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[제품리뷰] Ophir의 SWaP용 및 소형짐벌 적용 MWIR 중거리 연속줌 렌즈

  |  입력 : 2021-10-05 13:44
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극소형10㎛피치의 검출기 출현에 따른 시장변화에 대응

[보안뉴스 엄호식 기자] 공정 선진화와 생산성 향상을 가능케 하는 첨단기술을 공급하는 매사추세츠주 앤도버-MKS Instruments,Inc.사가 최근 극소형10㎛피치의 검출기 출현에 따른 시장변화에 대응하는 오피어(Ophir) LightIR 16~180㎜ F/3.6 연속 줌렌즈를 출시했다.

▲오피어(Ophir) LightIR 16~180㎜ F/3.6 연속줌렌즈[사진=Ophir Optronics Solutions]


MSK의 자회사인 오피어 옵트로닉스 솔루션(Ophir Optronics Solutions)의 LightIR16~180㎜ F/3.6은 가벼운 중거리용 전동식 냉각 중파장 연속 줌렌즈로 저중량 제품군의 최신 제품으로 합류했다. LightIR 16~180 ㎜ F/3.6은 압축된 소형제품으로 작은 피치인 10㎛ VGA FPA 검출기에 최적화된 열화상 렌즈다.

SWaP(작은 크기, 소중량, 저전력)용과 소형짐벌형 적외선 열화상 시스템 적용에 가장 이상적인 제품으로 굴절광학설계가 적용돼 렌즈의 길이를 획기적으로 줄였다. 이로 인해 결합된 전체광학시스템의 총 크기와 무게도 같이 대폭 줄어 기존 냉각 중파장 10㎛ VGA렌즈들 보다 65% 작다.

중파장 16~180㎜ F/3.6 MWIR 연속줌렌즈는 상업, 국토안보 및 국방산업 분야의 드론용, 전술형 무인항공기용 적외선 카메라, 극소/미니 전술형 페이로드, 휴대용 열화상 시스템에 사용될 수 있다.

Ophir 광학그룹 총괄책임자는 “LightIR16~180㎜ F/3.6 줌렌즈는 극소형검출기 출현에 따른 새로운 시장변화에 대응하는 제품이다. 이 렌즈는 최소의 가격으로 최상의 성능을 자랑하는데 이는 소형화, 고성능 및 장거리 운영을 지원하는 열화상 부품들을 고려한 혁신적인 설계를 바탕으로 한다”고 말했다.

이어 “본 렌즈의 제작공정은 최첨단기술은 물론 엄격한 공차관리를 채택함으로써 더 무거운 광학시스템에 더 이상 의존해야 할 필요가 없기 때문에 훨씬 더 작아질 수 있다. 그리고 이러한 혁신적인 설계는 차세대 드론, 무인기 및 소형짐볼 적용 분야에 새로운 기회를 창출하는 돌파구를 열어줄 것”이라고 덧붙였다.

▲회사 전경[사진=Ophir Optronics Solutions]


크리스 존슨(Chris Johnson) 시에라 올림픽(Sierra-Olympic)사 사장은 “10㎛ 극소형 검출기(Low- SWaP)의 출시가 예상되자마자 Ophir 연구소 및 자사 엔지니어링 팀과 함께 혁신적이고 비용 대비 효율적인 줌렌즈를 설계하기 위해 협력하기 시작했다. Ophir팀의 극소형 10㎛검출기 용도에 맞춘 VGA(640x512)급 줌렌즈와 같은 최신 제품의 출시는 Sierra-Olympic 사가 이와 같은 시장변화에 성공적으로 대응하는 최초의 회사가 될 수 있게 만들어 주었다”고 밝혔다.

이어 “우리 회사는 오랫동안 Ophir사와 파트너로 일해 왔었고 우리는 Ophir사의 선진화된 광학기계 설계능력과 제조능력에 대해 확신하고 있다. Ophir사와의 공고한 파트너십은 극소형 검출기를 사용 한 장거리관측분야용 적외선 렌즈 수요에 대한 적시 대응과 함께 국방 분야와 상업 분야에서의 제작 참여 기회를 확보함으로써 Sierra-Olympic사가 적외선 시장의 선도적 지배력을 유지할 수 있게 해 주었다”고 전했다.

LightIR 16~180㎜ F/3.6은 압축된 고성능의 전동연속줌렌즈이며 초점거리 16~180㎜에 F#는 3.6이다. 이 렌즈에 적용된 굴절광학설계는 적은 수의 렌즈를 사용하는 압축적 구조에서의 공차 민감도 감소를 통해 초점거리가 먼 광학설계를 가능하게 하며, 혹한 환경에서도 최적의 회절한계 성능에 근접할 수 있다. 그리고 조준선 안정화와 비열화와 같은 어려운 문제도 대응할 수 있다.

또한, 320g의 무게로 연속줌렌즈 시장에서 가장 가벼운 제품 중의 하나일 뿐만 아니라 전체 줌 범위에서 초점을 세밀하게 유지할 수 있으며 기계적인 연결 부분과 전기적인 연결부분의 카메라 조립 작업도 수월하다.

[Interview]
방위&보안 시장용 정밀광학 제품 기획·설계·제조 기업 ‘Ophir Optronics Solutions’
코비 라스리(Dr. Kobi Lasri) Ophir Optics Group, MKS Instruments Inc. 제너럴 매니저


▲코비 라스리 제너럴 매니저[사진=Ophir Optronics Solutions]

오피어 옵트로닉스 솔루션은 어떤 회사인가 오피어 옵틱스(Ophir Optics) 그룹의 오피어 옵트로닉스 솔루션(Ophir Optronics Solutions)은 MKS의 자회사로 45년 이상 방위 및 보안 시장을 위한 정밀 광학 제품의 설계와 제조를 전문으로 해왔다.

고출력 레이저 가공 응용 분야를 한 고품질의 광학계를 비롯한 모든 유형의 열화상 부품과 복잡한 렌즈 어셈블리를 생산하기 위해 첨단 기술과 혁신적인 광학 설계를 사용하고 있다. 모든 제품은 이스라엘 예루살렘과 루마니아 부쿠레슈티에 위치한 시설·설비를 통해 설계하고 제조한다.

광학 설계 및 생산 공정을 선도하고 있는 Ophir는 지속적으로 새로운 설계와 제조 방식, 시험 도구를 적용하고 있다. 여기에는 표면 품질의 개선을 위한 MRF 기술 및 고급 원거리 열화상 응용 분야에 요구되는 대형 광학계 부품의 정밀성 극대화를 위한 루포 스캔 프로파일로미터(Lupho Scan Profilometers) 기술 등을 예로 들 수 있다.

광기계 및 전기광학 엔지니어로 구성된 전문팀은 고객들에게 세계적인 수준의 성능을 가진 광학계를 제공하기 위해 제품 설계 및 제조 수명 전반에 대해 끊임없이 교육 받고 있다. 또한, Ophir R&D는 생산과 시험 영역의 하드웨어 및 소프트웨어를 향상시킬 수 있는 기술을 개발하기 위해 지속적으로 혁신을 추구한다.

지난 40년 간 Ophir의 R&D 팀은 가장 높은 품질 표준에 부합하는 고성능 광학계를 생산하기 위해 선도적인 탐지 장치 제조업체 및 OEM 고객들과 협력하고 있다.

Ophir의 IR 열화상 렌즈는 기술과 사양에서 다른 제품과 어떠한 차이가 있나 산업용 적외선 열화상 렌즈는 반드시 까다로운 가이드라인에 맞추어 측정돼야 한다. Ophir는 제품 생산의 초기 단계부터 가장 까다로운 사양에 따라 구성요소를 설계하고 조립을 확대·축소함으로써 차별화를 이루고 있다. Ophir의 엔지니어들은 최고의 시스템 결과를 도출해 내고자 센서 제조사 및 고객 시스템 엔지니어와 협업하며, 가장 엄격한 표준에 대한 적격성을 보장하기 위해 오류 방지 생산체계에 첨단 시험 장비와 최신 기술을 적용하고 있다.

연속 원거리 IR 줌 렌즈는 넓은 온도 범위에 걸쳐 회절 한계에 가까운 수준으로 전체 줌 범위에 대한 선명한 영상을 제공한다. 또한, 첨단 소재를 사용해 -35°C~ +65°C의 광범위한 작동 온도 범위에서 최고 성능을 보장한다. 뛰어난 탐지와 인식, 식별(DRI : Detection, Recognition and Identification) 범위를 제공하는 줌 렌즈는 상업과 감시, 국토 안보 응용 분야 등 광범위한 용도로 사용할 수 있으며, 렌즈는 고화질 XGA, SXGA를 포함하는 다양한 FPA 형식으로 제공된다.

Ophir는 장파장 적외선(LWIR)과 중파장 적외선(MWIR) 응용 분야를 위한 수많은 IR 줌 렌즈를 공급해온 수십 년 동안의 지식과 경험을 기반으로 다양한 상업용 보안과 감시 애플리케이션에 적합한 IR 원거리 줌 렌즈 영역에서 세계적인 리더라는 평가를 받고 있다.

우리는 엄격한 설계 기준을 구현하고 최고의 재료만 선택하며 최신 기술을 기반으로 하는 엄격한 공정 지침을 준수한다. 또, 모든 제품이 가장 까다로운 표준을 충족하는지 확인하기 위해 정밀 하드웨어와 소프트웨어를 통한 엄격한 테스트를 수행하고 있으며 이 모든 절차에 자부심을 가지고 있다.

▲제조 공정[사진=Ophir Optronics Solutions]


전세계 상업 및 방위 시장에서 Ophir의 제품이 가지고 있는 제품 품질에 대한 경쟁력은 무엇인가 Ophir 제품이 상업 및 방위 시장에서 갖는 주요 품질 관련 경쟁 우위는 내부 엔드 투 엔드(end-to-end) 생산 역량으로, 이는 모든 제품에 대한 전체 품질 관리를 용이하게 한다. 이러한 관리역량을 통해 당사 제품 수명 전반에 걸쳐 엄격한 품질 보증 테스트를 통해 완제품이 최고 성능을 갖추었는지 그리고 고객의 필요에 최적화되었는지 확인할 수 있다. 우리는 고성능, 고품질, 제조 효율을 보장하는 대량 생산 역량을 기반으로 렌즈 어셈블리를 개발한다.

Ophir의 제조시설은 AS9100 Rev. D와 ISO 9001:2015 인증을 받았으며 미국과 유럽 군사 표준을 모두 준수하고 있다.

Ophir의 IR 열화상 렌즈 설치를 통해 가장 높은 효과를 얻을 수 있는 분야는 무엇인가 Ophir의 제품군 구성은 다음과 같다.

Ophir® LightIR™ 제품군 : TWS, 핸드 헬드 시스템, 공중/드론 응용 분야 등 낮은 SWaP(크기, 중량, 성능)의 제한적 응용 분야

Ophir® SupIR™ 제품군 : 국경 감시/통제, 해양 감시, 상황 인식, 중요 기반 시설 보호 등을 위한 원거리 줌 렌즈 및 안티드론 시스템을 위한 전문 렌즈

이외에도 온도 측정, 가스 탐지, 기타 특정 응용 분야에서 사용되는 고유한 시스템을 위한 전문 코팅을 동반하는 다양한 설계를 제공한다.

Ophir는 모든 응용 분야에 적합한 제품들을 제공하고 있음을 자랑스럽게 생각한다. 우리는 고객이 속한 업계 분야와 관계없이 고객의 필요에 집중한다. 특히, 고객의 개별적인 필요를 충족시키는 제품 생산을 위해 설계 요구 사항을 평가하고 수십 년 동안 축적한 방대한 경험을 활용하고 있다.

코비 라스리(Dr. Kobi Lasri) Ophir Optics Group, MKS Instruments Inc. 제너럴 매니저는 레이저 기술, 광학계, 섬유 광학 섬유 통신 등 광전자 산업에서 20년 이상의 경력을 보유한 전문가다. 2019년 4월에 Ophir Optics, MKS Instruments의 제너럴 매니저로 합류했다. 이스라엘 공과대학(Technion, Israel Institute of Technology)에서 전기공학 박사학위를 취득했으며, 미국 일리노이 주 에번스턴의 노스웨스턴 대학교에서 박사후 연구원으로 활동했다. Ophir에 합류하기 전에는 V-Gen, MKS Spectra-Physics에서 2011년부터 VP R&D로, 2016년부터 제너럴 매니저로 활동했으며, V-Gen에서 근무하기 전에는 Optisiv Ltd., Elbit Systems Electro-optics, Precision Photonics Corp.를 포함해 다양한 전자광학 회사에서 여러 수석 관리직을 역임했다.
[엄호식 기자(eomhs@boannews.com)]

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