KR20060136472A - Optical wavefront control pattern generating apparatus and optical wavefront control pattern generating method - Google Patents
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Abstract
본 발명에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치(1)는, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 검지하는 재생 이미지 검지부(40), 재생 이미지 검지부(40)에 의해 검지된 재생 이미지에 대한 평가를 행하고, 그 평가 결과가 소정 조건을 만족시키도록 광 파면 제어 패턴에 대하여 변경 처리를 행함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 최적화부(50)를 구비한다. The optical wavefront control pattern generation device 1 according to the present invention evaluates the reproduced image detected by the reproduced image detecting unit 40 and the reproduced image detecting unit 40 which detect the reproduced image displayed on the reproduced image display unit 30. And an alteration process for the optical wavefront control pattern so that the evaluation result satisfies a predetermined condition, thereby providing an optimization unit 50 for generating an optimal optical wavefront control pattern.
Description
본 발명은, 광 파면 제어 패턴을 기록하고 있는 광 파면 제어부에 조명광을 조사함으로써 재생 이미지 표시부에 재생 이미지를 표시하는 이미지 재생 시스템에서, 광 파면 제어부에 기억할 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 광 파면 제어 패턴 생성 장치 및 광 파면 제어 패턴 생성 방법에 관한 것이다. The present invention provides an optical wavefront for generating an optimal optical wavefront control pattern to be stored in the optical wavefront control unit in an image reproducing system for displaying a reproduction image on a reproduction image display unit by irradiating illumination light to an optical wavefront control unit recording an optical wavefront control pattern. The present invention relates to a control pattern generation device and a light wavefront control pattern generation method.
종래, 광 파면 제어 패턴(홀로그램)을 기록하고 있는 광 파면 제어부에 조명광을 조사함으로써 재생 이미지 표시부에 재생 이미지를 표시하는 기술로서 "홀로그래피"가 알려져 있다. Background Art Conventionally, "holography" is known as a technique for displaying a reproduced image on a reproduced image display unit by irradiating illumination light to an optical wavefront control unit recording an optical wavefront control pattern (hologram).
홀로그래피는, 광 파면 제어부에 기억되어 있는 광 파면 제어 패턴을 사용하여, 조명광의 위상 또는 진폭 중 적어도 한쪽을 제어함으로써, 물체 광의 광 파면 자체를 재현하는 기술이다. Holography is a technique of reproducing the optical wavefront itself of object light by controlling at least one of the phase or amplitude of illumination light using the optical wavefront control pattern memorize | stored in the optical wavefront control part.
또한, 종래에는 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 근사 해법으로서 "시뮬레이티드 어닐링(Simulated Annealing)"법이 알려져 있다.In addition, the "Simulated Annealing" method is known in the art as an approximation solution for solving the combination optimization problem.
"시뮬레이티드 어닐링"법은, 어느 해(解)를 다른 해로 변경하는 조작[무 브(Move) 조작]을 반복 수행함으로써, 해 공간을 탐색하여 최적 해를 얻는 확률적 탐색 방법이다. The "simulated annealing" method is a probabilistic search method in which a solution space is searched to obtain an optimal solution by repeatedly performing an operation of changing one solution to another solution (Move operation).
"시뮬레이티드 어닐링"법에서는, 무브(Move) 조작에 의해 해의 평가값 E가 향상되는 경우(즉, 해가 개량되는 경우), 이와 같은 무브(Move) 조작을 채용하고, 무브(Move) 조작 후의 해를 새로운 해로 한다. In the "simulated annealing" method, when the evaluation value E of the solution is improved by the move operation (that is, when the solution is improved), such a move operation is adopted, and the move is performed. Make the solution after the operation a new solution.
한편, "시뮬레이티드 어닐링"법에서는, 무브(Move) 조작에 의해 해의 평가 E가 악화되는 경우[즉, 해가 개악(改惡)되는 경우], "온도"라고 하는 파라미터 값 T(이하, 온도 파라미터 값 T)와 개악량 ΔE에 기초하여 산출되는 채용 확률 P(=exp(-ΔE /T))에 의해, 이와 같은 무브(Move) 조작을 채용할 것인지 여부에 대하여[즉, 무브(Move) 조작 후의 해를 무브(Move) 조작 전의 해로 되돌려야할 것인지 여부에 대하여] 결정한다. On the other hand, in the "simulated annealing" method, when the evaluation E of the solution is deteriorated by the move operation (that is, when the solution is deformed), the parameter value T (hereinafter referred to as "temperature") Based on the temperature parameter value T) and the employment probability P (= exp (-ΔE / T)) calculated on the basis of the deformation amount ΔE, whether or not such a move operation is to be employed (that is, Whether or not the solution after the Move operation should be returned to the solution before the Move operation.
이러한 "시뮬레이티드 어닐링"법에서는, 알고리즘 전체를 통해서, 충분히 높은 온도에서 충분히 낮은 온도까지 충분한 시간 동안 서서히 온도 파라미터 값을 저하시켜 감으로써, 개악의 무브(Move) 조작의 채용 확률을 제어하고, 국소적인 최적 해를 산출하는 것을 방지할 수 있다. In this " simulated annealing " method, through the entire algorithm, the temperature parameter value is gradually lowered for a sufficient time from a sufficiently high temperature to a sufficiently low temperature, thereby controlling the probability of adoption of the deformation move operation. It is possible to avoid calculating a local optimal solution.
최근, 홀로그래피의 분야에 있어서, 컴퓨터에 의한 계산으로 홀로그램(광 파면 제어 패턴)을 합성하는 컴퓨터 합성 홀로그램(CGH: Computer Generated Hologram) 중, 특히 진폭이 일정하며, 위상만 분포되어 있는 것을 가정하는 "키노폼"의 최적화에, "시뮬레이티드 어닐링"법을 사용하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조). Recently, in the field of holography, among computer generated holograms (CGHs) for synthesizing holograms (optical wavefront control patterns) by computer calculation, in particular, it is assumed that amplitudes are constant and only phases are distributed. A method of using the "simulated annealing" method for the optimization of "kinoform" has been proposed (see Non-Patent Document 1, for example).
또한, "시뮬레이티드 어닐링"법의 성질상, 몇 번이라도 수행할 필요가 있는 해의 평가에 관한 계산량을 감소시키기 위해, 무브(Move) 조작 전의 해와의 차분 정보에 기초하여 무브(Move) 조작 후의 해를 계산하는 방법도 제안되고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 2 참조). Also, in order to reduce the amount of calculation concerning the evaluation of the solution that needs to be performed any number of times due to the nature of the "simulated annealing" method, the move operation is performed based on the difference information with the solution before the move operation. A method for calculating the later solution has also been proposed (see Non-Patent
이와 같은 방법을 사용함으로써, 종래의 화상 사이즈 N(=Nx×Ny)에 대해서 "O(NlogN)"의 계산량을 필요로 했던 재생 이미지의 평가에 관한 계산량이 "O(N)"으로 감소된다. 그리고, "0(NlogN)"의 계산량은, NlogN의 오더(order; 복잡도)의 계산량을 의미하고, "0(N)" 계산량은 N의 오더(order)의 계산량을 의미한다. By using such a method, the amount of calculation concerning the evaluation of the reproduced image, which required a calculation amount of "O (NlogN)" for the conventional image size N (= Nx x Ny), is reduced to "O (N)". The calculation amount of "0 (NlogN)" means the calculation amount of the order of NlogN, and the calculation amount "0 (N)" means the calculation amount of the order of N.
(비특허 문헌 1) Nobukazu Yoshikawa, Toyohiko Yatagai의,「Phase optimization of a kinoform by Simulated Annealing」, APPLIED OPTICS Vol.33, No.5 제863 페이지 내지 제868 페이지, 1994년. (Non-Patent Document 1) Nobukazu Yoshikawa, Toyohiko Yatagai, "Phase optimization of a kinoform by Simulated Annealing", APPLIED OPTICS Vol. 33, No. 5, pages 863 to 868, 1994.
(비특허 문헌 2) Yen-Wei Chen, Shinichiro Yamauchi, Ning Wang, Zensho Nakao의,「A Fast Kinoform Optimization Algorithm Based on Simulated Annealing」, IEICE TRANS. FUNDAMENTALS, VOL.E 83-A, No.4, 2000년 4월, 제774 페이지 내지 제776 페이지. (Non-Patent Document 2) A Fast Kinoform Optimization Algorithm Based on Simulated Annealing, IEICE TRANS, by Yen-Wei Chen, Shinichiro Yamauchi, Ning Wang, Zensho Nakao. FUNDAMENTALS, VOL.E 83-A, No. 4, April 2000, pages 774 to 776.
그러나, 종래의 비특허 문헌 2와 같이, 무브(Move) 조작 전의 해와의 차분 정보에 기초하여 무브(Move) 조작 후의 해를 계산하는 방법에 있어서, 개개의 무브(Move) 조작 후의 해의 계산량을 선형 오더까지 감소시킬 수 있다고 해도, 홀로그램의 사이즈의 증가에 따라 계산량이 증대한다는 근본적인 문제를 해결할 수는 없다. However, as in the conventional
또한, 종래의 컴퓨터기 합성 홀로그램을 사용하는 홀로그래피에서는, 홀로그램을 기록하는 광파면 제어 디바이스의 특성이나, 각 기기의 배치에 전혀 이상이 없이 각 기기가 이상적으로 수행한다는 가정하에서 계산을 행하기 때문에, 광 파면 제어 디바이스의 특성이 예측하고 있던 것과 상이할 경우나, 실제의 기기에 존재하는 미소한 개체차 등의 원인에 의해, 재생 이미지에 노이즈가 확인되는 경우가 있고, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 계산된 재생 이미지와, 컴퓨터 합성 홀로그램을 실제의 이미지 재생 시스템(광학 시스템)에 내장하여 재생된 재생 이미지가, 반드시 동일하다고는 할 수 없는 문제점이 있다. Further, in the holography using a conventional computer-generated hologram, the calculation is performed under the assumption that each device performs ideally without any abnormality in the characteristics of the optical wavefront control device for recording the hologram or the arrangement of the devices. When the characteristics of the optical wavefront control device are different from those expected, noise may be confirmed in the reproduced image due to a slight individual difference or the like present in the actual apparatus, and the reproduction calculated by computer simulation. There is a problem that an image and a reproduced image reproduced by embedding a computer synthesized hologram in an actual image reproduction system (optical system) are not necessarily identical.
특히, 키노폼을 사용하는 홀로그래피에서는, 홀로그램 면상에서의 광의 진폭이 일정하다고 가정하였으나, 실제의 광 파면 제어 디바이스에서는, 반드시 위상만을 변조하지 못하고, 광의 진폭도 어느 정도는 변조되므로, 재생 이미지에서의 노이즈 문제는 보다 현저한 것으로 된다. In particular, in holography using a kinoform, it is assumed that the amplitude of the light on the hologram surface is constant, but in the actual optical wavefront control device, since the phase is not necessarily modulated only and the amplitude of the light is modulated to some extent, The noise problem becomes more pronounced.
이러한 문제점은, 이상적인 조건에서 컴퓨터 합성 홀로그램을 근사(近似)적으로 구하는 것에 기인하여 발생하는 것이다. 따라서, 더 상세한 환경 데이터나 실제로 사용되는 각 기기의 데이터를 고려하여, 컴퓨터 합성 홀로그램을 더 세밀하게 계산함으로써, 재생 이미지에서의 노이즈를 감소시키는 것이 가능하다고 생각할 수 있다. This problem arises due to the approximate computation of computer synthesized holograms under ideal conditions. Therefore, it is conceivable that noise in the reproduced image can be reduced by more precise calculation of the computer synthesized hologram in consideration of more detailed environmental data or data of each device actually used.
그러나, 현실의 세계에서 발생하는 재생 이미지에서의 노이즈의 원인을 엄밀하게 추구하고, 그 요소를 컴퓨터에서 취급할 수 있도록 모델화하는 것은, 매우 곤란하고 비현실적이다. However, it is very difficult and impractical to strictly pursue the cause of noise in reproduced images occurring in the real world and model the elements so that they can be handled by a computer.
그래서, 본 발명은, 이상의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 소프트웨어에서는 사실상 해결 불가능한 것이라 할 수 있는 노이즈 문제를, 하드웨어를 사용하여 처리함으로써 해결하고, 원하는 재생 이미지를 더 고속으로 또는 더 정확하게 얻을 수 있는 광 파면 제어 패턴 생성 장치 및 광 파면 제어 패턴 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to solve the noise problem, which can be virtually impossible to solve by software, to solve the problem by using hardware, and to obtain a desired playback image more quickly or more accurately. An object of the present invention is to provide a wavefront control pattern generation device and an optical wavefront control pattern generation method.
본 발명의 제1 특징은, 광 파면 제어 패턴을 기록하고 있는 광 파면 제어부에 대해서 조명광을 조사함으로써 재생 이미지 표시부에 재생 이미지를 표시하는 이미지 재생 시스템에서, 광 파면 제어부에 기억할 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 광 파면 제어 패턴 생성 장치로서, 재생 이미지 표시부에 표시된 재생 이미지를 검지하는 재생 이미지 검지부; 및 재생 이미지 검지부에 의해 검지된 재생 이미지에 대한 평가를 행하고, 평가 결과가 소정 조건을 만족시키도록 광 파면 제어 패턴에 대하여 변경 처리를 행함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 최적화부를 포함하는 것을 요지로 한다. A first aspect of the present invention is an optimal optical wavefront control pattern to be stored in an optical wavefront control unit in an image reproducing system in which a reproduction image is displayed on a reproduction image display unit by irradiating illumination light to an optical wavefront control unit recording an optical wavefront control pattern. An apparatus for generating a wavefront control pattern, comprising: a reproduced image detecting unit detecting a reproduced image displayed on a reproduced image display unit; And an optimization unit which evaluates the reproduced image detected by the reproduced image detecting unit and generates an optimum optical wavefront control pattern by performing a change process on the optical wavefront control pattern so that the evaluation result satisfies a predetermined condition. Let's make a point.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 최적화부는, 광 파면 제어 패턴에 대하여 변경 처리를 행하고, 변경 처리를 행한 광 파면 제어 패턴에 대응하는 재생 이미지의 평가값을 산출하며, 평가값에 기초하여 변경 처리를 수행한 광 파면 제어 패턴을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하는 것을 반복함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optimizer performs a change process on the optical wavefront control pattern, calculates an evaluation value of the reproduced image corresponding to the optical wavefront control pattern subjected to the change process, and changes the process based on the evaluation value. It can be configured to generate an optimal optical wavefront control pattern by repeating the determination as to whether or not to employ the optical wavefront control pattern that has been performed.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 최적화부는, 변경 처리의 전후의 재생 이미지의 평가값의 차분 정보에 기초하여, 변경 처리를 행한 광 파면 제어 패턴을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optimizer may be configured to determine whether or not to adopt the optical wavefront control pattern subjected to the change processing based on the difference information of the evaluation value of the reproduced image before and after the change processing. .
본 발명의 제1 특징에 있어서, 최적화부는, 차분 정보 및 반복 파라미터 값에 의해 결정되는 채용 확률에 기초하여, 변경 처리를 행한 광 파면 제어 패턴을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optimizer may be configured to determine whether or not to adopt the optical wavefront control pattern subjected to the change processing based on the employment probability determined by the difference information and the repetition parameter value.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 최적화부는, 소정의 반복 파라미터 값에서 재생 이미지의 평가값이 수속(收束)할 때까지, 변경 처리, 평가값의 산출, 및 판정을 반복하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optimizer may be configured to repeat the change process, the calculation of the evaluation value, and the determination until the evaluation value of the reproduced image at the predetermined repetition parameter value converges. .
본 발명의 제1 특징에 있어서, 최적화부는, 소정 범위 내에서, 소정의 반복 파라미터 값을 변경하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optimizer may be configured to change a predetermined repeating parameter value within a predetermined range.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 광 파면 제어부는, 기록하고 있는 광 파면 제어 패턴에 의해, 조명광의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽을 변조할 수 있는 광 파면 제어 디바이스를 포함하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optical wavefront control unit may be configured to include an optical wavefront control device capable of modulating at least one of the amplitude or phase of the illumination light by the recording optical wavefront control pattern.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 재생 이미지 검지부는, 조명광의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽이 변조된 재생광에 의해 재생 이미지 표시부에 표시된 재생 이미지를 검지할 수 있는 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the reproduced image detecting unit may be configured to include a sensor capable of detecting a reproduced image displayed on the reproduced image display unit by at least one of amplitude or phase of the illumination light modulated.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 최적화부는, 센서에 의해 검지된 재생 이미지에 기초하여, 재생 이미지를 평가하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the optimizer may be configured to evaluate the reproduced image based on the reproduced image detected by the sensor.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 재생 이미지 검지부는, 조명광의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽이 변조된 재생광에 의해 재생 이미지 표시부에 표시된 재생 이미지를 검지할 수 있는 복수 개의 센서를 포함하고, 최적화부는, 복수 개의 센서에 의해 검지된 복수 개의 재생 이미지에 기초하여, 재생 이미지를 평가하도록 구성될 수 있다. In the first aspect of the present invention, the reproduced image detecting unit includes a plurality of sensors capable of detecting a reproduced image displayed on the reproduced image display unit by at least one of amplitude or phase of the illumination light modulated, and the optimizer unit And based on the plurality of playback images detected by the plurality of sensors, the playback images may be evaluated.
본 발명의 제2 특징은, 광 파면 제어 패턴을 기록하고 있는 광 파면 제어부에 대해서 조명광을 조사함으로써 재생 이미지 표시부에 재생 이미지를 표시하는 이미지 재생 시스템에서, 광 파면 제어부에 기억할 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 광 파면 제어 패턴 생성 방법으로서, 재생 이미지 표시부에 표시된 재생 이미지를 검지하는 공정; 재생 이미지를 검지하는 공정에 의해 검지된 재생 이미지에 대한 평가를 행하는 공정; 및 평가 결과가 소정 조건을 만족시키도록 광 파면 제어 패턴에 대하여 변경 처리를 행함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 공정을 포함하는 것을 요지로 한다. According to a second aspect of the present invention, in an image reproducing system which displays a reproduced image on a reproduced image display unit by irradiating illumination light to an optical wavefront control unit recording an optical wavefront control pattern, an optimal optical wavefront control pattern to be stored in the optical wavefront control unit. An optical wavefront control pattern generation method for generating a data, comprising: detecting a playback image displayed on a playback image display unit; Evaluating the detected playback image by the step of detecting the playback image; And a step of generating an optimal optical wavefront control pattern by performing a change process on the optical wavefront control pattern so that the evaluation result satisfies a predetermined condition.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 기능 블록도이다. 1 is a functional block diagram of an optical wavefront control pattern generating device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 모형도이다. 2 is a schematic diagram of an optical wavefront control pattern generation device according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 최적화부의 기능 블록도이다.3 is a functional block diagram of an optimizer of the optical wavefront control pattern generation device according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.4 is a flowchart showing the operation of the optical wavefront control pattern generation device according to the first embodiment of the present invention.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 5A and 5B are diagrams for explaining the optical wavefront control pattern generation device according to the second embodiment of the present invention.
(본 발명의 제1 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 구성)(Configuration of the optical wavefront control pattern generation device according to the first embodiment of the present invention)
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치(1)의 구성을 설명한다. 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치(1)는, 광 파면 제어 패턴을 기록하고 있는 광 파면 제어부(20)에 조명광(2)을 조사함으로써 재생 이미지 표시부(30)에 재생 이미지를 표시하는 이미지 재생 시스템 A에서, 광 파면 제어부(20)에 기억할 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하는 것이다. 1 to 3, the configuration of the optical wavefront control pattern generation device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. The optical wavefront control pattern generation device 1 according to the present embodiment is configured to display a playback image on the playback
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치(1)는, 조명광 조사부(10), 광 파면 제어부(20), 재생 이미지 표시부(30), 재생 이미지 검지부(40), 및 최적화부(50)를 구비하고 있다. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the optical wavefront control pattern generation apparatus 1 which concerns on a present Example is the illumination
조명광 조사부(10)는, 광 파면 제어부(20)의 광 파면 제어 디바이스에 표시된 광 파면 제어 패턴(홀로그램)에 조명광을 조사한다. The illumination
광 파면 제어부(20)는, 최적화부(50)로부터 송신된 광 파면 제어 패턴을 기록하며, 이러한 광 파면 제어 패턴을 광 파면 제어 디바이스에 표시한다. The optical
재생 이미지 표시부(30)는, 광 파면 제어부(20)로부터 전달된 재생광(3)에 기초하여, 재생 이미지를 표시한다. The reproduced
본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치(1)에서의 이미지 재생 시스 템 A에서는, 광 파면 제어 디바이스 상에 표시되어 있는 광 파면 제어 패턴의 각 화소에 의해, 조명광 조사부(10)로부터 조사된 조명광(2)의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽이 변조되어 재생광(3)으로 되고, 이와 같은 재생광(3)이 진행 방향을 변경하면서 재생 이미지 표시부(30)에 도달함으로써 재생 이미지가 표시된다. In the image reproduction system A in the optical wavefront control pattern generation device 1 according to the present embodiment, each pixel of the optical wavefront control pattern displayed on the optical wavefront control device is irradiated from the illumination
재생 이미지 검지부(40)는, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 검지한다. 구체적으로, 재생 이미지 검지부(40)는, 조명광(2)의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽이 변조된 재생광(3)에 의해 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 검지할 수 있는 센서를 구비한다. The reproduced
예를 들면, 재생 이미지 검지부(40)는, 센서로서 CCD 카메라를 사용하는 경우, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 CCD 카메라에 의해 촬영하고, 촬영한 재생 이미지를 디지털 데이터화한 재생 이미지 데이터를, 최적화부(50)에 송신한다. For example, when the CCD camera is used as a sensor, the playback
최적화부(50)는, 재생 이미지 검지부(40)에 의해 검지된 재생 이미지에 대한 평가를 행하고, 이 평가 결과가 소정 조건을 만족시키도록 광 파면 제어 패턴에 대하여 변경 처리를 행함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성한다. The
즉, 최적화부(50)는, 전술한 센서에 의해 검지된 재생 이미지를 디지털 데이터화한 재생 이미지 데이터에 기초하여, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 평가하도록 구성되어 있다. That is, the
구체적으로, 최적화부(50)는, "시뮬레이티드 어닐링"법을 사용하여, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하도록 구성되어 있어도 된다. Specifically, the
즉, 최적화부(50)는, 광 파면 제어 패턴[무브(Move) 조작 전의 해]에 대해서 변경 처리[무브(Move) 조작]를 행하고, 변경 처리[무브(Move) 조작]를 행한 광 파면 제어 패턴[무브(Move) 조작 후의 해]에 대응하는 재생 이미지의 평가값 E를 산출하며, 산출된 평가값 E에 기초하여, 변경 처리[무브(Move) 조작]를 행한 광 파면 제어 패턴[무브(Move) 조작 후의 해]을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하는 것을 반복함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하도록 구성되어 있어도 된다. That is, the
또한, 최적화부(50)는, 변경 처리[무브(Move) 조작]의 전후의 재생 이미지의 평가값 E의 차분 정보 ΔE에 기초하여, 변경 처리[무브(Move) 조작]를 행한 광 파면 제어 패턴[무브(Move) 조작 후의 해]을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하도록 구성되어 있어도 된다. Further, the
또한, 최적화부(50)는, 차분 정보 ΔE 및 반복 파라미터 값(온도 파라미터 값 T)에 의해 결정되는 채용 확률 P에 기초하여, 변경 처리[무브(Move) 조작]를 행한 광 파면 제어 패턴[무브(Move) 조작 후의 해]을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하도록 구성되어 있어도 된다. Further, the
또한, 최적화부(50)는, 소정의 반복 파라미터 값(온도 파라미터 값 T)에서 재생 이미지의 평가값 E가 수속(收束)할 때까지, 변경 처리[무브(Move) 조작], 평가값 E의 산출, 및 전술한 판정을 반복하도록 구성되어 있어도 된다. Further, the
또한, 최적화부(50)는, 소정 범위(충분한 고온에서 충분한 저온까지의 범위)에서, 전술한 반복 파라미터 값(온도 파라미터 값 T)을 변경하도록 구성되어 있어도 된다. 여기서, 최적화부(50)는, 소정 범위 내의 반복 파라미터 값(온도 파라미 터 값 T)의 각각에서, 재생 이미지의 평가값 E가 수속할 때까지, 변경 처리[무브(Move) 조작], 평가값 E의 산출, 및 전술한 판정을 반복하도록 구성되어 있어도 된다. In addition, the
구체적으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 최적화부(50)는, 초기 광 파면 제어 패턴 생성부(51), 재생 이미지 데이터 취득부(52), 평가값 산출부(53), 평가부(54), 최적 광 파면 제어 패턴 보존부(55), 광 파면 제어 패턴 변경부(56), 및 출력부(57)를 구비하고 있다. 그리고, 각 부의 구체적인 기능에 대해서는 후술한다. Specifically, as shown in FIG. 3, the
(본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 동작)(Operation of the optical wavefront control pattern generation device according to the present embodiment)
이하, 도 4를 참조하여, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 4, operation | movement of the optical wavefront control pattern generation apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.
구체적으로, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치의 최적화부(50)가, "시뮬레이티드 어닐링"법을 사용하여, 재생 이미지 표시부(30)에 재생 이미지를 표시하기 위해 광 파면 제어부(20)의 광 파면 제어 디바이스 상에 표시하는 최적의 광 파면 제어 패턴(홀로그램)을 생성하는 동작에 대하여 설명한다. Specifically, the
도 4에 나타낸 바와 같이, 단계 S1001에서, 최적화부(50)의 초기 광 파면 제어 패턴 생성부(51)가, 초기 광 파면 제어 패턴(광 파면 제어 패턴의 초기해) A0를 생성한다. As shown in FIG. 4, in step S1001, the initial optical wavefront control
예를 들면, 광 파면 제어 디바이스로서 액정 패널이 사용되고, 액정 패널에 비추어지는 256 계조 그레이 스케일 화상에 의해 조명광(2)의 진폭을 변조하여 재생 이미지를 표시하는 방식이 사용되는 경우, 초기 광 파면 제어 패턴 생성부(51)는, 액정 패널 상의 그레이 스케일 화상의 각 화소에 대해서 0 내지 255의 랜덤 값을 할당하는 것에 의하여, 초기 광 파면 제어 패턴 A0를 생성한다.For example, when a liquid crystal panel is used as the optical wavefront control device and a method of modulating the amplitude of the
이러한 초기 광 파면 제어 패턴 A0의 생성 처리(단계 S1001)에서는, 화소수를 "N"이라 하면, 모든 화소의 값을 결정할 필요가 있기 때문에, 계산량은 "O(N)"이 된다. In the generation process of the initial optical wavefront control pattern A 0 (step S1001), when the number of pixels is "N", since the values of all the pixels need to be determined, the calculation amount is "O (N)".
여기서, 반드시 초기 광 파면 제어 패턴 A0가 랜덤 값일 필요는 없다. 왜냐하면, 초기 광 파면 제어 패턴 A0를 어떠한 값으로 채용해도, 실험 개시 직후의 고온 상태(온도 파라미터 값 T가 큰 상태)에서는, 해를 개악(改惡)으로 하는 무브(Move) 조작도 대략 100% 채용되기 때문에, 충분한 고온 상태에서 "시뮬레이티드 어닐링"법에 따르는 계산을 충분히 행함으로써, 랜덤인 초기해를 생성하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있어, 최종적으로 얻어지는 해의 성능을 악화시키지 않기 때문이다. Here, the initial optical wavefront control pattern A 0 does not necessarily need to be a random value. This is because even if the initial optical wavefront control pattern A 0 is adopted at any value, in the high temperature state immediately after the start of the experiment (the state in which the temperature parameter value T is large), the move operation of deforming the solution is approximately 100, too. Since% is employed, by sufficiently performing the calculation according to the "simulated annealing" method at a sufficient high temperature state, an effect similar to that of generating a random initial solution can be obtained, which does not deteriorate the performance of the finally obtained solution. to be.
단계 S1002에서, 최적화부(50)의 출력부(57)는, 초기 광 파면 제어 패턴 생성부(51)에 의해 생성된 초기 광 파면 제어 패턴 A0를 광 파면 제어부(20)에 출력한다. In step S1002, the
또한, 단계 S1002에서, 최적화부(50)의 출력부(57)는, 광 파면 제어 패턴 변 경부(56)에 의해 변경된 광 파면 제어 패턴 Ai를 광 파면 제어부(20)에 출력한다. In step S1002, the
단계 S1003에서는, 조명광 조사부(10)에 의해 조사된 조명광(2)이, 광 파면 제어부(20)의 광 파면 제어 디바이스에 표시된 광 파면 제어 패턴(A0 또는 Ai)에 의해 변조되어 재생광(2)으로 되고, 재생 이미지 표시부(30)가 이러한 재생광(2)에 따라 재생 이미지를 표시한다. In step S1003, the
그리고, 재생 이미지 검지부(40)가, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 CCD 카메라로 촬영하고, 촬영된 재생 이미지를 디지털화하며, 최적화부(50)의 재생 이미지 데이터 취득부(52)가, 디지털화된 재생 이미지 데이터를 재생 이미지 검지부(40)로부터 취득한다. Then, the reproduced
단계 S1004a에서, 최적화부(50)의 평가값 산출부(53)는, 취득한 재생 이미지 데이터와, 미리 입력되어 있는 목표 이미지를 디지털화한 목표 이미지 데이터를 비교하고, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지가 목표 이미지에 얼마나 가까운지를 나타낸 재생 이미지의 평가값 E(초기 광 파면 제어 패턴 A에 대응하는 재생 이미지의 평가값 E)를 산출한다. In step S1004a, the evaluation
예를 들면, 평가값 산출부(53)는, 목표 이미지의 각 좌표에서의 휘도와 재생 이미지의 각 좌표에서의 휘도의 차의 절대값을, 전체 좌표에 대하여 가산함으로써, 재생 이미지의 평가값 E를 산출하도록 구성되어 있어도 된다. 이러한 경우, 목표 이미지 데이터 및 재생 이미지 데이터에는, 재생 이미지 및 목표 이미지의 각 좌표에서의 광의 밝기가, 예를 들면, 256 계조의 값에 의해 디지털화되어 기록되어 있 는 것으로 한다. For example, the
그리고, 목표 이미지 데이터로서, 종래의 디지털 카메라 등을 사용하여 목표이미지를 촬영한 실사 화상 데이터를 채용할 수 있다. 이러한 경우, 실사 이미지를 재생할 수 있는 "실사 홀로그램"의 작성이 가능해져, 본 발명을 홀로그램 카메라에 응용할 수 있다. As the target image data, the actual image data obtained by capturing the target image using a conventional digital camera or the like can be adopted. In such a case, it is possible to create a "real-time hologram" capable of reproducing the live-action image, and the present invention can be applied to a hologram camera.
최적화부(50)의 평가부(54)는, 산출된 재생 이미지의 평가값 E에 기초하여, 이와 같은 재생 이미지에 대응하는 광 파면 제어 패턴이, 개량되었는지 여부에 대하여 판단한다. 개량되었다고 판단된 경우(단계 S1004a에서의 "예"의 경우), 본 동작은 단계 S1004b로 진행하고, 개량되지 않았다고 판단된 경우(단계 S1004a에서의 "아니오"의 경우), 본 동작은 단계 S1006으로 진행한다. The
예를 들면, 평가부(54)는, 광 파면 제어 패턴의 변경 처리 전후의 재생 이미지의 평가값의 차분 정보 ΔE = E(Ai)-E(Ai -1)를 산출하고, ΔE < 0인 경우, 광 파면 제어 패턴 Ai가 개량되었다고 평가하고, ΔE < 0이 아닌 경우, 광 파면 제어 패턴 Ai가 개악되었다고 평가한다. For example, the
평가부(54)는, 단계 S1004b에서, 이와 같은 광 파면 제어 패턴 Ai가, 최적 광 파면 제어 패턴 보존부(55)에 보존되어 있는 최적 광 파면 제어 패턴과 비교하여, 개량되었는지 여부에 대하여 판단한다. 개량되었다고 판단된 경우(단계 S1004b에의 "예"의 경우), 본 동작은 단계 S1005로 진행하고, 개량되지 않았다고 판단된 경우(단계 S1004b에서의 "아니오"의 경우), 본 동작은 단계 S1009로 진행한 다. In step S1004b, the
평가부(54)는, 단계 S1005에서, 이와 같은 광 파면 제어 패턴 Ai를, 최적의 광 파면 제어 패턴으로서 최적 광 파면 제어 패턴 보존부(55)에 보존한다. In step S1005, the
즉, 단계 S1005에서, 평가부(54)는, 이와 같은 광 파면 제어 패턴 Ai를, 현재까지의 검색 범위에서의 최적의 광 파면 제어 패턴으로서 채용한 것으로 판정한다. That is, in step S1005, the
그리고, 평가부(54)는, 초기 광 파면 제어 패턴 A0에 대해서는, 전술한 판단을 수행하지 않고, 최적의 광 파면 제어 패턴으로서 최적 광 파면 제어 패턴 보존부(55)에 보존한다. The
한편, 평가부(54)는, 단계 S1006에서, 이하의 식 1을 사용하여, 광 파면 제어 패턴 Ai를 산출한 국소 변경 처리[무브(Move) 조작]를 채용하는 확률을 나타낸 채용 확률 P를 산출한다.On the other hand, in step S1006, the
여기서, T는 온도 파라미터 값을 나타낸다.Here, T represents a temperature parameter value.
단계 S1007에서, 평가부(54)는, 산출한 채용 확률 P에 기초하여, 광 파면 제어 패턴 Ai를 산출한 국소 변경 처리를 채용할 것인지 여부에 대하여 결정한다. In step S1007, the
평가부(54)는, 이와 같은 국소 변경 처리를 채용한다고 결정한 경우, 단계 S1009의 동작을 수행하고, 이와 같은 국소 변경 처리를 채용하지 않는다고 결정한 경우, 단계 S1008의 동작을 수행한다. If it is determined that such local change processing is to be employed, the
단계 S1008에서, 광 파면 제어 패턴 변경부(46)는, 광 파면 제어 패턴 Ai를 전술한 국소 변경 처리 전의 광 파면 제어 패턴 Ai -1로 되돌린다. In step S1008, the optical wavefront control pattern changing unit 46 returns the optical wavefront control pattern A i to the optical wavefront control pattern A i -1 before the local change processing described above.
단계 S1009에서, 평가부(54)는, 현재의 온도 파라미터 값 T에서, 광 파면 제어 패턴 Ai에 대응하는 재생 이미지의 평가값 Ei가 수속하고 있는지 여부에 대하여 판정한다. In step S1009, the
구체적으로, 평가부(54)는, 온도 파라미터 값 T에 기초하는 광 파면 제어 패턴 Ai의 산출에 있어서, 충분한 횟수의 국소 변경 처리를 행하고 있는지 아닌지에 대하여 판정한다. 그리고, 이와 같은 판정은, 종래의 "시뮬레이티드 어닐링"법에서의 판정과 마찬가지의 방법에 따라 행해진다. Specifically, the
평가부(54)는, 이와 같은 재생 이미지의 평가값 Ei가 수속하고 있다고 판정된 경우, 단계 S1101의 동작을 수행하고, 이와 같은 재생 이미지의 평가값 E가 수속하고 있지 않다고 판정된 경우, 단계 S1010의 동작을 수행한다.The
단계 S1011에서, 평가부(54)는 온도 파라미터 값 T를 갱신한다. In step S1011, the
단계 S1012에서, 평가부(54)는, 소정 범위의 온도 파라미터 값 T에서, 광 파면 제어 패턴 Ai에 대응하는 재생 이미지의 평가값 Ei가 수속하고 있는지 여부에 대하여 판정한다. In step S1012, the
구체적으로, 평가부(54)는, 온도 파라미터 값 T가 충분히 낮은 값으로 감소했는지 아닌지에 대하여, 즉 충분한 횟수의 국소 변경 처리를 행하고 있는지 아닌지에 대하여 판정한다. 그리고, 이와 같은 판정은, 종래의 "시뮬레이티드 어닐링"법에서의 판정과 마찬가지의 방법에 따라 행해진다. Specifically, the
본 동작은, 충분한 횟수의 국소 변경 처리가 수행되고 있다고 판정된 경우, 단계 S1013으로 진행하고, 충분한 횟수의 국소 변경 처리가 수행되지 않는다고 판정된 경우, 단계 S1010으로 진행한다.This operation proceeds to step S1013 when it is determined that a sufficient number of local change processing has been performed, and proceeds to step S1010 when it is determined that a sufficient number of local change processing is not performed.
단계 S1010에서, 최적화부(50)의 광 파면 제어 패턴 변경부(46)는, 이러한 광 파면 제어 패턴 Ai에 대해서 국소 변경 처리를 실시한다. 여기서, 국소 변경 처리는, 전술한 액정 패널 상의 그레이 스케일 화상의 1화소의 값을, 0 내지 255의 랜덤 값으로 변경하는 처리로서 정의할 수 있다. In step S1010, the optical wavefront control pattern changing unit 46 of the
단계 S1013에서, 최적화부(50)의 출력부(57)는, 최적 광 파면 제어 패턴 보존부(55)에 보존되어 있는 광 파면 제어 패턴을, 최적의 광 파면 제어 패턴으로서 출력한다.In step S1013, the
(본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에서의 동작 속도의 검증)(Verification of the Operation Speed in the Optical Wavefront Control Pattern Generating Device According to the Present Embodiment)
이하, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에서의 동작 속도에 대하여 검증한다. 구체적으로, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에서의 동작 속도와 종래 기술에서의 동작 속도를 비교한다. 여기서, 홀로그램의 크기는, 128×128인 것으로 한다. Hereinafter, the operation speed in the optical wavefront control pattern generation device according to the present embodiment is verified. Specifically, the operation speed in the optical wavefront control pattern generation device according to the present embodiment is compared with the operation speed in the prior art. The size of the hologram is assumed to be 128 x 128 here.
종래 기술로서, 비특허 문헌 2에 나타낸 바와 같이, 600MHz의 듀얼(Dual) CPU를 갖는 워크스테이션에, 무브(Move) 조작 전후의 해(解)의 차분 정보에 기초하는 "시뮬레이티드 어닐링"법을 사용하여 푸리에 변환 키노폼을 최적화하는 방법을 실장하고, 해의 평가에 고속 푸리에 변환을 사용하는 예를 채용한다. As a prior art, as shown in
이와 같은 종래 기술에서는, 실험의 결과, 1초 동안 평균 40회의 재생 이미지의 평가를 행할 수 있다. In such a prior art, as a result of the experiment, an average of 40 reproduced images can be evaluated in one second.
한편, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에서는, 1회의 재생 이미지의 평가에 관한 계산 시간의 병목으로 되는 것으로서, 이하의 공정 등이 고려된다. On the other hand, in the optical wavefront control pattern generation device according to the present embodiment, the following steps and the like are considered as bottlenecks of the calculation time relating to the evaluation of one playback image.
(A) 최적화부(50)가 광 파면 제어부(20)에 광 파면 제어 패턴을 기억시키는 공정,(A) the step of the
(B) 재생 이미지 검지부(예컨대, CCD 카메라)(40)가, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 촬영하여, 재생 이미지 데이터로 변환하는 공정,(B) a process of the reproduction image detection unit (e.g., CCD camera) 40 photographing the reproduction image displayed on the reproduction
(C) 최적화부(50)가, 재생 이미지 데이터와 목표 이미지 데이터에 기초하여, 재생 이미지의 평가값 E를 산출하는 공정,(C) the
(D) 최적화부(50)가, 무브(Move) 조작 전후에서의 재생 이미지의 평가값의 차분 정보 ΔE 또는 온도 파라미터 값 T에 기초하여, 해당 무브(Move) 조작을 채용할 것인지 여부에 대하여 판정하는 공정.(D) The
일반적으로, 하드웨어의 성능에 의해 정해지는 공정 (A) 및 공정 (B)는, 매초 60회 이상 실행되어 얻어진다고 생각할 수 있다. In general, it can be considered that the step (A) and the step (B) determined by the performance of the hardware are obtained by being executed at least 60 times per second.
또한, 공정 (D)에 대해서는, 600MHz의 듀얼(Dual) CPU를 갖는 워크스테이션을 사용하면, 매초 60회 이상 실행할 수 있다고 고려된다.In the process (D), it is considered that if a workstation having a dual CPU of 600 MHz is used, it can be executed at least 60 times per second.
또한, 공정 (C)는, 재생 이미지 데이터의 각 화소와 목표 이미지 데이터의 각 화소의 차분을 계산한 후, 그 총 합계를 산출하는 동작이므로, FPGA 등을 사용하여 전용의 하드웨어로 병렬로 계산할 수 있도록 하는 것에 의하여, 일반 컴퓨터로 통상 처리하는 것에 비해, 고속으로 처리할 수 있기 때문에, 공정 (C)를 매초 60회 이상 실행하는 것이 가능하다고 생각할 수 있다. In addition, since the step (C) calculates the difference between each pixel of the reproduced image data and each pixel of the target image data, and then calculates the total sum, it can be calculated in parallel with dedicated hardware using an FPGA or the like. In this case, the process (C) can be performed at least 60 times per second because the process can be performed at a high speed as compared with the normal process by a general computer.
이상과 같이, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치를 사용함으로써, 종래 기술에 비해, 최적의 광 파면 제어 패턴(홀로그램)을 고속으로 작성하는 것이 가능해진다.As described above, by using the optical wavefront control pattern generation device according to the present embodiment, it becomes possible to create an optimal optical wavefront control pattern (hologram) at a high speed as compared with the prior art.
(본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에서의 작용 및 효과)(Operation and Effects in the Optical Wavefront Control Pattern Generating Device According to the Present Embodiment)
본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에 의하면, 예컨대 CCD 카메라 등의 재생 이미지 검지부(40)가, 실제로 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 검지하고, 최적화부(50)가, 검지된 재생 이미지를 평가함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 생성하기 때문에, 소프트웨어로서는 사실상 해결 불가능하다고 할 수 있는 노이즈 문제를 가능한 해결하고, 원하는 재생 이미지를 더 고속으로 또는 더 정확하게 얻을 수 있다. According to the optical wavefront control pattern generating device according to the present embodiment, for example, the reproduced
구체적으로, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에 의하면, 실제의 이미지 재생 시스템(광학 시스템) A에서 얻어진 재생 이미지를 사용하여 최적의 광 파면 제어 패턴(홀로그램)을 생성하기 때문에, 이상적인 조건에서 생성된 광 파 면 제어 패턴을 실제의 이미지 재생 시스템 A에 적용한 경우에 발생할 가능성이 있는 노이즈를 감소시키는 것이 가능해진다. Specifically, according to the optical wavefront control pattern generating apparatus according to the present embodiment, since the optimum optical wavefront control pattern (hologram) is generated using the reproduced image obtained in the actual image reproduction system (optical system) A, the ideal condition It is possible to reduce the noise that may occur when the optical wavefront control pattern generated in the above is applied to the actual image reproduction system A. FIG.
본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에, "시뮬레이티드 어닐링"법을 사용하여, 최적의 광 파면 제어 패턴(홀로그램)을 생성할 때에 계산 시간이 가장 많이 걸리는 "소정의 홀로그램으로부터 재생 이미지를 산출하는 공정"에 관한 비용을, 조명광(2)을 실제로 변조하여 발생하는 재생 이미지를 CCD 카메라 등의 재생 이미지 검출부(40)를 사용하여 촬영하는 조작을 어떻게 하면 고속으로 행할 수 있는지라고 하는 하드웨어적인 요소에 의한 비용으로 전환할 수 있다.In the optical wavefront control pattern generation apparatus according to the present embodiment, a "simulated annealing" method is used to generate a reproduction image from a "predetermined hologram" which takes the most computation time when generating an optimal optical wavefront control pattern (hologram). Is a hardware that describes how to perform the operation of photographing the reproduced image generated by actually modulating the
(본 발명의 제2 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치)(Optical wavefront control pattern generation device according to
도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에 대하여 설명한다. With reference to FIG. 5, the optical wavefront control pattern generation apparatus which concerns on 2nd Example of this invention is demonstrated.
도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 광 파면 제어 패턴 생성 장치에서는, 광 파면 제어부(20)가, 조명광 조사부(10)에 의해 조사된 조명광의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽을 변조하도록 구성되어 있다. 또한, 재생 이미지 표시부(30)가, 조명광의 진폭 또는 위상 중 적어도 한쪽이 변조된 재생광(2)에 기초하여, 재생 이미지를 표시하도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 5A, in the optical wavefront control pattern generating apparatus according to the present embodiment, the optical
여기서, 재생 이미지 검지부(40)는, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 검지할 수 있는 복수 개의 센서(예를 들면, CCD 카메라)를 구비하고 있다. 도 5의 (a)의 예에서는, 재생 이미지 검지부(40)가, 좌측 센서, 중앙 센서, 및 우측 센서를 구비하고 있다. Here, the reproduced
따라서, 재생 이미지 검지부(40)는, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 다양한 각도에서, 복수 개의 재생 이미지를 촬영할 수 있다.Therefore, the reproduced
그 결과, 최적화부(50)는, 복수 개의 센서에 의해 검지된 복수 개의 재생 이미지에 기초하여, 재생 이미지 표시부(30)에 표시된 재생 이미지를 평가하도록 구성되어 있다. As a result, the
예를 들면, 최적화부(50)는, 재생 이미지 검지부(40)를 구성하는 좌측 센서, 중앙 센서, 및 우측 센서에 의해 각각 촬영된 3개의 재생 이미지에 기초하여, 3차원 영상으로서의 재생 이미지 데이터를 산출하고, 산출한 3차원 영상으로서의 재생 이미지 데이터와, 3차원 영상으로서의 목표 이미지 데이터를 비교함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 산출하도록 구성되어 있다. For example, the
또한, 본 실시예에서, 최적화부(50)는, 좌측 방향으로부터의 목표 이미지 데이터, 중앙 방향으로부터의 목표 이미지 데이터, 및 우측 방향으로부터의 목표 이미지 데이터를 관리하고 있으며, 이와 같은 목표 이미지 데이터와, 재생 이미지 검지부(40)를 구성하는 좌측 센서, 중앙 센서, 및 우측 센서에 의해 촬영된 3개의 재생 이미지를 디지털 데이터화한 목표 데이터를 각각 비교함으로써, 최적의 광 파면 제어 패턴을 산출하도록 구성되어 있어도 된다. In addition, in the present embodiment, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 소프트웨어에서는 사실상 해결 불가능하다고 할 수 있는 노이즈 문제를, 하드웨어를 사용하여 처리함으로써 해결하고, 원하는 재생 이미지를 더 고속이며 정확하게 얻을 수 있는 광 파면 제어 패 턴 생성 장치 및 광 파면 제어 패턴 생성 방법을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, an optical wavefront control pattern generating device capable of solving a noise problem, which can be virtually impossible to solve in software, by processing using hardware and obtaining a desired playback image more quickly and accurately. And an optical wavefront control pattern generation method.
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