[마이크로나노공학] 곤충의 눈을 응용한 초소형 카메라 설계

  • 등록일 / 수정일
  • 페이지 / 형식
  • 자료평가
  • 구매가격
  • 2009.11.09 / 2019.12.24
  • 6페이지 / fileicon doc (MS워드 2003이하)
  • 평가한 분이 없습니다. (구매금액의 3%지급)
  • 800원
다운로드장바구니
Naver Naver로그인 Kakao Kakao로그인
최대 20페이지까지 미리보기 서비스를 제공합니다.
자료평가하면 구매금액의 3%지급!
이전큰이미지 다음큰이미지
목차
1. 연구 개발의 목표 및 필요성

2. 연구 개발의 내용 및 범위 (이론 및 연구수행방법)

i ) 곤충(잠자리)의 눈 응용

ii ) 잠자리 눈과 비슷한 다 초점 렌즈

iii ) 카메라 렌즈의 구조, 동작원리, 모듈

iv ) 렌즈 제작의 기본적인 개요

v ) 렌즈의 제작 공정(MEMS 공정)

3. 연구개발결과

4. 연구개발 결과의 활용계획

5. 참고문헌
본문내용
2. 연구 개발의 내용 및 범위 (이론 및 연구수행방법)

i ) 곤충(잠자리)의 눈 응용

프로젝트를 진행하기에 앞서 기존의 감시 카메라 시스템을 개선 및 보완시키기 위한 방향을 설정하기 위해 자연 모방 공학을 참조하게 되었고, 그 중에서도 곤충(잠자리)의 눈의 구조를 참고하여 설계를 진행하기로 결정하였다. 곤충의 눈은 수 만개의 ‘낱눈’과 낱눈이 하나로 모여 이루는 ‘겹눈’의 복눈 구조를 가지고 있다. 또한 겹눈의 경우 반구형의 형태로 곤충의 머리 밖으로 돌출되어 거의 180도에 이르는 시야 각을 가지고 있어 넓은 범위의 물체를 관찰할 수 있다. 이러한 구조의 눈은 비록 대상을 선명하게 볼 수는 없다는 단점이 있지만, 반대로 조그만 움직임이라도 수 만개의 낱눈을 통해 확실히 포착할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 원리는 다초점 렌즈에서도 볼 수 있는데, 이는 한 가지 물체에 초점을 두어도 주위의 다른 물체 역시 흐릿하지 않은 선명한 영상을 볼 수 있는 결과를 가져온다. 그러므로 우리 조는 곤충의 눈 중에서 낱눈 구조를 개개의 카메라에 적용시켜, 기존의 감시 카메라 시스템에 비해 감시 대상을 좀 더 선명히 포착할 수 있는 방향으로 프로젝트를 진행하기로 결정하였다.

ii ) 잠자리 눈과 비슷한 다 초점 렌즈

다 초점 렌즈는 잠자리 눈과 같이 여러 개의 카메라가 모여 구성된 렌즈이다. 이 렌즈들로 출력되는 영상은 아래 사진과 같이 그 모양을 제대로 알아보기 힘들다. 그러나 같은 부분도 여러 개의 카메라가 중첩되어 있어, 작은 움직임도 쉽게 잡아낼 수 있다. 이런 카메라를 좀 더 넓은 범위를 볼 수 있도록 다각도로 배치 함으로서, 한 개의 카메라로 잠자리의 눈처럼 180도 가까이 잡아낼 수 있을 것이다. 부가적인 기능으로는 렌즈로 들어오는 영상들을 하나로 합쳐서 사진의 인물과 주변의 배경까지 모두 초점을 잡아주는 카메라로도 사용 할 수 있다. 이 기술을 사용하면 사진을 찍는 대상과 그 배경의 초점을 모두 맞출 수 있는 장점을 가지게 된다.

그림 1. 곤충의 눈을 통해서 관찰한 대상의 모습

iii ) 카메라 렌즈의 구조, 동작원리, 모듈

카메라 렌즈 모듈이란 카메라로 들어오는 빛을 여러 개의 렌즈로 원하는 만큼 빛을 모아주는데, 이러한 렌즈들을 하나의 렌즈로 해석하는 방법이다. 카메라의 렌즈는 여러 개의 군으로 되어있는데, 렌즈의 개수가 작을수록 소형 카메라에 적용 할 수 있다. 이 중 렌즈의 개수도 적고, 약 2배의 줌을 할 수 있는 3군 렌즈를 이용하여 소형 카메라의 모듈로서 최적화 하였다.
3군 렌즈 모듈은 총 7개의 렌즈를 가진 모듈이다. 여기서 1군 2군은 각각 1개의 렌즈가 1개의 모듈을 구성하고 있지만, 3군은 총 5개의 렌즈로 구성된다.
이를 간소화된 방법으로 계산하기 위해 단일화된 모듈의 계산으로 최적화 설계를 할 수 있다.
복잡하고 시간이 많이 소요되는 수치해석적인 방법에 의한 실제렌즈 설계보다는 각 군에 대해 적절한 구성을 선정하고, 각각의 렌즈 모듈과 동일한 1차량을 갖는 실제 렌즈를 최적 설계 법을 이용해 구하고, 이로부터 각 렌즈 군에 대한 공기 간격을 조정함으로써 줌 궤적을 일치 시키는 과정을 통해 초기 실제 렌즈 줌 광학계를 얻고, 수차 보정을 통해 최적의 광학계를 얻는 과정이다.
고정인 1군의 초점거리를 결정하고, 2군도 단일 렌즈로 설정하였다. 3군은 상면의 위치를 고정시키는 역할을 하므로 전체적인 굴절능은 (+)로 한다. 3군의 렌즈는 5개 이지만, 설계 파라미터를 확보하기 위하여 단렌즈로 구성하였다. 이후 3군은 실제로 5개의 렌즈를 가지고 있기 때문에 수차 보정을 해야 한다. 수차 보정을 위해서 먼저 독립적으로 설계된 각각의 군을 일정하게 주어진 값대로 공기간격을 설정하면 줌 궤적을 포함한 모든 1차 특성 내에서 렌즈모듈 줌 광학계와 동일한 실제 렌즈를 얻을 수 있다.

iv ) 렌즈 제작의 기본적인 개요

마이크로 렌즈는 광학 시스템에서 매우 중요한 구성요소로써 원하는
자료평가
    아직 평가한 내용이 없습니다.
회원 추천자료
  • [기술경영] 웨어러블 로봇
  • 응용한 소형 인공센서를 개발, 오염물이나 지회에서 새어 나오는 미량의 폭약냄새를 감자할 수 있길 바라고 있다. 또 이런 곤충을 훈련시켜 특정 화학물질을 발견해 내도록 할 가능성도 있다. 로봇곤충을 만들고 센서를 부착, 인간이 할 수 없는 탐색 및 구조 임무에 투입하길 원하고 있다. 바닷가재-과학자들은 바닷가재처럼 세게 치는 파도에도 떠내려가지 않는 다리 8개의 전천후 워킹머신, 즉 수중 로봇을 만들어 병력이 해안에 도착하기 전 지뢰를

  • [공사] [공사] 한국수력공사 기출문제 수정본
  • 눈다. 그러나 미국의 패전으로 미군 장교는 본토로 철수를 한다. 킴은 그와의 사랑으로 잉태된 아이를 낳고 그를 기다리다가 결국 권총으로 자살하고 만다는 내용.④캣츠 - 영국의 대표적인 뮤지컬. T.S.엘리엇 《(지혜로운 고양이가 되기 위한 지침서)》에 나오는 14편의 시를 기초로 엔드류 로이드 웨버가 곡을 붙여 무대화하였다. 춤과 노래를 통해 보여지는 다양한 고양이들의 독특한 캐릭터와 그 삶의 모습, 이야기들, 그안에서 고양이들을 통해 보여

  • [기계공학]mems 란?
  • 나노기술과 같은 광범위한 분야들은 차세대 센서부품과 시스템 개발과 점차로 관련을 가지게 될 것이다.※결론 :MEMS, 무한한 개발 가능성 갖고 있어기계, 전자, 생화학 등의 상호 협력 필요 MEMS는 각 분야의 첨단 기술 개발에 필수적인 기술로서 아직까지 짧은 역사로 인해 상대적으로 선진국가와 기술격차가 적어 미래형 첨단 기술로서 각광을 받고 있다. 전세계적으로 천여 개에 가까운 대학정부기업 연구소에서 수만 명의 과학자와 공학자들이

  • ITSoC기술 및 전망
  • 나노미터급 초미세 회로공정 기술 확보가 필수적이며, 무엇보다도 초소형․ 저전력 소비의 설계기술과 원가경쟁력의 확보가 시장경쟁에서 중요한 관건이 될 것이다. 또한, SoC 칩 하나를 개발하는 데는 막대한 비용과 시간이 소요되는 만큼 위험요소들도 많기 때문에 정보통신 분야의 빠른 기술변화 주기를 정확히 파악하여 대처해 나가야 할 것이다. 그리고 개인적으로 UoC(Ubiquitous computing on Chip)에 관심이 있으며, 유비쿼터스 사회가 되려면 UoC 기술이

  • 바이오미메틱스(biomimetics) -현재 대학에서 이루어지고 있는 연구들을 중심으로
  • 나노과학연구실의 자연의 변화메커니즘을 기반으로 생체모방공학을 이용한 연구 http://chem.kongju.ac.kr/~swrhee/index.php조직공학과 진단시약에 응용가치가 있는 신소재의 개발과, 세포에 바탕을 둔 의약 검증용 센서 및 신공정기술 개발, 화석연료의 고갈을 대비하고 대체에너지의 확보를 위한 공정기술 개발 등을 세부 목적으로 하며, 궁극적으로 이들 세부단계를 칩 위에 집적화를 이루어 거대한 생명화학 공장을 칩 위에 구현하는 것이 장기적인 목적이다

오늘 본 자료 더보기
  • 오늘 본 자료가 없습니다.
  • 저작권 관련 사항 정보 및 게시물 내용의 진실성에 대하여 레포트샵은 보증하지 아니하며, 해당 정보 및 게시물의 저작권과 기타 법적 책임은 자료 등록자에게 있습니다. 위 정보 및 게시물 내용의 불법적 이용, 무단 전재·배포는 금지됩니다. 저작권침해, 명예훼손 등 분쟁요소 발견시 고객센터에 신고해 주시기 바랍니다.
    사업자등록번호 220-06-55095 대표.신현웅 주소.서울시 서초구 방배로10길 18, 402호 대표전화.02-539-9392
    개인정보책임자.박정아 통신판매업신고번호 제2017-서울서초-1806호 이메일 help@reportshop.co.kr
    copyright (c) 2003 reoprtshop. steel All reserved.