• 제목/요약/키워드: 구면수차

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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.

온라인 광학보정장치를 적용한 위성카메라의 광학설계 (Optical Design for Satellite Camera with Online Optical Compensation Movements)

  • 조정빈;황재혁;배재성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.265-271
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    • 2015
  • 본 연구에서는 소형 위성카메라의 영상성능 저하를 궤도상에서 능동적으로 보정하기 위해 광학보정장치를 적용한 위성카메라의 광학설계를 수행하였다. 2개의 광학 보정장치는 각각 부반사경 및 초점면부에 부착되며 총 5자유도의 운동이 가능하다. 본 논문에서 설계한 광학부는 슈미트-카세그레인(Schmidt-Cassegrain)타입으로 주반사경의 직경은 200mm이고, GSD 3.8m, MTF 성능은 약 50% 정도이다. 설계된 광학계는 수차곡선과 Spot diagram과 MTF를 통해 성능평가를 수행하였다. 수차곡선을 통해 광학성능에 가장 큰 영향을 미치는 수차가 구면수차인 것을 확인 할 수 있고, MTF 해석을 통해서 나이퀴스트 주파수에서 MTF 30%이상의 요구 성능을 충분히 만족하는 것을 확인하였다.

Polygon Mirror Scanning (OMS)을 위한 렌즈의 구면 수차 보정 시뮬레이션 (Simulation of Lens Aberration Correction for Polygon Mirror Scanning (PMS))

  • 신승연
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1999년도 제16회 광학 및 양자전자 학술발표회Proceedings of 16th Optics and Quantum Electronics Conference, 1999
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    • pp.128-129
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    • 1999
  • Polygon Mirror Scanning(PMS) is composed of LED array, magnifying lens, polygon mirror and motor. It is important to correct the lens aberrations to gain the image we want to show. In this paper, we have simulated the lens aberration correction to reduce the spherical aberration . We have obtained a aspherical lens which is corrected the spherical aberration.

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ASPHERIC LENS 금형개발

  • 김부태
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.43-47
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    • 1992
  • 물체공간의 한점에서 출발하여 광학계에 입사한 광속은 전부 상공간의 한점에서 집속되고 물체공간의 점 과 상공간의 점은 1:1로 대응해야 하나 현실의 광학계는 필히 수차가 존재하기때문에 이상 결상을 맺지 못다. 이러한 원인으로 생기는 수차를 통상의 방법으로 제거 할 수 없을때 비구면 LENS를 사용한다. 비구 면 LENS는 축대칭성을 갖고 단면형상이 다항식으로 표현되는 곡면을 갖는 LENS로 종래의 구면체로 구성 된 광학계에서 보정될 수 없었던 수차를 근본적으로 제거한다. 또한 비구면 LENS를 사용하므로써 화질 의 향상을 기할 수 있고 LENS 매수를 줄임으로써 LENS계 전체의 COMPACT 화, COST DOWN, 중량경감이 가능한 잇점이 있다. 지금까지 이러한 장점이 있는 비구면 LENS가 사용되지 못했던 것은 설계기술보다는 생산기 술에 있었는데, 최근 비구면 LENS 가공이가능한 기계와 LASER를 이용한 측정기술, MOLD MASTER에 의한 사출기술이 발전함에따라 PLASTIC LENS의 양산이 가능하게 되었다. 본 고에서는 신 제품 개발능력 확보와 제품경쟁력 향상을 목적으로 개발한 비구면 LENS 금형의 초정밀가공 정도 (비구면 가공정도 : FORM ERROR 0.2 .mu. m 이하) 달성방법과 측정평가에 대해 논했다.

라섹 수술 전과 후의 고위수차에 영향을 미치는 결정변수 (Determination Factors Affecting the High Order Aberrations in Preoperative and Postoperative LASEK)

  • 김태흥;이현;이강오;이태용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5621-5627
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    • 2014
  • 라섹 수술 방법을 결정하기 위한 기준을 상세화하고자 고식적인 라섹 수술 전과 후의 고위수차에 영향을 미치는 결정변수들을 분석하였다. 2011년 11월부터 2012년 7월까지 고식적 라섹 수술을 한 대상자 중 수술한지 2개월 후 고위수차검사가 가능한 51명(102안)을 대상으로 하였다. 고위수차는 수술 전 $0.341{\mu}m$에서 수술 후 $0.538{\mu}m$로 증가하였다. 선형회귀분석에서 수술 후의 고위수차 변동에 영향을 미치는 수술 전의 굴절성분은 설명력 크기순으로 각막난시 $J_0$ 성분이 0.400, 굴절성난시 $J_0$ 성분이 0.389, 각막난시량이 0.282, 구면렌즈대응치가 0.239, 굴절성난시량이 0.213, 동공크기가 0.194였다. 다중회귀분석에서 수술 후의 고위수차와 통계적으로 의미가 있는 변수는 각막난시 $J_0$ 성분, 동공크기, 구면렌즈대응치였다. 따라서 개인에게 적합한 수술 방법 결정을 위해서는 고위수차와 더불어 파워벡터분석에 의한 각막난시도 함께 고려하는 것이 필요하다.

적외선 및 가시광선 결상용 3반사망원경계의 설계 (Optical design of three-mirror telescope system for infra-red and visible imaging)

  • 이종웅;홍경희;권우근
    • 한국광학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.183-190
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    • 1996
  • 적외선, 가시광선 겸용의 3반사망원경계를 설계하기 위하여 형상설계법 및 3차수차의 보정방법이 연구되었다. 적외선용의 광학계는 3반사경계만으로 구성되었으며 원추곡면화를 통하여 구면수차, 코마, 비점수차를 보정하였다. 가시광선용의 광학계는 적외선용의 3반사경계의 상면앞에 보정렌즈를 추가하여 상면만곡을 보정하였다. 설계된 3반사망원경계는 파장 10.mu.m에서는 시계 2.4.deg. 내에서 회절한계의 결상성능을 가지고 있다. 가싣광선대역의 단파장에 대한 rms spot size는 3.deg. 시계내에서 25.mu.m이하이며, CCD의 사용에 적합하도록 flat field 조건을 만족하고 있다.

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CCTV용 6-60 렌즈의 설계 및 특성 (Design and Characteristics of 6-60 Lens for CCTV)

  • 한두희
    • 중소기업융합학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.85-91
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    • 2016
  • 이 논문의 목적은 낮은 화소 수나 어두운 렌즈를 사용하는 CCTV는 자동차의 번호판이나 범죄자를 인식하기 어렵기 때문에 화소수를 높이고 밝은 렌즈를 사용하기 위함이다. 구면수차와 왜곡수차를 줄이기 위하여 2매의 비구면 렌즈를 적용하고 300만 화소에 적절한 줌렌즈의 설계와 이에 의한 특성을 제시하였다. 초점거리는 6-60mm를 적용하였고 F수는 1.2를 구현하였다. 적외선 보정을 실시하여 주야 초점거리가 같도록 설계하였다. 결과적으로 이 규격은 6-60mm 10배줌 렌즈의 규격 중 가장 우수하다. 이 렌즈를 적용한다면 50m거리에서 얼굴이나 차번호의 인식이 가능하다. 향후 이 렌즈의 자동화 구현이 필요하다.

정밀모형안을 이용한 Head Mounted Display용 렌즈계 설계 (Lens system design for head mounted display using schematic eyes)

  • 박성찬;안현경
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.236-243
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    • 2003
  • 본 논문에서는 구면수차와 Stiles-Crowford 효과를 고려하여 인간의 눈을 모델링한 정밀모형안과 등가인 렌즈모듈 모형안의 설계에 관하여 논의하였고, 렌즈모듈 모형안을 적용한 Head Mounted Display(HMD)용 광학계를 설계 및 평가하였다. HMD용 광학계에서 요구되는 소형화, 고성능 및 고해상도 등의 필수조건들을 만족시키기 위해 회절광학소자와 비구면을 이용하여 색수차와 단색수차를 보정하였다. SVGA급 480,000화소를 갖는 0.47 인치 micro-display, 플라스틱 hybrid 렌즈, 그리고 렌즈모듈 모형안으로 HMD용 광학계를 구성하였다. 설계된 광학계의 초점거리는 31.25 mm, FOV는 24H$\times$18V$\times$30D degrees, 그리고 전장길이는 59.1 mm이다. 결과적으로, 사용자가 편안함을 느낄 수 있는 HMD에 유용한 광학계를 얻었다.

Aplanat조건과 Achromatwhrjs의 Gauss괄호 표현과 Telephoto형 망언경 대물렌즈의 설계 (Gaussian Bracket Expressions of Aplanatic and Achromatic Conditions for Telephoto Type Telescope Objective Derived from the Numerical Solution)

  • 임천석
    • 한국광학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.243-251
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    • 1993
  • 두개의 모듈(module)로서 이루어진 telephoto형 망원경 대물렌즈의 각각의 모듈에 대해 Seidel 1차 수차중 구면수차계수와 코마계수를 영으로 하고, 또 종색수차계수를 영으로 하는 조건을 Gauss괄호를 써서 표현하고, 이어서 이들 연립방정식의 해를 구함으로서 눈으로 직접 관찰하는데 쓰이는 조준용광학계의 최초설계가 유도되었다. 이어서 눈의 분해능에 걸맞게 최적화 수치계산을 수행하여서 최종설계를 얻었다. Aplanat조건을 만족하고 색수차가 제거된 이 telephoto 형 망원경 대물렌즈의 f/${\sharp} 와 half field angle은 각각 8.5, 0.$3^{\circ}$이고 초점거리와 telephoto ratios 는 각각 30cm, 0.839이었다.

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연X-선 투사 리소그라피를 위한 등배율 포물면 2-반사경 Holosymmetric System (Paraboloidal 2-mirror Holosymmetric System with Unit Maginification for Soft X-ray Projection Lithography)

  • 조영민;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.188-200
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    • 1995
  • 파장 13nm의 연 X-선을 사용하여 초고밀도 반도체 칩을 네작할 수 있는 고분해능의 투사 결상용 2-반사경계(배율=1)을 설계하였다. 등배율(1:1)의 광학계는 holosymmetric system으로 구성하였을 때 코마와 왜곡수차가 완전히 제거되는 이점을 갖는다. 2-반사경 holosymmetric system에서 추가적으로 구면수차를 제거하기 위해 두 반사경을 동일한 포물면으로 만들고 두 반사경 사이 거리를 조절하여 비점수차와 Petzval 합이 상쇄되게 함으로써 상면만곡 수차를 보정하였다. 이렇게 구한 aplanat flat-field 포물면 2-반사경 holosymmetric system은 크기가 작고 광축회전대칭의 간단한 구조를 가지면 중앙부 차폐가 아주 작다는 특징을 갖고 있다. 이 반사경계에 대해 잔류 수차, spot diagrams, 회절효과가 고려된 NTF의 분석 등을 통해 연 X-선 리소그라피용 투사 광학계로서의 성능이 조사된 결과, $0.25\mum$및. $0.18\mum$의 해상도가 얻어지는 상의 최대 크기가 각각 4.0mm, 2.5mm로 구해졌고 초점심도는 각각 $2.5.\mu$m, $2.4.\mum$로 얻어졌다. 그러므로 이 반사경계는 256Mega DRAM 및 1Giga DRAM의 반도체 칩 제작의 연구에 응용될 수 있다.

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