• Title/Summary/Keyword: Lens array

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집적 영상 시스템을 위한 향상된 이미지 매핑 방법 (Enhanced Image Mapping Method for Computer-Generated Integral Imaging System)

  • 이빛나라;조용주;박경신;민성욱
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권3호
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    • pp.295-300
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    • 2006
  • 집적 영상(Integral Imaging) 시스템은 사용자가 특수 안경을 착용하지 않고 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 해주는 무안경식 양안시차 디스플레이 방식 중 한가지이다. 집적 영상 시스템은 3차원 정보를 조금씩 다른 방향에서 제한된 크기로 촬영된 이미지인 기초영상(Elemental Image)의 형태로 저장한다. 그리고 이런 이미지들을 다시 렌즈 어레이를 통해서 보여주어 사용자들로 하여금 3차원 정보를 얻을 수 있도록 한다. 이런 기초영상은 컴퓨터 그래픽을 이용해서 만들어낼 수도 있는데 이런 집적 영상 방식을 CG(Computer Generated) 집적 영상 시스템이라고 한다. 그리고 컴퓨터를 이용해 기초영상을 만드는 과정을 이미지 매핑(Image Mapping)이라고 한다. 이제까지 제안된 이미지 매핑 방식에는 PRR(Point Retracing Rendering), MVR(Multi-Viewpoint Rendering), PGR(Parallel Group Rendering) 등이 있다. 그러나 이런 방식들은 계산양이 많거나 렌즈 어레이 개수의 증가에 의해 생성 속도에 영향을 받는 단점이 있어, 아직 가상현실 같은 실시간 CG(Computer Graphics) 응용 분야에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법에 비해 속도 향상을 이룬 VVR(Viewpoint Vector Rendering)이라는 향상된 이미지 매핑 방법을 제안한다. 먼저 VVR 개념을 설명한 후 VVR을 사용한 집적 영상 시스템을 구현하여 MVR 방법과 비교 분석한 실험결과와 추후 개선되어야 할 방향을 제시한다.

줌렌즈 광속확대기를 적용한 레이저 레이더용 송수광 내접형 광학계 설계 (Inscribed Transceiver Optical System Design for Laser Radar with Zoom-type Expander)

  • 고해석;옥창민;홍진석;이창재;박찬근;김현규
    • 한국광학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.23-28
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    • 2013
  • 송광광학계의 광원으로 사용되는 광섬유 레이저의 개구수, NA가 0.13~0.22의 범위에 있으면, 이 NA에 관계없이 1 km 전방에서 빔직경이 4.8 m 또는 6.8 m이 되도록 줌렌즈형 광속확대기를 적용한 송광광학계를 설계하였으며, 표적에서의 foot prints를 통하여 빔직경을 확인하였다. $16{\times}16$($100{\mu}m{\times}100{\mu}m$) 픽셀 검출기를 사용하는 수광광학계를 설계하였으며, 검출면의 픽셀 위치에 따른 spot diameter는 모두 $55{\mu}m$ 이하가 됨을 확인하였다. 스캔을 고려하여 송광광학계를 수광부 대물렌즈에 내접하도록 구성하였으며, 이때 송광부에 의하여 가려진 부분은 11%가 되었다.

망막 카메라용 광학계 설계 (A Study of Optical System Design for a Retinal Camera)

  • 홍경희
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.113-119
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    • 2006
  • 망막검사를 위한 검안경용 망막 카메라를 개발하기 위한 광학계 설계를 연구하였다. 이에 앞서 사람의 눈에 대한 광학계 제원은 김상기와 박성찬이 발표한 정밀모형안을 채택하였다. 이를 토대로 하여 광학계를 4개의 렌즈 군으로 구성하였고 제 1군으로 모든 시야각에 대한 광을 중심으로 모았다가 제2, 제3, 제4군에 의해 결상하도록 하였다. 결상된 망막의 상은 CCD 광검출기에 의해 모니터로 전시한다. 제 1군을 단일 렌즈로 하고 나머지 광학계를 triplet로 하여 최적화를 통해 설계하였다. 광선수차, spot diagram, 회절을 고려한 point spread function 및 MTF를 계산하여 분석한 결과, 좋은 성능을 가진 광학계 설계가 가능하였다. 본 연구 결과에서 얻은 광학계로서 양질의 망막 카메라를 개발할 순 있을 것으로 믿는다.

마이크로 Pin Fin 화학반응기에서 수소화붕소나트륨 수용액의 압력강하 및 탈수소 화학반응 연구 (Pressure Drop and Catalytic Dehydrogenation of NaBH4 Solution Across Pin Fin Structures in a Microchannel Reactor)

  • 정기문;최석현;이희준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권6호
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    • pp.381-387
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    • 2017
  • 수소화붕소나트륨은 안정적으로 수소가 저장된 물질이며, 촉매반응으로 수소를 용이하게 분리할 수 있다. 본 연구에서는 탈수소 반응률을 높이기 위해 비표면적이 큰 마이크로 pin fin 화학반응기를 제작하여 수소화붕소나트륨 수용액의 압력강하 및 탈수소 화학반응 실험을 수행하였다. 나노공정을 이용하여 실리콘웨이퍼에 높이 $300{\mu}m$, 직경 $50{\mu}m$의 pin fin을 축간격 1.3, 횡간격 1.5으로 엇갈림 배열하였다. 수소화붕소나트륨 수용액은 5~20 wt.% 농도로 Re수 1~60으로 공급되었으며, 초고속카메라를 이용하여 탈수소반응 유동양상을 관찰하였다. 실험 결과 마이크로 pin fin 화학반응기는 동일 수력학적직경을 가지는 직관 마이크로채널 화학반응기보다 화학반응 성능이 2.45배 우수한 반면, 압력강하는 1.5배 증가하였다.

의료용 초음파 위상배열 트랜스듀서의 열 분산 방안 (Thermal Dispersion Method for a Medical Ultrasonic Phased Array Transducer)

  • 이원석;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.210-218
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    • 2015
  • 초음파 영상 품질의 향상을 위해 트랜스듀서의 구동전압을 높이게 되면 트랜스듀서에서 열이 발생하여 환자의 피부 화상 및 트랜스듀서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 이렇게 온도가 상승하지 않도록 트랜스듀서 내의 열을 효율적으로 분산할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이때 열 분산 해석 대상으로 중심주파수가 3 MHz이고 32채널을 가진 위상배열 트랜스듀서를 선정하였다. 먼저 트랜스듀서의 동작에 따른 발열 구조를 이론적으로 분석하였고, 그 결과로서 재료의 감쇠와 음압의 크기가 발열에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 나아가 유한요소 해석을 통해 트랜스듀서 구성소자의 물성이 열 분산에 미치는 영향을 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 트랜스듀서 내 열이 잘 분산되기 위한 구성소자의 열물성을 정하였다. 도출된 열 물성을 유한요소 해석 모델에 적용한 결과 환자와 접촉되는 부분인 음향렌즈의 최고온도가 원래 값의 51 %로 저하되었다.

커브형 집적 영상에서 DPM 기반의 비선형 상관기를 이용한 3D 물체 인식 향상 (Improved recognition of 3D objects using nonlinear correlator based on direct pixel mapping in curving-effective integral imaging)

  • 이준재;신동학;이병국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.190-196
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    • 2013
  • 커브형 집적 영상 기술은 렌즈 배열을 이용하여 3D 영상을 공간에 쉽게 표현할 수 있는 기술이며, 넓은 관측각을 제공한다. 본 논문에서는 커브형 집적 영상에서 물체의 인식 향상을 위하여 다이렉트 픽셀 매핑 (DPM) 방법 기반의 비선형 상관기를 제안한다. 제안하는 비선형 상관기는 커브형 집적 영상 시스템에서 장애물에 가려진 물체로부터 픽업된 요소 영상을 DPM 방법을 통하여 해상도가 향상된 새로운 요소 영상을 생성한다. 새로운 생성된 요소 영상을 사용하여 복원한 3D 영상들과 참조 영상간의 비선형 상호상관을 이용하여 3D 물체의 인식 성능 향상시킨다. 제안된 방법의 유용함을 보이기 위하여 기초적인 상관 관계 실험을 수행하고 기존의 방법과의 비교 결과를 보고한다.

겹눈 모사 구조체에서 마이크로 렌즈의 높이가 빛의 수용각에 미치는 영향 연구 (Effect of the Sag Height of a PDMS Microlens on the Acceptance Angle of an Artificial Compound Eye)

  • 정지현;박미희;송혜린;김규정
    • 한국광학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.13-21
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    • 2023
  • 입사하는 빛에 대한 수용각이 큰 인공 겹눈 구조를 제작하기 위해 마이크로 렌즈 어레이의 높이에 따라 곡면형 겹눈 구조체가 갖는 수용각과 이미징 특성을 분석하였다. 마이크로 렌즈의 반지름에 대한 높이인 h/r값을 조절함으로써 보다 큰 입사각을 갖는 빔이 마이크로 렌즈 어레이로 들어올 때도 여전히 빔을 포커싱하고 이미지를 맺을 수 있는 렌즈의 구조를 확인하였다. h/r값이 0.22에서 0.37로 증가할 때 겹눈 구조체의 수용각은 28.70°에서 49.02°로 증가하여 70.8%의 증가폭을 얻어낼 수 있었다. 뿐만 아니라 글자 F를 이미징한 결과, h/r값이 0.37일 때 메인 렌즈의 중심으로부터 23번째에 위치한 마이크로 렌즈에서도 글자가 선명하게 관찰되어 56.35°의 입사각을 갖는 빔에 대해서도 마이크로 렌즈 어레이가 이미지를 맺을 수 있음을 확인하였다.

Usefulness of a 1,064 nm Microlens Array-type, Picosecond-dominant Laser for Pigmented Scars with Improvement of Vancouver Scar Scale

  • Ahn, Kwang Hyeon;Park, Eun Soo;Nam, Seung Min
    • Medical Lasers
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    • 제8권1호
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    • pp.19-23
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    • 2019
  • Background and Objectives The picosecond 755 nm alexandrite laser was first approved by the US FDA in 2012. A previous study described the use of a 1,064 nm picosecond laser with a micro-lens array (MLA) in peri-areolar scarring from breast reconstruction surgery and reported significant improvement in the texture and aesthetic appearance of the scar without other wound complications. The purpose of this study was to evaluate the improvement of overall scarring, not just pigmentation, in the picosecond laser treatment of patients with pigmentations. Materials and Methods Sixteen patients who underwent 1,064 nm picosecond laser treatment from June 2016 to December 2018 were enrolled in this study. Patients received two to six sessions of picosecond laser treatment at intervals of 4 weeks. Before and after the laser treatment, the patients evaluated their own satisfaction score and a physician evaluated the Vancouver Scar Scale. To evaluate the satisfaction score and complication rate, a retrospective chart review was done. Results Seven were female and nine were male. The mean of the patients' satisfaction score before the treatment was 1.44 (interquartile range [IQR], 1-2) and 3.00 (IQR 2.25-3.75) six months after treatment. The mean of the Vancouver Scar Scale before the treatment was 9.69 (IQR 8-11), and 6.25 (IQR 5-7.75) six months after treatment. All the results were statistically significant (p<0.01). Conclusion This study provides evidence that the use of a 1,064 nm picosecond laser treatment for pigmented scars can be effective in improving the pigmentation and overall scar status, including vascularity, height, and pliability, with the results of a decrease in the VSS scores between treatments.

수동 밀리미터파 보안 검색 시스템 개발 (Development of Passive Millimeter-wave Security Screening System)

  • 윤진섭;정경권;채연식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.138-143
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    • 2016
  • 본 논문에서 설계 및 제작된 보안 검색 시스템은 물체 및 사람으로부터 방사된 에너지를 수신하여 이미지화 하는 시스템이다. 제안한 보안 검색 시스템은 다채널 수신을 위한 집적화된 어레이 안테나를 적용하였으며, 16개의 4단 저잡음 증폭기와 디텍터, CCD/IR 카메라와 반사판 그리고 밀리미터파 렌즈로 구성된다. 본 시스템은 공기 중의 열잡음 신호를 감지해야 하므로, 높은 수신감도와 넓은 대역폭이 요구된다. 시스템에 사용된 저잡음 증폭기 모듈의 이득특성은 82GHz~102GHz의 대역에서 65.8dB의 평균 이득특성을 가진다. 또한 증폭기 모듈로부터 입력된 열잡음 신호를 DC 전압 값으로 나타낼 수 있는 검출기를 제작하였다. 제작된 검출기는 제로-바이어스 쇼트키 다이오드를 사용하여 물체에서 방사된 밀리미터파 신호를 DC 출력 전압으로 변환하는 방사 분석 센서이다. 제작된 검출기의 특성은 0dBm 입력전력에서 350~400mV/mW, 검출 가능 입력 전력 범위는 -10~13dBm으로 우수한 성능을 보였다. 제작된 보안 검색 시스템은 은닉된 금속 재질의 물체뿐만 아니라, 플라스틱 등으로 이루어진 물체들도 검색이 가능하다.

수치 구경 불일치 플렌옵틱 현미경 성능 예측 방안 연구 (Performance Prediction for Plenoptic Microscopy Under Numerical Aperture Unmatching Conditions)

  • 연하늘;이찬;한석기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.9-17
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    • 2024
  • 현미경용 플렌옵틱 광학 시스템은 일반적으로 대물 렌즈, 튜브 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이, 그리고 이미지 센서로 구성된다. 플렌옵틱을 통한 라이트 필드 이미징에서 튜브 렌즈와 마이크로 렌즈 어레이 간의 수치 구경을 일치시키고, 이를 바탕으로 공간분해능 및 피사계심도 등의 성능 지표를 예측한다. 하지만 상업적 마이크로 렌즈 어레이 적용시 이러한 수치 구경 일치에 어려움이 있어, 본 논문에서는 기존에 보고된 성능 예측 수식을 수치 구경이 일치하지 않는 경우까지 확장하고, 전산 시뮬레이션을 통한 성능 예측 기법을 제시하며, 이를 수치 구경 일치화가 이루어진 10배율 및 수치 구경 불일치가 발생한 20배율 대물렌즈가 적용된 두 개의 플렌옵틱 광학계 개발 및 실험을 통하여 검증하였다. 10배율 및 20배율 시스템은 확장식에서 각각 12.5 ㎛, 6.2 ㎛의 공간 분해능과 530 ㎛, 88 ㎛의 피사계심도를 가지며, 시뮬레이션에서는 각각 11.5 ㎛, 5.8 ㎛의 공간분해능과 510 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를, 실험에서는 각각 11.1 ㎛, 5.8 ㎛의 공간 분해능과 470 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를 가진다. 확장식 및 시뮬레이션 모두 실험 값과 유사한 결과를 보여 시스템 설계에서는 두 가지 방법 모두 적절할 것으로 판단된다. 다만 피사계심도 예측 정확성에 있어서는 시뮬레이션에 의한 예측이 실험 값과 좀 더 유사하므로, 실제 제작에 앞서 시뮬레이션에 의한 성능 예측을 추천한다.