• 제목/요약/키워드: Linear lens

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비대칭 왜곡 어안렌즈를 위한 영상 손실 최소화 왜곡 보정 기법 (Image Data Loss Minimized Geometric Correction for Asymmetric Distortion Fish-eye Lens)

  • 조영주;김성희;박지영;손진우;이중렬;김명희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.23-31
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    • 2010
  • 180도 이상의 영역을 획득하는 어안렌즈(fisheye lens)는 최소의 카메라로 최대 시야각을 확보할 수 있는 장점으로 인해 차량 장착 시도가 늘고 있다. 이와 같이 어안렌즈를 통해 시야를 확보하고, 영상센서로 사용하기 위해서는 캘리브레이션 작업이 선행되어야 하며, 운전자에게 현실감 있는 영상을 제공하기 위해서는 이를 이용하여 방사왜곡(radial distortion)에 따른 기하학적인 왜곡 보정이 필요하다. 본 논문에서는 비대칭 왜곡을 가진 180도 이상 화각의 차량용 대각선 어안렌즈를 위해 영상 손실을 최소화하는 왜곡 보정 기법을 제안한다. 왜곡 보정은 왜곡 모델이 포함된 카메라 모델을 설정하고 캘리브레이션 과정을 통해 카메라 파라미터를 구한 후 왜곡이 보정된 뷰를 생성하는 과정으로 이루어진다. 먼저 왜곡모델로서 비선형의 왜곡 형상을 모방한 FOV(Field of View)모델을 사용한다. 또한 비대칭 왜곡렌즈의 경우 운전자의 좌우 시야각 확보에 중점을 두어 수직 화각보다 수평 화각이 크게 설계되었기 때문에 영상의 장축, 단축의 비율을 일치시킨 후 비선형 최적화 알고리즘을 사용하여 카메라 파라미터를 추정한다. 최종적으로 왜곡이 보정된 뷰 생성 시 역방향 사상과 함께 수평, 수직 방향에 대한 왜곡 보정 정도를 제어 가능하도록 함으로써 화각이 180도 이상인 영상에 대해서 핀홀 카메라 모델을 적용하여 2차원 평면으로 영상을 보정하는 경우 발생하는 영상 손실을 최소화하고 시각적 인지도를 높일 수 있도록 하였다.

알루미나 세라믹 소재의 초단파 레이저 어블레이션량 연구 (Ablation rate study using short pulsed laser subjected to Alumina medium)

  • 김경한;박진호
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.17-22
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    • 2015
  • In this paper, ablation rate of $Al_2O_3$ ceramics by femtosecond laser fluence is derived with experimental method. The automatic three axis linear stage makes laser optics to move with high spatial resolution. With 10 times objective lens, minimal pattern width of $Al_2O_3$ is measured in the focal plane. Ablated surface area is shown as linear tendency increasing number of machining times with various laser power conditions. Machining times is most sensitive condition to control $Al_2O_3$ pattern width. Also, the linear increment of pattern width with laser power change is investigated. In high machining speed, the ablation volume rate is more linear with fluence because pulse overlap is minimized in this condition. Thermal effect to surrounding medium can be minimized and clean laser process without melting zone is possible in high machining speed. Ablation volume rate decelerates as increasing machining times and multiple machining times should be considered to achieve proper ablation width and depth.

렌즈 구동을 위한 선형 초음파 전동기 설계 (Design of Linear Ultrasonic Motor for Small tong Actuation)

  • 권태성;이승엽;김수경
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.190-194
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    • 2005
  • There is a great demand of micro-actuators for mobile information devices such as SFF optical drives and mobile camera phones. However, conventional magnetic coils of electromagnetic motors are a major obstacle for miniaturization because of their complicated structures and large power consumption. In this paper, a linear ultrasonic motor to actuate focusing lens of mobile devices is proposed. The new actuator uses a ring type bimorph piezoelectric material, and $d_{31}$ mode is adopted for applying linear motion. The interaction between inertia force and friction force makes linear motion by high-frequency saw signal input. The saw signal gives steady forces on the one direction by asymmetric inclination property of the signal itself on time domain. A commercial FEM (ANSYS) was used in this investigation for simulating structural analysis, identification of dynamic property, such as resultant displacement and coupled analysis with piezoelectric material. To evaluate the performance of the new design, a prototype was manufactured and experiments were carried out. Experimental results show the actuator motion of 1.52 mm/s at 10 kHz input signal in 5 V.

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High accuracy online 3D-reconstruction by multiple cameras

  • Oota, Yoshikazu;Pan, Yaodong;Furuta, Katuhisa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1749-1752
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    • 2005
  • For online high accurate reconstruction of an object from an visual information, a linear reconstruction method for multiple images is popular. Basically this method needs many cameras or many different screen shots from different view points. This method, however, has the benefit of less calculation and is adequate for a real time application by comparing other popular method. In this paper, online reconstruction system using more than three cameras is treated. An evaluation method of cameras' position, and of the number is derived for the linear reconstruction method. To decrease errors that are caused from skew of lens, positional error between corresponding points is taken into consideration on the evaluation. The proposed evaluation method enables estimation of the adequate number of cameras and then of feasible view locations. Additionally, repeating search of epipolar lines enables estimation of the hidden point. Comparing with result of an average error analysis, it was confirmed that the proposed methods works effectively.

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Optical System Design for a Head-up Display Using Aberration Analysis of an Off-axis Two-mirror System

  • Kim, Byung-Hyun;Park, Sung-Chan
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권4호
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    • pp.481-487
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    • 2016
  • This study presents a new optical system for a combiner-type head-up display (HUD) with a cylindrical lens as an asymmetrical aberration corrector, instead of a freeform mirror. In the initial design process based on off-axial aberration analysis, we obtain an off-axis two-mirror system corrected for linear astigmatism and spherical aberration by adding a conic secondary mirror to an off-axis paraboloidal mirror. Thus, since the starting optical system for an HUD is corrected for dominant aberrations, it enables us to balance the residual asymmetrical aberrations with a simple optical surface such as a cylinder, not a complex freeform surface. From this design process, an optical system for an HUD having good performance is finally obtained. The size of the virtual image is 10 inches at 2 meters away from a combiner, and the area of the eye box is 130×50 mm2.

일차원적 비균일 위상변조가 광학계의 MTF에 미치는 영향 (One dimensional inhomogeneous phase modulation effects on the MTF of an optical system)

  • 홍경희
    • 한국광학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.10-14
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    • 1999
  • 일차적인 비균일 위상변조가 광학계의 MTF에 미치는 연향을 연구하였다. 시험평가 렌즈는 국산 유효경 37.5mm, 초점거리 128.04 mm인 이중렌즈를 택하였다. 시험렌즈의 수차특성은 축상과 시계각 $1^{\circ}$$2^{\circ}$인 비축에 대해 각각 ray-fan과 파면수차를 계산하여 그림으로 도시하였다. 위상변조는 실험렌즈 앞에 근접하여 위상변조판을 위치함으로 이루어 진다. 위상 변조판은 계단식으로 하나의 계단이 $\lambda$/2씩 위상 차이가 되도록 제작하였고 선형 위상변조판은 연속적으로 위상이 변하도록 제작하였다. 위상변조를 실시한 경우와 변조하지 않은 경우에 각각 축상과 시계각 $1^{\circ}$$2^{\circ}$인 비축에 대해 MTF를 측정해서 그 값을 서로 비교하였다. 대체로 계단식으로 위상변조한 경우에는 전반적으로 MTF의 증진현상을 나타내었으며 선형으로 위상변조한 경우에 축상에서는 감소하고 축외에서는 tangenjtial MTF의 증진효과가 크게 나타났다.

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유한차분법과 ADS(Automated Design Synthesis)를 이용한 광픽업 액추에이터의 동특성 개선 (Improvement of Dynamic Characteristics for Optical Pickup Actuator using Finite Difference Scheme and Automated Design Synthesis)

  • 정기원;이진우;이동주;박노철;박영필
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권12호
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    • pp.1997-2003
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    • 2003
  • Recently, there have been many researches and developments in optical disc drive by high density of track and high access speed. Therefore, the optical pick-up should guarantee highly accurate dynamic characteristics for the wide bandwidth in order to cope with this trend. These demands for optical pick-up actuator can be solved by improvements of lens-holder through the following methods. The first way is the analysis of the sensitivity matrix of design variables for vibration modes after appropriate design parameters are selected like shapes and local dimensions of a lens-holder. The second way is the optimization of design variables by calculating sequential linear programming after the problem of extending bandwidth are converted to problem of minimizing adequate objective function. In the result, modified FE model is obtained through several iterations by finite difference scheme(FDS). While results of the first way show better convergence of the target frequency, the second result shows better reduction of mass increase.

이동단말기 카메라 자동 초점 조절 방식에 관한 연구 (A Study of Auto Focus Control Method for the Mobile Phone Camera)

  • 김갑용;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.1003-1006
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    • 2005
  • 이동단말기에 적용되는 카메라의 단 초점에서 자동초점으로 적용이 점차 화대 되고 있다. 본 논문에서는 이동단말기에 적용되는 카메라에서의 자동초점기능을 구현하기 위한 기본 원리 및 실제 구현을 a적으로 하다. 자동초점을 위해서는 Image Sensor, Lens, Lens구동을 위한 CCM(Camera Control Module)이 필요한 구성이다 현재까지 적용되는 AF용 CCM에는 VCM방식과 Piezo 방식이 있다. 본 논문에서는 적용된 방식은 VCM적용 방식이다. Camera Control을 위해서 적용될 수 있는 MCU는 ISP(혹은 DSP)나 Base Band Core에서 직접 Control할 수 있겠다.

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RGB 광원을 사용한 고효율 LCD Color-matching BLU의 광학적 설계 (Optimized Optical Design of LCD Color-matching BLU Using an RGB Light Source)

  • 전화준;곽진석;권진혁
    • 한국광학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.101-105
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    • 2019
  • LCD의 광 효율을 향상시키기 위해 LCD backlight unit (BLU)의 광원으로 적색, 녹색, 청색의 광원을 사용하였으며, RGB 광은 lenticular lens array (LLA)를 통해 집광되어 각각 컬러 필터의 적색, 녹색, 청색 필터에 색일치되는 조건으로 광이 지나도록 설계하여 시뮬레이션하였다. 광원의 위치에 따라 Type-A와 Type-B 두 가지 방식으로 시뮬레이션을 진행하였으며, 그 결과 LLA를 사용하지 않았을 때와 비교하여 Type-A는 휘도가 210%로 상승하였으며, Type-B는 270% 상승함을 확인하였다. LLA의 최적의 조건은 렌즈의 높이가 $25{\mu}m$, 렌즈 간의 간격이 $3{\mu}m$일 때, 효율이 최대가 됨을 확인하였다.