앤아이피, 자체 개발한 고감도 카메라
근적외선 카메라 PHK03M100CSW0와
단파장 라인스캔 카메라 THK2K10CSW0
특수 목적에 적합한 카메라와 이미징 솔루션을 국내 기업들에 제공하기 위해 2013년부터 카메라 개발에 힘써온 앤아이피가 고감도 카메라를 자체적으로 개발했다. 근적외선 카메라 PHK03M100CSW0와 단파장 라인스캔 카메라 THK2K10CSW0은 단파장 적외선 애플리케이션에 최적화 되어있으며 뿐만 아니라 다양한 애플리케이션에 응용이 가능하다.
단파장 적외선 애플리케이션에 최적화
앤아이피가 개발한 고감도 솔루션 PHK03M100CSW0 카메라는 근적외선 영역 내 900~1700nm 파장대의 영상을 획득한다. 가시광에 가까운 단파장 적외선 광자의 특성을 이용해 사람의 눈으로 볼 수 없는 영역을 보다 또렷하게 확인할 수 있다.
해상도는 640×512로 100fps의 속도로 출력되며, 솔라셀 검사, 실리콘 웨이퍼 검사 등 다양한 산업 분야에 적용 가능하다.
단파장 라인스캔 카메라인 THK2K10CSW0은 InGaAs 2K FPA Detector를 사용한 카메라로 단파장 적외선 애플리케이션에 최적화된 카메라이다. 비냉각(Uncooled) 방식으로 최대 10kHz의 속도를 제공하며, 2048픽셀로 구성되어 보다 높은 해상도를 요구하는 이미징 솔루션에 활용할 수 있다.
또한 각 픽셀당 12.5×12.5㎛ 으로 민감하게 이미지를 획득한다.
4괘의 심미성 추구
제품은 마운팅의 편의성과 안정성을 제공하기 위해 카메라 전면에 4개의 모서리부분에 M3 스크류홀을 2개씩 배치하였다.
또한 다양한 렌즈의 활용이 가능하도록 M42마운트와 옵션마운트어뎁터인 C마운트링을 함께 제공한다.
파미나 제품은 냉각효율을 높이기 위해 강제쿨링이 가능한 쿨링팬을 가지고 있다.
쿨링팬의 송풍구는 태극의 무늬에서 따온 4괘의 형상으로 심미성을 추가하였다.
타미노 제품은 냉각효율을 높이도록 하우징 전면을 선형 주름구조로 디자인 하였다.
근적외선(SWIR) 카메라 선정시 참고 사항
1. 관심파장과 파장응답곡선
근적외선(NIR or SWIR)은 통상 0.7㎛이상 3㎛미만의 파장을 이른다.
일반 CCD/CMOS Visible카메라는 가시광파장 0.4~0.7㎛에 특화된 파장 응답을 보이며, 일부 NIR영역(0.7~1㎛)을 지원하는 경우에도 응답 성능은 20%를 넘지 못한다. 한편 SWIR카메라는 0.9㎛~1.7㎛에 특화된 응답을 보이며 이들 파장대에서 응답 성능은 70%이상이다.
따라서, 1㎛이상의 파장이 갖는 고유의 근적외선 영상을 취득하기 위해선 SWIR카메라를, 1㎛미만의 NIR영역은 일반 Visible카메라를 활용할 수 있다.
2. 해상도와 픽셀사이즈
SWIR카메라는 통상 InGaAs라 불리는 화합물 반도체로 만들어진다.
이들 소자는 최근에 개발되어 아직까지는 픽셀의 크기가 10㎛이상의 크기를 갖는 디텍터로 구현되어 있다.
제품은 QVGA(320×256,30㎛)급 PHK008M300CSW0, VGA(640×512,25㎛)급PHK03M100CSW0, 1K(1024pixel, 25㎛)급 THK1K31CSW0, 2K(2048pixel, 12.5㎛)급 THK2K10CSW0가 있다.
3. 인터페이스
산업용 인터페이스 표준으로 안정적인 영상획득 보드인 Framegrabber를 활용하는 CameraLink방식과 NIC(Network card)를 이용한 GigE Vision방식이 있다.
앤아이피의 제품은 CameraLink인터페이스를 제공하여 안정적인 영상전송을 지원한다.
기타 고전적인 아날로그비디오신호인 NTSC출력을 지원하는 옵션 기능이 있다.
이들 신호를 출력하기 위해선 BNC입력이 가능한 아날로그전용 프레임 그래버나 모니터 장치를 사용할 수 있다.
4. 냉각기능
잡음이 적은 영상의 출력을 위해 일부 특수하게 개발된 카메라들은 냉각기능을 갖추고 있다.
통상 냉각은 하우징을 통해 자연대류 시키거나, 별도의 히트 싱크를 장착하거나 쿨링 팬을 이용한 강제 공랭을 한다.
내부적으로는 TEC라 불리는 열전냉각소자를 이용하여 센서 및 보드에서 발생하는 열을 전도이동 시킨 후 히트 싱크 혹은 쿨링 팬을 통해 대류 방출시킨다.
앤아이피의 PAMINA제품은 내부적으로는 TEC를 외부적으로는 강제냉각을 위한 쿨링팬을 장착하고 있다. 상대적으로 데이터가 적은 TAMINO제품은 별도의 쿨링팬 없이 하우징을 통한 대류냉각을 지원한다.
5. 보정기능
SWIR카메라는 통상 99%이상의 Operablity라 불리는 픽셀균일성을 보장하지만, 1%이내의 불량화소를 내제하게 된다. 이러한 비균일성과 비선형성을 보정하기 위한 기능들을 필요로 한다.
앤아이피의 PAMINA와 TAMINO는 이러한 보정을 수행하는 NUC(Non Unifromity Correction) 2 Point Correction기능들을 갖추고 있다.
자료제공 | 앤아이피(www.nip.co.kr)
