KR102290532B1 - 항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비 - Google Patents

항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비 Download PDF

Info

Publication number
KR102290532B1
KR102290532B1 KR1020200178269A KR20200178269A KR102290532B1 KR 102290532 B1 KR102290532 B1 KR 102290532B1 KR 1020200178269 A KR1020200178269 A KR 1020200178269A KR 20200178269 A KR20200178269 A KR 20200178269A KR 102290532 B1 KR102290532 B1 KR 102290532B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
pattern
aircraft
electro
window
Prior art date
Application number
KR1020200178269A
Other languages
English (en)
Inventor
송천호
양윤석
정용석
문병관
박기영
정재철
한정수
이선규
이장범
Original Assignee
한화시스템(주)
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 한화시스템(주) filed Critical 한화시스템(주)
Priority to KR1020200178269A priority Critical patent/KR102290532B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102290532B1 publication Critical patent/KR102290532B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0094Shielding materials being light-transmitting, e.g. transparent, translucent
    • H05K9/0096Shielding materials being light-transmitting, e.g. transparent, translucent for television displays, e.g. plasma display panel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0081Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0084Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a single continuous metallic layer on an electrically insulating supporting structure, e.g. metal foil, film, plating coating, electro-deposition, vapour-deposition

Abstract

투명창 전면에 걸쳐 폐곡선을 이루는 도전층으로 이루어진 패턴 복수개가 서로 적어도 일부에서 겹치도록 형성되어 광학창 평면을 통해 전기전도가 가능하며, 항공기 전자광학장치의 감지 대상 신호선인 적외선 파장 이하 길이의 파장의 광선은 통과할 수 있고, 적외선 파장 이상 길이의 파장의 전자기파는 차폐되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 항공기 전자광학장비용 광학창과 이 광학창을 도전성 본트를 통해 주변 기구물 혹은 틀에 결합시켜 형성한 항공기 전자광학장비가 개시된다.
본 발명에 따르면 항공기 전자광학장비에서 광학창이 형성될 때 장비를 이루는 구성 부품과 기능에 대해 악영향을 줄 수 있는 영역에서의 전자기파를 효율적으로 차단하여 내부를 차폐하고, 내부의 센서 장치의 기능 수행을 위해 필요한 범위의 광신호는 잘 통과시켜 구성 장치의 기능을 발휘하도록 할 수 있다.

Description

항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비{optic window of aircraft for electroptic apparatus and electroptic apparatus having the same}
본 발명은 항공기 전자광학장비용 광학창에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부의 전자광학장비 성능에 악영향을 끼칠 수 있는 외부의 전자기파, 노이즈를 차단하면서 기능 수행에 필요한 외부의 광신호는 높은 투과율로 유입될 수 있도록 하는 항공기 전자광학장비용 광학창에 관한 것이다.
항공기용 전자광학장비는 항공기에서 지상표적을 탐지하여 레이저로 거리를 측정하여 정밀 표적정보를 생성하는 장비이다. 항공기의 항공전투체계는 일반적으로 임무 통제 체계, 센서/통신 체계, 생존체계, 그리고 무장체계로 구성이 되며 현존 항공전투 체계는 공대공, 공대지 및 공대해 임무를 수행할 수 있도록 기능을 제공한다. 조종사는 상황실, 관제센터, 정찰기, 통제기, 위성 등의 외부 정보원 및 항공기에 탑재된 센서/통신 체계로부터 전술 상황을 판단하고 목표물을 탐지. 포착. 추적하면서 위협 또는 표적에 대한 임무를 수행하여야 한다. 항공기가 이러한 임무를 수행하는데 필수적으로 탑재되어야할 장치가 항공기용 전자광학장비이다
항공기용 전자광학장비는 대개 가시광 파장에 반응하는 센서로 구성되는 카메라, 근적외선 레이저를 송수신하는 레이저 장비, 적외선 파장에 반응하는 센서로 구성되는 열상 카메라 등으로 구성되는 장비로 광학 파장에 반응하는 센서와 광학 부품으로 구성된다.
따라서 항공기용 전자광학장비는 레이저 송수신기, 주간카메라, 열상카메라 등구성 요소 장치의 기능 수행을 레이저광, 가시광, 적외선광을 잘 송신하고 표적에서 산란된 광을 높은 효율로 수집하기 위해 광경로 상에 투과성능이 우수한 구성요소 혹은 광학계의 구성이 필요하다.
한편으로, 전자광학장비는 전자부품 및 장치가 장착되어 그 외부의 체계 시스템에 의해 전자적인 특성에 영향을 많이 받을 수 있다. 전자기 간섭(EMI), 전자기 펄스(EMP)의 영향에 의해 장비의 기능이 저하되기도 하고, 전자광학 장비에 구성되어 있는 전자부품에서 방출되는 전자기파 특성에 따라 체계 장비에 영향을 주기도 한다.
따라서, 가시광에서 근적외선(0.6 ~ 1.573 μm) 및 적외선(3 ~ 5 μm)센서에 반응하는 전자장비와 관련하여 가시광에서 적외선에 반응하는 센서에 대해 전자기적 충격을 줄 수 있는 전자기파는 투과를 최대한 차단하고 센서가 감지할 해당광의 광학적 투과 성능을 유지하도록 하는 전자기적 차단 및 투광 수단을 가지는 것이 필요하고, 광 경로상의 구성요소가 이런 특성을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
그러므로 전자광학장비에는 센서에 해당하는 파장의 광을 투과시키고, 내부 광학계 및 전자 부품을 보호하기 위해 광학창이 장비에 장착되는 것이 일반적이다.
광학창의 경우, 재질이 통상적으로 유리로 구성되어 있고, 유리는 전자기파의 투과가 잘되는 특성을 가지고 있다. 또한 광학창에 입혀지는 광학 코팅 역시 얇은 금속박막 또는 유전체 물질을 번갈아 가면서 층을 이루기 때문에 전자기 투과가 잘되는 특성을 갖는 것이 일반적이다.
전자기 간섭(EMI), 전자기 펄스(EMP)의 영향에 의해 장비의 기능이 저하되기도 하고, 전자광학 장비에 구성되어 있는 전자부품에서 방출되는 전자기파 특성에 따라 체계 장비에 영향을 주기도 하는 전자광학 장비의 특성상 센서에 광 에너지를 반응시키기 위해 광학창이 포함될 수 밖에 없고, 광학창에 의해 EMI/EMP와 같은 RF 에너지의 투과가 많이 발생할 수 밖에 없다.
광학창이 광학 특성을 유지하는 대신, 전자기적 성능을 저하시키는 요인이 될 수 있는 것이다. 광학창과 같은 유리 소재의 전자기 특성을 제어하기 위해 ITO 코팅과 같은 금속 필름을 입혀서 광학 특성과 전자기 투과를 제어하는 특성을 최대한 확보하는 기술이 존재하나, 전자광학 장비의 중적외선(3 ~ 5 μm) 파장 이상의 파장 영역에서 투과도는 금속 필름에서 크게 저하되기 때문에 전자광학 장비에 적용되기에 한계가 있다.
결국, 종래의 전자광학 장비에 적용되는 광학창의 경우, EMI, EMP와 같은 RF 에너지의 투과를 차단하기 어려웠었다. 산업분야에 다양하게 적용되는 금속 필름의 경우, 창 전체에 덮히는 필름이고, 가시광 영역에서는 우수한 투과 특성을 보이나, 열상 센서에 반응하기 어려운 투과 특성으로 인해 사용에 한계가 있었다.
대한민국 특허등록 10-0474869 대한민국 특허등록 10-1023375
본 발명은 종래의 항공기용 전자광학장비에서 광학창이 형성될 때 가지는 한계로서 장비를 이루는 구성 부품과 기능에 대해 악영향을 줄 수 있는 영역에서의 전자기파를 효율적으로 차단하여 내부를 차폐하고, 내부의 센서 장치에 잘 반응하는 범위의 광신호는 잘 통과시켜 구성 장치의 기능을 최대로 발휘하도록 하는 항공기용 전자광학장비의 광학창을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학창은 투명창 전면에 걸쳐 폐곡선을 이루는 도전층으로 이루어진 패턴 복수개가 서로 적어도 일부에서 겹치도록 형성되어 광학창 평면을 통해 전기전도가 가능하며, 항공기 전자광학장치의 감지 대상 신호선인 적외선 파장 이하 길이의 파장의 광선은 통과할 수 있고, 적외선 파장 이상 길이의 파장의 전자기파는 차폐되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 도전층 패턴 복수 개가 서로 적어도 일부에서 겹치도록 투명창 전면에 걸쳐 형성된 형태를 메시(mesh) 형태라고 표현할 수 있으며, 메쉬라는 표현을 이하에서 함께 사용하기로 한다.
본 발명에서 도전층은 전기전도도가 높은 금속 재질로 이루어질 수 있고, 폐곡선 패턴은 단일한 직경과 선폭을 가진 원주 패턴으로 이루어질 수 있다.
본 발명에서 서로 겹쳐지는 폐곡선 패턴은 하나가 적어도 인접한 폐곡선 패턴 3개 이상과 서로 겹쳐지도록 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 광학창은 유리 기판에 금속 폐곡선 패턴을 형성할 때 유리 기판과 금속 폐곡선 패턴 사이에 금속 폐곡선 패턴이 유리 기판과 결합이 잘 유지되도록 하기 위한 접착매개층을 구비하는 것이 바람직하며, 금속 폐곡선 패턴 위에도 보호층이 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 항공기용 전자광학장비에서 광학창이 형성될 때 장비를 이루는 구성 부품과 기능에 대해 악영향을 줄 수 있는 영역에서의 전자기파를 효율적으로 차단하여 내부를 차폐하고, 내부의 센서 장치의 기능 수행을 위해 필요한 범위의 광신호는 잘 통과시켜 구성 장치의 기능을 발휘하도록 할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예를 이루는 광학창에서 기재 위에 전자기 차폐를 위한 도전층 패턴이 형성될 때의 층상구조를 나타내는 광학창 일부에 대한 단면도,
도2는 본 발명의 다른 실시예를 이루는 광학창에서 기재 위에 도전층 패턴이 형성된 형태를 나타내는 평면도,
도3은 본 발명의 실시예를 이루는 광학창이 항공기 전자광학 설비에 설치된 형태를 예시적으로 나타내는 구성 개념도,
도4 및 도5는 각각 일반 창을 사용한 경우와 본 발명의 실시예를 이루는 광학창을 사용한 경우에 일정 주파수 범위에서 창 내의 일정 세기의 전자파 노이즈 발생 시 전자광학장비의 창 외부에서 측정한 전자파 노이즈 세기를 나타내는 관계 그래프들이다.
이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도1 및 도2를 참조하면, 본 실시예에서 광학창 기재(10)로는 사파이어 유리를 사용하고, 그 위에 도전 패턴(30) 형성을 위한 금속으로 금 박막을 사용하고 있다. 단, 금을 사파이어 유리 위에 바로 적층하는 경우, 재질 특성상 금과 사파이어 유리 사이의 결합 강도가 우수하지 못하므로 사파이어 유리 위에 접착매개층(20)으로서 티타늄층 등을 먼저 적층하고, 그 위에 금과 같은 도전성이 매우 우수한 금속층을 적층하고, 다시 그 위에 금속층의 보호막층(40)으로서 티타윰 등의 금속을 사용하고 있다.
티타늄층은 매우 치밀한 금속층으로 매우 얇은 두께로도 보호막의 역할을 할 수 있으며, 금과 사파이어 사이에서 금 박막이 쉽게 사파이어 유리 표면으로부터 박리되지 않도록 기능하게 된다.
본 발명에서는 기재층 전체를 도전층으로 커버하는 것이 아니고 도2와 같이 도전층으로 이루어진 일정한 패턴을 남기고, 이 패턴을 이용하여 원하는 파장 영역대의 광선은 퉁과시키고, 문제를 일으킬 수 있는 파장 영역대의 전자파는 차단시키게 된다.
이를 위해 도전층 패턴은 정교한 인쇄 작업(임프린팅)을 통해 이루어질 수도 있지만, 여기서는 패턴에 사용하는 도전층을 원하는 조건 및 정도으로 인쇄로 형성하기 어려움이 있으므로 해당막을 증착으로, 가령 스퍼터링과 같은 물리적 증착으로 박막으로 형성하고, 기판 전반에 형성된 막에서 포토리소그래피 작업을 통해 패터닝을 함으로써 원하는 메시 형태의 패턴을 남기게 된다. 포토리소그래피는 반도체 공정이나 평판 디스플레이 공정에서 많이 사용하며, 패터닝 대상막 위에 포토레지스트층을 형성하고 마스크 노광 및 현상을 통해 원하는 부분을 제거하고, 이렇게 얻은 포토레지스트 패턴을 에칭마스크로 삼아 에칭을 실시하여 패터닝 대상막에서 일정 패턴을 남기는 작업과정을 거치게 된다.
일반적으로 광학창에 유입되는 전자파가 차폐층에 도달하면 일부는 표면전류로 변환되어 표면을 흐르다 열로서 소멸되거나 광학창의 도전층에 접지된 바디로 바이패스하게 된다. 차폐특성이 좋으려면 도전층은 전기저항이 낮을수록 좋고, 표면에 틈이 없는 것이 좋지만, 가시광선이나 적외선에 비해 파장이 긴 센티미터파와 같은 전자기파는 파장의 1/2 정도의 틈을 가지느 메시를 통과하는 것이 어렵기 때문에 광학창 전체를 금속막으로 커버하지 않고, 여기서는 차폐하려는 전자파의 파장보다 작은 틈을 가지는 메시 패턴을 형성시킨다.
이런 경우, 광학창을 통해 외부로 방출되고, 외부 타겟에서 반사되어 광학창을 통해 들어와 전자광학장비의 각종 센서에 감지되어야 할 가시광선, 적외선 등은 파장이 충분히 작아 도전층 메쉬 패턴 사이의 틈새로 충분히 높은 비율로 투과할 수 있고, 센서에 감지되어 타겟 등 외부 정보를 알려줄 수 있게 된다.
반면에 센티미터파 등의 통상적인 고주파 전자파는 도전층 메시 패턴을 통과하지 못하고 반사되거나, 도전층 표면에서 표면전류로 변환되어 표면을 흐르다 열소 소멸되거나 접지로 흐르게 된다.
이런 작용을 원활히 하기 위해 도전층은 금, 은과 같은 도전성이 높은 금속으로 형성하는 것이 바람직하다. 고주파의 경우, 통과를 방지하는 데 필요한 두께(skin depth)는 매우 작아 박막으로 형성하는 것으로도 전자파 차폐를 충분히 할 수 있게 된다. 따라서 귀금속을 많이 사용하지 않아도 충분한 기능을 발휘할 수 있다. 또한, 박막으로 형성하는 것이 작더라도 광학창의 광학적 개구율을 높이는 데 도움이 될 수도 있다.
가령, 고주파에 대해 금속층은 수백
Figure 112020137929535-pat00001
단위로 증착될 수도 있고, 금속층의 두께는 금속의 스킨 뎁스(klin depth)를 고려하고 저주파, 고주파에서 전도성을 고려하여 설정한다. 금속층의 스킨 뎁스는 고주파 영역으로 갈수록 얇아지기 때문에 수 μm 이내의 두께를 가진 금속층을 증착하여도 저주파 및 고주파에서 전도성을 확보하여 전자기파 차단 효과를 가질 수 있다.
본 발명에서는 도전층 패턴으로 폐곡선을 이루는 도전층으로 이루어진 패턴 복수개가 서로 적어도 일부에서 겹치도록 형성되어 광학창 평면을 통해 전기전도가 가능하여 부분적으로 집중된 전류 발생이 주변으로 바로 퍼져나가고, 바이패스 전류가 접지로 흐르는 것을 가능하게 한다. 또한, 열이 발생하여도 열전도가 우수한 도전층으로서 금속층을을 이용하여 열이 쉽게 분산되도록 할 수 있다.
특히 도2의 실시예에서는 폐곡선으로 일정한 직경과 선폭의 단위 원주가 사용되고, 하나의 단위 원주는 주변의 6개의 단위 원주와 겹쳐져 다양한 경로는 통해 전류 및 열을 주변으로 흘려보낼 수 있다. 이때 단위 원주 하나가 그 단위 원주의 중심을 기준으로 대칭적으로 인접한 다른 단위 원주 패턴 6개와 서로 겹쳐지도록 이루어지고, 서로 겹치는 단위 원주들의 중심 사이의 거리는 직경보다 상당히 작으므로 기재 평면은 매우 많은 수의 구획으로 나뉠 수 있고, 형태적으로 메시 형태를 이루게 된다. 이때 구획은 서로 다른 면적을 가지는 것이 일반적이나, 금속선의 선폭에 비해 금속선 사이의 거리는 충분히 큰 상태가 된다.
가령, 금속선의 선폭은 3 내지 5 마이크로미터로 하고, 원주가 이루는 원의 직경은 센티미터파 혹은 통상의 밀리미터파가 통과하기 어려운 0.5mm 내지 1mm 로 정하여 패턴을 형성하면, 이렇게 얻어지는 메시 패턴의 금속선 사이의 틈새는 선폭에 비해서는 충분한 크기이지만 원의 직경에 비해서도 좁은 크기라 마이크로웨이브가 통과하기는 어렵게 되고, 적외선광, 가시광은 충분히 쉽게 많은 비율로 통과하게 된다. 즉 통상의 광에 대해서는 개구율을 충분히 가져가 광학창을 통과하더라도 센서가 감지율 많이 떨어뜨리지 않고 정보를 얻을 수 있게 된다.
일반적으로, 금속선의 선폭이 너무 커지면 광학창 전체 면적에서 금속선에 의해 광선이 차단되는 면적이 늘어나, 즉 개구율이 작아져 센서 감지에 악영향을 줄 수 있고, 반대로 금속선의 선폭이 너무 작아지면 전기저항이 높아져 전자파 차폐의 기능이 낮아질 수 있다. 패턴의 밀도에 있어서 단위 원주가 좁은 면적 내에 많은 갯수가 너무 조밀하게 설치되는 경우, 금속선의 겹침이 많아져 평면적 전도성은 높아질 수 있지만 역시 전체 면적에서 금속선 면적이 증가하여 개구율이 작아지게 된다. 금속선과 금속선 사이의 폭 혹은 메시의 틈새 폭도 작아져 차폐되는 광선 범위도 늘어날 수 있다. 따라서, 이런 트레이드 오프 관계를 잘 고려하여 선폭과 단위 패턴의 크기 혹은 폭이나 직경을 정하는 것이 바람직하다.
본 실시예와 관련하여 이상을 다시 언급하면, 금속 메시(mesh) 패턴을 원형으로 제작을 하였고, 원형 패턴은 옆의 원과 겹치면서 반복적으로 입혀져 전체적인 창에 전도가 될 수 있도록 패턴이 입혀져 있다. 일정한 패턴의 금속 메시에서 패턴 사이의 간격(원의 지름)/선폭의 비율이 높을수록 저항의 효과가 커져 전자기파 차단의 효과가 커지게 되나, 지름이 너무 커질 경우, 원형의 패턴이 반복적으로 이어지지 않고 분리될 수 있다. 또한 패턴이 이어짐을 고려하여 촘촘하게 패턴이 형성될 경우, 금속 메시의 면적만큼 광학창의 투과율이 저하되는 효과를 가져오기 때문에 본 실시예에서는 전자기파 차단 및 광학 투과율을 고려한 패턴을 선정하였다.
그리고, 여기서는, 단위 원주 혹은 원형 패턴은 4 μm 선폭을 가지고, 원형 패턴 사이의 간격이 1 mm로 구성하며, 패턴의 구조는 광학 투과율 특성과 전자기파 차단의 효과 2가지를 고려하여 패턴을 설정하며, 반복적인 패턴의 경우, 회절 산란광이 발생할 수 있는데 직선 형태의 패턴보다 원형 패턴의 산란광의 세기가 4 dB정도 작기 때문에 반복적인 원형 패턴을 설정하였다.
금속 패턴은 광학창 전체 면적에 걸쳐 규칙적인 형태로 배열을 하였는데 이는 패턴 구현의 용이성과 모든 영역에서 광학 투과율을 균일하게 확보하기 위한 것이다.
도3은 기구물에 설치되는 광학창과 전도성 본드인 초본드(120)의 도포 형상 단면이다. 사파이어 유리 기재(10) 표면에 메시형 도전 패턴(가령, EMI mesh 코팅)(30)으로서 금속 메시 패턴이 형성된 본 발명의 광학창과 기구물 사이에 일반 접착제(110)와 함께 초본드(120)를 주입하여 광학창에 입혀진 도전 패턴(30)과 기구물(100)이 연결되어 전도가 가능하도록 하였다. 가령, 접합을 위해 사용된 전도성 본딩 자재로 CHO-BOND®1075 자재를 사용하여 금속 메시 패턴을 가진 광학창과 기구물(100)의 전도가 유지되도록 하였다. 초본드(120)를 이용하여 본딩 접합을 하고 저항값을 측정하여 저항값이 통상의 창에 비해 낮아지는 것을 확인하였고, 기구물과 금속 메시를 설치한 광학창 사이에 전도가 잘 이루어짐을 확인하였다.
이렇게 금속 메시를 적용하여 제작한 광학창을 항공기 전자광학장비와 같은 기구물 혹은 설치틀에 붙일 때 적어도 일부에서는 단순 본딩 접합이 아닌 전도성 본딩재를 이용한 접합이 수반되도록 하는 것은 전도성 본딩재를 이용하여 기구물에 접합하여야만 금속 메시의 전자기 차단 효과가 창에 고립되지 않고, 전자광학 장비 전체에 차폐 효과가 가능하기 때문이다.
다음으로, 금속 EMI 메시(mesh) 패턴을 적용한 창을 초본드를 이용하여 기구물에 도포한 후 전자광학 장비 안에 노이즈(Noise) 발생기를 설치하여 EMI 메시 패턴이 없을 때와 있을 때의 장비에서 방출되는 전자기파를 측정하였다. 온전한 전자기파의 차단효과를 측정하기 위해 시험 장비 내에 전자부품은 없이 Noise 발생기만 설치하였다.
EMI 메시 패턴이 있을 때와 없을 때 윈도우 조립체 각각에 대해 EMI 시험 측정 결과를 확인했을 때, 200 MHz ~ 1 GHz 대역에서 약 20 dB이상의 전자기 간섭 차단 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 도4 및 도5는 메시 패턴이 없는 경우와 있는 경우의 위 주파수 대역에서의 전자파 노이즈 감지 결과를 나타내는 관계 그래프이다. 전자기파 차폐를 위해 적용된 금속 메시 패턴과 초본드를 활용한 기구물 본딩이 전자기 차폐에 우수한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
전자광학 장비의 가장 큰 딜레마는 광학적 성능과 전자적 성능을 최대한 확보하는 것이다. 광학적 투과율을 확보할 수밖에 없는 특성상 광학창은 대부분의 장비에 포함되게 되고, 유리 재질의 광학창은 전자기적 투과 특성이 커서 EMI/EMP의 RF 에너지의 투과에 취약한 부분을 보여왔다. 본 발명에서는 이런 딜레마를 최대한 줄이기 위해 금속 메시 패턴을 창에 입히는 기술은 패턴 사이에 오프된 부분은 창의 투과 특성을 최대한 확보하고, 금속 메시 패턴의 연결된 구조에 의해 전자기파 차단의 효과를 확보할 수 있었다. 이 기술을 통해서 전자광학 장비의 광학 투과 특성을 확보하고, 전자기파 차단 성능을 최대한 확보할 수 있게 되었다. 금속 메시 패턴과 패턴이 형성된 창을 기구물에 접합할 수 있는 기술은 다른 여러 재질의 창에 적용이 가능한 기술로 앞으로도 제작될 다양한 전자광학 장비에 적용하여 동등한 효과를 기대할 수 있다.
이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.
따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10: 기재 20: 접착매개층
30: 도전 패턴 40: 보호막층
100: 기구물 110: 일반 접착제
120: 초본드

Claims (6)

  1. 투명창 전면에 걸쳐 폐곡선을 이루는 도전층으로 이루어진 패턴 복수개가 서로 적어도 일부에서 겹치도록 형성되어 광학창 평면을 통해 전기전도가 가능하며,
    적외선 파장 이하 길이의 파장의 광선은 통과할 수 있고, 적외선 파장 이상 길이의 파장의 전자기파는 차폐되도록 이루어진 것으로서,
    상기 폐곡선으로 이루어지는 단위 패턴은 단일한 직경과 선폭을 가진 원주 패턴이고,
    하나의 원주 패턴이 인접한 다른 원주 패턴 6개와 서로 겹쳐지되 상기 하나의 원주 패턴의 중심을 기준으로 대칭을 이루도록 겹쳐지고,
    서로 겹치는 원주 패턴들의 중심 사이의 거리는 상기 원주 패턴의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 항공기 전자광학장비용 광학창.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학창에서 기재로는 사파이어 유리가 사용되고 상기 도전층 패턴은 상기 기재에 차례로 적층된 매개접착층, 주된 금속층, 보호막층의 층구조를 가지며,
    상기 도전층 패턴은 상기 기재에 상기 도전층 패턴을 이루는 물질을 차례로 증착하고, 포토리소그래피 및 에칭을 포함한 패터닝 작업을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 항공기 전자광학장비용 광학창.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 매개접착층 및 상기 보호막층으로는 티타늄(Ti)이 사용되고, 상기 주된 금속층으로는 금 이상의 도전성을 가진 금속이 사용되는 것을 특징으로 하는 항공기 전자광학장비용 광학창.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 원주 패턴은 선폭이 3 내지 5 마이크로미터이고, 상기 직경은 1mm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 항공기 전자광학장비용 광학창.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 항공기 전자광학장비용 광학창을 구비하여 이루어지는 항공기용 전자광학장비로서,
    주변의 기구물 혹은 틀에 상기 항공기 전자광학장비용 광학창을 결합시킬 때 상기 도전층으로 이루어진 패턴이 상기 기구물 혹은 틀에 전기적으로 접속되도록 도전성 본드를 사용하는 것을 특징으로 하는 항공기용 전자광학장비.
KR1020200178269A 2020-12-18 2020-12-18 항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비 KR102290532B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200178269A KR102290532B1 (ko) 2020-12-18 2020-12-18 항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200178269A KR102290532B1 (ko) 2020-12-18 2020-12-18 항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102290532B1 true KR102290532B1 (ko) 2021-08-17

Family

ID=77466272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200178269A KR102290532B1 (ko) 2020-12-18 2020-12-18 항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102290532B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230148022A (ko) 2022-04-15 2023-10-24 국방과학연구소 비행체용 광학창 덮개 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100474869B1 (ko) 2002-10-01 2005-03-10 (주)이송코퍼레이션 이중챔버 구조의 전자파 차폐용 투명창 제조장치 및 그제조장치를 이용한 전자파 차폐용 투명창 제조방법
KR101021735B1 (ko) * 2002-08-08 2011-03-15 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 전자파 차폐용 시트 및 그 제조방법
KR101023375B1 (ko) 2004-03-03 2011-03-18 가부시키가이샤 브리지스톤 전자파 차폐성 광투과 창재, 표시 패널 및 태양전지 모듈의제조 방법
KR20130032046A (ko) * 2011-09-22 2013-04-01 연세대학교 산학협력단 광신호의 세기 감소 방지 장치, 이를 구비한 발광분광분석기, 광학기기 및 질량분석기
US20180301043A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-18 Rosemount Aerospace Inc. Method and system for aircraft taxi strike alerting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021735B1 (ko) * 2002-08-08 2011-03-15 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 전자파 차폐용 시트 및 그 제조방법
KR100474869B1 (ko) 2002-10-01 2005-03-10 (주)이송코퍼레이션 이중챔버 구조의 전자파 차폐용 투명창 제조장치 및 그제조장치를 이용한 전자파 차폐용 투명창 제조방법
KR101023375B1 (ko) 2004-03-03 2011-03-18 가부시키가이샤 브리지스톤 전자파 차폐성 광투과 창재, 표시 패널 및 태양전지 모듈의제조 방법
KR20130032046A (ko) * 2011-09-22 2013-04-01 연세대학교 산학협력단 광신호의 세기 감소 방지 장치, 이를 구비한 발광분광분석기, 광학기기 및 질량분석기
US20180301043A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-18 Rosemount Aerospace Inc. Method and system for aircraft taxi strike alerting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230148022A (ko) 2022-04-15 2023-10-24 국방과학연구소 비행체용 광학창 덮개 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103763897B (zh) 具有同心圆环的多周期主从嵌套圆环阵列电磁屏蔽光窗
CN100403866C (zh) 具有圆环金属网栅结构的电磁屏蔽光学窗
CN106793733A (zh) 双网孔式红外波段双带通光学窗电磁屏蔽结构
US6028699A (en) Electromagnetically shielded window, sensor system using the window, and method of manufacture
US6441368B1 (en) Infrared/visible energy protection for millimeter wave bolometer antenna method and apparatus
US5861860A (en) Protector for one or more electromagnetic sensors
KR102290532B1 (ko) 항공기 전자광학장비용 광학창 및 이를 구비한 항공기용 전자광학장비
CN108417989A (zh) 一种电磁诱导透明结构
CN103442544B (zh) 内嵌式金属网栅的电磁屏蔽光窗的制备方法
WO2015120738A1 (zh) 基于三角及正交混合分布圆环及子圆环阵列的电磁屏蔽光窗
CN103813702A (zh) 双层交错正交相切圆环及内切子圆环阵列电磁屏蔽光窗
CN106793732A (zh) 几何中心型红外波段双带通光学窗电磁屏蔽结构
CN101917837B (zh) 一种具有经纬形网栅结构的电磁屏蔽共形光学窗
JP2006194757A (ja) リフレクタおよび試験装置
US11563128B2 (en) Optically transparent electromagnetically shielding element comprising a plurality of zones
CN103687462B (zh) 宽频谱电磁屏蔽光窗
Cui et al. Visible Transparent Wideband Microwave Meta‐Absorber with Designable Digital Infrared Camouflage
JP2001210988A (ja) 電磁波遮蔽用部材の製造方法と電磁波遮蔽用部材
CN103763907B (zh) 基于二维正交分布相切圆环及内切子圆环阵列电磁屏蔽光窗
CN106793731A (zh) 中点式红外波段双带通光学窗电磁屏蔽结构
CN103763900A (zh) 具有外切连接圆环的正交圆环及子圆环阵列电磁屏蔽光窗
CN106714538A (zh) 红外波段三带通光学窗电磁屏蔽结构
CN116632553B (zh) 一种低频吸收屏蔽、高频带通的超材料光学窗口
US11231554B2 (en) Devices and methods for protecting IR-VIS sensors from electromagnetic interference
CN103763908A (zh) 基于多周期金属圆环嵌套阵列的电磁屏蔽光窗

Legal Events

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