KR20200074460A - 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치 - Google Patents

간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치 Download PDF

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KR20200074460A
KR20200074460A KR1020180162868A KR20180162868A KR20200074460A KR 20200074460 A KR20200074460 A KR 20200074460A KR 1020180162868 A KR1020180162868 A KR 1020180162868A KR 20180162868 A KR20180162868 A KR 20180162868A KR 20200074460 A KR20200074460 A KR 20200074460A
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Abstract

다양한 실시예들에 따른 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치는, 참조광과 물체광의 간섭 패턴을 측정하고, 참조광의 이미지에 기반하여, 측정된 간섭 패턴을 변조하고, 변조된 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보를 추출하고, 추출된 위상 정보에 기반하여, 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.

Description

간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RETRIEVING PHASE INFORMATION OF WAVE FROM INTERFERENCE PATTERN}
다양한 실시예들은 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 홀로그래피(digital holography)는 시편에서 산란된 빛의 정보를 광학적으로 기록/재생하는 기술이다. 이 때 기록하고자 하는 빛의 정보는 참조 광(reference beam)과의 간섭 현상을 통해 홀로그램(hologram)으로 표현된다. 디지털 홀로그래피는 디지털 연산 과정을 통해 홀로그램으로부터 시편의 이미지를 얻어 낸다. 기존의 오프 액시스 홀로그래피(off-axis holography)는 홀로그램의 푸리에 변환(Fourier transform)을 통해 시편의 정보를 공간 주파수(spatial frequency) 공간에서 추출하는 방식을 사용한다.
하지만, 공간 주파수 공간상에서 시편의 정보만을 추출하기 위해서는, 큰 각도로 입사하는 참조 광과 홀로그램의 오버샘플링(oversampling)이 필요하다. 특히 오버샘플링 조건은 카메라의 픽셀 개수가 병목이 되므로, 기존의 기술은 많은 광학적 정보를 갖는 대면적 또는 고해상도 이미지를 측정하기 어렵다는 한계를 갖는다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 참조광과 물체광의 간섭 패턴을 측정하는 동작, 상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 간섭 패턴을 변조하는 동작, 상기 변조된 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보를 추출하는 동작, 및 상기 추출된 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 참조광과 물체광의 간섭 패턴을 측정하도록 구성되는 이미지 모듈, 및 상기 이미지 센서와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 간섭 패턴을 변조하고, 상기 변조된 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보를 추출하고, 상기 추출된 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치가, 기존의 오프 액시스 홀로그래피와 비교하여, 더 많은 정보를 홀로그램에 담을 수 있다. 즉 전자 장치에서 표현되는 홀로그램의 해상도 또는 크기가 증대될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출을 위한 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 파동의 위상 정보 추출을 위한 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제 1 실시예에 따른 전자 장치에서 측정되는 간섭 패턴을 도시하는 도면이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제 1 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제 2 실시예에 따른 전자 장치에서 측정되는 간섭 패턴을 도시하는 도면이다.
도 8은 제 2 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 제 2 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보 추출을 위한 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)는, 이미지 모듈(110), 프로세서(120) 및 기록 매체(130)를 포함할 수 있다.
이미지 모듈(110)은 간섭성의 광을 발생시켜, 참조광(reference lingt)과 물체광(object light)을 형성시킬 수 있다. 그리고 이미지 모듈(110)은 참조광과 물체광의 간섭 패턴을 측정할 수 있다. 예를 들면, 이미지 모듈(110)은 광원, 적어도 하나의 렌즈 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 광원은 광을 발생시켜, 참조광과 물체광을 형성시킬 수 있다. 여기서, 참조광은 광원에서 발생되어 도달하는 광을 나타내고, 물체광은 광원에서 발생되어 물체에 반사된 다음 도달하는 광을 나타낼 수 있다. 광원은, 예컨대 간섭성이 미리 정해진 임계 값 이상인 간섭성 광원(coherent light source) 또는 간섭성이 임계 값 미만인 비간섭성 광원(temporally incoherent light source) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 광원은 발생되는 광을 분리시키기 위한 빔 스플리터(beam spliter)를 포함하여, 참조광과 물체광을 각각 형성시킬 수 있다. 적어도 하나의 렌즈는 참조광과 물체광을 투과시킬 수 있다. 이미지 센서는 참조광과 물체광에 의해 형성되는 간섭 패턴을 검출하고, 간섭 패턴을 측정할 수 있다.
프로세서(120)는 참조광의 이미지에 기반하여, 간섭 패턴을 변조할 수 있다. 그리고 프로세서(120)는 변조된 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보를 추출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 크라머스-크로니히 관계(Kramers-Kronig relation)에 기반하여, 변조된 간섭 패턴에서 위상 정보를 추출할 수 있다. 또한 프로세서(120)는 위상 정보에 기반하여, 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(120)는 변조된 간섭 패턴의 이미지를 기록 매체(130)에 기록하거나, 재생할 수 있다.
기록 매체(130)는 변조된 간섭 패턴의 이미지를 저장할 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 파동의 위상 정보 추출을 위한 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 도면이다. 도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는 210 동작에서 참조광과 물체광에 의해 형성되는 간섭 패턴(310)을 측정할 수 있다. 이를 위해, 이미지 모듈(110)은 광원을 이용하여 간섭성의 광을 발생시켜, 참조광과 물체광을 형성시킬 수 있다. 제 1 실시예에 따르면, 광원의 간섭성이 임계 값 이상인 경우, 이미지 모듈(110)은 물체광을 양수 성분과 음수 성분으로 구분하지 않을 수 있다. 이를 통해, 이미지 모듈(110)이 참조광과 물체광의 간섭 패턴을 전체적으로 측정할 수 있다. 제 2 실시예에 따르면, 광원의 간섭성이 임계 값 미만인 경우, 이미지 모듈(110)은 물체광을 양수 성분과 음수 성분으로 구분할 수 있다. 이를 통해, 이미지 모듈(110)은 참조광과 물체광의 양수 성분을 기반으로, 제 1 간섭 패턴을 측정하고, 참조광과 물체광의 음수 성분을 기반으로, 제 2 간섭 패턴을 측정할 수 있다.
전자 장치(100)는 220 동작에서 참조광의 이미지(320)에 기반하여, 간섭 패턴(310)을 변조할 수 있다. 그리고 전자 장치(100)는 230 동작에서 변조된 간섭 패턴(330)에서 파동의 위상 정보를 추출할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 크라머스-크로니히 관계(Kramers-Kronig relation)에 기반하여, 변조된 간섭 패턴(330)에서 위상 정보를 추출할 수 있다. 일 예로, 프로세서(120)는 변조된 간섭 패턴(330)에 크라머스-크로니히 관계를 적용하여, 위상 정보를 추출할 수 있다. 제 1 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 간섭 패턴을 전체적으로 변조하여, 위상 정보를 추출할 수 있다. 제 2 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제 1 간섭 패턴과 제 2 간섭 패턴을 각각 변조하여, 제 1 위상 정보와 제 2 위상 정보를 각각 추출할 수 있다.
전자 장치(100)는 240 동작에서 위상 정보에 기반하여, 변조된 간섭 패턴(330)의 이미지(340)를 획득할 수 있다. 제 1 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전체적으로 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득할 수 있다. 제 2 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제 1 위상 정보와 제 2 위상 정보에 기반하여, 변조된 제 1 간섭 패턴의 제 1 이미지와 변조된 제 2 간섭 패턴의 제 2 이미지를 각각 획득하고, 제 1 이미지와 제 2 이미지를 합할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(100)는 변조된 간섭 패턴(330)의 이미지(340)를 기록하거나, 재생할 수 있다.
도 4는 제 1 실시예에 따른 전자 장치에서 측정되는 간섭 패턴을 도시하는 도면이다. 도 5는 제 1 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전자 장치(100)는 공간 주파수 영역에서 물체광과 참조광에 의해 형성되는 간섭 패턴(410)을 측정할 수 있다. 여기서, 물체광은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 물체(500)를 기반으로 형성되고, 참조광은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 여기서, 하기 [수학식 1]과 같이 참조광의 세기(
Figure pat00001
)는 물체광의 세기(
Figure pat00002
) 보다 강해야 하며, 참조광의 입사각(
Figure pat00003
)이 하기 [수학식 2]와 같이 정해진 조건을 만족해야 한다. 참고로, 기존의 오프 액시스 홀로그래피의 경우, 참조광의 입사각(
Figure pat00004
)이 하기 [수학식 3]과 같이 정해진 조건을 만족해야 한다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
예를 들면, 전자 장치(100)는 광원(미도시), 적어도 하나의 렌즈(510) 및 이미지 센서(520)를 포함할 수 있다. 광원은 광을 발생시켜, 물체광과 참조광을 형성시키고, 렌즈(510)는 물체광을 투과시킬 수 있다. 이미지 센서(520)는 물체광과 참조광에 의해 형성되는 간섭 패턴(410)을 검출하고, 간섭 패턴(410)을 측정할 수 있다. 즉 물체광은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 광원에서 발생되어 물체(500)에 반사된 다음 이미지 센서(520)로 도달하는 광을 나타내고, 참조광은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 광원에서 발생되어 이미지 센서(520)로 도달하는 광을 나타낼 수 있다.
도 6은 제 1 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(100)는 210 동작에서 참조광과 물체광에 의해 형성되는 간섭 패턴(610)을 측정할 수 있다. 그리고 전자 장치(100)는 참조광의 이미지(620)를 검출할 수 있다. 여기서, 간섭 패턴(610)은 하기 [수학식 4]와 같이 표현되고, 참조광의 이미지(620)는 하기 [수학식 5]와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
전자 장치(100)는 220 동작에서 참조광의 이미지(620)에 기반하여, 간섭 패턴(610)을 변조할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(100)가 변조된 간섭 패턴(630)을 획득할 수 있다. 여기서, 변조된 간섭 패턴(630)이 하기 [수학식 6]과 같이 표현될 수 있다. 그리고 전자 장치(100)는 230 동작에서 변조된 간섭 패턴(630)에서 파동의 위상 정보(640)를 추출할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 변조된 간섭 패턴(630)에 크라머스-크로니히 관계를 적용하여, 변조된 간섭 패턴(630)에서 위상 정보(640)을 추출할 수 있다. 여기서, 위상 정보(640)이 하기 [수학식 7]과 같이 표현될 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(100)는 240 동작에서 위상 정보(640)에 기반하여, 변조된 간섭 패턴(630)의 이미지(650)를 획득할 수 있다. 여기서, 변조된 간섭 패턴(630)의 이미지(650)는 하기 [수학식 8]과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
도 7은 제 2 실시예에 따른 전자 장치에서 측정되는 간섭 패턴을 도시하는 도면이다. 도 8은 제 2 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 전자 장치(100)는 공간 주파수 영역에서 물체광과 참조광에 의해 형성되는 간섭 패턴(710)을 측정할 수 있다. 여기서, 물체광은 도 8에 도시된 바와 같이 물체(800)를 기반으로 형성되고, 양수 성분(711), 음수 성분(713) 및 물체(800)를 통과하여 참조광으로 활용되는 참조 성분(715)을 포함할 수 있다. 여기서, 하기 [수학식 9]와 같이 참조광(
Figure pat00013
)의 세기는 가상 패턴(710)의 세기(
Figure pat00014
) 보다 강해야 한다. 한편, 물체(800)가 투명한 경우, 물체(800)의 위상은
Figure pat00015
이내일 수 있다.
Figure pat00016
예를 들면, 전자 장치(100)는 광원(미도시), 적어도 하나의 렌즈(810), 적어도 하나의 마스크(815) 및 이미지 센서(820)를 포함할 수 있다. 광원은 광을 발생시켜, 물체광과 참조광을 형성시킬 수 있다. 일 예로, 광원은 가간섭성 길이가 짧은 백색광을 발생시킬 수 있다. 렌즈(810)는 물체광을 투과시킬 수 있다. 마스크(815)는 물체광을 양수 성분(711)과 음수 성분(713)으로 구분하여, 통과시킬 수 있다. 마스크(815)는, 예컨대 푸리에 변환(Fourier transform)을 통하여, 물체광의 공간 주파수 성분을 양수 성분(711)과 음수 성분(713)으로 구분할 수 있다. 마스크(815)는 도 8의 (a) 또는 (b) 중 적어도 어느 하나와 같이 배치될 수 있다. 일 예로, 렌즈(810)는 두 개의 렌즈들을 포함하며, 마스크(815)는 렌즈들 사이에 배치될 수 있다. 이미지 센서(820)는 물체광의 양수 성분(711)과 참조광을 기반으로, 제 1 간섭 패턴을 측정하고, 물체광의 음수 성분(713)과 참조광을 기반으로, 제 2 간섭 패턴을 측정할 수 있다.
도 9는 제 2 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(100)는 210 동작에서 참조광과 물체광의 양수 성분(
Figure pat00017
)을 기반으로, 제 1 간섭 패턴(911)을 측정하고, 참조광과 물체광의 음수 성분(
Figure pat00018
)을 기반으로, 제 2 간섭 패턴(913)을 측정할 수 있다. 그리고 전자 장치(100)는 참조광의 이미지(920)를 검출할 수 있다. 여기서, 제 1 간섭 패턴(911)과 제 2 간섭 패턴(921)은 하기 [수학식 10]과 같이 표현되고, 참조광의 이미지(920)는 하기 [수학식 11]과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00019
Figure pat00020
전자 장치(100)는 220 동작에서 참조광의 이미지(920)에 기반하여, 제 1 간섭 패턴(911)과 제 2 간섭 패턴(913)을 각각 변조할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치가 변조된 제 1 간섭 패턴(931)과 변조된 제 2 간섭 패턴(933)을 획득할 수 있다. 여기서, 변조된 제 1 간섭 패턴(931)과 변조된 제 2 간섭 패턴(933)이 하기 [수학식 12]와 같이 표현될 수 있다. 그리고 전자 장치(100)는 230 동작에서 변조된 제 1 간섭 패턴(931)에서 제 1 위상 정보(941)를 추출하고, 변조된 제 2 간섭 패턴(933)에서 제 2 위상 정보(943)를 추출할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 변조된 제 1 간섭 패턴(931)에 크라머스-크로니히 관계를 적용하여, 제 1 위상 정보(941)를 추출하고, 변조된 제 2 간섭 패턴(933)에 크라머스-크로니히 관계를 적용하여, 제 2 위상 정보(943)를 추출할 수 있다. 여기서, 제 1 위상 정보(941)와 제 2 위상 정보(943)가 하기 [수학식 13]과 같이 표현될 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(100)는 240 동작에서 최종 이미지(950)를 획득할 수 있다. 이를 위해, 전자 장치(100)는 제 1 위상 정보(941)에 기반하여, 변조된 제 1 간섭 패턴(931)의 제 1 이미지를 획득하고, 제 2 위상 정보(943)에 기반하여, 변조된 제 2 간섭 패턴(933)의 제 2 이미지를 획득할 수 있다. 이 후 전자 장치(100)는 제 1 이미지와 제 2 이미지를 합하여, 최종 이미지(950)를 획득할 수 있다. 여기서, 제 1 이미지와 제 2 이미지는 하기 [수학식 14]와 같이 표현되고, 최종 이미지(950)는 하기 [수학식 15]와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)가 더 많은 정보를 홀로그램에 담을 수 있다. 즉 전자 장치(100)에서 표현되는 홀로그램의 해상도 또는 크기가 증대될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)에서 획득되는 간섭 패턴에 따른 이미지, 즉 홀로그램의 공간 주파수 대역폭은
Figure pat00025
으로, 기존의 오프 액시스 홀로그래피에 따른 홀로그램의 공간 주파수 대역폭의 절반에 해당할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 기존의 오프 액시스 홀로그래피와 비교하여, 두 배의 해상도 또는 두 배의 크기, 바꿔 말하면 네 배의 면적의 홀로그램을 표현할 수 있다. 그리고 정확성을 확보하기 위해서 이미지 센서의 대역폭 또는 픽셀의 역수가 홀로그램의 대역폭 보다 커야 하는 바, 전자 장치(100)에서 적은 대역폭의 이미지 센서 또는 큰 픽셀의 이미지 센서가 사용될 수 있다. 아울러, 전자 장치가 백색광을 사용하는 경우, 위상의 신호대 잡음 비 상승에 따라 더욱 정밀한 위상 정보의 추출이 가능해 질 수 있다. 이로 인하여, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)가 다양한 광학 기술들, 예컨대 현미경 기술 등에 적용될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 관해 설명되었으나, 본 문서의 다양한 실시예들의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 문서의 다양한 실시예들의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위 뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    참조광과 물체광의 간섭 패턴을 측정하는 동작;
    상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 간섭 패턴을 변조하는 동작;
    상기 변조된 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보를 추출하는 동작; 및
    상기 추출된 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 위상 정보 추출 동작은,
    크라머스-크로니히 관계(Kramers-Kronig relation)에 기반하여, 상기 위상 정보를 추출하는 동작을 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 간섭 패턴 측정 과정은,
    상기 물체광의 양수 성분을 기반으로 제 1 간섭 패턴을 측정하는 동작; 및
    상기 물체광의 음수 성분을 기반으로 제 2 간섭 패턴을 측정하는 동작을 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 측정된 간섭 패턴 변조 과정은,
    상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 제 1 간섭 패턴을 변조하는 동작; 및
    상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 제 2 간섭 패턴을 변조하는 동작을 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 위상 정보 추출 동작은,
    상기 변조된 제 1 간섭 패턴으로부터 제 1 위상 정보를 추출하는 동작; 및
    상기 변조된 제 2 간섭 패턴으로부터 제 2 위상 정보를 추출하는 동작을 포함하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 변조된 간섭 패턴의 이미지 획득 동작은,
    상기 추출된 제 1 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 제 1 간섭 패턴의 제 1 이미지를 획득하는 동작;
    상기 추출된 제 2 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 제 2 간섭 패턴의 제 2 이미지를 획득하는 동작; 및
    상기 획득된 제 1 이미지와 제 2 이미지를 합하는 동작을 포함하는 방법.
  7. 전자 장치에 있어서,
    참조광과 물체광의 간섭 패턴을 측정하도록 구성되는 이미지 모듈; 및
    상기 이미지 센서와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 간섭 패턴을 변조하고,
    상기 변조된 간섭 패턴에서 파동의 위상 정보를 추출하고,
    상기 추출된 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 간섭 패턴의 이미지를 획득하도록 구성되는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    크라머스-크로니히 관계(Kramers-Kronig relation)에 기반하여, 상기 위상 정보를 추출하도록 구성되는 전자 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 물체광의 양수 성분을 기반으로 제 1 간섭 패턴을 측정하고,
    상기 물체광의 음수 성분을 기반으로 제 2 간섭 패턴을 측정하도록 구성되는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 참조광의 이미지에 기반하여, 상기 측정된 제 1 간섭 패턴과 상기 측정된 제 2 간섭 패턴을 각각 변조하고,
    상기 변조된 제 1 간섭 패턴으로부터 제 1 위상 정보를 추출하고, 상기 변조된 제 2 간섭 패턴으로부터 제 2 위상 정보를 추출하고,
    상기 추출된 제 1 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 제 1 간섭 패턴의 제 1 이미지를 획득하고, 상기 추출된 제 2 위상 정보에 기반하여, 상기 변조된 제 2 간섭 패턴의 제 2 이미지를 획득하고,
    상기 획득된 제 1 이미지와 제 2 이미지를 합하도록 구성되는 전자 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102355140B1 (ko) * 2020-07-28 2022-02-07 주식회사 토모큐브 저간섭성 광원과 다중 패턴 조명을 이용한 3차원 광회절 단층촬영 방법 및 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240051023A (ko) 2022-10-12 2024-04-19 (주)힉스컴퍼니 디지털 홀로그래픽 현미경의 빔 세기와 빔 경로 길이를 조절하는 방법 및 장치
KR20240051022A (ko) 2022-10-12 2024-04-19 (주)힉스컴퍼니 디지털 홀로그래픽 현미경을 제어하는 방법 및 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030034396A1 (en) * 1998-03-24 2003-02-20 Tsikos Constantine J. Method of speckle-noise pattern reduction and apparatus therefor based on reducing the spatial-coherence of the planar laser illumination beam before it illuminates the target object by applying spatial phase modulation techniques during the transmission of the PLIB towards the target
KR20050119642A (ko) * 2003-03-06 2005-12-21 지고 코포레이션 주사 간섭측정을 이용한 복합 표면 구조의 프로파일링
KR20080015018A (ko) * 2005-05-19 2008-02-15 지고 코포레이션 박막 구조체를 위한 저 코히어런스 간섭 측정 신호에 대한 분석
KR20090092512A (ko) * 2008-02-27 2009-09-01 광주과학기술원 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법
KR20120053043A (ko) * 2008-11-26 2012-05-24 지고 코포레이션 저간섭성 주사 간섭계에서의 주사 오차 보정
KR20130071500A (ko) * 2004-12-23 2013-06-28 씨리얼 테크놀로지스 게엠베하 홀로그램 계산 방법
JP2017219826A (ja) * 2016-06-10 2017-12-14 コリア アドバンスド インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジィ 波面制御器を用いた3次元屈折率映像撮影および蛍光構造化照明顕微鏡システムと、これを利用した方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030034396A1 (en) * 1998-03-24 2003-02-20 Tsikos Constantine J. Method of speckle-noise pattern reduction and apparatus therefor based on reducing the spatial-coherence of the planar laser illumination beam before it illuminates the target object by applying spatial phase modulation techniques during the transmission of the PLIB towards the target
KR20050119642A (ko) * 2003-03-06 2005-12-21 지고 코포레이션 주사 간섭측정을 이용한 복합 표면 구조의 프로파일링
KR20130071500A (ko) * 2004-12-23 2013-06-28 씨리얼 테크놀로지스 게엠베하 홀로그램 계산 방법
KR20080015018A (ko) * 2005-05-19 2008-02-15 지고 코포레이션 박막 구조체를 위한 저 코히어런스 간섭 측정 신호에 대한 분석
KR20090092512A (ko) * 2008-02-27 2009-09-01 광주과학기술원 가간섭성 반스토크스 라만 산란을 이용한 영상 획득 장치및 방법
KR20120053043A (ko) * 2008-11-26 2012-05-24 지고 코포레이션 저간섭성 주사 간섭계에서의 주사 오차 보정
JP2017219826A (ja) * 2016-06-10 2017-12-14 コリア アドバンスド インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジィ 波面制御器を用いた3次元屈折率映像撮影および蛍光構造化照明顕微鏡システムと、これを利用した方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102355140B1 (ko) * 2020-07-28 2022-02-07 주식회사 토모큐브 저간섭성 광원과 다중 패턴 조명을 이용한 3차원 광회절 단층촬영 방법 및 장치

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