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 : 조절력이 충분한 20대 성인이 단일 및 다중 전면 비구면 기능성 콘택트렌즈 착용 후 시각의 질 및 조절 기능의 차이를 비교하고자 하였다. 방법 : 13명(21.38±0.65세)의 대상자들을 두 종류의 콘택트렌즈를 각각 착용 후 시력, 대비감도, 스트레이라 이트, 총 고위수차, 구면수차, 코마수차, 조절반응, 양안조절용이성, 조절근점을 평가하였다. 결과 : 시력, 대비감도, 스트레이라이트, 총 고위수차, 구면수차, 양안조절용이성은 유의한 차이가 없었고 코마수차 는 4, 5 mm 동공크기에서 다중 전면 비구면 기능성 콘택트렌즈를 착용 시 경미하게 증가하였다(p=0.037). 조절반 응(p=0.006)과 조절근점(p=0.005)은 다중 전면 비구면 기능성 콘택트렌즈를 착용 시 유의하게 더 감소하고 짧아졌다. 결론 : 다중 전면 비구면 기능성 콘택트렌즈 착용 시 단일 전면 비구면 콘택트렌즈 착용 시와 비교하여 시각의 질 은 차이가 없었지만 조절부담을 감소시켜주는 효과가 있으므로 젊은 성인의 기능성 렌즈로서 유용할 것으로 사료된다.

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.

본 논문은 +4.00D의 구면 굴절력을 사용하여 같은 굴절력을 갖는 두 형태의 볼록 메니스 커스 형태의 렌즈 중 렌즈의 curve가 더 steeper한 Wollaston 형태의 렌즈를 설계하여 눈의 모형안과 함께 최적화 과정을 통해 설계하였다. 사용한 렌즈 재질의 굴절률은 1.523이고 아베 수는 58.9이다. 안경렌즈의 직경을 50mm로 하고 구한 중심 두께는 3.4mm이다. 이렇게 설계 하여 얻은 렌즈의 유효굴절력은 +4.70D, back vertex power는 +4.92D 그리고 front vertex power는 +4.54D이다. 또한 제 1 주점은 1면으로부터 –1cm 위치에 있고, 제 2 주점은 2면으 로부터 –0.7cm에 위치해 있다. 또한 설계한 렌즈로부터 구한 image surface의 곡률반경은 – 309mm이고 far point sphere의 곡률반경 값은 –176mm이다 이로부터 나타낸 power error를 그림 1에 나타내었다. 그리고 종 색수차 값은 0.07D 값을 보였다. 설계한 렌즈의 수차를 알아 보고, 성능 평가는 회절광학적인 MTF를 계산하여 알아보았으며 그 값은 10lp/mm의 공간주파 수에서 대략 70% 정도 값을 보였다. 이를 통하여 flat한 base curve를 갖는 경우보다 steeper한 base curve를 가질 때 더 선명한 시야뿐만 아니라 더 넓은 시야를 가질 수 있음을 비교해 볼 수 있었다.

목 적: 기존의 콘택트렌즈 분석기에서 1매의 렌즈를 삭제하여 시스템을 간소화하고, 수차를 감소시켜 콘택트렌즈 표면의 선명한 상을 얻는 저가격 고성능의 광학계를 최적화 설계하였다. 방 법: 기존의 콘택트렌즈 분석기의 광학적 성능 분석과 최적화 설계에 사용한 파장은 프라운호퍼 C, d, F선(0.656 ㎛, 0.587 ㎛, 0.486 ㎛)이며 기준파장은 d선으로 하였다. Full field는 object height를 5 mm로 설정하였다. 참고모델의 광학적 성능 분석과 분석기의 최적화 설계에는 Zemax 14.2 설계 프로그램을 사용하였다. 결 과: 최적화 설계한 콘택트렌즈 분석기는 기존의 콘택트렌즈 분석기보다 Spot diagram RMS radius는 42.51% 성능이 향상되었다. 상질에 영향을 주는 구면수차는 96.96%, 비점수차는 68.39%, 종 방향 색수차는 39.29%, 횡 방향 색수차는 95.97% 향상되었고, 상면만곡과 왜곡수차는 각각 82.09%와 66.05%로 수차 성능이 향상되었다. 결 론: 기존의 콘택트렌즈 분석기보다 적은 수차와 적은 렌즈 매수를 갖는 새로운 광학계를 설계하였다. 설계한 콘택트렌즈 분석기는 저가격, 고성능의 성능 최적화가 이루어졌다고 볼 수 있다.

Indoor Lighting can be improved by using a refractive lens. This lens is a flat-plate, and patterns are engraved on its surface. The engraved patterns are designed to refract sun's rays. In this study, two patterns have been suggested. The one is designed to refract sun's rays in one direction. The another is designed to refract sun's rays in 4 directions. The designed patterns were machined with a diamond tool and engraved on an experimental Poly Methyl Meta Acrylate flat-plate. Optical experiments have been done by using a laser rays and natural sun's rays. The results showed that sun's rays refracted in one or 4 directions effectively. The refracted rays also improved indoor lighting.

This study presents the method of design and manufacturing of aspheric lens for flow visualization. Spherical lens is used in many fields especially flow visualization experiment. Because sperical lens has aberration by origin in flow visualization, there is case that is alternated by asperic lens. Most of asperic lens's modeling which is applied to Taylor's method. This study is designed to the aspheric lens by Euler's method, which is useful method for various geometric shape and complex experimental apparatus for flow visualization. In the present study, we have verified design and manufacturing aspheric lens through a flow visualization experiment.

목적: 프리즘을 포함한 쌍안경 대물경계 설계를 하였다. 방법: 대물경계의 초점 거리는 120 mm, F/#=4 그리고 FOV=2°로 하였다. 접착된 이중렌즈를 대물경으로 택하였으며 이에 따르는 프리즘의 크기를 결정하였다. 시야각은 2°이며 작으므로 구면수차와 코마수차 그리고 종색수차의 영향이 가장 크기 때문에 이를 중점적으로 제거하였다. 수차는 대물렌즈와 프리즘으로 balancing 하였으며, 남은 수차 항은 대물경계와 접안경계로 balancing 할 수 있다. 결과 및 결론: 프리즘을 포함한 대물렌즈계의 최적화 및 성능 평가는 ray-fan과 spot diagram 그리고 회절 광학적인 MTF를 계산하여 평가하였다.

눈에서의 광학 성능이 중요한 광학기기， 확대경 및 현미경 계통의 광학계를 설계할 때， 정밀모형안을 포함하여 광학계를 구성하여 설계하는 방법을 제안하였다. 정멸모 형안 앞에 대얀렌즈를 두어 광학계를 구성하여 대안렌즈를 최적화시켰을 때， 기존의 역진 설계시 보다 망막에서의 MTF 성능이 향상되는 것을 확인하였다.