KR102612401B1 - 홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 노이즈 제거 방법 - Google Patents

Abstract

홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 노이즈 제거 방법이 제공된다. 홀로그래픽 디스플레이 장치는, 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시켜 출력하는 광 변조기; 및 상기 광 변조기로부터 출력되는 빔 중에서 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되는 빔은 반사시키고, 상기 입사각도를 제외한 각도로 입사되는 빔은 투과시키는 HOE(holographic optical element)를 포함한다.

Description

홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 노이즈 제거 방법{Holographic display apparatus and method for canceling noise thereof}

본 발명은 노이즈 제거에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 홀로그래픽 디스플레이 장치 및 노이즈를 제거하는 방법에 관한 것이다.

홀로그래픽 디스플레이 기술은 주어진 물체에서 발생하는 파면(wave-front)을 그대로 재생함에 따라 관찰자의 눈에 실제로 그 물체가 존재하는 것과 동일한 효과를 주는 기술이다. 따라서 3차원(3D) 영상을 재생하기 위해 많은 기술들이 연구되고 있으나, 인간이 인지하는 완전한 입체시를 전달 가능한 궁극의 디스플레이 기술로 홀로그래피가 주목 받고 있다.

홀로그래픽 디스플레이는 광파의 위상을 2차원의 간섭 패턴으로 기록하는 기본 원리에 따라 기록하고자 하는 신호와 함께 노이즈로 작용하는 여러 신호들이 같이 기록된다. 또한, 홀로그래픽 디스플레이를 구성하는 소자인 SLM(Spatial Light Modulation)이 픽셀 배열 구조를 가지므로 또 다른 종류의 노이즈를 발생시킨다.

홀로그래픽 디스플레이에서 노이즈는 홀로그래피의 기본 원리 및 구성 소자의 구조에 기인한 것이다. 이러한 노이즈는 재생하고자 하는 상(image)에 중첩되어 원하는 상의 시인을 어렵게 하거나, 잘못된 복원 이미지로 생성되거나, 높은 에너지로 인하여 사용자 안구에 위해를 가하는 등의 문제를 유발시킨다. 따라서 이들 노이즈를 제거하고 신호만 통과시키기 위한 광학적 필터링 방법이 필요하다.

그러나 기존의 홀로그래픽 디스플레이에 이용된 노이즈 제거 방법은 비대한 광학 시스템을 이용하므로, 시스템의 부피, 무게, 비용, 광학 수차 등의 문제가 발생하였으며, 이들 문제는 디스플레이 크기가 확장될수록 크게 부각되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보다 용이하게 노이즈를 제거할 수 있는 방법 및 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따른 홀로그래피 디스플레이 장치는, 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시켜 출력하는 광 변조기; 및 상기 광 변조기로부터 출력되는 빔 중에서 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되는 빔은 반사시키고, 상기 입사각도를 제외한 각도로 입사되는 빔은 투과시키는 HOE(holographic optical element)를 포함한다.

상기 광 변조기가 상기 입사되는 빔을 변조시켜 재생하고자 하는 신호파를 상기 HOE의 입사각도에 일치하는 방향으로 조향시켜 출력할 수 있다.

상기 광 변조기는 반송파(Carrier wave) 변조를 통해 상기 신호파의 전파 방향을 조향할 수 있다.

상기 HOE가 상기 광 변조기에서 출력되는 빔 중 재생하고자 하는 신호파가 상기 HOE의 입사각도에 일치하도록, 상기 광 변조기에 대하여 설정 각도로 위치되어 있을 수 있다.

상기 광 변조기는 투과형 SLM(Spatial Light Modulation)일 수 있다. 또는 상기 광 변조기는 반사형 SLM일 수 있다.

상기 홀로그래피 디스플레이 장치는, 상기 반사형 SLM으로부터 출력되는 빔을 상기 HOE로 반사시키는 빔 스플리터를 더 포함할 수 있다.

상기 HOE에 입사되는 신호파의 입사각도와 반사된 신호파의 출력각도가 동일할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 방법은, 홀로그래피 디스플레이 장치에서 노이즈를 제거하는 방법으로서, 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시켜 HOE로 출력하는 단계; 및 상기 HOE가 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되는 빔은 반사시키고, 상기 입사각도를 제외한 각도로 입사되는 빔은 투과시키는 단계를 포함한다.

상기 출력하는 단계에서, 상기 입사되는 빔 중 재생하고자 하는 신호파는 상기 HOE의 입사각도에 일치하는 방향으로 출력될 수 있다.

상기 출력하는 단계에서, 상기 광원으로부터 입사되는 빔 중 재생하고자 하는 신호파가, 기록 매질을 기준으로 참조빔과 물체빔이 서로 반대 방향에서 조향되어 간섭 패턴이 기록된 상기 HOE의 위상 공액 참조빔 방향으로, 입사될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 반사형 HOE(holographic optical element)를 이용하여 용이한 방법으로 홀로그래픽 디스플레이의 노이즈 제거를 가능하게 한다. 이를 통하면 기존의 시스템이 갖는 문제들에서 벗어날 수 있으므로 보다 다양한 구조와 목적의 홀로그래픽 디스플레이 설계가 가능하다.

도 1a는 일반적인 격자 구조의 SLM에서의 회절 방사 특성을 나타내며, 도 1b는 도 1a에 도시된 SLM의 격자 구조에 의해 생성된 회절 패턴을 나타낸 예이다
도 2는 기존의 4f 광학 구조를 이용한 홀로그래픽 디스플레이를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE를 제작하는 과정을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치에서, 신호파의 전파 방향을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치에서, 신호파의 전파 방향을 나타낸 도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치 및 그의 노이즈 제거 방법에 대하여 설명한다.

도 1a는 일반적인 격자 구조의 SLM에서의 회절 방사 특성을 나타내며, 도 1b는 도 1a에 도시된 SLM의 격자 구조에 의해 생성된 회절 패턴을 나타낸 예이다.

홀로그래픽 디스플레이(Holographic display)에서 홀로그램(Hologram)에 기록된 신호를 재현할 때 기록한 신호와 함께 다양한 노이즈들이 발생한다. 노이즈는 다양한 원인에 기인하여 발생된다. 구체적으로, 첫째, 빛이 SLM(Spatial Light Modulation)을 통과하면, SLM의 주기적 픽셀 간격에 의해 빛은 회절 방사(diffracted radiation)되고, 이들 빔들이 동일 위상을 가질 때 보강 간섭(constructive interference)에 의해 여러 각도로 발산하는 회절 차수(order of diffraction)들이 생성되어 홀로그래픽 디스플레이의 노이즈로 작용한다(도 1a 및 도 1b 참조). 이 때, SLM 장비의 특성 및 입력 광원의 파장 등의 요인에 따라 회절광이 간섭되어 발산하는 회절 차수들을 고유의 각도를 가지며, 이들의 전파 방향은 다음의 수식을 통해 유추할 수 있다.

여기서, d는 화소 피치(Pixel pitch)를 나타내며, θ는 회절 각도(Angle of diffraction)를 나타내고, λ는 빛의 파장을 나타내며, m은 회절 차수를 나타낸다. 이러한 수학식 1은 회절 격자 수식(Diffraction grating equation)이라고 명명될 수 있다.

둘째, 홀로그래피의 기본 기록 원리에 기인하여 노이즈가 발생한다. 홀로그램은 기록하고자 하는 물체에서 반사된 물체파와 참조파의 합성에 의해, 물체파의 위상이 간섭무늬 형태로 기록되며, 홀로그램의 간섭 패턴(Interference pattern)을 수식으로 나타내면 다음과 같다.

여기서, I는 간섭 패턴의 세기 패턴(Intensity pattern)을 나타내고, R은 참조파(Reference wave)를 나타내며, O는 물체파(Object wave)를 나타낸다.

홀로그래픽 디스플레이에서, 위와 같은 수학식 2를 토대로 기록 및 계산된 홀로그램은 SLM을 통해 디스플레이되며, 참조파를 조광하면 기록한 이미지가 다시 재생된다. 이와 같이 참조파를 이용하여 SLM을 조광하는 것(Illuminating SLM with reference wave)을 수식으로 나타내면 다음과 같다.

위의 수학식 3에서, 첫 번째 항과 두 번째 항은 홀로그램에 의해 회절하지 않고 투과하는 0차 회절 차수로 나타나며, 이들 회절광들은 재생되는 신호 대비 매우 센 세기(intensity)를 가지므로 강력한 노이즈로 작용한다. 수학식 3에서, 세 번째 항은 참조파가 균일한(uniform) 진폭(amplitude)을 가지면, 진폭의 스케일(scale)이 변화된 물체파로 복원되는 재생하고자 하는 신호이다. 네 번째 항은 생성된 물체파의 공액파(conjugate wave) 형태로 원하지 않는 신호를 생성하여 이중(twin) 이미지를 생성하므로, 이는 노이즈로 작용한다. 따라서, 세 번째 항 외에는 모두 노이즈로 작용하므로 이들에 대한 필터링이 필요하다.

노이즈를 필터링하는 방법으로, 4f(focus) 광학 구조를 이용한 필터링 방법이 있다.

도 2는 기존의 4f 광학 구조를 이용한 홀로그래픽 디스플레이를 나타낸 예시도이다.

첨부한 도 2와 같은 4f 구조의 홀로그래픽 디스플레이에서, 최초에 SLM으로부터 기인한 구형 웨이블릿(spherical wavelet) 형태의 회절광파들이 렌즈 1에 의해 평면파로 콜리메이트(collimate)되어, 렌즈 1(푸리에 렌즈(Fourier lens))의 후초점면(back focal plane), 즉, 푸리에 평면(Fourier plane)으로 모이게 된다. 푸리에 평면에서 재생하고자 하는 상을 생성하는 물체파와 그 공액파가 공간적으로 분리되며, 평면파 형태로 진행하던 각 회절 차수를 구성하는 회절빔들이 2차원 공간상에 주기적인 점 형태로 배열된다(위의 회절 격자 수식 참조). 이 때, 푸리에 평면에 위치한 공간 필터에 의해 원하는 신호만 통과된 다음, 또 다른 푸리에 렌즈인 렌즈 2를 통과하면서 재생하고자 하는 신호가 광학적으로 복원되면서, 노이즈가 필터링된 신호가 획득된다.

이러한 4f 구조를 홀로그래픽 디스플레이에 적용할 경우, 다음과 같은 문제가 있다.

4f 구조의 시스템(4f 시스템)을 홀로그래픽 디스플레이에 적용할 경우, 광학 시스템의 길이가 4f 시스템을 구성하는 두 렌즈의 초점 거리 합의 배가 되므로 매우 길어지게 된다. 또한, 시스템 구성에 넓은 면적의 SLM이 사용되거나, 화소 피치가 매우 좁은 SLM이 사용될 경우, 상대적으로 매우 큰 구경의 렌즈가 필요하게 된다. 이러한 렌즈 구경의 확장은 몇 가지 문제를 추가적으로 발생시킨다. 구체적으로, 구경이 큰 렌즈를 제작을 위해서는 매우 높은 제작비용이 요구되며, 렌즈의 무게에 의해 시스템 중량이 증대된다. 또한, 렌즈 구경이 커지거나 곡률이 작아질수록 광학적인 수차가 증대되어, 재생하고자 하는 신호가 정확히 전달되지 못하므로, 그 결과, 재생된 상의 화질이 저하되거나 왜곡된다.

본 발명의 실시 예에서는 반사형(reflective) HOE(holographic optical element)를 이용하여 홀로그래픽 디스플레이에서의 노이즈를 제거한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE를 나타낸 도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE는 도 3에서와 같이, 필름의 수선 방향을 기준으로 임의의 설정된 각도(θ)로 빔이 입사되면 이를 반사시켜 또 다른 설정된 방향의 각도로 빔을 전파하며, 다른 각도로 입사된 빔은 투과시키는 기능을 한다.

본 발명의 실시 예에서는 이러한 반사형 HOE를 홀로그래픽 디스플레이에 적용한다. 특히, SLM에서 재생하고자 하는 신호의 전파 각도를 노이즈와 다른 각도로 분리하고 반사형 HOE에 기록된 각도(설명의 편의상 입사 각도라고 명명함)와 일치시켜, 재생하고자 하는 신호를 반사형 HOE에 입사시키면 노이즈가 제거된 신호만 반사되게 된다.

이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이에서, SLM에서 노이즈와 신호를 분리하는 방법에 대하여 설명한다.

재생하고자 하는 홀로그램 영상의 신호파(signal wave)와 노이즈의 분리는 계산된 홀로그램에 대한 컴플렉스 필드(complex field)의 반송파(carrier wave) 변조를 통해 신호파의 전파 방향을 회절 차수 및 공액(conjugate) 텀(term)과 분리된 방향으로 설정하는 것에 의해 가능하다. 반송파 변조를 위한 수식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, Complex_field는 축 상(On-axis)에서의 신호파를 나타내며, θ는 신호파의 조향각을 나타낸다.

반송파 변조를 통해, 홀로그래피 원리와 픽셀 배열 구조의 SLM에서 기인한 노이즈들을 회피하여, 신호파의 전파 방향을 조향할 수 있다. 따라서 신호파의 전파 방향의 각도는 사용자에 의해 임의 설정 가능하며, 이는 수학식 1에서 발생된 여러 신호파 차수 중 사용자가 선택한 회절 차수 신호파의 회절각에 수학식 4에 의해 설정된 변조된 반송파의 조향된 값의 합이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE에 기록된 입사각도에, 노이즈와 분리된 신호파의 전파 방향 즉, 전파 각도가 광학적 시스템을 통해 일치되도록 하면, 신호파만 선택적으로 분리하여 반사시킬 수 있다. 이 때, 격자 구조의 SLM에서 필연적으로 발생하는 회절 차수 및 공액파 등의 노이즈의 방향이 반사형 HOE의 입사각도과 다르므로, HOE에 반응하지 않고 HOE를 투과하므로, 노이즈 필터링 효과가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE는 다음과 같이 제작될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE를 제작하는 과정을 나타낸 도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 반사형 HOE는 반사형 체적 홀로그램 구조를 가지며, 이에 따라 간섭 무늬는 기록 재료 면에 거의 평행하게 형성된다. 따라서 이를 제작하기 위해서, 첨부한 도 4의 (a)에서와 같이, 기록 매질을 기준으로 참조 빔(Reference beam)과 물체 빔(Object beam)을 서로 반대 방향에서 조향하여 기록 매질에 간섭 패턴을 기록한다. 간섭 패턴 기록시, 기록 매질에 따라 최대 효율을 보이는 조건이 다르기 때문에, 기록 매질에 따라 참조 빔과 물체 빔의 세기 비율 및 노출 에너지, 그리고 기록 매질의 수축 등의 조향 조건을 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 브래그(Bragg) 조건을 고려하여, 목표 방향에서 최대 회절 효율을 획득할 수 있도록, 조향 조건을 고려할 수 있다. 브래그 조건은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, θ는 재생 조명광과 재생광이 만드는 각도의 절반을 나타내고, d는 간섭 패턴의 간격을 나타내며, λ는 기록 광원의 파장을 나타내고, n은 정수이다.

위에 기술된 바와 같은 과정을 통하여 제작된 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 패턴이 기록된 HOE를 필터로 활용한다. HOE를 필터로 활용하기 위해서, 도 4의 (b)에서와 같이, 위상 공액 참조빔(phase conjugation reference beam) 방향으로 홀로그램 영상의 신호파를 입사시킨다. 이러한 공액 재생 방법을 통해 입력된 신호파는 HOE에서 반사되어 재생되며, 노이즈는 HOE를 투과하게 된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 구조를 나타낸 도이다.

첨부한 도 5에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는, SLM(Spatial Light Modulation)(10), 그리고 반사형 HOE(20)를 포함하며, 이외에도 광원(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 광원으로 레이저 등의 가간섭성 광원이 사용될 수 있다.

SLM(10)은 광 변조기이며, 여기서는 투과형 SLM이다. SLM(10)은 광원으로부터 입력되는 입사빔을 변조하여 홀로그램 영상의 재현을 위한 신호파를 출력한다.

반사형 HOE(20)는 간섭 패턴이 기록된 HOE이다.

도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치에서, 신호파의 전파 방향을 나타낸 도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)에서, SLM(10)에서 출력되는, 재생하고자 하는 홀로그램 영상의 신호파는 반사형 HOE(20)의 입사 각도와 일치하는 방향으로 전파된다.

이를 위하여, SLM(10)에서 출력되는 신호파의 전파 방향이 HOE(20)의 입사각도와 일치되도록, HOE(20)가 위치될 수 있다. 또한, 위에서 기술한 바와 같이, HOE(20)의 입사 각도와 일치되도록, SLM(10)에서 신호파가 소정 전파 각도로 출력되어 전파될 수 있다.

위에 기술된 바와 같이, HOE(20)에 신호파가 설정된 입사각으로 입사될 때, HOE(20)는 거울과 같은 특성을 보이므로, HOE(20)에 입사되는 신호파의 입사각과 반사된 신호파의 출력각은 동일하게 설정된다. 따라서, HOE(20) 제작 시에 디스플레이 구조에 따라 이와 같은 상관 관계를 활용한 기록 방법이 고려되어야 한다.

이러한 구조로 이루어지는 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)에서, 물체빔인 입사빔이 투과형 SLM(10)의 뒷면으로 입사된다. 빔이 SLM(10)의 뒷면에서 입사되어 변조된 다음에 출력된다. 이러한 SLM(10)에 의해 출력된 빔이 반사형 HOE(20)의 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되며, 반사형 HOE(20)에 의해 물체빔에 대응하는 신호파만 필터링되어 반사되어 재생된다. SLM(10)에 의해 출력되어 HOE(20)의 입사각도와 다른 방향으로 입사되는 노이즈는 반사형 HOE(20)를 투과하여 전파됨으로써, 재생되는 이미지에 영향을 끼치지 않는다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 구조를 나타낸 도이다.

첨부한 도 7에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는, SLM(10'), 반사형 HOE(20), 그리고 빔 스플리터(30)를 포함하며, 이외에도 광원(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 광원으로 레이저 등이 사용될 수 있다.

SLM(10')은 광 변조기이며, 여기서는 반사형 SLM이다. SLM(10')은 광원으로부터 입력되는 입사빔을 변조하여 홀로그램 영상의 재현을 위한 신호파를 출력한다.

반사형 HOE(20)는 간섭 패턴이 기록된 HOE이다.

빔 스플리터(30)는 SLM(10')으로부터 변조되어 반사되는 신호파를 반사형 HOE(20)로 반사시킨다. 이때, 빔 스플리터(30)는 SLM(10')에 대하여 소정 각도(예: 45˚)를 이루는 형태로 위치되어, SLM(10')으로부터의 출력되는 빔을 반사형 HOE(20)로 반사시킨다.

도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치에서, 신호파의 전파 방향을 나타낸 도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)에서, SLM(10')에서 출력되는, 재생하고자 하는 홀로그램 영상의 신호파는 반사형 HOE(20)의 입사 각도와 일치하는 방향으로 전파된다.

이를 위하여, SLM(10')에서 출력된 다음에 빔 스플리터(30)에서 반사되는 신호파의 전파 방향이 HOE(20)의 입사각도와 일치되도록, HOE(20)가 위치될 수 있다. 또한, 위에서 기술한 바와 같이, HOE(20)의 입사 각도와 일치되도록, SLM(10')에서 신호파가 소정 전파 각도로 출력되어 전파될 수 있다.

이러한 구조로 이루어지는 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)에서, 물체빔인 입사빔이 반사형 SLM(10')의 정면으로 입사된다. 빔이 SLM(10')의 정면에서 입사되어 변조된 다음에 반사되어 출력된다. 이러한 SLM(10')에 의해 반사된 빔이 빔 스플리터(30)에 의해 반사된 다음에 반사형 HOE(20)의 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되며, 반사형 HOE(20)에 의해 물체빔에 대응하는 신호파만 필터링되어 반사되어 재생된다. 빔 스플리터(30)에 의해 반사되어 HOE(20)의 입사각도와 다른 방향으로 입사되는 노이즈는 반사형 HOE(20)를 투과하여 전파됨으로써, 재생되는 이미지에 영향을 끼치지 않는다.

이러한 본 발명의 실시 예들에서는 신호파로, +2^nd 회절 차수를 사용하는 것으로 가정하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 임의 차수의 신호파를 사용해도 된다. 0^th 회절 차수에 가까운 신호파일수록 보다 큰 에너지를 가지므로, 낮은 차수의 신호파를 사용하면 비교적 밝은 이미지 관찰이 가능하다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 얇은 필름 형태의 HOE가 기존의 4f 시스템을 대체할 수 있으므로, 시스템(광학계)의 부피, 무게, 비용, 광학 수차 등의 문제에서 벗어 날 수 있다. 이와 같은 장점은 더 넓은 디스플레이 사이즈를 갖는 홀로그래픽 디스플레이 장치일수록 크게 작용한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (11)

1. 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시켜 출력하는 광 변조기; 및
   상기 광 변조기로부터 출력되는 빔 중에서 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되는 빔은 반사시키고, 상기 입사각도를 제외한 각도로 입사되는 빔은 투과시키는 HOE(holographic optical element)
   를 포함하되,
   상기 광 변조기가 상기 입사되는 빔을 변조시켜 재생하고자 하는 신호파만을 상기 HOE의 입사각도에 일치하는 방향으로 조향시켜 출력하는, 홀로그래피 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 광 변조기는 반송파(Carrier wave) 변조를 통해 상기 신호파의 전파 방향을 조향하는, 홀로그래피 디스플레이 장치.
4. 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시켜 출력하는 광 변조기; 및
   상기 광 변조기로부터 출력되는 빔 중에서 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되는 빔은 반사시키고, 상기 입사각도를 제외한 각도로 입사되는 빔은 투과시키는 HOE(holographic optical element)
   를 포함하되,
   상기 HOE가 상기 광 변조기에서 출력되는 빔 중 재생하고자 하는 신호파만이 상기 HOE의 입사각도에 일치하도록, 상기 광 변조기에 대하여 설정 각도로 위치되어 있는, 홀로그래피 디스플레이 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 광 변조기는 투과형 SLM(Spatial Light Modulation)인, 홀로그래피 디스플레이 장치.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 광 변조기는 반사형 SLM인, 홀로그래피 디스플레이 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 반사형 SLM으로부터 출력되는 빔을 상기 HOE로 반사시키는 빔 스플리터를 더 포함하는, 홀로그래피 디스플레이 장치.
8. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 HOE에 입사되는 신호파의 입사각도와 반사된 신호파의 출력각도가 동일한, 홀로그래피 디스플레이 장치.
9. 홀로그래피 디스플레이 장치에서 노이즈를 제거하는 방법으로서,
   광원으로부터 입사되는 빔을 변조시켜 HOE로 출력하는 단계; 및
   상기 HOE가 입사각도와 일치하는 방향으로 입사되는 빔은 반사시키고, 상기 입사각도를 제외한 각도로 입사되는 빔은 투과시키는 단계
   를 포함하되,
   상기 출력하는 단계에서,
   상기 입사되는 빔 중 재생하고자 하는 신호파만이 상기 HOE의 입사각도에 일치하는 방향으로 출력되는, 노이즈 제거 방법.
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,
    상기 출력하는 단계에서,
    상기 광원으로부터 입사되는 빔 중 재생하고자 하는 신호파가, 기록 매질을 기준으로 참조빔과 물체빔이 서로 반대 방향에서 조향되어 간섭 패턴이 기록된 상기 HOE의 위상 공액 참조빔 방향으로, 입사되는, 노이즈 제거 방법.
    
    
    
    
    
    
    

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