KR102592024B1 - 3차원 디스플레이의 라이트필드 측정 기구 - Google Patents

3차원 디스플레이의 라이트필드 측정 기구 Download PDF

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Abstract

라이트필드 측정 기구는 핀홀(Pin hole)을 포함하여 상기 핀홀을 통과하는 광선을 수광하는 헤드; 상기 헤드의 상부에서 상기 수광된 광선을 결상하는 촬상소자; 및 상기 헤드를 고정시키고 상기 핀홀의 위치가 산출되도록 하는 고정장치를 포함하고, 상기 헤드는, 중심부에 상기 핀홀이 형성되고, 기설정된 곡률을 가지는 포물면 스크린; 을 포함한다. 이에 따라 개구수가 큰 렌즈를 찾기 힘들다는 한계를 보완하고, 측정 가능한 파수 벡터의 범위를 증대시킬 수 있다.

Description

3차원 디스플레이의 라이트필드 측정 기구{LIGHTFIELD MEASURING DEVICE FOR 3D DISPLAY}
본 발명은 3차원 디스플레이의 라이트필드 측정 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광파의 라이트필드를 측정하기 위한 기구에 관한 것이다.
3차원 공간 상의 최소단위인 복셀은 3차원 영상의 품질을 평가하는데 중요한 역할을 수행하기 때문에 이러한 복셀을 측정하기 위해서는 복셀로부터 빛을 최대한 수광하는 광학계가 필요하고, 이러한 3차원 영상 측정 기술 중 가장 대표적인 방법 중 하나는 3차원 영상의 한 시점에 대한 파수 벡터를 측정하는 방식이다.
이러한 종래의 파수 벡터 측정은 도 1에 도시된 바와 같이 여러 푸리에 렌즈를 거쳐 주파수 도메인을 형성하고 렌즈와 조리개를 통해 CCD(Charge Coupled Device)에 기록되는데, 이러한 방식은 푸리에 렌즈를 통해 빛을 수광하는 방식이기 때문에 사용되는 렌즈의 개구수(NA : Numerical Aperture)에 따라 파수 벡터의 측정 범위가 결정된다.
하지만 일반적으로 렌즈와 같이 굴절 현상에 기반한 광학계는 개구수가 높으면 기하수차와 색수차가 늘어나게 된다는 문제가 있다.
따라서 광학계는 여러 장의 렌즈로 구성되지만 이 경우에는 광학시스템이 길어지고 복잡해진다 문제가 존재한다.
이에 개구수 및 렌즈의 개수에 제한되지 않고 파수 벡터의 측정 범위를 넓힐 수 있는 방식의 필요성이 대두되고 있다.
대한민국 제10-0986044호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 개구수가 큰 렌즈를 찾기 힘들다는 한계를 보완하고, 측정 가능한 파수 벡터의 범위를 증대시킬 수 있는 3차원 디스플레이의 라이트필드 측정 기구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구는, 핀홀(Pin hole)을 포함하여 상기 핀홀을 통과하는 광선을 수광하는 헤드; 상기 헤드의 상부에서 상기 수광된 광선을 결상하는 촬상소자; 및 상기 헤드를 고정시키고 상기 핀홀의 위치가 산출되도록 하는 고정장치를 포함하고, 상기 헤드는, 중심부에 상기 핀홀이 형성되고, 기설정된 곡률을 가지는 포물면 스크린; 을 포함한다.
그리고 상기 헤드는, 상기 포물면 스크린의 상부에 위치하여 상기 핀홀을 통과한 광선을 일정경로로 반사시키는 포물면 거울을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드는, 상기 포물면 거울에서 반사된 후 상기 포물면 스크린에 의해 산란된 광선을 수광하는 광각렌즈를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 포물면 거울은, 상기 포물면 스크린의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 형성되고, 중심부에는 상기 광각렌즈의 일부가 삽입되는 홀(hole)이 형성될 수 있다.
또한 상기 고정장치는, 일정 형상으로 마련되는 프레임; 상기 프레임의 상단 하부에 고정되어 높이가 조절되는 높이조절부; 및 상기 높이조절부의 하부에 위치하여 상기 헤드를 고정하되 일정 방향으로 이동하는 2축 스테이지를 포함할 수 있다.
여기서 상기 2축 스테이지는, 상기 높이조절부의 하부에 위치하고, 하단에 기설정된 길이방향으로 형성되는 레일홈이 마련되는 제1 레일; 상기 제1 레일의 레일홈에 결합되어 상기 제1 레일의 레일홈을 따라 이동하되, 하단에 상기 제1 레일의 길이방향과 직교하는 길이방향으로 형성되고 하단에 레일홈이 마련되는 제2 레일; 및 상기 헤드를 고정하고, 상기 제2 레일의 레일홈에 결합되어 상기 제2 레일의 레일홈을 따라 이동하는 헤드 고정부;를 포함할 수 있다.
또한 상기 헤드 고정부는, 제2 레일의 레일홈에 결합되는 고정부재; 상기 고정부재에 결합되고 상기 광각렌즈 하부가 삽입되는 제1 원판; 상기 제1 원판의 하부에 위치하여 상기 포물면 스크린 및 상기 포물면 거울을 결합 및 고정시키되 상기 포물면 스크린 및 상기 포물면 거울의 외면 일부가 노출되도록 마련되는 한 쌍의 제2 원판; 및 상기 제1 원판 및 상기 제2 원판 사이에 위치하여 상기 제1 원판 및 상기 제2 원판이 일정거리만큼 이격되어 결합되도록 하는 이격부재를 포함할 수 있다.
그리고 상기 헤드 고정부는, 상기 제1 원판의 상면에 결합되고, 상기 광각렌즈의 외주면 일부를 감싸도록 마련되어 상기 광각렌즈의 이탈을 방지하는 렌즈 고정부재를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 높은 개구수를 가지는 광학계를 제공함으로써, 광학시스템을 단순하게 설계할 수 있는 것은 물론, 복셀의 파수 벡터의 측정 범위를 넓힐 수 있다.
도 1은 종래의 푸리에 렌즈를 이용해 라이트필드를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정기구를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드를 통해 라이트필드를 측정하는 모습을 설명하기 위한 도면이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드를 설명하기 위한 도면이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포물면 스크린 및 포물면 거울을 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 통해 측정된 결과를 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 통해 측정된 결과값을 데이터로 변환하는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 통해 측정된 결과를 설명하기 위한 그래프이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구는, 높은 개구수를 통해 복셀의 파수 측정 범위를 넓히면서도 간단한 광학구조를 가지도록 마련되어 3D 디스플레이의 라이트필드를 측정하기 위한 것으로 헤드(100), 촬상소자(200), 고정장치(300)를 포함한다.
헤드(100)는 복셀로부터 진행되는 광선의 파수벡터에 따른 광량 분포를 특정하기 위한 것으로, 광선을 수광하여 수광된 광선이 촬상소자(200)에 결상되도록 하는 것으로, 포물면 스크린(110), 포물면 거울(120), 광각렌즈(130)를 포함하는 구조를 가진다.
먼저 포물면 스크린(110)은 광선을 통과시키고, 통과된 광선이 산란되도록 하며, 산란된 광선이 광각렌즈(130)로 수광되도록 한다. 이를 위해 포물면 스크린(110)은 중심부에 광선을 통과시키는 핀홀(Pin hole)(111)이 형성된다.
그리고 포물면 스크린(110)은 광선의 산란을 위해 기설정된 곡률을 가지게 되는데 이는 도 3 내지 6에서 보다 상세하게 후술하기로 한다.
한편 포물면 거울(120)은 핀홀을 통과한 광선을 일정경로, 즉 포물면 스크린(110)으로 반사시키기 위해 마련되는 것으로 포물면 스크린(110)의 상부에 위치한다. 포물면 거울(120)의 곡률은 포물면 스크린(110)의 곡률과 동일하게 형성되며, 중심부에는 일정 크기의 홀(hole)이 마련되어 광각렌즈(130)의 일부가 삽입되도록 한다.
광각렌즈(130)는 포물면 거울(120)에서 반산된 후 포물면 스크린(110)에 의해 산란된 광선을 수광하며, 최하단에 위치한 렌즈부분이 포물면 거울(120)의 홀에 삽입됨으로써 포물면 거울(120)과 결합될 수 있다. 그리고 광각렌즈(130)는 조리개(135)를 포함하여 밝기를 조절할 수 있도록 마련된다.
한편, 촬상소자(200)는 광각렌즈(130)에서 수광된 광선을 결상시켜 핀홀(111)을 통과하는 광선의 파수 벡터에 다른 광량 분포를 측정하기 위한 것이다. 이러한 촬상소자(200)는 헤드(100)의 상부 즉, 광각렌즈(130)의 일부에 결합될 수 있다.
본 실시예에서는 헤드(100)와 촬상소자(200)가 각각 마련되는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항일 뿐, 헤드(100)는 촬상소자(200)를 포함하여 마련될 수도 있다.
한편, 고정장치(300)는 헤드(100) 및 촬상소자(200)가 동일 선상에 위치되도록 고정시키면서 헤드(100) 및 촬상소자(200)의 위치가 이동되도록 하며, 핀홀(111)의 위치를 산출한다. 이러한 고정장치(300)는 프레임(310), 높이조절부(320) 및 2축 스테이지(330)를 포함하도록 마련된다.
프레임(310)은 높이조절부(320) 및 2축 스테이지(330)를 고정하는 것이며, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 지지대들의 결합을 통해 일정 형상을 가지며, 프레임(310)은 헤드(100) 및 촬상소자(200)를 고정 및 이동시키는 높이조절부(320) 및 2축 스테이지(330)가 외부 충격 등에 의해 흔들리거나 이탈되는 것을 방지하기 위해 지면에 볼트결합을 통해 고정될 수 있다. 따라서 프레임(310)은 복수의 지지대들 중 지면에 접하는 지지대는 볼트결합을 위한 복수의 고정구(311)이 형성될 수 있다.
한편 높이조절부(320)는 프레임(310)의 상단 하부에 고정되고, 하단부는 제2축 스테이지(330)와 결합되어 제2축 스테이지의 높이를 조절하기 위한 것으로, 이러한 높이조절부(320)는 높이 즉, Z축 조절을 도2에 도시된 바와 같이 랩잭(Laboratory jack)으로 마련될 수 있다.
그리고 2축 스테이지(330)는 헤드(100) 및 촬상소자(200)를 고정하면서, 고정된 헤드(100) 및 촬상소자(200)가 정해진 높이에서 좌우 또는 상하로 이동할 수 있도록 한다. 이를 위해 2축 스테이지(330)는 높이조절부(320)의 하부에 위치되고 제1 레일(331), 제2 레일(333) 및 헤드 고정부(335)를 포함한다.
먼저 제1 레일(331)은 높이조절부(320)의 하부에 결합되고, 제2 레일(333)이 기설정된 길이방향으로 이동할 수 있도록한다. 이를 위해 제1 레일(331)의 하단에는 기설정된 길이방향으로 레일홈이 형성된다. 여기서 기설정된 길이방향이라 함은 높이조절부(320)에 의해 일정 높이에 위치한 핀홀(111)의 Z축 좌표를 포함하는 지면과 평행한 가상의 평면 상에서 가로, 즉 y축 방향으로 헤드(100)가 이동되는 방향을 의미한다.
한편, 제2 레일(333)은 제1 레일(331)의 하부에 형성된 레일홈에 결합되어 제2 레일(333)의 길이방향을 따라 이동하되, 헤드 고정부(335)가 정해진 방향으로 이동할 수 있도록 한다. 이를 위해 제2 레일(333)의 하단에는 제1 레일(331)의 길이방향과 직교하는 길이방향으로 형성되고 하단에 레일홈이 형성된다. 여기서 직교하는 길이방향은, 일정 높이에 위치한 핀홀(111)의 Z축 좌표를 포함하는 지면과 평행한 가상의 평면 상에서 세로, 즉 x축 방향으로 헤드(100)가 이동되는 방향을 의미한다.
한편, 헤드 고정부(335)는 헤드(100) 및 촬상소자(200)를 고정하고, 고정된 헤드(100) 및 촬상소자(200)가 일정 방향으로 이동되도록 하기 위해 제2 레일(333)의 레일홈에 결합되어 제2 레일(333)의 레일홈을 따라 이동할 수 있다. 또한 헤드 고정부(335)는 헤드(100) 및 촬상소자(200)의 고정을 위해 고정부재(3351), 제1 원판(3353), 제2 원판(3355), 이격부재(3357) 및 렌즈 고정부재(3351)를 포함한다.
고정부재(3351)는 제1 원판(3353), 제2 원판(3355) 및 이격부재(3357)를 고정시키고 도시된 바와 같이 상단이 제2 레일(333)의 레일홈에 결합되어 제2 레일(333)의 레일홈을 따라 이동한다.
제1 원판(3353)은 중심에 홀(hole)이 형성되어 광각렌즈(130) 하부의 일부가 삽입되어 헤드(100)가 헤드 고정부(335)에 고정될 수 있도록 한다. 그리고 제1 원판(3353)은 고정부재(3351)의 하단에 결합된다.
그리고 제2 원판(3355)은 제1 원판(3353)의 하부에 위치하되 이격부재(3357)에 의해 제1 원판(3353)과 일정거리 이격된 상태로 제1 원판(3353)에 고정된다. 그리고 제2 원판(3355)은 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)이 결합 및 고정되도록 하며, 이를 위해 한 쌍으로 마련된다. 하나의 제2 원판(3355)은 포물면 거울(120)의 외면 일부에 접하고, 다른 하나의 제2 원판(3355)은 포물면 스크린(110)의 외면 일부에 접함으로써 포물면 스크린(110)과 포물면 거울(120)이 서로 맞물려 결합되도록 한다.
보다 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)은 둘레로부터 일정폭만큼 연장돌출된 부분이 형성되며, 한쌍의 제2 원판(3355) 각각은 연장돌출된 부분을 상하에서 가압하여 포물면 스크린(110)과 포물면 거울(120)이 결합되어 하나의 포물경이 되도록 한다.
그리고 한 쌍의 제2 원판(3355) 각각은 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)의 외면 일부가 노출되도록 중심부에는 홀이 형성되고, 이를 통해 포물면 거울(120)의 중심 높이가 변형되거나 곡률이 변경되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이격부재(3357)는 제1 원판(3353) 및 제2 원판(3355) 사이에 위치하여 제1 원판(3353) 및 제2 원판(3355)이 일정거리만큼 이격된 상태로 고정되도록 한다.
이 때 고정부재(3351), 제1 원판(3353), 한 쌍의 제2 원판(3355) 및 이격부재(3357)는 볼트 결합을 포함하는 다양한 결합방식에 의해 결합될 수 있을 것이다.
또한 본 실시예에 따른 헤드 고정부(335)는 도시된 바와 같이 렌즈 고정부재(3351)를 더 포함할 수 있다. 렌즈 고정부재(3351)는 제1 원판(3353)의 상면에 결합되어 광각렌즈(130)의 외주면 일부를 감싸도록 마련됨으로써 광각렌즈(130)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 본 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구는 헤드 고정부(335)를 통해 헤드(100) 및 촬상소자(200)가 동일 선상에 위치하도록 고정한 상태에서 2축 스테이지(330)에 의해 헤드 고정부(335)를 이동시킬 수 있으며, 2축 스테이지(330)를 통해 이동 좌표를 산출할 수 있게 되므로 광선이 통과되는 핀홀(111)의 좌표를 스캔할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드(100)를 통해 라이트필드를 측정하는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드(100)를 설명하기 위한 도면이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)을 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 통해 측정된 결과를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 통해 측정된 결과값을 데이터로 변환하는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고, 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트필드 측정 기구를 통해 측정된 결과를 설명하기 위한 그래프이다.
본 실시예에 따른 헤드(100)는 상술한 바와 같이 복셀로부터 진행되는 광선의 파수벡터에 따른 광량 분포를 특정하기 위한 것으로, 광선을 수광하여 수광된 광선이 촬상소자(200)에 결상되도록 한다. 이와 관련하여 도 2에서 전술한 내용과 동일하거나 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
복셀은 3차원 공간 상의 최소 단위로서, 3차원 영상의 품질을 평가하는데 중요한 역할을 수행하며, 이러한 복셀을 측정하기 위해서는 복셀로부터의 빛을 최대한 수광해야 한다. 본 실시예에 따른 헤드(100)는 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)을 포함함으로써 종래의 복셀의 파수 벡터 측정범위보다 넓은 측정 범위를 가질 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이 복셀로부터 진행되는 빛이 수광되어 결상되는 과장을 설명하면, 복셀로부터 진행된 빛 즉 광선이 핀홀(111)을 통과하고, 핀홀(111)을 통과한 광선은 포물면 거울(120)에 의해 포물면 스크린(110)으로 반사된다. 그리고 반사된 광선은 포물면 스크린(110)에 의해 산란된 후 광각렌즈(130)에 의해 수광되며, 수광된 광선은 촬상소자(200)에 결상된다. 본 실시예에 따른 측정 기구는 이러한 과정을 통해 핀홀(111)을 통과하는 광선의 파수 벡터에 따른 광량을 측정할 수 있게 된다. 이를 위해 본 실시예에 따른 측정 기구는 파수 벡터에 따른 광량을 측정하기 위한 프로그램이 저장된 별도의 단말기와 통신할 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)의 곡률은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 동일한 곡률을 갖도록 형성되므로, 포물면 거울(120)의 중심 높이 는 포물면 거울(120)의 초점거리인 의 1/2가 된다.
따라서 아래의 포물선 그래프 공식인 을 이용하면 중심 높이인 가 일 때의 포물면 거울(120)의 반지름 은 로 산출될 수 있다.
이 때 포물면 거울(120)의 초점거리와 직경(D) 간의 비인 포물면 거울(120)의 F-number(F/#)는 아래에서와 같이 0.3535 를 갖게 된다.
따라서 이러한 본 실시예에 따른 포물면 거울(120)의 개구수인 NA(Numerical Aperture)는 아래와 같이 높은 개구수를 갖는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 포물면 거울(120)은 이상에서와 같은 높은 개구수를 통해 복셀의 파수 벡터 측정범위를 보다 넓힐 수 있게 되는 효과를 제공한다.
그리고 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 측정 기구는 복셀의 파수 벡터 즉 K-벡터(K-vector)가 입사되고, 촬상소자(200)로부터 획득되는 영상에서의 위치인 은 K-벡터의 방향각인 (theta)와 아래와 같은 관계를 갖게 되며, 이를 통해 광각렌즈(130)에 대해 이미지 매핑을 할 수 있다.
여기서 은 number of pixels로 정의되고 는 pixel pitch로 정의된다.
핀홀(111)을 통과한 광선의 파수 벡터 즉 K-vector의 입사각이 클수록 포물면 스크린(110)의 중심에서 멀어지고, 촬상소자(200)에 결상되는 결상위치 또한 촬상소자(200)의 중심에서 멀어지는 것을 알 수 있다.
이처럼 본 실시예에 따른 측정 기구에서 복셀로부터 진행된 특정 파수 벡터를 갖는 복셀은 포물면 스크린(110)의 특정 지점에 위치하기 때문에, 획득된 정보는 도 9에 도시된 바와 같이 파수 벡터의 정보를 담은 2차원 좌표계로 도식화할 수 있다. 이를 통해 복셀과 복셀을 이루는 파수 벡터의 좌표 정보를 도출할 수 있다. 또한, 설계한 광학시스템으로 3차원 영상을 스캐닝함으로써, 전체 영상의 품질을 결정하고 평가하는 시스템으로서 활용할 수 있다.
특히 도 9에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 측정 기구를 통해 K-벡터들이 모이는 지점이 3개가 생기는 것을 알 수 있는데 도 9의 그래프는 K-벡터들이 모이는 좌표를 보다 쉽게 확인하기 위해 y-z plane과 x-z plane에 대한 그래프이다.
아래의 [표 1]은 본 실시예에 따른 측정기구에 의해 측정된 결과를 나타내는 표로, 도 9의 실제 LED가 놓인 위치와 본 측정기구를 통해 측정된 복셀의 K-벡터들이 모이는 좌표의 비교이다.
Real value(x,y,z)
(mm)		 Measured value(x,y,z)
(mm)		 Error (mm)
① (78, 132, 262) (79.07, 130.71, 260.15) 2.49
② (150, 150, 235) (147.97, 149.33, 235.93) 2.33
③ (223,167,251) (222.15, 168.54, 250.17) 1.94
이와 같이 본 실시예에 따른 측정 기구는 렌즈 대신에 포물면 스크린(110) 및 포물면 거울(120)의 반사 광학계를 이용하여 수광하므로 높은 개구수를 가지면서도 심플한 광학구조를 가진 시스템을 구현할 수 있음은 물론, 넓은 파수 벡터 범위에서 라이트필드를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 헤드 110 : 포물면 스크린
111 : 핀홀 120 : 포물면 거울
130 : 광각렌즈 135 : 조리개
200 : 촬상소자 300 : 고정장치
310 : 프레임 311 : 고정구
320 : 높이조절부 330 : 2축 스테이지
331 : 제1 레일 333 : 제2 레일
335 : 헤드 고정부 3351 : 고정부재
3353 : 제1 원판 3355 : 제2 원판
3357 : 이격부재 3359 : 렌즈 고정부재

Claims (8)

  1. 핀홀(Pin hole)을 포함하여 상기 핀홀을 통과하는 광선을 수광하는 헤드;
    상기 헤드의 상부에서 상기 수광된 광선을 결상하는 촬상소자; 및
    상기 헤드를 고정시키고 상기 핀홀의 위치가 산출되도록 하는 고정장치를 포함하고,
    상기 헤드는,
    중심부에 상기 핀홀이 형성되고, 기설정된 곡률을 가지는 포물면 스크린; 을 포함하고,
    상기 헤드는,
    상기 포물면 스크린의 상부에 위치하여 상기 핀홀을 통과한 광선을 일정경로로 반사시키는 포물면 거울; 및
    상기 포물면 거울에서 반사된 후 상기 포물면 스크린에 의해 산란된 광선을 수광하는 광각렌즈를 더 포함하며,
    상기 고정장치는,
    일정 형상으로 마련되는 프레임;
    상기 프레임의 상단 하부에 고정되어 높이가 조절되는 높이조절부; 및
    상기 높이조절부의 하부에 위치하여 상기 헤드를 고정하되 일정 방향으로 이동하는 2축 스테이지를 포함하고,
    상기 2축 스테이지는,
    상기 높이조절부의 하부에 위치하고, 하단에 기설정된 길이방향으로 형성되는 레일홈이 마련되는 제1 레일;
    상기 제1 레일의 레일홈에 결합되어 상기 제1 레일의 레일홈을 따라 이동하되, 하단에 상기 제1 레일의 길이방향과 직교하는 길이방향으로 형성되고 하단에 레일홈이 마련되는 제2 레일; 및
    상기 헤드를 고정하고, 상기 제2 레일의 레일홈에 결합되어 상기 제2 레일의 레일홈을 따라 이동하는 헤드 고정부;를 포함하며,
    상기 헤드 고정부는,
    제2 레일의 레일홈에 결합되는 고정부재;
    상기 고정부재에 결합되고 상기 광각렌즈 하부가 삽입되는 제1 원판;
    상기 제1 원판의 하부에 위치하여 상기 포물면 스크린 및 상기 포물면 거울을 결합 및 고정시키되 상기 포물면 스크린 및 상기 포물면 거울의 외면 일부가 노출되도록 마련되는 한 쌍의 제2 원판; 및
    상기 제1 원판 및 상기 제2 원판 사이에 위치하여 상기 제1 원판 및 상기 제2 원판이 일정거리만큼 이격되어 결합되도록 하는 이격부재를 포함하는 라이트필드 측정 기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포물면 거울은,
    상기 포물면 스크린의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 형성되고, 중심부에는 상기 광각렌즈의 일부가 삽입되는 홀(hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 라이트필드 측정 기구.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 고정부는,
    상기 제1 원판의 상면에 결합되고, 상기 광각렌즈의 외주면 일부를 감싸도록 마련되어 상기 광각렌즈의 이탈을 방지하는 렌즈 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이트필드 측정 기구.
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