KR102046103B1 - Integrated hologram optical element - Google Patents
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Abstract
집적 홀로그램 광학소자, 그 제조 방법 및 집적 홀로그램 기록 장치가 개시된다.
개시된 집적 홀로그램 광학소자는, 복수의 호겔의 2차원 어레이를 구비한다. 각 호겔은 신호빔의 각도나 초점거리 조정에 의해 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하도록 홀로그래픽 요소가 기록된다.An integrated holographic optical element, a method of manufacturing the same, and an integrated hologram recording apparatus are disclosed.
The disclosed integrated holographic optical element has a two dimensional array of a plurality of Hogels. Each hogel is recorded with a holographic element such that a combination of a plurality of hogels acts as an optical element by adjusting the angle or focal length of the signal beam.
Description
집적 홀로그램 광학소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호겔(hogel) 기반의 집적 홀로그램 광학소자에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated holographic optical device, and more particularly, to a hogel-based integrated holographic optical device.
일반적인 광학요소는 볼록하고 오목한 형상의 유리나 이런 모양의 여러 요소들의 조합으로 이루어진다. 반면에, 홀로그래픽 광학요소는 평평한 면 모양의 얇은 홀로그래픽 기록매질 한 장으로 이루어져 있어서, 작은 공간에 집적하여 사용할 수 있다. Typical optical elements consist of convex and concave shaped glass or a combination of several elements of this shape. On the other hand, the holographic optical element is composed of a single sheet of thin holographic recording medium having a flat surface shape, and can be integrated and used in a small space.
일반적으로 홀로그래픽 광학요소를 제작하기 위해서는 제작하고자 하는 광학요소의 실물 모델을 우선 제작하여야 한다. 제작된 광학요소를 신호빔의 위치에 두고, 기준이 되는 참조빔을 교차하여 간섭무늬가 발생하는 위치에 기록하고자 하는 홀로그램 기록매질을 위치하면, 모델이 되는 광학렌즈와 동일한 기능을 가지는 홀로그래픽 광학요소을 만들 수 있다. 그러나 이 방식으로 제작된 홀로그래픽 광학요소의 경우 모델이 되는 광학요소의 설계 한계를 넘어설 수 없는 근본적인 단점이 존재한다. In general, in order to manufacture a holographic optical element, a physical model of an optical element to be manufactured must first be manufactured. When the manufactured optical element is placed at the position of the signal beam and the hologram recording medium to be recorded is positioned at the position where the interference fringe is generated by crossing the reference beam as a reference, holographic optics having the same function as the optical lens as a model You can create elements. However, in the case of the holographic optical element manufactured in this manner, there is a fundamental disadvantage that cannot overcome the design limitations of the optical element that is a model.
홀로그래픽 기록에 사용되는 광학요소의 설계 한계에 한정되지 않는 집적된 호겔(hogel)에 기반한 집적 홀로그램 광학소자, 집적 홀로그램 기록 장치 및 집적 홀로그램 광학소자 제조 방법을 제공한다.An integrated hologram optical element, an integrated hologram recording device, and an integrated holographic optical element manufacturing method are provided, which are not limited to the design limitations of optical elements used for holographic recording.
본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자는, 복수의 호겔의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔은 신호빔의 각도나 초점거리 조정에 의해 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하도록 홀로그래픽 요소가 기록된다.An integrated holographic optical element according to an embodiment of the present invention includes a two-dimensional array of a plurality of hogels, and each hogel has a holographic function such that a combination of the plurality of hogels acts as an optical element by adjusting an angle or a focal length of the signal beam The element is recorded.
상기 각 호겔은 회절광학요소를 포함하도록 형성될 수 있다.Each hogel may be formed to include a diffractive optical element.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 그 격자면이 집적 홀로그램 광학소자의 입사평면과 45도보다 큰 각도를 이루도록 형성될 수 있다.The diffractive optical element of each Hogel may be formed such that its lattice plane has an angle greater than 45 degrees with the plane of incidence of the integrated holographic optical element.
이때, 상기 각 호겔의 회절광학요소는 상기 입사평면에 수직으로 입사되는 평행광이 45도보다 큰 반사각으로 반사되어 집적 홀로그램 광학소자를 통과하며 포커싱되거나 발산되어, 집적 홀로그램 광학소자가 렌즈로서 역할을 하도록 마련될 수 있다.In this case, the diffractive optical elements of each of the Hogels are parallel light incident on the plane of incidence at a reflection angle greater than 45 degrees and are passed through an integrated holographic optical element and focused or diverged, so that the integrated holographic optical element serves as a lens. It may be arranged to.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 그 격자면의 기울기가 중심축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축에 대해 이루는 각도가 커지며, 상기 격자면이 중심축을 향하도록 마련될 수 있다.The diffraction optical element of each Hogel may have an angle formed with respect to the central axis as the inclination of the grating plane goes outward with respect to the central axis, and the grating plane may be provided toward the central axis.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 그 격자면의 기울기가 중심축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축에 대해 이루는 각도가 커지며, 상기 격자면이 바깥쪽을 향하도록 마련될 수 있다.The diffraction optical element of each Hogel has an angle formed with respect to the central axis as the inclination of the grating plane goes outward with respect to the central axis, and the grating plane may be provided to face outward.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 복수의 호겔의 조합이 비축상 집속 렌즈로서 작용하도록 마련될 수 있다.The diffractive optical element of each hogel may be provided such that a combination of a plurality of hogels acts as a non-axis focusing lens.
복수의 호겔의 2차원 어레이를 포함하는 층이 다층으로 이루어지고, 각 층에 포함된 복수의 호겔의 2차원 어레이는 특정 파장의 광에 대해 집속 렌즈로서 역할을 하도록 마련되어, 색수차가 없는 렌즈로 작용하도록 마련될 수 있다.A layer comprising a two-dimensional array of a plurality of Hogels is made of multiple layers, and a two-dimensional array of the plurality of Hogels included in each layer is provided to serve as a focusing lens for light of a specific wavelength, thereby acting as a lens without chromatic aberration. It may be arranged to.
상기 각 호겔의 회절광학요소는, 복수의 호겔의 조합이 투과형 그레이팅으로서 작용하도록 마련될 수 있다.The diffractive optical element of each hogel may be provided such that a combination of a plurality of hogels acts as a transmission type grating.
다른 예로서, 상기 각 호겔의 회절광학요소는 그 격자면이 집적 홀로그램 광학소자의 입사평면과 45도보다 작은 각도를 이루도록 형성될 수 있다.As another example, the diffractive optical element of each Hogel may be formed such that its grating plane forms an angle smaller than 45 degrees with the plane of incidence of the integrated holographic optical element.
이때, 상기 각 호겔의 회절광학요소는 상기 입사평면에 수직으로 입사되는 평행광이 집적 홀로그램 광학소자에서 반사되면서 포커싱되거나 발산되어, 집적 홀로그램 광학소자가 곡면 거울로서 역할을 하도록 마련될 수 있다.In this case, the diffractive optical elements of each of the Hogels may be focused or diverged while the parallel light incident perpendicular to the plane of incidence is reflected by the integrated holographic optical device, such that the integrated holographic optical device may serve as a curved mirror.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 그 격자면의 기울기가 중심축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축과 이루는 각도가 작아지며, 상기 격자면이 중심축을 향하도록 마련될 수 있다.The diffraction optical element of each Hogel may be provided such that the inclination of the grating plane becomes smaller with respect to the central axis as the inclination of the grating plane goes outward with respect to the central axis, and the grating plane may face the central axis.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 그 격자면의 기울기가 중심축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축과 이루는 각도가 작아지며, 상기 격자면이 바깥쪽을 향하도록 마련될 수 있다.The diffraction optical element of each of the Hogels may be provided such that the angle of the grating plane becomes smaller toward the outside with respect to the central axis, and the grating plane faces outward.
상기 각 호겔의 회절광학요소는 복수의 호겔의 조합이 오프-축 곡면 거울로서 작용을 하도록 마련될 수 있다.The diffractive optical element of each hogel may be provided such that a combination of the plurality of hogels acts as an off-axis curved mirror.
상기 각 호겔의 회절광학요소는, 복수의 호겔의 조합이 반사형 그레이팅으로서 작용을 하도록 마련될 수 있다.The diffractive optical element of each hogel may be provided such that a combination of a plurality of hogels acts as a reflective grating.
본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 기록 장치는, 홀로그램 기록매질이 올려지며, 상기 홀로그램 기록매질에 호겔 단위로 홀로그래픽 요소가 기록되어 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하는 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성하기 위하여, 상기 홀로그램 기록매질을 x,y 방향으로 이동 가능하고, 각도 회전이 가능하도록 지지하는 스테이지와; 참조빔을 홀로그램 기록매질로 조사하는 참조빔 조사부와; 상기 홀로그램 기록매질에 상기 참조빔과 교차되게 신호빔을 조사하며, 상기 신호빔의 초점 거리를 임의로 조절할 수 있으며, 신호빔의 곡률을 조절할 수 있도록 된 신호빔 조사부;를 포함하며, 상기 홀로그램 기록매질에 각 호겔을 신호빔의 각도나 초점거리 조정에 의해 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하도록 기록한다.In the integrated hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention, a holographic recording medium is mounted, and a holographic element is recorded on the holographic recording medium in a hogel unit so that a combination of a plurality of hogels acts as an optical element. A stage for moving the hologram recording medium in the x and y directions and supporting the angular rotation to form a dimensional array; A reference beam irradiator for irradiating the reference beam with a hologram recording medium; And a signal beam irradiator configured to irradiate the hologram recording medium with the signal beam to intersect the reference beam, to arbitrarily adjust the focal length of the signal beam, and to adjust the curvature of the signal beam. Each Hogel is recorded in such a manner that a combination of a plurality of Hogels acts as an optical element by adjusting the angle or focal length of the signal beam.
상기 참조빔 조사부와 신호빔 조사부는, 상기 홀로그램 기록매질에 같은 면을 통하여 교차되게 참조빔과 신호빔을 조사하여 간섭무늬를 생성시키도록 배치되어, 투과형 집적 홀로그램을 기록하도록 마련될 수 있다.The reference beam irradiator and the signal beam irradiator may be arranged to generate an interference fringe by irradiating the reference beam and the signal beam to the hologram recording medium through the same plane so as to record the transmissive integrated hologram.
상기 참조빔 조사부와 상기 신호빔 조사부는, 상기 홀로그램 기록매질에 서로 반대 면을 통하여 교차되게 참조빔과 신호빔을 조사하여 간섭무늬를 생성시키도록 배치되어, 반사형 집적 홀로그램을 기록하도록 마련될 수 있다.The reference beam irradiator and the signal beam irradiator may be arranged to generate an interference fringe by irradiating the reference beam and the signal beam with the hologram recording medium intersecting through opposite surfaces, and to record a reflective integrated hologram. have.
상기 참조빔은 콜리메이팅된 평행빔일 수 있다.The reference beam may be a collimated parallel beam.
상기 홀로그램 기록매질에 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성하여, 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자를 형성할 수 있다.By forming a two-dimensional array of a plurality of Hogel on the hologram recording medium, an integrated holographic optical device according to an embodiment of the present invention can be formed.
본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자 제조 방법은, 스테이지에 올려진 홀로그램 기록매질에 참조빔을 조사하는 단계와; 신호빔을 상기 참조빔과 교차되게 조사하여, 상기 홀로그램 기록매질에 호겔 단위로 홀로그램 요소를 기록하며, 상기 스테이지를 x,y 방향으로 이동 및 각도 회전시킴과 동시에 상기 신호빔의 초점 거리와 곡률을 조정하면서 신호빔을 상기 참조빔과 교차되게 조사하여, 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하도록 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성하는 단계;를 포함한다.An integrated holographic optical device manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: irradiating a reference beam to the holographic recording medium mounted on the stage; By irradiating a signal beam to intersect the reference beam, the hologram element is recorded in the hologram recording medium on the hologram recording medium, and the focal length and curvature of the signal beam are simultaneously moved and rotated in the x and y directions. Irradiating a signal beam to intersect the reference beam while adjusting, thereby forming a two-dimensional array of the plurality of hogels such that the combination of the plurality of hogels acts as an optical element.
상기 참조빔과 상기 신호빔은 상기 홀로그램 기록매질에 같은 면을 통하여 교차되게 조사되어, 투과형 집적 홀로그램을 기록할 수 있다.The reference beam and the signal beam may be irradiated to the hologram recording medium to cross through the same plane to record a transmissive integrated hologram.
상기 참조빔과 상기 신호빔은 상기 홀로그램 기록매질에 서로 반대 면을 통하여 교차되게 조사되어, 반사형 집적 홀로그램을 기록할 수 있다.The reference beam and the signal beam may be irradiated to the hologram recording medium to cross each other through opposite surfaces to record a reflective integrated hologram.
상기 참조빔은 콜리메이팅된 평행빔일 수 있다.The reference beam may be a collimated parallel beam.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학 소자 및 그 제조 방법, 집적 홀로그램 기록 장치에 따르면, 전체 홀로그래픽 요소를 기본 단위인 호겔로 나누어 집적하여 기록하므로, 홀로그래픽 기록에 사용되는 광학요소의 설계 한계에 한정되지 않고 임의로 집적 홀로그램 광학소자를 구현할 수 있다.According to the integrated holographic optical element, the manufacturing method thereof, and the integrated hologram recording device according to the embodiment of the present invention as described above, since the whole holographic elements are divided and recorded by the hogel, which is a basic unit, the optical is used for holographic recording. The integrated holographic optics can be implemented arbitrarily without being limited to the design limitations of the elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자를 개략적으로 보여준다.
도 2는 도 1의 집적 홀로그램 광학소자의 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 3 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자를 개략적으로 보여준다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 집적 홀로그램 광학소자를 제조하는데 사용할 수 있는 집적 홀로그램 기록 장치를 개략적으로 보여준다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 투과형 집적 홀로그램 광학소자를 제조하는데 사용할 수 있는 집적 홀로그램 기록 장치를 개략적으로 보여준다. 1 schematically shows an integrated holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the integrated holographic optical device of FIG. 1.
3 to 11 schematically show integrated holographic optics according to various embodiments of the present disclosure.
12 schematically shows an integrated hologram recording apparatus that can be used to fabricate reflective integrated holographic optics in accordance with an embodiment of the present invention.
Fig. 13 schematically shows an integrated hologram recording apparatus that can be used to manufacture a transmissive integrated holographic optical element according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자 및 그 제조 방법 및 집적 홀로그램 기록 장치를 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 도면상에서 각 구성요소의 크기나 두께 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, an integrated hologram optical device, a method of manufacturing the same, and an integrated hologram recording device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals denote like elements, and the size or thickness of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자는 전체 홀로그래픽 요소를 이보다 더 작은 기본 단위인 호겔(Hogel)로 나누어 집적하여 기록함으로써 전체 홀로그래픽 요소를 구성하도록 마련된다. 이때, 집적 홀로그램 광학소자의 전체 홀로그래픽 요소가 광학요소로서 기능을 하도록, 각 호겔에 형성되는 홀로그래픽 요소는 볼륨 홀로그램 타입의 회절광학요소(DOE)로써 기록될 수 있다.The integrated holographic optical device according to the embodiment of the present invention is provided to configure the whole holographic element by dividing and recording the entire holographic element into a smaller base unit (Hogel). At this time, the holographic element formed in each hogel may be recorded as a volume hologram type diffractive optical element (DOE) so that the entire holographic element of the integrated holographic optical element functions as an optical element.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(10)를 개략적으로 보여준다. 도 2는 도 1의 집적 홀로그램 광학소자(10)의 단면도를 개략적으로 보여준다.1 schematically shows an integrated holographic
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(10)는, 호겔(hogel)을 기반으로 집적된 홀로그래픽 광학소자(integrated hogel-base holographic element:IHOE)로서, 복수의 호겔(20)의 2차원 어레이를 구비한다. 각 호겔(20)은 신호빔의 각도나 초점거리 조정에 의해 복수의 호겔(20)의 조합이 소정의 광학요소로서 작용하도록 각 호겔(20)에 기록된 홀로그래픽 요소가 홀로그래픽 볼륨 그레이팅(holographic volume grating) 형식으로 기록될 수 있다. 예를 들어, 각 호겔(20)이 회절광학요소(DOE) 구조를 포함하도록 홀로그래픽 요소가 홀로그래픽 볼륨 그레이팅 형식으로 기록될 수 있다. 1 and 2, an integrated holographic
상기 각 호겔(20)의 회절광학요소는 그 격자면이 도 3, 도 4, 도 7, 도 9 및 도 10의 집적 홀로그램 광학소자(100,200,500,700,800)에서와 같이 입사평면(15)과 45도보다 큰 각도(예를 들어, 도 3에서 θ1)를 이루도록 형성될 수 있다. 이 경우, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 각 호겔(20)의 회절광학요소의 격자면에 45도보다 큰 입사각으로 입사되므로, 각 호겔(20)의 회절광학요소는, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 큰 반사각으로 반사시키고, 집적 홀로그램 광학소자(10)는 도 3, 도 4, 도 7, 도 9 및 도 10의 집적 홀로그램 광학소자(100,200,500,700,800)와 같이 투과형 집적 홀로그램 광학소자로서 작용할 수 있다. 이러한 투과형 집적 홀로그램 광학소자(10)에 입사하는 광은 각 호겔(20)을 투과하면서, 호겔(20)에 기록된 홀로그래픽 볼륨 그레이팅에 의해 회절된다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 집적 홀로그램 광학소자(100)를 호겔 기반의 홀로그램 렌즈로서 역할을 하도록 구성하는 경우, 호겔(120)에 의해 회절된 광이 모여, 전체 입사광이 한점으로 집속될 수 있다.The diffractive optical element of each Hogel 20 has a lattice plane larger than the
한편, 상기 각 호겔(20)의 회절광학요소는 그 격자면이 도 5, 도 6, 도 8 및 도 11의 집적 홀로그램 광학소자(300,500,600,900)와 같이, 집적 홀로그램 광학소자(10)의 입사평면(15)에 대해 45도보다 작은 각도(예를 들어, 도 5에서 θ2)를 이루도록 형성될 수 있다. 이 경우, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 각 호겔(20)의 회절광학요소의 격자면에 45도보다 작은 입사각으로 입사되므로, 각 호겔(20)의 회절광학요소는, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 작은 반사각으로 반사시키고, 집적 홀로그램 광학소자(10)는 도 5, 도 6, 도 8 및 도 11의 집적 홀로그램 광학소자(300,500,600,900)와 같이, 반사형 집적 홀로그램 광학소자로서 작용할 수 있다. 이러한 반사형 집적 홀로그램 광학소자(10)에 입사하는 광은 각 호겔(20)을 투과하면서, 호겔(20)에 기록된 홀로그래픽 볼륨 그레이팅에 의해 회절된다. 예를 들어, 도 5에서와 같이, 집적 홀로그램 광학소자(300)를 호겔 기반의 홀로그램이 곡면 거울로서 역할을 하도록 구성하는 경우, 호겔(320)에 의해 회절된 광이 모여, 전체 입사광이 한점으로 집속될 수 있다.On the other hand, the diffractive optical element of each of the Hogel 20 has a lattice plane of the incidence plane of the integrated hologram
도 3 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(100,200,300,400,500,600,700,800,900)를 개략적으로 보여준다.3 to 11 schematically show integrated holographic
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(100)가 집속 렌즈로서 작용하도록 된 예를 보여준다. 3 shows an example in which the integrated holographic
도 3을 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(100)는, 복수의 호겔(120)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(120)의 회절광학요소는 그 격자면(110)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 큰 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(100)를 통과하도록 함과 아울러 복수의 호겔(120)의 조합이 평행광을 포커싱시키는 포지티브 포커스(positive focus)의 집속 렌즈로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 즉, 집적 홀로그램 광학소자(100)는 그 중심축(c)을 중심으로, 각 호겔(120)의 회절광학요소의 격자면(110)의 기울기가 중심축(c)에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축(c)에 대해 이루는 각도가 커지며, 격자면(110)이 중심축(c)을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 바깥쪽으로 갈수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에, 한점에 모아질 수 있게 된다.Referring to FIG. 3, the integrated holographic
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(200)가 발산 렌즈로서 작용하도록 된 예를 보여준다. 4 shows an example in which the integrated holographic
도 4를 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(200)는, 복수의 호겔(220)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(220)의 회절광학요소는 그 격자면(210)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 큰 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(200)를 통과하도록 함과 아울러 복수의 호겔(220)의 조합이 평행광을 발산시키도록 네거티브 포커스(negative focus)의 발산 렌즈로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 즉, 집적 홀로그램 광학소자(200)는 그 중심축(c)을 중심으로, 각 호겔(220)의 회절광학요소의 격자면(210)의 기울기가 중심축(c)에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축(c)에 대해 이루는 각도가 커지며, 격자면(210)이 바깥쪽을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 바깥쪽으로 갈수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에, 발산하게 된다.Referring to FIG. 4, the integrated hologram
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(300)가 오곡 곡면 거울로서 작용하도록 된 예를 보여준다. 5 shows an example in which the integrated holographic
도 5를 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(300)는, 복수의 호겔(320)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(320)의 회절광학요소는 그 격자면(310)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 작은 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(300)에서 반사되도록 함과 아울러 복수의 호겔(320)의 조합이 평행광을 포커싱시키는 포지티브 포커스의 오목 곡면 거울로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 즉, 집적 홀로그램 광학소자(300)는 그 중심축(c)을 중심으로, 각 호겔(320)의 회절광학요소의 격자면(310)의 기울기가 중심축(c)에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축(c)에 대해 이루는 각도가 작아지며, 격자면(310)이 중심축(c)을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 바깥쪽으로 갈수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에, 집적 홀로그램 광학소자(300)에 의해 반사되어 한점에 모아질 수 있게 된다.Referring to FIG. 5, the integrated hologram
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(400)가 볼록 곡면 거울로서 작용하도록 된 예를 보여준다. 6 shows an example in which the integrated holographic
도 6을 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(400)는, 복수의 호겔(420)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(420)의 회절광학요소는 그 격자면(410)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 작은 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(400)에서 반사되도록 함과 아울러 복수의 호겔(420)의 조합이 평행광을 발산시키는 네거티브 포커스의 볼록 곡면 거울로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 즉, 집적 홀로그램 광학소자(400)는 그 중심축(c)을 중심으로, 각 호겔(420)의 회절광학요소의 격자면(410)의 기울기가 중심축(c)에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축(c)에 대해 이루는 각도가 작아지며, 격자면(410)이 바깥쪽을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 바깥쪽으로 갈수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에 발산하게 된다.Referring to FIG. 6, the integrated hologram
도 7은 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(500)(600)를 보인 것으로, 도 7은 집적 홀로그램 광학소자(500)가 비축상 렌즈(off-axis lens)로서 작용하도록 된 예를 보여주며, 도 8은 집적 홀로그램 광학소자(600)가 비축상 곡면 거울(off-axis mirror로서 작용하도록 된 예를 보여준다.7 and 8 show an integrated holographic
도 7을 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(500)는, 복수의 호겔(520)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(520)의 회절광학요소는 그 격자면(510)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 큰 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(500)를 통과하도록 함과 아울러 복수의 호겔(520)의 조합이 평행광을 비축상으로 포커싱시키는 비축상 집속 렌즈로서 작용하도록 마련될 수 있다. 즉, 집적 홀로그램 광학소자(500)는 그 소정 축을 중심으로, 각 호겔(520)의 회절광학요소의 격자면(510)의 기울기가 소정 축으로부터 멀어질수록 소정 축에 대해 이루는 각도가 커지며, 격자면(510)이 소정 축을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 소정 축에서 멀어질수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에, 비축상의 한점에 모아질 수 있게 된다.Referring to FIG. 7, the integrated hologram
도 8을 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(600)는, 복수의 호겔(620)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(620)의 회절광학요소는 그 격자면(610)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 작은 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(600)에서 반사되도록 함과 아울러 복수의 호겔(620)의 조합이 평행광을 비축상으로 포커싱시키는 비축상 곡면 미러로서 작용하도록 마련될 수 있다. 즉, 집적 홀로그램 광학소자(600)는 그 소정 축을 중심으로, 각 호겔(620)의 회절광학요소의 격자면(610)의 기울기가 소정 축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 소정 축에 대해 이루는 각도가 커지며, 격자면(610)이 소정 축을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 소정 축에서 멀어질수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에, 집적 홀로그램 광학소자(600)에 의해 반사되어 비축상의 한점에 모아질 수 있게 된다.Referring to FIG. 8, the integrated holographic
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(700)를 개략적으로 보인 것으로, 색수차가 없는 렌즈(chromatic aberration free lens)로서 기능을 하도록 마련된 예를 보여준다.FIG. 9 schematically shows an integrated holographic
도 9를 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(700)는, 복수의 호겔(720)의 2차원 어레이를 포함하는 층이 다층(710a)(710b)(710c)으로 이루어지고, 각 층(710a)(710b)(710c)에 포함된 복수의 호겔(720)의 2차원 어레이는 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 특정 파장의 광에 대해 집속 렌즈로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 또한, 각 층(710a)(710b)(710c)에 포함된 복수의 호겔(720) 각각의 회절광학요소는 그 격자면(710)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 큰 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(700)를 통과하도록 함과 아울러 각층마다 복수의 호겔(720)의 조합이 각각 서로 다른 특정 파장의 평행광을 포커싱시키는 집속 렌즈로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 도 9에서는 집적 홀로그램 광학소자(700)가 각각이 복수의 호겔(720)의 2차원 어레이를 포함하는 세 개의 층(710a)(710b)(710c)으로 이루어진 예를 보여준다. 세 층(710a)(710b)(710c) 각각에 형성된 복수의 호겔(720)은 예를 들어, 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B)에 대해 각각 집속 렌즈로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광을 한점에 포커싱할 수 있으므로, 색수차가 없는 집속 렌즈가 구현될 수 있다.Referring to FIG. 9, in the integrated hologram
여기서, 집속 렌즈가 구현되도록, 도 3의 집적 홀로그램 광학소자(100)와 마찬가지로, 상기 집적 홀로그램 광학소자(700)의 각 층(710a)(710b)(710c)에 형성되는 복수의 호겔(720) 2차원 어레이에서, 각 호겔(720)의 회절광학요소의 격자면(710)의 기울기는 집적 홀로그램 광학소자(700)의 중심축(c)에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축(c)에 대해 이루는 각도가 커지며, 격자면(710)이 중심축(c)을 향하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광은 바깥쪽으로 갈수록 입사각 및 반사각이 커지기 때문에, 한점에 모아질 수 있게 된다.Here, a plurality of
도 9에서와 같이, 집적 홀로그램 광학소자(700)를 복수의 호겔(720) 2차원 어레이를 포함하는 층(710a)(710b)(710c)의 다층 구조로 형성하고, 다층 구조의 각 층(710a)(710b)(710c)을 서로 다른 파장의 광에 대해 렌즈로서 역할을 하도록 복수의 호겔(720)의 2차원 어레이를 기록하는 경우, 색수차가 없는 집속 렌즈를 구현할 수 있다. 도 9에서는 집적 홀로그램 광학소자(700)가 3개의 층(710a)(710b)(710c)을 포함하는 경우를 보여주는데, 이는 예시적인 것으로, 설계 조건에 따라 4개 또는 그 이상의 층을 포함하는 구조로 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 9, the integrated hologram
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(800)(900)를 보인 것으로, 도 10은 집적 홀로그램 광학소자(800)가 투과형 그레이팅(transmission grating)으로서 작용하도록 마련된 예를 보여주며, 도 11은 집적 홀로그램 광학소자(900)가 반사형 그레이팅(reflection grating)으로서 작용하도록 마련된 예를 보여준다.10 and 11 illustrate an integrated holographic
도 10을 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(800)는, 복수의 호겔(820)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(820)의 회절광학요소는 그 격자면(810)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 큰 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(800)를 통과하도록 함과 아울러, 각 호겔(820)이 그레이팅으로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 이때, 각 호겔(820)의 회절광학요소의 격자면(810)의 기울기는 서로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 10, the integrated holographic
도 11을 참조하면, 집적 홀로그램 광학소자(900)는, 복수의 호겔(920)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(920)의 회절광학요소는 그 격자면(910)이 입사평면(15)에 수직으로 입사되는 평행광을 45도보다 작은 반사각으로 반사시켜 집적 홀로그램 광학소자(900)에서 반사되도록 함과 아울러, 각 호겔(920)이 그레이팅으로서 역할을 하도록 마련될 수 있다. 이때, 각 호겔(920)의 회절광학요소의 격자면(910)의 기울기는 서로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 11, the integrated holographic
그레이팅은 잘 알려져 있는 바와 같이, 입사되는 광의 파장에 따라 회절각이 달라진다. 따라서, 예를 들어, 집적 홀로그램 광학소자(900)에 백색광이 입사되는 경우, 입사되는 백색광은 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B)으로 분기될 수 있다.Grating is, as is well known, the diffraction angle depending on the wavelength of the incident light. Thus, for example, when white light is incident on the integrated holographic
상기한 바와 같이 본 발명의 집적 홀로그램 광학소자(10,100,200,300,400,500,600,700,800,900)에 따르면, 복수의 호겔(20,120,220,320.420,520,620,720,820,920)의 2차원 어레이를 구비하며, 각 호겔(20,120,220,320.420,520,620,720,820,920)을 신호빔의 각도나 초점거리를 조정하면서 홀로그래픽 요소를 기록함으로써, 복수의 호겔(20,120,220,320.420,520,620,720,820,920)의 조합이 소정의 광학요소로서 작용하도록 할 수 있다.As described above, according to the integrated holographic
상기한 바와 같은 호겔(20,120,220,320.420,520,620,720,820,920) 기반의 집적 홀로그램 광학소자(10,100,200,300,400,500,600,700,800,900)를 기록하는데 예를 들어, 도 12 및 도 13에서와 같은 기록 장치를 사용할 수 있다. For example, the recording apparatus as shown in FIGS. 12 and 13 may be used to record the integrated hologram
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자를 제조하는데 사용할 수 있는 집적 홀로그램 기록 장치를 개략적으로 보여준다. 도 12는 반사형 집적 홀로그램을 기록할 수 있도록 마련된 집적 홀로그램 기록 장치를 보여주며, 도 13은 투과형 집적 홀로그램을 기록할 수 있도록 마련된 집적 홀로그램 기록 장치를 보여준다.12 and 13 schematically show an integrated hologram recording apparatus that can be used to manufacture integrated holographic optics according to an embodiment of the present invention. Fig. 12 shows an integrated hologram recording device arranged to record reflective integrated holograms, and Fig. 13 shows an integrated hologram recording device arranged to record transmissive integrated holograms.
도 12 및 도 13을 참조하면, 집적 홀로그램 기록장치는, 홀로그램 기록매질(1000) 즉, 홀로그래픽 필름이 올려지는 스테이지(1100)와, 참조빔을 홀로그램 기록매질(1000)로 조사하는 참조빔 조사부(1200)와, 상기 홀로그램 기록매질(1000)에 상기 참조빔과 교차되게 신호빔을 조사하는 신호빔 조사부(1300)를 포함한다. 12 and 13, the integrated hologram recording apparatus includes a
상기 스테이지(1100)는, 홀로그램 기록매질(1000)에 호겔 단위로 홀로그래픽 요소가 기록되어 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하는 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성하기 위하여, 홀로그램 기록매질(1000)을 x,y 방향으로 이동 가능하고 각도 회전이 가능하도록 지지한다. 즉, 스테이지(1100)는 x,y 방향으로 이동 가능하며 각도 회전이 가능하도록 마련된다.The
상기 참조빔 조사부(1200)는, 홀로그램 기록매질(1000)에 콜리메이팅된 평행빔인 참조빔을 조사하도록 마련된다.The
상기 신호빔 조사부(1300)는, 상기 신호빔의 초점 거리를 임의로 조절할 수 있으며, 신호빔의 곡률을 조절할 수 있도록 마련된다.The
도 12에서는, 홀로그램 기록매질(1000)에 반사형 집적 홀로그램을 기록하도록, 상기 참조빔 조사부(1200)와 신호빔 조사부(1300)가, 홀로그램 기록매질(1000)에 서로 반대 면을 통하여 교차되게 참조빔과 신호빔을 조사하여 간섭무늬를 발생시키도록 배치된 예를 보여준다.In FIG. 12, the
도 13에서는, 홀로그램 기록매질(1000)에 투과형 집적 홀로그램을 기록하도록, 상기 참조빔 조사부(1200)와 신호빔 조사부(1300)가, 홀로그램 기록매질(1000)에 같은 면을 통하여 교차되게 참조빔과 신호빔을 조사하여 간섭무늬를 발생시키도록 배치된 예를 보여준다. 도 13에서 참조번호 1500은 광로변환기 예컨대, 빔분할기를 나타낸다. 광로변환기(1500)는 예를 들어, 참조빔은 투과시키고 신호빔은 반사시켜, 홀로그램 기록매질(1000)에 참조빔과 신호빔이 교차되어 조사되도록 마련될 수 있다. 여기서, 참조빔은 광로변환기(1500)에 의해 반사되고, 신호빔은 광로변환기(1500)를 투과하여, 참조빔과 신호빔이 교차되게 홀로그램 기록매질(1000)에 조사되도록 참조빔 조사부(1200)와 신호빔 조사부(1300)가 배치될 수도 있다.In FIG. 13, the
도 12 및 도 13에서와 같은 기록 장치에 있어서, 참조빔은 평행광으로 콜리메이팅되어 홀로그램 기록매질(1000)에 입사된다. 회절되는 신호빔의 곡율을 조절하기 위해, 임의로 초점거리 조절이 가능한 망원경과 같은 장비를 신호빔 조사부(1300)에 사용할 수 있다. In the recording apparatus as shown in Figs. 12 and 13, the reference beam is collimated with parallel light and incident on the
상기와 같은 집적 홀로그램 기록 장치를 이용하여, 홀로그램 기록매질(1000)에 각 호겔의 홀로그래픽 요소를 신호빔의 각도나 초점거리를 조정하면서 기록하며, 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하도록 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성할 수 있다.By using the integrated hologram recording apparatus as described above, the holographic elements of each hogel are recorded on the
즉, 스테이지(1100)에 올려진 홀로그램 기록매질(1000)에 참조빔을 조사하고, 신호빔을 상기 참조빔과 교차되게 조사하여, 상기 홀로그램 기록매질(1000)에 호겔 단위로 홀로그램 요소를 기록하며, 상기 스테이지(1100)를 x,y 방향으로 이동 및 각도 회전시킴과 동시에 상기 신호빔의 초점 거리와 곡률을 조정하면서 신호빔을 상기 참조빔과 교차되게 조사하면, 복수의 호겔의 조합이 광학요소로서 작용하도록 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성할 수 있다. That is, the reference beam is irradiated to the
이때, 도 12에서와 같이, 홀로그램 기록매질(1000)에 서로 반대 면을 통하여 교차되게 참조빔과 신호빔을 조사하면, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 11을 참조로 전술한 바와 같은 반사형 회절광학소자로서 작용할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(300,400,600,900)를 제조할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 12, when the reference beam and the signal beam are irradiated to the
또한, 도 13에서와 같이, 홀로그램 기록매질(1000)에 같은 면을 통하여 교차되게 참조빔과 신호빔을 조사하면, 도 3, 도 4, 도 7, 도 9 및 도 10을 참조로 전술한 바와 같은 투과형 회절광학소자로서 작용할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자(100,200,500,700,800)를 제조할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 13, when the reference beam and the signal beam are irradiated to the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 집적 홀로그램 광학소자, 그 제조 방법 및 기록 장치에 따르면, 다수의 호겔의 조합을 통해 전체 홀로그래픽 요소를 구성할 수 있으며, 광축 방향으로 홀로그램 기록매질(1000) 즉, 홀로그래픽 필름 두께만큼 두께를 줄일 수 있어, 광학 렌즈나 곡면 거울의 소형화가 가능하다. 즉, 기존의 광학요소들이 차지하는 부피를 광축 방향으로 홀로그래픽 필름의 두께까지 줄일 수 있어, 공간적인 장점이 있다. 고도로 높은 개구수(ultra-high numerical aperture)의 구현이 가능하며, 모델이 없는 광학요소 없이도 임의의 홀로그래픽 요소 디자인이 가능하다. 호겔을 기록할 때, 신호빔의 각도와 초점거리를 조절하여 전체 집적 홀로그램 광학소자 렌즈 또는 거울의 개구수를 조절할 수 있다. 각 호겔을 기록할 때, 좌표별 회절 효율을 임의로 조절하여 집적 홀로그램 광학소자 렌즈 즉, 홀로그래픽 렌즈를 투과(혹은 반사)하는 광의 세기 프로파일(intensity profile)을 조절할 수 있어, 렌즈뿐만 아니라 프로파일 마스크의 기능을 동시에 부여할 수 있다. 집적 홀로그램 광학소자 렌즈는 일반 렌즈의 구면수차를 줄이거나 없애도록 설계할 수 있으며, 호겔의 해상도를 높여 향상된 예컨대, 초점에서 향상된 빔 프로파일을 얻을 수 있다. 또한, 다층 RGB 집적 홀로그램 광학소자를 이용하여, 전색성(panchromatic) 집적 홀로그램 광학소자를 제작할 수 있다.According to the integrated holographic optical device, the manufacturing method and the recording apparatus according to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to configure the whole holographic element through the combination of a plurality of Hogel, the hologram recording medium in the optical axis direction ( 1000, that is, the thickness can be reduced by the thickness of the holographic film, so that the optical lens or the curved mirror can be miniaturized. That is, the volume occupied by the existing optical elements can be reduced to the thickness of the holographic film in the optical axis direction, thereby providing a spatial advantage. High-ultra numerical apertures are possible, and any holographic element can be designed without modelless optics. When recording a Hogel, the numerical aperture of the entire integrated holographic optics lens or mirror can be adjusted by adjusting the angle and focal length of the signal beam. When recording each hogel, the intensity profile of light passing through (or reflecting) the integrated holographic optical element lens, that is, the holographic lens, can be adjusted by arbitrarily adjusting the diffraction efficiency for each coordinate. Function can be given at the same time. Integrated holographic optics lenses can be designed to reduce or eliminate spherical aberrations of conventional lenses, and increase the resolution of the Hogel to achieve improved beam profiles, such as focus. In addition, a panchromatic integrated holographic optical device can be manufactured using a multilayer RGB integrated holographic optical device.
10,100,200,300,400,500,600,700,800,900...집적 홀로그램 광학소자
15...입사평면 20,120,220,320,420,520,620,720,820,920....호겔
110,210,310,410,510,610,710,810,910...격자면
1000...홀로그램 기록매질 1100...스테이지
1200...참조빔 조사부 1300...신호빔 조사부10,100,200,300,400,500,600,700,800,900 ... Integrated Hologram Optical Element
15 ... incidence plane 20,120,220,320,420,520,620,720,820,920 .... Hogel
110,210,310,410,510,610,710,810,910 ... grid plane
1000 ...
1200 ...
Claims (8)
참조빔을 홀로그램 기록매질로 조사하는 참조빔 조사부와;
상기 홀로그램 기록매질에 상기 참조빔과 교차되게 신호빔을 조사하며, 상기 신호빔의 초점 거리를 임의로 조절할 수 있으며, 신호빔의 곡률을 조절할 수 있도록 된 신호빔 조사부;를 포함하며,
상기 홀로그램 기록매질에 각 호겔을 회절광학요소를 포함하도록 형성하고, 상기 각 호겔의 회절광학요소의 격자면이 입사평면과 45도보다 큰 각도를 이루며 상기 격자면의 기울기가 중심축이나 소정 축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축이나 소정 축에 대해 이루는 각도가 커지거나, 상기 각 호겔의 회절광학요소의 격자면이 입사평면과 45도보다 작은 각도를 이루며 상기 격자면의 기울기가 중심축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축에 대해 이루는 각도가 작아지도록, 상기 신호빔의 각도나 초점거리 조정하면서 상기 홀로그램 기록매질에 상기 홀로그래픽 요소를 호겔 단위로 기록하여 복수의 호겔의 조합이 하나의 광학요소로서 작용하는 집적 홀로그램 광학소자를 형성하는 집적 홀로그램 기록 장치.The hologram recording medium is loaded, and in order to form a two-dimensional array of a plurality of hogels in which holographic elements are recorded on the hologram recording medium in units of Hogel, and a combination of a plurality of Hogels acts as one optical element. A stage which is movable in the x and y directions and supports the angular rotation;
A reference beam irradiator for irradiating the reference beam with a hologram recording medium;
And a signal beam irradiation unit configured to irradiate the hologram recording medium with the signal beam to intersect the reference beam, to arbitrarily adjust the focal length of the signal beam, and to adjust the curvature of the signal beam.
Each hogel is formed in the hologram recording medium to include diffractive optical elements, and the grating plane of the diffraction optical element of each hogel forms an angle greater than 45 degrees with the plane of incidence, and the inclination of the grating plane is on a central axis or a predetermined axis. The outward angle with respect to the central axis or a predetermined axis is increased, or the grating plane of the diffractive optical element of each Hogel forms an angle smaller than 45 degrees with the plane of incidence, and the inclination of the grating plane is outward with respect to the central axis. The holographic element is recorded in the hologram recording medium in the unit of the gel while adjusting the angle or the focal length of the signal beam so that the angle of the center axis becomes smaller. An integrated hologram recording device forming a hologram optical element.
신호빔을 상기 참조빔과 교차되게 조사하여, 상기 홀로그램 기록매질에 호겔 단위로 홀로그래픽 요소를 기록하며, 상기 스테이지를 x,y 방향으로 이동 및 각도 회전시킴과 동시에 상기 신호빔의 초점 거리와 곡률을 조정하면서 신호빔을 상기 참조빔과 교차되게 조사하여, 복수의 호겔의 조합이 하나의 광학요소로서 작용하도록 복수의 호겔의 2차원 어레이를 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 홀로그램 기록매질에 각 호겔을 회절광학요소를 포함하도록 형성하고, 상기 각 호겔의 회절광학요소의 격자면이 입사평면과 45도보다 큰 각도를 이루며 상기 격자면의 기울기가 중심축이나 소정 축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축이나 소정 축에 대해 이루는 각도가 커지거나, 상기 각 호겔의 회절광학요소의 격자면이 입사평면과 45도보다 작은 각도를 이루며 상기 격자면의 기울기가 중심축에 대해 바깥쪽으로 갈수록 중심축에 대해 이루는 각도가 작아지도록, 상기 신호빔의 각도나 초점거리 조정하면서 상기 홀로그램 기록매질에 상기 홀로그래픽 요소를 호겔 단위로 기록하여 복수의 호겔의 조합이 하나의 광학요소로서 작용하는 집적 홀로그램 광학소자를 형성하는 집적 홀로그램 광학소자 제조 방법.Irradiating a reference beam on the hologram recording medium mounted on the stage;
By irradiating a signal beam to intersect the reference beam, the holographic element is recorded in the hologram recording medium on the hologram recording medium, and the focal length and curvature of the signal beam are simultaneously moved and angularly rotated in the x and y directions. And irradiating a signal beam to intersect the reference beam while adjusting a to form a two-dimensional array of the plurality of hogels such that the combination of the plurality of hogels acts as one optical element.
Each hogel is formed in the hologram recording medium to include diffractive optical elements, and the grating plane of the diffraction optical element of each hogel forms an angle greater than 45 degrees with the plane of incidence, and the inclination of the grating plane is on a central axis or a predetermined axis. The outward angle with respect to the central axis or a predetermined axis is increased, or the grating plane of the diffractive optical element of each Hogel forms an angle smaller than 45 degrees with the plane of incidence, and the inclination of the grating plane is outward with respect to the central axis. The holographic element is recorded in the hologram recording medium in the unit of the gel while adjusting the angle or the focal length of the signal beam so that the angle of the center axis becomes smaller. An integrated holographic optical device manufacturing method for forming a holographic optical device.
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