• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권2호
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• pp.283-290
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• 2016

This study presents an 8x four-group inner-focus zoom lens with one-moving group for a compact camera by use of a focus tunable lens (FTL). In the initial design stage, we obtained the powers of lens groups by paraxial design based on thin lens theory, and then set up the zoom system composed of four lens modules. Instead of numerically analytic analysis for the zoom locus, we suggest simple analysis for that using lens modules optimized. After replacing four groups with equivalent thick lens modules, the power of the fourth group, which includes a focus tunable lens, is designed to be changed to fix the image plane at all positions. From this design process, we can realize an 8x four-group zoom system having one moving group by employing a focus tunable lens. The final designed zoom lens has focal lengths of 4 mm to 32 mm and apertures of F/3.5 to F/4.5 at wide and tele positions, respectively.

• 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.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.410-420
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• 2007

가우스 괄호법을 이용하여 카메라 렌즈와 같이 무한 물점을 대상으로 하는 모든 복잡한 줌 렌즈에서 사용가능한 근축광선 줌 궤적 추적식을 이론적으로 유도하였다. 그리고 이를 Visual Basic으로 프로그램화하여 수치해석적으로 줌 궤적을 구하였다. 이 방법은 근축광선 추적식을 가우스 괄호법에 적용시켰기 때문에 다양한 줌 형태에 따른 구속조건의 공식을 매우 간편하고 알기 쉽게 단순화시켜준다. 이 결과 이 식의 해는 모든 종류의 줌 렌즈에서 줌 궤적에 대한 초기설계에 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이 식의 유용성을 증명하기 위하여 4군과 5군의 매우 복잡한 줌 렌즈계의 줌 궤적을 다양한 보간법으로 빠르게 산출해 낼 수 있음을 보였다.

• 한국안광학회지
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• 제3권1호
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• pp.151-165
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• 1998

소형이고 큰 광각을 갖는 3군 zoom 카메라 렌즈의 광학적 성능을 조사하였다. 또한 Gaussian Bracket을 이용하여 근축설계조건과 각 군의 궤적도 계산하였다.

• 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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• 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.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권2호
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• pp.134-145
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• 2014

The number of lens groups in modern zoom camera systems is increased above that of conventional systems in order to improve the speed of the auto focus with the high quality image. As a result, it is difficult to calculate zoom loci using the conventional analytic method, and even the recent one-step advanced numerical calculation method is not optimal because of the time-consuming problem generated by the iteration method. In this paper, in order to solve this problem, we suggest a new unified analytic method for zoom lens loci with finite object distance including infinite object distance. This method is induced by systematically analyzing various distances between the object and other groups including the first lens group, for various situations corresponding to zooming equations of the finite lens systems after using a spline interpolation for each lens group. And we confirm the justification of the new method by using various zoom lens examples. By using this method, we can easily and quickly obtain the zoom lens loci not only without any calculation process of iteration but also without any limit on the group number and the object distance in every zoom lens system.

• 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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• 제19권6호
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• pp.629-637
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• 2015

Compact system cameras (CSCs) are commonly used nowadays and feature enhanced video functions and thin yet light interchangeable lenses. They differ from digital single-lens reflex (DSLR) cameras in their lack of mirror boxes. CSCs, however, have autofocus (AF) speeds lower than those of conventional DSLRs, requiring weight reduction of their AF groups. To ensure the marketability of large telephoto zoom lenses with fixed f/2.8 regardless of field angle variation, in particular, light weight AF groups are essential. In this paper, we introduce a paraxial optical design method and present a new, large, telephoto zoom lens with f/2.8 regardless of the field angle variation, plus a lightweight AF group consisting of only one lens. Using the basic paraxial optical design and optimization methods, we fabricated a new and lighter zoom lens system, including a single-lens, lightweight AF group with almost the same performance.

• 한국광학회지
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• 제14권6호
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• pp.613-622
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• 2003

반도체 와이어 본딩(wire-bonding) 조립공정에 사용되는 검사용 다중배치 현미경 광학계를 설계하였다. 2배와 6배에 공통으로 사용되는 대물부를 통과한 광선은 광분할 프리즘으로 둘로 나뉘고 각각의 결상부에 의하여 물체의 주변부는 2배, 물체의 중심부는 6배로 결상하게 한다. 이 때 리드프레임의 와이어 구조 때문에 $\pm$3 mm의 높이차가 있어서 대물부에서 물체까지의 거리가 서로 다르다. 이러한 단차에 ,의해 물체거리가 바뀌더라도 동일한 결상 배율로 선명하게 관찰하기 위해 결상부를 기계 보정식 줌 렌즈와 같이 비선형 궤적으로 이동시켜야 한다. 이 궤적을 구하기 위해 가우스 괄호를 사용해 비선형 연립방정식을 세우고 풀었다. 또한 각 렌즈 군의 굴절능과 군간 간격을 구하는 군별 기초 설계는 등가렌즈에 대한 3차 수차 이론을 사용하였으며, 최종적으로 최적화 기법을 통하여 이러한 현미경 광학계를 얻었다.