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CCTV용 6-60 렌즈의 설계 및 특성
Design and Characteristics of 6-60 Lens for CCTV 원문보기

중소기업융합학회논문지 = Journal of Convergence Society for SMB, v.6 no.3, 2016년, pp.85 - 91  

한두희 (청운대학교 중소기업기술융합연구소)

초록
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이 논문의 목적은 낮은 화소 수나 어두운 렌즈를 사용하는 CCTV는 자동차의 번호판이나 범죄자를 인식하기 어렵기 때문에 화소수를 높이고 밝은 렌즈를 사용하기 위함이다. 구면수차와 왜곡수차를 줄이기 위하여 2매의 비구면 렌즈를 적용하고 300만 화소에 적절한 줌렌즈의 설계와 이에 의한 특성을 제시하였다. 초점거리는 6-60mm를 적용하였고 F수는 1.2를 구현하였다. 적외선 보정을 실시하여 주야 초점거리가 같도록 설계하였다. 결과적으로 이 규격은 6-60mm 10배줌 렌즈의 규격 중 가장 우수하다. 이 렌즈를 적용한다면 50m거리에서 얼굴이나 차번호의 인식이 가능하다. 향후 이 렌즈의 자동화 구현이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

It was difficult to verify the car number or face of inspector in the closed circuit television because of low CCD pixels and low brightness of lens. So CCTV lens should have higher pixels and brightness. In this paper, the design of zoom lens for mega pixel Closed-Circuit Television (CCTV) was intr...

주제어

#렌즈   #백만 화소   #줌   #CS 마운트  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 3백만 화소급 F수 1.2의 초점거리 6-60mm 줌렌즈를 개발하였다. 야간에 필요한 적외선과 가시광선의 초점을 일치시키기 위하여 적회선보정을 설계에 적용하였다.
  • 4군 줌렌즈 수식의 경우 4차 방정식을 통해 16개의 해가 구해지므로 여기서 원하는 4개의 해를 가지고 초기설계에 적용한다. 4군 줌렌즈 궤적해석을 통한 초기설계가 끝나면 위 데이터를 이용하여 렌즈 설계 프로그램인 Code-V에 입력하여 최적화 설계를 진행하였다. Fig.
  • Code-V를 사용하여 4군 6-60mm줌렌즈를 설계하였다. 설계 F수는 1.
  • H기업과 함께 실제 렌즈를 제작하기 위한 설계를 실시하였다. Fig.
  • 야간에 필요한 적외선과 가시광선의 초점을 일치시키기 위하여 적회선보정을 설계에 적용하였다. 구면수차와 왜곡수차를 줄이기 위하여 2매의 비구면렌즈를 적용하였다. CS마운트를 적용하였으며 이상의 규격은 동종 렌즈 중 최고의 밝기 렌즈이다.
  • 2의 초점거리 6-60mm 줌렌즈를 개발하였다. 야간에 필요한 적외선과 가시광선의 초점을 일치시키기 위하여 적회선보정을 설계에 적용하였다. 구면수차와 왜곡수차를 줄이기 위하여 2매의 비구면렌즈를 적용하였다.
  • 한국표준과학연구원에서 제작된 줌렌즈의 광각과 망원에서의 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하였다. 렌즈의 밝기를 알려주는 F수는 실험적으로 측정이 어렵고 일반적으로 설계치의 F수를 준용한다.

대상 데이터

  • 은 최소광도이다. CMOS는 소니의 IMX103LAR-C를 사용하였으며 회절 한계는 #이다. IMX103센서의 Pixel Size는 2.
  • 구면수차와 왜곡수차를 줄이기 위하여 2매의 비구면렌즈를 적용하였다. CS마운트를 적용하였으며 이상의 규격은 동종 렌즈 중 최고의 밝기 렌즈이다. 이 렌즈를 적용할 경우 50m거리에서 자동차 번호판과 얼굴을 구별할 수 있다.
  • 비구면 렌즈 성형은 금형과 유리소재를 조립하여 GMP(Glass Mold Press)방식으로 성형한다. 사용된 비구면렌즈는 고정타입 GMP성형기로 작업하였으며 사용된 2장 비구면렌즈와 비구면 금형코어 사진은 Fig. 8과 Fig. 9와 같다.
  • Table 2와 Table 3은 제작된 줌렌즈의 광각과 망원에서의 MTF값이다. 측정 위치의 초점거리는 6.7mm와 55.0mm이며 광원은 400-700nm의 파장 대를 갖는 백색광을 사용하였다. 비축상(0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
뒤초점거리란 무엇인가? 일반적으로 초점거리는 제2주점에서 초점까지의 거리이며 초점거리가 짧을수록 넓은 범위를 볼 수 있다. 뒤초점거리(back focal lens)는 렌즈군의마지막 렌즈의 위치에서 초점까지의 거리이고 플랜지초점거리는 이음매에서 초점까지의 거리를 나타낸다. C 마운트와 CS 마운트는 전반적으로동일한 모양이나 플랜지 뒷거리가 다르다.
화각을 조절할 수 있는 렌즈에는 무엇이 있는가? 일반적으로 화각이 넓은 렌즈를 광각렌즈라 하는데 최대 광각은 이상적으로 180도 까지 가능하다. 화각을 조절할 수 있는 렌즈에는 가변 초점 렌즈 (varifocal lens)와줌렌즈가 있다. 일반적으로 화각이 크면 넓게 볼 수 있지만 물체가 작게 보여 작은 물체를 구별하기 어렵고, 화각이 작으면 전체적으로 볼 수는 없지만 상을 상대적으로 뚜렷하게 볼 수 있다.
가변초점렌즈는 화각의 어떠한 장,단점을 보완하기 위해 만들어졌는가? 화각을 조절할 수 있는 렌즈에는 가변 초점 렌즈 (varifocal lens)와줌렌즈가 있다. 일반적으로 화각이 크면 넓게 볼 수 있지만 물체가 작게 보여 작은 물체를 구별하기 어렵고, 화각이 작으면 전체적으로 볼 수는 없지만 상을 상대적으로 뚜렷하게 볼 수 있다. 이러한 장단점을 보완하기 위하여 만들어진 것이 가변초점렌즈이다.
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