• 광학세계
• /
• 통권125호
• /
• pp.32-34
• /
• 2010

렌즈 하나로 광각부터 망원, 게다가 마크로까지 촬영할 수 있는 만능 렌즈가 고배율 줌의 장점이다. 본 고는 광기술컨텍트 2009년 9월호 특집인 최근의 렌즈 설계 동향에서 주식회사 Tamron 광학개발본부의 SAKURABA Shogo씨가 기고한 <최근의 고배율 줌렌즈의 특징>을 번역한 것이다. 일안 리플렉스 카메라의 고배율 줌렌즈의 선구자라 불리는 Tamron의 개발 역사와 광학설계기술의 트랜드에 대해서 소개했다.

• 한국광학회지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.282-290
• /
• 1998

등가렌즈 변환법을 2매 접합렌즈계의 설계에 적용하여 achromatic doublet 과 aplanatic doublet을 설계하였다. 먼저 얇은 렌즈계에서 3차수차를 보정하고, 이를 등가렌즈 변환법을 사용하여 두꺼운 렌즈계로 변환하였다. Crown 유리 BaK-2와 flint 유리 SF-2를 사용하여 Fraunhofer type 과 Steinheil type의 접합렌즈계를 설계하였고, 얇은 2매 접합렌즈계에서는 두 가지 설계형태 모두에서 2개의 achromatic solution과 하나의 aplanatic solution이 존재하였다.

• 한국안광학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.355-360
• /
• 2010

목적: 국내에서 시판되는 안경렌즈의 성능을 분석하고 최적화 설계로 수차가 보정된 안경렌즈를 설계하였다. 방법: 굴절률 1.6의 재질을 갖는 4개 회사의 ${\pm}$5.00D의 구면 렌즈와 비구면 렌즈의 중심두께, 곡률반경, 비구면 계수를 측정하였다. Mitutoyo사의 ID-F150으로 중심두께를 측정하였고, Automation Robotics사의 FOCOVISION(SR-2)를 이용하여 곡률반경을 측정하였다. 비구면 계수는 Taylor Hobson사의 PGI 1240S로 측정하였다. 렌즈 후면부터 눈의 회선점까지의 거리 27 mm, 동공직경 4 mm, 중심시야 $30^{\circ}$에서 적은 양의 수차를 갖는 안경렌즈를 설계하였다. 측정 렌즈보다 Axial height를 짧게 함으로써 미용 상의 이점을 높였다. 설계에는 ORA사의 Code V를 이용했다. 결과: -5.00D 비구면 렌즈는 구면 렌즈보다 비점수차와 왜곡수차는 약간 크게 나타났으나 Axial height가 짧고 가장자리 두께가 감소하여 미용 상의 장점이 있다. +5.00D 비구면 렌즈는 왜곡수차의 성능이 향상되고 (-)렌즈와 마찬가지로 Axial height와 중심두께의 감소로 미용 상의 장점을 확인하였다. 최적화 과정을 통한 전면 비구면 렌즈는 비점수차와 왜곡수차가 측정 구면 렌즈보다 좋은 성능과 미용 상의 장점을 확인할 수 있다. 결론: 국내에서 시판되는 비구면 렌즈는 수차의 성능보다는 미용 상의 장점을 키우는 Axial height의 감소와 두께의 감소에 주안점을 둔전면 비구면 설계가 이뤄지고 있다. 최적화 설계이론을 통해 측정렌즈보다 향상된 수차성능과 미용 상의 이점을 모두 갖는 전면 비구면 안경렌즈의 설계를 하였다. 후면 비구면 렌즈의 설계를 통해 전면 비구면 렌즈보다 향상된 성능을 얻을 수 있음을 기대할 수 있다.

• 한국광학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.251-257
• /
• 1998

등가렌즈 변환을 렌즈군의 변환으로 확장하였으며, 보다 일반화된 변환법을 개발하였다. 새로운 변환법은 두꺼운 렌즈계에서 바로 두꺼운 렌즈계로의 변환이 가능하다. 등가렌즈 변환을 통하여 얇은 렌즈계는 서로 다른 두께를 가지면서도 근축 광학적 특성이 같고 수차특성이 유사한 여러 개의 두꺼운 렌즈계로 변환 될 수 있다. 예로서 telephoto 렌즈계의 설계변경에 등가렌즈 변환을 적용하여 보았으며, 앞부분 렌즈군의 축상두께를 원설계의 75%로 축소하였다. 등가렌즈 변환을 통하여 얻어진 수정설계의 초점거리는 원설계와 동일하였으며, 축상두께만을 변경시킨 경우에 비하여 수차특성의 변화가 적음을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.149-158
• /
• 2018

본 연구에서는 다수의 요소렌즈들로 이루어진 렌즈시스템을 단순화 및 구조화할 수 있는, 저자들만의 독창적인 설계기법인, 일반화된 구조설계 방정식을 제안하고 이를 통해 스마트폰 카메라 렌즈와 연동될 수 있는 텔레센트릭 렌즈의 존재 가능성 및 설계방법을 탐구하였다. 결과적으로, 텔레센트릭 렌즈 시스템을 모듈화하고 조립설계 할 수 있는 $f{\theta}$ 공식을 도출 및 검증할 수 있었고, 이 공식으로부터 공장자동화와 같은 머신비전에 효과적으로 활용될 수 있는 스마트폰용 텔레센트릭 렌즈를 설계할 수 있었다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.500-503
• /
• 2004

본 연구에서는 금속 원자를 단열 팽창시켜 클러스터를 만들고, 생성된 클러스터를 이온화시킨 후 집속렌즈 및 electric quadrupole을 이용하여 기판으로 증착 하였다. 집속렌즈의 설계에서는 단일 초점 방식의 렌즈보다 성능을 높이기 위하여 이중 초점과 핀홀을 써서 집속 효과 및 효율을 높였다. 렌즈의 설계는 일반적으로 하전입자의 에너지 손실 없이 집속할수 있는 Einzel 렌즈를 기본으로 하였으며, SIMION software 를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 후 실제 렌즈계 및 정전압원을 제작하여 금(Au)의 클러스터를 생성하여 렌즈계를 통과한 후 실제 기판위로 증착이 되는 것을 AFM(Atomic force microscopy)과 XPS(X-ray photoemission spectroscopy)를 이용해 조사하여 렌즈계가 실제로 동작함을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2013

본 논문에서는 근축광학적인 대수식(algegraic equations)과 설계경험적인 근사조건을 통해 텔레센트릭 렌즈를 구조적으로 이해할 수 있는 일반화된 관계식을 찾는다. 이 관계식은 $f{\theta}$ 공식으로 명명되고, 단매렌즈, 이중가우스렌즈, 쿠크(Cooke)의 삼중렌즈, 쿠크의 삼중렌즈와 이중가우스렌즈가 결합된 복합렌즈의 순서로 단계적으로 적용된다. 그리고 이 공식은 조명광학용으로 사용되는 단매의 플라이아이 렌즈와 집광렌즈, 2매의 플라이아이 렌즈와 집광렌즈에 대해서도 순차적으로 적용된다. 여기서, 집광렌즈는 텔레센트릭 렌즈와 광학적으로 동일한 속성을 가진다. 결론적으로, 본 논문에서 찾은 $f{\theta}$ 공식은 텔레센트릭 렌즈에 대한 구조적인 이해를 이끌어냄과 동시에 직관적인 방식의 설계에도 활용될 수 있음을 보여 준다.

• 한국광학회지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.291-299
• /
• 1998

고화질 프로젝션 TV에서 광학부품들이 가격 및 성능면에서 경쟁력을 갖춘 최적의 시스템을 설정하고, 그로부터 현재 방송규격인 NTSC 및 향후에 시행될 디지털 TV에 공용적용할 투사렌즈를 설계 개발 하였다. 플라스틱 렌즈 2매와 구면 glass 렌즈 1매로 구성된 투사렌즈에 대해, 3차 수차가 모두 보정된 초기설계치로부터, 플라스틱 렌즈의 비구면화, 공차를 고려한 최적화 설계, 그리고 온도보상등의 과정을 통해 설계 하였다. 최종적으로 개발된 렌즈의 구현가능한 화면크기는 40∼50인치, 해상도는 800TV-line 이상 이다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
• /
• pp.212-213
• /
• 2002

최근에 국내에서도 광학장비개발에 대한 관심이 급속도로 증가하고 있다. 광학장비개발기술의 핵심은 렌즈설계 능력에 달려있다고 해도 과언이 아니다. 더구나 현재 발전추세를 보면 소형 경량화 장비의 개발을 위해 다양한 수단과 방법을 동원하고 있는 실정이다. 특히 렌즈설계에 의한 소형 경량화 목표를 달성하기 위하여 비구면 렌즈 및 회절렌즈의 사용이 불가피하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 장파장 적외선 영역에서의 비구면 및 회절면의 사용에 의한 렌즈 성능에 미치는 영향을 분석하여 보았다. (중략)

• 한국광학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.281-289
• /
• 2020

본 논문은 하이브리드 굴절/회절광학소자를 이용한 초슬림 모바일 카메라 렌즈를 보고한다. 먼저 앞서 보고된 23개의 광학 설계 사양 분석을 통해 전장길이(total track length) 최소화를 위하여, 광시야 렌즈 설계에서 일반적으로 적용되는 음(-)의 렌즈를 제1렌즈로 사용하는 리트로포커스(retrofocus) 타입이 아닌, 양(+)의 렌즈가 제일 먼저 선행하는 텔레포토(telephoto) 타입을 선택하였다. 이후 초기 최적 설계 및 제르니케 다항식 기반 수차 분석을 통한 보정 설계를 진행하였으며, 보정 설계 과정에서 잔여 구면색수차(chromatic spherical aberration)의 효과적 제거를 위하여 굴절 및 회절이 결합된 하이브리드 렌즈 1매를 적용하였다. 적용된 최종 설계는 하이브리드 렌즈 1매 포함 총 6매의 렌즈를 이용하여 F/2.0, 화각 90°, 유효초점길이 2.23 mm, 전장길이 3.7 mm를 달성하였고, 결과적으로 1.7의 낮은 전장길이 대 초점길이 비 즉, 텔레포토비(telephoto ratio)를 달성하였다. 동일 전장길이를 갖는 하이브리드 렌즈 미적용 비교 설계 대비, 공간주파수 180 cycles/mm에서 MTF 값이 중심 시야에서는 63%에서 71~73%로 약 8~10% 개선되었고, 0.5, 0.7, 0.9 시야에서도 2~3% 개선되었다. 또한, 가공성 및 회절 패턴에 의한 산란 등을 고려하였을 때 조리개에 위치한 렌즈가 하이브리드 렌즈로 적절함을 알 수 있었고, 이 경우 2개의 회절존으로도 성능 개선이 확인되었다.