KR101995122B1 - Method and apparatus for recording and projecting 3 dimensional holographic image using scattering layer - Google Patents

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Abstract

산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 재생하는 방법 및 장치가 개시된다. 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법은, 광원에서 물체(object)로 빛을 방사하는 단계, 방사된 상기 빛이 상기 물체를 통해 산란시키는 단계, 상기 물체에서 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 단계, 및 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 단계를 포함할 수 있다.A method and apparatus for recording and reproducing a three-dimensional holographic image using a scattering layer are disclosed. A method of recording and reproducing a three-dimensional holographic image includes the steps of radiating light from a light source to an object, scattering the emitted light through the object, using scattered light from the object, and scattering layer And reproducing the three-dimensional holographic image recorded on the basis of a pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and a wavefront controller, .

Description

산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 재생하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECORDING AND PROJECTING 3 DIMENSIONAL HOLOGRAPHIC IMAGE USING SCATTERING LAYER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and apparatus for recording and reproducing a three-dimensional holographic image using a scattering layer,

본 발명의 실시예들은 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화(recording)하고 재생(projecting)하는 기술에 관한 것이다.Embodiments of the present invention are directed to techniques for recording and projecting a three-dimensional holographic image.

홀로그래피(holography)는 일반적인 사진(photography)과 달리 빛의 진폭 정보뿐만 아니라 위상정보까지 측정하는 기술을 통칭한다. 홀로그래피를 통하여 측정된 위상정보는 물체(object)의 떨어져 있는 거리나 다른 각도에서 바라본 물체의 영상을 구성하는데 이용되며, 위상 정보를 통해서 물체들의 3차원 구성을 알 수 있다.Holography refers to the technique of measuring the phase information as well as the amplitude information of light, unlike a general photo (photo). The phase information measured through the holography is used to construct an image of an object viewed from a distance or an angle of the object, and the three-dimensional configuration of the objects can be known through the phase information.

최근 관심이 집중되고 있는 3차원 디스플레이 기술은 홀로그래피를 이용하여 측정되거나, 또는 컴퓨터로 계산된 빛의 진폭 및 위상 정보를 다시 재현하는 기술을 나타낸다. 3차원 홀로그래픽 정보를 기록하고 재현하는 대표적인 방법은 빛의 비선형 형상 중 하나인 광굴절 특성(photorefractive effect)을 활용하는 것으로서, 광굴절 특성을 가지는 특정 물질에 참조 빛과 함께 샘플 빛을 기록하고, 반대방향 참조 빛을 비추어 주면 위상 공액된 샘플 빛의 3차원 홀로그래픽 정보가 재현 가능하다.Background of the Invention [0002] Recently, a three-dimensional display technology in which attention is focused is a technique of reproducing holographic and / or computer-calculated light amplitude and phase information again. A typical method of recording and reproducing three-dimensional holographic information utilizes a photorefractive effect, which is one of nonlinear shapes of light, in which sample light is recorded with reference light in a specific material having photorefractive characteristics, If the light is irradiated in the opposite direction, the three-dimensional holographic information of the phase conjugated sample light can be reproduced.

그러나, 광굴절 특성을 이용하는 경우, 샘플 빛이 기록되는 효율이 좋지 않아 기록해야 하는 시간이 길고, 한 장의 멈춰진(정지된) 3차원 홀로그래픽을 기록 및 재현하는 데에는 유용하나, 여러 장의 3차원 홀로그래피 비디오(영상)을 녹화 및 재생하는 데에는 어려움이 존재한다.However, when the optical refraction characteristic is used, the time required to record the sample light is poor because of poor efficiency of recording the sample light, which is useful for recording and reproducing a single stopped (stopped) three-dimensional holographic image. However, There is a difficulty in recording and playing video (video).

샘플 빛을 기록하는 효율 문제 및 3차원 홀로그래피를 기록 및 재생하는 문제 해결을 위해서 디지털 홀로그래피 기술(digital holography)로 정보를 측정하고, 측정된 3차원 정보를 파면 제어기(spatial light modulator)를 이용하여 재현하는 기술이 시도되고 있으나, 광학적 시스템의 구현이 어려워 장시간 안정화된 상태로 유지하는 것이 힘들어, 결국 3차원 홀로그래피 영상의 녹화 및 재생을 위해 널리 이용되지 못하고 있다.In order to solve the efficiency problem of recording the sample light and to solve the problem of recording and reproducing 3D holography, information is measured by digital holography, and the measured three-dimensional information is reproduced by using a spatial light modulator However, it is difficult to maintain the optical system for a long period of time because it is difficult to realize an optical system. As a result, it is not widely used for recording and reproducing 3D holographic images.

또한, 디지털 홀로그래피 기술의 가장 큰 단점 중 하나는 시야각과 영상 크기의 제한이다. 즉, 파면 제어기로 홀로그램을 재생할 경우, 파면 제어기의 픽셀 개수가 정해졌을 때 3차원 영상 시청이 가능한 시야각과 영상의 크기의 비율이 일정하게 제한된다. 예컨대, 시야각을 늘리기 위해서는 영상의 크기를 줄여야 하고, 영상의 크기를 늘리려면 시야각을 줄여야 하는 제한이 존재한다.In addition, one of the biggest disadvantages of the digital holography technique is the limitation of the viewing angle and the image size. That is, when the hologram is reproduced by the wavefront controller, when the number of pixels of the wavefront controller is determined, the ratio of the viewing angle and the image size capable of viewing the three-dimensional image is constantly limited. For example, in order to increase the viewing angle, the size of the image must be reduced, and in order to increase the size of the image, there is a restriction that the viewing angle must be reduced.

따라서, 현재의 디지털 홀로그래피 기술을 기반으로 기록(즉, 녹화)과 재현(즉, 재생)을 수행 시 샘플 빛 외에 추가로 참조 빛을 활용하지 않고, 시야각과 영상 크기에 대한 제한없이 3차원 홀로그래피 영상을 녹화 및 재생하는 광학 시스템이 요구된다.Therefore, in the case of performing recording (i.e., recording) and reproduction (i.e., reproduction) based on the current digital holography technique, a reference holographic image Optical system for recording and reproducing information.

한국공개특허 제10-2016-0083444호는 컬러 홀로그래픽 3D 디스플레이 장치에 관한 것으로, 광원에서 출력되는 광과 컴퓨터 생성 홀로그램 정보를 기반으로 회절된 광을 출력하고, 공간 광 변조기로부터 출력되는 광의 진행 경로 또는 광원에서 출력되는 광의 진행 경로를 굴절시켜 필터링하는 기술에 개시하고 있다. Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0083444 discloses a color holographic 3D display device that outputs light diffracted based on light output from a light source and computer generated hologram information, Or refracting the path of light output from the light source and filtering the light.

[1] Vellekoop, I. M., and A. P. Mosk. "Phase control algorithms for focusing light through turbid media." Optics Communications 281.11 (2008): 3071-3080.[1] Vellekoop, I. M., and A. P. Mosk. "Phase control algorithms for focusing light through turbid media." Optics Communications 281.11 (2008): 3071-3080. [2] Conkey, Donald B., et al. "Genetic algorithm optimization for focusing through turbid media in noisy environments." Optics express 20.5 (2012): 4840-4849.[2] Conkey, Donald B., et al. "Genetic algorithm optimization for focusing through turbid media in noisy environments." Optics express 20.5 (2012): 4840-4849. [3] Cui, Meng. "Parallel wavefront optimization method for focusing light through random scattering media." Optics letters 36.6 (2011): 870-872.[3] Cui, Meng. "Parallel wavefront optimization method for focusing light through random scattering media." Optics letters 36.6 (2011): 870-872. [4] Tao, X. "High-speed scanning interferometric focusing by fast measurement of binary transmission matrix for channel demixing." Optics Express, 23.11 (2015) 14168.[4] Tao, X. "High-speed scanning interferometric focusing by fast measurement of binary transmission matrix for channel demixing." Optics Express, 23.11 (2015) 14168.

본 발명은 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for recording and reproducing a three-dimensional holographic image using a scattering layer.

3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법은, 광원에서 물체(object)로 빛을 방사하는 단계, 방사된 상기 빛이 상기 물체를 통해 산란시키는 단계, 상기 물체에서 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 단계, 및 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 단계를 포함할 수 있다.A method of recording and reproducing a three-dimensional holographic image includes the steps of radiating light from a light source to an object, scattering the emitted light through the object, using scattered light from the object, and scattering layer And reproducing the three-dimensional holographic image recorded on the basis of a pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and a wavefront controller, .

일측면에 따르면, 상기 녹화하는 단계는, 상기 산란된 빛을 상기 산란층에 투과시키거나 또는 반사시키는 단계, 및 상기 투과 또는 반사된 빛의 파면에 기초하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect, the step of recording includes transmitting or reflecting the scattered light to the scattering layer, and recording the 3D holographic image based on the wavefront of the transmitted or reflected light . ≪ / RTI >

다른 측면에 따르면, 상기 녹화하는 단계는, 상기 산란층에 투과 또는 반사된 빛을 파면 제어기로 입사 또는 반사시키는 단계, 상기 파면 제어기로 입사 또는 반사된 빛을 단일 채널 빛 감지기로 집약시키는 단계, 집약된 빛의 위상 제어 파면을 계산하는 단계, 및 계산된 상기 위상 제어 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 저장장치에 기록하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the step of recording comprises the steps of incident or reflecting light transmitted or reflected on the scattering layer into a wavefront controller, concentrating light incident or reflected by the wavefront controller into a single channel light detector, Calculating a phase control wavefront of the reflected light, and recording a pattern corresponding to the calculated phase control wavefront to the storage device.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생하는 단계는, 상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the reproducing step may include inputting a pattern recorded in the storage device to the wavefront controller.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생하는 단계는, 상기 저장장치에 기록된 패턴에 해당하는 빛의 방향을 단일 채널 빛 발생기를 통해 변경하여 위상 공액 현상을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the reproducing step may include generating a phase conjugation phenomenon by changing a direction of light corresponding to a pattern recorded in the storage device through a single-channel light generator.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생하는 단계는, 상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)에 해당하는 빛을 기록된 순서대로 순차적으로 복원하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생할 수 있다.According to another aspect, the reproducing step may sequentially reproduce the light corresponding to the pattern recorded in the storage device in the recorded order, thereby reproducing the 3D holographic image.

또 다른 측면에 따르면, 상기 3차원 홀로그래픽 영상은 상기 물체 대비 깊이가 반전된 영상을 나타낼 수 있다.According to another aspect of the present invention, the 3D holographic image may represent an image having an inverted depth relative to the object.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생 단계에서 재생된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 위상 공액 파면을 녹화하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the method may further include recording a phase conjugate wavefront corresponding to the 3D holographic image reproduced in the reproducing step.

또 다른 측면에 따르면, 녹화된 상기 위상 공액 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하여, 상기 물체에 해당하는 깊이 정보를 가지는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the method may further include inputting a pattern corresponding to the recorded phase conjugate wavefront to the wavefront controller, and reproducing the 3D holographic image having depth information corresponding to the object .

또 다른 측면에 따르면, 상기 산란층은, 불규칙한 산란 패턴을 형성하는 물질을 포함할 수 있다.According to another aspect, the scattering layer may comprise a material that forms an irregular scattering pattern.

3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치는, 물체(object)로 빛을 방사하는 광원, 상기 물체를 통해 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 녹화 제어부, 및 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 재생 제어부를 포함할 수 있다.A three-dimensional holographic image recording and reproducing apparatus includes a light source for emitting light to an object, a recording control unit for recording a three-dimensional holographic image using light scattered through the object and a scattering layer, And a reproduction controller for reproducing the three-dimensional holographic image recorded on the basis of the pattern and the wavefront controller corresponding to the 3D holographic image.

일측면에 따르면, 상기 녹화 제어부는, 상기 산란된 빛을 상기 산란층에 투과시키거나 또는 반사시키고, 상기 투과 또는 반사된 빛의 파면에 기초하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the recording control unit may transmit or reflect the scattered light to the scattering layer, and record the 3D holographic image based on the wavefront of the transmitted or reflected light.

다른 측면에 따르면, 상기 녹화 제어부는, 상기 산란층에 투과 또는 반사된 빛을 파면 제어기로 입사 또는 반사시키고, 상기 파면 제어기로 입사 또는 반사된 빛을 단일 채널 빛 감지기로 집약시키고, 집약된 빛의 위상 제어 파면을 계산하고, 계산된 상기 위상 제어 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 저장장치에 기록함으로써, 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the recording control unit may include: a light source that reflects light transmitted through or reflected from the scattering layer into a wavefront controller, collects light incident or reflected by the wavefront controller into a single channel light sensor, Dimensional holographic image can be recorded by calculating a phase control wavefront and writing a pattern corresponding to the calculated phase control wavefront to the storage device.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생 제어부는, 상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the reproduction controller may input a pattern recorded in the storage device to the wavefront controller.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생 제어부는, 상기 저장장치에 기록된 패턴에 해당하는 빛의 방향을 단일 채널 빛 발생기를 통해 변경하여 위상 공액 현상을 발생시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the reproduction controller may change the direction of light corresponding to the pattern recorded in the storage device through a single-channel light generator to generate a phase conjugation phenomenon.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생 제어부는, 상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)에 해당하는 빛을 기록된 순서대로 순차적으로 복원하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the reproduction control unit sequentially reproduces the light corresponding to the pattern recorded in the storage device in the recorded order, thereby reproducing the 3D holographic image.

또 다른 측면에 따르면, 상기 3차원 홀로그래픽 영상은 상기 물체 대비 깊이가 반전된 영상을 나타낼 수 있다.According to another aspect of the present invention, the 3D holographic image may represent an image having an inverted depth relative to the object.

또 다른 측면에 따르면, 상기 녹화 제어부는, 재생된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 위상 공액 파면을 추가적으로 녹화할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the recording control unit may additionally record a phase conjugate wavefront corresponding to the reproduced three-dimensional holographic image.

또 다른 측면에 따르면, 상기 재생 제어부는, 추가적으로 녹화된 상기 위상 공액 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하여, 상기 물체에 해당하는 깊이 정보를 가지는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the reproduction control unit may input a pattern corresponding to the additional recorded phase conjugate wavefront to a wavefront controller to reproduce a three-dimensional holographic image having depth information corresponding to the object .

또 다른 측면에 따르면, 상기 산란층은, 불규칙한 산란 패턴을 형성하는 물질을 포함할 수 있다.According to another aspect, the scattering layer may comprise a material that forms an irregular scattering pattern.

본 발명에 의하면, 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생함에 따라, 샘플 빛 이외에 추가적으로 참조 빛을 요구하지 않으며, 영상의 시야각과 크기 간의 제한을 해소할 수 있다. 즉, 산란층을 이용하여 참조 빛 없이도 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생 가능하고, 파면 제어기만을 이용한 홀로그램 영상보다 영상 크기와 시야각이 상대적으로 확대된 3차원 이미지(즉, 3차원 홀로그래픽 영상)을 기록 및 재생할 수 있다. 다시 말해, 실감나는 영상 크기와 시야각을 가진 홀로그래픽 영상을 기록 및 재생할 수 있다. According to the present invention, as a three-dimensional holographic image is recorded and reproduced using a scattering layer, reference light is not additionally required in addition to the sample light, and limitation on the viewing angle and size of the image can be solved. That is, a three-dimensional holographic image can be recorded and reproduced without reference light using a scattering layer, and a three-dimensional image (i.e., a three-dimensional holographic image) having a relatively larger image size and viewing angle than a hologram image using only a wave- Can be recorded and reproduced. In other words, a holographic image having realistic image size and viewing angle can be recorded and reproduced.

또한, 녹화 및 재생 시 단일 채널의 역할이 각각 빛 감지기와 빛 발생기로 서로 다르게 사용하되, 산란층을 이용함에 따라 참조빛을 사용하지 않고 안정된 광학 시스템의 구현이 가능할 수 있다. In addition, the role of a single channel in recording and reproducing is different from each other in a light detector and a light generator, but a stabilized optical system can be realized without using a reference light by using a scattering layer.

또한, 참조빛을 이용하지 않아도 되므로, 참조 빛이 없어 측정하는 빛과 재생하는 빛 사이의 상관관계가 없기 때문에 샘플 빛의 세기와 관계없이 재생하는 빛의 세기를 자유로이 조절할 수 있다. In addition, since there is no reference light, there is no correlation between the light to be measured and the light to be reproduced without reference light, so that the intensity of the reproduced light can be freely adjusted irrespective of the intensity of the sample light.

또한, 녹화 과정에서 측정된 파면을 그대로 돌려보내(즉, 방향을 반대 방향으로 변경하여) 입사한 빛을 재생하고, 측정된 파면을 파면 제어기를 통해 필요에 따라 변조하므로, 입사된 빛을 확대, 축소, 회전, 복제하여 재생 가능할 수 있다. 그리고, 가시광을 포함한 모든 파(소리, 마이크로파, 초음파 등)에 쉽게 적용될 수 있다.In addition, since the wavefront measured in the recording process is returned as it is (that is, the direction is changed in the opposite direction), the incident light is reproduced, and the measured wavefront is modulated as necessary through the wavefront controller, Reduced, rotated, reproduced and reproduced. And it can be easily applied to all wave including visible light (sound, microwave, ultrasonic wave, etc.).

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 구체적인 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층을 투과한 빛의 파면을 이용하여 녹화를 수행하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 원본 물체에 해당하는 깊이 정보를 갖는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 원본 물체에 해당하는 깊이 정보를 반영하기 위해 다시 한번 녹화를 수행하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 원본 물체에 해당하는 깊이 정보를 갖는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층에서 반사된 파면을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.1 is a block diagram showing an internal configuration of a 3D holographic video recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of recording and reproducing a 3D holographic image using a scattering layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of recording a 3D holographic image using a scattering layer in an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an operation of performing recording using a wavefront of light transmitted through a scattering layer in an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of reproducing a three-dimensional holographic image having depth information corresponding to an original object, according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining an operation of reproducing a three-dimensional holographic image with an inverted depth, according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an operation of performing recording again to reflect depth information corresponding to an original object in an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining an operation of reproducing a three-dimensional holographic image having depth information corresponding to an original object, according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining an operation of recording and reproducing a 3D holographic image using a wavefront reflected by a scattering layer in an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예들은, 산란층을 이용하여 참조 빛 없이 3차원 홀로그래픽 영상(즉, 3D 홀로그램)을 녹화 및 재생하는 기술에 관한 것으로서, 특히, 파면 제어기와 단일 채널 빛 감지기(single-mode detector or bucket detector)를 사용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하고, 파면 제어기와 단일 채널 빛 발생기(single-mode light source)를 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 기술에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a technique for recording and reproducing a 3D holographic image (i.e., a 3D hologram) without reference light using a scattering layer, and more particularly, dimensional holographic image using a single-mode light source and a wavefront controller and a single-mode light source.

본 실시예들에서, '산란층'은 불규칙한 산란 패턴(pattern)을 형성하는 물질을 포함하는 것으로서, 예컨대, 간유리, 디퓨저(diffuser), 표면이 불투명한 물질 등을 포함할 수 있다.In these embodiments, the 'scattering layer' includes materials that form an irregular scattering pattern, and may include, for example, glass, diffuser, opaque material, and the like.

본 실시예들에서, '광 위상 공액(optical phase conjugation)'은 미리 정의된 파면을 갖는 빛이 샘플(sample) 등의 물체로 입사되면, 입사된 빛이 샘플에 의해 산란/회절되고, 산란/회절된 빛의 파면을 다시 샘플(즉, 물체)로 입사할 때의 빛의 파면으로 되돌리는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 본 실시예들에서, 홀로그래픽 영상은 시간 역전(time reversal) 또는 위상 공액(phase conjugation)의 개념을 기반으로 파면 제어기를 이용하여 산란광의 파면을 제어하여 입사광의 파면으로 변환함으로써 구현될 수 있다. 예컨대, 샘플(즉, 물체)에 의해 평면파가 산란되는 정보와 파면 제어기를 이용하여 산란광을 평면파로 복원시키는 과정에서 얻어지는 정보가 동일하다는 물리 현상에 기반하여, 광간섭계, 기준면없이 홀로그래픽 영상을 구현할 수 있다. 즉, 본 실시예들은 산란광을 기존 간섭원리를 이용하여 2차원 영상장비(CCD, CMOS 이미지 센서 등)를 이용하여 측정하는 것이 아니라, 산란광의 파면을 2차원 파면 제어기를 이용하여 평면파, 구면파 등의 기정의된 파면으로 변환시켜주는 과정에서 산란광의 파면 정보를 추출 및 획득할 수 있다.In the present embodiments, 'optical phase conjugation' means that when light having a predefined wavefront is incident on an object such as a sample, incident light is scattered / diffracted by the sample, scattered / And returning the wavefront of the diffracted light back to the wavefront of the light as it enters the sample again (i.e., the object). That is, in the present embodiments, the holographic image can be implemented by controlling the wavefront of the scattered light using the wavefront controller based on the concept of time reversal or phase conjugation and converting the wavefront into the wavefront of the incident light have. For example, based on the physical phenomenon that the plane wave is scattered by the sample (that is, the object) and the information obtained in the process of restoring the scattered light to the plane wave by using the wavefront controller is the same, the optical interferometer and the holographic image . That is, the present embodiments do not measure the scattered light using a conventional two-dimensional imaging device (CCD, CMOS image sensor, etc.) but use a two-dimensional wavefront controller to measure the scattered light wavefront The wavefront information of the scattered light can be extracted and acquired in the course of conversion into the predetermined wavefront.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an internal configuration of a three-dimensional holographic image recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a three- FIG. 8 is a flowchart showing a method of recording and reproducing a graphic image. FIG.

도 1에서, 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치(100)는 광학부(110), 녹화 제어부(120), 및 재생 제어부(130)를 포함할 수 있다. 광학부(110)는 샘플(즉, 물체, 101)로 빛을 방사하는 광원, 산란층, 파면 제어기, 단일 채널 빛 감지기 및 단일 채널 빛 발생기를 포함할 수 있다. 이외에, 광학부(110)는 편광판, 이색필터, 거울, 렌즈, 단일 채널 광섬유 등을 추가로 더 포함할 수도 있다.1, the 3D holographic image recording and reproducing apparatus 100 may include an optical unit 110, a recording control unit 120, and a reproduction control unit 130. [ The optical portion 110 may include a light source that emits light to a sample (i.e., the object 101), a scattering layer, a wavefront controller, a single channel light sensor, and a single channel light generator. In addition, the optical section 110 may further include a polarizing plate, a dichroic filter, a mirror, a lens, a single-channel optical fiber, and the like.

그리고, 도 2의 각 단계들(210 내지 260 단계)은 도 1의 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치(100)의 각 구성 요소(예컨대, 광학부(110), 녹화 제어부(120), 및 재생 제어부(130))에 의해 수행될 수 있다. The steps (210 to 260) of FIG. 2 are performed by the respective components (for example, the optical unit 110, the recording control unit 120, and the playback) of the 3D holographic video recording and playback apparatus 100 of FIG. The control unit 130).

210 단계에서, 광학부(110)의 광원을 샘플(sample)인 물체(object)로 빛을 방사할 수 있다.In step 210, the light source of the optical unit 110 may be irradiated with an object, which is a sample.

220 단계에서, 광원에서 방사된 빛이 물체에서 산란될 수 있다.In step 220, light emitted from the light source may be scattered in the object.

230 단계에서, 녹화 제어부(120)는 상기 물체에서 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화할 수 있다. In operation 230, the recording controller 120 may record a 3D holographic image using light scattered from the object and a scattering layer.

예컨대, 녹화 제어부(120)는 물체에서 산란된 빛을 산란층에 통과(즉, 투과) 또는 반사시켜 파면 제어기로 입사시키고, 파면 제어기에서 파면이 제어된 빛을 단일 채널 빛 감지기로 집약시킬 수 있다. 그리고, 녹화 제어부(120)는 단일 채널 빛 감지기에 집약된 빛의 위상 제어 파면에 해당하는 패턴을 저장장치에 기록함으로써, 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화할 수 있다. 이때, 3차원 홀로그래픽 영상은 상기 물체와 3차원 형상은 동일하지만, 상기 물체 대비 깊이 정보가 반전된 영상에 해당할 수 있다. 이에 따라, 하기의 250 단계에서, 녹화 제어부(120)는 3차원 홀로그래픽 영상을 대상으로 녹화를 다시 한번 수행할 수 있다.For example, the recording control unit 120 may cause light scattered by an object to pass through (i.e., transmit) or reflect the scattered light to enter the wavefront controller, and to integrate the wavefront-controlled light into the single- . Then, the recording controller 120 records the pattern corresponding to the phase control wavefront of the light concentrated in the single-channel light sensor on the storage device, thereby recording the 3D holographic image. At this time, the three-dimensional holographic image is equivalent to the three-dimensional shape of the object, but may correspond to an image in which the depth information of the object is inverted. Accordingly, in step 250, the recording control unit 120 can perform recording again on the three-dimensional holographic image.

240 단계에서, 재생 제어부(130)는 녹화된 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 3차원 홀로그래픽 영상을 재생할 수 있다. In operation 240, the reproduction control unit 130 may reproduce a three-dimensional holographic image recorded on the basis of a pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and a wavefront controller.

250 단계에서, 녹화 제어부(120)는 원본 물체(101)에 해당하는 깊이 정보를 갖는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하기 위해, 상기 재생된 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 위상 공액 파면을 녹화할 수 있다.In operation 250, the recording control unit 120 may record a phase conjugate wavefront corresponding to the reproduced three-dimensional holographic image to reproduce a three-dimensional holographic image having depth information corresponding to the original object 101 have.

260 단계에서, 재생 제어부(130)는 녹화된 위상 공액 파면에 해당하는 패턴을 기반으로 물체에 해당하는 깊이 정보를 가지는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생할 수 있다.In operation 260, the reproduction control unit 130 may reproduce a 3D holographic image having depth information corresponding to an object based on a pattern corresponding to the recorded phase conjugate wavefront.

도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 구체적인 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of recording a 3D holographic image using a scattering layer in an embodiment of the present invention.

도 3의 각 단계들(즉, 310 내지 330 단계)은 도 2의 230 단계의 녹화 구성을 구체화한 것에 해당할 수 있다.Each of the steps of FIG. 3 (i.e., steps 310 to 330) may correspond to the embodiment of the recording configuration of step 230 of FIG.

310 단계에서, 물체(101)에서 산란된 빛이 산란층을 통과(즉, 투과)하거나 또는 반사될 수 있다.In step 310, light scattered in the object 101 may pass (i.e., transmit) or be reflected through the scattering layer.

320 단계에서, 산란층을 통과(즉, 투과)하거나 또는 반사된 빛이 파면 제어기에 입사할 수 있다. 여기서, 파면 제어기로는 디지털 마이크로 거울(Digital Micromirror Device, DMD), 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM), 변형 거울(deformable mirror) 등을 포함할 수 있다.In step 320, the scattered layer may be passed (i.e., transmitted) or the reflected light may be incident on the wavefront controller. Here, the wavefront controller may include a digital micromirror device (DMD), a spatial light modulator (SLM), a deformable mirror, and the like.

330 단계에서, 파면 제어기로 입사된 산란된 빛(즉, 산란광)은 단일 빛 채널 감지기에 집약시킨 후 출사될 수 있다. 이때, 녹화 제어부(120)는 단일 빛 채널 감지기에 집약된 빛의 위상 제어 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 저장장치에 기록함으로써, 원본 물체 대비 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화할 수 있다.In step 330, the scattered light incident on the wavefront controller (i.e., scattered light) may be emitted after focusing on a single light channel detector. At this time, the recording controller 120 records a pattern corresponding to the phase control wavefront of the light concentrated in the single light channel sensor in the storage device, thereby recording the three-dimensional holographic image with the depth of the original object reversed have.

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층을 투과한 빛의 파면을 이용하여 녹화를 수행하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.4 is a view for explaining an operation of performing recording using a wavefront of light transmitted through a scattering layer in an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 광원에서 샘플인 물체(410)로 방사된 빛은 물체(410)에 산란될 수 있다. 그러면, 물체(410)에서 산란된 빛(420), 즉, 녹화하고자 하는 샘플 빛(420)은 산란층(430)에 입사된 후, 산란층(430)에서 무작위로 산란된 빛(440)이 파면 제어기(450)로 입사 또는 반사될 수 있다. 이때, 산란층(430)에 의한 넓은 공간 주파수 성분으로 인해 시야각과 영상의 크기가 동시에 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 산란층(430)은 불규칙한 산란 패턴을 형성하는 물질로서, 간유리, 디퓨저, 표면이 불투명한 물질 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, light emitted from the light source to the object 410, which is a sample, may be scattered on the object 410. The scattered light 420 in the object 410, that is, the sample light 420 to be recorded, is incident on the scattering layer 430, and the scattered light 440 is scattered in the scattering layer 430 May be incident on or reflected by the wavefront controller 450. At this time, due to the wide spatial frequency component generated by the scattering layer 430, the viewing angle and the image size can be simultaneously increased. For example, the scattering layer 430 may include a material that forms an irregular scattering pattern, such as a glass material, a diffuser, a material whose surface is opaque, and the like.

이어, 녹화 제어부(120)는 반복 알고리즘을 사용하여 상기 산란층(430)에서 산란된 빛(440)을 단일 채널 빛 감지기(470)에 최대한 집중(즉, 집약)시키는 위상 제어 파면을 계산할 수 있다. 이때, 녹화 단계(즉, 도 2의 230 단계)에서 사용되는 빛의 파장은 재생 단계(즉, 도 2의 240 단계)에서 사용되는 빛의 파장과 같거나 미리 정의된 오차범위 내에서 유사할 수 있으며, 유사 정도는 파면 제어기와 단일 채널 빛 발생기(480) 사이의 광학 시스템 구성과 연관될 수 있다.The recording control unit 120 may then calculate a phase control wavefront that maximizes (i.e., concentrates) the scattered light 440 in the scattering layer 430 to the single channel light detector 470 using an iterative algorithm . At this time, the wavelength of the light used in the recording step (i.e., step 230 in FIG. 2) may be the same as the wavelength of the light used in the reproducing step (i.e., step 240 in FIG. 2) And the similarity may be related to the optical system configuration between the wavefront controller and the single-channel light generator 480.

단일 채널 빛 감지기(470)는 단일 채널로 입사되는 빛의 광학 해상도로 구분 불가능한 크기의 핀홀이나 단일 채널 광 섬유 등을 포함할 수 있다. 여기서, 채널로 입사되는 상기 빛의 광학 해상도는 파면 제어기의 면적과 추가로 사용되는 렌즈(460) 등에 의해 결정될 수 있다. The single channel light detector 470 may include pinholes or single channel optical fibers of a size that can not be distinguished by the optical resolution of the light incident on a single channel. Here, the optical resolution of the light incident on the channel can be determined by the area of the wavefront controller and the lens 460 or the like used additionally.

그리고, 위상 제어 파면을 계산하기 위해 이용되는 반복 알고리즘은 여러 번의 측정을 통하여 빛의 세기를 한곳으로 모으는 최적 위상 제어 파면을 찾는 알고리즘들을 통칭하여 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 반복 알고리즘은 위의 비특허 문헌[1] Vellekoop , I. M., and A. P. Mosk . "Phase control algorithms for focusing light through turbid media." Optics Communications 281.11 (2008): 3071-3080.에 기재된 픽셀 한 개씩 최적 위상값을 찾는 알고리즘, 위의 비특허 문헌 [2] Conkey , Donald B., et al. "Genetic algorithm optimization for focusing through turbid media in noisy environments." Optics express 20.5 (2012): 4840-4849.에 기재된 유전적 알고리즘을 이용하여 최적 위상 패턴을 찾는 알고리즘, 위의 비특허 문헌 [3] Cui , Meng . "Parallel wavefront optimization method for focusing light through random scattering media." Optics letters 36.6 (2011): 870-872.에 기재된 각각의 픽셀에 측정 주파수를 배당하여 측정결과의 푸리에 변환을 통한 최적 위상 패턴을 찾는 알고리즘, 위의 비특허 문헌 [4] Tao, X. "High-speed scanning interferometric focusing by fast measurement of binary transmission matrix for channel demixing." Optics Express, 23.11 (2015) 14168.에 기재된 Hadamard 패턴을 이용하여 최적 위상 패턴을 찾는 알고리즘 등을 포함할 수 있다.The iterative algorithm used to calculate the phase control wavefront can be collectively referred to as algorithms for finding the optimal phase control wavefront that collects the light intensity in one place through several measurements. For example, the iterative algorithm is described in Non-Patent Document [1] Vellekoop , IM, and AP Mosk . "Phase control algorithms for focusing light through turbid media." Optics Communications 281.11 (2008): 3071-3080. [2] Conkey , Donald B., et al., & Quot ; Algorithm for Finding Optimal Phase Value ""Genetic algorithm optimization for focusing through turbid media in noisy environments." Optics express 20.5 (2012): 4840-4849. An algorithm for finding an optimum phase pattern using a genetic algorithm described in Non-patent document [3] Cui , Meng . "Parallel wavefront optimization method for focusing light through random scattering media." Optics letters 36.6 (2011): 870-872. [4] Tao, X. "High-speed scanning interferometric focusing by fast transmission of binary transmission " matrix for channel demixing. " Optics Express, 23.11 (2015) 14168, etc., and the like.

녹화 제어부(120)는 반복 알고리즘을 이용하여 녹화하고자 하는 각각의 샘플 빛을 대상으로 최적의 패턴을 계산/찾을 수 있으며, 계산/찾아진 최적의 패턴은 해당 빛의 3차원 홀로그래픽 정보와 동일할 수 있다. 이에 따라, 녹화 제어부(120)는 반복 알고리즘을 기반으로 계산된 상기 최적의 패턴을 저장장치에 기록함으로써, 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화할 수 있다. 여기서, 3차원 홀로그래픽 영상의 최대 녹화 속도는 파면 제어기(450)의 속도와 픽셀 개수에 의해 결정될 수 있다. 이때, 녹화된 3차원 홀로그래픽 영상은 원본 물체(410) 대비 깊이가 반전된 영상에 해당할 수 있다. 이에 따라, 원본 물체(410)에 해당하는 깊이 정보가 반영된 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하기 위해, 녹화 과정이 다시 한번 더 수행될 수 있다.The recording control unit 120 may calculate and find an optimal pattern for each sample light to be recorded using an iterative algorithm, and the optimal pattern calculated / searched may be the same as the three-dimensional holographic information of the corresponding light . Accordingly, the recording controller 120 can record the 3-dimensional holographic image by recording the optimal pattern calculated based on the iterative algorithm on the storage device. Here, the maximum recording speed of the 3D holographic image can be determined by the speed of the wavefront controller 450 and the number of pixels. At this time, the recorded three-dimensional holographic image may correspond to an image whose depth is inverted relative to the original object 410. [ Accordingly, in order to reproduce the three-dimensional holographic image in which the depth information corresponding to the original object 410 is reflected, the recording process can be performed again.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 원본 물체에 해당하는 깊이 정보를 갖는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation of reproducing a three-dimensional holographic image having depth information corresponding to an original object, according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 5는 도 2의 240 내지 260 단계의 세부 동작을 도시한 흐름도이다.That is, FIG. 5 is a flowchart illustrating the detailed operation of steps 240 to 260 of FIG.

그리고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 원본 물체에 해당하는 깊이 정보를 반영하기 위해 다시 한번 녹화를 수행하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 원본 물체에 해당하는 깊이 정보를 갖는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.6 is a view for explaining an operation of reproducing a three-dimensional holographic image with an inverted depth according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a view for explaining an operation of performing recording again to reflect depth information corresponding to an original object, and FIG. 8 is a view for explaining an operation of recording a 3D holographic image Is a view provided to explain an operation of reproducing an image.

도 5 및 도 6을 참고하면, 510 단계에서, 녹화 제어부(120)는 반복 알고리즘을 이용하여 단일 채널 빛 감지기(610)에 집약된 빛의 위상 제어 파면을 계산할 수 있다. 이처럼, 계산된 위상 제어 파면은 각각의 샘플 빛을 대상으로 찾아진 최적의 패턴으로서, 해당 빛의 3차원 홀로그래픽 정보와 동일할 수 있다. 즉, 상기 최적의 패턴은 녹화하고자 하는 물체와 동일한 형상을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 그러면, 녹화 제어부(120)는 상기 최적의 패턴이 저장장치에 기록할 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 6, in operation 510, the recording controller 120 may calculate the phase control wavefront of the light collected in the single-channel light sensor 610 using an iterative algorithm. As described above, the calculated phase control wavefront can be the same as the three-dimensional holographic information of the corresponding light, which is an optimal pattern found for each sample light. That is, the optimal pattern may include information indicating the same shape as an object to be recorded. Then, the recording controller 120 can record the optimum pattern in the storage device.

520 단계에서, 재생 제어부(130)는 깊이 반전 이미지(즉, 녹화된 3차원 홀로그래픽 영상)을 재생하기 위해 위상 제어 파면에 기초하여 위상 공액 파면을 갖는 빛이 출력되도록 제어할 수 있다. 여기서, 깊이 반전 이미지는, 원본 물체 대비 깊이 정보가 반전된 상태의 3차원 홀로그래픽 영상을 나타낼 수 있다.In operation 520, the reproduction control unit 130 may control the output of the light having the phase conjugate wavefront based on the phase control wavefront to reproduce the depth-reversed image (i.e., the recorded three-dimensional holographic image). Here, the depth-inverted image may represent a three-dimensional holographic image in which depth information is inverted relative to the original object.

예를 들어, 재생 제어부(130)는 상기 최적 패턴을 파면 제어기(640)로 입사시킨 후, 단일 채널 빛 감지기(610)를 단일 채널 빛 발생기(620)로 변경할 수 있다. 그리고, 단일 채널 빛 발생기(620)는 위상 제어 파면에 기초하여 위상 공액 파면을 갖는 빛을 출력할 수 있다. 즉, 단일 채널 빛 발생기(620)는 단일 채널 빛 감지기(610)로 입사된 빛을 정확하게 방향만 반대로 돌릴 수 있으며, 방향이 바뀜에 따라 위상 공액 현상이 발생할 수 있다. 이러한 위상 공액 현상으로 인해 저장 장치에 기록된 샘플 빛이 그대로 다시 복원될 수 있다. 예컨대, 저장장치에 기록된 순서대로 샘플 빛이 순차적으로 복원될 수 있으며, 이에 따라 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상이 재생될 수 있다.For example, the reproduction controller 130 can change the single-channel light sensor 610 to the single-channel light generator 620 after the optimal pattern is incident on the wavefront controller 640. The single channel light generator 620 may then output light having a phase conjugate wavefront based on the phase control wavefront. That is, the single-channel light generator 620 can turn the light incident on the single-channel light sensor 610 only in the opposite direction, and the phase conjugation phenomenon may occur as the direction changes. Due to this phase conjugation phenomenon, the sample light recorded in the storage device can be restored as it is. For example, the sample light can be sequentially reconstructed in the order recorded in the storage device, and thus a three-dimensional holographic image with an inverted depth can be reproduced.

구체적으로, 파면제어기(640)와 단일 채널 빛 감지기(610)를 통하여 최적화된 파면이 찾아질 수 있다. 그리고, 위상 공액 시 상기 찾은(즉, 계산된) 최적화된 파면이 파면제어기(640)로 입력될 수 있다. 이때, 반대 방향의 단일 채널 빛 발생기(620)에서 빛이 발생하면, 발생된 빛이 렌즈(630)를 투과하고, 렌즈(630)를 투과한 빛의 파면은 파면 제어기(630)에 의해 위상공액된 파면으로 변조될 수 있다. 그러면, 상기 변조된 파면이 다시 산란층(650)으로 입사할 수 있으며, 깊이가 반전된 물체에 해당하는 3차원 홀로그래픽 영상이 복원될 수 있다. 여기서, 깊이가 반전된 영상을 복원하는 동작은 아래의 530 단계에서 상세히 설명하기로 한다.Specifically, an optimized wavefront can be found through the wavefront controller 640 and the single-channel light detector 610. FIG. The optimized (i.e., calculated) wavefront may be input to the wavefront controller 640 during phase conjugation. At this time, when light is generated in the single-channel light generator 620 in the opposite direction, the generated light is transmitted through the lens 630, and the wavefront of the light transmitted through the lens 630 is transmitted to the wavefront controller 630 through the phase conjugation Gt; can be modulated with a < / RTI > Then, the modulated wave front can be incident on the scattering layer 650 again, and the three-dimensional holographic image corresponding to the object having the depth reversed can be reconstructed. Here, the operation of restoring the image having the inverted depth will be described in detail in step 530 below.

530 단계에서, 단일 채널 빛 발생기(620)는 깊이가 반전된 물체에 해당하는 3차원 홀로그래픽 영상을 전파할 수 있다. 즉, 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상이 재생될 수 있다. 이때, 방향이 바뀐 후, 렌즈를 투과한 빛은 평면파가 될 수 있으며, 파면 제어기(640)는 상기 평면파를 위상 공액 파면의 형태로 바꿔주는 역할을 수행할 수 있다. In operation 530, the single-channel light generator 620 may propagate a three-dimensional holographic image corresponding to an object having a depth inversion. That is, a three-dimensional holographic image whose depth is inverted can be reproduced. At this time, after the direction is changed, the light transmitted through the lens may be a plane wave, and the wavefront controller 640 may convert the plane wave into a phase conjugate wavefront.

예를 들어, 빛의 방향이 반대 방향으로 바뀌어 출력되는 빛을 렌즈(630)를 통해 파면 제어기(640)로 전파할 수 있다. 그리고, 파면 제어기(640)에서 제어된 파면을 갖는 빛이 산란층(650)을 통과(즉, 투과)할 수 있으며, 산란층(650)을 통과한 위상 공액 파면을 갖는 빛(660)은 3차원 물체의 형상을 가지지만 원본 물체 대비 깊이가 반전된 영상에 해당할 수 있다. 이처럼, 단일 채널 빛 발생기(620)에서 저장장치에 기록된 샘플 빛의 방향을 반대 방향으로 바꾸어 파면 제어기(640), 산란층(650)으로 전파시킴으로써, 기록된 샘플 빛이 순차적으로 복원될 수 있다.For example, the direction of light may be changed in the opposite direction and the output light may be propagated to the wavefront controller 640 through the lens 630. Light having a controlled wavefront in the wavefront controller 640 can pass through (i.e., transmit) the scattering layer 650 and light 660 having a phase conjugate wavefront that has passed through the scattering layer 650 can be transmitted through It may correspond to an image having a shape of a dimension object but having a depth that is inverted relative to the original object. In this way, the recorded sample light can be sequentially recovered by changing the direction of the sample light recorded in the storage device in the single-channel light generator 620 to the wavefront controller 640 and scattering layer 650 .

여기서, 단일 채널 빛 발생기(620)의 파장은 물체(즉, 샘플)의 녹화 시 사용된 빛의 파장과 동일하거나 기정의된 오차범위 내에서 유사할 수 있다. 예컨대, 빛의 소스(즉, 광원)은 레이저, 레이저 다이오드, 발광 다이오드 등을 포함할 수 있다. Here, the wavelength of the single-channel light generator 620 may be the same as the wavelength of the light used when recording the object (i.e., the sample) or within a predetermined error range. For example, the source of light (i.e., the light source) may include a laser, a laser diode, a light emitting diode, and the like.

그리고, 단일 채널은 핀 홀을 사용하거나, 단일 채널 광섬유를 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 핀 홀을 사용하는 경우, 빛 소스인 광원에서 발생된 빛을 렌즈(630) 등을 이용하여 핀 홀에 집약시킴으로써, 단일 채널 빛 발생기(620)가 생성될 수 있다. 다른 예로, 단일 채널 광섬유를 사용하는 경우, 단일 채널 빛 감지기(610)에 연결되어 있던 포트(port)를 단일 채널 빛 발생기(620)로 연결시킴으로써, 단일 채널 빛 발생기(620)가 생성될 수 있다. 이때, 복원된 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상의 재생 속도는 파면 제어기(640)의 변조 속도에 의해 결정될 수 있다.And, a single channel can be created using a pinhole or using a single channel optical fiber. For example, when a pinhole is used, a single channel light generator 620 can be generated by integrating light generated from a light source, which is a light source, into a pinhole using a lens 630 or the like. In another example, if a single channel optical fiber is used, a single channel light generator 620 may be generated by connecting the port connected to the single channel light detector 610 to the single channel light generator 620 . At this time, the reproduction speed of the reconstructed three-dimensional holographic image can be determined by the modulation speed of the wavefront controller 640.

이처럼, 재생된 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 위상 공액 파면이 원본 물체 대비 반전된 깊이 정보를 가지므로, 재생 이후에 녹화하는 과정을 한번 더 수행할 수 있다. 깊이 정보 복원을 위해 녹화를 한번 더 수행하는 동작은 도 5 및 도 7을 참고하여 설명하기로 한다. 여기서, 다시 녹화를 수행하는 동작은 도 2 및 도 3에서 이미 설명한 녹화 프로세스와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the phase conjugate wavefront corresponding to the reproduced three-dimensional holographic image has the depth information inverted with respect to the original object, the process of recording after reproduction can be performed once more. The operation of performing the recording once more for restoration of the depth information will be described with reference to FIGS. 5 and 7. FIG. Here, the operation of performing the re-recording is the same as the recording process already described with reference to FIG. 2 and FIG. 3, and a duplicated description will be omitted.

다시 540 단계에서, 깊이가 반전된 3차원 홀로그래픽 영상(710)에 해당하는 위상 공액 파면(720)이 산란층(730)에 통과(투과)되거나, 산란층(730)에 의해 반사되어 파면 제어기(740)로 입사할 수 있다.In step 540, the phase conjugate wavefront 720 corresponding to the three-dimensional holographic image 710 having the depth inverted is transmitted (transmitted) to the scattering layer 730 or reflected by the scattering layer 730, (740).

550 단계에서, 파면 제어기(740)에서 파면이 제어된 빛은 렌즈(750)를 이용하여 단일 채널 빛 감지기(760)에 집약될 수 있다.In step 550, the wavefront-controlled light in the wavefront controller 740 may be collected into a single-channel light detector 760 using a lens 750.

560 단계에서, 녹화 제어부(120)는 반복 알고리즘에 기초하여 단일 채널 빛 감지기(760)에 집약된 빛의 위상 제어 파면을 계산할 수 있다.In step 560, the recording control unit 120 may calculate the phase control wavefront of the light collected in the single-channel light sensor 760 based on the iterative algorithm.

570 단계에서, 재생 제어부(130)는 계산된 위상 제어 파면에 기초하여 위상 공액 파면을 갖는 빛이 출력되도록 제어할 수 있다. 여기서, 위상 제어 파면은 반복 알고리즘에 기초하여 찾아진 최적의 패턴으로서, 해당 빛의 3차원 홀로그래픽 정보와 동일할 수 있다. 그리고, 원본 물체와 동일한 깊이 정보를 가질 수 있다. 이에 따라, 찾아진 상기 최적의 패턴을 기반으로 재생을 수행함으로써, 원본 물체에 해당하는 3차원 홀로그래픽 영상이 재생될 수 있다. 복원된 깊이 정보를 기반으로 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 동작은 도 5 및 도 8을 참고하여 설명하기로 한다.In operation 570, the reproduction control unit 130 may control the output of light having a phase conjugate wavefront based on the calculated phase control wavefront. Here, the phase control wavefront is an optimal pattern found based on the iterative algorithm, and can be the same as the three-dimensional holographic information of the light. And, it can have the same depth information as the original object. Thus, by performing the reproduction based on the found optimum pattern, the three-dimensional holographic image corresponding to the original object can be reproduced. The operation of reproducing the 3D holographic image based on the reconstructed depth information will be described with reference to FIG. 5 and FIG.

다시 580 단계에서, 재생 제어부(130)는 상기 위상 공액 파면에 기초하여 원본 물체의 형상에 해당하는 3차원 홀로그래픽 영상(즉, 3D 홀로그램)을 재생할 수 있다.In operation 580, the reproduction control unit 130 may reproduce a 3D holographic image (i.e., a 3D hologram) corresponding to the shape of the original object based on the phase conjugate wavefront.

일례로, 찾아진 상기 최적의 패턴을 파면제어기(830)에 입력한 후, 재생 제어부(130)는 단일 채널 빛 감지기(810)를 단일 채널 빛 발생기(820)로 변경할 수 있다. 다시 말해, 단일 채널 빛 발생기(820)에서 출사된 빛이 파면 제어기(830)를 통해 최적의 패턴으로 변조될 수 있다. 그러면, 단일 채널 빛 발생기(820)는 빛을 정확하게 반향만 반대로 바꾸어 위상 공액 현상을 발생시킬 수 있다. 위상 공액 현상으로 인해, 원본 물체와 동일한 깊이 정보를 갖는 샘플 빛이 다시 복원될 수 있다. 즉, 원본 물체의 깊이 및 형상에 해당하는 3차원 홀로그래픽 영상이 재생될 수 있다.For example, after inputting the found optimal pattern to the wavefront controller 830, the playback controller 130 may change the single channel light sensor 810 to a single channel light generator 820. In other words, the light emitted from the single-channel light generator 820 can be modulated in an optimal pattern through the wavefront controller 830. Then, the single-channel light generator 820 can cause the phase conjugation phenomenon by reversing the light exactly to the echo. Due to the phase conjugation phenomenon, the sample light having the same depth information as the original object can be restored again. That is, a three-dimensional holographic image corresponding to the depth and shape of the original object can be reproduced.

이처럼, 파면제어기(830)와 단일 채널 빛 감지기(810)를 통하여 최적화된 파면이 찾아질 수 있다. 그리고, 위상 공액 시 상기 찾은(즉, 계산된) 최적화된 파면을 파면제어기(830)로 입력할 수 있다. 이때, 반대 방향의 단일 채널 빛 발생기(820)에서 빛이 발생하면, 발생된 빛이 렌즈를 투과하고, 파면 제어기(830)에 의해 위상공액된 파면으로 변조될 수 있다. 그러면, 상기 변조된 파면이 다시 산란층으로 입사할 수 있다. As such, the optimized wavefront can be found through the wavefront controller 830 and the single channel light detector 810. The optimized (i.e., calculated) wavefront may be input to the wavefront controller 830 during phase conjugation. At this time, when light is generated in the single-channel light generator 820 in the opposite direction, the generated light can be transmitted through the lens and modulated into a wavefront that is phase-conjugated by the wavefront controller 830. Then, the modulated wave front can be incident on the scattering layer again.

도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 산란층에서 반사된 파면을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.9 is a view for explaining an operation of recording and reproducing a 3D holographic image using a wavefront reflected by a scattering layer in an embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 광학부(110)는 산란층(901)에 산란된 빛(즉, 산란광)이 입사될 수 있다. 이때, 산란광은 평면파, 구면파 또는 임의의 파면을 갖는 빛을 통칭할 수 있다.Referring to FIG. 9, scattered light (that is, scattered light) may be incident on the scattering layer 901 of the optical unit 110. At this time, the scattered light may be referred to as a plane wave, a spherical wave, or a light having an arbitrary wavefront.

산란층(901)에서 반사된 파면이 3차원 물체(902)를 만나면 다시 한번 산란을 일으킬 수 있다. 그러면, 물체(902)에 의해 산란된 빛의 파면이 샘플 빛(903)으로서, 녹화하고자 하는 대상(target)이 될 수 있다. 샘플 빛(903)을 큰 시야각과 영상 크기로 녹화하기 위해 다시 한번 산란층(904)에 샘플 빛(903)이 입사시킨 후, 무작위로 산란된 빛이 파면 제어기(905)로 입사될 수 있다. 그러면, 파면 제어기(902)에서 파면이 제어된 빛이 단일 채널 빛 감지기(906)에 집중될 수 있다. 예컨대, 렌즈(907)를 이용하여 파면 제어기(902)에서 출사되는 빛이 단일 채널 빛 감지기(906)에 집약(즉, 집중)될 수 있다. 그러면, 녹화 제어부(120)는 집약된 빛을 대상으로 반복 알고리즘에 기초하여 해당 빛의 위상 제어 파면을 계산할 수 있다. 그리고, 계산된 위상 제어 파면(즉, 최적의 패턴)을 저장장치에 기록할 수 있다. When the wavefront reflected by the scattering layer 901 meets the three-dimensional object 902, scattering may occur again. Then, the wavefront of the light scattered by the object 902 becomes the sample light 903, which can be a target to be recorded. After the sample light 903 is again incident on the scattering layer 904 to record the sample light 903 at a large viewing angle and image size, randomly scattered light may be incident on the wavefront controller 905. Then, the wavefront-controlled light in the wavefront controller 902 can be focused on the single-channel light sensor 906. For example, light emitted from the wavefront controller 902 may be condensed (i.e., focused) into a single-channel light sensor 906 using a lens 907. Then, the recording controller 120 can calculate the phase control wavefront of the light based on the iterative algorithm on the collected light. Then, the calculated phase control wavefront (i.e., optimal pattern) can be recorded in the storage device.

920을 참고하면, 기록된 3차원 홀로그램 영상은 단일 채널 빛 발생기(911)에서 기록된 빛의 방향을 반대 방향으로 순차적으로 바꾸어 전파시킴으로써, 재생될 수 있다. 여기서, 재생된 영상은 원본 물체 대비 깊이가 반전된 영상에 해당할 수 있다. 이에 따라, 산란층을 반사시키는 경우에도, 원본 물체에 해당하는 깊이의 3차원 홀로그램 영상을 재생하기 위해 녹화 과정이 한번 더 수행될 수 있다.920, the recorded three-dimensional hologram image can be reproduced by sequentially changing the direction of light recorded in the single-channel light generator 911 in the opposite direction and propagating it. Here, the reproduced image may correspond to an image whose depth is inverted relative to the original object. Accordingly, even when the scattering layer is reflected, the recording process can be performed again to reproduce the three-dimensional hologram image having the depth corresponding to the original object.

930을 참고하면, 깊이 반전된 위상 공액 파면을 산란층(931)에 투과시키고, 파면 제어기(932), 렌즈(933) 및 단일 빛 채널 감지기(934)로 전파함으로써, 깊이가 반전된 위상 공액 파면을 갖는 빛을 단일 빛 채널 감지기(934)에 집중시킬 수 있다. 그러면, 단일 빛 채널 감지기(934)에 집중(즉, 집약)된 빛의 위상 제어 파면을 반복 알고리즘에 기초하여 계산하고, 계산된 위상 제어 파면을 저장장치에 기록할 수 있다.930, the deeply inverted phase conjugate wavefront is transmitted through the scattering layer 931 and propagated to the wavefront controller 932, the lens 933 and the single light channel detector 934, Lt; / RTI > to a single light channel detector 934. In this case, The phase control wavefront of the light focused (i.e., intensified) in the single light channel detector 934 can then be calculated based on the iterative algorithm and the calculated phase control wavefront can be written to the storage device.

940을 참고하면, 최적 패턴이 파면 제어기(932)로 입력된 후, 단일 빛 채널 발생기(941)는 빛의 방향을 반대 방향으로 바꾸어 위상 공액 현상을 발생시킬 수 있다. 그러면, 파면 제어기(932)는 상기 단일 빛 채널 발생기(941)에서 출사된 빛을 상기 파면 제어기(932)로 입력된 최적 패턴으로 변조할 수 있다. 위상 공액 현상으로 인해 상기 빛은 위상 공액 파면을 가지며, 위상 공액 파면을 갖는 빛(942)은 전파되어 산란층(943)에서 반사된 후, 원본 물체의 이미지를 나타내는 3차원 홀로그래픽 영상이 재생될 수 있다. 여기서, 복원된 위상 공액 파면은 원본 물체와 동일한 깊이 정보를 가지므로 정확한 3차원 정보를 가진 영상이 재생될 수 있다.Referring to 940, after the optimal pattern is input to the wavefront controller 932, the single light channel generator 941 may change the direction of light to the opposite direction to cause a phase conjugation phenomenon. Then, the wavefront controller 932 can modulate the light emitted from the single light channel generator 941 into an optimal pattern input to the wavefront controller 932. Due to the phase conjugation phenomenon, the light has a phase conjugate wavefront, and light 942 having a phase conjugate wavefront is propagated and reflected by the scattering layer 943, and then a three-dimensional holographic image representing an image of the original object is reproduced . Here, the reconstructed phase conjugate wavefront has the same depth information as the original object, so that an image having accurate three-dimensional information can be reproduced.

이처럼, 녹화 및 재생 시 단일 채널의 역할이 각각 빛 감지기와 빛 발생기로 서로 다르게 사용되며, 산란층을 이용함에 따라 참조빛을 사용하지 않고 안정된 광학 시스템의 구현이 가능할 수 있다. 그리고, 산란층을 이용함으로써, 파면 제어기만을 이용한 홀로그램 영상보다 영상 크기와 시야각이 상대적으로 확대된 3차원 이미지(즉, 3차원 홀로그래픽 영상)을 기록 및 재생할 수 있다.As described above, the role of a single channel in recording and reproduction is different from that of a light detector and a light generator, respectively, and a stabilized optical system can be realized without using a reference light by using a scattering layer. By using the scattering layer, it is possible to record and reproduce a three-dimensional image (i.e., a three-dimensional holographic image) in which the image size and the viewing angle are relatively wider than the hologram image using only the wavefront controller.

그리고, 참조빛을 이용하지 않아도 되므로, 참조 빛이 없어 측정하는 빛과 재생하는 빛 사이의 상관관계가 없기 때문에 샘플 빛의 세기와 관계없이 재생하는 빛의 세기를 자유로이 조절할 수 있다. 그리고, 녹화 과정에서 측정된 파면을 그대로 돌려보내(즉, 방향을 반대 방향으로 변경하여) 입사한 빛을 재생하며, 측정된 파면을 파면 제어기를 통해 필요에 따라 변조하므로, 입사된 빛을 확대, 축소, 회전, 복제하여 재생 가능할 수 있다. 그리고, 가시광을 포함한 모든 파(소리, 마이크로파, 초음파 등)에 쉽게 적용될 수 있다.Since there is no reference light, there is no reference light, and there is no correlation between the light to be measured and the light to be reproduced. Therefore, the intensity of the reproduced light can be freely adjusted regardless of the intensity of the sample light. In addition, since the measured wavefront is modulated as needed through the wavefront controller, the incident wave can be enlarged and reproduced, Reduced, rotated, reproduced and reproduced. And it can be easily applied to all wave including visible light (sound, microwave, ultrasonic wave, etc.).

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (20)

광원에서 물체(object)로 빛을 방사하는 단계;
방사된 상기 빛이 상기 물체를 통해 산란시키는 단계;
상기 물체에서 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 단계; 및
녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 단계
를 포함하고,
상기 녹화하는 단계는,
상기 산란층에 투과 또는 반사된 빛을 파면 제어기로 입사 또는 반사시키는 단계;
상기 파면 제어기로 입사 또는 반사된 빛을 단일 채널 빛 감지기로 집약시키는 단계;
집약된 빛의 위상 제어 파면을 계산하는 단계; 및
계산된 상기 위상 제어 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 저장장치에 기록하는 단계
를 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.Emitting light from an object to an object;
Scattering the emitted light through the object;
Recording a three-dimensional holographic image using light scattered by the object and a scattering layer; And
Reproducing the three-dimensional holographic image recorded on the basis of the pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and the wavefront controller
Lt; / RTI >
Wherein the recording comprises:
Introducing or reflecting light transmitted or reflected by the scattering layer into a wavefront controller;
Concentrating light incident or reflected by the wavefront controller into a single channel light detector;
Calculating a phase control wavefront of the aggregated light; And
A step of writing a pattern corresponding to the calculated phase control wavefront to a storage device
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 제1항에 있어서,
상기 녹화하는 단계는,
상기 산란된 빛을 상기 산란층에 투과시키거나 또는 반사시키는 단계; 및
상기 투과 또는 반사된 빛의 파면에 기초하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 단계
를 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the recording comprises:
Transmitting or reflecting the scattered light to the scattering layer; And
Recording the 3D holographic image based on the wavefront of the transmitted or reflected light,
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재생하는 단계는,
상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하는 단계
를 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.The method according to claim 1,
The method of claim 1,
A step of inputting a pattern recorded in the storage device to a wavefront controller
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 제1항에 있어서,
상기 재생하는 단계는,
상기 저장장치에 기록된 패턴에 해당하는 빛의 방향을 단일 채널 빛 발생기를 통해 변경하여 위상 공액 현상을 발생시키는 단계
를 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.The method according to claim 1,
The method of claim 1,
Generating a phase conjugation phenomenon by changing a direction of light corresponding to a pattern recorded in the storage device through a single channel light generator
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 제1항에 있어서,
상기 재생하는 단계는,
상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)에 해당하는 빛을 기록된 순서대로 순차적으로 복원하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.The method according to claim 1,
The method of claim 1,
And sequentially reproducing the light corresponding to the pattern recorded in the storage device in the recorded order to reproduce the 3D holographic image
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 제1항에 있어서,
상기 3차원 홀로그래픽 영상은 상기 물체 대비 깊이가 반전된 영상을 나타내는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.The method according to claim 1,
The three-dimensional holographic image may be one in which the depth of the object is inverted
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 광원에서 물체(object)로 빛을 방사하는 단계;
방사된 상기 빛이 상기 물체를 통해 산란시키는 단계;
상기 물체에서 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 단계; 및
녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 단계
를 포함하고,
상기 재생 단계에서 재생된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 위상 공액 파면을 녹화하는 단계
를 더 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.Emitting light from an object to an object;
Scattering the emitted light through the object;
Recording a three-dimensional holographic image using light scattered by the object and a scattering layer; And
Reproducing the three-dimensional holographic image recorded on the basis of the pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and the wavefront controller
Lt; / RTI >
Recording the phase conjugate wavefront corresponding to the 3D holographic image reproduced in the reproducing step
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 제8항에 있어서,
녹화된 상기 위상 공액 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하여, 상기 물체에 해당하는 깊이 정보를 가지는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 단계
를 더 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.9. The method of claim 8,
Reproducing the three-dimensional holographic image having the depth information corresponding to the object by inputting a pattern corresponding to the recorded phase conjugate wavefront into the wavefront controller
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 산란층은, 불규칙한 산란 패턴을 형성하는 물질을 포함하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화 및 재생하는 방법.The method according to claim 1 or 8,
The scattering layer includes a material that forms an irregular scattering pattern
Dimensional holographic image is recorded and reproduced. 물체(object)로 빛을 방사하는 광원;
상기 물체를 통해 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 녹화 제어부; 및
녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 재생 제어부
를 포함하고,
상기 녹화 제어부는,
상기 산란층에 투과 또는 반사된 빛을 파면 제어기로 입사 또는 반사시키고, 상기 파면 제어기로 입사 또는 반사된 빛을 단일 채널 빛 감지기로 집약시키고, 집약된 빛의 위상 제어 파면을 계산하고, 계산된 상기 위상 제어 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 저장장치에 기록함으로써, 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 것
을 포함하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.A light source emitting light to an object;
A recording control unit for recording a three-dimensional holographic image using light scattered through the object and a scattering layer; And
Dimensional holographic image recorded on the basis of a pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and a three-dimensional holographic image recorded on the basis of the wavefront controller,
Lt; / RTI >
Wherein the recording control unit comprises:
The light transmitted or reflected by the scattering layer is incident on or reflected by a wavefront controller, the light incident or reflected by the wavefront controller is collected as a single channel light detector, the phase control wavefront of the collected light is calculated, Recording the three-dimensional holographic image by recording a pattern corresponding to the phase control wavefront in a storage device
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 제11항에 있어서,
상기 녹화 제어부는,
상기 산란된 빛을 상기 산란층에 투과시키거나 또는 반사시키고, 상기 투과 또는 반사된 빛의 파면에 기초하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the recording control unit comprises:
Transmitting or reflecting the scattered light to the scattering layer and recording the 3D holographic image based on the wavefront of the transmitted or reflected light
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 재생 제어부는,
상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the reproduction control section comprises:
Inputting a pattern recorded in the storage device to a wavefront controller
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 제11항에 있어서,
상기 재생 제어부는,
상기 저장장치에 기록된 패턴에 해당하는 빛의 방향을 단일 채널 빛 발생기를 통해 변경하여 위상 공액 현상을 발생시키는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the reproduction control section comprises:
A direction of light corresponding to a pattern recorded in the storage device is changed through a single-channel light generator to generate a phase conjugation phenomenon
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 제11항에 있어서,
상기 재생 제어부는,
상기 저장장치에 기록된 패턴(pattern)에 해당하는 빛을 기록된 순서대로 순차적으로 복원하여 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the reproduction control section comprises:
And sequentially reproducing the light corresponding to the pattern recorded in the storage device in the recorded order to reproduce the 3D holographic image
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 제11항에 있어서,
상기 3차원 홀로그래픽 영상은 상기 물체 대비 깊이가 반전된 영상을 나타내는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.12. The method of claim 11,
The three-dimensional holographic image may be one in which the depth of the object is inverted
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 물체(object)로 빛을 방사하는 광원;
상기 물체를 통해 산란된 빛과 산란층을 이용하여 3차원 홀로그래픽 영상을 녹화하는 녹화 제어부; 및
녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 패턴(pattern) 및 파면 제어기에 기초하여 녹화된 상기 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 재생 제어부
를 포함하고,
상기 녹화 제어부는,
재생된 상기 3차원 홀로그래픽 영상에 해당하는 위상 공액 파면을 추가적으로 녹화하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.A light source emitting light to an object;
A recording control unit for recording a three-dimensional holographic image using light scattered through the object and a scattering layer; And
Dimensional holographic image recorded on the basis of a pattern corresponding to the recorded three-dimensional holographic image and a three-dimensional holographic image recorded on the basis of the wavefront controller,
Lt; / RTI >
Wherein the recording control unit comprises:
And additionally recording a phase conjugate wavefront corresponding to the reproduced three-dimensional holographic image
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 제18항에 있어서,
상기 재생 제어부는,
추가적으로 녹화된 상기 위상 공액 파면에 해당하는 패턴(pattern)을 파면 제어기로 입력하여, 상기 물체에 해당하는 깊이 정보를 가지는 3차원 홀로그래픽 영상을 재생하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.19. The method of claim 18,
Wherein the reproduction control section comprises:
And a pattern corresponding to the additionally recorded phase conjugate wavefront is input to a wavefront controller to reproduce a 3D holographic image having depth information corresponding to the object
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus. 제11항 또는 제18항에 있어서,
상기 산란층은, 불규칙한 산란 패턴을 형성하는 물질을 포함하는 것
을 특징으로 하는 3차원 홀로그래픽 영상 녹화 재생 장치.
The method according to claim 11 or 18,
The scattering layer includes a material that forms an irregular scattering pattern
Dimensional holographic image recording and reproducing apparatus.
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