• 제목/요약/키워드: Geometric optics

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Optical Model of a Human Eye's Crystalline Lens Based on a Three-layer Liquid Lens

  • Kong, Meimei;Chen, Xin;Yuan, Yang;Zhao, Rui;Chen, Tao;Liang, Zhongcheng
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권2호
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    • pp.177-180
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    • 2019
  • Based on liquid-lens technology and our previous findings on the optical model of the Chinese eye, the liquid lens is applied in the research of the crystalline-lens optical model. Theoretical models of three-layer liquid lenses are built with COMSOL software, and the effect of voltage on the shape of the interface between two liquids is analyzed. By polynomial fitting, different equations describing the interface shape are set up under different voltages. Finally, the optical system of the human eye with a three-layer liquid lens is built and analyzed with Zemax optical design software, and moreover the optical system models of emmetropia, myopia, and hyperopia are presented. This method to build a model of the human eye with a variable-focus liquid lens can provide a novel idea for more practical human-eye models for clinical regulation and control in the future.

장파봉파가 해상표적의 RCS에 미치는 영향에 대한 수치해석 (Numerical Analysis on the Effect of Long-crested Wave to the RCS of Marine Target)

  • 김국현;조대승;김진형;이정관
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.384-391
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    • 2006
  • RCS effects of long-crested wave surfaces to marine targets are numerically analyzed using a 4-path model and a direct analysis method, developed based on physical optics and a combined method of physical optics/geometric optics, respectively. Reflectivity of long-crested wave surfaces is described with 'Fresnel reflection coefficients' The MPM(modified Pierson-Moskowitz) ocean spectrum is adopted to simulate long-crested waves in the direct analysis method. A numerical analysis of a benchmark model assures the validity of both methods. The direct analysis method is applied to the RCS calculation of electromagnetically large marine targets, which are vertically oriented or slanted to the long crested wave surfaces randomly generated with various significant wave heights. The long-crested wave surface much highly increases the RCS of the marine target, but those effects are decreased as the significant wave height grows up. At low elevation angle, the vertical model has entirely high RCS comparing slanted model, and the RCS of vertical flat plate is the highest on the calm sea surface, while those of slanted flat plates are the lowest on the calm sea surface. The RCS of marine targets on continuously-varying sea surface is more coherent at lower elevation angles, as well.

가상 광학에 기반한 강인한 디지털 워터마킹 (A Robust Digital Watermarking based on Virtual Optics)

  • 이금분;조범준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1073-1080
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    • 2011
  • 본 논문은 가상 광학 이론에 기반한 멀티미디어 정보를 보호하는 새로운 워터마킹 방법을 제안한다. 멀티미디어 데이터 보안을 위해 파동의 회절 현상을 설명하는 프레넬 변환을 이용하며, 원 영상과 삽입될 워터마크 영상을 가우시안 랜덤 벡터로 구성하기 위해 랜덤 위상 함수를 적용한다. 워터마크 영상의 프레넬 변환으로 얻은 허수부와 실수부를 분리하여 허수부는 원 영상에 인코딩 키로 삽입하여 워터마크를 감지할 수 없도록 하며, 실수부는 디코딩 키로 워터마킹된 영상으로부터 워터마크를 검출하기 위해 사용한다. 제안하는 디지털 워터마킹 방법은 워터마크가 성공적으로 삽입되고 복원될 수 있으며, 신호처리 연산 및 기학학적 변환에 강인하고, 절단 공격에도 강한 복원력을 증명한다. 실험의 성능 평가를 위해 PSNR을 사용하였으며, 실험 결과는 제안하는 방법의 유효성을 보여준다.

비접촉식 방법에 의한 원통형 물체의 지름 측정 (Diameter Measurement of Cylindrical Objects by Non-Contact Method)

  • 임복룡;김석원
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.177-181
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    • 2005
  • 원통형 물체의 지름을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만 본 연구에서는 두 가지 비접촉식 방법인 기하광학적 방법과 간섭${\cdot}$회절 방법으로 원통형 물체의 지름을 측정하였다. 기하광학적인 방법은 원통형 렌즈를 이용하여 기울인 레이저 광선을 원통형 물체의 옆면에 비추어 나타나는 곡선을 CCD 카메라로 포착하고 이 곡선을 기하학적인 방법으로 계산하는 것이며 간섭${\cdot} $회절에 의한 방법은 스크린에 나타난 물체에 의한 레이저광의 간섭${\cdot}$회절무늬를 측정하고 분석하는 방법이다. 버니어 캘리퍼스로 측정한 평균 지름이 $0.05\;mm\;\~\;100.50\;mm$ 인 원통형 물체를 기하광학적 방법과 간섭${\cdot}$회절 방법으로 측정한 결과 각각의 상대오차가 $2\%$$1\%$범위 이내였고 다량의 물체 지름을 신속히 측정하는데 응용될 수 있음을 확인하였다.

자유곡면의 CAD 모델링을 위한 비접촉식 삼차원 형상측정 (Noncontact Type Three Dimensional Profile Measurement for CAD Modeling of Sculptured Surface)

  • Park, H.G.;Park, Y.B.;Kim, S.W.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.5-14
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    • 1995
  • An optical measurement method of three dimensional surface profiles which is named the slit beam projection is suggested and practically implemented. This method is intended especially for noncontact and fast digitization of sculptured surfaces for CAD modeling and die manufacturing. Its basic principles are based on geometric optics. Deatiled optical principles and an sub-pixel image processing technique to enhance the measuring resolutions are described in this study. The measuring performances of the slit beam projection are presented and discussed to demonstrate that an actual measuring accuracy of below .+-. 0.2mm can be achived over the whole measuring range(500mm*300mm*200mm)

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액정표지소자에서 화면의 명암대비와 밝기를 극대화하는 기본조건: I. 단색광의 경우 (Fundamental Condition for the Realization of Maximal Contrast and Brightness in Liquid Crystal Display Devices: I. Monochromatic Case)

  • 노봉규;김규석;김진승
    • 한국광학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.404-410
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    • 1994
  • 빛이 액정셀을 지날 때의 편광상태의 변화를 뽀앙카레공에서의 회전변환으로 나타내면 액정표시소자의 화면의 밝기와 명암대비는 이 회전변환의 특성(회전각과 회전축의 방향)의 함수로 나타낼 수 있다. 이로부터 액정 화면의 밝기와 명암대비를 동시에 극대화 하기위한 필요조건은 액정셀에 걸린 전압이 비선택전압에서 선택전압으로 바뀔 때의 회전변환의 회전각이 $180^{\circ}$임을 보였다.

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NC 밀링머신의 Volumetric 오차보상을 통한 포물면 가공의 정밀도 향상 (Enhancement of a parabolic face working accuracy using volumetric error compensation of NC milling machine)

  • 이찬호;정을섭;이응석;김성청
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.917-921
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    • 2000
  • One of the major limitations of productivity and quality in machining is machining accuracy of the machine tools. The machining accuracy is affected by geometric, volumetric errors of the machine tools. This paper suggests the enhancement method of machining accuracy for precision machining of high quality metal reflection mirror or optics lens, etc. In this paper, we study 1) the compensation of linear pitch error with NC controller compensation function using laser interferometer measurement, 2) the method for enhancing the accuracy of NC milling machining by modeling and compensation of volumetric error, 3) the generation of the parabolic face profile. And the method is verified by the parabolic face machining experiment with a vertical three axes NC milling machine. After this study, we will inspect using On-machine measurement and study the repetitive machining by a compensated path

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대구경 렌즈의 형상 측정을 위한 Fizeau 간섭계 시스템 개발 (Development of a Fizeau Interferometer System for Measuring the Profile of Large Optical Lens)

  • 배광환;이응석;이기암;김옥현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권12호
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    • pp.1649-1657
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    • 2006
  • Fizeau interferometer is well known optical instrument for measuring the lens profile accurately. The object of this study is focused on the design and optical measuring techniques for large optical components, such as a reflection mirror for astronomical purpose. Measuring of large optical lens, the object could not be moved as small one but the measuring instrument must be moved for the alignment, because of the geometric conditions and the accuracy of the stage. Therefore, a five axis stage is designed to align the Interferometer instead of the measuring object. This instrument will be used for an on machine measuring system in polishing machine for large optical lens.

집적결상법에서 기본영상의 크기 변환에 따른 3차원 재생영상의 특성 분석 (Elemental image resizing and the analysis of the reconstructed three dimensional image in the integral imaging system)

  • 서장일;신승호
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.225-234
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    • 2005
  • 3차원 영상 재생을 위한 집적결상법에서 픽업시 기본영상의 크기는 기본렌즈 크기, 기본렌즈와 기본영상 사이의 간격 등 몇 가지 변수들과 일정한 관계를 갖는다. 이 기하학적 관계들을 분석하고, 기본영상의 크기 및 거리가 픽업시와 다른 경우 기본영상의 배열이나 개별적인 크기 변환에 의해 재생되는 3차원영상의 특성변화를 이론적으로 분석하고 실험을 통해 확인하였다.

LED Array의 반사영상에 의한 경면체의 3차원 형상 측정 (Three-Dimensional Shape Measurement of a Specular Object by LED Array Reflection)

  • 김지홍
    • 한국광학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.41-46
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    • 2016
  • 본 논문은 경면체의 3차원 형상을 측정하기 위한 광학시스템에 관한 것으로, 특히 LED 배열로 이루어진 점광원과 하프미러, 이미지센서로 구성된 비전시스템을 구성하여 광로분석을 수행하고 효과적인 근사화 방법을 제시한다. 실험을 통하여 취득된 영상 내의 점광원의 상대적 위치변화로부터 경면체의 3차원형상의 효과적 추정이 가능함을 보인다.