KR20170069769A - Hologram printing apparatus for recording of holographic elements images tiling multiple spatial light modulator - Google Patents
Hologram printing apparatus for recording of holographic elements images tiling multiple spatial light modulator Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170069769A KR20170069769A KR1020150177398A KR20150177398A KR20170069769A KR 20170069769 A KR20170069769 A KR 20170069769A KR 1020150177398 A KR1020150177398 A KR 1020150177398A KR 20150177398 A KR20150177398 A KR 20150177398A KR 20170069769 A KR20170069769 A KR 20170069769A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- spatial light
- output
- hologram
- total reflection
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 61
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 43
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 43
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0443—Digital holography, i.e. recording holograms with digital recording means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2294—Addressing the hologram to an active spatial light modulator
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
- G03H2001/0224—Active addressable light modulator, i.e. Spatial Light Modulator [SLM]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2223/00—Optical components
- G03H2223/18—Prism
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
복수의 공간 광 변조기를 타일링하여 홀로그램 엘리먼트 이미지들을 기록하는 홀로그램 기록 장치가 개시된다.
홀로그램 기록 장치는 홀로그램 엘리먼트 이미지로 변조된 신호빔을 출력하는 복수의 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulator)들; 상기 공간 광 변조기들 각각이 출력한 신호빔을 타일링기로 반사시키는 반사기들; 및 상기 반사기들에서 반사된 복수의 신호빔들을 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시켜 타일링하는 전반사 프리즘들을 포함하는 타일링기를 포함할 수 있다.A hologram recording apparatus for recording hologram element images by tiling a plurality of spatial light modulators is disclosed.
The hologram recording apparatus includes a plurality of spatial light modulators (SLM) for outputting a signal beam modulated with a hologram element image; Reflectors for reflecting the signal beam output by each of the spatial light modulators to a tiling machine; And a tilting unit including total reflection prisms reflecting and reflecting a plurality of signal beams reflected by the reflectors in a direction in which the hologram film is positioned.
Description
본 발명은 복수의 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulator)를 타일링하여 홀로그램을 기록하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for recording a hologram by tiling a plurality of spatial light modulators (SLMs).
홀로그램용 필름에 홀로그램을 기록 하는 방법 중 디지털 기록 방식을 사용하기 위해서는 홀로그램 엘리먼트 이미지를 공간광변조기(Spatial Light Modulator, SLM)에 표시해야 한다.In order to use the digital recording method of recording hologram on a hologram film, the hologram element image must be displayed on a spatial light modulator (SLM).
따라서, 홀로그램 엘리먼트 이미지에 의하여 기록되는 홀로그램의 해상도, 및 크기는 공간 광 변조기의 크기에 따라 결정될 수 있다. 그러나, 공간 광 변조기의 크기에는 제약이 있으므로, 제약에 따른 공간 광 변조기의 크기보다 큰 홀로그램 영상을 생성하지 못하는 실정이다.Therefore, the resolution and size of the hologram recorded by the hologram element image can be determined according to the size of the spatial light modulator. However, since the size of the spatial light modulator is limited, it is difficult to generate a hologram image larger than the size of the spatial light modulator according to the constraint.
따라서, 공간 광 변조기의 크기 제약에 따른 홀로그램의 해상도, 및 크기를 증가시킬 수 있는 장치가 요청되고 있다.Therefore, there is a demand for an apparatus capable of increasing the resolution and size of the hologram according to the size limitation of the spatial light modulator.
본 발명은 복수의 공간 광 변조기들을 타일링하여 홀로그램 필름에 기록하는 홀로그램의 해상도, 및 크기를 증가시키는 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus for increasing the resolution and size of a hologram that tiles a plurality of spatial light modulators to record in a hologram film.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는 홀로그램 엘리먼트 이미지로 변조된 신호빔을 출력하는 복수의 공간 광 변조기(SLM)들; 상기 공간 광 변조기들 각각이 출력한 신호빔을 타일링기로 반사시키는 반사기들; 및 상기 반사기들에서 반사된 복수의 신호빔들을 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시켜 타일링하는 전반사 프리즘들을 포함하는 타일링기를 포함할 수 있다.A hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of spatial light modulators (SLMs) for outputting a signal beam modulated with a hologram element image; Reflectors for reflecting the signal beam output by each of the spatial light modulators to a tiling machine; And a tilting unit including total reflection prisms reflecting and reflecting a plurality of signal beams reflected by the reflectors in a direction in which the hologram film is positioned.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는 상기 신호 빔들 각각이 상기 타일링기의 전반사 프리즘에 입사되기 전에 상기 반사기들에서 반사된 신호 빔들 각각을 필터링하는 필터들을 더 포함할 수 있다.The hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention may further include filters for filtering each of the signal beams reflected by the reflectors before each of the signal beams is incident on the total reflection prism of the tiling machine.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 필터들은, 상기 반사기들에서 반사된 신호빔들의 기 설정된 영역을 투과시키고, 기 설정된 영역을 제외한 나머지 영역을 필터링할 수 있다.The filters of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention may transmit a predetermined area of the signal beams reflected by the reflectors and filter the remaining area excluding the predetermined area.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 필터들은, 상기 반사기들에서 반사된 신호빔에서 0차 빔, 1차 회절빔, 2차 회절빔, 또는 2차 이상의 고차 회절빔 중 기 설정된 차수의 회절 빔을 제외한 나머지 회절빔을 필터링할 수 있다.The filters of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention may be arranged so that a predetermined order of the zero order beam, the first order diffracted beam, the second order diffracted beam, or the second order or higher order diffracted beams in the signal beam reflected by the reflectors The remaining diffracted beams except for the diffracted beam can be filtered.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 전반사 프리즘들은, 서로 다른 위치에 설치된 상기 복수의 공간 광 변조기들 각각에 대응할 수 있다.The total reflection prisms of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention may correspond to each of the plurality of spatial light modulators provided at different positions.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 전반사 프리즘들은, 서로 다른 위치에 설치된 상기 복수의 공간 광 변조기들 각각에서 출력되어 상기 반사기들에 반사된 신호빔들을 홀로그램을 형성할 방향으로 반사시킬 수 있다.The total reflection prisms of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention can reflect signal beams reflected from the reflectors in a direction to form a hologram by being output from each of the plurality of spatial light modulators provided at different positions have.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 반사기들은, 상기 공간 광 변조기들 각각이 출력하여 렌즈를 투과한 신호빔을 타일링기가 위치한 방향으로 반사시키는 전반사 프리즘일 수 있다.The reflectors of the hologram recording apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may be a total reflection prism that reflects a signal beam output from each of the spatial light modulators and transmitted through the lens in a direction in which the tiling unit is located.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는 광원에서 출력된 소스빔을 제1 출력빔과 제2 출력빔으로 분할하여 출력하는 기록 광원부; 제1 출력빔의 왜곡을 제거하고, 왜곡이 제거된 제1 출력빔의 크기 및 모양을 제어하여 참조빔을 생성하는 참조빔 생성부; 제2 출력빔의 왜곡을 제거하여 물체빔을 생성하는 물체빔 생성부; 홀로그램 엘리먼트 이미지로 물체빔을 변조하여 신호빔을 출력하는 복수의 물체빔 집광부들; 및 복수의 물체빔 집광부들이 각각 출력한 신호빔들을 전반사 프리즘들로 광학적으로 타일링하여 홀로그램을 생성하는 광학 결합부를 포함하고, 상기 분할된 신호빔들은, 상기 참조빔과 간섭(interference)을 통해 간섭 무늬 패턴을 형성할 수 있다.A hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes a recording light source unit for dividing a source beam output from a light source into a first output beam and a second output beam and outputting the divided output beam; A reference beam generator for removing a distortion of the first output beam and controlling a size and a shape of the first output beam from which the distortion is removed to generate a reference beam; An object beam generator for generating an object beam by removing distortion of a second output beam; A plurality of object beam condensers for modulating an object beam with a hologram element image to output a signal beam; And an optical coupling unit optically tiling the signal beams output from the plurality of object beam condensing units with total reflection prisms to generate a hologram, wherein the divided signal beams are combined with each other by interfering with the reference beam, A pattern pattern can be formed.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치는 상기 광학 결합부에서 타일링된 신호빔들이 집광되는 위치에 기초하여 홀로그램 필름을 이송하는 필름 이송부를 더 포함할 수 있다.The hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a film transfer unit for transferring the hologram film based on a position where signal beams tiled in the optical coupling unit are condensed.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 필름 이송부는, 광학 결합부에서 타일링된 신호빔들을 집광시키는 렌즈의 초점 거리에 따라 홀로그램 필름과 상기 광학 결합부 간의 거리를 제어할 수 있다.The film transfer unit of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention can control the distance between the hologram film and the optical coupling unit according to the focal length of the lens for condensing signal beams tiled in the optical coupling unit.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 광학 결합부는, 상기 물체빔 집광부들 각각이 출력한 신호빔을 타일링기로 반사시키는 반사기들; 및 상기 반사기들에서 반사된 복수의 신호빔들을 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시켜 타일링하는 전반사 프리즘들을 포함하는 타일링기를 포함할 수 있다.The optical coupling unit of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes reflectors for reflecting a signal beam output from each of the object beam condensing units to a tiling unit; And a tilting unit including total reflection prisms reflecting and reflecting a plurality of signal beams reflected by the reflectors in a direction in which the hologram film is positioned.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 광학 결합부는, 상기 신호 빔들 각각이 상기 타일링기의 전반사 프리즘에 입사되기 전에 상기 반사기들에서 반사된 신호 빔들 각각을 필터링하는 필터들을 더 포함할 수 있다.The optical coupling portion of the hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention may further include filters for filtering each of the signal beams reflected by the reflectors before each of the signal beams is incident on the total reflection prism of the tiling machine .
본 발명의 일실시예에 의하면, 전반사 프리즘들로 복수의 공간 광 변조기들을 타일링하여 홀로그램 필름에 기록하는 홀로그램의 해상도, 및 크기를 증가시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of spatial light modulators can be tiled with total reflection prisms to increase the resolution and size of holograms recorded on the holographic film.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 홀로그램 기록 장치에 포함된 물체빔 집광부 및 광학 결합부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광학 결합부의 일례이다.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 결합부의 3차원 구조이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 결합부의 3차원 구조이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 물체빔 집광부 및 광학 결합부가 홀로그램 필름 상에 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 결합부의 3차원 구조이다.1 is a view illustrating a hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an object beam condensing unit and an optical coupling unit included in the hologram recording apparatus.
3 is an example of an optical coupling unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a three-dimensional structure of the optical coupling unit according to the first embodiment of the present invention.
5 is a three-dimensional structure of the optical coupling unit according to the second embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a state in which an object beam condensing unit and an optical coupling unit according to an embodiment of the present invention are disposed on a hologram film.
7 is a three-dimensional structure of an optical coupling unit according to a third embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts that are not described in the description have been omitted for the purpose of clearly illustrating the present invention.
본 발명은 공간 광 변조기의 크기 제약을 극복하기 위해서는 복수의 공간 광 변조기를 공간 적으로 배열하고 광학적으로 결합함으로써, 해상도, 및 크기가 큰 홀로그램을 생성할 수 있다.In order to overcome the size limitation of the spatial light modulator, a plurality of spatial light modulators are spatially arranged and optically coupled to generate a hologram having a large resolution and a large size.
하나의 공간 광 변조기가 가지는 해상도가 가로 픽셀 수(M, M=1,2,3,4,?,M)와 세로 픽셀 수(N, N=1,2,3,...,N)의 곱(M×N)인 경우, 본 발명에 따른 홀로그램 기록 장치는 복수 개 k, l (k=1,2,3,..,k, l=1,2,3,..,l)의 공간 광 변조기를 이용하여 가로해상도(k×M) 와 세로해상도(l×N)의 곱(k×M×l×N)만큼의 해상도와 크기를 갖는 디지털 홀로그램을 구현할 수 있다.(M, M = 1,2,3,4,?, M) and the number of vertical pixels (N, N = 1,2,3, ..., N) the product of (M × N) of the case, the hologram recording device according to the invention a plurality of k, l (k = 1,2,3, .., k, l = 1,2,3, .., l) A digital hologram having a resolution and a size corresponding to a product of a horizontal resolution (k x M) and a vertical resolution ( l x N) (k x M x l x N) can be realized using a spatial light modulator of a spatial light modulator.
그리고, 본 발명에 따른 홀로그램 기록 장치는 공간 광 변조기에서 출력되는 신호의 출력 세기를 동일하게 유지하며 광학적으로 동일한 위치에 공간광변조기를 위치시키기 위하여 전반사 현상을 나타내는 직각 프리즘 구조 변형 및 배치함으로써, 공간 광 변조기에서 출력되는 신호 세기의 손실을 최소화 하면서 해상도와 크기를 배가시킬 수 있다.The hologram recording apparatus according to the present invention modifies and arranges a rectangular prism structure showing the total reflection phenomenon in order to maintain the output intensity of a signal output from the spatial light modulator at the same optical position and to position the spatial light modulator at the optically same position, The resolution and size can be doubled while minimizing loss of signal intensity output from the optical modulator.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a view illustrating a hologram recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치(100)는 기록 광원부(110), 참조빔 생성부(120), 물체빔 생성부(130), 물체빔 집광부(140), 광학 결합부(150), 필름 이송부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.1, a
기록 광원부(110)는 광원에서 출력된 소스빔을 제1 출력빔과 제2 출력빔으로 분할하여 출력할 수 있다. 이때, 기록 광원부(110)는 레이저와 같은 가간섭(coherence) 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기록 광원부(110)는 적. 녹. 청(Red/Green/Blue) 레이저를 광원으로 이용할 수 있다. 또한, 기록 광원부(110)가 광원으로 이용하는 레이저의 타입은 (CW: Continuous Wave) 레이저일 수 있다.The recording
또한, 참조빔 생성부(120)와 물체빔 생성부(130)로 출력되는 제1 출력빔과 제2 출력빔의 광 축이 단일 광 축인 경우, 기록 광원부(110)는 빔 결합기(beam combiner)로 적. 녹. 청 레이저에서 출력된 소스빔을 단일 광으로 결합한 후 제1 출력빔과 제2 출력빔으로 분할할 수 있다. 그리고, 기록 광원부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 적. 녹. 청 레이저에서 출력된 소스빔을 독립적으로 분할할 수도 있다.When the optical axes of the first output beam and the second output beam output from the
참조빔 생성부(120)는 기록 광원부(110)에서 분할된 제1 출력빔의 왜곡을 제거할 수 있다. 그리고, 참조빔 생성부(120)는 왜곡이 제거된 제1 출력빔의 크기 및 모양을 제어하여 참조빔을 생성할 수 있다.The
이때, 참조빔 생성부(120)는 적어도 하나 이상의 미러, 파장판, 및 편광판으로 왜곡이 제거된 제1 출력빔의 크기를 제어하거나, 릴레이 렌즈로 왜곡이 제거된 제1 출력빔의 크기를 제어할 수 있다. 또한, 참조빔 생성부(120)는 개구(aperture)를 사용하여 왜곡이 제거된 제1 출력빔의 모양을 제어할 수 있다. At this time, the
물체빔 생성부(130)는 기록 광원부(110)가 출력한 제1 출력빔으로부터 왜곡이 제거된 평행빔(collimated beam)인 물체빔을 생성할 수 있다.The object
이때, 물체빔 생성부(130)는 빔 확장기와 공간 필터 및 마이크로 렌즈 어레이로 제1 출력빔의 왜곡을 제거하여 물체빔을 생성할 수 있다. 또한, 물체빔 생성부(130)는 생성한 물체빔의 세기를 조정하기 위한 중성 밀도 필터나 파장판(wave plate) 및 편광판(polarizer)을 포함할 수 있다.At this time, the
물체빔 집광부(140)들은 제어부(170)가 제공한 홀로그램 엘리먼트 이미지로 물체빔 생성부(130)가 생성한 물체빔을 변조하여 신호빔을 출력할 수 있다. 그리고, 물체빔 집광부(140)들은 신호빔을 집광하여 홀로그램 필름에 입사시킬 수 있다.The object
이때, 물체빔 집광부(140)가 홀로그램 필름에 입사시키는 신호빔은 참조빔 생성부(120)가 홀로그램 필름에 입사시키는 참조빔과 간섭(interference)을 통해 간섭 무늬 패턴을 형성하여 홀로그램 필름에 홀로그램을 기록할 수 있다.At this time, the signal beam incident on the hologram film by the object
물체빔 집광부(140)들은 물체빔 생성부(130)가 출력하는 물체빔들에 각각 대응할 수 있다. 그리고, 물체빔 집광부(140)들은 각각 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulator)와 릴레이 렌즈 및 집광 렌즈를 포함할 수 있다. The object
이때, 물체빔 집광부(140)는 반사 타입의 공간 광 변조기, 또는 투과 타입의 공간 광 변조기 중 하나를 포함할 수 있다. 물체빔 집광부(140)가 반사 타입의 공간 광 변조기를 포함하는 경우, 물체빔 집광부(140)는 물체빔 생성부(130)가 출력한 물체빔을 공간 광 변조기로 입사시키는 편광 빔 분할기(PBS: Polarized Beam Splitter)를 더 포함할 수 있다.At this time, the
구체적으로, 공간 광 변조기는 디스플레이에 제어부(170)로부터 수신한 홀로그램 엘리먼트 이미지를 표시할 수 있다. 이때, 공간 광 변조기에 입사된 물체빔은 디스플레이에 표시된 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조되고, 반사될 수 있다. 이때, 디스플레이에서 변조되어 반사된 물체빔인 신호빔은 홀로그램 필름 방향으로 진행할 수 있다. 예를 들어, 신호빔은 홀로그램 엘리먼트 이미지의 각 화소가 가지는 밝기(intensity)를 가지도록 변조된 물체빔일 수 있다. Specifically, the spatial light modulator may display the hologram element image received from the
또한, 물체빔 집광부(140)가 투과 타입의 공간 광 변조기를 포함하는 경우, 물체빔 생성부(130)가 출력한 물체빔은 공간 광 변조기를 통과하면서 변조되어 신호빔으로 변화하고, 신호빔은 릴레이 렌즈에 입사될 수 있다. When the object
구체적으로, 공간 광 변조기는 물체빔이 투과할 수 있는 투명 디스플레이에 제어부(170)로부터 수신한 홀로그램 엘리먼트 이미지를 표시할 수 있다. 이때, 물체빔 생성부(130)가 출력한 물체빔은 공간 광 변조기의 투명 디스플레이를 투과하면서, 투명 디스플레이에 표시된 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조될 수 있다. Specifically, the spatial light modulator can display the hologram element image received from the
그리고, 릴레이 렌즈는 공간 광 변조기에서 변조된 물체빔인 신호빔의 크기를 제어할 수 있다. 이때, 신호빔의 크기는 신호빔의 직경의 크기일 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 필름에 1mm x 1mm 크기를 가지는 홀로그램 엘리먼트를 기록하는 경우, 홀로그램 필름 면에 입사되는 신호빔의 크기는 1mm x1mm이어야 한다. 그러나, 공간 광 변조기가 출력한 신호빔의 크기는 1mm x 1mm 가 아닐 수 있다. 따라서, 릴레이 렌즈는 홀로그램 엘리먼트의 크기에 따라 공간 광 변조기가 출력한 신호빔의 크기를 제어할 수 있다. And, the relay lens can control the size of the signal beam which is the modulated object beam in the spatial light modulator. At this time, the size of the signal beam may be the size of the diameter of the signal beam. For example, when recording a hologram element having a size of 1 mm x 1 mm on a hologram film, the size of the signal beam incident on the hologram film surface should be 1 mm x 1 mm. However, the size of the signal beam output by the spatial light modulator may not be 1 mm x 1 mm. Therefore, the relay lens can control the size of the signal beam output by the spatial light modulator according to the size of the hologram element.
이때, 홀로그램 필름에 기록하고자 하는 홀로그램 엘리먼트의 크기와 공간 광 변조기가 출력한 신호빔의 크기에 따라 릴레이 렌즈의 타입이 결정될 수 있다. At this time, the type of the relay lens can be determined according to the size of the hologram element to be recorded in the hologram film and the size of the signal beam output from the spatial light modulator.
예를 들어, 홀로그램 엘리먼트의 크기가 공간 광 변조기가 출력한 신호빔의 크기보다 작은 경우, 물체빔 집광부(140)는 신호빔의 크기를 감소시키는 릴레이 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 홀로그램 엘리먼트의 크기가 공간 광 변조기가 출력한 신호빔의 크기보다 큰 경우, 물체빔 집광부(140)는 신호빔의 크기를 증가시키는 릴레이 렌즈를 포함할 수 있다.For example, when the size of the hologram element is smaller than the size of the signal beam output by the spatial light modulator, the
또한, 릴레이 렌즈에 입력되는 신호빔은 왜곡이 없는 평행광이어야만 크기 변화에 따른 왜곡을 방지할 수 있다.In addition, the signal beam input to the relay lens can be prevented from distortion due to a change in size only when it is parallel light having no distortion.
그리고, 집광 렌즈는 릴레이 렌즈가 크기를 제어한 신호빔을 입력 받고, 입력 받은 신호빔을 광학 결합부(150)에 입사시킬 수 있다.The condensing lens receives the signal beam whose size is controlled by the relay lens, and allows the input signal beam to be incident on the
광학 결합부(150)는 복수의 물체빔 집광부(140)들 각각에 대응하는 복수의 전반사 프리즘으로 구성될 수 있다. 그리고, 광학 결합부(150)는 복수의 물체빔 집광부(140)로부터 입사된 신호빔들을 광학적인 방법으로 타일링(tiling)하여 홀로그램 필름에 입사시킬 수 있다. 구체적으로, 광학 결합부(150)는 복수의 프리즘들과 광학 렌즈 및 광학 필터를 이용하여 복수의 공간 광 변조기들이 각각 출력한 신호 빔을 집광하여 홀로그램 필름으로 입사 시킬 수 있다. 이때, 타일링은 서로 다른 공간광변조기가 출력한 신호빔들 사이에 교차나 겹침 없이 공간적으로 채우는 기술일 수 있다.The
광학 결합부(150)는 복수의 물체빔 집광부(140)로부터 각각 입사된 신호빔들을 타일링함으로써, 하나의 공간광변조기로 구현하기 어려운 높은 해상도와 큰 영상 사이즈를 갖는 디지털 홀로그램을 형성할 수 있다.The
필름 이송부(160)는 홀로그램 필름을 광학 결합부(150)가 배치된 위치로 이송할 수 있다. 이때, 필름 이송부(160)는 광학 결합부(150)가 분할된 영역을 이탈하지 않는 범위 안에서 홀로그램 필름을 이송할 수 있다.The
구체적으로, 필름 이송부(160)는 홀로그램 필름을 고정하고, 고정된 홀로그램 필름을 광학 결합부(150)가 배치된 위치로 이송할 수 있으며, 홀로그램 필름을 이송하기 위하여 적어도 한 축 이상의 이송 모터를 포함할 수 있다.Specifically, the
이때, 홀로그램 엘리먼트 이미지는 홀로그램 필름에 2차원적으로 기록되므로 필름 이송부(160)는 일반적으로 X축과 Y축의 모터를 포함할 수 있다. 또한, 필름 이송부(160)의 높이를 조정하여 홀로그램 필름과 광학 결합부(150) 간의 거리를 제어하고자 하는 경우, 필름 이송부(160)는 Z축 모터를 더 포함할 수 있다.At this time, since the hologram element image is two-dimensionally recorded on the hologram film, the
그리고, 필름 이송부(160)가 홀로그램 필름을 이송하는 방식은 step 방식과 roll-fed 방식 또는 스캐닝 방식 중 하나일 수 있다.The method of transferring the hologram film by the
제어부(170)는 기록 광원부(110), 참조빔 생성부(120), 물체빔 생성부(130), 물체빔 집광부(140), 및 필름 이송부(160)의 동작을 제어할 수 있다. The
예를 들어, 제어부(170)는 기록 광원부(110)를 구동하여 참조빔 생성부(120)와 물체빔 생성부(130)에 각각 제2 출력빔과 제1 출력빔을 출력할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 광학 셔터를 제어하여 물체빔 및 참조빔의 노광량을 제어할 수 있다.For example, the
또한, 제어부(170)는 물체빔 집광부(140)들에게 홀로그램 엘리먼트 이미지를 전송할 수 있다. 이때, 물체빔 집광부(140)들은 제어부(170)로부터 전송받은 홀로그램 엘리먼트 이미지를 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulator)에 출력하고, 물체빔 생성부(130)가 생성한 물체빔을 공간 광 변조기에 출력함으로써 물체빔을 변조할 수 있다.In addition, the
그리고, 제어부(170)는 홀로그램 필름을 물체빔 집광부(140)의 위치로 이송하기 위하여 필름 이송부(160)의 모터를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 광학 컴포넌트의 제어 및 빔을 촬영하기 위한 제어 기능을 추가적으로 구비할 수도 있다. The
홀로그램 기록 장치(100)는 복수의 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM)를 전반사 프리즘을 이용한 광학적인 방법으로 타일링(tiling)함으로써, 홀로그램 필름에 해상도와 크기가 증가된 디지털 홀로그램 영상을 형성할 수 있다.The
구체적으로, 홀로그램 기록 장치(100)는 공간 광 변조기에서 출력되는 신호 빔의 투과 효율이 높은 전반사 프리즘을 이용하여 타일링함으로써, 광 효율을 높이고, 공간 광변조기들의 광학적인 위치를 정밀하게 제어하여 타일링할 수 있다.Specifically, the
도 2는 홀로그램 기록 장치에 포함된 물체빔 집광부 및 광학 결합부를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing an object beam condensing unit and an optical coupling unit included in the hologram recording apparatus.
제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기(SLM)는 LCoS(211)에 제어부(170)로부터 수신한 홀로그램 엘리먼트 이미지들을 표시할 수 있다. 이때, 제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기(SLM)의 LCoS(211)에 입사된 제1 물체빔은 LCoS(211)에 표시된 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조될 수 있다. 그리고, 제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기(SLM)는 LCoS(211)에서 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조된 제1 물체빔인 제1 신호빔을 출력할 수 있다.The spatial light modulator (SLM) of the first object
그 다음으로, 릴레이 렌즈(212)는 공간 광 변조기(SLM)가 출력한 신호빔의 크기를 기 설정된 홀로그램 엘리먼트의 크기에 따라 증가, 또는 감소시킬 수 있다. Next, the
마지막으로, 집광 렌즈(213)는 릴레이 렌즈(212)가 크기를 증가, 또는 감소시킨 제1 신호빔을 광학 결합부(150)에 입사시킬 수 있다.Finally, the
또한, 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기(SLM)는 LCoS(221)에 제어부(170)로부터 수신한 홀로그램 엘리먼트 이미지들을 표시할 수 있다. 이때, LCoS(221)에 입사된 제2 물체빔은 LCoS(221)에 표시된 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조될 수 있다. 그리고, 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기(SLM)는 LCoS(221)에서 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조된 제2 물체빔인 제2 신호빔을 출력할 수 있다.In addition, the spatial light modulator (SLM) of the second object
이때, 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기(SLM)와 릴레이 렌즈(222), 및 집광 렌즈(223)는 제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기(SLM), 릴레이 렌즈(2212), 및 집광 렌즈(213)과 동일하게 제2 신호빔을 제어하여 광학 결합부(150)에 입사시킬 수 있다.At this time, the spatial light modulator (SLM), the
광학 결합부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정 거리 이상의 간격으로 배치된 제1 물체빔 집광부(210), 및 제2 물체빔 집광부(220)로부터 각각 수신한 제1 신호빔과 제2 신호빔을 제1 물체빔 집광부(210), 및 제2 물체빔 집광부(220)의 배치 간격보다 좁은 간격으로 출력하는 타일링을 수행할 수 있다.2, the
광학 결합부(150)의 구체적인 구성은 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명힌다.The specific configuration of the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광학 결합부의 일례이다.3 is an example of an optical coupling unit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 제1 물체빔 집광부(210), 및 제2 물체빔 집광부(220)로부터 입사된 제1 신호빔과 제2 신호빔을 타일링하는 광학 결합부의 구성 일례이다.3 is an example of the configuration of an optical coupling unit for tiling the first signal beam and the second signal beam incident from the first object
광학 결합부(150)는 공간 광 변조기들 각각이 출력한 신호빔을 서로 다른 공간 광 변조기가 설치된 방향으로 반사시키는 반사기들(320, 370); 반사기들(320, 370)에서 반사된 복수의 신호빔들을 각각 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시켜 타일링하는 전반사 프리즘들을 포함하는 타일링기(340) 및 반사기들(320, 370)에서 반사된 신호 빔들 각각이 타일링기(340) 전반사 프리즘에 입사되기 전에 필터링하는 필터(330,380)들을 포함할 수 있다.The
제1 신호빔 및 제2 신호빔은 각각 일반적인 영상이 포함된 영상 신호 및 요소 픽셀의 주기적인 구조에 따른 회절 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 신호는 0차 빔(0th order beam)이고, 회절 신호는 서로 다른 차수의 회절 빔(diffracted 1st, 2nd ,3rd, 4th ,... beam)일 수 있다.The first signal beam and the second signal beam may include a video signal including a general image and a diffraction signal according to a periodic structure of the ellipses. For example, the image signal may be a 0th order beam, and the diffraction signal may be diffracted 1st, 2nd, 3rd, 4th, ... beams of different orders.
제1 물체빔 집광부(210)로부터 입사된 제1 신호빔은 제1 렌즈(310)를 투과하여 제1 반사기(320)에 입사될 수 있다. The first signal beam incident from the first object
그리고, 제1 신호빔은 제1 반사기(320)인 전반사 프리즘의 빗변에서 전반사(total reflection)되어 타일링기(340)에 입사될 수 있다. 또한, 타일링기(340)에 입사된 제1 신호빔은 타일링기(340)의 제1 전반사 프리즘(341)의 빗변에서 전반사되어 제2 렌즈(350)에 입사될 수 있다. 그리고, 제2 렌즈(350)에 입사된 제1 신호빔은 제2 렌즈(350)에서 투과되며, 제2 렌즈(350)를 기준으로 제2 렌즈(350)의 초점 거리만큼 떨어진 위치에 집광될 수 있다. 이때, 필름 이송부(160)는 제2 렌즈(350)의 초점 거리에 따라 홀로그램 필름과 광학 결합부(150)간의 거리를 제어함으로써, 제2 렌즈(350)를 투과한 제1 신호빔이 홀로그램 필름에 집광되도록 할 수 있다.The first signal beam may be totally reflected at the hypotenuse of the total reflection prism, which is the
또한, 제1 필터(330)는 제1 반사기(320)에서 전반사된 제1 신호빔이 타일링기(340)에 입사되기 전에 제1 신호빔을 필터링할 수 있다. 이때, 제1 필터(330)는 제1 반사기(320)에서 반사된 제1 신호빔의 기 설정된 영역를 투과시키고, 기 설정된 영역을 제외한 나머지 영역을 필터링할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(330)는 제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기에서 회절되는 빛의 차수를 선택하여 투과할 수 있는 공간 필터일 수 있다.In addition, the
구체적으로, 제1 필터(330)는 제1 반사기(320)에서 반사된 신호빔에서 0차 빔, 1차 회절빔, 2차 회절빔, 또는 2차 이상의 고차 회절빔 중 기 설정된 차수의 회절 빔을 제외한 나머지 회절빔을 필터링할 수 있다.Specifically, the
또한, 제1 필터(330)는 제1 렌즈(310)로부터 제1 렌즈(310)의 초점 거리만큼 이격되어 있을 수 있다. 구체적으로, 제1 렌즈(310)를 투과한 제1 신호빔이 제1 반사기(320)에 반사될 때까지의 거리와 제1 반사기(320)에서 반사된 제1 신호빔이 제1 필터(330)을 통과할 때까지의 거리의 합이 제1 렌즈(310)의 초점 거리가 되도록 제1 필터(330)의 위치가 결정될 수 있다.The
그리고, 제2 물체빔 집광부(220)로부터 입사된 제2 신호빔은 제3 렌즈(360)를 투과하여 제2 반사기(370)에 입사될 수 있다. The second signal beam incident from the second object
이때, 제2 신호빔은 제2 반사기(370)인 전반사 프리즘의 빗변에서 전반사되어 타일링기(340)에 입사될 수 있다. 또한, 타일링기(340)에 입사된 제2 신호빔은 타일링기(340)의 제2 전반사 프리즘(342)의 빗변에서 전반사되어 제2 렌즈(350)에 입사될 수 있다. At this time, the second signal beam may be totally reflected at the hypotenuse of the total reflection prism, which is the
또한, 제2 필터(380)는 제2 반사기(370)에서 전반사된 제2 신호빔이 타일링기(340)에 입사되기 전에 제2 신호빔을 필터링할 수 있다. 이때, 제2 필터(380)는 제2 반사기(370)에서 반사된 제2 신호빔의 기 설정된 영역를 투과시키고, 기 설정된 영역을 제외한 나머지 영역을 필터링할 수 있다. 예를 들어, 제2 필터(380)는 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기에서 회절되는 빛의 차수를 선택하여 투과할 수 있는 공간 필터일 수 있다.In addition, the
그리고, 제3 렌즈(360)를 투과한 제2 신호빔이 제2 반사기(370)에 반사될 때까지의 거리와 제2 반사기(370)에서 반사된 제2 신호빔이 제2 필터(380)을 통과할 때까지의 거리의 합이 제3 렌즈(360)의 초점 거리가 되도록 제2 필터(380)의 위치가 결정될 수 있다.The second signal beam transmitted through the
이때, 제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기와 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기의 픽셀 개수는 동일할 수 있다. 또한, 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(350), 및 제3 렌즈(360)의 초점 거리는 동일할 수 있다.At this time, the number of pixels of the spatial light modulator of the first object
또한, 제1 필터(330)와 제2 필터(380)는 동일한 회절 차수의 빔을 통과시키는 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(330)가 1차 회절 빔을 제외한 나머지 빔을 필터링하는 경우, 제2 필터(380)도 1차 회절 빔을 제외한 나머지 빔을 필터링하는 구조일 수 있다.In addition, the
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 결합부의 3차원 구조이다.4 is a three-dimensional structure of the optical coupling unit according to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 결합부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 렌즈(350)에서 출력되는 제1 신호빔 및 제2 신호빔의 방향이 광학 결합부(150)에 입사되는 제1 신호빔 및 제2 신호빔의 방향와 동일한 경우의 실시예이다.4, the direction of the first signal beam and the second signal beam output from the
제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기(SLM)는 제1 홀로그램 엘리먼트 이미지(410)에 따라 제1 물체빔을 변조한 제1 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제1 신호빔은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(310)를 투과하여 제1 반사기(320)에 반사되고, 제1 필터(330)에서 필터링될 수 있다.The spatial light modulator (SLM) of the first object
그리고, 제1 필터(330)에서 필터링된 제1 신호빔은 타일링기(340)의 제1 전반사 프리즘(341)에서 반사되어 제2 렌즈(350)에 입사될 수 있다. The first signal beam filtered by the
또한, 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기(SLM)는 제2 홀로그램 엘리먼트 이미지(420)에 따라 제2 물체빔을 변조한 제2 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제2 신호빔은 도 4에 도시된 바와 같이 제3 렌즈(360)를 투과하여 제2 반사기(370)에 반사되고, 제2 필터(380)에서 필터링될 수 있다.In addition, the spatial light modulator (SLM) of the second object
그리고, 제2 필터(380)에서 필터링된 제2 신호빔은 타일링기(340)의 제2 전반사 프리즘(342)에서 반사되어 제2 렌즈(350)에 입사될 수 있다. The second signal beam filtered by the
이때, 도 4에서 표시된 점선은 제1 신호빔 및 제2 신호빔의 중심 진행선(primary ray)을 나타낼 수 있다.At this time, the dotted lines shown in FIG. 4 may represent the primary ray of the first signal beam and the second signal beam.
또한, 제1 반사기(320)인 전반사 프리즘, 제2 반사기(370)인 전반사 프리즘, 제1 전반사 프리즘(341) 및 제2 전반사 프리즘(342)은 도 4에 도시된 바와 같이 직각이등변 삼각 기둥 형태일 수 있다. 즉, 제1 반사기(320), 제2 반사기(370), 제1 전반사 프리즘(341) 및 제2 전반사 프리즘(342)의 아랫면과 윗면은 직각이등변 형상이고 측면은 정사각형 형상일 수 있다. The total reflection prism as the
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 결합부의 3차원 구조이다.5 is a three-dimensional structure of the optical coupling unit according to the second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 결합부(150)는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 렌즈(520)에서 출력되는 제1 신호빔 및 제2 신호빔의 방향이 광학 결합부(150)에 입사되는 제1 신호빔 및 제2 신호빔의 방향와 다른 경우의 실시예이다.As shown in FIG. 5, the
제1 물체빔 집광부(210)의 공간 광 변조기(SLM)는 제1 홀로그램 엘리먼트 이미지(501)에 따라 제1 물체빔을 변조한 제1 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제1 신호빔은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(310)를 투과하여 제1 반사기(320)에 반사되고, 제1 필터(330)에서 필터링될 수 있다.The spatial light modulator (SLM) of the first object
그리고, 제1 필터(330)에서 필터링된 제1 신호빔은 타일링기(510)의 제1 전반사 프리즘(511)에서 반사되어 제2 렌즈(520)에 입사될 수 있다. The first signal beam filtered by the
또한, 제2 물체빔 집광부(220)의 공간 광 변조기(SLM)는 제2 홀로그램 엘리먼트 이미지(502)에 따라 제2 물체빔을 변조한 제2 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제2 신호빔은 도 5에 도시된 바와 같이 제3 렌즈(360)를 투과하여 제2 반사기(370)에 반사되고, 제2 필터(380)에서 필터링될 수 있다.The spatial light modulator SLM of the second object
그리고, 제2 필터(380)에서 필터링된 제2 신호빔은 타일링기(510)의 제2 전반사 프리즘(512)에서 반사되어 제2 렌즈(520)에 입사될 수 있다. The second signal beam filtered by the
이때, 제1 전반사 프리즘(511)은 도 5에 도시된 바와 같이 X축 방향에서 입사된 제1 신호빔을 Z축 방향으로 반사시키는 구조이고, 제2 전반사 프리즘(512)은 X축 방향에서 입사된 제2 신호빔을 Z축 방향으로 반사시키는 구조일 수 있다. 그리고, 제1 전반사 프리즘(511)에서 반사된 제1 신호빔 및 제2 전반사 프리즘(512)에서 반사된 제2 신호빔은 제1 전반사 프리즘(511) 및 제2 전반사 프리즘(512)의 위치에 따라 타일링되며, 제2 렌즈(520)는 타일링된 제1 신호빔 및 제2 신호빔을 Z축 방향으로 집광하여 Z축 방향에 홀로그램을 형성할 수 있다.5, the first
즉, 타일링기(510)는 Y축 방향에서 위치한 제1 물체빔 집광부(210)가 출력한 제1 신호빔, 및 제2 물체빔 집광부(220)가 출력한 제2 신호빔을 타일링하여 Z축 방향으로 반사시킴으로써, 제1 물체빔 집광부(210)에서 출력된 제1 신호빔의 진행 방향과는 다른 방향에 홀로그램을 형성할 수 있다.That is, the
또한, 타일링기(510)가 제1 신호빔 및 제2 신호빔를 반사하는 각도는 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 타일링기(510)는 수평 방향에서 입사된 제1 신호빔 및 제2 신호빔을 수직 방향으로 반사시키고 있다. 그러나, 타일링기(510)는 제1 전반사 프리즘(511) 및 제2 전반사 프리즘(512)의 설치 각도에 따라 수평 방향에서 입사된 제1 신호빔 및 제2 신호빔를 수직 방향을 기준으로 45도와 같이 다양한 각도 중 하나로 반사시킬 수도 있다. 이때, 타일링기(510)에 결합된 제2 렌즈(520)는 타일링기(510)에서 반사된 제1 신호빔 및 제2 신호빔을 타일링기(510)가 반사시키는 방향에 집광시켜 홀로그램을 형성할 수 있다.Further, the angle at which the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치(100)는 타일링기(510)의 제1 전반사 프리즘(511) 및 제2 전반사 프리즘(512)의 설치 각도를 변경함으로써, 물체빔 집광부(140)의 위치 및 각도를 변경하지 않고도 홀로그램이 형성되는 각도를 변경할 수 있다.That is, the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 물체빔 집광부 및 광학 결합부가 홀로그램 필름 상에 배치된 상태를 나타내는 도면이다. 6 is a view illustrating a state in which an object beam condensing unit and an optical coupling unit according to an embodiment of the present invention are disposed on a hologram film.
본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 제1 물체빔 집광부(610), 제2 물체빔 집광부(620), 제3 물체빔 집광부(630), 제4 물체빔 집광부(640)가 각각 홀로그램 엘리먼트 이미지에 따라 변조한 신호빔들을 광학 결합부(650)가 타일링하여 홀로그램 필름(600)에 집광함으로써, 홀로그램을 생성할 수 있다.6, the
이때, 홀로그램 필름(600)에 생성되는 홀로그램은 제1 물체빔 집광부(610), 제2 물체빔 집광부(620), 제3 물체빔 집광부(630), 제4 물체빔 집광부(640)가 각각 생성할 수 있는 홀로그램의 4배 크기, 또는 4배 해상도를 가질 수 있다.At this time, the hologram generated in the
광학 결합부(650)의 구체적인 구성은 이하 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.The specific configuration of the
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 결합부의 3차원 구조이다7 is a three-dimensional structure of the optical coupling part according to the third embodiment of the present invention
본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 결합부(150)는 도 7에 도시된 바와 같이 4개의 물체빔 집광부들로부터 입사되는 4개의 신호빔들을 타일링하여 출력하는 경우의 실시예이다.The
제1 물체빔 집광부(610)의 공간 광 변조기(SLM)는 제1 홀로그램 엘리먼트 이미지(701)에 따라 제1 물체빔을 변조한 제1 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제1 신호빔은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(711)를 투과하여 제1 반사기(712)에 반사되고, 제1 필터(713)에서 필터링될 수 있다. 그리고, 제1 필터(713)에서 필터링된 제1 신호빔은 타일링기(750)의 제1 전반사 프리즘(751)에서 반사되어 제2 렌즈(760)에 입사될 수 있다. The spatial light modulator SLM of the first object
또한, 제2 물체빔 집광부(620)의 공간 광 변조기(SLM)는 제2 홀로그램 엘리먼트 이미지(702)에 따라 제2 물체빔을 변조한 제2 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제2 신호빔은 도 7에 도시된 바와 같이 제2 렌즈(721)를 투과하여 제2 반사기(722)에 반사되고, 제2 필터(723)에서 필터링될 수 있다. 그리고, 제2 필터(723)에서 필터링된 제2 신호빔은 타일링기(750)의 제2 전반사 프리즘(752)에서 반사되어 제2 렌즈(760)에 입사될 수 있다. Further, the spatial light modulator (SLM) of the second object
그리고, 제3 물체빔 집광부(630)의 공간 광 변조기(SLM)는 제3 홀로그램 엘리먼트 이미지(703)에 따라 제3 물체빔을 변조한 제3 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제3 신호빔은 도 7에 도시된 바와 같이 제3 렌즈(731)를 투과하여 제3 반사기(732)에 반사되고, 제3 필터(733)에서 필터링될 수 있다.The spatial light modulator SLM of the third object
그리고, 제3 필터(733)에서 필터링된 제3 신호빔은 타일링기(750)의 제3 전반사 프리즘(753)에서 반사되어 제2 렌즈(760)에 입사될 수 있다. The third signal beam filtered by the
또한, 제4 물체빔 집광부(640)의 공간 광 변조기(SLM)는 제4 홀로그램 엘리먼트 이미지(704)에 따라 제4 물체빔을 변조한 제4 신호빔을 출력할 수 있다. 이때, 제4 신호빔은 도 7에 도시된 바와 같이 제4 렌즈(741)를 투과하여 제4 반사기(742)에 반사되고, 제4 필터(743)에서 필터링될 수 있다.The spatial light modulator SLM of the fourth object
그리고, 제4 필터(743)에서 필터링된 제4 신호빔은 타일링기(750)의 제4 전반사 프리즘(754)에서 반사되어 제2 렌즈(760)에 입사될 수 있다. The fourth signal beam filtered by the
이때, 제1 전반사 프리즘(511), 제2 전반사 프리즘(521), 제2 전반사 프리즘(531), 및 제4 전반사 프리즘(541)은 도 7에 도시된 바와 같이 각각 X축 방향에서 입사된 제1 신호빔, 제2 신호빔, 제3 신호빔, 및 제4 신호빔을 Z축 방향으로 반사시키는 구조일 수 있다. 그리고, 제1 전반사 프리즘(511), 제2 전반사 프리즘(521), 제2 전반사 프리즘(531), 및 제4 전반사 프리즘(541)에서 반사된 제1 신호빔, 제2 신호빔, 제3 신호빔, 및 제4 신호빔은 제1 전반사 프리즘(511), 제2 전반사 프리즘(521), 제2 전반사 프리즘(531), 및 제4 전반사 프리즘(541)의 위치에 따라 타일링되며, 제2 렌즈(520)는 타일링된 제1 신호빔, 제2 신호빔, 제3 신호빔, 및 제4 신호빔을 Z축 방향으로 집광하여 Z축 방향에 홀로그램을 형성할 수 있다.7, the first
즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 결합부(150)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1 물체빔 집광부(610), 제2 물체빔 집광부(620), 제3 물체빔 집광부(630), 제4 물체빔 집광부(640)로부터 각각 입사되는 제1 신호빔, 제2 신호빔, 제3 신호빔, 및 제4 신호빔들을 타일링하여 출력함으로써, 제1 물체빔 집광부(610), 제2 물체빔 집광부(620), 제3 물체빔 집광부(630), 제4 물체빔 집광부(640)가 각각 생성할 수 있는 홀로그램의 4배 크기, 또는 4배 해상도를 가지는 홀로그램을 형성할 수 있다.7, the
본 발명은 복수의 공간 광 변조기(SLM)를 전반사 프리즘을 이용한 광학적인 방법으로 타일링함으로써, 홀로그램 필름에 해상도와 크기가 증가된 디지털 홀로그램을 형성할 수 있다.The present invention can form a digital hologram having increased resolution and size in a hologram film by tiling a plurality of spatial light modulators (SLM) by an optical method using a total reflection prism.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100: 홀로그램 기록 장치
110: 기록 광원부
120: 참조빔 생성부
130: 물체빔 생성부
140: 물체빔 집광부
150: 광학 결합부
160: 필름 이송부
170: 제어부100: Hologram recording device
110: recording light source
120: Reference beam generator
130: Object beam generator
140: object beam concentrator
150: Optical coupling part
160: Film transfer part
170:
Claims (16)
상기 공간 광 변조기들 각각이 출력한 신호빔을 타일링기로 반사시키는 반사기들; 및
상기 반사기들에서 반사된 복수의 신호빔들을 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시켜 타일링하는 전반사 프리즘들을 포함하는 타일링기
를 포함하는 홀로그램 기록 장치.A plurality of spatial light modulators (SLM) for outputting a signal beam modulated with the hologram element image;
Reflectors for reflecting the signal beam output by each of the spatial light modulators to a tiling machine; And
A tilting unit including a total reflection prism for reflecting a plurality of signal beams reflected by the reflectors in a direction in which the holographic film is positioned,
And the holographic recording medium.
상기 신호 빔들 각각이 상기 타일링기의 전반사 프리즘에 입사되기 전에 상기 반사기들에서 반사된 신호 빔들 각각을 필터링하는 필터들
을 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.The method according to claim 1,
And filters each of the signal beams reflected by the reflectors before each of the signal beams is incident on the total reflection prism of the tiling machine
And a holographic recording medium.
상기 필터들은,
상기 반사기들에서 반사된 신호빔들의 기 설정된 영역을 투과시키고, 기 설정된 영역을 제외한 나머지 영역을 필터링하는 홀로그램 기록 장치.3. The method of claim 2,
The filters,
And transmits a predetermined area of the signal beams reflected by the reflectors, and filters the remaining area excluding the predetermined area.
상기 필터들은,
상기 반사기들에서 반사된 신호빔에서 0차 빔, 1차 회절빔, 2차 회절빔, 또는 2차 이상의 고차 회절빔 중 기 설정된 차수의 회절 빔을 제외한 나머지 회절빔을 필터링하는 홀로그램 기록 장치.3. The method of claim 2,
The filters,
Order diffracted beam, a second-order diffracted beam, or a second-order or higher-order diffracted beam in the signal beam reflected by the reflectors.
상기 전반사 프리즘들은,
서로 다른 위치에 설치된 상기 복수의 공간 광 변조기들 각각에 대응하는 홀로그램 기록 장치.The method according to claim 1,
The total reflection prisms,
And a plurality of spatial light modulators provided at different positions.
상기 전반사 프리즘들은,
서로 다른 위치에 설치된 상기 복수의 공간 광 변조기들 각각에서 출력되어 상기 반사기들에 반사된 신호빔들을 홀로그램을 형성할 방향으로 반사시키는 홀로그램 기록 장치.The method according to claim 1,
The total reflection prisms,
And reflects the signal beams reflected from the reflectors in a direction to form a hologram, output from each of the plurality of spatial light modulators installed at different positions.
상기 반사기들은,
상기 공간 광 변조기들 각각이 출력하여 렌즈를 투과한 신호빔을 타일링기가 위치한 방향으로 반사시키는 전반사 프리즘인 홀로그램 기록 장치.The method according to claim 1,
The reflectors,
Wherein the spatial light modulator reflects a signal beam output from each of the spatial light modulators and transmitted through the lens in a direction in which the tiling device is located.
제1 출력빔의 왜곡을 제거하고, 왜곡이 제거된 제1 출력빔의 크기 및 모양을 제어하여 참조빔을 생성하는 참조빔 생성부;
제2 출력빔의 왜곡을 제거하여 물체빔을 생성하는 물체빔 생성부;
홀로그램 엘리먼트 이미지로 물체빔을 변조하여 신호빔을 출력하는 복수의 물체빔 집광부들; 및
복수의 물체빔 집광부들이 각각 출력한 신호빔들을 전반사 프리즘들로 광학적으로 타일링하여 홀로그램을 생성하는 광학 결합부
를 포함하고,
상기 분할된 신호빔들은,
상기 참조빔과 간섭(interference)을 통해 간섭 무늬 패턴을 형성하는 홀로그램 기록 장치.A recording light source unit for dividing the source beam outputted from the light source into a first output beam and a second output beam and outputting the split;
A reference beam generator for removing a distortion of the first output beam and controlling a size and a shape of the first output beam from which the distortion is removed to generate a reference beam;
An object beam generator for generating an object beam by removing distortion of a second output beam;
A plurality of object beam condensers for modulating an object beam with a hologram element image to output a signal beam; And
An optical coupling unit for optically tilting signal beams output from the plurality of object beam condensing units by total reflection prisms to generate a hologram,
Lt; / RTI >
The divided signal beams are divided into a plurality of sub-
And forms an interference fringe pattern through interference with the reference beam.
상기 광학 결합부에서 타일링된 신호빔들이 집광되는 위치에 기초하여 홀로그램 필름을 이송하는 필름 이송부
를 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.9. The method of claim 8,
A film conveying unit for conveying the hologram film based on the position where the signal beams tiled in the optical coupling unit are condensed,
Further comprising: a holographic recording medium;
상기 필름 이송부는,
상기 광학 결합부에서 타일링된 신호빔들을 집광시키는 렌즈의 초점 거리에 따라 홀로그램 필름과 상기 광학 결합부 간의 거리를 제어하는 홀로그램 기록 장치.10. The method of claim 9,
The film transfer portion
Wherein the distance between the hologram film and the optical coupling section is controlled according to a focal length of a lens for condensing tiled signal beams in the optical coupling section.
상기 광학 결합부는,
상기 물체빔 집광부들 각각이 출력한 신호빔을 타일링기로 반사시키는 반사기들; 및
상기 반사기들에서 반사된 복수의 신호빔들을 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시켜 타일링하는 전반사 프리즘들을 포함하는 타일링기
를 포함하는 홀로그램 기록 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the optical coupling unit comprises:
Reflectors for reflecting the signal beam output from each of the object beam condensing units to a tiling unit; And
A tilting unit including a total reflection prism for reflecting a plurality of signal beams reflected by the reflectors in a direction in which the holographic film is positioned,
And the holographic recording medium.
상기 광학 결합부는,
상기 신호 빔들 각각이 상기 타일링기의 전반사 프리즘에 입사되기 전에 상기 반사기들에서 반사된 신호 빔들 각각을 필터링하는 필터들
을 더 포함하는 홀로그램 기록 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the optical coupling unit comprises:
And filters each of the signal beams reflected by the reflectors before each of the signal beams is incident on the total reflection prism of the tiling machine
And a holographic recording medium.
상기 필터들은,
상기 반사기들에서 반사된 신호빔들의 기 설정된 영역을 투과시키고, 기 설정된 영역을 제외한 나머지 영역을 필터링하는 홀로그램 기록 장치.13. The method of claim 12,
The filters,
And transmits a predetermined area of the signal beams reflected by the reflectors, and filters the remaining area excluding the predetermined area.
상기 필터들은,
상기 반사기들에서 반사된 신호빔에서 0차 빔, 1차 회절빔, 2차 회절빔, 또는 2차 이상의 고차 회절빔 중 기 설정된 차수의 회절 빔을 제외한 나머지 회절빔을 필터링하는 홀로그램 기록 장치.13. The method of claim 12,
The filters,
Order diffracted beam, a second-order diffracted beam, or a second-order or higher-order diffracted beam in the signal beam reflected by the reflectors.
상기 전반사 프리즘들은,
서로 다른 위치에 설치된 상기 복수의 공간 광 변조기들 각각에 대응하는 홀로그램 기록 장치.12. The method of claim 11,
The total reflection prisms,
And a plurality of spatial light modulators provided at different positions.
상기 전반사 프리즘들은,
서로 다른 위치에 설치된 상기 복수의 공간 광 변조기들 각각에서 출력되어 상기 반사기들에 반사된 신호빔들을 홀로그램 필름이 위치한 방향으로 반사시키는 홀로그램 기록 장치.
12. The method of claim 11,
The total reflection prisms,
And reflects the signal beams reflected from the reflectors in a direction in which the hologram film is placed, output from each of the plurality of spatial light modulators installed at different positions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150177398A KR102612558B1 (en) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | Hologram printing apparatus for recording of holographic elements images tiling multiple spatial light modulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150177398A KR102612558B1 (en) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | Hologram printing apparatus for recording of holographic elements images tiling multiple spatial light modulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170069769A true KR20170069769A (en) | 2017-06-21 |
KR102612558B1 KR102612558B1 (en) | 2023-12-12 |
Family
ID=59282115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150177398A KR102612558B1 (en) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | Hologram printing apparatus for recording of holographic elements images tiling multiple spatial light modulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102612558B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110244516A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 联士光电(深圳)有限公司 | A kind of big field stitching formula exposure machine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005268237A (en) * | 2002-06-11 | 2005-09-29 | Asml Netherlands Bv | Lithography apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
KR20060123746A (en) * | 2003-11-20 | 2006-12-04 | 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 | Seamless holographic embossing substrate produced by laser ablation |
JP2013015869A (en) * | 2000-03-31 | 2013-01-24 | Imax Corp | Optical projection system |
KR20150072152A (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-29 | 한국전자통신연구원 | Hologram printing apparatus and method for recording of holographic elements image on the partitioned hologram film |
-
2015
- 2015-12-11 KR KR1020150177398A patent/KR102612558B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013015869A (en) * | 2000-03-31 | 2013-01-24 | Imax Corp | Optical projection system |
JP2005268237A (en) * | 2002-06-11 | 2005-09-29 | Asml Netherlands Bv | Lithography apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
KR20060123746A (en) * | 2003-11-20 | 2006-12-04 | 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 | Seamless holographic embossing substrate produced by laser ablation |
KR20150072152A (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-29 | 한국전자통신연구원 | Hologram printing apparatus and method for recording of holographic elements image on the partitioned hologram film |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110244516A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 联士光电(深圳)有限公司 | A kind of big field stitching formula exposure machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102612558B1 (en) | 2023-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11243395B2 (en) | Methods and systems for generating virtual content display with a virtual or augmented reality apparatus | |
KR20150072151A (en) | Hologram printing apparatus and method for recording of holographic elements images using spatial light modulator | |
CN102428402B (en) | Projection with lenslet arrangement on speckle reduction element | |
CN101371204B (en) | Projection device for the holographic reconstruction of scenes | |
US20110310356A1 (en) | Image projector and an illuminating unit suitable for use in an image projector | |
KR101417972B1 (en) | Holographic projection device for the reconstruction of scenes and a method for the holographic reconstruction of scenes | |
JP5428885B2 (en) | projector | |
CN112639588B (en) | Compact display with extended pixel resolution | |
KR102456533B1 (en) | Apparatus for reconstruction of holograms and method thereof | |
TW201232035A (en) | Holografisches display | |
US10698366B2 (en) | Method and apparatus for generating digital color hologram, and digital color holographic display device using tiling | |
CN110998418B (en) | Phase modulator, illumination system, and projector | |
CN101176043A (en) | Projection device and method for holographic reconstruction of scenes | |
US20080049284A1 (en) | Laser display apparatus | |
WO2004008225A1 (en) | Lluminating optical device in image display device andimage display device | |
KR102067762B1 (en) | Method and apparatus for holographic recording | |
KR20150037823A (en) | Electronic holographic display device | |
WO2002084397A2 (en) | Angled illumination for a single order glv based projection system | |
EP3528058A1 (en) | Holographic display apparatus for providing expanded viewing window | |
JP2002162573A (en) | Spatial optical modulator and image display device | |
KR20170069769A (en) | Hologram printing apparatus for recording of holographic elements images tiling multiple spatial light modulator | |
JP6213911B2 (en) | Video reading apparatus and video reading method | |
US11442333B2 (en) | Image displacement device | |
KR20150072152A (en) | Hologram printing apparatus and method for recording of holographic elements image on the partitioned hologram film | |
KR101568766B1 (en) | 3 3 3 dimensional color display apparatus and method for displaying 3 dimensional color image |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |