FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 터치스크린에서 아크릴 내의 전반사(TIR) 현상이 깨지는 원인을 조사하였다. 먼저 3층 박막(매질1 ($n_1$)-매질2 ($n_2$)-매질3 ($n_3$), $n_1=n_3{\neq}n_2$에서 굴절율의 상대적인 크기에 따라 매질1에서 FTIR 또는 매질1로부터 매질3으로 일반투과(Ordinary Transmission : OT) 현상이 나타남을 확인하고, 이들(FTIR과 OT)의 투과율 이론값은 인접한 두 반사광(또는 투과광)들의 위상차의 실수화 또는 허수화 과정을 통해 서로 전환됨을 이론적으로 유도하였다. 이와 병행하여 터치스크린에 손가락과 같은 외부 접촉에 의해 아크릴판(acrylate) 내에 형성된 전반사 조건이 깨지는 현상을 분석하였다. 이러한 분석과 실험을 토대로, 접촉 인식을 좋게 하기 위한 투명하고 굴절율이 아크릴과 유사한 젖음성 매체(wettable medium)를 적용한 FTIR 터치스크린 구조를 제안하였다.
최근 디스플레이 기기의 수요가 증대되면서 대면적 노광에 대한 요구가 증대되고 있는데, 내부전반사(total internal reflection: TIR)홀로그래픽 리소그라피는 대면적 노광을 위한 효과적인 방법으로 연구가 진행되고 있다. TIR 홀로그래피에서는 일반적으로 레이저를 이용하여 영상을 기록하고 재생한다. 그러나 자외선 램프와 같은 비가간섭광을 이용하여 재생한다면, 가간섭성에 의해 나타나는 영상잡음을 줄일 수 있고, 대면적 노광에도 보다 용이할 것이다. TIR 홀로그램의 재생을 위하여 자외선 램프를 이용할 때, 램프의 유한한 선폭과 확산각이 재생 영상에 미치는 영향을 분석하고, 재생패턴에 나타나는 선폭 확대 결과를 실험을 통하여 검증하였다. ${\mu}m$ 규모의 선폭을 갖는 대면적 패턴을 TIR 홀로그램으로부터 얻기 위한 재생 광원으로, 가간섭성 광원인 레이저 대신 저잡음성과 경제성을 갖춘 일반적인 자외선 램프의 사용이 가능할 것으로 기대된다.
공기-유리 사이의 계면에서 광학적 정보가 전달되는 메카니즘을 알아보기 위하여, 유리컵을 잡은 손가락 지문(골과 능선)의 선명도에 미치는 불완전 전반사(Frustrated Total Internal Reflection: FTIR)와 수분 효과를 이론과 실험을 통해 조사하였다. 물이 든 컵을 잡은 손가락의 경우, 지문이 아주 선명하였는데 이는 컵 바닥으로부터 출발한 빛이 유리벽에서 전반사(Total Internal Reflection: TIR)된 빛과 지문 능선에서 반사된 빛의 세기가 서로 달라서 나타남을 기하광학, Fresnel 이론, TIR 및 FTIR 현상을 이용하여 밝혀내었다. 또한 공기-유리 경계면에서 지문의 선명도에 미치는 FTIR과 수분 효과를 실험적으로 관측한 결과, 지문이 선명하게 보이는 현상은 FTIR 현상보다는 수분의 효과가 훨씬 더 지배적이라는 사실을 처음으로 규명하였다.
In order to develop a simple ray tracing model for simulating the radiation pattern of a LED, the propagation of a ray within the LED capsule was systematically evaluated by considering refraction and reflection from the capsule-air interface, multiple reflection within the capsule, and total internal reflection at the boundary. It was found that concentric ring shapes on the radiation pattern was formed by the rays multiple-reflected from the capsule surface, and that the strength of these rays were decreased rapidly as the number of multiple reflection is increased.
The amplification method using evanescent wave coupling has a long history and has been widely used as a new lasing method, especially, in the waveguide optics$^{(1)}$ . In particular, it has been observed experimentally that when the light wave propagating in a dielectric medium is totally reflected at the planar interface between the dielectric and a pumped active medium, the reflectance may be greater than unity, i.e., amplification is possible$^{(2)}$ . There were several attempts by other authors to explain this enhanced internal reflection (EIR) classically$^{(3)}$ . They commonly introduced a complex refractive index for the active medium with its imaginary part being negative, and this scheme was also used to describe an amplification process in a waveguide having active-cladding region$^{(4)}$ . However these theories are phenomenological, using macroscopic constants, and therefore a microscopic theory is needed to understand EIR in a fundamental level. (omitted)
CMOS 이미지 센서의 수광 효율을 높이기 위해서 픽셀의 광 통로 벽에 광학 박막의 도입을 제안하고자 한다. Essential Macleod를 이용하여 시뮬레이션해 본 결과, 전반사가 일어나는 범위가 현저히 증가하였다. 특히 공기 박막을 도입할 경우에, 그 효과가 가장 현저하여, 광 통로 벽에서의 전반사 임계각이 50도로까지 확대되었다.
New method and device for the on-line measurement of soot concentration in a diesel engine oil are proposed, where the measurement principle is based mainly on attenuated internal total reflection. Various laboratory tests of the detector were performed mainly with carbon black particles of different contamination levels. It was found that the proposed detector could be well used to monitor oil deterioration due to soot contamination. Operational range of the detector was found from 0 to 5 mass percentage of soot content. Test results with water and fuel dilution showed that these effects were not remarkable. However, adsorption of carbon black particles to a measurement surface was considered to be a critical problem in the new detector. Effects of particle deposition onto the interface was experimentally evaluated with the oil temperature and turbulence and discussed throughout this work.
We have investigated the properties of the novel triangular ring resonator with the total internal reflection mirrors and the semiconductor optical amplifier for photonic integrated circuits (PIC). A novel triangular resonators containing active and passive sections are fabricated and characterized with various multimode interference (MMI) lengths. The optimum MMI length and width turn out to be 108 and 9 ${\mu}m$, respectively. A free spectral range of approximately 228 GHz is observed near 1558 nm along with an on-off ratio of 9 dB. The proposed triangular resonator has a good advantage to remove the direct coupling between the two access waveguides of the MMI coupler. Hence, such resonators can be directly integrated with other devices making compact and highly functional PIC possible.
본 논문에서는 양손의 터치를 인식하여 실시간 상호작용이 가능한 테이블 탑 디스플레이 시스템 및 구현 알고리즘에 대해 기술한다. 제안하는 시스템은 FTIR(Frustrated Total Internal Reflection) 메커니즘을 기반으로 제작되었으며 multi-touch, multi-user 방식의 손 제스처 입력이 가능하다. 시스템은 크게 영상 투영을 위한 빔-프로젝터, 적외선 LED를 부착한 아크릴 스크린, Diffuser 그리고 영상을 획득하기 위한 적외선 카메라로 구성되어 있다. 시스템 제어에 필요한 제스처 명령어 종류는 상호작용 테이블에서의 입력과 출력의 자유도를 분석하고 편리함, 의사소통, 항상성, 완벽함의 정도를 고려하여 규정하였다. 규정된 제스처는 사용자가 상호작용을 위해 스크린에 접촉한 손가락의 개수, 위치, 그리고 움직임 변화를 기준으로 세분화된다. 적외선 카메라를 통해 입력받은 영상은 잡음제거 및 손가락 영역 탐색을 위해 간단한 모폴로지 기법이 적용된 후 인식과정에 들어간다. 인식 과정에서는 입력 받은 제스처 명령어들을 미리 정의해놓은 손 제스처 모델과 비교하여 인식을 행한다. 세부적으로는 먼저 스크린에 접촉된 손가락의 개수를 파악하고 그 영역을 결정하며 그 후 그 영역들의 중심점을 추출하여 그들의 각도 및 유클리디언 거리를 계산한다. 그리고 나서 멀티터치 포인트의 위치 변화값을 미리 정의해둔 모델의 정보와 비교를 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 효율성은 Google-earth를 제어하는 것을 통해 입증될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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