KR20200027793A - 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법 - Google Patents

다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시에 따른 실시예는 제1 광원 및 제2 광원을 포함하는 복수 개의 광원, 상기 복수 개의 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시키는 공간 광 변조기, 상기 제1 광원으로부터 방출되어 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔은 제1 초점에, 상기 제2 광원으로부터 방출되어 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔은 상기 제1 초점과는 다른 제2 초점에 각각 포커싱하는 홀로그래픽 광학 소자 및 상기 복수 개의 광원 및 공간 광 변조기를 제어하는 프로세서를 포함하는 영상 표시 장치를 제공할 수 있다.
상기 영상 표시 장치는 복수 개의 광원으로부터 방출되는 빔을 상이하게 변조시킴으로써 광로차에 의한 영상의 쉬프트를 보상하여 어느 초점에서도 동일한 영상을 제공할 수 있다.
상기 영상 표시 장치는 복수 개의 광원을 이용함으로써 아이 박스(eye box)가 확대될 수 있다.

Description

다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법{image display device and image display method using a multiplex holographic optical element.}
본 개시는 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시방법에 관한 것이다.
최근 외부의 풍경을 보면서 동시에 원하는 영상을 시각적으로 인식할 수 있도록 해줄 수 있는 장치인 증강 현실 안경(Augmented Reality Glass, AR glass)에 대한 수요가 증가하고 있다.
이러한 증강 현실 안경에는 특정 신호에 의해 생성된 영상과 외부 풍경을 동시에 볼 수 있도록 해주는 컴바이너(combiner)가 필요한데, 이러한 컴바이너로는 빔 스플리터(beam splitter, BS) 또는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element, HOE)가 있다.
일반적으로는 빔 스플리터(BS) 및 렌즈와 거울을 포함하는 광학계를 결합한 형태를 컴바이너로 많이 사용한다. 다만, 이러한 형태의 컴바이너를 사용할 경우 시야각이 커짐에 따라 빔 스플리터와 상기 광학계의 부피가 증가할 수 있다.
최근에는 복합적인 광학 특성을 보다 단순한 형태로 구현이 가능한 홀로그래픽 광학 소자를 컴바이너로 사용하는 것에 대한 연구가 진행되고 있다.
홀로그래픽 광학 소자를 이용한 컴바이너는 오목 거울(concave mirror)의 기능을 수행하도록 제작되어서 눈의 동공위치에 초점을 형성하여 영상을 볼 수 있도록 할 수 있다. 다만, 홀로그래픽 광학 소자를 컴바이너로 이용할 경우, 매우 작은 초점 크기에 눈을 정확히 위치시켜야 정확한 영상을 볼 수 있으므로 영상을 볼 수 있는 범위인 아이 박스(eye box)가 매우 좁아질 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시예에 따라 영상 표시 장치의 아이 박스를 확대하고자 한다.
본 개시에 따른 다양한 실시예에 따라 상기 아이 박스에 포함된 영상이 모두 동일하도록 하고자 한다.
일 실시예에 따르면,
제1 광원 및 제2 광원을 포함하는 복수 개의 광원, 상기 복수 개의 광원으로부터 입사되는 빔을 변조하는 공간 광 변조기, 상기 제1 광원으로부터 방출되어 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔은 제1 초점에, 상기 제2 광원으로부터 방출되어 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔은 상기 제1 초점과는 다른 제2 초점에 각각 포커싱하는 홀로그래픽 광학 소자 및 상기 복수 개의 광원 및 공간 광 변조기를 제어하는 프로세서를 포함하는 영상 표시 장치가 제공된다.
상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 제1 광원의 빔에 의해 재생되는 제1 간섭패턴 및 상기 제2 광원의 빔에 의해 재생되는 제2 간섭패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1 간섭패턴은 제1 수렴점으로 수렴되게 감광성 필름에 입사되는 제1 기준빔과 제1 점으로부터 발산되어 상기 감광성 필름에 입사되는 제1 신호빔의 간섭으로 형성되고, 상기 제2 간섭패턴은 제2 수렴점으로 수렴되게 감광성 필름에 입사되는 제2 기준빔과 제2 점으로부터 발산되게 상기 감광성 필름에 입사되는 제2 신호빔의 간섭으로 형성될 수 있다.
상기 제1 기준빔과 상기 제1 신호빔은 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 가지며, 상기 제2 기준빔과 상기 제2 신호빔은 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 가질 수 있다.
상기 제1 광원으로부터 방출되어 상기 홀로그래픽 광학 소자로 입사되는 빔의 입사 진행경로가 상기 제1 기준빔의 진행 경로와 동일하고, 상기 제2 광원으로부터 방출되어 상기 홀로그래픽 광학 소자로 입사되는 빔의 입사 진행경로가 상기 제2 기준빔의 진행 경로와 동일하도록 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 배치될 수 있다.
상기 제1 광원으로부터 방출된 빔은 상기 제1 기준빔과 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 포함하고, 상기 제2 광원으로부터 방출된 빔은 상기 제2 기준빔과 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 포함할 수 있다.
상기 영상 표시 장치는 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔을 상기 홀로그래픽 광학 소자로 입사시키는 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 공간 광 변조기는 상기 제1 광원으로부터 방출된 빔과 상기 제2 광원으로부터 방출된 빔을 상이하게 변조할 수 있다.
상기 홀로그래픽 광학 소자에 의해서 상기 제1 초점에 포커싱된 영상과 상기 제2 초점에 포커싱된 영상은 동일할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수 개의 광원을 순차적으로 구동할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수 개의 광원의 구동 타이밍에 동기화하여 상기 복수 개의 광원으로부터 방출되는 빔을 순차적으로 변조시키도록 상기 공간 광 변조기를 제어할 수 있다.
상기 영상 표시 장치는 사용자의 동공의 위치를 검출하는 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 센서로부터의 상기 검출된 동공의 위치에 관한 정보에 따라 상기 복수 개의 광원 및 상기 공간 광 변조기를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 동공이 상기 제1 초점에 위치한 경우, 제1 광원만을 구동하고, 상기 동공이 상기 제2 초점에 위치한 경우, 제2 광원만을 구동할 수 있다.
상기 복수 개의 광원은 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 영상 표시 장치는 웨어러블 디바이스일 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면,
복수 개의 빔을 순차적으로 방출하는 빔 방출 단계, 상기 복수 개의 빔을 방출된 순서대로 순차적으로 변조시키는 빔 변조 단계 및 상기 변조된 빔을 각각 상이한 복수 개의 초점으로 포커싱하는 빔 포커싱 단계를 포함하는 영상 표시 방법이 제공된다.
상기 빔 포커싱 단계에서는 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용할 수 있다.
상기 빔 변조 단계에서는 상기 복수 개의 빔을 상이하게 변조시킬 수 있다.
상기 빔 포커싱 단계에서는 상기 복수 개의 초점에서의 영상이 모두 동일하도록 상기 상이하게 변조된 빔을 포커싱할 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시예는 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용하여 복수 개의 동일한 영상을 포함하는 아이 박스를 확대한 영상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 표시 장치를 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 영상 표시 장치에 포함된 홀로그래픽 광학 소자가 포함하는 제1 간섭패턴을 형성하는 방법을 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 3은 도 1의 영상 표시 장치에 포함된 홀로그래픽 광학 소자가 포함하는 제2 간섭패턴을 형성하는 방법을 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 4는 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 제조하는 방법을 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 5은 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자에 의해서 영상이 재생되는 모습을 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 6은 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자에 의해 재생된 영상을 간략하게 나타낸 사진이다.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 영상 표시 장치를 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 아이 박스에 포함되는 복수 개의 초점에서 동일한 영상이 재생되도록 하는 영상 표시 방법을 단계적으로 도시한 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법에 대해 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 표시 장치(1000)를 간략하게 도시한 측단면도이다. 도 2는 도 1의 영상 표시 장치(1000)에 포함된 홀로그래픽 광학 소자(100)가 포함하는 제1 간섭패턴을 형성하는 방법을 간략하게 도시한 측단면도이다. 도 3은 도 1의 영상 표시 장치(1000)에 포함된 홀로그래픽 광학 소자(100)가 포함하는 제2 간섭패턴을 형성하는 방법을 간략하게 도시한 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 영상 표시 장치(1000)는 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)을 포함하는 복수 개의 광원, 상기 복수 개의 광원으로부터 입사되는 빔을 변조시키는 공간 광 변조기(300), 제1 광원(LS1)으로부터 방출되어 공간 광 변조기(300)에 의해 변조된 빔은 제1 초점(f1)에, 상기 제2 광원(LS2)으로부터 방출되어 공간 광 변조기(300)에 의해 변조된 빔은 제1 초점(f1)과는 다른 제2 초점(f2)에 각각 포커싱하는 홀로그래픽 광학 소자(100) 및 상기 복수 개의 광원 및 공간 광 변조기(300)를 제어하는 프로세서(400)를 더 포함할 수 있다. 영상 표시 장치(1000)는 공간 광 변조기(300)에 의해 변조된 빔을 홀로그래픽 광학 소자(100)로 입사시키는 렌즈(200)를 더 포함할 수 있다.
도 1에는 2개의 광원(LS1, LS2)이 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 표시 장치(1000)는 3개 이상의 광원을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 명료성을 위하여 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)을 예로 들어 설명한다. 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)은 레이저 빔을 방출하는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)으로부터 방출되는 빔은 가간섭성(coherence)을 가질 수 있다. 또한, 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)은 서로 다른 파장의 빔들이 중첩된 레이저 빔을 방출할 수 있다. 제1 광원(LS1)으로부터 방출되는 빔의 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼과 제2 광원(LS2)으로부터 방출되는 빔의 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼은 상이할 수 있다. 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)이 배치된 위치는 상이할 수 있다. 이처럼, 상이한 위치에 배치된 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)으로부터 방출되는 빔은 후술하는 바와 같이 홀로그래픽 광학 소자(100)에 상이한 입사각으로 입사한 후, 각각 제1 초점(f1) 및 제2 초점(f2)으로 포커싱될 수 있다.
공간 광 변조기(300)는 예를 들어, 전기적 신호에 의해 굴절률을 변화시킬 수 있는 광전 소자(optical electrical device)를 포함할 수 있다. 공간 광 변조기(300)는 예를 들어, 액정층과 같은 광전 물질층을 포함할 수 있다. 공간 광 변조기(300)는 상기 광전 물질층에 전압이 인가될 때 굴절률이 변화되어 방출되는 광의 진폭, 위상, 및 파장을 제어할 수 있다.
공간 광 변조기(300)는 상기 프로세서(400)로부터 영상 신호를 입력 받아 상기 복수 개의 광원으로부터 입사되는 빔의 진폭, 위상 및 파장 중 적어도 어느 하나를 상기 영상 신호에 따라 변조할 수 있다. 또한, 공간 광 변조기(300)는 제1 광원(LS1)으로부터 방출된 빔의 진폭, 위상 및 파장을 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 빔의 진폭, 위상 및 파장과 상이하게 변조할 수 있다. 이에 따라, 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)로부터 방출되는 빔은 각각 다른 영상을 포함하게 될 수 있다.
렌즈(200)는 공간 광 변조기(300)에 의해 변조된 빔을 홀로그래픽 광학 소자(100)로 입사시키는 볼록 렌즈일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 렌즈(200)는 상기 변조된 빔을 홀로그래픽 광학 소자(100)로 입사시킬 수 있는 모든 종류의 렌즈를 포함할 수 있다.
홀로그래픽 광학 소자(100)는 제1 광원(LS1)의 빔에 의해 재생되는 제1 간섭패턴 및 제2 광원(LS2)의 빔에 의해 재생되는 제2 간섭패턴을 포함하는 다중(multiplex) 홀로그래픽 광학 소자(100)일 수 있다. 이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 제1 간섭패턴 및 제2 간섭패턴을 형성하는 방법에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 간섭패턴은 제1 수렴점(cp1)으로 수렴되게 감광성 필름(101)에 입사되는 제1 기준빔(RB1)과 제1 점(p1)으로부터 발산되어 감광성 필름(101)에 입사되는 제1 신호빔(SB1)의 간섭으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 간섭패턴은 감광성 필름(101)의 제1 면(101a)에 입사된 제1 기준빔(Reference Beam 1, RB1)과 제1 면(101a)과 마주보는 제2 면(101b)에 입사된 제1 신호빔(Signal Beam 1, SB1)의 간섭으로 인해 형성될 수 있다. 제1 기준빔(RB1)과 제1 신호빔(SB1)은 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제2 간섭패턴은 제2 수렴점(cp2)으로 수렴되게 감광성 필름(101)에 입사되는 제2 기준빔(RB2)과 제2 점(p2)으로부터 발산되어 감광성 필름(101)에 입사되는 제2 신호빔(SB2)의 간섭으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 간섭패턴은 상기 제1 간섭패턴이 형성된 감광성 필름(101)의 제1 면(101a)에 입사된 제2 기준빔(RB2)과 제2 면(101b)에 입사된 제2 신호빔(SB2)의 간섭으로 인해 형성될 수 있다. 제2 기준빔(RB2)과 제2 신호빔(SB2)은 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 가질 수 있다.
이와 같이, 감광성 필름(101)에 상기 제1 간섭패턴 및 제2 간섭패턴을 형성함으로써 다중 홀로그래픽 광학 소자(100)를 제조할 수 있다. 이 때, 제1 기준빔(RB1)의 입사각은 제2 기준빔(RB2)의 입사각과 상이할 수 있다. 이와 같이, 입사각이 상이한 제1 기준빔(RB1) 및 제2 기준빔(RB2)에 의해 제1 및 제2 간섭패턴이 형성됨으로써, 홀로그래픽 광학 소자(100)는 입사되는 빔에 대하여 각도 선택성(angle selectivity)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(LS1)으로부터 방출된 빔은 공간 광 변조기(300) 및 렌즈(200)에 의해 제1 수렴점(cp1)을 지나, 제1 기준빔(RB1)과 동일한 진행방향으로 진행하여 홀로그래픽 광학 소자(100)에 입사할 수 있다. 이와 같이, 제1 광원(LS1)으로부터 방출되어 제1 수렴점(cp1)을 지나 홀로그래픽 광학 소자(100)에 입사한 빔은 제1 기준빔(RB1)과 간섭을 일으킨 제1 신호빔(SB1)의 진행방향으로 진행하여 제1 점(p1)에 포커싱될 수 있다. 이 경우, 제1 광원(LS1)으로부터 방출된 상기 빔은 제1 기준빔(RB1)과 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 포함할 수 있다. 여기서 제1 점(p1)은 제1 초점(f1)과 동일한 점일 수 있다. 또한, 예를 들어, 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 빔은 공간 광 변조기(300) 및 렌즈(200)에 의해 제2 수렴점(cp2)을 지나, 제2 기준빔(RB2)과 동일한 진행방향으로 진행하여 홀로그래픽 광학 소자(100)에 입사할 수 있다. 이와 같이, 제2 광원(LS2)으로부터 방출되어 제2 수렴점(cp2)을 지나 홀로그래픽 광학 소자(100)에 입사한 빔은 제2 기준빔(RB2)과 간섭을 일으킨 제2 신호빔(SB2)의 진행방향으로 진행하여 제2 점(p2)에 포커싱될 수 있다. 이 경우, 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 상기 빔은 제2 기준빔(RB2)과 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 포함할 수 있다. 여기서 제2 점(p2)은 제2 초점(f2)과 동일한 점일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 광원(LS1)은 제1 광원(LS1)으로부터 방출되어 공간 광 변조기(300) 및 렌즈(200)를 통과하고 상기 홀로그래픽 광학 소자(100)로 입사되는 빔의 입사 진행경로가 제1 기준빔(RB1)의 진행 경로와 동일하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 광원(LS2)은 제2 광원(LS1)으로부터 방출되어 공간 광 변조기(300) 및 렌즈(200)를 통과하고 홀로그래픽 광학 소자(100)로 입사되는 빔의 진행경로가 제2 기준빔(RB2)의 진행 경로와 동일하도록 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 홀로그래픽 광학 소자(100)는 입사되는 빔에 대해 각도 선택성(angle selectivity)를 가지므로, 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 빔이 각각 상이한 입사각을 가지고 홀로그래픽 광학 소자(100)에 입사되면, 홀로그래픽 광학 소자(100)로부터 방출되는 빔은 각각 서로 다른 진행 경로로 진행하여 제1 초점(f1) 및 제2 초점(f2)으로 각각 포커싱될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 광원(LS1)으로부터 방출된 빔과 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 빔은 공간 광 변조기(300)에 의해서 상이하게 변조될 수 있다. 이 경우, 상기 두 가지의 빔은 상이한 영상을 포함할 수 있다. 그러나, 홀로그래픽 광학 소자(100)에 의해서 제1 초점(f1)에 포커싱된 영상과 제2 초점(f2)에 포커싱된 영상은 동일할 수 있다. 이와 같이, 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)에서 방출되어 각각 상이하게 변조되어 상이한 영상을 포함하는 빔이 제1 초점(f1) 및 제2 초점(f2)에 각각 포커싱되면서 동일한 영상을 보여주게 되는 이유는, 포커싱되는 동안에 발생하는 광로차(optical path difference)에 의해 상기 상이한 영상이 동일해지기 때문이다. 이에 따라, 제1 동공(E1) 및 제2 동공(E2)에 포커싱된 영상은 동일할 수 있다.
위와 같은 방식으로, 영상 표시 장치(1000)는 복수 개의 초점(f1, f2)에 동일한 영상을 재생할 수 있다. 도 1 내지 도 4에는 2개의 광원과 2가지의 간섭패턴이 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 표시 장치(1000)는 3개 이상의 광원과 3가지 이상의 간섭패턴을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 영상이 포커싱되는 초점의 개수도 증가하여 결과적으로 아이 박스(eye box)가 확대될 수 있다.
프로세서(400)는 상기 복수 개의 광원을 순차적으로 구동할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는 상기 복수 개의 광원 중 제1 광원(LS1), 제2 광원(LS2)을 순서대로 구동시킬 수 있다. 이 때, 프로세서(400)가 하나의 광원을 구동 중인 경우에는 다른 모든 광원은 구동시키지 않을 수 있다. 프로세서(400)의 상기 복수 개의 광원의 구동 주기의 최소값은 40Hz일 수 있다.
또한, 프로세서(400)는 상기 복수 개의 광원의 구동 타이밍에 동기화하여 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)으로부터 방출되는 빔을 순차적으로 변조시키도록 공간 광 변조기(300)를 제어할 수 있다. 프로세서(400)는 제1 광원(LS1)으로부터 방출된 빔과 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 빔을 상이하게 변조시키도록 공간 광 변조기(300)를 제어할 수 있다.
도 4는 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(110)를 제조하는 방법을 간략하게 도시한 측단면도이다. 도 5는 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(110)에 의해서 영상이 재생되는 모습을 간략하게 도시한 측단면도이다. 도 6은 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(110)에 의해 재생된 영상을 간략하게 나타낸 사진이다.
도 4를 참조하면, 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(110)가 포함하는 제1 간섭패턴은 감광성 필름(111)의 제1 면(111a)에 입사된 기준 빔(RB)과 제1 면(111a)과 마주보는 제2 면(111b)에 입사된 제1 신호빔(SB1)의 간섭에 의해서 형성될 수 있다. 또한, 제2 간섭패턴은 감광성 필름(111)의 제1 면(111a)에 입사된 기준 빔(RB)과 제1 면(111a)과 마주보는 제2 면(111b)에 입사된 제2 신호빔(SB2)의 간섭으로 인해 형성될 수 있다. 이 경우, 기준 빔(RB)은 진행 경로의 연장선이 제3 수렴점(cp3)으로 포커싱되도록 제1 면(111a)에 입사될 수 있다. 또한, 제1 신호빔(SB1)은 제3 점(p3)으로부터 방출되어 제2 면(111b)에 입사될 수 있고, 제2 신호빔(SB2)은 제3 점(p3)과 상이한 제4 점(p4)으로부터 방출되어 제2 면(111b)에 입사될 수 있다.
도 5를 참조하면, 광원(LS)로부터 방출되어 공간 광 변조기(미도시)에 의해서 변조된 빔이 렌즈(미도시)를 통해 홀로그래픽 광학 소자(110)에 입사되면 제3 초점(f3) 및 제4 초점(f4)으로 포커싱이 될 수 있다. 제3 초점(f3) 및 제4 초점(f4)은 각각 제3 점(p3) 및 제4 점(p4)과 동일한 점일 수 있다. 도 6에는 설명을 간략하게 하기 위하여, 공간 광 변조기 및 렌즈는 생략되었다.
이 경우, 광원(LS)으로부터 방출되어 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔이 두 개의 초점(f1, f2)으로 포커싱이 이루어지는 과정에서 발생한 광로차에 의해서 두 개의 초점(f1, f2)에 형성되는 영상은 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 홀로그래픽 광학 소자(110)를 이용한 경우, 제3 초점(f3)에 형성된 제1 영상(V1)과 제4 초점(f4)에 형성된 제2 영상(V2)은 상이할 수 있다.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 영상 표시 장치(2000)를 간략하게 도시한 측단면도이다. 도 7을 설명함에 있어, 도 1과 중복된 내용은 생략한다.
도 7을 참조하면, 영상 표시 장치(2000)는 사용자의 동공(E)의 위치를 검출하는 센서(520)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(420)는 센서(520)로부터 검출된 동공의 위치에 관한 정보에 따라 제1 광원(LS1), 제2 광원(LS2) 및 공간 광 변조기(320)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 센서(520)는 사용자의 동공(E)의 위치에 관한 정보를 검출하여 프로세서(420)에 송신할 수 있다. 프로세서(420)는 상기 정보를 바탕으로 제1 광원(LS1) 또는 제2 광원(LS2)을 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자의 동공(E)이 제1 초점(f1)에 위치한 경우, 프로세서(420)는 제1 광원(LS1)만을 구동시킬 수 있다. 이 경우, 제1 광원(LS1)으로부터 방출된 빔이 홀로그래픽 광학 소자(120)에 의해 제1 초점(f1)에 포커싱될 수 있다. 또한, 사용자의 동공(E)이 제2 초점(f2)에 위치한 경우, 프로세서(420)는 제2 광원(LS2)만을 구동시킬 수 있다. 이 경우, 제2 광원(LS2)으로부터 방출된 빔이 홀로그래픽 광학 소자(120)에 의해 제2 초점(f2)에 포커싱될 수 있다. 도 7에는 두 개의 광원이 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 표시 장치(2000)는 3개 이상의 복수 개의 광원을 포함할 수 있다. 이 경우, 프로세서(420)는 사용자의 동공(E)이 복수 개의 초점에 위치하는 각각의 경우에 대응하여, 상기 3개 이상의 복수 개의 광원을 선택적으로 구동시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로, 프로세서(420)는 센서(520)로부터 얻은 사용자의 동공(E)의 위치에 관한 정보를 바탕으로, 동공(E)의 위치에 포커싱되는 빔을 방출하는 광원만을 선택적으로 구동할 수 있다.
또한, 프로세서(420)는 각 광원의 구동 타이밍에 동기화하여 각 광원으로부터 방출되는 빔을 변조시키도록 공간 광 변조기(320)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(420)가 사용자의 동공(E)이 제1 초점(f1)에 위치하여 제1 광원(LS1)을 구동시킨 경우, 프로세서(420)는 제1 광원(LS1)으로부터 방출되는 빔을 변조시키도록 공간 광 변조기(320)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(420)가 사용자의 동공(E)이 제2 초점(f2)에 위치하여 제2 광원(LS2)을 구동시킨 경우, 프로세서(420)는 제2 광원(LS2)으로부터 방출되는 빔을 제1 광원(LS1)으로부터 방출되는 빔과는 상이하게 변조시키도록 공간 광 변조기(320)를 제어할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 다중 홀로그래픽 광학 소자(100, 120)를 이용한 영상 표시 장치(1000, 2000)는 웨어러블 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 영상 표시 장치(1000, 2000)는 증강 현실 안경(Augmented Reality Glass, AR glass)일 수 있다. 사용자가 영상 표시 장치(1000, 2000)를 증강 현실 안경으로 이용하는 경우, 대상체 또는 풍경으로부터 방출되어 홀로그래픽 광학 소자(100, 120)를 투과하는 광과 제1 광원(LS1) 및 제2 광원(LS2)로부터 방출되어 변조된 빔이 사용자의 동공(E)에 함께 포커싱됨으로써, 사용자는 현실 세계의 영상과 가상 현실 세계의 영상을 결합한 증강 현실 영상을 볼 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 아이 박스에 포함되는 복수 개의 초점에서 동일한 영상이 재생되도록 하는 영상 표시 방법을 단계적으로 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 상기 영상 표시 방법은 빔 방출 단계(S101), 빔 변조 단계(S102), 빔 포커싱 단계(S103)를 포함할 수 있다.
빔 방출 단계(S101)에서는 복수 개의 빔을 순차적으로 방출할 수 있다. 이 경우, 상기 복수 개의 빔 각각은 상이한 파장, 진폭 및 위상 스펙트럼을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 빔은 가간섭성(coherence)을 가지는 레이저 빔일 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 빔의 방출되는 지점은 상이할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수 개의 빔의 진행 경로는 상이할 수 있다.
빔 변조 단계(S102)에서는 상기 복수 개의 빔을 방출된 순서대로 순차적으로 상이하게 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 빔의 진폭, 위상 및 파장 중 적어도 어느 하나를 상이하게 변조할 수 있다. 상기 복수 개의 빔은 각각 다른 영상을 포함하게 될 수 있다.
빔 포커싱 단계(S103)에서는 상기 변조된 빔을 각각 상이한 복수 개의 초점으로 포커싱할 수 있다. 포커싱 단계(S103)에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 다중 홀로그래픽 광학 소자(100)를 이용할 수 있다. 빔 변조 단계(S102)에서 상이하게 변조된 상기 복수 개의 빔은 홀로그래픽 광학 소자(100)에 의해서 상기 복수 개의 초점으로 포커싱될 수 있다. 이 경우, 홀로그래픽 광학 소자(100) 의해서 상기 복수 개의 초점으로 포커싱된 영상은 동일할 수 있다.
상술한 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시에 따른 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 영상 표시 장치 및 영상 표시 방법의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 110, 120: 홀로그래픽 광학 소자
101, 111: 감광성 필름
101a, 111a: 제1 면
101b, 111b: 제2 면
200, 220: 렌즈
300, 320: 공간 광 변조기
400, 420: 프로세서
500, 520: 센서
1000, 2000: 영상 표시 장치
RB: 기준빔
RB1: 제1 기준빔
RB2: 제2 기준빔
SB1: 제1 신호빔
SB2: 제2 신호빔
LS: 광원
LS1: 제1 광원
LS2: 제2 광원
f1: 제1 초점
f2: 제2 초점
f3: 제3 초점
f4: 제4 초점
cp1: 제1 수렴점
cp2: 제2 수렴점
cp3: 제3 수렴점
p1: 제1 점
p2: 제2 점
p3: 제3 점
p4: 제4 점
V1: 제1 영상
V2: 제2 영상
S101: 빔 방출 단계
S102: 빔 변조 단계
S103: 빈 포커싱 단계
E: 동공
E1: 제1 동공
E2: 제2 동공

Claims (20)

  1. 제1 광원 및 제2 광원을 포함하는 복수 개의 광원;
    상기 복수 개의 광원으로부터 입사되는 빔을 변조하는 공간 광 변조기;
    상기 제1 광원으로부터 방출되어 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔은 제1 초점에, 상기 제2 광원으로부터 방출되어 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔은 상기 제1 초점과는 다른 제2 초점에 각각 포커싱하는 홀로그래픽 광학 소자; 및
    상기 복수 개의 광원 및 공간 광 변조기를 제어하는 프로세서; 를 포함하는 영상 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 제1 광원의 빔에 의해 재생되는 제1 간섭패턴 및 상기 제2 광원의 빔에 의해 재생되는 제2 간섭패턴을 포함하는 영상 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 간섭패턴은 제1 수렴점으로 수렴되게 감광성 필름에 입사되는 제1 기준빔과 제1 점으로부터 발산되어 상기 감광성 필름에 입사되는 제1 신호빔의 간섭으로 형성되고,
    상기 제2 간섭패턴은 제2 수렴점으로 수렴되게 감광성 필름에 입사되는 제2 기준빔과 제2 점으로부터 발산되게 상기 감광성 필름에 입사되는 제2 신호빔의 간섭으로 형성되는 영상 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 기준빔과 상기 제1 신호빔은 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 가지며, 상기 제2 기준빔과 상기 제2 신호빔은 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 가지는 영상 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 광원으로부터 방출되어 상기 홀로그래픽 광학 소자로 입사되는 빔의 입사 진행경로가 상기 제1 기준빔의 진행 경로와 동일하고,
    상기 제2 광원으로부터 방출되어 상기 홀로그래픽 광학 소자로 입사되는 빔의 입사 진행경로가 상기 제2 기준빔의 진행 경로와 동일하도록 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 배치되는 영상 표시 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 광원으로부터 방출된 빔은 상기 제1 기준빔과 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 포함하고,
    상기 제2 광원으로부터 방출된 빔은 상기 제2 기준빔과 동일한 진폭, 위상 및 파장 스펙트럼을 포함하는 영상 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 빔을 상기 홀로그래픽 광학 소자로 입사시키는 렌즈를 더 포함하는 영상 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 상기 제1 광원으로부터 방출된 빔과 상기 제2 광원으로부터 방출된 빔을 상이하게 변조하는 영상 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 광학 소자에 의해서 상기 제1 초점에 포커싱된 영상과 상기 제2 초점에 포커싱된 영상은 동일한 영상 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수 개의 광원을 순차적으로 구동하는 영상 표시장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수 개의 광원의 구동 타이밍에 동기화하여 상기 복수 개의 광원으로부터 방출되는 빔을 순차적으로 변조시키도록 상기 공간 광 변조기를 제어하는 영상 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    사용자의 동공의 위치를 검출하는 센서를 더 포함하는 영상 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 센서로부터의 상기 검출된 동공의 위치에 관한 정보에 따라 상기 복수 개의 광원 및 상기 공간 광 변조기를 제어하는 영상 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 동공이 상기 제1 초점에 위치한 경우, 제1 광원만을 구동하고, 상기 동공이 상기 제2 초점에 위치한 경우, 제2 광원만을 구동하는 영상 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광원은 레이저 다이오드를 포함하는 영상 표시 장치.
  16. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 표시 장치는 웨어러블 디바이스인 영상 표시 장치.
  17. 복수 개의 빔을 순차적으로 방출하는 빔 방출 단계;
    상기 복수 개의 빔을 방출된 순서대로 순차적으로 변조시키는 빔 변조 단계; 및
    상기 변조된 빔을 각각 상이한 복수 개의 초점으로 포커싱하는 빔 포커싱 단계; 를 포함하는 영상 표시 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 빔 포커싱 단계에서는 다중 홀로그래픽 광학 소자를 이용하는 영상 표시 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 빔 변조 단계에서는 상기 복수 개의 빔을 상이하게 변조시키는 영상 표시 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 빔 포커싱 단계에서는 상기 복수 개의 초점에서의 영상이 모두 동일하도록 상기 상이하게 변조된 빔을 포커싱하는 영상 표시 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220043305A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 한국전자기술연구원 홀로그래픽 광학소자의 파장 보상 방법 및 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003015192A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Nikon Corp 表示装置、プロジェクション表示装置、及びカメラファインダ用表示装置
JP2009157026A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Konica Minolta Holdings Inc 映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ
KR101539668B1 (ko) 2008-06-26 2015-08-06 삼성전자주식회사 홀로그램 소자를 이용한 3차원 영상 표시 장치 및 방법
US8934160B2 (en) * 2011-10-25 2015-01-13 National Central University Optical head-mounted display with mechanical one-dimensional scanner
US9223139B2 (en) * 2013-02-15 2015-12-29 Google Inc. Cascading optics in optical combiners of head mounted displays
US10401792B2 (en) * 2014-02-06 2019-09-03 Lyncée Tec SA Digital holographic device
JP6479954B2 (ja) * 2014-07-10 2019-03-06 ルソスペース， プロジェクトス エンゲンハリア エリデーアー 表示装置
TWI588535B (zh) * 2014-11-20 2017-06-21 英特爾股份有限公司 可調式焦距平面光學系統
US10338384B2 (en) 2015-10-12 2019-07-02 North Inc. Spatially separated exit pupils in a head mounted display
WO2017145154A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 Real View Imaging Ltd. Wide field of view hybrid holographic display
KR101894017B1 (ko) * 2016-11-08 2018-08-31 서울대학교산학협력단 홀로그래픽 광학 소자의 제조 장치 및 홀로그램 재생 장치
US11022939B2 (en) * 2017-01-03 2021-06-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Reduced bandwidth holographic near-eye display
US10698221B2 (en) * 2017-01-05 2020-06-30 Lusospace, Projectos Engenharia Lda Display device with a collimated light beam
US11650422B2 (en) * 2017-10-23 2023-05-16 Vuzix Corporation Active correction of aberrations in optical systems
US11300788B2 (en) * 2017-10-23 2022-04-12 Google Llc Free space multiple laser diode modules

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220043305A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 한국전자기술연구원 홀로그래픽 광학소자의 파장 보상 방법 및 장치

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