• 제목/요약/키워드: geometric optics

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기하 위상 렌즈 기반의 색공초점 센서를 이용한 투명 물질 두께 측정 연구 (Transparent Plate Thickness Measurement Approach Using a Chromatic Confocal Sensor Based on a Geometric Phase Lens)

  • 송민관;박효미;주기남
    • 한국광학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.317-323
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    • 2022
  • 본 논문에서는 투명한 물질의 두께를 측정하기 위한 방법으로 기하 위상 렌즈 기반의 색공초점 센서를 개발하고, 성능 개선을 위한 보정 방법을 제시한다. 일반적인 색공초점 센서의 복잡한 설계로 인한 한계를 극복하기 위해, 기하 위상 렌즈를 이용하여 전체 시스템의 크기를 줄이고, 시스템 오차를 보상하기 위한 파장 첨두 위치 추출 방법과 계통 오차 제거 방법을 설명한다. 색공초점 센서를 이용하여 투명한 물질의 두께를 측정하기 위한 이론을 설명하고, 이를 사파이어 및 BK7 물질의 두께를 측정함으로써 실험적으로 검증한다. 색공초점 센서를 이용한 두께 측정 방법은 기존의 간섭계 및 공초점 센서의 방법들에 비해 측정 속도가 빠르고, 분산 등에 의한 두께 측정 영역 제한이 없기 때문에 많은 응용이 가능하다.

사각면 코너 큐브 재귀 반사체의 반사출력광 특성 및 응용 (Analysis of the Reflection Characteristics of a Rectangular Corner Cube Retro-Reflector)

  • 정용범;김영훈;오범환
    • 한국광학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.17-22
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    • 2015
  • 재귀 반사체(Retro Reflector)는 그 반사특성을 살려 베네치안 블라인드 슬랏, 디스플레이, 그리고 교통 안전 분야 등에서 활용 영역이 넓어져 가고 있다. 재귀 반사율 분포를 조절할 수 있는 코너 큐브 재귀 반사체를 정의하고, 입사각도에 따라 그 재귀반사광의 특성을 분석하여 교통 안전 분야에 적용하고자 하였다. 특성 분석 결과를 용이하게 파악할 수 있도록 시각화한 특성 도표를 고안하였으며, 이를 이용하여 다양한 교통 안전 분야의 재귀 반사 시트를 정량적으로 설계할 수 있음을 보였다.

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.

재귀적 수치 계산법을 적용한 모바일 폰용 광각 광학계 설계 (Wide-angle Optical Module Design for Mobile Phone Camera Using Recursive Numerical Computation Method)

  • 이규행;박성민;전계진
    • 한국광학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.164-169
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    • 2024
  • 재귀적 수치 계산법을 적용하여 모바일 폰용 카메라 광학 모듈의 기초 설계를 진행하였다. 38도의 반각 필드에 대한 결상 성능을 높이기 위하여 6개의 비구면 렌즈로 광학계를 구성하였으며, 소형 기기인 모바일 폰에서의 적용성을 높이기 위하여 전체 길이는 5 mm로 제한하였다. 기초설계에서 얻은 데이터를 바탕으로 Zemax 설계 툴을 사용하여 최적화 설계를 진행하였으며, 최적화된 광학계의 결상 성능은 280 lines/mm 패턴에 대한 modulation transfer function (MTF) 값이 19% 이상이고 다파장 광선에 대한 상 왜곡도는 최대 1.0% 이내임을 확인할 수 있었다. 본 논문을 통하여 재귀적 수치 계산법을 사용한 소형 모바일 폰 카메라의 기초설계가 가능함을 검증할 수 있었다.

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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