• 한국정밀공학회지
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• 제4권2호
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• pp.36-46
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• 1987

An optical technique using laser for non-contact measurement of surface roughness and form accuracy of ground surfaces is presented. It is found that, when a ground surface is illuminated by a beam of laser light, the roughness height and slope distribution has significant influence on the pattern of reflection and it maintains an unique Gaussian distribution relationship with the surface roughness. The principle idea of the optical measurement system is therefore monitor the radiation, and then calibrate it in process against surface roughness by means of necessary digital data processing. On the other hand, measuring the form accuracy of a ground surface is accomplished by using a triangular method, which is based on observing the movement of an image of a spot of light projected onto the surface. The image is focused, through a series of lenses for magnification, on a photodetector array lf line configur- ation. Then the relative movement of image and consequently the form accuracy of the surface can be obtained through appropriate calibration procedures. Experimental test showed that the optical roughness measurement technique suggested in this work is very efficient for most industrial applications being capable of monitoring the roughness heights ranging 0.1 to 0.6 .$\mu$m CLA values. And form accuracy can be measured in process with a resolution of 10 .$\mu$m.

• 한국광학회지
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• 제4권4호
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• pp.373-380
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• 1993

축소배율(M=+1/5)을 갖는 극자외선(deep ultra-violet) 리소그라피용 5-반사광학계를 설계하였다. 먼저 모든 3차 수차와 5차 구면수차를 영으로 하는 수치적인 해를 구면에 대해서 구하였다. 다음 비교적 크게 나타나는 잔류 수차(구면수차, 코마)의 제거를 위하여 마지막 두 반사경에 대하여 비구면화를 optimization방법에 의해 이행하였다. 이렇게 하여 얻은 광학계는 광원을 KrF 엑시머 레이저(파장 $0.248{\mu}m$)로 하는 nearly incoherent illumination(${\sigma}$=1)인 경우, NA는 0.45, 분해능은 50% MTF 기준치에서 depth of focus $1.0{\mu}m$에 대해 약 500 cycles/mm의 성능을 갖는 시스템이 되었다.

• 한국안광학회지
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• 제14권4호
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• pp.39-44
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• 2009

목적: 홍채학에 사용되는 소형 홍채 촬영용 광학계 설계. 방법: 소형 홍채 촬영용 광학계를 설계하기 위해 Sigma 2000 광학 설계 프로그램을 사용하였다. 결과: 마이크로 액츄에이터를 오토 포커싱에 사용하는 CCD에 적합한 홍채 촬영용 광학계를 설계하였는데, TCL이 30 mm이고, 배율이 -0.65배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 8.0 mm, 경통 최대 구경 11 mm, 스톱의 유효구경이 약 1 mm인 특성을 가지는 광학계가 되었다. 또한 분해선폭은 30% MTF 값 기준으로 92 lps/mm인 특성을 보여준다. 결론: TCL이 30 mm이고, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈 까지의 거리가 약 8.0 mm, 경통 최대 구경 11 mm이고, MTF 30% 기준에서 분해능 선폭이 $5.4{\mu}m$에 이르는 광학계를 설계하여 홍채 촬영용 광학계를 소형화 할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제23권5호
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• pp.189-196
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• 2012

플로팅 광학계는 초점 맞춤 시, 2개 이상의 군이 움직이는 광학계를 의미한다. 카메라 광학계에서는 매크로 렌즈와 같이 배율 변화가 큰 광학계에 주로 채용된다. 플로팅 광학계도 가공 및 조립 오차로 인해 무한대단 및 매크로단의 초점위치가 촬상소자의 결상면과 일치하지 않는다. 그러므로 제조공정상에서 이러한 BWD(Back Working Distance) 차이를 최소화하는 초점 조정을 해야 한다. 본 논문에서는 플로팅 광학계의 각 군들의 이동량을 결정하기 위하여 초점 조정에 필요한 캠 회전각을 계산하고, 초점조정에 따른 플로팅 광학계의 최대 배율도 보정하는 수치해석 방법을 제안하였다. 그리고 이를 이용하여 대칭형 공차를 갖는 플로팅 광학계의 제조 오차를 고려한 초점 조정에 필요한 캠 회전각의 분포를 통계학적으로 계산하여 캠 회전각의 허용 범위를 결정하는 방법도 제안하였다.

• 한국광학회지
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• 제5권3호
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• pp.356-363
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• 1994

출사동의 직경 0.5cm, eye-relief 1cm, 각배율 $M_a=7~15$인 가변배율의 접안경에 대한 Gauss광학적 해석과, 이 해석의 결과에 따른 접안경을 설계하였다. 망원경 대물경의 초점거리$(f_u')$는 21cm이고 그 직경은 6.2cm이다. 반시계각 $\beta는 1.5^{\circ}$이고 출사동에서 $\beta'=1.5^{\circ}\times(7~15)=10.5^{\circ}~22.5^{\circ}$ 이다. 이 zoom접안경은 세그룹으로 이루어져 있으며 각각의 그룹에서 Seidel $3^{rd}$ order aplanatization이 이루어져 있다. 최종 광설계는 optimization으로서 얻어졌으며 눈의 분해능을 기준으로 해서 접안경의 성능이 평가되었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권4호
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• pp.388-394
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• 2014

In this paper, we propose a three-dimensional (3D) image correlator by use of computational integral imaging reconstruction based on the modified convolution property of periodic functions (CPPF) for recognition of partially occluded objects. In the proposed correlator, elemental images of the reference and target objects are picked up by a lenslet array, and subsequently are transformed to a sub-image array which contains different perspectives according to the viewing direction. The modified version of the CPPF is applied to the sub-images. This enables us to produce the plane sub-image arrays without the magnification and superimposition processes used in the conventional methods. With the modified CPPF and the sub-image arrays, we reconstruct the reference and target plane sub-image arrays according to the reconstruction plane. 3D object recognition is performed through cross-correlations between the reference and the target plane sub-image arrays. To show the feasibility of the proposed method, some preliminary experiments on the target objects are carried out and the results are presented. Experimental results reveal that the use of plane sub-image arrays enables us to improve the correlation performance, compared to the conventional method using the computational integral imaging reconstruction algorithm.

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 1993

축소배율(5$\times$)을 갖고, Seidel 1차 수차중 4개의 비축수차인 코마(coma), 비점수차(astigmatism), 상면만곡(field curvature) 그리고 왜곡수차(distortion)가 제거된 마이크로 리소그라피를 위한 4-구면 반사경 광학계를 해석적으로 구하였다. 이때, $t=d_1+d_2+d_3$<0, (di는 반사거울 $c_i$와 $c_{i+1}$ 사이의 거리)이고, 축상 수차인 구면수차와 잔류고차수차는 반사거울 $c_3$와 $c_4$를 비구면화 하므로서 제거하였다. 이렇게 설계된 4-반사경 광학계의 N.A.는 0.4로서 Rayleigh분해능은 0.38 $\mu\textrm{m}$이다.

• 한국광학회지
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• 제11권3호
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• pp.141-146
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• 2000

직경 $3~5{\mu}m$ 크기의 폴리그티렌 라텍스 입자들을 40배 또는 100배의 대물렌즈로 집속하여 조명한 2mW의 저출력 헬륨 네온 광속의 광압으로 포획하고, 이를 자유로이 이동시키면서 영문자 'A' 형태로 배열하였다. 그리고 수${\mu}m$ 크기의 미생물도 성공적으로 포획하고 이동시킬 수 있었다. 이 결과 저출력 헬륨네온 레이저의 광압을 이용하여 미립자나 미생물을 자유자재로 이동시키거나 모을수 있는 광집게로의 가능성을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제1권1호
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• pp.12-15
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• 1990

홀로그래피 간섭법과 스펙클 사진법을 결합한 홀로스펙클 간섭법을 이용하여 3차원 변형을 측정하였다. 이 방법은 이중노출된 하나의 사진건판으로부터 종변위와 횡변위를 모두 알아낼 수 있어 3차원 변형측정에 매우 유용하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 물체의 일부분에 밀집되어 일어나는 변형을 측정하기 위하여 image holography에 기초를 둔 광학시스템을 구성하였다. 시스템의 배율을 적절히 증가시키고 기준파의 세기를 감소시킴으로써 보통의 홀로그램에 비해 스펙클의 효과를 증대시켰다. 이로써 가시도가 높은 Young의 무늬 뿐만 아니라 확대되고 명확한 홀로 그래피 간섭무늬를 얻을 수 있어 indentor에 의한 3차원 접촉변형을 측정하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권6호
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• pp.598-607
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• 2022

In this paper, a simple nondestructive technology is used to investigate unstained biological blood cells in three dimensions (3D). The technology employs a reflective phase-only spatial light modulator (SLM) for displaying the phase hologram of the object being tested, and a Fourier lens for its reconstruction. The phase hologram is generated via superposing a digital random phase on the 2D image of the object. The phase hologram is then displayed by the SLM with 256 grayscale levels, and reconstructed by a Fourier lens to present the object in 3D. Since noise is the main problem in this method, the windowed Fourier filtering (WFF) method is applied to suppress the noise of the reconstructed object. The quality of the reconstructed object is refined and the noise level suppressed by approximately 40%. The technique is applied to objects: the National Institute of Standards (NIS) logo, and a film of unstained peripheral blood. Experimental results show that the proposed technique can be used for rapid investigation of unstained biological blood cells in 3D for disease diagnosis. Moreover, it can be used for viewing unstained white blood cells, which is still challenging with an optical microscope, even at large magnification.