KR102165447B1 - Holographic display device and method for generating hologram thereof - Google Patents
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Abstract
오프 액시스(off-axis) 방식으로 서브 홀로그램을 생성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 홀로그램 생성 방법에 관한 것으로, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하는 제 1 광원과, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하는 제 2 광원과, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시하는 광변조부와, 제 1 광과 제 2 광을 동시에 광변조부로 출사하도록, 제 1, 제 2 광원을 제어하고, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램이 중첩되어 표시되도록, 광변조부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.A holographic display device for generating a sub-hologram in an off-axis method, and a hologram generating method thereof, comprising: a first light source for generating first light corresponding to the viewer's left eye, and a first light source corresponding to the viewer's right eye. A second light source for generating second light, a first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye, and a second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye are superimposed and displayed, and the first light and the second light At the same time, the first and second light sources may be controlled to emit to the light modulator, and a control unit may be included to control the light modulator so that the first sub-hologram and the second sub-hologram are overlapped and displayed.
Description
본 발명은 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오프 액시스(off-axis) 방식으로 서브 홀로그램을 생성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 홀로그램 생성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic display device, and more particularly, to a holographic display device for generating a sub-hologram in an off-axis method, and a hologram generating method thereof.
일반적으로, 컴퓨터 생성 홀로그램(Computer Generated Hologram; CGH)은, 큰 시야각을 갖는 일반 홀로그램 방식과 시야각에 제한을 두는 서브 홀로그램 방식이 있다.In general, Computer Generated Hologram (CGH) includes a general hologram method having a large viewing angle and a sub-hologram method limiting the viewing angle.
일반 홀로그램 방식은, 큰 시야각으로 인하여, 방대한 데이터 계산량과 초고정세의 패널을 필요로 하는 큰 문제를 가지고 있는 반면에, 서브 홀로그램 방식은, 이러한 문제들을 모두 해결할 수 있는 장점을 가지고 있었다.The general hologram method has a big problem that requires a large amount of data calculation and an ultra-high-definition panel due to a large viewing angle, whereas the sub hologram method has the advantage of solving all these problems.
서브 홀로그램 방식은, 시청자의 눈 위치에 해당되는 홀로그램 정보만을 생성하기 때문에, 시청자의 좌안과 우안에 관찰될 영상을 따로 생성하고, 이 영상들을 각각의 눈 위치로 보내줄 수 있어야 한다.Since the sub-hologram method generates only holographic information corresponding to the viewer's eye position, it is necessary to separately generate images to be observed in the viewer's left and right eyes, and send these images to each eye position.
따라서, 서브 홀로그램 방식은, 공간광변조기에 좌안과 우안에 보내질 홀로그램 정보를 공간적으로 분리하여 표시하고, 다시 빔 분리기를 사용하여 좌안과 우안으로 각각 광 정보를 보내거나, 공간광변조기에 좌안과 우안에 보내질 홀로그램 정보를 시간적으로 분리하여 표시하고, 다시 광편향장치를 사용하여 좌안과 우안으로 각각 광 정보를 보내는 방식을 사용한다.Therefore, the sub-hologram method spatially separates and displays hologram information to be sent to the left and right eyes to a spatial light modulator, and sends optical information to the left and right eyes respectively using a beam splitter, or to the left and right eye to the spatial light modulator. The hologram information to be sent to is separated in time and displayed, and optical information is sent to the left and right eyes by using an optical deflecting device.
하지만, 이러한 서브 홀로그램 방식은, 공간 분리 방식의 경우, 공간상에 표시되는 물체점의 해상도가 낮아지는 문제가 있고, 시간 분리의 경우, 물체점을 표시하기 위한 시간이 짧아 영상의 밝기가 낮아지는 문제가 있었다.However, in the case of the sub-hologram method, in the case of the spatial separation method, there is a problem that the resolution of the object point displayed in the space is lowered, and in the case of the time separation, the time for displaying the object point is short, so that the brightness of the image decreases. There was a problem.
도 1은 일반적인 서브 홀로그램 방식의 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 도면으로, 공간 분할 방식으로 광변조기에 홀로그램을 표시하여, 좌안 영상과 우안 영상을 구현하는 것을 보여주고 있다.FIG. 1 is a diagram showing a general sub-hologram type holographic display device, showing a left-eye image and a right-eye image by displaying a hologram on an optical modulator in a spatial division method.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 장치은, 광원(10), 광변조기(20) 및 영상 분리 렌즈(30)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, a conventional device may include a
여기서, 기존의 장치은, 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위하여, 시차 장벽이나 렌티큘라 렌즈 등과 같은 영상 분리 렌즈(30)를 사용하고, 홀로그램을 표시하는 광변조기(20)의 픽셀은, 좌안영상을 대응하는 것과 우안 영상을 대응하는 것이 서로 나뉘어지게 된다.Here, the conventional device uses an
그리고, 서브 홀로그램(50)의 중심점 SP은, 물체점 OP과 시야창(40)의 중심점 VP의 연장선상에 위치할 수 있다.In addition, the center point SP of the
그러므로, 광변조기(20)에 표시되는 서브 홀로그램(50)의 중심점 SP 개수는, 3D 공간상에 표시되는 물체점 OP의 개수와 동일함을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the number of center points SP of the
따라서, 광변조기(20)를 공간 분할하여, 영상을 표현하면, 광변조기(20)에서 표현할 수 있는 서브 홀로그램(50)의 중심점 SP 개수가 절반으로 감소하게 되므로, 3D 공간상에 표시되는 물체점 OP의 개수도 절반으로 감소됨을 알 수 있다.Therefore, when the
결과적으로, 서브 홀로그램 방식에서, 공간 분리 방식의 경우, 공간상에 표시되는 물체점의 해상도가 낮아지는 문제가 있고, 시간 분리의 경우, 물체점을 표시하기 위한 시간이 짧아 영상의 밝기가 낮아지는 문제가 있었다.As a result, in the sub-hologram method, in the case of the spatial separation method, there is a problem that the resolution of the object point displayed in space is lowered, and in the case of the time separation, the time to display the object point is short, so that the brightness of the image decreases. There was a problem.
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여, 시간적 및 공간적 분리 없이, 동시에 표시 및 재생함으로써, 광학계를 단순화하고, 밝기 저하 없이 홀로그램에 의한 3D 영상을 복원할 수 있는 홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 홀로그램 생성 방법을 제공하고자 한다.The technical problem to be achieved by an embodiment of the present invention is to superimpose a first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and a second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye to display and reproduce at the same time without temporal and spatial separation. An object of the present invention is to provide a holographic display device capable of simplifying and reconstructing a 3D image based on a hologram without lowering the brightness, and a hologram generating method thereof.
본 발명의 일실시예에 의한 홀로그래픽 디스플레이 장치는, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하는 제 1 광원과, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하는 제 2 광원과, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시하는 광변조부와, 제 1 광과 제 2 광을 동시에 광변조부로 출사하도록, 제 1, 제 2 광원을 제어하고, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램이 중첩되어 표시되도록, 광변조부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The holographic display device according to an embodiment of the present invention includes a first light source for generating first light corresponding to a viewer's left eye, a second light source for generating second light corresponding to a viewer's right eye, and The first and second light sources to simultaneously emit a first sub-hologram corresponding to the left eye and a second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye by overlapping and displaying the first and second light to the optical modulator. And a control unit for controlling the optical modulator so that the first sub-hologram and the second sub-hologram are overlapped and displayed.
여기서, 제어부는, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램을, 오프 액시스 홀로그램으로 표시되도록, 광변조부를 제어할 수 있다.Here, the controller may control the optical modulator so that the first sub-hologram and the second sub-hologram are displayed as off-axis holograms.
그리고, 제어부는, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향이, 수평 방향으로 서로 반대 방향으로 표시되도록, 광변조부를 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the light modulator so that the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are displayed in opposite directions in the horizontal direction.
여기서, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.Here, the size of the off-axis for the first sub-hologram and the size of the off-axis for the second sub-hologram may be the same in the horizontal direction.
다음, 제어부는, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향이, 수직 방향으로 서로 동일한 방향으로 표시되도록, 광변조부를 제어할 수 있다.Next, the controller may control the optical modulator so that the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are displayed in the same direction in the vertical direction.
여기서, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수직 방향으로 서로 동일할 수 있다.Here, the size of the off-axis for the first sub-hologram and the size of the off-axis for the second sub-hologram may be the same in the vertical direction.
그리고, 제어부는, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램을 복소 변조하도록, 광변조부를 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the optical modulator to complex-modulate the first sub-hologram and the second sub-hologram.
또한, 제어부는, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램을 진폭 변조하도록, 광변조부를 제어할 수 있다.Further, the control unit may control the optical modulator to amplitude-modulate the first sub-hologram and the second sub-hologram.
경우에 따라, 제 1 광원 또는 제 2 광원과 광변조부 사이에는, 시청 거리를 초점 거리로 하는 수렴 렌즈가 배치될 수 있다.In some cases, a converging lens having a viewing distance as a focal length may be disposed between the first light source or the second light source and the light modulator.
이어, 본 발명은, 제 1 광원과 제 2 광원을 이동시켜, 제 1 광원과 제 2 광원 사이의 간격을 조절하는 이동 간격 조정부를 더 포함할 수도 있다.Subsequently, the present invention may further include a movement interval adjusting unit that adjusts the interval between the first light source and the second light source by moving the first light source and the second light source.
여기서, 이동 간격 조정부는, 제 1 광원 및 제 2 광원 사이의 간격을, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격에 따라, 가변할 수 있다.Here, the movement interval adjusting unit may vary the interval between the first light source and the second light source according to the interval between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram.
다음, 제 1 광원과 제 2 광원은, 다수의 광원들이 배치되는 광원 어레이로 구성되고, 제어부는, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격을 산출하고, 광원 어레이로부터, 산출된 간격에 가장 인접한 간격을 갖는 제 1 광원과 제 2 광원을 서치하며, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하도록, 서치된 제 1 광원과 제 2 광원을 제어할 수 있다.Next, the first light source and the second light source are composed of a light source array in which a plurality of light sources are arranged, and the control unit calculates the interval between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram. And, from the light source array, a first light source and a second light source having a distance closest to the calculated distance are searched, a first light corresponding to the left eye of the viewer is generated, and a second light corresponding to the right eye of the viewer is generated. Thus, the searched first light source and the second light source may be controlled.
그리고, 본 발명은, 시청자의 이미지를 촬상하는 촬상부와, 촬상된 시청자의 이미지로부터 시청자의 동공 위치를 탐지하여, 시청자의 위치 정보를 획득하는 시청자 위치 정보 획득부를 더 포함할 수도 있다.In addition, the present invention may further include an imaging unit for capturing an image of a viewer, and a viewer location information acquisition unit for acquiring the position information of the viewer by detecting the position of the pupil of the viewer from the captured image of the viewer.
이어, 제어부는, 획득한 사용자의 위치 정보를 토대로, 시야창의 위치 및 크기를 결정하고, 결정된 시야창의 위치, 크기 및 물체점의 깊이 정보를 토대로, 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기를 산출할 수 있다.Next, the control unit determines the location and size of the viewing window based on the acquired location information of the user, and determines the location and size of the first and second sub-holograms based on the determined location, size, and depth information of the object point. Can be calculated.
또한, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 홀로그램 생성 방법은, 시청자의 이미지를 촬상하는 단계와, 촬상된 시청자의 이미지로부터 시청자의 동공 위치를 탐지하는 단계와, 탐지된 시청자의 동공 위치로부터 시청자의 위치 정보를 획득하는 단계와, 획득한 사용자의 위치 정보를 토대로, 시야창의 위치 및 크기를 결정하는 단계와, 결정된 시야창의 위치, 크기 및 물체점의 깊이 정보를 토대로, 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기를 산출하는 단계와, 제 1, 제 2 광원을 동시에 구동시켜, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광과, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하는 단계와, 산출된 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기에 따라, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the hologram generation method of the holographic display device according to the present invention includes the steps of capturing an image of the viewer, detecting the position of the pupil of the viewer from the image of the viewer, and the position of the pupil of the viewer from the detected pupil position of the viewer. The first and second sub-holograms based on the step of acquiring location information, the step of determining the location and size of the viewing window based on the acquired location information of the user, and the determined location, size, and depth information of the object point Calculating the position and size of, and simultaneously driving the first and second light sources to generate first light corresponding to the viewer's left eye and second light corresponding to the viewer's right eye, and Depending on the location and size of the first and second sub-holograms, the first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and the second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye are overlapped and displayed.
본 발명의 일실시예에 의하면, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여, 시간적 및 공간적 분리 없이, 동시에 표시 및 재생함으로써, 해상도 저하 및 표현되는 밝기 저하 없이 홀로그램에 의한 3D 영상을 복원할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and the second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye are overlapped to display and reproduce at the same time without temporal and spatial separation, thereby reducing resolution and expression. There is an effect of restoring a 3D image by a hologram without decreasing the brightness.
또한, 본 발명은, 좌안 및 우안 영상 분리를 위한 추가적인 광학 렌즈가 필요하지 않으므로, 광학계의 구조를 단순화할 수 있어, 전체적인 비용을 절감하고, 소형화에 유리한 효과가 있다.In addition, the present invention does not require an additional optical lens for separating left-eye and right-eye images, so that the structure of the optical system can be simplified, thereby reducing overall cost and advantageous in miniaturization.
도 1은 일반적인 서브 홀로그램 방식의 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 도면
도 2는 본 발명 제 1 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 블럭 구성도
도 3은 본 발명 제 2 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 블럭 구성도
도 4는 복소 홀로그램을 구성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 도면
도 5는 도 4의 시야창을 보여주는 도면
도 6은 진폭 홀로그램을 구성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 도면
도 7은 도 6의 시야창을 보여주는 도면
도 8은 본 발명 제 3 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 블럭 구성도
도 9 및 도 10은 제 1 광원과 제 2 광원 사이의 간격 조절 방식을 설명하기 위한 도면
도 11은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 홀로그램 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 12는 홀로그램 생성을 위한 입력 영상을 보여주는 도면
도 13은 복소 홀로그램에 의한 재생 영상을 보여주는 도면
도 14는 진폭 홀로그램에 의한 재생 영상을 보여주는 도면1 is a diagram showing a general sub-hologram type holographic display device
2 is a block diagram showing a holographic display device according to a first embodiment of the present invention
3 is a block diagram showing a holographic display device according to a second embodiment of the present invention
4 is a diagram showing a holographic display device constituting a complex hologram
5 is a view showing the viewing window of FIG. 4
6 is a diagram showing a holographic display device constituting an amplitude hologram
7 is a view showing the viewing window of FIG. 6
8 is a block diagram showing a holographic display device according to a third embodiment of the present invention
9 and 10 are diagrams for explaining a method of adjusting an interval between a first light source and a second light source
11 is a flowchart illustrating a hologram generation method of a holographic display device according to the present invention
12 is a diagram showing an input image for generating a hologram
13 is a diagram showing a reproduction image based on a complex hologram
14 is a diagram showing a reproduced image by an amplitude hologram
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for the constituent elements used in the following description are simply given in consideration of ease of writing in the present specification, and the "module" and "unit" may be used interchangeably with each other.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Further, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.The terms used in the present specification have selected general terms that are currently widely used as possible while considering functions in the present invention, but this may vary according to the intention or custom of a technician working in the art, or the emergence of new technologies. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in the description of the corresponding invention. Therefore, it should be noted that terms used in the present specification should be interpreted based on the actual meaning of the term and the entire contents of the present specification, not a simple name of the term.
본 명세서에서 설명되는 홀로그래픽 디스플레이 장치는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등에 포함될 수 있다.The holographic display device described herein may be included in a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and the like. .
그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 구성은, 이동 단말기 및 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the configuration of the holographic display device according to the embodiment described herein may be applied to a mobile terminal, a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, and the like.
도 2는 본 발명 제 1 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 블럭 구성도이고, 도 3은 본 발명 제 2 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 블럭 구성도이다.2 is a block diagram showing a holographic display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing a holographic display device according to a second embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 홀로그래픽 디스플레이 장치는, 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120)을 포함하는 발광부(100), 광변조부(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.2 and 3, the holographic display device of the present invention includes a
그리고, 추가적으로, 촬상부(400) 및 시청자 위치 정보 획득부(500)를 더 포함할 수 있다.And, additionally, it may further include an
여기서, 제 1 광원(110)은, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 제 2 광원(120)은, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성할 수 있다.Here, the first
또한, 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120)은, 영상 기록을 위한 기준광을 생성할 때, 기준광은, 광변조부(200)의 전체 면적을 통과하여 시청 거리 위치의 한 점으로 수렴되는 구면파일 수 있다.In addition, when the first
이러한 기준광은, 광변조부(200)의 픽셀 크기가 커서, 픽셀 자체에 의한 회절각이 크지 않는 경우에도, 시청자의 눈 위치에서, 광변조부(200)의 전체 면적으로부터 오는 정보를 모두 볼 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.In this reference light, even when the pixel size of the
따라서, 이러한 기준광을 형성하기 위하여, 발광부(100)와 광변조부(200) 사이에 수렴 렌즈를 더 추가하여 설치할 수도 있다.Therefore, in order to form such a reference light, a converging lens may be further added and installed between the
또한, 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120)은, 영상 재생을 위한 물체광을 생성할 때, 물체광은, DC 노이즈를 피하기 위해, 1차 또는 2차 회절광으로 형성될 수 있다.In addition, when the first
여기서, 1차 또는 2차 회절광이, 기준광에 대해 이루는 각도는, 홀로그램의 회절 격자 간격을 조절함으로써, 제어할 수 있다.Here, the angle formed by the first or second order diffracted light with respect to the reference light can be controlled by adjusting the diffraction grating interval of the hologram.
또한, 광변조부(200)는, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시할 수 있다.In addition, the
여기서, 서브 홀로그램은, 시청자의 한쪽 눈 위치에 형성되는 일정한 크기의 시야창(viewing window)으로부터 물체점을 투과하여, 광변조부(200) 표면과 만나는 면적에 생성될 수 있다.Here, the sub-hologram may be generated in an area that meets the surface of the
광변조부(200)에 생성되는 서브 홀로그램의 중심점, 물체점 및 시야창의 중심점(VP)은, 동일한 선상에 위치할 수 있다.The center point, the object point, and the center point VP of the viewing window of the sub-hologram generated in the
그리고, 서브 홀로그램은, 광변조부(200)의 표시 영역에서, 시청자의 한쪽 눈 위치에 해당하는 물체점을 표시하기 위한 정보를 가지고 있다.In addition, the sub-hologram has information for displaying an object point corresponding to the position of one eye of the viewer in the display area of the
따라서, 광변조부(200)는, 제 1 광원(110)에서 생성된 제 1 광과, 제 2 광원(120)에서 생성된 제 2 광으로부터, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시할 수 있다.Accordingly, the
이어, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램에 대응하는 제 1 시야창(210)이 형성되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램에 대응하는 제 2 시야창(220)이 형성될 수 있다.Subsequently, a
여기서, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램은, 오프 액시스(off-axis) 홀로그램일 수 있다.Here, the first sub-hologram and the second sub-hologram may be off-axis holograms.
이때, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향은, 수평 방향으로 서로 반대 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.In this case, the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are opposite to each other in the horizontal direction, and the off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram May be identical to each other in the horizontal direction.
경우에 따라, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향은, 수직 방향으로 서로 동일한 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수직 방향으로 서로 동일할 수 있다.In some cases, the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are the same directions in the vertical direction, and the off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram The axis sizes may be identical to each other in the vertical direction.
그리고, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램은, 복소 변조 또는 진폭 변조한 것으로, 복소수값 또는 복소수의 실수값만을 가질 수 있다.Further, the first sub-hologram and the second sub-hologram are complex-modulated or amplitude-modulated, and may have only a complex value or a complex number of real values.
여기서, 복소수값만을 가지는 복소 홀로그램의 경우, 이 값을 광변조부(200)에 표시하기 위해, 광변조부(200)의 변조 특성에 따라, 광변조부(200)에서 표시될 수 있는 값으로 변환되어 표시될 수 있다.Here, in the case of a complex hologram having only a complex number, in order to display this value on the
예를 들면, 진폭 변조 방식의 광변조부(200)를 사용하여, 복소수값만을 가지는 복소 홀로그램을 표시할 경우, 인접한 3개의 픽셀이 하나의 홀로그램 픽셀을 이루고, 부르크하르트 엔코딩(Bruckhardt encoding) 방법에 의해, 3개 픽셀의 진폭값으로, 홀로그램의 복소수 값을 나타낼 수 있다.For example, when a complex hologram having only a complex number is displayed using the
또한, 위상 변조 방식의 광변조부(200)를 사용하여, 복소수값만을 가지는 복소 홀로그램을 표시할 경우, 인접한 2개의 픽셀이 하나의 홀로그램 픽셀을 이루는 투 페이즈 엔코딩(Two phase encoding) 방법이 사용될 수 있다.In addition, when a complex hologram having only a complex number is displayed by using the
그리고, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램이, 복소 변조된 경우, 1차 회절광에 대한 공액상(conjugate image)은 생성되지 않으므로, 오프 액시스 방향을 반대로 설정하면, 동일 광원에 대해 제 1, 제 2 서브 홀로그램이 중첩된 서브 홀로그램으로부터 이미지를 분리할 수 있다.In addition, when the first sub-hologram and the second sub-hologram are complex-modulated, a conjugate image for the first-order diffracted light is not generated. Therefore, when the off-axis direction is set in reverse, the first and second sub-holograms for the same light source The image may be separated from the sub-hologram in which the second sub-hologram is overlapped.
또한, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램이, 진폭 변조된 경우, 복소수의 실수값이 진폭값이기 때문에, 진폭 변조 방식인 광변조부(200)를 사용할 경우, 그 값을 그대로 양자화하여 사용할 수 있다.In addition, when the first sub-hologram and the second sub-hologram are amplitude modulated, the real value of the complex number is the amplitude value, so when using the
따라서, 본 발명의 광변조부(200)는, 복소수로 표현되는 홀로그램 데이터를 표시할 수 있는 것을 사용하거나 또는 복소수 데이터를 진폭이나 위상 데이터의 조합으로 변환하여 표시할 수 있는 것을 사용할 수 있다.Accordingly, the
다음, 제어부(300)는, 제 1 광과 제 2 광을 동시에 광변조부(200)로 출사하도록, 제 1, 제 2 광원(110, 120)을 제어하고, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램이 중첩되어 표시되도록, 광변조부(200)를 제어할 수 있다.Next, the
그리고, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램을, 오프 액시스 홀로그램으로 표시되도록, 광변조부(200)를 제어할 수 있다.In addition, the
여기서, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향이, 수평 방향으로 서로 반대 방향으로 표시되도록, 광변조부를 제어할 수 있다.Here, the
이때, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 상기 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.In this case, the size of the off-axis for the first sub-hologram and the size of the off-axis for the second sub-hologram may be the same in the horizontal direction.
경우에 따라, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향이, 수직 방향으로 서로 동일한 방향으로 표시되도록, 광변조부(200)를 제어할 수도 있다.In some cases, the
이때, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수직 방향으로 서로 동일할 수 있다.In this case, the off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram may be the same in the vertical direction.
또한, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램을 복소 변조하도록, 광변조부(200)를 제어할 수 있다.Also, the
경우에 따라, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램을 진폭 변조하도록, 광변조부(200)를 제어할 수도 있다.In some cases, the
이와 같이, 구성되는 본 발명은, 제 1 광원(110) 또는 제 2 광원(120)과 광변조부(200) 사이에는, 시청 거리를 초점 거리로 하는 수렴 렌즈가 배치될 수도 있다.In the present invention configured as described above, a converging lens having a viewing distance as a focal length may be disposed between the first
여기서, 수렴 렌즈를 배치하는 이유는, 광변조부(200)의 픽셀 크기가 커서, 픽셀 자체에 의한 회절각이 크지 않는 경우에도, 시청자의 눈 위치에서, 광변조부(200)의 전체 면적으로부터 오는 정보를 모두 볼 수 있도록 하는 기준광을 생성하기 위함이다.Here, the reason for arranging the converging lens is that even when the pixel size of the
이때, 기준광은, 광변조부(200)의 전체 면적을 통과하여 시청 거리 위치의 한 점으로 수렴되는 구면파일 수 있다.In this case, the reference light may pass through the entire area of the
일 예로, 수렴 렌즈는, 블록 렌즈, 프레넬 렌즈(fresnel lens), 회절광학소자(DOE) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.For example, the converging lens may be at least one of a block lens, a fresnel lens, and a diffractive optical element (DOE).
그리고, 촬상부(400)는, 시청자의 이미지를 촬상하고, 시청자 위치 정보 획득부(500)는, 촬상된 시청자의 이미지로부터 시청자의 동공 위치를 탐지하여, 시청자의 위치 정보를 획득할 수 있다.In addition, the
이어, 제어부(300)는, 획득한 사용자의 위치 정보를 토대로, 제 1, 제 2 시야창(210, 220)의 위치를 결정하고, 결정된 제 1, 제 2 시야창(210, 220)의 위치 및 물체점의 깊이 정보를 토대로, 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기를 산출할 수 있다.Subsequently, the
따라서, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 좌안으로부터 오프 액시스되고, 제 2 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 우안으로부터 오프 액시스되도록, 제 1, 제 2 광원(110, 120) 사이의 간격을 조절하여, 제 1, 제 2 시야창(210, 220)의 1차 회절광들이 시청자의 좌안과 우안 사이의 간격만큼 떨어지도록 한다.Accordingly, the first and second light sources so that the central point VP of the
여기서, 제 1, 제 2 광원(110, 120) 사이의 간격을 조절하기 위해서는, 제 1, 제 2 광원(110, 120)을 직접 이동시키는 이동 방식과, 고정 배치된 다수의 광원들로부터, 해당하는 간격을 갖는 제 1, 제 2 광원(110, 120)을 찾는 고정 방식을 이용할 수 있다.Here, in order to adjust the interval between the first and second
도 3에 도시된 바와 같이, 이동 방식의 경우, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)을 이동시켜, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120) 사이의 간격을 조절하는 이동 간격 조정부(600)가 더 배치될 수 있다.As shown in FIG. 3, in the case of the movement method, the first
여기서, 이동 간격 조정부(600)는, 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120) 사이의 간격을, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격에 따라, 가변할 수 있다.Here, the movement
이때, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격은, 시청자의 좌안과 우안 사이의 간격과 동일할 수 있다.In this case, an interval between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram may be the same as the interval between the viewer's left and right eyes.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 방식의 경우, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)은, 다수의 광원들이 배치되는 광원 어레이로 구성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, in the case of a fixed method, the first
여기서, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격을 산출하고, 광원 어레이로부터, 산출된 간격에 가장 인접한 간격을 갖는 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)을 서치하며, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하도록, 서치된 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)을 제어할 수 있다.Here, the
이와 같이, 본 발명은, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여, 시간적 및 공간적 분리 없이, 동시에 표시 및 재생함으로써, 해상도 저하 및 표현되는 밝기 저하 없이 홀로그램에 의한 3D 영상을 복원할 수 있다.As described above, the present invention superimposes the first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and the second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye, and displays and reproduces them at the same time without temporal and spatial separation. It is possible to reconstruct a 3D image by hologram without deterioration.
또한, 본 발명은, 좌안 및 우안 영상 분리를 위한 추가적인 광학 렌즈가 필요하지 않으므로, 광학계의 구조를 단순화할 수 있어, 전체적인 비용을 절감하고, 소형화에 유리하다.In addition, the present invention does not require an additional optical lens for separating left-eye and right-eye images, so that the structure of the optical system can be simplified, thereby reducing overall cost and advantageous in miniaturization.
도 4는 복소 홀로그램을 구성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating a holographic display device constituting a complex hologram.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 광원(110)은, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 제 2 광원(120)은, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성할 수 있다.As shown in FIG. 4, the first
그리고, 광변조부(200)는, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시할 수 있다.In addition, the
여기서, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램에 대응하는 제 1 시야창(210)이 형성되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램에 대응하는 제 2 시야창(220)이 형성될 수 있다.Here, a
이때, 제 1 서브 홀로그램은, 시청자의 좌안 위치에 형성되는 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 좌안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스(off-axis) 홀로그램이고, 제 2 서브 홀로그램은, 시청자의 우안 위치에 형성되는 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)이 시청자의 우안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스(off-axis) 홀로그램일 수 있다.At this time, the first sub-hologram is an off-axis hologram in which the center point (VP) of the
따라서, 제 1, 제 2 서브 홀로그램은, 복소수 값을 가지는 복소 홀로그램으로서, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향은, 수평 방향으로 서로 반대 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.Accordingly, the first and second sub-holograms are complex holograms having a complex number, and the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are opposite to each other in the horizontal direction, and the first The off-axis size for the sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram may be the same in the horizontal direction.
예를 들면, 제 1 시야창(210)과 제 2 시야창(220)은, 시청자 입장에서 볼 때, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램이, 좌측에서 우측 방향으로, -1차, 0차, 1차 회절광 순서로 표시되고, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램이, 좌측에서 우측 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시될 수 있다.For example, in the
이때, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광이 표시되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광이 표시될 수 있다.At this time, the first-order diffracted light of the first sub-hologram may be displayed at the position of the viewer's left eye, and the first-order diffracted light of the second sub-hologram may be displayed at the position of the viewer's right eye.
따라서, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광은, 시청자의 좌안과 우안 간격만큼 떨어지도록 표시되어야 한다.Accordingly, the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram must be displayed so as to be spaced apart from the left and right eyes of the viewer.
그러므로, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격은, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120) 사이의 간격을 조절함으로써, 조정될 수 있다.Therefore, the interval between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram can be adjusted by adjusting the distance between the first
이처럼, 본 발명은, 이러한 방식으로 복소 홀로그램을 형성하여, 추가적인 광학 렌즈를 이용하여 시간적 공간적 분리 없이도, 좌안 영상과 우안 영상을 분리할 수 있으므로, 해상도 저하 및 밝기 저하 없이 홀로그램에 의한 3D 영상을 재생할 수 있고, 전체적인 광학계의 구조를 단순화할 수 있다.As described above, the present invention forms a complex hologram in this manner, so that the left-eye image and the right-eye image can be separated without temporal and spatial separation by using an additional optical lens, so that the 3D image by hologram can be reproduced without deterioration in resolution and brightness. And simplify the structure of the overall optical system.
도 5는 도 4의 시야창을 보여주는 도면이다.5 is a view showing the viewing window of FIG. 4.
도 5에 도시된 바와 같이, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램에 대응하는 제 1 시야창(210)이 형성되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램에 대응하는 제 2 시야창(220)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5, a
여기서, 제 1 서브 홀로그램은, 시청자의 좌안 위치에 형성되는 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 좌안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스 홀로그램이고, 제 2 서브 홀로그램은, 시청자의 우안 위치에 형성되는 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)이 시청자의 우안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스 홀로그램일 수 있다.Here, the first sub-hologram is an off-axis hologram in which the center point VP of the
이때, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)는, 시청자의 좌안 중심으로부터 제 1 방향으로 오프 액시스되고, 제 2 시야창(210)의 중심점(VP)는, 시청자의 우안 중심으로부터 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 오프 액시스된다.At this time, the center point VP of the
여기서, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)의 오프 액시스 크기와, 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)의 오프 액시스 크기는, 서로 동일할 수 있다.Here, the off-axis size of the central point VP of the
즉, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(240) 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(230) 방향은, 수평 방향으로 서로 반대 방향이다.That is, the direction of the off-
그리고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(240) 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(230) 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.In addition, the size of the off-
예를 들면, 제 1 시야창(210)은, 좌안 영상이, 제 1 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시되고, 제 2 시야창(210)은, 우안 영상이, 제 2 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시될 수 있다.For example, in the
이때, 시청자의 좌안 위치에는, 좌안 영상의 1차 회절광이 표시되고, 시청자의 우안 위치에는, 우안 영상의 1차 회절광이 표시될 수 있다.At this time, the first-order diffracted light of the left-eye image may be displayed at the position of the viewer's left eye, and the first-order diffracted light of the right-eye image may be displayed at the position of the viewer's right eye.
따라서, 좌안 영상의 1차 회절광과 우안 영상의 1차 회절광은, 시청자의 좌안과 우안 간격만큼 떨어지도록 표시되어야 한다.Accordingly, the first-order diffracted light of the left-eye image and the first-order diffracted light of the right-eye image must be displayed so as to be separated by a distance between the left and right eyes of the viewer.
도 6은 진폭 홀로그램을 구성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating a holographic display device constituting an amplitude hologram.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 광원(110)은, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 제 2 광원(120)은, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성할 수 있다.6, the first
그리고, 광변조부(200)는, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시할 수 있다.In addition, the
여기서, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램에 대응하는 제 1 시야창(210)이 형성되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램에 대응하는 제 2 시야창(220)이 형성될 수 있다.Here, a
이때, 제 1 서브 홀로그램은, 시청자의 좌안 위치에 형성되는 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 좌안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스(off-axis) 홀로그램이고, 제 2 서브 홀로그램은, 시청자의 우안 위치에 형성되는 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)이 시청자의 우안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스(off-axis) 홀로그램일 수 있다.At this time, the first sub-hologram is an off-axis hologram in which the center point (VP) of the
따라서, 제 1, 제 2 서브 홀로그램은, 복소수의 실수값을 가지는 진폭 홀로그램으로서, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향은, 수평 방향으로 서로 반대 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.Accordingly, the first and second sub-holograms are amplitude holograms having a complex-numbered real value, and the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are horizontally opposite to each other, The off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram may be the same in the horizontal direction.
그리고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향이, 수직 방향으로 서로 동일한 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수직 방향으로 서로 동일할 수 있다.In addition, the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are the same in the vertical direction, and the off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram May be identical to each other in the vertical direction.
예를 들면, 제 1 시야창(210)은, 시청자 입장에서 볼 때, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램이, 수평 방향에서, 좌측에서 우측 방향으로, -1차, 0차, 1차 회절광 순서로 표시되고, 수직 방향에서, 상측에서 하측 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시될 수 있다.For example, when viewed from a viewer's point of view, the
그리고, 제 2 시야창(220)은, 시청자 입장에서 볼 때, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램이, 좌측에서 우측 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시되고, 수직 방향에서, 상측에서 하측 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시될 수 있다.And, in the
이때, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광이 표시되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광이 표시될 수 있다.At this time, the first-order diffracted light of the first sub-hologram may be displayed at the position of the viewer's left eye, and the first-order diffracted light of the second sub-hologram may be displayed at the position of the viewer's right eye.
따라서, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광은, 시청자의 좌안과 우안 간격만큼 떨어지도록 표시되어야 한다.Accordingly, the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram must be displayed so as to be spaced apart from the left and right eyes of the viewer.
그러므로, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격은, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120) 사이의 간격을 조절함으로써, 조정될 수 있다.Therefore, the interval between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram can be adjusted by adjusting the distance between the first
이처럼, 본 발명은, 이러한 방식으로 진폭 홀로그램을 형성하여, 추가적인 광학 렌즈를 이용하여 시간적 공간적 분리 없이도, 좌안 영상과 우안 영상을 분리할 수 있으므로, 해상도 저하 및 밝기 저하 없이 홀로그램에 의한 3D 영상을 재생할 수 있고, 전체적인 광학계의 구조를 단순화할 수 있다.As described above, the present invention forms an amplitude hologram in this manner, so that the left-eye image and the right-eye image can be separated without temporal and spatial separation by using an additional optical lens, so that the 3D image by hologram can be reproduced without deterioration in resolution and brightness. And simplify the structure of the overall optical system.
도 7은 도 6의 시야창을 보여주는 도면이다.7 is a view showing the viewing window of FIG. 6.
도 7에 도시된 바와 같이, 시청자의 좌안 위치에는, 제 1 서브 홀로그램에 대응하는 제 1 시야창(210)이 형성되고, 시청자의 우안 위치에는, 제 2 서브 홀로그램에 대응하는 제 2 시야창(220)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7, a
여기서, 제 1 서브 홀로그램은, 시청자의 좌안 위치에 형성되는 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 좌안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스 홀로그램이고, 제 2 서브 홀로그램은, 시청자의 우안 위치에 형성되는 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)이 시청자의 우안 중심에 대해 오프 액시스되는 오프 액시스 홀로그램일 수 있다.Here, the first sub-hologram is an off-axis hologram in which the center point VP of the
이때, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)는, 시청자의 좌안 중심으로부터 제 1 방향으로 오프 액시스되고, 제 2 시야창(210)의 중심점(VP)는, 시청자의 우안 중심으로부터 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 오프 액시스된다.At this time, the center point VP of the
여기서, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)의 오프 액시스 크기와, 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)의 오프 액시스 크기는, 서로 동일할 수 있다.Here, the off-axis size of the central point VP of the
그리고, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)는, 시청자의 좌안 중심으로부터 제 3 방향으로 오프 액시스되고, 제 2 시야창(210)의 중심점(VP)도, 시청자의 우안 중심으로부터 제 3 방향으로 동일하게 오프 액시스된다.In addition, the center point VP of the
여기서, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)의 오프 액시스 크기와, 제 2 시야창(220)의 중심점(VP)의 오프 액시스 크기는, 서로 동일할 수 있다.Here, the off-axis size of the central point VP of the
즉, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(240, 260) 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(230, 250) 방향은, 수평 방향으로 서로 반대 방향이고, 수직 방향으로 서로 동일하다.That is, the directions of the off-
그리고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(240, 260) 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스(230, 250) 크기는, 수평 방향 및 수직 방향으로 서로 동일할 수 있다.In addition, the size of the off-
예를 들면, 제 1 시야창(210)은, 좌안 영상이, 제 1 수평 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시되고, 제 1 수직 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시되며, 제 2 시야창(210)은, 우안 영상이, 제 1 수평 방향의 반대인 제 2 수평 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시되고, 제 1 수직 방향으로, 1차, 0차, -1차 회절광 순서로 표시될 수 있다.For example, in the
이때, 시청자의 좌안 위치에는, 좌안 영상의 1차 회절광이 표시되고, 시청자의 우안 위치에는, 우안 영상의 1차 회절광이 표시될 수 있다.At this time, the first-order diffracted light of the left-eye image may be displayed at the position of the viewer's left eye, and the first-order diffracted light of the right-eye image may be displayed at the position of the viewer's right eye.
따라서, 좌안 영상의 1차 회절광과 우안 영상의 1차 회절광은, 시청자의 좌안과 우안 간격만큼 떨어지도록 표시되어야 한다.Accordingly, the first-order diffracted light of the left-eye image and the first-order diffracted light of the right-eye image must be displayed so as to be separated by a distance between the left and right eyes of the viewer.
도 8은 본 발명 제 3 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 보여주는 블럭 구성도이다.8 is a block diagram showing a holographic display device according to a third embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 홀로그래픽 디스플레이 장치는, 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120)을 포함하는 발광부(100), 수렴 렌즈(700), 광변조부(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the holographic display device of the present invention includes a
그리고, 추가적으로, 촬상부(400) 및 시청자 위치 정보 획득부(500)를 더 포함할 수 있다.And, additionally, it may further include an
본 발명의 제 3 실시예는, 수렴 렌즈(700)가 추가된 것을 제외하고, 본 발명 제 1, 제 2 실시예와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.The third embodiment of the present invention is the same as the first and second embodiments of the present invention, except that the converging
여기서, 제 1 광원(110) 또는 제 2 광원(120)을 포함하는 발광부(100)과 광변조부(200) 사이에는, 시청 거리를 초점 거리로 하는 수렴 렌즈가 배치될 수 있다.Here, between the light-emitting
여기서, 수렴 렌즈를 배치하는 이유는, 광변조부(200)의 픽셀 크기가 커서, 픽셀 자체에 의한 회절각이 크지 않는 경우에도, 시청자의 눈 위치에서, 광변조부(200)의 전체 면적으로부터 오는 정보를 모두 볼 수 있도록 하는 기준광을 생성하기 위함이다.Here, the reason for arranging the converging lens is that even when the pixel size of the
이때, 기준광은, 광변조부(200)의 전체 면적을 통과하여 시청 거리 위치의 한 점으로 수렴되는 구면파일 수 있다.In this case, the reference light may pass through the entire area of the
일 예로, 수렴 렌즈는, 블록 렌즈, 프레넬 렌즈(fresnel lens), 회절광학소자(DOE) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.For example, the converging lens may be at least one of a block lens, a fresnel lens, and a diffractive optical element (DOE).
또한, 수렴 렌즈(700)와 광변조부(200)은, 일정 간격 d만큼 떨어져 배치될 수 있다.In addition, the converging
경우에 따라, 수렴 렌즈(700)는, 제어부(300)의 구동 신호에 따라, 이동되어, 수렴 렌즈(700)와 광변조부(200) 사이의 간격 d을 조절할 수도 있다.In some cases, the converging
도 9 및 도 10은 제 1 광원과 제 2 광원 사이의 간격 조절 방식을 설명하기 위한 도면으로서, 도 9는 이동 방식이고, 도 10은 고정 방식이다.9 and 10 are diagrams for explaining a method of adjusting a distance between a first light source and a second light source, and FIG. 9 is a moving method, and FIG. 10 is a fixed method.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(300)는, 획득한 사용자의 위치 정보를 토대로, 제 1, 제 2 시야창(210, 220)의 위치를 결정하고, 결정된 제 1, 제 2 시야창(210, 220)의 위치 및 물체점의 깊이 정보를 토대로, 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기를 산출할 수 있다.9 and 10, the
따라서, 제 1 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 좌안으로부터 오프 액시스되고, 제 2 시야창(210)의 중심점(VP)이 시청자의 우안으로부터 오프 액시스되도록, 제 1, 제 2 광원(110, 120) 사이의 간격을 조절하여, 제 1, 제 2 시야창(210, 220)의 1차 회절광들이 시청자의 좌안과 우안 사이의 간격만큼 떨어지도록 한다.Accordingly, the first and second light sources so that the central point VP of the
여기서, 제 1, 제 2 광원(110, 120) 사이의 간격을 조절하기 위해서는, 도 9와 같이, 제 1, 제 2 광원(110, 120)을 직접 이동시키는 이동 방식과, 도 10과 같이, 고정 배치된 다수의 광원들로부터, 해당하는 간격을 갖는 제 1, 제 2 광원(110, 120)을 찾는 고정 방식을 이용할 수 있다.Here, in order to adjust the interval between the first and second
도 9에 도시된 바와 같이, 이동 방식의 경우, 이동 간격 조정부(600)는, 제어부(300)의 제어신호에 따라, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)을 이동시켜, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120) 사이의 간격 d11을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 9, in the case of the movement method, the movement
즉, 이동 간격 조정부(600)는, 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120) 사이의 간격 d11을, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격 d12에 따라, 가변할 수 있다.That is, the movement
이때, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격 d12은, 시청자의 좌안과 우안 사이의 간격과 동일할 수도 있다.In this case, the distance d12 between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram may be the same as the distance between the viewer's left and right eyes.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 고정 방식의 경우, 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)은, 다수의 광원들이 배치되는 광원 어레이(150)에 포함될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 10, in the case of a fixed method, the first
여기서, 제어부(300)는, 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격 d12을 산출하고, 광원 어레이로부터, 산출된 간격 d12에 가장 인접한 간격 d11을 갖는 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)의 위치를 서치하며, 서치된 제 1 광원(110)과 제 2 광원(120)을 제어하여, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성할 수 있다.Here, the
도 11은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 홀로그램 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a hologram generation method of a holographic display device according to the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 먼저, 촬상부는, 시청자의 이미지를 촬상한다.(S10)As shown in Fig. 11, first, the imaging unit captures an image of a viewer (S10).
그리고, 시청자 위치 정보 획득부는, 촬상된 시청자의 이미지로부터 시청자의 동공 위치를 탐지하고,(S20) 탐지된 시청자의 동공 위치로부터 시청자의 위치 정보를 획득할 수 있다.(S30)In addition, the viewer location information acquisition unit may detect the viewer's pupil position from the captured viewer's image (S20), and obtain the viewer's position information from the detected pupil position of the viewer (S30).
이어, 제어부는, 획득한 사용자의 위치 정보를 토대로, 시야창의 위치 및 크기를 결정하고,(S40) 결정된 시야창의 위치, 크기 및 물체점의 깊이 정보를 토대로, 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기를 산출할 수 있다.(S50)Next, the control unit determines the location and size of the viewing window based on the acquired location information of the user (S40), and based on the determined location, size, and depth information of the object point, the location of the first and second sub-holograms And the size can be calculated (S50)
또한, 제어부는, 현재 제 1 광원과 제 2 광원 사이의 간격이, 미리 산출된 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격값에 해당하는지를 판단한다.In addition, the control unit determines whether the current distance between the first light source and the second light source corresponds to a pre-calculated distance value between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram.
만일, 현재 제 1 광원과 제 2 광원 사이의 간격이, 산출된 간격값에 해당하지 않는다면, 제어부는, 제 1 광원과 제 2 광원 사이의 간격이, 산출된 간격값에 해당되도록, 제 1 광원과 제 2 광원을 이동시킨다.If the current distance between the first light source and the second light source does not correspond to the calculated spacing value, the control unit determines the first light source so that the distance between the first light source and the second light source corresponds to the calculated spacing value. And move the second light source.
다음, 제어부는, 제 1, 제 2 광원을 동시에 구동시켜, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광과, 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성할 수 있다.(S60)Next, the controller may simultaneously drive the first and second light sources to generate first light corresponding to the viewer's left eye and second light corresponding to the viewer's right eye (S60).
그리고, 제어부는, 산출된 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기에 따라, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시할 수 있다.(S70)In addition, the controller may overlap and display the first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and the second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye according to the calculated positions and sizes of the first and second sub-holograms. (S70)
여기서, 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램은, 오프 액시스 홀로그램으로 표시할 수 있다.Here, the first sub-hologram and the second sub-hologram may be displayed as off-axis holograms.
이때, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향은, 수평 방향으로 서로 반대 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수평 방향으로 서로 동일할 수 있다.In this case, the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are opposite to each other in the horizontal direction, and the off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram May be identical to each other in the horizontal direction.
또한, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향과 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 방향은, 수직 방향으로 서로 동일한 방향이고, 제 1 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기와 제 2 서브 홀로그램에 대한 오프 액시스 크기는, 수직 방향으로 서로 동일할 수 있다.In addition, the off-axis direction for the first sub-hologram and the off-axis direction for the second sub-hologram are the same direction in the vertical direction, and the off-axis size for the first sub-hologram and the off-axis size for the second sub-hologram May be identical to each other in the vertical direction.
도 12는 홀로그램 생성을 위한 입력 영상을 보여주는 도면이고, 도 13은 복소 홀로그램에 의한 재생 영상을 보여주는 도면이며, 도 14는 진폭 홀로그램에 의한 재생 영상을 보여주는 도면이다.12 is a diagram showing an input image for generating a hologram, FIG. 13 is a diagram showing a reproduction image based on a complex hologram, and FIG. 14 is a diagram showing a reproduction image using an amplitude hologram.
시청자의 좌안과 우안에 대응되는 입력 영상이, 도 12와 같은 이미지라면, 입력 영상을 이용한 홀로그램 계산을 복소 홀로그램 또는 진폭 홀로그램 형태로 수행할 수 있다.If the input image corresponding to the viewer's left eye and the right eye is an image as shown in FIG. 12, a hologram calculation using the input image may be performed in the form of a complex hologram or an amplitude hologram.
여기서, 좌안과 우안에 대응되는 홀로그램을 서로 중첩시켜서, 하나의 홀로그램을 생성하고, 생성된 홀로그램이 복소 홀로그램일 경우, 수평 방향으로 오프 액시스값을 서로 반대 방향으로 적용시키면, 재생되는 이미지는 수치적인 방법으로 계산된다.Here, one hologram is created by overlapping the holograms corresponding to the left eye and the right eye, and if the generated hologram is a complex hologram, if the off-axis value is applied in the horizontal direction in opposite directions, the reproduced image is numerically Is calculated by the method.
이와 같이, 계산된 홀로그램에, 좌안 및 우안에 대응되는 광원을 동시에 조사할 경우, 시청자의 좌안과 우안의 망막에 맺히는 재생 영상은 도 13과 같다.As described above, when the calculated hologram is simultaneously irradiated with light sources corresponding to the left and right eyes, a reproduced image formed on the retina of the viewer's left and right eyes is shown in FIG. 13.
이 경우, 영상은, 상하좌우 방향이 반전된다.In this case, the image is reversed in the vertical, left and right directions.
그리고, 좌안과 우안에 대응되는 홀로그램을 서로 중첩시켜서, 하나의 홀로그램을 생성하고, 생성된 홀로그램이 진폭 홀로그램일 경우, 수평 방향으로 오프 액시스값을 서로 반대 방향으로 적용시키고, 수직 방향으로 오프 액시스값을 서로 동일한 방향으로 적용시키면, 재생되는 이미지는 수치적인 방법으로 계산된다.And, one hologram is created by overlapping the holograms corresponding to the left eye and the right eye, and if the generated hologram is an amplitude hologram, the off-axis value is applied in the horizontal direction in opposite directions, and the off-axis value in the vertical direction When applied in the same direction to each other, the reproduced image is calculated numerically.
이와 같이, 계산된 홀로그램에, 좌안 및 우안에 대응되는 광원을 동시에 조사할 경우, 시청자의 좌안과 우안의 망막에 맺히는 재생 영상은 도 14와 같다.In this way, when the calculated hologram is simultaneously irradiated with light sources corresponding to the left and right eyes, a reproduced image formed on the retina of the viewer's left and right eyes is shown in FIG. 14.
이 경우, 영상은, 상하좌우 방향이 반전된다.In this case, the image is reversed in the vertical, left and right directions.
즉, 두 가지 경우, 모두 좌안에는 왼쪽 영상만, 우안에는 오른쪽 영상만이 재생되는 것을 확인할 수 있다.That is, in both cases, it can be seen that only the left image is played in the left eye and only the right image is played in the right eye.
이와 같이, 본 발명은, 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여, 시간적 및 공간적 분리 없이, 동시에 표시 및 재생함으로써, 해상도 저하 및 표현되는 밝기 저하 없이 홀로그램에 의한 3D 영상을 복원할 수 있다.As described above, the present invention superimposes the first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and the second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye, and displays and reproduces them at the same time without temporal and spatial separation. It is possible to reconstruct a 3D image by hologram without deterioration.
또한, 본 발명은, 좌안 및 우안 영상 분리를 위한 추가적인 광학 렌즈가 필요하지 않으므로, 광학계의 구조를 단순화할 수 있어, 전체적인 비용을 절감하고, 소형화에 유리하다.In addition, the present invention does not require an additional optical lens for separating left-eye and right-eye images, so that the structure of the optical system can be simplified, thereby reducing overall cost and advantageous in miniaturization.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications may be implemented by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or prospect of the present invention.
100: 발광부 110: 제 1 광원
120: 제 2 광원 200: 광변조부
210: 제 1 시야창 220: 제 2 시야창
300: 제어부 400: 촬상부
500: 시청자 위치 정보 획득부100: light emitting unit 110: first light source
120: second light source 200: light modulator
210: first viewing window 220: second viewing window
300: control unit 400: imaging unit
500: viewer location information acquisition unit
Claims (20)
상기 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하고, 상기 제1 광원과 다른 제 2 광원;
상기 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 상기 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시하는 광변조부; 그리고,
상기 제 1 광과 제 2 광을 동시에 광변조부로 출사하도록, 상기 제 1, 제 2 광원을 제어하고, 상기 제 1 서브 홀로그램과 제 2 서브 홀로그램이 중첩되어 표시되도록, 상기 광변조부를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 광원 및 제2 광원이 영상 기록을 위한 기준광 및 영상 재생을 위한 물체광을 생성하고, 상기 물체광은 1차 또는 2차 회절광으로 형성되도록 제어하고,
상기 1차 또는 2차 회절광은 상기 기준광에 대해 일정 각도를 이루고,
상기 제어부는 상기 제1 서브 홀로그램 및 상기 제2 서브 홀로그램을 오프 액시스 홀로그램으로 표시하도록 상기 광변조부를 제어하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.A first light source for generating first light corresponding to the viewer's left eye;
A second light source that generates second light corresponding to the viewer's right eye and is different from the first light source;
An optical modulator configured to overlap and display a first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and a second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye; And,
A control unit that controls the first and second light sources to simultaneously emit the first and second light to the light modulator, and controls the light modulator so that the first sub-hologram and the second sub-hologram overlap and display
Including,
The control unit,
The first light source and the second light source generate reference light for image recording and object light for image reproduction, and the object light is controlled to be formed as first or second order diffracted light
The first or second diffracted light forms a certain angle with respect to the reference light,
The control unit controls the light modulator to display the first sub-hologram and the second sub-hologram as an off-axis hologram.
상기 제어부는,
상기 제 1 서브 홀로그램의 1차 회절광과 상기 제 2 서브 홀로그램의 1차 회절광 사이의 간격을 산출하고,
상기 광원 어레이로부터, 상기 산출된 간격에 가장 인접한 간격을 갖는 제 1 광원과 제 2 광원을 서치하며,
상기 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광을 생성하고, 상기 시청자의 우안에 대응하는 제 2 광을 생성하도록, 상기 서치된 제 1 광원과 제 2 광원을 제어하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.The method of claim 1, wherein the first light source and the second light source are composed of a light source array in which a plurality of light sources are disposed,
The control unit,
Calculating an interval between the first-order diffracted light of the first sub-hologram and the first-order diffracted light of the second sub-hologram,
From the light source array, a first light source and a second light source having an interval closest to the calculated interval are searched,
And controlling the searched first light source and second light source to generate first light corresponding to the viewer's left eye and second light corresponding to the viewer's right eye.
상기 촬상된 시청자의 이미지로부터 상기 시청자의 동공 위치를 탐지하여, 상기 시청자의 위치 정보를 획득하는 시청자 위치 정보 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.The apparatus of claim 1, further comprising: an imaging unit that captures an image of the viewer; And,
And a viewer location information acquisition unit configured to detect the location of the viewer's pupil from the captured image of the viewer and obtain location information of the viewer.
시청자의 이미지를 촬상하는 단계;
상기 촬상된 시청자의 이미지로부터 상기 시청자의 동공 위치를 탐지하는 단계;
상기 탐지된 시청자의 동공 위치로부터 상기 시청자의 위치 정보를 획득하는 단계;
상기 획득한 시청자의 위치 정보를 토대로, 시야창의 위치 및 크기를 결정하는 단계;
상기 결정된 시야창의 위치, 크기 및 물체점의 깊이 정보를 토대로, 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기를 산출하는 단계;
상기 제 1, 제 2 광원을 동시에 구동시켜, 상기 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 광과, 상기 시청자의 우안에 대응하고, 제1 광과는 다른 제 2 광을 생성하는 단계;
상기 산출된 제 1, 제 2 서브 홀로그램의 위치 및 크기에 따라, 상기 시청자의 좌안에 대응하는 제 1 서브 홀로그램과 상기 시청자의 우안에 대응하는 제 2 서브 홀로그램을 중첩하여 표시하는 단계를 포함하고,
상기 제1 광원 및 제2 광원은 영상 기록을 위한 기준광 및 영상 재생을 위한 물체광을 생성하며, 상기 물체광은 1차 또는 2차 회절광으로 형성되고,
상기 1차 또는 2차 회절광은 상기 기준광에 대해 일정 각도를 이루고,
상기 제1 서브 홀로그램과 상기 제2 서브 홀로그램은 오프 액시스 홀로그램으로 표시되는 것
을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치의 홀로그램 생성 방법.In the hologram generation method of a holographic display device comprising first and second light sources and a light modulator,
Capturing an image of a viewer;
Detecting a pupil position of the viewer from the captured image of the viewer;
Obtaining location information of the viewer from the detected pupil location of the viewer;
Determining the location and size of the viewing window based on the acquired location information of the viewer;
Calculating the positions and sizes of the first and second sub-holograms based on the determined location, size, and depth information of the object point;
Generating a first light corresponding to the left eye of the viewer and a second light corresponding to the right eye of the viewer and different from the first light by simultaneously driving the first and second light sources;
In accordance with the calculated positions and sizes of the first and second sub-holograms, displaying a first sub-hologram corresponding to the viewer's left eye and a second sub-hologram corresponding to the viewer's right eye by overlapping each other,
The first light source and the second light source generate reference light for image recording and object light for image reproduction, and the object light is formed of first or second order diffracted light,
The first or second diffracted light forms a certain angle with respect to the reference light,
The first sub-hologram and the second sub-hologram are displayed as off-axis holograms
Hologram generation method of a holographic display device, characterized in that.
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