공간 해더마드 변환 스펙트럴 이미저(Space Hadamard Transforms Spectral Imager, SHTSI)에서는 디지털 마이크로 미러 장치(Digital Mirror Devices, DMD)를 인코딩 장치로 사용하여 시스템이 소형화, 경량화, 고해상도, 고프레임 영상 촬영을 실현할 수 있다. 그러나 DMD의 뒤집힘 특성으로 인해 DMD로 인코딩된 광학 영상면이 12° 기울어져 SHTSI 영상 광로와 냉각 탐지기의 냉광학 조리개가 일치하지 않아 시야 손실과 영상 품질 저하를 초래한다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 이미지면 사전 보상을 위한 새로운 해더마드 부호화 스펙트럴 이미징 시스템 설계 방법을 제안한다. 전방 영상 렌즈군에서 경사 및 편심 설계를 채택하여 1차 영상면이 24° 기울어지도록 하여 DMD의 변조 중 발생하는 영상면 기울기를 사전 보상하여 기울어진 영상면으로 인한 영상 품질 저하 문제를 제거한다. 이 방법을 기반으로 SHTSI 광학 시스템을 설계하였으며, 시스템 전체 시야점 열 RMS가 5 μm 미만으로 전체 시야에서 균일한 영상을 보장한다. 해당 설계안에 따라 SHTSI 원리 시제품을 제작하였으며, 시험 결과 SHTSI 시스템이 설계 지표를 만족했으며 영상 데이터를 복원한 결과 복원된 스펙트럴 각거리 평가 인자가 0.052 이하로 우수함을 확인하였다.

광학 시스템 설계; 해더마드 변환 영상 분광기; 중파 스펙트럴 이미징; 디지털 마이크로 미러 장치