KR20070085217A - 내구성 디지털 저조도 관측 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20070085217A
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제노닉스 인코퍼레이션
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Abstract

저조도 관측 장치는 제 1 단부 및 그와 반대쪽에 있는 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 단부는 광학 입력 구멍을 규정하며, 상기 제 2 단부는 광학 출력 구멍을 규정하는 하우징; 출력 이미지를 생성하도록 상기 입력 구멍을 통해 수신되는 저조도 광 및 적외선 에너지에 응답하는 적외선 카메라 조립체; 상기 출력 이미지를 처리하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 신호 처리기; 상기 처리된 신호를 디스플레이하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 디스플레이 조립체; 상기 출력 이미지를 전자적으로 가변 초점 조절하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 줌 렌즈 조립체; 및 상기 저조도 관측 장치의 작동 기능을 제어하도록 상기 하우징의 표면에 배치되는 제어 메커니즘에 응답하며, 상기 제어 메커니즘은 상기 작동 기능을 제어하기 위한 사용자의 손가락을 통해 작동 가능한 제어 기기를 포함한다.
저조도, 관측, 광학, 적외선, 줌 렌즈,

Description

내구성 디지털 저조도 관측 장치{RUGGEDIZED DIGITAL LOW-LIGHT VIEWING DEVICE}
본 발명은 빛이 적은 상태에서도 관측자가 물체를 검출, 인식, 식별 및 관측할 수 있도록 하는 광학 장치에 관한 것으로서, 특히, 휴대용 내구성 디지털 저조도 관측 시스템에 관한 것이다.
저조도 관측 시스템들은 밤 또는 기타 저조도 상태하에서 물체를 관측하는 능력을 병사, 비행사 및 항해사에게 제공하도록 군대에서 널리 사용된다. 그 결과, 엄격한 군대의 세부적인 요구사항 및 설계 사항에 따라 많은 저조도 관측 장치들이 현재 제조되고 있다. 마찬가지로, 이러한 많은 저조도 장치들은 다양한 무기의 관측부의 일부 또는 비행사 또는 병사의 헬멧에 부착되는 고글 조립체의 일부로서 특수 군사 용도로서 제조되고 있다. 그러나, 현재 제조되는 저조도 관측 장치들 대부분은 비용이 비쌀 뿐만 아니라 비-군사용으로 사용되기도 쉽지 않다.
저조도 관측 장치들은 몇 가지 넓은 카테고리로 나누어질 수 있는바, 이는 1) 이미지 강화 제품, 2) 열 화상 장치, 및 3) 전하 대전 소자(CCD) 및 상보 금속-산화-반도체(CMOS) 저조도 카메라이다. 상기 이미지 강화 및 열 화상 장치는 군대, 사법 기관, 소방, 및 일반소비자 시장에서 종종 발견된다. 최근 수년간, 복수 의 저조도 관측 장치가 일반소비자 시장에 소개되었으나, 이들은 품질이 조악하거나, 사용자가 사용할 기능이 제한되었다.
이미지 강화 저조도 관측 장치들은 매우 비싸며, 정교하며 무거운 렌즈들을 필요로하여, 먼 거리 이미지를 산출한다. 이미지 강화 장치들은 또한 고조도 상황에서 사용되는 경우 상당히 위험할 수 있다. 이러한 특성은 이러한 제품들이 도회지에서는 사실상 사용 불가능하게 한다. 게다가, 과도한 비용으로 인해, 열 화상 장치들은 널리 사용될 수 없다.
저조도 CCD 카메라들은 통상 보안 분야에서 사용된다. 최근, 보안 분야에서의 카메라의 사용에 있어서의 급격한 증가뿐만 아니라, 휴대폰 기술의 발달은 매우 저렴한 카메라를 제공할 수 있게 하였다. 저조도 CCD 카메라들은 사람에게 보일 수 있는 전자기 스펙트럼 내의 파장에 매우 민감하도록 설계되며, 이들 카메라들은 저조도 상황, 특히, 능동 적외선(IR) 조명이 사용되는 경우, 매우 효과적이다.
능동 적외선 조명을 사용하는 장치들은 통상 일체형 LED를 사용하여 어두운 곳을 비춘다. 현재 시중에 판매되는 대부분의 디지털 저조도 관측 장치들은 수동으로 조절되어야만 하는 고정 초점 렌즈들을 사용하는 능동 소자들로서, 검출에 도움을 주는 적외선 조명을 제공하려면, 이러한 장치들은 전력을 빠르게 소모하게 된다.
전술한 장치들은 몇 가지 결함이 있는바, 이는 군대 및 사법 기관에 의해 상업적 장소에서의 사용을 제한받는다는 것이다. 이러한 장치들은 또한 무겁고 깨지기 쉬우며, 정규 군대 또는 사법 기관에서의 사용에 의한 충격, 마모 및 파손에 버 티기 어려우며, 물이나 습기가 쉽게 침투하여 상기 장치들을 부정확하게 하거나 못쓰게 할 수 있다.
또한, 이러한 장치들은 사용자가 물체를 검출하도록 하는 고정 배율을 갖고 있지만, 사용자가 일단 검출한 물체를 인식하고 식별하도록 하는 가변 배율 능력을 갖지는 않고 있다. 이들 장치들은 또한 상대적으로 짧은 거리 범위를 가지며, 부피가 크고, 인간 공학적 설계가 아니며, 제어 방식도 단순하지가 않다. 게다가, 이러한 장치들은 상당히 비싸며, 독점 구성요소들 및 정교한 조립 기술을 종종 필요로 함으로써, 군사 또는 사법 기관에서 널리 사용하기에는 비실용적이다.
따라서, 군사, 사법, 보안 및 일급 반응자에 적합하게 사용되며, 가변 배율 (줌) 능력을 구비하며, 내구성이 있는, 휴대용 디지털 저조도 관측 장치가 필요하게 되는바, 이는 한 손으로 작동 가능하며, 가볍고 방수이며, 종래 장치에는 없는 추가의 특성이 있으며, 현재의 저조도 센서 기술과 연계하여 사용 가능한 장치이다.
본 발명은 한 손으로 파지하여 용이하게 작동할 수 있는 저조도 관측 장치를 제공하는바, 이는 매우 저렴한 비용으로 일체형 망원 줌 렌즈를 사용하여 우수한 저조도 성능을 제공하며, 제조하기 용이하도록 기존 부품 또는 주문형 부품으로 조립 가능함으로써, 제조 비용을 줄이고, 전력 소비를 줄이도록 수동 화상을 사용하며, 조립체의 크기 및 무게를 줄일 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 저조도 관측 장치는 제 1 단부 및 그와 반대쪽에 있는 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 단부는 광학 입력 구멍을 규정하며, 상기 제 2 단부는 광학 출력 구멍을 규정하는 하우징; 출력 이미지를 생성하도록 상기 입력 구멍을 통해 수신되는 저조도 광 및 적외선 에너지에 응답하는 적외선 카메라 조립체; 상기 출력 이미지를 처리하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 신호 처리기; 상기 처리된 신호를 디스플레이하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 디스플레이 조립체; 상기 출력 이미지를 전자적으로 가변 초점 조절하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 줌 렌즈 조립체; 및 상기 저조도 관측 장치의 작동 기능을 제어하도록 상기 하우징의 표면에 배치되는 제어 메커니즘에 응답하며, 상기 제어 메커니즘은 상기 작동 기능을 제어하기 위한 사용자의 손가락을 통해 작동 가능한 제어 기기를 포함한다. 본 발명의 조립체는 관측자가 가까운 거리 또는 상당한 거리의 저조도 상황에서 물체를 검출, 인식, 식별 및 관찰할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 휴대용 디지털 저조도 관측 장치는 제 1 단부 및 그와 반대쪽에 있는 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 단부는 광학 입력 구멍을 규정하며, 상기 제 2 단부는 광학 출력 구멍을 규정하는 보호 하우징을 포함하며, 상기 보호 하우징은 사용자의 손에 맞는 형상을 가지며, 상기 보호 하우징은 출력 이미지를 생성하도록 상기 입력 구멍을 통해 수신되는 저조도 광 및 적외선 에너지에 응답하는 적외선 카메라 조립체; 상기 출력 이미지를 처리하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 신호 처리기; 상기 처리된 신호를 상기 출력 구멍을 통해 관측자에게 디스플레이하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 디스플레이 조립체; 상기 출력 이미지를 전자적으로 가변 초점 조절하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 줌 렌즈 조립체; 및 상기 하우징의 상부 표면에 배치되는 복수의 사용자 작동 스위치에 응답하며 상기 디지털 저조도 관측 장치의 작동 기능을 제어하도록 상기 장치를 통한 관측 중에 사용자의 손가락 하나를 통해 접근 가능한 상기 하우징의 영역 내에 함께 위치하는 제어 기기를 포함한다. 본 발명의 조립체는 상기 조립체에 의해 관측된 물체의 스틸 이미지 및/또는 비디오 캡쳐를 더 제공하는바, 이는 단순한 제어 메커니즘 또는 스위치에 위해 수행되며, 이들은 저장 및 검색을 위해 상기 이미지 데이터를 캡쳐 및 처리하도록 상기 카메라 조립체 또는 상기 신호 처리기에 연결된다. 이러한 이미지 데이터를 저장하기에 충분한 메모리가 상기 조립체 내에 포함되며, 상기 저장 또는 캡쳐된 이미지 데이터를 원격 장치 (예를 들면, 프린터, 컴퓨터 또는 기타 주변 장치)로 다운로드 하도록 USB 포트 또는 기타 인터페이스와 같은 메커니즘이 제공된다. 본 발명의 디지털 저조도 관측 조립체는 제어 프로그램을 수행하고 상기 저조도 조립체와 연관되는 특정 프로그램 모드 특성을 사용자가 선택할 수 있도록 하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저조도 관측 조립체의 측면 사시도이다.
도 2는 도 1의 저조도 관측 조립체의 평면도이다.
도 3은 도 1의 저조도 관측 조립체의 측면도이다.
도 4는 도 1의 저조도 관측 조립체의 저면도이다.
도 5는 도 1의 저조도 관측 조립체의 정면도이다.
도 6은 도 1의 저조도 관측 조립체의 배면도이다.
도 7은 도 1의 저조도 관측 조립체의 측면 사시도로서, 하우징 조립체가 분리된 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 1의 저조도 관측 조립체의 측면 단면도이다.
도 9는 도 1의 저조도 관측 조립체의 제어 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 10은 하우징의 상부 표면에 배치되는 다중 사용자 작동 스위치를 갖는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저조도 관측 조립체의 측면 개략도이다.
도 11은 하우징의 상부 표면에 배치되는 다중 사용자 작동 스위치를 갖는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저조도 관측 조립체의 측면 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 저조도 비전 조립체의 제어 메커니즘의 스위치 구조를 도시하는 예시도이다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 저조도 가시광 및 적외선 에너지를 가시 이미지로 변환할 수 있는 수동 화상 내구성 저조도 관측 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 디지털 저조도 관측 조립체는 통상 스틸/비디오 이미지 캡쳐 기능을 갖는 저조도 적외선 카메라, LCD, OLED, LCOS, CRT 또는 플라즈마 디스플레이 및 접안 렌즈, 줌 렌즈 조립체, 상기 조립체가 사용자에 의해 작동되고 목적물이 관측되는 동안 사용자의 손가락 하나를 통해 조작될 수 있는 하나 또는 그 이상의 다중 위치 작동 스위치를 구비하는 제어 기기, 및 표준 배터리를 포함하며, 이들은 모두 쉽게 조립되는 방수 하우징 내에 수납되며, 이러한 내용은 이하에서 상세히 설명될 것이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저조도 비전 조립체(100)의 다양한 외관이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 조립체(100)는 하우징 조립체(109)를 포함하며, 상기 하우징 조립체(109)는 그의 각 단부에서 전방 커버(108) 및 후방 커버(121)에 밀봉 연결되는 중앙부(102)를 포함한다. 상기 전방 커버(108) 및 상기 후방 커버(121)는 상기 하우징 조립체(109)의 내부 구성요소로의 접근(예를 들면, 배터리 교환 또는 수리)을 위해 분리 및 제거 가능(예를 들면, 끼움 또는 마찰 결합)하게 설치되거나, 영구 밀봉, 예를 들면, 상기 하우징 조립체(109)의 일부 내에 나사 결합, 끼움 또는 마찰 결합에 의해 설치되는 분리 가능하거나 힌지되는 배터리 커버(1092)로 밀봉된다. 상기 하우징은 또한 모놀리식 구조이거나, 상부 커버(1090) 및 하부 커버(1091) (및/또는 좌측 커버 및 우측 커버)와 같이 서로 결합하는 두 개의 하프를 포함할 수 있는바, 이는 도 10 및 도 11에 도시된 실시예들에 상세히 도시되어 있다. 상기 조립체(100)의 외부 구성요소 모두는 하우징 조립체(109)에 밀봉되어 방수 및 방습 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 상기 하우징(109)은 우수한 보호성 물질, 예를 들면, 외장 강판, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 고무를 입힌 알루미늄, 폴리카보네이트, 또는 플라스틱 물질로 형성될 수 있다. 상기 조립체는 도 1, 도 10 및 도 11에 잘 도시된 바와 같이 사용자의 손에 맞는 모양의 하우징을 구비하는 외눈 장치로서 형성된다. (선택적으로, 상기 장치는 양안 장치로서 형성될 수도 있다는 것을 알 수 있다.) 상기 하우징은 또한 그의 내부에 발포 물질, 유연 고무, 플라스틱 또는 기타 완충 물질과 같은 완충 요소들(117, 도 7)을 더 포함하여, 적외선 카메라 조립체, 디스플레 이 조립체, 줌 렌즈 조립체 및 제어 기기를 낙하, 진동 및 충격으로부터 내부의 전자 및 기계 구성요소들을 보호한다.
복수의 융기(105)가 상기 조립체(100)의 양측에 형성되어 파지면 형성을 용이하게 할 수 있다. 상기 융기들은 파지력을 증대하기 위한 고효율 마찰 특성을 갖는 물질, 예를 들면, 탄성 중합체를 더 포함할 수 있다. 복수의 손가락 지지부 또는 홈(104)이 상기 조립체의 상부에 형성되어 파지력을 증대시키며, 상기 손가락 지지부(104)는 파지력을 증대하기 위한 고효율 마찰 특성을 갖는 물질, 예를 들면, 탄성 중합체를 더 포함할 수 있다. 파지력을 증대시키기 위해, 엄지 지지부(106)가 상기 조립체(100)의 바닥에 형성될 수 있으며, 상기 엄지 지지부(106)는 파지력을 증대하기 위한 고효율 마찰 특성을 갖는 물질, 예를 들면, 탄성 중합체를 더 포함할 수 있다.
사용자 제어 메커니즘(107) (또는 복수의 사용자 제어 메커니즘)은 상기 하우징 조립체(109)의 하나 또는 그 이상의 홈 또는 손가락 지지부(104) 또는 엄지 지지부(106) 내에 배치되어 사용자 제어 기능을 용이하게 사용할 수 있도록 하는바, 이는 이하에서 상세히 설명될 것이다. 하나 또는 그 이상의 제어 메커니즘이 상기 하우징 조립체(109)의 어느 곳이든 선택적으로 위치될 수 있다. 렌즈 커버, 삼각대 장착 소켓, 손잡이 또는 목 끈, 또는 하나 또는 그 이상의 분리형 끈과 같은 다른 특징들은 상기 하우징(109) 내부 또는 그 위에 제공될 수 있다. 상기 장치는 사용자의 머리 또는 헬멧, 또는 무기 또는 소형 장치에 장착하기 위한 상기 하우징의 일부에 형성되는 설치부를 갖는다. 물론, 상기 장치는 한 세트의 고글에 구현될 수도 있고, 저조도 이미지 데이터의 저조도 관측 및 캡쳐/기록을 가능하게 하는 통상의 고글에 부착 또는 결합할 수도 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 구멍(103)이 상기 하우징 조립체(109)의 일 단부(또는 다른 곳)에 설치된 상기 전방 커버(108) 내에 형성되어 상기 하우징 조립체(109) 내측에 배치된 줌 렌즈 조립체(110)에 의해 이미지가 수신되도록 할 수 있는바, 이는 이하에서 상세히 설명될 것이다. 접안대(101, eyecup)는 상기 하우징 조립체(109)의 타단부(또는 다른 곳)의 구멍의 후방 커버(121)에 배치되어 상기 조립체(100)의 사용중에 사용자의 눈을 주변 광으로부터 차폐시킨다. 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 접안대(101)는 그 안에 형성되는 구멍을 구비하여 사용자가 상기 하우징 조립체(109)의 내측에 배치되는 디스플레이 조립체(111, 예를 들면, LCD, OLED, LCOS, CRT, 플라즈마, 또는 기타 디스플레이) 상의 이미지를 관측하도록 한다.
도 7을 참조하면, 도 1의 저조도 관측 조립체(100)의 사시도가 도시되어 있는바, 상기 하우징 조립체(109)의 일부는 분리되어 있다. 도시한 바와 같이, 상기 조립체(100)의 상기 하우징(109)은 카메라 조립체(112)와 결합하는 줌 렌즈 조립체(110)를 포함하며, 각각은 디스플레이 조립체(111)와 결합한다. 제어 기기를 포함하는 회로 기판(124)은 상기 줌 렌즈 조립체(110), 카메라 조립체(112) 및 디스플레이 조립체(111)에 인접하여 그들과 결합한다. 전술한 구성요소들은 하나 또는 그 이상의 배터리(113) 또는 다른 전원에 의해 동작한다. 회로 기판(124)은 다양한 제어 회로를 포함할 수 있는바, 상기 제어 회로는 상기 카메라 조립체로부터의 이미지 출력을 처리하기 위한 하나 또는 그 이상의 디지털 신호 처리기, 외부 통신 장치(예를 들면, USB 포트 및 연결부를 통한 컴퓨터 또는 기타 주변 장치)와의 인터페이스를 위한 통신 모듈(예를 들면, 무선 통신 장치), 및 상기 저조도 관측 조립체의 작동 기능을 제어하기 위한 사용자 접촉 입력에 응답하는 회로를 포함한다. 다중 회로 기판들은 처리 기능 증대를 위해 서로 (예를 들면, 가요성 연결구를 통해) 연결되어 사용될 수 있는바, 이는 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 잘 알 수 있을 것이다.
상기 조립체(100)의 구성요소 중 일부 또는 전부는 홈, 돌기, 또는 그 안에 제공되는 다른 특징부를 사용하여 상기 하우징(109) 또는 서로에 대해 끼움 또는 마찰 결합하여, 최소 숫자의 기계식 체결구를 사용함으로써, 조립 비용을 줄이고 구조를 단순화한다. 이러한 체결 메커니즘은 스크루, 볼트, 리벳, 접착제 등을 포함하지만, 이에 한정하지는 않는다.
도 1의 저조도 관측 조립체(100)의 일부 단면도인 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 탄성 중합체 평면 스위치 시트(126)는 상기 회로 기판(124)과 상기 하우징(109)의 내부 사이에 배치된다. 상기 탄성 중합체 평면 스위치 시트(126)는 상기 하우징(109) 내의 구멍을 통해 연장하는 적어도 하나의 일체식 돔-형 스위치 작동 돌기(127)를 구비함으로써, 사용자 제어 메커니즘(107)을 그 안 또는 그 위(예를 들면, 표면 장착식)에 배치되는 적어도 하나의 스위치 요소(129)와 기계식으로 결합시키거나, 상기 회로 기판(124)에 결합시키도록 한다. 물론, 다른 구조, 예를 들면, 상기 회로 기판상의 스위치 요소와 전기적으로 통하는 접점을 갖는 기판상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 누름 버튼과 같은 것들이 사용됨으로써, 상기 버튼(들)을 눌러 대응 스위치 요소를 작동시키도록 한다.
상기 회로 기판(124) 상의 스위치 요소(129)와 사용자 제어 메커니즘(107)의 접촉 결합 수단을 제공하는 것에 더하여, 돔-형 돌기(127) 또한 상기 하우징(109)과의 유체-불침투성 밀봉 결합을 생성하도록 사용될 수 있다. 상기 회로 기판(124)은 상기 탄성 중합체 평판 스위치 시트(126)를 결합하는 방식으로 상기 하우징(109)의 내부에 부착될 수 있는바, 이는, 예를 들면, 방수 에폭시 또는 접착제에 의해 접착되거나, 상기 하우징(109)의 내면과 결합하며, 예를 들면, 상기 하우징(109)으로부터 연장하는 복수의 쐐기 (도시하지 않음) 또는 상기 조립체(100)의 기타 내부 구성요소에 의해 제자리에 유지됨으로써, 상기 탄성 중합체 스위치 시트(127)를 상기 회로 기판(124)과 정렬시킨다. 상기 사용자 제어 메커니즘(107)은, 예를 들면, 상기 조립체(100)의 ON/OFF 상태, 상기 카메라 조립체(112) 또는 디스플레이 조립체(111)의 휘도, 상기 줌 렌즈 조립체(110)의 초점, 및 상기 저조도 관측 조립체와 관련된 특정 모드를 프로그래밍하거나 선택하는 프로그램 기능을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 다양한 기능을 제어 또는 조절하도록 사용될 수 있는 하나 또는 그 이상의 단순한 버튼 제어부를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 사용자 제어 메커니즘(107)은 세 개의 축선을 따라 이동 가능한 5-방향 로커(rocker) 스위치로서, 예를 들면, 좌우 방향은 상기 줌 렌즈 조립체(110)의 줌을 제어하고, 상하 방향은 상기 카메라 조립체(112)의 휘도를 제어하고, 상기 스위치를 누르면 전체 조립체(100)를 ON/OFF할 수 있다. 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 5-방향 로커 스위치는 좌우 줌 제어, 카메라 기능(예를 들면, 이미지 스틸 캡쳐 또는 이미지 비디오 기록)을 제어하기 위한 다운 제어 및 상기 스위치를 눌러 상기 조립체를 ON/OFF하는 동안의 프로그램 기능(예를 들면, 스크롤 제어 날자/시간 설정, 좌우 손 작동, 및 프로그램 특성, 예를 들면, 카메라 모드, 파일 저장, 디지털 줌, 주변 광 조건, 레티클 ON/OFF)을 위한 업 제어를 제공한다. 상기 사용자 제어 메커니즘용 작동 기능과 관련되는 특정 방향은 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진자라면 알 수 있는 바와 같이 수정될 수 있다.
도 10 내지 도 12에 도시된 실시예들을 참조하면, 사용자 제어 메커니즘(107)은 일 조합의 누름 버튼을 포함하는바, 이들은 상기 하우징의 영역(107a) 내에 함께 위치되며, 상기 영역은 사용자가 상기 조립체를 잡고 상기 조립체를 사용하여 물체를 관측하는 동안 사용자의 손가락 하나(예를 들면, 손가락/엄지)를 통해 접근 가능한 영역이다. 일 실시예에 있어서, 도 12에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 조합의 누름 버튼은 줌인/아웃을 제어하기 위한 로커 스위치(1071), 상기 장치에 전원을 인가하기 위한 중앙 ON/OFF 버튼(1072), 스틸/비디오 이미지 캡쳐를 제어하기 위한 카메라 버튼(1073), 및 프로그램 모드 (예를 들면, 스크롤, 날자/시간 설정 제어, 좌우 손 동작, 및 프로그래밍 특성(예를 들면, 카메라 모드, 파일 저장, 디지털 줌, 주변 광 조건, 레티클 ON/OFF))을 제어하기 위한 프로그램 버튼(1074)을 포함한다. 각각의 다른 버튼은 다른 표면을 포함하는바, 상기 표면은 각기 다른 촉감을 제공하여 상기 장치를 통해 목표를 관측하는 동안 사용자가 원하는 기능을 빠르게 선택할 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 도 1의 실시예에 표기된 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 표시하며, 상기 제어 메커니즘은 일 조합의 사용자 동작 버튼 또는 스위치(예를 들면, 1071, 1072, 1073)로서 구현될 수 있는바, 이는 상기 하우징(109)의 상부의 홈 또는 손가락 지지부(104)에 대응하는 형상을 갖는다. 각각의 홈은 대응하는 손가락을 수용하며, 각각의 손가락이 효과적으로 접근할 수 있을 정도의 크기를 갖는바, 이는 특정 버튼과 관련된 작동 기능을 수행하기 위한 대응 영역(107a, 107b, 107c) 내의 버튼이다. 일 실시예에 있어서, 모든 홈은 균일한 치수를 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 홈 또는 손가락 지지부는 각각 다른 형상을 갖는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 사용자 작동 버튼은 상기 관측 구멍에 근접하여 형성되는 거의 평면인 돌출부(1008) 상에 선택적으로 배치될 수 있으며, 사용자가 상기 장치를 잡고 있는 경우 사용자의 집게 손가락을 수용하도록 적용될 수 있다. 상기 제어 메커니즘은 이러한 위치에서 완전하게 수행될 수 있거나, 상기 하우징의 어느 곳에든 위치되는 추가의 제어 버튼 또는 스위치(예를 들면, 버튼(1071, 1072, 1073, .....))를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 1, 도 10 및 도 11에 도시된 저조도 관측 장치(100)의 제어 시스템의 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 상기 조립체(100)의 내부 구조 는 이하에서 설명될 것이다. 상기 줌 렌즈 조립체(100), 카메라 조립체(112), 디스플레이 조립체(111), 및 디지털 신호 처리 회로(115)는 모두 마이크로 제어기(114)에 연결되어 제어되며, 전술한 모든 장치들은 전원 컨버터(116)를 통해 하나 또는 그 이상의 배터리(113, 예를 들면, 둘 또는 네 개의 1.5 볼트 AA 크기 배터리)에 의해 전원을 인가받음으로써, 예를 들면, 5 및/또는 12 볼트의 전원을 제공하도록 적용된다.
상기 줌 렌즈 조립체(100)를 통해 수신되는 이미지는 상기 카메라 조립체(112)에 의해 수신되는바, 정상 모드에 있어서, 차후 처리를 위해 디지털 신호 처리기로 이미지를 출력하여 사용자에게 디스플레이한다. 비디오 캡쳐 또는 스틸 이미지 캡쳐 기능의 사용자 선택에 응답하여, 상기 카메라 조립체는 대응하는 비디오 또는 스틸 이미지 신호를 상기 디지털 신호 처리 회로(115)로 제공하여 이를 처리하고 포맷하여 메모리에 기록하도록 한다. 상기 처리되고 포맷된 비디오 신호는 상기 디스플레이 조립체(111)에 의해 차후에 수신되어 상기 접안대(101, 도 1)를 통해 사용자에게 관측된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 줌 렌즈 조립체(110)는 10배 가변 광학 줌 렌즈 조립체로서, 대략 7.1 내지 35.5mm인 초점 거리, 대략 f/2.8의 구멍, 및 반사를 최소화하고 대조를 최소화하는 다층 반사-방지 렌즈 코팅, 예를 들면, 독일, Oberkochen 소재의 Carl Zeiss에서 제조하는 Vario SonnarTM T* 줌 렌즈를 구비한다. 이러한 줌 렌즈 조립체는 일본 도쿄 소재의 Sony사에서 제조한 모델 DCR- PC350과 같은 디지털 비디로 카메라 레코더에 포함된다. 물론, 다른 줌 렌즈 조립체들 및 배율(예를 들면, 5배, 25배 등)은 본 발명에 따른 내구성 디지털 저조도 관측 시스템과 관련한 제어 메커니즘 및 경량 특성에 따라 자동 가변 초점/줌 능력을 제공하도록 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 카메라 조립체(112)는 초고감도 (거의 적외선 스펙트럼) 모노크롬 카메라 조립체로서, 1/2인치 인터라인 트랜스퍼 CCD 이미지 센서를 채용하며, 상기 센서는 전자 조리개를 구비하며, 이는 수준 제어/자동 이득 제어(예를 들면, HI:5-50dB, LO:5-32dB), 대략 46dB의 신호-노이즈 비율, 무-흔들림 모드, 백라이트 보상, 대략 752 내지 768 X 494 내지 582의 유효 화소 해상도, 대략 1/50 내지 1/100,000초 범위 내의 가변 셔터 속도를 가지며 F1.4에서 대략 0.0003룩스의 최소 조도를 가지며, 75 옴의 불균형 비디오 신호를 출력하고, 대략 160mA의 전류에서 직류 12V±10% 전원을 사용한다. 이러한 카메라 조립체는 대만 타이페이 소재의 Watec사가 제조한 WAT-902H2 SupremeTM 모노크롬 카메라에서 구현될 수 있다. 물론, 다른 이미지/비전 센서가 사용될 수 있는바, 예를 들면, CMOS (상보 금속 산화물 반도체) 이미지 센서(CCD 이미지 센서보다 낮은 전압에서 작동 가능)가 있다.
상기 디스플레이 조립체(111)는 바람직하게는 능동 매트릭스 액정 디스플레이(LCD)로서, 이는 대략 320X240의 공간 해상도를 가지며, 고속으로 제조되며, 단결정 SOI(silicon-on-insulator) 개시 물질을 사용하여 저-전력 CMOS 공정으로 제 조된다. 디스플레이 조립체(111)는 일체형 수평 및 수직 축을 더 채용하는바, 이는 박막 트랜지스터와 정합하고, 대략 3.3 내지 5.0 볼트의 전압 레벨에서 초당 거의 72프레임의 상보형 아날로그 비디오 입력을 수신하며, 대략 12mW의 전력을 소비한다. 이러한 디스플레이는 예를 들면 미합중국 매사츄세츠 타운톤 소재의 Kopin사에서 제조된 KCD-QD01-AA CyberDisplayTM 320 LCD에서 구현될 수 있다. "저 배터리" 표시기는 상기 디스플레이 내에서 붉은 (또는 다른 색) 빛을 통해 제공될 수 있다. 물론, 각기 다른 공간 해상도 (예를 들면, 600X800 공간 해상도)를 갖는 다양한 형태의 디스플레이 조립체가 사용될 수 있으며, 이러한 디스플레이는 LCD(liquid crystal display), LCOS(liquid crystal on silicon), OLED(organic light emitting device), CRT(cathode ray tube) 및 플라즈마 디스플레이를 포함할 수 있지만, 이에 한정하지는 않는다.
상기 디지털 신호 처리 회로 조립체(115)는 상기 카메라 조립체(112)에 의한 출력을 처리 및 포맷하고, 상기 디스플레이 조립체(111) 상에 대응 이미지를 디스플레이하기 위한 회로를 포함한다. 상기 디지털 신호 처리 회로 조립체(115)는 대략 290 X 218 모노크롬 디스플레이 상에 합성 NTSC 또는 PAL 비디오 신호를 제공하는 비디오 모듈인 것이 바람직하며, 이는 온-스크린 디스플레이, 사용자 조절식 제어 NTSC/PAL 선택, 백라이트 휘도, 비디오 대조 및 휘도~감마 조절, 및 칼라 킬러 필터, 예를 들면, 미합중국 매사츄세츠 타운톤 소재의 Kopin사에서 제조된 CyberDisplay M KCD-MQ01-BA 비디오 모듈을 제공한다.
상기 마이크로 제어기(114)는 예를 들면 줌, 필터, 조리개 및 초점 제어 신호를 상기 줌 렌즈 조립체(110)에 제공하며, 제어 신호를 상기 카메라 조립체(112), 디지털 신호 처리 회로(115) 및 디스플레이 조립체(111)에 제공한다. 상기 마이크로 제어기(114)는 상기 사용자 제어 메커니즘(107)으로부터 제어 신호를 수신하여 특정 기능을 제어하는바, 상기 특정 기능을 줌, 스틸/비디오 캡쳐, 프로그램 기능 및 조립체(100)의 ON/OFF를 포함하지만, 이에 한정하지는 않는다. 외부 전원(123)은 전원 컨버터(116) 및/또는 배터리(113)와 결합하여 정상 작동, 예를 들면, 110V 전류 또는 휴대용 외부 AC 또는 DC 전원 사용 중에, 상기 배터리(113)를 충전하는 전원 충전 회로(117)를 제공 및/또는 상기 조립체(110)에 전력을 제공한다.
특정 실시예들에 있어서, 상기 마이크로 제어기(114)는 또한 제어 및/또는 데이터 신호를 일체형 또는 외부 무선 통신 조립체(122)에 제공할 수 있으며, 상기 조립체(112)는 또한 상기 디지털 신호 처리 회로(115)와 직접 인터페이스 한다. 상기 무선 통신 조립체(122)는 예를 들면 TCP/IP 스택(118), 트랜시버(119) 및 안테나(120)를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 상기 카메라 조립체(112)로부터 원격 장치로 로우(raw) 비디오 신호를 전송하여 원격 처리 및 포맷하거나, 상기 디지털 신호 처리 회로 조립체(115)에 의해 처리 및 포맷된 비디오 신호 출력을 전송하도록 사용될 수 있다. 그에 따라, 상기 무선 통신 조립체(122)는 상기 조립체(100)가 예를 들면 표준 무선 광대역 라우터를 통해 현재의 지역 네트워크와 인터페이스 하거나, 통신 신호를 무선 수신하기 위한 다른 외부 장치와 인터페이스 한다. 비 디오 아웃 소켓(1010, 도 10)은 모니터, 텔레비전, 또는 비디오 레코더와 같은 외부 장치로 비디오 신호의 무선 전송을 위해 제공될 수 있다. 데이터는 USB 포트 또는 기타 인터페이스와 같은 하우징 상에서 제공되는 포트를 통해 추출될 수 있다. 예를 들면, USB 2.0 컴플라이언트 커넥터가 초당 대략 12메가비트의 속도로 데이터를 전송하도록 제공될 수 있다.
도 10 내지 도 12와 연계하여 도 1을 참조하면, 본 발명의 저조도 관측 조립체의 작동의 하나의 바람직한 모드가 이하에서 설명된다. 사용자는 그의 손(예를 들면, 오른손 또는 왼손)으로 상기 조립체(100)를 잡고, 상기 사용자 제어 메커니즘 스위치(예를 들면, 1072)를 눌러서 상기 조립체(100)를 켠다. 사용자는 상기 조립체(100)의 후단부를 사용자의 눈까지 들어올려 접안대(101)를 통해 볼 수 있도록 하며, 이때, 상기 조립체(100)의 전방부는 사용자가 보고자 하는 곳을 향한다. 사용자는 상기 접안대(101)를 통해 상기 디스플레이 조립체(111) 상에 제공되는 이미지를 볼 수 있으며, 사용자 메커니즘 제어 로커 스위치(예를 들면, 1071, 도 12 참조)를 좌우로 이동시켜 줌인 및 아웃을 할 수 있으며, 사용자 메커니즘 제어 스위치(예를 들면, 1073)를 눌러 스틸 이미지 또는 비디오 이미지를 캡쳐할 수 있거나, 사용자 메커니즘 제어 스위치(예를 들면, 1074)를 눌러 상기 저조도 장치와 관련한 프로그램 기능을 제어할 수 있다.
특히, 도 12의 구조를 참조하면, 카메라/비디오 기능 동작은 스틸/비디오 캡 쳐용 스위치(1073)를 사용하여 선택 가능하다. 예를 들면, 오른손 작동의 경우, 사용자는 스위치(1073)를 누른 후 해제하여 스틸 비디오 이미지를 캡쳐하거나, 스위치(1073)의 누른 상태를 유지하여 비디오 데이터 녹화를 시작할 수 있다. 그 후, 사용자는 스위치를 해제하여 녹화를 정지한다. 카메라 기능의 실행시, 사용자는 상기 스위치를 다시 눌러서 "정상" 동작(즉, 저조도 이미지 관측 및 추가 이미지 캡쳐 준비) 위치로 복귀시키거나, 상기 시스템이 "정상" 동작으로 자동 복귀하도록 사전-설정될 수도 있다.
비디오 이미지 처리 완료시, 명령 프롬프트는 사용자가 상기 캡쳐된 비디오를 "저장" 또는 "삭제"중 어느 것을 원하는가를 사용자가 선택할 수 있게 깜박이도록 할 수 있다. 사용자는 일 방향(예를 들면 "예스"를 위해 왼쪽), 또는 다른 방향(예를 들면, "노"를 위해 오른쪽)으로 프로그램 스위치(1074)를 이동시키거나, 선택적으로 프로그램 버튼을 눌러서 상기 디스플레이를 원하는 선택으로 진행하여 상기 비디오 데이터를 저장 또는 삭제할 수 있다. 스위치(1074)와 관련된 프로그램 모드 기능은 상기 장치를 카메라 모드에 위치시키는 기능, 파일 저장/삭제 기능, 디지털 줌, 주변 광 상태 제어(예를 들면, 문턱값 설정), 및 반전 기능 버튼(예를 들면, 왼손 작동), 시간/언어 정보, 및 레티클 온/오프 기능을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 버튼 또는 스위치(1074)의 선택은 상기 장치를 프로그램 모드로 변환시키고, 이는 각각의 버튼이 특정 기능, 예를 들면, 1071좌->좌로 스크롤, 1071우-> 우로 스크롤, 1072->선택, 1073->위로 스크롤, 1074->아래로 스크롤, 등에 대응하도록 한다.
프로그램 모드는 또한 사용자가 오른손을 사용하느냐 또는 왼손을 사용하느냐에 따라 주어진 버튼 구조에 관련한 기능을 수정할 수 있도록 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 조립체(100)를 사용하는 오른손의 정상 작동은 1071좌->줌인, 1071우->줌 아웃, 1072->전원 선택, 1073->카메라 스틸/비디오, 및 1074->프로그램 모드(도 12 참조)를 포함한다. 상기 프로그램 모드는 사용자가 오른손을 사용하느냐 또는 왼손을 사용하느냐에 따라 각각의 제어 메커니즘과 관련된 기능들을 수정할 수 있도록 프로그래밍하는 것을 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, "왼손" 작동 선택시, 사용자는 이들 위치와 관련한 기능을 수정하도록 프로그램을 실행함으로써, 그 배열이 1071좌->줌 아웃, 1071우->줌인, 1072->전원 선택, 1073->프로그램 모드, 및 1074->카메라 스틸/비디오가 되도록 한다. 물론, 다른 배열도 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 사용자가 상기 조립체(100)를 사용하여 종료되는 경우, 사용자는 사용자 제어 메커니즘 스위치(1072)를 제 2 시간 동안 눌러 상기 조립체(100)를 끈다.
상기 프로세서, 메모리 및 기능 선택 능력을 갖는 작동 시스템은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 조합 내에서 구현 가능하다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 프로세서 기능 선택, 문턱 처리, 패널 선택 및 모드 배열은 상기 메모 리 내에 저장된 소프트웨어 내에서 구현될 수 있다. 상기 기능 선택이 소프트웨어, 펌웨어 또는 둘 다에서 구현되는 경우, 처리 지시는 컴퓨터에서 읽혀지는 매체에 저장되어 이송될 수 있는바, 상기 매체는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 기타 시스템과 같은 지시 실행 시스템, 장치 또는 소자에 의해 또는 그와 연결되어 사용되며, 상기 기타 시스템은 상기 지시 실행 시스템, 장치 또는 소자로부터의 지시를 받아서 그 지시를 수행할 수 있는 것임을 알 수 있을 것이다.
또한, 상기 프로그램 저장 매체는 관련 프로세서(들)의 동작을 포함하며, 그 방법은 상기 디지털 저조도 관측 조립체의 신호 및 데이터 처리 네트워크 내의 메시지에 대한 상기 프로세서(들)의 협동 동작에 의해 수행된다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 과정들은 더 또는 덜 능동 또는 수동인 요소들을 갖는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들면, 이들은 소스 코드 및 목적 코드, 실행 코드 또는 기타 포맷의 프로그램 지시로 이루어지는 소프트웨어 프로그램(들)로서 존재한다. 전술한 것 중 어느 것이든 압축 또는 비-압축 형태의 저장 소자 및 신호를 포함하는 컴퓨터-판독 매체에서 구현될 수 있다. 바람직한 컴퓨터 판독 매체 장치는 통상의 컴퓨터 시스템 RAM(random access memory), ROM(read only memory), EPROM(erasable, programmable ROM), EEPROM(electrically erasable, programmable ROM), 플래시 메모리, 및 마그네틱 또는 광학 디스크 또는 테이프를 포함한다. 바람직한 컴퓨터 판독 신호들은, 캐리어를 사용하여 변조되든 안 되든, 상기 컴퓨터 프로그램을 호스팅 또는 구동하는 컴퓨터 시스템이 인터넷 또는 다른 네트워크를 통해 다운로드된 신호를 포함하여 액세스하도록 할 수 있는 신호들이다. 전술한 것들의 예로는 CD-ROM 상의 또는 인터넷 다운로드를 통한 프로그램의 배포를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 디지털 저조도 관측 조립체는 카메라 조립체 및 줌 렌즈 조립체와 결합하는 디지털 신호 프로세서를 포함한다. 상기 신호 프로세서는 프로그램 기능(예를 들면, 이득, 통합, 시계 기능, 좌우 손 작동, 및 스위치 버튼 기능), 전원 온/오프 기능 및 줌인/아웃 기능을 제공하는 제어 입력에 응답하여 작동 가능하다. 바람직한 실시예에 있어서, 이미지 캡쳐는 스틸 비디오 이미지를 캡쳐하고 추후 검색 및/또는 다운로드를 위해 상기 이미지를 메모리에 저장하는 단일 제어 스위치(예를 들면, 누름 및 해제 스위치)를 사용하여 얻어질 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 조립체(100)는 매우 가볍고 단순하며 저렴하게 제조되며, 경량 및 저렴한 광학 구성요소를 사용함으로써, 길이(D)가 대략 4인치 정도 되어, 사용자의 주머니나 손에 숨겨지거나 운반 및 휴대가 용이하게 될 수 있다. 바람직한 실시예의 상기 조립체(100)는 매우 낮은 조도 상태, 예를 들면, 0.003룩스에서 작동 가능하며, 2킬로미터 떨어진 곳까지 관측하도록 사용될 수 있다. 상기 조립체(100)의 모든 사용자-제어 기능용 단일 손가락 사용자 제어 메커니즘(107)을 채용함으로써 사용자가 그의 손이나 손가락을 상기 조립체(100)로부터 이동시키거나, 사용중에 제어 스위치를 상기 하우징(109) 위에 위치시키도록 상기 조립체(100)가 사용자의 눈에서 떨어지도록 할 필요가 없다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어 메커니즘을 수용하기 위한 영역(107a)의 상대적인 크기는 0.75인치이다.
독립형 휴대용 관측기로서의 사용에 더하여, 본 발명에 따른 장치는 다른 적용예, 예를 들면, 총 또는 다른 무기용 투시기로서의 특정 용도로 사용할 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 전술한 실시예들이 단안용으로서 예시 및 설명되었지만, 상기 조립체는 입체적인 관측이 가능한 양안 디스플레이로서 구현될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 양안 장치 구조 또한 사용자가 손으로 간단히 조작 및 사용할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명은 쉽고 저렴하게 제조할 수 있는 디지털 저조도 관측 장치를 제공함으로써 상기 장치를 소비자, 사법기관, 보안 업체, 일급 반응자 및 군대에서 적당한 가격으로 구입할 수 있도록 한다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명되었지만, 이러한 내용은 단지 예시적인 의미일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 사상 및 범주를 이탈하지 않고도, 다양한 변경, 수정 및/또는 선택적 적용예가 전술한 내용을 토대로 실시 가능하다는 것을 본 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 사상 및 범주에 포함되는 모든 변경, 수정 및 선택적 적용예를 모두 포괄하도록 해석될 것이다.

Claims (33)

  1. 제 1 단부 및 그와 반대쪽에 있는 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 단부는 광학 입력 구멍을 규정하며, 상기 제 2 단부는 광학 출력 구멍을 규정하는 보호 하우징을 포함하되; 상기 보호 하우징은:
    출력 이미지를 생성하도록 상기 입력 구멍을 통해 수신되는 저조도 광 및 적외선 에너지에 응답하는 적외선 카메라 조립체; 상기 출력 이미지를 처리하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 신호 처리기;
    상기 처리된 신호를 상기 출력 구멍을 통해 관측자에게 디스플레이하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 디스플레이 조립체;
    상기 출력 이미지를 전자적으로 가변 초점 조절하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 줌 렌즈 조립체; 및
    상기 저조도 관측 장치의 작동 기능을 제어하도록 상기 하우징의 표면에 배치되는 제어 메커니즘에 응답하며, 상기 제어 메커니즘은 상기 작동 기능을 제어하기 위한 사용자의 손가락을 통해 작동 가능한 제어 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 메커니즘에 의해 제어되는 상기 작동 기능은 적어도 줌, 전원 및 프로그램 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보호 하우징은 상부 커버와, 상기 상부 커버와 정합하는 하부 커버를 포함하며, 상기 하우징은 외장 강판, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 내구성 알루미늄, 폴리카보네이트, 및 플라스틱 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 상부 및 하부 커버는 밀봉 결합하여 방수 성능을 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적외선 카메라 조립체, 디스플레이 조립체, 줌 렌즈 조립체, 및 제어 기기를 낙하, 진동 및 충격으로부터 보호하도록 상기 하우징의 내부에 배치되는 완충 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치되는 분리형 충전식 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 배터리를 충전하는 충전 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 이미지를 처리하기 위해 상기 카메라 조립체에 연결되는 신호 처리기는 스틸 및 비디오 이미지 캡쳐, 저장 및 재생, 및 외부 장치로의 이미지 추출을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치되며, 비디오를 외부 장치로 전송하기 위한 제어 신호에 응답하는 무선 통신 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전송된 비디오는 a) 상기 카메라 조립체로부터의 비디오 출력; 및 b) 상기 디지털 신호 프로세서 조립체로부터의 처리된 비디오 출력 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 메커니즘은 상기 하우징의 표면상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 사용자-작동 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 사용자-작동 스위치는 적어도 전력, 줌, 및 이미지 캡쳐 및 프로그램 가능한 기능을 제어하도록 세 개의 축선을 따라 이동 가능한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 하우징 표면을 따라 형성되며 상기 사용자의 대응 손가락을 수용하도록 적용되는 복수의 홈을 더 포함하되, 상기 하나 또는 그 이상의 사용자-작동 스위치는 상기 홈 중 적어도 하나 안에 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 홈 중 적어도 하나는 상기 복수의 홈 중 다른 것들과 다른 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 사용자의 집게 손가락을 수용하는 제 1 홈은 상기 출력 구멍에 인접 배치되는 거의 평면인 돌기부를 포함하되, 상기 돌기부는 상기 사용자 작동 스위치 중 적어도 하나를 지지하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 단일 사용자 작동 스위치는 상기 거의 평면인 돌기부 상에 배치되고, 전력을 제어하도록 제 1 축선을 따라, 줌 제어를 위해 제 2 축선을 따라, 그리고 a) 이미지 캡쳐 및 b) 프로그램 기능을 제어하도록 제 3 축선을 따라 작동 가능한 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 복수의 사용자 작동 스위치는 상기 거의 평면인 돌기부 위에 배치되고, 각각의 돌기부는 대응하는 전원, 줌, 이미지 캡쳐, 및 프로그램 기능을 제어하도록 눌려져서 작동 가능한 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 사용자 작동 스위치 모두는 상기 홈들 중 하나 내에 형성되며, 하나의 손가락을 통해 접근 가능한 영역 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  19. 제 13 항에 있어서, 적어도 세 개의 홈은 상기 하우징의 상부면에 형성되며, 각각의 홈은 대응하는 손가락을 수용하되, 대응 사용자 작동 스위치는 상기 작동 기능을 수행하도록 상기 각각의 홈 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리는 상기 광학 이미지를 디지털 방식으로 확대하도록 하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 조립체는 능동 매트릭스 LCD, LCOS, 및 OLED 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라 조립체는 CCD 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라 조립체는 CMOS 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 사용자의 손에 맞는 휴대용 단안 장치인 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 사용자의 양손에 맞는 휴대용 양안 장치인 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  26. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 머리 장착식 장치인 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  27. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 무기 또는 유사 보조 장치 플랫폼에 장착하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 저조도 관측 장치.
  28. 제 1 단부 및 그와 반대쪽에 있는 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 단부는 광학 입력 구멍을 규정하며, 상기 제 2 단부는 광학 출력 구멍을 규정하는 보호 하우징을 포함하되; 상기 보호 하우징은 사용자의 손에 맞는 형상을 가지며, 상기 보호 하우징은:
    출력 이미지를 생성하도록 상기 입력 구멍을 통해 수신되는 저조도 광 및 적외선 에너지에 응답하는 적외선 카메라 조립체; 상기 출력 이미지를 처리하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 신호 처리기;
    상기 처리된 신호를 상기 출력 구멍을 통해 관측자에게 디스플레이하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 디스플레이 조립체;
    상기 출력 이미지를 전자적으로 가변 초점 조절하도록 상기 카메라 조립체에 연결되는 줌 렌즈 조립체; 및
    상기 하우징의 상부 표면에 배치되는 복수의 사용자 작동 스위치에 응답하며 상기 디지털 저조도 관측 장치의 작동 기능을 제어하도록 상기 장치를 통한 관측 중에 사용자의 손가락 하나를 통해 접근 가능한 상기 하우징의 영역 내에 함께 위치하는 제어 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털 저조도 관측 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 보호 하우징은 외장 강판, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 내구성 알루미늄, 폴리카보네이트, 및 플라스틱 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털 저조도 관측 장치.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 하우징은 방수 하우징인 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털 저조도 관측 장치.
  31. 제 28 항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치되는 분리형 충전식 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털 저조도 관측 장치.
  32. 제 28 항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치되며 비디오를 외부 장치로 전송하도록 제어 신호에 응답하는 무선 통신 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털 저조도 관측 장치.
  33. 제 28 항에 있어서, 상기 작동 기능은 사용자 편의에 따라 상기 사용자 작동 스위치의 기능을 스위칭하도록 작동 가능한 프로그램 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털 저조도 관측 장치.
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