• Current Optics and Photonics
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• 제5권5호
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• pp.506-513
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• 2021

An arrayed diffractive optical element design for the beam-shaping of a multi-array light source is proposed. This is an essential device for recent optical security and face recognition applications. In practice, we devise a DC noise reduction technique featuring high fabrication error tolerance regarding the multi-array light source diffractive optical elements, as a necessary part of the proposed design method. The spherical diverging illumination leads to DC-conjugate noise spreading. The main idea is tested experimentally, and the multi-array light source diffraction pattern is investigated numerically.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.77-80
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• 2022

Automatic Vision Inspection (AVI) systems automatically detect defect features and measure their sizes via camera vision. It has been populated because of the accuracy and consistency in terms of QC (Quality Control) of inspection processes. Also, it is important to predict the performance of an AVI to meet customer's specification in advance. AVI are usually suffered from false negative and positives. It can be overcome by providing extra information such as 3D depth information. Stereo vision processing has been popular for depth extraction of the 3D images from 2D images. However, stereo vision methods usually take long time to process. In this paper, retro optical system using reflectors is proposed and experimented to overcome the problem. The optical system extracts the depth without special SW processes. The vision sensor and optical components such as illumination and depth detecting module are integrated as a unit. The depth information can be extracted on real-time basis and utilized and can improve the performance of an AVI system.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권5호
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• pp.537-544
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• 2023

Differential phase contrast (DPC) microscopy, a central quantitative phase imaging (QPI) technique in cell biology, facilitates label-free, real-time monitoring of intrinsic optical phase variations in biological samples. The existing DPC imaging theory, while important for QPI, is grounded in paraxial diffraction theory. However, this theory lacks accuracy when applied to high numerical aperture (NA) systems that are vital for high-resolution cellular studies. To tackle this limitation, we have, for the first time, formulated a nonparaxial DPC imaging equation with a transmission cross-coefficient (TCC) for high NA DPC microscopy. Our theoretical framework incorporates the apodization of the high NA objective lens, nonparaxial light propagation, and the angular distribution of source intensity or detector sensitivity. Thus, our TCC model deviates significantly from traditional paraxial TCCs, influenced by both NA and the angular variation of illumination or detection. Our nonparaxial imaging theory could enhance phase retrieval accuracy in QPI based on high NA DPC imaging.

• 한국광학회지
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• 제23권2호
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• pp.55-63
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• 2012

본 논문에서는 광생물 반응기의 조명 시스템으로 활용될 LED(Light-Emitting Diode)용 도광판의 광학설계 및 제작 결과에 대해 보고한다. 도광판 설계를 위해 광원, 반사필름, 도광판 패턴에 대한 모델링을 수행하였다. 특히, 도광판 패턴의 경우 램버시안 산란체(Lambertian Scatterer)로 모델링을 수행하였는데, 테스트용으로 제작된 도광판의 조도분포와 부합하는 모델 파라미터(반사율, 산란체의 폭)를 매칭 시뮬레이션을 통하여 추출하였다. 추출된 모델 파라미터를 사용하여 광학설계를 수행하였으며, CNC(Computer Numerical Control) 가공을 통해 도광판을 제작하였고, 평균조도와 조도균일도 등의 광학 특성을 측정하였다.

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-8
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• 1994

축소배율(M=+1/5)을 갖는 극자외선(deep dultra-violet)리소그라피용 5-반사광학계를 설계하였다. 우선 모든 3차 수치를 영으로 하는 수치적인 해를 반사경이 구면인 경우에 대해서 구하였다. 이렇게 하여 구한 3차원적인 분포를 하는 해의 영역에서 잔류수차량과 MTF에 큰 영향을 주는 central obscuration이 될 수 있는 한 적은 해들을 선택하여 마지막 두 반사경을 비구면화 하였다. 이 중 최종적인 해로서 선택한 것은 central obscuration이 약 25%이고 광원을 ArF 엑시머 레이저(파장 0.193 ${\mu}m$)로 하는 nearly inchorent illumination(${\sigma}$=1)인 경우 NA가 0.45이며 분해능이 50% MTF 기준치와 초점심도 0.8 ${\mu}m$에 대해 약 650 cycles/mm 정도인 성능을 갖는 시스템이 되었다.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.240-247
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• 2006

본논문에서는 LCOS형 마이크로 디스플레이를 이용하여 60인치 이상의 대화면에서도 고해상도 및 슬림형이 가능한 프로젝션 TV용 광학계를 설계하였다. 조명광학계, 투사광학계, 색분리 합성계 그리고 마이크로 디스플레이 사이의 상호관계를 정량화하여 최적의 광학엔진을 구현하기 위한 초기데이터를 설정하고, 이로부터 최적화 과정을 통하여 각각의 광학계를 설계하였다. 고휘도를 구현하기 위한 3-panel 방식을 도입하고, 4개의 프리즘을 대칭적으로 배열하여 RGB의 광경로가 동일하도록 색분리 합성계를 구성하여 조명광학계를 컴팩트하게 설정하였다. 또한 투사광학계의 렌즈 군 사이에 거울을 삽입하여 접은 형태로 구성하여 고해상도 및 슬림형이 가능한 광학엔진을 설계하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-208
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• 2005

조명각 변조 방식에 의한 3차원 입체영상 표시장치의 구현을 위해 렌티큘라 렌즈가 만족해야할 조건을 확립한 후 근축광선이론으로 렌즈 규격 및 모듈 구조를 설계하였고, 유한광선 추적법(finite ray tracing)을 이용하여 스테레오스코픽 모듈의 규격변화, 조립과정의 정렬오차, 그리고 관찰자의 관찰 조건에 따른 영향을 분석하였다. 이를 통해 신호잡음을 최소화하기 위해 제작 공정에서 렌즈 함몰부가 발생하지 않아야 하며, 평판형 액정 셔터와 렌티큘라 렌즈 판 사이의 어긋남이 최소화되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제30권4호
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• pp.146-153
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• 2019

노광기는 회로 패턴을 원하는 위치에 전사시켜주는 장비로 패턴을 광학적 특성의 변형 없이 기재 상에 나타내기 위해서는 노광광학계의 특성이 매우 중요하다. 따라서 미세회로 패턴을 형성하기 위해서는 조사 면적에 작은 발산각으로 입사되어야 한다. 또한, 광원에서 나온 빛이 감광제와 균일하게 반응해야 하기 때문에 높은 광효율과 조도 균일도를 가져야 한다. 본 논문에서는 협각 구현의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반사형 타입인 파라볼라 반사경과 비구면 렌즈 설계를 진행하였고, 배열 후 시뮬레이션 분석 결과 광속 각도, 균일도, 최대조도가 목표 성능을 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.15-21
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• 1993

본 연구에서는 설계제작된 KrF 엑시머 레이저 스텝퍼는 광원인 KrF엑시머 레이저, 조명광학계, 축소트영광학계, 정밀구동 웨이퍼 스테이지, 정렬시스템 및 이들을 제어하기 위한 제어계로 구성되어 있다. 본 실험에서 사용한 KrFdprtlaj 레이저는 밴드폭 3pm, 반복주파수 200Hz, 평균축력 3W이고, 5:1 투영렌즈는 N.A. 0.42, 전체 필드영역 $\varphi$21.2mm, 왜곡수차 최대 60nm 이하이다. 또한 정밀구동 웨이퍼 스테이지의 재현성과 해상도는 각각 $\pm$0.08$\mu\textrm{m}$/200mm(3 sigma), 100mm 반경에서 0.05 $\mu\textrm{m}$이다. 자동 초점 시스템은 $\pm$50$\mu\textrm{m}$범위에서 0.1$\mu\textrm{m}$의 해상도를 나타냈으며, 자동수평시스템은 120 arcsec 범위에서 larcsec의 해상도를 나타냈다. OFF-AXIS 정렬방식에서는 0.2$\mu\textrm{m}$의 해상도를 가지며, 두빔의 간섭을 이용한 새로운 TTL 정렬은 0.1$\mu\textrm{m}$의 해상도를 나타냈다. 스텝퍼 패턴 실험결과 SAL603레지스트를 사용하였을 때 웨이퍼의 노광후 열처리 $105^{\circ}C$, 60초에서 0.3$\mu\textrm{m}$ Lines and Spaces(L/S)까지 해상되었으며, 0.34$\mu\textrm{m}$ L/S에서 1$\mu\textrm{m}$의 초점심도를 얻을 수 있었다. 마스크 패턴과 레지스트 패턴의 선형성은 0.4$\mu\textrm{m}$ L/S가지 유지 되었다. 또한 XP-89131레지스트의 경우 노광후 열처리 $110^{\circ}C$, 60초에서 0.34$\mu\textrm{m}$ L/S까지 해상됨을 알수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제12권4호
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• pp.111-117
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• 2007

약시의 진단 및 치료와 자각하지 못하는 영유아의 시력검사에 유용하게 사용되는 VEP 검사는 검사실 조도와 굴절이상도에 따라 차이가 날 수 있다. 본 연구에서는 정상인에서 조도와 굴절이상도에 따라 나타나는 시유발전위(VEP) 검사값의 변화를 관찰하기 위하여 안과 및 신경질환이 없는 시력이 1.0(20/20) 이상인 성인 41명(남자 24명, 여자 17명)을 대상으로 조도와 굴절이상도에 따라 VEP $P_{100}$ 잠복기와 진폭을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Scotopic 상태에서 $N_{75}$ 잠복기는 $75.83{\pm}3.69$ msec, $P_{100}$ 잠복기는 $103.48{\pm}5.34$ msec, $P_{100}$ 진폭은 $14.86{\pm}2.43$ msec이며, photopic 상태에서 $N_{75}$ 잠복기는 $76.71{\pm}3.11$ msec, $P_{100}$ 잠복기는 $107.26{\pm}5.54$ msec, $P_{100}$ 진폭은 $10.35{\pm}1.75$ msec으로 측정되었다. Photopic 상태에서 $P_{100}$ 잠복기와 진폭은 scotopic 상태에서보다 모두 증가하였으며 두 값은 통계적으로 유의하게 차이가 있었다(p<0.01). 굴절이상을 유발한 경우 $P_{100}$ 잠복기는 scotopic 및 photopic 상태에서 모두 정시상태보다 지연되었으며(p<0.01), photopic 상태에서 더 많이 지연되었다. $P_{100}$ 진폭도 굴절이상을 유발한 경우 scotopic 상태와 photopic 상태에서 모두 정시상태보다 감소하였다. 정시상태의 $P_{100}$ 잠복기와 진폭은 scotopic 상태에서는 근시를 유발한 상태 값과 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 정상인의 경우에 $P_{100}$ 잠복기와 진폭은 검사실 조도에 따라, 굴절이상도에 따라 측정값이 달라진다는 것을 확인할 수 있었으며, 이 결과는 VEP 측정 시에 조도와 굴절이상도를 고려하여 측정값을 해석할 때 유용하게 사용되리라 생각된다.