• 제목/요약/키워드: 광축 정렬

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피조 간섭계를 이용한 단일 조각거울 광축방향 변위 오차 측정 (Measurement of the Axial Displacement Error of a Segmented Mirror Using a Fizeau Interferometer)

  • 장하림;최재혁;송재봉;김학용
    • 한국광학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.22-30
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    • 2023
  • 조각거울은 우주용 관측위성의 주반사경을 크게 제작하기 위한 방법 중 하나로서, 여러 개의 작은 거울들을 이어 하나의 큰 거울로 이용하는 방법이다. 여러 개의 거울들을 하나의 거울로 정렬하기 위해서는 인접한 거울들 간에 기울기 오차(tilt)와 광축방향 정렬오차(piston)가 없어야 한다. 기울기 오차와 광축방향 정렬오차를 해결해야 여러 개의 거울이 한 방향으로 빛을 모으고, 이를 통해 뚜렷한 이미지를 얻을 수 있기 때문에 조각거울의 정렬오차를 나노미터 수준으로 측정할 수 있는 파면 센서가 필요하다. 기울기 오차는 조각거울을 통해 얻은 이미지를 통해 어떤 거울의 기울기가 틀어졌는지 쉽게 확인할 수 있는 반면, 광축방향 정렬오차는 이미지의 질은 떨어뜨리지만 드러나는 뚜렷한 특징이 없기 때문에 같은 방법으로 감지하기 어려워 세밀한 측정이 매우 중요하다. 이를 위해 본 논문에서는 지상용 초기 정렬시 많은 이점을 갖는 광학계 평가용 간섭계 중 하나인 피조 간섭계를 이용한다. 피조 간섭계를 사용한 복수 조각거울의 광축방향 정렬오차 측정을 위한 기초 연구로서 단일 조각거울의 광축방향 변위 오차를 측정하고, 측정불확도를 계산해서 피조 간섭계의 광축방향 변위 오차 측정 한계를 규명한다. 또한 수식을 통해 조각거울 광축방향 변위 오차와 간섭계로 측정한 표면 초점오차(defocus)의 관계를 계산했고, 도출한 수식의 타당성을 실험으로 검증했다.

카메라의 내부 파라미터를 고려한 수렴형 다중 깊이 지도의 정렬 (Alignment of Convergent Multi-view Depth Map in Based on the Camera Intrinsic Parameter)

  • 이강훈;박종일;신홍창;방건
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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    • pp.457-459
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원의 호 곡선에 따라 배치된 다중 RGB 카메라 영상으로 생성한 깊이 지도를 정렬하는 방법을 제안한다. 원의 호 곡선에 따라 배치된 카메라는 각 카메라의 광축이 한 점으로 만나서 수렴하는 형태가 이상적이다. 그러나 카메라 파라미터를 살펴보면 광축이 서로 수렴하지 않는다. 또한 카메라 파라미터는 오차가 존재하고 내부 파라미터도 서로 다르기 때문에 각 카메라 영상들은 수평과 수직 오차가 발생한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 첫 번째로 광축이 한 점으로 수렴하기 위해서 카메라 외부 파라미터를 보정하여 깊이 영상 정렬을 하였다. 두 번째로 내부 파라미터를 수정하여 각 깊이 영상들의 수평과 수직 오차를 감소시켰다. 일반적으로 정렬된 깊이 지도를 얻기 위해서는 초기 RGB 카메라 영상으로 정렬을 수행하고 그 결과 영상으로 깊이 영상을 생성한다. 하지만 RGB 영상으로 카메라의 회전과 위치를 보정하여 정렬하면 카메라 위치 변화에 따른 깊이 지도 변화값 적용이 복잡해 진다. 즉 정렬 계산 과정에서 소수점 단위 값이 사라지기에 최종 깊이 지도의 값에 영향을 미친다. 그래서 RGB 영상으로 깊이 지도를 생성하고 그것을 처음 RGB 카메라 파라미터로 워핑(warping)하였다. 그리고 워핑된 깊이 지도 값을 가지고 정렬을 수행하였다.

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제르니케(Zernike)계수를 이용한 20:1 줌 적외선 광학계 민감도 분석 (Sensitivity analysis of 20:1 zoom infrared optical system with zernike polynomial coefficients)

  • 최세철;김현숙;김창우;김연수;이국환;김현규
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.535-544
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    • 2003
  • 중적외선 파장대역에서 20:1의 줌비를 갖는 줌 광학계의 광학부품 제작 및 조립j조정을 위한 공차분석, 효율적인 광축정렬 로직 확립, 물체의 원$.$근에 따른 초점조절 방안 수립을 위한 민감도 분석을 수행하였다. 민감도 분석에서는 제르니케(Zemike) 폐수를 활용하는 방안을 제시하였으며 Code-V의 매크로 기능을 활용하여 모든 미소변위의 민감도 계수의 특성을 조사하는 방식을 도입하였다. 조사된 민감도 분석 결과를 바탕으로 줌 광학계의 광학부품 제작공차 및 조립공차를 도출하였으며 광축 정렬을 하기 위한 체계적인 정렬 로직을 수립하였다. 또한 광학계의 초점조절 방안 수립을 위한 시뮬레이션 과정에 민감도 분석 결과를 활용하였으며 분석 결과를 토대로 시스템을 단순하면서도 소형화시킬 수 있는 가장 효율적인 초점조절 방안을 수립하였다.

단거리용 무선 광통신 트랜시버의 제작 및 성능평가 (Fabrication and evaluation of the short-range optical wireless transceiver)

  • 정희성;허형준;김희수;곽노민;조규만;최영완;조규섭
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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    • pp.180-182
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    • 2003
  • 200m 이하의 전송거리를 가지며 송신기와 수신기가 일체화된 단거리 무선 광통신용 트랜시버를 제작하고, 그 성능을 평가하였다. 이러한 단거리 무선 광통신 트랜시버는 가격이 저렴한 저출력의 레이저를 광원으로 사용할 수 있고, 능동 정렬이 필요 없을 뿐만 아니라, 작은 구경의 렌즈를 사용할 수 있기 때문에 크기가 작고, 가벼우며, 설치가 쉽다는 장점을 가진다. 특히 패키징 개념을 사용하여 송신기와 수신기의 광축을 미리 수평으로 정렬한 후 영구고정함으로서 기계공작이 최소화되고, 송신기 부분의 정렬만으로 수신기가 정렬되므로 링크의 정렬이 매우 간단하며, 저렴한 무선 광통신 시스템의 구성이 가능하다.

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입체 영상 획득용 Stereoscopic Camera의 효율적 정렬 방법 (An efficient alignment method of the Stereoscopic camera for three dimensional image acquisition)

  • 김재한
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.575-578
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    • 2001
  • 원격 조작이나 해저 수중 탐사에서 실제와 같이 거리감을 인식하며 제어하기 위하여, 3차원 입체 영상 카메라 장치를 사용하고 있다. 기본적인 구성 형태인 Stereoscopic Camera 시스템은 기구적으로 주시각 제어와 초점 제어가 이루어 지고 있으며, 획득영상에 대하여 영상 distortion 보정, 압축 처리 등의 영상 신호처리가 행하여진다. 양안 카메라의 수평 위치를 일치시켜 수평적으로 동일 위치의 pixel들이 정확한 epipolar line을 형성할 경우에, 주시각 제어가 용이하고 보정 및 영상처리 등의 연산량이 대폭 감소된다. 이와 같은 calibration 과정을, 기존의 시스템에서는, 주로 영상 획득 포기에 패턴을 사용하여 실시하거나, 물리적 수평 장치와 sensor 등의 보조 장치를 이용하여 calibration을 행한다. 그러나, 기계적으로 정밀하게 정렬을 한다고 하여도 두 카메라의 광축 및 CCD조립상 상이점과 특성의 불일치로 인하여 실제 획득된 영상에서는 변이와 회전이 포함된 영상을 얻게된다. 본 논문에서는 Stereoscopic Camera의 위와같은 정렬 오류의 문제점을 분석한 후, 제안 방식으로서 두 카메라의 획득되는 영상을 직접 영상 처리하여 수직 방향 및 회전 오류를 최소화 시켜 정렬하는 새로운 방법을 제시하며, 실험적으로 제안 방식의 효율성을 보인다.

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불안정형 레이저 공진기 정렬을 위한 null 렌즈 설계 (Design of null lens for Alignment of the Unstable Laser Resonator)

  • 김현숙;김연수
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.186-190
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    • 2006
  • 공초점 불안정형 공진기의 광학 정렬을 정밀하게 수행할 수 있는 새로운 개념의 null 렌즈 광학 정렬 방법을 제안하였다. 제안된 정렬 방법은 3.5 m 공진기에 적용하여 민감도 분석을 통해 실용성 여부를 판단하였으며, 공진기의 길이 변화가 1.0 mm 발생하였을 때와 반사경이 광축에 대하여 1.0 mrad 기울었을 때에 대한 pupil map 분석 데이터를 제시하였다.

편광법을 이용한 LCD 편광판과 보상판의 광축 정렬오차 측정 (Technique of measuring optic axis off-alignment error for LCD polarizing and compensating plates by using a polarimetry)

  • 안성혁;김상준;김상열
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.527-530
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    • 2004
  • 회전검광자방식 편광분석방법을 이용하여 LCD (liquid crystal display) 편광판에 부착되어 있는 보상판의 느린축이 편광판의 투과축 대비 틀어진 각도를 0.1도 이내로 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 방법을 이용하면 보상판을 LCD 편광판과 접합하는 공정에서 발생하는 광축정렬의 오차를 줄일 수 있고 궁극적으로 LCD의 화질을 일정하게 유지, 관리하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이중 센서를 이용한 유도탄 광축 정렬 연구 (A Study on the Optical Axis Alignment of Missile using the Dual-Mode Sensor)

  • 한석주;고상훈;윤경섭;박동현
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.337-344
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    • 2017
  • In this paper, the optical axis alignment(OAA) of an infrared sensor(IRS) using a microwave sensor(MWS) was presented as a method of an axis alignment to minimize the problems that could be caused by the misalignment of the two sensors in the missile including the dual-mode sensor. The azimuth(AZ) and elevation(EL) angles of the two targets used for each sensor test were calculated by using the transformation equation and the test results of the MWS and IRS, and then the proposed OAA was verified by comparing the angles. Furthermore, the validity of the proposed OAA was demonstrated by confirming the abnormality of the OAA through the test results of the electro optical head(EOH) of the IRS which was equipped with a tilt on the missile fuselage.