• 제목/요약/키워드: Illumination uniformity

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영상센서 픽셀 불균일 보정 알고리즘 개발 및 시험 (Proposal and Verification of Image Sensor Non-uniformity Correction Algorithm)

  • 김영선;공종필;허행팔;박종억
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권3호
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    • pp.29-33
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    • 2007
  • 균일한 빛 에너지에 대하여 영상센서의 모든 픽셀은 이상적으로는 균일하게 반응해야하지만 실제적으로는 그렇지 않다. 이러한 영상센서의 불균일 특성은 픽셀자체의 특성과 광학모듈 특성 등에 의하여 발생한다. 영상센서의 불균일 특성은 고정된 형태의 잡음으로 다양한 보정 알고리즘에 의해 보정될 수 있으며 보정능력에 따라 더욱 우수한 영상 품질을 기대할 수 있다. 보통, 영상센서의 불균일 보정은 적절한 알고리즘에 의해 보정계수를 구한 후 이를 적용하여 이루어진다. 본 논문에서는 모든 광량영역에서 좀 더 정확하고 신뢰성 있는 최적의 픽셀 불균일 보정계수 계산 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 불균일 특성을 향상시키기 위해 센서를 1차원으로 모델링하였으며 보정계수를 구하기 위해 여러 광량레벨에서 측정데이터를 얻고 최적의 해를 얻기 위해 최소자승법을 이용한다. 논문에서는 보정계수 획득을 위해 적분구, 프래임그래버를 탑재한 컴퓨터 및 제안한 알고리즘을 구현한 소프트웨어를 사용하였다. 또한 자체 구현한 카메라와 별도의 시험셋업을 이용하여 불균일 시험을 수행하여 제안한 알고리즘을 검증하였다. 제안한 알고리즘을 보정 전 결과 및 기존 방법의 결과와 비교하였으며, 비교 결과, 제안한 알고리즘이 모든 광량에서 가장 좋고 신뢰성 있는 결과를 보여주었다.

학습공간으로 이용되는 대학주변 커피전문점의 조명 실태 및 평가 (The Actual State and Evaluation of Artificial Lighting on Coffee Houses Using Study Place around University)

  • 최솔지;최윤정
    • KIEAE Journal
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    • 제11권6호
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    • pp.53-62
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    • 2011
  • This study aimed at suggesting improvement of lighting environment of the coffee house using study place. To this end, a series of field investigation was conducted in four possible target coffee houses around university. The field measurement included measurement of general illuminance and tabletop illuminance, observing illumination condition, and status of artificial lighting. Also, on-site questionnaire survey was administrated to 80 users of field measurement targets about using characteristics of coffee house and user's subjective response on light environment. The results are summarized as follows: (1) According to questionnaire survey, most of users checked 'learning (study and reading)' in 'purpose of coffee house using', and 'slightly dark' was checked most in each subjective response (brightness on general space and on tabletop at daytime/night); (2) as results of measurements on general illuminance and on tabletop illuminance during daytime, only one coffee house was suitable for standard; (3) as results of measurements on illuminance during night, all target coffee houses were not met the standard; (4) as results of uniformity ratios, almost uniformities of general illuminance were not met the standard except one case. The common problems of lighting environment of coffee house were analyzed as lack of daylight illumination e.g. having low amount of sunshine from skylight, un-uniformity of insolation by floor plan and absence of window blind, and un-uniformity of artificial luminous intensity e.g. lack of the number or brightness of artificial lighting, using the indirect lighting, using only local lighting, and non-uniform arrangement of artificial lighting.

Producing Uniform High Illumination Large Area Backlight Systems with Long Life

  • Guzowski, Lawrence T.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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    • pp.779-782
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    • 2004
  • Establishing and maintaining optimum lamp operating temperature is critically important in backlight systems for large area displays. The information presented in this paper is based upon work completed for a tiled 37.5" AM LCD, plus projections for a 37.5", 42" & 50" monolithic display. Due to the size of the units, a requirement for highly collimated light and a requirement for high brightness, >550 nits at the display surface, significant wattage is required which generates high heat levels in the backlight display assembly and potentially, at the display rear surface. Uniformity of illumination becomes an important element in the system design because of the large area involved.

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레이저 가공에 의한 백라이트 도광판 성능 향상 (Improvement of Light Guide Panel Performance by Laser Patterning)

  • 김영섭;김태훈;박소희;최영희;최은서;신용진
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • We propose a novel application of laser engraving to patterning of light guide panel (LGP) for backlight. The feasibility of three-dimensional engraved pattern in the LGP was verified by measuring brightness and uniformity. To improve the overall uniformity, we have modified proposed patterns and found improved design for patterns. The tailoring of pattern by using laser engraving method could endow the controllability of uniformity. The proposed LGPs are more efficient in both average brightness and uniformity of illumination than the conventional LGPs which have surface pattern on the panel.

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후면 위상 패턴을 이용한 투과율 조절 포토마스크 (Transmittance controlled photomasks by use of backside phase patterns)

  • 박종락;박진홍
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.79-85
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    • 2004
  • 후면의 석영면에 위상 패턴을 형성하여 투과율 조절을 구현한 포토마스크에 대해 보고한다. 위상 패턴의 크기와 패턴 조밀도에 따른 조명 동공의 형태 변화에 관한 이론적 결과와 투과율 조절 포토마스크를 사용한 웨이퍼 상 CD(critical dimension) 균일도 개선에 관한 실험적 결과에 대해 기술한다. 투과율 조절을 위한 위상 패턴은 패턴이 형성되지 않은 영역에 대해 180$^{\circ}$의 상대적 위상을 갖도록 석영면을 식각한 콘택홀 형태의 패턴을 사용하였다. 콘택홀 패턴의 크기가 작을수록 본래의 조명동공 형태를 유지하게 되며, 동일한 패턴 조밀도에서 더욱 큰 노광 광세기 저하가 일어남을 알 수 있었다. 패턴 조밀도를 위치별로 변화시켜 CD균일도 개선에 적합한 투과율 분포를 포토마스크 후면에 형성하였다. 투과율 조절 포토마스크를 140nm 디자인 롤을 갖고 있는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 한 주요 레이어에 적용하여 CD 균일도를 3$\sigma$값으로 24.0nm에서 10.7nm 로 개선할 수 있었다.

LED 광원 크기에 따른 자유 형상 렌즈의 조명 성능 변화와 공차 특성 (Variation of Illumination Performance with Source Size and Tolerance Characteristics of Freeform LED Lenses)

  • 양재석;김대찬;오범환;박세근;유일현;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.29-38
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    • 2013
  • 본 논문에서는 점광원을 기준으로 설계된 자유 형상 렌즈(freeform lens)의 조명 성능과 LED 광원 크기와의 관계 및 공차 특성을 살펴보았다. 비교를 위해 발산 조명 모델(divergent illumination model)을 적용한 두 가지 렌즈와 중첩 조명 모델(overlapped illumination model)을 적용한 한가지 렌즈를 설계하였다. LED 광원이 커짐에 따라 평균 조도에 비해 조도 균일도가 상대적으로 크게 감소하였으며, 정렬 오차에 의한 성능 저하는 거의 발생하지 않았다. 하지만 LED 광원의 방출 특성 변화는 LED 광원 크기에 관계없이 조명 성능에 영향을 미치는 것으로 확인하였다. 발산 조명 모델로 설계된 렌즈가 전반적으로 우수한 성능을 보였지만, LED 방출 특성 변화에 대해서는 중첩 조명 모델로 설계된 렌즈의 성능이 상대적으로 적게 변화함을 알 수 있었다.

픽셀 비선형성 모델을 기반으로 한 영상센서 불균일 특성 보정 (CCD Non-uniformity Correction Method based on Pixel Non-Linearity Model)

  • 김영선;공종필;허행팔;박종억;용상순
    • 항공우주기술
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    • 제9권1호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • 균일한 광량의 빛이 카메라에 입력되었을 때 카메라 영상센서 각 픽셀은 이상적으로는 균일한 응답을 보여주어야 하지만 실제로는 그렇지 않다. 이러한 픽셀의 불균일 응답 특성은 영상품질에 직접적으로 영향을 미치지만, 고정된 형태의 잡음이므로 보정과정을 통해서 잡음을 제거할 수 있다. 영상센서 불균일 보정 방법은 특정 광량에서의 기준값만을 가지고 보정계수를 구하는 방법 등을 사용하곤 했지만, 센서의 비선형성으로 인하여 신호가 작은 경우, 혹은 반대로 아주 큰 경우에서는 보정 효과가 크지 않다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 영상센서의 비선형 특성을 고려하여 픽셀 불균일 보정계수 계산하는 방법을 기술하고 자체 구현한 카메라와 별도의 시험셋업을 이용하여 불균일도 시험을 수행하여 알고리즘을 검증하였다. 시험결과는 비선형성 모델을 기반으로 한 보정 알고리즘을 적용했을 때, 모든 광량에서 가장 좋은 성능을 보여주었다.

농촌 청소년 공부방의 조명환경 실태조사 (Actual Conditions on the Illumination Environment of the Study Rooms in the Youth of an Agriculture Village)

  • 김현지;전경선;이인효;안옥희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 본 연구에서는 농촌 청소년 공부방을 대상으로 조명환경 실태조사를 실시하였다. 그 결과, 공부방의 평균 공간의 크기는 11.42[$m^2$]이며, 주로 광원은 형광등을 사용하였으며 조명사용방법은 전반조명만 이용하는 경우가 73.8[%]이며, 배광방식은 직접조명 방식을 주로 사용하고 있었다. 또한 스탠드를 소유하고 있는 가구는 45.7[%]이었으며, 국부조명인 스탠드를 사용하는 비율은 전체 조사대상의 20[%]에 지나지 않아 시작업이 효과적이지 못하였다. 내부공간 조도는 평균 131.82[lx]이며, 책상면 조도는 253.64[lx]로 최저허용조도의 42.3[%]에 해당하는 열악한 실정이었으며, 균제도는 평균 35.61[%]로 나타났다. 또한 사용자의 조명환경에 비해 만족도는 3.93점으로 높아 조명에 대한 인식이 매우 부족한 것으로 사료된다.

Optical Design of Multimedia-Embedded LED Dental Astral Lighting using the Reverse Dual Reflector Method

  • Kwon, Young Hoon;Hwang, Hyo Chang;Jun, Hwa Joon;Kwon, Jin Hyuk
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권4호
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    • pp.409-414
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    • 2015
  • Light-emitting diodes (LED) have many advantages for dental astral lighting because of their high color rendering index (CRI), low power consumption, light weight and longer life. A dental astral lamp is specially designed and simulated for securing the extra space for installing a multimedia display that will be helpful for treating young patients. The optical system using the reverse dual reflection method consisted of four illumination modules disposed at the four corners of the dental astral lamp, and each module comprises a high power LED, an elliptical mirror, and a multifacet reflector assembly using eight cylindrical mirrors. It is shown that the required illuminance, illumination pattern, and the illumination uniformity are well satisfied.

LED 보안등의 광균일도 향상을 위한 비구면 Mirror형 광학 설계에 관한 연구 (A Study of Aspheric Mirror Optical Design to Improve Luminous Intensity Uniformity of LED Security Lights)

  • 정인호;윤철용;예인수;현동훈
    • 한국생산제조학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.114-119
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    • 2011
  • There is a limit to technology of improving luminous intensity uniformity and glare, known as a weakness of existing LED lamp. Because of Using many LED, LED lamp not only waste energy but have bad effect on efficiency. Our goal is to develop security lights solution which is contented with suitable area in KS(Korean Industrial Standards) and to remove glare by combining asphere in optical system with different concept. To improve luminous intensity uniformity, a reflect mirror system was used after an aspheric optical system design for this study. We made a mirror and measured it after analysing luminance changes depend on aspheric shapes with simulation program to see if aspheric shapes effect luminance distribution. We made progress to find problems and improve them by comparing measured data and analysed data. This result of the study will contribute to industry of LED lighting through developing solution of emotional illumination of LED security lights by knowing the importance of reflectivity with this study and improving luminous intensity uniformity with solving the problem.