KR101942975B1 - Apparatus for high speed recording of hologram - Google Patents

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Abstract

홀로그램 기록 장치가 개시된다. 개시된 홀로그램 기록 장치는, 간섭성 광원과, 광원으로부터 출사된 빔을 신호빔과 참조빔으로 분리하는 빔 분리소자와, 입사되는 신호빔을 복수로 분할하여 서로 다른 방향으로 편향시켜 복수의 신호빔을 만드는 제1광학요소를 구비하여, 동시에 서로 다른 위치에 복수의 호겔을 기록하도록 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체에 조사하도록 된 신호빔 형성유닛 및 참조빔을 홀로그램 기록매체 상의 복수의 신호빔과 겹쳐지게 조사되도록 하는 참조빔 형성유닛을 포함한다.A hologram recording apparatus is disclosed. A hologram recording apparatus includes a coherent light source, a beam splitting element that splits a beam emitted from a light source into a signal beam and a reference beam, and a beam splitter that splits the incident signal beam into a plurality of beams, A signal beam forming unit which is provided with a first optical element for making a plurality of signal beams to be irradiated to the hologram recording medium so as to simultaneously record a plurality of gels at different positions and a signal beam forming unit for irradiating the reference beam with a plurality of signal beams on the hologram recording medium And a reference beam forming unit for irradiating the reference beam.

Figure R1020120098481
Figure R1020120098481

Description

고속 홀로그램 기록 장치{Apparatus for high speed recording of hologram}[0001] Apparatus for high speed recording of hologram [0002]

홀로그램을 기록하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한번에 여러 호겔을 기록하여 고속으로 홀로그램을 기록할 수 있는 장치에 관한 것이다.More particularly, to a device capable of recording holograms at high speed by recording several gels at one time.

홀로그램 기술은 신호를 담고 있는 신호빔과 참조빔 사이의 간섭무늬를 기록함으로써 신호를 입체영상으로 재생할 수 있는 기술이다. 홀로그램 기술은 입체 영상의 기록 및 재생, 위조 방지 및 진품 확인, 디지털 데이터의 기록 및 재생 등의 분야에서 다양하게 활용될 수 있다. 또한, 평판 형태의 감광성 매체 상에 미세한 간섭무늬를 화소(또는 홀로그램 픽셀, 호겔(hogel)) 단위로 기록하여, 2차원 평면상에서 3차원 영상을 볼 수 있도록 하는 홀로그램 기술이 상용화되고 있다.Hologram technology is a technique that can reproduce a signal as a stereoscopic image by recording interference fringes between a signal beam containing a signal and a reference beam. Hologram technology can be used in various fields such as recording and reproduction of stereoscopic images, prevention of forgery and verification of authenticity, and recording and reproduction of digital data. In addition, a hologram technique for recording three-dimensional images on a two-dimensional plane by recording fine interference fringes on a flat plate-shaped photosensitive medium in units of pixels (or hologram pixels, hogel) has been commercialized.

홀로그램에는 후방 투사형 홀로그램과 반사형 홀로그램이 있다. 후방 투사형홀로그램은 매체를 투과한 광이 입체 영상을 담고 있는 방식이며, 반사형 홀로그램은 매체에서 반사된 광이 입체 영상을 담고 있는 방식이다. 특히, 반사형 홀로그램은 풀-컬러 및 완전시차(full-parallax)를 갖는 영상을 기록/재생할 수 있고, 계조 표현이 가능하다.The hologram has a rear projection hologram and a reflection hologram. A rear projection hologram is a method in which light transmitted through a medium contains a stereoscopic image, and a reflection hologram is a method in which light reflected from a medium contains a stereoscopic image. Particularly, the reflection type hologram can record / reproduce an image having full-color and full-parallax, and can express gradation.

홀로그램의 기록은 일반적으로, 동일 광원에서 방출된 빔을 분할하여 신호빔과 참조빔을 만들고, 신호빔을 광변조한 후, 감광성 매체 상의 동일 위치에 신호빔과 참조빔을 조사하는 방식으로 수행될 수 있다. 신호빔의 변조는, 예를 들어, 감광성 매체로부터 최종적으로 재생될 영상에 기초하여 컴퓨터가 계산한 간섭 패턴에 따라 공간 광변조기에 의해 수행될 수 있다.Recording of a hologram is generally performed by dividing a beam emitted from the same light source into a signal beam and a reference beam, modulating the signal beam, and then irradiating the signal beam and the reference beam at the same position on the photosensitive medium . The modulation of the signal beam can be performed by a spatial light modulator according to the interference pattern computed by the computer based on, for example, the image to be ultimately reproduced from the photosensitive medium.

이러한 홀로그램을 고속으로 기록하는 데 있어서, 홀로그램의 기본단위가 되는 호겔(hogel)을 한번에 여러개를 동시에 기록하는 것이 매우 중요한 요소이다. 일반적으로, 여러 호겔(hogel)을 동시에 기록하기 위해서 복수의 광학 요소들을 중복되게 설치하는 방안이 고려되고 있다. 그러나, 이는 홀로그램 기록 장치의 제조 비용을 증가시킬 수 있으며, 또한 공간적인 한계에 부딪힐 수 있다.In recording such a hologram at a high speed, it is very important to simultaneously record a plurality of hogels as a basic unit of the hologram at a time. Generally, it is considered to install a plurality of optical elements in a redundant manner in order to simultaneously record several hogels. However, this may increase the manufacturing cost of the hologram recording apparatus, and may also cause a spatial limitation.

동시에 여러개의 호겔(hogel)을 기록할 수 있는 고속 홀로그램 기록 장치를 제공한다.Speed hologram recording apparatus capable of recording several hogels at the same time.

본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는, 간섭성 광원과; 상기 광원으로부터 출사된 빔을 신호빔과 참조빔으로 분리하는 빔 분리소자와; 입사되는 신호빔을 복수로 분할하여 서로 다른 방향으로 편향시켜 복수의 신호빔을 만드는 제1광학요소를 구비하여, 동시에 서로 다른 위치에 복수의 호겔을 기록하도록 복수의 신호빔을 홀로그램 기록 매체에 조사하도록 된 신호빔 형성유닛; 및 상기 참조빔을 홀로그램 기록 매체 상의 상기 복수의 신호빔과 겹쳐지게 조사되도록 하는 참조빔 형성유닛;을 포함하는 한다.A hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes a coherent light source; A beam splitter for splitting the beam emitted from the light source into a signal beam and a reference beam; And a first optical element which divides the incident signal beam into a plurality of beams and deflects them in different directions to form a plurality of signal beams, and irradiates the plurality of signal beams onto the hologram recording medium so as to simultaneously record a plurality of gels at different positions A signal beam forming unit adapted to receive a signal; And a reference beam forming unit for irradiating the reference beam so as to overlap with the plurality of signal beams on the hologram recording medium.

상기 제1광학요소는 입사되는 신호빔이 복수의 신호빔으로 분할하고, 이 복수의 신호빔이 서로 다른 방향으로 편향되도록 굴절시키는 복수의 굴절영역을 가지는 굴절광학요소일 수 있다.The first optical element may be a refractive optical element having a plurality of refraction areas for dividing the incident signal beam into a plurality of signal beams and refracting the plurality of signal beams to deflect in different directions.

상기 복수의 굴절영역은, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 얇고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 증가하도록 마련될 수 있다.The plurality of refraction regions may be provided such that the thickness of a portion closer to the central axis of the incident signal beam is relatively thin and the thickness thereof increases as the distance from the central axis increases.

상기 복수의 굴절영역은, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 두껍고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련될 수 있다.The plurality of refraction regions may be provided such that a thickness of a portion closer to the central axis of the incident signal beam is relatively large and a thickness thereof is decreased as the distance from the central axis increases.

상기 복수의 굴절영역은 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 굴절영역을 포함하며, 상기 신호빔 형성유닛에 의해 동시에 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 호겔을 기록하도록 복수의 신호빔을 홀로그램 기록 매체에 조사할 수 있다.Wherein the plurality of refracting regions include a number of refracting regions corresponding to squares of 2 or more integers, and the plurality of signal beams are recorded by the signal beam forming unit so as to record the number of the homografts corresponding to the square of two or more integers, It is possible to irradiate the recording medium.

상기 복수의 굴절영역은 n x n 배열(여기서, n은 2 이상의 정수)을 가질 수 있다.The plurality of refraction regions may have an n x n arrangement (where n is an integer greater than or equal to 2).

상기 제1광학요소는, 입사되는 신호빔을 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 신호빔으로 분할하도록 마련되고, 상기 신호빔 형성유닛에 의해 동시에 서로 다른 위치에 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 호겔을 기록하도록 마련될 수 있다.Wherein the first optical element is arranged to divide an incident signal beam into a number of signal beams corresponding to a square of at least two integers and wherein the signal beam forming unit Number of hogels may be recorded.

상기 신호빔 형성유닛은, 상기 제1광학요소에 의해 형성된 복수의 신호빔을 각각 호겔 정보에 따라 변조하는 공간 광변조기; 및 상기 변조된 복수의 신호빔을 푸리에 변환하여 포커싱하는 제1푸리에 변환 광학계;를 더 포함할 수 있다.Wherein the signal beam forming unit comprises: a spatial light modulator modulating a plurality of signal beams formed by the first optical element, respectively, according to the gel-gel information; And a first Fourier transform optical system for Fourier transforming and focusing the plurality of modulated signal beams.

상기 공간 광변조기는 상기 제1광학요소와 상기 제1푸리에 변환 광학계 사이에 배치될 수 있다.The spatial light modulator may be disposed between the first optical element and the first Fourier transform optical system.

상기 공간 광변조기는 투과형 공간 광변조기일 수 있다.The spatial light modulator may be a transmissive spatial light modulator.

상기 신호빔 형성유닛은, 상기 푸리에 변환 광학계에 의해 포커싱된 복수의 신호빔을 보정하는 보정용 굴절광학요소;를 더 포함할 수 있다.The signal beam forming unit may further comprise a correction refractive optical element for correcting a plurality of signal beams focused by the Fourier transform optical system.

상기 보정용 굴절광학요소는, 상기 제1광학요소의 복수의 굴절영역에 대응하는 개수의 복수의 보정용 굴절영역을 구비하며, 상기 보정용 굴절영역은 상기 신호빔의 중심축에 대응하는 축에 가까운 부분은 상대적으로 두껍고, 상기 대응하는 축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련될 수 있다.Wherein the correction refraction optical element includes a plurality of correction refraction regions corresponding to a plurality of refraction regions of the first optical element, and the correction refraction region has a portion close to the axis corresponding to the central axis of the signal beam And may be provided so as to decrease in thickness as it is farther from the corresponding axis.

상기 신호빔 형성유닛은, 상기 보정용 굴절광학요소에 의해 보정된 복수의 신호빔 이미지를 홀로그램 기록매체 상에 전달하기 위한 제2푸리에 변환 광학계;를 더 포함할 수 있다.The signal beam forming unit may further include a second Fourier transform optical system for transmitting a plurality of signal beam images corrected by the correction refractive optical element on the hologram recording medium.

상기 신호빔 형성유닛은, 상기 빔 분리소자로부터 오는 신호빔의 크기를 확대하여 상기 제1광학요소로 제공하는 빔확대 광학계;를 더 포함할 수 있다.The signal beam forming unit may further include a beam magnifying optical system for magnifying the size of the signal beam coming from the beam splitting element and providing the signal beam to the first optical element.

상기 신호빔 형성유닛은, 상기 빔 분리소자와 상기 제1광학요소 사이에, 신호빔의 크기 및 모양을 조절하고, 신호빔의 세기를 균일화하기 위한 위상 마스크;를 더 포함할 수 있다.The signal beam forming unit may further comprise a phase mask between the beam splitter and the first optical element for adjusting the size and shape of the signal beam and for equalizing the intensity of the signal beam.

상기 참조빔 형성유닛은, 참조빔을 정형하는 빔정형소자와; 참조빔의 광학 딜레이 및 빔경을 조절하는 텔레스코픽 광학 시스템;을 포함할 수 있다.The reference beam forming unit includes: a beam shaping element for shaping a reference beam; And a telescopic optical system for adjusting the optical delay and beam diameter of the reference beam.

상기 신호빔 형성유닛은, 상기 빔 분리소자와 상기 제1광학요소 사이에, 신호빔의 크기 및 모양을 조절하고, 신호빔의 세기를 균일화하기 위한 위상 마스크;를 더 포함할 수 있다.The signal beam forming unit may further comprise a phase mask between the beam splitter and the first optical element for adjusting the size and shape of the signal beam and for equalizing the intensity of the signal beam.

상기 홀로그램 기록 매체 상의 호겔의 공간적 위치를 가변시키는 위치 제어 시스템;을 더 포함할 수 있다.And a position control system for varying the spatial position of the gel on the hologram recording medium.

본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는, 동시에 여러 개의 호겔을 기록할 수 있어 홀로그램을 고속으로 기록할 수 있다. 또한, 비교적 적은 광학 요소들을 사용하기 때문에, 고속 홀로그램 기록 장치의 제조 비용을 낮출 수 있다. The hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention can record several holograms at the same time, so that the hologram can be recorded at a high speed. Further, since relatively few optical elements are used, the manufacturing cost of the high-speed hologram recording apparatus can be reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 전체적인 광학적 구성을 개략적으로 보여준다.
도 2 및 도 3은 도 1에 적용가능한 제1광학요소의 예시들을 보여준다.
도 4는 제1광학요소를 신호빔을 4개의 신호빔으로 분할하도록 구성하는 경우 얻어질 수 있는 2ㅧ 2로 배열된 4개의 사각형 신호빔을 예시적으로 보여준다.
도 5는 제1광학요소로 도 2의 제1광학요소를 적용할 때, 신호빔 형성유닛에서의 광의 진행 경로를 보여준다.
도 6은 제1광학요소로 도 3의 제1광학요소를 적용할 때, 신호빔 형성유닛에서의 광의 진행 경로를 보여준다.
도 7a는 동시에 기록하고자 하는 4개의 호겔의 예를 보여준다.
도 7b는 도 7a의 4개의 호겔을 형성하기 위해 공간 광변조기에 광변조가 이루어진 상태를 보여준다.
도 7c는, 2ㅧ 2 배열을 갖는 4개의 굴절영역을 가지는 제1광학요소를 이용하여 입사되는 신호빔을 4개의 신호빔으로 분할하여 도 7b의 공간 광변조기로 입력할 때, 홀로그램 기록매체 상에 2ㅧ 2 배열을 갖는 4개의 호겔이 동시에 기록될 수 있음을 보여준다.
도 8은 4개의 호겔을 도 3의 광학요소를 이용하여 실제로 기록한 실험 결과를 보여준다. 1 schematically shows an overall optical configuration of a hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figs. 2 and 3 show examples of the first optical element applicable to Fig.
4 illustrates an exemplary four square signal beams arranged in 2 < 2 > that can be obtained when the first optical element is configured to split the signal beam into four signal beams.
Figure 5 shows the path of the light in the signal beam forming unit when applying the first optical element of Figure 2 to the first optical element.
Figure 6 shows the path of light travel in the signal beam forming unit when applying the first optical element of Figure 3 to the first optical element.
FIG. 7A shows an example of four hogels to be simultaneously recorded.
FIG. 7B shows a state in which the spatial light modulator is optically modulated to form the four gels of FIG. 7A.
FIG. 7C shows a case where a signal beam incident on a first optical element having four refraction areas having a two-by-two array is divided into four signal beams and input to the spatial light modulator of FIG. 7B, Shows that four hogels with a 2-by-2 arrangement can be recorded at the same time.
Figure 8 shows the experimental results of actually recording four hogels using the optical element of Figure 3.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록/재생 장치를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 구성요소를 나타내며, 각 구성요소의 크기나 두께 등은 설명의 명료성을 위해 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, a hologram recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same elements, and the sizes and thicknesses of the respective elements may be exaggerated for clarity of explanation.

홀로그램의 기록은 일반적으로 동일 광원에서 방출된 빔을 분할하여 신호빔과 참조빔을 만들고, 신호빔을 광변조한 후, 홀로그램 기록 매체, 예를 들어, 감광성 기록 필름 상의 동일 위치에 신호빔과 참조빔을 조사하여 이때 발생한 간섭무늬를 기록하는 방식으로 수행된다. 여기서, 신호빔의 변조는 홀로그램 기록 매체로부터 최종적으로 재생될 영상에 기초하여 컴퓨터가 계산한 간섭 패턴에 따라 공간 광변조기(spatial light modulator; SLM)에 의해 수행될 수 있다.The recording of the hologram is generally performed by dividing the beam emitted from the same light source to make a signal beam and a reference beam, optically modulating the signal beam, and then recording the signal beam and the reference beam at the same position on the hologram recording medium, A beam is irradiated and the interference fringes generated at this time are recorded. Here, the modulation of the signal beam can be performed by a spatial light modulator (SLM) according to the interference pattern computed by the computer based on the image to be finally reproduced from the hologram recording medium.

또한, 넓은 면적의 홀로그램을 기록하면서 홀로그램의 해상도를 높이기 위해서, 홀로그램은 홀로그램의 기본단위를 이루는 호겔(hogel) 단위로 기록될 수 있다. 호겔은, 예를 들어, 폭이 수백 um(micro-meter)인 크기로 이루어질 수 있다. Further, in order to increase the resolution of the hologram while recording a large area hologram, the hologram can be recorded in hogel units constituting the basic unit of the hologram. The hogel may, for example, be of a size with a width of several hundred micrometers (micrometers).

일반적으로, 여러 개의 호겔 중 첫 번째 호겔을 기록하기 위해서, 첫 번째 호겔에 대한 정보를 공간 광변조기에 입력하고, 첫 번째 호겔에 의해 변조된 신호빔과 참조빔의 간섭무늬를 기록하게 된다. Generally, in order to record the first hoggle among several hoggles, information on the first hoggle is input to the spatial light modulator, and the interference pattern of the signal beam and the reference beam modulated by the first hoggle is recorded.

여기에, 두 번째 호겔을 기록하기 위해서는 다음과 같은 단계를 거쳐야 한다. 우선, 홀로그램 기록 매체를 다음 호겔의 정보가 기록되는 위치에 맞추어 이동시켜야한다. 다음으로, 두 번째 호겔에 대한 정보를 광변조기에 입력하고 레이저를 조사하여 두 번째 호겔에 의해 변조된 신호빔과 참조빔의 간섭무늬를 기록하게 된다.Here, the following steps are required to record the second hogel. First, the hologram recording medium must be moved to the position where information of the next gel is recorded. Next, the information on the second hogel is input to the optical modulator, and a laser beam is irradiated to record the interference pattern of the signal beam and the reference beam modulated by the second hogel.

이와 같이, 복수의 호겔에 대한 기록을 하기 위해서는 상술한 과정을 순차적으로 반복하는 것이 일반적이다. 그러나, 홀로그램 기록 매체를 이동시키고 새로운 호겔에 대해 기록을 하기 위해서는 홀로그램 기록 매체가 이동할 때 걸리는 시간 및 이동에 의한 진동이 감소하는 시간 등 장치가 안정화될 때까지 걸리는 시간이 필요하게 된다. 따라서, 하나의 호겔을 기록하기 위해서는 호겔을 기록하는 시간에 추가적으로 홀로그램 기록 매체의 이동 및 안정화 시간이 필요하게 되어, 전체의 홀로그램을 기록하기 위해서는 상당히 많은 시간이 필요하게 된다. As described above, in order to record a plurality of gels, it is common to repeat the above-described process sequentially. However, in order to move the hologram recording medium and record the new hologram, it takes time for the device to stabilize, such as the time it takes for the hologram recording medium to move and the time for which the vibration due to the movement to decrease. Therefore, in order to record one hologram, it is necessary to move and stabilize the hologram recording medium in addition to the time of recording the hologram, and a considerable amount of time is required to record the entire hologram.

아래에서 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는 여러 개의 호겔을 동시에 기록할 수 있도록 구성되어, 대면적 홀로그램을 고속으로 기록할 수 있다.The hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention described below can record a plurality of gels simultaneously, and can record a large area hologram at a high speed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 전체적인 광학적 구성을 개략적으로 보여준다.1 schematically shows an overall optical configuration of a hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는, 간섭성 광원(10)과, 상기 간섭성 광원(10)으로부터 출사된 빔을 신호빔(signal beam; S)과 참조빔(reference beam; R)으로 분리하는 빔 분리소자(20)와, 상기 빔 분리소자(20)에 의해 분리된 신호빔(S)을 복수의 신호빔으로 만들어 동시에 서로 다른 위치에 복수의 호겔을 기록하도록 감광 물질 즉, 홀로그램 기록매체(1)에 조사하는 신호빔 형성유닛(100)과, 상기 빔 분리소자(20)에 의해 분리된 참조빔(R)이 홀로그램 기록매체(1) 상의 상기 복수의 신호빔과 겹쳐지게 조사되어 신호빔(S)과 참조빔(R)의 간섭 패턴이 기록되도록 하는 참조빔 형성유닛(50)을 포함한다. 또한, 홀로그램 기록 장치는 홀로그램 기록 매체 상의 기록 위치에 따라 홀로그램 기록 매체를 이동시키는 위치 제어 시스템(200)을 더 포함할 수 있다.1, a hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes a coherent light source 10, a beam splitter 11 for splitting a beam emitted from the coherent light source 10 into a signal beam S and a reference beam a beam splitter 20 for splitting the signal beam S separated by the beam splitter 20 into a plurality of signal beams and simultaneously recording a plurality of gels at different positions A signal beam forming unit 100 for irradiating the hologram recording medium 1 with a photosensitive material so that a reference beam R separated by the beam splitting element 20 is incident on the hologram recording medium 1, And a reference beam forming unit 50 irradiated so as to overlap with the beam so that the interference pattern of the signal beam S and the reference beam R is recorded. Further, the hologram recording apparatus may further include a position control system (200) for moving the hologram recording medium according to the recording position on the hologram recording medium.

상기 간섭성 광원(10)은, 간섭성 광을 방출할 수 있는 레이저 광원을 포함할 수 있으며, 방사 플럭스의 시간 변조를 수행할 수 있도록 마련될 수 있다. 상기 간섭성 광원(10)은 예를 들어, 연속파(CW; continuous wave) 레이저, 연속파성(quasi-CW) 레이저, 또는 펄스파 레이저를 방출하는 레이저 광원이 사용될 수 있다. 연속파(CW) 레이저 또는 연속파성(quasi-CW) 레이저를 방출하는 레이저 광원은 펄스 레이저를 방출하는 레이저 광원에 비하여 그 비용이 상대적으로 저렴할 수 있다. 상기 간섭성 광원(10)은 시간에 따라 출력광의 세기를 조절하거나, 출력광의 파형과 주기 등을 조절할 수 있는 적절한 부수적인 장치들을 더 포함할 수도 있다.The coherent light source 10 may include a laser light source capable of emitting coherent light and may be provided to perform time modulation of the radiation flux. The coherent light source 10 may be, for example, a continuous wave (CW) laser, a quasi-CW laser, or a laser light source that emits a pulsed laser. A laser light source that emits a continuous wave (CW) laser or a quasi-CW laser may be relatively inexpensive as compared to a laser light source that emits a pulsed laser. The coherent light source 10 may further include suitable ancillary devices capable of adjusting the intensity of the output light with time, or adjusting the waveform and period of the output light.

상기 빔 분리소자(20)는, 상기 간섭성 광원(10)으로부터 출사된 레이저 빔을 참조빔(R)과 신호빔(S)으로 분리한다. 상기 빔 분리소자(20)는 예를 들어, 입사광의 대략 50%를 반사시켜 신호빔 형성유닛(100)으로 향하도록 하고, 나머지를 투과시켜 참조빔 형성유닛(50)으로 향하도록 한다. 여기서, 신호빔(S)과 참조빔(R)의 분배 비율은 필요에 따라 다르게 정해질 수도 있다. 빔 분리소자(20)에서 반사된 빔이 참조빔 형성유닛(50)으로 향하고 투과된 빔이 신호빔 형성유닛(100)으로 향하도록 광학계가 구성될 수도 있다. 또한, 빔 분리소자(20)로 입사빔을 편광에 따라 투과 및 반사하는 편광 분리소자를 구비할 수도 있다. 이 경우, 투과된 빔이나 반사된 빔 중 어느 하나의 편광을 변환시켜 투과된 빔과 반사된 빔의 편광이 동일해지도록 하는 편광변환소자 예컨대, 반파장판 등을 더 구비할 수 있다. The beam splitter 20 separates the laser beam emitted from the coherent light source 10 into a reference beam R and a signal beam S, The beam splitter 20 reflects approximately 50% of incident light, for example, to the signal beam forming unit 100, and transmits the remaining beam to the reference beam forming unit 50. Here, the distribution ratio of the signal beam S and the reference beam R may be determined differently as needed. The optical system may be configured so that the beam reflected by the beam splitter 20 is directed to the reference beam forming unit 50 and the transmitted beam is directed to the signal beam forming unit 100. [ It is also possible to provide a polarization splitting element for transmitting and reflecting the incident beam in accordance with the polarization by the beam splitter 20. In this case, it is possible to further include a polarization conversion element, such as a half-wave plate, for converting the polarized light of either the transmitted beam or the reflected beam so that the transmitted beam and the reflected beam have the same polarization.

신호빔 형성유닛(100)은 빔 분리소자(20)에 의해 분리된 신호빔(S)을 복수의 신호빔으로 만들고 여기에 호겔 정보를 실어 홀로그램 기록 매체 상에 조사하는 역할을 한다. 이러한 신호빔 형성유닛(100)에 의해 복수의 신호빔이 홀로그램 기록매체(1)에 조사되어 동시에 서로 다른 위치에 복수의 호겔을 기록할 수 있게 된다.The signal beam forming unit 100 serves to make a signal beam S separated by the beam splitter 20 into a plurality of signal beams and irradiate the hologram recording medium with the hologram information. A plurality of signal beams can be irradiated to the hologram recording medium 1 by the signal beam forming unit 100 so that a plurality of gels can be recorded at different positions at the same time.

신호빔 형성유닛(100)은, 입사되는 신호빔을 복수로 분할하여 서로 다른 방향으로 편향시켜 복수의 신호빔을 만드는 제1광학요소(130)를 구비한다. 신호빔 형성유닛(100)은, 상기 제1광학요소(130)에 의해 형성된 복수의 신호빔을 각각 호겔 정보에 따라 변조하는 공간 광변조기(150)와, 상기 변조된 복수의 신호빔을 푸리에 변환하여 포커싱하는 제1푸리에 변환 광학계(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 공간 광변조기(150)는 제1광학요소(130)와 제1푸리에 변환 광학계(160) 사이에 배치될 수 있다. 신호빔 형성유닛(100)은, 상기 빔 분리소자(20)로부터 오는 신호빔(S)의 크기를 확대하여 상기 제1광학요소(130)로 제공하는 빔확대 광학계(110)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 신호빔 형성유닛(100)은, 상기 빔 분리소자(20)와 상기 제1광학요소(130) 사이에, 신호빔의 크기 및 모양을 조절하고, 신호빔의 세기를 균일화하기 위한 위상 마스크(120)를 더 포함할 수 있다. 또한, 신호빔의 경로를 조절할 수 있는 적어도 하나의 반사 미러(101)(103)를 포함할 수 있다.The signal beam forming unit 100 includes a first optical element 130 that divides an incident signal beam into a plurality of beams and deflects them in different directions to form a plurality of signal beams. The signal beam forming unit 100 includes a spatial light modulator 150 for modulating a plurality of signal beams formed by the first optical element 130 according to respective gel-gel information, a modulator 150 for modulating the plurality of modulated signal beams by a Fourier transform And a first Fourier transform optical system 160 for focusing the light beam. The spatial light modulator 150 may be disposed between the first optical element 130 and the first Fourier transform optical system 160. The signal beam forming unit 100 may further include a beam magnifying optical system 110 for magnifying the size of the signal beam S from the beam splitter 20 and providing the signal beam S to the first optical element 130 have. In addition, the signal beam forming unit 100 is provided between the beam splitter 20 and the first optical element 130, for adjusting the size and shape of the signal beam, and for adjusting the intensity of the signal beam And may further include a mask 120. In addition, it may include at least one reflection mirror 101 (103) capable of adjusting the path of the signal beam.

상기 빔확대 광학계(110)는, 제1광학요소(130) 및 공간 광변조기(150)의 유효 광변조 영역에 대응하는 크기로 신호빔을 확장할 수 있으며, 예를 들어, 렌즈를 포함하는 복수의 광학소자들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 빔 확대 광학계는, 도 1에서와 같이 한쌍의 볼록 렌즈로 이루어질 수 있다.The beam magnifying optical system 110 may extend the signal beam to a size corresponding to the effective optical modulation area of the first optical element 130 and the spatial light modulator 150 and may include a plurality Of optical elements. For example, the beam expanding optical system may be composed of a pair of convex lenses as shown in FIG.

상기 위상 마스크(120)(phase mask)는 제1광학요소(130)에 입사되는 신호빔(S)의 모양을 원하는 모양으로 바꾸어 주고, 균일한 세기를 갖도록 하기 위한 것으로, 예를 들어, 신호빔의 모양을 원형에서 사각형으로 바꿀 수 있도록 마련될 수 있다. 이 경우, 제1광학요소(130)를 사각형의 신호빔을 그 형태를 유지하면서 복수의 신호빔으로 분할하도록 구성하는 것이 가능하므로, 호겔의 모양이 사각형이 되어 호겔과 호겔 사이의 간격을 좁힐 수 있게 된다. 즉, 도 2 및 도 3을 참조로 후술하는 바와 같이, 제1광학요소(130)를 신호빔을 4개의 신호빔으로 분할하도록 구성하는 경우, 신호빔을 도 4에서와 같이 2ㅧ 2로 배열된 4개의 사각형 신호빔(S1)(S2)(S3)(S4)으로 영역 분할할 수 있다. 도 4는 제1광학요소(130)를 신호빔을 4개의 신호빔으로 분할하도록 구성하는 경우 얻어질 수 있는 2ㅧ 2로 배열된 4개의 사각형 신호빔(S1)(S2)(S3)(S4)을 예시적으로 보여준다. 다른 예로서, 제1광학요소(130)를 신호빔을 9개의 신호빔으로 분할하도록 구성하는 경우, 사각형 신호빔을 3 x 3로 배열된 9개의 사각형 신호빔으로 영역 분할할 수 있다. The phase mask 120 changes the shape of the signal beam S incident on the first optical element 130 to a desired shape and has a uniform intensity. For example, Can be changed from a circular shape to a square shape. In this case, since the first optical element 130 can be configured to divide a rectangular signal beam into a plurality of signal beams while maintaining its shape, the shape of the gel becomes square and the gap between the gel and the gel can be narrowed . That is, when the first optical element 130 is configured to divide the signal beam into four signal beams, as will be described later with reference to Figs. 2 and 3, the signal beams are arranged in 2 x 2 And divided into four rectangular signal beams S1, S2, S3, and S4. 4 shows four rectangular signal beams S1, S2 and S3 (S4) arranged in 2 x 2 that can be obtained when the first optical element 130 is configured to divide the signal beam into four signal beams. ) As an example. As another example, when the first optical element 130 is configured to divide the signal beam into nine signal beams, the rectangular signal beam can be segmented into nine rectangular signal beams arranged in 3 x 3.

상기 제1광학요소(130)는 굴절광학요소로서, 입사되는 신호빔을 복수의 신호빔으로 분할하고, 이 복수의 신호빔이 서로 다른 방향으로 편향되도록 굴절시키는 복수의 굴절영역을 가질 수 있다. 이때, 제1광학요소(130)의 복수의 굴절영역은, 2이상의 정수의 제곱(즉, 22, 32, 42,...등등)에 해당하는 개수의 굴절영역을 포함하며, 이에 대응되게 홀로그램 기록 장치의 나머지 구성요소들이 설계될 수 있다. 즉, 복수의 굴절영역은 n x n 배열(여기서, n은 2 이상의 정수)을 가질 수 있다. 이에 의해, 신호빔 형성유닛(100)에 의해 동시에 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 호겔을 n x n 배열(여기서, n은 2 이상의 정수) 단위로 기록하도록 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체(1)에 조사할 수 있다.The first optical element 130 may be a refractive optical element and may have a plurality of refraction regions that divide the incident signal beam into a plurality of signal beams and refract so that the plurality of signal beams are deflected in different directions. At this time, the plurality of refraction regions of the first optical element 130 include the number of refraction regions corresponding to squares of 2 or more integers (i.e., 2 2 , 3 2 , 4 2, ... etc.) Correspondingly, the remaining components of the hologram recording device can be designed. That is, the plurality of refraction regions may have an nxn arrangement (where n is an integer of 2 or more). Thereby, the signal beam forming unit 100 simultaneously writes the plurality of signal beams onto the hologram recording medium 1 (1) so as to simultaneously record the number of the hologels corresponding to the squares of 2 or more integers in units of the nxn arrangement ).

이때, 복수의 굴절영역은 입사되는 신호빔(S)을 복수의 신호빔으로 분할하고, 이 복수의 신호빔이 서로 다른 방향으로 편향되도록 굴절시키도록, 도 2에서와 같이, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 얇고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 증가하도록 마련될 수 있다. 또한, 복수의 굴절영역은 도 3에서와 같이, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 두껍고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련될 수도 있다. At this time, the plurality of refraction regions are formed by dividing the incident signal beam S into a plurality of signal beams and refracting the plurality of signal beams so as to deflect them in different directions, The thickness of the portion closer to the central axis may be relatively thin and the thickness may be increased as the distance from the central axis increases. In addition, as shown in FIG. 3, the plurality of refraction regions may be provided such that the thickness of the portion closer to the central axis of the incident signal beam is relatively large and the thickness thereof decreases as the distance from the central axis increases.

도 2 및 도 3은 도 1의 제1광학요소(130)로 적용가능한 광학요소(230)(330)의 예시들을 보여준다. 도 2를 참조하면, 제1광학요소(230)는 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 얇고 중심축에서 멀어질수록 두께가 증가하도록 마련되고, 2ㅧ 2 배열을 가지는 제1 내지 제4굴절영역(231)(233)(235)(237)을 구비할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1광학요소(330)는, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 두껍고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련되고, 2ㅧ 2 배열을 가지는 제1 내지 제4굴절영역(331)(333)(335)(337)을 구비할 수 있다. FIGS. 2 and 3 illustrate examples of optical elements 230 and 330 that are applicable to the first optical element 130 of FIG. Referring to FIG. 2, the first optical element 230 is provided such that the thickness of the portion of the first optical element 230 closer to the central axis of the incident signal beam is relatively thinner and the thickness thereof is increased as it is further away from the central axis. 1 to the fourth refraction area 231, 233, 235, and 237, respectively. Referring to FIG. 3, the first optical element 330 is provided such that the thickness of the portion of the first optical element 330 closer to the central axis of the incident signal beam is relatively thick, and the thickness thereof decreases as the distance from the central axis increases. The first to fourth refractive regions 331, 333, 335, and 337 may be provided.

도 2 및 도 3에서와 같은 4개의 굴절영역을 가지는 제1광학요소(230)(330)를 도 1의 제1광학요소(130)으로 적용한 경우, 이에 대응되게 홀로그램 기록 장치의 나머지 구성요소들이 설계되면, 홀로그램 기록매체(1)에 동시에 4개의 호겔을 기록할 수 있다. 다른 예로서, 복수의 굴절영역은 9개의 굴절영역으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 홀로그램 기록매체(1)에 동시에 9개의 호겔을 기록할 수 있다.When the first optical element 230 (330) having four refraction areas as shown in FIGS. 2 and 3 is applied to the first optical element 130 of FIG. 1, correspondingly, the remaining components of the hologram recording apparatus Once designed, four hologels can be simultaneously recorded on the hologram recording medium 1. As another example, the plurality of refraction areas may be composed of nine refraction areas, and in this case, nine holograms can be simultaneously recorded in the hologram recording medium 1. [

본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치에 있어서, 홀로그램 기록매체(1) 상에 동시에 기록 가능한 호겔의 수는 제1광학요소(130)를 신호빔을 몇 개로 분리하도록 구성하느냐에 따라 다양하게 달라질 수 있다. In the hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention, the number of hologels which can be simultaneously recorded on the hologram recording medium 1 may be variously changed depending on how many signal beams are divided into the first optical element 130 have.

다시 도 1을 참조하면, 공간 광변조기(150)는, 최종적으로 재생될 영상 또는 정보에 기초하여 컴퓨터가 계산한 간섭 패턴에 따라 신호빔을 변조하는 역할을 한다. 즉, 공간 광변조기(150)는 호겔의 정보에 따라 신호빔을 변조하는 역할을 한다. 홀로그램 기록매체(1) 상에 동시에 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 호겔을 기록하는 경우, 공간 광변조기(150)는 제1광학요소(130)에서 분할되어 입사되는 복수의 신호빔을 각각 변조하여 복수의 호겔을 동시에 기록할 수 있도록 한다.Referring again to FIG. 1, the spatial light modulator 150 modulates a signal beam according to an interference pattern calculated by a computer based on an image or information to be finally reproduced. That is, the spatial light modulator 150 modulates the signal beam according to the information of the hologram. When the number of hologels corresponding to the square of two or more integers is simultaneously recorded on the hologram recording medium 1, the spatial light modulator 150 converts the plurality of signal beams split and incident on the first optical element 130 into So that a plurality of gels can be simultaneously recorded.

공간 광변조기(150)는 투과형 공간 광변조기를 사용할 수 있다. 여기서, 공간 광변조기(150)로 반사형 공간 광변조기가 사용될 수도 있으며, 이 경우, 신호빔 형성유닛(100)의 나머지 구성요소들의 배치가 변경될 수 있으며, 경로 변경이나 빔 왜곡 보정 등을 위한 추가적인 광학소자들이 요구될 수 있다.The spatial light modulator 150 may use a transmission spatial light modulator. Here, a reflective spatial light modulator may be used as the spatial light modulator 150, in which case the arrangement of the remaining components of the signal beam forming unit 100 may be changed and may be used for path modification, beam distortion correction, Additional optical elements may be required.

상기 제1푸리에 변환 광학계(160)는 공간 광변조기(150)에 의해 변조된 복수의 신호빔의 파면의 굴곡을 바꾸고, 푸리에 변환을 수행하여 포커싱하기 위한 것이다. 상기 제1푸리에 변환 광학계(160)로는 도 1에서와 같이 하나의 렌즈를 구비할 수 있으며, 복수의 광학소자로 이루어질 수도 있다. 제1푸리에 변환 광학계(160)로 홀로그래픽 푸리에 변환 소자를 구비할 수도 있다. The first Fourier transform optical system 160 changes the wavefront curvature of a plurality of signal beams modulated by the spatial light modulator 150 and performs Fourier transform for focusing. As shown in FIG. 1, the first Fourier transform optical system 160 may include a single lens or a plurality of optical elements. The first Fourier transform optical system 160 may be provided with a holographic Fourier transform element.

한편, 신호빔 형성유닛(100)은, 제1푸리에 변환 광학계(160)에 의해 포커싱된 복수의 신호빔을 보정하는 보정용 굴절광학요소(170)를 더 구비할 수 있다. 또한, 신호빔 형성유닛(100)은, 보정용 굴절광학요소(170)에 의해 보정된 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체(1) 상에 전달하기 위한 제2푸리에 변환 광학계(180)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the signal beam forming unit 100 may further include a correcting refractive optical element 170 for correcting a plurality of signal beams focused by the first Fourier transforming optical system 160. The signal beam forming unit 100 further includes a second Fourier transform optical system 180 for transmitting a plurality of signal beams corrected by the correction refractive optical element 170 onto the hologram recording medium 1 .

상기 보정용 굴절광학요소(170)는 제1광학요소(130)의 복수의 굴절영역에 대응하는 개수 및 배치를 갖는 복수의 보정용 굴절영역을 구비할 수 있다. 이때, 보정용 굴절영역은, 신호빔의 중심축에 대응하는 축에 가까운 부분은 상대적으로 두껍고, 상기 대응하는 축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련될 수 있다.The correction refractive optical element 170 may have a plurality of correction refractive areas having the number and arrangement corresponding to the plurality of refractive areas of the first optical element 130. [ At this time, the correction refraction area can be provided such that the portion near the axis corresponding to the central axis of the signal beam is relatively thick, and the thickness decreases as the distance from the corresponding axis is increased.

도 1에서는 제1푸리에 변환 광학계(160)가 공간 광변조기(150)로부터 오는 변조된 복수의 신호빔을 1차적으로 집광하는 역할을 하며, 복수의 신호빔을 보정하고 홀로그램 기록매체(1)에 포커싱하기 위해, 보정용 굴절광학요소(170) 및 제2푸리에 변환 광학계(180)를 더 포함하는 예를 보여주는데, 이 제1푸리에 변환 광학계(160)가 직접적으로 홀로그램 기록매체(1)에 변조된 복수의 신호빔을 포커싱하도록 배치될 수도 있다.In FIG. 1, the first Fourier transform optical system 160 primarily serves to condense a plurality of modulated signal beams coming from the spatial light modulator 150, corrects a plurality of signal beams, The first Fourier transform optical system 160 is directly connected to the holographic recording medium 1 by a plurality of modulated holographic recording mediums 1, Lt; RTI ID = 0.0 > beam < / RTI >

이상에서 설명한 바와 같은 신호빔 형성유닛(100)에 의하면, 빔 분리소자(20)에서 분리되어 신호빔 형성유닛(100)으로 입사되는 신호빔을 복수의 신호빔으로 형성하여 홀로그램 기록매체(1) 상에 포커싱할 수 있다. According to the signal beam forming unit 100 as described above, the signal beam separated from the beam splitter 20 and incident on the signal beam forming unit 100 is formed into a plurality of signal beams, Lt; / RTI >

도 5는 제1광학요소(130)로 도 2의 제1광학요소(230)를 적용할 때, 신호빔 형성유닛(100)에서의 제1광학요소(230)에 의해 분할되고 서로 다른 방향으로 편향된 복수의 신호빔의 진행 경로를 보여준다. 도 6은 제1광학요소(130)로 도 3의 제1광학요소(330)를 적용할 때, 신호빔 형성유닛(100)에서의 제1광학요소(330)에 의해 분할되고 서로 다른 방향으로 편향된 복수의 신호빔의 진행 경로를 보여준다.Figure 5 shows a first optical element 230 in the signal beam forming unit 100 that is divided by the first optical element 230 and applied to the first optical element 130 in different directions when applying the first optical element 230 of Figure 2 to the first optical element 130. [ And shows the progress path of a plurality of deflected signal beams. Figure 6 shows a first optical element 330 of the signal beam forming unit 100 that is divided by the first optical element 330 and applied in different directions when applying the first optical element 330 of Figure 3 to the first optical element 130. [ And shows the progress path of a plurality of deflected signal beams.

다시, 도 1을 참조하면, 상기 참조빔 형성유닛(50)은, 빔 분리소자(20)에 의해 분할된 참조빔을 홀로그램 기록매체(1) 상에 전달하는 역할을 한다. 1, the reference beam forming unit 50 serves to transfer the reference beam divided by the beam splitting element 20 onto the hologram recording medium 1. [

참조빔 형성유닛(50)은 참조빔(R)을 정형하는 빔정형소자(70)와, 참조빔(R)의 광학 딜레이 및 빔경을 조절하는 텔레스코픽(telescopic) 광학 시스템을 포함할 수 있다. 상기 빔정형소자(70)는, 참조빔을 홀로그램 기록매체(1) 상에 조사되는 신호빔의 형상에 맞추어 예를 들어, 사각형 빔 형태로 정형하도록 마련될 수 있다. 이러한 빔정형소자(70)로는 홀로그램소자 등이 사용될 수 있다. 상기 텔레스코픽 광학 시스템은, 참조빔(R)의 빔경을 조절하는 릴레이 렌즈(60)와, 참조빔(R)의 광학 딜레이 및 진행 경로를 조정하기 위한 적어도 하나의 미러(81)(83)를 포함할 수 있다. The reference beam forming unit 50 may include a beam shaping element 70 for shaping the reference beam R and a telescopic optical system for adjusting the optical delay and beam diameter of the reference beam R. The beam shaping element 70 may be provided to shape the reference beam in the form of, for example, a rectangular beam, matching the shape of the signal beam irradiated onto the hologram recording medium 1. [ The beam shaping element 70 may be a hologram element or the like. The telescopic optical system includes a relay lens 60 for adjusting the beam diameter of the reference beam R and at least one mirror 81 and 83 for adjusting the optical delay and traveling path of the reference beam R can do.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는, 홀로그램 기록매체(1)와 장치의 다른 구성요소들의 상대적인 배치를 제어하여, 홀로그램 기록매체(1) 상의 기록 위치에 따라 홀로그램 기록매체(1)를 이동시키는 위치 제어 시스템(200)을 더 포함할 수 있다. 또한, 간섭성 광원(10), 공간 광변조기(150) 및 위치 제어 시스템(200) 중 적어도 어느 하나를 제어하는 전자 제어 유닛을 더 포함할 수 있다. 전자 제어 유닛은 외부의 정보 소스들과 인터페이스하기 위한 인터페이스 블록을 포함할 수 있다.On the other hand, the hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention controls the relative arrangement of the hologram recording medium 1 and the other components of the apparatus, so that the hologram recording medium 1 is moved in accordance with the recording position on the hologram recording medium 1, And a position control system 200 for moving the position control system 200. Further, it may further include an electronic control unit for controlling at least one of the coherent light source 10, the spatial light modulator 150, and the position control system 200. The electronic control unit may include an interface block for interfacing with external information sources.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는, 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체(1) 상에 조사하고, 이에 겹쳐지게 참조빔을 조사함으로써, 동시에 여러개의 호겔(hogel)을 기록할 수 있다. The hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention as described above irradiates a plurality of signal beams onto the hologram recording medium 1 and irradiates reference beams to overlap the signal beams so that a plurality of hogeles can do.

예를 들어, 도 7a에 보여진 바와 같은 4개의 호겔을 동시에 기록하고자 하는 경우, 공간 광변조기(150)에서는 도 7b에서와 같은 형태로 광변조가 이루어진다. 그리고, 도 2 또는 도 3에서와 같이 2ㅧ 2 배열을 갖는 4개의 굴절영역을 가지는 제1광학요소(230 또는 330)를 이용하여 입사되는 신호빔(S)을 도 4에 보여진 바와 같은 4개의 신호빔(S1)(S2)(S3)(S4)으로 분할하여 도 7b의 공간 광변조기(150)로 입력하면, 홀로그램 기록매체(1) 상에는 도 7c에서와 같은 2ㅧ 2 배열을 갖는 4개의 호겔이 동시에 기록되게 된다.For example, when four hues are to be simultaneously recorded as shown in FIG. 7A, the spatial light modulator 150 performs optical modulation in the same manner as in FIG. 7B. As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the signal beam S incident using the first optical element 230 or 330 having four refraction areas having a 2-by-2 arrangement may be divided into four When the signal beam is divided into S1, S2, S3 and S4 and input to the spatial light modulator 150 of FIG. 7B, four hologram recording media 1, Hogel is recorded at the same time.

도 8은 4개의 호겔을 도 3의 광학요소를 이용하여 실제로 기록한 실험 결과를 보여준다. Figure 8 shows the experimental results of actually recording four hogels using the optical element of Figure 3.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는, 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체(1) 상에 조사하고, 이에 겹쳐지게 참조빔을 조사함으로써, 동시에 여러개의 호겔(hogel)을 기록할 수 있어, 동시에 기록하는 호겔수만큼 기록시간을 단축할 수 있으므로, 고속 홀로그램 기록이 가능하다.The hologram recording apparatus according to the embodiment of the present invention as described above irradiates a plurality of signal beams onto the hologram recording medium 1 and superimposes the reference beams on the hologram recording medium 1 to generate a plurality of hogel Recording can be performed, and the recording time can be shortened by the number of recording gels simultaneously, so that high-speed hologram recording is possible.

1...홀로그램 기록매체 10...간섭성 광원
20...빔 분리소자 50...참조빔 형성유닛
100...신호빔 형성유닛 110...빔확대 광학계
120...위상 마스크 130...광학요소
150...공간 광변조기 160,180...제1 및 제2푸리에 변환 광학계
170...보정용 굴절광학요소1 ... hologram recording medium 10 ... coherent light source
20 ... beam splitting element 50 ... reference beam forming unit
100 ... signal beam forming unit 110 ... beam magnifying optical system
120 ... phase mask 130 ... optical element
150 ... spatial light modulator 160, 180 ... first and second Fourier transform optical systems
170 ... correction refractive optical element

Claims (19)

간섭성 광원과;
상기 광원으로부터 출사된 빔을 신호빔과 참조빔으로 분리하는 빔 분리소자와;
입사되는 신호빔을 복수로 분할하여 서로 다른 방향으로 편향시켜 복수의 신호빔을 만드는 제1광학요소를 구비하여, 동시에 서로 다른 위치에 복수의 호겔을 기록하도록 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체에 조사하도록 된 신호빔 형성유닛; 및
상기 참조빔을 홀로그램 기록매체 상의 상기 복수의 신호빔과 겹쳐지게 조사되도록 하는 참조빔 형성유닛;을 포함하며,
상기 제1광학요소는 입사되는 신호빔이 복수의 신호빔으로 분할하고, 이 복수의 신호빔이 서로 다른 방향으로 편향되도록 굴절시키는 복수의 굴절영역을 가지는 굴절광학요소이고,
상기 복수의 굴절영역은, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께에 대해 상기 중심축에서 멀어질수록 두께가 변하도록 마련된 홀로그램 기록 장치.A coherent light source;
A beam splitter for splitting the beam emitted from the light source into a signal beam and a reference beam;
And a first optical element which divides the incident signal beam into a plurality of beams and deflects them in different directions to form a plurality of signal beams, and irradiates the plurality of signal beams onto the hologram recording medium so as to simultaneously record a plurality of gels at different positions A signal beam forming unit adapted to receive a signal; And
And a reference beam forming unit for irradiating the reference beam to overlap with the plurality of signal beams on the hologram recording medium,
The first optical element is a refractive optical element having a plurality of refraction areas for dividing an incident signal beam into a plurality of signal beams and refracting the plurality of signal beams to deflect in different directions,
Wherein the plurality of refraction regions are provided so that the thickness of the portion closer to the central axis of the incident signal beam changes as the distance from the central axis increases. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 복수의 굴절영역은, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 얇고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 증가하도록 마련된 홀로그램 기록 장치.The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of refraction regions are provided such that a thickness of a portion closer to a central axis of an incident signal beam is relatively thin, and a thickness thereof increases as the distance from the central axis increases. 제1항에 있어서, 상기 복수의 굴절영역은, 입사되는 신호빔의 중심축에 가까운 부분의 두께가 상대적으로 두껍고, 중심축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련된 홀로그램 기록 장치.The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of refraction regions are provided such that a thickness of a portion closer to the central axis of an incident signal beam is relatively large and a thickness thereof decreases as the distance from the central axis increases. 제1항에 있어서, 상기 복수의 굴절영역은 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 굴절영역을 포함하며, 상기 신호빔 형성유닛에 의해 동시에 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 호겔을 기록하도록 복수의 신호빔을 홀로그램 기록매체에 조사하는 홀로그램 기록 장치.The apparatus of claim 1, wherein the plurality of refraction regions include a number of refraction regions corresponding to squares of two or more integers, and the number of the homogels corresponding to the square of at least two integers is simultaneously recorded by the signal beam forming unit A hologram recording apparatus for irradiating a plurality of signal beams onto a hologram recording medium. 제1항에 있어서, 상기 복수의 굴절영역은 n x n 배열(여기서, n은 2 이상의 정수)을 가지는 홀로그램 기록 장치.The hologram recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of refraction regions have an n x n arrangement (where n is an integer of 2 or more). 제1항에 있어서, 상기 제1광학요소는, 입사되는 신호빔을 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 신호빔으로 분할하도록 마련되고, 상기 신호빔 형성유닛에 의해 동시에 서로 다른 위치에 2이상의 정수의 제곱에 해당하는 개수의 호겔을 기록하도록 된 홀로그램 기록 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the first optical element is arranged to divide an incident signal beam into a number of signal beams corresponding to a square of at least two integers, The number of hologels corresponding to the square of the integer. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호빔 형성유닛은,
상기 제1광학요소에 의해 형성된 복수의 신호빔을 각각 호겔 정보에 따라 변조하는 공간 광변조기; 및
상기 변조된 복수의 신호빔을 푸리에 변환하여 포커싱하는 제1푸리에 변환 광학계;를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.8. The signal beam forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A spatial light modulator for modulating a plurality of signal beams formed by the first optical element, respectively, according to the gel-gel information; And
And a first Fourier transform optical system for Fourier transforming and focusing the modulated plurality of signal beams. 제8항에 있어서, 상기 공간 광변조기는 상기 제1광학요소와 상기 제1푸리에 변환 광학계 사이에 배치되는 홀로그램 기록 장치.9. The hologram recording apparatus according to claim 8, wherein the spatial light modulator is disposed between the first optical element and the first Fourier transform optical system. 제8항에 있어서, 상기 공간 광변조기는 투과형 공간 광변조기인 홀로그램 기록 장치.9. The hologram recording apparatus according to claim 8, wherein the spatial light modulator is a transmissive spatial light modulator. 제8항에 있어서, 상기 신호빔 형성유닛은,
상기 푸리에 변환 광학계에 의해 포커싱된 복수의 신호빔을 보정하는 보정용 굴절광학요소;를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.9. The apparatus of claim 8, wherein the signal beam forming unit comprises:
And a correction refractive optical element for correcting a plurality of signal beams focused by the Fourier transform optical system. 제11항에 있어서, 상기 보정용 굴절광학요소는, 상기 제1광학요소의 복수의 굴절영역에 대응하는 개수의 복수의 보정용 굴절영역을 구비하며, 상기 보정용 굴절영역은 상기 신호빔의 중심축에 대응하는 축에 가까운 부분은 상대적으로 두껍고, 상기 대응하는 축에서 멀어질수록 두께가 감소하도록 마련된 홀로그램 기록 장치.12. The image pickup apparatus according to claim 11, wherein the correction refractive optical element has a plurality of correction refractive areas in a number corresponding to a plurality of refractive areas of the first optical element, the correction refractive area corresponds to a central axis of the signal beam Is relatively thick, and the thickness decreases as the distance from the corresponding axis increases. 제11항에 있어서, 상기 신호빔 형성유닛은, 상기 보정용 굴절광학요소에 의해 보정된 복수의 신호빔 이미지를 홀로그램 기록매체 상에 전달하기 위한 제2푸리에 변환 광학계;를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.The hologram recording apparatus according to claim 11, wherein the signal beam forming unit further comprises: a second Fourier transform optical system for transmitting a plurality of signal beam images corrected by the correction refractive optical element on the hologram recording medium. 제8항에 있어서, 상기 신호빔 형성유닛은, 상기 빔 분리소자로부터 오는 신호빔의 크기를 확대하여 상기 제1광학요소로 제공하는 빔확대 광학계;를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.9. The hologram recording apparatus according to claim 8, wherein the signal beam forming unit further comprises a beam magnifying optical system for magnifying a size of a signal beam coming from the beam splitting element and providing the signal beam to the first optical element. 제8항에 있어서, 상기 신호빔 형성유닛은,
상기 빔 분리소자와 상기 제1광학요소 사이에, 신호빔의 크기 및 모양을 조절하고, 신호빔의 세기를 균일화하기 위한 위상 마스크;를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.9. The apparatus of claim 8, wherein the signal beam forming unit comprises:
Further comprising a phase mask between the beam splitter and the first optical element for adjusting the size and shape of the signal beam and for equalizing the intensity of the signal beam. 제8항에 있어서, 상기 참조빔 형성유닛은,
참조빔을 정형하는 빔정형소자와;
참조빔의 광학 딜레이 및 빔경을 조절하는 텔레스코픽 광학 시스템;을 포함하는 홀로그램 기록 장치.9. The apparatus of claim 8, wherein the reference beam forming unit comprises:
A beam shaping element for shaping the reference beam;
And a telescopic optical system for adjusting the optical delay and beam diameter of the reference beam. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호빔 형성유닛은,
상기 빔 분리소자와 상기 제1광학요소 사이에, 신호빔의 크기 및 모양을 조절하고, 신호빔의 세기를 균일화하기 위한 위상 마스크;를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.8. The signal beam forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising a phase mask between the beam splitter and the first optical element for adjusting the size and shape of the signal beam and for equalizing the intensity of the signal beam. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 참조빔 형성유닛은,
참조빔을 정형하는 빔정형소자와;
참조빔의 광학 딜레이 및 빔크기를 조절하는 망원 광학 시스템;을 포함하는 홀로그램 기록 장치.8. The apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the reference beam forming unit comprises:
A beam shaping element for shaping the reference beam;
And a telephoto optical system for adjusting the optical delay and beam size of the reference beam. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀로그램 기록매체 상의 호겔의 공간적 위치를 가변시키는 위치 제어 시스템;을 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.8. The hologram recording apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a position control system for varying a spatial position of the gel on the hologram recording medium.
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