KR101669830B1 - 홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치 - Google Patents

홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치 Download PDF

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김대현
옥광호
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주식회사 미래기술연구소
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Abstract

본 발명은, 지면으로부터 일정수직 높이를 가지는 테이블(10)과; 광원(21) 및 광분리기(28)를 포함하는 광원부(20)와; 제1미러(32) 및 제2미러(36)를 포함하는 미러부(30)와; 상기 제2미러(36)와 대향한 상태로 일정간격 이격되어 테이블(10)에 위치하는 제1디텍터부(40)와; 상기 광분리기(28)와 대각선방향으로 일정간격 이격되어 위치하며 제3미러(52) 및 제2디텍터(54)를 포함하는 제2디텍터부(50)와; 좌우이동대(62) 및 좌우이동대(62)에 의해 좌우 방향으로 일정거리 이동가능하게 설치되는 홀로그램기록재료거치대(64)를 포함하는 홀로그램기록재료거치부(60)와; 상기 홀로그램기록재료거치대(64)를 사이에 두고 상기 제1미러(32)와 대향하는 제3디텍터(72)를 포함하는 제3디텍터부(70)와; 제5디텍터(82)와, 내면에는 반사체(85)가 마련되어 상기 홀로그램기록재료거치대(64)의 타측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 적분구(84)와, 제4디텍터(86) 및 보조광원(88)을 포함하는 분광부(80)와; 상기 테이블(10) 타측부위에 설치되는 분석제어장치(90)로; 이루어지는 홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치를 제공한다.

Description

홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치{Apparatus of recording hologram and immediately measuring diffraction efficiency for hologram}
본 발명은 홀로그램을 기록재료에 기록하고 그 즉시 홀로그램기록재료에 형성된 간섭무늬의 회절효율을 측정할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 단일의 광원을 이용하여 홀로그램기록재료에 간섭무늬를 기록하고 그 즉시 홀로그램기록재료에 기록된 간섭무늬의 다양한 회절효율을 측정 및 분석함으로써 홀로그램기록재료에 홀로그램이 최적의 조건으로 형성되었는지 여부를 면밀하게 파악할 수 있는 장치에 관한 것이다.
홀로그램기록재료에 기록되어 있는 간섭무늬로서의 홀로그램 이미지는 간섭무늬를 형성할 때 사용된 기준광을 홀로그램기록재료에 입사시키는 것에 의해 재생할 수 있으며, 이 재생과정에서 어느 정도의 광이 재생이미지에 기여하는지를 나타내는 척도가 회절효율(diffraction efficiency)이다. 회절효율은 홀로그램기록재료에 형성된 홀로그램 이미지의 구현 정도를 정량적으로 보여주는 수치이기 때문에 그 값이 높을수록 보다 선명하고 완전한 홀로그램이미지를 재생할 수 있게 된다.
이러한 회절효율은 홀로그램기록재료에 형성된 간섭무늬에 기준광(reference beam)을 조사하여, 홀로그램기록재료에 입사한 광과 회절된 광의 세기를 각 디텍터로서 측정하여 계산한다. 회절효율 측정에 대한 국제 표준이 근자 확정되었는데, 이 국제 표준에 의하면 홀로그램기록재료의 회절효율 계산은 레이저광원의 사용을 전제로 아래와 같이 두 가지 방법으로 계산된다.
Figure 112015095016708-pat00001
(절대 회절효율)
Figure 112015095016708-pat00002
(상대 회절효율)
각 식에서
Figure 112015095016708-pat00003
는 입사광의 세기(W)이며,
Figure 112015095016708-pat00004
은 1차 회절광의 세기(W)이고,
Figure 112015095016708-pat00005
는 회절된 전체 광의 세기(W)이다.
Figure 112015095016708-pat00006
는 0차 회절광으로서
Figure 112015095016708-pat00007
에는 이러한 0차 회절광이 포함된다. 이에 의하면, 홀로그램기록재료에 기록된 간섭무늬의 회절효율은 기본적으로 입사광과 투과광 각각의 세기 비율에 의존함을 알 수 있다.
또한, 회절효율 측정에 대한 국제 표준은 투과형 홀로그램 및 반사형 홀로그램 각각에 대하여 분광 투과 회절효율 및 분광 반사 회절효율에 대한 정의를 아래와 같이 내리고 있다. 이들 모두는 광원으로서 백색광을 사용함을 전제로 하고 있다.
Figure 112015095016708-pat00008
(분광 투과 회절효율)
Figure 112015095016708-pat00009
(분광 반사 회절효율)
여기에서, a 는 투과율을 최소(또는 반사율을 최대)로 하는 파장에 대한 투과율(또는 반사율)로서 홀로그램이 기록되어 있지 않을 때를 상정한 홀로그램기록재료의 투과율(또는 반사율)이며, b 는 투과율이 최소(또는 반사율이 최대)가 되는 파장에 대한 투과율(또는 반사율)이다. 분광 투과 회절효율 및 분광 반사 회절효율 각각은 전술한 상대 회절효율 및 절대 회절효율에 근접한 값을 제공한다.
도 6 및 도 7 각각은 대한민국 등록특허 제1398064호 및 대한민국 등록특허 제1512666호로서, 이들 각각은 종래 홀로그램기록재료에 기록된 간섭무늬의 회절효율을 매우 용이하게 측정할 수 있는 장치들을 개시하고 있다. 그런데, 이들 각각에 개시된 기술들은 홀로그램이 기록된 홀로그램기록재료를 이용하여 회절효율을 측정하는 장치들을 제안하고 있다는 점에서, 홀로그램기록재료에 간섭무늬로서의 홀로그램을 형성시킬 수 있는 별도의 장치가 반드시 전제된다.
즉, 종래 회절효율을 측정하는 장치로는 홀로그램 자체를 기록할 수 없기 때문에, 관련 업계는 홀로그램의 기록장치와 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정하는 장치를 이중으로 구성해야 했고 이로 인해 비용면에서 상당한 부담으로 작용하였다. 하지만 이 보다 더 심각한 문제는 홀로그램기록재료에 기록하는 레이저 광과, 간섭무늬가 형성된 홀로그램기록재료의 회절효율을 측정하는데 사용되는 레이저 광 자체의 파장이 다르거나 또는 각 레이저 광의 조사 각도가 달라지면 측정 결과값이 달라진다는 데 있다.
이로 인해, 종래 업계에서는 홀로그램 기록장치를 통해 시편을 복수 개로 제작하고난 다음, 어느 하나의 시편을 이용하여 회절효율 측정장치를 이용하여 회절효율을 측정하였다. 만일, 시편이 잘못 제작되더라도 시편의 제작 당시와 동일한 기록 환경을 재현하는 것 자체가 불가능하기 때문에, 잘못 제작된 시편의 데이터를 그대로 수용하거나 또는 제작 당시의 기록 환경을 추정하여 장치를 구성한 다음 시편을 다시 제작하여 테이터를 수정하는 방법을 선택할 수 밖에 없었다. 게다가, 종래 방법으로는 근자 확정된 국제 표준에서 정의하고 있는 분광 투과 회절효율 및 분광 반사 회절효율을 도저히 측정할 수 없다는 점에서 이에 대한 개선방안이 시급히 필요한 시점이다.
대한민국 등록특허 제1398064호, 대한민국 등록특허 제1512666호
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일의 광원을 이용하여 홀로그램기록재료에 홀로그램을 기록한 즉시 기록된 홀로그램의 다양한 회절효율을 측정할 수 있는 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 지면으로부터 일정수직 높이를 가지는 테이블(10)과; 테이블(10) 일측부위에 설치되는 광원(21)과, 상기 광원(21)과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 표면반사미러(22)와, 상기 표면반사미러(22) 일측으로 일정간격 이격되어 위치하는 광분리기(28)를 포함하는 광원부(20)와; 상기 광분리기(28)와 대향한 상태로 일정간격 이격되어 테이블(10)에 설치되는 제1미러(32)와, 상기 광분리기(28) 및 제1미러(32)를 연결하는 가상선과 직교한 상태로 상기 광분리기(28)와 대향하여 일정간격 이격되어 위치하는 제2미러(36)를 포함하는 미러부(30)와; 상기 제2미러(36)와 대향한 상태로 일정간격 이격되어 테이블(10)에 위치하는 제1디텍터부(40)와; 상기 광분리기(28)와 대각선방향으로 일정간격 이격되어 위치하되 상기 제1미러(32) 및 제2미러(36) 각각과 직교한 상태로 대향하는 제3미러(52)와, 상기 제3미러(52)의 대향한 상태로 제3미러(52)의 후방으로 이격되어 위치하는 제2디텍터(54)를 포함하는 제2디텍터부(50)와; 상기 제1미러(32) 및 제3미러(52)를 연결하는 가상선의 중앙부위에서 일측으로 편향되어 위치하는 좌우이동대(62)와, 상기 좌우이동대(62)에 의해 좌우 방향으로 일정거리 이동가능하게 설치되는 홀로그램기록재료거치대(64)를 포함하는 홀로그램기록재료거치부(60)와; 상기 홀로그램기록재료거치대(64)를 사이에 두고 상기 제1미러(32)와 대향하는 제3디텍터(72)를 포함하는 제3디텍터부(70)와; 상기 홀로그램기록재료거치대(64)의 일측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 제5디텍터(82)와, 일측 및 타측 각각에 상호 대향하는 한쌍의 투과홀(83)이 형성되며 내면에는 반사체(85)가 마련되어 상기 홀로그램기록재료거치대(64)의 타측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 적분구(84)와, 일단부위가 상기 적분구(84)의 일측 부위를 관통하여 결합되는 제4디텍터(86)와, 상기 적분구(84)의 일측 투과홀과 일정간격 이격되어 대향하는 보조광원(88)을 포함하는 분광부(80)와; 상기 테이블(10) 타측부위에 설치되는 분석제어장치(90)로; 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 제2미러(36)는 테이블(10)에 대하여 출몰되도록 설치되는 제1수직구동판(35)의 상부에 설치되며, 상기 적분구(84) 및 제4디텍터(86)는 테이블(10)에 대하여 출몰되도록 설치되는 제2수직구동판(87) 상부에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제3미러(52) 및 제2디텍터(54)는 일정각도 회전 가능한 제1회전판(56) 상부에 설치되고, 상기 좌우이동대(62)는 일정각도 회전 가능한 제2회전판(66) 상부에 설치되며, 상기 제3디텍터(72)는 일정각도 회전 가능한 제3회전판(76) 상부에 설치될 수 있다.
이때, 상기 제3미러(52)는 미러거치대(1)에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.
본 발명은 동일한 광량 및 동일한 조사 각도를 가지는 광원을 이용하여 홀로그램기록재료에 홀로그램 이미지로서의 간섭무늬를 생성하고, 홀로그램기록재료의 위치 이동이 없는 상태에서 즉시 홀로그램기록재료에 기록된 간섭무늬의 회절효율을 측정할 수 있다는 점에서, 홀로그램기록재료의 위치 이동에 따른 오차를 원천적으로 방지할 수 있음은 물론 종래에 비해 보다 객관적인 홀로그램 회절효율 값을 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 종래 알려진 장치로는 측정 자체가 불가능한 홀로그램기록재료에 대한 분광 투과 회절효율 및 분광 반사 회절효율을 홀로그램 기록과 동시에 측정이 가능하다는 점에서, 국제 표준에 보다 부합되는 홀로그램기록재료의 회절효율을 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 장치를 이용하여 홀로그램기록재료에 홀로그램을 기록하는 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 장치를 이용하여 홀로그램기록재료에 기록된 홀로그램의 반사 또는 투과 회절효율을 측정하는 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 장치를 이용하여 홀로그램기록재료에 기록된 홀로그램의 분광 투과 회절효율을 측정하는 개략적인 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 장치를 이용하여 홀로그램기록재료에 기록된 홀로그램의 분광 반사 회절효율을 측정하는 개략적인 구성도.
도 6 및 도 7 각각은 종래 홀로그램 회절효율측정장치를 이용하여 홀로그램기록재료에 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정하는 개략적인 구성도.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 홀로그램을 기록하고 기록된 홀로그램의 회절효율 측정할 수 있는 장치의 개략적인 구성을 보여준다. 도면에 개시된 것과 같이 본 발명은 테이블(10), 광원부(20), 미러부(30), 제1, 2, 3디텍터부(40, 50, 70), 홀로그램기록재료거치부(60), 분광부(80), 분석제어장치(90)를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.
테이블(10)은 각종 장치들이 설치되며, 설치된 각종 장치들을 지지하는 수단으로 지면으로 일정수직높이를 가진다. 테이블(10)은 일정면적을 가지는 판상의 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 일정두께의 금속소재로 이루어질 수 있다.
광원부(20)는 광을 생성시키고 생성된 광을 기준광과 참조광(또는 재생광)으로 분리시킨다. 광원부(20)는 광원(21), 표면반사미러(22), 광분리기(28)를 포함한다. 광원(21)은 광을 생성하는 수단으로 레이저로 이루어지는 것이 바람직하며, 블루 레이저, 그린 레이저, 레드 레이저로 이루어져 백색 광을 구현하도록 구성될 수 있다. 다만, 이는 광원에 대한 단지 일례일 뿐 본 발명은 광원이 단색광으로 이루어지는 경우도 배제하지 않음은 물론이다.
표면반사미러(22)는 광원(21)에서 생성되어 조사되는 광을 일정각도 꺽어 반사시키는 수단으로, 광원(21)과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치한다. 만일, 광원(21)이 도면과 같이 3원색으로 이루어지는 경우에는 단순 표면반사미러 및 이색 필터의 조합으로 구성될 수 있다. 광분리기(28)는 표면반사미러(22)를 통해 출사되는 광에서 기준광을 분리하는 수단으로, 표면반사미러(22) 일측으로 일정간격 이격되어 위치한다.
미설명 도면부호 23, 24, 25, 26, 27 각각은 HWP(half wave plate), 셔터, 공간필터, 집속렌즈, 아이리스이다. 이들 각각은 관련 업계에서 널리 알려져 있는 구성품들로서 상세한 설명은 생략한다. 광원(21) 및 셔터(24) 각각은 분석제어장치(90)에 의해 작동이 제어된다.
미러부(30)는 광분리기(28)에서 분리된 각 광을 일정각도로 반사시키는 수단으로, 제1, 2미러(32, 36)로 이루어진다. 제1미러(32)는 광분리기(28)에서 분리된 물체광(또는 재생광)을 반사시키는 수단으로, 광분리기(28)와 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치한다. 제2미러(36)는 광분리기(28)에서 분리된 기준광을 반사시키는 수단으로, 도면과 같이 광분리기(28) 및 제1미러(32)를 연결하는 가상선과 직교한 상태로 광분리기(28)와 일정간격 이격되어 위치한다.
이때, 제2미러(36)는 테이블(10) 상면으로 출몰되는 제1수직운동판(35) 상부에 설치될 수 있다. 이럴 경우, 제2미러(36)는 광로 상에 위치하여 입사하는 광을 반사하거나 또는 광로 상에서 제거되어 입사하는 광의 진행을 방해하지 않게 된다. 제1수직구동판(35)은 미도시된 유압실린더 또는 구동모터에 의해 작동될 수 있으며, 분석제어장치(90)에 의해 작동이 제어된다.
제1디텍터부(40)는 광분리기(28)에서 분리된 기준광을 감지하는 제1디텍터(42)를 포함한다. 제1디텍터(42)는 제2미러(36)와 대향한 상태로 제2미러(36) 후방으로 일정간격 이격되어 위치한다. 도면부호 37은 제1디텍터(42)로 입사하는 광을 집속하는 집속렌즈이다.
제2디텍터부(50)는 회절광을 감지하는 수단으로, 제3미러(52) 및 제2디텍터(54)를 포함한다. 제3미러(52)는 제2미러(36)에서 반사된 기준광을 재반사시키는 수단으로, 광분리기(28)와 대각선방향으로 일정간격 이격되어 위치하며, 제1미러(32) 및 제2미러(36) 각각과 직교한 상태로 대향한다. 제2디텍터(54)는 제3미러(52)의 대향한 상태로 제3미러(52)의 후방으로 이격되어 위치한다.
제3미러(52) 및 제2디텍터(54) 각각은 거치판(42) 상부에 설치될 수 있으며, 이때 거치판(42)은 일방향 또는 타방향으로 일정각도 회전 가능한 제1회전판(56) 상부에 설치될 수 있다. 제1회전판(56)은 미도시된 구동모터에 의해 작동될 수 있으며, 그 작동은 분석제어장치(90)에 의해 제어된다. 도면부호 51은 집속렌즈이다.
또한, 본 발명은 제3미러(52)가 탈부착 가능하게 미러거치대(51)에 설치되는 경우를 제안한다. 이는 본 발명을 사용하는 과정에서 제2미러(36)에서 반사된 기준광을 재반사시키는 수단인 제3미러(52)를 광로 상에서 제거할 필요가 있는 경우에 유용하다. 탈부탁 구성은 관련 업계에 널리 알려져 있는 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있는바 상세한 설명은 생략한다.
홀로그램기록재료거치부(60)는 좌우이동대(62) 및 홀로그램기록재료거치대(64)를 포함하며, 도면과 같이 제1미러(32) 및 제3미러(52)를 연결하는 가상선의 중앙부위에서 일측으로 편향되어 위치한다. 좌우이동대(62)는 홀로그램기록재료거치대(64)를 좌우 방향으로 일정거리 이동시키는 수단으로 통상의 볼스크류로 이루어질 수 있다. 홀로그램기록재료거치대(64)는 좌우이동대(62) 상부에 설치된다. 도면부호 61은 좌우이동대(62)가 설치되는 가이드대이다.
본 발명은 홀로그램기록재료거치부(60)를 구성함에 있어, 좌우이동대(62)가 제2회전판(66)에 의해 일정각도 회전 가능하게 이루어지는 경우를 배제하지 않는다. 제2회전판(66)은 미도시된 구동모터에 의해 구동될 수 있으며, 분석제어장치(90)에 의해 그 작동여부가 제어된다. 제2회전판(66)이 설치되면 좌우이동대(62)는 제2회전판(66) 상부에 설치된다.
제3디텍터부(70)는 투과광을 감지하는 수단으로, 홀로그램기록재료거치대(64)를 사이에 두고 제1미러(32)와 대향한다. 제3디텍터부(70)를 이루는 제3디텍터(72)는 전술한 제2디텍터(54)의 경우와 유사하게 제3회전판(76)의 작동에 따라 일정각도 회전할 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다. 제3회전판(76)은 분석제어장치(90)에 의해 작동이 제어되며, 도면부호 71은 집속렌즈이다.
분광부(80)는 간섭무늬가 형성된 홀로그램기록재료의 분광 투과 회절효율 및 분광 반사 회절효율을 측정하는 수단으로, 적분구(84), 제4, 5디텍터(86, 82), 보조광원(88)을 포함한다. 적분구(84)는 홀로그램기록재료거치대(64)의 타측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하며, 일측 및 타측 각각에는 상호 대향하는 한쌍의 투과홀(83)이 형성된다. 적분구(84)의 내면에는 반사체(85)가 마련된다.
제4디텍터(86)는 적분구(84) 내면에 마련되는 반사체(85)에 의해 반사된 반사광을 감지하는 수단으로, 도면과 같이 일단부위가 적분구(84)의 일측 부위를 관통하여 결합된다. 제5디텍터(82)는 보조광원(88)에서 생성되어 홀로그램기록재료(H)를 투과한 투과광을 감지하는 수단으로, 홀로그램기록재료거치대(64)의 일측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치한다.
보조광원(88)은 광을 생성시키는 수단으로, 적분구(84)의 일측 투과홀과 일정간격 이격되어 대향한다. 보조광원(88)은 백색광으로 이루어질 수 있으며, 그 작동은 분석제어장치(90)에 의해 제어된다. 도면부호 87은 모노크로미터이다.
한편, 분광부(80)를 이루는 적분구(84) 및 제4디텍터(86)는 제2수직구동판(87)에 의해 일정수직높이만큼 높낮이가 조절될 수 있다. 이는 필요에 따라 적분구(84) 및 제4디텍터(86) 각각을 광로 상에서 제거하기 위함이며, 제2수직구동판(87)은 전술한 제1수직구동판(35)과 유사하게 미도시된 유압실린더 또는 구동모터에 의해 작동되어 테이블(10) 상면으로 출몰되는 구성으로 이루어질 수 있다. 제2수직구동판(87)은 분석제어장치(90)에 의해 제어된다.
분석제어장치(90)는 본 발명을 이루는 각 장치들을 제어하고, 각 디텍터에 감지된 신호를 입력받아 이를 분석하고 디스플레이하는 부분이다. 분석제어장치(90)는 제어장치 및 디스플레이가 구비되는 통상의 컴퓨터로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 개략적인 사용 상태를 첨부된 도 2 내지 도 5 각각을 참조하여 개략적으로 살펴본다.
도 2는 본 발명을 이용하여 홀로그램기록재료에 간섭무늬로서의 홀로그램 이미지를 기록하는 경우를 보여준다. 먼저, 홀로그램기록재료거치대(64)에 홀로그램기록재료(H)를 거치한다. 여기에서 홀로그램기록재료(H)는 레이저 광에 의해 간섭무늬 형성이 가능한 모든 재료를 포함하는 광의의 개념이다.
홀로그램기록재료(H)가 거치되면, 광원(21)을 작동시켜 홀로그램기록재료(H)에 간섭무늬로서의 홀로그램 이미지를 기록한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 광원(21)에서 생성된 광은 광분리기(28)에서 기준광 및 물체광으로 분리되고, 이중에서 기준광은 제2미러(36) 및 제3미러(52)를 통해 홀로그램기록재료(H)로 조사하고, 물체광은 제1미러(32)를 통해 홀로그램기록재료(H)로 조사된다.
이때, 도 2에서 실선으로 표시된 것과 같이 홀로그램기록재료가 수직한 상태에서 기준광 및 참조광이 조사되면 홀로그램기록재료에는 투과형 홀로그램 이미지로서의 간섭무늬가 형성되고, 점선으로 표시된 것과 같이 홀로그램기록재료가 수평한 상태에서 기준광 및 참조광이 조사되면 홀로그램기록재료에는 반사형 홀로그램 이미지로서 간섭무늬가 형성된다.
도 3은 도 2의 과정을 거쳐 간섭무늬로서의 홀로그램 이미지가 기록된 홀로그램기록재료(H)에 대한 회절효율을 측정하는 경우를 보여준다. 즉, 동일한 장치를 이용하여 홀로그램을 기록한 즉시, 기록된 홀로그램에 대한 회절효율을 측정할 수 있는 것이다. 홀로그램기록재료는 은염 유제 처리가 된 필름은 물론 포토폴리머, 포토레지스트 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다. 만일, 은염 유제 처리가 된 필름을 사용한 경우에는 별도의 현상 및 표백과정이 필요함은 물론이다.
이를 위해서는, 제1수직구동판(35)을 작동시켜 제2미러(36)를 테이블(10) 하부로 내려 광로 상에서 제거한다. 또한, 제3미러(52)를 미러거치대(51)로부터 분리하여 광로 상에서 제거한다. 테이블(10) 상면에서 제거된 제2미러(36) 및 제3미러(52) 각각은 도 3에서 점선으로 표현되어 있다.
제2미러(36) 및 제3미러(52)가 광로 상에서 제거되면, 광원(21)을 작동시킨다. 이에 따라, 광원(21)에서 생성된 광은 광분리기(28)에서 기준광 및 재생광으로 분리되며, 분리된 기준광은 1디텍터(42)로 입사되고, 분리된 재생광 중에서 회절광 및 투과광 각각은 간섭무늬가 형성된 홀로그램기록재료(H)를 통해 제2디텍터(54) 및 제3디텍터(72) 각각으로 입사한다. 도 3에서 실선은 투과형 홀로그램을 거치한 경우이고, 점선은 반사형 홀로그램을 거치한 경우를 보여준다.
제1, 2, 3디텍터(42, 54, 72) 각각에서 입사광, 그리고 홀로그램기록재료(H)에 대한 회절광 및 투과광이 감지되면 분석제어장치(90)로서 각 데이터를 분석하여 홀로그램기록재료(H)에 기록된 간섭무늬로서의 홀로그램에 대한 회절효율을 계산하고 이를 모니터에 디스플레이한다.
모니터에 디스플레이되는 것은 대한민국 등록특허 제1512666호에 첨부된 도 3과 유사하며, 이를 통해 국제 표준에서 정의 내리고 있는 홀로그램 이미지에 대한 절대 회절효율 및 상대 회절효율 각각을 계산할 수 있다. 이처럼, 본 발명은 단일의 장치, 특히 동일한 광량 및 동일한 조사 각도를 가지는 광원을 이용하여 홀로그램기록재료에 홀로그램 이미지로서의 간섭무늬를 생성한 다음, 홀로그램기록재료의 위치 이동이 없는 상태에서 즉시 홀로그램기록재료에 기록된 간섭무늬의 회절효율을 측정하는 방법을 제안함으로써 보다 정확한 회절효율 측정이 가능한 것이다.
한편, 레이저 광을 이용하여 홀로그램기록재료에 홀로그램 이미지를 기록한 다음 일정 시간이 경과하면 홀로그램기록재료는 수축현상(film shrinkage)이 일어난다. 홀로그램기록재료에 이러한 수축현상이 일어나면 홀로그램기록재료에 기록된 간섭무늬가 일정 각도 편향되고, 이에 따라 당초 홀로그램기록재료에 홀로그램 이미지를 기록하기 위해 조사된 물체광과 동일한 각도로 재생광을 홀로그램기록재료에 조사하더라도 회절광의 피크치는 일정 각도 편향될 수밖에 없다.
따라서, 기록된 홀로그램 이미지를 보다 명확하게 재현하기 위해서는 재생광의 정확한 조사 각도에 대한 데이터 분석이 필요하다. 이를 위해 본 발명은 간섭무늬가 기록된 홀로그램기록재료(H)를 일정각도 범위 내에서 회전시키면서 홀로그램기록재료에 대한 반복적인 회절효율 분석작업을 수행할 수도 있다.
즉, 분석제어장치(90)에 의해 홀로그램기록재료(H)에 기록된 간섭무늬의 회절효율 계산이 완료되면, 도면과 같이 제2회전판(66)을 일방향 및 타방향으로 일정각도 범위 내에서 일정각도만큼씩 순차적으로 회전시키면서 각 회전된 각도마다 기준광 및 홀로그램기록재료(H)에 대한 회절광, 투과광 각각을 분석하여 홀로그램기록재료(H)에 기록된 간섭무늬의 투과 또는 반사 회절효율을 반복 계산하는 것이다.
홀로그램기록재료(H)가 일정 각도만큼씩 회전할 때는 회절광을 감지하는 제2, 3디텍터(54, 72) 각각 역시 일정각도만큼 회전하는 것이 필요하다. 이는 홀로그램기록재료(H)에 홀로그램 이미지를 기록할 때의 물체광 조사 각도에서 홀로그램기록재료(h)를 일정각도로 편향시킨 상태에서 재생광을 조사하게 되면 회절광의 세기 및 그 분포가 달라지기 때문이다. 이러한 단계를 반복해서 각각의 회전에 따른 회절효율 데이터를 분석하면, 홀로그램기록재료에 기록된 홀로그램 이미지를 최적으로 재생할 수 있는 재생광의 조사 각도를 얻을 수 있다.
도 4 및 도 5 각각은 본 발명을 이용하여 홀로그램에 대한 국제 표준에서 정의내리고 있는 분광 투과 회절효율 및 분광 반사 회절효율을 측정하는 경우를 보여준다. 본 발명을 이용하여 홀로그램기록재료에 대한 분광 투과 회절효율을 측정하는 경우를 살펴본다.
분광 투과 회절효율을 측정하기 위해서는 적분구(84) 및 제4디텍터(86)를 광로 상에서 제거하는 것이 필요하다. 이는 제2수직구동판(87)을 작동시켜 적분구(84) 및 제4디텍터(86) 각각을 테이블(10) 하부로 내리는 것에 의해 간단히 수행될 수 있다. 테이블(10) 상면에서 제거된 적분구(84) 및 제4디텍터(86) 각각이 도 4에서 점선으로 표현되어 있다.
적분구(84) 및 제4디텍터(86)가 광로 상에서 제거되면, 홀로그래기록재료거치대(64)에 투과형 홀로그램을 거치하되, 홀로그램 이미지가 형성되지 않은 부위가 보조광원(88)의 광축과 일치하도록 정렬시킨다. 정렬이 완료되면, 보조광원(88)을 작동시켜 생성된 광을 홀로그램기록재료(H)로 조사하여 제1투과율 값 a 를 계산한다.
제1투과율 값인 a 가 구해지면, 홀로그램기록재료거치대(64)에 거치된 홀로그램기록재료(H)의 위치를 변경하여 홀로그램 이미지가 기록된 부위가 보조광원(88)의 광축과 일치하도록 정렬한 다음 보조광원(88)을 다시 작동시킨다. 이에 따라, 광은 홀로그램기록재료(H)를 투과한 다음 제5디텍터(82)로 조사되고 이에 따라 홀로그램기록재료(H)에 대한 제2투과율 값인 b 를 계산한다.
제1, 2투과율 각각의 값인 a 및 b 각각이 계산되면 전술한 분광 투과 회절효율식에 대입하여 그 값을 계산함으로써 국제 표준에서 별도로 정의하고 있는 홀로그램기록재료에 대한 분광 투과 회절효율을 정확하게 계산할 수 있다. 즉, 본 발명은 종래 방법으로는 측정 자체가 불가능한 홀로그램기록재료에 대한 분광 투과 회절효율을 홀로그램의 기록과 동시에 측정이 가능한 것이다.
분광 반사 회절효율은 도 5와 같이 수행될 수 있다. 이를 위해, 제2수직구동판(87)을 작동시켜 광로 상에서 제거되었던 적분구(84) 및 제4디텍터(86) 각각을 원위치로 복귀시킨다. 또한 이에 부가하여, 좌우이동대(62)를 작동시켜 홀로그램기록재료(H)의 일면을 적분구(84)의 타측 투과홀에 밀착시킨다.
홀로그래기록재료거치대(64)에 거치된 홀로그램기록재료는 반사형 홀로그램이다. 도 4의 경우와 유사하게, 홀로그램 이미지가 형성되지 않은 부위가 보조광원(88)의 광축과 일치하도록 정렬시킨 다음 보조광원(88)을 작동시킨다. 보조광원(88)이 작동되면 백색광이 도면과 같이 적분구(84)의 일측 투과홀을 지나 타측 투과홀로 진입한 다음 간섭무늬가 형성되지 않은 홀로그램기록재료(H)의 일면에 반사되고, 뒤이어 적분구(84) 내면에 마련되는 반사체(85)에 연속 반사한 이후 제4디텍터(86)로 입사하여 제1반사율 값 a 가 계산된다.
제1반사율 값인 a 가 구해지면, 홀로그램기록재료거치대(64)에 거치된 홀로그램기록재료(H)의 위치를 변경하여 홀로그램 이미지가 기록된 부위가 보조광원(88)의 광축과 일치하도록 다시 정렬한 다음, 보조광원(88)을 다시 작동시켜 광을 홀로그램기록재료(H)로 조사한다. 광은 홀로그램 이미지가 기록된 부위에 반사된 다음 적분구(84)의 반사체(85)에 연속 반사된 이후 제5디텍터(86)로 입사하고, 입사된 광의 정보에 따라 홀로그램기록재료(H)에 대한 제2반사율 값인 b 를 계산한다.
제1, 2반사율 각각의 값인 a 및 b 각각이 계산되면 전술한 분광 반사 회절효율식에 대입하여 그 값을 계산하면 국제 표준에서 별도로 정의하고 있는 홀로그램기록재료에 대한 분광 반사 회절효율을 정확하게 계산할 수 있다. 분광 투과 회절효율과 마찬가지로 본 발명은 종래 방법으로는 측정 자체가 불가능한 홀로그램기록재료에 대한 분광 반사 회절효율을 홀로그램의 기록과 동시에 측정이 가능한 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
10 : 테이블 20 : 광원부
30 : 미러부 40 : 제1디텍터부
50 : 제2디텍터부 60 : 홀로그램기록재료거치부
70 : 제3디텍터부 80 : 분광부
90 : 분석제어장치

Claims (4)

  1. 지면으로부터 일정수직 높이를 가지는 테이블(10)과;
    테이블(10) 일측부위에 설치되는 광원(21)과, 상기 광원(21)과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 표면반사미러(22)와, 상기 표면반사미러(22) 일측으로 일정간격 이격되어 위치하는 광분리기(28)를 포함하는 광원부(20)와;
    상기 광분리기(28)와 대향한 상태로 일정간격 이격되어 테이블(10)에 설치되는 제1미러(32)와, 상기 광분리기(28) 및 제1미러(32)를 연결하는 가상선과 직교한 상태로 상기 광분리기(28)와 대향하여 일정간격 이격되어 위치하는 제2미러(36)를 포함하는 미러부(30)와;
    상기 제2미러(36)와 대향한 상태로 일정간격 이격되어 테이블(10)에 위치하는 제1디텍터부(40)와;
    상기 광분리기(28)와 대각선방향으로 일정간격 이격되어 위치하되 상기 제1미러(32) 및 제2미러(36) 각각과 직교한 상태로 대향하는 제3미러(52)와, 상기 제3미러(52)의 대향한 상태로 제3미러(52)의 후방으로 이격되어 위치하는 제2디텍터(54)를 포함하는 제2디텍터부(50)와;
    상기 제1미러(32) 및 제3미러(52)를 연결하는 가상선의 중앙부위에서 일측으로 편향되어 위치하는 좌우이동대(62)와, 상기 좌우이동대(62)에 의해 좌우 방향으로 일정거리 이동가능하게 설치되는 홀로그램기록재료거치대(64)를 포함하는 홀로그램기록재료거치부(60)와;
    상기 홀로그램기록재료거치대(64)를 사이에 두고 상기 제1미러(32)와 대향하는 제3디텍터(72)를 포함하는 제3디텍터부(70)와;
    상기 홀로그램기록재료거치대(64)의 일측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 제5디텍터(82)와, 일측 및 타측 각각에 상호 대향하는 한쌍의 투과홀(83)이 형성되며 내면에는 반사체(85)가 마련되어 상기 홀로그램기록재료거치대(64)의 타측과 대향한 상태로 일정간격 이격되어 위치하는 적분구(84)와, 일단부위가 상기 적분구(84)의 일측 부위를 관통하여 결합되는 제4디텍터(86)와, 상기 적분구(84)의 일측 투과홀과 일정간격 이격되어 대향하는 보조광원(88)을 포함하는 분광부(80)와;
    상기 테이블(10) 타측부위에 설치되는 분석제어장치(90)로;
    이루어지는 홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2미러(36)는 테이블(10)에 대하여 출몰되도록 설치되는 제1수직구동판(35)의 상부에 설치되며, 상기 적분구(84) 및 제4디텍터(86)는 테이블(10)에 대하여 출몰되도록 설치되는 제2수직구동판(87) 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3미러(52) 및 제2디텍터(54)는 일정각도 회전 가능한 제1회전판(56) 상부에 설치되고, 상기 좌우이동대(62)는 일정각도 회전 가능한 제2회전판(66) 상부에 설치되며, 상기 제3디텍터(72)는 일정각도 회전 가능한 제3회전판(76) 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3미러(52)는 미러거치대(1)에 탈부착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램의 기록 및 기록된 홀로그램의 회절효율을 측정할 수 있는 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190112459A (ko) 2018-03-26 2019-10-07 경북대학교 산학협력단 입사광파의 수렴도 가변 방식을 이용한 홀로그램 재생영상 측정 장치, 이를 이용한 홀로그램 재생영상 측정 방법, 그 방법을 수행하기 위한 기록매체
KR20190112427A (ko) 2018-03-26 2019-10-07 경북대학교 산학협력단 광원의 순차 점등 방식을 이용한 홀로그램 재생영상 측정 장치, 이를 이용한 홀로그램 재생영상 측정 방법, 그 방법을 수행하기 위한 기록매체

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006154603A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> ホログラム記録装置
KR20100094385A (ko) * 2009-02-17 2010-08-26 바이엘 머티리얼사이언스 아게 신규 홀로그래피 매체 및 광중합체
KR101398064B1 (ko) 2013-01-21 2014-05-27 (주) 한교아이씨 홀로그램 기록재료의 회절 효율 측정 방법
KR101512666B1 (ko) * 2013-11-08 2015-04-16 (주) 한교아이씨 홀로그램 기록재료의 회절효율 계측장치
KR101512667B1 (ko) * 2013-11-08 2015-04-16 (주) 한교아이씨 홀로그램 기록재료의 회절효율 계측방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006154603A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> ホログラム記録装置
KR20100094385A (ko) * 2009-02-17 2010-08-26 바이엘 머티리얼사이언스 아게 신규 홀로그래피 매체 및 광중합체
KR101398064B1 (ko) 2013-01-21 2014-05-27 (주) 한교아이씨 홀로그램 기록재료의 회절 효율 측정 방법
KR101512666B1 (ko) * 2013-11-08 2015-04-16 (주) 한교아이씨 홀로그램 기록재료의 회절효율 계측장치
KR101512667B1 (ko) * 2013-11-08 2015-04-16 (주) 한교아이씨 홀로그램 기록재료의 회절효율 계측방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190112459A (ko) 2018-03-26 2019-10-07 경북대학교 산학협력단 입사광파의 수렴도 가변 방식을 이용한 홀로그램 재생영상 측정 장치, 이를 이용한 홀로그램 재생영상 측정 방법, 그 방법을 수행하기 위한 기록매체
KR20190112427A (ko) 2018-03-26 2019-10-07 경북대학교 산학협력단 광원의 순차 점등 방식을 이용한 홀로그램 재생영상 측정 장치, 이를 이용한 홀로그램 재생영상 측정 방법, 그 방법을 수행하기 위한 기록매체

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