KR860003738Y1

KR860003738Y1 - 레이저 광 여과장치

Info

Publication number: KR860003738Y1
Application number: KR2019840011505U
Authority: KR
Inventors: 김원현
Original assignee: 주식회사금성사; 허신구
Priority date: 1984-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1986-12-30
Also published as: KR860006496U

Abstract

내용 없음.

Description

레이저 광 여과장치

제1도는 본 고안 여과장치의 종단면도,

제2도는 본 고안 여과장치에 의해 점으로 이루어진 상이선으로 이루어지게 되는 원리를 설명하기 위한 설명도,

제3도는 본 고안의 여과장치의 회절막에 나타나는 회전패턴을 나타내는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 레이저 광원

3,4,5,6 : 볼록렌즈 7 : 여과핀

7' : 막홀 8 : 평면막

8' : 슬라이드 9 : 회절막

9' : 회절공 10 : 스크린

F₁,F₂,F₃,F₄: 각 볼록렌즈의 촛점거리

본 고안은 레이저 광을 이용하여 불연속적인 상 즉, 점(dot)으로 이루어진 사진이나 그림들을 여과(filtering)하여 연속적인 상 즉, 선으로 이루어지는 깨끗한 사진이나 그림등을 얻을 수 있는 레이저 광 여과장치에 관한 것으로, 특히 수개의 볼록렌즈와 핀홀(pinhole)을 적절히 배열하여, 여러가지의 정보를 가지고 회절막에 나타나는 회절된 레이저 광중에서 가장 알맞는 패턴(pattern)만을 골라 스크린에 투사시킴으로써, 선으로 이루어지는 가장 깨끗한 상을 얻을 수 있도록 한 레이저 광 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 신문이나 서적등에 있는 사진이나 그림 또는, 통신위성을 통하여 전송되는 사진이나 그림들을 보면 여러가지의 잡음(noise)이 많이 있는 결함이 있고, 또한 그들은 점으로 이루어져 있으므로, 상이 깨끗하지 못함은 물론 명확하지 않은 바, 종래에는 점으로 이루어진 부진이나 그림등의 원본이 없으면 깨끗한 상을 얻을 수 없는 결함이 있었다.

본 고안은 상기의 점을 감안하여, 신문, 서적 또는 통신위성이나 그 밖의 어떤 전달 매개체를 통하여 전송되는 사진이나 그림등의 여러가지 잡음을 레이저 광 으로 제거하고, 또한 점으로 이루어진 불연속적이고, 명확하지 못한 사진이나 그림등으로부터 명확하고, 깨끗하며, 연속적인 선으로 이루어지는 상을 얻을 수 있도록 안출한 것으로, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

장방체의 본체(1) 후방에 레이저 광(2')을 발사하는 레이저 광원(2)을 설치하고, 레이저 광원(2) 전방의 본체(1)내측에는 상호간의 촛점이 일치되게 일정간격으로 볼록렌즈(3)(4)(5)(6)를 배열 설치하되, 볼록렌즈(3)(4)의 사이에는 여과막(7)을 개재하여, 그 여과막(7) 중앙부의 핀홀(7')이 볼록렌즈(3)(4)간에 일치되는 촛점에 위치되게 하고, 볼록렌즈(4)(5)의 사이에는 평면막(8)을 개재하여, 그 평면막(8)의 중앙부에 설치되는 슬라이드(8')가 볼록렌즈(4)(5)간에 일치되는 촛점부위에 위치되게 하며, 볼록렌즈(5)(6) 사이에는 회절막(9)을 개재하여, 그 회절막(9) 중앙부의 회절공(9')이 볼록렌즈(5)(6)간에 일치되는 촛점에 위치되게 하는 한편, 볼록렌즈(6)의 전방 즉, 본체(1) 전방의 볼록렌즈(6) 촛점 위치에는 스크린(10)을 설치하여 구성한 것으로, 상기에서 슬라이드(8')는 잡음이 많이 들어있는 사진이나 그림 또는 점으로 이루어진 사진이나 그림등이 있는 필름이고, 레이저 광원(2)은 가간섭성이 크고, 평행한 레이저 광(2')을 발사하는 헬륨-네온 레이저 광원을 사용하며, 도면중 미 설명 부호 11은 광학적 시스템이고, F₁,F₂,F₃,F₄는 각 볼록렌즈(3)(4)(5)(6)의 촛점 거리를 각각 나타낸 것이다.

이와같이 구성되는 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다. 먼저 제2도에 도시한 설명도로 잡음이 많은 사진이나 그림 또는 점으로 이루어진 사진이나 그림등의 슬라이드(8')에 레이저 광(2')을 투사하여 광학적 시스템(11) 즉, 제1도의 볼록렌즈(5), 회절막(9) 및 볼록렌즈(6)로 구성되는 광학적 시스템(11)을 지나 스크린(10)에 깨끗하고, 명확한 상이 형성되는 원리를 설명하면, 사진이나 그림등이 있는 슬라이드(8')의 함수(function)를 G(x,y)라 하고, 광학적 시스템(11) 중에서 회절막(9)에 형성되는 회절 패턴(pattern)의 함수를 U(μ,ν)라 가정하면, 회절패턴의 함수 U(μ,ν)는

가 되고, 스크린(10)에 나타나는 상의 함수G(x',y')도 회절 패턴의 함수U(μ,ν)의 푸리에 트랜스폼(Fouriertransform)이 된다. 이 때, 스크린(10)에 나타나는 상의 함수G(x',y')는 슬라이드(8')의 함수G(x,y)와 꼭같이 된다. 즉, 스크린(10)에 슬라이드(8')의 상과 똑같이 나타나게 되나, 광학적 시스템(11)을 통과하는 레이저 광(2')의 공간주파수는 광학적 시스템(11)의 회절막(9) 회절공(9')의 크기에 의해 제한되고, 또한 볼록렌즈(5)(6)의 결점 및 수차등으로 인해 회절 패턴의 함수 U(μ,ν)에 어떤 수정을 해야 되는데, 그 함수를 변형함수(transfer function) T(μ,ν)라 하고, 그 회절패턴에 대하여 수정되는 새로운 함수를 U'(μ,ν)라 가정하면, 수정된 회절패턴의 함수U'(μ,ν)는

U'(μ,ν)=T(μ,ν)·U(μ,ν)

가 되므로, 스크린(10)에 나타나는 상의 함수G(x',y')는

가 된다. 여기서 변형함수 T(μ,ν)는 회절막(9)의 회절공(9')크기와 스크린(10)의 거리로 제거할 수 있고, 이와 같이 하면 어떤 일정한 공간 주파수를 가진 레이저 광(2')만 회절막(9)의 회절공(9')을 통과하게 되고, 다른 공간 주파수를 가진 레이저 광(2)은 회절공(9')을 통과하지 못하게 된다. 이제 본 고안에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시한 바와같이 레이저 광원(1)에서 발사되는 레이저 광(2')들은 촛점거리(F₁)가 짧은 볼록렌즈(3)를 지나 집광되면서 그 볼록렌즈(3)의 촛점거리(F₁)에 위치되어 있는 여과막(7)의 핀홀(7')을 통과하게 된다. 이 때 레이저 광원(2)과 볼록렌즈 (3)간의 거리는 아무런 영향도 미치지 않고, 레이저 광원(2)에서 발사되는 레이저 광(2') 중에서 평행하게 진행되는 레이저 광(2')만, 핀홀(7')을 통과하게 된다. 핀홀(7')을 통과한 레이저 광(2')은 볼록렌즈(4)를 지나면서 평행하게 진행하여 평면막(8)에 설치되는 슬라이드(8')를 투과하게 되고, 그 슬라이드(8')를 투과하면서 소정의 정보를 갖게되는 레이저 광(2')은 볼록렌즈(5)를 지나 그 볼록렌즈(5)의 촛점거리(F₃)에 위치되어 있는 회절막(9)의 회절공(9')에 집광되게 되고, 회절막(9)에는 제3도에 도시한 바와같이 회절패턴이 나타나게 된다. 이 때, 회절패턴의 중앙에 있는 레이저 광(2')만 통과되게 회절막(9)의 회절공(9') 크기를 적당히 조절하고, 회절공(9')을 통과하여 볼록렌즈(6)를 지나는 레이저 광(2')은 다시 평행하게 진행하여 스크린(10)에 슬라이드(8')의 사진이나 그림등의 상이 나타나게 된다. 여기서 회절막(9)의 회절공(9')을 통과하면서 회절된 레이저 광(2')은 공지의 프라운호퍼(Fraunhofer)의 회절 법칙에 의해 서로 같은 위상(phase)을 가지는 레이저 광들(2')은 간섭현상에 의해 가장 밝게되고, 서로 정반대의 위상을 가지는 레이저 광(2')은 가장 어둡게 되며, 그 중간의 레이저 광(2')들은 위상이 상호간 같은 정도에 따라 그 밝기가 결정되어 스크린(10)에 깨끗하고, 또한 선으로 이루어지는 상이 나타나게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 잡음이 많은 사진이나 그림 또는 점으로 이루어진 사진이나 그림등을 슬라이드(8')로 만들어 여과함으로써, 잡음이 없는 깨끗하고, 또한 선으로 이루어지는 명확한 상을 얻을 수 있으므로, 사진이나 그림의 원본이 없어도 똑같이 재현할 수 있게되는 효과가 있다.

Claims

장방체의 본체(1) 후방에 레이저 광원(2)을 설치하여, 그 레이저 광원(2)의 전방에 상호간 촛점이 일치되게 볼록렌즈(3)(4)(5)(6)를 설치하되, 볼록렌즈(3),(4)상호간 일치되는 촛점에는 여과막(7)의 핀홀(7')이 위치되게 하고, 볼록렌즈(4),(5)상호간 일치되는 촛점부위에는 평면막(8)에 설치되는 슬라이드(8')가 위치되게 하며, 볼록렌즈(5)(6) 상호간 일치되는 촛점에는 회절막(9)의 회절공(9')이 위치되게 하는 한편, 본체(1) 전방의 볼록렌즈(6) 촛점거리(F₄) 위치에는 스크린(10)을 설치하여 구성함을 특징으로 하는 레이저 광 여과장치.