KR20130108591A - 관측 기구 - Google Patents

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KR20130108591A
KR20130108591A KR1020137010286A KR20137010286A KR20130108591A KR 20130108591 A KR20130108591 A KR 20130108591A KR 1020137010286 A KR1020137010286 A KR 1020137010286A KR 20137010286 A KR20137010286 A KR 20137010286A KR 20130108591 A KR20130108591 A KR 20130108591A
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Abstract

관측 기구(1)의 축을 관측 축과 정렬시킴으로써, 관측 기구(1)에 연결된 장치를 정렬시키기 위해 제공된 관측 기구(1)로서, 자체 발광형 광원(2), 주변광을 수집하기 위한 광도파관 요소(3) 및 수집된 주변광 및/또는 자체 발광형 광원(2)에 의해 조명되는 레티클(4)을 가진 관측 기구에 있어서, 상기 광도파관 요소(3)와 상기 인공 광원(2)에 커플링되거나 및/또는 중첩되는 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단(5)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단(5)은 상기 인공 광원(2)의 광과 수집된 주변광을 편향시켜 공통 출력 방향으로 디커플링하거나 및/또는 레티클(4)의 방향으로 투사하도록 설계되며, 상기 레티클은 디커플링된 광에 의해 조명되거나 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

관측 기구{SIGHTING DEVICE}
본 발명은 관측 기구에 연결된 장치를 정렬시키기 위한 관측 기구에 관한 것으로, 관측 기구의 축이 관측 축(sight axis)과 정렬되고, 자체 발광형 광원, 주변광을 수집하기 위한 광도파관 요소 및 수집된 주변광 및/또는 상기 자체 발광형 광원에 의해 조명되는 레티클(reticule)을 포함한 관측 기구에 관한 것이다.
유럽 특허 공개 공보 EP 0918243 A2/A3으로부터, 조명되는 관측 마크 또는 조명되는 관측점을 구비한 관측 로드(sighting rod)와 아울러, 상기 관측 마크 또는 관측점의 조명 강도를 특수하게 조절하기 위한 구조를 포함하는 광학 망원경 관측 시스템이 공지되어 있다. 이 공지의 망원경 관측 시스템은 풍광이나 사물을 관측하기 위해, 예컨대, 화기와 함께 사용하기 위해, 주간과 야간에 사용하도록 제공된다. 공지의 시스템은 폐쇄 수단을 구비한 레티클 조명용 광도파관 요소를 포함하며, 상기 폐쇄 수단에 의해 광도파관 요소는 레티클의 휘도를 조절하기 위해 구체적으로는 주변광으로부터 많거나 적은 정도로 차폐될 수 있다. 또한, 유리 섬유 소재로 제조된 관측 로드가 제공되며, 상기 관측 로드에는 광도파관에 의해 수집된 주변광과 인공 광원(티타늄 튜브)으로부터의 광이 커플링된다. 상기 관측 로드의 선단에서 광이 디커플링된다. 이 경우에서는 조명되는 관측 로드의 선단이 레티클을 형성한다.
공지의 기구의 단점은 기구가 매우 복잡하고 제조 비용이 높다는 것이다. 또한, 사용자가 필요할 때 관측 기구를 신속하게 조작하기가 어렵다. 이 관측 기구의 다른 단점은, 주변광과 인공 광원의 광점(light dots)들이 중첩(superimposing)되지 않기 때문에, 인공 광원에 의해 생성된 광을 광도파관-수집기에 커플링하는 것이 비효율적이라는 것이다. 마찬가지로, 레티클 화상의 표현과 관련하여 상당한 제약이 있다. 또한, 관측 로드의 선단의 형태에 의해 레티클 마킹이 획정되기 때문에, 레티클 마킹을 변경할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 레티클 화상을 표현하기 위한 많은 여러 가지 옵션을 제공하며 간단한 구조를 특징으로 하는, 인공광을 레티클에 커플링할 때, 효율이 우수한 관측 기구를 제조하는 것이다.
이러한 목적은, 광도파관 요소와 인공 광원에 커플링된 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단을 구비한 전술한 유형의 관측 기구에 의해 달성되며, 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단은 인공 광원의 광과 수집된 주변광을 편향시키거나 및/또는 이를 공통 출력 방향으로 디커플링하여 레티클의 방향으로 투사하도록 설치되며, 상기 레티클은 디커플링된 광에 의해 조명되거나 형성된다.
본 발명에 따른 해결책은 인공 광원으로부터의 광과 주변광의 광점들의 중첩을 가능하게 한다. 이에 따라, 레티클이 항상 최적의 수준으로 조명되므로, 주변광 비율에 대한 레티클의 조절이 간단하게 구현된다. 주간 조건에서 야간 조건으로의 전이가 신속하고 자동적으로 이루어진다. 광 조건에 대한 수동 조절이 필요하지 않다. 또한, 레티클의 형상이 간단한 방식으로, 예컨대, 스크린 또는 마스크 또는 빔 스플리터에 의해, 변화될 수 있다. 본 발명의 다른 장점은 주야간에 레티클을 중첩시키기 위해, 예컨대, 배터리와 같은 추가적인 전원이 필요하지 않다는 것이다.
본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단은 프리즘 및/또는 미러 및/또는 빔 스플리터이다.
바람직한 변형예에 따르면, 전체 광, 주변광 및 인공적으로 생성된 광이 관측 기구 내에 포위될 수 있으며, 외부로 빠져나갈 수 없다. 이는 그만큼 광의 손실이 없다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 관측 기구는, 외부로 광이 빠져나가지 않기 때문에, 예컨대, 적외선 또는 잔여 광 증폭기(residual light intensifier)에 의해 식별되지 않을 수 있다.
레티클의 정렬 및 위치결정에 대한 더 큰 가변성을 확보하기 위해, 상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단은 조절가능하게 될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단이 축을 따라 회전가능하게 및/또는 변위가능하게 및/또는 피벗가능하게 배열되는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었다.
본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 상기 자체 발광형 광원은 삼중수소 가스 광원이다.
본 발명의 유리한 개선예에서, 적어도 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단의 인공 광원을 대면하고 있는 커플링-인 측면 및/또는 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단의 디커플링 측면에 레티클 마킹을 발생시키기 위한 스크린 및/또는 마스크가 제공된다.
상기 빔 편향 수단의 적어도 하나의 광 커플링-인 측면 및/또는 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단의 광 디커플링 측면에 적어도 하나의 스크린 및/또는 적어도 하나의 마스크가 부착됨으로써, 상기 스크린 및/또는 마스크가 조명되는 상태에서, 상기 적어도 하나의 스크린 및/또는 상기 적어도 하나의 마스크에 의해 생성된 패턴이 상기 빔 편향 수단의 광 디커플링 측면으로부터 상기 레티클의 평면으로 투사되면 특히 유리하다, 빔 편향 수단이 조명되는 상태에서, 상기 광 커플링-인 측면에 대한 마스크 및/또는 스크린의 부착에 의해, 상기 빔 편향 수단의 광 디커플링 측면으로부터 레티클 마킹이 패턴으로서, 예컨대, 십자 패턴으로 투사된다. 여러 패턴을 구비한 마스크와 스크린을 단순히 변경함으로써, 모든 가능한 레티클 형태, 예컨대, 점, 사각형, 원형 및 대시 기호(-)가 생성될 수 있다.
본 발명의 일 변형예에 따르면, 인공 광을 생성하기 위해, 예컨대, 관측 기구에 트리가라이트(trigalight)를 구비한 스레드(thread)가 용이하게 설치될 수 있음이 가능하다. 이에 따라, (가시광 및 비가시광 범위 및 자외선 및 적외선 범위로부터) 다른 트리가라이트 컬러로 된 스레드가 현장에서 용이하게 교환될 수 있으며, 각각의 광 조건에 필요하며 가능한 최상의 레티클 디스플레이를 생성하는 트리가라이트 컬러가 신속하게 사용될 수 있다.
상기 마스크가 전자 종이(e-paper)이면, 특히 유리하다. 본 발명의 이 실시예는 임의의 원하는 레티클 마킹을 생성하거나, 사용자를 위해 임의의 다른 원하는 정보를 삽입하는데 특히 적합하다.
본 발명에 따른 관측 기구는 화기, 광학 계측 기구, 카메라, 나침반, 지형 측량 기구, 내시경 및 잠망경에서 사용하기에 특히 적합하다.
이하, 첨부도면에 도시된 몇몇 비한정적인 예시적 실시예를 이용하여 본 발명과 그 장점들에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
이하의 도면들은 훨씬 단순화된 구조를 도시하고 있다.
도 1은 반사 조준경 형태의 본 발명에 따른 관측 기구의 제1 변형예를 도시하고 있다.
도 2은 반사 조준경 형태의 본 발명에 따른 관측 기구의 제2 변형예를 도시하고 있다.
먼저, 다양하게 기술된 예시적 실시예들에서, 동일한 부분들에 대해서는 동일한 참조번호와 동일한 구성요소의 명칭을 부여하였으며, 이에 따라 명세서 전체에 포함된 설명은 동일한 참조번호와 동일한 구성요소의 명칭을 가진 동일한 부분들에 대해 적용될 수 있음을 유의하여야 한다. 또한, 상부, 하부, 측면 등과 같이 명세서에 사용된 위치 관련 상세(詳細)는 현재 설명하고 있는 도면과 관련되며, 위치가 변경되는 경우, 새로운 위치로 조절되어야만 한다. 또한, 도시하여 설명하는 다양한 예시적 실시예들의 개별적 특징들 또는 특징들의 조합이 그들 자체로서 독립적인 해결책 또는 진보적인 해결책이 될 수 있다.
도 1에 따르면, 특히 반사 조준경 형태일 수 있는 본 발명에 따른 관측 기구(1)는 자체 발광형 광원(2), 주변광을 수집하기 위한 광도파관 요소(3) 및 수집된 주변광 및/또는 상기 자체 발광형 광원(2)에 의해 조명되는 레티클(4)을 포함한다. 따라서, 상기 광도파관 요소(3)는 광 수집 요소를 의미하며, 이 경우에서는 스레드로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 관측 기구(1)는, 예컨대, 프리즘 또는 미러 또는 빔 스플리터 형태인, 광학 빔 편향 수단(5)을 포함한다. 빔 편향 수단(5)이 미러 형태이면, 미러가 반투과성 미러인 것이 특히 유리하다. 빔 편향 수단(5)은 광도파관 요소(3) 및 인공 광원(2)과 커플링됨으로써, 적어도 2개의 별도의 광원들에 의해 가동(powered)된다. 또한, 빔 편향 수단(5)은 인공 광원(2)의 광과 수집된 주변광을 편향시키고 이를 공통 출력 방향으로 디커플링하여 레티클(4)의 방향으로 투사하도록 설치된다. 이러한 방식으로, 광도파관 요소(3)에 의해 수집된 주변광과 자체 발광형 광원(2)에 의해 생성된 광이 빔 편향 수단(5)에 의해 함께 커플링되고 중첩된다. 인공 광원(2)에 의해 생성된 광과 수집된 주변광의 광 전파 방향은 빔 편향 수단(5)으로부터 디커플링된 후 서로에 대해 본질적으로 평행하게 연장할 수 있다. 이 2개의 빔 경로들이 중첩됨으로써, 출사되는 광 빔이 증폭된다. 빔 편향 수단(5)으로부터 디커플링된 광에 의해 레티클(4)이 조명되거나 형성된다. 따라서, 주변광과 자체 발광형 광원(2)의 광에 의해 광 조건에 따라 형성된 광점으로 레티클이 형성될 수 있으며, 인공 광원(2) 만으로는 불완전한 암흑(darkness)이 형성된다. 필요하면, 광도파관 요소(3)와 광원(2)이 서로 다른 컬러의 광을 발광할 수 있다. 바람직하게 원통형인 광원(2)과 광도파관 요소(3)의 단면들은 직경이 다를 수 있으므로, 여기서는 투명체, 예컨대 유리체(glass body)의 표면으로 형성되는 레티클(4)의 평면에서 광원(2)의 광과 주변광을 중첩시킴으로써, 2개의 서로 다른 컬러의 동심원들이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 관측 기구는, 당해 관측 기구(1)의 축이 사용자의 관측 축과 정렬됨으로써, 관측 기구(1)에 연결된 장치를 정렬시키도록 설계되어 있다. 관측 기구(1)는 화기, 광학 계측 기구, 예컨대, 거리 계측 기구, 망원경 같은 원거리 광학 기구, 또는 카메라와 함께 사용하기에 특히 적합하다.
레티클(4)을 위치결정할 때, 더 큰 유연성을 확보하기 위해, 상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단(5)이 조절가능하게 배열될 수 있다. 따라서, 광학 빔 편향 수단(5)은 축을 따라 회전가능하게 및/또는 변위가능하게 및/또는 피벗가능하게 배열될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 빔 편향 수단(5)의 하류에 연결된 미러(6)와 같은 추가적인 광학 빔 편향 수단이 제공될 수 있다. 하류의 빔 편향 수단은 축을 중심으로 피벗되거나, 및/또는 레티클(4)의 방향으로 변위될 수 있다. 이에 따라, 레티클(4)의 위치를 미리 지정된 요건에 맞게 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 바람직하게는 삼중수소 가스 광원이며, 예컨대, 트리가라이트인 인공 광원(2)은 여러 가지 컬러를 포함할 수 있다. 컬러들은 주변광에 적합하도록 변화될 수 있으며, 레티클의 형성 및/또는 조명을 상당히 개선할 수 있다. 관측 기구에 부착된 회전 메커니즘을 이용하여 컬러 트리가라이트 튜브들을 매우 간단하게 변경할 수 있으므로, 인공 광원(2)들이 회전가능한 메거진에 저장될 수 있다. 메거진의 위치에 따라, 인공 광원(2)과 광학 빔 편향 수단(5) 사이에 광학적 접촉이 형성될 수 있다.
도 2에 따르면, 인공 광원(2) 및/또는 광도파관 요소(3)를 대면하고 있는 빔 편향 수단(5)의 광 커플링-인 측면에, 레티클 마킹을 생성하기 위한 스크린(7) 및/또는 마스크가 부착될 수 있다. 물론, 스크린(7) 및/또는 마스크가 빔 편향 수단(5)의 광 디커플링 측면에 배열될 수도 있다. 서로 다른 패턴들을 가진 마크스와 스크린을 단순히 변경함으로써, 모든 가능한 레티클 형태, 예컨대, 점, 사각형, 원형 및 대시 기호(-)가 생성되어, 빔 편향 수단의 광 디커플링 측면으로부터 투사될 수 있다.
인공 광원의 커플링-인 측면 상의 마스크는 액체 디스플레이(예컨대, LCD) 또는 능동 매트릭스 디스플레이(예컨대, AMLCD) 또는 박막 트랜지스터를 구비한 디스플레이일 수도 있다. 이에 따라, 임의의 정보가 빔 경로에 삽입되어 사용자에게 보이도록 할 수도 있다. 따라서, 사용자는 메모리 기구(8)에 저장된 레티클의 여러 가지 표식들, 여러 유형의 십자선들, 원들 등 중 하나를 선택할 수 있다. 이를 위해 메모리 기구(8)는, 예컨대, LCD 스크린으로 형성된 스크린(7)을 제어하는 제어기(9)와 연결될 수 있다. 습도, 기압, 지리학적 높이 등과 같은 추가적인 정보가 삽입될 수도 있다.
상기 예시적 실시예들은 가능한 변형예들을 도시하고 있으므로, 현 시점에서는 본 발명이 도시된 특정 실시예에 한정되지 않고, 각 변형예의 다양한 여러 가지 조합이 또한 가능하며, 이러한 가변성은 기술적 절차에 관한 교시로 인해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 역량 내에 있음을 유의하여야 한다. 또한, 도시되고 개시된 변형예들의 각 상세들의 조합에 의해 만들어질 수 있는 모든 변형예들 역시 보호 범위 내에 속한다.
1: 관측 기구
2: 광원
3: 광도파관 요소
4: 레티클
5: 광학 빔 편향 수단
6: 미러
7: 스크린
8: 메모리
9: 제어기

Claims (9)

  1. 관측 기구(1)의 축을 관측 축과 정렬시킴으로써, 관측 기구(1)에 연결된 장치를 정렬시키기 위해 제공된 관측 기구(1)로서,
    자체 발광형 광원(2), 주변광을 수집하기 위한 광도파관 요소(3) 및 수집된 주변광 및/또는 자체 발광형 광원에 의해 조명되는 레티클(4)을 포함하며,
    상기 광도파관 요소(3) 및 상기 인공 광원(2)과 커플링된 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단(5)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단(5)은 상기 인공 광원(2)의 광과 수집된 주변광을 편향시켜 공통 출력 방향으로 디커플링하거나 및/또는 레티클(4)의 방향으로 투사하도록 설치되며, 상기 레티클은 디커플링된 광에 의해 조명되거나 형성되는 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단(5)은 프리즘 및/또는 미러 및/또는 빔 스플리터인 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단(5)은 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 빔 편향 수단(5)은 축을 따라 회전가능한 및/또는 변위가능한 및/또는 피벗가능한 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자체 발광형 광원(2)은 삼중수소 가스 광원인 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단(5)의 인공 광원을 대면하고 있는 커플링-인 측면 및/또는 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단(5)의 디커플링 측면에 레티클 마킹을 생성하기 위한 스크린 및/또는 마스크가 부착되는 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 편향 수단(5)의 적어도 하나의 광 커플링-인 측면 및/또는 상기 적어도 하나의 빔 편향 수단(5)의 광 디커플링 측면에 적어도 하나의 스크린 및/또는 적어도 하나의 마스크가 부착되며, 상기 스크린 및/또는 마스크가 조명되는 상태에서, 상기 적어도 하나의 스크린 및/또는 상기 적어도 하나의 마스크에 의해 생성된 패턴이 상기 빔 편향 수단(5)의 광 디커플링 측면으로부터 상기 레티클(4)의 평면으로 투사되는 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 마스크가 전자 종이(e-paper)인 것을 특징으로 하는 관측 기구.
  9. 화기, 광학 계측 기구, 카메라, 나침반, 지형 측량 기구, 내시경 및 잠망경을 위한 선행항 중 어느 한 항에 따른 관측 기구의 용도.
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