KR20140031720A - 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법 - Google Patents

홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140031720A
KR20140031720A KR1020120098394A KR20120098394A KR20140031720A KR 20140031720 A KR20140031720 A KR 20140031720A KR 1020120098394 A KR1020120098394 A KR 1020120098394A KR 20120098394 A KR20120098394 A KR 20120098394A KR 20140031720 A KR20140031720 A KR 20140031720A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
recording
optical element
point
hologram
Prior art date
Application number
KR1020120098394A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101987681B1 (ko
Inventor
이근식
임희진
방형석
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120098394A priority Critical patent/KR101987681B1/ko
Publication of KR20140031720A publication Critical patent/KR20140031720A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101987681B1 publication Critical patent/KR101987681B1/ko

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • 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
    • G03H2001/0212—Light sources or light beam properties
    • 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
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/186—Swelling or shrinking the holographic record or compensation thereof, e.g. for controlling the reconstructed wavelength
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00—Optical components
    • G03H2223/17—Element having optical power

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

본 발명은, 홀로그램 광학소자에 기록용 기준파와 대상물의 영상정보를 포함하는 물체파를 입사시켜 상기 홀로그램 광학소자에 간섭패턴을 형성하는 단계와; 상기 간섭패턴이 형성된 상기 홀로그램 광학소자의 제1입사지점에 재생용 기준파를 입사시켜 상기 영상정보를 포함하는 재생 물체파를 출사시키는 단계를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법을 제공한다.

Description

홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법 {Method Of Recording And Reconstructing Information Using Hologram Apparatus Including Holographic Optical Element}
본 발명은 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구면파를 사용하여 정보를 기록하고 점광원의 광선을 사용하여 정보를 재생하는 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법에 관한 것이다.
일반적으로 홀로그램(hologram)은, 간섭성(coherent) 광원을 사용하여, 영상정보를 포함하는 물체파(object wave)와 기준파(reference wave)의 간섭패턴을 기록 매질인 홀로그램 광학소자(holographic optical element: HOE)에 기록하고, 간섭패턴이 기록된 홀로그램 광학소자에 기록 시 사용한 기준파를 조사함으로써, 홀로그램 광학소자에 기록된 영상정보를 재생하는 기술을 말한다.
이때, 기준파로는 평면파(plane wave) 또는 구면파(spherical wave)가 사용 될 수 있는데, 기록 시 사용된 기준파와 동일한 형태의 기준파를 재생 시 사용하여야 영상정보를 재생할 수 있다.
여기서, 홀로그램 광학소자는, 영상정보의 재생에 사용되는 소자를 의미하는 것으로, 예를 들어 홀로그램 방법(holographic method)에 의하여 만들어지는 렌즈(lens), 거울(mirror), 격자(grating), 프리즘(prism) 등이 있다.
이러한 홀로그램 광학소자는 반사(reflection)나 굴절(refraction) 대신 회절(diffraction)을 이용하기 때문에, 회절 광학소자(diffraction optical elements: DOEs)의 한 종류로 분류되고 DOEs라고 부르기도 한다.
그리고, 홀로그램 광학소자는 기하광학(geometrical optic)의 규칙을 따르며, 전통적인 광학소자(conventional optical elements)로도 활용할 수 있으며, 비록 좁은 범위의 파장(wavelength)에서 작동효율이 나타나지만, 레이저를 이용하여 제작하므로 큰 문제가 되지 않는다.
이러한 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치와 이를 이용한 정보의 기록 및 재생방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하는 도면으로, 평면파를 기준파로 사용한 경우를 도시한 것이다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 홀로그램 광학소자(holographic optical element: HOE)(10)의 일면으로 기록용 기준파(reference wave)(20)와 대상물의 정보를 포함하는 물체파(object wave)(30)가 입사된다.
여기서, 기록용 기준파(20)와 물체파(30)는 각각 평면파(plane wave)일 수 있는데, 기록용 기준파(20)와 물체파(30) 사이에서는 간섭(interference)현상이 발생하고, 그 결과인 간섭패턴이 홀로그램 광학소자(10)에 기록된다.
도 1b에 도시한 바와 같이, 정보가 기록된 홀로그램 광학소자(10)의 일면으로 재생용 기준파(22)가 입사된다.
여기서, 재생용 기준파(22)는 평면파일 수 있는데, 재생용 기준파(22)는 홀로그램 광학소자(10)의 간섭패턴에서 회절(diffraction)되어 물체파(30)와 동일한 재생 물체파(32)로 출사된다.
한편, 도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하는 도면으로, 구면파를 기준파로 사용한 경우를 도시한 것이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 홀로그램 광학소자(110)의 일면으로 기록용 기준파(120)와 대상물의 정보를 포함하는 물체파(130)가 입사된다.
여기서, 기록용 기준파(120)와 물체파(130)는 각각 구면파(spherical wave)일 수 있는데, 기록용 기준파(120)와 물체파(130) 사이에서는 간섭(interference)현상이 발생하고, 그 결과인 간섭패턴이 홀로그램 광학소자(110)에 기록된다.
도 2b에 도시한 바와 같이, 정보가 기록된 홀로그램 광학소자(110)의 일면으로 재생용 기준파(122)가 입사된다.
여기서, 재생용 기준파(122)는 구면파일 수 있는데, 재생용 기준파(122)는 홀로그램 광학소자(110)의 간섭패턴에서 회절(diffraction)되어 물체파(130)와 동일한 재생 물체파(132)로 출사된다.
이와 같이, 종래의 홀로그램 광학소자를 이용한 정보의 기록 및 재생방법에서는, 평면파 또는 구면파를 기록용 기준파 및 재생용 기준파로 사용하여 영상정보를 기록 및 재생할 수 있는데, 기록용 기준파와 동일한 재생용 기준파를 사용해야 한다는 단점이 있다.
구체적으로, 기록용 기준파와 동일한 경로 및 동일한 광특성을 갖는 재생용 기준파를 사용하여야 하므로, 영상정보의 재생 시 조정(steering)이 불가능하다.
그리고, 재생용 기준파가 기록용 기준파와 미세하게 상이할 경우, 재생되는 영상정보의 휘도의 균일도가 저하된다.
또한, 재생용 기준파가 기록용 기준파와 동일한 경로 및 동일한 광특성을 갖도록 하기 위하여, 다수의 광학소자가 추가로 필요할 뿐만 아니라 다수의 광확소자를 정밀하게 제작할 것이 요구되고, 이에 따라 시스템의 제조비용이 증가하고, 다수의 광학소자를 정확하게 정렬하기 위하여 시스템의 구조가 복잡해진다.
그리고, 이러한 문제점으로 인하여 현재 널리 사용되고 있는 표시장치에 적용하기 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 구면파를 기록용 기준파로 사용하고 점광원의 광선을 재생용 기준파로 사용함으로써, 재생되는 영상정보의 휘도 균일도를 유지하면서 재생용 기준파의 조정(steering)이 가능한 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 구면파를 기록용 기준파로 사용하고 점광원의 광선을 재생용 기준파로 사용함으로써, 구조가 단순해지고 제조비용이 절감되는 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 홀로그램 광학소자에 기록용 기준파와 대상물의 영상정보를 포함하는 물체파를 입사시켜 상기 홀로그램 광학소자에 간섭패턴을 형성하는 단계와; 상기 간섭패턴이 형성된 상기 홀로그램 광학소자의 제1입사지점에 재생용 기준파를 입사시켜 상기 영상정보를 포함하는 재생 물체파를 출사시키는 단계를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법을 제공한다.
여기서, 상기 재생용 기준파는 점광원으로부터 일방향으로 출사되는 광선일 수 있다.
그리고, 상기 점광원은, 발광다이오드, 레이저 또는 단일방향으로 빛을 출사하는 광원일 수 있다.
또한, 상기 기록용 기준파는 제1지점으로 수렴하는 구면파이고, 상기 점광원은 상기 제1지점에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 수렴하는 구면파는, 광학수단에 의하여 기록용 광원으로부터 출사되는 평면파 또는 구면파가 변형되어 생성되고, 상기 광학수단의 초점은 상기 제1지점에 위치하고, 상기 물체파는, 상기 기록용 광원으로부터 출사되는 상기 평면파 또는 구면파가 상기 대상물에 반사 또는 투과되어 생성될 수 있다.
또한, 상기 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법은, 상기 점광원에서의 상기 광선의 출사각을 조절하여 상기 재생용 기준파가 상기 홀로그램 광학소자의 제2입사지점에 입사되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 홀로그램 광학소자는, 포토레지스트, 포토폴리머, 표백된 사진건판 또는 중크롬산 젤라틴으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 홀로그램 장치는 투과형, 반사형 또는 엣지릿(edge-lit)형일 수 있다.
본 발명에서는, 구면파를 기록용 기준파로 사용하고 점광원의 광선을 재생용 기준파로 사용하여 홀로그램 광학소자에 영상정보를 기록 및 재생함으로써, 재생되는 영상정보의 휘도 균일도를 유지하면서 재생용 기준파의 조정(steering)이 가능해지는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는, 구면파를 기록용 기준파로 사용하고 점광원의 광선을 재생용 기준파로 사용하여 홀로그램 광학소자에 영상정보를 기록 및 재생함으로써, 시스템의 구성이 단순해지고 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는, 구면파를 기록용 기준파로 사용하고 점광원의 광선을 재생용 기준파로 사용하여 홀로그램 광학소자에 영상정보를 기록 및 재생함으로써, 재생되는 균일한 휘도의 면광원을 아날로그 또는 디지털 홀로그램 시스템의 조명장치나 홀로그램 표시장치의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하는 도면.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하는 도면.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하기 위한 도면.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하기 위한 도면.
도 6a, 6b 및 6c는 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치에서의 정보 재생결과를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하기 위한 도면으로, 투과형 홀로그램 장치를 도시한 것이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 홀로그램 광학소자(holographic optical element: HOE)(110)의 일면으로 기록용 기준파(reference wave)(120)와 대상물의 영상정보를 포함하는 물체파(object wave)(130)가 입사된다.
투과형 홀로그램 장치에서는 기록용 기준파(120)와 물체파(130)가 동일한 방향으로부터 홀로그램 광학소자(110)에 입사된다.
여기서, 홀로그램 광학소자(110)는 포토레지스트(photoresist), 포토폴리머(photopolymer), 표백된(bleached) 사진건판 또는 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin: DCG)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 기록용 기준파(120)는 제1지점(120a)으로 수렴하는 구면파(focused spherical wave)인데, 렌즈 또는 거울(mirror)과 같은 광학수단(미도시)을 사용하여 기록용 광원(미도시)으로부터 출사된 평면파 또는 구면파를 수렴하는 구면파로 변형할 수 있으며, 이때 광학수단의 초점이 구면파가 수렴하는 제1점(120a)일 수 있다.
그리고, 물체파(130)는 평면파(plane wave)인데, 기록용 광원으로부터 출사된 평면파 또는 구면파가 대상물(미도시)에 반사 또는 투과되어 생성될 수 있다.
이를 위하여 기록용 광원과 광학수단 및 대상물 사이에는 광분리기(beam splitter: BS)가 배치될 수 있다.
기록용 기준파(120)와 물체파(130) 사이에서는 간섭(interference)현상이 발생하고, 그 결과 대상물의 휘도분포 등의 영상정보를 포함하는 간섭패턴이 홀로그램 광학소자(110)에 기록된다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 영상정보가 간섭패턴의 형태로 기록된 홀로그램 광학소자(110)의 타면의 일지점으로 재생용 기준파(122)가 입사된다.
여기서, 재생용 기준파(122)는 제2지점(122a)에 위치하는 점광원(미도시)으로부터 일방향으로 출사되는 광선(beam of light)일 수 있는데, 제2지점(122a)은 제1지점(도 3a의 120a)과 실질적으로 동일한 지점일 수 있다.
예를 들어, 점광원은 발광다이오드(light emitting diode: LED), 레이저(laser) 또는 단일방향으로 빛을 출사하는 기타 광원일 수 있다.
재생용 기준파(122)는 기록용 기준파(도 3a의 120)를 구성하는 광선 중 하나와 동일한 경로를 가지므로, 홀로그램 광학소자(110)의 간섭패턴에서 회절(diffraction)되어 물체파(도 3a의 130)가 갖는 영상정보와 동일한 영상정보를 갖는 재생 물체파(132)로 출사된다.
도 3a 및 도 3b의 투과형 홀로그램 장치에서는, 제1지점(120a)으로 수렴하는 구면파를 기록용 기준파(120)로 사용하여 홀로그램 광학소자(110)에 영상정보를 기록하고, 점광원으로부터 출사되는 광선을 재생용 기준파(122)로 사용하여 자유로운 방향으로 홀로그램 광학소자(110)의 영상정보를 재생할 수 있다.
즉, 점광원의 광선의 출사각을 변경하여 홀로그램 광학소자(110)의 입사지점을 변경함으로써, 홀로그램 광학소자(110)의 영상정보의 일부를 다양한 방향에서 재생할 수 있다.
예를 들어, 홀로그램 광학소자(110)에 다양한 휘도분포를 갖는 영상정보가 기록되어 있을 경우, 점광원의 광선의 입사지점을 변경함으로써, 재생 물체파(132)에 의하여 생성되는 영상의 휘도를 변경할 수 있다.
또한, 홀로그램 광학소자(110)에 균일한 휘도의 영상정보가 기록되어 있을 경우, 점광원의 광선의 입사지점을 변경함으로써, 재생 물체파(132)에 의하여 생성되는 균일한 휘도의 영상을 다양한 방향에서 표시할 수 있다.
그리고, 점광원으로부터 출사되는 광선을 재생용 기준파(122)로 사용하는 영상정보를 재생하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 다른 실시예에서는 기록용 기준파(120)인 수렴하는 구면파를 기록 시의 방향과 동일한 방향으로부터 조사하여 재생용 기준파(122)로 사용할 수도 있으며, 또 다른 실시예에서는 기록용 기준파(120)인 수렴하는 구면파의 공액파(conjugate wave)(발산하는 구면파)를 기록 시의 방향과 반대방향으로부터 조사하여 재생용 기준파(122)로 사용할 수도 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하기 위한 도면으로, 반사형 홀로그램 장치를 도시한 것이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 홀로그램 광학소자(210)의 일면으로 기록용 기준파(220)와 대상물의 영상정보를 포함하는 물체파(230)가 입사된다.
반사형 홀로그램 장치에서는 기록용 기준파(220)와 물체파(230)가 반대 방향으로부터 홀로그램 광학소자(210)에 입사된다.
여기서, 홀로그램 광학소자(210)는 포토레지스트(photoresist), 포토폴리머(photopolymer), 표백된(bleached) 사진건판 또는 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin: DCG)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 기록용 기준파(220)는 제1지점(220a)으로 수렴하는 구면파(focused spherical wave)인데, 렌즈 또는 거울(mirror)과 같은 광학수단(미도시)을 이용하여 기록용 광원(미도시)으로부터 출사된 평면파 또는 구면파를 수렴하는 구면파로 변형할 수 있으며, 이때 광학수단의 초점이 구면파가 수렴하는 제1지점(220a)일 수 있다.
그리고, 물체파(230)는 평면파(plane wave)인데, 기록용 광원으로부터 출사된 평면파 또는 구면파가 대상물(미도시)에 반사 또는 투과되어 생성될 수 있다.
이를 위하여 기록용 광원과 광학수단 및 대상물 사이에는 광분리기(beam splitter: BS)가 배치될 수 있다.
기록용 기준파(220)와 물체파(230) 사이에는 간섭(interference)현상이 발생하고, 그 결과인 대상물의 휘도분포 등의 영상정보를 포함하는 간섭패턴이 홀로그램 광학소자(210)에 기록된다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 영상정보가 간섭패턴의 형태로 기록된 홀로그램 광학소자(210)의 타면의 일지점으로 재생용 기준파(222)가 입사된다.
여기서, 재생용 기준파(222)는 제2지점(222a)에 위치하는 점광원(미도시)으로부터 일방향으로 출사되는 광선(beam of light)일 수 있는데, 제2지점(222a)은 제1지점(도 4a의 220a)과 실질적으로 동일한 지점일 수 있다.
예를 들어, 점광원은 발광다이오드(light emitting diode: LED), 레이저(laser) 또는 단일방향으로 빛을 출사하는 기타 광원일 수 있다.
재생용 기준파(222)는 기록용 기준파(도 4a의 220)를 구성하는 광선 중 하나와 동일한 경로를 가지므로, 홀로그램 광학소자(210)의 간섭패턴에서 회절(diffraction)되어 물체파(도 4a의 230)가 갖는 영상정보와 동일한 영상정보를 갖는 재생 물체파(232)로 출사된다.
도 4a 및 도 4b의 반사형 홀로그램 장치에서는, 제1지점(220a)으로 수렴하는 구면파를 기록용 기준파(220)로 사용하여 홀로그램 광학소자(210)에 영상정보를 기록하고, 점광원으로부터 출사되는 광선을 재생용 기준파(222)로 사용하여 자유로운 방향으로 홀로그램 광학소자(210)의 영상정보를 재생할 수 있다.
즉, 점광원의 광선의 출사각을 변경하여 홀로그램 광학소자(210)의 입사지점을 변경함으로써, 홀로그램 광학소자(210)의 영상정보의 일부를 다양한 방향에서 재생할 수 있다.
예를 들어, 홀로그램 광학소자(210)에 다양한 휘도분포를 갖는 영상정보가 기록되어 있을 경우, 점광원의 광선의 입사지점을 변경함으로써, 재생 물체파(232)에 의하여 생성되는 영상의 휘도를 변경할 수 있다.
또한, 홀로그램 광학소자(210)에 균일한 휘도의 영상정보가 기록되어 있을 경우, 점광원의 광선의 입사지점을 변경함으로써, 재생 물체파(232)에 의하여 생성되는 균일한 휘도의 영상을 다양한 방향에서 표시할 수 있다.
그리고, 점광원으로부터 출사되는 광선을 재생용 기준파(222)로 사용하는 영상정보를 재생하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 다른 실시예에서는 기록용 기준파(220)인 수렴하는 구면파를 기록 시의 방향과 동일한 방향으로부터 조사하여 재생용 기준파(222)로 사용할 수도 있으며, 또 다른 실시예에서는 기록용 기준파(220)인 수렴하는 구면파의 공액파(conjugate wave)(발산하는 구면파)를 기록 시의 방향과 반대방향으로부터 조사하여 재생용 기준파(222)로 사용할 수도 있다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록방법 및 재생방법을 설명하기 위한 도면으로, 균일한 휘도의 면광원을 제공하기 위한 반사형 홀로그램 장치를 도시한 것이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 홀로그램 광학소자(310)의 일면으로 기록용 기준파(320)와 대상물인 확산판(340)의 영상정보를 포함하는 물체파(330)가 입사된다.
반사형 홀로그램 장치에서는 기록용 기준파(320)와 물체파(330)가 반대 방향으로부터 홀로그램 광학소자(310)에 입사된다.
여기서, 홀로그램 광학소자(310)는 포토레지스트(photoresist), 포토폴리머(photopolymer), 표백된(bleached) 사진건판 또는 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin: DCG)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 기록용 기준파(320)는 제1지점(320a)으로 수렴하는 구면파(spherical wave)인데, 렌즈 또는 거울(mirror)과 같은 광학수단(미도시)을 이용하여 기록용 광원(미도시)으로부터 출사된 평면파 또는 구면파를 수렴하는 구면파로 변형할 수 있으며, 이때 광학수단의 초점이 구면파가 수렴하는 제1지점(320a)일 수 있다.
그리고, 물체파(330)는 평면파(plane wave)인데, 기록용 광원으로부터 출사된 빛이 확산판(340)을 투과하여 생성되는 균일한 휘도의 면광원의 영상정보를 포함한다.
이를 위하여 기록용 광원과 광학수단 및 확산판(340) 사이에는 광분리기(beam splitter: BS)가 배치될 수 있다.
기록용 기준파(320)와 물체파(330) 사이에는 간섭(interference)현상이 발생하고, 그 결과인 확산판(340)을 통과한 균일한 휘도의 면광원의 영상정보를 포함하는 간섭패턴이 홀로그램 광학소자(310)에 기록된다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 균일한 휘도의 면광원의 영상정보가 간섭패턴의 형태로 기록된 홀로그램 광학소자(310)의 타면의 일지점으로 재생용 기준파(322)가 입사된다.
여기서, 재생용 기준파(322)는 제2지점(322a)에 위치하는 점광원(미도시)으로부터 일방향으로 출사되는 광선(beam of light)일 수 있는데, 제2지점(322a)은 제1지점(도 5a의 320a)과 실질적으로 동일한 지점일 수 있다.
예를 들어, 점광원은 발광다이오드(light emitting diode: LED), 레이저(laser) 또는 단일방향으로 빛을 출사하는 기타 광원일 수 있다.
재생용 기준파(322)는 기록용 기준파(도 5a의 320)를 구성하는 광선 중 하나와 동일한 경로를 가지므로, 홀로그램 광학소자(310)의 간섭패턴에서 회절(diffraction)되어 물체파(도 5a의 330)가 갖는 균일한 휘도의 면광원의 영상정보와 동일한 균일한 휘도의 면광원의 영상정보를 갖는 재생 물체파(332)로 출사되며, 이러한 재생 물체파(332)는 균일한 휘도의 면광원 영상(342)으로 표시된다.
이때, 재생용 기준파(322)의 출사 각도를 변경하여 홀로그램 광학소자(310)의 입사지점을 조절할 수 있으며, 입사지점에 따라 홀로그램 광학소자(310)로부터 재생 물체파(332)의 출사방향을 조절할 수 있다.
예를 들어, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 제1, 제2 또는 제3입사지점(310a, 310b, 310c)에 입사되도록 할 수 있다.
그리고, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 일측부에 대응되는 제1입사지점(310a)으로 입사시킬 경우 홀로그램 광학소자(310)로부터 출사되는 재생 물체파(332)에 의한 균일한 휘도의 면광원 영상(342)은 일측에 생성되고, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 중앙부에 대응되는 제2입사지점(310b)으로 입사시킬 경우 홀로그램 광학소자(310)로부터 출사되는 재생 물체파(332)에 의한 균일한 휘도의 면광원 영상(342)은 중앙에 생성되고, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 타측부에 대응되는 제3입사지점(310c)으로 입사시킬 경우 홀로그램 광학소자(310)로부터 출사되는 재생 물체파(332)에 의한 균일한 휘도의 면광원 영상(342)은 타측에 생성된다.
이러한 제3실시예에 따른 반사형 홀로그램 장치의 정보 재생결과를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6a, 6b 및 6c는 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치에서의 정보 재생결과를 도시한 도면으로, 각각 재생용 기준파를 홀로그램 광학소자의 일측부, 중앙부 및 타측부에 입사한 경우를 도시한 것이다.
도 6a, 6b 및 6c에 각각 도시한 바와 같이, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 일측부에 대응되는 제1입사지점(310a)으로 입사시킬 경우 홀로그램 광학소자(310)로부터 출사되는 재생 물체파에 의한 균일한 휘도의 면광원 영상(342)은 스크린의 일측에 생성되고, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 중앙부에 대응되는 제2입사지점(310b)으로 입사시킬 경우 홀로그램 광학소자(310)로부터 출사되는 재생 물체파에 의한 균일한 휘도의 면광원 영상(342)은 스크린의 중앙에 생성되고, 재생용 기준파(322)를 홀로그램 광학소자(310)의 타측부에 대응되는 제3입사지점(310c)으로 입사시킬 경우 홀로그램 광학소자(310)로부터 출사되는 재생 물체파에 의한 균일한 휘도의 면광원 영상(342)은 스크린의 타측에 생성된다.
이와 같이, 점광원으로부터 출사되는 재생용 기준파(322)의 출사각을 변경함에 따라 홀로그램 광학소자(310)의 입사지점을 조절할 수 있으며, 그 결과 다양한 위치에서 균일한 휘도의 면광원 영상(342)을 표시할 수 있다.
도 5a 및 5b와 도 6a, 6b 및 6c의 반사형 홀로그램 장치에서는, 제1지점(320a)으로 수렴하는 구면파를 기록용 기준파(320)로 사용하여 홀로그램 광학소자(310)에 균일한 휘도의 면광원의 영상정보를 기록하고, 점광원으로부터 출사되는 광선을 재생용 기준파(322)로 사용하여 자유로운 방향으로 홀로그램 광학소자(310)의 균일한 휘도의 면광원의 영상정보를 재생할 수 있다.
즉, 점광원의 광선의 출사각을 변경하여 홀로그램 광학소자(310)의 입사지점을 변경함으로써, 홀로그램 광학소자(210)의 균일한 휘도의 면광원의 영상정보의 일부를 다양한 방향에서 재생할 수 있다.
그리고, 점광원으로부터 출사되는 광선을 재생용 기준파(322)로 사용하는 영상정보를 재생하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 다른 실시예에서는 기록용 기준파(320)인 수렴하는 구면파를 기록 시의 방향과 동일한 방향으로부터 조사하여 재생용 기준파(322)로 사용할 수도 있으며, 또 다른 실시예에서는 기록용 기준파(320)인 수렴하는 구면파의 공액파(conjugate wave)(발산하는 구면파)를 기록 시의 방향과 반대방향으로부터 조사하여 재생용 기준파(322)로 사용할 수도 있다.
본 발명의 제1 내지 제3실시예에서는 투과형 또는 반사형 홀로그램 장치를 예로 들어 설명하였으나, 기준파를 홀로그램 광학소자의 가장자리 측면으로 입사시키는 엣지릿(edge-lit)형 홀로그램 장치에도 본 발명의 정보 기록 및 재생방법을 적용할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 홀로그램 장치는, 아날로그 또는 디지털 홀로그램 시스템의 조명장치에 적용되거나, 홀로그램 표시장치의 백라이트 유닛(backlight unit)에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110, 210, 310: 홀로그램 광학소자
120, 220, 320: 기준파
130, 230, 330: 물체파

Claims (8)

  1. 홀로그램 광학소자에 기록용 기준파와 대상물의 영상정보를 포함하는 물체파를 입사시켜 상기 홀로그램 광학소자에 간섭패턴을 형성하는 단계와;
    상기 간섭패턴이 형성된 상기 홀로그램 광학소자의 제1입사지점에 재생용 기준파를 입사시켜 상기 영상정보를 포함하는 재생 물체파를 출사시키는 단계
    를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재생용 기준파는 점광원으로부터 일방향으로 출사되는 광선인 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 점광원은, 발광다이오드, 레이저 또는 단일방향으로 빛을 출사하는 광원인 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 기록용 기준파는 제1지점으로 수렴하는 구면파이고, 상기 점광원은 상기 제1지점에 위치하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수렴하는 구면파는, 광학수단에 의하여 기록용 광원으로부터 출사되는 평면파 또는 구면파가 변형되어 생성되고,
    상기 광학수단의 초점은 상기 제1지점에 위치하고,
    상기 물체파는, 상기 기록용 광원으로부터 출사되는 상기 평면파 또는 구면파가 상기 대상물에 반사 또는 투과되어 생성되는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 점광원에서의 상기 광선의 출사각을 조절하여 상기 재생용 기준파가 상기 홀로그램 광학소자의 제2입사지점에 입사되도록 하는 단계를 더 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀로그램 광학소자는, 포토레지스트, 포토폴리머, 표백된 사진건판 또는 중크롬산 젤라틴으로 이루어지는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀로그램 장치는 투과형, 반사형 또는 엣지릿(edge-lit)형인 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법.
KR1020120098394A 2012-09-05 2012-09-05 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법 KR101987681B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120098394A KR101987681B1 (ko) 2012-09-05 2012-09-05 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120098394A KR101987681B1 (ko) 2012-09-05 2012-09-05 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140031720A true KR20140031720A (ko) 2014-03-13
KR101987681B1 KR101987681B1 (ko) 2019-06-11

Family

ID=50643687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120098394A KR101987681B1 (ko) 2012-09-05 2012-09-05 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101987681B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000284671A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Pioneer Electronic Corp 体積ホログラフィックメモリ光情報記録再生装置
KR20120069480A (ko) * 2010-12-20 2012-06-28 엘지디스플레이 주식회사 홀로그램 영상 재생 장치 및 홀로그램 영상 재생 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000284671A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Pioneer Electronic Corp 体積ホログラフィックメモリ光情報記録再生装置
KR20120069480A (ko) * 2010-12-20 2012-06-28 엘지디스플레이 주식회사 홀로그램 영상 재생 장치 및 홀로그램 영상 재생 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101987681B1 (ko) 2019-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102456533B1 (ko) 홀로그램 재생 장치 및 그 제어 방법
KR101004160B1 (ko) 홀로그램 기록 장치
KR20090041361A (ko) 이미지 전달 장치
US20180341219A1 (en) Hologram reproducing apparatus and method thereof
KR102526749B1 (ko) 홀로그래픽 디스플레이용 백 라이트 유닛
JP2004294756A (ja) 空間光変調器及びホログラム記録再生装置
US20050231775A1 (en) Hologram recording/reproducing method and hologram recording/reproducing device
KR100442820B1 (ko) 큰 입사각을 갖는 홀로그램 기록방법 및 홀로그래픽리플렉터를 이용한 홀로그램 재생장치 및 이를 이용한재생방법 및 홀로그래픽 리플렉터를 이용한평면표시소자장치
JP2009104037A (ja) ホログラム記録装置およびホログラム記録方法
US10670789B2 (en) Method for producing a beam shaping holographic optical element
KR101861145B1 (ko) 마이크로 홀로그램 기록 장치 및 방법
KR101987681B1 (ko) 홀로그램 광학소자를 포함하는 홀로그램 장치를 이용한 정보의 기록 및 재생 방법
US7061656B2 (en) Hologram duplicating device and method
US20030090754A1 (en) Holographic stereogram creating apparatus and method
JP2803434B2 (ja) 回折格子プロッター
KR102219835B1 (ko) 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법
JP3247366B2 (ja) エバネッセント波を使用したホログラム及びその作成方法
US20240176291A1 (en) Volumetric holographic data storage devices and volumetric holograms
US11796960B2 (en) Holographic display apparatus for providing expanded viewing window
CN115166987B (zh) 实物全息复现装置和方法
KR20240085533A (ko) 발산광을 이용한 홀로그래픽 광학소자의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 홀로그래픽 광학소자
JP4360443B2 (ja) ホログラフィックステレオグラム作成装置
KR20230019575A (ko) 복합형 회절도광판 및 그의 제조방법
JPH04113382A (ja) ホログラム露光方法
KR20220055919A (ko) 다중 노치 필터 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant