With the advancement of optical design and manufacturing technology, optical components have found diverse applications, spanning from semiconductors to the aerospace industry. A reflective mirror is a basic component in optics and plays a crucial role as the medium to reflect light. In this paper, a large mirror with a 700mm diameter was designed as a primary mirror using fused silica. The rear side of the mirror was subdivided into several equal angles, and neighboring vertices on the circumference were connected to establish a polygon. Accordingly, the geometric shapes of triangle, square, pentagon, and hexagon were formed. Furthermore, the mirror structure was strengthened by employing straight lines passing the vertices and the center of the circle. Based on the finite element analysis, deformations of the mirrors caused by the gravitational force were evaluated. Weight and deformation of the mirror structures were compared and analyzed to find a proper structure to reduce weight and deformation. This paper, therefore, presents a structural solution aimed at reducing the weight and deformation of a large aperture mirror induced by gravitational forces, thereby suggesting a geometric shape based structure to reduce surface deformation of a mirror.

In general, a large mirror without weight reduction in large optical or space telescope systems can increase the system’s weight or lead to significant deformation of the mirror surface. Thus, it is imperative to pursue lightweight design strategies. In this paper, the structure design of a spherical mirror, a diameter of 600mm and a mirror radius of 2,000mm, was investigated to reduce weight and minimize deformation. To establish load paths for internal and external loads, stiffeners were added across the lateral supports. This approach effectively reduced both weight and deformation caused by gravity. Weight reduction and reduction percentages were quantified, and the mirror deformation was evaluated by using finite element analysis (FEA). The proposed structures were compared with honeycomb structures for weight reduction. This evaluation allowed to assess the deformation characteristics and the potential advantages of the proposed structures for lightweight mirrors.

Zerodur, one of the optical materials, was used for large spherical mirrors in this study. For weight reduction, several types of honeycomb structures were investigated. The finite element simulation was used for deformation and mode analysis. It was revealed that the weight reduction rate and maximum deflection due to the gravity effect vary depending on the honeycomb structures. Additionally, this study highlights the potential of spline-shaped honeycomb structures as an alternative for weight reduction, and triangular honeycomb structures demonstrated the less deformation by the gravity effect. The findings from this study provide valuable insights for designing lightweight and high-performance spherical mirrors in optical systems.

목적: 초기노안을 대상으로 중심-근용 멀티포컬 콘택트렌즈 착용 시 구면수차가 시력에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 방법 : 초기노안 50명을 대상으로 중심-근용 멀티포컬 콘택트렌즈 착용하고 일주일의 적응 기간 후 원·근거 리 시력과 구면수차의 변화 및 원·근거리 시력 개선에 필요한 추가 교정도수를 확인하였고, 시력만족도는 설문조 사로 확인하였다. 결과 : 대상자의 평균 교정굴절력은 –2.65±1.67 D, 가입도는 +1.15±0.05 D이었으며, 안구 구면수차는 0.010±0.028 ㎛였으며, 이 중 37명(72 %)은 양의 구면수차(0.028±0.017 ㎛)를, 13명(28 %)은 음의 구면수차 (–0.020±0.010 ㎛)를 갖고 있었다. 중심-근용 멀티포컬 콘택트렌즈를 착용한 후 양의 구면수차를 가 진 그룹은 -0.012±0.005 ㎛로, 음의 구면수차를 가진 그룹은 –0.043±0.010 μm로 모두 음(-)의 방향으로 증 가하였다(p<0.050). 멀티포컬 콘택트렌즈를 착용한 후 100% 원거리 시력(logMAR)은 양의 구면수차를 가진 그룹 에서는 –0.014±0.090, 음의 구면수차를 가진 그룹에서는 0.022±0.120으로 양의 구면수차를 가진 그룹에서 더 좋았고(p<0.001), 100% 고대비 근시력(logMAR)은 양의 구면수차를 가진 그룹에서는 0.127±0.090, 음의 구면 수차를 가진 그룹에서는 0.118±0.090으로 음의 구면수차를 가진 그룹에서 더 좋았다(p<0.001). 설문조사 결과 에서는 양의 구면수차를 가진 그룹에서는 원거리에서 높은 만족도를 보였고, 음의 구면수차를 가진 그룹에서는 중 간거리와 근거리 영역에서 만족도가 높았다(p<0.050). 결론 : 중심-근용 멀티포컬 콘택트렌즈를 처방 후 구면수차가 변할 수 있고, 착용자의 안구 구면수차에 따라 원·근거리 시력 만족도가 달라질 수 있음을 확인하였다. 따라서 멀티포컬 콘택트렌즈를 처방할 때 착용자의 구면 수차를 확인한다면 처방 성공률을 더 높일 수 있을 것으로 사료된다.

목적 : 본 연구는 렌즈를 향해 입사하는 광선의 구면수차를 제거하기 위해 광선추적법과 스넬의 법칙을 사용하 여 계산과정을 유도하여 렌즈를 설계하였다. 방법 : 스넬의 법칙을 활용하여 렌즈의 초점이 한 점으로 진행하도록 역산하여 설계하는 과정을 거친 후 광학 시뮬레이션 소프트웨어인 SPEOS를 활용하여 수치를 측정하였다. 결과 : 렌즈의 입사각에 따라 렌즈의 후면 곡률반경이 변화하였고, 일정 입사고에 도달하였을 때 렌즈 후면의 곡률반경이 구면수차 보정함으로 인해 일정 입사고 이전의 값에서 변화하는 구간이 발생하였다. 결론 : 본 연구를 통해 구면수차를 제거하는 렌즈를 스넬의 법칙과 광선추적의 방식으로 설계하여 광학 시뮬레 이션 소프트웨어를 통하여 구현하였다. 이를 통하여 스넬의 법칙을 이용한 광선 추적방식의 설계가 구면수차를 제 거한 비구면렌즈의 제작에 있어서 도움이 될 것으로 기대한다.

목적 : 근시안에서 구면 콘택트렌즈에 의한 굴절교정 후 동공크기, 동공중심이동 및 동공중심 offset과 고위 수차 상관성을 분석하고자 하였다. 방법 : 각막굴절교정수술의 경험이 없고 안질환이 없는 건강한 성인 33명(평균 연령: 23.0±2.9세, 평균 등가 구면굴절력: -3.28±1.67 D)을 대상으로 하였다. 구면 콘택트렌즈 착용 전과 후 동공크기, 동공중심이동, 동공중심 offset 및 고위수차는 Wavefront Analyzer를 사용하여 기기에서 조정되는 암소시(scotopic, 0.006 lx) 상태에서 3회씩 측정하고 평균값을 사용하였다. 통계분석은 SPSS(Ver. 20.0)을 사용하였다. 결과 : 콘택트렌즈에 의한 굴절교정 후 동공크기는 6.72±0.65 mm로 나안상태보다 감소하였고(p<0.001), 동 공중심 이동량은 0.17±0.13 mm로 동공중심 offset은 0.36±0.18 mm로 나안상태보다 증가하였으며(p=0.005), 동공중심 offset 방향은 상이측, 하이측, 상비측, 하비측으로 이탈된 경우는 각각 46%, 36%, 9%, 9%로 나안상태와 차이가 없었다. 콘택트렌즈 착용 후 전체 고위수차와 구면수차는 유의하게 감소하였고(p=0.036, p<0.001), 코 마수차는 차이가 없었다. 구면수차는 동공크기와 상관성이 있었고(r=0.398, p=0.001), 코마수차는 동공중심 offset 과 상관성이 있었다(r=0.340, p=0.005). 결론 : 구면 단초점 콘택트렌즈 착용 후 동공중심 offset이 증가하였지만 고위수차와 구면수차는 감소하였고 코 마수차는 변함이 없어, 콘택트렌즈 착용으로 나타난 동공중심 offset이 시력의 질에 영향을 주지 않을 것으로 판단된다.

목적 : 본 연구는 각막난시가 있는 대상자에게 등가구면콘택트렌즈, 토릭콘택트렌즈를 처방하였을 때 시력과 각막지형도에서의 차이점을 알아보고자 하였다. 방법 : 대상자는 안질환이 없고 자각식 굴절검사를 통해 도출된 난시량이 –0.75 D 이상 –2.00 D 미만인 성인 남녀 20명(22.4±2.0세), 39안을 대상으로 하였다. 첫 번째로 토포그래피를 이용해 나안의 각막지형도를 측정하고 등가구면콘택트렌즈를 착용한 상태와 토릭콘택트렌즈를 착용한 상태에서 각각 각막지형도와 시력을 측정하여 비교하였다. 두 번째로 각막지형도를 Bogan 등7)의 5가지 분류법에 따라 원형(Round), 타원형(Oval), 대칭성 나 비형(Symmetric bow tie), 비대칭성 나비형(Asymmetric bow tie), 부정형(Irregular)의 5가지 형태로 나누었다. 등가구면 콘택트렌즈와 토릭콘택트렌즈를 착용하였을 때 검사한 시력을 대응표본 t검정을 통해 검정하였고 빈도분석을 통해 구면콘택트렌즈와 토릭콘택트렌즈간 Bogan등의 분류법에 따른 형태가 어떻게 달라지는지 알아보았다. 본 연구에는 C사의 somofilcon A재질의 콘택트렌즈를 사용하였다. 결과 : 나안에서 각각 원형 2.6%, 타원형 61.5%, 대칭성 나비형 33.3%, 비대칭성 나비형 2.7%의 비율을 보였고 구면콘택트렌즈 처방시에는 원형 2.6%, 타원형 48.7%, 대칭성 나비형 28.2%, 비대칭성 나비형 12.8%, 부정형 7.7%, 토릭콘택트렌즈 처방 시에는 원형 53.8%, 타원형 20.5%, 대칭성 나비형 7.7%, 비대칭성 나비형 5.1%, 부정형 12.8% 의 비율로 나타났다. 시력은 구면콘택트렌즈에서 평균 0.80±0.06(p<0.050), 토릭콘택트렌즈에서 평균 1.00±0.08(p<0.050) 으로 측정되었다. 결론 : 난시안에 등가구면 굴절력이 가입된 구면콘택트렌즈보다 토릭콘택트렌즈 착용 시 시력이 평균 0.2만큼의 큰 차이를 보이며 시력이 더 향상되었다. 각막지형도에서는 토릭콘택트렌즈에서 원형의 형태가 구면콘택트렌즈보다 월등히 많았다. 이러한 결과로 미루어보아 난시안을 정확하게 교정하기 위해서는 등가구면콘택트렌즈보다 토릭콘택 트렌즈 처방이 이루어져야 한다고 사료된다.

목적: 비구면 디자인의 소프트 콘택트렌즈 ASCL(aspheric soft contact lens)로 굴절교정을 한 젊은 성인 근시안에서 콘택트렌즈 착용 후 안구의 구면수차와 코마수차 변화를 확인하였다. 방법: 건강한 성인 근시안 50명(평균 연령: 23.15±1.70세, 평균 등가구면굴절력: –2.90±1.75 D)을 대상으로 굴절교정용 ASCL(Biotrue, Bausch+Lomb, USA)을 착용시킨 후 검사실의 조도 100 lx에서 고위수차와 동공크기를 측정하였다. 고위수차는 Wavefront Analyzer를 사용하여 동공크기 4 mm 영역에서 측정하였고, 동공크기는 Pupillometer를 이용하여 3.5 m 거리의 물체를 주시하도록 한 후 암소시(scotopic condition, light off) 상태에서 측정하였다. 결과: 20대 근시안의 구면수차와 코마수차는 0.026±0.031 ㎛, 0.078±0.039 ㎛, ASCL 착용 후에는 0.019±0.026 ㎛ and 0.082±0.038 ㎛로 구면수차는 감소하고 코마수차는 유의하게 증가하였다. 대상안 중 구면수차가 감소한 경우는 전체의 68%로 양의 구면수차를 갖는 대상안에서 감소하였고, 증가한 경우는 11%로 음의 구면수차를 갖는 대상안에서 증가하였다. 코마수차는 대상안의 53%에서 증가하였고 19%에서는 변함이 없었으며 28%에서 감소하였다. 약도 및 중등도 근시안에서 구면수차는 근시도와 상관성이 없었고, 코마수차는 근시도가 높을수록 큰 것으로 나타났다. 결론: 조절자극이 없는 암소시 상태에서 ASCL 착용 후 안구의 구면수차는 양의 값을 갖는 경우에는 감소 하지만 음의 값을 갖는 경우에는 증가하였고, 이는 ASCL 디자인과 동공크기가 영향을 준 것으로 생각된다.

목적: 구면 ICL 삽입술을 시행한 대상의 삽입 전, 후 원주굴절력의 변화를 임상적으로 측정하고 이를 기 반으로 이론적인 근거를 도출 및 확인하고자 하였다. 방법: 근시성 난시의 굴절이상을 갖는 성인 20명을 대상으로 구면 ICL 삽입술 전, 후 구면 및 원주굴절 력을 타각적 굴절검사를 통하여 각각 측정하였고, 결상방정식을 사용하여 수술 전, 후의 원주굴절력의 변화 를 확인하였으며, 행렬전달식을 통해 결상방정식 결과와 일치하는지 확인했다. 결과: 구면 ICL 수술 전, 후의 원주굴절력의 평균은 각각 C-1.74±0.82 D, 및 C-0.83±0.56 D로 약 0.91 D가 감소하였다. 이를 결상방정식을 사용한 식 Δ′     ′   ′′   ′ ′ ′ ≤Δ′   으로 유도했고, 구면 ICL 수술 전보다 수술 후 원주굴절력이 동일하거나 감소하는 것으로 확인되었으며, 또 한 결상방정식의 결과를 행렬전달식으로 계산하였을 때 매우 유사한 것으로 확인되었다. 결론: 구면 ICL 수술 후 실제 측정한 원주굴절력의 감소를 결상방정식을 사용하여 이론적으로 확인할 수 있었고, 이는 산출이 상대적으로 용이한 행렬전달식으로 적용했을 때도 매우 유사한 결과를 보였다. 이러한 결과는 실제 임상에서 발견되는 구면 ICL 및 구면 콘택트렌즈 착용에 따른 원주굴절력의 감소에 대한 이론 적 근거를 마련하였다 사료된다.

목 적 : 가입한 (±)구면렌즈 굴절력에 대응하는 조절력의 변화를 비교하여 렌즈의 적응효과를 알아보았다. 방 법 : 평균연령 21.76±1.76세의 51명(남자 26명, 여자 25명)을 대상으로 하였다. 대상자들의 완전교정 된 눈 앞에 S+1.00 D, S+2.00 D, S+3.00 D, S-1.00 D, S-2.00 D, S-3.00 D를 순서대로 가입하여, 가입 직 후, 15분 후, 그리고 30분 후에 각 단안조절력을 측정하였다. 측정값들은 완전교정 상태의 조절력과 비교 하였고, 렌즈 가입 전·후 측정된 단안조절력의 변화값은 가입한 굴절력 값에 대한 상대 비율로 계산하였다. 결 과 : S+1.00 D, S+2.00 D, S+3.00 D 가입 후 조절력은 완전교정 조절력보다 모두 유의하게 (p<0.001) 증가되었지만, 가입된 렌즈굴절력의 약 55~68% 수준이었다. S-1.00 D, S-2.00 D, S-3.00 D 가입 후 조절력은 완전교정 조절력보다 모두 유의하게(p<0.001) 감소되었고, 가입된 굴절력의 약 72~105% 수준이었다. 결 론 : 조절변화를 목적으로 구면렌즈를 처방할 때, 임상전문가들은 렌즈적응으로 인해 더해준 구면굴절 력 값보다 조절변화량이 대부분 감소될 것이라는 점을 고려해야 한다.

The recent development of electro-optic devices and anticorrosion media has led to the necessity to investigate infrared optical systems with solid-solid interfaces of materials that often have the characteristic of amorphousness. One of the most promising classes of materials for those purposes seems to be the chalcogenide glasses. Chalcogenide glasses, based on the Ge-Sb-Se system, have drawn a great deal of attention because of their use in preparing optical lenses and transparent fibers in the range of 3~12 um. In this study, amorphous Ge-Sb-Se chalcogenide for application in an infrared optical product design and manufacture was prepared by a standard melt-quenching technique. The results of the structural, optical and surface roughness analysis of high purity Ge-Sb-Se chalcogenide glasses are reported after various annealing processes.

목 적: 본 연구에서는 사위 그룹에서 가입구면굴절력에 따른 일반적인 경사AC/A비와 자극(±)AC/A비 및 반응(±)AC/A비의를 측정값을 비교분석하고자 하였다. 방 법: 성인 85명(남자 55명, 여자 30명, 평균 만 20.72±1.78세)을 대상으로 검사거리 40cm에서 개방 형 자동굴절계(Nvision-K 5001)와 수정된 토링톤 시표(MIM card, Muscle Imbalance Measure card)를 이 용하여 양안시 상태에서 조절반응량과 근거리 수평사위량을 측정하여 일반적인 경사AC/A비, 자극(±)AC/A 비 및 반응(±)AC/A비를 구하였다. 결 과: 일반적인 경사AC/A비와 자극(±)AC/A비를 비교하였을 때, 외사위 그룹에서는 (-)렌즈를 부가하 였을 때, 자극(-)AC/A비가 일반적인 경사AC/A비보다 크게 나타났고, 내사위 그룹에서는 (+)렌즈를 부가 하였을 때, 자극(+)AC/A비가 일반적인 경사AC/A비보다 크게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 일반적인 경사AC/A비와 반응(±)AC/A비를 비교 하였을 때, 외사위 그룹에서는 -0.50D, -1.00D, -1.50D, -2.00D 렌즈를 가입하였을 때(p〈0.05), 내사위 그룹에서는 +0.50D, +1.00D, +1.50D, +2.00D 렌즈를 가입하였을 때(p〈0.05), 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 가입렌즈에 따른 반응(±)AC/A비를 반 복 측정하여 분석한 결과, 외사위 그룹에서는 (-)렌즈를 부가하였을 때 그리고 내사위 그룹에서는 (+)렌즈 를 부가하였을 때, 반응(-)AC/A비와 반응(+)AC/A비가 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p〈0.05). 결 론: 외사위에서 (-)렌즈 가입, 내사위에서는 (+)렌즈 가입에 따른 조절성폭주량이 큰 변화를 보였다. 따라서 렌즈 가입을 통한 양안시이상 처치에서 반응(+)AC/A비와 반응(-)AC/A비를 구분하여 적용할 필요가 있을 것으로 사료된다.