KR101019173B1 - 광 스펙클들을 위한 대면적의 비왜곡 이미징 장치 및 그의 방법 - Google Patents
광 스펙클들을 위한 대면적의 비왜곡 이미징 장치 및 그의 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
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- 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치에 있어서,광을 물체 표면으로 방출하고, 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 생성하는 발광 디바이스;상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 제한하고, 서로 간섭하여 복수의 광 스펙클들을 생성하는 회절광의 복수의 광선들을 생성하는 복수의 광제한 부재들을 포함하는 광제한 모듈; 및상기 광제한 모듈 뒤에 배치되고, 상기 복수의 광 스펙클들을 수신하고, 상기 복수의 광 스펙클들에 따라 광 스펙클 패턴을 생성하는 센서를 포함하며,상기 광제한 부재는, 상기 물체 표면의 분할 영역으로부터 산란되어 상기 센서로 입사하는 하나 이상의 광의 입사 시야각을 제한하는 것을 특징으로 하는 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 발광 디바이스는 수직 공동 면발광 레이저(vertical cavity surface emitting laser; VCSEL), 에지 에미션 레이저(edge emission laser; EEL), 고간섭성 가스 레이저, 고간섭성 고체상태 레이저, 및 협대역 광을 방출할 수 있는 고간섭성 발광 다이오드로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광제한 부재는 상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들이 상기 센서로 들어가는 상기 입사 시야각을 제한하고, 상기 이미징 장치의 단위 확대(unit magnification)의 경우에, 비왜곡 이미지에 대한 시야각의 선형 치수는 (λ/5)*(γ/(4δcos3θ))보다 작도록 제한되고, 여기서 λ는 고간섭성 광의 파장이고, 2δ는 광 스펙클들의 평균 직경이고, 2γ는 상기 센서와 상기 물체 표면 사이의 수직 거리이고, θ는 이미징 장치의 광축과 상기 물체 표면의 수직선(normal) 사이의 각도인, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 광제한 부재들은 복수의 개구들 및 복수의 렌즈들을 구비하고, 상기 복수의 개구들 및 상기 복수의 렌즈들은 일차원 또는 2차원 어레이로 배열되고, 상기 복수의 렌즈들은 상기 복수의 개구들 앞에 배치되고, 상기 산란된 광의 복수의 광선들은 상기 복수의 렌즈들 및 상기 복수의 개구들을 통과하고, 복수의 광선들의 상기 회절광이 생성되고, 상기 복수의 광제한 부재들은 상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들이 상기 센서로 들어가는 상기 입사 시야각을 제한하고, 상기 광제한 모듈의 2개의 인접한 광제한 부재들 사이의 거리는 (λ/5)*(γ/(4δcos3θ))보다 작아야 하고, 여기서 λ는 고간섭성 광의 파장이고, 2δ는 광 스펙클들의 평균 직경이고, 2γ는 상기 센서와 상기 물체 표면 사이의 수직 거리이고, θ는 이미징 장치의 광축과 상기 물체 표면의 수직선(normal) 사이의 각도인, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 광제한 부재들은 복수의 개구들 및 복수의 렌즈들을 구비하고, 상기 복수의 개구들 및 상기 복수의 렌즈들은 1차원 또는 2차원 어레이로 배열되고, 상기 복수의 렌즈들은 상기 복수의 개구들 뒤에 배치되고, 상기 산란된 광의 복수의 광선들은 상기 복수의 개구들 및 상기 복수의 렌즈들을 통과하고, 상기 회절광의 복수의 광선들이 생성되고, 상기 복수의 광제한 부재들은 상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들이 상기 센서로 들어가는 상기 입사 시야각을 제한하고, 상기 광제한 모듈의 2개의 인접한 광제한 부재들 사이의 거리는 (λ/5)*(γ/(4δcos3θ))보다 작아야 하고, 여기서 λ는 고간섭성 광의 파장이고, 2δ는 광 스펙클들의 평균 직경이고, 2γ는 상기 센서와 상기 물체 표면 사이의 수직 거리이고, θ는 이미징 장치의 광축과 상기 물체 표면의 수직선 사이의 각도인, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들의 2차 산란된 광이 상기 센서로 들어가는 것을 제한하기 위해 상기 물체 표면과 상기 광제한 모듈 사이에 배치된, 복수의 예비-광제한 부재들을 포함하는 예비-광제한 모듈을 더 포함하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 복수의 예비-광제한 부재들은 1차원 또는 2차원 어레이로 배열된 복수의 예비-개구들이고, 상기 예비-광제한 모듈의 2개의 인접한 예비-광제한 부재들 사이의 거리는 (λ/5)*(γ/(4δcos3θ))보다 작아야 하고, 여기서 λ는 고간섭성 광의 파장이고, 2δ는 광 스펙클들의 평균 직경이고, 2γ는 상기 센서와 상기 물체 표면 사이의 수직 거리이고, θ는 이미징 장치의 광축과 상기 물체 표면의 수직선 사이의 각도인, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광제한 부재는 복수의 제1 개구들 및 복수의 제 2 개구들을 구비하고, 상기 제 1 개구들 및 상기 제 2 개구들은 상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들이 센서로 들어가는 상기 입사 시야각을 제한하기 위해 1차원 또는 2차원 어레이들로 배열되고, 상기 광제한 모듈의 2개의 인접한 광제한 부재들 사이의 거리는 (λ/5)*(γ/(4δcos3θ))보다 작아야 하고, 여기서 λ는 고간섭성 광의 파장이고, 2δ는 광 스펙클들의 평균 직경이고, 2γ는 상기 센서와 상기 물체 표면 사이의 수직 거리이고, θ는 이미징 장치의 광축과 상기 물체 표면의 수직선 사이의 각도인, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 광제한 부재는 상기 복수의 제 1 개구들의 일측에 배치되고 상기 복수의 제 2 개구들과 마주하는 복수의 렌즈들을 더 구비하고, 상기 렌즈들은 1차원 또는 2차원 어레이로 배열되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 광제한 부재는 상기 복수의 제 1 개구들과 상기 복수의 제 2 개구들 사이에 배치된 복수의 렌즈들을 더 구비하고, 상기 렌즈들은 1차원 또는 2차원 어레이로 배열되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광 스펙클 패턴은 상기 센서에서의 상기 광 스펙클들에 따라 이미지 재구성을 수행하여 생성되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 센서에 의해 생성된 상기 광 스펙클 패턴은 상기 이미징 장치가 상기 물체 표면에 대해 이동하는지 여부를 판단하는 데 사용되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 센서에 접속하고 하나 이상의 광 스펙클 패턴들을 저장하는 저장 유닛을 더 포함하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 하나 이상의 기준 광 스펙클 패턴들은 상기 센서에 의해 생성된 상기 광 스펙클 패턴이 상기 하나 이상의 기준 광 스펙클 패턴들과 동일한지 여부를 판단하는 데 사용되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 물체는 이동 가능한, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 물체는 이동 가능하지 않은, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 장치.
- 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법에 있어서,광을 물체 표면에 방출하고, 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 생성하는 단계;상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 제한하고, 회절광의 복수의 광선들을 생성하는 단계;상기 회절광의 복수의 광선들을 서로 간섭시켜 복수의 광 스펙클 어레이(array)를 생성하는 단계; 및상기 광 스펙클 어레이에 따라 광 스펙클 패턴을 생성하는 단계를 포함하며,상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 제한하는 단계는, 상기 물체 표면의 분할 영역으로부터 산란되어 센서로 입사하는 하나 이상의 광의 입사 시야각을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 제한하는 상기 단계는 상기 입사 시야각을 제한하는 것을 의미하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들을 생성하는 상기 단계 후, 상기 산란된 광의 하나 이상의 광선들에 의해 생성된 2차 산란된 광을 차단하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,이미징 장치가 상기 광 스펙클 패턴에 따라 상기 물체 표면에 대해 이동하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,기준 광 스펙클 패턴을 판독하는 단계를 더 포함하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,기준 광 스펙클 패턴에 따라 상기 광 스펙클 패턴이 상기 기준 광 스펙클 패턴과 동일한지의 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 광은 레이저 광 및 다른 고간섭성 광으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 물체는 이동 가능한, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 물체는 이동 가능하지 않은, 광 스펙클들을 위한 비왜곡 이미징 방법.
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US20070139659A1 (en) | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Yi-Yuh Hwang | Device and method for capturing speckles |
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