KR20230138132A - Shutter module for image seeker and image seeker therewith - Google Patents

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KR20230138132A
KR20230138132A KR1020220035798A KR20220035798A KR20230138132A KR 20230138132 A KR20230138132 A KR 20230138132A KR 1020220035798 A KR1020220035798 A KR 1020220035798A KR 20220035798 A KR20220035798 A KR 20220035798A KR 20230138132 A KR20230138132 A KR 20230138132A
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한솔이
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(주)이오시스템
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Abstract

본 발명은 적정 고도에서의 극한의 가속도가 작용하는 상황에서도 신뢰성 있게 동작 가능한 영상 탐색기용 셔터 모듈 및 이를 구비하는 영상 탐색기에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 영상 탐색기용 셔터 모듈은, 회전축을 중심으로 하는 회전에 의해 개폐 동작을 수행하는 셔터 블레이드; 및 상기 셔터 블레이드의 무게 중심축을 상기 셔터 블레이드의 상기 회전축 방향으로 이동시키는 무게 추(Weight Balance)로서, 상기 무게추는 상기 셔터 블레이드의 블레이드 무게에 대응하는 추 무게를 갖고, 상기 회전축을 중심으로 상기 셔터 블레이드에 대하여 반대 방향으로 오프셋된, 무게추;를 구비하고, 상기 셔터 블레이드가, 상기 회전축을 중심으로 상기 무게추에 대하여 반대방향으로 오프셋된 메인 블레이드, 및 상기 회전축을 중심으로 상기 메인 블레이드와 상기 무게추에 대하여 소정 각도로 연장되는 연장 블레이드를 포함할 수 있다. The present invention relates to a shutter module for an image searcher that can operate reliably even under extreme acceleration at an appropriate altitude, and an image searcher including the same. A shutter module for an image seeker according to an embodiment of the present invention includes a shutter blade that performs an opening and closing operation by rotation about a rotation axis; and a weight balance that moves the central axis of gravity of the shutter blade in the direction of the rotation axis of the shutter blade, wherein the weight has a weight corresponding to the blade weight of the shutter blade, and the shutter blade is centered around the rotation axis. a weight offset in the opposite direction with respect to the blade, wherein the shutter blade has a main blade offset in the opposite direction with respect to the weight about the rotation axis, and the main blade and the shutter blade with respect to the rotation axis. It may include an extension blade extending at a predetermined angle with respect to the weight.

Description

영상 탐색기용 셔터 모듈 및 이를 구비하는 영상 탐색기{SHUTTER MODULE FOR IMAGE SEEKER AND IMAGE SEEKER THEREWITH}Shutter module for image seeker and image seeker having the same {SHUTTER MODULE FOR IMAGE SEEKER AND IMAGE SEEKER THEREWITH}

본 발명은 영상 탐색기용 셔터 모듈 및 이를 구비하는 영상 탐색기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적정 고도에서의 극한의 가속도의 환경에서도 셔터의 개방을 보장할 수 있는 영상 탐색기용 셔터 모듈 및 이를 구비하는 영상 탐색기에 관한 것이다.The present invention relates to a shutter module for an image searcher and an image searcher equipped with the same. More specifically, the present invention relates to a shutter module for an image searcher that can ensure the opening of the shutter even in an environment of extreme acceleration at an appropriate altitude, and an image searcher equipped with the same. It's about explorers.

영상 탐색기는 사람이 눈으로 표적을 인식하듯 카메라를 통해 확인한 표적의 모양을 보고 인식한다. 현재 주로 쓰이는 탐색기는 초점 평면 배열 방식으로, 일종의 광학 센서 수천, 수만 개를 하나의 평면에 배열하는 방식이다. 영상 탐색기의 동작 원리는 디지털 카메라와 유사하다. The video explorer recognizes the target by looking at the shape of the target identified through the camera, just as a person recognizes a target with his or her eyes. Currently, the most commonly used detector is the focal plane array method, which is a method of arranging thousands or tens of thousands of optical sensors in one plane. The operating principle of the video explorer is similar to that of a digital camera.

영상 탐색기는 크게 가시 광선 방식과 적외선 방식으로 나뉜다. 가시 광선 방식은 육안으로 보는 빛의 영역이며, 적외선 방식은 일종의 적외선 카메라(열상카메라)이며 이를 보통 적외선 영상(IIR, Imaging Infra-Red)방식이라 부른다.Image detectors are largely divided into visible light and infrared types. The visible light method is the area of light seen with the naked eye, and the infrared method is a type of infrared camera (thermal camera) and is usually called the Infrared Imaging (IIR, Imaging Infra-Red) method.

영상 탐색기의 셔터 모듈은 발사 이후 적정 고도에 이를때 까지 폐쇄되는데, 이는 외부 빛에 의한 선 번(Sun brun)을 막기 위함이다. 셔터 모듈의 셔터는 적정 고도에 개방되어 적외선 영상화를 개시한다.The shutter module of the image seeker is closed after launch until it reaches the appropriate altitude, which is to prevent sun brun by external light. The shutter of the shutter module opens at an appropriate altitude to initiate infrared imaging.

종래의 셔터 모듈의 셔터는 적정 고도(최대 가속도 55G 상황)하에서 제대로 개방되지 않아 영상 탐색기가 제대로 작동되지 않는 경우가 있었다. 즉, 최대 가속도에서 셔터가 제대로 작동되지 않아 영상 탐색기의 이미지 획득이 불가능한 문제점이 있었다.There were cases where the shutter of the conventional shutter module did not open properly at the appropriate altitude (maximum acceleration of 55G), resulting in the video explorer not operating properly. In other words, there was a problem that the shutter did not operate properly at maximum acceleration, making it impossible to acquire images from the video explorer.

[특허문헌 1] 한국공개특허 제10-1999-0088602호 (1999.12.27 공개)[Patent Document 1] Korean Patent Publication No. 10-1999-0088602 (published on December 27, 1999)

본 발명은 종래의 영상 탐색기용 셔터 모듈의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적정 고도에서의 극한의 가속도가 작용하는 상황에서도 신뢰성 있게 동작 가능한 영상 탐색기용 셔터 모듈 및 이를 구비하는 영상 탐색기를 제공한다.The present invention is intended to solve the problems of the conventional shutter module for an image searcher, and provides a shutter module for an image searcher that can operate reliably even under extreme acceleration at an appropriate altitude, and an image searcher including the same.

본 발명의 일실시예에 따른 영상 탐색기용 셔터 모듈은, 회전축을 중심으로 하는 회전에 의해 개폐 동작을 수행하는 셔터 블레이드; 및 상기 셔터 블레이드의 무게 중심축을 상기 셔터 블레이드의 상기 회전축 방향으로 이동시키는 무게 추(Weight Balance)로서, 상기 무게추는 상기 셔터 블레이드의 블레이드 무게에 대응하는 추 무게를 갖고, 상기 회전축을 중심으로 상기 셔터 블레이드에 대하여 반대 방향으로 오프셋된, 무게추;를 구비하고, 상기 셔터 블레이드가, 상기 회전축을 중심으로 상기 무게추에 대하여 반대방향으로 오프셋된 메인 블레이드, 및 상기 회전축을 중심으로 상기 메인 블레이드와 상기 무게추에 대하여 소정 각도로 연장되는 연장 블레이드를 구비할 수 있다. A shutter module for an image seeker according to an embodiment of the present invention includes a shutter blade that performs an opening and closing operation by rotation about a rotation axis; and a weight balance that moves the central axis of gravity of the shutter blade in the direction of the rotation axis of the shutter blade, wherein the weight has a weight corresponding to the blade weight of the shutter blade, and the shutter blade is centered around the rotation axis. a weight offset in the opposite direction with respect to the blade, wherein the shutter blade has a main blade offset in the opposite direction with respect to the weight about the rotation axis, and the main blade and the shutter blade with respect to the rotation axis. An extension blade extending at a predetermined angle with respect to the weight may be provided.

상기 셔터 블레이드의 개폐를 위한 트리거 신호를 제공하는 구동 모터; 상기 구동 모터에 연결되어 구동되는 구동 기어; 및 상기 구동 기어와 일정한 감속비를 가지고 맞물려 돌아가는 기어 플레이트;를 더 포함하고, 상기 기어 플레이트의 회전축과 상기 셔터 블레이드의 회전축이 동축이 될 수 있다. a drive motor that provides a trigger signal for opening and closing the shutter blade; A driving gear connected to and driven by the driving motor; and a gear plate that rotates in mesh with the driving gear at a constant reduction ratio, wherein the rotation axis of the gear plate and the rotation axis of the shutter blade may be coaxial.

상기 셔터 블레이드 및 상기 무게추는 상기 기어 플레이트의 돌출부에 각각 결합될 수 있다. The shutter blade and the weight may each be coupled to a protrusion of the gear plate.

상기 중력 가속도의 크기는 최고 55G가 될 수 있다. The magnitude of the gravitational acceleration can be up to 55G.

상기 연장 블레이드는 상기 셔터 블레이드와 일체로 형성될 수 있다. The extended blade may be formed integrally with the shutter blade.

상기 연장 블레이드는 상기 메인 블레이드에 실질적으로 90도 만큼 오프셋되어, 상기 회전축을 중심으로 하는 회전 관성 모멘트 값을 감소시켜, 상기 셔터 블레이드의 개폐를 보장할 수 있다. The extension blade is offset by substantially 90 degrees from the main blade, thereby reducing the rotational moment of inertia around the rotation axis, thereby ensuring opening and closing of the shutter blade.

상기 적정 고도에 도달할 때까지 상기 셔터 블레이드는 폐쇄 상태를 유지할 수 있다. The shutter blade may remain closed until the appropriate altitude is reached.

상기 기어 플레이트와 상기 구동 기어가 일면에 설치되는 지지 프레임을 더 구비하고, 상기 구동 모터가 상기 지지 프레임의 다른 일면에 설치되고, 상기 구동 모터에 연결된 상기 구동 기어는 상기 지지 프레임을 관통하여 상기 구동 기어와 맞물릴 수 있다. Further comprising a support frame on which the gear plate and the drive gear are installed on one side, the drive motor is installed on the other side of the support frame, and the drive gear connected to the drive motor penetrates the support frame to drive the It can mesh with gears.

상기 메인 블레이드의 끝단부가 감지되는 경우 상기 셔터의 열림 상태가 감지되고, 상기 연장 블레이트의 끝단부가 감지되는 경우 상기 셔터의 닫힘 상태가 감지될 수 있다. When the end of the main blade is sensed, the open state of the shutter can be detected, and when the end of the extension blade is sensed, the closed state of the shutter can be sensed.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 탐색기는 외부로부터 입력되는 열영상을 입력받는 열상 센서 모듈; 상기 열상 센서 모듈의 영상이 입력되는 개구를 닫힘 상태 또는 열림 상태가 되도록 제어되는 셔터 모듈; 상기 열상 센서 모듈의 상기 셔터 모듈이 설치되는 면에 설치되는 것으로, 상기 메인 블레이드의 끝단부를 감지하여 상기 셔터의 열림 상태를 감지하는 개방상태 감지부; 및 상기 열상 센서 모듈의 상기 셔터 모듈이 설치되는 면에 설치되는 것으로, 상기 연장 블레이드의 끝단부를 감지하여 상기 셔터의 닫힘 상태를 감지하는 닫힘상태 감지부를 구비할 수 있다. An image searcher according to an embodiment of the present invention includes a thermal sensor module that receives thermal images input from the outside; a shutter module that controls the opening through which the image of the thermal sensor module is inputted to be in a closed or open state; An open state detector installed on the surface of the thermal sensor module where the shutter module is installed, detects an open state of the shutter by detecting an end of the main blade; And a closed state detection unit installed on the surface of the thermal sensor module where the shutter module is installed, detects the closed state of the shutter by detecting the end of the extension blade.

본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈은 적정 고도에서의 극한의 가속도(예를 들어, 최고 55G)가 작용하는 상황에서도 신뢰성 있게 동작 가능한 셔터 모듈을 제공한다.The shutter module for an image seeker of the present invention provides a shutter module that can operate reliably even in situations where extreme acceleration (for example, up to 55G) is applied at an appropriate altitude.

본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈은 소형의 스텝 모터를 적용하여 작은 힘으로도 셔터 블레이드의 개폐가 가능한 구조를 제공한다.The shutter module for an image explorer of the present invention provides a structure that allows opening and closing of the shutter blade with a small force by applying a small step motor.

본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈은 유도탄이 발사된 이후에도 (예를 들어, 적정 고도에 도달하기 전 또는 적정 고도 도달 후) 셔터의 불균일 보정이 가능하여, 보다 선명한 열 영상을 획득하는 것이 가능하다(종래의 셔터 모듈은 발사 이전의 조립 단계에서만 불균일 보정이 가능하였다).The shutter module for an image seeker of the present invention is capable of correcting the non-uniformity of the shutter even after the guided missile is launched (for example, before or after reaching the appropriate altitude), making it possible to obtain a clearer thermal image ( In the conventional shutter module, non-uniformity correction was possible only at the assembly stage before launch).

본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈은 스텝 모터의 사양이 변경되어도 다른 부품의 추가적인 교체없이 사용이 가능한 장점이 있다. The shutter module for an image explorer of the present invention has the advantage of being able to be used without additional replacement of other parts even if the specifications of the step motor are changed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 영상 탐색기의 비냉각식 카메라의 분해 사시도이다.
도 2a는 적외선 영상 탐색기의 구동 방법을 모식적으로 도시한 도면이고, 도 2b는 적외선 영상 탐색기의 구동 단계에 따른 셔터 모듈의 동작을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 탐색기의 셔터 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 탐색기의 셔터 모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 탐색기의 셔터 모듈의 관성 모멘트를 계산한 결과를 보여주는 도면으로, 도 5(a)는 종래 기술의 셔터 모듈의 관성 모멘트 성분을 계산한 결과이고, 도 5(b)는 본 발명의 셔터 모듈의 관성 모멘트 성분을 계산한 결과이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 탐색기에서 셔터 모듈의 셔터 닫힘 상태를 보여주는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 탐색기에서 셔터 모듈의 셔터 열림 상태를 보여주는 도면이다. 1 is an exploded perspective view of an uncooled camera of an infrared image seeker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram schematically showing a method of driving an infrared image seeker, and FIG. 2B is a diagram conceptually showing the operation of the shutter module according to the driving step of the infrared image seeker.
Figure 3 is an exploded perspective view of a shutter module of an image seeker according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a shutter module of an image seeker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the results of calculating the moment of inertia of the shutter module of the image seeker according to an embodiment of the present invention. FIG. 5(a) is the result of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the prior art, and FIG. 5(b) is the result of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the present invention.
Figure 6a is a diagram showing the shutter closed state of the shutter module in an image explorer according to another embodiment of the present invention.
Figure 6b is a diagram showing the shutter open state of the shutter module in the image explorer according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same symbol in the drawings are the same elements.

도 1은 적외선 영상 탐색기의 비냉각식 카메라의 확대 분해도이다. 1 is an enlarged exploded view of an uncooled camera of an infrared imaging seeker.

도면을 참조하면, 적외선 영상 탐색기의 비냉각식 카메라(100)는 140mm 유도탄(10)에 장착되어 사용될 수 있다. 적외선 영상 탐색기의 비냉각식 카메라(100)는 영상 촬영을 위한 셔터 모듈(150)을 포함할 수 있다. 영상 탐색기용 셔터 모듈(150)은 전면부의 열상렌즈 조립체와 결합되는 열상모듈 조립체를 포함할 수 있다. Referring to the drawing, the uncooled camera 100 of the infrared image seeker can be used by being mounted on a 140mm guided missile 10. The uncooled camera 100 of the infrared image seeker may include a shutter module 150 for image capture. The shutter module 150 for an image seeker may include a thermal imaging module assembly coupled to a thermal imaging lens assembly on the front side.

열상 렌즈 조립체는 IIR 렌즈 조립체(110), 영상 초점 조정용 심(120), 하우징(130), IIR 렌즈 조립체 고정용 볼트(140)를 포함한다. 열상 렌즈 조립체는 선명한 이미지 영상을 획득하기 위해 초점을 맞추는 기능을 수행한다. 열상 렌즈 조립체는 셔터 모듈(150)의 전단에 위치된다.The thermal lens assembly includes an IIR lens assembly 110, a shim 120 for image focus adjustment, a housing 130, and a bolt 140 for fixing the IIR lens assembly. The thermal lens assembly performs a focusing function to obtain a clear image image. The thermal lens assembly is located at the front of the shutter module 150.

열상 모듈 조립체는 셔터 모듈(150), 열상 센서 모듈(160)과 후면 하우징(170)이 결합 조립된다. 열상 모듈에는 셔터 모듈이 부착되어 있어 열상 센서의 외부 노출을 제한하고, 열상 화면의 비균일 보정 기능을 수행할 수 있다. The thermal imaging module assembly is assembled by combining the shutter module 150, the thermal sensor module 160, and the rear housing 170. A shutter module is attached to the thermal imaging module, which limits external exposure of the thermal imaging sensor and performs a non-uniform correction function on the thermal imaging screen.

셔터 모듈(150)은 셔터가 닫힌(close) 상태로 조립되고, 초기 전원 인가 시에 셔터가 개방(open)후 닫힌(close) 상태로 되어 그 작동을 확인할 수 있다. 또한, 유도탄(10)의 발사 시에 외부 빛에 의한 열상 센서 모듈(160)의 열상 센서가 타버리는 선번(Sun burn) 현상을 방지하기 위하여 셔터 모듈(150)은 셔터가 닫힘 상태를 유지하도록 제어될 수 있다. The shutter module 150 is assembled with the shutter in a closed state, and when initial power is applied, the shutter is opened and then closed, so that its operation can be confirmed. In addition, in order to prevent the sun burn phenomenon in which the thermal sensor of the thermal sensor module 160 is burned by external light when the guided missile 10 is launched, the shutter module 150 is controlled to maintain the shutter in a closed state. It can be.

이를 위하여, 셔터 모듈(150) 및/또는 열상 센서 모듈(160)에는 개방 상태 감지부와 닫힘 상태 감지부가 각각 별도로 구비될 수 있다. 이때, 개방 상태 감지부는 셔터가 완전히 개방된 것을 감지하도록 설치될 수 있으며, 닫힘 상태 감지부는 셔터가 완전히 닫힘 상태가 된 것을 감지하도록 설치될 수 있다. To this end, the shutter module 150 and/or the thermal sensor module 160 may be provided with separate open state detection units and closed state detection units, respectively. At this time, the open state detector may be installed to detect that the shutter is completely open, and the closed state detector may be installed to detect that the shutter is completely closed.

이 경우, 닫힘 상태 감지부는 셔터가 완전히 닫힘 상태인가를 감지하고, 유도탄이 급격한 고도 변화 등으로 엄청난 가속도(예를 들어 55G) 환경에 노출되어, 상대적으로 매우 큰 가속도로 인하여 닫힘 상태가 해제된 것으로 감지되는 경우, 셔터 모듈(150)을 제어하여 셔터 모듈(150)을 셔터가 닫힘 상태를 유지할 수 있도록 작동시킬 수 있다. In this case, the closed state detection unit detects whether the shutter is fully closed, and the guided missile is exposed to an environment with tremendous acceleration (e.g., 55G) due to a sudden change in altitude, and the closed state is released due to a relatively large acceleration. When detected, the shutter module 150 can be controlled to operate the shutter module 150 to maintain the shutter in a closed state.

도면에 도시된 실시예에서는 열상 센서 모듈(160)에 개방 상태 감지부(210)가 구비될 수 있으며, 개방 상태 감지부(210)는 셔터 블레이드가 셔터의 완전 개방 상태인 위치에 포토센서가 설치되어, 셔터 블레이드가 완전 개방 상태인 것을 감지할 수 있다. 이때, 셔터 블레이드가 완전히 개방 상태인 것으로 판단되는 경우에 열영상을 입력이 수행되도록 할 수 있다. In the embodiment shown in the figure, the thermal sensor module 160 may be provided with an open state detection unit 210, and the open state detection unit 210 is a photo sensor installed at a position where the shutter blade is in the fully open state of the shutter. , it is possible to detect that the shutter blade is fully open. At this time, when it is determined that the shutter blade is fully open, thermal image input may be performed.

한편, 적외선 영상 탐색기의 비냉각식 카메라(100)는 적정 고도 높이에서 셔터가 개방되고, 대상 물체로부터 복사되는 적외선을 영상화하는 기능을 수행할 수 있다. Meanwhile, the uncooled camera 100 of the infrared image seeker opens its shutter at an appropriate altitude and can perform the function of imaging infrared rays radiated from the target object.

도 2a는 적외선 영상 탐색기의 동작 단계를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 2b는 적외선 영상 탐색기의 동작 단계에 따른 셔터 모듈의 동작을 개념적으로 도시한 도면이다. Figure 2a is a diagram schematically showing the operation steps of an infrared image seeker. Figure 2b is a diagram conceptually showing the operation of the shutter module according to the operation steps of the infrared image seeker.

도면을 참조하면, 적외선 영상 탐색기의 구동 방법은 초기에 유도탄의 발사를 준비하는 유도탄 발사 준비 단계(S210), 유도탄의 발사후 적정 고도에 이를 때까지 유도탄이 상승하는 유도탄 상승 단계(S220), 및 유도탄이 적정 고도에서부터 목표 지점까지 낙하하는 낙하 단계(S23)를 포함할 수 있다. Referring to the drawing, the driving method of the infrared image seeker includes a guided missile launch preparation step (S210) in which the guided missile is initially prepared for launch, a guided missile elevation step (S220) in which the guided missile rises until it reaches an appropriate altitude after launch of the guided missile, and It may include a falling step (S23) in which the guided missile falls from an appropriate altitude to the target point.

이하에서는 각각의 단계와 관련하여 영상 탐색기의 셔터 모듈의 동작을 개략적으로 도시하고 설명한다. Below, the operation of the shutter module of the image explorer is schematically shown and explained in relation to each step.

유도탄 발사 준비 단계(S210)에는 셔터가 초기의 닫힌(close) 상태로 유지된다. 이때, 초기 전원 인가 시에는 셔터를 개방(open)시킨 후 다시 패쇄(close)시켜 셔터가 정상적으로 작동되는 것을 확인할 수 있다. In the guided missile launch preparation phase (S210), the shutter is maintained in the initial closed state. At this time, when initial power is applied, the shutter is opened and then closed again to confirm that the shutter is operating normally.

이때, 적외선 영상 탐색기의 구동 방법은 별도의 센서 불균일 보정 단계를 추가적으로 구비할 수 있다. 불균일 보정 단계에는 셔터를 개방후 폐쇄하여 유도탄 발사 전 상태에 열상 센서가 열상을 입력받아 열상 센서의 불균일을 보정하도록 할 수 있다. At this time, the method of driving the infrared image seeker may additionally include a separate sensor non-uniformity correction step. In the non-uniformity correction step, the shutter can be opened and then closed to allow the thermal sensor to receive thermal images before the guided missile is launched and correct the non-uniformity of the thermal sensor.

유도탄 상승 단계(S220)에는 유도탄을 발사하여 적정 고도에 이를 때까지의 유도탄이 상승하는 단계로서, 셔터 모듈(150)의 셔터는 적정 고도까지 유도탄 발사 시 외부 빛에 의한 선 번(Sun burn)을 막기 위해 폐쇄 상태를 유지할 수 있다. In the guided missile raising stage (S220), the guided missile is fired and the guided missile rises until it reaches an appropriate altitude. The shutter of the shutter module 150 prevents sun burn by external light when the guided missile is launched to an appropriate altitude. It can be kept closed to prevent it.

이때, 유도탄이 급격한 고도 변화 등으로 엄청난 가속도(예를 들어 55G) 환경에 노출되고, 그로 인하여 셔터의 닫힘 상태가 해제되어 열상 센서가 선번 현상에 노출될 수 있다. 이 경우, 셔터가 움직이는 것을 감지하여 셔터가 개방되기 전에 셔터의 움직임 반대 방향으로 셔터를 작동시켜 셔터가 개방되는 것을 방지할 수 있다. At this time, the guided missile is exposed to an environment of tremendous acceleration (for example, 55G) due to a sudden change in altitude, and as a result, the closed state of the shutter is released and the thermal sensor may be exposed to the sunburn phenomenon. In this case, it is possible to prevent the shutter from opening by detecting movement of the shutter and operating the shutter in the opposite direction of the shutter's movement before the shutter is opened.

이를 위하여, 별도의 담힘 상태 감지부가 구비되고, 닫힘 상태 감지부는 셔터의 개방 방향으로의 움직임을 감지할 수 있으며, 셔터가 개방되기 전에 셔터의 개방 방향으로의 움직임을 감지하도록 설치될 수 있다. For this purpose, a separate closed state detection unit is provided, and the closed state detection unit can detect movement in the opening direction of the shutter, and may be installed to detect movement in the opening direction of the shutter before the shutter is opened.

낙하 단계(S23)에는 적정 고도에서부터 목표 지점까지 유도탄을 낙하시키면서, 적정 고도 높이(최대 가속도 55G 상황)에서 셔터를 개방(Open)하여 대상 물체로부터 복사되는 열영상을 입력받을 수 있다. In the drop phase (S23), the guided missile is dropped from an appropriate altitude to the target point, and the shutter is opened at an appropriate altitude (maximum acceleration of 55G) to receive thermal images radiated from the target object.

이때, 추가적으로 적외선 영상 탐색기의 구동 방법은 유도탄의 최고도의 적정 고도 또는 적정 고도에서 낙하 초기 구간의 아직 대상 물체의 열영상을 촬영하기 전에 센서의 불균일을 보정하는 별도의 센서 불균일 보정 단계(S240)를 구비할 수 있다. 불균일 보정 단계(S240)에는 셔터를 개방후 패쇄하여, 열상 센서가 열상을 입력받아 열상 센서의 불균일을 보정하도록 할 수 있다. At this time, additionally, the method of driving the infrared image seeker includes a separate sensor non-uniformity correction step (S240) in which the non-uniformity of the sensor is corrected before capturing the thermal image of the target object at the highest appropriate altitude of the guided missile or in the initial section of the drop from the appropriate altitude. can be provided. In the unevenness correction step (S240), the shutter is opened and closed to allow the thermal image sensor to receive thermal images and correct the unevenness of the thermal image sensor.

이때, 본 발명은 입력된 열영상을 이용하여 입력된 열영상에 대한 최적의 영상화를 위하여 불균일 보정 프로세스를 필요에 따라 수행할 수 있다. 따라서, 촬영 환경에서 불균일 보정 프로세스를 수행하게 됨으로써, 촬영 환경에서의 열영상 센서 불균일을 보정하여 좀더 정확한 영상을 입력받을 수 있게 된다. At this time, the present invention can use the input thermal image to perform a non-uniformity correction process as needed for optimal imaging of the input thermal image. Therefore, by performing an uneven correction process in the shooting environment, it is possible to receive more accurate images by correcting the unevenness of the thermal image sensor in the shooting environment.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 탐색기의 셔터 모듈(300)의 각각의 구성요소를 보여주는 분해사시도이다. Figure 3 is an exploded perspective view showing each component of the shutter module 300 of the image seeker according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 영상 탐색기의 셔터 모듈(300)은 지지 프레임(310), 구동 모터(320), 구동 기어(330), 기어 플레이트(340), 셔터 블레이드(350), 무게추(360), 및 홀더 핀(370)을 포함할 수 있다. 또한, 셔터 블레이드(350)는 메인 블레이드(351) 및 연장 블레이드(352)를 포함할 수 있다. Referring to the drawing, the shutter module 300 of the image explorer includes a support frame 310, a drive motor 320, a drive gear 330, a gear plate 340, a shutter blade 350, a weight 360, and a holder pin 370. Additionally, the shutter blade 350 may include a main blade 351 and an extension blade 352.

지지 프레임(310)은 구동 모터(320), 구동 기어(330), 기어 플레이트(340), 및 셔터 블레이드(350)를 지지하여 열상 센서 모듈(160)에 고정될 수 있다. 셔터 블레이드(350)에는 무게추(360)가 부착되고, 셔터 블레이드(350)는 지지 프레임(310)에 홀더 핀(370)이 지지 프레임(310)에 형성되는 홀에 삽입 고정되도록 함으로써 지지 프레임(310)에 장착될 수 있다. The support frame 310 supports the drive motor 320, the drive gear 330, the gear plate 340, and the shutter blade 350 and may be fixed to the thermal sensor module 160. A weight 360 is attached to the shutter blade 350, and the shutter blade 350 is fixed to the support frame 310 by inserting a holder pin 370 into a hole formed in the support frame 310. 310).

셔터 블레이드(350)는 홀더 핀(370)을 축으로 하여 회동 가능하도록 지지 프레임(310)에 설치될 수 있다. 셔터 블레이드(350)는 회전축을 중심으로 하는 회전에 의해 개폐 동작을 수행한다. 본 발명의 영상 탐색기의 셔터 모듈의 셔터 블레이드(350)는 통상의 카메라의 카메라 셔터에 대응될 수 있다. The shutter blade 350 may be installed on the support frame 310 so as to be rotatable around the holder pin 370. The shutter blade 350 performs an opening and closing operation by rotating around a rotation axis. The shutter blade 350 of the shutter module of the image seeker of the present invention may correspond to the camera shutter of a typical camera.

구동 모터(320)는 지지 프레임(310)의 일면에 그 회전축이 관통하도록 설치되고, 지지 프레임(310)의 다른 일면으로 돌출된 회전축에 구동 기어(330)이 설치되어, 구동 모터(320)의 회전에 의하여 구동 기어(330)가 회전할 수 있게 된다. 지지 프레임(310)의 구동 모터(320)가 설치되는 면의 반대면에는 구동 기어(330)와 치합되어 구동 기어(330)의 회전에 의하여 회전비가 변동되어 회동하는 기어 플레이트(340)가 설치될 수 있다. The drive motor 320 is installed with its rotation shaft penetrating one side of the support frame 310, and a drive gear 330 is installed on the rotation shaft protruding from the other side of the support frame 310, so that the drive motor 320 The driving gear 330 can rotate due to rotation. On the opposite side of the support frame 310 where the drive motor 320 is installed, a gear plate 340 that engages with the drive gear 330 and rotates by changing the rotation ratio due to the rotation of the drive gear 330 will be installed. You can.

기어 플레이트(340)는 플레이트 형상을 가지며, 일면이 지지 프레임(310)을 향하도록 설치되며, 반대면에는 셔터 블레이트(35)가 부착될 수 있다. 기어 플레이트(340)는 일면이 지지 프레임(310)과 면접촉하며 좌우로 회전되며, 그 반대면에는 셔터 블레이드(350)가 면접촉되도록 설치될 수 있다. The gear plate 340 has a plate shape and is installed with one side facing the support frame 310, and a shutter blade 35 may be attached to the opposite side. The gear plate 340 may be installed so that one side of it is in surface contact with the support frame 310 and rotated left and right, and the shutter blade 350 is in surface contact with the opposite side.

셔터 블레이드(350)는 하단부에는 구동 기어(330)와 치합되는 기어가 형성되고, 구동 기어(330)의 회전에 의하여 좌우로 회동될 수 있다. 이때, 구동 기어(330)의 반지름이 구동 플레이트에 형성된 기어의 회전 반지름보다 크고, 구동 기어(330)의 회전에 의하여, 셔터 블레이드(350)는 1회전이 못되도록 좌우로 회동할 수 있다. The shutter blade 350 has a gear meshed with the driving gear 330 formed at its lower end, and can be rotated left and right by rotation of the driving gear 330. At this time, the radius of the driving gear 330 is larger than the rotation radius of the gear formed on the driving plate, and due to the rotation of the driving gear 330, the shutter blade 350 can rotate left and right in less than one rotation.

지지 프레임(310)에는 2개 이상의 홀이 형성되고, 지지 프레임(310)은 2개 이상의 홀에 삽입되는 볼트와 같은 체결 부재에 의하여 열상 센서 모듈(160)에 고정될 수 있다. 기어 플레이트(340)의 중앙부에는 홀더 핀(370)이 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 삽입홀의 상부에는 셔터 블레이드(350)을 향하는 면에 제1 돌출부가 형성되고, 삽입홀의 하부에는 셔터 블레이드(350)을 향하는 면에 제2 돌출부가 형성될 수 있다. Two or more holes are formed in the support frame 310, and the support frame 310 can be fixed to the thermal sensor module 160 by fastening members such as bolts inserted into the two or more holes. An insertion hole into which the holder pin 370 is inserted is formed in the center of the gear plate 340, a first protrusion is formed at the top of the insertion hole on the surface facing the shutter blade 350, and a shutter blade 350 is formed at the bottom of the insertion hole. ) A second protrusion may be formed on the surface facing.

셔터 블레이드(350)에는 관통홀이 형성되고, 홀더 핀(370)이 제1 관통홀과 기어 플레이트(340)의 삽입홀에 관통 삽입되어, 지지 프레임(310)에 셔터 블레이드(350)가 홀더 핀(370)을 축으로 하여 좌우로 회동 가능하도록 설치될 수 있다. A through hole is formed in the shutter blade 350, and the holder pin 370 is inserted through the first through hole and the insertion hole of the gear plate 340, so that the shutter blade 350 is attached to the support frame 310 by the holder pin. It can be installed so that it can rotate left and right with (370) as the axis.

이때, 기어 플레이트(340)의 상부의 제1 돌출부와 하부의 제2 돌출부는 각각 셔터 블레이드(350)에 형성되는 관통홀에 삽입되어 기어 플레이트(340)의 회전에 의하여 셔터 블레이드(350)가 흔들림 없이 안정적으로 회동하도록 할 수 있다. 기어 플레이트(340)의 제2 돌출부에는 무게추(360)가 체결되어 셔터 블레이드(350)에 무게추(360)를 안정적으로 지지하면서 동시에 기어 플레이트(340)의 회전이 셔터 블레이드(350)에 안정적으로 전달되도록 할 수 있다. 이때, 제2 돌출부는 2개 이상 구비되어, 셔터 블레이드(350)와 함께 회동하는 무게추(360)를 더욱 안정적으로 셔터 블레이드(350)에 고정할 수 있다. At this time, the upper first protrusion and the lower second protrusion of the gear plate 340 are each inserted into the through hole formed in the shutter blade 350, so that the shutter blade 350 is shaken by the rotation of the gear plate 340. You can have a stable meeting without it. A weight 360 is fastened to the second protrusion of the gear plate 340 to stably support the weight 360 on the shutter blade 350 and at the same time ensure that the rotation of the gear plate 340 is stable to the shutter blade 350. It can be delivered to . At this time, two or more second protrusions are provided, so that the weight 360 that rotates together with the shutter blade 350 can be more stably fixed to the shutter blade 350.

한편, 셔터 블레이드(350)는 90도보다 작은 각도로 회전되며, 그 회전 범위가 제한될 필요가 있다. 이를 위하여, 기어 플레이트(340)의 지지 프레임(310)을 향하는 면에 지지 프레임(310)을 향하는 방향으로 돌출되는 돌출 부재가 구비되고, 지지 프레임(310)에는 돌출 부재가 삽입되어 홀더 핀(370)을 회전축으로 하여 회전하는 돌출 부재를 안내하는 원호의 궤적을 갖는 원호 장공이 형성될 수 있다. 원호 장공의 양끝단이 그 내부에 삽입되는 기어 플레이트(340)의 돌출 부재의 이동을 제한할 수 있다. 그에 따라 셔터 블레이드(350)의 회전 각도를 제한할 수 있게 된다. Meanwhile, the shutter blade 350 is rotated at an angle less than 90 degrees, and its rotation range needs to be limited. For this purpose, a protruding member protruding in a direction toward the support frame 310 is provided on the surface of the gear plate 340 facing the support frame 310, and the protruding member is inserted into the support frame 310 to form a holder pin 370. ) A circular arc long hole having an arc trajectory that guides a rotating protruding member as a rotation axis may be formed. Both ends of the circular long hole may restrict the movement of the protruding member of the gear plate 340 inserted therein. Accordingly, it is possible to limit the rotation angle of the shutter blade 350.

이때, 스텝 모터가 설정된 스텝만큼 구동되어, 셔터 블레이드가 설정된 각도만큼 회전할 수 있다. At this time, the step motor is driven by a set number of steps, so that the shutter blade can rotate by a set angle.

본 발명의 셔터 모듈(300)은 작은 힘의 인가에 의하여도 셔터 블레이드의 개폐가 신뢰성 있게 동작될 수 있게 한다. 특히, 영상 탐색기가 장착된 유도탄의 적정 고도에서의 극한의 중력 가속도의 작용하에서도 셔터 블레이드의 개방을 보장할 수 있는 구조를 제공한다. The shutter module 300 of the present invention allows the shutter blade to be opened and closed reliably even by applying a small force. In particular, it provides a structure that can ensure the opening of the shutter blade even under the action of extreme gravitational acceleration at the appropriate altitude of a guided missile equipped with an image seeker.

셔터 블레이드(350)는 메인 블레이드(351), 연장 블레이드(352), 및 무게추 체결부(353)를 포함할 수 있다. The shutter blade 350 may include a main blade 351, an extension blade 352, and a weight fastening portion 353.

메인 블레이드(351)는 홀더 핀(360)이 관통되는 관통 홀을 기준으로 소정 거리 떨어진 위치에 사각 또는 원형의 얇은 플레이트 형상으로 열상 센서 모듈(160)의 열영상이 입력되는 관통홀보다 더 큰 크기로 형성될 수 있다. 메인 블레이드(351)는 열상 센서 모듈(160)로의 열영상 입력을 개폐하는 개폐부의 기능을 수행할 수 있다. 무게추 체결부(353)에는 무게추(weight balance, 360)가 체결되어 고정될 수 있다. The main blade 351 has a square or circular thin plate shape located at a predetermined distance from the through hole through which the holder pin 360 passes, and has a size larger than the through hole through which the thermal image of the thermal sensor module 160 is input. It can be formed as The main blade 351 may function as an opening/closing unit that opens and closes the thermal image input to the thermal sensor module 160. A weight balance (360) may be fastened and fixed to the weight fastening portion (353).

연장 블레이드(352)는 사각 또는 원형의 얇은 플레이트 형상으로 회전축으로부터 메인 블레이드(351) 향하는 방향과 소정 각도로 이격되도록 연장 형성될 수 있다. 연장 블레이드(352)는 무게추 체결부(353)에 체결되는 무게추(360)와 함께 메인 블레이드(351)에 의하여 형성되는 관성모멘트를 상쇄하는 형상과 크기를 가질 수 있다. The extension blade 352 may have a square or circular thin plate shape and may be extended to be spaced apart from the rotation axis at a predetermined angle in a direction toward the main blade 351. The extended blade 352 may have a shape and size that offset the moment of inertia formed by the main blade 351 together with the weight 360 fastened to the weight fastening portion 353.

이때, 연장 블레이드(352)는 셔터 블레이드(350)의 회전축으로부터 일정한 폭으로 연장되는 사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 메인 블레이드(351)는 그 회전축으로부터 일정한 거리 연장되어 정사각형 형상으로 형성될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 셔터 블레이드(350)는 전체적으로 직사각형 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 용도에 따라 다른 형상을 취할 수 있다. At this time, the extension blade 352 may have a rectangular shape extending from the rotation axis of the shutter blade 350 at a certain width. Additionally, the main blade 351 may be formed in a square shape by extending a certain distance from its rotation axis. Meanwhile, in this embodiment, the shutter blade 350 is shown as having an overall rectangular shape, but may have a different shape depending on the purpose.

무게추(360)는 연장 블레이드(352)와 함께 셔터 블레이드(350)의 무게 중심축을 셔터 블레이드(350)의 회전축과 일치시키는 역할을 한다. 무게추는 메인 블레이드(351)의 블레이드 무게에 상응하는 추 무게를 갖고, 회전 축에 대하여 메인 블레이드(351)와 180도 만큼 오프셋될 수 있다. 무게추는 셔터 블레이드와 동일한 형상을 가질 필요는 없으며, 셔터 블레이드와 무게추의 재질도 서로 상이할 수 있다. The weight 360, along with the extension blade 352, serves to align the central axis of gravity of the shutter blade 350 with the rotation axis of the shutter blade 350. The weight has a weight corresponding to the blade weight of the main blade 351 and may be offset by 180 degrees from the main blade 351 with respect to the axis of rotation. The weight does not need to have the same shape as the shutter blade, and the shutter blade and the weight may be made of different materials.

연장 블레이드(352)는 탐색기의 적정 고도에서의 중력 가속도의 영향 하에서 셔터 블레이드의 개폐를 보조하는 역할을 한다. 셔터 블레이드 연장부(312)는 셔터 블레이드에 대략적으로 90도 각도로 오프셋되어, 회전축을 기준으로 발생하는 관성 모멘트 값을 감소시켜, 상기 셔터 블레이드의 개폐를 보다 확실하게 하는 역할을 한다.The extension blade 352 serves to assist in opening and closing the shutter blade under the influence of gravitational acceleration at the appropriate altitude of the explorer. The shutter blade extension portion 312 is offset from the shutter blade at an angle of approximately 90 degrees and serves to reduce the moment of inertia that occurs about the rotation axis, thereby making opening and closing of the shutter blade more reliable.

무게추(360)의 무게는 대략적으로 메인 블레이드(351)에 의하여 형성되는 회전 관성모멘트에 상응되도록 하는 크기가 될 수 있으나, 보다 엄밀하게는, 무게추(360)의 무게와 연장 블레이드(352)의 무게의 합이 셔터 블레이드의 무게에 상응되도록 할 수 있다. The weight of the weight 360 may be sized to roughly correspond to the rotational moment of inertia formed by the main blade 351, but more strictly, the weight of the weight 360 and the extension blade 352 The sum of the weights can be made to correspond to the weight of the shutter blade.

본 실시예에서는 셔터 블레이드(350)는 메인 블레이드(351)와 연장 블레이드(352)가 동일한 재질로 일체형으로 형성될 수 있으며, 다른 실시예로서 별도의 부품으로 형성되어 서로 결합될 수도 있다. 셔터 블레이드 연장부의 폭과 길이는 셔터 블레이드의 무게, 또는 재질에 따라 결정될 수 있다. In this embodiment, the main blade 351 and the extension blade 352 of the shutter blade 350 may be formed integrally with the same material, and in another embodiment, they may be formed as separate parts and combined with each other. The width and length of the shutter blade extension may be determined depending on the weight or material of the shutter blade.

본 발명의 영상 탐색기의 셔터 모듈(300)에서 셔터 블레이드(350)의 회전 구동은 구동 모터(320), 구동 기어(330), 및 기어 플레이트(340)을 통하여 이루어질 수 있다. 구동 모터(320)로는 간단한 제어에 의하여 정확한 회전이 가능하도록 스텝 모터가 사용될 수 있으며, 구동 기어(330) 및 기어 플레이트(340)는 피니어 기어 또는 그 일부가 될 수 있다. In the shutter module 300 of the image seeker of the present invention, the rotational drive of the shutter blade 350 may be performed through the drive motor 320, the drive gear 330, and the gear plate 340. A step motor may be used as the drive motor 320 to enable accurate rotation through simple control, and the drive gear 330 and gear plate 340 may be fine gears or parts thereof.

구동 모터(320)는 셔터 블레이드(310)의 개폐를 위한 트리거 신호를 제공한다. 구동 모터(320)는 전자석의 기능을 이용하여 로터(모터 회전축)를 돌리는 구조로, 펄스 모양의 전압에 의해 일정 각도 회전하는 전동기이다. 회전 각도는 입력 펄스의 신호의 수에 비례하고, 회전 속도는 입력 펄스 신호의 주파수에 비례한다. 모터를 구성하고 있는 권선 수에 따라 한 펄스당 회전하는 회전각이 달라진다. The drive motor 320 provides a trigger signal for opening and closing the shutter blade 310. The drive motor 320 is an electric motor that uses the function of an electromagnet to turn a rotor (motor rotation shaft) and rotates at a certain angle by pulse-shaped voltage. The rotation angle is proportional to the number of input pulse signals, and the rotation speed is proportional to the frequency of the input pulse signal. The rotation angle per pulse varies depending on the number of windings that make up the motor.

본 발명의 셔터 블레이드(350)의 회전은 구동 모터(320)에 연결된 피니언 기어인 구동 기어(330)와 피니언 기어와 일정한 감속비를 가지고 맞물려 돌아가는 피니언 기어의 일부를 포함하는 기어 플레이트(340)에 의해 이루어진다. The rotation of the shutter blade 350 of the present invention is performed by a drive gear 330, which is a pinion gear connected to the drive motor 320, and a gear plate 340 including a part of the pinion gear that rotates in mesh with the pinion gear at a constant reduction ratio. It comes true.

일 실시예에서, 구동 기어(330) 대 기어 플레이트(340)의 감속비는 7:1가 될 수 있다. 구동 기어(330) 대 기어 플레이트(340)의 감속비는 필요에 따라 변경될 수 있다. 기어에서 감속은 원하는 회전수를 얻고자 하는 것과 입력한 힘보다 더 큰 힘을 얻기 위한 목적으로 감속을 하게 된다. 구동 기어(330) 대 기어 플레이트(340)의 감속비는 구동 기어의 잇수 대 기어 플레이트의 잇수의 비율에 의하여 결정될 수 있다. In one embodiment, the reduction ratio of drive gear 330 to gear plate 340 may be 7:1. The reduction ratio of the drive gear 330 to the gear plate 340 can be changed as needed. In gear, deceleration is done for the purpose of obtaining the desired rotation speed and obtaining a force greater than the input force. The reduction ratio of the drive gear 330 to the gear plate 340 may be determined by the ratio of the number of teeth of the drive gear to the number of teeth of the gear plate.

기어 플레이트(340)의 회전 축과 셔터 블레이드(350)의 회전 축은 동축으로 구성될 수 있다. 셔터 블레이드(350) 및 무게추(360)는 기어 플레이트(340)의 돌출부에 각각 결합될 수 있다. The rotation axis of the gear plate 340 and the rotation axis of the shutter blade 350 may be coaxial. The shutter blade 350 and the weight 360 may each be coupled to the protrusion of the gear plate 340.

본 발명의 영상 탐색기의 셔터 모듈(300)에서는 구동 기어(330)와 기어 플레이트(340)가 지지 프레임(310)에 의하여 지지될 수 있다. 구동 모터(320)와 기어 플레이트(340)는 지지 프레임(310)의 반대면에 각각 배치되고, 구동 기어(330)는 지지 프레임(310)을 관통하여 구동 모터(320)에 연결되어 기어 플레이트(340)와 맞물린다. In the shutter module 300 of the image seeker of the present invention, the driving gear 330 and the gear plate 340 may be supported by the support frame 310. The drive motor 320 and the gear plate 340 are each disposed on opposite sides of the support frame 310, and the drive gear 330 penetrates the support frame 310 and is connected to the drive motor 320 and the gear plate ( 340).

도 4는 본 발명의 영상 탐색기의 셔터 모듈의 사시도를 보여주는 도면이다. Figure 4 is a diagram showing a perspective view of the shutter module of the video seeker of the present invention.

도면을 참조하면, 셔터 모듈(300)은 도 3에 도시된 각 부품이 조립된 상태를 도시한 것으로, 셔터 모듈(300)은 지지 프레임(310), 구동 모터(320), 구동 기어(330), 기어 플레이트(340), 셔터 블레이드(350), 무게추(360)가 조립된 상태이다. Referring to the drawing, the shutter module 300 shows the assembled state of each part shown in Figure 3, and the shutter module 300 includes a support frame 310, a drive motor 320, and a drive gear 330. , the gear plate 340, shutter blade 350, and weight 360 are assembled.

셔터 블레이드(350)의 무게 중심축(420)이 셔터 블레이드(350)의 회전축(410) 상에 위치된다. 이는 셔터 블레이드(350)의 무게 중심축 (420)을 셔터 블레이드(350)의 회전축(10)과 일치시키는 역할을 하는 연장 블레이드(352)와 무게추(360)에 의한 것이다. The central axis 420 of the shutter blade 350 is located on the rotation axis 410 of the shutter blade 350. This is due to the extension blade 352 and the weight 360 that serve to align the central axis 420 of the shutter blade 350 with the rotation axis 10 of the shutter blade 350.

셔터 블레이드(350)의 무게 중심축(420)이 셔터 블레이드(350)의 회전축(410) 상에 위치시킴으로써, 본 발명의 셔터 블레이드(350)의 관성 모멘트는 무게 중심축(420)에서의 관성 모멘트 성분으로 만으로 구성될 수 있게 된다. 관성 모멘트에 관하여 도 5를 참조하여 이하에 보다 구체적으로 설명한다.By positioning the center of gravity 420 of the shutter blade 350 on the rotation axis 410 of the shutter blade 350, the moment of inertia of the shutter blade 350 of the present invention is the moment of inertia at the center of gravity 420. It can be composed of only ingredients. The moment of inertia will be described in more detail below with reference to FIG. 5.

본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈은 적정 고도에서의 극한의 가속도(예를 들어, 최고 55G)가 작용하는 상황에서도 신뢰성 있게 동작 가능한 셔터 모듈을 제공한다. 본 발명의 영상 탐색기 모듈의 환경시험 항목 중 가속도 시험 MIL-STD-810G 규격으로 테이블513.7-Ⅱ 기준으로 셔터의 가속도는 방향에 따라 상이한 크기를 갖는다. 즉, 셔터의 정면 방향으로 55G, 후면 방향으로 16.5G, 나머지 상, 하, 좌, 우 방향으로 33G이다. 따라서, 후면 방향, 상, 하, 좌, 우 방향에서 뿐만 아니라 정면 방향의 최고 55G의 상황에서도 셔터의 개폐가 확실하게 작동하여야 한다. The shutter module for an image seeker of the present invention provides a shutter module that can operate reliably even in situations where extreme acceleration (for example, up to 55G) is applied at an appropriate altitude. Among the environmental test items for the video explorer module of the present invention, the acceleration test is based on MIL-STD-810G standard Table 513.7-II. The acceleration of the shutter has different sizes depending on the direction. That is, 55G in the front direction of the shutter, 16.5G in the rear direction, and 33G in the remaining up, down, left, and right directions. Therefore, the shutter must be opened and closed reliably not only in the rear, up, down, left, and right directions, but also in situations of up to 55G in the front direction.

본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈의 셔터 블레이드는 적정 고도에 도달할 때까지 폐쇄 상태를 유지한다. The shutter blade of the shutter module for an image seeker of the present invention remains closed until it reaches an appropriate altitude.

도 5는 본 발명의 영상 탐색기의 셔터 모듈의 관성 모멘트를 계산한 결과를 보여주는 도면으로, 도 5(a)는 종래 기술의 셔터 모듈의 관성 모멘트 성분을 계산한 결과이고, 도 5(b)는 본 발명의 셔터 모듈의 관성 모멘트 성분을 계산한 결과이다. Figure 5 is a diagram showing the results of calculating the moment of inertia of the shutter module of the video seeker of the present invention. Figure 5(a) is the result of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the prior art, and Figure 5(b) is the result of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the prior art. This is the result of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the present invention.

도 5(a)는 종래 기술의 셔터 모듈의 관성 모멘트 성분을 계산한 결과를 도시한 것이다. Figure 5(a) shows the results of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the prior art.

셔터 블레이드(350`)의 무게 중심축(520)과 셔터 블레이드의 회전 축(510)이 거리 D만큼 이격되어 있다. 평행축 정리에 의하여 종래 기술의 셔터 블레이드의 관성 모멘트는 수학식 1로 표현될 수 있다. The center of gravity 520 of the shutter blade 350' and the rotation axis 510 of the shutter blade are spaced apart by a distance D. According to the parallel axis theorem, the moment of inertia of the shutter blade of the prior art can be expressed as Equation 1.

여기서, I는 셔터 블레이드의 총 관성 모멘트이고, IC.M은 무게 중심 축에서의 관성 모멘트이고, MD2에서 M은 셔터 블레이드의 질량이고, D는 무게 중심 축과 회전 축 사이의 거리이다. Here, I is the total moment of inertia of the shutter blade, I CM is the moment of inertia about the center of gravity axis, MD 2 in M is the mass of the shutter blade, and D is the distance between the center of gravity axis and the axis of rotation.

도 5(b)는 본 발명의 셔터 모듈의 관성 모멘트 성분을 계산한 결과이다. Figure 5(b) is the result of calculating the moment of inertia component of the shutter module of the present invention.

셔터 블레이드(350)의 블레이드 무게에 상응하는 추 무게를 갖는 무게추에 의하여 셔터 블레이드의 무게 중심 축(420)이 셔터 블레이드의 회전축(410) 상에 위치된다. 무게추는 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 축에 대하여 상기 셔터 블레이드와 180도 만큼 오프셋될 수 있다. The center of gravity axis 420 of the shutter blade is positioned on the rotation axis 410 of the shutter blade by a weight having a weight corresponding to the blade weight of the shutter blade 350. The weight may be offset with the shutter blade by 180 degrees relative to the axis of rotation, as shown in Figure 4.

따라서, 본 발명의 셔터 블레이드의 관성 모멘트는 MD2이 상쇄되고, 단지 무게 중심 축에서의 관성 모멘트 성분 (ICM)만을 포함한다 (수학식 2).Accordingly, the moment of inertia of the shutter blade of the present invention has MD 2 canceled out and includes only the moment of inertia component (I CM ) at the center of gravity axis (Equation 2).

연장 블레이드(352)는 메인 블레이드(351)에 90도 만큼 오프셋되어, 구동 모터에 의하여 회전되는 회전축(410)에서 발생하는 관성 모멘트 값을 감소시켜, 상기 셔터 블레이드의 개폐를 보다 확실하게 하는 역할을 한다. The extension blade 352 is offset by 90 degrees from the main blade 351 and serves to reduce the moment of inertia generated from the rotation axis 410 rotated by the drive motor, thereby ensuring more reliable opening and closing of the shutter blade. do.

종래의 셔터 모듈은 발사 이전의 조립 단계에서만 불균일 보정이 가능하였다. 이에 반하여 본 발명의 영상 탐색기용 셔터 모듈은 작은 힘으로도 블레이드 셔터의 개폐가 가능하여 유도탄이 발사된 이후에도 (예를 들어, 적정 고도에 도달하기 전) 셔터의 불균일 보정이 가능하여, 보다 선명한 열 영상을 획득하는 것이 가능하다.In the conventional shutter module, non-uniformity correction was possible only at the assembly stage before launch. In contrast, the shutter module for an image seeker of the present invention allows the blade shutter to be opened and closed with a small amount of force, allowing for correction of non-uniformity of the shutter even after the guided missile is launched (for example, before reaching the appropriate altitude), thereby providing clearer heat. It is possible to acquire images.

셔터 블레이드의 재질은 알루미늄 소재로 흑색 산화 피막을 통해 불균일 보정 기능을 효율적으로 할 수 있도록 하였고, 무게추는 제한된 공간에서 무게 중심을 맞추기 위해 비중이 높은 황동 소재가 사용될 수 있다. The shutter blade is made of aluminum and has a black oxide film to efficiently correct unevenness, and the weight can be made of brass material with a high specific gravity to balance the center of gravity in a limited space.

도 6a 및 6b에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 탐색기에서 각각 셔터 모듈의 셔터 닫힘 상태와 열림 상태가 도시되어 있다. Figures 6a and 6b show the closed and open states of the shutter module, respectively, in an image explorer according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 열상 센서 모듈(160)에는 개방 상태 감지부(210)와 닫힘 상태 감지부(220)가 각각 별도로 구비될 수 있다. 이때, 개방 상태 감지부(210)는 셔터 블레이드(350) 특히, 메인 블레이드(351)가 셔터의 완전 개방 상태인 위치에 설치되는 포토센서를 포함할 수 있다. 따라서, 개방 상태 감지부(210)는 셔터 블레이드가 완전 개방 상태인 것을 감지할 수 있다. 이때, 셔터 블레이드가 완전히 개방 상태인 것으로 판단되는 경우에 열영상을 입력이 수행되도록 할 수 있다. Referring to the drawings, the thermal sensor module 160 may be provided with an open state detection unit 210 and a closed state detection unit 220, respectively. At this time, the open state detection unit 210 may include a photosensor installed at a position where the shutter blade 350, particularly the main blade 351, is in the fully open state of the shutter. Accordingly, the open state detection unit 210 can detect that the shutter blade is in a fully open state. At this time, when it is determined that the shutter blade is fully open, thermal image input may be performed.

닫힘 상태 감지부(220)는 셔터 블레이드(350) 특히, 연장 블레이드(352)가 셔터의 완전 닫힘 상태인 위치에 설치되는 포토센서를 포함할 수 있다. 따라서, 닫힘 상태 감지부(220)는 셔터 블레이드가 완전 닫힘 상태인 것을 감지할 수 있다. 이때, 연장 블레이드(352)는 셔터 블레이드의 무게 중심이 회전 중심에 올 수 있도록 하면서 닫힘 상태 감지부(220)에서 셔터의 닫힘 상태에 있는지 여부를 감지할 수 있도록 해준다. The closed state detection unit 220 may include a photo sensor installed at a position where the shutter blade 350, particularly the extension blade 352, is in a fully closed state. Accordingly, the closed state detection unit 220 can detect that the shutter blade is in a fully closed state. At this time, the extension blade 352 allows the center of gravity of the shutter blade to come to the center of rotation and allows the closed state detection unit 220 to detect whether the shutter is in a closed state.

이때, 셔터가 완전히 닫힘 상태인가를 감지하고, 유도탄이 급격한 고도 변화 등으로 엄청난 가속도(예를 들어 55G) 환경에 노출되어, 상대적으로 매우 큰 가속도로 인하여 닫힘 상태가 해제된 것으로 감지되는 경우, 셔터 모듈(150)을 제어하여 셔터 모듈(150)을 셔터가 닫힘 상태를 유지할 수 있도록 작동시킬 수 있다. At this time, if the shutter is detected to be in a completely closed state, and the guided missile is exposed to an environment of tremendous acceleration (e.g., 55G) due to a sudden change in altitude, etc., and the closed state is detected to be released due to a relatively very large acceleration, the shutter By controlling the module 150, the shutter module 150 can be operated to maintain the shutter in a closed state.

본 발명에서 사용하는 용어는 특정한 실시형태를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. "포함하다" 또는 "포함하는" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다.The terms used in the present invention are intended to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions should be considered to have a plural meaning, unless it is clear from the context. Terms such as “include” or “including” mean that features, numbers, steps, operations, components, or combinations thereof described in the specification exist, but are not intended to exclude them.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부한 도면에 의하여 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the attached drawings, but is intended to be limited by the attached claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and change may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims, and these are also considered to fall within the scope of the present invention. It has to be.

Claims (10)

영상 탐색기용 셔터 모듈에 있어서,
회전축을 중심으로 하는 회전에 의해 개폐 동작을 수행하는 셔터 블레이드; 및
상기 셔터 블레이드의 무게 중심축을 상기 셔터 블레이드의 상기 회전축 방향으로 이동시키는 무게 추(Weight Balance)로서, 상기 무게추는 상기 셔터 블레이드의 블레이드 무게에 대응하는 추 무게를 갖고, 상기 회전축을 중심으로 상기 셔터 블레이드에 대하여 반대 방향으로 오프셋된, 무게추;를 구비하고,
상기 셔터 블레이드가, 상기 회전축을 중심으로 상기 무게추에 대하여 반대방향으로 오프셋된 메인 블레이드, 및 상기 회전축을 중심으로 상기 메인 블레이드와 상기 무게추에 대하여 소정 각도로 연장되는 연장 블레이드를 구비하는 영상 탐색기용 셔터 모듈.In the shutter module for an image explorer,
A shutter blade that performs an opening and closing operation by rotation about a rotation axis; and
A weight balance that moves the central axis of gravity of the shutter blade in the direction of the rotation axis of the shutter blade, wherein the weight has a weight corresponding to the blade weight of the shutter blade, and the shutter blade is centered around the rotation axis. a weight offset in an opposite direction with respect to
An image explorer wherein the shutter blade includes a main blade offset in an opposite direction to the weight about the rotation axis, and an extension blade extending about the rotation axis at a predetermined angle with respect to the main blade and the weight. For shutter module. 청구항 1에 있어서,
상기 셔터 블레이드의 개폐를 위한 트리거 신호를 제공하는 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되어 구동되는 구동 기어; 및
상기 구동 기어와 일정한 감속비를 가지고 맞물려 돌아가는 기어 플레이트;를 더 포함하고, 상기 기어 플레이트의 회전축과 상기 셔터 블레이드의 회전축이 동축인 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 1,
a drive motor that provides a trigger signal for opening and closing the shutter blade;
A driving gear connected to and driven by the driving motor; and
A shutter module for an image explorer further comprising a gear plate that engages and rotates with the driving gear at a constant reduction ratio, wherein the rotation axis of the gear plate and the rotation axis of the shutter blade are coaxial. 청구항 2에 있어서,
상기 셔터 블레이드 및 상기 무게추는 상기 기어 플레이트의 돌출부에 각각 결합되는 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 2,
A shutter module for an image seeker wherein the shutter blade and the weight are each coupled to a protrusion of the gear plate. 청구항 1에 있어서,
상기 중력 가속도의 크기는 최고 55G인 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 1,
A shutter module for an image explorer with a maximum gravitational acceleration of 55G. 청구항 1에 있어서,
상기 연장 블레이드는 상기 셔터 블레이드와 일체로 형성되는 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 1,
A shutter module for an image seeker wherein the extension blade is formed integrally with the shutter blade. 청구항 2에 있어서,
상기 연장 블레이드는 상기 메인 블레이드에 실질적으로 90도 만큼 오프셋되어, 상기 회전축을 중심으로 하는 회전 관성 모멘트 값을 감소시켜, 상기 셔터 블레이드의 개폐를 보장하는 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 2,
The extended blade is offset by substantially 90 degrees from the main blade, thereby reducing the rotational moment of inertia around the rotation axis, thereby ensuring opening and closing of the shutter blade. 청구항 1에 있어서,
상기 적정 고도에 도달할 때까지 상기 셔터 블레이드는 폐쇄 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는, 영상 탐색기용 셔터 모듈. In claim 1,
A shutter module for an image seeker, characterized in that the shutter blade remains closed until the appropriate altitude is reached. 청구항 2에 있어서,
상기 기어 플레이트와 상기 구동 기어가 일면에 설치되는 지지 프레임을 더 구비하고,
상기 구동 모터가 상기 지지 프레임의 다른 일면에 설치되고,
상기 구동 모터에 연결된 상기 구동 기어는 상기 지지 프레임을 관통하여 상기 구동 기어와 맞물리는 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 2,
Further comprising a support frame on which the gear plate and the driving gear are installed on one surface,
The drive motor is installed on another side of the support frame,
The driving gear connected to the driving motor penetrates the support frame and engages with the driving gear. 청구항 1에 있어서,
상기 메인 블레이드의 끝단부가 감지되는 경우 상기 셔터의 열림 상태가 감지되고,
상기 연장 블레이트의 끝단부가 감지되는 경우 상기 셔터의 닫힘 상태가 감지되는 영상 탐색기용 셔터 모듈.In claim 1,
When the end of the main blade is detected, the open state of the shutter is detected,
A shutter module for an image explorer in which the closed state of the shutter is detected when the end of the extension blade is detected. 외부로부터 입력되는 열영상을 입력받는 열상 센서 모듈;
상기 열상 센서 모듈의 영상이 입력되는 개구를 닫힘 상태 또는 열림 상태가 되도록 제어되는 청구항 1 내지 9 중의 어느 하나의 항의 셔터 모듈;
상기 열상 센서 모듈의 상기 셔터 모듈이 설치되는 면에 설치되는 것으로, 상기 메인 블레이드의 끝단부를 감지하여 상기 셔터의 열림 상태를 감지하는 개방상태 감지부; 및
상기 열상 센서 모듈의 상기 셔터 모듈이 설치되는 면에 설치되는 것으로, 상기 연장 블레이드의 끝단부를 감지하여 상기 셔터의 닫힘 상태를 감지하는 닫힘상태 감지부를 구비하는 영상 탐색기.
A thermal sensor module that receives thermal images input from the outside;
The shutter module of any one of claims 1 to 9, wherein the opening through which the image of the thermal sensor module is input is controlled to be in a closed or open state;
An open state detector installed on the surface of the thermal sensor module where the shutter module is installed, detects an open state of the shutter by detecting an end of the main blade; and
An image seeker that is installed on a surface of the thermal sensor module where the shutter module is installed and includes a closed state detection unit that detects a closed state of the shutter by detecting an end of the extension blade.
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