KR100970232B1 - 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치 및 방법 - Google Patents

밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밀리미터파 라디오미터 카메라에 관한 것으로, 특히 라디오미터 카메라의 초점거리에 따른 근거리와 원거리의 물체를 식별 가능한 영상을 획득하기 위한 밀리미터파 라디오미터 카메라 초점 조절 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 본 발명은 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치에 있어서, 렌즈와, 상기 렌즈를 통해서 물체로부터 발산되는 밀리미터파 대역의 빔을 회전하면서 반사하는 반사판과, 상기 반사된 빔이 수신되면, 일정한 시간 간격으로 반복 회전하여 수신부에 구성되는 복수의 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정하는 교정부와, 상기 교정된 이득값과 옵셋값에 따라 위치가 변경되는 수신부와, 상기 복수의 수신기의 위치를 변경시켜 상기 물체의 초점을 조절하고, 상기 변경된 위치에 따라 상기 물체의 영상을 스캐닝하는 스캔 구동부를 포함한다.

Description

밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FOCUS OF MILIMETER WAVE RADIOMETER CAMERA}
본 발명은 밀리미터파 라디오미터 카메라에 관한 것으로, 특히 라디오미터 카메라의 초점거리에 따른 근거리와 원거리의 물체를 식별 가능한 영상을 획득하기 위한 밀리미터파 라디오미터 카메라 초점 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 라디오미터는 전자파를 발사하여 목표물에서 반사되는 반사파를 측정하지 않고, 순수하게 물체에서 방사되는 마이크로파/밀리미터파 대역의 자연 에너지를 광대역, 저 잡음, 고 안정의 수신기를 이용하여 물체의 밝기 온도(brightness temperature, BT)를 측정하는 센서 시스템이다. 이러한 라디오미터는 환경 모니터링, 군용 목표물 탐지, 의료 및 자원탐사 등에 이용되고 있으며, 안테나를 이용하여 물체에서 방출되는 밀리미터파 대역의 복사 에너지를 전기적 신호(또는 전압)로 측정하고, 보정시스템을 이용하여 측정된 전기적 신호와 물체의 온도와의 관계를 구함으로써 밝기 온도를 측정하게 된다. 라디오미터는 송신기 없이 수신기만으로 이루어진 시스템으로서, 물체에서 방출되는 잡음 레벨에 가까운 복사 에너지를 검출하여야 하기 때문에, 라디오미터의 측정데이터가 시스템의 내부 및 외부 잡음에 대해 거의 영향이 없도록 설계되어야 한다. 따라서, 측정 물체의 아주 미세한 온도 차를 검출하기 위해서는 민감도(sensitivity)가 매우 좋도록 설계되어야 한다. 그러므로 수신기 전체 이득의 안정도와 수신기의 민감도가 가장 중요한 시스템 설계 요소라고 할 수 있다. 안테나 잡음 신호에 대해 수신기의 출력은 아래 <수학식 1>로 표현된다.
Figure 112010033323616-pat00001
상기 <수학식 1>에서 k는 볼츠만 상수로서, 1.38×10-23J/K값을 가지며, B는 라디오미터 수신기 잡음 대역폭을 나타내며, G는 라디오미터 수신기 전체 이득값을 나타내며, TA는 수신된 안테나 잡음 온도(antenna temperature)이다.
안테나 잡음 온도에 대한 수신기의 출력은 라디오미터 대역폭과 수신기 전체 이득에 비례한다. 수신기는 수신기 자체에서 잡음 신호인 시스템 잡음 온도를(TN) 발생시키므로, 최종적인 라디오미터 수신기의 출력은 안테나 잡음 온도와 시스템 잡음 온도의 합에 영향을 받으며 아래 <수학식 2>와 같이 표현된다.
Figure 112010033323616-pat00002
수신기의 잡음 온도는 라디오미터 보정 시스템 및 보정 알고리즘에 의해 상쇄되며, 최종적으로 원하는 잡음신호인 안테나 잡음 온도, 즉 목표물의 밝기 온도를 얻을 수 있다.
이러한, 라디오미터를 이용해 순수하게 물체에서 방사되는 밀리미터파 대역의 자연 에너지를 측정하는 시스템을 밀리미터파 라디오미터라 한다.
밀리미터파 라디오미터는 물체에서 방사되는 전자기파 에너지를 광대역, 저잡음, 고안정의 수신기를 이용하여 영상을 표현하는 센서 시스템으로서, 가시광선이나 적외선 영역에 비해 구름, 안개, 비, 먼지나 화염에 의한 감쇄가 현저히 적고, 마이크로파에 비해 높은 분해능을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 응용한 것이 밀리미터파 영상 라디오미터 카메라가 있다. 즉, 가시광선에서는 구름이나 안개 등의 장애물을 통과하여 물체의 영상을 얻을 수 없지만, 밀리미터파 대역에서는 물체의 영상을 얻을 수 있다. 이러한 이유 때문에 밀리미터파 영상 라디오미터 카메라의 경우 장애물을 통과하여 영상을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다.
그런데, 종래의 밀리미터파 영상 라디오미터 카메라는 영상, 특히 2차원 영상을 획득하기 위하여 고가의 수신기를 직선 왕복 운동하기 위한 배열 즉, x축과 y축 양 방향으로 배열하여야만 하는 구조를 가지고 있으며, 그 제작비용이 아주 높을 뿐만 아니라, 올바른 영상을 얻기 위하여 장치를 효율적으로 교정하는 방법이 개시되고 있지 않은 상황이다. 또한, 이러한 종래 밀리미터파 영상 라디오미터 카메라는 원거리와 근거리에 위치한 물체의 영상을 얻기 위해 초점 거리를 맞출 수가 없기 때문에 원하는 영상을 획득하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 문제점을 해결하기 위하여 라디오미터 카메라의 초점거리에 따른 근거리와 원거리의 물체를 식별 가능한 영상을 획득하기 위한 밀리미터파 라디오미터 카메라 초점 조절 장치 및 방법을 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치에 있어서, 렌즈와, 상기 렌즈를 통해서 물체로부터 발산되는 밀리미터파 대역의 빔을 회전하면서 반사하는 반사판과, 상기 반사된 빔이 수신되면, 일정한 시간 간격으로 반복 회전하여 수신부에 구성되는 복수의 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정하는 교정부와, 상기 교정된 이득값과 옵셋값에 따라 위치가 변경되는 수신부와, 상기 복수의 수신기의 위치를 변경시켜 상기 물체의 초점을 조절하고, 상기 변경된 위치에 따라 상기 물체의 영상을 스캐닝하는 스캔 구동부를 포함한다.
또한, 상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법에 있어서, 렌즈를 통해서 물체로부터 발산되는 밀리미터파 대역의 빔을 회전하면서 반사하는 과정과, 상기 반사된 빔이 수신되면, 일정한 시간 간격으로 반복 회전하여 수신부에 구성되는 복수의 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정하는 과정과, 상기 교정된 이득값과 옵셋값에 따라서 상기 수신기를 위치를 변경하는 과정과, 상기 변경된 위치에 따라 상기 물체의 초점을 조절하고, 상기 물체의 영상을 스캐닝하는 과정을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치 및 방법은 복수의 수신기의 위치를 상하 또는 좌우로 변경시키거나 또는 상하 및 좌우로 위치를 변경시킴으로써 근거리와 원거리에서도 물체의 뚜렷한 2차원 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상술한 바와 같이 본 발명은 2차원 영상을 뚜렷하게 획득함으로써 화재시 화염 속에서 사람의 움직임을 획득하고, 의복 안에 숨긴 비금속성 또는 금속성 무기나 폭발물을 탐지할 수 있다. 또한, 본 발명은 악천후 상태에서의 비행기의 이착륙 보조 시스템, 선박의 오일 누수 탐지, 터널 내부에서 사고에 의한 화재시 화염이나 도로상의 안개에 의한 장애물의 형상을 관측할 수 있고, 분화에 의한 화산을 관측할 수 있고, 무인 로봇의 센서, 숲에 은닉한 탱크의 탐지 및 지면상의 군사 시설 탐지 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상 라디오미터를 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상 라디오미터의 상세 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신부에 구성되는 각각의 수신기의 내부 구성을 나타내는 블럭도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신부를 구동하여 카메라의 초점을 조절하는 구조를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상라디오미터의 초점거리 조절 방법을 나타낸 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점거리에 따른 근거리와 원거리의 물체의 식별 가능한 영상을 획득하기 위한 것으로서, 렌즈와 배열 수신기, 배열된 수신기를 상하 수직으로 구동 가능한 반자동 초점거리조절 구동기와 직선 왕복 구동할 수 있는 스캔구동기를 사용하여 배열된 수신기만으로 근거리와 원거리의 거리에서도 뚜렷한 2차원 영상을 획득할 수 있는 밀리미터파 라디오미터 카메라 장치 및 구조에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 밀리미터파 라디오미터 카메라 장치 및 구조를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상 라디오미터를 나타낸 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 반사판(110)은 물체가 반사한 밀리미터파를 렌즈 등을 통해 밀리미터파 대역의 빔을 회전하면서 반사시키는 기능을 수행한다. 이때, 반사판(110)은 렌즈로부터 수신되는 빔을 그대로 반사하거나, 또는 빛이나 전파를 흡수하는 장치 즉, 전파 흡수부를 향하게 함으로써 반사하지 않게 하는 둘 중의 하나의 기능을 수행한다.
수신부(120)는 수신 소자(수신기와 동일한 의미임)가 동일한 간격으로 적어도 하나 이상 배치되어 있으며, 상기 반사판에 의하여 반사된 빔을 수신하여 궁극적으로 직류 신호(DC 신호)로 변환하여 출력한다. 그리고, 스캐너(130)는 상기 수신부(120)가 출력하는 이미지를 스캐닝하여 최종적으로 원하는 영상을 출력한다.
그리고, 교정부(140)는 반사판이 일정한 시간 간격으로 반복 회전하면서 얻어지는 수신부(120)의 선형적인 변화를 획득하여 수신부에 구성되는 복수의 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정한다. 교정부(140)에 의해 이득값과 옵셋값이 교정되면, 교정된 이득값과 옵셋값에 따라 복수의 수신기의 위치가 상하 또는 좌우로 변경되거나, 또는 상하 및 좌우로 동시에 변경된다.
이와 같이, 반사판(110)이 기울어져 있기 때문에 렌즈를 통하여 수신되는 빔은 초점 거리 별로 수신부에 등거리로 배치된 복수개의 수신기로 구성되는 수신부(120)에 맺히게 된다. 이 복수개의 수신기를 스캐너(130)가 일정하게 스캐닝을 하여 각 이미지를 조합하면 2차원 영상이 얻어지게 되는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상 라디오미터의 상세 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상 라디오미터는 물체(210)로부터 발산되는 열잡음을 수신하는 유전체 재질의 렌즈(230), 상기 렌즈(230)로부터 빔을 회전하면서 반사시키는 반사판(240), 반사판(240)을 통해 수신된 빔을 직류 신호로 변환하는 복수개의 수신기(260a~260b)가 배열되어 있으며, 상기 배열된 복수개의 수신기가 상하좌우로 구동되는 수신부(260), 상기 수신부를 스캐닝하여 2차원 영상을 획득하는 스캐너(270), 수신부에서 획득한 직류 신호를 A/D(analog to digital)변환하여 신호 처리하는 신호 처리부(280), 신호 처리된 신호를 영상으로 나타내는 영상 출력부(290), 그리고 수신기의 이득값과 옵셋값을 보정하는 교정부(265)를 포함한다. 상기 스캐너(270)는 스캐너를 구동하며, 복수의 수신기로 구성되는 수신부를 상하로 조절하여 영상의 초점거리를 조절하는 초점거리 조절 구동기(271a)와 상기 수신부를 좌우로 구동하여 직선 왕복으로 스캔하는 직선왕복 스캔 구동기(271b)를 포함하는 스캔 구동부(271)와, 상기 스캔 구동부(271)를 제어하는 구동 제어부(273)로 구성된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상 라디오미터를 상세히 설명하면 다음과 같다.
유전체 재질의 렌즈(230)를 통해서 물체(210)로부터 발산되는 열잡음이 수신되면, 반사판(240)은 렌즈(230)를 통해 수신된 빔을 회전하면서 반사시킨다. 이때, 무조건 반사하는 것이 아니라 일정한 시간 간격으로 렌즈와 전파 흡수부(250)를 번갈아 가며 반사하며, 이때 반사판의 각도가 조절된다. 그리고, 수신부(260)는 수신 소자(수신기와 동일한 의미임)가 동일한 간격으로 적어도 하나 이상 배치되어 있으며, 상기 반사판(240)에 의해 반사된 빔을 수신하여 궁극적으로 직류 신호로 변환한다. 이러한 수신부(260)의 복수의 수신기들은 직선 왕복으로 구동될 뿐만 아니라 상하로도 구동된다. 렌즈(230)로부터 집광된 빔을 수신하는 유전체 막대 안테나, 천이부, 대역통과 필터, 증폭부, 검파부, DC 증폭부 및 적분부로 구성되며 보다 상세한 설명은 후술한다.
그리고, 스캐너(270)는 이러한 수신부에 구성된 복수의 수신기들을 상하 및/또는 좌우로 구동 제어하여 수신부(260)가 출력하는 이미지를 스캐닝하여 원하는 영상을 출력하고, 스캔 구동부(271)와 구동 제어부(273)로 구성된다. 상기 스캔 구동부(271)는 수신부의 복수 수신기들을 선형적으로 스캐닝하여 각 수신기가 제공하는 이미지를 얻기 위해 복수의 수신기로 구성되는 수신부를 상하로 조절하여 영상의 초점거리를 조절하는 초점거리 조절 구동기(271a)와 상기 수신부를 좌우로 구동하여 직선 왕복으로 스캔하는 직선왕복 스캔 구동기(271b)를 포함한다. 즉, 상기 스캔 구동부(271)는 복수의 수신기의 위치를 변경시켜 상기 렌즈를 통한 물체의 초점을 조절하고, 변경된 위치에 따라 물체의 영상을 스캐닝한다. 그리고, 구동 제어부(273)는 스캔 구동부(271)를 사전에 설정되는 시간 간격으로 상하 및/또는 좌우로 구동하기 위한 제어 신호를 스캔 구동부(271)로 출력하게 하는데 이러한 시간 간격은 임의로 설정이 가능하다.
그리고, 교정부(265)는 일정한 시간 간격으로 반복 회전하면서 얻어지는 복수의 수신기의 선형적인 변화를 획득하여 수신기들을 교정하며, 신호 처리부(280)는 수신부(260)에서 획득한 직류 신호를 A/D변환하여 신호처리 한다. 또한, 영상 출력부(290)는 신호 처리부(280)에서 신호 처리된 영상을 출력한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신부에 구성되는 각각의 수신기의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 수신부는 복수의 수신기가 병렬적으로 배열되어 있으며, 이와 같이, 병렬적으로 배열된 각각의 수신기는 유전체 안테나(311), 천이부(312), 대역통과 필터(313), 증폭부(314), 검파부(315), DC 증폭부(316) 및 적분부(317)로 구성된다.
각각의 수신기에 구성되는 유전체 막대(rod) 안테나(311)는 렌즈(230)로부터 집광된 빔을 수신하며, 전기적인 주 복사 소자로 특정한 형태의 유전체 막대를 사용하는 안테나이다. 천이부(312)는 유전체 막대 안테나(311)가 도파관 형태 타입이고 증폭부(314)는 마이크로 스트립라인으로 구성되기 때문에, 마이크로 스트립라인으로 변환 내지 천이(Transition)하는 기능을 수행한다. 대역통과필터(313)는 천이부(312)를 통과한 신호에 대하여 이득을 조정하고 잡음을 제거하여 증폭부(314)로 출력한다. 증폭부(314)는 밀리미터파 대역을 열잡음을 증폭하며, 다단으로 연결될 수 있다. 검파부(315)는 증폭부(314)에 의하여 증폭된 신호(RF 신호)를 직류 신호로 변환하며, 다이오드 검파기로 구성될 수 있다. 또한, 직류 신호로 변환되면, 그 결과 열잡음 레벨이 직류 신호로 변환된다. DC 증폭부(316)는 옵셋 조절을 통하여 미세한 신호크기를 증폭한다. 그리고 적분부(317)는 DC 증폭부(316)를 통하여 증폭된 신호에서 마지막으로 불필요한 교류 성분을 제거하여 순수한 신호성분만 출력한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신부를 구동하여 카메라의 초점을 조절하는 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 렌즈(230)를 통해서 물체가 발산하는 열 잡음과 같은 빔이 수신되면, 반사판(240)은 도시된 바와 같이, θ만큼 회전되어 있으며, θ를 조절하여 수신되는 빔을 반사시켜 수신부의 수신기(260a)에 입사시킨다. 수신부는 구동 제어부(273)에 설정된 시간 간격마다 상하좌우로 구동된다. 상하좌우로 구동되는 경우, 일 측면에 위치한 가이드(410)에 따라 구동된다. 그리고, 도 4에는 한 개의 수신기(260a)만 도시되었으나 도 2에서처럼 n개의 수신기가 나란히 배열되어 있는 상태이다. 스캐너(270)는 보다 구체적으로 보면 스캔 구동부(271)와 구동제어부(273)으로 구분되어 있고, 상기 스캔 구동부(271)는 수신부(260)을 상하로 움직임을 제어하는 초점거리 조절 구동기(271a)와 좌우로 직선왕복을 제어하는 직선왕복 스캔 구동기(271b)로 구성되어 있다. 또한, 스캔 구동부(271)는 이러한 수신기를 상하좌우로 구동하기 위한 모터(도시되지 않음)가 구비되어 있다. 그리고, 구동 제어부(273)는 스캔 구동부(271)를 사전에 설정되는 시간 간격으로 구동하게 되는데, 시간 간격은 임의로 설정이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 수신부를 구동하는 구조에서 상호간의 기구적인 연결은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있으므로 생략되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상라디오미터의 초점거리 조절 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 영상라디오미터의 초점거리 조절 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
물체로부터 반사되는 빔이 수신되면, 수신된 빔을 수신부로 반사한다(S501, S503). 반사된 빔을 수신하는 수신부의 복수 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정한다(S505). 이득값과 옵셋값의 교정은 반사판을 0°도 일 때는 렌즈를 향하게 하고, 90°도 일때는 일정한 온도의 전파 흡수부(250)를 바라보게 하여 시간에 따른 각 수신기의 비선형적인 변화, 즉 시간에 따른 증폭기의 이득 변동분에 대해 일정한 시간 동안 반복적으로 관찰하고 계산함으로써 교정된다. 이러한 교정 기법은 불균일 보상 계수 즉, 이득 및 옵셋 보정값을 계산하고, 입력되는 신호 즉, 빔에 직접 보정값을 곱하여 교정한다. 보다 상세하게, 상기 수신기의 이득 및 옵셋 보정값은 G(t)와 O(t)으로 나타내며, 아래 <수학식 3>과 <수학식 4>로 계산된다.
Figure 112010033323616-pat00003
Figure 112010033323616-pat00004
상기 <수학식 3>, <수학식 4>에서 G(t)는 수신기의 이득값을 나타내고, O(t)는 수신기의 옵셋 보정값을 나타낸다. 그리고,
Figure 112010033323616-pat00005
는 특정 시간에서의 수신기의 값을 나타내고,
Figure 112010033323616-pat00006
는 특정 시간에서의 수신기의 평균값을 나타내고, n-1은 n 시점의 직전 시점을 나타낸다.
상기 <수학식 3>, <수학식 4>를 통해서 수신기의 이득과 옵셋 보정값이 계산되면, 수신되는 빔에 상기 계산된 이득과 옵셋 보정값을 하기 <수학식 5>를 이용하여 곱한다.
Figure 112010033323616-pat00007
상기 <수학식 5>에서 G(t)는 수신기의 이득값을 나타내고, O(t)는 수신기의 옵셋 보정값을 나타낸다. 그리고, Xin은 반사판이 렌즈를 향할 때 측정한 수신기의 값이고, Xout은 보정된 후의 수신기의 값을 나타낸다.
다시 말하면, 상기 과정(S503)에서 반사된 빔이 수신되면, 수신부에 구성되는 각각의 수신기의 이득값과 옵셋값을 상기 <수학식 3>과 <수학식 4>를 통해서 교정하고, 교정된 이득값 및 옵셋값과 수신된 빔을 <수학식 5>를 통해서 계산하여 보정된 빔을 생성한다.
그리고, 교정된 수신부의 이득값과 옵셋값에 따라 수신부를 상하좌우로 이동한다(S507). 즉, 수신부의 이득값과 옵셋값이 교정되면, 교정된 이득값과 옵셋값에 따라서 복수의 수신기를 상하로 구동하거나 좌우로 구동하거나 또는 상하좌우로 구동한다. 복수의 수신기의 구동은 스캔 구동부에 구비된 가이드(410)에 따라서 구동되며, 가이드(410)는 스캔 구동부의 일측에 장착 또는 구비된다. 또한, 복수의 수신기는 수신기를 좌우로 구동하는 직선왕복스캔 구동기(271b)와 수신기를 상하로 구동하는 초점거리 조절 구동기(271a)가 구비되어 있으며, 또한 수신기를 구동하는 모터 역시 스캔 구동부에 구비되어 있다. 이와 같이, 수신기의 구동은 구동 제어부(273)로부터 입력되는 제어 신호를 통해서 모터가 제어되어 수신기가 구동된다.

Claims (11)

  1. 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치에 있어서,
    렌즈와,
    상기 렌즈를 통해서 물체로부터 발산되는 밀리미터파 대역의 빔을 회전하면서 반사하는 반사판과,
    상기 반사된 빔이 수신되면, 일정한 시간 간격으로 반복 회전하여 수신부에 구성되는 복수의 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정하는 교정부와,
    상기 교정된 이득값과 옵셋값에 따라 위치가 변경되는 수신부와,
    상기 복수의 수신기의 위치를 변경시켜 상기 물체의 초점을 조절하고, 상기 변경된 위치에 따라 상기 물체의 영상을 스캐닝하는 스캔 구동부를 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 수신부는
    상하 또는 좌우로 위치가 변경되거나, 또는 상하 방향과 좌우 방향이 동시에 변경됨을 특징으로 하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 교정부는
    상기 반사된 빔의 이득 및 옵셋 보정값을 계산하고, 상기 계산된 이득 및 보정값에 상기 수신된 빔을 곱하여 교정하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 스캔 구동부는
    상기 복수의 수신기를 상하좌우로 안내하는 가이드와,
    상기 복수의 수신기를 상기 가이드의 안내에 따라 상하로 조절하여 상기 물체의 영상의 초점 거리를 조절하는 초점거리 조절 구동기와,
    상기 복수의 수신기를 상기 가이드의 안내에 따라 좌우로 구동하여 직선 왕복으로 상기 물체의 영상을 스캔하는 직선왕복 스캔 구동기를 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 미리 설정된 시간 간격으로 상기 복수의 수신기의 위치를 변경하기 위한 제어 신호를 상기 스캔 구동부로 출력하는 구동 제어부를 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 수신부의 각각의 수신기는
    상기 렌즈로부터 밀리미터파 대역의 빔을 수신하는 유전체 재질의 안테나와,
    상기 수신된 빔을 마이크로 스트립라인으로 변환 또는 천이하는 천이부와,
    상기 변환 또는 천이된 빔의 이득을 조정하고 잡음을 제거하는 대역통과 필터와,
    상기 잡음이 제거된 빔을 증폭하는 증폭부와,
    상기 증폭된 빔을 직류 신호로 변환하는 다이오드 검파기로 구성되는 검파부와,
    상기 변환된 직류 신호의 옵셋 조절을 통해 신호 크기를 증폭하는 직류 증폭부와,
    상기 증폭된 직류 신호에서 불필요한 교류 신호 성분을 제거하는 적분부를 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 장치.
  7. 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법에 있어서,
    렌즈를 통해서 물체로부터 발산되는 밀리미터파 대역의 빔을 회전하면서 반사하는 과정과,
    상기 반사된 빔이 수신되면, 일정한 시간 간격으로 반복 회전하여 수신부에 구성되는 복수의 수신기의 이득값과 옵셋값을 교정하는 과정과,
    상기 교정된 이득값과 옵셋값에 따라서 상기 수신기를 위치를 변경하는 과정과,
    상기 변경된 위치에 따라 상기 물체의 초점을 조절하고, 상기 물체의 영상을 스캐닝하는 과정을 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 변경된 위치는
    상기 수신기가 상하 또는 좌우로 변경되는 위치이거나, 또는 상하 방향과 좌우 방향이 동시에 변경되는 위치임을 특징으로 하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 교정 과정은
    상기 반사된 빔의 이득 및 옵셋 보정값을 계산하고, 상기 계산된 이득 및 보정값에 상기 수신된 빔을 곱하여 교정하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 스캐닝 과정은
    상기 복수의 수신기를 상하좌우로 안내하는 가이드의 안내에 따라 상하로 위치를 변경하여 상기 물체의 영상의 초점 거리를 조절하는 과정과,
    상기 복수의 수신기를 상기 가이드의 안내에 따라 직선 왕복으로 좌우로 위치를 변경하여 상기 물체의 영상을 스캔하는 과정을 포함하는 직선왕복 스캔 구동기를 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법.
  11. 제7 항에 있어서, 미리 설정된 시간 간격으로 상기 복수의 수신기의 위치를 변경하기 위한 제어 신호를 출력하는 과정을 포함하는 밀리미터파 라디오미터 카메라의 초점 조절 방법.
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