KR20170073451A - 빔 형상이 제어된 조명광을 이용한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 방법 - Google Patents

빔 형상이 제어된 조명광을 이용한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

빔 형상이 제어된 조명광을 이용한 입체 영상 디스플레이 장치가 개시된다.
입체 영상 디스플레이 장치는 가간섭성의 방사빔을 출력하는 광원부; 상기 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하여 출력하는 빔 조명부; 및 영상 정보에 따라 상기 조명광을 변조하여 입체 영상을 디스플레이하는 공간광 변조기를 포함하고, 상기 빔 조명부는, 상기 조명광을 수렴하여 출력할 수 있다.

Description

빔 형상이 제어된 조명광을 이용한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 방법{HOLOGRAM IMAGE DISPLAY APPARATUS AND METHOD USING THE ILLUMINATION LIGHT BEAM SHAPE CONTROL}
본 발명은 빔 형상이 제어된 조명광을 이용한 입체 영상 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
입체 영상 디스플레이 기술은 3차원 디스플레이 기술로서, 빛의 회절, 간섭특성을 이용해 물체에 의한 파면을 그대로 재생함으로써 사람의 눈에 실제로 물체가 존재하는 것과 동일한 효과를 주는 기술이다.
입체 영상 디스플레이 기술은 종래의 3차원 디스플레이 산업에서 주로 사용되는 스테레오 방식과 달리 조절-폭주(accommodation-convergence) 불일치가 없어 피로감과 어지러움이 없고, 시점에 따라 서로 다른 영상을 관찰할 수 있으며 3D 안경과 같이 시청을 위한 부수적인 장치가 없이도 다수의 사용자가 3차원 영상의 시청이 가능할 수 있다.
그러나, 현재 기술 수준으로는 이상적인 입체 영상 디스플레이의 구현이 어렵기 때문에, 디스플레이 소자 자체 또는 상용 가능한 디스플레이와 광학적, 기계적 장치들을 결합한 새로운 입체 영상 디스플레이 시스템에 관하여 개발이 진행 되고 있다.
현재 개발이 진행되고 있는 입체 영상 디스플레이 기술 중 하나인 시야창 기반 입체 영상 디스플레이는 회절되는 빛을 제한된 영역으로 모아 줌으로써 비교적 큰 픽셀 크기의 디스플레이 패널을 이용해 특정 위치에서 큰 입체 영상 영상을 관찰 할 수 있도록 하는 디스플레이 기술이다. 이때, 입체 영상 디스플레이는 레이저와 같이 가간섭성(coherence)을 갖는 조명광을 사용하지만 사용자가 눈으로 장시간 동안 조명광을 직접 보는 것은 위험할 수 있다. 따라서, 가간섭광을 가지는 조명광은 입체 영상이 인코딩되는 공간광변조기의 활성영역에 균일한 최적의 세기로 출력되어야 한다.
종래의 시야창 기반의 입체 영상 디스플레이 장치는 공간광 변조기 (spatial light modulator, SLM)를 중심으로 하여 전단에 빔의 평행 직진성 및 확장성을 제공하는 조명부가 있으며, SLM 후반부에 빔 수렴부인 필드 렌즈가 별도로 위치하고 있다.
즉, 조명부와 빔 수렴부 사이에 SLM이 위치하고 있으므로, SLM 전후에 위치한 조명부와 빔 수렴부 각각에 대한 광 경로 상의 특성에 따른 빔의 방향 정렬 프로세스, 광학 부품들 간 배치 프로세스 등과 같은 개별적인 제어 프로세스가 요구된다. 또한, 조명부와 빔 수렴부에 포함된 부품들이 차지하는 부피로 하여 입체 영상 디스플레이 장치의 두께가 두꺼워 질 수 밖에 된다. 그리고, 조명부와 빔 수렴부를 정밀하게 배치 및 고정하기 위한 추가적인 부품들이 필요로 하므로 제조 단가가 증가할 수 있다.
따라서, 가능한 한 얇은 두께와 가벼운 무게를 가지면서 동시에 디스플레이 활성면적을 포함하도록 평판형 조명 광학 장치로 이루어진 입체 영상 디스플레이 장치가 요청되고 있다.
본 발명은 시야창 방식의 평판형 입체 영상 디스플레이에 적합하도록 조명광의 집광 기능과 수렴 기능이 통합된 빔 조명부를 사용함으로써, 디스플레이의 타입에 관계 없이 종래의 입체 영상 디스플레이 장치 보다 슬림한 두께를 가지는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 가간섭성의 방사빔을 출력하는 광원부; 상기 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하여 출력하는 빔 조명부; 및 영상 정보에 따라 상기 조명광을 변조하여 입체 영상을 디스플레이하는 공간광 변조기를 포함하고, 상기 빔 조명부는, 상기 조명광을 수렴하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 빔 조명부는, 상기 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하는 집광부; 상기 조명광을 수광하는 도광판(light guiding plate); 및 상기 도광판에서 출력된 조명광을 수렴하여 상기 공간광 변조기로 전달하는 필드 렌즈를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 도광판은, 상기 도광판의 입사 표면으로 조사되는 상기 조명광이 상기 도광판의 길이 방향으로 입사되도록 하고, 상기 조명광이 상기 필드 렌즈의 활성 영역을 포함하는 방향으로 출광되도록 빔 경로를 가이딩하는 제1 격자 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제1 격자 패턴은, 상기 조명광이 상기 도광판의 길이 방향으로 상기 공간광 변조기의 활성 영역을 포함하는 각도로 입사되도록 빔 경로를 가이딩할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제1 격자 패턴은, 주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 도광판은, 상기 조명광의 입사각이 기 설정된 각도 이상인 경우, 표면 반사 방지용 코팅 처리된 입사 표면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 필드 렌즈는, 상기 도광판에서 출력되어 상기 필드 렌즈의 입사 표면으로 조사되는 조명광이 상기 도광판의 길이 방향에 수직 방향으로 확장되도록 빔 경로를 가이딩하는 제2 격자 패턴; 및 상기 필드 렌즈의 출광면에서 출력되는 조명광이 기 설정된 초점 거리에 따라 수렴되도록 빔 경로를 가이딩하는 제3 격자 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 상기 수직 방향으로 확장된 빔은, 상기 필드 렌즈의 출광면에 수직으로 진입될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 필드 렌즈는, 상기 조명광의 입사각이 기 설정된 각도 이상인 경우, 표면 반사 방지용 코팅 처리된 입사 표면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제2 격자 패턴 및 제3 격자 패턴은, 주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 빔 조명부는, 상기 조명광이 상기 공간광 변조기에 입사되는 시점에서 상기 공간광 변조기의 활성 영역에 대응되는 크기로 확대된 평면 파동 (plane wave)장 특성 및 균질한 광 세기를 가질 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 시야창 방식의 평판형 입체 영상 디스플레이에 적합하도록 조명광의 집광 기능과 수렴 기능이 통합된 빔 조명부를 사용함으로써, 디스플레이의 타입에 관계 없이 종래의 입체 영상 디스플레이 장치 보다 슬림한 두께를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빔 조명부의 일례이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치에서 조명광의 광 경로를 표시한 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 조명광의 구현 일례이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 일례이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 격자 패턴의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 회절 효율 측정 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
입체 영상 디스플레이 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 광원부(110), 빔 조명부(120) 및 공간광 변조기(130)를 포함할 수 있다.
광원부(110)는 가간섭성의 방사빔을 출력할 수 있다. 이때, 방사빔은 가간섭성을 갖는 입사 파동장(wave field)일 수 있다.
빔 조명부(120)는 광원부(110)가 출력한 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하여 출력할 수 있다. 이때, 빔 조명부(120)는 조명광의 빔 형상(beam shaping)을 제어하고, 수렴하여 공간광 변조기(130)로 출력할 수 있다. 또한, 조명광은 방사빔보다 파동장의 크기가 확장된 광일 수 있다.
또한, 빔 조명부(120)는 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하는 집광부; 조명광을 수광하는 도광판(light guiding plate); 및 도광판에서 출력된 조명광을 수렴하여 공간광 변조기로 전달하는 필드 렌즈를 포함할 수 있다.
도광판은 도광판의 입사 표면으로 조사되는 조명광이 도광판의 길이 방향으로 입사되도록 하고, 조명광이 필드 렌즈의 활성 영역을 포함하는 방향으로 출광되도록 빔 경로를 가이딩하는 제1 격자 패턴을 포함할 수 있다.
이때, 제1 격자 패턴은 조명광이 도광판의 길이 방향으로 공간광 변조기의 활성 영역을 포함하는 각도로 입사되도록 빔 경로를 가이딩할 수 있다. 또한, 제1 격자 패턴은, 주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 형성될 수 있다.
그리고, 도광판은 조명광의 입사각이 기 설정된 각도 이상인 경우, 표면 반사 방지용 코팅 처리된 입사 표면을 포함할 수 있다.
필드 렌즈는 도광판에서 출력되어 필드 렌즈의 입사 표면으로 조사되는 조명광이 도광판의 길이 방향에 수직 방향으로 확장되도록 빔 경로를 가이딩하는 제2 격자 패턴; 및 필드 렌즈의 출광면에서 출력되는 조명광이 기 설정된 초점 거리에 따라 수렴되도록 빔 경로를 가이딩하는 제3 격자 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 수직 방향으로 확장된 빔은 활성 영역에 대응하는 2차원 면의 형태를 가지며, 필드 렌즈의 출광면에 수직으로 진입될 수 있다.
이때, 제2 격자 패턴 및 제3 격자 패턴은, 주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 형성될 수 있다.
또한, 필드 렌즈는 조명광의 입사각이 기 설정된 각도 이상인 경우, 표면 반사 방지용 코팅 처리된 입사 표면을 포함할 수 있다.
그리고, 빔 조명부(120)는 조명광이 공간광 변조기(130)에 입사되는 시점에서 공간광 변조기(130)의 활성 영역에 대응되는 크기로 확대된 평면 파동 (plane wave)장 특성 및 균질한 광 세기를 가질 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
공간광 변조기(SLM: spatial light modulator)(130)는 영상 정보에 따라 조명광을 변조하여 입체 영상을 디스플레이할 수 있다. 이때, 공간광 변조기(130)는 평판형 LCD 패널을 기반으로 하며, 수 um에서 수백 um 범위의 픽셀 피치 (pixel pitch)를 가질 수 있다.
입체 영상 디스플레이 장치(100)는 시야창 방식의 평판형 입체 영상 디스플레이에 적합하도록 조명광의 집광 기능과 수렴 기능이 통합된 빔 조명부를 사용함으로써, 디스플레이의 타입에 관계 없이 종래의 입체 영상 디스플레이 장치 보다 슬림형 두께를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빔 조명부의 일례이다.
광원부(110)가 출력하는 방사빔의 파장이 λ이고, 공간광변조기(130)의 픽셀 피치가 p이며, 빔 조명부(120)에 포함된 필드 렌즈(230)의 초점 거리가 f인 경우, 출력 빔에 의하여 형성되는 시야창의 크기 (W)는 W= λf/p 로 결정될 수 있다. 예를 들어, 초점 거리 50 cm, 픽셀피치가 50 um, 방사빔의 파장이 532nm(초록색 파장)인 경우, 시야창의 크기인 W는 5.32 mm일 수 있다.
집광부(210)는 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하여 도광판(220)의 내부로 주입할 수 있다. 이때, 도광판(220)의 굴절률 nA 와 공기의 굴절율 n0=1을 고려하면, 도광판(220)에 입사되는 조명광의 제1 입사각 Φ 과 투과각 θ의 관계는 sin Φ = nA sin θ일 수 있다.
도광판(220)의 출광 표면은 도광판(220)의 출광 표면을 통하여 출광되는 조명광이 필드 렌즈의 활성 영역을 포함하는 방향으로 출광되도록 빔 경로를 가이딩하는 제1 격자 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 도광판(220)에 입사된 조명광은 도광판의 길이 방향의 출광 표면을 통하여 확장된 상태로 필드 렌즈(230)에 입사될 수 있다.
필드 렌즈(230)의 입사 표면은 필드 렌즈(230)의 입사 표면으로 입사된 조명광이 도광판(220)의 길이 방향에 수직 방향으로 확장되도록 하는 제2 격자 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 필드 렌즈(230)에 입사된 조명광은 제2 격자 패턴에 의하여 필드 렌즈(230) 내부에서 활성 영역에 대응하는 2차원 면의 형태로 확대될 수 있다.
그리고, 2차원 면의 형태로 확대된 조명광은 필드 렌즈(230)의 출광 표면에 수직 방향으로 진입될 수 있다. 이때, 필드 렌즈(230)의 출광 표면에는 2차원 면의 형태로 확대된 조명광이 기 설정된 초점 거리로 수렴되도록 하는 제3 격자 패턴이 포함될 수 있다.
또한, 필드 렌즈(230)는 제2 격자 패턴과 제3 격자 패턴을 포함하고, 제2 격자 패턴에서 2차원 명의 형태로 빔 형상이 확대된 조명광이 제3 격자 패턴에 수직 방향으로 진입되어야 할 수 있다. 따라서, 필드 렌즈(230)는 도 2에 도시된 바와 같이 두께가 균일한 평판형 구조를 가질 수 있다.
즉, 필드 렌즈(230)는 제2 격자 패턴과 제3 격자 패턴을 포함함으로써, 제2 격자 패턴을 이용한 굴절률이 동일한 빔가이딩 기능과 제3 격자 패턴을 이용한 수렴 렌즈 기능이 일체형으로 결합되는 기하학적인 평판형 구조를 가질 수 있다.
또한, 도광판(220) 및 필드 렌즈(230)를 구성하는 유전체 매질의 두께는 수 mm 미만으로 구현될 수 있다.
빔 조명부(120)는 도광판(220)과 필드 렌즈(230)를 일체형으로 포함하고, 굴절율 값의 일관성을 가지는 유전체 물질로 도광판(220) 및 필드 렌즈(230)를 구성함으로써, 종래의 입체 영상 디스플레이 장치에 포함된 도광판들 사이의 공기 틈에 의하여 도광판들의 경계면을 통과하는 광의 반사 현상에 따른 빛 손실 문제를 해결할 수 있다.
또한, 빔 조명부(120)는 도광판(220)과 필드 렌즈(230)가 일체형이므로, 종래의 입체 영상 디스플레이 장치와 같이 종래의 복수의 광학 부품들 간의 상대적 위치 변동 유발에 따른 정밀한 얼라이먼트(alignment) 프로세스를 수행할 필요가 없다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치에서 조명광의 광 경로를 표시한 일례이다.
도 3에 도시된 바와 같이 도광판(220)은 필드 렌즈(230)를 기준으로 측면에서 입사된 조명광을 출광 표면을 통하여 필드 렌즈(230)의 입사 표면으로 입사시킬 수 있다.
필드 렌즈(230)의 입사 표면은 도 3의 필드 렌즈(230)의 뒷면일 수 있다. 또한, 필드 렌즈(230)의 입사 표면에 포함된 제2 격자 패턴은 도광판(220)의 길이 방향의 조명광이 수직 방향으로 확장되도록 빔 경로를 가이딩함으로써, 도광판(220)에서 출력된 조명광이 필드 렌즈(230)의 전면으로 입사되도록 할 수 있다.
그리고, 필드 렌즈(230)의 전면인 출광면은 필드 렌즈(230)에서 출력되는 조명광이 기 설정된 초점 거리에 따라 수렴되도록 빔 경로를 가이딩하는 제3 격자 패턴을 포함할 수 있다.
따라서, 필드 렌즈(230)에서 출력되는 출력빔은 도 3에 도시된 바와 같이 일정 영역으로 수렴될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 조명광의 구현 일례이다.
도 4의 케이스 1(Case 1)은 도광판 만을 포함한 종래의 입체 영상 디스플레이 장치에서 출력되는 출력빔(410)의 일례이다. 이때, 출력빔(410)은 도 4에 도시된 바와 같이 수렴하지 않고, 도광판에 따라 넓게 퍼질 수 있다.
도 4의 케이스 2(Case 2)은 도광판(220)과 필드 렌즈(230)가 일체형으로 구성된 입체 영상 디스플레이 장치(100)에서 출력되는 출력빔(420)의 일례이다. 이때, 출력빔(420)은 도 4에 도시된 바와 같이 일정 영역으로 수렴될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 일례이다.
도 5는 입체 영상 디스플레이 장치(100)가 서로 다른 깊이 값을 표현하는 큐브(cube) 및 콜론(cone)을 디스플레이하는 일례이다.
이때, 레이저광 조명부(illumination laser light)(510)가 출력한 방사빔은 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환된 후, 도광판(520)의 광 가이드(light wave guide)를 따라 필드 렌즈(field lens)(530)로 입사될 수 있다. 그리고, 필드 렌즈(530)는 입사된 조명광을 특정 영역으로 수렴시킬 수 있다. 이때, 필드 렌즈(530)에서 출력된 조명광은 공간광 변조기(SLM)(540)를 투과할 수 있으며, 공간광 변조기(540)는 투과하는 조명광을 영상 정보에 따라 변조하여 도 5와 같은 큐브 및 콜론을 디스플레이할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 격자 패턴의 구조도이다.
입체 영상 디스플레이 장치(100)에 포함된 제1 격자 패턴, 제2 격자 패턴, 및 제3 격자 패턴은 투과형 격자로 구성되며, 주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 만들어질 수 있다.
예를 들어, 주기적인 굴절률 변화에 의한 두께 d의 투과형 격자는 도 6과 같은 구조를 가질 수 있다. 이때, 피치가 P인 격자의 면의 법선에 대하여 입사각 (θ1)과 투과각 (θ2)은 반사의 법칙에 의해 각각 θ = θ1 = θ2 로 결정될 수 있다. 또한, 격자의 굴절률이 n일 경우에 격자 하부 매질의 굴절률과 격자 상부 매질의 굴절률은 각각 n1과 n2로 서로 다를 수 있다.
그리고, 투과형 격자를 통과하는 투과광의 진행 방향은 브리그(Bragg) 격자 회절 조건에 의해서
Figure pat00001
의 관계식으로 결정될 수 있다.
따라서, 입사각, 격자의 격자 방향 조절, 격자의 격자 주기 등을 고려하여 투명형 격자를 설계함으로써, 투과형 격자를 투과하는 투과광의 방향을 원하는 방향으로 제어할 수 있다.
나아가 10um 정도의 충분한 두께 d를 갖는 굴절률 변화에 의한 투과형 격자는 투과되는 광의 회절 효율(diffraction efficiency)이 80% 이상일 정도로 에너지 효율성이 높으며, 각도 선택성 (high angular selectivity)이 우수하므로, 입체 영상 디스플레이 장치에서 필요한 가간섭 특성을 확보할 수 있다.
따라서, 입체 영상 디스플레이 장치(100)은 빔 형상 (beam shaping) 제어 장치인 빔 조명부(120)에 최적의 회절 효율 (diffraction efficiency) 및 우수한 각도 선택성 (high angular selectivity)을 출력 광에 제공할 수 있는 주기적인 굴절률 변화에 의한 투과형 격자를 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 회절 효율 측정 그래프이다.
도 7은 도 6와 같은 투과형 격자 패턴에서 입사각에 따른 회절 효율 측정 그래프일 수 있다. 도 7에 따르면 입체 영상 디스플레이 장치(100)에 포함된 투과형 격자 패턴은 빔 (532nm 파장)의 입사각에 대하여 좁은 각도 (1°) 범위 내에서 80% 이상의 회절효율의 성능을 가질 수 있다.
본 발명은 시야창 방식의 평판형 입체 영상 디스플레이에 적합하도록 조명광의 집광 기능과 수렴 기능이 통합된 빔 조명부를 사용함으로써, 디스플레이의 타입에 관계 없이 종래의 입체 영상 디스플레이 장치 보다 슬림한 두께를 가질 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 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 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 광원부
120: 빔 조명부
130: 공간광 변조기

Claims (9)

  1. 가간섭성의 방사빔을 출력하는 광원부;
    상기 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하여 출력하는 빔 조명부; 및
    영상 정보에 따라 상기 조명광을 변조하여 입체 영상을 디스플레이하는 공간광 변조기
    를 포함하고,
    상기 빔 조명부는,
    상기 조명광을 수렴하여 출력하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빔 조명부는,
    상기 방사빔을 평면 파면 및 공간적으로 균질한 세기를 가지는 조명광으로 변환하는 집광부;
    상기 조명광을 수광하는 도광판(light guiding plate); 및
    상기 도광판에서 출력된 조명광을 수렴하여 상기 공간광 변조기로 전달하는 필드 렌즈
    를 포함하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도광판은,
    상기 도광판의 입사 표면으로 조사되는 상기 조명광이 상기 도광판의 길이 방향으로 입사되도록 하고, 상기 조명광이 상기 필드 렌즈의 활성 영역을 포함하는 방향으로 출광되도록 빔 경로를 가이딩하는 제1 격자 패턴을 포함하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 격자 패턴은,
    상기 조명광이 상기 도광판의 길이 방향으로 상기 공간광 변조기의 활성 영역을 포함하는 각도로 입사되도록 빔 경로를 가이딩하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 격자 패턴은,
    주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 형성되는 입체 영상 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 필드 렌즈는,
    상기 도광판에서 출력되어 상기 필드 렌즈의 입사 표면으로 조사되는 조명광이 상기 도광판의 길이 방향에 수직 방향으로 확장되도록 빔 경로를 가이딩하는 제2 격자 패턴; 및
    상기 필드 렌즈의 출광면에서 출력되는 조명광이 기 설정된 초점 거리에 따라 수렴되도록 빔 경로를 가이딩하는 제3 격자 패턴
    을 포함하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수직 방향으로 확장된 빔은,
    상기 필드 렌즈의 출광면에 수직으로 진입되는 입체 영상 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 격자 패턴 및 제3 격자 패턴은,
    주기적인 실틈 (slit)의 배열 구조 또는 주기적인 굴절률 변화를 갖는 물질로 형성되는 입체 영상 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 빔 조명부는,
    상기 조명광이 상기 공간광 변조기에 입사되는 시점에서 상기 공간광 변조기의 활성 영역에 대응되는 크기로 확대된 평면 파동 (plane wave)장 특성 및 균질한 광 세기를 가질 수 있는 위치에 배치되는 입체 영상 디스플레이 장치.
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