[논문]고분해능 이중배율 열상카메라 광학계 설계

고분해능 이중배율 열상카메라 광학계 설계
Optical Design for High Resolution Thermal Imaging Camera with Double Magnification 원문보기

김현규 (국방과학연구소 기술연구본부) , 김현숙 (국방과학연구소 기술연구본부) , 이국환 (국방과학연구소 기술연구본부) , 김창우 (국방과학연구소 기술연구본부) , 홍석민 (국방과학연구소 기술연구본부)

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이중배율 망원경은 저배율 3배, 고배율 11배로 전환하여 쓸 수 있도록 하였다. 본 논 문은 이중배율 망원경 광학계 설계를 위주로 기술하였으며, 주사광학계 설계에 대한 부분은 별도의 논문에서 자세히 기술하였다^⑴.
최근 열상장비의 수요가 점차 증가하고 있으며, 고성능 고밀도 적외선 검출기의 개발이 진전되면서 고분해능 열상카메라의 개발이 가속화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 원거리 표적 영상정보 획득을 위하여 8㎛ -12㎛ 대역의 파장에서 16:9의 양상비를 갖고, 60만 화소의 고화질 HDTV 구현이 가능한 광시계 열상카메라 광학계를 설계하였다.

이중배율 망원경 광학계를 설계하는데 있어 광학계의 성능 이외에 중점을 두었던 부분은 외부의 진동충격에도 견딜 수 있도록 가능한 한 렌즈의 형상을 복잡하지 않게 설계하는 것이었으며 렌즈의 축 두께와 edge 두께도 여유를 두어 설계되도록 관심을 기울였다. 또한 배율전환을 위해 움직이는 배율렌즈의 stroke도 짧게 이동하도록 하여 전체적인 시스템을 콤팩트하게 구성하도록 노력하였다. 주사광학계를 포함하여 최종 설계된 이중배율 망원경 광학계의 layout은 그림 2와 같다.
열상카메라는 망원경 광학계와 주사광학계로 구분되며 병렬주사방식을 채택하고 이중배율 기능을 갖도록 하였다. 이중배율 망원경은 저배율 3배, 고배율 11배로 전환하여 쓸 수 있도록 하였다.

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