• 제목/요약/키워드: Lens system design

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최적설계 기법을 이용한 초정밀 비구면 렌즈 가공기 베드의 구조설계 (Structural Design of the Bed Which Supports Micro Aspherical Lens Fabrication System Using the Design Optimization Technique)

  • 이일랑;박수진;이규봉;이석우;유용균;곽병만;백승엽
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.851-856
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    • 2005
  • The precision fabrication of aspherical lenses is increasingly required for the latest applications of compact and high resolution video-recording or camera systems. Micro-optical components, including micro-spherical or aspherical lenses and reflecting mirrors, are generally required to be manufactured with high shape accuracy, extremely low surface roughness and no surface damage. To meet the needs of the precision fabrication system, a bed which supports the micro aspherical lens fabrication machines stably and safely is required. In this study, the thickness of the ribs of the bed is optimized using the CAD integrated optimal design system, a virtual DS program.

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마이크로 디스플레이를 이용한 프로젝션 TV용 광학계 설계 (Optical System Design for Projection TV using Micro Display)

  • 박성찬;이정열
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.240-247
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    • 2006
  • 본논문에서는 LCOS형 마이크로 디스플레이를 이용하여 60인치 이상의 대화면에서도 고해상도 및 슬림형이 가능한 프로젝션 TV용 광학계를 설계하였다. 조명광학계, 투사광학계, 색분리 합성계 그리고 마이크로 디스플레이 사이의 상호관계를 정량화하여 최적의 광학엔진을 구현하기 위한 초기데이터를 설정하고, 이로부터 최적화 과정을 통하여 각각의 광학계를 설계하였다. 고휘도를 구현하기 위한 3-panel 방식을 도입하고, 4개의 프리즘을 대칭적으로 배열하여 RGB의 광경로가 동일하도록 색분리 합성계를 구성하여 조명광학계를 컴팩트하게 설정하였다. 또한 투사광학계의 렌즈 군 사이에 거울을 삽입하여 접은 형태로 구성하여 고해상도 및 슬림형이 가능한 광학엔진을 설계하였다.

프레넬 렌즈를 이용한 항공장애등 광학계 최적 설계 (Optimization of the Optical System for an Aircraft Warning Light Using a Fresnel Lens)

  • 김종태;박현준
    • 한국광학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.15-21
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    • 2021
  • 본 논문에서는 LED 광원 모듈과 시준용 프레넬 렌즈를 이용하여 항공기 장애등 광학 시스템을 설계하였다. 설계된 광학계는 국토 교통부 항공기 경고등의 수직 양각 중심 광도 20,000 cd와 발산각 광도 규격 조건을 만족시키기 위해 프레넬 렌즈를 모듈별로 설계하였다. 또한 LED 광원 모듈과 프레넬 렌즈의 위치와 기울기를 조정하여 광학 시스템을 최적화하였으며, 이렇게 설계된 광학계의 배광 특성을 분석하고 비교하여 최적의 성능을 가진 항공기 경고등 광학계를 설계하였다.

광통신 변조기용 미세광학소자의 설계 (Micro lens system design for the optical fiber communication)

  • 홍경희
    • 한국광학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.217-221
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    • 1992
  • 광통신에 각종 modulator를 사용할 경우에 대비하여 plano-convex coupling 미세광학소자를 설계하였다. 광섬유에서 회절되는 광을 시준시켜 modulate할 수 있도록 하는 시준렌즈와 modulate된 광을 광섬유에 연결시키는 coupling렌즈를 설계하였다. 광원은 He-Ne 레이저 빔으로하고 렌즈의 초자는 BK-7 크라우ㅌ계 광학유리로 하였다. 곡률반경과, 거리 및 conic costant가 광학계의 광선수차에 미치는 영향을 조사하였다.

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바이너리 프레넬 렌즈를 이용한 LCD 멀티미디어 스크린의 갭 최소화 (Minimization of Gap in LCD Multimedia Screen Using Binary Fresnel Lens)

  • 정만호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 액정 멀티미디어 스크린은 효과적인 영상 정보를 표시하고 전달하는데 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 이러한 시스템은 여러개의 액정 스크린을 사용하므로 이들 액정 스크린 사이에 갭이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 바이너리 프레넬 렌즈를 사용하는 방법을 제시하였다. 바이너리 프레넬 렌즈를 사용하면 각각의 영상을 확대시키게 되며 결과적으로 갭을 최소화 할 수 있다. 바이너리 프레넬 렌즈의 설계 파라미터의 최적화 결과를 제시하였다.

빔 확산각 최소화를 통한 장거리 측정용 ToF 레이저 거리센서 광학계 설계 연구 (A Study of the Optical System of a Time-of-flight Laser Distance Sensor for a Long Distance with Minimized Divergence Beam Angle)

  • 이현화;서재영;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.79-85
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    • 2021
  • 본 논문에서는 빔 확산각 최소화를 통해 장거리에서 측정이 가능하도록 한 ToF 레이저 거리센서 광학계 설계에 대한 연구를 진행하였다. 거리센서는 장거리 측정 시 거리가 멀어질수록 레이저 빔의 확산각으로 인해 물체 표면에 도달하는 빔의 광량이 급격히 저하되며, 이로 인해 센서에 수신되는 광량도 감소되어 측정이 되지 않거나 측정 오차가 발생하게 된다. 일반적으로 빔 확산각을 최소화하는 광학계로 실린더 렌즈가 사용된다. 그러나 실린더 렌즈를 이용한 광학계는 광학계 크기가 커지는 문제뿐만 아니라 조립 공차의 어려움으로 인해 성능이 저하된다는 문제점이 있어 최근 비구면 렌즈를 사용하는 추세가 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 실린더 렌즈를 이용한 광학계와 비구면 렌즈를 이용한 광학계의 광효율과 조립공차를 비교 분석하고자 한다.

RGB 레이저 가시화를 위한 축대칭 구면 f-${\theta}$ 렌즈 설계 및 프로젝션응용 (A Study of f-${\theta}$ Lens Design for Axisymmetric Spherical Surface for RGB Laser Display and its applications)

  • 이영민;최해운
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.24-29
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    • 2011
  • The design of a telecentric f-${\theta}$ lens with a field of view (FOV) $30^{\circ}$ and an effective focal length of 1000mm is presented. The optical stop is placed at the front plane and the design is based on a geometric ray tracing technique, and the designed system consists of a series of convex and concave lenses. The designed f-${\theta}$ lens showed a considerable reduction in weight with a simplified structure and resulted in a good performance in the designated FOV. Detail analysis of rays is also presented. 653nm (red laser), 586nm (green laser), and 468nm (blue laser) were simulated as a light source and image illuminating source. The developed optical design requires 7 pieces of lenses made of SF1, N-FK56, N-LAK33, and BK7 glass materials. With optimal parametric design, the effective focal length was calculated to be 974.839mm which is very close to the initial design target. For the manufacturing purpose, the dimensions of lens curvature and thickness were truncated with error ranging 0.1% to 3.2%. As a result, the overall error was calculated to be 3.2% which can be still tolerable for display, laser material, and machining processing.

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Development of Electron Gun 'S-CXO'

  • Kwon, Yong-Geol;Kim, Deog-Ho;Lee, Yang-Je;Yun, Kwang-Jin;Yoon, Young-Jun
    • Journal of Information Display
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    • 제2권1호
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    • pp.43-46
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    • 2001
  • To meet the demand of the display market for large, flat, high-resolution screen, the Super Common eXtended field Oval lens (S-CXO) has been developed with resolution improvement of 10% or more compared to a conventional electron gun. A new main lens structure is adopted, to enhance the effectiveness of aperture and the performance. The new main lens can be assembled using an existing assembly system

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Lens Design of the Eyepiece Combined with the Accommodation-dependent Navarro Eye at an On-axis Point

  • Choi, Ka-Ul;Song, Seok-Ho;Kim, Sang-Gee
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제14권1호
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    • pp.55-62
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    • 2010
  • We introduce a new method for lens design that combines an eyepiece with the finite model eye, to make a corrected version of the accommodation-dependent Navarro eye. The optical system that we designed, which includes a human eye, takes into account the aberration of the eye and increases the performance of the image in the retina. In the design results, for the optimized eyepiece combined with the corrected Navarro eye, visual acuity is 1.40. Compared with the existing method of eyepiece design using inverse ray tracing with the corrected Navarro eye, MTF value was recorded as 0.079 to 0.283 at 160 lp/mm and visual performance was improved.

홍채 촬영용 광학계 설계 (Design of an Optical System for Iris Photographing)

  • 박승환;이동희
    • 한국안광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.39-44
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    • 2009
  • 목적: 홍채학에 사용되는 소형 홍채 촬영용 광학계 설계. 방법: 소형 홍채 촬영용 광학계를 설계하기 위해 Sigma 2000 광학 설계 프로그램을 사용하였다. 결과: 마이크로 액츄에이터를 오토 포커싱에 사용하는 CCD에 적합한 홍채 촬영용 광학계를 설계하였는데, TCL이 30 mm이고, 배율이 -0.65배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 8.0 mm, 경통 최대 구경 11 mm, 스톱의 유효구경이 약 1 mm인 특성을 가지는 광학계가 되었다. 또한 분해선폭은 30% MTF 값 기준으로 92 lps/mm인 특성을 보여준다. 결론: TCL이 30 mm이고, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈 까지의 거리가 약 8.0 mm, 경통 최대 구경 11 mm이고, MTF 30% 기준에서 분해능 선폭이 $5.4{\mu}m$에 이르는 광학계를 설계하여 홍채 촬영용 광학계를 소형화 할 수 있었다.

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