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문제 정의
- 그러나 이러한 방법들은 근본적으로 수차를 제거하는 것이 아니라, 단지 보정을 하는데 그 목적이 있다. 또한 이러한 방법들을 통한 보정의 어려움으로인해 최근에는 초점 집광 성능을 향상시켜 구면 수차를 제거하고, 복잡한 렌즈 조합을 필요로 하지 않으며 높은 투과율이 얻어지는 등 많은 장점을 지닌 비구면 렌즈의 활용이 높아지고 있는 실정이다 비구면렌즈를 사용함으로써 렌즈 모듈과 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 렌즈 두께 감소로 인한 광학 장비의경량화 및 소형화의 효과가 얻어진다.
- 따라서 본 연구에서는 독창적인 비구면 렌즈를 설계하기 위하여 물질의 굴절률을 이용한 광선 추적 방식을 적용하였다. 이는 광선 역추적방식과 달리 광원의 위치와 입사각을 고정시킬 수 있는 장점을 가진다.
- 굴절률을 적용한 광선추적방식에 의해 설계시 초점거리만으로도 비구면의 형상설계가 가능함을 나타내었다. 또한 이러한 방법을 이용하여 다양한형태의 비구면 형상 설계에 대한 가능성을 제시하였다.
- 본 연구에서 설계한 비구면 렌즈를 쉽게 모델링하기 위한 자동설계프로그램을 개발하였다. 또한 비구면 렌즈 설계를 검증하기 위하여 상의 굴절
- 본 연구에서는 기존의 광선추적방식 중 비구면 렌즈 광축상의 초점을 통과하는 광선은 광축과 평행하게 진행한다는 규칙을 적용하여 비구면 렌즈를 설계하고자 한다.
가설 설정
- 이는 초점거리를 알고 있는 렌즈를 이용하여 물체의 크기, 위치가변할 때 렌즈를 통한 위치와 크기 등을 판단하는 간단한 방법으로서 다음과 같은 간단한 규칙을 가진다. 1) 물체를 출발하여 렌즈에 평행하게 입사하는 광선은 렌즈 반대쪽 초점(focal point)을 지난다.
- 3) 물체를 출발하여 렌즈의 중심을 지나는 광선은굴절하지 않고, 직진한다.
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