• Current Optics and Photonics
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• 제7권3호
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• pp.273-282
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• 2023

This paper presents a new method for redistributing effectively the first orders of each lens element to achromatize and athermalize an optical system, by introducing a novel method for adjusting the slope of an achromatic and athermal line. This line is specified by connecting the housing, equivalent single lens, and aberration-corrected point on a glass map composed of available plastic and glass materials for molding. Thus, if a specific lens is replaced with the material characterized by the chromatic and thermal powers of an aberration-corrected point, we obtain an achromatic and athermal system. First, we identify two materials that yield the minimum and maximum slopes of the line from a housing coordinate, which specifies the slope range of the line spanning the available materials on a glass map. Next, redistributing the optical first orders (optical powers and paraxial ray heights) of lens elements by moving the achromatic and athermal line into the available slope range of materials yields a good achromatic and athermal design. Applying this concept to design a mobile-phone camera lens, we efficiently obtain an achromatic and athermal system with cost-effective material selection, over the specified temperature and waveband ranges.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.282-290
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• 1998

등가렌즈 변환법을 2매 접합렌즈계의 설계에 적용하여 achromatic doublet 과 aplanatic doublet을 설계하였다. 먼저 얇은 렌즈계에서 3차수차를 보정하고, 이를 등가렌즈 변환법을 사용하여 두꺼운 렌즈계로 변환하였다. Crown 유리 BaK-2와 flint 유리 SF-2를 사용하여 Fraunhofer type 과 Steinheil type의 접합렌즈계를 설계하였고, 얇은 2매 접합렌즈계에서는 두 가지 설계형태 모두에서 2개의 achromatic solution과 하나의 aplanatic solution이 존재하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.275-282
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• 2002

2매 접합렌즈와 단렌즈로 구성된 2군 렌즈계의 구면수차, 코마, 종색수차 보정을 위한 3차수차 전개식을 얇은렌즈 근사를 이용하여 해석적으로 유도하였다. 유도된 3차수차 전개식은 telephoto렌즈계의 설계에 적용되었다. 초기설계에서 광학유리 조합은crown-flint-crown조합과 flint-crown-flint 조합에 관하여 조사하였다. Crown-flint-crown조합의 경우 2가지 형태의 achromatic aplanat 존재하였다. Flint-crown-flint조합의 경우에서도 2종류의 해가 존재하였으나, 해의 형태가 유용하지 못하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권4호
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• pp.378-388
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• 2017

We present a graphical method for determining a pair of optical materials and powers to design an achromatic and athermal lens system with corrected Petzval curvature. To graphically obtain the solutions, a three-dimensional (3D) glass chart is proposed. Even if a particular material combination is unavailable, we can select an element suitable for a specific lens and continuously change the element powers of an equivalent single lens for aberrations correction. Thus, we can iteratively identify the materials and powers on a 3D glass chart. By designing a fisheye lens using this method, an achromatic and athermal system with flat Petzval curvature is obtained, over the specified waveband and temperature ranges.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.531-536
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• 2015

This paper presents a new graphical method for selecting a pair of optical glass and housing materials to simultaneously achromatize and athermalize a multilens system composed of many elements. To take into account the lens spacing and housing, we quantify the lens power, chromatic power, and thermal power by weighting the ratio of the paraxial ray height at each lens to them. In addition, we introduce the equivalent single lens and the expanded athermal glass map including a housing material. Even though a lens system is composed of many elements, we can simply identify a pair of glass and housing materials that satisfies the athermal and achromatic conditions. Applying this method to design a black box camera lens equipped with a 1/4-inch image sensor having a pixel width of $2{\mu}m$, the chromatic and thermal defocusings are reduced to less than the depth of focus, over the specified ranges in temperature and frequency.

• 한국광학회지
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• 제29권1호
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• pp.13-18
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• 2018

본 연구에서는 여러 매의 렌즈들로 구성된 광학계의 색수차 보정을 위해 색수차 보정 지도에서 대칭 그래픽 방식을 제시한다. 광학계를 구성하는 렌즈의 공기간격과 매수를 고려하여 대칭 그래픽 방식을 적용하기 위해 각 렌즈에서 근축광선의 상대적인 높이 비와 등가 단일렌즈 개념을 이용한다. 임의의 광학계를 여러 종류의 이중렌즈 광학계들로 변경한 다음, 소재선택과 굴절능재분배를 통해 색수차 보정에 가장 효과적인 이중렌즈를 선택한다. 이러한 설계방법을 가시광선 영역의 어안렌즈 설계에 적용한 결과 색수차가 보정된 광학계를 효과적으로 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제26권4호
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• pp.217-225
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• 2015

본 논문에서는 이중 색지움 렌즈와 삼중 색지움 렌즈의 종색수차 보정식을 이용하여 가시광선 전대역에서 수차를 보정할 수 있는 유리 조합을 연구하고 수차가 보정된 두 렌즈를 결합하여 산업 현장에서 광범위하게 이용되고 있는 비전검사용 텔레센트릭 렌즈를 설계하였다. 그 결과 매우 넓은 파장대역 380 nm ~ 780 nm에서 파면수차를 $0.057{\lambda}$ 를 갖는 광학적 성능을 확보하였으며, 이는 기존에 시판중인 486.1 nm ~ 656.2 nm에서 수차가 보정된 텔레센트릭 렌즈들보다 우수하다는 것을 볼 수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제13권1호
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• pp.119-124
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• 2008

목적: 본 연구에서는 안경렌즈와 물체의 색상에 따라 최대 조절력의 변화가 있는지 알아보았다. 방법: 20대 40명을 대상으로 무착색렌즈, 회색렌즈, 갈색렌즈, 녹색렌즈를 착용 후 물체 및 배경의 색상을 달리하면서 최대 조절력을 측정하였다. 최대 조절력은 마이너스 렌즈 부가법을 사용하여 측정하였다. 결과: 흰색 배경에 검정색, 빨간색, 녹색 물체를 볼 때 무착색렌즈에 비해 착색렌즈를 착용한 경우에 최대 조절력이 증가하는 경향을 보였다. 특히, 녹색렌즈의 경우는 어떤 색상의 물체를 보더라도 통계적으로 유의하게 최대 조절력이 증가하였다. 또한, 어떤 색상의 렌즈를 착용하였을 때라도 녹색 물체를 볼 때 최대 굴절력이 가장 컸다. 배경색에 따라서도 최대 조절력이 변화되어, 배경색이 빨간색일 경우 흰색일 때보다 최대 조절력이 감소하였다. 반대로, 녹색 배경색인 물체를 볼 때는 적색 배경이나 흰색 배경일 때 보다 최대 조절력이 컸다. 착색렌즈 중에서는 회색렌즈가 최대 조절력을 가장 적게 증가시켰으며, 녹색렌즈가 가장 크게 증가시켰다. 최대 조절력이 9 D 이상인 피검자의 수는 초록색 배경에서는 회색렌즈를 사용하였을 때 12.5%, 갈색렌즈는 21.3%, 녹색렌즈는 22.5% 이었으나, 빨간색 배경에서는 각각 5%, 6.5%, 6.5% 이었다. 결론: 이러한 결과로 최대 조절력이 안경렌즈의 색상과 물체 및 배경의 색상에 따라 상이하며, 그로 인하여 적절한 색상의 안경렌즈로 눈의 피로감이 감소될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.270-271
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• 2003

lens를 통과하는 두 광선(paraxial ray, marginal ray)이 lens의 축이나 focal plane과 만나는 지점이 서로 일치하지 않을 때, 두 개의 서로 다른 교차점 사이의 거리나 높이를 종, 횡 구면수차 (Lateral, Longitudinal Spherical aberration)이라 한다. 수차의 크기는 lens의 굽어짐 (bending)형태에 따라 달라지는데 3차 근사 lens 공식으로 유도한 식은 다음과 같으며, 그 결과의 그래프는 그림.1 과 같다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제5권2호
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• pp.252-259
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• 1994

초고속 띄움-들띄움 광학 실험에서 자외선과 가시광선을 쓸 때, 이들의 군속도 차이에 의한 두 펄스 겹침의 불일치를 계산하는 방법을 제시하여 이 효과에 의한 시간 분해능 및 실험 신호 세기의 제한을 논하였다. 이 결과에 의하면 단일 집속 렌즈를 사용하는 실험에서는 나쁜 시간 분해능과 약한 실험 신호를 야기시킨다. 색수차 보정 렌즈 쌍을 이용하는 실험의 해답은 비현실적이다. 그렇지만 각 펼스에 개별 렌즈를 사용하는 실험이나 잘려진 보조 렌즈를 주 렌즈와 함께 사용하는 실험에서는 단일 렌즈를 사용하는 실험에 비해 시간 분해능 및 실험 신호 세기의 현저한 개선을 기대할 수 있다.