KR102404920B1 - 홀로그램 기록 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102404920B1
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김은석
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(주)한교홀로그램
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Abstract

본 발명은 포함하는 홀로그램 기록 장치에 관한 것으로서, 상기 홀로그램 기록 장치는 참조광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 기록 위치로 조사하는 참조광 발생 모듈, 물체광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 상기 기록 위치로 조사하는 물체광 발생 모듈, 상기 홀로그램 기록매체와 연결되어 있고, 상기 홀로그램 기록매체를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 홀로그램 기록매체의 복수 개의 분할 영역 중 하나의 분할 영역을 상기 기록 위치로 이동시키는 제1 구동 모듈 및 상기 물체광 발생 모듈과 연결되어 있고, 상기 물체광 발생 모듈을 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 상기 물체광 발생 모듈을 상기 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키고, 상기 물체광 발생 모듈을 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는 제2 구동 모듈을 포함한다.

Description

홀로그램 기록 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECORDING HOLOGRAM}
본 발명은 홀로그램 기록 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홀로그램 기록매체에 홀로그램 정보를 기록하는 홀로그램 기록 장치 및 방법에 관한 것이다.
홀로그램(Hologram)은 레이저 광선으로 2차원 평면에 3차원 입체를 묘사하는 기술을 말한다.
이러한 홀로그램은 광중합체(photopolymer) 또는 은염 필름(Silver halide) 등과 같은 홀로그램 기록 대상물에 1개 혹은 복수 개의 레이저 광선의 간섭효과로 발생되는 빛의 기록 정보인 홀로그램 정보를 저장함으로써, 3차원의 영상이 홀로그램 영상으로 보이게 된다.
이처럼, 기록 대상물에 홀로그램 정보를 기록하기 위해서는 참조광(reference beam)과 물체광(object beam)이 필요하고, 이 참조광과 물체광의 간섭에 의해 발생된 간섭 무늬가 홀로그램 정보로서 해당 홀로그램 기록매체에 기록된다.
이때, 참조광은 임의의 광원에서 출력되어 빛 중 홀로그램 기록매체로 직접 조사되는 빛을 의미하며, 물체광은 광원에서 출력된 빛 중 홀로그램 영상에 대응하는 물체에 의해 반사된 빛을 의미한다.
결국, 참조광과 물체광의 간섭에 의해 홀로그램 기록매체에 무늬가 형성되고 이것이 홀로그램 정보로서 기록된다.
따라서, 홀로그램 정보를 기록할 때 사용된 참조광과 동일한 파장의 빛인 재생광을 참조광의 입사 방향과 반대 방향으로 홀로그램 기록매체에 조사되면, 홀로그램 기록매체에 저장되어 있던 홀로그램 정보가 영상으로서 출력되어 초점면에 맺히게 된다. 이 경우, 영상의 출력 방향으로 물체광의 입사 방향과 반대일 수 있다.
홀로그램 정보의 기록이 완료된 홀로그램 기록매체는 홀로그래픽 렌즈(holographic lens)에 이용될 수 있다.
이와 같이, 홀로그램 정보를 기록하기 위해 필요한 참조광의 크기(예, 조사 면적)는 입사되는 광을 평행광으로 만드는 렌즈의 크기, 즉 렌즈의 지름에 따라 결정된다.
따라서, 원하는 크기의 홀로그램 기록매체에 홀로그램 정보를 기록하기 위해서는 원하는 크기에 대응되는 지름을 갖는 렌즈가 필요하고, 이에 따라 홀로그램 기록매체의 크기가 증가할수록 참조광을 위한 렌즈의 지름 역시 비례적으로 증가하게 된다.
하지만, 렌즈의 지름을 증가시키는 데에는 많은 기술적인 제약과 비용이 소요되므로, 홀로그램 기록매체의 크기 증가 역시 많은 제약이 발생한다.
일반적으로 렌즈의 초점 거리는 렌즈의 지름에 비해 약 2 내지 3배의 거리를 가질 수 있다.
홀로그램 기록매체에 홀로그램 정보를 저장하기 위해서는 렌즈의 초점 거리가 확보되어야 한다.
따라서, 홀로그램 기록매체의 크기가 증가할수록 사용되는 렌즈의 지름이 증가하고, 이에 따라 렌즈의 초점 거리 역시 증가하므로, 대면적의 홀로그램 기록매체를 위해서는 많은 공간적인 제약이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허 제10-0761813호(공고일자: 2007년09월28일, 발명의 명칭: 홀로그램 기록 방법, 홀로그램 기록 장치, 홀로그램 재생방법, 및 광기록 매체)
본 발명이 해결하려는 과제는 홀로그램 기록 매체에 홀로그램 정보를 기록하는 홀로그램 기록 장치의 비용을 절감하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 공간적인 제약을 감소시켜 홀로그램 기록 장치의 설치를 용이하게 하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 홀로그램 기록 장치는 참조광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 기록 위치로 조사하는 참조광 발생 모듈, 물체광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 상기 기록 위치로 조사하는 물체광 발생 모듈, 상기 홀로그램 기록매체와 연결되어 있고, 상기 홀로그램 기록매체를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 홀로그램 기록매체의 복수 개의 분할 영역 중 하나의 분할 영역을 상기 기록 위치로 이동시키는 제1 구동 모듈 및 상기 물체광 발생 모듈과 연결되어 있고, 상기 물체광 발생 모듈을 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 상기 물체광 발생 모듈을 상기 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키고, 상기 물체광 발생 모듈을 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는 제2 구동 모듈을 포함한다.
상기 참조광의 조사 면적과 상기 물체광의 조사 면적은 동일할 수 있다.
상기 참조광의 조사 면적과 상기 물체광의 조사 면적은 상기 분할 영역의 면적과 동일할 수 있다.
상기 물체광 발생 모듈은 물체광을 발생하여 출력하는 물체광 발생부 및 상기 물체광 발생부에서 출력되는 물체광을 상기 기록 위치 쪽으로 반사시키는 물체광 반사부를 포함할 수 있다.
상기 물체광 발생부와 상기 물체광 반사부는 동일한 스테이지에 위치할 수 있다.
상기 제2 구동 모듈은 상기 스테이지를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 상기 물체광 반사부를 해당 초점 위치에 위치시키고, 상기 물체광 반사부를 해당 방향과 해당 각도만큼 회전시켜 상기 물체광의 반사 각도를 조정할 수 있다.
상기 제2 구동 모듈은 상기 스테이지에 연결되어 있고, 상기 스테이지를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시키는 제1 모터, 상기 물체광 반사부에 연결되어 있고, 상기 물체광 반사부를 회전시키는 제2 모터 및 상기 제1 모터와 상기 제2 모터에 연결되어 있고, 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 동작을 제어하는 모터 구동부를 포함할 수 있다.
상기 물체광 발생부는 빛을 출력하는 광원부, 상기 광원부 앞에 위치하여 상기 광원부에서 출력되는 빛을 입력받아 물체광을 출력하는 렌즈부, 상기 렌즈부 앞에 위치하고, 상기 렌즈부에서 출력되는 상기 물체광을 제1 방향으로 반사시켜 상기 물체광 반사부 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제1 미러를 포함할 수 있고, 상기 물체광 반사부는 상기 제1 미러 앞에 위치하고, 상기 제2 모터에 연결되어 상기 제2 모터에 의해 회전하여, 상기 제1 미러에 의해 반사되는 상기 물체광을 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사시켜 상기 기록 위치 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제2 미러를 포함할 수 있다.
상기 물체광 발생부와 상기 물체광 반사부는 서로 다른 스테이지에 위치할 수 있다.
상기 제2 구동 모듈은 상기 물체광 반사부를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 해당 초점 위치에 위치시키고, 상기 물체광 발생부를 해당 방향으로 해당 각도만큼 이동시켜 상기 물체광의 출력 각도를 조정하고, 상기 물체광 반사부를 해당 회전 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 상기 물체광 반사부의 반사 각도를 조정할 수 있다.
상기 제2 구동 모듈은 상기 물체광 발생부에 연결되어 있고 상기 물체광 발생부를 회전시키는 제1 모터, 상기 물체광 반사부에 연결되어 있고, 상기 물체광 반사부를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜 해당 초점 위치에 위치시키는 제2 모터, 상기 물체광 반사부에 연결되어 있고, 상기 물체광 반사부를 회전시켜 상기 물체광 반사부의 반사 각도를 조정하는 제3 모터 및 상기 제1 모터 내지 제3 모터에 연결되어 있고, 상기 제1 내지 제3 모터의 동작을 제어하는 모터 구동부를 포함할 수 있다.
상기 물체광 발생부는 빛을 출력하는 광원부, 상기 광원부 앞에 위치하여 상기 광원부에서 출력되는 빛을 입력받아 물체광을 출력하는 렌즈부, 상기 렌즈부 앞에 위치하고, 상기 제1 모터에 연결되어 상기 제1 모터의 회전하여, 상기 렌즈부에서 출력되는 물체광을 제1 방향으로 반사시켜 상기 물체광 반사부 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제1 미러를 포함할 수 있고, 상기 물체광 반사부는 상기 제1 미러 앞에 위치하고, 상기 제2 모터와 상기 제3 모터에 연결되어, 상기 제2 모터에 의해 직선 이동하여 상기 물체광 반사부를 해당 초점 위치로 이동시키고, 상기 제3 모터에 의해 회전하여 상기 제1 미러로부터 입사된 상기 물체광을 상기 1 방향과 다른 제2 방향으로 반사시켜 상기 기록 위치 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제2 미러를 포함할 수 있다.
상기 참조광과 상기 물체광은 상기 홀로그램 기록매체의 동일한 면에 입사되거나 서로 반대편에 위치하는 일면과 타면에 각각 입사될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 홀로그램 기록 방법은 제1 구동 모듈이 홀로그램 기록매체를 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜, 상기 홀로그램 기록매체의 복수 개의 분할 영역 중에서 정해진 순서에 해당하는 하나의 분할 영역을 기록 위치에 위치시키는 단계, 제2 구동 모듈이 물체광 발생 모듈을 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜, 상기 물체광 발생 모듈을 상기 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키는 단계, 상기 제2 구동 모듈이 상기 물체광 발생 모듈을 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜, 상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는 단계 및 참조광 발생 모듈에서 상기 기록 위치로 참조광을 조사하고, 상기 물체광 발생 모듈에서 상기 기록 위치로 물체광을 조사하여, 상기 기록 위치에 위치한 상기 하나의 분할 영역에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작을 완료하는 단계를 포함한다.
상기 물체광 발생 모듈은 물체광을 발생하여 출력하는 물체광 발생부 및 상기 물체광 발생부에서 출력되는 물체광을 상기 기록 위치 쪽으로 반사시키는 물체광 반사부를 포함할 수 있다.
상기 물체광 발생 모듈을 상기 초점 위치에 위치시키는 단계는 상기 제2 구동 모듈이 상기 물체광 발생부와 상기 물체광 반사부가 모두 위치하고 있는 스테이지를 상기 직선 이동시켜 상기 물체광 반사부를 상기 초점 위치로 이동시킬 수 있고, 상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는 단계는 상기 제2 구동 모듈이 상기 물체광 반사부를 회전시켜 상기 물체광의 반사 각도를 조정할 수 있다.
상기 물체광 발생 모듈을 상기 초점 위치에 위치시키는 단계는 상기 제2 구동 모듈이 물체광 발생부가 위치한 스테이지와 상기 물체광 반사부가 위치한 스테이지 중 상기 물체광 반사부가 위치한 스테이지를 상기 직선 이동시켜 상기 물체광 반사부를 상기 초점 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는 단계는 상기 제2 구동 모듈이 상기 물체광 발생부를 회전시켜 상기 물체광 반사부 쪽으로 반사되는 상기 물체광의 반사 각도를 조정하는 단계 및 상기 제2 구동 모듈이 상기 물체광 반사부를 회전시켜 상기 물체광 발생부에서 상기 기록 위치로 반사되는 상기 물체광의 반사 각도를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 홀로그램 기록매체의 홀로그램 정보를 기록하기 위한 참조광과 물체광의 조사 면적이 크게 감소되므로, 참조광과 물체광을 생성하는 렌즈의 크기가 크게 줄어든다. 따라서, 렌즈의 제조 비용이 크게 감소하고 홀로그램 기록 매체의 크기를 용이하게 증가시킬 수 있다.
또한, 감소한 렌즈의 크기에 따라 렌즈의 초점 거리 역시 감소하므로, 초점 거리를 확보하는 홀로그램 기록 장치의 설치 공간 또한 줄어들어, 홀로그램 기록 장치의 설치 공간의 확보가 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 홀로그램 기록 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 홀로그램 기록 매체의 분할 영역에 대한 참조광과 물체광의 관계를 도시한 도면이고, (b)는 홀로그램 기록 매체의 면적을 가상으로 분할한 복수개의 분할 영역의 한 예를 도시한 도면이다.
도 2는 비교예에 따른 홀로그램 기록 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 개략적인 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 한 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치에 의해 행해지는 홀로그램 기록 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 개략적인 도면이다.
도 6는 본 발명에 따라 홀로그램 기록 매체에 홀로그램 정보를 기록할 때, 투과형 홀로그램 기록 매체를 위한 홀로그램 기록 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치에 대해서 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명에서 홀로그램 기록 동작의 원리를 설명한다.
도 1의 (a) 및 (b)와 같이, 홀로그램 정보가 기록되는 홀로그램 기록매체(D10)는 복수 개의 영역(D11-D19)으로 분할될 수 있다.
이때, 분할 영역(D11-D19)은 행렬구조로 배열되어 있는 가상의 분할 영역으로서 모두 동일한 면적을 가질 수 있다. 본 명세서에서, 면적은 가로변의 길이와 세로변의 길이의 곱(=가로변×세로변) 일 수 있다.
따라서, 도 1의 (a)에 도시한 것처럼, 본 발명에서는, 각 분할 영역(D11-D19)을 정해진 순서에 맞게 홀로그램 정보의 기록을 위한 위치인 기록 위치(RA)에 위치시킨 후, 즉, 홀로그램 기록매체(D10)의 위치를 이동시켜 해당 분할 영역(D11-D19)을 기록 위치(RA)에 위치시킨 후, 기록 위치(RA), 즉 기록 위치(RA)에 위치한 해당 분할 영역(D11-D19)으로 참조광(L11)과 물체광(L12)를 조사하여 홀로그램 정보의 기록 동작을 수행할 수 있다.
기록 위치(RA)는 분할 영역(D11-D19)과 동일한 사각형의 영역을 갖고 있고, 기록 위치(RA)의 영역 크기는 각 분할 영역(D11-D19)의 크기와 동일하거나 커, 기록 영역(RA)에 해당 분할 영역(D11-D19)이 안전하게 위치할 수 있다.
하지만, 대안적인 예에서, 기록 영역(RA)는 사각형의 영역이 아닌 어느 한 지점일 수 있다. 이런 경우, 해당 분할 영역(D11-D19)에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작을 위해 해당 분할 영역(D11-D19)이 기록 영역으로 이동할 때, 각 분할 영역(D11-D19)의 지정된 지점(예, 중심점)과 기록 영역(RA)으로 정해진 해당 지점으로 이동할 수 있다.
도 1의 (a)에 도시한 것처럼, 각 분할 영역(D11-D19)에 대한 초점 위치는 서로 상이하여, 각 분할 영역(D11-D19)에 대응하는 해당 초점 위치에서 물체광(L12)의 조사가 이루어질 수 있도록 물체광(L12)의 조사 위치 역시 변경될 수 있다.
도 1의 (a)에서, 초점(O1)은 분할 영역(D13)을 위한 초점이고, 초점(O2)은 분할 영역(D12)을 위한 초점이며, 초점(O3)은 분할 영역(D11)을 위한 초점일 수 있다.
도 1의 (a)에서, 기록 위치(RA)에 분할 영역(D12)이 위치하고 있으므로, 물체광(L12)은 초점(O2)의 위치에서 조사됨을 알 수 있다. 참조광(L11)은 위치 변화없이 항상 기록 위치(RA)로 조사되므로, 분할 영역(D11-D13)의 종류에 무관하게 항상 동일한 위치에서 조사됨을 알 수 있다.
따라서, 참조광(L11)과 물체광(L12)의 조사 면적은 기록 위치(RA)에 위치하는 각 분할 영역(D11-D19)의 면적에 따라 정해질 수 있고, 한 예로 참조광(L11)과 물체광(L12)의 조사 면적은 각 분할 영역(D11-D19)의 면적과 동일할 수 있다.
참고광(L11)과 물체광(L12)의 조사 방향은 홀로그램 기록매체의 종류, 즉 반사형 또는 투과형에 따라 정해질 수 있다.
도 1의 경우에는 반사형의 홀로그램 기록매체의 예이므로, 참조광(L11)과 물체광(L12)의 입사 방향으로 서로 반대로, 참조광(L11)은 홀로그램 기록매체(D10)의 일면으로 조사되며, 물체광(L12)은 일면의 반대 방향에서 일면과 마주보고 있는 타면으로 조사될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 경우, 분할 영역(D11-D19)을 모두 합산한 총 면적을 갖는 홀로그램 기록매체(D10)에 홀로그램 정보를 기록하기 위해, 평행광(L11)과 물체광(L12)의 조사 면적은 홀로그램 기록 대상물(10)의 총 면적이 아닌 각 분할 영역(D11-D13)의 면적과 동일할 수 있다.
하지만, 도 2에 도시한 것처럼, 비교예의 경우에는 홀로그램 기록매체(D10)에 참조광(L11)과 물체광(L12)을 한 번에 조사하여 홀로그램 기록매체(D10)의 전체 면에 홀로그램 정보를 기록한다.
이로 인해, 참조광(L11)의 조사 면적과 물체광(L12)의 조사 면적은 조사되는 홀로그램 기록매체(D10)의 면의 전체 면적에 따라 정해져, 참조광(L11)의 조사 면적과 물체광(L12)의 조사 면적은 해당 면의 전체 면적과 동일할 수 있다.
따라서, 본 예의 경우, 참조광(L11)의 조사 면적과 물체광(L12)의 조사 면적이 비교예의 조사 면적에 비해 1/n(여기서, n은 분할 면적의 개수)로 크게 감소되고,
이들 참조광(L11)과 물체광(L12)을 출력하는 해당 렌즈의 지름 역시 비교예의 경우에 비해 크게 감소함을 알 수 있다. 이러한 렌즈의 지름 감소로 인해, 렌즈의 초점(O)에 대한 초점 거리 역시 크게 감소함을 알 수 있다.
다음, 도 3 내지 도 6을 이용하여 이러한 원리로 동작하는 홀로그램 기록 장치에 대한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3 내지 도 4e을 참고로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치와 기록 방법에 대해 설명한다.
도 3에 도시한 것처럼, 홀로그램 기록매체(10)에 홀로그램 정보를 기록하는 본 예에 따른 홀로그램 기록 장치(1)는 참조광(L1)을 발생시켜 홀로그램 기록매체(10)의 일면에 참조광(L1)을 조사하는 참조광 발생 모듈(20), 물체광(L2)을 발생시켜 일면의 반대편에 위치하는 홀로그램 기록 매체(10)의 타면에 물체광(L2)을 조사하는 물체광 발생 모듈(30), 홀로그램 기록매체(10)의 위치를 이동시키는 제1 구동 모듈(41), 그리고 물체광 발생 모듈(30)의 위치를 이동시키는 제2 구동 모듈(42)을 구비할 수 있다.
홀로그램 기록매체(10)는 홀로그램 정보가 기록되는 부분으로서, 홀로그램 정보의 기록이 완료되면 홀로그래픽 렌즈나 홀로그램 필름에 적용될 수 있다.
본 예의 홀로그램 기록매체(10)는, 도 4에 도시한 것처럼, 정사각형이나 직사각형과 같은 사각형의 평면 형상을 가질 수 있고, 복수 개(예, 4개)의 영역(즉, 분할 영역)(11-14)으로 분할될 수 있다. 이때, 각 분할 영역(11-14)의 면적은 서로 동일할 수 있다.
따라서, 정해진 순서에 맞게 순차적으로 해당 분할 영역(11-14)에 홀로그램 정보의 기록 동작이 행해져, 홀로그램 기록매체(10)로의 홀로그램 정보의 기록 동작이 완료될 수 있다.
참조광 발생 모듈(20)은 홀로그램 기록매체(10)에 홀로그램 정보를 기록할 때 조사되는 참조광(L1)을 생성하여, 홀로그램 기록 매체(10)의 해당 면인 일면의 기록 위치(RA)에 조사할 수 있다.
이러한 참조광 발생 모듈(20)은 해당 파장의 빛을 출력하는 광원부(21)와 광원부(21)에서 조사되는 빛을 입력받아 평행광인 참조광(L1)을 생성하여 조사하는 렌즈부(22)를 구비할 수 있다.
광원부(21)은 발광 다이오드(LED, light emitting diode)나 레이저 다이오드(LD, laser diode) 등을 구비할 수 있어, 레이저 광과 같이 원하는 파장의 빛을 출력할 수 있다.
렌즈부(22)는 광원부(21) 앞에 광원부(21)와 정해진 거리만큼 이격되게 위치할 수 있고, 적어도 하나의 렌즈(lens)를 구비할 수 있다.
이때, 광원부(21)와 렌즈부(22)의 이격 거리는 렌즈의 초점 거리에 따라 정해질 수 있다.
일반적으로 광원부(21)에서 출력되는 빛은 구면인 면을 통과하여 출력되는 구면광일 수 있다.
따라서, 렌즈부(22)는 광원부(21)에서 출력되는 구면광을 입력받아 평행광으로 변환하여 참조광(L1)으로서 홀로그램 기록매체(10)로 출력할 수 있다.
이때, 참조광 발생 모듈(20)에서 조사되는 참조광(L1)의 조사 면적은 하나의 분할 영역(11-14)의 면적과 동일할 수 있다.
물체광 발생 모듈(30)은 홀로그램 기록매체(10)에 홀로그램 정보를 기록할 때 조사되는 물체광(L2)을 생성하여, 홀로그램 기록 매체(10)의 해당 면인 타면의 기록 위치(RA)에 조사할 수 있다.
물체광 발생 모듈(30)은 물체광(L2)을 발생시켜 출력하는 물체광 발생부(301)와 물체광 발생부(301)에서 출력되는 물체광(L2)을 입력받아 원하는 방향으로 반사시켜 기록 위치(RA) 쪽으로 물체광(L2)이 반사되도록 하는 물체광 반사부(302)를 구비할 수 있다.
본 예에서, 이러한 물체광 발생부(301)과 물체광 반사부(302)는 모두 동일한 하나의 스테이지(stage)에 위치할 수 있고, 이 스테이지의 위치 제어에 따라 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 물체광 발생부(301)과 물체광 반사부(302)이 동일하게 직선 이동할 수 있다.
물체광 발생부(301)는 해당 파장의 빛을 출력하는 광원부(31)와 광원부(31)에서 조사되는 빛을 입력받아 물체광으로 변환하여 출력하는 렌즈부(32) 및 렌즈부(32)에서 출력되는 빛을 입력받아 물체광 반사부(302)로 반사시키는 미러(예, 제1 미러)(331)를 구비할 수 있다.
물체광 반사부(302)는 제1 미러(331)로부터 입력되는 물체광(L2)을 정해진 방향으로 반사시키는 미러(예, 제2 미러)(332)를 구비할 수 있다.
광원부(31) 역시 발광 다이오드(LED, light emitting diode)나 레이저 다이오드(LD, laser diode) 등을 구비할 수 있다.
렌즈부(32) 역시 광원부(31) 앞에 초점거리를 고려하여 이격되게 위치할 수 있고, 적어도 하나의 렌즈를 구비할 수 있고, 이때, 적어도 하나의 렌즈는 볼록 렌즈일 수 있다.
제1 미러(331)는 렌즈부(32) 앞에 이격되게 위치하여, 렌즈부(32)에서 출력되어 입사되는 빛인 물체광(L2)을 제1 방향으로 반사시킬 수 있다.
제2 미러(332)는 제1 미러(331) 앞에 위치하며, 제1 미러(331)에 의해 반사되어 입사되는 물체광(L2)을 제2 방향으로 반사시켜 최종적인 물체광(L2)으로서 홀로그램 기록매체(10)의 해당 면인 기록 위치(RA)에 위치한 분할 영역으로 조사시킬 수 있다.
이때, 제1 방향과 제2 방향으로 서로 교차하는 방향일 수 있다.
이러한 물체광 발생 모듈(30)에서 출력되는 물체광(L2)의 조사 면적 역시 각 분할 영역(11-14)의 면적과 동일할 수 있다.
제1 구동 모듈(41)과 제2 구동 모듈(42)은 각각 자신과 연결되어 있는 대상물인 홀로그램 기록매체(10)와 물체광 발생 모듈(30)의 위치를 변환할 수 있다.
본 예에서, 홀로그램 기록매체(10)는 직선 방향으로 이동하여 위치가 변할 수 있고, 물체광 발생 모듈(30)은 직선 방향으로의 이동뿐만 아니라 제자리에서 정해진 각도만큼 정해진 회전 방향[예, 정방향(또는 시계 방향) 또는 역방향(또는 반시계 방향)]으로 회전할 수 있다.
따라서, 제1 구동 모듈(41)은 홀로그램 기록매체(10)와 연결되어 있고, 홀로그램 기록매체(10)를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 홀로그램 기록매체(10)의 복수 개의 분할 영역 중 하나의 분할 영역을 기록 위치(RA)로 이동시킬 수 있다.
이러한 제1 구동 모듈(41)은 홀로그램 기록매체(10)의 위치를 감지하는 위치 감지부(411), 홀로그램 기록매체(10)에 연결되어 홀로그램 기록매체(10)를 이동시키는 모터(motor)(412), 위치 감지부(411)와 모터(42)에 연결되어 있고 위치 감지부(411)에 의해 감지한 홀로그램 기록매체(10)의 현재 위치를 이용하여 원하는 위치로 홀로그램 기록매체(10)를 이동시키기 위해 모터(412)의 동작을 제어하는 모터 구동부(413) 및 모터(412)의 동작에 관련된 데이터가 저장되어 있는 메모리(414)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 위치 감지부(411)는 홀센서(hole sensor)일 수 있다.
제1 구동 모듈(41)의 메모리(141)에는 복수 개의 분할 영역(11-14)의 홀로그램 정보 기록 순서, 현재 분할 영역의 위치에 대한 기록 위치(RA)로의 이동 방향(예, 행 방향 또는 열 방향) 및 이동량(예, 이동 거리) 등과 같이, 제1 구동 모듈(41)의 제어에 관련된 데이터가 저장될 수 있다.
따라서, 홀로그램 기록매체(10)는 제1 구동 모듈의 모터 구동부(413)에 제어에 따른 모터)412)에 의해 행 방향(즉, X 방향)과 열 방향(즉, Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향을 따라 직선 이동하여 기록 위치(RA)에 해당 분할 영역(11-14)을 위치시킬 수 있다.
물체광 발생 모듈(30)은 이미 기술한 것처럼, 직선 이동 동작뿐만 아니라 회전 동작도 이루어지므로, 제2 구동 모듈(42)은 물체광 발생 모듈(30)의 위치뿐만 아니라 제2 미러(332)의 위치를 변화시킬 수 있다.
따라서, 물체광 발생 모듈(30)은 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나로 이동하여 초점면(FA)의 해당 초점 위치(F1-F4)에 제2 미러(332)가 위치할 수 있고, 제2 미러(332)는 제자리에서 자신의 반사 각도를 변화시켜 기록 위치(RA)에 물체광(L2)의 조사가 이루어질 수 있도록 한다.
초점면(FA)은 물체광 발생 모듈(30)에서 출력되는 물체광의 한 점(즉, 초점)으로 모이는 면일 수 있다.
본 예의 경우, 스테이지의 이동에 의해 제1 미러(331)과 제2 미러(332)가 동시에 직선 방향으로 이동하므로, 제1 미러(331)와 제2 미러(332)의 위치 관계를 변하지 않게 된다. 따라서, 제1 미러(331)의 위치 조정을 이루어지지 않을 수 있다.
따라서, 제2 구동 모듈(42)은 물체광 발생 모듈(30)과 연결되어 있고, 물체광 발생 모듈(30)을 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 물체광 발생 모듈을 하나의 분할 영역(11-14)을 위한 초점 위치(F1-F4)에 위치시키고, 물체광 발생 모듈(30)을 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 조사되도록 할 수 있다.
이러한 제2 구동 모듈(42)은 물체광 발생 모듈(30)이 장착된 스테이지의 위치를 감지하는 위치 감지부(예, 제1 위치 감지부)(4211), 제2 미러(332)의 위치를 감지하는 위치 감지부(예, 제2 위치 감지부)(4212), 물체광 발생 모듈(30)이 장착된 스테이지를 직선 이동하는 모터(예, 제1 모터)(4221), 제2 미러(332)를 회전시키는 모터(예, 제2 모터)(4222), 이들 위치 감지부(4211, 4212)와 이들 제1 모터(4221) 및 제2 모터(4222)에 연결되어 있고 해당 위치 감지부에 의해 감지한 대상물[예, 스테이지 및 제2 미러(332)]의 현재 위치를 이용하여 원하는 위치로 해당 대상물을 이동시키기 위해 해당 모터(4221, 4222)의 동작을 제어하는 모터 구동부(423) 및 모터 구동부(423)에 연결되어 동작에 필요한 데이터를 저장하고 있는 메모리(424() 구비할 수 있다.
모터 구동부(423)는 프로세서를 구비할 수 있다.
제2 구동 모듈(41)의 메모리(424)에는 각 분할 영역을 위한 초점 위치, 현재 위치에서 현재 기록 위치(RA)에 위치한 분할 영역을 위한 초점 위치까지 스테이지의 이동 방향(예, 행 방향 또는 열 방향) 및 이동량(예, 이동 거리), 그리고 각 초점 위치에서 제2 미러(332)의 회전 방향(예, 정방향 또는 역방향) 및 회전량(예, 회전 각도) 등과 같이, 제2 구동 모듈(42)의 제어에 관련된 데이터가 저장될 수 있다.
본 예에서, 해당 대상물[홀로그램 기록매체(10)나 스테이지]의 직선 이동 동작을 위한 모터는 리니어 모터(linear motor)일 수 있고, 해당 대상물[예, 제2 미러(332)]의 회전 동작을 위한 모터는 스텝 모터(step motor)일 수 있다.
이러한 구조에 의해, 본 예의 홀로그램 기록 장치(1)는 제1 구동 모듈(41)가 홀로그램 기록매체(10)를 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜, 홀로그램 기록매체(10)의 복수 개의 분할 영역(11-14) 중에서 정해진 순서에 해당하는 하나의 분할 영역을 기록 위치(RA)에 위치시키는 단계, 제2 구동 모듈(42)이 물체광 발생 모듈(30)을 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜 물체광 발생 모듈(30)을 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키는 단계, 제2 구동 모듈(42)이 물체광 발생 모듈(30)을 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 조사되도록 하는 단계 및 참조광 발생 모듈(20)에서 기록 위치(RA)로 참조광(L1)을 조사하고, 물체광 발생 모듈(30)에서 기록 위치(RA)로 물체광(L2)을 조사하여, 기록 위치(RA)에 위치한 하나의 분할 영역에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작을 완료하는 단계를 포함하여, 각 분할 영역에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작을 실시할 수 있다.
따라서, 홀로그램 기록 장치(1)는 이러한 단계들을 정해진 순서에 따라 각 분할 영역에 반복적으로 실시하여, 홀로그램 기록매체(10)에 대한 홀로그램 정보를 기록할 수 있다.
도 3에 도시한 홀로그램 기록 장치(1)에서는 참조광 발생 모듈(20)의 위치를 고정한 상태에서, 홀로그램 기록매체(10)와 물체광 발생 모듈(30)의 위치를 변화시켜 홀로그램 기록 매체(10)에 홀로그램 정보를 기록할 수 있다.
따라서, 홀로그램 기록매체(10)가 네 개의 분할 영역(11-14)으로 구획된 경우, 제1 구동 모듈(41)에 의해, 홀로그램 기록매체(10)는 홀로그램 정보의 기록을 위한 분할 영역(11-14)에 따라 열 방향(즉, Y축 방향)과 행 방향(즉, X축 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 이동하여, 해당 분할 영역(11-14)이 기록 위치(RA)에 위치할 수 있도록 한다.
또한, 제2 구동 모듈(42)에 의해, 물체광 발생 모듈(30)은 초점면을 따라서 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동하여 기록 위치(RA)에 위치하고 있는 분할 영역(11-14)에 따라 정해진 초점의 위치로 이동한 후, 물체광(L2)의 반사 각도를 조정하여 물체광(L2)이 해당 미러(332)에 의해 정확하게 기록 위치(RA) 쪽으로 반사될 수 있도록 한다.
이때, 물체광 발생 모듈(30)을 초점 위치에 위치시킬 때, 제2 구동 모듈(30)은 상기 물체광 발생부(301)와 물체광 반사부(302)가 모두 위치하고 있는 스테이지를 직선 이동시켜 물체광 반사부(302)를 초점 위치로 이동시키고, 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 조사되도록 할 때, 제2 구동 모듈은 물체광 반사부(302)를 회전시켜 물체광의 반사 각도를 조정할 수 있다.
따라서, 제1 모터(4211)는 스테이지에 연결되어 있고, 스테이지를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시킬 수 있고, 제2 모터(4222)는 물체광 반사부(302)에 연결되어 있고 물체광 반사부(302)를 원하는 방향으로 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있다.
따라서, 도 4a에 도시한 것처럼, 기록 위치(RA)와 초점면(FA)이 존재하고 네 개의 분할 영역(11-14)에 대한, 홀로그램 정보의 기록 순서가 제1 분할 영역(11)->제2 분할 영역(12)->제3 분할 영역(13)->제4 분할 영역(14)으로 가정한다.
도 4a에 도시한 것처럼, 기록 위치(RA)에는 평행광인 참조광(L1)이 조사될 수 있고, 기록 동작이 행해지는 분할 영역(11-14)에 따라 물체광(L2)은 초점면(FA)에 위치하고 있는 해당 초점(F1-F4)의 위치에서 기록 위치(RA)로 조사될 수 있다.
이런 경우, 도 4b 내지 도 4e를 참고로 하여 각 분할 영역(11-14)에 해당 홀로그램 정보의 기록 동작을 설명한다.
먼저, 도 4a에 도시한 것처럼, 기록 위치(RA) 아래에 홀로그램 기록매체(10)가 위치할 경우, 도 4b에 도시한 것처럼, 제1 구동 모듈(41)의 모터 구동부(413)는 해당 모터(412)를 동작시켜 홀로그램 기록매체(10)를 위쪽 방향으로 이동시켜 제1 분할 영역(11)을 기록 위치(RA)에 위치시킨다. 이때, 모터 구동부(413)는 위치 감지부(411)에서 출력되는 신호를 이용하여 제1 분할 영역(11)이 기록 위치(RA)에 위치하는지 판단할 수 있다.
또한, 제2 구동 모듈(42)의 모터 구동부(423)는 제1 모터(4221)를 동작시켜 물체광 발생 모듈(30)이 장착되어 있는 스테이지를 해당 방향(예, 위쪽 방향)으로 정해진 거리만큼 이동시켜 제2 미러(332)의 반사면의 위치가 제1 초점(F1)에 위치할 수 있도록 한다.
그런 다음, 모터 구동부(423)는 다시 제2 미러(332)에 연결되어 있는 제2 모터(4222)의 동작을 제어하여 제2 미러(332)를 원하는 방향으로 회전시켜 제1 초점(F1) 위치에 위치한 제2 미러(332)에서 반사되는 물체광(L2)이 기록 위치(RA) 쪽으로 출력될 수 있도록 한다.
이와 같이, 제1 구동 모듈(41)을 이용하여 기록 위치(RA)에 제1 분할 영역(11)이 위치하고, 제2 구동 모듈(42)을 이용하여 미러(331, 332)의 위치와 제2 미러(332)의 방향이 제어되면, 참조광(L1)과 물체광(L2)이 제1 분할 영역(11)으로 조사되어, 제1 분할 영역(11)에의 홀로그램 정보 기록 동작이 이루어질 수 있도록 한다.
다음, 제2 분할 영역(12)에의 기록 동작을 위해, 도 4c처럼 제1 구동 모듈(41)은 홀로그램 기록매체(10)를 위쪽 방향으로 이동시켜 제2 영역(12)을 기록 영역(RA)에 위치시킨다.
또한, 제2 구동 모듈(42) 역시 제1 모터(4221)를 이용하여 물체광 발생 모듈(30)을 아래쪽 방향으로 이동시키고 제2 미러(332)를 해당 방향으로 회전시켜 제2 미러(332)가 제2 초점(F2)의 위치에서 기록 위치(RA)로 물체광(L2)을 조사할 수 있도록 한다.
그런 다음, 도 4c와 같이, 참조광(L1)과 제2 초점(F2)에서의 물체광(L2)이 기록 위치(RA)에 위치한 제2 분할 영역(12)으로 조사되어, 제2 분할 영역(12)에 홀로그램 정보를 기록할 수 있다.
이런 방식으로, 제1 구동 모듈(41)의 모터 구동부(413)는 다시 모터(412)를 구동시켜 홀로그램 기록매체(10)를 좌측 방향으로 이동시켜 기록 위치(RA)에 제3 분할 영역(13)을 위치시키고, 제2 구동 모듈(42)의 모터 구동부(423) 역시 물체광 발생 모듈(30)을 우측 방향으로 이동시키고 제2 미러(332)를 해당 방향으로 회전시켜 제2 미러(332)가 제3 초점(F3)의 위치에서 기록 위치(RA)로 물체광(L2)을 조사할 수 있도록 한다.
이런 상태에서, 참조광(L1)과 물체광(L2)이 기록 위치(RA) 쪽으로 조사되면, 기록 위치(RA)에 위치한 분할 영역(13)에 홀로그램 정보의 기록이 이루어진다.
마지막으로 남은 제4 분할 영역(14)으로의 홀로그램 기록을 위해, 제1 구동 모듈(41)의 모터 구동부(413)는 모터(412)를 동작시켜 홀로그램 기록매체(10)를 아래쪽으로 이동시켜, 제4 분할 영역(14)을 기록 위치(RA)에 위치시킬 수 있다.
또한, 제2 구동 모듈(41)의 모터 구동부(423)는 제1 모터(4221)를 동작시켜 물체광 발생 모듈(30)의 위치를 위쪽 방향으로 이동시켜 제4 초점(F4)의 위치로 이동시키고, 제2 모터(4222)를 동작시켜 제2 미러(332)의 반사 방향 역시 기록 위치(RA) 쪽으로 조정할 수 있다.
그런 다음, 참조광(L1)과 제4 초점(F4)에서 조사되는 물체광(L2)의 조사에 의해, 제4 분할 영역(14)에 홀로그램 정보의 기록이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 홀로그램 기록매체(10)의 전체 면적에 대한 한번의 홀로그램 기록 동작이 아니라, 이 전체 면적을 복수 개(예, 4개)로 분할된 각 분할 영역 영역에 대한 홀로그램 기록 동작을 실시하므로, 홀로그램 기록 동작을 위해 조사되는 참조광(L1)과 물체광(L2)의 조사 면적이 분할 영역에 비례하게 감소할 수 있다.
하지만, 비교예의 경우, 참조광(L1)과 물체광(L2)의 조사 면적은 분할 영역이 아닌 홀로그램 기록매체(10)의 전체 면적과 동일하다.
따라서, 비교예에 비해, 본 실시예의 경우, 참조광(L1)과 물체광(L2)을 생성하는 해당 렌즈의 지름이 크게 감소하므로, 렌즈의 제작 비용이 크게 절감된다. 또한, 홀로그램 정보가 기록되는 홀로그램 기록매체(10)의 면적을 증가시켜도 참조광(L1)과 물체광(L2)을 생성하는 해당 렌즈의 크기가 크게 증가하지 않으므로, 대면적의 홀로그램 기록매체(10)의 홀로그램 기록 동작이 용이하게 실현될 수 있다.
또한, 비교예와 동일한 전체 면적을 갖는 홀로그램 기록매체에 홀로그램 정보를 기록할 때, 본 실시예의 경우에는 참조광(L1)과 물체광(L2)을 위한 렌즈의 지름이 크게 감소하므로, 해당 렌즈의 초점 거리 역시 비교예에 비해 크게 짧아진다.
따라서, 본 실시예는 초점 거리의 확보를 공간이 비교예에 비해 크게 감소하여 참조광 발생 모듈(20) 및 물체광 발생 모듈(30)과 같은 광학계의 설치 공간이 줄어들게 되어, 결국, 홀로그램 기록 장치(1)의 설치 공간이 크게 감소한다.
다음, 도 5를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치(1a)를 설명한다.
본 예에서, 도 3과 비교할 때, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 3과 같은 도면부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시한 것처럼, 본 예의 홀로그램 기록 장치(1a) 역시 홀로그램 기록매체(10), 참조광(L1)을 발생시켜 홀로그램 기록 매체(10)에 조사하는 참조광 발생 모듈(20), 홀로그램 기록 매체(10)에 물체광(L2)을 발생시켜 조사하는 물체광 발생 모듈(30a), 홀로그램 기록매체(10)의 위치를 이동시키는 제1 구동 모듈(41), 그리고 물체광 발생 모듈(30a)의 위치를 이동시키는 제2 구동 모듈(42a)을 구비할 수 있다.
홀로그램 기록매체(10)는 도 3과 같이 동일한 면적을 갖고 행렬 형태로 배열된 복수 개의 분할 영역으로 분할될 수 있고, 각 분할 영역의 면적은 참조광(L1)과 물체광(L2)의 조사 면적과 동일할 수 있다
본 예의 경우, 물체광 발생 모듈(30a)는, 도 3과 동일하게, 광원부(31), 렌즈부(32) 및 제1 및 제2 미러(331, 332)를 구비할 수 있다.
하지만, 도 3과 달리, 본 예의 경우, 광원부(31), 렌즈부(32) 및 미러(331)를 구비한 물체광 발생부(301a)와 물체광 반사부(302a)인 제1 미러(332)는 서로 다른 스테이지에 위치하여, 물체광 발생부(301a)가 위치한 스테이지와 물체광 반사부(302a)가 위치한 스테이지는 서로 상이할 수 있다. 따라서, 본 예의 경우, 물체광 발생부(301a)와 물체광 반사부(302a)는 서로 개별적으로 이동할 수 있다.
본 예에서, 물체광 발생부(301a)의 위치는 고정되어 있는 반면, 제1 미러(331)는 회전 동작이 이루어져 해당 분할 영역(11-14)에 따라 제1 미러(331)의 반사 각도가 조정될 수 있다.
반면에, 본 예의 물체광 반사부(302a)인 제2 미러(332)는 직선 이동 동작 및 회전 동작이 모두 행해질 수 있다.
따라서, 제2 구동 모듈(42a)은 물체광 발생 모듈(30a)의 물체광 반사부(302a)를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 물체광 반사부(302a)를 해당 초점 위치에 위치시키고, 물체광 발생부(301a)[즉, 제1 미러(331)]를 해당 방향으로 해당 각도만큼 이동시켜 물체광의 출력 각도를 조정하고, 물체광 반사부(302a)를 해당 회전 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 물체광 반사부(302a)의 반사 각도를 조정할 수 있다.
이러한 본 예의 제2 구동 모듈(42a)은 제1 미러(331)에 연결되어 있는 제자리에서 제1 미러(331)를 원하는 각도만큼 회전시키는 모터(예, 제1 모터(4221a), 제2 미러(332)에 연결되어 제2 미러(332)를 직선 이동시키는 모터(예, 제2 모터)(4222a) 및 제2 미러(332)를 제자리에서 원하는 각도만큼 회전시키는 모터(예, 제3 모터)(4223a), 이들 제1 내지 제3 모터(4221a-4223a)에 연결되어 이들 제1 내지 제3 모터(4221a-4223a)의 직선 이동 동작과 회전 동작을 각각 제어하는 모터 구동부(423a) 및 이들 제1 내지 제3 모터(4221a-4223a)의 위치를 각각 감지하는 위치 감지부(예, 제1 내지 제3 위치 감지부)(4211a-4213a), 그리고 동작에 필요한 데이터를 저장하고 있는 메모리(424a)를 구비할 수 있다.
본 예에서도, 모터 구동부(423a)는 프로세서를 구비할 수 있다.
제2 구동 모듈(42a)의 메모리(424a)에는 각 분할 영역을 위한 초점 위치, 현재 위치에서 현재 기록 위치(RA)에 위치한 분할 영역을 위한 초점 위치까지 물체광 반사부(302a)인 제2 미러(332)의 이동 방향(예, 행 방향 또는 열 방향) 및 이동량(예, 이동 거리), 그리고 물체광 발생부(301a)의 위치와 현재 물체광 반사부(302a)의 위치에 대한 제1 미러(331)의 회전 방향 및 회전량, 각 초점 위치에서 제2 미러(332)의 회전 방향 및 회전량 등과 같이, 제2 구동 모듈(41a)의 제어에 관련된 데이터가 저장될 수 있다.
따라서, 제1 모터(4221a)는 물체광 발생부(301a)의 제1 미러(331)에 연결되어 제1 미러(331)를 회전시켜 제1 미러(331)에 의해 반사된 물체광(L2)이 제2 미러(332) 쪽으로 입사될 수 있도록 하고, 제2 모터(4222a)는 물체광 반사부(302a)인 제2 미러(332)에 연결되어 제2 미러(332)를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜 제2 미러(332)를 해당 초점 위치로 위치시킬 수 있으며, 제3 모터(4223a)는 제2 미러(332)에 연결되어 제2 미러(332)를 회전시켜 제2 미러(332)의 반사 각도를 조정하여, 제2 미러(332)에 의해 반사된 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 입사되도록 할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 본 예의 홀로그램 기록 장치(1a) 역시 제1 구동 모듈(41)가 홀로그램 기록매체(10)를 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜, 홀로그램 기록매체(10)의 복수 개의 분할 영역 중에서 정해진 순서에 해당하는 하나의 분할 영역을 기록 위치(RA)에 위치시키는 단계, 제2 구동 모듈(42a)이 물체광 발생 모듈(30a)을 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜 물체광 발생 모듈(30)을 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키는 단계, 제2 구동 모듈(42a)이 물체광 발생 모듈(30a)을 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 조사되도록 하는 단계, 그리고 참조광 발생 모듈(20)에서 기록 위치(RA)로 참조광(L1)을 조사하고, 물체광 발생 모듈(30a)에서 기록 위치(RA)로 물체광(L2)을 조사하여, 기록 위치(RA)에 위치한 하나의 분할 영역에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작을 완료하는 단계를 포함하여, 각 분할 영역에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작을 실시할 수 있다.
이때, 물체광 발생 모듈(30a)을 초점 위치에 위치시키는 단계는 제2 구동 모듈(42a)이 물체광 발생부(301a)가 위치한 스테이지와 물체광 반사부(302a)가 위치한 스테이지 중 물체광 반사부(301)가 위치한 스테이지를 직선 이동시켜 물체광 반사부(302a)를 초점 위치로 이동시킬 수 있다.
또한, 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 조사되도록 하는 단계는 제2 구동 모듈(42a)이 물체광 발생부(301a)의 제1 미러(331)를 회전시켜 물체광 반사부(302a) 쪽으로 반사되는 물체광의 반사 각도를 조정하는 단계와 제2 구동 모듈(42a)이 물체광 반사부인 제2 미러(332)를 회전시켜 제2 미러(332)에서 기록 위치(RA)로 반사되는 물체광의 반사 각도를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 단계를 통해 동작하는 본 예의 홀로그램 기록 장치(1a)는, 구체적으로, 도 4a 내지 도 4e를 참고로 하여 설명한 것과 유사한 방식으로 홀로그램 기록매체(10)를 행 방향(X 방향)과 열 방향(Y 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 정보 기록을 위한 해당 분할 영역을 기록 위치(RA)에 위치시키고, 물체광 발생 모듈(30a)의 위치를 행 방향(X 방향)과 열 방향(Y 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 해당 분할 영역에 해당하는 초점면의 초점 위치에서 물체광(L2)이 기록 위치(RA)로 조사될 수 있도록 한다.
따라서, 해당 분할 영역에 따라 제1 구동 모듈(41)을 이용하여 홀로그램 기록매체(10)의 위치를 이동시키는 방식은 도 4a 내지 도 4e와 동일하여, 홀로그램 기록매체(10)의 초기 위치 및 복수 개의 분할 영역의 기록 순서에 따라 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 홀로그램 기록매체(10)의 위치를 변화시킬 수 있다.
하지만, 제2 구동 모듈(42a)을 이용한 물체광 발생 모듈(30a)의 직선 위치 변경은, 이미 기술한 것처럼, 물체광 반사부(302a)인 제2 미러(332)의 위치만을 이동시키면 된다.
따라서, 제2 구동 모듈(42a)의 모터 구동부(423a)는 제2 모터(4222a)를 이용하여 제2 미러(332)를 행 방향 및 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 초점면의 해당 초점 위치로 1차적으로 이동시킬 수 있다.
이처럼, 제2 미러(332)를 현재 기록 위치(RA)에 위치한 해당 분할 영역에 대응하는 초점 위치에 위치시킨 후, 다시 모터 구동부(423a)는 제1 모터(4221a)를 이용하여 제1 미러(331)의 회전 각도를 조정해 제1 미러(331)에서 반사되는 물체광(L2)이 제2 미러(332) 쪽으로 안정적으로 입사될 수 있도록 한다.
그런 다음, 모터 구동부(423a)는 제3 모터(4223a)를 구동하여 제2 미러(332)를 해당 방향으로 정해진 각도만큼 회전시켜, 제2 미러(332)의 반사 각도를 조정할 수 있다.
이때, 각 분할 영역에 대한 초점 위치 및 제1 미러(331)와 제2 미러(332)의 제어량은 메모리(424a)에 저장되어 있는 데이터와 해당 위치 감지부의 출력 신호에 따라 정해질 수 있다.
이러한 제1 미러(331)의 반사 각도와 및 제2 미러(331, 332)의 위치 및 반사 각도의 변화를 이용하여 정해진 순서에 따라 복수 개의 분할 영역에 대한 홀로그램 정보의 기록 동작이 완료되어, 홀로그램 정보가 저장된 홀로그램 기록매체(10)를 제작할 수 있다.
도 5에 도시한 홀로그램 기록 장치(1a)에 따르면, 물체광 발생 모듈(30a) 전체의 위치를 변화시키는 대신, 제2 미러(332)의 위치만을 변화시키므로, 물체광 발생 모듈(30a)의 제어가 좀 더 용이하며, 소비 전력이 절감된다는 추가적인 효과가 발생할 수 있다.
본 실시예들에서, 홀로그램 기록매체(10)는 반사형 홀로그램 기록매체일 수 있다.
하지만, 위에 기술한 것처럼, 홀로그램 기록매체를 행렬 구조를 갖는 복수 개의 영역으로 분할하여 분할 영역을 생성하고, 홀로그램 기록매체와 물체광 발생 모듈을 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키고, 물체광(L2)의 조사 방향을 조정하여, 정해진 순서에 맞게 각 분할 영역에 홀로그램 정보를 기록하여 투과형 홀로그램 기록매체에 홀로그램 정보의 기록 동작을 완료할 수 있다.
투과형의 경우, 반사형의 경우와 달리, 도 6에 도시한 것처럼, 참조광(L1)이 입사되는 홀로그램 기록매체(10)의 면과 물체광(L2)이 입사되는 홀로그램 기록 매체(10)의 면이 서로 동일할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따라 반사형의 홀로그램 기록매체를 완성하기 위해, 도 3과 도 4와 비교할 때, 참조광 발생 장치의 설치 위치를 제외하면 도 3이나 도 4에 도시한 홀로그램 기록 장치(1 또는 1a)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
이 경우에도, 기록 위치(RA)로 이동하는 분할 영역(예, 11-13)의 종류에 무관하게 참조광 발생 장치의 위치는 고정되어 기록 위치(RA))로 조사할 수 있다.
따라서, 복수 개로 분할된 분할 영역(11-13)에 차례대로 홀로그램 정보를 기록하기 위해서, 이미 기술한 것과 동일하게, 제1 구동 모듈(41)은 홀로그램 기록매체(10)의 해당 분할 영역(11-13)을 기록 위치(RA)로 이동시키고, 제2 구동 모듈(42 또는 42a)은 물체광 발생 장치(30, 30a)의 동일한 초점면에서의 초점 위치(O1-O3) 및 미러의 반사 각도를 조정하여, 기록 위치(RA)에 위치한 해당 분할 영역(11-13)으로의 홀로그램 정보의 기록이 행해질 수 있도록 한다.
본 실시예들에서, 홀로그램 기록매체(10)의 이동 방향은 기록 위치(RA)에 대한 홀로그램 기록매체(10)의 초기 위치와 분할 영역(11-13)의 기록 순서에 따라 정해질 수 있다.
또한, 물체광 발생 모듈(30, 30a)의 이동 방향 및 회전 방향과 각도 역시 기록 위치(RA)에 대한 물체광 발생 모듈(30, 30a)의 초기 위치와 초첨면에서의 각 초점 위치(O1-O3)에 따라 정해질 수 있다.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1, 1a: 홀로그램 기록 장치 10: 홀로그램 기록매체
20: 참조광 발생 모듈 30, 30a: 물체광 발생 모듈
301, 301a: 물체광 발생부 302, 302a, 물체광 반사부
31: 광원부 32: 렌즈부
331, 332: 미러 41: 제1 구동 모듈
42, 42a: 제2 구동 모듈 11-14: 분할 영역
4221, 4222, 4221a, 4222a, 4223a: 모터
423, 423a: 모터 구동부 RA: 기록 위치
L1: 참조광 L2: 물체광

Claims (17)

  1. 참조광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 기록 위치로 조사하는 참조광 발생 모듈;
    물체광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 상기 기록 위치로 조사하는 물체광 발생 모듈;
    상기 홀로그램 기록매체와 연결되어 있고, 상기 홀로그램 기록매체를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 홀로그램 기록매체의 복수 개의 분할 영역 중 하나의 분할 영역을 상기 기록 위치로 이동시키는 제1 구동 모듈; 및
    상기 물체광 발생 모듈과 연결되어 있는 제2 구동 모듈
    을 포함하고,
    상기 물체광 발생 모듈은,
    물체광을 발생하여 출력하는 물체광 발생부; 및
    상기 물체광 발생부와 동일한 스테이지에 위치하고, 상기 물체광 발생부에서 출력되는 물체광을 상기 기록 위치 쪽으로 반사시키는 물체광 반사부
    를 포함하고,
    상기 제2 구동 모듈은 상기 스테이지를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 상기 물체광 반사부를 상기 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키고, 상기 물체광 반사부를 해당 방향과 해당 각도만큼 회전시켜 상기 물체광의 반사 각도를 조정하여 상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는
    홀로그램 기록 장치.
  2. 참조광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 기록 위치로 조사하는 참조광 발생 모듈;
    물체광을 발생시켜 홀로그램 기록매체의 상기 기록 위치로 조사하는 물체광 발생 모듈;
    상기 홀로그램 기록매체와 연결되어 있고, 상기 홀로그램 기록매체를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 홀로그램 기록매체의 복수 개의 분할 영역 중 하나의 분할 영역을 상기 기록 위치로 이동시키는 제1 구동 모듈; 및
    상기 물체광 발생 모듈과 연결되어 있는 제2 구동 모듈
    을 포함하고,
    상기 물체광 발생 모듈은,
    물체광을 발생하여 출력하는 물체광 발생부; 및
    상기 물체광 발생부와 다른 스테이지에 위치하고, 상기 물체광 발생부에서 출력되는 물체광을 상기 기록 위치 쪽으로 반사시키는 물체광 반사부
    를 포함하고,
    상기 제2 구동 모듈은 상기 물체광 반사부를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜 상기 물체광 반사부를 상기 하나의 분할 영역을 위한 초점 위치에 위치시키고, 상기 물체광 발생부를 해당 방향으로 해당 각도만큼 이동시켜 상기 물체광의 출력 각도를 조정하고, 상기 물체광 반사부를 해당 회전 방향으로 해당 각도만큼 회전시켜 상기 물체광 반사부의 반사 각도를 조정하여 상기 물체광이 상기 기록 위치로 조사되도록 하는
    홀로그램 기록 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 참조광의 조사 면적과 상기 물체광의 조사 면적은 동일한 홀로그램 기록 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 참조광의 조사 면적과 상기 물체광의 조사 면적은 상기 분할 영역의 면적과 동일한 홀로그램 기록 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 구동 모듈은,
    상기 스테이지에 연결되어 있고, 상기 스테이지를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시키는 제1 모터;
    상기 물체광 반사부에 연결되어 있고, 상기 물체광 반사부를 회전시키는 제2 모터; 및
    상기 제1 모터와 상기 제2 모터에 연결되어 있고, 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 동작을 제어하는 모터 구동부
    를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
  8. 제7 항에서,
    상기 물체광 발생부는,
    빛을 출력하는 광원부;
    상기 광원부 앞에 위치하여 상기 광원부에서 출력되는 빛을 입력받아 물체광을 출력하는 렌즈부;
    상기 렌즈부 앞에 위치하고, 상기 렌즈부에서 출력되는 상기 물체광을 제1 방향으로 반사시켜 상기 물체광 반사부 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제1 미러
    를 포함하고,
    상기 물체광 반사부는 상기 제1 미러 앞에 위치하고, 상기 제2 모터에 연결되어 상기 제2 모터에 의해 회전하여, 상기 제1 미러에 의해 반사되는 상기 물체광을 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사시켜 상기 기록 위치 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제2 미러를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 구동 모듈은,
    상기 물체광 발생부에 연결되어 있고 상기 물체광 발생부를 회전시키는 제1 모터;
    상기 물체광 반사부에 연결되어 있고, 상기 물체광 반사부를 행 방향과 열 방향 중 적어도 하나의 방향으로 직선 이동시켜 해당 초점 위치에 위치시키는 제2 모터;
    상기 물체광 반사부에 연결되어 있고, 상기 물체광 반사부를 회전시켜 상기 물체광 반사부의 반사 각도를 조정하는 제3 모터; 및
    상기 제1 모터 내지 제3 모터에 연결되어 있고, 상기 제1 내지 제3 모터의 동작을 제어하는 모터 구동부
    를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
  12. 제11 항에서,
    상기 물체광 발생부는,
    빛을 출력하는 광원부;
    상기 광원부 앞에 위치하여 상기 광원부에서 출력되는 빛을 입력받아 물체광을 출력하는 렌즈부;
    상기 렌즈부 앞에 위치하고, 상기 제1 모터에 연결되어 상기 제1 모터의 회전하여, 상기 렌즈부에서 출력되는 물체광을 제1 방향으로 반사시켜 상기 물체광 반사부 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제1 미러
    를 포함하고,
    상기 물체광 반사부는 상기 제1 미러 앞에 위치하고, 상기 제2 모터와 상기 제3 모터에 연결되어, 상기 제2 모터에 의해 직선 이동하여 상기 물체광 반사부를 해당 초점 위치로 이동시키고, 상기 제3 모터에 의해 회전하여 상기 제1 미러로부터 입사된 상기 물체광을 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사시켜 상기 기록 위치 쪽으로 상기 물체광이 출력되도록 하는 제2 미러를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
  13. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 참조광과 상기 물체광은 상기 홀로그램 기록매체의 동일한 면에 입사되거나 서로 반대편에 위치하는 일면과 타면에 각각 입사되는 홀로그램 기록 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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