KR20150061862A - 홀로그램 디스플레이를 위한 서브-홀로그램 생성 방법 및 장치 - Google Patents

홀로그램 디스플레이를 위한 서브-홀로그램 생성 방법 및 장치 Download PDF

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KR20150061862A
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Abstract

홀로그램 디스플레이를 위한 서브-홀로그램 생성 방법 및 장치가 제공된다. 장치는 제1 계산부, 제2 계산부, 결정부를 포함할 수 있다. 제1 계산부가 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자의 시야창을 이용하여 계산하고, 제2 계산부가 상기 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산할 수 있다. 결정부는 상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하도록 구성될 수 있다.

Description

홀로그램 디스플레이를 위한 서브-홀로그램 생성 방법 및 장치{SUBHOLOGRAM GENERATION METHOD AND APPARATUS FOR HOLOGRAPHIC DISPLAY}
홀로그램 디스플레이를 위한 서브-홀로그램 생성 방법 및 장치에 연관된다. 보다 상세하게는 홀로그램 디스플레이를 위한 복잡도 등을 줄이기 위해 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법에 연관된다.
디지털 홀로그램 생성 방법은 광학 신호들을 근사화하여 연산 장치에 의한 수학적 연산으로 홀로그램 패턴 또는 프린지 패턴(Fringe Pattern)을 얻을 수 있는 기법이다. 디지털 홀로그램 생성 방법은 3D 객체를 공간 포인트의 집합체로 보고, 3D 객체를 구성하는 포인트 각각에 대한 포인트 홀로그램을 계산하고 합산함으로써 3D 객체에 대한 홀로그램 패턴을 얻게 된다. 따라서, 표현하고자 하는 3D 객체 포인트 수에 따라 계산량 또는 복잡도가 결정된다. 3D 객체 표현에 필요한 포인트 수가 증가하게 되면 과도한 계산량이 요구되며 이로 인해 실시간 홀로그램 생성을 어렵게 한다.
또한, 시야각 또한 홀로그램 생성에 있어 중요한 요소이다. 홀로그램이 생성되기 위해서는 디스플레이에 해당하는 SLM(Spatial Light Modulator)으로부터 빛이 회절하여, 상쇄 혹은 보강 간섭이 일어나야 하는데, 빛의 회절 각은 SLM의 픽셀 크기에 반비례하게 된다. 하지만, 물리적으로 SLM의 픽셀 크기를 작게 하는 데에는 한계가 있으므로 홀로그램 디스플레이의 시야각 확장에 어려움이 있다.
일측에 따르면, 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자 시야창을 이용하여 계산하는 제1 계산부, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산하는 제2 계산부 및 상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하는 결정부를 포함하는 홀로그램 생성 장치를 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 계산부는, 상기 제1 홀로그램 객체의 위치와 상기 사용자 시야창의 위치 및 크기의 기하학적 관계에 기초하여 상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산할 수 있다.
한편, 상기 제 2 계산부는, 상기 디스플레이 픽셀의 크기에 대한 샘플링 한계에 기초하여 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제1 계산부 및 상기 제2 계산부 각각은 상기 제1 서브-홀로그램의 위치 및 상기 제2 서브-홀로그램의 위치를 더 계산할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 결정부는, 상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 결정부는, 상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 포인트-홀로그램을 생성하고 이를 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 생성부를 더 포함할 수 있다.
다른 일측에 따르면, 디스플레이를 기준으로 하는 홀로그램 객체의 위치에 기초하여, 사용자 시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 또는 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법 중 하나의 방법을 선택하는 선택부 및 상기 선택된 방법에 기초하여 제 1 홀로그램 객체에 대응하는 상기 서브-홀로그램 영역을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 선택부는, 상기 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계위치를 비교하여 상기 제1 방법 또는 상기 제2 방법중 하나의 방법을 상기 비교 결과에 기초하여 선택할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 기설정된 임계위치는, 상기 제1 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기가 상기 제2 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 상기 홀로그램 객체 위치일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 선택부는 상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계 위치 미만인 경우 상기 제1 방법을 선택할 수 있다.
또한, 상기 선택부는 상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계 위치 이상인 경우 상기 제2 방법을 선택할 수 있다.
일실시예에 따르면, 결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 포인트-홀로그램을 생성하고 이를 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 생성부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역을 사용자 시야창을 이용하여 결정하는 제1 영역 결정부, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역을 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 결정하는 제2 영역 결정부 및 상기 제1 서브-홀로그램 영역 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역 각각의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하는 결정부를 포함하는 홀로그램 생성 장치를 제공한다.
또 다른 일측에 따르면, 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자 시야창을 이용하여 계산하는 단계, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산하는 단계 및 상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하는 단계를 포함하는 서브-홀로그램 결정 방법을 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 결정하는 단계는, 상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다..
또한, 상기 결정하는 단계는, 상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 디스플레이를 기준으로 하는 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계위치를 비교하여, 사용자 시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 또는 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법 중 하나의 방법을 상기 비교 결과에 기초하여 선택하는 단계 및 상기 선택된 방법에 기초하여 제 1 홀로그램 객체에 대응하는 상기 서브-홀로그램 영역을 결정하는 단계를 포함하는 서브-홀로그램 결정 방법을 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 기설정된 임계위치는, 상기 제1 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기가 상기 제2 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 상기 홀로그램 객체 위치일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 선택하는 단계는, 상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계값 미만인 경우 상기 제1 방법을 선택하고, 상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계값 이상인 경우 상기 제2 방법을 선택할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 홀로그램 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 다른 일실시예에 따른 홀로그램 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 시야창을 이용한 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 방법을 도시한다.
도 4는 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계를 이용하여 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 방법을 도시한다.
도 5a-5b는 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계로 인한 앨리어싱(aliasing) 발생 및 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계를 이용한 서브-홀로그램 영역 생성 예를 도시한다.
도 6은 일실시예에 따른 홀로그램 생성 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 다른 일실시예에 따른 홀로그램 생성 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하에서, 일부 실시예들를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 권리범위가 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
도 1은 일실시예에 따른 홀로그램 생성 장치를 도시한 블록도이다.
일실시예에 따르면, 홀르그램 생성 장치(100)는 제1 계산부(110), 제2 계산부(120), 결정부(130) 및 홀로그램 생성부(140)를 포함할 수 있다.
홀로그램 생성 장치가 실시간 홀로그램 패턴을 생성하는 데에 있어서, 3D 객체 표현에 필요한 포인트 수가 증가하게 되면 과도한 계산량이 요구될 수 있다. 또한, 홀로그램 생성 장치가 홀로그램 생성을 위해 디스플레이에 해당하는 SLM으로부터 빛이 회절하여, 상쇄 혹은 보강 간섭이 일어나야 하는데, 빛의 회절 각은 SLM의 픽셀 크기에 반비례 할 수 있다. 다만, SLM의 픽셀 크기를 작게하는 데에는 한계가 있고, 보통 10um 내외의 크기에서는 최대 회절각이 10도 보다 작기에, 홀로그램 디스플레이의 시야각 확장이 어려울 수 있다.
일실시예에 따르면, 홀로그램 생성 장치(100)가 시점 추적 방식을 통해 시청자의 눈 위치에 대응하는 서브-홀로그램 영역에서 홀로그램이 생성되도록 하게 되면, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산량 또는 복잡성을 줄일 수 있고, 광시야 홀로그램 디스플레이를 구현할 수 있다. 여기에서, 서브-홀로그램 영역은 전체 SLM의 일부 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 하나의 홀로그램 객체를 생성하기 위하여 SLM의 전체 영역에 대하여 모두 패턴을 생성하면 계산량이 과도하게 증가할 수 있다. 이에 따라, 전체 SLM의 영역 중 일부 영역에 대하여서만 홀로그램 생성을 위한 패턴이 생성될 수 있으며, 상기의 일부 영역을 서브-홀로그램 영역이라 명명할 수 있다.
또한, 시청자의 눈 위치에 대응하여 시점추적방식 또는 홀로그램객체에 대응하여 서브-홀로그램 영역의 위치가 결정될 수는 있으나, 상기 서브-홀로그램 영역의 크기는 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법에 따라 달라질 수 있다. 홀로그램 패턴을 생성하기 위한 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역의 크기가 작아질수록 상술한 바와 같이 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산량 또는 복잡성을 줄일 수 있다. 여기에서 홀로그램 객체는, 홀로그램 포인트 또는 홀로그램 포인트의 집합일 수 있다.
서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법으로는, 홀로그램 생성시 시청자의 동공 안으로 입사되는 SLM 영역을 서브-홀로그램 영역으로 결정하는 방법 또는 SLM 픽셀의 크기에 따른 샘플링 한계를 기준으로 서브홀로그램 영역을 결정하는 방법이 있을 수 있다.
다만, 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역의 크기는 상기 두 가지 방법에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역 중 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소가 되는 서브-홀로그램 영역(예를 들어, 크기가 최소가 되는 서브-홀로그램 영역)을 결정하기 위해서는 각각의 방식에 의해 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하고 비교하는 과정이 요구될 수도 있다.
제1 계산부(110)는 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자 시야창을 이용하여 계산할 수 있다. 또한, 해당 눈의 영역에 대한 시야창 크기가 결정되면, 제1 계산부(110)는 홀로그램 포인트를 통과하여 시야창 안으로 빛이 투사되는 SLM 영역을 제1 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다. 이를테면, 제1 계산부(110)는 상기 제1 홀로그램 객체의 위치와 상기 사용자 시야창의 위치 및 크기의 기하학적 관계에 기초하여 상기 제1 서브-홀로그램의 크기를 계산할 수 있다.
제2 계산부(120)는 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산할 수 있다. 제1 홀로그램 객체에서 발생되는 구면파(spherical wave)는 SLM 표면에서 홀로그램 객체에 대해 수직으로 대응되는 점으로부터 거리가 멀어질수록 주파수가 증가하게 될 수 있다. 상기 주파수가 SLM의 픽셀 크기에서 샘플링(sampling) 가능한 범위를 넘어서게 되면 앨리어싱(aliasing)이 발생하여 홀로그램 복원 시 화질이 저하될 수 있다. 따라서, 나이키스트 샘플링(Nyquist sampling)을 만족하는 영역이 제2 서브-홀로그램 영역으로 결정될 수 있다. 이를 테면, 제2 계산부(120)는 상기 디스플레이 픽셀의 크기에 대한 샘플링 한계에 기초하여 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산할 수 있다.
또한, 제1 계산부(110) 및 제2 계산부(120)는 제1 서브-홀로그램 영역 및 제2 서브-홀로그램 영역의 위치가 더 계산될 수 있다. 예를 들어 시청자의 눈 위치를 파악하여 시점추적방식에 의해 전체 SLM 영역 중 상기 서브-홀로그램 영역의 위치가 계산될 수 있다. 다만, 시점추적방식에 의해 서브-홀로그램 영역의 위치가 결정되는 것은 일 예일 뿐이고, 이에 제한되는 것은 아니다.
결정부(130)는 상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정할 수 있다. 상기 제1 계산부(110) 및 상기 제2 계산부(120)를 통해 계산된 제1 서브-홀로그램 영역의 크기와 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다.
이와 같이 결정부(130)가 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있고, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 기존의 홀로그램 생성 장치에 비해 원활한 실시간 홀로그램 생성을 할 수 있다.
다른 일실시예에 따르면, 결정부(130)는 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을, 상기 비교 결과에 기초하여 제1 서브-홀로그램 영역 및 제2 서브-홀로그램 영역 중 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다. 크기가 최소화된 서브-홀로그램 영역에 대해서 홀로그램 패턴 계산이 이루어 지기 때문에 다른 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역에서의 홀로그램 패턴 계산에 비해 계산량이 줄어들 수 있다. 다만, 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 결정하는 것은 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산 과정을 최소화하기 위한 방법 중 일 예일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다.
홀로그램 생성부(140)는 결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 포인트-홀로그램을 생성하고 이를 누적하여 최종 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. SLM 영역 전체에서 홀로그램 패턴을 생성하는 것이 아니고, 결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 이로 인해, SLM 영역 전체에 대해 홀로그램 패턴을 생성하는 것에 비해 표현하고자 하는 3D 객체 포인트 수가 감소할 수 있다. 계산량 또는 복잡도는 3D 객체 포인트 수에 따라 결정되므로 마찬가지로 계산량 또는 복잡도 역시 감소할 수 있다.
또한, 서브-홀로그램 생성 방법을 비교하여 계산량 또는 복잡도가 최소가 되는 서브-홀로그램 영역을 결정하므로, 기존의 서브-홀로그램 영역을 이용하는 홀로그램 생성 장치에 비해서도 계산량 또는 복잡도가 보다 감소할 수 있다. 이와 더불어 사용자의 시점을 추적하여 서브-홀로그램의 위치가 결정되기 때문에, SLM 픽셀 크기가 상대적으로 크더라도 광시야 디스플레이를 구현할 수 있다.
도 2는 다른 일실시예에 따른 홀로그램 생성 장치를 도시한 블록도이다.
다른 일실시예에 따르면, 홀로그램 생성 장치(200)는 선택부(210), 결정부(220) 및 홀로그램 생성부(230)를 포함할 수 있다. 홀로그램 생성부(230)의 기능에 대한 설명은 도 1을 참조하여 상술한 바와 같다.
선택부(210)는 디스플레이를 기준으로 홀로그램 객체의 위치에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법을 선택할 수 있다. 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법으로는 사용자의 시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 및 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법이 있을 수 있다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 상기 서브-홀로그램 영역을 결정하는 2 가지 방법에 의해 결정된 서브-홀로그램 영역은 홀로그램 객체의 위치에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 객체의 깊이 값, 이를 테면 디스플레이를 기준으로 수직 방향의 거리에 따라서 상기 제1 방법 및 상기 제2 방법에 의해 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기가 달라질 수 있다.
시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법의 경우, 사용자 홀로그램 객체의 위치와 시야창의 위치 및 크기의 기하학적 관계에 기초하여 서브-홀로그램 영역의 크기가 결정될 수 있다. 시야창의 위치 및 크기는 서브-홀로그램 영역의 크기가 결정되기에 앞서 결정되는 요소이므로, 서브-홀로그램 영역의 크기는 홀로그램 객체의 위치에 의해 결정될 수 있다.
또한, 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법의 경우, 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계에 기초하여 서브-홀로그램 영역의 크기가 결정될 수 있다. 홀로그램 객체의 위치가 디스플레이를 기준으로 멀어 질수록 SLM 표면에 입사되는 홀로그램 객체의 구면파의 파장이 길어질 수 있다. 이에 의해 픽셀의 샘플링 한계 주파수에 도달하기까지 필요한 픽셀의 수가 증가할 수 있다. 이를테면, 홀로그램 패턴을 계산하기 위해 더 많은 샘플이 필요하게 되므로 홀로그램 객체의 위치, 예를 들어 홀로그램 객체의 깊이 값에 따라 서브-홀로그램 영역의 크기가 커질 수 있다.
상기 제1 방법 및 제2 방법에서, 홀로그램 객체의 위치에 따라 서브-홀로그램 영역의 크기를 결정하는 구체적 방법에 대해서는 도 3 및 도 4를 통해 후술한다.
상기 두 가지 방법으로 결정되는 각 서브-홀로그램 영역은 임계 위치를 기준으로 상대적 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어, 임계 위치는 제1 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기가 제2 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 상기 홀로그램 객체 위치일 수 있고, 또는 그 반대일 수 있다.
시야창의 크기 또는 SLM 픽셀의 크기 등에 따라 상기 두 가지 방법에 의해 결정되는 각 서브-홀로그램 영역의 크기가 달라질 수 있으므로, 임계 위치 역시 달라질 수 있다. 따라서, 시야창의 크기 또는 SLM 픽셀의 크기 등에 기초하여 상기 각 서브-홀로그램 영역의 상대적 크기가 변화하는 지점으로 임계 위치를 미리 설정할 수 있다. 이를 이용하여 홀로그램 객체의 위치를 임계 위치와 비교하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법을 선택할 수 있다.
예를 들어, 홀로그램 객체 위치가 임계 위치 미만인 구간에서는 제1 방법으로 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기가 제2 방법으로 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기보다 작을 수 있다. 이 경우에는 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산을 최소화하기 위해 제2 방법을 선택하여 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다.
이에 반하여, 홀로그램 객체의 위치가 임계 위치 이상인 구간에서는 제2 방법으로 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기가 제1 방법으로 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기보다 작을 수 있다. 이 경우에는 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산을 최소화하기 위해 제1 방법을 선택하여 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다.
이와 같이 디스플레이를 기준으로 하는 홀로그램 객체의 위치와 임계 위치를 비교하여, 선택부(210)는 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화 되도록 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법을 선택할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역은 상기 두 가지 방법에 의해 결정되는 각 서브-홀로그램 영역 중 크기가 최소화되는 서브-홀로그램 영역일 수 있다.
결정부(220)는 선택부(210)에 의해 선택된 서브-홀로그램 영역 결정 방법에 기초하여 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다. 상기 두 가지 방법에 의해 결정되는 각 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하여 직접적으로 비교하지 않더라도 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산을 최소화하는 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다.
다만, 시야창의 크기 및 SLM 픽셀의 크기 등에 따라 같은 방법을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하더라도 서브-홀로그램 영역의 크기가 달라질 수 있다. 따라서, 홀로그램 생성 장치(200)는 시야창의 크기 및 SLM 픽셀 크기 등에 따라 서브-홀로그램 영역의 크기가 달리지는 점을 고려하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법을 선택하고, 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다.
도 3은 시야창을 이용한 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 방법을 도시한다.
도 3에서는, 도 1 및 도 2에서 설명한 시청자의 시야창(310)을 이용하여 홀로그램 객체(320)에 대응하는 서브-홀로그램 영역(330)의 크기를 계산하는 방법을 도시한다. 상기 방법은, 홀로그램 객체(320)의 위치와 상기 사용자 시야창(310)의 위치 및 크기의 기하학적 관계에 기초하여 서브-홀로그램 영역(330)의 크기를 계산할 수 있다.
서브-홀로그램 영역(330)의 크기를 계산하기에 앞서, 시청자의 눈 위치를 파악하여 해당 눈의 영역에 대한 시야창(310)의 위치 및 크기를 결정할 수 있다. 시야창(310)의 크기는 SLM 표면(340)과 시야창(310)의 거리(D)에 기초하여 결정될 수 있다. 결정된 시야창(310)의 위치 및 크기에 기초하여, 홀로그램 객체(320)에 대해 집중되는 빛이 시야창안으로 투사될 수 있도록 서브-홀로그램 영역(330)을 계산할 수 있다.
예를 들어, 홀로그램 객체(320)에 대해 집중되는 빛이 시야창(310)의 모서리(edge) 부분에 도달하게 되는 경우, 상기 빛이 SLM 표면(340)을 통과하게 되는 부분이 서브-홀로그램 영역(330)의 모서리가 될 수 있다. 이를 통해 서브-홀로그램 영역(330)의 모서리 부분이 결정되어 서브-홀로그램 영역(330)의 크기를 계산할 수 있다.
도 3을 참조하면, 시야창(310)의 모서리로부터 홀로그램 객체(320)를 통과하도록 빛의 경로에 해당하는 가상의 직선을 고려할 수 있다. 홀로그램 객체(320)를 통과하는 상기 가상의 직선이 SLM 표면(340)과 교차하는 포인트가 서브-홀로그램 영역(330)의 모서리로 설정될 수 있다. 이를 통해 서브-홀로그램 영역(330)이 결정되고 크기를 계산할 수 있다.
상술한 바를 토대로 홀로그램 객체의 위치에 따라 서브-홀로그램 영역의 크기 변화를 알 수 있다. 홀로그램 객체(320)와 SLM 표면(340)의 거리(z)가 길어지게 되는 경우, 시야창(310)의 모서리로부터 홀로그램 객체(320)를 통과하도록 설정한 가상의 직선의 기울기가 커질 수 있다. 상기 가상의 직선의 기울기가 커지게 될수록 SLM 표면과 교차하는 포인트로 형성되는 서브-홀로그램 영역(330)의 크기가 더 커질 수 있다.
이에 반하여, 홀로그램 객체(320)와 SLM 표면(340)의 거리(z)가 짧아지게 되는 경우, 시야창(310) 모서리로부터 홀로그램 객체(320)를 통과하도록 설정한 가상의 직선의 기울기가 작아질 수 있다. 상기 가상의 직선의 기울기가 작아질수록 SLM 표면과 교차하는 포인트로 형성되는 서브-홀로그램 영역(330)의 크기가 더 작아질 수 있다.
도 3은 SLM 표면(340)을 기준으로 홀로그램 객체(320)와 SLM 표면(340)의 거리가 양인 경우 서브-홀로그램 영역(330)를 계산하는 방법을 도시하였다. 이와 반대로, 도시되지는 않았으나, SLM 표면(340)을 기준으로 홀로그램 객체(320)와 SLM 표면(340)의 거리가 음인 경우에도 상기와 같은 방법으로 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산할 수 있다.
SLM 표면(340)을 기준으로 홀로그램 객체(320)와 SLM 표면(340)의 거리가 음인 경우에도, 시야창(310)의 모서리(edge)로부터 홀로그램 객체(320)를 통과하도록 빛의 경로에 해당하는 가상의 직선을 설정할 수 있다. 상기 가상의 직선이 홀로그램 객체(320)를 통과하기에 앞서 SLM 표면(340)과 먼저 교차하는 점이 홀로그램 객체(320)와 SLM 표면(340)의 거리가 양인 경우와 다른 점일 수 있다. 상기한 바와 같은 차이가 있으나, SLM 표면(340)과 교차하는 포인트가 서브-홀로그램 영역(330)의 모서리(edge)로 설정될 수 있는 점은 동일하다.
도 4는 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계를 이용하여 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 방법을 도시한다.
도 4에서는, 도 1 및 도 2에서 설명한 SLM 픽셀(420)의 크기를 이용하여 홀로그램 객체(310)에 대응하는 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 방법을 도시한다. 상기 방법은, 홀로그램 객체(410)의 위치와 SLM 픽셀(420)의 크기에 대한 샘플링 한계에 기초하여 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산할 수 있다.
홀로그램 객체(410)에서 발생되는 구면파(spherical wave)는 SLM 표면(430)에서 홀로그램 객체(410)에 대해 수직으로 대응되는 점으로부터 거리가 멀어질수록 주파수가 증가하게 될 수 있다. 이러한 주파수가 SLM 픽셀(420) 크기에서 샘플링 가능한 범위를 넘어서게 되면 앨리어싱이 발생하여 홀로그램 복원시 화질이 저하될 수 있다. 따라서, 화질 저하를 방지하기 위해 나이키스트 샘플링을 만족하는 영역을 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다.
도 4를 참조하면 SLM 표면(430)에서 홀로그램 객체(410)에 대해 수직으로 대응되는 점으로부터 거리가 멀어질수록 주파수가 증가하게 되는 홀로그램 객체(410)의 구면파 파형을 도시한다. 포인트 홀로그램 객체(410)의 구면파 파형의 주파수가 점차 증가하여 픽셀(420)에서 샘플링 한계 범위에 대응될 수 있다. 이를 테면, 픽셀(420)에서의 홀로그램 객체(410)의 구면파 주파수가 나이키스트 샘플링을 만족하는 영역일 수 있다.
도 4에서의 ro, ri, ri-1은 홀로그램 객체(410)에서 생성되는 구면파의 반경이고, 상기 구면파의 반경 ro는 홀로그램 객체(410)에서부터 SLM 표면(430)까지의 수직 거리(z)를 의미하고, ri-1, ri는 홀로그램 객체(410)에서부터 픽셀(420)의 각 모서리까지의 거리를 의미하고, 그 거리는 수학식 1 과 같다.
Figure pat00001
여기에서 p는 SLM 픽셀의 크기를 의미하고, x는 에서 홀로그램 객체(410)에 대하여 수직으로 대응되는 점으로부터 나이키스트 샘플링을 만족하는 픽셀까지의 거리일 수 있다. 따라서, ri, ri-1이 수학식 2와 같은 조건을 만족할 수 있다.
Figure pat00002
이를 토대로 상기 수학식 1과 수학식 2를 통해 서브 홀로그램 영역의 크기는 수학식 3과 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00003
여기에서 S는 서브 홀로그램 영역의 크기를 나타내고, λ는 빛의 파장을 나타낸다. 또한, SLM 픽셀의 크기 P는 SLM 제조 시점에서 결정되는 것이므로, λ 및 P의 크기는 상수가 된다. 따라서, 서브-홀로그램 영역의 크기는 SLM 표면(430)으로부터 홀로그램 객체까지의 거리인 Z에 의해 결정될 수 있다. 그러므로, 홀로그램 객체의 위치가 SLM 표면(430)으로부터 멀어질수록 서브-홀로그램 영역의 크기는 커지고, 홀로그램 객체의 위치가 SLM 표면(430)으로부터 가까워질수록 서브-홀로그램 영역의 크기는 작아질 수 있다.
도 5a-5b는 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계로 인한 앨리어싱(aliasing) 발생 및 디스플레이 픽셀의 샘플링 한계를 이용한 서브-홀로그램 영역 생성 예를 도시한다.
도 5a에서는 전체 SLM 영역에 대해 포인트 홀로그램을 생성할 경우 SLM 픽셀의 샘플링 한계에 의해 홀로그램 패턴에 앨리어싱이 발생한 예이다. 도 4에서 설명한 바와 같이 홀로그램 객체(410)에 대해 SLM 표면(430)에서 홀로그램 객체(410)에 대하여 수직으로 대응되는 점으로부터 거리가 멀어질수록 포인트 홀로그램의 정보의 주파수가 증가하게 될 수 있다. 이로 인해 SLM 픽셀의 샘플링 한계를 벗어나게 되는 경우 앨리어싱이 발생하여 홀로그램 복원시 화질이 저하된 예를 도시한다.
이에 반하여 도 5b에서는 SLM 픽셀의 샘플링 한계를 고려하여 서브-홀로그램 영역을 결정하고, 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 포인트 홀로그램 패턴을 생성한 예이다.
도 5a와 도 5b를 비교해 보면, 홀로그램 객체(410)에 대해 SLM 표면(430)에서 홀로그램 객체(410)에 대하여 수직으로 대응되는 점을 중심으로 샘플링 한계가 되는 지점까지는 선명한 화질로 홀로그램이 복원될 수 있다. 다만, 홀로그램 객체(410)에 대해 SLM 표면(430)에서 홀로그램 객체(410)에 대하여 수직으로 대응되는 점부터 거리가 멀어질수록 복원된 홀로그램의 화질이 저하됨을 알 수 있다.
따라서, 전체 SLM 영역에 대해 포인트 홀로그램 패턴을 생성하는 것 보다 서브-홀로그램 영역을 결정하여 포인트 홀로그램 패턴을 생성하는 것이 화질 면에 있어서도 더 장점이 있을 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 홀로그램 생성 방법을 도시하는 흐름도이다.
단계(610)에서 제1 계산부(110)는 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자 시야창을 이용하여 계산하고, 제2 계산부(120)는 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산할 수 있다.
시점추적방식 홀로그램 생성 장치에서 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법은 상기 두 가지 방법이 있을 수 있고, 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역의 크기는 상기 두 가지 방법에 따라 달라 질 수 있다. 또한, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산량 및 복잡도 감소를 위해 상기 두 가지 방법에 의해 결정되는 각 서브-홀로그램 영역을 비교할 필요가 있다. 따라서, 두 가지 방법 모두를 이용하여 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산할 수 있다.
단계(620)에서 결정부(130)는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교할 수 있다. 상술한 바와 같이 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산량 및 복잡도 감소를 위해 상기 두 가지 방법에 의해 결정되는 각 서브-홀로그램 영역을 비교할 수 있다.
단계(630)에서, 결정부(130)는 상기 비교 결과에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다. 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 서브-홀로그램 영역을 제1 서브-홀로그램 영역 또는 제2 서브-홀로그램 영역 중 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 결정할 수 있다.
단계(640)에서, 홀로그램 생성부(140)는 결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해 포인트-홀로그램을 생성할 수 있다. 전체 SLM 영역이 아닌 결정된 서브-홀로그램 영역에 대해서 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 이루어지기 때문에, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산량 및 복잡도가 감소할 수 있다.
단계(650)에서, 홀로그램 생성부(140)는 생성된 포인트-홀로그램을 누적하여 최종 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 홀로그램 객체에 대한 포인트-홀로그램을 누적하여 최종 홀로그램 패턴을 생성할 수 있고, 서브-홀로그램 영역에 대해서 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 이루어지기 때문에 실시간 디지털 홀로그램을 생성할 수 있다.
도 7은 다른 일실시예에 따른 홀로그램 생성 방법을 도시하는 흐름도이다.
단계(710)에서, 선택부(210)는 디스플레이를 기준으로 하는 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계위치를 비교할 수 있다. 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법으로는 사용자 시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 또는 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법이 있을 수 있다. 기설정된 임계 위치는 제1 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기가 제2 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 위치일 수 있다. 따라서, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산을 최소화 하는 서브-홀로그램 영역을 선택하기 위해, 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계 위치를 비교할 수 있다.
단계(720)에서, 선택부(210)는 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 또는 제2 방법 중 하나를 상기 비교 결과에 기초하여 선택할 수 있다. 상술한 바와 같이 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산을 최소화하기 위해 제1 방법 또는 제2 방법에 의해 결정되는 서브-홀로그램 영역 중 크기가 최소화 되는 방법을 선택할 수 있다.
또한, 시야창의 크기, 디스플레이 픽셀의 크기 등의 정보가 있는 경우 제1 방법에 의해 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기가 제2 방법에 의해 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 위치를 알 수 있다. 따라서, 제1 방법 및 제2 방법에 의해 결정되는 서브-홀로그램 영역의 크기를 모두 계산할 필요 없이 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산 및 복잡도가 최소화되는 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법을 선택할 수 있다.
단계(730)에서, 결정부(220)는 상기 선택된 방법에 기초하여 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다. 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산 및 복잡도가 최소화하기 위해 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계 위치를 비교하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 방법을 선택하였으므로, 선택된 방법에 의해 서브-홀로그램 영역을 결정할 수 있다. 결정된 서브-홀로그램 영역은 선택되지 않은 다른 방법에 의해 결정된 서브-홀로그램 영역에 비해 크기가 작을 수 있으므로, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산 및 복잡도가 감소할 수 있다.
단계(740)에서, 홀로그램 생성부(230)는 결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해 포인트-홀로그램을 생성할 수 있다. 전체 SLM 영역이 아닌 결정된 서브-홀로그램 영역에 대해서 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 이루어지기 때문에, 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산량 및 복잡도가 감소할 수 있다.
단계(750)에서, 홀로그램 생성부(230)는 생성된 포인트-홀로그램을 누적하여 최종 홀로그램 패턴을 생성할 수 있다. 홀로그램 객체에 대한 포인트-홀로그램을 누적하여 최종 홀로그램 패턴을 생성할 수 있고, 서브-홀로그램 영역에 대해서 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 이루어지기 때문에 실시간 디지털 홀로그램을 생성할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자 시야창을 이용하여 계산하는 제1 계산부;
    상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산하는 제2 계산부; 및
    상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기 비교하여, 상기 제 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하는 결정부
    를 포함하는 홀로그램 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 계산부는, 상기 제1 홀로그램 객체의 위치와 상기 사용자 시야창의 위치 및 크기의 기하학적 관계에 기초하여 상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 홀로그램 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 계산부는, 상기 디스플레이 픽셀의 크기에 대한 샘플링 한계에 기초하여 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 계산하는 홀로그램 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 계산부 및 상기 제2 계산부 각각은 상기 제1 서브-홀로그램의 위치 및 상기 제2 서브-홀로그램의 위치를 더 계산하는 홀로그램 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역으로 결정하는, 홀로그램 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 결정하는, 홀로그램 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서
    결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 포인트-홀로그램을 생성하고 이를 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 생성부
    를 더 포함하는, 홀로그램 생성 장치.
  8. 디스플레이를 기준으로 하는 홀로그램 객체의 위치에 기초하여, 사용자 시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 또는 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법 중 하나의 방법을 선택하는 선택부; 및
    상기 선택된 방법에 기초하여 제 1 홀로그램 객체에 대응하는 상기 서브-홀로그램 영역을 결정하는 결정부
    를 포함하는 홀로그램 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계위치를 비교하여 상기 제1 방법 또는 상기 제2 방법중 하나의 방법을 상기 비교 결과에 기초하여 선택하는, 홀로그램 생성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기설정된 임계위치는, 상기 제1 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기가 상기 제2 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 상기 홀로그램 객체 위치인, 홀로그램 생성 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 선택부는 상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계위치 미만인 경우 상기 제1 방법을 선택하는, 홀로그램 생성 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 선택부는 상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계위치 이상인 경우 상기 제2 방법을 선택하는, 홀로그램 생성 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    결정된 상기 서브-홀로그램 영역에 대해서 포인트-홀로그램을 생성하고 이를 누적하여 홀로그램 패턴을 생성하는 홀로그램 생성부
    를 더 포함하는 홀로그램 생성 장치.
  14. 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역을 사용자 시야창을 이용하여 결정하는 제1 영역 결정부;
    상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역을 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 결정하는 제2 영역 결정부; 및
    상기 제1 서브-홀로그램 영역 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역 각각의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하는 결정부
    를 포함하는 홀로그램 생성 장치.
  15. 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제1 서브-홀로그램 영역의 크기를 사용자 시야창을 이용하여 계산하는 단계;
    상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 계산하는 단계; 및
    상기 제1 서브-홀로그램 영역의 크기 및 상기 제2 서브-홀로그램 영역의 크기를 비교하여, 상기 제1 홀로그램 객체에 대응하는 서브-홀로그램 영역을 상기 비교 결과에 기초하여 결정하는 단계
    를 포함하는 서브-홀로그램 결정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 홀로그램 패턴 생성을 위한 계산이 최소화되는 서브-홀로그램 영역으로 결정하는, 서브-홀로그램 결정 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 서브-홀로그램 영역을, 상기 제1 서브-홀로그램 영역 또는 상기 제2 서브-홀로그램 영역 중 최소의 크기를 가지는 서브-홀로그램 영역으로 결정하는, 서브-홀로그램 결정 방법.
  18. 디스플레이를 기준으로 하는 홀로그램 객체의 위치와 기설정된 임계위치를 비교하여, 사용자 시야창을 이용하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제1 방법 또는 디스플레이 픽셀 크기에 기초하여 서브-홀로그램 영역을 결정하는 제2 방법 중 하나의 방법을 상기 비교 결과에 기초하여 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 방법에 기초하여 제 1 홀로그램 객체에 대응하는 상기 서브-홀로그램 영역을 결정하는 단계
    를 포함하는 서브-홀로그램 결정 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 기설정된 임계위치는, 상기 제1 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기가 상기 제2 방법으로 결정된 서브-홀로그램 영역의 크기보다 커지는 상기 홀로그램 객체 위치인, 서브-홀로그램 결정 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계값 미만인 경우 상기 제1 방법을 선택하고,
    상기 홀로그램 객체의 위치가 상기 기설정된 임계값 이상인 경우 상기 제2 방법을 선택하는, 서브-홀로그램 결정 방법.
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