• 한국안광학회지
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• 제14권3호
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• pp.29-35
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• 2009

목적: 70 mm eye relief를 갖는 릴레이 렌즈 방식 스코프 개발. 방법: Sigma 2000 광학 설계 프로그램을 사용하여 릴레이 렌즈를 갖는 대물부와 접안부를 각각 설계하고 통합하여 70 mm eye relief를 갖는 릴레이 렌즈 방식의 스코프를 개발하였다. 결과: 릴레이 렌즈를 갖는 대물부와 접안부를 각각 설계하고 통합하는 방법으로 설계 제작되어진 70 mm eye relief를 갖는 릴레이 렌즈 방식의 스코프는 배율이 4.0배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 105 mm, 경통구경 18 mm, 유효구경 13 mm를 갖는다. 또한 분해선폭은 30% MTF 값 기준으로 275 cycles/rad인 특성을 보여준다. 결론: 275 cycles/rad 에서 MTF 30% 이상인 성능을 가지며, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리 약 105 mm, eye relief 70 mm를 갖는 4.0의 배율을 갖는 릴레이방식의 스코프를 설계 제작하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권6호
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• pp.614-618
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• 2015

This paper described an off-axis head-mounted display system. It is composed of a 7-piece coaxial relay lens group and a freeform surface combiner. This configuration has a simple structure and a wide field of view (FOV). In this design, a freeform surface is chosen as the combiner, to simplify the structure and attain good image quality. We generated this freeform surface by considering both coordinates and normals of discrete data points. Moreover, we realize a coaxial structure in the relay lens group, which is compact and benefits from a loose tolerance requirement. The HMD system we finally realized has a 40° × 30° FOV and 15-mm exit pupil diameter.

• 한국광학회지
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• 제13권6호
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• pp.506-509
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• 2002

새로운 방법으로 간편하게 입체적으로 비디오 영상을 촬영할 수 있는 광학계를 설계하였다. 광학계의 전체 시야는 42$^{\circ}$이고 유효경은 22mm이다. 본 광학계를 비디오 카메라나 캠코더에 장착하여 정립 실상으로 입체 영상을 촬영하고 이를 입체 영상으로 재생할 수 있는 2중 무초점계 bi-ocular형이다. 광학계의 크기는 광로정을 광속분리기 및 평면경으로 접어서 compact하게 축소되었다. 광학계는 4개의 렌즈군으로 구성되며 각 렌즈군은 relay 렌즈 역할까지 겸하여 v근netting효과를 최소화하였기 때문에 전체 시야에 걸쳐 거의 광 손실 없이 영상을 정립 실상으로 비디오 카메라나 캠코더 렌즈에 전달하고 있다 전 시야에 걸쳐 양 쪽 눈에서 볼 수 있는 영상을 서로 수직한 방향의 편광자와 chopper를 이용하여 1초에 30개 이상 교대로 녹화한다. 재생할 때는 서로 수직한 방향의 편광자를 가진 입체시 안경을 쓰고 양쪽 눈으로 각각의 영상을 보게 되며 입체영화를 감상할 때와 같이 잔상효과로 인하여 연속적인 입체 동영상으로 감상할 수 있다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.31.2-31.2
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• 2011

IGRINS (Immersion GRating INfrared Spectrometer) is a high resolution wide-band infrared spectrograph developed by Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) and the University of Texas at Austin (UT). The slit-viewing camera is one of four re-imaging optics in IGRINS including the input relay optics and the H- and K- band spectrograph cameras. Consisting of five lenses and one Ks-band filter, the slit viewing camera relays the infrared image of $2'{\times}2'$ field around the slit to the detector focal plane. Since IGRINS is a cryogenic instrument, the lens barrel is designed to be optimized at the operating temperature of 130 K. The barrel design also aims to achieve easy alignment and assembly. We use radial springs and axial springs to support lenses and lens spacers against the gravity and thermal contraction. Total weight of the lens barrel is estimated to be 1.2 kg. Results from structural analysis are presented.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권3호
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• pp.280-285
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• 2018

A new method to design a see-through off-axis head-mounted-display (OA-HMD) optical system with an ellipsoidal surface is proposed, in which a tilted ellipsoidal surface is used as the combiner, which yields the benefits of easier fabrication and testing compared to a freeform surface. Moreover, we realize a coaxial structure in the relay lens group, which is simple and has looser tolerance requirements, thus making assembly easier. The OA-HMD optical system we realize has a simple structure and consists of a combiner and 7 pieces of coaxial relay lenses. It has a $48^{\circ}{\times}36^{\circ}$ field of view (FOV) and 12-mm exit pupil diameter.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.262-268
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• 2008

A compact imaging spectrometer (COMIS) for use in the STSAT3 microsatellite is currently under development. It is scheduled to be launched into a low Sun-synchronous Earth orbit (${\sim}700km$) by the end of 2010. COMIS was inspired by the success of CHRIS, which is a small hyperspectral imager developed for the ESA microsatellite PROBA. COMIS is designed to achieve nearly equivalent imaging capabilities of CHRIS in a smaller (65 mm diameter and 4.3 kg mass) and mechanically superior (in terms of alignment and robustness) package. Its main operational goal will be the imaging of Earth's surface and atmosphere with ground sampling distances of ${\sim}30m$ at the $18{\sim}62$ spectral bands ($4.0{\sim}1.05{\mu}m$). This imaging will be used for environmental monitoring, such as the in-land water quality monitoring of Paldang Lake, which is located next to Seoul, South Korea. The optics of COMIS consists of two parts: imaging telescope and dispersing relay optics. The imaging telescope, which operates at an f-ratio of 4.6, forms an image (of Earth's surface or atmosphere) onto an intermediate image plane. The dispersion relay optics disperses the image and relay it onto a CCD plane. All COMIS lenses and mirrors are spherical and are made from used silica exclusively. In addition, the optics is designed such that the optical axis of the dispersed image is parallel to the optical axis of the telescope. Previous efforts focused on manufacturing ease, alignment, assembly, testing, and improved robustness in space environments.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.227-234
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• 2015

최근 UHDTV와 같은 고품질, 고화질을 기본으로 현장감을 제공하는 방송 디스플레이 환경이 요구됨에 따라 다양한 4K 카메라들이 출시되고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 Super 35mm 센서의 4K/UHD 카메라는 광고, 드라마, 자연다큐멘터리, 교양 등 싱글 카메라 제작 시스템에는 활용도가 높다. 하지만 예능, 스포츠, 콘서트 등 멀티카메라 제작시스템에서는 거리에 따라 클로즈 업(close-up)이나 타이트 샷(tight shot)의 한계점을 가짐에 따라 방송 중계에 제약이 따른다. 또한 4K 렌즈는 기존의 HD 렌즈 군에 비해 부족한 실정이라 HD 제작 시 구현되었던 카메라 촬영 샷에 제한이 따른다. 따라서 이를 보완하기 위한 2/3inch 센서 4K/UHD 카메라의 활용이 요구되고 있으며, 다양한 렌즈군의 활용으로 UHD 영상 콘텐츠 제작이 요구되고 있다. 본 연구는 Grass Valley 사의 LDX 4K/UHD카메라를 사용하여 2/3" 센서에서의 HD급 렌즈 활용에서의 화질 테스트를 통해 활용 가능성에 대해 분석하고, 이를 효율적인 활용 가능성을 제시하였다.

• 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.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권3호
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• pp.241-249
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• 2018

We report a midinfrared dual-field-of-view (FOV) optical system design for an airborne electro-optical targeting system. To achieve miniaturization and weight reduction of the system, it has a common aperture and fore-optics for three different spectral wavelength bands: an electro-optic (EO) band ($0.6{\sim}0.9{\mu}m$), a midinfrared (IR) band ($3.6{\sim}4.9{\mu}m$), and a designation laser wavelength ($1.064{\mu}m$). It is free to steer the line of sight by rotating the pitch and roll axes. Our design co-aligns the roll axis, and the line of sight therefore has a fixed entrance pupil position for all optical paths, unlike previously reported dual-FOV designs, which dispenses with image coregistration that is otherwise required. The fore-optics is essentially an achromatized, collimated beam reducer for all bands. Following the fore-optics, the bands are split into the dual-FOV IR path and the EO/laser path by a beam splitter. The subsequent dual-FOV IR path design consists of a zoom lens group and a relay lens group. The IR path with the fore-optics provides two stepwise FOVs ($1.50^{\circ}{\times}1.20^{\circ}$ to $5.40^{\circ}{\times}4.32^{\circ}$), due to the insertion of two Si lenses into the zoom lens group. The IR optical system is designed in such a way that the location and f-number (f/5.3) of the cold stop internally provided by the IR detector are maintained when changing the zoom. The design also satisfies several important performance requirements, including an on-axis modulation transfer function (MTF) that exceeds 10% at the Nyquist frequency of the IR detector pitch, with distortion of less than 2%.

• 한국광학회지
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• 제29권3호
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• pp.110-118
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• 2018

항공용 전자 광학 타겟팅 시스템을 위한 중적외선 광학계를 설계하였다. 본 광학계는 이중 시야를 갖도록 설계되었으며, 빔 축소 전단 광학계, 줌 렌즈 그룹, 릴레이 렌즈 그룹, 콜드스탑 공액 광학계 및 냉각 적외선 검출기로 구성된다. 적외선 검출기는 단일 화소의 크기가 $15{\times}15{\mu}m$ 인 $1280{\times}1024$ 화소 배열을 가지며 잡음을 최소화하기 위하여, f/5.3의 냉각 콜드스탑이 적용된 제품으로 선정하였다. 이중 시야 ($1.50^{\circ}{\times}1.20^{\circ}$, $5.40^{\circ}{\times}4.23^{\circ}$)는 두 개의 렌즈를 삽입하는 방식으로 구현했으며, 줌 배율 변경 시 모든 시야에 걸쳐 f/5.3의 콜드스탑의 효율을 유지하도록 설계하였다. 열 효과가 이미지에 미치는 영향을 조사하기 위해 비열화 및 나르시서스 분석을 수행하였으며, 비열화 분석은 $-55{\sim}50^{\circ}C$의 작동 온도를 기준으로 초점 이동과 잔여 고차 파면 수차에 조사하였고 제르니케 다항식을 이용한 민감도 분석을 수행하여 최적의 보상자를 선정하였다. 선정된 보상자의 최적 이동을 고려한 MTF 해상력을 확인한 결과, 작동 온도 전 구간에 걸쳐 요구조건인 33 lp/mm에서 축상 10% 이상의 성능을 유지하는 것을 확인하였으며, 나르시서스 분석 결과, NITD (Narcissus Induced Temperature Difference) 값이 $1.5^{\circ}C$ 이하가 되도록 설계 된 것을 확인하였다.