• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.5 no.2
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• pp.298-303
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• 1994

Microlens arrays are fabricated by melting "islands" of thick photoresist on a glass substrate. Microlenses with diameters $25\mu\textrm{m}$, $50\mu\textrm{m}$, $100\mu\textrm{m}$are made. Their surface profiles are obtained by a scanning electron microscope and a mechanical surface profilometer. The wavefront of the microlenses is measured by phase-shifting techniques using a Mach-Zehnder-like configuration. Thereby wavefront errors, focal lengths. point spread functions are obtained. The microlens with the diameter of $100\mu\textrm{m}$ has focal length of $164\mu\textrm{m}$ and spot diameter is less than $5\mu\textrm{m}$..

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.5
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• pp.557-560
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• 2010

We have designed a digital variable-focal-length liquid lens by using 4-bit actuators. Each bit actuator consists of 1, 2, 4, and 8 unit actuators, squeezes discrete fluidic volume of $2^4$ different levels into the lens The 4-bit digital actuation mode ($b_4b_3b_2b_1$) affords $2_4$ different lens curvatures and focal lengths. The on/off control of the bit actuators helps in solving the main problem associated with analog liquid lenses, i.e., precise control of the pressure or volume of the fluid for changing the lens curvature and focal length. Experimentally, it has been found that the 4-bit actuators allow 0.074 nl (${\pm}0.02\;nl$) of the given fluid per bit to enter the lens and help in increasing the focal length from 3.63 mm to 38.6 mm in $2^4$ different levels; no high-cost controllers are required for precise control of the pressure or volume in this case. Therefore, the present digital liquid lens is more suitable to integrated optical systems by reducing additional component for pressure and volume control.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.3
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• pp.213-218
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• 2017

In this study, a reverse design of the F-theta lens was proposed for a 2D scanner in remote welding applications. The curvature and distance of the lens were set as variables, and the focal length of the lens was set as the marginal ray height. The ZEMAX commercial software was used to perform a simulation with unlimited iterations for the optimization process. The target value was optimized using the internal Merit function with the weight factors of focal length and spot diameter. The number of lenses was four, and the focal length obtained from the results was 135mm that is slightly less than that of the commercial lens, which is set with a focal length of 185 mm. The calculated spot diameters are $1.3{\mu}m$, $6.2{\mu}m$, and $16.1{\mu}m$ for $0^{\circ}$, $12.5^{\circ}$ and $23^{\circ}$ of incident laser beam, respectively. It is expected that an optimized lens design is possible by performing the reverse design of a lens by the ray tracing method.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.53-56
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• 2009

반사와 굴절이 합쳐진 새로운 형태의 하이브리드 태양광 집광 장치로 기존 집광 장치에 비해 초점 거리가 짧게 설계되었다. 프레넬 렌즈 형태의 굴절부와 프레넬형의 다수의 포물선 반사경이 공통으로 후면 초점(rear focus)을 가지도록 배치하여 기존 프레넬 렌즈만으로 구성된 것보다 선형 집광의 경우는 3배, 점 집광의 경우는 10배 이상 집광비를 높일 수 있다.아울려 이를 이용한 선형 집광형 발전 시스템과 점형 집광 장치는 나름대로 장점을 가진다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2015.05a
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• pp.557-560
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• 2015

자동초점이란 영상을 획득하는 시스템에서 고정된 촬상면에 자동으로 초점이 맺히도록 렌즈를 구동시키는 방식으로 컴퓨터비전과 카메라 등에서 매우 중요하게 사용된다. 소형 카메라의 경우 자동초점에서 렌즈구동부인 actuator의 기술은 대량생산이 이용이하고, 위치센서가 불필요하며, 회로구성이 용이한 VCM방식이 널리 사용되고 있으며, 구동의 안정성에 비해 크기와 소음이 큰 스테핑모터 방식, 크기는 가장 작지만 납 함유문제 및 습도 취약성을 갖는 피에조 방식이 있다. 그 외에 액체렌즈방식이 있는데, 소형 구조에 저전력의 장점이 있지만 화질 및 신뢰성 검증 그리고 고압이 필요한 특징을 가지는 구조도 있다. 본 논문에서 5Mpixel급 이미지 센서를 통해 획득한 영상의 선예도를 이용하여 VCM의 actuator처럼 액체렌지를 제어하여 자동으로 초점을 맞추는 제어방식을 구현하고 검증하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.06a
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• pp.777-780
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• 1998

물체의 3차원적인 정보를 복원하는 일은 그 정보의 일련된 이용에 있어서 중요한 문제이다. 이를 위해 여러가지 방법들이 연구되고 있으며, 그 중 shape from focus(SFF) 방법은 영상의 초점이 맞는 렌즈의 위치를 찾아내어 렌즈 공식에 의해 초점이 맞는 부분의 거리 정보를 구할 수 있다. 기존의 이 방법은 초점이 맞았는지의 정도를 계산하기 위한 focus measure 값들을 카메라의 광학축에 수직인 단순한 평면으로 가정하여 그 합이 최대가 되는 위치를 찾아내었다. 이를 개선하기 위해서 focused image surface(FIS) 개념이 연구되었고 그로 인해 더욱 나아진 결과를 얻었다. 물체의 FIS는 카메라 렌즈에 의해 초점이 맞게된 물체의 점들의 집합으로 이루어진 공간상의 면이다. 기하광학에 의해 물체의 모양과 FIS 상이에는 일대일 대응 관계가 있고 FIS의 형태를 구하는것이 결국은 물체의 모양을 복원하는것이다. FIS 개념을 처음 적용할 때는 물체의 모양이 부분적으로 영상 탐지기(image detector)와 같은 평면으로 가정하여 3차원 공간상에서 가능한 모든 방향의 평면에 대한 focus measure를 구하여 그 값이 최대가 되는 렌즈의 위치를 구하였다. 그러나 이러한 방법은 focus measure의 합이 정사각형의 윈도우에서 계산되기 때문에 곡면으로 이루어진 실제 물체에서는 오차르 ㄹ가지게 된다. 본 논문에서는 이와는 달이 평면이 아닌 곡면에 대한 focus measure의 합이 최대가 되는 렌즈의 위치를 구하여 이전의 방법들 보다 정확한 복원이 가능함을 보인다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.33 no.1 s.260
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• pp.35-45
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• 2006

최근 휴대폰에서 개인 정보 보안의 중요성이 대두되고 있으며, 이에 따라 생체인식 기능을 내장한 휴대폰에 관심이 집중되고 있으므로, 본 논문에서는 휴대용 기기에 홍채인식기술을 적용하기 위한 방법을 제안하고 하다. 기존의 홍채인식 알고리즘은 인식을 위해 확대된 홍채영상을 사용하여 처리하였고, 이러한 홍채영상을 획득하기 위해서 고 배율의 줌 렌즈(zoom lens)와 초점 렌즈(focus lens)를 사용하였다. 그런데, 휴대폰에서의 홍채인식을 시도하기 위해 줌렌즈와 초점렌즈를 장착하게 되면 가격이 상승하고 부피가 증가되어, 작고 휴대하기 편리한 휴대폰의 특징에 맞지 않아 사용하기 어려운 문제가 있다. 그러나 최근 휴대폰의 멀티미디어 기기 융복합 추세로 인해 휴대폰 내에 장착된 메가 픽셀 카메라(Mega-pixel Camera)의 성능이 급속히 발전함에 따라, 고 배율의 줌, 초점 렌즈 없이도 확대된 홍채영상의 획득이 가능하게 되었다. 즉, 메가 픽셀 카메라 폰을 사용하여 사용자로부터 원거리에서 취득한 얼굴영상에서 홍채 영역이 홍채인식을 위해 충분한 픽셀정보를 가지게 된다. 그러나 이러한 경우 입력 얼굴영상에서 눈 영역을 먼저 찾는 과정이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 얼굴영상에서 각막에 의해 반사되는 조명 반사광을 기반으로 휴대폰에서의 홍채인식을 위한 고속 동공검출 방법을 제안한다. 또한 입력 영상 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정에서 밝기와 대조 값을 조정하여 동공의 검은 영역과 조명 밝은 반사 위치를 추출함으로써, 정확한 홍채 영역을 보다 빠르고 쉽게 추출할 수 있는 방법 역시 제안한다. 그리고 일반적으로 휴대폰에서 홍채 인식의 경우 손으로 들고 사용하므로, 손 흔들림에 의한 영상 흐림 현상이 빈번하게 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 영상 복원 기법을 적용하여 흐려진 홍채 영상을 복원하는 기법을 제안한다. 마지막으로, 휴대폰의 경우 실외에서 사용이 빈번함으로, 입력 홍채 영상에서 태양광에 의한 영향을 많이 받게 된다. 이러한 문제를 해결하여 홍채 인식 성능을 개선할 수 있는 방법 역시 소개하고자 한다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.10 no.11
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• pp.331-335
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• 2012

Many researches have been performed the analysis and experiments on auto-focus lens due to the development of camera module which is used in mobile-phone recently. Various types of voice coil motor are used mostly in the view point of actuators. Various type of magnetic flux flow is made by the combination of magnet, coil and yoke, etc. And the function of auto-focus is made by the proper combination of the lens components. In this research, some of the simple and economic structure is chosen to investigate the characteristics analytically among various types of lens which are used in industries. Desired level of lens module design was achieved by electromagnetic analysis using ANSYS$^{TM}$ finite element analysis program.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.9 no.3
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• pp.134-141
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• 1998

A high performance afocal zoom telescope has been designed to operate in the 7.6${\mu}{\textrm}{m}$ to 10.3${\mu}{\textrm}{m}$ waveband for thermal imaging system. This IR zoom telescope is characterized by using of two movable optical element groups, variator and compensator, with mechanically compensated method and the positioning of these groups is controlled by means of a computerized program. The optical performance over the entire 4:1 zoom range and $\pm$2.31~$\pm$9.36 degrees field of view is near diffraction limit while maintaining a constant F-number. The all refracting surfaces of this system except only one aspheric surface are spherical curvature and the material for the optical elements is selected Ge and ZnSe which is used for correction of chromatic aberration.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.2 no.1
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• pp.7-12
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• 1991

A nondestructive technique for measuring the refractive index of a simple lens is described. The shearing interferornetric technique is used for determining the focal length of a lens by immersing it in various liquids. The lens itself acts as autocollimator and decollimator. An equation for the defocusing error has been theoretically deduced and experimentally verified. The wave aberration has also been investigated for the different values of the focal length.