스마트폰 카메라 검사용 콜리메이터 광학계 설계 및 분석
- Alternative Title
- Analysis of Collimation Optical System for Smartphone Camera Inspection
- Abstract
- Analysis of Collimation Optical System for Smartphone
Camera Inspection System
Sang Cheol Cho
Department of Image System Engineering, The Graduate School,
Pukyong National University
Abstract
“Resolution Test” for Smartphone camera module production is very important. Real distance Resolution Test for camera module have serious problems like testing space, size of chart and backlight lighting size. To solve problem and produce efficiently of camera module, we can use Collimator Lens with reduced system size or system space. First of all, we designed for common 2M Camera module and corresponding Collimator Lens. Camera module contains features of “field angle”, “entrance pupil position” and “filed angle” of 2M camera module. In the design of Collimator Lens, we designed and produced Collimator Lens in the light of “field angle”, “exit pupil diameter” and “exit pupil position” while considering the camera features. In the performance measurement of the collimator lens in design process involves (1) Simulation of collimator lens itself (2) Simulation of 2M smart phone camera module. (3) Simulation of collimator lens combined with smart phone camera module. From tested Ray Aberration, Astigmatic field curves, Distortion and MTF in the performance evaluation of the design process, It is possible to know that the collimator lens is hardly effects on the 2Mega Smart phone module lens. The main purpose of collimator lens, is to obtain the same result as real distance resolution test. Real distance resolution test and resolution test with collimator lens were tested using TV resolution test program and SFR program in the darkroom. In the TV resolution test program and SFR program, It is returned the Resolution test data value in real time. The noise from the real time video, repeat measurement was performed. there is a 50 lines or less in TV resolution test and a variance of 3% or less on the SFR test. The result of TV resolution Comparison test between real distance and 2M camera module combined with collimator lens is 50lines or less. It is the same for less than 3% on SFR comparison test. It was verified that the virtual distance through the collimator lens and real distance are matched
- Author(s)
- 조상철
- Issued Date
- 2014
- Awarded Date
- 2014. 8
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/12423
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001967288
- Alternative Author(s)
- Cho, Sang Cheol
- Affiliation
- 대학원
- Department
- 대학원 이미지시스템공학과
- Advisor
- 김종태
- Table Of Contents
- 제 Ⅰ 장. 서론
제 Ⅱ 장. 결상광학계에 관한 기초 이론
1. 결상광학계의 기초 3
1.1. 화각(field angle) 3
1.2. 특이점(cardinal point) 4
1.3. 조리개(stop) 5
1.4. 동(pupil) 5
1.5. 2개의 특별 광선 6
1.6. F-Number 와 수치구경(NA:numerical aperture) 7
1.7. 수 차(aberrations) 9
1.7.1. 구면수차(spheric aberration) 9
1.7.2. 코마(coma) 10
1.7.3. 비점수차(astigmatism) 10
1.7.4. 상면만곡(field curvature) 11
1.7.5. 왜곡수차(distortion) 12
1.7.6. 색수차(chromatic aberration) 13
1.8. 분해능(resolution)과 초점심도(depth of focus) 14
1.9. MTF(modulation transfer function) 와 공간주파수
(spatial frequency) 15
제 Ⅲ 장. 콜리메이터 광학계 설계 및 분석
1. 콜리메이터 렌즈 설계 17
1.1. 검증용 스마트폰 카메라 렌즈 설계 스펙 17
1.1.1. 2Mega 스마트폰 카메라 모듈 스펙 17
1.2. 콜리메이터 렌즈 설계 19
1.2.1. 출사동 크기(exit pupil diameter) 설정 19
1.2.2. 파장(wavelength) 설정 20
1.2.3. 화각(field of view) 설정 20
1.2.4. 콜리메이터 렌즈 스펙 22
2. 콜리메이터 렌즈 평가 22
2.1. ray aberration 비교 23
2.1.1. 콜리메이터 렌즈의 ray aberration 23
2.1.2. 스마트폰 카메라 모듈 렌즈의 ray aberration 24
2.1.3. 스마트폰 카메라 모듈 렌즈와 콜리메이터 렌즈가 결합
한 광학계에서의 ray aberration 25
2.2. 비점수차 및 왜곡수차 비교 26
2.2.1. 콜리메이터 렌즈의 비점수차 및 왜곡수차 26
2.2.2. 스마트폰 카메라 모듈 렌즈의 비점수차 및 왜곡수차 27
2.2.3. 스마트폰 카메라 모듈 렌즈와 콜리메이터 렌즈가 결합
한 광학계에서의 비점수차 및 왜곡수차28
2.3. MTF 비교 29
2.3.1. 콜리메이터 렌즈의 MTF 시뮬레이션 결과 29
2.3.2. 스마트폰 카메라 모듈 렌즈의 MTF 시뮬레이션 결과 30
2.3.3. 스마트폰 카메라 모듈 렌즈와 콜리메이터 렌즈가 결합
한 광학계에서의 MTF 시뮬레이션 결과 31
3. 실거리와 가상거리 해상력 비교 32
3.1. 실험 조건 33
3.1.1. 실거리 와 가상거리 실험 조건 33
3.1.2. 콜리메이터 렌즈 사용 해상력 검사 장비 34
3.1.3. 실거리 해상력 검사 장비 35
3.2. TV本 해상력 측정 비교 36
3.2.1. TV本 해상력 프로그램 36
3.2.2. TV本 해상력 촬영 이미지 38
3.2.3. TV本 해상력 동일 영역 pima 비교 41
3.2.4. TV本 해상력 촬영 결과 42
3.3. SFR(spatial frequency response)비교 44
3.3.1. SFR 프로그램 44
3.3.2. SFR 촬영 이미지 46
3.3.3. SFR 촬영 결과 48
제 Ⅳ 장. 결론
Reference 52
감사의 글 54
- Degree
- Master
-
Appears in Collections:
- 대학원 > 이미지시스템공학과
- Authorize & License
-
- Files in This Item:
-
Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.