• 한국광학회지
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• 제20권3호
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• pp.166-174
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• 2009

유한 물점의 줌 렌즈에서 물체거리가 변할 때에 전체 줌 렌즈의 각 군을 모두 움직이지 않고 특정한 한 개의 렌즈군(조출군)을 이동시켜서 고정된 상면에 결상시킬 수 있다. 이 조출군의 이동량(조출량)을 가우스 괄호법과 근축광선 추적식의 행렬표기법을 이용하여 이론적으로 유도하고, 수치해석적으로 이 조출량을 구하였다. 이 방법은 물체의 거리에 관계없이 모든 종류의 유한물점 줌 렌즈의 조출량에 대한 초기설계에 대해서 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이를 증명하기 위하여 줌 렌즈에서 가장 복잡한 $M_{5n}$ 형태의 5군 줌 렌즈에 적용하여 조출량을 빠르게 신출할 수 있음을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제20권3호
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• pp.156-165
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• 2009

가우스 괄호법을 이용하여 무한 물점을 포함한 모든 유한 물점을 대상으로 하는 모든 복잡한 줌 렌즈에서 사용가능한 일반적인 근축광선 줌 궤적 추적식을 유도하였다. 이를 Visual Basic으로 프로그램화하여 수치해석적으로 줌 궤적을 구하였다. 이 결과 이 식의 해는 물체의 거리에 관계없이 모든 종류의 줌 렌즈에서 줌 궤적에 대한 초기설계에 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이 식의 유용성을 증명하기 위하여 $M_{4a}$와 $M_{4h}$ 형태의 4군 줌 렌즈들과 $M_{5n}$ 형태의 5군 줌 렌즈의 줌 궤적을 유한 물점에 대해서 빠르게 산출할 수 있음을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제20권6호
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• pp.319-327
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• 2009

본 논문에서는 다음과 같은 관점의 광각 2군 줌 렌즈 설계를 소개한다. 먼저전역최적화의 개념을 기초설계단계에서 도입하고, 이를 통해 현대의 수많은 데이터들을 체계적으로 계통화하고 단순화할 수 있는 설계방안을 제안한다. 구체적인 방안으로 전역설 계를 위해 전역구조함수라는 새로운 개념의 함수를 도입하였고 단순화시켰으며, 나아가 약간의 대수적인 혹은 수치적인 계산을 통해 전역 해 영역을 구하였다. 전역 해 영역은 전역최적화에 대응되는 개념이고 상용화된 설계프로그램들 보다 더 체계적이고 통찰적인 설계방향을 제시한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권1호
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• pp.23-31
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• 2014

Recently, the number of camera companies that produce commercializing interchangeable lens systems such as digital single lens reflex (DSLR) and compact system camera (CSC) lenses has been gradually increasing. These interchangeable lenses have various kinds of lenses with distinct specifications. In particular, the distance window among these specifications is the function most preferred by customers. Mechanical manual zoom and manual focus in these high end camera lenses with a distance window are in particular desirable specifications and are required for product quality. However, the AF lens group is linked to the zoom cam and moves. Because the AF lens group moves along with the object distance, we can not realize the distance window with only zoom locus calculation. In this paper, in order to solve the problem, we suggest an optical calculation method for a corrected AF zoom cam for an interchangeable lens with a distance window to achieve product differentiation and analyze the error in the calculation.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권5호
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• pp.574-581
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• 2014

This paper presents the design and evaluation of the optical zoom system for an LWIR camera. The 12.8operating wavelength range of this system is from $7.7{\mu}m$ to $12.8{\mu}m$. Through a paraxial design and optimization process, we have obtained the extended four-group inner-focus zoom system with focal lengths of 10 to 100 mm, which consists of the six lenses including four aspheric surfaces and two diffractive surfaces. The diffractive lenses were used to balance the higher-order aberrations, and its diffraction properties were evaluated by scalar diffraction theory. We have calculated the polychromatic integrated diffraction efficiency and the MTF drop generated by background noise. The f-number of the zoom system is F/1.4 at all positions. Fields of view are given by $51.28^{\circ}{\times}38.46^{\circ}$ at wide field and $5.50^{\circ}{\times}4.12^{\circ}$ at narrow field positions. In conclusion, this design procedure results in a $10{\times}$ compact zoom lens system useful for an LWIR camera.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권5호
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• pp.447-453
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• 2013

A micro zoom system without moving elements by use of two liquid lenses is designed and optimized in this paper. The zoom equations of the system composed of two liquid lenses are deduced. The structure parameters including radius and thickness of a conical double-liquid electrowetting based lens are analyzed and calculated. Because the liquid thickness varies non-linearly with the radius of the interface, it's very difficult to optimize a real liquid lens using commercial optical design software directly. Through the Application Programming Interface (API) of the optical design software CODE V, a zoom system with two real electrowetting based liquid lenses is modeled and optimized. A two-liquid-lens zoom system without moving elements, with a zoom factor of 1.8 and a compact structure of 10 mm is designed for illustration. This can be useful for the camera design of mobile phones, tablets and so on. And this paper presents a convenient way of designing and optimizing a zoom system including liquid lenses by commercial optical design software.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.19-26
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• 2016

In this paper, we propose an efficient design method for a thermal camera with continuous zoom based on the research and manufacturing experience of the thermal camera. In addition, it is divided into system design method, optical design method, mechanical design method, and electronic design method. First, we propose an effective NUC compensation method and a lens-specific sensitivity design method in terms of system. Second, we propose a zoom trajectory design method considering the temperature effect on the optical aspect. Third, it suggests the minimization of optical axis shaking between magnification conversion in terms of mechanism. Finally, we propose a lens-specific temperature compensation method and a speed conversion algorithm according to the zoom interval as an electronic aspect.

• 한국광학회지
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• 제19권5호
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• pp.349-359
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• 2008

본 논문은 이너 포커싱 3군 줌렌즈에 대해 얇은 렌즈에서 두꺼운 렌즈로의 변환과정을 줌렌즈계 내에서 실행하는 복합렌즈계(얇은 렌즈+두꺼운 렌즈)의 개념을 적용하여 효과적이면서 신속한 초기설계 방법을 제안하였다. 즉, 복합렌즈계란 줌렌즈계의 전체 굴절능 및 줌렌즈계 내에 각 군의 굴절능, 군과 군사이의 주요면 간의 거리를 일정하게 유지하면서 하나 이상의 군들을 얇은 렌즈로 구성하고 다른 군을 얇은 렌즈에서 두꺼운 렌즈로 변환하는 과정을 갖는 반자동 최적화 설계방법이다. 순차적으로 얇은 렌즈로 구성된 다른 군들도 동일한 개념으로 두꺼운 렌즈로 변환이 가능하다. 결과적으로 본 개념을 적용하여 최적설계된 1/4" 5 M 이너 포커싱 3군 2배 줌렌즈는 폰 카메라용 줌렌즈로서 사양과 성능을 충분히 만족시켰다. 또한 렌즈를 비구면화하고, 렌즈의 형태에 따라 비구면 유리 및 플라스틱 재질을 적용하여 슬림화(전장 9.8 mm 이하) 및 고해상도 특성을 만족시키는 폰 카메라용 초소형 이너 포커싱 3군 2배 줌렌즈를 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제24권3호
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• pp.125-134
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• 2013

무한물점으로 취급하는 카메라 광학계의 경우, 자동초점(auto-focus) 속도를 빠르게 하기 위해 기존 광학계와 다른 형태로 광학설계를 하게 된다. 이 때문에 군의 개수가 늘어나므로, 기존의 해석적인 방법으로는 궤적 계산이 어렵고, 또한 수치해석적인 방법은 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 본 논문에서는 각 군을 스플라인 보간을 한 뒤, 주어진 뒤정점초점거리와 유효초점거리를 만족하도록 1개 또는 2개 군의 이동량을 해석적으로 구해 줌 궤적을 계산하는 해석적인 방법을 제안하고 이를 유도한다. 이 방법은 무한물점용 줌 렌즈 광학계에서 군수의 제한 없이 모든 광학계에 대해 반복적인 계산없이 해석적인 궤적을 구할 수 있으며, 다양한 예제를 통하여 그 효용성을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.287-294
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• 2022

본 연구에서는 중적외선용 줌 광학계를 비열화에 유리한 소재 조합으로 구성하기 위해 비열화 유리 지도를 이용한 반복적인 설계 방법을 제시한다. 일반적으로 중적외선용 유리 소재는 가시광선용 소재에 비해 온도변화에 매우 민감하다. 또한 줌 광학계는 이동군이 존재하여 온도 변화에 따른 성능 보상이 어느 정도 가능하지만, 광학 렌즈에 적절한 소재가 배치되지 않으면 온도에 따른 이동군의 보상량이 크게 발생하여 비열화 설계 시 어려움이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 비열화 유리 지도상에서 수차 보정을 위한 값을 분석하여 비열화에 유리한 소재로 중적외선용 줌 광학계를 구성하고, 초점거리 2배 확장기를 부착하여도 온도 변화에 안정적인 확장형 줌 광학계를 설계하였다.