KR102530367B1 - 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법 및 장치 - Google Patents

홀로그래픽 광학 소자 생성 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 생성하기 위해, 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하고, 제1 광을 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사함으로써 제2 광을 생성하고, 제2 광 및 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴을 홀로그래픽 광학 소자의 제1 일부 영역에 기록하고, 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 위치에 대응하는 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역을 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경하고, 제2 광 및 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴을 제2 일부 영역에 기록한다.

Description

홀로그래픽 광학 소자 생성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT}
아래의 실시예들은 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 기술에 관한 것이고, 구체적으로 마스터 홀로그래픽 광학 소자를 복제함으로써 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 기술에 관한 것이다.
한국특허공개번호 제2019-500650호(2019.01.10 공개)에는 면상 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 작성, 복제, 및 이용하기 위한 시스템, 장치, 및 방법이 설명되어 있다. 공개발명의 홀로그램은 곡률이 그것들에 대해서 실질적으로 적용되는 경우에 생길 가능성이 있는 변화(예를 들면, 굴절력 및/또는 재생 파장 및/또는 각도 대역폭의 것)를 보상하도록 여러가지 처치에 의해 소정 위치로 홀로그래픽 필름의 평면층으로 광학적으로 기록하는 방법이 개시되어 있다.
일 실시예는 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예는 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 전자 시스템을 제공할 수 있다.
다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
일 측면에 따른, 전자 시스템에 의해 수행되는, 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법은, 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 단계, 상기 제1 광을 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사함으로써 제2 광을 생성하는 단계 - 상기 전자 시스템의 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 위치는 고정됨 -, 상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴을 홀로그래픽 광학 소자의 제1 일부 영역에 기록하는 단계, 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 상기 위치에 대응하는 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역을 상기 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경하는 단계, 및 상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 상기 홀로그래픽 패턴을 상기 제2 일부 영역에 기록하는 단계를 포함한다.
상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자는 특정 오브젝트에 대한 홀로그래픽 패턴을 포함하지 않을 수 있다.
상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 단면적의 형태는 정사각형일 수 있다.
상기 광은 레이저 광이고, 상기 레이저 광은 미리 설정된 파장을 갖는 단색 광이거나, 또는 미리 설정된 파장들을 각각 갖는 합성광일 수 있다.
상기 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 단계는, 상기 광원으로부터 조사되는 상기 광의 단면적을 확대하는 단계, 상기 단면적이 확대된 상기 광이 평행하게 진행하도록 광 경로를 생성하는 단계, 상기 광 경로가 미리 설정된 위치의 스크리닝 필터로 진행하도록 상기 광 경로의 방향을 변경하는 단계, 및 상기 광을 상기 스크리닝 필터에 통과시킴으로써 상기 제1 광을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 일부 영역 및 상기 제2 일부 영역은 겹치지 않고, 서로 인접한 영역들일 수 있다.
상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 제1 광이 통과할 수 있는 유리판 상에 배치되고, 상기 제1 광은 상기 유리판 및 상기 홀로그래픽 광학 소자를 통과하여 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사될 수 있다.
상기 제1 광의 제1 광 경로의 방향 및 상기 제2 광의 제2 경로의 방향은 서로 반대일 수 있다.
또 다른 일 측면에 따른, 전자 시스템 내의 전자 장치는, 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 프로그램이 기록된 메모리, 및 상기 프로그램을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램은, 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광이 생성되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계, 상기 제1 광을 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사함으로써 제2 광이 생성되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계 - 상기 전자 시스템의 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 위치는 고정됨 -, 상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴이 홀로그래픽 광학 소자의 제1 일부 영역에 기록되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계, 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 상기 위치에 대응하는 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역이 상기 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계, 및 상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 상기 홀로그래픽 패턴이 상기 제2 일부 영역에 기록되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계를 수행한다.
상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자는 특정 오브젝트에 대한 홀로그래픽 패턴을 포함하지 않을 수 있다.
상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 단면적의 형태는 정사각형일 수 있다.
상기 광은 레이저 광이고, 상기 레이저 광은 미리 설정된 파장을 갖는 단색 광을 갖거나, 또는 미리 설정된 파장들을 각각 갖는 합성광을 가질 수 있다.
상기 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 단계는, 상기 광원으로부터 조사되는 상기 광의 단면적을 확대하는 단계, 상기 단면적이 확대된 상기 광이 평행하게 진행하도록 광 경로를 생성하는 단계, 상기 광 경로가 미리 설정된 위치의 스크리닝 필터로 진행하도록 상기 광 경로의 방향을 변경하는 단계, 및 상기 광을 상기 스크리닝 필터에 통과시킴으로써 상기 제1 광을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 일부 영역 및 상기 제2 일부 영역은 겹치지 않고, 서로 인접한 영역들일 수 있다.
상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 제1 광이 통과할 수 있는 유리판 상에 배치되고, 상기 제1 광은 상기 유리판 및 상기 홀로그래픽 광학 소자를 통과하여 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사될 수 있다.
상기 제1 광의 제1 광 경로의 방향 및 상기 제2 광의 제2 경로의 방향은 서로 반대일 수 있다.
또 다른 일 측면에 따른, 전자 시스템은, 광을 생성하는 광원, 상기 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 광학계, 상기 제1 광이 통과할 수 있는 유리판, 마스터 홀로그래픽 광학 소자와 마주하도록 상기 유리판 상에 배치되는 광학 소자, 조사된 상기 제1 광에 기초하여 제2 광을 생성하는 마스터 홀로그래픽 광학 소자 - 상기 전자 시스템 내의 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 위치는 고정됨 -, 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대한 상기 유리판 및 상기 광학 소자의 위치를 변경하는 무빙 스테이지, 및 상기 전자 시스템의 동작을 제어하는 전자 장치를 포함하고, 상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴이 상기 광학 소자 상에 기록된다.
홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 방법이 제공될 수 있다.
홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 전자 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 일 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 복제하는 방법을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 시스템의 구성도이다.
도 3는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성도이다
도 4는 일 실시예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 예에 따른 전자 시스템의 무빙 스테이지를 도시한다.
도 6은 일 예에 따른 광학 소자 상에 홀로그래픽 패턴이 기록되는 방법을 도시한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 복제하는 방법을 도시한다.
일 측면에 따른, 전자 시스템은 홀로그래픽 광학 소자(holographic optical element: HOE)(120))(예를 들어, 필름)에 패턴을 기록함으로써 패턴이 기록된 HOE를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템은 광원의 제1 광(130)을 마스터 HOE(110)에 조사시킴으로써 마스터 HOE(110)에 의한 제2 광(140)을 생성할 수 있다. 제1 광(130) 및 제2 광(130)이 서로 간섭되는 경우 홀로그래픽 패턴이 생성되고, 생성된 홀로그래픽 패턴이 HOE(120)에 기록될 수 있다. 홀로그래픽 패턴이 기록된 HOE(120)는 마스터 HOE(110)를 복제한 것일 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 HOE 복제 방법은 마스터 HOE(110)와 동일한 크기의 HOE(120)를 생성하는 방법에 관한 것이나, 아래에서 도 2 내지 도 6을 참조하여 HOE(110)의 크기보다 큰 HOE를 생성하는 방법에 대해 상세히 설명된다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 시스템의 구성도이다.
일 측면에 따른, 전자 시스템(200)은 HOE를 생성하는 시스템일 수 있다. 전자 시스템(200)은 광원(210), 광학계(220), 유리판(230), 광학 소자(240), 마스터 HOE(250), 및 무빙 스테이지(260) 전자 장치(270)를 포함할 수 있다.
광원(210)은 레이저 광을 생성하는 광원일 수 있고, 레이저 광은 미리 설정된 파장을 갖는 단색 광이거나, 또는 미리 설정된 파장들을 각각 갖는 합성광일 수 있다. 광원(210)은 레이저 합성부를 더 포함할 수 있고, 레이저 합성부는 적색, 녹색 및 청색의 레이저들의 광들을 병합시킴으로써 광을 생성하는 합성부 및 광의 온/오프를 조절하는 광 조절기를 포함할 수 있다. 레이저 합성부는 서로 다른 파장들을 갖는 레이저들이 같은 파워를 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 합성된 광은 투명한 색일 수 있다. 광 조절기는 광이 조사되는 시간을 조절할 수 있다.
광학계(220)는 광원(210)으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 HOE(250)에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성할 수 있다. 제1 광을 생성하기 위해 광학계(220)는 광의 분포를 고르게 하고, 광의 단면적을 확대하는 필터(221), 확대된 광이 평행하게 진행하도록 광 경로를 생성하는 광학 소자(222)(예를 들어, 렌즈), 광 경로의 방향을 조정할 수 있는 광학 소자(223)(예를 들어, 거울), 및 광에 기초하여 제1 광을 생성하는 스크리닝 필터(224)를 포함할 수 있다. 광이 통과하는 스크리닝 필터(224)의 단면적의 크기 및 형태는 마스터 HOE에 대응한다. 즉, 광이 스크리닝 필터(224)를 통과함으로써 생성된 제1 광의 단면적은 마스터 HOE(250)의 단면적에 대응한다.
광학 소자(240)는 제1 광이 통과할 수 있는 유리판(230) 상에 배치될 수 있고, 광학 소자(240)의 크기는 마스터 HOE(250)의 크기 보다 클 수 있다.
광원(210), 광학계(220) 및 마스터 HOE(250)의 위치는 전자 시스템(200) 내에서 고정될 수 있다.
유리판(230) 및 광학 소자(240)는 무빙 스테이지(260)에 연결될 수 있고, 무빙 스테이지(260)는 제1 광이 조사되는 유리판(230) 및 광학 소자(240)의 영역이 변경될 수 있도록 유리판(230) 및 광학 소자(240)를 위치를 변경할 수 있다. 도 2를 통해 도시된 좌표계에서 x축 방향 및 y축 방향으로 유리판(230) 및 광학 소자(240)를 위치가 변경될 수 있다. 유리판(230) 및 광학 소자(240)의 위치가 x축 방향 및 y축 방향으로 변경되더라도 z축으로는 변경되지 않으므로, 마스터 HOE(250) 및 광학 소자(240)의 간의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. 마스터 HOE(250) 및 광학 소자(240)의 간의 거리는 밀접하고(예를 들어, 1mm 이내), 동일하게 유지될 수 있다. 무빙 스테이지(260)를 통해 유리판(230) 및 광학 소자(240)의 위치를 변경하는 방법에 대해, 아래에서 도 5를 참조하여 상세히 설명된다.
예를 들어, 마스터 HOE(250)의 단면적의 형태는 정사각형일 수 있다.
전자 장치(260)는 전자 시스템(200)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(260)는 광원(210) 및 무빙 스테이지(260)를 제어할 수 있다.
아래에서 도 3 내지 도 6을 참조하여 전자 시스템(200)에 대해 상세히 설명된다.
도 3는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성도이다
전자 장치(270)는 통신부(310), 프로세서(320), 메모리(330)를 포함할 수 있다.
통신부(310)는 프로세서(320) 및 메모리(330)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(310)는 외부의 다른 장치와 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이하에서 "A"를 송수신한다라는 표현은 "A를 나타내는 정보(information) 또는 데이터"를 송수신하는 것을 나타낼 수 있다.
통신부(310)는 전자 장치(270) 내의 회로망(circuitry)으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(310)는 내부 버스(internal bus) 및 외부 버스(external bus)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 통신부(310)는 전자 장치(270)와 외부의 장치를 연결하는 요소일 수 있다. 통신부(310)는 인터페이스(interface)일 수 있다. 통신부(310)는 외부의 장치로부터 데이터를 수신하여, 프로세서(320) 및 메모리(330)에 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(320)는 통신부(310)가 수신한 데이터 및 메모리(330)에 저장된 데이터를 처리한다.
"프로세서"는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
프로세서(320)는 메모리(예를 들어, 메모리(330))에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(320)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행한다.
메모리(330)는 통신부(310)가 수신한 데이터, 프로세서(320)가 처리한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(330)는 프로그램(또는 애플리케이션, 소프트웨어)을 저장할 수 있다. 저장되는 프로그램은 HOE를 생성하도록 전자 시스템(200)을 제어할 수 있도록 코딩되어 프로세서(320)에 의해 실행 가능한 신텍스(syntax)들의 집합일 수 있다.
일 측면에 따르면, 메모리(330)는 하나 이상의 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 및 광학 디스크 드라이브를 포함할 수 있다.
메모리(330)는 전자 장치(270)를 동작 시키는 명령어 세트(예를 들어, 소프트웨어)를 저장한다. 전자 장치(270)를 동작 시키는 명령어 세트는 프로세서(320)에 의해 실행된다. 예를 들어, 메모리(330)는 미리 설정된 동작들이 수행되도록 제작된 레지스터일 수 있고, 기재된 실시예로 한정되지 않는다.
통신부(310), 프로세서(320) 및 메모리(330)에 대해, 아래에서 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.
도 4는 일 실시예에 따른 HOE를 생성하는 방법의 흐름도이다.
단계(410)에서, 전자 시스템(200)은 광원(210)으로부터 조사되는 광의 단면적의 크리 및 형태를 마스터 HOE(250)에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성한다. 예를 들어, 전자 장치(270)가 광원(210)을 제어함으로써 광을 방출시키고, 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 HOE(250)의 단면적에 대응하도록 조정함으로써 제1 광이 생성되도록 전자 시스템(400)을 제어할 수 있다.
방출된 광이 광학계(220)를 통해 제1 광으로 변환될 수 있다. 제1 광의 단면적의 크기 및 형태는 마스터 HOE(250)의 크기 및 형태에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 광의 단면적은 마스터 HOE(250)의 크기 및 형태와 동일한 정사각형일 수 있다.
일 측면에 따르면, 단계(410)는, 광원(210)으로부터 조사되는 광의 단면적을 필터(221)를 이용하여 확대하는 단계, 단면적이 확대된 광이 평행하게 진행하도록 광 광학 소자(222)를 이용하여 경로를 생성하는 단계, 광 경로가 미리 설정된 위치의 스크리닝 필터로 진행하도록 광 경로의 방향을 광학 소자(223)를 이용하여 변경하는 단계, 및 광을 스크리닝 필터(224)에 통과시킴으로써 제1 광을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(420)에서, 전자 시스템(200)은 제1 광을 마스터 HOE(250)에 조사함으로써 제2 광을 생성한다. 예를 들어, 전자 장치(260)는 제1 광을 마스터 HOE(250)에 조사함으로써 제2 광이 생성되도록 전자 시스템(200)을 제어할 수 있다. 전자 시스템(200)의 마스터 HOE(250)의 위치는 고정될 수 있다.
단계(430)에서, 전자 시스템(200)은 제2 광 및 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴을 광학 소자(240)의 제1 일부 영역에 기록한다. 예를 들어, 전자 장치(270)는 제2 광 및 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴이 광학 소자(240)의 제1 일부 영역에 기록되도록 전자 시스템(200)을 제어할 수 있다. 홀로그래픽 패턴이 기록된 광학 소자(240)는 HOE(240)로 명명될 수 있다. 홀로그래픽 패턴을 생성하는 방법에 대해, 아래에서 도 6을 참조하여 상세히 설명될 수 있다.
단계(440)에서, 전자 시스템(200)은 마스터 HOE(250)의 위치에 대응하는 광학 소자(240)의 일부 영역을 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경한다. 예를 들어, 전자 장치(270)는 마스터 HOE(250)의 위치에 대응하는 HOE(240)의 일부 영역이 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경되도록 전자 시스템(200)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 무빙 스테이지(260)를 통해 유리판(230) 및 광학 소자(240)의 x축 위치 및 y축 위치가 변경될 수 있다. 제1 일부 영역 및 제2 일부 영역은 겹치지 않고, 서로 인접한 영역들일 수 있다. 제1 일부 영역 및 제2 일부 영역에 대해, 아래에서 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명된다.
단계(440)가 수행되는 동안에는 광원(210)이 턴-오프될 수 있다.
단계(450)에서, 전자 시스템(200)은 제2 광 및 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴을 제2 일부 영역에 기록한다. 예를 들어, 전자 장치(270)는 제2 광 및 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴이 광학 소자(240)의 제2 일부 영역에 기록되도록 전자 시스템(200)을 제어할 수 있다.
단계들(440 및 450)이 반복적으로 수행됨으로써, 광학 소자(240)의 전체 영역에 홀로그래픽 패턴이 기록될 수 있다. 예를 들어, 광학 소자(240)의 전체 영역의 크기가 마스터 HOE(250)의 크기에 8배인 경우, 광학 소자(240)의 전체 영역이 8개의 일부 영역들로 나뉘고, 8개의 일부 영역들 각각에 대해 동일한 홀로그래픽 패턴이 기록될 수 있다.
단계들(410 내지 450) 각각이 수행되는 동작 시간은 프로그램에 의해 제어될 수 있고, 이에 따라 HOE(240)의 생성 시간이 최적화될 수 있다.
일 측면에 따르면, 단계들(410 내지 450)을 통해 대면적의 HOE(240)가 생성될 수 있다. HOE(240)를 생성하기 위해 이용된 마스터 HOE(250)가 특정 오브젝트에 홀로그래픽 패턴을 포함하지 않는 경우, 생성된 HOE(240)는 투명한 스크린으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 레이저 광원을 통해 영상을 재생하는 빔 프로젝트의 광을 HOE(240)에 조사하는 경우, HOE(240)에 기록된 홀로그래픽 패턴에 의해 HOE(240) 상에 영상이 나타날 수 있다.
다른 일 측면에 따르면, HOE(240)를 생성하기 위해 이용된 마스터 HOE(250)가 특정 오브젝트에 홀로그래픽 패턴을 포함하는 경우, HOE(240)를 분할함으로써 복수의 HOE들이 생성될 수 있다.
도 5는 일 예에 따른 전자 시스템의 무빙 스테이지를 도시한다.
일 측면에 따른, 무빙 스테이지(260)는 유리판(230) 및 광학 소자(240)를 x축 방향으로 이동시킬 수 있는 제1 무빙 스테이지(260a) 및 y축 방향으로 이동시킬 수 있는 제2 무빙 스테이지(260b)를 포함할 수 있다.
광원(210) 및 광학계(220)를 통해 생성된 제1 광이 진행하는 광 경로(505)의 위치 및 마스터 HOE(250)의 전자 시스템(200) 내의 위치는 변화하지 않을 수 있다.
무빙 스테이지(260)를 통해 광 경로(505)에 대응하는 광학 소자(240)의 영역이 제1 일부 영역(511)에서 제1 일부 영역(511)과 겹치지 않는 제2 일부 영역으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 영역이 이동 경로(510)에 따라 순차적으로 이동하도록 유리판(230) 및 광학 소자(240)가 이동될 수 있다.
도 6은 일 예에 따른 광학 소자 상에 홀로그래픽 패턴이 기록되는 방법을 도시한다.
일 측면에 따르면, 제1 광(610)은 광 경로(505)에 따라 진행할 수 있고, 유리판(530) 및 광학 소자(240)를 통과할 수 있다. 마스터 HOE(250)는 유리판(530) 및 광학 소자(240)를 통과한 제1 광(610)에 대해 제2 광(620)을 생성한다. 제1 광(610)의 제1 광 경로의 방향 및 제2 광(620)의 제2 경로의 방향은 서로 반대일 수 있다.
마스터 HOE(250)에 의해 생성된 제2 광과 제1 광(610)이 광학 소자(240) 상에서 간섭되는 경우, 간섭에 의해 광학 소자(240)에 화학 반응이 발생할 수 있다. 광학 소자(240)에 기록된 패턴은 발생한 화학 반응에 의해 생성된 패턴일 수 있고, 마스터 HOE(250)의 패턴과 동일할 수 있다. 즉, 마스터 HOE(250)의 패턴이 광학 소자(240)에 복제될 수 있다.
무빙 스테이지(260)를 통해 광 경로(505)에 대응하는 광학 소자(240)의 영역이 제1 일부 영역(511)에서 제1 일부 영역(511)과 겹치지 않는 제2 일부 영역(630 또는 640)으로 변경될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200: 전자 시스템
210: 광원
220: 광학계
230: 유리판
240: 광학 소자
250: 마스터 홀로그래픽 광학 소자
260: 무빙 스테이지
270: 전자 장치

Claims (18)

  1. 전자 시스템에 의해 수행되는, 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법은,
    광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 단계;
    상기 제1 광을 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사함으로써 제2 광을 생성하는 단계 - 상기 전자 시스템의 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 위치는 고정됨 -;
    상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴을 홀로그래픽 광학 소자의 제1 일부 영역에 기록하는 단계;
    무빙 스테이지를 이용하여 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 상기 위치에 대응하는 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역을 상기 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경하는 단계 - 상기 무빙 스테이지는 상기 무빙 스테이지의 유리판의 x축 또는 y축의 위치 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 상기 위치에 대응하는 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역을 상기 제1 일부 영역에서 상기 제2 일부 영역으로 변경시키고, 상기 유리판의 z축의 위치는 변경되지 않음으로써 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자 및 상기 홀로그래픽 광학 소자 간의 거리는 일정하게 유지됨 -; 및
    상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 상기 홀로그래픽 패턴을 상기 제2 일부 영역에 기록하는 단계
    를 포함하는,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자는 특정 오브젝트에 대한 홀로그래픽 패턴을 포함하지 않는,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 단면적의 형태는 정사각형인,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광은 레이저 광이고,
    상기 레이저 광은 미리 설정된 파장을 갖는 단색 광이거나, 또는 미리 설정된 파장들을 각각 갖는 합성광인,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 단계는,
    상기 광원으로부터 조사되는 상기 광의 단면적을 확대하는 단계;
    상기 단면적이 확대된 상기 광이 평행하게 진행하도록 광 경로를 생성하는 단계;
    상기 광 경로가 미리 설정된 위치의 스크리닝 필터로 진행하도록 상기 광 경로의 방향을 변경하는 단계; 및
    상기 광을 상기 스크리닝 필터에 통과시킴으로써 상기 제1 광을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 일부 영역 및 상기 제2 일부 영역은 겹치지 않고, 서로 인접한 영역들인,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 제1 광이 통과할 수 있는 상기 유리판 상에 배치되고,
    상기 제1 광은 상기 유리판 및 상기 홀로그래픽 광학 소자를 통과하여 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사되는,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광의 제1 광 경로의 방향 및 상기 제2 광의 제2 경로의 방향은 서로 반대인,
    홀로그래픽 광학 소자 생성 방법.
  9. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. 전자 시스템 내의 전자 장치는,
    홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 프로그램이 기록된 메모리; 및
    상기 프로그램을 수행하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로그램은,
    광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광이 생성되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계;
    상기 제1 광을 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사함으로써 제2 광이 생성되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계 - 상기 전자 시스템의 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 위치는 고정됨 -;
    상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 홀로그래픽 패턴이 홀로그래픽 광학 소자의 제1 일부 영역에 기록되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계;
    무빙 스테이지를 이용하여 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 상기 위치에 대응하는 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역이 상기 제1 일부 영역에서 제2 일부 영역으로 변경되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계 - 상기 무빙 스테이지는 상기 무빙 스테이지의 유리판의 x축 또는 y축의 위치 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 상기 위치에 대응하는 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일부 영역을 상기 제1 일부 영역에서 상기 제2 일부 영역으로 변경시키고, 상기 유리판의 z축의 위치는 변경되지 않음으로써 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자 및 상기 홀로그래픽 광학 소자 간의 거리는 일정하게 유지됨 -; 및
    상기 제2 광 및 상기 제1 광이 간섭됨으로써 생성되는 상기 홀로그래픽 패턴이 상기 제2 일부 영역에 기록되도록 상기 전자 시스템을 제어하는 단계
    를 수행하는,
    전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자는 특정 오브젝트에 대한 홀로그래픽 패턴을 포함하지 않는,
    전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자의 단면적의 형태는 정사각형인,
    전자 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 광은 레이저 광이고,
    상기 레이저 광은 미리 설정된 파장을 갖는 단색 광을 갖거나, 또는 미리 설정된 파장들을 각각 갖는 합성광을 갖는,
    전자 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사되는 광의 단면적의 크기 및 형태를 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 대응하도록 조정함으로써 제1 광을 생성하는 단계는,
    상기 광원으로부터 조사되는 상기 광의 단면적을 확대하는 단계;
    상기 단면적이 확대된 상기 광이 평행하게 진행하도록 광 경로를 생성하는 단계;
    상기 광 경로가 미리 설정된 위치의 스크리닝 필터로 진행하도록 상기 광 경로의 방향을 변경하는 단계; 및
    상기 광을 상기 스크리닝 필터에 통과시킴으로써 상기 제1 광을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    전자 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 일부 영역 및 상기 제2 일부 영역은 겹치지 않고, 서로 인접한 영역들인,
    전자 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 제1 광이 통과할 수 있는 상기 유리판 상에 배치되고,
    상기 제1 광은 상기 유리판 및 상기 홀로그래픽 광학 소자를 통과하여 상기 마스터 홀로그래픽 광학 소자에 조사되는,
    전자 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1 광의 제1 광 경로의 방향 및 상기 제2 광의 제2 경로의 방향은 서로 반대인,
    전자 장치.
  18. 삭제
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