KR102148876B1 - Holographic head mounted display apparatus with eyebox and depth of field control and display method thereof - Google Patents
Holographic head mounted display apparatus with eyebox and depth of field control and display method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102148876B1 KR102148876B1 KR1020180149608A KR20180149608A KR102148876B1 KR 102148876 B1 KR102148876 B1 KR 102148876B1 KR 1020180149608 A KR1020180149608 A KR 1020180149608A KR 20180149608 A KR20180149608 A KR 20180149608A KR 102148876 B1 KR102148876 B1 KR 102148876B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- holographic
- hoe
- image
- optical element
- eyebox
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B27/0103—Head-up displays characterised by optical features comprising holographic elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0129—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for correcting parallax
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
영상 심도 및 눈의 위치 조절 가능한 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 레이저 소스로부터의 평면파가 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조되는 공간 광 변조기(SLM); 상기 공간 광 변조기(SLM)에 의해 변조 후, 중간 홀로그래픽 이미지를 형성하는 4f 광학부; 및 상기 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 회절되어, 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공하는 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 포함하여 이루어질 수 있다. A holographic head-mounted display device capable of adjusting an image depth and an eye position, and a display method using the same are provided. A holographic head mounted display device according to an embodiment includes: a spatial light modulator (SLM) in which a plane wave from a laser source is modulated by a computer generated hologram (CGH); A 4f optical unit for forming an intermediate holographic image after being modulated by the spatial light modulator (SLM); And a reflective holographic optical element (HOE) for diffracting light from the intermediate holographic image to provide an enlarged virtual holographic image at a distance greater than a user's eyes.
Description
아래의 실시예들은 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상 심도 및 눈의 위치 조절 가능한 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법에 관한 것이다. The following embodiments relate to a holographic head mounted display technology, and more particularly, to a holographic head mounted display device capable of adjusting an image depth and an eye position, and a display method using the same.
광학식 시스루(see-through) 근접-눈-디스플레이(Near-Eye-Display, NED)는 증강 현실(Augmented Reality, AR) 애플리케이션을 위한 핵심 장치이며, 최근 주목 받고 있다. 기존 근접-눈-디스플레이(NED)의 문제점 중 하나는 수렴-조절 불일치(Vergence-Accommodation Conflict, VAC)이다. 인지된 거리 또는 수렴 거리(vergence distance)는 컨텐츠의 양안 불일치, 개별 눈의 초점 거리 또는 조절 거리(accommodation distance)에 따라 변하지만, 디스플레이 패널의 물리적 이미지 평면에 고정되어 있다. 이러한 불일치로 인해, AR 애플리케이션에서 실제 환경과 가상 이미지의 사실적인 광학적 매칭을 달성하는 것이 어려워지며, 눈의 피로 및 인식된 해상도 감소와 같은 많은 부작용의 원인으로 알려져 있다.Optical see-through Near-Eye-Display (NED) is a key device for Augmented Reality (AR) applications, and has recently attracted attention. One of the problems of the existing proximity-eye-display (NED) is the Vergence-Accommodation Conflict (VAC). The perceived distance or convergence distance varies depending on the binocular disparity of the content, the focal length or the accommodation distance of individual eyes, but is fixed to the physical image plane of the display panel. Due to this inconsistency, it becomes difficult to achieve realistic optical matching of the real environment and the virtual image in AR applications, and is known to be the cause of many side effects such as eye strain and reduced perceived resolution.
맥스웰(Maxwellian) 근접-눈-디스플레이(NED)는 수렴-조절 불일치(VAC) 문제를 완화할 수 있는 가능한 접근 방법 중 하나이다. 맥스웰(Maxwellian) 구성에서, 디스플레이 패널로부터의 광은 눈동자 평면 내의 한 지점에 집중되고, 눈 망막 상에 투영된다. 이미지에 대한 효과적인 눈동자가 한 지점으로 축소되기 때문에, 피사계 심도(depth of field)가 확대되어 이미지가 눈 렌즈의 실제 초점 거리에 관계없이 항상 초점을 맞추게 된다. 초점 심도 큐(cue)의 제거는 수렴-조절 불일치(VAC) 문제를 부분적으로 해소하여 맥스웰(Maxwellian) 디스플레이를 매력적이게 만든다. 맥스웰(Maxwellian) 디스플레이의 단점은 아이박스(eyebox)가 눈동자 크기에 의해 제한된다는 것이다. The Maxwellian Proximity-Eye-Display (NED) is one possible approach that can mitigate the convergence-regulation mismatch (VAC) problem. In a Maxwellian configuration, light from the display panel is concentrated at a point in the pupil plane and is projected onto the eye retina. Since the effective pupil of the image is reduced to a point, the depth of field is enlarged so that the image is always in focus, regardless of the actual focal length of the eye lens. The elimination of the depth of focus cue partially solves the convergence-control mismatch (VAC) problem, making the Maxwellian display attractive. The downside of the Maxwellian display is that the eyebox is limited by the size of the pupil.
동적 거울을 이용하여 초점 지점을 조정하거나 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element, HOE)를 사용하여 다중 초점을 생성함으로써 아이박스를 확대하는 기술이 보고되었지만, 이 방법들은 기계적인 움직임을 필요로 하거나 다중 초점 지점의 위치가 여전히 고정되어 있으므로 그 유용성이 제한된다.Techniques have been reported to magnify the eyebox by adjusting the focal point using a dynamic mirror or generating multiple focal points using a holographic optical element (HOE), but these methods require mechanical movement or Since the position of the focal point is still fixed, its usefulness is limited.
홀로그래픽 근접-눈-디스플레이(NED)는 또 다른 접근법이다. 이 방법은 임의의 거리에서 3D 피사체의 파면을 재구성하여 수렴-조절 불일치(VAC) 문제를 완전히 해결한다. 이러한 이점에 의해 홀로그래픽 근접-눈-디스플레이(NED)에 대한 다양한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 현재 이용 가능한 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM)의 공간 대역폭 곱(Space Bandwidth Product, SBP)이 충분하지 않으므로 근접-눈-디스플레이(NED) 구성의 아이박스는 제한적이다.Holographic Near-Eye-Display (NED) is another approach. This method completely solves the convergence-control mismatch (VAC) problem by reconstructing the wavefront of a 3D object at an arbitrary distance. Due to this advantage, various studies on holographic near-eye-display (NED) have been actively conducted. However, since the spatial bandwidth product (SBP) of the currently available spatial light modulator (SLM) is not sufficient, the close-eye-display (NED) configuration of the eyebox is limited.
실시예들은 영상 심도 및 눈의 위치 조절 가능한 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 가상의 3차원 이미지 각각의 피사계 심도를 제어하고 동적 조정을 이용하여 아이박스를 복제할 수 있는 광학식 시스루 홀로그래픽 근접 눈 디스플레이 장치에 관한 기술을 제공한다. The embodiments describe a holographic head-mounted display device capable of adjusting the depth of an image and the position of the eye, and a display method using the same. More specifically, the depth of field of each virtual 3D image is controlled and the eyebox is adjusted using dynamic adjustment. It provides a technique for a replicable optical see-through holographic proximity eye display device.
실시예들은 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 오목 거울로써 기능하는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰할 수 있게 하고, 디스플레이된 3D 피사체의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성될 수 있는, 영상 심도 및 눈의 위치 조절 가능한 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법을 제공하는데 있다. The embodiments enable viewing of an image in a wider range by using a holographic optical element (HOE) that functions as a multiplexed concave mirror that duplicates the eyebox, and allows the depth of field of the displayed 3D object to be individually measured. It is to provide a holographic head-mounted display device capable of controlling an image depth and an eye position, and a display method using the same, in which a computer-generated hologram (CGH) can be generated in different ranges of an angular spectrum.
일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 레이저 소스로부터의 평면파가 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조되는 공간 광 변조기(SLM); 상기 공간 광 변조기(SLM)에 의해 변조 후, 중간 홀로그래픽 이미지를 형성하는 4f 광학부; 및 상기 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 회절되어, 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공하는 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 포함하여 이루어질 수 있다. A holographic head mounted display device according to an embodiment includes: a spatial light modulator (SLM) in which a plane wave from a laser source is modulated by a computer generated hologram (CGH); A 4f optical unit for forming an intermediate holographic image after being modulated by the spatial light modulator (SLM); And a reflective holographic optical element (HOE) for diffracting light from the intermediate holographic image to provide an enlarged virtual holographic image at a distance greater than a user's eyes.
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)는, 상기 공간 광 변조기(SLM)으로부터의 경사 평면파가 회절되어 다중 초점 지점을 형성하도록 기록되며, 다중화된(multiplexed) 경사 오목 거울로써 기능할 수 있다. The holographic optical element HOE is recorded so that the oblique plane wave from the spatial light modulator SLM is diffracted to form multiple focal points, and may function as a multiplexed oblique concave mirror.
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)의 초점 지점들 사이의 이격 거리는 눈 동공 크기보다 약간 크게 설정되고, 각각의 상기 초점 지점의 주위에서, 아이박스는 상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에 사용된 각도 스펙트럼 범위에 의해 결정된 크기로 형성될 수 있다. The separation distance between the focal points of the holographic optical element (HOE) is set slightly larger than the size of the pupil of the eye, and around each of the focal points, the eyebox is an angular spectrum used for the synthesis of the computer-generated hologram (CGH). It can be formed in a size determined by the range.
상기 가상의 홀로그래픽 이미지에 해당하는 광은 상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 다중 초점 지점을 향해 복제되어, 임의의 아이박스에 위치한 눈은 디스플레이된 이미지를 볼 수 있다. The light corresponding to the virtual holographic image is duplicated toward the multi-focal point by the holographic optical element (HOE), so that an eye located in an arbitrary eyebox can see the displayed image.
다른 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법은, 레이저 소스로부터의 평면파가 공간 광 변조기(SLM)의 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조되는 단계; 상기 변조 후, 4f 광학부 이후에 중간 홀로그래픽 이미지를 형성하는 단계; 및 상기 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 회절되어 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. A display method using a holographic head mounted display device according to another embodiment includes the steps of modulating a plane wave from a laser source by a computer generated hologram (CGH) of a spatial light modulator (SLM); After the modulation, forming an intermediate holographic image after the 4f optical unit; And providing an enlarged virtual holographic image by diffracting the light from the intermediate holographic image by a reflective holographic optical element (HOE) at a distance greater than the user's eyes.
실시예들에 따르면 가상의 3차원 이미지 각각의 피사계 심도를 제어하고 동적 조정을 이용하여 아이박스를 복제함으로써 기계적 움직임 없이 초점을 조정할 수 있는 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법을 제공할 수 있다. According to embodiments, a holographic head mounted display device capable of adjusting focus without mechanical movement by controlling the depth of field of each virtual 3D image and duplicating the eyebox using dynamic adjustment, and a display method using the same can be provided. have.
실시예들에 따르면 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 오목 거울로써 기능하는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰할 수 있게 하고, 디스플레이된 3D 피사체의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성될 수 있는, 영상 심도 및 눈의 위치 조절 가능한 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법을 제공할 수 있다.According to embodiments, using a holographic optical element (HOE) that functions as a multiplexed concave mirror that duplicates the eyebox, it is possible to observe an image in a wider range, and to reduce the depth of field of the displayed 3D object. It is possible to provide a holographic head-mounted display device capable of controlling an image depth and an eye position, and a display method using the same, in which a computer-generated hologram (CGH) can be individually controlled and generated in different ranges of an angular spectrum.
도 1은 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(HOE)와 공간 광 변조기(SLM)의 좌표계를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment.
2 is a flowchart illustrating a display method using a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment.
3 is a diagram for explaining synthesis of a computer-generated hologram (CGH) according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram showing a coordinate system of a holographic optical element (HOE) and a spatial light modulator (SLM) according to an exemplary embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. However, the described embodiments may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. In the drawings, the shapes and sizes of elements may be exaggerated for clearer explanation.
아래의 실시예들은 새로운 홀로그래픽 근접-눈-디스플레이(Near-Eye-Display, NED) 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 아이박스(eyebox) 조정 및 피사계 심도(depth of field control) 제어 기능을 가지는 광학식 시스루(see-through) 홀로그래픽 근접 눈 디스플레이에 관한 기술을 제안한다. The following embodiments relate to a new holographic near-eye-display (NED) device, and more specifically, an optical type having an eyebox adjustment and depth of field control control function. A technique for a see-through holographic near-eye display is proposed.
일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 오목 거울로써 기능하는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element, HOE)를 사용하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰할 수 있게 할 수 있다. 디스플레이된 3D 피사체의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여, 컴퓨터 생성 홀로그램(Computer Generated Hologram, CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성될 수 있다. The holographic head-mounted display device according to the embodiment uses a holographic optical element (HOE) that functions as a multiplexed concave mirror that duplicates an eyebox, so that an image can be observed in a wider range. Can be. By individually controlling the depth of field of the displayed 3D object, a computer generated hologram (CGH) can be generated in different ranges of the angular spectrum.
따라서, 일반적인 홀로그래픽 디스플레이 장치와 같이 얕은 피사계 심도의 임의의 거리에서 홀로그래픽 3D 이미지로 구성된 3D 장면을 표시할 수 있게 되며, 시간-다중화(time-multiplexing) 없는 동시에 일반적인 맥스웰(Maxwellian) 디스플레이 장치와 같이 큰 피사계 심도의 항상 초점이 맞춰진 이미지를 표시할 수 있게 된다. 각도 스펙트럼 제어는 맥스웰(Maxwellian) 뷰에서 초점 지점을 조정하여 눈동자 변화 및 안구 회전에 강인하게 만든다. 아날로그 홀로그램, 즉 다중화된(multiplexed) 경사 오목 거울을 갖는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)와 디지털 홀로그래픽 디스플레이 기술의 조합은 공간 광 변조기(SLM)의 종래 공간 대역폭 곱(SBP)이 가지는 한계보다 큰 아이박스의 확대에 기여한다.Therefore, it is possible to display a 3D scene composed of a holographic 3D image at an arbitrary distance of a shallow depth of field like a general holographic display device, and at the same time without time-multiplexing, a general Maxwellian display device and It is possible to display an image that is always in focus with the same large depth of field. Angular spectrum control adjusts the focal point in the Maxwellian view, making it robust to eye changes and eye rotation. The combination of analog holograms, that is, holographic optical elements (HOEs) with multiplexed oblique concave mirrors and digital holographic display technology, is an eye larger than the limitations of the conventional spatial bandwidth product (SBP) of a spatial light modulator (SLM). Contributes to the expansion of the box.
다음은, 실현 가능성을 검증하는 광학 실험 결과를 이용하여 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 설명한다.Next, a configuration of a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment will be described using the results of an optical experiment verifying feasibility.
도 1은 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는 공간 광 변조기(SLM, 120), 4f 광학부(130) 및 홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 영상 심도 및 눈의 위치 조절이 가능하다. Referring to FIG. 1, a holographic head mounted
공간 광 변조기(SLM, 120)는 레이저 소스(110)로부터의 평면파가 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조될 수 있다. The spatial light modulator SLM 120 may modulate a plane wave from the
4f 광학부(130)는 공간 광 변조기(SLM, 120)에 의해 변조 후, 중간 홀로그래픽 이미지(A)를 형성할 수 있다. The 4f
홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)는 중간 홀로그래픽 이미지(A)로부터의 광은 회절되어, 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지(B)를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공할 수 있다. The holographic optical element HOE 140 may diffract light from the intermediate holographic image A to provide an enlarged virtual holographic image B at a distance greater than the user's eyes.
여기서, 홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)는 공간 광 변조기(SLM, 120)으로부터의 경사 평면파가 회절되어 다중 초점 지점을 형성하도록 기록되며, 다중화된(multiplexed) 경사 오목 거울로써 기능할 수 있다. Here, the holographic optical element (HOE) 140 is recorded so that the oblique plane wave from the spatial light modulator (SLM) 120 is diffracted to form multiple focal points, and may function as a multiplexed oblique concave mirror.
홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)의 초점 지점들 사이의 이격 거리는 눈 동공 크기보다 약간 크게 설정되고, 각각의 초점 지점의 주위에서, 아이박스(150)는 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에 사용된 각도 스펙트럼 범위에 의해 결정된 크기로 형성될 수 있다. The spacing distance between the focal points of the holographic optical element (HOE, 140) is set slightly larger than the size of the pupil of the eye, and around each focal point, the
가상의 홀로그래픽 이미지(B)에 해당하는 광은 홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)에 의해 다중 초점 지점을 향해 복제되어, 임의의 아이박스(150)에 위치한 눈은 디스플레이된 이미지를 볼 수 있다. The light corresponding to the virtual holographic image (B) is duplicated toward the multi-focal point by the holographic optical element (HOE) 140, so that an eye located in an
홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)에 의한 다중 초점 지점의 발생은 고차 회절에 의해 달성되지 않는다는 것을 유의해야 한다. 홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)는 다중 초점 지점에서 수렴하는 단일 신호 파형으로 기록될 수 있다. 따라서 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는 다수의 지점을 생성하는 홀로그래픽 광학 소자(HOE, 140)의 1차 회절을 사용할 수 있다.It should be noted that the generation of multiple focal points by the holographic optical element (HOE, 140) is not achieved by higher order diffraction. The holographic optical element (HOE) 140 can be recorded as a single signal waveform converging at multiple focal points. Accordingly, the holographic head mounted
아래에서 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)에 대해 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the holographic head mounted
도 2는 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법을 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a display method using a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법은, 레이저 소스로부터의 평면파가 공간 광 변조기(SLM)의 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조되는 단계(S110), 변조 후, 4f 광학부 이후에 중간 홀로그래픽 이미지를 형성하는 단계(S120), 및 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 회절되어 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공하는 단계(S130)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 2, in the display method using the holographic head-mounted display device according to an embodiment, a step in which a plane wave from a laser source is modulated by a computer-generated hologram (CGH) of a spatial light modulator (SLM) (S110). , After modulation, the step of forming an intermediate holographic image after the 4f optical unit (S120), and the light from the intermediate holographic image is diffracted by a reflective holographic optical element (HOE) to enlarge a virtual holographic image It may be accomplished including the step (S130) of providing the user at a distance farther than the eyes of the user.
실시예들에 따르면 가상의 3차원 이미지 각각의 피사계 심도를 제어하고 동적 조정을 이용하여 아이박스를 복제함으로써 기계적 움직임 없이 초점을 조정할 수 있다. According to embodiments, the depth of field of each virtual 3D image is controlled and the eyebox is duplicated using dynamic adjustment to adjust the focus without mechanical movement.
특히, 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 오목 거울로써 기능하는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰할 수 있다. 또한, 디스플레이된 3D 피사체의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성될 수 있다. In particular, by using a holographic optical element (HOE) that functions as a multiplexed concave mirror that duplicates the eyebox, an image can be observed in a wider range. Further, by individually controlling the depth of field of the displayed 3D object, a computer-generated hologram (CGH) may be generated in different ranges of the angular spectrum.
아래에서 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법을 하나의 예를 들어 설명한다. A display method using a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment will be described below by way of example.
일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법은 앞에서 설명한 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용하여 보다 상세히 설명할 수 있다. 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 공간 광 변조기(SLM), 4f 광학부 및 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 포함하여 이루어질 수 있다.A display method using the holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment may be described in more detail using the holographic head mounted display device according to the exemplary embodiment described above. The holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment may include a spatial light modulator (SLM), a 4f optical unit, and a holographic optical element (HOE).
단계(S110)에서, 레이저 소스로부터의 평면파는 공간 광 변조기(SLM)의 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조될 수 있다. In step S110, the plane wave from the laser source may be modulated by a computer generated hologram (CGH) of a spatial light modulator (SLM).
단계(S120)에서, 공간 광 변조기(SLM)의 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에 의해 변조 후, 4f 광학부 이후에 중간 홀로그래픽 이미지를 형성할 수 있다. In step S120, an intermediate holographic image may be formed after the 4f optical unit after modulation by the computer-generated hologram CGH of the spatial light modulator SLM.
단계(S130)에서, 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 회절되어 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공할 수 있다. In step S130, light from the intermediate holographic image is diffracted by the reflective holographic optical element (HOE) to provide an enlarged virtual holographic image at a distance greater than the user's eyes.
여기서, 홀로그래픽 광학 소자(HOE)는 공간 광 변조기(SLM)으로부터의 경사 평면파가 회절되어 다중 초점 지점을 형성하도록 기록되며, 다중화된(multiplexed) 경사 오목 거울로서 기능할 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 초점 지점들 사이의 이격 거리는 눈 동공 크기보다 약간 크게 설정될 수 있다. 각 초점 지점 주위에서, 아이박스는 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에 사용된 각도 스펙트럼 범위에 의해 결정된 크기로 형성될 수 있다. 가상의 홀로그래픽 이미지에 해당하는 광은 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 다중 초점 지점을 향해 복제되므로, 임의의 아이박스에 위치한 눈은 디스플레이된 이미지를 볼 수 있다.Here, the holographic optical element HOE is recorded so that the oblique plane wave from the spatial light modulator SLM is diffracted to form multiple focal points, and may function as a multiplexed oblique concave mirror. The spacing distance between the focal points of the holographic optical element (HOE) may be set slightly larger than the size of the pupil of the eye. Around each focal point, the eyebox can be formed to a size determined by the angular spectral range used for computer-generated holographic (CGH) synthesis. The light corresponding to the virtual holographic image is duplicated toward the multi-focal point by the holographic optical element (HOE), so that an eye placed in any eyebox can see the displayed image.
실시예들에 따르면 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 오목 거울로써 기능하는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰할 수 있게 하고, 디스플레이된 3D 피사체의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성될 수 있다. According to embodiments, using a holographic optical element (HOE) that functions as a multiplexed concave mirror that duplicates the eyebox, it is possible to observe an image in a wider range, and to reduce the depth of field of the displayed 3D object. Individually controlled computer-generated holograms (CGHs) can be generated over different ranges of the angular spectrum.
아래에서 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a holographic head mounted display device according to an exemplary embodiment and a display method using the same will be described in more detail.
개별적인 홀로그래픽 이미지의 피사계 심도 제어Depth of field control for individual holographic images
일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치에서, 개별적인 홀로그래픽 이미지의 피사계 심도는 해당 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)의 합성에 사용된 각도 스펙트럼 범위에 의해 제어될 수 있다. 공간 광 변조기(SLM)의 픽셀 피치에 의해 제한되는 최대 각도 스펙트럼 범위에서, 그 이미지에 대한 유효 아이박스는 최대 크기를 가지므로 홀로그래픽 이미지의 지정된 거리 주변에서 피사계 심도가 최소화될 수 있다. 최소 각도 스펙트럼 범위에서, 피사계 심도는 항상 초점이 맞춰진 이미지를 제공하기 위해 최대화될 수 있다.In the holographic head mounted display device according to an embodiment, a depth of field of an individual holographic image may be controlled by an angular spectrum range used for synthesis of a corresponding computer-generated hologram (CGH). In the maximum angular spectral range limited by the pixel pitch of the spatial light modulator (SLM), the effective eyebox for that image has a maximum size, so that the depth of field can be minimized around a specified distance of the holographic image. In the minimum angular spectral range, the depth of field can be maximized to provide an image that is always in focus.
각도 스펙트럼 범위 제어를 이용한 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성은 여러 유형의 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)를 사용하여 달성할 수 있다(비특허문헌 1). 실시예에 따른 구현에서, 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에서 각도 스펙트럼의 직접 제어를 위해 분석 삼각형 메쉬 기반 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 기법을 사용한다. 분석 삼각형 메쉬 기반 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)에서, 3D 피사체는 반송파에 의해 조명되는(illuminated) 삼각형 모양의 클리어한 조리개의 집합으로 모델링된다. 홀로그램이 평면에 위치하고 단일 삼각형 조리개가 3개의 정점 중 하나를 갖는 평면에 위치하도록, 즉 가 로컬 좌표 원점에 위치하도록, 글로벌 및 로컬 좌표 시스템이 정의된다고 가정한다. 단일 삼각형 조리개 의 각도 스펙트럼은 다음 식과 같이 주어질 수 있다.Computer-generated hologram (CGH) synthesis using angular spectral range control can be achieved using several types of computer-generated holograms (CGH) (Non-Patent Document 1). In an implementation according to an embodiment, an analytical triangular mesh based computer generated hologram (CGH) technique is used for direct control of the angular spectrum in computer generated hologram (CGH) synthesis. In an analytical triangular mesh-based computer-generated hologram (CGH), a 3D object is modeled as a set of triangular-shaped clear apertures that are illuminated by a carrier wave. Hologram A single triangular aperture located in a plane and having one of three vertices To be in a plane, i.e. Is located at the local coordinate origin, And local Assume that a coordinate system is defined. Single triangular aperture The angular spectrum of can be given by the following equation.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 및 는 글로벌 좌표계 시스템의 공간 주파수의 및 벡터이다. 은 로컬 좌표계 시스템의 공간 주파수 벡터이며, 로컬 좌표계 시스템은 회전 행렬 R을 사용하는 에 의한 글로벌 공간 주파수 벡터 과 관련된다. 두 개의 공간 주파수 벡터 및 은 을 만족하며, 는 파장이다. 는 에 의해 주어지는 벡터이다. 은 이진 함수 의 푸리에 변환이다. 이진 함수 은 기준 삼각형 내부에서 1이며 외부에서 0이다. A는 에 의해 로컬 평면에서 삼각형 조리개를 기준 삼각형에 관련시키는 행렬이다. 그리고 는 에 대한 컨볼루션을 나타낸다.here, And Is the spatial frequency of the global coordinate system And It is a vector. Is the spatial frequency vector of the local coordinate system, and the local coordinate system is Using rotation matrix R Global spatial frequency vector by Is related to. Two spatial frequency vectors And silver Satisfying Is the wavelength. Is Given by It is a vector. Is a binary function Is the Fourier transform of. Binary function Is 1 inside the reference triangle and 0 outside. A is By relating the triangular aperture to the reference triangle in the local plane It is a procession. And Is Represents the convolution of
홀로그래픽 이미지의 각도 스펙트럼 는 아래와 같이 정의되는 수학식 1의 항을 조절하여 연산될 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.Angular spectrum of holographic images Is of Equation 1 defined as below It can be calculated by adjusting the terms, and can be expressed as the following equation.
[수학식 2][Equation 2]
여기서, 는 반송파의 각도 스펙트럼이다. here, Is the angular spectrum of the carrier wave.
도 3은 일 실시예에 따른 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining synthesis of a computer-generated hologram (CGH) according to an exemplary embodiment.
인 단일 평면 반송파의 경우, 홀로그래픽 이미지의 각도 스펙트럼 는, 도 3 (a)의 좌측에 도시된 바와 같이, 3D 피사체의 공간 대역폭과 평면파 의 공간 주파수 주위에 집중되어 있다. 눈동자 평면에서, 홀로그래픽 이미지의 좁은 각도 스펙트럼은, 도 3 (a)의 우측에 도시된 바와 같이, 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 복제된 초점 지점으로 변환된다. 초점 지점의 폭은 눈동자보다 훨씬 작으므로, 가상의 홀로그래픽 이미지는 사용자 눈의 실제 초점 거리에 관계없이 항상 초점이 맞춰진 큰 피사계 심도로 보여진다. For single-plane carriers, the angular spectrum of the holographic image Is, as shown on the left of FIG. 3 (a), the spatial bandwidth and plane wave of the 3D object Is concentrated around the spatial frequency of In the pupil plane, the narrow angular spectrum of the holographic image is transformed into a replicated focal point by the holographic optical element (HOE), as shown on the right side of Fig. 3(a). Since the width of the focal point is much smaller than that of the pupil, the virtual holographic image is always viewed with a large depth of field in focus, regardless of the actual focal length of the user's eye.
반대로, 평면파의 범위가 에 대해 가 되도록 하는 반송파로서 사용되면, 도 3 (b)의 좌측에 도시된 바와 같이, 홀로그래픽 이미지의 각도 스펙트럼이 확장되고, 도 3 (b)의 우측에 도시된 바와 같이, 눈동자 평면 내의 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 확장된 폭이 형성된다. 충분히 넓은 범위의 평면 반송파를 사용하면, 아이박스 폭이 눈동자보다 크므로, 재구성을 위해 관찰 가능한 최소 피사계 심도가 제공된다.Conversely, the range of plane waves About When used as a carrier wave so as to be, the angular spectrum of the holographic image is expanded, as shown on the left side of Fig. 3 (b), and the holographic optics in the pupil plane, as shown on the right side of Fig. 3 (b). An extended width is formed by the element HOE. With a sufficiently wide range of planar carriers, the eyebox width is larger than the pupil, thus providing the minimum observable depth of field for reconstruction.
이 각도 스펙트럼 제어는 피사체의 각 삼각형 조리개 또는 전체 장면의 각 3D 피사체에 대해 수행될 수 있다. 따라서, 각 피사체에 대해 서로 다른 피사계 심도를 가지는 3D 이미지를 재구성 할 수 있다.This angular spectrum control can be performed for each triangular aperture of the subject or for each 3D subject in the entire scene. Therefore, it is possible to reconstruct a 3D image having a different depth of field for each subject.
항상 초점이 맞춰진 이미지를 위한 초점 지점 조정Focus point adjustment for images that are always in focus
단일 평면 반송파의 경우, 디스플레이된 이미지는 일반적인 맥스웰(Maxwellian) 디스플레이 장치처럼 항상 초점이 맞춰진다. 그러나, 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치가 어떠한 기계적 움직임 없이 초점을 조정할 수 있다는 것은 주목할 만하다. 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치에서의 초점 조정은 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)를 서로 다른 단일 평면 반송파와 합성함으로써 간단히 수행된다. 단일 평면파가 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 다중 초점 지점을 형성하도록 회절되고, 눈동자 평면 내의 횡 방향 위치 오프셋은 평면 반송파의 공간 주파수 에 의존하기 때문에, 다중 초점 지점은 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에서 의 변화를 통해 그들의 분리를 유지하면서 조정될 수 있다. 초점 지점 분리는 눈동자 크기보다 약간 크게 설정되기 때문에, 눈 추적 시스템에 의해 그 위치가 검출되면, 눈동자에 단일 초점 지점을 투사하는 것이 가능하다. 이 특징은 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치가 종래의 맥스웰(Maxwellian) 디스플레이 장치 보다 눈동자의 크기 변화 및 안구 회전에 대해 더욱 강건해지게 한다.In the case of a single plane carrier, the displayed image is always in focus, like a typical Maxwellian display device. However, it is noteworthy that the holographic head mounted display device according to an embodiment can adjust the focus without any mechanical movement. Focus adjustment in the holographic head mounted display device according to an embodiment is simply performed by synthesizing a computer-generated hologram (CGH) with different single plane carriers. A single plane wave is diffracted by a holographic optical element (HOE) to form multiple focal points, and the lateral position offset within the pupil plane is the spatial frequency of the plane carrier. Depends on, the multi-focal point is used in computer-generated holographic (CGH) synthesis. Can be adjusted while maintaining their separation through changes in Since the focal point separation is set slightly larger than the pupil size, it is possible to project a single focal point on the pupil once its position is detected by the eye tracking system. This feature makes the holographic head-mounted display device according to the embodiment more robust against changes in the size of the pupil and rotation of the eyeball than the conventional Maxwellian display device.
홀로그래픽 광학 소자(HOE)의 수차(aberration) 보정Holographic optical element (HOE) aberration correction
일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치에서, 홀로그래픽 광학 소자(HOE)는 오목 거울로서 기능하는데, 이 오목 거울은 먼 거리에서 자체의 가상 이미지를 형성하는 중간 홀로그래픽 이미지를 확대할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 기울어진 구성 및 큰 배율로 인해, 형성된 가상 이미지는 큰 수차를 겪는다. 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 이 수차를 사전 보상하여 가상 이미지를 명확한 형태로 형성할 수 있다.In the holographic head mounted display device according to an embodiment, a holographic optical element (HOE) functions as a concave mirror, which can enlarge an intermediate holographic image forming a virtual image of itself at a distance. . Due to the inclined configuration and large magnification as shown in Fig. 1, the formed virtual image experiences large aberrations. The holographic head-mounted display apparatus according to an exemplary embodiment may form a virtual image in a clear shape by precompensating for this aberration.
도 4는 일 실시예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(HOE)와 공간 광 변조기(SLM)의 좌표계를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram showing a coordinate system of a holographic optical element (HOE) and a spatial light modulator (SLM) according to an exemplary embodiment.
도 4를 참조하면, 홀로그래픽 광학 소자(HOE)는 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 평면에 대해 각도 만큼 기울어진 공간 광 변조기(SLM)으로부터의 평면파가 회절되어 거리 에서 지점을 형성하도록 기록된다. 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 평면 내의 각각의 점에 대하여, 자유 공간 격자 벡터 는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. 4, a holographic optical element (HOE) is at an angle with respect to a holographic optical element (HOE) plane. The plane wave from the spatial light modulator (SLM) tilted by Is recorded to form a point in. Holographic optical element (HOE) plane For each point in the free space grid vector Can be expressed as the following equation.
[수학식 3][Equation 3]
여기서, 는 자유 공간 에서의 파수(wave number)이다. 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 매체 내부의 실제 격자 벡터는 이 매체의 굴절률로 인하여 수학식 3의 자유 공간 격자 벡터 K와는 다르다. 그럼에도 불구하고, 자유 공간 격자 벡터 K를 사용한 다음과 같은 분석은 자유 공간에서의 모든 파동 벡터 및 위상 분포에 대해 여전히 유효하다.here, Is free space It is the wave number at. The actual lattice vector inside the holographic optical element (HOE) medium is different from the free space lattice vector K of Equation 3 due to the refractive index of the medium. Nevertheless, the following analysis using the free space lattice vector K is still valid for all wave vectors and phase distributions in free space.
재구성에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 에 가상 이미지 포인트를 형성하기 위해, 자유 공간에서 회절된 광의 파동 벡터 이 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. In reconstruction, as shown in Figure 4, To form a virtual image point on the wave vector of diffracted light in free space This can be expressed as the following equation.
[수학식 4][Equation 4]
위 수학식 4는 공간 광 변조기(SLM)으로부터의 입사광의 대응하는 파동 벡터 를 유도할 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 5][Equation 5]
[수학식 6][Equation 6]
수학식 5 및 수학식 6으로부터, 우리는 아래와 같이, 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 평면 내 입사광 의 해당 위상 분포를 찾을 수 있으며, 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.From Equation 5 and Equation 6, we can obtain the incident light in the plane of the holographic optical element (HOE) as follows. The corresponding phase distribution of can be found and can be expressed as the following equation.
[수학식 7][Equation 7]
위 수학식에서, 및 는 유도(미분)에 사용된다. In the above equation, And Is used for derivation (differentiation).
수학식 7의 우변에 있는 처음 두 항들은 초점 길이 의 축간 오목 거울에서의 단일 포인트 이미지 형성의 위상 함수에 불과하다. 따라서 틸트에 의해 야기되는 수차를 보상하기 위해 고려해야 할 것은 각도 스펙트럼 영역에서 공간 주파수 축을 따라 에 의한 시프트에 해당하는 세 번째 항 이다. The first two terms on the right side of Equation 7 are the focal length It is only a phase function of the formation of a single point image in an inter-axis concave mirror. Therefore, to compensate for the aberration caused by tilt, the spatial frequency in the angular spectrum domain Along the axis The third term corresponding to the shift by to be.
일반적인 중간 홀로그래픽 3D 이미지의 경우, 틸트 수차 보정 를 가지는 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 평면의 각도 스펙트럼은 에 의한 일반적인 축 상(on-axis) 각도 스펙트럼 와 관련된다.For general intermediate holographic 3D images, tilt aberration correction The angular spectrum of the plane of a holographic optical element (HOE) having Typical on-axis angular spectrum by Is related to.
원하는 중간 홀로그래픽 이미지로부터 각도 스펙트럼 가 결정되면, 공간 광 변조기(SLM) 평면에서의 대응하는 각도 스펙트럼 이 두 평면 사이의 기하학적 관계로부터 얻어진다. 보다 구체적으로, 공간 광 변조기(SLM) 평면 의 각도 스펙트럼은 (비특허문헌 1)에 의해 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. Angular spectrum from the desired intermediate holographic image Is determined, the corresponding angular spectrum in the spatial light modulator (SLM) plane It is obtained from the geometric relationship between these two planes. More specifically, the spatial light modulator (SLM) plane The angular spectrum of can be represented by the following equation by (Non-Patent Document 1).
[수학식 8][Equation 8]
위 수학식 8에서, In Equation 8 above,
[수학식 9][Equation 9]
이며, Is,
이다. to be.
다시 말하면, 수학식 8을 사용하여 공간 광 변조기(SLM) 평면 내에서의 각도 스펙트럼이 공간 광 변조기(SLM)의 공간 주파수 그리드 에서 획득할 수 있다. 수학식 8의 은 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 확대될 원하는 중간 홀로그래픽 이미지에 대해, 앞에서 설명된 각도 스펙트럼 범위를 고려하여 일반적인 분석 삼각형 메쉬 기반 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 기법을 사용하여 평가될 수 있다. 공간 광 변조기(SLM) 평면 의 각도 스펙트럼은 최종 복소 진폭, 즉 공간 광 변조기(SLM) 평면 내의 홀로그램을 제공하기 위해 최종적으로 푸리에 변환될 수 있다.In other words, using Equation 8, a spatial light modulator (SLM) plane The angular spectrum within the spatial frequency grid of a spatial light modulator (SLM) Can be obtained from. Of Equation 8 Can be evaluated using a conventional analytical triangular mesh-based computer generated hologram (CGH) technique, taking into account the angular spectral range described above for the desired intermediate holographic image to be magnified by a holographic optical element (HOE). Spatial light modulator (SLM) plane The angular spectrum of can be finally Fourier transformed to give the final complex amplitude, i.e., a hologram in the spatial light modulator (SLM) plane.
아이박스 크기 및 초점 지점 조정 범위Eyebox size and focus point adjustment range
일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치에서, 아이박스 크기와 초점 지점 조정 범위는 평면 반송파의 공간 주파수 범위에 의해 결정될 수 있다. In the holographic head mounted display device according to an embodiment, the size of the eyebox and the range of adjustment of the focus point may be determined by the spatial frequency range of the planar carrier.
공간 광 변조기(SLM)의 픽셀 피치를 로 나타내면, 공간 광 변조기(SLM)에 의해 지원되는 공간 주파수 범위는 와 같이 주어지며, 여기서 또는 이다. The pixel pitch of the spatial light modulator (SLM) Expressed as, the spatial frequency range supported by the spatial light modulator (SLM) is Is given as, where or to be.
수학식 8 및 9로부터, 축 상 각도 스펙트럼 에서 및 는 방향의 및 방향의 에 의해 공간 광 변조기(SLM)의 공간 주파수 및 와 관련된다. From Equations 8 and 9, the on-axis angular spectrum in And Is Direction of And Direction of Spatial frequency of the spatial light modulator (SLM) by And Is related to.
따라서, 에 대해 사용 가능한 공간 주파수 범위는 방향에 대해 이며, 방향에 대해 이다. 공간 주파수 를 가지는 평면 파동은 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 초점 길이 를 가지는 에서 눈동자로 초점이 맞춰진다. 따라서, 단일 아이박스의 크기 또는 눈동자 평면의 초점 지점 조정 범위는 최종적으로 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. therefore, The available spatial frequency range for is About the direction Is, About the direction to be. Spatial frequency The plane wave with is the focal length of a holographic optical element (HOE) Having The focus is on the pupils. Accordingly, the size of a single eyebox or the range of adjustment of the focal point of the pupil plane can be finally expressed as the following equation.
[수학식 10][Equation 10]
수학식 10은 단일 아이박스의 크기 또는 단일 초점 지점의 조정 범위를 나타낸다. 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 아이박스 또는 초점 지점을 복제하므로, 눈이 위치할 수 있는 전체적인 범위가 다중화된다.Equation 10 represents the size of a single eyebox or an adjustment range of a single focus point. The holographic head-mounted display apparatus according to an exemplary embodiment duplicates an eyebox or a focal point using a holographic optical element (HOE), so that an entire range in which an eye can be positioned is multiplexed.
이상과 같이 광학식 시스루 기능 및 아이박스 복제의 경우, 홀로그래픽 광학 요소(holographic optical element)가 광학 결합기(optical combiner)로 사용되며, 이 광학 결합기는 아이박스의 여러 복사본을 형성하는 다중화된 틸트 오목 거울(multiplexed tilted concave mirrors)로 기능한다. 피사계 심도 제어 및 아이박스 조정을 위해, 컴퓨터로 생성된 3차원 피사체의 홀로그램이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위로 합성된다. As described above, for the optical see-through function and the eyebox replication, a holographic optical element is used as an optical combiner, which is a multiplexed tilt concave mirror that forms multiple copies of the eyebox. It functions as (multiplexed tilted concave mirrors). For depth of field control and eyebox adjustment, a hologram of a computer-generated three-dimensional object is synthesized into different ranges of the angular spectrum.
광학적 실험에서, 일 실시예에 따른 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 항상 초점이 맞춰진 이미지를 나타낼 수 있음이 확인되었으며, 이 이미지는 시간-다중화(time-multiplexing) 없이 동시에 피사계 심도가 낮은 다른 거리에서 큰 피사계 심도 및 3차원 이미지를 갖는다.In an optical experiment, it was confirmed that the holographic head mounted display device according to an embodiment can always display a focused image, and this image is large at different distances with a low depth of field without time-multiplexing. It has a depth of field and a three-dimensional image.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It can be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. Can be embodyed in The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.
Claims (5)
상기 공간 광 변조기(SLM)에 의해 변조 후, 중간 홀로그래픽 이미지를 형성하는 4f 광학부; 및
상기 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 회절되어, 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공하는 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)
를 포함하고,
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)는,
상기 공간 광 변조기(SLM)로부터의 경사 평면파가 회절되어 다중 초점 지점을 형성하도록 기록되며, 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 경사 오목 거울로써 기능하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰하도록 하고,
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)의 초점 지점들 사이의 이격 거리는 눈 동공 크기보다 크게 설정되고, 각각의 상기 초점 지점의 주위에서, 아이박스는 상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에 사용된 각도 스펙트럼 범위에 의해 결정된 크기로 형성되며, 홀로그래픽 이미지의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여 상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성되되, 상기 각도 스펙트럼의 제어를 통해 상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)의 초점 지점을 조정하여 상기 피사계 심도를 갖는 이미지를 표시하고,
상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)을 서로 다른 단일 평면 반송파와 합성하여 기계적 움직임 없이 초점을 조정하되, 1차 회절을 통해 다중 초점 지점을 생성하고, 상기 단일 평면 반송파가 상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 다중 초점 지점을 형성하도록 회절되고, 눈동자 평면 내의 횡 방향 위치 오프셋은 상기 단일 평면 반송파의 공간 주파수에 의존하기 때문에 다중 초점 지점은 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)의 합성에서 상기 단일 평면 반송파의 공간 주파수의 변화를 통해 초점 지점 분리를 유지하면서 초점이 조정되며,
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 상기 아이박스 또는 초점 지점을 복제함에 따라 눈이 위치할 수 있는 전체적인 범위가 다중화되는 것
을 특징으로 하는, 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치. A spatial light modulator (SLM) in which plane waves from a laser source are modulated by a computer generated hologram (CGH);
A 4f optical unit for forming an intermediate holographic image after being modulated by the spatial light modulator (SLM); And
Reflective holographic optical element (HOE) that diffracts light from the intermediate holographic image to provide an enlarged virtual holographic image at a distance greater than the user's eyes
Including,
The holographic optical element (HOE),
The oblique plane wave from the spatial light modulator (SLM) is diffracted and recorded to form multiple focal points, and functions as a multiplexed oblique concave mirror that duplicates the eyebox to observe an image in a wider range,
The separation distance between the focal points of the holographic optical element (HOE) is set larger than the eye pupil size, and around each of the focal points, the eyebox is the angular spectrum range used for synthesis of the computer-generated hologram (CGH). The computer-generated hologram (CGH) is generated in different ranges of the angular spectrum by individually controlling the depth of field of the holographic image, and the holographic optical element ( HOE) to display an image with the depth of field by adjusting the focal point,
The computer-generated hologram (CGH) is synthesized with different single plane carriers to adjust the focus without mechanical movement, but multiple focal points are generated through first-order diffraction, and the single plane carrier is transferred to the holographic optical element (HOE). Is diffracted to form a multi-focal point, and because the lateral position offset in the pupil plane depends on the spatial frequency of the single plane carrier, the multi-focal point is the spatial frequency of the single plane carrier in the synthesis of The focus is adjusted while maintaining the focus point separation through the change,
By duplicating the eyebox or focal point using the holographic optical element (HOE), the entire range in which the eye can be positioned is multiplexed.
A holographic head mounted display device, characterized in that.
상기 가상의 홀로그래픽 이미지에 해당하는 광은 상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 다중 초점 지점을 향해 복제되어, 임의의 아이박스에 위치한 눈은 디스플레이된 이미지를 볼 수 있는 것
을 특징으로 하는, 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The light corresponding to the virtual holographic image is duplicated toward the multi-focal point by the holographic optical element (HOE), so that an eye located in an arbitrary eyebox can see the displayed image.
A holographic head mounted display device, characterized in that.
상기 변조 후, 4f 광학부 이후에 중간 홀로그래픽 이미지를 형성하는 단계; 및
상기 중간 홀로그래픽 이미지로부터의 광은 반사형 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 회절되어 확대된 가상의 홀로그래픽 이미지를 사용자의 눈보다 먼 거리에 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)는,
상기 공간 광 변조기(SLM)로부터의 경사 평면파가 회절되어 다중 초점 지점을 형성하도록 기록되며, 아이박스를 복제하는 다중화된(multiplexed) 경사 오목 거울로써 기능하여 이미지를 보다 넓은 범위에서 관찰하도록 하고,
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)의 초점 지점들 사이의 이격 거리는 눈 동공 크기보다 크게 설정되고, 각각의 상기 초점 지점의 주위에서, 아이박스는 상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 합성에 사용된 각도 스펙트럼 범위에 의해 결정된 크기로 형성되며, 홀로그래픽 이미지의 피사계 심도를 개별적으로 제어하여 상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)이 각도 스펙트럼의 서로 다른 범위에서 생성되되, 상기 각도 스펙트럼의 제어를 통해 상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)의 초점 지점을 조정하여 상기 피사계 심도를 갖는 이미지를 표시하고,
상기 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)을 서로 다른 단일 평면 반송파와 합성하여 기계적 움직임 없이 초점을 조정하되, 1차 회절을 통해 다중 초점 지점을 생성하고, 상기 단일 평면 반송파가 상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)에 의해 다중 초점 지점을 형성하도록 회절되고, 눈동자 평면 내의 횡 방향 위치 오프셋은 상기 단일 평면 반송파의 공간 주파수에 의존하기 때문에 다중 초점 지점은 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)의 합성에서 상기 단일 평면 반송파의 공간 주파수의 변화를 통해 초점 지점 분리를 유지하면서 초점이 조정되며,
상기 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 사용하여 상기 아이박스 또는 초점 지점을 복제함에 따라 눈이 위치할 수 있는 전체적인 범위가 다중화되는 것
을 특징으로 하는, 홀로그래픽 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 이용한 디스플레이 방법.The plane wave from the laser source is modulated by a computer generated hologram (CGH) of a spatial light modulator (SLM);
After the modulation, forming an intermediate holographic image after the 4f optical unit; And
The light from the intermediate holographic image is diffracted by a reflective holographic optical element (HOE) to provide an enlarged virtual holographic image at a distance greater than the user's eyes.
Including,
The holographic optical element (HOE),
The oblique plane wave from the spatial light modulator (SLM) is diffracted and recorded to form multiple focal points, and functions as a multiplexed oblique concave mirror that duplicates the eyebox to observe an image in a wider range,
The separation distance between the focal points of the holographic optical element (HOE) is set larger than the eye pupil size, and around each of the focal points, the eyebox is the angular spectrum range used for synthesis of the computer-generated hologram (CGH). The computer-generated hologram (CGH) is generated in different ranges of the angular spectrum by individually controlling the depth of field of the holographic image, and the holographic optical element ( HOE) to display an image with the depth of field by adjusting the focal point,
The computer-generated hologram (CGH) is synthesized with different single plane carriers to adjust the focus without mechanical movement, but multiple focal points are generated through first-order diffraction, and the single plane carrier is transferred to the holographic optical element (HOE). Is diffracted to form a multi-focal point, and because the lateral position offset in the pupil plane depends on the spatial frequency of the single plane carrier, the multi-focal point is the spatial frequency of the single plane carrier in the synthesis of The focus is adjusted while maintaining the focus point separation through the change,
By duplicating the eyebox or focal point using the holographic optical element (HOE), the entire range in which the eye can be positioned is multiplexed.
A display method using a holographic head-mounted display device, characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180149608A KR102148876B1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Holographic head mounted display apparatus with eyebox and depth of field control and display method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180149608A KR102148876B1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Holographic head mounted display apparatus with eyebox and depth of field control and display method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200063645A KR20200063645A (en) | 2020-06-05 |
KR102148876B1 true KR102148876B1 (en) | 2020-08-27 |
Family
ID=71089020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180149608A KR102148876B1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Holographic head mounted display apparatus with eyebox and depth of field control and display method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102148876B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220081601A (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 광운대학교 산학협력단 | Floating hologram system using holographic optical element |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111930002B (en) * | 2020-10-19 | 2020-12-22 | 常州市瑞泰光电有限公司 | VR eye cover and manufacturing method of holographic display element |
KR102469852B1 (en) * | 2020-11-20 | 2022-11-22 | 충북대학교 산학협력단 | Illumination system for integral imaging microscope |
KR102495567B1 (en) * | 2020-12-15 | 2023-02-06 | 인하대학교 산학협력단 | Method and Apparatus for Quality enhancement of binary-encoded amplitude holograms by using error diffusion |
WO2022154176A1 (en) | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 엘지전자 주식회사 | Glasses-type terminal and method for providing virtual image to glasses-type terminal |
CN113391457B (en) * | 2021-05-13 | 2022-09-20 | 南京理工大学 | High-quality robust partial coherent imaging method and device |
WO2023120744A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 한국전자기술연구원 | Binocular full-color holographic near-eye display device using single spatial light modulator |
-
2018
- 2018-11-28 KR KR1020180149608A patent/KR102148876B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Jae-Hyeung Park,"Recent progress in computer-generated holography for three-dimensional scenes", Journal of Information Display |
Pengcheng Zhou 등,"Holographic See-through AR Display with Zero-order Eliminated", SID 2017 DIGEST |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220081601A (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 광운대학교 산학협력단 | Floating hologram system using holographic optical element |
KR102562527B1 (en) * | 2020-12-09 | 2023-08-02 | 광운대학교 산학협력단 | Floating hologram system using holographic optical element |
US11914145B2 (en) | 2020-12-09 | 2024-02-27 | Kwangwoon University Industry-Academic Collaboration Foundation | Floating hologram system using holographic optical element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200063645A (en) | 2020-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102148876B1 (en) | Holographic head mounted display apparatus with eyebox and depth of field control and display method thereof | |
Jang et al. | Holographic near-eye display with expanded eye-box | |
Maimone et al. | Holographic near-eye displays for virtual and augmented reality | |
Park et al. | Optical see-through holographic near-eye-display with eyebox steering and depth of field control | |
JP6349282B2 (en) | How to calculate a hologram | |
US11460809B2 (en) | Method for computing holograms for holographic reconstruction of two-dimensional and/or three-dimensional scenes | |
TWI416287B (en) | Improve the quality of the reconstruction of the whole image display | |
US7230746B2 (en) | 3D display | |
JP2018525660A (en) | Display system | |
JP5349338B2 (en) | Holographic projection display with corrected phase encoding | |
US11022939B2 (en) | Reduced bandwidth holographic near-eye display | |
JP2010521701A (en) | Method and apparatus for reconstructing a three-dimensional scene having a corrected field of view | |
Kim et al. | Expanded exit‐pupil holographic head‐mounted display with high‐speed digital micromirror device | |
WO2002039192A1 (en) | Improved 3d display | |
JP2989115B2 (en) | Stereoscopic display method and stereoscopic display device | |
KR102298744B1 (en) | See-through type holographic near-eye display device with seamlessly expanded eyebox using angular spectrum wrapping and method of operating the same | |
US20200326554A1 (en) | Method and apparatus for displaying binocular hologram image | |
Tanaka et al. | Wide-angle wavefront reconstruction near display plane in three-dimensional display system | |
CN109946943B (en) | Holographic display system for inhibiting speckle noise based on beam shaping | |
KR20200119716A (en) | Method and apparatus for displaying binocular hologram image | |
KR102642625B1 (en) | Method for manufacturing holographic optical element lens array in holographic printer | |
US11079720B2 (en) | Holographic display system | |
US20240045378A1 (en) | Projection Assembly | |
WO2022254833A1 (en) | Information processing device, information processing method, and program recording medium | |
US20230367115A1 (en) | Compact head-up display and waveguide therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |