• 제목/요약/키워드: 근축 광학

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Fly-eye lens를 사용하는 액정 projector용 조명 광학계의 설계 (Illumination system design for the liquid crystal display projector using fly-eye lenses)

  • 류재명;조재흥;정진호;이종진
    • 한국광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.173-181
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    • 2002
  • Fly-eye lens들을 사용한 3-패널 방식의 액정 projector을 조명 광학계의 원리를 분석하고, 해석적인 방법으로 근축 설계를 하였으며, OSLO광학계 설계 프로그램을 이용한 최적 설계로 광학계를 완성하였다 본 연구의 대상이 되는 projector는 두개의 액정은 동일한 조명 광로를 가지는 반면에 제 3액정은 다른 조명 광로를 가지는 구조로 되어 있다. 이들 두 가지 서로 다른 광로에 대한 조명 원리를 분석하여 설계 방법을 제시하고, 기초 설계를 위한 식을 세우고 풀어서 최대의 조명 효율을 얻기 위하여 광원에서 발광된 빛을 투사 렌즈계의 입사동으로 최대한 집광시키면서 균일하게 조명되는 근축 설계값을 구하였으며, 최적화 설계를 하였다.

등가렌즈의 해석적인 변환방법에 대한 연구 (A Study for an Analytic Conversion between Equivalent Lenses)

  • 이종웅
    • 한국광학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.17-22
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    • 2012
  • 등가렌즈는 전체굴절능과 주변광선에 대한 근축광학적 특성은 같지만 축상두께가 다른 렌즈이다. 이 연구에서는 두꺼운 렌즈를 등가렌즈로 변환하는 해석적인 방법에 대하여 연구하였고, 변환조건이 2차방정식의 해로서 주어짐을 보였다. 모든 두꺼운 렌즈는 유일해인 경우를 제외하면 이 2차방정식의 두 실근중의 하나이기 때문에 반드시 공액해가 1개 존재한다. 이 공액해는 축성 두께와 근축광학적 특성은 같지만 모양과 수차특성은 다르다. 예제 렌즈의 등가렌즈 변환을 통하여 등가렌즈와 이에 대응하는 공액해의 특성을 살펴보았다.

가우스 괄호법을 이용한 무한 물점을 갖는 복잡한 줌 렌즈의 수치해석적인 근축광선 줌 궤적 추적법 (Numerical Calculation Method for Paraxial Zoom Loci of Complicated Zoom Lenses with Infinite Object Distance by Using Gaussian Bracket Method)

  • 유남준;김원섭;조재흥;류재명;이해진;강건모
    • 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.

LCD 디스플레이용 색채계 렌즈에 관한 비결상 광학설계 (Non-imaging Optical Design of a Measurement Probe for LCD Display Used in a Color Analyzer)

  • 임천석
    • 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.

물매-굴절률 기판을 이용한 평판광학적 광신호 연결 (Planar-optical interconnections by using a novel gradient-index substrate)

  • 조무희;김영식;송석호
    • 한국광학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.431-437
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    • 1997
  • 광신호 상호연결 및 입력물체의 결상을 위한 기존의 평판광학계에서는 굴절률이 일정한 유리기판을 광신호 전달매체로 사용하였는데 반하여, 본 연구에서는 물매-굴절률(gradient-index) 분포를 갖는 기판을 사용하는 새로운 개념의 평판광학계를 제안하였다. 물매기판에 의한 결상특성을 근축광선 추적에 의해 분석하였으며, 입력 광신호의 위치에 따라 결상된 위치가 변하는 실험결과로부터 새로운 결상광학계로의 응용 가능성을 검증하였다. 그리고, 물매기판을 이용한 평판광학계가 하나의 입력신호를 여러 출력면으로 동시에 분배할 수 있는 광신호처리계로도 응용될 수 있음을 제시하였다.

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재귀적 수치 계산법을 이용한 등가 렌즈의 곡률 계산 (Curvature Radius of Equivalent Lens Obtained by Recursive Numerical Solving of Gaussian Equations)

  • 이규행
    • 한국광학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.275-286
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    • 2022
  • 광학설계 과정의 첫 단계에서 근축 광선이 만족하는 Gauss 방정식에 대한 해를 구할 수 있는 재귀적 수치 계산법을 도출하였다. 설계 사양으로 렌즈 모듈의 굴절력, 렌즈 제1 주요면으로의 입사각과 제2 주요면으로부터의 출사각이 주어지면 렌즈의 주요면 사이의 거리를 선택한 후, 재귀적 수치 계산법을 적용하여 렌즈의 두께, 렌즈 앞면의 곡률 반경과 뒷면의 곡률 반경을 구할 수 있다. 즉, 설계 사양을 만족하는 두께가 다른 여러 등가렌즈를 얻을 수 있다. 모듈이 2개 이상의 렌즈로 구성되는 경우에도 렌즈의 개수를 하나씩 증가하면서 렌즈의 주요면 사이의 거리를 설계 사양에 맞추어 선택한 후 각 렌즈의 두께와 곡률 반경을 결정할 수 있다.

동의 결상을 기준으로 한 등가렌즈 변환에 대한 연구 (Converting a Lens to Its Equivalent as Referenced to Pupil Imaging)

  • 방현진;이종웅
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.14-20
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    • 2014
  • 등가렌즈는 굴절능과 특정한 기준광선에 대한 근축광학적 특성은 같고, 축상두께가 다른 렌즈이다. 이 연구에서는 동의 결상을 기준으로 광학계의 두꺼운 렌즈를 등가렌즈로 변환하고 일반적으로 사용되던 물체의 결상을 기준으로 등가렌즈로 변환한 경우와 Seidel 수차의 변화를 비교하였다.

비대칭 오차요인이 있는 편심 광학계에서의 종수차 계산 (Calculation of Longitudinal Aberrations in Decentered Optical System with Non-symmetrical Elements)

  • 류재명;조재흥;강건모;이해진;요네야마 슈지
    • 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.

주요면의 만곡에 따른 비근축 회절에 대한 연구 (A Study for Non-paraxial Diffraction Caused by Curved Principal Planes)

  • 이종웅
    • 한국광학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • 근축회절 이론에서는 횡배율이 달라도 파장과 수치구경이 같으면 항상 동일하게 회절한다. 하지만 수치구경이 큰 광학계에서는 비근축 회절효과에 의하여 횡배율에 따라 회절 특성이 변화하게 된다. 이 연구에서는 높은 수치구경을 가지는 무수차 광학계에서 나타나는 비근축 회절효과를 주요면의 만곡이라는 관점에서 해석하고, 배율이 다른 무수차 원추곡면경의 결상에서 비근축회절효과에 의한 MTF의 변화를 살펴보았다.