬하는 것이 최선이었다.For this reason, the best optical alignment of the target irradiation optical system composed of several optical components was to align the optical axis of each optical system in parallel with the optical axis of the telescope, which is the reference axis of the optical system.

종래의 레이저 표적 조사 광학 시스템은 표적 조사 광학 시스템의 광학적 정렬을 수행하는 경우 시야각이 작은 협시계 광학계나 먼 거리까지 측정 및 조사가 가능하도록 레이저의 손실을 최소화 하기 위해 발산각이 작게 제작된다.Conventional laser target irradiation optical systems are manufactured with a small divergence angle to minimize laser loss so that a narrow field of view optical system with a small field of view or long distance measurement and irradiation is possible when performing optical alignment of the target irradiation optical system.

발산각이 작게 제작된 레이저 표적 조사 광학 시스템은 레이저 거리 측정기나 조명 모듈은 기준 축이 되는 망원경과의 이격 거리로 인해 가까운 거리에 위치한 표적의 중심에 망원경으로 레이저를 조사할 경우 협시계 광학계로 측정하기 위한 영역이나 거리 측정 및 조명 역할을 하는 레이저가 표적에 일부 또는 맞지 않은 경우가 발생하여 측정 오차나 레이저 출력 손실이 발생하는 문제가 있다.In the laser target irradiation optical system with a small divergence angle, when the laser range finder or illumination module irradiates the laser to the center of a target located at a close distance with the telescope due to the separation distance from the telescope serving as the reference axis, there is a problem that measurement error or laser power loss occurs because the area for measurement or the laser serving as distance measurement and lighting may not fit the target or not fit the target.

즉, 레이저 표적 조사 광학 시스템은 통상적으로 먼 거리까지 측정 및 조사가 가능하도록 발산각이 작게 제작되고 있어 광학 시스템의 기준 축이 되는 망원경의 광축을 기준으로 각 광학계의 광축을 평행하게 정렬하는 경우 협시계 광학계로 측정하기 위한 영역이나 거리 측정 및 조명 역할을 하는 레이저가 표적에 일부 또는 맞지 않은 경우가 발생하여 측정 오차나 레이저 출력 손실이 발생하는 문제점이 있었다. That is, the laser target irradiation optical system is typically manufactured with a small divergence angle so as to be able to measure and irradiate a long distance, and when the optical axis of each optical system is aligned in parallel with the optical axis of the telescope, which is the reference axis of the optical system, there is a problem in that the area to be measured by the narrow field optical system or the laser serving as distance measurement and lighting may not fit the target or not fit the target, resulting in measurement error or loss of laser power.

0001)한국특허등록 제2037945호 "다중 표적 탐지용 복합 광학 시스템 및 그를 위한 장치"(2019.10.23.등록)0001) Korean Patent Registration No. 2037945 "Combined optical system for multi-target detection and device therefor" (registered on October 23, 2019)

본 발명의 목적은 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경을 이용하여 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축을 정렬함으로써 측정 오차나 레이저 광원 손실을 방지하는 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템 및 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축 정렬 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using an off-axis telescope optical axis and a method for aligning the optical axis of the laser target irradiation optical system by aligning the optical axis of the laser target irradiation optical system using an off-axis aspherical telescope having a different optical axis from the axis passing through the center of the primary mirror to prevent measurement error or laser light source loss.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경부, 상기 비축 비구면 망원경부로 광축이 정렬되는 협시계 광학계와 레이저 거리 측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the object of the present invention, an embodiment of a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis according to the present invention is an off-axis aspherical telescope unit having an optical axis different from an axis passing through the center of a primary mirror, It is characterized in that it includes a narrow field optical system and a laser range finder whose optical axis is aligned with the off-axis aspheric telescope unit.

본 발명에서 상기 비축 비구명 망원경은 주경과 부경을 포함하며 상기 주경과 상기 부경은 각각 곡면의 반사경을 가지되, 비구면인 반사면을 가지는 것을 특징으로 하는 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템. In the present invention, the off-axis non-life telescope includes a primary mirror and a secondary mirror, and the primary mirror and the secondary mirror each have a curved reflector and have an aspherical reflective surface. A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using an optical axis of the off-axis telescope.

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 표적에 조명용 레이저 빔을 조사하는 조명 모듈을 더 포함할 수 있다. An embodiment of a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis according to the present invention may further include an illumination module for irradiating a laser beam for illumination to a target.

본 발명에서 상기 협시계 광학계는 표적 영상이 입사되는 CCD 카메라부 및 표적 영상을 CCD 카메라부로 입사시키는 렌즈부를 포함할 수 있다. In the present invention, the narrow field optical system may include a CCD camera unit through which a target image is incident and a lens unit through which a target image is incident to the CCD camera unit.

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 표적 영상을 반사하여 협시계 광학계로 입사시키는 제1반사경부재, 타겟용 레이저 빔을 반사하여 비축 비구면 망원경부로 입사시키는 제2반사경부재 및 제1반사경부재와 제2반사경부재의 사이에 위치되며 타겟용 레이저 빔을 반사시켜 제2반사경부재로 전달하는 제1이색성 거울부재를 더 포함할 수 있다. An embodiment of a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis according to an embodiment of the present invention may further include a first reflector member that reflects a target image and enters it into a narrow field optical system, a second reflector member that reflects a laser beam for a target and makes it incident to an off-axis aspheric telescope unit, and a first dichroic mirror member that is positioned between the first and second reflector members and reflects the target laser beam and transmits it to the second reflector member. .

본 발명에서 상기 제1이색성 거울부재는 레이저 파장을 반사하고, 측정 영상의 파장 투과시키는 이색성 거울일 수 있다. In the present invention, the first dichroic mirror member may be a dichroic mirror that reflects a laser wavelength and transmits a wavelength of a measurement image.

본 발명에서 상기 비축 비구명 망원경은 주경과 부경을 포함하며 상기 주경과 상기 부경은 각각 곡면의 반사경을 가지되, 비구면인 반사면을 가지며, 상기 타겟용 레이저 빔은 상기 제1이색성 거울부재, 상기 제2반사경부재, 상기 부경, 상기 주경 순으로 진행되어 표적에 조사되고, 표적의 영상은 상기 주경, 상기 부경, 상기 제2반사경부재의 순서로 타겟용 레이저 빔의 진행 방향과 동일한 축을 따라 역방향으로 진행하고 상기 제1이색성 거울부재에서 투과되어 상기 제1반사경부재를 통해 CCD 카메라부로 입사될 수 있다. In the present invention, the off-axis non-life telescope includes a primary mirror and a secondary mirror, each of which has a curved reflector and an aspherical reflective surface, and the target laser beam proceeds in the order of the first dichroic mirror member, the second reflector member, the secondary mirror, and the primary mirror to irradiate the target, and the image of the target is irradiated to the target in the order of the primary mirror, the secondary mirror, and the second reflector member along the same axis as the traveling direction of the laser beam for the target. It may proceed in the reverse direction, be transmitted through the first dichroic mirror member, and be incident to the CCD camera unit through the first reflector member.

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 상기 조명 모듈에서 방출되는 조명용 레이저 빔과 상기 레이저 거리 측정기에서 방출되는 거리 측정용 레이저 빔 중 어느 하나를 통과시키고 다른 하나를 반사시키는 제2이색성 거울부재 및 상기 제2이색성 거울부재를 통과하거나 반사된 조명용 레이저 빔과 거리 측정용 레이저 빔을 제3윈도우부로 방출시키는 제3반사경부재를 더 포함하며, 상기 제3반사경부재를 통해 반사된 조명용 레이저 빔의 광축과 거리 측정용 레이저 빔의 광축은 비축 비구면 망원경부의 망원경 광축과 일치되도록 정렬될 수 있다. An embodiment of a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an optical axis of an off-axis telescope according to the present invention further includes a second dichroic mirror member passing one of the laser beam for illumination emitted from the illumination module and the laser beam for distance measurement emitted from the laser distance finder and reflecting the other, and a third reflector member for emitting the laser beam for illumination and the laser beam for distance measurement passed through or reflected from the second dichroic mirror member to a third window, wherein the third reflector The optical axis of the laser beam for illumination and the optical axis of the laser beam for distance measurement reflected through the member may be aligned to coincide with the optical axis of the telescope of the off-axis aspheric telescope unit.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축 정렬 방법의 일 실시예는 망원경, 협시계 광학계, 조명 모듈, 레이저 거리 측정기를 포함하는 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 망원경부를 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경부로 구성하고, 표적에 조사되는 타겟팅 레이저빔의 광경로와 협시계 광학계로 입사되는 표적 영상의 광경로를 비축 비구면 망원경부의 광경로와 동일한 축을 가지도록 정렬하는 제1정렬단계, 망원경부의 망원경 광축을 상기 조명 모듈에서 방출되는 조명용 레이저 빔의 광축과 레이저 거리 측정기에서 방출되는 거리 측정용 레이저 빔의 광축을 망원경부의 망원경 광축과 일치시키는 제2정렬단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the object of the present invention, one embodiment of an optical axis alignment method of a laser target irradiation optical system according to the present invention is a laser target irradiation optical system including a telescope, a narrow-field optical system, an illumination module, and a laser distance meter. Alignment step, a second alignment step of matching the optical axis of the telescope unit of the telescope unit with the optical axis of the laser beam for illumination emitted from the illumination module and the optical axis of the laser beam for distance measurement emitted from the laser distance finder to the optical axis of the telescope unit.

본 발명에서 상기 제1정렬단계는 제1이색성 거울부재와 제2반사경부재로 반사시켜 비축 비구면 망원경부의 부경, 주경을 거쳐 표적에 도달하는 타겟용 레이저 빔의 광경로와 타겟용 레이저 빔의 광경로의 역순으로 진행되고 제1반사경부재를 통해 최종적으로 CCD 카메라부로 입사되는 표적 영상의 광경로를 일치시킬 수 있다. In the present invention, the first alignment step is reflected by the first dichroic mirror member and the second reflector member, and the optical path of the target laser beam reaching the target through the secondary and primary mirrors of the off-axis aspheric telescope unit and the optical path of the target laser beam proceed in the reverse order and can match the optical path of the target image finally incident to the CCD camera unit through the first reflector member.

본 발명에서 상기 제2정렬단계는 이색성 거울로 반사되는 조명용 레이저 빔의 광축, 이색성 거울을 통과하는 거리 측정용 레이저 빔의 광축이 일치되게 정렬하는 과정 및 광축이 일치된 거리 측정용 레이저 빔과 조명용 레이저 빔을 반사경으로 반사시켜 제3반사경부재를 통해 반사된 조명용 레이저 빔의 광축과 거리 측정용 레이저 빔의 광축을 비축 비구면 망원경부의 망원경 광축과 일치되도록 정렬하는 과정을 포함할 수 있다. In the present invention, the second alignment step may include aligning the optical axis of the illumination laser beam reflected by the dichroic mirror and the optical axis of the distance measurement laser beam passing through the dichroic mirror to match, and aligning the optical axis of the laser beam for distance measurement and the optical axis of the laser beam for distance measurement reflected through the third reflector member by reflecting the distance measurement laser beam and the illumination laser beam with the optical axes coincident with the optical axis of the telescope of the off-axis aspheric telescope unit.

본 발명은 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경을 이용하여 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축을 정렬함으로써 측정 오차나 레이저 광원 손실을 방지하고, 레이저 표적 조사 광학 시스템의 정확도 및 신뢰성을 크게 향상시키는 효과가 있다. The present invention aligns the optical axis of the laser target irradiation optical system using an off-axis aspheric telescope having a different optical axis from the axis passing through the center of the primary mirror, thereby preventing measurement errors or laser light source loss, and greatly improving the accuracy and reliability of the laser target irradiation optical system.

또한, 본 발명은 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경을 이용하여 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축을 정렬함으로써 측정 오차를 줄이기 위한 별도의 각도 조절 장치 등이 필요하지 않아 레이저 표적 조사 광학 시스템의 구조를 단순화하고, 레이저 표적 조사 광학 시스템의 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention aligns the optical axis of the laser target irradiation optical system using an off-axis aspherical telescope having a different optical axis from the axis passing through the center of the primary mirror, thereby eliminating the need for a separate angle adjusting device for reducing measurement errors. There is an effect of simplifying the structure of the laser target irradiation optical system and reducing the manufacturing cost of the laser target irradiation optical system.

도 1은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 협시계 광학계의 광축과 비축 비구면 망원경부의 망원경 광축이 일치되도록 배치한 예를 예시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 비축 비구면 망원경과 협시계 광학계의 광축 일치 구조를 도시한 개략도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 비축 비구면 망원경의 광축을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 광축 일치로 인해 가까운 거리에 위치한 표적에서 각 광학 구성품의 발산각과 시야각에 따른 범위를 보여주는 도면.1 is a schematic view showing an embodiment of a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis according to the present invention.
2 is a view illustrating an example in which the optical axis of the narrow field optical system and the optical axis of the telescope of the off-axis aspherical telescope unit are aligned in the laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the optical axis of the off-axis telescope according to the present invention.
3 is a schematic diagram showing an optical axis alignment structure of an off-axis aspheric telescope and a narrow-field optical system in a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis according to the present invention.
4 to 6 are diagrams showing the optical axis of an off-axis aspherical telescope in a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis according to the present invention.
7 is a view showing ranges according to divergence angles and viewing angles of each optical component in a target located at a short distance due to optical axis matching in a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis according to the present invention.

본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention is described in more detail.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to common or dictionary meanings. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, it is to be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of application.

도 1은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 더 상세하게 조명모듈, 레이저 거리 측정기(300), 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축을 일치하도록 구성한 도면이다. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis according to the present invention, and in more detail, a lighting module, a laser distance measurer 300, and an off-axis aspherical telescope.

도 1 및 도 2를 참고하여 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다. An embodiment of a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2 .

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 주경(110)의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경부(100), 비축 비구면 망원경부(100)로 광축이 정렬되는 협시계 광학계(200)와 레이저 거리 측정기(300)를 포함한다. An embodiment of a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis according to the present invention includes an off-axis aspherical telescope unit 100 having an optical axis different from an axis passing through the center of the main mirror 110, and a narrow-view optical system 200 whose optical axis is aligned with the off-axis aspheric telescope unit 100 and a laser range finder 300.

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 표적에 조명용 레이저 빔을 조사하는 조명 모듈(400)을 더 포함할 수 있고, 조명 모듈(400)은 레이저 거리 측정기(300)의 광축과 함께 광축을 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 일치되게 하여 광축을 정렬할 수 있다. An embodiment of the laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the optical axis of the off-axis telescope according to the present invention may further include an illumination module 400 for irradiating a laser beam for illumination to the target, and the illumination module 400 may align the optical axis with the optical axis of the laser range finder 300 with the optical axis of the telescope of the off-axis aspheric telescope unit 100 to align the optical axis.

레이저 거리 측정기(300)는 거리 측정용 레이저 빔을 발사하고, 표적에 반사된 거리 측정용 레이저 빔이 입사되어 거리를 측정할 수 있는 공지의 구성으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The laser distance meter 300 is a well-known configuration capable of emitting a laser beam for distance measurement and measuring a distance by incident laser beam for distance measurement reflected on a target, and can be variously modified and implemented. A detailed description is omitted.

또한, 조명 모듈(400)은 조명용 레이저 빔을 발사하는 공지의 구성으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. In addition, the lighting module 400 may be variously modified and implemented with a known configuration for emitting a laser beam for illumination, and a more detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 비축 비구면 망원경부(100), 협시계 광학계(200)와 레이저 거리 측정기(300)가 내부에 위치되고, 레이저 빔을 내부로 입사시키거나 외부로 배출시킬 수 있는 복수의 윈도우부를 포함한 레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부(500)를 더 포함한다. An embodiment of a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis according to the present invention includes an off-axis aspheric telescope unit 100, a narrow field optical system 200, and a laser range finder 300. The housing unit 500 for the laser target irradiation optical system including a plurality of window units capable of injecting or discharging a laser beam into the inside is positioned therein.

레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부(500)는 협시계 광학계(200)로 일부가 입사되는 타겟용 레이저 빔이 입사되는 제1윈도우부(510)와 타겟용 레이저 빔의 방출되는 제2윈도우부(520), 레이저 거리 측정기(300)에서 발사된 거리 측정용 레이저 빔과 조명용 모듈에서 발사된 레이저 빔이 방출되고 거리 측정용 레이저 빔이 다시 내부로 입사될 수 있는 제3윈도우부(530)를 포함한다. The housing part 500 for the laser target irradiation optical system includes a first window part 510 into which a laser beam for a target, a part of which is incident into the narrow field optical system 200, is incident, a second window part 520 through which the laser beam for a target is emitted, and a third window part 530 through which the laser beam for distance measurement emitted from the laser distance meter 300 and the laser beam emitted from the lighting module are emitted and the laser beam for distance measurement can be incident back into the inside. .

본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부(500)의 중앙에 비축 비구면 망원경부(100)가 위치되고, 비축 비구면 망원경부(100)를 중심으로 비축 비구면 망원경부(100)의 둘레로 CCD 카메라부(210) 즉, 협시계 광학계(200), 레이저 거리측정기, 조명 모듈(400), 광시계 카메라 등이 이격되게 배치될 수 있다. In one embodiment of the laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using the off-axis telescope optical axis according to the present invention, the off-axis aspheric telescope unit 100 is located in the center of the housing unit 500 for the laser target irradiation optical system, and the CCD camera unit 210 around the off-axis aspheric telescope unit 100 around the off-axis aspheric telescope unit 100, that is, the narrow-view optical system 200, the laser range finder, and the illumination module 400, An optical field camera or the like may be spaced apart.

한편, 비축 비구명 망원경은 주경(110)과 부경(120)을 포함하며 주경(110)과 부경(120)은 각각 곡면의 반사경을 가지되, 비구면인 반사면을 가져 광축이 광학계의 중심 축을 지나는 일반적인 광학계와 달리 망원경의 중심을 지나는 축과 비축 비구면 반사면의 광축이 다르게 위치되는 망원경이다. On the other hand, the off-axis non-life telescope includes a primary mirror 110 and a secondary mirror 120, and the primary mirror 110 and the secondary mirror 120 each have a curved reflector, but have an aspheric reflecting surface, so that the optical axis passes through the central axis of the optical system. Unlike a general optical system in which the axis passing through the center of the telescope and the optical axis of the off-axis aspheric reflecting surface are positioned differently.

또한, 협시계 광학계(200)는 레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부(500)의 내부로 유입되는 표적 영상이 입사되는 CCD 카메라부(210), 표적 영상을 CCD 카메라부(210)로 입사시키는 렌즈부(220)를 포함한다. In addition, the narrow field optical system 200 includes a CCD camera unit 210 into which a target image introduced into the housing unit 500 for a laser target irradiation optical system is incident, and a lens unit 220 that makes the target image incident to the CCD camera unit 210.

또한, 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 표적 영상을 반사하여 협시계 광학계(200)로 입사시키는 제1반사경부재(600), 타겟용 레이저 빔을 반사하여 비축 비구면 망원경부(100)로 입사시키는 제2반사경부재(700), 제1반사경부재(600)와 제2반사경부재(700)의 사이에 위치되며 타겟용 레이저 빔을 반사시켜 제2반사경부재(700)로 전달하는 제1이색성 거울부재(800)를 더 포함할 수 있다. In addition, an embodiment of a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis according to the present invention is a first reflector member 600 that reflects a target image and enters the narrow field optical system 200, a second reflector member 700 that reflects a target laser beam and enters the off-axis aspherical telescope unit 100, and is located between the first reflector member 600 and the second reflector member 700 and may further include a first dichroic mirror member 800 that reflects the target laser beam and transmits it to the second reflector member 700.

타겟용 레이저 빔은 제1윈도우부(510)를 통해 레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부(500)의 내부로 유입된 후 제1이색성 거울부재(800)를 통해 반사되어 제2반사경부재(700)로 전달되어 제2반사경부재(700)를 통해 비축 비구면 망원경부(100)로 입사되어 최종적으로 표적에 도달한다. The laser beam for the target is introduced into the housing part 500 for the laser target irradiation optical system through the first window part 510, reflected through the first dichroic mirror member 800, and transmitted to the second reflector member 700.

또한, 표적 영상은 타겟용 레이저 빔의 역순으로 비축 비구면 망원경부(100)를 통과하고 제1이색성 거울부재(800)를 통과하여 제1반사경부재(600)로 전달되고, 제1반사경부재(600)를 통해 협시계 광학계(200)의 CCD 카메라부(210)로 입사된다. In addition, the target image passes through the off-axis aspheric telescope unit 100 in the reverse order of the target laser beam, passes through the first dichroic mirror member 800, and is transmitted to the first reflector member 600.

제1이색성 거울부재(800)는 레이저 파장을 반사하고, 측정 영상의 파장 투과시키는 이색성 거울인 것을 일 예로 한다. For example, the first dichroic mirror member 800 is a dichroic mirror that reflects a laser wavelength and transmits a wavelength of a measurement image.

한편, 제2윈도우부(520)와 제3윈도우부(530)는 레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부(500)의 일면에 나란하게 배치되고, 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템의 일 실시예는 조명 모듈(400)에서 방출되는 조명용 레이저 빔과 레이저 거리 측정기(300)에서 방출되는 거리 측정용 레이저 빔 중 어느 하나를 통과시키고 다른 하나를 반사시키는 제2이색성 거울부재(900), 제2이색성 거울부재(900)를 통과하거나 반사된 조명용 레이저 빔과 거리 측정용 레이저 빔을 제3윈도우부(530)로 방출시키는 제3반사경부재(1000)를 더 포함한다.On the other hand, the second window unit 520 and the third window unit 530 are disposed side by side on one surface of the housing unit 500 for the laser target irradiation optical system, and one embodiment of the laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using the off-axis telescope optical axis according to the present invention passes one of the illumination laser beam emitted from the illumination module 400 and the laser beam for distance measurement emitted from the laser distance finder 300 and reflects the other. It further includes a third reflector member 1000 that emits the laser beam for illumination and the laser beam for distance measurement that pass through or are reflected through the dichroic mirror member 900 and the second dichroic mirror member 900 to the third window 530.

그리고, 제3반사경부재(1000)를 통해 반사된 조명용 레이저 빔의 광축과 거리 측정용 레이저 빔의 광축은 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 일치되도록 정렬된다. Also, the optical axis of the laser beam for illumination and the optical axis of the laser beam for distance measurement reflected through the third reflector member 1000 are aligned to coincide with the optical axis of the telescope of the off-axis aspherical telescope unit 100 .

즉, 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축은 비축 비구면 망원경부(100)를 통해 반사되어 제1윈도우부(510)를 통해 방출되는 타겟 레이저 빔의 진행 방향과 다르게 위치되고, 제2이색성 거울부재(900)와 제3반사경부재(1000)를 통해 제3윈도우부(530)로 방출되는 조명용 레이저 빔의 광축과 거리 측정용 레이저 빔의 광축이 망원경 광축과 일치되도록 광축을 정렬시킴으로써 망원경 광축, 조명용 레이저 빔의 광축과 거리 측정용 레이저 빔의 광축이 일치될 수 있다. That is, the telescope optical axis of the off-axis aspheric telescope unit 100 is positioned differently from the traveling direction of the target laser beam reflected through the off-axis aspheric telescope unit 100 and emitted through the first window unit 510, and the optical axis of the laser beam for illumination and the optical axis of the laser beam for distance measurement emitted to the third window unit 530 through the second dichroic mirror member 900 and the third reflector member 1000 are the telescope By aligning the optical axis to coincide with the optical axis, the optical axis of the telescope, the optical axis of the laser beam for illumination, and the optical axis of the laser beam for distance measurement can be aligned.

제1반사경부재(600), 제2반사경부재(700), 제3반사경부재(1000)는 각각 45도로 기울어진 반사경인 것을 일 예로 한다. For example, each of the first reflector member 600, the second reflector member 700, and the third reflector member 1000 is a reflector tilted at 45 degrees.

도 3은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 협시계 광학계(200)의 광축과 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축이 일치되도록 배치한 예를 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which the optical axis of the narrow field optical system 200 and the optical axis of the telescope of the off-axis aspheric telescope unit 100 are aligned in the laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the optical axis of the off-axis telescope according to the present invention.

도 3을 참고하면 타겟용 레이저 빔은 제1이색성 거울부재(800), 제2반사경부재(700), 부경(120), 주경(110) 순으로 진행되어 표적에 조사된다.Referring to FIG. 3 , the laser beam for the target proceeds in the order of the first dichroic mirror member 800 , the second reflector member 700 , the secondary mirror 120 , and the primary mirror 110 to be irradiated to the target.

그리고 표적의 영상은 주경(110), 부경(120), 제2반사경부재(700)의 순서로 타겟용 레이저 빔의 진행 방향과 동일한 축을 따라 역방향으로 진행하고 제1이색성 거울부재(800)에서 투과되어 제1반사경부재(600)를 통해 협시계 광학계(200) 즉, CCD 카메라부(210)로 영상이 입사된다. And the image of the target proceeds in the reverse direction along the same axis as the traveling direction of the laser beam for the target in the order of the primary mirror 110, the secondary mirror 120, and the second reflector member 700, and is transmitted through the first dichroic mirror member 800. The image is incident to the narrow field optical system 200, that is, the CCD camera unit 210, through the first reflector member 600.

이러한 구성을 통해 타겟용 레이저 빔과 표적 영상이 비축 비구면 망원경부(100)의 광경로와 동일한 축을 지나가도록 했기 때문에 레이저 조사점과 영상 중심 축이 맞아 레이저 조사 점과 측정 영상과의 오차는 발생하지 않는다.Through this configuration, since the target laser beam and the target image pass along the same axis as the optical path of the off-axis aspherical telescope unit 100, the laser irradiation point and the central axis of the image match, so that no error occurs between the laser irradiation point and the measured image.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 비축 비구면 망원경부(100)의 광축을 도시한 도면이다.4 to 6 are diagrams showing the optical axis of the off-axis aspheric telescope unit 100 in the laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the off-axis telescope optical axis according to the present invention.

도 4는 광축 기준으로 설계된 비축 비구면 망원경부(100)의 형상과 레이저 빔의 진행방향을 나타낸 도면이다.4 is a view showing the shape of the off-axis aspheric telescope unit 100 designed based on the optical axis and the traveling direction of the laser beam.

도 4를 참고하면 광축 기준으로 구성된 비축 비구면 망원경부(100)는 레이저가 주경(110) 중심의 구멍으로 입사되어 부경(120)에서 반사되고 주경(110)에서 반사된 후 광축에서 수렴되는 광학계이며, 레이저의 중심부가 부경(120)과의 간섭으로 인해 출력의 손실이 커 레이저 조사용 망원경으로는 통상적인 광학계에서 사용되지 않고 있다. Referring to FIG. 4, the off-axis aspherical telescope unit 100 configured on the basis of the optical axis is an optical system in which laser is incident through a hole in the center of the primary mirror 110, reflected from the secondary mirror 120, reflected from the primary mirror 110, and then converged on the optical axis. In addition, the center of the laser has a large output loss due to interference with the secondary mirror 120, so it is not used in a conventional optical system as a telescope for laser irradiation.

도 5는 광축 기준으로 설계된 비구면 비구면 망원경부의 레이저 출력 손실에 대한 단점을 보완하기 위해 비축으로 구성한 망원경 형상이다. 5 is a telescope shape configured as an off-axis to compensate for the disadvantages of laser output loss of the aspherical aspheric telescope designed on the basis of the optical axis.

도 5를 참고하면 비축 비구면 망원경부(100)는 광축 기준으로 구성된 망원경의 일부분을 사용하는 방식으로 구성되어 있으며, 비축 비구면 망원경부(100)의 가장 큰 특징은 비축 비구면 망원경부(100)의 광축이 주경(110)의 중심이 아닌 광축 중심으로 설계된 망원경의 광축이라는 점이다. Referring to FIG. 5, the off-axis aspherical telescope unit 100 is configured in such a way that a portion of the telescope configured on the basis of the optical axis is used.

본 발명에서는 이러한 비축 망원경의 광축 특성을 이용하여 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 협시계 광학계(200), 레이저 거리 측정기(300), 조명 모듈(400) 등의 광축을 일치시킴으로써 광학 구성품 간의 광축 불일치와 이격 거리에 의해 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위해 고안한 것이다.In the present invention, by using the characteristics of the optical axis of the off-axis telescope, the telescope optical axis of the off-axis aspheric telescope unit 100 and the optical axis of the narrow-view optical system 200, the laser distance measurer 300, and the illumination module 400 are matched. It is designed to solve problems that may occur due to optical axis mismatch and separation distance between optical components.

도 6은 비축 비구면 망원경부(100)의 레이저 빔을 시준하는 조건에서의 도면이고, 도 6을 참고하면 시준된 빔은 광축과 평행하게 진행한다.FIG. 6 is a diagram in a collimated condition of the laser beam of the off-axis aspheric telescope unit 100, and referring to FIG. 6, the collimated beam travels parallel to the optical axis.

도 7은 본 발명에 따른 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 광축 일치로 인해 가까운 거리에 위치한 표적에서 각 광학 구성품의 발산각과 시야각에 따른 범위를 보여주는 도면이다.7 is a view showing ranges according to divergence angles and viewing angles of each optical component in a target located at a short distance due to coincidence of optical axes in a laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis according to the present invention.

도 7을 참고하면 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 협시계 광학계(200)의 광축, 레이저 거리 측정기(300)의 광축, 조명 모듈(400)의 광축을 하나의 광축으로 구성한 경우 측정 시야각 및 레이저의 발산각을 적용하여 일정 거리 표적에서의 측정 범위와 레이저 조사 범위를 나타낸다. Referring to FIG. 7, when the telescope optical axis of the non-axis aspheric telescope unit 100, the optical axis of the narrow-view optical system 200, the optical axis of the laser distance finder 300, and the optical axis of the illumination module 400 are configured as one optical axis, the measurement range and laser irradiation range at a target at a certain distance are shown by applying the measurement viewing angle and the divergence angle of the laser.

광학 구성품의 광축 일치를 통해 이격 거리가 없는 상태의 표적 조사 광학 시스템은 어느 거리이든 표적의 중심을 조사하는 레이저 집속빔을 기준으로 모든 광학 구성품의 광축 중심 즉, 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 협시계 광학계(200)의 광축, 레이저 거리 측정기(300)의 광축, 조명 모듈(400)의 광축이 모두 일치하기 때문에 측정 오차나 레이저 광원 손실 없이 구성할 수 있는 것이다.The target irradiation optical system in a state where there is no separation distance through coincidence of the optical axes of the optical components is the center of the optical axes of all optical components, that is, the optical axis of the telescope unit 100, the optical axis of the telescope optics 200, the optical axis of the laser distance finder 300, and the optical axis of the illumination module 400 are all matched based on the laser focused beam irradiating the center of the target at any distance.

한편, 본 발명에 따른 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축 정렬 방법의 일 실시예는 망원경, 협시계 광학계(200), 조명 모듈(400), 레이저 거리 측정기(300)를 포함하는 레이저 표적 조사 광학 시스템에서 망원경부를 주경(110)의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경부(100)로 구성하고, 표적에 조사되는 타겟팅 레이저빔의 광경로와 협시계 광학계(200)로 입사되는 표적 영상의 광경로를 비축 비구면 망원경부(100)의 광경로와 동일한 축을 가지도록 정렬하는 제1정렬단계, 망원경부의 망원경 광축을 상기 조명 모듈(400)에서 방출되는 조명용 레이저 빔의 광축과 레이저 거리 측정기(300)에서 방출되는 거리 측정용 레이저 빔의 광축을 망원경부의 망원경 광축과 일치시키는 제2정렬단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, in one embodiment of the optical axis alignment method of the laser target irradiation optical system according to the present invention, in the laser target irradiation optical system including the telescope, the narrow-view optical system 200, the illumination module 400, and the laser distance measurer 300, the telescope unit is composed of the off-axis aspherical telescope unit 100 having a different optical axis from the axis passing through the center of the main mirror 110, and the optical path of the targeting laser beam irradiated to the target and the target image incident to the narrow-view optical system 200 A first alignment step of aligning the optical path to have the same axis as the optical path of the off-axis aspheric telescope unit 100, and a second alignment step of matching the optical axis of the telescope optical axis of the telescope unit with the optical axis of the illumination laser beam emitted from the illumination module 400 and the optical axis of the distance measuring laser beam emitted from the laser distance finder 300 to the telescope optical axis of the telescope unit.

제1정렬단계는 제1이색성 거울부재(800)와 제2반사경부재(700)로 반사시켜 비축 비구면 망원경부(100)의 부경(120), 주경(110)을 거쳐 표적에 도달하는 타겟용 레이저 빔의 광경로와 타겟용 레이저 빔의 광경로의 역순으로 진행되고 제1반사경부재(600)를 통해 최종적으로 CCD 카메라부(210)로 입사되는 표적 영상의 광경로를 일치시킨다. In the first alignment step, the target image is reflected by the first dichroic mirror member 800 and the second reflector member 700, passes through the secondary mirror 120 and the primary mirror 110 of the off-axis aspherical telescope unit 100, and proceeds in the reverse order of the optical path of the target laser beam reaching the target and the optical path of the target laser beam. match the ro

제2정렬단계는 이색성 거울로 반사되는 조명용 레이저 빔의 광축, 이색성 거울을 통과하는 거리 측정용 레이저 빔의 광축이 일치되게 정렬하는 과정, 광축이 일치된 거리 측정용 레이저 빔과 조명용 레이저 빔을 반사경으로 반사시켜 제3반사경부재(1000)를 통해 반사된 조명용 레이저 빔의 광축과 거리 측정용 레이저 빔의 광축을 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 일치되도록 정렬하는 과정을 포함한다. The second alignment step is a process of aligning the optical axis of the illumination laser beam reflected by the dichroic mirror and the optical axis of the distance measurement laser beam passing through the dichroic mirror to match, reflecting the optical axis-matched distance measurement laser beam and the illumination laser beam with a reflector and aligning the optical axis of the illumination laser beam reflected through the third reflector member 1000 and the optical axis of the distance measurement laser beam to match the telescope optical axis of the off-axis aspheric telescope unit 100. do

본 발명에 따른 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축 정렬 방법은 제1정렬단계와 제2정렬단계를 통해 비축 비구면 망원경부(100)의 망원경 광축과 협시계 광학계(200)의 광축, 레이저 거리 측정기(300)의 광축, 조명 모듈(400)의 광축을 모두 일치시키기 때문에 측정 오차나 레이저 광원 손실 없이 레이저 표적 조사 광학 시스템을 구성할 수 있는 것이다.The optical axis alignment method of the laser target irradiation optical system according to the present invention matches the optical axis of the telescope optical axis of the off-axis aspheric telescope unit 100, the optical axis of the narrow field optical system 200, the optical axis of the laser range finder 300, and the optical axis of the illumination module 400 through the first alignment step and the second alignment step. Therefore, the laser target irradiation optical system can be configured without measurement error or loss of the laser light source.

본 발명은 주경(110)의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경을 이용하여 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축을 정렬함으로써 측정 오차나 레이저 광원 손실을 방지하고, 레이저 표적 조사 광학 시스템의 정확도 및 신뢰성을 크게 향상시킨다. The present invention aligns the optical axis of the laser target irradiation optical system using an off-axis aspherical telescope whose optical axis is different from the axis passing through the center of the primary mirror 110, thereby preventing measurement errors or laser light source loss, and greatly improving the accuracy and reliability of the laser target irradiation optical system.

또한, 본 발명은 주경(110)의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경을 이용하여 레이저 표적 조사 광학 시스템의 광축을 정렬함으로써 측정 오차를 줄이기 위한 별도의 각도 조절 장치 등이 필요하지 않아 레이저 표적 조사 광학 시스템의 구조를 단순화하고, 레이저 표적 조사 광학 시스템의 제작 비용을 절감할 수 있다. In addition, the present invention aligns the optical axis of the laser target irradiation optical system using an off-axis aspherical telescope having a different optical axis from the axis passing through the center of the primary mirror 110, so that a separate angle adjusting device for reducing measurement errors is not required, thereby simplifying the structure of the laser target irradiation optical system and reducing the manufacturing cost of the laser target irradiation optical system.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It is to be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention, which is included in the configuration of the present invention.

100 : 비축 비구면 망원경부 110 : 주경
120 : 부경
200 : 협시계 광학계 210 : CCD 카메라부
220 : 집속 렌즈부
300 : 레이저 거리 측정기
400 : 조명 모듈
500 : 레이저 표적 조사 광학 시스템용 하우징부
510 : 제1윈도우부 520 : 제2윈도우부
530 : 제3윈도우부
600 : 제1반사경부재 700 : 제2반사경부재
800 : 제1이색성 거울부재 900 : 제2이색성 거울부재
1000 : 제3반사경부재100: off-axis aspheric telescope unit 110: primary mirror
120: Bukyung
200: narrow field optical system 210: CCD camera unit
220: focusing lens unit
300: laser distance meter
400: lighting module
500: housing part for laser target irradiation optical system
510: first window part 520: second window part
530: third window unit
600: first reflector member 700: second reflector member
800: first dichroic mirror member 900: second dichroic mirror member
1000: third reflector member

Claims (11)

곡면의 반사경을 가지되, 비구면인 반사면을 가지는 주경과 부경을 포함하고, 타겟용 레이저 빔을 주경으로 반사하여 표적에 도달시키며, 주경의 중심을 지나는 축과 광축이 다른 비축 비구면 망원경부;
상기 비축 비구면 망원경부로 광축이 정렬되어 상기 비축 비구면 망원경부로 표적 영상을 전달받는 협시계 광학계;
거리 측정용 레이저 빔을 방출하는 레이저 거리 측정기;
표적에 조사되는 조명용 레이저 빔을 방출하는 조명 모듈;
상기 표적 영상을 반사하여 상기 협시계 광학계로 입사시키는 제1반사경부재;
상기 타겟용 레이저 빔을 반사하여 상기 비축 비구면 망원경부로 입사시키는 제2반사경부재;
상기 제1반사경부재와 상기 제2반사경부재의 사이에 위치되며 상기 타겟용 레이저 빔을 반사시켜 상기 제2반사경부재로 전달하고, 상기 표적 영상을 통과시켜 상기 협시계 광학계로 입사시키는 제1이색성 거울부재;
상기 조명용 레이저 빔과 상기 거리 측정용 레이저 빔 중 어느 하나를 통과시키고 다른 하나를 반사시키는 제2이색성 거울부재; 및
상기 제2이색성 거울부재를 통과하거나 반사된 상기 조명용 레이저 빔과 상기 거리 측정용 레이저 빔을 제3윈도우부로 방출시키는 제3반사경부재를 포함하며,
상기 타겟용 레이저 빔은 상기 제1이색성 거울부재, 상기 제2반사경부재, 상기 부경과 상기 주경의 순으로 반사되어 상기 표적으로 도달하고, 상기 표적에서 반사되는 상기 표적 영상은 상기 주경, 상기 부경과 상기 제2반사경부재의 순으로 반사되어 상기 제1이색성 거울부재를 통과한 후 상기 제1반사경부재로 반사되어 상기 협시계 광학계로 입사되며,
상기 거리 측정용 레이저 빔과 상기 조명용 레이저 빔은 상기 제2이색성 거울부재를 통과하거나 상기 제2이색성 거울부재로 반사되어 광축이 서로 일치된 후 상기 제3반사경부재로 상기 표적에 도달하며,
상기 제3반사경부재로 상기 표적에 광축이 일치된 상태로 상기 표적에 도달한 상기 거리 측정용 레이저 빔과 상기 조명용 레이저 빔의 광축은 상기 주경으로 반사되어 상기 표적에 도달한 상기 타겟용 레이저 빔의 광축과 일치되는 것을 특징으로 하는 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템.
An off-axis aspherical telescope unit having a curved reflector, including a primary mirror and a secondary mirror having an aspherical reflective surface, reflecting a target laser beam to the primary mirror to reach the target, and having an optical axis different from an axis passing through the center of the primary mirror;
a narrow field optical system whose optical axis is aligned with the off-axis aspherical telescope unit and receives a target image through the off-axis aspheric telescope unit;
a laser distance meter that emits a laser beam for distance measurement;
An illumination module that emits a laser beam for illumination irradiated to a target;
a first reflector member that reflects the target image and enters the narrow field of view optical system;
a second reflector member that reflects the laser beam for the target and makes it incident to the off-axis aspheric telescope;
a first dichroic mirror member positioned between the first reflector member and the second reflector member to reflect the laser beam for the target, pass it to the second reflector member, pass the target image, and enter the narrow field optical system;
a second dichroic mirror member passing one of the illumination laser beam and the distance measurement laser beam and reflecting the other one; and
And a third reflector member for emitting the laser beam for illumination and the laser beam for distance measurement passed through or reflected by the second dichroic mirror member to a third window,
The laser beam for the target is reflected in the order of the first dichroic mirror member, the second mirror member, the secondary mirror and the primary mirror to reach the target, and the target image reflected from the target is reflected in the order of the primary mirror, the secondary mirror and the second mirror member, passes through the first dichroic mirror member, is reflected by the first mirror member, and enters the narrow field optical system;
The laser beam for distance measurement and the laser beam for illumination pass through the second dichroic mirror member or are reflected by the second dichroic mirror member so that their optical axes coincide with each other and then reach the target through the third reflector member;
Optical axes of the laser beam for distance measurement and the laser beam for illumination that reach the target with their optical axes aligned with the target by the third reflector member are reflected by the main mirror and reach the target. A laser target irradiation optical system capable of optical axis alignment using an off-axis telescope optical axis, characterized in that it coincides with the optical axis of the target laser beam.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 협시계 광학계는,
표적 영상이 입사되는 CCD 카메라부; 및
표적 영상을 CCD 카메라부로 입사시키는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템.
The method of claim 1,
The narrow field optical system,
a CCD camera unit into which a target image is incident; and
A laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis, comprising a lens unit for injecting a target image into a CCD camera unit.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1이색성 거울부재는 레이저 파장을 반사하고, 측정 영상의 파장 투과시키는 이색성 거울인 것을 특징으로 하는 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템.The method of claim 1,
The first dichroic mirror member is a laser target irradiation optical system capable of aligning an optical axis using an off-axis telescope optical axis, characterized in that the dichroic mirror reflects the laser wavelength and transmits the wavelength of the measurement image. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020210000828A 2021-01-05 2021-01-05 A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis KR102558644B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210000828A KR102558644B1 (en) 2021-01-05 2021-01-05 A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210000828A KR102558644B1 (en) 2021-01-05 2021-01-05 A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220098926A KR20220098926A (en) 2022-07-12
KR102558644B1 true KR102558644B1 (en) 2023-07-25

Family

ID=82420082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210000828A KR102558644B1 (en) 2021-01-05 2021-01-05 A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102558644B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102636412B1 (en) 2023-10-31 2024-02-14 한화시스템(주) Integrated alignment device for optical assembly

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102586564B1 (en) * 2023-04-19 2023-10-10 엘아이지넥스원 주식회사 Transmission/reflection hybrid common optical system using off-axis optical system and method for correcting off-axis aberration using the same
KR102633763B1 (en) * 2023-11-03 2024-02-05 국방과학연구소 An optical apparatus and alignment method for optical communication

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101057303B1 (en) * 2010-08-23 2011-08-16 두산디에스티주식회사 Tracking and aiming apparatus for laser weapon

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090052415A (en) * 2007-11-21 2009-05-26 두산디에스티주식회사 Beam director for laser weapon system
KR101858986B1 (en) * 2016-04-26 2018-05-17 국방과학연구소 Coude type off-axis telescope and alignment method thereof
KR102037945B1 (en) 2018-12-10 2019-10-29 엘아이지넥스원 주식회사 Composite Optical System for Multi-Target Detection and Apparatus Therefor
KR102416248B1 (en) * 2020-09-02 2022-07-01 주식회사 한화 Measuring device of alignment state of off-axis parabolic telescope

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101057303B1 (en) * 2010-08-23 2011-08-16 두산디에스티주식회사 Tracking and aiming apparatus for laser weapon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102636412B1 (en) 2023-10-31 2024-02-14 한화시스템(주) Integrated alignment device for optical assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220098926A (en) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102558644B1 (en) A laser target irradiation optical system capable of aligning the optical axis using the non-axis telescope optical axis
US8421003B2 (en) Optical transceiver built-in test (BIT)
USRE40927E1 (en) Optical detection system
US7064817B1 (en) Method to determine and adjust the alignment of the transmitter and receiver fields of view of a LIDAR system
US8692995B2 (en) Optical system for projecting an IR or UV test signal with optical alignment of the projection axis in the visible spectral region
US10422861B2 (en) Electro-optical distance measuring instrument
US4165936A (en) Coaxial transmitting and receiving optics for an electro-optic range finder
WO2020094129A1 (en) Laser radar system and laser radar
CN110031099B (en) Calibrating device and method for parallelism of optical channels of multispectral imaging system
CN109358435B (en) Device and method for adjusting perpendicularity of double telecentric lenses
CN109407335B (en) Adjusting device and adjusting method for adjusting lens group
KR20110038693A (en) Insertion of laser path in multiple field of view reflective telescope
US20100177315A1 (en) Alignment device and method for optical system
CN109031247A (en) A kind of collimation camera lens and laser radar launcher
US11520011B2 (en) Optical assembly for a lidar system, lidar system and working apparatus
CN106094234A (en) A kind of autocollimatic light path system with polarization beam splitting element
JP2001050742A (en) Optical distance measuring device
KR101806753B1 (en) Modular optics for scanning engine
KR100763974B1 (en) Method and apparatus for aligning optical axis for wavefront sensor for mid-infrared band
US20060114448A1 (en) Multiple optical channels
US5410398A (en) Automatic boresight compensation device
US3515480A (en) Opto-electronic radiant energy beam range finder
CN209927289U (en) Calibration device for optical channel parallelism of multispectral imaging system
CN106443642B (en) Coherent laser radar FC/APC fiber coupling receives and dispatches the Method of Adjustment of telescope off axis
CN110849295B (en) Chip packaging system and detection device applied to chip packaging process

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant