• 한국정밀공학회지
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• 제33권6호
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• pp.491-497
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• 2016

This study aims to develop a vision inspection system for screw threads. To inspect external defects in screw threads, the vision inspection system was developed using front light illumination from which bright images can be obtained. The front light system, however, requires multiple side images for inspection of the entire thread surface, which can be performed by omnidirectional optics. In this study, an omnidirectional optical system was designed to obtain annular images of screw threads using an image sensor and two reflection mirrors; one large concave mirror and one small convex mirror. Optical simulations using backward and forward ray tracing were performed to determine the dimensional parameters of the proposed optical system, so that an annular image of the screw threads could be obtained with high quality and resolution. Microscale surface defects on the screw threads could be successfully detected using the developed annular inspection system.

• 한국광학회지
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• 제12권4호
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• pp.270-275
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• 2001

본논문에서는 구면수차가 포함된 광학 디스크 시스템에 환형 위상변조 apodizer를 적용하여 bump 형태에 따른 재생신호를 스칼라 회절 이론을 이용하여 조사하였다. 이때 구면수차의 영향을 최소로 하는 최적변수를 결정하기 위해 동(pupil)의 반경 r에 대한 파면수차량에 절대값을 취해서 얻는 최대치와 임의의 값의 비로 W$_{R}$을 정의하였으며 원추형과 준원추형 그리고 원추형 bump로 다양한 형태의 bump를 고려하였다. 환형 위상변조 apodizer는 bump 반경과 형태의 변화에 따른 재생신호가 균일한 진폭과 유사한 경향을 나타냈으며 항상높은 최대재생신호를 가졌다. 구면수차의 증가에 따른 최대재생신호의 변화는 아주 작았으며 실제 광학 디시크 시스템에 사용 가능한 0.6 이상의 재생신호를 갖는 신호 bump 반경의 변화가 거의 없었다. 특히 $W_R$ 이 0.4와 0.6인 경우에는 구면수차에 대한 보정효과가 가장 큼을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제11권2호
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• pp.67-72
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• 2000

최근에 많은 연구들이 디지털 다기능 디스크(DVD) pick up head나 초정밀 주사 현미경과 같은 회절 한계 이상의 초분해능을 갖는 광학계를 개발하기 위해 annular mask나 ppupil filter 등의 다양한 방법을 이용하고 있다. 본 연구진은 초분해능 광학계 개발에 이용되는 annular mask와 phase modulated filter를 동시에 갖는 환형태의 위상 변조 광학계를 개발하기 위한 연구를 수행해 왔다. 이러한 광학계의 결상 특성은 위상 변조 조건, 즉 환형 폭, 환형 위치, 그리고 변조량에 영향을 받게되는데, 본 연구에서는 이러한 위상 변조 조건을 결정할 수 있는 최적화 프로그램을 개발하였다. 프로그램에 의해 결정된 환형 위상 변조 광학계의 위상 변조 조건에 따른 최적 상면에서의 중심 강도 변화를 조사하였다. 이러한 결과로부터 최대 중심 강도를 갖는 최적의 환형 이상 apodizer 조건을 결정할 수 있었고, 특히 광학계가 구면수차를 포함하는 경우 구면수차량이 증가 할수록 수차 보정 능력이 우수함을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.994-1000
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• 2004

We studied the characteristics of annular phase gratings as spatial frequency filters. We first calculated the Fraunhofer diffraction patterns of annular gratings and then got the modulation transfer function (MTF) from the zeroth order Hankel transform of the intensity distribution function. Binaryphase annular grating shows higher diffraction efficiency than binary phase rectangular grating. But the MTF decreases linearly in the low-frequency region as that of rectangular grating does. The diffraction pattern of 4-phase annular grating is similar to that of 2-phase grating and hence MTFs of the two are much alike. For 8-phase annular grating, the 7th order diffracted beam is the lowest one next to the first. Consequently, the diffraction efficiency is very high and the MTF graph is curved upward. The diffracted beams except the first order are negligible and hence the MTF characteristics are more improved in the case of 16-phase grating. But the degree of improvement becomes lowered c(Impaled with 8-phase grating. We made a 16-phase annular grating and measured its MTF. The experimental result agrees well with the calculated one.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권3호
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• pp.304-309
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• 2023

In this study, a binary dielectric annular nanoring lens is proposed to cover the full range of optical phase. The lens is designed numerically, based on the effective-medium theory. The performance of the proposed lens is verified for the cases of single-focal and dual-focal lenses. The efficiency of a single-focal lens is improved by 17.19% compared to a binary dielectric lens, and that of a dual-focal lens shows enhancements of 13.11% and 49.41% at the two focal points. This lens design can be applied to other optical components with axially symmetric structures.

• 한국광학회지
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• 제10권6호
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• pp.453-461
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• 1999

본 연구에서는 파장 0.248$\mu$m의 KrF Eximer Laser를 광원으로 하고 NA가 0.65인 광학계를 사용하는 리소그래피 시스템에서, 환형(annular)조명과 4구(quadrupole)조명의 조건들을 바꾸어 가며 구현하고자 하는 패턴의 분해능과 초점심도 향상에 어떠한 영향을 주는지 알아보았다. 그 결과, 환형 조명에서는 원형 마스크와 광학적 근접효과를 보정하기 위해 보조 패턴을 삽입한 마스크의 경우, 최적의 분해능과 초점심도를 보이는 조명조건이 다름을 알 수 있었다. 또한, 사구 조명의 경우에는 일반적으로 사용되는 45$^{\circ}$위치의 X자형 배치를 주요 패턴의 방향에 따라 적절히 바꾸어 주면 분해능과 초점심도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.101.3-101
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• 2001

By setting a refractor with a certain angle against the optical axis of the CCD camera lens, the image of a measuring point recorded on the image plane is displaced by the corresponding amounts related to the distance between the camera and the measuring point. When the refractor that keeps the angle against the optical axis is rotated physically at high speed during the exposure of the camera, the image of a measuring point draws an annular streak. Since the size of the annular streak is inversely proportional to the distance between the camera and the measuring point, the 3D position of the measuring point can be obtained by processing the streak. In this paper, for one of the applications of our system, the measurement of a moving surface is introduced. In order to measure the moving surface, multi laser spots are projected on the surface of object. Each position of ...

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권2호
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• pp.184-192
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• 2009

There are total eight degrees of freedom in designing a three-mirror system. If we correct four kinds of third order aberrations and the system should have the specified effective focal length, the remaining three degrees of freedom can be used for selecting a suitable configuration for a specific application. We suggest an analytic design procedure for a three-mirror telescope system which has a suitably sized secondary mirror and proper separations between mirrors, and is corrected for four kinds of third order aberrations, spherical aberration, coma, astigmatism, and field curvature. Two design examples are shown. One has a compact configuration with off-axial field, the other has relatively long configuration with annular ring field.

• 한국광학회지
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• 제12권3호
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• pp.165-171
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• 2001

본 논문은 annular binary filter로 진폭 변조된 일반광학계와 공초점계에 구면 수차와 코미가 존재할 때 축상 PSF, GAIN을 계산하였다. 고려한 동의 형태는 진폭이 1인 0~r$_1$의 안쪽 환형과 r~1의 바깥쪽 환형으로 구성되어있고, 두 환형의 면적이 같을때와 다를 때 두가지 경우에 대해 고려하였다. 면적이 같을때를 대칭(symmetry), 다를 때를 비대칭(asymmetry)이라 하여 asymmetry parameter $\varepsilon$를 도입하였다. 동의 반경을 1로 규격화한 개구면에서 obstruction parameter $\mu$에 따라 변조폭을 고려하여 일반광학계와 공초점계에 대한 축상 PSF를 계산하였고 축상에서 superresolution을 살펴보기 위해서 GAIN을 정의 하여 $\mu$에 따른 GAIN을 구하였다 특히 일반광학계에 구면수차가 존재할 때 축상 PSF를 수식적으로 전개하였다.

• 한국광학회지
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• 제3권3호
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• pp.155-160
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• 1992

평행한 단색광이 회절격자에 입사하면 회절격자의 뒷쪽 공간의 특정한 위치마다 반복하여 격자선 무늬를 본뜬 그림자가 생기는 지점이 나타난다. 빛의 회절로 인하여 렌즈없이도 격자선의 상이 만들어지는 이 현상은 흥미로울뿐만 아니라 회절격자를 사용한 미소거리의 측정에 응용될 수 있다. 본 연구에서는 간단한 Fraunhofer 근사를 사용해도 이러한 현상을 해석할 수 있음을 보였고 실험을 통하여 예측한 대로 특정한 영역에서 격자선 복제가 일어나는 것을 확인하였다.