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문제 정의
- 우선 비슷한 사양의 특허나 자료를 찾아 요구사양에 맞게 초점거리를 scaling을 하고, 렌즈 모듈로 대체시키기 위해 적절한 1차량을 입력한 다.[5,6] 본 연구에서는 디지털카메라 및 모바일 폰용 카메라 등과 같이 고성능을 유지하면서 초점거리가 매우 짧고, 화각을 크게 하여 초소형으로 제작할 수 있는 retro- focus 형의 렌즈 구성으로 3군 줌 광학계를 설계하고자 한다. 3군 줌 광학계에서 retro-focus형은 각각의 렌즈군이 (-), (-), (+) 렌즈군으로 구성되므로, 이런 형태는 렌즈의 초점거리가 짧고 화각이 큰 광각 렌즈를 설계하는 데 적절하다.
- 렌즈 구성은 적 외선 차단 필터를 포함하여 총 5매 구성이며 특히 조리개가 3군 렌즈 앞에 위치하고, 축상광선이 렌즈의 제 1면에 꽉차 게 입사되므로 구면수차 보정에 매우 효과적이다. 본 논문에서는 설계 파라미터를 충분히 확보하기 위하여 3군의 렌즈를 접합렌즈가 아닌 단렌즈로 렌즈계를 구성하여 수차 보정 에 용이 하도록 하였다."]
- 본 연구에서는 렌즈 모듈의 개념을 이용하여 컴팩트한 디지털 카메라용 줌 렌즈계를 설계하였다. 무엇보다도 렌즈 모 듈의 개념을 이용하여 복잡한 계산이 없이 빠른 시간에 초기 설계를 행하고, 이로부터 최적 설계된 3군 2배의 줌 렌즈계 를 얻을 수 있었다.
- 본 연구에서는 복잡하고 시간이 많이 소요되는 수치해석적 인 방법에 의한 실제렌즈 설계보다는 각 군에 대해 적절한 구성을 선정하고, 각각의 렌즈모듈과 동일한 1차량을 갖는 실제 렌즈를 최적 설계법을 이용해 구하고, 이로부터 각 렌 즈군에 대한 공기 간격을 조정함으로써 줌 궤적을 일치시키는 과정을 통해 초기 실제 렌즈 줌 광학계를 얻고, 수차보정 을 통해 최적의 광학계를 얻는 과정에 대해 다루고자 한다. 이러한 접근방법은 3차 수차를 해석적으로 다루지 않고, 각 군에 대해 독립적으로 설계된 초기 설계치로부터 곧바로 줌 광학계를 설정한 후 잔여 수차 보정을 행하므로, 과정이 매우 간단하고 빠른 시간내에 설계를 완성시킬 수 있는 것이 큰 장점이다.
- ① 4 을 변화시키 면서 Z2, bfl, K를 구하는 방법, ② bfl을 변화시키면서 4, z2, K를 구하는 방법, ③ K를 변화시키면서 Z1, Z2, K을 구하는 방법, 마지막으로 ④ Z2를 변화시키면서 Z1, bfl, K를 구하는 방법이 있다. 본 연구에서는 첫 번째 줌변수인 ZL을 변화시키면서 나머지 줌 변수인 Z2, bfl, K를 순차적으로 구하는 첫 번째 방법에 대해 다루고자 한다.[1,4]
- 본논몬은 렌즈 모듈lens modules)의 개념을 이용하여 3군 구성을 갖는 컴팩트 디지털카메라용 줌광학계의 초기 설계를 하고자 한다. 렌즈 모듈은 곡률, 두께, 및 굴절률과 같은 파라미터(parameters)를 사용하지 않고 광학계의 특성을 기술하기 때문에 상세한 설계 데이터 없이도 복잡한 광학계를 모델링하여 설계는 물론 평가하는 것이 가능하다.
- 최근 모바일폰 카메라(mobile phone camera)를 포함한 디지털카메라 시장에서 화소수에 대한 경쟁과 더불어 초소형화를 추구하면서도 광학줌, 동영상 촬영 등 다양한 부가 기능이 제품 선택의 중요한 기준이 되고 있다. 이러한 시장의 요구에 대응하고 자 본 논문에서는 컴팩트한 디지털카메라 용 줌렌즈를 설계하려고 한다.
가설 설정
- 또한 uk(k=1, 2, ···,10)는 축상광선의 근 축각을, 굴절능 kk는 ck(nk-nk-1)로 주어지고, 여기서 ck 및 nk는 각각 면의 곡률 및 굴절률을 나타낸다. 물체공간과 상공 간에서의 굴절룰은 모두 1.0으로 가정하였다.
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