KR20190126784A - 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 관찰 광학 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명은 통합 디스플레이 시스템을 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명은 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영되는 영상들을 생성하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 영상을 생성하고, 상기 영상을 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영하는 액티브 디스플레이 시스템을 가진다. 또 다른 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 본체 및 상기 본체에 연결되는 베이스를 가진다.
본 출원은 그 개시 사항들이 전체적으로 여기에 참조로 포함되는 2017년 2월 6일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/455,274호, 2017년 3월 2일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/466,150호, 2017년 4월 13일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/485,129호 및 2018년 1월 12일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/616,799호를 우선권들로 수반하는 출원이다.
라이플스코프(riflescope)들은 1세기가 넘도록 사용되고 있으며, 이들 장치들의 질과 특성들이 수년간 크게 개선되었지만, 이들의 설계, 제조 및 사용에 이용되는 중심 구성 요소들(및 이들 구성 요소들의 제한)은 여전히 100년 전의 이들의 경우들과 매우 동일하다. 라이플스코프들은 조준 특징 또는 레티클과 일치하는 초점면 상의 사수로부터 떨어져 장면의 확대되거나 확대되지 않은 영상을 생성한다. 상기 레티클은 와이어 또는 유리 표면상으로 패턴으로 증착된 물질로 구성되며, 부착되는 상기 소총의 궤적에 대응하는 조준 기준(aiming reference)으로 사용된다. 상기 레티클은 또한 상기 사수가 거리를 판단하고, 다른 거리들에서 총탄 편차를 보상하는 데 도움을 주는 특정한 특징들을 가질 수 있다.
터렛(turret)들은 총탄 편차를 보상하기 위해 상기 표적에 대해 상기 레티클 위치를 조정하는 데 이용된다. 이는 장거리 사격을 수행하는 경험 많은 숙련된 사수의 조작에 사용될 수 있는 매우 발전적이고 신뢰성 있는 시스템이다. 레이저 거리 측정기(LRF) 및 탄도 컴퓨터(ballistic computer)의 도움과 세부적인 세심한 주의로써, 경험 많은 사수는 통상적으로 상기 총기에 대해 필요한 기계적인 조정들을 수행하거나 및/또는 상기 레티클 패턴에 대해 수정 유지를 수행하여 그들의 총기의 최대의 유효 사거리에서 표적들을 맞출 수 있다.
이러한 시스템은 잘 수행되지만, 상기 시스템에 대한 개선의 요구는 항상 존재한다. 특히, 장거리 표적들을 맞추는 데 수반되는 복잡성을 감소시킬 필요가 있다. 많은 양의 정보가 장거리 표적들을 효과적으로 타격하기 위해 순차적인 사격에 기초하여 요구되고, 상기 사수는 이러한 정보를 처리할 수 있어야 하며, 실시간으로 정확한 판단과 계산을 해야 한다. 상기 라이플스코프 이외에도, 다른 도구들이 정확한 사격 배치를 보정하기 위해 상기 사수에 의해 요구된다. 예를 들어, 상기 라이플스코프 외부에 장착되는 수평계(bubble level)가 사격을 수행하기 전에 상기 광학 장치가 수평한 것을 확보하기 위해 필요하다. 이는 그의 또는 그녀의 수평을 점검하기 위해 상기 광학 장치의 동공으로부터 머리를 제거할 것을 요구한다.
레이저 거리 측정기 및 탄도 컴퓨터는 또한 표적 범위를 측정하고, 총탄 궤적을 계산하기 위해 필요하다. 상기 사수는 외부 장치에 유의할 것이 다시 요구되면, 필요한 조정들을 수행하기 위하여 상기 데이터를 기억한다. 레이저 거리 측정기가 장착된 무기가 사용될 경우, 상기 사수는 상기 광학 장치의 조준점이 상기 LRF의 조준점과 정확하게 대응되는 점을 확보하기 위해 특별한 주의를 필요로 한다.
또한, 라이플스코프들의 사용에서 사소하지 않은 문제로, 이들은 주간의 시간 동안에만 유용하다. 야간이 되기 시작하면, 열 및/또는 야간 시야 장치들이 상기 라이플스코프의 전방에서 상기 무기에 부착되어야 한다. 이들 장치들은 이들의 파장 또는 낮은 강도로 인하여 사람의 눈에는 보이지 않는 다른 형태들의 복사를 포착한다. 이들 장치들은 이후에 상기 장면의 영상 또는 그 강도를 재생하며, 상기 장면을 상기 라이플스코프의 대물렌즈 내로 다시 영상화한다. 저조도의 조건들을 위해 효과적이고 필요한 이들 장치들은 또한 무겁고 크다.
열 영상화(thermal imaging) 장치들의 특정한 경우에서, 열적 장면은 적외선 광학 장치를 통해 특정한 열 센서 상으로 영상화된다. 상기 영상은 이후에 마이크로디스플레이 상에 재생되며, 상기 마이크로디스플레이는 결국 가시 광학 시스템으로 상기 라이플스코프의 대물렌즈 내로 다시 영상화된다. 이러한 결과를 구현하기 위해 요구되는 두 개의 별도의 광학 시스템들은 상당히 크고, 무거우며, 값비싼 장치이다.
기술이 발전함에 따라, 상기 사수 위에 배치되는 무거운 처리 장비들을 감소시키기 위해 시스템 통합의 일부 레벨이 필요하다. 이러한 통합은 또한 다중의 장치들이 참조되어야 하고, 계산들과 조정들이 이루어져야 할 때에 종래에는 상당히 긴 "장착 시간"을 감소시킬 것을 요구한다. 그리고 최종적으로는, 저조도 조건들에서 라이플스코프의 효과적인 사용을 위해 필요한 추가적인 장치들의 크기 및 중량이 보다 통합된 솔루션으로 감소될 수 있다.
이전의 장치들은 가변적인 성공의 정도로 다른 방식들로 이들 문제들을 처리하는 것을 시도하였다. 그러나 이전의 모든 시도들은 상기 광학 장치의 제2 초점면 내에 이들의 솔루션들을 구현하는 것이었다. 상기 라이플스코프 내의 제2 초점면이 단일 확대 설정에서 상기 장면의 영상에 대해서만 잘 수정되기 때문에 이는 매우 불리하였다. 상기 조준점의 위치는 상기 터렛 조정에서도 하나의 위치에서만 정확하다. 이러한 심각한 한계 때문에, 추가적인 전자 장치들이 상기 시스템의 안착에서의 변수들을 추적하며, 이에 따라 상기 조준점을 조정하기 위해 필요하다. 다른 시스템들은 선택을 위해 거의 무한한 범위를 가지는 대신에 일반적인 개략적으로 이격된 간격들에서 특징들의 조명을 통한 근사의 조준점 솔루션들을 제공한다. 더 약한 시스템들은 단지 표적까지의 거리 또는 현재의 기상 조건들과 같은 기본적인 정보를 표시할 수 있다.
이에 따라, 정보를 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영할 수 있는 관찰 광학 장치에 대한 요구가 여전히 존재한다. 여기에 개시되는 장치들, 시스템들 및 방법들은 혁신적인 방식으로 이들 모든 문제점들을 처리한다.
일 실시예에서, 관찰 광학 장치가 제공되며, 상기 관찰 광학 장치는 메인 튜브, 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템 및 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함한다. 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 협력하여 적어도 하나의 초점면을 한정한다. 상기 관찰 광학 장치는 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기를 더 포함한다. 상기 관찰 광학 장치는 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 더 포함하며, 상기 액티브 디스플레이는 디지털 영상을 생성하고, 상기 디지털 영상을 상기 빔 결합기로 투영하여, 상기 디지털 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상이 상기 제1 초점면에서 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 FFP 표적 영상을 반전시키고 이를 제2 초점면(이하, "SFP 표적 영상"으로 언급함)으로 초점을 맞추는 이렉터 렌즈 시스템이 수반되는 영상을 표적으로부터 제1 초점면(이하, "FFP 표적 영상"으로 언급함)으로 아래로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 대물렌즈 시스템과 상기 FFP 표적 영상 사이에 배치되는 빔 결합기, 상기 SFP 표적 영상을 평행하게 하여 사람의 눈에 의해 관찰될 수 있게 하는 접안렌즈 렌즈 시스템 등으로 이루어진 제1광학 시스템 및 제2 광학 시스템을 구비하는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 제2 광학 시스템은 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 가진다. 상기 디지털 디스플레이로부터의 영상은 상기 빔 결합기로 향하게 하여, 상기 디지털 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상이 상기 제1 초점면에서 결합되고, 동시에 관찰된다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 장면(outward scene)을 관찰하기 위한 광학 시스템, 그리고 상기 본체에 연결되며, 영상들을 생성하고, 상기 본체의 제1 초점면 내에서 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위하여 상기 생성된 영상들을 안내하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 베이스는 상기 본체로부터 분리 가능하다. 일 실시예에서, 상기 베이스는 상기 본체의 바닥 부분에 연결된다. 또 다른 실시예에서, 상기 베이스는 상기 통합 디스플레이 시스템을 포함하는 공동을 가진다. 다른 실시예에서, 상기 공동은 또한 하나 또는 그 이상의 동력원들을 위한 구획을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 장면의 영상들을 관찰하기 위한 직접적인 관찰 광학 장치들을 구비하는 몸체 및 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 구비하는 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이로 영상들을 생성하고, 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위하여 상기 영상들을 안내한다.
일 실시예에서, 본 발명은 영상을 표적으로부터 제1 초점면(이하, "FFP 표적 영상"으로 언급함)으로 아래로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 FFP 표적 영상을 반전시키고 제2 초점면(이하, "SFP 표적 영상"으로 언급함)으로 초점을 맞추는 이렉터 렌즈 시스템이 수반되는 상기 대물렌즈 시스템과 상기 FFP 표적 영상 사이에 배치되는 빔 결합기, 그리고 마지막으로는 상기 SFP 표적 영상을 평행하게 하여 사람의 눈으로 관찰될 수 있게 하는 접안렌즈 렌즈 시스템으로 이루어진 주요 광학 시스템을 가지는 몸체 및 상기 몸체의 바닥 부분에 연결되며, 영상들을 생성하고, 상기 몸체의 제1 초점면 내에서 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위하여 상기 생성된 영상들을 안내하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 공동(cavity)을 가지는 베이스를 구비하는 관찰 광학 장치에 관한 것이다.
다른 실시예에서, 본 발명은 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 몸체 및 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체 및 상기 본체의 바닥 구분에 연결되고, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 공동을 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합된다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 영상을 관찰하기 위한 제1 광학 시스템을 구비하는 몸체 및 하우징 내에 장착되는 디지털 디스플레이로 이루어진 제2 광학 시스템을 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 하우징은 상기 제1 광학 시스템과 평행하고, 상기 제2 광학 시스템의 영상은 상기 광학 장치의 제1 초점면 내에서 상기 제1 광학 시스템의 영상 내로 결합된다. 일 실시예에서, 상기 제2 광학 시스템은 액티브 디스플레이를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제2 광학 시스템은 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 영상을 관찰하기 위한 제1 광학 시스템을 구비하는 본체 및 상기 본체에 연결되고, 영상을 생성하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 하우징을 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 통합 디스플레이 시스템의 영상은 상기 광학 장치의 제1 초점면 내에서 상기 제1 광학 시스템의 영상 내로 결합된다.
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이, 콜렉터 광학 장치, 그리고 이에 한정되는 것은 아니지만, 미러를 포함하는 반사 표면이나 물질을 구비한다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 텍스트, 영숫자(alpha-numeric)들, 그래픽스, 기호들을 포함하는 영상들 및/또는 액티브 표적 레티클들, 수정된 조준점들, 범위 측정 및 바람 정보를 포함하는 비디오 영상, 아이콘들 등을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 관찰 광학 장치는, (i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템, 제2 초점면 및 상기 표적 영상을 관찰하기 위한 접안렌즈 시스템을 구비하는 제1 광학 시스템, (ii) 빔 결합기를 가지는 몸체, (iii) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 생성된 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 구비하는 제2 광학 시스템, 그리고 (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정, (c) 상기 반사 물질을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정, (d) 상기 빔 결합기를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, 그리고 (e) 상기 이렉터 렌즈 시스템을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 사항들을 수행하기 위해 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
일 실시예에서, 본 발명은 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하며; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고, (e) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 행하게 하는 반사 물질을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며, (f) (i) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (ii) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 사항들을 수행하기 위한 조정 메커니즘을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 관찰 광학 장치는, 제1 초점면을 한정하는 광학 시스템을 포함하고; 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 제1 초점면으로 향하게 하기 위해 반사 물질을 포함하며; (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 사항들을 수행하기 위해 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하기 위해 콜렉터(collector) 광학 장치 또는 렌즈 시스템을 가진다. 상기 디스플레이로부터의 광은 상기 반사 표면으로부터 상기 관찰 광학 장치의 메인 튜브 어셈블리 내의 빔 결합기까지 이에 한정되는 것은 아니지만 미러를 포함하는 반사 표면이나 물질에 의해 향하게 되며, 상기 디스플레이의 영상이 형성되고, 이는 상기 광학 시스템의 제1 초점면과 일치한다. 상기 디스플레이의 이러한 영상은 상기 장면(표적)으로부터 유래되는 영상과 결합되며, 종래의 와이어 또는 유리 식각 레티클 "밑에" 있는 것으로 여겨진다.
일 실시예에서, 본 발명은 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 하우징에 관한 것이며, 상기 하우징은 상기 본체의 제1 초점면 내로 주입될 수 있는 영상들을 생성하기 위한 디스플레이를 포함하므로, 상기 제1 초점면 상의 상기 디스플레이의 영상은 상기 이렉터 튜브의 이동에 관련되지 않는다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 상기 관찰 스코프의 광축에 실질적으로 평행한 방향으로 광을 방출하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 상기 관찰 스코프의 광축에 실질적으로 평행한 방향으로 광을 방출하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 미러는 상기 디스플레이의 방출된 광에 대해 대략 45°의 각도로 배향된다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 및 상기 미러는 상기 관찰 광학 장치 본체의 공통 측부 상에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 및 상기 미러는 상기 관찰 광학 장치 본체의 대향하는 측부들 상에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 및 상기 미러는 상기 관찰 광학 장치 본체에 연결되는 베이스의 공통 측부 상에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 및 상기 미러는 상기 관찰 광학 장치 본체에 연결되는 베이스의 대향하는 측부들 상에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 미러는 상기 관찰 광학 장치 본체에 연결되는 베이스의 대물렌즈측 상에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 상기 관찰 광학 장치 본체에 연결되는 베이스의 접안렌즈측 상에 위치한다.
일 실시예에서, 여기에 개시되는 방법들 및 장치들은 최종 사용자가 주간의 광학적 장면으로부터 디지털 오버레이(overlay)를 쉽게 파악하게 한다.
일 실시예에서, 본 발명은 스코프를 통해 볼 때에 사용자에게 보이는 아날로그 레티클 및 디지털 레티클 모두를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 총기와 함께 사용된다. 일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 라이플스코프이다. 일 실시예에서, 상기 라이플스코프는 탄도 계산(ballistic calculation) 능력을 가지는 외부 레이저 거리 측정기(laser rangefinder)를 구비하여 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 라이플스코프는 상기 총기에 단단하게 장착되며, 상기 레이저 거리 측정기는 상기 총기 또는 상기 라이플스코프에 장착된다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 장면을 관찰하기 위한 제1 광학 관찰 시스템을 구비하는 본체 및 영상을 생성하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 가지는 라이플스코프를 포함하는 조준 시스템(sighting system)에 관한 것이며, 상기 베이스는 상기 본체의 바닥 부분에 연결되고, 상기 생성된 영상 및 상기 외향 장면의 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 결합되며, 상기 표적까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기를 포함하고, 이러한 표적을 타격하기 위한 탄도를 계산하는 구성 요소들을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 계산된 정보 및 수정된 조준점을 디지털로 표시할 수 있으며, 이들은 상기 소총 총탄의 탄착점에 대응되고, 상기 디지털로 표시된 조준점 및 상기 외향 장면 상기 라이플스코프의 제1 초점면 내에서 중첩되고 표시된다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 장면을 관찰하기 위한 제1 광학 관찰 시스템을 구비하는 본체 및 영상을 생성하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 가지는 라이플스코프를 포함하는 조준 시스템에 관한 것이며, 상기 베이스는 상기 본체의 바닥 부분에 연결되고, 상기 생성된 영상 및 상기 외향 장면의 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 결합되며, 상기 표적에 대한 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기 및 상기 라이플스코프의 본체 내에 위치하는 상기 표적을 타격하기 위한 탄도를 계산하는 구성 요소들을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 제1 초점면의 전방에 필요한 프리즘 렌즈들(빔 결합기)을 통합하기 위한 공간을 제공하는 시차 조정 렌즈들(포커싱 셀)의 이격되는 배치를 위해 관찰 광학 장치의 본체 내에 시차 조정 시스템(parallax adjustment system)을 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 제1 초점면 레티클 상에 투영되는 디지털 영상의 크기를 조정하기 위한 내부 확대 추적 장치(magnification tracking device)를 구비하는 라이플스코프에 관한 것이다.
다른 실시예에서, 본 발명은 확대의 변화로 상기 제1 초점면 상에 투영되는 영상의 크기를 조정하기 위한 확대 추적 장치에 관한 것이다.
일 실시예에서, 본 발명은 최대의 수직 보상을 위한 액티브 레티클 라이플 광학 장치 내의 디스플레이의 배향을 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
다른 실시예에서, 여기에 개시되는 방법들 및 장치들은 증강 영상을 방출할 수 있는 장치를 특별히 배향하여 라이플스코프 내의 액티브 레티클의 수직 조정의 최대화된 범위를 가능하게 한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 간결하고, 간단하며, 정확한 관찰 광학 장치의 광학 시스템 내의 마이크로디스플레이의 수직 축 및 레티클의 수직 축의 기울기를 정렬하기 위한 방법에 관한 것이다.
일 실시예에서, 여기에 개시되는 방법들 및 장치들은 일간 가시 광학 장치들 내로 처리되는 디지털 영상의 매끄러운 결합을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 본 발명은 축 상으로 배향된 데이터 또는 통신 포트들을 활용하여, 최소화된 물리적인 하향식 프로파일을 유지하는 제1 초점면(FFP) 내로 통합되는 액티브 디스플레이에 관한 것이다.
여기에 개시되는 장치들 및 방법들의 이점은 상기 표적 장면의 직접적인 관찰을 유지하면서 향상된 많은 표적 선정(targeting) 기능들이 활용될 수 있는 점이다.
여기에 개시되는 장치들 및 방법들의 이점은 상기 통합 디스플레이 시스템으로부터 생성된 영상이 상기 제1 초점면의 전방에서 상기 표적으로부터의 외향 영상과 결합되고, 이후에 상기 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어지며, 이와 같이 상기 표적 영상 및 상기 통합 디스플레이 시스템으로부터 생성된 영상은 서로에 대해 절대 이동하지 않는 점이다.
여기에 개시되는 장치들 및 방법들의 이점은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로의 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상의 주입은 상기 생성된 영상이 상기 터렛 조정 또는 상기 이렉터 시스템의 위치의 임의의 변화에 의해 영향을 받지 않게 하는 점이다.
여기에 개시되는 장치들 및 방법들의 이점은 상기 액티브 디스플레이의 생성된 영상을 상기 제1 초점면 상으로 중첩시킴에 의해, 상기 전자 장치들이 잘못 작동하거나 전원 공급 장치가 소모된 경우에도 사용자가 종래의 유리 식각 레티클을 이용할 수 있는 점이다. 이는 여기에 개시되는 장치들 및 방법들이 제공하는 중요한 페일세이프(failsafe)이다.
여기에 개시되는 장치들 및 방법들의 이점은 상기 제1 초점면 상에 상기 통합 디스플레이 시스템으로부터 생성된 영상을 표시함에 의해, 전자 조준점의 위치가 상기 라이플스코프의 현재의 확대 설정 또는 임의의 다른 조정들에 관계없이 상기 표적에 대해 정확하게 위치하는 점이다.
여기에 개시되는 하나의 실시예의 특징들, 구성 요소들, 단계들 또는 측면들은 제한되지 않고 다른 실시예들의 특징들, 구성 요소들, 단계들 또는 측면들과 결합될 수 있다.
도 1a는 라이플스코프의 부분들을 개략적으로 나타낸다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 추가적인 부분들 및 구성 요소들을 나타내는 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 장치 몸체 내부의 이동 가능한 광학 요소를 도시하는 도 1b의 관찰 광학 장치의 단면도이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 시차 조정 노브를 나타내는 관찰 광학 장치의 도면이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 광학 요소 내의 이렉터 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 상기 본체에 연결된 베이스를 가지는 라이플스코프의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대물렌즈 어셈블리와 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기를 가지는 본체를 구비하는 관찰 광학 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 길이로 분리된 본체를 나타내는 대표적인 도면이다.
도 5a는 시차 노브 상의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀을 구비하는 종래의 시차 조정 노브의 대표적인 도면이다.
도 5b는 포커스 셀의 측면들을 시차 노브에 연결하는 캠 핀을 도시하는 종래의 시차 조정 노브의 대표적인 도면이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따라 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이며, 연결 로드는 시차 조정을 위해 사용될 수 있도록 도시되고, 포커싱 셀(시차 렌즈들)은 상기 제1 초점면의 전방에 배치되는 빔 결합기(프리즘 렌즈들)를 위한 공간을 마련하도록 이동된다.
도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따라 시차 조정 노브 어셈블리의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀을 가지는 연결 로드의 일측 단부를 도시하는 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이다.
도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따라 포커싱 셀에 연결되는 일측 단부 및 캠 핀에 연결되는 타측 단부를 구비하는 연결 로드를 가지는 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이다.
도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따라 포커싱 셀에 연결되는 일측 단부 및 시차 노브 상의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀에 연결되는 타측 단부를 구비하는 연결 로드를 가지는 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전위차계 와이퍼를 구비하는 외측 이렉터 슬리브를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체 상의 멤브레인 전위차계 배치를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 라이플스코프의 본체 상에 설치되는 전위차계 와이퍼 및 멤브레인 전위차계를 구비하는 외측 이렉터 슬리브를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 관찰 광학 장치의 다양한 구성 요소들의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 베이스를 가지는 라이플스코프의 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 베이스를 가지는 라이플스코프의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 식각 레티클을 가지는 본체 및 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 구비하는 라이플스코프의 측부 절개도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 디스플레이 시스템의 측부 절개도를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 본체 및 상기 본체의 적어도 일부에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스의 측부 절개도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 디스플레이를 관찰 광학 장치의 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 상으로 영상화하기 위한 통합 디스플레이 시스템의 대표적인 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 본체 및 상기 관찰 광학 장치의 본체의 접안렌즈 어셈블리에 비해 대물렌즈 어셈블리에 가까운 베이스의 일부 내에 위치하는 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 본체 및 상기 관찰 광학 장치의 본체의 대물렌즈 어셈블리에 비해 접안렌즈 어셈블리에 가까운 베이스의 일부 내에 위치하는 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로-디스플레이의 종횡비를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이로 표시될 수 있는 예시적인 영상들의 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMOLED 디지털 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 도시한다.
도 22는 AMOLED 디지털 디스플레이로 표시될 수 있는 예시적인 영상들의 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 디스플레이 및 내측 및 외측 렌즈 셀을 가지는 광학 시스템을 도시하는 측부 절개도의 대표적인 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치 내로 설치되는 콜렉터 광학 시스템을 구비하는 통합 디스플레이 시스템의 측부 절개도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템, 내측 셀 및 외측 셀을 가지는 콜렉터 광학 시스템, 미러, 그리고 액티브 디스플레이의 기울기를 조정하기 위한 스크류의 상면도의 대표적인 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템, 내측 셀 및 외측 셀을 가지는 콜렉터 광학 시스템, 미러, 그리고 액티브 디스플레이의 기울기를 조정하기 위한 스크류의 후방 절개도의 대표적인 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로디스플레이, 내측 및 외측 렌즈 셀들, 그리고 상기 내측 및 외측 셀들 사이에 위치하는 스프링을 도시하는 측부 절개도의 대표적인 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 내측 렌즈 셀의 위치를 조정하고, 시차를 제거하기 위해 이용되는 표면을 나타내는 통합 디스플레이 시스템의 대표적인 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로디스플레이, 광학 시스템 및 관찰 광학 장치 내에 설치되는 기울 조정 능력을 갖는 미러를 구비하는 통합 디스플레이 시스템의 측부 절개도의 대표적인 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체에 연결될 수 있는 베이스 내의 배터리 구획의 좌측면도의 대표적인 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체에 연결될 수 있는 베이스 내의 통합된 배터리 구획의 우측면도의 대표적인 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체에 연결될 수 있는 베이스 내의 통합된 배터리 구획의 상면도의 대표적인 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 피카티니 마운트에 연결될 수 있는 배터리 구획을 구비하는 베이스의 측면도의 대표적인 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스의 배터리 구획에 연결되는 캔틸레버드 피카티니 마운트의 정면도의 대표적인 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스의 배터리 구획에 연결되는 캔틸레버드 피카티니 마운트의 상면도의 대표적인 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 축 상으로 배향되는 데이터/통신 연결들을 가지는 베이스를 구비하는 라이플스코프의 측부 프로파일의 대표적인 도면이다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 열 영상화 유닛과의 통신을 위해 하나 또는 그 이상의 연결 계면을 가지는 베이스를 구비하는 라이플스코프의 대표적인 도면이다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 후방 좌측면도이다.
도 39는 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 후방 우측면도이다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 후방 우측면도이다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 전방 좌측면도이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 전방 우측면도이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 좌측면도이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 우측면도이다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 일 실시예의 우측면도이다.
도 46은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 일 실시예의 상면도이다.
도 47은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 우측면도이다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 상측면도이다.
도 49는 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 내로 연결되는 디지털 디스플레이를 구비하며, 광을 소정의 초점면 상으로 초점을 맞추는 제2 홀로그램으로부터 전송하는 홀로그래픽 도파관 구성의 대표적인 도면이다.
도 50은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 선택적인 구성의 대표적인 도면이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 선택적인 구성의 대표적인 도면이다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 선택적인 구성의 대표적인 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 추가적인 부분들 및 구성 요소들을 나타내는 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 장치 몸체 내부의 이동 가능한 광학 요소를 도시하는 도 1b의 관찰 광학 장치의 단면도이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 시차 조정 노브를 나타내는 관찰 광학 장치의 도면이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 광학 요소 내의 이렉터 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 상기 본체에 연결된 베이스를 가지는 라이플스코프의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대물렌즈 어셈블리와 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기를 가지는 본체를 구비하는 관찰 광학 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 길이로 분리된 본체를 나타내는 대표적인 도면이다.
도 5a는 시차 노브 상의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀을 구비하는 종래의 시차 조정 노브의 대표적인 도면이다.
도 5b는 포커스 셀의 측면들을 시차 노브에 연결하는 캠 핀을 도시하는 종래의 시차 조정 노브의 대표적인 도면이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따라 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이며, 연결 로드는 시차 조정을 위해 사용될 수 있도록 도시되고, 포커싱 셀(시차 렌즈들)은 상기 제1 초점면의 전방에 배치되는 빔 결합기(프리즘 렌즈들)를 위한 공간을 마련하도록 이동된다.
도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따라 시차 조정 노브 어셈블리의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀을 가지는 연결 로드의 일측 단부를 도시하는 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이다.
도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따라 포커싱 셀에 연결되는 일측 단부 및 캠 핀에 연결되는 타측 단부를 구비하는 연결 로드를 가지는 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이다.
도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따라 포커싱 셀에 연결되는 일측 단부 및 시차 노브 상의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀에 연결되는 타측 단부를 구비하는 연결 로드를 가지는 시차 조정 시스템의 대표적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전위차계 와이퍼를 구비하는 외측 이렉터 슬리브를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체 상의 멤브레인 전위차계 배치를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 라이플스코프의 본체 상에 설치되는 전위차계 와이퍼 및 멤브레인 전위차계를 구비하는 외측 이렉터 슬리브를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 관찰 광학 장치의 다양한 구성 요소들의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 베이스를 가지는 라이플스코프의 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 베이스를 가지는 라이플스코프의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 식각 레티클을 가지는 본체 및 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 구비하는 라이플스코프의 측부 절개도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 디스플레이 시스템의 측부 절개도를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 본체 및 상기 본체의 적어도 일부에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스의 측부 절개도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 디스플레이를 관찰 광학 장치의 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 상으로 영상화하기 위한 통합 디스플레이 시스템의 대표적인 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 본체 및 상기 관찰 광학 장치의 본체의 접안렌즈 어셈블리에 비해 대물렌즈 어셈블리에 가까운 베이스의 일부 내에 위치하는 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 본체 및 상기 관찰 광학 장치의 본체의 대물렌즈 어셈블리에 비해 접안렌즈 어셈블리에 가까운 베이스의 일부 내에 위치하는 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로-디스플레이의 종횡비를 도시하는 대표적인 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이로 표시될 수 있는 예시적인 영상들의 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMOLED 디지털 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 도시한다.
도 22는 AMOLED 디지털 디스플레이로 표시될 수 있는 예시적인 영상들의 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 디스플레이 및 내측 및 외측 렌즈 셀을 가지는 광학 시스템을 도시하는 측부 절개도의 대표적인 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치 내로 설치되는 콜렉터 광학 시스템을 구비하는 통합 디스플레이 시스템의 측부 절개도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템, 내측 셀 및 외측 셀을 가지는 콜렉터 광학 시스템, 미러, 그리고 액티브 디스플레이의 기울기를 조정하기 위한 스크류의 상면도의 대표적인 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 디스플레이를 구비하는 통합 디스플레이 시스템, 내측 셀 및 외측 셀을 가지는 콜렉터 광학 시스템, 미러, 그리고 액티브 디스플레이의 기울기를 조정하기 위한 스크류의 후방 절개도의 대표적인 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로디스플레이, 내측 및 외측 렌즈 셀들, 그리고 상기 내측 및 외측 셀들 사이에 위치하는 스프링을 도시하는 측부 절개도의 대표적인 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 내측 렌즈 셀의 위치를 조정하고, 시차를 제거하기 위해 이용되는 표면을 나타내는 통합 디스플레이 시스템의 대표적인 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로디스플레이, 광학 시스템 및 관찰 광학 장치 내에 설치되는 기울 조정 능력을 갖는 미러를 구비하는 통합 디스플레이 시스템의 측부 절개도의 대표적인 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체에 연결될 수 있는 베이스 내의 배터리 구획의 좌측면도의 대표적인 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체에 연결될 수 있는 베이스 내의 통합된 배터리 구획의 우측면도의 대표적인 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 본체에 연결될 수 있는 베이스 내의 통합된 배터리 구획의 상면도의 대표적인 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 피카티니 마운트에 연결될 수 있는 배터리 구획을 구비하는 베이스의 측면도의 대표적인 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스의 배터리 구획에 연결되는 캔틸레버드 피카티니 마운트의 정면도의 대표적인 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스의 배터리 구획에 연결되는 캔틸레버드 피카티니 마운트의 상면도의 대표적인 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 축 상으로 배향되는 데이터/통신 연결들을 가지는 베이스를 구비하는 라이플스코프의 측부 프로파일의 대표적인 도면이다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 및 열 영상화 유닛과의 통신을 위해 하나 또는 그 이상의 연결 계면을 가지는 베이스를 구비하는 라이플스코프의 대표적인 도면이다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 후방 좌측면도이다.
도 39는 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 후방 우측면도이다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 후방 우측면도이다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 전방 좌측면도이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 전방 우측면도이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 좌측면도이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 우측면도이다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 일 실시예의 우측면도이다.
도 46은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이플스코프의 일 실시예의 상면도이다.
도 47은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 우측면도이다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 구비하는 라이플스코프의 일 실시예의 상측면도이다.
도 49는 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 내로 연결되는 디지털 디스플레이를 구비하며, 광을 소정의 초점면 상으로 초점을 맞추는 제2 홀로그램으로부터 전송하는 홀로그래픽 도파관 구성의 대표적인 도면이다.
도 50은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 선택적인 구성의 대표적인 도면이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 선택적인 구성의 대표적인 도면이다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 선택적인 구성의 대표적인 도면이다.
이하에서, 여기에 개시되는 장치들 및 방법들을 본 발명의 실시예들이 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명할 것이다. 그러나 여기에 개시되는 장치들 및 방법들은 많은 다른 형태들로 구현될 수 있으며, 여기에 설시되는 실시예들에 한정되는 것으로 간주되지는 않아야 한다. 오히려, 이들 실시예들은 본 발명이 철저하고 완전해지며, 해당 기술 분야의 숙련자에게 본 발명의 범주를 전체적으로 전달하도록 제공된다.
해당 기술 분야의 숙련자라면 특징들 및/또는 능력들의 세트가 독립 무기 조준경(weapon sight), 전방 장착이나 후방 장착의 클립 고정식(clip-on) 무기 조준경 및 야지 배치 광학 무기 조준경들의 다른 치환들의 구성들에 쉽게 적용될 수 있는 점을 이해할 것이다. 또한, 해당 기술 분야의 숙련자라면 특징들과 능력들의 다양한 결합들이 임의의 변화로 현재의 고정식 또는 가변식 무기 조준경들을 새로 장착하기 위해 추가되는 모듈들 내로 포함될 수 있는 점을 이해할 것이다.
요소나 층이 다른 요소나 층 "상에" 있거나, "연결되어" 있거나, "결합되어" 있는 것으로 언급될 때에, 요소나 층이 다른 요소나 층 직접 상부에 있거나, 연결되거나, 결합될 수 있는 점이 이해될 것이다. 선택적으로, 개재되는 요소들이나 층들이 존재할 수 있다. 이에 비하여, 요소가 다른 요소나 층 "직접 상부에" 있거나, "직접 연결되어" 있거나, "직접 결합되어" 있는 것으로 언급될 때에, 개재되는 요소들이나 층들이 존재하지 않는다.
동일한 참조 부호들은 전체적으로 동일한 요소들을 언급한다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "및/또는"이라는 용어는 연관되고 열거되는 항목들의 하나 또는 그 이상의 임의의 및 모든 결합들을 포함한다.
비록 제1, 제2 등의 용어들이 다양한 요소들, 성분들, 영역들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 여기에 사용되지만, 이들 요소들, 성분들, 영역들 및/또는 섹션들이 이들 용어들에 의해 한정되지 않아야 하는 점이 이해될 것이다. 이들 용어들은 단지 하나의 요소, 성분, 영역 또는 섹션을 다른 요소, 성분, 영역 또는 섹션과 구별하기 위해 사용된다. 이에 따라, 다음에 논의되는 제1 요소, 성분, 영역 또는 섹션이 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 제2 요소, 성분, 영역 또는 섹션으로 호칭될 수 있다.
"아래에", "밑에", "하부에", "위에", "상부에" 및 이들과 유사한 표현들과 같은 공간에 대한 상대적인 용어들은 도면들에 예시된 바와 같이 하나의 요소나 특징들의 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대한 관련성을 기술하기 위한 설명의 용이성을 위해 사용될 수 있다. 상기 공간적으로 상대적인 용어들이 도면들에 도시된 배향 이외에도 사용 또는 동작 시에 장치의 다른 배향들을 포괄하도록 의도되는 점이 이해될 것이다. 예를 들면, 도면들의 장치가 뒤집어질 경우, 다른 요소들이나 특징들 "아래에" 또는 "밑에"와 같이 설명되는 요소들은 "위에" 다른 요소들이나 특징들 "위에" 배향될 수 있다. 이에 따라, "아래에"와 같은 예시적인 용어는 위 및 아래의 배향 모두를 포괄할 수 있다. 상기 장치는 이와 다르게 배향될(90°회전되거나, 다른 배향들로) 수 있으며, 여기서 공간적으로 상대적인 설명 용어들이 사용된다.
모든 특허들, 특허 출원들 및 특허가 아닌 문헌들은 전체적으로 여기에 참조로 포함된다.
I. 정의
본 명세서에서 수치 범위들은 대략적인 것이며, 이에 따라 다르게 나타내지 않는 한, 상기 범위 바깥의 값들을 포함할 수 있다. 수치 범위들은 하나의 단위의 증가분으로 하부 및 상부 값들과 그로부터의 모든 값들을 포함하여 임의의 하부 값 및 임의의 상부 값 사이의 적어도 둘의 단위들의 분리가 존재하도록 제공된다. 예로서, 예를 들어 분자량, 점도 등과 같은 조성적인, 물리적인 또는 다른 성질이 100 내지 1,000일 경우, 100, 101, 102 등과 같은 모든 개별적인 값들 및 100 내지 144, 155 내지 170, 197 내지 200 등과 같은 하위 범위들이 분명하게 열거되는 것으로 의도된다. 일보다 작은 값을 포함하거나, 일보다 큰 분수들(예를 들어, 1.1, 1.5 등)을 포함하는 범위들에 대하여, 적절한 경우에 하나의 단위가 0.0001, 0.001, 0.01 또는 0.1인 것으로 간주될 수 있다. 십보다 작은 단일 수치 값들(예를 들어, 1 내지 5)을 포함하는 범위들에 대하여, 하나의 단위는 통상적으로 0.1인 것으로 간주될 수 있다. 구체적으로 의도된 어떤 값들은 단지 예들이며, 열거되는 하한 값 및 상한 값 사이의 수치 값들의 모든 가능한 결합들이 본 명세서에 명백하게 기재되는 것으로 간주된다. 수치 범위들은 다른 것들 중에서 장치의 사용자로부터 표적까지의 거리를 위해 본 발명의 범주 내에서 제공된다.
여기서 "A 및/또는 B"과 같은 표현에서 사용되는 바와 같은 "및/또는"이라는 용어는 A 및 B 모두; A 또는 B; A(단독); 그리고 B(단독)를 포괄하도록 의도된다. 마찬가지로, "A, B 및/또는 C"와 같은 표현에서 사용되는 바와 같은 "및/또는"이라는 용어는 A, B 및 C; A, B, 또는 C; A 또는 C; A 또는 B; B 또는 C; A 및 C; A 및 B; B 및 C; A(단독); B(단독); 및 C(단독)의 예들 각각을 포괄하도록 의도된다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "액티브 디스플레이(active display)"는 영상-생성 화소 변조를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 방출 액티브 디스플레이이다. 이에 한정되는 것은 아니지만, 유기 발광 다이오드(OLED)들 및 발광 다이오드(LED)들을 포함하는 방출 액티브 디스플레이들은 단일 장치 내의 영상 및 광원을 특징으로 하며, 이에 따라 외부 광원이 요구되지 않는다. 이는 시스템 크기 및 소비 전력을 최소화하면서, 특수한 콘트라스트와 색 공간을 제공한다. OLED들은 극히 얇은 유기 반도체 층들로 구성되며, 전압에 연결될 때에 밝아진다(전하 캐리어들이 주입되고, 휘도는 주로 순방향 전류에 비례한다). 주요 층들은 순차적으로 몇몇 유기 물질들(예를 들면, 전하 수송, 차단 및 방출 층들-각기 몇 나노미터의 두께임)을 포함하며, 양극과 음극 사이에 삽입된다. "액티브 디스플레이" 및 "마이크로디스플레이"라는 용어들은 상호 교환적으로 사용된다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "이렉터 슬리브(erector sleeve)"는 이렉터 튜브(erector tube) 및/또는 캠 튜브(cam tube) 내의 슬롯에 체결되거나, 유사한 목적을 수행하는 이렉터 렌즈 마운트(erector lens mount)로부터의 돌출부이다. 이는 상기 마운트에 통합될 수 있거나, 탈착 가능할 수 있다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "이렉터 튜브"는 이렉터 렌즈 마운트를 수용하기 위해 개구를 가지는 임의의 구조 또는 장치이다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "총기(firearm)"는 흔히 폭발력의 작용에 의해 구동되는 하나 또는 그 이상의 발사체들을 탑재하는 총열이 있는 무기인 휴대형 총을 말한다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "총기"라는 용어는 권총, 장총, 소총, 산탄총, 카빈총, 자동 화기들, 반자동 화기들, 기관총, 기관단총, 자동 소총 및 돌격 소총을 포함한다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "통합 디스플레이 시스템(integrated display system)"은 영상을 생성하기 위한 시스템을 말한다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이 및 콜렉터 광학 장치(collector optic)들을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이, 콜렉터 광학 장치들 및 반사 표면을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이로 디지털 영상을 생성하고, 상기 디지털 영상 및 외향 장면(outward scene)의 영상의 동시 관찰을 위해 상기 디지털 영상을 광학 시스템의 제1 초점면 내로 향하게 하는 데 사용될 수 있다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "조준 시스템(sighting system)"은 사람이 총기 또는 다른 도구를 조준하는 것을 보조하는 하나 또는 그 이상의 광학 장치들 및 다른 시스템들을 말한다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "관찰 광학 장치(viewing optic)"라는 용어는 표적을 선택하거나, 식별하거나, 감시하기 위해 사수(shooter) 또는 스포터(spotter)에 의해 사용되는 장치를 말한다. 상기 "관찰 광학 장치"는 상기 표적의 시각적 관찰에 의존할 수 있거나, 예를 들면, 적외선(IR), 자외선(UV), 레이더, 열, 마이크로파 또는 자기 영상화, X-선, 감마선, 동위 원소 및 입자 방사선을 포함하는 방사선, 야간 시야(night vision), 초음파, 맥박, 소나, 지진 진동, 자기공명, 중력 수용기(receptor)들, 라디오파를 포함하는 방송 주파수들, 텔레비전 및 셀룰러(cellular) 수용기들을 포함하는 진동 수용기들, 또는 상기 표적의 다른 영상에 의존할 수 있다. 상기 "관찰 광학 장치"에 의해 상기 사수에게 제시되는 상기 표적의 영상은 변경되지 않을 수 있거나, 예를 들면 확대, 증폭, 감산, 중첩, 필터링, 안정화, 템플릿 매칭(template matching), 또는 다른 수단들에 의해 증강될 수 있다. 상기 "관찰 광학 장치"에 의해 선택되거나, 식별되거나, 감시되는 표적은 상기 사수의 가시선 또는 상기 사수의 시야에 대한 접선 내에 있을 수 있거나, 상기 사수의 가시선은 방해받을 수 있는 반면에 상기 표적 획득 장치가 상기 사수에게 상기 표적의 초점이 맞추어진 영상을 제시한다. 상기 "관찰 광학 장치"에 의해 획득된 표적의 영상은, 예를 들면 아날로그 또는 디지털이 될 수 있으며, 예를 들면, 비디오, 물리적인 케이블이나 배선, IR, 라디오파, 셀룰러 연결들, 레이저 펄스, 광학적, 802.11b, 혹은 예를 들면, html, SML, SOAP, X.25, SNA 등과 같은 프로토콜들, 블루투스™(Bluetooth™), 시리얼(Serial), USB 또는 다른 적합한 영상 분배 방법을 이용하는 다른 무선 전송에 의하여 하나 또는 그 이상의 사수들 및 스포터들의 네트워크 내에서 공유되거나, 저장되거나, 보관되거나, 전송될 수 있다. 상기 "관찰 광학 장치"라는 용어는 "광학 조준경(optic sight)"과 상호 교환적으로 사용된다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "외향 장면(outward scene)"이라는 용어는 이에 한정되는 것은 아니지만 표적을 포함하는 현실의 장면을 말한다.
여기에 사용되는 바에 있어서, "사수(shooter)"라는 용어는 사격을 하는 조작자, 또는 상기 사격을 하는 조작자와 공동 작업하는 사격을 관찰하는 개인에 적용된다.
II. 관찰 광학 장치
도 1a는 관찰 광학 장치의 대표적인 예인 라이플스코프(riflescope)의 종래의 설계를 도시한다. 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 관찰 광학 장치(10)를 나타낸다. 구체적으로, 도 1b는 라이플스코프를 나타낸다. 보다 상세하게는, 상기 라이플스코프(10)는 이동 가능한 광학 요소(15)를 둘러싸는 몸체(38)를 가진다. 상기 몸체(38)는 그 전방(40)에서의 보다 큰 개구로부터 그 후방(42)에서의 보다 작은 개구로 점차 가늘어지는 연장된 튜브이다. 접안렌즈(eyepiece)(56)는 상기 스코프 몸체의 후방에 부착되고, 대물렌즈(54)는 상기 스코프 몸체의 전방에 부착된다. 상기 이동 가능한 광학 요소의 중심축은 상기 라이플스코프의 광축(44)을 한정한다.
승강 터렛(elevation turret)(12) 및 윈디지 터렛(windage turret)(48)은 흔히 상기 몸체(38)의 외측 중심 부분에서 보이는 두 개의 다이얼들이다. 이들은 이들의 둘레(11) 상의 표시(20)에 의해 증가되도록 표기되며, 탄착점 변경을 위해 상기 이동 가능한 광학 요소의 고도 및 윈디지를 조정하는 데 사용된다. 이들 다이얼들은 상기 터렛 하우징(50)으로부터 돌출된다. 상기 터렛들은 상기 승강 터렛 회전축(46)이 상기 윈디지 터렛 회전축(52)에 직교하도록 배치된다.
도 1c는 광학 시스템(14)의 기본 구성 요소들 및 이동 가능한 광학 요소(15)를 구비하는 도 1b에서의 조준 장치의 단면도를 도시한다. 도 1c에 도시한 바와 같이, 광학 시스템(14)은 대물렌즈 시스템(16), 이렉터 시스템(25) 및 접안렌즈 시스템(18)을 포함한다. 도 1c는 몸체(38)를 갖는 라이플스코프를 도시하지만, 광학 시스템(14)은 다른 유형의 조준 장치들 내에도 사용될 수 있다. 이렉터 시스템(25)은 이동 가능한 광학 요소(15) 내에 포함될 수 있다. 도 1c에서, 이동 가능한 광학 요소(15)는 또한 콜렉터(22)뿐만 아니라 제1 초점면 레티클(reticle)(55) 및 제2 초점면 레티클(57)을 포함한다. 사용될 때, 터렛 어셈블리(28) 및 터렛 스크류(29)의 조정은 이동 가능한 광학 요소(15)의 조정을 야기한다.
상기 이동 가능한 광학 요소(15)는 상기 터렛 어셈블리(28)를 하나 또는 그 이상의 클릭(click)들로 회전시켜 조정된다. 상기 터렛이 회전함에 따라, 터렛 스크류(29)가 상기 스코프의 내부 및 외부로 이동하며, 이는 상기 이렉터 튜브를 밀게 된다. 상기 이렉터 튜브는 상기 터렛 스크류가 조정될 때에 상기 터렛 스크류의 바닥면에 대하여 상기 이렉터 튜브를 위치시키도록 스프링에 의해 편향된다. 상기 이렉터 튜브는 전체 영상의 보다 작은 시야를 제공한다. 상기 이렉터 튜브가 조정됨에 따라, 상기 레티클의 위치가 상기 영상에 대해 변경된다.
레티클은 상기 광축 또는 상기 스코프를 통한 가시선에 직교하는 관계로 상기 스코프 몸체 내에 장착되는 원형, 평면형 혹은 평탄한 투명 패널 또는 디스크이며, 통상적으로 상기 하우징 내의 상기 광학 시스템의 전방 초점면으로 간주되는 부위에서 상기 대물렌즈 요소(54)와 상기 이렉터 렌즈 요소 사이에 위치한다. 일 실시예에서, 상기 레티클은 미세한 식각 라인들 또는 중심점에서 직교하거나 수직으로 교차되는 중심의 수직 헤어 라인 및 중심의 수평 헤어 라인을 포함하는 헤어 라인(hairline) 표시를 구비한다.
일 실시예에서, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 관찰 광학 장치는 시차 조정 노브(parallax adjustment knob)(70) 또는 포커스 노브(focus knob)를 가질 수 있다. 시차는 상기 표적의 영상의 광축면이 상기 레티클의 영상의 광축면과 동일 평면상에 있지 않을 때에 발생한다. 상기 두 광축면들 사이의 오프셋(offset)의 결과로서, 상기 레티클은 우수한 사수가 그 눈을 상기 레티클의 중심 주위로 이동시킬 때에 상기 표적에 대해 이동하도록 나타날 수 있다. 이러한 시차는 사격으로부터 탄착점의 이동을 가져올 수 있다. 상기 관찰 광학 장치의 시차 조정은 조정되는 광학 시스템이 동일한 광축면 내에 상기 표적의 영상 및 상기 레티클의 영상을 나타내게 하여 우수한 사수가 다른 거리들에서 광학적 오차를 제거하게 할 수 있다. 시차 보상은 상기 레티클의 초점이나 상기 영상의 초점을 변화시키지 않으며, 단지 이들이 동일한(일치하는) 평면을 공유하도록 이들 두 객체들이 초점 내에 있는 평면들을 이동시킨다.
도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 관찰 광학 장치는 회전 가능한 시차 조정 노브(70) 상에 장착되는 사이드 휠(side wheel)을 가질 수 있다. 보다 큰 직경의 사이드 휠은 적용되는 거리 마커(range marker)와 같은 마커들을 위한 보다 큰 공간을 제공하며, 사용 시에 우수한 사수가 회전시키고 판독하는 것을 보다 용이하게 한다. 상기 보다 큰 직경의 사이드 휠은 거리 측정 마커들의 정확도와 해상도를 향상시키는 데 기여한다.
도 1e는 단면으로 광학 시스템(14)의 확대도를 도시하며, 광이 어떻게 상기 광학 시스템(14)을 통해 진행하는 지를 나타낸다. 광학 시스템(14)은 콜렉터(22)와 같은 추가적인 광학 구성 요소들을 가질 수 있으며, 대물렌즈 시스템(16), 이렉터 시스템(25) 및 접안렌즈 시스템(18)과 같은 특정한 구성 요소들이 자체적으로 다중의 구성 요소들 또는 렌즈들을 가질 수 있는 점은 해당 기술 분야에 잘 알려져 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 시차 조정을 위해 하나 또는 그 이상의 조절 가능한 렌즈를 가지는 포커싱 셀(focusing cell)을 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 하나 또는 그 이상의 조절 가능한 렌즈는 하나 또는 그 이상의 시차 렌즈(parallax lens)들이다.
일 실시예에서, 초점 렌즈는 접안렌즈 및 대물렌즈 사이에 위치한다. 상기 초점 렌즈 및 상기 대물렌즈 사이의 상대적인 거리는 시차 조정을 제공하기 위해 조절 가능하다. 또한, 이렉터 렌즈들은 상기 접안렌즈 및 상기 초점 렌즈 사이에 위치한다. 상기 이렉터 렌즈들 및 상기 대물렌즈 사이의 상대적인 거리는 확대 조정을 제공하기 위해 조절 가능하다.
III. 액티브 디스플레이를 구비하는 관찰 광학 장치
일 실시예에서, 본 발명은 디지털 영상을 생성하고, 상기 디지털 영상을 상기 관찰 광학 장치의 제1 초점면 내로 투영하는 액티브 디스플레이를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명은 아날로그 레티클 및 이에 한정되는 것은 아니지만, 상기 관찰 광학 장치를 통해 바라볼 때에 사용자에게 보이는 디지털 레티클을 포함하는 디지털 영상을 가지는 관찰 광학 장치 에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 탄도 계산 능력을 구비하는 외부 레이저 거리 측정기(laser rangefinder)와 함께 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 아날로그 또는 유리 식각 레티클이 이렉터 튜브와 함께 이동하는 방식으로 상기 이렉터 튜브에 장착되는 아날로그 레티클 또는 유리 식각 레티클을 구비하는 이동 가능한 이렉터 튜브를 가진다. 일 실시예에서, 디지털로 투입된 레티클은 상기 이렉터 튜브와 함께 이동하지 않는다. 따라서, 상기 디지털 레티클은 상기 터렛 또는 이렉터 튜브 위치에 무관하게 정확해진다.
일 실시예에서, 본 발명은 제1 초점면 상의 디지털 디스플레이의 영상이 상기 이렉터 튜브의 이동에 관련되지 않도록 상기 관찰 광학 장치의 제1 초점면 내로 투입될 수 있는 디지털 디스플레이를 구비하는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 디스플레이는 사용자들에게 상기 이렉터 튜브/상기 라이플스코프의의 터렛 위치에 관계없이 조준의 정확한 탄도 유지점(hold point)들을 부여할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 이렉터 튜브의 위치 및/또는 상기 관찰 광학 장치의 터렛 위치에 구속받지 않는(agnostic) 조준점(aiming point)을 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 탄도학적으로 결정된 조준점이 상기 이렉터 유닛의 시야를 넘을 경우, 상기 터렛들은 상기 탄도학적으로 결정된 조준점을 상기 시야 내로 가져오도록 다이얼이 돌려질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는, 영상을 표적으로부터 제1 초점면(이하, "FFP 표적 영상"으로 언급함)으로 아래로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 FFP 표적 영상을 반전시키고 이를 제2 초점면(이하, "SFP 표적 영상"으로 언급함)에 초점을 맞추는 후속하는 이렉터 렌즈 시스템, 상기 대물렌즈 시스템과 상기 FFP 표적 영상 사이에 놓이는 빔 결합기(beam combiner), 사람의 눈으로 관찰될 수 있도록 집광하는 접안렌즈 시스템, 그리고 제2 광학 시스템으로 이루어지는 메인 광학 시스템을 가진다.
일 실시예에서, 상기 제2 광학 시스템은 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터 광을 집광하는 렌즈 시스템을 가진다. 상기 디지털 디스플레이로부터의 영상은 상기 빔 결합기로 향하게 하여, 상기 디지털 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상이 상기 제1 초점면에서 결합될 수 있고, 동시에 관찰될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 광학 시스템은 이에 한정되는 것은 아니지만, 미러를 포함하는 반사 물질을 가질 수 있다.
앞서의 설명을 참조하면, 상기 디지털 디스플레이는 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 제1 초점면 사이에서 상기 메인 광학 시스템 내로 투입되며, 이후에 상기 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어진다. 상기 제1 초점면에서, 상기 디지털 디스플레이로부터의 디지털 영상 및 상기 이렉터 렌즈 시스템에 부착되는 아날로그/유리 식각 레티클 모두는 동일한 면을 공유한다. 그러나 상기 아날로그 레티클은 이동 가능한 이렉터 렌즈 시스템에 부착되는 반면, 상기 디지털 디스플레이로부터의 영상은 그렇지 않다. 이에 따라, 상기 이렉터 렌즈 시스템이 이동될 경우, 상기 아날로그 레티클은 이동할 것이지만, 상기 디지털 영상은 정지되어 남을 것이다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 총기에 단단하게 장착될 수 있다. 다른 실시예에서, 레이저 거리 측정기가 상기 총기 또는 상기 관찰 광학 장치에 장착될 수 있다. 상기 레이저 거리 측정기는 상기 표적까지의 거리를 측정하고, 상기 표적을 타격하기 위한 탄도를 계산하며, 정확한 조준점이 상기 소총 총탄의 탄착점으로 표시될 수 있도록 이러한 정보를 상기 액티브 디스플레이 내로 제공한다.
상기 레이저 거리 측정기가 관찰 광학 장치에 단단하게 부착되고, 그 조준점이 이동하지 않기 때문에 상기 디지털 영상이 정지되어 있는 것이 중요하다. 이는 상기 디지털 레이저 표적 지시기(designator)가 초기 설정에서 레이저에 대응하고, 이후에 상기 이렉터 렌즈 시스템이 어떻게 이동되는지 상기 두 구성 요소들이 항상 정렬되어 있도록 상기 디지털 디스플레이가 디지털로 조정되게 한다.
또한, 상기 총기의 총열이 상기 관찰 광학 장치에 단단하게 부착되므로, 상기 총열의 조준점은 상기 디지털 디스플레이에 대해 절대 변화되지 않는다. 이는 디지털 조준점이 초기 설정 동안에 그 초기 "조준 내(sight-in)"의 거리에서 상기 총기의 총열에 대응되고, 이후에 상기 두 구성 요소들이 항상 정렬되어 있도록 상기 디지털 디스플레이가 디지털로 조정되게 한다.
초기 조준 내의 거리와 다른 거리들에서 사격할 것이 요구될 때, 상기 레이저 거리 측정기는 상기 거리를 측정할 수 있고, 조준점의 새로운 위치를 결정하기 위해 탄도 계산들을 수행할 수 있다. 이러한 새로운 조준점의 위치는 항상 상기 초기 조준 내의 거리에 대해 상대적이므로, 상기 라이플스코프는 새로운 조준점에 대응되도록 상기 디지털 디스플레이 조준점을 간단히 조정할 필요가 있다.
이러한 시스템의 부차적인 이점은 상기 디지털 조준점이 정지되기 때문에, 사용자가 규칙적인 간격들로 그 상부에 소정의 마스크들을 가지는 레티클을 이용하여 상기 이렉터 튜브 위치를 조정하는 상기 관찰 광학 장치 상의 상기 터렛들의 정확도를 용이하게 테스트할 수 있는 점이다. 상기 이렉터 튜브가 이동하면서, 상기 터렛들 상의 다이얼로 돌려진 조정이 상기 디지털 조준점과 상기 이렉터 렌즈 시스템에 부착된 레티클 사이의 이동의 양에 부합되는 지를 파악하기 위해 상기 레티클은 상기 정지된 디지털 조준점에 대해 측정될 수 있다.
IV. 베이스를 구비하는 관찰 광학 장치
일 실시예에서, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 제2 하우징에 체결되는 제1 하우징을 가지는 라이플스코프를 포함하는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 제1 하우징은 본체이다. 또 다른 실시예에서, 상기 제2 하우징은 베이스이다.
일 실시예에서, 본 발명은 본체 및 상기 본체에 연결된 베이스를 가지는 라이플스코프에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 베이스는 상기 본체로부터 분리 가능하다. 일 실시예에서, 상기 베이스는 상기 본체의 바닥 부분에 부착된다. 일 실시예에서, 가스킷(gasket)이 상기 본체 및 상기 베이스를 둘러싸기 위해 사용된다.
일 실시예에서, 본 발명은 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체 및 상기 본체에 연결되고, 디지털 영상들을 생성하고 상기 디지털 영상들을 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 향하게 하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스를 가지며, 이에 따라 상기 디지털 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 관찰을 제공하는 라이플스코프에 관한 것이다.
다른 실시예에서, 본 발명은 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체 및 상기 본체에 연결되며, 영상들을 생성하고 상기 생성된 영상들을 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 향하게 하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스를 가지며, 상기 스코프 몸체의 접안렌즈를 통해 바라볼 때에 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시 관찰을 제공하는 라이플스코프에 관한 것이다.
대표적인 실시예에서, 도 2는 본체(210) 및 베이스(220)를 구비하는 라이플스코프(200)의 측면도를 도시한다. 일 실시예에서, 상기 베이스(220)는 상기 본체(210)로부터 분리될 수 있다. 상기 베이스(220)는 확대 링(magnification ring)(212) 부근의 상기 스코프 몸체의 일측 단부 및 상기 대물렌즈 어셈블리(214) 부근의 상기 스코프 몸체의 타측 단부에 부착된다. 일 실시예에서, 상기 본체(210)와 상기 베이스(220)는 동일한 물질로 이루어진다. 다른 실시예에서, 상기 스코프 몸체 및 상기 베이스는 다른 물질로 이루어진다.
일 실시예에서, 상기 베이스(220)는 대략적으로 상기 본체의 이렉터 튜브의 길이이다.
일 실시예에서, 상기 베이스는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 실시간 탄도 솔루션(ballistic solution)들; 비행 중의 예광탄(tracer) 라운드 검출 및 추적을 통한 다음 라운드(round)의 탄도 수정; 통합된 고성능의 관성 센서들을 이용한 무기 지향 각도 추적; 향상된 탄도 표적 선정(targeting) 및 수정을 위한 정밀한 지향 각도(pointing angle) 비교들; 표적 위치 및 지정; 압력, 습도 및 온도; 조준 동안에 상기 장치에 의해 처리 및 관찰될 수 있는 아군 피해 방지(anti-fratricide) 및 상황 인식 데이터; 장거리에서 편리한 탄도 하강 수정을 위해 스코프들의 시야를 넘는 레티클 표적 선정의 수정; 무기, 라운드 및 환경 특성화 데이터를 포함하는 상황, 지리 및 탄도 정보를 생성할 수 있고, 상기 관찰 광학 장치의 제1 초점면 내에 표시할 수 있는 통합 디스플레이 시스템을 가진다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는, 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서들, 하나 또는 그 이상의 컴퓨터들, 전체적으로 통합된 탄도 컴퓨터; 통합 근적외선 레이저 거리 측정기; 전체 좌표의 표적 위치 및 지정을 할 수 있는 광학 관찰 장치와 함께 통합 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 디지털 콤파스; 이러한 데이터를 탄도 계산에 자동적으로 포함시킬 수 있는 상기 관찰 광학 장치와 함께 압력, 습도 및 온도를 위한 통합 센서들; 영출력 오프(zero-power off) 모드를 포함하는 모든 조건들에서의 종래의 관찰 광학 장치 능력들; 센서, 환경 및 상황 인식 데이터의 전송을 위한 유선 및 무선 인터페이스들; PNN(Personal Network Node) 및 SRW(Soldier Radio Waveform)와 같은 디지털 인터페이스들을 유지하는 능력; 오르막 및 내리막 사격 지향들을 위해 가능한 탄도 수정을 구비하는 수직에 대한 통합된 기울기 감도; 통합 영상화 센서; 표적 장면 영상 프레임들의 획들 및 처리; 자동화된 방식으로 콜드 보어(cold bore)/핫 보어(hot bore) 사격 수정을 적용하는 목적을 위해 발사 시간 이력을 기록하는 능력; 그리고 선형의 크기 변환에 대한 자동의 각도를 갖는 백업 광학 범위 추정의 내장의 능력들 및/또는 구성 요소들의 하나 또는 그 이상을 구비한다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 하나 또는 그 이상의 장치들과 무선으로 통신할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 하나 또는 그 이상의 장치들과 물리적인 케이블을 통해 통신할 수 있다.
A. 본체
일 실시예에서, 상기 본체는 연장된 튜브의 형상이며, 그 전방에서의 보다 큰 개구로부터 그 후방에서의 보다 작은 개구까지 점차 좁아지고, 접안렌즈는 상기 연장된 튜브의 후면에 부착되며, 대물렌즈는 상기 연장된 튜브의 전면에 부착된다. 일 실시예에서, 상기 제1 하우징은 라이플스코프의 본체이다.
일 실시예에서, 상기 본체는 관찰 입력 단부 및 관찰 출력 단부를 가지며, 이들은 관찰 광축(54)을 따라 정렬될 수 있고(도 1b), 일직선이 될 수 있다. 물체들 또는 표적들은 상기 관찰 입력 단부를 통하고, 상기 관찰 직접 관찰 광학 장치의 관찰을 따라, 상기 관찰 출력 단부를 통해 사용자의 눈으로 직접 관찰될 수 있다. 상기 본체는 상기 관찰 입력 단부에 대물렌즈 또는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 제1 초점면 레티클은 상기 관찰 광축(A)을 따라 배치될 수 있고, 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 이격될 수 있다.
일 실시예에서, 그림 또는 영상 반전 렌즈 어셈블리는 상기 관찰 광축(A)을 따라 배치될 수 있고, 상기 제1 초점면 레티클로부터 후방으로 이격될 수 있다. 직립 영상 시스템을 가지는 이렉터 튜브는 상기 영상을 플립(flip)시키기 위해 상기 대물렌즈와 상기 접안렌즈 사이의 상기 본체 내에 위치한다. 이는 상기 영상에 지형 관찰을 위한 수정 배향을 부여한다. 상기 직립 영상 시스템은 통상적으로 이렉터 튜브 내에 포함된다.
상기 반전 렌즈 어셈블리 또는 직립 영상 시스템은 서로 이격된 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 이렉터 영상 시스템은, 상기 영상의 초점을 조정하기 위해 그 광축을 따라 이동할 수 있는 초점 렌즈 및 상기 표적이 실제 거리보다 가깝게 나타나도록 후방 초점면에서 상기 영상을 광학적으로 확대하기 위해 그 광축을 따라 이동할 수 있는 확대 렌즈와 같은 하나 또는 그 이상의 이동 가능한 광학 요소들을 포함할 수 있다. 통상적으로, 상기 이렉터 어셈블리는 상기 이렉터 어셈블리가 상기 후방 초점면에서 멀리 떨어진 표적의 초점이 맞추어진 직립 영상을 생성하는 연속적이고 다양한 확대 범위를 제공하도록 상기 초점 렌즈 및 상기 확대 렌즈의 하나 또는 그 이상의 전력 변화 렌즈 요소들의 모두의 협력적 이동을 구현하는 기계적, 전기-기계적 또는 전기-광학적 시스템을 포함한다.
다양한 확대가 상기 이렉터 튜브 내에 서로 관련되는 상기 이렉터 렌즈들의 위치를 조정하기 위한 메커니즘을 제공하여 구현될 수 있다. 이는 통상적으로 상기 이렉터 튜브 주위에 밀착되게 접합되는 캠 튜브(cam tube)의 사용을 통해 이루어진다. 각 이렉터 렌즈(또는 렌즈들)는 상기 이렉터 튜브 내에서 미끄러지는 이렉터 렌즈 마운트 내에 장착된다. 상기 이렉터 렌즈 마운트에 부착된 이렉터 슬리브는 상기 이렉터 렌즈의 배향을 유지하도록 상기 이렉터 튜브의 몸체 내의 직선 슬롯 내에서 미끄러진다. 상기 이렉터 슬리브는 또한 상기 캠 튜브 내에 경사지거나 곡선의 슬롯을 체결한다. 상기 캠 튜브를 돌리는 것은 상기 이렉터 렌즈 마운트가 가이드 튜브 내에서 길이 방향으로 이동하여, 확대를 변화시키게 한다. 각 이렉터 렌즈는 상기 캠 튜브 내이 이들 자신의 슬롯을 가질 것이며, 이들 슬롯들의 구성은 상기 캠 튜브가 돌려짐에 따라 확대 변화 양과 비율을 결정한다.
제2 초점면 내의 개구부는 상기 관찰 광축(A)을 따라 그림 반전 어셈블리로부터 후방으로 배치될 수 있고, 이격될 수 있다. 접안렌즈 어셈블리는 상기 관찰 광축(A)을 따라 상기 접안렌즈에서 상기 제2 초점면 내의 개구부로부터 후방으로 배치될 수 있고, 이격될 수 있다. 상기 접안렌즈 어셈블리는 서로 이격되는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 관찰 광축(A) 및 상기 직접 관찰 광학 장치들은 접혀질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 본체는 빔 결합기를 가진다. 일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 도 1b에 도시한 바와 같이 관찰 광축(44) 상에 배치될 수 있고, 이에 광학적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 빔 결합기는 관찰 광학 장치 레티클 부근에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 빔 결합기는 제1 초점면 관찰 광학 장치 레티클 부근에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리 및 상기 제1 초점면 사이에 위치한다.
또 다른 실시예에서, 상기 본체는 빔 결합기를 가지며, 여기서 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리 부근에 위치하지 않는다. 일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리 아래에 위치하지 않는다.
일 실시예에서, 상기 본체는 상기 관찰 광학 장치의 메인 튜브 내의 상기 접안렌즈 어셈블리에 비하여 상기 대물렌즈 어셈블리 더 가까이 위치하는 빔 결합기를 가진다.
도 3은 본체(210) 및 베이스(220)를 구비하는 라이플스코프(300)의 측부 절개도를 도시한다. 도시한 바와 같이, 라이플스코프(300)는 대물렌즈 어셈블리(310), 빔 결합기(320), 제1 초점면(330), 제2 초점면(350) 및 접안렌즈 어셈블리(360)를 가진다. 상기 빔 결합기(320)는 상기 대물렌즈 어셈블리(310) 및 상기 제1 초점면(330) 사이에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치(400)는 베이스(220) 내의 연관된 렌즈들의 어셈블리 및 회로부를 구현하기 위해 길이 방향으로 나누어지는 본체(210)를 가질 수 있다. 도 4는 길이 방향으로 나누어진 라이플스코프(400)의 메인 튜브(210)의 대표적인 예이다. 도 4에는 상기 길이 방향으로 나누어진 메인 튜브의 분할선(410)이 도시된다. 상기 본체(210)의 바닥측 내의 스플릿(split)(420)은 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스(220)의 체결을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 상기 본체의 바닥측은 길이 방향의 스플릿을 가진다. 일 실시예에서, 상기 길이 방향의 스플릿은 대략적으로 상기 본체에 연결되는 상기 베이스의 길이이다.
1. 빔 결합기
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 본체는 빔 결합기를 가진다. 일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 하나 또는 그 이상의 프리즘 렌즈들이다(상기 프리즘 렌즈들은 상기 빔 결합기를 구성한다). 다른 실시예에서, 상기 라이플스코프의 본체는 상기 라이플스코프의 관찰 광축을 따라 통합 디스플레이 시스템으로부터 생성된 영상들과 상기 관찰 광학 장치들로부터 생성된 영상들을 결합하는 빔 결합기를 가진다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 본체와 분리되고 떨어진 하우징 내에 위치한다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 제1 하우징 또는 본체에 체결되는 베이스 내에 있다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 제1 하우징 또는 본체에 연결되는 베이스의 공동(cavity) 내에 있다.
일 실시예에서, 빔 결합기는 외향 영상을 관찰하기 위해 통합 디스플레이 시스템으로부터 생성된 영상과 광학 시스템으로부터의 영상을 결합하는 데 사용되며, 여기서 상기 광학 시스템은 상기 본체의 제1 초점면의 전방에서 라이플스코프의 본체 내에 위치하고, 이후에 상기 결합된 영상은 상기 생성된 영상 및 상기 관찰된 영상이 서로에 대해 이동하지 않도록 상기 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어진다. 상기 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어지는 상기 결합된 영상으로써, 상기 통합 디스플레이 시스템에 의해 생성되는 조준 기준이 상기 이동 가능한 이렉터 시스템에 대한 조정에 관계없이 정확해질 것이다.
일 실시예에서, 빔 결합기는 상기 디스플레이 광축을 따라 상기 통합 디스플레이 시스템과 정렬될 수 있고, 라이플스코프의 본체의 관찰 광학 장치의 관찰 광축을 따라 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 통합된 디스플레이로부터의 영상들이 중첩된 방식으로 상기 관찰 광학 장치들의 시야와의 결합을 위해 상기 관찰 광축 상으로 향하게 한다.
다른 실시예에서, 상기 빔 결합기 및 상기 통합 디스플레이 시스템은 동일한 하우징 내에 있다. 일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 대략 25㎜에 있다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 대략 5㎜에 있다. 일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만 1㎜ 내지 5㎜, 또는 5㎜ 내지 10㎜, 또는 5㎜ 내지 15㎜, 또는 5㎜ 내지 20㎜, 또는 5㎜ 내지 30㎜, 또는 5㎜ 내지 40㎜, 또는 5㎜ 내지 50㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
또 다른 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만, 1㎜ 내지 4㎜, 또는 1㎜ 내지 3㎜, 또는 1㎜ 내지 2㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만 적어도 3㎜, 적어도 5㎜, 적어도 10㎜ 및 적어도 20㎜를 포함하는 거리에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 3㎜ 내지 10㎜의 거리에 위치한다.
다른 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리로부터 대략 150㎜의 거리에 위치한다. 일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만, 100㎜ 내지 200㎜, 또는 125㎜ 내지 200㎜, 또는 150㎜ 내지 200㎜, 또는 175㎜ 내지 200㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만, 100㎜ 내지 175㎜, 또는 100㎜ 내지 150㎜, 또는 100㎜ 내지 125㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만, 135㎜ 내지 165㎜, 또는 135㎜ 내지 160㎜, 또는 135㎜ 내지 155㎜, 또는 135㎜ 내지 150㎜, 또는 135㎜ 내지 145㎜, 또는 135㎜ 내지 140㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만, 140㎜ 내지 165㎜, 또는 145㎜ 내지 165㎜, 또는 150㎜ 내지 165㎜, 또는 155㎜ 내지 165㎜, 또는 160㎜ 내지 165㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 접안렌즈 어셈블리로부터, 이에 한정되는 것은 아니지만, 적어도 140㎜, 또는 적어도 145㎜, 또는 적어도 150㎜, 또는 적어도 155㎜를 포함하는 거리에 위치한다.
또 다른 실시예에서, 상기 본체 빔 결합기를 가지며, 여기서 상기 빔 결합기는 상기 스코프 몸체의 외측 중심 부분 상의 상기 승강 터렛 밑에 위치한다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 상기 직접 관찰 광학 장치 경로의 우수한 시스루(see-through) 품질을 여전히 제공하면서, 상기 통합 디스플레이 시스템으로부터의 액티브 디스플레이 출력의 모두나 적어도 일부를 상기 관찰자의 눈에 대해 상기 관찰 축 상으로 반사하고 다시 향하게 하는 부분적인 반사 코팅이나 표면을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기는 부분적인 반사 코팅을 구비하는 광학 유리 또는 광학 플라스틱 물질들과 같은 광학 물질로 이루어진 큐브(cube)가 될 수 있다. 상기 코팅은 균일한 중성 색상의 반사 코팅이 될 수 있거나, 상기 접안렌즈 내에서 투과 및 반사 성질들 모두를 최적화하기 위해 편광의 스펙트럼으로 선택적이거나 패터닝된 코팅들로 조정될 수 있다. 상기 편광 및/또는 상기 코팅의 색상은 상기 액티브 디스플레이와 정합될 수 있다. 이는 상기 직접 관찰 광학 장치 투과 경로에 대한 최소한의 영향으로 반사율 및 상기 디스플레이 광학 경로의 효율을 최적화할 수 있다.
비록 상기 빔 결합기가 큐브로 도시되지만, 일부 실시예들에서, 상기 빔 결합기는 상기 통합 디스플레이 시스템 및 관찰 광축(A)을 따른 직접 관찰 광학 장치를 위한 다른 광학 경로 길이들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 빔 결합기는 플레이트 형태가 될 수 있으며, 여기서 얇은 반사/투과 플레이트는 상기 광축(A)에 걸쳐 상기 직접 관찰 광학 장치 경로 내로 삽입될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기의 위치는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 시차(parallax error)를 포함하는 임의의 오차들을 제거하기 위해 상기 반사 물질에 대해 조정될 수 있다. 상기 빔 결합기의 위치는 스크류 시스템, 웨지(wedge) 시스템 또는 임의의 다른 적합한 메커니즘을 이용하여 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 빔 결합기의 위치는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 시차를 포함하여 임의의 오차들을 제거하기 위해 상기 이렉터 튜브에 대해 조정될 수 있다.
2. 시차 시스템
일 실시예에서, 본체는 시차 조정 시스템을 가진다. 일 실시예에서, 상기 시차 조정 시스템은 포커싱 셀을 시차 조정 요소에 연결하기 위한 장치를 이용한다.
일 실시예에서, 여기에 개시되는 관찰 광학 장치는 종래의 포커싱 셀 및 종래에는 상기 포커싱 셀에 의해 점유되는 공간 내에 위치하는 빔 결합기에 비하여 상기 대물렌즈에 보다 가까이 위치하는 포커싱 셀을 구비하는 본체를 가진다. 일 실시예에서, 연결 요소가 상기 포커싱 셀을 시차 조정 요소에 연결한다.
통상적인 라이플스코프에 있어서, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 시차 노브(510)는 상기 시차 노브 내의 캠 그루브(cam groove)(530) 상에 안착되는 간단한 크로스 핀(cross pin)(520)을 통해 상기 포커싱 셀에 연결되며, 상기 노브의 회전 운동을 상기 포커싱 셀 내의 선형 운동으로 전환시킨다. 그러나 여기에 개시된 일부 실시예들에서, 상기 포커싱 셀은 상기 대물렌즈측을 향해 이동되며, 이에 따라 연결 장치가 상기 포커싱 셀을 상기 시차 조정 요소에 연결하기 위해 필요하다.
상기 시차 조정 시스템은 상기 액티브 디스플레이의 영상 및 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 레티클 사이의 시차를 제거하거나 감소시킬 수 있다. 여기에 개시되는 시차 조정 시스템은 시차 없이 광학 시스템의 제1 초점면(FFP) 내로 통합되는 디지털 디스플레이 영상 및 외향 장면의 영상을 가지는 관찰 광학 장치를 가능하게 한다.
다른 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 종래의 라이플스코프의 포커싱 셀에 비하여 상기 본체의 대물렌즈측에 더 가까이 위치한다. 일 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 종래의 라이플스코프의 포커싱 셀에 비해 상기 대물렌즈로 약 5㎜ 내지 약 50㎜ 더 가까이 이동된다. 일 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 종래의 라이플스코프의 포커싱 셀에 비해 상기 대물렌즈로 적어도 20㎜ 더 가까이 이동된다. 일 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 종래의 라이플스코프의 포커싱 셀에 비해 상기 대물렌즈로 적어도 10㎜ 가까이 이동된다. 또 다른 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 종래의 라이플스코프의 포커싱 셀에 비하여 상기 대물렌즈측으로 50㎜ 이하로 더 가까이 이동된다. 일 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 볼텍스 다이아몬드백(Vortex Diamondback) 라이플스코프, 볼텍스 바이퍼(Vortex Viper) 라이플스코프, 볼텍스 크로스파이어(Vortex Crossfire) 라이플스코프, 볼텍스 레이저(Vortex Razor) 라이플스코프 내의 포커싱 셀의 위치에 비하여 상기 대물렌즈 어셈블리로 30㎜ 더 가까이 이동된다.
일 실시예에서, 상기 포커싱 셀은 종래의 라이플스코프의 포커싱 셀에 비하여, 이에 한정되는 것은 아니지만 상기 관찰 광학 장치의 대물렌즈측으로 15㎜, 16㎜, 17㎜, 18㎜, 19㎜, 20㎜, 21㎜, 22㎜, 23㎜, 24㎜, 25㎜, 26㎜, 27㎜, 28㎜, 29㎜, 30㎜, 31㎜, 32㎜, 33㎜, 34㎜, 35㎜, 36㎜, 37㎜, 38㎜, 39㎜ 및 40㎜를 포함하여 상기 대물렌즈로 더 가까이 이동된다.
일 실시예에서, 장치는 상기 이동된 포커싱 셀을 상기 조정 노브에 연결한다. 일 실시예에서, 상기 장치는 상기 포커싱 셀 내에 위치하는 시차 조정 렌즈들의 이격되는 배치를 가능하게 한다. 일 실시예에서, 상기 기계 장치는 푸시-로드(push-rod), 로드, 샤프트 등이다.
일 실시예에서, 상기 로드는 길이가 약 5㎜ 내지 약 50㎜이다. 일 실시예에서, 상기 로드는 길이는 적어도 20㎜이다. 일 실시예에서, 상기 로드는 길이가 적어도 10㎜이다. 또 다른 실시예에서, 상기 로드는 길이가 50㎜ 이하이다.
일 실시예에서, 상기 로드는 길이가 15㎜, 16㎜, 17㎜, 18㎜, 19㎜, 20㎜, 21㎜, 22㎜, 23㎜, 24㎜, 25㎜, 26㎜, 27㎜, 28㎜, 29㎜, 30㎜, 31㎜, 32㎜, 33㎜, 34㎜, 35㎜, 36㎜, 37㎜, 38㎜, 39㎜, 또는 40㎜이다.
도 5c-도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 메인 튜브(210) 내의 시차 조정 시스템의 대표적인 도면들이다. 도 5c에 도시한 바와 같이, 로드 또는 샤프트와 같은 장치(530)는 상기 관찰 광학 장치의 대물렌즈 단부에 더 가까이 이동되었던 상기 포커싱 셀(시차 렌즈들)(535)을 상기 시차 조정 노브 어셈블리 내의 시차 캠 트랙 핀(540)에 연결한다. 상기 시차 렌즈들의 이동된 위치는 상기 제1 초점면 전방에 프리즘 렌즈들을 위해 필요한 공간을 제공한다. 상기 연결 로드의 일측 단부는 상기 포커싱 셀에 연결되고, 상기 연결 로드의 타측 단부는 캠 핀에 연결된다.
도 5d는 상기 시차 렌즈들을 가지는 상기 포커싱 셀(535)을 상기 시차 캠 트랙 핀(540)에 연결하고, 상기 시차 조정 어셈블리(550)의 캠 트랙(545) 내에 안착되는 장치(530)를 도시한다. 일 실시예에서, 상기 시차 조정 어셈블리(550)는 상기 캠 핀을 이동시키고, 상기 시차 렌즈를 조정하기 위해 회전 가능한 요소를 가진다.
도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 관찰 광학 장치의 본체 내에 상기 빔 결합기(프리즘 렌즈들)를 위한 공간을 제공하기 위하여, 포커싱 쉘(focusing shell)이 상기 대물렌즈 어셈블리에 보다 가깝게 이동된다. 이에 따라, 메커니즘이 상기 포커싱 셀을 시차 노브 어셈블리(parallax knob assembly)에 연결하기 위해 필요하게 된다. 연결 장치(530)는 상기 포커싱 셀을 상기 시차 노브 어셈블리(560)의 캠 그루브 내에 안착되는 캠 핀(540)에 연결한다.
도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 캠 핀(540)은 상기 시차 노브 어셈블리(560)의 캠 그루브(545) 내에 안착되며, 상기 시차 노브 어셈블리를 통한 상기 포커싱 셀의 조정을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 상기 본체 내의 상기 시차 렌즈들을 가지는 이동된 포커싱 셀은 상기 대물렌즈 시스템의 제1 초점면 앞에 빔 결합기를 통합하기 위한 공간을 제공한다.
일 실시예에서, 여기에 개시되는 라이플스코프의 본체 내의 빔 결합기는 상기 포커싱 셀이 통상적으로 종래의 라이플스코프 내에 장착되는 상기 공간 내에 위치한다.
일 실시예에서, 본 발명은 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 상기 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, (d) 상기 대물렌즈 시스템과 빔 결합기 사이에 위치하는 포커싱 셀을 포함하며, 여기서 상기 빔 결합기는 상기 포커싱 셀과 제1 초점면 레티클 사이에 배치되고; (e) 상기 포커싱 셀을 시차 조정 요소에 연결하는 로드를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 로드는 상기 포커싱 셀을 상기 시차 조정 요소의 캠 핀에 연결한다. 일부 실시예들에서, 상기 시차 조정 요소는 노브를 가진다.
3. 확대 추적 시스템(magnification tracking system)
레티클이 상기 제1 초점면 내에 있을 때, 상기 레티클은 상기 이렉터 시스템의 전방에 있으며, 이에 따라 상기 레티클은 확대된 영상을 생성하는 렌즈 위치의 변화에 비례하여 변화된다. 상기 이렉터 시스템은 상기 접안렌즈 하우징 부근의 상기 라이플스코프의 외부 부분 상에 위치하는 확대 링의 사용을 통해 위치를 변화시킨다. 통상적으로, 확대 링은 스크류로 외측 이렉터 슬리브에 연결되어, 캠 그루브들이 상기 이렉터 시스템 내에 위치하는 줌 렌즈들의 위치를 변화시키도록 회전될 때에 상기 외측 이렉터 슬리브가 상기 확대 링과 함께 회전하도록 힘을 가한다. 디지털 영상을 상기 제1 초점면 상으로 투영할 때, 상기 디지털 영상을 사용 가능하게 만들기 위해 상기 레티클의 크기 조정으로 상기 영상의 크기를 조정하는 것이 필요하다.
일 실시예에서, 도 6에 도시한 바와 같이, 전위차계 와이퍼(potentiometer wiper)(610)는 외측 이렉터 슬리브(620)의 외측 직경 상에 위치한다. 상기 전위차계 와이퍼는 상기 라이플스코프의 본체(210)의 내부 직경(도 7 참조) 상에 위치하는 멤브레인 전위차계(710)에 접촉된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 일 실시예에서, 상기 전위차계 와이퍼(610)는 상기 멤브레인 전위차계(710)에 대한 접촉이 유지되는 점이 보장되도록 두 개의 접촉점을 구비하는 판 스프링(flat spring)이다. 상기 판 스프링은 상기 외측 이렉터 슬리브(620)와 내측 이렉터 튜브 사이에 위치한다. 상기 전위차계 와이퍼(610)는 대향하는 확대 링 슬롯 스크류(820)의 내측 벽 상의 상기 라이플스코프의 내측 직경 상에 위치한다. 상기 전위차계 와이퍼(610)는 접착제를 사용하여 상기 스코프 튜브의 내측 측부에 고정된다.
일 실시예에서, 상기 전위차계 와이퍼는 상기 외측 이렉터 슬리브의 외측 직경 상에 완전히 평탄하게 놓이는 능력을 가진다. 일 실시예에서, 상기 전위차계 와이퍼는 상기 외측 이렉터 슬리브 상에 내측으로 배치된다.
일 실시예에서, 상기 전위차계 와이퍼는 도 8의 확대 링(810) 상에 배치되지 않는다.
여기에 개시되는 확대 추적 시스템은 내측으로 위치하고, 환경에 노출되는 부품이 없으므로, 몇 가지 이점들을 제공한다. 먼저, 상기 시스템은 상기 와이퍼/이렉터 시스템을 환경으로부터 보호하기 위해 요구되는 실들이 필요하지 않은 내부 결과를 가져온다. 다음으로, 확대 추적 시스템은 상기 이렉터 시스템이 상기 라이플스코프 내로 설치될 때 완성된다. 이는 부스러기가 상기 확대 링의 외측 상의 스크류 홀을 통해 상기 시스템으로 들어갈 가능성을 제거한다.
4. 추가 구성 요소들
일 실시예에서, 관찰 광학 장치는 상기 라이플스코프에 통합되는 버튼들 또는 외부에 부착되는 버튼들에 의해 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 본체는 카메라 시스템을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 본체는 하나 또는 그 이상의 연산 시스템들을 가질 수 있다. 다음에 설명되는 통합 디스플레이 시스템은 상기 연산 시스템과 통신할 수 있거나, 그렇지 않으면 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 연산 시스템은 상기 시청 광학 장치의 제1 하우징 또는 몸체 내에 둘러싸일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 연산 시스템은 상기 관찰 광학 장치의 외측 부분에 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 관찰 광학 장치의 다양한 전자 구성 요소들의 블록도이다. 배터리(902)는 연산 시스템 또는 제어 모듈(904) 및 액티브 디스플레이(906)에 전력을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 연산 시스템(904)은, 제한되지 않고, 사용자 인터페이스(908), 데이터 입력 장치(914), 프로세서(910), 메모리(916) 및 하나 또는 그 이상의 센서들(912)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스(908)는 버튼들, 키들, 노브들, 터치스크린들, 디스플레이들, 스피커들, 마이크로폰들 등과 같은 복수의 입력 및/또는 출력 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 버튼들과 같은 상기 사용자 인터페이스 일부 구성 요소들은, 예를 들면, 바람 데이터, 디스플레이 강도 데이터, 레티클 강도 데이터, 탄도 프로파일 데이터, 탄도 계수 데이터, 머즐(muzzle) 속도 데이터, 기본적인 제로 데이터, 상기 라이플스코프 시스템의 정지 조건들, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 좌표 데이터, 콤파스 좌표 데이터, 보어 상부 조준 데이터 등과 같은 데이터를 수동으로 입력하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 데이터는 상기 프로세서에 의해 처리될 수 있고, 상기 메모리 내에 저장될 수 있다. 이러한 데이터는 또한 알고리즘 내에서 프로세서에 의해 이용될 수 있거나, 알고리즘을 수행할 수 있다.
상기 데이터 입력 장치(914)는 유선 또는 무선 통신 장치들을 포함할 수 있거나 및/또는 예를 들면, USB 포트, 미니 USB 포트, 메모리 카드 슬롯(예를 들어, 마이크로SD 슬롯), NFC 트랜스시버(transceiver), 블루투스®(Bluetooth®) 트랜스시버, 파이어와이어(Firewire), 지그비®(ZigBee®) 트랜스시버, 와이-파이(Wi-Fi) 트랜스시버, 802.6 장치, 이동 통신 장치들 및 이들과 유사한 것들과 같은 임의의 유형의 데이터 전송 기술을 구비할 수 있다. 데이터 입력 장치를 열거하지만, 이러한 장치들은 양방향 통신에 이용될 수 있으며, 데이터 출력도 제공할 수 있는 점에 유의한다.
일 실시예에서, 상기 프로세서(910)는 입력들을 수신할 수 있고, 알고리즘 및/또는 프로세스들을 수행할 수 있으며, 제한되지 않고, 하나 또는 그 이상의 범용 프로세서들 및/또는 하나 또는 그 이상의 전용 프로세서들(디지털 신호 처리 칩들, 그래픽스 가속 칩(graphics acceleration chip)들 및/또는 이들과 유사한 것들과 같은)을 포함할 수 있는 해당 기술 분야에서 알려진 임의의 유형의 프로세서가 될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 라이플스코프의 동작에서 다양한 프로세스들, 알고리즘들 및/또는 방법들을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 상기 프로세서는 디스플레이 시스템의 동작 및/또는 레티클을 제어할 수 있다. 상기 프로세서는 또한 사용자 인터페이스, 상기 데이터 입력, 상기 메모리, 상기 센서(들), 조정 가능한 구성 요소(예를 들어, 수직 조정 노브, 상기 윈디지 조정 노브 또는 상기 시차 다이얼)의 위치 및/또는 다른 소스들로부터의 위치 인코더(encoder)로부터 입력들을 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(916)는 프로그램 가능하고, 플래시-업데이트 가능하거나 및/또는 이들과 유사한 것들이 될 수 있는 램("RAM") 및/또는 롬("ROM")과 같은 임의의 유형의 디지털 데이터 저장소를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 메모리는, 예를 들면, 디스크 드라이브, 드라이브 어레이, 광학적 저장 장치, 또는 솔리드-스테이트 저장 장치를 포함하는 외부에 연결된 장치로부터의 메모리를 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 메모리는, 예를 들면, 정해진 거리 이상으로 하강할 수 있는 총탄의 양 및/또는 상기 총탄의 수평 편향을 수정하기 위해 사용될 수 있는 데이터를 포함하는 탄도 정보를 저장하도록 구성될 수 있다.
데이터는 다른 장치로부터 입력될 수 있고(예를 들어, 상기 프로세서가 상기 데이터 입력 장치를 통해 컴퓨터, 랩톱, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 장치, 거리 측정기, 태블릿, 또는 스마트 폰 등과 같은 다른 장치로부터 입력될 수 있는 데이터를 수신할 수 있음), 상기 메모리 내로 저장될 수 있다. 이러한 데이터는, 예를 들면, 보정 데이터, 회전 데이터 및/또는 범위에 대한 사격의 값들, 소총 데이터, 발사체 데이터, 사용자 데이터 등을 포함하는 선형 데이터를 교차 참조할 수 있는 탄도 프로파일 룩업 테이블(lookup table) 등을 포함할 수 있다.
상기 센서(들)(912)는 상기 라이플스코프의 사용과 관련된 다양한 환경 조건들이나 특성들 중의 임의의 것을 감지하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 센서(들)는 대기 조건들(습도, 온도, 압력 등과 같은), 경사, 라이플의 경사 및/또는 상기 소총의 조준 방향(콤파스 방향)을 감지할 수 있다. 임의의 숫자의 센서들이 포함될 수 있다. 센서 데이터는 상기 프로세서에 의해 기록될 수 있으며, 상기 메모리 내로 저장될 수 있거나 및/또는 상기 관찰 광학 장치의 동작을 위한 명령들의 처리에 이용될 수 있다.
상기 제어 모듈(904)은 또한 작업 메모리(916) 내에 위치할 수 있는 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 상기 소프트웨어 요소들은 동작 시스템 및/또는 하나 또는 그 이상의 응용 프로그램들과 같은 다른 코드를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 카메라는 제어 모듈과 통신할 수 있다.
B. 제2 하우징
일 실시예에서, 상기 제2 하우징은 상기 제1 하우징에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 구비한다. 일 실시예에서, 상기 제2 하우징은 상기 관찰 광학 장치의 본체의 일부에 연결되는 베이스이다. 일 실시예에서, 상기 베이스는 상기 관찰 광학 장치의 본체로부터 분리 가능하다.
일 실시예에서, 상기 제2 하우징은 영상 안정화 장치는 아니다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스의 길이는 상기 베이스가 연결되는 상기 라이플스코프의 본체의 길이의 35% 내지 70%이다. 또 다른 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스는 상기 베이스가 연결되는 상기 라이플스코프의 본체의 길이의 40% 내지 65%이다. 또 다른 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스는 상기 베이스가 연결되는 상기 라이플스코프의 본체의 길이의 65%를 넘지 않는다.
일 실시예에서, 상기 라이플스코프의 본체는 통합 디스플레이 시스템을 가지는 상기 베이스의 길이의 약 2.5X이다. 또 다른 실시예에서, 상기 본체는 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스의 길이의 1.5X 내지 2.5X이다. 또 다른 실시예에서, 상기 본체는 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스의 길이의 1.5X이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 베이스(220)는 전체적으로 둘러싸이고 통합된 시스템을 형성하도록 상기 라이플스코프의 스코프 몸체(210)에 볼트 연결될 수 있다. 상기 베이스(220)는 종래의 라이플스코프 링들에 대한 필요성이 없이 상기 총기에 직접적으로 부착될 수 있다.
도 10은 본체(210) 및 베이스(220)를 구비하는 라이플스코프(200)의 평면도를 도시한다. 도 10은 상기 베이스(220)는 상기 라이플스코프가 임의의 위치에서 또는 종래의 라이플스코프에 비례하여 외부로 튀어나오지 않게 하는 것을 보여준다. 여기에 개시되는 본체 및 베이스를 가지는 라이플스코프는 종래의 라이플스코프의 매끈한 설계를 유지한다.
도 11은 상기 라이플스코프의 본체(210)에 부착된 베이스(220)를 도시한다. 상기 베이스(220)는 상기 본체(210)의 외측 에지들과 정렬되고, 같은 높이가 된다.
일 실시예에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스는 상기 라이플스코프의 본체(210)의 바닥측에 연결되고, 상기 베이스의 일측 단부는 대략 상기 본체(210)의 동력 선택 링이나 확대 링(12)에 연결되며, 상기 베이스의 타측 단부는 대략 상기 본체의 대물렌즈 어셈블리(214)의 시작점에 연결된다. 일 실시예에서, 상기 베이스(220)는 나사형 파스너들, 나사형이 아닌 통합된 및 통합되지 않고 반동하는 전달 특징들 및 탄성 중합체 실에 의해 상기 본체(210)에 연결된다.
일 실시예에서, 상기 베이스는 디지털 디스플레이를 생성하기 위해 필요한 구성 요소들로 채워질 수 있으며, 이후에 상기 베이스는 전체적으로 둘러싸이고 통합된 시스템을 형성하도록 상기 라이플스코프의 본체에 볼트 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 본체 및 상기 본체에 연결된 베이스를 가지는 관찰 광학 장치는 종래의 라이플스코프 링들에 대한 필요성이 없이 총기에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 관찰 광학 장치는 본체 및 상기 본체에 연결된 베이스를 가지며, 여기서 상기 베이스의 바닥측은 장착 레일(mounting rail)을 가진다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 베이스는 원하는 총기, 장비 또는 장치를 장착하기 위해 장착 레일을 포함할 수 있고, 상기 광학 장치의 승강 위치를 조정하기 위해 승강 조정 드럼을 포함하는 조정 메커니즘(adjustment mechanism)을 가질 수 있다. 측부 조정 메커니즘은 또한 통상적으로 측부-측부 연결 조정을 제공할 수 있다. 상기 조정 메커니즘들은 보호 캡으로 덮여질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스의 상측은 상기 관찰 광학 장치의 본체의 바닥측에 연결되고, 상기 베이스의 바닥측은 장착 레일을 가진다. 일 실시예에서, 상기 베이스의 상측은 상기 관찰 광학 장치의 본체의 바닥측의 측부 스플릿에 연결된다.
일 실시예에서, 상기 베이스는 상기 외향 장면의 영상들과 함께 상기 생성된 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위해 액티브 디스플레이로 영상들을 생성하고, 상기 디스플레이 광축을 따라 상기 영상들을 향하게 하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 포함하며, 여기서 상기 생성된 영상은 상기 관찰 광학 장치의 본체의 제1 초점면 내로 투입된다.
1. 통합 디스플레이 시스템
일 실시예에서, 상기 제2 하우징은 통합 디스플레이 시스템을 포함한다. 다른 실시예에서, 베이스가 통합 디스플레이 시스템을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스는 라이플스코프의 본체에 연결된다. 또 다른 실시예에서, 상기 베이스는 라이플스코프의 본체의 바닥 부분에 연결된다.
일 실시예에서, 상기 베이스는 액티브 디스플레이, 콜렉터 광학 장치 및 이에 한정되는 것은 아니지만 미러를 구비하는 반사 물질을 포함하는 통합 디스플레이 시스템을 가진다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 콜렉터 광학 장치가 수반되고, 미러와 같은 반사 물질이 수반되는 액티브 디스플레이를 포함하는 구성을 가진다.
도 12는 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스(220)의 상부 절개도를 나타낸다. 상기 베이스(220)는 마이크로디스플레이(1210), 콜렉터 광학 장치(1220) 및 미러(1230)를 가지는 통합 디스플레이 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 미러(1230)는 임의의 적절한 각도로 배치될 수 있다.
도 13은 마이크로디스플레이(1210), 콜렉터 광학 장치(1220) 및 미러(1230)를 가지는 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스(220)의 측부 절개도를 나타낸다. 본체(210)는 상기 미러(1230) 상부에 위치하는 빔 결합기(320)를 가진다.
도 14는 본체(210) 및 분리 가능한 베이스(220)를 구비하는 라이플스코프의 측부 절개도를 나타낸다. 상기 베이스(220)는 마이크로디스플레이(1210), 콜렉터 광학 장치(1220) 및 미러(1230)를 포함한다. 상기 미러(1230)는 약 45도로 배치된다. 상기 스코프 몸체(210)는 대략적으로 경사진 미러(1230) 상부에 위치하는 빔 결합기(320)를 가진다. 상기 빔 결합기(320)는 대략적으로 상기 스코프 몸체(210)의 승강 조정 노브(1410) 아래에 위치한다. 상기 액티브 디스플레이(1210)는 상기 베이스(220)가 상기 관찰 광학 장치의 본체(210)에 연결될 때에 상기 접안렌즈 어셈블리측(1420) 상의 상기 베이스 내에 위치한다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 마이크로디스플레이(1210)로부터 생성된 영상들은 상기 제1 초점면(1510) 내로 상기 광학 장치를 통해 상기 디지털 영상들을 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들 상으로 동시에 중첩시키거나 겹치도록 하이 위해 상기 본체(210) 내의 빔 결합기(320)까지 미러(1230)를 통해 상기 디스플레이 광축(A)으로부터 상기 관찰 광축(A) 상으로 다시 향하게 될 수 있다. 상기 빔 결합기(320)가 상기 제1 초점면(1510) 이전에 배치되고, 상기 결합된 영상이 상기 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어지기 때문에, 상기 디스플레이된 영상 및 상기 관찰된 영상은 서로에 대해 이동하지 않는다. 이는 상기 영상을 상기 제2 초점면 내로 투입하는 장치들과 비교하여 중요한 개선이다.
일 실시예에서, 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 액티브 디스플레이(1210)는 상기 베이스가 상기 라이플스코프의 본체에 연결될 때에 상기 라이플스코프의 본체의 접안렌즈 어셈블리에 비하여 상기 대물렌즈 어셈블리(1610)에 가장 가까운 상기 베이스의 일부 내에 위치한다. 상기 라이플스코프의 본체는 아날로그 레티클(1610)을 가진다.
도 17은 빔 결합기(320)를 구비하는 본체(210) 및 상기 본체에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스(220)를 포함하는 라이플스코프(200)를 나타낸다. 도 17에 도시한 바와 같이, 상기 액티브 디스플레이(1210)는 상기 베이스가 상기 라이플스코프의 본체에 연결될 때에 상기 라이플스코프의 본체의 상기 대물렌즈 어셈블리에 비하여 상기 접안렌즈 어셈블리에 가장 가까운 상기 베이스의 일부 내에 위치한다. 상기 통합 디스플레이 시스템으로부터의 영상을 상기 제1 초점면 상으로 중첩시킴에 의해, 상기 사용자는 여전히 조준 목적을 위해 종래의 유리 식각 레티클(1610)을 이용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 디스플레이 광축(A)을 따라 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상들을 안내할 수 있다. 상기 생성된 영상들은 상기 본체의 광학 시스템을 통해 상기 생성된 영상들을 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들 상으로 동시에 중첩시키거나 겹치도록 하기 위해 라이플스코프의 본체 내의 빔 결합기까지 상기 디스플레이 광축(A)으로부터 상기 베이스 내의 미러로 향하게 될 수 있으며, 여기서 상기 결합된 영상은 상기 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투입되거나 그 상부에 초점이 맞추어진다.
일 실시예에서, 상기 베이스 내의 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상은 상기 라이플스코프의 본체의 제1 초점면 상에 초점이 맞춰지며, 이는 상기 디스플레이 생성된 영상들이 외부에 장착되는 액세서리들과의 정렬을 유지하게 한다.
일 실시예에서, 상기 베이스 내의 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상은 상기 라이플스코프의 본체의 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어지며, 이에 따라 상기 생성된 영상은 상기 이렉터 튜브의 이동에 관련되지 않는다. 상기 생성된 영상은 상기 이렉터 튜브의 이동과 독립적이다.
일 실시예에서, 액티브 마이크로-디스플레이로부터의 광은 광학 렌즈들의 그룹에 의해 집광된다. 상기 디스플레이로부터의 광은 상기 라이플스코프 메인 튜브 어셈블리 내의 빔 결합기로 반사되고, 상기 디스플레이의 영상은 상기 라이플스코프의 제1 초점면에 일치하도록 형성된다. 상기 디스플레이의 이러한 영상은 상기 장면(표적)으로부터의 영상과 결합되며, 종래의 와이어 또는 유리 식각 레티클 "밑에" 있는 것으로 감지된다. 일 실시예에서, 여전히 활용되는 "종래의" 레티클은 상기 장면의 영상 및 상기 디스플레이의 영상 모두를 가린다. 상기 디스플레이의 조명이 충분한 휘도 레벨들까지 증가될 경우, 상기 OLED 디스플레이의 영상은 상기 장면의 영상을 포화시킬 것이며, 상기 장면도 가리도록 나타날 것이다.
또 다른 실시예에서, 상기 베이스 내의 통합 디스플레이 시스템은 생성된 영상들을 디스플레이 광축("B")을 따라 상기 라이플스코프의 본체 내의 관찰 광축(A) 상으로 향하게 할 수 있다. 상기 영상들은 상기 베이스 내의 미러 또는 유시한 반사 물질로 상기 디스플레이 광축(B)으로부터 상기 본체 내의 빔 결합기까지 상기 본체 내의 관찰 광축(A) 상으로 다시 향하게 될 수 있으며, 이는 상기 본체의 광학 장치를 통해 상기 생성된 영상들을 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들 상으로 동시에 중첩시키거나 겹치게 한다. 상기 베이스 내의 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상들은 상기 영상들을 빔 결합기로 반사하는 미러를 향해 안내된다.
일 실시예에서, 디스플레이 광축("B") 및 관찰 광축("A")은 비록 다른 실시예들에서는 원하는 바에 따라 다르게 배향될 수 있지만 실질적으로 평행하다.
A. 액티브 디스플레이
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이를 가진다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 마이크로컨트롤러 또는 컴퓨터에 의해 제어된다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 비디오 신호들을 상기 디스플레이에 출력하기 위해 통합 그래픽스 컨트롤러를 구비하는 마이크로컨트롤러에 의해 제어된다. 일 실시예에서, 정보는 무선으로 또는 물리적 연결을 통해 케이블 포트를 거쳐 상기 관찰 광학 장치 내로 전송될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 수많은 입력 소스들이 상기 마이크로컨트롤러로 입력될 수 있고, 상기 액티브 디스플레이 상에 표시될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 마이크로디스플레이, 투과형 액티브 매트릭스 LCD 디스플레이(AMLCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, fe-잉크(ink) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 세그먼트(segment) 디스플레이, 전자 발광 디스플레이, 표면 전도 전자 방출(surface-conduction electron-emitter) 디스플레이, 양자점(quantum dot) 디스플레이 등을 포함하는 반사형, 투과형 또는 방출형 마이크로-디스플레이가 될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 LED 어레이는 마이크로-화소화 LED 어레이이고, 상기 LED 요소들은 대체로 75㎛ 보다 작은 화소 크기를 가지는 마이크로-화소화 LED들(본 명세서에서는 마이크로 LED들 또는 μLED들로도 언급됨)이다. 일부 실시예들에서, 상기 LED 요소들은 각기 대략 8㎛ 내지 대략 25㎛ 범위의 화소 크기를 가질 수 있고, 대략 10㎛ 내지 대략 30㎛ 범위의 화소 피치(상기 마이크로 LED 어레이 상에서 수직 및 수평 모두로)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 마이크로 LED 요소들은 대략 14㎛의 균일한 화소 크기(예를 들어, 모든 마이크로 LED 요소들이 동일한 공차 내에서 동일한 크기를 가짐)를 가지며, 대략 25㎛의 균일한 화소 피치로 상기 마이크로 LED 어레이 내에 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 LED 요소들은 각기 25㎛ 또는 그 이하의 화소 크기 및 대략 30㎛ 또는 그 이하의 화소 피치를 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 마이크로 LED들은 무기물일 수 있고, 갈륨 질화물계 발광 다이오드(GaN LED)들이 될 수 있다. 상기 마이크로 LED 어레이들(그리드 또는 다른 어레이로 배열되는 수많은 μLED들을 포함)은 외부 스위칭 또는 필터링 시스템들에 기초하지 않는 고밀도의 방출 마이크로디스플레이를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 GaN계 마이크로 LED 어레이는 투명한 사파이어 기판 상에 성장될 수 있거나, 그 상부에 접합될 수 있거나, 그렇지 않으면 그 상부에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사파이어 기판은 상기 마이크로-LED들의 내부 양자 효율 및 광 추출 효율을 증가시키기 위해(즉, 상기 마이크로-LED들의 표면으로부터 보다 많은 광을 추출하기 위해) 가공되거나, 식각되거나, 그렇지 않으면 패터닝된다. 다른 실시예들에서, 은 나노 입자들이 상기 GaN계 마이크로-LED들 및 상기 마이크로 LED 어레이의 광 효율과 출력 전력을 더 향상시키기 위해 상기 마이크로-LED들을 접합하기 이전에 상기 기판을 코팅하도록 상기 패터닝된 사파이어 기판 상에 증착/분산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 단색이 될 수 있거나 풀 컬러를 제공할 수 있으며, 일부 실시예들에서, 다중의 색상을 제공할 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 적합한 설계들이나 디스플레이들의 유형들이 채용될 수 있다. 상기 액티브 디스플레이는 전자 장치들에 의해 구동될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전자 장치들은 디스플레이 기능들을 제공할 수 있거나, 이들과 통신하는 다른 장치로부터 이러한 기능들을 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 광으로 상기 액티브 디스플레이를 조명하기 위한 LED 백라이트와 같은 백라이트 조명이나 광원, 장치, 기구 또는 부재를 포함하는 백라이트 어셈블리를 가지는 백라이트/디스플레이 어셈블리, 모듈 또는 배치의 일부가 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 백라이트 소스는 대면적의 LED가 될 수 있고, 우수한 공간 및 각도 균일성으로 디스플레이 광축(B)을 따라 상기 광을 집광하고, 집중시키며 액티브 디스플레이 상으로 향하게 하기 위한 제2 조명이나 집광 렌즈로 향하게 하고, 생성된 광을 집광하기 위한 제1 또는 통합 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 백라이트 어셈블리 및 상기 액티브 디스플레이는 낮은 전력으로 동작하면서 광학 장치를 통해 매우 높은 휘도의 실세계의 시야로 동시에 관찰되는 충분히 높은 휘도 조명을 가지는 영상들을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 색상은 임의의 단일 색상으로 선택될 수 있거나, 풀 컬러 마이크로디스플레이를 유지하도록 백색이 될 수 있다. 다른 광원들, 도파관(waveguide)들, 확산기(diffuser)들, 마이크로-광학 장치, 편광기(polarizer)들, 복굴절 구성 요소들, 광학 코팅들 및 반사기(reflector)들과 같은 다른 백라이트 설계 요소들이 상기 백라이트의 성능을 최적화하기 위해 포함될 수 있으며, 이들은 상기 액티브 디스플레이의 전체적인 크기에 대한 요구 사항들, 휘도, 전력 및 콘트라스트 요구들에 부합된다.
도 16 및 도 17은 본체에 연결되는 베이스 내의 통합 디스플레이 시스템의 대표적인 예들을 나타내며, 디스플레이, 광학 시스템 및 미러가 도시된다. 상기 통합 시스템은 상기 통합 디스플레이 시스템 상부에 도시되는 관찰 광학 장치의 본체 내에 수용되는 광학 시스템으로 기능한다.
포함될 수 있는 마이크로디스플레이들의 대표적인 예들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, MDP01(시리즈) DPYM, MDP02 및 MDP05을 포함하는 마이크로올레드(Microoled); SVGA와 같은 에마진(Emagin), 화소 피치들이 9.9ㅧ9.9 미크론 및 7.8ㅧ7.8 미크론인 마이크로디스플레이들, 코핀사(Kopin Corporation)에 의해 제조되는 제품과 같은 라이트닝 올레드마이크로디스플레이(Lightning OledMocrodisplay)를 포함한다. 이에 한정되는 것은 아니지만, 뷰우리얼(VueReal) 및 루미오드(Lumiode)에 의해 제조되는 제품들을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이들도 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이로 동작하는 전자 장치들은 디스플레이 기호(symbol)들, 상기 디스플레이를 위한 포맷 출력 및 배터리 정보를 생성하는 능력을 가질 수 있으며, 전력 조절 회로부, 비디오 인터페이스, 시리얼 인터페이스 및 컨트롤 특징들을 포함할 수 있다. 다른 특징들이 상기 디스플레이 오버레이 유닛(overlay unit)의 추가적이거나 다른 기능성을 위해 포함될 수 있다. 상기 전자 장치들은 디스플레이 기능들을 제공할 수 있거나, 이들과 통신하는 다른 장치로부터 이러한 기능들을 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 광학 장치를 통해 보이는 시야의 영상들과 함께 상기 접안렌즈를 통한 관찰을 위해, 이에 한정되는 것은 아니지만 텍스트, 영숫자(alpha-numeric)들, 그래픽스, 기호들 및/또는 비디오 영상, 아이콘들 등을 포함하는 영상들, 액티브 표적 레티클들, 범위 측정들 및 바람 정보, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 총기 경사 정보, 표적 발견, 인식 및 식별(ID) 정보 및/또는 외부 센서 정보(센서 비디오 및/또는 그래픽스), 또는 상황 인식을 위한 영상들을 생성할 수 있다. 상기 직접 관찰 광학 장치들은 식각 레티클 및 보어 조준을 포함하거나 유지할 수 있고, 높은 해상도를 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 액티브 디스플레이의 활용은 프로그램 가능한 전자 조준점이 시야 내의 임의의 위치에 표시되게 한다. 이러한 위치는 상기 사용자(초음속이나 아음속 총탄 모두를 발사하며, 이에 따라 두 가지의 다른 궤적들 및 "영점(zero)들"을 가지는 라이플의 경우)에 의해 결정될 수 있거나, 탄도 계산기로부터 수신된 정보에 기초하여 계산될 수 있다. 이는 사격 간격까지 사격에 대해 업데이트될 수 있는 장거리 사격을 위한 "하강 보상된(drop compensated)" 조준점을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 최대의 수직 보상을 구현하기 위해 배향될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 그 폭보다 크게 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 도 18에 도시한 바와 같이 배향되며, 이는 라이플스코프 내의 액티브 레티클의 최대화된 범위의 수직 조정(1810)을 가능하게 한다. 최대화된 수직 조정은 보다 긴 거리에서의 탄도 보상의 시나리오를 가능하게 하기 때문에 유리하다.
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 액티브 디스플레이와 전자 통신하는 프로세서를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 메모리, 적어도 하나의 센서, 및/또는 상기 프로세서와 전자 통신하는 전자 통신 장치를 포함할 수 있다.
거리 측정을 위한 용도로의 방법
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 레이저 거리 측정기로부터 얻어진 범위 특정들을 표시할 수 있다. 일 실시예에서, LRF가 관찰 광학 장치에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 LRF는 상기 라이플스코프의 외측 스코프 몸체에 직접 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 LRF의 일부가 상기 라이플스코프의 스코프 몸체의 외측부에 직접 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 LRF는 상기 라이플스코프의 외측 스코프 몸체에 간접적으로 연결된다. 다른 실시예에서, 상기 LRF의 일부가 상기 라이플스코프의 스코프 몸체의 외측부에 간접적으로 연결된다.
또 다른 실시예에서, 상기 LRF는 상기 라이플스코프에 연결되지 않지만, 배선을 통하거나 무선으로 상기 라이플스코프와 통신한다.
일반적인 동작에서, LRF는 투영 광학 장치를 통해 상기 장면 내로 투영되는 레이저 광의 펄스를 제공한다. 이러한 레이저 광은 객체를 조명하며, 상기 레이저 광의 일부는 상기 LRF를 향해 다시 반사된다. 상기 장치로 돌아가는 반사된 레이저 광의 일부는 수용 광학 시스템에 의해 포집되며, 검출기로 향하게 된다. 상기 장치는 상기 레이저 광 펄스가 전송되는 때를 개시하고, 상기 돌아가는 레이저 광이 검출되는 때를 중단시키는 타이머(timer)를 포함한다. 상기 장치의 계산기 부분은 상기 객체까지의 거리를 계산하기 위해 상기 레이저 광 펄스의 전송으로부터 상기 돌아가는 반사된 레이저 광의 검출까지의 소요 시간을 이용한다.
일 실시예에서, 거리 계산들은 상기 액티브 디스플레이로 전송되며, 상기 생성된 영상들(거리 측정들 또는 계산들)은 상기 영상들(거리 측정들 또는 계산들)을 상기 관찰 광학 장치들을 통해 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들 상으로 동시에 중첩시키거나 겹치도록 하기 위하여 미러 및 빔 결합기로 상기 디스플레이 광축("B")으로부터 상기 관찰 광축(A) 상으로 다시 향하게 된다.
윈디지 범위 바(windage range bar)
다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 윈디지 범위를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 바람 값들의 범위를 제공할 수 있고, 소프트웨어가 윈디지 데이터, 예를 들면 윈디지 범위 변화 바를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 윈디지 데이터는 상기 액티브 디스플레이로 전송되며, 상기 생성된 영상들, 예를 들어, 윈디지 범위 변화 바는 상기 관찰 광학 장치들을 통해 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들 상으로 상기 영상들(윈디지 범위 변화 바)을 동시에 중첩시키거나 겹치도록 하기 하여 미러 및 빔 결합기로 상기 디스플레이 광축("B")으로부터 상기 관찰 광축("A") 상으로 다시 향하게 된다.
일 실시예에서, 상기 윈디지 데이터는 최소의 바람 정지점 내지 최대의 바람 정지점을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 윈디지 데이터는 상기 액티브 디스플레이로 전송되며, 상기 액티브 디스플레이는 적절한 바람 정지에서 상기 시야 내로 디지털 레티클을 생성할 수 있다.
멘탈 큐(mental cue)들을 위한 디스플레이 컬러들
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 신속 이해의 포맷으로 상기 사용자에게 외부 레벨의 정보를 전달하기 위해 컬러 디스플레이를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 사격의 준비를 나타내는 일련의 색 코드 기호들을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 상기 표적 장면 내의 객체들을 색 코드화하기 위해 일련의 색 코드 기호들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 적 세력으로부터 우호적인 세력을 색 코드화할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 관심의 대상인 표적들을 색 코드화할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 윈디지 조정의 상태를 나타내기 위해 일련의 색 코드 기호들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 적색 점은 윈디지 조정이 완성되지 않았던 것을 나타낼 수 있는 반면, 녹색 기호는 윈디지 조정이 완성되었던 것을 나타낼 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 컬러 조준점을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조준점은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 윈디지, 범위 및 승강을 포함하는 적절한 조정들이 수행되지 않았을 경우에 적색 컬러가 될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 조준점은 일부이지만 전체는 아닌 사격 조정들이 완성되었을 경우에 황색 컬러가 될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 조준점은 모든 필요한 사격 조정들이 완성되었을 경우에 녹색이 될 수 있으며, 상기 조준점은 완전히 보상된다.
또 다른 실시예에서, 플래시(flash) 및 정상 상태의 기호들이 상기 조준점의 조정에 관한 유사한 상태 정보를 전달하기 위해 활용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 상태들을 나타내기 위해 컬러들로 나타낸 텍스트를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 적색 텍스트는 입력 변수가 입력되거나 계산되지 않았던 것을 나타낼 수 있고, 텍스트에 대한 녹색은 입력되지 않았거나 계산되지 않았던 변수를 나타낸다.
거리 측정에서의 탄착 구역(impact zone)을 위한 마커들
일 실시예에서, 액티브 디스플레이는 상기 사용자가 발사체의 탄착 구역을 신속하게 둘러싸거나 에워싸게 하기 위해 원형, 정사각형 또는 다른 형상들을 생성할 수 있다.
유지 평가 및 보상
다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 방향 및 이동의 속도에 대한 사용자 입력에 기초하여 이동하는 표적에 대해 보상되는 조준점을 생성할 수 있다. 예를 들면, 상기 사용자는 좌측으로 시간 당 5 마일의 이동의 속도를 입력할 수 있다. 이는 상기 바람과 이동이 동일한 방향일 경우에 상기 윈디지 값에 더해질 수 있고, 상기 바람과 이동이 대향하는 방향일 경우에 상기 윈디지 값으로부터 감해질 수 있다. 이후에, 상기 조준점 및/또는 윈디지 값 바가 상기 디스플레이 상에 표시될 때, 상기 조준점은 상기 사용자가 이동을 보상하기 위해 상기 이동하는 표적 앞의 조준점을 가지는 것 보다는, 상기 조준점을 원하는 탄착 구역 상에 위치시키고, 사격을 하도록 적절한 양의 유지를 포함할 것이다.
카메라 및 원격 디스플레이 조작을 통한 팀 운영
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 네트워크 인터페이스와 함께 추가적인 레벨의 향상된 동작과 사용을 가능하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크 상의 복수의 사수들의 레티클 영상들이 관찰될 수 있다. 각 사수의 레티클 카메라 영상은 하나 또는 그 이상의 콘솔(console)들 상에 나타나며, 네트워크 처리들 및 인터페이스들은 이전의 개개의 라이플스코프들에서는 이용 가능하지 않은 그룹 레벨의 조직, 훈련 및 협력을 가능하게 한다.
훈련 및 코칭
훈련 또는 코칭 시나리오에서, 코치는 각 사수가 어떻게 그의 또는 그녀의 레티클을 그의 또는 그녀의 각각의 표적 상에 정렬하는 지를 관찰한다. 상기 레티클 정렬을 실제로 관찰할 수 있음으로써, 코치나 트레이너는 이후에 구두의 지시들에 의한(예를 들어, 라디오에 의하거나 대면에 의한) 바와 같이 조정들 및 재위치 결정에 대한 지시들을 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 코치의 콘솔에는 컨트롤 데이터가 네트워크를 통해 상기 콘솔로부터 상기 라이플의 통합 디스플레이 시스템으로 전송되기 위한 마우스나 조이스틱과 같은 조준 수단(pointing means)이 제공될 수 있다. 이러한 코치의 마우스나 조이스틱은 각 사수의 스코프의 디스플레이 내의 추가적인 도트나 포인터를 제어하며, 이는 코치가 상기 사수가 표적을 이용하는 것, 범위 마커 바를 이용하는 것 및 상기 표적에 대해 상기 레티클을 위치시키는 것을 시각적으로 관찰하게 바라보게 한다. 일 실시예에서, 각 사수에게 코치가 각 사수에 개별화된 지시를 제공할 수 있도록 그 또는 그녀 자신의 코치의 도트가 제공될 수 있다.
사격 조직
다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이는 다중의 사수 사격팀의 조직 및 수행에 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 팀의 지휘자는 코치의 콘솔을 동작시키고, 각 사수에 표적들을 할당하는 것을 보조하고, 레티클 배치 등의 변화를 전송하기 위해 코치의 도트들을 이용한다.
원격 검토 및 승인을 위한 스냅샷들
다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이 및 네트워크 처리들은 그의 또는 그녀의 레티클 시야의 "스냅샷(snapshot)"을 취하도록 상기 사수에게 제어 수단이 제공되게 할 수 있다. 상기 사용자의 레티클 시야의 이러한 스냅샷은 문제가 되는 표적의 영상을 포함할 수 있다. 상기 영상이 지휘자나 코치에게 수신될 때, 상기 지휘자니 코치는 상기 영상을 검토하며, 상기 사격하는 것을 승인하거나 거절한다. 예를 들면, 코칭 시나리오에서, 상기 사용자는 사격을 위해 그 또는 그녀가 합법적인 동물(나이, 종류, 성별 등)로 믿는 동물의 스냅샷을 취할 수 있다. 코치가 동의할 경우, 코치는 이에 따라 상기 사수의 레티클 내에 코치의 도트를 위치시키거나 이동시켜 지시할 수 있다.
표적의 생체 분류
다른 실시예에서, 상기 레티클 영상의 스냅샷은 안면 인식 시스템과 같은 생체 인식 및/또는 분류 처리에 의해 수신된다. 상기 생체 인식 및/또는 분류 처리는 상기 디스플레이 컨트롤 로직 내로 통합되는 바와 같이 상기 총기 상에서 수행될 수 있거나, 상기 네트워크를 통해 상기 총기로부터 원격으로 수행될 수 있다. 상기 인식 및/또는 분류 처리의 결과들은 상기 결과들을 상기 네트워크를 통해 상기 컨트롤 로직으로 전송하고, 상기 디스플레이를 적절하게 업데이트하여 상기 레티클 내에 제공될 수 있다.
나란한 영상 디스플레이
다른 실시예에서, 영상은 상기 네트워크를 통해 상기 통합 디스플레이 시스템으로 다운로드되고, 상기 표적의 관찰된 영상들과 일치하여 상기 레티클 내에 표시된다. 다운로드된 영상은 상기 사용자의 현재에 관찰되는 표적과 상기 사수가 지시받거나 취하기를 원하는 경우와 유사한 미리 취해진 표적의 영상이나 사진의 나란한 비교를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 사슴 시즌 동안에, 새로운 사수에게 상기 레티클 내에 참조를 위해 암컷 사슴의 영상이 제공될 수 있으며, 이는 상기 스코프를 통해 관찰되는 실제의 동물과 실시간으로 비교될 수 있다. 군대 또는 치안 당국 적용에서, 수색되는 적이나 탈주자의 영상이 저격수에 의한 상기 스코프를 통해 관찰되는 사람의 안면과의 실시간 비교를 위해 상기 레티클 내에 표시될 수 있다.
액티브 디스플레이들의 대표적 예들
a. 530㎚-570㎚
일 실시예에서, 본 발명은 530㎚-570㎚ 마이크로디스플레이를 사용하는 통합 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
도 19는 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이(1910)를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 나타낸다.
도 20은 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이(1910)로 표시될 수 있는 예시적인 영상들(2020)의 도면이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 유리 식각 레티클(2010)이 여기에 개시되는 장치들 및 방법들과 함께 사용될 수 있다. 이들 영상들은 단지 예시적이며, 액티브 디스플레이로 표시될 수 있는 정보의 양이나 유형을 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다.
다른 실시예에서, 530㎚-570㎚의 디지털 디스플레이(1910)의 통합은 사람의 눈의 감도로 인하여 임의의 다른 컬러 디스플레이보다 상대적으로 높은 효율을 가능하게 한다. 이는 적색 또는 청색 디스플레이를 작동시키는 경우에 비해 동일한 광도계의 휘도까지 보다 작은 양의 소비 전력을 가능하게 한다.
또 다른 실시예에서, 상기 530㎚-570㎚ 디지털 디스플레이(1910)의 통합은 최종 사용자에게 주간 시야 내의 주변광에 의해 생성되는 배경으로부터 디지털 오버레이들을 인식하는 능력을 부여한다.
b. AMOLED
일 실시예에서, 본 발명은 AMOLED 마이크로디스플레이를 포함하는 통합 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
도 21은 AMOLED 디지털 디스플레이(2110)를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 도시한다.
도 22는 AMOLED 디지털 디스플레이로 표시될 수 있는 예시적인 영상들(2210)의 도면이다. 도 22에 도시한 바와 같이, 유리 식각 레티클(2010)이 여기에 개시되는 장치들 및 방법들과 함께 사용될 수 있다. 이들 영상들은 단지 예시적이며, 액티브 디스플레이로 표시될 수 있는 정보의 양이나 형태를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다.
일 실시예에서, 상기 AMOLED(2110) 생성된 영상은 상기 제1 초점면 내에 통합되거나/영상화되거나/초점이 맞추어진다. 일 실시예에서, 상기 AMOLED 디스플레이(2110)의 사용은 라이플스코프 내로 표시되는 데이터 내에서 증가된 콘트라스트 및 보다 큰 복잡성을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 상기 AMOLED 디스플레이(2110)의 통합은 조명되는 개개의 화소들의 선택을 가능하게 하며, 상기 라이플스코프 내에서 표시되는 복잡한 데이터 구성들을 용이하게 하기 위한 능력을 제공한다.
다른 실시예에서, 상기 AMOLED 디스플레이(2110)의 통합은 상기 시스템 내의 후면 조명의 감소된 필요성으로 인하여 상기 라이플스코프 내부에 작고 경량의 패키지 크기를 가능하게 한다.
다른 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 백라이트 디스플레이 어셈블리를 요구하지 않는다.
또 다른 실시예에서, 상기 AMOLED 디스플레이(2110)의 통합은 이제는 개개의 화소들에 대한 전력 사용을 최소화하는 능력을 이용할 수 있으므로 감소된 소비 전력을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 상기 AMOLED 디스플레이(2110)의 통합은 상기 스코프 내에 깨끗한 "헤드 업(head up)" 방식의 디스플레이를 가능하게 하는 대조비를 제공한다. 상기 대조비는 각각의 유동적인 특징이 개별적으로 표적으로 되게 하며, 상기 화소들 주위의 낮은 발광 없이 나타나게 한다.
B. 콜렉터 렌즈 시스템
일 실시예에서, 통합 디스플레이 시스템은 렌즈 자체 및 상기 렌즈가 장착되는 렌즈 셀(lens cell) 몸체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 렌즈 셀들의 일부로서 광학 렌즈들의 사용에 기초하는 광학 시스템을 가진다. 일 실시예에서, 상기 렌즈 셀은 대체로 실린더 또는 디스크 형상인 정밀하게 형성된 몸체를 포함한다. 이러한 몸체는 보다 큰 광학 시스템의 디스플레이 광축과 정렬되는 상기 렌즈를 장착하기 위해 중심 개구부를 가진다. 상기 셀 몸체는 또한 그 자체의 정렬 축을 가지는 것으로 말해질 수 있으며, 이는 궁극적으로 상기 렌즈 셀이 내부에 장착될 때에 보다 큰 시스템을 위해 상기 디스플레이 광축과 정렬될 것이다. 또한, 상기 렌즈 셀은 상기 렌즈들을 위한 "홀더(holder)"로 기능하고, 상기 렌즈가 보다 큰 광학 시스템 내에 장착될 수 있는 메커니즘으로 기능하며, (마지막으로는)상기 렌즈가 상기 시스템의 목적들을 위해 조작될 수 있는 수단으로 기능한다.
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 렌즈 시스템으로도 언급되는 콜렉터 렌즈 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 콜렉터 렌즈 시스템은 내측 렌즈 셀 및 외측 렌즈 셀을 포함한다.
도 23은 내측 렌즈 셀(2315) 및 외측 렌즈 셀(2320)을 가지는 콜렉터 렌즈 시스템(2310)의 대표적인 예이다. 일 실시예에서, 외측 렌즈 셀(2320)은 적어도 하나의 렌즈를 포함하고, 내측 렌즈 셀(2315)은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 내측 렌즈 셀(2315)은 상기 외측 렌즈 셀(2320)의 내측 표면상에서 회전한다. 도 23에 도시한 바와 같이, 액티브 디스플레이(1210)는 상기 내측 렌즈 셀(2315)의 후방에서 평탄하게 가공된 표면에 연결된다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이(1210)는 상기 내측 렌즈 셀(2315)에 직접 연결될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이(1210)는 상기 내측 렌즈 셀(2315)에 간접적으로 연결될 수 있다.
여기에 개시되는 콜렉터 광학 시스템의 한 가지 이점은 상기 마이크로디스플레이 마운트와 결합되는 상기 내측 렌즈 셀이 상기 마이크로디스플레이의 수직 축을 위치시키기 위해 단단한 회전 기계축을 제공하는 점이다.
도 24는 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스(220)의 대표적인 도면이며, 여기서 상기 베이스는 통합 디스플레이 시스템의 일부로서 콜렉터 광학 시스템(2310)을 가진다. 도 24에서, 상기 본체는 상기 빔 결합기(320) 및 상기 관찰 광학 장치 레티클(2420)로 도시된다.
상기 외측 렌즈 셀(2320)은 상기 본체 내의 관찰 광학 시스템에 대해 제 위치에 고정되는 반면, 상기 내측 렌즈 셀(2315)은 상기 외측 렌즈 셀(2320)의 내측에 회전시켜 부유하게 된다. 상기 렌즈 셀의 회전의 축 아래에 위치하는 상기 내측 렌즈 셀(2315)의 표면(2410)에 대해 압력을 가함으로써, 상기 액티브 디스플레이(1210)의 수직 축은 상기 관찰 광학 시스템의 레티클(1610)의 수직 축과 정렬될 수 있다.
도 25는 상기 액티브 디스플레이의 수직 축의 기울기를 상기 레티클의 수직 축과 정렬하기 위한 일 실시예의 대표적인 도면이다. 도 25에 도시한 바와 같이, 대향하는 세트 스크류들(2505)은 상기 렌즈 셀의 회전의 축 아래에 위치하는 상기 내측 렌즈 셀(2315)의 표면에 대해 조여질 수 있다. 상기 세트 스크류들(2505)은 상기 마이크로디스플레이(1210)의 수직 축을 관찰 광학 장치의 본체 내의 광학 시스템 내의 레티클의 수직 축과 정렬시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 내측 렌즈 셀(2315)의 회전은 상기 내측 렌즈 셀(2315)의 하부 표면에 대해 세트 스크류들(2505)을 단단하게 조임에 의해 유지될 수 있으며, 이에 따라 상기 마이크로디스플레이(1210)의 수직 축을 제 위치에 화전시켜 잠글 수 있다.
도 26은 마이크로디스플레이(1210) 또는 액티브 디스플레이 기울기 조정 메커니즘을 구비하는 콜렉터 렌즈 시스템(2300)의 후면 절개도의 대표적인 도면이다. 마이크로디스플레이가 빔 결합기들 또는 도파관들의 사용을 통해 상기 관찰 광학 장치의 광학 시스템 내로 투입될 때, 추가적인 보상의 방법이 상기 레티클의 수직 축과 상기 마이크로디스플레이의 수직축의 투입된 영상 사이의 기울기 오차를 제거하기 위해 필요하다. 세트 스크류들(2505)은 상기 렌즈 셀의 회전의 축 아래에 위치하는 상기 내측 렌즈 셀(2315)의 표면에 대해 조여질 수 있으며, 이에 따라 상기 마이크로디스플레이(1210)의 수직 축이 관찰 광학 장치의 본체 내의 광학 시스템 내의 레티클의 수직 축과 정렬된다.
도 27은 마이크로디스플레이와 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 광학 시스템 내의 레티클 사이의 시차를 제거하기 위한 방법 및 장치의 대표적인 도면이다. 외측 렌즈 셀(2320)은 도 27의 오른편에 적어도 하나의 렌즈를 포함하고, 내측 렌즈 셀(2315)은 도 27의 왼편에 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 상기 내측 렌즈 셀(2315)은 상기 디스플레이 광축을 따라 상기 외측 렌즈 셀(2320)의 내측 표면상에서 미끄러진다. 마이크로디스플레이(1210)는 상기 내측 렌즈 셀(2315)에 연결된다. 스프링(2710)은 압축력이 없을 때에 상기 셀들이 분리하게 되도록 상기 외측 렌즈 셀(2320)과 상기 내측 렌즈 셀(2315) 사이에 설치된다.
도 28은 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 콜렉터 광학 시스템(2300)을 가지는 베이스의 대표적인 도면이다. 도 28에서, 상기 본체는 상기 빔 결합기(320) 및 상기 관찰 광학 장치 레티클(2810)로 도시된다.
상기 외측 렌즈 셀(2320)은 상기 관찰 광학 장치에 대해 제 위치에 고정되고, 상기 내측 렌즈 셀(2315)은 상기 외측 렌즈 셀(2320)의 내부에 부유하게 된다. 상기 내측 렌즈 셀/액티브 디스플레이 마운트의 후면에 힘을 가하는 스크류 또는 웨지(2810)의 이용에 의해 상기 내측 렌즈 셀(2315)을 전방으로 향하게 함으로써, 상기 영상의 축 위치는 상기 마이크로디스플레이 영상의 초점면이 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 관찰 광학 장치 레티클과 동일한 평면상에 놓이도록 변화된다. 이에 따라, 상기 마이크로디스플레이와 상기 레티클 사이의 시차가 제거된다.
상기 내측 렌즈 셀의 위치는 상기 스크류 또는 웨지에 대해 외측으로 가압하는 스프링의 작용을 통해 제 위치에 유지된다. 상기 액티브 디스플레이 및 상기 레티클 사이의 시차는 상기 액티브 디스플레이로부터 집광되는 광의 양을 변화시키지 않으며, 상기 시스템의 영상 품질을 저하시키지 않고 제거될 수 있다.
상기 내측 및 외측 렌즈 셀들 사이에서의 스프링의 사용 및 상기 내측 렌즈 셀/마이크로디스플레이의 후면에 대한 힘의 인가에 의하여, 최대의 양의 광이 상기 마이크로디스플레이로부터 집광될 수 있으며, 신속하고, 간단하며, 정확한 조정의 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 렌즈 시스템은 둘 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 렌즈 시스템은 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 렌즈는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 라크로익 옵틱스(LaCroix Optics)(www.lacroixoptics.comDiverseOptics(www.diverseoptics.com))를 포함하는 다양한 상업 제조사들로부터 수득될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 렌즈 시스템은 다섯(5)의 렌즈 시스템으로 이루어진다. 일 실시예에서, 상기 다섯의 렌즈 시스템은 5개의 단일선(singlet)들로 이루어진다. 다른 실시예에서, 상기 다섯의 렌즈 시스템은 두 개의 2중선(doublet)들 및 단일선으로 이루어진다. 또 다른 실시예에서, 상기 다섯의 렌즈 시스템은 3개의 단일선들 및 1개의 2중선으로 이루어진다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 플라스틱 비구면체(plastic aspheric)가 제1 요소로 사용된다.
일 실시예에서, 상기 렌즈 시스템은 상기 액티브 디스플레이에 가장 가까운 비구면의 단일선, 후속하는 단일선 렌즈, 후속하는 2중선 렌즈, 후속하는 마지막의 단일선 렌즈의 순서를 가지는 다섯의 렌즈 시스템이다.
일 실시예에서, 상기 렌즈 시스템은 다음의 구성을 가지는 다섯의 렌즈 시스템이다. 상기 액티브 디스플레이에 가까운 렌즈 1은 직경이 11㎜이고, 두께가 9.3㎜이며, 렌즈 2는 직경이 9㎜이고, 두께가 1.9㎜이며, 상기 2중선은 직경이 13.5㎜이고 두께가 2.1㎜인 하나의 렌즈(렌즈 3)를 가지고, 다른 렌즈(렌즈 4)는 직경이 13.5㎜이고 두께가 4.1㎜이며, 렌즈 5는 직경이 13.5㎜이고 두께가 3.3㎜이다.
일 실시예에서, 하나의 렌즈에서 다음의 렌즈까지의 공기층(air space)은 약 1㎜ 내지 약 20㎜의 범위이다. 일 실시예에서, 하나의 렌즈에서 후속하는 렌즈까지의 공기층은 약 5㎜ 내지 약 20㎜의 범위이다. 일 실시예에서, 하나의 렌즈에서 후속하는 렌즈까지의 공기층은 약 10㎜ 내지 약 20㎜의 범위이다.
일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이 및 상기 제1 렌즈 사이의 거리는 상기 디스플레이로부터 최대의 양의 광을 집광하기 위하여 최소화된다. 일 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이 및 상기 제1 렌즈 사이의 거리는 2㎜ 이하이다. 다른 실시예에서, 상기 액티브 디스플레이 및 상기 제1 렌즈 사이의 거리는 1.8㎜ 이하, 1.5㎜ 이하, 1.3㎜ 이하, 1.1㎜ 이하, 0.9㎜ 이하, 0.7㎜ 이하, 0.5㎜ 이하 및 0.3㎜ 이하로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
일 실시예에서, 다섯의 렌즈 시스템은 내측 셀 및 외측 셀 내에 수용된다. 일 실시예에서, 상기 내측 셀은 비구면체를 상기 디스플레이가 안착되는 대향하는 단부로부터 상기 내측 렌즈 셀 내로에 설치하여 구성되고, 스페이서(spacer)가 후속되며, 9㎜의 단일선이 될 수 있는 렌즈 2가 후속되고, 양 렌즈들을 제 위치에 유지하는 락 링(lock ring)이 후속된다.
일 실시예에서, 상기 외측 렌즈 셀은 13.5㎜의 단일선이 될 수 있는 렌즈 5를 상기 외측 렌즈 셀 내로 삽입하여 구성되고, 스페이서가 후속되며, 렌즈 3 및 렌즈 4가 될 수 있는 2중선이 후속되고, 락 링이 후속된다.
일 실시예에서, 상기 내측 셀 내의 렌즈 2와 상기 외측 셀 내의 렌즈 3 사이의 공간은 상기 내측 렌즈 셀이 상기 외측 렌즈 셀의 내측 직경을 따라 축성으로 이동할 때에 변화된다. 이는 상기 디스플레이의 영상의 초점면이 이동되게 하고, 상기 투영된 디스플레이 영상과 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 패시브 레티클 사이의 시차를 제거하는 데 이용된다.
일 실시예에서, 상기 본체 내의 광학 시스템의 제1 초점면 상으로의 상기 디스플레이 영상의 집중은 렌즈 시스템의 상기 외측 렌즈 셀에 대하여 상기 내측 렌즈 셀의 위치를 변화시켜 이루어지는 렌즈 2와 렌즈 3 사이의 공기층을 변화시켜 구현된다.
일 실시예에서, 렌즈 어셈블리들은 또한 일련의 렌즈들을 유지하는 통합 기계 구조인 렌즈 배럴(lens barrel) 내에 함께 조립될 수 있다. 이는 상기 렌즈들을 서로에 대해 축상으로 및 방사상으로 위치시키고, 상기 렌즈 어셈블리를 그 일부인 시스템과 간섭시키는 수단을 제공하는 데 이용된다. 렌즈 요소들은 총열 벽의 내측 직경이나 ID에 의해 방사상으로 위치한다. 상기 렌즈 요소들의 외측 직경이나 OD는 상기 총열 벽의 ID에 정합되도록 구경 내에 있다. 상기 렌즈 요소들의 축 위치는 어셈블리 동안에 렌즈 시트들을 절단하여 구현된다. 상기 렌즈 요소들은 이후에 에폭시, 유지 링들 등에 의해 상기 시트들 상에 한정된다.
C. 반사 물질
일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 반사 물질(1230)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 반사 물질(1230)은 미러이다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 이상의 미러들을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 둘, 셋, 넷 또는 그 이상의 미러들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 미러는 상기 디스플레이의 방출된 광에 대해 30°내지 60°, 또는 30°내지 55°, 또는 30°내지 50°, 또는 30°내지 45°, 또는 30°내지 40°, 또는 30°내지 35°의 각도로 배치된다.
일 실시예에서, 상기 미러는 상기 디스플레이의 방출된 광에 대해 30°내지 60°, 또는 35°내지 60°, 또는 40°내지 60°, 또는 45°내지 60°, 또는 50°내지 60°, 또는 55°내지 60°의 각도로 배치된다.
일 실시예에서, 상기 미러는 적어도 40°의 각도로 배치된다. 일 실시예에서, 상기 미러는 상기 디스플레이의 방출된 광에 대해 45°의 각도로 배치된다.
일 실시예에서, 도 29에 도시한 바와 같이, 상기 수직 축을 따른 미러(2910)의 기울기는 스크류 또는 유사한 메커니즘의 사용에 의해 조정될 수 있다. 상기 베이스 또는 상기 미러(2910)의 후방에 대해 스크류를 회전시킴으로써, 상기 마이크로디스플레이의 영상이 상기 빔 결합기 상으로 반사되는 각도가 변화될 수 있다. 이는 대응하여 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 광학 시스템 내의 관찰 광학 장치의 레티클(2930)에서의 상기 초점면의 기울기를 변화시킨다. 이러한 조정을 이용하여, 시차가 상기 수직 축을 따라 상기 마이크로디스플레이 및 상기 레티클 사이에서 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 미러는 하나 또는 그 이상의 스크류들로 상기 베이스에 고정된다. 일 실시예에서, 상기 미러는 에폭시, 수지, 아교 또는 이들의 조합들과 같은 화학 화합물을 사용하여 상기 베이스에 고정된다.
일 실시예에서, 상기 미러의 위치는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 시차를 포함하는 임의의 오차들을 제거하도록 상기 빔 결합기에 대해 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 미러의 위치는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 시차를 포함하는 임의의 오차들을 제거하도록 상기 액티브 디스플레이에 대해 조정될 수 있다.
2. 동력 장치
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스는 도력 장치를 가진다. 다른 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 베이스는 공동을 가진다. 배터리 공동은 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스 내로 통합될 수 있다.
도 30은 배터리 구획(3005)을 구비하는 베이스(220)의 대표적인 도면이며, 여기서 상기 베이스(220)는 상기 라이플스코프(3000)의 본체(210)에 연결된다. 도 30 및 도 31에 도시한 바와 같이, 상기 배터리 공동(3005)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, CR123 배터리를 포함하는 배터리를 둘러싸도록 상기 베이스의 각 측부로부터 연장된다. 상기 CR123 배터리는 보다 작은 배터리들 또는 동전 형태의 배터리들에 비해 증가된 전력 용량 및 방전을 가진다.
일 실시예에서, 상기 배터리 공동(3005)은 상기 배터리 캡만이 환경으로부터 상기 배터리를 보호하기 위해 필요하도록 상기 베이스(220)에 통합된다. 추가적인 실링은 요구되지 않는다.
일 실시예에서, 상기 베이스(220) 내의 배터리 공동(3005)은 상기 접안렌즈 어셈블리에 비해 상기 관찰 광학 장치의 본체(210)의 대물렌즈 어셈블리(3010) 에 더 가까이 위치한다.
도 32는 상기 베이스(220) 내로 통합되는 배터리 구획(3005)의 대표적인 도면이다. 일 실시예에서, 상기 공동(3005)은 상기 배터리의 부적절한 설치 및 동작을 방지하기 위해 상기 배터리 공동의 바닥에서 기계적 정지와 함께 먼저 삽입되는 상기 배터리의 양극측을 가지도록 설계된다.
일 실시예에서, 상기 통합된 배터리 공동(3005)은 상기 베이스(220)가 상기 라이플스코프의 본체(210)에 대해 사용하는 경우와 동일한 가스킷을 사용할 수 있다. 이는 별도의 배터리 공동이 요구되지 않으므로 보다 신뢰성 있는 실을 제공할 수 있고, 기계 장치를 소거할 수 있다. 추가적으로, 상기 배터리 공동이 상기 베이스 내로 통합되기 때문에 상기 배터리 공동을 고정하는 기계 장치가 요구되지 않는다. 이는 상기 배터리 구획을 고정하기 위한 임의의 기계적 인터페이스에 대한 필요성을 감소시킨다. 상기 배터리 공동의 기계적인 잠금에 대한 필요성이 존재하지 않기 때문에, 상기 통합된 배터리 구획은 종래의 배터리 구획을 위한 고장이 발생할 수 있는 지점을 감소시킨다.
상기 통합된 배터리 구획은 상기 사용자를 방해하는 임의의 장애물들을 제거한다. 상기 통합된 배터리 구획은 종래의 관찰 광학 장치들 상에서 발견되는 조정들 및 노브들의 임의의 것을 방해하지 않게 상기 관찰 광학 장치 아래에 위치한다. 상기 통합된 배터리 공동은 보다 큰 배터리를 수용하기 위해 필요한 공간을 가능하게 하므로 상당한 개선이다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 배터리 누설을 최소화하고 배터리 수명을 최대화하는 방식으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 레이저 거리 측정기를 구비하는 관찰 광학 장치는 조작자가 버튼이나 스위치를 누를 때에 작동된다. 거리 측정기 표적 지시기는 상기 스크린 상에 표시된다. 외부 거리 측정기의 출력 레이저는 상기 관찰 광학 장치를 영점 조준(zeroing)할 때에 초기 보정 단계를 통해 상기 표적 지시기와 일치될 것이다. 외부 거리 측정기가 상기 조작자에 의해 작동될 때, 정보는 무선으로 또는 정보가 수신되고 표시될 것을 요구하는 장치에 신호를 보내는 통신 포트를 거쳐 상기 관찰 광학 장치로 전송된다.
상기 관찰 광학 장치가 켜지고, 데이터가 외부 장치로부터 수신되지 않을 경우, 상기 관찰 광학 장치는 사용자 설정 시간 후에 출력을 저하시킬 것이다. 외부 장치로부터 수신된 정보를 표시한 후, 출력 저하 타이머가 시동되고, 더 이상의 버튼 누름이 등록되지 않을 경우에 출력을 저하시킬 것이다.
보다 많은 정보가 외부 장치로부터 수신될 경우, 상기 스크린은 이전의 정보를 소거할 것이며, 업데이트된 정보가 표시될 것이고, 상기 출력 저하 타이머가 시동될 것이다. 이러한 사이클은 상기 조작자가 선택하는 시간만큼 많이 계속될 수 있다.
정보가 상기 스크린 상에 표시되는 시간 동안, 경사계기(cant indicator)가 상기 스크린 상에 표시된다. 이는 시간 간격으로 마이크로컨트롤러와 통신하는 가속도계(accelerometer)로부터 리프레시된다. 상기 마이크로컨트롤러가 슬립 모드에 있을 때, 상기 관찰 광학 장치 상의 통합 버튼들이 유리 식각 레티클을 조명하는 LED들의 휘도를 제어할 것이다. 상기 관찰 광학 장치가 동작할 때, 이들 LED들의 제어는 중단되게 되며, 상기 스크린의 휘도가 대응되는 버튼 누름 동안에 변경될 것이다.
3. 피카티니 마운트(Picatinny mount)
일 실시예에서, 본 발명은 본체와 배터리 구획 및 상기 배터리 구획에 연결되는 피카티니 마운트를 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 재이동 가능한 피카티니 마운트는 라이플스코프의 본체에 연결되는 베이스 내로 통합되는 돌출된 배터리 구획에 부착된다.
도 33-도 35는 본체(210) 및 상기 본체(210)에 연결되는 베이스(220)를 구비하는 라이플스코프의 대표적인 도면들이며, 상기 베이스는 피카티니 마운트(3305)에 부착될 수 있는 배터리 구획(3005)을 가진다. 일 실시예에서, 상기 피카티니 마운트(3305)는 상기 배터리 구획(3005)에 정렬되며, 파스너들로 고정된다.
상기 마운트(3305)를 상기 베이스(220)의 배터리 구획(3005)에 부착함으로써, 상기 배터리의 공동(3005)을 구성하기 위해 필요한 물질이 활용될 수 있다. 이는 상기 베이스로부터 임의의 추가적인 물질에 대한 필요성을 제거하며, 이에 따라 상기 관찰 광학 장치를 보다 가볍게 하고, 덜 절개되게 한다.
일 실시예에서, 상기 마운트는 상기 라이플스코프를 조정하는 사용자의 능력을 방해하지 않기 위해 상기 터렛들의 대물렌즈 및 시차 노브를 향하여 위치한다. 또한, 상부 링은 제거 가능하여 레이저 거리 측정기와 같은 액세서리 장치의 용이한 부착을 가증하게 한다. 여기에 개시되는 피카티니 마운트를 활용함으로써, 상기 통합된 베이스가 상기 라이플스코프를 고정하기 때문에 상기 링의 상부 부분으로부터의 추가적인 구조적인 지지가 필요하지 않게 된다.
일 실시예에서, 상기 마운트는 상기 라이플스코프의 대물렌즈를 향해 전방으로 연장되는 캔틸레버드(cantilevered) 피카티니 레일을 포함한다. 이는 무기에 장착된 레이저 거리 측정기가 상기 라이플스코프의 벨 상부에 직접 안착되게 한다. 이러한 형태의 마운트는 탄착의 감소된 이동 및 거리 측정 장치의 향상된 정확도를 가능하게 한다. 이는 원하는 표적을 획득하는 것으로부터 상기 거리 측정 장치에 영향을 미칠 수 있는 보다 적은 변수들이 존재하기 때문에 탄착의 이동의 잠재성을 감소시킨다.
4. 데이터 포트들
일 실시예에서, 본 발명은 영상을 생성하고 상기 생성된 영상을 상기 관찰 광학 장치의 본체의 제1 초점면 내의 장면의 영상 내로 결합시키기 위한 액티브 마이크로디스플레이를 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이며, 여기서 상기 베이스는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 원격 조정 스위치들 및 레이저 거리 측정기들을 포함하는 보조 장치들과 인터페이스로 접속하기 위해 축상으로 배향된 데이터 포트들을 가진다.
도 36은 본체(210) 및 축상으로 배향된 데이터 포트들(3605)을 구비하는 베이스(220)를 가지는 라이플스코프(3600)의 대표적인 도면이다. 일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 하나의 축상으로 배향된 데이터 포트를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 둘 또는 그 이상의 축상으로 배향된 데이터 포트들을 가질 수 있다.
축상으로 배향된 데이터 포트(3605)를 활용함으로써, 전체 관찰 광학 장치의 하향식(top down) 프로파일이 최소화되며, 이에 따라 상기 장착된 시스템 및 그 연결들의 강건성이 증가된다.
5. 외부 비디오 소스들
일 실시예에서, 상기 베이스 내의 액티브 디스플레이는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 열 영상화(thermal imaging) 시스템 및 야간 시야 시스템을 포함하는 클립으로 고정되는 장치의 클립의 광학 트레인 또는 광학 시스템으로 사용될 수 있다.
열 영상화 시스템들은 통상적으로 사람의 눈에 의해 포착될 수 없는 다양한 파장들의 전자기 스펙트럼 이 상기 사용자에게 영상화되고 전달되게 할 수 있다. 종래의 열적 무기 조준경들은 상기 영상을 관찰하는 적외선 광학 시스템 및 상기 라이플스코프의 전방에 상기 영상을 재생하기 위해 마이크로디스플레이 및 렌즈들로 구성되는 가시 파장 광학 시스템의 함께 쌍으로 된 두 시스템들로 이루어진다. 또한, "야간 시야(night vision)" 시스템들로서 알려진 영상들을 생성하는 촉매 광자 증강(catalytic photon enhancement)의 예들이 존재한다. 그러나 클립으로 고정되는 장치들은 통상적으로 상기 라이플스코프의 본체의 전방의 라이플 레일에 부착된다. 이러한 설정은 상기 스코프에 의해 통상적으로 영상화되는 모든 주변광을 차단하며, 상기 디지털 영상만의 이용을 가능하게 한다. 종래의 영상으로 다시 전환시키기 위해, 상기 사용자는 상기 레일로부터 상기 시스템을 제거해야 한다. 이는 조준이 변화되는 각 시간을 살펴보는 정렬 설정으로 인해. 이들 클립으로 고정되는 유닛들은 또한 상기 유닛들 내의 상기 디지털 디스플레이 후방의 접안렌즈/영상화 시스템에 대한 필요성으로 인해 커지는 경향이 있다. 종래의 시스템들에서, 임의의 라이브 비디오 제공은 가시 스펙트럼 출력을 포함하는 완전한 디지털 영상이 될 수 있다.
도 37은 본체(210)와 액티브 디스플레이(1210) 및 열 영상화 유닛(3705)의 광학 시스템으로 이용될 수 있는 콜렉터 광학 장치(1220)를 구비하는 베이스(220)를 가지는 라이플스코프(3700)의 대표적인 도면이다. 상기 액티브 디스플레이(1210)는 상기 영상을 종래의 주간 광학 장치 내로 통합하기 위해 빔 결합기를 이용하여 상기 스코프의 본체의 제1 초점 상에 집중되는 영상을 생성한다. 상기 디지털 디스플레이의 통합은 상기 사용자가 상기 디지털 영상을 주변의 주간 광학 장치 상으로 겹치게 할 수 있다. 여기에 개시되는 디지털 디스플레이로써, 상기 클립으로 고정되는 유닛은 상기 주변의 주간 광학 장치를 관찰하도록 상기 관찰 광학 장치의 전방으로부터 제거되지 않아야 한다. 오히려, 상기 디지털 디스플레이는 필요에 따라 켜질 수 있거나 꺼질 수 있다.
상기 디지털 디스플레이의 통합은 주간 가시 및 디지털 광학 장치 사이에 전환될 때에 영의 영상 이동을 가능하게 한다. 상기 시스템이 완전히 통합되기 때문에, 상기 디지털 광학 장치가 켜지는 각 시간을 영으로 할 필요성이 존재한다. 상기 시스템은 상기 결합기 광학 시스템의 정렬로 인하여 동시에 발생된다.
일 실시예에서, 상기 디지털 디스플레이의 통합은 통상적으로 클립으로 고정되는 유닛의 후방 절반이 될 수 있는 광학 트레인을 구성한다. 상기 관찰 광학 장치의 베이스 내에 마이크로디스플레이가 이미 존재하기 때문에, 상기 열적 조준경은 상기 적외선 광학 장치만을 필요로 할 수 있으며, 상기 열 센서에 의해 생성된 영상은 상기 관찰 광학 장치의 베이스 내로 통합되는 상기 액티브 디스플레이로 전송될 수 있다. 열적 또는 NV 조준경을 이러한 방식으로 통합함에 의해, 상기 열/NV 장치가 시장의 현재의 무기 조준경들보다 훨씬 짧아지고, 가벼워질 것이다. 상기 광학 트레인의 절반이 이제는 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 상기 베이스 내로 직접 통합되기 때문에, 이는 보다 작고 보다 가벼운 시스템들의 설계를 가능하게 한다. 감지 장치를 포함하는 클립으로 고정되는 유닛 내로 통합되는 후방 광학 시스템 또는 디스플레이에 대한 필요성이 존재하지 않는다.
또한, 상기 열적인 무기 조준경이 상기 열 광학 장치가 상기 라이플스코프 대물렌즈를 가리지 않도록 상기 라이플스코프의 측부에 대해 탈착되는 경우, 상기 사용자가 관찰할 수 있는 가시 영상을 능가하는 열 영상을 겹치게 하는 것이 가능할 수 있다. 이는 사람들, 동물들, 또는 그렇지 않은 중립의 주간의 장면 내에서 두드러지는 열 신호를 가지는 임의의 것에 강조 표시를 할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 여기에 개시되는 디지털 디스플레이의 통합은 주간의 가시 조준의 방해 없이 관찰 광학 장치의 초점 계획 내로 라이브 비디오 제공을 가지는 이점을 야기한다.
일 실시예에서, 상기 디지털 디스플레이의 통합은 라이브 열 영상화 관찰과 같은 영상화 중첩들 및 초분광 오버레이 시스템들의 매끄러운 통합을 가능하게 한다. 상기 가시 영상은 다른 디지털 디스플레이보다는 아날로그이다.
일 실시예에서, 여기에 개시되는 디지털 디스플레이의 통합은 전력이 상기 디지털 시스템 상에서 갑자기 없어질 경우에도 연속되는 영상 공급의 이점을 발생시킨다. 사실적 아날로그 영상이 여전히 이용 가능할 수 있으며, 이는 종래의 디지털 출력 시스템들의 경우에서는 그렇지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디지털 디스플레이의 통합은 장착되는 다중 형태들의 영상화 시스템들이 상기 관찰 광학 장치의 전방으로부터 분리되게 할 수 있다. 열 영상화 시스템은 상기 관찰 광학 장치의 바닥이나 측부에 대해 정렬될 수 있으며, 여전히 상기 영상을 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 초점면 상으로 직접 공급할 수 있다.
6. 전자기 간섭(EMI) 투과성 윈도우(permeable window)
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 본체, 베이스, 또는 본체 및 베이스 모두는 무선 통신을 위해 사용되는 전자기파들에 대해 투명한 물질로 밀봉된 윈도우를 가질 수 있다. 투명 물질들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 플라스틱, 수지 또는 에폭시를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 윈도우는 전자기(EM)파들이 상기 관찰 광학 장치의 금속성 몸체로부터의 감소된 상호작용으로 상기 통신 장치로부터 전파되게 한다. 이는 데이터가 전송될 수 있는 속도를 증가시킨다. 이는 또한 무선 통신 장치가 감소된 신호 손실로 인해 보다 낮은 전력 레벨에서 동작하게 한다.
III. 추가적인 센서들/장치들
다른 실시예에서, 본 발명은 본체와 통합 디스플레이 시스템 및 하나 또는 그 이상의 센서들을 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 센서들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System), 가속도계들, 자력계(magnetometer), MEMS 레이트 센서들, 기울기 센서들, 레이저 거리 측정기 등을 포함한다.
A. 지향 각도, 표적 위치 및 통신
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 관성 공간 내의 상기 무기의 지향 각도를 결정하기 위해 관성 MEMS 레이트 센서들을 가질 수 있다. 예시적인 제품들은 시스트론 도너(Systron Donner)의 LCG-50 및 실리콘 센싱(Silicon Sensing)의 SiRRS01이다. 다른 실시예에서, 가속도계들은 상기 관찰 광학 장치의 절대 기울기 각도를 결정하고, 일반적 이동이나 발사 사건으로 인한 무기 가속을 추적하기 위해 내장된 전자 장치들 내로 통합될 수 있다.
표적 선정을 유지하기 위해, 다양한 실시예들에서, 상기 관찰 광학 장치는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및/또는 디지털 콤파스를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및/또는 디지털 콤파스는, 예를 들면, 기판 실장 모듈들로서 상기 관찰 광학 장치 내로 통합될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및/또는 디지털 콤파스는 상기 관찰 광학 장치와 통신하는 별도의 장치와 연관될 수 있다.
몇몇 제조사들은 작은 폼 팩터(form factor)이고, 낮은 소비 전력 특성들을 가지는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 디지털 콤파스 기능성을 위해 셸프 모듈(shelf module)들의 구입을 제시할 수 있다. 이들 장치들은 내장된 구성 요소들 내로 통합되도록 설계된다. 예를 들면, 오션 서버 테크놀로지(Ocean Server Technology)는 0.5도의 정확도를 가지고, 30ma 아래의 소비 전력을 가지며, 3/4" 이하인 정사각형 OS4000-T 콤파스를 제조한다. 위성 위치 확인 시스템(GPS) 장치의 예는 16㎜×16㎜이고, 2미터의 정확도를 제공하는 표면 실장 패키지 내에 사용 가능한 데로름(DeLorme) GPS2058-10 모듈이다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 BAE PNN(Personal Network Node) 및 신흥 SRW 라디오와 같은 시스템들에 접속하도록 설계된 유선 및 무선 능력들의 하나 또는 모두를 제공하는 데이터 인터페이스를 가질 수 있다. 이들 인터페이스들은 센서 및 다른 전술 데이터(예를 들어, 아군 피해 방지 검출기, 환경 센서들 등)와 같은 다양한 통신 능력들을 제공한다. 이러한 고유의 기능성은 다양한 실시예들에서 환경, 표적 및 상황 인식 정보를 획득하고, 관심의 대상인 지역 사회와 통신하는 데 이용된다. 일반적으로 말하면, 다양한 실시예들이 전쟁 수행자들이 다양한 패시브 및 액티브 소스들로부터의 데이터를 신속하게 획득하거나, 재획득하거나, 처리하거나, 그렇지 않으면 탄도 발사 솔루션 내로 통합할 수 있도록 설계되며, 이에 따라 상기 사수의 유효성을 증가시킨다.
다른 실시예에서, 상기 센서들은 상기 관찰 광학 장치의 본체의 제1 초점면 상으로 다른 표적들의 실시간 위치 데이터를 생성하기 위해 상기 액티브 디스플레이에 정보를 제공한다. 다른 실시예에서, 상기 센서들은 상기 통합 디스플레이 시스템과 통신하는 외부 장치의 일부이다.
상기 관찰 광학 장치 내에, 또는 상기 관찰 광학 장치에 단단하게 연결되는 외부 장치 상에, 또는 상기 관찰 광학 장치가 장착되는 무기 상에 이들 센서들을 이용함으로써, 상기 관찰 광학 장치가 가리키는 정확한 방향뿐만 아니라 상기 관찰 광학 장치의 정확한 위치가 획득될 수 있고, 외부 표적들이 상기 관찰 광학 장치 위치 및 조준된 방향에 대해 계산될 수 있다.
사용자가 상기 관찰 광학 장치를 주위로 이동하거나, 표적들이 상기 관찰 광학 장치에 대해 이동함에 따라, 상기 표적들의 위치가 상기 통합 디스플레이 시스템과 통신하는 센서들에 의해 계속적으로 실시간으로 업데이트될 수 있으므로, 상기 관찰 광학 장치를 통한 관찰에 의해 상기 사용자는 그들이 바라보고 있는 곳과 관련하여 표적들이 있는 곳을 관찰할 수 있다.
이러한 접근 방식은 군사적인 응용들에 큰 유용성을 가지며, 여기서 특정한 표적 위치를 서로 통신하는 것을 시도하고 있는 다른 위치들 내의 인원들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 근접 항공 지원(Close Air Support: CAS)의 경우, 조종사는 비행하는 항공기 내에 있을 수 있고, 지상의 유닛은 폭탄을 표적 상에 투하하기 위해 상기 항공기에 의존할 수 있다. 종종, 지상의 유닛이 상기 항공기에 상기 표적의 정확한 위치를 전달하기 어렵다. 상기 지상 유닛과 상기 항공기 사이에서 상기 표적 정보를 전달하는 과정은 흔히 "상기 표적에 대한 통화"로 언급되며, 어떤 지표물들이 상기 표적 근처에 보일 수 있는 지 등과 같이 어떤 유닛이나 항공기가 이들의 시야에 보이는 지를 통신한다.
이러한 프로세스는 흔히 많은 시간이 걸리며, 물체들은 이들이 지상에서 보는 것보다 공중에서는 종종 다르게 보이기 때문에 혼란을 야기할 수 있다. 상기 항공기가 표적을 오인할 경우, 아군 유닛들이나 비전투원들에게 폭탄을 투하할 수 있기 때문에 각 유닛은 그들이 모두 동일한 표적을 보고 있는 점을 확보하는 것이 중요하다.
장소 및 위치 센서들이 상기 통합 디스플레이 시스템의 액티브 레티클 디스플레이와 통신하게 함으로써, 이들 문제점들이 해결된다. 상기 관찰 광학 장치의 사용자는 그들의 스코프 내에 표적을 지정할 수 있고, 상기 스코프는 상기 스코프의 위성 위치 확인 시스템(GPS) 위치, 이의 지향하는 정확한 방향 및 상기 표적까지의 거리를 파악하며, 상기 표적의 정확한 위성 위치 확인 시스템(GPS) 좌표를 계산할 수 있다. 이러한 정보는 모든 아군들이 연결되는 링크(Link) 16과 같은 범용 시스템 내로 제공될 수 있다. 이제 상기 항공기는 그들의 항공기 내의 디스플레이를 간단하게 볼 수 있고, 새로운 표적은 다른 유닛이 지정하자마자 그들의 지도 위에 표시된다.
이는 표적들을 훨씬 신속하게 발견하게 하며, 양 유닛들이 동일한 표적을 보고 있는 것에 대한 인증이 훨씬 쉬워진다. 정확도는 표적 위치를 결정하는 데 극히 중요하며, 이에 따라 상기 액티브 디스플레이에서 생성된 영상들이 상기 관찰 광학 장치의 본체의 제1 초점면 내에 표시될 필요가 있다. 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상이 상기 관찰 광학 장치의 제2 초점면 내로 입력될 경우, 상기 표적 위치들은 상기 관찰 광학 장치 레티클이 그 "영점 조준된" 위치에 있을 때에만 정확하게 될 수 있다. 상기 관찰 광학 장치의 사용자가 이들의 터렛들 상의 임의의 것의 다이얼을 돌렸을 경우, 예를 들면 장거리 표적을 채택하기 위해, 상기 디스플레이 내의 모든 표적 정보는 상기 터렛들 내의 다이얼이 돌려진 양으로 이동될 수 있고, 정확하지 않을 수 있다.
상기 제1 초점면 내로 투입되는 상기 액티브 디스플레이 영상들을 이에 이용함으로써, 상기 표시된 데이터는 상기 레티클 위치에 대한 임의의 조정에 구속받지 않으며, 자동적으로 보상된다. 이는 상기 시야 내의 표적 데이터가 항상 정확한 것을 의미한다.
B. 환경 센서들
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 탄도 수정 목적을 위해 환경 데이터를 수집하고 이용하도록 설계된 하나 또는 그 이상의 압력, 습도 및/또는 온도 센서들을 가질 수 있다. 상기 센서들은 상기 관찰 광학 장치 내로의 통합을 위해 적합한 축소 모형 구성들에 이용될 수 있다. 낮은 전력, 방수, 기압 센서의 축소 모형의 예는 인터세마(Intersema)의 MS5540이다. 이러한 구성 요소는 6.2㎜×6.4㎜로 측정된다.
일 실시예에서, 상기 센서들은 상기 관찰 광학 장치의 메인 튜브 또는 상기 관찰 광학 장치의 베이스에 연결될 수 있다.
C. 오르막 및 내리막
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 수직에 대한 상기 스코프의 기울기 각도를 측정하기 위해 사용될 수 있는 z-축 가속도계를 가질 수 있다. 이러한 기울기 각도는 표적 선택의 시간에 탄도 솔루션 내로 통합될 수 있다. 상기 표적이 선택되면, 상기 시스템은 실제의 오르막 또는 내리막 기울기를 상기 탄도 솔루션 내로 자동적으로 통합할 수 있고, 상기 관찰 광학 장치의 제1 초점면 내로 상기 솔루션을 표시할 수 있으므로, 상기 디지털 레티클 또는 수정된 조준점이 정확하게 표시된다. 이는 장거리 오르막 또는 내리막 적용에서 조준의 매우 신속하고 효과적인 수단을 제공할 수 있다.
IV. 디스플레이 시스템 및 레이저 거리 측정기를 구비하는 관찰 광학 장치
일 실시예에서, 본 발명은 본체, 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스 및 레이저 거리 측정기를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 레이저 거리 측정기는 상기 관찰 광학 장치에 연결된다. 다른 실시예에서, 상기 레이저 거리 측정기는 상기 관찰 광학 장치와는 독립적이며, 무선으로 또는 케이블을 통해 상기 관찰 광학 장치와 통신한다.
일 실시예에서, 레이저 거리 측정기는 표적까지의 거리를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 은밀성을 위해 레이저가 근IR 내의 레이저가 전송된다. 상기 근적외선(NIR) 내에서 동작하는 레이저 거리 측정 장치들을 위해 사용되는 통상적인 파장은 905㎚이다.
일 실시예에서, 특정한 레이저 전력과 스펙트럼 특성들이 상기 관찰 광학 장치의 범위 및 안전도를 만족시키도록 선택된다. 상기 거리 측정기는 예시적으로 1500 미터, 2500 미터, 상기 관찰 광학 장치와 함께 사용되도록 의도되는 총기 또는 무기와 연관된 모든 유효 범위 등까지 정확한 측정들을 생성하기 위해 충분한 전력을 가진다. 거리 측정기 동작을 위해, 일부 실시예들에서 단일 버튼 제어가 거리 측정기 측정을 표시하거나 수행하기 위해 이용된다.
일 실시예에서, 표적까지의 거리는 표적까지의 거리의 영상을 생성하고, 상기 표적 장면을 관찰할 때에 표적까지의 거리를 상기 관찰 광학 장치의 제1 초점면 상으로 중첩시키는 액티브 디스플레이로 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 탄도 계산기 능력을 갖는 계산 장치(computing device)를 가진다. 일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치의 본체는 탄도 계산기 능력을 갖는 계산 장치를 가진다.
일 실시예에서, 레이저 거리 측정기는 표적 거리를 측정할 수 있고, 발사체 탄도들을 계산할 수 있으며, 통합 디스플레이 시스템 내의 액티브 디스플레이로 전술할 수 있으며, 이후에 이동 가능한 이렉터 렌즈 시스템에 부착된 레티클로 상기 수정된 조준점의 영상을 상기 관찰 광학 장치의 제1 초점면 상으로 중첩시킬 수 있다.
중요하게는, 상기 액티브 디스플레이 생성된 영상이 상기 제1 초점면의 전방에서 상기 표적으로부터의 영상과 결합되고, 이후에 상기 제1 초점면 상으로 초점이 맞추어지기 때문에, 상기 표적 영상 및 디스플레이 영상은 서로에 대해 절대 이동하지 않는다. 이에 따라, 상기 디지털 디스플레이에 의해 생성된 임의의 조준 기준은 상기 이동 가능한 이렉터 시스템이 어떻게 조정되는 지에 관계없이 항상 정확할 것이다.
외부 레이저 거리 측정기가 범위 정보를 상기 라이플스코프에 제공할 때, 조준 기준 또는 레이저 표적 지시기는 상기 사용자가 상기 레이저로 수정된 표적을 정확하게 타격하기 위해 상기 시야 내에서 상기 LRF가 어느 곳들 조준하고 있는 가를 알기 위하여 상기 디지털 디스플레이에 의해 생성될 필요가 있을 것이다. 상기 라이플스코프의 본체 내의 상기 디지털 디스플레이 영상 및 상기 대물렌즈 시스템의 표적 영상은 서로에 대해 이동하지 않는다. 이에 따라, 상기 디지털 레이저 표적 지시기는 상기 터렛들이 어떻게 상기 이동 가능한 이렉터 렌즈 시스템을 이동시키도록 조정하였더라도 상기 사용자에게 상기 LRF 레이저 조준점의 정확한 위치를 정확하게 보여줄 것이다.
반면에, 상기 디지털 디스플레이 영상이 상기 제1 초점면 후방의 어떤 곳이든 상기 광학 시스템 내로 통합되었을 경우와 이후에 상기 터렛들이 조정되고, 이후에 상기 이렉터 렌즈 시스템 이동하거나/기울어질 때, 상기 디지털 디스플레이의 영상이 상기 표적 영상에 대해 이동할 수 있고, 상기 디지털 LRF 표적 지시기가 실제 레이저 조준점에 대해 이동할 수 있다. 이는 상기 사용자가 상기 터렛들 내로 임의의 승강 또는 윈디지 조정의 다이얼을 돌리고, 최초 위치로 다이얼을 다시 돌리는 것을 잊어버릴 경우에 상기 터렛들이 상기 사용자가 상기 디지털 레티클을 상기 실제 레이저 조준점과 정렬시켰을 때로 설정되는 부정확한 거리 측정을 야기할 수 있다.
또한, 종래의 라이플스코프가 상기 라이플에 대해 영점 조정될 때, 상기 사용자는 통상적으로 상기 라이플스코프 레티클을 상기 소총 발사체의 탄착점과 정렬시키는 데 이용되는 흔히 100 야드인 "영점" 범위를 선택할 것이다. 이는 대체로 상기 레티클을 상기 발사체의 탄착점과 정렬시키기 위해 상기 라이플스코프의 터렛들 및 이에 따른 상기 이렉터 렌즈 시스템의 기울기 각도를 조정하여 이루어진다. 상기 라이플스코프의 초기 "영점"이 설정된 후, 상기 터렛들은 다른 거리들에서의 표적들을 보상하거나, 상기 발사체의 탄착점이 초기의 "영점" 위치로부터 변화될 수 있는 것이 영향을 미치는 바람 이동 변수들을 변화사키기 위하여 상기 사용자가 상기 라이플스코프 레티클 위치에 대해 추가적인 조정을 수행하게 할 수 있다.
상기 디지털 디스플레이가 상기 제1 초점면 후방에서 상기 라이플스코프 시스템 내로 통합되어야 할 경우, 조준점에 대한 탄도학적으로 계산된 수정 인자는 상기 사용자가 상기 초기의 "영점"으로부터 상기 터렛들에 대해 임의의 조정들을 수행하였을 경우에는 부정확하게 되는 가능성을 가질 수 있다. 예를 들면, 탄도 계산기가 상기 수정이 상기 표적을 타격하기 위해 10 밀리라디안의 승강 조정을 요구하는 것으로 결정할 경우, 상기 디지털 디스플레이는 조준점을 십자선의 중심의 10 밀리라디안 아래에 둘 수 있다. 그러나 상기 사용자가 상기 초기의 "영점" 위치로부터 상기 승강 터렛 내로 5 밀리라디안으로 다이얼을 돌릴 경우, 상기 디지털 조준점은 실제로 상기 초기의 "영점" 15 밀리라디안 아래를 조준할 수 있다.
상기 디지털 디스플레이를 상기 라이플스코프의 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투입함으로써, 상기 디지털 디스플레이가 전체적으로 상기 터렛 조정 또는 상기 이렉터 시스템의 위치의 임의의 변화에 의해 영향을 받지 않게 할 수 있다. 이는 앞서의 예에서, 전체적으로 수정된 10 밀리라디안의 탄도 하강(사용자가 이전에 상기 초기의 "영점" 위치로부터 상기 승강 터렛 내로 5 밀리라디안으로 다이얼을 돌렸음)을 위해 상기 디지털 조준점이 상기 레티클의 중심 아래에서 5 밀리라디안으로만 나타날 수 있는 것을 의미한다. 요약하면, 상기 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내로 상기 디지털 디스플레이 영상을 투입하는 것은 상기 디지털 디스플레이 영상이 상기 터렛 위치 및 이에 따른 상기 이렉터 렌즈 시스템 이동/기울기의 임의의 변화에 완전히 구속받지 않게 하며, 이는 필요한 정확도를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 레이저 거리 측정기 능력은 획득된 데이터에 기초하여 동력학적으로 정의된 탄도 솔루션들을 제공한다. 표적까지의 거리는 다음의 사격을 위한 탄도 수정을 결정하기 위해 사용되는 측정된 탄도 경로를 따른 최선의 지점을 결정하도록 예광탄 궤적을 처리할 때에 온-보드(on-board) 컴퓨터에 의해 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레이저 거리 측정기는 상기 스코프 내로 통합되며, 전용의 유출 레이저 전송 포트를 가진다. 일 실시예에서, 이러한 전용의 레이저 축의 광학적 경로는 하우징의 코너 내에 배치되어, 메인 대물렌즈에 의해 방해받지 않는다. 유입되는 반사된 레이저 신호를 위한 검출 경로는 상기 스코프의 메인 대물렌즈를 통하며, 여기서 상기 광은 근IR 빔 스플리터의 광 검출기로 향하게 된다. 이러한 배치는 측정의 신호 대 잡음 비를 증가시키도록 상기 메인 대물렌즈의 상대적으로 큰 개구를 가지는 이점을 제공한다.
도 38 내지 도 44는 광학 시스템을 구비하는 본체(3810) 및 상기 본체(3810)에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스(3820)를 가지며, 상기 본체(3810)의 상부에 연결되는 레이저 거리 측정기(3830)를 구비하는 관찰 광학 장치(3800)의 사진들을 제공한다. 상기 관찰 광학 장치(3800)는 외부 소스와의 통신을 위한 두 개의 보조 포트들(3805)을 가질 수 있다. 상기 관찰 광학 장치(3800)는 상기 베이스(3820) 내의 배터리 공동(3005)을 위해 배터리 캡 외측에 연결되는 피카티니 마운트(3305)를 가질 수 있다.
도 45 및 도 46은 광학 시스템을 구비하는 본체(4510) 및 상기 본체(4510)에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스(4520)를 가지며, 상기 본체(4510)의 상부에 연결되는 레이저 거리 측정기(4530)를 구비하는 관찰 광학 장치(4500)을 사진들을 제공한다. 상기 관찰 광학 장치(4500)는 상기 레이저 거리 측정기(4530)와의 통신을 위한 단일 보조 포트(4535)를 가질 수 있다.
도 47 및 도 48은 광학 시스템을 구비하는 본체(4710) 및 상기 본체(4710)에 연결되고, 통합 디스플레이 시스템을 가지는 베이스(4720)를 포함하는 관찰 광학 장치(4700)의 사진들을 제공한다. 특정 실시예들에서, 상기 관찰 광학 장치(4700)는 피카티니 마운트(4730)를 가질 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 관찰 광학 장치는 보조 포트(4735)를 가질 수 있다.
V. 추가 실시예들
1. 디지털 영점 조준
일 실시예에서, 본 발명은 정렬 및 영점 조준 목적들을 위해 디지털 레티클을 사용하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 물리적 레티클 및 디지털 레티클을 가지며, 상기 물리적 레티클은 상기 이렉터 시스템에 연결된다. 상기 사용자는 상기 레티클의 중심이 상기 총탄 탄착점과 일치하도록 상기 레티클 및 이렉터 시스템을 이동시키기 위해 터렛들을 이용하여 상기 물리적 레티클을 "영점 조정"된다.
상기 물리적 레티클이 영점 조정된 후, 상기 디지털 레티클도 영점 조정되어야 한다. 상기 디지털 레티클이 위치에 고정되는 액티브 또는 디지털 디스플레이에 의해 형성되기 때문에, 상기 디지털 레티클을 영점 조정하거나 정렬하는 유일한 방식은 디지털 수단을 이용하는 것이다. 상기 디지털 레티클 위치는 상기 디지털 레티클의 중심이 상기 물리적 레티클의 중심과 일치하도록 상기 사용자에 의해 이동될 수 있다.
다른 실시예에서, 디지털 영점 조준은 또한 레이저 표적 지시기와 함께 이용될 수 있다. 외부 레이저 거리 측정기와 함께 사용될 때, 상기 관찰 광학 장치의 레이저 표적 지시기는 상기 레이저 거리 측정기가 지향하는 방향으로 정렬되어야 한다. 대부분의 외부 레이저 거리 측정기들은 가시 레이저 및 적외선 레이저를 가진다. 상기 적외선 레이저는 실제로 범위를 측정하는 레이저이다. 상기 가시 레이저가 켜지고 꺼질 수 있으며, 상기 적외선 레이저의 조준과 일치할 수 있다. 상기 가시 레이저는 상기 사용자가 상기 레이저가 조준하고 있는 곳을 보게 한다. 상기 가시 레이저가 켜지면, 상기 사용자는 상기 가시 레이저의 조준점과 일치하도록 상기 레이저 표적 지시기를 디지털로 조정할 수 있다. 이후에, 상기 가시 레이저가 꺼지고, 상기 사용자는 상기 레이저 거리 측정기의 정확한 조준을 확보하기 위해 상기 관찰 광학 장치 디스플레이 내의 레이저 표적 지시기를 이용할 수 있다.
2. 홀로그래픽 도파관(holographic waveguide)
일 실시예에서, 본 발명은 제1 광학 시스템을 구비하는 본체와 액티브 디스플레이 및 홀로그래픽 도파관을 구비하는 베이스를 가지는 관찰 광학 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 종래의 빔 결합 시스템의 패키지 크기 및 중량을 감소시킨다. 상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 전체적인 전송되는 휘도비를 증가시킬 수 있으므로, 보다 큰 퍼센티지의 각 광학 시스템의 광이 최종 사용자에게 도달하게 된다.
도 49는 본체(4910) 내의 광학 시스템과 액티브 디스플레이(1210) 및 홀로그래픽 도파관 시스템(4925)을 가지는 베이스(4920)를 구비하는 관찰 광학 장치(4900)의 대표적인 도면이다. 상기 홀로그래픽 도파관 시스템(4925)은 상기 본체(4910)뿐만 아니라 상기 베이스(4920)에 걸친다. 디지털 또는 액티브 디스플레이(1210)는 영상을 유입되는 홀로그램 도파관(hologram waveguide)(4926)으로 전송하는 시준 광학 장치(collimation optic)(4930)로 상기 영상을 생성한다. 상기 영상은 상기 출력 홀로그램(4927)을 거쳐 상기 도파관을 나가며, 상기 영상은 상기 광학 시스템(4940)의 제1 초점면(4930) 내로 투입된다.
일 실시예에서, 상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 빔 결합기들을 위해 이루어지는 전용 코팅들에 대한 필요성을 감소시킨다. 또한, 상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 미러 시스템에 대한 필요성을 저하시키며, 복잡한 기계적 정렬 시스템들에 대한 요구를 경감시킨다.
상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 사용자가 디스플레이를 영상화시키기 위해 필요한 복합 광학 시스템의 복제를 생성하게 하며, 모든 시스템 내에 투입되는 복합 시스템에 대한 필요성을 경감시킨다.
상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 광학 시스템 내에 정보를 표시하기 위해 LCOS, LCD 및 OLED 시스템들의 이용을 가능하게 한다. 상기 시스템의 특성은 상기 시스템 내에 사용되는 다른 유형들의 디스플레이들과 함께 다양한 형태들의 조명 시스템들을 가능하게 한다.
상기 홀로그래픽 도파관의 사용은 비정적인 조명된 레티클들의 구현을 가능하게 한다. 상기 레티클들은 스크린 상의 영상들이 변화됨에 따라서만 변화될 수 있다. 상기 홀로그래픽 도파관은 종래의 조명 방법들에 대한 필요성이 없이 주간의 밝은 레티클 시스템들을 가능하게 한다.
상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 비정적인 홀로그래픽 시계를 생성하는 능력을 가져온다. 외부 결합 홀로그램은 마스터 광학 시스템에 의해 정의되는 바에 따라 광을 전송할 수 있으며, 홀로그래픽 시계의 조준 그림의 변화를 가능하게 한다.
상기 홀로그래픽 도파관의 통합은 임의의 단색 또는 다색의 광원과 함께 이용될 수 있다. 복잡한 다중화 브래그 격자(Bragg grating)들의 이용은 다중 색의 조명 시스템들의 통합을 가능하게 한다.
3. 총탄 궤적의 추적
장거리 교전과 관련된 어려운 점들의 하나는 시기적절한 교정이 다음의 사격의 정확도를 향상시키기 위해 이루어질 수 있도록 최초의 사격의 정확도를 결정하는 능력이다. 상기 라운드의 탄착점을 결정하기 위해 이용되는 종래의 기술은 총탄 자취 및/또는 총탄의 실제 착수점 및 입수선(splash point)을 검출하는 것을 시도하고 있다. 이는 많은 장거리 교전에서 어려울 수 있다. 저격수 팀의 경우에, 후속하는 사격들 또한 적절한 데이터를 다시 상기 사수에게 제공하도록 상기 스포터로부터의 피드백을 요구한다. 이는 구두 연락만을 이용하여 몇 초가 걸릴 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 총탄 비행경로와 연관된 영상 프레임들을 검출하고, 상기 영상 프레임들을 이후에 이들로부터 총탄 궤적을 계산할 수 있는 계산 장치로 전송하도록 적용되는 영상화 센서를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 통합 디스플레이 시스템과 본체 및 베이스를 구비하는 상기 관찰 광학 장치는 예광탄 라운드들이 상기 표적 면적을 타격하기 직전에 상기 총탄의 궤적을 결정하기 위해 온-보드 영상 처리 능력들로 검출되게 할 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 데이터는 탄도 컴퓨터 내로 다시 전송될 수 있고, 이에 따라 신속하고 효율적으로 상기 제2 라운드를 위해 후속되는 사격 솔루션을 생성할 수 있으며, 이는 상기 관찰 광학 장치의 본체의 제1 초점면 내로 중첩되는 상기 액티브 디스플레이 및 상기 수정된 조준에 전송될 수 있다.
컴퓨터에 의한 궤적과 무기 착수점 및 입수선 검출을 구비하는 피드백 루프를 자동화하는 것, 이를 상기 액티브 디스플레이와 결합하는 것, 그리고 상기 제1 초점면 내의 전자적인 조준점 수정을 중첩시키는 것은 유리하게는 정확한 제2 사격을 구현하기 위해 요구되는 전체 시간을 감소시킨다. 이러한 시간 감소는 교전 과정에서 결정적인 포인트가 될 수 있다. 상기 제1 사격이 완료된 후, 제2 사격을 수행하기 위한 절호의 기회는 특히 최초 사격의 음속 폭음이 의도된 표적에 도달하는 시간에 지연이 상기 포인트를 지나 연장될 경우에 매우 적을 수 있다.
환경 조건들 및 윈디지 이동은 긴 거리에 걸쳐 상기 라운드의 탄도 궤적에 실질적으로 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, M193 총탄은 500야드에서 보통의 10mph의 측풍 내에서는 약 4피트 이동할 수 있다. 윈디지 효과들은 비행의 범위와 전체 시간이 증가함에 따라 상기 총탄의 속도가 감소되기 때문에 심지어 보다 큰 거리들에서는 과장된다.
다양한 예광탄 라운드 옵션들이 이용 가능하다. 표준 예광탄이 통상적으로 비행경로 내의 상기 총탄의 궤적을 관찰하기 위해 상기 사수에 의해 사용된다. 예광탄 라운드는 상기 예광탄 물질의 조성에 따라 가시 또는 IR 스펙트럼 내의 광을 방출할 수 있다. 후자는 상기 사수가 야간 시야 장비를 사용하고 있을 때에 효과적이다. 또한, 일부 예광탄들은 처음에는 희미하게 광을 방출할 수 있고, 상기 라운드가 사정 지역을 진행함에 따라 이후에 밝아질 수 있다. 퓨즈 요소는 상기 총탄이 사정거리 이를 때까지 예광탄 물질이 점화되는 것을 표시하기 위해 상기 라운드의 사격 후에 예광탄이 밝아질 때를 컨트롤할 수 있다. 상기 퓨즈 지연은 상기 사수의 사격 위치를 노출시키는 상기 예광탄의 위험을 완화시킨다.
일 실시예에서, 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 관찰 광학 장치는 상기 표적 영역을 타격하기 직전에 총탄의 궤적을 검출하거나, 결정하거나 및/또는 표시하기 위해 예광탄 라운드들을 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 긴 지연 퓨즈들을 가지며, 상기 전자기 스펙트럼의 근IR 영역(700㎚ 내지 1000㎚) 내에서 발광하는 은밀한 예광탄들이 사용될 수 있다. 상기 근IR 영역에서 방출된 광은 사람의 눈에는 보이지 않지만, 종래의 유리 광학 장치를 이용하여 영상화 센서에 의해 검출될 수 있다. 이러한 유형의 예광탄 라운드는 다음 사격의 수정 요구 사항들을 정확하게 결정하기 위해 상당히 자동화된 총탄 추적 능력을 제공하면서, 저격수 작전을 위한 사수의 은밀성을 유지하는 데 특히 효과적일 수 있다. 따라서 다양한 실시예들이 여기에 설명되는 기능들을 구현하기 위해 하나 또는 그 이상의 유형들의 예광탄 라운드들과 협력하여 적용된다.
주간의 실시예에서 상기 영상화 센서가 가시 광에도 민감하기 때문에, 표준적인 주간 예광탄도 총탄 추적을 위해 사용될 수 있다. 상기 가시 및 근IR 경우들 모두에서, 상기 예광탄 라운드들은 상기 시스템이 탄착 이전의 최종 순간에서 총탄의 비행을 검출하는 것만을 요구함에 따라 은밀성을 향상시키기 위해 긴 지연 퓨즈들을 가지는 이점을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 관찰 광학 장치와 연관된 카메라는 상기 총탄의 궤적을 기록할 수 있고, 상기 관찰 광학 장치 내로 내장되는 센서들의 슈트를 이용하여, 상기 총탄의 정확한 지리적 궤적뿐만 아니라 상기 총탄의 탄착점을 계산할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 또한 상기 총기로부터의 반동을 보상하기 위해 안정된 카메라를 사용할 수 있다. 상기 관찰 광학 장치는 안정된 카메라의 이동을 정확하게 추적할 수 있고, 상기 총탄의 지리적 궤적을 정확하게 계산하기 위해 이러한 이동을 보상할 수 있다. 이러한 실시예는 상기 사수가 이들 자체의 궤적을 추적하고, 임의의 실수들을 보다 정확하게 보상하게 할 수 있다.
양 실시예들에서, 상기 총탄의 지리학적 궤적은 이들의 시야 내로 궤적을 표시하기 위해 마이크로디스플레이 또는 홀로그래픽 기술을 이용하여 다른 라이플스코프, 관측경(spotting) 스코프, 또는 고글들과 같이 장치들 내에 이들이 사용하는 액티브 디스플레이들을 사용하는 다른 사용자들에 공유될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 총탄 궤적의 추적은 비행 중의 발광하는 예광탄 총탄의 비디오 프레임 영상들을 포착하는 과정을 포함한다. 선택된 영상 프레임들 내의 총탄의 공간적인 위치는 영상 처리 기술들을 통해 추출되며, 이후에 상기 총탄의 궤적을 구현하기 위해 다른 비디오 프레임들로부터의 데이터와 연관된다.
영상 프레임들은 발사 사건으로의 수정에 기초하는 처리를 위해 선택된다. 상기 라운드가 상기 무기로부터 발사될 때, 머즐 출구의 시간이 다양한 실시예들에 포함되는 온-보드 무기 축 가속도계로부터 수득되는 가속도계 데이터를 처리하여 즉시 결정된다. 상기 머즐 출구의 시간으로부터의 수정 창이 이후에 시작되며, 여기서 다양한 실시예들이 공간 내의 특정한 X-Y 위치에서 그 내부에 상기 예광탄 라운드와 연관된 화소들의 작은 클러스터를 식별하기 위해 비디오 영상들의 프레임 처리에 의해 프레임을 개시한다. 상기 프레임 영상들은 X-Y 프레임 내의 작은 숫자의 개개의 화소들을 전송함에 따라 상기 총탄을 포착하기 위해 최적화된 노출 시간으로 취해질 수 있다. 상기 카메라의 프레임 속도 및 머즐 출구의 시간이 알려져 있기 때문에, 각 프레임 내의 무기로부터의 총탄의 거리는 상기 총탄의 알려진 비행 특성을 이용하여 설정될 수 있다. 이러한 데이터는 각 무기에 적절한 온-보드 테이블들 및 그 연관된 라운드들 내에 포함될 수 있거나, 또는 선택적으로 상기 무기 조준경과 통신하는 전술 네트워크로부터 수신될 수 있다.
표적까지의 절대 거리가 레이저 거리 측정기 측정으로부터 알려질 경우, 상기 표적 거리에서 라운드의 위치는 상기 표적 거리에 대응하는 궤적의 지점을 결정하여 계산될 수 있다. 이러한 기술의 정밀함은 상기 측정이 비행 중의 데이터로부터 수행되고, 물리적 표면으로의 총탄 탄착에 의존하지 않는 점이다. 계산된 위치는 각도 승강 및 방위각 상기 무기의 위치에 대한 방위각에 대응될 수 있고, 증가된 정확도를 위해 필요한 탄도 지향 수정을 결정하는 데 이용될 수 있다. 이러한 다음의 사격의 탄도 수정 계산의 일부로서, 다양한 실시예들은 머즐 출구에서의 총기의 관성 지향 각도와 스플래시(splash) 시간에서의 상기 지향 각도 사이의 상대적인 기준점을 계산하기 위해 관성 지향 각도 데이터를 이용한다. 이는 상기 계산이 표적 범위까지의 상기 총탄의 비행의 시간 동안에 일어나는 총기의 임의의 각도 이동을 고려하게 한다.
4. 추가적인 구성들
도 50은 스코프 몸체(5005) 및 상기 스코프 몸체(5005)의 상부 상의 구획 또는 노치(5010)를 가지는 라이플스코프(5000)의 선택적인 실시예를 나타낸다. 상기 구획(5010)은 액티브 디스플레이(5015)를 구비하는 통합 디스플레이 시스템 및 콜렉터 광학 장치(5020)를 가진다. 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 디스플레이(5015) 및 상기 콜렉터 광학 장치(5020)가 상기 빔 결합기(5025)과 평행하도록 배향된다. 이러한 실시예에서, 미러와 같은 반사 표면은 필요하지 않다.
도 51은 스코프 몸체(5005) 및 상기 스코프 몸체(5005)의 상부 상에 구획 또는 노치(5010)를 가지는 관찰 광학 장치(5000)의 선택적인 실시예를 나타낸다. 상기 구획(5010)은 액티브 디스플레이(5105), 콜렉터 광학 장치(5110) 및 미러(5115)를 포함하는 통합 디스플레이 시스템을 가진다. 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 디스플레이(5115) 및 상기 콜렉터 광학 장치(5110)가 상기 빔 결합기(5025)와 직교하도록 배향된다. 도 51에서, 상기 액티브 디스플레이(5105)는 상기 관찰 광학 장치의 대물렌즈 시스템에 비하여 상기 접안렌즈 시스템에 보다 가깝다.
도 52는 스코프 몸체(5005)와 상기 스코프 몸체(5005) 상에 구획 또는 노치(5010)를 가지는 관찰 광학 장치(5000)의 선택적인 실시예를 나타낸다. 상기 구획(5010)은 액티브 디스플레이(5105), 콜렉터 광학 장치(5110) 및 미러(5115)를 구비하는 통합 디스플레이 시스템을 가진다. 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 디스플레이(5105) 및 상기 콜렉터 광학 장치(5110)가 상기 빔 결합기(5025)와 직교하도록 배향된다. 도 52에서, 상기 액티브 디스플레이(5105)는 상기 관찰 광학 장치의 접안렌즈 시스템에 비하여 상기 대물렌즈 시스템에 더 가깝다.
상기 액티브 디스플레이(5105)로부터 생성된 영상들은 상기 생성된 영상들 및 상기 관찰된 영상들을 동시에 중첩시키거나 겹치게 하기 위해 상기 스코프 몸체(5005) 내의 빔 결합기(5025)를 구비하는 상기 관찰 광학 장치들을 통해 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들과 결합된 미러(5115)로 향하게 될 수 있으며, 여기서 상기 결합된 영상은 상기 제1 초점면 내로 투입된다. 상기 빔 결합기(5025)가 상기 제1 초점면 이전에 위치하고, 상기 결합된 영상이 상기 제1 초점면 상에 초점이 맞추어지기 때문에, 상기 표시된 영상 및 상기 관찰된 영상은 서로에 대해 이동하지 않는다. 이는 상기 영상을 상기 제2 초점면 내로 투입하는 장치에 비하여 중요한 개선이다.
또 다른 선택적인 실시예에서, 상기 관찰 광학 장치는 스코프 몸체 및 액티브 디스플레이와 콜렉터 광학 장치를 갖는 분리 가능한 베이스를 가지며, 상기 액티브 디스플레이 및 상기 콜렉터 광학 장치는 상기 빔 결합기와 평행하다. 이러한 실시예에서, 미러와 같은 반사 표면은 필요하지 않다. 상기 베이스는 상기 관찰 광학 장치의 본체의 바닥에 연결된다.
상기 마이크로디스플레이로부터 생성되는 영상들은 상기 생성된 영상들 및 상기 관찰된 영상들을 동시에 중첩시키거나 겹치게 하기 위해 상기 스코프 몸체 내에 빔 결합기를 구비하는 상기 관찰 광학 장치들을 통해 상기 관찰자에 의해 관찰된 장면의 영상들과 결합될 수 있으며, 여기서 상기 결합된 영상은 상기 제1 초점면 내로 투입된다. 상기 빔 결합기가 상기 제1 초점면 전에 위치하고, 상기 결합된 영상이 상기 제1 초점면에 집중되기 때문에, 상기 표시된 영상 및 상기 관찰된 영상은 서로에 대해 이동하지 않는다. 이는 상기 영상을 상기 제2 초점면 내로 투입하는 장치들에 비하여 중요한 개선이다.
여기에 개시되는 광학 조준경 및 방법들은 무기, 총기, 소총, 레이저 표적 로케이터(locater), 거리 측정기, 또는 추가되는 액세서리로서 그 상부에 있을 수 있거나, 일부가 될 수 있는 디스플레이 또는 관찰 기구, 장치, 조준경, 또는 스코프가 될 수 있다. 실시예들은 무기나 장치 상에 장착될 수 있거나, 손에 쥘 수 있거나, 헬멧에 장착될 수 있다.
여기에 개시되는 장치들 및 방법들은 다음의 사항들에서 더 설명될 수 있다.
1. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이의 빔 결합기를 가지는 몸체를 포함하고;
(i) 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, 그리고 (ii) 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 구비하는 제2 광학 시스템을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
2. 관찰 광학 장치는, 제1 초점면을 한정하도록 구성되는 광학 시스템을 포함하고; 디지털 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 포함하며, 상기 디지털 영상은 상기 제1 초점면 상에 중첩되고; 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성된다.
3. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함한다.
4. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고; (e) 영상을 생성하고 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 포함하며, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합된다.
5. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템 및 빔 결합기를 구비하는 본체를 포함하며, (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이와 기 생성된 영상들 및 상기 본체의 제1 초점면 내의 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위해 상기 생성된 영상들을 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 가지는 베이스를 포함한다.
6. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지는 몸체를 포함하고;
(i) 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 구비하는 제2 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 가지는 베이스를 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
7. 관찰 광학 장치는, 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체, 그리고 상기 본체에 연결되고, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 콜렉터 렌즈 시스템을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 생성된 영상은 상기 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합된다.
8. 관찰 광학 장치는,
(i) 메인 튜브를 포함하고, 상기 메인 튜브는 (a) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 가지고; (b) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고; (c) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지며;
(ii) 영상을 생성하고, 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 베이스를 포함하고, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합된다.
9. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템, 제2 초점면 및 접안렌즈 시스템을 구비하는 제1 광학 시스템, (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이의 빔 결합기, (iii) 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이의 포커스 셀(focus cell); 그리고 (iv) 상기 포커스 셀을 시차 조정 어셈블리에 연결하는 연결 요소를 가지는 몸체를 포함한다.
10. 관찰 광학 장치는, 제1 초점면과 대물렌즈 시스템 사이의 빔 결합기, 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이에 배치되는 포커스 셀, 그리고 디지털 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 광학 시스템을 포함하며, 상기 디지털 영상은 상기 제1 초점면 상에 중첩되고; 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성된다.
11. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템, (c) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기; 및 (d) 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 포커스 셀을 포함한다.
12. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고; (e) 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 포커스 셀을 포함하며; (f) 상기 포커스 셀을 시차 조정 어셈블리에 연결하는 연결 요소를 포함한다.
13. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템, 제2 초점면 및 상기 표적 영상을 관찰하기 위한 접안렌즈 시스템을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 제1 초점면 사이의 빔 결합기를 가지는 몸체를 포함하고;
(i) 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, (ii) 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질, 그리고 (iii) (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정, (c) 상기 반사 물질을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정, (d) 상기 빔 결합기를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, 그리고 (e) 상기 이렉터 렌즈 시스템을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 과정들을 수행하기 위한 조정 메커니즘을 구비하는 제2 광학 시스템을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
14. 관찰 광학 장치는, 제1 초점면을 한정하도록 구성되는 광학 시스템; 디지털 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 디지털 영상을 상기 제1 초점면으로 향하기 하기 위한 반사 물질; 그리고 (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 과정들을 수행하기 위해 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 포함한다.
15. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고, (e) 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 포함하며; (f) (i) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정,(ii) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정, (iii) 상기 반사 물질을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정, (iv) 상기 빔 결합기를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (v) 상기 이렉터 렌즈 시스템을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상을 수행하기 위한 조정 메커니즘을 포함하고, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
16. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템 및 빔 결합기를 구비하는 본체를 포함하며; (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 생성된 영상들 및 상기 본체의 제1 초점면 내의 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위해 상기 생성된 영상들을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 미러를 가지는 베이스를 포함하며, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
17. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지는 몸체를 포함하고;
베이스를 포함하며, 상기 베이스는, (i) (a) 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, (b) 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 구비하는 제2 광학 시스템을 가지며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰되며; (ii) 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
18. 관찰 광학 장치는, 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체, 그리고 상기 본체에 연결되고, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 콜렉터 렌즈 시스템을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 생성된 영상은 상기 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합되고, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
19. 관찰 광학 장치는,
(i) 메인 튜브를 포함하며, 상기 메인 튜브는, (a) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 가지고; (b) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고; (c) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지며;
(ii) 영상을 생성하고, 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 베이스를 포함하고, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되며, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 더 가진다.
20. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체; 및 (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 전원을 위한 구획을 가지는 베이스를 포함한다.
21. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체; 및 (ii) 상기 본체에 연결되고, 전원을 위한 구획을 가지는 베이스를 포함한다.
22. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이의 빔 결합기를 가지는 몸체를 포함하며;
(i) 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, 그리고 (ii) 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 구비하는 제2 광학 시스템을 포함하고, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며, 상기 렌즈 시스템은 다섯의 렌즈 시스템이다.
23. 관찰 광학 장치는, 제1 초점면을 한정하도록 구성되는 광학 시스템을 포함하고; 디지털 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하기 위한 렌즈 시스템을 포함하며, 상기 디지털 영상은 상기 제1 초점면 상에 중첩되고; 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 시스템은 둘의 렌즈들을 가지는 내측 셀 및 셋의 렌즈들을 가지는 외측 셀로 이루어지며, 상기 외측 셀은 상기 내측 셀에 대해 고정된다.
24. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템 및 빔 결합기를 구비하는 본체를 포함하며, (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하기 위한 렌즈 시스템, 그리고 상기 본체의 제1 초점면 내에서 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상의 동시의 중첩된 관찰을 위해 상기 생성된 영상들을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 미러를 가지는 베이스를 포함하며, 상기 렌즈 시스템은 다섯의 렌즈 시스템이고, 상기 제1 렌즈는 상기 액티브 디스플레이로부터 2㎜를 넘지 않게 위치한다.
25. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지는 몸체를 포함하며;
(i) 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, 그리고 (ii) 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 구비하는 제2 광학 시스템을 가지는 베이스를 포함하고, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며, 상기 렌즈 시스템은 셋의 단일선 렌즈들 및 2중선 렌즈로 이루어지는 다섯의 렌즈 시스템이다.
26. 관찰 광학 장치는, 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체, 그리고 상기 본체에 연결되고, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 콜렉터 렌즈 시스템을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 생성된 영상은 상기 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합되고, 상기 콜렉터 렌즈 시스템은 적어도 하나의 렌즈를 가지는 내측, 및 적어도 하나의 렌즈를 가지는 외측 셀, 그리고 상기 내측 셀의 렌즈와 상기 외측 셀의 렌즈 사이의 공간을 조정하는 메커니즘을 가진다.
27. 관찰 광학 장치는,
(i) 메인 튜브를 포함하며, 상기 메인 튜브는 (a) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 가지며; (b) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고; (c) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지며;
(ii) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하기 위한 렌즈 시스템 및 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 미러를 가지는 베이스를 포함하고, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 메인 튜브의 제1 초점면 내로 결합되며, 상기 렌즈 시스템은 둘의 렌즈들을 구비하는 내측 셀 및 셋의 렌즈들을 구비하는 외측 셀을 가진다.
27A. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고, 상기 메인 튜브는 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템, 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템 및 상기 대물렌즈 어셈블리와 광학 시스템의 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기를 가지며; (b) 디지털 영상을 생성하기 위한 통합 디스플레이 시스템을 포함하고; (c) 탄도 관련 데이터를 처리하고, 상기 통합 디스플레이 시스템이 상기 디지털 영상 내에 조준 레티클을 적용하게 하기 위한 계산 장치를 포함한다.
28. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 베이스를 더 포함한다.
29. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 통합 디스플레이 시스템을 더 포함한다.
30. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 통합 디스플레이 시스템을 구비하는 베이스를 더 포함한다.
31. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 베이스는 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결된다.
32. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 베이스는 상기 관찰 광학 장치의 본체의 바닥측에 연결된다.
33. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 하우징 내에 포함된다.
34. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 하우징은 상기 관찰 광학 장치의 본체의 상부에 연결된다.
35. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이를 가진다.
36. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이 및 반사 물질을 가진다.
37. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 액티브 디스플레이, 반사 물질 및 집광 광학 시스템을 가진다.
38. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 반사 물질은 상기 빔 결합기 아래에 위치한다.
39. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 반사 물질은 상기 빔 결합기 상부에 위치한다.
40. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 반사 물질은 상기 빔 결합기와 평행하다.
41. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 액티브 디스플레이 및 상기 반사 물질은 상기 빔 결합기와 평행하다.
42. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 반사 물질은 상기 관찰 광학 장치의 대물렌즈측 상에 위치한다.
43. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 반사 물질은 상기 관찰 광학 장치의 접안렌즈측 상에 위치한다.
44. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 액티브 디스플레이는 상기 관찰 광학 장치의 대물렌즈측 상에 위치한다.
45. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 액티브 디스플레이는 상기 관찰 광학 장치의 접안렌즈측 상에 위치한다.
46. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 제2 광학 시스템은 상기 관찰 광학 장치의 몸체에 연결되는 베이스 내에 있다.
47. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 본체의 어셈블리측과 상기 관찰 광학축을 따라 배치되고 이격되는 제1 초점면 사이에 위치한다.
48. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 빔 결합기는 대략적으로 상기 관찰 광학 장치의 승강 노브 아래에 위치한다.
49. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 관찰 광학 장치의 접안렌즈 어셈블리에 비하여 대물렌즈 어셈블리에 더 가까이 위치한다.
50. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 경사진 미러를 포함한다.
51. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 미러는 약 40°내지 약 50°로 경사진다.
52. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 미러는 약 45°로 경사진다.
53. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 통합 디스플레이 시스템은 내측 렌즈 셀 및 외측 렌즈 셀을 가지는 콜렉터 광학 장치를 포함한다.
54. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 베이스의 일측 단부는 상기 본체의 확대 조정 링 부근에 부착되고, 상기 베이스의 타측 단부는 상기 본체의 대물렌즈 어셈블리 부근에 부착된다.
55. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 베이스는 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%이다.
56. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 포커스 셀을 더 포함한다.
57. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 종래의 포커스 셀의 위치에 비하여 상기 대물렌즈측을 향해 조정되는 포커스 셀을 더 포함한다.
58. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 빔 결합기를 더 포함한다.
59. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 종래의 포커스 셀이 위치하는 부부에 배치되는 빔 결합기를 더 포함한다.
60. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 시차 조정 어셈블리를 더 포함한다.
61. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 상기 관찰 광학 장치의 본체 내에 연결 로드를 더 포함한다.
62. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 연결 요소는 로드 또는 샤프트이다.
63. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 연결 요소는 길이가 약 5㎜ 내지 50㎜이다.
64. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 연결 요소는 길이가 약 30㎜이다.
65. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 시차 조정 어셈블리는 회전 가능한 요소를 포함한다.
66. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 시차 조정 어셈블리는 노브를 포함한다.
67. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 연결 요소는 상기 포커스 셀을 상기 시차 조정 어셈블리에 연결한다.
68. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 연결 요소의 일측 단부는 상기 포커싱 셀에 연결되고, 상기 연결 요소의 타측 단부는 상기 시차 조정 어셈블리의 캠 핀에 연결된다.
69. 앞서의 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 시차 조정 어셈블리는 캠 그루브 및 캠 핀을 가진다.
70. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하기 위한 렌즈 시스템을 포함한다.
71. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 하나 또는 그 이상의 렌즈 셀들로 이루어진다.
72. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 내측 렌즈 셀 및 외측 렌즈 셀로 이루어진다.
73. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 5의 렌즈 시스템으로 이루어진다.
74. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 둘의 렌즈들을 가지는 내측 렌즈 셀 및 셋의 렌즈들을 가지는 외측 렌즈 셀로 이루어진다.
75. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 상기 액티브 디스플레이의 2㎜ 이내에 위치하는 제1 렌즈들을 구비하는 다섯의 렌즈 시스템이다.
76. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 다섯의 렌즈 시스템으로 이루어지고, 상기 제1 렌즈는 비구면 렌즈(aspheric lens)이다.
77. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 적어도 하나의 렌즈를 가지는 내측 렌즈 셀 및 적어도 하나의 렌즈를 가지는 외측 렌즈 셀로 이루어지고, 상기 내측 셀의 적어도 하나의 렌즈와 상기 외측 셀의 적어도 하나의 렌즈 사이의 공간을 조정하는 메커니즘을 더 포함한다.
78. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 하나 또는 그 이상의 스프링들이 상기 외측 렌즈 셀과 상기 내측 렌즈 셀 사이에 위치한다.
79. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 단일 렌즈 셀로 이루어진다.
80. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 조정 메커니즘은 스크류이다.
81. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 조정 메커니즘은 웨지이다.
82. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 스크류는 상기 액티브 디스플레이의 수직 축을 정렬시키기 위해 상기 내측 렌즈 셀의 표면에 대해 조여질 수 있다.
83. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 스크류는 상기 액티브 디스플레이를 조정하기 위해 상기 내측 렌즈 셀의 표면에 대해 조여질 수 있다.
84. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 전원은 하나 또는 그 이상의 배터리들이다.
85. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 전원은 하나 또는 그 이상의 CR123 배터리들이다.
86. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 위성 위치 확인 시스템(global positioning system) 수신기, 디지털 콤파스 및 위치 데이터를 상기 계산 장치에 제공하기 위한 레이저 거리 측정기 중의 하나 또는 그 이상을 더 포함하며, 상기 계산 장치는 탄도 솔루션(ballistic solution)을 계산하기 위해 상기 수신된 데이터의 일부 또는 모두를 대응하여 이용한다.
87. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 계산 장치는 관성 데이터, 위치 데이터, 환경 센서 데이터 및 영상 데이터 중의 하나 또는 그 이상을 수신하며, 상기 계산 장치는 탄도 솔루션을 계산하기 위해 상기 수신된 데이터의 일부 또는 모두를 대응하여 이용한다.
88. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 관찰 광학 장치는 네트워크 요소(NE)로서 네트워크와 통신하도록 적용되며, 상기 계산 장치는 상기 수신된 데이터의 일부 또는 모두를 상기 네트워크를 향해 전파한다.
89. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 제1 사용자 상호작용에 대응하여, 상기 계산 장치는 현재에 관찰된 조준 레티클과 연관되는 표적 관련 정보가 검색되고 메모리 내에 저장되는 거리 측정 모드(ranging mode)로 들어간다.
90. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 제2 사용자 상호작용에 대응하여, 상기 계산 장치는 이전에 저장된 표적 관련 정보가 메모리로부터 검색되고, 표적을 재획득하기 위해 레티클 영상을 적용시키도록 사용되는 재획득 모드(reacquisition mode)로 들어간다.
91. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 표적까지의 거리를 결정하고, 상기 결정된 거리를 상기 계산 장치로 전송하기 위한 거리 측정기를 더 포함하며, 상기 계산 장치는 상기 결정된 거리에 대응하여 상기 조준 레티클을 적용한다.
92. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 거리 측정기는 레이저 거리 측정기 및 시차 거리 측정기 중의 하나를 포함한다.
93. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 레이저 거리 측정기는 근적외선(NIR) 거리 측정기를 포함한다.
94. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 총탄 비행경로와 연관된 영상 프레임들을 검출하고, 상기 영상 프레임들을 상기 계산 장치로 전송하도록 적용되는 영상화 센서를 더 포함하며, 상기 계산 장치는 그로부터 총탄 궤적을 계산할 수 있다.
95. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 영상화 센서는 예광탄(tracer) 라운드와 연관된 스펙트럼 영역 내의 방출들을 검출하도록 적용된다.
96. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치는 각각의 사용자 입력을 상기 계산 장치로 전송하도록 적용되는 윈디지 및 승강 노브들을 더 포함하며, 상기 계산 장치는 상기 사용자 입력에 대응하여 상기 조준 레티클을 적용한다.
97. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 특정한 것을 나타내는 사용자 상호작용에 대응하여, 상기 계산 장치는 표적 관련 정보가 메모리로부터 회수되고, 표적을 다시 획득하기 위해 조준 레티클 영상을 적용시키도록 이용되는 간접 사격 표적 선정 모드로 들어간다.
98. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 이차적인 탄약 모드를 나타내는 사용자 상호작용에 대응하여, 상기 계산 장치는 상기 이차적인 탄약과 연관된 탄도 특성들에 대응하여 상기 조준 레티클을 적용시킨다.
99. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 상기 환경 데이터는 기압 데이터, 습도 데이터 및 온도 데이터의 하나 또는 그 이상을 포함하며, 상기 계산 장치는 상기 탄도 솔루션을 계산하기 위해 상기 환경 데이터의 일부 또는 모두를 대응하여 이용한다.
100. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 관찰 광학 장치에 있어서, 광학 스코프의 시야의 외측의 조준 레티클의 경우, 상기 계산 장치는 모의의 조준점 기준을 표시하기 위해 관성 기준 정보를 활용한다.
101. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 관찰 광축을 따라 배치되는 제1 광학 시스템으로 장면을 관찰하는 단계; 및 베이스의 공동 내에 위치하는 통합 디스플레이 시스템에 의해 생성된 영상들을 동시에 관찰하는 단계를 포함하며, 상기 베이스는 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결된다.
102. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 상기 관찰 광학 장치의 본체의 관찰 광축을 따라 배치되는 제1 광학 시스템으로 장면을 관찰하는 단계; 및 베이스의 공동 내에 위치하는 통합 디스플레이 시스템에 의해 생성된 영상들을 동시에 관찰하는 단계를 포함하며, 상기 장면의 영상 및 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영된다.
103. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 대물렌즈 어셈블리 및 접안렌즈 어셈블리를 가지는 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 관찰 광축을 따라 배치되는 제1 광학 시스템으로 장면을 관찰하는 단계; 및 베이스의 공동 내에 위치하는 통합 디스플레이 시스템에 의해 생성된 영상들을 동시에 관찰하는 단계를 포함하며, 상기 장면의 영상 및 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영되고, 상기 통합 디스플레이 시스템은 상기 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 상기 영상으로부터의 광을 집광하기 위한 렌즈 시스템, 그리고 상기 생성된 영상을 대물렌즈 어셈블리와 상기 본체의 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기 내로 향하게 하기 위한 반사 표면을 가진다.
104. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 관찰 광축을 따라 배치되는 제1 광학 시스템으로 장면을 관찰하는 단계를 포함하고; 베이스의 공동 내에 위치하는 통합 디스플레이 시스템에 의해 생성된 영상들을 동시에 관찰하는 단계를 포함하며, 상기 장면의 영상 및 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영되고, 연결 로드에 의해 포커싱 셀에 연결되는 시차 노브를 조정하여 시차를 제거하는 단계를 포함한다.
105. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 관찰 광축을 따라 배치되는 제1 광학 시스템으로 장면을 관찰하는 단계를 포함하고; 통합 디스플레이 시스템에 의해 생성된 영상들을 동시에 관찰하는 단계를 포함하며, 상기 장면의 영상 및 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 투영되고, 연결 로드에 의해 포커싱 셀에 연결되는 시차 노브를 조정하여 시차를 제거하는 단계를 포함한다.
106. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스 내에 위치하는 액티브 디스플레이로 영상을 생성하는 단계, 렌즈 시스템으로 상기 액티브 디스플레이로부터 광을 집광하는 단계; 상기 생성된 영상을 상기 베이스로부터 상기 본체 내의 빔 결합기로 반사하는 단계, 그리고 상기 생성된 영상을 상기 본체의 제1 초점면 내로 투영하는 단계를 포함한다.
107. 관찰 광학 장치로 관찰하는 방법은, 대물렌즈 어셈블리 및 접안렌즈 어셈블리를 가지는 상기 관찰 광학 장치의 본체 내의 관찰 광축을 따라 배치되는 제1 광학 시스템으로 장면을 관찰하는 단계; 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스 내에 위치하는 액티브 디스플레이로 영상을 생성하는 단계; 렌즈 시스템으로 상기 액티브 디스플레이로부터 광을 집광하는 단계; 상기 생성된 영상을 상기 베이스로부터 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 본체 내의 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기로 반사하는 단계; 그리고 상기 생성된 영상 및 상기 영상화된 장면이동시에 관찰될 수 있도록 상기 생성된 영상을 상기 본체의 제1 초점면 내로 투영하는 단계를 포함한다.
108. 관찰 광학 장치의 사용자에게 정보를 제공하는 방법은,
(a) 본체를 가지는 관찰 광학 장치를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 본체는 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템 및 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고;
(b) 상기 관찰 광학 장치의 본체에 연결되는 베이스 내에 위치하는 액티브 디스플레이로부터 영상을 생성하는 단계를 포함하며;
(c) 상기 디스플레이로부터 방출된 광을 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 본체 내의 제1 초점면 사이에 위치하는 빔 결합기로 반사하는 단계를 포함하고, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
109. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 방법은 상기 액티브 디스플레이를 전자 장치들로 제어하는 단계를 포함한다.
110. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 방법은 상기 액티브 디스플레이로 액티브 표적 레티클, 수정된 조준점, 범위 및 바람 정보, 승강, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 표적 ID, 외부 센서 정보 및 탄도 정보 중의 적어도 하나의 사항들을 위해 영상들을 제공하는 단계를 포함한다.
111. 여기에 열거된 사항들 중의 임의의 사항의 방법은 완전한 태양광으로부터 흐린 별빛까지의 범위의 주변 조건들 하에서 관찰을 가능하게 하도록 상기 액티브 디스플레이 휘도를 제어하는 단계를 포함한다.
112. 관찰 광학 장치는,
일측 단부에서 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 타측 단부에서의 접안렌즈 시스템, 그리고 상기 대물렌즈 및 접안렌즈 시스템들 사이에 위치하는 이렉터 렌즈 시스템을 구비하는 이동 가능한 이렉터 튜브를 가지는 몸체를 포함하며, 상기 이동 가능한 이렉터 렌즈 시스템, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 렌즈 시스템은 제1 초점면 및 제2 초점면을 가지는 제1 광학 시스템을 형성하고, 상기 제1 초점면에서 상기 이동 가능한 이렉터 튜브와 함께 이동하는 제1 레티클을 구비하며, 상기 제1 초점면과 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 위치하는 빔 결합기를 포함하고;
영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템 및 상기 생성된 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 구비하는 제2 제2 광학 시스템을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
113. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며, 상기 제1 초점면에서 터렛 조정들에 대해 이동하는 제1 레티클을 구비하며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고; (e) 영상을 생성하고, 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 포함하며, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합된다.
114. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 관찰 광축을 따라 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템 및 빔 결합기를 구비하는 본체를 포함하며, (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 본체의 제1 초점면 내에서 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위해 상기 생성된 영상들을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 미러를 가지는 베이스를 포함한다.
115. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지는 본체를 포함하며;
상기 본체에 연결되고, (i) 영상을 생성하는 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, 그리고 (ii) 상기 생성된 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 미러를 구비하는 제2 광학 시스템을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
116. 관찰 광학 장치는, 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템 및 상기 본체의 바닥 부분에 연결되는 베이스를 구비하는 본체를 포함하고, 상기 베이스는 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 구비하는 공동을 가지며, 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합된다.
117. 관찰 광학 장치는, 제1 초점면과 대물렌즈 시스템 사이의 빔 결합기를 가지는 광학 시스템, 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이에 배치되는 포커스 셀, 그리고 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 포함하며, 상기 영상은 상기 제1 초점면 상에 중첩되고; 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성된다.
118. 관찰 광학 장치는, 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고 표적 영상을 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템 및 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지는 본체를 포함하며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고; 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하며; 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 포커스 셀을 포함하고; 상기 포커스 셀을 시차 조정 어셈블리에 연결하는 로드를 포함하며; 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 디지털 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 반사 표면을 포함하고, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 상에 초점이 맞추어질 수 있다.
119. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 접안렌즈 시스템을 구비하는 제1 광학 시스템, (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이의 빔 결합기, (iii) 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이의 포커스 셀, 그리고 (iv) 상기 포커스 셀을 시차 조정 어셈블리에 연결하는 연결 요소를 가지는 몸체를 포함한다.
120. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템, (c) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기; 및 (d) 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 포커스 셀을 포함한다.
121. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 광학 시스템, 그리고 (ii) 빔 결합기를 가지는 본체를 포함하며;
상기 본체의 바닥 부분에 연결되고, 공동 하우징, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템 및 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰되며, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
122. 관찰 광학 장치는,
메인 튜브의 제1 단부에 연결되고 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템 및 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지는 본체를 포함하며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고, 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하며;
영상을 생성하고 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 베이스를 포함하고, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되며, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
123. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체를 포함하고; (ii) 상기 본체에 연결되며, 영상들을 생성하고 상기 영상들을 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이 및 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가지는 베이스를 포함한다.
124. 관찰 광학 장치는, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템 및 빔 결합기를 구비하는 본체를 포함하며, (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 본체의 제1 초점면 내에서 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위해 상기 생성된 영상들을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 반사 물질을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
125. 관찰 광학 장치는, 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체를 포함하며, 상기 본체에 연결되고 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 콜렉터 렌즈 시스템을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 생성된 영상은 상기 본체의 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합되고, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
126. 관찰 광학 장치는,
(i) 메인 튜브를 포함하고, 상기 메인 튜브는 (a) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템; (b) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템; 및 (c) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지며, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되고;
(ii) 영상을 생성하고 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 베이스를 포함하며, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가진다.
127. 관찰 광학 장치는, 제1 초점면을 한정하도록 구성되는 광학 시스템; 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 제1 초점면으로 향하게 하는 반사 물질; 그리고 (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 사항들을 수행하기 위하여 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 포함한다.
128. 관찰 광학 장치는, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고, (e) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며, (f) (i) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (ii) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 사항들을 수행하기 위한 조정 메커니즘을 포함한다.
129. 관찰 광학 장치는,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템, 제2 초점면 및 상기 표적 영상을 관찰하기 위한 접안렌즈 시스템을 구비하는 제1 광학 시스템, (ii) 빔 결합기, (iii) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 생성된 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 가지는 몸체를 포함하며, (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정, (c) 상기 반사 물질을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정, (d) 상기 빔 결합기를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (e) 상기 이렉터 렌즈 시스템을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 사항들을 수행하기 위해 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 포함하고, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰된다.
통합 디스플레이 시스템을 구비하는 관찰 광학 장치의 여러 실시예들을 상세하게 설명하였지만, 모두 본 발명의 진정한 사상과 범주 내에 속하는 그 변경들 및 변화들이 가능한 점이 명백해야 할 것이다. 상술한 설명에 대하여, 크기, 물질들, 형상, 형태, 기능과 동작의 방식, 조립 및 사용의 변화들을 포함하여 본 발명의 부분들의 최적의 치수 관계들이 해당 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 이해되고 자명하며, 도면들에 예시되고 본 명세서에서 설명되는 모든 균등한 관계들이 본 발명에 의해 포괄되는 점이 이해될 것이다. 이에 따라, 앞서의 설명들은 본 발명의 원리들의 예시적인 것들로 여겨진다. 또한, 수많은 변경들과 변화들이 해당 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 이해될 것이기 때문에, 본 발명이 도시되고 설명되는 정확한 구성 및 동작에 한정되는 것은 아니며, 이에 따라 모든 적절한 변경들 및 균등물들은 본 발명의 범주에 속하는 것으로 분류될 수 있다.
Claims (100)
- 관찰 광학 장치(viewing optic)에 있어서,
일측에서 외향 장면(outward scene)으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 가지는 몸체를 포함하고;
상기 몸체의 타측에서 접안렌즈 시스템을 포함하며, 상기 대물렌즈 시스템과 접안렌즈 시스템 사이에 위치하는 이렉터(erector) 렌즈 시스템을 구비하는 이동 가능한 이렉터 튜브를 포함하고, 상기 이렉터 렌즈 시스템, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 렌즈 시스템은 제1 초점면 및 제2 초점면을 가지는 제1 광학 시스템을 형성하며, 상기 이동 가능한 이렉터 튜브와 함께 이동하는 제1 레티클(reticle)을 구비하고;
상기 제1 초점면과 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 위치하는 빔 결합기를 포함하며;
영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 구비하고, 상기 액티브 디스플레이로부터 광을 수집하는 렌즈 시스템 및 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 구비하는 제2 광학 시스템을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상은 상기 이렉터 튜브의 이동과 관련되지 않는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 생성된 영상은 디지털 레티클인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 5㎜ 내지 25㎜에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 위치하는 포커싱 셀(focusing cell)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 포커싱 셀을 시차 조정 노브(parallax adjustment knob)에 연결하는 로드(rod)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 로드는 길이가 25㎜ 내지 33㎜인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 렌즈 시스템은 5의 렌즈 시스템인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 2의 렌즈들을 구비하는 내측 렌즈 셀 및 3의 렌즈들을 구비하는 외측 렌즈 셀을 가지는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이는 투과형 액티브 매트릭스 LCD 디스플레이(AMLCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, fe-잉크(ink) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 세그먼트(segment) 디스플레이, 전자 발광 디스플레이, 표면 전도 전자 방출(surface-conduction electron-emitter) 디스플레이, 그리고 양자점(quantum dot) 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 의해 생성된 영상은 텍스트, 영숫자(alpha-numeric)들, 그래픽스, 기호들, 비디오 영상, 아이콘들, 액티브 표적 레티클들, 범위 측정, 바람 정보, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 총기 경사 정보, 표적 발견, 인식 및 식별(ID) 정보, 외부 센서 정보, 온도, 압력, 습도, 실시간 탄도 솔루션들, 그리고 비행 중의 예광탄 라운드 검출 및 추적을 통한 다음 라운드의 탄도 수정으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반사 물질은 미러인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 12 항에 있어서, 상기 미러는 상기 액티브 디스플레이의 방출된 광에 대해 약 40°내지 약 50°각도에 있는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 몸체의 상부에 연결되는 레이저 거리 측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추고 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며, 터렛 조정(turret adjustment)에 대하여 이동하는 상기 제1 초점면에서의 제1 레티클을 구비하고; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하며; (e) 영상을 생성하고, 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 포함하고, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 반사 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 빔 결합기 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 5㎜ 내지 25㎜에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터 생성된 영상은 상기 터렛 조정에 의해 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, (i) 외향 장면의 관찰 광축을 따라 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템 및 빔 결합기를 구비하는 본체를 포함하며, (ii) 상기 본체에 연결되고, 영상들을 생성하기 위한 액티브 디스플레이와 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 생성된 영상들 및 상기 외향 장면의 영상들의 동시의 중첩된 관찰을 위하여 상기 생성된 영상들을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 반사 물질을 가지는 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 본체의 대물렌즈 어셈블리 및 상기 관찰 광축을 따라 배치되고 이격되는 제1 초점면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 대략적으로 상기 관찰 광학 장치의 승강 노브 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 관찰 광학 장치의 접안렌즈 어셈블리에 비하여 대물렌즈 어셈블리에 더 가까이 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 반사 물질은 경사진 미러인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 25 항에 있어서, 상기 미러는 상기 디스플레이의 방출된 광에 대해 약 40°내지 약 50°로 경사진 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 25 항에 있어서, 상기 미러는 상기 디스플레이의 방출된 광에 대해 약 45°로 경사진 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하고, 내측 렌즈 셀 및 외측 렌즈 셀을 가지는 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 베이스의 일측 단부는 상기 본체의 확대 조정 링 부근에 부착되고, 상기 베이스의 타측 단부는 상기 본체의 상기 대물렌즈 어셈블리 부근에 부착되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 베이스는 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 제1 광학 시스템, 그리고 (ii) 상기 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 가지는 본체를 포함하며;
상기 본체에 연결되고, (i) 영상을 생성하는 액티브 디스플레이 및 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템, 그리고 (ii) 상기 생성된 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 행하게 하는 미러를 구비하는 제2 광학 시스템을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 동시에 관찰되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치. - 제 31 항에 있어서, 상기 베이스의 일측 단부는 상기 본체의 확대 조정 링 부근에 부착되고, 상기 베이스의 타측 단부는 상기 본체의 상기 대물렌즈 어셈블리 부근에 부착되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 31 항에 있어서, 상기 베이스 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 31 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 다섯의 렌즈 시스템인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 다섯의 렌즈 시스템의 제1 렌즈는 상기 액티브 디스플레이의 2㎜ 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 31 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이는 투과형 액티브 매트릭스 LCD 디스플레이(AMLCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, fe-잉크 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 세그먼트 디스플레이, 전자 발광 디스플레이, 표면 전도 전자 방출 디스플레이, 그리고 양자점 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 31 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 의해 생성된 영상은 텍스트, 영숫자들, 그래픽스, 기호들, 비디오 영상들, 아이콘들, 액티브 표적 레티클들, 범위 측정, 바람 정보, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 총기 경사 정보, 표적 발견, 인식 및 식별(ID) 정보, 외부 센서 정보, 온도, 압력, 습도, 실시간 탄도 솔루션들, 그리고 비행 중의 예광탄 라운드 검출 및 추적을 통한 다음 라운드의 탄도 수정으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 31 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 5㎜ 내지 25㎜에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, 외향 장면을 관찰하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체 및 상기 본체의 바닥 부분에 연결되는 베이스를 포함하고, 상기 베이스는 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이를 구비하는 공동(cavity)을 가지며, 상기 생성된 영상은 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내에서 상기 외향 장면의 영상 내로 결합되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 베이스는 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, 제1 초점면과 대물렌즈 시스템 사이의 빔 결합기, 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이에 배치되는 포커싱 셀, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 그리고 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 가지는 광학 시스템을 포함하며, 상기 영상은 상기 제1 초점면 상에 중첩되고, 상기 컨트롤러는 상기 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 41 항에 있어서, 상기 포커싱 셀을 시차 조정 노브에 연결하는 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 로드의 일측 단부는 상기 시차 조정 노브 내의 캠 그루브(cam groove)와 상호작용하는 캠 핀(cam pin)을 가지는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 로드는 길이가 25㎜ 내지 33㎜인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 로드는 길이가 30㎜인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 41 항에 있어서, 상기 포커싱 셀은 종래의 관찰 광학 장치 내의 포커싱 셀의 위치에 비하여 상기 대물렌즈 어셈블리에 25㎜ 내지 33㎜ 더 가까이 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 41 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서,
외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추고 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템 및 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지는 본체를 포함하고, 상기 본체, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며;
상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고;
상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 포커싱 셀을 포함하며;
상기 포커싱 셀을 시차 조정 노브에 연결하는 로드를 포함하고;
영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 생성된 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 표면을 포함하며, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 상에 초점이 맞추어질 수 있는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치. - 제 48 항에 있어서, 상기 로드는 길이가 28㎜ 내지 35㎜인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이 및 상기 반사 표면은 상기 본체의 바닥 부분에 연결되는 베이스 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 50 항에 있어서, 상기 베이스의 일측 단부는 상기 본체의 확대 조정 링 부근에 부착되고, 상기 베이스의 타측 단부는 상기 본체의 대물렌즈 어셈블리 부근에 부착되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 50 항에 있어서, 상기 베이스는 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 53 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 둘의 렌즈들을 구비하는 내측 렌즈 셀 및 셋의 렌즈들을 구비하는 외측 렌즈 셀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 반사 표면은 미러인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이는 투과형 액티브 매트릭스 LCD 디스플레이(AMLCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, fe-잉크 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 세그먼트 디스플레이, 전자 발광 디스플레이, 표면 전도 전자 방출 디스플레이, 그리고 양자점 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 의해 생성된 영상은 텍스트, 영숫자들, 그래픽스, 기호들, 비디오 영상, 아이콘들, 액티브 표적 레티클들, 범위 측정, 바람 정보, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 총기 경사 정보, 표적 발견, 인식 및 식별(ID) 정보, 외부 센서 정보, 온도, 압력, 습도, 실시간 탄도 솔루션들, 그리고 비행 중의 예광탄 라운드 검출 및 추적을 통한 다음 라운드의 탄도 수정으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 로드의 일측 단부는 시차 조정 노브 내의 캠 그루브와 상호작용하는 캠 핀을 가지는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, 메인 튜브; 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템; 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템; 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기; 그리고 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 포커싱 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 59 항에 있어서, 상기 포커싱 셀을 시차 조정 노브에 연결하는 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템 및 제2 초점면을 구비하는 광학 시스템, 그리고 (ii) 빔 결합기를 가지는 본체를 포함하고;
상기 본체의 바닥 부분에 연결되고, 공동 하우징, 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템 및 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 가지는 베이스를 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 더 가지는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치. - 제 61 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 본체의 대물렌즈 시스템과 상기 제1 초점면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하는 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 63 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 3의 단일선 렌즈(singlet lens)들 및 1의 2중선 렌즈(doublet lens)를 가지는 5의 렌즈 시스템인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 연결되는 컨트롤러를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 영상을 생성하기 위해 하나 또는 그 이상의 디스플레이 요소들을 선택적으로 작동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 전원들은 하나 또는 그 이상의 배터리들인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 66 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 배터리들은 CR123 배터리인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 베이스의 일측 단부는 상기 본체의 확대 조정 링 부근에 부착되고, 상기 베이스의 타측 단부는 상기 본체의 대물렌즈 어셈블리 부근에 부착되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 베이스는 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이는 투과형 액티브 매트릭스 LCD 디스플레이(AMLCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, fe-잉크 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 세그먼트 디스플레이, 전자 발광 디스플레이, 표면 전도 전자 방출 디스플레이, 그리고 양자점 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 의해 생성된 영상은 텍스트, 영숫자들, 그래픽스, 기호들, 비디오 영상, 아이콘들, 액티브 표적 레티클들, 범위 측정, 바람 정보, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 총기 경사 정보, 표적 발견, 인식 및 식별(ID) 정보, 외부 센서 정보, 온도, 압력, 습도, 실시간 탄도 솔루션들, 그리고 비행 중의 예광탄 라운드 검출 및 추적을 통한 다음 라운드의 탄도 수정으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 62 항에 있어서, 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이에 배치되는 포커싱 셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 61 항에 있어서, 상기 본체의 상부에 연결되는 레이저 거리 측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서,
외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추고 메인 튜브의 제1 단부에 연결되는 대물렌즈 시스템 및 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 가지는 본체를 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며;
상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고;
영상을 생성하고 상기 영상을 상기 빔 결합기로 향하게 하기 위한 액티브 디스플레이를 가지는 베이스를 포함하며, 상기 생성된 영상 및 상기 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고, 상기 베이스는 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 더 가지는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치. - 제 74 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 전원들은 하나 또는 그 이상의 배터리들인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 75 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 배터리들은 CR123 배터리인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 74 항에 있어서, 단일 가스킷(gasket)이 상기 전원을 위한 구획 및 상기 베이스를 상기 본체에 밀폐시키기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 74 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 대물렌즈 어셈블리로부터 5㎜ 내지 25㎜에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, (i) 외향 장면의 영상들을 생성하기 위한 광학 시스템을 구비하는 본체; 및 (ii) 상기 본체에 연결되며, 영상들을 생성하고 상기 영상들을 상기 광학 시스템의 제1 초점면 내로 향하기 하기 위한 액티브 디스플레이 및 하나 또는 그 이상의 전원들을 위한 구획을 가지는 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 79 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 전원들은 CR123 배터리인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서,
(i) 표적 영상을 외향 장면으로부터 제1 초점면으로 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템, 상기 표적 영상을 반전시키는 이렉터 렌즈 시스템, 제2 초점면 및 상기 표적 영상을 관찰하기 위한 접안렌즈 시스템을 구비하는 제1 광학 시스템을 가지며; (ii) 빔 결합기를 가지고; (iii) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 생성된 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 구비하는 제2 광학 시스템을 가지며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며; (iv) (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정, (c) 상기 반사 물질을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정, (d) 상기 빔 결합기를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정, 그리고 (e) 상기 이렉터 렌즈 시스템을 상기 빔 결합기에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 과정들을 수행하기 위해 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 가지는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치. - 제 81 항에 있어서, 상기 빔 결합기는 상기 제1 초점면과 상기 대물렌즈 시스템 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정을 위한 상기 조정 메커니즘은 세트 스크류 또는 웨지인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정을 위한 상기 조정 메커니즘은 세트 스크류 또는 웨지인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 제2 광학 시스템은 상기 몸체의 바닥 부분에 연결되는 베이스 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 85 항에 있어서, 상기 베이스의 일측 단부는 상기 본체의 확대 조정 링 부근에 부착되고, 상기 베이스의 타측 단부는 상기 본체의 대물렌즈 어셈블리 부근에 부착되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 85 항에 있어서, 상기 베이스는 상기 본체의 길이의 40% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 82 항에 있어서, 포커싱 셀이 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이는 투과형 액티브 매트릭스 LCD 디스플레이(AMLCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, fe-잉크 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 세그먼트 디스플레이, 전자 발광 디스플레이, 표면 전도 전자 방출 디스플레이, 그리고 양자점 디스플레이로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이에 의해 생성된 영상은 텍스트, 영숫자들, 그래픽스, 기호들, 비디오 영상, 아이콘들, 액티브 표적 레티클들, 범위 측정, 바람 정보, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및 콤파스 정보, 총기 경사 정보, 표적 발견, 인식 및 식별(ID) 정보, 외부 센서 정보, 온도, 압력, 습도, 실시간 탄도 솔루션들, 그리고 비행 중의 예광탄 라운드 검출 및 추적을 통한 다음 라운드의 탄도 수정으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 제2 광학 시스템은 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하기 위한 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 81 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 내측 렌즈 셀, 외측 렌즈 셀, 그리고 상기 내측 및 외측 렌즈 셀들 사이에 위치하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, (a) 메인 튜브를 포함하고; (b) 상기 메인 튜브의 제1 단부에 연결되고, 외향 장면으로부터 표적 영상을 초점을 맞추는 대물렌즈 시스템을 포함하며; (c) 상기 메인 튜브의 제2 단부에 연결되는 접안렌즈 시스템을 포함하고, 상기 메인 튜브, 상기 대물렌즈 시스템 및 상기 접안렌즈 시스템은 적어도 제1 초점면을 한정하도록 구성되며; (d) 상기 대물렌즈 어셈블리와 상기 제1 초점면 사이에 배치되는 빔 결합기를 포함하고, (e) 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 액티브 디스플레이로부터 상기 빔 결합기로 향하게 하는 반사 물질을 포함하며, 상기 액티브 디스플레이로부터의 영상 및 상기 대물렌즈 시스템으로부터의 표적 영상은 상기 제1 초점면 내로 결합되고 동시에 관찰되며, (f) (i) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (ii) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 과정들을 수행하기 위한 조정 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 93 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정을 위한 상기 조정 메커니즘은 세트 스크류 또는 웨지인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 93 항에 있어서, 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정을 위한 상기 조정 메커니즘은 세트 스크류 또는 웨지인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 93 항에 있어서, 포커싱 셀이 상기 빔 결합기와 상기 대물렌즈 시스템 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 관찰 광학 장치에 있어서, 제1 초점면을 한정하도록 구성되는 광학 시스템; 영상을 생성하기 위한 액티브 디스플레이 및 상기 영상을 상기 제1 초점면으로 향하게 하기 위한 반사 표면; 그리고 (a) 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정 및 (b) 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정 중의 하나 또는 그 이상의 과정들을 수행하기 위한 하나 또는 그 이상의 조정 메커니즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 97 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이를 상기 반사 물질에 대해 이동시키는 과정을 위한 상기 조정 메커니즘은 세트 스크류 또는 웨지인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 97 항에 있어서, 상기 반사 물질을 상기 액티브 디스플레이에 대해 이동시키는 과정을 위한 상기 조정 메커니즘은 세트 스크류 또는 웨지인 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
- 제 97 항에 있어서, 상기 액티브 디스플레이로부터의 광을 집광하고, 2의 렌즈들을 구비하는 내측 렌즈 셀 및 3의 렌즈들을 구비하는 외측 렌즈 셀을 가지는 렌즈 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 광학 장치.
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