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Myung Joong KIM CEO of DiYPRO Co. & Rotterdam School of Management MBA 2012 kim.diypro@gmail.com
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미래자동차의 모습은 이동하는 빔프로젝터가 아닐까 생각한다. 차량외부에서는 헤드라이트를 이용하여 외부인을 위한 영상정보가 도로면과 건물에 비춰지고, 차량내부에서는 HUDLCD패널등을 이용하여 운전자에게 필요한 정보를 줄 것이다. 차량내부야 지금도 얼마든지 있으니 신선할 것이 없지만, 차량외부의 헤드라이트를 이용한 정보제공은 상당히 새롭고 활용처도 많으리라 보인다. 제약이 있다면 프로젝션 방식에는 어울리지 않는 스크린(도로면)과 컨트롤이 되지 않는 주변밝기(노면의 비, 가로등 등)이 되지 않을까?

프로젝션(Projection)이라는 영상방식은 꽤 매력적이다. 매력점은 작은 영상장치 본체의 크기로도 영상소스를 대형으로 만들수 있다는 점과 영상패널이 아닌 면에서도 화면이 보이도록 만들수 있다는 점이다. 그에 반해 단점이라면 스크린이 존재해야함과 밝기가 주변밝기에 영향을 많이 받는다는 점이 있다.

우리회사는 과거 L전자 전장사업부에서 헤드라이트에 사용될 MLA 제작에 대한 문의를 받은 적이 있었다. 지금도 존재하는 매트릭스빔의 차기 버전이랄까? 수년전의 일인데 오늘 신문을 보다 ZKW의 소식을 접하니 반가운 마음에 글을 써본다.

 

posted by 댄디킴

이 글은 열화상카메라(Thermal image camera)에 대해서 개인적인 고민을 적은 것이다.

프레넬펙토리에서 ADAS IR이라고도 부르고 있는 열화상 이미지 센서용 렌즈 개발의 개발 방향을 잡아가는 중이다. 현재까지 고해상도(320*240 이상)카메라의 수요는 그렇게 많지 않은 것으로 파악된다. 몇 개나 될까? 조사해볼 필요가 있겠다. 제일 손쉬운 방법은 Flir의 시장점유율과 Boson 320의 판매량을 알면되지 않을까? 현재는 수만개인지 수십만개인지를 모르는 것도 문제이다. 수만개, 즉 연간 5만개의 시장이라면 렌즈 단가를 USD1로 해도 5만불. 기껏해야 1억도 안되는 시장이니까. 우리의 고객사중 하나가 Thermopile 센서를 최소100만개, 많게는 300만개까지 보고 있는 것을 생각해보자. 이 부분이 ZnSe를 경쟁상대로 보고 개발할 것인지 실리콘을 대상으로 보고 개발할 것인지를 결정하게 만드는 부분이다. 상대적으로 저해상도인 80*60정도의 해상도들은 어떨까? Excelitas, 파나소닉의 Grid eye 등의 센서들이 등장하는 것을 보면 분명 의미가 있는 시장이기는 할거 같다는 생각이다. 하지만 이런 센서들은 모두 패키지안에 이미 렌즈를 포함하고 나오는 것이 대부분이다. 향후에는 인텔의 F코드 CPU처럼 센서내에 렌즈가 제거된 센서들이 나오려나? 그렇게 되려면 센서에 렌즈를 더함으로 현격한 가치변화가 있어야 한다. Thermopile가 집합된 센서에 대해서 FresnelFactory의 렌즈가 가지는 가치는 1. 외형의 심미적 가치를 올리기 위한 센서부 커버 2. 센서의 감지각도 변화를 주는 포커스렌즈로의 역할 3. 그리고 앞의 두가지 역할의 동시 수행

Thermopile 집적센서의 시장규모는 어떨까? 이 시장의 주된 사용처는 IoT인가? 센서의 가격은 얼마이고, 판매량은 얼마일까? 일전에 작성한 경기도 기술개발사업의 계획서를 다시 읽어보자. 내가 무언가 이미 고민했던 내용일 것이다.

posted by 댄디킴
2020. 2. 21. 09:35 (주)다이프로 광학자료


2020 SPIE Photonics West 광학전시회에서 근적외선(NIR, Near Infrared), 적외선카메라(FIR, Far Infrared), 동작감지센서 (Motion Sensor, PIR, Passive Infrared)렌즈 등을 전시하고 83개 업체와의 미팅과 F사와의 협업연구를 기획하는 성과를 이뤄냈습니다. 
 

<SPIE전시회 프레넬팩토리 부스> 

 

<㈜프레넬팩토리 대표 김명중>

 

< SPIE전시회 프레넬팩토리 전시품> 


최근 적외선(IR, Infrared)분야에 관심이 급증하는 만큼 프레넬팩토리 부스에도 많은 업체가 방문하여 IR용 프레넬 렌즈에 관심을 보였습니다. 


세계적인 광학사인 F사, G사와 프레넬팩토리가 보유하고 있는 근적외선(NIR, Near infrared)용 프레넬 렌즈의 개발 미팅을 진행하였습니다. NIR용 렌즈는 뷰티, 헬스케어 장비, 유방암 검사기기, 혈류측정 의료기기, 차량용 디텍터, safe 장비, 거리탐지기, 스마트 가구 에서 사용도가 높습니다. 


적외선카메라 업체 F사와 자율주행차에 탑재되는 적외선카메라, 열화상카메라, Thermal Image용 (FIR, Far infrared) 프레넬 렌즈 공급을 구체적으로 협의였습니다. 적외선카메라는 자율주행자동차 뿐만 아니라, IoT, 휴대폰, 의료기기 등에 이미지카메라와 상호보완 관계로 탑재됩니다. 따라서 적외선 센서와 렌즈의 수요가 급증하고 있습니다.


동작감지센서 (Motion Sensor, PIR, Passive Infrared)는 최근 스마트가구, IoT, 카운터센서 등의 수요로 모든 어플리케이션에 필수로 탑재되는 추세입니다. 프레넬팩토리는 고객사의 요구에 적합한 프레넬 렌즈 개발부터 성능측정까지 가능합니다.


프레넬팩토리는 프레넬렌즈 전문 광학 회사로 다양한 IR 렌즈 설계/개발/제작의 경험을 보유하고 있습니다. 고객사의 어플리케이션 사용파장에 적합한 렌즈 재질을 선정하고, 적합한 금형 방식을 선택하고 있습니다. 또한, IR렌즈의 성능측정 장비를 보유하고 있어서 고객사 요구에 맞는 품질검사가 진행됩니다.


--
김명중 / 대표이사
㈜ 프레넬팩토리코리아
TEL : 070-7605-2866
CEL : 010-5248-4630
mj.kim@fresnelfactory.com

posted by 댄디킴
2020. 1. 31. 17:16 (주)다이프로 광학자료


미세패턴 MLA ( Micro Lens Array) 개발로 마이크로 디스플레이 패널의 밝기를 높인 사례를 소개합니다.
AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), HMD(head mounted display) 등 매우 작은 픽셀의 디스플레이를 사용하는 어플리케이션이 증가하였습니다. 그에 따라 초소형 디스플레이, microLED에 사용되는 MLA 개발도 증가하고 있습니다.
 

<MLA금형> 
<MLA금형 현미경사진> 

미세금형으로 제작되는 MLA는 두가지가 핵심입니다.
하나, 프레넥팩토리는 마이크로 광학계에 적합한 미세 금형으로 MLA를 개발합니다. DTM 방식과 Roll-to-roll 장비로 금형을 제작하고 니켈스템퍼로 복사한 금형을 사용하여 MLA를 제작합니다. 금형과 렌즈 공차 관리를 주의하여 개발합니다.
둘, 마이크로 디스플레이 패널 픽셀과의  MLA의 정렬입니다. 프레넬팩토리는 프레넬렌즈, 프리즘어레이, MLA, 렌티큘러 등 미세패턴의 수년간 많은 개발 경험이 있습니다. 고객사의 어플리케이션에 적합한 렌즈개발과 초소형렌즈의 정렬의 노하우를 보유하고 있습니다. 
2020 SPIE Photonics West #5379-9에서 초소형 렌즈, 미세 광학금형 샘플을 전시하고 있습니다.
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김명중 / 대표이사
㈜ 프레넬팩토리코리아
TEL : 070-7605-2866
CEL : 010-5248-4630
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posted by 댄디킴
2019. 12. 27. 09:40 (주)다이프로 광학자료

최근 근적외선용 프레넬 렌즈 개발 건이 증가하고 있습니다.

 NIR(Near Infrared)이라고도 불리는 근적외선은 최근 자율주행자동차, 사물인터넷IoT(Internet of Thing), ToF(Time of Flight), 뷰티, 헬스케어, 검사기기, 의료기기 등 쓰임새가 다양합니다.
 근적외선은 0.75~3um 파장으로 원적외선에 비해 12배의 높은 침투력을 가집니다. 그리하여, 뷰티, 헬스케어 장비, 유방암 검사기기, 혈류측정 의료기기에서 사용도가 높습니다. 뿐만 아니라, 센서분야에서의 수요도 꾸준히 증가하고 있습니다. 차량용 디텍터, safe 장비, 거리탐지기, 스마트 가구까지 다양하게 활용되고 있습니다. 송신부에 사용시 NIR광원의 FOV를 조절 가능하며, 수신부에 사용시 감지거리와 감지영역을 컨트롤하는 효과가 있습니다. 

  프레넬팩토리는 급증하는 근적외선 렌즈의 개발을 대응하기 위하여 NIR 파장에서 투과율이 좋은 재질들을 보유하고 있습니다. 

<NIR용 재질들의 투과율 그래프> 

  고객사의 어플리케이션에 맞게 렌즈 재질과 금형 방식을 선택하고 있습니다. 또한, 2020년도에는 NIR렌즈의 품질측정 장비가 완성될 예정입니다.

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김명중 / 대표이사
㈜프레넬팩토리코리아
TEL : 070-7605-2866
CEL : 010-5248-4630
mj.kim@fresnelfactory.com

posted by 댄디킴
2019. 11. 29. 14:08 (주)다이프로 광학자료

2000°C 이하의 고온에서 고융점 glass 소재로 렌즈 열성형이 가능한 carbon 99.2% 인 glassy carbon 금형 개발 사례를 소개합니다.
기존에는 600°C 이하에서 Tungsten-Carbide 초형 금형에 내열성을 높이기 위하여 DLC(Diamond-like carbon)하여 저융점 glass 소재로 렌즈를 열성형 하였습니다. 이때 금형의 열팽창계수와 탄소의 열팽창계수가 달라서 크랙이 발생합니다. 
개발된 Glassy carbon 금형은 carbon 99.2%로 이루어져 800°~2000°에서 렌즈 열성형(Glass press molding)이 가능합니다. 따라서 고융점 Glass 소재(BK7, Borosilicate 보로실리게이트, fused silica 퓨즈드실리카 등)를 사용할 수 있습니다. 고융점 Glass재질 사용하기 때문에 polymer로는 어려운 NIR, PIR, IR 레이저, IR 센서 등에 적합합니다. 마지막으로 복제가 가능하며 금형 비용이 낮아서 저렴하게 양산이 가능합니다.
다음은 비교표입니다.

 

소재

내열온도(°C)

가능재질

제작방식

금형비용

Glassy carbon
금형

carbon 99.2%

2000이하

BK7,
Borosilicate,
fused silica 

열성형

낮음

초경금형
+DLC (Diamond-like carbon)

Tungsten-Carbide
+carbon coating

600이하

저융점 Glass

열성형

다소 높음


프레넬팩토리코리아는 미세패턴 전문 광학 회사로 정밀광학렌즈, 프레넬렌즈, MLA, 렌티큘러 등의 렌즈와 광학금형을 개발/제작하고 있습니다
고객의 사용처에 따라 적합한 렌즈 제작 방식과 재질을 추천합니다.

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김명중 / 대표이사

프레넬팩토리 코리아

TEL : 070-7605-2866

CEL : 010-5248-4630

mj.kim@fresnelfactory.com

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프레넬팩토리코리아의 개발 STEP을 따른 AR용 프레넬 렌즈 개발사례를 소개합니다. 
신속한 고성능 렌즈개발을 위하여 아래 단계대로 진행하였습니다

 <프레넬팩토리의 개발 단계> 

 


1. 고객사의 요구조건 확인 및 개발 목표선정
고객사는 AR의 스마트폰 화면을 선명한 이미지로 보여주면서 FOV65도 이상의 요구조건이 있었습니다. 

 


2. 기존에 보유한 AR렌즈 실측과 ZEMAX시뮬레이션 성능 차이 확인
AR렌즈 같은 경우는 시뮬레이션과 실측의 성능 차이가 큽니다. 프레넬팩토리코리아는 실측의 성능을 고려하기 위하여 기존에 보유하고 있는 AR렌즈들의 시뮬레이션과 실측 실험 비교를 통하여 차이를 확인하였습니다.

<시뮬레이션과 실측 비교> 



3. 고객사 조건에 알맞은 광학설계 
앞서 선행실험의 결과를 감안하여 고객사 조건에 알맞은 광학 설계를 진행하였습니다.
또한 AR기구물의 특성상 어지러울 수 있으므로 양안의 광량을 비교하였습니다.
 

<지맥스 시뮬레이션 사진> 

 


4. 광학 금형 설계 및 제작
미세한 프리즘 패턴의 우수한 성형을 보여주는 광학 금형을 제작하였습니다.

 


5. 렌즈 제작
개발이 완료된 렌즈의 샘플입니다.

<개발 렌즈 사진> 

 


6. 렌즈 성능 검증
요구조건대로 맞는지 성능을 검증하고 아래와 같은 실측을 통하여 FOV까지 검증하였습니다.
FOV75와 선명한 이미지에 고객사도 만족하였습니다.
 

프레넬팩토리코리아는 프레넬 렌즈 전문기업으로 렌즈 개발 one-stop서비스를 제공하고 있습니다.

posted by 댄디킴
2019. 9. 27. 11:42 (주)다이프로 광학자료

자연채광시트인 SOLIS가 연간 38% 조명에너지 절감, 10% 전기요금 절감의 효과로 경제성을 평가받았습니다. SOLIS는 자연채광 윈도필름으로 미세한 프리즘을 통해 햇빛을 굴절시켜 실내 깊숙한 곳으로 보냅니다. 축소모형실험, 실측실험 그리고 시뮬레이션을 통하여 경제성 평가를 진행하였습니다.

  

 <축소실험과 시뮬레이션을 이용한 경제성평가>

 

<SOLIS_SL5034  햇빛을 굴절시켜 실내로 들어오는 사진 >

 

<일반창과 타필름에 비해 38%절감되는 조명에너지>

 

 <일반창에 비해 약10% 절감되는 전기요금 (동향창 기준)>

 

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김명중 / 대표이사

 프레넬팩토리 코리아

TEL : 070-7605-2866

CEL : 010-5248-4630

mj.kim@fresnelfactory.com 

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8월 21일 전자회관에서 ‘홀로그램 융복합산업 포럼총회’가 개최되었습니다. 김승철 박사(KT융합기술원 Service 연구소)님이 ‘KT의 홀로그램 관련 연구개발 동향’을 발표하였습니다. 발표내용 중, ‘프리즘 어레이 기반의 플로팅 홀로그램’에 프레넬팩토리코리아가 용역과제로 참여한 부분이 있어서 정리하였습니다. 
 

<홀로그램 융복합산업 포럼총회 중 김승철박사 발표현장>

KT 김승철 박사님은 프리즘 어레이 기반의 플로팅 홀로그램을 1)프리즘 어레이 기반의 투과형 플로팅 홀로그램 , 2)프리즘 어레이 기반의 듀얼레이어 플로팅 홀로그램 두가지로 분류해서 발표하였습니다. 

<홀로그램 기반 서비스 요구사항>
 입체감/공간감
- 투과형 시스템
- 다중 레이어 시스템
 Compact한 시스템
-   Compact한 광학설계
 Full color / Clear image
- Color aberration 보정 알고리즘
- 영상 노이즈 제거 기술
 Low Cost
- 저렴한 시스템 가격

 (출처: KT융합기술원 김승철 박사 발표자료)


홀로그램 기반 서비스는 위와 같은 사항이 요구됩니다. 프레넬팩토리코리아도 이를 목표로 2016년 1월 4일부터 2018년 1월 6일까지 개발구매와 용역으로 참여하였습니다
 

<프리즘 어레이 기반의 플로팅 홀로그램 (출처: KT융합기술원 김승철 박사 발표자료)> 


프리즘 어레이 기반의 투과형 플로팅 홀로그램에서 광 경로로 인한 영상 노이즈는 시역조절필터로 제거하였습니다. 색분산 노이즈는 color aberration 보정 알고리즘을 통하여 제거 하였습니다. 프리즘 어레이 기반의 투과형 플로팅 홀로그램은 5G버스 내부 홀로그램  live에 시연되었습니다.

 

<프리즘 어레이 기반의 듀얼레이어 플로팅 홀로그램 (출처: KT융합기술원 김승철 박사 발표자료)> 


프리즘 어레이 기반의 듀얼레이어 플로팅 홀로그램은 공간투영영상을 두개 사용하여서 이중레이어 표현을 가능하게 하였습니다. 평창5G Village 내부에 설치되어 홍보영상을 홀로그램으로 시연하고 있습니다.
프레넬팩토리코리아는 아래와 같은 KT용역과제를 시행하였습니다.
    

계약종류 날짜 계약명
용역 2016.01.04~2016.04.30 광학식 floating hologram 시스템 설계검증 및 시험 시스템 제작
용역 2016.05.17~2016.06.30 광학식 플로팅 홀로그램 시스템 시뮬레이터 개발


프레넬팩토리코리아는 3D Display, AR/VR/MR, 홀로그램에 사용되는 프레넬렌즈, MAL, Lenticular를 설계/제작하며 협력/용역 연구도 가능합니다.


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김명중 / 대표이사
㈜ 프레넬팩토리 코리아
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PIR Test를 위한 3축-반구형 장치에 IR emitter를 장착하여 사람/PET의 거리별 방사에너지 변화를 구현하여 PIR 성능측정의 축소화, 자동화가 가능하게 되었습니다. 

 

< 3축-반구형 장치 >


 
안녕하세요 주식회사 프레넬팩토리코리아입니다. PIR Test를 위한 3축-반구형 장치 제작 사례를 소개합니다. PIR(동작감지센서)는 스마트가구, 사물인터넷 등의 시장 확대로 수요가 늘고 있는 추세입니다. 
 

하지만, 현재 1)사람이 움직이는 field test와 사람대신 2)열선이 움직이는 Automated field test만 진행하고 있습니다. 1)은 인건비 1)2)은 매우 넓은 공간, 많은 시간이 소요되므로 많은 샘플을 측정하는데 한계가 있습니다. 
 프레넬팩토리코리아는 IR emitter로 사람/PET의 거리별 방사에너지 변화를 계산하여 축소화 테스트 방법을 정립하였습니다. 3축의 반구형 장치에 IR emitter를 장착하여 자동화 test도 구현할 예정입니다. 지름 1m의 반구형 장치를 이용하면 센서와 광원의 거리와 각도가 항상 일정하므로 정확한 감지각도와 감지거리 측정이 가능합니다.
 
추후, 고객사의 PIR 성능측정을 진행할 예정이며, PIR 성능측정의 표준 규격화를 진행할 예정입니다.


프레넬팩토리코리아는 PIR 프레넬렌즈 전문 광학 회사로 고객의 요구에 맞게 PIR 감지거리, 감지각도, 성능측정을 진행합니다.

 

 


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김명중 / 대표이사
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