KR20160029606A

KR20160029606A - 디지털 홀로그래피 현미경 및 디지털 홀로그램 영상 생성 방법

Info

Publication number: KR20160029606A
Application number: KR1020140119395A
Authority: KR
Inventors: 김은수; 김병목; 이상진
Original assignee: 광운대학교 산학협력단
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2016-03-15
Also published as: KR101634170B1

Abstract

본 발명은 디지털 홀로그래피 현미경 장치와, 디지털 홀로그래피 기술을 이용하여 측정대상물체의 3차원 물체 형상을 복원하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 디지털 홀로그래피 현미경 장치는, 혼합광원부; 혼합광원으로부터 서로 다른 파장을 가지는 2개의 광선을 분할하는 파장분할부; 상기 분할된 광선들로부터 각각 참조광과 물체광을 분할하고, 상기 물체광들과 참조광들을 이용하여 측정대상물체에 대한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득하는 간섭무늬획득부; 측정대상물체를 거치하고 상기 물체광들을 광학적으로 조절하여 측정대상물체에 입사시키는 대물부; 상기 간섭무늬를 측정하고, 이를 이산신호로 변환하는 이미지센서부와 이산신호화된 간섭무늬 정보를 저장하는 이미지저장부; 상기 대물부와 상기 간섭무늬획득부와 상기 이미지센서부와 상기 이미지저장부를 제어하는 제어부; 상기 간섭무늬 정보를 이용하여 측정대상물체의 3차원 형상정보를 실시간으로 복원하는 물체형상복원부를 포함할 수 있다.

Description

디지털 홀로그래피 현미경 및 디지털 홀로그램 영상 생성 방법{Digital holographic microscopy and method for generating digital holographic image}

본 발명은 디지털 홀로그래피 현미경 장치와, 디지털 홀로그래피 기술을 이용하여 측정대상물체의 3차원 물체 형상을 복원하는 방법에 관한 것이다.

디지털 홀로그래피 현미경이란 디지털 홀로그래피 기술을 활용하여 물체의 형상을 측정하는 현미경을 말한다. 일반적인 현미경이 통상 일반 광원을 물체에 비추어 물체로부터 반사 또는 투과되는 빛의 세기를 측정함으로 물체의 형상을 측정하는 장치라면, 디지털 홀로그래피 현미경은 빛이 물체에 비추어졌을 경우 일어나는 빛의 간섭과 회절현상을 측정하고 이를 디지털 방식으로 기록하여, 이들 정보로부터 물체의 형상정보를 복원하는 장치이다.

즉 디지털 홀로그래피 기술은 레이저와 같은 단일 파장의 빛을 생성하고, 이를 광분할기를 이용하여 2개의 빛으로 분할하여, 하나의 빛은 이미지 센서에 직접 비추고(참조광이라 한다), 다른 빛은 측정대상물체에 비추어 상기 측정대상물체로부터 반사되는 빛을 이미지 센서에 비추면(물체광이라 한다), 이미지 센서에서 상기 참조광과 물체광이 간섭현상을 일으키게 되는데, 이러한 빛의 간섭무늬 정보를 디지털 이미지 센서로 기록하고, 상기 기록된 간섭무늬 정보를 가지고 컴퓨터를 활용하여 측정대상물체의 형상을 복원하는 기술이다. 그리고 이때 상기 기록되는 간섭무늬 정보를 통상 홀로그램이라고 지칭한다.

한편 디지털 홀로그래피가 아닌 기존의 광학적 홀로그래피 기술의 경우는, 상기 빛의 간섭무늬 정보를 특수필름으로 기록하고, 상기 측정대상물체의 형상을 복원하기 위하여 상기 참조광을 간섭무늬가 기록된 특수필름에 비추면 본래 측정대상물체가 위치하던 자리에 가상의 측정대상물체의 형상이 복원되는 방식이다.

디지털 홀로그래피 현미경은 기존의 광학적 홀로그래피 방식과 비교하였을 때, 빛의 간섭무늬 정보를 디지털 이미지 센서로 측정하고 디지털 방식으로 부화하여 저장하고, 상기 저장된 간섭무늬 정보를 광학적 방식이 아닌 컴퓨터 장치 등을 이용한 수치연산 방식을 통하여 가공해서 측정대상물체의 형상을 복원한다는 점에서 차이가 있다.

기존의 디지털 홀로그래피 현미경으로는 먼저 단일 파장의 레이저 광원을 사용하는 경우가 있다. 그러나 단일 레이저 광원을 사용하는 경우는 물체의 측정 해상도, 측 최소측정 단위가 사용하는 레이저 광원의 파장으로 제한된다는 문제점이 있다. 또한 기존의 디지털 홀로그래피 현미경 중 2파장 또는 다중 파장의 레이저 광원을 사용하는 경우는, 서로 다른 파장을 가지는 광원들을 사용함으로 비용이 증가하거나, 또는 서로 다른 파장의 광원을 이용하여 홀로그램 영상을 순차적으로 획득하기 때문에 측정하고자 하는 물체의 3차원적인 변화정보를 실시간으로 측정하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단일하지 아니한 여러 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광원과 여광판을 이용하여 측정대상물체에 대한 홀로그램을 생성함으로써, 측정대상물체의 측정 해상도를 높이고, 시간이 흐름에 따라 변화하는 측정대상물체에 대한 홀로그램을 실시간으로 측정 및 기록하여 측정대상물체의 3차원 형상정보를 실시간으로 복원하고, 동시에 하나의 혼합광원을 이용하면서도 단순한 구조의 광분할 과정을 거치는, 디지털 홀로그래피 현미경 장치와 이를 이용한 디지털 홀로그램 영상 생성 방법을 제공하는데 있다.

다만 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 유형에 따른 디지털 홀로그래피 현미경 장치는, 복수의 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광을 입력받고, 상기 입력된 광을 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선과 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 제2광선으로 분할하는 파장분할부; 상기 분할된 제1광선과 제2광선을 각각 물체광과 참조광으로 분할하고, 상기 물체광들과 참조광들을 이용하여 측정대상물체에 대한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득하는 간섭무늬획득부; 상기 측정대상물체를 거치하고 상기 물체광들을 광학적으로 조절하여 상기 측정대상물체에 입사시키는 대물부; 및 상기 간섭무늬획득부와 상기 대물부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 파장분할부는 상기 입력된 혼합광을 2개의 광으로 분할하는 제1광분할기; 상기 분할된 광들 중 하나의 광을 입력받아 미리 정해진 단일파장을 가지는 상기 제1광선을 획득하는 제1여광판; 상기 분할된 광들 중 나머지 하나의 광을 입력받아 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 상기 제2광선을 획득하고, 상기 제2광선을 상기 간섭무늬획득부로 보내는 제2여광판; 및 상기 제1광선을 입사받아 상기 간섭무늬획득부로 반사하는 제1반사체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 간섭무늬획득부는 상기 제1광선을 입력받아 제1물체광과 제1참조광으로 분할하는 제2광분할기; 상기 제2광선을 입력받아 제2물체광과 제2참조광으로 분할하는 제3광분할기; 상기 제1참조광을 입사받고, 상기 입사된 제1참조광에 따른 제1반사참조광을 상기 제2광분할기로 반사하며, 각도가 조절되도록 구비된 제2반사체; 상기 제2물체광이 상기 제2광분할기에 입력되고 분할되어 상기 분할된 광의 일부가 상기 제2반사체 방향으로 진행할 때 상기 제2반사체에 이르지 못하도록 진행을 막는 제3여광판; 및 상기 제2참조광을 입사받고, 상기 입사된 제2참조광에 따른 제2반사참조광을 상기 제3광분할기로 반사하며, 각도가 조절되도록 구비된 제3반사체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2광분할기는 상기 제1물체광을 상기 대물부에 거치되어 있는 상기 측정대상물체에 입사시키고, 상기 제3광분할기로부터 입력받은 상기 제2물체광을 상기 측정대상물체에 입사시키고, 상기 제1물체광이 상기 측정대상물체에 입사되고 반사되어 획득된 제1반사물체광과 상기 제2물체광이 상기 측정대상물체에 입사되고 반사되어 획득된 제2반사물체광을 입력받아 상기 제3광분할기로 보내고, 제2반사체로부터 입사받은 제1반사참조광을 제3광분할기로 보내고, 상기 제3광분할기는 상기 제2물체광을 상기 대물부에 거치되어 있는 상기 측정대상물체에 입사시키기 위하여 상기 제2광분할기로 보내고, 상기 제3반사체로부터 입력받은 상기 제2반사참조광과 상기 제2광분할기에서 입력받은 상기 제1반사물체광, 상기 제2반사물체광, 상기 제1반사참조광을 합쳐 일방향으로 보내, 상기 제1반사물체광과 상기 제2반사물체광과 상기 제1반사참조광과 상기 제2반사참조광이 상호 간섭하여 생성되는 상기 간섭무늬를 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 대물부는 상기 측정대상물체를 거치하는 물체거치대; 및 상기 측정대상물체에 입사되는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 광학적으로 조절하는 대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 측정대상물체에 입사되는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 조절하도록 상기 대물부를 제어하고, 상기 측정대상물체에 관한 상기 간섭무늬가 획득되도록 상기 간섭무늬획득부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 디지털 홀로그래피 장치는 상기 혼합광을 생성하는 혼합광원부; 상기 간섭무늬를 측정하고, 상기 간섭무늬에 관한 이산신호를 생성하는 이미지센서부; 및 상기 간섭무늬에 관한 이산신호를 저장매체에 저장하는 이미지저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 혼합광원부는 단일하지 아니한 여러 대역에 분포된 파장대역을 가지는 광을 발광하는 혼합광원발광부; 및 상기 혼합광원발광부에서 생성된 광을 광학적으로 조절하여 상기 혼합광을 획득하고, 상기 혼합광을 상기 파장분할부로 내보내는 광원부렌즈를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 측정대상물체에 입사되는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 조절하도록 상기 대물부를 제어하고, 상기 측정대상물체에 관한 상기 간섭무늬가 획득되도록 상기 간섭무늬획득부를 제어하고, 상기 간섭무늬에 관한 이산신호를 생성하도록 상기 이미지센서부를 제어하고, 상기 이산신호를 저장하도록 상기 이미지저장부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 간섭무늬획득부의 상기 제2반사체와 상기 제3반사체를 제어하고, 상기 대물부의 상기 대물렌즈를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 디지털 홀로그래피 장치는 상기 이미지저장부에 저장된 상기 간섭무늬에 관한 이산신호 정보를 처리하여 상기 측정대상물체의 형상정보를 복원하는 물체형상복원부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 물체형상복원부는 상기 간섭무늬의 정보를 이용하여 상기 제1광선에 대한 간섭무늬의 제1위상정보와 상기 제2광선에 대한 간섭무늬의 제2위상정보를 획득하는 위상정보획득부; 상기 제1위상정보와 제2위상정보를 이용하여 상기 측정대상물체의 형상에 관한 정보를 나타내는 두께정보를 획득하는 두께정보획득부; 및 상기 두께정보를 이용하여 상기 측정대상물체의 3차원 형상을 실시간으로 복원하는 형상복원부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 유형에 따른 디지털 홀로그램 영상 생성 방법은, 복수의 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광으로부터 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선과 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 제2광선을 획득하는 단계; 상기 제1광선을 제1물체광과 제1참조광으로 분할하고, 상기 제2광선을 제2물체광과 제2참조광으로 분할하는 단계; 및 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 측정대상물체에 입사시키고 반사되어 나오는 광과 상기 제1참조광과 상기 제2참조광을 이용하여, 측정대상물체에 관한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1광선과 제2광선을 획득하는 단계는 상기 혼합광을 광분할기를 이용하여 분할하고, 상기 분할된 광을 서로 다른 특성을 가지는 여광판들에 각각 통과시켜, 상기 제1광선과 상기 제2광선을 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 간섭무늬를 획득하는 단계는, 상기 제1물체광을 상기 측정대상물체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제1반사물체광과, 상기 제2물체광을 상기 측정대상물체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제2반사물체광과, 상기 제1참조광을 각도가 조절되도록 구비된 제1반사체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제1반사참조광과, 상기 제2참조광을 각도가 조절되도록 구비된 제2반사체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제2반사참조광을 합쳐, 상기 제1물체광과 상기 제2물체광과 상기 제1참조광과 상기 제2참조광이 상호 간섭하여 생성되는 상기 간섭무늬를 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 디지털 홀로그램 영상 생성 방법은, 상기 혼합광을 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 디지털 홀로그램 영상 생성 방법은, 상기 간섭무늬를 디지털 이미지 센서를 사용하여 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 디지털 홀로그램 영상 생성 방법은, 상기 간섭무늬 정보로부터, 상기 제1광선에 의하여 생성된 간섭무늬의 제1위상정보와 상기 제2광선에 의하여 생성된 간섭무늬의 제2위상정보를 각각 획득하는 단계; 상기 제1위상정보와 제2위상정보를 이용하여, 상기 측정대상물체의 형상에 관한 정보를 나타내는 두께정보를 획득하는 단계; 및 상기 두께정보를 이용하여, 상기 측정대상물체의 3차원 물체형상을 실시간으로 복원하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 디지털 홀로그래피 현미경 장치와 이를 이용한 디지털 홀로그램 영상 생성 방법에 있어서, 측정대상물체의 측정 해상도를 높이고, 시간이 흐름에 따라 변화하는 측정대상물체에 대한 홀로그램을 실시간으로 측정 및 기록하고, 측정대상물체의 3차원 형상정보를 실시간으로 복원하고, 동시에 하나의 혼합광원을 이용하면서도 단순화된 구조와 방법으로 측정대상물체의 3차원 형상을 복원하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 홀로그래피 현미경 장치를 개괄적으로 나타내는 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 홀로그래피 현미경 장치를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정대상물체의 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2파장 디지털 홀로그래피 현미경 장치를 개괄적으로 나타내는 블록도이다. 본 실시예에 따른 디지털 홀로그래피 현미경 장치는 혼합광원부(100), 파장분할부(200), 간섭무늬획득부(300), 대물부(400), 이미지센서부(500), 이미지저장부(600), 제어부(700), 물체형상복원부(800)을 포함할 수 있다.

이상의 실시예는 본 발명에 따른 최적의 실시예이고, 본 발명의 또 다른 실시예는 파장분할부(200), 간섭무늬획득부(300), 대물부(400), 제어부(700)를 포함하고, 혼합광원부(100), 이미지센서부(500), 이미지저장부(600), 물체형상복원부(800)는 각각 필요에 따라 생략하거나 포함할 수 있다. 이하에서는 혼합광원부(100), 파장분할부(200), 간섭무늬획득부(300), 대물부(400), 이미지센서부(500), 이미지저장부(600), 제어부(700), 물체형상복원부(800)를 모두 포함한 최적의 실시예에 대하여 상술하고자 한다.

혼합광원부(100)는 단일하지 아니하고 복수의 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광을 생성하고 이를 파장분할부(200)로 보낸다. 예를 들어 혼합광으로는 R, G, B 대역의 빛이 혼합된 백색광을 사용할 수 있다.

파장분할부(200)는 혼합광원부(100)로부터 입력받은 광을 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선과 상기 단일파장과 다른 단일파장을 가지는 제2광선으로 분할하여 상기 광선들을 간섭무늬획득부(300)로 보낸다. 이때 단일파장이라 함은 광의 파장이 여러 대역에 걸쳐 분포되어 있는 것이 아니라, 특정값에 집중되어 있는 것을 의미한다. 이와 같은 단일파장의 광의 일례로 레이저를 들 수 있다.

간섭무늬획득부(300)는 파장분할부(200)로부터 입력받은 제1광선과 제2광선을 각각 참조광과 물체광으로 분할하고, 상기 물체광들과 참조광들을 이용하여 측정대상물체에 대한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득한다. 상기 간섭무늬의 의미와 그 획득 과정은 이하 도 3을 참조하여 상술한다. 상기 간섭무늬획득부(300)는 상기 간섭무늬를 이미지센서부(500)로 보낸다.

이미지센서부(500)는 간섭무늬획득부(300)로부터 입사된 간섭무늬를 디지털 이미지 센서에 투영시키고 상기 센서 위에 형성된 간섭무늬를 측정하여 이산신호로 변환한다.

이미지저장부(600)은 이미지센서부(500)가 이산신호화 한 간섭무늬 정보를 저장매체에 저장한다.

제어부(700)는 간섭무늬획득부(300)와 대물부(400)와 이미지센서부(500)와 이미지저장부(600)의 동작을 제어한다.

물체형상복원부(800)는 이상과 같이 이미지저장부(600)에 저장된 간섭무늬정보를 이용하여 측정대상물체의 3차원 형상정보를 복원한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2파장 디지털 홀로그래피 현미경 장치를 보다 상세하게 나타내는 블록도이다.

혼합광원부(100)는 혼합광원발광부(110)와 광원부렌즈(120)를 포함한다.

혼합광원발광부(110)는 단일하지 아니한 여러 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광을 발광한다.

광원부렌즈(120)는 상기 혼합광원발광부(110)에서 생성된 혼합광을 광학적으로 조절하고, 이를 파장분할부(200)에 입사시킨다.

파장분할부(200)는 제1광분할기(210)와 제1여광판(220) 및 제2여광판(230)와 제1반사체(240)를 포함한다.

제1광분할기(210)는 혼합광원부(100)로부터 입사된 혼합광을 입력받아 2개의 광으로 분할한다. 이때 제1광분할기(210)는 입사받은 혼합광을 서로 다른 방향으로 나누어 진행시키는 역할을 수행한다.

제1여광판(220)은 제1광분할기(210)에서 분할된 광들 중 하나의 광을 입력받아 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선을 획득한다. 여기서 제1여광판(220)에 입력되는 광은 제1여광판(220)을 통과하면서 필터링되고, 제1여광판(220)의 특성에 따라 정해진 단일한 파장을 가지는 제1광선이 획득된다.

제2여광판(230)은 제1여광판(220)과 동일한 방식으로, 제1광분할기(210)에서 분할된 광들 중 나머지 하나의 광을 입력받아, 제1광선의 파장과 다른 파장을 가지는 제2광선을 획득한다. 그리고 제2광선은 간섭무늬획득부(300)로 보내진다.

제1반사체(240)는 제1여광판(220)에서 획득된 제1광선을 입사받아 간섭무늬획득부(300)로 반사하는 역할을 한다.

간섭무늬획득부(300)는 제2광분할기(310)와 제3광분할기(320)와 제2반사체(330)와 제3여광판(340)과 제3반사체(350)를 포함한다.

제2광분할기(310)는 파장분할부(200)로부터 입력된 제1광선을 입력받아 제1물체광과 제1참조광으로 분할한다. 이때 제2광분할기(210)는 입사받은 제1광선을 서로 다른 방향으로 나누어 진행시키는 역할을 수행한다.

제3광분할기(320)도 제2광분할기(310)와 동일한 방식으로 제2광선을 입력받아 제2물체광과 제2참조광으로 분할한다.

제2반사체(330)는 제1참조광을 입사받고, 이를 반사하여 제2광분할기(310)로 보내는데, 이때 반사되는 광을 제1반사참조광이라 명칭한다. 여기서 제2반사체(330)는 후술할 제어부(700)의 제어에 따라 각도 조절이 가능하도록 구성한다.

제3여광판(340)은 제2광분할기(310)에서 분할된 제1참조광을 입사받아 제2반사체(330)로 보내고, 반사되는 제1반사참조광을 입사받아 제2광분할기로 보낼 수 있다. 또한 제3여광판(340)은 제2물체광이 제2광분할기(310)에 이르러 광분할되어 일부가 제2반사체(330) 방향으로 진행할 때 제2반사체(330)에 도달하지 못하도록 진행을 막는다. 이를 위하여 제3여광판(340)은 광을 투과시킴에 있어서 제1여광판(220)과 동일한 특성을 가지는 여광판으로 한다. 이상과 같이 제3여광판(340)이 제1여광판(220)과 동일한 특성을 가지게 될 경우, 제1여광판(220)에서 획득된 제1광선과 서로 다른 파장을 가지는 제2물체광은 제3여광판(340)에 의하여 차단될 수 있다.

제3반사체(350)는 제2참조광을 입사받고, 이를 반사하여 제3광분할기(320)로 보내는데, 이때 반사되는 광을 제2반사참조광이라 명칭한다. 여기서 제3반사체(350)는 후술할 제어부(700)의 제어에 따라 각도 조절이 가능하도록 구성한다.

이때 제2반사체(330)와 제3반사체(350)을 각도 조절이 가능하도록 구성하는 이유는 이하 상술할 바와 같이 탈축(off-axis) 홀로그램을 구현하기 위해서이다.

그리고 위와 같이 획득된 제1물체광, 제2물체광은 다음과 같은 과정을 거쳐 각 제1반사물체광과 제2반사물체광으로 변환되어 이미지센서부(500)로 보내진다. 제2광분할기(310)는 이상과 같이 분할한 제1물체광을 대물부(400)에 거치되어 있는 측정대상물체에 입사시키고, 또한 제3광분할기(320)로부터 분할되어 보내지는 제2물체광을 상기 측정대상물체에 입사시킨다. 측정대상물체는 이상과 같이 입사받은 제1물체광을 반사하는데 이때의 반사광을 제1반사물체광이라 명칭한다. 또한 측정대상물체는 이상과 같이 입사받은 제2물체광을 반사하는데 이때의 반사광을 제2반사물체광이라 명칭한다. 제2광분할기(310)는 이상과 같이 반사된 제1반사물체광과 제2반사물체광을 입력받아 이를 제3광분할기(320)로 보낸다. 제3광분할기(320)는 이상과 같이 입력받은 제1반사물체광과 제2반사물체광을 다시 이미지센서부(500)로 보낸다.

또한 위와 같이 획득된 제1반사참조광, 제2반사참조광은 다음과 같은 과정을 거쳐 이미지센서부(500)로 보내진다. 제2광분할기(310)는 제2반사체(330)에서 반사되어 온 제1반사참조광을 입력받아 제3광분할기(320)로 보낸다. 제3광분할기(320)는 이상과 같이 제2광분할기(310)에서 보내진 제1반사참조광과, 제3반사체(350)에서 반사되어 온 제2반사참조광을 입력받아 다시 이미지센서부(500)로 보낸다.

그리고 위와 같이 제3광분할기(320)에서 제1반사물체광과 제1반사참조광과 제2반사물체광과 제2반사참조광이 모두 동일하게 이미지센서부(500) 방향으로 보내짐에 따라, 위 광들이 상호 간섭하여 간섭무늬가 생성된다.

한편, 제2반사체(330)와 제3반사체(350)는 서로 다른 파장의 광선이 서로 다른 간섭무늬를 형성하게 하는 탈축(off-axis) 시스템을 구성하기 위하여 제어부(700)의 제어에 따라 각도를 다방향으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. 즉 제2반사체(330)와 제3반사체(350)의 각도가 서로 상이하게 됨에 따라, 제2반사체(330)로부터 반사되는 제1반사참조광과 제3반사체(350)로부터 반사되는 제2참조광의 방향에 이격이 발생하게 되어, 제1반사참조광과 제2반사참조광이 이미지센서부(500)에 도달한 제1반사물체광과 제2반사물체광과 합쳐져 간섭무늬를 형성할 때에, 각 파장 별로 상이하게 탈축된 간섭무늬를 형성하게 된다.

대물부(400)는 물체거치대(410)와 대물렌즈(420)를 포함한다.

물체거치대(410)는 측정대상물체를 거치대에 고정시켜 측정되도록 하고,

대물렌즈(420)는 측정대상물체에 입사되는 제1물체광과 제2물체광을 광학적으로 조절한다.

이미지센서부(500)는 간섭무늬획득부(300)에서 획득된 상기 간섭무늬를 디지털 이미지 센서에 투영시키고, 상기 투영된 간섭무늬를 상기 디지털 이미지 센서를 이용하여 측정하고, 그 측정값을 이산신호로 변환한다. 통상 상기 간섭무늬를 기록한 것을 홀로그램이라고 명칭한다. 그리고 디지털 이미지 센서로는 CCD 등 다양한 이미지센서들이 사용될 수 있다.

이미지저장부(600)는 이미지센서부(500)에서 이산신호로 변환된 간섭무늬 정보를 저장매체에 저장한다. 이때 저장매체로는 메모리나 디스크장치 등 다양한 매체가 사용될 수 있다.

제어부(700)는 상술한 탈축(off-axis) 시스템을 구현하고 간섭무늬를 획득하기 위하여 제2반사체(330)와 제3반사체(350)의 위치와 각도를 조절하는 등 간섭무늬획득부(300)를 제어하고, 측정대상물체에 입사되는 제1물체광과 제2물체광을 조절하기 위하여 대물렌즈(420)를 조절하는 등 대물부(400)를 제어하고, 상기 간섭무늬가 측정되어 그에 대한 정보가 이산신호로 변환되도록 하기 위하여 이미지센서부(500)를 제어하고, 이산신호로 변환된 간섭무늬 정보를 저장하기 위하여 이미지저장부(600)를 제어한다.

물체형상복원부(800)는 위상정보획득부(810)와 두께정보획득부(820)와 형상복원부(830)을 포함한다.

위상정보획득부(810)은 상기 간섭무늬 정보를 이용하여 상기 제1광선에 대한 간섭무늬의 위상정보와 상기 제2광선에 대한 간섭무늬의 위상정보를 각각 획득하고,

두께정보획득부(820)은 상기 위상정보들을 이용하여 측정대상물체의 두께정보를 획득하고,

형상복원부(830)은 상기 두께정보를 이용하여 측정대상물체의 실시간 3차원 형상을 복원한다. 이때 측정대상물체의 두께정보는 상기 물체광과 참조광이 각각 진행한 경로의 차이 정보를 포함한다. 이와 같은 상기 물체광과 참조광의 광 경로차 때문에 상기 물체광과 참조광이 중첩되었을 때 상기 간섭무늬가 형성된다.

물체형상복원부(800)가 간섭무늬로부터 획득한 위상정보로부터 측정대상물체의 실시간 3차원 형상을 복원하는 것에 대한 보다 자세한 설명은 아래에서 도 3을 참조하면서 하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정대상물체의 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법의 흐름도이다. 도 3의 S1 단계 내지 S5 단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 홀로그래피 현미경 장치가 측정대상물체로부터 간섭무늬 정보를 획득하는 과정이기도 하다. 따라서 디지털 홀로그래피 현미경에 관한 상기 도 1과 도 2를 설명하는 과정에서 상술한 내용과 중복되는 부분은 간략히 설명하고, 이하에서는 측정대상물체에 대한 간섭무늬 정보로부터 측정대상물체의 3차원 형상정보를 복원하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.

S1 단계에서는 복수의 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광을 발생한다.

S2 단계에서는 혼합광으로부터 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선과 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 제2광선을 획득한다.

S3 단계에서는 상기 제1광선을 제1물체광과 제1참조광으로 분할하고, 상기 제2광선을 제2물체광과 제2참조광으로 분할한다.

S4 단계에서는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 측정대상물체에 입사시키고 반사되어 나오는 광과 상기 제1참조광과 상기 제2참조광을 이용하여, 측정대상물체에 관한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득한다. 이때 상기 제1물체광을 상기 측정대상물체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제1반사물체광과, 상기 제2물체광을 상기 측정대상물체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제2반사물체광과, 상기 제1참조광을 각도가 조절되도록 구비된 제1반사체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제1반사참조광과, 상기 제2참조광을 각도가 조절되도록 구비된 제2반사체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제2반사참조광을 합쳐, 상기 제1물체광과 상기 제2물체광과 상기 제1참조광과 상기 제2참조광이 상호 간섭하여 생성되는 상기 간섭무늬를 획득한다.

S5 단계에서는 상기 간섭무늬를 디지털 이미지 센서를 사용하여 측정한다. 본 발명에 따른 디지털 홀로그래피 현미경의 이미지센서부(500)에서 위 S5 단계의 동작이 수행된다.

상기 홀로그램은 하기 수학식 1과 같이 표현된다.

여기서

와

는 이미지센서(600) 수평면 상의 공간좌표를 나타내고,

는 제1광선에 대한 홀로그램을,

는 제2광선에 대한 홀로그램을 나타낸다. 그리고

와

는 각각

와

의

좌표값이 0인 것으로, 이때

좌표는 상기 홀로그램이 형성되는 이미지센서(600)의 평면을 기준으로, 상기 홀로그램으로부터 물체 형상이 복원되는 복원지점의 수직 거리 즉 복원거리 대한 좌표이다. 상기

와

에 있어서 상기 복원거리 좌표값

가 0인 것은, 이미지센서(600)의 평면 상에 홀로그램이 형성된 것을 의미한다.

S6 단계에서는 제1광선에 대한 홀로그램의 제1위상정보를 획득한다.

먼저 제1광선에 대한 홀로그램을 하기 수학식 2과 같이 2차원 푸리에 변환한다.

여기서

는 푸리에 변환을 통해 공간영역의 제1광선에 대한 홀로그램 신호

를 주파수영역으로 변환된 것을 나타내내고,

,

는 각각

,

에 대응하는 주파수영역 좌표값을 나타낸다.

다음으로 이상과 같이 주파수영역으로 변환된 신호

를 하기 수학식 3과 같이 계산하고 역 2차원 푸리에 변환을 하여, 상기 복원거리 d에서의 복원된 홀로그램

을 획득한다.

여기서

는

를 DC 오프셋 및 가상 이미지 정보를 제거하기 위한 저주파수 대역 필터로 필터링한 주파수영역에서의 홀로그램 정보를 나타내고,

는

에 대한 파수(wave number)를 나타내고,

는 제1광선의 파장을 나타낸다. 그리고

는 홀로그램 복원을 위하여 적용하는 각 스펙트럼 방법을 나타내는 식이다.

다음으로 이상과 같이 획득한 홀로그램

를 이용하여, 제1광선에 대한 홀로그램의 제1위상정보를 하기 수학식 4와 같이 계산한다.

여기서 제1위상정보

는 제1광선에 대한 홀로그램의 위상정보를 나타내고,

는 상기 홀로그램의 실수부,

는 상기 홀로그램의 허수부를 나타낸다.

또한 S6 단계에서는 상기 S5단계와 동일한 방법으로

으로부터

를 획득하고, 동일하게 하기 수학식 5와 같이 제2광선에 대한 홀로그램의 제2위상정보를 획득한다.

여기서 제2위상정보

는 제2광선에 대한 홀로그램의 위상정보를 나타내고,

는 상기 홀로그램의 실수부,

는 상기 홀로그램의 허수부를 나타낸다.

S7 단계에서는 제1광선 홀로그램의 제1위상정보

와 제2광선 홀로그램의 제2위상정보

를 이용하여 측정대상물체의 3차원 형상정보인 두께정보를 복원한다. 이를 위하여 먼저 하기 수학식 6와 같이 양 위상정보의 차이를 계산한다.

여기서

는 제1광선 홀로그램과 제2광선 홀로그램의 위상 차이를 나타낸다.

이상과 같이 획득된 위상정보 차이값

을 이용하여, 측정대상물체의 두께정보를 하기 수학식 7와 같이 계산한다.

여기서

는 측정대상물체의 두께정보를 나타내고,

는 제1광선의 파장을

, 제2광선의 파장을

라고 각 지칭할 때

로 계산되는 값이고,

는 측정대상물체와 공기 간의 굴절률 차이를 나타낸다.

S8 단계에서는 이상과 같이 획득된 측정대상물체의 두께 정보 및 이미지센서 사이즈, 획득된 간섭무늬 영상의 해상도, 그리고 대물렌즈의 배율 정보를 통해 측정대상물체의 실시간 3차원 형상을 복원한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 혼합광원부
110 : 혼합광원발광부
120 : 광원부렌즈
200 : 파장분할부
210 : 제1광분할기
220 : 제1여광판
230 : 제2여광판
240 : 제1반사체
300 : 간섭무늬획득부
310 : 제2광분할기
320 : 제3광분할기
330 : 제2반사체
340 : 제3여광판
350 : 제3반사체
400 : 대물부
410 : 물체거치대
420 : 대물렌즈
500 : 이미지센서부
600 : 이미지저장부
700 : 제어부
800 : 물체형상복원부
810 : 위상정보획득부
820 : 두께정보획득부
830 : 형상복원부

Claims

디지털 홀로그래피 현미경 장치에 있어서,
복수의 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광을 입력받고, 상기 입력된 광을 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선과 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 제2광선으로 분할하는 파장분할부;
상기 분할된 제1광선과 제2광선을 각각 물체광과 참조광으로 분할하고, 상기 물체광들과 참조광들을 이용하여 측정대상물체에 대한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득하는 간섭무늬획득부;
상기 측정대상물체를 거치하고 상기 물체광들을 광학적으로 조절하여 상기 측정대상물체에 입사시키는 대물부; 및
상기 간섭무늬획득부와 상기 대물부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 1항에 있어서, 상기 파장분할부는,
상기 입력된 혼합광을 2개의 광으로 분할하는 제1광분할기;
상기 분할된 광들 중 하나의 광을 입력받아 미리 정해진 단일파장을 가지는 상기 제1광선을 획득하는 제1여광판;
상기 분할된 광들 중 나머지 하나의 광을 입력받아 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 상기 제2광선을 획득하고, 상기 제2광선을 상기 간섭무늬획득부로 보내는 제2여광판; 및
상기 제1광선을 입사받아 상기 간섭무늬획득부로 반사하는 제1반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 1항에 있어서, 상기 간섭무늬획득부는,
상기 제1광선을 입력받아 제1물체광과 제1참조광으로 분할하는 제2광분할기;
상기 제2광선을 입력받아 제2물체광과 제2참조광으로 분할하는 제3광분할기;
상기 제1참조광을 입사받고, 상기 입사된 제1참조광에 따른 제1반사참조광을 상기 제2광분할기로 반사하며, 각도가 조절되도록 구비된 제2반사체;
상기 제2물체광이 상기 제2광분할기에 입력되고 분할되어 상기 분할된 광의 일부가 상기 제2반사체 방향으로 진행할 때 상기 제2반사체에 이르지 못하도록 진행을 막는 제3여광판; 및
상기 제2참조광을 입사받고, 상기 입사된 제2참조광에 따른 제2반사참조광을 상기 제3광분할기로 반사하며, 각도가 조절되도록 구비된 제3반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 3항에 있어서,
상기 제2광분할기는 상기 제1물체광을 상기 대물부에 거치되어 있는 상기 측정대상물체에 입사시키고, 상기 제3광분할기로부터 입력받은 상기 제2물체광을 상기 측정대상물체에 입사시키고, 상기 제1물체광이 상기 측정대상물체에 입사되고 반사되어 획득된 제1반사물체광과 상기 제2물체광이 상기 측정대상물체에 입사되고 반사되어 획득된 제2반사물체광을 입력받아 상기 제3광분할기로 보내고, 제2반사체로부터 입사받은 제1반사참조광을 제3광분할기로 보내고,
상기 제3광분할기는 상기 제2물체광을 상기 대물부에 거치되어 있는 상기 측정대상물체에 입사시키기 위하여 상기 제2광분할기로 보내고, 상기 제3반사체로부터 입력받은 상기 제2반사참조광과 상기 제2광분할기에서 입력받은 상기 제1반사물체광, 상기 제2반사물체광, 상기 제1반사참조광을 합쳐 일방향으로 보내, 상기 제1반사물체광과 상기 제2반사물체광과 상기 제1반사참조광과 상기 제2반사참조광이 상호 간섭하여 생성되는 상기 간섭무늬를 획득하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경장치.
제 1항에 있어서, 상기 대물부는,
상기 측정대상물체를 거치하는 물체거치대; 및
상기 측정대상물체에 입사되는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 광학적으로 조절하는 대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 측정대상물체에 입사되는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 조절하도록 상기 대물부를 제어하고, 상기 측정대상물체에 관한 상기 간섭무늬가 획득되도록 상기 간섭무늬획득부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제1항에 있어서,
상기 혼합광을 생성하는 혼합광원부;
상기 간섭무늬를 측정하고, 상기 간섭무늬에 관한 이산신호를 생성하는 이미지센서부; 및
상기 간섭무늬에 관한 이산신호를 저장매체에 저장하는 이미지저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 7항에 있어서, 상기 혼합광원부는,
단일하지 아니한 여러 대역에 분포된 파장대역을 가지는 광을 발광하는 혼합광원발광부; 및
상기 혼합광원발광부에서 생성된 광을 광학적으로 조절하여 상기 혼합광을 획득하고, 상기 혼합광을 상기 파장분할부로 내보내는 광원부렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 7항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 측정대상물체에 입사되는 상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 조절하도록 상기 대물부를 제어하고, 상기 측정대상물체에 관한 상기 간섭무늬가 획득되도록 상기 간섭무늬획득부를 제어하고, 상기 간섭무늬에 관한 이산신호를 생성하도록 상기 이미지센서부를 제어하고, 상기 이산신호를 저장하도록 상기 이미지저장부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 6항에 또는 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 간섭무늬획득부의 상기 제2반사체와 상기 제3반사체를 제어하고, 상기 대물부의 상기 대물렌즈를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 7항에 있어서,
상기 이미지저장부에 저장된 상기 간섭무늬에 관한 이산신호 정보를 처리하여 상기 측정대상물체의 형상정보를 복원하는 물체형상복원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
제 11항에 있어서, 상기 물체형상복원부는,
상기 간섭무늬의 정보를 이용하여 상기 제1광선에 대한 간섭무늬의 제1위상정보와 상기 제2광선에 대한 간섭무늬의 제2위상정보를 획득하는 위상정보획득부;
상기 제1위상정보와 제2위상정보를 이용하여 상기 측정대상물체의 형상에 관한 정보를 나타내는 두께정보를 획득하는 두께정보획득부; 및
상기 두께정보를 이용하여 상기 측정대상물체의 3차원 형상을 실시간으로 복원하는 형상복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 홀로그래피 현미경 장치.
디지털 홀로그램 영상 생성 방법에 있어서,
복수의 대역에 분포된 파장대역을 가지는 혼합광으로부터 미리 정해진 단일파장을 가지는 제1광선과 상기 단일파장과 다른 파장을 가지는 제2광선을 획득하는 단계;
상기 제1광선을 제1물체광과 제1참조광으로 분할하고, 상기 제2광선을 제2물체광과 제2참조광으로 분할하는 단계; 및
상기 제1물체광과 상기 제2물체광을 측정대상물체에 입사시키고 반사되어 나오는 광과 상기 제1참조광과 상기 제2참조광을 이용하여, 측정대상물체에 관한 정보를 가지는 간섭무늬를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법.
제 13항에 있어서, 상기 제1광선과 제2광선을 획득하는 단계는,
상기 혼합광을 광분할기를 이용하여 분할하고, 상기 분할된 광을 서로 다른 특성을 가지는 여광판들에 각각 통과시켜, 상기 제1광선과 상기 제2광선을 획득하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법.
제 13항에 있어서, 상기 간섭무늬를 획득하는 단계는,
상기 제1물체광을 상기 측정대상물체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제1반사물체광과, 상기 제2물체광을 상기 측정대상물체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제2반사물체광과, 상기 제1참조광을 각도가 조절되도록 구비된 제1반사체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제1반사참조광과, 상기 제2참조광을 각도가 조절되도록 구비된 제2반사체로 입사시킨 후 반사되어 나오는 제2반사참조광을 합쳐, 상기 제1물체광과 상기 제2물체광과 상기 제1참조광과 상기 제2참조광이 상호 간섭하여 생성되는 상기 간섭무늬를 획득하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법.
제 13항에 있어서,
상기 혼합광을 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법.
제 13항에 있어서,
상기 간섭무늬를 디지털 이미지 센서를 사용하여 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법.
제 17항에 있어서,
상기 간섭무늬 정보로부터, 상기 제1광선에 의하여 생성된 간섭무늬의 제1위상정보와 상기 제2광선에 의하여 생성된 간섭무늬의 제2위상정보를 각각 획득하는 단계;
상기 제1위상정보와 제2위상정보를 이용하여, 상기 측정대상물체의 형상에 관한 정보를 나타내는 두께정보를 획득하는 단계; 및
상기 두께정보를 이용하여, 상기 측정대상물체의 3차원 물체형상을 실시간으로 복원하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 영상 획득 및 3차원 형상 복원 방법.