KR100715033B1 - Content-based fused off-axis illumination direct-to-digital holography - Google Patents

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Abstract

콘텐트 기반 융합 사입사 조명 다이렉트-투-디지털 홀로그래픽를 위한 시스템들 및 장치가 기술된다. 방법은 푸리에 분석된 공간적인 헤테로다인식 홀로그램을 표현하는 데이터에 근거하여, 포커싱 렌즈에 의해 정의된 광축에 대한 조명 각도를 계산하는 단계; 푸리에 분석을 위한 공간적인 헤테로다인식 프린지를 포함하는 콘텐트(content) 기반 공간적인 헤테로다인식 홀로그램을 기록하는 단계; 푸리에 스페이스(Fourier space)에서 공간적인 헤테로다인식 프린지를 포함하는 기록된 콘텐트 기반 공간적인 헤테로다인식 홀로그램의 축들을 변환함으로써 기준 빔과 오브젝트 빔 사이의 각도로 정의되는 헤테로다인식 캐리어 주파수 상단에 놓아 공간적인 헤테로다인식 프린지를 포함하는 상기 레코드 된 콘텐트 기반 공간적인 헤테로다인식 홀로그램을 푸리에 분석하는 단계; 본래의 원점 근처의 시그널들을 차단하는 디지털 필터를 적용하는 단계; 그리고 역 푸리에 변환을 수행하는 단계를 포함한다.Systems and apparatus for content-based fusion incidence illumination direct-to-digital holographic are described. The method includes calculating an illumination angle for an optical axis defined by a focusing lens based on data representing a spatially heterodysed hologram analyzed by Fourier; Recording a content based spatial heterodyne hologram containing spatial heterodyne fringes for Fourier analysis; Place on top of the heterodyne carrier frequency defined by the angle between the reference beam and the object beam by transforming the axes of the recorded content-based spatial heterodyne hologram containing the spatial heterodyne fringe in Fourier space. Fourier analyzing the recorded content-based spatial heterodyne hologram comprising a spatial heterodyne fringe; Applying a digital filter to block signals near the original origin; And performing an inverse Fourier transform.

Description

콘텐트 기반 융합 사입사 조명 다이렉트-투-디지털 홀로그래피{CONTENT-BASED FUSED OFF-AXIS ILLUMINATION DIRECT-TO-DIGITAL HOLOGRAPHY}CONTENT-BASED FUSED OFF-AXIS ILLUMINATION DIRECT-TO-DIGITAL HOLOGRAPHY}

본 발명은 일반적으로 다이렉트-투-디지털 홀로그래피(간섭)에 관한것이다. 본 발명은, 더욱 상세하게 다이렉트-투-디지털 홀로그래피를 위한 컨텐트 기반 사입사 조명에 관한 것이다.The present invention generally relates to direct-to-digital holography (interference). The present invention relates in more detail to content-based incidence illumination for direct-to-digital holography.

종래의 다이렉트 투 디지털 홀로그래피(DDH)는 다이렉트 투 디지털 간섭계(interferometry)로도 지칭되며 이미 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 도 1에 DDH 시스템의 간단한 일례를 도시하였다. 레이저 광원(105)으로부터 발생된 빛은 빔 확장기(beam expander)/공간 필터(spatial filter)(110)를 통해 확장된 다음, 렌즈(115) 통과한다. 이어서, 필터링된 확장 빔이 빔분할기(120)로 전해진다. 상기 빔분할기(120)는 부분적으로 반사성을 띌 수도 있다. 상기 빔분할기(120)에서 반사되는 빛의 일부는 오브젝트(object)(130)로 전해지는 오브젝트 빔(125)을 구성한다. 상기 오브젝트 빔(125)의 일부는 상기 오브젝트(130)에서 반사되어 상기 빔분할기(120)를 통과하여 포커싱 렌즈(145)로 이동한다. 그 다음, 상기 빛은 상기 포커싱 렌즈(145)를 통과하여 전하 결합 소자(CCD) 카메라(미도시)에 도달한다.Conventional direct-to-digital holography (DDH) is also referred to as direct-to-digital interferometry and is already known in the art. For example, FIG. 1 shows a simple example of a DDH system. Light generated from the laser light source 105 is expanded through a beam expander / spatial filter 110 and then passes through the lens 115. The filtered extension beam is then passed to beamsplitter 120. The beam splitter 120 may be partially reflective. Some of the light reflected by the beam splitter 120 constitutes an object beam 125 that is transmitted to an object 130. A portion of the object beam 125 is reflected by the object 130 and passes through the beam splitter 120 to move to the focusing lens 145. The light then passes through the focusing lens 145 to reach a charge coupled device (CCD) camera (not shown).

상기 빔분할기(120)를 통과하는 상기 렌즈(115)로부터 빛의 일부는 기준 빔(135)을 구성한다. 상기 기준 빔(135)은 미러(140)로부터 작은 각도로 반사된다. 상기 미러에서 반사된 상기 기준 빔(135)은 상기 빔분할기(120)로 향한다. 상기 빔분할기(120)에서 반사되는 기준 빔(135)은 상기 포커싱 렌즈(145)를 통과하고 나서 전하 결합 소자(CCD) 카메라(미도시)에 도달한다. 상기 포커싱 렌즈(145)로부터의 상기 오브젝트 빔(125)과 상기 기준 빔(135)은 다수의 오브젝트 및 기준 파(150)를 형성하며 CCD에서 간섭하여 미국특허 제 6,078,392에 알려진 바와 같은 홀로그램의 간섭 패턴 특성을 나타낸다.Some of the light from the lens 115 passing through the beam splitter 120 constitutes a reference beam 135. The reference beam 135 is reflected at a small angle from the mirror 140. The reference beam 135 reflected from the mirror is directed to the beam splitter 120. The reference beam 135 reflected by the beam splitter 120 passes through the focusing lens 145 and then reaches a charge coupled device (CCD) camera (not shown). The object beam 125 and the reference beam 135 from the focusing lens 145 form a plurality of objects and reference waves 150 and interfere in a CCD to interfere with the hologram as known in US Pat. No. 6,078,392. Characteristics.

도 1에서 상기 오브젝트 빔(125)은 광축(127)에 평행하며 또한 일치한다. 이러한 타입의 DDH 구조는 정입사(正入射) 조명(on-axis illumination)이라고 할 수 있다. 이러한 방식에서는 DDH 시스템의 이미지(imaging) 해상도가 시스템의 광학제 특성에 의해 제한된다는 것이 한계였다. 광학제 특성의 가장 두드러진 제한 사항으로는 수차로 인한 이미지 품질의 저하를 방지하는데 필요한 구경 조리개(aperture stop)이다. 이차원 푸리에 평면에 대하여, 단지 반경이 q0 인 원 내부의 오브젝트 공간 주파수만이 통과할 수 있다. 정입사 조명의 경우, 반경 q0 인 구경은 0 공간 주파수 (q = 0)에 중심을 갖는 것으로 나타난다. 따라서, 반경 q0 인 원 외곽의 공간 주파수를 투과시킬 수 있는 방법이 요구된다.In FIG. 1 the object beam 125 is parallel and coincident with the optical axis 127. This type of DDH structure can be referred to as on-axis illumination. In this approach, the limitation was that the imaging resolution of the DDH system was limited by the optical properties of the system. The most noticeable limitation of the optical properties is the aperture stop required to prevent image quality degradation due to aberrations. For the two-dimensional Fourier plane, only the object space frequencies inside the circle with radius q0 can pass. In the case of orthogonal illumination, the aperture with radius q0 appears to be centered at the zero spatial frequency ( q = 0) . Therefore, there is a need for a method capable of transmitting spatial frequencies outside the circle with a radius q0 .

본 발명의 하기의 양상들을 위한 요구가 존재한다. 물론, 본 발명은 이러한 양상에만 제한되지는 않는다.There is a need for the following aspects of the invention. Of course, the invention is not limited to this aspect.

본 발명의 일 양상에 따르면, 프로세스는: 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 나타내는 데이터에 근거하여 포커싱 렌즈에 의해 정의된 광축에 대한 조명 각도를 계산하는 단계와; 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 상기 콘텐트(content) 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 단계와; 푸리에 공간에서 상기 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 상기 기록된 콘텐트 기반 사입사 조명 헤테로다인 홀로그램의 축들을 변환하여 상기 기준 빔과 상기 오브젝트 빔 사이의 각도로서 정의되는 헤테로다인 캐리어 주파수의 정상에 위치시킴으로써 상기 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 상기 기록된 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 푸리에 분석하는 단계와; 디지털 필터를 적용하여 본래의 원점(original origin) 주의의 신호들을 차단하는 단계와; 그리고 역 푸리에 변환을 수행하는 단계를 포함한다.According to one aspect of the present invention, the process includes: calculating an illumination angle for an optical axis defined by a focusing lens based on data representative of a Fourier analyzed spatial heterodyne hologram; Digitally recording the content based Incident Illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for Fourier analysis; Transforming the axes of the recorded content-based Incident Illumination Heterodyne Hologram containing the spatial heterodyne fringes in Fourier space and placing them on top of the heterodyne carrier frequency defined as the angle between the reference beam and the object beam. Fourier analyzing the recorded content-based Incident Illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes; Applying a digital filter to block signals of original origin attention; And performing an inverse Fourier transform.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 장치는: 푸리에 해석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 공간적 헤테로다인 홀로그램을 기록하는, 포커싱 렌즈(focusiong lens)를 포함하는, 간섭계와; 상기 간섭계에 연결된 디지털기록기와; 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 나타내는 데이터에 근거하여 상기 포커싱 렌즈에 의해 정의되는 광축에 대해 조명 각도를 계산하는 컴퓨터를 포함한다.According to another aspect of the invention, an apparatus comprises: an interferometer comprising a focusing lens for recording a content-based spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for Fourier interpretation; A digital recorder coupled to the interferometer; Computer for calculating an illumination angle with respect to an optical axis defined by the focusing lens based on data representing a spatial heterodyne hologram analyzed by Fourier.

이와 같은 본 발명의 특징 및 기타 특징은 후술하는 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있을 것이다. 그러나 후술하는 상세한 설명은 본 발명의 다양하고 구체적인 실시예를 제시하고 있지만 이해를 돕기 위한 것이며 본 발명을 제한하기 위한 목적을 갖는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 많은 치환, 변경, 부가 그리고/또는 재구성이 가능하며, 본 발명은 그러한 치환, 변경, 부가 그리고/또는 재구성을 포함한다.These and other features of the present invention will be better understood with reference to the following detailed description and the accompanying drawings. However, the following detailed description sets forth various specific embodiments of the present invention, but is for the purpose of understanding and is not intended to limit the present invention. Many substitutions, changes, additions, and / or reconfigurations are possible without departing from the spirit of the invention, and the invention includes such substitutions, changes, additions, and / or reconfigurations.

본 명세서에 포함되어 일부를 구성하는 도면들은 본 발명의 특징을 도시하기 위하여 포함된다. 본 발명의 보다 명확한 개념, 본 발명에서 제시한 시스템의 구성 요소 및 동작에 대한 개념은 도면에서 도시한 예시적인 실시예를 참조함으로써 더욱 명확해질 것이다. 동일 참조 부호는 동일 요소를 나타낸다. 본 발명은 도면 및 상세한 설명을 참조하여 더욱 잘 이해될 수 있다. 도면에 도시된 구성요소들이 반드시 비율에 따라 도시된 것이 아님을 인식해야 한다.The drawings included in and constituting part of the specification are included to illustrate features of the present invention. The more clear concept of the present invention, the concept of the components and operation of the system presented in the present invention will become clearer by referring to the exemplary embodiment shown in the drawings. Like reference numerals denote like elements. The invention may be better understood with reference to the drawings and detailed description. It should be appreciated that the components shown in the figures are not necessarily drawn to scale.

도 1은 종래의 다이렉트-투-디지탈 홀로그래피 장치의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a conventional direct-to-digital holography apparatus.

도 2는 본 발명의 일실시예로서 정입사 상태의 사입사 조명 다이렉트-투-디지털 홀로그래피 장치(간섭계)의 모식도이다.2 is a schematic diagram of an incidence illumination direct-to-digital holography device (interferometer) in an incidence state as one embodiment of the present invention.

도 3은 사입사 상태의 도 2의 사입사 조명 다이렉트-투-디지털 홀로그래피 장치(간섭계)의 모식도이다.FIG. 3 is a schematic diagram of the incidence illumination direct-to-digital holography device (interferometer) of FIG. 2 in an incidence state. FIG.

도 4는 본 발명의 실시예를 나타내는 컴퓨터 프로그램에 의해 수행되는 프로세스 플로우도이다. 4 is a process flow diagram performed by a computer program representing an embodiment of the present invention.

본 발명의 다양한 특징 및 이점을 첨부된 도면과 이하에서 상세하게 기술되는 비제한적인 실시예를 참조하여 더욱 자세히 설명한다. 이미 잘 알려진 출발 물질, 공정 기술, 장치 내지 장비 등은 본 발명을 명료하게 설명하기 위하여 생략한다. 그러나, 하기의 상세한 설명 및 구체적인 예는 본 발명의 바람직한 실시예를 기술한 것으로서 설명을 위해 제시된 것이며 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 당업자라면 기술된 내용으로부터 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 치환, 변형, 부가 및/또는 재배열 등이 가능할 것이다.Various features and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and non-limiting embodiments described in detail below. Well-known starting materials, process techniques, apparatuses or equipment are omitted for clarity of explanation. However, the following detailed description and specific examples are presented for the purpose of describing the preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the invention. Those skilled in the art will be able to make various substitutions, modifications, additions and / or rearrangements, etc. within the scope of the technical idea of the present invention from the description.

본 명세서에는 여러 문헌을 괄호 내의 아라비아 숫자로 표시하여 인용한다. 이러한 문헌들의 제목은 참조 문헌이라는 제목으로 명세서의 말미에 청구범위에 앞서 기술할 것이다. 상기 문헌들은 전체적인 내용에 있어서 본 발명의 배경 기술 및 종래 기술을 제시하고자 참고적으로 인용된 것이다.In this specification, various documents are cited with Arabic numerals in parentheses. The titles of these documents will be given prior to the claims at the end of the specification under the heading Reference. These documents are incorporated by reference for the purpose of demonstrating the background and prior art of the present invention in its entirety.

본 발명은 디지털 데이타를 획득하고, 저장하고 그리고/또는 재생하는 것을 포함한다. 본 발명은 이미지를 나타내는 디지털 데이타를 처리하는 것을 포함한다. 본 발명은 또한 다중 이미지로부터 합성 이미지로 데이타를 변환하는 것을 포함한다.The invention includes acquiring, storing and / or playing digital data. The present invention involves processing digital data representing an image. The invention also includes converting data from multiple images to composite images.

본 발명은 사입사 조명을 이용하여 다이렉트 투 디지털 홀로그래피 시스템으로부터 해상도가 개선된 홀로그래피 이미지를 얻는 방법을 포함한다. 본 발명은 또한 사입사 조명을 이용하는 다이렉트 투 디지털 홀로그래피(DDH) 시스템을 이용하여 해상도가 개선된 홀로그래피 이미지를 얻기 위한 장치를 포함한다.The present invention includes a method for obtaining holographic images with improved resolution from a direct-to-digital holography system using incidence illumination. The invention also includes an apparatus for obtaining a holographic image with improved resolution using a direct-to-digital holography (DDH) system using incidence illumination.

관찰될 (결상될) 오브젝트는 하나 이상의 광학 소자를 통하여 광원에 광학적으로 결합된다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 조명 빔은 통상 광축을 따라 그리고 광축에 평행하게 타겟 대물렌즈(즉, 렌즈 시스템)의 중심을 관통한다. 이러한 타입의 DDH 구조는 '정입사 조명'이라고 할 수 있으며, 대물렌즈 구경(objective aperture)에 의하여 결정되는 특정 값(q0)까지의 오브젝트의 공간 주파수(q)를 얻을 수 있다.The object to be observed (imaged) is optically coupled to the light source via one or more optical elements. As described in FIG. 1, the illumination beam typically penetrates the center of the target objective lens (ie, the lens system) along and parallel to the optical axis. This type of DDH structure can be referred to as 'orthogonal illumination', and can obtain the spatial frequency q of an object up to a specific value q0 determined by the objective aperture.

본 발명은 '사입사 조명' 방식을 포함하는데, 이 방식에서는 조명 원을 측방향으로 이동시켜 대물렌즈 중심에서는 벗어나지만 여전히 광축과는 평행하게 빔이 대물렌즈를 통과한다. 상기 조명은 대물렌즈의 포커싱 효과로 인하여 광축에 대해 비스듬히(at an angle) 상기 오브젝트에 입사한다. 이러한 사입사 조명으로 인하여 정입사 조명에서보다 오브젝트의 더 높은 공간 주파수 (q > q0)가 상기 대물렌즈 구경을 관통할 수 있으며, 따라서 관찰될 수 있다. 본 발명의 중요한 이점이 바로 이것이다.The present invention includes a 'incident illumination' scheme where the light source moves laterally away from the center of the objective lens but still passes parallel to the optical axis. The illumination is incident on the object at an angle to the optical axis due to the focusing effect of the objective lens. Such incidence illumination allows the higher spatial frequency ( q > q0 ) of the object to penetrate the objective aperture than in orthogonal illumination and thus can be observed. This is an important advantage of the present invention.

본 발명은 디지털 방식으로 동일 오브젝트의 정입사 조명 및 하나 이상의 사입사 조명 홀로그램을 디지털 방식으로 캡쳐하도록 된 확장 DDH 시스템 (장치)를 포함한다. 본 발명은 또한 디지털 방식으로 캡쳐된 데이타를 분석하고 그리고/또는 처리하는 (융합(fusing)) 방법을 포함한다. 그 결과, 융합된 이미지는 본래(original)의 어느 홀로그램보다도 더 넓은 범위의 공간 주파수를 포함하게 되며, 그리하여 어떠한 사입사 조명 데이타도 이용가능하지 않은 경우와 비교할 때 시스템의 공칭(nominal) 이미지 해상도가 현저히 향상된다. The present invention includes an extended DDH system (apparatus) digitally configured to digitally capture an incidence illumination and one or more incidence illumination holograms of the same object. The invention also includes a method of analyzing and / or processing (fusing) digitally captured data. As a result, the fused image will contain a wider range of spatial frequencies than any of the original holograms, resulting in a nominal image resolution of the system as compared to the case where no incident illumination data is available. Significantly improved.

상술한 바와 같이, 기본적인 DDH 시스템의 이미지 해상도는 광학제 특성에 의해 제한되며, 특히 수차로 인한 이미지 품질의 저하를 방지하는데 필요한 구경 조리개에 의하여 제한된다. 이는 DDH 시스템의 광학제 특성에 의해 단지 반경 q0 인 원내의 오브젝트 공간 주파수만이 통과될 수 있음을 의미한다. 정입사 조명에서, 반경 q0 인 구경은 0 공간 주파수(q = 0)에 중심을 갖는 것으로 나타난다. 사입사 조명의 경우에는 반경 q0 인 구경은 주파수 도메인에서 (예를 들어, 왼쪽으로) 이동되는(shifted) 것으로 나타난다. 이것은 구경이 이동하는 방향으로 q > q0 인 공간 주파수가 통과됨을 의미한다. 반면, 반대 방향에서 q0 에 근접한 q의 공간 주파수가 '소실'(lost)된다. 반대 방향으로 이동된 조명의 제2이미지를 획득함으로써, 구경이 (예를 들어, 오른쪽으로) 이동될 수 있고, 따라서 제1이미지에서 '소실'된 공간 주파수는 q0 이상의 추가적인 주파수로 회복된다. 상기 두 이미지로부터 정보를 융합하여 해상도가 더 향상된 하나의 이미지를 얻게 된다. DDH는 위상 정보를 복잡한 이미지 파형으로 기록하기 때문에 두 (또는 그 이상의) 이미지들로부터 정보를 융합하여 매우 유리한 결과를 얻을 수 있다. 본 발명은 배향에 관계없이 일반적인 오브젝트 구조의 해상도를 향상시킨다.As mentioned above, the image resolution of a basic DDH system is limited by the properties of the optics, in particular by the aperture stop required to prevent degradation of the image quality due to aberrations. This means that due to the optical properties of the DDH system, only object space frequencies in a circle with radius q0 can be passed through. In orthogonal illumination, the aperture with radius q0 appears to be centered at the zero spatial frequency ( q = 0 ). In the case of incidence illumination the aperture with radius q0 appears to be shifted in the frequency domain (eg to the left). This means that a spatial frequency with q> q0 is passed in the direction of the aperture travel. On the other hand, the spatial frequency of q close to q0 in the opposite direction is 'lost'. By acquiring the second image of the illumination moved in the opposite direction, the aperture can be shifted (eg to the right), so that the spatial frequency 'lost' in the first image is restored to an additional frequency of q0 or higher. The information is fused from the two images to obtain one image having further improved resolution. Since DDH records phase information in complex image waveforms, it is possible to obtain very advantageous results by fusing information from two (or more) images. The present invention improves the resolution of general object structures regardless of orientation.

본 발명은 정입사 및 사입사 조명 홀로그램 양자 모두를 자동적으로 캡쳐하는 기본적인 DDH 시스템의 확장을 포함한다. 본 발명은 또한 이들 홀로그램들의 결과들을 분석하고 융합시켜 종래의 DDH 기술 보다 더 나은 공간 해상도으로 관찰된 오브젝트를 표시하는 방법을 포함한다.The present invention includes the extension of a basic DDH system that automatically captures both incidence and incidence illumination holograms. The present invention also includes a method of analyzing and fusing the results of these holograms to display the observed object with better spatial resolution than conventional DDH techniques.

도 1에 도시된 바와 같이, 오브젝트 빔(125)은 광축(127)과 평행하다. 상술한 바와 같이, 이러한 구조는 정입사 조명이라고 할 수 있다. 반면, 사입사 조명은 오브젝트 빔(125)이 광축(127)에 대하여 비스듬히 기울어져(소정의 각도로) 오브젝트(130)에 입사되는 경우(예를 들어, 도 3에서 설명된 오브젝트 빔(215, 305)의 경우)라고 할 수 있다. 사입사 조명을 얻는 방법은 여러 가지가 있다; 이하에서 제시된 방법은 단지 대표적인 예를 보여주기 위한 것이며, 따라서 본 발명이 하기의 예에 제한되는 것은 아니다.As shown in FIG. 1, the object beam 125 is parallel to the optical axis 127. As described above, such a structure may be referred to as orthogonal illumination. In contrast, incidence illumination is applied when the object beam 125 is inclined at an angle with respect to the optical axis 127 (at a predetermined angle) and enters the object 130 (for example, the object beam 215 described with reference to FIG. 3). 305)). There are many ways to obtain Incident Lighting; The method presented below is merely to show a representative example, and thus the present invention is not limited to the following examples.

도 2 및 3을 참조하면, 사입사 조명 DDH 장치의 일례가 도시되어 있다. 도 2 및 3에서는 도 1과 비교할 때 두 가지 중요한 변경이 있다. 첫 번째 변경은 레이저 광원(105), 빔 확장기/공간 필터(110), 및 렌즈(115)가 컴퓨터 제어 이동 가능한 봉입체(enclosure)(205)로 그룹 지어져 있다는 것이다. 상기 봉입체(205)는 광축(127)에 실질적으로 평행한 축을 따라 이동 가능하다. 보다 상세하게, 상기 봉입체(205)는 상기 빔분할기(120)에 수직인 평면과 실질적으로 동일 평면상의 축을 따라 이동 가능하다.2 and 3, an example of an incident light DDH device is shown. In Figures 2 and 3 there are two significant changes compared to Figure 1. The first change is that the laser light source 105, the beam expander / spatial filter 110, and the lens 115 are grouped into a computer controlled moveable enclosure 205. The enclosure 205 is movable along an axis substantially parallel to the optical axis 127. In more detail, the enclosure 205 is movable along an axis substantially coplanar with a plane perpendicular to the beamsplitter 120.

도 2 및 3에서, 두 번째 변경은 대물렌즈(210)가 추가된 것이다. 도 2에서 레이저 광원 봉입체(205)는 빔분할기(120)로부터 반사된 오브젝트 빔(125)이 상기 대물렌즈(210)의 중심을 관통하도록 위치한다. 그 다음, 상기 오브젝트 빔(125)은 상기 대물렌즈(210)를 떠나 오브젝트(130)에 입사하며, 그 중심이 상기 광축(127)에 있다. 이와 같은 구조에서 정입사 조명이 얻어지며, 도 2의 시스템은 도 1의 시스템과 효과상 동일하다.2 and 3, the second modification is the addition of the objective lens 210. In FIG. 2, the laser light source encapsulation 205 is positioned such that the object beam 125 reflected from the beam splitter 120 passes through the center of the objective lens 210. The object beam 125 then leaves the objective lens 210 and enters the object 130, the center of which is at the optical axis 127. In this structure, the normal incidence illumination is obtained, and the system of FIG. 2 is effectively the same as the system of FIG.

그러나, 도 3에서는 상기 레이저 광원 봉입체(205)가 (위로) 이동하여 상기 오브젝트 빔(125)이 상기 대물렌즈의 중심을 벗어나 통과한다. 물론, 상기 레이저 광원 봉입체(205)는 아래쪽으로 이동할 수도 있다. 상기 대물렌즈(210)의 포커싱 특성 때문에, 오브젝트 빔(215)은 상기 대물렌즈(210)를 떠나 광축(127)에 대하여 비스듬히 기울어져 상기 오브젝트(130)에 입사하여 사입사 조명을 얻게 된다. 따라서, 상기 오브젝트 빔(215)은 상기 광축(127)에 실질적으로 평행하지 않게 상기 오브젝트(130)에 입사할 수 있다. 상기 오브젝트로부터 반사되는 오브젝트 빔(305)은 다시 상기 대물렌즈(215)를 축을 벗어나 관통하지만, 상기 대물렌즈(210) 및 포커싱 렌즈(150)의 광학 특성 때문에 여전히 CCD(미도시)에 포커싱된다. 상기 사입사 조명의 경우에, 회절 특성은, 상기 오브젝트 빔(305)과 기준 빔(135) 간의 간섭에 의하여 상기 CCD에 형성된 홀로그램이 정입사 조명을 이용할 때는 관찰되지 않는 오브젝트의 공간 주파수를 포함함을 함축한다.However, in FIG. 3, the laser light source encapsulation 205 moves (up) so that the object beam 125 passes out of the center of the objective lens. Of course, the laser light source enclosure 205 may move downward. Because of the focusing characteristic of the objective lens 210, the object beam 215 leaves the objective lens 210 and is inclined at an angle with respect to the optical axis 127 to be incident on the object 130 to obtain incidence illumination. Therefore, the object beam 215 may be incident on the object 130 so as not to be substantially parallel to the optical axis 127. The object beam 305 reflected from the object again penetrates off-axis through the objective lens 215 but is still focused on a CCD (not shown) because of the optical properties of the objective lens 210 and the focusing lens 150. In the case of the incidence illumination, the diffraction characteristic includes the spatial frequency of the object that is not observed when the hologram formed in the CCD by the interference between the object beam 305 and the reference beam 135 uses the incidence illumination Imply.

따라서, 본 발명에 따른, 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지(fringe)를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치는 레이저; 상기 레이저에 광학적으로 결합되는 빔분할기; 상기 빔분할기에 광학적으로 결합되는 기준 빔 미러; 상기 빔분할기에 광학적으로 결합되는 오브젝트; 상기 기준 빔 미러와 상기 오브젝트 양자 모두에 결합되는 포커싱 렌즈; 상기 포커싱 렌즈에 광학적으로 결합되는 디지털 기록기; 그리고 푸리에 변환을 수행하고, 디지털 필터를 제공하며, 역 푸리에 변환을 수행하는 컴퓨터를 포함하며, 여기서 기준 빔은 상기 기준 빔 미러에 수직이 아닌 각으로 입사하고, 오브젝트 빔은 상기 포커싱 렌즈에 의하여 정의되는 광축에 대하여 비스듬히 기울어져 오브젝트에 입사하고, 다수의 동시적인 기준 파 및 오브젝트 파를 구성하는 상기 기준 빔 및 상기 오브젝트 빔은 상기 포커싱 렌즈에 의하여 상기 디지털 기록기의 포컬 면에 포커싱되어, 디지털 기록기에 의해 기록되는 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램을 형성하며, 그리고 상기 컴퓨터는 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 상기 기록된 공간적 헤테로다인 홀로그램의 축들을 푸리에 공간에서 변환하여 상기 기준 빔과 오브젝트 빔 사이의 각에 의하여 정의되는 헤테로다인 캐리어 주파수의 정상에 위치시키고 그리고 역 푸리에 변환을 수행하기 전에 본래의 원점(origin) 주변의 신호들을 절단한다. 상기 장치는 상기 빔분할기와 상기 오브젝트 사이에 광학적으로 결합되는(coupled) 대물렌즈를 포함할 수 있다. 상기 장치는 상기 오브젝트와 상기 포커싱 렌즈 사이에 결합되는 구경 조리개를 포함할 수 있다. 상기 빔분할기, 상기 기준 빔 미러 및 디지털 기록기는 마이켈슨 지오메트리(Michelson geometry)를 정의할 수 있다. 상기 빔분할기, 상기 기준 빔 미러 및 디지털 기록기는 마흐-제너(Mach-Zehner) 지오메트리를 정의할 수 있다. 상기 장치는 또한, 상기 컴퓨터에 결합되며 푸리에 변환을 수행하고 디지털 필터를 제공하며 역 푸리에 변환을 수행하는 디지털 저장 매체를 포함할 수 있다. 상기 디지털 기록기는 픽셀을 정의하는 CCD 카메라(350)를 포함할 수 있다. 상기 장치는 상기 레이저와 상기 빔분할기 사이에 광학적으로 결합되는 빔 확장기/공간 필터(230)를 포함할 수 있다. 상기 기준 빔과 상기 오브젝트 빔 사이의 각도 및 상기 포커싱 렌즈가 제공하는 배율은 상기 디지털 기록기가 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지(heterodyne fringe)를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램의 피처(feature)들을 분해(resolve)할 수 있도록 선택된다. 상기 디지털 기록기가 하나의 피처를 분해(resolve)하기 위해서, 각 프린지 당 두 개의 픽셀이 있는 두 프린지가 제공될 수 있다. 본 발명은 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현되는, 상술한 장치가 제공하는 공간적 헤테로다인 홀로그램을 포함한다.Accordingly, an apparatus for digitally recording a spatial heterodyne hologram comprising a spatial heterodyne fringe for Fourier analysis in accordance with the present invention comprises a laser; A beam splitter optically coupled to the laser; A reference beam mirror optically coupled to the beamsplitter; An object optically coupled to the beamsplitter; A focusing lens coupled to both the reference beam mirror and the object; A digital recorder optically coupled to the focusing lens; And a computer that performs a Fourier transform, provides a digital filter, and performs an Inverse Fourier transform, wherein the reference beam is incident at an angle that is not perpendicular to the reference beam mirror, and an object beam is defined by the focusing lens. The reference beam and the object beam which are inclined at an angle with respect to the optical axis to be incident on the object, and constitute a plurality of simultaneous reference waves and object waves, are focused on the focal plane of the digital recorder by the focusing lens, Forming a spatial heterodyne hologram comprising a spatial heterodyne fringe for Fourier analysis recorded by the computer, and the computer transforms the axes of the recorded spatial heterodyne hologram comprising a spatial heterodyne fringe in Fourier space to Beams and objects Located on top of the heterodyne carrier frequency defined by an angle between and and cleaves the original home position (origin) of the ambient signal before performing the inverse Fourier transform. The apparatus may comprise an objective lens optically coupled between the beamsplitter and the object. The apparatus may comprise an aperture stop coupled between the object and the focusing lens. The beam splitter, the reference beam mirror, and the digital recorder may define Michelson geometry. The beam splitter, the reference beam mirror, and the digital recorder may define Mach-Zehner geometry. The apparatus may also include a digital storage medium coupled to the computer to perform a Fourier transform, provide a digital filter, and perform an Inverse Fourier transform. The digital recorder may include a CCD camera 350 defining a pixel. The apparatus may include a beam expander / spatial filter 230 optically coupled between the laser and the beam splitter. The angle between the reference beam and the object beam and the magnification provided by the focusing lens decompose features of the spatial heterodyne hologram that the digital recorder includes spatial heterodyne fringes for Fourier analysis. to be resolved). In order for the digital recorder to resolve one feature, two fringes with two pixels per fringe may be provided. The present invention includes a spatial heterodyne hologram provided by the above-described apparatus, which is implemented in a computer readable medium.

따라서, 본 발명에 따른, 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램 기록 방법은: 레이저 빔을 기준 빔과 오브젝트 빔으로 분할하는 단계; 기준 미러에서 수직이 아닌 각도로 상기 기준 빔을 반사하는 단계; 포커싱 렌즈에 의해 정의되는 광축에 대해 비스듬히 기울어져 오브젝트로부터 상기 오브젝트 빔을 반사하는 단계; 다수의 동시적인 기준 파 및 오브젝트 파를 구성하는 기준 빔과 오브젝트 빔을 디지털 기록기의 포컬 면에서 포커싱 렌즈로 포커싱하여 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램을 형성하는 단계; 상기 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 단계; 푸리에 공간에서 상기 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 상기 기록된 공간적 헤테로다인 홀로그램의 축을 상기 기준 빔 및 상기 오브젝트 빔 사이의 각으로 정의되는 헤테로다인 캐리어 주파수의 정상에 위치하도록 변환하고; 디지털 필터를 이용하여 본래 원점(origin) 주위의 신호를 제거하고; 그리고 역 푸리에 변환을 수행함으로써 상기 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 상기 기록된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 푸리에 분석하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 오브젝트로부터 상기 오브젝트 빔을 반사시키기 이전에, 그리고 상기 포커싱 렌즈에 의하여 정의되는 광축에 대하여 비스듬히 기울어져 상기 오브젝트로부터 상기 오브젝트 빔을 반사시킨 이후에, 상기 포커싱 렌즈에 의하여 정의되는 광측에 대하여 비스듬히 기울도록 상기 대물렌즈로 상기 오브젝트 빔을 굴절시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기록된 공간적 헤테로다인 홀로그램의 축을 변환시키는 단계는 확장 푸리에 변환으로 변환시키는 것을 포함할 수 있다. 디지털 방식으로 기록하는 단계는 픽셀을 정의하는 CCD 카메라로 상기 빔을 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램은 사입사 조명 공간적 저주파 헤테로다인 홀로그램일 수 있다; 프레이즈 저주파(phrase low-frequency)는 기본적인 프린지 공간 주파수가 나이키스트 샘플링 한계점(Nyquist sampling limit) 이하임을 함축한다. 상기 방법은 또한 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지를 포함하는 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 데이터로서 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 재생하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 상기 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명은 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현되는, 상술한 방법으로 얻어진 공간적 헤테로다인 홀로그램을 포함할 수 있다.Accordingly, according to the present invention, a spatial heterodyne hologram recording method including a spatial heterodyne fringe for Fourier analysis includes: dividing a laser beam into a reference beam and an object beam; Reflecting the reference beam at an angle that is not perpendicular to the reference mirror; Reflecting the object beam from an object at an angle to the optical axis defined by a focusing lens; Focusing a reference beam and an object beam constituting a plurality of simultaneous reference and object waves with a focusing lens in the focal plane of the digital recorder to form a spatial heterodyne hologram comprising a spatial heterodyne fringe for Fourier analysis; Digitally recording a spatial heterodyne hologram comprising a spatial heterodyne fringe for the Fourier analysis; Convert the axis of the recorded spatial heterodyne hologram containing the spatial heterodyne fringe in Fourier space to be at the top of the heterodyne carrier frequency defined by the angle between the reference beam and the object beam; Remove the signal around the original origin using a digital filter; And Fourier analyzing the recorded spatial heterodyne hologram comprising the spatial heterodyne fringe by performing an inverse Fourier transform. The method includes a method for reflecting the object beam from the object, and after reflecting the object beam from the object at an angle to the optical axis defined by the focusing lens, on the light side defined by the focusing lens. And refracting the object beam with the objective lens to be inclined at an angle with respect to the object lens. Converting the axis of the recorded spatial heterodyne hologram may comprise converting to an extended Fourier transform. Recording digitally may include sensing the beam with a CCD camera defining a pixel. Incidental illumination spatial heterodyne holograms may be Incidental illumination spatial low frequency heterodyne holograms; Phrase low-frequency implies that the underlying fringe spatial frequency is below the Nyquist sampling limit. The method may also include storing the spatial heterodyne hologram including the spatial heterodyne fringe for Fourier analysis as digital data. The method may comprise regenerating the Fourier analyzed spatial heterodyne hologram. The method may also include transmitting the Fourier analyzed spatial heterodyne hologram. The present invention may include a spatial heterodyne hologram obtained by the above-described method, implemented in a computer readable medium.

콘텐트 기반 융합(content based fusion)Content based fusion

사입사 조명을 이용하기 위하여, 상기 사입사 조명 각도 및 방향과 같은 그런 특정 이미징 파리미터가 설정되어야 한다. 그러나 모든 오브젝트에 대하여, 또는 동일한 오브젝트의 모든 부분에 대한 최적의 이미징 파라미터의 세트는 존재하지 않는다. 오브젝트에서 골(valley)들 또는 트렌치들을 "가로질러(across)" 조명하는 것은 가치있는 높이 정보를 저하시키거나 또는 모두 소실되도록 할 수 있다. 결국, 요구되는 것은 관심 오브젝트에 대해 사입사 조명 파라미터들을 선택 그리고/또는 최적화하는 방법이다.In order to use incidence illumination, such specific imaging parameters such as the incidence illumination angle and direction must be set. However, there is no set of optimal imaging parameters for all objects or for all parts of the same object. Lighting "across" valleys or trenches in an object may degrade valuable height information or cause all to be lost. After all, what is needed is a method of selecting and / or optimizing incidence illumination parameters for the object of interest.

본 발명은 사입사 조명을 이용하는 DDH 시스템들의 홀로그래피 이미징을 개선하는 방법을 포함할 수 있다. 이 방법은 소프트웨어로 실행될 수 있다. 이 방법은 관찰되는 상기 오브젝트의 콘텐트에 따라서 사입사 조명 파라미터들을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 소정의 관심 오브젝트의 콘텐트에 의존하는 방식으로, 사입사 조명을 사용하는 다이렉트-투-디지털 홀로그래피(DDH:direct-to-digital holography) 이미징 시스템의 공간 및 높이 해상도 모두를 개선할 수 있다. 개선된 해상도는 가변하는 조명 각도하에서 포착된 소정의 오브젝트의 다중의 결정적으로 선택된 홀로그램들을 디지털 프로세싱함으로써 달성된다. 결국, 상기 발명은 관찰되는 오브젝트의 콘텐트에 의해 상기 사입사 조명 파라미터들이 결정되도록 하는 요구를 만족시킬 수 있다.The present invention may include a method for improving holographic imaging of DDH systems using incidence illumination. This method can be implemented in software. The method may include selecting incidence illumination parameters according to the content of the object being observed. This method can improve both spatial and height resolution of a direct-to-digital holography (DDH) imaging system using incidence illumination, in a manner dependent on the content of a given object of interest. . Improved resolution is achieved by digitally processing multiple critically selected holograms of a given object captured under varying illumination angles. As a result, the invention can satisfy the requirement that the incidence illumination parameters be determined by the content of the observed object.

사입사 조명 파라미터들의 선택은 반복적일 수 있다. 추가적인 사입사 조명 이미지들은 합성 이미지로 융합될 수 있다. 추가적인(사입사) 조명 이미지들은 수집되어 한번에 한 세트 또는 세트들로서 합성 이미지로 융합될 수 있다.The selection of incidence illumination parameters may be iterative. Additional incident illumination images may be fused into the composite image. Additional (incident) illumination images can be collected and fused into a composite image as one set or sets at a time.

사입사 조명 파라미터들의 선택은 발생론적(genetic)일 수 있다. 다중의 합성 이미지들은 수집되어 비교될 수 있다. 2개 이상의 합성 이미지들 사이에서, 최상의 해상도를 가진 상기 융합 이미지를 획득하는데 사용된 하나 이상의 조명 파라미터들이 후속 반복 수행들에서 상기 파라미터들의 추가적인 최적화를 위한 가이드 포인트들(예를 들어, 종단 포인트들)로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 두 개 또는 그 이상의 합성 이미지들 사이에서, 최악의 해상도를 구비한 합성이미지를 얻는데 사용되는 하나 또는 그 이상의 조명 파라미터들이 후속 반복 수행들에서 회피될 수 있다.The choice of incidence illumination parameters may be genetic. Multiple composite images can be collected and compared. Between two or more composite images, one or more illumination parameters used to obtain the fused image with the best resolution are guide points (eg, endpoints) for further optimization of the parameters in subsequent iterations. Can be used as. Alternatively, between two or more composite images, one or more illumination parameters used to obtain the composite image with the worst resolution may be avoided in subsequent iterations.

이 방법은 다음 절차를 포함할 수 있다. 컴퓨터 제어 오브젝트 조명을 구비한 홀로그래피 이미징 시스템은 관찰 오브젝트의 홀로그램을 형성할 수 있다. 홀로그램의 디지털 표현은 컴퓨터로 전송되고 그리고 오브젝트 파(object wave)(예를 들어, 상기 이미지)의 디지털 표현은 재구성(reconstruct)되어 저장된다. 관심 피처(feature)들은 자동 프로세싱에 의해 또는 사용자에 의해 식별될 수 있다. 관심 피처들에 대한 가이던스(guidance)는 두 개 이상의 인접한 픽셀들에 걸쳐 진폭 및/또는 위상의 변화를 표시하는 데이터에 의해 제공될 수 있다. 두 개 이상의 인접한 픽셀들에 걸쳐 진폭 및/또는 위상이 가파르게 변화하는 것은 관심 피처를 고도로 잘 표현한다.This method may include the following procedure. A holographic imaging system with computer controlled object illumination can form a hologram of the viewing object. The digital representation of the hologram is transmitted to the computer and the digital representation of the object wave (eg the image) is reconstructed and stored. Features of interest can be identified by automatic processing or by a user. Guidance for the features of interest may be provided by data indicative of changes in amplitude and / or phase across two or more adjacent pixels. A steep change in amplitude and / or phase across two or more adjacent pixels highly expresses the feature of interest.

개선된 해상도를 갖는 합성 이미지는 현재 이미지를 하나 또는 그 이상의 이전 이미지들과 합성함으로써 계산될 수 있다. 상기 합성 이미지 및 관심 피처들이 분석되고; 이러한 분석의 결과는 프로세스를 끝내거나 또는 새로운 이미징 제어 파라미터들을 제공할 수 있다. 새로운 이미지를 포착할 후속 조명 각도를 표시하는 이들 제어 파라미터들은 홀로그래피 이미징 시스템으로 전달될 수 있다. 이러한 과정은 반복될 수 있다. 이러한 방법으로, 본 발명은 사입사 조명이 관찰 오브젝트의 특성들에 적응되도록 함으로써 홀로그래피 이미징 능력을 향상시킬 수 있다.A composite image with improved resolution can be calculated by compositing the current image with one or more previous images. The composite image and the features of interest are analyzed; The result of this analysis may end the process or provide new imaging control parameters. These control parameters indicative of the subsequent angle of illumination to capture the new image can be passed to the holographic imaging system. This process can be repeated. In this way, the present invention can improve holographic imaging capabilities by allowing incidence illumination to be adapted to the properties of the viewing object.

도 4를 참조하면, 본 발명이 개관된다. 본 발명의 물리적 구성요소는 오브젝트(1), 사입사 조명 다이렉트 투 홀로그래피(DDH) 시스템(3), 그리고 디스플레이를 위한 컴퓨터, 저장부(storage) 그리고/또는 추가적인 분석부(15)를 포함할 수 있다. 본 발명의 나머지는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 상기 관심 오브젝트(1)는 상기 사입사 조명 DDH 시스템(3)에 의해 이미징된다. 상기 사입사 조명 DDH 시스템(3)은 도 2 및 도 3에서 나타난 시스템일 수 있다.4, the present invention is overview. The physical components of the present invention may include an object 1, an Incident Illumination Direct to Holography (DDH) system 3, and a computer, display and / or additional analyzer 15 for display. have. The remainder of the invention may include software. The object of interest 1 is imaged by the incident illumination DDH system 3. The incident illumination DDH system 3 may be the system shown in FIGS. 2 and 3.

다시 도 4를 참조하면, DDH 시스템(3)의 출력은 관찰 오브젝트의 복합 디지털 이미지가 계산되는 복합 이미지 재구성(5) 단에 전해지는 디지털 홀로그램(2)이다. 일 실시예에서, 상기 복합 이미지 재구성(5) 단은 푸리에 도메인 이미지 재구성을 이용할 수 있고, 이것은 현재 당업자에게 공지된 기술이다. 복합 디지털 이미지(4)의 위상이 오브젝트(1)의 높이를 나타내는 반면에 복합 디지털 이미지(4)의 진폭은 오브젝트(1)의 반사성을 나타낸다.Referring again to FIG. 4, the output of the DDH system 3 is a digital hologram 2 delivered to the composite image reconstruction 5 stage in which the composite digital image of the observation object is calculated. In one embodiment, the composite image reconstruction 5 stage may use Fourier domain image reconstruction, which is now known to those skilled in the art. While the phase of the composite digital image 4 represents the height of the object 1, the amplitude of the composite digital image 4 represents the reflectivity of the object 1.

도 4를 참조하면, 복합 디지털 이미지(4)는 이미지 저장부(7) 및 피처 선택(9) 단 모두에게 전해진다. 상기 이미지 저장부(7)는 오브젝트(1)에 대해 포착된 모든 이미지들의 하나 이상의 이미지 세트(들)(14)로 수집된다. 합성 이미지를 형성하기 위하여, 상기 이미지 저장부(7)은 하나 또는 그 이상의 이미지 세트(들)(14) 및 관련 파리미터(12)들을 융합 알고리즘(13)에 전한다. 상기 융합 알고리즘(13)은 상기 세트(들)에서 이미지들을 포착하는데 사용되는 모든 또는 일부의 관련 이미지 제어 파라미터들(12)과 함께 상기 전해진 이미지 세트(들)(14) 중 하나 이상을 사용하여 높은 해상도, 합성 융합 이미지(16)들을 연산한다.Referring to FIG. 4, the composite digital image 4 is passed to both the image storage 7 and the feature selection 9 stage. The image storage 7 is collected into one or more image set (s) 14 of all the images captured for the object 1. In order to form a composite image, the image store 7 passes one or more image set (s) 14 and associated parameters 12 to the fusion algorithm 13. The fusion algorithm 13 uses a high value of one or more of the transmitted image set (s) 14 together with all or some associated image control parameters 12 used to capture images in the set (s). Compute the resolution, composite fusion images 16.

다시 도 4를 참조하면, 상기 융합된 이미지(16)는 이미징 파라미터 선택(11) 단과 디스플레이, 저장, 그리고/또는 추가적인 분석부(15)에 전해질 수 있다. 상기 피처 선택(9) 단은 입력으로서 상기 복합 디지털 이미지(4) 및 사용자 입력 또는 자동 피처 식별(6)을 획득한다. 상기 피처 선택(9) 단의 목적은 관찰 오브젝트(1)의 피처 또는 피처(들)을 식별하는 것이다. 이러한 피처들은 그래픽 사용자 인터페이스 또는 자동 이미지 프로세싱에 의해 식별될 수 있다. 상기 피처 선택(9)부는 상기 피처 파라미터(8)들을 상기 이미징 파라미터 선택(11) 단에 전한다. 상기 이미징 파리미터 선택(11) 단은 입력으로서 상기 피처 파라미터(8) 및 현재 융합된 이미지(16)를 받아들인다. 피처 파라미터(8)와 관련하여 현재 융합된 이미지(16)를 분석함으로써, 상기 이미징 파라미터 선택(11) 단은 프로세싱을 중단할 것인지 여부-융합된 이미지가 충분히 양호한 것으로 간주되는 경우-또는 이미징 제어 파라미터들(12)의 새로운 세트를 출력할지 여부를 결정할 수 있다. 새로운 이미징 제어 파리미터(12)는 상기 DDH 시스템(12)에게 상기 이미징 제어 파라미터들(12)에 의해 특정된 사입사 조명 각도를 사용하여 새로운 홀로그램을 포착하도록 지시한다. 일단 새로운 디지털 홀로그램(2)이 포착되면, 상기 프로세스는 이미징 파라미터 선택(11) 단이 프로세싱이 정지되어야 하는 것으로 결정할 때까지 반복된다.Referring again to FIG. 4, the fused image 16 may be delivered to the imaging parameter selection 11 stage and to the display, storage, and / or additional analyzer 15. The feature selection 9 stage acquires the composite digital image 4 and user input or automatic feature identification 6 as input. The purpose of the feature selection 9 stage is to identify the feature or feature (s) of the observation object 1. Such features may be identified by a graphical user interface or automatic image processing. The feature selection (9) section conveys the feature parameters (8) to the imaging parameter selection (11) stage. The imaging parameter selection 11 stage accepts the feature parameter 8 and the currently fused image 16 as input. By analyzing the currently fused image 16 in relation to the feature parameter 8, the imaging parameter selection 11 stage will stop processing-if the fused image is deemed good enough-or imaging control parameters. It may be determined whether to output a new set of fields 12. The new imaging control parameter 12 instructs the DDH system 12 to capture a new hologram using the incidence illumination angle specified by the imaging control parameters 12. Once the new digital hologram 2 is captured, the process is repeated until the imaging parameter selection 11 stage determines that processing should be stopped.

상술한 실시예들중 하나는 상기 오브젝트 빔이 상기 대물 렌즈 중심을 통하거나 중심을 벗어나 통하도록 상기 조명 소스, 빔 확장기/공간 필터 및 렌즈를 정렬하는 기능을 수행하는 구조로서 컴퓨터 제어, 이동가능한 봉입체를 도시하지만, 상기 소스, 빔 확장기/공간 필터 및 렌즈를 정렬하는 구조는 상기 오브젝트 빔이 상기 대물렌즈 중심을 통하거나 중심을 벗어나 관통하도록 상기 오브젝트 빔을 정렬하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 구조일 수 있으며, 예시적으로, 사기 소스, 빔 화장기/공간 필터, 렌즈에 대하여 상기 빔분할기, 미러, 대물렌즈, 오브젝트, 포커싱 렌즈, CCD 카메라를 변위시킬 수 있는 이동가능한 플랫폼, 혹은 다른 예로서 일련의 이동형 광학 소자들(예를 들면, 미러), 또 다른 예로서 유연성 광섬유 그리고/또는 케이블 등이 있다.One of the embodiments described above is a computer controlled, moveable enclosure as a structure that performs the function of aligning the illumination source, beam expander / spatial filter and lens such that the object beam passes through or off center of the objective lens. Although the structure of aligning the source, the beam expander / spatial filter and the lens is any structure capable of performing the function of aligning the object beam such that the object beam passes through or out of the center of the objective lens. By way of example, a fraudulent source, a beam cremator / spatial filter, a movable platform capable of displacing the beam splitter, mirror, objective, object, focusing lens, CCD camera relative to a lens, or a series of other examples Moveable optical elements (eg, mirrors), and other examples are flexible optical fibers and / or cables.

본 발명에서 사용된 용어에 있어서 단수로 언급된 것들은 하나 이상을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 복수로 언급된 것들은 둘 이상을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서 '다른'으로 언급된 것들은 '제2의' 이상을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '포함하는 그리고/또는 갖는'은 포함하여 구성되는 (comprising : open language)을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '결합'은 비록 직접적이진 않더라도 그리고 반드시 기계적일 필요는 없는 '연결'을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '대략'은 적어도 주어진 값 (예를 들어, 바람직하게는 10% 이내, 더욱 바람직하게는 1% 이내, 가장 바람직하게는 0.1% 이내)에 가까운 값을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '실질적'은 주로(largely) 그러나 전적일(wholly) 필요는 없는 것을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '일반적'은 주어진 상태에 적어도 접근하는(approaching) 것을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '전개(deploying)'는 설계, 건축, 선적, 설치 그리고/또는 동작을 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, '수단'은 결과를 얻기 위한 하드웨어, 펌웨어(firmware) 그리고/또는 소프트웨어를 의미하는 것으로 정의한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 시스템상에서 실행되도록 설계된 일련의 명령어를 의미하는 것으로 정의한다. 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램에는 서브루틴, 기능(function), 프로시져(procedure), 오브젝트 방법(object method), 오브젝트 임플리멘테이션(object implementation), 실행 애플리케이션(executable application), 애플릿(applet), 소스 코드(source code), 오브젝트 코드(object code), 공유 라이브러리(shared library)/동적 로드 라이브러리(dynamic load library) 그리고/또는 기타 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템상에서 실행되도록 설계된 일련의 명령어를 포함한다. 본 발명에서 사용된 용어에 있어서, 저-주파는 기본 프린지 공간 주파수가 니이키스트 샘플링 한계점(Nyquist sampling limit) 미만임을 함축하는 것으로 정의한다.In the terms used in the present invention, those referred to in the singular are defined as meaning one or more. As used herein, the plural referents are defined as meaning two or more. In the terms used in the present invention, those mentioned as 'other' are defined as meaning 'secondary' or more. In the terminology used herein, 'comprising and / or having' is defined as meaning 'comprising: open language'. In the terminology used herein, 'bond' is defined as meaning 'connecting', although not directly and not necessarily mechanical. In the term used herein, 'approximately' means at least a value close to a given value (eg, preferably within 10%, more preferably within 1%, most preferably within 0.1%). It is defined as. In the terminology used herein, 'substantially' is defined as meaning largely but not necessarily whole. In the terminology used herein, 'general' is defined to mean at least approaching a given state. In the terminology used herein, 'deploying' is defined as meaning design, construction, shipping, installation and / or operation. In the terminology used herein, 'means' is defined as meaning hardware, firmware and / or software for obtaining results. In the terminology used herein, a program or computer program is defined as meaning a series of instructions designed to be executed on a computer system. Programs or computer programs include subroutines, functions, procedures, object methods, object implementations, executable applications, applets, source code ( source code, object code, shared library / dynamic load library, and / or a series of instructions designed to be executed on other computers or computer systems. In the terminology used herein, low-frequency is defined to imply that the fundamental fringe spatial frequency is below the Nyquist sampling limit.

본 발명의 실제적 응용Practical application of the present invention

본 발명이 기술적 가치가 있는 실제적 응용 분야는 계측 분야이다. 본 발명은 반도체 검사와 같이 마이크로전자적 (기계적) 제조와 관련하여 유용하다. 본 발명은 또한 나노시각화(nanovisualization), 나노측정(nanomeasurement) 등과 같이 나노테크놀러지 연구, 개발 및 제조와 관련하여 유용하다. 본 발명은 디지털 처리 그리고/또는 디지털 데이타 획득, 예를 들어 전자 홀로그래피에 기초한 다이렉트-투-디지털 홀로그래피 기구 등의 간섭계와 관련하여 유용하다. 모든 것을 상세하게 언급할 수는 없겠지만 본 발명은 무수히 다양한 용도가 있다.A practical application of the technical value of the present invention is in the field of measurement. The present invention is useful in connection with microelectronic (mechanical) manufacturing, such as semiconductor inspection. The present invention is also useful in connection with nanotechnology research, development and manufacture, such as nanovisualization, nanomeasurement, and the like. The present invention is useful in connection with interferometers such as digital processing and / or digital data acquisition, for example direct-to-digital holography instruments based on electronic holography. Although not all can be mentioned in detail, the present invention has a myriad of uses.

본 발명의 이점Advantage of the present invention

본 발명의 실시예를 나타내는 방법, 장치 및/또는 컴퓨터 프로그램은 비용 절감 적이고 그리고 적어도 하기 이유로 이로울 수 있다. 본 발명은 자동으로 또는 그래픽 사용자 환경을 통해 사용자 입력에 의해 관찰 오브젝트에서 관심 피처들의 식별을 제공한다. 상기 발명은 식별된 피처들에 기반하여 홀로그래피 이미징 시스템의 제어를 제공하여 콘텐트 기반 해상도 개선을 제공한다. 상기 발명은 프로세싱이 정지되어야 하는지 또는 새로운 홀로그램을 포착하도록 최상의 이미징 파라미터들을 계산해야 하는지 여부를 결정하도록 현재 융합 이미지가 분석된다. 상기 발명의 오브젝트 조명의 컴퓨터 제어를 제공할 수 있다. 본 발명의 다중 홀로그램들로부터의 결과들의 융합을 제공할 수 있다. 상기 발명은 현저히 증가된 이미징 해상도를 제공할 수 있다. 상기 발명은 이전 접근방법 비하여 질을 개선하고 그리고/또는 비용을 절감할 수 있다.The method, apparatus and / or computer program representing an embodiment of the present invention may be advantageous for cost savings and at least for the following reasons. The present invention provides for the identification of features of interest in the observation object either automatically or by user input via a graphical user environment. The invention provides control of the holographic imaging system based on the identified features to provide content based resolution improvement. The invention analyzes the current fusion image to determine whether processing should be stopped or whether the best imaging parameters should be calculated to capture a new hologram. Computer control of the object illumination of the invention can be provided. The fusion of results from multiple holograms of the present invention can be provided. The invention can provide significantly increased imaging resolution. The invention may improve quality and / or reduce costs over previous approaches.

이상에서 제시된 본 발명의 모든 실시예는 그 기재 내용에 비추어 과도한(undue) 실험 없이 실시되고 이용될 수 있다. 본 발명은 여기서 인용된 이론적인 언급에 의하여 제한되지 않는다. 본 발명자들이 고려한 본 발명의 구현을 위한 최적의 실시예가 기재되었지만 본 발명의 실제 응용은 이에 제한되지 않는다. 따라서, 당업자라면 여기서 언급된 특정 사항과는 다르게 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.All embodiments of the present invention presented above can be carried out and used without undue experimentation in light of the description. The present invention is not limited by the theoretical references cited herein. While the best embodiments for implementing the present invention have been considered by the inventors, the practical application of the present invention is not limited thereto. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be practiced otherwise than as specifically described herein.

또한, 개별 구성 요소들은 상술한 구조에 따라 결합될 수 있을 뿐만 아니라 가능한 모든 구조로도 결합될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 단계 또는 일련의 단계에는 변형이 있을 수 있다. 또한, 상술한 장치는 개별적인 모듈이 될 수도 있지만, 관련된 시스템에 병합될 수도 있다. 뿐만 아니라, 각각의 실시예에서 언급된 모든 요소 및 특징들은 그러한 요소 및 특징들이 서로 배타적이지 않는다면 다른 실시예서 언급된 요소 및 특징들과 병합되거나 대치될 수 있다.In addition, the individual components may be combined not only in accordance with the above-described structure, but also in all possible structures. In addition, there may be variations in the steps or series of steps described above. In addition, the devices described above may be individual modules, but may be incorporated into related systems. In addition, all elements and features mentioned in each embodiment may be merged or replaced with elements and features mentioned in other embodiments unless such elements and features are mutually exclusive.

본 발명의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 다양한 치환, 변경, 부가 그리고/또는 재구성이 가능하다. 후술하는 특허청구범위에 의하여 정의되는 기술적 사상 및 그 등가물은 상기 모든 치환, 변경, 부가 그리고/또는 재구성을 포괄한다.Various substitutions, changes, additions and / or reconfigurations of the present invention are possible without departing from the scope of the spirit of the present invention. The technical spirit and equivalents defined by the following claims encompass all such substitutions, changes, additions, and / or reconfigurations.

후술하는 특허청구범위는 한정 사항이 청구항 내에서 '~ (기능) 수단' 그리고/또는 '~ (기능) 단계'라고 명시적으로 언급되지 않는 한 기능식 한정요소(mean-plus-function limitation)를 포함하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 본 발명의 하위 개념의 실시예는 특허청구범위의 종속항 및 그 등가물에 의하여 구체화된다. 본 발명의 특정 실시예는 특허청구범위의 종속항 및 그 등가물에 의하여 구별된다. The following claims are intended to cover function-plus-function limitations unless the limitations are expressly stated in the claims as '(functional) means' and / or '(functional) steps'. It should not be construed as including. Embodiments of the sub-concepts of the invention are embodied by the dependent claims of the claims and their equivalents. Particular embodiments of the invention are distinguished by the dependent claims and their equivalents of the claims.

참조 문헌Reference

(1) Goodman, Joseph W., "Introduction to Fourier Optics", McGraw-Hill, 1998.(1) Goodman, Joseph W., "Introduction to Fourier Optics", McGraw-Hill, 1998.

(20) Voelkl, E. et al., "Introduction to Electron Holography", Kluwer Acdemics/Plenum Publisher, 1999.(20) Voelkl, E. et al., "Introduction to Electron Holography", Kluwer Acdemics / Plenum Publisher, 1999.

(3) Eugene Hecht, "Optics, Third Edition", Addison-Wesley, 1998, page 465-469; 599-602.(3) Eugene Hecht, "Optics, Third Edition", Addison-Wesley, 1998, page 465-469; 599-602.

Claims (27)

푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 기록하는 방법으로서:A method of recording a content-based Incident Illumination Spatial Heterodyne Hologram comprising spatial Heterodyne fringes for Fourier analysis: 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 나타내는 데이터에 근거하여, 포커싱 렌즈에 의해 정의된 광축에 대한 조명 각도를 계산하는 단계와;Calculating an illumination angle with respect to an optical axis defined by the focusing lens, based on the data representing the spatial heterodyne hologram analyzed by Fourier; 비 수직 각도로 기준 미러로부터 기준 빔을 반사시키는 단계와;Reflecting the reference beam from the reference mirror at a non-vertical angle; 오브젝트로부터 오브젝트 빔을 반사시키는 단계와, 여기서 상기 오브젝트 빔은 상기 조명 각도로 상기 오브젝트에 입사되며;Reflecting an object beam from an object, wherein the object beam is incident on the object at the illumination angle; 상기 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 형성하도록 디지털 기록기의 포컬면(focal plane)에 상기 기준 빔과 상기 오브젝트 빔을 포커싱하는 단계와; 그리고Focusing the reference beam and the object beam on a focal plane of a digital recorder to form a content-based incidence illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for the Fourier analysis; And 상기 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.And digitally recording a content-based incidence illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for Fourier analysis. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 푸리에 공간에서 상기 기록된 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 헤테로다인 홀로그램의 축들을 변환하여 상기 기준 빔과 상기 오브젝트 빔 사이의 각도로서 정의되는 헤테로다인 캐리어 주파수의 정상에 위치시킴으로써 상기 기록된 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 푸리에 분석하는 단계와;The recording is accomplished by transforming the axes of a content-based Incident Illumination Heterodyne Hologram containing the recorded spatial heterodyne fringes in Fourier space and placing them on top of a heterodyne carrier frequency defined as the angle between the reference beam and the object beam. Fourier analysis of the content-based Incident Illumination Spatial Heterodyne Hologram comprising the spatial Heterodyne fringes; 디지털 필터를 적용하여 본래의 원점 주의의 신호들을 차단하는 단계와; 그리고Applying a digital filter to block signals of original origin attention; And 역 푸리에 변환을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.And performing an inverse Fourier transform. 제 1항에 있어서, 상기 푸리에 분석된 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 적어도 하나의 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램과 융합하여 단일 합성 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.2. The hologram recording of claim 1, further comprising fusing the Fourier analyzed content based Incident Illumination spatial heterodyne hologram with at least one Fourier analyzed spatial heterodyne hologram to produce a single composite image. Way. 제 3항에 있어서, 상기 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램은 합성 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.4. The hologram recording method of claim 3, wherein the Fourier analyzed spatial heterodyne hologram comprises a composite image. 제 3항에 있어서, 상기 단일 합성 이미지를 재생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.4. The hologram recording method of claim 3, further comprising reproducing the single composite image. 제 3항에 있어서, 상기 단일 합성 이미지를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.4. The hologram recording method of claim 3, further comprising transmitting the single composite image. 제 1항에 있어서, 상기 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 나타내는 데이터에 근거하여, 포커싱 렌즈에 의해 정의된 광축에 대한 조명 각도를 계산하는 단계는 상기 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램으로부터 관심 피처를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.The method of claim 1, wherein calculating an illumination angle for an optical axis defined by a focusing lens is based on data representative of the Fourier analyzed spatial heterodyne hologram, selecting the feature of interest from the Fourier analyzed spatial heterodyne hologram. And a holographic recording method comprising the steps of: 제 7항에 있어서, 상기 디지털 방식으로 기록하는 단계는 픽셀들을 정의하는 CCD 카메라로 상기 빔들을 탐지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.8. The method of claim 7, wherein said digitally recording comprises detecting the beams with a CCD camera defining pixels. 제 8항에 있어서, 상기 관심 피처는 적어도 2개의 픽셀에 걸쳐 진폭과 위상 중 적어도 하나의 변화를 표시하는 데이터에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.10. The method of claim 8, wherein the feature of interest is defined by data indicating a change in at least one of amplitude and phase over at least two pixels. 제 1항에 있어서, 추가의 콘텐트 기반 공간적 헤테로다인 홀로그램을 기록할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.2. The method of claim 1, further comprising determining whether to record additional content-based spatial heterodyne holograms. 제 10항에 있어서, 상기 추가의 콘텐트 기반 공간적 헤테로다인 홀로그램을 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.11. The hologram recording method of claim 10, further comprising recording the additional content-based spatial heterodyne hologram. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 푸리에 공간에서 상기 기록된 추가의 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 헤테로다인 홀로그램의 축들을 변환하여 상기 기준 빔과 상기 오브젝트 빔 사이의 각도로서 정의되는 헤테로다인 캐리어 주파수의 정상에 위치시킴으로써 상기 기록된 추가의 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 푸리에 분석하는 단계와;By transforming the axes of the content-based Incident Illumination Heterodyne Hologram containing the recorded additional spatial heterodyne fringes in Fourier space and placing them on top of the heterodyne carrier frequency defined as the angle between the reference beam and the object beam. Fourier analyzing the content-based Incident Illumination Spatial Heterodyne Hologram comprising the recorded additional Spatial Heterodyne Fringes; 디지털 필터를 적용하여 본래의 원점 주의의 신호들을 차단하는 단계와; 그리고Applying a digital filter to block signals of original origin attention; And 역 푸리에 변환을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.And performing an inverse Fourier transform. 제 12항에 있어서, 상기 푸리에 분석된 추가의 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 적어도 하나의 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램과 융합하여 단일 합성 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.13. The method of claim 12, further comprising fusing the Fourier analyzed additional content-based incidence illumination spatial heterodyne hologram with at least one Fourier analyzed spatial heterodyne hologram to generate a single composite image. Hologram recording method. 제 1항에 있어서, 상기 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 데이터로서 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 방법.2. The method of claim 1, further comprising storing the content-based spatial heterodyne hologram including spatial heterodyne fringes for Fourier analysis as digital data. 삭제delete 삭제delete 푸리에 분석을 위한 공간적인 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치에 있어서:A device for digitally recording a content-based Incident Illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for Fourier analysis: 조명 소스와;An illumination source; 상기 조명 소스에 광학적으로 연결된 빔분할기와;A beam splitter optically coupled to the illumination source; 상기 빔분할기에 광학적으로 연결된 기준 빔 미러과;A reference beam mirror optically coupled to the beamsplitter; 포커싱 렌즈와;A focusing lens; 상기 포커싱 렌즈에 연결된 디지털 기록기와; 그리고A digital recorder coupled to the focusing lens; And 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 나타내는 데이터에 근거하여 상기 포커싱 렌즈에 의해 정의된 광축에 대한 조명 각도를 제어하고, 푸리에 변환을 수행하고, 디지털 필터를 적용하고, 그리고 역 푸리에 변환을 수행하는 컴퓨터를 포함하여 구성되며,A computer that controls the angle of illumination for the optical axis defined by the focusing lens, performs a Fourier transform, applies a digital filter, and performs an inverse Fourier transform based on data representing the spatial heterodyne hologram analyzed by Fourier Including, 여기서, 기준 빔은 비 수직 각으로 상기 기준 빔 미러에 입사되며, 오브젝트 빔은 포커싱 렌즈에 의해 정의된 광축에 대해 상기 조명 각도로 오브젝트에 입사되고, 상기 기준 빔 및 상기 오브젝트 빔은 상기 포커싱 렌즈에 의해 상기 디지털 기록기의 포컬 면에 포커싱되어 상기 디지털 기록기에 의해 기록되는 상기 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 형성하며, 그리고 상기 컴퓨터는 푸리에 공간에서 상기 기록된 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램의 축들을 변환하여 상기 기준 빔과 상기 오브젝트 빔 사이의 각도에 의해 정의되는 헤테로다인 캐리어 주파수의 정상에 위치시키고 상기 역 푸리에 변환을 수행하기 전에 본래 원점 주위의 신호들을 차단하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.Here, a reference beam is incident on the reference beam mirror at a non-vertical angle, an object beam is incident on the object at the illumination angle with respect to an optical axis defined by a focusing lens, and the reference beam and the object beam are directed to the focusing lens. Thereby focusing on the focal plane of the digital recorder to form a content-based Incident Illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for the Fourier analysis recorded by the digital recorder, and the computer is configured to Transform the axes of the incidence illumination spatial heterodyne hologram including recorded spatial heterodyne fringes to be located on top of the heterodyne carrier frequency defined by the angle between the reference beam and the object beam and perform the inverse Fourier transform Seen before Apparatus for recording a content based on four incident illumination spatially heterodyne hologram, characterized in that blocking signals around the origin digitally. 제 17항에 있어서, 상기 빔분할기와 상기 오브젝트 사이에 광학적으로 연결된 대물 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The apparatus of claim 17, further comprising an objective lens optically coupled between the beamsplitter and the object. 제 17항에 있어서, 상기 조명 소스는 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the illumination source comprises a laser. 제 17항에 있어서, 상기 디지털 기록기는 픽셀들을 정의하는 CCD 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the digital recorder comprises a CCD camera defining pixels. 제 17항에 있어서, 상기 디지털 기록기가 상기 푸리에 분석을 위한 공간적 헤테로다인 프린지들을 포함하는 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램의 피처들을 분해(resolve)할 수 있도록 상기 기준빔과 상기 오브젝트 빔 사이의 상기 각도와, 그리고 상기 포커싱 렌즈에 의한 배율이 선택되며, 그리고 각각 두 개의 픽셀들을 구비하는 두 개의 프린지들이 제공되는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The method of claim 17, wherein the angle between the reference beam and the object beam is such that the digital recorder can resolve features of an incidence illumination spatial heterodyne hologram comprising spatial heterodyne fringes for the Fourier analysis. And a magnification by the focusing lens is selected, and two fringes are provided, each having two pixels, wherein the content-based incidence illumination spatial heterodyne hologram is digitally recorded. 제 17항에 있어서, 상기 조명 소스는 상기 빔분할기에 상대적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the illumination source is movable relative to the beamsplitter. 제 17항에 있어서, 상기 빔분할기, 상기 기준 빔 미러, 그리고 상기 디지털 기록기는 마이켈슨 지오메트리(Michelson geometry)를 정의하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the beamsplitter, the reference beam mirror, and the digital recorder define Michelson geometry. . 제 17항에 있어서, 상기 빔분할기, 상기 기준 빔 미러, 그리고 상기 디지털 기록기는 마흐-제너(Mach-Zehner) 지오메트리를 정의하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The method of claim 17, wherein the beamsplitter, the reference beam mirror, and the digital recorder digitally record a content-based incidence illumination spatial heterodyne hologram, characterized by Mach-Zehner geometry. Device. 제 17항에 있어서, 상기 푸리에 변환을 수행, 디지털 필터를 적용, 그리고 역 푸리에 변환을 수행하기 위해 컴퓨터에 연결된 디지털 저장 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The method of claim 17, further comprising a digital storage medium coupled to a computer to perform the Fourier transform, apply a digital filter, and perform an Inverse Fourier transform. Device for recording in a manner. 제 17항에 있어서, 상기 컴퓨터는 상기 푸리에 분석된 공간적 헤테로다인 홀로그램을 나타내는 데이터에 근거하여, 상기 포커싱 렌즈에 의해 정의된 상기 광축에 대한 상기 조명 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 콘텐트 기반 사입사 조명 공간적 헤테로다인 홀로그램을 디지털 방식으로 기록하는 장치.18. The method of claim 17, wherein the computer calculates the illumination angle for the optical axis defined by the focusing lens based on data representing the spatial heterodyne hologram analyzed by the Fourier analysis. A device for digitally recording a spatial heterodyne hologram. 삭제delete
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