KR100313819B1 - 전자광학센서용비기계적단계스캐너시스템 - Google Patents

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로렌스 쉐르
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칼 제이. 호크
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Abstract

비 기계적으로 주사된 광 감지기 시스템은 상 평면을 갖는 고정 감지기 배열(24)와, 렌즈 시스템(14)에 의해 보여진 광경의 상에 일치하는 시계에 의해 특징된 렌즈 시스템(14)과, 상을 복수의 인접하는 세부상들로 나누는 상 분리기와, 세 부상들의 각각을 감지기 배열(24)의 상 평면의 전체로 대체로 향하게 하는 장치를 포함한다. 상 분리기는 각각의 세부상들을 조절하는 광 셔터들(30)의 배열을 갖는 공간 광선 조절기(28)이다. 방향 지움 장치는 렌즈 시스템(14)에 의해 보여진 상의 각 세부상들의 각 광선 빔과 같은 공간에 걸터 있는 작은 렌즈(34)들의 배열(32)이다.

Description

전자 광학 센서용 비기계적 단계 스캐너 시스템
제 1 도는 본 발명을 구현한 광학 시스템의 도해도.
제 2 도는 제 1 도의 광학 시스템에 사용되는 SLM의 단순화된 정면도.
제 3 도는 제 1 도의 팡학 시스템에 사용된 바와 같이 제 2 도의 SLM과 정렬된 소구경 반사경 어레이의 단순화된 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 대물 렌즈 12 : 접안 렌즈
14 : 망원 렌즈 시스템 16 : 평행 광빔
18 : 중심 영역 20 : 비평행 광빔
24 : 센서 어레이 26 : 상 분할 및 집속 장치
30 : 셔터 34 : 렌즈레트(lens lets)
36, 38 : 구형 표면 40 : SLM 전자장치
42 : SLM 도전체 44 : 전자 처리장치
46 : 메모리 48 : 디스플레이 장치
50 : 서치 로직(search logic)
본 발명은 시계(視界)를 스캐닝하는 전자 광학 센서에 관한 것으로, 특히 센서 어레이보다 른 초점면에 대응하는 넓은 시계(視界)의 대물 렌즈를 통하여 광경을 조망하는 전자 광학 센서에 관한 것이다.
적외선 이미지를 감지하는데 특히 유용한 전자 광학 센서는 일반적으로 128개의 이미지 감지 소자(감광 다이오드)의 순서에 대한 선형 어레이 또는 그러한 이미지 감지 소자의 128 행 및 128열의 평면 어레이를 포함한다. 이하에서, 그러한 이미지 감지 소자는 화소라고 불린다. 그러한 센서는 특히 매우 넓은 시계(Field Of View: FOV)를 갖는 조망 렌즈와 함께 사용될 때마다 그 작은 크기가 문제가 된다. 매우 넓은 시계에 대응하는 그러한 렌즈의 이미지 평면은 센서보다 크다. 그러한 렌즈의 전테 FOV를 포착하기 위하여 센서의 작은 크기를 보상하는데 기계적 스캐너(짐벌(gimbals)이 형성된 반사경)가 사용된다. 스캐너는 전체 이미지가 포착되어 저장될 때까지 센서로 하여금 전체 이미지의 작은 부분들을 연속하여 조망하게 한다. 이러한 시스템에서 한 가지 고질적인 문제점은 스캐너의 기계 부품(반사경 짐벌 전송 및 모터)이 전체 시스템 중에서 가장 신뢰성이 낮은 부품이라는 것이다
시스템의 기계적 스캐닝을 포기하는 것은 적당하지 않다 그렇게 하는 것은 전체의 넓은 FOV 이미지가 전자 광학 센서 어레이로 집속될 것을 요구하는데, 이것은 센서에 의해 기록된 이미지의 해상도를 크게 감소시킨다. 그렇지 않으면, 넓은 FOV이미지의 주요 부분이 센서 어레이의 외곽에 있게 되어 손상된다. 선택적으로, 매우 큰 전자 광학 센서 어레이가 사용될 수도 있지만, 이러한 큰 어레이는 대량으로 구매하기에는 엄청나게 비싸다. 따라서, 저가의 전자 광학 센서 어레이를 위하여는, 기계적 스캐닝은 불가피한 필수품인 것으로 보인다.
넓은 FOV 렌즈와 광학계 평활기는 미국특허 제3,961,844호 및 제4,772,107호에 개시된 바와 같이 이 분야에서 공지되어 있다. 이 분야에 공간 광 변조기(Spatial light modurator SLM)가 사용되어 SLM의 각 픽셀이 각각의 이미지 픽셀을 제어하게 된다. 이러한 기술은 시스템을 정렬하기 위한 미국특허 제4,948,258호와 프로세서나 계산 시스템의 광학적 상호 접속을 위한 미국특허 제5,132,813호 및 제5,056,039호에 개시되어 있다.
필요한 것은 짐벌이 제공된 반사경과 같은 기계적인 스캐너를 필요로 하지 않으면서도 넓은 FOV 렌즈의 전테 시계를 포착하도록 상대적으로 작은 전자 광학 센서를 사용하는 방법이다.
본 발명은 기계적인 이동 부품을 사용하지 않고도 넓은 FOV의 상대적 으로 큰 이미지 평면이 보다 작은 고정 전자 광학 센서 어레이에 의해 전기적으로 스캐닝되는 비기계적으로 스캐닝된 넓은 FOV 전자 광학 센서 시스템이다. 스캐닝은 광학 셔터 어레이인 공간 광 변조기(SLM), 및 넓은 FOV렌즈와 전자 광학 센서 어레이 사이의 광경로에 배치된 소구경 렌즈 어레이의 조합에 의해 달성된다. 소구경 렌즈 각각은 고정 전자 광학 센서 상으로 집속되며 SL77의 각 셔터와 정렬된다 SLM은 넓은 FOV 렌즈의 이미지를 각 셔터에 의해 제어되는 인접한 작은 서브 이미지들로 분할하며, 각 서브 이미지는 소구경 렌즈별로 하나씩 전자 광학 센서 어레이 상으로 집속된다. 소구경 렌즈 각각은 대응하는 서브 이미지를 전자 광학 센서 어레이와 일치하며 같은 정도로 산포된 동일한 이미지 평면상으로 집속하여, 각 서브 이미지가 고정 전자 광학 센서 어레이에 의해 완벽하게 그리고 즉각적으로 포착된다. 바람직한 동작 모드에서는, 각 셔터를 한번에 하나씩 개방하도록 SLM이 제어되어, 전자 광학 센서는 각 서브 이미지를 연속적으로 조망하게 된다. 이미지 프로세서는 상기 센서에 의해 연속적으로 수신된 각 서브 이미지를 저장하고, 다음에 렌즈에 의해 조망된 넓은 FOV 이미지를 나타내는 모든 수신된 서브 이미지의 고 분해능의 모자이크를 구성한다.
주요한 이점은 서브 이미지의 크기가 전자 광학 센서 어레이의 크기에 대응하도록 선택되어서 작은 전자 광학 센서 어레이가 사용될 수 있다는 점이다. 넓은 FOV가 분할된 서브 이미지의 수를 증가시킴으로써 주어진 센서 어레이 크기에 대한 분해능이 즉각 증가하므로, 많은 수의 셔터를 갖는 SLM이 요구된다. 따라서, 센서 어레이 크기와 분해능 사이에 트레이드 오프(trade-off)는 없으므로, 종래 기술의 기본적인 한계를 극복할 수 있다.
본 발명은 선택된 임계치보다 큰 선명도를 갖는 이미지 내의 특징을 자동적으로 서치(search)하는데 사용될 수도 있다. 이러한 서치 모드에서, 본 발명은, 특정한 서브 이미지에서 임계 선명도가 초과되는 것을 감지할 때까지 연속된 SLM셔터를 한번에 하나씩 연속하여 개방하며, 그 지점에서 대응하는 SLM 셔터가 서브 이미지의 분석을 위해 개방된 태 유지된다.
선택적인 서치 모드에서, 시스템은 대응하는 SLM 셔터가 폐쇄되어 있는동안에도 SLM의 누설 임계치를 초과하는 선명도를 갖는 특징이 임의의 서브 이미지에 존재할 때마다 즉각 감지한다. 이 경우에, 시스템은 대응하는 서브 이미지를 자동적으로 서치한다.
다른 실시 예에서, 전자 광학 센서가 광원 및(선택적으로) 테스트 패턴 템플릿(template)으로 대체된다 그러면, 넓은 FOV 렌즈 가가이에 유지된 테스트중인 센서의 다른 부분들을 조명하도록 SLM이 동작한다.
SLM은 확산형 액정이나 실리콘 마이크로 반사경과 같은 많은 다른 기술로 구성될 수 있다. 소구경 렌즈 어레이는 단일 렌즈, 복합 렌즈, 굴절(홀로그래픽) 렌즈로 구성될 수도 있다. 선택적으로, 동일한 실리콘 마이크로 반사경이 SLM과 소구경 렌즈 어레이의 기능을 수행할 수도 있다.
제 1 도를 참조하면, 넓은 FOV 대물 렌즈(10)와 접안 렌즈(12)가 망원 렌즈 시스템(14)을 형성한다.(대칭축을 따라) 대물 렌즈를 통과한 평행 광빔(16)(실선)이 접안 렌즈(12)의 중심 영역(18) 상으로 집속된다. 넓은 FOV 대물렌즈(10)의 FOV의 한계에 대응하는 비평행 광빔(20)(점선)은 접안 렌즈(12)의 주변 영역(22) 상으로 집속된다. 대물 렌즈(10)에 대한 빔의 비평행 각도는 접안 렌즈의 중심으로부터 접안 렌즈와 빔의 교차점의 변위를 결정한다 사실상, 접안 렌즈상의 빔의 중심과 접안 렌즈(17)의 중심(12A) 간의 변위 "B" 및 대물 렌즈(70)의 대칭축에 대한 빔의 각도 "A"사이의 관계는 쉽게 계산된다
128열 및 127행의 화소를 갖는 2차원 어레이와 같은 표준 전자 광학 센서 어레이(24)는 접안 렌즈로부터 이미지 분할 및 집속 장치(26)를 통하여 광을 수신한다. 이미지 분할 및 집속 장치(26)는 접안 렌즈(17)를 통과한 광빔을 복수의 서브 이미지를 나타내는 복수의 인접 서브 이미지 광범의 모자이크로 분할한다. 또한, 이미지 분할 및 집속 장치(26)는 서브 이미지 광빔 각각을 센서 어레이(24)상으로 송신 또는 집속한다.
바람직하게는, 최대 분해능을 위하여 각각의 서브 이미지 광빔은 센서 어레이(24)와 같은 정도로 산포된 이미지 평면상으로 집속된다. 이것은 센서 어레이(24)의 모든 화소가 대응하는 서브 이미지를 분해하는데 사용되는 것을 보장한다. 이것은 또한 대응하는 서브 이미지가 센서 어레이의 외측에서 손실되지 않는다는 것을 보장한다. 또한, 이미지 분할 및 집속 장치(26)는, 모든 다른 서브 이미지를 차단하면서 서브 이미지중 임의의 선택된 서브 이미지를 센서 어레이(24) 상으로 송신하여, 센서 어레이(24)가 적합한 전자 제어 명령에 따라 각각의 서브 이미지를 순차적으로 조망할 수 있게 한다. 따라서, 센서 어레이(24)에 의해 검출된 각각의 서브 이미지를 저장함으로써, 전체 수신된 이미지의 고 분해능 모자이크가 기계적인 스캐닝이나 가동 부품 없이도 얻어질 수 있다.
센서 어레이(24) 상으로 집속된 서브 이미지 빔 크기가 센서 어레이(24)의 경계와 일치하게 되도록, 이미지 분할 및 집속 장치(26)의 광학 특성이 기본적인 광학 설계 원리에 따라 선택된다. 따라서, 대물 렌즈(10)의 시계(FOV)가 얼마나 넓은 지에 관계없이 임의의 크기의 센서 어레이에 대한 분해능이 최적화될 수 있는데, 이것은 중요한 이점이다.
제 1 도의 실시 예에서, 이미지 분할 및 집속 장치(26)는 소구경 렌즈 어레이(32) 또는 렌즈레트(34)(제 3 도에 가장 잘 도시됨)를 향하는 복수의 셔터(30)(제 2 도에 가장 잘 도시됨)를 갖는 SLM(28)이다. 복수의 셔터(30) 각각은 각각의 서브 이미지에 대응하며, 그 크기는 대응하는 서브 이미지 광범을 한정한다. 대응하는 렌즈레트는 서브 이미지 광범을 센서 어레이(24) 상으로 집속한다. 이러한 특별한 실시 예에서, 각각의 렌즈레트(34)는 검출기(24)의 평면에 중심이 있는 두개의 구형 표면(36, 38) 중 하나에서의 대응하는 셔터(30)의 광경로에 집중되는데, 대응하는 구형 표면(36, 38)의 반경과 동일한 초점거리(Fl, F2)를 갖는다.
제 3 도를 참조하면, 각각의 렌즈레트(34)는 렌즈레트(34)간의 광학적인 갭이 생기지 않도록 이웃하는 렌즈레트와 잘 들어맞는다. 각각의 렌즈레트는 통과하는 모든 광을 포착하여 검출기(24)의 평면상으로 집속하기 위하여 각각의 셔터에 광학적으로 집중된다. 렌즈레트가 광 또는 서브 이미지를 센서 어레이(24)의 크기에 대응하는 이미지 평면상으로 집 속하도록 셔터(30)의 크기가 선택되어, 최대 분해능이 각각의 서브 이미지에 제공된다.
셔터(30)의 크기에 있어서의 부수적인 감소에 의해 이미지가 분할된 서브 이미지의 수를 증가시킴으로써 센서 어레이(24)의 변차 없이도 분해능은 쉽게 증가한다. 셔터 크기의 이러한 감소는 서브 이미지가 센서 어레이(24)와 같은 정도의 산포를 유지하도록 렌즈레트(34)의 특성에 있어서의 대응하는 변화를 요구한다.
바람직한 동작 모드에서는, SLM 전자장치(40)와 X-Y 어드레스 SLM 도전체(42)의 제어 하에서, 센서 어레이(24)가 한번에 하나의 서브 이미지만을 조망하도록 셔터(30)가 순차적으로 개방된다.
이미지 재구성 동작 모드에서는, 전자 처리장치(44)가 센서 어레이(24)로부터 각각의 서브 이미지를(아날로그 신호의 형태로) 순차적으로 수신하고 대응하는 서브 이미지를 메모리(46)에 저장한다. 다음에, 메모리(46)가 디스플레이 장치(48)에 다운로드되어 넓은 FOV 렌즈(10)에 의해 조망된 광경의 고 분해능의 전체 이미지로서 모든 서브 이미지의 모자이크를 형성 한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 서치 로직(search logic)(50)은 SLM 전자장치(40)를 제어하고 센서 어레이(24)에 의해 조망된 서브 이미지로부터 임의의 서브 이미지의 평균 선명도가 선택된 임계치를 초과하였는지 여부를 결정한다. 이 모드에서, 모든 셔터는 개방된 태 유지된다. 임계치를 초과하였으면, 서치 로직(50)은 대응하는 서브 이미지가 고립될 때까지 연속적인 선터(30)를 개별적으로 폐쇄하도록 SLM 전자장치(40)를 시퀀스(sequence)함으로써 어느 서브 이미지가 그런지를 결정한다. 또는, 모든 셔터를 폐쇄한 후에 선택된 셔터 또는 그 그룹을 개방할 수도 있다. 어느 서브 이미지가 임계치를 초과하는 선명도를 갖는 특징을 포함하고 있는지를 검출함으로써 대응하는 서브 이미지가 발견된다. 이를 위하여, 전자 처리장치(44)(또는 선택적으로 서치 로직(50))가 각각의 서브 이미지의 평균 선명도를 계산하고 그것을 임계 선명도 레벨과 비교하여 평균 선명도가 임계치를 초과하였는지 여부를 결정한다. 그렇다면, 서치 로직(50)은 관심의 대상인 서브 이미지를 프레임(frame)하듯이 대응하는 셔터(30)를 지정하고, 서브 이미지의 분석을 위해 나머지 셔터를 폐쇄시킨 태 그 션터만 개방되어 유지 되 도록 한다
셔터(30)가 폐쇄되어 있을 때에도, 한 서브 이미지의 특별히 선명한 특징으로부터의 광이 폐쇄된 션터(30)를 통하여 누출되는 선명도 누출 임계치가 존재한다. 그러한 선명한 특징의 일례가 레이저 타깃 지시장치와 같은 강력한 레이저원일 수 있다. 그러한 선명한 특징이 발견되면, 그 때에 대응하는 셔터가 개방되어 있는지 여부가 검출될 것이다. 그 결과, 서치로직(50)은 대응하는 셔터(30)가 개방되기 전이라도 초과 임계치 선명도 조건을 검출한다. 따라서, 그 시스템은, 모든 썬터(30)가 동시에 개방되어 유지되는 전술한 서치 모드에서보다는 각각의 썬터(30)를 순차적으로 개방시키는 모자이크 모드에서 SLM이 동작할 때에도, 초 선명 특징의 서치 모드에 있을 수도 있다.
다른 실시 예에서, 공간 광 변조기(28)가 제거되고 동일한 공간 광 변조기(28)가 대물 렌즈(10)와 접안 렌즈(12) 사이의 중간 이미지 평면(56)에 위치한다. 공간 광 변조기(28)가 직선 단면을 갖는 것으로 제 1 도에 도시되어 있지만, 이미지 평면(56)의 윤곽을 따른 것으로 렌즈(10, 12)의 특성에 따라 곡선일 수도 있다
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 광원(52)은 구의 중심에 유지되고 센서 어레이(24)가 테스트 이미지 템플리트로 대체된다. 테스트 대상인 광학 센서(54)가 대물 렌즈(10)를 향하여 그 근방에 놓인다. 로직(50)은 SLM 제어 전자장치(40)를 작동시켜서 동일한 테스트 이미지를 갖는 센서(54)의 다른 부분들을 신속하게 조명하도록 각 선터(30)를 개방한다. 센서가 신속하고 정확하게 자동적으로 특징지워질 수 있다는 것이 이점이다.
본 발명이 특히 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 기재되었지만, 본 발명의 진정한 사상 및 범위를 벗어남이 없이 여러 가지 변경 및 수정이 가해질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (32)

  1. 전자적으로 스캐닝된 전자 광학 센서 시스템에 있어서, 대물 렌즈와 접안 렌즈를 갖는 망원 렌즈 시스템으로서, 상기 망원 렌즈 시스템에 의해 조망된 광경의 이미지에 대응하는 시계(視界)를 가지며, 상기 센서 시스템의 광경로를 한정하는 망원 렌즈 시스템; 상기 광경로에 위치하며 상기 이미지를 복수의 인접한 서브 이미지로 분할하는 분할 수단으로서, 상기 서브 이미지의 수가 상기 센서 시스템의 원하는 분해능에 따라 선택되는 분할 수단; 상기 광경로에 위치하며 이미지 평면을 갖고 상기 서브 이미지 중의 적어도 하나를 수신하는 센서 어레이로서, 상기 센서 어레이의 크기는 상기 서브 이미지의 수와는 독립적으로 선택되는 센서 어레이 ; 및 상기 망원 렌즈 시스템과 상기 센서 어레이 사이의 상기 광경로에 위치하며 상기 서브 이미지 각각을 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 집속하는 집속 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 이미지 각각을 상기 센서 어레이의 이미지 평면상으로 집속하는 상기 집속 수단은 상기 망원 렌즈 시스템에 의해 조망된 상기 이미지의 상기 각 서브 이미지의 각 광범과 같은 정도로 산포된 소구경 렌즈의 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템 .
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 소구경 렌즈는 단일 렌즈, 복합 렌즈 및 굴절 렌즈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 소구경 렌즈의 어레이는, 상기 망원 렌즈 시스템과 상기 센서 어레이 사이의 상기 광경로에 위치하고 상기 망원 렌즈 시스템과 동측의 부분 구형 표면으로 구성되며 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면에 집중되어 있고, 상기 부분 구형 표면은 상기 망원 렌즈 시스템을 향하는 볼록측과 상기 센서 어레이를 향하는 오목측을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 대물 렌즈와 상기 접안 렌즈 사이에 있는 상기 망원 렌즈 시스템의 중간 이미지 평면에서의 상기 광경로에 위치하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 망원 렌즈 시스템 및 상기 집속 수단 사이의 상기 광경로에 위치하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 수단은, 상기 서브 이미지의 각각을 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 개별적으로 송신하는 전기적으로 변형 가능한 광학 소자 어레이, 및 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자의 각각을 전기적으로 어드레싱하는 어드레싱 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자는 실리콘 마이크로 반사경을 구비하고, 상기 서브 이미지 각각은 상기 실리콘 마이크로 반사경에 의해 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 반사될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 서브 이미지를 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 집속하기 위한 상기 집속 수단은, 상기 서브 이미지 각각을 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 개별적으로 송신하는 전기적으로 변형 가능한 광학 소자 어레이, 및 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자 각각을 전기적으로 어드레싱하는 어드레싱 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자는 실리콘 마이크로 반사경을 구비하고, 상기 각 서브 이미지는 상기 실리콘 마이크로 반사경에 의해 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 반사될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 서브 이미지 중에서 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 집속하기 위한 서브 이미지를 선택하고 다른 서브 이미지가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면 상으로 집속되는 것을 차단하는 선택 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 망원 렌즈 시스템의 상기 광경로에 광학 셔터 어레이를 갖는 공간 광 변조기를 구비하고, 상기 광학 션터 각각은 상기 서브 이미지 각각에 대응하며, 상기 선택수단은 상기 광학 셔터중 적어도 하나는 개방하고 상기 광학 셔터의 나머지는 폐쇄되어 있도록 하기 취한 개방 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 광학 셔터는 확산형 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 광학 셔터는 실리콘 마이크로 반사경을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 선택 수단을 제어하는 서치 로직 수단을 더 구비하며, 상기 서치 로직 수단은, 상기 서브 이미지 전체가 상기 센서 어레이에 의해 동시에 조망되게 하는 수단; 및 상기 서브 이미지가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면으로부터 차단되게 하면서, 상기 서브 이미지 중에서 소정의 임계치를 초과하는 특징 선명도를 갖는 선택된 서브 이미지에서의 특징의 존재에 대한 응답으로 상기 선택된 서브 이미지가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면으로 연속하여 들어가게 하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 선택 수단은 선명도 누출 임계치를 갖고, 상기 센서 시스템은, 상기 서브 이미지를 조망하는 동안에 상기 선명도 누출 임계치를 초과하는 선명도를 갖는 특징이 감지될 때마다 상기 선명도 누출 임계치를 초과하는 상기 선명도를 갖는 상기 특징을 포함하는 선명한 서브 이미지를 서치하는 서치 로직 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  17. 이미지 평면을 갖는 고정 센서 어레이 ; 대물 렌즈와 접안 렌즈를 구비하는 망원 렌즈 시스템으로서, 상기 망원 렌즈 시스템에 의해 조망되는 광경의 이미지에 대응하는 시계를 갖는 망원 렌즈 시스템; 및 상기 시계를 가로질러 상기 센서 어레이를 전자적으로 스캐닝하는 스캐닝 수단을 구비하며, 상기 스캐닝 수단은, 상기 이미지를 복수의 인접한 서브 이미지로 분할하는 전자 광학 시스템으로서, 상기 서브 이미지의 수는 상기 센서 시스템의 원하는 분해능에 따라 그리고 상기 센서 어레이와는 독립적으로 선택되는 분할 수단; 및 상기 서브 이미지 각각을 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면으로 송신하는 송신 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 광학 센서 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 서브 이미지 각각을 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 송신하는 송신 수단은 상기 망원 렌즈 시스템에 의해 조망된 상기 이미지의 상기 각 서브 이미지의 각 광범과 같은 정도로 산포된 소구경 렌즈의 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 소구경 렌즈는 단일 렌즈, 복합 렌즈 및 굴절 렌즈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 소구경 렌즈 어레이는, 상기 망원 렌즈 시스템과 상기 센서 어레이 사이에 위치하고 상기 망원 렌즈 시스템과 동측의 부분 구형 표면으로 구성되며 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면에 집중되어 있고, 상기 부분 구형 표면은 상기 망원 렌즈 시스템을 향하는 볼록측과 상기 센서 어레이를 향하는 오목측을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 대물 렌즈와 상기 접안 렌즈 사이에 있는 상기 망원 렌즈 시스템의 중간 이미지 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 망원 렌즈 시스템 및 상기 집속 수단 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 분할 수단은, 상기 서브 이미지의 각각을 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 개별적으로 송신하는 전기적으로 변형 가능한 광학 소자 어레이, 및 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자의 각각을 전기적으로 어드레싱하는 어드레싱 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자는 실리콘 마이크로 반사경을 구비하고, 상기 각 서브 이미지는 상기 실리콘 마이크로 반사경에 의해 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 반사될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 서브 이미지를 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 송신하는 상기 송신 수단은, 상기 서브 이미지 각각을 상기 센서 어레씨의 상기 이미지 평면상으로 개별적으로 송신하는 전기적으로 변형 가능한 광학 소자 어레이, 및 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자 각각을 전기적으로 어드레싱하는 어드레싱 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 전기적으로 변형 가능한 광학 소자는 실리콘 마이크로 반사경을 구비하고, 상기 각 서브 이미지는 상기 실리콘 마이크로 반사경에 의해 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 반사될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  27. 제 17 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 서브 이미지 중에서 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 송신하기 위한 서브 이미지를 선택하고 다른 서브 이미지가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면상으로 송신되는 것을 차단하는 선택 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 망원 렌즈 시스템에 의해 조명된 광경로에 광학 션터 어레이를 갖는 공간 광 변조기를 구비하고, 상기 광학 션터 각각은 상기 서브 이미지 각각에 대응하며, 상기 선택 수단은 상기 광학 셔터중 적어도 하나는 개방하고 상기 광학 셔터의 나머지는 폐쇄되어 있도록 하기 위한 개방 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 광학 셔터는 확산형 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 광학 셔터는 실리콘 마이크로 반사경을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  31. 제 27 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 선택 수단을 제어하는 서치 로직 수단을 더 구비하며, 상기 서치 로직 수단은, 상기 서브 이미지 전체가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면에 의해 동시에 조망되게 하는 수단, 및 상기 서브 이미지가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면으로 부터 차단되게 하면서, 상기 서브 이미지 중에서 소정의 임계치를 초과하는 특징 선명도를 갖는 선택된 서브 이미지에서의 특징의 존재에 대한 응답으로 상기 선택된 서브 이미지가 상기 센서 어레이의 상기 이미지 평면으로 연속하여 들어가게 하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 선택 수단은 선명도 누출 임계치를 갖고, 상기 센서 시스템은, 상기 서브 이미지를 조망하는 동안에 상기 선명도 누출 임계치를 초과하는 선명도를 갖는 특징이 감지될 때마다 상기 선명도 누출 임계치를 초과하는 선명도를 갖는 상기 특징을 포함하는 선명한 서브 이미지를 서치하는 서치 로직 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
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