• 제목/요약/키워드: 광학수차

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Light Field Rendering 기술을 이용한 간이 광학현미경 (Simple optical microscope using Light Field Rendering technology)

  • 김다희;조중휘
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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    • pp.725-728
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    • 2020
  • Light Field Rendering 을 이용하여 성능이 떨어지는 Low resolution 카메라 장비로 얻는 영상의 한계를 극복하고, Image Processing 기술로 직접 조정해야 해결할 수 있는 수차 및 성능 문제 해결한다. 저가형 장비, 렌즈를 사용하여도 컴퓨터기반 처리를 이용하여 물리적인 한계를 극복한 간이 광학현미경을 만들고자 함. 3D print 를 이용한 뼈대구조를 만들고, 저렴한 raspberry pi 임베디드 플랫폼을 이용하여 설계도만 있다면, 누구나 쉽게 만들 수 있기에 많은 사람들이 이 분야에 더 쉽게 다가설 수 있게 한다.

Night Scope 광학계의 설계 및 개발 (Development and Design of the Optical System of a Night Scope)

  • 이동희;임용무
    • 한국안광학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-17
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    • 2004
  • 레저 스포츠 분야에서 사용되는 Night Scope를 설계 제작해 보았다. 전체 구성은 IR조명계, objective결상계, IR촬상 튜브부, eye_piece 결상계로 이루어진다. objective 결상계는 색수차가 감소되도록 BK7, FD4의 재질로 만들었는데 40% MTF(Modulation Transfer Function) 기준치에 대해 25lines/mm의 분해능을 가지도록 하였다. 이 시스템은 초점거리가 80mm, 유효구경이 40mm 결상면의 크기가 직경 14mm인 광학계로 설계되어졌다. eye_piece 결상계는 제품 비용을 절감하기 위해 상용제품을 채택하였다. 이번 개발에서 얻은 개발 기술은 향후 Dot, Sight, Day/Night Riflescope System 등의 유사 제품의 개발에도 크게 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

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입사광의 편위가 난시안에 미치는 영향 (The Effect of the Shift of Incident Beam on the Astigmatism)

  • 박성종;주석희;정창섭
    • 한국안광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.47-52
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    • 2001
  • 입사광의 진폭 분포가 임의의 방향으로 편위되었을 때 편위량의 증가에 따른 상면에서의 착락원 형태변화와 이러한 입사광의 편위가 난시안에 미치는 영향을 살펴보았다. 이 때 고려된 편위량의 크기는 0.0, 0.25, 0.5 그리고 0.75인 경우이며, 편위 방향은 ${\pi}/2$이다. 또한 광학계에 포함된 비점수차량은 $0.0{\lambda}$, $0.25{\lambda}$, $0.5{\lambda}$ 그리고 $0.75{\lambda}$인 경우를 고려하였다. 상면에서의 착락원 형태는 입광의 실수 진폭 분포의 편위량이 증가함에 따라 원형 대칭에서 비대칭의 타원 형태로 변화되어 나타났으며, 비대칭 타원의 정도는 입사광의 실수 진폭 분포의 편위량이 증가함에 따라 크게 나타났다. 또한 입사광의 실수 진폭 분포가 대칭적이지 못하고 임의의 방향으로 약간씩 편위되어 분포함으로써 광학계에 포함된 비점수차를 보정하고 있음을 알 수 있었으며, 이는 난시안을 갖는 눈에 입사된 입사광은 난시의 효과를 최소화하기 위해 편위됨을 알 수 있었다.

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2400 grooves/mm 비등간격 오목에돌이발을 이용하는 평면결상형 연엑스선 분광기의 특성 해석 (Analysis of a flat-field soft x-ray spectrometer using a 2400-grooves/mm varied line-spacing concave grating)

  • 최일우;남창희
    • 한국광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.189-196
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    • 2002
  • 파장 50 $\AA$ 이하의 연엑스선 영역에서 사용될 평면결상형 연엑스선 분광기의 구성요소와 정렬조건을 결정하고 분광기의 분광학적 특성을 해석하였다. 평면결상형 연엑스선 분광기는 토로이드거울, 실틈, 비등간격 오목에돌이발, 연엑스선 검출기로 구성되어 있다. 토로이드거울과 홈간격이 2400 grooves/mm인 비등간격 오목에돌이발을 사용하여 공간분해된 빛띠가 단일 평면 위에 결상되도록 분광기를 구성하였다. 토로이드거울은 연엑스선 광선이 에돌이발에 비스듬하게 입사할 때 발생되는 비점 수차를 보상하기 위해 사용되었다. 파면수차 이론을 적용하여 분광기가 가지는 파장분해와 공간분해를 계산하고, 에돌이 현상에 대한 스칼라 이론을 적용하여 에돌이발의 에돌이효율을 계산하였다.

MWIR용 24mm 초점거리를 가지는 결상광학계의 설계 (Design of Imaging Optical System with 24mm Focal length for MWIR)

  • 이상길;이동희
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.203-207
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    • 2018
  • 본 연구는 초점거리가 24mm 인, 대기투과 특성이 좋은 $3{\sim}5{\mu}m$ 파장대역의 적외선의 상을 결상할 수 있는 렌즈계의 설계 개발에 관한 것이다. 설계는 상용 설계 프로그램인 CodeV를 사용하였고, 색수차, 구면수차 및 왜곡 제거에 가중치를 가지는 최적화를 진행하였다. 설계되어진 렌즈계는 Si와 Ge로 구성된 2매의 렌즈로 이루어져 있는데, 각각의 렌즈는 한 면이 비구면으로 이루어져 있다. 그리고 이 광학계는 선폭 20lp/mm에서는 MTF값이 0.40, 선폭 29lp/mm에서는 MTF값이 0.25인 특성의 분해능을 갖게 되었다. 이 광학계는 $25{\mu}m$ pixel의 $206{\times}156$ 어레이 및 $17{\mu}m$ pixel의 $320{\times}240$ 어레이 적외선 검출소자를 사용하는 MWIR용 열화상 카메라에 적용할 수 있는 성능을 가진 것으로 판단된다.

카메라 교정 및 측정부 회전을 이용한 가상현실 기기의 전역 왜곡 측정법 (Full-field Distortion Measurement of Virtual-reality Devices Using Camera Calibration and Probe Rotation)

  • 양동근;강필성;김영식
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.237-242
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    • 2019
  • 가상현실 기기의 렌즈는 사용자의 편의성을 위한 적은 부피와 높은 현실감을 위한 넓은 시야각을 동시에 만족시켜야 하기 때문에 왜곡 수차가 필연적으로 발생하는데, 일반적인 렌즈보다 시야각이 넓고 왜곡 수차가 크기 때문에 측정이 어렵다. 본 논문에서는 가상현실 기기의 특성을 고려한 두 가지 왜곡 측정 방법을 제안하였다. 하나는 카메라 교정 방법 기반의 다중 이미지를 이용한 왜곡 측정법이며, 또 다른 하나는 카메라를 포함한 측정부를 직접 회전시켜 왜곡을 측정하는 다중 측정점을 이용한 왜곡 측정법이다. 제안된 방법들의 검증을 위해 시판된 가상현실 기기인 Google Cardboard 제품의 왜곡을 측정하고 설계 데이터를 통한 시뮬레이션 결과와 비교하였으며, 두 방법으로 측정된 왜곡 값은 시뮬레이션 결과와 비교했을 때 잘 부합하는 것으로 나타났다.

막대 형태의 비구면 렌즈를 이용한 광통신용 시준기의 설계 (Design of a Rod-Type Aspheric Lens Collimator for Optical Telecommunication)

  • 강석봉;강은경;황보창권;강상도;김종섭
    • 한국광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.31-35
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    • 2008
  • 결합효율이 높고 정렬오차 발생 시 결합효율의 저하가 작은 광통신용 비구면 렌즈 시준기를 설계하였다. 비구면 시준 렌즈는 GRIN 렌즈와 작동거리와 두께가 유사하고 외경이 동일한 원통형 막대 형태로 설계해 GRIN 렌즈를 대체할 수 있도록 하였다. 결합효율의 저하는 시준렌즈의 구면수차에 의해 주요하게 발생하므로, 비구면 렌즈 시준기가 볼 렌즈, GRIN 렌즈 및 C-렌즈 시준기보다 높은 결합효율을 가지도록 비구면 계수를 최적화 해 구면수차를 낮추었다. 설계한 비구면 렌즈 시준기의 결합효율은 기존 시준기들보다 높았으며 정렬오차에 따른 결합효율의 감소도 작았다.

광집속 Toroidal mirror를 이용한 평면결상 (Design of flat-field XUV spectrograph with a toroidal mirror)

  • 이병훈;최일우;남창희
    • 한국광학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.77-85
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    • 1992
  • Varied-line spacing concave grating을 이용하여 결상면에서 거의 균일한 분해능을 갖는 평면결상 극자외선 분광기를 설계하엿다. 레이저-프라즈마에서 복사되는 발산광의 집속과 분광기의 수차보정을 위해 toroidal mirror를 사용하였고, 비축광선에 의한 수차를 줄이기 위해 toroidal mirror와 회절격자 사이에 10$\mu \textrm m \times2$mm크기의 입사슬릿을 두었다. 평면결상이 가능한 파장영역은 50~300$\AA$이고, 계산된 분해능은 4000이상이다. 회절격자의 효율과 toroidal mirror에서의 반사율을 고려하면 복사 에너지의 집속도는 toroidal mirror를 사용하지 않았을 때보다 3.5배 증가하고, fluorescence는 파장 100.angs.에서 1000배 이상 증가했다.

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소프트콘택트렌즈 재질에 따른 눈물막 파괴시간과 고위수차의 비교 (Comparison of tear film break-up time and high order aberration according to soft contact lens material)

  • 김봉환;한선희;김학준;배상아;손유진;김지현;김현지
    • 한국임상보건과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1232-1237
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    • 2019
  • Purpose. In this study, two types of soft contact lenses with different materials were selected to compare the time of tear film destruction and high order aberrations before and after wearing. Methods. Thirty patients (60 eyes) in their 20s were included in this study. Two lenses with different materials, Group 4 (Etafilcon A) and Group 5 (Narafilcon A) were selected. Using aberration analyzer and keratometry, high-order aberration and tear film test (NIF-BUT, NIAvg-BUT) were performed before and after wearing. Results. When comparing the higher aberrations of the Etafilcon A and Narafilcon A lenses, the higher aberrations of the Narafilcon A lens were higher overall. For the initial tear film break-up time (NIF-BUT) after wearing, the Etafilcon A lens was reduced by 4.0 seconds and the Narafilcon A lens increased by 0.6 seconds. For the mean tear film break-up time (NIAvg-BUT) after wearing, the Etafilcon A lens decreased by 2.4 seconds and the Narafilcon A lens increased by 1.7 seconds. Conclusions. NIF-BUT and NIAvg-BUT of Narafilcon A lens were increased. The lens with relatively low water content and higher oxygen permeability than the lens with high water content has relatively less tear evaporation, which means that the time of destruction of the tear film is increased.

Monte Carlo 수치해석법을 이용한 저 에너지 초소형 마이크로칼럼에 사용되는 전자렌즈의 모양에 따른 전자빔 특성 연구 (Research on the electron-beam characteristics according to the shape of electron lenses in low-energy microcolumn using Monte Carlo numerical analysis)

  • 김영철;김호섭;김대욱;안승준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.23-28
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    • 2008
  • 마이크로칼럼에 사용되는 전자렌즈는 MEMS 공정으로 정밀하게 가공되어 기존의 전자칼럼에 비하여 광학수차를 최소화 할 수 있으며, 이는 전자칼럼의 성능 향상에 주요한 요소로 작용한다. 습식 식각과 건식 식각에 의해 형성되는 전자렌즈의 모양과 배열조합에 따른 전자 광학계 연구는 중요한 의미가 있다. 마이크로칼럼은 전자방출원, source 렌즈, deflector, focus 렌즈(Einzel 렌즈)로 구성되는데, 전자빔의 특성에 가장 큰 영향을 주는 source 렌즈의 구성 요소 중 extractor와 limiting aperture의 모양에 따른 전자빔 특성을 조사하여 마이크로칼럼 제작에 있어서 최적화된 전자렌즈 조합을 도출하였다.