KR20170050724A - 영상 수집용 무배율 조준경 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 특징에 따른 영상 수집용 무배율 조준경은 광선의 일부를 반사시키고 일부는 투과시키는 빔 스플리터, 빔 스플리터에서 투과된 빛이 입사하는 반투과 반사경, 반투과 반사경에 의하여 반사되어 도트 시표 영상을 제공하는 도트 시표 발생부, 및 빔 스플리터에서 반사된 빛이 입사하는 영상 수집 장치로 이루어진다. 영상 수집 장치는 빔 스플리터에서 반사된 빛을 집광시키는 집광 렌즈계; 및 집광 렌즈계에 의하여 집광되는 빛이 입사하는 촬상 장치로 이루어진다.

Description

영상 수집용 무배율 조준경 {Sight scope having one magnification for collecting image}
본 발명은 근접 사격용 무배율 조준경에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 영상 수집이 가능한 무배율 조준경에 관한 것이다.
일반적으로 화기용 조준경으로써 활용되는 무배율 조준경(일명 도트 사이트)은 광학계 구성의 특성상 무배율의 특징에 따라 1:1의 비율로 관측 대상 정보를 그대로 사용자에게 전달할 수 있으므로, 확대 또는 축소형의 조준경에 비하여 외부 변화에 즉각적으로 대응할 수 있는 편리함이 있다.
종래의 무배율 조준경은 특허 10-0667472호 등에 개시되어 있다. 이러한 종래의 무배율 조준경은 조준을 위한 목적으로만 활용되어 왔기 때문에, 별도의 광학적 관측 장치, 예를 들어 영상 수집 장치를 사용하기 위해서는 무배율 조준경과는 별도로 추가적인 영상 수집 장치를 장착하여야 한다.
그러나, 무배율 조준경과 영상 수집 장치는 모두 조준 대상을 향한 채 화기에 장착되어야 하기 때문에 두 장치의 장착에 따른 공간적 제약이 생긴다. 즉, 화기 자체에 조준 대상을 향하여 조준경과 영상 수집 장치를 별도로 장착할 수 있는 공간이 없는 경우 양 장치를 모두 장착할 수 없게 된다.
또한, 무배율 조준경과 영상 수집 장치를 별도 장착하는 경우, 전체적으로 크기가 커지고 무게가 증가하며, 장치들의 장착에 따른 배치 등이 복잡하게 되는 문제점이 생기게 된다.
특허 10-0667472호 등록특허공보
따라서, 본 발명은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조준과 영상 수집이 가능한 영상 수집용 무배율 조준경을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 공간적 제약을 받지 않고 소형 경량의 영상 수집용 무배율 조준경을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 기타 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 영상 수집용 무배율 조준경은 광선의 일부를 반사시키고 일부는 투과시키는 빔 스플리터; 빔 스플리터에서 투과된 빛이 입사하는 반투과 반사경; 반투과 반사경에 의하여 반사되어 도트 시표 영상을 제공하는 도트 시표 발생부; 및 빔 스플리터에서 반사된 빛이 입사하는 영상 수집 장치로 이루어진다.
영상 수집 장치는 빔 스플리터에서 반사된 빛을 집광시키는 집광 렌즈계; 및 집광 렌즈계에 의하여 집광되는 빛이 입사하는 촬상 장치로 이루어진다.
빔 스플리터는 바람직하기로는 50% 이상의 반사율을 갖으며, 더욱 바람직하기로는 70%~80% 범위의 반사율을 갖는다. 또한, 빔 스플리터의 물체측 입사면이 무반사 코팅되어 있거나, 빔 스플리터가 편광 빔 스플리터여서, 물체측에서 도트 시표가 확인되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 빔 스플리터, 반투과 반사경 및 도트 시표 발생부가 경통 내에 배치될 수 있고, 영상 수집 장치는 경통의 측면 또는 상부면에 배치될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 영상 수집용 무배율 조준경은 반투과 반사경의 전방에 빔 스플리터를 장착함으로써 빔 스플리터를 투과한 빛은 기존의 무배율 조준경 장치와 동일하게 사용자에게 직접적으로 관측 대상 정보를 전달하고, 빔 스플리터에 의해 반사된 빛은 집광 렌즈계를 통해 촬상 장치에 의해 관측 대상 정보를 기록할 수 있는 것이므로, 조준경과 영상 수집 장치가 하나의 광축을 공유함으로써 간소화된 장치로서 조준경의 기능과 영상 수집의 기능을 동시에 활용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수집용 무배율 조준경의 광학계를 도시하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 영상 수집용 무배율 조준경의 일 예를 도시하는 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 영상 수집용 무배율 조준경의 다른 예를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영상 수집용 무배율 조준경을 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 수집용 무배율 조준경은 크게, 빔 스플리터(20), 반투과 반사경(30) 및 도트 시표 발생부(40) 및 영상 수집 장치(50)로 이루어진다. 이때, 빔 스플리터(20), 반투과 반사경(30) 및 도트 시표 발생부(40)가 물체 측으로부터 순서대로 경통(10) 내에 배치된다. 경통(10)에는 빔 스플리터(20)가 배치되는 부분에 빔 스플리터(20)에 의해 반사되는 빛이 투과할 수 있는 투과 창(11)이 형성되어 있고, 투과 창(11) 뒤로 집광 렌즈계(51)와 촬상 장치(52)로 이루어지는 영상 수집 장치(50)가 배치된다.
빔 스플리터(20)는 광선의 일부를 투과시키고 일부는 반사시키며, 투과되는 빛은 조준하는데 사용되고 반사되는 빛은 영상 수집에 사용된다. 투과 대비 반사하는 광량의 비율을 적절히 결정할 수 있으며, 조준 시 사용자가 정확히 대상을 볼 수 있고 영상 수집에도 충분한 광량을 얻을 수 있도록 조절할 수 있다. 즉, 사람의 눈의 경우 적은 광량에도 반응할 수 있는 반면, 영상 수집 장치(50)의 촬상 장치(52)는 상대적으로 광량에 의해 영상 화질에 크게 영향을 받으므로, 투과 광량보다는 반사 광량이 큰 빔 스플리터가 바람직하다. 따라서, 최소 50% 이상의 반사율을 지니고 있는 빔 스플리터를 사용하는 것이 바람직하며, 약 70 ~ 80% 정도의 반사율을 지니는 빔 스플리터의 사용이 더욱 바람직하다.
도시 시표 발생부(40)은 LED와 같은 발광 소자와, 발광 소자 전방에 위치하여 도트 시표 형상의 투광부를 가지는 마스크로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 영상 표시 장치로 구성할 수 있다.
반투과 반사경(30)은 도트 시표 발생부(40)에서 조사되는 빛을 사용자를 향해 반사시키고, 목표물로부터의 입사광은 투과시키도록 구성되며, 도트 시표 발생부(40)와 빔 스플리터(20) 사이에 배치된다. 일반적으로 반투과 반사경(30)은 곡률이 큰 구면 또는 비구면으로 이루어질 수 있다.
한편, 영상 수집 장치(50)는 빔 스플리터(20)에 의해 반사된 빛이 경통(10)의 투과 창(11)을 통과하여 입사하게 되며, 집광 렌즈계(51)와 촬상 장치(52)의 광축은 빔 스플리터(20)의 광축과 일치하는 것이 바람직하다. 또한, 집광 렌즈계(51)의 초점면에 촬상 장치(52)가 위치해야 한다. 영상 수집 장치(50)의 촬상 장치(52)에는 도시되지 않은 제어부가 연결되어 수동 또는 자동으로 영상을 수집할 수 있다.
한편, 빔 스플리터(20)를 투과하여 사용자의 눈에 조명되는 영상과 빔 스플리터(20)에 의해 반사되어 집광 렌즈계(51)를 통해 촬상 장치(52)에 기록되는 영상의 왜곡 및 이미지 변형을 피하기 위하여, 빔 스플리터(20)의 광축은 도트 시표 발생부(40)에서 발생된 빛이 반투과 반사경(30)에 의해 반사되는 빛의 중심축과 일치 또는 평행해야 하며, 또한 영상 수집 장치(50)의 광축과도 일치하는 것이 바람직하다.
빔 스플리터(20)를 투과하여 반투과 반사경(30)을 통과하여 사용자의 눈으로 직접 조명되는 경우, 빔 스플리터(20)의 크기가 반투과 반사경(30)의 유효경보다 작게 되면 사용자의 눈은 쉽게 피로해질 수 있으므로 빔 스플리터(20)의 크기는 반투과 반사경(30)의 유효경과 같거나 큰 것이 바람직하다.
또한, 외부에서 빔 스플리터(20)로부터 반사되는 빛에 의하여 화기의 위치 노출을 방지하기 위해, 빔 스플리터의 물체측 표면에 무반사 코팅을 하는 것이 바람직하다.
대안적으로, 빔 스플리터(20)를 편광 빔 스플리터를 사용하여 도트 시표 발생부(40)에서 발생한 영상을 외부로 투과시키지 않도록 하여 화기의 위치 노출을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 조준경의 경우, 경통(10)의 사용이 필수적인 것은 아니나, 외부 오염으로부터 빔 스플리터(20) 등의 광학계의 손상을 방지하기 위하여 빔 스플리터를 충분히 보호할 수 있는 경통(10)을 택하는 것이 바람직하다. 즉, 개방형의 조준경보다는 밀폐형의 조준경이 바람직하다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 영상 수집용 무배율 조준경의 동작은 다음과 같다.
먼저, 빔 스플리터(10)는 관측 대상으로부터 반사된 빛을 수광하여 일부는 투과시키고, 일부는 반사시킨다. 빔 스플리터(10)에서 투과된 빛은 반투과 반사경(30)을 투과하여 사용자가 육안으로 관찰할 수 있게 되고, 이때, 도트 시표 발생부(40)에서 발생한 도트 시표가 반투과 반사경(30)에서 반사되어, 관측 대상의 영상과 겹쳐짐으로써 조준용 도트 시표를 제공하여, 관측대상을 조준할 수 있다.
한편, 빔 스플리터(10)에서 반사된 빛은 경통(10)의 투과창(11)을 통과하여 영상 수집 장치(50)의 집광 렌즈(51)에 의하여 집광되어 촬상 장치(52)에 영상을 결상하게 된다. 결상된 영상은 도시되지 않은 제어부에 의해 수동 또는 자동으로 수집/저장된다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 영상 수집용 무배율 조준경에서 영상 수집 장치(50)가 경통(10)의 상부면과 측면에 부착된 예시를 도시하는 도면이다. 도면에서 도면 부호 1은 근접 사격용 화기이다. 본 발명은 근접 사격용 무배율 조준경의 광축과 집광 렌즈계 광축을 빔 스플리터를 통하여 하나의 광축으로 공유하여 전체적인 안정성을 향상시키고, 경량화 및 간소화된 장치를 얻을 수 있다.
따라서, 집광 렌즈계를 포함한 영상 수집 장치는 무배율 조준경을 사용 시에 사용자에게 불편함을 주지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 사용자의 시계를 방해하지 않고 화기 운용상 회전 중심이 영상 수집 장치와 이격되어 있으므로, 화기 발사 시 반작용에 의해 발생되는 회전력을 고려하면 도 2와 같이 영상 수집 장치가 경통의 상부면에 부착되는 경우보다는 도 3과 같이 측면에 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 경통을 사용하는 경우 외부 오염으로부터 빔 스플리터의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 빔 스플리터로부터 하나의 광축을 복합적으로 활용하여 근접 사격용 무배율 조준경 광학계와 외부 영상 수집용 광학계를 동시에 운용함으로써 기존의 서로 다른 광학계를 별도 장착하여 사용했던 것에 비하여, 전체 장치를 간소화시키고, 그에 따른 경량화된 영상 수집용 무배율 조준경을 제공할 수 있다.
또한, 적절한 빔 스플리터의 선택 또는 가공을 통해 화기 또는 관찰자의 위치가 발각되는 것을 방지할 수 있으며, 적절한 집광 렌즈계의 선택을 통하여 다양한 시스템 요구에 맞춰 운용할 수 있는 빔 스플리터를 갖는 영상 수집용 무배율 조준경을 제공할 수 있다.
이상에서 본원 발명의 기술적 특징을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본원 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위 내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음이 명백하다.
10: 경통
20: 빔 스플리터
30: 반투과 반사경
40: 도트 시표 발생부
50: 영상 수집 장치
51: 집광 렌즈계
52: 촬상 장치

Claims (8)

  1. 광선의 일부를 반사시키고 일부는 투과시키는 빔 스플리터;
    상기 빔 스플리터에서 투과된 빛이 입사하는 반투과 반사경;
    상기 반투과 반사경에 의하여 반사되어 도트 시표 영상을 제공하는 도트 시표 발생부; 및
    상기 빔 스플리터에서 반사된 빛이 입사하는 영상 수집 장치
    를 포함하는 영상 수집용 무배율 조준경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는 50% 이상의 반사율을 갖는 영상 수집용 무배율 조준경.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는 70%~80% 범위의 반사율을 갖는 영상 수집용 무배율 조준경.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 수집 장치는
    상기 빔 스플리터에서 반사된 빛을 집광시키는 집광 렌즈계; 및
    상기 집광 렌즈계에 의하여 집광되는 빛이 입사하는 촬상 장치
    를 포함하는 영상 수집용 무배율 조준경.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터의 물체측 입사면은 무반사 코팅되어 있는 영상 수집용 무배율 조준경.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터가 편광 빔 스플리터인 영상 수집용 무배율 조준경.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터, 반투과 반사경 및 도트 시표 발생부가 경통 내에 배치되는 영상 수집용 무배율 조준경.
  8. 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 수집 장치는 경통의 측면 또는 상부면에 배치되는 영상 수집용 무배율 조준경.
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