이미지 해상도를 향상시키기 위한 광학적 방법 및 시스템 document_id 1020057021717

[청구항 6] 제5항의 방법에 있어서,상기 시야각(field of view) 내의 상기 검출기의 화소의 수 n이, 상기 해상도 증가 인수 k에 의해제한되는것을특징으로 하는방법 [청구항 8] 제5항의 방법에 있어서,상기 함수가파장함수인것을특징으로 하는방법 [청구항 15] 제12항의 방법에 있어서,상기 광학 처리가상기파면의진동코딩포함하는것을특징으로 하는방법 [청구항 16] 제3항 내지 제15항들 중 어느 한 항의 방법에 있어서,광학 처리가, 광신호의 파면과 미리 정해진 아퍼츄어 코드를 곱하는 것을 포함하며,따라서검출기 평면상의광신호의공간확산스펙트럼발생시키는것을특징으로하는방법 [청구항 17] 제3항 내지 제15항들 중 어느 한 항의 방법에 있어서,광학 처리가 광신호의 파면과 미리 정해진 아퍼츄어 코드를 곱하는 것을 포함하며, 따라서 화소열 평면상에상기물체의적어도일부분의복제생성하는것을특징으로하는방법 [청구항 18] 제16항 또는 제17항의 방법에 있어서,샘플링된 결과의 해석이 샘플링된 결과와 상기 미리정해진 아퍼츄어 코드를 곱하는 것을포함하는것을특징으로 하는방법 [청구항 19] 제17항의 방법에 있어서,샘플링된 결과의 해석이, 각 복제(replication)당 샘플링된 결과를 정규화하는 단계와, 상기 정규화된 신호의 역푸리에(inverse fourier) 변환과 상기 미리 정해진 아퍼츄어 코드를 곱하는단계포함하는것을특징으로 하는방법 [청구항 30] 제29항의 방법에 있어서,상기 검색이무작위인것을특징으로 하는방법 [청구항 32] 검출기 화소열(detector pixel array)을 이용하여 물체를 이미징(映寫; imaging)하기 위한 시스템에 있어서 상기 시스템이, 검출기 화소열에 의해 정의되는 기하학적 해상도보다 미리 정해진 인자만큼 초과하는 해상도로서, 물체의 적어도 일부분를 위한 이미지 해상도를 제공하도록 설정되고, 상기 이미징 시스템이, 물체의 실수(real)이고 음이 아닌(non-negative) 이미지를 검출기 평면 상에 생성하도록 설정된, 이미징 렌즈 모음(assembly)과 아퍼츄어 코딩 도구를 포함하고, 상기 아퍼츄어 코딩 도구가 이미징 렌즈 모음에 관련된 미리 정해진 위치에 위치하 고, 상이한 광학 성질을 가진 공간적으로 분리된 영역들의 미리 정해진 패턴을 정의하도록 설정되며, 상기 패턴이 해상도 증가 인자에 부합하여 설정되고, 검출기 평면에서 앨리어스가 일어나고, 따라서 검출기의 샘플링된 결과를 나타내는 스펙트럼 데이터의 직교성을 제공하여, 결과적으로는 아퍼츄어 코드를 사용함으로 인해 상기 인자만큼 향상된 해상도를 이용하여 물체의 상기 적어도 일부분의 이미지를 복원하도록 샘플링된 결과를 해석할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 이미징 시스템 [청구항 33] 제32항의 시스템에 있어서,코딩 도구의 상기 패턴이, 다음의 미리 정해진 해상도 증가 인자 k, 검출기의 시야각(field of view) 내의 화소의 수 n, 검출기의 화소 간격(pixel pitch) δx, 그리고 검출기 평면과 이미징 렌즈 모음(assembly)사이의거리함수인것을특징으로 하는시스템. [청구항 34] 제32항 또는 제33항의 시스템에 있어서,코딩 도구가, 물체로부터 전달되어 오는 광학적 경로에 위치하고(accommodated), 따라서 그 아퍼츄어 코딩 도구가 검출기 평면 상의 상기 광신호의 적어도 일부분의 공간 확산 분포(spatial spread distribution)를 생성하기 위하여상기광신호의파면처리하는것을특징으로 하는시스템 [청구항 36] 제32항 내지 제35항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,코딩 도구가광학마스크동작하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 37] 제36항의 시스템에 있어서,코딩 도구가, 상이한 광학적 성질을 가진 부분(region)들의 상기 패턴을 가진광학마스크포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 38] 제37항의 시스템에 있어서,상기 광학 마스크가, 이미징 렌즈 모음의 상향(upstream) 또는 하향(downstream)에 위치하는(accommodated) 것특징으로 하는시스템. [청구항 39] 제38항의 시스템에 있어서,상기 광학 마스크가이미징 렌즈통합된것을특징으로 하는시스템. [청구항 40] 제37항의 시스템에 있어서,상기 광학 마스크가 이미징 렌즈 모음의 표면 위에 있는패턴형태인것을특징으로 하는시스템. [청구항 41] 제37항의 시스템에 있어서,코딩 도구가 광학 마스크로서 동작하는공간변조소자포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 42] 제41항의 시스템에 있어서,상기 공간변조소자가이미징 렌즈모음의상향또는하향위치하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 43] 제41항의 시스템에 있어서,상기 공간변조소자가이미징 렌즈통합된것을특징으로 하는시스템. [청구항 44] 제37항 내지 제43항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,상기 광학 마스크가진폭코딩마스크인것을특징으로 하는시스템. [청구항 45] 제37항 내지 제43항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,상기 광학 마스크가위상 코딩마스크인것을특징으로 하는시스템. [청구항 46] 제45항의 시스템에 있어서,상기 위상 코딩 마스크가 담만격자인것을특징으로 하는시스템. [청구항 47] 제37항 내지 제46항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,상기 광학 마스크가, 해당 광학 마스크 함수의 푸리에(fourier) 변환이 실수(real)이고음설정되는것을특징으로 하는시스템. [청구항 48] 제33항 내지 제47항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,시야각(field of view) 내의 검출기 화소수 n이 해상도 증가 인수 k에 의해제한되는것을특징으로 하는시스템. [청구항 49] 제48항의 시스템에 있어서,검출기 시야각(field of view) 내의 상기 검출기의 화소의 수 n이, 다음의 조건: 상기 아퍼츄어 코딩 도구의 설계를 고려한 특정파장에 대하여 n=mk+1이며, m이 상기 검출기 안의 화소들의 수에 최대한 가까운 상기의 값 n을 제공하는 정수일 것을 만족하도록선택되는것을특징으로 하는시스템. [청구항 50] 제33항의 시스템에 있어서,상기 함수가파장함수인것을특징으로 하는시스템. [청구항 51] 제50항의 시스템에 있어서,상기 검출기 시야각(field of view)안의 상기 화소들의 수 n이 선택될 때에, 다음의 조건, 즉 n개의 파장 λ1,...,λn에 대한 것이며, 상기 파장중 하나 λ1가 기준 파장(reference wavelength)이 되며, 이로 인하여 상기 아퍼츄어 코딩이 최적화하도록 설계되는 것으로서:여기서, m1,... mn가 정수이며, 따라서 상기 조건으로부터 상기 검출기 안의 화소의 수에 최대한 가까운 n을 얻을 수 있게 하는조건만족하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 52] 제32항 내지 제51항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,파장 마스크를 추가로포함하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 53] 제52항의 시스템에 있어서,상기 파장 마스크가이미징 렌즈배열의상향또는하향위치하는것을특징으로 하는시스템. [청구항 54] 제52항의 시스템에 있어서,상기 파장 마스크가이미징 렌즈모음일부분인것을특징으로 하는시스템. [청구항 55] 제52항의 시스템에 있어서,상기 파장 마스크가 아퍼츄어코딩도구일부분인것을특징으로 하는시스템. [청구항 56] 제52항의 시스템에 있어서,상기 파장 마스크가검출기일부분인것을특징으로 하는시스템. [청구항 57] 제51항 내지 제56항들의 어느 한 항의 시스템에 있어서,상기 파장 마스크가, 해당 파장 마스크를 통하는 광신호의 경로와 샘플링된 결과의 해석으로 함께 인하여 파장무의존형 회절광학소자(wavelength insensitive diffractive optical element)를 생성되도록설정되는것을특징으로 하는시스템. [청구항 58] 제57항의 시스템에 있어서,상기 파장 마스크가 h개의 파장 차단 슬롯들의 배열에 의해 형성되는 패턴을 포함하며, 각각의 슬롯들이 특정 스펙트럼 폭 δλ를 가지고 각각 미리 정해진스펙트럼위치들각각가지는것을특징으로 하는시스템. [청구항 59] 제58항의 시스템에 있어서,차단 슬롯들의 개수h, 그들의 최적의 스펙트럼 위치들, λ1, λ2, ... λh, 그리고 차단 슬롯의 폭 δλ이, 파장 마스크 함수의 푸리에(fourier) 변환의 절대값이 0으로부터 가능한 멀어지게 하는 조건을 만족하도록선택되는것을특징으로 하는시스템. [청구항 65] 제64항의 방법에 있어서,상기 검색이무작위인것을특징으로 하는방법