랜덤 패턴 설계 (2)
두 개의 규칙적인 패턴이 중첩될 경우, 각 패턴의 반복 주기가 다르거나 배열 각도가 미세하게 어긋날 때 간섭 무늬가 발생합니다. 이를 Moiré(모아레) 패턴이라고 하며, 디스플레이나 조명 광학계에서 원치 않는 결함 요소로 작용할 수 있습니다. 이러한 간섭 무늬를 방지하는 방법은 개념적으로 단순합니다. 두 패턴 중 하나만이라도 반복성을 제거하면 Moiré 패턴이 발생하지 않습니다. 즉, 패턴을 랜덤한 주기로 배치하거나 아예 완전히 랜덤한 형태로 설계하여 반복 주기를 없애는 것이 핵심입니다. 그러나 무작위 패턴을 생성하는 과정에서 균일하지 않은 얼룩 무늬가 나타나는 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 랜덤 패턴을 설계할 때는 패턴이 무작위적이면서도 멀리서 보았을 때 균일한 텍스처를 유지해야 합니다. 랜덤 패턴과 LCD 백라이트 도광판 랜덤 패턴은 LCD 백라이트의 도광판(light guide plate, LGP)에도 널리 활용됩니다. 도광판은 얇고 평평한 플라스틱 판의 한쪽 표면에 미세한 홈이나 마이크로 구조체를 형성하여, 내부에서 전반사하는 빛이 일정하게 방출되도록 설계됩니다. 이때 패턴을 구성하는 개별 요소를 feature 라고 하며, feature의 밀도를 조절하여 도광판 전체에서 균일한 밝기를 구현할 수 있습니다. 랜덤 패턴 설계를 이해하기 위해 우선 밀도비가 고정된 랜덤 패턴을 만드는 경우를 가정해 보겠습니다. 랜덤 패턴 설계의 기본 개념 밀도비는 다음과 같이 정의할 수 있습니다: 개수 밀도(Number Density): 단위 면적당 feature의 개수 면적 밀도(Area Density): 단위 면적당 feature가 차지하는 총 면적 feature의 크기를 알고 있다면 개수 밀도와 면적 밀도를 상호 변환할 수 있습니다. 예를 들어, LightTools 와 같은 광학 모델링 소프트웨어에서는 면적 밀도를 기준으로 설계를 진행합니다. 이때 feature의 크기는 원형, 사각형, 삼각형 등 형상에 관계없이 내접하는 최소한의 사각형 셀의 면적으로 정의됩니...