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적어도 하나 이상의 피사체를 관측하는 고속 광학관측 시스템에 있어서,
상기 피사체를 생성하는 적어도 하나의 피사체소스와,
상기 피사체가 동일 초점 공간 평면상에서 위치하도록 상기 피사체소스를 일렬로 정렬하여 지지하는 피사체소스지지부와,
정렬된 위치에서 상기 피사체들을 관측 촬영하는 촬상소자를 갖는 이미지획득수단과,
상기 피사체와 이미지획득수단 사이에 회전각변화 가능하게 설치되는 미러와,
상기 피사체와 상기 미러 사이에 배치되는 초점보정렌즈와,
상기 이미지획득수단에서 촬영된 이미지를 디지털 데이터로 프로세싱하는 이미지프로세싱유닛과,
상기 피사체를 조명하는 조명수단과,
상기 피사체소스 및 상기 이미지획득수단과 상기 미러의 구동 및 조명수단을 제어하는 시스템제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 피사체는 다수이며, 정지 또는 이동 중이거나, 주기적 또는 상사주기적(quasi-periodic)으로 생성되어 정적 또는 동적으로 운동 중인 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 피사체소스지지부와 결합되어 상기 피사체소스를 X,Y,Z 및 각 축에 대한 회전방향으로 틸팅을 수행하는 피사체소스정렬장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 이미지획득수단은 CCD 또는 CMOS 촬상소자를 갖는 카메라인 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 미러는 적어도 단일 미러면을 갖는 평면미러로 이루어진 미러본체와, 상기 미러본체를 소정의 회전각으로 회전시키는 미러구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 미러는 적어도 복수의 미러면을 갖는 폴리곤미러로 이루어진 미러본체와, 상기 미러본체를 소정의 회전각으로 회전시키는 미러구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 초점보정렌즈는 단일의 에프-쎄타 비구면렌즈 또는 상기 초점보정렌즈는 복수의 비구면 렌즈 또는 구면/비구면 렌즈의 조합으로 마련되는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측장치
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제1항에 있어서,
상기 피사체는 운동 또는 이동되며, 상기 조명수단은 운동 또는 이동되는 피사체의 움직임과 연동된 임펄스 방식의 LED 또는 레이저 다이오드를 이용하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 피사체와 상기 이미지획득수단 사이의 광학경로 상에 마련되어 상기 조명수단의 광량편차를 보정하는 광량편차보정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측장치
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10
제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 조명수단은 상기 피사체의 후방 또는 상기 이미지획득수단에 마련되어 상기 피사체를 조명하되,
상기 조명수단이 상기 이미지획득수단에 마련될 경우 상기 피사체의 후방에는 반사판이 마련되는 것을 특징으로 하는 고속 광학장치
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제1항에 있어서,
상기 조명수단은 조명원으로부터 발생하는 열을 차단하는 공냉식 혹은 수냉식 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제11항에 있어서,
상기 냉각장치는 IR필터 또는 이색성(dichroic)광학필터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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13
제11항에 있어서,
상기 냉각장치는 펠티어소자인 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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14
제1항에 있어서,
상기 피사체와 상기 이미지획득수단의 사이의 광학경로 상에는 적외선 차단필터, 편광필터, 컬러필터, 밴드 패스 필터 중 적어도 어느 하나의 광학필터가 마련되는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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15
제5항에 있어서,
상기 동일 초점 공간 평면상에서 상기 피사체와 상기 이미지획득수단 및 상기 미러본체와 상기 초점보정렌즈의 광학적 정렬 관계를 검교정하는 표준시편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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16
제15항에 있어서,
상기 동일 초점 공간 평면상에서 상기 표준시편을 지지하는 표준시편지지대를 포함하되,
상기 표준시편지지대는 상기 동일 초점 공간 평면상에 착탈 가능하게 결합되거나, 상기 동일 초점 공간 평면상에 배치되는 위치와 상기 동일 초점 공간 평면상에서 벗어난 위치간을 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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17
제16항에 있어서,
상기 표준시편지지대는 상기 동일 초점 공간 평면상에 수동 또는 자동으로 위치하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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18
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표준시편은 투명 또는 반투명 또는 불투명한 재질의 기판에 상기 피사체에 대응하는 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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19
제18항에 있어서,
상기 표준시편의 패턴은 상기 이미지획득수단에 이미지로 획득되어 상기 이미지와 상기 패턴의 크기간의 상관관계를 이용하여 상기 피사체와 상기 이미지획득수단 및 상기 미러본체와 상기 초점보정렌즈의 광학적 정렬 관계를 검교정하며, 이미지 프로세싱 성능을 검교정할 수 있는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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20
제5항에 있어서,
상기 미러구동부는 상기 미러본체의 회전각에 대한 전기적 검출신호를 상기 시스템제어부로 전달하며
상기 시스템제어부는 상기 미러본체의 회전각에 대한 전기적 검출신호를 전달받아 상기 미러구동부의 구동을 제어하여 상기 미러본체의 회전각을 제어하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제5항에 있어서,
상기 미러본체에 광을 조사하는 광조사기와 미러본체로부터 반사되는 광을 센싱하는 미러반사광감지센서를 포함하며,
상기 시스템제어부는 상기 미러반사광감지센서로부터 전달되는 감지값에 기초하여 상기 미러구동부의 구동을 제어하여 상기 미러본체의 회전각을 제어하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 시스템제어부는 상기 조명수단의 주파수, 펄스시간, 구동전압 또는 전류값에 따른 광량 및 광량편차, 혹은 조명수단 광원들간의 광량 및 광량편차를 상기 이미지획득수단으로 획득한 후, 소프트웨어적으로 광량 및 광량편차를 측정하여 상기 조명수단, 혹은 조명수단 광원들간의 광량 및 광량편차를 조절하거나, 혹은 광량 및 광량편차때문에 왜곡되어 이미지 획득수단에 의해 획득된 이미지를 보정하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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23
제1에 있어서,
상기 시스템제어부는 상기 조명수단으로부터 조사되는 광의 일부를 빔스플릿하여 상기 조명수단의 주파수, 펄스시간, 구동전압 또는 전류값에 따른 광량 및 광량편차, 혹은 조명수단 광원들간의 광량 및 광량편차를 광학센서를 이용하여 측정한 후, 상기 조명수단, 혹은 조명수단 광원들간의 광량 및 광량편차를 조절하거나, 혹은 광량 및 광량편차때문에 왜곡되어 이미지 획득수단에 의해 획득된 이미지를 보정하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 이미지프로세싱유닛은 상기 디지털 데이터를 이용하여 상기 피사체들의 크기, 궤적, 속도, 위치의 시공간적 정보들을 프로세싱하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제24항에 있어서,
상기 이미지프로세싱유닛은 보드상에 실시간 OS를 기반으로 임베드되어 온보드화한 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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제1항에 있어서,
상기 시스템제어부는 상기 디지털 데이터를 기초로하여 상기 피사체소스의 피사체 생성 작용과 상기 미러의 회전각 조절 및 상기 이미지획득수단의 촬영 구동, 조명수단의 광량, 임펄스 시간, 임펄스 타이밍을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 고속 광학관측 시스템
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