KR100305887B1

KR100305887B1 - Optical correlator using hologram

Info

Publication number: KR100305887B1
Application number: KR1019990020647A
Authority: KR
Inventors: 노재우
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2001-10-29
Also published as: KR20010001429A

Abstract

본 발명은 홀로그램을 이용하는 광학 상관 검출기(Optical Correlator)에 관한 것으로, 특히 두 개의 저장 매체를 이용하여 두 개의 데이터를 조합하므로써 아이덴티피케이션(Identification)을 보다 용이하게 수행하기 위한 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical correlator using a hologram, and more particularly, to an optical correlation detector using a hologram to more easily perform identification by combining two data using two storage media. It is about.

이를 위해 본 발명은 광원(100)으로부터 입사된 빛을 기준광과 물체광으로 분리하는 제1 광분리기(110), 상기 광분리기(110)로부터 입사된 물체광에 인식할 인식 패턴이 입력되는 SLM(150), 상기 제1 광분리기(110)로부터 입사된 기준광을 제1 및 제2 기준광(R1, R2)으로 분리하는 제2 광분리기(120), 상기 제2 광분리기(120)로부터 입사된 제1 기준광(R1)의 입사각을 미세하게 변화시키면서 상기 SLM(150)으로부터 출력되는 물체광들을 군별로 기록하는 제1 저장 매체(160), 상기 제2 광분리기(120)로부터 입사된 제2 기준광(R2)의 입사각을 나누어진 각 군내의 물체광에 대해 변화폭이 조절되면서 상기 SLM(150)으로부터 상기 저장 매체(160)를 통과한 물체광들을 기록하는 제2 저장 매체(170), 상기 SLM(150)을 통과한 물체광에 의해 상기 제1 저장 매체(160)에서 재생된 제1 재생 기준광이 입사되어 전기 신호로 변환되는 제1 CCD(200), 상기 SLM(150)으로부터 제1 저장 매체(160)를 통과한 물체광에 의해 상기 제2 저장 매체(170)에서 재생된 제2 재생 기준광이 입사되어 전기 신호로 변환되는 제2 CCD(210), 상기 제1 CCD(200)로부터 출력되는 신호에 따라 인식 패턴이 속하는 군을 결정하고 상기 제2 CCD(210)로부터출력되는 신호에 따라 결정된 군내에서 인식 패턴의 개별 데이터를 검출하기 위해 상기 제1 및 제2 CCD(200, 210)로부터 출력되는 신호를 조합하는 마이크로 프로세서(220)로 구성된다.To this end, the present invention provides a first optical splitter 110 that separates the light incident from the light source 100 into reference light and object light, and an SLM in which a recognition pattern to recognize the object light incident from the light splitter 110 is input. 150), a second optical splitter 120 separating the reference light incident from the first optical splitter 110 into first and second reference lights R1 and R2, and a second incident light from the second optical splitter 120. The first storage medium 160 and the second reference light incident from the second optical splitter 120 to record the object light output from the SLM 150 by group while changing the incident angle of the first reference light R1 finely. The second storage medium 170 and the SLM 150 that record object light passing through the storage medium 160 from the SLM 150 while the change width is adjusted for the object light in each group divided by the incident angle of R2). The first reproduction reference light reproduced in the first storage medium 160 by the object light passing through The second reproduction reference light reproduced by the second storage medium 170 by the first CCD 200 and the object light that has passed through the first storage medium 160 from the SLM 150 is converted into an electrical signal. The group in which the recognition pattern belongs is determined according to the second CCD 210 and the signal output from the first CCD 200 that are incident and converted into electrical signals, and the group determined according to the signal output from the second CCD 210. The microprocessor 220 combines the signals output from the first and second CCDs 200 and 210 to detect individual data of the recognition pattern.

따라서 본 발명은 빠르게 개별 데이터 검출이 가능하고 아이덴티피케이션시 데이터의 밀도를 증가시킬 수 있어서 많은 양의 데이터를 저장할 수 있다.Therefore, the present invention can quickly detect individual data and increase the density of data during identification, thereby storing a large amount of data.

Description

Optical correlation detector using hologram {OPTICAL CORRELATOR USING HOLOGRAM}

상관 검출기는 인식 패턴과 데이터 베이스상의 데이터를 비교하여 베리피케이션과 이이덴티피케이션을 수행하게 된다.The correlation detector compares the recognition pattern with the data on the database to perform verification and identification.

여기서, 베리피케이션은 인식 패턴이 데이터 베이스에 속해 있는지의 여부를 알아내기 위한 유무판정이고, 아이덴티피케이션은 인식 패턴이 누구를 나타내는지를 세부적으로 알아내기 위한 개별 판정이다.Here, the verification is a presence / absence determination to find out whether the recognition pattern belongs to the database, and the identification is an individual decision to find out in detail who the recognition pattern represents.

이와 같은 상관 검출기는 일반적으로 도 1 에 도시한 바와 같은 과정에 의해 아이덴티피케이션을 수행하게 된다.Such a correlation detector generally performs identification by a process as shown in FIG. 1.

즉, 상관 검출하려는 인식 패턴(10)을 LCD를 통해 디스플레이하고(11) 상기 인식 패턴의 특징을 검출한후(12), 특징에 따라 그룹별로 분류한다(13, 14). 상기 인식 패턴이 특징별 대분류(13), 소분류(14)에 의해 분류된후에는 사람에 의해 수작업으로 저장된 데이터와 비교된다(15).That is, the recognition pattern 10 to be correlated to be detected is displayed on the LCD (11), the feature of the recognition pattern is detected (12), and classified into groups according to the feature (13, 14). After the recognition patterns are classified by the major classification 13 and the minor classification 14 for each feature, they are compared with data manually stored by a person (15).

그러나 이러한 분류 방법은 많은 시간이 소요되며 특히 수작업이 수행되면 많은 인력과 시간이 소요되는 문제점이 있다.However, this sorting method takes a lot of time, especially when a manual operation is performed, there is a problem that a lot of manpower and time.

한편, 홀로그램 데이터 저장 시스템은 도 2 에 도시한 바와 같이 인식 패턴(21)이 입력되는 SLM(22), 광원(20)으로부터 상기 SLM(22)을 통과한 물체광을입사되는 기준광(R)의 입사각에 따라 저장하는 저장 매체(23), 및 상기 저장 매체(23)로부터 입사된 빛을 전기적인 신호로 변환시키는 CCD(24)로 구성된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the hologram data storage system includes an SLM 22 into which the recognition pattern 21 is input and a reference light R into which an object light passing through the SLM 22 is input from the light source 20. A storage medium 23 for storing according to the incident angle, and a CCD 24 for converting light incident from the storage medium 23 into an electrical signal.

이와 같이 구성되는 종래의 홀로그램을 이용한 상관 검출기의 동작을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.The operation of the correlation detector using the conventional hologram configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

광원(20)으로부터 가간섭광이 입사되고 인식 패턴(21)에 의해 SLM(22)으로부터 물체광이 나오면 저장 매체(23)는 기준광(R)의 각도를 조절하면서 물체광과 기준광에 의해 나타나는 간섭 무늬를 기록하게 된다.When the coherent light is incident from the light source 20 and the object light is emitted from the SLM 22 by the recognition pattern 21, the storage medium 23 adjusts the angle of the reference light R while interfering with the object light and the reference light. The pattern will be recorded.

이때 많은 인식 패턴(21)을 저장 매체(23)에 기록하기 위해서는 도 3 에 도시한 바와 같이 기준광의 입사각을 다양하게 한다(R1, R2, R3). 즉, 도 3 에 도시한 바와 같이 데이터(A)를 기록하기 위해서는 기준광의 입사각을 조절하여 기준광(R1)을 입사시키고, 데이터(B)를 기록하기 위해서는 기준광의 입사각을 조절하여 기준광(R2)을 입사시키고, 데이터(C)를 기록하기 위해서는 기준광의 입사각을 조절하여 기준광(R3)을 입사시킨다.At this time, in order to record many recognition patterns 21 on the storage medium 23, the incidence angle of the reference light is varied as shown in FIG. 3 (R1, R2, R3). That is, as shown in FIG. 3, the reference light R1 is incident by adjusting the incident angle of the reference light to record the data A, and the reference light R2 is adjusted by adjusting the incident angle of the reference light to record the data B. In order to make incident and record the data C, the incident light of the reference light is adjusted to make the reference light R3 incident.

이와 같이 기준광(R1, R2, R3)의 입사각을 조절하면서 각 데이터(A, B, C)를 저장 매체(23)에 기록한후에는 기준광(R1, R2, R3)을 각각 입사시켜 각 데이터(A, B, C)를 재생하게 되는데 이를 도 3을 참조하여 설명한다.As described above, after recording the data A, B, and C in the storage medium 23 while adjusting the angles of incidence of the reference lights R1, R2, and R3, the reference lights R1, R2, and R3 are incident to each of the data (A). , B, C), which will be described with reference to FIG. 3.

기준광(R1)을 저장 매체(23)에 입사시키면 상기 저장 매체(23)에서는 데이터(A)가 CCD(24)로 입사되고, 기준광(R2)을 저장 매체(23)에 입사시키면 상기 저장 매체(23)에서는 데이터(B)가 CCD(24)로 입사되고, 기준광(R3)을 저장 매체(23)에 입사시키면 상기 저장 매체(23)에서는 데이터(C)가 CCD(24)로 입사된다. 각 데이터(A, B, C)가 CCD(24)로 입사되면 CCD(24)에서는 이를 전기적인 신호로 변환하게 된다.When the reference light R1 is incident on the storage medium 23, the data A is incident on the CCD 24 in the storage medium 23, and when the reference light R2 is incident on the storage medium 23, the storage medium ( At 23, data B is incident on CCD 24, and when reference light R3 is incident on storage medium 23, data C is incident on CCD 24 at storage medium 23. When each of the data A, B, and C is incident on the CCD 24, the CCD 24 converts it into an electrical signal.

종래의 광학 상관 검출기는 데이터(A, B, C)를 갖는 물체광을 각각 다른 입사각을 갖는 기준광(R1, R2, R3)으로 저장 매체(23)에 기록한후, 데이터(A, B, C)를 갖는 물체광을 저장 매체(23)에 입사시키면 회절에 의해 저장 매체(23)에서 발생되는 기준광(R1, R2, R3)의 각도가 달라서 CCD(24)에 입사되는 위치(A', B', C')가 달라지는 홀로그램 데이터 저장 시스템을 이용하는 것이다.The conventional optical correlation detector records object light having data A, B, and C as reference light R1, R2, and R3 having different incidence angles, respectively, on the storage medium 23, and then stores data A, B, and C. When the object light having the incident light enters the storage medium 23, the angles of the reference lights R1, R2, and R3 generated in the storage medium 23 by diffraction are different, and thus the positions A 'and B' are incident on the CCD 24. , C ') uses a hologram data storage system.

즉, 특정 사람의 데이터(A)를 갖는 물체광을 기준광(R1)으로 저장 매체(23)에 기록한후 특정 사람의 데이터(A)를 갖는 물체광을 입사시키면 기준광(R1)이 회절되어 CCD(24)에 입사된다. 또한, 특정 사람의 데이터(B)를 갖는 물체광을 기준광(R2)으로 저장 매체(23)에 기록한후 특정 사람의 데이터(B)를 갖는 물체광을 입사시키면 기준광(R2)이 회절되어 CCD(24)에 입사된다. 또한, 특정 사람의 데이터(C)를 갖는 물체광을 기준광(R3)으로 저장 매체(23)에 기록한후 특정 사람의 데이터(C)를 갖는 물체광을 입사시키면 기준광(R3)이 회절되어 CCD(24)에 입사된다.That is, when the object light having the data A of a specific person is recorded in the storage medium 23 as the reference light R1 and then the object light having the data A of the specific person is incident, the reference light R1 is diffracted and the CCD ( 24). In addition, when the object light having the data B of a specific person is recorded in the storage medium 23 as the reference light R2 and then the object light having the data B of the specific person is incident, the reference light R2 is diffracted to form a CCD ( 24). In addition, when the object light having the data C of a specific person is recorded in the storage medium 23 as the reference light R3 and then the object light having the data C of the specific person is incident, the reference light R3 is diffracted and the CCD ( 24).

그런데 각 기준광(R1, R2, R3)이 입사되는 CCD(24)의 위치(A', B', C')가 다르게 된다. 이와 같이 CCD(24)에 입사되는 기준광의 위치(A', B', C')가 다른 것을 이용하여 아이덴티피케이션을 구하게 된다.However, the positions A ', B', and C 'of the CCD 24 into which the respective reference lights R1, R2, and R3 are incident are different. In this way, the identification is obtained by using different positions A ', B', and C 'of the reference light incident on the CCD 24.

그러나 종래의 홀로그램을 이용하는 광학 상관 검출기는 데이터 베이스가 큰 경우, 즉 많은 데이터가 저장 매체에 저장되어 있는 경우 기준광 사이의 각도가 미세하게 조정되어야 하므로 아이덴티피케이션이 어려운 문제점이 있는데 이를 도 4를 참조하여 설명한다.However, the optical correlation detector using the conventional hologram has a problem that identification is difficult because the angle between the reference light has to be finely adjusted when the database is large, that is, when a large amount of data is stored in the storage medium. Will be explained.

먼저, 저장 매체(23)와 CCD(24) 사이가 길이(L)만큼 떨어진 상태에서 아이덴티피 케이션을 구하기 위해서는 기준광 사이의 각도(θ)에 의해 CCD(24) 상에 나타나는 길이(Ltanθ)내에 CCD(24)의 픽셀이 들어가야 한다.First, in order to obtain the identification in a state where the storage medium 23 and the CCD 24 are separated by the length L, the CCD is within the length Ltanθ appearing on the CCD 24 by the angle θ between the reference lights. The pixel of (24) should go in.

예를 들어 기준광을 0.001°의 간격으로 기록한 경우 1°내에 1000개의 데이터가 들어가게 된다.For example, when the reference light is recorded at intervals of 0.001 °, 1000 pieces of data enter within 1 °.

이때 저장 매체(23)와 CCD(24) 사이가 길이(L)를 1㎝ 라고 하면 1°에 해당하는 CCD의 길이는 0.0174㎝(=0.174㎜)가 되고 0.0174㎝에 1000개의 픽셀이 존재해야 하므로 1개의 CCD 픽셀의 크기는 0.174㎛ 이하이어야 한다.At this time, if the length L between the storage medium 23 and the CCD 24 is 1 cm, the length of the CCD corresponding to 1 ° should be 0.0174 cm (= 0.174 mm) and 1000 pixels should be present at 0.0174 cm. The size of one CCD pixel should be 0.174 mu m or less.

그런데 기존의 CCD의 하나의 픽셀 크기는 30㎛이다. 그러므로 1°에 해당하는 CCD의 길이, 즉 1000픽셀에 필요한 CCD의 길이는 30㎜이므로, Ltan1가 30㎜가 되어야 한다.However, one pixel size of the conventional CCD is 30㎛. Therefore, the length of the CCD corresponding to 1 °, that is, the length of the CCD required for 1000 pixels is 30 mm, so Ltan1 should be 30 mm.

Ltan1 = 30㎜Ltan1 = 30 mm

L=1718.70㎜ = 171㎝L = 1718.70 mm = 171 cm

이다. 따라서 저장 매체(23)와 CCD(24) 사이가 길이(L)는 최소 171㎝이어야 하므로 시스템의 크기가 커지는 문제점이 있다.to be. Therefore, the length L between the storage medium 23 and the CCD 24 should be at least 171 cm, thereby increasing the size of the system.

또한, 기준광이 CCD에 입사되게 되면 CCD의 픽셀에 나타나게 되는데, 이때 기준광이 입사된 CCD의 각 픽셀(P1, P2)을 구분해야 한다. 이를 위해서는 CCD에 입사되는 기준광의 크기와 픽셀의 크기가 같아야 한다. 그런데 기록시 기준광의 크기가 작으면 SLM으로부터 입사되는 물체광의 전체 데이터를 기록할 수 없다. 즉, SLM으로부터 출력되는 물체광과 기준광의 간섭에 의해 저장 매체에 기록되므로 기준광의 크기가 물체광의 높이 보다는 커야 한다.In addition, when the reference light is incident on the CCD, it appears on the pixels of the CCD. In this case, each pixel P1 and P2 of the CCD to which the reference light is incident should be distinguished. For this purpose, the size of the reference light incident on the CCD and the size of the pixel must be the same. However, when the size of the reference light is small during recording, it is impossible to record the entire data of the object light incident from the SLM. That is, since the size of the reference light is larger than the height of the object light because it is recorded in the storage medium by the interference of the object light and the reference light output from the SLM.

따라서 기준광의 크기가 커지게 되고 도 5 에 도시한 바와 같이 이는 CCD의 해당 픽셀 뿐 아니라 인접한 픽셀에 대해서도 영향을 미치게 되어 기준광이 인접한 픽셀에 겹쳐서 재생된다.Therefore, the size of the reference light becomes large, and as shown in FIG. 5, this affects not only the corresponding pixel of the CCD but also adjacent pixels, so that the reference light is reproduced by overlapping the adjacent pixels.

따라서 종래의 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기는 데이터 베이스가 방대한 경우 아이덴티피케이션이 어려운 문제점이 있었다.Therefore, the conventional optical correlation detector using a hologram has a problem that identification is difficult when the database is large.

상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 두 개의 저장 매체를 이용하여 데이터를 기록하고 재생된 두 개의 데이터를 조합하여 아이덴티피케이션을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위한 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an optical correlation detector using a hologram for easily performing identification by combining data recorded and reproduced using two storage media. There is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 광원으로부터 입사된 빛을 기준광과 물체광으로 분리하는 제1 광분리기, 상기 광분리기로부터 입사된 물체광에 인식할 인식 패턴이 입력되는 SLM, 상기 제1 광분리기로부터 입사된 기준광을 제1 및 제2 기준광으로 분리하는 제2 광분리기, 상기 제2 광분리기로부터 입사된 제1 기준광의 입사각을 미세하게 변화시키면서 상기 SLM으로부터 출력되는 물체광들을 군별로 기록하는 제1 저장 매체, 상기 제2 광분리기로부터 입사된 제2 기준광의 입사각을 나누어진 각 군내의 물체광에 대해 변화폭이 조절되면서 상기 SLM으로부터 상기 저장매체를 통과한 물체광들을 기록하는 제2 저장 매체, 상기 SLM을 통과한 물체광에 의해 상기 제1 저장 매체에서 재생된 제1 재생 기준광이 입사되어 전기 신호로 변환되는 제1 CCD, 상기 SLM으로부터 제1 저장 매체를 통과한 물체광에 의해 상기 제2 저장 매체에서 재생된 제2 재생 기준광이 입사되어 전기 신호로 변환되는 제2 CCD, 상기 제1 CCD로부터 출력되는 신호에 따라 인식 패턴이 속하는 군을 결정하고 상기 제2 CCD로부터 출력되는 신호에 따라 결정된 군내에서 인식 패턴의 개별 데이터를 검출하기 위해 상기 제1 및 제2 CCD로부터 출력되는 신호를 조합하는 마이크로 프로세서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first optical separator for separating light incident from a light source into a reference light and an object light, an SLM in which a recognition pattern to recognize the object light incident from the optical separator is input, and the first optical separator. A second optical separator that separates the reference light incident from the first and second reference light, and records the object light output from the SLM by group while slightly changing an incident angle of the first reference light incident from the second optical separator; A first storage medium, a second storage medium for recording object light passing through the storage medium from the SLM while the change width of the object light in each group divided by the incident angle of the second reference light incident from the second optical splitter is adjusted; A first CCD and the SLM in which a first reproduction reference light reproduced in the first storage medium is incident and converted into an electrical signal by the object light passing through the SLM; The recognition pattern belongs to a second CCD that is input from the second storage medium by the object light passing through the first storage medium, and is converted into an electrical signal. And a microprocessor combining the signals output from the first and second CCDs to determine a group and to detect individual data of the recognition pattern in the group determined according to the signal output from the second CCD. An optical correlation detector using a hologram is provided.

도 1 은 일반적인 상관 검출기의 검출 과정을 설명하기 위한 도면1 is a view for explaining a detection process of a general correlation detector

도 2 는 일반적인 홀로그램 데이터 저장 시스템의 구성도2 is a block diagram of a general hologram data storage system

도 3 은 기준광의 입사각에 따른 CCD의 위치를 설명하기 위한 도면3 is a view for explaining the position of the CCD according to the incident angle of the reference light;

도 4 는 저장 매체와 CCD의 거리와 픽셀 크기를 설명하기 위한 도면4 is a diagram for explaining the distance and pixel size of a storage medium and a CCD;

도 5 는 기준광의 입사각에 따른 픽셀간의 간섭을 나타낸 도면5 is a diagram illustrating interference between pixels according to an incident angle of reference light;

도 6 은 본 발명에 의한 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기의 구성도6 is a block diagram of an optical correlation detector using a hologram according to the present invention

도 7 은 제1 및 제2 기준광의 입사각을 변화를 나타낸 도면7 is a view illustrating changes in incident angles of the first and second reference lights;

도 8 및 도 9 는 제1 및 제2 CCD의 데이터를 이용하여 아이덴티피케이션을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면8 and 9 are diagrams for describing a process of performing identification using data of the first and second CCDs.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 광원 110, 120 : 광분리기100: light source 110, 120: optical separator

130, 140 : 거울 150 : SLM130, 140: Mirror 150: SLM

160, 170 : 저장 매체 180, 220 : 마이크로 프로세서160, 170: storage medium 180, 220: microprocessor

190 : 인식 패턴 200, 210 : CCD190: recognition pattern 200, 210: CCD

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기는 도 6 에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 광분리기(110, 120), 거울(130, 140), SLM(150), 저장 매체(160, 170), 마이크로프로세서(180, 220), 및 제1 및 제2 CCD(200, 210)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the optical correlation detector using the hologram according to the present invention includes the first and second optical splitters 110 and 120, the mirrors 130 and 140, the SLM 150, and the storage medium 160 and 170. , Microprocessors 180 and 220, and first and second CCDs 200 and 210.

상기 제1 광분리기(110)는 광원(100)으로부터 입사된 빛을 기준광과 물체광으로 분리하는 것이다.The first optical separator 110 separates light incident from the light source 100 into reference light and object light.

상기 제2 광분리기(120)는 상기 제1 광분리기(110)로부터 입사된 기준광을 제1 및 제2 기준광(R1, R2)으로 분리하는 것이다.The second optical splitter 120 splits the reference light incident from the first optical splitter 110 into first and second reference lights R1 and R2.

상기 거울(130)은 상기 제2 광분리기(120)로부터 출력되는 제2 기준광(R2)의 방향을 변화시켜 상기 제2 저장 매체(170)로 입사시키기 위한 것이다.The mirror 130 changes the direction of the second reference light R2 output from the second optical splitter 120 to enter the second storage medium 170.

상기 거울(140)은 상기 제1 광분리기(120)로부터 입사되는 물체광의 방향을 변화시켜 상기 SLM(150)으로 입사시키기 위한 것이다.The mirror 140 is for changing the direction of the object light incident from the first optical splitter 120 to enter the SLM 150.

상기 SLM(150)은 상기 광분리기(110)로부터 입사된 물체광에 인식할 인식 패턴이 입력되는 것이다.The SLM 150 inputs a recognition pattern to recognize the object light incident from the optical splitter 110.

상기 제1 저장 ??체(160)는 상기 제2 광분리기(120)로부터 입사된 제1 기준광(R1)의 입사각을 미세하게 변화시키면서 상기 SLM(150)으로부터 출력되는 물체광들을 군별로 기록하는 것이다.The first storage object 160 records object light output from the SLM 150 in groups by changing the incident angle of the first reference light R1 incident from the second optical splitter 120. will be.

여기서, 상기 제1 저장 매체(160)는 상기 SLM(150)으로부터 출력된 물체광을 상기 제2 저장 매체(170)로 입사시키기 위해 90% 이상의 회절율을 갖는다.Here, the first storage medium 160 has a diffraction rate of 90% or more to allow the object light output from the SLM 150 to be incident on the second storage medium 170.

상기 제2 저장 매체(170)는 상기 제2 광분리기(120)로부터 입사된 제2 기준광(R2)의 입사각을 나누어진 각 군내의 물체광에 대해 변화폭이 조절되면서 상기 SLM(150)으로부터 상기 저장 매체(160)를 통과한 물체광들을 기록하는 것이다.The second storage medium 170 stores the change from the SLM 150 while the change width of the object light in each group divided by the incident angle of the second reference light R2 incident from the second optical splitter 120 is adjusted. The object light passing through the medium 160 is recorded.

여기서, 상기 제2 기준광(R2)의 입사각은 각 군내의 물체광들에 대해 재생된 제2 재생 기준광들이 상기 제2 CCD(210)의 각 픽셀에 겹쳐서 입사되지 않도록 변화폭이 조절된다.Here, the change angle of the incident angle of the second reference light R2 is adjusted so that second reproduction reference lights reproduced for the object lights in each group do not overlap each pixel of the second CCD 210.

예를 들면 상기 제1 기준광의 입사각은 각 물체광들에 대해 0.001의 크기로 변화되고, 상기 제2 기준광의 입사각은 0.02의 크기로 변화된다.For example, the incident angle of the first reference light is changed to a size of 0.001 for each object light, and the incident angle of the second reference light is changed to a size of 0.02.

상기 제1 CCD(200)는 상기 SLM(150)을 통과한 물체광에 의해 상기 제1 저장 매체(160)에서 재생된 제1 재생 기준광이 입사되어 전기 신호로 변환되는 것이다.The first CCD 200 receives the first reproduction reference light reproduced from the first storage medium 160 by the object light passing through the SLM 150 and is converted into an electrical signal.

상기 제2 CCD(210)는 상기 SLM(150)으로부터 제1 저장 매체(160)를 통과한물체광에 의해 상기 제2 저장 매체(170)에서 재생된 제2 재생 기준광이 입사되어 전기 신호로 변환되는 것이다.The second CCD 210 receives a second reproduction reference light reproduced in the second storage medium 170 by object light passing through the first storage medium 160 from the SLM 150, and converts it into an electrical signal. Will be.

상기 마이크로프로세서(220)는 상기 제1 CCD(200)로부터 출력되는 신호에 따라 인식 패턴이 속하는 군을 결정하고 상기 제2 CCD(210)로부터 출력되는 신호에 따라 결정된 군내에서 인식 패턴의 개별 데이터를 검출하기 위해 상기 제1 및 제2 CCD(200, 210)로부터 출력되는 신호를 조합하는 것이다.The microprocessor 220 determines a group to which the recognition pattern belongs according to the signal output from the first CCD 200 and collects individual data of the recognition pattern in the group determined according to the signal output from the second CCD 210. In order to detect the signals, the signals output from the first and second CCDs 200 and 210 are combined.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기의 동작을 설명한다.The operation of the optical correlation detector using the hologram according to the present invention configured as described above will be described.

먼저, 제1 및 제2 저장 매체(160, 170)에 인식 패턴을 기록하여 저장하는 과정을 도 7을 참조하여 설명한다.First, a process of recording and storing recognition patterns in the first and second storage media 160 and 170 will be described with reference to FIG. 7.

광원(100)을 작동시켜 빛이 제1 광분리기(110)로 입사되면 상기 제1 광분리기(110)에서는 이를 기준광과 물체광으로 분리하게 된다.When light is incident on the first optical separator 110 by operating the light source 100, the first optical separator 110 separates the light into a reference light and an object light.

상기 물체광은 거울(140)을 통해 반사되어 SLM(150)으로 입사되고 이때 저장할 인식 패턴(190)도 마이크로 프로세서(180)에 의해 SLM(150)에 입사된다. 상기 마이크로 프로세서(180)로 부터 출력되는 인식 패턴은 상기 거울(140)에서 반사된 물체광에 의해 변조된후 제1 저장 매체(160)로 입사된다.The object light is reflected through the mirror 140 to be incident on the SLM 150, and the recognition pattern 190 to be stored is also incident on the SLM 150 by the microprocessor 180. The recognition pattern output from the microprocessor 180 is modulated by the object light reflected by the mirror 140 and then incident on the first storage medium 160.

이때 상기 제1 광분리기(110)로부터 입사된 기준광은 제2 광분리기(120)에서 제1 및 제2 기준광(R1, R2)으로 분리되고 제1 기준광(R1)은 제1 저장 매체(160)로 입사된다.In this case, the reference light incident from the first optical separator 110 is separated into the first and second reference lights R1 and R2 by the second optical separator 120, and the first reference light R1 is the first storage medium 160. Incident.

이에 따라 상기 제1 저장 매체(160)에는 제1 기준광(R1)에 의해 인식 패턴이기록되게 된다.Accordingly, the recognition pattern is recorded in the first storage medium 160 by the first reference light R1.

또한, 상기 제2 광분리기(120)에서 분리된 제2 기준광(R2)은 제2 저장 매체(170)로 입사되고, 상기 제1 저장 매체(160)로부터 회절된 인식 패턴이 제2 저장 매체(170)로 입사되어 제2 저장 매체(170)에도 인식 패턴이 기록되게 된다.In addition, the second reference light R2 separated by the second optical splitter 120 is incident on the second storage medium 170, and the recognition pattern diffracted from the first storage medium 160 has a second storage medium ( The recognition pattern is recorded in the second storage medium 170 by entering the light source 170.

이때, 상기 제1 저장 매체(160)는 90% 이상의 회절율을 갖게 되므로 SLM(150)으로부터 출력된 물체광의 90% 이상이 제2 저장 매체(170)로 입사되어 기록할 수 있게 된다.In this case, since the first storage medium 160 has a diffraction rate of 90% or more, 90% or more of the object light output from the SLM 150 may be incident on the second storage medium 170 to record.

또한, 다음의 인식 패턴을 기록하는 경우에는 제1 기준광(R1)의 입사각을 미세하게 조정하고 제2 기준광(R2)의 입사각을 군별로 나눈 각도에 따라 조정하여 기록하게 된다.In addition, in the case of recording the next recognition pattern, the incident angle of the first reference light R1 is finely adjusted and the incident angle of the second reference light R2 is adjusted and recorded according to the angle divided by the groups.

즉, 상기 제1 기준광(R1)의 입사각은 도 7 에 도시한 바와 같이 기록할 인식 패턴들마다 미세하게 예를 들면 0.001°간격으로 조절되면서 제1 저장 매체(160)로 입사된다. 또한, 제2 기준광(R2)의 입사각은 도 7 에 도시한 바와 같이 데이터 번호를 묶어서 군별(A, B, C, D)로 나누고 각 군(A, B, C, D)의 해당 데이터 번호의 인식 패턴들마다 특정 변화폭 간격으로 조절되면서 제2 저장 매체(170)로 입사된다.That is, the incident angle of the first reference light R1 is incident on the first storage medium 160 while being finely adjusted, for example, at intervals of 0.001 ° for each recognition pattern to be recorded, as shown in FIG. 7. Incidentally, the angle of incidence of the second reference light R2 is divided into groups A, B, C, and D by grouping the data numbers as shown in FIG. 7, and the corresponding data numbers of the groups A, B, C, and D are determined. Each recognition pattern is incident to the second storage medium 170 while being adjusted at a specific change interval.

이를 20°의 최대 기록 각도를 갖고 선택 가능한 각도가 0.001°인 경우 20,000개의 인식 패턴을 저장할 수 있으며 이 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.If it has a maximum recording angle of 20 ° and the selectable angle is 0.001 °, 20,000 recognition patterns can be stored. This case will be described below.

먼저, 20,000개의 인식 패턴에 대해 1로부터 20,000까지의 개별 데이터 번호를 부여하고 도 7 에 도시한 바와 같이 제1 기준광(R1)의 입사각을 0.001°씩 미세 조정하면서 제1 저장 매체(160)에 기록한다.First, 10,000 to 20,000 individual data numbers are assigned to 20,000 recognition patterns and recorded in the first storage medium 160 while finely adjusting the incident angle of the first reference light R1 by 0.001 ° as shown in FIG. 7. do.

다음으로, 1,000개씩의 데이터에 대해 각각 A군, B군, C군, D군, …T군 까지 군을 나눈다. 즉, 개별 데이터 번호 1로부터 1,000까지는 A군으로 묶고, 개별 데이터 번호 1,001로부터 2,000까지는 B군으로 묶고, 개별 데이터 번호 2,001로부터 3,000까지는 C군으로 묶고, 개별 데이터 번호 3,001로부터 4,000까지는 D군으로 묶고, 개별 데이터 번호 4,001로부터 5,000까지는 E군으로 묶는다. 이와 같은 방법으로 T군까지 묶는다.Next, with respect to 1,000 pieces of data, A group, B group, C group, D group,... Divide your group into group T. That is, individual data numbers 1 to 1,000 are grouped into A group, individual data numbers 1,001 to 2,000 are grouped into B group, individual data numbers 2,001 to 3,000 are grouped into C group, and individual data numbers 3,001 to 4,000 are grouped into D group, Individual data numbers 4,001 to 5,000 are grouped in group E. In this way, tie up to the T group.

이와 같이 군으로 묶은후에는 각 군의 해당 개별 데이터 번호에 대해 동일한 입사각을 갖도록 하면서 0.02°씩 제2 기준광(R2)의 입사각에 변화를 준다. 즉, 도 7 에 도시한 바와 같이 A군, B군, C군, D군, …, T군의 첫 번째 개별 데이터 번호인 1, 1001, 2001, 3001, 4001, …, 19001에 대해서는 제2 기준광(R2)의 입사각이 0.001°가 되도록 하고, A군, B군, C군, D군, …, T군의 두번째 개별 데이터 번호인 2, 1002, 2002, 3002, 4002, …, 19002에 대해서는 제2 기준광(R2)의 입사각이 0.021°가 되도록 하고, A군, B군, C군, D군, …, T군의 세번째 개별 데이터 번호인 3, 1003, 2003, 3003, 4003, …, 19003에 대해서는 제2 기준광(R2)의 입사각이 0.041°이 되도록 하고, A군, B군, C군, D군, …, T군의 네번째 개별 데이터 번호인 4, 1004, 2004, 3004, 4004, …, 19004에 대해서는 제2 기준광(R2)의 입사각이 0.061°이 되도록 한다.After grouping as described above, the angle of incidence of the second reference light R2 is changed by 0.02 ° while having the same angle of incidence for the respective individual data number of each group. In other words, as shown in Fig. 7, A group, B group, C group, D group,... , The first individual data number of group T, 1, 1001, 2001, 3001, 4001,... For 19001, the incident angle of the second reference light R2 is set to 0.001 °, and the group A, B group, C group, D group,... , 2, 1002, 2002, 3002, 4002,... For 19002, the angle of incidence of the second reference light R2 is set to 0.021 °, and the group A, group B, group C, group D,. , The third individual data number of group T, 3, 1003, 2003, 3003, 4003,... For 19003, the angle of incidence of the second reference light R2 is set to 0.041 °, and the group A, group B, group C, group D,. , 4th, 1004, 2004, 3004, 4004,... For 19004, the incident angle of the second reference light R2 is set to 0.061 °.

이와 같이 제2 기준광(R2)의 입사각의 각도를 0.02°씩 변화를 주면서 각 군의 해당 개별 데이터를 제2 저장 매체에 기록한다.As described above, the individual data of each group is recorded in the second storage medium while the angle of incidence angle of the second reference light R2 is changed by 0.02 °.

이때, 상기 제2 기준광(R2)의 입사각의 각도는 제2 저장 매체(170)에서 재생된 기준광이 제2 CCD(210)의 각 픽셀에 겹치지 않도록 변화된다.In this case, the angle of the incident angle of the second reference light R2 is changed so that the reference light reproduced by the second storage medium 170 does not overlap each pixel of the second CCD 210.

이와 같이 제1 및 제2 저장 매체(160)와 제2 저장 매체(170)에 데이터 번호에 따라 인식 패턴이 기록된후에는 재생시켜 아이덴티피케이션하게 되는데 이 과정을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.As described above, after the recognition patterns are recorded in the first and second storage media 160 and the second storage medium 170 according to the data numbers, they are reproduced and identified. This process will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Explain.

광원(100)으로부터 빛이 입사되어 제1 광분리기(110)에서 분리된다. 여기서기준광은 셔터(도면에 도시안함)에 의해 제2 광분리기(120)로 입사되지 못하고 물체광만이 거울(140)을 통해 SLM(150)으로 입사된다.Light is incident from the light source 100 and separated from the first optical separator 110. Here, the reference light is not incident to the second optical separator 120 by the shutter (not shown), and only object light is incident to the SLM 150 through the mirror 140.

이때, 인식할 인식 패턴(190)이 마이크로 프로세서(180)에 의해 SLM(150)으로 입력되고 상기 물체광에 의해 제1 저장 매체(160)로 입사된다.In this case, the recognition pattern 190 to be recognized is input to the SLM 150 by the microprocessor 180 and is incident on the first storage medium 160 by the object light.

상기 제1 저장 매체(160)에서는 인식 패턴에 의한 물체광이 입사되면 이에 해당하는 제1 재생 기준광을 해당 입사각으로 상기 제1 CCD(200)로 출력하게 된다.In the first storage medium 160, when the object light by the recognition pattern is incident, the first reproduction reference light corresponding to the object pattern is output to the first CCD 200 at the incident angle.

또한, 상기 제1 저장 매체(160)에서 회절된 인식 패턴에 의한 물체광은 다시 제2 저장 매체(170)에 입사되어 해당하는 제2 재생 기준광을 해당 입사각으로 상기 제2 CCD(210)로 출력하게 된다.In addition, the object light by the recognition pattern diffracted in the first storage medium 160 is incident on the second storage medium 170 again to output the corresponding second reproduction reference light to the second CCD 210 at the incident angle. Done.

즉, 물체광은 기록시와 동일하므로 물체광이 입사되면 제1 및 제2 저장 매체(160, 170)에서는 그에 해당하는 입사각으로 제1 및 제2 재생 기준광을 제1 및 제2 CCD(200, 210)로 출력하게 된다.That is, since the object light is the same as when recording, when the object light is incident, the first and second reproducing reference light are output to the first and second reproducing reference light at the incident angle corresponding to the first and second storage media 160 and 170. 210).

이와 같이 제1 및 제2 CCD(200, 210)로 출력된 신호에 따라 상기 마이크로프로세서(220)에서는 해당하는 데이터 번호를 검출하여 개별 데이터를 검출하게 된다.As described above, the microprocessor 220 detects a corresponding data number according to the signals output to the first and second CCDs 200 and 210 to detect individual data.

이를 도 8 및 도 9를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.This will be described with reference to FIGS. 8 and 9 as follows.

도 8 에 도시한 바와 같이 인식 패턴에 의한 물체광에 의해 제1 CCD(200)의 1.0 의 위치에 데이터가 나타난 경우에는 B군이 되게 된다. 각 군은 1°간격으로 입사각이 조절되므로 각 군을 CCD상에서 검출하는 것은 쉽다.As shown in FIG. 8, when data appears at the 1.0 position of the first CCD 200 by the object light by the recognition pattern, the group B becomes. Since each group has an angle of incidence adjusted at 1 ° intervals, it is easy to detect each group on the CCD.

이와 같이 군을 검출한후에는 각군의 해당 데이터 번호를 검출해야 한다. 이를 위해 인식 패턴에 의한 물체광에 의해 제2 CCD(210)상에 나타난 데이터를 검출해야 한다. 도 9 에 도시한 바와 같이 상기 물체광에 의해 제2 CCD(210)의 0.02의 위치에 데이터가 나타난 경우에는 각 군의 두 번째 데이터가 된다.After detecting the group in this way, the corresponding data number of each group should be detected. To this end, the data displayed on the second CCD 210 must be detected by the object light by the recognition pattern. As shown in FIG. 9, when data appears at the 0.02 position of the second CCD 210 by the object light, the second data of each group is used.

따라서 B군의 두 번째 데이터로 데이터 번호는 1002가 된다.Therefore, as the second data of group B, the data number is 1002.

한편, 제2 CCD(210) 상에 동일한 위치에서 데이터가 검출되어도 제1 CCD(200) 상에 패턴이 위치한 곳에 따라 데이터 번호는 달라지게 된다.On the other hand, even if data is detected at the same position on the second CCD 210, the data number varies depending on where the pattern is located on the first CCD 200.

또한, 블랭크의 위치에 따라 제2 CCD(210)에서 패턴이 나타나는 위치에 차이가 난다.In addition, the position where the pattern appears in the second CCD 210 varies depending on the position of the blank.

이와 같이 마이크로 프로세서(220)에서 제1 및 제2 CCD(200, 210)나타낸 신호에 따라 인식 패턴에 해당하는 데이터 번호를 검출하여 개별 데이터를 검출할 수 있도록 한다.As described above, the microprocessor 220 detects data numbers corresponding to the recognition patterns according to the signals indicated by the first and second CCDs 200 and 210 to detect individual data.

즉, 상기 마이크로 프로세서(220)에서는 제1 CCD(200)에 나타난 데이터에 따라 대략적인 군을 판단하고 제2 CCD(210)에 나타난 데이터에 따라 각 군내의 해당데이터를 판단하게 되고, 이들 2개의 데이터를 조합하여 정확한 아이덴티피케이션을 얻을 수 있게 된다.That is, the microprocessor 220 determines an approximate group according to the data shown in the first CCD 200 and determines the corresponding data in each group according to the data shown in the second CCD 210. By combining the data, you can get accurate identification.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 홀로그램을 이용한 광학 상관 검출기는 빠르게 개별 데이터 검출이 가능하고 아이덴티피케이션시 데이터의 밀도를 증가시킬 수 있어서 많은 양의 데이터를 저장할 수 있다.As described above, the optical correlation detector using the hologram according to the present invention can quickly detect individual data and increase the density of data during identification, thereby storing a large amount of data.

Claims

A first optical separator 110 that separates the light incident from the light source 100 into reference light and object light;

An SLM 150 in which a recognition pattern to recognize the object light incident from the optical separator 110 is input;

A second optical splitter 120 separating the reference light incident from the first optical splitter 110 into first and second reference lights R1 and R2;

A first storage medium (160) for recording object light output from the SLM (150) by group while slightly changing an incident angle of the first reference light (R1) incident from the second optical splitter (120);

The object light passing through the storage medium 160 from the SLM 150 while the change width is adjusted for the object light in each group divided by the incident angle of the second reference light R2 incident from the second optical splitter 120. A second storage medium 170 for recording the data;

A first CCD (200) in which the first reproduction reference light reproduced in the first storage medium (160) is incident and converted into an electrical signal by the object light passing through the SLM (150);

A second CCD (210) for inputting a second reproduction reference light reproduced in the second storage medium (170) by the object light passing through the first storage medium (160) from the SLM (150) and converting it into an electrical signal;

In order to determine a group to which a recognition pattern belongs according to the signal output from the first CCD 200 and to detect individual data of the recognition pattern in the group determined according to the signal output from the second CCD 210. An optical correlation detector using a hologram, characterized in that it comprises a microprocessor (220) for combining the signals output from the second CCD (200, 210).

The method of claim 1, wherein the first storage medium 160 is

An optical correlation detector using a hologram, characterized by having a diffraction rate of 90% or more.

The method of claim 1, wherein the incident angle of the second reference light is

The variation width is adjusted so that the second reproduction reference lights reproduced for the object lights in each group do not overlap each pixel of the second CCD (210).

The optical correlation detector of claim 3, wherein an incident angle of the first reference light is changed to a magnitude of 0.001 for each object light, and an incident angle of the second reference light is changed to a magnitude of 0.02.