KR200419713Y1

KR200419713Y1 - 레이저를 이용한 무광(無光)하 가시장비

Info

Publication number: KR200419713Y1
Application number: KR2020060009958U
Authority: KR
Inventors: 이용환
Original assignee: 이용환
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2006-06-22

Abstract

본 고안은 화망구성용 레이저모듈을 광원으로 이용하는 레이저를 이용한 무광(無光)하 가시(可視)장비에 관한 것으로, 화망구성용 레이저모듈과; 줌(zoom)기능을 갖는 망원(望遠)수단과; 상기 망원수단을 통하여 수집되는 영상을 감지하여 디지털신호로 변경하는 카메라모듈과; 상기 카메라모듈로부터 수신된 디지털신호로 화면을 구성하여 디스플레이하는 디스플레이수단; 및 상기 카메라모듈에서 발생하는 디지털신호를 저장하는 저장수단을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성되며, 야간 등 무광환경에서의 가시거리를 연장하는 동시에 레이저가 도달하는 방향과 정확히 마주보고 있지만 않으면 빛의 존재를 파악하지 못하므로 군사작전 등에서 유용하게 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 도로 감시카메라 등에 활용될 수도 있고, 일반 조명에 의하여 식별할 수 없을 정도로 먼 거리에 존재하는 물체까지도 식별할 수 있기 때문에 철도, 선박 등에 설치되어 안전운행에 도움을 줄 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

레이저, 망원수단, 카메라모듈, 적외선카메라

Description

레이저를 이용한 무광(無光)하 가시장비{A VISIBLE DEVICE IN NO-LIGHT CONDITION USING A LASER}

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 내부구성단면을 보인 개략구성도,

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 외부구성을 보인 사시도,

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 외부구성 배면도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

10 : 화망구성용 레이저모듈 20 : 망원수단

30 : 카메라모듈 40 : 디스플레이수단

50 : 저장수단 60 : 전원배터리

100 : 하우징 110 : 레이저투과부

120 : 촬영용투시부 130 : 손잡이부

본 고안은 화망구성용 레이저모듈을 광원으로 이용하는 레이저를 이용한 무광(無光)하 가시(可視)장비에 관련된다.

야간에 주변광이 없는 환경에서 조명기구를 사용할 경우의 가시거리는 조명기구의 광도에 따라 달라지며, 고정식 대형 서치라이트 등을 사용하면 비교적 먼 거리까지 밝게 비출 수 있겠지만, 일반적으로 개인이 휴대할 수 있는 조명기구의 크기나 무게는 제한될 수밖에 없어 빛의 도달거리가 짧아진다.

또한, 경계, 정찰 등 군사작전 용도로 조명기구가 사용될 경우 빛의 지향방향을 적군이 파악할 수 있기 때문에, 경계용으로 사용될 경우에는 적군이 감시를 회피할 수 있는 계기를 만들어줄 수 있으며, 정찰용으로 사용될 경우에도 빛의 노출로 인하여 적군이 정찰을 파악할 수 있다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 은밀한 작전을 필요로 할 경우 적외선카메라가 널리 활용되고 있으나, 휴대 가능한 적외선카메라 또는 적외선망원경 등은 일반적으로 50m 정도의 가시거리를 가지며, 가시거리를 확장하기 위해서는 제작비용이 기하급수적으로 증가한다는 문제점이 있었다.

한편, 도로에서 과속차량을 단속하기 위하여 설치되는 무인감시카메라의 경우 야간에 번호판 촬영을 위하여 플래쉬를 사용하는데, 플래쉬의 번쩍임은 운전자로 하여금 불안감을 유발시켜 안전운전을 방해할 수 있다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 본 고안은 레이저를 광원으로 이용하여 야간조명이 없는 곳이나, 지하 등 무광(無光) 환경에서 가시거리를 확장하고 휴대가 가능할 정도로 소형화·경량화 될 수 있으며, 유사한 성능을 갖는 야시장비들 가운데 제작비용이 가장 저렴한 레이저를 이용한 무광하 가시장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 무광하 가시장비는 화망구성용 레이저모듈과; 줌(zoom)기능을 갖는 망원(望遠)수단과; 상기 망원수단을 통하여 수집되는 영상을 감지하여 디지털신호로 변경하는 카메라모듈과; 상기 카메라모듈로부터 수신된 디지털신호로 화면을 구성하여 디스플레이하는 디스플레이수단; 및 상기 카메라모듈에서 발생하는 디지털신호를 저장하는 저장수단을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

일반적으로 레이저는 파장과 위상이 일정하여 매우 먼 거리까지 최초 발생 형태를 유지하며 도달하는 직진성을 갖는데, 다만, 분산이 되지 않기 때문에 일정 범위의 영역을 밝게 하는 조명기구로 활용되지는 못하고 있었다.

그러나, 본 고안의 고안자는 레이저를 조명으로 이용하는 화망구성용 레이저 다이오드 모듈을 개발하여 출원하였으며, 상기 화망구성용 레이저 다이오드 모듈을 광원으로 활용하는 가시장비를 제안하게 된 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작동원리를 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 구성을 보이 개략도로서, 화망구성용 레이저모듈(10), 카메라모듈(30, 디스플레이수단(40) 및 저장수단(50)이 결합된 모습을 예시하고 있다.

화망구성용 레이저모듈(10)은 그 소비전력과 발생 되는 레이저의 파장에 따라 성능과 사용처가 달라진다. 소비전력이 높을수록 먼곳에서도 일정수준 이상의 조도로 빛을 공급할 수 있지만, 일반적으로 200 mW 이상의 전원을 소비하는 레이저 모듈은 상당한 열이 발생하므로 소형화하기 위해서는 별도의 냉각장치가 필요하며, 별도의 냉각장치가 없는 경우에는 공냉방식을 취해야 하므로 기기의 부피가 커질 수밖에 없다. 또한, 레이저의 파장은 690nm 부터 960nm까지 다양하게 결정될 수 있는데, 780nm보다 짧은 파장을 사용하게 되면 적색을 띄며 육안으로 식별이 가능해지므로 690~780nm 영역의 파장은 사용하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 화망구성용 레이저모듈(10)의 소비전력과, 렌즈의 배치거리에 따라 일정 거리에 도달되는 빛의 조도가 달라진다. 예를 들면, 200mW의 소비전력을 갖는 레이저모듈을 사용할 경우 200 ~ 250m에서 식별능력이 최대화 되도록 렌즈의 배치를 통하여 레이저의 초점거리가 조절되는 것이 바람직하며, 이렇게 설정된 경우 200m보다 가까운 곳을 보게 되면 백화(白化)현상이 발생할 수 있고, 250m보다 먼 곳을 보게 되면 조도가 부족하여 사물의 식별이 어려워질 수 있다. 상기와 같이 레 이저모듈의 소비전력과 렌즈의 배치거리를 설정하는 방식에 따라 근거리, 원거리 등 가시거리의 범위를 선택적으로 결정할 수 있으며, 전력이나 렌즈배치거리가 기기 내에서 조절 가능하도록 구현한다면 가시거리의 조절도 가능하다.

상기 망원수단(20)으로는 일반적으로 시중에서 사용되고 있는 광학줌 렌즈를 적용할 수 있다.

상기 카메라모듈(30 또한 시중에서 쉽게 구할 수 있는 것을 적용할 수 있으나, 가시광선보다 파장이 긴 빛을 사용하며, 조도가 낮은 상황에서 사물을 포착해야 하므로 저조도 디지털카메라모듈(30을 적용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 카메라모듈(30에 디지털 줌 기능을 추가하여 줌 기능을 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 카메라모듈(30은 노출되는 빛의 조도에 따라 모드를 고정할 수도 있지만, 광량이 많은 주간에는 컬러로 촬영할 수 있도록 하고, 광량이 부족한 야간에는 흑백으로 촬영될 수 있도록 모드를 변환할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 디스플레이수단(40)으로는 일반적인 액정디스플레이장치를 사용할 수 있으며, 저장수단(50) 또한 하드디스크타입 또는 메모리타입 등을 사용할 수 있으나, 장비의 무게와 부피 및 전원공급조건 등을 고려하여 메모리타입을 적용하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 외부구성을 보인 사시도로서, 하우징(100)에 레이저투과부(110) 및 촬영용투시부(120)가 전방에 구비되고, 하단에는 사 용자의 편의를 위한 손잡이부(130)가 구비된 모습을 예시하고 있다. 이때 상기 손잡이부(130) 내부에는 전원공급을 위한 전원배터리(60) 등이 수용될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 손잡이부(130)를 하우징(100)에 착탈가능하게 결합한 경우 손잡이의 착탈로 전원배터리(60)를 교체할 수 있도록 할 수도 있다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 외부구성을 보인 배면도로서, 하우징(100)의 배면에 디스플레이수단(40)이 구비된 모습을 예시하고 있다. 사용자는 디스플레이수단(40)을 통해 무광 환경에서도 원거리의 사물을 식별할 수 있게 되며 중요 영상이라고 판단되면 해당 화면을 저장수단(50)에 저장하도록 할 수 있다.

한편, 첨부된 도면들은 휴대용 장비를 예시하고 있으나, 고정설치형 장비도 구현할 수 있음은 자명하다. 상기 화망구성용 레이저모듈(10)의 출력을 증가시키고, 줌 기능을 향상시키면 1~5km 까지도 식별이 가능하며, 이렇게 고배율의 줌 기능을 사용할 경우 미세한 손떨림만으로도 화면이 크게 흔들릴 우려가 있으므로 휴대용보다는 고정설치형으로 제작되는 것이 바람직하다.

도면과 명세서에 기재된 내용은 본 고안의 예시적인 설명으로서, 이는 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다 는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 야간 등 무광환경에서의 가시거리를 연장하는 동시에 레이저가 도달하는 방향과 정확히 마주보고 있지만 않으면 빛의 존재를 파악하지 못하므로 군사작전 등에서 유용하게 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 도로 감시카메라 등에 활용될 수도 있다는 유용한 효과를 제공한다.

또한, 일반 조명에 의하여 식별할 수 없을 정도로 먼 거리에 존재하는 물체까지도 식별할 수 있기 때문에 철도, 선박 등에 설치되어 안전운행에 도움을 줄 수 있다.

또한, 전력소모량이 매우 낮기 때문에 소형 전지를 사용할 수도 있으며, 사용시간이 충분히 확보될 수 있고, 간편한 휴대 및 사용이 가능할 정도로 소형화·경량화될 수 있다.

또한, 비슷한 거리를 무광환경에서 감시할 수 있는 적외선 카메라 또는, 나이트고글 보다 제작비용이 저렴하므로 경제적이다.

Claims

선폭가변형 레이저모듈과;

줌(zoom)기능을 갖는 망원(望遠)수단과;

상기 망원수단을 통하여 수집되는 영상을 감지하여 디지털신호로 변경하는 카메라모듈과;

상기 카메라모듈로부터 수신된 디지털신호로 화면을 구성하여 디스플레이하는 디스플레이수단; 및

상기 카메라모듈에서 발생하는 디지털신호를 저장하는 저장수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 무광하 가시장비.