• 제목/요약/키워드: 대물 렌즈

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마이크로칼럼에서 변형된 4중극 디플렉터와 8중극 디플렉터의 스캔 영역 비교 (Study on the Scan Field of Modified Octupole and Quadrupole Deflector in a Microcolumn)

  • 김영철;김호섭;안승준;오태식;김대욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 마이크로칼럼에서는 전자빔을 스캔하기 위해 초소형화된 정전디플렉터를 사용하는 경우가 많다. 주로 두 개의 8중극 디플렉터(double octupole deflector)를 사용하는 경우가 많은데, 이는 스캔 영역을 넓게 하면서도 전자빔이 대물렌즈를 통과할 때에 광축 근처에 위치하도록 함으로써 수차를 작게 유지할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 마이크로칼럼은 최종적으로는 멀티 칼럼 형태로 사용하여 전자빔 장비의 throughput을 높이고자 하는 목적으로 연구가 되고 있는데, 칼럼의 수가 많아지게 되면 각 부품에 연결되는 배선의 수도 함께 증가하게 된다. 이에 따라 정전렌즈, 디플렉터 등의 마이크로칼럼 부품 배선을 진공 챔버 밖에 있는 제어장비와 연결하는 과정에서 실질적인 문제에 봉착하게 된다. 이러한 문제를 완화하기 위하여 렌즈 수를 최소화할 수 있도록 대물렌즈를 제거한 마이크로칼럼 구조를 선택하여, 변형된 4중극 및 8중극 디플렉터의 동작을 전산모사 방법으로 연구하였다. 기본적으로 MEMS 공정을 적용하기 용이한 실리콘 디플렉터 구조에서 각 전극의 크기를 동일하게 하지 않고, 서로 다른 크기의 전극을 교대로 배치하도록 디자인하였다. 8중극과 4중극 디플렉터 각각에서 디플렉터 전압을 인가하는 구동전극의 크기에 변화를 주었을 때 스캔 영역과 디플렉터 중심점에서의 전기장의 변화를 조사하여 비교하였다. 스캔 영역은 디플렉터전압에 따라 선형적으로 비례하였다. 스캔영역과 중심점에서의 전기장 세기 모두 8중극 디플렉터에 비해 4중극 디플렉터에서 더 크게 나타났으며, 전극의 크기에 따라 약 1.3 ~ 2.0 배 큰 것으로 조사되었다.

상분할 방식의 기가픽셀 카메라를 위한 가우스 광학적인 구조설계 (Optical Structural Design using Gaussian Optics for Multiscale Gigapixel Camera)

  • 임천석
    • 한국광학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.311-317
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    • 2013
  • 작년 6월 20일, 기존의 일반 카메라에 비해 화질이 1,000배 이상인 초고분해능의 기가픽셀카메라가 미국 듀크대의 과학자들에 의해 네이처에 보고되었고 이를 월스트리트 저널이 보도했다. 보도에 따르면, 이 카메라는 미군부의 필요에 의해 공중 및 지상배치감시를 목적으로 개발되었다는 것이다. 이 기술은 향후 국방과 산업분야의 전반에 걸쳐서 기술.경제적인 파급효과가 매우 클 것으로 예상되기 때문에 국내에서도 시급히 개발에 착수할 필요가 있다고 판단된다. 이에 본 연구에서는 슈퍼 분해능을 갖는 상분할 방식의 기가픽셀 카메라를 구현하기 위한 전초작업으로써 카메라 렌즈시스템의 광학적인 구조를 고찰하였고 더불어 구조와 관련된 렌즈사양 값들의 범위를 계산해 내었다.

광섬유 다발을 이용한 다초점 현미경 (Multi-focal Microscopic System Using a Fiber Bundle)

  • 구영모;함효식;최성을
    • 한국광학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.354-360
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    • 2009
  • 공초점 현미경 중 하나로 각광받는 MMM(multi-focal multi-photon microscope)의 핵심부분인 미세렌즈 배열판을 광섬유 다발로 대체한 간단한 형태의 광섬유 다발 다초점 현미경을 구성하여 그 성능을 분석하였다. 이 현미경의 성능 분석을 위하여 세 종류의 시료를 사용하였으며, 두 개의 편광판과 편광 빔 분리기를 사용하여 노이즈를 제거한 뚜렷한 상을 얻을 수 있었다. 표준격자 시료를 사용하여 1차 대물렌즈의 배율을 63배와 20배로 달리하면서 광점 상의 FWHM를 구하였고, 광점 상들의 분포 속에서 물체의 상을 볼 수 있었으며, 분포가 조밀한 저배율의 1차 대물렌즈를 사용할 경우에 보다 선명한 시료의 상을 얻을 수 있었다. 광섬유 다발 다초점 현미경의 분해능을 시험하기 위해서 표준격자 시료보다 격자 간격이 작은 USAF 1951을 시료로 사용하여 상을 측정하여 얻은 시료 상의 FWHM와 주어진 시료의 선폭 값이 서로 잘 일치함을 볼 수 있었다. 광섬유 다발 다초점 현미경은 1개의 광섬유 다발을 사용함으로써 시스템을 간소화시켰고, 마이크론 이하의 분해능을 가지며, 광섬유의 개수인 1600개의 광점 상을 동시에 얻을 수 있었다.

주사 전자 현미경에서 전자빔 프르브 생성 (Creation of Electron Beam Probe in Scanning Electron Microscopy)

  • 임선종;이찬홍
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.52-57
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    • 2008
  • Most of the electrons emitted from the filament, are captured by the anode. The portion of the electron current that leaves the gun through the hole in the anode is called the beam current. Electron beam probe is called the focused beam on the specimen. Because of the lenes and aperture, the probe current becomes smaller than the beam current. It generate various signals(backscattered electron, secondary electron) in an interaction with the specimen atoms. Backscattered electron provide an useful signal for composition and local specimen surface inclination. Secondary electron is used far the formation of surface imagination. The steady electron beam probe is very important for the imagination formation and the brightness. In this paper, we show the results of developed elements that create electron beam probe and the measured beam probe in various acceleration voltages by Faraday cup. These data are used to analysis and improve the performance of the system in the development.

줌렌즈 광속확대기를 적용한 레이저 레이더용 송수광 내접형 광학계 설계 (Inscribed Transceiver Optical System Design for Laser Radar with Zoom-type Expander)

  • 고해석;옥창민;홍진석;이창재;박찬근;김현규
    • 한국광학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.23-28
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    • 2013
  • 송광광학계의 광원으로 사용되는 광섬유 레이저의 개구수, NA가 0.13~0.22의 범위에 있으면, 이 NA에 관계없이 1 km 전방에서 빔직경이 4.8 m 또는 6.8 m이 되도록 줌렌즈형 광속확대기를 적용한 송광광학계를 설계하였으며, 표적에서의 foot prints를 통하여 빔직경을 확인하였다. $16{\times}16$($100{\mu}m{\times}100{\mu}m$) 픽셀 검출기를 사용하는 수광광학계를 설계하였으며, 검출면의 픽셀 위치에 따른 spot diameter는 모두 $55{\mu}m$ 이하가 됨을 확인하였다. 스캔을 고려하여 송광광학계를 수광부 대물렌즈에 내접하도록 구성하였으며, 이때 송광부에 의하여 가려진 부분은 11%가 되었다.

DVD-RAM용 고출력 반도체레이저

  • 대한전기협회
    • 전기저널
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    • 통권257호
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    • pp.78-82
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    • 1998
  • CD(Computer Disc) 의 약 7배의 용량을 가진 디스크와 그 관련기기가 시판되기 시작했다. DVD(Digital Versatile Disc), DVD-ROM이라는 이 기기는 디스크위에 집광되는 광스포트의 크기를 작게 하여 기록밀도를 높이기 위해, 대물렌즈의 NA,를 0.6으로 크게 하였고(CD에서는 NA가 0.45)광원이 되는 레이저의 파장도 650mm대로 단파장화(CD에서는 780nm)하였다. 이의 실현을 본격화하기 위해서는 DVD에 대응할 수 있는 대용량의 기록미디어와 장치가 필요하다. 이미 CD-R을 비롯한 몇 가지의 추기형, 서환형의 DVD-RAM 등이, 재생전용 DVD가 시판되기 이전부터 제안되어 규격화되었으며 미쓰비시전기에서도 그것에 조준을 맞추어 광원이 되는 고출력 반도체레이저의 개발과 제품화를 추진하여 온 것이다. 여기서는 다음에 제시하는 DVD-RAM용 반도체레이저에 대한 요구성능과 이를 실현하기 위한 방법 및 결과에 대하여 기술한다. $\cdot$파장 650nm대에서 30~50mW의 높은 광출력을 얻을 수 있는 활성층의 재료와 구조의 개발 $\cdot$60$^{\circ}C$의 고온에서도 동작전류 증가가 적은 활성층구조의 최적화 $\cdot$고온, 고출력의 장시간 동작에서도 발광부 단면의 열화를 방지 할 수 있는 단면 강화기술의 개발 동사는 이들 기?과 과제에 대하여 검토를 거듭한 결과 DVD-RAM광원에 적합한 고출력 반도체레이저(MLIxx6시리즈)의 제품화를 실현할 수 있었다.

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광디스크 트랙킹 계의 동특성 해석 및 진동 안정화 (Vibration Stabilization of the Tracking System of an Optical Disc Drive)

  • 단병주;최용제
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권1호통권94호
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    • pp.191-199
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    • 1999
  • In designing the tracking system of an optical disc drive, it is first necessary to eliminate the undesired influence of any visible mechanical vibrations. In this paper a geometrical method to analyze the frequency response of an elastically supported planar rigid body has been presented. Using the theory of screw, a geometrical expression of a compliant transfer function which describes the effects of the locations of an applied force and observation on the response has been derived. Applying the substructure synthesis method, a technique to stabilize the tracking mechanical system has been presented with a numerical example.

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기록용 고밀도 광디스크를 위한 박형 틸트 구동기 (Slim Tilt Actuator for High density Recording in Optical Disc)

  • 정호섭;이호철;윤용한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.378.1-378
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    • 2002
  • DVD, HD(High Density)-DVD등의 고밀도 광 디스크의 광 기록재생장치는 고 개구율(Numerical Aperature)의 대물렌즈로 집광 빔의 크기를 소형화하여 기록용량을 증대시키고 있다. 이 경우 광축과 광 디스크의 기록면에 대한 경사는 광학적인 수차가 발생되어 신호 레벨의 저하나 기록시의 피트(pit) 형성의 오류, Crosstalk등의 문제가 발생한다. 이를 극복하기 위해 직접 디스크의 경사에 따라 제어할 수 있는 픽업 구동기가 제안되어 왔지만 주로 Half Height(12.7mm)에 사용되는 틸트 구동기였으며 Slim(6.3mm)형 틸트 구동기는 제안되지 못하였다. (중략)

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전자총 휘도 측정 시스템의 개발

  • 조복래;배문섭;안종록;안상정
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.149.1-149.1
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    • 2014
  • 전자총의 방출전류량과 소스크기, 그리고 방출 각전류밀도(angular current density)를 측정함으로서 얻어지는 전자총의 휘도(brightness)는 대물렌즈의 수차와 더불어 전자현미경의 성능을 좌우한다. 국내업체의 전자현미경은 대부분 상대적으로 휘도가 낮지만 작동압력이 10-5 Torr의 이하여서 제작과 사용이 용이한 텅스텐 필라멘트 열전자총을 채용하고 있다. 주사전자현미경의 성능을 좌우하는 프로브 크기와 전류량은 광학계의 배율과 전자총의 휘도에 의해서 결정되며, 설계시 전자현미경의 사양을 결정하기 위해서는 전자총의 휘도 측정이 필수이다. 한국표준과학연구원에서는 국내에서 생산되는 전자현미경용 열전자총의 휘도를 측정하기 위해, 전자총의 방출 각전류밀도와 소스 크기를 측정할 수 있는 전자총 휘도 측정 시스템을 개발하고 있다. 본 발표에서는 개발중인 시스템의 측정 원리를 기술한다. 또한 외부 자기장에 의한 교란을 방지하기 위해 연자성 재료인 연강으로 제작한 진공챔버의 진공특성을 보고한다.

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광디스크 드라이브에서의 대물렌즈 자동광축보정 (Optical Axis Auto-adjustment of Objective Lens in Optical Disc Drives)

  • 유정래;문정호;조주필
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.558-563
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    • 2008
  • Optical axis misalignment, which represents the position deviation of the objective lens from the optical axis, is an inevitable assembly error in an optical pick-up. Since the laser power intensity varies with respect to the distance from the optical axis, the misalignment leads to variation of the laser spot power intensity, which is one of the critical factors increasing data bit-error-rate in optical disc drives. In this paper, an auto-adjustment scheme for optical axis alignment is proposed to eliminate the undesirable variation of the laser spot power intensity in optical disc drives. An envelope of the data RF signal is extracted and utilized to detect the optical axis misalignment. Then an adjustment input is added to the driving input of the tracking actuator to shift the objective lens to the optical axis. Finally, the feasibility is verified by experiments.