• 제목/요약/키워드: 회절광학소자

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회절광학소자를 이용한 컴팩트 디지털 스틸 카메라용 광학계 설계 (Optical system design for compact digital still camera using diffractive optical elements)

  • 박성찬
    • 한국광학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.239-245
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    • 2000
  • 본 논문에서는 회절광학소자를 이용하여 컴팩트형 디지털 스틸 카메라용 광학계를 설계 및 평가하였다. 기존의 디지털 스틸 카메라용 광학계가 retrofocus 형태인 것에 비해 컴팩트한 광학계를 얻기 위해서 telephoto 형태로 구성하였다. 또한, 본 광학계를 회절광학소자와 굴절광학소자가 결합된 hybrid 플라스틱 렌즈 1매와 순수한 굴절광학소자 1매로 구성하여 무게, 부피등을 줄이고자 하였다. Gauss 괄호를 이용한 근축 광선추적을 통해 초기 설계치를 수치 해석적인 방법으로 구하였다. 제1면을 비구면화하고, 색수차를 보정하기 위해 제2면을 회절광학소자를 이용하여 설계된 광학계는 1/4" CCD, F/4에 대응되도록 최적화하였다. 최종적으로 설계된 광학계의 초점거리는 3.89mm, 전장(overall length)은 5.19mm로서 컴팩트하며, 현재의 디지털스틸 카메라용 광학계에서 요구하는 성능을 충분히 만족하며, 차세대 화상통신용 광학계에 응용될 수 있을것으로 기대된다.

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회절광학소자를 이용한 Head Mounted Display용 광학계 설계 (Optical system design fur head mounted display using diffractive optical elements)

  • 박성찬
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.512-518
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Head Mounted Display(HMD)용 광학계의 기하학적인 특징과 회절광학소자를 이용한 HMD용 광학계 설계의 개념에 대해 논의하였다. 사용자가 영상을 볼 때 편안함을 갖도록 HMD용 광학계는 경량화, 소형화 및 고해상도를 만족해야 한다. 이러한 요구조건들을 만족시키기 위해 본 논문에서는 회절광학소자와 양면 비구면화를 적용하여 색수차와 단색수차를 보정하였다. 또한 인간의 눈을 모델링하여 일반화한 모형안을 HMD용 광학계의 설계 및 성능평가에 적용하였다.

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회절광학 소자 렌즈 (Diffractive Optic Elements)

  • 최종곤
    • 광학과기술
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    • 제8권2호
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    • pp.22-26
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    • 2004
  • 회절 광학 소자(Diffractive optical element)는 광학 시스템에 있어서 광을 조절하기 위하여 굴절(refraction) 또는 반사(reflection)보다는 주기 구조(periodic structures)에 의한 회절(diffraction)을 이용한 소자라 할 수 있다. DOE의 장점으로는 수차(aberration)가 없는 point-to-point 이미지가 가능하며 광 power를 사용한 평판(flat subface)이 가능하고 비구면과 같은 수차 조절이 가능하다. 단점으로는 HOE(Hologram Optical Element: DOE의 일종)의 수차가 이 구조의 특정 파장에서 나타나고 가시영역의 일정 영역에서 매우 분산적 (dispersive)이다. 또한 상대적으로 시장의 성장에 비하여 찾는 고객의 수가 적다는 점이다.(중략)

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2 단계 iterative Fourier transform 알고리즘을 이용한 회절 무늬 소자의 설계에 관한 연구 (Design of diffractive pattern elements using two-stage iterative Fourier transform algorithm)

  • 정필호;조두진
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.296-297
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    • 2000
  • 프라운호퍼 회절에 의하여 주어진 세기 무늬를 발생시키는 회절광학소자(Diffractive Optical Element, DOE)는 회절무늬소자, 키노폼(kinoform), 컴퓨터 푸리에 홀로그램 (computer-generated Fourier hologram) 등으로 불리우며, 광정보처리, 광연결, 레이저가공에서 중요한 역할을 한다. 이 소자를 설계하는 매우 다양한 방법들이 제안되었는데, iterative Fourier transform 알고리즘(IFTA)과 이를 변형한 알고리즘들이 가장 널리 사용된다. IFTA는 fast Fourier transform(FFT)를 활용하므로 계산시간이 절감되지만 국소 최소점에 고착되는 stagnation문제가 있어 이를 해결하기 위한 많은 변형된 알고리즘들이 제안되었다. 본 연구에서는 최근에 제안한 new Pnoise algorithm with hybrid input-output algorithm(NPA-HIOA)$^{(1)}$ 의 설계 성능을 IFTA, hybrid input-output 알고리즘(HIOA), new Pnoise 알고리즘(NPA)$^{(2)}$ , Nonlinear Least-Square (NLS)$^{(3)}$ 등의 기존의 알고리즘들과 비교하고자 한다. (중략)

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균일 밝기 랜덤 도트 어레이 생성을 위한 이진 회절광학소자 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Binary Diffractive Optical Elements for the Creation of Pseudorandom Dot Arrays of Uniform Brightness)

  • 이수연;이준호;김영광;이혁교;이문섭
    • 한국광학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.267-274
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    • 2022
  • 쉴리렌 이미징을 위한 랜덤 도트 배열 투영용 이진 회절광학소자를 설계하고 제작하였다. 이 연구에서 적용된 회절광학소자는 단 두 단계의 위상 및 10 ㎛의 피치를 갖는 이진 위상 회절 격자로, 제작 단가 및 제작 공정의 용이성을 위하여 선택되었다. 회절광학소자의 설계는 최종 패턴의 밝기 정보를 목적 함수로 사용하는 iterative Fourier transform algorithm을 적용하였다. 먼저 균일 밝기의 랜덤 도트 이미지를 생성하였고, 이를 최종 목표 이미지(패턴)로 적용한 결과, 위치(시야)에 따른 랜덤 도트의 밝기 변화를 확인하였다. 이를 해결하기 위하여 최종 목표 패턴에 가우시안 가중치를 적용한 개선 설계를 적용하였고, 그 결과 패턴 밝기 균일도를 52.7%에서 90.8%까지 향상시켰다. 이후, 바이너리 회절 소자 및 이를 적용한 빔 투사기를 제작하여 설계 결과를 검증하였다. 검증 결과 투사 거리 5 m에서 설계 목표인 430 mm × 430 mm 투광면적, 10,000개 이상의 랜덤 도트 패턴의 생성을 확인하였다. 측정된 균일도는 시뮬레이션에서 예상되었던 균일도보다 다소 적은 84.5%이나, 이는 회절 격자 형상, 특히 모서리 뭉개짐 및 간격 오류에 의한 것으로 추정된다.

엑스선용 평행빔 광학소자 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Parallel Beam Optic for X-ray)

  • 박병훈;조형욱;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.477-481
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    • 2012
  • 엑스선 회절분석기는 비파괴적인 방법으로 시료의 정보를 정성 및 정량적으로 분석할 수 있다. 엑스선 회절분석기에는 다양한 광학소자가 사용된다. 평행빔 광학소자는 광축에 평행한 빔을 통과시키고 발산하는 빔을 제거하는 역할을 한다. 와이어 컷 제작과 스테인리스 스틸 평판을 연마하여 평행빔 광학소자를 제작하였고 엑스선 영상장치를 이용하여 그 평행도를 평가하였다. 설계된 6 mrad과 매우 가까운 6.6 mrad의 평행도를 갖는 평행빔 광학소자를 제작하였다. 엑스선 영상을 이용하면 개개의 평판의 평행도를 예측할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 광학소자 평가에도 사용될 수 있을 것이다.

홀로그래피 광학소자 및 시스템 응용 (Applications of Holographic Optical Elements and Systems)

  • 김남;박미란
    • 한국광학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.125-130
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    • 2014
  • 홀로그래피 광학소자는 투명하고 얇은 필름 또는 플라스틱 형태로 다양한 기능을 포함할 수 있는 장점을 갖고 있어 광학제품, 통신 및 디스플레이 분야에서 다양한 연구 개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 홀로그래피 광학소자의 원리 및 특성, 이를 활용한 회절 광학소자, 홀로그래픽 투영 스크린, HMD 등 응용시스템에 대해 소개한다. 앞으로 홀로그래피 광학소자가 좀 더 보편화되고 활용가치를 높이기 위해 풀어야 할 당면과제에 대해 설명한다.

홀로그래픽 광학소자로 구성된 레이저 주사광학계 설계 (Optical System Design for Laser Scanning Unit with HOE)

  • 이은미;김영일;조성민;심용식
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.206-207
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    • 2002
  • 회절현상을 이용한 광학 소자들 중 하나인 홀로그래픽 광학소자(Holographic Optical Element:HOE)는 매우 다양한 응용성을 가지고 있어 최근까지 많은 연구개발이 진행되고 있다. 또한 경박단소화 할 수 있는 HOE의 특성으로 말미암아 많은 굴절 광학소자가 홀로그래픽 광학소자로 대체되고 있다. 본 논문에서는 A4 크기의 600DPI용 레이저 주사광학계(Laser Scanning Unit)에 HOE를 적용하여 설계하였고 그 성능을 평가하였다. (중략)

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