본 연구는 균일한 조명을 얻기 위해 자유 형상 렌즈(freeform lens)를 제작하였으며, 이를 위해 중첩 조명 모델(overlapped illumination model)을 제안하였고, 제작한 LED 렌즈들의 특성을 분석하였다. 제작한 렌즈는 LED 빛 세기 분포의 중심 방향, 반치각 (half angle) 및 LED 광원의 위치변화를 바탕으로 그 성능을 평가하였다. 아울러 조명영역은 평균 조도 (average illuminance)와 조도 균일도 (illuminance uniformity) 변화 값으로 수행하였다. 광도 분포의 중심 방향 변화에 대해서는 제안된 모델과 발산 모델이 대체로 비슷한 공차 특성을 보였으며, 특히 제작한 렌즈에서 반치각 변화는 기존 방법에 비해 조도 균일도 공차 특성은 현저히 개선됨을 확인하였다.
A configuration of illumination for high-speed color document scanner has been proposed utilizing white light emitting diode and transparent plastic lightguide. The design of illumination system including lightguide for high optical efficiency and uniform image quality is performed based on a simulation using ray-tracing method. The device characteristics are also experimentally evaluated in terms of illumination distribution against longitudinal and transverse direction on document plane. Uniform illumination distribution about 85% of in longitudinal and transverse direction is realized by control of mechanical dimension and position of lightguide.
본 연구는 균일한 조명을 얻기 위해 중첩 조명 모델(overlapped illumination model)을 사용하여 자유 형상 렌즈(freeform lens)를 제작하였으며, 제작한 LED 렌즈들의 특성을 비교 분석하였다. 제작한 렌즈는 LED 광원의 위치변화, 두께 및 기울임을 이용해 성능을 평가하였다. 아울러 조명영역은 평균 조도 (average illuminance)와 조도 균일도 (illuminance uniformity) 변화 값으로 측정하였다. 광도 분포의 Z축 방향변화에 대해서는 중첩 모델과 발산 모델이 대체로 비슷한 공차 특성을 보였으나, 렌즈두께 변화에 대해서는 중첩모델이 발산모델에 비해 조도 균일도 공차 특성은 현저히 개선됨을 확인하였다. 또한, 발산 조명 모델로 설계된 렌즈가 전반적으로 좋은 성능을 나타냈으나, LED 방출에 대한 성능은 중첩 모델에서 그 편차의 폭이 상대적으로 적게 나타났다.
Objective: This study was conducted to test the effects of mobile texting and gaming on gait with obstructions under different illumination levels. Design: Cross-sectional study. Methods: Twelve healthy adults aged 20 to 36 years (mean 23.5 years) were tested under six different conditions. All participants used touchscreen smartphones. Testing conditions included: 1) Walking with an obstruction under a bright illumination level; 2) walking with an obstruction with a low level of illumination; 3) walking with an obstruction while texting under a bright illumination level; 4) walking with an obstruction while texting with a low level of illumination; 5) walking with an obstruction while gaming under a bright illumination level; and 6) walking with an obstruction while gaming with a low level of illumination. All participants were asked to text the Korean national anthem by their own phone and play Temple Run 2 using an iPhone 5. Gait variances were measured over a distance of 3 m, and the mean value after three trials was used. A gait analyzer was used to measure the data. Results: Compared to normal gait with obstruction, gait speed, step length, stride length, step time, stride time, cadence while texting and gaming showed significant differences (p<0.05). Differences between the illumination levels included gait speed, step length, stride length, and step time (p<0.05) with no significant differences in stride time and cadence. Conclusions: Dual-tasking using a smartphone under low levels of illumination lowers the quality of gait with obstructions.
본 연구에서는 자연광의 효과를 가장 잘 활용할 수 있는 건축구조물인 한국형 유리온실 구조를 축약시킨 유리온실을 기준하여 유리온실의 설계 전 건축방법에 따른 자연광의 효과적인 예측을 위해 조명시뮬레이션을 하고자 한다. 최적 시뮬레이션을 위해 상용화된 여러 가지 조명 소프트웨어들 중에서 AGI32 프로그램을 이용하였다. 그 결과, 유리온실의 삼각구조지붕 꼭지점 위치에 대한 조도 및 균제도(최소조도/평균조도) 분석 결과 자연광 효과에 중요한 인자가 아니며, 하지 일때 자연광의 조도값이 가장 크며 시간도 가장 긴 것을 알 수 있었다. 또한, 유리창의 투과율이 높아짐에 따라 예측되었던 바와 같이 조도 값이 증가하는 것을 확인할 수 있으며 14시일 때가 조도 값이 가장 높으며 이때의 유리 투과율에 따른 조도 변화율은 89 [lux/%]임을 알았다. 또한, 유리온실의 설치 시 배향각은 균제도 특성을 고려하여, 유리온실의 설치 배향각은 $30[^{\circ}]$ 혹은 $150[^{\circ}]$로 하는 것이 자연광 효과를 최대로 할 수 있음을 알았다.
For making high-functional illumination environment and pleasantness to human beings, it is needed to analyze optical characteristics from lightsource as well as to analyze and examine emotional characteristics which respond to optical characteristics systematically. Also, it is Possible to classify lightsource according to function and use based on optical and emotional characteristics systematically and these results can be applied to practical data for professional illumination design field. The aim of this study is to develop technique for evaluating sensibility as well as to accumulate sensibility database through measuring and evaluating emotional reaction to optical characteristics from lightsource. Final aim of this study is to develop simulation and evaluation technique for interior illumination environment, the outline of this paper : 1) operating simulator for various illumination environment 2) developing evaluation methodology for evaluating illumination environment 3) preparing sensibility index through evaluation and analysis The process of this study is as follows. 1) Developing optical evaluation item of lightsource 2) Developing emotional evaluation item of lightsource 3). Analyzing, correlation between optical evaluation item and emotional eveluation item 4) Classifying and selecting object for evaluation 5) Optical measuring and evaluating for lightsource 6) Operating Simulator for illumination environment 7) Emontional measuring and evaluating lightsource and color 8) Developing estimative formula and sensibility index of emotional reaction The results of this study are as follows. 1. Simulator is operated for various illumination environment, and it is proved to be applicable to actual environment. 2. Evaluation and Analysis Techniques is developed for emotional measurement about illumination environment. 3. Estimative formula and sensibility index are prepared, which can estimate the characteristic of lightsource and emotional reaction to interior color
The principle of an illumination and projection system including LED light sources for a spot type stage lighting system was presented, and its optical system was designed with optimizing parameters by the analytical methods. A dichroic mirror incorporated with an illumination system to optimizing LED source positions and to obtain the compact system. The projection system was optimized with specific constraints such as a chromatic aberration, distortion aberration and angle of incidence angles. Optimized design system has a beam angle from $10^{\circ}$ to $45^{\circ}$, and its illuminance was 4,500lux at distance of 6m on the work plane.
A new method to design a low distortion, even relative illumination, optical see-through head-mounted display (HMD) with a freeform reflective mirror (FFRM) based on the two similar ellipsoids structure is proposed. The HMD we have realized has a simple structure which consists of two similar ellipsoid surfaces, an FFRM, a 7-piece co-axis relay lens, and an OLED. This structure can be applied to offset distortion, reach even relative illumination, and correct the off-axis aberrations. The HMD we finally have realized has a near 3% low distortion, a higher than 80% relative illumination, and a 40°×30° field of view (FOV).
본 논문은 단일 광원의 CIS에서 조도제어를 적용한 흑백 이미지 스케닝시스템 설계 및 구현에 관한 연구이다. 스케닝 방법은 이미지 스켄센서를 고정한 상태에서 스텝모터를 이용하여 스케닝 하고자 하는 문서를 이동하는 종이공급 방식을 사용하였다. 소형의 최적화된 시스템을 구현하기 위해 전용의 영상처리프로세서를 사용하여 시스템을 구성하였고, 센서를 통해 피딩 스텝마다 1라인의 스케닝된 입력된 데이터는 시스템 메모리에 저장된다. 스케닝을 시작하면 CIS 광원을 ON하여 스케닝하는 문서에서 반사되는 데이터를 수집하게 되는데, CIS 광원을 주기적으로 ON/OFF 하여 스케닝하고자 하는 문서의 조도를 제어하도록 하였다 스케닝 환경에 따라 조도를 제어함으로서 스케닝 이미지에서 적용전의 이미지에 비하여 PSNR이 0.3% 향상 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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