• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권2호
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• pp.46-55
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• 2002

광도파로열 격자(AWG :Arrayed Waveguide Grating) 파장 필터는 전광 네트웍(All Optical Network)을 실현하는 매우 중요한 핵심 소자 중에 하나이다. 광도파로열 격자 파장 필터와 같은 광도파 소자를 해석 및 설계시 수학적인 해석이 필요하며, 가장 대표적인 방법은 BPM(Beam Propagation Method)이다. 본 논문에서는 Paraxial BPM과 Wide Angle BPM을 InP/InGaAsP/InP 광도파로열 격자 파장 필터 해석에 적용시켜 정화도의 차이를 고찰해 보았다. WA-BPM을 구현하기 위하여 저차의 Pade Approximant를 적용하였다. 광도파로열 격자 파장 필터의 SLL(Side Lobe Level)과 삽입손실(Insertion Loss)을 비교하여 분석하였다. 광도파로열 격자 파장 필터를 정확하게 해석 및 설계하기 위해서는 고차의 WA-BPM을 사용해야 함을 확인하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권1호
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• pp.23-30
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• 2020

This paper presents a new method for designing a lens system stable against chromatic variation at a specified wavelength. Conventional lenses are corrected for chromatic aberration, but the new method suppresses chromatic changes of the marginal ray in the image-side. By doing so, paraxial properties of the lens system are stabilized against chromatic variation. Since the new method is based on paraxial ray tracing, the stabilizing conditions against chromatic variation are given by recurrence formulas. However, there is an analytic solution for the case of a cemented doublet in the air. A stable doublet at 405 nm wavelength is designed and analyzed.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권6호
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• pp.629-637
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• 2015

Compact system cameras (CSCs) are commonly used nowadays and feature enhanced video functions and thin yet light interchangeable lenses. They differ from digital single-lens reflex (DSLR) cameras in their lack of mirror boxes. CSCs, however, have autofocus (AF) speeds lower than those of conventional DSLRs, requiring weight reduction of their AF groups. To ensure the marketability of large telephoto zoom lenses with fixed f/2.8 regardless of field angle variation, in particular, light weight AF groups are essential. In this paper, we introduce a paraxial optical design method and present a new, large, telephoto zoom lens with f/2.8 regardless of the field angle variation, plus a lightweight AF group consisting of only one lens. Using the basic paraxial optical design and optimization methods, we fabricated a new and lighter zoom lens system, including a single-lens, lightweight AF group with almost the same performance.

• 한국광학회지
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• 제24권1호
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• pp.9-16
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• 2013

본 논문에서는 근축광학적인 대수식(algegraic equations)과 설계경험적인 근사조건을 통해 텔레센트릭 렌즈를 구조적으로 이해할 수 있는 일반화된 관계식을 찾는다. 이 관계식은 $f{\theta}$ 공식으로 명명되고, 단매렌즈, 이중가우스렌즈, 쿠크(Cooke)의 삼중렌즈, 쿠크의 삼중렌즈와 이중가우스렌즈가 결합된 복합렌즈의 순서로 단계적으로 적용된다. 그리고 이 공식은 조명광학용으로 사용되는 단매의 플라이아이 렌즈와 집광렌즈, 2매의 플라이아이 렌즈와 집광렌즈에 대해서도 순차적으로 적용된다. 여기서, 집광렌즈는 텔레센트릭 렌즈와 광학적으로 동일한 속성을 가진다. 결론적으로, 본 논문에서 찾은 $f{\theta}$ 공식은 텔레센트릭 렌즈에 대한 구조적인 이해를 이끌어냄과 동시에 직관적인 방식의 설계에도 활용될 수 있음을 보여 준다.

• 한국광학회지
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• 제22권5호
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• pp.239-244
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• 2011

본 논문에서는 LCD 디스플레이용 색채계 렌즈에 관해 근축광학적인 방법에 의한 비결상 광학설계를 소개한다. 색채계란 디스플레이 상의 측정영역으로부터 방출된 광을 빛의 3원색인 빨강, 녹색, 초록으로 분해하는 측정기기로써, 결상렌즈가 아닌 집광렌즈를 필요로 한다. 집광렌즈는 비결상 렌즈이고 측정영역과 감지영역 간의 특정한 압축비 조건을 만족해야 한다. 총체적인 비결상 광학조건을 이해하기 위해, 근축광학을 사용하여 필요충분조건을 해석적인 표현식으로 유도하였고, 나아가 간단한 공식으로 발전시켰다. 이 공식의 타당성은 CODE V와 Light-Tools를 사용하여 검증하였다. 이 공식은 색채계용 집광렌즈 뿐만 아니라, 레이저 빔의 세기를 균일하게 만들기 위한 어레이 렌즈의 설계에도 유용하게 확장 적용될 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제21권4호
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• pp.151-160
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• 2010

줌렌즈에서 특정 렌즈군을 이동하여 손떨림 보정을 하는 광학적 방법에서는 광학계 설계단계에서 디센터(decenter)를 고려하여 설계한다. 이 때 여러 가지 광학설계 소프트웨어들은 디센터를 포함한 비대칭 오차요인이 있는 경우에 여러 가지 광학 성능들을 쉽게 계산할 수 있지만, 편심 광학계에 대한 정확한 분석이 부족하여 종수차 계산시에는 일부 계산오차가 생긴다. 특히 왜곡의 경우에는 비정상적으로 계산되는데, 이는 비대칭 오차요인이 있는 편심 광학계에서는 근축광선 추적이 제대로 되지 않기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 손떨림으로 인한 디센터나 틸트(tilt)와 같은 비대칭 요인이 발생하는 줌렌즈에서 편심 광학계에 대한 근축광선 추적식을 새로이 유도하고, 이를 이용하여 비대칭 요인을 갖는 결상계의 종수차를 정확히 계산하는 방법을 제안한다. 이러한 편심 광학계에 대한 종수차 계산 방법은 줌렌즈의 손떨림 보정에 실제로 사용할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1422-1425
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• 2003

In the design of optical system, important variables of optical system (including indices, shapes, spaces, stops. etc.) must manipulate in order to balance out offensive aberration. In this paper, it carried out a basic study on the design of micro optical system usable for the acquaintance of visual information in the particular conditions such as capsule type endoscopes. In this study, specification for design of optical system selected voluntarily and the basic design of optical system carried out by using the ray tracing method on the assumption that ideal lenses without aberrations. In the designed optical system, the optimization including aberration correction and the performance evaluation of optical system carried out by using the CODE-V. The final designed optical system consists of seven sheets of lenses. Also the results of performance evaluation. the micro optical system combined with aspherical lenses was confirmed to have improved optical performance as compared with the micro optical system consisted of spherical lenses.

• 한국안광학회지
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• 제3권1호
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• pp.151-165
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• 1998

소형이고 큰 광각을 갖는 3군 zoom 카메라 렌즈의 광학적 성능을 조사하였다. 또한 Gaussian Bracket을 이용하여 근축설계조건과 각 군의 궤적도 계산하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.531-536
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• 2015

This paper presents a new graphical method for selecting a pair of optical glass and housing materials to simultaneously achromatize and athermalize a multilens system composed of many elements. To take into account the lens spacing and housing, we quantify the lens power, chromatic power, and thermal power by weighting the ratio of the paraxial ray height at each lens to them. In addition, we introduce the equivalent single lens and the expanded athermal glass map including a housing material. Even though a lens system is composed of many elements, we can simply identify a pair of glass and housing materials that satisfies the athermal and achromatic conditions. Applying this method to design a black box camera lens equipped with a 1/4-inch image sensor having a pixel width of $2{\mu}m$, the chromatic and thermal defocusings are reduced to less than the depth of focus, over the specified ranges in temperature and frequency.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.410-420
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• 2007

가우스 괄호법을 이용하여 카메라 렌즈와 같이 무한 물점을 대상으로 하는 모든 복잡한 줌 렌즈에서 사용가능한 근축광선 줌 궤적 추적식을 이론적으로 유도하였다. 그리고 이를 Visual Basic으로 프로그램화하여 수치해석적으로 줌 궤적을 구하였다. 이 방법은 근축광선 추적식을 가우스 괄호법에 적용시켰기 때문에 다양한 줌 형태에 따른 구속조건의 공식을 매우 간편하고 알기 쉽게 단순화시켜준다. 이 결과 이 식의 해는 모든 종류의 줌 렌즈에서 줌 궤적에 대한 초기설계에 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이 식의 유용성을 증명하기 위하여 4군과 5군의 매우 복잡한 줌 렌즈계의 줌 궤적을 다양한 보간법으로 빠르게 산출해 낼 수 있음을 보였다.