KR101815106B1 - 고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템 - Google Patents

고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101815106B1
KR101815106B1 KR1020160137665A KR20160137665A KR101815106B1 KR 101815106 B1 KR101815106 B1 KR 101815106B1 KR 1020160137665 A KR1020160137665 A KR 1020160137665A KR 20160137665 A KR20160137665 A KR 20160137665A KR 101815106 B1 KR101815106 B1 KR 101815106B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
lens
dmd
window
image
Prior art date
Application number
KR1020160137665A
Other languages
English (en)
Inventor
신완순
장경영
윤성희
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020160137665A priority Critical patent/KR101815106B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101815106B1 publication Critical patent/KR101815106B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/44—Grating systems; Zone plate systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • G02B6/3516—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror the reflective optical element moving along the beam path, e.g. controllable diffractive effects using multiple micromirrors within the beam
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N5/372—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 기존 영상 광학시스템에서 고반사 코팅 처리가 된 마이크로 미러를 포함한(DMD, Digital Micromirror Device)와, 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우를 구비함으로써, 근적외선 대역 레이저가 포함된 가시광이 유입될 경우 상기 근적외선 대역 레이저에 의한 전자영상광학 시스템의 손상을 방지하며, 영상획득에 유용한 빛 에너지 손실을 막기 위한 기술에 관한 것으로서,
고품질의 영상을 획득할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로서, 광을 발생시키는 광원 유닛, 상기 광원 유닛으로부터 발산된 광이 입사되고, 일면 또는 타면에 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성된 윈도우, 상기 윈도우를 통과한 광이 파장별로 나누어지도록 상기 윈도우의 일측으로 배치되는 회절격자, 상기 광원 유닛에서 발산된 광을 제어하여 패턴 이미지로 변환시키는 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), 상기 회절격자와 상기 DMD 사이에 배치되어 상기 회절격자를 통과한 광을 확대하고, 상기 확대된 광을 상기 DMD로 입사되도록 유도하는 제1 렌즈, 상기 DMD의 일 측에 이격되어 배치되고, 상기 DMD로부터 반사된 광을 집속하는 제2 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 통과한 광을 전달받아 영상을 출력하는 영상출력장치를 포함하고, 상기 윈도우에 형성된 IR 코팅층은, 상기 광원 유닛으로부터 입사된 광 중의 근적외선 대역의 레이저를 컷팅하는 것을 특징으로 하는 전자영상광학시스템을 제공하는 것이다.

Description

고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템 {ELECTRO-IMAGE OPTICAL SYSTEM WITH DIGITAL MICROMIRROR DEVICE HAVING HIGH REFLECTIVE COATING AND WINDOW HAVING IR CUT OFF COATING}
본 발명은 영상 광학계 및 촬영장치에 관한 것입니다.
보다 상세하게는, 기존 영상 광학시스템에서 고반사 코팅 처리가 된 마이크로 미러를 포함한(DMD, Digital Micromirror Device) 와, 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우를 구비함으로써, 근적외선 대역 레이저가 포함된 가시광이 유입될 경우 상기 근적외선 대역 레이저에 의한 전자영상광학 시스템의 손상을 방지하며, 영상획득에 유용한 빛 에너지 손실을 막기 위한 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라 모듈 및 전자영상광학계는 외부로부터 입사되는 광 영상신호를 전기신호로 변환하여 영상을 출력하는 반도체 소자인 고체 촬상소자와 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈모듈로 구성된다.
상기 고체 촬상소자의 예로는 씨씨디(charge-coupled device; CCD/전하결합소자)나 씨모스(complementary metal oxide semiconductor; CMOS/ 상보성 금속산화물 반도체)가 있으며, 이와 같은 고체 촬상소자는 디지털 카메라나, 휴대폰용 카메라, 디지털 캠코더와 같은 영상 촬영장치에 널리 이용되고 있다.
또한, 이러한 카메라 모듈 및 전자영상광학계는, 영상을 획득하는데 중요한 역할을 담당하는 고체 촬상소자를 외부로부터 보호하고, 빛을 받아 상기 센서에 집속해주는 렌즈모듈을 고정하기 위하여, 플라스틱 재질의 가이드를 사용하기도 한다.
카메라 모듈 및 전자영상광학계는 이미지 촬영 혹은 비디오 촬영이 가능한 장치로서, 휴대폰, 비디오 카메라 및 CCTV 등에 널리 이용되고 있다. 또한, 산업분야에서의 카메라 모듈 및 전자영상광학계는 산업용 인공위성에 직접 탑재되어 기상관측, 예측 및 환경오염도 측정을 수행하고 있다.
강한 가시광선이 상기 시스템에 입사되는 경우, 종래 카메라 모듈 및 전자영상광학계에서는, 눈부심 (Dazzling) 혹은 내부 손상의 문제점을 지녔다. 보다 구체적으로, 과도한 빛이 카메라 모듈 및 전자영상광학계에 유입될 경우 상기 빛은 카메라 모듈 및 전자영상광학계의 렌즈모듈에 의하여 일 영역으로 집속되는데, 이때 영상 획득에 방해가 될 수 있는 눈부심(Dazzling)이 발생할 수 있다.
또한, 종래 카메라 모듈 및 전자영상광학계에 사용되는 렌즈는 일반 유리가 아닌, 굴절률이나 색수차를 보정하기 위하여 규소 기반에 여러 가지 물질을 섞어 제작되었으며, 가시광 대역의 광선에 국한해서만 선택적으로 파장대역을 선택하도록 형성되었기 때문에, 근적외선 대역 레이저빔이 입사되었을 때 열적 손상을 입을 수 있는 단점을 가졌다.
더 나아가, 종래 카메라 모듈 및 전자영상광학계에 근적외선 레이저빔이 입사하게 되면, 상기 렌즈가 근적외선 광의 일부를 흡수함으로써 렌즈모듈이 용융하여 본래의 기능을 잃게 되며, 특히 열 저항성이 큰 렌즈모듈이 사용되어 상기와 같이 렌즈모듈의 용융이 일어나지 않더라도, 집속된 근적외선 레이저빔에 의해 고체 촬상소자의 열적 손상을 일어날 수 있는 문제점이 있었다.
이러한 경우, 상기 카메라 모듈 및 전자영상광학계에 유입되는 빛 중 적외선을 걸러내어 선명한 영상을 얻기 위하여, 근적외선 컷오프 코팅(IR Cut off) 처리가 된 반사타입의 필터가 사용될 수 있다. 그러나 강한 레이저가 유입되는 경우에는 상기 필터를 투과한 소량의 레이저가 고체 촬상소자로 집속될 수 있으며, 이는 영상센서에 영향을 미치는 동시에 렌즈손상에도 영향을 미치는 단점이 있다.
또한, 디지털 마이크로미러 장치(DMD)는 빛의 광 경로를 변경시켜주는 장치로서, 상기 디지털 마이크로미러 장치(DMD)는 일반적으로 -10℃ ~ 70℃ 의 온도범위 내에서만 정상적으로 작동하기 때문에, W급 이상의 레이저빔이 유입되면 디지털 마이크로미러 장치의 전반적인 기능이 작동하지 않을 수 있는 문제점을 가진다.
또한, 기존 디지털 마이크로미러 장치(DMD)의 마이크로미러(Micromirror)는 보통 가시광에 대하여 반사율이 90% 정도인 알루미늄(Aluminum)재질로 이루어져 있는데, 이러한 재질로 인하여 영상획득에 유용한 가시광 정보를 약 10% 정도 잃게 될 수 있고, 따라서 영상의 선명도가 저하되는 문제점이 따른다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 영상광학계에 열전 손상을 일으키는 근적외선 대역 레이저가 입사되는 경우 특정 파장 대역 빛의 광 경로를 변화시킬 수 있는 디지털 마이크로미러 장치(DMD)를 활용하여 상기 근적외선 대역 레이저가 영상출력장치로 유입되는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 영상획득에 유용한 광선이 상기 디지털 마이크로미러 장치(DMD)를 거치면서 손실될 수 있는 정보의 양을 줄이고, 빛의 대부분을 카메라로 유입되도록 하여 고품질의 영상을 획득할 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 광을 발생시키는 광원 유닛, 상기 광원 유닛으로부터 발산된 광이 입사되고, 일면 또는 타면에 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성된 윈도우, 상기 윈도우를 통과한 광이 파장별로 나누어지도록 상기 윈도우의 일측으로 배치되는 회절격자, 상기 광원 유닛에서 발산된 광을 제어하여 패턴 이미지로 변환시키는 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), 상기 회절격자와 상기 DMD 사이에 배치되어 상기 회절격자를 통과한 광을 확대하고, 상기 확대된 광을 상기 DMD로 입사되도록 유도하는 제1 렌즈, 상기 DMD의 일 측에 이격되어 배치되고, 상기 DMD로부터 반사된 광을 집속하는 제2 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 통과한 광을 전달받아 영상을 출력하는 영상출력장치를 포함하고, 상기 윈도우에 형성된 IR 코팅층은, 상기 광원 유닛으로부터 입사된 광 중의 근적외선 대역의 레이저를 컷팅하는 것을 특징으로 하는 전자영상광학시스템이 될 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)는, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 각각 비스듬하게 마주보도록 배치되어, 상기 DMD로 입사되는 광들을 반사시키는 복수의 마이크로미러 및 상기 복수의 마이크로미러가 장착되는 본체를 포함할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본체에 장착되어 상기 근적외선 대역의 레이저만을 반사시키고, 일면 또는 타면에 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성된 마이크로미러를 더 포함할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 DMD의 일 측에 구비되고, 상기 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성된 마이크로미러로부터 반사된 상기 근적외선 대역의 레이저를 흡수하는 빔 덤프를 더 포함할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 회절격자는, 상기 윈도우와 이격되어 배치되고, 상기 윈도우를 통과한 광들이 입사되도록 배치되는 제1 회절격자 및 상기 디지털 마이크로미디바이스로부터 발산되는 광을 상기 영상출력장치로 입사시키는 제2 회절격자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상광학계에 근적외선 대역의 광 경로를 변화시킬 수 있는 디지털 마이크로미러 장치(DMD)를 구비함으로써, 상기 근적외선 대역 레이저의 유입을 억제할 수 있다. 이를 통하여 상기 영상광학계의 열적손상을 방지할 수 있고 눈부심(Dazzling)으로 인한 화질의 저하를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 영상획득에 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우를 구비함으로써, 상기 디지털 마이크로미러 장치(DMD)에 의하여 발생할 수 있는 유용한 빛의 에너지 손실을 막을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 보다 선명한 영상을 얻을 수 있다.
도 1은 전자영상광학시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 근적외선 컷오프 코팅처리의 효율에 관한 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자영상 광학모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제1 또는 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가, 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 전자영상광학계에 열적 손상을 일으키는 근적외선 대역 레이저가 입사되는 경우, 빛의 광경로를 변경시키는 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device, DMD)를 통하여 상기 근적외선 대역 레이저가 영상출력장치로 유입되는 것을 억제하며, 상기 전자영상광학계의 손상을 방지하기 위한 구조를 제안한 것이다.
또한, 영상획득에 유용한 광선이 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device, DMD)를 거치면서 손실될 수 있는 정보의 양을 최대한 줄이고, 상기 광선의 대부분이 카메라 또는 광학장치로 유입되도록 하여 고품질의 영상을 획득할 수 있는 구조를 제안하는 것이다.
이하, 상기 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 구조를 자세히 살펴보도록 한다.
도 1에 따르면, 전자영상광학시스템(1)은 광원유닛(100), 윈도우(120), 회절격자(210, 220), 렌즈군(310, 320), 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)(400), 빔 덤프(500) 및 영상출력장치(600)를 포함한다.
도 1에 도시된 전자영상광학시스템(1)의 경우, 광원 유닛(100)으로 가시광선 광원부가 사용될 수 있다.
상기 가시광선 광원부는 350nm 내지 360nm 파장 범위의 가시광선 광을 발생시켜 조사할 수 있다.
또한, 상기 가시광선 광원부에서 조사된 가시광은 윈도우(120)로 입사된다. 다만, 이 경우 상기 윈도우(120)에 입사되는 빛은 파장의 제한이 없으나, 본 발명에서는 상기 가시광에 근적외선 대역의 레이저(110)가 포함되는 경우를 고려한 것이다.
상기 윈도우(120)는 상기 광원 유닛(100)으로부터 발산되는 광이 처음으로 입사되는 구성으로서, 일면 또는 타면에 근적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating) 처리가 이루어진다. 이는 전자영상광학시스템(1)에 근적외선 대역 레이저(110)가 유입되었을 때, 상기 근적외선 대역 레이저(110)의 투과율을 2% 이내로 하기 위함이다.
즉, 본 발명은 전자영상광학시스템(1)의 전면에 근적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 되어있는 상기 윈도우(120)에서 2% 미만의 근적외선 대역 레이저(110)빔만 투과시킴으로써, 1차적으로 열 손상을 방지하도록 구현될 수 있다.
도 2는 근적외선 컷오프 코팅처리가 된 필터의 종류에 따라 투과율, 반사율 및 흡수율을 비교한 도면이다.
도 2 를 살펴보면, 가장 굵은 선에 해당하는 코팅처리가 상기 근적외선 대역 레이저(110)의 투과율이 약 1% 이내에 해당하는 것이며, 본 발명에서는 상기 약 1% 이내의 투과율을 채택한 것이다.
도 1 을 살펴보면, 회절격자(200)는 광학적 관점에서 광을 입사시키는 경우 상기 광을 여러 다른 방향으로 회절 시키는 구성이다. 이러한 광의 회절방향은 격자의 배치와 광의 파장에 따라 달라질 수 있다.
상기 회절 격자(200)는 상기 윈도우(120)와 이격되어 배치되고, 상기 윈도우(120)를 통과한 광들이 다음으로 입사되도록 배치되는 제1 회절격자(210)와, 디지털 마이크로미러 디바이스(400)로부터 반사되는 광을 상기 영상출력장치(600)로 입사시키도록 배치되는 제2 회절격자(220)를 포함할 수 있다.
앞서 언급한 목적을 달성하기 위하여, 상기 제1 회절격자(210)는 상기 윈도우의 일 측에 배치되고, 상기 제2 회절격자(220)는 상기 영상출력장치(600)의 일 측에 배치될 수 있다.
도 1 을 살펴보면, 렌즈군(300)은 표면에 입사되는 광을 모아주어 디지털 마이크로미러 디바이스(400)에 전달하거나, 상기 디지털 마이크로미러 디바이스(400)로부터 반사된 광을 전달받는다.
이러한 렌즈군(300)은 복수 개가 상하로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 렌즈군(300)은 상기 제1 회절격자(210)로부터 광을 전달받도록 배치되는 제1 렌즈(310)와 상기 제2 회절격자(220)로 광을 전달하도록 배치되는 제2 렌즈(320)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제1 렌즈(310) 및 제2 렌즈(320)는 상기 회절격자(200)와 상기 디지털 마이크로미러 디바이스(400)의 사이에 각각 배치되어 유입되는 가시광을 확대하거나 집속시킬 수 있다.
상기 렌즈군(300)은 구면수차와 색수차 등을 보정하기 위해 오목렌즈와 볼록렌즈의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 추가적으로 구면수차를 더 정밀하게 보정을 위해서 비구면 렌즈(aspherical lens)를 사용할 수 있다.
상기 디지털 마이크로미러 디바이스(400)는 다수의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열되어 상기 제1 렌즈(210)를 통과한 광을 원하는 방향으로 경로를 변화시켜서 반사하도록 형성된다.
상기 디지털 마이크로 디바이스(400)는 광의 경로를 지정해주는 마이크로미러(420) 및 상기 마이크로미러가 장착되는 본체(410)로 구성될 수 있다.
상기 디지털 마이크로미러 디바이스(400)를 통하여 반사되는 패턴 이미지는 상기 제2 렌즈(320)로 입사된다.
상기 마이크로미러(420)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 본 발명에서는 제1, 제2 및 제3 마이크로미러(421, 422, 423)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 마이크로미러(420)들은 상기 본체(410)의 일 면에 장착되고, 상기 제1 렌즈(310)를 통과하는 광이 입사될 수 있도록 상기 제1 렌즈(310)를 마주보는 위치에서 배치될 수 있다.
또한, 상기 디지털 마이크로 디바이스(400)는 근적외선 대역 레이저(110)을 반사시킬 수 있는 위치에 근적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating) 처리가 된 제 4 마이크로미러(424)를 더 구비할 수 있으며, 이는 상기 윈도우(120)에서 반사되고 투과한 나머지 근적외선 대역 레이저(110)가 영상출력장치(600)로 유입되지 못하도록 2차적인 차단을 해줄 수 있다.
도 1을 살펴보면, 상기 제4 마이크로미러(424)는 상기 제1, 제2 및 제3 마이크로미러(421, 422, 423)와 구분되어 근적외선 대역 레이저(110)의 도달예상위치에 배치되며, 상기 빔 덤프(500)를 비스듬하게 마주보도록 배치된다. 이러한 구조를 통하여 상기 근적외선 대역 레이저(110)의 경로를 조절할 수 있다.
따라서 전자영상광학시스템(1)에 상기 제4 마이크로미러(424)의 구성을 추가 장착함으로써, 상기 윈도우(120)에서 차단하지 못한 투과한 2% 미만의 근적외선 대역 레이저(110)의 진행을 억제할 수 있다.
구체적으로, 상기 제4 마이크로미러(424)에서 반사된 근적외선 레이저는 시스템 외벽을 향해 진행하게 되는데, 도달예상위치에 빔 덤프(500)를 배치한다.
즉, 본 발명은 전자영상광학시스템(1)에 상기 제4 마이크로미러(424) 및 상기 빔 덤프(500)를 구비함으로써, 전자영상광학시스템(1)의 외벽 및 전반적 열적손상을 방지하고 운용가능 온도범위를 유지할 수 있다.
한편, 상기 마이크로미러(420)에는 각 가시광 파장대역별로 고반사 코팅(High reflective coating) 처리가 된다.
상기 마이크로미러(420)에 형성된 고반사 코팅(High reflective coating) 처리에 의하여, 기존의 알루미늄(Aluminum) 재질로 형성된 마이크로미러(micromirror) 보다 반사 성능을 향상시켜 영상획득에 유용한 정보를 거의 손실이 없이 얻을 수 있다.
빔 덤프(500)는 열적손상을 일으키는 근적외선 레이저 에너지를 흡수함으로써 전자영상광학계 시스템(1) 자체 외벽의 손상을 방지하도록 형성된 구성이다.
상기 제4 마이크로미러(424)로부터 반사된 근 적외선 레이저는 상기 빔 덤프(500)로 입사된 후 외부로 발산되어 2차적인 피해를 발생하지 못하도록 하는 것이다.
한편, 가시광 대역에 해당하는 제1, 제2 및 제3 마이크로미러(421, 422, 423) 중 일 마이크로미러의 일 면에 해당 색의 고반사 성능을 향상시킬 수 있는 고반사 코팅(High reflective coating) 처리를 해주도록 한다. 이를 통하여 영상획득에 유용한 정보를 얻을 때에 적은 손실만을 발생시킬 수 있다.
이러한 구조를 통하여, 본 발명은 영상 획득에 불필요하거나 전자광학계의 기능에 타격을 줄 수 있는 근적외선 대역의 레이저빔을 차단하여, 필요한 영상정보만 얻는 효과를 가질 수 있다.
상기 디지털 마이크로 디바이스(400)를 통하여 반사된 가시광들은 제2 렌즈(320)로 입사되고, 상기 제2 렌즈(320)를 통하여 집속된 광들은 제2 회절격자(220)를 통과한다.
또한, 상기 제2 회절격자(220)를 통과한 광들은 궁극적으로 영상출력장치(600)를 향하며, 본 발명의 전자영상광학시스템(1)을 통하여 원하는 영상의 이미지를 출력할 수 있다.
상기 본 발명의 구조를 통하여, 근적외선 대역 레이저(110)의 유입으로 인한 치명적 손상을 방지할 수 있게 되어 불필요한 강한 광선의 유입으로 인한 전자영상광학시스템(1)의 손상을 방지하고 눈부심(Dazzling)으로 인한 화질의 저하도 회피할 수 있는 것이다.
또한, 상기 본 발명의 구조에 의해, 전자영상광학시스템(1)의 영상출력장치(600)로부터 보다 선명한 영상을 얻을 수 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 외부에서 입사된 광 중의 근적외선 대역의 레이저를 차단하도록 일면 또는 타면에 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성된 윈도우;
    상기 윈도우를 통과한 광이 파장별로 나누어지도록 상기 윈도우의 일측으로 배치되는 회절격자;
    상기 회절격자를 통과하여 파장별로 나누어진 광이 파장별로 집속되도록 투과시키는 제1렌즈;
    상기 제1렌즈에서 투과된 광을 반사시키는 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD);
    상기 DMD의 일 측에 이격되어 배치되고, 상기 DMD로부터 반사된 광을 집속하는 제2 렌즈; 및
    상기 제2 렌즈를 통과하여 전달받은 광을 전기신호로 변환하여 영상을 출력하는 영상출력장치를 포함하고,
    상기 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)는,
    상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 각각 비스듬하게 마주보도록 배치되며,
    상기 DMD로 입사되는 광들을 반사시키는 복수의 마이크로미러 및
    상기 복수의 마이크로미러가 장착되는 본체를 포함하고,
    상기 복수의 마이크로미러는 상기 제1 렌즈에서 입사되는 광을 제어하여 패턴 이미지로 변환하여 상기 제2 렌즈를 향하는 제1 방향으로 반사시키며,
    상기 복수의 마이크로미러 중 적어도 하나는 일면 또는 타면에 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성되어 상기 근적외선 대역의 레이저만을 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 전자영상광학시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로미러들은 각 가시광 파장대역별로 고반사 코팅 처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자영상광학시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DMD의 일 측에 구비되고, 상기 IR 코팅층(Infrared Ray-cut-off coating)이 형성된 마이크로미러로부터 상기 제2 방향을 향해 반사된 상기 근적외선 대역의 레이저를 흡수하는 빔 덤프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자영상광학시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회절격자는,
    상기 윈도우와 이격되어 배치되고, 상기 윈도우를 통과한 광들이 입사되도록 배치되는 제1 회절격자; 및
    상기 디지털 마이크로미러 디바이스로부터 발산되는 광을 상기 영상출력장치로 입사시키는 제2 회절격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자영상광학시스템.
KR1020160137665A 2016-10-21 2016-10-21 고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템 KR101815106B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160137665A KR101815106B1 (ko) 2016-10-21 2016-10-21 고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160137665A KR101815106B1 (ko) 2016-10-21 2016-10-21 고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101815106B1 true KR101815106B1 (ko) 2018-01-05

Family

ID=61001957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160137665A KR101815106B1 (ko) 2016-10-21 2016-10-21 고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101815106B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200141979Y1 (ko) * 1995-10-27 1999-06-01 전주범 투사형화상표시장치의 광학계

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200141979Y1 (ko) * 1995-10-27 1999-06-01 전주범 투사형화상표시장치의 광학계

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102269601B1 (ko) 이중 초점 렌즈 및 이를 포함하는 촬상 장치
US9507129B2 (en) Apparatus comprising a compact catadioptric telescope
US9065992B2 (en) Solid-state image sensor and camera including a plurality of pixels for detecting focus
US20150124336A1 (en) Wide spectrum optical systems and devices implementing first surface mirrors
WO2016125135A1 (en) Cassegrain telescope with angled reflector
US8310765B2 (en) Color separating optical system
EP1023624B1 (en) Infra-red imaging systems and other optical systems
JP2008216131A (ja) 赤外線撮像・レーザ測距装置
JP4532968B2 (ja) 焦点検出装置
IL175236A (en) Single optical element and its use
JPH11326760A (ja) 集光光学素子
KR102380994B1 (ko) 적외선 카메라 렌즈 모듈
US10948349B2 (en) Multi-spectrum imaging
KR101815106B1 (ko) 고반사 코팅 처리가 된 디지털 마이크로 미러 디바이스(Digital Micromirror Device)와 적외선 컷오프 코팅(IR Cut off coating)처리가 된 윈도우가 장착된 전자영상광학시스템
US10171758B2 (en) Multi-spectrum imaging
Akram Design of a dual field-of-view optical system for infrared focal-plane arrays
US7548687B2 (en) Focus detecting apparatus and optical device
EP1178343B1 (en) Objective for infrared vision systems
KR20190055862A (ko) 원거리 감시용 단적외선 카메라 광학계
JP2007183333A (ja) 撮像装置
CN112902754B (zh) 基于数字微镜器件的红外相机激光防护装置及方法
JP4902434B2 (ja) 光学観察装置及び撮像装置
Akram Design of a dual field-of-view imaging system for infrared focal plane arrays
US20240125645A1 (en) System and method for profiling a laser beam over a galvanometer scan field
KR101974001B1 (ko) 대기외란에서 마이크로렌즈릿 어레이 빔 성형을 이용한 광검출 방법 및 광검출 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant