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NTIS 바로가기한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.26 no.4, 2015년, pp.209 - 216
김현숙 (국방과학연구소) , 김진승 (전북대학교 대학원 나노기술학과)
A new method is proposed for optimal management of the fabrication and assembly tolerance of optical systems. The practical utility of the method is shown by applying it to a wide-angle anamorphic IR optical system. In this method the wavefront error of an optical system is expressed in terms of Zer...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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광학계에서 공차분석을 하는 이유는 무엇인가? | 따라서 공차분석은 광설계를 최적화 하는 가장 중요한 과정중 하나이다. 공차분석은 광학계를 제작하여 목표로 하는 광학성능을 얻고자 수행하는 일련의 작업으로 크게 광부품에 대한 제작공차 할당, 조립정렬 보상자 선정 및 제작 후 광학성능 예측 등의 일을 수행한다. 따라서 공차분석에는 많은 매개변수가 서로 연관되어 영향을 주고 받으며 그 과정은 매우 복잡하고 셈 품이 많이 든다. | |
공차분석에 대한 연구는 섭동법이 제안된 후 초기와 다르게 어떠한 방향으로 전환되었나? | 초기 공차분석은 밝기분포나 스트렐 비(Strehl ratio)를 성능의 목표값으로 설정한 성능지수(figure of merit) 함수를 구성하는 수차계수의 변화를 분석하거나, 레일리의 사반파장 규칙 또는 광학전달함수(OTF)를 판단하는 등 광학 설계자의 절대적인 경험과 직관적 요소에 의해 대부분 이루어졌다. [1]그러나 홉킨스등이 섭동법을 제안하고[2-3] 대량 계산을 컴퓨터로 할 수 있게 되자, 공차분석은 광학계의 설계변수를 조금씩 바꾸면서 성능의 변화를 정량적으로 관찰하고 그 결과를 이용하여 공차할당 및 조정자 분석에 이용하려는 방향으로 연구가 진행되어왔다. | |
광학계의 제작을 효율적이고 직관적으로 수행할 수 있도록 본 연구에서 제안하는 공차분석 방안은 무엇인가? | 본 논문에서는 상용 광학설계 도구를 써서 광학계의 제작을 효율적이고 직관적으로 수행하는데 도움이 되는 공차분석 방안을 제시한다. 이 방안은 쩨르니케(Zernike) 계수에[7] 대한 민감도를 분석하고, 그 결과를 써서 광부품의 제작공차 설정, 조립정렬의 보상자 선정, 초기 조립정렬 오차보상 및 광축정렬 후 성능예측 등을 정량적으로 수행하는 것이다. 이렇게 광학계 제작 과정 전체를 체계적으로 분석하면 실제로 완성된 광학계의 성능을 최적화할 수 있고 비교적 정확히 예측할 수 있다. |
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