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[국내논문] 더블렛+메니스커스렌즈 대물부를 가지는 3X 스코프 개발
Development of 3X Scope with Objective Configured with Doublet+Meniscus Lens 원문보기

한국안광학회지 = Journal of Korean Ophthalmic Optics Society, v.19 no.4 = no.57, 2014년, pp.487 - 492  

이동희 (극동대학교 안경광학과) ,  박승환 (을지대학교 의료공학과)

초록
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목적: 대물부의 구성이 더블렛+메니스커스 렌즈를 가지는 3X 스코프 개발에 관한 것이다. 방법: 더블렛(doublet) + 단일렌즈(singlet)의 구성을 가지는 대물부를 초기조건으로 하여 대물부의 유한광선 수차와 스코프 전체 광학계의 유한광선 수차를 최소화하도록 스코프 광학계를 최적화하여 새로운 형태의 3X 스코프를 개발하였다. 결과: 대물부의 구성을 더블렛+단일렌즈로 두고 유한광선 수차를 최소화하도록 스코프 광학계를 최적화를 하였을 때 우리는 단일렌즈는 더블렛 방향으로 오목한 메니스커스 형태의 렌즈가 되며, 더블렛과 메니스커스 렌즈 사이의 거리가 멀수록 유한광선 수차는 더욱 최소화됨을 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구에서 우리는 3X 스코프의 대물부를 더블렛+메니스커스 렌즈 방식의 3매의 렌즈를 채택함으로서 기존의 스코프보다 유한광선 수차를 약 1/14로 줄일 수 있는 새로운 형태의 3X 스코프를 개발할 수 있었다. 이러한 수차량의 감소는 기존 스코프 보다 유효 구경을 크게 할 수 있으며 광학계의 길이를 짧게 할 수 있는 수단이 됨을 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: This study relates to the development of the 3X scope, whose objective part is configured with a doublet + a meniscus lens. Methods: By the initial condition of the objective part having a configuration of a doublet + a singlet, we could optimize the optical system of scope in order to mini...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이렇게 발생된 유한광선 수차는 그 크기에 따라 눈의 안정피로에 영향을 주게 된다. 따라서 우리는 기존 더블렛 대물렌즈에서 유한광선 수차를 증가시키지 않으면서 초점거리를 짧게하기 위한 방법이 필요한데 이를 단일렌즈를 추가하는 것으로서 해법을 찾고자 한다. 우리는 실제 유효구경 24 mm로서 초점거리 약 77 mm인 대물렌즈를 구성하기 위해 더블렛으로만 최적화 설계를 해보았다.
  • 본 연구에서 우리는 기존 스코프의 대물렌즈 형태인 더블렛에 단일렌즈를 추가함으로서 같은 크기의 대물렌즈 유효 구경이라면 스코프의 전장길이를 더욱 축소시킬 수 있는 새로운 스코프 광학계를 개발하였다. Fig.
  • 그러나 요즈음 총기류 장착에서의 편리성을 가질 수 있도록 더욱 짧은 전장길이의 스코프가 요구되고 있는 실정이다. 이번 연구에서는 이러한 요구에 부응할 수 있는 새로운 형태의 대물부를 가지는 광학식 스코프의 설계에 대해 논의하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
광학식 스코프는 무엇으로 구성되는가? 광학식 스코프는 대물렌즈, 접안렌즈, 레티클(reticle:조준선)로 구성된 배율이 있는 광학계를 사용하여 목표물을 확대해서 볼 수 있기 때문에 목표물의 식별능력이 뛰어나 스코프 내부에 있는 레티클을 통해 정조준을 가능하게 한다.
정립프리즘 방식은 어떻게 구성되는가? 1에서와 같은 정립프리즘 방식은 같은 크기의 대물렌즈의 유효구경이라면 릴레이 렌즈 방식[5]보다 스코프의 길이를 보다 짧게 할 수있어서 길이가 짧은 스코프에 많이 채택되고 있다. [6,7] Fig 1은 이 방식의 구조도를 보여주고 있는데, 대물렌즈, 프리즘 광학계, 레티클, 접안렌즈 등으로 구성된다. 대물렌즈에 의한 외부 물체의 상이 레티클 위치에 결상되면 이 상과 레티클을 동시에 접안렌즈에 의해 확대해서 보는 것이 스코프의 원리이다.
프리즘 방식의 장점은 무엇인가? 이러한 프리즘의 종류에는 아베(Abbe)프리즘 또는 지붕형 페찬(roofed Pechan) 프리즘 등이 있다. [8] 일반적으로 프리즘 방식은 대물렌즈에서 레티클에 이르는 광경로를 폴딩(folding)할 수있기 때문에 경통길이를 짧게 만들 수 있는 장점이 있다. Fig.
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참고문헌 (11)

  1. Lee DH. Development of the Dot Sight Device by Using the Doublet Reflector. J Korean Ophthalmic Opt Soc. 2008;13(1):65-69. 

  2. Lee DH, Park SH. Development of Dot Sight with 2X Magnification. J Korean Ophthalmic Opt Soc. 2012;17(4) :435-440. 

  3. Donald D Morris. Off Axis Optical Sight System for a Firearm. U.S. Patent 4346995, 1982. 

  4. Per Montelin Lund. Optical Element of a Parallax Free Sight. U.S. Patent 5440387, 1995. 

  5. Park SH, Lee DH. Development on a Relay Lens Type Scope with 70 mm Eye Relief. J Korean Ophthalmic Opt Soc. 2009;14(3):29-35. 

  6. Lee DH. Development on a Roofed Pechan Prism Type Scope with Long Eye Relief. J Korean Ophthalmic Opt Soc. 2010;15(3):247-255. 

  7. Lee DH, Park SH. Development of Scope with Abbe-Konig Prism. J Korean Ophthalmic Opt Soc. 2013; 18(4):509-517. 

  8. Warren JS. Modern Optical Engineering, 4th Ed. New York: McGraw-HILL, 2008;141-149. 

  9. Warren JS. Modern Lens Design. New York: McGraw-HILL, 1992;63-86. 

  10. Warren JS. Modern Optical Engineering, 4th Ed. New York: McGraw-HILL, 2008;417-428. 

  11. User Manual, CodeV Version 10.4. California: Optica; Research Associates, 2012; 

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