본 논문은 금속이나 유리와 같이 정반사 특성을 갖는 경면반사체의 3차원 형상 추정을 위한 영상처리에 관한 것으로, 조명계와 CCD 카메라 및 경면반사체로 이루어진 머신비전 시스템의 기하학적 광로분석을 통해 반사체의 형상이 반사광의 광로에 주는 영향을 수식화하고, 이를 반사체의 3차원 형상 추정에 이용하였다. 즉, 공간적으로 분포된 점광원들이 반사체에 정반사되어 취득된 영상에서, 반사체의 형상에 따라 영상에서의 점광원의 상대적 위치가 변화되므로, 이 변화량을 이용하여 3차원 정보를 추정하는 방법을 제시하고, 실험을 통하여 반사체의 3차원 형상의 추정이 가능함을 보인다.
The crystalline silicon solar cells have been optical losses. but it can be reduced using light trapping by texture structure and anti-reflection coating. The high reflective index of crystalline silicon at solar wavelengths(400nm~1000nm) creates large reflection losses that must be compensated for by applying anti-reflection coating. In this study, the use of porous silicon(PSi) as an active material in a solar cell to take advantage of light trapping and blue-harvesting photoluminescence effect. Porous silicon is form by anodization and can be obtained in an electrolyte with hydrofluoric. We expect our research can results approaching to lower than 10% of several reflectance by porous silicon solar cells.
최근 건물부분에서의 조명에너지 증가로 인한 이를 해결하고자 하는 연구와 기술기발의 수요는 증가하고 있으며, 광선반은 이러한 문제에 대한 해결책 중 하나로 그 유효성을 인정받아서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 광선반에 관련한 연구는 단순 광선반의 변인에 초점에 맞추어져 광선반 설계시 적절한 설계기초자료가 될 수 없다. 이에 본 연구는 실내공간의 반사율에 따른 광선반 성능평가로 광선반 설계시 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 실스케일의 테스트베드를 통하여 실내조도 분포 및 조명에너지 사용량을 산출하여 성능평가를 진행하였으며, 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 실내공간의 천장과 벽의 반사율 감소는 동지, 하지, 중간기시 모두 평균조도를 감소시켜 조명에너지 저감에 부적합하며, 실내공간의 반사율에 따른 균제도는 동지, 하지, 중간기시 상이한 경향을 보여 광선반 설계시 고려해야 할 요소로 판단된다. 2) 조명제어에 따른 전력사용량을 도출한 결과 실내 공간의 높은 반사율은 에너지 저감에 적합할 수 있으나 실내 공간의 반사율에 관련한 연구 및 적용의 효용성에 입각하여 천정 80%이상, 벽면 75%의 반사율이 적정할 것으로 도출된다. 본 연구는 실내 환경의 변인을 고려한 광선반 연구로 의미를 부여할 수 있으며, 향후 보다 다각적인 변인을 기반한 연구는 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.
The purpose of this study is to analysis types of light and to find the characteristics of light in contemporary fashion design. In a scientific context, light is electromagnetic radiation of a wavelength that has the characteristics of straightness, reflection, refraction, scattering and diffraction. But in philosophical speculations, light has been used as a metaphor of 'being', 'to-be' or 'enlightenment.' And through the ages, people have tried to represent and apply the light into plastic art like painting and architecture. The types of light in fashion design was categorized as those; reflective light from the surface of clothing which is the result of interaction between illumination and material, representative light as the pattern of light or light effect such as sun or its rays and optical or psychedelic patterns, luminescent light from light emitting material like phosphorescence or LED which combines into fashion design, projective light from a medium to reveal virtual patterns on the surface or a fashion design itself using holography. These lights in fashion design can be considered as reflection of emphasis of sexuality, longing for fantasy and mystique, visualization of interaction and communication and groping for the play.
We optimized the design of the flat encapsulant of a light-emitting diode (LED) package to obtain higher light output power (LOP), both by experiment and simulation using three-dimensional ray-tracing software. In the experiment, the refractive index of the encapsulant was varied (1.41 and 1.53). In addition, double-layer structures with these refractive indices (1.41/1.53) were investigated by varying the shape of the interface between the two among flat, concave, and convex. The experiments showed that the LOP of the double-layer encapsulant with convex interface increased by 13.4% compared to the single-layer encapsulant with a refractive index 1.41, which was explained by the increase of the light extraction efficiency (LEE) in connection with the increase of the critical angle (${\theta}_c$) and the decrease of the Fresnel reflection.
We focused on light management technology in amorphous silicon solar cells to suppress increase in absorber thickness for improving power conversion efficiency (PCE). $MgF_2$ and $TiO_2$ anti-reflection layers were coated on both sides of Asahi VU ($glass/SnO_2:F$) substrates, which contributed to increase in PCE from 9.16% to 9.81% at absorber thickness of only 150 nm. Also, we applied very thin $MgF_2$ as a rear reflector at n-type nanocrystalline silicon oxide/Ag interface to boost photocurrent. By reinforcing rear reflection, we could find the PCE increase from 10.08% up to 10.34% based on thin absorber about 200 nm.
본 연구에서는 빛의 반사 현상에 대한 초등 예비교사의 시각적 모델링 과정을 Halloun (2004)이 제안한 모델링 사고의 세 측면, 정합성(coherence), 대응성(correspondence), 통약성(commensurability)의 관점에서 분석하였다. 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 무작위로 2명씩 짝을 이루어 빛의 반사 현상을 관찰하고 이에 대한 시각적 모델을 처음에는 개인적으로 그리고 이후에는 협동적으로 구성하도록 하였다. 개인적 모델과 협동적 모델을 비교한 결과 특별한 교육적 처치가 없었음에도 불구하고 일부 모둠에서 대응성과 통약성 수준이 다소 높아졌다. 또한, 이들의 추론 과정에서 세 가지의 주요한 특징을 발견할 수 있었다. 첫째, 반사의 법칙을 적용하는 통약성 수준은 상황에 따라 유동적으로 계속 변했고 구두 설명과 그림 설명이 일치하지 않는 경우가 많았다. 둘째, 시각적 모델링 과정에서 통약성, 정합성보다 대응성을 우선으로 고려하는 경우가 많았다. 셋째, 대응성과 통약성이 서로 갈등하는 상황에서 참여자들은 보조 가설에 대한 검토 및 수정을 통해 이 갈등을 해결하고 추론을 발전시켜 나갔다. 이러한 연구 결과가 모델링 활동을 효과적으로 지도하는데 주는 몇 가지 시사점을 논의하였다.
Recently, anti-reflective films (AR) are one of the most studied parts of a solar cell since these films improve the efficiency of photovoltaic devices. Also, anti-reflection films on the textured silicon solar cells reduce the amount of reflection of the incident light, which improves the device performance due to light trapping of incident light into the cell. Therefore, we preformed two step processes to get textured Si (100) substrate in this experiment. Pyramid size of textured silicon had approximately $2{\sim}9\;{\mu}m$. A well-textured silicon surface can lower the reflectance to 10%. For more reduced reflection, TiO2 anti-reflection films on the textured silicon were deposited at $600^{\circ}C$ using titanium tetra-isopropoxide (TTIP) as a precursor by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), and the deposited TiO2 layers were then treated by annealing for 2 h in air at 600 and $1000^{\circ}C$, respectively. In this process, the treated samples by annealing showed anatase and rutile phases, respectively. The thickness of TiO2 films was about $75{\pm}5\;nm$. The reflectance at specific wavelength can be reduced to 3% in optimum layer.
기판 위에 코팅된 박막의 빛 반사 특성에 대해 연구하였다. 입사 매질로 굴절률이 큰 프리즘을 사용하여 박막/기판 계의 내부 전반사 현상과 공기/박막/기판 계가 이루는 도파로로 빛이 결합되어 들어가는 현상을 종합적으로 비교, 연구하였다. 박막의 굴절률이 기판의 굴절률보다 큰 경우에는 빛의 입사각을 증가시켜 나가면 먼저 기판에 의한 전반사가 일어나고, 그 이후 도파로 모드를 맞추는 좁은 각 영역에서 반사율이 떨어지는 현상을 볼 수 있으며, 이것을 이용하여 박막의 굴절률과 두께를 정확히 측정할 수 있다. 반면에 박막의 굴절률이 기판의 굴절률보다 작은 경우에는 도파로 모드가 존재하지 않는다. 이 경우 덩어리 매질에서처럼 뚜렷하지는 않지만 박막에 의한 전반사가 간섭무늬를 동반하여 나타난다. 본 연구에서는 프리즘/박막/기판 구조에서 일어나는 반사 현상을 전반적으로 관측하고 분석하여, 두 경우 모두 박막의 굴절률을 측정할 수 있는 가능성을 조사하였다.
Structured laser light is a widely used method for obtaining 3D range information in Machine Vision. However, The structured laser light method is based on assumption that the surface of objects is Lambertian. When the observed surfaces are highly specularly reflective, the laser light can be detected in various parts on the image due to a specular reflection and secondary reflection. This makes wrong range data and the image sensor unusable for the specular objects. To discriminate wrong range data from obtained image data, we have proposed a new algorithm by using the cross section of image block. To show the performance of the proposed method, a series of experiments was, carried out on: the simple geometric shaped objects. The proposed method shows a dramatic improvement of 3D range data better than the typical structured laser light method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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