KR20130001785A - 정렬 광학계를 포함한 레이저 거리 측정기 - Google Patents

Abstract

실시예는 표적을 향해 광을 발사하는 송신부; 상기 표적에서 반사되어 되돌아 오는 광을 수신하기 위해 대물렌즈부-빔스플리터-보정렌즈부-핀홀부 순으로 일 직선상에 배치된 수신 광학계를 포함하는 수신부; 및 상기 수신 광학계의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치된 접안렌즈부를 포함하고, 상기 수신 광학계의 대물렌즈 및 빔스플리터를 공유하는 정렬 광학계를 포함하고, 상기 접안 렌즈부는 수신 광학계와 착탈 가능한 레이저 거리 측정기를 제공한다.

Description

정렬 광학계를 포함한 레이저 거리 측정기{Laser Range Finder Including Alignment Optical System}

본 출원은 레이저 거리 측정기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 소형화 및 경량화를 가져올 수 있는 정렬 광학계를 포함한 레이저 거리 측정기에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 광을 스캔하여 타겟을 탐지하거나 거리정보를 획득하는 레이저 광학장치들은 레이저 광을 발광 및 수광하기 위한 양방향 광모듈을 포함한다. 레이저 광학장치의 대표적인 예로는 레이저 거리 측정기(Laser Range Finder), TOF(Time Of Flight)카메라, RF 레이더 등이 있다.

이 중, 레이저 거리 측정기는 표적을 향해 레이저를 발사하는 송신부(Transmitter)와 표적에서 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하는 수신부(Receiver)를 포함하고, 송신부는 레이저를 출력하는 레이저 발진기와 광발산각 및 유효경을 결정해 주는 레이저 송신부 광학계로 이루어져 있고, 수신수는 레이저를 수신하는 광학계와 레이저 수신을 위한 광검출기(Detector)를 포함한다. 또한, 레이저 거리 장치는 망원경과 하나의 시스템으로 구성되고, 송신부와 수신부의 정렬을 위한 정렬 광학계를 포함한다.

한편, 정렬 광학계는 망원경의 중심에 위치하여 송, 수신부를 정렬하는데, 이로 인하여 정렬 광학계가 레이저 거리 측정기에 필수적으로 수반됨에 따라 부피가 커짐과 동시에 중량이 무거워지는 문제점이 있다.

특히, 이와 같은 레이저 거리 측정기는 대부분 군사용 장비로 이용되기 때문에 전시 때 필수적으로 수반되어야 할 장비의 경량화 및 소형화가 필요하다.

본 출원은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장비가 경량화 및 소형화 될 수 있는 레이저 거리 측정기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기는 표적을 향해 광을 발사하는 송신부; 상기 표적에서 반사되어 되돌아 오는 광을 수신하기 위해 대물렌즈부-빔스플리터-보정렌즈부-핀홀부 순으로 일 직선상에 배치된 수신 광학계를 포함하는 수신부; 및 상기 수신 광학계의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치된 접안렌즈부를 포함하고, 상기 수신 광학계의 대물렌즈 및 빔스플리터를 공유하는 정렬 광학계를 포함하고, 상기 접안 렌즈부는 수신 광학계와 착탈 가능하다.

상기 레이저 거리 측정기는 상기 수신 광학계를 고정하기 위한 고정 브라켓과 상기 고정 브라켓 일측 면과 기구적으로 결합된 지지부와 통과 홀을 갖고, 상기 지지부에 대해 수직방향으로 연장된 플랜지부를 포함하는 거치부를 더 포함할 수 있고, 상기 접안렌즈부는 상기 플랜지부의 통과 홀에 삽입될 수 있다.

상기 지지부는 상기 접안렌즈부가 슬라이딩 삽입되기 위한 가이드부를 갖을 수 있다.

상기 접안 렌즈부는 내부에 접안렌즈가 설치된 케이스와 상기 케이스의 외면에 상기 플랜지와 스크류 체결을 위한 연결 브라켓을 포함할 수 있다.

실시예에 따른 레이저 거리 측정기는 정렬 광학계가 수신 광학계의 구성요소를 공유하여 사용할 수 있으므로 공간적 이득을 가져 올 수 있다.

또한, 정렬 광학계의 일부가 탈착 가능하여 실제로 레이저 거리 측정기의 전체 부피를 줄임과 동시에 소형화를 꾀할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기의 전측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기의 후측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 거리 측정기의 접안 렌즈부와 거치부 간의 결합구조를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로, 레이저 거리 측정기에 포함된 수신 광학계와 정렬 광학계를 설명하기 위한 도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기의 전측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기의 후측 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 레이저 거리 측정기는 베이스부(10), 보조 베이스부(20), 고정 브라켓(30), 보조 브라켓(40), 거치부(50), 송신부(70), 수신부(60) 및 접안 렌즈부(80)를 포함한다.

베이스부(10)는 지면이나 기타 구조물에 배치되고, 보조 베이스부(20)는 상기 베이스부(10)의 상부에 배치되어 상기 고정 브라켓(30)의 바닥 틀을 제공한다.

고정 브라켓(30)은 상기 보조 베이스부(20)의 일면에 대해 수직 방향으로 배치되고, 상기 송신부(70)와 수신부(60)가 삽입되어 고정되기 위한 개구부(30a)를 포함한다.

보조 브라켓(30)은 상기 고정 브라켓(50)이 상기 보조 베이스부(20)와 안정되게 결합할 수 있도록 일측이 상기 보조 베이스부(20)의 일면과 접촉하고, 타측이 상기 고정 브라켓(50)의 일면과 접촉하여 상기 고정 브라켓(50)을 고정 및 지지한다.

보조 브라켓(30)은 고정 브라켓(50)과 일체형을 이루고, 동일한 재질일 수 있고, 도면에 도시되어 있지 않지만, 고정 브라켓(50)과 보조 브라켓(30)은 스크류 체결에 의해 결합될 수 있다.

거치부(50)는 상기 고정 브라켓(50)과 스크류 체결되고, 상기 접안 렌즈부(80)가 삽입되기 위한 통과 홀(미도시)을 갖는다.

송신부(70)는 표적물을 향하여 레이저와 같은 광을 출사하기 위한 광원부(미도시)가 내부에 안착되고, 일측이 상기 고정 브라켓(50)과 스크류 체결되어 고정된다.

수신부(60)는 표적에서 반사되어 되돌아 오는 광을 수신하여 표적의 거리를 측정하기 위해 수신 광학계(미도시)가 내부에 설치된다. 이러한 수신부(60)는 상기 송신부(70)와 평행하게 배치되어 기구적으로 결합되고, 상기 수신부(60)의 상측 일면에는 내부에 설치된 수신 광학계의 빔스플리터(미도시)에 의해 선별된 광이 투과되기 위한 개구부(G)를 갖고, 개구부(G)는 투명렌즈가 설치될 수 있다.

접안 렌즈부(80)는 상기 수신부(60)의 개구부(G)를 통해 투과된 광에 의해 나타난 상을 뚜렷하게 하고, 상기 수신부(60)의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치되어 상기 거치부(50)의 통과홀(미도시)에 삽입되어 고정된다. 이 때, 접안 렌즈부(80)와 거치부(50)는 착탈 가능하도록 스크류 체결된다.

도면에선, 접안 렌즈부(80)가 상기 수신부(60)의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치되게 나타나 있지만, 상기 수신부(60)의 일측면과 예각을 갖고 기울어지게 배치될 수 있다. 이에 따라 거치부(50) 역시 접안 렌즈부(80)와 대응되게 배치되거나 구조가 변경될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 거리 측정기의 접안 렌즈부와 거치부 간의 결합구조를 설명하기 위한 도이다.

도시된 바와 같이, 접안 렌즈부(80)는 긴 원통 형상으로, 내부에 설치된 복수의 볼록렌즈를 갖는 접안렌즈(미도시)와 이를 감싸는 케이스(81)를 포함한다. 또한, 케이스(81)의 외측 면엔 상기 거치부(50)와 연결하기 위한 연결 브라켓(83)이 적어도 하나 이상 상기 케이스(81)의 일면에 대해 수직 방향으로 배치된다.

연결 브라켓(83)은 스크류 체결을 위한 체결 홀(h1)을 갖고, 상기 케이스(81)와 사출형태로 제작되어 일체형을 이룰 수 있다.

거치부(50)는 고정 브라켓(30)의 일측과 기구적으로 결합된 지지부(51)와 상기 지지부(51)의 일측에서 수직방향으로 연장된 플랜지부(53)를 포함한다.

지지부(51)는 고정 브라켓(30)과 접착제에 의해 결합될 수 있고, 스크류 체결에 의해 결합될 수 있다. 또한, 지지부(51)의 일측은 접안렌즈부(80)가 상기 플랜지부(53)의 관통 홀(h2)에 삽입될 때, 슬라이딩 되어 결합되기 위한 가이드부(51a)를 갖는다.

플랜지부(53)는 중앙이 관통된 홀(H)을 갖고, 플랜지부(53)의 일면에 접안 렌즈부의 연결 브라켓(83)과 스크류 체결을 위한 홀(h2)이 적어도 하나 이상 형성된다.

이와 같은 접안 렌즈부(80)와 거치부(50)는 착탈 가능하도록 스크류 체결에 의해 서로 결합된다. 이때, 접안 렌즈부(80)의 끝단과 수신부에 설치된 개구부(G)의 끝단은 일정 정도 이격된다.

따라서, 최초 표적의 거리를 측정하고자 할 경우, 접안 렌즈부(80)와 거치부(50)를 결합하여 송신부(70) 및 수신부(60)의 광학계를 정확히 얼라인 한 후, 접안 렌즈부(80)를 제거하여 사용할 수 있다. 이에 따라 레이저 거리 측정기의 공간 활용성 향상 및 경량화를 가져올 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서, 접안 렌즈부와 거치부간의 착탈 가능하기 위한 결합이 스크류 체결을 통해 이루어지도록 하였지만, 상기 스크류 체결없이, 거치부의 지지부에 형성된 가이드부와 거치부의 플랜지부에 형성된 통과 홀 만을 이용하여 결합될 수 있다.

즉, 연결 브라켓 없이 원통 형상의 접안 렌즈부는 지지부의 가이드부를 따라 슬라이딩 되어 플랜지부의 통과 홀에 삽입되고, 이때, 접안 렌즈부가의 끝단은 수신부에 설치된 개구부의 끝단과 맞닿아 실질적으로 상기 접안 렌즈부가 상기 수신부의 개구부 끝단에 고정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예로, 레이저 거리 측정기에 포함된 수신 광학계와 정렬 광학계를 설명하기 위한 도이다.

도시된 바와 같이, 수신 광학계(60a)는 대물렌즈부(61), 빔스플리터(63), 보정렌즈부(65) 및 핀홀부(67)를 포함한다.

대물렌즈부(61)는 표적에서 반사되어 되돌아 오는 광을 수신하고, 상기 빔스플리터(63)는 상기 대물 렌즈부(61)에 입사된 광을 반사 및 투과시킨다. 이때 빔스플리터(63)는 광 파장대별로 선별하여 특정 파장대역의 광은 투과시키고, 나머지 파장대역의 광은 반사시킨다. 보정 렌즈부(65)는 상기 빔스플리터(63)에서 투과된 광의 색수차를 보정하고, 이렇게 보정된 광은 핀 홀부(67)를 통하여 유저의 시야에 들어온다.

한편, 정렬 광학계(60b)는 도시된 바와 같이, 대물렌즈부(61), 빔스플리터(63) 및 볼록한 면이 서로 접한 두 개의 렌즈를 갖는 접안렌즈부(80)를 포함한다. 이때, 정렬 광학계(60b)의 대물렌즈부 및 빔스플리터는 상기 수신 광학계(60a)에서 이용되는 대물렌즈부와 빔스플리터를 공유한다.

즉, 상기 수신 광학계(60a)의 대물렌즈부(61) 및 빔스플리터(63)를 공유하여 접안렌즈부(80)와 함께 하나의 정렬 광학계(60b)를 구성할 수 있기 때문에 실질적으로 장비의 소형화 및 경량화를 가져올 수 있고, 수신 광학계(60a)의 대물 렌즈부(61) 및 빔스플리터(63)를 공유할 수 있으므로 이에 따른 제작비용도 절감될 수 있다.

또한, 정렬 광학계(60b) 중 접안렌즈부(80)는 기구적으로 착탈 가능하기 때문에 접안 렌즈부의 시계를 줄일 수 있고, 이에 따라 접안렌즈 역시 소형으로 제작이 가능해진다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10: 베이스부
20: 보조 베이스부
30: 고정 브라켓
40: 보조 브라켓
50: 거치부
60: 수신부
70: 송신부
80: 접안 렌즈부

Claims (4)

1. 표적을 향해 광을 발사하는 송신부;
   상기 표적에서 반사되어 되돌아 오는 광을 수신하기 위해 대물렌즈부-빔스플리터-보정렌즈부-핀홀부 순으로 일 직선상에 배치된 수신 광학계를 포함하는 수신부; 및
   상기 수신 광학계의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치된 접안렌즈부를 포함하고, 상기 수신 광학계의 대물렌즈 및 빔스플리터를 공유하는 정렬 광학계를 포함하고,
   상기 접안 렌즈부는 수신 광학계와 착탈 가능한 것을 특징으로 하는레이저 거리 측정기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수신 광학계를 고정하기 위한 고정 브라켓과
   상기 고정 브라켓 일측 면과 기구적으로 결합된 지지부와 통과 홀을 갖고, 상기 지지부에 대해 수직방향으로 연장된 플랜지부를 포함하는 거치부를 더 포함하고,
   상기 접안렌즈부는 상기 플랜지부의 통과 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 접안렌즈부가 슬라이딩 삽입되기 위한 가이드부를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정기.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 접안 렌즈부는 내부에 접안렌즈가 설치된 케이스와 상기 케이스의 외면에 상기 플랜지와 스크류 체결을 위한 연결 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정기.

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