광학 디자인
산업 전반에 걸친 다양한 애플리케이션
의료, 레이저, 감지, 자동화 및 연구 분야 완벽 지원
엔지니어링 지향적 사고
이론뿐만 아니라 제조 가능성 및 비용 관리에도 중점을 둡니다.
숙련된 팀
다년간의 산업 간 렌즈 설계 경험과 멀티 플랫폼 통합에 대한 깊은 지식
신속한 처리
초기 광학 설계 초안은 프로젝트 일정에 따라 최소 1주일 이내에 제공될 수 있습니다.
광학 디자인
호빗 는 광 경로 모델링 및 렌즈 설계부터 애플리케이션별 개발까지 모든 스펙트럼을 포괄하는 원스톱 광학 설계 서비스를 제공합니다. 우리의 목표는 고객이 제품 성능을 향상하고 시스템 구조를 최적화하며 개발 주기를 단축할 수 있도록 돕는 것입니다. 초기 컨셉 단계에 있든 이미 명확한 사양이 있든 상관없이 전문적이고 신뢰할 수 있는 지원을 제공합니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
광학 설계는 주로 다음과 같은 문제를 해결합니다:
- 낮은 광학 효율과 높은 에너지 손실
- 흐릿한 이미지, 심각한 수차 및 불충분한 콘트라스트
- 부정확한 빔 제어 또는 미광/반사광으로 인한 간섭 발생
- 최적화된 광학 레이아웃과 파라미터 계산을 통해 시스템의 전반적인 성능을 크게 개선하여 더욱 까다로운 애플리케이션 시나리오를 충족할 수 있습니다.
기술적인 배경 지식은 필요 없으니 안심하세요. 호빗 팀이 목표를 명확히 하고, 기술 사양을 해석하며, 전체 여정에서 포괄적인 지원을 제공합니다. 맞춤형 광학 디자인 서비스는 제품 관리자, 프로젝트 엔지니어, 스타트업 팀을 위해 투명하고 접근성이 뛰어나며 특별히 맞춤화되어 있습니다.
광학 설계는 이미징 시스템, 레이저 시스템, 통신 모듈, 의료 기기, 연구 기기 등에 적용됩니다. 정밀 광학 시스템을 위한 렌즈 디자인이든 비용 효율적인 솔루션이든, 특정 산업 요구 사항을 충족하도록 설계를 맞춤화합니다.
사용자 지정 프로세스
전체 광학 렌즈 설계 프레임워크의 각 구성 요소를 더 세분화할 수 있으며, 이러한 단계별 분해 및 접근성 평가를 통해 렌즈 설계 프로세스가 단계별로 완성됩니다. 설계 과정에서 최적화 정체를 피하기 위해 다양한 지표의 균형을 맞추는 것이 필요합니다.
요구 사항 및 사양
광학 설계의 첫 번째 단계는 요구 사항을 입력하고 사양을 세분화하는 것입니다. 렌즈 유형마다 다른 설계 사양이 필요합니다. 일반적인 사양에는 초점 거리, 시야각, 작동 파장, f/값, 이미지 높이, 해상도, 왜곡, 투과율 등이 포함됩니다. 이 단계에서 설계 엔지니어는 고객과 긴밀히 협력하여 성능 목표와 시스템 제약 조건을 명확히 합니다.
초기 구조
초기 구조의 합리성은 후속 최적화의 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 초기 광학 구조는 빠른 수렴을 가능하게 하고 수차 제어를 용이하게 하지만, 구조가 잘못되면 최적화가 국소 최소값에 갇히게 될 수 있습니다.
초기 구조를 얻는 데는 세 가지 일반적인 접근 방식이 있습니다:
- PW 방식: 이론적 연구 및 복잡한 시스템에 적합하지만 설계 주기가 더 깁니다.
- 문헌 또는 특허 참조: 이 방법은 초점 거리 스케일링 또는 매개변수 조정을 통해 비교적 성숙한 구조적 솔루션을 얻을 수 있으며, 일반적이고 효율적인 방법입니다.
- 병렬 플레이트 최적화: 단순한 광 경로에서 시작하여 풍부한 경험을 바탕으로 최적화를 통해 최적의 구조를 얻습니다.
일반적인 렌즈 초기 구조에는 이중 가우스, 망원, 역망원, 망원 및 투사 구성이 포함됩니다.
광학 수차 분석
광학 시스템의 일반적인 수차에는 구면 수차, 코마, 난시, 필드 곡률, 왜곡, 색수차 등이 있습니다. 이러한 수차의 영향은 초점력을 적절히 배분하고 조리개 위치를 조정하며 비구면 또는 시멘트 렌즈 설계를 사용하면 효과적으로 줄일 수 있습니다. 구면 수차와 코마는 조리개와 비구면 렌즈를 사용하여 보정할 수 있고, 난시와 필드 곡률은 초점력 분리를 통해 최적화할 수 있으며, 왜곡과 색수차는 대칭 또는 시멘트 구조를 통해 균형을 맞출 수 있습니다. 예를 들어 역망원 렌즈의 경우 여러 렌즈 그룹이 함께 수차를 보정하여 이미지 선명도와 시스템 원심 안정성을 보장합니다.
허용 오차 분석 및 공정성 평가
Zemax와 같은 소프트웨어의 허용 오차 분석은 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다:
- 표면 공차: 곡률 반경, 중심 두께, 기울기, 편심도 등입니다.
- 컴포넌트 허용 오차: 어셈블리 간격, 간격, 위치 오류 등의 문제를 해결합니다.
핵심 원칙:
- 성능과 가공성을 모두 보장하려면 표면 공차를 충분히 전달해야 합니다.
- 부품 공차는 조립이 용이하고 설계 목표를 충족할 수 있도록 적절히 완화해야 합니다.
고스트 이미지 평가
미광 분석은 시스템 내에서 고스트 이미지 형성을 위한 경로와 에너지 임계값을 평가하는 것을 목표로 합니다. 일반적으로 사용되는 소프트웨어로는 ASAP와 TracePro가 있습니다. 시뮬레이션 결과 고스트 이미지 에너지가 지정된 임계값(예: 휴대폰 렌즈의 경우 10-⁶ 미만, 분광기의 경우 10-⁵ 미만)을 초과하는 것으로 나타나면 광학 시스템을 재보정하거나 코팅 투과율을 개선해야 합니다.
그리기 및 테스트
최종 광학 설계 결과를 바탕으로 구성 요소 및 조립 도면을 포함한 2D 도면이 생성됩니다. 이러한 도면은 광학 도면 사양을 준수해야 합니다:
- 홀 샤프트 맞춤
- 외경에 대한 음수 허용 오차
완전한 광학 파라미터와 허용 오차 요구 사항을 지정해야 합니다. 이 단계에서는 설계가 제조 가능한지 확인하기 위해 기계적 구조, 조립 공간 및 검사 방법도 고려해야 합니다.
디자인 완료
광학 설계가 완료되면 이를 포함한 종합적인 보고서를 생성해야 합니다:
- 광학 시스템 다이어그램
- 이미징 및 수차 분석 결과
- 허용 오차 및 미광 분석
- 처리 및 조립 권장 사항
위의 단계가 완료되면 요구 사항부터 제조 가능성까지 완전한 광학 설계 프로세스가 완성됩니다.
광학 설계 솔루션
광 경로 최적화
기하학적 광학 및 광선 추적 시뮬레이션을 사용하여 빔 전파 경로를 개선하여 불필요한 반사, 굴절 또는 에너지 손실을 줄입니다. 이 맞춤형 광학 설계 접근 방식은 레이저 처리 시스템, 광통신 설정 및 기타 광 효율이 중요한 애플리케이션에 이상적입니다.
이미징 품질 향상
렌즈 조합을 설계하고 조리개 위치를 조정하며 수차를 제어하여 이미지 해상도, 대비 및 가장자리 선명도를 개선합니다. 이러한 유형의 렌즈 설계는 레이저 프로젝션, 내시경 시스템 및 머신 비전 애플리케이션에 널리 사용됩니다.
커스텀 라이트 필드 제어
균일한 조명, 포커싱, 링 모양, 라인 소스 등 특정 조명 모양이나 에너지 분포를 위해 소니는 자유형 표면, 원통형 렌즈, 미세 구조와 같은 광학 구조와 해당 구성 요소를 개발합니다. 이러한 맞춤형 광학 설계 솔루션은 빔 형상 및 균일성에 대한 정밀한 요구 사항을 충족합니다.
기술 지원 및 지속적인 최적화
협업 서비스 모델
단순한 솔루션 제공을 넘어 고객의 R&D 팀과 강력한 커뮤니케이션 채널을 구축하여 맞춤형 광학 설계 구현이 원활하게 실행되고 최적의 상태로 미세 조정될 수 있도록 지속적인 지원을 제공합니다.
장기적인 성능 추적 및 업그레이드
소니는 고객의 사용 피드백과 진화하는 시장 트렌드를 바탕으로 새로운 소재, 확장된 파장 범위, 향상된 시스템 호환성 등 기존 광학 설계를 지속적으로 개선하여 제품이 광학 혁신의 선두에 설 수 있도록 지원합니다.