• 제목/요약/키워드: Lens Analysis

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액정 소자의 위치 민감도 및 수차 특성에 대한 연구 (The Analysis of position Sensitivity and Aberration characteristics of Liquid Crystal Elements)

  • 허태연;유호식;유장훈;박수한;정수진
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.78-83
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    • 2005
  • The Blu-ray disc as a next generation high density optical medium uses an objective lens of high numerical aperture(NA 0.85) and blue laser in order to increase the recording density. The double layer is also useful for doubling the density. The spherical aberration of Blu-ray disc is very sensitive to the thickness of the disk because of high numerical aperture. This paper suggests a method to compensate the spherical aberration caused by the change of disk thickness, by using the Liquid Crystal lens instead of the Liquid Crystal panel. It was possible to develop both the LC panel generating the optical phase difference and LC lens changing the optical power. In this paper, we analyzed the aberration performance and a position sensitivity of the two type LC elements when the samples deviate from the optical axis of the objective lens. The results of applying this analysis show that the LC lenses rather than the LC panels have a significant assembling tolerance. The theoretical characteristics of the two elements are calculated and compared with the measurement data.

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유한광선추적을 이용한 렌티큘러 렌즈 기반 3차원 디스플레이 장치의 해석 (Optical Analysis for the Autostereoscopic Display with a Lenticular Array Using Finite Ray Tracing)

  • 김봉식;김건우;최다신;박우상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.162-166
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    • 2014
  • We propose an analysis method of an autostereoscopic display system with lenticular lens array using finite ray-tracing method that is verified by the geometrical optics. In the present work, we adopt the cylinder equation for the mathematical expression of the lenticular lens. For the calculation of the direction cosine of the transmitted ray, we first calculate the refracting point at bottom of the lens and the direction cosine of the incident ray that propagating through the lens by the Snell's law, and then apply to finite ray-tracing method. Finally, we obtain the simulation results for the intensity distribution of the ray at optimal viewing distance. From these results, we confirm the realization of 3D image that exists separately according to the viewing position at an optimal viewing distance.

대칭성 공차를 갖는 교환렌즈용 줌 렌즈의 핀트 조정법과 통계적 해석 (Focus Adjustment Method with Statistical Analysis for an Interchangeable Zoom Lens with Symmetric Error Factors)

  • 류재명;조재흥;강건모;이해진;요네야마 슈지
    • 한국광학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.230-238
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    • 2011
  • 디지털 일안 반사식 카메라 또는 콤팩트 시스템 카메라용의 교환렌즈용 줌 광학계는 화각과 제품 사양에 따라 여러 가지 형태 가 있으므로, 하나의 AF(auto-focus)군으로만 줌 렌즈의 광각단과 망원단 2곳에서 상면이동의 보정(즉, 핀트 조정)이 불가능한 경우가 발생한다. 또한 줌 광학계의 광각단과 망원단 2곳에서의 후초점거리(back focal length, BFL)가 설정된 BFL 설계값과 일치하도록 조정하기 위해서는 적어도 2곳에서 핀트 조정을 해야 한다. 본 논문에서는 이러한 광학계에 대한 종민감도의 개념을 사용한 핀트 조정의 계산 방법에 대해 제안하고, 이 광학계에 대해 핀트 조정의 조정량 한계를 통계적 분석을 통하여 계산했다.

굴절/회절 하이브리드 렌즈 적용 슬림 모바일 렌즈 설계 (Slim Mobile Lens Design Using a Hybrid Refractive/Diffractive Lens)

  • 박용철;주지용;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.281-289
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    • 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.

IPMC-EMIM을 이용한 AF Lens Actuator 설계 (Design of AF Lens Actuator using IPMC-EMIM)

  • 김성주;김철진;양현석;박영필;박노철;박강호;이형근;최낙진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.829-833
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    • 2007
  • IPMC-EMIM (Ionic Polyer Metal Composites + 1-ethyl-3- methyl imidazolium trifluromethane sulfonate, EMIM-Tfo) is fabricated by substituting ionic liquid for water in Nafion film, which improves water sensitiveness of IPMC and guarantees uniform performance regardless of the surrounding environment. In this paper, we will introduce the design and analysis of AF Lens Actuator using IPMC-EMIM. We will briefly introduce the procedure of fabrication of IPMC-EMIM first, and proceed on to define the necessary variables, analyze performance by changing the value of the variables, make a designed AF Lens Actuator, and measure the performance of one of them.

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Effect of the Liquid Density Difference on Interface Shape of Double-Liquid Lens

  • Kong, Meimei;Zhu, Lingfeng;Chen, Dan;Liang, Zhongcheng;Zhao, Rui;Xu, Enming
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권3호
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    • pp.427-430
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    • 2016
  • The effect of the liquid density difference on interface shape of a double-liquid lens is analyzed in detail. The expressions of interface shape of two liquids with liquid density difference are analyzed and fitted with “even asphere”. The imaging analysis of the aspheric interface shape of a double-liquid lens is presented. The results show that the density difference of two liquids can cause the interface to be an aspheric surface, which can improve the image quality of a double-liquid lens. The result provides a new selection for the related further research and a wider application field for liquid lenses.

근거리에서의 2차원 전계 집속 평판 렌즈 설계 및 해석 (Design and Analysis of 2-Dimensional Near-Field Focusing Plates Lens)

  • 김영국;임성준
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.1037-1042
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    • 2011
  • Since J.B.Pendry proposed the concept of "perfect lens" there have been many researches which focus electric fields. However they used 1 dimensional lens. In contrast, this paper suggests 2 dimensional lens calculated from angular-spectrum method. 2-dimensional focusing is achieved in nearfield. This result implies that the proposed lens can be used for wireless power transfer, imaging system, and sensing systems.

Preparation and Analysis of High Functional Silicone Hydrogel Lens Containing Metal Oxide Nanoparticles by Photopolymerizaion

  • Heo, Ji-Won;Sung, A-Young
    • 한국재료학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.193-199
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    • 2022
  • In this study, lenses are fabricated using various nanomaterials as additives to a silicone polymer made with an optimum mixing ratio and short polymerization time. In addition, PVP is added at a ratio of 1 % to investigate the physical properties according to the degree of dispersion, and the compatibility with hydrophobic silicone and the possibility of application as a functional lens material are confirmed. The main materials are SIU as a silicone monomer, DMA, a hydrophilic copolymer, EGDMA as a crosslinking agent, and 2H2M as a photoinitiator. Holmium (III) oxide, Europium (III) oxide, aluminum oxide, and PVP are used. When Holmium (III) oxide and Europium (III) oxide are added based on the Ref sample, the characteristics of the lens tend to be similar overall, and the aluminum oxide shows a tendency slightly different from the previous two oxides. This material can be used as a silicone lens material with various nano oxides and polyvinylpyrrolidone (PVP) acting as a dispersant.

가시광에서 하이브리드 렌즈를 사용한 반사굴절식 전방위 줌 광학계의 설계 및 성능평가 (Design and Performance of a Catadioptric Omnidirectional Zoom Optical System Using a Hybrid Lens for Visible Light)

  • 박현식;조재흥
    • 한국광학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.96-104
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    • 2020
  • 주간 무인 감시를 위하여 가시광 파장 범위인 400~700 nm에서 렌즈와 거울의 기능을 동시에 갖는 구멍 없는 하이브리드 렌즈를 활용한 반사굴절식 전방위 줌 광학계를 설계하고 그 성능을 분석하였다. 하이브리드 렌즈는 렌즈에 구멍을 뚫는 작업이 없고 광학 부품의 수량을 줄일 수 있기 때문에 전방위 줌 광학계의 제작과 조립에서 많은 장점을 갖는다. 이 광학계에서 결상된 도넛 형태의 상에서 안쪽의 압축된 낮은 공간주파수의 상 영역을 확대하여 보기 위해서 줌 렌즈의 기능을 추가한 전방위 광학계의 최적화 설계를 진행하였다. 그 결과 최적화 설계된 광학계의 변조전달함수, 스폿 다이어그램 분석, 공차 분석을 통해 이 광학계의 성능을 분석한 결과로부터 설계 목표 사양을 만족함을 알 수 있었다. 줌 광학계를 주밍할 때 -30~50℃의 온도 변화에 따른 비열화 해석을 한 결과, 적절한 렌즈의 재질을 선정하여 온도 변화에도 상 거리 변화가 거의 없는 광학계임을 확인하였다.

감도해석을 이용한 광픽업 엑추에이터의 렌즈홀더 설계 (Lens-Holder Design in Pick-up Actuator using Sensitivity Analysis)

  • 이동주;이경택;김철진;박노철;양현석;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.712-717
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    • 2001
  • In order to modify flexible mode frequencies, finite element analysis is applied for a lens-holder in pick-up actuator. Several design parameters like shape and local dimension of a lens-holder were selected adequately and sensitivities of the design variables for vibration modes were obtained by FE analysis and this result was used for updating FE model. A sensitivity matrix between the natural frequencies and the design variables was calculated by finite difference method. By comparing the calculated natural frequencies with target frequencies, modification of the design variables was acquired and used for improving FE model. Calculated natural frequencies after several iterations by FE analysis coincided with target frequencies and the errors between them were minimized.

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