KR20200020630A - structured light projector based on meta-surface integrated light source - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 프로젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터에 관한 것이다.The present invention relates to an optical projector, and more particularly to a metasurface integrated light source based structured optical projector.
일반적으로 수십 마이크로미터에서부터 수십 밀리미터 영역의 깊이 분해능을 가지는 비접촉 3차원 형상 측정 방법은 일반적으로 센서와 피사체의 거리를 측정하는 TOF(Time Of Flight) 방법, 양안시를 이용한 Stereo Vision 방법, 그리고 패턴된 빛을 조사하여 간섭 이미지를 이용하는 구조광(structured light) 방법을 포함할 수 있다. 구조광을 이용한 3차원 센싱 방법은 패턴화된 이미지를 피사체에 투영한 다수의 이미지를 이용하여 높이를 가지는 피사체의 간섭 무늬를 분석하여 높이 정보를 획득할 수 있다. In general, the non-contact three-dimensional shape measurement method having a depth resolution of several tens of micrometers to tens of millimeters is generally a time of flight (TOF) method for measuring the distance between a sensor and a subject, a stereo vision method using binocular vision, and a patterned method. The method may include a structured light method using an interference image by irradiating light. In the 3D sensing method using structured light, height information may be obtained by analyzing an interference fringe of a subject having a height by using a plurality of images projecting a patterned image onto a subject.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레이저 광의 세기와 위상을 동시에 제어할 수 있는 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a meta-surface integrated light source-based structured optical projector that can simultaneously control the intensity and phase of the laser light.
본 발명은 개념에 따른 메타 표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터를 개시한다. 그의 구조 광 프로젝터는, 기판 상의 제 1 도전형 분포 반사 층; 상기 제 1 도전형 분포 반사 층의 에지 상의 제 1 전극들; 상기 제 1 전극들 사이의 상기 제 1 도전형 분포 반사 층의 중심 상에 배치되는 멀티 퀀텀 웰 층; 상기 멀티 퀀텀 웰 층 상의 제 2 도전형 분포 반사 층; 상기 제 2 도전형 분포 반사 층의 에지 상의 제 2 전극들; 상기 제 2 전극들 사이의 상기 제 2 도전형 분포 반사 층 상에 배치되고, 복수개의 홀들을 갖는 금속 플레이트와, 상기 홀들 내의 산화물 블록들을 포함하는 세기 변조 층; 및 상기 세기 변조 층의 상기 산화물 블록 상에 배치되는 질화물 블록들을 구비하는 위상 변조 층을 포함한다. The present invention discloses a meta surface integrated light source based structured light projector according to the concept. Its structured light projector includes: a first conductivity type reflective reflection layer on a substrate; First electrodes on an edge of the first conductivity type distributed reflecting layer; A multi quantum well layer disposed on a center of the first conductivity type distributed reflecting layer between the first electrodes; A second conductivity type reflecting layer on the multi quantum well layer; Second electrodes on an edge of the second conductivity type distributed reflecting layer; An intensity modulation layer disposed on the second conductivity-type distributed reflecting layer between the second electrodes, the metal plate having a plurality of holes and an oxide block in the holes; And a phase modulation layer having nitride blocks disposed on the oxide block of the intensity modulation layer.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터는 세기 변조 층과, 상기 세기 변조 층 상의 위상 변조 층을 이용하여 레이저 광의 세기와 위상을 동시에 제어할 수 있다. As described above, the metasurface integrated light source based structure optical projector according to an embodiment of the present invention may simultaneously control the intensity and phase of the laser light by using an intensity modulation layer and a phase modulation layer on the intensity modulation layer.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 레이저 광의 전기장의 세기 분포를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 메타 구조체의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 세기 변조 층의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 1의 레이저 광의 파장에 따른 투과도를 보여주는 막대 그래프들이다.
도 6은 도 3의 위상 변조 층의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 3의 버퍼 층과 위상 변조 층의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 1의 레이저 광의 파장에 따른 위상 지연 특성을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1의 레이저 광의 특정 파장에 대한 위상 지연 특성을 보여주는 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 1의 레이저 광의 이미지의 일 예들을 보여주는 평면도들이다.
도 11a 내지 도 11c는 도 1의 레이저 광의 홀로그램 위상 정보 이미지를 보여주는 도면들이다.
도 12는 도 11a 내지 도 11c의 홀로그램의 위상 정보 이미지로부터 획득되는 복원 이미지의 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 13은 도 11a 내지 도 11c의 홀로그램의 위상 정보 이미지로부터 획득되는 복원 이미지의 다른 예를 보여주는 도면들이다.
도 14는 도 1의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터들을 이용한 3차원 이미지 시스템의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 도 1의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터를 이용한 3차원 이미지 시스템의 다른 예를 보여주는 도면이다.1 is a cross-sectional view illustrating a metasurface integrated light source based structure optical projector according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an intensity distribution of an electric field of the laser light of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view illustrating an example of the meta structure of FIG. 1.
4 is a plan view illustrating an example of the intensity modulation layer of FIG. 2.
5 is bar graphs showing transmittance according to the wavelength of the laser light of FIG. 1.
6 is a plan view illustrating an example of the phase modulation layer of FIG. 3.
7 is a cross-sectional view illustrating an example of a buffer layer and a phase modulation layer of FIG. 3.
FIG. 8 is a diagram illustrating a phase delay characteristic according to the wavelength of the laser light of FIG. 1.
FIG. 9 is a graph showing phase retardation characteristics for a specific wavelength of the laser light of FIG. 1.
10A through 10C are plan views illustrating examples of the image of the laser light of FIG. 1.
11A to 11C are diagrams illustrating holographic phase information images of the laser light of FIG. 1.
12 is a diagram illustrating an example of a reconstructed image obtained from the phase information image of the holograms of FIGS. 11A to 11C.
FIG. 13 is a diagram illustrating another example of a reconstructed image obtained from the phase information image of the holograms of FIGS. 11A to 11C.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a 3D image system using the metasurface integrated light source based structured light projectors of FIG. 1.
15A and 15B illustrate another example of a 3D image system using the metasurface integrated light source-based light projector of FIG. 1.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 층이 다른 층 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, 'comprises' and / or 'comprising' refers to a component, step, operation and / or element that is mentioned in the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions. In addition, since it is in accordance with the preferred embodiment, reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order. In addition, in the present specification, where it is mentioned that a layer is on another layer or substrate, it means that it may be formed directly on the other layer or substrate or a third film may be interposed therebetween.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms produced by the manufacturing process. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device and not to limit the scope of the invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)를 보여준다. 1 illustrates a metasurface integrated light source-based
도 1을 참조하면, 본 발명의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)는 광원 일체형 복소 변조 홀로그램 구조 광 발생기일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)는 기판(10), 제 1 도전형 분포 반사 층(DBR, 20), 제 1 전극(30), 퀀텀 웰 층(40), 전류 조절 층(50), 제 2 도전형 분포 반사 층(60), 제 2 전극(70), 제 1 보호 층(72), 배선 층(74), 메타 구조체(80), 및 제 2 보호 층(90)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the metasurface integrated light source based
기판(10)은 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판(10)은 글라스 또는 유전체 플레이트를 포함할 수 있다.The
제 1 도전형 분포 반사 층(20)은 기판(10) 상에 배치될 수 있다. 일 예로, 제 1 도전형 분포 반사 층(20)은 n-type 분포 반사 층일 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전형 분포 반사 층(20)은 티타늄 산화물과 실리카의 적층 구조체일 수 있다.The first conductivity
제 1 전극(30)은 제 1 도전형 분포 반사 층(20)의 에지 상에 배치될 수 있다. 제 1 전극(30)은 Au, Ag, Cu, Al, 또는 W의 금속을 포함할 수 있다.The
퀀텀 웰 층(40)는 제 1 도전형 분포 반사 층(20)의 중심 상에 배치될 수 있다. 퀀텀 웰 층(40)는 제 1 전극(30)의 내에 배치될 수 있다. 퀀텀 웰 층(40)는 레이저 광(110)의 이득(gain)을 획득할 수 있다. The
전류 조절 층(50)은 퀀텀 웰 층(40)의 에지 상에 배치될 수 있다. 전류 조절 층(50)은 퀀텀 웰 층(40)에 제공되는 전류를 조절할 수 있다. 일 예로, 전류 조절 층(50)은 Ⅲ-Ⅴ족의 화합물 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ의 화합물 반도체를 포함할 수 있다.The
제 2 도전형 분포 반사 층(60)은 퀀텀 웰 층(40)의 중심과 전류 조절 층(50) 상에 배치될 수 있다. 제 2 도전형 분포 반사 층(60)은 레이저 광(110)의 일부를 반사하고, 상기 레이저 광(110)의 일부를 투과할 수 있다. 제 2 도전형 분포 반사 층(60)은 p-type 분포 반사 층일 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전형 분포 반사 층(60)은 티타늄 산화물과 실리카의 적층 구조체일 수 있다.The second conductivity type
제 2 전극(70)은 제 2 도전형 분포 반사 층(60)의 에지 상에 배치될 수 있다. 제 2 전극(70)과 제 1 전극(30) 사이에 전류가 제공되면, 레이저 광(110)은 제 1 도전형 분포 반사 층(20), 퀀텀 웰 층(40), 및 제 2 도전형 분포 반사 층(60) 내에서 발진될 수 있다. 제 1 도전형 분포 반사 층(DBR, 20), 제 1 전극(30), 퀀텀 웰 층(40), 전류 조절 층(50), 제 2 도전형 분포 반사 층(60), 및 제 2 전극(70)은 수직표면방출레이저(VCSEL)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 레이저 광(110)은 약 400nm 내지 약 700nm 파장의 가시 광을 포함할 수 있다.The
제 1 보호 층(72)은 제 1 도전형 분포 반사 층(20), 제 1 전극(30)을 덮을 수 있다. 제 1 보호 층(72)은 퀀텀 웰 층(40), 전류 조절 층(50), 제 2 도전형 분포 반사 층(60), 및 제 2 전극(70)의 측벽들 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 보호 층(72)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The first
배선 층(74)은 제 1 보호 층(72) 상에 배치될 수 있다. 배선 층(74)은 제 2 전극(70)에 연결될 수 있다. The wiring layer 74 may be disposed on the first
메타 구조체(80)는 제 2 도전형 분포 반사 층(60)의 중심 상에 배치될 수 있다. 메타 구조체(80)는 제 2 전극(70) 내에 배치될 수 있다. 메타 구조체(80)는 음의 굴절율을 가질 수 있다. 메타 구조체(80)는 레이저 광(110)의 세기를 제어 및/또는 변조할 수 있다.The
도 2는 도 1의 레이저 광(110)의 전기장의 세기 분포를 보여준다.FIG. 2 shows the intensity distribution of the electric field of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 레이저 광(110)은 원형 세기(102) 및 고리형 세기(104)를 가질 수 있다. 원형 세기(102)는 고리형 세기(104) 내에 배치될 수 있다. 원형 세기(102)는 고리형 세기(104)보다 클 수 있다. 메타 구조체(80)는 레이저 광(110)의 원형 세기(102)를 생성시킬 수 있다. 고리형 세기(104)는 원형 세기(102)의 외곽에 배치될 수 있다. 메타 구조체(80) 외곽의 레이저 광(110)은 고리형 세기(104)를 가질 수 있다.1 and 2,
나아가, 메타 구조체(80)는 레이저 광(110)의 세기뿐만 아니라 위상을 제어 및/또는 변조할 수 있다. Furthermore, the
도 3은 도 1의 메타 구조체(80)의 일 예를 보여준다.3 illustrates an example of the
도 1 및 도 3을 참조하면, 메타 구조체(80)는 세기 변조 층(82), 버퍼 층(84), 및 위상 변조 층(86)을 포함할 수 있다. 세기 변조 층(82)은 플레이트 모양을 가질 수 있다. 세기 변조 층(82)은 레이저 광(110)의 세기를 변조할 수 있다. 버퍼 층(84)은 세기 변조 층(82) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 버퍼 층(84)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 버퍼 층(84)은 약 200nm의 두께를 가질 수 있다. 위상 변조 층(86)은 버퍼 층(84) 상에 배치될 수 있다. 위상 변조 층(86)은 레이저 광(110)의 위상을 변조할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 3, the
도 4는 도 2의 세기 변조 층(82)의 일 예를 보여준다. 4 shows an example of the
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 세기 변조 층(82)은 금속 플레이트(81) 및 산화물 블록들(83)을 포함할 수 있다.1, 3, and 4, the
금속 플레이트(81)는 Au를 포함하며, 복수개의 나노 홀들(85)을 가질 수 있다. 나노 홀들(85)은 약 50nm 내지 약 150nm의 내경을 가질 수 있다. 서로 동일한 내경의 나노 홀들(85)은 복수개의 셀들로서 군집(grouped)될 수 있다. The
산화물 블록들(83)은 나노 홀들(85) 내에 배치될 수 있다. 산화물 블록들(83)의 각각은 약 1.45의 굴절률을 가질 수 있다. 산화물 블록들(83)은 실리콘 산화물(SiO2)을 포함할 수 있다. 서로 동일한 크기의 산화물 블록들(83)은 복수개의 셀들로 군집(grouped)될 수 있다. 예를 들어, 산화물 블록들(83)은 제 1 내지 제 4 셀 블록들(83a, 83b, 83c, 83d)로 군집될 수 있다. 제 1 내지 제 4 셀 블록들(83a, 83b, 83c, 83d) 각각은 4개로 구성될 수 있다. 제 1 셀 블록들(83a)은 약 50nm의 제 1 반경(r1)을 가질 수 있다. 제 2 셀 블록들(83b)은 약 75nm의 제 2 반경(r2)을 가질 수 있다. 제 3 셀 블록들(83c)은 약 100nm의 제 3 반경(r3)을 가질 수 있다. 제 4 셀 블록들(83d)은 약 125nm의 제 4 반경(r4)을 가질 수 있다. 산화물 블록들(83)은 제 1 내지 제 4 반경들(r1, r2, r3, r4)에 따라, 레이저 광(110)의 세기를 제어할 수 있다. The oxide blocks 83 may be disposed in the nano holes 85. Each of the oxide blocks 83 may have a refractive index of about 1.45. The oxide blocks 83 may include silicon oxide (SiO 2 ). The oxide blocks 83 having the same size as each other may be grouped into a plurality of cells. For example, the oxide blocks 83 may be clustered into first to
도 5는 도 1의 레이저 광(110)의 파장에 따른 투과도를 보여준다.5 shows the transmittance according to the wavelength of the
도 5를 참조하면, 제 1 반경(r1)의 제 1 셀 블록들(83a)은 레이저 광(110)에 대해 약 20%의 투과율을 갖고, 제 2 반경(r2)의 제 2 셀 블록들(83b)은 약 50%의 투과율을 갖고, 제 3 반경(r3)의 제 3 셀 블록들(83c)은 약 70%의 투과율을 갖고, 제 4 반경(r4)의 제 4 블록들(84d)은 약 80%의 투과율을 가질 수 있다. Referring to FIG. 5, the
다시 도 3을 참조하면, 위상 변조 층(86)은 산화물 블록들(83) 상에 선택적으로 배치될 수 있다. 위상 변조 층(86)은 산화물 블록들(83) 및 버퍼 층(84)의 유전율보다 높은 유전율을 가질 수 있다. 예를 들어, 위상 변조 층(86)은 약 2.3의 굴절률을 가질 수 있다. 일 예로, 위상 변조 층(86)은 실리콘 질화물(Si3N4)를 포함할 수 있다. Referring again to FIG. 3,
도 6은 도 3의 위상 변조 층(86)의 일 예를 보여준다. 도 7은 도 3의 버퍼 층(84)과 위상 변조 층(86)의 일 예를 보여준다.FIG. 6 shows an example of the
도 6 및 도 7을 참조하면, 위상 변조 층(86)은 로드(rod) 모양을 가질 수 있다. 위상 변조 층(86)은 약 100nm의 반경을 가질 수 있다. 위상 변조 층(86)은 약 200nm의 두께를 가질 수 있다. 6 and 7, the
도 8은 도 1의 레이저 광(110)의 파장에 따른 위상 지연 특성을 보여준다.FIG. 8 shows phase delay characteristics according to the wavelength of the
도 8을 참조하면, 위상 변조 층(86)은 레이저 광(110)의 위상을 지연시킬 수 있다. 위상 변조 층(86)의 반경이 약 60nm 이상으로 증가하면, 레이저 광(110)의 위상은 지연될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
도 9는 도 1의 레이저 광(110)의 특정 파장에 대한 위상 지연 특성을 보여준다.9 shows phase retardation characteristics for a particular wavelength of the
도 9를 참조하면, 약 633nm 파장의 레이저 광(110)은 위상 변조 층(86)의 반경에 따라 위상이 제어될 수 있다. 위상 변조 층(86)의 반경이 65nm일 때(a), 레이저 광(110)의 위상은 약 -2π/3 지연될 수 있다. 위상 변조 층(86)의 반경이 82nm일 때(b), 레이저 광(110)의 위상은 약 -π/2 지연될 수 있다. 위상 변조 층(86)의 반경이 102nm일 때(c), 레이저 광(110)의 위상은 약 -π/3 지연될 수 있다. 위상 변조 층(86)의 반경이 115nm일 때(d), 레이저 광(110)의 위상은 거의 지연되지 않을 수 있다.Referring to FIG. 9, a phase of the
도 10a 내지 도 10c는 도 1의 레이저 광(110)의 이미지의 일 예들을 보여준다.10A-10C show examples of the image of the
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 레이저 광(110)은 메타 구조체(80)에 의해 원 모양의 단위 이미지들로 구현될 수 있다.10A through 10C, the
도 10a를 참조하면, 메타 구조체(80)는 레이저 광(110)을 단위 홀로그램 구조광의 설계 이미지는 원 모양을 가질 수 있다. Referring to FIG. 10A, the
도 10b를 참조하면, 진폭 이미지는 단위 홀로그램 구조 광의 설계 이미지로부터 계산될 수 있다. 진폭 이미지는 동심원 모양을 가질 수 있다. 진폭 이미지는 레이저 광(110)의 복소수의 실수 부분으로부터 계산될 수 있다.Referring to FIG. 10B, an amplitude image may be calculated from a design image of unit hologram structured light. The amplitude image may have a concentric shape. The amplitude image can be calculated from the real part of the complex number of
도 10c를 참조하면, 위상 이미지는 레이저 광(110)의 복소수의 허수 부분으로부터 계산될 수 있다. 위상 이미지는 동심원 모양을 가질 수 있다.Referring to FIG. 10C, the phase image may be calculated from the imaginary part of the complex number of the
도 11a 내지 도 11c는 도 1의 레이저 광(110)의 홀로그램 위상 정보 이미지를 보여준다. 11A-11C show holographic phase information images of the
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 레이저 광(110)의 홀로그램의 위상 정보 이미지는 홀로그램의 원 이미지의 위상 정보 이미지, 좌측 이동 위상정보 이미지, 및 우측 이동 위상 정보 이미지를 포함할 수 있다. 도 11a의 원 이미지의 위상 정보는 우측 상단의 위상 공간의 정보 이미지를 가질 수 있다. 11A to 11C, the phase information image of the hologram of the
도 12는 도 11a 내지 도 11c의 홀로그램의 위상 정보 이미지로부터 획득되는 복원 이미지의 일 예를 보여준다.12 illustrates an example of a reconstructed image obtained from the phase information image of the holograms of FIGS. 11A to 11C.
도 12를 참조하면, 홀로그램의 위상 천이 이미지는 수평 방향으로 약 10도(degree)정도 보정되어 투시된 홀로그램 복원 이미지를 정해진 위치에서 좌측, 또는 우측으로 이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 12, the phase shift image of the hologram may be corrected by about 10 degrees in the horizontal direction to move the transparent hologram reconstructed image from the predetermined position to the left or the right.
도 13은 도 11a 내지 도 11c의 홀로그램의 위상 정보 이미지로부터 획득되는 복원 이미지의 다른 예를 보여준다.FIG. 13 shows another example of a reconstructed image obtained from the phase information image of the holograms of FIGS. 11A to 11C.
도 13을 참조하면, 홀로그램의 위상 천이 이미지는 수직 방향으로 약 10도(degree)정도 보정되어 투시된 홀로그램 복원 이미지를 정해진 위치에서 위 또는 아래로 이동될 수 있다.Referring to FIG. 13, the phase shift image of the hologram may be corrected by about 10 degrees in the vertical direction to move the perspective hologram reconstructed image up or down at a predetermined position.
도 14는 도 1의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터들(100)을 이용한 3차원 이미지 시스템의 일 예를 보여준다.FIG. 14 shows an example of a 3D image system using the metasurface integrated light source based structured
도 14를 참조하면, 복수개의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터들(100)은 레이저 광(110)을 피사체(object, 200)에 조사하여 3차원 이미지 시스템을 구현시킬 수 있다. 좌측의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터들(100)은 레이저 광(110)의 좌측 이동된 제 1 구조광(112)을 조사하고, 우측의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)는 레이저 광(110)의 우측 이동된 제 2 구조광(114)을 조사하고, 중심의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)는 레이저 광(110)의 위상 천이된 제 3 구조광(116)을 조사할 수 있다. 홀로그램은 제 1 구조광(112), 제 2 구조광(114) 및 제 3 구조광(116)에 의해 피사체(200)에 표시될 수 있다.Referring to FIG. 14, the plurality of metasurface integrated light source-based
도 15a 및 도 15b는 도 1의 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)를 이용한 3차원 이미지 시스템의 다른 예를 보여준다.15A and 15B show another example of a 3D image system using the metasurface integrated light source based structure
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터(100)는 레이저 광(110)을 반사체(400)에 제공할 수 있다. 레이저 광(110)는 컬러 필터에 의해 색상을 가질 수 있다. 반사체(400)는 레이저 광(110)을 카메라(300)에 반사할 수 있다. 카메라(300)는 레이저 광(110)을 수신하여 반사체(400) 상의 이미지를 구현할 수 있다.15A and 15B, the metasurface integrated light source
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, a person of ordinary skill in the art may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
Claims (1)
상기 제 1 도전형 분포 반사 층의 에지 상의 제 1 전극들;
상기 제 1 전극들 사이의 상기 제 1 도전형 분포 반사 층의 중심 상에 배치되는 퀀텀 웰 층;
상기 퀀텀 웰 층 상의 제 2 도전형 분포 반사 층;
상기 제 2 도전형 분포 반사 층의 에지 상의 제 2 전극들;
상기 제 2 전극들 사이의 상기 제 2 도전형 분포 반사 층 상에 배치되고, 복수개의 홀들을 갖는 금속 플레이트와, 상기 홀들 내의 산화물 블록들을 포함하는 세기 변조 층; 및
상기 세기 변조 층의 상기 산화물 블록 상에 배치되는 질화물 블록들을 구비하는 위상 변조 층을 포함하는 메타표면 집적 광원 기반 구조 광 프로젝터.
A first conductivity type reflective reflection layer on the substrate;
First electrodes on an edge of the first conductivity type distributed reflecting layer;
A quantum well layer disposed on a center of the first conductivity type reflective reflecting layer between the first electrodes;
A second conductivity type reflecting layer on said quantum well layer;
Second electrodes on an edge of the second conductivity type distributed reflecting layer;
An intensity modulation layer disposed on the second conductivity-type distributed reflecting layer between the second electrodes, the metal plate having a plurality of holes and an oxide block in the holes; And
And a phase modulation layer having nitride blocks disposed on the oxide block of the intensity modulation layer.
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (1)
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2019
- 2019-08-16 KR KR1020190100179A patent/KR20200020630A/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116222433A (en) * | 2023-03-22 | 2023-06-06 | 西安知象光电科技有限公司 | Structured light three-dimensional imaging system and method based on super surface |
CN116222433B (en) * | 2023-03-22 | 2023-09-05 | 西安知象光电科技有限公司 | Structured light three-dimensional imaging system and method based on super surface |
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