KR100661662B1 - 광학시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

광학시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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KR100661662B1 KR1020050071939A KR20050071939A KR100661662B1 KR 100661662 B1 KR100661662 B1 KR 100661662B1 KR 1020050071939 A KR1020050071939 A KR 1020050071939A KR 20050071939 A KR20050071939 A KR 20050071939A KR 100661662 B1 KR100661662 B1 KR 100661662B1
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
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    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
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Abstract

본 발명은 광학시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광학 시스템은 복수의 광원과; 상기 광원으로부터 출력된 광을 수신하는 복수의 광수신부와, 외부장치로 광을 출력하는 광출력부와, 상기 복수의 광수신부 중 어느 하나로부터 수신된 광의 방향을 변경시켜 상기 광출력부로 유도하는 광유도부를 갖는 광학 멀티플렉서와; 상기 광학 멀티플렉서로부터 출력된 광을 분광하고, 분광정보를 출력하는 분광기와; 상기 분광기로부터 출력된 분광정보를 디코딩하여 처리하는 광데이터처리부를 포함하며, 상기 광수신부는 상기 광출력부를 중심으로 동일한 원주상에 배열되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 복수의 광 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있는 광학 멀티플렉서가 제공되며, 설비가 간단하고 제조비용이 절감되는 광학 시스템이 제공된다.

Description

광학시스템 및 그 제어방법{OPTICAL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 광학 시스템을 설명하기 위한 제어블럭도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템을 설명하기 위한 제어블럭도이고,
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 멀티플렉서의 분해사시도이고,
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 멀티플렉서의 제어블럭도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 멀티플렉서의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 20, 30 : 광원 40, 50, 60, 200 : 분광기
70, 300 : 광데이터 처리부 90, 400 : 외부기기
110 : 광수신부 120 : 광출력부
130 : 반사미러 140 : 모터
150 : 제어부 160 : 광유도부
170 : 집광렌즈 180 : 하우징
310 : 저장부 330 : 통신부
본 발명은 광학 멀티플렉서, 이를 포함한 광학시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력받은 복수의 광을 선택적으로 출력할 수 있는 광학 멀티플렉서 및 이를 포함한 광학 시스템과 그 제어방법에 관한 것이다.
분광기는 광원으로부터 입력된 광을 분광하여 분광된 광의 파장별 세기를 검출하는 광학 장치이다. 사용자는 분광기로부터 얻은 데이터를 바탕으로 광원의 성분 또는 성질에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이러한 분광기는 반도체 공정에 사용되는 개별적인 챔버 등과 연결되어 챔버 내부에서 생성되는 모든 빛에 대한 정보를 제공하는 역할을 하기도 한다.
도 1은 종래의 분광기가 사용된 광학 시스템에 대하여 설명하기 위한 제어블럭도이다. 도시된 바와 같이 광학 시스템은 복수의 광원(10, 20, 30), 각 광원(10, 20, 30)에 연결되어 있는 복수의 분광기(40, 50, 60), 분광기(40, 50, 60)와 연결되어 있는 광데이터 처리부(70) 및 외부기기(80)를 포함한다.
각 광원(10, 20, 30)은 분석할 대상이 되는 광을 분광기(40, 50, 60)에 제공하며, 서로 다른 광원과는 상이한 특징 및 정보를 담고 있는 광을 방출한다.
분광기(40, 50, 60)는 광원(10, 20, 30)으로부터 제공받은 광을 분광하여 파장별 세기에 대한 광 정보를 광데이터 처리부(70)로 출력한다. 광데이터 처리부(70)는 광정보를 외부기기(80)에서 활용할 수 있는 데이터로 처리한다.
일반적으로 분광기(40, 50, 60)가 광원(10, 20, 30)으로부터 광을 수신하여 처리하는데 소요되는 시간은 최대 10 msec 정도이지만, 광데이터 처리부(70)는 외부기기(80)에 약 1~3 초의 간격으로 데이터를 전송한다. 이것은 사용자가 필요한 광데이터를 얻는 전체 시간에 대하여 분광기(40, 50, 60)가 실질적으로 작동하는 시간은 매우 짧다는 것을 의미하므로 분광기(40, 50, 60)의 사용 효율이 매우 낮은 것을 알 수 있다.
하지만, 이러한 분광기(40, 50, 60)가 각 광원(10, 20, 30) 마다 연결되어 있기 때문에 전체적인 시스템 제조 원가가 상승하는 요인이 되고, 광원의 개수가 증가할 때마다 부가적인 분광기가 구비되어야 하므로 시스템 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 광학 멀티플렉서를 사용하여 설비가 간단하고 제조비용이 절감되는 광학 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라 복수의 광원과; 상기 광원으로부터 출력된 광을 수신하는 복수의 광수신부와, 외부장치로 광을 출력하는 광출력부와, 상기 복수의 광수신부 중 어느 하나로부터 수신된 광의 방향을 변경시켜 상기 광출력부로 유도하는 광유도부를 갖는 광학 멀티플렉서와; 상기 광학 멀티플렉서로부터 출력된 광을 분광하고, 분광정보를 출력하는 분광기와; 상기 분광기로부터 출력된 분광정보를 디코딩하여 처리하는 광데이터처리부를 포함하며, 상기 광수신부는 상기 광출력부를 중심으로 동일한 원주상에 배열되어 있는 것을 특징으로 광학 시스템에 의해 달성된다.
상기 광유도부는, 상기 광수신부로부터 수신된 광을 상기 광출력부로 반사시키는 반사미러와; 상기 반사미러를 회전시키는 모터와; 상기 반사미러와 상기 복수의 광수신부 중 어느 하나와의 상대적 위치를 조절하도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 반사미러의 회전축은 상기 광출력부와 실질적으로 동일 선상에 위치하며, 상기반사미러는 수신된 광의 진로방향을 80° ~ 100° 정도 변경하는 것이 바람직하다.
반사미러의 회전이 용이하도록 상기 복수의 광수신부는 상기 반사미러의 회전축에 대해 등각도로 배열되어 있는 것이 바람직하고, 집광된 광효율을 높이기 위하여 상기 광수신부는 상기 광출력부를 중심으로 동일한 원주상에 배열되어 있는 것이 바람직하다.
상기 반사미러에서 반사된 광을 상기 광출력부로 집광하는 집광렌즈를 더 포함할 수 있다.
다른 광에 대한 영향을 최소화하기 위하여, 적어도 상기 반사미러를 수용하며, 내벽이 검은 색인 하우징을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 분광정보는 광의 파장별 세기를 포함할 수 있다.
상기 광데이터처리부에서 처리된 광데이터를 수신하는 외부기기를 더 포함하고, 상기 광데이터처리부는 처리된 광데이터를 저장하는 저장부와, 상기 외부기기와 통신하는 통신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 광원과 연결되어 있는 광수신부의 개수를 인식하는 단계와; 반사미러를 회전하는 시키는 단계와; 상기 광수신부로부터 수신된 광을 광출력부로 반사시키는 단계와; 반사된 광을 집광하는 단계와; 집광된 광을 출력하는 단계와; 출력된 광을 분광하는 단계와; 분광된 광의 분광정보를 출력하는 단계와; 출력된 분광정보를 디코딩하여 처리하는 단계와; 처리된 분광정보를 저장하는 단계와; 저장된 분광정보의 개수와 상기 광수신부의 개수를 판단하는 단계와; 판단 결과, 분광정보의 개수와 상기 광수신부의 개수가 일치하는 경우 복수의 분광정보를 외부기기로 송신하는 단계를 포함하는 광학 시스템의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템을 설명하기 위한 제어블럭도이다.
도시된 바와 같이 광학 시스템은 복수의 광원(10, 20, 30), 도 3에 도시되었던 광학 멀티플렉서(100), 분광기(200), 광데이터 처리부(300) 및 외부기기(400)를 포함한다. 각 광원(10, 20, 30)과 광학 멀티플렉서(100), 광학 멀티플렉서(100)와 분광기(200) 사이는 광섬유(510)로 연결되어 있으며, 분광기(200)와 광데이터 처리부(300), 광데이터 처리부(300)와 외부기기(400) 사이는 USB 케이블과 같은 통신 라인(520)으로 연결되어 있다.
본 실시예에서는 종래의 광학 시스템과는 달리 복수개의 분광기(40, 50, 60)가 아닌 하나의 분광기(200) 만을 구비하고 있다. 대신 분광기(200)의 전단에는 광 학 멀티플렉서(100)가 연결되어 복수의 광원(10, 20, 30)으로부터 입력된 광 중 어느 하나를 출력한다. 광학 멀티플렉서(100)를 사용함으로써 고가 장비인 분광기(200)의 개수를 줄일 수 있기 때문에 제조원가가 현저히 감소하는 장점이 있고, 다수의 분광기(200)를 사용하였을 때 이들을 개별적으로 연결하고 제어하여야 하는 설비상의 번거로움이 감소된다.
복수의 광원(10, 20, 30)의 종류는 매우 다양하며, 본 실시예에서는 반도체 공정에 사용되는 챔버를 일예로 들어 설명하겠다. 챔버 내부에서 반도체의 플라즈마 공정이 수행된다고 가정하였을 때, 각 공정의 단계마다 주입되는 물질 및 반도체의 상태에 대한 검사와 분석이 수반되어야 한다. 챔버로부터 출력된 광은 이러한 정보를 담고 있으므로 사용자는 분광기(200)를 통해 이를 분석한다.
광학 멀티플렉서(100)는 입력되는 복수의 광을 선택하여 분광기(200)로 출력한다. 광학 멀티플렉서(100)의 제어부(150)는 광데이터 처리부(300)로부터 입력되는 제어신호에 의해 광원과 연결되어 있는 광수신부(120) 개수를 인식하고 모터(140)의 구동을 제어한다. 즉, 제어부(150)는 복수의 광이 반사미러(130)에서 반사되지 않도록 회전 속도를 적절히 조절한다.
광학 멀티플렉서(100)로부터 출력된 광은 분광기(200)에 입력되어 분광되고, 파장별로 그 세기가 측정된다. 각 물질은 고유한 스펙트럼을 가지고 있으므로 광을 분광하면 그 물질이 포함되었는지 여부 및 얼마 정도의 양이 포함되었는지를 알 수 있다. 파장별 세기에 대한 분광정보는 디지털 신호로 암호화되어 광데이터 처리부(300)로 출력된다.
이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 광학 멀티플렉서에 대하여 설명하겠다. 도 2는 일 실시예에 따른 광학 멀티플렉서의 분해사시도이고, 도 3은 광학 멀티플렉서의 제어블럭도이며, 도 4는 광학 멀티플렉서의 일부 단면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 광학 멀티플렉서(100)는 복수의 광수신부(111, 113, 115; 110), 광출력부(120), 광수신부(110)로부터 수신된 광을 광출력부(120)로 유도하는 광유도부(160), 집광렌즈(170)를 포함한다. 또한, 광학 멀티플렉서(100)는 광유도부(160)와 집광렌즈(170)를 수용하는 하우징(180)을 더 포함하며, 광유도부(160)는 반사미러(130), 모터(140), 제어부(150)로 구성된다.
광학 멀티플렉서(100)는 다양한 형상을 가질 수 있지만, 본 실시예에 따른 광학 멀티플렉서(100)는 원기둥의 하우징(180)을 포함하여 전체적으로 원기둥 형상을 갖는다. 광학 멀티플렉서(100)의 구성요소들 중 일부는 원기둥 형상의 하우징(180)에 수용되어 있으며, 나머지 일부는 하우징(180)의 옆면 또는 윗면에 돌출되어 있다.
하우징(180)의 내부는 흑갈색 또는 검은 색으로 마련되며 검은 안료 등이 도포되어 있다. 이는 하우징(180) 내부에 암실과 같은 환경을 조성하여 외부로부터 광을 차단하고, 광이 입력되었다 하여도 이를 흡수하여 광이 광유도부(160)에 영향을 주지 않도록 하기 위함이다. 별도의 차광설비를 하우징(180) 내부에 갖추는 것도 가능하다.
광수신부(110)는 외부 광원으로부터 광을 수신하며, 외부 광원과 광섬유 등으로 연결되어 있다. 세 개의 광수신부(111, 113, 115)는 하우징(180)의 옆면에 등 간격으로 배열되어 있으며, 하우징(180)의 윗면의 중심에 마련되어 있는 광출력부(120)에 대하여 동일한 거리에 배열되어 있는 것이 바람직하다.
광수신부(110)의 개수는 세 개에 한정되지 않으며, 광원의 개수에 따라 가변적이다. 또한, 광수신부(110)를 별도로 제작하여 하우징(180)에 탈부착 가능하도록 설계하는 것도 가능하다.
광유도부(160)는 광수신부(110)로부터 수신된 광의 진로방향을 변경시키는 반사미러(130), 반사미러(130)와 연결되어 반사미러(130)를 회전시키는 모터(140) 및 반사미러(130)의 회전을 위하여 모터(140)를 구동시키고 제어하는 제어부(150)를 포함한다.
도 ３에 도시된 바와 같이 반사미러(130)는 광수신부(110)로부터 수신된 광을 광출력부(120)로 유도하기 위하여 광의 진로방향을 약　80° ~ 100° ，바람직하게는 90° 정도 변경시킨다. 반사미러(130)는 원기둥 형상을 갖는 하우징(180) 내부에 수용되어 원운동을 하며 복수의　광수신부(110)　중　어느　하나로부터　수신되는 광만을 광출력부(120)로 유도한다. 이는 광의 직진성 및 반사의 법칙을 이용한 것으로 반사미러(130)에 입사된 광은 반사미러(130)에 수직인 법선에 대하여 입사각과 동일한 반사각을 가지고 반사된다. 따라서, 광수신부(110)와 광출력부(120) 및 반사미러(130)의 상대적인 위치는 광의 전달에 중요하다. 본 실시예에서는 광수신부(110)는 하우징(180)의 옆면에, 광출력부(120)는 하우징(180)의 윗면에 마련되며, 광수신부(110)로부터 입력된 광은 반사미러(130)에 약 45°로 입사되어 반사된다.
반사미러(130)는 회전운동에 의하여 오직 하나의 광만을 광출력부(120)로 출력하며, 복수의 광수신부(110)로 광이 입력되고 있더라도 광출력부(120)를 통해 외부로 전달되어야 하는 하나의 광을 제외한 다른 광은 반사시키지 않는다. 반사미러(130)는 상이한 평면 상에 마련되어 있는 광수신부(110)와 광출력부(120) 사이에서 수신된 광을 상이한 평면으로 유도한다. 이를 위하여 반사미러의 회전축은 광출력부(120)과 실질적으로 동일한 선상에 마련되는 것이 바람직하다. 반사미러(130)의 이러한 회전이 가능하려면 광수신부(111, 113, 115)는 각각 소정의 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하며, 반사미러(130)의 회전 운동을 용이하게 제어할 수 있도록 등간격으로 배열되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 광수신부(111, 113, 115)는 반사미러(130)의 회전축, 즉 하우징(180) 윗면의 중심을 관통하는 축에 대하여 등각도(α)로 배열되어 있다. 이처럼 광수신부(111, 113, 115)가 등각도(α)로 배열되어 있으면, 반사미러(130)는 기설정된 시간간격마다 동일한 각도씩 회전하면서 광을 반사시킬 수 있다. 광수신부(111, 113, 115)의 간격이 일정하지 않다면, 반사미러(130)의 회전 속도가 일정하지 않게 되어 이를 구동시키는 모터(140)의 제어가 용이하지 않게 된다.
또한, 집광렌즈(170)에서 반사된 광의 집광이 용이하도록 광수신부(110)는 반사미러(130)의 회전축을 중심으로 동일한 원주상에 배열되어 있다. 만약, 광수신부(111, 113, 115)가 반사미러(130)의 회전축에 대하여 등각도(α)로 배열되어 있더라도 동일한 원주상에 배열되어 있지 않다면, 광이 광출력부(120) 방향으로 반사되는 위치가 서로 상이하여 집광하는 데 어려움이 있고, 집광렌즈(170)가 커져야 하는 문제점이 있다. 결론적으로 광수신부(111, 113, 115)는 반사미러(130)의 회전축에 대하여 등각도(α)로 이격되어 배열되어 있으며, 회전축을 중심으로 동일한 원주상에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 반사미러(130)의 회전 축은 하우징(180)에서 돌출되어 있는 광출력부(120)의 위치와 동일하다.
모터(140)는 반사미러(130)와 연결되어 반사미러(130)를 소정의 등각속도로 회전시킨다. 광학 멀티플렉서(100)가 광을 수신하는 속도는 모터(140)의 움직임에 의해 결정되므로 사용자는 제어부(150)를 제어하여 모터(140)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
제어부(150)는 모터(140)를 구동시켜 반사미러(130)와 광수신부(111, 113, 115) 중의 어느 하나와의 상대적인 위치를 조절한다. 제어부(150)는 광학 멀티플렉서(100)로부터 광을 수신받는 외부장치의 제어를 받는 것이 가능하며, 광수신부(110)의 개수 및 광 수신속도 등에 대한 제어신호에 따라 모터(140)의 회전속도를 제어한다.
집광렌즈(170)는 반사미러(130)로부터 반사된 광을 집광하여 광출력부(120)로 전달하며, 보다 높은 광효율을 위하여 마련된다. 집광렌즈(170)는 반사미러(130)와 광출력부(120) 사이에 배치되며, 만약 반사미러(130)와 광출력부(120)의 간격이 아주 작다면 생략될 수도 있는 선택적인 구성요소이다. 반면, 보다 높은 광효율을 위하여 복수개의 집광렌즈(170)가 사용될 수도 있다. 전술한 바와 같이 집광렌즈(170)의 크기를 감소시키고, 집광 효율을 높이기 위하여 복수의 광수신부(110)는 반사미러(130)의 회전축인 광출력부(120) 대하여 동일한 원주상에 배열되어 있는 것이 바람직하다.
광유도부(160) 중 반사미러(130)와 집광렌즈(170)는 빛과 직접적이 접촉이 있는 부분으로 이들은 반드시 하우징(180) 내부에 수용되어 다른 광의 영향을 받지 않도록 해야 한다.
마지막으로 광의 경로변경에 대하여 정리해보면, 각 광수신부(111, 113, 115)로 복수의 광이 입력된다. 복수의 광이 입력된다 하여도, 반사미러(130)가 수신하여 반사하는 광은 그 중 어느 하나이다. 반사미러(130)에 의해 약 90°정도 진로가 변경된 광은 광출력부(120) 직전에 마련되어 있는 집광렌즈(170)에 의해 집광된다. 집광된 광이 광출력부(120)를 통해 외부로 출력되고 나면, 제어부(150)는 모터(140)를 구동시켜 모터(140)에 연결되어 있는 반사미러(130)를 회전시킨다. 반사미러(130)는 인접하게 배열되어 있는 다른 광수신부(110)로 이동하며 상술한 과정이 반복된다. 광수신부(110)로부터 입력된 모든 광이 순차적으로 광출력부(120)를 통해 출력되는 시간은 수십 msec 범위 정도이다.
광데이터 처리부(300)는 분광기(200)로부터 출력된 분광정보를 디코딩하여 처리하고 이를 외부기기(400)로 전송한다. 광데이터 처리부(900)는 처리된 광데이터를 저장하는 저장부(310)와 외부기기(400)와 통신하는 통신부(320)를 포함한다.
광데이터 처리부(300)는 디지털 신호로 암호화되어 전송된 분광정보를 디코딩하여 이를 각 채널 즉, 각 광수신부(110)로부터 수신된 광원별로 저장한다. 광데이터 처리부(300)는 모든 광수신부(110)로부터 수신된 광에 대한 분광정보가 광데이터로 저장된 후에 이를 외부기기(400)로 전달한다. 이러한 데이터 전송 메커니즘은 상술한 바에 한정되지 않으며 사용자가 요구에 따라 다양하게 프로그램될 수 있다.
통신부(320)는 외부기기(400)로부터 광데이터를 요구하는 신호를 수신하고 이에 대응하여 광데이터를 송신하며, 외부기기(400)와 통신부(320) 사이는 통신을 위한 USB과 같은 통신 라인으로 연결된다.
일반적으로 광데이터 처리부(300)는 분광 멀티플렉서(spectrometer multiplex)이며, 외부기기(400)는 사용자 서버 또는 광학 시스템 전체를 제어하는 메인 컴퓨터일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
우선, 광데이터 처리부(300)의 제어신호에 의해 광학 멀티플렉서(100)는 광원과 연결되어 있는 광수신부(110)의 개수를 인식한다(S10).
그런 다음 소정의 각속도로 반사미러(130)를 회전시켜서(S20), 복수의 광수신부(110) 중 어느 하나로부터 입력된 광을 광출력부(120) 방향으로 반사시킨다(S30). 복수의 광수신부(110)는 반사미러(130)의 회전축인 광출력부(120)에 대하여 등각도(α)로 배열되어 있으며, 동일한 원주상에 배열되어 있다. 반사미러(130)에서 반사된 광은 집광렌즈(170)에서 집광된 후 광출력부(120)를 통해 광학 멀티플렉서(100)로부터 출력된다(S40).
출력된 광은 광섬유(520)에 의해 분광기(200)로 전달되어 분광된다(S50). 분광된 광은 파장별 광의 세기에 대한 분광 정보로 암호화되어 출력된다(S60).
출력된 분광정보는 광데이터 처리부(300)에서 디코딩되는 처리과정을 거치게 되고(S70), 처리된 광데이터는 저장부(310)에 저장된다(S80). 광데이터 처리부 (300)는 저장된 광데이터의 개수와 광원과 연결된 광수신부(110)의 개수를 비교한다(S90). 만약 광데이터의 개수가 광수신부(110)의 개수보다 작은 경우 다시 반사미러(130)를 회전시키도록 광학 멀티플렉서(100)의 제어부(150)에 제어신호를 보낸다. 이러한 과정이 반복되다가, 광데이터의 개수가 광수신부(110)의 개수와 같아지는 경우 광데이터 처리부(300)는 저장되어 있던 광데이터를 외부기기(400)로 출력한다(S100). 광데이터 처리부(300)는 약 1~3초 간격으로 광데이터를 외부기기(400)로 송신한다. 이러한 광데이터 송신 주기는 외부기기(400)의 제어에 의해 가변적이다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 복수의 광을 선택적으로 출력할 수 있는 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광학 멀티플렉서를 사용하여 설비가 간단하고 제조비용이 절감되는 광학 시스템이 제공된다.

Claims (10)

  1. 복수의 광원과;
    상기 광원으로부터 출력된 광을 수신하는 복수의 광수신부와, 외부장치로 광을 출력하는 단일의 광출력부와, 상기 복수의 광수신부 중 어느 하나로부터 수신된 광의 방향을 변경시켜 상기 광출력부로 유도하는 광유도부를 갖는 광학 멀티플렉서와;
    상기 광학 멀티플렉서로부터 출력된 광을 분광하고, 분광정보를 출력하는 분광기와;
    상기 분광기로부터 출력된 분광정보를 디코딩하여 처리하는 광데이터처리부를 포함하며,
    상기 광수신부는 상기 광출력부를 중심으로 동일한 원주상에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광유도부는,
    상기 광수신부로부터 수신된 광을 상기 광출력부로 반사시키는 반사미러와;
    상기 반사미러를 회전시키는 모터와;
    상기 반사미러와 상기 복수의 광수신부 중 어느 하나와의 상대적 위치를 조절하도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사미러의 회전축은 상기 광출력부와 실질적으로 동일 선상에 위치하며,
    상기 반사미러는 수신된 광의 진로방향을 80° ~ 100° 정도 변경하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 광수신부는 상기 반사미러의 회전축에 대해 등각도로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 반사미러에서 반사된 광을 상기 광출력부로 집광하는 집광렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    적어도 상기 반사미러를 수용하며, 내벽이 검은 색인 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분광정보는 광의 파장별 세기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광데이터처리부에서 처리된 광데이터를 수신하는 외부기기를 더 포함하고,
    상기 광데이터처리부는 처리된 광데이터를 저장하는 저장부와, 상기 외부기기와 통신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  10. 광원과 연결되어 있는 광수신부의 개수를 인식하는 단계와;
    반사미러를 회전하는 시키는 단계와;
    상기 광수신부로부터 수신된 광을 광출력부로 반사시키는 단계와;
    반사된 광을 집광하는 단계와;
    집광된 광을 출력하는 단계와;
    출력된 광을 분광하는 단계와;
    분광된 광의 분광정보를 출력하는 단계와;
    출력된 분광정보를 디코딩하여 처리하는 단계와;
    처리된 분광정보를 저장하는 단계와;
    저장된 분광정보의 개수와 상기 광수신부의 개수를 판단하는 단계와;
    판단 결과, 분광정보의 개수와 상기 광수신부의 개수가 일치하는 경우 복수의 분광정보를 외부기기로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템의 제어방법.
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