KR20240037692A - 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치 - Google Patents

전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 광학/적외선 시스템 내부에 입사된 광경로를 전환하여 시계를 선택할 수 있는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치에 관한 것이다. 본 발명의 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치는 X-시계 및 Y-시계의 광신호를 수신하는 제1 대물렌즈군 및 제2 대물렌즈군; 제1 대물렌즈군 및 제2 대물렌즈군으로부터 입사되는 광신호를 하나의 검출기 측으로 선택적으로 반사시키기 위한 시계 전환 장치를 포함하고, 시계 전환 장치는 제1 대물렌즈군을 통해서 입사되는 광신호를 검출기 측으로 반사시키거나 또는 제2 대물렌즈군을 통해서 입사되는 광신호를 검출기 측으로 반사시키기 위하여 일정각도 회전되는 회전거울을 탑재한 회전거울 조립체; 회전거울 조립체를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 링크구동부; 링크구동부의 구동력으로 회전거울 조립체를 일정각도 회전시켜서 고정하는 링크구조물을 포함한다.

Description

전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치{FIELD OF VIEW TRANSFER APPARATUS IN EO/IR EQUIPMENT}
본 발명은 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 광학/적외선 시스템 내부에 입사된 광경로를 전환하여 시계를 선택할 수 있는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
전자 광학/적외선 시스템(EO/IR)은 가시광 및 적외선 센서를 다수개 탑재하고, 항공, 지상, 해양 등 모든 분야에서 표적 탐지에 이용되는 이미지 시스템이다. 전자 광학/적외선 시스템은 표적과 배경에서 방사 또는 반사되는 에너지를 광학계를 통하여 검출기에 집광하고, 검출기는 집광된 에너지를 전기적 신호로 변환하여 영상을 구성한다.
이와 같이 구성된 영상으로 볼 수 있는 수평 및 수직 방향의 영역에 대한 각도를 시계(FOV ; Field Of View)라고 하고, 이 시계는 광시계, 중시계, 협시계 등, FOV의 각도에 따라서 다양한 시계로 분류된다. 그리고 하나의 전자 광학/적외선 시스템은 가시광 및 적외선 센서에 대해서 2개 이상의 시계를 갖도록 구성된다.
종래 전자 광학/적외선 시스템에서는 단일 모드의 광학계가 적용되었다. 이 경우, 종래 영상 탐색 장비에서 목표물의 다양한 정보 획득을 위하여 복수의 센서를 구비하는 경우, 센서 각각에 맞춰서 개별 광학계로 구성된다.
도 1은 종래 전자 광학/적외선 시스템의 개념도를 도시하고 있다. 도시하고 있는 바와 같이, 기존의 전자 광학/적외선 시스템은 1개의 검출기에 1개의 대물렌즈를 배치하고, 광시계 광학계를 통해서 광시계 적외선 이미지를 검출하고, 협시계 광학계를 통해서 협시계 적외선 이미지를 검출하고 있다. 따라서 종래는 2개 이상의 대물렌즈를 구비한 전자 광학/적외선 시스템에서 2개 이상의 검출기를 사용하여 해당 이미지를 검출하였다.
그러나 적외선 영상 검출기는 많은 비용이 소요되고, 종래와 같이 고가의 검출기를 여러개 사용할 경우, 제조 비용의 상승, 설치 공간의 확보에 따른 문제가 발생하였다.
따라서 본 발명의 목적은 시계를 전환할 수 있는 회전거울을 이용하여, 이종의 광학계를 통해서 검출되는 다양한 광신호를 하나의 검출기를 통해서 검출할 수 있도록 구성하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치는 X-시계 및 Y-시계의 광신호를 수신하는 제1 대물렌즈군 및 제2 대물렌즈군; 제1 대물렌즈군 및 제2 대물렌즈군으로부터 입사되는 광신호를 하나의 검출기 측으로 선택적으로 반사시키기 위한 시계 전환 장치를 포함하고, 시계 전환 장치는 제1 대물렌즈군을 통해서 입사되는 광신호를 검출기 측으로 반사시키거나 또는 제2 대물렌즈군을 통해서 입사되는 광신호를 검출기 측으로 반사시키기 위하여 일정각도 회전되는 회전거울을 탑재한 회전거울 조립체; 회전거울 조립체를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 링크구동부; 링크구동부의 구동력으로 회전거울 조립체를 일정각도 회전시켜서 고정하는 링크구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 링크구조물은 링크구동부의 회전력으로 회전되는 모터암; 모터암의 회전에 연동 회전하는 4절 링크로 이루어진 스프링링크를 포함하고, 스프링링크는 일측을 모터암에 체결하고, 다른 일측을 회전거울 조립체와 결합되어서 모터암의 회전 이동에 연동되어서 회전거울 조립체를 회전 이동시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 모터암은 링크구동부의 회전축에 결합되어서, 회전축의 회전력으로 일정각도 회전하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 스프링링크는 4절 링크 기반의 토글 메커니즘과 연계되도록 설계되어 회전과 고정을 함께 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 스프링링크는 스프링강으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 스프링링크는 양측 끝단부에 축 삽입 가능한 원형돌기를 형성하고, 원형돌기를 이용하여 모터암과 회전거울 조립체에 각각 체결 또는 결합하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 링크구동부는 구동력을 발생하는 DC 모터; DC 모터의 구동력을 원하는 양의 회전력으로 변환하는 감속기; 감속기를 통해서 전달되는 회전력으로 모터암을 회전시키는 제1 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, DC 모터는 스프링링크의 토글 메커니즘 동작 제어를 위한 설정된 시간 동안 구동이 제어되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 링크구동부는 DC 모터와 감속기를 모터마운트 상부에 탑재하고, 모터마운트 하부에 브라켓이 결합되어 베이스 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 브라켓에 감속기의 회전력을 전달받는 제1 회전축이 삽입 설치되고, 제1 회전축에 모터암이 결합되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 회전거울 조립체는 회전거울을 상단에 탑재한 회전거울 결합 플레이트; 회전거울 결합 플레이트와 일체로 회전되는 제2 회전축; 제2 회전축의 외경 일부를 감싸면서 제2 회전축의 회전 동작시에 회전거울을 수직방향으로 흔들림 없이 고정하는 백투백 타입 베어링부; 회전거울 결합 플레이트에서 연장되어서 고정축의 삽입을 위한 축공을 갖는 연장부를 포함하고, 연장부에 형성된 축공에 고정축의 일측이 삽입되어 고정되고, 고정축의 다른 일측은 스프링링크의 원형돌기에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 회전거울 조립체는 중심 위치에 삽입구를 형성하고 있는 스토퍼마운트에 의해 지지되어 삽입구를 통해서 상부 측으로 체결 구성되고, 스토퍼마운트의 삽입구를 통해서 하부 측으로 돌출된 제2 회전축의 하부에는 스토퍼암이 체결되어서 제2 회전축의 회전범위를 결정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 스토퍼마운트의 밑면에는 회전거울의 X-시계 회전 동작과 Y-시계 회전 동작에 따라서 제2 회전축의 회전량을 결정하는 두개의 스토퍼가 일체로 형성되고, 제2 회전축과 함께 회전하는 스토퍼암과 스토퍼가 맞닿으면서 제2 회전축의 회전이 정지되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 두개의 스토퍼에는 미세조정볼트가 삽입되고, 회전거울의 미세한 각도 조절을 위하여, 미세조정볼트의 삽입 길이 조정을 통해서 스토퍼암과 스토퍼 사이의 위치를 조정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 미세조정볼트는 회전거울의 반복 회전 이동에도, 초기 조정된 각도를 동일하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 백투백 타입 베어링부는 제2 회전축을 삽입하는 원형 챙모자 형상의 베어링 하우징 내에 상하로 두개의 앵귤러 콘텍트 베어링을 삽입하고, 베어링 하우징의 가장자리에 형성된 다수개의 나사구에 나사를 삽입하고, 베이스 플레이트에 고정 장착하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 회전거울 조립체의 높이 조절을 위하여 베이스 플레이트와 베어링 하우징 사이에 미세조정용 심을 삽입하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 미세조정용 심은 볼이 넓은 U자 형상으로 이루어져서, 베어링 하우징의 외부 양측에서 삽입 가능한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 회전거울 조립체의 제2 회전축과 회전거울은 회전거울 결합 플레이트를 사이에 두고, 핀고정부로 고정 체결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 링크구동부의 구동 정지를 제어하기 위한 리미트 스위치를 포함하고, 리미트 스위치는 회전거울이 목표 각도 범위로 회전을 완료하면 닫힘 동작 제어되고, 링크구동부는 리미트 스위치가 닫힘 동작 이후에 설정된 소정시간 더 구동하여 스프링링크의 토글 클램핑을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 리미트 스위치는 회전거울의 90도 회전마다 닫힘 동작하는 두개의 스위치로 구성되고, 회전거울의 90도 회전시 회전거울 결합 플레이트의 전면 하단에 돌출된 돌기부와, 회전거울의 -90도 회전시 회전거울 결합 플레이트에서 연장된 연장부의 끝단부에 기구적으로 접촉하여 신호를 감지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 회전거울은 폴딩미러를 사용하고, 45도 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 제1 대물렌즈군은 광시계 광신호를 입사하고, 제2 대물렌즈군은 협시계 광신호를 입사하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치는 항공 장비, 지상 장비, 해양 장비, 군 장비에 사용 가능한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치는 X-시계 광신호와 Y-시계 광신호를 Z 방향에 위치한 검출기로 선택적으로 반사하는 반사거울; 반사거울을 최상단에 탑재하고, Z축을 회전축으로 하여 회전하는 회전거울 조립체; 회전거울 조립체를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 링크구동부; 링크구동부의 구동력으로 회전되는 모터암; 모터암의 회전에 연동 회전하는 4절 링크로 이루어진 스프링링크를 포함하고, 스프링링크는 일측을 모터암에 체결하고, 다른 일측을 회전거울 조립체와 결합되어서 모터암의 회전 이동에 연동되어서 회전거울 조립체를 회전 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 시계를 전환할 수 있는 회전거울을 이용하여, 이종의 광학계를 통해서 검출되는 다양한 광신호를 하나의 검출기를 통해서 검출할 수 있도록 구성하는 것이 가능하다. 이와 같은 구성을 이용하여 상대적으로 고가인 검출기를 하나만 적용하여 제품 구성 단가를 낮추고, 공간을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다.
도 1은 종래 전자 광학/적외선 시스템의 개념도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 개념도를 도시하고 있다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치의 사시도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전거울의 시계 전환 상태도를 도시하고 있다.
도 6은 토글 메커니즘에 의해서 기구물이 고정되는 과정을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전거울 조립체(135)의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전거울 조립체(135)의 측단면도를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전거울 조립체의 스토퍼 구조를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치의 X-시계와 Y-시계의 동작 변환 상태를 도시하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "장치"와 "시스템", 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 개념도를 도시하고 있다.
전자 광학/적외선 시스템은 가시 및 적외선 센서를 모두 포함하는 이미지 시스템으로 주야간 및 저조도 조건에서도 활용 가능한 감시 시스템으로 이용된다. 이와 같은 전자 광학/적외선 시스템은 항공 장비, 지상 장비, 해양 장비, 군 장비 등 거의 모든 분야에서 이용되고 있다.
본 발명의 전자 광학/적외선 시스템은 광시계에 따른 광신호를 입력하는 제1 대물렌즈군(10), 협시계에 따른 광신호를 입력하는 제2 대물렌즈군(20), 제1 대물렌즈군(10) 또는 제2 대물렌즈군(20)을 통해서 입력되는 광신호가 검출기(40) 측으로 반사되도록 시계를 전환하는 회전거울(30)을 포함하여 구성된다.
제1 대물렌즈군(10)은 광시계 광학계를 구성하는 다수개 렌즈들을 포함 가능하고, 제2 대물렌즈군(20)은 협시계 광학계를 구성하는 다수개의 렌즈들을 포함할 수 있다.
제1 대물렌즈군(10)은 광시계를 통해서 입력 가능한 중적외선 신호를 입력할 수 있고, 제2 대물렌즈군(20)은 협시계를 통해서 입력 가능한 가시광 신호, 근 적외선 신호, 중적외선 신호 중 적어도 하나의 신호를 입력할 수 있다.
회전거울(30)은 제1 대물렌즈군(10)을 통해서 입력되는 신호를 검출기(40) 측으로 반사되도록 구동할 수 있다. 또한 회전거울(30)은 제2 대물렌즈군(20)을 통해서 입력되는 신호를 검출기(40) 측으로 반사되도록 구동할 수 있다. 이를 위해서 회전거울(30)은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 구성된다.
검출기(40)는 제1 대물렌즈군(10)과 회전거울(30)을 이용하여 형성되는 광시계 광경로를 통해서 입력되는 광신호를 검출하고, 해당 이미지 신호를 출력한다. 또한, 검출기(40)는 제2 대물렌즈군(20)과 회전거울(30)을 이용하여 형성되는 협시계 광경로를 통해서 입력되는 광신호를 검출하고, 해당 이미지 신호를 출력한다. 이를 위해서 검출기(40)는 광시계 이미지 신호와 협시계 이미지 신호를 선택적으로 출력할 수 있도록 구성되고, 해당 이미지 신호를 검출 가능하도록 제어부(도시하지 않음)의 제어를 받을 수 있다.
즉, 검출기(40)는 광시계 대역과 협시계 대역의 영상을 검출 가능한 공지된 기술의 이중 대역 적외선 검출기로 구성한다. 일 실시예에 따르면, 이중 대역 적외선 검출기는 가시광/적외선의 영상을 획득하는 검출기로 두가지 대역의 영상을 획득 가능한 검출기이다. 이를 위해서 검출기(40)의 검출 대역을 광시계 또는 협시계 선택 경로에 따라서 제어부(도시하지 않음)의 제어하에 설정할 수 있다. 또한 제어부는 검출 대역에 따른 감지신호를 기반으로 해당 이미지 영상을 구현할 수 있다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치의 사시도를 도시하고 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전거울의 시계 전환 상태도를 도시하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치(100)는 베이스 플레이트(200)에 탑재되어 있다. 시계 전환 장치(100)는 회전거울(30)을 회전시키기 위한 회전력을 발생하는 링크구동부(115), 링크구동부(115)에서 발생한 회전력을 회전거울(30)로 전달하는 링크구조물(125), 회전거울(30)을 탑재하고 링크구조물(125)에 의해서 전달되는 회전력으로 회전되는 회전거울 조립체(135)를 포함하여 구성하고 있다.
시계 전환 장치(100)를 탑재한 베이스 플레이트(200)를 도 2에 도시하고 있는 제1 대물렌즈군(10), 제2 대물렌즈군(20) 그리고 검출기(40) 사이에 적절하게 배치하고, 제1 대물렌즈군(10) 또는 제2 대물렌즈군(20)을 통해서 입력되는 광신호를 회전거울(30)을 통해서 검출기(40)로 반사시킨다.
회전거울(30)은 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, X-시계(광시계)와 Y-시계(협시계)에 따른 2개 경로로 들어오는 광신호 중에서 하나의 광신호를 Z 축 방향에 위치한 검출기(40)로 반사할 수 있도록 Z축을 회전축으로 하여 회전 구동된다.
즉, X 방향에서 광신호를 입사하도록 구성된 광시계 광경로를 통해서 입사된 광신호와, Y 방향에서 광신호를 입사하도록 구성된 협시계 광경로를 통해서 입사된 광신호가 선택적으로 회전거울(30)에서 반사되고, 이때 반사된 광신호가 Z 방향에 설치되고 있는 검출기(40) 측으로 전달된다.
링크구동부(115)는 회전거울(30)을 도 5에 도시된 바와 같이 X-시계의 광시계 광경로를 선택하도록 회전 구동하거나, Y-시계의 협시계 광경로를 선택하도록 회전 구동하기 위한 회전력을 발생한다.
링크구동부(115)는 회전거울(30)의 회전 동력을 발생하는 DC 모터(120), DC 모터(120)의 발생 동력을 원하는 양의 회전력으로 변환시키기 위한 감속기(130)를 포함한다. 링크구동부(115)는 DC 모터(120)와 감속기(130)를 함께 사용하여 토크를 증가시킨다.
감속기(130)와 DC 모터(120)는 모터 마운트(160)에 지지 설치된다. 모터 마운트(160)의 내부는 도시하지 않고 있지만, DC 모터 및 감속기 측과의 결합을 위한 코어, 코어의 외주면을 둘러싸며 결합되어 이루어진 스토퍼를 포함하고, DC 모터 및 감속기의 회전에 의한 발생 진동 등을 감소시키도록 구성된다. 즉, 모터 마운트(160)는 모터 스토퍼의 기능도 함께 수행하며, DC 모터 및 감속기를 지지 설치 가능한 공지된 기술을 이용할 수 있다.
모터 마운트(160)는 상부 측으로 DC 모터(120) 및 감속기(130)를 설치하고, 하부 측으로 브라켓(155)에 결합되어 베이스 플레이트(200)에 고정된다. 브라켓(155)에는 감속기(130)의 회전력을 전달받는 제1 회전축(153)이 삽입 설치되고, 제1 회전축(153)에는 DC 모터 및 감속기의 회전력을 링크구조물(125)로 전달하는 모터암(150)이 결합된다.
링크구조물(125)는 회전력을 전달받아서 회전하는 모터암(150)과 모터암(150)의 회전 동작에 연동해서 회전 이동하는 스프링링크(140)를 포함한다. 즉, 모터암(150)의 일측에는 제1 회전축(153)의 회전력을 전달받을 수 있도록 결합되고, 모터암(150)의 다른 일측에는 스프링링크(140)가 결합되고 있다. 따라서 모터암(150)이 제1 회전축(153)을 통해서 전달받은 링크구동부(115)의 회전력에 기반하여 설정된 각도만큼 회전할 때, 모터암(150)의 일측에 결합된 스프링 링크(140) 또한 모터암(150)의 회전 동작에 연동되어서 회전 이동되어진다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 스프링링크(140)는 양 끝단부(143,145)가 고정축(211)을 삽입 고정할 수 있도록 원형돌기를 형성하고 그 중앙부분이 천공되어 있다. 스프링링크(140)의 제1 끝단부(143)는 모터암(150)의 일측에 체결부(또는 체결나사)에 의해 체결되어서 고정되고, 스프링링크(140)의 제2 끝단부(145)는 회전거울 조립체(135)의 고정축(211)을 삽입하고, 체결나사를 이용하여 고정 지지된다. 도 4에서는 회전거울 조립체(135)와 일체로 회전되도록 삽입 고정된 고정축(211)에 체결나사(217)를 이용하여 고정 지지하고 있는 부분만 도시되고 있으나, 이와 마찬가지로 하단에서 고정축(211)을 삽입한 스프링리크(140)의 제2 끝단부(145) 측으로도 체결나사에 의한 고정 지지가 이루어진다.
스프링링크(140)는 4절 링크 기반으로 설계되고, 모터암(150)을 통해서 전달된 회전력으로 회전거울 조립체(135)를 회전시킨다. 또한, 스프링링크(140)는 회전력을 회전거울 조립체(135)에 전달하는 것 뿐 아니라 토글 메커니즘과 연계되도록 설계하여 회전거울이 고정되는 기능까지 수행한다.
따라서 스프링링크(140)의 길이, 위치, 강성, 각도 등이 변수로 작용하여, 스프링링크의 고정력에 영향을 줄 수 있다. 스프링링크(140)는 스프링강 재료로 구성되고, 링크의 고정 과정에서 굽힘을 반복하게 되지만 스프링강의 높은 항복능력을 통하여 파손을 방지할 수 있다.
도 6은 토글 메커니즘에 의해서 기구물이 고정되는 과정을 도시하고 있고, 본 발명의 스프링링크(140)는 4절 링크 기반으로 회전과 고정의 기능을 동시에 수행하는 메커니즘을 적용한다.
모터의 회전 동작시, 스프링링크(140)의 토글 메커니즘의 잠금이 풀리는 과정이 필요하다. 즉, 도시된 바와 같이, 토글 메커니즘에 따르면, 모터의 회전구동이 시작되면, 클램프드가 된 상태에서 센터 포지션으로 이동하고, 다시 언클램프드가 된 상태로 이동하여 회전을 시작하게 된다. 그리고 회전을 마치게 되면, 스프링링크(140)는 다시 이 과정을 역순으로 재수행하여 클램프드 상태로 고정된다. 따라서 스프링링크(140)가 고정된 상태에서는 모터의 백래시로 인한 흔들림이나 잠금 풀림이 발생하지 않고, 스프링링크(140)의 기구적 특성에 의해서 고정된 상태를 유지한다.
즉, 스프링링크(140)는 길이와 위치 각도에 따라 구동 중 길이 변위가 달라지거나 오버센터(overcenter)가 발생하지 않는다. 길이 변위가 너무 적을 경우 고정력이 부족하며, 길이 변위가 클 경우 파손이 발생할 수 있다. 또한 오버 센터가 발생하지 않을 경우 클램프(clamp) 자체가 불가능해져 메커니즘의 역할을 상살한다. 이를 방지하기 위해서 스프링링크 설계시 별도의 계산을 통하여 정확한 길이를 조립체별로 산출하는 것이 바람직하다. 또한 스프링링크의 강성은 길이변위와 함께 고정력을 산출하는데 필요하다.
그리고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전거울 조립체(135)의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전거울 조립체(135)의 측단면도를 도시하고 있다. 그리고 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전거울 조립체의 스토퍼 구조를 도시하고 있다.
회전거울 조립체(135)는 최상단에 회전거울(30)을 탑재한다. 회전거울(30)은 회전거울 결합 플레이트(210)의 상부에 결합되어서 전달받는 광신호가 다른 기구물의 방해를 받지 않도록 회전거울 조립체(135)의 최상단에 위치한다. 회전거울 결합 플레이트(210)는 하부에 제2 회전축(350)을 삽입 체결하고 있다.
즉, 회전거울 결합 플레이트(210)의 하부에는 결합구(375)가 형성되어 있고, 제2 회전축(350)의 상부에는 결합구(375)에 맞물리도록 형성된 결합돌기(380)가 형성되어 있다. 따라서 회전거울 결합 플레이트(210)의 결합구(375)에 제2 회전축(350)의 결합돌기(380)가 삽입되어 회전거울 결합 플레이트(210)에 제2 회전축(350)이 삽입 결합된다. 이 구성을 통해서 제2 회전축(350)이 회전할 때, 회전거울 결합 플레이트(210)가 함께 회전된다.
그리고 제2 회전축(350)과 회전거울 결합 플레이트(210)는 제1 핀고정부(390)를 이용하여 고정 체결되고, 회전거울 결합 플레이트(210)와 회전거울(30)은 제2 핀고정부(360)를 이용하여 고정 체결된다. 이때 제1 핀고정부(390)의 일측과 제2 핀고정부(360)의 일측은 서로 맞물려 고정 체결되어서, 제2 회전축(350)의 회전과 함께 회전거울 결합 플레이트(210)와 회전거울(30)이 일체로 회전되도록 결합한다. 여기서 제1 핀고정부와 제2 핀고정부를 일체형으로 구현하는 것도 가능하다.
다른 실시예로 회전거울 조립체(135)의 제2 회전축(350)과 회전거울(30)은 회전거울 결합 플레이트(210)를 사이에 두고, 고정핀으로 고정 체결하는 것도 가능하다.
여기서 제2 핀고정부(360)의 끝단부(363)는 회전거울(30)의 기울기와 평행하게 형성하여, 회전거울(30)에 삽입된 제2 핀고정부(360)의 체결상태를 더 견고하게 할 수 있다.
제2 회전축(350)에는 두개의 백투백 타입 베어링(220,250)이 베어링 하우징(240) 내에 상하로 체결되고, 제2 회전축(350)의 맨 하단에는 커버(280)가 베어링의 이탈을 방지하기 위하여 결합되어진다. 일 실시예에서 백투백 타입 베어링(220,250)은 앵귤러 콘텍트(Angular Contact) 베어링을 이용할 수 있다.
회전거울조립체(135)는 제2 회전축(350)이 회전할 때, 회전거울(30)의 흔들림이나 이동 등, 불필요한 움직임이 발생하지 않도록 강하게 붙잡아줄 필요가 있다. 이를 위해서 본 발명의 실시예에서는 백투백 계열의 베어링을 상하로 두개 베어링 하우징(240) 내에 배치하여, 최대한의 모멘트를 주면서 회전거울조립체(135)의 비틀림을 방지한다. 일 실시예에서 베어링 하우징(240)은 원형 챙모자 형상으로 구성될 수 있다.
여기서 베어링 하우징(240)의 가장자리 부분은 베이스 플레이트(200)의 하부에 위치하고, 베어링 하우징(240)의 가장자리 부분에 형성된 나사구를 통해서 나사(343)가 삽입되어서 베이스 플레이트(200)에 고정 장착되도록 구성된다.
그리고 회전거울 조립체(135)는 중심 위치에 삽입구(265)를 형성하고 있는 스토퍼마운트(260)에 의해서 지지되어 삽입구(265)를 통해서 상부 측으로 체결 구성된다. 그리고 스토퍼마운트(260)의 삽입구(265)를 통해서 하부 측으로 돌출된 제2 회전축(350)의 하부에는 스토퍼암(270)이 나사와 같은 체결 부재(370)에 의해서 체결된다.
스토퍼마운트(260)는 중심 위치에 삽입구(265)를 형성하고 있고, 가장자리에 베이스 플레이트(200)와 나사(340) 체결하기 위한 다수개의 나사구를 형성하고 있다. 그리고 스토퍼마운트(260)의 밑면에는 회전거울(30)의 X-시계 회전동작과 Y-시계 회전 동작에 따라서 제2 회전축(350)의 회전량을 결정하는 두개의 스토퍼(261, 263)가 일체로 형성된다. 여기서 스토퍼마운트(260)는 베이스 플레이트(200)의 하부에 위치한다.
따라서 도 9에 도시하고 있는 바와 같이, 스토퍼암(270)은 제2 회전축(350)의 하부에 체결 부재(370)에 의해 결합되어 있어서 제2 회전축(350)의 회전과 함께 연동되어서 일정 반경 내에서 회전하고, 스토퍼마운트(260)의 하단에 일체로 형성된 스토퍼(261, 263)와 스토퍼암(270)이 맞닿으면서 제2 회전축(350)의 정지위치가 결정된다.
그리고 스토퍼(261, 263)에는 미세조정볼트(345)가 삽입되어 있고, 미세조정볼트(345)는 스토퍼암(270)과 맞닿도록 구성되고, 미세조정볼트(345)의 머리부에는 드라이버 삽입구가 형성되어 있다. 따라서 미세조정볼트(345)의 삽입 길이 조정을 통하여 스토퍼암(270)의 위치를 정밀하게 조정 가능하고, 이를 통해서 회전거울(30)의 미세한 각도를 조절할 수 있다.
그리고 부호 215는 회전거울 결합 플레이트(210)의 후면에서 연장된 연장부(215)이다. 연장부(215)에는 고정축(211) 삽입을 위한 축공(213)이 형성되어 있다. 따라서 축공(213)과 스프링링크의 제2 끝단부(145)에 형성된 홈에 고정축(211)이 삽입되고, 체결나사(217)에 의해서 고정축(211)을 고정시키고 있다. 도시하지 않고 있지만, 스프링링크의 제2 끝단부(145)에 삽입된 고정축의 끝단부에도 하단에서 체결나사가 체결되어서 고정축(211)을 고정 체결한다.
이와 같이 구성되는 회전거울 조립체(135)는 도 8에 도시하고 있는 바와 같이, 스프링링크(140)의 회전 이동에 연동해서 회전거울(30)을 회전시키는 보라색 부분의 회전부(320), 회전부(320)의 하부 외경을 감싸고 있고, 베이스 플레이트(200)에 지지 고정되는 녹색 부분의 고정부(310)로 설명할 수 있다.
여기서 회전부(320)는 고정부(310)의 내측 설정된 일정 반경 내에서 회전이 이루어지는 제2 회전축(350)을 포함하는 구성이고, 고정부(310)는 베어링 하우징(240)으로 설명될 수 있다.
그리고 회전부(320)와 고정부(310) 사이에는 회전부(320)의 회전동작과 관계없이 회전부(320)의 최상단에 탑재된 회전거울(30)이 수직방향으로 흔들림 없이 고정될 수 있도록 백투백(back-to-back) 타입 베어링(220,250)이 결합되고 있다. 그리고 고정부(310)를 베이스 플레이트(200)에 지지 고정함에 있어서, 본 발명에서는 저면에서부터 베어링 하우징(240)의 가장자리 부분에 형성된 나사구에 나사(343)를 삽입하고, 베이스 플레이트(200)의 일단까지 삽입하여, 베어링 하우징(240)을 고정 장착하고 있다.
또한 본 발명에서는 고정부(310)와 베이스 플레이트(200) 사이에 끼우는 미세조정용 심(230)을 이용하여 갭을 조정할 수 있고, 또한 미세조정용 심(230)의 두께를 조절하여 최상단에 탑재된 회전거울(30)의 높이를 정밀하게 조절할 수 있다. 즉, 심의 두께를 조절하여 회전거울 조립체(135)의 전체 높이가 일정량 만큼 상승 또는 하강하는 것이 가능하고, 이는 대물렌즈(10,20)에서부터 검출기(40)에 이르는 광학계의 광경로 상에서, 회전거울(30)의 물리적인 위치 차이로 인해 발생되는 문제를 해소 가능하다.
실시예에서 본 발명의 실시예에서 회전거울(30)은 45도 각도로 탑재되어 있다. 따라서 회전거울 조립체(135)의 높이를 조절하면, 이와 함께 회전거울(30)의 높이가 조절되고, 회전거울(30)을 통해서 입사되는 빛의 방향과 검출기(40)로 반사되는 빛의 방향이 조절 가능하다.
본 발명에서는 회전거울(30)의 높이를 조절하기 위해서 미세조정용 심(230)을 회전거울조립체(135)를 중심으로 양쪽에서 삽입할 수 있도록 구성하고 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 미세조정용 심(230)을 볼이 넓은 U자 형으로 구현하고, 회전거울조립체(135)를 베이스 플레이트(200)로부터 살짝 들어서 심을 양쪽에서 삽입 가능하도록 구성하고 있다. 즉, 회전거울조립체(135)의 완전한 분해가 필요없이 심(230)의 삽입과 풀기가 가능하도록 구성하고 있다.
이 외에도 본 발명의 시계 전환 장치는 DC 모터(120)의 구동을 제한하기 위하여 두개의 리미트 스위치(170,175)를 포함하고, 리미트 스위치(170,175)는 회전거울(30)이 목표 각도 범위까지 회전을 완료하였을 때 닫히도록 제어된다. 그리고 DC 모터(120)는 리미트 스위치(170,175)의 오프 시점에서 토글 클램핑을 위하여 설정된 소정시간만큼 더 회전하고 정지되도록 제어한다.
즉, 제1,2 리미트 스위치(170,175)는 회전거울(30)이 회전하면서 90도 도달할 때마다, 인식하도록 구성된 스위치이다. 본 발명의 실시예에서는 제1 리미트 스위치(170)의 기구적 감지동작을 위하여, 회전거울 결합 플레이트 연장부(215)의 끝단부(221)와 제1 리미트 스위치(170)가 맞닿도록 설계되고 있다. 또한 제2 리미트 스위치(175)의 기구적 감지동작을 위하여, 회전거울 결합 플레이트(210)의 전면 하단에 돌기부(219)를 형성하고, 돌기부(219)와 제2 리미트 스위치(175)가 맞닿도록 설계되고 있다.
이와 같은 기구적 구성으로 회전거울 조립체(135)가 일방향으로 90도 회전시 회전거울 결합 플레이트의 돌기부(219)와 제2 리미트 스위치(175)가 기구적으로 접촉되면서 발생된 감지신호가 제어모듈(도시하지 않음)로 전달된다. 또한 회전거울 조립체(135)가 반대방향으로 -90도 회전시 회전거울 결합 플레이트의 연장부(215)의 끝단부(221)와 제1 리미트 스위치(170)가 기구적으로 접촉되면서 발생된 감지신호가 제어모듈(도시하지 않음)로 전달된다.
이와 같이, 제1,2 리미트 스위치(170,175)가 동작 감지되었을 때, 스프링링크(140)는 언클램프드 상태로 회전이 가능한 상태이다. 이후, 제어모듈은 전자적으로 기설정된 소정시간(약 0.5초) 동안 링크 구동부(115)를 더 구동시켜서 스프링링크(140)를 클램프드 상태로 전환하여 스프링링크(140)를 고정시킨다. 이 과정에서 제어모듈은 지속적으로 전기적 신호를 리미트 스위치에 제공하여, 리미트 스위치가 닫힌 상태를 유지하고 있는지 확인 가능하다. 즉, 회전거울(30)의 각도를 감시할 수 있다.
이와 같은 동작 제어를 위하여 본 발명의 시계 전환 장치는 일반적인 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 컴퓨팅 환경에서 구현된다. 컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 프로세서(또는 제어모듈)을 포함하며, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스로 하여금 앞서 언급된 실시예에 따라 DC 모터(120)의 구동을 제어하고, 리미트 스위치(170,175)의 동작을 감시하며, X-시계와 Y-시계의 전환 동작을 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치의 X-시계와 Y-시계의 동작 변환 상태를 도시하고 있다.
제어모듈의 제어하에 X 시계로 동작할 때, 회전거울(30)은 제1 대물렌즈군(10)을 통해서 입사되는 광신호를 검출기(40) 측으로 반사시킨다.
이를 위해서 제어모듈은 기설정된 시간동안 링크구동부(115)를 구동시킨다. 링크구동부(115)의 구동력은 제1 회전축(153) 통해서 모터암(150)에 전달되고, 모터암(150)은 전달된 회전력에 의해서 도 10에 도시된 X 시계 상태와 같이 회전한다. 만약 회전거울(30)의 초기 상태가 도 3에 도시된 바와 Y 시계 상태를 갖을 때, 모터암(150)은 약 180도 정도 회전하여 도 10에 도시된 왼쪽 맨 밑 상태와 같이 회전 이동된다.
이때 모터암(150)이 약 180도 회전할 때, 모터암(150)과 일체로 회전 이동하도록 연결된 스프링링크(140)가 회전 이동하면서, 스프링링크(140)의 제2 끝단부(145)에 연결된 고정축(211)을 회전 이동시킨다. 따라서 모터암(150)의 회전력은 스프링링크(140)로 전달되고, 다시 고정축(211)으로 이동 전달되면서 회전거울 조립체(135)를 회전 이동시킨다. 이때 회전거울 조립체(135)의 회전 이동 상태를 도 10의 왼쪽 두번째에 자세하게 나타내었다.
그리고 회전거울 조립체(135)를 회전시키는 제2 회전축(350)의 하단에는 스토퍼암(270)이 제2 회전축(350)의 회전과 일체로 회전되도록 결합되고 있고, 스토퍼암(270)은 제1 스토퍼(261)에 의해 회전범위가 결정되어진다. 즉, 제2 회전축(350)과 함께 회전되는 스토퍼암(270)과 제1 스토퍼(261)가 접촉되는 위치에서 제2 회전축(350)의 회전은 정지된다. 이때 스토퍼암(270)과 제1 스토퍼(261)의 회전 이동 상태를 도 10의 왼쪽 맨 밑에 자세하게 나타내었다.
제2 회전축(350)의 회전이 정지된 상태에서 스토퍼암(270)에 삽입되고 있는 미세조정볼트(345)를 수동으로 조정하면, 스토퍼암(270)과 제1 스토퍼(261)의 간격을 조정 가능하고, 이를 통해서 회전거울(30)의 회전각도를 미세한 수준까지 조정하는 것이 가능해진다. 미세조정볼트(345)의 간격 조정은 최초 1회 조정을 통해서 반복 구동에도 회전거울(30)이 동일 각도를 유지할 수 있도록 한다.
한편, 제어모듈은 링크구동부(115)를 구동함에 있어서 설정된 시간동안 구동을 제어하되, 제1,2 리미트 스위치(170,175)의 감지신호를 감시한다. 즉, 링크구동부(115)가 설정된 시간동안 회전구동되어서 회전거울(30)이 목표 각도로 회전을 완료하면, 기구적 접점에 의해서 제1,2 리미트 스위치(170, 175)가 닫히도록 동작된다. 이때 제어모듈은 제1,2 리미트 스위치(170,175)가 닫힘 동작 후에도, 스프링링크(140)의 토글 클램핑을 위하여 설정된 소정시간 더 링크구동부(115)를 구동시킨다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 링크구동부(115)를 DC 모터(115)와 감속기(130)를 함께 사용해서 토크를 더 증가시키고 있다.
다음, 제어모듈의 제어하에 Y 시계로 동작할 때, 회전거울(30)은 제2 대물렌즈군(20)을 통해서 입사되는 광신호를 검출기(40) 측으로 반사시킨다.
이를 위해서 제어모듈은 기설정된 시간동안 링크구동부(115)를 구동시킨다. 링크구동부(115)의 구동력은 제1 회전축(153) 통해서 모터암(150)에 전달되고, 모터암(150)은 전달된 회전력에 의해서 도 10에 도시된 Y 시계 상태와 같이 회전한다. 만약 회전거울(30)의 초기 상태가 X 시계 상태를 갖을 때, 모터암(150)은 반시계 방향으로 약 180도 정도 회전하여 도 10에 도시된 오른쪽 맨 밑 상태와 같이 회전 이동된다.
이때 모터암(150)이 반시계방향으로 약 180도 회전할 때, 모터암(150)과 일체로 회전 이동하도록 연결된 스프링 링크(140)가 회전 이동하면서, 스프링링크(140)의 제2 끝단부(145)에 연결된 고정축(211)을 회전 이동시킨다. 따라서 모터암(150)의 회전력은 스프링링크(140)로 전달되고, 다시 고정축(211)으로 이동 전달되면서 회전거울 조립체(135)를 회전 이동시킨다. 이때 회전거울 조립체(135)의 회전 이동 상태를 도 10의 오른쪽 두번째에 자세하게 나타내었다.
그리고 회전거울 조립체(135)를 회전시키는 제2 회전축(350)의 하단에는 스토퍼암(270)이 제2 회전축(350)의 회전과 일체로 회전되도록 결합되고 있고, 스토퍼암(270)은 제2 스토퍼(263)에 의해 회전범위가 결정되어진다. 즉, 제2 회전축(350)과 함께 회전되는 스토퍼암(270)과 제2 스토퍼(263)가 접촉되는 위치에서 제2 회전축(350)의 회전은 정지된다. 이때 스토퍼암(270)과 제2 스토퍼(263)의 회전 이동 상태를 도 10의 오른쪽 맨 밑에 자세하게 나타내었다.
제2 회전축(350)의 회전이 정지된 상태에서 스토퍼암(270)에 삽입되고 있는 미세조정볼트(345)를 수동으로 조정하면, 스토퍼암(270)과 제2 스토퍼(263)의 간격을 조정 가능하고, 이를 통해서 회전거울(30)의 회전각도를 미세한 수준까지 조정하는 것이 가능해진다. 미세조정볼트(345)의 간격 조정은 최초 1회 조정을 통해서 반복 구동에도 회전거울(30)이 동일 각도를 유지할 수 있도록 한다.
한편, 제어모듈은 링크구동부(115)를 구동함에 있어서 설정된 시간동안 구동을 제어하되, 제1,2 리미트 스위치(170,175)의 감지신호를 감시한다. 즉, 링크구동부(115)가 설정된 시간동안 회전구동되어서 회전거울(30)이 목표 각도로 회전을 완료하면, 기구적 접점에 의해서 제1,2 리미트 스위치(170,175)가 닫히도록 동작된다. 이때 제어모듈은 제1,175 리미트 스위치(170,175)가 닫힘 동작 후에도, 스프링링크(140)의 토글 클램핑을 위하여 설정된 소정시간 더 링크구동부(115)를 구동시킨다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 링크구동부(115)를 DC 모터(115)와 감속기(130)를 함께 사용해서 토크를 더 증가시키고 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 4절 링크 기반으로 설계된 스프링링크(140)와 모터암(150)의 조합을 통해 DC 모터(120)의 구동력으로 회전거울(30)을 회전시킨다. 그리고 스프링링크(140)가 갖는 예압을 통해서 거울을 고정하도록 구성된다. 또한 스토퍼암(270)과 스토퍼(261,263) 사이를 조정하는 미세조정볼트(345)를 이용해서 회전거울(30)의 회전각도를 미세한 수준까지 조정 가능하도록 하고, 한번 조정된 각도는 반복적인 구동에도 변함없이 똑같은 각도를 가르키도록 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치는 일반적인 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 컴퓨팅 환경에서 구현된다. 컴퓨팅 환경은 컴퓨팅 디바이스를 포함 가능하다. 컴퓨팅 디바이스는 다른 단말과 신호를 송수신하는 모든 형태의 컴퓨팅 디바이스일 수 있다.
컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 프로세서(또는 제어모듈), 컴퓨터 판독 가능한 저장매체 및 통신버스를 포함한다. 프로세서는 컴퓨팅 디바이스로 하여금 앞서 언급된 실시예에 따라 DC 모터의 구동을 제어하고, 리미트 스위치(170)의 동작을 감시하며, X-시계와 Y-시계의 전환 동작을 제어할 수 있다. 프로세서는 컴퓨터 판독 가능한 저장매체에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능한 명령어를 포함할 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장매체는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 프로그램은 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독한 가능 저장 매체는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 디바이스에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스는 프로세서, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하여 컴퓨팅 장치의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 디바이스는 또한 하나 이상의 입출력 장치를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스 및 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스 및 통신 인터페이스는 통신 버스에 연결된다. 입출력 장치(미도시)는 입출력 인터페이스를 통해 컴퓨팅 디바이스의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치는 컴퓨터 디바이스를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 디바이스의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 디바이스와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 디바이스와 연결될 수도 있다.
본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 제1 대물렌즈군, 20 : 제2 대물렌즈군, 30 : 회전거울, 40 : 검출기, 100 : 시계 전환 장치, 115 : 링크구동부, 120 : DC 모터, 125 : 링크구조물, 130 : 감속기, 135 : 회전거울 조립체, 140 : 스프링링크, 143, 145 : 스프링링크끝단부, 150 : 모터암, 153 : 제1 회전축, 155 : 브라켓, 160 : 모터 마운트, 170,175 : 리미트 스위치, 200 : 베이스 플레이트, 210 : 회전거울 결합 플레이트, 211 : 고정축, 213 : 축공, 211 : 연장부의 끝단부, 215 : 연장부, 217 : 체결나사, 219 : 돌기부, 220,250 : 앵귤러 콘텍트 베어링, 230 : 미세조정용 심, 240 : 베어링 하우징, 260 : 스토퍼마운트, 261,263 : 스토퍼, 265 : 삽입구, 270 : 스토퍼암, 280 : 커버, 310 : 고정부, 320 : 회전부, 340,343 : 나사, 345 : 미세조정볼트, 350 : 제2 회전축, 360 : 제2 핀고정부, 370 : 체결부재, 375 : 결합구, 380 : 결합돌기, 390 : 제1 핀고정부,

Claims (25)

  1. X-시계 및 Y-시계의 광신호를 수신하는 제1 대물렌즈군 및 제2 대물렌즈군;
    제1 대물렌즈군 및 제2 대물렌즈군으로부터 입사되는 광신호를 하나의 검출기 측으로 선택적으로 반사시키기 위한 시계 전환 장치를 포함하고,
    시계 전환 장치는 제1 대물렌즈군을 통해서 입사되는 광신호를 검출기 측으로 반사시키거나 또는 제2 대물렌즈군을 통해서 입사되는 광신호를 검출기 측으로 반사시키기 위하여 일정각도 회전되는 회전거울을 탑재한 회전거울 조립체;
    회전거울 조립체를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 링크구동부;
    링크구동부의 구동력으로 회전거울 조립체를 일정각도 회전시켜서 고정하는 링크구조물을 포함하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    링크구조물은 링크구동부의 회전력으로 회전되는 모터암;
    모터암의 회전에 연동 회전하는 4절 링크로 이루어진 스프링링크를 포함하고,
    스프링링크는 일측을 모터암에 체결하고, 다른 일측을 회전거울 조립체와 결합되어서 모터암의 회전 이동에 연동되어서 회전거울 조립체를 회전 이동시키는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    모터암은 링크구동부의 회전축에 결합되어서, 회전축의 회전력으로 일정각도 회전하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    스프링링크는 4절 링크 기반의 토글 메커니즘과 연계되도록 설계되어 회전과 고정을 함께 수행하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    스프링링크는 스프링강으로 제조되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    스프링링크는 양측 끝단부에 축 삽입 가능한 원형돌기를 형성하고, 원형돌기를 이용하여 모터암과 회전거울 조립체에 각각 체결 또는 결합하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    링크구동부는 구동력을 발생하는 DC 모터;
    DC 모터의 구동력을 원하는 양의 회전력으로 변환하는 감속기;
    감속기를 통해서 전달되는 회전력으로 모터암을 회전시키는 제1 회전축을 포함하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    DC 모터는 스프링링크의 토글 메커니즘 동작 제어를 위한 설정된 시간 동안 구동이 제어되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    링크구동부는 DC 모터와 감속기를 모터마운트 상부에 탑재하고,
    모터마운트 하부에 브라켓이 결합되어 베이스 플레이트에 고정되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    브라켓에 감속기의 회전력을 전달받는 제1 회전축이 삽입 설치되고,
    제1 회전축에 모터암이 결합되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    회전거울 조립체는 회전거울을 상단에 탑재한 회전거울 결합 플레이트;
    회전거울 결합 플레이트와 일체로 회전되는 제2 회전축;
    제2 회전축의 외경 일부를 감싸면서 제2 회전축의 회전 동작시에 회전거울을 수직방향으로 흔들림 없이 고정하는 백투백 타입 베어링부;
    회전거울 결합 플레이트에서 연장되어서 고정축의 삽입을 위한 축공을 갖는 연장부를 포함하고,
    연장부에 형성된 축공에 고정축의 일측이 삽입되어 고정되고, 고정축의 다른 일측은 스프링링크의 원형돌기에 삽입되어 고정되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    회전거울 조립체는 중심 위치에 삽입구를 형성하고 있는 스토퍼마운트에 의해 지지되어 삽입구를 통해서 상부 측으로 체결 구성되고,
    스토퍼마운트의 삽입구를 통해서 하부 측으로 돌출된 제2 회전축의 하부에는 스토퍼암이 체결되어서 제2 회전축의 회전범위를 결정하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    스토퍼마운트의 밑면에는 회전거울의 X-시계 회전 동작과 Y-시계 회전 동작에 따라서 제2 회전축의 회전량을 결정하는 두개의 스토퍼가 일체로 형성되고,
    제2 회전축과 함께 회전하는 스토퍼암과 스토퍼가 맞닿으면서 제2 회전축의 회전이 정지되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    두개의 스토퍼에는 미세조정볼트가 삽입되고,
    회전거울의 미세한 각도 조절을 위하여, 미세조정볼트의 삽입 길이 조정을 통해서 스토퍼암과 스토퍼 사이의 위치를 조정하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    미세조정볼트는 회전거울의 반복 회전 이동에도, 초기 조정된 각도를 동일하게 유지하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    백투백 타입 베어링부는 제2 회전축을 삽입하는 원형 챙모자 형상의 베어링 하우징 내에 상하로 두개의 앵귤러 콘텍트 베어링을 삽입하고,
    베어링 하우징의 가장자리에 형성된 다수개의 나사구에 나사를 삽입하고, 베이스 플레이트에 고정 장착하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    회전거울 조립체의 높이 조절을 위하여 베이스 플레이트와 베어링 하우징 사이에 미세조정용 심을 삽입하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    미세조정용 심은 볼이 넓은 U자 형상으로 이루어져서, 베어링 하우징의 외부 양측에서 삽입 가능한 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    회전거울 조립체의 제2 회전축과 회전거울은 회전거울 결합 플레이트를 사이에 두고, 핀고정부로 고정 체결되는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    링크구동부의 구동 정지를 제어하기 위한 리미트 스위치를 포함하고,
    리미트 스위치는 회전거울이 목표 각도 범위로 회전을 완료하면 닫힘 동작 제어되고,
    링크구동부는 리미트 스위치가 닫힘 동작 이후에 설정된 소정시간 더 구동하여 스프링링크의 토글 클램핑을 제어하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    리미트 스위치는 회전거울의 90도 회전마다 닫힘 동작하는 두개의 스위치로 구성되고,
    회전거울의 90도 회전시 회전거울 결합 플레이트의 전면 하단에 돌출된 돌기부와, 회전거울의 -90도 회전시 회전거울 결합 플레이트에서 연장된 연장부의 끝단부에 기구적으로 접촉하여 신호를 감지하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  22. 청구항 2에 있어서,
    회전거울은 폴딩미러를 사용하고, 45도 각도로 기울어져 있는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  23. 청구항 2에 있어서,
    제1 대물렌즈군은 광시계 광신호를 입사하고, 제2 대물렌즈군은 협시계 광신호를 입사하는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  24. 청구항 1 내지 청구항 23 중 어느 한 청구항에 있어서,
    전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치는 항공 장비, 지상 장비, 해양 장비, 군 장비에 사용 가능한 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.
  25. X-시계 광신호와 Y-시계 광신호를 Z 방향에 위치한 검출기로 선택적으로 반사하는 반사거울;
    반사거울을 최상단에 탑재하고, Z축을 회전축으로 하여 회전하는 회전거울 조립체;
    회전거울 조립체를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 링크구동부;
    링크구동부의 구동력으로 회전되는 모터암;
    모터암의 회전에 연동 회전하는 4절 링크로 이루어진 스프링링크를 포함하고,
    스프링링크는 일측을 모터암에 체결하고, 다른 일측을 회전거울 조립체와 결합되어서 모터암의 회전 이동에 연동되어서 회전거울 조립체를 회전 이동시키는 전자 광학/적외선 시스템의 시계 전환 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6005704A (en) * 1996-05-15 1999-12-21 Sensar, Inc. Cable driven image steering and focusing device
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