KR20140100771A - Multi Optical Axies Arrange Inspection Device and Axies Arranging Method thereof - Google Patents

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KR20140100771A
KR20140100771A KR1020130013930A KR20130013930A KR20140100771A KR 20140100771 A KR20140100771 A KR 20140100771A KR 1020130013930 A KR1020130013930 A KR 1020130013930A KR 20130013930 A KR20130013930 A KR 20130013930A KR 20140100771 A KR20140100771 A KR 20140100771A
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Abstract

An apparatus for inspecting the axis arrangement of a multi-axis optical system comprises: a common target block (10) which forms a target from different wavelength bands; and an arc-shaped scope block (20) which reflects light in parallel toward an inspection optical device (100) where optical axis error arrangement is performed in order to form a path without any influence of parallax. The apparatus can inspect the optical axis arrangement of a multi-wavelength complex optical system by obtaining a central pixel position coordinate of a cross line based on the target for band 1 and band 2 images obtained from the inspection optical device (100), and then by calculating an arrangement error of two optical systems from a known field of view (FOV) and the number of pixels on a displayer, and can be easily manufactured at low prices and with mobility.

Description

다축 광학계의 축 정렬 점검장치 및 이의 정렬점검방법{Multi Optical Axies Arrange Inspection Device and Axies Arranging Method thereof} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a multi-axis optical system, and more particularly,

본 발명은 이종 광학 축 정렬 점검에 관한 것으로, 특히 알고 있는 광학장비의 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소수를 이용함으로써 다중 파장용 복합광학계의 광학 축 정렬점검이 이루어지고, 이동 가능하면서 저가형으로 용이하게 제작할 수 있는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치 및 이의 정렬점검방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a heterogeneous optical axis alignment inspection, and particularly, by using a known field of view (FOV) of a optical device and the number of pixels of an entire optical axis, Which can be easily manufactured at low cost, and capable of being easily manufactured at low cost.

일반적으로 광학장비는 사용하는 빛의 파장대역이 다른 가시광선이나 또는 적외선을 사용해 영상이 처리되지만, 최근 광학기술의 발달로 사용하는 빛의 파장대역이 다른 가시광선과 적외선이 한 장비에서 함께 사용되는 추세이다.In general, optical equipment uses images of visible light or infrared rays of different wavelengths of light to be used. However, in recent years, optical technology has developed a trend in which visible light and infrared light of different wavelength bands are used together in one device to be.

통상, 이러한 광학장비는 다중대역 영상 융합 광학장비로 칭하지만 사용하는 빛의 파장대역 차이로 인하여 공통광학계를 적용하기 어려운 구조적 한계가 있을 수밖에 없다.Generally, such an optical apparatus is referred to as a multi-band image fusion optical apparatus, but there is a structural limitation that it is difficult to apply a common optical system due to a difference in wavelength band of light used.

일례로, 공통광학계를 사용한 다중대역 영상 융합 광학장비는 파장에 따라 변화되는 굴절률로 인해 다중대역 파장의 초점거리 차이를 발생시킴으로써 다중 파장을 사용하는 시스템에 적용될 수 없게 된다.For example, multi-band image fusion optical equipment using a common optical system can not be applied to a system using multiple wavelengths by generating a focal length difference of multi-band wavelengths due to the refractive index varying with wavelength.

그러므로, 다중대역 영상 융합 광학장비에서는 사용하는 빛의 파장대역 차이가 고려된 별도 광학축을 갖는 형태로 설계됨으로써 이종의 광학계로 사용되고, 제작된 후에는 서로 다른 광학 축 간의 정렬 점검이 별도로 수행됨으로써 복수개의 광학축으로 인한 영상 간 정렬의 물리적 틀어짐을 방지하여 준다.Therefore, in the multi-band image fusion optical apparatus, the optical system is designed to have a separate optical axis in consideration of the difference in wavelength band of light used, so that the optical system is used as a different kind of optical system. Thereby preventing physical misalignment between images caused by the optical axis.

통상, 서로 다른 광학 축 간의 정렬 점검은 별도의 정렬점검장치가 이용되며, 대표적으로 굴절식 콜리메이터를 이용한 방식의 정렬점검장치를 예로 들 수 있다.In general, the alignment check between different optical axes is performed by using a separate alignment check device. An alignment check device of the type using a refraction type collimator is exemplified as an example.

국내특허공개 10-2011-0117405(2011년10월27일)Korean Patent Publication No. 10-2011-0117405 (October 27, 2011)

상기 특허문헌은 이송 메카니즘을 구현한 광학적 콜리메이터가 사용된 광 픽업 장치로서, 광학적 콜리메이터의 적용 예를 나타낸다.The patent document describes an optical pick-up apparatus using an optical collimator implementing a transport mechanism, and an application example of an optical collimator.

하지만, 상기 특허문헌을 포함한 굴절식 콜리메이터 방식에서는 목적에 적합한 콜리메이터가 각각 별개로 사용되어야 하고, 특히 가시광선과 적외선 등의 다중 파장을 사용하는 복합광학계 장비에 적용하기 위해서는 파장에 따른 전용 굴절식 콜리메이터를 각각 제작하여야 만 된다.However, in the refraction type collimator system including the patent document, a collimator suitable for the purpose must be used separately, and in particular, in order to be applied to a complex optical system using multiple wavelengths such as visible light and infrared rays, a dedicated refraction type collimator Respectively.

더불어, 가시광선과 적외선 등의 다중 파장을 사용하는 복합광학계 장비에 서는 적외선 대역을 포함한 검사를 위해 고가의 장비가 더 필요할 수밖에 없다.In addition, complex optical system equipment using multiple wavelengths such as visible light and infrared rays will require expensive equipment for inspection including infrared rays.

상기와 같은 굴절식 콜리메이터 방식과 다른 방식인 광학시험장비를 이용한 방식이 사용될 수 있으나, 이러한 광학시험장비 방식에서는 광학시험장비의 부피와 무게가 커 휴대할 수 없으며, 특히 고가 장비의 구성이 더 필요할 수밖에 없다.However, in the optical test equipment, the volume and weight of the optical test equipment are so large that they can not be carried, and in particular, the configuration of the expensive equipment is required There is no other choice.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 타겟으로부터 발산되는 가시광선과 적외선의 시차(視差)에 의한 영향을 제거하고, 알고 있는 광학장비의 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소수로부터 시계가 상이한 인자를 보상함으로써 다중 파장용 복합광학계에 대한 광학 축 정렬점검이 수행되며, 특히 이동가능하면서 저가형으로 용이하게 제작할 수 있는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치 및 이의 정렬점검방법을 제공하는데 목적이 있다.In view of the above, it is an object of the present invention to eliminate the influence of parallax between visible light and infrared rays emitted from a target, and to use a known field of view (FOV) The present invention provides an optical axis alignment inspection for a multi-wavelength composite optical system by compensating for a different factor of a clock from a number of optical elements, and more particularly, There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다축 광학계의 축 정렬 점검장치는 이종 파장대역으로부터 타겟을 형성해주는 공통 타겟 블록과;According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for checking alignment of an axis of a multi-axis optical system, comprising: a common target block for forming a target from a heterogeneous wavelength band;

시차(視差)에 의한 영향이 없는 경로를 형성해주도록 광학축 오차 정렬이 이루어지는 점검 광학장비의 방향으로 상기 이종 파장이 평행하게 반사되는 포물경을 갖춘 포물경 블록;A photopolymer block having a photopolymer block in which said heterogeneous wavelength is reflected in parallel in the direction of the inspection optical equipment in which optical axis error alignment is made to form a path free from the parallax;

상기 이종 파장에 의한 상기 타겟이 원 형상으로 나타나는 핀홀스크린; 이 포함된 것을 특징으로 한다.A pinhole screen in which the target due to the different wavelength appears in a circular shape; Is included.

상기 공통 타겟 블록에는 가시광선 대역이 생성되는 가시광선신호기와, 적외선 대역이 생성되는 적외선신호기와, 상기 가시광선과 상기 적외선이 통과하도록 상기 가시광선신호기와 상기 적외선신호기의 앞쪽으로 위치된 타겟이 포함된다.Wherein the common target block includes a visible light signal generator for generating a visible light band, an infrared signal generator for generating an infrared band, and a visible light signal transmitter and a target located in front of the infrared transmitter to allow the infrared light to pass therethrough .

상기 가시광선신호기는 LED로부터 가시광선이 발산되고, 상기 적외선신호기는 열원을 가지는 TEC(Thermal electric Cooler)로부터 적외선이 발산된다.The visible light signal emits visible light from the LED, and the infrared signal emits infrared rays from a TEC (thermal electric cooler) having a heat source.

상기 타겟은 상기 가시광선 파장과 상기 적외선 파장이 모두 투과되는 재질이다. 상기 포물경의 초점위치에는 상기 타겟이 위치된다.The target is a material through which both the visible light wavelength and the infrared wavelength are transmitted. And the target is positioned at a focal position of the parabola.

상기 공통 타겟 블록과 상기 포물경 블록과 상기 핀홀스크린은 일체화된 테스트 블록으로 구성되고, 상기 테스트 블록은 한쪽부위에서 상기 테스트 블록과 무게 중심 균형을 이루는 무게추가 구비된 서포터로 결합된다.
The common target block, the bipolar block, and the pinhole screen are constituted by an integrated test block, and the test block is coupled to a supporter having a weight added to the test block at one side thereof.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다축 광학계의 축 정렬 점검방법은 가시광선과 적외선이 타겟을 통과해 포물경으로 입사되고, 포물경이 시차(視差)에 의한 영향이 없는 경로를 평행하게 반사된 후, 상기 타겟영상과 상기 가시광선의 대역1 영상 및 상기 적외선의 대역2 영상이 획득되는 영상획득단계;According to another aspect of the present invention, there is provided a method for checking axial alignment of a multiaxial optical system, comprising the steps of: passing a visible ray and an infrared ray through a target, An image obtaining step of obtaining the band 1 image of the target image and the visible light ray and the band 2 image of the infrared ray after being reflected;

상기 대역1 영상에 십자망선을 적용하고, 상기 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표를 읽어 대역1 영상좌표로 저장하는 제1좌표획득단계;A first coordinate acquisition step of applying a crosshatch line to the band 1 image, reading coordinates of a center pixel position of the crosshatch line and storing the coordinates as band 1 image coordinates;

상기 대역2 영상에 십자망선을 적용하고, 상기 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표를 읽어 대역2 영상좌표로 저장하는 제2좌표획득단계;A second coordinate acquisition step of applying a crosshatch line to the band 2 image, reading coordinates of a central pixel position of the crosshatch line, and storing the coordinates as band 2 image coordinates;

상기 대역1 영상좌표와 상기 대역2 영상좌표로부터 상기 십자망선의 이동량이 계산되고, 상기 이동량으로 시험대상이 갖는 두 광학계의 정렬오차가 구해지는 정렬오차보정단계; 로 수행되는 것을 특징으로 한다.An alignment error correction step of calculating an amount of movement of the cruciform line from the band 1 image coordinate and the band 2 image coordinate and obtaining an alignment error of the two optical systems of the test object with the movement amount; As shown in FIG.

상기 제1좌표획득단계에서, 상기 십자망선은 상기 대역1 영상으로 이동되어 상기 대역1 영상의 중앙과 일치된 상태에서 상기 중앙화소위치에 대한 좌표가 읽어진다.In the first coordinate acquisition step, the crosshatch line is moved to the band 1 image, and coordinates of the center pixel position are read in a state where the center of the band 1 image is aligned with the center of the band 1 image.

상기 제2좌표획득단계에서, 상기 십자망선은 상기 대역1 영상좌표가 획득에 적용된 상태이고, 상기 십자망선이 상기 대역2 영상으로 이동되어 상기 대역2 영상의 중앙과 일치된 상태에서 중앙화소위치에 대한 좌표가 읽어진다.In the second coordinate acquisition step, the crosshatch line is a state in which the band 1 image coordinates are applied to acquisition, the crosshatch line is moved to the band 2 image, The coordinates are read.

상기 정렬오차보정단계에서, 상기 십자망선의 이동량 계산은 화소값으로 표현된 에러값으로 산출된 후, 상기 에러값이 각도값으로 변환된다.In the alignment error correction step, the movement amount calculation of the crosshatch line is calculated as an error value expressed by pixel values, and then the error value is converted into an angle value.

상기 각도값은 화소당 각도값을 곱해 계산하고, 상기 화소당 각도값은 시험대상인 광학장비의 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소 수로부터 획득된다.The angular value is calculated by multiplying the angular value per pixel, and the angular value per pixel is obtained from the field of view (FOV) of the optical equipment under test and the number of pixels in the whole period.

이러한 본 발명은 알고 있는 광학장비의 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소수로부터 시계가 상이한 인자를 보상하는 간단한 과정으로 다중 파장용 복합광학계에 대한 광학 축 정렬점검이 수행되는 효과가 있다.The present invention is a simple process for compensating for a different factor of a clock from a known field of view (FOV) of a optical device and the number of pixels of an entire optical system, and an optical axis alignment check for a multi-wavelength composite optical system is performed have.

또한, 본 발명은 광학 축 정렬점검 시 타겟으로부터 발산되는 가시광선과 적외선의 시차(視差)에 의한 영향이 제거됨으로써 보다 정확하게 다중 파장용 복합광학계에 대한 광학 축 정렬점검이 수행되는 효과가 있다.In addition, the present invention eliminates the influence of parallax between visible rays and infrared rays emitted from the target when the optical axis aligning inspection is performed, thereby more precisely performing an optical axis alignment inspection on the multi-wavelength composite optical system.

또한, 본 발명은 타겟이 가시광선과 적외선 대역에서 동시에 관측될 수 있도록 구성됨으로써 이동가능한 크기로 구성되고, 특히 회전스테이지와 고니어미터없이 저가의 포물경을 사용함으로써 저가형으로 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is configured such that the target can be observed simultaneously in visible and infrared bands, thereby being movable in size. Particularly, since an inexpensive capsule is used without a rotary stage and a goniometer, have.

도 1은 본 발명에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검장치의 세팅 및 작동상태이며, 도 3은 본 발명에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검장치의 정렬점검시 타겟과 이의 대역1영상 및 대역2 영상이고, 도 4는 본 발명에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검 동작흐름도이며, 도 5는 본 발명에 따른 이종 광학 축 정렬 점검시 대역2 영상의 정렬오차 상태이다.2 is a set-up and operation state of an apparatus for checking the alignment of axes of a multi-axis optical system according to the present invention, and Fig. 3 is a cross- FIG. 4 is a flow chart for checking the alignment of the multi-axis optical system according to the present invention, and FIG. 5 is a flowchart for checking the alignment of the multi-axis optical system according to the present invention. It is the alignment error state of band 2 image.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검장치의 구성을 나타낸다.1 shows a configuration of an apparatus for checking the alignment of axes of a multi-axis optical system according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 다축 광학계의 축 정렬 점검장치는 이종 파장대역으로부터 타겟을 형성해주는 공통 타겟 블록(10)과, 이종의 광학축에 대한 오차정렬이 이루어지는 광학장비 방향으로 시차(視差)에 의한 영향이 없는 경로로 이종 파장을 반사시켜주는 포물경 블록(20)과, 타겟이 원 형상으로 맺히도록 핀홀(31)이 뚫린 핀홀스크린(30)으로 구성된다.As shown in the figure, the apparatus for checking axis alignment of a multi-axis optical system includes a common target block 10 for forming a target from a heterogeneous wavelength band and a common target block 10 having an influence due to parallax in the direction of an optical device And a pinhole screen 30 in which a pinhole 31 is opened so that the target is formed into a circular shape.

본 실시예에서 상기 공통 타겟 블록(10)과 상기 포물경 블록(20) 및 상기 핀홀스크린(30)은 서로 일체화된 테스트 블록(A)으로 구성된다.In the present embodiment, the common target block 10, the bubble mirror block 20, and the pinhole screen 30 are constituted by a test block A integrated with each other.

상기 공통 타겟 블록(10)은 가시광선과 적외선 대역에서 동시에 관측될 수 있는 타겟을 형성해주며, 이를 위해 가시광선신호기(11)가 구비됨으로써 주간카메라에서 사용되는 가시광선 파장대역이 시험되며, 적외선신호기(13)가 구비됨으로써 열상카메라에서 사용되는 적외선 파장대역이 시험된다.The common target block 10 forms a target that can be simultaneously observed in visible light and infrared bands. For this purpose, a visible light signal band 11 used in a daytime camera is tested and an infrared signal 13 is provided to test the infrared wavelength band used in the thermal imaging camera.

상기 가시광선신호기(11)는 LED가 이용되고, 상기 적외선신호기(13)는 열원을 가지는 TEC(Thermal electric Cooler)가 이용된다.The visible light signal transmitter 11 is an LED, and the infrared transmitter 13 is a TEC (thermal electric cooler) having a heat source.

또한, 두 파장이 모두 투과할 수 있는 재질로 이루어진 타겟(15)이 가시광선신호기(11)와 적외선신호기(13)의 앞쪽으로 위치됨으로써 시험장비가 가시광선과 적외선 대역에서 타겟(15)을 동시에 관측할 수 있다.In addition, since the target 15 made of a material through which both wavelengths can be transmitted is positioned in front of the visible light signal 11 and the infrared signal 13, the test equipment simultaneously observes the target 15 in the visible light and infrared band can do.

상기 포물경 블록(20)은 공통 타겟 블록(10)의 앞쪽으로 위치됨으로써 타겟(15)으로부터 발산되는 가시광선과 적외선의 방향을 시험하는 광학장비 방향으로 반사시켜주고, 이를 위해 가시광선과 적외선의 방향을 바꿔주는 포물경이 구비된다.The porcelain block 20 is positioned in front of the common target block 10 to reflect the visible light rays and the infrared rays emitted from the target 15 in the direction of the optical equipment to be tested. For this purpose, the visible ray and the infrared ray There is a parabolic scene to change.

상기 포물경은 반사된 가시광선과 적외선이 시차(視差)의 영향이 제거되도록 평행한 경로를 형성하며, 특히 상기 포물경의 초점위치에는 타겟(15)이 배치된다.The parabolic curves form parallel paths so that the reflected visible rays and infrared rays are not affected by parallax. Particularly, the target 15 is disposed at the focus position of the parabola.

상기 핀홀스크린(30)은 타켓이 원 형상으로 맺히도록 포물경에서 반사된 가시광선과 적외선경로에 위치되고, 원형의 핀홀(31)이 뚫려진다.The pinhole screen 30 is positioned in a visible ray and an infrared ray path reflected by the photomultiplier to form a target in a circular shape, and a circular pinhole 31 is pierced.

통상, 시험대상이 되는 광학장비는 빛의 파장대역이 다른 가시광선과 적외선이 한 장비에서 함께 사용되는 다중대역 영상 융합 광학장비의 한 종류이다.In general, the optical equipment to be tested is a type of multi-band image fusion optical equipment in which visible light rays of different wavelength bands of light and infrared rays are used together in one equipment.

본 실시예에서, 상기 다축 광학계의 축 정렬 점검장치에는 서포터(40)와 함께 무게추(50)가 더 구성될 수 있다.In the present embodiment, the apparatus for checking the alignment of axes of the multi-axis optical system may further include a weight 50 together with the supporter 40.

상기 서포터(40)는 테스트 블록(A)이 결합된 다축 광학계의 축 정렬 점검장치를 장소 이동시킬 때 손으로 잡거나 또는 광학장비 시험시 실험자가 어께에 맬 수 있도록 기능한다.The supporter 40 functions to hold the axis alignment inspection apparatus of the multiaxis optical system to which the test block A is coupled when moving it, or to allow the experimenter to attach the shoulder to the optical equipment test.

상기 무게추(50)는 서포터(40)의 한쪽 부위로 결합됨으로써 반대쪽으로 결합된 테스트 블록(A)에 대한 무게 중심 균형이 이루어질 수 있다.The weight 50 may be coupled to one side of the supporter 40 to balance the weight of the test block A coupled to the opposite side.

그러므로, 다축 광학계의 축 정렬 점검장치는 광학장비 시험이 이루어지는 테스트 블록(A)과, 시험자가 운반 및 걸쳐 맬 수 있는 서포터(40)와 무게추(50)를 함께 갖춤으로써 운반용이성도 구현될 수 있다.Therefore, the axis alignment inspection apparatus of the multi-axis optical system can be easily transported by having the test block (A) in which the optical equipment test is performed and the weights (50) and the supporter (40) have.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검장치의 세팅 및 작동을 나타낸다.On the other hand, Fig. 2 shows setting and operation of the apparatus for checking the alignment of axes of the multi-axis optical system according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 가시광선신호기(11)의 LED를 이용해 가시광선이 나오고 더불어 적외선신호기(13)의 TEC를 이용해 적외선이 나오게 되고, 가시광선과 적외선이 타겟(15)에서 발산되어 포물경 블록(20)으로 나가게 된다.As shown in the figure, the visible light is emitted by using the LED of the visible light signal 11, infrared rays are emitted by using the TEC of the infrared signal 13, visible light and infrared rays are emitted from the target 15, ).

그러면, 상기 포물경 블록(20)의 포물경은 입사된 가시광선과 적외선의 방향을 점검 광학장비(100)가 위치된 방향으로 반사시켜준다.Then, the parabolic surface of the pallet block 20 reflects the direction of the incident visible light and infrared rays in the direction in which the inspection optical device 100 is positioned.

이어, 포물경에서 반사된 가시광선과 적외선은 점검 광학장비(100)를 향해 평행한 경로가 형성됨으로써 시차(視差)의 영향이 제거되고, 핀홀스크린(30)의 핀홀(31)을 통해 타켓이 원 형상으로 나타난다.The visible light rays and the infrared rays reflected by the photographic lens are parallel to the inspection optical device 100 so that the influence of parallax is removed and the target is guided through the pinhole 31 of the pinhole screen 30, Shape.

그러므로, 점검 광학장비(100)에서는 타겟(15)이 가시광선 대역에서 관측되고 동시에 적외선 대역에서 관측될 수 있으며, 특히 가시광선과 적외선의 시차(視差)에 의한 영향이 제거된 상태로 관측될 수 있다.Therefore, in the inspection optical apparatus 100, the target 15 can be observed in the visible light band and can be observed in the infrared light band, and particularly, the influence due to the parallax between visible light and infrared light can be observed .

여기서, 상기 점검 광학장비(100)는 빛의 파장대역이 다른 가시광선과 적외선이 한 장비에서 함께 사용되는 다중대역 영상 융합 광학장비의 한 종류이다.Here, the inspection optical equipment 100 is a kind of multi-band image fusion optical equipment in which visible light rays of different wavelength bands of light and infrared rays are used together in one equipment.

도 3은 점검 광학장비(100)에 맺힌 영상으로서, (가)는 타겟(15)의 영상이고, (나)는 대역1 영상(110)이며, (다)는 대역2 영상(120)을 나타낸다. 상기 대역1 영상(110)과 대역2 영상(120)을 십자망선을 이용해 그 이동량이 계산됨으로써 점검 광학장비(100)의 이종 광학 축정렬 오차가 보정될 수 있다. 3 shows an image formed on the inspection optical apparatus 100. In this figure, (a) is the image of the target 15, (b) is the band 1 image 110, . The movement amounts of the band 1 image 110 and the band 2 image 120 are calculated using a cruciform line so that the misalignment errors of the different optical axes of the inspection optical apparatus 100 can be corrected.

본 실시예에서, 상기 대역1 영상(110)은 가시광선에 의한 영상이고, 상기 대역2 영상(120)은 적외선에 의한 영상으로 취급된다.In the present embodiment, the band 1 image 110 is an image by visible light and the band 2 image 120 is an infrared image.

이종 광학 축정렬 오차 과정은 도 4를 통해 예시되고, 이는 S10내지 S30의 대역1 영상에 대한 처리과정과, S40내지 S60의 대역2 영상에 대한 처리과정 후, S70의 정렬오차 계산으로부터 간단하게 수행된다.The different optical axis alignment error process is exemplified in FIG. 4, which is simply performed from the process of the band 1 image of S10 to S30 and the process of the band 2 image of S40 to S60 from the alignment error calculation of S70 do.

S10내지 S30의 대역1 영상에 대한 처리과정은 다음과 같다.The process for the band 1 image of S10 to S30 is as follows.

대역1 영상은 S10의 처리로부터 십자망선이 표시되고, S20의 처리로부터 십자망선이 이동하여 타겟의 중앙과 일치되며, S30의 처리로부터 타겟의 중앙과 일치된 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표를 읽어 저장한다.In the band 1 image, the crosshatch line is displayed from the process of S10, the crosshatch line moves from the process of S20 and coincides with the center of the target, and the coordinates of the center pixel position of the crosshatch line coincident with the center of the target from the process of S30 is Read and save.

이때, 상기 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표는 각각 B1 CX 와 B1 CY 로 정의한다.In this case, the coordinates of the center pixel position of the crosshatch line are defined as B1 CX and B1 CY , respectively.

한편, S40내지 S60의 대역2 영상에 대한 처리과정은 다음과 같다.On the other hand, the process for the band 2 image in S40 to S60 is as follows.

대역2 영상은 S40의 처리로부터 대역1 영상에서 설정된 십자망선과 합쳐짐으로써 십자망선과 함께 표시된다. 이는 도 5에서 대역1영상(110)과 대역2영상(120) 및 십자망 선(130)의 표시를 통해 예시된다.The band 2 image is displayed together with the crosshair line by combining with the crosshair line set in the band 1 image from the process of S40. This is illustrated in FIG. 5 through the display of the band 1 image 110, the band 2 image 120, and the crosshatch line 130.

이어, 대역2 영상은 S50의 처리로부터 십자망선이 이동하여 타겟의 중앙과 일치되며, S60의 처리로부터 타겟의 중앙과 일치된 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표를 읽어 저장한다.Subsequently, from the processing of S50, the band 2 image moves from the processing of S50 to the center of the target, and reads and stores the coordinates of the central pixel position of the crosshatch line coinciding with the center of the target from the processing of S60.

이때, 상기 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표는 각각 B2 CX 와 B2 CY 로 정의한다.At this time, the coordinates of the center pixel position of the crosshatch line are defined as B2 CX and B2 CY , respectively.

한편, S70은 대역1 영상과 대역2 영상에서 각각 획득된 좌표를 이용함으로써 정렬오차가 계산되는 과정이고, 이를 위한 계산 과정은 다음과 같다.In step S70, the alignment error is calculated by using the coordinates obtained from the band 1 image and the band 2 image, respectively. The calculation process is as follows.

먼저, 십자망선의 이동량을 이용함으로써 두 광학계의 정렬오차를 다음 수학식 1 로부터 계산한다.First, the alignment error of the two optical systems is calculated from the following equation (1) by using the amount of movement of the cruciform line.

[수학식 1][Equation 1]

Errpicel = √(B1 Cc - B2 Cc ) + (B1 Cu - B2 Cu ) Err picel = ( B1 Cc - B2 Cc ) + ( B1 Cu - B2 Cu )

이때, 상기 에러값(Errpicel)은 화소값으로 표현되므로, 이를 다시 각도값으로 변환하여 준다.이때, 각도값은 화소당 각도값을 곱해서 구할 수 있고, 화소당 각도값은 광학장비의 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소 수를 알고 있으므로 다음 수학식 2와 같이 표현된다.Since the error value Err picel is expressed by a pixel value, it is converted into an angle value. The angle value can be obtained by multiplying the angle value per pixel. FOV: Field of View) and the number of pixels in the whole period are expressed, and thus,

[수학식 2]&Quot; (2) "

Errdegree = Errpicel X [HFOVdegree / 전시기가로픽셀수]Err degree = Err picel X [HFOV degree / number of pixels in display giga]

여기서, HFOV는 Horizontal Field of View(degree)이다.Here, HFOV is the Horizontal Field of View (degree).

이로부터, 시계(FOV)가 서로 상이한 다중 센서(가시광선, 적외선 등) 영상의 경우에도, 시계가 상이한 인자를 보상하여 정렬오차값이 구해짐을 알 수 있다.It can be seen from this that even in the case of multi-sensor (visible light, infrared ray, etc.) images in which the clocks (FOV) are different from each other, the clock compensates for different factors and the alignment error value is obtained.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다축 광학계의 축 정렬 점검장치에는 이종 파장대역으로부터 타겟을 형성해주는 공통 타겟 블록(10)과, 시차(視差)에 의한 영향이 없는 경로를 형성해주도록 광학축 오차 정렬이 이루어지는 점검 광학장비(100)의 방향으로 평핼하게 반사시켜주는 포물경 블록(20)이 포함되고, 점검 광학장비(100)에서 얻은 대역1 영상과 대역2 영상이 타겟을 기준으로 십자망선의 중앙화소위치 좌표가 구해진 후, 두 광학계의 정렬오차가 알고 있는 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소수로부터 계산됨으로써, 다중 파장용 복합광학계의 광학 축 정렬점검이 이루어지고, 이동 가능하면서 저가형으로 용이하게 제작할 수 있다.As described above, in the axial alignment inspection apparatus of the multiaxial optical system according to the present embodiment, the common target block 10 for forming the target from the different wavelength band and the optical axis error so as to form a path free from the parallax And the band 1 image and the band 2 image obtained from the inspection optical equipment 100 are displayed on the basis of the target, After the coordinates of the center pixel are obtained, the alignment errors of the two optical systems are calculated from the known field of view (FOV) and the number of pixels in the whole period, thereby checking alignment of the optical axes of the multi-wavelength composite optical system, And can be easily manufactured at low cost.

10 : 공통 타겟 블록 11 : 가시광선신호기
13 : 적외선신호기 15 : 타겟
20 : 포물경 블록 30 : 핀홀스크린
31 : 핀홀
40 : 서포터 50 : 무게추
100 : 점검 광학장비
110 : 대역1영상 120 : 대역2영상
130 : 십자망 선10: common target block 11: visible light signal
13: infrared signal 15: target
20: Pointer block 30: Pinhole screen
31: Pinhole
40: supporter 50: weight weight
100: Inspection Optical Equipment
110: Band 1 video 120: Band 2 video
130: Cross wire

Claims (11)

이종 파장대역으로부터 타겟을 형성해주는 공통 타겟 블록과;
시차(視差)에 의한 영향이 없는 경로를 형성해주도록 광학축 오차 정렬이 이루어지는 점검 광학장비의 방향으로 상기 이종 파장이 평행하게 반사되는 포물경을 갖춘 포물경 블록;
상기 이종 파장에 의한 상기 타겟이 원 형상으로 나타나는 핀홀스크린;
이 포함된 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치.
A common target block for forming a target from a heterogeneous wavelength band;
A photopolymer block having a photopolymer block in which said heterogeneous wavelength is reflected in parallel in the direction of the inspection optical equipment in which optical axis error alignment is made to form a path free from the parallax;
A pinhole screen in which the target due to the different wavelength appears in a circular shape;
Axis alignment inspection apparatus of the multi-axis optical system.
청구항 1에 있어서, 상기 공통 타겟 블록에는 가시광선 대역이 생성되는 가시광선신호기와, 적외선 대역이 생성되는 적외선신호기와, 상기 가시광선과 상기 적외선이 통과하도록 상기 가시광선신호기와 상기 적외선신호기의 앞쪽으로 위치된 타겟이 포함된 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the common target block includes a visible light signal generator for generating a visible light band, an infrared signal generator for generating an infrared band, and an infrared signal generator for generating a visible light signal and an infrared signal, Wherein the target is contained in the target.
청구항 2에 있어서, 상기 가시광선신호기는 LED로부터 가시광선이 발산되고, 상기 적외선신호기는 열원을 가지는 TEC(Thermal electric Cooler)로부터 적외선이 발산되는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치.
The apparatus according to claim 2, wherein the visible light signal emits visible light from the LED, and the infrared signal emits infrared rays from a thermal electric cooler (TEC) having a heat source.
청구항 2에 있어서, 상기 타겟은 상기 가시광선 파장과 상기 적외선 파장이 모두 투과되는 재질인 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치.
The apparatus according to claim 2, wherein the target is a material through which both the visible light wavelength and the infrared wavelength are transmitted.
청구항 1에 있어서, 상기 포물경의 초점위치에는 상기 타겟이 위치되는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the target is located at a focus position of the parabolic curvature.
청구항 1에 있어서, 상기 공통 타겟 블록과 상기 포물경 블록과 상기 핀홀스크린은 일체화된 테스트 블록으로 구성되고, 상기 테스트 블록은 한쪽부위에서 상기 테스트 블록과 무게 중심 균형을 이루는 무게추가 구비된 서포터로 결합된 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬 점검장치.
[2] The method of claim 1, wherein the common target block, the bipolar block, and the pinhole screen are constituted by an integrated test block, and the test block is combined with the test block in a supporter Axis optical alignment system.
가시광선과 적외선이 타겟을 통과해 포물경으로 입사되고, 포물경이 시차(視差)에 의한 영향이 없는 경로를 평행하게 반사된 후, 상기 타겟영상과 상기 가시광선의 대역1 영상 및 상기 적외선의 대역2 영상이 획득되는 영상획득단계;
상기 대역1 영상에 십자망선을 적용하고, 상기 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표를 읽어 대역1 영상좌표로 저장하는 제1좌표획득단계;
상기 대역2 영상에 십자망선을 적용하고, 상기 십자망선의 중앙화소위치에 대한 좌표를 읽어 대역2 영상좌표로 저장하는 제2좌표획득단계;
상기 대역1 영상좌표와 상기 대역2 영상좌표로부터 상기 십자망선의 이동량이 계산되고, 상기 이동량으로 시험대상이 갖는 두 광학계의 정렬오차가 구해지는 정렬오차보정단계;
로 수행되는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬점검방법.
The path of the parabolic mirror is reflected in parallel to the path of the parallax without being influenced by the parallax, and then the parallax image of the band 1 image of the target image and the visible light ray and the band 2 image of the infrared ray Acquiring an image;
A first coordinate acquisition step of applying a crosshatch line to the band 1 image, reading coordinates of a central pixel position of the crosshatch line, and storing the coordinates as band 1 image coordinates;
A second coordinate acquisition step of applying a crosshatch line to the band 2 image, reading coordinates of a central pixel position of the crosshatch line, and storing the coordinates as band 2 image coordinates;
An alignment error correction step of calculating an amount of movement of the cruciform line from the band 1 image coordinates and the band 2 image coordinates and obtaining an alignment error between the two optical systems of the test object by the amount of movement;
Wherein the step of aligning the multi-axis optical system comprises the steps of:
청구항 7에 있어서, 상기 제1좌표획득단계에서, 상기 십자망선은 상기 대역1 영상으로 이동되어 상기 대역1 영상의 중앙과 일치된 상태에서 상기 중앙화소위치에 대한 좌표가 읽어지는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬점검방법.
[Claim 7] The method of claim 7, wherein in the first coordinate acquisition step, the cruciform line is moved to the band 1 image, and coordinates of the center pixel position are read in a state where the center line coincides with the center of the band 1 image. How to check axis alignment of optical system.
청구항 7에 있어서, 상기 제2좌표획득단계에서, 상기 십자망선은 상기 대역1 영상좌표가 획득에 적용된 상태이고, 상기 십자망선이 상기 대역2 영상으로 이동되어 상기 대역2 영상의 중앙과 일치된 상태에서 중앙화소위치에 대한 좌표가 읽어지는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬점검방법.
The method according to claim 7, wherein in the second coordinate acquisition step, the crosshatch line is a state in which the band 1 image coordinates are applied to acquisition, the crosshatch line is moved to the band 2 image, And the coordinates of the central pixel position are read out from the central coordinate system.
청구항 7에 있어서, 상기 정렬오차보정단계에서, 상기 십자망선의 이동량 계산은 화소값으로 표현된 에러값으로 산출된 후, 상기 에러값이 각도값으로 변환되는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬점검방법.
The method according to claim 7, wherein, in the alignment error correction step, the calculation of the movement amount of the crosshatch line is calculated as an error value expressed by a pixel value, and then the error value is converted into an angle value. Way.
청구항 10에 있어서, 상기 각도값은 화소당 각도값을 곱해 계산하고, 상기 화소당 각도값은 시험대상인 광학장비의 시계(FOV:Field of View)와 전시기의 화소 수로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 다축 광학계의 축 정렬점검방법.11. The method of claim 10, wherein the angle value is calculated by multiplying an angle value per pixel, and wherein the angle value per pixel is obtained from a field of view (FOV) How to check axis alignment of multi-axis optical system.
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