일반기술

영상광학계의 색수차와 공간여과 측정방법을 이용한 광원의 감시방법 및 장치

◦ 본 기술은 영상광학계의 색수차 및 공간여과 측정방법을 이용하여 광원의 국부적인 변화를 감시할 수 있는 방법에 관한 것으로, 단일소자 검출기를 이용하여 광원의 국부적인 변화를 정확하고 신속하게 감시할 수 있는 방법과 장치에 관한 것이다.◦ 일반적으로 산업 전반에서 광원의 시간적, 공간적인 변화를 감시하는 경우가 발생된다. 가령, 광원의 이동을 추적하거나, 사진기 분야에서 광원까지의 초점을 자동으로 제어하거나, 용접 중 금속의 용융부위 내의 변화 등을 감시할 경우가 발생된다. 이러한 광원의 시간적, 공간적 변화를 감시하고 측정하기 위하여 단일 소자 검출기를 이용하거나, 2차원 배열 검출기를 이용하는 기술이 제안되었다.◦ 광원의 변화를 감시하기 위해서 단일 소자 검출기를 사용할 경우, 광원의 이동 등을 추적하는 것은 가능하나, 단일 소자 검출기를 사용하여 광원 내부의 국부적인 변화를 측정할 수 없으며, 2차원 배열 검출기를 사용할 경우, 광원의 변화를 모니터링 하는데는 유리하나, 레이저 용접과 같이 레이저를 전송하기 위한 레이저 전송수단으로 광섬유를 사용하게 되면 영상 전송의 어려움으로 인하여 측정이 불가능하였다. ◦ 영상광학계의 색수차를 이용하여 자동 초점 조절을 시도하거나, 이동 표적 추적을 모니터링 한 경우 이들 모두는 검출기로 2차원 배열 검출기를 사용하고 있기 때문에 광원의 변화를 모니터링하는데는 유리하나, 레이저 용접과 같이 레이저를 전송하기 위한 레이저 전송수단으로서 광섬유를 사용하게 되면 영상 전송의 어려움으로 인하여 측정이 불가능한 문제점이 있어 전송수단으로 광섬유를 사용할 수 없다는 문제점이 있었다. 용접 부위에 모니터링을 위해 색 신호를 사용하는 경우도 있으나, 이는 광학계의 수차 자체를 이용하는 것이 아니다.◦ 이에 비해, 본 기술은 발광된 빛을 색수차를 가진 영상광학계에 의하여 포집하여 개구에 결상시키는 단계; 개구를 투과한 빛을 소정 파장에 따라 파장별로 분리시키는 단계; 분광된 빛을 검출기에 조사하는 단계; 분리된 빛에 대하여 적분된 신호를 주기적으로 반복측정하는 단계; 및 광원의 국부적인 변화를 측정하기 위하여 측정된 신호를 신호처리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광원으로부터 빛의 신호를 단일 소자 검출기로 적분하므로써 공간 여과 방법에 의하여 광원의 국부적인 변화를 측정하는 광원변화 감시방법을 개시하고 있다.◦ 본 기술에 의하면, 광원에서 발광하는 빛을 영상 광학계를 지난 후 개구에 의해 공간 여과를 수행하는 방법을 통하여 광원의 국부적인 변화를 단일 소자 검출기를 이용하여 정확하고 신속하게 감시할 수 있다.◦ 본 기술에 의하면, 투과율에 변화를 주는 외부 환경변화를 감지하여 환경변화 요인을 일정하게 제어할 수 있는데, 구체적으로 광원의 초점위치에 변화가 있는 경우 또는 광원 세기가 감쇠하는 경우에 이를 감시, 제어할 수 있으며, 광원에 순간적이고 국부적인 변화가 있는 경우에도 반복적인 주기로 감시가 가능하다.