• 제목/요약/키워드: Finite ray tracing

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높은 개구수를 가지는 대물렌즈의 비근축 회절효과 (Non-Paraxial Diffraction Effect of High NA Objectives)

  • 이종웅
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.8-13
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    • 2014
  • 유한광선추적과 곡선적합을 통하여 높은 개구수를 가지는 대물광학계의 비근축 동함수를 계산하는 방법에 대하여 연구하고, 원적외선용 대물렌즈와 무수차 타원경의 축상 상점의 결상에서 비근축 회절효과에 의한 MTF 저하를 분석하였다. 타원경은 원적외선용 대물렌즈와 동일한 근축 사양을 가지도록 구성되었다.

Lens Design of the Eyepiece Combined with the Accommodation-dependent Navarro Eye at an On-axis Point

  • Choi, Ka-Ul;Song, Seok-Ho;Kim, Sang-Gee
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제14권1호
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    • pp.55-62
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    • 2010
  • We introduce a new method for lens design that combines an eyepiece with the finite model eye, to make a corrected version of the accommodation-dependent Navarro eye. The optical system that we designed, which includes a human eye, takes into account the aberration of the eye and increases the performance of the image in the retina. In the design results, for the optimized eyepiece combined with the corrected Navarro eye, visual acuity is 1.40. Compared with the existing method of eyepiece design using inverse ray tracing with the corrected Navarro eye, MTF value was recorded as 0.079 to 0.283 at 160 lp/mm and visual performance was improved.

Navarro 모형안을 이용한 노안 정밀모형안의 전산모사 (Simulations of Finite Schematic Eyes for Presbyopia Using the Navarro Eye Model)

  • 김신화;김달영
    • 한국안광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.301-309
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    • 2015
  • 목적: 본 연구는 Navarro 정밀모형안을 이용하고 임상데이터를 적용시킨 새로운 노안 모형안을 전산모사하는 것을 목표로 하였다. 방법: 40세, 50세, 60세 남성을 대상으로 선행연구로부터 광학적 매개변수에 관한 임상데이터를 수집하고, ZEMAX 광학프로그램을 이용하여 노안 정밀모형안을 설계하였다. 결과: 설계된 노안 정밀모형안들의 노안 진행 과정과 특징들이 선행연구들의 임상데이터들과 잘 일치하였다. 결론: Navarro 모형안을 기반으로 하여 임상자료와 상응하는 노안 정밀모형안을 새롭게 설계할 수 있었다.

유한 물체거리를 갖는 코마수차가 보정된 2 반사경계의 곡률선형방정식 (Curvature Linear Equation of a Coma Corrected Two-Mirror System with Finite Object Distance)

  • 황석주;임천석;조재흥
    • 한국광학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.19-23
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    • 2007
  • 원리적인 다양한 장점에도 불구하고 취급이 복잡하고 고차 연립방정식으로 표현되는 현실적 제한으로 인하여 실제 설계과정에서 잘 적용하지 않는 자이델 3차 수차를 이용하여 구한 코마수차 계수식으로부터 근사적인 제로조건을 만족하는 유한 물체거 리를 갖는 코마수차가 제거된 2반사경계의 초기설계에 유용한 곡률선형방정식을 유도하고 그 특징을 조사한다. 즉 주경과 부경의 곡률, 주경과 부경사이의 거리, 유효초점거리로 표현된 변형된 코마수차계수로부터 코마수차계수가 제거되는 조건에서 설계변수를 구하기 위해 전산수치해석 후 나온 데이터를 기반으로 주경과 부경사이의 선형관계가 나타나는 곡률선형방정식을 구하는 것이다. 이는 유한 물점의 코마수차가 보정된 2 반사경계에서 약간의 대수적인 계산만으로 최적화의 초기 입력 데이터를 손쉽게 구할 수 있는 것을 의미한다.

가우스 괄호법을 이용한 유한 물점을 갖는 줌 렌즈에 대한 일반적인 수치해석적 근축광선 줌 궤적 추적 (General Numerical Calculation Method for Paraxial Zoom Loci of Zoom Lenses with Finite Object Distance by Using Gaussian Bracket Method)

  • 이도경;유남준;조재흥;류재명;이해진;강건모
    • 한국광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.156-165
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    • 2009
  • 가우스 괄호법을 이용하여 무한 물점을 포함한 모든 유한 물점을 대상으로 하는 모든 복잡한 줌 렌즈에서 사용가능한 일반적인 근축광선 줌 궤적 추적식을 유도하였다. 이를 Visual Basic으로 프로그램화하여 수치해석적으로 줌 궤적을 구하였다. 이 결과 이 식의 해는 물체의 거리에 관계없이 모든 종류의 줌 렌즈에서 줌 궤적에 대한 초기설계에 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이 식의 유용성을 증명하기 위하여 $M_{4a}$$M_{4h}$ 형태의 4군 줌 렌즈들과 $M_{5n}$ 형태의 5군 줌 렌즈의 줌 궤적을 유한 물점에 대해서 빠르게 산출할 수 있음을 보였다.

Embedded Boundary Method를 이용한 불규칙한 지형에서의 감쇠 파동장 기반 초동주시 계산 (Damped Wave Equation-based Traveltime Calculation using Embedded Boundary Method for Irregular Topography)

  • 황성철;이강훈;편석준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권1호
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    • pp.12-20
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    • 2019
  • 감쇠 파동장 기반 초동주시 계산은 기존 파선추적법의 단점을 보완하는 초동주시 계산기법이다. 이 기법은 주파수 영역 감쇠 파동장을 구해야 하기 때문에 수치 모델링이 필수적이다. 하지만 육상 탄성파 탐사 자료를 모사할 경우 불규칙한 지형을 고려해야 하기 때문에 계산 효율이 좋은 유한 차분법을 적용하기 어렵다. 불규칙한 지형을 정확하게 모사하기 위해 유한 요소법을 사용할 경우 계산량이 크게 증가한다는 단점이 있다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 embedded boundary method (EBM)를 유한 차분법에 적용하여 불규칙한 지형에서 초동주시를 계산하였다. 제안한 초동주시 계산기법의 정확도와 효율성을 확인하기 위하여 유한 요소법과 비교하였다. 수치 실험 결과 EBM을 적용한 초동주시 계산기법이 유한 요소법을 이용한 방법과 대등한 정확성을 보였고, 계산 효율은 더 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

Simulation Study on the Effect of the Emitter Orientation and Photonic Crystals on the Outcoupling Efficiency of Organic Light-Emitting Diodes

  • Lee, Ju Seob;Ko, Jae-Hyeon;Park, Jaehoon;Lee, Jong Wan
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권6호
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    • pp.732-738
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    • 2014
  • Combined optical simulation of the ray-tracing technique and the finite difference time domain method was used to investigate the effect of the emitter orientation and the photonic crystal layer on the outcoupling efficiency (OCE) of bottom-emission type organic light emitting diodes (OLEDs). The OLED with a horizontal emitter exhibited an opposite interference effect to that of one with a vertical emitter, which suggested that the OCE would be very sensitive to the emitter orientation at a fixed emitter-cathode distance. The OLED with a horizontal emitter exhibited much larger OCE than that with a vertical emitter did, which was due to the substantial difference in the radiation pattern along with the different coupling with the surface plasmon excitation. The OCE with a horizontal emitter was increased by approximately 1.3 times by inserting a photonic crystal layer between the indium tin oxide layer and the glass substrate. The present study suggested that appropriate control of the emitter orientation and its combination to other outcoupling structures could be used to enhance the OCE of OLEDs substantially.

Optical Simulation Study on the Effect of Diffusing Substrate and Pillow Lenses on the Outcoupling Efficiency of Organic Light Emitting Diodes

  • Jeong, Su Seong;Ko, Jae-Hyeon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권3호
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    • pp.269-274
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    • 2013
  • The effect of diffusing substrate and pillow lenses on the outcoupling efficiency of organic light-emitting diodes (OLEDs) was studied by optical simulation based on the point-dipole model. The diffusing substrate included Mie scatterers by which the condition of total internal reflection could be broken. The finite-difference time-domain method was used to obtain the intensity distribution on the transparent electrode of an OLED, which was used as a light source to carry out a ray-tracing simulation of the OLED and the diffusing substrate. It was found that the outcoupling efficiency of the OLED was sensitive to the thickness of organic layers and could be increased by 21.0% by adopting a diffusing substrate in which Mie scatterers whose radius was $2.0{\mu}m$ were included at the density of $10^7mm^{-3}$ and by 65.5% by forming one pillow lens with the radius of 2 mm on the front surface of the glass substrate. This study revealed that the outcoupling efficiency could be improved by adopting diffusing substrate and pillow lenses along with the optimization of the thickness of each layer in the OLED.

A Novel Technique for Human Traffic based Radio Map Updating in Wi-Fi Indoor Positioning Systems

  • Mo, Yun;Zhang, Zhongzhao;Lu, Yang;Agha, Gul
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1881-1903
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    • 2015
  • With the fast-developing of mobile terminals, positioning techniques based on fingerprinting method draws attention from many researchers even world famous companies. To conquer some shortcomings of the existing fingerprinting systems and further improve its performance, we propose a radio map building and updating technique, which is able to customize the spatial and temporal dependency of radio maps. The method includes indoor propagation and penetration modeling and the analysis of human traffic. Based on the combination of Ray-Tracing Algorithm, Finite-Different Time-Domain and Rough Set Theory, the approach of indoor propagation modeling accurately represents the spatial dependency of the radio map. In terms of temporal dependency, we specifically study the factor of moving people in the interest area. With measurement and statistics, the factor of human traffic is introduced as the temporal updating component. We improve our existing indoor positioning system with the proposed building and updating method, and compare the localization accuracy. The results show that the enhanced system can conquer the influence caused by moving people, and maintain the confidence probability stable during week, which enhance the actual availability and robustness of fingerprinting-based indoor positioning system.

다구찌 실험계획법을 이용한 액정 전계 프레넬 렌즈의 최적 설계 (Optimal Design of Electric Field Driven Liquid Crystal Fresnel Lens Using Taguchi's Method)

  • 김봉식;김종운;박우상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.218-223
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    • 2012
  • A rigorous electro-optical simulation and ray tracing for an electric field driven liquid crystal Fresnel lens was proposed to obtain design parameters of the electrode pattern of the Fresnel lens. The optimal design was carried out using Taguchi's experimental method for 17.1"($368{\times}229.5$ mm) wide LCD panels with 9 views. For the calculation of the distribution of liquid crystal molecules and the optical transmission of the panel, finite difference method and extended Jones matrix method were used to deal effectively with highly nonlinear and complicated motional equations of the liquid crystal molecules and to obtain the oblique transmission characteristics of the LCD panel. As simulation results, the optimal lengths of the 3 electrodes of the Fresnel lens are 4.0 ${\mu}m$, 30 ${\mu}m$ and 83 ${\mu}m$, respectively, and the locations of the second and third electrodes are 32.9-33.0 ${\mu}m$ and 45.9-46.0 ${\mu}m$, respectively. The optimal applied voltage of the 3 electrodes are found to be 5.75 V, 7.80 V and 11.9 V, respectively.