KR20020074162A - 홀로그래픽 프린터 - Google Patents

Abstract

디지털 데이터로부터 통상의 홀로그램을 생성하는 단일 방법 및 장치가 개시되어 있다. 데이터는 3차원(animated) 모델 또는 3차원(moving) 물체로부터 가져온 다중 2차원 카메라 이미지 또는 다수의 다양한 카메라 위치로부터 가져온 이미지에 의해 생성된다. 데이터는 디지털 제어로 처리되어 고해상도의 공간 라이트 변조기(SLM) 상에 디스플레이된다. 소형의 저에너지 펄스 레이저가 합성 홀로그램을 기록하기 위해 사용된다. 본 발명은, 전통적인 방법을 사용하여 카피될 수 있는 H1 홀로그램으로서 알려져 있는 제한된 또는 완전한 패랄랙스 마스터 전송 또는 반사형 합성 홀로그래픽 생성을 허용한다. 본 발명은, 동일한 발명 및 장치가 H1 전송 홀로그램의 중간 스테이지를 거칠 필요없이 홀로그램의 직접 기록을 허용한다.

Description

홀로그래픽 프린터{HOLOGRAPHIC PRINTER}

물체에 코히어런트(coherent) 빛을 비추어, 서로 코히어런스한 참조 빔에 또한 의해 조사되는 감광성 기록 물질 위에 산란된 빛을 배열하는 일반적인 기술에 의해 지난 50년 동안 홀로그램이 만들어져 왔다(예를 들어, E.N.Leith등의 "재구성된 파면 및 통신 이론("Reconstructed Wavefronts and Communication Theory" Journal of the Optical Society of America 53, 1377-81, 1963)을 참조). 그러나, 그러한 기술은 물체의 홀로그래픽 모양을 구성하기 위하여 물리적인 물체의 존재를 필요로 하고 있고 홀로그램 라이트 이미지의 크기는 상기 홀로그래픽된 물체의 크기와 1:1의 비율로 이루어지고 있다. 그러므로, 많은 실제 응용 기기에서는 적합하지 못하다.

홀로그램을 특징 지우는 기본 간섭 패턴을 발생하여 직접 기록하는 또 다른 기술이 토론되고 연구되어 왔다(예를 들어, 미합중국특허 제4,701,006호 참조). 그러나, 오늘날의 컴퓨터 리소스에도 불구하고, 푸리에 변환(Fourier transform)함수에 의한 간섭 패턴의 계산은 보다 큰 홀로그램에 대한 컴퓨터 작업을 어렵게 하는 어려움을 남겨두고 있다. 더욱이, 바람직한 전자빔이 이용될지라도, 일단 계산된 패턴을 기록하는 것은 여전히 상당히 어렵고 비용이 많이 든다.

실제 물체를 필요로 하지 않는 홀로그램을 생성하는 또 다른 기술이 King등에 의해 제안되었다(Applied Optics, 1970). 이 논문에서는, 다수의 2차원(2-D) 카메라 뷰(view)로부터 가져진 정보를 광학적으로 다중화함으로써 홀로그램이 구성될 수 있음을 보여주고 있다. 이 아이디어의 중요한 점은, 최종 홀로그램을 프린트하는 기기가 실제 물체로부터 분리되어 홀로그램 이미지가 원래의 물체 크기와 상응할 필요가 없다는 것이다. 더욱이, 2-D 뷰가 원시(raw) 컴퓨터 데이터로부터 생성된 것이라면 물체가 요구되지 않는 다는 것을 보여주고 있다(예를 들어, 미합중국특허 제3,843,225호 참조).

상기 원리의 일반적인 실시예에 있어서, 선형 또는 원형 트랙(track)에 올려진 카메라에 의한 연속적인 뷰를 기록하는 것이 알려져 있다. 미합중국특허 제3,832,027호에 상세히 기술된 바와 같이, 중간(H1) 홀로그램을 형성하기 위하여 각 뷰는 데이터를 다중화하는 광학 시스템에서 사용된다.

그러한 홀로그램은 현재 백색 가시광(white-light viewable) 및 H2 홀로그램으로 알려진 제2홀로그램을 형성하기 위하여 변환 또는 전사(transfer)될 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, H1 홀로그램이 시간 역적 형(time-reversed geometry)으로 레이저빔에 의해 조사되어 생성된 실제 이미지가 H2 홀로그램의 물체로서 사용된다. 시간 역전 참조빔에 위한 이 H2 홀로그램의 조사로 백색 가시광가상 이미지가 재구성된다. H1 홀로그램을 H2 홀로그램으로 변환하는 효과적이고 실질적인 상용 기기가 알려져 있다(M.V.Grichine, D.B.Ratcliffe, G.R.Skokov의 "An Integrated Pulsed-Holography System for Mastering and Transferring onto AGFA or VR-P Emulsions" Proc. SPIE Voi.3358, p.203-210, Sixth International Symposium on Display Holography, Tung H. Jeong; Ed. 참조).

최종 백색 가시광 홀로그램을 생성하기 위하여 사용되는 중간, 또는 H1 홀로그램의 생성을 함축적으로 요구하는 홀로그래픽 프린트 기법은 "2-단계" 홀로그래픽 프린트 공정으로 통상 일컬어진다. 기본적으로, "2-단계 홀로그래픽 프린트 공정의 모든 주요 특징은 미합중국특허 제3,832,027호에 설명되어 있다. 후속개발(예를 들어, Spierings W.등의 "Development of an Office Holoprinter II", SPIE Vol. 1667 Practical Holography VI 1992)을 통해 상기 미합중국특허 제3,832,027호에서 사용된 포토그래픽 필름이 LCD 스크린으로 대체되고 있다.

"2-단계" 홀로그래픽 프린트 공정의 또 다른 기법이 미합중국특허 제4,206,965호에 상세히 설명되어 있는데 포토그래픽 이미지는 면을 기준으로 위치한 많은 긴고 얇은 슬릿(slit) 홀로그램 모양으로 최종 백색 가시광 홀로그램으로 직접 다중화되어 중간 H1 홀로그램 생성의 필요성을 피하고 있다. 중간(H1) 홀로그램을 생성할 필요 없이 최종 백색 가시광 홀로그램이 직접 프린트되는 홀로그래픽 프린트 기법은 "1-단계" 또는 직접 기록 방법으로 통상 일컬어지고 있다. 미합중국특허 제4,498,740호에 상세히 설명되어 있는바와 같이 상기 기법의 후속으로 개별 홀로그램의 2차원 그리드(grid)를 구비한 2차원 합성 홀로그램의 기록을 위한시스템이이 개발되었는데, 그러한 각 홀로그램은 단일 물체의 각 점에 해당한다. 그러나, 상기 후속 시스템은, 이미지가 기록물질과 매우 근접하여 위치되어야 한다는 문제점을 지니고 있다. 또한, 상기 시스템은 각 이미지 포인트로부터 발산되는 빛의 방향을 충실히 재구성하는 홀로그램을 형성할 수 없다.

미합중국특허 제4,421,380호는 정해진 컬러 필터 마스크를 가짐으로써 무색(achromatic)의 인터레이스드 스트립 또는 포인트(interlaced strip or point) 합성 홀로그램으로부터 1-단계 풀 컬러(full-colour) 전송 홀로그램을 형성하는 시스템을 개시하고 있다. 미합중국특허 제4,778,262호는 컴퓨터 데이터로부터 기본 홀로그램의 2차원 매트릭스를 직접 기록하는 방법을 기술하고 있다. 또한, 미합중국특허 제4,969,700호 및 제5,793,503호는 본 발명과 관련하여 참조로 사용될 수 있다. 미합중국특허 제5,138,471호는 유사한 기법으로, 기본 홀로그램의 2차원 매트릭스와 같이 통상의 홀로그램 형태(1-단계)를 직접 기록하기 위하여 컴퓨터에 연결된 1차원 부분 라이트 변조기(modulator)를 사용하는 바람직한 실시예를 개시하고 있다. 미합중국특허 제4,834,476호 역시 반사 또는 전송형을 가지는 "Alcove"(곡선) 합성 홀로그램의 직접 기록을 가지는 순차 카메라 데이터 또는 컴퓨테이션널 데이터에 대해 기술하고 있는데, 이는 통상의 플래트(flat) 홀로그램에 더욱 일반적일 수 있을 것이다.

1-단계 직접 기록 홀로그램과 관련하여 가장 관련이 있는 종래 기술은 아마도 Yamagushi 등의에 의해 개시된 논문 일 것이다("Development of a prototype full-parallax holoprinter" Proc. Soc. Photo-Opt Instrum. Eng(SPIE) vol. 2406,Practical Holography IX, pp50-56 Feb. 1995 및 "High Quality recording of a full-parallax holographic stereogram with digital diffuser", Optical Letters vol 19, no. 2 pp 135-137 January 20 1994). 이는 아래에 더욱 상세히 설명되어 지는데 제16도를 참조로 하여 공지의 배치구조가 설명된다. CW HeNe 레이저(1601)는 빔 스플리터(beam splitter)(1609)를 향해 연속적으로 연결되어 있는 미러(1603, 1604 및 1605) 앞에 위치한 음향광학(acousto-optic) 변조기(1602)를 가로지르는 빔을 형성한다. 도면부호 1602의 기능은 단순한 셔터의 기능이다. 도면부호 1609에서, 밤은 참조경로와 물체경로로 나누어진다. 물체빔은 편광조정을 위해 1/2파 플레이트(1608)와 편광자(polarizer)(1607)를 관통한다. 빔은 망원렌즈(1612 및 1613)를 관통하기 전에 미러(1606)에 다시 인도된다. 각 노출에서 개구부 및 필름을 지탱하기 위한 플런징 메카니즘(plunging mechanism)(1619)을 가지는 디파인(defining) 개구부(1618)내의 감광필름(1620) 상에 0.3mm x 0.3mmd 크기의 조그만 스팟(spot)에 빔이 집광되기 전에, 미러(1614)에 의해 빔이 조향(steer)되어 광학적으로 부착된 슈도랜덤(pseudorandom) 확산기(1616)를 가진 340x220의 해상도의 트위스트드-네매틱(twisted-nematic) LCD 패널(1615)에 조사된다.

도면부호 1609에 의해 형성되는 참조광은 미러(1621)를 경유하여 개구부(1622)에 의해 정의된 위치에서 감광기판(1620)에 유도되기 전에 1/2파 플레이트(1610)와 편광자(1611)를 관통하여, 상기 개구부는 필름의 참조빔 측에 위치하여 디파인 개구부(1618)를 매치시킨다.

상기 시스템은 참조빔 및 물체 빔이 홀로그래픽 픽셀 또는 홀로픽셀로 알려진 조그만 지역에서 서로 반대편으로 함께 조사되도록 한다. 그러므로, 형성되는 홀로픽셀의 크기는 두 개구부(1618 및 1622)에 의해 효과적으로 결정된다. 물체 빔은 렌즈(1617)에 의해 홀로그래픽 픽셀에 포커스되는데, 상기 렌즈의 푸리에(Fourier) 평면은 감광물질(1620)상에 놓여지도록 배열되어 있다. 각 스텝이 LCD(1615) 상의 이미지를 변화시키는 2차원 스텝 범위(manor)에서 감광물질(1620)을 움직이고 시스템 진동이 사라질때까지 대기하여 연속적인 홀로픽셀을 노출시킴으로써, 상기 감광물질(1620)상에 다수의 홀로픽셀이 기록된다. 요구된 모든 LCD이미지를 컴퓨터적으로 계산 함으로써, 완전 패랄랙스(parallax) 스크린 또는 물체로단색 백색광 -반사 홀로그램이 형성된다.

상기 배열은 많은 단점을 가지고 있다. 가장 큰 단점은 CW 레이저의 사용이 각 홀로그래픽 픽셀의 기록 시간을 심각하게 제한한다는 것이다. 부가적으로, 공기흐름, 온도변화 및 주변소리가 이 프린터의 적합한 동작을 왜곡시킨다. 그러므로, 상기 배열은 저속 프린터로 사용되며 엄격히 조절된 실험 환경 밖에서 장치로서 구현되는 것은 현실적으로 가능하지 않다. 예를 들어, 주목하여야 할 것은, 심지어 320 x 224 홀로픽셀의 조그만한 홀로그램을 기록하기 위하여 약 36시간이 걸리는 것으로 알려져 있다는 것이다.

상기 시스템의 또 다른 단점은 단지 하나의 크기의 홀로그래픽 픽셀을 형성할 수 있다는 것이다. 이는 접촉 개구부(1618 및 1622) 및 LCD의 것과 동일한 피치(pitch)로 고정된 슈도랜덤 확산기(1616)가 상기 홀로그래픽 픽셀의 크기를 결정하는데 사용되기 때문이다. 이들 둘 하위 시스템은 결정적으로 홀로그래픽 픽셀 크기를 제한한다. 그러므로, 그러한 시스템은 홀로그래픽 픽셀 크기를 연속적으로 변화시킬 수 없기 때문에 기본적으로 다른 픽셀 크기를 요구하는 다양한 형태의 홀로그램이 생성될 수 없다.

또한, 상기 시스템내 고정되지 않은 접촉 개구부(1618 및 1622)의 사용은 감광물질의 유상액(emulsion)이 매우 민감하기 때문에 상당히 커다란 문제점을 나타낸다.

상기 배열의 또 다른 단점은 단색 반사형 홀로그램만을 형성하도록 디자인되었다는 것이다. 그러므로, 무지개 및 무색과 같은 전송(transmission) 형 홀로그램이 배제된다. 또한, 이 시스템은 마스터(master) H1 형 홀로그램을 생성할 수 없고, 다중 컬러 홀로그램의 어떠한 형태도 생성 할 수 없다.

상기 배열의 또 다른 단점은, 이용된 와이드 앵글 대물렌즈(1617)가 단지 주변 수차(aberration)를 최소화 하도록 디자인되어 있고, 홀로그래픽 포맷의 제한된 세트만이 생성되도록 단순히 디자인되어 있다.

상기 시스템의 또 다른 단점은, 예를 들어, 다양한 홀로그램 응답 조건에 대해 요구되는 바와 같이 참조빔 앵글이 조절될 수 없다는 것이다. 이는 특히 커다란 포맷에서 문제점을 가진다.

이미 설명된 바와 같이, 상기 기술된 홀로그래픽 프린터는 상업적 사용을 불가능하게 만드는 많은 문제점을 안고 있다.

대부분의 경우에 있어서, 컴퓨터 데이터 중간 H1 홀로그램을 생성하여 백색가시광 홀로그램(H2)을 형성하는 홀로그램을 복사하여 이미지 전송하는 2-단게 방법이 최종 홀로그램을 직접 기록하는 상기 언급된 방법보다 바람직하다. 이는 많은 이유에 있어서 그러하다. 먼저, 단지 수평 패랄랙스(parallax)만을 가지면서, 제한된 패랄랙스 홀로그램을 생성하는 것이 종종 바람직하다. 중간 H1 홀로그램을 생성하는 2-단계 기술과 함께, 그러한 H1 홀로그램은 근본적으로 홀로그래픽 픽셀을 오버랩핑하는 일차원 또는 그 이상의 차원 스트립으로 구성될 것이다. 그래서, 이러한 고전적인 광학 전송 기술은 최종 (H2) 홀로그램의 모든 2-차원 표면 상에 빛의 분포를 계산하는 상당히 어려운 계산 단계를 다룬다. 만약 그러한 최종 홀로그램이, 1-단계 프린트 스킴(schem)에서와 같이 직접 스여진다면 이 계산은 단지 컴퓨터에서만 이루어질 것이다. 부가적으로, 커다란 홀로그램에 대하여, 홀로그래픽 픽셀의 2차원 배열을 기록하기 위하여 요구되는 시간은 H1 마스터 홀로그램을 기록하기 위하여 요구되는 시간의 제곱에 비례하여 몇몇 응용 기기에서는 사용 불가능한 것이나 마찬가지 일 것이다. 더욱이, 직접 기록된 1-단계 합성 홀로그램에 있어서, 종종 발생하는 어려움은 상기 홀로그램이 픽셀레이트(pixelated")를 나타낸다는 것이다. 반면, H1 마스터 홀로그램을 사용하는 2-단계 기법은 이러한 문제를 덜 나타내는 경향이 있다.

그럼에도 불구하고, 1-단계 직접 기록 방법에 의해 최종 홀로그램을 직접 기록하는 것이 장점을 가지는 많은 상황이 있다. 예를 들어, 직접 기록 홀로그램들은 대단히 큰 디스플레이를 형성하기 위하여 용이하게 함께 결합된다. 또한, 많은 응응 기기에서, 최종 홀로그램의 빠른 뷰가 요구되고, H1 홀로그램을 생성하여 이홀로그램을 최종 H2 홀로그램을 생성하기 위하여 다른 기기에 놓는 것이 일반적으로 손쉽지 않다. 부가적으로, 홀로그램을 직접 기록하는 1-단계 기법은 하이브리드 홀로그램 생성이 상당히 표준에서 어긋난 뷰잉(viewing) 윈도우를 가지는데, 이는 홀로그래픽 빌보드(bill -board) 디스플레의 프린트 산업에서 요구될 것이다. 1-단계 기법의 또 다른 장점은, 단지 건조 공정만을 요구하는 광폴리머(photopolymer)(예를 들어, 유럽특허 제EP0697631B호 참조) 같은 물질이 사용될 수 있다는 점이다. 반면, 에너지 고려사항 때문에 습식 공정을 요구하는 더욱 민감한 실버할라이드(Silver Halide) 물질이 H2 홀로그램 복사에 통상 사용된다.

공지의 1-단계 및 2-단계 홀로그래픽 프린트 공정은 CW 레이저를 사용하고, 때문에 통상의 홀로그래픽 프린트 공정 기법은 기본적으로 느리고 진동 왜곡에 민감한 경향이 있다.

언급되지 않은 공지의 2-단계 홀로그래픽 프린터의 특징을 조사하기 위하여, 미합중국툭허 제3,832,027호에 기술된 홀로 프린터가 제15도에 도시되어 있는데 이하에서 설명될 것이다. 단색빔을 발산하는 CW 레이저(41)는 빔 스플릿터(43)을 향해 프리즘(62)에 의해 조정된다. 여기서, 상기 빔은 두 부분으로 나누어진다. 첫 번째는 통상 참조빔으로 알려져 있고, 다른 부분은 물체빔으로 알려져 있다. 참조빔은 부분 공간 필터 및 콜리메이터(46 및 48)를 향해 가로질러 미러(64)에 의해 조정되는 콜리메이트 빔(72)을 생성하는데, 이 콜리메이트 빔은 적절한 각을 가진 경사진 미러(65)에 의해 최종적으로 감광물질(60)에 유도된다. 상기 감광물질내의 얇은 수직한 스트립(59)를 제외한 모든 부분을 감싸기 위하여 개구부(58)가 상기감광물질(60)을 덮고 있다.

광 경로(43)으로부터 발산된 물체빔은 프리즘(63)에 의해 조사렌즈(52), 필름 이미지(33)를 가지는 포토그래픽 필름 투과 시스템(53) 및 투영 렌즈(54)를 구비한 투영시스템(51)으로 반사된다. 이 투영시스템(51)의 목적은 코히어런트 빛으로 커다란 확산 스크린(56) 상에 상기 필름 프레임(33)에 존재하는 이미지를 확대하여 초점이 맞추어진 이미지로 투영하기 위해서이다. 이 확대된 이미지로부터의 빛, 개구부(58)에 의해 포함되지 않은 감광물질(59) 지역 위에 비춰지는 약간의 빛과 함께 확산지에 의해 다양한 방향으로 확산된다.

이 시스템은 한 스텝씩 슬릿 방향(즉, 도면상에서는 수직하게, 실제는 수평하게)의 대각선 방향으로 감광물질 표면을 가로질러 개구부를 일정량 움직이고 각 단계에서 레이저 노출을 이루면서 동작한다.

필름 진행 시스템은 개구부가 움직일 때마다 동작하여 필름 이미지가 각 노출에서 변화된다. 어떤 3차원 스크린 또는 물체의 적당한 사시도의 한 셋트가 필름 롤(roll) 상에 저장되도록 배열함으로써 홀로그래픽 스테레오그램이 감광 기판(60) 상에 인코딩된다.

이 시스템에는 많은 단점이 있다. 가장 큰 단점으로, CW 레이저의 사용은, 전체 시스템이 통상 압축 공기가 넣어진 것처럼 매달려야만 하는 진동 격리 플랫폼에 인스톨되어야 한다는 것을 의미한다. 부가적으로, 공기 흐름, 온도변화, 주변 소리는 일반적으로 그러한 프린터의 적절한 동작을 왜곡시킬 것이다. 그러므로, 상기 시스템은, 저속 프린터로 동작하고, 엄격하게 조절되는 실현 환경의 밖에서 디바이스로서의 사용을 불가능하게 한다.

이 홀로 프린터의 또 다른 단점은, 이차원 사시도 이미지가 투영되는 확산 스크린이 이용된다는 것이다. 이 방법에 의해 생성된 H1 홀로그램이 백색 가시광(미합중국특허 제3,832,027의 제6도 참조)인 H2 홀로그램을 형성하기 위해 전송될 때 최종 백색 가시광 홀로그램(H2)의 크기가 확산 스크린(56)의 크기보다 적거나 같아야만 한다. 그러므로, 예를 들어, 1m x 1m 백색 가시광 홀로그램 생성이 요구되면, 적어도 1m x 1m 크기의 확산 스크린이 사용되어야만 한다. 제15도에 도시된 거리D는, 백색 가시광 홀로그램의 최적화된 최종 뷰잉 및 미합중국특허 제3,832,027의 제6도에 보여진 거리D와 상응하여야 하므로, 통상 거리D는 홀로그램 사이즈보다 오히려 커야만 한다. 개구부(58)의 슬릿(59)을 통해 최종적으로 제15도의 감광물질(60) 상에 비쳐지는 물체 빛의 강도는 확산 스크린을 비추는 전체 빛보다 크기에 있어서 수 오더(order) 작다는 것을 알 수 있다. 미합중국특허 제3,832,027의 제6도에 기술된 공정에 의해서 크기 1m x 1m 의 백색광 홀로그램(H2) 생성이 요구될 경우, 대략적으로 1m 크기의 제15도에 도시된 D의 값이 용이하게 적용될 것이다. 표준 실버 할라이드 홀로그래픽 필름의 평균 민감도를 50μJ/cm2로 하고, 여러 가지 실제 시스템을 적절하게 만들면 1J의 최대 레이저 에너지가 요구되는 것을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 그러한 홀로그램을 기록하기 위하여, 커다란 CW 레이저가 요구되어 매우 커다란 노출이 사용되어야 할 것이다. 그러나, 강력한 레이저는, 다양한 광학 구성 요소들의 열적인 히팅 문제 때문에 바람직하지 않은데, 특히 필름(33)은 각각의 노출동안 간섭적으로 안정이 유지되어야한다. 진동에 기인한 문제로 인해 장시간의 노출은 바람직하지 않다.

상기 시스템의 또 다른 단점은, 그다지 효과적이지 않다는 점은 별개로 하더라도, 확산 스크린이 필연적으로 이미지의 질을 악화시킨다는 것이다.

상기 시스템의 또 다른 단점은, 포인트 소스(point source)가 필름을 조사하는 데 사용되어져 최종 이미지의 충실도가 심각하게 제한된다는 것이다.

상기 시스템의 또 다른 단점은, 크게 움직이는 개구부가 감광 방출 표면과 유사 접촉으로 움직여야만 한다는 것이다.

이것은 통상 감광물질(60)의 방출이 상당히 약할 때 일반적인 문제점을 일으키고, 개구부(58)가 상기 방출면으로부터 매우 작은 거리보다 더 열려있으면 생산자 홀로그램의 질이 급격히 저하될 것이다.

여전히 상기 배열의 또 다른 단점은, 이중 노출 또는 비노출의 홀로그램 지역을 필연적으로 남기게 되어 질을 저하시킨다. 이는 슬릿 크기(59)가 홀로그램 크기보다 훨씬 적을때 특히 그러하다.

여전히 상기 배열의 또 다른 단점은, 이것이 H1 홀로그램만을 만들 수 있어 3차원 물체가 홀로그램 평면을 양분할 경우 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록할 수 없다는 것이다.

상기 배열의 또 다른 단점은, 전술한 바와 같은 문제점에 의해서 완전한 패랄랙스 기법의 실현이 상기 기법을 어렵게 할 경우, 단일 패랄랙스만을 적절히 기록할 수 있다는 것이다. 상업적인 홀로그래픽 프린터가 상대적으로 소형화되어야 하고, 진동하는 경향이 있는 통상적인 상업적 환경에서 동작하여야 하며, 다양한홀로그램 포맷을 생성하여 적절한 프린팅 시간을 거쳐야만 한다는 것이다.

따라서, 개선된 홀로그래픽 프린터를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 홀로그램 프린터에 관한 것이다. 디지털 데이터로부터 홀로그램 스테레오그램(stereogram)을 기록하여 프린트하는 방법 및 장치가 바람직한 실시예에 의해 개시되어 있다.

첨부된 도면을 참조하여 단지 예시적 방법으로 본 발명의 다양한 실시예가 설명될 것이다:

도1은 물체의 컴퓨터 모델을 설명함과 함께 디지털 홀로그램을 생성하기 위해 사용할 수 있는 일련의 순차 카메라로부터 데이터를 획득하는 과정을 설명하는 사시도,

도2는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 평면도,

도3은 상기 사시도로부터 주요 부분을 확대한 사시도,

도4는 H1 마스터 기록 모드에서 동작하는 전송 H1 홀로그램에 대한 예시도,

도5는 홀로그래픽 기록 물질이 단색 앵글에 배향된 경우의 H1 마스터 기록 모드의 동작 예시도,

도6은 반사 H1 홀로그램의 경우에 있어서의 H1 마스터 기록 모드의 동작 예시도,

도7은 반사 홀로그램의 직접(1-단계) 기록 모드에서의 동작 예시도,

도8a은 임의의 면에 대하여 각 정보를 포함하는 각각의 원으로 통상의 전송을 통한 레인보우 홀로그램 생성에 대하여 기록된 H1 마스터 홀로그램의 홀로그래픽 물질상에 기록된 오버랩핑 물체빔 밀도 패턴을 도시한 도면.

도8b은 임의의 면에 대하여 각 정보를 포함하는 각각의 타원으로 통상의 전송을 통한 풀 컬러 레인보우 홀로그램 생성에 대하여 기록된 H1 마스터 홀로그램의 홀로그래픽 물질상에 기록된 오버랩핑 물체빔 밀도 패턴을 도시한 도면으로 세개의 로우(row)는 3개의 원시 컬러 분리를 나타낸다.

도9는 도1에 도시된 바와 같은 공간에 임의의 점으로부터 각 정보를 포함하는 각각의 원으로 통상의 전송을 통한 단일 또는 풀 컬러 반사 홀로그램 생성에 대하여 기록된 H1 전 개구부 마스터 홀로그램의 홀로그래픽 물질상에 기록된 오버랩핑 물체 빔 밀도 패턴을 도시한 도면으로 세개의 로우(row)는 3개의 원시 컬러 분리를 나타낸다.

도10은 3차원 이미지를 구성하는 점으로부터 시작하는 빛의 방향 및 진폭 정보를 포함하는 각 원으로 직접 기록된 홀로그램의 홀로그래픽 물질상에 물체빔 밀도 패턴을 도시한 도면.

도11은 고해상도, 저차수, 가변 포커스 평면 거리, 대물렌즈로부터 상당히 떨어진 최소 빔 웨이스트 위치를 가지는 바람직한 실시예(526.5나노 미터에 대해 최적화된)에서 사용된 와이드 앵글 대물렌즈의 예시도.

도12는 도11의 대물렌즈에 대한 광 추적 및 주요 위치를 설명하는 도면.

도13a 내지 d는 4개의 줌 배열에 대하여 물체면에서 입력 데이터 면으로 추적하는 역 광 추적에 의해 계산된 도11 및 12의 대물렌즈의 스팟 다이어그램.

도14는 물체 및 입력 데이터 면에서 도11, 12 및 13의 줌3에서 동작하는 대물렌즈에 대한 절단면도.

도15는 단지 예시적인 목적을 위하여 공지의 홀로그래픽 도면을 도시한 도.

도16은 또 다른 공지의 홀로그래픽 도면을 도시한 도.

도17은 홀로그래픽을 생성하는 종래의 방법과 본 실시예를 비교하는 비교 예시도.

본 발명의 제1 면에 따르면, 백색 가시광 홀로그램으로 연속적인 변환을 위해 H1 마스터 홀로그램을 기록하는 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 생성하기 위하여 배열된 레이저소스;

다수의 홀로그래픽 픽셀을 포함하는 마스터 홀로그램을 광감매체에 기록하기 위한 렌즈시스템;

상기 렌즈시스템에 대하여 상기 광감매체를 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하고,

상기 포지셔닝 수단이 푸리에 면의 아래쪽 및 상기 렌즈 시스템의 이미지 면의 위쪽에 상기 감광매체를 위치시킬수 있도록 배열되며,

상기 홀로그래픽 프린터는 푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 지름을 제어하기위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런스를 자동으로 변경시키기 위한 자동 공간 코히어란스 변화 수단를 더 포함하는 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있다. 바람직하기로는, 상기 자동 공간 코히어란스 변화 수단은 계속적인 변화로 푸리에 면에서 물체 레이저 빔의 직경을 조절할 수 있다.

외부 또는 내적인 진동 또는 약간의 온도 변화에 민감하지 않게 홀로그래픽 프린터가 동작될 수 있기 때문에, 상기 홀로그래픽 프린터의 레이저 소스로서 펄스레이저의 이용 단계를 갖는 것이 특히 이로울 것이다. 부가적으로, 노출 전 진동이 없어지기까지 대기할 필요가 없을 때 프린트 속도가 근본적으로 증가할 것이다. 그러므로, 쓰기 속도는 사용되는 SLM의 리플래시 비율에 의해 기본적으로 결정된다. 따라서, 바람직한 실시예는, CW 레이저를 사용하는 통상의 프린터보다 수 오더(order) 크기로 동작할 수 있고, 동작의 신뢰도를 상당히 증진시킨다.

렌즈 시스템 이미지 면의 위쪽 및 푸리에 면의 아래쪽 위치에 감광 물질을 위치시켜 사용하는 것은 감광 물질 상에 빛을 연속적으로 산란시켜 확산 스크린 위에 이미지를 투영시키는 상기 종래 시스템과 대비되어야 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 감광물질은 이미지 면 보다 푸리에 면에 더 근접하여 위치한다. 이것의 결과로서, 적어도 수 오더(order) 크기의 에너지 절약이 제공되어 종래의 홀로그래픽 프린터에서 사용된 것보다 훨씬 적은 레이저 소스가 사용된다. 둘째로, 커다란 홀로그램 크기가 비교적 커다란 프린터를 요구하는 종래의 기기에 비하여, 바람직한 실시예는 소형화된 기기가 구성될수 있도록 한다. 셋째, 감광물질을 직접 노출함으로써, 우수한 이미지 질이 얻어진다. 넷째, 감광물질을 직접 노출함으로써, 종래의 불필요한 개구부를 제거할 수 있게 한다.

상기 홀로그래픽 프린터가 레이저 빔의 공간 코히어런스를 자동적으로 변화시키는 자동 공간 코히어런스 변화수단을 더 포함하고 있다는 사실이 푸리에 면에서 물체 레이저 빔의 직경이 콘트롤될 수 있도록 허용한다. 일반적으로, 물체 레이저 빔의 직경이 크면 클수록 최종 이미지의 충실도가 증가한다. 그러나, 푸리에 면에서 빔의 직경이 너무 크면 홀로그램 이미지 깊이(depth)가 손실될 것이다. 푸리에 면에서 물체 빔의 직경의 최적 크기는 기록될 홀로그램의 형태, 상기 홀로그램의 포맷, 포함된 이미지 및 다양한 다른 프린터 파라미터의 함수이기 때문에 이 직경을 계속적으로 변할 수 있게 한다는 것은 상당히 바람직하다.

바람직하게는, 자동 공간 코히어런스 변화 수단은 조정 가능한 텔리스코프 및 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는데, 상기 조정 가능한 텔리스코프는 마이크로 렌즈 어레이를 조사하는 대략적 콜리메이트 가변 직경 레이저 빔을 생성하도록 배열되어 있다. 텔리스코프는 마이크로 어레이의 가변 조절 지역을 조사하도록 배열되어 있고 렌즈 어레이의 소렌즈 피치(pitch)는 선택될 수 있어 각 렌즈들이 중첩되어 얼룩을 생성하지 않는 레디에이션(radiation)을 방출한다. 그러므로, 푸리에 면에서 물체 빔의 직경을 효과적으로 간단히 조절하는 것이 가능하고, 방사 소 렌즈 소스의 전체에 의해서 효과적으로 조절되며 실질적으로 얼룩이 없이 LCD 스크린의 높은 이미지 충실도를 생성하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 자동 공간 코히어런스 변화수단의 다운 스트림 및 렌즈 시스템의 업 스트림에 배열되는 변형 가능한 공간 라이트 변조기를 더 포함한다. 현재 이용 가능한 공간 라이트 변조기는 섬세한 해상도를 가지고 있다. 스태틱 SLM 으로 현재보다 가능한 더 높은 최종 홀로그램 해상도를 얻기 위하여 상기 공간 라이트 변조기는 대물렌즈의 입력 데이터 면내로 이동될 수 있을 것이다. 그러한 시스템은, 홀로그래픽 프린터의 유효 홀로그래픽 해상도의 성능을 증가시킨다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 프린터의 코히어런트 광학 왜곡을적어도 부분적으로 수정하기 위하여 상기 공간 라이트 변조기로 보내진 이미지를 수정할 수 있는 수단을 더 포함한다. 공간 라이트 변조기 상에 디스플레이 하기 전 디지털 컴퓨터 이미지의 소프트웨어 수정은 본 발명에 있어서 상당히 바람직한 특징이다. 이는, 몇몇 광학 왜곡(5번째 계수)이 받아들여진다면 홀로그래픽 프린터의 적절한 와이드 앵글 대물렌즈를 디자인하기 위하여 처음 4개의 세이들(Seidel) 계수에 의해 특징지워지는 수차 제거에 우수한 성능이 실현될 수 있기 때문이다. 와이드 앵글 대물렌즈가 배럴(barrel) 또는 핀쿠션(pincushion) 왜곡을 갖는 경우에 있어서 뷰의 우수한 대물렌즈 해상력 및 대물 필드가 얻어질 수 있다. 많은 형태의 홀로그램에 있어서 다양한 컬러 채널이 기록되어 정확히 등록되어야 하기 때문에 소프트웨어 이미지 수정의 사용은 특히 이로울 것이다.

바람직하게는, 상기 렌즈 시스템은 70도 보다 큰 뷰의 유효 필드를 가지며 특히 바람직하게는 75도보다 큰, 더욱 바람직하게는 80도보다 큰, 더 바람직하게는 최대 85도이다. 뷰의 렌즈 시스템 필드는 바람직한 실시예의 H1 마스터로부터 생성된 최종 이미지 플랜 백색광 홀로그램에 대하여 가능한 뷰의 최대 필드를 결정한다. 또한, 그것은 홀로그래픽 프린터가 생성할 수 있는 홀로그램의 포맷을 결정한다. 그러므로 70도 이하의 뷰 필드 렌즈 시스템은 장치의 응용에 상당한 제한을 주게된다.

바람직하게는, 렌즈 시스템의 푸리에 면은 렌즈 시스템의 다운 스트림에 위치하고, 바람직하게는 렌즈 시스템의 적어도 1mm, 1.5mm, 2mm 또는 2.5mm 다운 스트림에 위치한다. 대물 렌즈의 바깥 및 아래 쪽에 최대 웨이스트(waist)를 갖는 와이드 앵글 대물렌즈를 디자인하는 것은 매우 어려운 일이다. 대물렌즈의 최종 렌즈와 이 면 사이에 충분한 공간을 허용하는 것은 더더욱 어려워 감광막 필름 근처를 조사하는 Brewster 앵글 또는 푸리에 면(제12도 참조)에서 참조 빔이 발생할 수 있다(대물렌즈 측면으로부터). 만약 푸리에 면에서 대물렌즈까지의 거리가 약 2mm보다 훨씬 적으면 아마도 현재 이용 가능한 공간-라이트 변조기 이용은 불가능하게 된다.

바람직하게는, 레이저 소스는 제2 및 제3 파장에서 레이저 빔을 부가적으로 생성하도록 어레인지되어 있는데, 제1, 제2 및 제3 파장 각각은 적어도 30nm만큼 차이를 갖는다. 레이저 소스가 다중 컬러가 되도록 배열함으로써 다중 컬러 마스터 홀로그램이 구성되어, 다중 컬러 이미지 면의 홀로그램을 생산하는데 사용될 수 있을 것이다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 제2 및 제3 파장에서 레이저 빔을 생성하도록 하기 위하여 제2 및 제3 레이저 소스를 제1, 제2 및 제3 파장 각각은 적어도 30nm 만큼 차이를 갖는다. 다중 컬러 레이저에 대한 또 다른 배열은 다양한 컬러 방출을 각각 생성하는 여러 레이저이다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 제1 파장에서 사용을 위한 제1 렌즈 시스템, 제2 파장에서 사용하기 위한 제2 렌즈 시스템, 제3 파장에서 사용하기 위한 제3 렌즈 시스템을 더 포함하되, 상기 제1, 제2 및 제3 시스템은 바람직한 레이저 시스템이 자동적으로 선택될 수 있도록 배열된다. 전술한 바와 같이,대물렌즈의 디자인은 중요한데, 그것이 한 파장에서만 기능을 수행한다면 훨씬 우수한 대물렌즈가 디자인될 수 있을 것이다. 그러므로, 다중 컬러를 사용할 때 다양한 렌즈 시스템의 동작이 사용되어 하나의 특정 파장으로 최적화된다.

본 발명의 제2 면에 따르면, 백색 가시광 홀로그램으로 연속적인 변환을 위해 H1 마스터 홀로그램을 기록하는 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 생성하기 위하여 배열된 레이저소스;

다수의 홀로그래픽 픽셀을 포함하는 마스터 홀로그램을 광감매체에 기록하기 위한 렌즈시스템;

상기 렌즈시스템에 대하여 상기 광감매체를 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하며, 상기 포지셔닝 수단이 푸리에 면의 아래쪽 및 상기 렌즈 시스템의 이미지 면의 위쪽에 상기 감광매체를 위치시킬수 있도록 배열된 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있다.

바람직하게는 상기 홀로그래픽 프린터는, 레이저 빔의 공간 코히어런스를 변화시키기 위한 공간 코히어런스 변화 수단을 더 포함하며, 상기 공간 코히어런스 변화수단은 다수의 개별 회절 소자를 포함하고 상기 레이저 빔에 의해 조사되는 상기 다수의 개별 회절 소자가 변화 및/ 또는 조절될 수 있을 것이다.

바람직하게는 상기 홀로그래픽 프린터는, 다수의 소렌즈 및 상기 레이저 빔에 의해 조사되는 다수의 소렌즈를 변화시키기위한 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 실질적으로 더 바람직하게는 자동적으로 잡음없이 빔의 공간 코히어런스를 변화시키기 위한 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 끊김없이 계속적으로 변하는 방법으로 레이저 빔의 공간 코히어런스를 변화시키기 위한 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 다수의 구성요소를 포함하는 공간 코히어런스 변화수단을 더 포함하며, 레이저 빔의 공간 코히어런스를 변화시키기 위하여 상기 다수의 구성요소들간의 관계가 변화될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 변화될 수 있는 관계는, 두 렌즈 사이의 상대적인 거리이다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록하기 위한 방법에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저소스를 제공하는 단계;

다수의 홀로그래픽 픽셀을 포함하는 홀로그램을 광감지매체에 직접 기록하기 위한 렌즈 시스템을 제공하는 단계; 및

상기 감광매체를 실질적으로 상기 렌즈 시스템의 푸리에 평면에 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 제공하는 단계를 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하고,

푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 지름을 제어하기 위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런트를 자동으로 변경시키는 단계를 더 포함하는 홀로그램 직접 기록 방법.

바람직한 실시예에 따르면, (i) 최종 백색광 뷰어블 함성 홀로그래픽 스테레오를 직접 기록하는; (ii) 스테레오그램이 단일 컬러 또는 다중 컬러의 제한된 패랄랙스 또는 완전 패랄랙스이고, H1 마스터 홀로그램이 백색 가시광 홀로그래피 스테레오그램을 생성하는데 사용될 수 있다.

바람직한 실시예는, 적절한 임시 공간 빔 특성을 갖는 펄스 레이저의 사용에 의해 사업적 홀로그래픽 프린팅 기기에서 기계적으로 야기되는 진동 및 환경에 민감한 문제를 해결하여 홀로그램의 기록시간이 사용되는 공간-라이트 변조기의 리플래시 비율에만 제한을 받는다.

바람직한 실시예는, 대물렌즈 밖에서 최소 빔 웨이스트(waist)를 갖는 수차 최소가 와이드 앵글 대물렌즈 및 공간-라이트 변조기의 조합을 이용하고, 이미지가 투영되는 확산 스크린의 사용없이 H1 마스터 홀로그램을 기록하기 위하여, 심각한 잡음(speckle noise) 유도없이 상기 광학 요소를 관통하는 레이저 빔의 공간 코히어런스를 조정하는 방법을 사용한다.

바람직한 실시예는, 대물렌즈 밖에서 최소 빔 웨이스트(waist)를 갖는 수차 최소가 와이드 앵글 대물렌즈 및 공간-라이트 변조기의 조합을 사용하고, 백색 가시광 또는 백색 가시광이 아닌 일반적인 합성 홀로그램을 기록하기 위하여, 심각한 잡음(speckle noise) 유도없이 상기 광학 요소를 관통하는 레이저 빔의 공간 코히어런스를 조정하는 방법을 사용하는데, 각 성분 홀로그램의 픽셀 크기는 공간 코히어런스에 의해 연속적인 방법으로 조절되고, 그러한 픽셀의 라이트 강도 분포는 양호하다.

본 발명에 따르면, 각 홀로그래픽 픽셀에 대한 각 이미지를 디스플레이하는 공간 라이트 변조기는 각 노출 사이의 상기 대물렌즈 입력 데이터 플랜 내에서 1차원 또는 2차원 형태로 이동될 수 있어 H1 마스터 홀로그램을 위한 고해상도의 이미지가 얻어질 수 있다.

바람직하게는, 각 홀로그래픽 픽셀에 대한 각 이미지를 디스플레이하는 공간 라이트 변조기는 각 노출 사이의 상기 대물렌즈 입력 데이터 플랜 내에서 1차원 또는 2차원 형태로 이동될 수 있어, 1-단계 홀로그램을 직접 기록할 때 적절히 정의된 사각형 홀로그램 뷰잉 윈도우가 생성될 수 있을 것이다.

또 다른 실시예에 따르면, 공간 라이트 변조기는 대물렌즈내에 고정될 수 있고 각 노출 사이에서 디스프레이 된 이미지의 요구된 어떠한 변형(면대 면, 또는 상/하)도 소프트웨어적으로 달성될 수 있다.

바람직하게는, 소프트웨어 이미지 변이와 공간 라이트 변조기의 기기적 변화의 조합이 대물렌즈의 입력 데이터 면에서 효과적인 이미지 변형을 위해 사용될 수 있다.

바람직하게는, H1 홀로그램을 생성하는 경우, 공간 코히어런스를 제어하는 구성요소는 이들에 의해 생성되는 패턴 또는 공간 잡음을 평균에 이르도록 하여 감소시키고 특히 또한, 시스템에서 일어나는 다른 종류의 노이즈를 감소시키는 방법으로 랜덤 또는 규칙적으로 이동될 수 있어. 홀로그래픽 이미지의 질을 개선시킨다.

바람직한 특징에 따라, H1 홀로그램을 생성하는 경우, 원치않는 과학 패턴 또는 공간 노이즈를 평균에 이르도록 하여 감소시키는 방법으로 홀로그래픽 픽셀의 패킹 밀도와 크기가 선택되어, 최적화되고, 제어되므로써 홀로그래픽 이미지 질을개선한다.

H1 홀로그램을 생성할 경우, 레이저 출력 에너지와 홀로그래픽 픽셀의 패킹 밀도와 크기에 따른 참조/물체 에너지 분리 비율을 최적화하는 것이 바람직하고 이에 따라 홀로그래픽 이미지의 화질 및 밝기가 개선된다.

최종 홀로그램을 생성할 경우, 홀로그래픽 이미지 필드의 화질, 밝기 및 깊이(depth) 를 최적화하는 방법으로 홀로그래픽 픽셀의 패킹 밀도와 크기를 선택하고 최적화하고, 계속적으로 제어하는 것이 바람직하다.

H1 홀로그램을 생성할 경우, 컴퓨터로 제어되어 구동되는 가변 확대 개구부와 같은 적절한 수단에 의해 홀로그래픽 필름 면에서 모양 및 위치적으로 참조빔 분포가 자동적으로 물체 빔을 추적하도록 하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 다중 컬러 H1 홀로그램 또는 다중 칼라 1-단계 홀로그램을 생성하기 위하여 펄스 레이저가 사용될때, 평행하게 모든 색체 방출로 다양한 컬러의 홀로그래픽 픽셀 기록을 허용하면서, 적어도 하나의 광학적 와이드 앵글 대물렌즈의 제어가능한 기록 위치를 가지는 세개의 개별 광학 시스템이 구현되어 다양한 컬러의 홀로그래픽 픽셀이 확보될 수 있고, 또는 다양한 컬러의 홀로그래픽 픽셀이 특정 제어 가능한 패턴을 형성하도록 만들어질 수 있다.

바람직하게는, 다중 컬러 H1 홀로그램을 생성하기 위하여 컬러 펄스 레이저가 사용될때, 하나의 다중 파장 광학 시스템이 사용되고, 이 광학 시스템내의 다양한 파장 임계 요소들이 다양한 컬러의 노출사이에서 대체되어 자동적으로 선택되어 진다.

홀로그램을 기록하는 데이터는 3차원 컴퓨터 모델에 의해 생성되거나, 다수의 연속적인 카메라 셧(shot)으로부터 가져온다.

홀로그램은 컴퓨터에 부착된 공간 라이트 변조기를 갖는 기록 헤드에 의해 적절한 기록매체 상에 빛으로 홀로그램이 기록된다.

다수의 픽셀을 구비하는 어레이 또는 매트릭스를 기록하기 위하여 기록 매체 또는 기록 헤드는 1차원 또는 2차원으로 움직인다.

본 발명에 따르면, 디지털 마스터 홀로그램(H1)을 기록하기 위하여 펄스 레이저와 함께 동작하는 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있다.

본 발명에 따르면, 펄스 레이저, SLM, 울트라 와이드 앵글 등을 대물렌즈 및 물체빔 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 수단을 구비하고 디지털 H1마스터 홀로그램을 프린트하기 위하여 디자인된 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있다.

바람직하게는, SLM은 정적이고 울트라 와이드 앵글 대물렌즈의 입력 데이터 면을 효과적으로 차지한다.

바람직하게는, 상기 SLM은 와이드 앵글 대물렌즈의 입력 데이터 면에서 1차원 또는 2차원으로 하나의 홀로 픽셀 노출에서 다른 노출로 움직인다.

바람직하게는, 와이드 앵글 대물렌즈는 하나 이상의 다음 특징을 가지고 있다: (a) 특정 파장에 동작하도록 디자인되어 있다; (b) 대물렌즈 밖에서 빔 웨이스트를 가진다. (c)낮은 광학적 수차 및 고해상도를 가진다; (d)70도보다 큰 유효 뷰 필드를 갖는다:(e); 소프트웨어(SLM) 이미지 수정을 요구하는 중요한 과학적 왜곡(즉, 5차 세이들 계수에 의해 기술되는 수차)을 가진다.

바람직하게는, 물체 빔 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하는 방법은 마이크로 렌즈 어레이를 조사하는 조정가능한 텔리스코프(대략적으로 콜리메이트되는 가변 직경 레이저 빔을 생성하는) 사용을 가진다.

바람직하게는, 펄스 레이저는 1팸토세컨드와 100마이크로세컨드 사이의 펄스 구간 및 1mm보다 큰 임시 코히어런스를 가지는 단색 펄스 레이저이다.

바람직하게는, 펄스 레이저는 플래시 램프 또는 펌핑 다이오드인 네오다이미늄(Neodymium)이다.

바람직하게는, 펄스 레이저는 1팸토세컨드와 100마이크로세컨드 사이에서 각 컬러 구성요소의 펄스 구간과 1mm보다 큰 각 컬러 구성요소들의 임시 코히어런스를 가지는 다중 컬러 레이저이다.

바람직하게는, 펄스 레이저는 생성된 어떠한 홀로그램의 홀로 그래픽 픽셀 크기는 최적화되어 최상의 이미지 충실도를 달성하도록 최저가되고 제어된다.

바람직하게는, 펄스 레이저는 일렉트로 메카니컬 변형의 몇몇 및 그 안에 사용되는 회전 스테이지는 프로그램된 상기 일렉트로 메카니컬 스테이지의 비선형 움직임과 일정한 속도를 허용하는 특정 콘트롤러에 의해 제어되어 높은 비율에서 적어도 여러 스테이지가 원활하고 적절한 정밀도로 움직이는 것을 보장한다.

바람직하게는, SLM은 고해상도의 LCD이다.

바람직하게는, 프린터의 광학 시스템내의 고유한 광학 왜곡을 수정하기 위하여 그리고, 최종적으로 조사되는 빛의 형태하에서 왜곡되지 않는 홀로그램 응답 이미지를 보장하기 위하여 소프트웨어 이미지 왜곡 알고리즘이 각 홀로그래픽 픽셀에적용된다.

바람직하게는, 최종 홀로그램안으로 심각한 노이즈를 유도하지 않도록 물체 빔 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하는 방법이 배치된다.

바람직하게는, 소프트웨어 이미지 왜곡 알고리즘은 SLM으로 보내진 각 이미지에 적용되며, 프린터의 광학 시스템내의 고유한 광학 왜곡을 수정하고 최종적으로 조사되는 빛의 형태하에서 왜곡되지 않는 홀로그램 응답 이미지를 보장하기 위하여 대물렌즈 입력 데이터 면내의 SLM 위치를 참조하여 왜곡의 정확한 형태가 계산되고 홀로그래픽 픽셀이 기록된다.

본 발명에 따르면, 펄스 레이저, 하나 이상의 SLM, 하나 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 각 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 방법으로 디지털 H1마스터 홀로그램을 프린트하기 위해 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 다중 컬러 펄스 레이저, 3개 이상의 SLM, 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 다양한 컬러의 홀로픽셀 사이에서 간격을 가변적으로 조절할 수 있는 수단으로 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 다중 컬러 펄스 레이저, 3개 이상의 SLM, 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 각 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하는 수단으로 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되며, 다른 컬러의 홀로픽셀 사이의 공간은 고정되어, 제로(0)이거나또는 제로가 아닐 수 있다.

본 발명에 따르면, 다중 컬러 펄스 레이저, 하나의 SLM, 하나의 주요 광학 회로에 자동적 또는 수동적으로 삽입되거나 제거될 수 있는 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 수단으로 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있으며, 상기 홀로그래픽 프린터는 한 컬러로 연속적으로 프린트하고 다음 컬러를 위해 다른 패스를 만든다.

본 발명에 따르면, 다음 컬러 등등을 또 다른 패스가 만들기 전에 먼저 한 컬러 채널이 기록되는 컬러 펄스 레이저로 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되는데, 상기 패스는 전체 프린트 라인, 프린트 라인의 일부분, 프린트될 일부 지역 또는 프린트될 전체 지역이다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 컬러 채널이 동시에 기록되는 컬러 펄스 레이저로, 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하기 위해 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 광학 구성요소가 홀로그래픽 광학 구성요소에 의해 대체되는 컬러 펄스 레이저로, 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 광학 구성요소가 홀로그래픽 광학 구성요소에 의해 대체되는 펄스 레이저로, 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 3개 이상의 마스터 홀로그램, 각 컬러 중에서 하나가 다른 홀로그래픽 필름 또는 플레이트에 기록되는 3개 이상의 컬러를 갖는 컬러 펄스 레이저로, 디지털 H1 마스터 전송 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 3개 이상의 컬러를 가지는 컬러 펄스 레이저, 3개 이상의 SLM, 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈, 및 각 물체빔이 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 방법으로 디지털 H1 마스터 전송 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되는데, 3개 이상의 마스터 홀로그램, 각 컬러중에서 하나가 다른 홀로그래픽 필름 또는 플레이트에 기록된다.

본 발명에 따르면, 3개 이상의 컬러를 가지는 컬러 펄스 레이저, 하나의 주요 광학 회로에 자동적 또는 수동적으로 삽입되거나 제거될 수 있는 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 수단으로 디지털 H1 마스터 반사 홀로그램을 프린트하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있으며, 3개 이상의 마스터 홀로그램, 각 컬러중에서 하나가 다른 홀로그래픽 필름 또는 플레이트에 기록된다.

실시예에 따르면, 프린터의 와이드 앵글 대물렌즈의 고유 광학 왜곡을 수정하기 위하여 소프트웨어 이미지의 왜곡 알고리즘이 SLM으로 보내진 각 이미지에 적용된다.

바람직한 특징에 따르면, 참조 빔의 크기 및 제어하기 위하여 이미지 면 개구부가 사용된다. 바람직하게는, 홀로그래픽 면에 참조 빔의 위치를 정확하게 아중하기 상기 개구부가 1차원 또는 2차원적으로 움직인다. 바람직하게는, 참조빔은 홀로그래픽 필름 면에서 물체면을 자동적으로 추적하도록 만들어진다. 바람직하게는, 상기 홀로그래픽 필름 면으로부터 대물렌즈의 거리는 조절되어 홀로그래픽 픽셀 사이즈를 변화시킨다.

바람직하게는 와이드 앵글 대물렌즈를 관통한 후 그것의 최대 빔 웨이스트 위치에서 물체 빔의 직경을 변화시켜 최적화되도록 물체빔이 공간 코히어런스가 제어된다,

바람직하게는, 홀로그램의 이미지 충실도는 기록된 홀로그래픽 픽셀이 공간 밀도를 선택함으로써 최적화된다. 더욱이 밀도는 홀로그램내의 지역별로 변화된다.

바람직하게는, 기록된 홀로그램의 길을 악화시키는 어떠한 노이즈라도 감소시키기 위하여 물체 빔의 공간 코히어런스를 제어하는 요소는 홀로픽셀 노출 사이에서 랜덤 또는 특정 형태로 움직인다.

바람직하게는, 마스터 홀로그램이 최종적으로 H2 홀로그램으로 전송될 때 최적의 H1-H2 전송 거리를 제어하기 위하여 SLM은 정확한 스테이지에서 상기 와이드 앵글 대물렌즈를 향해 또는 이것으로 부터 멀어지는 방향으로 움직인다.

바람직하게는, 정적 SLM의 경우에 있어서, 대물렌즈의 입력 데이터 면내의 요구된 이미지 변경은 소프트웨어적으로 달성된다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 단일 컬러 채널 레인보우 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고 상기 H1 마스터홀로그램은 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 단일 라인을 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 다중 컬러 채널 레인보우 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고 상기 H1 마스터 홀로그램은 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 여러 수직한 라인을 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 완전한 또는 수평한 패랄랙스의 단일 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고 상기 마스터 홀로그램은 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 완전한 또는 수평한 패랄랙스의 단일 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, 홀로그래픽 픽셀의밀도가 홀로그래픽 기판 상에서 직각좌표계의 일반적인 함수로 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 단일 패랄랙스 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, H1 마스터 홀로그램은 홀로그래픽 픽셀의 밀도가 수평 및 수직 방향에서 동일하지 않게 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 완전한 또는 수평 패랄랙스의 다중 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, H1 마스터 홀로그램은 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 반사 홀로그램이 기록되는데 이는 단일 패랄랙스 다중 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, H1 마스터 홀로그램은 수직 및 수평 방향에서 동일하지 않은 밀도를 가지는 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 반사 홀로그램이 기록되는데 이는 단일 또는 전 패랄랙스 다중 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, H1 마스터 홀로그램은 홀로그래픽 기판상에서 직각 좌표계의 일반적인 함수가 되는 밀도를 가지는 상당히 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 반사 홀로그램이 기록되는데 이는 단일 또는 전 패랄랙스 다중 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, H1 마스터 홀로그램은 홀로그래픽 기판상에서 직각 좌표계의 일반적인 함수가 되는 밀도를 가지는 약하게 겹쳐지는 홀로그래픽 픽셀의 2-차원 매트릭스를 구성한다.

바람직하게는, H1 마스터 반사 홀로그램이 기록되는데 이는 단일 또는 전 패랄랙스 다중 컬러 채널 반사 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, H1 마스터 홀로그램은 컬러가 서로 엇갈려 약하게 겹치거나 인접한 홀로그래픽 픽셀들의 2-차원 매트릭스를 구성하는데 그 밀도는 홀로그래픽 기판상에서 직각 좌표계의 일반적인 함수가 된다.

바람직하게는, H1 마스터 홀로그램이 기록되는데 이는 다중 컬러 채널 레인보우 홀로그램 또는 무색 전송 홀로그램을 생성하기 위해 전송된 이미지 면으로 디자인되고, 그 전파 벡터가 홀로그래픽 필름의 수직 벡터와 각을 이루는 물체빔에 의해 각 홀로픽셀이 기록된다. 더우기 상기 각은 무색 각이다.

실시예에 따르면 펄스 레이저, 다중 SLM, 다중 와이드 앵글 대물렌즈, 각 물체빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 제어하는 방법 및 각 와이드 앵글 대물렌즈에 의해 기록된 홀로픽셀들간의 간격을 가변적으로 제어하는 방법으로 디지털 H1 마스터 홀로그램을 인쇄하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

실시예에 따르면 다중 컬러 펄스 레이저, 다중 SLM, 다중 와이드 앵글 대물렌즈, 각 물체빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 제어하는 방법 및 각 와이드 앵글 대물렌즈에 의해 기록된 홀로픽셀들간의 간격을 가변적으로 제어하는 방법으로 디지털 H1 마스터 홀로그램을 인쇄하도록 디자인된 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록하기 위한 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 생성하기 위하여 배열된 레이저소스;

다수의 홀로그래픽 픽셀을 포함하는 마스터 홀로그램을 광감매체에 기록하기 위한 렌즈시스템;

실질적으로 상기 렌즈시스템의 푸리에 면에 대하여 상기 광감매체를 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하고;

푸리에 면에서 물체 빔의 직경을 계속적으러 변화시키는 조절을 위하여 상기 홀로그래픽 프린터는 레이저 빔의 공간 코히어런스를 자동적으로 변화시키는 자동 공간 코히어런스 변화 수단을 더 포함하는 홀로그래픽 프린터.

외부 또는 내적인 진동 또는 약간의 온도 변화에 민감하지 않게 홀로그래픽 프린터가 동작될 수 있기 때문에, 상기 홀로그래픽 프린터의 레이저 소스로서 펄스 레이저의 이용 단계를 갖는 것이 특히 이로울 것이다. 부가적으로, 노출 전 진동이 없어지기까지 대기할 필요가 없을 때 프린트 속도가 근본적으로 증가할 것이다. 그러므로, 쓰기 속도는 사용되는 SLM의 리플래시 비율에 의해 기본적으로 결정된다. 따라서, 바람직한 실시예는, CW 레이저를 사용하는 통상의 프린터보다 수 오더(order) 크기로 동작할 수 있고, 동작의 신뢰도를 상당히 증진시킨다.

외관이 부분부분 픽셀 레이트(pixelrate)된 홀로그램을 어떤 다른 면에서 생성하지 않기 위하여 감광 물질의 표면상에 중요한 홀로픽셀 오버랩이 요구되었을 때 실질적으로 푸리에 면에서 감광물질을 위치시키는 것이 최적이다. 이는 높은 에너지 광선이 푸리에 면에서 서로 교차하기 때문이다. 푸리에 면이 감광 물질로부터 거리L 만큼 떨어져 있을 경우 최종 이미지는 감광물질로부터 상기 거리L에 위치하여 홀로픽셀을 구성하면서 나타난다. 나타나는 이들 픽셀이 깊이는 감광 물질이 표면에서 물체빔의 크기보다 항상 작은 푸리에 면에서의 물체 빔 직경과 동일할 것이다. 그러므로, 감광 물질이 실질적으로 푸리에 면에 있지 않을 경우, 인접한 홀로픽셀들을 적절히 근접시키기 위해서 감광물질 위에 그러한 인접 홀로픽셀들의 물체빔의 현저한 오버랩이 요구되어 결과적으로 홀로그램 회절 효율을 감소시킨다.

홀로그래픽 프린터가 레이저 빔의 공간 코히어런스를 자동적으로 변화시키기 위한 자동 공간 코히어런스 변화수단을 더 포함하고 있다는 사실이 푸리에 면에서 물체 레이저 빔의 직경이 조절되는 것을 허용한다. 이는 홀로픽셀 크기가 제어될 수 있다는 것을 의미한다. 홀로그램의 다양한 포맷이 기본적으로 다른 픽셀 크기를 요구하기 때문에 이 직경을 계속적으로 변할 수 있다는 것은 상당히 바람직하다.

바람직하게는, 자동 공간 코히어런스 변화 수단은 조정 가능한 텔리스코프 및 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는데, 상기 조정 가능한 텔리스코프는 마이크로 렌즈 어레이를 조사하는 대략적 콜리메이트 가변 직경 레이저 빔을 생성하도록 배열되어 있다. 텔리스코프는 마이크로 어레이의 가변 조절 지역을 조사하도록 배열되어 있고 렌즈 어레이의 소렌즈 피치(pitch)는 선택될 수 있어 각 렌즈들이 중첩되어 얼룩을 생성하지 않는 레디에이션(radiation)을 방출한다. 그러므로, 푸리에 면에서 물체 빔의 직경을 효과적으로 간단히 조절하는 것이 가능하고, 방사 소 렌즈 소스의 전체에 의해서 효과적으로 조절되며 실질적으로 얼룩이 없이 LCD 스크린의 높은 이미지 충실도를 생성하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 상기 프린터는 자동 공간 코히어런스 변화수단의 아래에 그리고 상기 렌즈 시스템의 위쪽에 배열된 변경 가능한 공간 라이트 모듈레이트를 더 포함한다. 홀로그램의 백색광 콜리메이트된 빔으로 디스플레이를 위해 조사되는 경우, LCD 를 변경하는 것은 홀로그램을 생성하는 통상적이고 효과적인 방법에 사각형 뷰잉 지역을 제공한다. 사각형 뷰잉 윈도우는 홀로그램을 보는 관측자가 전체 이미지를 볼 때, 또는 전혀 이미지를 보지 않을 때 바람직하다. 이는 관측자가 상당한 시간을 홀로그래픽 이미지만을 보는 경우 스크롤링(scrolling) 뷰잉 윈도우의 경우와 대비되어야만 할 것이다. LCD를 변경함으로써 임의의 사각형 뷰잉 지역을 갖는 홀로그램은 저해상도 LCD로 생산될 수 있고 그렇지 않으면 LCD 가 스태틱할 것을 요구하게 될 것이다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 프린터의 코히어런트 광학 왜곡을 적어도 부분적으로 수정하기 위하여 상기 공간 라이트 변조기로 보내진 이미지를 수정할 수 있는 수단을 더 포함한다. 바람직한 실시예 있어서, 상기 홀로그래픽 프린터는 공간 라이트 변조기로 보내진 이미지를 미리 왜곡시키기위한 수단을 포함한다. 공간 라이트 변조기 상에 디스플레이 하기 전 디지털 컴퓨터 이미지의 소프트웨어 수정은 본 발명에 있어서 상당히 바람직한 특징이다. 이는, 몇몇 광학 왜곡(5번째 계수)이 받아들여진다면 홀로그래픽 프린터의 적절한 와이드 앵글 대물렌즈를 디자인하기 위하여 처음 4개의 세이들(Seidel) 계수에 의해 특징지워지는 수차 제거에 우수한 성능이 실현될 수 있기 때문이다. 와이드 앵글 대물렌즈가 배럴(barrel) 또는 핀쿠션(pincushion) 왜곡을 갖는 경우에 있어서 뷰의 우수한 대물렌즈 해상력 및 대물 필드가 얻어질 수 있다. 많은 형태의 홀로그램에 있어서 다양한 컬러 채널이 기록되어 정확히 등록되어야 하기 때문에 소프트웨어 이미지 수정의 사용은 특히 이로울 것이다.

많은 경우, 할로겐 램프와 같이 한 포인트 소스로부터 발산하는 백색광의 비콜리메이트된 빔으로 디스플레이되기 위하여 홀로그램이 조사된다. 응답 조사가 고려되지 않고, 더욱이 참조의 일정한 앵글이 기록하는데 사용되지 않으면, 분기되는빔에 의해 이미지 왜곡 및 뷰잉 윈도우 왜곡이 홀로그램의 조사에서 일어날 것이다. 회절 모델에 기초한 이미지 사전 왜곡과 LCD의 1-차 또는 2-차 변형의 조합을 사용하고, 각 홀로픽셀 노출의 단지 1-차원에서 참조 빔을 움직임으로써, 유도된 이미지 왜곡이 보상될 수 있고 상당히 개선된 홀로그램 뷰잉 윈도우가 얻어질수 있을 것이다. 그러므로, 1-차원적으로 변화될 수 있는 빔, 변형된 LCD 및 소프트웨어 이미지 왜곡은 상당히 바람직하고 커다란 홀로그램에 대해 적합하다.

바람직하게는, 렌즈 시스템은 70도 이상의 효과적인 뷰 필드를 가진다.

바람직하게는, 렌즈 시스템의 푸리에 면은 렌즈 시스템의 다운 스트림에 위치하고, 바람직하게는 렌즈 시스템의 적어도 1mm, 1.5mm, 2mm 또는 2.5mm 다운 스트림에 위치한다.

바람직하게는, 레이저 소스는 제2 및 제3 파장에서 레이저 빔을 부가적으로 생성하도록 배열되어 있는데, 제1, 제2 및 제3 파장 각각은 적어도 30nm만큼 차이를 갖는다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 제2 및 제3 파장에서 레이저 빔을 생성하도록 하기 위하여 제2 및 제3 레이저 소스를 제1, 제2 및 제3 파장 각각은 적어도 30nm 만큼 차이를 갖는다.

바람직하게는, 상기 홀로그래픽 프린터는, 제1 파장에서 사용을 위한 제1 렌즈 시스템, 제2 파장에서 사용하기 위한 제2 렌즈 시스템, 제3 파장에서 사용하기 위한 제3 렌즈 시스템을 더 포함하되, 상기 제1, 제2 및 제3 시스템은 바람직한 레이저 시스템이 자동적으로 선택될 수 있도록 배열된다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록하기 위한 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 생성하기 위하여 배열된 레이저소스;

다수의 홀로그래픽 픽셀을 포함하는 마스터 홀로그램을 광감매체에 기록하기 위한 렌즈시스템;

상기 렌즈시스템에 대하여 상기 광감매체를 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하는 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있다.

본 발명의 여전히 다른 면에 따르면, 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록하기 위한 방법에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 생성하기 위하여 배열된 레이저소스를 제공하는단계;

다수의 홀로그래픽 픽셀을 포함하는 마스터 홀로그램을 광감매체에 기록하기 위한 렌즈시스템를 제공하는 단계;

상기 렌즈시스템에 대하여 상기 광감매체를 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 제공하는 단계를 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하며, 상기 방법은

푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 직경을 제어하기위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런스를 자동으로 변경시키기 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록하기 위한 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 생성하기 위하여 배열되어 물체 빔 및 참조 빔을 분리시키는 레이저소스;

상기 물체 빔상에 동작하는 공간 라이트 변조기;

광감매체에 홀로픽셀을 직접 기록하기 위한 렌즈시스템;

실질적으로 상기 렌즈시스템의 푸리에 면에 상기 광감매체를 위치시키기 배열하는 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스는 펄스 레이저 소스를 포함하고;

상기 공간 라이트 변조기는 변형 가능하며;

상기 홀로그래픽 프린터는,

상기 홀로픽셀의 형성 이후 푸리에 면에서 참조빔의 방향만을 1-차원적으로 변화시키기 위한 수단;

푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 직경을 제어하기위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런스를 자동으로 변경시키기 위한 자동 공간 코히어런스 변화 수단; 및

상기 공간 라이트 모둘레이트로 보내진 이미지를 사전 왜곡시키는 수단을 포함하는 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 1-단계 백색광 홀로그래픽 프린터는 펄스 레이저와 협력한다.

본 발명의 다른 면에 따르면, 1-단계 백색광 홀로그래픽 프린터는 펄스 레이저, SLM, 와이드 앵글 대물렌즈 및 물체 빔 공간 코히어런스를 가변적으로 제어하기 위한 방법과 함께한다. 바람직하게는, 상기 SLM은 정적이고 상기 와이드 앵글 대물렌즈의 입력 데이터 면을 효과적으로 차지한다. 또한, 상기 SLM은, 와이드 앵글 대물렌즈 입력 데이터 면내에서 빔1-차원 또는 2-차원 형태로 한 홀로픽셀 노출로부터 다른 노출로 이동한다.

바람직하게는, 와이드 앵글 대물렌즈는 하나 이상의 다음 특징을 가지고 있다: (a) 특정 파장에 동작하도록 디자인되어 있다; (b) 대물렌즈 밖에서 빔 웨이스트를 가진다. (c)낮은 광학적 수차 및 고해상도를 가진다; (d)70도보다 큰 유효 뷰 필드를 갖는다:(e); 소프트웨어(SLM) 이미지 수정을 요구하는 중요한 과학적 왜곡 (즉, 5차 세이들 계수에 의해 기술되는 수차)을 가진다.

바람직하게는, 물체 빔 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하는 방법은 마이크로 렌즈 어레이를 조사하는 조정가능한 텔리스코프(대략적으로 콜리메이트되는 가변 직경 레이저 빔을 생성하는) 사용을 가진다.

바람직하게는, 상기 프린터에서 사용되는 펄스 레이저는 1팸토세컨드와 100마이크로세컨드 사이의 펄스 구간 및 1mm보다 큰 임시 코히어런스를 가지는 단색 펄스 레이저이다.

바람직하게는, 상기 펄스 레이저는 플래시 램프 또는 펌핑 다이오드인 네오다이미늄(Neodymium)이다.

바람직하게는, 상기 프린터에서 사용되는 펄스 레이저는 1팸토세컨드와 100마이크로세컨드 사이의 각 컬러 성분요소들의 펄스 구간 및 1mm보다 큰 각 컬러 성분요소의 임시 코히어런스를 가지는 다중 컬러 펄스 레이저이다.

바람직하게는, 생성된 홀로그램의 홀로그패픽 픽셀은 물체 빔 공간 코히어런스를 변화시킴으로써 최적화되어 제어 된다.

바람직하게는, 펄스 레이저는 일렉트로 메카니컬 변형의 몇몇 및 그 안에 사용되는 회전 스테이지는 프로그램된 상기 일렉트로 메카니컬 스테이지의 비선형 움직임과 일정한 속도를 허용하는 특정 콘트롤러에 의해 제어되어 높은 비율에서 적어도 여러 스테이지가 원활하고 적절한 정밀도로 움직이는 것을 보장한다.

바람직하게는, SLM은 고해상도의 LCD이다.

바람직하게는, 프린터의 광학 시스템내의 고유한 광학 왜곡을 수정하기 위하여 그리고, 최종적으로 조사되는 빛의 형태하에서 왜곡되지 않는 홀로그램 응답 이미지를 보장하기 위하여 소프트웨어 이미지 왜곡 알고리즘이 각 홀로그래픽 픽셀에 적용된다.

바람직하게는, 물체 빔 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하는 방법은 최종 홀로그램안으로 심각한 노이즈를 유도하지 않는다.

바람직하게는, 프린터의 광학 시스템내의 고유한 광학 왜곡을 수정하고 최종적으로 조사되는 빛의 형태하에서 왜곡되지 않는 홀로그램 응답 이미지를 보장하기 위하여, 소프트웨어 이미지 왜곡 알고리즘은 SLM으로 보내진 각 이미지에 적용된다.

바람직하게는, 소프트웨어 이미지 왜곡 알고리즘은 SLM으로 보내진 각 이미지에 적용되며, 프린터의 광학 시스템내의 고유한 광학 왜곡을 수정하고 최종적으로 조사되는 빛의 형태하에서 왜곡되지 않는 홀로그램 응답 이미지를 보장하기 위하여 대물렌즈 입력 데이터 면내의 SLM 위치를 참조하여 왜곡의 정확한 형태가 계산되고 홀로그래픽 픽셀이 기록된다.

바람직하게는, 다중 컬러 H1 홀로그램을 생성하기 위하여 컬러 펄스 레이저가 사용될때, 하나의 다중 파장 광학 시스템이 사용되고, 이 광학 시스템내의 다양한 파장 임계 요소들이 다양한 컬러의 노출사이에서 대체되어 자동적으로 선택되어 진다.

본 발명에 따르면, 펄스 레이저, 하나 이상의 SLM, 하나 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 각 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 방법으로 1-단계 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 다중 컬러 펄스 레이저, 3개 이상의 SLM, 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 다른 컬러의 홀로픽셀 사이에서 간격을 가변적으로 조절할 수 있는 방법으로 1-단계 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 다중 컬러 펄스 레이저, 3개 이상의 SLM, 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 각 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하는 방법으로 1-단계 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되며, 다른 컬러의 홀로픽셀 사이의 공간은 고정되어, 제로(0)이거나 또는 제로가 아닐수 있다.

본 발명에 따르면, 다중 컬러 펄스 레이저, 하나의 SLM, 하나의 주요 광학 회로에 자동적 또는 수동적으로 삽입되거나 제거될 수 있는 3개 이상의 와이드 앵글 대물렌즈 및 물체 빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 조절하기 위한 방법으로1-단계 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되어 있으며, 상기 홀로그래픽 프린터는 한 컬러로 연속적으로 프린트하고 다음 컬러를 위해 다른 패스를 만든다.

본 발명에 따르면, 다음 컬러 등등을 또 다른 패스가 만들기 전에 먼저 한 컬러 채널이 기록되는 컬러 펄스 레이저로 1-단계 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공되는데, 상기 패스는 전체 프린트 라인, 프린트 라인의 일부분, 프린트될 일부 지역 또는 프린트될 전체 지역이다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 컬러 채널이 동시에 기록되는 다중 컬러 펄스 레이저로 1-단계 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

바람직하게는, 참조빔의 크기와 모양을 제어하기 위하여 이미지 면 개구부가 사용된다.

바람직하게는, 최종 홀로그램의 밝기 및 화질을 최적화하기 위하여 레이저 에너지 및 물체에 대한 참조 에너지 비가 선택된다.

바람직하게는, 감광 물질 표면에서 참조빔의 크기는 물체빔의 크기와 항상 매치된다.

바람직하게는, 이미지 면의 개구부는 효과적인 빔 콜리메이션 및 낮은 빔 분산을 유지하는 한편, 참조빔의 크기와 모양을 제어하는데 사용된다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 광학 요소가 홀로그래픽 광학 요소에 의해 대치되는 컬러 펄스 레이저로 1-단계 홀로그램을 직접 프린트하기 위해 디자인되는 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 광학 요소가 홀로그래픽 광학 요소에 의해대치되는 펄스 레이저로 1-단계 홀로그램을 직접 프린트하기 위해 디자인되는 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 광학 요소가 홀로그래픽 광학 요소에 의해 대치되는 펄스 레이저, 다중 SLM, 다중 와이드 앵글 대물렌즈, 각 물체빔의 공간 코히어런스를 가변적으로 제어하는 방법 및 각 와이드 앵글 대물렌즈에 의해 기록된 홀로픽셀 사이의 간격을 가변적으로 조절하는 방법으로 1-단계 홀로그램을 직접 프린트하기 위해 디자인되는 디지털 홀로그래픽 프린터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 1-단계 백색 가시광 홀로그램을 직접 기록하기 위한 제1 모드 및 백색 가시광 홀로그램(H2)으로서 알려진 공정에 의해 호환가능한 마스터 홀로그램(H1)을 기록하기 위한 제2 모드에서 동작 가능한 홀로그래픽 프린터가 제공된다. 그러한 이중 목적의 홀로그래픽 프린터는 이전에 생각되지 못했었다.

본 실시예의 2-단계 프린팅 프로세스와 종래의 2-단계 홀로그래픽 프린팅 프로세스 사이의 차이점을 설명하기 위하여 제17도를 참조하여 바람직한 배열(아래쪽 다이어그램)과 종래의 방법(위쪽 다이어그램)을 비교한다. 공지의 배열에 있어서 대물렌즈(1702)를 사용하여 공간 라이트 변조기(1701)의 포커스된 이미지가 확산 스크린 상에 생성된다. 확산 스크린은 다양한 넓은 방향으로 충돌되는 빛을 산란시킨다. 일반적으로 직각 모양을 갖는 이동 가능한 개구부(1706)에 의해 덮혀지는 감광물질(1705)은, 도면부호 1717 및 1716에 의해 표시된 광선의 다발이 상기 에퍼쳐 홀(1707)에 의해 덮혀지지 않고 남아있는 물질(1705)의 표면의 일부를 조사되도록 한다. 상호 코히어런트 참조빔이 A에서 B로 조사되어 홀로그래픽 픽셀로 언급될 수있는 지역(1704)에서 조그만 전송 홀로그램을 생성하게 된다. 1차원 또는 2차원 형태로 개구부를 이동시키고, SLM 이미지를 적절한 입체 뷰로 변화시켜 노출시킴으로써, 사용되는 개구부에 의해 정의된 모양을 갖는 홀로그래픽 픽셀로 인하여 합성 전송 홀로그램이 이루어진다. 알려진 배열에 있어서 상기 에퍼쳐는 슬릿이고 움직임은 1차원적이다. 알려진 배열은 2차원 움직임 및 직사각형 또는 정사각형 개구부로 구현될 수 있을 것이다. 이어서 종래 기술에 있어서 전파 방향이 B에서 A인 응답빔(1708)을 사용하여 처리된 홀로그램의 조사를 활용함으로써 최종 합성 전송 홀로그램이 H2 백색 가시광 홀로그램으로 전송된다. 이러한 처리는 공간 위치(1703)에서 실제 이미지를 생성한다. 특히, 참조빔(1708)에 의해 홀로그래픽 픽셀(1704)만을 조사하기 위하여 개구부(1706)로 처리된 홀로그램(1705)을 완전히 덮음으로써 픽셀(1704)을 기록하기 위해 사용되었던 것과 같이 홀로그램을 통해 정확한 동일 이미지가 확산 스크린(1703) 상에 투영된다. 본 발명에 있어서 확산 스크린은 사용되지 않는다. 대신 본 발명에 따르면, 공간 위치(1709)에서 SLM(1715)의 포커스된 이미지를 형성하기 위해서 특별한 와이드 앵글 대물렌즈(1714)가 사용된다. 이미지 플랜(1709)에 물질 표면이 존재하지는 않는다. 대신 도면에 도시한 바와 같이 최소 빔 웨이스트의 면의 어느 정도 아래쪽에 감광 필름(1712)이 놓여진다. 이미지(1701)에 대하여 도면부호 1715의 이미지는 1차원 또는 2차원 형태로 위상 시프트된다(대물렌즈에 대해 시프트되는 LCD 또는 소프트웨어에 의해). 이러한 방법으로 아래쪽 다이어그램에 있는 광선(1717)은 그 위쪽 다이어그램에 있는 시간 역전된 광선(1717)과 정확히 대응되고 이는 도면부호 1718에 대해서도 마찬가지이다. 이들 두 셋트의 광선 사이에 시간 역전 변형이 존재하므로 D에서 C로 전파된 시간 역전 참조빔(1711)이 사용된다. 그러므로 전술한 바와 같이 홀로그래픽 픽셀이 위치(1713)에서 생성된다. SLM(1715), 대물렌즈(1714)의 참조빔(1711)을 1차원 또는 2차원(변형)으로 감광 필름의 표면상에서 함께 제거함으로써 합성 전송 홀로그램이 기록된다. 이러한 홀로그램(1712)은 홀로그램(1705)과 결합된다. 그러므로 합성 홀로그램(1712)이 D에서 C로 전파하는 동일한 참조빔(1711)에 의해 화학적으로 처리되어 조사되면 하나의 홀로그래픽 픽셀을 조사하기 위해서만 주위가 주어짐과 동시에 확산 스크린이 위치(1709)에 놓여져 정확한 동일 이미지가 관측되어, 전술한 종래 기술에서 검토한 바와 같이, 확산 스크린에 투영된다.

그러므로, 종래 기술보다 더 낮은 크기의 에너지 요구, 상당히 증가되는 시스템 유연성, 낮은 잡음 결과, 고속 동작 및 보다 작은 프린터 크기를 포함하여 본 발명의 실시예는 종래의 시스템 이상의 많은 장점을 가지고 있다.

5.1 요구되는 기본 이미지 데이터

본 발명의 실시예에 있어서, 기본적인 상업적 계산 프로그램을 이용하여 물체에 3차원 모델을 생성하기 위하여 컴퓨터가 사용된다. 그러한 컴퓨터 프로그램은 가상의 생활에 영향을 주는 다양한 세련된 프로세스를 사용하여 오늘날 실제와 같은 모델을 생성할 수 있다. 부가적으로 컴퓨터 기술의 발전은 그러한 프로그램을동작하기 위해 요구되는 계산의 시대를 보여주었다. 모와레(moire) 또는 다른 원리를 사용한 3차원적 스캐너가 그러한 컴퓨터 모델에 있어서 실제 3차원 이미지의 모델의 협조를 허용한다. 그러한 3차원 모델을 위해 요구되는 저장 메모리는 그 안에 사용되는 텍스처 맵에 크게 의존하며 그러므로 그러한 3차원 모델을 나타내는 컴퓨터 파일은 통상 상대적으로 적어 쉽게 인터넷을 통해 전송될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 도1에 도시된 바와 같은 가상 뷰 플랜으로부터 2차원 카메라의 연속적인 뷰를 생성하기 위하여 3차원 컴퓨터 모델이 사용된다. 여기서 뷰잉 플랜은 101로 불리우고, 105,104와 같은 컴퓨터 표현 물체(100)의 개별 2차원 이미지는 102, 103과 같은 뷰잉 면의 다중 위치에서 생성된다. 그러한 2차원 뷰의 공간 및 밀도는 정규 2차원 매트릭스를 형성하는 실시예에서, 그리고 다른 정규 수평 1차 어레이에서가 아닌 임의의 형태의 홀로그램에 대해 요구되는 정보에 따라 통상 제어된다. 이것에만 국한 되는 것은 아니지만 이미지 선명을 이루는 동안 홀로그램 이미지 잡음 감소와 같은 다양한 이류들로 인하여 상기 정규형으로부터의 출발은 다양한 이유에서 유효다.

본 발명의 다른 실시예에서, 컴퓨터 나타내는 것 대신에 실제 모델을 이용되었고, 실제 카메라가 각 사진(디지털적으로 또는 실질적으 디지털화된 감광필름)을 기록하기 위해 이용된다. 도1의 경우는 다음의 유형으로 해석될 수 있을 것이다. 물체(100)은 홀로그래픽도될 물체를 나탄내다. 도면부호 101은 카메라(102)가 위치되는 면을 나타내고 물체의 사진은 이 면상의 다양한 위치에 위치한 가져진다. 예를 들어, 퓨 위치(106)는 사진(105)를 생성하여 퓨 위치(103)은 사진 (104)를 형성한다. 통상, 몇몇 기기는 연속적으로 한 위치에서 한 위치로 1-차원 또는 2-차원 으로 카메라를 전송하는데 사용된다. 종래에, 2-차원 뷰의 간격 및 밀도는 홀로그램의 형태에 의해 요구되는 정보에 따라 통상 제어되나, 본 실시예에 있어서 이들은 2-차원 매트릭스를 형성하고, 다른 실시예에서는 정규 수평 1-차원 배열을 형성한다. 이것에만 국한되는 것은 아니지만 이미지 선명을 이루는 동안 홀로그램 이미지 잡음 감소와 같은 다양한 이유들로 인하여 상기 정규형으로부터의 출발은 다양한 이유에서 유효하다.

다양한 카메라 위치가 면(101)에서 선택되어 그러한 카메라가 상기 면 상에서 다음에 연속적인 행로를 위치시킬 때 모델(100)이 정의된 의미(그러한 애니메이션을 나타내는)로 움직이도록 배열시킴으로써 상기 최종 홀로그램으로 전송될 제한된 애니메이션의 모델링 될 수 있다. 최종 홀로그램을 관측하면서 관측공간에서의 연속적인 행로를 따라 관측자가 상기 애니메이션을 지각할 것이다.

5.2 기본 원리

바람직한 실시예는 2차원 실제 또는 컴퓨터 표현 객체 집합을 취하거나 공간 광변조기에 2차원으로 디스플레이되는 데이터를 생성하기 위해 일견을 디지털로 처리한다. 공간 광변조기는 바람직한 실시예에서는 높은 해상도의 액청 박막표시장치(LCD)지만, 적합한 특성을 갖는 다른 형태의 2-D 공간 광변조기도 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 펄스화 레이저가 상기 공간 광변조기를 비추기 위해 사용된다. 상기 펄스화 레이저는 단색 또는 여러 가지 색 레이저일 수있고, 나노초부터 수십 마이크로초의 특성시간을 갖는 펄스를 생성할 수 있다. 그런 레이저는 반복 속도는 이상적으로는 선택된 공간 광변조기가 리프레쉬(refresh) 속도에 가까운 속도로 동작할 수 있도록 해야만한다. 펄스화 레이저를 사용함으로써 진동에 영향받지 않는 상업적인 기기를 만들 수 있다. 따라서, 그러한 기기를 사용함으로써 고품질의 홀로그램(hologram)이 빠르고 예상가능할 수 있게 생성된다. 일시적인 코히어런스 및 레이저의 펄스대 펄스 에너지 변동은 신중하게 선택되어야만 한다. 일반적으로, 객체 및 기준빔 암(arm)들이 등화(equalized)된다면 필요 순간 코히어런스는 약 수 센티미터(centimeter)이다. 펄스 듀레이션(pulse duration)의 최종 선택은 호로그래픽 기록 물질의 개별 상호성에 의존해야만 한다. 필요한 펄스 트레인(pulse train)이 긴 펄스를 획득하기 위해 채택되면, 포락선(envelope)은 비선형 주파수 변환에 유용한 피크 전계를 유지하도록 조용해진다.

공간 광변조기용 특별 조사 시스템은 쉽게 조정할 수 있는 방식으로 레이저 빔의 공간 코히어런스를 제어하기 위해 사용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 비록 쉽게 조정할 수 있는 방식으로 레이저빔의 공간 코히어런스를 제어하기 위한 다른 시스템이 존재하고 다른 시스템으로 대체될 수 있다는 것이 자명하지만 망원경 및 마이크로렌즈 어레이가 이러한 목적을 위해 채택된다. 중요한 반점(speckle) 잡음을 도입하지 않는 한 그런 시스템은 쉽게 조정할 수 있는 방식으로 레이저빔의 공간 코히어런스를 제어하는 시스템에 의해 특징지워진다. 야마구시(Yamagushi)에 의해 개시된 배치("High Quality recording of a full-parallaxholographic stereogram with digital diffuser," Optical Letters vol 19, no 2, pp135-137, 1994년 1월 20일)는 반점 잡음을 도입하지 않고 공간 코히어런스를 제한하기 위해 SLM 전단에서 의사잡음 확산기를 직접 사용한다. 그러나, 이 시스템은 공간 코히어런스를 다양하게 수정할 수 없다.

마이크로렌즈 어레이는 2차원 행렬의 마이크로 렌즈를 포함한다. 각 렌즈는 소정의 지름 및 초점길이를 갖고 어레이는 인접 렌즈와의 중심 간격에 의해 특징지워진다. 높은 공간 코히어런스의 코히어런스광에 의해 조사되면 각 렌즈는 유효한 개별 소스로 작동하고 원추형 발산 방사를 발생시킨다. 렌즈 어레이의 하부에서 각 렌즈로부터의 방사가 중첩된다. 각 렌즈로부터의 다수의 방사 발산과 교차하도록 설치된 스크린은 일반적으로 반점 잡음을 보여준다. 그러나, 각각의 렌즈가 충분히 멀리 떨어져 있다면 각 소스간의 위상 정보가 랜덤하게되므로 본질적으로 반점이 존재하지 않는다. 그러나, 렌즈간의 거리가 증가되므로 소정 영역(A)내의 방사 소스의 수가 급속하게 감소된다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 현재 시스템에서 렌즈 어레이의 조사된 부분인 영역 A는 공간 코히어런스를 명령한다. 이 영역에서 방사 소스의 수 또는 렌즈의 수는 앙상블 평균(ensemble averaging)을 통해 최종 SLM 조사빔의 균일성을 명령한다. 본 발명에서는 펄스화 레이저가 사용되므로, CW 홀로그래피(holography)에서 일반적으로 사용되는 빔 세척(beam cleansing) 기술이 전자눈(electro-optic) 고장으로 통상적으로 사용될 수 없고, 본질적으로 조사빔은 공간상에서 덜 균일하다. 따라서, 가능한한 큰 다수의 렌즈 소스로부터의 앙상블 평균이 요구된다. 일반적으로, 종래의 광선 추적(raytracing) 및 최종 홀로그램 평면에서 반점 패턴 계산을 조합함으로써 최적 렌즈 어레이 내역 및 렌즈 어레이 조사 망원경의 내역을 계산한다.

공간 광변조기를 통과하는 레이저 광선은 빛을 객체빔(object beam)으로 알려진 빔을 형성하는 객체의 외부에 견고한 웨스트(waist)로 초점을 맞추는 특수한 광각 대물 렌즈를 통과한다. 공간 강변조기의 이미지는 웨스트(waist)로부터 소정의 제어가능한 거리에서 형성된다. 홀로그래픽 기록 물질은 근처 또는 객체빔의 최소 웨스트(waist)에서 놓여진다. 객체빔으로 상호 코히어런스되는 기준 빔은 기록 물질의 동일한 물리적 영역이지만 다른 각도로 조사하게 되어, 기록 물질에 의해 기록되는 간섭 패턴을 발생시키기 위해 기준 빔 및 객체 빔은 영역에서 간섭한다.

본 발명의 일실시예에서 홀로그래픽 물질은 객체 및 기준빔의 최적 교차(overlap)에 의해 결정된 평면에서 객체빔에 따라 1차원 또는 2차원 방식으로 이동되고, 기록물질상의 객체/기준 빔 쌍의 인접 위치가 다른 컴퓨터 데이터의 간섭 패턴 특성으로 부호화되도록 공간 광변조기상의 이미지는 수정된다. 선택적으로 객체/기준 빔 쌍은 이동되고, 기록 물질은 (적어도 하나의 차원에서) 고정되어 머무른다. 어떠한 경우에도 2-D 행렬 또는 하나이상의 1-D 어레이 화소를 형성하는 다수의 개별 간섭 패턴(이하 홀로그래픽 화소라 칭함)을 생성한다. 그런 다수의 화소는 복합 홀로그램으로 알려져있다.

객체 및 기준빔의 크기 및 강도 분포는 기록된 홀로그램의 형태 및 홀로그램의 필수 특성에 따라 정확하게 제어된다. 객체빔의 경우에는 레이저 광선의 공간 코히어런스를 제어함으로써 수행되고, 1-스텝 홀로그램을 기록하는 경우에는 H1 마스터 홀로그램의 경우에 광각 대물 렌즈로부터 홀로그래픽 필름까지의 거리를 수정함으로써 수행된다. 기준빔의 크기는 조정가능한 망원경을 이용하여 기록물질 표면으로 구경을 지향시키고, 빔 콜리메이트 및 허용한도내에서 발산을 유지하도록 하는 이미지에 의해 효율적으로 제어될 수 있다.

광각 대물렌즈를 설계하는 것이 바람직하며, 수차(aberrations)를 최소화하고 대물 렌즈의 외부에서 최소 웨스트(waist)의 위치를 유지하는 것이 구체화된다. 야마구시(Yamagushi)에 의해 개시된 배치("Development of a prototype full-parallax holoprinter," Proc. Soc. Photo-opt Instrum. Eng (SPIE) vol 2406, Practical Holography IX, pp50-56, 1995년 2월)는 구면 수차(제1차 Seidel 계수)를 최소화하고 1.79 f 개수를 획득한 3개의 대물 렌즈를 사용한다.

일반적으로, 대물 렌즈의 초점평면은 H1 홀로그램의 경우에 중요한 범위에서 가변이어야만 하고, 포커스된(focused) SLM 이미지 거리는 H1-H2 이동 거리와 정확하게 대응되어 최종 H2 홀로그램의 최적 가시 거리에 대응된다. 고차 세이들(Seidel) 계수에 대응하는 수차도 또한 최소화되어야만 한다. 따라서, 적합한 등급(class)의 대물 렌즈를 식별하는데, 일예가 도11에 도시되는데, 아주 높은 시야를 갖고 확장된 범위의 초점 평면 거리에서 고해상도 및 낮은 수차와 같은 필수 특성을 갖는다. 다양한 레이저 파장을 위해 설계되는 이러한 대물 렌즈들의 특성은 대물 렌즈들이 중요한 광학 왜곡을 나타낸다는 것이다(입력데이터 평면(1101)에 놓여진 LCD를 역추적할 때 객체 평면(1102)상의 정사각형이 둥글린 사각형(rounded rectangle (1401))을 만드는 도14 참조). "Pincushion" 또는"Barrel" 타입 왜곡은 정준 섭동 이론(canonical perturbation theory)에서 유차 5차 Seidel 계수에 의해 특징지워진다. 종래기술에서 보고된 것보다 상당히 작은 F-개수는 현재 대물 렌즈로 이루어졌으며, 100도 영역에서 시야가 달성될 수 있다.

기록 후에, 복합 홀로그램이 기록물질의 필수조건에 따라 처리되고 홀로그램이 생성된다. 바람직한 물질은 광중합체(Photopolymer) 및 은 할로겐화합물(Silver Halides)이 바람직하지만 다른 물질도 사용될 수 있다.

데이터 처리 알고리즘을 적절하게 선택함으로써 여러 형태의 홀로그램이 상기 처리에 의해 발생될 수 있다.

두가지 중요한 등급의 홀로그램은 구별가능하다. 제1 등급 홀로그램은 H1홀로그램으로 알려진 홀로그램으로, 3-D 이미지 평면으로 변경되는 다른 홀로그램(이하 H2 홀로그램이라 칭함)으로 전이될 수 있도록 설계된다. 이런 이미지 평면 전이는 앞에서 설명되었으며, 표준 등급 광학 기술이다. 제2 등급 홀로그램은 전이되거나, 또는 H1 단계(stage)를 통과하기 위한 필수조건을 회피하는 H2 홀로그램을 직접 모방하는 홀로그램이다. 이 경우에, 3-D 이미지 평면은 오리지널 데이터 세트에 다른 수학적 조작 알고리즘을 수행하는 컴퓨터를 사용함으로써 수정된다.

당업자라면 두 등급 모두에 대해 최적 홀로그램 품질을 얻기 위해서는 두 개의 다른 등급의 홀로그램은 완전히 다른 기록 조건을 요구한다는 것을 이해할 것이다. H1 홀로그램은 최종 홀로그램에 직접 기록되는 필요한 화소보다 수백배 큰 기록 물질 영역에 이르는 큰 화소로 가장 잘 기록된다. 따라서, 각 화소는 여러번 중첩되고, H1 홀로그램은 어두워지지만 기본적으로 잡음이 감소되는 결과를 얻는다.이미지 평면 전이 기술은 회절 효율 감소를 보상할 수 있으며, 최적 밝기 및 상당히 고품질을 갖는 H2 홀로그램을 얻을 수 있다.

최종 홀로그램 밝기가 협의되지 않으면, 직접 기록된 홀로그램은 최소한으로 중첩된 인접 화소 구조를 필요로 한다. 물론 이것은 최종 이미지 품질을 제한하는 것이다.

5.3 바람직한 실시예

이하에서는 본 발명의 원리를 기술 및 도시하는 본 발명의 바람직한 실시예를 기술한다. 그러나, 당업자에게는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형, 부가 및 삭제가 가능하다는 것은 자명하다. 예를 들어, 광학 시스템은 여러 방식을 배치될 수 있다. 공간 광변조기와 관련된 기록 물질의 진보 및 이동을 위한 시스템은 다양한 방식으로 구축될 수 있으며, 이하에서 사용되는 유연한 물질 대신에 단단한 기질이 사용될 수 있다.

5.3.1 객체빔 암(Object Beam Arm)

도2는 본 발명의 바람직한 실시예의 전체도이다. 고속 동작이 가능하고 충분한 임시 코히어런스를 갖는 단일 컬러 단일 주파수 펄스 레이저(200)(일실시예에서 펄스당 1mJ을 제공하는 Nd:YLF 단일-발진(single-oscillator) 플래쉬-펌핑(flash-pumped) 세컨드 하모닉(second harmonic)(526.5nm) 단일 주파수 레이저)는 가변 빔스플리터(beamsplitter)에 의해 나누어지는 코히어런스광 빔을 방사한다. 빔(202)은 미러(mirror)(203)로 이어지고, 미러(203)로 전향되고, 빔의 편광을 제어하는 웨이브플레이트(waveplate)(205)로 전향된다. 빔은 렌즈(206, 207, 208)를 포함하는 망원경으로 이어진다. 렌즈(207)는 모터(209)를 구비한 동력 번역 스테이지(motorized tanslation stage)(208)에 설치된다. 렌즈(207)에서 나오는 빔의 지름이 제어되어 근사값으로 콜리메이트(collimated)된다. 빔은 빔을 콜리메이트 렌즈 어셈블리(assembly)(211)로 확장시키는 마이크로렌즈 어레이(210)를 통과한다. 구성요소들(210, 211)간의 거리는 렌즈(211)의 유효 초점 거리가 되도록 선택된다. 그런 방식으로 "collimated" 빔은 제어가능한 공간 코히어런스되어 렌즈(211)를 벗어난다. 빔은 768,024 화소의 해상도 및 26.4mm의 측면을 갖고, 수직 제어 모터(215) 및 수평 제어 모터(218)를 포함하는 2-D 동력 번역 스테이지(216)에 설치되는 액정 박막 표시장치(LCD: liquid crystal display)(212)를 비춘다. 최대 LCD 수평 디스플레이스먼트(displacement)의 위치는 213 및 214에 의해 지시된다. LCD 위치는 H1 타입 홀로그램을 기록할 때 조정되고, 그렇지 않은 경우에 소정 각도의 시계에 대해서 동일한 정적(static) LCD로 이룰수 있는 것보다 훨씬 더 높은 해상도의 최종 이미지를 획득하기 위해 사용된다. 또한, LCD 위치는 특정 홀로그램 가시 윈도우 기하구조(hologram viewing window geomtery)를 유지하기 위해서 1-단계(1-step) 홀로그램은 기록할 때도 조정될 수 있다.

액정 박막 표시장치를 통과한 후에, 빔은 LCD이미지를 편관 회전 이미지에서 진폭 변조로 변환하는 선형 편광기를 통과한다. 빔은 모터(263)가 구비된 동력화 번역 스테이지(220)에 장착된 광각 대물렌즈(219)를 통과한다. 이 스테이지는 대물렌즈에 의해 생성된 LCD의 포커스된 이미지(도11의 1102)의 위치를 제어기 위해 사용된다. 객체빔의 최소 웨스트(waist)(266)의 크기는 모터(209(를 구비한 동력화스테이지(208)에 의해 제어된다. 이제 객체빔은 여기서는 롤/스테이지 시스템(roll/stage system)에 장착된 필름(film)으로 도시된 홀로그램 물질 위에 생성된다. 모터(229)는 스테이지(223)의 최소 객체 빔 웨스트의 위치로/로부터의 이동을 제어한다. 롤러(roller)(224, 225)는 객체빔 앞에서 필름(262)의 수평 이동을 제어한다. 모터(226)는 롤러(224, 225)의 운동을 제어한다. 롤러들(222, 231)은 필름을 팽팽하게 하고, 필름이 객체빔의 축 전파 벡터가 되도록 수평각을 제어한다. 예를 들어, 도5는 전색 레인보우(rainbow) H2 홀로그램으로의 전이를 위한 H1 마스터(masters)를 기록할 때 유용한 무색각으로 되돌리는 경우를 위한 도면의 일부이다.

5.3.2 기준빔 암(Reference Beam Arm)

기준빔(reference beam)은 모터(265)에 의해 제어되는 가변 빔스플리터(beamsplitter)에 의해 (201) 메인 레이저빔(main laser beam)으로부터 분리된다. 빔(235)은 유사 타원형 또는 사각형 구경(237)을 통해 반사되는 미러(236)를 향하고, 유효 이미지는 홀로그래픽 물질로 기준 빔의 교차점에서 최종적으로 생성되고, 그런 유사 타원형 또는 사각형은 기록된 홀로그램의 타입에 의해 요구되는 것과 같은 기록 물질에 정의된 원형, 유사 타원형 또는 사각형 기준 발자국(footprint)을 생성한다. 기준빔은 레이저빔의 편광을 제어하는 웨이브플레이트(waveplate)(238)로 이어진다. 요소(264) 또는 요소(263)을 구비한 구성요소들(239, 241)은 모터(243)를 구비한 동력화 스테이지(242(에 의해 조정가능한 264/263 다음에 빔의 크기를 제어하는 망원경을 형성한다. 빔스플리터스위치(244)는 기준빔이 경로(254) 또는 경로(245)로 향하도록 한다. 경로(245)는 전송 홀로그램을 생성하는 반면에 경로(254)는 반사 홀로그램을 생성하는데 사용된다. 경로(245)의 경우에, 기준빔은 기록 물질 표면에서 구경(237)의 근사 이미지를 생성하는 렌즈(264)를 통과한다. 또한, 이 렌즈는 렌즈(241)에 의해 생성되는 빛의 미약한 발산을 정정한다. 이상적으로 콜리메이트되는 렌즈(264) 이후의 빛의 발산은 회절 한도내가 되도록 제어된다. 특히 이것은 작은 기준 빔 크기를 위해 빔이 정확하게 콜리메이트되지는 않지만 콜리메이트로부터의 일탈이 최종 홀로그램 조사 소스의 소스 크기에 의해 유도되는 것보다 상당히 적게 이미지가 흐려지도록 한다. 미러(246, 249)는 홀로그래픽 기록 물질의 표면에서 객체빔과 교차하도록 기준빔이 자신의 목표를 향하도록 한다. 모터(248, 252)를 구비한 동력화 회전 스테이지(247, 250) 및 모터(253)을 구비한 선형 회전 스테이지(251)는 다른 기준각이 기록 물질의 다른 배치(placement) 및 지향(orientation)를 위해 획득된다는 것을 보장한다. 여러 가지 응용을 위해 부루스터 각(Brewster's angle)이 바람직하지만 몇몇 경우에는 이 각도를 수정할 유연성을 특별히 요구한다.

경로(254)의 경우에 기준빔은 기록물질 표면에서 구경(237)의 근사 이미지를 생성하는 렌즈(263)를 통과한다. 또한 이 렌즈는 렌즈(241)에 의해 생성된 빛의 미약한 발생을 정정한다. 이상적으로 콜리메이트되는 렌즈(263)이후에 빛의 발산은 상기한 바와 같이 회절 한도내에서 제어된다. 미러(255, 256)는 객체빔의 반대측으로부터 홀로그래픽 기록 물질의 표면에서 객체빔과 교차하도록 기준빔이 자신의 목표를 향하도록 한다. 모터(259)를 구비한 동력화 회전 스테이지 및 모터(260)를 구비한 선형 번역 스테이지(258)_는 다른 기준각이 기록 물질의 다른 배치(placement) 및 지향(orientation)를 위해 획득된다는 것을 보장한다. 여러 가지 응용을 위해 부루스터 각(Brewster's angle)이 바람직하지만 몇몇 경우에는 이 각도를 수정할 유연성을 특별히 요구한다.

도3은 도2에 대응되는 바람직한 실시예의 선택된 구성요소의 투시도이다.

5.3.3 H1 전송 홀로그램

H1 홀로그램에서 가장 빈번하게 마주치는 타입은 분명히 H1 전송 홀로그램이다. 이 타입의 홀로그램은 네가지 기본 변종 (i) 레인보우 전송 홀로그램을 만들기 위해 적합한 H1s; (ii) 전색(즉, 모든 색) 레인보우 전송 홀로그램을 만들기 위해 적합한 H1s; (iii) 무채색(즉, 혹백) 전송 홀로그램을 만들기 위해 적합한 H1s; 및 (iv) 단색 반사 홀로그램을 만들기 위해 적합한 H1s가 쓰인다. 홀로그램의 가시 영역에 대한 투시법의 정보를 분배하고 이 시스템에서 고유한 공간 광 잡음의 평균화를 보장하기 위해서, 모든 경우에 홀로그램의 매크로각각의 홀로그래픽 화소들은 충분히 중첩되어하며, 객체 빔의 최소 웨스트 크기보다 훨씬 커야만 한다.

도4는 H1 전송 모드에서 시스템을 도시한 도면이다. 기준빔은 화소(221)를 형성하기 위해 객체빔과 동일한 측면에서 기록 물질로 향한다는 것에 주의하라. 상기 화소는 최소 웨스트(266)의 포인트로부터 중요하게 놓여진다는 것에 주의하라. LCD(212)의 (도11의 평면(1102)에서의) 이미지는 기록 물질(262)로부터 거리(401)에 위치되고 402에 놓여진 스크린은 LCD(212)로 로드(load)된 2-D 화면의 예리하게 포커스된 이미지를 보여준다. 평면(4402)(도11에서 1102)은 통상적으로 전이 기하구조(transfer geometry)에서 H2 평면에 상응한다.

H1 전송 홀로그램을 기록하기 위해서 실제 또는 컴퓨터 발생 객체의 투시도는 나머지 광학 왜곡 및 최종 조명 기하학(final lighting geometry)을 보상하기 위해 사전-왜곡된다. 그러한 이미지들은 LCD로 하나씩 로드되고, 홀로그래픽 화소는 기록되고, 기록 물질은 진보되고 프로세서는 각 이미지에 대하여 반복된다. 상기한 (i) 경우에는, 도8(a)에 도시된 것과 같이 화소가 홀로그래픽 기록 물질상에 기록된다. 각 원은 수평선(실생활에서 각각의 화소 형태가 정확히 원형은 아니지만 도시의 목적을 위한 명확한 표현으로서 이 형태를 사용해왔음을 주목할 것)을 따라 투시에 관한 정보를 포함하는 간섭 패턴을 나타낸다. 도8(b)는 (ii) 경우를 도시하고 있으며, 세 라인(line)의 화소들은, 최종 홀로그램의 위치를 보여주는 축에서 적색(red), 초록색(green) 또는 파란색 이미지에 상응하는 각 라인의 무색 각도에 기록된다. 경우 (ii)에 대한 기록 기하학(recording geometry)은 도5에 도시된다. 도9는 경우 (iii) 및 (iv)를 도시하고 있으며, 2-D 어레이 화소들이 기록되어야만 한다. (iii)의 경우에 모든 수평선 화소들이 단일 수평 시차(parallax)와 관련된 정보를 실제로 포함한다. (iv)의 경우에 이것은 케이스(case)가 될 수도 안될 수도 있다. 그러나, 완전 시차(full parallax)가 사용된다면, 화소의 패킹(packing) 밀도는 이미지의 채도 흐려짐(chromatic blurring)을 감소기키기 위해 변조된다. 사실 패킹 밀도는 통상적으로 앙상블 평균에 의한 광학 잡음의 감소를 최적화하기 위해 변조되고, 이미지가 흐려지지 않도록 각각의 이미지의 명백성은 가까운 동료(partner) 화소에 의해 유지된다. 일반적으로 이러한 고려는 무한하게 많은 시야(view)가 스테레오그램(stereogram)을 구축하기 위해 사용되는 한도에서 채도가 흐려지는 (chromatic blurring) 큰 반사 타입의 완전 시차 홀로그램을 위해 더욱 중요하다. 그럼에도 불구하고, 흐려짐(blurring) 및 잡음이 체크된다면 아주 크게 감소된 시차 홀로그램은 최적화되어야만 한다.

모든 경우에 대물렌즈 다음에 발생되는 객체 빔에서 최소 웨스트의 크기가 제어되도록 객체 빔의 공간 코히어런스가 제어되어야만 한다. 최소 웨스트는 다시 한번 이미지가 흐려지는 것으로부터 벗어났는지 판단하고 이미지 품질을 개선한다. 한편, 웨스트가 너무 작으면 이미지 품질은 나빠지고, 웨스트가 너무 크면 이미지가 흐려질 것이다. 그러나, 이들 두 파라미터들의 양끝에는 웨스트 크기가 아주 큰 범위에 걸쳐 있고, 최적 웨스트 지름을 정확하게 선택하기에 아주 바람직하다. 이것은 상기 코히어런스를 쉽게 수정할 수 있도록 허용하는 객체 빔의 공간 코히어런스를 제어하는 방법을 채택한 본 발명의 아주 바람직한 형태인 이유이다.

H1 전송 홀로그램의 최적 최대 홀로픽셀(holopixel) 패킹 밀도(packing density)는 사용된 기록 물질의 타입에 의해 최종적으로 결정되어만 한다. 완전 컬러 홀로그래피(full-color holography)와 같은 응용에서는 반사 H1 홀로그램이 전송 H1 홀로그램에 바람직하게 될 것이다. 단일 주파수 컬러 레이저가 멀티 컬러 단일 주파수 레이저로 대체되는 경우에 LCD는 컬러 LCD 또는 다른 공간 광변조기로 대체될 수 있다. 이런 경우에 컬러 H1 마스터 홀로그램(colour H1 master hologram)은 도6에 도시된 기하구조(geometry)로 기록될 수 있고, 컬러 반사 H2 홀로그램으로 향하는 이미지에 의해 전이될 수 있다. H1 반사 홀로그램의 홀로픽셀패킹 밀도는 H1 전송 홀로그램에 바람직한 화소 패킹 밀도와 약간 다를 수 있으며 기록 물질의 특성에 의존한다.

5.3.4 직접 기록 홀로그램

홀로그램이 직접 기록될 때 (1-단계 처리), 이미지 계획 전이 프로세스(image planing transfer process)를 통해 더 이상 최종 홀로그램 밝기를 제어할 수 없다. 한편 기록된 홀로그램은 최적 밝기이어야만 한다. 이것은 홀로그래픽(holographic) 화소가 도10에 도시된 것과 같이 중첩되지 않고 인접되어야만한다는 것을 의미한다. 따라서, 홀로그래픽 필름을 위한 최적 위치는 도7에 도시된 것과 같이 최소 객체 빔 웨스트의 위치이다. 상기한 객체빔 공간 코히어런스 제어 시스템은 홀로그래픽 화소의 크기를 제어하기 위해 사용되며, 기록 물질 표면상의 강도(intensity) 분포는 거의 가우시안(gaussian) 분포라는 것을 보장한다.

직접 기록된 홀로그램을 등록하기 위해서, 실제 또는 컴퓨터 발생 객체의 투시도는 나머지 광학 수차(residual optical aberration) 및 최종 조명 기하학(final lighting geometry)을 보상하기 위해 사전-왜곡된 새로운 이미지 세트를 생성하기 위해 수학적으로 변환된다. 이런 이미지들은 LCD로 로드(load)되고, 홀로그래픽 화소는 원하는 시야 평면 또는 무한대로 최적으로 설정된 LCD의 이미지 평면으로 기록되고, 기록 물질은 진보되고 프로세스(process)는 반복된다. 프로세스는 실제 또는 가상 컴퓨터 객체를 통과하는 선택된 이미지 평면상의 상응 점과 교차하는 빛의 광선을 충분히 재생산하는 각각의 화소로 2차원 행렬의 홀로그래픽 화소를 생성하기 위한 방식으로 실행된다. 근사화에서 이 기술은 H1 마스터 홀로그램으로써 생성되고 H2 홀로그램으로 만들려는 분류된 이미지를 이용하여 변형된 홀로그램과 동일한 홀로그램을 생성한다. 그러나, 실제로 큰 차이가 존재하며 두 기술은 상보적인 것이므로 상기한 바와 같이 다른 어플리케이션을 위해 사용하는 것이 바람직하다.

다른 수학적 변환은 홀로그램을 직접 기록하는 기술을 이용하여 모든 주요 타입의 홀로그램을 생성하도록 구축될 수 있다. 레인보우(rainbow) 홀로그램은 홀로그래픽 화소를 위한 각각의 LCD 이미지 파일이 단일 수평 대역 정보를 포함하도록 배치함으로써 구축될 수 있다. LCD상의 이 대역의 높이는 홀로그래픽 화소의 수직 위치에 의존하도록 선택된다. 이러한 방식에서 홀로그램은 자신의 조사광(illumination light)을 홀로그램앞의 수평대역으로 포커싱(focus)하도록 생성된다. 이 대역은 단일 수직 투시로부터 이미지 정보와 변조되어 레인보우 홀로그램을 생성한다. 삼색 레인보우 홀로그램의 경우에 각각의 홀로그래픽 화소를 위한 이미지 파일은 LCD 내의 수직 위치가 각각의 홀로그래픽 화소의 수직 위치와 다르게 의존하는 삼색 수평 대역을 포함한다. 따라서, 최종 홀로그램은 자신의 조사광을 홀로그램과 병렬이고 앞에 있는 3개의 수평 대역으로 포커싱하도록 동작하고, 3개 대역은 단색 각도에서 홀로그램의 정상 벡터(hologram's normal vector)로 지향된 평면에 놓여있다. 각 대역은 단일 수직 투시도로부터 제1 컬러 이미지 정보로 다시 변조되어 전체색 레인보우 홀로그램을 생성한다. 단색 단일 시차(parallax) 반사 홀로그램은 수평 투시도 정보로 수평으로 변조된 수직 스트라이프(stripes)를 포함하는 LCD 이미지 파일에 의해 생성된다. 완전 시차 반사 홀로그램(fullparallax reflection hologram)은 이와 마찬가지로 2-D 변형 LCD이미지 파일에 의해 생성된다.

수학적 변환을 수행함으로써 하나의 투시도에서는 이미지가 단색으로 나타나지만 다른 지점에서는 레인보우 특성을 갖도록 직접 기록 기술을 이용하여 하이브리드 홀로그램(hybrid hologram)을 생성할 수 있다. 선택적으로 여러 다른 시야 윈도우는 홀로그램을 용이하게 구축될 수 있으며 고유의 이미지 흐려짐을 포함하는 파라미터들은 소정 각으로부터 매우 깊은 시야를 생성할 있도록 제어될 수 있고 다른 각들은 근접 객체의 이미지 보전을 위해 최적화될 수 있다.

5.3.5 다른 기술

이상에서 설명된 실시예에 사용된 넓은 각 대물렌즈는 도 11 내지 14에 묘사 및 정의 되고있다. 상기 85도 대물렌즈는 50cm 과 1.5m 사이 초점거리의 범위 안에서 작동하도록 설계 되었다. 도 13은 극단들 사이에서 4배 줌에 대한 표준 스폿 다이어그램을 보여준다(45배의 확대에 해당하는 줌1, 31.8배의 줌2, 22.5배의 줌3 및 15.9배의 줌4). 이상에서 보는 것과 같이, 상기 입력 데이터 면상에 최대의 투영된 스폿 사이즈는 LCD의 픽셀 사이즈(대략 50 마이크론)보다 못하다. 상기 정밀한 대물렌즈의 광학 왜곡은 6%정도이다. 12%의 약간의 더높은 값을 받아들임으로써, 이후 버전들은 상기 LCD의 픽셀 사이즈이하로 해상도을 사실상 개발해왔다.

상기 대물렌즈는 26.4mm의 옆면 크기를 갖는 LCD와 같이 동작하도록 설계되었다. 그러나, 상기 대물렌즈의 입력 데이터 면(1101)은 61.7cm넓이이므로, 상기 면 안에서 LCD의 중요한 옆 및 상하 이동이 허용된다.

45배 확대의 1.5m에 15.9배의 확대를 하는 50cm의 초점길이 사이의 설계제한을 확실히 함으로써, 정확한 시선 거리들을 모두 가지는 30 X 40 cm에서 1m X 1m이상 크기의 최대 해상도 2단계 홀로그램을 만들 수 있다. 이후 포인트를 볼 때, 상기 H1-H2 전달 거리는 최종 H2 홀로그램의 최적 가시 거리에 사용된 대물렌즈 초점 거리와 동일하게 선택되어진다. (1단계 홀로그램의 경우에, 콜리메이트 재생 조명에 대해서 정렬할 수 있는 것을 고려할 때 홀로그램 크기상에 효과적인 제한은 없다.)

종종 상기 사물빔의 공간적 코히어런스를 제어하기 위한 기술들은 빔속에 노이즈의 유입을 야기한다. 가장 일반적인 것은 레이저 반점(speckle)이고 상기 일시시예는 중대한 반점을 유입하는 것 없이 공간적 코히어런스를 제어하기 때문에 더 이상 고려대상에서 배제될 것이다. 본 발명의 일시예에서 망원경 및 마이크로 렌즈 어레이는 상기 제어를 이루기 위해서 사용되었다. 그러나, 상기 마이크로 렌즈의 물리적 구성은 사물빔 속으로 광학적 패턴을 유입하기 싶다. 이 노이즈는 각 노출에서 임으로 또는 순서적으로 마이크로 렌즈 어레이를 이동함으로써 상당히 줄일 수 있다. 이러한 노이즈는 위에서도 서술된 것과 같이 최적의 최대 픽셀도를 선택함으로써 많이 줄일 수 있다.

H1 홀로그램을 쓸때, 상기 SLM은 일련의 쓰기 동작에 대해서 대물렌즈의 입력 데이터 면 (1101) 안에서 수평 및 수직으로 이동할 수 있다. 이것은 최종 H2 홀로그램에서 같은 시각 및 해상도를 이루기 위해서 소프트웨어 이미지 제어가 유일한지를 이용해야만 했었던 것 보다 더 적고 낮은 해상도 SLM의 사용을 효과적으로할 수 있게 했다. 무지개 홀로그램의 생성에 대한 H1 홀로그램의 경우에, 상기 SLM은 한 방향으로만 움직인다. 그러나, 3-칼라 무지개 홀로그램에 대한 H1, 반사 홀로그램에 대한 H1 또는 완전 패럴랙스(parallax) H1에 대해서 상기 SLM은 2-D 감지로 움직여야한다.

상기 SLM은 1단계 홀로그램이 쓰여질 때 대물렌즈의 입력 데이터 면(1101) 안에서 수직적 및 수평적으로 또한 움직일 수 있다. 상기 경우에, 상기 홀로그램의 최종 보이는 창을 유리하게 수정하는 것이 가능하다. 특히, 상기 홀로그램이 특정의 보이는 구역으로부터 완전히 볼일 수 있거나 완전히 보이지 않게 할 수 있는 홀로그램을 만들 수 있다. 이것은 SLM의 최적 사용이 홀로그램이 보이는 영역의 커다란 부분이 홀로그램 이미지의 부분적 뷰만을 보여주는 것을 지시하는 스태틱 SLM의 경우와는 반대이다.

실제로, 대물렌즈 데이터 면 (1101)에서 SLM의 이동 및 소프트웨어 제어를 사용하는 하이브리드 기술은 1단계 및 H1 홀로그램 생성에 대해서도 또한 이용될 수 있다.

고화질이 SLM이 가능하면, 대물렌즈의 입력 데이터 면 (1101)를 효과적으로 채우는 큰 스태틱 SLM은 더 좋은 솔루션을 제공하거나, 모든 이미지 조작이 소프트웨어를 배제하고 진행될 수 있다.

H1 홀로그램을 쓸 경우, 홀로그램 필름은 최소 빔 광속허리 (266)로부터 일정의 중요 거리에 유지되어야 한다. 레이저 빛에 전달되는 대물 입력 데이터 평면(예, LCD를 포함하는)의 부분이 전체 대물렌즈 입력 데이터 평면(1101)보다 항상 훨씬 작기 때문에, 또한 SLM이 물리적으로 입력 데이터 평먼에서 이동한다는 사실 또는 소프트 웨어 이미지 제어에 기인해서 이 전도성 부분은 장면에서 장면으로 움직여야 하기 때문에(적어도 이중 한가지 옵션은 본 발명이 바르게 작동되기 위해서 필수 요건이다), 221에서 홀로 그램 필름 262상으로 향한 대물 조사의 영역은 노출에서 노출로 불가피하게 이동한다. 도 2의 본 발명의 실시예에서는 이차원 자동식 조리게 237을 움직이도록 배열 함으로써 다시 말해서 홀로그램 필름 평면의 레퍼런스 광 모양, 크기 그리고 위치 대물의 참조 광 모양, 크기 그리고 위치에 맞추도록, 개선되었다. 이러한 개선은 1단계 홀로그램이 홀로그램필름의 위치에 대물의 최소 빔 광속허리와 효과적으로 맞추어져서 쓰여질 때에는 요구되어지지 않는다. 모든 노출이 시작 되기 전에 한번에 레퍼런스 모양 크기 위치 와 대물 빔이 필름 면에 일치 할 때 이동성 조리개는 요구되지 않는다. 도 2의 조리개 (237)는 레퍼런스 빔 모양을 정의 하고 빔의 지름을 정의하기 위해서 조정가능 텔레 스콥 239, 241, 263 그리고 264을 정의하기 위해서 사용된다. 제어가능한 미러 (246 내지 249)는 필름 면(262)의 참조 앵글을 바꾼다.

일반적으로 이러한 개인 시스템 크로스-링크 및 소프트 제어는 레퍼런스 및 사물빔 크기, 최적의 방식에서 필름 평면에서 위치와 모양을 어떻게 일치 시킬 것인가를 잘 해결해야 한다. 명확하게, 필름 평면에서 일치되지않은 사물 및 레퍼런스 빔은 이미지 질 및 밝기 감소를 야기시킬 것이다.

Fig. 2의 실시예에서 기준 각의 변화 가능성에 대해 언급한다. 이것은 화학공정 과정 중에서 에멀젼 팽창, 다른 레이저 파장에서의 전달을 위해 설계된 H1 홀로그램의 생성, 단일(무채색적으로) 타이틀된(titled) 기판 상에 레인보우 마스터의 작성, 백색광의 발산 또는 수렴에 의해 조명을 받을 홀로그램의 생성과 같은 다양한 이유에서 유용하다. 그러나, 사물과 기준 풋프린트(footprnt) 들이 홀로그램 필름 상에 적절하게 매치되기 위해서는 개구 237의 종횡비가 기준 각에 따라 변화되여야 한다는 것에 주목해야 한다. 실질적으로, 사물과 기준 풋프린트의 완벽한 매칭을 위하여 개구를 다양하게 조절할 수 있고 다양하게 확대할 수 있어야 한다. 이러한 복잡성은 Fig.2에 명확하게 나타나 있지 않다. 홀로그래픽 프린터가 1mm 보다 작은 픽셀 크기를 갖는 1-단계 홀로그램 뿐만 아니라 수 cm의 픽셀 크기를 갖는 H1형 홀로그램을 프린트할 수 있어야 하는 경우, 기준 빔 준비 장치의 설계에 있어서 상당한 주의가 요구된다. 이 경우 구성 237, 239, 241, 263 및 264는 각각이 복잡한 구성이며, 개구의 크기 및 종횡비를 조절하기 위한 자동 시스템과 자동 시스템을 레이저 에너지 출력과 사물/기준 비와 관련시킬 수 있는 소프트 웨어가 제공될 수 도 있다.

많은 경우에 있어서, 할로겐 램프와 같은 점원에서 발산되는 백색광의 비-콜리메이티드 빔으로 디스플레이하기 위해 1-스텝 홀로그램이 조명된다. 어카운트(account)가 재연 조명 기하로부터 받아들여지는 것이 아니고, 더욱이 일정한 기준 각이 레코딩에서 채용되는 것이라면, 발산하는 빔에 의해서 1-스텝 홀로그램의 조명 상에 이미지 변형과 뷰잉 윈도우(viewing window)의 변형 모두가 나타난다. 회절 모델에 근거한 이미지 예비-변형의 조합, LCD의 1 또는 2-차원 변환을 유지함으로써 그리고 각각의 홀로픽셀(holopixel) 조사에서 오직 1 차원으로 기준빔을 움직임으로써 유도된 이미지 변형은 보상되어 질 수 있으며 매우 향상된 홀로그램 뷰잉 윈도우를 얻을 수 있다. 따라서, 특히 보다 큰 홀로 그램을 위해서 일-차원적으로 변화 가능한 기준 빔, 변환 가능한 LCD 및 소프트웨어 이미지 변형의 조합은 매우 바람직하다. 통상적으로 비-콜리메이티드 재연빔을 보상하기 위해서 기준빔은 상대적으로 작은 각에 대해서만 변화될 것이 요구되고, 따라서, 예를 들면, 큰 패널을 형성하기 위해 작은 1-스텝 홀로그램들이 함께 타이틀되는 특정 경우에만 기준빔 조절 구경 크기 및 종횡비의 조절을 위한 자동 시스템의 복잡성 이상의 것이 바람직하다. 스태틱 LCD(static LCD)의 사용에 의해 점원 조명을 위해 설계된 홀로그램을 생성하는 것이 가능하며, 그러나 그때는 고해상 SLM 패널이 필요하다. 상업적인 SLM은 제한되기 때문에 최적의 홀로그램 특성을 생성하는 것이 요구되며, 따라서 SLM을 변환할 수 있어야 한다. 이론상, 레코딩 동안 기준의 2-차원 각 조절은 가능하지만, 실제상 그러한 2-차원 조종 시스템과 같은 추가적인 기계적 복잡성은 장점이 아니며 실질적으로 그러한 시스템은 어떠한 실질적 이점을 제공하지 못한다.

본 발명의 일시 일 예의 정상 동작 중, 소정의 전기기계적 정밀도 단계들은 노출 시 위치의 업 데이트가 요구 되어 진다. 따라서, 레이저 (200) 가 상기 단계에서 동작 되어 질 때, 상기 전기기계적 단계들은 용인 되어 지지 않는 기계적 진동, 예를 들어, 위치의 정확성과 연관된 유실, 유도 없이는 더 이상 시작하고 끝 내기가 불가능하므로 소정의 Hz 전기기계적 문제들은 설명되어야 한다.

상기 문제점은 다단계에서 서로 다른 연속적이며 비직선 프로그램의 속도궤도들을 설치할 수 있는 마이크로 프로세서계 (microprocessor-based) 제어기를 구현함으로써 해결되어졌다. 현재 이 시스템은 월등한 기계적 진동 특성으로 30Hz까지 운영 가능하다.

도 5 는 완전 컬러 레인보우 홀로그램으로 이동에 적합한 H1 홀로그램을 기록하는 방법을 도시한다. 막은 롤러 (231)에 의해 뒤로 당겨져서 무채색 자리에 위치하게 된다. 하지만 이러한 구성은 상기 적용에 적합한 H1 홀로그램만이 기록되어진다. 특히, 3개 또는 그 이상의 스트립 매스터 홀로그램 (도 8b 참조) 은 도 5에서 나타난 막의 위치보다는 도 2에서와 같이 평평한 자리에 위치한 막과 함께 기록되어진다. 이러한 경우에는, 소프트웨어와 이미지 초점 단계는 각 스트립에 기록된 인터퍼런스 패턴(interference pattern) 의 핵심 특성들을 바꾸도록 수정되어 진다. 3개 스트립이 서로 떨어져 파상 기하학구조로 무채색 각도에 배치되나 각각이 마지막 H2에 평행하게 배치된 특정 이미지 면 이동 시스템이 사용된다. 이러한 방법은, 도 5 와 도 8b에 도시한 바와 같이, 위에서 설명한 더욱 간단한 방법보다 실질적인 이미지 품질, 배치 정확성 그리고 기계 컬러브레이션 (calibration)을 향상하는 이점이 있다.

상기 일시 일 예의 펄스형 레이저 (200)는 높은 시간 통일성이 있어 개체 와 참조 통로길이를 미리 수정 할 필요가 없다. 그러나, 저 시간 통일성을 갖는 펄스형 레이저가 사용되는 경우에는 저 시간 통일성 의 일시 일 예에 따라 피사체와 참조 통로의 길이는 동등하게 되며 이러한 통일성이 경계적일 경우에는 이러한 동등화는 전기기계적으로 제어가 가능하다.

저 변형의 넓은 각도 개체를 이용하는 홀로그래픽 프린터의 경우에는 수직과 수평으로 이동하는 홀로 그래픽 재료와 공간 조명 변조기 (modulator)가 동기화 되어 공간 조명 변조기의 픽셀의 마지막 H2 면에 있는 이미지는 H1 홀로그램으로 영사 되는 2-D 이미지를 위해 일렬로 배열된다. 이때, H1 홀로그램은 H1 홀로그램이 H2 홀로그램으로 이동되어질 때 지정한 픽셀화된 이미지를 상기 H2 홀로그램의 표면에 제작하면 공간 조명 변조기에 있는 이미지들은 서로 짜여진 픽셀 그룹으로 분해 되어 인코드 되어 상기 H2 홀로그램으로 첨부되거나, 얇은 층으로 (laminated) 또는 프린트 되어지는 소정의 주된 컬러들과 등록된 컬러 마스크로 대표 되어 다중 컬러 홀로그램을 생성한다.

5.4 바람직한 실시예의 변형

상기한 바와 같이, 바람직한 실시예는 단색 펄스화 레이저 또는 다색 펄스화 레이저를 사용할 수 있다. 다색 레이저를 이용하는 본 발명의 장점은 멀티플 컬러(multiple colour) 또는 전체 컬러(full colour) 반사 홀로그램이 1-단계 또는 투-스템 방법을 이용함으로써 프린트될 수 있다.

바람직한 실시예에서 멀티플-컬러 펄스화 레이저를 구현하는 방법에는 여러 가지 선택이 있을 수 있다. 먼저, 단순히 상기된 바와 같은 종류의 몇몇 분리된 개별 광학 시스템을 레이저에 의해 발생된 각 컬러에 대해 하나씩 구축하는 것이다. 이러한 방식으로, 상기 멀티플 컬러 레이저가 세 개의 방출 파장을 갖는다고 가정하면, 세 개 모두 세 개의 SLM, 세 개의 대물렌즈 및 세 개의 기준빔을 을 포함해야만 한다. 따라서, 홀로그래픽 화소를 3배 빠르게 기록할 수 있지만 화소를 3배많이 기록해야 한다. 이 멀티플 컬러 레이저 구현 방법이 선택되면 필름(또는 플레이트) 진보 시스템은 세 개의 분리된 동시 기록 위치를 지원하도록 만들어져야 한다. 또한, 다른 컬러 홀로그래픽 화소간의 스페이싱(spacing)은 어떤 한 경우에는 다른 컬러의 화소들이 정렬하도록 제어되고 다른 경우에는 잘 정의된 화소 병렬(juxtaposition)이 생성되도록 제어된다.

이런 문제점은 다른 방식으로 각각의 파장에 대해 모두 잘 동작하지 않고 변경가능한 기록 대물렌즈를 포함하는 광학 시스템을 생성함으로써 해결하려고 했었다. 동일한 시간에 여러 파장에 대해서 기능을 수행하는 완전한 광학 시스템의 생성은 효율적으로 수행할 수 없다. 아주 특수한 대물 렌즈 때문에 하나의 파장에서만 사용하도록 설계된 것을 사용해야만 한다. 한편 이러한 문제는 한가지 색을 먼저 노출시키고, 다른 색을 노출시킴으로써 해결된다. 각각의 시간에 컬러가 변경되고 적합한 기록 대물렌즈는 전기적으로 선택된다. 프리시즌 마운트(precision mount)에서 각각이 콜(call)에서 로드될 수 있는 세 가지 색을 갖는 세 가지 대물렌즈가 사용된다.

요약하면, 본 발명은 모든 주요 타입의 1-단계 홀로그램 및 고품질의 중간 H1 타입 홀로그램을 종래기술보다 기본적으로 빠른 속도로 진동에서 동작의 실질적 제한 없이 기록하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

Claims (12)

1-단계 백색광 가시 홀로그램을 직접 기록할 수 있는 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저소스(200);

다수의 홀로그래픽 픽셀(221)을 포함하는 홀로그램을 광감지매체(262)에 직접 기록하기 위한 렌즈 시스템(219); 및

실질적으로 상기 감광매체(262)를 상기 렌즈 시스템(219)의 푸리에 평면(266)에 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스(200)는 펄스 레이저 소스를 포함하고, 상기 홀로그래픽 프린터는 푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 지름을 제어하기위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런스를 자동으로 변경시키기 위한 자동 공간 코히어런트 변화 수단(206-210, 265)를 더 포함하는 홀로그래픽 프린터.

제1항에 있어서,

상기 자동 공간 코히어런트 변화 수단(206-210, 265)은,

조정 가능한 텔리스코프 및 마이크로 렌즈 어레이(210)를 포함하고, 상기 조정 가능한 텔리스코프는 상기 마이크로렌즈 어레이(210)를 비추는 근사 콜리메이트 가변 직경 레이저빔을 발생시키기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 프린터.

제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 자동 공간 코히어런트 변화 수단(206-210, 265)의 하부 및 상기 렌즈 시스템(219)의 상부에 배치된 이동 가능한 공간 광 변조기(212)를 더 포함하는 홀로그래픽 프린터.

제3항에 있어서,

상기 프린터의 고유 광 왜곡을 적어도 일부분 정정하기 위하여 상기 공간 광 변조기(212)로 송부된 이미지를 수정하기 위한 수단을 더 포함하는 홀로그래픽 프린터.

상기 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 시스템(219)은 70도보다 큰 유효 시야를 갖는 홀로그래픽 프린터.

상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 시스템(219)의 상기 푸리에 평면(266)은 상기 렌즈 시스템의 하부, 바람직하게는 적어도 2mm 아래에 위치되는 홀로그래픽 프린터.

상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 레이저 소스는 제2 및 제3 파장에서 레이저빔을 더 발생시키도록 배치되고, 상기 제1, 제2 및 제3 파장은 적어도 30nm만큼 서로 다른 홀로그래픽 프린터.

상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

제2 및 제3 파장에서 레이저빔을 발생시키기 위한 제2 및 제3 레이저 소스를 더 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 파장은 적어도 30nm만큼 서로 다른 홀로그래픽 프린터.

상기 제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 제1 파장에서 사용하기 위한 제1 렌즈 시스템, 상기 제2 파장에서 사용하기 위한 제2 렌즈 시스템, 상기 제3 파장에서 사용하기 위한 제3 렌즈 시스템을 더 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 렌즈 시스템은 원하는 렌즈 시스템이 자동으로 선택되도록 배치되는 홀로그래픽 프린터.

1-단계 백색광 가시 홀로그램을 직접 기록할 수 있는 홀로그래픽 프린터에 있어서, 제1 파장에서 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저소스(200);

다수의 홀로그래픽 픽셀(221)을 포함하는 홀로그램을 광감지매체(262)에 직접 기록하기 위한 렌즈 시스템(219); 및

상기 감광매체(262)를 실질적으로 상기 렌즈 시스템(219)의 푸리에 평면(266)에 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저 소스(200)는 펄스 레이저 소스를 포함하는 홀로그래픽 프린터.

1-단계 백색광 가시 홀로그램 직접 기록 방법에 있어서,

제1 파장에서 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저소스(200)를 제공하는 단계;

다수의 홀로그래픽 픽셀(221)을 포함하는 홀로그램을 광감지매체(262)에 직접 기록하기 위한 렌즈 시스템(219)을 제공하는 단계; 및

상기 감광매체(262)를 실질적으로 상기 렌즈 시스템(219)의 푸리에 평면(266)에 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 제공하는 단계를 포함하고,

상기 레이저소스(200)는 펄스 레이저 소스를 포함하고,

푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 지름을 제어하기 위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런트를 자동으로 변경시키는 단계를 더 포함하는 홀로그램 직접 기록 방법.

1-단계 백색광 가시 홀로그램을 직접 기록할 수 있는 홀로그래픽 프린터에 있어서,

제1 파장에서 물체빔 및 기준빔으로 나누어지는 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저소스(200);

상기 물체빔을 동작시키기 위한 공간 광변조기(212);

홀로그래픽 픽셀(221)을 광감지매체(262)에 직접 기록하기 위한 렌즈 시스템(219); 및

상기 감광매체(262)를 실질적으로 상기 렌즈 시스템(219)의 푸리에 평면(266)에 위치시키기 위한 포지셔닝(positioning) 수단을 포함하고,

상기 레이저소스(200)는 펄스 레이저 소스를 포함하고,

상기 공간 광변조기(212)는 변경가능하며,

상기 홀로픽셀의 형성 이후 푸리에 면에서 1-차원 적으로 단지 상기 참조 빔의 방향을 변화 시키기위한 수단을 포함하며;

상기 홀로그래픽 프린터는 푸리에 평면에서 물체 레이저 빔의 지름을 제어하기위해 상기 레이저빔의 공간 코히어런트를 자동으로 변경시키기 위한 자동 공간 코히어런트 변화 수단(206-210, 265) 및 상기 공간 광변조기(212)로 송부되는 이미지를 사전에 왜곡시키기 위한 수단을 더 포함하는 홀로그래픽 프린터.