KR102374014B1 - A making device and method of holographic screen for projecting 3d image - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 구형 반사경이나 렌즈와 같은 광학부품을 사용함이 없이 다양한 크기의 3차원 영상 투사 스크린(Three Dimensional Image Projection Screen)을 단시간에 간단하고 저렴하게 제작할 수 있는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치 및 제작방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치로서, 일면에 감광유제가 도포되는 감광판이 적층되는 평판; 홀로그래픽 스크린의 표면 균일도 향상과 시역 확대를 위하여 상기 감광판 상에 적층되는 확산판; 계산에 의해 생성된 회절패턴 또는 프레넬 패턴이 인쇄된 투명판; 및 상기 투명판을 향하여 확대된 빔을 조명하는 광원;을 포함한다.
The present invention relates to a three-dimensional image projection holographic screen that can easily and inexpensively produce three-dimensional image projection screens of various sizes without using optical components such as spherical reflectors or lenses. It relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method.
The present invention provides an apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, comprising: a flat plate on which a photosensitive plate having a photosensitive emulsion applied on one surface is laminated; a diffusion plate laminated on the photosensitive plate to improve the surface uniformity of the holographic screen and expand the viewing area; a transparent plate on which a diffraction pattern or a Fresnel pattern generated by calculation is printed; and a light source for illuminating the expanded beam toward the transparent plate.

Description

3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치 및 제작방법{A MAKING DEVICE AND METHOD OF HOLOGRAPHIC SCREEN FOR PROJECTING 3D IMAGE}A MAKING DEVICE AND METHOD OF HOLOGRAPHIC SCREEN FOR PROJECTING 3D IMAGE

본 발명은 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치 및 제작방법에 관한 것으로, 자세하게는 구형 반사경이나 렌즈와 같은 광학부품을 사용함이 없이 다양한 크기의 3차원 영상 투사 스크린(Three Dimensional Image Projection Screen)을 단시간에 간단하고 저렴하게 제작할 수 있는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치 및 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a holographic screen for three-dimensional image projection, and in detail, a three-dimensional image projection screen of various sizes without using optical components such as a spherical reflector or a lens. To a manufacturing apparatus and manufacturing method of a holographic screen for 3D image projection, which can be manufactured simply and inexpensively in a short time.

평면, 홀로그래픽 재생영상 및 체적 영상을 포함한 3차원 영상을 동시에 투사 가능한 표시 스크린에서는 3차원 영상을 투사하는 영상 투사장치로부터 스크린 표면에 초점되어 표시되는 영상을 스크린의 표면 전후의 정해진 공간의 위치에서 시청자가 시청 가능한 지역, 즉 시역(Viewing Zone)을 스크린 자체가 형성할 수 있는 기능을 가져야 한다. In a display screen capable of simultaneously projecting three-dimensional images including flat, holographic reproduction images and volumetric images, the image displayed by focusing on the screen surface from the image projection device that projects the three-dimensional image is displayed at a location in a predetermined space before and after the surface of the screen. The screen itself must have the ability to form a viewing zone, that is, a viewing zone for a viewer.

이 기능을 가지기 위해서는 평면 및 3차원 영상 투사 스크린은 렌즈나 구형거울과 같은 광학적인 수렴력을 가져야 한다. 그러므로 평면 및 3차원 영상의 동시 투사를 위한 스크린으로 사용되는 것은 구형반사경 및 렌즈만이 아니고, 동일한 특성의 반 원통형 렌즈를 수평 배열한 렌티큘라(Lenticular) 판, 동일한 폭의 슬릿을 일정간격으로 수평방향으로 평행 배열한 시차장벽(Parallax Barrier) 판, 평면 렌즈인 프레넬 렌즈, 동일 특성의 마이크로 렌즈를 면적 배열한 집적사진판(Integral Photography Plate) 그리고 렌즈 또는 구형 반사경의 역할을 하는 홀로그래픽 스크린이 있다. In order to have this function, the flat and 3D image projection screen must have the same optical convergence power as a lens or a spherical mirror. Therefore, it is not only a spherical reflector and a lens that is used as a screen for simultaneous projection of flat and 3D images, but a lenticular plate in which semi-cylindrical lenses of the same characteristics are horizontally arranged, and slits of the same width are horizontally spaced at regular intervals. Parallax barrier plate arranged in parallel in the direction, Fresnel lens which is a flat lens, Integral Photography Plate with micro lenses of the same characteristics arranged in an area, and a holographic screen that acts as a lens or a spherical reflector there is.

그러나 구형 반사경과 렌즈의 경우는 자체가 체적을 가지므로, 대형으로 만들게 되면, 부피가 커지고 무게가 무거워지는 단점이 있다. 이에 비해 홀로그래픽 스크린을 제외한 다른 광학판들은 이런 단점들이 줄어든 평면판의 형태를 가지나. 표면에 주기적인 요철(Concave-Convex lenses) 또는 검은색 줄을 가지고 있어, 이들 광학판에 영상을 투사하여 시청하는 경우, 이 광학판 표면의 요철 또는 검은색 줄의 존재에 의해 영상의 화질이 떨어지며, 시청자의 눈에 불편함을 끼치게 된다. However, in the case of a spherical reflector and a lens, since they themselves have a volume, if they are made large, the volume increases and the weight becomes heavy. On the other hand, other optical plates except for holographic screens have the form of a flat plate with these shortcomings reduced. Concave-Convex lenses or black streaks on the surface, so if you project an image to these optical plates and watch, the image quality will deteriorate due to the presence of irregularities or black streaks on the optical plate's surface. , causing discomfort to the viewer's eyes.

이에 비해 홀로그래픽 스크린은 표면에 굴곡이 없는 평탄한 고 해상도 광학판으로, 스크린의 투명도(Transparency)가 뛰어나 영상의 밝기가 다른 광학판에 비해 우수하여, 밝고 선명한 3차원 영상의 표시가 가능하다. On the other hand, a holographic screen is a flat, high-resolution optical plate with no curvature on the surface, and the screen has excellent transparency and the brightness of the image is superior to that of other optical plates, so it is possible to display bright and clear three-dimensional images.

홀로그래픽 스크린은 홀로그래픽 광학소자(Holographic Optical Element: HOE)의 하나로 영상을 투사할 수 있게 만든 홀로그램으로, 구형 반사경 또는 렌즈로 구성하여 전 가시광선의 파장영역을 커버할 수 있는 천연색 영상 투사 스크린이 1996년도에 개발되었다. 이 천연색 홀로그래픽 스크린은 긴 슬릿형(Slit Shape)의 확산띠(Diffuser Strip)를 물체로 하는 홀로그램으로 확산띠의 길이와 스크린 제작시 감광판과의 상대적인 위치조정을 통해 단일 파장의 레이저빔 만으로 40인치의 크기까지 제작되었으나, 사용 확산띠와 감광판 사이의 거리가 수십 cm밖에 되지 않아 확산띠로부터 확산된 빔이 확산띠와 가까운 부분이 먼 곳보다 더 많이 조명되어 크기가 커질수록 스크린의 균일도가 떨어지며, 특히 확산띠와 멀어질수록 밝기가 저하되는 문제가 있어, 40인치 이상의 스크린 기록은 시도된 적이 없다. 홀로그래픽 스크린을 구형 반사경 또는 렌즈를 사용하여 기록하는 아날로그 방식의 경우는 균일도 측면에서 보면 상기의 확산띠 방식보다 뛰어나다. A holographic screen is a hologram made to project an image as one of the holographic optical elements (HOE). A natural-color image projection screen that can cover the wavelength range of all visible light with a spherical reflector or lens was introduced in 1996. was developed in the year This color holographic screen is a hologram using a long slit-shaped diffuser strip as an object, and by adjusting the length of the diffuser band and its relative position with the photosensitive plate during screen production, it is 40 inches with only a single wavelength laser beam. Although the distance between the diffusion band and the photosensitive plate used is only tens of cm, the beam diffused from the diffusion band illuminates more near the diffusion band than at the farthest part, and as the size increases, the uniformity of the screen decreases. In particular, there is a problem that the brightness decreases as the distance from the diffusion band increases, so screen recording of 40 inches or larger has never been attempted. The analog method for recording the holographic screen using a spherical reflector or lens is superior to the diffusion band method in terms of uniformity.

그러나 스크린보다 큰 사이즈의 구형 반사경 또는 렌즈를 사용해야 하고, 천연색 표시를 위해서는 적색, 녹색 및 청색 레이저빔을 따로 사용하여 각 색상의 스크린을 각기 만들어 서로 겹쳐 사용하거나, 세 색상의 레이저 빔을 합쳐 동시에 기록할 수도 있다(홀로그래피 원리와 응용). However, a spherical reflector or lens that is larger than the screen size must be used. For natural color display, separate red, green, and blue laser beams are used to create screens of each color and overlap each other, or combine the laser beams of three colors to record simultaneously. (Holographic Principles and Applications).

디지털 방식의 홀로그래픽 스크린은 기록에 너무 많은 시간이 소요되어, 대형스크린의 제작이 어렵고 또한 해상도 증대가 힘들며, 많은 수차를 포함하고 있다. 이 문제의 해결을 위해 스크린을 구형반사경 또는 렌즈를 사용하지 않고 짧은 시간내에 기록할 수 있어야 한다. The digital holographic screen takes too much time to record, so it is difficult to manufacture a large screen, and it is difficult to increase the resolution, and it contains many aberrations. To solve this problem, the screen should be able to record in a short time without using a spherical reflector or lens.

대한민국 공개특허 제10-2005-0049199호(2006.12.20)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0049199 (2006.12.20)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 구형 반사경이나 렌즈와 같은 광학부품을 사용함이 없이 다양한 크기의 3차원 영상 투사 스크린(Three Dimensional Image Projection Screen)을 단시간에 간단하고 저렴하게 제작할 수 있는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치 및 제작방법을 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to produce a three-dimensional image projection screen of various sizes in a short time without using optical components such as a spherical reflector or a lens. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a holographic screen for 3D image projection that can be manufactured simply and inexpensively.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치로서, 일면에 감광유제가 도포되는 감광판이 적층되는 평판; 상기 평판 상에 적층되고, 계산에 의해 생성된 회절패턴 또는 프레넬 패턴이 인쇄된 투명판 또는 프레넬 렌즈; 및 상기 투명판 또는 프레넬 렌즈를 향하여 확대된 빔을 조명하는 광원;을 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is an apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, comprising: a flat plate on which a photosensitive plate having a photosensitive emulsion applied on one surface is laminated; a transparent plate or a Fresnel lens laminated on the flat plate and printed with a diffraction pattern or a Fresnel pattern generated by calculation; and a light source for illuminating the expanded beam toward the transparent plate or the Fresnel lens.

또한 홀로그래픽 스크린의 표면 균일도 향상과 시역 확대를 위하여 상기 투명판 또는 프레넬 렌즈와 상기 감광판 사이에 삽입 적층되는 확산판;을 더 포함할 수 있다.In addition, in order to improve the uniformity of the surface of the holographic screen and expand the viewing area, a diffusion plate inserted and stacked between the transparent plate or the Fresnel lens and the photosensitive plate; may further include.

이때 상기 회절패턴의 계산은, 처프형 회절패턴인 경우에는,

Figure 112021130580790-pat00001
에 의해 계산하고(x와 y는 홀로그램의 수평 및 수직방향으로 점 (0,0)으로부터의 거리이고,
Figure 112021130580790-pat00002
는 홀로그램 회절패턴 기록용 광의 파장이며, 그리고
Figure 112021130580790-pat00003
는 이 회절패턴에 평행광 입사시 초점되는 광의 홀로그램으로부터의 거리임), 비 동축 회절패턴인 경우에는,
Figure 112021130580790-pat00004
에 의해 계산된다(
Figure 112021130580790-pat00005
Figure 112021130580790-pat00006
은 각기 물체파와 기준파의 위치를 나타낸다. 그리고 z는 회절패턴에서 물체파와 기준파의 수직거리를 나타냄).At this time, the calculation of the diffraction pattern is, in the case of a chirped diffraction pattern,
Figure 112021130580790-pat00001
Calculated by (x and y are the distances from the point (0,0) in the horizontal and vertical directions of the hologram,
Figure 112021130580790-pat00002
is the wavelength of light for recording the hologram diffraction pattern, and
Figure 112021130580790-pat00003
is the distance from the hologram of the focused light when parallel light is incident on this diffraction pattern), in the case of a non-coaxial diffraction pattern,
Figure 112021130580790-pat00004
is calculated by (
Figure 112021130580790-pat00005
Wow
Figure 112021130580790-pat00006
represents the position of the object wave and the reference wave, respectively. And z represents the vertical distance between the object wave and the reference wave in the diffraction pattern).

그리고 상기 투명판은, 인쇄된 필름형 시트가 밀착된 얇은 유리 또는 투명 플라스틱 판 또는 프레넬 렌즈일 수 있다.In addition, the transparent plate may be a thin glass or transparent plastic plate or a Fresnel lens to which a printed film-like sheet is adhered.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작방법으로서, 원하는 스크린의 크기와 초점거리에 대응하는 물체파와 기준파의 위치 선정을 통해 파장별 또는 삼원색에 대응하는 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 계산하고, 상기 파장별 또는 색상별 회절패턴 또는 프레넬 패턴, 또는 상기 파장별 또는 색상별 회전패턴 또는 프레넬 패턴을 합친 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 투명판에 음(양)각되거나 인쇄하여, 상기 인쇄된 투명판 상의 패턴을 스크린으로 사용하거나, 감광판에 전사시키고 현상하여 스크린으로 사용하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, according to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a method of manufacturing a holographic screen for 3D image projection, wherein the position of the object wave and the reference wave corresponding to the size and focal length of the desired screen is selected A diffraction pattern or Fresnel pattern corresponding to each wavelength or three primary colors is calculated through It is characterized in that the Fresnel pattern is engraved or printed on a transparent plate, and the pattern on the printed transparent plate is used as a screen, or it is transferred to a photosensitive plate and developed to use it as a screen.

본 발명에 따르면, 고 투과율 및 고 회절효율을 가진 3차원 영상 투사 스크린으로 사용가능할 뿐만 아니라, 특히 렌즈나 구형 반사경을 사용하지 않은 홀로그래픽 광학소자이므로, 제작이 간단하여 제약비용이 저렴하며, 제작 시간이 짧아 대량 제작이 가능하고, 또한 크기에 제약을 받지 않는 효과가 있다.According to the present invention, it can be used as a three-dimensional image projection screen having high transmittance and high diffraction efficiency, and in particular, since it is a holographic optical device that does not use a lens or a spherical reflector, it is simple to manufacture, so the pharmaceutical cost is low, and manufacturing Short time, mass production is possible, and there is an effect that is not limited by size.

도 1은 처프형 또는 비 동축형 회절 패턴, 또는 프레넬 패턴을 기록하는 기본 원리도,
도 2는 본 발명의 적색, 녹색 그리고 청색 파장의 광으로 계산한 세 개의 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 합쳐 하나의 천연색 표시가 가능한 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 계산하는 것을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 홀로그래픽 감광판에 인쇄 회절패턴, 프레넬 패턴 또는 프레넬 렌즈 패턴을 전사하는 장치를 도시한 도면이다.
1 is a diagram of the basic principle of recording a chirped or non-coaxial diffraction pattern, or Fresnel pattern;
2 is a diagram illustrating the calculation of a diffraction pattern or a Fresnel pattern capable of displaying one natural color by combining three diffraction patterns or Fresnel patterns calculated with light of red, green and blue wavelengths of the present invention;
3 is a diagram illustrating an apparatus for transferring a printed diffraction pattern, a Fresnel pattern, or a Fresnel lens pattern to the holographic photosensitive plate of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치 및 제작방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for manufacturing a holographic screen for 3D image projection according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

일반적인 평면영상 투사스크린(Projection Screen)에는 표면이 확산판(Diffuser)과 같이 입사빔을 전면공간으로 산란(Scattering)시키는 무질서(Random)하게 배열된 미세 입자(fine Particles)들이 분포되어 있으나, 3차원 영상의 표시를 위한 영상스크린은 영상투사기(Image peojector)의 투사 렌즈(Projection Lens)의 개구(Aperture)를 영상화시켜 스크린 전면 공간의 한 지점에 상(Image)을 형성시켜 시역(Viewing Zone)을 만들 수 있어야 한다. 이를 위해 스크린은 구형 반사경(Spherical Mirror)이나 렌즈(Lens)와 같은 광학부품에서와 같이, 영상 투사기로부터 표면에 입사되는 광을 모아서 수렴시키는 수렴력(Converging Power)을 가져야 한다. In a general flat image projection screen, randomly arranged fine particles that scatter the incident beam to the front space, like a diffuser, are distributed on the surface, but three-dimensional The image screen for image display visualizes the aperture of the projection lens of the image projector to form an image at a point in the space in front of the screen to create a viewing zone. should be able To this end, the screen must have a converging power that collects and converges the light incident on the surface from the image projector as in an optical component such as a spherical mirror or lens.

그러나 렌즈나 구형 반사경을 직접 스크린으로 사용하는 경우, 스크린을 대형화하게 되어 무겁고, 부피가 커져 사용이 비현실적이다. 이런 단점을 극복하기위해 디지털과 광-기계적인(Optomechanical) 방법을 결합한 평면형 렌즈와 구형 반사경의 특성을 가진 프레넬(Fresnel) 렌즈, 펜티큘러(Lenticular) 및 시차장벽(Parallax Barrier) 판, 마이크로 렌즈 배열판(Microlens Array), 홀로그래픽 격자 배열(Holographic grating Array), 편광 배열판(Polarization Array) 등, 여러 투사 스크린이 개발되어 사용되고 있다. However, when a lens or a spherical reflector is directly used as a screen, the screen becomes large and heavy and bulky, making it unrealistic to use. To overcome these shortcomings, a flat lens combining digital and optomechanical methods, a Fresnel lens with the characteristics of a spherical reflector, a lenticular and Parallax barrier plate, and a micro lens Various projection screens, such as a Microlens Array, a Holographic grating Array, and a Polarization Array, have been developed and used.

그러나 이들 스크린은 다시점(Muitiview) 영상을 시차(Parallaxes)를 이용해 3차원적으로 인식되게 하는 것으로 프레넬 렌즈를 제외하고는, 실제 3차원 물체의 영상을 3차원적으로 표시 가능한 렌즈나 구형 반사경과는 응용 특성이 달라진다. However, these screens allow the multi-view image to be recognized three-dimensionally using parallaxes. Except for the Fresnel lens, a lens or a spherical reflector that can display the image of a real three-dimensional object in three dimensions and application characteristics are different.

홀로그래픽 스크린은 렌즈나 구형반사경과 같은 특성을 가진 홀로그램 구현 가능한 평면이므로, 표면 형태가 각기 렌즈나 구형 반사경과 같은 일정(Constant) 곡률 반경(Radius of Curvature)을 가진 볼록(Convex)과 오목(Concave) 형태에 비해 평면 및 체적 영상을 투사하기에 더 적합하다. 또한 홀로그래픽 스크린은 기록시 물체광(Object Wave)을 점광원 대신에 특정 확산판을 거친 확산빔으로 함으로서 시역을 더 크고 균일하게 할 수도 있다. Since a holographic screen is a plane capable of realizing holograms with the same characteristics as a lens or a spherical reflector, the surface shape is Convex and Concave, each having a constant Radius of Curvature similar to that of a lens or a spherical reflector. ) is more suitable for projecting planar and volumetric images compared to form. In addition, the holographic screen can make the viewing area larger and more uniform by using the object wave as a diffuse beam passing through a specific diffuser plate instead of a point light source during recording.

그러나 이 홀로그래픽 스크린의 기록 방식은 제작하고자 하는 스크린 크기보다 더 크거나 최소한 동일한 크기의 렌즈나 구형 반사경을 사용하거나, 확산판을 물체로 사용하여 기록하는 두 가지 방식이 있으나, 전자의 경우는 스크린의 사이즈(Size)가 커질수록 더 큰 구경(Diameter)을 필요로 하여 제작이 비현실적이며, 후자의 경우는 확산판의 크기에 따라 스크린의 수렴력이 저하됨은 물론 스크린의 균일도(Uniformity)에도 문제가 있어, 길고 폭이 좁은 확산판과 같은 단일 레이저 빔으로 천연색 투사 스크린 제작이 가능한 경우를 제외하고는 렌즈나 구형 반사경 특성을 가지는 스크린 제작에 사용되지 않는다. However, there are two methods of recording this holographic screen using a lens or a spherical reflector that is larger or at least the same size as the screen size to be produced, or recording using a diffuser plate as an object. As the size of the screen increases, it requires a larger diameter, making it unrealistic to manufacture. Therefore, it is not used in the production of screens with lens or spherical reflector characteristics, except when a color projection screen can be produced with a single laser beam such as a long and narrow diffuser plate.

그러므로 렌즈나 구형 반사경 특성을 가지는 스크린을 이들을 사용하지 않고 제작하기 위해서는 이들이 상 광학계에 사용되는 경우에 이들의 회절패턴을 아는 것이 필요하다. 렌즈나 구형 반사경의 경우, 이들로부터 어느 거리 떨어진 점광원으로부터 발생된 광이 렌즈를 투과하거나 구형 반사경에 의해 반사되어 수렴되어 점광원의 상을 맺는 지점은 렌즈 공식에 의해 구해진다. Therefore, in order to manufacture a screen having a lens or a spherical reflector characteristic without using them, it is necessary to know their diffraction patterns when they are used in an image optical system. In the case of a lens or a spherical reflector, the point at which light generated from a point light source separated by a certain distance passes through the lens or is reflected by a spherical reflector and converged to form the image of the point light source is obtained by the lens formula.

이 상의 구현은 홀로그램에서 재생파(Reconstruction Wave)에 의해 원래 물체의 상이 재생되는 원리와 동일하다. 홀로그램의 회절패턴 기록을 위해서는 가 간섭성(Coherent) 광원인 한 개의 레이저(Laser)에서 발생된 광 빔(Light Beam)인 기준파(Reference Wave)와 물체파(Object Wave)가 필요하다. 기준파는 레이저에서 직접 발생된 광 빔이며 물체파는 레이저에서 발생한 광 빔이 물체에서 부딪쳐 반사 또는 투과한 광을 말한다. 그러므로 렌즈나 구형 반사경은 기준파와 물체파의 간섭에 의해 형성되는 간섭패턴과 동일한 회절패턴으로 정의할 수 있다. The implementation of this image is the same as the principle in which the image of the original object is reproduced by a reconstruction wave in the hologram. In order to record the diffraction pattern of a hologram, a reference wave and an object wave, which are light beams generated from a single laser, which is a coherent light source, are required. The reference wave is a light beam directly generated from the laser, and the object wave refers to light reflected or transmitted by a light beam generated from the laser hitting an object. Therefore, the lens or the spherical reflector can be defined as the same diffraction pattern as the interference pattern formed by the interference between the reference wave and the object wave.

렌즈나 구형 반사경에서 물체가 이들의 광축(Optical Axis)에 위치하는 점인 경우, 상도 광축에 점으로 주어진다. 이 경우는 기준파가 점광원으로 같은 점광원인 물체파와 감광판의 Normal 방향에 일정거리 떨어져 있는 경우의 홀로그램 회절패턴(Diffraction Pattern)인 처프형(Chirp Shape) 회절패턴, 즉 원형(Circular)의 간섭무늬(Interference fringe)의 주기(Period)가 지속적으로 증가 또는 감소되는 회절패턴으로 주어진다. If an object is a point on a lens or a spherical reflector that is located on their optical axis, the image is also given as a point on the optical axis. In this case, a chirp-shaped diffraction pattern, that is, circular interference, which is a hologram diffraction pattern when the reference wave is a point light source and a hologram diffraction pattern when the same point light source and an object wave are spaced a certain distance in the normal direction of the photosensitive plate It is given as a diffraction pattern in which the period of the interference fringe is continuously increased or decreased.

일반적으로 물체파와 기준파의 홀로그램으로부터의 거리가 홀로그램 각 방향의 사이즈보다 훨씬 큰 경우는 처프형 회절 패턴의 근사식은 다음의 [수학식 1]과 같은 Cosine 함수로 주어진다. In general, when the distance between the object wave and the reference wave from the hologram is much larger than the size in each direction of the hologram, the approximate expression of the chirped diffraction pattern is given by the cosine function as in Equation 1 below.

Figure 112020087257959-pat00007
Figure 112020087257959-pat00007

[수학식 1]에서 홀로그램 내의 한점을 (0,0)으로 하는 경우, x와 y는 홀로그램의 수평 및 수직방향으로 점 (0,0)으로부터의 거리를 나타내며,

Figure 112020087257959-pat00008
는 홀로그램 회절패턴 기록용 광의 파장, 그리고
Figure 112020087257959-pat00009
는 이 회절패턴에 평행광 입사시 초점되는 광의 홀로그램으로부터의 거리로 초점거리(Focal Length)라 명명된다.
Figure 112020087257959-pat00010
는 홀로그램 회절패턴 기록시 물체파와 기준파의 거리를 분모로 한 분수를 서로 빼준 값의 역을 취하여 얻어진 값이다. In [Equation 1], when a point in the hologram is (0,0), x and y represent the distance from the point (0,0) in the horizontal and vertical directions of the hologram,
Figure 112020087257959-pat00008
is the wavelength of light for recording the hologram diffraction pattern, and
Figure 112020087257959-pat00009
is the distance from the hologram of the focused light when parallel light is incident on this diffraction pattern, and is called focal length.
Figure 112020087257959-pat00010
is a value obtained by taking the inverse of the value obtained by subtracting the fraction of the distance between the object wave and the reference wave as the denominator when recording the hologram diffraction pattern.

만약 물체파와 기준파가 점 (0,0)에서 홀로그램의 수직 벡터(Normal Vector) 방향을 따른 축(z축) 상에 있지 않은 경우, 즉 비 동축(Off axis)의 경우도 그 회절패턴은 Cosine 함수로 주어지지만, Cosine 내의 위상이 다소 달라진다. 이 경우 회절패턴은 아주 큰 곡률반경을 가지는 간섭무늬로 다음 수식으로 표현된다.If the object wave and the reference wave are not on the axis (z-axis) along the normal vector direction of the hologram at the point (0,0), that is, even in the case of the off axis, the diffraction pattern is cosine. Given as a function, the phase within the cosine is slightly different. In this case, the diffraction pattern is an interference pattern with a very large radius of curvature and is expressed by the following equation.

Figure 112020087257959-pat00011
Figure 112020087257959-pat00011

[수학식 2]에서

Figure 112020087257959-pat00012
Figure 112020087257959-pat00013
은 각기 물체파와 기준파의 위치를 나타낸다. 그리고 z는 회절패턴에서 물체파와 기준파의 수직거리를 나타낸다. 만약 [수학식 1]과 [수학식 2]에서 일정 곡률반경을 가진 스크린의 회절패턴 계산을 위해서는 곡률반경에 의해 평면형 스크린으로부터 벌어진 수직거리를 중심축 상의 z값에서 빼준 z값을 사용하면 된다. In [Equation 2]
Figure 112020087257959-pat00012
Wow
Figure 112020087257959-pat00013
represents the position of the object wave and the reference wave, respectively. And z represents the vertical distance between the object wave and the reference wave in the diffraction pattern. If in [Equation 1] and [Equation 2], in order to calculate the diffraction pattern of a screen having a certain radius of curvature, the z value obtained by subtracting the vertical distance from the flat screen by the radius of curvature from the z value on the central axis is used.

본 발명에서는 1) 원하는 스크린의 크기와 초점거리에 대응하는 물체파와 기 준파의 위치 선정을 통해, 2) 파장별 또는 삼원색을 사용하여 처프 또는 비 동측 회절패턴, 또는 프레넬 패턴(Fresnel Pattern)을 계산하고, 3) 이들 파장별 회절패 턴 또는 프레넬 패턴을 합친 회절패턴이나 프레넬 패턴 또는 단독 회절 패턴이나 프레넬 패턴을 4) 투명유리 또는 플라스틱류 상에 음(양)각하거나 인쇄하고, 5) 이 음(양)각되거나 인쇄된 투명유리 또는 플라스틱류에 기록된 패턴을 홀로그램 기록용 감광판에 전사시키고 현상하여 스크린을 제작한다.In the present invention, 1) by selecting the location of the object wave and the reference wave corresponding to the size and focal length of the desired screen, 2) a chirped or non-ipsilateral diffraction pattern, or a Fresnel pattern, using each wavelength or three primary colors 3) These diffraction patterns for each wavelength or a combination of Fresnel patterns, or Fresnel patterns, or individual diffraction patterns or Fresnel patterns are 4) engraved or printed on transparent glass or plastics; 5) The pattern recorded on this engraved or printed transparent glass or plastic is transferred to a photosensitive plate for hologram recording and developed to make a screen.

도 1은 파장별로 계산된 회절 패턴의 값을 동일한 (x,y) 값을 가지는 점들의 회절패턴 값을 더하여 합쳐진 파장별 색상을 동시에 나타내는 회절패턴을 계산 기록하는 것을 보여 주는 것으로, 처프형 또는 비 동축형 회절 패턴, 또는 프레넬 패턴을 기록하는 기본 원리도이다. 한 대의 레이저 빔으로부터 파생되어 회절패턴 기록용 감광판(1)의 수직벡터(Normal Vector)와 일치하는 광축(Optical Axis)(2)에 감광판(1)로부터 거리

Figure 112020087257959-pat00014
만큼 떨어진 광축(2) 상의 한 점에 놓인 기준파용 광원(4)에서 발생하는 광선(5)와 감광판(1)로부터
Figure 112020087257959-pat00015
만큼 떨어져 광축(2) 상의 다른 한 점에 위치하는 물체(7)에 의해 반사 또는 투과되는 물체파의 광선(8) 의해 감광판(2)에 처프형 회절패턴(9) 또는 기준파를 평행광으로 하여 물체파와 간섭에 의한 프레넬 패턴(9)이 기록된다. 1 shows the calculation and recording of the diffraction pattern values calculated for each wavelength by adding the diffraction pattern values of points having the same (x,y) value to calculate and record the diffraction pattern simultaneously representing the colors for each wavelength, chirped or non-chirped. It is a basic principle diagram for recording a coaxial diffraction pattern, or a Fresnel pattern. The distance from the photosensitive plate (1) to the optical axis (2) that is derived from one laser beam and coincides with the normal vector of the photosensitive plate (1) for diffraction pattern recording
Figure 112020087257959-pat00014
From the light beam 5 and the photosensitive plate 1 from the light source 4 for the reference wave placed at a point on the optical axis 2 separated by
Figure 112020087257959-pat00015
The chirped diffraction pattern 9 or the reference wave is converted into parallel light on the photosensitive plate 2 by the ray 8 of the object wave reflected or transmitted by the object 7 located at another point on the optical axis 2 as far away as possible. Thus, the Fresnel pattern 9 due to interference with the object wave is recorded.

비 동축 회절패턴의 경우는 광축(2) 상에 위치하는 물체파의 광선(8) 대신에 광축(2) 외의 다른 점에 위치하는 물체(10)에 의해 주어지는 물체파 광선(11)을 사용하여 기록한다. 만약 물체가 한 점으로 근사되지 않은 확산판의 경우는 여러 점들이 미소한 거리 간격으로 무질서(Random)하게 배열된 점들(12)의 각각에 의해 발생하는 물체파의 집합으로 주어진다. In the case of the non-coaxial diffraction pattern, instead of the beam 8 of the object wave located on the optical axis 2, the object wave beam 11 provided by the object 10 located at a point other than the optical axis 2 is used. record If the object is not approximated by a single point, the diffusion plate is given as a set of object waves generated by each of the points 12, in which several points are randomly arranged at minute distance intervals.

도 2는 본 발명의 적색, 녹색 그리고 청색 파장의 광으로 계산한 세 개의 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 합쳐 하나의 천연색 표시가 가능한 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 계산하는 것을 도시한 도면이다. 청색, 녹색과 적색 각각의 파장에 대응하는 레이저의 파장을 사용하여 [수학식 1] 또는 [수학식 2]에 기반한 처프 또는 비동축의 청색, 녹색과 적색용 회절패턴들 또는 프레넬 패턴들(13, 14, 15)을 계산하고, 필요에 따라서는 이들 삼색 회절패턴이나 프레넬 패턴의 계산값을 합하여 천연색 회절패턴이나 프레넬 패턴(16)을 만든다. FIG. 2 is a diagram illustrating calculation of a diffraction pattern or Fresnel pattern capable of displaying one natural color by combining three diffraction patterns or Fresnel patterns calculated with light of red, green, and blue wavelengths according to the present invention. Using the wavelength of a laser corresponding to each wavelength of blue, green and red, chirped or non-coaxial blue, green and red diffraction patterns or Fresnel patterns based on [Equation 1] or [Equation 2] ( 13, 14, and 15) are calculated, and if necessary, the calculated values of these three-color diffraction patterns or Fresnel patterns are added to form a natural color diffraction pattern or Fresnel pattern 16.

그리고 이들 각각을 투명 유리판 또는 투명 필름 또는 투명 플라스틱 판에 음(양)각하거나 인쇄하고, 투명필름의 경우는 유리 판 또는 플라스틱 판에 기포를 최소화하여 밀착시켜, 단색의 스크린으로 사용하거나, 천연색 영상 투사 스크린으로 사용한다. And each of these is engraved or printed on a transparent glass plate, transparent film, or transparent plastic plate, and in the case of a transparent film, air bubbles are minimized and adhered to the glass plate or plastic plate to be used as a monochromatic screen, or a natural color image Used as a projection screen.

도 3은 본 발명의 홀로그래픽 감광판에 인쇄 회절패턴이나 프레넬 패턴 또는 프레넬 렌즈 패턴을 전사하는 장치를 예시한 도면이다. 일반적으로 도 2에서 계산한 회절패턴을 직접 프린팅해서 사용하는 경우는 패턴이 흑백으로 인쇄되므로 이 패턴에 의한 입사광의 흡수에 의해 스크린의 밝기가 줄어들고, 결과적으로 회절 효율도 감소한다. 이 문제의 해결을 위해 흑백 회절 패턴을 사진의 현상에서와 같이 홀로그래픽 감광판에 전사시켜 흑백의 Gray Level을 굴절율(Refractive Index)의 변화로 치환시키는 것이 필요하다. 3 is a diagram illustrating an apparatus for transferring a printed diffraction pattern, a Fresnel pattern, or a Fresnel lens pattern to the holographic photosensitive plate of the present invention. In general, when the diffraction pattern calculated in FIG. 2 is directly printed and used, since the pattern is printed in black and white, the brightness of the screen is reduced by absorption of incident light by this pattern, and as a result, the diffraction efficiency is also reduced. In order to solve this problem, it is necessary to transfer the black and white diffraction pattern to the holographic photosensitive plate as in the development of a photograph, and to replace the gray level of black and white with a change in the refractive index.

각 색상의 회절패턴 또는 프레넬 패턴이 인쇄된 필름형(Film Type) 시 트(Sheet)(17)는 직접 또는 얇은 유리 또는 투명 플라스틱류의 판(18)에 기포 없이 합착시켜, 확산판(20) 위에 올리고, 프레넬 렌즈(19)의 경우는 직접 확산판(20)위에 올린다. 쉬트(Sheet)(17), 투명 유리 또는 플라스틱 판(18, 19)와 확산판(20)과의 거리는 레이저(23) 또는 램프 광원(23)으로부터의 확대된 빔(24)이 평행광인 경우는 그 음(양)각 또는 패턴이 그대로 전사되므로 인쇄면이 확산판(20)과 마주보며 적층되는 것이 바람직하나, 확산빔의 경우는, 확산빔이 수렴되는 거리가 필요하므로, 확산판(20)과 다소 거리를 두는 것이 필요하므로, 그 음(양)각 또는 패턴이 인쇄 되지 않은 기판면과 적층시키는 것이 필요하다.A film type sheet 17 on which a diffraction pattern or Fresnel pattern of each color is printed is directly or bonded to a thin glass or transparent plastic plate 18 without air bubbles, and the diffusion plate 20 ), and in the case of the Fresnel lens 19, it is placed directly on the diffuser plate 20. The distance between the sheet 17, transparent glass or plastic plates 18 and 19 and the diffusion plate 20 is when the expanded beam 24 from the laser 23 or lamp light source 23 is parallel light. Since the negative (positive) angle or pattern is transferred as it is, it is preferable that the printed surface face the diffuser plate 20 and are laminated. Since it is necessary to keep some distance from it, it is necessary to laminate it with the surface of the substrate on which the negative (positive) angles or patterns are not printed.

확산판(20)은 제작될 스크린의 표면 균일도 증대와 시역의 확대를 위한 것으 로, 평판(21) 위에 합착되어 있는 감광판 또는 감광 시트(22) 상에 놓여 진다. 감광판 또는 감광 시트(22)는 감광유제가 도포된 층을 확산판(20)과 마주 보게 하여 확산판(20)의 패턴이 감광판에 잘 전사되게 한다. 그러나 확산판(20)의 확산 정도가 회절패턴 또는 프레넬 패턴에 의한 수렴력을 감소시킬 수도 있으므로, 확산 정도를 줄이기 위해 감광유제가 도포된 기판층(Substrate) 또는 확산판(20)의 기판층(Substrate)을 마주 보게 하거나 제거할 수도 있다. 인쇄 된 필름형(Film Type) 시트(Sheet)(17)가 밀착된 얇은 유리 또는 투명 플라스틱류의 판(18) 또는 프레넬 렌즈는 그 위에는 있는 각 회절패턴의 색상별 레이저 또는 램프 광원(23)으로부터의 확대된 빔(24)에 의해 조명되어 진다.The diffuser plate 20 is placed on the photosensitive plate or photosensitive sheet 22 bonded to the flat plate 21 to increase the surface uniformity of the screen to be manufactured and to enlarge the viewing area. The photosensitive plate or photosensitive sheet 22 makes the photosensitive emulsion-coated layer face the diffuser plate 20 so that the pattern of the diffuser plate 20 is well transferred to the photosensitive plate. However, since the degree of diffusion of the diffusion plate 20 may reduce the convergence force due to the diffraction pattern or the Fresnel pattern, in order to reduce the diffusion degree, a substrate layer coated with a photosensitive emulsion or a substrate layer of the diffusion plate 20 . (Substrate) can be faced or removed. A thin glass or transparent plastic plate 18 or a Fresnel lens to which a printed film type sheet 17 is attached is a laser or lamp light source 23 for each diffraction pattern on it. Illuminated by an enlarged beam 24 from

이 조명에 의해 인쇄된 필름형(Film Type) 시트(Sheet)(17)에 있는 패턴 또는 프레넬 렌즈에 음각된 프레넬 패턴이 감광판 또는 감광 시트(22)의 감광유제 층에 굴절율의 변화로 치환되어 모사되어 진다. 이 모사패턴은 인쇄패턴의 흑백, 회색(Gray Level)이 굴절율의 변화로 치환되어 있어, 투과율(Transparency)과 회절효율(Diffraction Efficiency)이 뛰어나다.By this illumination, the pattern on the printed Film Type sheet 17 or the Fresnel pattern engraved on the Fresnel lens is replaced by a change in refractive index on the photosensitive plate or the photosensitive emulsion layer of the photosensitive sheet 22 become imitated This simulated pattern has excellent transmittance and diffraction efficiency as the black and white and gray levels of the printed pattern are replaced by a change in refractive index.

또한 인쇄된 회절패턴 또는 프레넬 패턴의 Gray Level 또는 프레넬 렌즈의 음각패턴을 감광유제층의 굴절율 변화로 치환하기 위해 회절패턴 또는 프레넬 패턴의 계산시 사용하는 파장의 레이저 빔을 조명으로 사용할 수 있다.Also, in order to replace the gray level of the printed diffraction pattern or the Fresnel pattern or the engraved pattern of the Fresnel lens with the change in the refractive index of the photosensitive emulsion layer, a laser beam of a wavelength used for calculating the diffraction pattern or Fresnel pattern can be used as illumination. .

그리고 천연색 회절패턴 또는 프레넬 패턴은 가시영역 파장의 레이저를 조명으로 사용할 수 있다. In addition, the natural color diffraction pattern or the Fresnel pattern may use a laser of a visible wavelength as illumination.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The right of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but is defined by the claims, and a person of ordinary skill in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. it is self-evident

1 : 회절패턴 기록용 감광판
2 : 광축(Optical Axis)
4 ; 광축 상에 있는 기준파용 광원
5 ; 기준파용 광원에서 발생하는 광선들
7 ; 광축의 기준파 광원과 다른 한 점에 위치하는 물체
8 ; 물체에 의해 반사 또는 투과되는 물체파 광선
9 ; 물체파와 기준파 간섭에 의한 회절패턴 또는 프레넬 패턴
10 ; 광축을 벗어난 점에 위치하는 물체
11 ; 물체에 의한 물체파 광원
12 ; 미소한 거리 간격으로 무질서(Random)하게 배열된 점들
13 ; 처프 또는 비동축의 청색 회절패턴/프레넬 패턴
14 ; 처프 또는 비동축의 녹색 회절패턴/프레넬 패턴
15 ; 처프 또는 비동축의 적색 회절패턴/프레넬 패턴
16 ; 천연색 회절패턴/프레넬 패턴
17 ; 회절패턴/프레넬 렌즈 인쇄 쉬트/프레넬 렌즈
18 ; 얇은 유리 또는 투명 플라스틱 판
19 ; 각 색상의 회절패턴/프레넬 패턴이 음(양)각된 투명 유리 또는 플라스틱 판
20 ; 확산판
21 ; 평판
22 ; 감광판 또는 감광쉬트
23 ; 조명 광원
24 ; 확대된 조명 빔
1: Photosensitive plate for diffraction pattern recording
2: Optical Axis
4 ; Light source for reference wave on optical axis
5 ; Rays from the light source for the reference wave
7 ; An object located at a point different from the light source of the reference wave on the optical axis
8 ; Object wave rays reflected or transmitted by an object
9 ; Diffraction pattern or Fresnel pattern due to interference of object wave and reference wave
10 ; An object located at a point off the optical axis
11 ; object wave light source
12 ; Randomly arranged points with small distance intervals
13 ; Chirped or non-coaxial blue diffraction pattern/Fresnel pattern
14 ; Chirped or non-coaxial green diffraction pattern/Fresnel pattern
15 ; Chirped or non-coaxial red diffraction pattern/Fresnel pattern
16 ; Natural color diffraction pattern/Fresnel pattern
17 ; Diffraction pattern / Fresnel lens print sheet / Fresnel lens
18 ; thin glass or clear plastic plate
19 ; Clear glass or plastic plate with negative (embossed) embossed diffraction pattern/Fresnel pattern of each color
20 ; diffuser plate
21 ; reputation
22 ; Photosensitive plate or photosensitive sheet
23 ; light source
24 ; enlarged light beam

Claims (17)

일면에 감광유제가 도포되는 감광판이 적층되는 평판;
상기 평판 상에 적층되고, 계산에 의해 생성된 회절패턴 또는 프레넬 패턴이 음(양)각되거나 인쇄된 투명판 또는 프레넬 렌즈; 및
상기 투명판 또는 프레넬 렌즈를 향하여 확대된 빔을 조명하는 광원;을 포함하고,
상기 회절패턴의 계산은,
처프형 회절패턴인 경우에는,
Figure 112021130580790-pat00025
에 의해 계산하고(x와 y는 홀로그램의 수평 및 수직방향으로 점 (0,0)으로부터의 거리이고,
Figure 112021130580790-pat00026
는 홀로그램 회절패턴 기록용 광의 파장이며, 그리고
Figure 112021130580790-pat00027
는 이 회절패턴에 평행광 입사시 초점되는 광의 홀로그램으로부터의 거리임),
비 동축 회절패턴인 경우에는,
Figure 112021130580790-pat00028
에 의해 계산되는 것(
Figure 112021130580790-pat00029
Figure 112021130580790-pat00030
은 각기 물체파와 기준파의 위치를 나타낸다. 그리고 z는 회절패턴에서 물체파와 기준파의 수직거리를 나타냄)
을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
a flat plate on which a photosensitive plate having a photosensitive emulsion applied on one surface is laminated;
a transparent plate or Fresnel lens laminated on the flat plate, on which a diffraction pattern or a Fresnel pattern generated by calculation is engraved or printed; and
A light source for illuminating the beam expanded toward the transparent plate or the Fresnel lens;
The calculation of the diffraction pattern is,
In the case of a chirped diffraction pattern,
Figure 112021130580790-pat00025
Calculated by (x and y are the distances from the point (0,0) in the horizontal and vertical directions of the hologram,
Figure 112021130580790-pat00026
is the wavelength of light for recording the hologram diffraction pattern, and
Figure 112021130580790-pat00027
is the distance from the hologram of the focused light when parallel light is incident on this diffraction pattern),
In the case of a non-coaxial diffraction pattern,
Figure 112021130580790-pat00028
which is calculated by (
Figure 112021130580790-pat00029
Wow
Figure 112021130580790-pat00030
represents the position of the object wave and the reference wave, respectively. And z represents the vertical distance between the object wave and the reference wave in the diffraction pattern)
A device for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that
제1항에 있어서,
홀로그래픽 스크린의 표면 균일도 향상과 시역 확대를 위하여 상기 투명판 또는 프레넬 렌즈와 상기 감광판 사이에 삽입 적층되는 확산판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
According to claim 1,
The apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection further comprising; a diffusion plate inserted and stacked between the transparent plate or the Fresnel lens and the photosensitive plate to improve the uniformity of the surface of the holographic screen and expand the viewing area.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 투명판은, 인쇄된 필름형 시트가 밀착된 얇은 유리 또는 투명 플라스틱 판 또는 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
According to claim 1,
The transparent plate is an apparatus for manufacturing a three-dimensional image projection holographic screen, characterized in that a thin glass or transparent plastic plate or a Fresnel lens to which a printed film sheet is adhered.
제2항에 있어서,
상기 확산판은 스크린의 밝기 균일도 향상 및 시역 증대를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
3. The method of claim 2,
The diffusion plate is an apparatus for manufacturing a three-dimensional image projection holographic screen, characterized in that used to improve the brightness uniformity of the screen and increase the viewing area.
제2항에 있어서,
음(양)각되거나 인쇄된 회절 패턴 또는 프레넬 패턴이 확산판과 마주하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
3. The method of claim 2,
An apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the negative (positive) or printed diffraction pattern or Fresnel pattern faces the diffusion plate.
제2항에 있어서,
음(양)각되거나 인쇄된 회절 패턴 또는 프레넬 패턴이 확산판과 마주하지 않는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
3. The method of claim 2,
An apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the negative (positive) or printed diffraction pattern or Fresnel pattern does not face the diffusion plate.
제7항에 있어서,
프레넬 렌즈의 음각 패턴이 확산판과 마주하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
8. The method of claim 7,
An apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the intaglio pattern of the Fresnel lens faces the diffusion plate.
제2항에 있어서,
감광판의 감광 유제층이 확산판과 마주 보는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
3. The method of claim 2,
An apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the photosensitive emulsion layer of the photosensitive plate faces the diffusion plate.
제1항에 있어서,
인쇄된 회절패턴 또는 프레넬 패턴의 Gray Level을 감광유제층의 굴절율변화로 치환하기 위해 회절패턴 또는 프레넬 패턴의 계산시 사용하는 파장의 레이저빔을 사용 조명하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
According to claim 1,
A 3D image projection hole characterized in that it illuminates using a laser beam of a wavelength used for calculating the diffraction pattern or Fresnel pattern to replace the gray level of the printed diffraction pattern or the Fresnel pattern with the change in the refractive index of the photosensitive emulsion layer. A device for producing graphic screens.
제1항에 있어서,
인쇄된 회절패턴의 Gray Level 또는 프레넬 렌즈 음각 패턴을 감광유제층의 굴절율변화로 치환하기 위해 램프 빛으로 조명하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
According to claim 1,
An apparatus for manufacturing a 3D image projection holographic screen, characterized in that it is illuminated with lamp light to replace the gray level of the printed diffraction pattern or the Fresnel lens engraved pattern with a change in the refractive index of the photosensitive emulsion layer.
제1항 또는 제11항에 있어서,
천연색 회절패턴 또는 프레넬 패턴은 램프 빛으로 조명하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
12. The method of claim 1 or 11,
A device for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the natural color diffraction pattern or Fresnel pattern is illuminated with lamp light.
제1항에 있어서,
천연색 회절패턴 또는 프레넬 패턴은 가시 영역 파장의 레이저를 사용 조명하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
According to claim 1,
A device for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the natural color diffraction pattern or Fresnel pattern is illuminated using a laser having a wavelength in the visible region.
제1항 또는 제8항에 있어서,
프레넬 렌즈와 확산판을 밀착시키는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
9. The method of claim 1 or 8,
A device for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the Fresnel lens and the diffusion plate are brought into close contact.
제1항 또는 제8항에 있어서,
프레넬 렌즈와 확산판을 일정거리 이격시키는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
9. The method of claim 1 or 8,
An apparatus for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the Fresnel lens and the diffusion plate are spaced apart by a certain distance.
제1항 또는 제7항에 있어서,
프레넬 렌즈의 음각패턴을 광원과 마주보게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작장치.
8. The method of claim 1 or 7,
A device for manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that the intaglio pattern of the Fresnel lens faces the light source.
원하는 스크린의 크기와 초점거리에 대응하는 물체파와 기준파의 위치 선정을 통해 파장별 또는 삼원색에 대응하는 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 계산하고, 상기 파장별 또는 색상별 회절패턴 또는 프레넬 패턴, 또는 상기 파장별 또는 색상별 회전패턴 또는 프레넬 패턴을 합친 회절패턴 또는 프레넬 패턴을 투명판에 인쇄하여, 상기 인쇄된 투명판 상의 패턴을 스크린으로 사용하거나, 감광판에 전사시키고 현상하여 스크린으로 사용하며,
상기 회절패턴의 계산은,
처프형 회절패턴인 경우에는,
Figure 112021130580790-pat00031
에 의해 계산하고(x와 y는 홀로그램의 수평 및 수직방향으로 점 (0,0)으로부터의 거리이고,
Figure 112021130580790-pat00032
는 홀로그램 회절패턴 기록용 광의 파장이며, 그리고
Figure 112021130580790-pat00033
는 이 회절패턴에 평행광 입사시 초점되는 광의 홀로그램으로부터의 거리임),
비 동축 회절패턴인 경우에는,
Figure 112021130580790-pat00034
에 의해 계산되는 것(
Figure 112021130580790-pat00035
Figure 112021130580790-pat00036
은 각기 물체파와 기준파의 위치를 나타낸다. 그리고 z는 회절패턴에서 물체파와 기준파의 수직거리를 나타냄)
는 것을 특징으로 하는 3차원 영상투사용 홀로그래픽 스크린의 제작방법.
A diffraction pattern or Fresnel pattern corresponding to each wavelength or three primary colors is calculated by selecting the location of an object wave and a reference wave corresponding to the size and focal length of the desired screen, and the diffraction pattern or Fresnel pattern for each wavelength or color, or The diffraction pattern or Fresnel pattern combined with the rotation pattern or Fresnel pattern for each wavelength or color is printed on a transparent plate, and the printed pattern on the transparent plate is used as a screen, or transferred to a photosensitive plate and developed to be used as a screen, ,
The calculation of the diffraction pattern is,
In the case of a chirped diffraction pattern,
Figure 112021130580790-pat00031
Calculated by (x and y are the distances from the point (0,0) in the horizontal and vertical directions of the hologram,
Figure 112021130580790-pat00032
is the wavelength of light for recording the hologram diffraction pattern, and
Figure 112021130580790-pat00033
is the distance from the hologram of the focused light when parallel light is incident on this diffraction pattern),
In the case of a non-coaxial diffraction pattern,
Figure 112021130580790-pat00034
which is calculated by (
Figure 112021130580790-pat00035
Wow
Figure 112021130580790-pat00036
represents the position of the object wave and the reference wave, respectively. And z represents the vertical distance between the object wave and the reference wave in the diffraction pattern)
A method of manufacturing a holographic screen for 3D image projection, characterized in that
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