KR100213030B1 - 영상입력장치 - Google Patents

Abstract

캠코더 등에 사용되는 영상입력장치가 개시되어 있다.

이 영상입력장치는, 피사체에서 입사되는 상의 크기 및 초점위치를 조절하는 렌즈유니트와, 이 렌즈유니트를 통과하면서 발생된 광학적 회절을 보상하는 공간 주파수 발생 방지필터와, 이 공간 주파수 발생 방지 필터를 통과한 상을 입력받는 광검출부가 구비되어 된 영상입력장치에 관한것으로, 공간주파수 발생방지필터로 렌즈유니트쪽에서 입사되는 상을 회절시키도록 된 회절격자가 구비되어 된 것을 특징으로 한다. 여기서, 회절격자로 그레이팅 또는 홀로그램을 사용하는 것이 바람직하다.

Description

영상입력 장치

제1도는 통상적인 영상입력장치의 광학적 배치를 보인 구성도.

제2도는 종래 영상입력장치에 채용된 복굴절판을 나타낸 개략도.

제3a도, 제3b도는 본 발명에 따른 영상입력장치에 채용된 회절격자를 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 렌즈유니트 20 : 공간주파수 발생 방지필터

22 : 복굴절판 24 : 회절격자

30' : 광검출부

본 발명은 피사체의 상을 광학적으로 검출하는 영상입력장치에 관한 것으로, 상세하게는 그 광학적 회절현상에 따라 발생되는 줄무늬를 억제하기 위해 채용된 공간주파수 발생 방지필터를 개선한 영상입력장치에 관한 것이다.

일반적으로 영상입력장치는 입사되는 피사체 상의 크기 및 초점위치를 조절하는 렌즈유니트와, 이 렌즈유니트를 통과한 상을 입력 받는 광검출부를 구비한다.

상기 렌즈유니트는 입사되는 상을 소정 크기로 조절할 때 렌즈 수차 등을 고려하여 복수매의 렌즈로 이루어지며, 필요에 따라 각 렌즈와 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있도록 된 줌렌즈유니트를 채용하였다. 이 채용된 렌즈의 해상도가 증가할수록 상기 광검출부에 결상되는 상의 스폿크기는 작아지며, 이와 함께 광학적 회절현상이 발생하여 서로 인접한 결상 스폿 사이에 광간섭현상이 발생한다. 광간섭현상에 의하여 예컨대, 모아레(Moire)무늬가 상기 광검출부에 형성되며, 이러한 상태로 상을 재생하면 화면에 줄무늬가 발생하여 눈이 어른거리게 된다.

이와 같은 점을 감안하여 안출된 종래의 영상입력장치는 상기 렌즈유니트와 쾅검출부 사이에 공간주파수 발생 방지필터를 더 구비하있다.

제1도는 종래의 영상입력장치의 광학적 배치를 보인 구성도이다.

도시된 바와 같이,영상입력장치는 렌즈유니트(10)와, 광검출부(30)를 구비하며, 상기 렌즈유니트(10)에서 발생되는 광학적 회절현상을 억제하기 위해 상기 렌즈유니트(10)와 광검출부(30) 사이의 광경로상에 공간주파수 발생 방지필터(20)를 더 구비하였다.

이 공간주파수 발생 방지필터(20)로 복굴절판(22)을 채용하였다. 이 복굴절판(22)의 구조를 제2도에 개략적으로 나타내었다, 피사체에서 나온 광은 통상 임의 방향의 편광을 가지며, 상기 복굴절판(22)에 의해 서로 수직한 편광방향을 갖는 두 광으로 나뉘어 진다. 이 복굴절판(22)을 통과한 두 광 사이의 간격은 그 두께에 의존하며, 그 간격은 일반적으로 상기 광검출부(30)에 내장되어 있는 2차원 배열을 가지는 CCD(charge coupled detector)의 광검출 간격으로 한다. 즉, 한점으로 나타내지는 피사체의 상이 상기 CCD의 일 광검출 영역으로 입사되면, 상기 복굴절판(22)에 의하여 인접한 광스폿과 중첩되게 된다. 그러나, 이 중첩된 광은 그 편광이 상호 수직하므로 회절에 의한 줄무늬가 발생하지 않게 된다.

이와 같이 복굴절판을 공간주파수 발생 방지필터(20)로 채용한 영상입력장치는 목적하는 성능은 달성할 수 있었으나, 그 성능 달성을 위해 복굴절판을 3매 내지 4매 정도를 사용하여야 한다. 그리고, 상기 복굴절판은 일반유리와는 달리 원자재 값이 비싸므로, 매수가 증가함에 따라서 공간 주파수 발생 방지필터의 가격이 상승하게 되어, 본 장치의 가격 저하에 큰 영항을 미쳤다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로, 공간 주파수 발생 방지필터로 회절격자를 채용하여 장치의 저가격화, 구조의 단순화 및 경량화를 이룩한 영상입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상입력장치는; 피사체에서 입사되는 상의 크기 및 초점위치를 조절하는 렌즈유니트와, 이 렌즈유너트를 통과하면서 발생된 광학적 회절을 보상하는 공간 주파수 발생 방지필터와, 이 공간 주파수 발생 방지필터를 통과한 상을 입력받는 광검출부가 구비되어 된 영상입력장치에 있어서, 상기 공간 주파수 발생 방지필터로 상기 렌즈유니트쪽에서 입사되는 상을 회절시키도록 된 회절격자가 구비되어 된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 회절격자는 그 평면의 전방항으로 회절시키도록 된 2차원 회절격자무늬를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 영상입력장치의 실시예를 상세히 설명한다.

제3도의 (a)는 본 발명에 따른 영상입력장치에 채용된 회절격자를 나타낸 사시도이고, (b)는 회절격자에 의해 분리된 광의 경로를 나타낸 개략도이다.

이 영상입력장치는 제1도에 도시된 바와 같이 렌즈유니트(10)와, 공간주파수 발생 방지필터(20)와, 광검출부(30)로 대별된다.

상기 렌즈유니트(10)는 피사체에서 입사되는 상의 크기 및 초점위치를 조절할 수 있도록 된 줌렌즈유니트인 것이 바람직하다.

상기 광검출부(30)는 그 내부에 2차원 배열을 갖는 CCD(charge coupled detector)를 포함하며, 상기 렌즈유니트(1O)를 통하여 입사된 피사체 상이 그 크기 및 초점이 조절된 상태로 입사된다. 이 광검출부(30)에서 입사되는 상에 포함된 상기 렌즈유니트(10)에 의한 광간섭에 의한 영향을 배제하기 위하여 상기 렌즈유니트(10)와 광검출부(30) 사이에 공간주파수 발생 방지필터(20)를 구비하였다.

이 공간주파수 발생 방지필터(20)로 제3도의 (a)에 도시된 바와 같은 회절격자(24)를 채용하였다. 이 회절격자(24)는 통상의 유리소재의 일 평면에 회절패턴이 형성된 부재인 그레이팅을 채용하는 것이 바람직하다. 이 그레이팅은 입사되는 광을 0차광, ±1차광,···으로 회절시킨다. 이와 같이 렌즈유니트(10)를 통과한 광을 분리하여 상기 광검출부(30)에 입사되도록 하므로써 상기 CCD 각각에서 수광되는 광들 사이의 간섭을 배제할 수 있다.

상기 회절격자(24)로 홀로그램을 사용할 수 있으며, 이 홀로그램은 입사되는 광을 그 평면의 전방향으로 회절시킨다.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 영상입력장치는, 그레이팅 또는 홀로그램으로 된 회절격자를 공간 주파수 발생 방지필터로 채용하므로 최소 1매의 회절격자를 구비하여 광간섭에 의한 영향을 배제할 수 있어서, 장치의 소형화와 경량화가 가능하다.

또한, 회절격자는 가격이 저가이고 포터 에징에 의해 대량 생산이 용이한 일반광학유리(예를 들어, BK-7)를 그 소개로 하므로, 이 장치를 채용한 제품의 가격 경쟁력을 높일 수 있다. 그리고, 회절격자는 기존에 사용되던 복굴절판에 비해 그 두께가 얇아서 광수차 발생이 적고, 해상도를 증가시킬 수 있는등 매우 유용하다.

Claims (3)

1. 피사체에서 입사되는 상의 크기 및 초점위치를 조절하는 렌즈유니트와, 이 렌즈유니트를 통과하면서 발생된 광학적 회절을 보상하는 공간 주파수 발생 방지필터와, 이 공간 주파수 발생 방지필터를 통과한 상을 입력받는 광검출부가 구비되어 된 영상입력장치에 있어서, 상기 공간 주파수 발생 방지필터로 상기 렌즈유니트쪽에서 입사되는 상을 회절시키도록 된 회절격자가 구비되어 된 것을 특징으로 하는 영상입력장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회절격자는 그 평면의 전방향으로 회절시키도록 2차원 회절무늬를 갖는 그레이팅인 것을 특징으로 하는 영상입력장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 회절격자는 그 평면의 전방향으로 회절시키도록 된 2차원 회절무늬를 갖는 홀로그램인 것을 특징으로 하는 영상입력장치.