KR20150128364A - 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 홀로그래픽 시스템의 해상도와 광시야각을 증대시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법에 있어서, 공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하는 단계; 상기 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 상기 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 상기 대상 영상을 기록 매체에 기록하는 단계를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법이 제공될 수 있다.

Description

디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ENHANCEMENT OF RESOULTION AND WIDE VIEWING ANGLE DIGITAL HOLOGRAPHIC SYSTEM}
본 발명의 실시예는 홀로그래픽 시스템의 해상도와 광시야각을 증대시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
홀로그램용 필름에 홀로그램을 기록하는 방법은 일반적으로 아날로그 방식과 디지털 방식으로 구분할 수 있다.
아날로그 방식은 레이저와 같은 가간섭(coherence) 광원을 사용하여 기록하고자 하는 피사체(물체)에 빔을 조사하여 반사된 빛과 순수한 레이저 빔에 해당하는 참조 빔의 간섭을 통하여 홀로그램을 생성하는 방식이다. 디지털 방식의 경우는 호겔(hogel)이라고 불리는 작은 단위의 홀로그램 요소 별로 간섭 무늬를 생성하는 방법으로 미리 생성된 영상을 매 호겔에 집광하여 참조 빔과의 간섭을 통해 홀로그램을 생성하는 방법이다.
디지털 방식의 경우 아날로그 방식에 비해 피사체의 크기나 획득상의 제약을 받지 않는다. 디지털 홀로그래픽 기록 방식은 호겔의 성능에 좌우된다. 호겔은 기록 필름면 상의 하나의 작은 화소의 개념으로 기록과 동일한 조건의 참조 빔 환경에서 기록된 물체 빔을 재현하는 성질을 갖는다.
호겔 성능의 척도는 하나의 호겔에서 몇 개의 빛 다발이 퍼져나가는지를 의미하는 호겔 해상도와 하나의 호겔에서 커버가 가능한 광시야각의 크기로 결정된다.
호겔 해상도는 물체 빔 생성 시 사용되는 호겔 이미지와 공간 광 변조기(spatial light modulator, SLM)의 해상도와 동일하다. 일반적으로 고해상도의 SLM은 개발이 쉽지 않고 그 가격 또한 매우 비싸다.
시야각이란 앞에서 언급한 호겔 해상도 즉 하나의 호겔에서 퍼져나가는 빛 다발이 몇 도의 각도까지 퍼져나가느냐를 의미한다. 예를 들어, 하나의 호겔의 시야각이 45도라고 하면 45도를 벗어난 영역에서는 호겔에서 나오는 빛이 보이지 않는다. 이때 디지털 홀로그램 기록물의 경우 제공되는 시야각은 기록 시 사용된 집광 렌즈의 화각과 동일하다. 그러나 집광 렌즈로 이용되는 컨버징 렌즈(converging lens)의 경우 일반적으로 화각이 클수록 왜곡이 심하게 발생하고, 또 그 비용이 급격히 증가한다. 그리고 한 렌즈에서 하나의 화각 밖에 제공할 수 없다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하고자 호겔의 공간해상도와 광시야각을 늘릴 수 있는 방법을 제안한다.
본 발명의 실시예는 디지털 홀로그래픽 프린팅에서 호겔의 해상도와 시야각이 물체 빔 집광부에 사용되는 공간 광 변조기의 해상도와 집광 렌즈의 화각에 의존적이고 제한적인 점을 해결하고자, 공간 광 변조기와 집광 렌즈의 변경 없이 단일 호겔의 해상도와 시야각을 증대시키는 장치와 방법을 제안하고자 한다.
디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법에 있어서, 공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하는 단계; 상기 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 상기 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 상기 대상 영상을 기록 매체에 기록하는 단계를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법이 제공될 수 있다.
일측에 있어서, 상기 대상 영상은 상기 복수의 호겔로 이루어질 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하는 단계는, 상기 결정된 해상도에 따라 상기 필름 이송 스테이지의 높낮이를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하는 단계는, 미리 생성된 호겔을 서브 영역으로 분할하여 상기 복수의 호겔을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 상기 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 상기 대상 영상을 기록 매체에 기록하는 단계는, 상기 집광 빔을 상기 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광시켜 기록하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 집광 빔을 상기 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광시켜 기록하는 단계는, 상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계는, 상기 집광 빔의 한쪽 선과 수직으로 만나도록 상기 필름 이송 스테이지의 기울임 각도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계는, 상기 필름 이송 스테이지의 기울임이 없는 경우, 상기 집광 빔을 상기 복수의 호겔의 크기를 단위로 상기 필름 이송 스테이지를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계는, 상기 필름 이송 스테이지의 기울임이 있는 경우, 상기 복수의 호겔의 크기에 상기 필름 이송 스테이지의 기울임 각의 코사인 값을 곱한 단위로 상기 필름 이송 스테이지를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 상기 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 기록하는 단계는, 상기 집광 빔이 상기 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광되도록 상기 집광 빔을 전달하는 집광부의 기울기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예를 통해 디지털 홀로그래픽 프린팅에서 호겔의 해상도와 시야각이 물체 빔 집광부에 사용되는 공간 광 변조기의 해상도와 집광 렌즈의 화각에 의존적이고 제한적인 점을 해결하고, 공간 광 변조기와 집광 렌즈의 변경 없이 단일 호겔의 해상도와 시야각을 증대시키는 장치와 방법을 제안할 수 있다.
도 1은 디지털 홀로그래픽 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 2K x 2K의 호겔 해상도를 생성하는 방법에 대해서 비교한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 기존의 정규화된 호겔 이미지의 예시를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법을 적용한 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 기록 매체(필름) 면 아래에서 바라본 빔과 호겔을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 필름 이송 스테이지의 기울임 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법 및 그 방법을 수행하는 디지털 홀로그래픽 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
본 발명은 앞 절에서 기술한 바와 같이 홀로그램 기록 시 호겔 해상도와 광시야각을 증대시키고자 부분적 기록 방법을 적용하고자 한다.
도 1은 디지털 홀로그래픽 시스템의 구성을 도시한 것이다. 자세하게는 디지털 홀로그래픽 시스템의 집광부의 구성을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공간 광 변조기(Spatial light modulator, SLM)(110)는 기록하고자 하는 하나의 대상 영상을 로딩하여 평행한 빔으로 아래 집광 렌즈(120)로 넣어주는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 공간 광 변조기(110)의 결정된 해상도에 따라 집광 렌즈(120)에서 표현되는 빛 다발의 수가 결정되고, 이후 집광 렌즈(120)에서 집광된 빔을 살펴보면 집광 렌즈의 화각을 관찰할 수 있다. 집광 렌즈(120)의 화각은, 기록 매체(130), 예컨대 기록 필름의 면에 입사되는 각으로 기록 후 하나의 호겔이 제공하는 광시야각과 동일하다.
그러나 도 1과 같이 넓은 화각을 제공하는 집광 렌즈의 경우, Pin-cushion 타입의 렌즈 왜곡을 갖고 그 값이 매우 비싸다. 따라서 본 발명에서는 호겔 영상을 생성하기 위한 공간 광 변조기(110) 및 집광 렌즈(120)를 제어하거나 기록 매체(130)를 이동시키는 필름 이송 스테이지(140)를 제어하는 장치의 정교화가 필요하다.
본 발명의 실시예의 기본적인 개념은 고해상도의 공간 광 변조기와 넓은 화각의 집광 렌즈로 홀로그래픽 기록하는 효과를 보다 작은 해상도의 공간 광 변조기(110)와 보다 작은 화각의 집광 렌즈(120)로 나타내기 위한 것이다.
이를 위해, 기록 매체(130)에 부분적인 기록이 필요하다. 예컨대, 공간 광 변조기(110)의 해상도와 집광 렌즈(120)의 화각을 두 배로 늘리기 위해서는 현재 결정되어 있는 호겔의 영역을 4분할하여 분할된 서브 호겔 마다 기록할 수 있다.
또한, 집광 렌즈(120)에서 퍼져나가는 빛 다발이 서로 겹치지 않도록 하기 위해서 기록 매체(130) 면을 사선으로 기록할 수 있도록 기록 매체(130)를 이동시키는 필름 이송 스테이지(140)에 경사를 조절할 수 있는 장치를 구비시킬 수 있다. 본 발명의 실시예를 위하여 호겔 영상을 생성하는 장치와 필름 이송 스테이지 및 이를 제어하는 장치의 정교화가 필요하다.
도 2는 2K x 2K의 호겔 해상도를 생성하는 방법에 대해서 비교한 도면이다.
도 2의 (a)는 2K x 2K의 입력 호겔 해상도를 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 1K x 1K의 호겔을 4번 입력하여 2K x 2K의 호겔 해상도를 가지는 서브 호겔을 도시하고 있다.
실시예에서, 2K x 2K의 호겔 해상도를 제공하기 위해 도 2의 (a)는 2K x 2K 해상도를 갖는 공간 광 변조기 하나로 기록하는 방법에 대한 것이고, 도 2의 (b)는 1K x 1K의 호겔 해상도를 가지는 공간 광 변조기를 4번 기록하는 방법에 대한 것이다.
본 발명의 실시예에서 이용되는 공간 광 변조기가 1K x 1K의 호겔 해상도를 갖는다면, 2K x 2K 호겔 해상도를 가지는 홀로그래픽 영상을 위해서는 도 2의 (b)와 같이, 2K x 2K 호겔 해상도의 하나의 호겔을 4분할하여 서브 호겔에 대해서 각각 기록할 수 있다.
그리고, 공간 광 변조기는 호겔 영상을 생성 시에, 2K x 2K의 해상도로 생성한 후, 하나의 호겔을 4분할할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 있어서, 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도이다. 실시예에 따른 디지털 홀로그래픽 시스템은 공간 광 변조기 및 집광 렌즈, 기록 매체를 이송하는 필름 이송 스테이지를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(310)에서, 공간 광 변조기의 해상 도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정할 수 있다. 예컨대, 앞서 설명한 실시예를 인용하면, 해상도 및 광시야각을 두 배로 생성하도록 결정할 수 있다. 실시예에서, 배수 N은 사용자에 의해서 결정될 수 있다. 이때, 결정된 광시야각은 180도가 넘지 않도록 설정될 수 있다.
홀로그래픽 기록 시, 기록 결과물의 해상도는 집광 렌즈에서 집광되는 빔의 집광 정도에 의해서 좌우될 수 있다. 실시예에서, 집광 빔의 집광 정도를 결정하기 위해서 기록 매체를 포함하는 필름 이송 스테이지의 높낮이가 결정될 수 있다. 필름 이송 스테이지의 높이를 낮추어 더 작은 빔의 형태로 집광되도록 조절하면, 동일한 기록 매체의 크기에 보다 고해상도의 호겔을 기록할 수 있다.
단계(320)에서, 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성할 수 있다. 대상 영상은 복수의 호겔로 이루어질 수 있다. 공간 광 변조기는 기록하기 위한 대상 영상을 로딩하여 복수의 호겔을 생성하는데, 도 2의 (b)와 같은 실시예를 이용하여 기존 해상도의 호겔을 분할하여 서브 호겔로 생성할 수 있다.
그리고 단계(330)에서 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 대상 영상을 기록 매체에 기록할 수 있다.
실시예에서, 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광시켜 기록할 수 있다.
일측에 있어서, 필름 이송 스테이지에 집광 빔을 사선으로 집광시키는 방법으로 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울일 수 있으며, 또 다른 측면에 있어서, 집광 빔이 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광되도록 집광 빔을 전달하는 집광부의 기울기를 조절할 수도 있다.
기록 매체에 대상 영상 전체를 기록하기 위해 필름 이송 스테이지는 스캔 방식으로 이동하며 하나하나의 호겔을 기록하도록 기록 매체를 호겔의 크기만큼 이동시킬 수 있다.
실시예에서, 필름 이송 스테이지의 기울임이 없는 상태에서 대상 영상을 기록하는 경우, 집광 빔을 서브 호겔의 크기에 맞추고, 서브 호겔의 크기를 단위로 필름 이송 스테이지를 이동하면서 기록할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 필름 이송 스테이지의 기울임이 있는 경우에서 기록하는 경우, 호겔의 크기에 필름 이송 스테이지의 기울임 각도에 대한 코사인(Cosine) 값을 곱한 만큼을 단위로 필름 이송 스테이지를 이동하면서 기록할 수 있다.
도 4는 기존의 정규화된 호겔 이미지의 예시를 도시한 것이다. 광시야각을 증대시키기 위한 방법은 도 4의 실시예와 같이 이루어질 수 있다.
먼저, 사용자가 실시간의 공간 광 변조기의 해상도와 집광 렌즈의 화각을 고려하여 원하는 해상도와 광시야각의 배수를 결정할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 결정된 광시야각은 180도가 넘지 않도록 설정될 수 있다. 예를 들어 1K x 1K 해상도의 공간 광 변조기와 60도의 화각을 갖는 집광 렌즈를 보유한 경우, 2배의 광시야각 및 해상도가 결정되면, 2K x 2K의 호겔 해상도와 120도의 광시야각을 제공하도록 본 발명의 실시예를 제공할 수 있다.
이하에서는 2K x 2K의 호겔 해상도와 120도의 광시야각을 제공하는 2mm x 2mm 크기의 호겔 기록 방법에 대해서 설명한다.
본 발명은 앞 절에서 기술한 바와 같이 홀로그램 기록 시 효율성을 높이고자 계층적인 기록 방법을 적용하고자 한다. 홀로그램 기록에서 기록 결과물의 해상도를 좌우하는 것은 집광 정도이다. 공간 광 변조기에 로딩된 호겔 영상은 집광 렌즈를 거쳐 집광된 빔의 형태로 출력되고, 기록 매체에 기록될 수 있는데, 이때 좀 더 작은 빔의 형태로 집광되면 보다 고해상도의 영상이 기록될 수 있다.
이때, 기록은 한 화소 단위로 기록하는 것과 같이 공간 광 변조기에 하나의 호겔 영상을 로딩하고, 필름 이송 스테이지의 높낮이를 조절한다. 그리고, 기록하고자 하는 호겔의 크기가 결정되면, 해당 크기로 생성된 호겔을 공간 광 변조기에서 하나씩 로딩하여 호겔의 수만큼 기록 매체를 가로 방향과 세로 방향으로 지그재그 이동하면서 기록을 수행한다.
기존의 시스템에서는 하나의 기록물을 생성하기 위한 호겔의 크기는 고정적이고, 기록이 끝날 때까지 변경되지 않는다. 그러나 이는 기록하고자 하는 영상의 정보와 무관하게 호겔의 크기에 따라 항상 동일한 기록 복잡도를 가지며, 대상 영상의 콘텐츠에 상관 없이 항상 동일한 호겔 영상 생성 복잡도를 야기할 수 있다.
다시 돌아가 도 4는 광시야각이 동일한 두 개의 집광 렌즈를 통해 두 배의 화각을 구현한 방식이다. 그러나 도 4와 같은 방식은 집광 렌즈와 함께 두 개의 공간 광 변조기를 필요로 하고, 이를 2차원으로 확장할 경우 4개의 집광 렌즈 및 4개의 공간 광 변조기를 필요로 하게 되는 구성이다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 도 5와 같은 방식을 제안한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법을 적용한 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 집광부는 동일하고, 다만 필름 이송 스테이지가 기울어지는 방식이다. 디지털 홀로그래픽 시스템에서는 호겔 단위 기록을 위해 정밀한 필름 이송 스테이지를 사용할 수 있다. 해당 필름 이송 스테이지는 호겔의 크기를 조절하기 위해 상하 이동이 가능하며, 또한 하나의 호겔을 기록하여 전체 대상 영상의 기록물을 완성하기 위해 좌우 이동 기능을 가질 수 있다. 필름 이송 스테이지는 대상 영상의 전체를 기록하기 위해 스캔 방식으로 이동하며, 하나하나의 호겔을 기록하도록 필름을 호겔의 크기만큼 이동시킬 수 있다.
이러한 필름 이송 스테이지에 도 5와 같이, 기울임 기능을 추가하면, 앞서 언급한 호겔 해상도 및 광시야각의 증대가 가능한 기록 시스템을 구축할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 기록 매체(필름) 면 아래에서 바라본 빔과 호겔을 도시한 것이다.
2K x 2K의 호겔 해상도를 가지는 기록물을 얻기 위해서, 하나의 집광 렌즈 및 하나의 공간 광 변조기를 통해 기록되는 영역이, 4개의 서브 영역으로 나뉘어져 있다.
공간 광 변조기의 설정된 호겔 해상도에 의한 하나의 호겔 영역이 서브 영역 1 내지 서브 영역 4를 모두 합친 크기이며 본 발명의 디지털 홀로그램 기록 시, 서브 영역 각각에 대해서 기록이 필요하므로 호겔 영역마다 총 4번의 기록을 수행하여 고해상도의 결과물을 얻을 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 필름 이송 스테이지의 기울임 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 기울어져 있는 기록 매체(730)는 기록되는 다른 영역의 빔과 연속적으로 연결되기 위해서는 집광 빔의 한쪽 선과 수직으로 만나야 한다. 이에, 도 7과 같이 접하기 위해서는 필름 이송 스테이지(740)를 화각 θ의 절반인 α만큼 기울여야 함을 확인할 수 있다.
기록 매체(730)의 면이 기울어져 있기 때문에 홀로그램 기록 시에 필름 이송 스테이지(740)의 이동 거리도 달라져야 한다. 기록 매체(730)에 기울임이 없다면, 집광 빔을 서브 호겔의 크기에 맞추어 필름 이송 스테이지(740)를 이동하고, 서브 호겔의 크기만큼 스테이지를 이동할 수 있다.
실시예에서 4개의 서브 호겔로 나누어 2배의 광시야각 및 해상도를 가지는 기록물을 제공하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 호겔의 크기에 기록 매체(730)의 기울임 각에 대한 코사인 값을 곱한 만큼 필름 이송 스테이지(740)를 이동시킬 수 있다.
도 7의 실시예에서, 호겔의 크기를 d, 기록 시 호겔 간의 이동 거리를 d’로 표시하였으며, d’=d?cos(α)= d?cos(θ/2)와 같은 수학식으로 표현할 수 있다.
그리고, 집광되는 빔의 크기는 서브 호겔의 크기에 맞출 수 있다.
실시예에서, 물체 빔 집광부에 기울임 기능을 추가하여 동일한 효과를 얻거나, 다수의 물체 빔 집광부를 결합하여 하나의 광시야각이 넓고, 호겔 해상도가 높은 물체 빔 집광부를 구성할 수 있다.
이상과 같은 디지털 홀로그래픽 기록 방법을 제공하는 시스템이 제공될 수 있다.
대상 영상이 기록되는 기록 매체와의 물리적 인터페이스를 포함하는 메모리 인터페이스부 및 프로세서를 포함할 수 있으며, 해당 프로세서는 디지털 홀로그래픽 시스템에서 공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하고, 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하며, 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 대상 영상을 기록 매체에 기록하도록 메모리 인터페이스부를 제어할 수 있다.
실시예에 따른 시스템은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 시스템 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 디지털 홀로그래픽 기록 방법에 따라, 디지털 홀로그래픽 프린팅에서 호겔의 해상도와 시야각이 물체 빔 집광부에 사용되는 공간 광 변조기의 해상도와 집광 렌즈의 화각에 의존적이고 제한적인 점을 해결하고, 공간 광 변조기와 집광 렌즈의 변경 없이 단일 호겔의 해상도와 시야각을 증대시키는 장치와 방법을 제안할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등한 것들에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (11)

  1. 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법에 있어서,
    공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하는 단계;
    상기 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 상기 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 상기 대상 영상을 기록 매체에 기록하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 영상은 상기 복수의 호겔로 이루어지는,
    디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하는 단계는,
    상기 결정된 해상도에 따라 상기 필름 이송 스테이지의 높낮이를 결정하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하는 단계는,
    미리 생성된 호겔을 서브 영역으로 분할하여 상기 복수의 호겔을 생성하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 상기 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 상기 대상 영상을 기록 매체에 기록하는 단계는,
    상기 집광 빔을 상기 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광시켜 기록하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 집광 빔을 상기 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광시켜 기록하는 단계는,
    상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계는,
    상기 집광 빔의 한쪽 선과 수직으로 만나도록 상기 필름 이송 스테이지의 기울임 각도를 조절하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계는,
    상기 필름 이송 스테이지의 기울임이 없는 경우, 상기 집광 빔을 상기 복수의 호겔의 크기를 단위로 상기 필름 이송 스테이지를 이동시키는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 상기 대상 영상을 기록하는 단계는,
    상기 필름 이송 스테이지의 기울임이 있는 경우, 상기 복수의 호겔의 크기에 상기 필름 이송 스테이지의 기울임 각의 코사인 값을 곱한 단위로 상기 필름 이송 스테이지를 이동시키는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기록 매체를 이동시키는 필름 이송 스테이지를 사선으로 기울여 기록하는 단계는,
    상기 집광 빔이 상기 필름 이송 스테이지에 사선으로 집광되도록 상기 집광 빔을 전달하는 집광부의 기울기를 조절하는 단계
    를 포함하는 디지털 홀로그래픽 시스템의 해상도 및 광시야각 증대 방법.
  11. 디지털 홀로그래픽 시스템에 있어서,
    대상 영상이 기록되는 기록 매체와의 물리적 인터페이스를 포함하는 메모리 인터페이스부; 및
    프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    공간 광 변조기의 해상도 및 집광 렌즈의 화각을 고려하여 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N을 결정하고, 상기 결정된 목표 해상도 및 광시야각의 배수 N에 따라 상기 대상 영상으로부터 복수의 호겔을 생성하며, 상기 복수의 호겔을 로딩한 평행 빔이 상기 집광 렌즈를 통과한 집광 빔을 이용하여 상기 대상 영상을 상기 기록 매체에 기록하도록 상기 메모리 인터페이스부를 제어하는,
    디지털 홀로그래픽 시스템.
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