나르시서스를 고려한 냉각형 적외선 광학계 설계 (Design of Cooled Infrared Optical System Considering Narcissus)

서지정보

· 발행기관 : 한국광학회
· 수록지 정보 : 한국광학회지 / 30권 / 6호 / 219 ~ 225페이지
· 저자명 : 정수성, 김영수, 홍진석, 이경묵, 윤지연

초록

냉각형 검출기를 사용하는 열상장비에서 렌즈의 표면 반사율에 의해 발생하는 나르시서스는 검출기의 불균일 보정(non-uniformity correction, NUC)에 의해 제거할 수 있다. 그래서 일반적으로 열상장비에서는 나르시서스를 무시할 수 있다고 가정한다. 그러나 불균일 보정은 시스템의 민감도를 감소시켜 열상장비의 성능인 최소분해능온도차(minimum resolvable temperature difference, MRTD)에 영향을 줄 수 있다. 또한 시스템 내부의 온도가 변하면 불균일 보정 후에도 나르시서스에 의해 음영이 발생할 수 있다.
그래서 설계 단계에서 나르시서스를 고려한 설계가 필요하다. 본 논문에서는 중적외선 광학계를 설계하고 렌즈 표면 반사율을 1%로 설정하여 나르시서스 양을 분석하였다. 또한 설계를 초기설계, 개선설계, 최소화설계 단계로 구분하여 나르시서스 양을 초기 설계 대비 약 56% 수준으로 개선하였다.

영어초록

In an infrared optical system, using a cooled detector generates a phenomenon called a narcissus, in which the focal-plane array (FPA) cooled by very low temperatures is reflected in the lens surface and detected. The narcissus can be removed by nonuniform correction (NUC) of the detector pixel, so narcissus is generally ignored by infrared optics. However, nonuniformity correction reduces the sensitivity of the system. Also, as housing temperatures differs due to environmental temperature change, or a lens is moved for focus or athermalization purposes, a narcissus may occur even after non-uniformity correction. To minimize such a narcissus, the amount of the effect must be controlled in the lens-design stage. In this paper we designed a midinfrared optical system and analyzed the narcissus by setting the lens surface reflectance to 1%. In addition, the design was divided into stages of an initial design, an improved design, and a minimum design, and the narcissus was improved to about 56% of that in the initial design.

참고자료

· 없음