KR101242929B1 - 다파장 구별 촬영 장치 - Google Patents

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이주섭
장유진
강동엽
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다파장 구별 촬영 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치는, 입사되는 대상체의 빛을 파장에 따라 투과 또는 반사하는 복수의 색 선별 거울(dichroic mirror); 및 상기 색 선별 거울에 의해 투과 또는 반사된 빛을 각각 전기신호로 변환하여 이미지를 생성하는 복수의 촬상장치를 포함할 수 있다.

Description

다파장 구별 촬영 장치 {Muti-spectral camera system}
본 발명은 다파장 구별 촬영 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상체의 빛을 복수의 파장으로 선택적으로 구별하여 촬영하는 다파장 구별 촬영 장치에 관한 것이다.
종래의 칼라 카메라는 3원색(Red, Green, Blue, 이하 RGB)의 조합, 즉 RGB의 상관관계에 의하여 나머지 전체 컬러를 표현하였다.
하지만 상기 종래의 RGB만을 이용하는 방식은 인쇄기반의 컬러 조합과 관련하여 문제가 될 수 있다.
구체적으로, 빛의 색상 조합에 있어서 적색, 녹색, 청색을 모두 포함하도록 하면 백색의 광을 얻을 수 있지만, 인쇄용 페인트는 상기 적색, 녹색, 청색을 모두 포함시키면 흑색으로 나타나는 등, 상기 RGB만으로는 인쇄물의 색상 재현이 어려울 수 있다.
따라서 사진 등과 같은 인쇄물의 색상 재현시에는 기본적으로 7가지 색(RGBYCMK: Red, Green, Blue,Yellow, Cyan, Magenta, Black)을 활용하여 전체 색상을 표현할 필요가 있다. 이 경우 RGB를 제외한 YCMK에 대해서는 RGB와의 상호 관계식을 이용하여 변환하여야 하므로, 이에 많은 시간과 노력 등이 소요될 수 있다.
또한, 상기 종래의 RGB만을 이용하는 방식은, 여러 산업분야에서 활용되는 일반적인 비전 측정 및 검사 시스템(Vision machine & Inspection)을 이용한 품질관리 시스템에서 정지 또는 이동중인 대상물체에 대한 신뢰성 있는 실시간 3차원 형상 정보 획득과 관련하여 문제가 될 수 있다.
다향(多向)의 광원을 이용하는 포토메트릭 스테레오 방식(photometric stereo method)을 이용한 3차원 형상 측정 방법에 있어서, 종래의 RGB 세가지 파장대만을 구별할 수 있는 카메라를 이용하는 방법은 직접적인 반사광이 발생하는 경우 등 여러 가지 요인으로 인해 복원된 3차원 형상의 신뢰도가 떨어지는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명은 대상체의 빛을 상호 간섭이 없는 복수의 파장영역으로 구별하여 촬영함으로써, 색상이 서로 중첩되지 않는 복수의 영상을 얻을 수 있는 다파장 구별 촬영 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치는, 입사되는 대상체의 빛을 파장에 따라 투과 또는 반사하는 복수의 색 선별 거울(dichroic mirror); 및 상기 색 선별 거울에 의해 투과 또는 반사된 빛을 각각 전기신호로 변환하여 이미지를 생성하는 복수의 촬상장치를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 색 선별 거울은 상기 대상체의 빛 중에서 기 설정된 파장 영역에 대하여만 반사하고, 나머지 파장 영역에 대하여는 투과시킬 수 있다.
여기서, 상기 다파장 구별 촬영 장치는 상기 대상체에서부터 상기 각각의 촬상장치까지의 광경로에 대한 거리가 동일하도록 상기 색 선별 거울 및 상기 촬상장치를 배치할 수 있다.
여기서, 상기 다파장 구별 촬영 장치는 상기 대상체의 빛을 포집하여, 하나의 시점을 가지는 상(像)을 상기 복수의 색 선별 거울로 제공하는 렌즈부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치에 의하면, 다량의 단일 CCD 카메라(monochrome CCD camera) 등을 이용하여 서로 다른 파장 특성을 가지는 상호 독립적인 이미지를 얻을 수 있다.
또한, 상기 이미지는 동일 시점 및 동일 해상도를 가지는 것으로서, 상기 이미지들을 이용하면 더욱 정밀한 비전 측정 및 검사 시스템의 개발이 가능하다.
또한, 상기 이미지는 각각의 파장에 따라 다색 분해가 가능하므로, 인쇄용 컬러 조합 기술 개발을 용이하게 할 수 있다.
도1은 반투광거울(Beam splitter)를 이용한 다파장 구별 촬영 장치를 나타낸 개략도이다.
도2(a)는 색 선별 거울을 이용한 다파장 구별 촬영 장치를 나타낸 개략도이다.
도2(b)는 촬상장치까지의 광경로의 길이가 동일하게 배치된 색 선별 거울 및 촬상장치를 나타낸 개략도이다.
도3는 렌즈부를 포함하는 다파장 구별 촬영 장치를 나타낸 개략도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도1은 반투광거울(Beam Splitter)를 이용한 다파장 구별 촬영 장치를 나타낸 개략도이다.
종래에는 각각 단일한 색상의 영상을 얻을 수 있는 3개의 CCD 칼라 카메라를 이용하여 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 영상을 획득한 이후에, 상기 3개의 영상을 조합하여 1개의 칼라 영상을 제공하는 방식을 활용하였다.
이 경우 측정된 3개의 적색, 녹색, 청색이외의 다른 색, 예를 들어 황색과 같은 색은 적색과 녹색의 합으로만 표시할 수 있었다. 즉, 상기 적색, 녹색, 청색 이외의 다른 색은 독립적인 파장으로 표현되지 않고 상기 RGB의 합으로만 표시되었다. 따라서, 측정 대상체의 반사 특성을 명확하게 분석하는데 있어 한계가 있었다.
예를들어, 포토메트릭 스테레오(photometric stereo) 기법의 3차원 형상 측정 방법은 보다 높은 신뢰성을 확보하기 위해서는 상기 적색, 녹색, 청색의 3개의 영상이외에 서로 다른 파장 대역을 가지는 독립적인 영상이 필요하지만, 상기 종래의RGB를 이용하여 다른 색을 나타내는 방식으로는 상기 다른 파장 대역에 대한 영상을 얻을 수 없기 때문이다.
따라서, 독립된 복수개의 파장대역에 대하여 독립적인 측정이 가능하도록 광학계를 새로이 구성할 필요가 있다.
일례로서, 도1과 같이 반투광거울(Beam splitter)을 이용하는 방법을 고려할 수 있으나, 상기 방법에 의하면 대상물의 빛이 CCD 카메라(2, 3)에 각각 절반씩 나뉘어 입사될 수 있다. 즉, 상기 반투광 거울을 이용하여 촬영한 영상 이미지는 광량이 절반으로 나뉘었기 때문에, 전체 광량에 대한 영상 이미지에 비하여 명도가 떨어지는 등의 단점이 있다.
도2는 색 선별 거울을 이용한 다파장 구별 촬영 장치를 나타낸 개략도이다.
도2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치는 색 선별 거울(10, Dichroic Mirror), 촬상장치(20)를 포함할 수 있다.
이하, 도2 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치를 설명한다.
색 선별 거울(10)은, 입사되는 대상체의 빛을 파장에 따라 투과 또는 반사할 수 있으며, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 다파장 구별 촬영 장치는 상기 색 선별 거울(10)을 복수 개 구비할 수 있다.
여기서 상기 색 선별 거울(10)은 상기 대상체의 빛 중에서 기 설정된 파장 영역에 대하여만 반사하고, 나머지 파장 영역에 대하여는 투과시킬 수 있다.
상기 색 선별 거울(10)은 다층박막 내의 빛의 간섭 효과에 의하여, 광량의 손실없이 특정의(기 설정된) 파장 영역의 빛만을 반사시키고 나머지 파장 영역의 빛은 투과시킬 수 있다.
상기 색 선별 거울(10)에 의하여 반사되는 빛의 파장 영역은 상기 색 선별 거울(10)에 대한 처리과정에 따라 달라 질 수 있다. 예를 들어, 도2(a)의 색 선별 거울(11)은 청색 계열인 파장 500nm미만의 빛에 대해서만 반사하도록 할 수 있으며, 다른 색 선별 거울(13)은 적색 계열인 파장 600nm 이상의 빛에 대해서만 반사하도록 하는 등, 상기 색 선별 거울(11, 13)에 대한 처리를 달리하여 상기 각각의 색 선별 거울(11, 13)이 반사하는 파장 영역을 달리 설정할 수 있다.
따라서, 도2(a)에 도시된 바와 같이, 최초로 입사되는 대상체의 빛(a)은 이후 각각의 색 선별 거울(11, 12, 13, 14, 15, 16)을 통과하면서 각각 서로 다른 파장을 가지는 빛 (b, d, f, h, j, l)으로 분리되어 각각 촬상장치(20)로 입력될 수 있다.
이 경우 상기 촬상장치(20)는, 6개의 서로 다른 파장 영역을 가지는 상호 독립적인 색상의 이미지를 얻을 수 있다. 즉, RGB의 3가지 색상이외에 3가지 다른 색상을 더 이용하여 전체 컬러를 표현할 수 있다.
촬상장치(20)는, 상기 색 선별 거울에 의해 투과 또는 반사된 빛을 각각 전기신호로 변환하여 이미지를 생성할 수 있으며, 마찬가지로 상기 촬상장치는 복수 개 구비될 수 있다.
상기 촬상장치(20)는, CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor), 나노 광전자 이미지 센서 등으로 구현될 수 있으며, 이외에 상기 입력되는 빛을 감지하고 대응하는 전기신호로 변환하여 이미지를 생성할 수 있는 것이라면 어떠한 것도 활용될 수 있다.
여기서 상기 촬상장치(20)는 개별적으로 렌즈부를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 도2(a) 및 도2(b)에서 상기 촬상장치(20)가 대상체의 빛을 받아 들이는 부분이 렌즈부일 수 있다.
여기서 상기 다파장 구별 촬영 장치는, 상기 대상체에서부터 상기 각각의 촬상장치(20)까지의 광경로 길이가 동일하도록 상기 색 선별 거울(10) 및 상기 촬상장치(20)를 배치할 수 있다. 도2(b)에는, 본 발명의 일 실시예에 의한 색 선별 거울(10) 및 촬상장치(20)의 배치를 제시하고 있다.
도2(a)와 같이 선형으로 색 선별 거울(10) 및 촬상장치(20)를 배치할 수도 있으나, 이 경우, 상기 대상체로부터 상기 각각의 촬상장치에 이르는 광경로의 길이가 달라질 수 있다. 도2(a)를 참조하면, 첫번째 촬상장치(21)로의 광경로가 가장 짧고 여섯번째 촬상장치(26)으로의 광경로가 가장 길다. 상기한 바와 같이 광경로의 길이 차이가 발생하면, 각각의 촬상장치까지의 광경로가 달라져 동일한 지점(시점)에서의 이미지를 얻을 수 없다.
이와 같이 시점이 달라지면, 이후 상기 이미지를 이용하여 복원한 3차원 형상의 신뢰성이 떨어지는 등의 문제점이 발생할 수 있으므로, 상기 각각의 촬상장치(20)에 대한 광경로를 일정하게 하기 위하여 상기 촬상장치(20) 및 색 선별 거울(10)의 배치를 조절할 필요가 있다.
도2(b)를 참조하면, 입사된 대상체의 빛이 제1 색 선별 거울(11)에서부터 각각의 촬상장치(20)까지 도달하기까지의 거리가 동일함을 알 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 먼저 각각의 촬상장치(21, 22, 23, 24, 25, 26)와 상기 촬상장치(21, 22, 23, 24, 25, 26)에 직접적으로 빛을 전달해 주는 색 선별 거울(12, 14, 15)과의 거리는 모두 q로서 일정하다.
또한, 입사된 대상체의 빛이 최초로 전달되는 제1색 선별 거울(11)로부터 제2색 선별 거울(12)까지의 거리는 2p, 제3 색 선별 거울(13)까지의 거리는 p이며, 제3색 선별 거울(13)에서 제4색 선별 거울(14) 및 제5 색 선별 거울(15)까지의 거리는 모두 p이다.
따라서, 상기 제1 색 선별 거울(11)로부터 상기 촬상장치(21, 22, 23, 24, 25, 26)까지의 광경로의 거리는 모두 (2p+q)로 동일하다.
상기한 바와 같이, 도2(b)에 도시된 다파장 구별 촬영 장치는 각각의 촬상장치(20)로부터 상기 대상체까지의 거리가 일정하므로, 상기 도2(a)와 같이 광경로의 길이차가 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 도2(b)와 같이 상기 색 선별 거울(10) 및 촬상장치(20)를 배열하면, 파장 특성이 상호 독립적이면서 동일 시점의 이미지를 얻을 수 있다.
도2(b)에서는 상기 색 선별 거울(10)에 입사되는 빛이 상기 색 선별 거울(10)과 45도를 이루는 경우를 예시하고 있으나, 광경로의 길이차이가 발생하지않는다면, 여러가지 다른 방법으로도 상기 색 선별 거울(10) 및 촬상장치(20)를 배치할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영장치의 색 선별 거울이 반사하는 파장영역을 자세히 살펴본다.
앞서 살핀 바와 같이 상기 색 선별 거울(10)은 각각의 처리과정에 의하여 기 설정된 파장 영역의 빛만을 반사할 수 있다. 여기서의 색 선별 거울(10) 및 촬상장치(20)의 배치는 도2(b)를 따른다.
따라서, 제1 색 선별 거울(11)은 청색 계열의 파장 즉, 500nm미만의 빛에 대하여만 반사하도록 하고, 제3 색 선별 거울(13)은 적색 계열의 파장 즉, 600nm 이상의 빛에 대하여만 반사하도록 할 수 있다. 이 경우, 제1색 선별 거울(11)에서 반사되는 청색 계열(500nm미만), 제3 색 선별 거울(13)에서 반사되는 적색 계열(600nm 이상) 및 상기 제3 색 선별 거울(13)을 투과하는 녹색 계열(500nm 이상 600nm 미만)을 3가지 계열의 빛으로 나뉠 수 있다.
여기서, 제2색 선별 거울(12), 제4 색 선별 거울(14) 및 제5색 선별 거울(15)을 이용하여 상기 적색, 청색, 녹색 계열의 빛을 다시 각각 두 가지의 파장 영역으로 나누어 총 6가지의 파장 영역으로 구별할 수 있다. 즉, 상기 청색 계열의 빛을 입력받는 제2 색 선별 거울(12)은, 파장이 450nm 이상인 빛만 반사하도록 할 수 있으며, 상기 적색 계열의 빛을 입력받는 제4 색 선별 거울(14)은 650nm 이상인 빛만을 반사하고, 상기 녹색 계열의 빛을 입력받는 제5 색 선별 거울(15)은 파장이 550nm 이상인 빛만을 반사하도록 할 수 있다.
그 결과, 제1촬상장치(21)는 파장이 450nm미만인 빛에 대한 이미지를, 제2촬상장치(22)는 파장이450nm 이상 500nm 미만의 빛에 대한 이미지, 제3 촬상장치(23)는 파장이 600nm 이상 650nm 미만의 빛에 대한 이미지, 제4 촬상장치(24)는 파장이 650nm 이상의 빛에 대한 이미지, 제5촬상장치(25)는 파장이 550nm 이상 600nm 미만의 빛에 대한 이미지, 마지막으로 제6 촬상장치(26)는 파장이 500nm 이상 550nm미만인 빛에 대한 이미지를 얻을 수 있도록 할 수 있다.
도3은 렌즈부를 포함하는 다파장 구별 촬영 장치를 나타낸 개략도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치는 색 선별 거울(10), 촬상장치(30) 및 렌즈부(40)를 포함할 수 있다.
이하, 도3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치를 설명한다.
상기 색 선별 거울(10)은 앞서 설명하였으므로 자세한 설명은 생략한다. 여기서 상기 색 선별 거울(10)의 배치는 도2(b)의 배치와 동일할 수 있다.
촬상장치(30)는, 상기 색 선별 거울에 의해 투과 또는 반사된 빛을 각각 전기신호로 변환하여 이미지를 생성할 수 있는 점에서 도2의 촬상장치(20)와 유사하다. 다만, 상기 촬상장치(30)는 도2의 촬상장치(20)와 달리 개별적으로 렌즈부를 포함하지 않으며, 상기 촬상장치(30) 전체에 대하여 별도의 렌즈부(40)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부(40)는, 상기 대상체의 빛을 포집하여, 하나의 시점을 가지는 상(像)을 상기 복수의 색 선별 거울로 제공할 수 있다.
도2와 같이 상기 촬상장치(20)에 각각 렌즈부를 포함하는 경우에는 상기 렌즈의 특성에 따라서 대상물을 촬영한 이미지의 크기, 즉 해상도가 상이해 질 수 있다. 상기 각각의 촬상장치(20)에서 촬영한 이미지의 해상도가 차이나면, 이후 상기 이미지를 이용하여 복원한 3차원 형상의 신뢰성이 떨어지는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도3과 같이, 각각의 촬상장치(30)에 개별적인 렌즈부를 포함하지 않고, 별도의 렌즈부(40)의 구성을 전체 촬상장치(40)를 위하여 구비할 수 있다. 상기의 렌즈부(40)에 의하면, 상기 전체 촬상장치(30)에 대하여 하나의 렌즈부(40)가 적용되는 것이므로, 상기 촬상장치(30)에서 얻는 이미지는 모두 동일한 해상도를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이, 도3에서 제시한 렌즈부를 구비한 다파장 구별 촬영 장치를 이용하면, 동일 시점 및 동일 해상도를 가지는 이미지를 획득할 수 있으므로, 이를 표면 반사 특성을 이용한 다차원적 분석을 요하는 포토메트릭 스테레오 기법에 적용하면 신뢰성있는 3차원 영상을 복원할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 장치는 3차원 이미지 처리부를 더 포함할 수 있다.
3차원 이미지 처리부는, 포토메트릭 스테레오(photometric stereo) 방식으로 상기 이미지를 처리하여 3차원의 이미지를 생성할 수 있다.
종래에는 RGB의 3가지 파장을 이용하여 상기 3차원 이미지를 생성하였으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 RGB이외에 다른 파장을 더 활용하여 상기 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 종래의 RGB만을 이용하는 경우에는 직접적인 반사광이 있는 경우 등 여러 요인으로 인하여 복원된 3차원 형상의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있었다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 의하면 RGB이외의 다른 파장대의 이미지를 더 활용하여 3차원 이미지를 생성하면 복원된 3차원 형상의 신뢰도를 더 높일 수 있다.
상기 도2 및 도3에서는 빛을 6가지의 파장영역으로 나누는 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 5가지 파장영역, 7가지 파장영역 등 복수의 파장영역으로 나누는 것을 포함할 수 있다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 방법을 나타낸 순서도이다.
도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 방법은 대상체 빛 포집 단계(S10), 파장분할 단계(S20) 및 촬상단계(S30)를 포함할 수 있다.
이하, 도4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 다파장 구별 촬영 방법을 설명한다.
대상체 빛 포집단계(S10)는, 단일 렌즈계를 이용하여 대상체의 빛을 포집할 수 있다. 상기 단일 렌즈계를 활용하므로 동일 해상도를 가지는 이미지를 획득할 수 있다.
파장분할단계(S20)는, 복수의 색 선별 거울을 이용하여, 상기 빛을 파장에 따라 복수의 파장영역으로 나눌 수 있다.
상기 색 선별 거울은 입사되는 대상체의 빛을 파장에 따라 투과 또는 반사할 수 있으며, 광량의 손실없이 특정의 파장 영역의 빛만을 반사시키고 나머지 파장 영역의 빛은 투과시킬 수 있다.
여기서 상기 파장분할단계(S20)는, 상기 대상체에서부터 상기 각각의 촬상장치까지의 광경로에 대한 거리가 일정하도록 상기 색 선별 거울 및 상기 촬상장치를 배치할 수 있다.
상기 광경로에 대한 거리가 일정하지 않으면 상기 촬상장치가 촬영한 이미지의 시점이 각각 달라질 수 있으며, 이 경우 상기 이미지를 이용하여 3차원 영상으로 복원할 때 신뢰성이 떨어지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 상기 광경로에 대한 거리를 일정하게 유지할 필요가 있으며, 상기 색 선별 거울 및 상기 촬상장치의 배치는 도2(b)에 예시되어 있다.
촬상단계(S30)는, 복수의 촬상장치를 이용하여, 상기 나뉘어진 빛으로 촬영하여 이미지를 생성할 수 있다.
상기 촬상 장치는 CCD, CMOS, 나노 광전자 이미지 센서 등으로 구현될 수 있으며, 이외에도 상기 입력되는 빛을 감지하고 대응하는 전기신호로 변환하여 이미지를 생성할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 활용할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1: 반투광 거울 (Beam Splitter) 2, 3: CCD 카메라
10: 색 선별 거울(Dichroic mirror) 20, 30: 촬상장치
40: 렌즈부
S10: 대상체 빛 포집 단계 S20: 파장분할 단계
S30: 촬상 단계

Claims (4)

  1. 입사되는 대상체의 빛을 파장에 따라 투과 또는 반사하는 복수의 색 선별 거울(dichroic mirror); 및
    상기 색 선별 거울에 의해 투과 또는 반사된 빛을 각각 전기신호로 변환하여 이미지를 생성하는 복수의 촬상장치를 포함하며,
    상기 대상체에서부터 상기 각각의 촬상장치까지의 광경로에 대한 거리가 동일하도록 상기 색 선별 거울 및 상기 촬상장치를 배치하는 다파장 구별 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 색 선별 거울은
    상기 대상체의 빛 중에서 기 설정된 파장 영역에 대하여만 반사하고, 나머지 파장 영역에 대하여는 투과시키는 다파장 구별 촬영 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대상체의 빛을 포집하여, 하나의 시점을 가지는 상(像)을 상기 복수의 색 선별 거울로 제공하는 렌즈부를 더 포함하는 다파장 구별 촬영 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168023A (ja) * 1991-12-12 1993-07-02 Sony Corp 撮像装置
JPH066646A (ja) * 1992-06-17 1994-01-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
KR20090050581A (ko) * 2007-11-16 2009-05-20 에스케이 텔레콤주식회사 소형 프로젝터 및 이를 구비한 이동 통신 단말기
KR20100094184A (ko) * 2009-02-18 2010-08-26 연세대학교 산학협력단 3차원 형상 측정 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168023A (ja) * 1991-12-12 1993-07-02 Sony Corp 撮像装置
JPH066646A (ja) * 1992-06-17 1994-01-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
KR20090050581A (ko) * 2007-11-16 2009-05-20 에스케이 텔레콤주식회사 소형 프로젝터 및 이를 구비한 이동 통신 단말기
KR20100094184A (ko) * 2009-02-18 2010-08-26 연세대학교 산학협력단 3차원 형상 측정 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412758A (zh) * 2019-08-13 2019-11-05 茂莱(南京)仪器有限公司 一种基于光谱共焦的成像检测装置

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