시스템이 간소화된 콘택트렌즈 분석기 최적화 설계

서지정보

· 발행기관 : 대한시과학회
· 수록지 정보 : 대한시과학회지 / 16권 / 4호
· 저자명 : 김세진, 김태영, 임현선

초록

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.

영어초록

Purpose: We have attempted to remove one lens from contact analyzer in the optical existing system to simplify the system. This optical system design has been optimized for high performance by reducing the aberration of the system. We are then able to obtain a clear image of the contact lens surface. Methods: The wavelength was used the Fraunhofer C, d, F line (0.656 ㎛, 0.587 ㎛, and 0.486 ㎛ respectively). For the optical performance analysis of an existing contact lens analyzer and optimal design of the optical system, the reference wavelength was set to d-line. The object height of the full field was set to 5 mm. The program Zemax 14.2 was used to the optical analysis of the reference model analyzer, and the optimized optical system design of the new analyzer. Result: The Spot diagram RMS radius of the new contact lens analyzer has improved the performance by 42.51% compared to the previously existing analyzer. In the image quality which affects the spherical aberration by 96.96%, in astigmatism by 68.39%, in the longitudinal chromatic aberration by 39.29%, and in the lateral chromatic aberration by 95.97% respectively. The aberration performance of the field curvature and distortion has respectively improved, 82.09% and 66.05%. Conclusion: We have designed a new optical system which reduces aberrations and uses a fewer number of lenses than the old contact lens analyzer. The optimized contact lens analyzer is available at low-cost. Thus the optimization of high-performance is achieved.

참고자료

· 없음