KR101511420B1 - 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치는 경통의 내측 전방에 배치되는 반사경;과, 광선을 반사 또는 투과하는 경사면이 형성되어 경통의 내부에서 상기 반사경의 후방에 배치되는 빔 스플리터;와, 경통의 내주면 일측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 도트시표 광선을 제공하는 도트시표 발생부;를 포함하며, 상기 빔 스플리터의 경사면은, 도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표 광선은 반사경을 향해 반사시키고 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사되는 도트시표 광선은 관찰자를 향해 투과시키는 것과 동시에, 반사경을 투과한 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선은 관찰자를 향해 투과시킬 수 있도록 하는 한 층 이상의 박막 코팅으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치{DOT-SIGHTING DEVICE WITH BEAM SPLITTER}

본 발명은 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빔 스플리터의 경사면과 대향하는 이웃한 두 면 방향에 도트시표 발생부와 반사경을 배치하여 반사경의 광축을 빔 스플리터에서 반사 또는 투과하는 광축과 나란하게 함으로써 시차를 최소화할 수 있는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 관한 것이다.

소총 또는 중기관총의 특성은 신속하게 조준 사격을 할 수 있는지와 정확하게 표적을 조준할 수 있는지에 의해 좌우된다. 일반적으로 소총 또는 중기관총의 조준은 가늠자와 가늠쇠의 조준선 정렬에 의해 이루어진다. 총열의 끝단에 위치하는 가늠쇠와 총기 몸체 상부에 위치하는 가늠자의 조준선 정렬에 의한 조준은, 그 총기를 사용하는 사용자의 숙련도에 따라서 정확한 사격을 가능하게 한다.

그러나 가늠자와 가늠쇠만으로 조준을 하기에는 작은 진동이나 떨림에도 조준선 정렬이 어려워지고, 근거리 사격이나 급박한 상황에서 신속하게 조준하기에도 어려움이 따른다.

즉, 이러한 조준 사격방법에서는, 목표 포착 및 확인, 조준선 정렬, 조준 등의 복잡한 과정과 시간이 요구되며, 가늠쇠와 가늠자 자체가 매우 작아서 이를 정확하게 정렬함에 있어서 작은 떨림에도 민감하게 반응할 뿐만 아니라, 지나치게 조준선 정렬에 신경을 쓰다 보면, 표적이나 전방 상황보다는 가늠쇠와 가늠자 자체에 시선이 집중되어 사격 또는 긴급 상황 대처에 필요한 시야가 좁아지는 문제가 있다.

따라서 이러한 조준선 정렬의 어려움에 대처하고 조준의 정확성을 높이기 위해, 망원렌즈를 장착한 조준장치가 제안된 바 있다. 그러나 망원렌즈를 장착한 광학식 조준기의 경우 망원렌즈의 배율이 올라가면 마찬가지로 작은 떨림에 민감한 반응을 보이므로 신속한 조준에는 여전히 많은 어려움이 따른다.

결국, 이러한 문제들을 해결하기 위해 광학식 조준기에 무배율 또는 저배율 렌즈를 사용하면서 복잡한 조준선을 없애고 간단하게 조준점만을 이용하는 도트사이트 장치가 제안되었다.

광학식 무배율(또는 저배율) 도트사이트 조준 장치는 간단하고 신속하게 조준이 가능하며, 긴급한 상황이나 근거리에서 매우 유용하다. 구체적으로, 종래 조준선 정렬에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 조준 자체도 도트(dot)시표의 허상을 표적에 위치시키는 것만으로 충분하므로 시야를 확보할 여유를 가질 수 있다. 결국 신속하고 정확하게 조준할 수 있으며, 정황 판단에 필요한 주변 시야도 확보할 수 있는 것이다.

하지만, 종래 도트사이트 조준 장치의 경우 조준경의 반사경 광축이 경통의 광축과 기울어져 있기 때문에, 조준경의 반사경 광축이 경통의 광축과 일치하는 광학계에 비해 시차가 크게 발생하고, 허용 시차 이내의 영역을 확보하기 위해 도트시표와 반사경의 거리를 더 멀게 하거나 유효 반사경의 직경을 더 작게하여 도트사이트를 구성해야 하는 단점이 있었다.

하지만, 종래의 도트 사이트 조준 장치의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 도트시표 발생부(5)를 반사경에서 반사되는 대부분의 광선들의 진행을 방해하지 않는 곳에 위치시켜 외부에서 도트시표 발생부(5)에서 조사되는 광선을 볼 수 없도록 함으로써 도트 사이트 관측자가 외부의 상대방에게 발각되지 않도록 하였다. 그러나 이렇게 하기 위해서는 반사경의 광축이 도트(도트시표의 반사경에 의한 허상)를 형성하는 반사경의 반사 광선들의 대표광선인 주광선(principal ray: 일반적으로 상기 반사광선들의 중앙에 있는 광선이며 이는 도트 사이트 광축과 일치한다)에 대해 일정한 각도(도 2 (a)의 A1; 각 A1은 일반적으로 도트시표 발생부에서 방출된 주광선이 반사경에 반사되어 도트 사이트 광축으로 진행하는 경로가 이루는 각 A2의 1/2의 각도이다.)로 기울어져 배치되어야 한다.

이렇게 되면, 도 2의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 도트 사이트 광축에 대해 기울어진 반사경의 배치(도 2(a))로 인해 도트 사이트 광축에 대해 기울어지지 않은 반사경의 배치(도 2(b))보다 큰 유한광선 수차(finite ray aberration)가 발생하여 관측자가 관측해야할 도트의 시차(parallax)에 영향을 주어, 반사경의 크기(직경)와 도트시표 발생부에서 반사경의 거리가 동일한 구조에서 비교하면, 도트 사이트 광축에 대해 기울어진 반사경의 배치(도 2(a))는 도트 사이트 광축에 대해 기울어지지 않은 반사경의 배치(도 2(b))보다 시차발생이 크게 된다.

이러한 시차의 과도한 발생은 도트 사이트 장치의 광축과 총열의 탄환 발사축과 사격 목표점의 초기 정렬상태에 대해, 반사경에서 사격 목표점에 대한 관측자의 시축(visual axis)이 도트 사이트 광축을 벗어나 주변부에 위치할수록 점점 더 큰 오차를 유발하는 문제점이 있다. 따라서 시차의 과도한 발생은 당연히 도트 사이트 사용시 목표물에 대한 명중도를 떨어뜨린다.

또한, 도트시표 발생부와 반사경 사이의 거리를 짧게 할수록 시차가 증가함에 비추어 볼 때, 도 2의 (b)가 (a)보다 시차 발생량이 훨씬 적기 때문에, 도 2의 (a)와 비슷한 수준의 시차 발생량을 유지하는 범위 내에서는 도 2의 (b)와 같은 경우에는 도트시표 발생부(5)와 반사경(7) 사이의 거리를 도 2의 (a)보다 더 짧게 할 수 있으며, 이로 인해 도트사이트 장치의 소형화가 가능하게 된다.

그러나, 상기와 같은 장점에도 불구하고, 도 2의 (b)와 같은 배치구조는 도트시표 발생부(5)가 도트사이트 경통의 중앙부에 위치하게 되므로 외부 목표점의 관측에 방해를 초래하게 되어 신속한 조준에 지장을 초래한다는 문제와, 외부 목표점 또는 그 주변의 상대방이 도트시표 발생부(5)에서 발생한 빛이 관찰되기 때문에 상대방에게 도트사이트 이용자의 위치가 노출되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도트시표 발생부와 반사경의 사이에 빔 스플리터를 배치하여 반사경의 광축을 빔 스플리터에서 반사 또는 투과하는 광축과 평행하게 함으로써 시차를 최소화할 수 있는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치를 제공함에 있다.

또한, 제1편광부를 통과한 도트시표 발생부의 광선이 반사경의 전방에 설치된 제2편광부에서 차단되도록 함으로써, 목표물측에서 도트시표의 광선이 관찰되어 관찰자가 발각되는 것을 방지할 수 있는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치를 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 경통의 내측 전방에 배치되는 반사경;과, 광선을 반사 또는 투과하는 경사면이 형성되어 경통의 내부에서 상기 반사경의 후방에 배치되는 빔 스플리터;와, 경통의 내주면 일측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 도트시표 광선을 제공하는 도트시표 발생부;를 포함하며, 상기 빔 스플리터의 경사면은, 도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표 광선을 반사경을 향해 반사시키고 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사되는 도트시표 광선을 관찰자를 향해 투과시키는 것과 동시에, 반사경을 투과한 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선을 관찰자를 향해 투과시킬 수 있도록 하는 한 층 이상의 박막 코팅으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 반사경의 광축은 빔 스플리터에서 반사 또는 투과하는 광축과 평행한 것이 바람직하다.

또한, 상기 빔 스플리터는 빔 분리 평판 또는 빔 분리 프리즘으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 반사경은 단일 반사면을 갖는 오목 평렌즈로 이루어지고, 상기 반사경과 빔 스플리터의 사이에는 상기 반사경과 동일 재질로 이루어지는 연결부재가 개재되어, 반사경과 빔 스플리터를 하나의 모듈로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 반사경은 단일 반사면을 갖는 싱글렛 또는 더블렛 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도트시표 발생부는 영상이미지를 제공하는 영상소자로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 경통의 내주면 타측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 영상이미지를 제공하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스플레이부와 빔 스플리터의 사이, 상기 빔 스플리터와 관찰자의 시점 사이 중 적어도 어느 하나에는 디스플레이부로부터 제공되는 영상이미지가 관찰자에서 디스플레이부까지의 광경로에 따르는 축소거리(reduced distance)보다 먼 거리에 영상이미지의 허상으로 결상되도록 하는 영상확대 광학계;를 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목표물에서 관찰자의 눈에 이르는 광 경로상의 광선이 투과하는 굴절면들의 곡률반경은, 반사경과 빔 스플리터를 투과하여 관찰자를 향하는 외부 목표물로부터의 광선에 의한 관찰자의 망막에서의 크기와 나안으로 봤을 때의 망막에서의 크기의 비율이 1±0.015의 범위에 속하도록 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 빔 스플리터의 경사면의 코팅은, 도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표로부터의 광선을 반사경을 향해 반사시키고 이어서 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사시켜서 관찰자를 향해 진행시켜 관찰자 눈의 망막에 도트시표의 상으로 결상시킬 수 있도록 하며, 외부 목표물에서의 광선이 상기 반사경과 상기 빔 스플리터의 경사면을 순서대로 통과하여 관찰자 눈의 망막에 외부 목표물의 상으로 결상되도록 하여, 외부 목표물의 상과 상기 도트시표의 상을 관찰자가 겹쳐 볼 때, 가시광선영역의 파장에 대해 각 파장별 투과율이 각 파장별 투과율의 평균값에서 30% 이내의 편차를 가지도록 하는 한층 이상의 박막으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도트시표 발생부와 빔 스플리터 사이에 배치되는 제1편광부;와, 상기 반사경의 전방에 배치되는 제2편광부;를 더 포함하여 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1편광부와 제2편광부는 제1편광부를 통과한 도트시표 발생부의 광선이 제2편광부에 의해 차단되도록 편광방향이 서로 직교하는 선편광자(linear polarizers)로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 빔 스플리터는 제1편광부를 투과하여 경사면으로 입사되는 광선은 반사경을 향해 반사되고, 반사경에서 반사되어 경사면으로 되입사되는 광선은(관찰자를 향하는 광선) 투과되도록 하는 편광 빔 분리 프리즘(PBS prism:Polarization beam splitting prism)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 빔 스플리터와 반사경의 사이에는 제1 1/4파장판이 배치되고, 상기 반사경의 전방에는 제2 1/4파장판이 배치되는 것이 바람직하다.

도 1은 종래 단안시용 도트사이트 조준 장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도트시표 발생부의 위치에 따른 시차의 정도를 나타내는 개념도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도,
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도들이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

첨부도면 중 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치는, 총기류의 상측에서 총열과 나란하게 배치되는 경통(110)과, 경통(110) 내주면 일측에 배치되는 도트시표 발생부(120)와, 경통(110)의 내측에서 도트시표 발생부(120)의 전방에 배치되는 반사경(130)과, 경통(110) 내부에서 상기 도트시표 발생부(120)와 반사경(130) 사이의 교차부위에 배치되어 도트시표 발생부(120)로부터 제공되는 도트시표의 광선을 반사경(130) 방향으로 반사시키고 반사경(130)으로부터 빔 스플리터(140)를 향해 되반사되어 입사되는 도트시표의 광선을 투과시키는 경사면(141)이 형성된 빔 스플리터(140, Beam splitter)와, 상기 도트시표 발생부(120)와 빔 스플리터(140) 사이에 배치되는 제1편광부(151)와, 상기 반사경(130)의 전방에 배치되는 제2편광부(152)를 포함하여 구성된다.

상기 도트시표 발생부(120)는 LED와 같은 발광소자와, 상기 발광소자 전방에 위치하는 도트시표 형상의 투광부를 가지는 마스크로 구성된다. 한편, 상기 도트시표 발생부(120)는 OLED, LCD, LCOS 등의 영상소자로 이루어져 원하는 도트시표의 형상을 디스플레이 하는 것도 가능할 것이다.

상기 반사경(130)은 도트시표 발생부(120)의 도트시표를 반사시키는 단일 반사면을 갖는 마이너스 굴절력의 오목 평렌즈로 이루어진다. 이때, 상기 반사경(130)은 연결부재(160)에 의해 빔 스플리터(140)에 연결되어 빔 스플리터(140)와 하나의 모듈형태로 제공될 수 있다. 이러한 연결부재(160)는 반사경(130)과 동일한 재질로 구성함으로써, 빔 스플리터(140)와 연결부재(160)와 반사경(130)을 통해서 보이는 외부 목표물과 그 주변의 상에 배율이나 왜곡이 발생하지 않도록 할 수 있다.

상기 빔 스플리터(140)는 직각프리즘 2개를 합한 빔 분리 프리즘으로 구성할 수 있다. 즉, 두 직각프리즘의 경계면이 되는 두 경사면(141) 중 하나에 예를 들어 50%반사 코팅을 한 후 접합하면, 50%를 투과하고 50%를 반사하는 빔 스플리터(140)가 된다. 상기와 같이 빔 스플리터(140)의 경사면(141)과 마주하는 하측면과 전방에 도트시표 발생부(120)와 반사경(130)을 배치하는 경우, 반사경(130)의 광축을 상기 빔 스플리터(140)의 경사면(141)을 통해 반사되어 반사경(130)을 향하는 도트시표의 광축과 동일선상에 위치시킬 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 빔 스플리터(140)는 경사 배치되는 빔 분리 평판으로도 구성할 수 있다. 빔 분리 평판으로 구성하는 경우, 경사 배치되는 평판형태의 광학유리의 적어도 일면에 필요한 빔의 투과량에 따라 투과 및 반사 코팅을 할 수 있다. 즉, A% 반사 코팅을 하면 빔 스플리터(140)에 제공되는 입사광의 (100-A)%를 투과하고 A%를 반사하는 빔 스플리터(140)가 된다.

상기 빔 스플리터(140)의 경사면(141)의 코팅은, 도트시표 발생부(120)로부터 제공되는 도트시표의 광선을 반사경을 향해 반사시키고 이어서 반사경(130)으로부터 빔 스플리터(140)를 향해 되반사되는 도트시표의 광선을 투과시켜 관찰자를 향해 진행시킴으로써 관찰자 눈의 망막에 도트시표의 상으로 결상시킬 수 있도록 한다. 또한, 외부 목표물로부터 제공되는 광선은 상기 반사경과 상기 빔스플리터의 경사면를 순서대로 통과시켜 관찰자 눈의 망막에 외부 목표물의 상으로 결상되도록 한다. 즉, 상기 경사면(141)의 코팅은 외부 목표물의 상과 상기 도트시표의 상을 관찰자가 겹쳐 볼 때, 가시광선영역의 파장(대략 450~660nm)에 대해 각 파장별 투과율이 각 파장별 투과율의 평균값에서 30% 이내의 편차를 가지도록 하여 외부 목표물과 그 주변으로부터 확보되는 외부 시야의 색감이 크게 변화하지 않도록 하는 한층 이상의 박막으로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 반사경과 상기 빔 스플리터를 투과하여 관찰자를 향하는 외부 목표물로부터의 광선에 의한 관찰자의 망막에서의 상의 크기(

)와 나안으로 봤을 때의 망막상의 크기(

:상기 반사경과 상기 빔 스플리터가 없는 상태에서 관찰자를 향하는 동일한 외부 목표물로 부터의 광선에 의한 관찰자의 망막에서의 상의 크기)의 비(ratio)인 배율(

) 즉

---(식 1)

이 거의 없도록(또는 배율이 거의 1배가 되도록) 목표물에서 관찰자의 눈에 이르는 광 경로상의 광선이 투과하는 굴절면들의 곡률반경이 정해지는 것이 바람직하다. 그런데 관찰자의 눈 앞에 굴절력

(미터 단위의 초점거리의 역수)를 갖는 광학계(본 실시예에서는 상기 반사경과 상기 빔 스플리터로 이루어진 광학계)가 존재하면 이 광학계를 통과한 외부 물체의 관찰자의 망막상의 크기(

)가 이 광학계를 통하지 않고 볼 때의 크기(

)와 다르게 되는데, 이의 비율(

)을 안경광학에서는 자기배율

이라 하는데 이를 나타내는 수식은 하기의 식 2와 같이 근사될 수 있다.

--- (식 2)

(여기서 광학계의 초점거리(m)를

(

), 관찰자의 눈에서 광학계의 물측 주평면까지의 거리(m)를

이라 한다.)

따라서 식 2의 자기배율

은 식 1의

와 동일시 된다.

동일한 외부 조준 목표물에 대한 망막상의 크기가, 도트사이트를 통해서 시야를 확보할 때와 도트사이트를 통하지 않고 시야를 확보하는 경우, 차이가 발생한다면 이는 도트사이트를 통하거나 통하지 않고 시야를 확보하는 상황을 번갈아 가면서 외부 조준 목표물의 움직임에 빠르게 대체해야할 긴급한 사항에서는 외부 물체를 관측하는데 있어서 안정피로를 유발하게 된다.

따라서 본 실시예에서는 상술한 식 2에 의한 도트사이트의 자기배율 값에 제한을 두어 도트사이트를 통하거나 통하지 않고 보는 상황을 번갈아 가면서 외부 조준 목표물의 움직임을 신속하게 관측하는데 있어서 상의 크기가 달라서 생기는 눈의 안정피로를 억제하고자 한다.

즉 자기배율 값의 범위를 0.985 ~ 1.015까지로 제한하여 도트사이트 사용 전후의 외부 물체의 망막 상의 크기 변화를 1.5% 이내로 제한함으로써 안정피로 유발을 최소화하여 본 실시예에 따른 도트사이트의 사용에 있어서 사용자의 눈을 보호한다.

이는 일반적으로 두 눈의 망막상의 크기의 차이가 약 1.5%까지는 양안시가 가능하고, 약 5% 이상이 되면 양안시가 어렵게 되어 복시를 유발한다는 안경광학에서 통용되는 이론에 근거한 것이다. 즉 도트 사이트를 사용할 때 외부 목표물의 환경 변화에 따라 한쪽 눈은 도트 사이트의 반사경을 통해서, 또 다른 한쪽 눈은 도트 사이트를 통하지 않고 외부 먼거리 목표물을 주시하는 경우가 발생하기도 하는데, 이러한 경우 안정피로를 가져오는 광학적 원인인 부등상시(Aniseikonia)를 유발하지 않게 하는 두 눈의 망막상의 크기의 차이의 허용량이 약 1.5% 이내이어야 하는 것이다.

이를 본 실시예의 도트사이트에 적용하면 하기의 식 3과 같이 정리된다.

--- (식 3)

즉, 상기 배율에 영향을 주는 것은 식 4와 같은 각 굴절면의 면굴절력들을 합성한 광학계 전체의 합성굴절력

가 된다.

즉,

--- (식 4)

이때,

---(식 5)

(단

는

번째 굴절면의 곡률반경(단위 m),

는

번째 굴절면 굴절 후 공간의 굴절률,

는

번째 굴절면 굴절 전 공간의 굴절률)

굴절면이 평면인 경우에는

이기 때문에 상기 식 5의 면굴절력이 영(zero)이 되어 식 4의 광학계 전체 굴절력

는 영(zero)이 된다. 그러면 식 2에서 자기배율

이 되어 반사경과 빔 스플리터를 투과하여 관찰자를 향하는 외부 목표물로부터의 광선에 의한 관찰자의 망막에서의 크기와 나안으로 봤을 대의 망막에서의 크기가 실제적으로 동일하게 되는 것이다.

또한, 도 3에서와 같이 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선들이 반사경(130)과 빔 스플리터(140)를 지나 관찰자의 눈으로 입사될 경우 지나는 모든 굴절면은 곡률반경이 무한대이거나 굴절면 전후 공간의 굴절률이 같아서 굴절력을 가질 수 없게 되어 배율이 발생하지 않게 되는 것이다. 즉 식 5에서 면굴절력이 도 3의 모든 굴절면(

)에서 영(zero)이 되어 식 2의 배율이 발생되지 않는다.

상기 제1편광부(151)는 상기 도트시표 발생부(120)와 빔 스플리터(140) 사이에 배치되고, 상기 제2편광부(152)는 상기 반사경(130)의 전방에 배치되는 것으로, 상기 제1편광부(151)와 제2편광부(152)는 편광방향이 서로 직교하는 직선편광자(linear polarizers)로 이루어진다. 즉, 제1편광부(151)를 통과한 도트시표가 반사경(130) 전방의 제2편광부(152)에서 차단되도록 함으로써 목표물측에서 도트시표가 관찰되지 않도록 하는 것이다.

지금부터는 상술한 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.

도 3과 같이, 도트시표 발생부(120)에서 제공되는 도트시표 광선은 도트시표 발생부(120)의 전방에 배치된 제1편광부(151)를 통과하면서 선편광으로 변환되고, 빔 스플리터(140)의 경사면(141)의 반사율에 따라 반사되어 반사경(130)을 향해 진행한다.

이어서, 반사경(130)에서 되반사되어 역방향으로 진행하는 도트시표 광선은 빔 스플리터(140)의 경사면(141)의 투과율에 따라 투과되어 관찰자의 눈으로 입사되면서 도트시표의 허상을 관찰자에게 제공한다.

여기서, 상기 반사경(130)에서 투과되어 목표물을 향하는 도트시표의 광선은 목표물 주변의 상대방에게 관찰될 우려가 있으나, 반사경(130)의 전방에 제1편광부(151)와 편광축이 직교하는 제2편광부(152)가 배치되어 제1편광부(151)를 통과한 도트시표의 광선이 제2편광부(152)에서 차단되므로, 도트사이트 사용자의 위치가 상대방에게 노출될 우려가 없다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 반사경(130)의 광축이 빔 스플리터(140)의 경사면(141)을 반사 또는 투과하는 광축과 동일선상에 배치, 즉 반사경(130)을 기울이지 않은 상태로 설치하는 것이 가능하기 때문에 빔 스플리터(140)를 지나는 광선들의 시차를 최소화할 수 있다. 따라서, 단일 반사면을 갖는 반사경(130)을 적용하더라도 우수한 성능을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 도트시표 발생부(120)와 반사경(130) 사이의 거리를 짧게 설계할 수 있으므로, 장치의 소형화 및 경량화를 이룰 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 실시예에서는 빔 스플리터(140)와 제1편광부(151) 및 제2편광부(152)가 함께 적용된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 도트사이트 사용자의 위치가 상대방에게 노출되는 상황이 허용되는 경우에는 제1편광부(151)와 제2편광부(152)를 배제한 상태, 즉 빔 스플리터(140)만을 적용하여 도트시표 발생부(120)와 반사경(130) 사이의 거리를 짧게 설계하는 것도 가능할 것이다.

여기서 만약 도트시표 발생부(120)의 광원으로는 650nm파장의 빛을 발하는 LED를 사용하고, 빔 스플리터(140)의 경사면에는 가시광선영역의 파장(대략 450~660nm)에 대해 각 파장별 투과율이 50% 반사율이 50%를 가지는 1층 이상의 박막코팅을 형성하고, 반사경(130)의 반사면에는 650nm±10nm파장의 빛을 반사하도록 하고(650nm 파장에서는 거의 50%반사하도록) 그 이외의 가시광선영역의 파장에 대해서는 거의 반사하지 않는 1층 이상의 박막코팅을 한다면, 도트시표의 광선이 빔 스플리터(140)의 경사면(141)에서 반사되어 반사경(130)에 되반사되어 빔 스플리터(140)의 경사면(141)을 투과하여 관찰자의 눈으로 입사하게 될 때는 투과율이 약 12.5% 정도 이르게 된다. 이렇게 함으로서 외부 목표물로부터의 광선이 반사경과 빔 스플리터(140)의 경사면을 투과하여 관찰자의 눈으로 입사하게 될 때는 가시광선영역의 전체 파장에 대해서 약 50%에 접근하는 투과율을 가지게 되며 외부 목표물과 그 주변으로부터 확보되는 외부 시야의 색감이 크게 변화하지 않도록 할 수 있게 된다. 즉, 반사경의 반사면의 반사코팅이 토트시표 발생부의 광원파장을 포함하는 가시영역 파장의 스펙트럼상의 일부 파장 대역(wavelength band)에 대해서만 반사가 이루어지도록 함으로서 반사경과 빔 스플리터(140)의 경사면을 투과하여 관찰자의 눈으로 입사되는 외부 목표물과 그 주변으로부터 확보되는 외부 시야의 색감을 크게 변화하지 않도록 할 수 있게 된다. 상기 색감의 변화는 가시광선영역의 파장(대략 450~660nm)에 대해 각 파장별 투과율이 각 파장별 투과율의 평균값의 30% 이내의 편차를 가질 경우 본 발명가의 실험에 의해 외부 목표물과 그 주변으로부터 확보되는 외부 시야의 색감이 크게 변화하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 대하여 설명한다.

첨부도면 중 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도이다.

상기 도 4에서 도시하는 바와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치는 반사경(130')이 싱글렛 또는 더블렛 렌즈로 이루어지고, 반사경(130')과 빔 스플리터(140)의 사이의 연결부재(160)가 생략되는 점에서 제1실시예와 차이를 갖는다.

도면에서와 같이 굴절률이 같은(

) 2매의 렌즈로 구성되는 더블렛 렌즈로 반사경(130')을 구성하는 경우, 반사경(130')의 두 번째 면(도 4의

)을 반사면으로 구성(이 면이 도트시표로부터의 광선에 대해서는 반사면이 되지만 외부 목표물과 그 주변부로부터 관찰자의 눈으로 입사하는 광선에 대해서는 굴절면이 되는 것은 일반 광학분야에서는 잘 알려진 내용이다)하고, 도 4의

과

의 곡률반경을 조절하여 반사경(130')을 통해 관찰되는 외부 목표물의 상에 배율이 나타나지 않도록 한다.

아울러, 싱글렛 렌즈로 반사경을 구성하는 경우에는, 싱글렛 렌즈의 첫 번째 면 또는 두 번째 면을 반사면으로 구성하고, 나머지 한 면의 곡률반경을 조절하여 반사경을 통해 관찰되는 외부 목표물의 상에 배율이 나타나지 않도록 하는 것도 가능하다.

즉, 도 4에서 보면 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선들이 반사경(130')과 빔 스플리터(140)를 지나 관찰자의 눈으로 입사될 경우 지나는 굴절면 중

은 곡률반경이 무한대이고

굴절면은 굴절 전후 공간의 굴절률이 같아서(

) 굴절력을 가질 수 없다. 따라서 굴절력을 가지는 굴절면은

과

인데, 각각의 면굴절력은 식 5에 따라,

,

으로 표현되고,

전체 합성굴절력

은

---(식 3)

으로 표현된다. (

는

에서

까지에 대한 렌즈 중심거리이다.)

여기서 상기 식 1 또는 식 2의 배율이 거의 없도록(거의 배율이 1배가 되도록)하려면 식 6의 값이 거의 영(zero)에 가까워야 함은 기하광학 교과서의 일반적인 내용이다.

이와 같이 설계된 실시예 2의 설계 데이터의 예를 들면 아래와 같다.

(m)	-0.115366
(m)	-0.116556

사용한 반사경 렌즈의 굴절률이 도트시표 광선의 파장 635nm에서

이고, 반사경 주변부의 공간이 공기라면

이고, 두 굴절면

,

사이의 중심두께가

이면 식 2에 의한 면 굴절력은 각각

이므로,

식 3에 의한 전체 합성굴절력

는

=

이므로 상기 식 1 또는 식 2의 배율이 거의 없게(거의 배율이 1배가) 된다.

또한, 도 4에서와 같은 구성에서 굴절률이 다른 (

) 2매의 렌즈로 구성되는 더블렛 렌즈로 반사경(130')을 구성하는 경우에도, 반사경의 두 번째 면(도 4의

)을 반사면으로 구성하고, 도 4의

과

의 곡률반경을 조절하여 반사경(130')을 통해 관찰되는 외부 목표물의 상에 배율이 나타나지 않도록 할 수 있다. 즉, 도 4에서 보면 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선들이 반사경(130')과 빔 스플리터(140)를 지나 관찰자의 눈으로 입사될 경우 지나는 굴절면 중

은 곡률반경이 무한대이고,

굴절면은 굴절 전후 공간의 굴절률이 다르다. 따라서 굴절력을 가지는 굴절면은

인데, 각각의 면굴절력은 식 5에 따라

,

,

으로 표현되고,

전체 합성굴절력

은 식 6보다는 더 복잡한

--- (식 7)

와 같은

의 함수로 표현된다.

여기서도 상기 식 1 또는 식 2의 배율이 거의 없도록(거의 배율이 1배가 되도록)하려면 식 7의 값이 거의 영(zero)에 가까워야 함은 당연하다.

그렇지만 식 3과 같은 범위의 배율이면 안정피로가 나타나지 않기 때문에 식 3의 범위의 배율을 갖는 면 굴절력의 구성도 허용될 수 있을 것이다.

한편, 도트시표 발생부(120)에서 제공되는 도트시표가 관찰자를 향해 반사되는 광경로, 그리고 제1편광부(151)와 제2편광부(152)는 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이 반사경(130)을 싱글렛 또는 더블렛 렌즈로 구성하는 경우에는 제1실시예에 비해 시차를 줄일 수 있을 것이다.

다음으로 본 발명의 제3실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치에 대하여 설명한다.

첨부도면 중 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도이다.

상기 도 5에서 도시하는 바와 같은 본 발명의 제3실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치는 빔 스플리터(140')가 편광 빔 분리 프리즘(PBS prism:Polarization beam splitting prism)으로 이루어지고, 상기 빔 스플리터(140')와 반사경(130)의 사이에는 제1 1/4파장판(171, λ/4 plate:Quater wave plate)이 배치되고, 상기 반사경(130)의 전방에는 제2 1/4파장판(172)이 배치되는 점에서 제1실시예와 차이를 갖는다.

여기서, 상기 편광 빔 분리 프리즘으로 이루어지는 빔 스플리터(140')는 경사면(141)에 s편광 성분의 광선은 모두 반사하고 p편광 성분의 광선은 모두 투과하는 코팅이 되어 있고, 상기 도트시표 발생부(120)와 빔 스플리터(140') 사이에 배치된 제1편광부(151)는 투과광을 s편광으로 변환하도록 편광축이 설정되어 있다.

즉, 도트시표 발생부(120)의 도트시표 광선이 제1편광부(151)로 입사될 때 제1편광부(151)를 통과한 광선이 s편광 광선이 되도록 하면, 이 s편광 광선이 빔 스플리터(140')의 경사면(141)에서 제1 1/4파장판(171)을 향해 반사되고, 제1 1/4파장판(171)을 통과하면서 우회전 편광(또는 좌회전 편광) 광선이 된다. 계속해서 상기 s편광 광선이 반사경(130)에 반사되어 역방향으로 진행하는 과정에서 제1 1/4파장판(171)을 다시 통과하면 p편광 광선으로 변환된다. 따라서 빔 스플리터(140')의 경사면(141)로 입사되는 p편광 광선은 경사면(141)을 투과하여 관찰자에게 관측된다.

지금부터는 상술한 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 제3실시예의 작동에 대하여 설명한다.

도 5에서 도시하는 바와 같이, 도트시표 발생부(120)에서 제공되는 도트시표의 광선은 제1편광부(151)를 통과하면서 s편광 광선으로 변환되어 빔 스플리터(140')를 향해 제공되며, 빔 스플리터(140')의 반사면에서는 도트시표 광선이 대부분 s편광 광선으로 이루어져 있기 때문에 대부분 반사경(130)을 향해 반사된다.

경사면(141)으로부터 반사경(130)을 향하는 s편광 성분의 도트시표의 광선은 제1 1/4파장판(171)을 지나면서 우원편광(또는 좌원편광)으로 변환되어, 일부 광선은 반사경(130)을 투과하여 목표물 방향으로 진행되고, 일부 광은 반사경(130)에서 반사되면서 좌원편광(또는 우원편광)으로 변환되어 빔 스플리터(140')를 향해 입사된다.

여기서, 반사경(130)에서 반사된 도트시표의 광선은 연결부재(160)와 빔 스플리터(140')의 사이에 위치한 제1 1/4파장판(171)을 다시 통과하면서 p편광으로 변환되어 빔 스플리터(140')의 경사면(141)에서 반사하지 못하고 투과된다. 따라서, 관찰자는 도트시표 발생부(120)로부터 제공되어 반사경(130)에 반사된 허상인 도트시표의 상을 빔 스플리터(140')를 통과하여 관측되는 외부 목표물에 일치시켜 조준할 수 있다.

한편, 반사경(130)을 투과하여 목표물 방향으로 제공되는 광선은 제1 1/4파장판(171)을 통과하면서 우원편광(또는 좌원편광)으로 변환된 상태이므로, 반사경(130)의 전방에 배치된 제1편광부(151)와 제1 1/4파장판(171)이 만들어 내는 회전편광과 반대방향인 좌원편광(또는 우원편광) 성분만을 투과하도록 구성된 제2 1/4파장판(172)과 제2편광부(152)를 통과할 수 없게 된다. 따라서, 반사경(130)의 광축을 빔 스플리터(140')의 광축과 동일선상에 배치하더라도 도트시표 발생부(120)로부터 제공되는 도트시표의 광선이 제2편광부(152)를 투과하는 것을 방지할 수 있으므로, 도트시표의 광선이 목표물 주변의 상대방에게 제공되어 도트사이트 사용자의 위치가 노출되는 것을 방지할 수 있다.

본 제3실시예에 따르면, 빔 스플리터(140')에서 손실되는 광량이 없기 때문에 관찰자에게 보다 선명한 도트시표를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 반사경(130)을 투과하는 도트시표의 광선은 반사경(130)의 전방에 배치된 제2 1/4파장판(172)과 제2편광부(152)를 통과할 수 없기 때문에 목표물측의 관찰자는 도트시표에서 방출되는 대부분의 광선을 볼 수 없게 되는 것이다.

첨부도면 중 도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도이다.

상기 도 6에서 도시하는 바와 같은 본 발명의 제4실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치는 도트시표 발생부(120')가 실리콘 액정표시장치(LCOS), 액정표시장치(LCD), 유기 전기 발광 디스플레이(OLED)와 같이 영상이미지를 제공하는 영상소자로 이루어지는 점에서 제1실시예와 차이를 갖는다.

즉, 도트시표 발생부(120')를 영상소자로 구성하는 경우, 도트시표와 함께 관찰자가 필요로 하는 정보 영상 등을 동시에 표시하여 반사경(130)에 반사되도록 함으로써 도트시표, 정보, 영상의 허상을 동시에 투영하여 볼 수 있다. 보다 구체적으로는 영상이미지를 통해 전장에서의 정보 전달이나, 촬상소자(CCD:Charge Coupled Device), 열영상 장치 등에 의한 주변 상황을 도트시표와 함께 인식할 수 있게 할 수 있다.

첨부도면 중 도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치의 개략구성도이다.

먼저, 도 7에서 도시하는 바와 같은 본 발명의 제5실시예에 따른 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치는 경통(110)의 내주면 타측(도트시표 발생부의 반대편)에 배치되어 상기 빔 스플리터(140)의 경사면(141)을 향해 실리콘 액정표시장치(LCOS), 액정표시장치(LCD), 유기 전기 발광 디스플레이(OLED)와 같이 영상이미지를 제공하는 디스플레이부(180)와, 상기 디스플레이부(180)와 빔 스플리터(140)의 사이에서 디스플레이부(180)로부터 제공되는 영상이미지가 관찰자에서 디스플레이부(180)까지의 광경로에 따르는 축소거리(reduced distance)보다 먼 거리에 영상이미지의 허상으로 결상되도록 하여 눈의 안정피로를 감소시켜 영상을 확대시켜 볼 수 있는 영상확대 광학계(190)를 추가로 배치하는 점에서 제4실시예와 차이를 갖는다.

즉, 전방 시야가 어두운 환경과 같이 도트시표를 사용하기 곤란한 상태에서 디스플레이부(180)를 통해 CCD, IRCCD, 열영상, IR영상 등을 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이부(180)에서 제공하는 영상이미지는 영상확대 광학계(190)를 통해 관찰자에서 디스플레이부(180)까지의 광경로에 따르는 축소거리(reduced distance)보다 먼 거리에서 확대된 상태로 관찰할 수 있게 되므로 관찰자의 눈의 안정피로가 감소된다.

또한, 이러한 영상확대 광학계(190)를 탈착 가능하게 구성하는 경우, 필요시 선택적으로 설치하거나 분리할 수 있다. 즉, 도 8과 같이 경통의 내주면 타측에 디스플레이부(180)를 설치한 상태에서, 상기 영상확대 광학계(190)를 빔 스플리터(140)와 관찰자의 시점 사이, 즉 관찰자의 시점을 향하는 경통(110)의 단부에 탈착 가능하게 배치할 수 있다.

아울러, 도면에는 도시하지 않았으나, 복수매의 렌즈군으로 이루어지는 상기 영상확대 광학계(190)를 사용환경에 따라 분할 구성하고, 분할된 영상확대 광학계(190)를 디스플레이부(180)와 빔 스플리터(140)의 사이, 그리고 관찰자를 향하는 경통(110)의 단부에 각각 배치하는 것도 가능하다.

한편, 앞서 설명한 제3실시예 내지 제5실시예에서는 제1실시예의 연결부재와 반사경이 적용된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 제2실시예와 같이 연결부재를 생략하거나, 반사경을 싱글렛 또는 더블렛 렌즈로 구성하는 것도 가능할 것이다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

110:경통, 120,120':도트시표 발생부, 130,130':반사경,
140,140':빔 스플리터, 141:경사면, 151:제1편광부,
152:제2편광부, 160:연결부재, 171:제1 1/4파장판,
172:제2 1/4파장판, 180:디스플레이부, 190:영상확대 광학계

Claims (14)

1. 경통의 내측 전방에 배치되는 반사경;
   광선을 반사 또는 투과하는 경사면이 형성되어 경통의 내부에서 상기 반사경의 후방에 배치되는 빔 스플리터;
   경통의 내주면 일측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 도트시표 광선을 제공하는 도트시표 발생부;를 포함하며,
   상기 빔 스플리터의 경사면은, 도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표 광선을 반사경을 향해 반사시키고 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사되는 도트시표 광선을 관찰자를 향해 투과시키는 것과 동시에, 반사경을 투과한 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선을 관찰자를 향해 투과시킬 수 있도록 하는 한 층 이상의 박막 코팅으로 이루어지고,
   상기 빔 스플리터의 경사면의 코팅은,
   도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표로부터의 광선을 반사경을 향해 반사시키고 이어서 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사시켜서 관찰자를 향해 진행시켜 관찰자 눈의 망막에 도트시표의 상으로 결상시킬 수 있도록 하며,
   외부 목표물에서의 광선이 상기 반사경과 상기 빔 스플리터의 경사면을 순서대로 통과하여 관찰자 눈의 망막에 외부 목표물의 상으로 결상되도록 하여,
   외부 목표물의 상과 상기 도트시표의 상을 관찰자가 겹쳐 볼 때, 가시광선영역의 파장에 대해 각 파장별 투과율이 각 파장별 투과율의 평균값에서 30% 이내의 편차를 가지도록 하는 한층 이상의 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 반사경의 광축은 빔 스플리터에서 반사 또는 투과하는 광축과 평행한 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 빔 스플리터는 빔 분리 평판 또는 빔 분리 프리즘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 반사경은 단일 반사면을 갖는 오목 평렌즈로 이루어지고, 상기 반사경과 빔 스플리터의 사이에는 상기 반사경과 동일 재질로 이루어지는 연결부재가 개재되어, 반사경과 빔 스플리터를 하나의 모듈로 구성하는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 반사경은 단일 반사면을 갖는 싱글렛 또는 더블렛 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 도트시표 발생부는 영상이미지를 제공하는 영상소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   경통의 내주면 타측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 영상이미지를 제공하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
8. 경통의 내측 전방에 배치되는 반사경;
   광선을 반사 또는 투과하는 경사면이 형성되어 경통의 내부에서 상기 반사경의 후방에 배치되는 빔 스플리터;
   경통의 내주면 일측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 도트시표 광선을 제공하는 도트시표 발생부;
   경통의 내주면 타측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 영상이미지를 제공하는 디스플레이부;를 포함하며,
   상기 빔 스플리터의 경사면은, 도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표 광선을 반사경을 향해 반사시키고 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사되는 도트시표 광선을 관찰자를 향해 투과시키는 것과 동시에, 반사경을 투과한 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선을 관찰자를 향해 투과시킬 수 있도록 하는 한 층 이상의 박막 코팅으로 이루어지고,
   상기 디스플레이부와 빔 스플리터의 사이, 상기 빔 스플리터와 관찰자의 시점 사이 중 적어도 어느 하나에는 디스플레이부로부터 제공되는 영상이미지가 관찰자에서 디스플레이부까지의 광경로에 따르는 축소거리(reduced distance)보다 먼 거리에 영상이미지의 허상으로 결상되도록 하는 영상확대 광학계;를 배치하는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 목표물에서 관찰자의 눈에 이르는 광 경로상의 광선이 투과하는 굴절면들의 곡률반경은, 반사경과 빔 스플리터를 투과하여 관찰자를 향하는 외부 목표물로부터의 광선에 의한 관찰자의 망막에서의 크기와 나안으로 봤을 때의 망막에서의 크기의 비율이 1±0.015의 범위에 속하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
10. 삭제
11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도트시표 발생부와 빔 스플리터 사이에 배치되는 제1편광부;와, 상기 반사경의 전방에 배치되는 제2편광부;를 더 포함하여 배치되는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1편광부와 제2편광부는 제1편광부를 통과한 도트시표 발생부의 광선이 제2편광부에 의해 차단되도록 편광방향이 서로 직교하는 선편광자(linear polarizers)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
13. 제 11항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는 제1편광부를 투과하여 경사면으로 입사되는 광선은 반사경을 향해 반사되고, 반사경에서 반사되어 경사면으로 되입사되는 광선은(관찰자를 향하는 광선) 투과되도록 하는 편광 빔 분리 프리즘(PBS prism:Polarization beam splitting prism)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.
14. 경통의 내측 전방에 배치되는 반사경;
    광선을 반사 또는 투과하는 경사면이 형성되어 경통의 내부에서 상기 반사경의 후방에 배치되는 빔 스플리터;
    경통의 내주면 일측에 배치되어 상기 빔 스플리터의 경사면을 향해 도트시표 광선을 제공하는 도트시표 발생부;
    상기 도트시표 발생부와 빔 스플리터 사이에 배치되는 제1편광부;와, 상기 반사경의 전방에 배치되는 제2편광부;를 포함하며,
    상기 빔 스플리터의 경사면은, 도트시표 발생부로부터 제공되는 도트시표 광선을 반사경을 향해 반사시키고 반사경으로부터 빔 스플리터를 향해 되반사되는 도트시표 광선을 관찰자를 향해 투과시키는 것과 동시에, 반사경을 투과한 외부 목표물과 그 주변으로부터의 광선을 관찰자를 향해 투과시킬 수 있도록 하는 한 층 이상의 박막 코팅으로 이루어지고,
    상기 빔 스플리터와 반사경의 사이에는 제1 1/4파장판이 배치되고, 상기 반사경의 전방에는 제2 1/4파장판이 배치되는 것을 특징으로 하는 빔 스플리터를 갖는 도트사이트 장치.

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