• 한국안광학회지
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• 제8권2호
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• pp.77-83
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• 2003

본 연구에서는 안경렌즈 전면의 conic 계수 변화에 따른 상측정점초점면에서의 착락원 직경 변화를 조사하기 위해 Code V와 LOSA 2.9 프로그램을 사용하였다. 이때 상측정점굴절력은 -4.00D이고 직경은 70mm인 근시교정용 안경렌즈를 고려하였으며, 전면 굴절력은 2.00D, 4.00D, 6.00D, 그리고 8.00D인 경우를, 굴절률은 $n_d$=1.498, 1.523, 1.586, 그리고 1.660인 경우를 각각 고려하였다. 최적 conic 계수를 사용한 비구면 렌즈의 경우에 상측정점초점면에서의 착락원 크기가 구면렌즈의 경우 보다 작아졌으며, 가장자리의 두께는 감소하였다. 또한 전면굴절력이 작을수록 상측정점초점면에서의 착락원의 크기가 감소하였다. 이러한 결과들로부터 상측점검초점면에서의 착락원 직격을 최소화하여 광학적 결상능력을 향상시킬 수 있는 최적 conic 계수를 결정하였다.

• ETRI Journal
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• 제11권1호
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• pp.75-88
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• 1989

액체금속 이온원에서 추출된 이온빔을 웨이퍼 위에 접속하기 위한 이온광학계에 있어서 축대칭 판형 전극의 전위분포를 계산하는 해석적인 방법을 제시하였다. 이 방법은 이온궤적, 수차 및 이온빔 직경등의 광학 특성을 보다 빠르게 계산할 수 있는 computer code의 개발에 이용되었다. 계산된 광학특성은 Burghard의 결과와 잘 일치하였으며, 기존의 Orloff.lens,Kurihara lens의 aperture 직경을 변화시켜 색수차를 줄이면 이온빔의 직경이 20% 정도 감소되었다. 또한 두개의 렌즈로 이루어진 이온광학계에 대한 전산모사를 통하여 일반적으로 collimated mode가 crossovered mode에 비해 작은 빔직경을 가지며, 5KeV, 50keV의 빔에너지에서 각각 Orloff lens/Orloff-reversed lens, Kurihara lens/Orloff-reversed lens로 조합된 경우가 빔직경의 관점에서 유리함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권4호
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• pp.340-344
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• 2005

화염가수분해 증착법(FHD : Flame Hydrolysis Deposition)으로 제작된 Ge이 첨가된 BPSG(Boro-Phospho-Silicate-Glass)막의 표면을 절단톱(dicing saw)을 이용하여 일정한 깊이로 절단함으로써 각 단위 마이크로렌즈 셀들을 형성시켰다. 또한 절단된 각 단위 마이크로렌즈 셀들을 가열용융(thermal reflow) 방법을 이용하여 $1200^{\circ}C$에서 가열용응시킴으로써 직경이 $53.4{\mu}m$인 마이크로렌즈 어레이를 제작할수 있었다. 이 때 렌즈간 간격은 $70{\mu}m,$ 렌즈 두께는 약 $28.4{\mu}m$이었다. 제작된 마이크로렌즈 어레이의 형상을 이미지-프로세스로 분석하였으며. 초점거리는 $62.2{\mu}m$이었다. 본 제작방법은 일반적인 사진식각 공정을 이용한 마이크로렌즈 제작보다 간단하면서도 저렴한 비용으로 제작이 가능하다. 또한 곡률반경의 조절이 용이하고, 보다 정밀하며 다양한 마이크로렌즈 어레이를 구현할 수 있다.

• 한국안광학회지
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• 제15권4호
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• pp.355-360
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• 2010

목적: 국내에서 시판되는 안경렌즈의 성능을 분석하고 최적화 설계로 수차가 보정된 안경렌즈를 설계하였다. 방법: 굴절률 1.6의 재질을 갖는 4개 회사의 ${\pm}$5.00D의 구면 렌즈와 비구면 렌즈의 중심두께, 곡률반경, 비구면 계수를 측정하였다. Mitutoyo사의 ID-F150으로 중심두께를 측정하였고, Automation Robotics사의 FOCOVISION(SR-2)를 이용하여 곡률반경을 측정하였다. 비구면 계수는 Taylor Hobson사의 PGI 1240S로 측정하였다. 렌즈 후면부터 눈의 회선점까지의 거리 27 mm, 동공직경 4 mm, 중심시야 $30^{\circ}$에서 적은 양의 수차를 갖는 안경렌즈를 설계하였다. 측정 렌즈보다 Axial height를 짧게 함으로써 미용 상의 이점을 높였다. 설계에는 ORA사의 Code V를 이용했다. 결과: -5.00D 비구면 렌즈는 구면 렌즈보다 비점수차와 왜곡수차는 약간 크게 나타났으나 Axial height가 짧고 가장자리 두께가 감소하여 미용 상의 장점이 있다. +5.00D 비구면 렌즈는 왜곡수차의 성능이 향상되고 (-)렌즈와 마찬가지로 Axial height와 중심두께의 감소로 미용 상의 장점을 확인하였다. 최적화 과정을 통한 전면 비구면 렌즈는 비점수차와 왜곡수차가 측정 구면 렌즈보다 좋은 성능과 미용 상의 장점을 확인할 수 있다. 결론: 국내에서 시판되는 비구면 렌즈는 수차의 성능보다는 미용 상의 장점을 키우는 Axial height의 감소와 두께의 감소에 주안점을 둔전면 비구면 설계가 이뤄지고 있다. 최적화 설계이론을 통해 측정렌즈보다 향상된 수차성능과 미용 상의 이점을 모두 갖는 전면 비구면 안경렌즈의 설계를 하였다. 후면 비구면 렌즈의 설계를 통해 전면 비구면 렌즈보다 향상된 성능을 얻을 수 있음을 기대할 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권2호
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• pp.35-39
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• 2018

광결합 효율(Fiber coupling efficiency)을 개선하기 위해서는 Laser diode에서 넓은 각도로 방출된 빛을 광섬유의 중심(Core) 부분으로 모아주는 집광렌즈(Collimating lens)가 필수적이다. 현재 사용되는 집광렌즈는 형틀(Mold)을 이용한 글래스 몰드(Glass mold) 공법이 널리 사용되고 있다. 이 방식은 생산단가가 저렴하지만, 정교한 성형이 어렵고 구면수차와 같은 품질문제가 있다. 본 연구는 기존의 글래스 몰드 공법을 반도체 공정으로 대체함으로써 표면 가공의 정밀도를 높이고, 렌즈의 재질 또한 반도체 공정에 적합한 실리콘으로 변경하였다. 반도체공정은 PR을 이용한 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 플라즈마를 이용한 건식 식각(Dry etching) 공정으로 구성된다. 광결합 효율은 실리콘 렌즈의 광학적 특성을 평가하기 위해 초정밀 정렬 시스템을 사용하여 측정되었다. 그 결과, 렌즈 직경 $220{\mu}m$ 일 때의 최대 광결합 효율은 50%로 측정되었고, 렌즈 직경 $210-240{\mu}m$ 범위에서는 최고 광결합 효율 대비 5% 이하의 광결합 특성저하를 보여줌을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권2호
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• pp.23-28
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• 2013

마이크로렌즈 어레이는 광학 시스템의 기본 부품으로, 사용 목적에 따라 초점거리가 다르게 제작되며, 대체로 긴 초점거리의 렌즈들이 많이 제작되고 있다. 본 논문에서는 졸겔(sol-gel) 내부에 들어있는 형광으로 염색된 물질을 관찰하기 위하여 마이크로렌즈 어레이를 제작하였다. 일반적으로 형광 현미경에서 관찰되는 형광 빛은 그 강도가 약하지만 마이크로렌즈를 이용할 경우 빛을 집중시켜 선명한 관찰이 가능하게 한다. 이를 실현시키기 위해 photoresist thermal reflow법을 사용하여 초점 거리가 짧은 마이크로렌즈를 제작하였으며, 렌즈의 형상 관련 오차를 측정하였다. 측정 오차에 기반을 둔 포토마스크 보정 및 스핀 코팅 조건을 조정하여 적합한 마이크로렌즈의 직경과 형상을 구현하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.17-25
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• 2016

본 연구에서는 초점면부 영상안정화 기법 중 렌즈 시프팅 영상안정화 기법에 적용될 광학설계를 수행하였다. 렌즈 시프팅 기법은 광학탑재체로 전달되는 미세진동외란을 보상하기 위해 광 경로를 바꿔주는 영상 안정화 기법이다. 실제 위성카메라의 제원을 참고하여 렌즈 시프팅 기법이 적용될 광학계의 요구도를 수립하였으며, 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용해 광학계를 설계하였다. 설계된 광학계가 요구 조건을 충족하였는지 검증하기 위해 시야에 따른 광선 수차분석, 스팟 다이어그램 분석, MTF 선도분석을 수행하였다. 최종적으로 설계된 광학계는 슈미트 카세그라인 타입에 필드 플래트너와 진동보상 렌즈가 삽입된 형태이며, 주반사경 직경은 200 mm, GSD 2.87m, 나이퀴스트 주파수에서 MTF 33%으로 광학계 성능요구도를 만족하였다. 본 연구에서 설계된 진동보상렌즈의 입사광선에 대한 진동계수는 0.95~1.00 으로 성능 요구도를 만족하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.258-265
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• 2002

본 논문에서는 단매와 대칭 2매로 구성된 DOE렌즈를 1/3인치 이미지 센서(크기 4.8mm $\times$ 3.6mm)에 대해 F/2.8, 전장길이(이미지 면 포함 거리) 6.8mm로 최적 설계하였고 그 광학성능 및 각종 특성치들을 비교, 분석하였다. 그 결과 단매 DOE렌즈의 단점으로 여겨지는 유효직경 내의 많은 회절링의 수, 설계차수 외로 파장별 회절되는 광에 의해 화면에 나타나는 플레어 및 색번짐, 큰 왜곡수차 등을 대칭 2매의 렌즈를 사용함에 의해 최소가 되도록 할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제19권4호
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• pp.327-333
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• 2008

일반적으로 NA(Numerical aperture)가 큰 렌즈를 사용하면 획득된 영상의 품질이 좋아진다. 오목거울은 NA가 크면서 직경이 크게 제작하는 비용이 저렴하다. 본 논문에서는3차원 형상 측정용 모아레 영상의 품질향상을 위해 NA가 큰 대구경 오목거울을 이용한 방법을 제안하고 구현하였다.오목거울은 빛을 반사하는 면이 오목한 거울로써, 가까운 거리에 있는 물체를 볼 때, 물체와 모양은 같고 크게 보이는 것이 특징이다. 보통의 경우, 작은 것을 크게 보거나 빛을 모으는데 이용한다. 오목거울의 집광 특징은 볼록거울과 방향만 다를 뿐 동일한 역할을 하고, 수 미터 직경의 대구경으로 제작하기 용이하며, 대구경이면서 $0.8{\sim}2$의 높은 NA를 갖는 오목거울을 구현하기 용이하다. 오목거울의 볼록 렌즈와 동일한 집광 특징을 이용하여 망원경 등의 반사경으로 많이 이용하고 있다. 3차원 영상획득 방법을 위해 필요한 장치는 광을 출사하는 광원,광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈,집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 격자,격자로부터의 출사 광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈,영사렌즈의 평행광을 반사시켜 전량의 광을 측정대상물 쪽으로 출사하는 오목거울 그리고 측정 제품으로부터 반사된 반사광을 획득하는 CCD 카메라를 포함한다. 대구경 오목거울로 NA값을 변화시켜서 표면의 굴곡이 심한 납볼의 영상을 획득하여 품질향상 정도를 평가하였다. NA가 $0.15{\sim}0.8$까지 변화했을 때 영상 내 밝은 부분과 어두운 부분의 차이가 $46{\sim}1.33$배로 변화하여 NA를 높이면 영상의 품질이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제17권2호
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• pp.165-174
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• 2006

직경 450 mm(f/2.7) 포물면경 제작을 위해 자동무수차점방식의 널 광학계를 설계 및 제작하였으며, 설계프로그램(CODE V)의 공차분석기법을 이용하여 널 광학계의 제작과 정렬 오차에 따른 측정 신뢰도를 이론적으로 검증하였다. 그리고 광학계를 실제로 구축하여 포물면경의 제작에 적용하였다. 또한, 널 렌즈를 사용하지 않고 평면거울만 사용하는 자동시준방식의 측정방법으로 포물경을 재평가하여, 역으로 자동무수차점방식의 널 렌즈 정렬오차에 의한 측정 신뢰도를 확인하였다.