• 제목/요약/키워드: Virtual Optics

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3차원 가상현실을 이용한 교육용 포롭터 시뮬레이터의 개발 (Development of the Phoropter Simulator for Education using 3D Virtual Reality)

  • 임용무;이동희
    • 한국안광학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • 본 논문에서 우리는 안경광학을 보다 효율적으로 학습할 수 있도록 3차원 가상현실기법을 이용하여 개발한 교육용 포롭터 시뮬레이션 프로그램에 관한 연구를 제시하였다. 특히 안구의 굴절이상도 분석과 같은 기능을 사이버 튜터 내부에 두어 현재의 교정상태를 양주경선의 굴절도를 통하여 확인해가면서 학습할 수 있도록 하였다. 실행 결과를 학습자에게 직관적으로 제시함과 동시에 학습자의 적극적인 참여를 유도하는 시스템을 구성함으로써 보다 효과적인 교육환경의 구현이 가능하도록 하였다. 따라서 이 프로그램이 안경사들의 훈련 뿐 만 아니라 안경광학 교육에 크게 도움이 되리라 기대된다. 연구의 다음 과정으로, 우리는 이 시뮬레이터의 개발 기술을 더욱 발전시킬 것이며, 사이버 튜터의 내용을 더욱 확장할 것이며, 학생들의 학습의욕을 더욱더 고취하기 위해 이 프로그램의 웹 서비스 버전이 인터넷 망을 통하여 제공될 수 있도록 할 것이다.

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Measurement of Focal Length for Off-axis Optical Systems

  • Choe, Se-woon;Ryu, Jaemyung
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.402-408
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    • 2021
  • An off-axis system refers to an optical system in which the optical axis and normal vector at the vertex of each surface do not match. The most important specification in an optical system is its focal length. Among the various methods for measuring the focal length, the most suitable method for the off-axis system is the method that adopts magnification. However, head-mounted display (HMD) optics must be measured while considering the virtual image distance, which is not infinity owing to product characteristics. For the virtual image distance, a camera with a focusing function was used. By measuring HMD optics via this magnification method, the error generated in this measurement was 0.68% of the HMD's focal length, which is within the 1%-3% range of the conventionally permitted design error for the focal length allowed at the optical design stage. Therefore, it can be verified that the measurement accuracy of the method proposed in this study is sufficiently feasible in practice.

가상 굴절검사 교육에 대한 평가 (An Evaluation of the Virtual Refraction Education)

  • 유동식;손정식;추병선
    • 한국안광학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.43-50
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    • 2008
  • 목적: 실제 굴절검사(PR, Practical Refraction)를 위한 교육용 시뮬레이터인 가상 굴절검사(VR, Virtual Refractor) 의 효과를 평가하는데 있다. 방법: 안경광학과 3학년에 재학 중인 24명이 VR교육에 지원하였다. 학생 스스로 VR교육에 참가하여 연습을 하였고, 1개월 후 학생들은 가상 굴절검사에서 가상 피검자 3명과 실제 굴절검사에서 실제 피검자 1명에 대해 굴절검사를 실시하여 평가 결과를 제출하였고, 가상과 실제 굴절검사의 평가 결과를 비교하였다. 또한 5점 리커척도를 기준으로 한 자가 평가 설문을 자발적 참여도, 굴절검사에 대한 기여도, VR과 PR의 일치도 및 VR의 필요성과 같은 영역에 대하여 실시하였다. 결과: 가상 굴절검사와 실제 굴절검사의 평가에서 Spearman 상관계수는 0.71(p<0.01)로 뚜렷한 상관관계를 보였다. 설문에서 영역들의 평균은 3.67${\pm}$0.96로 VR 이용이 유익한 것으로 나타났고, 이들 영역 간에 0.91~0.68(p<0.01)의 높은 상관관계를 보였다. 결론: VR은 연습의 집중도를 높이고 실제 상황에 맞는 체계적 접근과 역할이 되도록 보완이 필요하지만, VR과 실제 굴절검사 사이에 높은 상관성을 보 였으며 VR은 실제 굴절검사에 도움이 되는 긍정적 평가를 보였다.

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가상격자를 사용한 무아레 무늬 발생기의 구성과 유효초점거리 측정 (The setup of the moiré deflectometry using the virtual grating and the measurement of the effective focal length)

  • 김상기
    • 한국안광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.181-186
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    • 2000
  • 광속의 수렴 발산을 판단하기 위하여 무아레 무늬 발생기(moir$\acute{e}$ deflectometry)를 가상격자를 사용하는 제작하였다. 광원으로 He-Ne laser(3mW)와 무아레 무늬 발생기 광학계 중 광속확대기를 구성하기 위하여 제1렌즈와 제2렌즈의 초점거리는 각각 18 mm, 250 mm인 것을 사용하였다. 가상격자(virtual grating)를 발생시키기 위하여 회절격자(격자상수=$1.6{\mu}m/line$)와 전면 평반사경을 결합하여 무아레 무늬 발생기를 제작하였다. 광학계를 사용하여 시험렌즈의 유효초점거리를 측정하였고, 이 측정값과 유도된 식에 의한 이론값을 비교하였다.

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집적영상에서의 혼돈 수열을 사용한 3D 물체의 암호화 (3D Object Encryption Employed Chaotic Sequence in Integral Imaging)

  • 이소위;조성진;김석태
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.411-418
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    • 2018
  • 본 논문에서는 집적영상에서 가상광학과 혼돈 수열(chaos sequence)을 결합하여 3차원 물체 영상을 암호화는 새로운 방법을 제안한다. 먼저 가상 핀홀 배열(virtual pinhole array)을 통하여 2차원 요소영상 배열(EIA)을 생성한 후, 이를 이용해 3차원 물체를 디지털로 만든다. 그 후 혼돈 수열의 논리적 연산을 통해 최종 암호화 영상을 만든다. 이러한 방법은 영상 데이터를 시각화하기 위한 영상의 기본 정보인 픽셀의 값을 변환시키기 때문에 기존의 암호화 방법보다 향상된 암호화 결과를 얻을 수 있다. 실험을 통해 본 암호화 방법의 유효성과 안정성을 검증한다.

Compact See-though Near to Eye Display with Diffractive Optical Elements

  • Levola, Tapani
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권2호
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    • pp.1749-1752
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    • 2007
  • The Near to Eye Display (NED) solves the problem of having a display larger than a small portable device. The virtual image of the NED is created using a microdisplay and imaging optics. It is important that the optics does not interfere with the human visual system and that the device is light, compact and easy to wear. In this paper the principles of a biocular NED, which is based on a novel diffractive Exit Pupil Expander (EPE), are presented. The optical system is compact and intrinsically free from distortions and misalignments.

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카메라 교정 및 측정부 회전을 이용한 가상현실 기기의 전역 왜곡 측정법 (Full-field Distortion Measurement of Virtual-reality Devices Using Camera Calibration and Probe Rotation)

  • 양동근;강필성;김영식
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.237-242
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    • 2019
  • 가상현실 기기의 렌즈는 사용자의 편의성을 위한 적은 부피와 높은 현실감을 위한 넓은 시야각을 동시에 만족시켜야 하기 때문에 왜곡 수차가 필연적으로 발생하는데, 일반적인 렌즈보다 시야각이 넓고 왜곡 수차가 크기 때문에 측정이 어렵다. 본 논문에서는 가상현실 기기의 특성을 고려한 두 가지 왜곡 측정 방법을 제안하였다. 하나는 카메라 교정 방법 기반의 다중 이미지를 이용한 왜곡 측정법이며, 또 다른 하나는 카메라를 포함한 측정부를 직접 회전시켜 왜곡을 측정하는 다중 측정점을 이용한 왜곡 측정법이다. 제안된 방법들의 검증을 위해 시판된 가상현실 기기인 Google Cardboard 제품의 왜곡을 측정하고 설계 데이터를 통한 시뮬레이션 결과와 비교하였으며, 두 방법으로 측정된 왜곡 값은 시뮬레이션 결과와 비교했을 때 잘 부합하는 것으로 나타났다.

Fast Measurement of Eyebox and Field of View (FOV) of Virtual and Augmented Reality Devices Using the Ray Trajectories Extending from Positions on Virtual Image

  • Hong, Hyungki
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.336-344
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    • 2020
  • Exact optical characterization of virtual and augmented reality devices using conventional luminance measuring methods is a time-consuming process. A new measurement method is proposed to estimate in a relatively short time the boundary of ray trajectories emitting from a specific position on a virtual images. It is assumed that the virtual image can be modeled to be formed in front of one's eyes and seen through some optical aperture (field stop) that limits the field of view. Circular and rectangular shaped virtual images were investigated. From the estimated ray boundary, optical characteristics, such as the viewing direction and three dimensional range inside which a eye can observe the specified positions of the virtual image, were derived. The proposed method can provide useful data for avoiding the unnecessary measurements required for the previously reported method. Therefore, this method can be complementary to the previously reported method for reducing the whole measurement time of optical characteristics.

동체시력 검사기의 광학계 설계 (Optical Design of an Inspection Apparatus for Dynamic Visual Acuity)

  • 이동희;김혜동
    • 한국안광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.473-480
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    • 2004
  • 현재 국내외적으로 야간에서의 차량운전자의 차량사고와 동체시력과의 관계가 관심이 되고 있다. 이에 본 연구에서 우리는 동체시력을 측정할 수 있는 검사기의 광학계를 설계해 보았다. 시표 표준은 란돌트 환으로 하였는데, 30m에서 1.0의 시력을 유지하기 위해 란돌트 환의 직경이 45mm이고 gap이 9mm인 크기를 기준으로 하였다. 광학적 구성은 관찰자, 플러스 굴절력 렌즈, 마이너스 굴절력 렌즈, 시표의 순서로 이루어졌는데, 먼 거리에서 가까운 거리로의 시표 이동에 따른 마이너스 굴절력의 렌즈에 의한 시표의 제1 허상의 크기가 점점 커지는 방향으로 배치되어졌고, 또한 이 제1 허상은 플러스 굴절력 렌즈의 초점 안에 배치되어 크기가 점점 커지면서 플러스 굴절력렌즈의 초점에서 렌즈 쪽으로 이동되도록 하였다. 이렇게 하여 플러스 굴절력 렌즈에 의한 제 2허상의 크기를 일정하게 유지시키면서 최종 제 2허상의 위치를 50m에서 3m의 범위로 이동시킬 수 있는 광학계를 완성하였다.

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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.