KR20090003999A - 대구경 도트 사이트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대구경 도트 사이트 조준 장치에 관한 것이며, 이 조준 장치는 중기관총의 기관부 상단에 착탈된다. 본 발명은 양안시를 가능하게 하며, 시차를 최소화함으로써 신속하고 정확한 조준이 가능한 대구경 도트 사이트 조준 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 목표물의 종류 및 특성과 목표물까지의 거리를 고려하여 목표물을 신속하고 정확하게 조준 사격할 수 있는 대구경 도트 사이트 조준 장치에 관한 것이다.
도트 사이트, 도트 상, 조준, 사격, 중기관총, 탄도 조정, 레티클, 시차, 구면, 반사면, LED, 비구면, 코닉 계수

Description

대구경 도트 사이트 장치{The dot-sight device with large caliber}
본 발명은 중기관총에 장착되어 사용되는 조준 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 양안시(兩眼視)가 가능한 대구경 도트 사이트 장치에 관한 것이다.
소총 또는 중기관총의 특성은 신속하게 조준 사격을 할 수 있는지와 정확하게 표적을 조준할 수 있는지에 의해 좌우된다. 일반적으로 소총 또는 중기관총의 조준은 가늠자와 가늠쇠의 조준선 정렬에 의해 이루어진다. 총열의 끝단에 위치하는 가늠쇠와 총기 몸체 상부에 위치하는 가늠자의 조준선 정렬에 의한 조준은, 그 총기를 사용하는 사용자의 실력에 따라서 정확한 사격을 가능하게 해 준다.
그러나 가늠자와 가늠만으로 조준을 하기에는 작은 진동이나 떨림에도 조준선 정렬이 어려워지고, 근거리 사격이나 급박한 상황에서 신속하게 조준하기에도 어려움이 따른다.
즉, 이러한 조준 사격 방법에서는, 목표 포착 및 확인, 조준선 정렬, 조준 등의 복잡한 과정과 시간이 요구되며, 가늠쇠와 가늠자 자체가 매우 작아서 이를 정확하게 정렬함에 있어서 작은 떨림에도 민감하게 반응할 뿐만 아니라, 지나치게 조준선 정렬에 신경을 쓰다 보면, 표적이나 전방 상황보다는 가늠쇠와 가늠자 자체에 시선이 집중되어, 사격 또는 긴급 상황 대처에 필요한 시야가 좁아지는 어려움이 있었다.
따라서 이런 조준선 정렬의 어려움에 대처하고 조준의 정확성을 높이기 위해, 망원렌즈를 장착한 조준장치가 제안되었다. 하지만, 망원렌즈를 장착한 광학식 조준기의 경우에도 망원렌즈를 사용함에 따라서, 배율이 올라가면 마찬가지로 작은 떨림에 민감한 반응을 보이므로 신속한 조준에는 여전히 많은 어려움이 있었다.
결국, 이러한 문제들을 해결하기 위해, 광학식 조준기에 무배율 또는 저배율 렌즈를 사용하며, 복잡한 조준선을 없애고 간단하게 조준점만을 이용하는 도트 사이트 장치가 제안되었다.
광학식 무배율(저배율) 도트 사이트 조준 장치는 간단하고 신속하게 조준이 가능하며, 긴급한 상황이나 근거리에서 매우 유용하다. 구체적으로, 종래 조준선 정렬에 들던 시간을 아낄 수 있고, 조준 자체도 도트(dot) 상(像)을 표적에 위치시키는 것으로 충분하며, 따라서 시야를 확보할 여유를 가질 수도 있다. 결국 신속하고 정확하게 조준할 수 있으며, 정황 판단에 필요한 주변 시야도 확보할 수 있다.
하지만, 종래의 도트 사이트 조준 장치의 경우, 조준경을 한쪽 눈으로만 응시해야하는 단안시(單眼視) 조준 장치였기 때문에, 조준에 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 시각적인 문제까지 내포하고 있다.
구체적으로, 도 1과 같이, 종래의 도트 사이트 장치(1)에서는 고정 그릴(11)을 통해, 소총 경통 정렬용 단자(3)로 도트 사이트 조준 장치(1)의 내부를 정렬한 뒤, LED 광원(5)에서 나온 빛을 반사경(7)에서 반사시켜 한쪽 눈(單眼)으로 물체를 확인했다. 일반적으로 반사경(7)의 전면(조준장치의 내부쪽)에는 LED에서 조사된 빛을 반사할 수 있도록 코팅이 되어 있고, 그 전·후면의 곡면은 구면으로서 동일한 곡률을 가진다.
보호창(9)을 통해 무배율로 응시하게 되는 목표점에 반사경(7)을 통해 반사된 도트 상이 조준됨으로써, 상용자는 LED로부터의 도트 상이 목표물과 일치할 때 사격함으로써 조준을 용이하게 할 수 있다.
더 구체적으로 살펴보면, 도트 사이트 장치(1)의 내부에 위치한 LED 광원(5)으로부터 조사된 빛은 반사경(7)에 반사되어 관측자의 눈에 평행하게 입사된다. 이 평행도는 총열의 탄환 발사축과 일치하여야 한다. 도트 사이트 장치(1)의 평행도와 총열의 탄환 발사축이 일치하지 않으면 사용자가 LED 광원(5)에서 조사된 빛의 도트을 사격 목표점에 일치시키더라도 목표물에 명중시킬 수 없기 때문에, 도트 사이트 장치(1)의 평행도를 총열의 탄환 발사축과 일치시키기 위해 수직 및 수평 조정 기능을 갖는 경통 정렬용 단자(3)를 조작하여, 내부 경통의 광축을 총열의 탄환 발사축과 일치킨다.
하지만, 이 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 반사경의 너비가 사용자의 동공 사이 거리보다 크지 않으면, 양 눈의 중첩에 의해, 확보 가능한 양안(兩眼) 시야가 존재하지 않게 되고, 이러한 상태에서 외부 물체를 반사경을 통해 보게 되면 양안시에 의한 외부 물체의 정보 획득이 불가능하게 된다. 따라서, 두 눈 중 우세한 눈에 의해 외부 물체를 주시하게 되거나 복시로서 물체를 바라보게 되는데, 이 경우에는 안정 피로가 유발되어 외부 물체의 정보를 정확하게 읽어내지 못하게 된다.
또한, 이를 해결하기 위해, 단순히 조준경, 즉 보호경과 반사경의 크기만을 크게하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 반사경 주변부의 수차 증가로 인한 반사경 자체의 시차(parallax)가 발생하여, 도트 사이트 장치의 평행도와 총열의 탄환 발사축이 일치하지 않게 되는 문제가 생긴다. 시차의 발생은 당연히 목표물에 대한 명중도를 떨어뜨린다. 도 2는 일반적인 구면(spherical surface) 반사면에서의 반사광이 서로 나란하지 않은 시차를 도시하고 있다.
또한, 종래의 도트 사이트 장치에 의하면, 도 1에서 보는 바와 같이, 목표물까지의 거리에 상관없이, 동일한 광축을 따라 LED에서 조사된 빛이 반사경에서 반사되어 목표물에 도트 상이 맺힌다. 하지만, 총알이 발사되면, 목표물에 명중하기까지 계속해서 중력이 작용하기 때문에, 목표물이 멀리 있을수록 탄도가 변하게 된다. 종래의 도트 사이트 장치에 의하면, 이런 거리에 따른 탄도변화를 반영하기 위해, 도트 사이트 장치 본체의 광축과 총열의 발사축과의 평행도를 기구적으로 조정하여 사용하겼기 때문에, 목표물까지의 거리가 갑작스럽게 변하는 경우에는 신속하게 대응할 수가 없다는 문제가 있었다.
아울러, LED 광원부에서 조사되어 나온 빛은 하나의 레티클을 사용하기 때문에, 모 든 목적물에 대하여 항상 동일한 도트가 형성된다. 하지만, 중기관총의 몰표물은 근·대인용 사격과 대전차 사격, 대항공기 사격의 경우는 모두 각각의 특징이 있으며, 예컨대, 항공기에 대한 사격을 하는 경우는 항공기의 이동속도까지 감안해서 조준하고 사격해야만 한다. 따라서, 종래의 도트 사이트 장치에 의하면, 사격 대상의 특성을 감안한 정확한 조준 사격이 어렵다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 양안시가 가능한 대구경의 도트 사이트 조준 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 반사경을 통한 시차의 발생을 방지할 수 있는 대구경 도트 사이트 조준 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 목표물까지의 거리에 따라서 탄도의 변화를 신속하게 반영하여 조준할 수 있는 도트 사이트 조준 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 목표물에 따라서 그 특성에 맞는 레티클을 사용한 도트 상을 이용하여 신속하게 조준할 수 있는 도트 사이트 조준 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 기술적 목적은 이에 한하지 아니하며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 권리범위 내에서 다양한 목적으로 본 발명을 사용할 수 있다.
본 발명은 전방에 형성된 보호창(27), 보호창(27)의 뒤에 형성된 반사경(16), 반사경(16)에 빛을 조사하는 LED(33)와 상기 LED(33)의 선단에 위치하며 LED(33)로부터 조사된 빛을 투광시켜 도트 상을 형성하는 투광 레티클(35)을 갖는 조명부(19) 및 하부에 형성된 고정 그릴(23)을 포함하는 도트 사이트 장치로서, 고 정 그릴(23)에 의해 중기관총용 마운트에 착탈되며, 반사경(16)의 너비(X)와 사용자의 양안 사이 거리(Y)는 X 〉Y의 관계를 만족한다.
또한 본 발명은 조명부(19)에 연접하는 레티클 선택부(21)를 더 포함하며, 투광 레티클(35)은 레티클 선택부(21)로부터 연장하여 조명부(19)를 통관(通貫)하는 레티클 회전축(37)상에 형성되어, 레티클 선택부(21)를 회전시킴으로써, 레티클 회전축(37)을 중심으로 회전 가능하고, 레티클 회전축(37)으로부터 일정거리만큼 떨어진 위치에, 복수의 대상별 투광 레티클이 레티클 회전축(37)을 중심으로 형성되어 있으며, 목표물에 따라 레티클 선택부(21)를 회전시켜 상기 목표물에 대응하는 투광 레티클을 선택할 수도 있다.
또한 본 발명은 조명부(19)에 연접하는 레티클 선택부(21)를 더 포함하며, 투광 레티클(35)은 레티클 선택부(21)로부터 연장하여 조명부(19)를 통관(通貫)하는 레티클 회전축(37)상에 형성되어, 레티클 선택부(21)를 회전시킴으로써, 레티클 회전축(37)을 중심으로 회전 가능하며, 레티클 회전축(37)을 중심으로 복수의 거리별 투광 레티클이 형성되어 있고, 복수의 거리별 투광 레티클은 대응하는 탄착점까지의 거리가 멀수록 회전축(37)에 가깝게 형성되어 있으며, 목표물과의 거리에 따라서, 레티클 선택부(21)를 회전시켜 대응하는 거리별 투광 레티클을 선택할 수도 있다
또한 본 발명은 레티클 회전축(37)이 레티클 회전 연결축(58) 둘레에, 탄착점과의 거리에 대응하는 복수의 요철(61a ~ 61c)이 형성된 요철부(61)를 갖는 조명부측 회전축(65) 및 일단에 요철부(61) 중의 원하는 요철과 연접하는 볼록부(63)를 갖고, 타단에 투광 레티클(35)이 연결된 레티클 선택부측 회전축(67)을 포함하며, 레티클 선택부(21)를 당겨 조명부측 회전축(65)과 레티클 선택부측 회전축(67)을 분리한 뒤, 레티클 선택부(21)를 회전시켜, 조명부측 회전축(65)의 요철부(61) 중 원하는 탄착점과의 거리에 대응하는 요철에 레티클 선택부측 회전축(67)의 볼록부(63)가 연접하도록 선택할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 도트 사이트 장치는 상판(4)과 하판(6)으로 구성되며, 상판(4)은, 보호창(27), 반사경(16) 및 조명부(19)를 포함하고, 하판(6)은, 하부에 형성된 고정 그릴(23), 측면에 설치되는 탄도 조정 손잡이(43), 상판과 하판을 연결하며 영점을 설정하는 상하 클릭 조절 볼트(17), 하판(6)에 형성된 탄도 조정 몸체 수용부(55)에 수용되며, 측면에서 관통하는 상·하판 연결 회전축(49)에 상하 클릭 조절 볼트(17)의 하판측 단부가 상측으로부터 고정됨으로써 상판(4)과 연결되는 탄도 조정 몸체(47), 탄도 조정 몸체(47) 일단의 탄도 조정축 접촉부(48)상에 위치하는 탄도 조정부(53)를 포함하며, 하판(6)을 관통하여 탄도 조정 손잡이(43)에 연결되는 탄도 조정축(51), 탄도 조정 몸체(47) 타단과 하판(6)을 측면에서 관통하여 연결하는 탄도 조정 몸체와 하판의 연결축(59) 및 연결축(59)을 기준으로 탄도 조정축 접촉부(48) 쪽의 하판 상면에 형성된 스프링부(57)를 포함하며, 스프링부(57)는 스프링을 수용하여 상판(4)과 하판(7)이 서로 밀어내도록 하고, 탄도 조정 몸체(47)는 상·하판 연결 회전축(49)을 중심으로 회전 가능하며, 탄도 조정축(51)은 탄도 조정 몸체(47)의 탄도 조정축 접촉부(48) 상면과 접촉하며, 탄착점까지의 거리에 대응하여, 탄도 조정축의 중심(60)으로부터 의 법선 거리가 상이한 복수의 복수의 접촉면(53a ~ 53e)을 갖는 탄도 조정부(53)를 포함하고, 탄도조정부(53)는 탄도 조정 손잡이(43)를 회전시킴에 따라서, 원하는 탄착점까지의 거리에 대응하는 접촉면이 탄도 조정축 접촉부(48)와 접촉하게 할 수도 있다.
또한 본 발명에서 반사경(16)은 더블렛(doublet)으로 이루어지며, 반사경(16)의 제1면 및 제3면은 구면을 형성하고, 제2면은 LED 반사면을 형성하며, 제1면 및 제3면의 곡률반경은
Figure 112007049346816-PAT00001
(D1은 제1면의 굴절력, D2는 제3면의 굴절력, d는 제1면과 제3면의 중심 사이의 거리, R1은 제1면의 곡률반경, R3은 제3면의 곡률반경, n은 굴절률)의 관계를 만족하게 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 반사경(16)에서 제2면은 코닉 계수를 포함하는 비구면이어도 된다.
본 발명에 따르면, 양안시가 가능한 중긱관총용의 대구경의 도트 사이트 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 목표물의 종류에 따른 목표물의 진행 속도, 거리, 크기 등을 고려하여 신속한 조준을 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 거리보정을 감안하여 신속하게 목표물을 조준할 수 있기 때문에, 목표물의 거리별 차이를 고려하여 사격할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
이하, 첨부한 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3A는 종래의 도트 사이트 조준 장치의 반사경(15)을 양안(13)으로 주시하였을 때의 시각적인 문제를 도시한 것이다. 도 3A에서 보는 바와 같이, 양안 사이의 거리 Y보다, 반사경의 너비 X가 같거나 더 작은 경우에는, 앞서 설명한 바와 같이 복시(diplopia) 등이 생겨서 안정 피로를 유발하고, 양안을 통해 습득하는 외부 정보를 왜곡하게 된다.
본 발명의 경우에는 양안 사이의 거리 Y보다 반사경의 너비 X가 더 크다. 따라서, 우측 눈의 시야 ‘A’와 좌측 눈의 시야 ‘B’가 거의 일치하게 되며, 외부 정보가 이 우측 눈의 시야 ‘A’와 좌측 눈의 시야 ‘B’의 공통 영역에서 획득된다. 즉, 두 눈을 동시에 사용하여 외부 물체의 정보를 획득하기 때문에, 단안시(單眼視)에 대한 양안시(兩眼視)의 장점인 입체시(立體視)가 가능하며, 거리감을 유지할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 대구경 도트 사이트 조준 장치의 다양한 실시형태를 도면과 함께 설명한다. 다만, 본 발명의 권리범위는 설명하는 실시형태에 의해 제한되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 설계변경 등 단순한 치환에 의해서도 제한될 수 없다.
<실시형태 1>
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 실시형태 1에 따라서, 레티클 선택부를 장착한 도트 사이트 조준 장치를 도시한 것이다.
도트 사이트 조준 장치(2)는 고정 그릴(23)을 중기관총용 마운트(미도시)에 고정하고, 고정 볼트(25)로 고정되며, 상하 클릭 조절 볼트(17)와 좌우 클릭 조절 볼트(45, 도 8B)를 사용하여, 영점이 조정된다. 사용자는 보호창(27)과 반사경(16)을 통해 외부 목적물을 확인한다. 조명부(19) 내의 LED 광원에서 조사된 빛은 반사경에 도트 상을 형성하고 반사되며, 반사된 빛은 사용자의 눈으로 입사되어 사용자가 도트 상을 인식하게 한다. LED 광원은 LED 밝기 조절 스위치(31)에 의해 밝기 조절이 가능하다. 또한, LED 광원은 배터리 케이스(29)에 내장된 배터리에 의해 작동할 수도 있으며, 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 작동하거나, 외부 전원을 이용하여 배터리를 충전할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따라서 도트 사이트 조준 장치의 조명부(19)와 반사경(16 의 작용 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.
조명부(19) 내에는 LED 등을 사용한 조명장치(33)가 설치되어, 광원으로서의 역할을 한다. LED 등을 사용한 조명장치(33)로부터 조사된 빛은 조명 장치 앞에 설치된 회전식 투광 레티클(35)의 투광 레티클을 통과하여 반사경(16)에 조사된다. 반사경에 조사된 빛은 반사되어 사용자의 눈에 들어오게 되며, 사용자는 투광 레티클 형상의 도트를 인식하게 된다.
도 6은 레티클 선택부(21)와 조명부(19)의 작동원리를 더 구체적으로 도시한 도면이다. 회전식 투광 레티클(35)은 조명부(19)에 연접하여 설치된 레티클 선택부(21)로부터 연장되어 조명부(19)를 통관하는 레티클 회전축(37)상에 형성되어 있으며, 레티클 선택부(21)를 돌려서 레티클 회전축(37)이 회전하면, 함께 회전한다. 따라서, 사용자는 레티클 선택부(21)를 회전시켜서 회전식 투광 레티클(35)에 형성된 다양한 형태의 레티클 중에서 원하는 레티클을 선택할 수 있다.
실시예 1
도 7A는 회전식 투광 레티클(35)의 일실시예를 도시한 것이다. 회전식 투광 레티클(35) 상에는 중심축(37')을 기준으로 동일한 반경을 갖는 레티클 회전선(40)을 따라서 다양한 레티클(39A ~ 39F)가 형성되어 있다. 예컨대, 움직이는 차량이나, 헬기, 전투기 등을 조준 사격하기 위해서는, 대인 사격의 경우와 달리, 물체의 이동 속도 등을 고려하여 조준하여야만 한다. 따라서, 이를 고려하여, 도트 상을 형성하여야만 한다. 대물용 도트 상은 일반적으로, 근거리, 원거리, 대공용으로 크게 나뉘며, 또한, 인마용, 전차용, 헬기용, 전투기용 등에 서로 다른 도트 상이가 사용된다. 본 발명에 따른 회전식 투광 레티클(35)에는 이를 반영하여, 인마용 원거리 레티클(39A), 인마용 근거리 레티클(39B), 정진된 차량 및 전차용 레티클(39C), 이동 차량 및 전차용 레티클(39D), 대공용 헬기 레티클(39E), 대공용 전투기 레티클(39F) 등이 레티클 회전선(40)을 따라서 방사상으로 형성되어 있다.
회전식 투광 레티클(35)의 중심축(37') 부분은 레티클 회전축(37)이 통과하는 부분으로, 회전식 투광 레티클(35)은 레티클 회전축(37) 상에 고정되어 있으며, 레티클 회전축(37)이 회전함에 따라 함께 회전한다. 따라서 사용자는 레티클 선택부(21)를 회전시켜서, 목표물에 적합한 도트 상을 형성할 레티클을 신속하게 선택할 수 있으므로, 신속하고 정확한 조준 사격이 가능하다.
실시예 2
도 7B는 본 발명에 따른 회전식 투광 레티클(35)의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 격발된 총알은 목표물에 도달하기까지 계속해서 중력의 영향을 받게 된다. 따라서, 목표물까지의 거리가 멀수록 원래 조준된 지점과는 다른 지점에 도달하게 되므로, 명중률을 높이려면, 목표물까지의 거리를 고려하여 조준시에 이를 보정해주어야 한다.
중력을 고려하면, 목표물까지의 거리가 멀수록 총신이 위를 향해야 한다. 따라서, 도 7B에 도시된 본 발명의 회전식 투광 레티클(35)에는 이를 반영하여, 조준 기준선(41)을 기준으로 목표물까지의 거리가 멀수록 레티클(39'A ~ 39'F)이 중 심축(37')에 가까이 형성되어 있다.
예컨대, 조준 기준선(41)이 100m 거리에 있는 목표물에 대한 기준선이라고 하면, 사격자(射擊者)로부터 100m 거리에 있는 목표물에 대한 레티클(39'A)은 조준 기준선(41) 상에 형성되며, 사격자로부터 200m 거리에 있는 목표물에 대한 레티클(39'B)은 조준 기준선(41)으로부터 미리 조정된 거리만큼 중심축(37') 쪽에 형성된다. 또한, 400m 앞의 목표물에 대한 레티클(39'C), 800m 앞의 목표물에 대한 레티클(39'D), 1200m 앞의 목표물에 대한 레티클(39'E), 1600m 앞의 목표물에 대한 레티클(39'F) 등도 미리 조정된 거리만큼 중심축(37') 쪽으로 형성되어 있다.
회전식 투광 레티클(35)의 중심축(37') 부분은 레티클 회전축(37)이 통과하는 부분으로, 회전식 투광 레티클(35)은 레티클 회전축(37) 상에 고정되어 있으며, 레티클 회전축(37)이 회전함에 따라 함께 회전한다. 따라서 사용자는 레티클 선택부(21)를 회전시켜서, 목표물까지의 거리를 고려하여 적합한 도트 상을 형성하는 레티클을 신속하게 선택할 수 있으므로, 신속하고 정확한 조준 사격이 가능하다.
상기 실시예 1 및 2에서는 회전식 투광 레티클(35)의 회전 중심축(37')이 회전식 투광 레티클(35)의 중심에 있는 것으로 설명하였으나, 상술한 두 가지 실시예에서 회전 중심축(37')을 회전식 투광 레티클(35)의 중심을 벗어난 위치에 형성해도 된다. 즉, 목표물까지의 거리를 고려하여, 미리 회전 중심축(37')을 멀리 있는 목표물에 사용할 레티클에 가까운 위치에 놓아도 된다.
<실시형태 3>
반사경의 폭을 사용자의 양안 사이 거리보다 크게 해서, 입체시 즉, 거리감을 유지해 주기 위해서는 도트의 허상도 양안 주시 거리에 결상되어야 목표물과 목표물에 조준된 도트를 안정피로 없이 정확하게 응시하게 된다.
양안 주시시 양안 주시점에 도트를 만들기 위해서는, 즉 반사경에 의한 레티클의 상이 양안 주시점에 위치하도록 하기 위해서는 조명부, 구체적으로는 점광원의 역할을 하는 레티클을 전후방으로 이동시켜 위치변화를 주어야 한다.
예컨대, 100m 레티클과, 200m 레티클과, 400m 레티클의 3 경우에 있어서, 조명부의 점광원을 반사경 방향에서 반사경의 초점방향으로의 미세하게 위치 이동시키는 구동이 필요하다. 인간의 눈이 입체감을 느낄 수 있는 입체시의 거리는 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz)에 의하면 240m 정도이기 때문에, 800m, 1200m, 1600m 레티클은 400m 레티클과 동일하게 반사경 반사 후 도트 상(image)이 눈 앞 무한대에 위치하도록 레티클이 반사경의 초점에 위치해도 된다.
반사경의 초점이 f ㎜ 일때 z m 레티클의 반사경의 초점에서 반사경 쪽으로의 이동량 s를 계산하는 식은 아래 식 2와 같고 계산 예는 표와 같다.
Figure 112007049346816-PAT00002
-----------------------(식 2)
레티클 종류 50m 레티클 100m 레티클 200m 레티클 400m 레티클
실제 초점거리 229mm인 반사경에서의 이동량 계산예 1.05㎜ 0.53㎜ 0.26㎜ 0.13㎜
* 위 표는 실제 초점거리 229㎜ 인 반사경에서 레티클 종류별 반사경의 초점에서 반사경 쪽으로의 이동량을 계산한 것이다.
이를 반영하여, 레티클을 이동시키기 위해, 도 8에 도시한 바와 같은 레티클 회전축(37)을 고려할 수 있다.
본 실시예에 따른 레티클 회전축(37)은 레티클 회전축의 연결축(58)과 회전축(58) 주위로, 조명부(19) 내 전면에서 연장된 조명부측 회전축(65)과, 레티클 선택부측 회전축(67)을 포함한다. 레티클 선택부측 회전축(67)의 후방에는 회전식 투광 레티클이 부착되어 있다. 조명부측 회전축(65)의 일단에는 도시된 바와 같이, 원주를 따라 요철(61a ~ 61c)이 형성되어 있다. 이 요철의 크기는 상기 표에 기재된 레티클별 이동거리에 대응한다. 조명부측 회전축(65)과 연접하게 되는 레티클 선택 회전부측 회전축(67)의 일단에는 볼록부(63)가 형성되어 있다.
사용자가 레티클 선택부(21)를 당기면, 조명부측 회전축(65)과 헤티클 회전 선택부측 회전축(67)이 이격하게 되며, 레티클 선택부(21)를 회전시킴으로서 레티클 선택부측 회전축(67)이 회전함에 따라 볼록부(63)가 함께 회전한다. 볼록부(63)가 원하는 레티클 이동거리에 해당하는 요철부와 연접하게 되는 대응위치에 왔을 때, 레티클 선택부(21)를 놓으면, 볼록부(63)와 요철부(61)가 연접하게 된다.
따라서, 사용자는 신속하게 거리에 대응하는 도트 상의 입체시 보정을 할 수 있으므로, 신속하고 정확하게 조준 사격 할 수 있다.
<실시형태 2>
도 8A 및 8B는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라서 탄도를 조정할 수 있는 도트 사이트 조준 장치를 도시한 도면이다.
본 실시형태에서는 레티클 선택부 대신 탄도 조정 손잡이(43)를 회전시켜 탄도를 조정한다. 본 실시형태에 따라서 탄도를 조정할 수 있는 도트 사이트 조준 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 9A 및 도 9B의 상판 하부에는 도 10에 도시된 하판(6)이 배치된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 탄도 조정 몸체(47)의 상부에는 상하 클릭 조절 볼트(17)가 수용되는 홈이 있으며, 측면 중앙에는 상·하판 연결 회전축(49)이 삽입된다. 탄도 조정 몸체(47)의 상면에서부터 수용된 상하 클릭 조절 볼트(17)는 상·하판 연결 회전축(49)의 중앙부 홈에 고정된다. 상·하판 연결 회전축(49)에 의해 상하 클릭 조절 볼트(17)와 연결된 탄도 조정 몸체(47)는 하판(6)에 형성된 탄도 조정 몸체 수용부(55)에 수용되며, 측면을 관통하는, 탄도 조정 몸체와 하판을 연결하는 연결축(59)에 의해 하판(6)과 연결된다.
따라서, 상하 클릭 조절 볼트(17)는 상·하판 연결 회전축(49)을 중심으로 회전 가능하며, 탄도 조정 몸체(47)는 연결축(59)을 중심으로 회전이 가능하다. 또한, 탄도 조정 몸체(47)는 상판에 고정된 상하 클릭 조절 볼트(17)를 통해 상 판(4)과 연결되고, 연결축(59)에 의해 하판(6)과 연결된다.
탄도 조정축(51)은 하판(6)을 관통하여, 탄도 조정 몸체(47)의 탄도 조정축 접촉부(48) 위를 지나 탄도 조정 손잡이(43)에 연결된다. 탄도 조정축(51)의 탄도 조정부(53)는 탄도 조정 몸체(47)의 탄도 조정축 접촉부(48)와 면접한다.
하판(6)의 상면에는 연결축(59)을 기준으로 탄도 조정 몸체 수용부(55)를 지난 지점에 스프링부(57)가 도시된 바와 같이 형성되어 있으며, 스프링부(57) 내에는 스프링이 수용되어 상판(4)과 하판(6)에 서로 밀어내는 힘이 작용하도록 한다.
도 11A 및 도 11B를 참조하여, 본 실시형태에 따라서 탄도를 조정하기 위한 구성을 구체적으로 설명한다.
도 11A에 도시된 바와 같이, 탄도 조정축(51)의 탄도 조정부(53)는 탄도 조정 몸체(47)의 탄도 조정축 접촉부(48)를 위에서 면접(面接)하며 가로질러 지난다. 도 11A의 A-B 선을 따른 단면도가 도 11B에 도시되어 있다. 탄도 조정부(53)는 탄도 조정축(51)의 회전 중심(60)으로부터의 법선 거리가 상이한 복수의 접촉면(53a ~ 53e)으로 이루어져 있다.
스피링부(57)의 스프링이 상판과 하판을 서로 밀어내고 있으므로, 상하 클릭 조절 볼트(17)에 의해 상판(4)과 연결된 탄도 조정 몸체(47)는 하판으로부터 밀려나는 상판(4) 쪽으로 당겨지는 힘을 받는다. 즉, 연결축(59)을 중심으로 상판(4)쪽으로 회전하는 힘을 계속해서 받게 된다. 따라서, 이때 탄도 조정부(53)에서 탄도 조정축 접촉부(48)와 면접하던 접촉면이 변경되면 상판(4)과 하판(6) 사이의 거리가 변경된다.
예컨대, 탄도 조정 몸체(47)의 탄도 조정축 접촉부(48)가 회전 중심으로부터 법선 거리가 긴 접촉면(53d)와 접촉하고 있다가 법선 거리가 짧은 접촉면(53a)와 접촉하게 되면, 상판(4)과 하판(6) 사이의 거리가 가까워지게 되며, 그 반대의 경우는 상판(4)과 하판(6) 사이의 거리가 멀어지게 된다.
하판(6)의 경우는 중기관총용 마운트에 고정되어 있으므로, 상술한 상판(4)과 하판(6) 사이의 거리 변화는 고정된 하판(6)을 기준으로 상판(4)의 미세한 기울기 변화로 구현된다. 탄도 조정부(53)의 각 접촉면(53a ~ 53e)는 거리별 보정 각도를 미리 계산하여, 보정각에 대응하는 법선 거리에 형성되어 있다. 따라서, 탄도 조정 손잡이(43)를 회전시켜 해당 접촉면을 선택하면, 상판(4)의 기울기가 목표물과의 거리에 대응하여 변하게 되며, 기울기가 변한 상판(4)의 반사경 및 보호창을 통해 목표물을 조준하면, 실시형태 1의 실시예 2와 동일한 거리별 보정 효과를 얻을 수 있다.
<실시형태 3>
본 발명은 대구경의 반사경을 사용하는 도트 사이트 조준 장치이므로, 앞서 설명한 바와 같는, 수차에 따른 시차의 문제를 해결할 필요성이 있다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시형태를 도시하고. 본 실시형태에서는 LED와 반사면 사이의 거리를 200mm로, 중심두께는 4.0mm로 설정하였다.
LED 도트는 R2 면에서 반사되어 나가는데 이때 입사할 때 R1 면을 지나고 R2 면에서 반사한 다음에 다시 R1 면을 지나서 관측자의 눈에 입사된다. 즉 R1 면을 두 번 지나고 R2 면을 한 번 지나기 때문에 설계에 있어서의 자유도가 더 주어진다. 이 때문에 시차를 더욱 최소화할 수 있게 되는 것이다.
이때 외부 목표점이 관측자의 눈에 결상될 때 배율 발생을 줄이기 위해 어포컬(afocal) 시스템이 되도록 구성하였다. 이에 따른 구성은 아래의 (식 1)을 이용하여 제1면 및 제3면의 곡률반경에 적용한다.
더블렛(doublet)의 제1면과 제3면의 중심 사이의 거리(중심두께)를 d, 제1면의 곡률반경을 R1, 제3면의 곡률반경을 R3라고 하고, 재질의 굴절률을 n이라 할 때, 다음과 같은 식이 성립하도록 하였다.
Figure 112007049346816-PAT00003
이때 D1은 제1면의 굴절력, D2는 제3면의 굴절력을 의미한다. 본 실시례를 통해, 시차는 백분율로 80% 이상의 개선효과가 있었다.
또한, 도 13과 같이 제2면이 코닉(conic) 계수를 포함하는 비구면이었을 때 시차는 더욱 최소화되고, 이때 시차는 상기 도 12의 실시례보다 90% 이상이 개선되는 효과가 있었다.
밑의 3가지 그래프는 각각 기존의 단일 반사면인 경우, 더블렛(Doublet) 반사면인 경우(두 렌즈 사이의 반사면이 구면), 더블렛(Doublet) 반사면이면서 두 렌 즈 사이의 반사면으로 코닉 비구면을 채택한 경우의 자오광선(Tangential ray) 수차도를 나타내고 있다. 각각 렌즈기울임각 -2.0도이다.
*Graph 1
Figure 112007049346816-PAT00004
*Graph 2
Figure 112007049346816-PAT00005
*Graph 3
Figure 112007049346816-PAT00006
위 각각의 그래프 중에서 첫 번째 그래프는 구면수차를 나타내는데 이것이 x 축과 일치되면 시차가 없는 상태가 된다. 기존의 단일 반사면인 경우의 최대 수차 값은 0.02㎜이고, 더블렛(Doublet)의 중간면을 구면 반사면으로 채택한 경우의 최대 수차 값은 0.004㎜이며, 더블렛(Doublet)의 중간면을 코닉 비구면 반사면으로 채택한 경우의 최대 수차 값은 0.0004㎜이다. 따라서 전체 영역의 중심에서의 50% 공간을 유효 공간으로 본다면, 기존의 단일 반사면인 경우와 더블렛(Doublet)의 중간면을 구면을 반사면으로 채택한 경우의 비교에서는 최소 80% 이상의 개선효과(구면수차량(y축)의 x축(LED 광선이 반사하는 유효공간)에 대한 적분값의 비교에서)가 있게 되고, 더블렛(Doublet)의 중간면을 구면을 반사면으로 채택한 경우와 더블렛(Doublet)의 중간면을 코닉 비구면 반사면으로 채택한 경우의 비교에서는 최소 90% 이상의 개선효과가 있는 것으로 계산된다.
본 발명의 청구범위에 기재되어 있는 사항으로부터 정해지는 권리범위는 상술한 실시형태 및 그 실시예에 의해 축소되거나 제한되지 아니한다.
도 1은 종래의 단안시용 도트 사이트 조준 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래 도트 사이트 장치에서 시차가 발생하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3A는 종래의 단안시용 도트 사이트 조준 장치를 양안으로 주시하였을 때 발생하는 문제를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3B는 본 발명에 따른 양안시용 대구경 도트 사이트 장치를 양안으로 주시한 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 일실시예에 따라서 레티클 선택 회전부가 장착된 대구경 도트 사이트 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도트 사이트 장치의 작동 원리를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 조명부의 개략적인 단면도이다.
도 7A는 본 발명의 일실시예에 따른 투광 레티클을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투광 레티클을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레티클 회전축을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9A 및 도 9B는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 광축 조절 장치를 포함하는 대구경 도트 사이트 장치를 외부에서 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광축 조절 장치의 개략적인 조립도이다.
도 11A 및 도 11B는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 광축 조절 장치의 탄도 조정 몸체와 탄도 조정축의 작동 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에서의 반사경의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에서의 반사경의 개략적인 구조를 나타내는 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 2: 도트 사이트 조준 장치 3: 경통 정렬용 단자
4: 상판 5: LED 광원
6: 하판 7, 15, 16: 반사경
9, 27: 보호창 11: 고정 그릴
13: 양안 17: 상하 클릭 조절 볼트
19: 조명부 21: 레티클 선택부
23: 고정 그릴 25: 고정 볼트
29: 배터리 케이스 31: LED 밝기 조절 스위치
33: LED 조명장치 35: 투광 레티클
37: 레티클 회전축 39: 레티클
40: 레티클 회전선 41: 조준 기준선
43: 탄도 조정 손잡이 45: 좌우 클릭 조절 볼트
47: 탄도 조정 몸체 48: 탄도 조정축 접촉부
49: 상·하판 연결 회전축 51: 탄도 조정축
53: 탄도 조정부 55: 탄도 조정 몸체 수용부
57: 스프링부 58: 레티클 회전 연결축
59: 탄도 조정 몸체와 하판 연결축 60: 회전 중심
61: 요철부 63: 볼록부
첨부한 도면에 의해, 본 발명의 실시형태가 더욱 명확하게 설명될 것이다. 다만, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 권리범위 역시 이에 의해 제한되지 않는다.

Claims (7)

  1. 반사경(16); 상기 반사경(16)에 빛을 조사하는 LED(33)와 상기 LED(33)의 선단에 위치하며 상기 LED(33)로부터 조사된 빛을 투광시켜 도트 상을 형성하는 투광 레티클(35)을 갖는 조명부(19); 및 하부에 형성된 고정 그릴(23)을 포함하는 도트 사이트 장치로서,
    상기 고정 그릴(23)에 의해 중기관총용 마운트에 착탈되며,
    상기 반사경(16)의 너비(X)와 사용자의 양안 사이 거리(Y)는 X 〉Y의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 도트 사이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도트 사이트 장치는 상기 조명부(19)에 연접하는 레티클 선택부(21)를 더 포함하며,
    상기 투광 레티클(35)은 상기 레티클 선택부(21)로부터 연장하여 상기 조명부(19)를 통관(通貫)하는 레티클 회전축(37)상에 형성되어, 상기 레티클 선택부(21)를 회전시킴으로써, 상기 레티클 회전축(37)을 중심으로 회전 가능하고, 상기 레티클 회전축(37)으로부터 일정거리만큼 떨어진 위치에, 복수의 대상별 투광 레티클이 상기 레티클 회전축(37)을 중심으로 형성되어 있으며,
    목표물에 따라 상기 레티클 선택부(21)를 회전시켜 상기 목표물에 대응하는 투광 레티클을 선택하는 것을 특징으로 하는 도트 사이트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도트 사이트 장치는 상기 조명부(19)에 연접하는 레티클 선택부(21)를 더 포함하고,
    상기 투광 레티클(35)은 상기 레티클 선택부(21)로부터 연장하여 상기 조명부(19)를 통관(通貫)하는 레티클 회전축(37)상에 형성되어, 상기 레티클 선택부(21)를 회전시킴으로써, 상기 레티클 회전축(37)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 레티클 회전축(37)을 중심으로 복수의 거리별 투광 레티클이 형성되어 있고,
    상기 복수의 거리별 투광 레티클은 대응하는 탄착점까지의 거리가 멀수록 상기 레티클 회전축(37)에 가깝게 형성되어 있으며,
    목표물과의 거리에 따라서, 상기 레티클 선택부(21)를 회전시켜 대응하는 거리별 투광 레티클을 선택하는 것을 특징으로 하는 도트 사이트 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 레티클 회전축(37)은 레티클 회전 연결축(58) 둘레에, 탄착점과의 거리에 대응하는 복수의 요철(61a ~ 61c)이 형성된 요철부(61)를 갖는 조명부측 회전축(65);과 일단에 상기 요철부(61) 중의 원하는 요철과 연접하는 볼록부(63)를 갖고, 타단에 상기 투광 레티클(35)이 연결된 레티클 선택부측 회전축(67)을 포함하며,
    상기 레티클 선택부(21)를 당겨 상기 조명부측 회전축(65)과 레티클 선택부 측 회전축(67)을 분리한 뒤, 상기 레티클 선택부(21)를 회전시켜, 상기 조명부측 회전축(65)의 요철부(61) 중 원하는 탄착점과의 거리에 대응하는 요철에 상기 레티클 선택부측 회전축(67)의 볼록부(63)가 연접하도록 선택하는 것을 특징으로 하는 도트 사이트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도트 사이트 장치는 상판(4)과 하판(6)으로 구성되며,
    상기 상판(4)은,
    보호창(27); 반사경(16); 및 조명부(19)를 포함하고
    상기 하판(6)은,
    하부에 형성된 고정 그릴(23);
    측면에 설치되는 탄도 조정 손잡이(43);
    상기 상판과 하판을 연결하며 영점을 설정하는 상하 클릭 조절 볼트(17);
    상기 하판(6)에 형성된 탄도 조정 몸체 수용부(55)에 수용되며, 측면에서 관통하는 상·하판 연결 회전축(49)에 상기 상하 클릭 조절 볼트(17)의 하판측 단부가 상측으로부터 고정됨으로써 상기 상판(4)과 연결되는 탄도 조정 몸체(47);
    상기 탄도 조정 몸체(47) 일단의 탄도 조정축 접촉부(48)상에 위치하는 탄도 조정부(53)를 포함하며, 상기 하판(6)을 관통하여 상기 탄도 조정 손잡이(43)에 연결되는 탄도 조정축(51);
    상기 탄도 조정 몸체(47) 타단과 상기 하판(6)을 측면에서 관통하여 연결하 는 탄도 조정 몸체와 하판의 연결축(59); 및
    상기 연결축(59)을 기준으로 상기 탄도 조정축 접촉부(48) 쪽의 하판 상면에 형성된 스프링부(57)를 포함하며,
    상기 스프링부(57)는 스프링을 수용하여 상기 상판(4)과 하판(6)이 서로 밀어내도록 하고,
    상기 탄도 조정 몸체(47)는 상기 상·하판 연결 회전축(49)을 중심으로 회전 가능하며,
    상기 탄도 조정축(51)은 상기 탄도 조정 몸체(47)의 탄도 조정축 접촉부(48) 상면과 접촉하며, 탄착점까지의 거리에 대응하여, 탄도 조정축의 중심(60)으로부터 의 법선 거리가 상이한 복수의 접촉면(53a ~ 53e)을 갖는 탄도 조정부(53)를 포함하고,
    상기 탄도 조정부(53)는 상기 탄도 조정 손잡이(43)를 회전시킴에 따라서, 원하는 탄착점까지의 거리에 대응하는 접촉면이 탄도 조정축 접촉부(48)와 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 도트 사이트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사경(16)은 더블렛(doublet)으로 이루어져, 상기 반사경(16)의 제1면 및 제3면은 구면을 형성하고, 제2면은 LED 반사면을 형성하며,
    상기 제1면 및 제3면의 곡률반경은
    Figure 112007049346816-PAT00007
    (D1은 제1면의 굴절력, D2는 제3면의 굴절력, d는 제1면과 제3면의 중심 사이의 거리, R1은 제1면의 곡률반경, R3은 제3면의 곡률반경, n은 굴절률)
    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 도트 사이트 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2면은 코닉 계수를 포함하는 비구면인 것을 특징으로 하는 도트 사이트 조준경.
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