KR20150105558A - 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치 - Google Patents

포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치 Download PDF

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KR20150105558A KR1020140027151A KR20140027151A KR20150105558A KR 20150105558 A KR20150105558 A KR 20150105558A KR 1020140027151 A KR1020140027151 A KR 1020140027151A KR 20140027151 A KR20140027151 A KR 20140027151A KR 20150105558 A KR20150105558 A KR 20150105558A
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Abstract

본 발명은 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치에 관한 것으로서, 소스 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이와, 마이크로 디스플레이를 시준하는 시준 렌즈와, 광을 전반사시켜 유도하며, 광의 입사측과 출사측이 테이퍼진 도광판과, 커플 인 광학계(Couple in Optics)와 커플 아웃 광학계(Couple out Optics)가 형성되는 도광판(Light Guide Plate ; 유리 기판)의 양측을 테이퍼지게 형성하고 있으며; 웨지형 제1프리즘에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00044
)으로 물체 빔이 포트폴리머에 입사되며, 웨지형 제2프리즘에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00045
)으로 참조 빔이 포트폴리머에 입사되고, 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00046
)과 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00047
)의 합이 도광판의 내부전반사 각도가 되며, R(Red), G(Green), B(Blue)의 순서를 조절하여 순차적으로 조사하여 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 제조한다. 본 발명에 따르면, 도파관 타입으로 형성된 HMD용 표시장치는 회절효율을 확보하면서 광량손실을 줄일 수 있고, 도광판의 두께를 줄일 수 있으므로 사람이 착용하기에 거부감이 없는 안경형 디스플레이로의 제작이 용이하다.

Description

포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치{FULL COLOR HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME USING PHOTOPOLYMER, WAVEGUIDE-TYPE HEAD MOUNTED DISPLAY}
본 발명은 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포토폴리머를 사용하여 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 제작하고, 이를 도파관(Waveguide) 타입 HMD에 적용한 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치에 관한 것이다.
HMD(Head Mounted Display)는 안경 또는 헬멧처럼 머리에 쓰고 대형 영상을 즐길 수 있는 영상표시장치이며, 1인치 이하의 패널을 여러 개의 광학계를 통해 확대하여 가상의 이미지를 제공하도록 구성되어 있다.
이와 같이, HMD는 영상을 광학계를 통해서 대형화면으로 볼 수 있으므로, HMD 내부의 광학계들에 대한 개발이 무엇보다 중요하다. 광학계를 사용하여 가상화면을 구현할 수 있도록 동공의 크기, 가상이미지를 보기 위한 광학계와 눈까지의 거리(Eye Relief), 확대 배율, 화각(FOV) 등을 고려하여 광학계를 설계하려면 많은 렌즈 미러(Mirror), 하프 미러(Half Mirror)와 같은 광학소자들이 내설됨으로 인해 부피가 커지고 무거울 뿐 아니라, 좁은 공간 내에 여러 소자를 장착해야 하므로 공정이 까다롭다는 단점이 있다[1, 2, 3].
한편, 홀로그래픽 광학소자(Holographic Optical Element : HOE)를 HMD 시스템에 적용하면, 광학소자의 매수가 현저히 줄어들기 때문에 좁은 공간에 시스템을 용이하게 구성할 수 있을 뿐 아니라, 기존의 HMD 시스템보다 상당히 가볍다는 장점이 있다[4, 5].
T. Ando et al.이 HOE를 이용하여 HMD를 제작하는 것을 제안한 바 있다[6]. 그러나 이 방법은 부피를 줄이는데 한계가 있다. 즉, 도파관(Waveguide) 타입이 아니기 때문에 안경형식으로 이용할 수 없다.
이에 Y. Amitai et al.와 I. Kasai et al.가 안경형 디스플레이를 제안하였으나, 이는 홀로그램 격자를 사용하고 있다[7, 8]. 이 방식은 사이즈는 줄일 수는 있지만 회절효율이 낮다. 또한 풀 컬러도 제공하지 않는다.
이에 H. Mukawa et al.가 풀 컬러 안경형 디스플레이(Full Color Eyewear Display)를 제안한 바 있다[9]. 그러나, 이 또한 컬러 균일도의 문제점이 존재한다.
한편, 다양한 장점을 갖는 포토폴리머 특성상, 광학소자[10, 11], holographic storage[12], holographic display[13] 등에 많이 응용되고 있으며, 포토폴리머의 광학특성에 대해 많은 연구가 진행되고 있다[14]. 그러나 이러한 응용에 있어, 포토폴리머의 단색에 대한 특성만 분석되고 있을 뿐, 풀 컬러에 대해 분석은 아직까지 수행되지 못하고 있다.
그리고, 본 출원인에 의해 제안된 HMD용 표시장치(출원번호 제10-2013-0056251호)는, 도광판(Light Guide Plate ; 유리 기판)의 양측에 커플 인 광학계(Couple in Optics)와 커플 아웃 광학계(Couple out Optics)를 구성하여 광을 유도(guiding)하는 기술을 제안한 바 있다. 여기서, 포토폴리머의 각도특성에 따라 40° ~ 55° 사이에서 95% 이상의 회절효율을 갖는 것을 확인할 수 있다. 그런데 이 때, 마이크로 디스플레이(Micro Display)에서 영상이 출력되어 도광판으로 입사할 때, 입사빔은 이상적인 평행 광선이 아니고 발산이 존재하게 된다. 만약 45°를 선택하면 마이크로 디스플레이에서 나오는 빔 중 임계각보다 작은 각도를 가지는 일부 빔은 도광판 내부전반사 조건에서 벗어나 외부로 발산되어 광량손실이 발생하게 된다.
[1] J. E. Melzer and K. Moffitt, Head mounted displays: designing for the user (McGraw Hill, New York, 1997) [2] M. G. Tomilin, "Head-mounted displays," J. Opt. Technol. 66, 528-533 (1999). [3] H. Hua, A. Girardot, C. Gao, and J. P. Rolland, "Engineering of head-mounted projective displays," Appl. Opt. 39, 3814-3824 (2000). [4] W. C. Su, C. Y. Chen, and Y. F. Wang, "Stereogram implemented with a holographic image splitter," Opt. Express 19, 9942-9949 (2011). [5] B. C. Cho, J. S. Gu, and E. S. Kim, "Implementation of multiview 3D display system using volume holographic optical element," Proc. SPIE 4567, 224-232 (2002). [6] T. Ando, K. Yamasaki, M. Okamoto, T. Matsumoto, and E. Shimizu, "Evaluation of HOE for head-mounted display," Proc. SPIE 3637, 110 (1999). [7] I. Kasai, Y. Tanijiri, T. Endo, and H. Ueda, "Actually wearable see-through display using HOE," Int. Conf. ODF 2, 117-120( 2000). [8] Y. Amitai, S. Reinhorn, and A. A. Friesem, "Visor-display design based on planar holographic optics," Appl. Opt. 34, 1352-1356 (1995). [9] H. Mukawa, K. Akutsu, I. Matsumura, S. Nakano, et al., "A full-color eyewear display using planar waveguides with reflection volume holograms," J. Soc. Info. Display 17, 185??193 (2009). [10] M. L. Piao, N. Kim, and J. H. Park, "Phase contrast projection display using photopolymer," J. Opt. Soc. Kor. 12, 319-325 (2008). [11] K. Y. Lee, S. H. Jeung, B. M. Cho, and N. Kim, "Photopolymer-based surface-normal input/output volume holographic grating coupler for 1550-nm optical wavelength," J. Opt. Soc. Kor. 16, 17-21 (2012). [12] E. Fernandez, A. Marquez, S. Gallego, R. Fuentes, C. Garcㅽa, and I. Pascual, "Hybrid ternary modulation applied to multiplexing holograms in photopolymers for data page storage," J. Lightwave Technol. 28, 776-783 (2010). [13] S. H. Stevenson, M. L. Armstrong, P. J. O'Connor, and D. F. Tipton, "Advances in photopolymer films for display holography," Proc. SPIE 2333, 60-70 (1995). [14] N. Kim and E. S. Hwang, "Analysis of Optical Properties with Photopolymers for Holographic Application." J. Opt. Soc. Kor. 10, 1-10 (2006).
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 커플 인 광학계(Couple in Optics)와 커플 아웃 광학계(Couple out Optics)가 형성되는 도광판(Light Guide Plate ; 유리 기판)의 양측을 테이퍼지게 형성하여 회절효율을 확보하면서 광량손실을 줄일 수 있고, 도광판의 두께를 줄일 수 있도록 하는 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 제조방법은, 웨지형 제1프리즘에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00001
)으로 물체 빔이 포트폴리머에 입사되며, 웨지형 제2프리즘에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00002
)으로 참조 빔이 상기 포트폴리머에 입사되고, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00003
)과 상기 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00004
)의 합이 도광판의 내부전반사 각도가 되며, R(Red), G(Green), B(Blue)의 순서를 조절하여 순차적으로 조사하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00005
)은 35° ~ 50° 범위내에서 설정되고, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00006
)은 10° ~ 40° 범위내에서 설정되며, 상기 도광판의 내부전반사 각도는 45° ~ 90° 범위내에서 설정되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00007
)은 40°이고, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00008
)은 30°이며, 상기 도광판의 내부전반사 각도는 70°인 것이 바람직하다.
상기 R, G, B의 조사시간은 모두 합하여 5초 이내인 것이 바람직하며, 상기 R, G, B의 조사 순서는 G, B, R 순으로 조사가 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 표시장치는, 소스 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이; 상기 마이크로 디스플레이를 시준하는 시준 렌즈; 광을 전반사시켜 유도하며, 광의 입사측과 출사측이 테이퍼진 도광판; 상기 도광판의 테이퍼진 일측에 형성되며, 상기한 제조방법으로 제조된 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 커플 인 광학계(Couple in Optics); 및 상기 도광판의 테이퍼진 타측에 형성되며, 상기한 제조방법으로 제조된 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 커플 아웃 광학계(Couple out Optics)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 표시장치는 안경형 표시장치일 수 있다.
본 발명에 의한 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치에 따르면, 빛의 세기에 따른 굴절률 변화로 영상을 기록하는데 높은 회절효율을 가지며, 또한 화학처리 없이 건조처리만으로 쉽게 홀로그램을 제작할 수 있고, 높은 신뢰성, 고분해능 등의 장점을 갖는 포토폴리머를 이용하여 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 제작할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 도파관 타입으로 형성된 HMD용 표시장치는 회절효율을 확보하면서 광량손실을 줄일 수 있고, 도광판의 두께를 줄일 수 있으므로 사람이 착용하기에 거부감이 없는 안경형 디스플레이로의 제작이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 HMD용 표시장치의 구성도이다.
도 2는 HOE 기록을 위한 개념도이다.
도 3은 각도선택성(a) 및 파장선택성(b)에 따른 포토폴리머의 회절효율 분포도이다.
도 4는 노출시간에 따른 회절효율을 측정한 결과 그래프이다.
도 5는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 기록(a) 및 재생(b) 과정을 나타낸 개념도이다.
도 6은 풀 컬러 HOE를 제작하기 위한 실험 셋업이다.
도 7은 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자에 의해 출력된 해상도 패턴이다.
이하, 본 발명의 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자 및 이의 제조방법과, 표시장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 HMD용 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 HMD용 표시장치는, 소스 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이(Micro Display)(11)와, 마이크로 디스플레이(11)를 시준하는 시준 렌즈(12)와, 광을 전반사시켜 유도하며, 광의 입사측과 출사측이 테이퍼진 도광판(Light Guide Plate ; 유리 기판)(13)과, 도광판(13)의 테이퍼진 일측에 형성되어 시준 렌즈(12)를 통과한 광을 회절시키는 커플 인 광학계(Couple in Optics)(14)와, 도광판(13)의 테이퍼진 타측에 형성되어 도광판(13)을 통해 유도된 회절된 광을 출력시키는 커플 아웃 광학계(Couple out Optics)(15)를 포함한다.
여기서, 도광판(13)의 테이퍼진 양측에 형성되는 커플 인 광학계(14)와 커플 아웃 광학계(15)는, 본 발명에서 제시하는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자로 구성한다.
이와 같이, 양측이 테이퍼진 도파관 타입으로 형성된 HMD용 표시장치는 도광판(13)의 두께를 임의로 줄일 수 있으므로 사람이 착용하기에 거부감이 없는 안경형 디스플레이로의 제작이 용이하다는 장점이 있다. 즉, 도광판(13) 양측의 테이퍼진 기울기와 이에 형성된 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자(HOE)의 격자 기울기를 통해, 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 회절효율을 보장하면서 내부전반사 기울기 각도를 크게 하여 얇고 가벼운 HMD용 표시장치를 제작할 수 있다.
한편, 본 발명의 HMD용 표시장치에 포토폴리머를 적용하려면, 기록시 공기 중에서 90° 이상의 빔을 포토폴리머에 입사하여야만 포토폴리머의 내부에서 설정각, 예를 들어 40° 이상의 회절 각도를 만족시킨다. 이는 시스템적으로 기록이 불가능하기 때문에, 도 2와 같이 프리즘을 이용해 참조 빔과 물체 빔을 입사시킨다.
도 2는 HOE 기록을 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 기록유닛(2)은, 포토폴리머 기록 입사각을 형성시키는 웨지형 제1프리즘(21) 및 웨지형 제2프리즘(22)과, 웨지형 제1프리즘(21)과 웨지형 제2프리즘(22) 사이에 형성된 포토폴리머(23)를 포함한다.
웨지형 제1프리즘(21)에는 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00009
)으로 물체 빔이 입사되며, 웨지형 제2프리즘(22)에는 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00010
)으로 참조 빔이 입사된다. 여기서, 웨지형 제2프리즘(22)은 도광판(13)일 수 있다.
기록유닛(2)의 기하학적 구조에서와 같이,
Figure pat00011
이며,
Figure pat00012
이다.
여기서,
Figure pat00013
와
Figure pat00014
는 포토폴리머 기록 입사각도,
Figure pat00015
는 웨지형 제1프리즘(21)의 웨지 기울기,
Figure pat00016
는 도광판(13)의 내부전반사 각도를 각각 나타낸다.
일례로서,
Figure pat00017
일 때 임계각을 고려하여
Figure pat00018
은 20° ~ 50°일 수 있다.
만약,
Figure pat00019
이 20°, 30°, 40°, 50°일 경우,
Figure pat00020
에 대응하는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 공간주파수는 각각 5930 lines/mm, 5617 lines/mm, 5931 lines/mm, 5904lines/mm 이다.
한편, 포토폴리머의 광학적 특성은 홀로그램 격자 제작에 있어 중요한 기초 데이터를 제공한다. 특성분석을 위한 광학 셋업으로부터 포토폴리머의 R, G, B 각 컬러에 대한 에너지에 따른 회절효율, 입사각도에 따른 회절효율, 각도선택성 및 파장선택성에 따른 특성 등을 분석하며, 특성 분석결과로부터 최적의 기록 조건을 찾아 HOE 샘플을 제작하고 및 성능 테스트를 진행할 수 있다.
도 3은 각도선택성(a) 및 파장선택성(b)에 따른 포토폴리머의 회절효율 분포도이다.
도 3을 참조하면, Kogelnik's 이론에 의하여 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 입사각에 따른 각도선택성과 파장선택성을 계산하면, 공간주파수, 5931 lines/mm에서 넓은 각도선택성과 좁은 파장선택성을 가지며, 이는 HMD용 표시장치에 적용되는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 이상적인 특성요소이다.
이와 같은 결과로부터, 포토폴리머 기록 입사각을
Figure pat00021
와
Figure pat00022
로 정할 수 있다. 이에 웨지형 제1프리즘(21)의 웨지 기울기,
Figure pat00023
는 30°가 되며, 도광판(13)내 광의 내부전반사 각도는 70°가 된다.
도 4는 노출시간에 따른 회절효율을 측정한 결과 그래프이다.
본 출원인에 의해 기존에 제안되었던 HMD 구조에 있어, 도광판(13) 양쪽에 부착된 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자는 포토폴리머 층(layer)을 두 개 겹쳐서 표현한 시스템이다.
한편, 본 발명에서는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자로서, 한 장의 포토폴리머 층(layer)으로 표현한 시스템을 제안한다.
이에 본 발명에서 제안하는 한 장의 포토폴리머 층(layer)으로 표현한 시스템에서는 기록유닛(2)을 통해 고효율 및 컬러 균일도를 갖는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 제작한다.
도 4를 참조하면, 시간에 따른 포토폴리머 특성 그래프에서와 같이, Red (633 nm), Green (532 nm), Blue (473 nm)에서 각각 다른 특성을 나타낸다. 즉, 5초 전후에서 포토폴리머의 광중합반응은 포화상태에 도달하고, 10초 이후부터는 회절효율이 하락하는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 기록(a) 및 재생(b) 과정을 나타낸 개념도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, R, G, B 세 가지 파장을 한 장의 포토폴리머에 순차적으로 입사하여 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 제작한다. 세 개 파장의 기록순서 배열에 의해 RGB, RBG, GRB, GBR, BRG, BGR, 이렇게 6가지 조합이 있다. 각각의 파장에 대해 모두 균일한 광중합반응이 일어나게 하기 위해서 짧은 노출이 이루어지는 것이 바람직하다. 노출시간에 따른 광학특성에서 알 수 있듯이, 포토폴리머 광중합반응이 진행되는 시간은 5초이면 충분하다. 총 노출 시간이 5초를 초과하면, 5초 이후에 기록되는 파장 대에서는 격자형성이 어렵기 때문이다.
RGB 기록순서의 경우 예를 들면, 먼저 633 nm 파장에서 빔 세기 4 ㎽/㎠로 1.7s 노출을 하고, 바로 532 nm 파장에서 빔 세기 2.5 ㎽/㎠로 1.7s 노출을 하고, 마지막으로 473 nm 파장에서 빔 세기 2.5 ㎽/㎠로 1.7s 노출을 하여 기록과정을 마무리 한다. 결론적으로 각 파장에서의 회절효율이 최대 10% 정도 손실이 되더라도 전반적인 높은 출력효율과 컬러 균일도를 고려했을 때 순차적으로 기록하는 방법이 효과적이다. 6가지 기록순서에 따른 출력효율을 [표 1]과 같다.
Figure pat00024
도 6은 풀 컬러 HOE를 제작하기 위한 실험 셋업이다.
먼저, 도 6의 참조부호에 대해 설명한다.
Laser : 레이저
S : 셔터
H :
Figure pat00025
M : Mirror
DM : Dichroic Mirror
SF : Spatial Filter
L : Lens
PBS : Polarization Beam Splitter
2 : 기록유닛
도 6을 참조하면, 각 레이저에서 출력된 빔에 대하여 셔터를 이용하여 순차적으로 빔 출력의 순서를 결정하며, 포토폴리머의 양 방향에서 도 2에서와 같이
Figure pat00026
와
Figure pat00027
의 포토폴리머 기록 입사각으로 빔을 입사시켜 반사형 홀로그램 격자를 기록한다.
이 때, 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00028
)은 35° ~ 50° 범위내에서 설정될 수 있고, 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00029
)은 10° ~ 40° 범위내에서 설정될 수 있으며, 이에 도광판의 내부전반사 각도는 45° ~ 90° 범위내에서 설정될 수 있다.
여기서, 상기한 도 3에서와 같이 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 이상적인 특성요소로서, 포토폴리머 기록 입사각을
Figure pat00030
와
Figure pat00031
로 정하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 풀 컬러 HOE를 제작하는 과정은, 웨지형 제1프리즘(21)에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00032
)으로 물체 빔이 포트폴리머에 입사되며, 웨지형 제2프리즘(22)에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00033
)으로 참조 빔이 포트폴리머에 입사되고, 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00034
)과 포토폴리머 기록 입사각(
Figure pat00035
)의 합이 도광판(13)의 내부전반사 각도가 되도록 R, G, B를 순차적으로 조사한다.
이 때, R, G, B 조사시간은 모두 합하여 5초 이내에서 이루어지는 것이 바람직하며, G, B, R 순으로 조사가 이루어지는 것이 바람직하다.
도 7은 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자에 의해 출력된 해상도 패턴이다.
도 7을 참조하면, 각각 기록된 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자에서 재생되어 출력된 해상도 패턴을 CCD 카메라로 캡처한 것으로서, 실험결과에서와 같이, G, B, R 기록순서로 한 장의 포토폴리머 층에 기록했을 때 가장 높은 컬러 균일도와 출력 효율을 얻을 수 있다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
11 : 마이크로 디스플레이
12 : 시준 렌즈
13 : 도광판
14 : 커플 인 광학계
15 : 커플 아웃 광학계
2 : 기록유닛
21 : 웨지형 제1프리즘
22 : 웨지형 제2프리즘

Claims (8)

  1. 웨지형 제1프리즘에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00036
    )으로 물체 빔이 포트폴리머에 입사되며,
    웨지형 제2프리즘에 대해 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00037
    )으로 참조 빔이 상기 포트폴리머에 입사되고,
    상기 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00038
    )과 상기 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00039
    )의 합이 도광판의 내부전반사 각도가 되며,
    R(Red), G(Green), B(Blue)의 순서를 조절하여 순차적으로 조사하는 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00040
    )은 35° ~ 50° 범위내에서 설정되고, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00041
    )은 10° ~ 40° 범위내에서 설정되며,
    상기 도광판의 내부전반사 각도는 45° ~ 90° 범위내에서 설정되는 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00042
    )은 40°이고, 상기 포토폴리머 기록 입사각(
    Figure pat00043
    )은 30°이며,
    상기 도광판의 내부전반사 각도는 70°인 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R, G, B의 조사시간은 모두 합하여 5초 이내인 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 R, G, B의 조사 순서는 G, B, R 순으로 조사가 이루어지는 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자의 제조방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항의 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자.
  7. 소스 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이;
    상기 마이크로 디스플레이를 시준하는 시준 렌즈;
    광을 전반사시켜 유도하며, 광의 입사측과 출사측이 테이퍼진 도광판;
    상기 도광판의 테이퍼진 일측에 형성되며, 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항의 방법으로 제조된 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 커플 인 광학계(Couple in Optics); 및
    상기 도광판의 테이퍼진 타측에 형성되며, 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항의 방법으로 제조된 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 커플 아웃 광학계(Couple out Optics)를 포함하는 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 표시장치는 안경형 표시장치인 포토폴리머를 이용한 풀 컬러 홀로그래픽 광학소자를 갖는 표시장치.
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