KR102160941B1

KR102160941B1 - Self-Interference Digital Holographic System

Info

Publication number: KR102160941B1
Application number: KR1020190007419A
Authority: KR
Inventors: 민성욱; 최기홍
Original assignee: 경희대학교 산학협력단
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2020-09-29
Also published as: KR20200090417A

Abstract

본 발명은 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템에 관한 것으로, 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 삼색 프리즘을 통해 3색광으로 분리하고, 분리된 3색광에 대해 각각 간섭 무늬를 획득함으로써, 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있고, 다양한 색상의 대상 물체에 대한 색상 표현이 가능한 칼라 방식의 홀로그램 이미지를 획득할 수 있는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템을 제공한다.The present invention relates to a self-interference digital holographic system, by separating incident light propagating from a target object into three-color light through a three-color prism, and obtaining interference fringes for each of the separated three-color lights, thereby combining interference fringes of three-color light. Thus, it is possible to obtain a complex hologram of a color image, and provide a self-interference digital holographic system capable of obtaining a color holographic image capable of expressing colors for target objects of various colors.

Description

자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템{Self-Interference Digital Holographic System}Self-Interference Digital Holographic System

본 발명은 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 삼색 프리즘을 통해 3색광으로 분리하고, 분리된 3색광에 대해 각각 간섭 무늬를 획득함으로써, 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있고, 다양한 색상의 대상 물체에 대한 색상 표현이 가능한 칼라 방식의 홀로그램 이미지를 획득할 수 있는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-interfering digital holographic system. In more detail, by separating the incident light propagating from the target object into three-color light through a three-color prism, and obtaining interference fringes for each of the separated three-color lights, the complex hologram of the color image can be obtained by combining the interference fringes of the three-colored light. The present invention relates to a self-interference digital holographic system capable of acquiring a holographic image of a color scheme capable of expressing colors for target objects of various colors.

최근 3D 입체영상 기술은 영화, 방송, 오락, 우주항공, 군사, 의료 등 거의 모든 산업 광범위하게 활용되어 큰 영향을 가져올 것으로 예상되는 등 부가가치 파급효과가 지대할 것으로 예상되어, 최근 3D 영상기술개발 관련 커뮤니티에 회자되고 있을 뿐만 아니라 향후 연구개발 관련해 국가적인 이슈로 등장하고 있다.Recently, 3D 3D imaging technology is expected to have a significant impact as it is widely used in almost all industries such as film, broadcasting, entertainment, aerospace, military, and medical care. Not only is it being talked about in the community, but it is emerging as a national issue related to future research and development.

3D 입체영상 제공 기술은 크게 좌우 눈에 다른 영상을 제공해 그 시차로 인해 깊이감을 느끼게 하는 안경착용 방식과 무안경 방식으로 구분되며, 안경착용 방식은 다시 편광안경 및 셔틀 글래스 방식으로 나눌 수 있다. 무안경 방식은 안경착용 방식과 같이 관찰자의 좌우 눈에 다른 영상을 보여주는 시차방식의 직접 영상(렌티큘러, 패럴랙스 배리어, 패럴랙시 일루미네이션)과 공간상에 실제로 3차원 영상을 생성하기 위해 물체의 단면 영상을 연속적으로 재생하는 체적(volumetric) 방식, 그리고 3차원 물체의 파면 정보를 기록 및 재현하는 홀로그래피 방식이 존재한다.The 3D stereoscopic image providing technology is largely divided into a glasses-wearing method and a no-glasses method that provides different images to the left and right eyes to feel the depth due to the parallax, and the glasses-wearing method can be further divided into polarized glasses and shuttle glasses. The glasses-free method is a parallax direct image (lenticular, parallax barrier, parallax illumination) that shows different images to the viewer's left and right eyes, like the glasses wearing method, and a cross section of an object to actually create a 3D image in space. There are a volumetric method for continuously reproducing an image, and a holographic method for recording and reproducing wavefront information of a 3D object.

양안시차 방식의 입체영상 제공 기술은 몇 가지의 이유로, 자연스러운 입체영상과는 다르게 인간에게 두통 및 어지럼증 등의 근원적인 문제점을 안고 있다. 이는 모두 입체영상 제작 시의 영상정렬, 광학적 왜곡, 입체감 조절을 위한 카메라 세팅 및 감성적 측면 등의 충분한 고려를 하지 못한 입체영상물 촬영 및 디스플레이 장치의 세팅, 좌우 영상을 번갈아 뿌려주면서 발생되는 플리커 현상, 또한 과도한 돌출효과 생성에 의한 입체영상 자체의 왜곡 등에 기인하게 된다.The binocular parallax type 3D image providing technology has fundamental problems such as headache and dizziness for humans, unlike natural 3D images for several reasons. These are all three-dimensional image shooting and display device settings that do not take sufficient consideration of image alignment, optical distortion, three-dimensional effect adjustment, and emotional aspects, flicker phenomenon that occurs when alternately spraying left and right images, and This is caused by distortion of the 3D image itself due to excessive protrusion effect generation.

이러한 양안시차 방식의 문제점으로 야기되는, 스테레오 방식 입체영상 시청의 불편함을 근원적으로 해결해 줄 수 있는 방식이 홀로그래피 기술이다. 일반적으로, 인간은 물체에 부딪쳐 나오는 빛으로 인해 3차원 물체를 인지하게 되는데 이 물체의 빛을 생성할 수만 있다면, 실제의 물체 형상을 재현하는 것이 가능하게 될 것이다. 홀로그램은 이것을 실현한 것으로, 레이저 빛을 사용해 물체로부터 반사되어 나오는 물체파를 또 다른 방향에서 나온 레이저 빛과 만나게 하여 사진필름에 함께 기록한다. 이때 두 방향의 빛이 만나면 물체의 각 구분에서 반사된 물체파의 위상 차이에 따른 간섭무늬가 생성되고 이 간섭무늬에는 물체의 진폭과 위상이 함께 기록된다. 이렇게 간섭무늬의 형태로 물체의 형상이 기록된 사진필름을 홀로그램이라 한다. 즉, 홀로그램은 두 개의 레이저광이 상호 만나 일으키는 빛의 간섭효과를 이용하여 사진용 필름과 유사한 표면에 3차원 이미지를 기록한 것이다.Holography technology is a method that can fundamentally solve the inconvenience of viewing stereoscopic 3D images caused by the problem of the binocular parallax method. In general, humans perceive a three-dimensional object due to the light hitting the object. If only the light of this object can be generated, it will be possible to reproduce the actual shape of the object. The hologram realizes this, and it uses laser light to make the object wave reflected from the object meet with the laser light from another direction and record it together on a photographic film. At this time, when the two directions of light meet, an interference pattern according to the phase difference of the object wave reflected from each division of the object is generated, and the amplitude and phase of the object are recorded in this interference pattern. A photographic film in which the shape of an object is recorded in the form of an interference pattern is called a hologram. In other words, a hologram is a three-dimensional image recorded on a surface similar to a photographic film by using the interference effect of light caused by two laser beams meeting each other.

홀로그래피는 빛의 세기 정보만을 기록하는 일반적인 사진 기술과는 달리 물체에서 전파된 빛의 진폭, 위상 정보를 취득하여 기록한다. 현재까지는 가시광의 진폭 및 위상 정보를 직접 기록할 수 있는 센서가 없기 때문에, 가시광의 진폭 및 위상 정보의 취득 시 빛의 간섭 현상을 통해 관련 정보를 간접적으로 취득한다. 간섭은 물체광 및 참조광의 두 광파가 상호작용해 나타나는 현상이지만, 인공적으로 진폭과 위상이 정렬된 빛인 레이저를 사용하지 않으면 간섭무늬 획득이 어려우므로, 최근까지 홀로그래피 기술에는 레이저가 주로 사용되었다.Unlike general photography techniques that record only light intensity information, holography acquires and records amplitude and phase information of light propagated from an object. Until now, since there is no sensor capable of directly recording the amplitude and phase information of visible light, related information is acquired indirectly through light interference when acquiring the amplitude and phase information of visible light. Interference is a phenomenon in which two light waves of object light and reference light interact. However, it is difficult to obtain interference fringes unless a laser, which is artificially aligned in amplitude and phase, is difficult to obtain. Thus, lasers were mainly used in holography technology until recently.

그러나, 이러한 레이저를 사용하는 경우, 레이저 이외의 다른 빛을 모두 차단해야 하므로, 실질적으로 외부 환경에서 홀로그램을 촬영 기록할 수 없다. 이러한 현실적인 문제를 해결하기 위해 자가간섭(Self-interference) 방식의 홀로그래피 기술이 개발되었다.However, in the case of using such a laser, it is necessary to block all light other than the laser, so that the hologram cannot be recorded and recorded in an external environment. In order to solve this practical problem, a self-interference method of holography technology has been developed.

자가간섭 홀로그래피는 물체로부터 발광, 반사된 입사광을 공간적, 혹은 편광상태에 따라 나누는 자가 참조 방식으로 간섭 무늬를 획득한다. 나뉘어진 광파는 간섭계, 혹은 편광 변조기의 영향을 받아 서로 다른 곡률을 가진 파면으로 변조되어 전파되고 이미지 센서 상에서 간섭 무늬를 형성한다. 이때의 간섭은 동일한 시공간에서 출발한 빛에서 기인한 쌍둥이 광파끼리 일어나기 때문에 광원의 조건에서 자유롭다. 따라서 형광, 전구, LED, 혹은 자연광 조건에서 촬영이 가능하다. In the self-interference holography, interference fringes are obtained by a self-referencing method that divides incident light emitted or reflected from an object according to spatial or polarization state. The divided light waves are modulated into wavefronts with different curvatures under the influence of an interferometer or polarization modulator, and propagate, forming an interference fringe on the image sensor. The interference at this time is free from the conditions of the light source because the twin light waves originating from the light originating from the same time and space occur. Therefore, it is possible to shoot in fluorescent, light bulb, LED, or natural light conditions.

이러한 자가간섭 홀로그래피 기술은 그 개념이 정립되어 있지만, 이를 실제 구현한 시스템은 아직 거의 개발되어 있지 않으며, 입사광을 분리하여 간섭 무늬를 형성하기 위해 복잡한 광학 시스템을 적용해야 하는 등 실제 제품에 적용되지는 못하고 있는 실정이다.The concept of such self-interference holography technology has been established, but a system that actually implements it has not yet been developed, and it is not applied to actual products, such as applying a complex optical system to separate incident light to form interference fringes. It is not possible.

광학 부품이 모두 한 축으로만 정렬된 홀로그래피 기술의 경우 이미지 센서의 해상도나 면적을 그대로 홀로그램으로 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 간섭 공식에 의하면 물체의 홀로그램 정보 외에, 광원의 정보와 물체의 쌍영상(twin-image) 정보가 함께 기록된다는 단점이 있다. 이러한 광원 및 쌍영상 정보를 얻어진 홀로그램 정보에서 제거하기 위해 위상 변이 기술을 이용한다. 물체광 혹은 참조광의 광 경로를 파장보다 작은 길이만큼 2~4단계로 미세 조절하면 위상 정보가 미세하게 변이되고, 각 단계마다 빛의 세기 정보를 측정한 뒤, 이를 연산하면 광원 및 쌍영상 정보가 제거된 복소 홀로그램을 얻을 수 있다. 4단계의 위상 변이 시스템에서 복소 홀로그램은 수학식 1과 같이 얻어진다. 수학식 1에서, (x,y)는 이미지 센서 면의 좌표이며, I는 각 위상 변위 된 이미지, 그리고 Φ는 복소 홀로그램이다.In the case of holography technology in which all optical parts are aligned on one axis, it has the advantage that the resolution or area of the image sensor can be used as a hologram, but according to the interference formula, in addition to the hologram information of the object, the information of the light source and the twin image of the object ( There is a disadvantage that twin-image) information is recorded together. In order to remove such light source and twin image information from the obtained hologram information, a phase shifting technique is used. If the optical path of the object light or reference light is finely adjusted in 2 to 4 steps by a length less than the wavelength, the phase information is slightly shifted, and the light intensity information is measured at each step and then calculated, the light source and twin image information are converted. The removed complex hologram can be obtained. In the four-step phase shift system, a complex hologram is obtained as shown in Equation 1. In Equation 1, (x,y) is the coordinates of the image sensor surface, I is the image that has been phase-shifted, and Φ is a complex hologram.

홀로그래피 기술에서 위상 변이를 위해 다양한 위상 변이 시스템이 시도되고 있는데, 예를 들면, Piezo-actuator와 같이 간섭계의 거울을 나노 단위로 미세하게 움직일 수 있는 장비를 사용하거나, 또는 위상 변조가 가능한 공간 광변조기를 사용하는 방식이 시도되고 있다. 그러나, 이들 장비는 매우 고가이며, 온도, 습도 및 진동과 같은 외부 환경에 민감하다는 단점이 있으며, 또한 광 경로를 직접 변조하기 때문에, 특정 파장대에서만 0부터 360도까지 위상의 완전한 변조가 가능하고, 특정 파장에서 멀수록 위상 변이 오차가 커진다는 단점이 있다.Various phase shift systems are being tried for phase shift in holography technology, for example, using equipment that can finely move the mirror of the interferometer in nano units, such as a piezo-actuator, or a spatial light modulator capable of phase modulation. A way to use is being tried. However, these equipments are very expensive and have disadvantages of being sensitive to external environments such as temperature, humidity and vibration, and since they directly modulate the optical path, complete modulation of the phase from 0 to 360 degrees is possible only in a specific wavelength range. There is a disadvantage in that the phase shift error increases as the distance from a specific wavelength increases.

한편, 이러한 위상 변이 시스템은 광의 위상을 순차적으로 변화시키는 방식으로 적용되며, 전술한 4단계의 위상 변이 시스템에서는 각 단계에서 위상 변이된 4개의 정보를 조합하여 하나의 복소 홀로그램을 얻을 수밖에 없으므로, 하나의 복소 홀로그램을 얻기 위해서는 4단계의 위상 변이 시간이 소요되고, 따라서, 정지된 물체에 대한 홀로그램을 얻을 수는 있지만 움직이는 물체에 대해서는 홀로그램을 획득하지 못한다. 즉, 홀로그램 동영상 촬영은 불가능하다는 근본적인 문제가 있다.On the other hand, such a phase shift system is applied in a manner of sequentially changing the phase of light, and in the phase shift system of the above four stages, one complex hologram has to be obtained by combining the four pieces of information phase shifted in each step. In order to obtain a complex hologram of, it takes 4 phases of phase shift time, and thus, a hologram of a stationary object can be obtained, but a hologram of a moving object cannot be obtained. In other words, there is a fundamental problem that it is impossible to shoot holographic videos.

또한, 이러한 일반적인 홀로그래픽 시스템에서는 그 구조상 흑백 이미지 형태로 홀로그램 이미지를 획득할 수밖에 없어 다양한 색상을 갖는 대상 물체에 대한 홀로그램 이미지를 획득하는데 어려움이 있었다.In addition, in such a general holographic system, it is difficult to acquire holographic images of target objects having various colors because it is inevitable to acquire a holographic image in the form of a black and white image due to its structure.

국내등록특허 제10-1467672호Domestic registered patent No. 10-1467672

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 삼색 프리즘을 통해 3색광으로 분리하고, 분리된 3색광에 대해 각각 간섭 무늬를 획득함으로써, 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있고, 다양한 색상의 대상 물체에 대한 색상 표현이 가능한 칼라 방식의 홀로그램 이미지를 획득할 수 있는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to separate incident light propagating from a target object into three-color light through a three-color prism, and obtain interference fringes for each of the separated three-color lights, It is to provide a self-interference digital holographic system capable of acquiring a color holographic image capable of obtaining a color image complex hologram by combining the interference patterns of three colors of light, and color expression for target objects of various colors. .

본 발명의 다른 목적은 3색광이 통과하는 각각의 기하학적 위상 렌즈와 공간 분할 위상 변이 수단 사이의 이격 간격을 각각 조절할 수 있도록 함으로써, 3개의 이미지 센서에서 획득되는 3색광에 대한 간섭 무늬의 크기를 균일하게 조절할 수 있어 선명도가 높은 하나의 칼라 이미지 복소 홀로그램을 획득할 수 있는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to make the size of the interference fringe of the three-color light obtained from three image sensors uniform by adjusting the spacing between each geometrical phase lens through which the three-color light passes and the spatial division phase shifting means. It is to provide a self-interference digital holographic system capable of obtaining a complex hologram of a single color image with high sharpness that can be adjusted accordingly.

본 발명은, 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 자가 간섭 방식으로 간섭 무늬를 생성하여 획득하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템으로서, 상기 입사광이 통과하도록 배치되며, 상기 입사광을 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키는 기하학적 위상 렌즈; 상기 입사광 또는 상기 기하학적 위상 렌즈를 통과한 좌원 평광 및 우원 편광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하는 삼색 프리즘; 및 상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 수광하며 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭에 의해 생성된 간섭 무늬를 획득하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 삼색 프리즘에 의해 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리된 좌원 편광 및 우원 편광을 각각 수광하도록 3개 구비되어 3개 색상의 간섭 무늬를 동시에 획득하는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템을 제공한다.The present invention is a self-interfering digital holographic system that generates an interference fringe in a self-interference method for incident light propagating from a target object, and is arranged to pass the incident light, and a geometric pattern that changes the incident light into left and right polarized light. Phase lens; A tricolor prism for separating the incident light or the left circular polarized light and the right circular polarized light passing through the geometrical phase lens into red light, green light, and blue light; And an image sensor that receives the changed left and right circularly polarized light through the geometrical phase lens and obtains an interference fringe generated by interference of the left and right circularly polarized light, wherein the image sensor includes red light and green light by the tricolor prism. And it provides a self-interference digital holographic system, characterized in that it is provided to receive three left and right circularly polarized light divided into blue light, respectively, to obtain interference fringes of three colors at the same time.

이때, 상기 삼색 프리즘은 상기 입사광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하도록 상기 기하학적 위상 렌즈의 전방에 배치되고, 상기 기하학적 위상 렌즈는 상기 삼색 프리즘에 의해 분리된 3색광을 각각 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키도록 3개 구비되며, 상기 이미지 센서는 3개의 상기 기하학적 위상 렌즈의 후방에 각각 배치될 수 있다.At this time, the three-color prism is disposed in front of the geometrical phase lens to separate the incident light into red, green, and blue light, and the geometrical phase lens changes the three-color light separated by the three-color prism into left and right polarized light, respectively. The three image sensors may be disposed behind the three geometrical phase lenses.

또한, 상기 삼색 프리즘은 상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 통과하도록 상기 기하학적 위상 렌즈의 후방에 배치되어 상기 좌원 편광 및 우원 편광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하며, 상기 이미지 센서는 상기 삼색 프리즘에 의해 분리된 3색광을 각각 수광하도록 상기 삼색 프리즘의 후방에 각각 배치될 수 있다.In addition, the tricolor prism is disposed at the rear of the geometrical phase lens so that the changed left and right circularly polarized light passes through the geometrical phase lens to separate the left and right circularly polarized light into red light, green light and blue light, and the image sensor Each of the three colors of light separated by the three color prisms may be disposed at the rear of the three color prisms.

또한, 상기 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템은, 상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 상기 이미지 센서에 수광되는 과정에서 상기 좌원 편광 및 우원 편광이 2개의 직선 편광으로 변화되어 상기 이미지 센서에 수광되도록 상기 이미지 센서의 전방에 배치되며, 상기 이미지 센서의 수광 영역의 다수개 분할 영역마다 각각 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광이 수광되도록 형성되는 공간 분할 위상 변이 수단을 더 포함하고, 상기 이미지 센서는 각 분할 영역마다 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광에 의해 생성된 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있다.In addition, the self-interfering digital holographic system, in the process of receiving the left circular polarized light and the right circular polarized light changed through the geometrical phase lens by the image sensor, the left circular polarized light and the right circular polarized light are changed into two linear polarized light to the image sensor. Further comprising a spatially divided phase shifting means disposed in front of the image sensor so as to receive light, and configured to receive linearly polarized light having different phases for each of a plurality of divided areas of the light receiving area of the image sensor, wherein the image sensor Interference fringes generated by linearly polarized light having different phases for each divided region can be simultaneously obtained.

또한, 상기 공간 분할 위상 수단은 3개 구비되어 3개의 상기 이미지 센서 각각의 전방면에 각각 배치될 수 있다.In addition, three spatial division phase means may be provided and disposed on the front surfaces of each of the three image sensors.

또한, 3개의 상기 이미지 센서에 의해 획득한 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있다.In addition, a complex hologram of a color image may be obtained by combining the interference fringes of three colors of light acquired by the three image sensors.

또한, 상기 공간 분할 위상 변이 수단은 상기 이미지 센서의 전방면에 부착되는 마이크로 편광판 어레이를 각각 포함할 수 있다.In addition, the spatial division phase shifting means may each include an array of micro polarizers attached to a front surface of the image sensor.

또한, 상기 마이크로 편광판 어레이는 투과광을 직선 편광으로 변환하는 다수개의 미세 편광판이 상기 이미지 센서의 다수개 분할 영역에 각각 대응되게 배열되는 형태로 형성될 수 있다.In addition, the micro polarizing plate array may be formed in a form in which a plurality of fine polarizing plates that convert transmitted light into linearly polarized light are arranged to correspond to a plurality of divided regions of the image sensor.

또한, 상기 이미지 센서의 분할 영역은 상기 이미지 센서의 픽셀에 각각 대응되게 형성될 수 있다.Further, the divided regions of the image sensor may be formed to correspond to pixels of the image sensor.

또한, 각각의 상기 미세 편광판의 광 투과축은 서로 다른 각도를 갖도록 형성되어 각 미세 편광판을 통과한 직선 편광이 서로 다른 위상을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the light transmission axes of each of the fine polarizing plates may be formed to have different angles, so that linearly polarized light passing through each of the fine polarizing plates may have different phases.

또한, 다수개의 상기 미세 편광판의 광 투과축 각도는 45°각도 차이로 순차적으로 변화하는 서로 다른 4개 종류의 광 투과축 각도 중 어느 하나를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the light transmission axis angles of the plurality of fine polarizing plates may be formed to have any one of four different types of light transmission axis angles sequentially changing by a 45° angle difference.

또한, 상기 입사광이 상기 기하학적 위상 렌즈에 입사되기 이전에 통과하도록 배치되어 상기 입사광을 직선 편광으로 변화시키는 고정 편광판을 더 포함할 수 있다.In addition, a fixed polarizing plate disposed so that the incident light passes before it is incident on the geometrical phase lens may further include a fixed polarizing plate that changes the incident light into linearly polarized light.

본 발명에 의하면, 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 삼색 프리즘을 통해 3색광으로 분리하고, 분리된 3색광에 대해 각각 간섭 무늬를 획득함으로써, 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있고, 다양한 색상의 대상 물체에 대한 색상 표현이 가능한 칼라 방식의 홀로그램 이미지를 획득할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by separating incident light propagating from a target object into three-color light through a three-color prism, and obtaining interference fringes for each of the separated three-color lights, a complex hologram of a color image is obtained by combining the interference fringes of the three-colored light. In addition, there is an effect of obtaining a holographic image of a color scheme capable of expressing colors for target objects of various colors.

또한, 3색광이 통과하는 각각의 기하학적 위상 렌즈와 공간 분할 위상 변이 수단 사이의 이격 간격을 각각 조절할 수 있도록 함으로써, 3개의 이미지 센서에서 획득되는 3색광에 대한 간섭 무늬의 크기를 균일하게 조절할 수 있고, 이를 통해 3색광의 간섭 무늬를 정확하게 조합할 수 있어 선명도가 높은 하나의 칼라 이미지 복소 홀로그램을 획득할 수 있는 효과가 있다.In addition, by making it possible to adjust the spacing between each geometrical phase lens through which the three-color light passes and the spatially divided phase shifting means, the size of the interference fringe for the three-color light obtained from the three image sensors can be uniformly adjusted. As a result, it is possible to accurately combine the interference fringes of three colors of light, thereby obtaining a single color image complex hologram with high clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 기본 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기하학적 위상 렌즈의 특성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 분할 위상 변이 수단이 적용된 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 세부 구성을 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼색 프리즘을 구비한 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 세부 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 삼색 프리즘을 구비한 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 세부 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 7은 도 6에 도시된 기하학적 위상 렌즈와 공간 분할 위상 변이 수단의 이격 거리 조절 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram conceptually showing a basic configuration of a self-interference digital holographic system according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram for explaining characteristics of a geometric phase lens according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram conceptually showing the configuration of a self-interference digital holographic system to which a spatial division phase shifting means is applied according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram illustrating a detailed configuration of a self-interference digital holographic system according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram conceptually showing a detailed configuration of a self-interfering digital holographic system having a three-color prism according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram conceptually showing a detailed configuration of a self-interfering digital holographic system having a three-color prism according to another embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a diagram conceptually showing a state of adjusting a separation distance between the geometrical phase lens and the spatially divided phase shifting means shown in FIG. 6.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 기본 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기하학적 위상 렌즈의 특성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 분할 위상 변이 수단이 적용된 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 세부 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram conceptually showing a basic configuration of a self-interfering digital holographic system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining the characteristics of a geometric phase lens according to an embodiment of the present invention. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the configuration of a self-interfering digital holographic system to which a spatial division phase shifting means according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 4 is a self-interfering digital holographic system according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a detailed configuration of a graphic system as an example.

본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템은 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 자가 간섭 방식으로 간섭 무늬를 생성하여 획득하는 구조로서, 입사광이 통과하도록 배치되어 입사광을 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키는 기하학적 위상 렌즈(100)와, 입사광 또는 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과한 좌원 편광 및 우원 편광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하는 삼색 프리즘(TP)과, 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 수광하는 이미지 센서(200)를 포함하여 구성될 수 있다.The self-interference digital holographic system according to an embodiment of the present invention is a structure in which incident light propagating from a target object is generated by generating an interference fringe in a self-interference method, and is arranged to pass incident light so that the incident light is converted into left and right polarized light. Through the geometrical phase lens 100 to change, the three-color prism (TP) separating the incident light or the left circularly polarized light and the right circularly polarized light passing through the geometrical phase lens 100 into red light, green light, and blue light, and the geometrical phase lens 100 It may be configured to include an image sensor 200 that receives the changed left and right circularly polarized light.

또한, 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 직선 편광으로 변화시켜 이미지 센서(200)에 수광되도록 하는 공간 분할 위상 변이 수단(700)을 더 포함하여 구성된다.In addition, it is configured to further include a spatially divided phase shifting means 700 for changing the left circular polarized light and the right circular polarized light changed through the geometrical phase lens 100 into linear polarized light to be received by the image sensor 200.

먼저, 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 구비되지 않은 기본적인 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 원리에 대해 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하는 과정에서 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되고, 변화된 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭에 의해 간섭 무늬가 생성된다. 이러한 간섭 무늬는 이미지 센서(200) 상에서 생성되어 이미지 센서(200)에 의해 획득된다.First, the principle of the basic self-interference digital holographic system without the spatial division phase shifting means 700 will be described. As shown in FIG. 1, the incident light is left circularly polarized in the process of passing through the geometric phase lens 100. And the right circular polarized light, and an interference fringe is generated by the interference of the changed left circular polarized light and the right circular polarized light. This interference fringe is generated on the image sensor 200 and is obtained by the image sensor 200.

기하학적 위상 렌즈(100)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 기하학적 위상 렌즈(Geometric Phase Lens)는 액정이 특정 고정 배열을 유지해 렌즈의 역할을 하는 소자이다. 일반적인 렌즈는 굴절률이 다른 매질의 두께를 조절해 입사광의 파면을 변조해 수렴 혹은 발산하게 하는 동적 위상(dynamic phase) 변조를 하지만, 기하학적 위상(geometrical phase) 렌즈는 액정의 복굴절 특성에 따른 빛의 편광상태 변화로 위상 변화가 일어나고, 이에 따라 입사광의 파면이 변조된다는 차이점을 가진다. 기하학적 위상 렌즈를 제작할 때 홀로그램 촬영 기법을 이용하기 때문에, 기록하고자 하는 렌즈면의 쌍영상(twin-image)이 함께 기록되고 따라서 음과 양의 초점거리를 모두 가지는 렌즈 특성을 보인다. Looking at the geometric phase lens 100 in more detail, the geometric phase lens (Geometric Phase Lens) is a device that functions as a lens by maintaining a specific fixed arrangement of liquid crystals. A typical lens modulates the wavefront of incident light by adjusting the thickness of a medium with different refractive indices to perform dynamic phase modulation to converge or diverge, but a geometrical phase lens is a polarization of light according to the birefringence characteristics of liquid crystals. The difference is that a phase change occurs due to a state change, and accordingly, the wavefront of the incident light is modulated. Since a holographic photographing technique is used when manufacturing a geometric phase lens, a twin-image of the lens surface to be recorded is recorded together, and thus, the lens characteristics have both negative and positive focal lengths.

이러한 기하학적 위상 렌즈는 액정 소자를 전기적으로 움직일 필요가 없이 광감성 고분자가 경화되면서 형성된 배향막에 따라 영구적으로 배향되기 때문에 독립적인 수동 광학 소자로 작용한다. 매우 투명하고, 얇으며, 제작이 간편하다는 장점이 있다.Such a geometrical phase lens acts as an independent passive optical element because it is permanently oriented according to the alignment layer formed while the photosensitive polymer is cured without the need to electrically move the liquid crystal element. It has the advantage of being very transparent, thin, and easy to manufacture.

또한, 편광 선택성이 있어서, 입사광이 우원 편광일 경우 좌원 편광으로 바뀌며 양의 초점거리에 따라 수렴하고, 입사광이 좌원 편광일 경우 우원 편광으로 바뀌며 음의 초점거리에 따라 발산한다. 직선 편광 또는 무편광 빛이 입사하면 에너지가 절반으로 나뉘며 수렴 및 발산하는데, 이때, 수렴광은 좌원 편광, 발산광은 우원 편광이 된다.In addition, since there is polarization selectivity, when incident light is right circularly polarized, it is changed to left circularly polarized light and converged according to a positive focal length, and when incident light is left circularly polarized, it is changed to right circularly polarized light and radiates according to a negative focal length. When linearly polarized or unpolarized light enters, the energy is divided into half and converges and diverges. At this time, the converging light becomes left-circular polarized light and the divergent light becomes right-circular polarized light.

참고로, 원편광(circular polarization)은 광파의 전기 변위 벡터(또는 자기장 변위 벡터)의 진동 방향이 원진동인 것을 의미하는데, 직선 편광이 1/4 파장판의 주축에 대하여 45°경사진 진동면을 가지고 입사할 때 1/4 파장판을 통과한 빛은 원편광이다. 빛의 전기 벡터가 관측자로부터 보아 시계 방향으로 회전하는 원편광을 우원 편광이라 하고, 반시계 방향으로 회전하는 원편광을 좌원 편광이라고 한다.For reference, circular polarization means that the vibration direction of the electric displacement vector (or magnetic field displacement vector) of the light wave is circular vibration, and the linear polarization is a vibration surface inclined 45° to the main axis of the 1/4 wave plate. The light that passes through the 1/4 wave plate is circularly polarized light when incident with it. Circularly polarized light in which the electric vector of light rotates clockwise when viewed from the observer is called right circularly polarized light, and circularly polarized light that rotates counterclockwise is called left circularly polarized light.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 우원 편광(L2)이 입사된 경우, 초점(f1)은 양의 초점거리 X1을 가지며 좌원 편광(L1)으로 변환되며, 기하학적 위상 렌즈(200)를 통과하여 초점 f1 지점으로 집광된다. 한편, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 좌원 편광(L1)이 입사된 경우, 초점(f2)은 음의 초점거리 X1을 가지며 우원 편광(L2)으로 변환되며, 기하학적 위상 렌즈(200)를 통과하여 초점 f2를 기준으로 연장되는 경로를 따라 발산하게 된다. 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 직선 편광 또는 무편광의 빛(L)이 입사된 경우, 에너지가 절반으로 나뉘며, 일부는 양의 초점(f1)을 가지며 좌원 편광(L1)으로 변환되어 수렴하고, 일부는 음의 초점(f2)을 가지며 우원 편광(L2)으로 변환되어 발산한다.As shown in (a) of FIG. 2, when the right circularly polarized light L2 is incident, the focal point f1 has a positive focal length X1 and is converted into left circularly polarized light L1, and passes through the geometric phase lens 200. And condensed to the point of focus f1 Meanwhile, when the left circularly polarized light L1 is incident as shown in FIG. 2B, the focal point f2 has a negative focal length X1 and is converted to the right circularly polarized light L2, and the geometric phase lens 200 It diverges along a path extending from the focal point f2 through. As shown in (c) of FIG. 2, when linearly polarized or unpolarized light (L) is incident, the energy is divided in half, and some has a positive focal point (f1) and is converted to left circularly polarized light (L1). Converge, some have a negative focal point (f2) and are converted to right-circular polarization (L2) and diverge.

따라서, 대상 물체(10)로부터 발광 또는 반사되어 전파되는 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되고, 이와 같이 변화된 좌원 편광 및 우원 편광의 상호 간섭에 의해 간섭 무늬를 생성하고, 간섭 무늬는 이미지 센서(200) 상에 생성되어 이미지 센서(200)에 의해 획득된다. Accordingly, the incident light emitted or reflected from the target object 10 passes through the geometric phase lens 100 and is changed into left-circular polarized light and right-circular polarized light. Generated, and the interference fringe is generated on the image sensor 200 and obtained by the image sensor 200.

본 발명에 따른 자가간섭 홀로그래피 시스템은 이미지 센서(200)에 의해 획득된 간섭 무늬에 대한 정보를 통해 입사광의 정보를 획득할 수 있다. 즉, 이미지 센서(200)에 의해 획득된 간섭 무늬를 통해 홀로그램 이미지를 획득할 수 있다.The self-interference holography system according to the present invention may obtain information on incident light through information on interference fringes obtained by the image sensor 200. That is, a holographic image may be obtained through the interference fringe acquired by the image sensor 200.

이와 같이 획득된 홀로그램 이미지는 별도의 홀로그램 디스플레이 장치를 통해 디스플레이될 수 있으며, 홀로그램 디스플레이 장치는 다양한 방식으로 적용될 수 있다.The obtained holographic image may be displayed through a separate hologram display device, and the hologram display device may be applied in various ways.

한편, 배경 기술에서 살펴본 바와 같이 이러한 홀로그래피 기술의 경우, 간섭 무늬를 통해 홀로그램 이미지를 획득하는 이미지 센서(200)에는 광원의 정보와 물체의 쌍영상(twin-image) 정보가 함께 기록되고, 이는 노이즈로 작용하게 된다. 따라서, 이러한 광원 및 쌍영상 정보를 홀로그램 이미지에서 제거하기 위해 위상 변이 수단이 구비되는데, 일반적으로 연구되고 있는 위상 변이 수단은 광의 위상을 시간 순서에 따라 변화시키는 방식으로 구성되므로, 움직이는 물체에 대해 동영상 촬영이 불가능하다는 근본적인 문제가 있다.Meanwhile, as discussed in the background technology, in the case of such a holography technology, information on a light source and twin-image information of an object are recorded together in the image sensor 200 that acquires a holographic image through an interference fringe. Will act as. Therefore, a phase shifting means is provided in order to remove such light source and twin image information from the holographic image. Since the phase shifting means, which is generally studied, is configured in a manner that changes the phase of light in time order, moving objects There is a fundamental problem that filming is impossible.

본 발명의 일 실시예에서는 위상 변이 수단으로 공간 분할 방식을 이용한 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 구비된다. In an embodiment of the present invention, a space division phase shifting means 700 using a space division method as a phase shifting means is provided.

공간 분할 위상 변이 수단(700)은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 이미지 센서(200)에 수광되는 과정에서 좌원 편광 및 우원 편광이 2개의 직선 편광으로 변화되어 이미지 센서(200)에 수광되도록 이미지 센서(200)의 전방에 배치된다. 이때, 공간 분할 위상 변이 수단(700)은 이미지 센서(200)의 수광 영역을 다수개로 분할한 분할 영역별로 각각 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광이 수광되도록 형성된다.The spatially divided phase shifting means 700 changes the left circular polarized light and the right circular polarized light into two linear polarized light while the left circular polarized light and the right circular polarized light changed through the geometrical phase lens 100 are received by the image sensor 200. It is disposed in front of the image sensor 200 so that light is received by 200. In this case, the spatially divided phase shifting means 700 is formed so that linearly polarized light having a different phase is received for each divided area obtained by dividing the light receiving area of the image sensor 200 into a plurality of pieces.

좀더 구체적으로 살펴보면, 공간 분할 위상 변이 수단(700)은 이미지 센서(200)의 전방면에 부착되는 마이크로 편광판 어레이(710)를 포함하여 구성될 수 있는데, 마이크로 편광판 어레이(710)는 투과광을 직선 편광으로 변환하는 다수개의 미세 편광판(711)이 이미지 센서(200)의 다수개 분할 영역에 각각 대응되게 배열되는 형태로 형성된다.In more detail, the spatially divided phase shifting means 700 may include a micro polarizing plate array 710 attached to the front surface of the image sensor 200, and the micro polarizing plate array 710 linearly polarizes transmitted light. A plurality of fine polarizing plates 711 to be converted into are formed in a form in which they are arranged to correspond to a plurality of divided regions of the image sensor 200.

예를 들면, 이미지 센서(200)는 다수개의 픽셀을 갖는데, 이미지 센서(200)에 대한 분할 영역은 이러한 픽셀 단위로 형성될 수 있고, 미세 편광판(711)은 이러한 이미지 센서(200)의 픽셀에 각각 대응되게 형성되어 이미지 센서(200)의 픽셀과 동일한 배치 구조로 이미지 센서(200)의 전면에 부착될 수 있다.For example, the image sensor 200 has a plurality of pixels, and a divided area for the image sensor 200 may be formed in units of such pixels, and the fine polarizing plate 711 is applied to the pixels of the image sensor 200. Each of the pixels of the image sensor 200 may be formed correspondingly and attached to the front surface of the image sensor 200 in the same arrangement structure as the pixels of the image sensor 200.

이러한 미세 편광판(711)은 투과광을 직선 편광으로 변환하는 편광판 형태로 형성되는데, 이때, 미세 편광판(711)을 통해 변환되는 직선 편광의 위상이 각 미세 편광판(711)마다 서로 다르도록 미세 편광판(711)의 광 투과축(a1,a2,a3,a4)은 서로 다른 각도를 갖도록 형성된다.The fine polarizing plate 711 is formed in the form of a polarizing plate that converts transmitted light into linearly polarized light. In this case, the fine polarizing plate 711 is formed so that the phase of the linearly polarized light converted through the fine polarizing plate 711 is different for each fine polarizing plate 711. ) Of the light transmission axes a1, a2, a3, and a4 are formed to have different angles.

예를 들면, 미세 편광판(711)의 광 투과축(a1,a2,a3,a4) 각도는 도 4에 도시된 바와 같이 45°각도 차이로 순차적으로 변화하는 서로 다른 4개 종류의 광 투과축 각도 중 어느 하나를 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 각각의 미세 편광판(711)을 통해 변환되는 직선 편광은 광 투과축(a1,a2,a3,a4) 각도에 따라 45°의 위상 차이를 갖게 된다. 이때, 다수개의 미세 편광판(711)은 서로 다른 종류의 광 투과축 각도를 갖는 미세 편광판(711)의 개수가 광 투과축 각도 종류마다 서로 동일한 개수로 구비되는 것이 바람직하다.For example, the angles of the light transmission axes (a1, a2, a3, a4) of the fine polarizing plate 711 are four different types of light transmission axis angles sequentially changing by a 45° angle difference as shown in FIG. 4. It may be formed to have any one of, and through this, the linearly polarized light converted through each of the fine polarizing plates 711 has a phase difference of 45° according to the angle of the light transmission axes a1, a2, a3, and a4. In this case, it is preferable that the number of fine polarizing plates 711 having different types of light transmission axis angles is the same for each type of light transmission axis angle.

이와 같은 구성에 따라 대상 물체(10)로부터 전파되는 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되고, 변화된 좌원 편광 및 우원 편광은 이미지 센서(200)에 수광되는 과정에서 이미지 센서(200)의 분할 영역에 대응되게 배치된 미세 편광판(711)을 통과하며 2개의 직선 편광으로 변화하고, 직선 편광 상태로 이미지 센서(200)에 수광된다. 이때, 좌원 편광 및 우원 편광이 변환된 2개의 직선 편광의 간섭에 의해 간섭 무늬가 생성되고, 생성된 간섭 무늬가 이미지 센서(200)에 의해 획득된다. 이러한 2개의 직선 편광에 의한 간섭 무늬는 다수개의 미세 편광판(711)마다 형성되는데, 각 미세 편광판(711)은 광 투과축(a1,a2,a3,a4)의 각도가 서로 달라 직선 편광의 위상이 다르므로, 결과적으로 4개의 위상 변이된 직선 편광에 의한 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있다.According to this configuration, incident light propagating from the target object 10 passes through the geometric phase lens 100 and is changed into left and right polarized light, and the changed left and right polarized light is received by the image sensor 200. It passes through the fine polarizing plate 711 disposed to correspond to the divided area of the image sensor 200, changes into two linearly polarized light, and is received by the image sensor 200 in a linearly polarized state. In this case, an interference fringe is generated by the interference of two linearly polarized light converted from the left circularly polarized light and the right circularly polarized light, and the generated interference fringe is obtained by the image sensor 200. The interference fringes caused by these two linearly polarized light are formed for each of a plurality of fine polarizing plates 711, and each fine polarizing plate 711 has different angles of the light transmission axes a1, a2, a3, and a4 so that the phase of linearly polarized light is As a result, it is possible to simultaneously obtain interference fringes caused by linearly polarized light with four phase shifts.

다시 말하면, 간섭 무늬를 통해 홀로그램 이미지를 획득하는 과정에서, 노이즈 제거를 위해 위상 변이 수단을 이용하여 위상이 서로 다른 복수개의 간섭 무늬를 생성 획득하게 되는데, 일반적인 위상 변이 수단은 시간 순서에 따라 위상을 변화시키는 방식으로 구성되는데 반해, 본 발명의 일 실시예에서는 공간 분할 방식으로 위상 변화된 복수개의 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있다.In other words, in the process of obtaining a holographic image through the interference fringes, a plurality of interference fringes having different phases are generated and acquired by using a phase shifting means to remove noise, and a general phase shifting means changes the phase according to the time order. Whereas it is configured in a changing manner, in an embodiment of the present invention, a plurality of interference fringes having a phase-changed phase may be simultaneously obtained in an embodiment of the present invention.

이와 같이 복수개의 위상 변이된 직선 편광에 의한 간섭 무늬를 동시에 획득하고, 이를 조합 연산 처리하여 하나의 복소 홀로그램을 획득할 수 있다.As described above, interference fringes caused by a plurality of phase-shifted linearly polarized light are simultaneously acquired, and a single complex hologram may be obtained by performing a combination operation.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템은 위상 변이된 직선 편광에 의한 간섭 무늬를 시간 순서에 따라 순차적으로 획득하는 것이 아니라 공간 분할 방식으로 동시에 획득함으로써, 1회 촬영을 통해 하나의 복소 홀로그램을 얻을 수 있다. 또한, 1회 촬영만으로 다수개의 위상 변이된 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있기 때문에, 정적인 물체 이외에도 생물체 같이 시간에 따라 변화하는 물체, 동영상 등 홀로그램 비디오 촬영이 가능하다.Therefore, in the self-interference digital holographic system according to an embodiment of the present invention, interference fringes caused by phase-shifted linear polarization are not sequentially acquired in time order, but simultaneously acquired through a spatial division method. One complex hologram can be obtained. In addition, since multiple phase-shifted interference fringes can be simultaneously acquired with only one recording, holographic videos such as moving objects and objects that change over time, such as living organisms, can be captured in addition to static objects.

아울러, 단순한 광학 부품인 기하학적 위상 렌즈를 이용하여 입사광에 대한 간섭 무늬를 획득할 수 있고, 이를 통해 홀로그램 이미지를 획득할 수 있으며, 제작이 간편하고 저비용이며 소형화가 가능한 형태로 제작이 가능하여 활용 범위를 다양하게 확장할 수 있다.In addition, it is possible to obtain an interference fringe for incident light by using a geometric phase lens, which is a simple optical component, and through this, a holographic image can be obtained. It is easy to manufacture, low cost, and can be manufactured in a form that can be miniaturized. Can be expanded in various ways.

특히, 공간 분할 위상 변이 수단(700)으로 미세 편광판(711)이 적용되어 이미지 센서(200)의 전면에 부착될 수 있으므로, 위상 변이를 위한 별도의 광 경로가 불필요하여 전체 시스템을 소형화하는데 더욱 유리하다.In particular, since the fine polarizing plate 711 is applied as the spatially divided phase shifting means 700 and attached to the front of the image sensor 200, a separate optical path for phase shifting is unnecessary, making the entire system more compact. Do.

한편, 입사광이 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사되기 이전에 통과하도록 기하학적 위상 렌즈(100)의 전방에는 입사광을 직선 편광으로 변화시키는 고정 편광판(600)이 배치될 수 있다.Meanwhile, a fixed polarizing plate 600 for converting incident light into linearly polarized light may be disposed in front of the geometrical phase lens 100 so that the incident light passes before it is incident on the geometrical phase lens 100.

이러한 고정 편광판(600)이 없더라도 전술한 바와 같이 복수개의 위상 변이된 간섭 무늬를 획득할 수 있지만, 고정 편광판(600)을 통해 입사광을 직선 편광으로 변환하여 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사시킴으로써, 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭 현상 및 공간 분할 위상 변이 수단(700)을 통한 직선 편광의 간섭 현상을 더욱 강화할 수 있고, 이를 통해 이미지 센서(200)에 더욱 선명한 간섭 무늬가 생성될 수 있다.Even without such a fixed polarizing plate 600, a plurality of phase-shifted interference fringes can be obtained as described above, but by converting the incident light into linearly polarized light through the fixed polarizing plate 600 and entering the geometrical phase lens 100, the left circle The interference of polarized light and right-circular polarized light and the interference of linearly polarized light through the spatially divided phase shifting means 700 may be further strengthened, thereby generating a clearer interference pattern in the image sensor 200.

또한, 대상 물체(10)로부터 전파되는 입사광이 고정 편광판(600)을 통과하여 기하학적 위상 렌즈(100)로 입사되도록 고정 편광판(600)의 전방에 배치되어 입사광을 집광하는 입사 렌즈(300)가 구비될 수 있다.In addition, an incident lens 300 is provided in front of the fixed polarizing plate 600 so that incident light propagating from the target object 10 passes through the fixed polarizing plate 600 and is incident on the geometric phase lens 100 to condense the incident light. Can be.

이러한 입사 렌즈(300)는 고정 편광판(600)의 전방에 동축 상에 배치될 수 있다. 이를 통해 대상 물체(10)로부터 전파되는 입사광이 고정 편광판(600)을 통과하여 기하학적 위상 렌즈(100)로 입사되며, 이는 전술한 바와 같이 대상 물체(10)로부터 사방으로 방사되는 입사광 중 일부를 본 발명의 홀로그래픽 시스템에 입사시키기 위한 것으로, 일반적인 카메라 또는 현미경 등의 대물 렌즈 기능을 수행한다. The incident lens 300 may be disposed coaxially in front of the fixed polarizing plate 600. Through this, the incident light propagating from the target object 10 passes through the fixed polarizing plate 600 and enters the geometric phase lens 100, which is a part of the incident light radiated in all directions from the target object 10 as described above. It is to be incident on the holographic system of the invention, and performs the function of an objective lens such as a general camera or microscope.

한편, 기하학적 위상 렌즈(100)에 의해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 통과하도록 기하학적 위상 렌즈(100)와 공간 분할 위상 변이 수단(700) 사이에는 좌원 편광 및 우원 편광의 광 경로를 연장시키는 플로팅 렌즈(400)가 배치될 수 있다. 이러한 플로팅 렌즈(400)는 홀로그래픽 시스템의 제품 구조에 따라 사용자가 선택적으로 배치할 수 있으며, 예를 들면, 현미경이나 망원경 등의 경우에는 광 경로 연장을 위해 플로팅 렌즈(400)가 사용될 수 있다. 또한, 플로팅 렌즈(400)는 좌원 편광 및 우원 편광의 광 경로를 길게 연장함으로써, 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭 효과가 강화되어 더욱 선명한 간섭 무늬를 획득할 수 있다.On the other hand, between the geometrical phase lens 100 and the spatially divided phase shifting means 700 to allow the left and right polarized light changed by the geometrical phase lens 100 to pass, a floating lens ( 400) can be deployed. The floating lens 400 may be selectively disposed by the user according to the product structure of the holographic system. For example, in the case of a microscope or a telescope, the floating lens 400 may be used to extend an optical path. In addition, the floating lens 400 extends the optical paths of the left and right circularly polarized light so that the interference effect of the left and right circularly polarized light is reinforced to obtain a clearer interference fringe.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 이미지 센서(200)의 전방에 부착할 수 있는 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 적용되는 구조에 대해 설명하였는데, 본 발명의 일 실시예에서는 기하학적 위상 렌즈(100)의 전방 또는 후방에 삼색 프리즘(TP)이 배치되는바, 이하에서는 삼색 프리즘(TP)이 적용되는 구조에 대해 도 5 내지 도 7을 중심으로 설명한다.In the above, the structure to which the spatially divided phase shifting means 700 that can be attached to the front of the image sensor 200 is applied according to an embodiment of the present invention has been described. In an embodiment of the present invention, a geometric phase lens ( A three-color prism TP is disposed in front or rear of 100). Hereinafter, a structure to which the three-color prism TP is applied will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼색 프리즘을 구비한 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 세부 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 삼색 프리즘을 구비한 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템의 세부 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 기하학적 위상 렌즈와 공간 분할 위상 변이 수단의 이격 거리 조절 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.5 is a diagram conceptually showing a detailed configuration of a self-interfering digital holographic system having a three-color prism according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a three-color prism according to another embodiment of the present invention. A diagram conceptually showing a detailed configuration of a self-interference digital holographic system, and FIG. 7 is a diagram conceptually showing a state of adjusting a separation distance between the geometric phase lens and the spatial division phase shifting means shown in FIG. 6.

본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템은 입사광 또는 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과한 좌원 편광 및 우원 편광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하는 삼색 프리즘(TP)이 구비되며, 이미지 센서(200)는 삼색 프리즘(TP)에 의해 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리된 좌원 편광 및 우원 편광을 각각 수광하도록 3개 구비되어 3개 색상의 간섭 무늬를 동시에 획득하도록 구성된다.The self-interfering digital holographic system according to an embodiment of the present invention is provided with a three-color prism (TP) for separating the incident light or the left circularly polarized light and the right circularly polarized light that has passed through the geometric phase lens 100 into red light, green light, and blue light. The three sensors 200 are provided to receive the left and right polarized light separated into red light, green light, and blue light by a three-color prism TP, respectively, and are configured to simultaneously acquire interference fringes of three colors.

삼색 프리즘(TP)은 X-Cube 프리즘 등이 사용될 수 있으며, 입사되는 광을 삼원색으로 분리해 양측면과 후면 방향으로 전파하거나 역으로 양측면과 전면으로부터 들어오는 삼원색의 광을 백색광으로 합쳐주는 역할을 한다.The three-color prism (TP) can be used as an X-Cube prism, and plays a role of separating incident light into three primary colors and propagating it to both sides and back, or conversely, combining three primary colors of light coming from both sides and front into white light.

이러한 삼색 프리즘(TP)은 도 5에 도시된 바와 같이 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 통과하도록 기하학적 위상 렌즈(100)의 후방에 배치되어 좌원 편광 및 우원 편광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하며, 이미지 센서(200)는 삼색 프리즘(TP)에 의해 분리된 3색광을 각각 수광하도록 삼색 프리즘(TP)의 후방(양측면 및 후면 부위)에 각각 배치될 수 있다. 이때, 3개의 이미지 센서(200)의 전방에는 각각 전술한 바와 같이 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 5, the three-color prism TP is disposed behind the geometrical phase lens 100 so that the changed left and right circularly polarized light passes through the geometrical phase lens 100, so that the left and right circularly polarized light is red light, Separated into green light and blue light, the image sensor 200 may be disposed at the rear (both sides and rear portions) of the three-color prism TP so as to respectively receive three-color light separated by the three-color prism TP. In this case, the spatial division phase shifting means 700 may be disposed in front of the three image sensors 200, respectively, as described above.

따라서, 대상 물체로부터 전파되는 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되는데, 좌원 편광 및 우원 편광은 삼색 프리즘(TP)을 통해 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리되며, 3색광이 공간 분할 위상 변이 수단(700)을 통과하여 3개의 이미지 센서(200)에 각각 수광된다. 3개의 이미지 센서(200)에서는 각 색상의 광에 대해 전술한 바와 같이 각각 간섭 무늬가 획득되며, 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있다.Accordingly, incident light propagating from the target object passes through the geometric phase lens 100 and changes into left and right polarized light, and left and right polarized light is separated into red light, green light, and blue light through a three-color prism (TP). The color light passes through the spatial division phase shifting means 700 and is received by each of the three image sensors 200. In the three image sensors 200, an interference fringe is obtained for each color of light as described above, and a complex hologram of a color image may be obtained by combining the interference fringes of three colors of light.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 삼색 프리즘(TP)은 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하도록 기하학적 위상 렌즈(100)의 전방에 배치되고, 기하학적 위상 렌즈(100)는 삼색 프리즘(TP)에 의해 분리된 3색광을 각각 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키도록 삼색 프리즘(TP)의 후방에 3개 구비되며, 이미지 센서(200)는 3개의 기하학적 위상 렌즈(100)의 후방에 각각 배치될 수 있다. 이미지 센서(200)의 전방에는 각각 전술한 바와 같이 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 배치될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, the three-color prism TP is disposed in front of the geometric phase lens 100 to separate incident light propagating from the target object into red light, green light, and blue light, and the geometric phase lens 100 has three colors. Three are provided at the rear of the three-color prism (TP) to change the three-color light separated by the prism (TP) into left and right circularly polarized light, respectively, and the image sensor 200 is behind the three geometrical phase lenses 100 Can be placed on each. Each of the spatial division phase shifting means 700 may be disposed in front of the image sensor 200 as described above.

따라서, 대상 물체로부터 전파되는 입사광은 삼색 프리즘(TP)을 통해 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리되며, 분리된 3색광은 각각 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화한 후 공간 분할 위상 변이 수단(700)을 통과하여 이미지 센서(200)에 수광된다. 이 경우에도 마찬가지로 3개의 이미지 센서(200)에 3색광에 대한 간섭 무늬가 각각 획득되며, 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득할 수 있다.Accordingly, incident light propagating from the target object is separated into red light, green light, and blue light through the three-color prism TP, and the separated three-color light passes through the geometric phase lens 100 and changes to left-circular polarization and right-circular polarization, respectively, Light is received by the image sensor 200 through the divided phase shifting means 700. In this case, similarly, interference fringes for three color lights are obtained by the three image sensors 200, and a complex hologram of a color image may be obtained by combining the interference fringes of three colors of light.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 파장에 따른 초점거리 변화가 큰 기하학적 위상 렌즈(100)의 특성을 보완하기 위해 기하학적 위상 렌즈(100)와 공간 분할 위상 변이 수단(700) 사이의 이격 간격을 X1,X2,X3와 같이 각각 조절할 수 있다. 이는 공간 분할 위상 변이 수단(700) 및 이미지 센서(200)를 동시에 기하학적 위상 렌즈(100)에 대해 원근 방향으로 이동시키는 방식으로 구현할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, in order to supplement the characteristics of the geometrical phase lens 100 having a large focal length change according to the wavelength, the separation distance between the geometrical phase lens 100 and the spatially divided phase shifting means 700 is X1. Each can be adjusted like ,X2,X3. This may be implemented by moving the spatially divided phase shifting means 700 and the image sensor 200 in a perspective direction with respect to the geometric phase lens 100 at the same time.

이와 같이 기하학적 위상 렌즈(100)와 공간 분할 위상 변이 수단(700) 사이의 이격 간격을 조절할 수 있도록 함으로써, 3개의 이미지 센서(200)에서 획득되는 3색광에 대한 간섭 무늬의 크기를 균일하게 조절할 수 있고, 이를 통해 3색광의 간섭 무늬를 정확하게 조합할 수 있어 선명도가 높은 하나의 칼라 이미지 복소 홀로그램을 획득할 수 있다.In this way, by adjusting the spacing between the geometrical phase lens 100 and the spatially divided phase shifting means 700, the size of the interference fringe for the three-color light obtained from the three image sensors 200 can be uniformly adjusted. In addition, since interference fringes of three colors of light can be accurately combined, a single color image complex hologram with high clarity can be obtained.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 기하학적 위상 렌즈
200: 이미지 센서
300: 입사 렌즈
400: 플로팅 렌즈
600: 고정 편광판
700: 공간 분할 위상 변이 수단
710: 마이크로 편광판 어레이
711: 미세 편광판
TP: 삼색 프리즘100: geometric phase lens
200: image sensor
300: incident lens
400: floating lens
600: fixed polarizer
700: spatial division phase shifting means
710: micro polarizer array
711: fine polarizer
TP: tricolor prism

Claims

대상 물체로부터 전파되는 입사광을 자가 간섭 방식으로 간섭 무늬를 생성하여 획득하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템으로서,
상기 입사광이 통과하도록 배치되며, 상기 입사광을 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키는 기하학적 위상 렌즈;
상기 입사광 또는 상기 기하학적 위상 렌즈를 통과한 좌원 편광 및 우원 편광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하는 삼색 프리즘; 및
상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 수광하며 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭에 의해 생성된 간섭 무늬를 획득하는 이미지 센서
를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 삼색 프리즘에 의해 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리된 좌원 편광 및 우원 편광을 각각 수광하도록 3개 구비되어 3개 색상의 간섭 무늬를 동시에 획득하고,
상기 삼색 프리즘은 상기 입사광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리하도록 상기 기하학적 위상 렌즈의 전방에 배치되고,
상기 기하학적 위상 렌즈는 상기 삼색 프리즘에 의해 분리된 3색광을 각각 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키도록 3개 구비되며,
상기 이미지 센서는 3개의 상기 기하학적 위상 렌즈의 후방에 각각 배치되며,
상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 상기 이미지 센서에 수광되는 과정에서 상기 좌원 편광 및 우원 편광이 2개의 직선 편광으로 변화되어 상기 이미지 센서에 수광되도록 상기 이미지 센서의 전방에 배치되며, 상기 이미지 센서의 수광 영역의 다수개 분할 영역마다 각각 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광이 수광되도록 형성되는 공간 분할 위상 변이 수단이 구비되고,
상기 이미지 센서는 각 분할 영역마다 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광에 의해 생성된 간섭 무늬를 동시에 획득하며,
상기 공간 분할 위상 변이 수단은 3개 구비되어 3개의 상기 이미지 센서 각각의 전방면에 각각 배치되고,
3개의 상기 이미지 센서에 의해 획득한 3색광의 간섭 무늬를 조합하여 칼라 이미지의 복소 홀로그램을 획득하며,
상기 기하학적 위상 렌즈와 상기 공간 분할 위상 변이 수단 사이의 이격 간격을 조절할 수 있도록 상기 공간 분할 위상 변이 수단과 상기 이미지 센서가 동시에 상기 기하학적 위상 렌즈에 대해 원근 방향으로 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.
As a self-interference digital holographic system that generates an interference fringe by self-interference method of incident light propagating from a target object,
A geometrical phase lens disposed to pass the incident light and converting the incident light into left and right circularly polarized light;
A tricolor prism for separating the incident light or left circularly polarized light and right circularly polarized light passing through the geometrical phase lens into red light, green light, and blue light; And
An image sensor that receives the changed left and right circularly polarized light through the geometric phase lens and obtains an interference fringe generated by the interference of the left and right circularly polarized light
Including, the image sensor is provided to receive three left-circular polarized light and right-circular polarized light separated into red light, green light and blue light by the three-color prism, respectively, to obtain interference fringes of three colors simultaneously,
The tricolor prism is disposed in front of the geometrical phase lens to separate the incident light into red light, green light, and blue light,
Three geometrical phase lenses are provided to change the three-color light separated by the three-color prism into left-circular polarized light and right-circularly polarized light, respectively,
The image sensors are respectively disposed behind the three geometric phase lenses,
In a process in which the left and right polarized light changed through the geometrical phase lens is received by the image sensor, the left and right circularly polarized light is changed into two linearly polarized light and disposed in front of the image sensor so that light is received by the image sensor, A spatially divided phase shifting means is provided so that linearly polarized light having a different phase is received for each of a plurality of divided areas of the light receiving area of the image sensor,
The image sensor simultaneously acquires interference fringes generated by linearly polarized light having different phases for each divided area,
Three spatial division phase shifting means are provided and are disposed on the front surfaces of each of the three image sensors,
A complex hologram of a color image is obtained by combining the interference fringes of three colors of light acquired by the three image sensors,
The spatially divided phase shifting means and the image sensor are simultaneously disposed to be movable in a perspective direction with respect to the geometrical phase lens so as to adjust the spacing between the geometrical phase lens and the spatially divided phase shifting means. Interference digital holographic system.

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제 1 항에 있어서,
상기 공간 분할 위상 변이 수단은
상기 이미지 센서의 전방면에 부착되는 마이크로 편광판 어레이를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.
The method of claim 1,
The spatial division phase shifting means
Self-interference digital holographic system, characterized in that each comprises a micro polarizer array attached to the front surface of the image sensor.

제 7 항에 있어서,
상기 마이크로 편광판 어레이는 투과광을 직선 편광으로 변환하는 다수개의 미세 편광판이 상기 이미지 센서의 다수개 분할 영역에 각각 대응되게 배열되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.
The method of claim 7,
The micro polarizer array is a self-interference digital holographic system, characterized in that a plurality of fine polarizing plates that convert transmitted light into linearly polarized light are arranged to correspond to a plurality of divided regions of the image sensor.

제 8 항에 있어서,
상기 이미지 센서의 분할 영역은 상기 이미지 센서의 픽셀에 각각 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.
The method of claim 8,
The self-interference digital holographic system, characterized in that the divided regions of the image sensor are formed to correspond to pixels of the image sensor.

제 8 항에 있어서,
각각의 상기 미세 편광판의 광 투과축은 서로 다른 각도를 갖도록 형성되어 각 미세 편광판을 통과한 직선 편광이 서로 다른 위상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.
The method of claim 8,
A self-interference digital holographic system, characterized in that the light transmission axes of each of the fine polarizing plates are formed to have different angles so that linearly polarized light passing through each of the fine polarizing plates has a different phase.

제 10 항에 있어서,
다수개의 상기 미세 편광판의 광 투과축 각도는 45°각도 차이로 순차적으로 변화하는 서로 다른 4개 종류의 광 투과축 각도 중 어느 하나를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.
The method of claim 10,
Self-interference digital holographic system, characterized in that the light transmission axis angles of the plurality of fine polarizing plates are formed to have any one of four different types of light transmission axis angles sequentially changing with a 45° angle difference.

제 1 항에 있어서,
상기 입사광이 상기 기하학적 위상 렌즈에 입사되기 이전에 통과하도록 배치되어 상기 입사광을 직선 편광으로 변화시키는 고정 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 시스템.

The method of claim 1,
The self-interference digital holographic system, further comprising a fixed polarizing plate disposed so that the incident light passes before being incident on the geometric phase lens to change the incident light into linearly polarized light.