KR20140010840A - Image plane extension relay adaptor for optical path splitting prism of day and night sporting scope - Google Patents

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Abstract

An image plane enlargement relay adaptor according to present invention is an adaptor which is inserted into a zoom optical system coupled to a spotting scope using an optical path splitting prism in order to be functional anytime. The image plane enlargement relay adaptor includes four lenses which are placed between the last lens in the zoom optical system and the optical path splitting prism. Infrared beams among beams passing through the last lens pass through the four lenses and the optical path splitting prism, and form an enlarged image on an image plane of an infrared image recognition unit in the spotting scope.

Description

주야 관측경의 광경로 분리 프리즘을 위한 결상면 확대 릴레이 어댑터{Image Plane Extension Relay Adaptor For Optical Path Splitting Prism Of Day and Night Sporting Scope}Image Plane Extension Relay Adapter for Optical Path Splitting Prism Of Day and Night Sporting Scope

본 발명은 결상면의 연장과 이미지 확대를 위한 결상면 확대 릴레이 어댑터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 주야간 관측을 위해 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에 사용되는 렌즈와 결합하여 광경로의 연장과 이미지 확대를 통해 주야간 관측이 가능하게 하는 결상면 확대 릴레이 어댑터에 관한 것이다.
The present invention relates to an image plane expansion relay adapter for extending an image plane and enlarging an image. More specifically, the present invention relates to an image plane expansion relay adapter that is combined with a lens used for an observation mirror using an optical path separation prism for day and night observation, thereby enabling day and night observation through extension of an optical path and image enlargement.

일반적으로 외부 영상을 결상시키기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 관측경(300)에 먼 거리의 영상을 결상시키기 위한 줌 광학계(200)를 체결하여 사용하는 고전적인 광학식 관측경은 단안 형태의 단순 배율경으로 구성된 제품으로서 단순 관측을 목적으로 한다.Generally, as shown in FIG. 1, a classic optical observation mirror used by fastening a zoom optical system 200 to form an image of a long distance to an observation mirror 300 is used to form an external image. This product consists of a simple observation.

그러나 최근 외부 환경에 대한 감시, 정보 수집 등의 필요성이 대두되면서 단순 관측에서 벗어나 관측 대상의 정보를 구체적이고 체계적으로 관측 확보하고, 관측 내용을 저장 및 재생하여 관측 후 분석, 채증 자료로 사용하려 하고 있다.However, in recent years, as the necessity of monitoring and collecting information on the external environment has emerged, it is going to move away from simple observation and secure the information of observation targets in detail and systematically, and to save and replay the observation contents to use it as post-observation analysis and collection data. have.

이러한 경향에 따라 영상 정보 처리에 대한 디지털화 기술 또한 급속히 발전하고 있으며, 광학장비도 주간과 야간에 동시에 사용하도록 진화되고 있는 실정이다.According to this trend, the digitalization technology for image information processing is also rapidly developing, and the optical equipment is evolving to be used simultaneously at day and night.

이를 위해 직각프리즘 2장을 발삼 접합한 도 2에 도시된 바와 같은 광경로 분리 프리즘을 사용하며, 광경로 분리 프리즘은 도 3에 도시된 바와 같이 주간의 가시광선 영역의 영상과 야간의 적외선 영역의 영상을 분리하여 각각 가시광선 영상 인식수단(예를 들어 도 3의 CCD)과 적외선 영상 인식수단(3)(예를 들어 영상증폭관(IIT: Image Intensifier Tubes), ICCD(Intensified CCD))에 인식되게 함으로써 관측경이 주간과 야간에 동시 사용 가능하도록 한다.For this purpose, a light path separation prism as shown in FIG. 2 is obtained by splicing two rectangular prisms, and the light path separation prism is used in the daytime visible light region and the night infrared ray region as shown in FIG. Image is separated and recognized by visible light image recognition means (e.g., CCD of FIG. 3) and infrared image recognition means 3 (e.g., Image Intensifier Tubes (IIT) and Intensified CCD (ICCD)). This allows observations to be used simultaneously during the day and at night.

그러나 이러한 관측경의 진화로 인해 종래 관측경에 결합되어 사용되었던 줌 광학계를 그대로 사용할 경우 결상면의 차이로 인해 영상이 제대로 인식되지 못하는 문제가 있다.However, there is a problem in that the image is not properly recognized due to the difference of the imaging plane when using the zoom optical system used in combination with the conventional observation mirror due to the evolution of the observation mirror.

이에 본 발명의 발명자는 종래 줌 광학계에 삽입하여 사용되는 어댑터로서 종래 줌 광학계를 통과한 빛이 광경로 분리 프리즘을 사용하는 주야 관측경의 적외선 영상 인식수단 결상면에 결상되도록 하는 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터를 개발하기에 이른 것이다.
Therefore, the inventor of the present invention is an adapter used by inserting into a conventional zoom optical system, and the image passing surface according to the present invention allows the light passing through the conventional zoom optical system to be formed on the image plane of infrared image recognition means of the day and night observation mirror using the optical path separation prism. It was early to develop an expansion relay adapter.

본 발명의 목적은 주야 관측을 위해 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에 체결되는 줌 광학계에 사용되어 결상면을 확대 릴레이(연장) 시키는 어댑터를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an adapter which is used in a zoom optical system which is fastened to an observation mirror using an optical path separation prism for day and night observation to enlarge (relay) an image plane.

본 발명의 다른 목적은 줌 광학계를 통과한 이미지의 결상면을 릴레이 시킬 수 있는 어댑터를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an adapter capable of relaying an imaging plane of an image passing through a zoom optical system.

본 발명의 또 다른 목적은 줌 광학계를 통과한 이미지가 결상면에 확대 결상될 수 있는 어댑터를 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide an adapter that can magnify and image an image passing through a zoom optical system on an image plane.

본 발명의 또 다른 목적은 일반 관측경에 사용되는 줌 광학계에 삽입함으로써 일반 줌 광학계가 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에도 사용될 수 있도록 하는 어댑터를 제공하기 위한 것이다.
It is still another object of the present invention to provide an adapter that can be used in an observation mirror using an optical path separation prism by inserting it into a zoom optical system used in a general observation mirror.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터에 의해 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved both by the imaging plane expanding relay adapter according to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터는 주야간 관측이 가능하도록 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에 체결되는 줌 광학계에 삽입되어 사용되는 어댑터로서, 상기 줌 광학계의 마직막 렌즈와 상기 광경로 분리 프리즘 사이에 위치하는 4개의 렌즈를 포함하여 이루어지고, 상기 마지막 렌즈를 통과한 광선 중 적외선 영역의 광선이 상기 4개의 렌즈 및 상기 광경로 분리 프리즘을 통과하여 상기 관측경의 적외선 영상 인식수단의 결상면에 확대 결상되는 것을 특징으로 한다.The imaging plane expansion relay adapter according to the present invention for achieving the above object is an adapter used to be inserted into the zoom optical system that is fastened to the observation mirror using the optical path separation prism to enable day and night observation, the last of the zoom optical system And four lenses positioned between the lens and the optical path separating prism, wherein an infrared ray of the light beam passing through the last lens passes through the four lenses and the optical path separating prism and It is characterized in that the image is enlarged on the image plane of the image recognition means.

또한 상기 4개의 렌즈는 상기 마지막 렌즈와 상기 광경로 분리 프리즘 사이에 일렬로 위치하는 제1 내지 제4 렌즈로 구성되며, 상기 마지막 렌즈에 가장 가까운 제1 렌즈의 굴절력은 플러스(+)이고, 상기 제1 렌즈에 이웃하는 제2 렌즈의 굴절력은 마이너스(-)이고, 상기 제2 렌즈에 이웃하는 제3 렌즈의 굴절력은 플러스(+)이고, 상기 제3 렌즈에 이웃하는 제4 렌즈의 굴절력은 마이너스(-)인 것을 특징으로 한다.In addition, the four lenses are composed of first to fourth lenses positioned in a line between the last lens and the optical path separation prism, the refractive power of the first lens closest to the last lens is positive (+), The refractive power of the second lens neighboring the first lens is negative (-), the refractive power of the third lens neighboring the second lens is positive (+), and the refractive power of the fourth lens neighboring the third lens is It is characterized by being negative (-).

또한 상기 제1 렌즈는 상기 마지막 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 마이너스(-)이고 다른 쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이며, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이고 다른 쪽 면의 곡률반경이 마이너스(-)이며, 상기 제3 렌즈는 상기 제2 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 마이너스(-)이고 다른 쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이며, 상기 제4 렌즈는 상기 제3 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이고 다른 쪽 면의 곡률반경도 플러스(+)인 것을 특징으로 한다.The first lens has a negative radius of curvature on one side thereof facing the last lens and a positive radius of curvature on the other side thereof, and the second lens has one side facing the first lens. The radius of curvature of is positive (+), the radius of curvature of the other side is negative (-), the radius of curvature of one side facing the second lens is negative (-) and the curvature of the other side The radius is positive (+), and the fourth lens is characterized in that the radius of curvature of the opposite side facing the third lens is positive (+) and the radius of curvature of the other side is positive (+).

상기 제1 렌즈는 SCHOTT사의 NLAF35, 상기 제2 렌즈는 SCHOTT사의 NF2, 상기 제3 렌즈는 SCHOTT사의 NLAF7, 상기 제4 렌즈는 CDGM사의 HKF6로 제조될 수 있으며, 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터는 줌광학계의 이미지가 상기 관측경의 적외선 영상 인식수단에 2배 내지 3배의 크기로 확대하여 결상되도록 하는 것을 특징으로 한다.
The first lens may be manufactured by SCHOTT NLAF35, the second lens is SCHOTT NF2, the third lens may be manufactured by SCHOTT NLAF7, the fourth lens is CDGM HKF6, an imaging plane expansion relay adapter according to the present invention Is characterized in that the image of the zoom optical system is magnified to a size of 2 to 3 times by the infrared image recognition means of the observation mirror.

본 발명은 주야 관측을 위해 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에 체결되는 줌 광학계에 사용되어 결상면을 확대 렐레이 시키는 어댑터를 제공하고, 본 발명에 따른 어댑터는 줌 광학계를 통과한 이미지의 결상면을 릴레이 시키고, 줌 광학계를 통과한 이미지가 결상면에 확대 결상될 수 있도록 하여 일반 관측경에 사용되는 줌 광학계에 삽입함으로써 일반 줌 광학계가 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에도 사용될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
The present invention provides an adapter which is used in a zoom optical system fastened to an observation mirror using an optical path separation prism for day and night observation to enlarge and relay an image plane, and the adapter according to the present invention forms an image of an image passing through the zoom optical system. It relays the surface and allows the image passing through the zoom optical system to be enlarged and imaged on the image plane so that it can be inserted into the zoom optical system used for the general observation mirror so that the general zoom optical system can be used for the observation mirror using the optical path separation prism. Has an effect.

도 1은 종래 관측경와 체결된 줌 광학계를 도시한 도면이다.
도 2는 광경로 분리 프리즘을 도시한 도면이다.
도 3은 광경로 분리 프리즘에 의해 분리되는 영상이 주간용 CCD 및 적외선 영상 인식수단에 각각 분리되어 입사되는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 어댑터를 줌 광학계의 마지막 렌즈와 광경로 분리 프리즘 사이에 위치함으로써 연장되는 결상면을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어댑터를 삽입한 줌 광학계와 주야 관측경 각 구성요소 사이의 배치를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 어댑터를 통해 연장되는 결상면의 위치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 어댑터를 통해 확대되는 이미지를 보여주는 광선 추적도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MTF그래프이다.1 is a view illustrating a zoom optical system coupled to a conventional observation mirror.
2 is a diagram illustrating a light path separation prism.
FIG. 3 is a diagram illustrating that images separated by the optical path separating prism are separately incident to the daytime CCD and infrared image recognition means.
4 is a view showing an image plane expansion relay adapter according to the present invention.
5 is a view showing an imaging plane extending by placing the adapter according to the present invention between the last lens of the zoom optics and the optical path separation prism.
6 is a view showing the arrangement between the zoom optical system with the adapter according to the embodiment of the present invention and each of the day and night observation mirror components.
7 is a view showing the position of the image plane extending through the adapter according to an embodiment of the present invention.
8 is a ray tracing diagram showing an image enlarged through an adapter according to an embodiment of the present invention.
9 is an MTF graph according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an imaging plane expansion relay adapter according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 렌즈를 포함하여 이루어지며, 주야간 관측이 가능하도록 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경(300)에 체결되는 줌 광학계(200)에 삽입되어 사용된다.The imaging plane expansion relay adapter 100 according to the present invention includes four lenses as shown in FIG. 4, and is fastened to an observation mirror 300 using an optical path separation prism to enable day and night observation. It is inserted into the optical system 200 and used.

본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 줌 광학계(200)의 마지막 렌즈(1)를 통과한 광선이 4개의 렌즈(10, 20, 30, 40)를 통과하고 상기 광경로 분리 프리즘(2)을 통과하면서 가시광선 영역의 영상은 굴절되어 주간용 CCD로 입사되고, 적외선 영역의 영상은 광경로 분리 프리즘(2)을 통과하여 적외선 영상 인식수단(3)의 결상면(A')에 확대 결상되도록 한다.In the imaging plane enlargement relay adapter 100 according to the present invention, as shown in FIG. 5, a light beam passing through the last lens 1 of the zoom optical system 200 passes through four lenses 10, 20, 30, and 40. The image of the visible region is refracted and incident on the daytime CCD while passing through the optical path separation prism 2, and the image of the infrared region passes through the optical path separation prism 2 to perform the The image is enlarged on the image plane A '.

즉, 줌 광학계의 마지막 렌즈(1)를 통과한 영상의 종래 결상면(A)을 광경로 분리 프리즘 후방에 위치한 적외선 영상 인식수단(3)의 결상면(A')과 일치되도록 연장시킨다.That is, the conventional imaging plane A of the image passing through the last lens 1 of the zoom optical system is extended to coincide with the imaging plane A 'of the infrared image recognition means 3 located behind the optical path separation prism.

또한 종래 CCD에 맞춰진 영상의 크기를 적외선 영상 인식수단에 맞게 확대하는 역할을 한다.It also serves to enlarge the size of the image adapted to the conventional CCD to match the infrared image recognition means.

보다 상세히 설명하면, 일반적으로 외부 영상을 결상시키기 위해 관측경에 체결되는 광학계는 먼 거리의 영상을 결상시키기 위해 줌 광학계를 사용하며, 이 줌 광학계는 관측경과 C마운트 또는 CS 마운트 체결되도록 하는 것이 일반적이다.More specifically, optical systems that are fastened to an observation mirror to image external images generally use zoom optics to image long distance images, which typically allow the C mount or CS mount to be coupled to the observation mirror. to be.

C마운트는 경통의 끝단에서 결상면까지의 거리(이를 flange focal distance라 함, 도 1의 D2)가 17.526㎜ 위치가 되도록 구성되고, CS마운트는 경통의 끝단에서 12.5㎜ 위치에 결상면이 존재하도록 구성되며, 이 때 줌 광학계의 마지막 렌즈(1)에서 결상면까지의 거리(도1의 D1)는 32.29㎜이다.The C mount is configured so that the distance from the end of the barrel to the imaging plane (called a flange focal distance, D2 in FIG. 1) is at 17.526 mm, and the CS mount is such that an imaging plane is present at a position of 12.5 mm at the end of the barrel. In this case, the distance from the last lens 1 of the zoom optical system to the imaging surface (D1 in FIG. 1) is 32.29 mm.

이에 반해 주야 관측경에 사용되는 광경로 분리 프리즘(2)의 두께는 일반적으로 32.7㎜이기 때문에 광경로 분리 프리즘을 줌 광학계의 렌즈와 결상면 사이에 배치할 수 없다.On the other hand, since the thickness of the optical path separation prism 2 used for the day and night observation mirror is generally 32.7 mm, the optical path separation prism cannot be disposed between the lens of the zoom optical system and the imaging surface.

또한 광경로 분리 프리즘을 사용하는 주야 관측경의 경우 광경로 분리 프리즘의 후방에 위치하는 영상증폭관의 결상면이 상기와 같은 종래 줌 광학계에 의한 결상면 보다 후방에 위치하기 때문에 광경로 분리 프리즘을 사용하는 주야 관측경에 종래 줌 광학계를 사용할 수도 없다.In addition, in the case of the day / night observation mirror using the optical path separation prism, the optical path separation prism is used because the image plane of the image amplification tube located behind the optical path separation prism is located behind the image plane by the conventional zoom optical system. Conventional zoom optics cannot be used for day and night observation mirrors.

그러나 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터(100)를 도 5에 도시된 바와 같이 줌 광학계의 마지막 렌즈(1)와 광경로 분리 프리즘(2) 사이에 위치하도록 종래 줌 광학계에 삽입함으로써 줌 광학계(200)의 마지막 렌즈(1)를 통과한 광선의 결상면이 연장(릴레이)되어 상기 관측경의 적외선 영상 인식수단(3)의 결상면(A')과 일치되고 이미지가 결상면(A')에 확대 결상되도록 함으로써 종래 줌 광학계를 광경로 분리 프리즘을 사용하는 주야 관측경에 그대로 사용할 수 있도록 한다.However, as shown in FIG. 5, the imaging plane magnifying relay adapter 100 according to the present invention is inserted into a conventional zoom optical system so as to be positioned between the last lens 1 of the zoom optical system and the optical path separation prism 2. The imaging plane of the light beam passing through the last lens 1 of 200 is extended (relayed) to coincide with the imaging plane A 'of the infrared image recognition means 3 of the observation mirror, and the image is transferred to the imaging plane A'. By allowing the image to be enlarged, the conventional zoom optical system can be used as it is for the day and night observation mirror using the optical path separation prism.

이러한 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터의 4개의 렌즈는 줌 광학계(200)의 마지막 렌즈(1)를 통과한 광선의 결상면이 적외선 영상 인식수단(3)의 결상면(A')과 일치되고 확대 결상되도록 하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(10)의 굴절력이 플러스(+), 제2 렌즈(20)의 굴절력은 마이너스(-), 제3 렌즈(30)의 굴절력은 플러스(+), 그리고 제4 렌즈(40)의 굴절력이 마이너스(-)가 되도록 한다.In the four lenses of the imaging plane magnifying relay adapter according to the present invention, the imaging plane of the light beam passing through the last lens 1 of the zoom optical system 200 coincides with the imaging plane A 'of the infrared image recognition means 3. As shown in FIG. 4, the refractive power of the first lens 10 is positive (+), the refractive power of the second lens 20 is negative (-), and the refractive power of the third lens 30 is increased. Positive (+) and the refractive power of the fourth lens 40 is negative (-).

도면에는 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터가 플러스, 마이너스, 플러스, 마이너스의 굴절력을 갖는 4개의 렌즈로 구성되도록 도시하였으나 플러스, 마이너스를 번갈아 갖는 6개, 8개의 렌즈로 구성할 수도 있다. 그러나 4개의 렌즈로 구성하는 것이 경제적인 측면에서 가장 적절하다.In the drawings, the imaging plane expansion relay adapter according to the present invention is configured to include four lenses having refractive power of plus, minus, plus, and minus. However, six or eight lenses may be configured to alternate plus and minus. However, it is most economically appropriate to configure four lenses.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(10)는 상기 마지막 렌즈(1)와 마주하는 한쪽 면(11)의 곡률반경이 마이너스(-)이고, 다른 쪽 면(12)의 곡률반경이 플러스(+)이며, 상기 제2 렌즈(20)는 상기 제1 렌즈와 마주하는 한쪽 면(21)의 곡률반경이 플러스(+)이고, 다른 쪽 면(22)의 곡률반경이 마이너스(-)이며, 상기 제3 렌즈(30)는 상기 제2 렌즈와 마주하는 한쪽 면(31)의 곡률반경이 마이너스(-)이고, 다른 쪽 면(32)의 곡률반경이 플러스(+)이며, 상기 제4 렌즈(40)는 상기 제3 렌즈와 마주하는 한쪽 면(41)의 곡률반경이 플러스(+)이고, 다른 쪽 면(42)의 곡률반경도 플러스(+)가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, as illustrated in FIG. 4, the radius of curvature of the first lens 10, which faces the last lens 1, is negative (−), and the radius of curvature of the other surface 12 is positive. (+), The radius of curvature of one side 21 facing the first lens is positive (+), and the radius of curvature of the other side 22 is negative (-). The third lens 30 has a negative radius of curvature of one side 31 facing the second lens, a positive radius of curvature of the other side 32, and a fourth radius of curvature of the third lens 30. The lens 40 is preferably configured such that the radius of curvature of the one side 41 facing the third lens is positive (+) and the radius of curvature of the other side 42 is positive (+).

본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터(100)의 실시예로서 아래 표와 같은 특성을 갖는 4개의 렌즈로 본 발명에 따른 결상면 확대 릴레이 어댑터를 예시적으로 구성하였다.As an embodiment of the imaging plane enlargement relay adapter 100 according to the present invention, the imaging plane enlargement relay adapter according to the present invention is exemplarily configured with four lenses having the characteristics as shown in the following table.

렌즈lens 면번호Face number 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 초자The 제1 렌즈
The first lens
1111 -91.93076-91.93076 1.5000001.500000 NLAF35_SCHOTT
NLAF35_SCHOTT
1212 14.5142614.51426 1.2298251.229825 제2 렌즈
The second lens
2121 19.6987819.69878 6.0000006.000000 NF2_SCHOTT
NF2_SCHOTT
2222 -14.71248-14.71248 2.8918082.891808 제3 렌즈
Third lens
3131 -14.74372-14.74372 1.5000001.500000 NLAF7_SCHOTT
NLAF7_SCHOTT
3232 94.1525394.15253 0.5000000.500000 제4 렌즈
The fourth lens
4141 19.1704319.17043 4.0000004.000000 HKF6_CDGM
HKF6_CDGM
4242 79.4890679.48906 13.91549813.915498 광경로 분리프리즘Light path separation prism INFINITYINFINITY 32.70000032.700000 BK7_SCHOTT
BK7_SCHOTT
INFINITYINFINITY 10.27500010.275000 영상증폭관 결상면Image amplifier image plane INFINITYINFINITY 0.0000000.000000

상기 표에 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 어댑터의 제1 렌즈는 SCHOTT사의 NLAF35, 제2 렌즈는 SCHOTT사의 NF2, 제3 렌즈는 SCHOTT사의 NLAF7, 제4 렌즈는 CDGM사의 HKF6로 바람직하게 제조될 수 있으며, 광경로 분리프리즘도 SCHOTT사의 BK7으로 제조될 수 있다.
As described in the above table, the first lens of the adapter according to the present invention may be manufactured by NLAF35 of SCHOTT, the second lens of NF2 of SCHOTT, the third lens of NLAF7 of SCHOTT, and the fourth lens of HKF6 of CDGM. Light path separation prisms can also be made with BK7 from SCHOTT.

위의 표와 같이 구성하였을 때 1차 광학량을 계산하면 다음과 같다.When the primary optical amount is calculated as configured in the above table, it is as follows.

1차 광학량Primary optical quantity 유효초점거리(EFL)Effective Focal Length (EFL) 59.985959.9859 후면초점거리(BFL)Rear focusing distance (BFL) 10.275010.2750 전면초점거리(FFL)Front Focal Length (FFL) -45.6063-45.6063 F수(FNO)F number (FNO) 8.21728.2172 이미지거리(IMG DIS)Image distance (IMG DIS) 10.275010.2750 근축광학이미지
(PARAXIAL IMAGE)Paraxial Optics Image
(PARAXIAL IMAGE) 상고(HT)Appeal (HT) 8.83008.8300 상각(ANG)Amortization (ANG) 8.37398.3739

위와 같이 구성되 결상면 확대 릴레이 어댑터(100)를 줌 광학계에 삽입하면 도 6과 같으며, 도 7에 표시된 바와 같이 본 발명에 따른 어댑터(100)를 삽입함으로써 줌 광학계의 마지막 렌즈(1)를 통과한 영상의 결상면은 적외선 영상 인식수단(3)인 영상증폭관의 결상면까지 그 결상면이 연장되며, 도 8에 도시된 바와 같이 약 8.83mm인 줌 광학계의 이미지 크기는 영상증폭관의 입사면 영상의 크기인 17.5mm에 대응되도록 2배 확대된다.6 is inserted into the zoom optical system, and the final lens 1 of the zoom optical system is inserted by inserting the adapter 100 according to the present invention as shown in FIG. 7. The image plane of the passed image extends to the image plane of the image amplification tube, which is an infrared image recognition means (3). As shown in FIG. 8, the image size of the zoom optical system is about 8.83 mm. The image is magnified twice to correspond to 17.5 mm, the size of the incident surface image.

본 발명에 따른 어댑터를 사용함으로써 확대되는 영상의 크기는 종래 CCD에 적합하게 맞추어진 줌 광학계의 이미지 크기가 적외선 영상 인식수단의 입사면 영상의 크기에 맞도록 확대되도록 구성하는 것이 바람직하며, 일반적으로 2~3배정도 확대되는 것이 바람직하다.The size of the image enlarged by using the adapter according to the present invention is preferably configured such that the image size of the zoom optical system suited to the conventional CCD is enlarged to match the size of the incident surface image of the infrared image recognition means. It is desirable to enlarge 2-3 times.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MTF그래프로서, 0.4MTF값에서 약 30lp/mm의 분해능을 보여주며, 이를 통해 3세대 영상증폭관(IIT:Image Intesifier Tubes)의 수용 분해능을 충분히 능가하는 성능을 가짐을 알 수 있다.9 is an MTF graph according to an embodiment of the present invention, which shows a resolution of about 30 lp / mm at a value of 0.4 MTF, thereby sufficiently surpassing the acceptable resolution of 3rd generation image amplification tubes (IIT). It can be seen that it has.

지금까지 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 설명하였으나 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 구체적인 설계 사항은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 수정 및 변형되어 실시될 수 있으며, 그러한 수정 및 변형 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
So far, the present invention has been described through specific embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments, and specific design matters of the present invention may be modified and modified by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Such modifications and variations are also to be regarded as within the scope of the following claims.

1: 마지막 렌즈 2: 광경로 분리 프리즘
3: 적외선 영상 인식수단 10: 제1 렌즈
20: 제2 렌즈 30: 제3 렌즈
40: 제4 렌즈 100: 결상면 확대 릴레이 어댑터
200: 줌 광학계 300: 관측경1: last lens 2: optical path separation prism
3: infrared image recognition means 10: first lens
20: second lens 30: third lens
40: fourth lens 100: imaging surface expansion relay adapter
200: zoom optical system 300: observation mirror

Claims (5)

주야간 관측이 가능하도록 광경로 분리 프리즘을 사용하는 관측경에 체결되는 줌 광학계에 삽입되어 사용되는 어댑터로서
상기 줌 광학계의 마직막 렌즈와 상기 광경로 분리 프리즘 사이에 위치하는 4개의 렌즈를 포함하여 이루어지고,
상기 마지막 렌즈를 통과한 광선 중 적외선 영역의 광선이 상기 4개의 렌즈 및 상기 광경로 분리 프리즘을 통과하여 상기 관측경의 적외선 영상 인식수단의 결상면에 확대 결상되는 것을 특징으로 하는 결상면 확대 릴레이 어댑터.
The adapter is inserted into the zoom optical system which is fastened to the observation mirror using the optical path separation prism to enable day and night observation.
It comprises four lenses positioned between the last lens of the zoom optical system and the optical path separation prism,
An image plane magnification relay adapter, characterized in that the light rays in the infrared region of the light beams passing through the last lens pass through the four lenses and the optical path separation prism and are magnified and formed on an image plane of the infrared image recognition means of the observation mirror.
제1항에 있어서,
상기 4개의 렌즈는 상기 마지막 렌즈와 상기 광경로 분리 프리즘 사이에 일렬로 위치하는 제1 내지 제4 렌즈로 구성되며,
상기 마지막 렌즈에 가장 가까운 제1 렌즈의 굴절력은 플러스(+)이고,
상기 제1 렌즈에 이웃하는 제2 렌즈의 굴절력은 마이너스(-)이고,
상기 제2 렌즈에 이웃하는 제3 렌즈의 굴절력은 플러스(+)이고,
상기 제3 렌즈에 이웃하는 제4 렌즈의 굴절력은 마이너스(-)인 것을 특징으로 하는 결상면 확대 릴레이 어댑터.
The method of claim 1,
The four lenses are composed of first to fourth lenses positioned in a line between the last lens and the optical path separation prism,
The refractive power of the first lens closest to the last lens is positive (+),
The refractive power of the second lens adjacent to the first lens is negative (-),
The refractive power of the third lens adjacent to the second lens is positive (+),
And the refractive power of the fourth lens adjacent to the third lens is negative (-).
제2항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 상기 마지막 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 마이너스(-)이고, 다른 쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이며,
상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이고, 다른 쪽 면의 곡률반경이 마이너스(-)이며,
상기 제3 렌즈는 상기 제2 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 마이너스(-)이고, 다른 쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이며,
상기 제4 렌즈는 상기 제3 렌즈와 마주하는 한쪽 면의 곡률반경이 플러스(+)이고, 다른 쪽 면의 곡률반경도 플러스(+)인 것을 특징으로 하는 결상면 확대 릴레이 어댑터.
3. The method of claim 2,
The first lens has a negative radius of curvature on one side facing the last lens and a negative radius of curvature on the other side of the first lens.
The second lens has a radius of curvature (+) on one side facing the first lens, a radius of curvature on the other side is negative (−),
The third lens has a negative radius of curvature on one side facing the second lens and a negative radius of curvature on the other side of the third lens.
And the fourth lens has a radius of curvature of one side facing the third lens with a plus (+) and a radius of curvature of the other side with a plus (+).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 SCHOTT사의 NLAF35, 상기 제2 렌즈는 SCHOTT사의 NF2, 상기 제3 렌즈는 SCHOTT사의 NLAF7, 상기 제4 렌즈는 CDGM사의 HKF6로 제조된 렌즈인 것을 특징으로 하는 결상면 확대 릴레이 어댑터.
3. The method according to claim 1 or 2,
The first lens is NLAF35 of SCHOTT, the second lens is NF2 of SCHOTT, the third lens is NLAF7 of SCHOTT, the fourth lens is an imaging plane expansion relay adapter, characterized in that the lens is made of HKF6 of CDGM.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 줌광학계의 이미지가 상기 관측경의 적외선 영상 인식수단에 2배 내지 3배의 크기로 확대하여 결상되도록 하는 것을 특징으로 하는 결상면 확대 릴레이 어댑터.
3. The method according to claim 1 or 2,
An imaging plane enlargement relay adapter, characterized in that to enlarge the image of the zoom optical system to the size of 2 to 3 times the infrared image recognition means of the observation mirror.
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