KR101392021B1

KR101392021B1 - Holographic display device by multiplexing viewing field

Info

Publication number: KR101392021B1
Application number: KR1020120021264A
Authority: KR
Inventors: 손정영; 구신 블라디미르
Original assignee: 건양대학교산학협력단
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2014-05-07
Also published as: KR20130099622A

Abstract

본 발명은 고속 영상 소자를 한 개 또는 공간 다중화에 의해 홀로그램을 표시하는 디스플레이로 사용하고 이 디스플레이에 의한 재생영상을 확산판에 형성시키며, 이 확산판을 주사수단에 연결시켜 디스플레이의 표시 영상과 동기시켜 주사되도록 함으로서 축소 광학계를 사용하지 않고 시역각을 확대시키는 시역 다중화에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것이다. 이 확산판 앞에 한 개의 필드(Field) 렌즈를 사용함에 의해 확산판에 의한 영상 밝기의 저감없이 교차각에 의해 주어지는 시역각을 가진 시역을 형성하게 한다. 시역각은 확산판의 주사수에 비례하여 증가하게 된다.The present invention uses a high-speed image element as a display for displaying a hologram by single or spatial multiplexing, forms a reproduced image by the display on a diffuser plate, connects the diffuser plate to the scanning means, And enlarging the viewing angle without using a reduction optical system by scanning the narrowing optical system. By using a field lens in front of the diffusion plate, the field of view having the viewing angle given by the crossing angle is formed without reducing the image brightness by the diffuser plate. The viewing angle increases in proportion to the number of scans of the diffusion plate.

Description

[0001] HOLOGRAPHIC DISPLAY DEVICE BY MULTIPLEXING VIEWING FIELD [0002]

본 발명은 홀로그래피 디스플레이 장치에 관한 것으로, 자세하게는 고속영상소자를 홀로그램을 표시하는 표시소자로 사용하고 표시소자에 의한 영상을 주사스크린에 형성시키되, 주사스크린에 연결된 주사장치를 표시소자의 영상과 동기 시켜 시역을 확대시키는 시역 다중화에 의한 홀로그래피 디스플레이 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a holographic display device, in which a high-speed image element is used as a display element for displaying a hologram and an image by a display element is formed on a scan screen, And the field of view is enlarged.

전자적으로 홀로그램(Hologram)을 표시할 수 있는 전자 홀로그래피(Electro-Holography)는 그 연구가 1960년대로 거슬러 올라가나, 아직 초기 단계에 있다. 이 이유는 홀로그램을 전자적으로 표시할 수 있는 매질(Medium) 자체가 아직 개발되지 못하고 있기 때문이다. Electro-Holography, which can electronically represent a hologram, dates back to the 1960s but is still at an early stage. This is because the medium itself, which can display the hologram electronically, has not been developed yet.

실질적인 전자 홀로그래픽 디스플레이의 효시로 알려진 홀로그래픽 비디오는 1980년 후반부터 AOM(Acousto-Optic Modulator)을 표시소자로 사용하여 전자적인 홀로그램의 표시가 가능함을 보였다. Holographic video, which is known as a practical electronic holographic display, showed that since the late 1980s, electronic hologram display was possible using AOM (Acousto-Optic Modulator) as a display device.

AOM은 전자적으로 굴절률을 변화시킬 수 있는 공간 변조기의 하나로 디스플레이로 사용 가능한 TeO₂는 최소 파장이 12㎛으로 대략 3°의 물체파(Object Wave)와 기준파(Reference Wave) 사이의 교차각(Crossing Angle)을 가능하게 하여, 시청 가능한 각도(시역각)도 이에 준한다. 또한 가용 사이즈가 10㎝이하이며 수 개의 홀로그램 라인(Line)만 표시 가능하여, 시역각의 확대를 위해서는 시공 다중화(Spatiotemporal Multiplexing)에 의해 홀로그램의 사이즈를 키우고 이것을 다시 축소광학계를 사용하여 홀로그램의 사이즈는 줄이는 대신 시역각을 줄인 배율만큼 확대시키는 방법을 사용한다. AOM is one of the spatial modulators that can change the refractive index electronically. TeO ₂ , which can be used as a display, has a minimum wavelength of 12 μm and a crossing angle of about 3 ° between the object wave and the reference wave. (Angle of view) is also possible. In addition, it is possible to display only a few hologram lines with a usable size of 10 cm or less. To enlarge the viewing angle, the size of the hologram is increased by spatiotemporal multiplexing, and then the size of the hologram is reduced Instead of reducing the angle of view, use a method of enlarging the magnification by a factor of less.

그러나 이 방식은 축소광학계의 사용에 의해 원칙적으로 표시할 수 있는 화면의 사이즈가 제한되어 있어 2000년도 이후부터는 더 이상의 연구가 되지 않고 있다. However, since the size of a screen that can be displayed in principle is limited by the use of a reduction optical system, this method has not been studied further since 2000.

최근에는 디스플레이 소자의 화소 사이즈 축소가 진행되고 있어 AOM을 대신하여 LCoS(Liquid Crystal on Chip)가 많이 사용되고 있다. LCoS는 화소 사이즈가 4.8㎛이며 해상도가 7280×4320에 이르는 것이 이미 개발되어 있고, 반사형 소자로써 LCD에 비해 화소의 활성면적(Active Area)이 넓은 장점은 있다.In recent years, the pixel size of a display device has been reduced, and a liquid crystal on chip (LCoS) has been widely used instead of the AOM. LCoS has been developed to have a pixel size of 4.8 mu m and a resolution of 7280 x 4320, and it is advantageous that the active area of a pixel is larger than that of an LCD as a reflection type device.

그러나 LCoS는 진폭 홀로그램의 표시만 가능하여 회절 효율이 AOM에 비해 떨어지고, 가용 사이즈도 적고 가격도 비싸 아직 상용화가 되지 않고 있다. However, since LCoS can only display the amplitude hologram, the diffraction efficiency is lower than that of AOM, the available size is small, the price is high, and it is not yet commercialized.

DMD(Digital Micromirror Device)는 고속 디스플레이 칩으로 시분할에 의해 한 개의 소자로 시간 다중화에 의해 좌우/상하 또는 좌우상하로 동시에 여러 개의 소자를 배열하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. DMD는 소개 당시 화소 사이즈가 가장 적은 표시소자로 홀로그램을 전자적으로 표시하기에 가장 적절한 소자로써 각광을 받았으나, 현재는 이것보다 화소 사이즈가 적은 LCoS 기반 소자들의 개발로 많이 사용되고 있지는 않다. DMD (Digital Micromirror Device) is a high-speed display chip that can achieve the same effect as arranging several devices at the same time in left / right / up / down or left / right / top / bottom by time division with time division by time division. DMD is the most suitable element for electronically displaying holograms with the smallest pixel size at the time of introduction, but it is not widely used for development of LCoS-based devices with smaller pixel size than this.

디스플레이 소자의 화소 사이즈가 적어지게 되면 홀로그램의 표시를 더 용이하게 할 수 있다. 그러나 홀로그래픽 재생영상의 해상도는 홀로그램의 사이즈에 비례하므로, 단위 밀도당 화소수가 늘어나더라도 소자 사이즈 자체가 커지지 않으면 영상의 해상도가 줄어들게 된다. If the pixel size of the display element is reduced, the display of the hologram can be made easier. However, since the resolution of the holographic reproduced image is proportional to the size of the hologram, even if the number of pixels per unit density increases, the resolution of the image is reduced unless the element size itself increases.

현재 가용한 디스플레이 소자의 단위 밀도당 화소수는 증가하고 있으나, 아직 Off-Axis 홀로그램을 표시하기에는 부족하고, 또한 사이즈도 1인치 미만이므로, 이들 소자를 이용하여 홀로그램을 전자적으로 표시하기 위해서는 시역각의 확대와 더불어 다중화를 통해 홀로그램의 사이즈를 효과적으로 확대시키는 것이 필요하다. Although the number of pixels per unit density of the currently available display elements is increasing, it is still not enough to display the off-axis holograms and the size is less than 1 inch. Therefore, in order to electronically display the hologram using these elements, It is necessary to effectively expand the size of the hologram through multiplexing with enlargement.

이를 위해서 소자 상의 홀로그램을 단위 홀로그램으로 하여 시간, 공간 또는 시공 다중화에 의해 이것들이 상하 좌우로 배열되어 한 개의 대형 홀로그램을 형성하게 하고, 이 대형 홀로그램을 다시 축소광학계로 축소하여 시역각을 확대시키는 방식이 지금까지 사용되어 왔다. To do this, a hologram on the device is used as a unit hologram to form one large hologram by arranging them vertically, horizontally, and horizontally by temporal, spatial, or spatial multiplexing, and enlarging the view angle by reducing this large hologram to a reduction optical system Has been used up to now.

그러나 이 방식은 축소광학계의 사용에 따른 재생상의 깊이 방향 왜곡이 생기므로, 이 왜곡의 보상을 위해 CGH(Computer Generated Hologram) 계산시 사전 보상을 하여 계산해야 하는 불편함이 있었다. However, this method incurs a depth direction distortion in reproduction due to the use of a reduction optical system, and therefore, there is an inconvenience in that it is necessary to preliminarily compensate for CGH (Computer Generated Hologram) calculation in order to compensate for this distortion.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 축소 광학계를 사용하지 않고서 시역각을 확대시키는 시역 다중화에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a holographic display device with field-of-view multiplexing in which the viewing angle is enlarged without using a reduction optical system.

본 발명의 다른 목적은 축소광학계를 사용함이 없이 시역각 자체를 다중화 시키는 시역 다중화에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a holographic display device by field-multiplexing which multiplexes the viewing angle itself without using a reduction optical system.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 시역 다중화에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것으로, 표시소자; 회절광 분리용 렌즈; 경로 분리용 광학소자; 표시 스크린; 및 필드렌즈로 구성된다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a holographic display apparatus using field-of-view multiplexing, comprising: a display element; A diffraction light separation lens; An optical element for path separation; Display screen; And a field lens.

그리고 상기 표시 스크린은 반사경, 반사형 확산판 또는 투명 확산판을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that the display screen uses a reflector, a reflective diffuser or a transparent diffuser.

또한 상기 표시 스크린은 주사수단에 의해 표시소자의 분할 홀로그램 표시 주기와 동기되어 주사된다.Further, the display screen is scanned by the scanning means in synchronism with the divided hologram display period of the display element.

상기 회절광 분리용 렌즈는 경로 분리용 광학소자의 표시소자와 수직되는 평면에 위치된다.And the diffraction light separation lens is positioned in a plane perpendicular to the display element of the optical element for path separation.

분할 홀로그램에 의해 생성되는 사역은 사람 눈의 동공 사이즈보다 적은 거리를 두고 형성된다.The minima generated by the divided hologram are formed at a distance smaller than the pupil size of the human eye.

아울러, 분할 홀로그램에 의해 생성되는 사역은 연속적으로 서로 접합되어 형성된다.In addition, the minima generated by the divided hologram are formed by being joined together continuously.

본 발명에 따른 시역 다중화에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치에 의하면, 고속 영상 소자를 한 개 또는 공간 다중화에 의해 홀로그램을 표시하는 디스플레이로 사용하고 이 디스플레이에 의한 재생영상을 확산판에 형성시키며, 이 확산판을 주사수단에 연결시켜 디스플레이의 표시 영상과 동기 시켜 주사되도록 함으로서 축소 광학계를 사용하지 않고 시역각을 확대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the holographic display apparatus according to the present invention, a high-speed image element is used as a display for displaying a hologram by one or spatial multiplexing, a reproduced image by the display is formed on a diffuser plate, Is connected to the scanning means so as to be scanned in synchronism with the display image of the display, so that the viewing angle can be enlarged without using a reduction optical system.

도 1은 일반적으로 사용되는 축소광학계와 반사형 소자를 표시소자로 사용하는 전자 홀로그래피의 개념도이고,
도 2는 본 발명에 의한 시역각 확산을 이용한 전자 홀로그래픽 디스플레이 구성도이다.1 is a conceptual view of an electronic holography using a commonly used miniaturized optical system and a reflective element as display elements,
FIG. 2 is a view illustrating an electronic holographic display using time-of-field angular spreading according to the present invention.

본 발명은 고속 영상 소자를 한 개 또는 공간 다중화에 의해 홀로그램을 표시하는 디스플레이로 사용하고 이 디스플레이에 의한 재생영상을 확산판에 형성시키며, 이 확산판을 주사수단에 연결시켜 디스플레이의 표시 영상과 동기시켜 주사되도록 함으로서 축소 광학계를 사용하지 않고 시역각을 확대시킨다. The present invention uses a high-speed image element as a display for displaying a hologram by single or spatial multiplexing, forms a reproduced image by the display on a diffuser plate, connects the diffuser plate to the scanning means, So that the viewing angle is enlarged without using a reduction optical system.

이 확산판 앞에 한 개의 필드(Field) 렌즈를 사용함에 의해 확산판에 의한 영상 밝기의 저감없이 교차각에 의해 주어지는 시역각을 가진 시역을 형성하게 한다. 시역각은 확산판의 주사 수에 비례하여 증가하게 된다.
By using a field lens in front of the diffusion plate, the field of view having the viewing angle given by the crossing angle is formed without reducing the image brightness by the diffuser plate. The viewing angle increases in proportion to the number of scans of the diffusion plate.

이하에서는 본 발명에 따른 시역 다중화에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.Hereinafter, a holographic display apparatus according to the present invention will be described with reference to accompanying drawings.

도 1은 일반적으로 사용되는 축소광학계와 반사형 소자를 표시소자로 사용하는 전자 홀로그래피의 개념도이다. Fig. 1 is a conceptual diagram of electronic holography using a commonly used miniaturized optical system and a reflective element as display elements.

일반적으로 반사형 소자를 표시소자로 사용하는 영상투사기의 경우 상기 표시소자에 비춰지는 조명광과 상기 표시소자를 통해 반사된 반사광의 경로를 달리해 주기 위한 경로 분리용 광학소자를 필요로 한다. 전자 홀로그래피의 경우는 경로 분리용 광학소자 외에도 상기 반사광을 0차 및 ±n(n = ±1, ±2, ±3, …)차 회절광으로 분리하기 위한 회절광 분리용 렌즈도 필요로 한다. In general, in the case of an image projector using a reflective element as a display element, a path separation optical element for differentiating the path of the illumination light reflected by the display element and the reflected light reflected through the display element is required. In the case of the electron holography, a diffracted light separation lens for separating the reflected light into 0th order and ± n (n = ± 1, ± 2, ± 3, ...) order diffracted light is required in addition to the optical element for path separation.

평행한 조명광(1)을 경로 분리용 광학소자(3)와 회절광 분리용 렌즈(4)를 통해 홀로그램이 표시된 상기 표시소자(2)에 조사하면, 상기 표시소자(2)로부터 0차 회절광(5)과 n차 회절광(6)이 발생되어 상기 회절광 분리용 렌즈(4)와 경로 분리용 광학소자(3)의 빗면(20)에서 반사되어 상기 회절광 분리용 렌즈(4)의 표시소자(2)와 수직인 면(21)을 통해 진행된다. When the parallel illumination light 1 is irradiated to the display element 2 indicated by the hologram through the optical element 3 for path separation and the lens 4 for diffraction light separation, Order diffracted ray 6 and n-order diffracted ray 6 are generated and reflected by the oblique surface 20 of the diffraction optical splitting lens 4 and the path separation optical element 3, And proceeds through the surface 21 perpendicular to the display element 2.

0차 회절광(5)과 n차 회절광(6)은 홀로그램의 제작시 물체파와 기준파의 교차각만큼 분리되어 서로 진행하게 되나, 0차 회절광(5)의 경우는 상기 회절광 분리용 렌즈(4)의 초점에 수렴되므로, 상기 회절광 분리용 렌즈(4)의 초점에 차단막(19)을 두게 되면 n차 회절광(6)으로부터 0차 회절광(5)을 완전 분리시킬 수 있게 된다. Order diffracted light 5 and the n-th ordered diffracted ray 6 are separated from each other by an angle of intersection of the object wave and the reference wave at the time of manufacture of the hologram, but in the case of the 0th order diffracted ray 5, When the shielding film 19 is placed at the focus of the diffraction light separating lens 4, the 0th order diffracted ray 5 can be completely separated from the n-order diffracted ray 6 do.

n차 회절광(6)도 상기 회절광 분리용 렌즈(4)에 의해 다소 수렴이 되나, 원래 물체가 있던 위치 가까이에 수렴되어 물체의 재생상(14)을 형성하게 된다. 상기 재생상(14)은 n차 회절광(6)의 경로에 위치한 주사기의 반투과 반사경(10) 의해 주사기의 오른쪽 형성되며, n차 회절광(6)의 일부는 상기 반투과 반사경(10)을 투과하면서 반투과 반사경(10)의 왼쪽에 반투과 반사경(10)과 표시소자(2) 사이의 간격만큼 떨어진 곳에 표시소자(2)에 나타나는 것과 같은 등가영상(7)을 형성한다.The n-order diffracted light 6 is also slightly converged by the diffracting and separating lens 4, but is converged near the position where the original object was present to form the reconstructed image 14 of the object. The reconstructed image 14 is formed on the right side of the syringe by the transflector 10 of the syringe located in the path of the n-th diffracted light 6. A part of the n-th diffracted ray 6 is formed on the right side of the semitransparent reflector 10, An equivalent image 7 as shown in the display element 2 is formed on the left side of the transflector 10 by a distance between the transflector 10 and the display element 2 while passing through the transflector 10.

상기 반투과 반사경(10)이 시계방향으로 움직여 제1주사위치(11)에 있을 때는 다른 등가영상(8)이 등가영상(7)의 위쪽에 형성되며, 상기 반투과 반사경(10)이 반시계방향으로 움직여 제2주사위치(12)에 있을 때는 또 다른 등가영상(9)이 등가영상(7)의 아래쪽에 형성된다. 이와 같이 반투과 반사경(10)의 주사각도를 조절하여 상기 등가영상들(7, 8, 9)이 서로 접촉을 하게 하고, 상기 등가영상들(7, 8, 9)이 한 개의 대형 홀로그램을 동일 사이즈로 분할시 서로 이웃하는 분할 홀로그램을 나타내면, 상기 등가영상들(7, 8, 9)이 본래의 대형 홀로그램과 같은 홀로그램이 된다. When the transflector 10 moves clockwise to be in the first scanning position 11, another equivalent image 8 is formed above the equivalent image 7, and the transflector 10 is anti- Another equivalent image 9 is formed at the lower side of the equivalent image 7 when it is moved in the second scanning position 12 in the direction of the arrow. As such, by adjusting the scanning angle of the transflector 10, the equivalent images 7, 8, and 9 are brought into contact with each other, and the equivalent images 7, 8, If the divisional holograms adjacent to each other when divided into sizes are represented, the equivalent images 7, 8, and 9 become the same hologram as the original large hologram.

이들 등가영상들(7, 8, 9)은 동시에 나타나는 것이 아니고 우리 눈의 잔상시간 내에 시간간격을 두고 나타나므로 시간 다증화(Time-Multiplexing)에 의해 한 개의 대형 홀로그램으로 합성된다. 각 등가영상들에 의해 재생된 영상은 서로 중첩되므로 등가 영상의 수가 많을수록 재생상(14)의 해상도가 증가하게 된다. These equivalent images (7, 8, 9) do not appear at the same time, but appear at time intervals within the afterimage time of our eyes, so they are synthesized into one large hologram by Time-Multiplexing. Since the images reproduced by the respective equivalent images overlap each other, the resolution of the reproduced image 14 increases as the number of equivalent images increases.

상기 재생상(14)은 축소 광학계(13)에 의해 그 상이 축소되어 축소상(15)으로 주어지며, 상기 축소상(15)을 보기 위해서는 확산판(16)을 축소된 상(15)이 형성되는 위치에 두어야 한다. 상기 재생상(14)의 축소에 따라 축소전의 시역각 θ(17)가 Θ(18)로 확대된다. 이 시역각들의 비 Θ/θ는 축소 광학계(13)에 의한 재생상의 축소율과 거의 일치한다. The reconstructed image 14 is reduced in size by the reduction optical system 13 and given to the reduced image 15. To view the reduced image 15, the diffused plate 16 is formed into a reduced image 15 Should be placed. As the reproduction image 14 is reduced, the viewing angle? (17) before the reduction is enlarged to? (18). The ratio? /? Of these viewing angles almost coincides with the reduction ratio of the reproduction image by the reduction optical system 13.

도 1의 우측 하단에 나타난 투과형 표시부(23)는 상기 반사형 표시소자(2)를 투과형 표시소자(24)로 대체한 경우다. 이 경우 경로 분리용 광학소자(3)는 사용되지 않고 조명광(1)을 상기 투과형 표시소자(24)의 뒤쪽에서 조사하게 된다. 또한, 이 경우 상기 투과형 표시부(23)는 투과형 표시소자(24)와 회절광 분리용 렌즈(4)만 포함하게 된다. 상기 투과형 표시소자(24)와 회절광 분리용 렌즈(4)를 투과한 광은 0차 회절광(5)과 n차 회절광(6)으로 분리된다.The transmissive display unit 23 shown in the lower right of Fig. 1 is a case in which the transmissive display element 24 is substituted for the reflective display element 2. In this case, the optical element for path separation 3 is not used, and the illumination light 1 is irradiated from the rear side of the transmissive display element 24. In this case, the transmissive display section 23 includes only the transmissive display element 24 and the diffraction light separating lens 4. The light transmitted through the transmissive display element 24 and the diffraction light separating lens 4 is separated into 0-order diffracted light 5 and n-order diffracted light 6.

도 2는 본 발명에 의한 시역각 확산을 이용한 전자 홀로그래픽 디스플레이 구성도이다. 도 2의 반사형 표시부(25)는 반사형 표시소자(2)를 사용하는 경우로 도 1과는 달리 회절광 분리용 렌즈(26)가 경로 분리용 광학소자(3)의 표시소자(2)와 수직인 면(21)과 거의 접촉되어 위치된다. FIG. 2 is a view illustrating an electronic holographic display using time-of-field angular spreading according to the present invention. 2, the diffraction type light separating lens 26 differs from the diffraction type light separating lens 26 in the display element 2 of the optical element 3 for path separation in the case of using the reflective display element 2, And is almost in contact with the surface 21 perpendicular to the plane of the drawing.

n차 회절광(6)에 의해 홀로그램 재생상(14)이 표시 스크린(28) 상에 나타나며, 상기 표시 스크린(28)은 주사수단(27)에 부착되어 주사(走査)된다. 상기 표시 스크린(28)의 앞에는 필드렌즈(29)가 있어 상기 표시 스크린(28)에 의해 산란된 광을 수렴광(30)으로 하여 단위 시역(31)을 형성시키고 주사(走査)에 의한 단위 시역(31) 다중화를 통해 확대된 시역(32)을 형성시킨다.the hologram reproduced image 14 appears on the display screen 28 by the n-order diffracted light 6 and the display screen 28 is attached to the scanning means 27 and scanned. A field lens 29 is disposed in front of the display screen 28 to form a unit field of view 31 with the light scattered by the display screen 28 as convergent light 30, (31) multiplexed to form an enlarged view area (32).

각 분할 홀로그램에 의한 n차 회절광(6)은 상기 표시 스크린(28)에 재생상(14)을 형성한 후, 도 2의 우측 상단에서와 같이 표시 스크린(28)을 투과하거나 또는 도 2의 좌측에서와 같이 표시 스크린(28)에 의해 반사되어 필드렌즈(29)을 통해 단위 시역(31)을 형성시킨다.The n-th order diffracted light 6 by each divided hologram may be transmitted through the display screen 28 as shown in the right upper end of Fig. 2, or after passing through the display screen 28 after the reproduction image 14 is formed on the display screen 28, And is reflected by the display screen 28 as shown on the left side to form the unit field of view 31 through the field lens 29.

상술한 상기 표시 스크린(28)의 반사형 구조(33)와 투과형 구조(34)는 시역의 형성에 영향을 크게 미치지 않지만 반사형 구조(33)의 경우는 상기 필드렌즈(29)의 초점거리가 1/2로 줄어들므로, 각 분할 홀로그램에 의해 형성되는 시역의 폭(35)이 투과형 구조(34)에 비해 다소 축소되어 나타날 가능성이 크며, 또한 n차 회절광(6)이 상기 필드렌즈(29)를 통과하여 상기 표시 스크린(28) 상에 재생상(14)를 형성한다. The reflective type structure 33 and the transmissive type structure 34 of the display screen 28 do not significantly affect the formation of the field of view but in the case of the reflective type structure 33 the focal length of the field lens 29 The width 35 of the field of view formed by each divided hologram is more or less reduced compared to the transmissive structure 34 and the n-order diffracted light 6 is reflected by the field lens 29 To form a reproduced image 14 on the display screen 28. The reproduced image 14 shown in Fig.

상기 표시 스크린(28)를 주사시켜 각 분할 홀로그램에 의해 형성되는 단위 시역(31)이 그 폭(35)만큼 이동되어 나타나도록 분할 홀로그램의 표시 주기와 주사수단를 동기시켜(Synchronize), 이들 단위 시역(31)이 서로 접합되어 연속적인 확대된 시역(32)이 나타나게 된다. The display screen 28 is scanned to synchronize the display cycle of the divided hologram with the scanning means so that the unit field of view 31 formed by each divided hologram is shifted by the width 35, 31) are joined to each other to form a continuous enlarged view area (32).

그러나 이들 단위 시역(31)을 다소 분리되어 나타나도록 하여 시역의 크기를 더 크게 확대시키는 것도 가능하다. 실제 사람 눈의 동공(Pupil) 폭에 상응하게 사이를 띄어도 시역의 연속성에는 변화가 없다. 이 경우 최소 두 개의 분할 홀로그램에 대응하는 시역이 시청자 눈의 동공 내에 놓여지기 때문이다. However, it is also possible to enlarge the size of the field of view by making these unit areas 31 appear somewhat separated. There is no change in the continuity of the field of view even if there is a gap between the pupil width of the actual human eye. In this case, the viewing area corresponding to at least two divided holograms is placed in the pupil of the viewer's eye.

상기 표시 스크린(28) 상의 재생상(14)의 크기는 홀로그램 제작시 사용한 물체의 크기와 유사하며, 확대된 시역(32)의 크기는 표시되는 분할 홀로그램의 수에 비례하여 증가한다. 상기 표시소자(2)의 속도가 빠를수록 시역(32)의 크기를 증가시키는 것이 가능하다.
The size of the reconstructed image 14 on the display screen 28 is similar to the size of the object used in the production of the hologram and the size of the enlarged view 32 increases in proportion to the number of divided holograms displayed. It is possible to increase the size of the field of view 32 as the speed of the display device 2 increases.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

1: 조명광 2: 표시소자
3: 경로 분리용 광학소자 4: 회절광 분리용 렌즈
5: 0차 회절광 6: n차 회절광
7, 8, 9: 등가 영상 10: 반투과 반사경
11: 제1주사위치 12: 제2주사위치
13: 축소 광학계 14: 재생상
15: 축소상 16: 확산판
17: 시역각 18: 확대 시역각
19: 0 차광 차단막 20: 경로 분리용 광학소자 빗면
21: 경로 분리용 광학소자 수직면 22: 반사형 표시부
23: 투과형 표시부 24: 투과형 표시소자
25: 반사형 표시부 26: 회절광 분리용 렌즈
27: 주사수단 28: 표시 스크린
29: 필드렌즈 30: 수렴광
31: 단위 시역 32: 확대된 시역
33: 반사형 구조 34: 투과형 구조
35: 단위 시역 폭1: illumination light 2: display element
3: Optical element for path separation 4: Lens for diffracted light separation
5: 0th order diffracted light 6: nth order diffracted light
7, 8, 9: Equivalent image 10: Transflector
11: first scanning position 12: second scanning position
13: reduction optical system 14: reproduction image
15: Reduced phase 16: Diffusion plate
17: view angle 18: magnification view angle
19: 0 Shade blocking film 20: Optical element for path separation Beam surface
21: optical element vertical surface for separation of paths 22: reflective type display part
23: transmissive display unit 24: transmissive display element
25: reflection type display unit 26: diffraction light separation lens
27: scanning means 28: display screen
29: field lens 30: converging light
31: unit view area 32: enlarged view area
33: reflective structure 34: transmissive structure
35: Unit viewing width

Claims

In a holographic display device,
A display element 2 for projecting a hologram image while reflecting the illumination light 1;
A path separation optical element (3) for changing the path of an image projected from the display element (2);
A diffraction light separation lens (26) for diffracting an image having passed through the optical element for path separation (3) to ± n order diffraction light;
A display screen (28) in which diffracted light separated through the diffraction light separating lens (26) is reflected and a reproduced image (14) is formed;
The display screen (28) is scanned so as to synchronize with the divided hologram display period so that a unit time zone formed by each divided hologram projected from the display element (2) is shifted by the width of the unit time zone, Scanning means (27) for extending the field of view so as to be connected to each other in a continuous form;
A field lens 29 for collecting an image projected through the display screen 28; And wherein the holographic display device is a holographic display device.

The method according to claim 1,
Wherein the display screen (28) is made up of a reflector for reflecting the diffracted light to change its traveling direction. &Lt; RTI ID = 0.0 > 31. < / RTI >

The method according to claim 1,
Wherein the display screen (28) is made up of a reflection type diffusion plate for diffusing diffracted diffracted light while reflecting it.

The method according to claim 1,
Wherein the display screen (28) is made of a transparent diffusing plate which partially transmits the diffracted light and advances it to the opposite side.

The method according to claim 1,
The diffraction optical isolating lens 26 is located in a plane perpendicular to the display element 2,
The optical element for path separation 3 passes through the illumination light 1 so as to illuminate the display element 2 and diffracts the light reflected through the display element 2 to transmit the light to the diffraction light separation lens 26 And wherein the holographic display device is configured to perform the field multiplexing.

delete

The method according to claim 1,
And the field of view expanded and formed through the scanning means (27) are continuously joined to each other.