KR20100095532A - 푸리에 변환 광학 패턴의 공간 필터링을 위한, 유연하게 결합되고, 중첩되며, 피드백되지 않는 광학 시스템 - Google Patents

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Abstract

푸리에 변환 광학 패턴의 공간 필터링 및 이미지 모양 특성화를 위한, 유연하게 결합되고, 중첩되며, 피드백되지 않는 광학 시스템(800)은 편광된 가간섭성 빔(27)을 초점(31)에 집속하는 렌즈(30), 렌즈(30)와 초점(31) 사이에 위치 설정되어 위상을 공간적으로 변조시키는 이미지 입력 장치(26), 및 푸리에 변환 패턴(32)에서의 공간 필터(50)를 포함하는 제1 광학 서브시스템(810); 및 투영 렌즈(78) 및 검출기(80)를 포함하고, 상기 제1 광학 서브시스템(810)과 중첩되는 제2 광학 서브시스템(820)을 포함한다. 제2 광학 서브시스템(820)은 상기 제1 광학 서브시스템(810)에 광학적으로 결합된다.

Description

푸리에 변환 광학 패턴의 공간 필터링을 위한, 유연하게 결합되고, 중첩되며, 피드백되지 않는 광학 시스템{NON-RIGIDLY COUPLED, OVERLAPPING, NON-FEEDBACK, OPTICAL SYSTEMS FOR SPATIAL FILTERING OF FOURIER TRANSFORM OPTICAL PATTERNS}
본 발명은 광학 이미지 처리에 관한 것이다.
유용한 정보가 광 빔의 공간적으로 분산된 부분으로부터 얻어질 수 있는 상황이 있다. 특히, 이미지가 광 빔에 의해 전달되거나 전파되고 있을 때, 이미지를 전달하고 있는 빔의 단면의 특정 부분과 같은 이미지의 특정 부분으로부터 정보를 수집하여 사용하거나 분석하는 것이 유용할 수 있다. 예를 들어, 여기에서 참조로 포함되는 우리의 U.S. 특허 제6,678,411호 및 제7,103,223호에서, 이미지의 푸리에 변환(Fourier transform)의 좁고 방사상으로 향한 부분은 공간 영역에서 캡처되어 검출되고, 저장, 조사 및 검색을 위해 모양에 의해 이미지를 특징짓고 부호화하기 위해 사용된다. 상기 특허에서 설명된 바와 같이, 이미지의 푸리에 변환으로부터의, 즉 푸리에 변환 영역으로부터의 광 에너지의 이러한 방사상으로 향한, 각도를 이루거나 또는 적당하게 간격이 떨어진 부분은 공간 영역에서 순차적으로 캡처되고, 공간 영역에서 검출된 광 에너지의 이러한 부분은 광 에너지가 검출될 때 회전 마스크 내의 슬릿(slit)과 동일한 각 방향(angular orientation)으로 대체로 일직선으로 정렬되는 이미지 콘텐트 부분들의 특성이다. 이들 시스템은 이미지의 모양 콘텐트에 의해 이미지를 특징짓고 부호화하는 작업을 아주 잘 실행하지만, 이들은 여전히 몇 가지 골치아픈 단점이 있다. 예를 들어, 광학 시스템은 실제 광학 컴포넌트의 결함에 대해, 또는 서로에 관한 이들 컴포넌트의 선택 및 배치의 결함에 대해 융통성 또는 허용오차가 거의 없이 아주 엄격한데, 이것은 바람직한 품질이라고는 할 수 없을 정도로 출력을 억제하고, 전체 크기, 광학 레이아웃, 비용 및 패키징에 제약을 가하는 고유 제한을 초래한다.
명세서에 포함되고, 명세서의 일부를 이루는 첨부도면은 본 발명의 몇몇의, 하지만 유일하거나 배타적이지 않은 예시적인 실시예 및/또는 특징을 예시한다. 여기에 개시된 예 및 도면은 제한적이라기보다는 예시적인 것으로 생각되어야 할 것이다.
도 1은 구조 및 기능적 능력을 예시적으로 나타내기 위해, 모양 콘텐트에 의해 광학 이미지를 특징짓고 부호화하는 응용에서, 본 발명에 따라 유연하게 결합된 비피드백의 예시적인 광학 시스템이 도시되는 광학 이미지 특성화기(characterizer)의 개략도.
도 2는 기본적인 광학 서브시스템 및 컴포넌트를 설명하기 위한 예시적인 광학 시스템의 단순화된 버전의 개략도.
도 3은 이미지 블러링(blurring)을 최소화하거나 제거하도록 배열된 광학 시스템의 예시적인 구현의 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 광학 시스템의 예시적인 구현의 사시도.
도 5는 장치의 활성 광학 영역 내의 광 변조 컴포넌트에 집속된 광 빔과 함께 도시된, 본 발명에서 공간 필터 컴포넌트로서 사용될 수 있는 예시적인 공간 광 변조 장치의 등각 투영도.
도 6은 중심축에 관하여 다양한 각 방향으로 방사상으로 뻗는 방향으로 향해 있는 분할된 변조기 섹터의 형태로 된 공간 필터링 공간 광 변조기 장치의 활성 광학 영역 내의 광 변조 컴포넌트의 정면도.
도 7은 공간 광 변조기 장치의 활성 광 변조 컴포넌트의 한 섹터의 확대 정면도.
도 8은 대체로 도 7의 단면선 8-8을 따라 절취된 공간 필터링을 위한 공간 광 변조기의 활성 광학 섹터의 일부의 단면도.
도 9a-c는 낮은 공간 주파수의 수직 및 수평 모양 콘텐트의 예시적인 공간 영역 이미지를 생성하기 위해 푸리에 변환 영역에서 광학적으로 필터링되는 큰 정사각형을 갖는 예시적인 공간 영역 이미지.
도 10a-c는 높은 공간 주파수의 수직 및 수평 모양 콘텐트의 예시적인 공간 영역 이미지를 생성하기 위해 푸리에 변환 영역에서 광학적으로 필터링되는 작은 정사각형을 갖는 예시적인 공간 영역 이미지.
도 11은 입사 광 에너지가 없는, 따라서 모양 콘텐트가 없는 푸리에 변환 평면 내의 세그먼트 또는 섹터의 작동으로부터 비롯된 블랭크(blank) 공간 영역 이미지를 도시한 도면.
도 12는 도 9a-c 및 10a-c의 예시적인 이미지의 공간 광학 필터링의 설명을 용이하게 하기 위해 예시적인 분할 방사상 공간 광 변조기의 활성 광학 분할 섹터를 도시한 도면.
도 13a-c는 특성화되는 예시적인 이미지, 및 그 이미지의 수직 방향 모양 콘텐트의 일부의 특성인 결과적인 검출가능 광학 패턴의 도식적인 도면과 함께, 광 변조 컴포넌트의 수직 방향 섹터의 외부 세그먼트의 사용을 나타내기 위한 예시적인 필터링 공간 광 변조기 장치의 활성 광 변조 컴포넌트의 도식적인 정면도를 포함함.
도 14a-c는 도 13a-c와 유사하지만, 수직 섹터의 준 내부(near inner) 세그먼트의 사용을 도시한 도식적인 정면도를 포함함.
도 15a-c는 도 13a-c와 유사하지만, 수직으로부터 45도 방향에 있는 활성 광학 섹터의 준 외부(near outer) 세그먼트의 사용을 도시한 도식적인 정면도를 포함함.
도 16a-c는 도 13a-c와 유사하지만, 수평 방향 활성 광학 섹터의 외부 세그먼트의 사용을 도시한 도식적인 정면도를 포함함.
도 17a-c는 도 13a-c와 유사하지만, 수직으로부터 191.25도 방향에 있는 활성 광학 섹터의 외부 세그먼트의 사용을 도시한 도식적인 정면도를 포함함.
도 18은 도 13a와 유사하지만, 활성 광학 세그먼트가 쐐기형(wedge-shaped) 대신에 직사각형인 다른 예시적인 공간 광 변조기 장치를 도시한 도식적인 정면도.
도 19는 본 발명에 따른 광학 시스템 내의 공간 필터 컴포넌트로서 사용하기 위해 모양 콘텐트에 의한 이미지의 특성화를 위한 광 빔의 각도 및/또는 공간 분석을 달성하도록 섹터 또는 섹터의 세그먼트를 시뮬레이션하는 위치에서, 센서의 픽셀 어레이 내의 개별적 처리가능 광 센서의 그룹이 함께 활성화될 수 있는 다른 예시적인 공간 광 변조기 장치의 도식적인 정면도.
도 20은 도 8과 유사하지만, 변조된 광 빔이 본 발명에 따른 분할 방사상 공간 광 변조기에 의해 반사되는 대신에 그 광 변조기를 통과하는 변경 예를 도시한 단면도.
이미지의 모양 콘텐트에 의해 이미지를 특징짓고 부호화하며 저장하는 시스템(10)은 유연하게 결합되고 중첩되며 피드백되지 않는 광학 시스템(800)의 예시적인 응용 및 구현으로서 도 1에 도식적으로 도시된다. 이러한 예시적인, 이미지를 특징짓고 부호화하며 저장하는 시스템(10)에서, 임의의 개수 n개의 이미지(12, 14,...,n)는 그러한 이미지 내의 모양 콘텐트에 의해 특징지어지고 부호화될 수 있으며, 각 이미지로부터의 그러한 부호화된 모양 정보는 동일한 방식으로 특징지어지고 부호화되는 다른 이미지의 모양 콘텐트를 후속적으로 조사하고 검색하여 그 모양 콘텐트와 비교하기 위해, 예를 들어 데이터베이스(102)에 저장될 수 있다. 이러한 예시적인, 이미지를 특징짓고 부호화하며 저장하는 시스템(10)의 약간의 설명은 유연하게 결합되고 중첩되며 피드백되지 않는 광학 시스템(800)을 이해하는데 유익한 도움을 준다.
이미지(12, 14,...,n)는 거의 모든 형태로 될 수 있는데, 예를 들어 사진, 영화, 그림, 그래픽, 임의의 패턴, 규칙적인 패턴 등에 관한 시각적 이미지일 수 있다. 이들은 또한 디지털 포맷 또는 아날로그 포맷으로 또는 그러한 포맷으로부터 저장 및/또는 생성될 수 있다. 이러한 이미지들은 사람들에 의해 보여졌을 때 어떤 방식으론가 의미 있는 콘텐트를 가질 수 있고, 또는 이들은 어떤 다른 콘텐트, 예를 들어 음악, 사운드, 텍스트, 소프트웨어 등의 특성 이외에는 의미 없거나 또는 사람들에 의해 개입될 수 없는 것으로 생각될 수 있다. 본질적으로, 식별가능한 모양 콘텐트로 명시되거나 표시될 수 있는 광 에너지 강도의 임의의 광학 패턴은 이 시스템(10)으로 특징지어지고 부호화될 수 있다.
임의의 소스(예를 들어, 인터넷, 전자 데이터 베이스, 웹 사이트, 라이브러리, 스캐너, 사진, 필름 스트립, 레이더 이미지, 전자 정지화상 또는 동화상 비디오 카메라 및 기타 소스)로부터 얻어질 수 있는 샘플 이미지(12)는 아래에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 광학 이미지 모양 특성화기(10) 내로 입력된다. 임의의 개수 n개의 다른 샘플 이미지(14,...,n)는 도 1에 도시되는데, 광학 이미지 특성화기(10) 내로 차례로 들어가기 위해 대기하게 된다. 임의의 개수 n개의 이러한 순차적 이미지(12, 14,...,n)의 입력은 기계적 슬라이드 핸들러, 컴퓨터 이미지 생성기, 필름 스트립 프로젝터, 전자 스틸 또는 비디오 카메라, 홀로그램 등과 같이, 수동으로 또는 양호하게 자동화 방식으로 행해질 수 있다. 도 1의 컴퓨터(20)는 이미지(12, 14,...,n)를 대기시키고 이미지 특성화기 시스템(10) 내로 이동시킬 수 있는 임의의 장치 또는 시스템을 상징적으로 나타내기 위한 것이다. 비디오 모니터(22)에 표시된 자동차의 예시적인 이미지(12)는 이 시스템(10)에서 이미지의 모양 콘텐트를 특징짓고 부호화하는 처리 모드로 놓인 임의의 이미지를 나타내고 그 임의의 이미지를 상징하지만, 처리되는 이미지의 이러한 표시는 본 발명의 본질적 특징이 아니라는 것을 이해할 것이다. 다음에 오는 설명은 편의성 및 단순화를 위해 대부분 제1 이미지(12)에 대해서만 언급하지만, 임의의 이미지(12, 14,...,n) 등에도 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1에 도시된 예시적인 시스템(10)에서, 이미지(12)는 도 1의 도면의 평면에 수직인 이미지 평면(19)에서 광학 이미지 특성화기 시스템(10) 내로 삽입된다. 그러나, 본 발명의 설명, 도시 및 이해를 용이하게 하기 위해, 이미지(12, 14...,n)는 또한 도 1의 도면의 평면에, 즉 용지면에 가상 선으로 도시된다. 이러한 동일한 관행은 설명, 도시 및 이해를 위해, E-SLM(26), 푸리에 변환 광학 패턴(32), 필터링 공간 광 변조기(SLM2)(50)의 활성 광학 영역(54), 분리되고 필터링된 광학 패턴(60) 및 검출기 그리드(82)에 의해 생성된 이미지(12')를 용지면에 수직인 그들 각각의 평면으로부터 투영하기 위해 사용된다. 이미지 특성화기 시스템(10) 내의 이들 컴포넌트 및 그 기능은 아래에 더욱 상세하게 설명될 것이다.
위에서 언급된 바와 같이, 이미지(12)는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 이미지 1의 단색 버전(12')을 생성하는 전자적으로 처리가능한 공간 광 변조기(E-SLM)(26) 및 컴퓨터(20)에 의해 광학 이미지 특성화기 시스템(10) 내로 입력될 수 있다. SLM1(26)에 입사되는 광 빔(25)은 또한 픽셀마다 회절된다. 이미지 생성 SLM1(26) 내의 액정 재료는 빔(25, 27)이 렌즈(30a 및 30b)에 의해 지점(31)에 집속되는 푸리에 변환(FT) 평면(33)에서 이미지(12')에 고유한 푸리에 변환(FT) 광학 패턴(32)을 형성한다. 사람의 눈 및 뇌에 이미지(12')로서 인식 불가능할지라도, 광학 패턴(32) 내의 광 에너지(34)의 복잡한 진폭 분포는 광학 패턴(32) 전체에 걸쳐 공간적으로 분포된 광 에너지의 강도, 즉 진폭에 의해 특징지어질 수 있는 이미지(12') 내의 복잡한 광 분포의 푸리에 변환이다. 물론, 본 분야에 숙련된 사람들은 또한, E-SLM이 단색의 회절된 광에서 이미지(12')를 생성할 수 있는 광학적으로 처리가능한 공간 광 변조기를 포함하는(이에 제한되지 않음) 다수의 잘 알려진 장치 중의 하나일 뿐이고, 본 발명이 이 특정 예에 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다.
푸리에 변환 평면(33)에서의 푸리에 변환(FT) 광학 패턴(32) 내의 강한 광 에너지의 집중도는 일반적으로 이미지(12')의 공간 주파수에 대응하고, 즉 이미지(12') 내의 특징이 얼마나 밀접하게 또는 멀리 떨어지게 변화되는지 또는 그대로 유지되는지에 대응한다. 달리 말하면, 공간 주파수는 또한 광 빔(27)의 전체에 걸친 광 에너지 강도가 얼마나 밀접하게 또는 멀리 떨어지게 변화되는지 또는 그대로 유지되는지에 의해 명백히 나타난다. 예를 들어, 이미지 내의 격자무늬 구조를 갖는, 즉 다수의 작은 정사각형을 갖는 셔츠(도시 생략)는 이미지 내의 평이한 한가지 색의 셔츠(도시 생략)보다 높은 공간 주파수, 즉 단위 거리 당 변화를 가질 것이다. 이와 마찬가지로, 자동차의 범퍼 및 그릴 부분(35)은 작은 공간 거리 내에서 다양한 가장자리, 곡선 및 기타 복잡한 변화를 갖는 다수의 작은 부분을 포함하는 반면에, 측면 패널(36)은 큰 공간 거리에 걸쳐 상당히 평탄하고 균일하기 때문에, 이미지(12') 내의 예시적인 자동차의 범퍼 및 그릴 부분(35)과 같은 이미지의 부분들은 자동차 이미지(12')의 측면 패널(36) 부분보다 높은 공간 주파수를 가질 수 있다. 이미지(12')의 더욱 복잡한 범퍼 및 그릴 부분(35)과 같은 이미지의 더욱 미세하고 예리한 세부(더 많은 공간 주파수)로부터의 광 에너지는 이미지(12')의 측면 패널(36)과 같은 이미지의 더욱 굵거나 평이한 세부(더 적은 공간 주파수)로부터의 광 에너지보다, 푸리에 변환된 이미지(32) 내의 광학 중심 또는 축(40)으로부터 더욱 방사상으로 바깥쪽으로 분산되는 경향이 있다. 푸리에 변환 광학 패턴(32)에서 방사상으로 바깥쪽으로 분산된 광 에너지(34)의 진폭은, 그러한 광 에너지가 푸리에 변환(FT) 광학 패턴(32)의 평면(33)에서의 영역 또는 밴드(34) 내로, 즉 회절 광 에너지의 보강 및 소멸 간섭으로부터 비롯된 광 에너지가 거의 또는 전혀 없는 밴드에 의해 분리된 강한 광 에너지의 밴드 내로 집중되는 것을 제외하면, 그러한 광 에너지의 발산의 기원이 된 이미지(12')의 광학 패턴의 대응하는 부분들의 광 에너지에 관련된다. 범퍼 및 그릴 부분(35)과 같은 이미지(12')의 높은 공간 주파수 부분이 밝으면, 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 광 에너지(34)의 방사상 더 바깥쪽의 밴드로 분산되는, 이미지(12')의 그러한 높은 공간 주파수 부분으로부터의 광 에너지의 강도 또는 진폭은 더 높을 것이다(즉 더 밝을 것이다). 다른 한편, 이미지(12')의 광학 패턴의 높은 공간 주파수 부분이 어두우면, 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 광 에너지(34)의 방사상 더 바깥쪽의 밴드로 분산되는, 이미지(12')의 그러한 높은 공간 주파수 부분으로부터의 광 에너지의 강도 또는 진폭은 더 낮을 것이다(즉 그다지 밝지 않을 것이다). 이와 마찬가지로, 측면 패널 부분(36)과 같은 이미지(12')의 광학 패턴의 낮은 공간 주파수 부분이 밝으면, FT 렌즈에 의해 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 광 에너지(34)의 방사상 덜 바깥쪽의(즉, 광학 축(40)에 더 가까운) 밴드로 분산되는, 이미지(12')의 광학 패턴의 그러한 낮은 공간 주파수 부분으로부터의 광 에너지의 강도 또는 진폭은 더 높을 것이다(즉 더 밝을 것이다). 그러나, 이미지(12')의 광학 패턴의 낮은 공간 주파수 부분이 어두우면, FT 렌즈(30)에 의해 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 광 에너지(34)의 방사상 덜 바깥쪽의 밴드로 분산되는, 이미지(12')의 광학 패턴의 그러한 낮은 공간 주파수 부분으로부터의 광 에너지의 강도 또는 진폭은 더 낮을 것이다(즉 그다지 밝지 않을 것이다).
요약하면, 이미지(12')로부터 발산하는 광의 푸리에 변환 광학 패턴(32)은 (i) 이미지(12')에 고유하고; (ii) 이미지(12') 내의 공간 주파수, 즉 세부 부분의 미세함을 나타내는, 중심 또는 광학 축(40)으로부터 방사상으로 분산되는, 광 에너지(34) 집중의 영역 또는 밴드를 포함하며; (iii) 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 각각의 공간 주파수 영역 또는 밴드에서의 광 에너지(34)의 강도 또는 진폭은 이미지(12')의 각각의 미세하거나 굵은 특징 부분으로부터 발산하는 광 에너지의 밝기 또는 강도에 대응하고; (iv) 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 영역 또는 밴드 내의 그러한 광 에너지(34)는 이 광학 이미지 특성화기 시스템(10)에 의해 강도 및 공간 위치가 검출가능하다.
본 발명의 이러한 광학 이미지 특성화기 시스템(10)이 이미지(12)를 포함하는 모양에 의해 이미지(12)를 특징짓도록 설계되기 때문에, 푸리에 변환 광 에너지 패턴(32)의 추가 섹터화 공간 필터링은 다양한 특정 각 방향에서 일직선으로 정렬되는 이미지(12') 내의 미세하거나 예리한 세부 또는 그러한 미세하거나 예리한 세부의 부분들로부터 발산하는 광 에너지를 검출하고 캡처하기 위해 사용된다. 그러한 섹터화 공간 필터링은 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 다수의 상이한 방식 중의 임의의 방식으로 달성될 수 있지만, 이 기능을 위한 예시적인 섹터화 공간 필터 배열은 편광기 또는 편광 분석기(70)와 함께, U.S. 특허 제7,103,223호에 설명된 분할 방사상 공간 광 변조기 장치(SLM1)(50)의 결합에 포함된다. 본질적으로, 분할된 방사상 SLM1 장치(50)는 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 선택된 섹터 부분의 편광 평면을 p-평면 편광에서 s-평면 편광으로 또는 이와 반대로 회전시키고, 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 편광기/분석기(70)는 한 평면에서 분리되고 편광되는 빔(27)의 그러한 부분의 광 에너지를, 다른 평면에서 그대로 편광된 상태로 있는 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 나머지 부분의 광 에너지로부터 분리시키므로, 선택되고 분리된 부분의 이러한 광 에너지는 검출기(80)에서 따로따로 검출될 수 있다. U.S. 특허 제6,678,411호에 설명된 것과 같은 방사상 슬롯을 갖는 회전 마스크(도시 생략)는 또한 예시적인 광학 시스템(800) 내의 섹터화 공간 필터(50)를 위해 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 광학 이미지 특성화기(10)에서, 이미지(12)는 예를 들어, 이미지(12')에서 단색의 가간섭성 광 에너지로 재생성되어야 한다. 예를 들어, 단색 이미지(12')는 레이저 다이오드 또는 가스 다이오드와 같은 광원(23)으로부터의 단색 광(24)의 빔이 비추어진 공간 광 변조기(SLM1)(26)로 재생성될 수 있다. 공간 광 변조기(SLM1)(26)는 U.S. 특허 제6,678,411호에 도시된 것과 같은 광학적으로 처리가능한 (O-SLM)일 수 있고, 또는 전기적으로 처리가능한 (E-SLM)일 수 있으며, 예를 들어 도 1의 컴퓨터(20)에 의해 또는 비디오 카메라(도시 생략)에 의해 구동될 수 있다. 본 분야에 숙련된 사람들에게 공지된 바와 같이, 공간 광 변조기(SLM)는 빔(27)으로서의 반사시에, 단색 광에서 이미지(12')를 생성하기 위해 요구되는 것에 의존하여, 빔(27)이 편광기(116)를 통해 투과하거나 편광기(116)에 의해 차단되도록, 빔(25) 전체에 걸쳐 공간적으로 광의 편광 평면을 회전시키거나 부분적으로 회전시킴으로써 광(25)의 편광된 빔 내로 이미지를 "기록"할 수 있다. 광학적으로 처리된 SLM(도시 생략)에서, 이미지 평면은 편광 회전 재료(보통, 액정 재료)에 인접한 반도체 재료로의 입사 광 에너지에 의해 공간적으로 처리되는 반면, 전기적으로 처리가능한 SLM(26)에서, 액정인 편광 회전 재료는 픽셀마다 전기적으로 처리된다. 편광 평면을 갖는 편광된 광의 픽셀 부분은 이들이 액정 재료를 한번 통과할 때 45도 회전되고, 그 액정 재료에서 그러한 광은 반사되고 다시 액정을 통해 통과되는데, 이 경우에 다시 45도 회전된다. 그러므로, SLM1(26)에서 회전된 그들의 편광 평면을 갖는 편광된 빔(25) 내의 광의 픽셀은 반사되고, 입사 빔(25)의 편광 평면으로부터 90도 회전된 편광 평면을 갖고 이미지(12')를 형성하는 SLM1(26)에 의해 만들어진 패턴으로 광학 축(40)을 갖는 광학 경로(27)를 따라 SLM1(26)로부터 나온다. 편광 평면의 회전을 당하지 않는, 나오는 빔(27) 내의 광의 나머지 픽셀은 또한 반사되지만, 이들은 아래에 설명되는 바와 같이, 편광 평면의 회전을 당한 것들과 분리되거나 그러한 것들로부터 떨어져 나올 수 있다. 이미지(12)의 다양한 광 강도 또는 밝기는 픽셀마다 편광 평면의 부분 회전에 의해 단색 이미지(12') 내에서 그레이 스케일로 재생성될 수 있다.
도 1의 예시적인 실시예에서, 레이저 소스(23)로부터의 단색의 가간섭성 광 빔(24)은 추가 분석, 특성화 및 부호화를 위해 이미지(12')의 모양 콘텐트를 전달하는데 이용되는 광 에너지를 제공한다. 이 빔은 레이저 소스(23)의 내장 광학계에 의해 미리 편광될 수 있다. 원하거나 필요한 경우에, 초기 빔 부분(24)의 편광은, 예를 들어 참조부호(25(s))로 표시된 바와 같이 s-평면(이에 제한되지 않음)과 같은 한 평면에서 모든 광이 편광된 가간섭성 광(25)의 편광된 빔을 제공하기 위해 선택적 편광기(28)를 통해 빔을 통과시킴으로써 정제되거나 조절될 수 있다. 물론, 초기 빔 부분(25)은 도 1에 도시되고 여기에 설명된 예시적인 편광 평면과 반대로 본 발명을 구현하기 위해 s-편광 대신에 p-편광될 수 있는데, 이러한 p-편광도 상관없이 실행될 수 있다. 그러므로, 예시적인 광학 시스템(800)이 편의상 s와 p 편광의 특정 순서로 설명되지만, 이와 반대의 편광도 동등하게 고려된다. 선택적 스펙트럼 미러(802 및 804)는 레이저 소스(23)로부터의 빔(24)을 편리한 광학 경로로 꺾게 하기 위해 제공될 수 있다.
집속 렌즈(30a 및 30b), 선택적 편광기(28), 이미지 생성 SLM1(26), 편광기/분석기(116), 선택적 편광 회전자(118) 및 섹터화 공간 필터(50)는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 단색 이미지(12')의 푸리에 변환 패턴(32)을 생성하는 제1 중첩 광학 서브시스템(810)을 구성한다. 투영 렌즈(78a 및 78b), 편광기/분석기(70) 및 검출기(80)는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 검출을 위해 섹터화되고 공간적으로 필터링된 이미지(60)를 투영하는 제2 중첩 광학 서브시스템(820)을 구성한다. 선택적 스펙트럼 미러(804)는 또한 제2 중첩 광학 서브시스템(820)을 소형 형태로 접히도록 하기 위해 제공될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 집속 렌즈(30a 및 30b)는 푸리에 변환 패턴(32)이 푸리에 변환 평면에서 형성되도록, 편광된 단색 가간섭성 빔 부분(25, 27)을 섹터화 공간 필터(50) 상의 한 점, 즉 초점(31)에 집속시키기 위해 제공되는데, 푸리에 변환 평면은 초점(31)을 포함하지만, 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 한 예시적인 실시예에서, 검출기(80)에서 푸리에 변환 패턴 및 필터링된 공간 이미지를 흐리게 하거나 그 품질을 떨어뜨릴 수 있는 피드백을 방지하기 위해 초점 평면(33)에 대해 비스듬하게 있다. 또한 위에서 언급된 바와 같이, 이 설명은 편의상, s 평면에서 편광되는 것으로 표시된, 즉 s-편광된(p-편광도 상관없음) 이미지 생성 SLM1(26)에 입사되는 빔 부분(25)으로 진행될 것이다. 렌즈(30a 및 30b)의 집속 기능은 또한, 본 분야에 숙련된 사람들이 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 단일 렌즈 또는 렌즈들의 임의의 조합으로 달성될 수 있고, 빔 부분(25, 27)을 공간 필터링 SLM2 상의 한 점으로 집속하는 임의의 이러한 다른 집속 시스템이 동등하게 고려된다. 선택적 편광기(28)가 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 집속 렌즈(30a와 30b) 사이에서 사용되고 위치설정되면, 제1 렌즈(30a)는 아래에 설명되는 바와 같이, 특히 빔 부분(24)이 벌어지는 경우에, 편광기(28) 내에서 불균일한 경로 길이 및 기타 해로운 영향을 최소화하거나 방지하기 위해 빔 부분(24)을 2개의 렌즈(30a와 30b) 사이에 조준하도록 모양이 만들어지고 위치 설정될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 이미지(12, 14,..., n)를 광 빔에 "기록"하는 다수의 방식이 있는데, 그 중의 하나는 전자적으로 처리가능한 SLM을 사용한다. 이 예에서, 컴퓨터(20)는 디지털화된 이미지(12)의 콘텐트를 가지므로, 컴퓨터(20)는 본 분야에 숙련된 사람들이 이해할 수 있는 바와 같이, 이미지(12')를 반사된 광 빔(27(p))에 "기록"하기 위해 전자적으로 처리가능한 SLM1(26) 내에서 소정의 픽셀을 처리하고 활성화하는 방식으로, 링크(21)를 통해 전자적으로 처리가능한 SLM1(26)에 디지털 신호를 전송할 수 있다. 본질적으로, 처리된 픽셀은 부분적으로 또는 완전히 90도 편광 평면 회전으로 반사된 광 에너지가 이미지(12')의 단색 광학 패턴으로 되도록 하는 방식으로, 입사 빔(25(s))의 s-평면에서 반사 빔(27(p))의 p-평면으로 90도만큼, 또는 그레이-스케일을 위한 소정의 더 작은 양만큼 편광 평면을 회전시킨다. 물론, 본 분야에 숙련된 사람들은 이미지(12')가 또한 반대 방식으로 동작하는 전자적으로 처리가능한 SLM로 생성될 수 있고, 즉 픽셀이 활성화되는 곳을 제외하고는 편광 평면이 반사 광에서 회전되는데, 이 경우에 컴퓨터(20)는 이미지(12')를 반사 빔 부분(27)에 기록하기 위해 이미지(12)의 음화(negative)에 따라 픽셀을 활성화하도록 프로그램될 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 어느 방식이든, 이미지(12')를 전달하는 가간섭성 광의 나오는 빔 부분(27)은 s-편광 대신에 p-편광되고, 또는 이와 반대로 된다. 따라서, 이 예에서, 단색 이미지(12')를 형성하는 광학 패턴 내에 분포된 광 에너지를 갖는 단색 광 빔 부분(27(p))은 편광기/분석기(116)에 의해 흡수되거나 반사되는 대신에, 편광기/분석기(116)에 의해 투과되어 섹터화 공간 필터(50) 및 그보다 멀리 전송된다.
본 분야에 숙련된 사람들이 이해하는 바와 같이, 광 편광의 방향은 이미징 SLM1(26)이 효과적으로 동작하기 위해 이미징 SLM1(26) 편광에 일치시켜야 한다. 레이저 소스(23) 내의 광학계가 편광 평면 조정의 맞춤에 대비하지 못하면, 이러한 일치는 전체 레이저 소스(23)를 세로축 주위로 회전시킴으로써 달성될 수 있고, 또는 반파 지연기(도시 생략)와 같은 선택적 편광 회전자 컴포넌트는 이미징 SLM1(26)의 앞에서 빔 부분(24 또는 25)에 위치 설정될 수 있고, 원하는 편광 평면 방향을 달성하기 위해 적절한 양이 회전될 수 있다.
편광기/분석기(116)는 p-편광된 광을 s-편광된 광과 분리시키는 또는 이와 반대로 하는 임의의 장치일 수 있다. 이러한 장치는 잘 알려져 있고, 예를 들어 p-편광된 광을 투과시키고 s-편광된 광을 흡수하는, 따라서 차단하는 도 1에 도시된 흡수 편광기(116)일 수 있다. 다른 적합한 예시적인 편광기/분석기는 p-편광된 광을 한 방향으로 투과시키고 s-편광된 광을 다른 방향으로 반사할 수 있는, 또는 이와 반대로 할 수 있는 편광 빔 분리기일 수 있다. 그 결과, 도 1에 도시된 바와 같이, 편광기/분석기(116) 뒤의 빔 부분(27)은 참조부호(27(p))로 표시된 p-편광된 광만으로 이루어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 들어오는 빔 부분(25(s))은 SLM1(26)의 수직 광학 축(808)에 대해 입사각 α를 갖는 것으로 도시되므로, 반사된 빔(27)도 또한 수직 광학 축(808)에 대해 각도 α를 갖는다. 이 특징은 필수적인 것은 아니지만, 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 편광기/분석기(116)에 의한 s-편광된 광의 의도하지 않은 반사로부터 바람직하지 않은 의사-p 피드백이 형성되지 않게 하는 이점이 있는데, 그렇지 않았다면 이러한 의사-p 피드백은 검출기에서의 푸리에 변환 패턴(32) 및 결과적인 필터링된 공간 이미지(60)를 흐리게 하거나 저하할 수 있었을 것이다.
위에서 언급된 바와 같이, 섹터화 공간 필터(50)는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 푸리에 변환 패턴(32) 내의 광 에너지를 필터링하기 위해 선택된 각 방향에서 섹터 및/또는 섹터의 세그먼트를 방사상으로 연장할 때 광의 편광을 회전시키는 픽셀 그룹 또는 기타 활성 광학 요소를 갖는 공간 광 변조기(SLM2)일 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 섹터화 공간 필터(SLM2)(50)는 섹터(500)에서의 빔 부분(37(p))으로부터의 입사 p-편광 광을 SLM2 공간 필터(50)로부터 반사된 빔 부분(61)에서의 s-편광 광으로 회전시킬 수 있는 반면, 빔 부분(61)에서의 반사 광의 나머지는 여전히 p-편광된 광을 유지한다. 따라서, 섹터(500)가 푸리에 변환 이미지 패턴(32)의 평면에 위치 설정되기 때문에, 섹터(500)에서의 푸리에 변환 패턴(32) 내의 광(34) 부분은 s-편광된 광으로 회전되는 반면, 푸리에 변환 패턴(32) 내의 광(34)의 나머지는 여전히 p-편광된 광을 유지하고, s-편광 및 p-편광 광은 제2 중첩 광학 서브시스템(820) 내로 빔 부분(61)에서 전달된다. 빔 부분(27(p))에 위치한 선택적 편광 회전기(118), 예를 들어 반파 지연기는 공간 필터링 SLM2(50) 내의 액정 재료의 편광에 일치하도록 빔 부분(27(p))의 편광을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
제2 중첩 광학 서브시스템(820)은 필터링된 단색 공간 이미지(12')의 광 에너지를 검출기(80)에 투영한다. 그렇게 하기 위해, 투영 렌즈(78a 및 78b)는 대상으로서의 SLM1(26)에서의 공간 이미지(12')를 실제 이미지로서 검출기(80) 상에 투영하도록 모양이 만들어지고 위치가 설정되는데, 이는 오직 대상, 즉 SLM1(26)에서의 이미지(12')로부터의 거리가 렌즈(78a 및 78b)의 결합의 초점 길이보다 커져야 한다는 것만을 요구한다. 따라서, 크기 및 초점 길이와 같은 렌즈 파라미터에 있어서 큰 융통성이 있고, 이미징 SLM1(26), 공간 필터링 SLM2(50) 및 제1 중첩 광학 서브시스템(810)의 기타 컴포넌트와 관련하여 그리고 서로 관련하여 투영 렌즈(78a 및 78b) 및 검출기(80)의 배치에 있어서 큰 융통성이 있다. 이러한 융통성은 여러 방식에서 유용하다. 한 예는 예를 들어, 이미징 SLM1(26) 및/또는 필터링 SLM2(50)으로부터의 이미지(12')의 픽셀 또는 픽셀 그룹을 검출기(80) 내의 상이한 크기의 센서 또는 센서 그룹에 맞추는 것을 포함하여, 투영되고 필터링된 이미지를 검출기의 크기에 맞춰 조정하는 능력이다.
편광기/분석기(70)는 푸리에 변환 패턴(32)으로부터의 공간적으로 필터링된 광의 원하는 부분만이 검출기(80)에 도달하도록 빔 부분(61)에서의 p-편광된 광을 s-편광된 광과 분리시킨다. 예를 들어, 편광기/분석기(70)가 도 1에 도시된 바와 같이, 흡수 편광기이면, 이 편광기는 원하는 대로 s-편광된 광 또는 p-편광된 광을 투과시킬 수 있고, 반대 편광을 흡수, 따라서 차단한다. 편광 빔 분리기는 한 편광 방향을 투과시키고, 다른 편광 방향을 시스템에서 반사시킴으로써, 유사한 결과를 제공할 수 있다. 도 1의 예에서, 편광기/분석기(70)는, 섹터(500)로부터의 s-편광된 광만이 검출기(80)에 도달하도록, 푸리에 변환 패턴(32)을 SLM2(50)로 공간적으로 필터링함으로써 선택되는 s-편광된 광만을 편광기/분석기(70) 뒤의 빔 부분(61(s))이 갖도록 s-편광된 광을 투과시키고, p-편광된 광을 차단한다. 다른 한편, 빔 부분(61)에서의 p-편광된 광만이 검출기(80)에 통과할 수 있게 되었으면, 검출기는 섹터(500)로부터의 광을 제외하고는 푸리에 변환 패턴(32)으로부터 모든 광을 검출할 수 있을 것이다. 이들 방법 중의 어느 방법이나 사용될 수 있다. 또한, 공간 필터(50)가 섹터화되는, 예를 들어 섹터(500) 및 이와 유사한 섹터와 섹터 세그먼트를 갖는 예시적인 모양 특성화 응용을 위해 설명되지만, 이러한 유연하게 결합되고 중첩되며 피드백이 되지 않는 광학 시스템(800)이 사용될 수 있는 그외 다른 푸리에 변환 패턴 필터링 응용을 위해 요구될 수 있는 임의의 다른 공간 필터 구성을 가질 수 있다.
유연하게 결합되고 중첩되는 광학 시스템(810, 820)의 개념, 구조 및 기능은 예를 들어, 도 2에 의해 설명될 수 있는데, 도 2의 시스템은 단순화된 것이고, 도 1에 도시된 시스템(800)과 정확히 동일한 구조는 아니라는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 도 2의 이미지 생성 SLM1(26')은 반사형보다는 오히려 투과형 SLM으로서 도시되고, 모든 컴포넌트는 2개의 광학 시스템(810, 820)의 유연하게 결합되고 중첩되는 성질을 더욱 사실적으로 도시하기 위해, 접히기보다는 오히려 직선인 빔 축(40)을 따라 배치된다. 또한, 단순하게 하기 위해, 도 1의 2개의 집속 렌즈(30a 및 30b)는 도 2에서 하나의 집속 렌즈(30)로 도시되고, 도 1의 2개의 투영 렌즈(78a 및 78b)는 도 2에서 하나의 투영 렌즈(78)로 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 소스(도시 생략)로부터 들어오는 빔(24)은 s-편광을 조절하거나 정제하기 위해 편광기(28)를 통과하고, 그 다음에 렌즈(30)로부터 초점 거리 F1에 초점 평면(33)을 정의하는 초점(31)에 빔 부분(25(s) 및 27(p))을 집속하는 집속 렌즈(30)를 통과한다. 이미지 생성 SLM1(26)은 s-편광된 광으로 SLM1(26)을 비추는 빔 부분(25(s))에 위치 설정된다. 이미지(12')는 위에서 설명된 바와 같이, 이미지 생성 SLM1(26)에 의해 빔 부분(27)에 "기록"되고, 이미지 생성 SLM1(26)은 위상 변조를 시키도록 평탄하고, 회절된 광선이 초점 평면(33)에서 이미지(12')의 푸리에 변환 패턴(32)을 형성하도록 빔 부분(27)을 회절시킨다.
평탄 SLM1(26)은 입사 광선의 방향에 관계없이 위상을 변화시킬 수 있으므로, 들어오는 빔(24)은 푸리에 변환 패턴(32)을 형성하기 위해 렌즈(30)에 의한 굴절이 사용되고 있는 경우에 필요한 것처럼, 렌즈(30)의 초점(31)에서 이미지(12')의 푸리에 변환 패턴을 형성하기 위해 조준될 필요는 없다. 그러므로, 들어오는 빔(24)은 도 2에 도시된 바와 같이 광학 축(40)에서 벗어날 수 있는데, 이것은 SLM로 형성된 단색 이미지(12') 내에 원래 이미지(12)로부터의 모양 콘텐트 또는 특징을 손실하지 않도록 하는데 필요한 전체 픽셀 이미지(12)를 포함하기 위해 SLM1(26)의 이미지 생성 영역을 충분히 비추도록 빔 부분(25(s))의 크기를 맞추는데 유익할 수 있다.
SLM1(26)은 예를 들어, 빔 부분(27)에서의 회전된 p-편광된 광이 단색 이미지(12')를 포함하고, 회전되지 않은 s-편광된 광이 편광기/분석기(116)에 의해 차단되도록, 픽셀마다 편광 평면을 회전시킴으로써 광 빔 부분(27)에서 단색 이미지(12')를 형성한다. 이미지(12')의 p-편광된 회절된 광은, 간섭하여 집속 렌즈(30)의 초점 평면(33)에서 이미지(12')의 푸리에 변환(32)을 형성하도록 편광기/분석기(116)에 의해 투과된다.
따라서, 제1 중첩 서브시스템(810)에서의 유일하게 엄격한 광학적 및 공간적 제약은 들어오는 빔(24)이 단색 및 가간섭성 광이어야 하고; 렌즈(30)가 초점(31)을 가져야 하며; 표시되는 모든 이미지(12)가 충분히 비추어지는, 집속 렌즈(30)와 초점(31) 사이의 어딘가에 이미지 생성 SLM1(26)이 위치해야 하며; 단색 이미지(12')의 푸리에 변환 패턴(32)이 나타나는 곳에, 즉 초점(31)에, 또는 선택적으로, 원하는 경우에 다른 렌즈(도시 생략)로 행해질 수 있는 푸리에 변환 패턴의 소정의 다른 투영 지점에, 공간 필터(50)가 위치해야 한다는 것이다. 도 2의 예에서, 공간 필터링 SLM2(50)은 또한 이 예시적인 선형 빔 축 구성에서 푸리에 변환 평면이라 칭해질 수 있는 로컬 평면(33)에 있다. 또한, 도 2의 예에서, 공간 필터링 SLM2(50)은 반사형 SLM 대신에 투과형 SLM으로서 도시되는데, 이러한 투과형 SLM은 동일한 공간 필터링 기능을 실행하지만, 광의 s-편광 및 p-편광 픽셀이 위에 설명된 도 1의 예에서처럼 반사되는 대신에 SLM2(50)을 통해 투과된다.
다시, 도 2를 주로 참조하면, 공간 이미지 투영 서브시스템(820)은 유연한 방식으로, 즉 특정 파라미터들에서 소정의 융통성 또는 허용차를 갖는 컴포넌트들 사이의 거리 관계로, 이미징 및 필터링 서브시스템(810)에 광학적으로 겹치도록 위치하게 된다. 이 배열에서, 투영 렌즈(78)는 공간 영역 이미지(12')를 공간 이미지 생성 SLM1(26)으로부터 검출기(80) 상으로 투영하도록 위치 설정되고, 제1 서브시스템(810)을 제2 서브시스템(820)에 결합하는 유일한 거리 파라미터는 공간 필터링 SLM2(50)이 이미지 생성 SLM1(26)과 투영 렌즈(78) 사이의 어딘가에 위치 설정된다는 것과, 이미지(12')가 투영 렌즈(78)의 초점 거리 F2의 밖에 있다는 것이다. 또한, 편광기/분석기(70)는 공간 필터링 SLM2(50)과 검출기(80) 사이의 어딘가에 위치 설정되어야 하고, 투영 렌즈(78)의 어느 쪽에나 있을 수 있다. 그러므로, 투영 렌즈(78)가 공간 영역 이미지(12')를 검출기(80) 상으로 투영하기 위해 공간 필터링 SLM2(50)을 통해 효과적으로 도달하는 동안, 투영 렌즈(78)에 의해 검출기(80) 상으로 투영되는 공간 영역 이미지(12')로부터의 유일한 광선은 공간 필터링 SLM2(50)에 의해 푸리에 변환 영역에서 공간적으로 필터링된 것들 및 편광기/분석기(70)를 통과하는 것들이다.
따라서, SLM2(50)의 푸리에 영역 필터링에 의해 선택된 공간 영역 이미지(12')의 원하는 부분만이, 필터링된 공간 영역 이미지(60)를 검출기(80)에서 형성하도록 투영 렌즈(78)에 의해 투영된다. 달리 말하면, 공간 영역 이미지(60)는 푸리에 변환 영역에서 선택되는 공간 영역 이미지(12')의 부분들만으로 이루어진다. 여기에서 설명된 예시적인 이미지 모양 특성화 및 부호화 응용에서, 이들 부분은 푸리에 변환 영역 내의 방사상으로 연장하는 섹터 또는 섹터 세그먼트를 통과하는 이미지(12')로부터의 광선의 부분들이지만, 이들은 푸리에 변환 영역에서 임의의 다른 방식으로 필터링된 임의의 다른 선택된 부분들일 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 컴포넌트 배치에 상당한 융통성이 있다. 투영 렌즈(78)는 이미지 생성 SLM1(26)과 검출기(80) 사이에 있어야 하고, 이미지 생성 SLM1(26)과 검출기(80) 사이에 두 개의 초점(822, 824)이 있어야 하며, 공간 필터링 SLM2(50)은 광학적으로 이미지 생성 SLM1(26)과 투영 렌즈(78) 사이에 있어야 한다. 그러나, 이들 컴포넌트는 컴포넌트의 실제 크기 및 능력에 의존하여, 이러한 제약 내에서 원하는 모든 곳의 바로 그 주위에 위치 설정되거나 이동될 수 있다.
시스템(800)의 비피드백 배열은 도 3에 더욱 상세하게 도시된다. 위에서 설명된 바와 같이, 빔(24)은 이미지(12)가 이미징 SLM1(26) 상에 나타날 때 전체 이미지(12)를 용이하게 비추기 위해, 약간 벌어진 상태로, 즉 빔 축에 평행한 선으로부터 벌어짐(flare) 각도 β, 예를 들어 5도(5°)를 갖고 레이저 소스(23)로부터 투영되는 것으로, 도 3에 도시된다. 집속 렌즈(30a 및 30b)는 예를 들어 s-편광된 것으로만 도 3에 도시된 빔 부분(25(s))을 공간 필터링 SLM2(50) 상의 초점(31)에 집속하는 반면, 이미징 SLM1(26)은 s-편광 빔(25(s))에서, 입력 이미지(12)의 픽셀이 충분히 비추어지는, 공간 필터링 SLM2(50)와 집속 렌즈(30a 및 30b) 사이의 어딘가에 위치 설정된다. 이미징 SLM1(26)은 픽셀마다 광의 위상 변화를 또한 일으키는, 이미지(12')에 대한 광의 편광을 p-편광으로 회전시키기 위해, 예를 들어 액정 분자의 픽셀 부분을 새로운 방향으로 향하게 함으로써, 빔 부분(27)에서 단색 이미지(12')를 생성한다. SLM1(26)의 평탄한 이미지 생성 평면에서의 이러한 픽실레이티드(pixilated) 위상 변화는 SLM1에 의해 생성된 단색 이미지(12')의 광의 p-편광된 픽셀의 회절을 초래하는데, 광의 각 픽셀에 대한 이러한 회절의 정도는 액정 내의 편광 평면을 회전시키거나 부분적으로 회전시킴에 따라 액정 재료에 의해 야기된 위상 변화의 정도에 의존한다. 나머지 s-편광된 광은 흡수 편광기/분석기(116)에 의해 공간 필터링 SLM2(50) 및 검출기(80)에 도달하지 못하게 차단된다. 이미징 SLM1으로부터의 단색 이미지(12')를 포함하는 회절된 광선은 SLM2(50)에서 광의 푸리에 변환 패턴(32)을 형성하기 위해 공간 필터링 SLM2(50) 쪽으로 전파된다. 편광기/분석기가 p-편광을 s-편광과 분리하고 이와 반대로 하는데 아주 능숙하지만, 실제로는, 편광기/분석기(116)가 도 3에 도시된 것과 같은 흡수 편광기/분석기이든, U.S. 특허 제6,678,441호 및 제7,103,223호에서 도시된 편광 빔 분리기와 같은 편광 빔 분리기이든 관계없이, 다시 이미징 SLM1(26) 쪽으로의 광의 약간의 반사가 있다. 편광기/분석기(116)에 의한 소량의 p-편광된 광의 피할 수 없는 반사는 공간 필터링 SLM2(50)에 입사되는 이미지(12')로부터의 p-편광되고 회절된 광의 약간의 강도 감소, 따라서 또한, 일반적으로 문제가 되지 않는 검출기(80)에서의 이미지 부분(60)의 약간의 강도 감소를 의미할 뿐이다. 그러나, 도 3에서 역 화살표(812)로 도식적으로 도시된 바와 같이, 편광기/분석기(116)에 의한 소량의 s-편광된 광의 피할 수 없는 동시 반사는 예를 들어, U.S. 특허 제6,678,411호 및 U.S. 특허 제7,103,223호에서 그런 것처럼, 이미징 SLM1(26)이 빔 부분(27)의 축(40')에 수직인 경우에 문제가 될 수 있다. 문제는 s-편광된 광이 p-편광된 이미지(12')의 부분이 아니어서 공간 필터링 SLM2(50) 또는 검출기(80)에 결코 도달하지 않아야 하기 때문에 발생할 수 있다. 또한, 편광기/분석기(116)에서의 s-편광된 광의 반사된 부분(812)은 마치 입사 빔(25(s))처럼, p-편광으로 회전될 수 있는 이미징 SLM1(26)으로 다시 전달된다. 빔 부분(27)의 축(40')이 이미징 SLM1(26)의 반사 평면(19)에 수직인 경우에, 이미징 SLM1(26)에 의한 원하지 않은 s-편광된 반사(812)의 p-편광된 광으로의 이러한 회전은 다시 편광기/분석기(116)로 역으로 전달될 수 있을 것이고, 이제 p-편광되기 때문에, 이번에는 편광기/분석기(116)에 의해 이미지(12')의 원하는 p-편광된 광과 함께 공간 필터링 SLM2(50)으로 투과될 수 있을 것이다. 그러므로, 이러한 반사된 s-편광된 광은 "의사 p-편광된" 광으로서 편광기/분석기(116)로 피드백할 수 있고, 공간 필터링 SLM2(50)에 의해 필터링되어 제거되지 않는 경우에, 줄곧 검출기(80)로 계속 전달될 수 있다. 이러한 원하지 않은 "의사-p 편광된" 광 피드백은 메인 빔보다 더 멀리 효과적으로 이동되었을 수 있기 때문에, 상이한 스케일의 다수의 상이한 이미지(12') 버전이 메인 이미지(12') 상으로 겹칠 수 있고, 검출기(80)에서 결과적인 필터링된 이미지(60)를 왜곡시키고 및/또는 일반적으로 그 품질을 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 문제되는 반사된 s-편광된 광의 일부분(812)을 검출기(80)에서의 이미지(60)를 저하하는 원치 않는 "의사-p 편광된" 광 피드백으로서 되돌아가지 않게 하기 위해, 이미징 SLM1(26)은 도 3에서 그 이미지 생성 및 반사 평면(19)이 입사 빔 부분(25(s))의 축(40)에 대해 90°미만의 각도 θ로 향하게 되어 있으므로, 이미징 SLM1(26)에서의 입사 빔(25(s))의 입사각 α는 0°보다 크다. 그러므로, SLM1(26)으로부터의 반사된 빔 부분(27)의 축(40')은 또한 SLM1(26)의 반사 평면(19)의 수선(normal)(39)으로부터 각도 α로 기울어진다. 따라서, 편광기/분석기(116)에 의해 반사된 임의의 원하지 않는 s-편광된 광(812)은 이미징 SLM1(26)에 의해 p-편광된 광으로 회전되더라도, 이미징 SLM1(26)에 의해 편광기/분석기(116), 공간 필터링 SLM2(50) 및 검출기(80)로 다시 반사되지 않을 것이고, 그 대신에, 화살표(814)로 나타낸 바와 같이, 들어오는 빔(25(s))의 방향으로 다시 편광기(28)로 반사될 것인데, 편광기(28)에서 이 광은 흡수되거나 차단될 것이다. 편광기(28)가 사용되지 않는 경우에, 이러한 원하지 않는 반사된 광(814)은 레이저 소스(23)로 되돌아갈 수 있는데, 레이저 소스(23)에서 이 광은 이러한 레이저 소스 내에 일반적으로 구성되어 있는 광학 컴포넌트에 의해 차단될 수 있고, 또는 컴포넌트 정렬의 약간의 편차 또는 결함은 이 광을 바로 시스템 밖으로 반사되게 할 수 있다.
단색 이미지(12')는 들어오는 빔 부분(25(s))의 축(40)에 대해 각도 θ인 이미징 평면(19)에서 이미징 SLM1(26)에 의해 형성되기 때문에, 이미지(12')를 포함하는 반사된 빔 부분(27)의 축(40')에 대해서도 동일한 각도 θ에 있고, 이미지(12')는 또한 빔 부분(27)의 축(40')에 수직인 평면(816)에 대해 각도 α에 있다. 따라서, 이미지(12')의 푸리에 변환 패턴(32)은 평면(818)에서 형성될 것인데, 이 평면(818)은 빔 부분(27)의 축(40') 상의 초점(31)을 포함하지만, 초점 평면(33) 대신에, 이미징 평면(19)에 광학적으로 평행하고, 축(40')에 대해 각도 θ에 있다. 달리 말하면, 푸리에 변환 패턴(32)은 초점 평면(33)에 대해 각도 α에 있는 푸리에 변환 평면(818)에 형성된다. 그러므로, 푸리에 변환 패턴(32)의 평면(818)에서 왜곡을 방지하고 정밀한 공간 필터링을 얻기 위해, 공간 필터링 SLM2(50)은 그 필터링 평면이 초점(31)에 있지만, 초점 평면(33) 대신에 푸리에 변환 패턴(32)의 평면(818)에 있도록 위치 설정된다. 달리 말하면, 공간 필터링 SLM2(50)의 필터링 평면은 초점(31) 상에 위치 설정되지만, 이미징 SLM1(26)의 이미징 평면(19)에 광학적으로 평행한 방향으로 되는데, 이것은 필터링 평면을 이미징 평면(19)에 물리적으로 평행하게 위치 설정함으로써 달성될 수 있다. 스펙트럼 미러(도시 생략)가 빔 부분(27)에 배치된 경우에, 빔 부분(27)은 공간 필터링 SLM2(50)의 필터링 평면(818)이 초점(31) 상에 위치 설정되지만, 원하는 경우에 패키징 및 다른 목적을 위해 이미징 SLM1(26)의 이미징 평면(19)에 수직인 방향으로 향하도록 꺾이게 될 수 있는데, 필터링 평면은 여전히 실질적으로 이미징 평면(19)에 광학적으로 평행할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 공간 필터링 SLM2(50)은 이미지(12')의 푸리에 변환 패턴(32)을 공간적으로 필터링하고, 투영 렌즈(78a 및 78b)는 SLM2(50)에 의해 필터링된 공간 영역 이미지(12')를 필터링된 공간 영역 이미지(60)로서 검출기(80) 상으로 투영하기 위해 공간 필터링 SLM2(50)을 지나서 거슬러 올라간다. 그러므로, 검출기(80)에서의 필터링된 공간 영역 이미지(60)의 왜곡을 방지하기 위해, 검출기(80)의 검출 평면(826)은 또한 이미징 SLM1(26)의 이미징 평면(19)에 광학적으로 평행해야 한다. 도 3의 예에서, 스펙트럼 미러(806)는 소형 패키징을 위해 검출 평면(826)을 이미징 평면(19)에 수직인 방향으로 하기 위해 빔 부분(61(s))을 꺾게 하도록 제공되는데, 이는 실질적으로 광학적으로는 평행하다. 물론, 검출 평면(826)은 광학적으로 평행하도록 이미징 평면(19)에 물리적으로 평행하게 위치 설정될 수 있다.
위에서 설명된 "의사-p 편광" 피드백 문제를 방지하기 위해, 입사각 α는 원하지 않는 광이 검출기를 맞히지 못하게 하는 임의의 각도일 수 있다. 한 예시적인 구현에서, 입사각 α는 13.5°로 선택되는데, 왜냐하면 이 각도는 필요한 컴포넌트를 위한 공간이 충분한 소형 시스템 레이아웃을 제공하고, 위에서 설명된 바와 같이, 원하지 않는 반사를 검출기(80)를 맞히지 못할 정도로 충분히 멀리 "빗나가게" 할 만큼 충분히 크기 때문이다. 위에서 설명된 광학 이미지 공간 필터링 시스템(800)의 이러한 예시적인 레이아웃은 도 4에 도시되는데, 컴포넌트는 도 3의 개략도에서 사용된 것과 동일한 번호로 표시된다.
예시적인 분할 방사상 공간 광 변조기(SLM) 장치(50)는 도 5에 도식적으로 도시되는데, 광 빔(27(p))은 분할 방사상 SLM 장치(50)의 중심 부분에 있는 활성 광학 영역(54)에 집속된다. 도 5에 도식적으로 도시된 바와 같이, 분할 방사상 SLM 장치(50)는 양호하게 인쇄 회로 기판(도시 생략) 상에 대응하여 구성된 리셉터클(receptacle)(도시 생략) 내로 끼워지도록 구성된 다수의 전기 핀(58)이 갖추어진 칩(56) 상에 설치된 집적 회로(52)로 구성되지만, 반드시 그렇지는 않다. 이러한 실시예에서, 핀(58)은 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 활성 광학 영역(54)에서의 광학 컴포넌트의 처리 및 동작을 가능하게 하기 위해 집적 회로(52)의 접촉 패드(55)에 납땜으로 붙인 다수의 와이어(59)에 의해 전기적으로 접속된다.
집적 회로(52)의 광학 활성 영역(54)의 확대 정면도가 도 6에 도시되고, 활성 광학 영역(54)의 하나의 변조기 섹터(500)(때때로 이후, 편의상 "섹터"라 함)의 광학 활성 세그먼트(502, 504, 506, 508)의 훨씬 더 확대된 도면은 도 7에 도시된다. 본질적으로, 분할 방사상 SLM 장치(50)는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 검출을 위해 중심축(40')에 관해 다양한 각 방향에서 입사 광 에너지의 방사상으로 배치된 부분을 선택적으로 분리시킬 수 있다. 이러한 분리를 달성하는 한가지 방식은 활성 광학 영역(54)에 입사되는 광 빔(27(p))의 선택된 방사상으로 배치된 부분의 편광 평면의 회전에 의한 것뿐만 아니라, 이러한 방사상으로 배치된 부분의 반사에 의한 것인데, 광 빔(27(p))의 그외 다른 부분은 반사되지만, 편광 평면이 회전되지 않거나, 또는 이와 반대로 된다. 양호한 실시예에서, 도 7의 섹터(500)의 세그먼트(502, 504, 506, 508)와 같은 각각의 활성 광학 세그먼트는 각각 전기적 도전성 트레이스(trace)(503, 505, 507, 509)를 통해 개별적으로 처리 가능하지만, 본 발명은 또한, 더 작은 공간 주파수 또는 스케일 해상도(scale resolution)를 갖더라도, 단 하나의 활성 광학 변조기를 포함하는 섹터(500)에 의해, 또는 하나 이상의 개별 세그먼트의 동시 활성화에 의해 구현될 수 있다.
입사 광 빔(27(p))의 일부의 선택 및 분리는 도 8에 도시되는데, 도 8은 활성 광학 세그먼트(506, 508)의 부분 단면도이다. 예를 들어, p-편광되는 것으로, 즉 p-평면에서 편광되는 것으로 표시된 입사 광 빔(27(p))은 세그먼트(508)가 트레이스(509) 상의 전압 V에 의해 활성화될 때, 세그먼트(508)에 의해 반사되어 세그먼트(508)로부터 s-편광된 광(27(s)), 즉 s-평면에서 편광된 광으로서 나올 수 있거나, 이와 반대로 될 수 있는 반면에, 비활성화 세그먼트(506)는 입사 광(27(p))을 반사시키지만, 입사 광(27(p))의 편광 평면을 회전시키지 않는다. 도 8에서, 활성화 세그먼트(508)에 의해 반사된 광은 s-평면 편광을 나타내기 위해 참조부호(61(s))로 표시되는 반면에, 비활성 세그먼트(506)에 의해 반사된 광은 p-평면 편광을 나타내기 위해 참조부호(61(p))로 표시된다. 활성 광학 영역(54)의 모든 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)의 모든 세그먼트를 대표하는 세그먼트(506, 508)의 구조 및 기능은 아래에 더욱 상세하게 설명될 것이다. 지금은, s-편광 평면이 p-편광 평면에 수직이고, 즉 p-편광 평면에 관해 90°로 회전되고; 입사 광 빔(27(p))(도 5와 8 및 4 참조)의 일부의 편광 평면을 s-편광으로 또는 이와 반대로 회전시키고(61(s))(도 8 참조), 이와 동시에 입사 빔(27(p))의 나머지 부분은 반사에서 회전되지 않게 두는 것(61(p))은 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, s-편광 부분(61(s))을 나머지 광 빔(61(p))으로부터, 또는 이와 반대로, 필터링하거나 분리할 수 있게 하는 것이라고만 말해두자. 물론, 위에서 언급된 바와 같이, 입사 빔(27)은 s-편광될 수 있고, 장치(52)는 이러한 입사 빔의 일부를 p-편광으로 회전시켜서 필터링 또는 분리를 가능하게 할 수 있다. 이러한 대안은 모두, 본 분야에 숙련된 사람들에 의해 유효한 등가물로서 용이하게 이해되고, 본 발명은 이러한 대안들 중의 하나를 다른 것들보다 더 우선적으로 필요로 한다거나 택하는 것은 아니다. 그러므로, 단순화를 위해, 이러한 대안들 중의 하나 또는 몇몇이 설명되지만, 이와 반대의 것들 또는 대안들이 이러한 설명 및 청구범위에 의해 암시되고, 따라서 포함된다는 것을 이해할 것이다.
도 5-8에 도시된 예시적인 분할 방사상 SLM(50)에서, 선택된 활성 광학 세그먼트, 예를 들어 세그먼트(502, 504, 506 및/또는 508)(도 7)와 일직선으로 정렬되는 푸리에 변환 패턴(32)의 광 에너지(34) 부분들만은 분할 방사상 SLM(50)에 의해 반사 광(61(s))에서 회전된 편광 평면을 갖는다. 이 예에서, 빔(27(p))의 이러한 선택된 부분(61(s))은 선택된 세그먼트들이 분할 방사상 SLM(50)의 활성 광학 영역(54)에서 위치하게 되는 각각의 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)의 각 방향과 일직선으로 정렬되는 직선 및 곡선의 짧은 선분과 같은 이미지(12')의 세부 부분 또는 특징 부분을 나타내고, 즉 주로 그러한 이미지(12')의 세부 부분 또는 특징 부분으로부터 나오는 부분을 나타낸다. 예를 들어, 섹터(500) 내의 세그먼트(502, 504, 506, 508) 중의 하나 이상이 선택되고, 이러한 세그먼트(들)로부터 반사된 광 에너지의 편광 평면을 회전시키도록 활성화되는 경우에, 반사된 광 에너지(61(s))는 세그먼트(502, 504, 506, 508)가 위치하는 섹터(500)의 수직 방향과 일직선으로 정렬되는 이미지(12')의 세부 부분 또는 특징 부분으로부터 주로 나왔을 것이다. 더욱이, 이미지(12')의 더 높은 공간 주파수 콘텐트(예를 들어 밀접하게 이격된 범퍼 및 그릴 부분(35))으로부터의 광 에너지(34)가 낮은 공간 주파수 콘텐트(예를 들어 측면 패널(36))로부터의 광 에너지(34)보다 푸리에 변환 광학 패턴(32)에서 방사상으로 더 바깥쪽으로 분산되기 때문에, 반사된 광 빔(61(s))의 광 에너지는 또한, 섹터의 어느 세그먼트가 선택되는지에 의존하여, 이미지(12')의 그러한 공간 주파수 콘텐트의 제한된 범위의 특성이 될 것이다. 예를 들어, 세그먼트(502)보다 입사 빔(27(p))의 광학 축(40')으로부터 더욱더 방사상으로 바깥쪽으로 위치하는 섹터(500)의 외부 세그먼트(508)(도 8)의 활성화는 반사된 빔(61(s))의 광 에너지가 이미지(12')에서의 수직 방향의 특징 부분, 예를 들어 범퍼 및 그릴 부분(35)의 수직 가장자리의 더 높은 공간 주파수 콘텐트의 특성이 되게 할 것이다. 이와 대조적으로, 섹터(500)의 내부 세그먼트(502)의 활성화는 반사된 빔(61(s))의 광 에너지가 더욱 이미지(12')에서의 수직 방향의 특징 부분, 예를 들어 트렁크 뚜껑(37)의 수직 후방 가장자리의 낮은 공간 주파수 콘텐트의 특성이 되게 할 것이다. 그 결과는, 때때로 "스케일"이라 불리는 선택된 세그먼트의 방사상 거리에서의 FT 광학 패턴(32)의 광 에너지에 대응하고, 선택된 세그먼트가 위치하는 섹터와 일직선으로 정렬되는, 이미지(12')의 콘텐트 내의 특징 부분들 또는 선들의 고유한 결합의 특성인 또는 그러한 특성을 나타내는 광 에너지 밴드(62)의 필터링된 패턴(60)이다. 그러므로, 섹터(500)의 세그먼트(502, 504, 506, 508)와 같은 각 섹터의 세그먼트들은 광학 축 주위의 상이한 각 방향에서 FT 광학 패턴(32)의 회전 공간 필터링을 제공할 수 있는 것 외에, FT 광학 패턴(32)을 광학 축으로부터의 상이한 방사상 거리에서 스칼라 공간 필터링하는 추가 능력을 제공했다.
물론, 광학 축(40) 주위의 상이한 각 방향의 상이한 섹터 내의 세그먼트는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 상이한 각 방향을 갖는 이미지(12') 내의 특징 부분들 또는 선들과 일직선으로 정렬될 것이다. 그러므로, 필터링된 패턴(60) 내의 광 에너지 밴드(62)는 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 상이한 섹터 내의 활성 광학 세그먼트가 선택되고 활성화됨에 따라, 다양한 각 방향, 복잡함(intricateness) 또는 미세함, 및 밝기에서 이미지(12')의 광학 패턴 내의 상이한 특징 부분, 세부 부분, 가장자리 또는 선을 나타내도록 바뀔 것이다. 그러나, 일반적으로, 광 에너지 밴드(62)는 상기 설명된 공간 필터링(54) 후에 FT 광학 패턴(32)으로부터 역 푸리에 변환된 경우에, 이러한 광 에너지가 나온 원래의 이미지(12') 내의 특징 부분과 동일한 공간적으로 관련된 장소에 위치하게 될 것이다. 예를 들어, 이미지(12') 내의 범퍼 및 그릴 부분(35)의 수직 섹터로의 공간 필터링 후에, 패턴(60) 내의 밴드(62)에서의 광 에너지는 원래 이미지(12') 내의 범퍼 및 그릴 부분(35)으로부터 나온 것이다.
필터링된 패턴(60)의 밴드(62) 내의 공간적으로 필터링된 광 에너지는 활성화된 섹터의 다양한 각 방향 중의 임의의 각 방향에서 광검출기(80)에 의해 검출될 수 있고, 처리 및 부호화를 위해 컴퓨터(20) 또는 그외 다른 마이크로프로세서 또는 컴퓨터에 전자적으로 공급될 수 있다. 개별 감광 에너지 변환기(84)의 예시적인 16x16 어레이(82)를 갖는 단지 하나의 광검출기(80)만이 도 1에 도시되고, 본 발명의 여러 목적을 위해 충분하지만, 그외 다른 검출기 배열, 예를 들어 U.S. 특허 제6,678,411호에서 설명된 2개의 오프셋 검출기 어레이, 또는 하나 이상의 더 큰 검출기 어레이가 또한 사용될 수 있다.
이미지(12)에 대한 정보(예를 들어, 식별 번호, 소스 위치 식별자 등), 세그먼트가 활성화되는 섹터의 각 방향(R)에 대한 정보, 및 공간 주파수에 관한 활성화된 세그먼트의 방사상 거리 또는 스케일(S)에 대한 정보와 함께, 검출기 어레이(82)로부터, 필터링된 광학 패턴(60)에 대한 정보, 즉 광 에너지 강도(I) 분포가 입력되는 컴퓨터(20)는 이미지(12)의 모양 콘텐트에 관한 이미지(12)의 특성을 부호화하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 정보를 부호화하는 한가지 유용한 포맷은 각 픽셀의 x,y 좌표 위치에 관한 정보, 회전(Rotation)(즉, 세그먼트가 활성화되는 섹터의 각 방향, 따라서 이러한 각 방향에 맞춰 정렬되는 이미지(12)의 선형 특징 부분의 각 방향) 및 강도(Intensity)(즉, 각 방향 R에서의 각 픽셀에서 검출되는 필터링된 패턴(60)으로부터의 광 에너지의 진폭)를 포함하여, 필터링된 이미지(60)의 픽셀에 의한 것이다. 왜곡률(distortion factor) X와 같은 검색가능 플래그는 또한, 예를 들어 U.S. 특허 제6,678,411호에서 설명된 바와 같이 제공될 수 있고, 또는 예를 들어 U.S. 특허 제7,103,223호에 설명된 고스트 이미지 사전처리 기능에 의해 제공될 수 있다. 각 방향 또는 회전 R, 각 픽셀에 대한 광 에너지 강도 I, 및 왜곡률 X의 이러한 조합은 줄여서 "RIXel"이라 불릴 수 있다. 스케일(Scale)(즉, 이러한 각 방향에서의 이미지(12) 콘텐트의 공간 주파수)는 또한, 원하는 경우에, 이러한 부호화에 포함될 수 있다. 스케일 인자 S를 포함할 때, 이 조합은 "RIXSel"이라 불릴 수 있다. 이때, 각각의 RIXel 또는 RIXSel은 식별 정보가 얻어진 이미지(12)에 대한 소정의 식별자(예를 들어, 번호, 이름 등), 이미지(12)의 소스 위치(예를 들어, 인터넷 URL, 데이터 베이스 파일, 책 제목, 이미지(12)의 소유자 등), 및 이미지에 대한 임의의 다른 원하는 정보, 이를테면 포맷, 해상도, 색, 텍스처, 콘텐트 설명, 검색 카테고리 등과 관련될 수 있다. 색, 텍스처, 콘텐트 설명 및/또는 검색 카테고리와 같은 이러한 기타 정보의 일부는 다른 데이터 베이스로부터, 사람 입력으로부터, 또는 심지어, 색, 텍스처 등에 관해 자동으로 동일한 이미지(12)의 특성을 나타내는 다른 광학 특성화기로부터 입력된 정보로서, 이미지(12)를 검색하거나 찾거나 조사하거나, 이미지(12)를 다른 이미지와 비교하는데 유용할 수 있는 것이라면 어느 것이든 가능하다.
위에서 설명된 바와 같이, 모양에 대해 특성화되고, 부호화된 각 이미지(12, 14...,n)에 대한 이러한 정보의 일부, 전부, 또는 추가적인 조합은 컴퓨터(20)에 의해 하나 이상의 데이터 베이스(들)(102)에 보내질 수 있다. 각각의 이미지(12, 14,...,n)에 대한 RIXel 또는 RIXSel 정보를 저장하는 몇몇 예시적인 데이터 베이스 아키텍처(104, 106, 108)가 도 1에 도시되지만, 다수의 다른 아키텍처 및 정보의 조합이 또한 사용될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 푸리에 변환 광학 패턴(32)은 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 각각의 반원이 맞은편 반원과 정확히 동일한 광 에너지 분포 및 강도를 포함하도록, 상하 및 좌우로 대칭적이다. 이미지(12') 내의 낮은 공간 주파수로부터의 광 에너지는 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 중심 또는 광학 축(40') 쪽에 분포되는 반면, 이미지(12') 내의 높은 공간 주파수로부터의 광 에너지는 광학 축(40')으로부터 더욱 멀리 떨어지고, 패턴(32)의 외부 가장자리 쪽에, 즉 광학 축(40')으로부터 더욱더 방사상으로 바깥쪽으로 분포된다. 그러한 다양한 공간 주파수를 생성하도록 이미지(12') 내에서 수직으로 분포되는 이미지(12') 내의 특징 부분으로부터의 광 에너지는 마찬가지로 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내에서 수직으로 분포된다. 이와 동시에, 그러한 다양한 공간 주파수를 생성하도록 이미지(12') 내에서 수평으로 분포되는 이미지(12') 내의 특징 부분으로부터의 광 에너지는 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내에서 수평으로 분포된다. 그러므로, 일반적으로, 이미지(12') 내에서 다양한 공간 주파수를 생성하도록 광학 축(40')에 관한 임의의 각 방향에서 분포되는 이미지(12') 내의 특징 부분으로부터의 광 에너지는 또한 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 그러한 동일한 각 방향에서 분포된다. 따라서, 푸리에 변환 광학 패턴(32)에서 광학 축(40')에 관한 특정 각 방향에서 분포된 광 에너지만을 검출함으로써, 이러한 검출은 이러한 특정 각 방향에서 일직선으로 정렬되는 이미지(12') 내의 특징 부분 또는 세부 부분의 특성이다. 각각의 이러한 각 방향에서의 이러한 검출된 광 에너지의 방사상 분포는 이미지(12') 내의 이러한 선형 특징 부분 또는 세부 부분의 복잡함 또는 예리함(sharpness), 즉 공간 주파수를 나타내는 반면, 이러한 검출된 광 에너지의 강도는 이미지(12') 내의 이러한 특징 부분 또는 세부 부분의 밝기를 나타낸다.
그러므로, 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 모든 각 방향에서의 광 에너지 검출들의 종합은 이미지(12')를 구성하는 선형 특징 부분의 모양들, 즉 각 방향, 복잡함 또는 예리함, 및 밝기의 종합 기록을 생성한다. 그러나, 대부분의 실제 요구를 위해, 이를테면, 데이터 베이스 저장, 검색, 조사, 다른 이미지와의 비교 및 대조를 위한 이미지(12, 14,...,n)의 모양 특성의 부호화를 위해, 푸리에 변환 패턴(12') 내의 모든 각 방향에 대해 이러한 광 에너지 검출을 기록할 필요는 없다. 일반적으로, 특정 이미지(12, 14,...,n)의 데이터 베이스 저장, 검색 및 조사를 위해 실제로 각각의 이미지(12, 14,...,n)에 고유하게 될 충분한 모양 특성화를 얻기 위해서는 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 단지 몇 개의 각 방향에 대한 이러한 광 에너지 분포 및 강도를 검출하고 기록하면 충분하다. 설명을 위해(제한하는 것은 아님), 11.25도 각도 증가분의 사용은 U.S. 특허 제6,678,411호에서 설명된 바와 같이, 데이터 처리 및 데이터 저장 효율을 갖고 대부분의 목적에 충분한 특성화인 180도 회전 내에 16번의 11.25도 증가분이 있기 때문에, 편리하고 실용적이다. 그러나, 일정 증가분 또는 가변 증가분을 포함하여, 그외 다른 별개의 각도 증가분이 또한 사용될 수 있다. 물론, 가변 증가분은 데이터 처리, 저장 및 검색 기능을 처리하기 위해 더 많은 컴퓨터 용량 및 더 복잡한 소프트웨어를 필요로 할 수 있다.
도 6에 도시된 활성 영역 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)를 갖는 도 5에 도시된 분할 방사상 SLM(50)은 검출기 어레이(82) 상에서 임의의 순간에 또는 일정 시간 후에 검출을 위해 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 특정 각 방향으로부터의 광 에너지만을 선택하기 위해 사용된다. 각 방향을 제외하고는 도 6의 모든 다른 섹터(510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)를 대표하는 도 7의 섹터(500)와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 수직 섹터(500) 내의 임의의 활성 광학 세그먼트, 예를 들어 세그먼트(502, 504, 506, 508)는, 검출기 어레이(82)가 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)의 임의의 각 방향(R)에서 그리고 광학 축(40')으로부터의 선택된 방사상 거리에서 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 광 에너지 분포 및 강도(I)를 검출할 수 있도록, 섹터(500)에 대한 각각의 전기 트레이스, 예를 들어 트레이스(503, 505, 507, 509)를 통해 처리될 수 있다. 예를 들어, 섹터(500)는 광학 축(40')에 관해 대체로 수직 방향으로 향해 있다. 섹터(500)의 모든 활성 광학 세그먼트(502, 504, 506, 508)가 선택되고 동시에 활성화되는 경우에, 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내에서 수직으로 분포되는 사실상 모든 광 에너지는 광검출기 어레이(82)(도 1)에 입사될 것이고, 광검출기 어레이(82)에 의해 검출될 것이다. 그러나, 활성 광학 세그먼트들 중의 하나만이, 예를 들어 외부 세그먼트(508)만이 선택되고 활성화되면, 광학 축(40)으로부터 가장 멀리 방사상으로 바깥쪽에 있고 수직으로 분포되는 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 광 에너지만이 광검출기 어레이(82)에 의해 검출될 것이다. 그러므로, 활성 광학 세그먼트, 예를 들어 502, 504, 506, 508 중의 어느 하나, 전부 또는 그 조합은 푸리에 변환 광학 패턴(32) 내의 다양한 광 에너지 분포를 검출하고 기록하기 위해 순차적으로 또는 동시에 활성화될 수 있다. 또한, 임의의 하나 이상의 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)는 검출하고자 하는 FT 광학 패턴(32) 내의 세부 또는 특정 광 에너지 분포에 의존하여, 순차적으로, 동시에 또는 다양한 조합으로 선택되고 활성화될 수 있다.
분할 방사상 SLM(50) 내의 활성 광학 섹터, 예를 들어 섹터(500)의 양호한(하지만 필수적인 것은 아님) 모양은 좁고, 가늘고 긴 쐐기형이다. 쐐기형의 폭은 이용 가능하거나 필요한 광 에너지 및 원하는 광학 해상도에 의존할 것이다. 더 넓은 섹터는 더 많은 광 에너지(34)를 검출기(80)로 향하게 하지만, 이미지(12')의 선 또는 특징 부분 해상도의 정밀도는 약간 떨어질 것이다. 더 좁은 섹터는 양호한 선 해상도를 얻지만, 이에 대응하여, 결과적인 패턴 모양 보편화의 복잡도가 증가하고, 검출기(80)로 향한 광 에너지가 감소할 것이다. 또한, 제한된 활성 광학 영역(54) 내에서 경제적이고 효율적인 방식으로 접속 전기 트레이스와 함께 쐐기형 부분이 얼마나 좁고 밀접하게 만들어질 수 있는지에 관해 실질적인 한계가 있을 수 있다. 그러므로, 이들 해상도, 검출성 및 크기 고려사항들 사이의 바람직한 균형은 섹터 크기의 선택시에 고려될 수 있다. 또한, 특수한 응용에서, 타원형 또는 그외 다른 모양과 같은 상이한 모양(도시 생략)의 섹터는 이미지(12)로부터 선 이외의 모양을 캡처하기 위해 사용될 수 있다.
섹터 내의 활성 광학 세그먼트의 수, 예를 들어 섹터(500) 내의 4개의 세그먼트(502, 504, 506, 508)는 또한 유사한 제약을 갖는다. 더 작은 세그먼트는 더 적은 광 에너지를 검출기(80)로 향하게 하지만, 이미지(12')의 모양 특성의 더 큰 해상도를 제공할 수 있는 반면, 더 큰 세그먼트는 더 많은 광을 검출기(80)로 향하게 하므로, 더욱 용이하게 검출할 수 있는 반면, 해상도가 떨어진다. 더 낮은 해상도 응용 또는 요구사항의 경우에, 섹터는 세그먼트로 나누어질 필요조차 없을 수 있고, 본 발명은 각 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)가 분할되지 않는 방사상 공간 광 변조기를 포함하므로, 각 섹터에 대한 단일 활성 광학 요소를 포함한다. 그러나, 이와 동일하게 낮은 해상도 효과는 위에서 설명된 바와 같이, 섹터 내의 모든 세그먼트(502, 504, 506, 508)를 동시에 활성화함으로써 도 5-7에 도시된 실시예(50)에서 달성될 수 있다.
SLM2(50)의 이 예시적인 실시예에서, 각 섹터, 예를 들어 섹터(500)는 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 개별적으로 처리가능한 활성 광학 세그먼트, 예를 들어 세그먼트(502, 504, 506, 508)를 포함하지만, 4개 이외의 임의의 개수의 세그먼트가 또한 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 이 예에서의 각각의 연속적인 방사상 외부 세그먼트의 길이는 옆에 인접한 방사상 내부 세그먼트의 2배이다. 그러므로, 섹터(500)에서, 준 내부(near-inner) 세그먼트(504)는 내부 세그먼트(502)의 약 2배의 길이이다. 마찬가지로, 준 외부(near-outer) 세그먼트(506)는 준 내부 세그먼트(504)의 약 2배의 길이이고, 외부 세그먼트(508)는 준 외부 세그먼트(506)의 약 2배의 길이이다. 바꿔 말하면, 내부 세그먼트(502)의 방사상 길이가 L인 경우에, 준 내부 세그먼트(504)의 방사상 길이는 2L이고, 준 외부 세그먼트(506)의 방사상 길이는 4L이며, 외부 세그먼트(508)의 방사상 길이는 8L이다. 광학 축(40')과 내부 세그먼트(502)의 내부 가장자리(501) 사이의 거리는 내부 세그먼트(502)의 길이 L과 거의 동일하므로, 중심 영역(57)의 직경은 약 2L이다. 활성 광학 세그먼트의 이들 비례하는 길이는 내부 세그먼트(예를 들어, 502)가 도 5의 공간 광 변조기(26)에 의해 생성된 이미지(12') 크기의 약 25 - 50 퍼센트 범위의 (공간 주파수의) 크기를 갖는 이미지(12')의 모양 특징부분을 캡처할 수 있게 하고, 준 내부 세그먼트(예를 들어, 504)가 도 5의 공간 광 변조기(26)에 의해 생성된 이미지(12') 크기의 약 25 - 50 퍼센트 범위의 크기를 갖는 이미지(12')의 모양 특징부분을 캡처할 수 있게 하며, 준 외부 세그먼트(예를 들어, 506)가 이미지(12') 크기의 약 12½ - 25 퍼센트 범위의 크기를 갖는 이미지(12')의 모양 특징부분을 캡처할 수 있게 하고, 외부 세그먼트(예를 들어, 508)가 이미지(12') 크기의 약 3⅛ - 6¼ 퍼센트 범위의 크기를 갖는 이미지(12')의 모양 특징부분을 캡처할 수 있게 한다.
예시를 위해, 이미지(12')가, 예를 들어 도 9a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 정사각형 매트릭스를 형성하기 위해 다수의 평행한 수직선이 다수의 평행한 수평선과 교차하는 패턴이라고 가정하자. 정사각형(702)의 모서리를 정의하는 수직선(704)이 전체 이미지(12')의 폭의 약 25 - 50 퍼센트와 동일한 거리만큼 서로 멀리 떨어져 있도록(즉 낮은 공간 주파수), 도 9a의 정사각형(702)과 같이 매트릭스를 구성하는 정사각형이 아주 크면, 그 수직 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 도 12에 도시된 바와 같이, 수직 섹터(500)의 내부 세그먼트(502)에 입사될 것이다. 이에 반해, 정사각형(722)의 모서리를 정의하는 수직선(724)이, 이를테면 전체 이미지(12')의 폭의 약 3⅛ - 6¼ 퍼센트와 동일한 거리만큼 함께 밀접하게 떨어져 있도록(즉 높은 공간 주파수), 도 10의 정사각형(722)과 같이 매트릭스의 정사각형이 아주 작으면, 그 수직 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 도 12에 도시된 바와 같이, 수직 섹터(500)의 외부 세그먼트(508)에 입사될 것이다. 그 다음에, 중간 크기의 정사각형(도시 생략)의 매트릭스, 즉 중간 또는 보통의 공간 주파수의 수직 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 수직 섹터(500)의 중간 세그먼트(504, 506) 중의 하나 또는 둘 다에 입사될 것으로 추정된다.
또한, 이러한 크거나, 작거나, 중간 크기인 매트릭스 정사각형 패턴의 수평 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 수평 섹터(540)의 각각의 내부, 외부 또는 중간에 위치한 세그먼트에 입사될 수 있을 것이다. 예를 들어, 수평선(706)이 이미지(12')의 폭의 약 25 - 50 퍼센트와 동일한 거리만큼 떨어져 있는(즉 낮은 공간 주파수) 큰 정사각형(702)을 갖는 도 9a의 이미지(12')에서, 그 수평 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 도 12에 도시된 바와 같이, 수평 섹터(540)의 내부 세그먼트(542)에 입사될 것이다. 이에 반해, 수평선(726)이 이미지(12')의 폭의 약 3⅛ - 6¼ 퍼센트와 동일한 거리만큼 떨어져 있는(즉 높은 공간 주파수) 도 10a의 작은 정사각형(722)의 예시적인 이미지(12')에서, 그 수평 모양 콘텐트에 대한 FT 평면(32)에서의 광 에너지는 도 12에 도시된 바와 같이, 수평 섹터(540)의 외부 세그먼트(548)에 입사될 것이다.
더욱이, 광 에너지가 중심 영역 부분(41)에 입사되는, 이미지(12') 크기의 50 퍼센트보다 큰 크기를 갖는 이미지(12')의 임의의 특징 부분은 강도 제어 또는 보정 목적을 위해 이미지(12')의 일반적인 밝기의 표시자로서 캡처되고 검출될 수 있고, 또는 이미지(12') 크기의 그 50 퍼센트를 포함하는 광 에너지 내에 사용가능한 정보 또는 콘텐트가 거의 없기 때문에 그냥 무시되고 전혀 캡처되거나 검출되지 않는다. 이와 마찬가지로, 외부 세그먼트 또는 섹터를 넘어 방사상으로 바깥쪽에 있는 이미지(12')의 크기 콘텐트의 약 3⅛ 퍼센트는 검출되지 않고, 이 양호한 구성에서 무시될 수 있다. 중심 부분(41)은 본 분야에 숙련된 사람들의 능력 안에서 이해할 수 있는 바와 같이, 일반적인 밝기 표시, 강도 제어 또는 보정 목적을 위해 이러한 광 에너지를 캡처하고 검출하고자 하는 경우에, 중심 부분에 입사된 광 에너지를 캡처하기 위해 광학적으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 큰 정사각형의 모서리를 정의하는 수직선들 사이의 거리가 이미지(12')의 폭의 50 퍼센트보다 클 정도로 큰 정사각형의 매트릭스를 이미지(12')가 갖는 경우에, 실용적인 수직 모양 콘텐트는 거의 없고, 그 수직 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 중심 영역 부분(41)에 입사된다. 스펙트럼의 반대편 끝에서, 작은 정사각형의 모서리를 정의하는 수직선들 사이의 거리가 이미지(12')의 폭의 약 3⅛ 퍼센트보다 작을 정도로 작은 정사각형의 매트릭스를 이미지(12')가 갖는 경우에, 또한 실용적인 수직 모양 콘텐트는 거의 없고, 이러한 수직 모양 콘텐트에 대한 광 에너지는 섹터(500)의 외부 세그먼트(508)를 넘어 방사상으로 바깥쪽으로 분산된다. 물론, 분할 방사상 SLM(50)의 그외 다른 구성 또는 스케일 세그먼트 크기 및 조합은 또한 본 발명의 범위 내에서 만들어지고 사용될 수 있다.
모양 콘텐트 검출은 도 1의 예시적인 자동차 이미지(12')를 사용하여 아래에 더욱 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 이미지(12')가 위에서 설명된 바와 같이 정사각형의 매트릭스일 때, 그리고 푸리에 변환 평면(32) 내의 수직 벡터(500)에 입사된 광 에너지가 공간 영역 이미지(60) 내로 다시 투영될 때, 이러한 공간 영역 이미지(60)는 정사각형의 경계에서의 수직선만을 나타내도록 필터링되었을 것이라는 것을 이 시점에서 이해하는 것이 유용하다. 수평 모양 콘텐트를 갖는 광 에너지가 사실상 차단되었거나 또는 이미지에서 제거되었을 것이기 때문에, 이러한 공간 영역의 필터링된 이미지에 수평선이 조금도 나타나지 않을 수 있다. 더욱이, 위에서 설명된 도 9a의 정사각형(702)과 같이, 매트릭스 패턴의 정사각형이 크면, 이러한 큰 정사각형(702)의 수직선(704)은 단지, 수직 섹터(500)의 준 중심(near center) 세그먼트(502)에 입사되는 광 에너지가, 푸리에 변환 평면 내의 이러한 입사 광 에너지를 차단하는 것이 아니라, 그 대신에 공간 영역으로 다시 투영할 수 있게 하는 방식으로 작동되는 경우에, 다시 형성되어 공간 영역에서 보일 수 있다. 달리 말하면, 수직 섹터(500)의 내부 세그먼트(502)의 작동은 도 9b에 도시된 바와 같이, 그 큰 정사각형(702) 이미지의 수직선(704) 부분을 다시 형성하기 위해 그 입사 광 에너지를 다시 공간 영역으로 투영할 수 있다. 이와 동시에, 광을 통과시키고, 광을 차단하거나 제거하지 않도록 외부 세그먼트(508)를 작동시키는 것은 이러한 큰 정사각형(702)의 패턴으로부터의 이러한 낮은 공간 주파수 광 에너지가 이러한 외부 세그먼트(508)에 입사될 수 있을 정도로 충분히 방사상으로 바깥쪽으로 분산되지 않기 때문에, 공간 영역에서 다시 형성하기 위해 수직선을 투영하지 않을 수 있다. 그러므로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 이미지(12') 내에 큰 정사각형(702)의 패턴이 있을 때, 내부 세그먼트(502) 이외의 수직 벡터(500)의 임의의 세그먼트의 작동은 도 9b의 수직선(704)의 재형성된 공간 이미지를 초래하지 않고, 대신에 도 11에 도시된 바와 같이, 블랭크를 초래할 수 있고, 즉 공간 이미지가 없을 수 있다.
다른 한편, 이미지(12')가, 도 10a에 도시되고 위에서 설명된 바와 같이, 매우 작은 정사각형(722)의 매트릭스, 따라서 높은 공간 주파수를 가지면, FT 평면(32)에서의 광 에너지는 외부 세그먼트(508)에 입사되고 내부 세그먼트(502)에 입사되지 않도록 더욱 멀리 방사상으로 바깥쪽으로 분산된다. 그러므로, 수직 섹터(500)의 외부 세그먼트(508)는 도 10b에 도시된 바와 같이, 수직선(724)을 표시하기 위해 도 10a의 수직선(724)의 이러한 광 에너지를 다시 공간 영역으로 투영하도록 작동될 필요가 있을 것이다. 더욱이, 내부 세그먼트(502)의 작동은 그 경우에 이러한 내부 세그먼트(502)에 입사된 광 에너지가 없을 것이기 때문에, 이러한 수직선(724)을 공간 영역에 투영하지 않을 것이다. 수평선(도 9a의 706 및 도 10a의 726)에 대한 이와 유사한 결과는 도 9c 및 10c에 도시된 바와 같이, 수평 섹터(540)의 몇몇 세그먼트(542, 548)로부터 얻어질 수 있다.
요약하면, 위에서 설명된 바와 같이, 정사각형의 매트릭스를 포함하는 이미지(12')의 경우에, 수직 섹터(500) 내의 중간 세그먼트(504, 506)뿐만 아니라 외부 세그먼트(508)의 작동이 공간 영역에 어떤 수직선도 투영하지 않는 동안에, 수직 섹터(500)의 내부 세그먼트(502)의 작동 및 공간 영역 내의 수직선 형성은 이미지의 수직 모양 콘텐트가 도 9a의 큰 정사각형(702)의 낮은 공간 주파수 특성을 갖는다는 것을 나타낼 수 있다. 외부 또는 중간 세그먼트(548, 546, 544)의 작동으로부터가 아니라 내부 세그먼트(542)의 작동으로부터 공간 영역에 수평선을 생기게 하는 수평 섹터(540)에 대한 이와 유사한 분석은 이러한 수평선(706)이 또한 큰 정사각형(702)의 낮은 공간 주파수 특성임을 나타낼 수 있다.
그외 다른 비수직 및 비수평 섹터(510, 520, 530, 550, 560, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)의 분석이 그들 각 방향으로부터 공간 영역에 어떤 선도 나타내지 않으면, 기록가능 결과로, 이미지(12')의 모양 콘텐트가 그들 각 방향의 일부 또는 전부에서 단지 더 작거나 더 큰 공간 주파수임을 확인하고, 기록가능 결과로, 이미지(12') 내의 정사각형 매트릭스 이외에 소정의 모양 복잡도를 확인할 수 있다. 그러므로, 각각의 각 방향 또는 회전(R)에서의 공간 주파수 또는 스케일(S) 및 강도(I)를 포함하는 모양 정보는 본 발명의 시스템 내의 공간 광 변조기(50)로 획득될 수 있다.
요약하면, 도 9a에 도시된 큰 정사각형(702) 매트릭스를 갖는 이미지(12')의 경우에, 그 이미지의 낮은 공간 주파수 수직선(704) 모양 콘텐트는 단지, 도 12의 수직 섹터(500)의 내부 세그먼트(502)의 작동에 의해 FT 평면(32)으로부터 도 9b에 도시된 공간 영역으로 다시 투영될 수 있다. 이와 마찬가지로, 그 큰 정사각형 매트릭스 이미지의 낮은 공간 주파수 수평선(706)은 단지, 수평 섹터(540)의 내부 세그먼트(542)의 작동에 의해 FT 평면(32)으로부터 도 9c에 도시된 공간 영역으로 다시 투영될 수 있다. 도 9a의 그 큰 정사각형이고 낮은 공간 주파수인 이미지(12')에 대한 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640)의 임의의 다른 세그먼트의 작동은, 단지 수직 및 수평선을 갖는 그러한 종류의 낮은 공간 주파수 이미지(12')에서는 이러한 다른 세그먼트에 입사되는 광 에너지가 없을 것이기 때문에, 도 11에 도시된 바와 같이, 블랭크만을 생기게 할 것이다. 사실은, 실제로, 광학 컴포넌트 및 심지어 물리적 시스템이 좀처럼 완벽할 수 없기 때문에, 이러한 다른 세그먼트들의 일부에 입사되는 광 에너지의 소량의 유출이 있을 수 있다. 그러나, 도 9a 및 10a에 도시된 것과 같은 단순한 정사각형 그리드 이미지에서, 인접한 세그먼트 및/또는 섹터로의 광 에너지의 이러한 유출은 일반적으로 중요하지 않을 수 있다. 이미지 내의 더욱 복잡한 모양 콘텐트는 FT 평면(32) 내의 광 에너지가 상이한 회전(R) 및 방사(S) 위치에서 하나 이상의 인접한 세그먼트 및/또는 섹터에 매우 잘 입사되게 할 수 있는데, 이 경우에, 임의의 이러한 인접한 세그먼트 및/또는 섹터 상의 광의 강도(I)는 이러한 이미지에 대한 RIXSel 정보 또는 모양 데이터의 일부가 될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 그외 다른 활성 광학 세그먼트를 대표하는 광학 활성 세그먼트(506, 508)는 칩 베이스 또는 플랫폼(56)에 설치되는 집적 회로(52)의 일부이다. 집적 회로(52)는 고품질 유리와 같은 2개의 투명 기판(182, 184) 사이에 삽입된, 액정 재료와 같은 가변 복굴절 재료(180)를 갖는다. 가변 복굴절 재료(180)는 전압 영역 내의 복굴절을 변화시키기 위해 전압에 응답하는데, 이것은 재료(180)를 통과하는 광의 편광 평면의 회전을 초래한다. 준 외부 세그먼트(506)와 외부 세그먼트(508) 사이의 분할은 각각의 금속 층(186, 188)의 분리에 의해 이루어진다. 사이에 낀 유전체 또는 전기 절연 재료(185)는 이들 금속 층(186, 188)의 전기적 분리를 유지하기 위해 사용될 수 있다. 도 7 및 8의 조합에 의해 나타낸 바와 같이, 전기적 도전성 트레이스(507)는 준 외부 세그먼트(506)의 금속층(186)에 접속되고, 트레이스(509)는 외부 세그먼트(508)의 금속 층(188)에 접속된다. 실제로, 전기 트레이스(507, 509) 및 금속층(186, 188)은, 공간 광 변조기를 설계하고 제조하는 분야에 숙련된 사람들이 일단 본 발명의 원리를 알게 되면, 이들의 능력 안에서 이들이 이해할 수 있는 바와 같이, 동일한 금속 위에 증착될 수 있고, 집적 회로(52)의 제조 동안에 그들 각각의 금속 층(186, 188)과 함께 뒤쪽 기판(184) 위에 있을 수 있다. 그러므로, 금속 층(186, 188)은 양(+) 또는 음(-)의 전압 V1 및 V2를 각각 트레이스(507, 509)에 접속함으로써 그들 각각의 접속된 트레이스(507, 509)를 통해 개별적으로 처리될 수 있다.
앞 기판(182) 위에 증착된 투명 도전 층(190)은 다른 도선(513)에 의해 다른 전압 V3에 접속된다. 그러므로, 전압은, 예를 들어 V1을 양의 전압으로 하고, V3를 음의 전압으로 함으로써 그리고 이와 반대로 함으로써, 금속 층(186)과 투명 도전층(190) 사이에 삽입된 액정 재료(180) 부분의 양단에 인가될 수 있다. 이와 마찬가지로, 전압은, 예를 들어 V2를 양의 전압으로 하고, V3를 음의 전압으로 함으로써 그리고 이와 반대로 함으로써, 금속 층(188)과 투명 도전층(190) 사이에 삽입된 액정 재료(180) 부분의 양단에 인가될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 각각의 세그먼트(506, 508)의 기능은 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 대응하는 부분을 전달하는 광 빔(27(p))의 선택 부분들이 광검출기 어레이(82)(도 1)에 의한 검출을 위해 분리되어 광 빔(27(p))의 나머지 부분과 격리될 수 있도록, 입사 광 빔(27(p))의 선택 부분들의 편광 평면을 회전시키기 위한 것이다. 본 분야에 숙련된 사람들이 이해할 수 있는 바와 같이, 원하는 기능적 결과를 얻을 수 있는 다수의 공간 광 변조기 변형, 구조 및 재료가 있는데, 그 중의 일부는 스위칭 속도, 광 투과 효율, 비용 등과 같은, 다른 것들보다 장점 및/또는 단점을 갖고, 그 중의 다수는 용이하게 이용 가능하고, 본 발명에서 사용하기에 만족스러울 수 있다. 그러므로, 설명을 위해(제한하는 것은 아님), 도 8에 도시된 분할 방사상 공간 광 변조기는 기판(182) 상의 투명 도전층(190) 위와 기판(184) 상의 금속 층(186, 188) 위에 증착된 각각의 배향 층(alignment layer)(192, 194)을 가질 수 있다. 이들 배향 층(192, 194)은 본 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 사용된 액정 재료(180)의 유형에 의존하여, 경계층 액정 배향을 위해 원하는 방향으로 브러싱(brushing)되거나 또는 폴리싱(polishing)된다. 예를 들어, J.Goodman의 "Introduction to Fourier Optics", 2nd ed., chapter 7(The McGraw Hill Companies, Inc.) 1996을 참고하기 바란다. 반사 방지(antireflective) 층(196)은 광학 투과 효율을 유지하기 위해 유리 기판(182)의 외부 표면 위에 증착될 수 있다.
한 예시적인 시스템(절대적으로 유일한 것이 아님)은 액정 재료(180) 양단에 충분한 전압이 있을 때 편광에 영향을 미치지 않고 광(27(p))을 투과시키고, 액정 재료 양단에 전압이 없을 때 ¼파 지연기로서 작용하는, 액정 재료(180)를 사용할 수 있다. 비틀리지 않은(untwisted) 상태에서 복굴절하는 비틀리지 않은 액정 재료(180)는 이러한 방식으로 기능할 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 세그먼트(508) 내의 액정 재료(180) 양단에 전압이 인가되지 않을 때, 외부 세그먼트(508) 내의 액정 재료(180)의 분자 회전이 없고, 액정 제조자의 사양에 따라 적절한 두께를 갖는 외부 세그먼트(508) 내의 액정 재료는 외부 세그먼트(508)에 입사된 p-편광된 광(27(p))을 비틀리지 않은 액정 재료(180)를 통과하는 광으로서 원형 편광으로 변환하기 위한 ¼파 평판으로서 기능할 것이다. 반사하는 금속 층(188)에 도달하면, 광은 반사되고 다시 액정 재료를 통과하여 다른 ¼파 지연을 당해서, p-평면에 수직인 s-평면에서, 원형 편광을 선형 편광으로 변환한다. 그러므로, 반사된 광(61(s))은 입사 광(27(p))에 관해 90도만큼 효과적으로 회전된 편광 평면을 갖는다.
한편, 예를 들어, 준 외부 세그먼트(506)에 충분한 전압이 있어서, 입사 광 파(27(p))의 전달 방향과 일직선으로 액정 분자의 긴 축을 회전시킴으로써, 액정 재료(180)의 복굴절을 없애면, 액정 재료(180)를 처음 통과할 때, 또는 금속 층(186)에 의해 반사된 후에 액정 재료를 두 번째 통과할 때, 광의 선형 편광의 변화가 없다. 따라서, 준 외부 세그먼트(506) 내의 액정 재료(180) 양단에 전압이 인가된 이러한 상태에서, 반사된 광(61(p))은 여전히 p-평면에서, 즉 입사 광(27(p))과 동일한 평면에서 편광된다.
다수의 액정 재료는 동일한 시간 동안 양의 전압과 음의 전압을 교호하는 구형파 함수로 전압 V3를 구동시킴으로써 제공될 수 있는 0인 평균 DC 전압 바이어스를 필요로 한다. 그러므로, 액정 재료(180) 양단에 전압이 없는 경우에, 그외 다른 전압 V1, V2 등은 V3와 동일한 전압으로 동위상에서 구동될 수 있다. 그러나, 위에서 설명된 바와 같이, 특정 세그먼트(506, 508 등)를 활성화하기 위해 특정 금속 층(186, 188 등)에 인접한 액정 재료(180) 양단에 전압을 인가하면, 각각의 전압 V1 또는 V2 등은 V3와 역위상에서 구동될 수 있다. 구형파 함수의 주파수가 액정 재료(180)의 스위칭 속도와 조화를 이루도록 조정되면, 전압 V1, V2 등에 대한 역위상인 1/2 사이클은 위에서 설명된 바와 같이 광의 편광 평면을 회전시키기 위해 액정 재료(180)를 활성화하기에 충분할 것이다.
위에서 언급된 바와 같이, 다른 대안적인 배열 및 공지된 액정 재료는 인가된 전압으로부터의 결과가 반대로 될 수 있다. 예를 들어, 비틀린 액정 재료(180)는 전압이 있으면 편광 평면을 회전시키고, 전압이 없으면 편광 평면에 영향을 미치지 않도록 사용될 수 있다.
도 4를 보조적으로 계속 참조하면서 다시 도 1을 주로 참조하면, 편광기/분석기(116)를 통과하는 빔(27(p)) 내의 광 에너지는 SLM2(50) 상에 푸리에 변환 패턴(32)으로서 집속된다. SLM2(50) 내의 선택된 활성 광학 세그먼트, 예를 들어 세그먼트(502, 504, 506, 508)는 광검출기(80)에 의한 검출을 위해 FT 광학 패턴(32)의 선택된 부분으로부터 광 에너지를 분리하여 격리하기 위해, 위에서 설명된 바와 같이, 입사 광 빔(27(p)) 부분들의 편광 평면을 회전시킬 수 있다. 컴퓨터(20)는 특정 세그먼트, 예를 들어 세그먼트(502, 504, 506, 508)를 선택하여 그 세그먼트의 활성화를 특정 이미지(12, 14,...,n)의 디스플레이와 조화를 이루도록 조정하기 위해 링크(198)를 통해 SLM2(50)에 신호를 제공하도록 프로그램될 수 있다. 컴퓨터(20)는 또한, SLM2(50)의 선택된 세그먼트가 활성화될 때, 요구된 광 에너지(24)를 생성하기 위해 링크(29)를 통해 레이저 소스(23)를 조정하도록 프로그램될 수 있다.
그 대신에, s-편광된 광(61(s))은 공간 영역에서 미러(806)에 의해 검출기(80)로 반사된다. 렌즈(78)는 필터링된 이미지(12')를 분리된 빔(61(s))을 통해 공간 영역에서 원하는 크기로 광검출기(80)의 검출기 어레이(82) 상에 투영한다.
위에서 언급된 바와 같이, 광검출기 어레이(82)는 도 1에 도시된 바와 같이, CCD(charge coupled devices), 또는 다양한 다른 크기 및 구성 중의 임의의 것과 같은 개별 광 센서(84)의 16 x 16 어레이일 수 있다. 광(61(s))을 검출하는 어레이(82) 내의 개별 센서(84)의 x,y 좌표는 빔(61(s))을 검출기(80)에 제공한 분할 방사상 SLM(50) 내의 활성화된 세그먼트(들)의 각 방향(R) 및/또는 방사상 위치(S) 및 이미지(12, 14, .., n)에 대한 정보와 관련될 수 있는 광 강도(I) 정보와 함께, 링크(86)를 통해 컴퓨터(20) 또는 기타 제어기 또는 기록 장치에 통신될 수 있다.
위에서 설명된 공간 필터링 프로세스 및 모양 콘텐트에 의한 그 이미지(12) 특성은 도 13a-c, 14a-c, 15a-c, 16a-c 및 17a-c에 더욱 상세하게 도시된다. 먼저, 도 13a를 참조하면, 도 5 및 6으로부터의 활성 광학 영역(54)은 예시적인 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)가 도 13a에 도시되지만, 불필요한 혼란을 피하기 위해, 위에서 설명되고 도 5-7에 도시된 전기 트레이스는 도시되지 않는다. 위에서 언급된 바와 같이, 섹터는 임의의 원하는 폭 또는 임의의 원하는 각 방향으로 될 수 있지만, 편리하고 효율적이며 효과적인 구성은 11.25°의 섹터를 제공하는 것이다. 예를 들어, 360°의 원은 각각 11.25°인 32개의 섹터로 나누어지고, 180°의 반원은 각각 11.25°인 16개의 섹터로 나누어진다. 더욱이, 위에서 언급된 바와 같이, 푸리에 변환 광학 패턴(32)의 임의의 반원에서의 광 에너지 분포는 반대쪽 반원과 대칭적이다. 그러므로, 이 대칭적인 원리에 따르면, FT 광학 패턴(32)의 한 반원에서의, 예를 들어 0°에서 180°에 이르는 반원에서의 광 에너지 패턴의 검출은 전체 이미지(12')에 대한 효과적인 정보를 제공하고, 180°에서 360°에 이르는 반대쪽 반원에서의 광 에너지 패턴의 검출은 동일한 정보를 제공한다. 따라서, 혼란을 줄이고, 전기 트레이스(도 5-7에 도시됨)를 더욱 잘 수용하기 위해, 섹터들 중의 일부 섹터는 전기 트레이스(도 5-7에 도시됨)를 수용하기 위해 사이에 공간을 갖고 광학 영역(54)의 하나의 반원에 위치 설정될 수 있고, 그외 다른 섹터들은 사이에 있는 공간과 정반대로 마주하는 광학 영역(54)의 반대쪽 반원에 위치 설정될 수 있다. 예를 들어, 원이 각각 11.25°인 32개의 섹터로 나누어질 때, 이들 섹터 중의 16개만, 이를테면 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)만이 영역(54)에 입사된 광 에너지 내의 모든 모양 콘텐트를 검출하기 위해 광학적으로 활성화되어야 한다. 16개의 모든 이러한 광학적 활성 섹터는 영역(54)의 하나의 반원 내에 위치 설정될 수 있고, 또는 위에서 설명된 바와 같이, 광학적 활성 섹터들의 일부를 사이에 공간을 갖고 하나의 반원 내에 위치 설정하고, 그외 다른 섹터를 사이에 있는 공간과 정반대로 마주하는 반대쪽 반원 내에 위치 설정하는 것이, 더욱 편리하고 덜 혼란스럽다. 도 10a의 예에서, 비활성 영역(641, 651, 501, 511, 521, 531, 541)에 의해 분리된 임의의 8개의 섹터, 예를 들어 섹터(640, 650, 500, 510, 520, 530, 540, 550)는 영역(54)의 하나의 반원에 위치 설정되는 반면, 또한 비활성 영역(561, 571, 581, 591, 601, 611, 621)에 의해 분리된 나머지 8개의 섹터(560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630)는 도 13a에 도시된 바와 같이, 반대쪽 반원에 위치 설정될 수 있다. 이 배열에서 16개의 활성 광학 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)의 각각이 비활성 영역의 정반대 위치에 설정될 때, FT 광학 패턴(32)(도 1)의 대칭은 효과적으로 FT 광학 패턴(32) 내의 광 에너지 분포에서의 모든 모양 콘텐트가 이들 섹터로 검출될 수 있고 -- 물론, 약간은 중심 영역 부분(41)에 입사된 광 에너지, 또는 외부 세그먼트를 넘어 방사상으로 바깥쪽으로 분산되는 광 에너지를 포함하는데, 이러한 광 에너지는 위에서 설명된 바와 같이, 중요한 모양 콘텐트가 거의 없다.
이 원리는 또한, 모든 활성 광학 섹터에 대해, 도 6 및 7을 다시 참조하여 나타낸 바와 같이, 세그먼트로의 전기적 도전성 트레이스의 배치를 위해 이용 가능한 인접한 비활성 섹터 또는 영역이 있을 수 있기 때문에, 효과적인 공간 필터링 SLM2(50)의 설계 및 제조를 용이하게 한다. 예를 들어, 활성 광학 세그먼트(500과 650) 사이의 비활성 영역(651)은 활성 광학 섹터(500)의 각각의 세그먼트(502, 504, 506)로의 트레이스(503, 505 및 507)(도 7에 도시됨)의 배치를 수용한다. 비활성 영역, 예를 들어 활성 광학 섹터들(500, 510) 사이에 있는 도 13a의 비활성 영역(501)에 입사된 광 에너지를 검출하기 위한 활성 광학 섹터를 제공하기 위해, 상기 설명된 대칭 원리는 상기 비활성 영역(501)의 정반대 위치에 활성 광학 섹터(590)를 제공함으로써 적용된다. 그러므로, 활성 광학 섹터(590)에서 검출된 광 에너지의 검출은 섹터들(500, 510) 사이의 비활성 영역(501)에 입사된 광 에너지를 효과적으로 검출한다. 활성 광학 섹터를 비활성 영역의 정반대 위치에 설정하기 위해, 2개의 활성 광학 섹터, 예를 들어 섹터(550, 560)는 사이에 끼어 있는 중요한 비활성 영역이 전혀 없이 서로 인접하게 위치하게 되므로, 정반대 위치의 비활성 영역(631)은 다른 비활성 영역의 2배 크기이다. 그러므로, 상기 설명된 대칭 원리에 따르면, FT 광학 패턴(32)(도 1)의 광 에너지(34) 내의 사실상 모든 모양 콘텐트는 16개의 11.25°활성 광학 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)에 의해 검출가능하다.
이제, 도 13a로 돌아가면, 수직 각 방향은 임의로 0°로 설계되므로, 수평 각 방향은 90°이다. 각각의 활성 광학 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)는 약 11.25°이다. 섹터(640)에서 시계 방향으로 섹터(550)까지의 활성 광학 섹터는 11.25°의 각각의 비활성 영역(641, 651, 501, 511, 521, 531, 541)에 의해 각각 분리된다. 그러므로, 섹터(560)에서 시계 방향으로 섹터(630)까지의 각각의 활성 광학 섹터는 각각의 비활성 영역(561, 571, 581, 591, 601, 611, 621)의 정반대 위치에 설정된다. 따라서, 활성 영역(54)에 입사된 FT 광학 패턴(32)(도 8) 내의 광 에너지 분포에서의 사실상 모든 모양 콘텐트는 위에 설명된 바와 같이 위치 설정된 11.25°의 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)에 의해 11.25°간격으로 검출될 수 있다.
예를 들어, 180°를 중심으로 하는 비활성 영역(581)뿐만 아니라 0°를 중심으로 하는 수직 11.25°섹터(500)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(500)의 활성 광학 세그먼트(502, 504, 506, 508)를 효과적으로 활성화함으로써 검출될 수 있다. 11.25°를 중심으로 하는 비활성 영역(501)뿐만 아니라 191.25°를 중심으로 하는 11.25°섹터(590)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(590)의 활성 광학 세그먼트를 효과적으로 활성화함으로써 검출될 수 있는데, 그 이유는 활성 광학 섹터(590)가 11.25°의 비활성 영역의 정반대 위치에 놓이기 때문이다. 22.5°를 중심으로 하는 11.25°섹터(510) 또는 202.5°를 중심으로 하는 비활성 영역(591)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(510)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 33.75°를 중심으로 하는 11.25°비활성 영역 또는 213.75°를 중심으로 하는 활성 섹터(600)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 33.75°의 정반대 위치인 213.75°를 중심으로 하는 섹터(600)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 45°를 중심으로 하는 11.25°섹터(520) 또는 225°를 중심으로 하는 비활성 영역(601)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(520)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 56.25°를 중심으로 하는 11.25°비활성 영역(521) 또는 236.25°를 중심으로 하는 활성 섹터(610)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 56.25°의 정반대 위치인 256.25°에 놓인 섹터(610)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 67.5°를 중심으로 하는 11.25°섹터(530) 또는 247.5°를 중심으로 하는 비활성 영역(611)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(530)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 78.75°를 중심으로 하는 11.25°비활성 영역(531) 또는 258.75°를 중심으로 하는 활성 섹터(620)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 78.75°의 정반대 위치인 258.75°를 중심으로 하는 섹터(620)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 90°를 중심으로 하는 11.25°섹터(540) 또는 270°를 중심으로 하는 비활성 영역(621)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(540)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 101.25°를 중심으로 하는 11.25°비활성 영역(541) 또는 281.25°를 중심으로 하는 활성 섹터(630)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 101.25°의 정반대 위치인 281.25°를 중심으로 하는 섹터(630)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 292.5°를 중심으로 하는 비활성 영역(631)의 정반대 부분인 112.5°를 중심으로 하는 11.25°섹터(550)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(550)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 303.75°를 중심으로 하는 비활성 영역(631)의 정반대 부분인 123.75°를 중심으로 하는 11.25°섹터(560)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(560)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 135°를 중심으로 하는 11.25°비활성 영역(561) 또는 315°를 중심으로 하는 활성 섹터(640)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 135°의 정반대 위치인 315°를 중심으로 하는 섹터(640)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 146.25°를 중심으로 하는 11.25°섹터(570) 또는 326.25°를 중심으로 하는 비활성 영역(641)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(570)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 157.5°를 중심으로 하는 11.25°비활성 영역(571) 또는 337.5°를 중심으로 하는 활성 섹터(650)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 157.5°의 정반대 위치인 337.5°를 중심으로 하는 섹터(650)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 마지막으로, 168.75°를 중심으로 하는 11.25°섹터(580) 또는 348.75°를 중심으로 하는 비활성 영역(651)에 입사된 것의 광 에너지 특성에서의 모양 콘텐트는 섹터(580)의 활성 광학 세그먼트를 활성화함으로써 검출될 수 있다.
모든 섹터(500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650)의 모든 활성 광학 세그먼트의 모양 검출 및 특성화 기능을 도시하고 설명하는 것이 불필요하게 번거로울 수 있는 반면, 활성 광학 영역(54) 내의 활성 광학 세그먼트의 몇 가지 대표적인 예를 활성화하는 기능 및 결과를 도시하고 설명하는 것은 유용할 수 있다. 그러므로, 도 13a는 외부 세그먼트(508)에 입사되고 외부 세그먼트(508)에 의해 반사되는 FT 광학 패턴(32)으로부터의 광 에너지(34)의 밴드를 도시함으로써 활성 광학 섹터(500)의 외부 세그먼트(508)의 활성화를 설명한다. FT 광학 패턴(32) 내의 수직 방향으로 가장 멀리 방사상으로 바깥쪽으로 분산되는 광 에너지(34)의 이들 밴드는 도 13b의 범퍼 및 그릴 부분(35)의 대체로 수직선과 같은 높은 공간 주파수를 갖는 이미지(12') 내의 대체로 수직 방향인 선, 가장자리, 특징 부분 또는 세부 부분으로부터 원래 나온 것이고, 이들 부분에 대응한다. 위에서 설명된 바와 같이, 이미지(12') 내의 자동차의 앞 범퍼 및 그릴 부분(35)에서의 것들과 같은 더욱 복잡하거나 밀접한 간격으로 된 수직 부분 또는 선(66)(즉, 더 높은 공간 주파수)으로부터의 광 에너지(34)는 광학 중심 또는 축(40')으로부터 더욱 방사상으로 바깥쪽으로 분산되므로, 수직 섹터(500)의 외부 세그먼트(506, 508)를 활성화함으로써 검출가능하지만, 도 13b의 이미지(12')의 트렁크 및 뒤쪽 범퍼 부분에서의 대체로 수직 부분 또는 선(66')과 같은, 덜 복잡하고, 더 많이 떨어져 있으며, 반쯤 떨어져 있거나 더 먼 간격으로 된 수직 부분, 가장자리 또는 선(즉, 낮은 공간 주파수)으로부터의 광 에너지(34)는 광학 중심 또는 축(40)으로부터 방사상으로 그다지 멀지 않게 분산되고, 내부 세그먼트(502, 504)에 의해 더욱 검출가능할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 그들 각각의 분산 밴드에서의 광 에너지(34)의 강도는 이미지(12') 내의 대응하는 각각의 수직 특징 부분(35, 66, 66')의 밝기에 의존한다. 다시 또, 활성 광학 영역(54)의 중심 부분(41)은 푸리에 변환(32)(도 1)의 중심 또는 축(40) 내의 그리고 그 근처의 광 에너지(54)가 모양을 거의 정의하지 않는 이미지의 전체 밝기와 같은, 공간 주파수가 매우 낮거나 사실상 없는 이미지(12') 내의 특징 부분으로부터 발산되기 때문에, 원하는 경우에 무시될 수 있다. 다른 한편, 위에서 또한 설명된 바와 같이, 중심 부분(41)은 소스 광(25(s))(도 1)의 밝기의 보정, 조정, 검출기(80) 내의 센서(84)의 강도(I) 측정의 보정 등에 유용할 수 있는 전체 밝기의 측정치로서 중심 부분(41)에 입사된 광 에너지를 캡처하여 검출기(80)에 반사하기 위한 활성 광학 컴포넌트로서 제조될 수 있다.
광 에너지 밴드(34)는 활성화된 외부 세그먼트(508)에 의해 반사되면, 편광 빔 분리기(70)를 통해 필터링되고, 광 검출기(80)(도 1)로의 필터링된 광학 패턴(60)에 투영되는데, 이 필터링된 광학 패턴(60)은 도 9c에 도식적으로 도시된 광 에너지의 주요 부분의 수직선 또는 밴드(62)로 구성된다. 위에서 설명된 바와 같이, 필터링된 광학 패턴(60) 내의 광 에너지는 검출기 어레이(82) 내의 광 센서(84)에 의해 검출된다. 각각의 센서(84) 상의 광 에너지의 강도(I)는 양호하게 x-y 좌표에 의한 센서(픽셀) 위치, 및 섹터(500)의 각 방향(R)과 함께 기록된다. 활성화된 세그먼트(508)의 방사상 위치 또는 스케일(S)(위에서 설명된 바와 같이, 공간 주파수를 나타냄)은 또한, 예를 들어 위에서 설명된 RIXSel 값으로서 기록된다. 이들 값은 특성화된 이미지(12)에 대한 정보, 이를테면 이미지 식별정보(ID), 이미지(12)의 소스 위치(URL, 데이터베이스 주소 등), 디지털 포맷, 해상도, 색, 텍스처, 모양, 주제 카테고리 등과 관련하여 데이터베이스(102)에 저장될 수 있다.
더욱 예시하기 위해, 활성 광학 섹터(500)의 준 내부 세그먼트(504)는 도 14a에 도시되는데, 편광기/분석기(70)에 의한 분리 및 그 다음에 광검출기(80)에 의한 검출을 하기 위해 FT 광학 패턴(32)으로부터의 광 에너지 밴드(34)의 선택된 부분의 편광 평면을 회전시키기 위해 선택된다. 이러한 준 내부 세그먼트(504)는 또한 수직 방향 섹터(500) 내에 있지만, 앞의 예에서 활성화된 외부 세그먼트(508)보다 광학 축(40')에 방사상으로 더 가깝게 위치하게 되거나 스케일링된다. 그러므로, 이러한 준 내부 세그먼트(504)는 활성화시에, 또한 이미지(12')의 수직선, 가장자리 등에 대응하지만, 외부 세그먼트(508)에 의해 선택된 것들보다 낮은 공간 주파수의 그러한 선, 에지 등에 대응하는 FT 광학 패턴(32) 내의 광 에너지(34)를 캡처한다. 예를 들어, 준 내부 세그먼트(504)에 의해 선택된 FT 광학 패턴(32)으로부터의 광 에너지(34)는 밀접한 간격으로 있는 수직 방향 범퍼 및 그릴 부분(35) 대신에, 트렁크 뚜껑의 더 많이 공간적으로 반-분리된(semi-isolated) 수직 가장자리(66'), 및 도 13b의 자동차 이미지(12') 내의 유사하게 반-분리된 다른 수직선 및 가장자리(66)의 특성을 더 잘 나타낼 수 있다. 그러므로, 도 15c의 광학 패턴(60)에 도시된 바와 같이, 결과적인 필터링된 빔(61(s)) 내의 광 에너지 밴드(62)는 이미지(12') 내의 낮은 공간 주파수의 이러한 수직 모양 콘텐트(66, 66')의 특성을 나타낸다.
FT 광학 패턴(32)으로부터의 광 에너지(34)의 다른 예시적인 각 방향은 도 15a-c에 도시된다. 이 예에서 준 외부 세그먼트(526)는 수직으로부터 45°의 각 방향으로 방사상으로 뻗어있는 선, 가장자리 또는 특징 부분으로부터의 광을 캡처하도록 활성화된다. 이러한 광 에너지(34)는 아마도 도 15b의 창 기둥 및 덮개 지지대(67)와 같은 소정의 공간 주파수를 갖고, 즉 분리되지 않고, 약 45°로 뻗어있는 이미지(12') 내의 선, 가장자리 또는 특징 부분의 특성이다. 훨씬 낮은 공간 주파수, 즉 훨씬 더 분리된, 예를 들어 바퀴 덮개 및 엔진뚜껑 가장자리(67') 부분을 갖는 이미지(12') 내의 이러한 45°방향의 선은 준 내부 세그먼트(524) 또는 내부 세그먼트(522)에 의해 더욱 캡처될 수 있지만, 이러한 광 에너지의 일부가 준 외부 세그먼트(506)에 의해 캡처되는 것도 가능하다. 이들 45°각도 방향의 모양 콘텐트에 대한 광학 패턴(60)을 갖는 필터링된 빔(61(s))은 도 15c에 도식적으로 도시된 바와 같이, 약 45°방향인 광 에너지의 밴드(62)를 갖는다. 이러한 광 에너지 밴드(62)는 광검출기(80)(도 1)의 센서(84)에 의해 검출되고, 이미지(12')의 45°방향 모양 콘텐트의 공간 주파수의 특성으로서 기록되고 저장된다.
각각의 공간 주파수의 이미지(12')의 선, 가장자리 및 특징 부분(68, 68')의 수평 부분의 캡처 및 검출은 이미지(12') 내에 존재하는 경우에, 수직 0°에서부터 90°방향에 있는 수평 섹터(540)의 하나 이상의 세그먼트(542, 544, 546, 548)의 활성화에 의해 달성된다. 수평 섹터(540)의 각각의 활성화된 세그먼트(542, 544, 546, 548)에 의해 반사되는 광 에너지(34)의 부분은 도 16b에 도시된 바와 같이, FT 평면(32) 내의 그러한 세그먼트에 입사되는(만약 있다면) 광 에너지에 대응하는 이미지(12') 내의 각각의 공간 주파수의 대체로 수평인 모든 특징 부분, 부품 및 선(68)의 특징이다. 이미지(12') 내의 일부 만곡된 특징부분, 부품 또는 선은 또한 대체로 수평인 부분 또는 선분(68')을 가지므로, 그러한 수평 부분 또는 선분(68')은 또한 도 16a의 수평 섹터(540)에 의해 반사되는 광 에너지(34)에 기여한다. 도 16a의 활성화된 세그먼트(542, 544, 546, 548)의 수평 방향으로부터 비롯된, 도 16c에 도시된 필터링된 패턴(60) 내의 광 에너지의 밴드(62)는 또한 대체로 수평 방향으로 향해 있고, 대체로 수평 방향인 이미지(12')의 모양 특성(68, 68')의 일부 또는 전부를 나타낸다. 다시 또, 내부 세그먼트(542, 544)는 광학 축(40')에 가깝게 분산되는 FT 광학 패턴(32)으로부터의 광 에너지 밴드(34)를 검출하기 위해 활성화되므로, 이미지(12')의 낮은 공간 주파수의 수평 모양 콘텐트의 특성인 반면, 높은 공간 주파수의 수평 모양 콘텐트는 수평 섹터(540)의 외부 세그먼트(546, 548)를 활성화함으로써 검출될 수 있다. 그러므로, 검출기 어레이(82)(도 1)에 의한 도 13c의 광 에너지 밴드(62)의 검출은 위에서 설명된 바와 같이, 이미지(12')의 수평 모양 특성의 부호화 및 기록을 용이하게 한다.
한가지 더 예시적인, 섹터(590) 내의 활성화된 세그먼트(598)는 상기 설명된 대칭적인 광 에너지 검출 특징을 설명하기 위해 도 17a에 도시된다. 위에서 설명된 바와 같이, 활성 광학 섹터들(500, 510) 사이의 비활성 영역에 입사되는 FT 광학 패턴(32)의 광 에너지 밴드(34)는 섹터(590) 내의 활성 광학 세그먼트(592, 594, 596, 598)에 입사되는 정반대 위치의 광 에너지 밴드(34)와 대칭이다. 그러므로, 도 17a에 도시된 바와 같이, 세그먼트, 예를 들어 외부 세그먼트(598)의 활성화는 각각의 섹터(500, 510)의 세그먼트들(508, 518) 사이에 입사되는 정반대 위치의 대등한 광 에너지(34)에서와 같은 동일한 모양 콘텐트의 효과적인 검출을 가능하게 할 것이다. 이와 마찬가지로, 임의의 다른 세그먼트(592, 594, 596)의 활성화는 활성 섹터들(500과 510) 사이의 비활성 영역(501) 내에 입사되는 광 에너지의 다른 정반대 부분 내의 모양 콘텐트의 효과적인 검출을 가능하게 한다. 그러므로, 도 17a의 예에서 191.25°를 중심으로 하는 섹터(590)에 입사된 광 에너지(34)의 검출은 11.25°를 중심으로 하는 비활성 영역(501)에 입사되는 광 에너지(34)의 검출과 동등하다. 또한 이와 반대로도 되는데, 즉 도 9a 및 10a에 도시되고 위에서 설명된 바와 같이, 수직 섹터(500)에 입사된 광 에너지(34)의 검출은 활성 섹터들(580과 590) 사이의 비활성 영역(581)에 입사되는 FT 광학 패턴(32)으로부터의 광 에너지의 검출과 동등하다.
도 17a-c를 다시 참조하면, 섹터(590)에서 검출된 광 에너지(34)는 약 11.25° 방향과 대칭이고, 약 11.25°방향으로도 표현될 수 있는 대체로 약 191.25°방향인 이미지(12') 내의 선, 가장자리, 곡선 부분 등과 같은 모양 콘텐트(69)에 대응한다. 반사되고 필터링된 광학 패턴(60) 내의 광 에너지 밴드(62)는 또한, 외부 세그먼트(596, 598)에 의해 반사된 경우에 높은 공간 주파수를 갖고, 내부 세그먼트(592, 594)에 의해 반사된 경우에 낮은 공간 주파수를 가지며, 그 각 방향을 갖는 이미지(12')의 선형 모양 콘텐트의 특성인 그 동일한 각 방향을 갖는다. FT 광학 패턴(32)의 이러한 다양한 반사된 부분으로부터 비롯된 광학 패턴(60)은 위에서 설명된 바와 같이, 기록 및 저장을 위해 검출기 어레이(82) 내의 센서(84)에 의해 검출된다.
지금쯤은 이미, 활성 광학 영역(54) 내의 섹터의 세그먼트의 임의의 특정 각 방향 R은 대체로 그 동일한 각 방향 R을 갖는 이미지(12')의 모든 모양 특성의 검출을 가능하게 할 것이라는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 또한, 세그먼트의 방사상 외부 간격 또는 스케일(S)은 이러한 모양 특성의 공간 주파수에 관련된다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 그러므로, 이미지(12')의 모든 모양 특성은 모든 각 방향에서의 세그먼트로 각각의 필터링된 패턴(60)의 밴드(62)를 검출함으로써 검출될 수 있다. 그러나, 위에서 언급된 바와 같이, 각 방향 또는 회전 R의 소정의 선택된 증가분에서 필터링된 패턴(60)의 광 에너지 밴드(34)를 검출하는 것을 선택함으로써 이미지(12')의 모양 특성의 몇몇, 양호하게 대부분(하지만 반드시 전부일 필요는 없음)을 검출하는 것은 대부분의 목적에 충분하다. 명백하게, 광 에너지 밴드(34)가 검출되는 섹터의 각 방향의 증가분이 클수록, 이미지(12')의 검출된 모양 특성 또는 콘텐트의 정밀도가 떨어질 것이다. 다른 한편, 각 방향의 증가분이 작을수록, 처리되어야 할 데이터가 많아진다. 그러므로, 광 에너지 밴드(34)가 검출되고 기록될 섹터의 각도 증가분을 선택할 때, 필요하거나 원하는 모양 특성의 정밀도와, 이러한 정밀도를 취급하는데 요구된 데이터 처리 및 저장의 속도 및 효율성 사이에 어느 정도 균형을 맞추는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 제한적인 것은 아니지만, 약 5 내지 20도 범위에서의 각 증가분, 양호하게 약 11.25도에서의 모양 특성의 검출 및 기록이 대부분의 목적에 충분할 것이라고 생각한다. 또한, 검출의 각도 영역이 바뀔 수 있다. 예를 들어, 활성 광학 섹터가 11.25°의 각도 증가분에서 모양 특성을 검출하는 방향으로 되어 있더라도, 활성 광학 영역은 대체로 3°내지 8°범위에서와 같이 좁을 수 있는데, 이것은 섹터들 사이의 FT 광학 패턴(32)으로부터의 광학 에너지의 일부가 빠져나갈 수 있게 된다. 그러나, 이 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 섹터들 또는 기타 방사상으로 뻗는 센서들 사이의 비활성 영역으로부터의 광 에너지의 이러한 손실은 특정 문제 또는 목적에 대한 기술의 특정 응용에 의존하여, 본 발명에 의한 모양 특성화에 손해를 입히지 않을 수 있다.
위에서 설명된 방사상으로 뻗어 있는 쐐기형 활성 광학 섹터 및 섹터의 세그먼트 대신에, 대안적인 구성은 도 18에 도식적으로 도시된 바와 같이 방사상으로 뻗어 있는 직사각형 모양의 활성 광학 변조기로 구성될 수 있다. 이들 직사각형 모양의 변조기(500', 510', 520', 530', 540', 550', 560', 570', 580', 590', 600', 610', 620', 630', 640', 650')는 위에서 설명된 쐐기형 섹터와 동일하거나 상이한 각 방향에 있을 수 있고, 각각의 각 방향은 변조기(500')의 세그먼트(502', 504', 506', 508')와 같은 몇 개의 직사각형 활성 광학 세그먼트를 포함할 수 있다. 이 배열은 입사 FT 광학 패턴(32)(도 1)의 광 에너지를 위에서 설명된 쐐기형 세그먼트 및 섹터만큼 많이 캡처하지는 못하지만, 모양 해상도는 더 높을 수 있다.
덜 효율적이긴 하지만, 또 다른 실시예가 도 19에 도시되는데, 여기에서 가상 선으로 도시된 원하는 섹터 및 세그먼트는 동시에 픽셀 어레이(730) 유형의 공간 광 변조기 내의 광 변조기 요소(732)의 선택된 그룹을 활성화함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 수직 섹터(500")의 가상 외부 세그먼트(508")는 광 변조기 픽셀 요소(602)의 세그먼트 그룹(508")을 동시에 활성화함으로써 활성화될 수 있다.
도 8의 단면도와 관련하여 위에서 설명된 반사형 공간 광 변조기 구조가 위에서 설명된 모든 SLM2(50) 구성에 적용될 수 있지만, 도 20에 도시된 대안적인 투과형 공간 광 변조기 구조(50')도 또한 위에서 설명된 도 2의 예에서와 같은 각각의 구성과 함께 사용될 수 있다. 이 실시예(50')에서, 금속 반사층(186, 188)은 ITO(indium tin oxide), 또는 다수의 다른 잘 알려진 투과 도전 재료들 중의 임의의 것과 같은 투과 도전층(186', 188')으로 교체될 수 있다. 그러므로, 입사 광(27(p))은 전압 V가 어느 층(186' 또는 188')에 인가되는 지에 따라, 회전된 편광 평면을 갖거나 갖지 않을 수 있는데, 반사 대신에, 광은 도 17에 나타낸 바와 같이, 광 에너지(61(s) 또는 61(p))로서 나오기 위해 장치(50')를 통해 투과된다. 이 장치는 베이스(56) 내에서 그 주변에 설치되므로, 베이스(56)는 광(61(s) 및 61(p)) 전달을 방해하지 않는다. 도 8의 실시예의 액정 재료(180)와는 상이한 액정 재료(180') 및/또는 상이한 두께의 액정 재료가 요구될 수 있는데, 그 이유는 광이 액정 재료(180')를 한 번만 통과하기 때문이다. 그러나, 이러한 재료 및 그 적용은 용이하게 이용 가능하고, 본 분야에 잘 알려져 있으며, 본 분야에 숙련된 사람들이 본 발명의 원리를 이해하면 이들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 광(61(s))이 반사되기보다는 오히려 투과되기 때문에, 편광기/분석기(70)는 또한 도 2에 도시된 바와 같이 SLM(50')의 앞에 놓이는 대신에, 도 17의 공간 필터링 SLM(50')의 뒤에 놓여야 할 것이다.
상기 설명에서, 이미지의 원하는 각 방향(R) 및 스케일(S)의 모양 콘텐트는 FT 평면(32)의 그 각 방향(R) 및 스케일 세그먼트로부터의 광 에너지만이 검출을 위해 다시 공간 영역으로 투영되도록, FT 평면(32) 내의 다른 모든 광이 검출기(80)에 도달하지 못하게 가리거나 차단함으로써 캡처된다. 그러나, 본 분야에 숙련된 사람들은 상기 설명된 컴포넌트를 사용하는 모양 특성화 및 부호화가 반대로 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 달리 말하면, 위에서 설명된 바와 같이, 특정 섹터 및/또는 세그먼트의 각 방향 또는 회전(R) 및/또는 방사상 거리(S)에 관련된 모양 콘텐트를 얻기 위해 하나 또는 몇 개의 세그먼트 및/또는 섹터를 작동시키는 대신에, 이미지의 모양 콘텐트의 음화(negative) 또는 반대 이미지를 얻기 위해 특정 섹터 및/또는 세그먼트를 작동시키지 않고, 활성 광학 영역(54) 내의 다른 모든 섹터 및 세그먼트를 작동시키는 것도 실행가능할 것이다. 이 절차는 수집되고 기록된 광 에너지 분포에 관한 종합적인 정보가 이미지(12')의 모든 모양 콘텐트의 음화 또는 반대 이미지를 나타내도록, 모든 원하는 각도(R) 및/또는 스칼라(S) 섹터 및 세그먼트에 대해 반복될 수 있다.
예를 들어, 도 9a-c를 다시 참조하면, 공간 필터링 SLM2(50)(도 1)에 의한 FT 평면(32)에서의 광학 필터링 후의 공간 영역 내의 도 9a의 수직 모양 콘텐트의 음화 또는 반대 이미지는 도 9c에 나타나는 방식과 유사한 수평선(706)으로 나타날 수 있는데, 수직선(704)은 수직 섹터(500)의 비활성화된 내부 세그먼트(502)에 의해 공간 이미지에서 제거된다. 도 9a의 정사각형보다 더 많은 모양 콘텐트가 있으면, 이러한 추가 모양 콘텐트는 또한, 내부 세그먼트(502)에 의해 이미지에서 제거되는 공간 주파수 범위에서 및 수직 방향에서 이러한 추가 모양 콘텐트가 없는 한, 음화 공간 이미지에서 나타날 수 있다. 이와 마찬가지로, 분할 방사상 SLM(50)에 의한 FT 평면(32)에서의 광학 필터링 후의 공간 영역 내의 도 9a의 수평 모양 콘텐트의 음화 또는 반대 이미지는 도 9b에 나타나는 방식과 유사한 수직선(704)으로 나타날 수 있는데, 수평선은 공간 이미지에서 제거된다.
더욱 설명하기 위해, 도 13b에 도시된 자동차의 공간적으로 필터링된 이미지(60)의 음화는 도 13c에 도시된 수직선(62')을 제외하고, 자동차의 모든 모양 콘텐트를 나타낼 수 있을 것이다. 이와 동일한 차이는 도 14c, 15c, 16c 및 17c에 대한 음화에 적용될 수 있다.
다시 또, 모양 콘텐트의 양화(positive) 공간 이미지에서와 같이, 이러한 음화 또는 반대되는 공간 이미지는 위에서 설명된 바와 같이, x-y 좌표 위치에서의 픽셀 및 강도(I)에 의해 검출기(80)(도 1)에서 검출될 수 있고, 비활성화된 섹터 및 세그먼트의 각 방향(R) 및 원하는 경우에 그 방사상 거리(S)와 함께 저장하기 위해 처리될 수 있다. 또한, 음화의 필터링된 이미지 데이터는 본 분야에 숙련된 사람들이라면 이해할 수 있는 바와 같이, 양화의 필터링된 이미지 데이터로 변환될 수 있고, 이와 반대로도 될 수 있다.
다수의 예시적인 구현, 실시양상 및 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 분야에 숙련된 사람들은 청구된 발명의 범위 및 정신에 속하는 그외 다른 변경, 변형, 추가 및 부조합(subcombinations)을 인식할 것이다. 그러므로, 다음의 청구범위 및 이후에 소개되는 청구범위는 본 발명의 진정한 정신 및 범위에 속하는 모든 이러한 변경, 추가, 부조합 및 그 등가물을 포함하고, 위에 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 프로세스로 이러한 청구범위를 제한하지 않는 것으로 해석되고 추론되고자 하는 것이다. 단어 "comprise", "comprises", "comprising", "composed", "composes", "composing", "include", "including" 및 "includes"는 이 명세서 및 다음 청구범위에서 사용될 때, 설명된 특징, 정수, 컴포넌트 또는 단계의 존재를 명시하고자 하는 것이지만, 이들은 하나 이상의 다른 특징, 정수, 컴포넌트, 단계 또는 그 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

Claims (22)

  1. 모양 콘텐트(shape content)의 분리 및 광학 이미지의 특성화(characterization)를 위해 상기 광학 이미지를 처리하는 장치에 있어서,
    평면 편광되고 가간섭성(coherent)인 단색 광의 빔을 빔 경로를 따라 전달하는 가간섭성 단색 광의 소스;
    상기 빔 경로 내에 위치 설정되고, 초점 평면에 있는 초점에 상기 빔을 집속하도록 모양이 만들어진 집속 렌즈(focusing lens), 상기 집속 렌즈와 상기 초점 사이에 위치한 이미지 입력 장치 - 상기 이미지 입력 장치는 상기 빔 내의 이미지의 회절된 광을 초래하는 공간적으로 분산된 위상 변화들로 상기 광의 빔을 변조시키는 능력이 있음-, 및 상기 이미지의 푸리에 변환 패턴이 나타나는 상기 빔 내에 위치 설정된 공간 필터를 포함하는 제1 광학 서브시스템; 및
    투영 렌즈(projection lens)의 양 반대쪽(opposite sides)의 각각의 초점 거리들에 각각의 초점들을 갖는 투영 렌즈, 및 검출기를 포함하고, 상기 빔 경로 내의 상기 제1 광학 서브시스템과 중첩되는 제2 광학 서브시스템
    을 포함하고, 상기 제2 광학 서브시스템은 상기 투영 렌즈 및 상기 투영 렌즈의 2개의 초점들은 상기 이미지 입력 장치와 상기 검출기 사이의 빔 경로 상에 위치시키고, 그리고 상기 공간 필터는 광학적으로 상기 이미지 입력 장치와 상기 투영 렌즈 사이에 위치시키고서, 상기 제1 광학 서브시스템에 광학적으로 결합되는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 입력 장치는 상기 빔이 전체 이미지를 비추는 위치인, 상기 집속 렌즈와 상기 초점 사이의 어딘가에 위치 설정되는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 투영 렌즈는 상기 이미지 입력 장치로부터의 이미지를 상기 검출기 상의 원하는 크기로 조정하는 위치인, 상기 공간 필터와 상기 검출기 사이의 어딘가에 위치 설정되는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 이미지 입력 장치는 상기 빔 내로 상기 이미지를 기록하는 방식으로 편광 평면을 회전시키고 광을 회절시키기 위해 픽셀마다 상기 빔 내의 광의 위상을 변조시키는 픽실레이티드(pixilated) 이미징 공간 광 변조기를 포함하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이미지를 포함하는 광을 상기 검출기 쪽으로 보내고, 상기 이미지의 부분이 아닌 광을 상기 빔에서 제거하도록, 상이한 평면들에서 편광된 광의 픽셀들을 분리하기 위해 상기 이미징 공간 광 변조기와 상기 공간 필터 사이에 위치 설정된 편광기/분석기를 포함하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이미징 공간 광 변조기는 상기 광 빔을 반사하는 반사 평면에 인접한 액정 재료에 의해 상기 이미지가 상기 빔 내로 기록되는 반사형 공간 광 변조기이고, 상기 반사형 공간 광 변조기는 상기 빔이 상기 이미징 공간 광 변조기 반사 평면에서 0도보다 큰 입사각을 갖도록 하는 방향으로 향해 있는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이미징 공간 광 변조기 반사 평면에서의 상기 빔의 입사각은 상기 편광기/분석기에 의해 다시 상기 공간 광 변조기로 반사된 상기 빔 내의 임의의 광이 상기 이미징 공간 광 변조기 반사 평면에 의해 반사되도록 충분히 큰 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공간 필터는 상기 이미지의 푸리에 변환이 발생하는 상기 이미징 공간 광 변조기에 광학적으로 평행한 방향으로 향해 있는 필터 평면을 포함하는 필터링 공간 광 변조기를 포함하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 검출기는 상기 이미징 평면에 광학적으로 평행한 검출 평면을 갖는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 공간 필터는 상기 검출기 상으로 투영하기 위해 상기 이미지의 푸리에 변환이 발생하는 방사상으로 뻗어있는 섹터들 내에서 광을 공간적으로 선택하도록 구성되는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 검출기는 센서들의 매트릭스를 포함하고, 상기 투영 렌즈는 상기 필터링 공간 광 변조기에 의해 필터링된 이미지가 상기 검출기의 센서들 및/또는 센서들의 그룹들의 크기들에 일치하도록 크기 조정되는, 상기 필터링 공간 광 변조기와 상기 검출기 사이의 위치에서 모양이 만들어지고 위치가 설정되는 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    공간적으로 필터링하는 공간 광 변조기는 상기 빔의 선택된 부분들 내의 광의 편광 평면을 회전시키기 위해 상기 필터링 평면의 선택된 부분들 내의 액정 재료를 활성화함으로써 상기 이미지의 푸리에 변환을 공간적으로 필터링하고;
    편광기/분석기는 선택되지 않은 광 빔의 부분들을 상기 검출기에 도달하지 않게 차단하기 위해 상기 공간적으로 필터링하는 공간 광 변조기와 상기 검출기 사이의 빔 내에 위치 설정되는 장치.
  13. 제2항에 있어서, 상기 빔은 상기 전체 이미지를 비추기 위해 상기 집속 렌즈보다 앞에서, 벌어진(flared) 상태로 되는 장치.
  14. 모양 콘텐트의 분리 및 광학 이미지의 특성화를 위해 상기 광학 이미지를 처리하는 방법에 있어서,
    초점 평면에 있는 초점에 빔을 집속하기 위해 빔 경로 내에 위치 설정된 집속 렌즈를 통해 빔 경로를 따라 가간섭성 단색 광의 빔을 전달하는 단계;
    대상 이미지의 푸리에 변환이 상기 집속 렌즈의 초점 평면에서 발생하도록 상기 빔 내의 대상 이미지의 회절된 광을 초래하는 공간적으로 분산된 위상 변화들을 갖게 함으로써 상기 광 빔을 공간적으로 변조시키는 방식으로 상기 집속 렌즈와 상기 초점 사이의 빔 내의 대상 이미지를 비추는 단계;
    상기 대상 이미지의 푸리에 변환 패턴이 나타나는 빔을 공간적으로 필터링하는 단계; 및
    상기 대상 이미지와 검출기 사이에 초점을 갖고 위치 설정되는 투영 렌즈로 상기 공간적으로 필터링된 빔 내의 대상 이미지를 상기 검출기 상으로 투영하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 대상 이미지에 대해 원하는 대로 편광 평면을 회전시키고 광을 회절시키기 위해 픽셀마다 상기 빔 내의 광의 위상을 변조시키는 픽실레이티드 공간 광 변조기로 이미징 평면에서 상기 대상 이미지를 상기 빔 내로 기록하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 원하지 않는 광을 차단하고, 상기 대상 이미지를 포함하는 광을 통과시키기 위해, 상이한 평면들에서 편광된 광의 픽셀들을 분리하도록, 편광기/분석기를 통해 상기 대상 이미지를 포함하는 빔을 통과시키는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 이미징 평면에 또는 상기 이미징 평면 부근에 평면 반사 표면을 위치 설정하고, 상기 이미징 평면 및 평면 반사 표면에 대한 상기 빔의 입사각이 상기 편광기/분석기로부터 반사된 임의의 피드백 광을 상기 검출기에서 떨어져 있는 상기 이미징 평면으로 반사할 만큼 충분하도록, 상기 이미징 평면 및 평면 반사 표면의 방향을 정하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 대상 이미지의 푸리에 변환이 발생하는 빔을 공간 광 변조기로 공간적으로 필터링하는 단계를 포함하는데, 상기 공간 광 변조기는 상기 이미징 평면에 광학적으로 평행하게 상기 빔 내에 위치 설정된 필터링 평면을 갖고, 상기 빔 내의 광의 나머지 부분으로부터의 분리를 위해 선택된 푸리에 변환 평면의 선택된 부분들 내의 광의 편광 평면을 회전시키는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 검출기에서 필터링된 이미지를 형성하기 위해, 상기 광의 선택된 부분들만이 상기 검출기에 도달하도록, 상기 검출기에 도달하게 선택되지 않은 광을 편광기/분석기로 차단하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 필터링 공간 광 변조기에 의해 필터링된 상기 대상 이미지를 상기 검출기의 검출기 평면에서 검출하는 단계를 포함하고, 상기 검출기 평면은 상기 이미징 평면에 광학적으로 평행한 방향으로 향해 있는데, 물리적으로 상기 이미징 평면에 평행할 수 있거나, 또는 상기 빔이 스펙트럼 미러로 꺾이게 되는 경우에, 상기 이미징 평면에 수직일 수 있는 방법.
  21. 제15항에 있어서, 상기 빔이 상기 대상 이미지의 모든 픽셀을 비추는, 상기 집속 렌즈와 그 초점 사이의 어딘가에 상기 이미지 평면을 위치 설정하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 대상 이미지의 모든 픽셀을 충분히 비추기 위해 상기 빔이 상기 집속 렌즈에 도달하기 전에 상기 빔을 벌어지게 하는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8811763B2 (en) * 2007-12-06 2014-08-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and system for producing image frames using quantum properties
US8391601B2 (en) * 2009-04-30 2013-03-05 Tandent Vision Science, Inc. Method for image modification
US8570530B2 (en) * 2009-06-03 2013-10-29 Carestream Health, Inc. Apparatus for dental surface shape and shade imaging
US8576402B2 (en) 2010-07-22 2013-11-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical navigation with specular reflection blocking
WO2015024871A1 (en) * 2013-08-19 2015-02-26 Basf Se Optical detector
US9437394B1 (en) * 2014-03-28 2016-09-06 Carl Zeiss Microscopy Ltd. Method of operating a charged particle microscope and charged particle microscope operating according to such method
CA2953439C (fr) * 2014-07-01 2019-05-07 Qiova Procede et systeme de micro-usinage pour former un motif sur un materiau, et procede d'utilisation d'un tel systeme de micro-usinage
DE102014110302B3 (de) * 2014-07-22 2015-09-03 Carl Zeiss Ag Verfahren und Vorrichtung zum Abbilden eines Objekts
JP6704608B2 (ja) 2016-02-08 2020-06-03 富士ゼロックス株式会社 端末装置、診断システムおよびプログラム
CN110268321B (zh) * 2017-02-23 2021-06-15 富士胶片株式会社 投影型显示装置、控制方法、存储控制程序的存储介质
CN117252247A (zh) 2017-09-20 2023-12-19 视觉动力公司 传感器-显示设备
GB2573171B (en) * 2018-04-27 2021-12-29 Optalysys Ltd Optical processing systems

Family Cites Families (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689772A (en) 1971-08-18 1972-09-05 Litton Systems Inc Photodetector light pattern detector
US3796497A (en) 1971-12-01 1974-03-12 Ibm Optical alignment method and apparatus
US3771124A (en) 1972-01-21 1973-11-06 Sperry Rand Corp Coherent optical processor fingerprint identification apparatus
US3891968A (en) 1974-04-04 1975-06-24 Sperry Rand Corp Coherent optical processor apparatus with improved fourier transform plane spatial filter
DE2848874C2 (de) 1977-11-12 1983-02-17 Nippon Kogaku K.K., Tokyo Vorrichtung zum Bestimmen der Größe der Verschiebung eines durch ein optisches Abbildungssystem erzeugten Bildes
US4360799A (en) 1980-05-22 1982-11-23 Leighty Robert D Hybrid optical-digital pattern recognition apparatus and method
US4462046A (en) 1982-07-02 1984-07-24 Amaf Industries Incorporated Machine vision system utilizing programmable optical parallel processing
US4573198A (en) 1982-12-27 1986-02-25 Litton Systems, Inc. Optical image processing/pattern recognition system
US4513441A (en) 1983-08-02 1985-04-23 Sparta, Inc. Image comparison system
JPS60196856A (ja) 1984-03-20 1985-10-05 Olympus Optical Co Ltd 画像検索登録装置
DD246466A3 (de) 1984-12-29 1987-06-10 Zeiss Jena Veb Carl Anordnung zur auswertung zweidimensionaler objektvorlagen
US4923297A (en) 1986-06-23 1990-05-08 Eyedentify, Inc. Optical alignment system
JP2735187B2 (ja) 1987-03-17 1998-04-02 株式会社東芝 情報検索方法
US4950050A (en) 1987-06-19 1990-08-21 Grumman Aerospace Corporation Optical target recognition system
US5173954A (en) 1988-01-14 1992-12-22 Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha Spatial light modulation device and image reconstructing apparatus using the same
US4980922A (en) 1988-05-31 1990-12-25 Grumman Aerospace Corporation System for output plane calibration of an optical correlator
JPH0291607A (ja) 1988-09-28 1990-03-30 Olympus Optical Co Ltd 液晶絞りを備えた内視鏡光学系
US5097352A (en) 1988-09-28 1992-03-17 Olympus Optical Co., Ltd. Optical system including liquid crystal devices
JP2527807B2 (ja) 1989-05-09 1996-08-28 住友大阪セメント株式会社 光学的連想識別装置
CA2019121A1 (en) 1989-06-16 1990-12-16 Tadao Iwaki Optical pattern recognition apparatus
US5257322A (en) 1989-09-20 1993-10-26 Agency Of Industrial Science And Technology Method and apparatus for pattern recognition and display with optical correlator
GB2238639B (en) 1989-11-28 1993-12-22 Stc Plc Data base searching
US5323472A (en) 1990-03-27 1994-06-21 The Boeing Company Optical image analyzer using optical correlation and opto-electronic feedback
US5761655A (en) 1990-06-06 1998-06-02 Alphatronix, Inc. Image file storage and retrieval system
US5119443A (en) 1990-06-14 1992-06-02 Bahram Javidi Nonlinear joint transform optical correlator having varying degrees of nonlinearity
US5172000A (en) 1990-11-02 1992-12-15 Insystems, Inc. Spatial filter for optically based defect inspection system
US5177559A (en) 1991-05-17 1993-01-05 International Business Machines Corporation Dark field imaging defect inspection system for repetitive pattern integrated circuits
US5528702A (en) 1991-05-31 1996-06-18 Seiko Instruments Inc. Optical pattern recognition apparatus with coordinate conversion function
US5267332A (en) 1991-06-19 1993-11-30 Technibuild Inc. Image recognition system
US5224173A (en) 1991-10-29 1993-06-29 Kuhns Roger J Method of reducing fraud in connection with employment, public license applications, social security, food stamps, welfare or other government benefits
JPH05210141A (ja) 1992-01-30 1993-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光情報処理装置
US5264912A (en) 1992-02-07 1993-11-23 Tencor Instruments Speckle reduction track filter apparatus for optical inspection of patterned substrates
US5312513A (en) 1992-04-03 1994-05-17 Texas Instruments Incorporated Methods of forming multiple phase light modulators
US5309522A (en) 1992-06-30 1994-05-03 Environmental Research Institute Of Michigan Stereoscopic determination of terrain elevation
JP3378032B2 (ja) 1992-08-28 2003-02-17 浜松ホトニクス株式会社 人物照合装置
US5327286A (en) 1992-08-31 1994-07-05 Texas Instruments Incorporated Real time optical correlation system
JP2708683B2 (ja) 1992-10-21 1998-02-04 日本電信電話株式会社 ディジタル動画ファイルの特殊再生制御処理方法
US5579471A (en) 1992-11-09 1996-11-26 International Business Machines Corporation Image query system and method
US5311359A (en) * 1992-12-24 1994-05-10 Litton Systems, Inc. Reflective optical correlator with a folded asymmetrical optical axis
US5363043A (en) 1993-02-09 1994-11-08 Sunnybrook Health Science Center Producing dynamic images from motion ghosts
US5729704A (en) 1993-07-21 1998-03-17 Xerox Corporation User-directed method for operating on an object-based model data structure through a second contextual image
US5471066A (en) 1993-08-26 1995-11-28 Nikon Corporation Defect inspection apparatus of rotary type
US5841978A (en) 1993-11-18 1998-11-24 Digimarc Corporation Network linking method using steganographically embedded data objects
US5515453A (en) 1994-01-21 1996-05-07 Beacon System, Inc. Apparatus and method for image processing in symbolic space
DE4408540C1 (de) 1994-03-14 1995-03-23 Jenoptik Technologie Gmbh Anordnung zur optischen Autokorrelation
US5418380A (en) 1994-04-12 1995-05-23 Martin Marietta Corporation Optical correlator using ferroelectric liquid crystal spatial light modulators and Fourier transform lenses
US5659637A (en) 1994-05-26 1997-08-19 Optical Corporation Of America Vander lugt optical correlator on a printed circuit board
US5802361A (en) 1994-09-30 1998-09-01 Apple Computer, Inc. Method and system for searching graphic images and videos
US5841907A (en) 1994-11-14 1998-11-24 The University Of Connecticut Spatial integrating optical correlator for verifying the authenticity of a person, product or thing
US5699449A (en) 1994-11-14 1997-12-16 The University Of Connecticut Method and apparatus for implementation of neural networks for face recognition
JP3431331B2 (ja) 1995-03-01 2003-07-28 株式会社日立製作所 動画像符号化装置及び動画像伝送装置並びにテレビ会議装置
US5761330A (en) 1995-06-07 1998-06-02 Mytec Technologies, Inc. Hybrid optical-digital method and apparatus for fingerprint verification
US6131067A (en) 1995-10-09 2000-10-10 Snaptrack, Inc. Client-server based remote locator device
JPH09135358A (ja) 1995-11-08 1997-05-20 Nec Corp 算術符号を用いた画像符号化装置
US5539411A (en) 1995-11-17 1996-07-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multistatic radar signature measurement apparatus
US5893095A (en) 1996-03-29 1999-04-06 Virage, Inc. Similarity engine for content-based retrieval of images
US5915250A (en) 1996-03-29 1999-06-22 Virage, Inc. Threshold-based comparison
GB9608438D0 (en) 1996-04-24 1996-06-26 Kerr Rodney C Asset assessment system
US6026416A (en) 1996-05-30 2000-02-15 Microsoft Corp. System and method for storing, viewing, editing, and processing ordered sections having different file formats
US5991781A (en) 1996-09-27 1999-11-23 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for detecting and presenting client side image map attributes including sound attributes using page layout data strings
GB9701866D0 (en) 1997-01-30 1997-03-19 British Telecomm Information retrieval
US5987183A (en) 1997-07-31 1999-11-16 Sony Corporation Image activity data compression and decompression method and apparatus
CA2345262A1 (en) 1998-09-24 2000-03-30 The Secretary Of State For Defence Improvements relating to pattern recognition
US6424449B1 (en) 1999-04-19 2002-07-23 Olympus Optical Co., Ltd. Optical information processing apparatus for image processing using a reflection type spatial light modulator
JP2001142029A (ja) 1999-11-12 2001-05-25 Olympus Optical Co Ltd 光情報処理装置
US6678411B1 (en) * 1999-06-04 2004-01-13 Look Dynamics, Inc. Apparatus and method for characterizing, encoding, storing, and searching images by shape
US20020122595A1 (en) * 1999-06-04 2002-09-05 Rikk Crill Apparatus and method for radial and angular or rotational analysis of images for shape content and matching
US6445822B1 (en) 1999-06-04 2002-09-03 Look Dynamics, Inc. Search method and apparatus for locating digitally stored content, such as visual images, music and sounds, text, or software, in storage devices on a computer network
US7103223B2 (en) * 2000-03-27 2006-09-05 Look Dynamics, Inc. Apparatus and method for radial and angular or rotational analysis or images for shape content and matching
ES2398088T3 (es) * 2001-06-29 2013-03-13 Universite Libre De Bruxelles Procedimiento y dispositivo destinado a la obtención por microscopía de imagenes en tres dimensiones de una muestra
CA2550842A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-21 The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology Three-dimensional imaging system using optical pulses, non-linear optical mixers and holographic calibration
KR101277370B1 (ko) * 2005-05-13 2013-06-20 씨리얼 테크놀로지스 게엠베하 장면의 홀로그래픽 재생을 위한 투사 장치 및 투사 방법
JP2007199587A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Sony Corp ３次元像表示装置
EP1739977A3 (en) * 2005-06-27 2010-10-20 Sony Corporation Three-dimensional image display apparatus
EP1934945A4 (en) * 2005-10-11 2016-01-20 Apple Inc METHOD AND SYSTEM FOR RECONSTRUCTING AN OBJECT

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JP5352591B2 (ja) 2013-11-27
AU2008312343A1 (en) 2009-04-23
JP2011501827A (ja) 2011-01-13
IL205174A (en) 2015-09-24
WO2009052413A2 (en) 2009-04-23
US7988297B2 (en) 2011-08-02
CN101903892B (zh) 2014-02-05

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