• 제목/요약/키워드: Optical Module

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근적외선 형광 영상 시스템용 다채널 영상 모듈 개발 및 패키징 (Development and Packaging of Multi-channel Imaging Module for Near-infrared Fluorescence Imaging System)

  • 김태훈;서경환;이학근;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.59-64
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    • 2019
  • 본 논문에서는 근적외선 다채널 형광 영상 시스템을 소개하고, 노출시간, 작동거리, 여기광의 강도에 따른 형광 영상 시스템의 특성에 대해 분석하였다. 노출시간이 길수록, 작동거리가 짧을수록, 여기광의 강도가 강할수록 형광신호가 증가하였다. 필터의 적절한 구성과 영상 모듈의 정밀한 패키징으로 배경신호의 증가를 억제하여 SBR이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 다채널 형광 영상 시스템을 활용할 수 있는 방안에 대해 제안하였다.

Optomechanical Design and Structural Analysis of Linear Astigmatism Free - Three Mirror System Telescope for CubeSat and Unmanned Aerial Vehicle

  • Han, Jimin;Lee, Sunwoo;Park, Woojin;Moon, Bongkon;Kim, Geon Hee;Lee, Dae-Hee;Kim, Dae Wook;Pak, Soojong
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.38.3-38.3
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    • 2021
  • We are developing an optomechanical design of infrared telescope for the CubeSat and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) which adapts the Linear Astigmatism Free- Three Mirror System in the confocal off-axis condition. The small entrance pupil (diameter of 40 mm) and the fast telescope (f-number of 1.9) can survey large areas. The telescope structure consists of three mirror modules and a sensor module, which are assembled on the base frame. The mirror structure has duplex layers to minimize a surface deformation and physical size of a mirror mount. All the optomechanical parts and three freeform mirrors are made from the same material, i.e., aluminum 6061-T6. The Coefficient of Thermal Expansion matching single material structure makes the imaging performance to be independent of the thermal expansion. We investigated structural characteristics against external loads through Finite Element Analysis. We confirmed the mirror surface distortion by the gravity and screw tightening, and the overall contraction/expansion following the external temperature environment change (from -30℃ to +30℃).

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Design and Analysis of Collimator in Spectrophotometer for Transmission Spectroscopy of Exoplanets

  • Choi, Yeonho;Kim, Kang-Min;Park, Chan;Jang, Jeong-Gyun;Han, Inwoo;Lee, Byeong-Cheol;Jang, Bi-Ho;Lee, Jong-Ung;Jeong, Eui-Jeong;Park, Myeong-Gu
    • 천문학회보
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    • 제45권1호
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    • pp.68.1-68.1
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    • 2020
  • 외계행성 대기 연구를 위한 투과스펙트럼 관측에 적합한 측분광기를 개발하고 있다. 이 측분광기의 광학적 특성은 380~685nm의 파장범위, FOV 10', R>~400이며, 슬릿부, collimator, VPH grism, imaging lens와 CCD로 구성되어 있는데, 보현산천문대 1.8m 망원경의 CIM(Cassegrain Interface Module)에 카트리지 방식으로 장착되어 사용한다. 그 중 doublet 렌즈 2개를 대칭으로 배치하여 초점거리 280mm가 되도록 만든 collimator는 슬릿을 통과한 f/8 입사광에서 지름 35 mm의 pupil을 만드는데, 이곳에 VPH grism을 설치하였다. collimator 렌즈는 axial spring과 radial spring으로 알루미늄 barrel에 고정하였다. 이 collimator barrel은 CIM에 쉽게 장탈착 할 수 있도록 모듈화 하였다. Collimator Barrel에 대한 구조 해석 결과, 망원경 이동에 따른 중력에 의한 변형은 충분히 작았다. Grism은 슬라이딩 형태로 장착되어 영상 확인도 가능하도록 설계하였다.

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자이로 센서와 인공신경망을 이용한 장애인용 컴퓨터 (Computer Interface for the Disabled Using Gyro-sensors and Artificial Neural Network)

  • 안용식;엄광문;김철승;허지운;나유진
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.411-419
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    • 2003
  • 본 연구에서는 교통사고나 뇌졸중 등에 의해 상지의 장애를 가지는 장애인을 대상으로 하여, 인터넷의 브라우저와 같은 소프트웨어를 사용 할 수 있도록 하는 컴퓨터 인터페이스를 구현하는 것을 목적으로 한다. 이 인터페이스는 커서를 제어하기 위해 머리 움직임의 정보를 이용한다. 실제 시스템은 머리의 수평, 수직 각속도를 검출하여 컴퓨터로 전송하는 하드웨어부분과, 전송 받은 신호를 처리하여 마우스의 움직임과 클릭신호로 변환하는 소프트웨어 부분으로 구성하였다. 클릭신호는 순간적인 끄덕임으로 정의하였으며 특히, 인공신경망이 각 사용자별 클릭 패턴을 학습하여 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하도록 하였다. 구현된 시스템의 성능을 클릭의 인식률, 커서의 이동제어오차, 이동출현하는 목표박스의 단위시간당 클릭율의 세가지 항목으로 평가하였다. 또한. 일반적으로 사용되는 광마우스와 본 연구에서 개발한 자이로마우스를 각각 이 실험에 사용하여, 양자간의 차이를 비교하였다. 개발된 자이로마우스에서 클릭의 인식률은 평균 93%였고, 커서의 수평수직 이동 제어오차는 광마우스의 1.4∼1.5배였다. 랜덤위치에 출현하는 50픽셀의 목표박스의 클릭률은 광마우스의 40% (30 클릭/분)의 성능을 보였으며, 시행횟수에 따라 증가하여 l회차의 35%에서 3회차에는 44%로 단조증가하는 경향을 보였다. 제안된 시스템은, 장애인에게 사회와 의사소통 할 수 있는 새로운 가능성을 제시할 것이 기대된다.

스마트 팩토리 환경을 고려한 RGB 컬러 가변형 광 ID 모듈개발 연구 (A study on development of RGB color variable optical ID module considering smart factory environment)

  • 이민호;후다이베르게놉 티무르;이범희;조주필;차재상
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.623-629
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    • 2018
  • 스마트 팩토리는 제 4차 산업혁명시대의 도래와 함께, 제조업과 정보통신기술의 결합을 통하여 사용자가 공장 내 설치된 장비의 시뮬레이션 및 시나리오 설계를 통해 자동으로 제품을 생산하는 시스템 개념으로 해외 주요국에서 이미 추진 정책 및 전략을 발표하고, 관련 기술개발에 주력하고 있다. 또한, 이러한 스마트 팩토리 구현을 위한 기반기술로서 저전력 친환경 LED 조명시스템에 대한 관심이 증대되고 있으며, LED를 활용한 통신, 위치인식 등 이른바 광 ID 관련 응용기술에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 친환경 저전력의 LED 조명 기반의 광통신 기술을 생산설비 관리에 접목하여, 공장 내 고전압, 고전류, 발전기 등 전자기 간섭의 영향을 받지 않고, 물류 위치 및 부가정보를 안정적으로 식별할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 기초 실험을 통해 근거리에서 8가지 컬러가변에 따른 컬러 ID 검출율이 98.8%~93.8% 수준으로 적용 가능성을 검증하였다.

PVT공정을 이용한 음향광학 가변 필터용 Hg2Br2 파우더의 고순도 정제 (High Purification of Hg2Br2 Powder for Acousto-Optic Tunable Filters Utilizing a PVT Process)

  • 김태현;이희태;권인회;강영민;우시관;장건익;조병진
    • 한국재료학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.732-737
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    • 2018
  • We develop a purification process of $Hg_2Br_2$ raw powders using a physical vapor transport(PVT) process, which is essential for the fabrication of a high performance acousto-optic tunable filter(AOTF) module. Specifically, we characterize and compare three $Hg_2Br_2$ powders: $Hg_2Br_2$ raw powder, $Hg_2Br_2$ powder purified under pumping conditions, and $Hg_2Br_2$ powder purified under vacuum sealing. Before and after purification, we characterize the powder samples through X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The corresponding results indicate that physical properties of the $Hg_2Br_2$ compound are not damaged even after the purification process. The impurities and concentration in the purified $Hg_2Br_2$ powder are evaluated by inductively coupled plasma-mass spectroscopy. Notably, compared to the sample purified under pumping conditions, the purification process under vacuum sealing results in a higher purity $Hg_2Br_2$ (99.999 %). In addition, when the second vacuum sealing purification process is performed, the remaining impurities are almost removed, giving rise to $Hg_2Br_2$ with ultra-high purity. This high purification process might be possible due to independent control of impurities and $Hg_2Br_2$ materials under the optimized vacuum sealing. Preparation of such a highly purified $Hg_2Br_2$ materials will pave a promising way toward a high-quality $Hg_2Br_2$ single crystal and then high performance AOTF modules.

여드름 치료를 위한 PWM 기반 광 조사 시스템 설계 (Design of PWM-Based Photo Irradiation System for Acne Treatment)

  • 김창수;임현수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.207-215
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    • 2012
  • 광 역학치료(Photodynamic therapy: PDT) 중 하나인 기존의 LED 광 조사는 연속파(Continuous wave: C.W) 방식의 635 nm 파장으로 여드름 치유에 가장 많이 사용되어 왔으나, 이 방식은 에너지효율이 낮고 생체조직에 열이 많이 발생하여 개선의 방안이 필요했다. 본 논문에서는 에너지효율을 높이고 여드름 치료를 위하여 생체조직에서의 열적 파괴현상을 방지하기위해 PWM(펄스 폭 변조: Pulse Width Modulation)을 활용한 여드름 치료용 LED 광 조사장치를 설계하였다. 시스템 구성은 크게 Timer 모듈, PWM 모듈, 광학전달 장치로 크게 세구성하여 설계하였으며, 여드름 치료를 위한 피부 투과 깊이를 높이기 위하여 광학전달 장치는 660 nm 파장의 1 W LED를 사용하였다. PWM 제어를 이용하여 발생된 주파수와 파형을 확인하고, 660 nm LED의 출력에너지 및 생체조직의 표면온도를 확인하여 안정적인 에너지출력과 생체조직의 안정성에 대해 평가하였다. 그 결과 여드름 치료를 위한 660 nm 파장의 1 W LED 광 에너지를 얻기 위하여 C.W 방식으로 사용하였을 경우 전력손실이 높고 생체조직에서의 열적 파괴현상을 보였으나, PWM 방식을 구현함으로써 펄스 폭 변조를 통하여 LED의 전력소모를 낮추었고, 생체조직의 열적 파괴현상이 나타나지 않아 여드름 치료를 위해 사용할 경우 C.W 방식보다 PWM 방식이 더 안전하고 효과적일 것으로 사료된다.

재실자의 수면-각성 주기에 따른 스마트폰 기반 파장제어 LED 조명시스템 (Smartphone-based Wavelength Control LED Lighting System according to the Sleep-Wake Cycle of Occupants)

  • 김양수;권숙연;황준;임재현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.35-45
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    • 2016
  • 인간의 생체리듬 조절에 관여하는 멜라토닌 호르몬은 빛의 특정 단파장 비율에 따라 민감하게 반응한다. 단파장 비율이 고정된 기존 조명 빛은 재실자 생체리듬 교란 및 수면장애 현상을 초래한다. 특히 교대근무자의 경우, 일정치 않은 근무시간과 항시 동일한 빛 환경으로 인해 생활패턴이 불규칙적으로 변화하여 집중력 저하로 사고 발생의 위험도가 높아지거나 퇴근 이후 숙면을 취하지 못하는 등 건강한 일상생활을 유지하는 데 부정적 영향을 초래한다. 본 논문에서는 교대근무자를 대상으로 근무 또는 퇴근 시점에 따라 각성 및 수면에 적합한 조명 빛을 손쉽게 계측 및 제어할 수 있는 스마트폰 기반의 파장 제어 가능한 LED 조명시스템을 제안한다. 먼저, LED 조명을 대상으로 조광제어비율에 따라 변화하는 조명 빛 특성을 스마트폰에 내장된 컬러센서 및 외부에 연동된 소형 스펙트로미터(Mini-Spectrometer)를 통해 계측한 후 데이터베이스에 저장하고, 저장된 광 특성 데이터를 기반으로 계측 모듈과 조명제어모듈을 구현한다. 교대근무자를 대상으로 시스템 처리 절차에 따라 '근무' 시간대에는 각성이 필요한 시점으로 파악하여 작업유형에 따라 분류한 목표조도를 고려하여 단파장 비율이 최대치인 제어비율로 서비스하고, '퇴근' 무렵에는 자연스럽게 수면 상태에 진입할 수 있도록 단파장 비율이 최소치인 제어비율로 조명 빛을 가변화한다.

악보인식 전처리를 위한 강건한 오선 두께와 간격 추정 방법 (A Robust Staff Line Height and Staff Line Space Estimation for the Preprocessing of Music Score Recognition)

  • 나인섭;김수형;뀌
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.29-37
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    • 2015
  • 이 논문에서는 모바일 기기상에서 카메라기반 악보인식을 위한 오선 두께와 오선 간격을 추정하는 전처리 기술을 제안한다. 캡쳐된 영상은 조명이나, 흐려짐, 저해상도 등의 많은 왜곡으로 인해 인식에 어려움이 있다. 특히 복잡한 배경을 가지고 있는 악보 영상인식의 경우 더욱 그렇다. 악보 기호 인식에서 오선 두께와 오선 간격은 인식에 큰 영향을 끼친다. 이들 정보는 이진화에도 사용되는데, 복잡한 배경을 가지고 있는 경우 일반적인 이진 영상은 오선 두께와 간격을 추정하는데 만족스럽지 못하다. 따라서 우리는 에지영상에서 런-길이 엔코딩 기술을 이용해 오선 두께와 간격 추정하는 강건한 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 2단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계는 소벨 연산자에 의해 영역별로 에지 영상을 기반으로 오선 두께와 간격을 추정한다. 각 에지 영상의 열은 런-길이 엔코딩 알고리즘에 의해 기술된다. 두 번째 단계는 안정한 경로 알고리즘을 이용한 오선 검출과 오선 위치를 추적하는 적응적 LTH알고리즘을 이용한 오선 제거이다. 실험결과 복잡한 영상의 경우에도 강건함과 높은 인식률을 보였다.

SPI-4.2 인터페이스 코어의 설계 (A Design of SPI-4.2 Interface Core)

  • 손승일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1107-1114
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    • 2004
  • 시스템 패킷 인터페이스 4레벨 2단계(System Packet Interface Leve14 Phase 2)는 10Gbps 이더넷응용 뿐만 아니라, OC-192 대역폭의 ATM 및 POS를 통한 패킷 또는 셀 전송을 위한 물리계층과 링크계층 소자간의 인터페이스이다. SPI-4.2 코어는 전송 인터페이스 블록과 수신 인터페이스 블록으로 구성되어 있으며, 전이중 통신을 지원한다. 전송부는 사용자 인터페이스로부터 64비트의 데이터와 14비트의 헤더 정보를 비동기 FIFO에 쓰고, PL4 인터페이스를 통해 DDR 데이터를 전송한다. 그리고 수신부의 동작은 전송부와 역으로 동작한다. 전송부와 수신부는 캘런더 메모리를 컨피규레이션함으로서 최대 256개의 채널 지원이 가능하고, 대역폭 할당을 제어할 수 있도록 설계하였다 DIP-4 및 DIP-2 패리티 생성 및 체크를 자동적으로 수행하도록 구현하였다. 설계된 코어는 자일링스 ISE 5.li 툴을 이용하여 VHDL언어를 사용하여 기술하였으며, Model_SIM 5.6a를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 설계된 코어는 라인당 720Mbps의 데이터 율로 동작하였다. 따라서 총 11.52Gbps의 대역폭을 지원할 수 있다. SPI-4.2 인터페이스 코어는 기가비트/테라비트 라우터, 광학 크로스바 스위치 및 SONET/SDH 기반의 전송 시스템에서 라인카드로 사용할 경우 적합할 것으로 사료된다.