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LED 조명계를 결합한 캡슐내시경용 초소형 반사굴절식 전방위 광학계의 설계 = Optical Design of a Subminiature Catadioptric Omnidirectional Optical System with an LED Illumination System for a Capsule Endoscope
저자
문태성 (한남대학교 광센서공학과) ; 조재흥 (한남대학교) ; Moon, Tae Sung ; Jo, Jae Heung 연구자관계분석
발행기관
학술지명
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발행연도
2021
작성언어
Korean
등재정보
KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
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68-78(11쪽)
KCI 피인용횟수
1
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A subminiature catadioptric omnidirectional optical system (SCOOS) with 2 mirrors, 6 plastic aspherical lenses, and an illumination system of 6 light emitting diodes, to observe the 360° panoramic image of the inner intestine, is optically designed and evaluated for a capsule endoscope. The total length, overall length, half field of view (HFOV), and F-number of the SCOOS are 14.3 mm, 8.93 mm, 51°~120°, and 3.5, respectively. The optical system has a complementary metal-oxide-semiconductor sensor with 0.1 megapixels, and an illumination system of 6 light-emitting diodes (LEDs) with 0.25 lm to illuminate on the 360° side view of the intestine along the optical axis. As a result, the spatial frequency at the modulation transfer function (MTF) of 0.3, the depth of focus, and the cumulative probability of tolerance at the Nyquist frequency of 44 lp/mm and MTF of 0.3 of the optimized optical system are obtained as 130 lp/mm, -0.097 mm to +0.076 mm, and 90.5%, respectively. Additionally, the simulated illuminance of the LED illumination system at the inner surface of the intestine within HFOV, at a distance of 15.0 mm from the optical axis, is from a minimum of 315 lx to a maximum of 725 lx, which is a sufficient illumination and visibility.
더보기측면 360° 조명을 위한 6개의 LED (light emitting diode)로 구성된 조명계가 부착된 캡슐내시경용 초소형 반사굴절식 전방위 광학계를 설계하고 성능을 평가하였다. 이 광학계의 총 길이, 전장길이, 반화각(HFOV: half field of view), F-수는 각각 14.3 mm, 8.93 mm, 51°~120°, 3.5로 설계되었다. 이 전방위 광학계는 0.1 megapixels의 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) 센서를 사용하였으며, LED 조명계는 한 개당 0.25 lm의 LED 6개를 사용하여 광축을 따라 놓여 있는 내장의 내벽을 조명하도록 하였다. 이 결과, 최적화 설계된 광학계의 변조전달함수 0.3에서의 공간주파수, 나이퀴스트 주파수인 44 lp/mm와 0.3의 변조전달함수에서 공차에 따른 누적확률, 초점심도는 각각 130 lp/mm, 95%, -0.097 mm~+0.076 mm이다. 또한 광학계의 시야각 범위 내에서 LED 조명계에 의한 광축으로부터 물체거리가 15 mm인 내장의 내벽에서의 시뮬레이션된 조도는 최소 315 lx~최대 725 lx로 내장의 내벽을 촬영할 수 있는 조도와 가시도임을 알 수 있다.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2027 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-07-23 | 학술지명변경 | 외국어명 : Hankook Kwanghak Hoeji -> Korean Journal of Optics and Photonics | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2002-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2000-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.22 | 0.22 | 0.22 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.19 | 0.15 | 0.533 | 0.05 |
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