• 한국안광학회지
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• 제19권4호
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• pp.487-492
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• 2014

목적: 대물부의 구성이 더블렛+메니스커스 렌즈를 가지는 3X 스코프 개발에 관한 것이다. 방법: 더블렛(doublet) + 단일렌즈(singlet)의 구성을 가지는 대물부를 초기조건으로 하여 대물부의 유한광선 수차와 스코프 전체 광학계의 유한광선 수차를 최소화하도록 스코프 광학계를 최적화하여 새로운 형태의 3X 스코프를 개발하였다. 결과: 대물부의 구성을 더블렛+단일렌즈로 두고 유한광선 수차를 최소화하도록 스코프 광학계를 최적화를 하였을 때 우리는 단일렌즈는 더블렛 방향으로 오목한 메니스커스 형태의 렌즈가 되며, 더블렛과 메니스커스 렌즈 사이의 거리가 멀수록 유한광선 수차는 더욱 최소화됨을 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구에서 우리는 3X 스코프의 대물부를 더블렛+메니스커스 렌즈 방식의 3매의 렌즈를 채택함으로서 기존의 스코프보다 유한광선 수차를 약 1/14로 줄일 수 있는 새로운 형태의 3X 스코프를 개발할 수 있었다. 이러한 수차량의 감소는 기존 스코프 보다 유효 구경을 크게 할 수 있으며 광학계의 길이를 짧게 할 수 있는 수단이 됨을 확인할 수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제20권2호
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• pp.167-175
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• 2015

목적: 병사들이 간편하게 휴대할 수 있는 거리측정기 개발을 위하여 바이프리즘의 원리를 이용한 신개념 거리측정기를 도입하고, 그 기술을 구체적으로 실현하기 위하여 바이프리즘이 이동할 수 있는 공간을 충분히 확보할 수 있는 광학설계를 수행하여 군사 거리측정기용 스코프를 개발하고자 한다. 방법: 바이프리즘이 이동할 수 있는 충분한 공간 확보와, 2가지 바이프리즘을 서로 쉽게 교환할 수 있도록 한다는 2가지 목표를 실현할 수 있는 다양한 초기조건을 설정한 후, 광학계의 유한광선수차들을 최소화 할 수 있도록 CodeV 광학설계 프로그램을 이용하여 최적화하였다. 결과: 2가지의 바이프리즘을 교환할 수 있도록 하는 바이프리즘 하우징을 설계하였다. 바이프리즘이 움직이기 위한 공간을 확보할 수 있도록 하는 정립프리즘으로는 슈미트 프리즘이 적당한 것으로 나타났다. 슈미트 프리즘의 면길이(face length)는 16.5 mm가 적당하였다. 슈미트 프리즘과 바이프리즘을 포함한 광학계를 설계하여 유한광선수차를 최소화 시켰다. 결론: 면길이(face length) 16.5 mm를 가지는 슈미트 프리즘과 바이프리즘을 사용하여 약 +5X의 스코프를 광학적 거리 측정기용으로 개발하였다. 이 스코프는 유효 시야 각 ${\pm}3.6^{\circ}$를 가지는 광학계가 되었으며, 유한광선 수차는 ${\pm}8.95^{\prime}$ 이내로 잘 제어되어져 있다.

• 한국안광학회지
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• 제13권4호
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• pp.83-88
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• 2008

목적: HMD를 구성하는데 사용되는 회전 비대칭 비구면 프리즘 렌즈의 설계. 방법: 먼저 사용자의 요구 스펙을 분석하여 프리즘 렌즈의 모양을 기하학적으로 캐드를 사용하여 그려서 설계에 필요한 각 면과의 거리 등 필요한 초기 데이터를 얻었다. 이 데이터를 기본으로 해서 광학설계 프로그램인 Code V를 사용하여 회전 비대칭 비구면 계수를 중요 변수로 하여 최적화를 진행하였다. DTM 가공에서 단가를 줄이기 위해 프리즘 렌즈의 3면 중에서 영상소자 쪽의 투과면은 평면으로 두고 최적화하였다. 결과: 영상소자 12 mm${\times}$9 mm에 대해 유한광선 수차량 15 ${\mu}m$, 왜곡수차량 0.5%, 36 lp/mm에서 0.3 이상의 MTF 값을 갖는 회전 비대칭 비구면 프리즘 렌즈를 설계하였다. 결론: HMD를 구성하는데 사용되는 프리즘 렌즈를 설계하였다. 설계된 프리즘 렌즈는 영상소자 12 mm ${\times}$ 9 mm에 대해 유한광선 수차량 15 ${\mu}m$이고, 왜곡수차량 0.5%인 광학적 성능을 가지며, 36 lp/mm에서 0.3 이상의 MTF 값을 갖는 광학계가 되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.51-51
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• 2004

렌즈는 광학제품의 성능에 직접적인 영향을 미치는 주요 부품으로서, 고정도의 형상 및 안정된 내부물성을 요구하는 정밀 부품이다. 광학 렌즈는 특정 광학계 내에서 입사광이 원하는 위치에 초점을 맺을 수 있도록 굴절시켜주는 역할을 하며, 이를 위해 초점거리, 배율, 렌즈의 성능 등을 종합적으로 고려하여 렌즈의 형상을 설계해야 한다. 이러한 설계과정은 기하광학에 기반한 광선추적(Ray tracing) 기법을 통해 이루어지며, 주로 CodeV, OSLO 등의 상용 광학계설계 소프트웨어를 사용하여 수행되고 있다.(중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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• pp.162-167
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• 1991

홀로그램 광학소자(holographic optical element)의 일종인 holographic collimating lens(HCL)를 최적 설계하였으며, 중크롬산 젤라틴 필름을 사용하기 최적 설계치에 따라 HCL을 제작하였고 그 성능을 평가하였다. off-axis 방식의 holographic zone plate (HZP) 구조를 채택하였으며, 기록광과 재생광의 파장 차이에 의한 색수차를 최소화시키기 위해 유한 광선 추적법과 감쇠 최소자승법으로 최적 설계하였다. Dipping 법으로 제작된 중크롬산 젤라틴(Dichromated Gelatin, DCG) 필름을 기록 매질로 사용하여 HCL을 제작하였으며 회절광의 집적도를 측정하여 그 성능을 평가하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권12호
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• pp.100-107
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• 2005

The present work covers a new ray tracing scheme of an injection-molded plastic lens linked with finite element analysis fur injection molding processes. The traditional ray tracing schemes have been based on the assumption that optical property of the lens is homogeneous throughout the entire volume. However, this assumption is quite unrealistic for injection-molded plastic lenses since material properties vary at every point due to injection molding effects. In order to consider non-homogeneous property of a lens, a modified ray tracing method is proposed in connection with finite element analysis of injection molding. Through the analysis of the injection molding process, the distribution of refractive indices can be obtained. This information is then utilized in the proposed ray tracing scheme based on finite element meshes so as to take into account variation of the refractive indices. The effect of mold temperature is also investigated through finite element analysis, and the relevant optical quality is evaluated through the proposed ray tracing simulation.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.113-121
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• 2002

요즈음 개발되는 각종 카메라, 캠코더, CCTV, 복사기 등의 광학계는 줌과 비구면을 이용하여 작으면서도 광각과 망원을 동시에 수용하고 성능도 우수하다. 본 논문에서는 사진기에 이용되는 2군 줌 렌즈계(비구면 사용)와 3군 줌 렌즈계의 성능을 분석, 평가한 것들을 참고로 하여 사진기용 3군 줌 렌즈계도 설계하였다. 설계한 사진기용 줌 렌즈계는 3군으로 하고 비구면을 도입함으로써 성능향상과 소형화를 도모하였다. 설계결과는 광학계 평가 도구인 유한광선수차, MTF, Seidel 수차 계수 등을 이용하여 참고 모델과 비교하였으며 거의 비슷한 수준이 유지됨을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-7
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• 1995

열상장비용 줌망원경계통을 설계하였다. 대물경계는 4배로부터 14배까지 배율이 변화할 수 있는 줌광학계통으로 설계하였고 접안경은 초점거리 25mm의 삼중렌즈계통으로 설계하였다. 처음에는 대물경계와 접안경을 구분하여 설계하고 후에 이를 통합하여 무초점계로 설계하였다. 1st order optics에 의해 계통을 확립하고 3rd order optics에 의해 초기설계를 얻었으며 후에 유한광선추적으로 모든 고차수차를 포함하는 ray aberration 또는 angular aberration이 최소가 되도록 최적화 하였다. 최종설계를 회절광학적 MTF를 계산하여 성능을 평가하였다.

• 한국광학회지
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• 제10권2호
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• pp.102-106
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• 1999

본 연구에서는 비균일 진폭변조가 렌즈계통의 결상성능에 미치는 영향에 대해서 국산 쌍안경 대물경을 시험렌즈로 하여 실험적으로 조사하였으며, 회절광학적으로 OTF를 측정하는 방법에 의해 결상 성능을 평가하였다. 이때 비균일 진폭 분포로 조명하기 위해서 균일하게 시준된 광속에 의해 조명되는 시험렌즈 앞에 진폭변조판을 두어 이를 투과하도록 하였다. 시험렌즈의 수차특성을 유한 광선 추적을 통하여 ray-fan을 계산하여 살펴보았다. 비균일한 강도분포, 특히 가운데는 밝고 외곽으로 갈수록 어두운 것으로 연속적으로 변하는 강도분포 및 그와 반대의 연속적인 분포로 조명되었을 때 Gaussian 상 평면 위에서 MTF를 측정하여 균일한 조명 하에서의 MTF와 비교 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.22-27
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• 1993

개구상에서 위상을 변조하였을 때에 국산 쌍안경 대물경계의 OTF에 미치는 영향을 살펴보았다. 설계 data로부터 유한광선추적을 하여 파면수차를 계산하고 수치적으로 시계각 $0^{\circ}$와 에 대하여 OTF를 계산하였다. 위상변조는 개구상에 아눌라 형태로 위한을 $\pi$만큼 지연하는 것이다. 위상형태에 따라서 OTF값이 변화하는 것을 위상변조하지 않은 경우와 비교하였다. 결과적으로 시계각이 $0^{\circ}$일 때는 낮은 값을 보이나 $1.5^{\circ}$일 경우에는 특정한 주파수 영역에서 높은 값을 보여주고 있다. 따라서 적절한 위상변조에 의해 OTF값을 증진할 수가 있다.