• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제19권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 2002

블랙홀 쌍성계는 10 $M_{\odot}$ 정도의 블랙홀과 K또는 분광형을 갖는 만기형 항성의 쌍성계로 10여 개가 보고되어 있다. 블랙홀의 동반성은 Roche lobe를 태우기 때문에, 궤도 위상에 따라서 이들의 밝기가 달라져서, 타원체형 광도 곡선을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이들 쌍성계의 광도 곡선에서 최대 밝기 위상에서 수퍼센트 정도의 비대칭성이 보고되었으며, 이 현상은 흔히 항성 흑점 모형 또는 hot impact point모형을 사용하여 설명되고 있다 이 논문에서는 블랙홀 쌍성계의 공전 속도가 대략 400 km $s^{-1}$일 때에 Doppler 효과에 의 한 흑체의 온도 차이는 $DeltaT/T$ ~ 1/400에 이르며, 이에 의한 광도의 차이가 관측된 비대칭성에 충분히 크게 영향을 줄 수 있음을 지적한다. 따라서, 광도 곡선의 해석에서 특수 상대론적 효과가 고려될 때에, 단순히 계산된 항성 흑점 혹은 hot impact point의 온도와 규모에 중대한 수정이 필요할 것으로 예상된다.

• 한국안광학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.503-507
• /
• 2013

목적: 4매의 비구면 렌즈를 사용하여 optical distortion과 TV distortion을 감소시켜 주변부 상의 왜곡을 줄인 광각의 모바일 카메라를 설계하였다. 방법: 광학적 설계는 화각 $95^{\circ}$에서 ${\pm}1%$내의 optical distortion을 만족하도록 하였으며, 광학계 전체길이는 모바일 카메라의 두께를 고려하여 4.5 mm 이내로 하였다. 센서는 1/3.2"의 5M급 CCD를 사용하였으며 MTF는 140 lp/mm에서 20% 이상을 만족하도록 설계 조건을 설정하였다. 결과: 최적화 설계된 모바일 광각 카메라는 화각 $95^{\circ}$의 full field에서 optical distortion은 모든 field에서 ${\pm}1%$내의 결과를 보였으며 TV distortion도 0.46%로 주변부 상의 왜곡이 감소되었다. MTF 성능은 모든 field에서 20%이상으로 나타났다. 광선수차와 비점수차 모두 적은 양으로 안정된 성능을 보였다. 결론: 기존의 모바일 카메라의 화각보다 더 큰 화각을 갖는 광각의 모바일 카메라의 distortion을 광학적으로 개선하여 주변부의 상의 왜곡을 감소시켜 보다 쾌적한 넓은 시야를 얻을 수 있었으며 소프트웨어로 보정할 때 발생하는 단점을 보완할 수 있었다. 이는 안경과 접목되는 카메라의 연구에 활용될 수 있으리라 사료된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제22권1호
• /
• pp.21-34
• /
• 2005

본 연구에서는 타원궤도상에서 위성의 편대비행을 유지하기 위하여 필요한 포기조건을 결정하고자 한다. 타원궤도일 경우 Hill 방정식으로는 위성간의 상대운동을 기술할 수 없기 때문에, Hill 방정식의 초기조건에 비선형성과 이심률에 대한 보정을 하여 얻은 새로운 운동방정식을 사용했다. 편대비행에서 상대적 거리를 유지하기 위하여 주위성과 부위성의 평균각속도를 일치시키는 구속조건을 이용했다. 이 구속조건은 J2 섭동항을 고려한 것이므로, 이 구속조건을 만족하는 편대비행의 초기조건은 타원궤도에서의 위성편대비행을 유지하는데 잘 적용될 수 있다. 타원궤도에서의 상대운동방정식 초기조건에 J2 섭동을 고려한 구속조건을 적용할 때, 이심률이 0.05 이하이고 위성간의 상대거리가 0.5km 정도인 경우만이 주기적으로 일정하게 간격이 유지되는 결과를 얻을 수 있다. 따라서 이심률이 크지 않은 타원궤도에서는 평균각속도 일치의 구속조건을 사용하여 위성간의 상대거리를 유지할 수 있었다. 이러한 결과를 이용하여 타원궤도에서의 위성편대비행을 위한 효율적인 초기조건을 제공할 수 있고, 위성편대비행의 운용에 있어서 비용을 절감할 수 있는 방법을 제시할 수 있다.

• 한국광학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.240-249
• /
• 2001

IMT2000용 단말기, 휴대용 개인정보단말기(PDA), 노트북 PC 등에 내장이 가능한 고속(f/2.2)의 1/7인치 CMOS칩용 초소형 카메라 렌즈를 설계하였다 설계의 특징으로는 회절소자의 마이너스 고분산특성을 십분 활용하여 단매의 렌즈로도 고속 및 광화각에 걸쳐 고차수가 및 색수차를 충분히 보정한 것이고 동시에 경박단소화(렌즈포함 상거리=3.3mm)도 실현한 것이다. 한편 설계방법으로는 단매로도 최상의 성능을 확보하기 위해 가능한 초기형상을 (Seidel 3차 수차론 활용) 최적설계의 입력치로 두고 다양한 면배치에 대해 최적설계후 상호간의 광학성능 및 기타 특성치를 비교·분석하였다 그리고 성능향상의 한방법으로써 기존 단매 렌즈의 굴절능을 전체 (2매)렌즈의 굴절능으로 하면서 petzval sum이 제로가 되도록 렌즈를 추가 하였고 이로 말미암아 최적설계 후 기존 광학성능을 크게 향상시킬수 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.511-518
• /
• 2004

대구경이 가능하며 가벼운 프레넬 렌즈로 10 해리 (18.53 km)까지 빛을 비출 수 있는 해상용 랜턴을 설계하고 배광곡선을 시뮬레이션하였다. 렌즈설계 프로그램으로 직경 250 mm와 300 mm인 프레넬 렌즈를 설계하였으며, 이 프레넬 렌즈의 groove 변수들을 최적화하였다. 해상용 랜턴에서 사용하는 전구의 배광곡선을 고려하여 이 프레넬 렌즈의 배광곡선을 조명설계 프로그램으로 계산하였다. 이 결과 전구를 최적의 위치로 정렬하였을 때 이 해상용 랜턴들의 최대광도는 각각 KS 규격인 720 cd를 훨씬 넘는 1000 cd(직경 250 mm의 해상용 랜턴의 경우)와 1300 cd (직경 300 mm의 해상용 랜턴의 경우)로 계산되었다. 그리고 전구의 정렬오차를 정하기 위하여 렌즈의 초점거리에서 벗어난 정도에 따라 배광곡선이 변하는 정도도 알아보았다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제29권2호
• /
• pp.233-244
• /
• 2012

The Korea Astronomy and Space Science Institute and the Department of Astronomy at the University of Texas at Austin are developing a near infrared wide-band high resolution spectrograph, immersion grating infrared spectrometer (IGRINS). The compact white-pupil design of the instrument optics uses seven cryogenic mirrors, including three aspherical off-axis collimators and four flat fold mirrors. In this study, we introduce the optomechanical mount designs of three off-axis collimating mirrors and one flat slit-viewer fold mirror. Two of the off-axis collimators are serving as H and K-band pupil transfer mirrors, and are designed as system alignment compensators in combination with the H2RG focal plane array detectors in each channel. For this reason, the mount designs include tip-tilt and parallel translation adjustment mechanisms to properly perform the precision alignment function. This means that the off-axis mirrors' optomechanical mount designs are among the most sensitive tasks in all IGRINS system hardware. The other flat fold mirror is designed within its very limitedly allowed work space. This slit-viewer fold mirror is mounted with its own version of the six-point kinematic optics mount. The design work consists of a computer-aided 3D modeling and finite element analysis (FEA) technique to optimize the structural stability and the thermal behavior of the mount models. From the structural and thermal FEA studies, we conclude that the four IGRINS mirror mounts are well designed to meet all optical stability tolerances and system thermal requirements.

• 한국광학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.68-78
• /
• 2021

측면 360° 조명을 위한 6개의 LED (light emitting diode)로 구성된 조명계가 부착된 캡슐내시경용 초소형 반사굴절식 전방위 광학계를 설계하고 성능을 평가하였다. 이 광학계의 총 길이, 전장길이, 반화각(HFOV: half field of view), F-수는 각각 14.3 mm, 8.93 mm, 51°~120°, 3.5로 설계되었다. 이 전방위 광학계는 0.1 megapixels의 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) 센서를 사용하였으며, LED 조명계는 한 개당 0.25 lm의 LED 6개를 사용하여 광축을 따라 놓여 있는 내장의 내벽을 조명하도록 하였다. 이 결과, 최적화 설계된 광학계의 변조전달함수 0.3에서의 공간주파수, 나이퀴스트 주파수인 44 lp/mm와 0.3의 변조전달함수에서 공차에 따른 누적확률, 초점심도는 각각 130 lp/mm, 95%, -0.097 mm~+0.076 mm이다. 또한 광학계의 시야각 범위 내에서 LED 조명계에 의한 광축으로부터 물체거리가 15 mm인 내장의 내벽에서의 시뮬레이션된 조도는 최소 315 lx~최대 725 lx로 내장의 내벽을 촬영할 수 있는 조도와 가시도임을 알 수 있다.

• 한국광학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.37-47
• /
• 2019

야간 감시를 위해 원적외선에서 사용하는 4개의 구면 및 비구면 거울을 갖는 반사식 전방위 비전 시스템 광학계를 제안한다. 이 반사식 전방위 비전 시스템은 유사 카세그레인식 수광부 반사경 시스템과 역 유사 카세그레인식 결상부 반사경 시스템으로 설계되었으며, 그에 따른 설계 과정과 성능 분석을 상세히 제시한다. 이 비전 시스템의 반화각과 F-수는 각각 $40{\sim}110^{\circ}$와 1.56으로 설정하였다. 그리고 원적외선 파장 영역에서 비전 시스템을 사용하기 위해서 상의 크기가 원적외선용 마이크로 볼로미터의 크기와 가능한 같아야 하므로 상의 크기를 $5.9mm{\times}5.9mm$에 맞추어 설계를 진행하였다. 최적화 설계 후 $40{\sim}110^{\circ}$의 반화각 범위에서의 상 크기의 비율은 48.86%이며, 나이퀴스트 주파수인 20 lp/mm의 공간주파수에서 원적외선의 변조전달함수 값이 0.381에 도달하였다. 또한 20 lp/mm의 공간주파수에서 원적외선 영역에 대한 공차의 누적 확률은 99.75%였다. 또한 역 유사 카세그레인식 구조의 결상부 부경을 온도 변화에 따른 변조전달함수 값을 개선시키는 보상자로 선택하여 반사식 전방위 비전 시스템의 운용 온도 범위인 $-32^{\circ}C$에서 $+55^{\circ}C$의 온도 범위에서 비열화 해석 및 보상화 과정을 진행하였다.