WO2019245067A1 - Holographic optical device and holographic display device - Google Patents

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WO2019245067A1
WO2019245067A1 PCT/KR2018/006926 KR2018006926W WO2019245067A1 WO 2019245067 A1 WO2019245067 A1 WO 2019245067A1 KR 2018006926 W KR2018006926 W KR 2018006926W WO 2019245067 A1 WO2019245067 A1 WO 2019245067A1
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WO
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holographic optical
light
optical element
optical device
holographic
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PCT/KR2018/006926
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김은수
박경태
Original Assignee
광운대학교 산학협력단
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/32Holograms used as optical elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms

Definitions

  • the present invention relates to a holographic optical device and a holographic display device. More particularly, the present invention relates to a holographic optical device and a holographic display device using a transmissive or reflective holographic optical element. This study corresponds to the Holo-Digilog Human Media Research Center project conducted with the support of the Korea Research Foundation in 2018 (No. 2011-0030079).
  • a display device such as a liquid crystal display (LCD), a projection TV, or a light emitting display (LED)
  • LCD liquid crystal display
  • LED light emitting display
  • the present invention has been made to solve the above problems, and uses a holographic optical element in which a hologram pattern is formed according to a transmissive or reflective hologram recording method based on multiple diverging object light and reference light, and reflects light.
  • An object of the present invention is to propose a holographic optical device and a holographic display device for generating an image in a space using a mirror.
  • a holographic optical device includes a holographic optical element in the form of a film for plotting a background image; And a mirror array positioned on one surface of the holographic optical element and generating an object image having a predetermined angle with the floated background image.
  • the holographic optical element includes a base film; And a hologram pattern formed on the base film based on the interference between the multi-diffusing object light and the reference light.
  • the object light may multiply through a prism sheet for condensing the object light, a lens sheet, a diffusion plate for diffusing the object light all over one surface of the holographic optical element, or a combination thereof.
  • the hologram pattern may be changed in shape by adjusting the uniformity of light efficiency according to the distance traveled by the object light through the diffusion plate spaced apart from the base film to reach the holographic optical element.
  • the hologram pattern may be a first hologram pattern in which the reference light is incident on the holographic optical element without passing through all of the prism sheet, the lens sheet, and the diffusion plate.
  • the hologram pattern may be a second hologram pattern in which the reference light is transmitted through the prism sheet, the lens sheet, the diffusion plate, or a combination thereof, and the transmitted reference light is incident on the holographic optical element.
  • the hologram pattern is the object light is incident on one side of the holographic optical element
  • the reference light is the light reflected by the reflector of the pre-designed structure by passing the object light through the holographic optical element
  • the reference light is the It may be a third hologram pattern formed by being incident on the other side of the holographic optical device.
  • It may further include a transparent element formed of a transparent material and positioned on the other surface of the mirror array.
  • a holographic display device comprising: a holographic optical device; A background image projector for projecting a background image onto the holographic optical device; And a display unit for injecting light into the holographic optical device to generate an object image in space, wherein the holographic optical device comprises a holographic optical element in the form of a film that floats the projected background image. Elements); And a mirror array positioned on one surface of the holographic optical element and reflecting the light incident from the display unit to generate the object image having a predetermined angle with the floated background image.
  • the display unit may include an organic compound film to emit light by itself in response to an electric current.
  • the display unit includes a backlight for generating light, and the light generated from the backlight passes through a liquid crystal whose molecular arrangement is manipulated by an external electric field, and the propagation direction of the transmitted light is polarized in a preset direction so that the holographic optical device Can be made to enter.
  • a support unit for arranging the holographic optical device at a predetermined angle with the display unit so that the object image is generated in a predetermined direction in space.
  • the present invention can achieve the following effects through the configuration for achieving the above object.
  • a live image may be provided to viewers by simultaneously generating a background image as well as an object image in a space.
  • the light efficiency is high and the brightness is high.
  • the projection angle range of the projector can be extended than before.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is an exemplary view illustrating a method of generating a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a second embodiment for describing a method of generating a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a holographic optical device according to a third embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to another exemplary embodiment.
  • first and second are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms.
  • first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • an identification code (eg, a, b, c, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step is clearly contextual. Unless stated in a particular order, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
  • ... unit refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be hardware or software. It can be implemented in a combination of hardware and software.
  • this method attaches a rear projection film to the back of a store window and projects an advertisement image onto the transmissive film from a beam projector installed in the store so that viewers outside the store can view the image projected from the beam projector through the window. It is provided for viewing.
  • Transparent projection screens can be applied to a wide range of applications, one of which is applied to interactive shop windows. So-called holscreens are being used to project information onto the screen while allowing viewing of objects behind the screen. Holoscreens, however, are opaque and have the problem of obstructing the visibility of objects behind the show window. In addition, even when the image is projected on the holo screens using a beam projector, viewers are only provided with the image on the holo screens, it is difficult to provide a more vivid image.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
  • the holographic optical device 100 includes a mirror array 110 and a holographic optical element 120.
  • the mirror array 110 may be located on one surface of the holographic optical device 120, and an object image having a predetermined angle with a background image plotted at the holographic optical device 120 may have a predetermined angle. Can be generated.
  • the mirror array 110 according to an embodiment of the present invention may be arranged in a predetermined direction to generate an object image having a predetermined angle with the floated background image.
  • the mirror array 110 has a background that is floated in space using a retro reflection effect that reflects incident light such that the direction in which light is incident and the direction in which the incident light is reflected are the same.
  • An object image having a predetermined angle with the image may be plotted in space.
  • the mirror array 110 may include a structure in which a plurality of micro mirrors are arranged.
  • Each of the plurality of micromirrors may have a shape such as a rectangle, a triangle, a circle, and the like, but is not limited thereto.
  • the mirror array 110 according to an embodiment of the present invention may be implemented as an aluminum plate capable of four-side reflection, but the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention. no.
  • the holographic optical element 120 may be configured as a diffraction plate including volume diffraction elements diffracted in a previously designed direction, and may transmit and diffract light having different wavelength bands in the same direction.
  • the holographic optical device 120 may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 110, and may have a film shape for floating a background image.
  • the holographic optical device 120 may be formed as a single layer and stacked on an upper surface of the mirror array 110.
  • the holographic optical device 100 may include a transparent element stacked on the other surface of the mirror array 110 described above.
  • the transparent element is in the form of a plate, and may be formed of a transparent material as a material, and may be stacked on an upper surface of the mirror array 110.
  • the transparent element may be formed in the form of a transparent glass plate made of a glass component as a material, but is not limited thereto. It is also possible to use a material such as an acrylic plate, which is another element formed transparently instead of the glass plate.
  • the holographic optical device 120 may be stacked on the bottom surface of the mirror array 110 by using a lamination method.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention, and the holographic optical device 120 may be formed in a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 110.
  • the holographic optical device 100 may further include a coating layer (not shown).
  • the coating layer may be stacked on the top surface of the mirror array 110.
  • the coating layer may be formed of an anti-reflection (AR) coating layer.
  • the holographic optical element 120 may be generated by forming a pattern on a volume holographic optical element (VHOE) film using a transmissive or reflective hologram recording method.
  • the holographic optical device 120 may include a base film 120a and a hologram pattern 120b formed on the base film 120a.
  • a monomer is combined with a functional group and polymerized to form a specific shape.
  • the shape of the hologram pattern 120b shown in FIG. 1 is merely an example, and the shape of the hologram pattern 120b is not limited thereto.
  • a detailed description of the transmission hologram recording method will be given later with reference to FIGS. 2 to 4.
  • a detailed description of the reflective hologram recording method will be described later with reference to FIGS. 5 to 7.
  • the holographic optical element 120 may be generated by recording on the VHOE film using multiple divergent beams having a wide angle as object light.
  • the holographic optical device 120 may be generated by dispersing and diffracting respective color lights such as R, G, and B on the VHOE film using white light as an ambient light source.
  • the holographic optical device 120 may be generated as a device that performs a transparent screen function by allowing the scattered and diffracted color lights to overlap and diverge. Therefore, when the holographic optical device 120 is used, transparency can be secured and the background image can be floated on the space.
  • the holographic optical device 120 may be generated by sequentially transmitting red light, green light, blue light, etc. in a predetermined order so as to perform a transparent screen function even when light of any wavelength band is incident.
  • red light represents light having a wavelength band associated with red (R)
  • green light represents light having a wavelength band associated with green (G)
  • blue light represents light having a wavelength band associated with blue (B).
  • the holographic optical device 120 may be generated as a device capable of performing a transparent screen function in the following order.
  • red light is transmitted to the first surface of the holographic optical device 120 at a first angle. Then, the first dispersion and diffraction are reflected on the holographic optical device 120 by the red light.
  • the first angle may be determined based on an angle between the object light and the reference light.
  • the angle of incidence of the object light may be determined based on a viewing angle of the viewer looking at the holographic optical device 100.
  • the incident angle of the reference light may be determined based on the incident angle of the light projected onto the holographic optical device 100.
  • the first angle may be determined based on the incident angle of the object light and the incident angle of the reference light.
  • green light is transmitted at a second angle with respect to the same surface of the holographic optical device 120. Secondary dispersion and diffraction are then reflected on the holographic optical element 120 by red light followed by green light.
  • the second angle can be determined based on the optical diffraction angle unique to each wavelength. Since the second angle is related to the diffraction angle for each wavelength, the second angle should be minimized in order for the holographic optical device 100 to have a wider viewing angle than in the related art. Therefore, the second angle is preferably formed at an angle much smaller than the first angle.
  • the wavelength band of green light is closer to the wavelength band of red light than the wavelength band of blue light.
  • a second angle obtained by subtracting a predetermined angle from the first angle is determined by green light. It is used as the incident angle.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto.
  • blue light is transmitted at a third angle with respect to the same surface of the holographic optical device 120.
  • the third order dispersion and diffraction is then reflected on the holographic optical element 120 by red light and green light followed by blue light.
  • the third angle may be determined based on an optical diffraction angle unique to each wavelength, like the second angle. Like the third angle and the second angle, it is preferable to form an angle much smaller than the first angle.
  • the wavelength band of blue light is closer to the wavelength band of green light than the wavelength band of red light.
  • the same angle as the second angle is used as the third angle, or the blue light is used as the incident angle of blue light, or the angle added or subtracted from the second angle is the third angle. It can be used as the incident angle of light.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto.
  • the holographic optical device 120 may be generated using light related to other colors in addition to red light, green light, blue light, and the like.
  • the holographic optical device 120 may be generated in the following manner when manufactured in a large size.
  • the holographic optical element 120 may be generated by recording in a large area using divergent object light and divergent reference light.
  • the holographic optical device 120 may be generated by a multiple recording method using a masking technique and a shifting technique.
  • the holographic optical element 120 may be created by recording in large area using a tiling technique.
  • the holographic optical device 120 is sealed by using either a thermal compression method or an adhesive compression method before it is stacked on the bottom surface of the mirror array 110. Can be processed. According to an exemplary embodiment of the present invention, the holographic optical device 120 may be prevented from being deteriorated through the above-described sealing process, and the holographic optical device 120 may be protected from the external environment.
  • the holographic optical device 120 may increase an incident angle difference between lights having different wavelength bands in order to secure a wide field of view (FOV).
  • Conventional viewing angles are based on the viewing angle of a typical scattering white screen. The above-mentioned 'wide viewing angle' represents a relatively wider viewing angle than this conventional viewing angle.
  • the holographic optical device 120 may be generated by recording on the VHOE film by using the interference between the object beam and the reference beam.
  • the shape of the object light and the reference light used to generate the holographic optical element 120 may be designed with the following points in mind.
  • the shape of the object light is designed to maximize the diffraction efficiency of the incident color light and to ensure an optimized wide field of view (FOV).
  • FOV wide field of view
  • the object light can be designed as a beam that forms an overall uniform intensity distribution.
  • the object light may be designed as a beam having a scattering angle associated with a viewing angle of a general white screen.
  • the object light may be designed as a beam having a light intensity of maximum efficiency.
  • the reference light may be designed as follows.
  • the reference light may be designed as a beam having a screen shape having a desired size and ratio, and forming an overall uniform intensity distribution.
  • the reference light may be designed as a beam having a light intensity of maximum efficiency.
  • FIGS. 2A and 2B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
  • the object light 210 is incident on the holographic optical element 120 in the form of diverging light as shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the reference light 220 is incident on the holographic optical element 120 in the form of parallel light as shown in FIG. 2A, or is incident on the holographic optical element 120 in the form of light diverging as shown in FIG. 2B. Can be.
  • the holographic optical device 120 may be generated using a lens sheet, a prism sheet, a light diffusion plate, or the like to obtain an optimized wide viewing angle (FOV). This will be described below.
  • FIG 3 is an exemplary view illustrating a method of generating a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
  • the holographic optical device including the first holographic optical element is referred to as a first holographic optical device.
  • the object light 210 is incident on the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, etc. sequentially (STEP A).
  • Non-reference light 220 is incident on the first holographic optical element 131 at the same time (STEP B).
  • the object light 210 may be incident on the first holographic optical element 131 in the form of a beam that multiplies through the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, etc. sequentially. .
  • the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, or the like may be formed as a beam that multiplies the object light 210.
  • the reference light 220 has an incident angle different from that of the object light 210 with respect to one surface of the first holographic optical element 121. Unlike the object light 210, the reference light 220 is incident on the first holographic optical element 121 without passing through the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, or the like. In this case, the reference light 220 may be incident on the first holographic optical element 121 in the form of a parallel beam.
  • the first hologram pattern 121b is formed on the first holographic optical element 121 due to the interference between the object light 210 and the reference light 220 (STEP C).
  • the first holographic optical element 121 of the present invention includes a base film 121a and a first hologram pattern 121b formed on the base film 121a.
  • the prepared optical systems 210, 220, and 230 when an object light is incident on the prepared optical systems 210, 220, and 230 as parallel light, and a wavefront overlapped by multi-diffused light is obtained, an interference pattern between the wavefront and reference light that is parallel light is obtained.
  • the first holographic pattern 121b may be formed on the first holographic optical element 121 by recording on the optical diffraction plate.
  • the prism sheet 310 represents a sheet on which a micro prism array 311 is formed.
  • the prism sheet 310 condenses the incident object light 210.
  • This function of the prism sheet 310 can obtain the effect of improving the brightness.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention, and is not limited thereto. If the function of condensing the object light 210 may be performed, other condensing sheets or condensing sheets other than the prism sheet 310 may be performed.
  • a lens eg fresnel lens
  • fresnel lens can be used.
  • the lens sheet 320 represents a micro lens sheet having a micro lens array 321 formed on one surface thereof.
  • the lens sheet 320 may be composed of convex lenses having a short focal length to diameter to obtain a wide viewing angle.
  • the lens sheet 320 may be formed of concave lenses in addition to convex lenses, provided that the focal length is shorter than the diameter.
  • the lens sheet 320 may also be composed of a combination of convex and concave lenses satisfying the above conditions.
  • the diffusion plate 330 represents a part in which micro diffusion elements 331 are included therein.
  • the diffusion plate 330 diffuses the object light 210 which has passed through the prism sheet 310 and the lens sheet 320 sequentially to one surface of the first holographic optical element 121.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto.
  • a diffusion sheet may be applied instead of the diffusion plate 330.
  • the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may not all be provided.
  • the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may not all be provided.
  • the prism sheet 310, a lens sheet 320, or a diffusion plate 330 may be provided with an optical system made by a combination of
  • the prism sheet 310 may be generated in the form of light that emits the object light 210 incident on the first holographic optical element 121 according to the exemplary embodiment. ), Only the diffusion plate 330 among the lens sheet 320 and the diffusion plate 330 may be provided. In addition, two of the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may be selectively generated to generate the object light 210 incident to the first holographic optical element 121 in the form of light that emits the object light 210. When provided, one of the prism sheet 310 and the lens sheet 320 may be provided together with the diffusion plate 330.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a second embodiment for describing a method of generating a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
  • a holographic optical device including a second holographic optical element is referred to as a second holographic optical device.
  • the object light 210 and the reference light 220 are incident on the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, etc. sequentially.
  • the object light 210 and the reference light 220 have different incident angles with respect to the same surface of the prism sheet 310.
  • the object light 210 and the reference light 220 pass through the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, and so on, the object light 210 and the reference light 220 are second holographic.
  • the second hologram pattern 122b is formed on the second holographic optical element 122 by the interference between the object light 210 and the reference light 220 by being incident on the optical element 122.
  • the second holographic optical element 122 of the present invention includes a base film 122a and a second hologram pattern 122b formed on the base film 122a.
  • the first hologram pattern 121b formed in the first holographic optical element 121 according to the first embodiment and the second holographic optical element 122 according to the second embodiment in FIG. 4 are formed.
  • the hologram pattern 122b has a different shape.
  • the reason why the first hologram pattern 121b and the second hologram pattern 122b are different from each other is that the object to which the reference light 220 is incident is the first holographic optical element 121 in FIG. 3, and the prism sheet in FIG. 4. Since the target to which the reference light 220 enters 310 is different, the first hologram pattern 121b and the second hologram pattern 122b have different shapes.
  • the hologram patterns 121b and 122b have a constant period and a constant distribution ratio.
  • the first and second embodiments for generating the first and second holographic optical elements 121 and 122 have been described above with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the first holographic optical element 121 is incident on the first holographic optical element 121 in the form of light emitted by the object light 210 and the reference light 220 is parallel. This is an example in the case of entering into (see FIG. 2A).
  • the second embodiment of FIG. 4 is an example in which the object light 210 and the reference light 220 are incident on the second holographic optical element 122 in the form of light emitted (see FIG. 2B).
  • the holographic optical device 120 includes a base film 120a and a hologram pattern 120b formed on the base film 120a, and the hologram pattern 120b is diffused. According to the distance between the plate and the holographic optical element 120 may have a variety of forms.
  • the hologram pattern 120b is formed by adjusting the uniformity of the light efficiency according to the distance traveled through the diffuser plate spaced apart from the base film 120a to reach the holographic optical element 120.
  • the shape of the hologram pattern 120b may be changed according to a state in which the reference light passes through or does not pass through the diffuser plate.
  • the distance between the diffuser plate 330 and the holographic optical element 120 may be changed according to characteristics of the holographic optical device 100 such as uniformity of light efficiency and viewing angle. That is, when the distance between the diffuser plate and the holographic optical element 120 is set narrow, the viewing angle can be enlarged while reducing the uniformity of light efficiency. When the distance between the diffuser plate and the holographic optical element 120 is set wider, The viewing angle can be reduced while increasing the uniformity of the light efficiency.
  • the distance between the diffusion plate and the holographic optical element 120 described above is moved until the object light 210 is multiplied by the diffusion plate 330 and reaches the first holographic optical element 121 in FIG. 3. In FIG. 4, the combined light of the object light 210 and the reference light 220 is multiplied by the diffuser plate 330 and then moved to reach the second holographic optical element 122 in FIG. 4. The distance d2 is shown.
  • the intensity of the object light 210 and the reference light 220 incident on the holographic optical device 120 may be matched to a preset range.
  • the intensities of the object light 210 and the reference light 220 are matched within a predetermined range, the hologram pattern 120b is formed on the base film 120a of the holographic optical element due to the interference between the object light 210 and the reference light 220. Can be formed.
  • the intensity of the object light 210 and the reference light 220 is preferably the same, and the intensity of the object light 210 and the reference light 220 may be achieved by controlling the transmittance of the diffusion plate 330.
  • the transmittance of the diffusion plate 330 is possible by adjusting the spacing, size, arrangement, density of the bead particles included in the diffusion plate 330, material selection of the film, thickness control of the diffusion plate 330, refractive index, and the like.
  • the intensity of the object light 210 and the reference light 220 incident on the holographic optical device 120 may be adjusted by controlling the transmittance of the diffusion plate 330.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a holographic optical device according to a third embodiment of the present invention.
  • the holographic optical device according to the third embodiment is referred to as a third holographic optical device 500.
  • the third holographic optical device 500 may include a third holographic optical element 520 in which a hologram pattern is formed according to a reflective hologram recording method based on object light and reference light incident from different directions. It includes.
  • the third holographic optical device 500 includes a mirror array 510 and a third holographic optical element 520.
  • the third holographic optical device 500 may be applied as a beam projector screen.
  • the third holographic optical device 520 may include a base film 520a and a third hologram pattern 520b formed on the base film 520a.
  • a monomer is combined with a functional group and polymerized to form a specific shape.
  • the shape of the third hologram pattern 520b illustrated in FIG. 5 is just one example of the hologram pattern, and the shape of the hologram pattern in the present invention is not limited thereto.
  • the third holographic optical element 520 is suitable for a transparent screen such as a beam projector screen, and has a wide viewing angle and high brightness.
  • the third holographic optical element 520 can effectively project an image even when the projection angle of the beam projector has a large inclination angle, and full color can be expressed.
  • the third holographic optical element 520 may be configured as a diffraction plate including volume diffraction elements diffracted in a previously designed direction, and may transmit and diffract light having different wavelength bands in the same direction.
  • the third holographic optical device 520 may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 510.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and the present invention is not limited thereto.
  • the holographic optical element 520 may be formed as a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 510.
  • the third holographic optical element 520 may be stacked on the bottom surface of the mirror array 510 using a lamination method.
  • the third holographic optical device 500 may further include a coating layer (not shown).
  • the coating layer may be stacked on the top surface of the glass device 510.
  • the coating layer may be formed of an anti-reflection (AR) coating layer.
  • the third holographic optical device 500 may include a transparent element stacked on the other surface of the mirror array 510 described above.
  • the transparent element is in the form of a plate, and may be formed of a transparent material as a material, and may be stacked on an upper surface of the mirror array 510.
  • the transparent element may be formed in the form of a transparent glass plate made of a glass component as a material, but is not limited thereto. It is also possible to use a material such as an acrylic plate, which is another element formed transparently instead of the glass plate.
  • the third holographic optical element 520 may be generated by forming a pattern on a volume holographic optical element (VHOE) film using a reflective holographic recording method.
  • VHOE volume holographic optical element
  • the third holographic optical element 520 may be generated by using a multi-angled divergent light having a wide angle as object light and recording it on the VHOE film.
  • the third holographic optical device 520 may be generated by dispersing and diffracting respective color lights such as R, G, and B on the VHOE film using white light as an ambient light source. have.
  • the third holographic optical device 520 may be generated as a device that performs a transparent screen function by allowing the scattered and diffracted color lights to overlap and diverge.
  • the third holographic optical device 520 is configured to assign a red beam, a green beam, a blue beam, etc. in order to perform a transparent screen function even when light of any wavelength band is incident. Depending on the transmission can be generated in turn. Since the method of generating the third holographic optical device 520 using the red light, the green light, the blue light, and the like in sequence is the same as that of the first and second holographic optical devices, a detailed description thereof will be omitted.
  • the third holographic optical element 520 is manufactured in the same size as that of the first and second holographic optical elements, a detailed description thereof will be omitted.
  • 6A and 6B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • the object light 610 may be incident on one side of the third holographic optical element 520 in the form of light emitted as shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the reference light 620 is incident on the other side of the third holographic optical element 520 in the form of parallel light as shown in FIG. 6A, or as the third hole in the form of light emitting as shown in FIG. 6B.
  • the light may be incident on the other side of the graphic optical device 520.
  • the third holographic optical element 520 may be generated using a lens sheet, a prism sheet, a light diffusion plate, or the like to obtain an optimized wide viewing angle (FOV). This will be described below.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, the third holographic optical element 520, and the mirror sheet 710 are sequentially disposed (STEP A).
  • the object light 610 in the form of parallel light is incident on the prism sheet 310 (STEP B).
  • the object light 610 incident on the prism sheet 310 is converted from the parallel light form into the divergent light form (in the form of multiple diverging beams) through the lens sheet 320, the diffuser plate 330, etc. in order, and then to the third light. It is incident on the holographic optical element 520 (STEP C).
  • transparency may be ensured by forming a beam that multiplies the object light 610 using the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, and the like.
  • the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may not all be provided.
  • the prism sheet 310, the lens sheet 320, or the diffusion plate 330 may be provided, and a combination thereof may be provided. It may be provided with an optical system made by.
  • the prism sheet 310 may be generated in the form of light that emits the object light 610 incident on the third holographic optical device 520, according to an exemplary embodiment.
  • Only the diffusion plate 330 among the lens sheet 320 and the diffusion plate 330 may be provided.
  • two of the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may be selectively generated to generate the object light 610 incident to the third holographic optical element 520 in the form of light that emits the object light 610.
  • one of the prism sheet 310 and the lens sheet 320 may be provided together with the diffusion plate 330.
  • the reference light 620 When the reference light 620 is incident on the third holographic optical element 520, the reference light 620 is incident at an incident angle different from that of the object light 610.
  • the object light 610 incident on the third holographic optical element 520 passes through the third holographic optical element 520 and is output to the outside, the object light 610 is a mirror sheet 710. It may be reflected by the plurality of mirrors 711 arranged in the third holographic optical element 520 (STEP D). In the exemplary embodiment of the present invention, the reflected light may be used as the reference light 620.
  • the mirror sheet 710 serves to reflect light and may include a plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 in one embodiment of the present invention.
  • a plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 is a device that serves to reflect the beam at a tilt angle designed by returning light transmitted through the film, it may be composed of a plurality of concave mirrors,
  • the reference light 620 may be formed of a plurality of concave mirrors that are inclined (tilted) at a predetermined angle in one direction so that the reference light 620 may be uniformly incident on the front surface of the third holographic optical element 520.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto.
  • the mirror sheet 710 can perform a function of reflecting light
  • the mirror sheet 710 is arranged on one surface of the mirror sheet 710.
  • the plurality of mirrors 711 may include, but are not limited to, a micro lens array including a plurality of concave lenses in addition to the plurality of concave mirrors.
  • the plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 may be configured of a plurality of concave mirrors as described above.
  • the inclined direction is such that the light transmitted when the reference light 620 is incident vertically is reflected by being inclined from the upper direction to the lower direction and from the left direction to the right direction, and is a beam diverging at the viewing angle designed as described above.
  • a plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the 710 may be designed.
  • the inclination direction may change depending on the recording system. Inclination angles may be respectively selected according to the recording angle so as to obliquely reflect within 30 to 70 degrees. The angle of divergence depends on the divergence angle of the beam project applied.
  • the size of the concave mirror should theoretically be 100 micrometers or less, but at present 1 mm to 10 mm is the actual size that can be produced as designed the reflective recording pattern.
  • the light reflected from the plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 becomes a reference light and has an inclination value in a range of 30 to 70 degrees.
  • the third hologram pattern 520b may be formed on the third holographic optical element 520 (STEP E).
  • the interference pattern between the wavefront and the reference light 620 is obtained.
  • the predetermined hologram pattern 520b may be formed on the third holographic optical element 520 by recording on the optical diffraction plate.
  • the third hologram pattern 520b thus formed has a constant period and a constant distribution ratio.
  • the third holographic optical element 520 is incident on one side of the third holographic optical element 520 in the form of light emitted by the object light 610 and is in the form of light emitted by the reference light 620. It shows the case where it is incident on the other side of).
  • the manufacturing method of the third holographic optical device 520 described with reference to FIG. 7 is a diffusion film technology that is recorded in full color when recording in a reflective type, and is transparent while compensating for color dispersion. It is a technology that realizes full color holographic diffusion film.
  • the method proposed in the present invention should record a hologram with two beams incident in opposite directions, and has a structure that causes interference by reflecting a transmitted beam to a mirror without using two beams as in the prior art.
  • This structure is based on the Danish-type reflective hologram recording principle, but unlike the conventional Danishek, it uses a reflected beam as a reference beam. Therefore, the existing structure is pure hologram recording, and color dispersion cannot be avoided, but the present technology solves the problem.
  • the technique of the present invention can also be recorded in large format.
  • it is composed of the front projection type, so the transmissive type basically needs a lot of space behind, but the reflective type has the advantage that the space of the basic projection display is closely adhered to the wall.
  • the shape of the third hologram pattern 520b illustrated in FIG. 7 is just one example of the hologram pattern, and the shape of the hologram pattern is not limited thereto.
  • the hologram pattern may have various shapes according to the distance between the diffuser plate and the holographic optical element, the shape of the reference light incident on the holographic optical element, and the like.
  • the reference light may be various forms such as divergent light or parallel light.
  • the distance d3 between the diffuser plate 330 and the third holographic optical element 520 reaches the third holographic optical element 520 after the object light 610 is multiplied by the diffuser plate 330.
  • the distance d3 moved to below is shown.
  • the third hologram pattern 520b is a distance traveled by the object light 610 to reach the third holographic optical element 520 through the diffuser plate 330 which is spaced apart from the base film 520a.
  • the shape can be changed by adjusting the uniformity of the light efficiency.
  • the distance d3 between the diffuser plate 330 and the third holographic optical element 520 may be changed according to characteristics of the second holographic optical device 500 such as uniformity of light efficiency and viewing angle. If the distance d3 between the diffusion plate 330 and the third holographic optical element 520 is set to be narrow, the viewing angle can be increased while reducing the uniformity of the light efficiency. On the other hand, when the distance d3 between the diffuser plate 330 and the third holographic optical element 520 is set wide, the viewing angle may be reduced while increasing the uniformity of the light efficiency.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the holographic display apparatus 800 includes a background image projector 810, a display unit 820, and a holographic optical device 830.
  • the holographic display apparatus 800 according to an exemplary embodiment may further include a controller.
  • the background image projector 810 may project the background image 811 to the holographic optical device 830.
  • the background image projector 810 may project a predetermined background image 811 to the holographic optical device 830b included in the holographic optical device 830 under the control of the controller. have.
  • the background image projector 810 may project the background image 811 onto the holographic optical device 830b in which various hologram patterns are recorded, according to an exemplary embodiment. Can be.
  • Background image projector 810 may be implemented as a projector for projecting an image on a white flat surface, such as a screen.
  • the above-described projector can amplify the image signal in the high-performance CRT and project the background image 811 to the holographic optical device 830 through the projection lens, and the three LCD panels (red, A green halide lamp, which projects the background image 811 onto the holographic optics 830, and a chip made of small mirrors.
  • the image 811 may be projected onto the holographic optical device 830 using the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various types of projectors may be used.
  • the display 820 may inject light into the holographic optical device 830 to float the object image 821 in the space.
  • the display unit 820 may inject light into the holographic optical device 830 under the control of the controller, and the mirror array 830a included in the holographic optical device 830 may be
  • the object image 821 may be plotted in space by reflecting light incident from the display unit 820.
  • the display unit 820 may include an organic compound film to emit light by itself in response to a current.
  • the display unit 820 receives holes injected from the anode and electrons from the cathode, and moves the injected holes and electrons to the organic layer, whereby energy generated when electrons and holes meet each other in the organic layer. May be emitted in the form of light, and the emitted light may be incident on the holographic optical device 830. Accordingly, the display unit 820 may inject the light emitted by the above-described method into the holographic optical device 830 to float the object image 821 in the space.
  • the display unit 820 includes a backlight for generating white light, and the white light generated in the backlight passes through a liquid crystal and a color filter whose molecular arrangement is manipulated by an external electric field, Light may be filtered by the polarizer to be incident on the holographic optics 830. Accordingly, the display unit 820 may inject the light emitted by the above-described method into the holographic optical device 830 to float the object image 821 in the space.
  • the display unit 820 described above is only an example for describing an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
  • Various display units capable of generating light to be incident on the holographic optical device 830 may be used. .
  • the holographic optical device 830 may include a holographic optical element 830b and a mirror array 830a.
  • the holographic optical device 830 may be applied as a beam projector screen.
  • the holographic optical device 830b may be in the form of a film that floats the background image 811 projected by the background image projector 810.
  • the holographic optical element 830b may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 830a.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and the present invention is not limited thereto.
  • the holographic optical element 830b may be formed as a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 830a.
  • the holographic optical device 830b has various holographic patterns formed on a base film by using a transmissive or reflective hologram recording method as described above with reference to FIGS. 1 to 7. 830b.
  • the holographic optical element 830b may be generated using a prism sheet, a lens sheet, and a diffusion plate to obtain an optimized wide viewing angle, and when using the diffusion plate, the object light may be formed of a multi-beam beam.
  • the reference light having an incident angle different from that of the object light with respect to one surface of the holographic optical element 830b is incident on the holographic optical element 830b without being transmitted through the prism sheet, the lens sheet, and the diffusion plate to form a hologram pattern. Can be.
  • the reference light may be incident on the holographic optical element 830b while passing through a prism sheet, a lens sheet, a diffusion plate, or a combination thereof to form another hologram pattern.
  • the multi-diffusion beam formed by passing the object light through the diffuser plate is reflected by the mirror sheet having the plurality of mirrors arranged through the holographic optical element 830b, so that the reference light corresponding to the reflected multi-diffusion beam is holographic optical.
  • Another hologram pattern may be formed by entering the device 830b.
  • the holographic optical device 830b included in the holographic optical device 830 according to an embodiment of the present invention is parallel if the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is parallel light. It may include a hologram pattern formed by using the reference light, and if the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is not parallel light, it may include a hologram pattern formed using the reference light emitted. have.
  • the reference light may have any one of parallel light and divergent light.
  • the background image projector 810 when the background image projector 810 is implemented as a projector, most projectors emit divergent light.
  • the reference light is preferably formed as a diverging beam to form the diffracted diffused light from the holographic optical element 830b that is transparent and has the highest light efficiency.
  • the object light is preferably formed of multiple diverging beams in order to obtain a wide viewing angle for 2D. It is also desirable to use all of the optical systems (prism sheet, lens sheet and diffuser plate) to obtain a holographic diffraction plate that diverges without wide viewing angle and color dispersion.
  • the holographic optical device 830 may provide a full color of the background image 811 output by the background image projector 810 when the background image projector 810 is implemented as a projector. It may further include a transparent element to provide (full color).
  • the mirror array 830a may be located on one surface of the holographic optical element 830b, and reflects light incident from the display unit 820 to an object image having a predetermined angle with a background image 811 that is floated. 821). Specifically, the mirror array 830a according to an embodiment of the present invention uses a retro reflection effect to reflect incident light so that the direction in which light is incident and the direction in which the incident light is reflected are identical in space. The floated background image 811 and the object image 821 having a predetermined angle may also be floated in space.
  • a plurality of micro mirrors may be arranged.
  • Each of the plurality of micromirrors may have a shape such as a rectangle, a triangle, a circle, and the like, but is not limited thereto.
  • the object image 821 and the background image 811 formed by the above-described method can be simultaneously generated in space, thereby providing a stereoscopic image to viewers.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to another exemplary embodiment.
  • the holographic display apparatus 900 includes a background image projector 810, a display 820, a holographic optical device 830, and a support 910.
  • the background image projector 810 may project the background image 811 to the holographic optical device 830.
  • the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is parallel light. It includes a hologram pattern formed using a reference light that goes in parallel to the back, and includes a hologram pattern formed using a reference light that is emitted when the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is not parallel light. can do.
  • the holographic optical device 830 may include a holographic optical element 830a and a mirror array 830a.
  • the holographic optical device 830b may be in the form of a film that floats the background image 811 projected by the background image projector 810.
  • the holographic optical element 830b may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 830a.
  • the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and the present invention is not limited thereto.
  • the holographic optical element 830b may be formed as a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 830a.
  • the display 820 may inject light into the holographic optical device 830 at a predetermined angle ⁇ 2 to float the object image 821 in the space.
  • the display unit 820 may inject light into the holographic optical device 830 at a predetermined angle ⁇ 2 under the control of the controller, and include the light in the holographic optical device 830.
  • the mirror array 830a reflects the light incident from the display unit 820 by using a retroreflective effect of reflecting the incident light such that the direction in which light is incident and the direction in which the incident light is reflected are the same.
  • the image 821 may be plotted.
  • the mirror array 830a may be located on one surface of the holographic optical element 830b, and reflects the light incident from the display unit 820 to the background image 811 generated in the space by the above-described method.
  • the object image 821 having a predetermined angle ⁇ may be arranged in a predetermined direction to generate in the space.
  • the display unit 820 injects light into the holographic optical device 830 at a predetermined angle ⁇ 2 so that the object image 821 is predetermined in space.
  • the display unit 820 may be configured to be positioned inside the support unit 910 so as to float in the direction of, and the holographic optical device 830 may be configured to be positioned at a predetermined angle ⁇ 1 with the ground. have.
  • the object image 821 may be generated in a direction perpendicular to the direction in which the viewer views the object image 821.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 may be formed at an angle of 45 degrees, respectively, so that the object image 821 is generated in the above-described direction, but the above-described angles are merely examples for describing an exemplary embodiment of the present invention.
  • the mirror array 830a generates a floated background image 811 and an object image 821 having a predetermined angle ⁇ , respectively.
  • the object image 821 may be generated in a vertical direction with respect to the direction in which the object image 821 is viewed, and the background image 811 may be formed at an angle of 45 degrees with the above-described object image 821. It may be disposed on the back of the 821, the viewer can simultaneously view the background image 811 with the object image 821.
  • the background image projector 810 and the display 820 may be included in the support 910 such that the holographic display apparatus 900 simultaneously generates the background image 811 and the object image 821. have.
  • the holographic display apparatus 900 may simultaneously generate a background image 811 and an object image 821 in a space, and the object image 821 may be viewed by viewers. Because it can be generated in the vertical direction with respect to the viewer, viewers can see a more vivid image than before.
  • the present invention is not necessarily limited to these embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more.
  • all of the components may be implemented in one independent hardware, each or some of the components of the components are selectively combined to perform some or all of the functions combined in one or a plurality of hardware It may be implemented as a computer program having a.
  • such a computer program is stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, and the like, and is read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention.
  • the recording medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium and the like.

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Abstract

A holographic optical device and a holographic display device, presented in the present invention, comprise: a holographic optical element comprising a holographic pattern recorded as a transmissive type or reflective type by using the interference of object light and reference light such that a background image projected from a background image projection unit is generated in a space; and a mirror array for reflecting light that is incident from a display unit such that the background image and an object image having a predetermined angle with the background image are generated in the space. The presented holographic optical device and holographic display device can simultaneously generate both the object image and the background image in the space such that vivid images can be provided to viewers.

Description

홀로그래픽 광학 장치 및 홀로그래픽 디스플레이 장치Holographic optics and holographic display devices
본 발명은 홀로그래픽 광학 장치 및 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 투과형 또는 반사형 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 홀로그래픽 광학 장치 및 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 연구는 2018년도 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 홀로-디지로그 휴먼미디어 연구센터사업에 해당한다(No. 2011-0030079).The present invention relates to a holographic optical device and a holographic display device. More particularly, the present invention relates to a holographic optical device and a holographic display device using a transmissive or reflective holographic optical element. This study corresponds to the Holo-Digilog Human Media Research Center project conducted with the support of the Korea Research Foundation in 2018 (No. 2011-0030079).
오늘날 광고나 홍보 등이 상품의 매출에서 차지하는 비중이 점차 커지고 있다. 그래서 최근 들어 텔레비전이나 라디오 등과 같은 매스미디어(mass-media)를 이용하는 광고 외에 디스플레이 장치에 영상을 탑재한 상태에서 한정된 공간에서 이 영상을 재생하는 광고에 대한 관심이 급증하고 있다.Today, advertising and public relations account for a large portion of sales of products. Therefore, in recent years, there has been a surge in interest in advertisements for playing these images in a limited space with images mounted on display devices in addition to advertisements using mass-media such as television or radio.
예컨대, 대형 상점 등의 건물이나 왕래하는 사람들이 많은 거리에 LCD(Liquid Crystal Display), 프로젝션 TV(projection TV), LED(Light Emitting Display) 등의 디스플레이 장치를 설치하고 이를 통해 광고 콘텐츠를 재생하는 것이 이에 해당한다.For example, installing a display device such as a liquid crystal display (LCD), a projection TV, or a light emitting display (LED) in a building such as a large store or on a busy street, and playing the advertisement contents through the display is possible. This corresponds.
그런데 이러한 디스플레이 장치를 운용하는 데에는 많은 비용이 소요되며, 장소의 제약으로 광고 효율이 낮은 문제점이 있다. 또한 디스플레이 장치의 무게와 디스플레이 장치 자체에서 발생하는 열 때문에 보조 기구 없이 설치하기 어렵다는 문제점도 있다.However, it takes a lot of money to operate such a display device, there is a problem of low advertising efficiency due to the restrictions of the place. In addition, due to the weight of the display device and the heat generated from the display device itself, there is a problem that it is difficult to install without the auxiliary mechanism.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다중 발산하는 물체광과 참조광을 기초로 투과형 또는 반사형 홀로그램 기록 방법에 따라 홀로그램 패턴을 형성시킨 홀로그래픽 광학 소자를 이용하고, 광을 반사시키는 미러를 이용하여 공간 상에 영상을 생성하는 홀로그래픽 광학 장치 및 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and uses a holographic optical element in which a hologram pattern is formed according to a transmissive or reflective hologram recording method based on multiple diverging object light and reference light, and reflects light. An object of the present invention is to propose a holographic optical device and a holographic display device for generating an image in a space using a mirror.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned matters, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치는 배경 영상을 플로팅시키는 필름 형태의 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Elements); 및 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일 면에 위치하며, 상기 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 갖는 객체 영상을 생성하는 미러 어레이;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a holographic optical device includes a holographic optical element in the form of a film for plotting a background image; And a mirror array positioned on one surface of the holographic optical element and generating an object image having a predetermined angle with the floated background image.
상기 홀로그래픽 광학 소자는 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름에 형성된 것으로서, 다중 발산하는 물체광과 참조광 사이의 간섭을 기초로 형성되는 홀로그램 패턴;을 포함할 수 있다.The holographic optical element includes a base film; And a hologram pattern formed on the base film based on the interference between the multi-diffusing object light and the reference light.
상기 물체광은 상기 물체광을 집광시키는 프리즘 시트, 렌즈 시트, 상기 물체광을 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일면 전체로 확산시키는 확산판 또는 이들의 조합을 투과하여 다중 발산할 수 있다,The object light may multiply through a prism sheet for condensing the object light, a lens sheet, a diffusion plate for diffusing the object light all over one surface of the holographic optical element, or a combination thereof.
상기 홀로그램 패턴은 상기 물체광이 상기 베이스 필름에 이격되어 위치하는 확산판을 투과하여 상기 홀로그래픽 광학 소자에 도달하기까지 이동한 거리에 따라 광 효율의 균일도를 조절하여 형태가 변환될 수 있다.The hologram pattern may be changed in shape by adjusting the uniformity of light efficiency according to the distance traveled by the object light through the diffusion plate spaced apart from the base film to reach the holographic optical element.
상기 홀로그램 패턴은 상기 참조광이 상기 프리즘 시트, 상기 렌즈 시트 및 상기 확산판을 모두 투과하지 않은 상태로 상기 홀로그래픽 광학 소자에 입사되어 형성되는 제1 홀로그램 패턴일 수 있다.The hologram pattern may be a first hologram pattern in which the reference light is incident on the holographic optical element without passing through all of the prism sheet, the lens sheet, and the diffusion plate.
상기 홀로그램 패턴은 상기 참조광이 상기 프리즘 시트, 상기 렌즈 시트, 상기 확산판 또는 이들의 조합을 투과하여 상기 투과된 참조광이 상기 홀로그래픽 광학 소자에 입사되어 형성되는 제2 홀로그램 패턴일 수 있다.The hologram pattern may be a second hologram pattern in which the reference light is transmitted through the prism sheet, the lens sheet, the diffusion plate, or a combination thereof, and the transmitted reference light is incident on the holographic optical element.
상기 홀로그램 패턴은 상기 물체광은 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일측면으로 입사되고, 상기 참조광은 상기 물체광이 상기 홀로그래픽 광학 소자를 투과하여 미리 설계된 구조의 반사체에서 반사된 광이며, 상기 참조광이 상기 홀로그래픽 광학 소자의 타측면으로 입사되어 형성되는 제3 홀로그램 패턴일 수 있다.The hologram pattern is the object light is incident on one side of the holographic optical element, the reference light is the light reflected by the reflector of the pre-designed structure by passing the object light through the holographic optical element, the reference light is the It may be a third hologram pattern formed by being incident on the other side of the holographic optical device.
투명 소재로 형성되고 상기 미러 어레이의 타 면에 위치하는 투명 소자;를 더 포함할 수 있다.It may further include a transparent element formed of a transparent material and positioned on the other surface of the mirror array.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치는 홀로그래픽 광학 장치; 상기 홀로그래픽 광학 장치에 배경 영상을 투사하는 배경 영상 투사부; 및 공간 상에 객체 영상을 생성하도록 상기 홀로그래픽 광학 장치에 광을 입사시키는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 홀로그래픽 광학 장치는 상기 투사된 배경 영상을 플로팅시키는 필름 형태의 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Elements); 및 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일 면에 위치하며, 상기 디스플레이부로부터 입사된 광을 반사시켜 상기 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 갖는 상기 객체 영상을 생성하는 미러 어레이;를 포함할 수 있다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a holographic display device comprising: a holographic optical device; A background image projector for projecting a background image onto the holographic optical device; And a display unit for injecting light into the holographic optical device to generate an object image in space, wherein the holographic optical device comprises a holographic optical element in the form of a film that floats the projected background image. Elements); And a mirror array positioned on one surface of the holographic optical element and reflecting the light incident from the display unit to generate the object image having a predetermined angle with the floated background image.
상기 디스플레이부는 전류에 반응하여 자체적으로 광을 발산시키도록 유기화합물 필름을 포함할 수 있다.The display unit may include an organic compound film to emit light by itself in response to an electric current.
상기 디스플레이부는 광을 발생시키는 백라이트를 포함하고, 상기 백라이트에서 발생된 광이 외부 전기장에 의해 분자 배열이 조작된 액정을 통과하여 상기 통과된 광의 진행 방향이 기 설정된 방향으로 편광되어 상기 홀로그래픽 광학 장치에 입사시킬 수 있다.The display unit includes a backlight for generating light, and the light generated from the backlight passes through a liquid crystal whose molecular arrangement is manipulated by an external electric field, and the propagation direction of the transmitted light is polarized in a preset direction so that the holographic optical device Can be made to enter.
상기 객체 영상이 공간 상에 소정의 방향으로 생성되도록 상기 홀로그래픽 광학 장치를 상기 디스플레이부와 소정의 각도로 배치시키는 지지부;를 더 포함할 수 있다.And a support unit for arranging the holographic optical device at a predetermined angle with the display unit so that the object image is generated in a predetermined direction in space.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects through the configuration for achieving the above object.
첫째, 공간 상에 객체 영상뿐만 아니라 배경 영상을 동시에 생성하여 시청자들에게 생동감 있는 영상을 제공할 수 있다.First, a live image may be provided to viewers by simultaneously generating a background image as well as an object image in a space.
둘째, 광 효율이 크며, 휘도가 높다.Second, the light efficiency is high and the brightness is high.
셋째, 색 분산이 제거되어 모든 시야각(FOV)에서 화이트(white)를 구현하는 것이 가능해진다.Third, color dispersion is eliminated, making it possible to implement white at all viewing angles (FOV).
넷째, 풀 칼라의 색 표현이 가능해진다.Fourth, full color expression is possible.
다섯째, 프로젝터의 투사각 범위를 종래보다 확장시킬 수 있다.Fifth, the projection angle range of the projector can be extended than before.
여섯째, 상 관측이 직접 투과하는 광으로부터 자유롭다.Sixth, the image observation is free from the light transmitted directly.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치의 세부 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 데에 이용되는 물체광과 참조광의 입사 형태를 보여주는 참고도이다.2A and 2B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법을 설명하기 위한 제1 실시예 예시도이다.3 is an exemplary view illustrating a method of generating a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법을 설명하기 위한 제2 실시예 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating a second embodiment for describing a method of generating a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a holographic optical device according to a third embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 데에 이용되는 물체광과 참조광의 입사 형태를 보여주는 참고도이다.6A and 6B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치가 포함된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to an exemplary embodiment.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치가 포함된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to another exemplary embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms. The embodiments of the present invention make the posting of the present invention complete and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to herein as being "connected" to another component, it should be understood that there may be a direct connection to that other component, but there may be other components in between. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring to", should be interpreted as well.
본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In the present specification, terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, the first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In the present specification, for each step, an identification code (eg, a, b, c, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step is clearly contextual. Unless stated in a particular order, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 명세서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다”등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this specification, expressions such as “having”, “may have”, “comprises” or “may contain” refer to the presence of such features (eg, numerical, functional, operational, or component such as components). It does not exclude the presence of additional features.
또한, 본 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록"등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms "... unit", "... unit", "module", "block", and the like described herein refer to a unit for processing at least one function or operation, which may be hardware or software. It can be implemented in a combination of hardware and software.
최근 들어 매스미디어를 이용한 광고와 차별화된 광고 기법으로 시트 형태의 투영 스크린을 형성하고 이 스크린에 광고 콘텐츠를 재생하는 방법이 확대되고 있다. 일례로 이러한 방법은 상점의 윈도우 후면에 투과형 투명 필름(rear projection film)을 부착하고, 상점 내에 설치된 빔 프로젝터로부터 투과형 필름에 광고 영상을 투사시켜 상점 밖의 시청자들이 윈도우를 통하여 빔 프로젝터로부터 투사된 영상을 볼 수 있도록 제공된다.Recently, a method of forming a projection screen in the form of a sheet and advertising content on the screen has been expanded by using an advertisement technique differentiated from an advertisement using mass media. For example, this method attaches a rear projection film to the back of a store window and projects an advertisement image onto the transmissive film from a beam projector installed in the store so that viewers outside the store can view the image projected from the beam projector through the window. It is provided for viewing.
투명한 프로젝션 스크린들은 광범위한 응용 분야에 적용될 수 있는데, 그 중 하나가 인터랙티브 쇼윈도(interactive shop windows)에 적용되는 것이다. 스크린의 배후의 물체들을 보는 것을 허용하면서 스크린 상에 정보를 투사하기 위해 소위 홀로스크린들(holoscreens)이 이용되고 있다. 그러나, 홀로스크린들은 불투명한 상태의 것들로서 쇼윈도의 배후의 물체들의 가시성을 방해하는 문제점을 가지고 있다. 또한, 빔 프로젝터를 이용하여 홀로스크린들에 영상을 투사하여도 시청자들은 홀로스크린들 상에 있는 영상을 시청할 뿐이므로 보다 생동감 있는 영상을 제공받기 어렵다.Transparent projection screens can be applied to a wide range of applications, one of which is applied to interactive shop windows. So-called holscreens are being used to project information onto the screen while allowing viewing of objects behind the screen. Holoscreens, however, are opaque and have the problem of obstructing the visibility of objects behind the show window. In addition, even when the image is projected on the holo screens using a beam projector, viewers are only provided with the image on the holo screens, it is difficult to provide a more vivid image.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 이하 도면들을 참조하여 홀로그래픽 광학 장치 및 홀로그래픽 디스플레이 장치에 대하여 자세하게 설명하도록 한다.In the present invention, the holographic optical device and the holographic display device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치의 세부 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 따르면, 홀로그래픽 광학 장치(100)는 미러 어레이(110) 및 홀로그래픽 광학 소자(120)를 포함한다.According to FIG. 1, the holographic optical device 100 includes a mirror array 110 and a holographic optical element 120.
본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(110)는 홀로그래픽 광학 소자(120)의 일 면에 위치할 수 있으며, 홀로그래픽 광학 소자(120)에서 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 갖는 객체 영상을 생성할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(110)는 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 갖는 객체 영상을 생성하도록 소정의 방향으로 배치될 수 있다.The mirror array 110 according to an embodiment of the present invention may be located on one surface of the holographic optical device 120, and an object image having a predetermined angle with a background image plotted at the holographic optical device 120 may have a predetermined angle. Can be generated. In addition, the mirror array 110 according to an embodiment of the present invention may be arranged in a predetermined direction to generate an object image having a predetermined angle with the floated background image.
본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(110)는 광이 입사되는 방향과 입사된 광이 반사되는 방향이 동일하도록 입사광을 반사시키는 재귀 반사(Retro reflection) 효과를 이용하여 공간 상에 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 가지는 객체 영상을 공간 상에 플로팅시킬 수 있다.The mirror array 110 according to an embodiment of the present invention has a background that is floated in space using a retro reflection effect that reflects incident light such that the direction in which light is incident and the direction in which the incident light is reflected are the same. An object image having a predetermined angle with the image may be plotted in space.
본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(110)는 복수 개의 마이크로 미러들이 배열된 구조를 포함할 수 있다. 복수 개의 마이크로 미러들 각각은 사각형, 삼각형, 원형 등과 같은 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형상일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(110)는 4면 반사가 가능한 알루미늄 플레이트로 구현될 수 있으나, 상술한 예는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.The mirror array 110 according to an embodiment of the present invention may include a structure in which a plurality of micro mirrors are arranged. Each of the plurality of micromirrors may have a shape such as a rectangle, a triangle, a circle, and the like, but is not limited thereto. In addition, the mirror array 110 according to an embodiment of the present invention may be implemented as an aluminum plate capable of four-side reflection, but the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention. no.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 사전에 설계된 방향으로 회절되는 볼륨 회절 소자들을 포함하는 회절판으로 구성될 수 있으며, 서로 다른 파장 대역을 갖는 광들을 같은 방향으로 투과 및 회절시킬 수 있다.The holographic optical element 120 may be configured as a diffraction plate including volume diffraction elements diffracted in a previously designed direction, and may transmit and diffract light having different wavelength bands in the same direction.
본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(120)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(110의 저면에 적층될 수 있으며, 배경 영상을 플로팅시키는 필름 형태일 수 있다. 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 홀로그래픽 광학 소자(120)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(110)의 상면에 적층될 수도 있다.The holographic optical device 120 according to an embodiment of the present invention may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 110, and may have a film shape for floating a background image. The holographic optical device 120 may be formed as a single layer and stacked on an upper surface of the mirror array 110.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따르면, 홀로그래픽 광학 장치(100)는 상술한 미러 어레이(110)의 타 면에 적층된 투명 소자를 포함할 수 있다. 투명 소자는 판 형태의 것으로서, 투명한 재질의 것을 소재로 하여 형성될 수 있으며 미러 어레이(110)의 상면에 적층될 수 있다. 투명 소자는 일례로 유리 성분을 소재로 제조된 투명한 유리판 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유리판 형태 대신에 투명하게 형성된 다른 소자인 아크릴 판과 같은 재료를 이용하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, the holographic optical device 100 may include a transparent element stacked on the other surface of the mirror array 110 described above. The transparent element is in the form of a plate, and may be formed of a transparent material as a material, and may be stacked on an upper surface of the mirror array 110. For example, the transparent element may be formed in the form of a transparent glass plate made of a glass component as a material, but is not limited thereto. It is also possible to use a material such as an acrylic plate, which is another element formed transparently instead of the glass plate.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(120)는 라미네이션(lamination) 방법을 이용하여 미러 어레이(110)의 저면에 적층될 수 있다. 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 홀로그래픽 광학 소자(120)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(110)의 상면에 적층될 수도 있다. 홀로그래픽 광학 장치(100)는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 미러 어레이(110)의 저면에 홀로그래픽 광학 소자(120)가 적층되는 경우, 코팅층은 미러 어레이(110)의 상면에 적층될 수 있다. 코팅층은 AR(Anti-Reflection) 코팅층(coating layer)으로 형성될 수 있다.The holographic optical device 120 according to another embodiment of the present invention may be stacked on the bottom surface of the mirror array 110 by using a lamination method. The above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention, and the holographic optical device 120 may be formed in a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 110. The holographic optical device 100 may further include a coating layer (not shown). In addition, when the holographic optical device 120 is stacked on the bottom of the mirror array 110, the coating layer may be stacked on the top surface of the mirror array 110. The coating layer may be formed of an anti-reflection (AR) coating layer.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 투과형 또는 반사형 홀로그램 기록 방법을 이용하여 VHOE(Volume Holographic Optical Element) 필름에 패턴을 형성시킴으로써 생성될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(120)는 베이스 필름(base film; 120a)과 이 베이스 필름(120a) 상에 형성된 홀로그램 패턴(120b)을 포함할 수 있다. 홀로그램 패턴(120b)은 물체광과 참조광에 의한 간섭 패턴에 따라 노광될 때 모노머(monomer)가 작용기(functional group)와 결합하여 폴리머화(polymerized)되면서 특정 형태가 정렬되어 형성되는 것이다. 도 1에 도시된 홀로그램 패턴(120b)의 형태는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명에서 홀로그램 패턴(120b)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 투과형 홀로그램 기록 방법에 대한 자세한 설명은 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술하도록 한다. 이후 반사형 홀로그램 기록 방법에 대한 자세한 설명은 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.The holographic optical element 120 may be generated by forming a pattern on a volume holographic optical element (VHOE) film using a transmissive or reflective hologram recording method. In detail, the holographic optical device 120 according to the exemplary embodiment may include a base film 120a and a hologram pattern 120b formed on the base film 120a. When the hologram pattern 120b is exposed according to the interference pattern by the object light and the reference light, a monomer is combined with a functional group and polymerized to form a specific shape. The shape of the hologram pattern 120b shown in FIG. 1 is merely an example, and the shape of the hologram pattern 120b is not limited thereto. A detailed description of the transmission hologram recording method will be given later with reference to FIGS. 2 to 4. A detailed description of the reflective hologram recording method will be described later with reference to FIGS. 5 to 7.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 넓은 각을 가지는 다중 발산빔을 물체광으로 이용하여 VHOE 필름에 기록함으로써 생성될 수 있다. 자세하게는, 백색 광을 주변 광원으로 이용하여 VHOE 필름 상에서 R, G, B 등 각각의 컬러 광들을 분산 및 회절시킴으로써 홀로그래픽 광학 소자(120)를 생성할 수 있다. 또한 분산 및 회절된 컬러 광들이 중첩되어 발산되도록 함으로써 홀로그래픽 광학 소자(120)를 투명 스크린 기능을 수행하는 소자로 생성할 수 있다. 따라서, 홀로그래픽 광학 소자(120)를 이용하는 경우 투명도 확보가 가능하여 배경 영상을 공간 상에 플로팅 시킬 수 있다.The holographic optical element 120 may be generated by recording on the VHOE film using multiple divergent beams having a wide angle as object light. In detail, the holographic optical device 120 may be generated by dispersing and diffracting respective color lights such as R, G, and B on the VHOE film using white light as an ambient light source. In addition, the holographic optical device 120 may be generated as a device that performs a transparent screen function by allowing the scattered and diffracted color lights to overlap and diverge. Therefore, when the holographic optical device 120 is used, transparency can be secured and the background image can be floated on the space.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 어떠한 파장 대역의 광이 입사되더라도 투명 스크린 기능을 수행할 수 있도록 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등을 정해진 순서에 따라 차례대로 투과시켜 생성될 수 있다. 여기서 적색 광은 적색(R)과 관련된 파장 대역을 갖는 광을 나타내고, 녹색 광은 녹색(G)과 관련된 파장 대역을 갖는 광을 나타내며, 청색 광은 청색(B)과 관련된 파장 대역을 갖는 광을 나타낸다.The holographic optical device 120 may be generated by sequentially transmitting red light, green light, blue light, etc. in a predetermined order so as to perform a transparent screen function even when light of any wavelength band is incident. Where red light represents light having a wavelength band associated with red (R), green light represents light having a wavelength band associated with green (G), and blue light represents light having a wavelength band associated with blue (B). Indicates.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 일례로 다음 순서에 따라 투명 스크린 기능을 수행할 수 있는 소자로 생성될 수 있다.For example, the holographic optical device 120 may be generated as a device capable of performing a transparent screen function in the following order.
먼저 홀로그래픽 광학 소자(120)의 일면에 대해 적색 광을 제1 각으로 투과시킨다. 그러면 적색 광에 의해 홀로그래픽 광학 소자(120)에 1차 분산 및 회절이 반영된다.First, red light is transmitted to the first surface of the holographic optical device 120 at a first angle. Then, the first dispersion and diffraction are reflected on the holographic optical device 120 by the red light.
제1 각은 물체광과 참조광 사이의 각을 기초로 결정될 수 있다. 물체광의 입사각은 홀로그래픽 광학 장치(100)를 바라보는 시청자의 시선 각도를 기초로 결정될 수 있다. 또한 참조광의 입사각은 홀로그래픽 광학 장치(100)에 투사되는 광의 입사각을 기초로 결정될 수 있다. 본 발명에서 제1 각은 이와 같이 결정된 물체광의 입사각과 참조광의 입사각을 기초로 결정될 수 있다.The first angle may be determined based on an angle between the object light and the reference light. The angle of incidence of the object light may be determined based on a viewing angle of the viewer looking at the holographic optical device 100. In addition, the incident angle of the reference light may be determined based on the incident angle of the light projected onto the holographic optical device 100. In the present invention, the first angle may be determined based on the incident angle of the object light and the incident angle of the reference light.
이후 홀로그래픽 광학 소자(120)의 동일면에 대해 녹색 광을 제2 각으로 투과시킨다. 그러면 적색 광에 이어 녹색 광에 의해 홀로그래픽 광학 소자(120)에 2차 분산 및 회절이 반영된다.Thereafter, green light is transmitted at a second angle with respect to the same surface of the holographic optical device 120. Secondary dispersion and diffraction are then reflected on the holographic optical element 120 by red light followed by green light.
서로 다른 파장 대역을 갖는 광들은 홀로그래픽 광학 장치(100)를 투과할 때 각기 다른 회절각을 형성한다. 본 발명에서는 이 점을 고려하여 파장별로 고유한 광학 회절각을 기초로 제2 각을 결정할 수 있다. 제2 각은 파장별 회절각과 관련되기 때문에, 홀로그래픽 광학 장치(100)가 종래보다 넓은 시야각을 확보하기 위해서는 제2 각이 최소화되어야 한다. 따라서 제2 각은 제1 각보다 훨씬 작은 각으로 형성되는 것이 바람직하다.Lights having different wavelength bands form different diffraction angles when passing through the holographic optical device 100. In view of this point, in the present invention, the second angle can be determined based on the optical diffraction angle unique to each wavelength. Since the second angle is related to the diffraction angle for each wavelength, the second angle should be minimized in order for the holographic optical device 100 to have a wider viewing angle than in the related art. Therefore, the second angle is preferably formed at an angle much smaller than the first angle.
한편 녹색 광의 파장 대역은 청색 광의 파장 대역보다 적색 광의 파장 대역에 인접한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 매질 내에서 진행하는 각 파장 성분들의 전파 속도가 서로 달라 광이 퍼지는 현상을 나타내는 색 분산 법칙을 고려하여 제1 각에서 소정의 각을 뺀 제2 각을 녹색 광의 입사각으로 이용한다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the wavelength band of green light is closer to the wavelength band of red light than the wavelength band of blue light. According to an embodiment of the present invention, in consideration of the color dispersion law indicating that light propagates due to different propagation speeds of wavelength components traveling in a medium, a second angle obtained by subtracting a predetermined angle from the first angle is determined by green light. It is used as the incident angle. However, the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto.
이후 홀로그래픽 광학 소자(120)의 동일면에 대해 청색 광을 제3 각으로 투과시킨다. 그러면 적색 광 및 녹색 광에 이어 청색 광에 의해 홀로그래픽 광학 소자(120)에 3차 분산 및 회절이 반영된다.Thereafter, blue light is transmitted at a third angle with respect to the same surface of the holographic optical device 120. The third order dispersion and diffraction is then reflected on the holographic optical element 120 by red light and green light followed by blue light.
제3 각은 제2 각과 마찬가지로 파장별로 고유한 광학 회절각을 기초로 결정될 수 있다. 제3 각도 제2 각과 마찬가지로 제1 각보다 훨씬 작은 각으로 형성되는 것이 바람직하다.The third angle may be determined based on an optical diffraction angle unique to each wavelength, like the second angle. Like the third angle and the second angle, it is preferable to form an angle much smaller than the first angle.
한편 청색 광의 파장 대역은 적색 광의 파장 대역보다 녹색 광의 파장 대역에 인접한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면 색 분산 법칙을 고려하여 제2 각과 동일한 각을 제3 각으로 하여 청색 광의 입사각으로 이용하거나, 제2 각에서 소정의 각을 더하거나 뺀 각을 제3 각으로 하여 청색 광의 입사각으로 이용할 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the wavelength band of blue light is closer to the wavelength band of green light than the wavelength band of red light. According to an embodiment of the present invention, in consideration of the law of color dispersion, the same angle as the second angle is used as the third angle, or the blue light is used as the incident angle of blue light, or the angle added or subtracted from the second angle is the third angle. It can be used as the incident angle of light. However, the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto.
한편 홀로그래픽 광학 소자(120)가 투명 스크린 기능을 효과적으로 수행할 수 있다면 홀로그래픽 광학 소자(120)는 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등 외에 다른 색상과 관련된 광들을 이용하여 생성될 수 있다.Meanwhile, if the holographic optical device 120 can effectively perform the transparent screen function, the holographic optical device 120 may be generated using light related to other colors in addition to red light, green light, blue light, and the like.
한편 홀로그래픽 광학 소자(120)는 대형으로 제작할 경우 다음과 같은 방식으로 생성될 수 있다.Meanwhile, the holographic optical device 120 may be generated in the following manner when manufactured in a large size.
첫째, 홀로그래픽 광학 소자(120)는 발산형 물체광과 발산형 참조광을 이용하여 대면적에 기록함으로써 생성될 수 있다.First, the holographic optical element 120 may be generated by recording in a large area using divergent object light and divergent reference light.
둘째, 홀로그래픽 광학 소자(120)는 마스킹(masking) 기술과 시프팅(shifting) 기술을 이용하여 다중(multiple) 기록 방식으로 생성될 수 있다.Second, the holographic optical device 120 may be generated by a multiple recording method using a masking technique and a shifting technique.
셋째, 홀로그래픽 광학 소자(120)는 타일링(tiling) 기술을 이용하여 대면적으로 기록함으로써 생성될 수 있다.Third, the holographic optical element 120 may be created by recording in large area using a tiling technique.
한편 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(120)는 생성된 뒤 미러 어레이(110)의 저면에 적층되기 전에 열 압착 방식이나 접착제 압착 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 실링(sealing) 처리될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는 상술한 실링 처리를 통해 홀로그래픽 광학 소자(120)가 열화되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 외부 환경으로부터 홀로그래픽 광학 소자(120)를 보호하는 것이 가능해진다.Meanwhile, the holographic optical device 120 according to an exemplary embodiment of the present invention is sealed by using either a thermal compression method or an adhesive compression method before it is stacked on the bottom surface of the mirror array 110. Can be processed. According to an exemplary embodiment of the present invention, the holographic optical device 120 may be prevented from being deteriorated through the above-described sealing process, and the holographic optical device 120 may be protected from the external environment.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 투명 스크린 기능을 수행할 때 넓은 시야각(FOV; Field Of View)을 확보하기 위해 서로 다른 파장 대역을 갖는 광들 사이의 입사각 차이를 크게 할 수 있다. 종래의 시야각은 일반적인 산란형 화이트(white) 스크린의 시야각을 기준으로 하는 것이다. 상기에서 말하는 '넓은 시야각'은 이러한 종래의 시야각보다 상대적으로 더 넓은 시야각을 나타낸다.When performing the transparent screen function, the holographic optical device 120 may increase an incident angle difference between lights having different wavelength bands in order to secure a wide field of view (FOV). Conventional viewing angles are based on the viewing angle of a typical scattering white screen. The above-mentioned 'wide viewing angle' represents a relatively wider viewing angle than this conventional viewing angle.
본 발명의 일 실시 예에서는 물체광(object beam)과 참조광(reference beam) 사이의 간섭을 이용하여 VHOE 필름에 기록함으로써 홀로그래픽 광학 소자(120)를 생성할 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자(120)를 생성하는 데에 이용되는 물체광과 참조광의 형태는 각각 다음 사항들에 유의하여 설계될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the holographic optical device 120 may be generated by recording on the VHOE film by using the interference between the object beam and the reference beam. The shape of the object light and the reference light used to generate the holographic optical element 120 may be designed with the following points in mind.
(1) 입사되는 컬러 광들의 회절 효율을 최대한 높이고, 최적화된 넓은 시야각(FOV)이 확보될 수 있도록 물체광의 모양을 설계한다. 이를 위해 물체광은 다음과 같이 설계될 수 있다.(1) The shape of the object light is designed to maximize the diffraction efficiency of the incident color light and to ensure an optimized wide field of view (FOV). To this end, the object light can be designed as follows.
첫째, 물체광은 전체적으로 균일한 세기 분포를 형성하는 빔으로 설계될 수 있다.First, the object light can be designed as a beam that forms an overall uniform intensity distribution.
둘째, 물체광은 일반적인 화이트 스크린의 시야각과 관련된 산란각을 가지는 빔으로 설계될 수 있다.Second, the object light may be designed as a beam having a scattering angle associated with a viewing angle of a general white screen.
셋째, 물체광은 최대 효율의 광 세기를 가지는 빔으로 설계될 수 있다.Third, the object light may be designed as a beam having a light intensity of maximum efficiency.
(2) 투사되는 광에 대해 투명 스크린으로 작용하기 위한 최적화된 광 효율을 얻을 수 있도록 참조광의 모양을 설계한다. 이를 위해 참조광은 다음과 같이 설계될 수 있다.(2) Design the shape of the reference light so as to obtain an optimized light efficiency for acting as a transparent screen for the projected light. For this purpose, the reference light may be designed as follows.
첫째, 참조광은 원하는 크기와 비율을 가진 스크린 모양을 하면서 전체적으로 균일한 세기 분포를 형성하는 빔으로 설계될 수 있다.First, the reference light may be designed as a beam having a screen shape having a desired size and ratio, and forming an overall uniform intensity distribution.
둘째, 참조광은 최대 효율의 광 세기를 가지는 빔으로 설계될 수 있다.Second, the reference light may be designed as a beam having a light intensity of maximum efficiency.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 데에 이용되는 물체광과 참조광의 입사 형태를 보여주는 참고도이다.2A and 2B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
물체광(210)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 발산하는 광의 형태로 홀로그래픽 광학 소자(120)에 입사된다. 반면 참조광(220)은 도 2a에 도시된 바와 같이 평행하는 광의 형태로 홀로그래픽 광학 소자(120)에 입사되거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 발산하는 광의 형태로 홀로그래픽 광학 소자(120)에 입사될 수 있다. 본 발명에서는 보다 넓은 시야각을 얻기 위해 물체광(210)과 더불어 참조광(220)도 발산하는 광의 형태로 홀로그래픽 광학 소자(120)에 입사시키는 것이 바람직하다.The object light 210 is incident on the holographic optical element 120 in the form of diverging light as shown in FIGS. 2A and 2B. On the other hand, the reference light 220 is incident on the holographic optical element 120 in the form of parallel light as shown in FIG. 2A, or is incident on the holographic optical element 120 in the form of light diverging as shown in FIG. 2B. Can be. In the present invention, in order to obtain a wider viewing angle, it is preferable to enter the holographic optical element 120 in the form of light that emits not only the object light 210 but also the reference light 220.
홀로그래픽 광학 소자(120)는 최적화된 넓은 시야각(FOV)를 얻기 위해 렌즈 시트(lens sheet), 프리즘 시트(prism sheet), 확산판(light diffusion plate) 등을 이용하여 생성될 수 있다. 이하 이에 대해 설명한다.The holographic optical device 120 may be generated using a lens sheet, a prism sheet, a light diffusion plate, or the like to obtain an optimized wide viewing angle (FOV). This will be described below.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법을 설명하기 위한 제1 실시예 예시도이다.3 is an exemplary view illustrating a method of generating a holographic optical device according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 제1 홀로그래픽 광학 소자를 포함하는 홀로그래픽 광학 장치를 제1 홀로그래픽 광학 장치라고 하도록 한다.In the present specification, the holographic optical device including the first holographic optical element is referred to as a first holographic optical device.
먼저 물체광(210)을 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320), 확산판(330) 등에 순차적으로 입사시킨다(STEP A).First, the object light 210 is incident on the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, etc. sequentially (STEP A).
이후 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 차례대로 통과한 물체광(210)과 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330)를 통과하지 않은 참조광(220)을 동시에 제1 홀로그래픽 광학 소자(131)에 입사시킨다(STEP B).Thereafter, the object light 210 and the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 that pass through the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 in order do not pass through. Non-reference light 220 is incident on the first holographic optical element 131 at the same time (STEP B).
물체광(210)은 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 차례대로 통과하여 다중 발산하는 빔의 형태로 제1 홀로그래픽 광학 소자(131)에 입사될 수 있다. 본 발명에서는 투명성을 확보하기 위해 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 이용하여 물체광(210)을 다중 발산하는 빔으로 형성할 수 있다.The object light 210 may be incident on the first holographic optical element 131 in the form of a beam that multiplies through the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, etc. sequentially. . In the present invention, in order to secure transparency, the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, or the like may be formed as a beam that multiplies the object light 210.
참조광(220)은 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)의 일면에 대해 물체광(210)과 다른 입사각을 가지는 것이다. 참조광(220)은 물체광(210)과 달리 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 통과하지 않은 상태로 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 입사된다. 이때, 참조광(220)은 평행하는 빔의 형태로 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 입사될 수 있다.The reference light 220 has an incident angle different from that of the object light 210 with respect to one surface of the first holographic optical element 121. Unlike the object light 210, the reference light 220 is incident on the first holographic optical element 121 without passing through the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, or the like. In this case, the reference light 220 may be incident on the first holographic optical element 121 in the form of a parallel beam.
이후 물체광(210)과 참조광(220) 사이의 간섭으로 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 제1 홀로그램 패턴(121b)을 형성시킨다(STEP C).Then, the first hologram pattern 121b is formed on the first holographic optical element 121 due to the interference between the object light 210 and the reference light 220 (STEP C).
따라서, 본 발명의 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)는 베이스 필름(121a)과 이 베이스 필름(121a) 상에 형성된 제1 홀로그램 패턴(121b)을 포함한다.Therefore, the first holographic optical element 121 of the present invention includes a base film 121a and a first hologram pattern 121b formed on the base film 121a.
본 발명의 일 실시 예에서는 준비된 광학 시스템(210, 220, 230)에 물체광을 평행광으로 입사시켜 다중 발산되는 광에 의해 중첩되는 파면이 얻어지면, 이 파면과 평행광인 참조광 사이의 간섭 패턴을 광학 회절판에 기록하여 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 제1 홀로그램 패턴(121b)을 형성시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when an object light is incident on the prepared optical systems 210, 220, and 230 as parallel light, and a wavefront overlapped by multi-diffused light is obtained, an interference pattern between the wavefront and reference light that is parallel light is obtained. The first holographic pattern 121b may be formed on the first holographic optical element 121 by recording on the optical diffraction plate.
프리즘 시트(310)는 일면에 마이크로 프리즘 어레이(311)가 형성되어 있는 시트를 나타낸다.The prism sheet 310 represents a sheet on which a micro prism array 311 is formed.
프리즘 시트(310)는 입사되는 물체광(210)을 집광시키는 기능을 한다. 프리즘 시트(310)의 이러한 기능은 휘도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 물체광(210)을 집광시키는 기능이 수행될 수 있다면 프리즘 시트(310) 외 다른 집광 시트나 집광 렌즈(ex. 프레넬 렌즈(fresnel lens))가 이용될 수 있다.The prism sheet 310 condenses the incident object light 210. This function of the prism sheet 310 can obtain the effect of improving the brightness. However, the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention, and is not limited thereto. If the function of condensing the object light 210 may be performed, other condensing sheets or condensing sheets other than the prism sheet 310 may be performed. A lens (eg fresnel lens) can be used.
렌즈 시트(320)는 일면에 마이크로 렌즈 어레이(321)가 형성되어 있는 마이크로 렌즈 시트를 나타낸다.The lens sheet 320 represents a micro lens sheet having a micro lens array 321 formed on one surface thereof.
렌즈 시트(320)는 넓은 시야각을 얻기 위해 직경 대비 초점 거리가 짧은 볼록 렌즈들로 구성될 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 렌즈 시트(320)는 직경 대비 초점 거리가 짧은 조건을 만족시킨다면 볼록 렌즈들 외에 오목 렌즈들로 구성될 수 있고, 또한 렌즈 시트(320)는 위의 조건을 만족시키는 볼록 렌즈들과 오목 렌즈들의 조합으로도 구성될 수 있다.The lens sheet 320 may be composed of convex lenses having a short focal length to diameter to obtain a wide viewing angle. However, the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto. The lens sheet 320 may be formed of concave lenses in addition to convex lenses, provided that the focal length is shorter than the diameter. In addition, the lens sheet 320 may also be composed of a combination of convex and concave lenses satisfying the above conditions.
확산판(330)은 그 내부에 마이크로 확산 소자(331)들이 포함되어 있는 부품을 나타낸다.The diffusion plate 330 represents a part in which micro diffusion elements 331 are included therein.
확산판(330)은 프리즘 시트(310)와 렌즈 시트(320)를 차례대로 통과한 물체광(210)을 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)의 일면 전체로 확산시켜 주는 기능을 한다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 확산판(330) 대신에 확산 시트가 적용될 수도 있다.The diffusion plate 330 diffuses the object light 210 which has passed through the prism sheet 310 and the lens sheet 320 sequentially to one surface of the first holographic optical element 121. However, the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto. A diffusion sheet may be applied instead of the diffusion plate 330.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)를 생성할 때 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등이 모두 구비되지 않아도 무방하다. 또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)를 생성할 때 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320), 또는 확산판(330)을 구비할 수 있고, 이들의 조합에 의해 이루어진 광학 시스템을 구비할 수도 있다.On the other hand, when generating the first holographic optical device 121 according to an embodiment of the present invention, the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may not all be provided. In addition, when generating the first holographic optical device 121 according to another embodiment of the present invention may be provided with a prism sheet 310, a lens sheet 320, or a diffusion plate 330, these It may be provided with an optical system made by a combination of
단, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 입사되는 물체광(210)을 발산하는 광의 형태로 생성하기 위해 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 중 확산판(330)만을 구비할 수 있다. 또한 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 입사되는 물체광(210)을 발산하는 광의 형태로 생성하기 위해 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 중 2개를 선택적으로 구비하는 경우, 확산판(330)과 더불어 프리즘 시트(310)와 렌즈 시트(320) 중 어느 하나를 구비할 수 있다. However, as shown in FIGS. 2A and 2B, the prism sheet 310 may be generated in the form of light that emits the object light 210 incident on the first holographic optical element 121 according to the exemplary embodiment. ), Only the diffusion plate 330 among the lens sheet 320 and the diffusion plate 330 may be provided. In addition, two of the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may be selectively generated to generate the object light 210 incident to the first holographic optical element 121 in the form of light that emits the object light 210. When provided, one of the prism sheet 310 and the lens sheet 320 may be provided together with the diffusion plate 330.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자 생성 방법을 설명하기 위한 제2 실시예 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating a second embodiment for describing a method of generating a holographic optical device according to an exemplary embodiment.
본 명세서에서 제2 홀로그래픽 광학 소자를 포함하는 홀로그래픽 광학 장치를 제2 홀로그래픽 광학 장치라고 하도록 한다.In the present specification, a holographic optical device including a second holographic optical element is referred to as a second holographic optical device.
먼저, 물체광(210)과 참조광(220)을 동시에 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등에 순차적으로 입사시킨다. 이때의 물체광(210)과 참조광(220)은 프리즘 시트(310)의 동일면에 대해 서로 다른 입사각을 가진다.First, the object light 210 and the reference light 220 are incident on the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, etc. sequentially. In this case, the object light 210 and the reference light 220 have different incident angles with respect to the same surface of the prism sheet 310.
이후 물체광(210)과 참조광(220)이 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 차례대로 통과하면 물체광(210)과 참조광(220)을 제2 홀로그래픽 광학 소자(122)에 입사시켜 물체광(210)과 참조광(220) 사이의 간섭으로 제2 홀로그래픽 광학 소자(122)에 제2 홀로그램 패턴(122b)을 형성시킨다.Subsequently, when the object light 210 and the reference light 220 pass through the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, and so on, the object light 210 and the reference light 220 are second holographic. The second hologram pattern 122b is formed on the second holographic optical element 122 by the interference between the object light 210 and the reference light 220 by being incident on the optical element 122.
따라서, 본 발명의 제2 홀로그래픽 광학 소자(122)는 베이스 필름(122a)과 이 베이스 필름(122a) 상에 형성된 제2 홀로그램 패턴(122b)을 포함한다.Accordingly, the second holographic optical element 122 of the present invention includes a base film 122a and a second hologram pattern 122b formed on the base film 122a.
도 3에서 제1 실시 예에 따라 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 형성된 제1 홀로그램 패턴(121b)과 도 4에서 제2 실시예에 따라 제2 홀로그래픽 광학 소자(122)에 형성된 제2 홀로그램 패턴(122b)은 서로 다른 형태를 가진다. 제1 홀로그램 패턴(121b)과 제2 홀로그램 패턴(122b)이 서로 다른 형태인 이유는 참조광(220)이 입사되는 대상이 도 3에서는 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)이고, 도 4에서는 프리즘 시트(310)로 참조광(220)이 입사되는 대상이 다르기 때문에 제1 홀로그램 패턴(121b)과 제2 홀로그램 패턴(122b)이 서로 다른 형태를 가진다.In FIG. 3, the first hologram pattern 121b formed in the first holographic optical element 121 according to the first embodiment and the second holographic optical element 122 according to the second embodiment in FIG. 4 are formed. The hologram pattern 122b has a different shape. The reason why the first hologram pattern 121b and the second hologram pattern 122b are different from each other is that the object to which the reference light 220 is incident is the first holographic optical element 121 in FIG. 3, and the prism sheet in FIG. 4. Since the target to which the reference light 220 enters 310 is different, the first hologram pattern 121b and the second hologram pattern 122b have different shapes.
다만, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 홀로그램 패턴들(121b, 122b)은 일정한 주기와 일정한 분포 비율을 가짐에 유의하도록 한다.However, as shown in FIGS. 3 and 4, the hologram patterns 121b and 122b have a constant period and a constant distribution ratio.
이상 도 3 및 도 4를 참조하여 제1 및 제2 홀로그래픽 광학 소자(121, 122)를 생성하기 위한 제1 실시 예 및 제2 실시 예를 설명하였다. 도 3의 제1 실시 예는 물체광(210)이 발산하는 광의 형태로 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 입사되고 참조광(220)이 평행하는 광의 형태로 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 입사되는 경우의 예시이다(도 2a 참조). 반면, 도 4의 제2 실시예는 물체광(210)과 참조광(220)이 모두 발산하는 광의 형태로 제2 홀로그래픽 광학 소자(122)에 입사되는 경우의 예시이다(도 2b 참조).The first and second embodiments for generating the first and second holographic optical elements 121 and 122 have been described above with reference to FIGS. 3 and 4. In the first embodiment of FIG. 3, the first holographic optical element 121 is incident on the first holographic optical element 121 in the form of light emitted by the object light 210 and the reference light 220 is parallel. This is an example in the case of entering into (see FIG. 2A). On the other hand, the second embodiment of FIG. 4 is an example in which the object light 210 and the reference light 220 are incident on the second holographic optical element 122 in the form of light emitted (see FIG. 2B).
다시 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.This will be described with reference to FIG. 1 again.
본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(120)는 베이스 필름(base film; 120a)과 이 베이스 필름(120a) 상에 형성된 홀로그램 패턴(120b)을 포함하며, 홀로그램 패턴(120b)은 확산판과 홀로그래픽 광학 소자(120) 사이의 거리에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.The holographic optical device 120 according to an embodiment of the present invention includes a base film 120a and a hologram pattern 120b formed on the base film 120a, and the hologram pattern 120b is diffused. According to the distance between the plate and the holographic optical element 120 may have a variety of forms.
구체적으로 홀로그램 패턴(120b)은 물체광이 베이스 필름(120a)에 이격되어 위치하는 확산판을 투과하여 홀로그래픽 광학 소자(120)에 도달하기까지 이동한 거리에 따라 광 효율의 균일도를 조절하여 형태가 변화될 수 있으며, 또한 홀로그램 패턴(120b)은 참조광이 확산판을 투과한 상태 또는 투과하지 않는 상태에 따라 형태가 변화될 수 있다. Specifically, the hologram pattern 120b is formed by adjusting the uniformity of the light efficiency according to the distance traveled through the diffuser plate spaced apart from the base film 120a to reach the holographic optical element 120. The shape of the hologram pattern 120b may be changed according to a state in which the reference light passes through or does not pass through the diffuser plate.
확산판(330)과 홀로그래픽 광학 소자(120) 사이의 거리는 광 효율의 균일도, 시야각 등 홀로그래픽 광학 장치(100)의 특성에 따라 변화시킬 수 있다. 즉, 확산판과 홀로그래픽 광학 소자(120) 사이의 거리를 좁게 설정하면 광 효율의 균일도를 감소시키면서 시야각을 확대시킬 수 있으며, 확산판과 홀로그래픽 광학 소자(120) 사이의 거리를 넓게 설정하면 광 효율의 균일도를 증가시키면서 시야각을 축소시킬 수 있다. 상술한 확산판과 홀로그래픽 광학 소자(120) 사이의 거리는 도 3에서 물체광(210)이 확산판(330)에 의해 다중 발산한 뒤 제1 홀로그래픽 광학 소자(121)에 도달하기까지 이동한 거리(d1)를 나타내며, 도 4에서 물체광(210)과 참조광(220)의 결합광이 확산판(330)에 의해 다중 발산한 뒤 제2 홀로그래픽 광학 소자(122)에 도달하기까지 이동한 거리(d2)를 나타낸다.The distance between the diffuser plate 330 and the holographic optical element 120 may be changed according to characteristics of the holographic optical device 100 such as uniformity of light efficiency and viewing angle. That is, when the distance between the diffuser plate and the holographic optical element 120 is set narrow, the viewing angle can be enlarged while reducing the uniformity of light efficiency. When the distance between the diffuser plate and the holographic optical element 120 is set wider, The viewing angle can be reduced while increasing the uniformity of the light efficiency. The distance between the diffusion plate and the holographic optical element 120 described above is moved until the object light 210 is multiplied by the diffusion plate 330 and reaches the first holographic optical element 121 in FIG. 3. In FIG. 4, the combined light of the object light 210 and the reference light 220 is multiplied by the diffuser plate 330 and then moved to reach the second holographic optical element 122 in FIG. 4. The distance d2 is shown.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(120)에 입사되는 물체광(210)과 참조광(220)의 세기는 기 설정된 범위로 매칭될 수 있다. 물체광(210)과 참조광(220)의 세기를 일정 범위 내로 매칭시키면, 물체광(210)과 참조광(220)의 간섭으로 홀로그래픽 광학 소자의 베이스 필름(120a) 상에 홀로그램 패턴(120b)이 형성될 수 있다. 물체광(210)과 참조광(220)의 세기는 동일한 것이 바람직하며, 물체광(210)과 참조광(220)의 세기는 확산판(330)의 투과도 조절을 통해 달성될 수 있다. 구체적으로 확산판(330)의 투과도는 확산판(330)에 포함된 비드 입자의 간격, 크기, 배열, 밀도 조절, 필름의 재질 선택, 확산판(330)의 두께 조절, 굴절률 등을 통해 가능하며, 결과적으로 확산판(330)의 투과도 조절을 통해 홀로그래픽 광학 소자(120)에 입사되는 물체광(210)과 참조광(220)의 세기 조절이 가능하게 된다.In addition, the intensity of the object light 210 and the reference light 220 incident on the holographic optical device 120 according to an exemplary embodiment may be matched to a preset range. When the intensities of the object light 210 and the reference light 220 are matched within a predetermined range, the hologram pattern 120b is formed on the base film 120a of the holographic optical element due to the interference between the object light 210 and the reference light 220. Can be formed. The intensity of the object light 210 and the reference light 220 is preferably the same, and the intensity of the object light 210 and the reference light 220 may be achieved by controlling the transmittance of the diffusion plate 330. Specifically, the transmittance of the diffusion plate 330 is possible by adjusting the spacing, size, arrangement, density of the bead particles included in the diffusion plate 330, material selection of the film, thickness control of the diffusion plate 330, refractive index, and the like. As a result, the intensity of the object light 210 and the reference light 220 incident on the holographic optical device 120 may be adjusted by controlling the transmittance of the diffusion plate 330.
다음으로 반사형 홀로그램 기록 방법에 따라 제조되는 VHOE 필름을 구비하는 홀로그래픽 광학 장치에 대하여 설명한다.Next, a holographic optical device having a VHOE film manufactured according to the reflective hologram recording method will be described.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a holographic optical device according to a third embodiment of the present invention.
본 명세서에서 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치를 제3 홀로그래픽 광학 장치(500)라고 하도록 한다.In the present specification, the holographic optical device according to the third embodiment is referred to as a third holographic optical device 500.
도 5를 참조하면, 제3 홀로그래픽 광학 장치(500)는 서로 다른 방향에서 입사되는 물체광과 참조광을 기초로 반사형 홀로그램 기록 방법에 따라 홀로그램 패턴이 형성되는 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 포함한다. 구체적으로, 제3 홀로그래픽 광학 장치(500)는 미러 어레이(510) 및 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 포함한다. 본 발명에서 제3 홀로그래픽 광학 장치(500)는 빔 프로젝터 스크린으로 적용될 수 있다.Referring to FIG. 5, the third holographic optical device 500 may include a third holographic optical element 520 in which a hologram pattern is formed according to a reflective hologram recording method based on object light and reference light incident from different directions. It includes. In detail, the third holographic optical device 500 includes a mirror array 510 and a third holographic optical element 520. In the present invention, the third holographic optical device 500 may be applied as a beam projector screen.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 베이스 필름(520a)과 이 베이스 필름(520a) 상에 형성된 제3 홀로그램 패턴(520b)을 포함할 수 있다. 제3 홀로그램 패턴(520b)은 물체광과 참조광에 의한 간섭 패턴에 따라 노광될 때 모노머(monomer)가 작용기(functional group)와 결합하여 폴리머화(polymerized)되면서 특정 형태가 정렬되어 형성되는 것이다. 도 5에 도시된 제3 홀로그램 패턴(520b)의 형태는 홀로그램 패턴의 하나의 예시에 불과하며, 본 발명에서 홀로그램 패턴의 형태는 이에 한정되지 않는다.The third holographic optical device 520 according to an embodiment of the present invention may include a base film 520a and a third hologram pattern 520b formed on the base film 520a. When the third hologram pattern 520b is exposed according to the interference pattern by the object light and the reference light, a monomer is combined with a functional group and polymerized to form a specific shape. The shape of the third hologram pattern 520b illustrated in FIG. 5 is just one example of the hologram pattern, and the shape of the hologram pattern in the present invention is not limited thereto.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 상술한 제1 및 제2 홀로그래픽 광학 소자와 마찬가지로 빔 프로젝터 스크린과 같은 투명 스크린에 적합하며, 넓은 시야각과 고휘도의 특성을 가진다. 또한 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)은 빔 프로젝터에 의한 투사각이 큰 경사각을 가지더라도 영상을 효과적으로 투영하는 것이 가능하며, 풀 칼라 표현도 가능하다. Like the first and second holographic optical elements described above, the third holographic optical element 520 is suitable for a transparent screen such as a beam projector screen, and has a wide viewing angle and high brightness. In addition, the third holographic optical element 520 can effectively project an image even when the projection angle of the beam projector has a large inclination angle, and full color can be expressed.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 사전에 설계된 방향으로 회절되는 볼륨 회절 소자들을 포함하는 회절판으로 구성될 수 있으며, 서로 다른 파장 대역을 갖는 광들을 같은 방향으로 투과 및 회절시킬 수 있다. 이러한 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(510)의 저면에 적층될 수 있다. 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 홀로그래픽 광학 소자(520)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(510)의 상면에 적층될 수도 있다.The third holographic optical element 520 may be configured as a diffraction plate including volume diffraction elements diffracted in a previously designed direction, and may transmit and diffract light having different wavelength bands in the same direction. The third holographic optical device 520 may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 510. The above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and the present invention is not limited thereto. The holographic optical element 520 may be formed as a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 510.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 라미네이션(lamination) 방법을 이용하여 미러 어레이(510)의 저면에 적층될 수 있다. 제3 홀로그래픽 광학 장치(500)는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 미러 어레이(510)의 저면에 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)가 적층되는 경우, 코팅층은 유리 소자(510)의 상면에 적층될 수 있다. 본 발명에서 코팅층은 AR(Anti-Reflection) 코팅층(coating layer)으로 형성될 수 있다.The third holographic optical element 520 may be stacked on the bottom surface of the mirror array 510 using a lamination method. The third holographic optical device 500 may further include a coating layer (not shown). When the third holographic optical device 520 is stacked on the bottom of the mirror array 510, the coating layer may be stacked on the top surface of the glass device 510. In the present invention, the coating layer may be formed of an anti-reflection (AR) coating layer.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따르면, 제3 홀로그래픽 광학 장치(500)는 상술한 미러 어레이(510)의 타 면에 적층된 투명 소자를 포함할 수 있다. 투명 소자는 판 형태의 것으로서, 투명한 재질의 것을 소재로 하여 형성될 수 있으며 미러 어레이(510)의 상면에 적층될 수 있다. 투명 소자는 일례로 유리 성분을 소재로 제조된 투명한 유리판 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유리판 형태 대신에 투명하게 형성된 다른 소자인 아크릴 판과 같은 재료를 이용하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, the third holographic optical device 500 may include a transparent element stacked on the other surface of the mirror array 510 described above. The transparent element is in the form of a plate, and may be formed of a transparent material as a material, and may be stacked on an upper surface of the mirror array 510. For example, the transparent element may be formed in the form of a transparent glass plate made of a glass component as a material, but is not limited thereto. It is also possible to use a material such as an acrylic plate, which is another element formed transparently instead of the glass plate.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 반사형 홀로그램 기록 방법을 이용하여 VHOE(Volume Holographic Optical Element) 필름에 패턴을 형성시킴으로써 생성될 수 있다. 반사형 홀로그램 기록 방법에 대한 자세한 설명은 도 7를 참조하여 후술한다.The third holographic optical element 520 may be generated by forming a pattern on a volume holographic optical element (VHOE) film using a reflective holographic recording method. A detailed description of the reflective hologram recording method will be given later with reference to FIG. 7.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 넓은 각을 가지는 다중 발산광을 물체광으로 이용하여 VHOE 필름에 기록함으로써 생성될 수 있다. 자세하게는, 백색 광을 주변 광원으로 이용하여 VHOE 필름 상에서 R, G, B 등 각각의 컬러 광들을 분산 및 회절시킴으로써 본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 생성할 수 있다. 또한 분산 및 회절된 컬러 광들이 중첩되어 발산되도록 함으로써 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 투명 스크린 기능을 수행하는 소자로 생성할 수 있다.The third holographic optical element 520 may be generated by using a multi-angled divergent light having a wide angle as object light and recording it on the VHOE film. In detail, the third holographic optical device 520 according to the exemplary embodiment of the present invention may be generated by dispersing and diffracting respective color lights such as R, G, and B on the VHOE film using white light as an ambient light source. have. In addition, the third holographic optical device 520 may be generated as a device that performs a transparent screen function by allowing the scattered and diffracted color lights to overlap and diverge.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 어떠한 파장 대역의 광이 입사되더라도 투명 스크린 기능을 수행할 수 있도록 적색 광(red beam), 녹색 광(green beam), 청색 광(blue beam) 등을 정해진 순서에 따라 차례대로 투과시켜 생성될 수 있다. 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등을 차례대로 이용하여 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 생성하는 방법은 제1 및 제2 홀로그래픽 광학 소자의 경우와 동일하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.The third holographic optical device 520 is configured to assign a red beam, a green beam, a blue beam, etc. in order to perform a transparent screen function even when light of any wavelength band is incident. Depending on the transmission can be generated in turn. Since the method of generating the third holographic optical device 520 using the red light, the green light, the blue light, and the like in sequence is the same as that of the first and second holographic optical devices, a detailed description thereof will be omitted.
또한, 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 대형으로 제작하는 경우도 제1 및 제2 홀로그래픽 광학 소자의 경우와 동일하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.In addition, since the third holographic optical element 520 is manufactured in the same size as that of the first and second holographic optical elements, a detailed description thereof will be omitted.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 생성하는 데에 이용되는 물체광과 참조광의 입사 형태를 보여주는 참고도이다.6A and 6B are reference diagrams illustrating an incident form of an object light and a reference light used to generate a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
물체광(610)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 발산하는 광의 형태로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 일측면에 입사될 수 있다. 반면, 참조광(620)은 도 6a에 도시된 바와 같이 평행하는 광의 형태로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 타측면에 입사되거나, 도 6b에 도시된 바와 같이 발산하는 광의 형태로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 타측면에 입사될 수 있다. 본 발명에서는 보다 넓은 시야각을 얻기 위해 물체광(610)과 더불어 참조광(620)도 발산하는 광의 형태로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 입사시키는 것이 바람직하다.The object light 610 may be incident on one side of the third holographic optical element 520 in the form of light emitted as shown in FIGS. 6A and 6B. On the other hand, the reference light 620 is incident on the other side of the third holographic optical element 520 in the form of parallel light as shown in FIG. 6A, or as the third hole in the form of light emitting as shown in FIG. 6B. The light may be incident on the other side of the graphic optical device 520. In the present invention, in order to obtain a wider viewing angle, it is preferable to inject the third holographic optical element 520 in the form of light that emits not only the object light 610 but also the reference light 620.
제3 홀로그래픽 광학 소자(520)는 최적화된 넓은 시야각(FOV)를 얻기 위해 렌즈 시트(lens sheet), 프리즘 시트(prism sheet) 및 확산판(light diffusion plate) 등을 이용하여 생성될 수 있다. 이하 이에 대해 설명한다.The third holographic optical element 520 may be generated using a lens sheet, a prism sheet, a light diffusion plate, or the like to obtain an optimized wide viewing angle (FOV). This will be described below.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a holographic optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
먼저 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320), 확산판(330), 제3 홀로그래픽 광학 소자(520) 및 미러(mirror) 시트(710) 등을 순차적으로 배치시킨다(STEP A).First, the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, the third holographic optical element 520, and the mirror sheet 710 are sequentially disposed (STEP A).
이후 평행광 형태의 물체광(610)을 프리즘 시트(310)로 입사시킨다(STEP B). 프리즘 시트(310)로 입사된 물체광(610)은 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 차례대로 거쳐서 평행광 형태에서 발산광 형태(다중 발산하는 빔의 형태)로 변환되어 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)로 입사된다(STEP C). 본 발명의 일 실시 예에서는 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등을 이용하여 물체광(610)을 다중 발산하는 빔으로 형성함으로써 투명성을 확보할 수 있다.Thereafter, the object light 610 in the form of parallel light is incident on the prism sheet 310 (STEP B). The object light 610 incident on the prism sheet 310 is converted from the parallel light form into the divergent light form (in the form of multiple diverging beams) through the lens sheet 320, the diffuser plate 330, etc. in order, and then to the third light. It is incident on the holographic optical element 520 (STEP C). In an embodiment of the present invention, transparency may be ensured by forming a beam that multiplies the object light 610 using the prism sheet 310, the lens sheet 320, the diffusion plate 330, and the like.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 생성할 때 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 등은 모두 구비되지 않아도 무방하다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 생성할 때, 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 또는 확산판(330)을 구비할 수 있고, 이들의 조합에 의해 이루어진 광학 시스템을 구비할 수도 있다.On the other hand, when generating the third holographic optical device 520 according to an embodiment of the present invention, the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may not all be provided. In addition, when generating the third holographic optical device 520 according to an embodiment of the present disclosure, the prism sheet 310, the lens sheet 320, or the diffusion plate 330 may be provided, and a combination thereof may be provided. It may be provided with an optical system made by.
단, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 입사되는 물체광(610)을 발산하는 광의 형태로 생성하기 위해 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 중 확산판(330)만을 구비할 수 있다. 또한 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 입사되는 물체광(610)을 발산하는 광의 형태로 생성하기 위해 프리즘 시트(310), 렌즈 시트(320) 및 확산판(330) 중 2개를 선택적으로 구비하는 경우, 확산판(330)과 더불어 프리즘 시트(310)와 렌즈 시트(320) 중 어느 하나를 구비할 수 있다.6A and 6B, however, the prism sheet 310 may be generated in the form of light that emits the object light 610 incident on the third holographic optical device 520, according to an exemplary embodiment. ), Only the diffusion plate 330 among the lens sheet 320 and the diffusion plate 330 may be provided. In addition, two of the prism sheet 310, the lens sheet 320, and the diffusion plate 330 may be selectively generated to generate the object light 610 incident to the third holographic optical element 520 in the form of light that emits the object light 610. When provided, one of the prism sheet 310 and the lens sheet 320 may be provided together with the diffusion plate 330.
참조광(620)은 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)로 입사될 때 물체광(610)과 다른 입사각으로 입사되는 것이다. 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)로 입사된 물체광(610)이 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 통과하여 외부로 출력되면, 이 물체광(610)은 미러(mirror) 시트(710)에 배열된 복수 개의 미러들(711)에 의해 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)로 반사될 수 있다(STEP D). 본 발명의 일 실시 예에서는 이렇게 반사된 광을 참조광(620)으로 이용할 수 있다.When the reference light 620 is incident on the third holographic optical element 520, the reference light 620 is incident at an incident angle different from that of the object light 610. When the object light 610 incident on the third holographic optical element 520 passes through the third holographic optical element 520 and is output to the outside, the object light 610 is a mirror sheet 710. It may be reflected by the plurality of mirrors 711 arranged in the third holographic optical element 520 (STEP D). In the exemplary embodiment of the present invention, the reflected light may be used as the reference light 620.
미러 시트(710)는 광을 반사시키는 기능을 하는 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에서 미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)을 포함할 수 있다. 미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)은 필름을 투과한 광을 되돌려서 설계된 경사각으로 빔을 반사시키는 역할을 하는 소자로서, 복수 개의 오목 미러들로 구성될 수 있으며, 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 전면에 참조광(620)이 골고루 입사될 수 있도록 일 방향으로 미리 정해진 각도로 기울어진(경사진) 복수 개의 오목 미러들로 구성될 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 미러 시트(710)는 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다면 미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)은 복수 개의 오목 미러들 외에 다른 복수 개의 오목 렌즈들로 구성되는 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 것도 가능하나 이에 한정되는 것은 아니다.The mirror sheet 710 serves to reflect light and may include a plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 in one embodiment of the present invention. A plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 is a device that serves to reflect the beam at a tilt angle designed by returning light transmitted through the film, it may be composed of a plurality of concave mirrors, The reference light 620 may be formed of a plurality of concave mirrors that are inclined (tilted) at a predetermined angle in one direction so that the reference light 620 may be uniformly incident on the front surface of the third holographic optical element 520. However, the above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and is not limited thereto. If the mirror sheet 710 can perform a function of reflecting light, the mirror sheet 710 is arranged on one surface of the mirror sheet 710. The plurality of mirrors 711 may include, but are not limited to, a micro lens array including a plurality of concave lenses in addition to the plurality of concave mirrors.
미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)은 앞서 설명한 바와 같이 복수 개의 오목 미러들로 구성될 수 있다. 이때 경사진 방향은 참조광(620)이 수직으로 입사될 때 투과한 광이 상측 방향에서 하측 방향으로, 그리고 좌측 방향에서 우측 방향으로 경사져서 반사되도록 하고, 이와 같이 설계된 시야각으로 발산하는 빔으로 미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)이 설계될 수 있다. 단, 기록 시스템에 따라 경사 방향은 바뀔 수 있다. 경사 각도는 30 ~ 70도 안에서 경사 반사되도록 기록 각도에 따라 각각 선택될 수 있다. 발산하는 각도는 응용되는 빔 프로젝트의 발산각에 의존한다.The plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 may be configured of a plurality of concave mirrors as described above. At this time, the inclined direction is such that the light transmitted when the reference light 620 is incident vertically is reflected by being inclined from the upper direction to the lower direction and from the left direction to the right direction, and is a beam diverging at the viewing angle designed as described above. A plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the 710 may be designed. However, the inclination direction may change depending on the recording system. Inclination angles may be respectively selected according to the recording angle so as to obliquely reflect within 30 to 70 degrees. The angle of divergence depends on the divergence angle of the beam project applied.
오목 미러의 크기는 이론적으로는 100 마이크로 이하가 되어야 하나, 현재 1mm ~ 10mm가 반사형 기록 패턴을 설계한 대로 생산될 수 있는 실제 크기가 된다.The size of the concave mirror should theoretically be 100 micrometers or less, but at present 1 mm to 10 mm is the actual size that can be produced as designed the reflective recording pattern.
미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)에서 반사되는 광이 참조광이 되며, 30 ~ 70 도 범위에서 기울기 값을 가진다.The light reflected from the plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 becomes a reference light and has an inclination value in a range of 30 to 70 degrees.
미러 시트(710)의 일면에 배열된 복수 개의 미러들(711)에 의해 반사된 광이 참조광(620)으로써 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)로 입사되면, 물체광(610)과 참조광(620) 사이의 간섭으로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 제3 홀로그램 패턴(520b)을 형성시킬 수 있다(STEP E).When the light reflected by the plurality of mirrors 711 arranged on one surface of the mirror sheet 710 is incident on the third holographic optical element 520 as the reference light 620, the object light 610 and the reference light 620 are used. ), The third hologram pattern 520b may be formed on the third holographic optical element 520 (STEP E).
본 발명에서는 준비된 광학 시스템(310, 320, 330)에 물체광(610)을 평행광으로 입사시켜 다중 발산되는 광에 의해 중첩되는 파면이 얻어지면, 이 파면과 참조광(620) 사이의 간섭 패턴을 광학 회절판에 기록하여 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 소정의 제3 홀로그램 패턴(520b)을 형성시킬 수 있다. 이렇게 형성된 제3 홀로그램 패턴(520b)은 일정한 주기와 일정한 분포 비율을 가지는 것이다.In the present invention, when the object light 610 is incident on the prepared optical system 310, 320, 330 as parallel light and a wavefront overlapped by the multi-diffused light is obtained, the interference pattern between the wavefront and the reference light 620 is obtained. The predetermined hologram pattern 520b may be formed on the third holographic optical element 520 by recording on the optical diffraction plate. The third hologram pattern 520b thus formed has a constant period and a constant distribution ratio.
이상 도 7을 참조하여 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)를 제조하는 방법에 대하여 설명하였다. 도 7의 실시 예는 물체광(610)이 발산하는 광의 형태로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 일측면에 입사되고 참조광(620)이 발산하는 광의 형태로 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 타측면에 입사되는 경우를 나타낸 것이다.The method of manufacturing the third holographic optical device 520 has been described above with reference to FIG. 7. In the embodiment of FIG. 7, the third holographic optical element 520 is incident on one side of the third holographic optical element 520 in the form of light emitted by the object light 610 and is in the form of light emitted by the reference light 620. It shows the case where it is incident on the other side of).
이상 도 7을 참조하여 설명한 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)의 제조 방법은 반사형으로 기록할 때 풀 컬러(full color)로 기록되는 확산 필름 기술로서, 색 분산(color dispersion)을 보상하면서 투명하면서도 풀 컬러 홀로그래픽 확산 필름을 구현하는 기술이다.The manufacturing method of the third holographic optical device 520 described with reference to FIG. 7 is a diffusion film technology that is recorded in full color when recording in a reflective type, and is transparent while compensating for color dispersion. It is a technology that realizes full color holographic diffusion film.
본 발명에서 제안하는 방법은 정반대 방향에서 입사되는 두 개의 빔을 가지고 홀로그램을 기록해야 하는데, 기존과 같이 두 개의 빔을 쓰지 않고 투과되는 빔을 미러로 반사시켜 간섭을 일으키는 구조이다. 이 구조는 데니슈크 타입의 반사형 홀로그램 기록 원리를 바탕으로 하고 있으나, 기존의 데니슈크와는 달리 반사된 빔을 참조빔으로 사용하는 구조이다. 따라서 기존 구조는 순수 홀로그램 기록으로서 색 분산을 회피할 수 없으나, 본 발명 기술은 그 문제를 해결할 수 있는 구조이다.The method proposed in the present invention should record a hologram with two beams incident in opposite directions, and has a structure that causes interference by reflecting a transmitted beam to a mirror without using two beams as in the prior art. This structure is based on the Danish-type reflective hologram recording principle, but unlike the conventional Danishek, it uses a reflected beam as a reference beam. Therefore, the existing structure is pure hologram recording, and color dispersion cannot be avoided, but the present technology solves the problem.
본 발명 기술은 대형으로 기록하는 것도 가능해진다. 프로젝션할 때 전면 투사형으로 구성되어 투과형은 기본적으로 뒤편의 많은 공간이 필요하지만, 반사형일 경우는 기본적인 프로젝션 디스플레이의 공간이 벽면에 밀착되는 장점을 가지고 있다.The technique of the present invention can also be recorded in large format. When projecting, it is composed of the front projection type, so the transmissive type basically needs a lot of space behind, but the reflective type has the advantage that the space of the basic projection display is closely adhered to the wall.
도 7에 도시된 제3 홀로그램 패턴(520b)의 형태는 홀로그램 패턴의 하나의 예시에 불과하며, 본 발명에서 홀로그램 패턴의 형태는 이에 한정되지 않는다. 홀로그램 패턴은 확산판과 홀로그래픽 광학 소자 사이의 거리, 홀로그래픽 광학 소자로 입사되는 참조광의 형태 등에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 상술한 참조광의 형태로 발산광 또는 평행광 등 다양한 형태일 수 있다.The shape of the third hologram pattern 520b illustrated in FIG. 7 is just one example of the hologram pattern, and the shape of the hologram pattern is not limited thereto. The hologram pattern may have various shapes according to the distance between the diffuser plate and the holographic optical element, the shape of the reference light incident on the holographic optical element, and the like. In the form of the above-mentioned reference light may be various forms such as divergent light or parallel light.
확산판(330)과 제3 홀로그래픽 광학 소자(520) 사이의 거리(d3)는 물체광(610)이 확산판(330)에 의해 다중 발산한 뒤 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 도달하기까지 이동한 거리(d3)를 나타낸다.The distance d3 between the diffuser plate 330 and the third holographic optical element 520 reaches the third holographic optical element 520 after the object light 610 is multiplied by the diffuser plate 330. The distance d3 moved to below is shown.
구체적으로 제3 홀로그램 패턴(520b)는 물체광(610)이 베이스 필름(520a)에 이격되어 위치하는 확산판(330)을 투과하여 제3 홀로그래픽 광학 소자(520)에 도달하기까지 이동한 거리(d3)에 따라 광 효율의 균일도를 조절하여 형태가 변화될 수 있다. 확산판(330)과 제3 홀로그래픽 광학 소자(520) 사이의 거리(d3)는 광 효율의 균일도, 시야각 등 제2 홀로그래픽 광학 장치(500)의 특성에 따라 변화시킬 수 있다. 확산판(330)과 제3 홀로그래픽 광학 소자(520) 사이(d3)의 거리를 좁게 설정하면 광 효율의 균일도를 감소시키면서 시야각을 확대시킬 수 있다. 반면, 확산판(330)과 제3 홀로그래픽 광학 소자(520) 사이의 거리(d3)를 넓게 설정하면 광 효율의 균일도를 증가시키면서 시야각을 축소시킬 수 있다.Specifically, the third hologram pattern 520b is a distance traveled by the object light 610 to reach the third holographic optical element 520 through the diffuser plate 330 which is spaced apart from the base film 520a. According to (d3), the shape can be changed by adjusting the uniformity of the light efficiency. The distance d3 between the diffuser plate 330 and the third holographic optical element 520 may be changed according to characteristics of the second holographic optical device 500 such as uniformity of light efficiency and viewing angle. If the distance d3 between the diffusion plate 330 and the third holographic optical element 520 is set to be narrow, the viewing angle can be increased while reducing the uniformity of the light efficiency. On the other hand, when the distance d3 between the diffuser plate 330 and the third holographic optical element 520 is set wide, the viewing angle may be reduced while increasing the uniformity of the light efficiency.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치가 포함된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to an exemplary embodiment.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(800)는 배경 영상 투사부(810), 디스플레이부(820) 및 홀로그래픽 광학 장치(830)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(800)는 제어부를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the holographic display apparatus 800 according to an exemplary embodiment includes a background image projector 810, a display unit 820, and a holographic optical device 830. In addition, the holographic display apparatus 800 according to an exemplary embodiment may further include a controller.
배경 영상 투사부(810)는 홀로그래픽 광학 장치(830)에 배경 영상(811)을 투사할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배경 영상 투사부(810)는 제어부의 제어에 따라 홀로그래픽 광학 장치(830)에 포함된 홀로그래픽 광학 소자(830b)에 소정의 배경 영상(811)을 투사할 수 있다. 구체적으로 상술한 도 1 내지 도 7에서 설명한 대로 본 발명의 일 실시 예에 따라 다양한 홀로그램 패턴이 기록된 홀로그래픽 광학 소자(830b)에 배경 영상 투사부(810)는 배경 영상(811)을 투사할 수 있다.The background image projector 810 may project the background image 811 to the holographic optical device 830. The background image projector 810 according to an exemplary embodiment may project a predetermined background image 811 to the holographic optical device 830b included in the holographic optical device 830 under the control of the controller. have. Specifically, as described above with reference to FIGS. 1 to 7, the background image projector 810 may project the background image 811 onto the holographic optical device 830b in which various hologram patterns are recorded, according to an exemplary embodiment. Can be.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배경 영상 투사부(810)는 일례로 스크린과 같은 흰색의 평평한 표면 위에 영상을 투사하는 프로젝터로 구현될 수 있다. 또한, 상술한 프로젝터는 영상 신호를 고성능의 브라운관에서 증폭하고 이를 다시 투사렌즈를 통하여 배경 영상(811)을 홀로그래픽 광학 장치(830)에 투사할 수 있고, 3장의 LCD 패널(영상 신호의 빨강, 초록, 파랑의 각 성분 마다 한 장씩)에 금속 할로겐 램프 (Metal halide lamp)의 광을 통해 배경 영상(811)을 홀로그래픽 광학 장치(830)에 투사할 수 있으며, 또한, 작은 미러들로 이루어진 칩을 사용해 배경 영상(811)을 홀로그래픽 광학 장치(830)에 투사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 종류의 프로젝터가 사용될 수 있다. Background image projector 810 according to an embodiment of the present invention may be implemented as a projector for projecting an image on a white flat surface, such as a screen. In addition, the above-described projector can amplify the image signal in the high-performance CRT and project the background image 811 to the holographic optical device 830 through the projection lens, and the three LCD panels (red, A green halide lamp, which projects the background image 811 onto the holographic optics 830, and a chip made of small mirrors. The image 811 may be projected onto the holographic optical device 830 using the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various types of projectors may be used.
디스플레이부(820)는 공간 상에 객체 영상(821)을 플로팅시키도록 홀로그래픽 광학 장치(830)에 광을 입사시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부(820)는 제어부의 제어에 따라 홀로그래픽 광학 장치(830)에 광을 입사시킬 수 있고, 홀로그래픽 광학 장치(830)에 포함된 미러 어레이(830a)가 디스플레이부(820)로부터 입사된 광을 반사시켜 공간 상에 객체 영상(821)을 플로팅시킬 수 있다.The display 820 may inject light into the holographic optical device 830 to float the object image 821 in the space. According to an embodiment of the present disclosure, the display unit 820 may inject light into the holographic optical device 830 under the control of the controller, and the mirror array 830a included in the holographic optical device 830 may be The object image 821 may be plotted in space by reflecting light incident from the display unit 820.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부(820)는 전류에 반응하여 자체적으로 광을 발산시키도록 유기화합물 필름을 포함할 수 있다. 구체적으로 디스플레이부(820)는 양극에서 정공(hole)을 음극에서 전자(electron)을 주입 받고, 주입 받은 정공 및 전자를 유기물 층으로 이동시켜, 유기물 층에서 전자와 정공이 서로 만날 때 발생하는 에너지를 광의 형태로 발산시켜, 발산된 광을 홀로그래픽 광학 장치(830)에 입사시킬 수 있다. 따라서, 디스플레이부(820)는 상술한 방법에 의해 발산된 광을 공간 상에 객체 영상(821)을 플로팅시키도록 홀로그래픽 광학 장치(830)에 입사시킬 수 있다.The display unit 820 according to an embodiment of the present invention may include an organic compound film to emit light by itself in response to a current. In detail, the display unit 820 receives holes injected from the anode and electrons from the cathode, and moves the injected holes and electrons to the organic layer, whereby energy generated when electrons and holes meet each other in the organic layer. May be emitted in the form of light, and the emitted light may be incident on the holographic optical device 830. Accordingly, the display unit 820 may inject the light emitted by the above-described method into the holographic optical device 830 to float the object image 821 in the space.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이부(820)는 백색광을 발생시키는 백라이트를 포함하고, 백라이트에서 발생된 백색광이 외부 전기장에 의해 분자 배열이 조작된 액정과 컬러 필터를 통과하고, 통과된 광이 편광판에 의해 필터링되어 홀로그래픽 광학 장치(830)에 입사될 수 있다. 따라서, 디스플레이부(820)는 상술한 방법에 의해 발산된 광을 공간 상에 객체 영상(821)을 플로팅시키도록 홀로그래픽 광학 장치(830)에 입사시킬 수 있다.The display unit 820 according to another embodiment of the present invention includes a backlight for generating white light, and the white light generated in the backlight passes through a liquid crystal and a color filter whose molecular arrangement is manipulated by an external electric field, Light may be filtered by the polarizer to be incident on the holographic optics 830. Accordingly, the display unit 820 may inject the light emitted by the above-described method into the holographic optical device 830 to float the object image 821 in the space.
단, 상술한 디스플레이부(820)는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 광을 발생시켜 홀로그래픽 광학 장치(830)에 입사시킬 수 있는 다양한 디스플레이부가 사용될 수 있다.However, the display unit 820 described above is only an example for describing an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto. Various display units capable of generating light to be incident on the holographic optical device 830 may be used. .
홀로그래픽 광학 장치(830)는 홀로그래픽 광학 소자(830b) 및 미러 어레이(830a)를 포함할 수 있다.The holographic optical device 830 may include a holographic optical element 830b and a mirror array 830a.
본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치(830)는 빔 프로젝터 스크린으로 적용될 수 있다.The holographic optical device 830 according to an embodiment of the present invention may be applied as a beam projector screen.
홀로그래픽 광학 소자(830b)는 배경 영상 투사부(810)에서 투사된 배경 영상(811)을 플로팅시키는 필름 형태일 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(830a)의 저면에 적층될 수 있다. 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(830a)의 상면에 적층될 수도 있다.The holographic optical device 830b may be in the form of a film that floats the background image 811 projected by the background image projector 810. The holographic optical element 830b may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 830a. The above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and the present invention is not limited thereto. The holographic optical element 830b may be formed as a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 830a.
본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 상술한 도 1 내지 도 7에서 설명했던 바와 같이 투과형 또는 반사형 홀로그램 기록 방법을 이용하여 베이스 필름에 다양한 홀로그램 패턴이 형성된 홀로그래픽 광학 소자(830b) 일 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 최적화된 넓은 시야각을 얻기 위해 프리즘 시트, 렌즈 시트 및 확산판을 이용하여 생성될 수 있으며, 확산판을 이용하는 경우 물체광은 다중 발산하는 빔으로 형성될 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자(830b)의 일면에 대해 물체광과 다른 입사각을 가지는 참조광은 프리즘 시트, 렌즈 시트 및 확산판 등을 투과하지 않은 상태로 홀로그래픽 광학 소자(830b)에 입사하여 홀로그램 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 참조광은 프리즘 시트, 렌즈 시트, 확산판 또는 이들의 조합을 투과한 상태로 홀로그래픽 광학 소자(830b)에 입사되어 또 다른 홀로그램 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 물체광이 확산판을 투과하여 형성된 다중 발산 빔이 홀로그래픽 광학 소자(830b)를 투과하여 복수 개의 미러들이 배열된 미러 시트에서 반사됨으로써, 반사된 다중 발산 빔에 해당하는 참조광이 홀로그래픽 광학 소자(830b)에 입사하여 또 다른 홀로그램 패턴을 형성할 수 있다.The holographic optical device 830b according to an embodiment of the present invention has various holographic patterns formed on a base film by using a transmissive or reflective hologram recording method as described above with reference to FIGS. 1 to 7. 830b. The holographic optical element 830b may be generated using a prism sheet, a lens sheet, and a diffusion plate to obtain an optimized wide viewing angle, and when using the diffusion plate, the object light may be formed of a multi-beam beam. The reference light having an incident angle different from that of the object light with respect to one surface of the holographic optical element 830b is incident on the holographic optical element 830b without being transmitted through the prism sheet, the lens sheet, and the diffusion plate to form a hologram pattern. Can be. In addition, the reference light may be incident on the holographic optical element 830b while passing through a prism sheet, a lens sheet, a diffusion plate, or a combination thereof to form another hologram pattern. In addition, the multi-diffusion beam formed by passing the object light through the diffuser plate is reflected by the mirror sheet having the plurality of mirrors arranged through the holographic optical element 830b, so that the reference light corresponding to the reflected multi-diffusion beam is holographic optical. Another hologram pattern may be formed by entering the device 830b.
본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치(830)에 포함된 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 배경 영상(811)을 투사하는 배경 영상 투사부(810)에서 출력되는 광이 평행광이면 평행하게 나아가는 참조광을 이용하여 형성된 홀로그램 패턴을 포함하며, 배경 영상(811)을 투사하는 배경 영상 투사부(810)에서 출력되는 광이 평행광이 아니면 발산하는 참조광을 이용하여 형성된 홀로그램 패턴을 포함할 수 있다.The holographic optical device 830b included in the holographic optical device 830 according to an embodiment of the present invention is parallel if the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is parallel light. It may include a hologram pattern formed by using the reference light, and if the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is not parallel light, it may include a hologram pattern formed using the reference light emitted. have.
따라서, 참조광은 평행광과 발산광 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배경 영상 투사부(810)가 프로젝터로 구현되는 경우, 대부분의 프로젝터는 발산광을 투사하므로 홀로그래픽 광학 소자(830b)로부터 투명하면서도 최대한 높은 광 효율을 가진 회절 확산광을 형성하기 위해 참조광은 발산하는 빔으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 물체광은 2D에 맞는 넓은 시야각을 얻기 위해 다중 발산하는 빔으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 넓은 시야각과 색분산 없이 발산하는 홀로그래픽 회절판을 얻기 위해 광학 시스템(프리즘 시트, 렌즈 시트 및 확산판)을 모두 이용하는 것이 바람직하다.Accordingly, the reference light may have any one of parallel light and divergent light. However, when the background image projector 810 is implemented as a projector, most projectors emit divergent light. The reference light is preferably formed as a diverging beam to form the diffracted diffused light from the holographic optical element 830b that is transparent and has the highest light efficiency. In addition, the object light is preferably formed of multiple diverging beams in order to obtain a wide viewing angle for 2D. It is also desirable to use all of the optical systems (prism sheet, lens sheet and diffuser plate) to obtain a holographic diffraction plate that diverges without wide viewing angle and color dispersion.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치(830)는 배경 영상 투사부(810)가 프로젝터로 구현되는 경우 배경 영상 투사부(810)에 의해 출력되는 배경 영상(811)의 풀 칼라(full color)를 제공하기 위해 투명 소자를 더 포함할 수 있다.The holographic optical device 830 according to another embodiment of the present invention may provide a full color of the background image 811 output by the background image projector 810 when the background image projector 810 is implemented as a projector. It may further include a transparent element to provide (full color).
미러 어레이(830a)는 홀로그래픽 광학 소자(830b)의 일 면에 위치할 수 있으며, 디스플레이부(820)로부터 입사된 광을 반사시켜 플로팅된 배경 영상(811)과 소정의 각도를 갖는 객체 영상(821)을 생성할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(830a)는 광이 입사되는 방향과 입사된 광이 반사되는 광의 방향이 동일하도록 입사광을 반사시키는 재귀 반사(Retro reflection) 효과를 이용하여 공간 상에 플로팅된 배경 영상(811)과 소정의 각도를 가지는 객체 영상(821) 또한 공간 상에 플로팅시킬 수 있다.The mirror array 830a may be located on one surface of the holographic optical element 830b, and reflects light incident from the display unit 820 to an object image having a predetermined angle with a background image 811 that is floated. 821). Specifically, the mirror array 830a according to an embodiment of the present invention uses a retro reflection effect to reflect incident light so that the direction in which light is incident and the direction in which the incident light is reflected are identical in space. The floated background image 811 and the object image 821 having a predetermined angle may also be floated in space.
본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(830a)는 복수 개의 마이크로 미러들이 배열될 수 있다. 복수 개의 마이크로 미러들 각각은 사각형, 삼각형, 원형 등과 같은 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형상일 수 있다.In the mirror array 830a according to an exemplary embodiment, a plurality of micro mirrors may be arranged. Each of the plurality of micromirrors may have a shape such as a rectangle, a triangle, a circle, and the like, but is not limited thereto.
따라서, 상술한 방법에 의해 형성된 객체 영상(821) 및 배경 영상(811)이 공간 상에 동시에 생성될 수 있으므로, 시청자들에게 입체적인 영상을 제공할 수 있다.Therefore, the object image 821 and the background image 811 formed by the above-described method can be simultaneously generated in space, thereby providing a stereoscopic image to viewers.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 장치가 포함된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a holographic display apparatus including a holographic optical apparatus according to another exemplary embodiment.
도 9를 참조하면, 홀로그래픽 디스플레이 장치 (900)는 배경 영상 투사부(810), 디스플레이부(820), 홀로그래픽 광학 장치(830) 및 지지부(910)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the holographic display apparatus 900 includes a background image projector 810, a display 820, a holographic optical device 830, and a support 910.
도 8에서 설명한 바와 동일하게 배경 영상 투사부(810)는 홀로그래픽 광학 장치(830)에 배경 영상(811)을 투사할 수 있다. 구체적으로 상술한 도 1 내지 도 7에서 설명한 대로 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 배경 영상(811)을 투사하는 배경 영상 투사부(810)에서 출력되는 광이 평행광이면 평행하게 나아가는 참조광을 이용하여 형성된 홀로그램 패턴을 포함하며, 배경 영상(811)을 투사하는 배경 영상 투사부(810)에서 출력되는 광이 평행광이 아니면 발산하는 참조광을 이용하여 형성된 홀로그램 패턴을 포함할 수 있다.As described with reference to FIG. 8, the background image projector 810 may project the background image 811 to the holographic optical device 830. Specifically, as described above with reference to FIGS. 1 to 7, in the holographic optical device 830b, the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is parallel light. It includes a hologram pattern formed using a reference light that goes in parallel to the back, and includes a hologram pattern formed using a reference light that is emitted when the light output from the background image projector 810 projecting the background image 811 is not parallel light. can do.
홀로그래픽 광학 장치(830)는 홀로그래픽 광학 소자(830a) 및 미러 어레이(830a)를 포함할 수 있다.The holographic optical device 830 may include a holographic optical element 830a and a mirror array 830a.
홀로그래픽 광학 소자(830b)는 배경 영상 투사부(810)에서 투사된 배경 영상(811)을 플로팅시키는 필름 형태일 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(830a)의 저면에 적층될 수 있다. 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 홀로그래픽 광학 소자(830b)는 단일 계층으로 형성되어 미러 어레이(830a)의 상면에 적층될 수도 있다.The holographic optical device 830b may be in the form of a film that floats the background image 811 projected by the background image projector 810. The holographic optical element 830b may be formed in a single layer and stacked on the bottom surface of the mirror array 830a. The above-described example is only an example for describing an embodiment of the present invention and the present invention is not limited thereto. The holographic optical element 830b may be formed as a single layer and stacked on the top surface of the mirror array 830a.
디스플레이부(820)는 공간 상에 객체 영상(821)을 플로팅시키도록 홀로그래픽 광학 장치(830)에 광을 소정의 각도(θ2)로 입사시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부(820)는 제어부의 제어에 따라 홀로그래픽 광학 장치(830)에 광을 소정의 각도(θ2)로 입사시킬 수 있고, 홀로그래픽 광학 장치(830)에 포함된 미러 어레이(830a)가 광이 입사되는 방향과 입사된 광이 반사되는 광의 방향이 동일하도록 입사광을 반사시키는 재귀 반사 효과를 이용하여 디스플레이부(820)로부터 입사된 광을 반사시켜 공간 상에 객체 영상(821)을 플로팅시킬 수 있다.The display 820 may inject light into the holographic optical device 830 at a predetermined angle θ2 to float the object image 821 in the space. The display unit 820 according to an exemplary embodiment may inject light into the holographic optical device 830 at a predetermined angle θ2 under the control of the controller, and include the light in the holographic optical device 830. The mirror array 830a reflects the light incident from the display unit 820 by using a retroreflective effect of reflecting the incident light such that the direction in which light is incident and the direction in which the incident light is reflected are the same. The image 821 may be plotted.
미러 어레이(830a)는 홀로그래픽 광학 소자(830b)의 일 면에 위치할 수 있으며, 디스플레이부(820)로부터 입사된 광을 반사시켜 상술한 방법에 의해 공간 상에 생성된 배경 영상(811)과 소정의 각도(θ)를 갖는 객체 영상(821)을 공간 상에 생성하도록 소정의 방향으로 배치될 수 있다.The mirror array 830a may be located on one surface of the holographic optical element 830b, and reflects the light incident from the display unit 820 to the background image 811 generated in the space by the above-described method. The object image 821 having a predetermined angle θ may be arranged in a predetermined direction to generate in the space.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부(910)는 디스플레이부(820)가 홀로그래픽 광학 장치(830)에 소정의 각도(θ2)로 광을 입사시켜 객체 영상(821)을 공간 상에 소정의 방향으로 플로팅시키도록 디스플레이부(820)를 지지부(910) 내부에 위치시키도록 구성될 수 있으며, 또한 홀로그래픽 광학 장치(830)가 지면과 소정의 각도(θ1)로 위치시키도록 구성될 수 있다. 구체적으로 시청자들이 공간 상에 플로팅된 객체 영상(821)을 바라보았을 때, 객체 영상(821)은 시청자들이 객체 영상(821)을 바라보는 방향에 대해 수직 방향으로 생성될 수 있다. 따라서, 시청자들은 기존 텔레비전으로부터 영상을 시청하는 것이 아닌 텔레비전 없이 공간 상에서 플로팅된 객체 영상(821) 및 배경 영상(811)을 볼 수 있다. 상술한 방향으로 객체 영상(821)이 생성되도록 θ1 및 θ2는 각각 45도의 각도로 이루어 질 수 있으나, 상술한 각도는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the support unit 910 according to an embodiment of the present invention, the display unit 820 injects light into the holographic optical device 830 at a predetermined angle θ2 so that the object image 821 is predetermined in space. The display unit 820 may be configured to be positioned inside the support unit 910 so as to float in the direction of, and the holographic optical device 830 may be configured to be positioned at a predetermined angle θ1 with the ground. have. In detail, when viewers look at the object image 821 floated on the space, the object image 821 may be generated in a direction perpendicular to the direction in which the viewer views the object image 821. Accordingly, viewers may view the object image 821 and the background image 811 floated in the space without the television, rather than watching the image from the existing television. Θ1 and θ2 may be formed at an angle of 45 degrees, respectively, so that the object image 821 is generated in the above-described direction, but the above-described angles are merely examples for describing an exemplary embodiment of the present invention.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미러 어레이(830a)는 플로팅된 배경 영상(811)과 소정의 각도(θ)를 갖는 객체 영상(821)을 생성하도록 상술한 바와 같이 θ1 및 θ2 각각이 45도인 경우, 객체 영상(821)은 객체 영상(821)을 바라보는 방향에 대해 수직 방향으로 생성될 수 있고, 배경 영상(811)은 상술한 객체 영상(821)과 45도의 각도를 이루면서 객체 영상(821)의 후면에 배치될 수 있으며, 시청자들은 객체 영상(821)과 함께 배경 영상(811)을 동시에 볼 수 있다.In addition, as described above, the mirror array 830a according to an embodiment of the present invention generates a floated background image 811 and an object image 821 having a predetermined angle θ, respectively. In the case of FIG. 1, the object image 821 may be generated in a vertical direction with respect to the direction in which the object image 821 is viewed, and the background image 811 may be formed at an angle of 45 degrees with the above-described object image 821. It may be disposed on the back of the 821, the viewer can simultaneously view the background image 811 with the object image 821.
상술한 방법에 의해 홀로그래픽 디스플레이 장치(900)가 배경 영상(811) 및 객체 영상(821)을 동시에 생성하도록 배경 영상 투사부(810) 및 디스플레이부(820)는 지지부(910) 내부에 포함될 수 있다.By the above-described method, the background image projector 810 and the display 820 may be included in the support 910 such that the holographic display apparatus 900 simultaneously generates the background image 811 and the object image 821. have.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(900)는 공간 상에 배경 영상(811) 및 객체 영상(821)을 동시에 생성할 수 있고, 객체 영상(821)은 시청자들이 바라보는 방향에 대해 수직 방향으로 생성될 수 있으므로 시청자들은 기존에 비해 더욱 생동감 있는 영상을 볼 수 있다.Accordingly, the holographic display apparatus 900 according to an exemplary embodiment may simultaneously generate a background image 811 and an object image 821 in a space, and the object image 821 may be viewed by viewers. Because it can be generated in the vertical direction with respect to the viewer, viewers can see a more vivid image than before.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.Although all the components constituting the embodiments of the present invention described above are described as being combined or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or some of the components of the components are selectively combined to perform some or all of the functions combined in one or a plurality of hardware It may be implemented as a computer program having a. In addition, such a computer program is stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, and the like, and is read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention. The recording medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium and the like.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to describe them. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (12)

  1. 배경 영상을 플로팅시키는 필름 형태의 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Elements); 및Holographic Optical Elements in the form of a film for plotting a background image; And
    상기 홀로그래픽 광학 소자의 일 면에 위치하며, 상기 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 갖는 객체 영상을 생성하는 미러 어레이;를 포함하는 홀로그래픽 광학 장치.And a mirror array positioned on one surface of the holographic optical element to generate an object image having a predetermined angle with the floated background image.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 홀로그래픽 광학 소자는The holographic optical element
    베이스 필름; 및Base film; And
    상기 베이스 필름에 형성된 것으로서, 다중 발산하는 물체광과 참조광 사이의 간섭을 기초로 형성되는 홀로그램 패턴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광학 장치.And a hologram pattern formed on the base film and formed based on interference between the multi-diffusing object light and the reference light.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 물체광은 상기 물체광을 집광시키는 프리즘 시트, 렌즈 시트, 상기 물체광을 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일면 전체로 확산시키는 확산판 또는 이들의 조합을 투과하여 다중 발산하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광학 장치.The object light is multi-transmitted through the prism sheet for condensing the object light, the lens sheet, the diffusion plate for diffusing the object light to the entire surface of the holographic optical element or a combination thereof Device.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 홀로그램 패턴은,The hologram pattern is,
    상기 물체광이 상기 베이스 필름에 이격되어 위치하는 확산판을 투과하여 상기 홀로그래픽 광학 소자에 도달하기까지 이동한 거리에 따라 광 효율의 균일도를 조절하여 형태가 변환되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광학 장치.Holographic optical device characterized in that the shape is converted by adjusting the uniformity of the light efficiency according to the distance traveled through the diffuser plate spaced apart from the base film to reach the holographic optical element .
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 홀로그램 패턴은 상기 참조광이 상기 프리즘 시트, 상기 렌즈 시트 및 상기 확산판을 모두 투과하지 않은 상태로 상기 홀로그래픽 광학 소자에 입사되어 형성되는 제1 홀로그램 패턴인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광학 장치.And the hologram pattern is a first hologram pattern in which the reference light is incident on the holographic optical element without passing through all of the prism sheet, the lens sheet, and the diffusion plate.
  6. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 홀로그램 패턴은 상기 참조광이 상기 프리즘 시트, 상기 렌즈 시트, 상기 확산판 또는 이들의 조합을 투과하여 상기 투과된 참조광이 상기 홀로그래픽 광학 소자에 입사되어 형성되는 제2 홀로그램 패턴인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광학 장치.The hologram pattern may be a second hologram pattern in which the reference light passes through the prism sheet, the lens sheet, the diffusion plate, or a combination thereof, and the transmitted reference light is incident to the holographic optical element. Graphics optics.
  7. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 홀로그램 패턴은,The hologram pattern is,
    상기 물체광은 상기 홀로그래픽 광학 소자의 일측면으로 입사되고,The object light is incident on one side of the holographic optical element,
    상기 참조광은 상기 물체광이 상기 홀로그래픽 광학 소자를 투과하여 미리 설계된 구조의 반사체에서 반사된 광이며,The reference light is light reflected by a reflector having a pre-designed structure through which the object light passes through the holographic optical element,
    상기 참조광이 상기 홀로그래픽 광학 소자의 타측면으로 입사되어 형성되는 제3 홀로그램 패턴인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광학 장치.And a third hologram pattern in which the reference light is incident on the other side of the holographic optical element.
  8. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    투명 소재로 형성되고 상기 미러 어레이의 타 면에 위치하는 투명 소자;를 더 포함하는 홀로그래픽 광학 장치.And a transparent element formed of a transparent material and positioned on the other side of the mirror array.
  9. 홀로그래픽 광학 장치;Holographic optics;
    상기 홀로그래픽 광학 장치에 배경 영상을 투사하는 배경 영상 투사부; 및A background image projector for projecting a background image onto the holographic optical device; And
    공간 상에 객체 영상을 생성하도록 상기 홀로그래픽 광학 장치에 광을 입사시키는 디스플레이부;를 포함하고,And a display unit for injecting light into the holographic optical device to generate an object image in space.
    상기 홀로그래픽 광학 장치는,The holographic optical device,
    상기 투사된 배경 영상을 플로팅시키는 필름 형태의 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Elements); 및Holographic optical elements in the form of a film for plotting the projected background image; And
    상기 홀로그래픽 광학 소자의 일 면에 위치하며, 상기 디스플레이부로부터 입사된 광을 반사시켜 상기 플로팅된 배경 영상과 소정의 각도를 갖는 상기 객체 영상을 생성하는 미러 어레이;를 포함하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.And a mirror array positioned on one surface of the holographic optical element to reflect the light incident from the display to generate the object image having a predetermined angle with the floated background image.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 디스플레이부는 전류에 반응하여 자체적으로 광을 발산시키도록 유기화합물 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.The display unit holographic display device comprising an organic compound film to emit light by itself in response to the current.
  11. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 디스플레이부는 광을 발생시키는 백라이트를 포함하고, 상기 백라이트에서 발생된 광이 외부 전기장에 의해 분자 배열이 조작된 액정을 통과하여 상기 통과된 광의 진행 방향이 기 설정된 방향으로 편광되어 상기 홀로그래픽 광학 장치에 입사시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.The display unit includes a backlight for generating light, and the light generated from the backlight passes through a liquid crystal whose molecular arrangement is manipulated by an external electric field, and the propagation direction of the transmitted light is polarized in a preset direction so that the holographic optical device Holographic display device characterized in that the incident.
  12. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 객체 영상이 공간 상에 소정의 방향으로 생성되도록 상기 홀로그래픽 광학 장치를 상기 디스플레이부와 소정의 각도로 배치시키는 지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 장치.And a support unit for arranging the holographic optical device at a predetermined angle with the display unit such that the object image is generated in a predetermined direction in space.
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