KR101903031B1 - 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템 - Google Patents

가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템 Download PDF

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조재흥
이규항
주윤재
박태규
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한남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 전방위 광학 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 가격이 저렴하고 제조가 간편하며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 광학 시스템을 제공할 수 있다.

Description

가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템{Omnidirectional optical system that can simultaneously use visible range and LWIR range}
본 발명은 전방위 광학 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템에 관한 것이다.
전방위 광학계는 360도 전방위에 대해 지평선을 기준으로 상방, 하방 즉 위와 아래 모두 촬영이 가능한 광학계이다. 넓은 시야각으로 유명한 어안렌즈와 비교하면 어안렌즈는 광학계의 전방을 180도로 촬영하는 것이고, 전방위 광학계는 전방을 제외한 양 옆의 위와 아래를 촬영할 수 있다.
넓은 시야를 수용할 수 있는 광학계는 현재에도 많은 연구가 진행되고 있다. 처음으로 넓은 시야에 대한 광학계는 1794년 Robert Barker로부터 파노라마가 알려지면서 시작되었다. 그 후 1987년부터 다수의 카메라를 사용한 전방위 카메라가 등장하였고, 1990년대부터 사다리꼴 형태의 거울이나 원추 형태의 거울을 이용한 반사 굴절식 전방위 카메라가 등장하였다(한국공개특허 제10-2017-0071010호, 한국등록특허 제10-0934719호, 한국등록특허 제10-1469060호).
그러나 기존의 전방위 광학계는 주로 렌즈계로 구성되어 비구면 렌즈를 이용하거나 다수의 렌즈를 사용하기 때문에 가격이 비싸며, 렌즈의 특성상 출력된 영상을 평면으로 전개해서 부분적으로 확대하는 과정에서 영상의 정보가 부분적으로 손실될 수밖에 없다.
또한 렌즈는 파장에 따라 초점거리가 변하고 색수차가 발생하며, 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 없다.
한국공개특허 제10-2017-0071010호 한국등록특허 제10-0934719호 한국등록특허 제10-1469060호
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 원재료비가 감소되고 제작시간이 줄어들어 제조원가가 감소되며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 광학 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물체로부터 입사되는 빛을 제2 구면 거울로 반사하고, 물체 측으로 볼록한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제1 구면 거울; 상기 제1 구면 거울로부터 반사되는 빛의 방향 쪽에 위치하고, 상기 제1 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제3 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 갖는 제2 구면 거울; 상기 제1 구면 거울을 기준으로 상기 제2 구면 거울이 위치한 방향과 반대 방향에 위치하고, 상기 제2 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제4 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 볼록한 형상을 갖는 제3 비구면 거울; 상기 제1 구면 거울 및 제3 비구면 거울의 사이에 위치하고, 상기 제3 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 반사하여 촬상 소자에 결상시키며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제4 비구면 거울; 및 상기 제3 비구면 거울과 상기 제4 비구면 거울사이에 위치하는 구경조리개;를 포함하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 광학계는 두 개의 구면 거울로 구성된 수광부와 두 개의 비구면 거울로 구성된 결상부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 구면 거울과 상기 제4 비구면 거울은 한 개의 부품으로 제작될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00001
(여기서 f imaging 은 광학계 결상부의 초점거리이고, f concentrator 는 광학계 수광부의 초점거리이다.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00002
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, l concentrator 는 광학계 수광부의 구면 거울 사이의 거리이다.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00003
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, f concentrator 는 광학계 수광부의 초점거리이다.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00004
(여기서 D 1stmirror,hole 은 제1 구면 거울의 홀 직경이고, D 4thmirror,obs 는 제4 비구면 거울의 차폐 직경이다.)
본 발명은 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 가격이 저렴하고 제조가 간편하며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 광학 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 spot diagram을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 spot diagram을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 spot diagram을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 spot diagram을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 spot diagram을 나타낸다.
이하 도면 및 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 도면, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계를 나타낸다(실시예 1).
본 발명의 전방위 광학계는 제1 구면 거울(100); 제2 구면 거울(200); 제3 비구면 거울(300); 및 제4 비구면 거울(400)을 포함한다.
기존의 전방위 광학계는 주로 렌즈계로 구성되어 비구면 렌즈를 이용하거나 다수의 렌즈를 사용하기 때문에 제조원가가 높다.
또한 렌즈는 파장에 따라 초점거리가 변하고 색수차가 발생하며, 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 없다.
본 발명은 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 원재료비가 감소되고 제작시간이 줄어들어 제조원가가 감소되며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있다.
상기 제1 구면 거울(100)은 물체로부터 입사되는 빛을 제2 구면 거울로 반사하고, 물체 측으로 볼록한 형상을 가지며 중심부에 홀(110)을 갖는다.
입사되는 빛에 있어서, 적색선은 시야각 40°, 녹색선은 시야각 60°, 청색선은 시야각 80°, 갈색선은 시야각 110°를 나타낸다.
상기 제2 구면 거울(200)은 상기 제1 구면 거울(100)로부터 반사되는 빛의 방향 쪽에 위치하고, 상기 제1 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제3 비구면 거울(300)로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 갖는다.
상기 제2 구면 거울은 상기 제 1구면 거울로부터 반사된 화각을 협각으로 변환하여 결상부로 보내는 역할을 한다.
상기 제2 구면 거울에서 반사된 광선은 제1 구면 거울의 홀 및 제4 비구면 거울의 홀을 통과한 후 제3 비구면 거울에서 반사된다.
상기 제3 비구면 거울(300)은 상기 제1 구면 거울(100)을 기준으로 상기 제2 구면 거울(200)이 위치한 방향과 반대 방향에 위치하고, 상기 제2 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제4 비구면 거울(400)로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 볼록한 형상을 갖는다.
상기 제3 비구면 거울과 상기 제4 비구면 거울 사이에 구경조리개를 갖는다. 이것은 상기 제4 비구면 거울의 홀로 대체될 수 있다.
상기 제3 비구면 거울(300)은 상기 제2 구면 거울로부터 반사된 광선에 대하여 촬상소자의 위치를 초평면으로 만드는 역할을 한다.
상기 제4 비구면 거울(400)은 상기 제1 구면 거울 및 제3 비구면 거울의 사이에 위치하고, 상기 제3 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 반사하여 촬상 소자(600)에 결상시킨다.
상기 촬상 소자(600)는 가시광선의 경우 CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor) 타입 일 수 있으며, 원적외선의 경우 Mrcrobolometer 또는 MCT(Mecury Cadmium Telluride) 또는 InSb일 수 있다. 상기 촬상 소자(600)의 상측에는 촬상 소자를 보호하기 위한 커버 글라스를 배치할 수 있으며, 커버 글라스로부터 보호된다.
이때 제1 구면 거울(100) 및 제2 구면 거울(200)은 수광부를 형성하고, 제3 비구면 거울(300) 및 제4 비구면 거울(400)은 결상부를 형성한다.
상기 전방위 광학계는 상기 제2 구면 거울 대신에 제2 비구면 거울을 사용할 수 있다. 즉 상기 제2 거울을 구면으로 하는 대신에 비구면으로 할 수도 있다.
도 2는 실시예 1에 따른 전방위 광학계의 스폿 다이어그램(spot diagram)을 나타낸다.
시야각에 따른 스폿 다이어그램을 분석한 결과, 40°의 시야각에 대한 0.36 필드의 경우 RMS(root mean square)는 15.4㎛ 이고, 100% 의 스폿 크기는 28.9㎛ 이다. 60°의 시야각에 대한 0.55 필드의 경우 RMS는 16.5㎛ 이고, 100%의 스폿 크기는 39.4㎛ 이며, 80°의 시야각에 대한 0.73 필드의 경우 RMS는 22.5㎛ 이고, 100% 의 스폿 크기는 51.6㎛ 이다. 110°의 시야각에 대한 1.0 필드의 경우 RMS는 35.3㎛ 이고, 100% 의 스폿 크기는 79.2㎛ 로 분석되었다.
실시예 1의 전방위 광학계는 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.
표 1은 실시예 1에 따른 전방위 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 2는 실시예 1에 따른 전방위 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다.
이때 ‘1’은 제1 구면 거울(100), ‘2’는 제2 구면 거울(200), ‘stop’은 구경조리개(500), ‘4’는 제3 비구면 거울(300), ‘5’는 제4 비구면 거울(400)을 각각 의미한다.
Surface # Surface type Radius Thickness H-Ape Refract Mode
Object Sphere Infinity Infinity
1 Sphere 110 -70 66 [H:11] Reflect
2 Sphere 34.5 110 14.8 Reflect
Stop Sphere Infinity 46 7.2 Refract
4 Asphere 25.1 -46 10.9 Reflect
5 Asphere 85.3 165.3 50.3
[H:11]		 Reflect
Image Sphere Infinity -0.1 3.0 Reflect
Surface # 4 5
Surface type Asphere Asphere
Conic Constant 0.4 -0.1
ASP Coefficient 4th -1.1e-005 -1.7e-008
6th -2.9e-008 -3.4e-012
8th 1.1e-010 2.1e-016
10th -3.6e-013 -9.5e-020
도 3은 본 발명의 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계를 나타낸다(실시예 2).
도 4는 실시예 2에 따른 전방위 광학계의 스폿 다이어그램(spot diagram)을 나타낸다.
표 3은 실시예 2에 따른 전방위 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 4는 실시예 2에 따른 전방위 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다.
실시예 2의 전방위 광학계는 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.
Surface # Surface type Radius Thickness H-Ape Refract Mode
Object Sphere Infinity Infinity
1 Sphere 100 -70 66 [H:11] Reflect
2 Sphere 34.5 110 14.3 Reflect
Stop Sphere Infinity 46 7.2 Refract
4 Asphere 25.1 -47 11.3 Reflect
5 Asphere 87.7 175.1 50.3
[H:11]		 Reflect
Image Sphere Infinity -0.2 2.9 Reflect
Surface # 4 5
Surface type Asphere Asphere
Conic Constant 0.4 -0.1
ASP Coefficient 4th -1.1e-005 -3.1e-008
6th -2.9e-008 -4.9e-012
8th 1.1e-010 1.3e-016
10th -3.6e-013 -1.4e-020
도 5는 본 발명의 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계를 나타낸다(실시예 3).
도 6은 실시예 3에 따른 전방위 광학계의 스폿 다이어그램(spot diagram)을 나타낸다.
표 5는 실시예 3에 따른 전방위 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 6은 실시예 3에 따른 전방위 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다.
실시예 3의 전방위 광학계는 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.
Surface # Surface type Radius Thickness H-Ape Refract Mode
Object Sphere Infinity Infinity
1 Sphere 90 -70 66 [H:11] Reflect
2 Sphere 34.5 110 13.7 Reflect
Stop Sphere Infinity 46 7.2 Refract
4 Asphere 25.1 -53 11.8 Reflect
5 Asphere 97.8 202.4 61.1
[H:11]		 Reflect
Image Sphere Infinity -0.2 2.9 Reflect
Surface # 4 5
Surface type Asphere Asphere
Conic Constant 0.8 -0.01
ASP Coefficient 4th -1.6e-005 -3.2e-008
6th -2.1e-008 -3.3e-012
8th -2.6e-011 -6.4e-017
10th -1.7e-013 -6.0e-020
12th . -6.3e-025
도 7은 본 발명의 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계를 나타낸다(실시예 4).
도 8은 실시예 4에 따른 전방위 광학계의 스폿 다이어그램(spot diagram)을 나타낸다.
표 7은 실시예 4에 따른 전방위 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 8은 실시예 4에 따른 전방위 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다.
실시예 4의 전방위 광학계는 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.
Surface # Surface type Radius Thickness H-Ape Refract Mode
Object Sphere Infinity Infinity
1 Sphere 80 -70 66 [H:11] Reflect
2 Sphere 34.5 110 13.0 Reflect
Stop Sphere Infinity 46 8.4 Refract
4 Asphere 25.1 -59 12.4 Reflect
5 Asphere 108.4 234.1 70.0
[H:11]		 Reflect
Image Sphere Infinity -0.1 2.9 Reflect
Surface # 4 5
Surface type Asphere Asphere
Conic Constant 0.8 -0.02
ASP Coefficient 4th -1.6e-005 -2.6e-008
6th -2.1e-008 -2.0e-012
8th -2.6e-011 -6.7e-017
10th -1.7e-013 -1.9e-020
12th . -4.1e-025
도 9는 본 발명의 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계를 나타낸다(실시예 5).
도 10은 실시예 5에 따른 전방위 광학계의 스폿 다이어그램(spot diagram)을 나타낸다.
표 9는 실시예 5에 따른 전방위 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 10은 실시예 5에 따른 전방위 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다.
실시예 5의 전방위 광학계는 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.
Surface # Surface type Radius Thickness H-Ape Refract Mode
Object Sphere Infinity Infinity
1 Sphere 120 -70 68 [H:11] Reflect
2 Sphere 34.5 110 15.3 Reflect
Stop Sphere Infinity 46 7.5 Refract
4 Asphere 25.1 -46 10.6 Reflect
5 Asphere 84.5 159.4 50.3
[H:11]		 Reflect
Image Sphere Infinity -0.1 2.9 Reflect
Surface # 4 5
Surface type Asphere Asphere
Conic Constant 0.4 -0.05
ASP Coefficient 4th -1.1e-005 -3.0e-008
6th -2.9e-008 -5.2e-012
8th 1.1e-010 -1.1e-017
10th -3.6e-013 -1.1e-019
12th . -8.6e-024
상기 실시예 1 내지 5의 전방위 광학계는 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있다.
상기 실시예 1 내지 5의 전방위 광학계에 대하여 결상부의 초점거리, 수광부의 초점거리, 결상부의 비구면 거울 사이의 거리, 수광부의 구면 거울 사이의 거리, 제1 구면 거울의 홀 직경, 제3 비구면 거울의 차폐 직경 등을 측정하여 그들의 관계를 나타내었다(표 11).
실시예
1 2 3 4 5
f imaging 8.8 8.4 7.9 7.4 9.2
f concentrator 33.7 35.1 36.9 39.2 32.6
l imaging 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0
l concentrator 46.0 47.0 53.0 59.0 46.0
D 1stmirror,hole 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0
D 4thmirror,obs 10.9 11.3 11.8 12.4 10.6

Figure 112017076147401-pat00005

 0.3 0.2 0.2 0.2 0.3

Figure 112017076147401-pat00006

 1.5 1.5 1.3 1.2 1.5

Figure 112017076147401-pat00007

 2.1 2.0 1.9 1.8 2.1

Figure 112017076147401-pat00008

 1.0 1.0 0.9 0.9 1.0
상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00009
(여기서 f imaging 은 광학계 결상부의 초점거리이고, f concentrator 는 광학계 수광부의 초점거리이다.)
또한 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00010
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, l concentrator 는 광학계 수광부의 구면 거울 사이의 거리이다.)
아울러 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00011
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, f concentrator 는 광학계 수광부의 초점거리이다.)
또한 상기 전방위 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017076147401-pat00012
(여기서 D 1stmirror,hole 은 제1 구면 거울의 홀 직경이고, D 4thmirror,obs 는 제4 비구면 거울의 차폐 직경이다.)
본 발명의 전방위 광학계가 상시 수식을 만족하는 경우, 비축수차가 최소화되고 결상 성능이 우수하며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있다.
100: 제1 구면 거울 110: 제1 구면 거울의 홀
200: 제2 구면 거울 300: 제3 비구면 거울
400: 제4 비구면 거울 500: 구경조리개
600: 촬상 소자

Claims (7)

  1. 물체로부터 입사되는 빛을 제2 구면 거울로 반사하고, 물체 측으로 볼록한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제1 구면 거울;
    상기 제1 구면 거울로부터 반사되는 빛의 방향 쪽에 위치하고, 상기 제1 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제3 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 갖는 제2 구면 거울;
    상기 제1 구면 거울을 기준으로 상기 제2 구면 거울이 위치한 방향과 반대 방향에 위치하고, 상기 제2 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제4 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 볼록한 형상을 갖는 제3 비구면 거울; 및
    상기 제1 구면 거울 및 제3 비구면 거울의 사이에 위치하고, 상기 제3 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 반사하여 촬상 소자에 결상시키며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제4 비구면 거울;을 포함하고,
    하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계.
    Figure 112018051762330-pat00027

    (여기서 fimaging 은 광학계 결상부의 초점거리이고, fconcentrator 는 광학계 수광부의 초점거리이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    두 개의 구면 거울로 구성된 수광부와 두 개의 비구면 거울로 구성된 결상부를 갖는 것을 특징으로 하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구면 거울과 상기 제4 비구면 거울은 한 개의 부품으로 제작될 수 있는 것을 특징으로 하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계.
    Figure 112017076147401-pat00014

    (여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, l concentrator 는 광학계 수광부의 구면 거울 사이의 거리이다.)
  6. 제1항에 있어서,
    하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계.
    Figure 112017076147401-pat00015

    (여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, f concentrator 는 광학계 수광부의 초점거리이다.)
  7. 제1항에 있어서,
    하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 광학계.
    Figure 112017076147401-pat00016

    (여기서 D 1stmirror,hole 은 제1 구면 거울의 홀 직경이고, D 4thmirror,obs 는 제4 비구면 거울의 차폐 직경이다.)

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KR20210010794A (ko) * 2019-07-20 2021-01-28 한남대학교 산학협력단 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있으며 배율변화가 가능한 전방위 줌 광학계

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210010794A (ko) * 2019-07-20 2021-01-28 한남대학교 산학협력단 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있으며 배율변화가 가능한 전방위 줌 광학계
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