KR101928720B1 - Visualizing device of floating the image in display using by holographic optical element - Google Patents

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KR101928720B1
KR101928720B1 KR1020170170194A KR20170170194A KR101928720B1 KR 101928720 B1 KR101928720 B1 KR 101928720B1 KR 1020170170194 A KR1020170170194 A KR 1020170170194A KR 20170170194 A KR20170170194 A KR 20170170194A KR 101928720 B1 KR101928720 B1 KR 101928720B1
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holographic optical
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support
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임지윤
김대현
옥광호
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주식회사 미래기술연구소
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Abstract

The present invention provides an apparatus for floating a displayed image in the air to make visualization thereof by using a holographic optical element, which comprises: a support (10) composed of a plane-shaped connection portion (12) having an inner accommodation room, a protrusion portion (14) protruding from the outer surface at one side of the connection portion (12) with predetermined vertical height, and an inclined portion (16) formed to be inclined inwardly from the top of the protrusion portion (14) at a predetermined angle; a plane-shaped operation panel (20) provided with a control portion (22) and installed in the inner accommodation room of the support (10); an image transmitter (30) electrically connected to the operation panel (20) and installed on the inclined portion (16) of the support (10) to display any image or any information according to a signal applied by the operation panel (20); a holographic optical element (40) formed in a shape of a thin film-type plane and disposed on the upper part of the operation panel (20) to make an image signal, which is incident with respect to a line normal to the top surface at an angle of θ1 from the image transmitter (30) spaced apart by predetermined distance or d1, reflected inclinedly with respect to a line normal to the top surface at an angle of θ2, thereby creating hologram at a position spaced apart from the top surface by predetermined distance d2; and protective glass (50) disposed on the upper part of the holographic optical element (40) and exposed through the top surface of the support (10).

Description

홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치{Visualizing device of floating the image in display using by holographic optical element}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holographic optical element,

본 발명은 전자제품에 설치되어 전자제품의 대한 다양한 정보를 홀로그램으로 시각화할 수 있는 장치로서, 더욱 구체적으로는 각 전자제품의 작동 유무 또는 개별 작동 상황이나 작동 단계 등과 관련된 다양한 영상 정보를 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 홀로그램으로 시각화한 다음 공중에 부양시켜 제공할 수 있는 시각화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for visualizing a variety of information about an electronic product in a hologram, which is installed in an electronic product. More specifically, the present invention relates to an apparatus for displaying various image information related to the operation status of each electronic product, The present invention relates to a visualization apparatus capable of visualizing a hologram using a device, floating it in the air, and providing it.

정보 관련 기술이 비약적으로 발전함에 따라 근자 정보 기술이 접목된 전자제품이 속속 제안되고 있다. 정보 기술이 접목된 전자제품 중 광고 등으로 가장 널리 알려진 것이 도 5와 같이 전면 부위 일측에 일정 크기의 디스플레이가 장착된 냉장고 관련 제품이다.As the information related technology has been developed rapidly, electronic products incorporating the latest information technology are being continuously proposed. Among the electronic products to which the information technology is applied, the most widely known as an advertisement is a refrigerator-related product having a display of a certain size on one side of the front part as shown in FIG.

이 제품은, 사용자가 디스플레이를 통해 저장 물품의 목록과 특성, 그리고 그 저장 위치 등을 입력하면, 해당 정보가 제어부에 저장되어 추후 사용자가 해당 정보를 요구하면 저장된 정보를 디스플레이를 통해 제공하게 된다. 또한, 나아가 제어부를 외부 단말기와 통신하도록 설정하는 경우 저장된 목록을 이용한 다양한 레시피를 수신하여 이를 사용자에게 제공하는 것도 가능하다.When a user inputs a list and characteristics of a stored article through a display, a storage location thereof, and the like, the information is stored in the controller, and if the user requests the information later, the stored information is provided through the display. In addition, when the control unit is set to communicate with an external terminal, it is also possible to receive various recipes using the stored list and provide the recipes to the user.

하지만, 이 기술을 포함하여 지금까지 전자제품에의 접목을 위해 제안되고 있는 기술들 대부분은 제어부에 내장된 데이터를 일정 크기의 디스플레이를 통해 단순히 2차원적인 이미지나 정보만을 제공할 수 있다는 점에서 기술들 상호 간에 차별화된 서비스를 전혀 제공할 수 없었다.However, most of the technologies that have been proposed for incorporation into electronic products up to now, including this technology, can only provide two-dimensional images or information through a display of a predetermined size, Could not provide any differentiated services at all.

대한민국 공개특허 제2012-0116207호Korean Patent No. 2012-0116207 대한민국 공개특허 제2017-0069838호Korean Patent Publication No. 2017-0069838

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 전자제품이 가지는 특정한 기능이나 현재 동작 상태 등과 관련된 영상 이미지를 특정 공간에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for visualizing a visual image related to a specific function or current operation state of an electronic product by using a holographic optical element, And to provide a device that can be used.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 내부 수용 공간이 마련되는 판상 구조의 결합부(12), 결합부(12) 일측 외면에서 일정 수직 높이로 돌출되는 돌출부(14), 돌출부(14)의 상단 부위에서 내측으로 일정 각도 경사져 형성되는 경사부(16)로 이루어지는 지지체(10); 제어부(22)가 마련되어 지지체(10)의 내부 수용 공간에 설치되는 판상 구조의 조작패널(20); 조작패널(20)과 전기적으로 연결되어 지지체(10)의 경사부(16)에 설치되되 조작패널(20)에서 인가되는 신호에 따라 임의 이미지 또는 임의 정보를 디스플레이하는 영상송출기(30); 박막의 판상 구조로 이루어져 조작패널(20)의 상부에 위치하되, 일정거리 d1만큼 이격되어 위치하는 영상송출기(30)로부터 상면의 법선에 대하여 θ1만큼 경사져 입사하는 영상 신호를 상면의 법선에 대하여 θ2만큼 경사진 상태로 반사시켜 상면으로부터 일정거리 d2만큼 이격된 위치에 홀로그램을 형성하는 홀로그래픽광학소자(40); 홀로그래픽광학소자(40) 상부에 위치하며 지지체(10)의 상면을 통해 노출되는 보호유리(50);를 포함하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a plate-shaped coupling portion provided with an inner space; a protrusion protruding at a predetermined vertical height from an outer surface of the coupling portion; (10) formed of an inclined portion (16) formed at an inclination of a predetermined angle inward from a site; An operation panel 20 of a plate-like structure provided with a control section 22 and installed in an internal accommodation space of the support body 10; An image transmitter 30 which is electrically connected to the operation panel 20 and is installed on the slope part 16 of the support body 10 and displays an arbitrary image or random information according to a signal applied from the operation panel 20; The image signal incident on the image display device 30, which is formed in a thin plate-like structure and is positioned on the operation panel 20 and is inclined by? 1 with respect to the normal line of the image plane from the image transmitter 30 spaced apart by a predetermined distance d1, And forming a hologram at a position spaced apart by a predetermined distance d2 from the upper surface of the holographic optical element 40; And a protective glass 50 positioned above the holographic optical element 40 and exposed through the upper surface of the support 10. [

본 발명은 디스플레이에 개시되는 전자제품의 작동 유무나 개별 작동 상황 등과 관련된 다양한 영상 정보를 홀로그래픽 광학소자로서 특정 공간에 공중부양시킬 수 있도록 구성함으로, 평면의 2차원적인 정보 제공만이 가능했던 종래 시각화 영상장치의 한계를 극복하여 차별화된 서비스를 제공하는 것이 가능하다. The present invention is configured to levitate a variety of image information related to operation or non-operation of an electronic product disclosed in a display on a display, as a holographic optical element, in a specific space, It is possible to overcome the limitations of the visualization apparatus and to provide a differentiated service.

도 1은 본 발명에 따른 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치의 개략적인 외관구성도.
도 2는 본 발명에 따른 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치의 개략적인 작동 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치에 있어 홀로그래픽광학소자의 개략적인 제작도.
도 4는 본 발명에 따른 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치를 전자제품에 접목한 개략적인 일 구성도.
도 5는 종래 정보 기술이 접목된 전자제품의 개략적인 일 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic external view of an apparatus capable of visualizing a displayed image by floating it in the air using a holographic optical element according to the present invention; FIG.
FIG. 2 is a schematic operational configuration diagram of an apparatus capable of lifting and visualizing a display image in the air using a holographic optical element according to the present invention. FIG.
3 is a schematic diagram of a holographic optical element in an apparatus capable of visualizing a displayed image by levitating the display image using the holographic optical element according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing an apparatus for visualizing a display image using a holographic optical element according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a schematic view of a schematic configuration of an electronic product incorporating conventional information technology. FIG.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the technical features of the present invention, A detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치의 개략적인 외관구성도로서, 본 발명은 도면과 같이 지지체(10), 조작패널(20), 영상송출기(30), 홀로그래픽광학소자(40), 보호유리(50)을 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 각각을 구체적으로 살펴본다.FIG. 1 is a schematic external view of an apparatus capable of visualizing a display image by lifting the display image in the air using the holographic optical element according to the present invention. As shown in FIG. 1, the present invention includes a support 10, An image transmitter 30, a holographic optical element 40, and a protective glass 50. Each of these will be discussed in detail below.

지지체(10)는 본 발명을 지지하는 몸체로서, 결합부(12), 돌출부(14), 경사부(16)로 이루어진다. 결합부(12)는 미도시된 전자제품과 결합되는 부분으로, 그 내부에는 일정 크기의 내부 수용 공간이 마련되는 판상 구조로 이루어진다. 결합부(12)의 상측 부위에는 일정 크기의 개구부가 형성된다.The supporting body 10 is a body for supporting the present invention, and comprises a coupling portion 12, a projection portion 14 and an inclined portion 16. The coupling portion 12 is a portion coupled to an unillustrated electronic product, and has a plate-like structure in which an internal accommodation space of a predetermined size is provided. An opening having a predetermined size is formed on the upper portion of the engaging portion 12.

돌출부(14)는 결합부(12)의 일측 외면에서 일정 수직 높이로 돌출되는 돌출된다. 돌출부(14)는 결합부(12)와 일체 구조로 이루어지며, 돌출부(14) 내부에는 미도시된 전선의 수용을 위한 결합부(12)의 내부 수용 공간과 연통되는 공간이 마련된다. The protruding portion 14 protrudes from the outer surface of one side of the engaging portion 12 at a predetermined vertical height. The projecting portion 14 is integrally formed with the engaging portion 12 and a space communicating with the inner accommodating space of the engaging portion 12 for receiving the unillustrated electric wire is provided in the projecting portion 14.

경사부(16)는 도면과 같이 돌출부(14)의 상단 부위에서 내측으로 일정 각도 경사져 형성된다. 경사부(16)의 경사 정도는 후술할 홀로그래픽광학소자(30)와 관련되어 있으며 이는 후술한다. 경사부(16)의 내부에는 돌출부(14)의 내부 수용 공간과 연통되는 공간이 마련되며, 그 일측 부위에는 일정 크기의 개구부가 형성된다.The inclined portion 16 is formed to be inclined inward at a predetermined angle from the upper end portion of the projection 14 as shown in the figure. The degree of inclination of the inclined portion 16 is related to the holographic optical element 30 to be described later, which will be described later. Inside the inclined portion 16, a space communicating with the internal space of the protrusion 14 is provided, and an opening having a predetermined size is formed at one side thereof.

조작패널(20)은 전자제품의 작동을 제어하기 위한 수단으로, 정전 방식으로 작동되는 통상적인 터치패널로 이루어질 수 있다. 조작패널(20)에는 전원버튼을 포함하여 복수 개의 버튼이 마련되며, 이에는 해당 전자제품의 특징적 기능과 연계되는 버튼이 포함되어야 함은 자명하다. The operation panel 20 is a means for controlling the operation of the electronic product, and may be a conventional touch panel operated in an electrostatic manner. The operation panel 20 is provided with a plurality of buttons including a power button, and it is obvious that a button associated with the characteristic function of the corresponding electronic product should be included.

도면부호 22는 메모리를 포함하는 제어부로서, 통상적인 CPU로 이루어질 수 있다. 메모리에는 홀로그램으로 시각화시킬 수 있는 다양한 정보가 저장될 수 있으며, 저장되는 정보에는 다양한 영상 이미지는 물론 다양한 문자 정보도 포함된다.Reference numeral 22 denotes a control unit including a memory, and may be a conventional CPU. Various information that can be visualized by the hologram can be stored in the memory, and the stored information includes various character images as well as various image images.

영상송출기(30)는 지지체(10)의 경사부(16)에 설치되는 부분으로, 조작패널(20)과 전기적으로 연결된다. 본 발명에 있어 영상송출기(30)는 조작패널(20)에서 인가되는 신호에 따라 임의 이미지 또는 임의 정보를 디스플레이하는 수단으로, 통상적인 디스플레이와 같이 제어신호에 따라 이미지 또는 문자 정보 등을 현시할 수 있는 수단이면 무방하다.The image transmitter 30 is provided on the inclined portion 16 of the support 10 and is electrically connected to the operation panel 20. [ In the present invention, the image transmitter 30 is a means for displaying arbitrary image or random information according to a signal applied from the operation panel 20, and can display image or character information according to a control signal like a typical display If there is any means available.

홀로그래픽광학소자(40, HOE or Holographic Optical Element)는 박막의 판상 구조로 이루어져 조작패널(20)의 상부에 위치하며, 영상송출기(30)에서 일정 각도로 입사하는 영상 신호를 일정 각도로 반사시켜 홀로그래픽광학소자(40) 상부의 일정 수직 높이에 홀로그램을 형성하는 수단으로 기능한다.The holographic optical element 40 has a thin plate-like plate structure and is positioned at an upper portion of the operation panel 20. The holographic optical element 40 reflects a video signal incident at a predetermined angle at the image transmitter 30 at a predetermined angle And functions as means for forming a hologram at a predetermined vertical height above the holographic optical element 40. [

본 발명에 따른 홀로그래픽광학소자(40)는 도 3과 같은 방식으로 제작될 수 있다. 먼저, 대물렌즈 L1, L2 각각을 도면과 같이 위치시킨 다음, 홀로그래픽필름(f)을 일정 각도 경사진 상태로 대물렌즈 L1, L2 사이에 위치시킨다. The holographic optical element 40 according to the present invention can be manufactured in the same manner as in FIG. First, the objective lenses L1 and L2 are positioned as shown in the drawing, and then the holographic film f is positioned between the objective lenses L1 and L2 while being inclined at a predetermined angle.

이 상태에서, 대물렌즈 L1, L2 각각을 통해 빔을 조사하면, 대물렌즈 L1, L2 각각을 통한 빔이 홀로그래픽필름(f)에 조사되면서, 홀로그래픽필름(f)에 회절 무늬가 형성된다. 이때, 홀로그래픽필름(f)과 대물렌즈 L1, L2 각각 사이의 거리 d1, d2, 그리고 홀로그래픽필름(f) 일면의 법선과 대물렌즈 L1, L2 각각을 통한 입사빔 사이 각도 θ1, θ2 각각은 임의 조절 가능하다.In this state, when a beam is irradiated through each of the objective lenses L1 and L2, a beam through each of the objective lenses L1 and L2 is irradiated on the holographic film f, and a diffraction pattern is formed on the holographic film f. At this time, the distances d1 and d2 between the holographic film f and the objective lenses L1 and L2, and the incident angles? 1 and? 2 through the normal line of the one surface of the holographic film f and the objective lenses L1 and L2, It can be adjusted arbitrarily.

홀로그래픽광학소자(40)가 이러한 방식으로 제작되어 도 2와 같이 영상송출기(30)로부터 d1 거리만큼 이격되어 위치한 상태에서 영상송출기(30)로부터 영상 신호가 홀로그래픽광학소자(40)의 상면 법선에 대하여 θ1만큼 경사져 입사하면, 영상 신호는 홀로그래픽광학소자(40) 상면의 법선에 대하여 θ2만큼 경사진 상태로 반사된 다음, 도 1 및 도 2 각각과 같이 홀로그래픽광학소자(40)의 상면으로부터 일정거리 d2만큼 이격된 위치에 영상 신호에 따른 홀로그램(h)이 공중부양되어 나타난다.The holographic optical element 40 is manufactured in such a manner that the image signal is transmitted from the image transmitter 30 to the image normal 30 of the holographic optical element 40 in a state in which the holographic optical element 40 is spaced apart from the image transmitter 30 by d1 distance, The image signal is reflected by the angle? 2 with respect to the normal line of the upper surface of the holographic optical element 40 and then reflected on the upper surface of the holographic optical element 40 as shown in FIGS. 1 and 2, The hologram h according to the video signal is levitated at a position spaced apart by a predetermined distance d2 from the reference position.

즉, 영상송출기(30)에서 전송되는 영상 신호는 홀로그래픽광학소자(40)에 형성된 회절 무늬를 통해 홀로그램(h)으로 변환되어 시각화되는 것이다. 홀로그램(h)과 홀로그래픽광학소자(40) 사이의 간격(d2) 및 홀로그램(h)의 시각화 각도 θ2는 물론, 영상송출기(30)와 홀로그래픽광학소자(40) 사이의 간격(d1) 및 영상 정보 입사 각도 θ1은 홀로그래픽광학소자의 제작 단계에서 임의 조절 가능하다.That is, the image signal transmitted from the image transmitter 30 is converted into a hologram h through a diffraction pattern formed on the holographic optical element 40, and visualized. The interval d2 between the hologram h and the holographic optical element 40 and the visual angle h2 of the hologram h as well as the distance d1 between the image transmitter 30 and the holographic optical element 40 The image information incidence angle [theta] 1 is arbitrarily adjustable in the manufacturing step of the holographic optical element.

도 4는 본 발명을 전자제품 중 공기청정기(1)에 설치한 일례를 보여준다. 이처럼 본 발명을 전자제품에 설치하게 되면, 전자제품의 작동 상태 또는 작동 과정에 대한 다양한 이미지를 홀로그램으로 시각화할 수 있음은 물론 제작사의 로고나 문자 안내 등과 같은 다양한 서비스를 시각화하여 제공하는 것이 가능하다.Fig. 4 shows an example in which the present invention is installed in an air cleaner 1 of an electronic product. As described above, when the present invention is installed in an electronic product, it is possible to visualize a variety of services such as logos and text guides of the manufacturer as well as visualize various images of the operating state or operation process of the electronic product as a hologram.

보호유리(50)는 홀로그래픽광학소자(40) 상면에 위치하며, 외부환경 및 사용자의 잦은 접촉으로부터 홀로그래픽광학소자(40)를 보호한다. 보호유리(50)는 박막의 필름 구조로 이루어질 수 있으며, 지지체(10)의 상면을 통해 외부로 노출되는 것이 바람직하다. The protective glass 50 is positioned on the upper surface of the holographic optical element 40 and protects the holographic optical element 40 from external environment and frequent contact of the user. The protective glass 50 may have a thin film structure and is preferably exposed to the outside through the upper surface of the support body 10.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be apparent that the present invention can be practiced with added features.

10 : 지지체 20 : 조작패널
30 : 영상송출기 40 : 홀로그래픽광학소자
50 : 보호유리
10: support body 20: operation panel
30: image transmitter 40: holographic optical element
50: protective glass

Claims (1)

내부 수용 공간이 마련되는 판상 구조의 결합부(12), 결합부(12) 일측 외면에서 일정 수직 높이로 돌출되는 돌출부(14), 돌출부(14)의 상단 부위에서 내측으로 일정 각도 경사져 형성되는 경사부(16)로 이루어지는 지지체(10);
제어부(22)가 마련되어 지지체(10)의 내부 수용 공간에 설치되는 판상 구조의 조작패널(20);
조작패널(20)과 전기적으로 연결되어 지지체(10)의 경사부(16)에 설치되되 조작패널(20)에서 인가되는 신호에 따라 임의 이미지 또는 임의 정보를 디스플레이하는 영상송출기(30);
박막의 판상 구조로 이루어져 조작패널(20)의 상부에 위치하되, 일정거리 d1만큼 이격되어 위치하는 영상송출기(30)로부터 상면의 법선에 대하여 θ1만큼 경사져 입사하는 영상 신호를 상면의 법선에 대하여 θ2만큼 경사진 상태로 반사시켜 상면으로부터 일정거리 d2만큼 이격된 위치에 홀로그램을 형성하는 홀로그래픽광학소자(40);
홀로그래픽광학소자(40) 상부에 위치하며 지지체(10)의 상면을 통해 노출되는 보호유리(50);를
포함하는 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 디스플레이 영상을 공중에 부양시켜 시각화할 수 있는 장치.
A projecting portion 14 protruding at a predetermined vertical height from the outer surface of one side of the engaging portion 12; an inclined portion 14 formed inclined at a predetermined angle inward from the upper end portion of the projecting portion 14; A support (10) composed of a portion (16);
An operation panel 20 of a plate-like structure provided with a control section 22 and installed in an internal accommodation space of the support body 10;
An image transmitter 30 which is electrically connected to the operation panel 20 and is installed on the slope part 16 of the support body 10 and displays an arbitrary image or random information according to a signal applied from the operation panel 20;
The image signal incident on the image display device 30, which is formed in a thin plate-like structure and is positioned on the operation panel 20 and is inclined by? 1 with respect to the normal line of the image plane from the image transmitter 30 spaced apart by a predetermined distance d1, And forming a hologram at a position spaced apart by a predetermined distance d2 from the upper surface of the holographic optical element 40;
A protective glass 50 located above the holographic optical element 40 and exposed through the upper surface of the support 10;
An apparatus capable of visualizing a displayed image by floating it in the air using the included holographic optical element.
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JP2009276568A (en) 2008-05-14 2009-11-26 Seiko Epson Corp Image display apparatus and electronic apparatus
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