• 한국광학회지
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• 제29권4호
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• pp.149-158
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• 2018

본 연구에서는 다수의 요소렌즈들로 이루어진 렌즈시스템을 단순화 및 구조화할 수 있는, 저자들만의 독창적인 설계기법인, 일반화된 구조설계 방정식을 제안하고 이를 통해 스마트폰 카메라 렌즈와 연동될 수 있는 텔레센트릭 렌즈의 존재 가능성 및 설계방법을 탐구하였다. 결과적으로, 텔레센트릭 렌즈 시스템을 모듈화하고 조립설계 할 수 있는 $f{\theta}$ 공식을 도출 및 검증할 수 있었고, 이 공식으로부터 공장자동화와 같은 머신비전에 효과적으로 활용될 수 있는 스마트폰용 텔레센트릭 렌즈를 설계할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제24권1호
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• pp.9-16
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• 2013

본 논문에서는 근축광학적인 대수식(algegraic equations)과 설계경험적인 근사조건을 통해 텔레센트릭 렌즈를 구조적으로 이해할 수 있는 일반화된 관계식을 찾는다. 이 관계식은 $f{\theta}$ 공식으로 명명되고, 단매렌즈, 이중가우스렌즈, 쿠크(Cooke)의 삼중렌즈, 쿠크의 삼중렌즈와 이중가우스렌즈가 결합된 복합렌즈의 순서로 단계적으로 적용된다. 그리고 이 공식은 조명광학용으로 사용되는 단매의 플라이아이 렌즈와 집광렌즈, 2매의 플라이아이 렌즈와 집광렌즈에 대해서도 순차적으로 적용된다. 여기서, 집광렌즈는 텔레센트릭 렌즈와 광학적으로 동일한 속성을 가진다. 결론적으로, 본 논문에서 찾은 $f{\theta}$ 공식은 텔레센트릭 렌즈에 대한 구조적인 이해를 이끌어냄과 동시에 직관적인 방식의 설계에도 활용될 수 있음을 보여 준다.

• 한국광학회지
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• 제26권4호
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• pp.217-225
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• 2015

본 논문에서는 이중 색지움 렌즈와 삼중 색지움 렌즈의 종색수차 보정식을 이용하여 가시광선 전대역에서 수차를 보정할 수 있는 유리 조합을 연구하고 수차가 보정된 두 렌즈를 결합하여 산업 현장에서 광범위하게 이용되고 있는 비전검사용 텔레센트릭 렌즈를 설계하였다. 그 결과 매우 넓은 파장대역 380 nm ~ 780 nm에서 파면수차를 $0.057{\lambda}$ 를 갖는 광학적 성능을 확보하였으며, 이는 기존에 시판중인 486.1 nm ~ 656.2 nm에서 수차가 보정된 텔레센트릭 렌즈들보다 우수하다는 것을 볼 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제29권1호
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• pp.7-12
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• 2018

머신비전에서는 다양한 렌즈들이 제품의 불량을 검출하기 위해 사용되고 있다. 일반적인 렌즈의 시야로는 물체의 외관 일부분만을 촬영할 수 있고 전체 외관을 검사하기 위해서는 거울 등의 광학부품이나 여러 대의 렌즈와 카메라가 필요하게 된다. 이는 광학 시스템의 크기를 크게 만들며 고비용의 단점이 있다. 본 논문에서는 물체의 상면과 측면을 동시에 촬영할 수 있는 hypercentric 렌즈의 설계 주안점을 제시하였으며, 다양한 물체 촬영에 대응하며 이미지 크기를 유지할 수 있는 hypercentric 렌즈를 설계하였다. 또한 제작품의 성능 분석을 통해 설계의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.63-71
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• 2021

최근 스마트폰의 고해상도 카메라는 영상처리 기법을 이용하여 콘크리트 균열과 같은 미세한 피사체의 측정을 가능하게 한다. 이미 접사 범위 정도의 가까운 거리에서 어플리케이션을 이용하여 균열폭을 조사하는 기술이 구현되어있으나, 이용에 제한적이므로 보다 먼 거리에서 균열을 측정할 수 있도록 스마트폰 고해상도 카메라의 사용성 검증이 필요하다. 본 연구는 2m 이내에서 거리에서 균열폭 1.0mm 이내의 두께에서 세분화된 균열폭들의 크기 인지에 초점을 두고 있다. 최근의 안드로이드 기반 스마트폰들을 대상으로 카메라 해상도에 따라 측정 구성요소인 단위 픽셀 크기와 촬영거리와의 관계를 중심으로 실험을 수행하였으며, 그 결과 0.3mm 이상 1mm 이하 미세 균열폭의 구분과 정량화를 위해서 스마트폰용 렌즈의 필요성을 확인할 수 있었다. 스마트폰용 범용 텔레센트릭 렌즈는 왜곡의 영향을 최소화하기 위해서 정확한 위치에 장착이 필요하였다. 또한, 64MP의 고해상도 스마트폰 카메라와 2배 확대렌즈를 적용한 결과 2m 이내에서 픽셀단위로 균열폭을 산정할 수 있었으며, 0.3mm, 0.5mm, 1mm 균열폭 구분이 가능하였다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.197-202
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• 2002

본 논문에서는 telecentric 렌즈에 대하여 간략하게 그 성질을 알아보고 기존에 설계된 profile projection lens를 선택하여 광학적 성능을 조사하여 봄으로서 telecentric에 관한 이해를 도모하고자 하였다. 분석한 광학계는 F-no가 2.8이고, 첫 번째 렌즈를-렌즈로 사용하여 물측 초점의 위치를 광학계 안쪽에 위치시킴으로서 aperture stop을 광학계 내부에 설치하게 하여 광학계를 보다 compact하게 하려 하였음을 알 수가 있었다. 시야는 $21^{\circ}$ 정도를 유지하며, entrance pupil이 물측 초점의 위치(FFL)에 놓여짐으로써 exit pupil은 -49404.1mm로 물측 공간쪽으로 무한대로 놓여지게 됨을 확인할 수가 있다. 이로서 본 광학계는 '상측이 텔레센트릭계(image space telecentricity)'의 한 형태라고 할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.72-78
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• 2016

중합체 겔 선량계의 치료방사선 선량 평가를 위해 CCD 카메라와 LED 광원을 결합하여 소형 광학컴퓨터단층촬영 스캐너를 제작하였다. LED에서 나온 평행 빔은 아쿠아리움, 겔 팬텀, 텔레센트릭 렌즈를 통과한 후 CCD 카메라로 영상이 수집되었으며, MATLAB을 이용하여 영상을 재구성하였다. 겔 선량계는 구동 모타와 LabVIEW를 이용하여 $0.72^{\circ}$씩 회전시키었으며, 1회전 당 500장의 슬라이스 영상을 얻는데 걸린 시간은 20분 이내였다. 제작한 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 공간주파수 4.5 lp/mm에서 MTF값은 72%이었다. 중합체 겔 선량계의 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 선형상관계수 $r^2$ 값은 0.987이었다.