KR950012213B1 - 2색 촛점면 어레이 센서장치 - Google Patents

2색 촛점면 어레이 센서장치 Download PDF

Info

Publication number
KR950012213B1
KR950012213B1 KR1019910022448A KR910022448A KR950012213B1 KR 950012213 B1 KR950012213 B1 KR 950012213B1 KR 1019910022448 A KR1019910022448 A KR 1019910022448A KR 910022448 A KR910022448 A KR 910022448A KR 950012213 B1 KR950012213 B1 KR 950012213B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
focal plane
lwir
light energy
mwir
wedge
Prior art date
Application number
KR1019910022448A
Other languages
English (en)
Other versions
KR920012947A (ko
Inventor
지. 휘트니 콜린
에이. 카메론 부루스
Original Assignee
휴즈 에어크라프트 캄파니
원다 케이. 덴슨-로우
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 휴즈 에어크라프트 캄파니, 원다 케이. 덴슨-로우 filed Critical 휴즈 에어크라프트 캄파니
Publication of KR920012947A publication Critical patent/KR920012947A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR950012213B1 publication Critical patent/KR950012213B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
    • G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • G02B13/146—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation with corrections for use in multiple wavelength bands, such as infrared and visible light, e.g. FLIR systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0896—Catadioptric systems with variable magnification or multiple imaging planes, including multispectral systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
    • 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
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/1013—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for colour or multispectral image sensors, e.g. splitting an image into monochromatic image components on respective sensors
    • 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
    • G02B27/148—Beam splitting or combining systems operating by reflection only including stacked surfaces having at least one double-pass partially reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/11—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths for generating image signals from visible and infrared light wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/20—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/131—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing infrared wavelengths

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

2색 촛점면 어레이 센서장치
제1도는 본 발명의 2색 촛점면 어레이 센서장치의 측면도.
제2도는 본 발명의 범주에 포함된 쐐기형 빔 스프릴터의 일부를 확대한 측면도.
제3도는 쐐기형 빔 스플리터의 2색층에 대한 한가지 바람직한 반사율 특성을 그래프적으로 도시한 도면.
제4도는 쐐기형 빔 스플리터의 2색층에 대한 한가지 바람직한 투과율 특성을 그래프적으로 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 2색 촛점면 어레이 센서장치 14 : 쐐기형 빔 스플리터
16 : 폴딩 미러(folding mirror) 18 : 촛점렌즈
20 : 제1 검출기 어레이 22 : 제2 검출기 어레이
26 : 제1렌즈 28 : 제2렌즈
32 : 기판(substrate) 34 : 거울
36 : 2색층(dichroic layer)
본 발명은 광센서 장치에 관한 것으로, 특히, 광영상 시스템내에 사용되는 센서 장치에 관한 것이다. 비록 본 발명이 특징 실시예에 관하여 본 명세서에 기술되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 것이 이해될 수 있다. 당업자 및 본 명세서에 제공된 기술에 접근할 수 있는자는 본 발명의 기술적 범주내에 속하는 부가적인 실시예를 인식할 수 있다.
전형적으로 주사 광시스템은 주사 부재(scanning member)에 부착된 미러(mirror) 또는 영상장치를 포함한다. 미러는 광학소자에 투사에너지를 반사시키며, 광학소자는 광검출 소자의 직선상의 어레이에 에너지를 접속한다. 적외선 시스템에 있어서 광검출기 어레이는 기생 열 잡음(parasitic thermal noise)을 감소시키고, 이러한 잡음 감소에 의해 감도를 높이도록 냉각된다. 전형적으로, 광검출기 어레이 및 관련된 냉각장치는 통상 "듀어(dewar)"라고 불리는 진공 챔버내에 부착된다. 이러한 방법에 있어서, 정경(scene)내의 각 영역으로부터 접속된 전자 에너지(electromagnetic energy)는 합성 영상(compositeimage)을 형성하는데 사용된다.
통상의 적외선-주사 센서에 있어서, 광검출기 어레이는 파장 대역내의 방사에 대하여 감도가 최적이 되도록 설계된다. 따라서, 하나 이상의 단일 대역으로부터의 방사를 검출하고자 할 경우에는 부가적인 광검출기 어레이를 사용할 필요가 있다. 이러한 "2색"("two-color")센서에 있어서, 주사 미러에 의해 반사된 방사는 통상 빔 스플리터(beam splitter)상에 투사된다. 다음에, 빔 스플리터는 개개의 집속장치에 각각의 색(color)의 방사를 재지향시키며, 분리된 촛점면내에 배치된 광검출기 어레이상에 각각의 색의 방사를 집속시킨다. 그러나, 광검출기 어레이는 분리된 듀어내에 부착되고, 분리된 개재 집속 렌즈 및 분리된 냉각 시스템을 필요로 한다. 따라서, 2색의 센서 시스템 장치는 단일 파장 대역에 한정된 것 보다도 부피가 크고, 무거우며, 복잡하고, 가격이 비싸다.
또한, 주사 센서에 의해 형성되는 영상의 신호 대 잡음 비는 통상적으로 다소 한정된다.
응시 센서(staring sensors)는 2차원 광검출 어레이를 사용한다. 상기 센서의 전시야로 부터의 방사는 검출기 어레이상에 동시에 투사된다. 응시 센서에 의해 발생되는 영상의 신호 대 잡음비는 통상 "주사"센서에 의해 발생되는 신호 대 잡음비 보다도 양호하지만, 2색 응시 센서는 2색 주사 센서에 관하여 전술한 단점을 나타낸다. 즉, 2색 응시 센서는 한쌍의 광검출기 어레이, 냉각장치와, 관련된 한쌍의 듀어 및 한쌍의 집속 장치를 필요로 한다. 집속 렌즈와 관련된 한쌍의 2차원 광검출기 어레이에 의해 요구되는 비교적 큰 용적은 소형센서를 필요로 하는 응용에 있어서는 2색 응시 센서의 유용성을 제한하는 경향이 있다.
따라서 소형이고, 경량이며, 저렴한 2색 응시 센서가 본 기술 분야에서 요구된다.
본 기술 분야에 있어서 전술한 바와 같은 필요성은 본 발명의 2색 촛점면 어레이 센서장치에 의해 해결된다. 본 발명의 센서장치는 시야내의 정경(scene)으로부터 제1 및 제2 파장 스펙트럼의 광에너지를 동시에 검지하는 기능이 있다. 센서장치는 제1 및 제2 의 실질적으로 중복되어 있는 빔에 시야내의 광에너지를 시준하기 위한 망원경을 포함한다. 제1 빔은 제1파장 스펙트럼내에의 광에너지를 포함하며, 제2 빔은 제2 파장 스펙트럼내의 광에너지를 포함한다. 한쌍의 비평행한 반사면을 갖는 쐐기형 빔 스플리터는 제1 및 제2빔내의 광에너지의 방향을 검출장치로 바꾼다. 특정 실시예에 있어서, 검출장치는 촛점면의 제1 및 제2 각각의 영역의 제1 및 제2 빔으로부터의 방향을 바꾼 광에너지를 투사하는 접속렌즈를 포함한다. 촛점면에 위치된 검출기 어레이는 생성된 광에너지에 의한 조사에 응답하여 전지신호를 발생한다.
따라서, 본 발명은 2개의 정경 방사를 단일의 촛점면으로 지향시키기 위해 단지 1개의 광 집속장치만은 사용한다.
제1도는 본 발명의 2색 촛점면 센서장치(10)의 측면도를 나타낸다. 장치(10)는 시야(F)내의 정경(도시되어 있지 않음)에 의해 방사된 제1 및 제2 파장 스펙트럼으로부터 방사를 동시에 검지한다. 하기 상세히 설명하는 바와 같이, 장치(10)는 시야(F)내로부터의 광에너지 충돌을 시준하기 위한 망원경(12)을 포함한다. 집속된 광에너지는 망원경(12)과 광학적으로 정렬된 쐐기형 빔 스플리터(14)상에 투자된다. 쐬개형 빔 스플리터(14)는 집속된 투사 광선의 투사 방향에 대해 상이한 각도의 제1 및 제2 파장 스펙트럼내의 광에너지를 반사하는 한쌍의 비평형 반사 표면을 포함한다. 쐐기형 빔 스플리터(14)에 의해 반사된 방사는 폴딩미러(folding mirror)(16)에 의해 집속 렌즈(18)로 방향이 바뀐다. 집속 렌즈(18)는 렌즈(18)의 촛점면의 제1 및 제2 영역에 있어서의 제1 및 제2파장으로부터의 방사를 집속한다. 렌즈(18)의 촛점면의 제1 및 제2 각각의 영역내에 위치되는 제1 및 제2 의 인접된 광검출기 어레이(20,22)는 제1 및 제2 파장 스펙트럼의 정경 방사에 의한 조사에 응답하여 전기 신호를 발생한다. 이러한 방법에 있어서, 정경의 제1 및 제1 영상은 동시에 생성되고, 제1 영상은 제1 파장 스펙트럼으로부터의 광에너지에 근거하며, 제2 영상은 제2 파장 스펙트럼으로부터의 광에너지에 근거한다.
제1도의 실시예에 있어서, 본 발명의 센서장치(10)는 시야(F)내의 정경으로부터의 적외선 방사에 응답하도록 설계되지만, 센서장치(10)가 특정 광파장 스펙트럼 범위내에 동작이 한정되지 않는다는 것이 이해된다. 제1도에 도시된 바와 같이, 시계(F)내의 정경은 중간 파장의 적외선 방사(MWIR) 및 장파장 적외선 방사(LWIR)를 갖는 망원경(12)을 나타낸다. MWIR은 3 내지 5마이크론의 파장을 갖는 반면에 MWIR은 8 내지 10마이크론의 파장을 갖는다. 망원경(12)은 제1 및 제1렌즈(26,28)를 포함하고, 입사 MWIR 및 LWIR 방사를 시준하도록 동작한다. 설명을 용이하게 하기 위해, 망원경(12)에 의해 공급되고 집속된 MIWR 및 LWIR 방사는 하기하는 각각의 제1 및 제2 적외선 빔으로 불리운다. 제1도로부터 명백한 바와같이, 제1 및 제2적외선 빔은 실질적으로 중복되고, 쐐기형 및 스플리터(14)에 투사된다.
제2도는 쐐기형 빔 스플리터(14)의 일부분을 확대한 측면도를 도시한다. 빔 스플리터(14)는 거울(mirror)(34)과 2색층(36) 사이에 끼워진 기판(32)을 포함한다. 상기 2색층(36)은 제1빔(MWIR)으로부터 방사를 반사시키고, 제2 빔(LWIR)으로부터의 방사를 투과하도록 설계된다. 2색층(36)은 통상적인 증착 처리에 의해 기판(32)에 도포된 다중층 피복에 의해서 실현된다. 2색층(36)을 형성하고 있는 피복의 반사 특성을 달성하기 위해 당업자에 의해 선택될 수도 있다.
제3도 및 제4도는 2색층(36)의 바람직한 반사율 및 투과율 특성을 그래프로 표시한다. 제3도를 참조하면, 제1빔(파장이 3 내지 5마이크론)내의 방사가 2색층(36)에 의해 반사되는 것이 도시되어 있다. 마찬가지로, 제4도를 참조해 보면 제2빔(파장 8내지 10마이크론)내의 방사가 실질적으로 전소되는 것을 명확히 한다.
2색층(36)을 통해 전파되고 있는 제2 빔내의 광에너지는 기판(32)상에 입사된다. 기판(32)는 적어도 제2 빔내의 최장의 파장과 동일한 길이의 파장까지의 파장으로 광학적으로 투명한 재료로 형성된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 제2 빔(LWIR)내의 최장의 파장은 약 10마이크론이다. 따라서, 기판(32)은 게르마늄(Ge)과 같은 재료로 형성될 수도 있다.
기판(32)을 횡단한 후 제2빔으로부터의 광에너지는 미러(34)에 의해 반사된다. 미러(34)는 통상적으로 기판(32)상에 용착된 완전 반사 미러로 형성된다.
제2도에 도시된 바와 같이, 2색층(36)은 기판(32)이 쐐기형이기 때문에 미러(34)에 대해 평행하지 않다. 따라서, 2색층(36) 및 미러(34)의 제1 및 제2빔 투사의 광에너지는 각각의 집속된 투사선의 방향에 대하여 상이한 각도로 반사될 것이다. 쐐기형 빔 스플리터(14)는 본래의 중복되어 있는 제1 및 제2 빔 사이에 공간적으로 분리된 각도로 발생한다. 빔 스플리터(14)에 의해 유도되는 제1 및 제2 빔 사이의 공간적 분리는 미러(34)와 2색층(36) 사이의 각도를 변경함으로써 조절될 수 있다. 각도의 변경이 기판(32)의 두께의 공간적 변화를 조절함으로써 미러(34) 및 2색층(36)이 달성되도록 기판(32)에 직접 접촉된다. 기판(32)의 두께의 공간적 변화를 제1 빔 (MWIR)으로부터의 광에너지가 제1 광검출기 어레이(20)를 조사하고, 제2빔(LWIR)으로부터의 광에너지가 제2 광검출기 어레이(22)를 조사하며, 미러(16)에 의해서 반사되고 렌즈(18)에 의해 접속되도록 선택된다. 광 검출기 어레이(20 및 22)는 분리되어 존재할 수 있으며, 바람직한 실시예에 있어서는 단일 어레이의 두 부분이다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 광검출기 어레이(20,22)는 접속렌즈(18)의 촛점면내에 위치된다. 따라서, 렌즈(18)의 촛점 거리와 제1 및 제2 빔내의 광에너지의 파장 스펙트럼에 의해서 기판(32)에 대한 쐐기각이 선택될 수도 있다.
제1도를 다시 참조하면, 제1 및 제2 광검출기 어레이(20,22)는 각각의 검출소자의 2차원(예를 들면, 128×150) 어레이를 포함한다. 분리된 어레이가 사용되는 경우, 제1어레이(20)내의 검출 소자는 우선적으로 MWIR에 응답하도록 설계되지만, 제2어레이(22)의 검출 소자는 LWIR에 대해 가장 민감하다. 또한, MWIR 및 LWIR 파장 대역내에 없는 관계없는 광은 렌즈(18)와 어레이(20,22)사이에 스펙트럼 필터(도시되어 있지 않음)를 배치함으로써 어레이(20,22)로의 입사가 저지된다. 특히, MWIR 및 LWIR 파장 대역과 실질적으로 동일한 공간에 걸치는 통과 대역을 갖는 제1 및 제2 스펙트럼 필터는 각각의 제1 및 제2어레이(20,22)의 광학적 감지 영역 바로 위에 위치될 수도 있다. 하나의 검출기 어레이 및 하나의 판독출력 어레이를 구비한 제1 및 2어레이(20,22)용으로 단일 어레이를 사용하는 바람직한 실시예에 있어서, 검출기 어레이는 MWIR 및 LWIR 대역 모두를 고려하여 사용되는 가장 짧은 파장에서 가장 긴 파장에 걸쳐 응답해야 한다. 어레이(20,22)는 렌즈(18)의 촛점면의 영역에 근접해 위치되고, 광조사시 전기 신호를 디스플레이 전자장치(도시되어 있지 않음)에 제공한다. 디스플레이 전자장치는 제1 및 제2 어레이(20,22)로부터의 신호를 처리하고, 처리된 신호에 응답하여 음극선과 같은 비디오 디스플레이 장치(도시되어 있지 않음)를 구동시킨다. 이와 같은 방법에 의해 본 발명의 센서의 시야(F)내로부터 모아진 MWIR 에너지에 기초한 정경의 제1영역 및 LWIR 에너지에 기초한 동일한 정경의 제2영상을 동시에 디스플레이 할 수 있다.
비록 본 발명이 특정 실시예를 참조하여 본 명세서에 설명되었지만, 본 발명이 이것에만 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 당업자라면 본 발명의 개시내용을 이용하여 본 발명의 범위내에서 여러 변경이 이루어질 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명의 센서장치는 응시 어레이에 있어서의 사용에만 한정되지 않는다. 본 발명의 센서를 구성하기 위해 주사 어레이에 있어서 본 발명의 쐐기형 빔 스플리터는 주사 어레이 부재에 결합하는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 파장 대역내의 광에너지에 대해 감도가 높은 제1 및 제2 선형 어레이는 각각의 집속 렌즈의 촛점면 내에 배치될 것이다. 시야내의 정경을 주사하는 주사 부재와 같은 제1 및 제2 선형 어레이는 제1 및 제2 파장 대역내의 광에너지에 의해 동시에 조사될 것이다. 이와 같은 방법으로, 제1 및 제2 파장 대역으로부터의 광에너지에 기초한 정경의 제1 및 제2 영상은 각각 동시에 생성될 수 있다.
더우기, 본 발명의 센서장치는 본 명세서에 설명된 특정 광학적 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 당업자는 시야내의 정경으로부터 입사 방사선을 집속하도록 다른 렌즈 장치들로 변경하는 것을 이해할 수도 있다. 마찬가지로, 본 명세서에 설명된 집속 광학 장치보다 정교한 집속 광학장치들도 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 범위내에 속하는 어떠한 응용, 변경 및 실시예도 첨부된 청구범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 시야(F)내 정경으로부터 제1 파장(MWIR) 및 제2 파장(LWIR) 스펙트럼내의 광에너지를 동시에 감지하기 위한 2색 촛점면 어레이 센서 장치(a twp-color focal plane array sensor arrangement)(10)로서, 상기 장치는 : 실질적으로 중첩하고 있는 빔인 제1 빔(MWIR) 및 제2 빔(LWIR)내로 상기 시야(F)내 광에너지를 시준하는 수단으로서, 상기 제1 빔은 (MWIR)은 상기 제1 파장 스펙트럼내의 상기 광에너지를 포함하며, 상기 제2 빔(LWIR)은 상기 제2 파장 스펙트럼내의 광에너지를 포함하는 망원경 수단(telescope means)(12)과 : 상기 제1 및 제2 빔(MWIR,LWIR)내의 상기 광에너지를 수신하고 방향을 바꾸도록 하는 단일 쐐기형 빔 스플리터 수단(single wedged beamsplitter means)(14)과 : 단일 광로(a single optical path)내 단일 촛점면(a single focal plane)상으로 상기 방향이 바뀐 광에너지를 접속시키는 렌즈 수단(lens means)(18)과, 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단(14)에 의해 방향이 바뀐 상기 제1 빔 및 제2 빔(NWIR,LWIR)의 상기 광에너지를 수신하고, 이러한 수신에 응답하여 대응하는 전기 신호를 동시에 발생시키기 위해 상기 단일 촛점면내에 위치되는 검출기 어레이 수단(detector array means)(20,22)을 포함하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단(14)은 상기 제1 빔(MWIR)을 반사하고 상기 제2 빔(LWIR)을 전송하는 제1층(36) 및 상기 제2 빔(LWIR)을 반사하는 제2 층(34)을 포함하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단의 상기 제1 층은 2색층(adichroic layer)(36)을 포함하고, 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단의 상기 제2 층은 미러층(a mirror layer)(34)을 포함하며, 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단(14)은 상기 중첩하고 있는 제1 빔과 제2 빔(MWIR,LWIR) 사이에 공간 발산(spatial divergence)을 유도하기 위해 상기 2색층(36)과 상기 미러층(34) 사이에 샌드위치된 쐐기형 기판(a wedged substrate)(32)을 더 포함하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단(14)에 의해 유도되는 상기 제1 빔과 제2 빔(MWIR,LWIR) 사이의 상기공간 발산은 상기 2색층(36)과 상기 미러층(34) 사이의 각변위(angular displacement)를 변경함으로써 조정되는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 빔(MWIR)으로부터의 상기 광에너지는 상기 제2 빔(LWIR)으로부터의 상기 광에너지가 방향이 바뀌는 각도와는 다른 각도로 방향이 바뀌는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  6. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 쐐기형 스플리터 수단(14)에 의해 방향이 바뀌는 상기 제1 및 제2 빔(NWIR,LWIR)의 상기 광에너지를 수신 및 반사하기 위해 상기 쐐기형 빔 스플리터 수단(14)을 갖는 광통신내의 폴딩 미러 수단(folding mirror means)(16)을 더 포함하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  7. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈 수단(18)은 상기 단일 촛점면의 제1영역(20) 위로 상기 제1 빔(MWIR)으로부터의 상기 광에너지를 접속시키고, 상기 단일 촛점면의 제2 영역(22)위로 상기 제2 빔(LWIR)으로부터의 상기 광에너지를 접속시키는 2색의 촛점면 어레이 센서 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출기 어레이 수단(20,22)은 상기 단일 촛점면의 상기 제1 영역(20)내에 위치되는 검출기 어레이 및 상기 단일 촛점면의 상기 제2 영역(22)에 위치되는 판독출력 어레이(a readout array)를 포함하는 단일 어레이를 구비하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 검출기 어레이 수단(20,22)은 상기 제1 검출기 어레이(20)를 갖는 광 얼라인먼트(optical alignment)내의 광 필터(40) 및 상기 판독출력 어레이를 갖는 광 얼라인먼트내의 제2 광 필터(42)를 더 포함하며, 상기 제1 광 필터(40)는 상기 제1 파장 스펙트럼(MWIR)을 포함하는 통과대역(a passband)을 구비하고, 상기 제2 광 필터(42)는 상기 제2 파장 스펙트럼(LWIR)을 포함하는 통과대역을 구비하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
  10. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기어레이 수단(20,22)은 광검출기(a photodetector)를 포함하는 2색 촛점면 어레이 센서 장치.
KR1019910022448A 1990-12-10 1991-12-09 2색 촛점면 어레이 센서장치 KR950012213B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US624,959 1990-12-10
US07/624,959 US5225893A (en) 1990-12-10 1990-12-10 Two-color focal plane array sensor arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR920012947A KR920012947A (ko) 1992-07-28
KR950012213B1 true KR950012213B1 (ko) 1995-10-16

Family

ID=24504033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910022448A KR950012213B1 (ko) 1990-12-10 1991-12-09 2색 촛점면 어레이 센서장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5225893A (ko)
EP (1) EP0490510A3 (ko)
JP (1) JPH0690081B2 (ko)
KR (1) KR950012213B1 (ko)
AU (1) AU630310B2 (ko)
CA (1) CA2055021A1 (ko)
EG (1) EG19525A (ko)
IL (1) IL99968A (ko)
NO (1) NO914639L (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886784A (en) * 1993-09-08 1999-03-23 Leica Lasertechink Gmbh Device for the selection and detection of at least two spectral regions in a beam of light
GB9507671D0 (en) * 1995-04-13 1995-11-08 Barr & Stroud Ltd Dual waveband optical system
US5926283A (en) * 1997-07-12 1999-07-20 Optical Insights, Llc Multi-spectral two dimensional imaging spectrometer
US5900942A (en) * 1997-09-26 1999-05-04 The United States Of America As Represented By Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Multi spectral imaging system
US5982497A (en) * 1998-07-09 1999-11-09 Optical Insights, Llc Multi-spectral two-dimensional imaging spectrometer
US6665116B1 (en) * 2000-07-10 2003-12-16 Hrl Laboratories, Llc Achromatic lens for millimeter-wave and infrared bands
US6856466B2 (en) 2001-07-05 2005-02-15 Science & Engineering Associates, Inc. Multiple imaging system
EP1736750B1 (en) * 2005-06-21 2009-02-04 Galileo Avionica S.p.A. Optoelectronic device for generating a plurality of spectral images of an object on a common sensor
FR2917187B1 (fr) * 2007-06-05 2009-08-28 Sagem Defense Securite Dispositif de veille d'une scene.
ATE489655T1 (de) 2007-10-22 2010-12-15 Tecan Trading Ag Laser scanner-gerät für fluoreszenzmessungen
US8189179B2 (en) 2010-07-09 2012-05-29 Raytheon Company System and method for hyperspectral and polarimetric imaging
EP2482116A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-01 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Spatially splitting or combining radiation beams
US9025256B2 (en) 2011-03-10 2015-05-05 Raytheon Company Dual field of view refractive optical system for GEO synchronous earth orbit
US9110276B2 (en) * 2012-01-20 2015-08-18 Raytheon Company Full-field GEO imager optics with extended spectral coverage
US10616461B2 (en) * 2017-04-25 2020-04-07 Raytheon Company Broadband optical systems and methods
US20200004001A1 (en) * 2018-06-27 2020-01-02 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Multiple Effective Focal Length (EFL) Optical System

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3619064A (en) * 1968-09-18 1971-11-09 Trw Inc Moire gauging systems
JPS5034896B1 (ko) * 1969-10-16 1975-11-12
US3778161A (en) * 1971-10-12 1973-12-11 Gen Dynamics Corp Extended-range spectroscope for intense radiation sources
US4134683A (en) * 1976-03-05 1979-01-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multispectral imaging and analysis system
US4284323A (en) * 1979-03-28 1981-08-18 International Telephone And Telegraph Corporation Trichroic mirror
US4215273A (en) * 1979-03-29 1980-07-29 Nasa Multispectral scanner optical system
US4411492A (en) * 1981-02-11 1983-10-25 United Technologies Corporation Dispersionless refractor for use with high-power lasers
US4395095A (en) * 1981-05-20 1983-07-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optical system for infrared tracking
US4477156A (en) * 1981-10-29 1984-10-16 Rolin J. Gebelein Reflecting telescope with correcting lens
US4599001A (en) * 1984-05-02 1986-07-08 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multispectral linear array multiband selection device
US4956555A (en) * 1989-06-30 1990-09-11 Rockwell International Corporation Multicolor focal plane arrays

Also Published As

Publication number Publication date
AU630310B2 (en) 1992-10-22
IL99968A (en) 1995-01-24
KR920012947A (ko) 1992-07-28
JPH0690081B2 (ja) 1994-11-14
NO914639L (no) 1992-06-11
EP0490510A3 (en) 1992-07-22
IL99968A0 (en) 1992-08-18
EP0490510A2 (en) 1992-06-17
JPH04269636A (ja) 1992-09-25
AU8895291A (en) 1992-06-18
NO914639D0 (no) 1991-11-26
CA2055021A1 (en) 1992-06-11
US5225893A (en) 1993-07-06
EG19525A (en) 1995-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950012213B1 (ko) 2색 촛점면 어레이 센서장치
JP2746492B2 (ja) 画像センサの同時二重視野
US8624187B2 (en) Imaging detector array with optical readout
US6770882B2 (en) Micromachined pyro-optical structure
US7796316B2 (en) Micro-optic shutter
US5550373A (en) Fabry-Perot micro filter-detector
US5568186A (en) Focal plane filtered multispectral multidetector imager
AU2016357096B2 (en) Proximity focus imaging interferometer
US6952010B2 (en) Optical system and method for switching sensor channels while simultaneously viewing a scene in a different wavelength range
FR2692370A1 (fr) Système imageur optique multi-spectre.
US6075599A (en) Optical device with entrance and exit paths that are stationary under device rotation
JP2000162043A (ja) 波長可変干渉フィルタを用いた光学装置
US10948349B2 (en) Multi-spectrum imaging
US20230408727A1 (en) Folded optical paths incorporating metasurfaces
JP7016557B1 (ja) 撮像装置
US10171758B2 (en) Multi-spectrum imaging
WO2007015236A1 (en) Dual field of view optics
US4716284A (en) Photographic optical system having enhanced spectral transmittance characteristics
JPH07113948A (ja) 焦点検出装置
JPH0493915A (ja) 分光結像光学系
US6621577B2 (en) Spectral rejection device for forming an image on an optical sensor
JPS6378116A (ja) 広帯域光学撮像装置
JPH0210118A (ja) 赤外線撮像装置
JPH0678940B2 (ja) 赤外線光学装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19991005

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee