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지식나눔

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큰 발광면에서 방출되는 약한 빛을 작은 센서에 집광시키는 방법

2015-03-25 org.kosen.entty.User@586e4381 노경환(smilenkh)
  • 4

첨부파일

현재 큰 발광면에서 발광하는 빛을 작은 센서에 집광시키는 방법을 찾고 있습니다.

현재 실험 과정에서는 발광면의 빛이 매우 약하기 때문에(암실에서 미세하게 보이는정도) 
센서를 발광면과 접촉시킬때는 측정이 가능하나
센서와 발광면이 조금만 떨어져도 측정이 힘든 상태입니다.

센서를 직접 발광면과 붙여야 하는 경우에는
발광면이 큰 경우에 센서를 매우 크게 제작하여야 되어서 큰 어려움이 있습니다.

현재 거울의 반사를 이용하여 센서와 발광면 사이를 연결하는 시스템을 구축하였으나
발광면의 빛이 매우 약해서 좀더 정밀하고 완벽한 시스템을 구축해야하는 실정입니다.

직접 제작 및 실험을 통해 결과를 얻으려고 합니다.
관련된 자료 및 조언주시면 정말 감사하겠습니다.

대략적인 도안을 첨부하였습니다.
  • 광학
  • 센서
  • 집광
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답변 4
  • 답변

    이훈희님의 답변

    2015-03-26
    • 1
    정보가 부족하긴 한데 그냥 질문을 보고 언뜻 떠오르는 생각들을 적어봅니다.( 가능한 것인지는 모르겠습니다) 도움이 되실지는 모르겠지만, 트리즈의 발명원리들을 참고해 봤습니다.

    1. 발광면 앞에 오목 렌즈 설치? 발광면을 오목하게 만들기?
    2. 발광면 자체가 센서 역할을 하게 할 수는 없는지?
    3. 센서를 가깝게 해서 한번 쓰고 버릴 수 있는 값싼 소재로 대체?
    4. 발광면의 일부에서만 강한 빛을 내게 할 수는 없을까?
    5. 약한 빛으로도 색이 변할 수 있는 소재를 이용해 센서의 측정 방식을 빛이 아닌 색의 변화를 감지할 수 있도록 할 수는 없을까?



     
    답변수정
    정보가 부족하긴 한데 그냥 질문을 보고 언뜻 떠오르는 생각들을 적어봅니다.( 가능한 것인지는 모르겠습니다) 도움이 되실지는 모르겠지만, 트리즈의 발명원리들을 참고해 봤습니다.

    1. 발광면 앞에 오목 렌즈 설치? 발광면을 오목하게 만들기?
    2. 발광면 자체가 센서 역할을 하게 할 수는 없는지?
    3. 센서를 가깝게 해서 한번 쓰고 버릴 수 있는 값싼 소재로 대체?
    4. 발광면의 일부에서만 강한 빛을 내게 할 수는 없을까?
    5. 약한 빛으로도 색이 변할 수 있는 소재를 이용해 센서의 측정 방식을 빛이 아닌 색의 변화를 감지할 수 있도록 할 수는 없을까?



     
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    김강형님의 답변

    2015-03-26
    • 1
    아마도 센서가 감지하기 어려운 약한 빛이어서 그러시는 것 같습니다.
    보여 주신 관로의 끝에 맞는 사이즈의 볼록렌즈를 설치하시면 빛을 중심에 모을 수 있을 것입니다.
    그 중심부에 센서를 설치하시면 감지가 가능할 수 있습니다.
    현미경에서는 이런 약한 빛을 모으고 증폭시키기 위해 관통에 여러 개의 렌즈를 부착하게 됩니다.
    볼록렌즈 대신에 현미경 렌즈를 부착하시면 더 좋은 결과를 얻으실 수도 있습니다. 
    관로의 끝 발광면에서 빛을 비춰 센서 설치 위치를 조절하시면 발광면에서 약한 빛이라고 해도 모으는 것은 가능할 것입니다.
    답변수정
    아마도 센서가 감지하기 어려운 약한 빛이어서 그러시는 것 같습니다.
    보여 주신 관로의 끝에 맞는 사이즈의 볼록렌즈를 설치하시면 빛을 중심에 모을 수 있을 것입니다.
    그 중심부에 센서를 설치하시면 감지가 가능할 수 있습니다.
    현미경에서는 이런 약한 빛을 모으고 증폭시키기 위해 관통에 여러 개의 렌즈를 부착하게 됩니다.
    볼록렌즈 대신에 현미경 렌즈를 부착하시면 더 좋은 결과를 얻으실 수도 있습니다. 
    관로의 끝 발광면에서 빛을 비춰 센서 설치 위치를 조절하시면 발광면에서 약한 빛이라고 해도 모으는 것은 가능할 것입니다.
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    배소현님의 답변

    2015-03-27
    • 1

    첨부파일

    혹시 자동차 헤드라이트에 쓰이는 포물면경을 사용할 수 있다면 발광면에서 나오는 빛 중에서 상당량을 한 초점에 모을 수 있지 않을까 생각됩니다. 발광면에서 빛이 나오는 원리가 무엇이냐에 따라서 빛의 방향이 물론 다를 수 있겠지만, 포물선의 원리에 따르면 평행하게 오는 빛은 한 점으로 모을 수 있으니까, 센서가 감지하기에 충분한 양의 빛을 모을 수 있지 않을까요? 물론 충분한 크기의 포물면경을 제작하는 일이나, 센서를 포물면경의 초점 부분에 정확히 위치하도록 만드는 현실적인 문제들은 여전히 있겠지만요..
    (그림 참조)
     
    답변수정
    혹시 자동차 헤드라이트에 쓰이는 포물면경을 사용할 수 있다면 발광면에서 나오는 빛 중에서 상당량을 한 초점에 모을 수 있지 않을까 생각됩니다. 발광면에서 빛이 나오는 원리가 무엇이냐에 따라서 빛의 방향이 물론 다를 수 있겠지만, 포물선의 원리에 따르면 평행하게 오는 빛은 한 점으로 모을 수 있으니까, 센서가 감지하기에 충분한 양의 빛을 모을 수 있지 않을까요? 물론 충분한 크기의 포물면경을 제작하는 일이나, 센서를 포물면경의 초점 부분에 정확히 위치하도록 만드는 현실적인 문제들은 여전히 있겠지만요..
    (그림 참조)
     
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  • 답변

    이왕훈님의 답변

    2015-09-17
    • 1
    위에서 답변하신 분들의 말씀은, 다 옳으신 말씀인것 같습니다.
    저는 거기에 한가지 더 팁을 드리고 싶은 말씀은, 위에서 말씀하신 분들도 다들 알고계시겠지만,
    우선, 발광면에서 발광되는 빛의 파장대역을 확실히 파악하셔서, 그 파장대역에 맞는 광렌즈를 사용하실것을 말씀드리고 싶습니다.
    그리고, 렌즈 사용시, 너무 발광면에서의 광을 모아서 센서로 전달할 경우, 발광량의 미세한 변동에 대해서는 센서가 잡아내기 어려울것 같습니다.
    따라서, 렌즈 선택시에도 렌즈 각도, 배율 등을 고려해서 최적화하는 과정도 필요할 것 같습니다.
    답변수정
    위에서 답변하신 분들의 말씀은, 다 옳으신 말씀인것 같습니다.
    저는 거기에 한가지 더 팁을 드리고 싶은 말씀은, 위에서 말씀하신 분들도 다들 알고계시겠지만,
    우선, 발광면에서 발광되는 빛의 파장대역을 확실히 파악하셔서, 그 파장대역에 맞는 광렌즈를 사용하실것을 말씀드리고 싶습니다.
    그리고, 렌즈 사용시, 너무 발광면에서의 광을 모아서 센서로 전달할 경우, 발광량의 미세한 변동에 대해서는 센서가 잡아내기 어려울것 같습니다.
    따라서, 렌즈 선택시에도 렌즈 각도, 배율 등을 고려해서 최적화하는 과정도 필요할 것 같습니다.
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