KR100193276B1 - 영상광학계의 색수차와 공간여과 측정방법을 이용한 광원의 감시방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 광원에서 발광하는 복합 파장의 빛이 색수차를 지닌 영상 광학계를 지난 후 개구를 통과할 때, 색수차에 의해 개구를 통과하는 광원의 유효반경 크기가 파장에 따라 변화하는 것을 이용한 공간 여과 방법을 통하여 광원의 국부적인 변화를 단일 소자 검출기로도 측정할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면 광원의 국부적인 변화의 검출결과를 이용하여 광원의 이동이나 광원 세기의 감쇠등을 분석할 수 있으며, 이를 통하여 광원의 세기, 크기, 위치 등을 조절 할 수 있게 된다. 또한 광섬유를 이용하여 원격측정도 가능하게 된다.

Description

영상광학계의 색수차와 공간여과 측정방법을 이용한 광원의 감시방법 및 장치

본 발명은 광원의 변화를 감시하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 영상광학계의 색수차(chromatic aberration) 및 공간여과(spatial filtering) 측정방법을 이용하여 광원의 국부적인 변화를 감시할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일정한 크기를 갖는 광원의 시간적, 공간적인 변화를 감시해야 하는 일은 산업 전반에서 많이 경험하는 일이다. 예를 들면, 광원의 이동을 추적해야 하는 경우, 사진기 분야에서 광원까지의 초점을 자동으로 제어해야 하는 경우, 또는 용접 중 금속의 용융부위 내의 변화 등을 실시간으로 감시해야 하는 경우 등에 있어서, 광원의 변화를 감시하는 것은 매우 중요하다.

이러한 광원의 시간적, 공간적 변화를 감시하고 측정하기 위한 종래의 기술로는 단일 소자 검출기(single element detector) 또는 2 차원 배열 검출기 (array detector)를 이용한 기술이 제안되어 있다.

그러나, 광원 변화를 감시하는데 있어서, 2 차원 배열 검출기를 사용할 경우, 광원의 변화를 모니터링 하는데는 유리하나 레이저 용접과 같이 레이저를 전송하기 위한 레이저 전송수단으로서 광섬유를 사용하게 되면 영상 전송의 어려움으로 인하여 측정이 불가능하다.

한편, 검출기로서 단일 소자 검출기를 사용할 경우는 광원의 이동 등을 추적하는 것은 가능하나, 종래의 기술로는 단일소자 검출기를 사용하여 광원 내부의 국부적인 변화 등을 측정 할 수는 없다는 문제점이 있다.

종래의 기술로서 영상광학계의 색수차를 이용하여 자동 초점조절을 시도한 경우(미국 특허 제4,992,859호) 및 이동 표적 추적을 모니터링 한 경우 (미국 특허 제5,444,236호)가 있다. 그러나 이들 종래기술에서는 모두 검출기로서 2 차원 배열 검출기를 사용하고 있으므로 상술한 바와 같은 전송수단으로서 광섬유를 사용할 수 없다는 2차원 배열검출기의 사용에 따른 문제점을 역시 가지고 있다.

또다른 종래 기술로서 용접 부위의 모니터링을 위해 색 신호를 사용한 경우(미국 특허 제5,155,329호)가 있으나, 이는 광학계의 수차 자체를 이용하고 있는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 단일소자 검출기를 이용하여 광원의 국부적인 변화를 정확하고 신속하게 감시할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

구체적으로, 본 발명은 광원의 세기 분포가 국부적인 변화를 보일 때 이를 감시할 수 있으며, 광원의 이동이나 광원 세기의 감쇠등을 분석할 수 있게 하고 이를 이용하여 광원의 세기, 크기, 위치 등을 조절 할 수 있게 하는 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 광원 감시 장치의 개념도,

도 2는 검출기에서 검출된 광원의 파장별 투과율 곡선에 따라 광원세기의 분포변화를 감지하는 원리도,

도 3은 본 발명의 광원변화 감시장치에 따른 일 실시예의 개략도,

도 4a, 4b, 4c는 도 3의 장치에서 검지된 복수파장의 광원위치에 따른 투과율의 삼차원 분포도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 9 : 광원 10 : 영상 광학계

3 : 개구 4, 22, 23, 24 : 검출기

11a, 11b : 평 볼록렌즈 12 : 광섬유

13 : 시준렌즈 14, 15 : 색 분리 필터

16, 17, 18 : 대역필터 19, 20, 21 : 집광렌즈

25 : 인터페이스 26 : 신호처리기

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 단일소자 검출기가 가지는 한계를 극복하기 위하여 광원에서 발광되는 복합 파장의 빛이 색수차를 가진 영상광학계로 포집되고, 포집된 빛이 후 개구를 통과할 때, 영상광학계의 색수차에 의해 개구를 통과하는 광원의 유효반경 크기의 변화에 의한 공간여과 측정방법을 통하여 광원의 국부적인 변화를 단일소자 검출기를 이용하여 측정할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 광원의 국부적인 세기분포 변화를 감지하기 위하여 광원을 검출기에 영상 맺히는 영상광학계의 색수차를 이용하여 개구로 공간여과를 시킴으로써 광원 세기 분포의 국부적인 변화를 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 공간적으로 여과된 다중 파장(multi-wavelength)을 가진 빛의 검출 신호들을 처리하여 광원의 세기를 조절하거나, 광원의 크기를 측정하거나, 또는 광원의 위치를 정렬하는 방법 및 장치를 제공한다.

특히, 본 발명은 광원의 감시에 있어서 영상을 측정하는 검출기로서 종래의 배열 검출기가 아닌 단일 소자 검출기를 사용하여 광원의 변화를 더욱 빠르고 쉽게 감시하는 방법 및 장치를 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적인 사상 및 본 발명의 구성을 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 광원변화 감시장치의 기본적인 개념도이다.

광원(1)으로부터 발광된 빛은 영상광학계(2)에 의해 포집된다. 포집된 빛은 상기 영상광학계(2)에 의하여 개구(3)에 결상된다. 광원(1)은 자발광원(self-radiating extended source)이거나 또는 예를들면, 레이저의 조사에 의해 형성되는 용접용융부(weld pool)와 같은 유도된 광원(induced extended source)이다. 광원(1)으로 부터 발광된 빛를 포집하여 개구(3)로 결상시키는 영상광학계(2)는 큰 색수차를 가지며, 하나 이상의 광학렌즈로 구성된다.

본 발명에 있어서, 포집된 빛이 결상되는 개구(3)는 검출기 자체일 수도 있으며, 레이저 가공시 빛을 전송하기 위해 사용되는 광섬유의 입사면일 수도 있다. 개구(3)에 대한 한가지의 제한조건으로서 개구(3)를 통과한 모든 빛이 검출기(4)에서 손실없이 더해질수 있다는 조건만 만족한다면, 개구(3)가 단순한 물리적인 구멍이어도 무방하다.

본 발명에 있어서, 광원의 국부적인 변화에 대한 정보를 얻기 위하여 광원(1)을 적분 검출기(4) 앞의 개구(3)에서 공간 여과시킨 다음 단일 소자 적분검출기(4)에서 신호를 더한다. 영상 광학계(2)의 색수차 및 공간여과를 시키는 개구(3)에 의하여 검출기(4)에서 적분되어 계산되는 광원의 최대 유효반경은 발광 파장에 따라 달라진다. 여기서 유효 반경이란 광원의 각 요소의 투과율에 광원의 세기를 곱한 값이 영이 아닌 실질적인 양이 되는 광원의 반경을 말한다.

다시 말하면, 광원(1)의 각 요소에서 발광된 광선이 개구(3)를 투과한 다음 적분 검출기(4)에서 적분되는 최종 투과율은 광원 요소의 위치와 파장에 따라 달라진다. 따라서, 검출기(4)에서 파장별로 적분할 때 각 광원 요소는 파장별로 분포 모양이 변하지 않는 광원의 세기 모양에 파장별로 변하는 투과율을 곱한만큼이 신호에 더해지게 된다. 그러므로, 최종적으로 검출기(4)에서 출력되는 파장별 신호는, 파장에 따라 변하지 않는 광원의 세기 모양에 파장별로 차이나는 투과율을 곱해서 적분한 신호가 되며 이를 이용하여 광원의 세기변화를 검출할 수 있게 된다.

도 2에는 두 개의 서로 다른 파장 W_a, W_b에 대한 투과율 곡선(a, b) 및 광원 세기 분포의 곡선(c, d)이 도시되어 있다. 도 2에서 점선으로 도시된 곡선 b는 파장 W_b의 투과율 곡선을 나타내는데, 파장 W_b에 대해서는 광원의 세기 분포가 곡선 c에서 곡선 d로 변화하여도 투과율과 광선의 세기 분포에 의해 구해지는 유효반경에는 변화가 없으므로 파장 W_b의 신호는 광원 세기의 변화에 의한 차이만 보인다. 광선의 투과율이 곡선 a로 도시된 파장 W_a에 대해서는 광선의 세기가 곡선 c에서 곡선 d로 변화하게 되면 그에 의해 구해지는 파장 W_a의 유효반경은 변화가 있게 되므로 파장 W_a있어서는 광원 세기의 변화 뿐만 아니라 광원 크기의 변화에 대한 차이를 동시에 보여준다. 이때 파장 W_a및 파장 W_b의 신호비를 이용하면 광원 세기의 변화에 의한 요소가 상쇄되므로 광원의 크기 변화를 검출할 수 있다.

또한 앞서 기술한 바와 같이 본 발명에서는 광원 세기 변화의 영향을 받지 않으므로 외부환경 변화에 의해 광원의 세기가 변화하여도 결과적으로 외부환경의 변화에 의해 영향을 받지 않게 된다. 아울러 본 발명에 따르면, 신호의 비를 측정하는 방법 이외의 여러가지 종류의 여과 기법을 사용하여 광원의 세기 분포의 국부적인 변화를 측정 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면 투과율 곡선 a 또는 투과율 곡선 b에 변화를 주는 외부 환경변화를 감지하여 환경변화 요인을 일정하게 제어할 수 있는데, 예를 들어 광원이 영상광학계의 초점에서 광축 방향으로 약간의 위치를 변동을 할 경우 투과율 곡선이 달라지므로 이를 이용하여 광원의 초점위치를 제어하는 것도 가능하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 설명한다.

도 3에는 본 발명에 따른 광원 감시장치의 일실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 광원(9)으로부터 발광된 빛은 영상광학계(10)에 의해 포집된다. 영상광학계(10)는 하나 이상의 광학렌즈로 구성되는데, 복합파장을 가진 빛의 색수차를 크게 할 수 있으면서 구면수차가 작은 고굴절 렌즈로 구성되는 것이 바람직하다. 렌즈의 구면수차가 커지면 구면수차에 의한 영상이 희미해지고, 그에 따라 색수차에 의한 파장별 구분능력이 저하되기 때문이다. 따라서 영상광학계(10)를 구성하는 광학렌즈의 구면수차는 감소시킬 필요가 있다. 도 3에 도시된 본 실시예에서는 두 개의 고굴절 평 볼록렌즈(11a, 11b)로 영상광학계(10)를 구성하였다.

광원(9)으로부터 발광되어 영상광학계(10)에 의해 포집된 빛은 광섬유의 입사면에 결상되어 광섬유(12)를 통하여 전송된다. 본 실시예에서는 광섬유(12)의 입사면으로 개구를 구성한 것이다.

광섬유(12)의 출사면에는 광섬유(12)에 의해 전송된 빛을 시준하기 위한 시준렌즈(13)가 구비된다. 광섬유(12)를 통하여 전송된 빛은 시준렌즈(13)를 통과하므로서 평행광으로 된다. 시준렌즈(13)에 후속하여 빛을 파장별로 분리시키기 위한 색분리 필터(14, 15)가 순차적으로 설치된다.

본 실시예에서는 광원의 분광학적 분석을 위하여 각각 서로 다른 3개의 파장 W₁, W₂, W₃(W₁W₂W₃)을 설정하고 이들 파장 W₁, W₂, W₃에서 검출기 신호를 측정 하였다. 여기서 파장 W₂는 예를들면, 광원 초점 제어를 위해 필요한 파장이거나 또는 이와 색수차가 거의 없는 범위의 파장이다. 파장 W₂보다 작은 파장 W₁및 파장 W₂보다 큰 파장 W₃는 파장 W₂에 비하여 영상광학계(10)에서 상당한 색수차를 유발할 수 있도록 파장 W₂와의 파장 차이가 크게 되도록 설정된 파장들이다.

본 실시예에서는 상기한 바와 같이 파장 W₁, 파장 W₂및 파장 W₃의 3개 파장에 대한 분광학적 분석을 행하게 되는 바, 빛의 분리를 위한 색분리 필터는 제1색분리필터(14) 및 제2색분리필터(15)로 구성된다. 색분리필터의 갯수 및 배열순서는 분석될 파장의 수에 따라 임의로 조정할 수 있다.

시준렌즈(13)에 의해 평행광으로 된 빛은 제1색분리필터(14)로 입사하는데 여기서, 제1색분리필터(14)는 파장 W₁을 투과시키고 파장 W₂와 파장 W₃의 빛은 반사사켜 광원에서 발광된 빛을 분리시킨다. 제1색분리필터(14)에 후속하여 설치된 제2색분리필터(15)는 파장 W₂의 빛을 투과시키기 위한 것이다. 제1색분리필터(14)로부터 반사된 빛이 제2색분리필터(15)로 입사하면 파장 W₂는 투과되고 파장 W₃는 다시 반사되어 색분리가 행해진다.

제1색분리필터(14) 및 제2색분리필터(15)를 거쳐 3개로 분리된 빛은 각각 후속하여 설치된 대역필터(16, 17, 18)로 입사된다. 대역필터(16, 17, 18)는 분광분석을 위해 설정된 각각의 파장만을 투과시킬 수 있도록 좁은 대역폭을 갖는 것으로서 본 실시예에서는 각각 파장 W₁, 파장 W₂및 파장 W₃만을 각각 투과시키는 대역필터로 구성된다.

본 실시예에 있어서, 대역필터(16)는 제1색분리필터(14)를 투과한 빛에서 파장 W₁만을 투과시키고, 대역필터(17)는 제2색분리필터(15)로 부터 반사된 빛에서 파장 W₂만을 투과시키며, 대역필터(18)는 제2색분리필터(15)를 투과한 빛에서 파장 W₃만을 투과시킨다. 각각의 대역필터(16, 17, 18)에 후속하여 각각 투과된 특정대역의 빛을 집광시키기 위한 집광렌즈(19, 20, 21)가 구비된다.

집광렌즈(19, 20, 21)에 의해 집광된 파장 W₁, 파장 W₂및 파장 W₃의 빛은 각각 대응되는 검출기로 포집된다. 검출기(22, 23, 24)에서는 포집된 각각의 파장 W₁, 파장 W₂및 파장 W₃에 대응하는 검출신호를 발생시키고 이 검출신호들은 이 검출신호들을 디지털화시키는 인터페이스(25)를 구비한 신호처리기(26)로 입력되어 신호처리된다.

다음으로, 본 발명에 따른 작용효과를 살펴본다.

본 발명에 대한 상기의 실시예로서 사용된 구성요소의 제원은 다음과 같다. 광원(9)은 구경 약 1mm의 원형 자발광원으로 하였으며, 영상광학계(10)로는 초점거리가 25mm이고 결개구(clear aperture)가 8mm인 SF6 렌즈로 구성된 것을 사용하였다. 광섬유(12)로는 1mm 코아경의 광섬유를 사용하였으며, 영상광학계(10)에 의해 1대 1의 배율로 상이 결상되도록 하였다. 3개의 사전 설정된 파장 W₁, 파장 W₂및 파장 W₃는 각각 0.532μm, 0.95μm 및 1.5μm로 하였다.

본 실시예에서는 개구를 통과하는 파장별 투과율 및 유효반경 특성을 광학 설계프로그램을 이용하여 분석하였다.

도 4a, 4b 및 4c는 광원상의 위치 및 광원의 초점이동에 따른 파장별 투과율에 대한 3차원 그래프도이며, 그 수치는 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내었다. 도 4a, 4b 및 4c에서 x축은 영상광학계의 초점으로부터 광원이 편위된 거리를 나타내는데 +방향은 광원이 영상광학계의 초점으로부터 외부로 편위된 방향을 의미하며 -방향은 광원이 영상광학계의 초점으로부터 내부로 편위된 방향을 의미한다. y축은 빛의 유효반경을 나타내며, z축은 투과율을 나타낸다.

도 4a는 파장 W₁(0.532μm)에 관한 것이며, 도 4b는 파장 W₂(0.95μm)에 관한 것이며, 도 4c는 파장 W₃(1.5μm)에 관한 것이다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

먼저, 도 4a 및 도 4b로부터 알 수 있듯이, 광원이 영상광학계의 초점으로부터 외부로 멀어지는 경우(+방향의 경우), 유효반경에 있어서 파장 W₁(0.532μm)의 신호와 파장 W₂(0.95μm)의 신호와는 큰 차이가 있다. 반면에, 광원이 영상광학계의 초점으로부터 내부방향(-방향)으로 이동하는 경우에는 도 4b도 및 도4c도에 도시된 바와 같이 파장 W₂(0.95μm)의 신호와 파장 W₃(1.5μm)의 신호가 큰 차이가 나타난다.

따라서 본 발명에 의하여 파장 W₁신호와 파장 W₂신호의 비를 측정하면 광원이 영상광학계의 초점으로부터 외부로 멀어질때의 변화를 감시할 수 있으며, 파장 W₃신호와 파장 W₂신호의 비를 이용하면 광원이 영상광학계의 초점에서 내부로 이동함에 따른 유효반경의 변화를 감시할 수 있게 된다. 이러한 본 발명에 의하여 측정되는 정보들은 광원의 초점조절에 이용이 가능한 것이다.

상기의 내용은 신호측정시 광원의 세기 분포에 변화가 없다고 가정한 것이나, 다음으로는 광원의 세기 분포에 있어서 국부적인 변화가 있는 경우를 살펴본다.

광원세기의 변화가 파장 W₂의 유효반경 밖에서 발생하게 되는 경우, 검출된 파장 W₂의 신호에는 변화가 없게 된다. 광원의 세기가 변화하는 경우라도 그 변화가 파장 W₂의 유효반경 밖에서 일어나는 경우라면 광원세기의 변화는 파장 W₂의 신호측정에는 아무런 영향을 주지 못하기 때문이다.

그러나, 광원의 위치에 따라서는 파장 W₁및 파장 W₃의 유효반경이 파장 W₂의 유효반경보다 더 큰 경우가 있으며 이 경우 광원세기의 변화가 비록 파장 W₂의 유효반경 밖에서 발생할지라도 파장 W₁및 W₃에 영향을 주어 파장 W₁및 파장 W₃의 측정신호가 광원세기의 변화에 연동하여 변하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하여 측정된 파장 W₁와 파장 W₂의 신호비 및 파장 W₃와 파장 W₂의 신호비를 이용하면 파장 W₂의 유효반경 밖에서 발생하는 광원의 세기 증감 및 변화를 감시할 수 있게 된다.

광원이 공간적으로 이동하는 경우를 살펴본다.

파장 W₂의 신호는 광원이 영상광학계의 축에 대해 수직한 방향으로 이동하면 즉각적으로 유효반경 밖으로 벗어나게 되어 민감하게 된다. 그러나 파장 W₁및 파장 W₃는 유효반경이 크므로 이러한 광원의 수직이동에 의해서는 거의 변화가 없다. 그러므로 본 발명에서 측정된 파장 W₁과 파장 W₂의 신호비 및 파장 W₃와 파장 W₂의 신호비를 이용하면 환경변화에 의한 신호변화 효과도 상쇄될 수 있으므로 광원의 수직이동 추적에 유리하다.

한편, 본 발명에서는 광원의 국부적인 변화를 측정하기 위한 분광신호 처리에 있어서 검출기 신호의 변화에 의한 효과를 상쇄하기 위하여 신호비 X/Y를 이용한다. 여기서 X는 파장 W₁또는 파장 W₃의 신호이고, Y는 파장 W₂의 신호이다. 반복적인 과정이 계속되는 측정의 경우 시간에 따른 변화가 중요하므로 반복되는 과정의 초기에 신호비 X/Y를 측정하여 광원의 초기 변화를 우선 측정하며, 그 다음, 반복주기에 비해 짧은 시간 지연 후에 파장 W₁또는 파장 W₃의 신호 X′ 및 파장 W₂의 신호 Y′를 측정하여 변화량의 비(X-X′)/(Y-Y′)를 도출하므로써 주변환경 변화 등에 의한 광원의 순간적이며 국부적인 변화를 반복적인 주기로 감시할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광원 감시 방법 및 장치에 의하면, 광원에서 발광하는 빛을 영상 광학계를 지난 후 개구에 의해 공간 여과를 수행하는 방법을 통하여 광원의 국부적인 변화를 단일소자 검출기를 이용하여 정확하고 신속하게 감시할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 투과율에 변화를 주는 외부 환경변화를 감지하여 환경변화 요인을 일정하게 제어할 수 있는데, 구체적으로는 광원의 초점위치에 변화가 있는 경우 또는 광원 세기가 감쇠하는 경우에 이를 감시, 제어할 수 있으며, 광원에 순간적이고 국부적인 변화가 있는 경우에도 반복적인 주기로 감시하는 것이 가능하다.

본 발명은 특허청구의 범위에 기재되어 있는 바와 같이 광원의 국부적인 변화를 감시하기 위한 방법과 장치, 그리고 그의 일실시예에 관해서만 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하며 당업자라면 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 응용과 변형이 가능할 것이다.

Claims (13)

1. 발광된 빛을 색수차를 가진 영상광학계에 의하여 포집하여 개구에 결상시키는 단계; 개구를 투과한 빛을 소정 파장에 따라 파장별로 분리시키는 단계; 분광된 빛을 검출기에 조사하는 단계; 분리된 빛에 대하여 적분된 신호를 주기적으로 반복측정하는 단계; 및 광원의 국부적인 변화를 측정하기 위하여 측정된 신호를 신호처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광원으로 부터 발생한 빛의 신호를 단일 소자 검출기로 적분하므로써 공간 여과 방법에 의하여 광원의 국부적인 변화를 측정하는 광원변화 감시방법.
2. 제1항에 있어서, 파장별 광원의 세기분포에 공간여과 방법을 사용하여 광원 세기분포의 국부적인 변화를 측정하는 광원변화 감시방법.
3. 제2항에 있어서, 영상 광학계의 색수차를 크게하므로써 개구를 통과하여 검출기 신호에 기여하는 파장별 광원의 유효 크기를 변화시켜 이 유효광원의 크기 변화를 공간여과시의 여과필터로 하여 파장별 광원의 세기를 공간여과시키는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
4. 제3항에 있어서, 파장별 공간여과시 여과필터를 파장별 광원요소의 위치에 따른 개구를 통과하는 투과율 분포로 결정하는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느한항에 있어서, 광원의 분광분석을 위하여, 서로 다른 세 개의 파장을 선택하고, 그중 하나의 파장은 광원의 초점 위치 제어용 또는 이 파장에 색수차가 거의 없는 중심파장이며, 다른 두 개의 파장은 각각 상기 중심파장에 비해 큰 색수차를 가지도록 상기 중심파장 보다 더 작은 파장 및 더 큰 파장이며, 상기 중심파장에 비해 상당한 색수차를 가질 정도의 차이를 갖도록 설정되는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
6. 제1항에 있어서, 상기의 측정된 분광신호를 신호처리에 의하여 공간여과된 파장에 대한 분광신호의 비율을 산출하고 상기 산출된 분광신호 비율에 기초하여 광원의 크기 변화를 감시하는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
7. 제1항에 있어서, 상기의 측정된 분광신호를 신호처리에 의하여 공간여과된 파장에 대한 분광신호의 비율을 산출하고 상기 산출된 분광신호 비율에 기초하여 광원의 초점이동 또는 광축으로 부터의 이탈을 감시하는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느한항에 있어서, 분광신호의 측정은 각 주기의 초기에서의 분광신호 비를 측정하므로써 광원의 국부적인 변화를 주기적으로 감시하는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느한항에 있어서, 광원의 변화는 주기적으로 측정하며, 각 주기의 초기에 측정한 신호와, 주기보다 짧은 시간 지연후에 측정한 신호와의 차이 및 그 신호차이의 비를 도출하여 광원의 순간적이고 국부적인 변화를 감시하는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시방법.
10. 큰 색수차를 가지며, 광원으로부터 발광된 빛을 포집하기 위한 영상광학계; 상기 영상광학계로부터의 빛을 제한적으로 투과시키기 위한 개구; 개구를 투과한 빛을 분광시키기 위한 분광수단; 분광된 빛으로부터 분광신호를 적분하기 위한 검출기; 및 일정 주기로 광원의 변화를 측정하기 위하여 매 주기마다 시작점 및 일정시간 지연후의 측정점에서 측정된 파장별 분광신호를 디지털화시키는 인터페이스를 구비한 신호처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원의 국부적인 변화를 감시하기 위한 광원변화 감시장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 분광수단은, 상기 개구를 통과한 빛을 시준시키기 위한 시준광학계와, 빛을 파장에 따라 분리시키기 위한 색분리필터와, 각각 특정 파장만을 투과시키는 대역필터와, 대역필터를 통과한 빛을 검출기에 집광시키기 위한 집광렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 개구는 광섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광원변화 감시장치.
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 영상광학계는 하나 이상의 고굴절 광학렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광원 변화 감시장치.