KR20140115168A - 홀로그램 기록 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

홀로그램 기록 방법은 참조빔과, 복수의 호겔(hologram pixel) 정보에 따라 각각 변조된 신호빔의 간섭 무늬를 홀로그램 기록 매체에 기록하는 홀로그램 기록 방법에 있어서, 서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치도록 기록하는 멀티플렉싱(multiplexing) 기록 단계;를 포함한다.

Description

홀로그램 기록 방법 및 장치{Method and apparatus for holographic recording}
본 개시는 홀로그램 기록을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
홀로그램 기술은 신호를 담고 있는 신호빔과 참조빔 사이의 간섭무늬를 기록함으로써 신호를 입체영상으로 재생할 수 있는 기술이다. 홀로그램 기술은 입체 영상의 기록 및 재생, 위조 방지 및 진품 확인, 디지털 데이터의 기록 및 재생 등의 분야에서 다양하게 활용될 수 있다. 또한, 평판 형태의 감광성 기록 필름 상에 미세한 간섭무늬를 화소 단위로 기록하여, 2차원 평면 상에서 3차원 영상을 볼 수 있도록 하는 마이크로 홀로그램 기술이 상용화되고 있다.
홀로그램의 기록은 일반적으로, 동일 광원에서 방출된 빔을 분할하여 신호빔과 참조빔을 만들고, 신호빔을 광변조한 후, 감광성 기록 필름 상의 동일 위치에 신호빔과 참조빔을 조사하는 방식으로 수행될 수 있다. 신호빔의 변조는, 예를 들어, 감광성 기록 필름으로부터 최종적으로 재생될 영상에 기초하여 컴퓨터가 계산한 간섭 패턴에 따라 공간 광변조기에 의해 수행될 수 있다.
홀로그램 기록을 위해서 고려할 요인으로는 광효율의 최적화, 원하는 모양의 호겔(홀로그램 픽셀)을 만드는 기술, 호겔의 필 팩터(fill factor)의 최대화, 기록시간의 단축, 해상도의 증가등이 있다.
본 개시는 홀로그램 기록을 위한 방법 및 장치를 제공한다.
일 유형에 따르는 홀로그램 기록 방법은 참조빔과, 복수의 호겔(hologram pixel) 정보에 따라 각각 변조된 신호빔의 간섭 무늬를 홀로그램 기록 매체에 기록하는 홀로그램 기록 방법에 있어서, 서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치도록 기록하는 멀티플렉싱(multiplexing) 기록 단계;를 포함한다.
상기 멀티플렉싱 기록 단계는 제1호겔을 기록하는 단계; 홀로그램 기록 매체를 상기 기록된 제1호겔의 폭보다 작은 거리만큼 이동시키는 단계; 제2호겔을 기록하는 단계;를 포함한다.
상기 멀티플렉싱 기록단계는 멀티플렉싱 팩터(multiplexing factor)를 결정하는 단계;를 더 포함하며, 제1호겔의 폭을 h, 멀티플렉싱 팩터를 M이라고 할 때, 상기 홀로그램 기록 매체를 h/M 만큼 이동시킬 수 있다.
멀티플렉싱 팩터가 1인 경우, 하나의 호겔을 기록하기 위해 상기 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t라고 할 때, 상기 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t/M으로 할 수 있다.
일 유형에 따른 홀로그램 소자는 참조빔과, 복수의 호겔(hologram pixel) 정보에 따라 변조된 신호빔의 간섭 무늬가 기록된 홀로그램 소자에 있어서, 서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹칠 수 있다.
일 유형에 따른 홀로그램 기록 장치는 광원; 상기 광원으로부터 출사된 빔을 참조빔(reference beam)과 신호빔(signal beam)으로 분리하고, 분리된 신호빔을 홀로그램 픽셀 정보에 따라 변조하여 홀로그램 기록 매체에 조사하는 신호빔 광학계; 상기 참조빔을 상기 홀로그램 기록매체에 조사하는 참조빔 광학계; 상기 홀로그램 기록매체가 광에 노출되는 시간을 조절하기 위해 개폐(open/close)되는 셔터; 홀로그램 기록매체가 배치되며, 상기 신호빔과 참조빔의 간섭 무늬가 기록되는 상기 홀로그램 기록매체 상의 위치가 호겔에 따라 변경되도록 움직이는 스테이지; 및 하나의 호겔을 기록 후 다음 호겔을 기록하기 위해 상기 스테이지가 움직일 때, 기록된 호겔 폭보다 작은 거리만큼 움직이도록 상기 스테이지를 제어하는 구동제어부;를 포함한다.
멀티플렉싱 팩터 M (M은 자연수)이 입력되는 입력부를 더 포함하며, 상기 기록된 호겔 폭을 h라고 할 때, 상기 구동제어부는 상기 스테이지를 h/M 만큼 이동시킬 수 있다.
멀티플렉싱 팩터가 1인 경우, 하나의 호겔을 기록하기 위해 상기 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t라고 할 때, 상기 셔터는 하나의 호겔을 기록하기 위해 t/M 시간동안 오픈될 수 있다.
상기 신호빔 광학계는 상기 광원으로부터의 빔을 참조빔과 신호빔으로 분리하고, 신호빔의 빔경을 확장하는 빔 분리 확장부; 신호빔을 홀로그램 픽셀 정보에 따라 변조하는 공간 광변조기; 상기 공간 광변조기에 의해 변조된 신호빔을 홀로그램 기록 매체에 포커싱하는 대물렌즈 유닛;를 포함할 수 있다.
상기 빔 분리 확장부는 상기 광원으로부터의 빔을 참조빔과 신호빔으로 분리하는 제1 빔스플리터와, 신호빔의 광경로 상에 배치된 한 쌍의 릴레이 렌즈로 이루어질 수 있다.
상기 공간 광 변조기는 반사형 공간 광 변조기일 수 있고, 이 경우, 상기 빔 분리 확장부와 상기 대물렌즈 유닛 사이에 상기 빔 분리 확장부로부터의 광을 상기 공간 광 변조기를 향하게 하고, 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 광을 상기 대물렌즈 유닛을 향하게 하는 제2 빔 스플리터가 더 배치될 수 있다.
상기 공간 광 변조기는 투과형 공간 광 변조기일 수 있다.
상기 공간 광 변조기는 상기 빔 분리 확장부와 상기 대물렌즈 유닛 사이에 배치될 수 있다.
상기 빔 분리 확장부와 상기 공간 광 변조기 사이에 상기 빔 분리 확장부에로부터의 광이 경로를 바꾸어 상기 공간 광 변조기에 입사되게 하는 광경로 전환부재가 더 배치될 수 있다.
상기 참조광 광학계는 상기 참조광을 상기 홀로그램 기록매체에 포커싱하기 위한 대물렌즈와, 광경로 조절을 위한 적어도 하나의 미러를 포함할 수 있다.
상술한 홀로그램 기록 방법 및 장치에 따르면, 호겔 스텝의 변경으로 홀로그램 기록의 해상도를 변화시킬 수 있다.
또한, 해상도가 향상되어도 호겔당 기록시간이 감소하므로, 전체 기록시간이 늘어나지 않는다.
또한, 호겔당 기록시간이 감소하므로, 스테이지 이동에 따른 고주파 진동에 덜 민감해진다.
도 1은 실시예에 따른 홀로그램 기록 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 비교예와 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한 실시예의 홀로그램 소자의 호겔 배치를 예시적으로 보인다.
도 3a 및 도 3b는 각각 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 비교예와 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한 실시예의 홀로그램 소자의 이미지를 보인다.
도 4a 및 도 4b는 각각 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 비교예와 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한 실시예의 홀로그램 소자로부터 재생된 이미지를 보인다.
도 5는 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 개략적인 구성을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 홀로그램 기록 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 비교예와 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한 실시예의 홀로그램 소자의 호겔 배치를 예시적으로 보인다.
실시예에 따른 홀로그램 기록방법은 참조빔과, 복수의 호겔(hologram pixel) 정보에 따라 각각 변조된 신호빔의 간섭 무늬를 홀로그램 기록 매체에 기록하는 홀로그램 기록 방법으로서, 서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치도록 기록하는 멀티플렉싱(multiplexing) 기록 단계를 포함한다.
멀티플렉싱 기록 단계는 인접하는 호겔을 기록시, 홀로그램 기록 매체의 이동 거리를 기록된 호겔 폭보다 작은 거리만큼 이동하여 인접하는 호겔이 소정 영역만큼 겹치게 기록하는 것을 의미한다. 인접하는 호겔이 겹친 만큼 동일한 크기의 홀로그램 기록 매체 영역에 기록되는 호겔 개수는 늘어나게 되며 해상도가 높아진다.
구체적인 기록 단계를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 호겔 사이즈 h, 일반 해상도 N, 멀티플렉싱 팩터(multiplexing factor) M을 결정한다(S202). 여기서, 호겔 사이즈 h는 호겔의 가로, 세로 폭이 h임을 의미하며, 일반 해상도 N은 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않을 때, 정해진 호겔 사이즈로 구현되는 해상도가 N×N 임을 의미한다. 다만, 이 수치는 예시적인 것이며, 호겔 사이즈의 가로 세로 폭이 각각 h1, h2이고, 일반 해상도가 N1×N2가 될 수도 있다. 멀티플렉싱 팩터는 인접하는 호겔이 겹치는 정도를 의미한다. 호겔이 겹치는 정도, M은 다음 호겔을 기록하기 위해 기록매체가 이동되는 거리를 이동하는 방향으로의 호겔 폭보다 1/M 만큼 작게 함을 의미한다. M은 자연수가 될 수 있다.
예를 들어, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a에 도시된 호겔 사이즈에 대해, 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않을 때, 호겔 개수는 25개로, 일반 해상도는 5×5이다. 도 2b는 멀티플렉싱 팩터가 2인 경우로, 도 2a와 같이 호겔 배치된 동일한 영역에 81개의 호겔이 기록되며, 해상도는 9×9가 된다. 즉, 정해진 호겔 사이즈에 대해, 호겔 멀티플렉싱을 사용하지 않은 경우의 해상도를 N×N이라 하면, 호겔 멀티플렉싱 팩터가 M인 경우 해상도는 (MN-(M-1))×(MN-(M-1))가 되며, 기록되는 호겔 개수는 (MN-(M-1))2가 된다.
다음, 레이저광을 신호빔과 참조빔으로 분리하고(S203), 신호빔을 기록할 호겔 정보에 따라 변조한다(S204). 신호빔과 참조빔의 간섭무늬를 홀로그램 기록 매체상의 해당 위치에 기록하고(S205), 홀로그램 기록 매체를 h/M만큼 이동한다.
다음의 호겔 정보에 따라 신호빔을 변조하고(S204), 신호빔과 참조빔의 간섭무늬를 상기와 같이 이동된 해당 위치에 기록(S205)하는 단계는 호겔 개수가 (MN-(M-1))2가 될 때까지 반복한다.
이와 같은 기록시, 호겔당 기록시간, 구체적으로는, 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간은 호겔 멀티플렉싱을 하지 않는 경우에 비해 줄어들 수 있다. 멀티플렉싱 팩터가 1인 경우, 즉, 호겔 멀티플렉싱을 하지 않는 경우, 하나의 호겔을 기록하기 위해 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t라고 하면, 호겔 멀티플렉싱 팩터가 M인 경우, 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간은 t/M이 될 수 있다. 따라서, 호겔 개수가 증가하여 해상도는 높아져도, 호겔당 기록시간이 감소하기 때문에, 전체 기록시간이 늘어나지 않는다.
도 3a 및 도 3b는 각각 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 비교예와 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한 실시예의 홀로그램 소자의 이미지를 보인다.
도 3a는 일반적인 방법으로, 25X25 해상도를 구현한 이미지이고, 도 3b는 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하여 50X50 해상도를 구현한 이미지로서, 해상도 증가를 확인할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 비교예와 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한 실시예의 홀로그램 소자로부터 재생된 이미지를 보인다.
재생된 이미지는 정육면체와 구에 대한 3차원 이미지로서, 정육면체에 포커싱된 이미지이다. 도 4a의 경우, 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용하지 않은 100×100 해상도의 이미지이고, 도 4b는 호겔 멀티플렉싱 방법을 사용한, 약 200×200 해상도의 이미지이다. 도 4b의 경우 정육면체를 나타내는 선(line)이 보다 샤프하게 나타나고 있다.
도 5는 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치(100)의 개략적인 구성을 보인다.
홀로그램 기록 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 기록 방법을 수행하는 장치를 예시적으로 보인다.
홀로그램 기록 장치(100)는 광원(110), 광원(110)으로부터 출사된 빔을 참조빔(reference beam)(R)과 신호빔(signal beam)(S)으로 분리하고, 분리된 신호빔(S)을 홀로그램 픽셀 정보에 따라 변조하여 홀로그램 기록 매체(145)에 조사하는 신호빔 광학계(101), 참조빔(R)을 홀로그램 기록매체(145)에 조사하는 참조빔 광학계(102), 홀로그램 기록매체(145)가 광에 노출되는 시간을 조절하기 위해 개폐(open/close)되는 셔터(113), 홀로그램 기록매체(145)가 배치되며, 신호빔(S)과 참조빔(R)의 간섭 무늬가 기록되는 홀로그램 기록매체(145) 상의 위치가 호겔에 따라 변경되도록 움직이는 스테이지(150) 및 스테이지(150)의 움직임을 제어하는 구동제어부를 포함한다.
본 실시예의 홀로그램 기록 장치(100)는 홀로그램 기록매체(145)에 서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치도록 기록하기 위하여, 하나의 호겔을 기록 후 다음 호겔을 기록하기 위해 스테이지(150)가 움직일 때, 기록된 호겔 폭보다 작은 거리만큼 움직이도록 상기 구동제어부가 스테이지(150)를 제어한다.
또한, 홀로그램 기록 장치(100)는 인접하는 호겔이 겹치는 정도, 즉, 멀티플렉싱 팩터 M 가 입력되는 입력부(미도시)를 더 구비할 수 있으며, 기록하는 호겔 폭을 h라고 할 때, 다음 호겔을 기록하기 위해, 상기 구동제어부는 스테이지(150)를 h/M 만큼 이동시킬 수 있다.
또한, 셔터(113)는 홀로그램 기록매체(145)가 광에 노출되는 시간을 조절하기 위해 개폐(open/close)되는 것으로, 멀티플렉싱 팩터가 1인 경우, 하나의 호겔을 기록하기 위해 홀로그램 기록 매체(145)가 광에 노출되는 시간을 t라고 할 때, 멀티플렉싱 팩터가 M인 경우에는 하나의 호겔을 기록하기 위해 t/M 시간동안 오픈되도록 제어될 수 있다.
홀로그램 기록 장치(100)의 보다 상세한 구성을 살펴보면 다음과 같다.
광원(110)으로는 간섭성 광을 출력하는 레이저 광원이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 연속파(CW; continuous wave) 레이저 또는 연속파성(quasi-CW) 레이저를 방출하는 레이저 광원이 사용될 수 있다.
신호빔 광학계(101)는 광원(110)으로부터의 빔을 참조빔(reference beam)(R)과 신호빔(signal beam)(S)으로 분리하고, 분리된 신호빔을 홀로그램 픽셀 정보에 따라 변조하여 홀로그램 기록 매체에 조사하는 광학계이다. 이를 위하여, 신호빔 광학계(101)는 빔 분리 확장부, 공간 광 변조기(135), 대물렌즈 유닛(140)를 포함한다.
상기 빔 분리 확장부는 광원(110)으로부터의 빔을 참조빔과 신호빔으로 분리하는 제1 빔스플리터(115)와, 신호빔의 광경로 상에 배치된 빔 확장부(125)로 이루어질 수 있다.
제1 빔스플리터(115)는 예를 들어 반투과 미러(half mirror)일 수 있으며, 입사광의 대략 50%를 투과시켜 신호빔(S)으로 사용하고, 입사광의 대략 50%를 반사하여 참조빔(R)으로 사용하게 할 수 있다. 이러한 분배 비율은 예시적인 것이며, 신호빔과 참조빔의 분배 비율은 다르게 설정될 수도 있다. 또한, 도면에서는 제1 빔스플리터(115)를 투과한 광이 신호빔이 되고 제1 빔스플리터(115)에서 반사된 광이 참조빔이 되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것이다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 제1 빔스플리터(115)를 투과한 광이 참조빔이 되고 제 1 빔스플리터(115)에서 반사된 광이 신호빔(S)이 되도록 홀로그램 기록 장치(100)의 광학적 배치가 변경될 수도 있다.
빔 확장부(125)는 예를 들어 공간 광 변조기(15)의 유효 광변조 영역에 대응하는 크기로 신호빔을 확장할 수 있으며, 하나 이상의 렌즈를 포함하는 다수의 광학 소자들로 이루어질 수 있다. 빔 확장부(125)는 도시된 바와 같이 한 쌍의 릴레이 렌즈로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
광원(110)과 제1 빔스플리터(115) 사이에는 필요에 따라, 필터(미도시)가 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 특정 파장 대역의 광만을 투과시키기 위한 대역 통과 필터가 더 배치될 수 있다.
공간 광 변조기(spatial light modulator;SLM)(135)는 신호빔을 홀로그램 기록매체(145)에 형성할 영상 정보에 따라 변조하는 것으로, 예를 들어, LCoS(liquid crystal on silicon) 소자가 사용될 수 있다.
공간 광 변조기(135)는 반사형 공간 광 변조기일 수 있고, 이 경우, 도시된 바와 같이, 빔 확장부(125)와 대물렌즈 유닛(140) 사이에 제2 빔스플리터(130)가 배치될 수 있다. 제2 빔스플리터(130)는 빔 확장부(125)로부터의 광이 공간 광 변조기(135)를 향하고, 공간 광 변조기(135)에 의해 변조된 광이 대물렌즈 유닛(140)를 향하도록 빔을 분기한다.
제2 빔스플리터(130)는 입사광의 일부를 반사하고 나머지 일부를 투과시키는 반투과 미러일 수 있다. 또는, 제2 빔스플리터(130)는 입사광의 편광 방향에 따라 광을 투과 또는 반사하는 편광 빔스플리터일 수도 있다. 이 경우, 제2 빔스플리터(130)를 향하는 광 경로상에 특정 편광 방향의 광만을 투과시키는 편광판(미도시)가 더 배치될 수 있으며, 또한, 제2 빔스플리터(130)와 공간 광변조기(135) 사이에는 1/4 파장판(미도시)이 더 배치될 수 있다.
상기 설명은 공간 광 변조기(135)가 반사형 공간 광 변조기인 경우에 대한 것이며, 다만, 이는 예시적인 것이며, 투과형 공간 광 변조기가 채용될 수도 있다. 이 경우, 투과형 공간 광 변조기는 빔 확장부(125)와 대물렌즈 유닛(140) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 빔 스플리터(130) 대신, 빔 확장부(125)로부터의 광이 경로를 바꾸어 투과형 공간 광 변조기에 입사되게 하는 광경로 전환 부재가 배치될 수 있다.
대물렌즈 유닛(140)은 공간 광 변조기(135)로부터 변조된 신호빔, 즉, 영상 정보를 담고 있는 신호빔을 푸리에 변화하여 홀로그램 기록 매체(145)상에 포커싱하는 푸리에 변환 광학계(Fourier transformation optical system)의 역할을 위해 마련된다. 도면에서는 1매의 렌즈로 도시되었으나 이는 예시적인 것이고, 2매 이상의 렌즈와 또는 다른 광학 소자를 더 포함하여 구성될 수 있다.
참조빔 광학계(102)는 제1 빔스플리터(115)에서 분기된 참조광을 홀로그램 기록 매체(145)에 전달하기 위한 것으로, 대물렌즈(165)와 광경로 조절을 위한 적어도 하나의 미러를 포함한다. 도면에는 두 개의 미러(160)(170)가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이며, 변형될 수 있다. 예를 들어, 참조빔(R)이 홀로그램 기록 매체(145) 상의 원하는 위치에 원하는 입사각으로 입사할 수 있도록, 미러(160)(170)는 회전 및 이동이 가능하게 구성될 수 있다. 특히, 참조빔(R)이 신호빔(S)과 동일한 홀로그램 기록 매체(145) 상의 위치에 입사하도록 참조빔 광학계(102)가 구성될 수 있다. 또한, 홀로그램 기록 매체(145) 상에서 참조빔(R)의 단면적과 신호빔(S)의 단면적이 일치(match)되도록 참조빔 광학계(102)가 구성될 수 있다.
상술한 홀로그램 기록 장치(100)에서 영상 정보를 담은 신호빔(S)과, 참조빔(R)은 홀로그램 기록 매체(145)에서 만나고, 신호빔(S)과 참조빔(R)이 간섭하면서 발생한 간섭무늬가 홀로그램 기록 매체(145)에 기록된다.
하나의 호겔을 기록한 후에, 멀티플렉싱 기록을 위해, 구동제어부는 스테이지(150)를 호겔 폭보다 작은 거리 만큼, 예를 들어, h/M 만큼 이동하여, 다음 호겔을 기록한다. 여기서, h는 이동 방향으로의 호겔 폭이고, M은 멀티플렉싱 팩터로서, 1보다 큰 자연수이다.
이와 같은 기록에 의해, 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치도록 다수의 호겔이 배치되어, 멀티플렉싱 되지 않은 N×N의 해상도에 비해 증가된, (MN-(M-1))×(MN-(M-1))의 해상도의 홀로그램 소자가 형성된다.
또한, 호겔당 기록시간이 감소하기 때문에, 해상도가 높아져도 전체 기록시간이 증가하지는 않는다. 예를 들어, 호겔당 기록시간은 대략, 홀로그램 기록매체(145)가 광에 노출되는 시간(exposure time), 스테이지 이동시간, 대기시간의 합으로 볼 수 있는데, 하나의 호겔을 기록하기 위해 홀로그램 기록매체(145)가 광에 노출되는 시간, 즉, 셔터(113) 오픈 시간이 멀티플렉싱을 하지 않는 경우에 비해 1/M 로 감소하며, 스테이지 이동거리가 1/M로 감소하므로 스테이지 이동시간과 대기시간도 대략적으로 1/M로 감소한다고 볼 수 있어, 전체 호겔을 기록하는 시간이 증가되지 않는다.
이러한 본원 발명인 홀로그램 소자, 홀로그램 기록 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100...홀로그램 기록 장치 101, 201...신호빔 광학계
102, 202...참조빔 광학계 110...광원
113...셔터 115...제1 빔스플리터 125...빔 확장부 130...제2 빔스플리터
145...홀로그램 기록 매체 150...스테이지

Claims (16)

  1. 참조빔과, 복수의 호겔(hologram pixel) 정보에 따라 각각 변조된 신호빔의 간섭 무늬를 홀로그램 기록 매체에 기록하는 홀로그램 기록 방법에 있어서,
    서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치도록 기록하는 멀티플렉싱(multiplexing) 기록 단계;를 포함하는 홀로그램 기록 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱 기록 단계는
    제1호겔을 기록하는 단계;
    홀로그램 기록 매체를 상기 기록된 제1호겔의 폭보다 작은 거리만큼 이동시키는 단계;
    제2호겔을 기록하는 단계;를 포함하는 홀로그램 기록 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    멀티플렉싱 팩터(multiplexing factor)를 결정하는 단계;를 더 포함하며,
    제1호겔의 폭을 h, 멀티플렉싱 팩터를 M이라고 할 때, 상기 홀로그램 기록 매체를 h/M 만큼 이동시키는 홀로그램 기록 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    멀티플렉싱 팩터가 1인 경우, 하나의 호겔을 기록하기 위해 상기 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t라고 할 때,
    상기 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t/M으로 하는 홀로그램 기록 방법.
  5. 참조빔과, 복수의 호겔(hologram pixel) 정보에 따라 변조된 신호빔의 간섭 무늬가 기록된 홀로그램 소자에 있어서,
    서로 인접하는 호겔의 적어도 일부가 겹치는 홀로그램 소자.
  6. 광원;
    상기 광원으로부터 출사된 빔을 참조빔(reference beam)과 신호빔(signal beam)으로 분리하고, 분리된 신호빔을 홀로그램 픽셀 정보에 따라 변조하여 홀로그램 기록 매체에 조사하는 신호빔 광학계;
    상기 참조빔을 상기 홀로그램 기록매체에 조사하는 참조빔 광학계;
    상기 홀로그램 기록매체가 광에 노출되는 시간을 조절하기 위해 개폐(open/close)되는 셔터;
    홀로그램 기록매체가 배치되며, 상기 신호빔과 참조빔의 간섭 무늬가 기록되는 상기 홀로그램 기록매체 상의 위치가 호겔에 따라 변경되도록 움직이는 스테이지;
    하나의 호겔을 기록 후 다음 호겔을 기록하기 위해 상기 스테이지가 움직일 때, 기록된 호겔 폭보다 작은 거리만큼 움직이도록 상기 스테이지를 제어하는 구동제어부;를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    멀티플렉싱 팩터 M (M은 자연수)이 입력되는 입력부를 더 포함하며,
    상기 기록된 호겔 폭을 h라고 할 때, 상기 구동제어부는 상기 스테이지를 h/M 만큼 이동시키는 홀로그램 기록 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    멀티플렉싱 팩터가 1인 경우, 하나의 호겔을 기록하기 위해 상기 홀로그램 기록 매체가 광에 노출되는 시간을 t라고 할 때,
    상기 셔터는 하나의 호겔을 기록하기 위해 t/M 시간동안 오픈되는 홀로그램 기록 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 신호빔 광학계는
    상기 광원으로부터의 빔을 참조빔과 신호빔으로 분리하고, 신호빔의 빔경을 확장하는 빔 분리 확장부;
    신호빔을 홀로그램 픽셀 정보에 따라 변조하는 공간 광변조기;
    상기 공간 광변조기에 의해 변조된 신호빔을 홀로그램 기록 매체에 포커싱하는 대물렌즈 유닛;를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 빔 분리 확장부는
    상기 광원으로부터의 빔을 참조빔과 신호빔으로 분리하는 제1 빔스플리터와,
    신호빔의 광경로 상에 배치된 한 쌍의 릴레이 렌즈로 이루어진 홀로그램 기록 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 반사형 공간 광 변조기인 홀로그램 기록 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 빔 분리 확장부와 상기 대물렌즈 유닛 사이에
    상기 빔 분리 확장부로부터의 광을 상기 공간 광 변조기를 향하게 하고,
    상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 광을 상기 대물렌즈 유닛을 향하게 하는 제2 빔 스플리터가 더 배치된 홀로그램 기록 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 투과형 공간 광 변조기인 홀로그램 기록 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 상기 빔 분리 확장부와 상기 대물렌즈 유닛 사이에 배치되는 홀로그램 기록 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 빔 분리 확장부와 상기 공간 광 변조기 사이에
    상기 빔 분리 확장부에로부터의 광이 경로를 바꾸어 상기 공간 광 변조기에 입사되게 하는 광경로 전환부재가 더 배치되는 홀로그램 기록 장치.
  16. 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 참조광 광학계는
    상기 참조광을 상기 홀로그램 기록매체에 포커싱하기 위한 대물렌즈와
    광경로 조절을 위한 적어도 하나의 미러를 포함하는 홀로그램 기록 장치.
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