KR101679709B1 - 2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System - Google Patents

2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System Download PDF

Info

Publication number
KR101679709B1
KR101679709B1 KR1020150038645A KR20150038645A KR101679709B1 KR 101679709 B1 KR101679709 B1 KR 101679709B1 KR 1020150038645 A KR1020150038645 A KR 1020150038645A KR 20150038645 A KR20150038645 A KR 20150038645A KR 101679709 B1 KR101679709 B1 KR 101679709B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plane wave
optical modulator
transmitting
viewing window
fringe pattern
Prior art date
Application number
KR1020150038645A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160113433A (en
Inventor
홍지수
홍성희
강훈종
김영민
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020150038645A priority Critical patent/KR101679709B1/en
Priority to PCT/KR2015/002745 priority patent/WO2016153084A1/en
Publication of KR20160113433A publication Critical patent/KR20160113433A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101679709B1 publication Critical patent/KR101679709B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • 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
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/10Processes or apparatus for producing holograms using modulated reference beam
    • G03H1/12Spatial modulation, e.g. ghost imaging
    • 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
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/268Holographic stereogram

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

2차원 디스플레이로 변환가능한 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템은, 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하고, 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 또는 일부 투과시키는 변조기;와 변조기를 투과한 평면파를 투과 또는 산란시키는 LC 소자를 포함한다. 종래 기술인 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이는 매우 제한된 관찰 위치에서 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 것만이 가능하지만, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자의 선호에 따라 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이를 2차원 디스플레이로써 기능하도록 변환할 수 있게 된다.A viewing window type holographic display system capable of being converted into a two-dimensional display is provided. A holographic display system according to an embodiment of the present invention includes a modulator for generating a holographic fringe pattern and transmitting all or a part of a plane wave transmitted through a fringe pattern and an LC element for transmitting or scattering a plane wave transmitted through the modulator do. Although the prior art viewing window type holographic display is only capable of providing a three dimensional holographic image at a very limited viewing position, according to embodiments of the present invention, a viewing window type holographic display can be displayed on a two-dimensional display As shown in FIG.

Description

2차원 디스플레이로 변환 가능한 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템{2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System}2D / 3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System [

본 발명은 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀로그래픽 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a display system, and more particularly, to a holographic display system.

도 1은 홀로그램 디스플레이의 회절각을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 홀로그램 디스플레이는 픽셀 크기에 의해 회절각 θ가 결정되며, 이는 픽셀 크기에 반비례한다.1 is a view showing a diffraction angle of a hologram display. As shown in FIG. 1, the conventional hologram display determines the diffraction angle? By the pixel size, which is inversely proportional to the pixel size.

보통 현재 기술 수준의 SLM(Spatial Light Modulator)(10)으로는 보통 수 도(°) 정도의 회절각 밖에 제공할 수가 없는데, 이에 따라 관찰자가 관찰할 수 있는 FOV(Field Of View)는 극히 제한되게 된다.Usually, the spatial light modulator (SLM) 10 of the current state of art can only provide a diffraction angle of about the order of degrees (°), so that the field of view (FOV) that an observer can observe is extremely limited do.

넓은 FOV를 제공하기 위해, 최근 도 2에 도시된 바와 같은 시야창 방식의 홀로그램 디스플레이가 등장하였다. 이는, SLM(10)의 각 픽셀로부터 회절되는 빛을 렌즈(60)를 이용해 하나의 작은 시야창에 모아줌으로써 관찰자의 위치를 제한하는 대신 넓은 FOV를 확보하는 방법이다.In order to provide a wide FOV, a hologram display of a viewing window type as shown in Fig. 2 recently appeared. This is a method of securing a wide FOV instead of limiting the position of the observer by collecting the light diffracted from each pixel of the SLM 10 into one small view window using the lens 60. [

도 2에서 레이저 평면파가 SLM(10)에 표시된 홀로그램에 의해 회절되고, 회절된 빛은 렌즈 1(20)에 의해 초점거리에 위치한 면에서 주파수 영역으로 변환되게 된다. 이때. 주파수 영역에 공간밴드패스 필터(30)를 위치시킴으로써 DC term이 제거된 complex wave만을 얻게 되며, 다시 렌즈 2(40)에 의해 SLM(10)의 이미지가 렌즈 3(60) 바로 앞의 SLM 이미지 평면(50)에 형성되게 된다.In Fig. 2, the laser plane wave is diffracted by the hologram displayed on the SLM 10, and the diffracted light is converted into the frequency domain by the lens 1 (20) in the plane located at the focal distance. At this time. Only the complex wave from which the DC term is removed is obtained by placing the spatial bandpass filter 30 in the frequency domain and the image of the SLM 10 is again transmitted by the lens 2 40 to the SLM image plane (50).

SLM 이미지 평면(50)에 생성된 SLM의 이미지의 각 픽셀로부터 회절된 빛이 렌즈 3(60)에 의해 시야창에 모두 모이게 됨으로써 관찰자가 시야창 안에 존재할 경우 SLM의 크기에 관계없이 SLM의 전체 영역을 통해 홀로그램을 관찰할 수 있게 된다.The light diffracted from each pixel of the image of the SLM generated in the SLM image plane 50 is collected by the lens 3 60 in the viewing window so that the entire area of the SLM regardless of the size of the SLM when the observer is present in the viewing window So that the hologram can be observed.

하지만, 관찰자는 시야창 안에 동공을 위치시켜야만 홀로그램을 관찰할 수 있다. 따라서, 시야창 방식 홀로그램은 홀로그램 영상을 제공함에 있어서는 용이하지만 사용자가 불편을 느낄 수 있기 때문에 상용화를 고려한다면 평범한 2차원 디스플레이로의 전환이 필요한 실정이다.
However, the observer can observe the hologram only by placing the pupil in the viewing window. Therefore, the viewing window type hologram is easy to provide a hologram image, but the user may feel inconvenience. Therefore, if commercialization is considered, it is necessary to switch to a normal two-dimensional display.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 2차원 디스플레이로 변환 가능한 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a viewing window type holographic display system capable of being converted into a two-dimensional display.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 홀로그래픽 디스플레이 시스템은, 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 제1 변조기; 상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 또는 일부 투과시키는 제2 변조기; 및 상기 제2 변조기를 투과한 평면파를 투과 또는 산란시키는 LC(Liquid Crystal);를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a holographic display system including a first modulator for generating a holographic fringe pattern; A second modulator for transmitting all or part of a plane wave transmitted through the fringe pattern; And an LC (Liquid Crystal) transmitting or scattering a plane wave transmitted through the second modulator.

그리고, 3차원 모드의 경우, 상기 제2 변조기는, 상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 일부 투과시키고, 상기 LC는, 상기 제2 변조기를 투과한 평면파를 투과시킬 수 있다.In the case of the three-dimensional mode, the second modulator allows a part of the plane wave transmitted through the fringe pattern to be transmitted, and the LC can transmit the plane wave transmitted through the second modulator.

또한, 2차원 모드의 경우, 상기 제2 변조기는, 상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 투과시키고, 상기 LC는, 상기 제2 변조기를 투과한 평면파를 산란시킬 수 있다.Further, in the case of the two-dimensional mode, the second modulator transmits all the plane waves transmitted through the fringe pattern, and the LC can scatter the plane waves transmitted through the second modulator.

그리고, 상기 LC는, 디퓨저 상태로 전이되어, 상기 평면파를 산란시킬 수 있다.Then, the LC may be transferred to the diffuser state to scatter the plane wave.

또한, 상기 제2 변조기는, 원형 부분 또는 사각형 부분을 제외한 나머지가 검정색으로 나타낸 이미지를 생성하여, 원형 부분 또는 사각형 부분만을 투과시키는 공간 밴드패스 필터로 기능할 수 있다.In addition, the second modulator may function as a spatial bandpass filter that generates an image represented by black except for the circular portion or the rectangular portion, and transmits only the circular portion or the rectangular portion.

그리고, 상기 제1 변조기는, 반사형 또는 투과형 공간 광 변조기일 수 있다.The first modulator may be a reflective or transmissive spatial light modulator.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템은, 상기 LC의 전단에 마련되어, 상기 제2 변조기를 투과한 평면파를 시야창에 모여지게 하는 렌즈;를 더 포함할 수 있다.The holographic display system according to an embodiment of the present invention may further include a lens provided at a front end of the LC to collect a plane wave transmitted through the second modulator in a viewing window.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 홀로그래픽 디스플레이 방법은, 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계; 상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 또는 일부 투과시키는 단계; 및 상기 투과 단계에서 투과된 평면파를 투과 또는 산란시키는 단계;를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a holographic display method including: generating a holographic fringe pattern; Transmitting all or part of a plane wave transmitted through the fringe pattern; And transmitting or scattering the plane wave transmitted in the transmitting step.

종래 기술인 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이는 매우 제한된 관찰 위치에서 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 것만이 가능하지만, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자의 선호에 따라 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이를 2차원 디스플레이로써 기능하도록 변환할 수 있게 된다.
Although the prior art viewing window type holographic display is only capable of providing a three dimensional holographic image at a very limited viewing position, according to embodiments of the present invention, a viewing window type holographic display can be displayed on a two-dimensional display As shown in FIG.

도 1은 홀로그램 디스플레이의 회절각을 나타낸 도면,
도 2는 시야창 방식 홀로그램 디스플레이를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템을 도시한 도면,
도 4는 3차원 모드를 위한 투과형 공간 광변조기에 생성되는 이미지들을 예시한 도면,
도 5는 3차원 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 상태를 나타낸 도면, 그리고,
도 6은 2차원 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 상태를 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a diffraction angle of a hologram display,
2 shows a view window type hologram display,
FIG. 3 illustrates a view window type holographic display system according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 4 illustrates images generated in a transmissive spatial light modulator for a three-dimensional mode,
5 is a diagram illustrating a state of a viewing window type holographic display system according to an embodiment of the present invention in a three-dimensional mode,
6 is a diagram illustrating a state of a field-of-view holographic display system according to an embodiment of the present invention in a two-dimensional mode.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템을 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템은, 2차원 디스플레이 시스템으로 변환이 가능하다.3 is a view illustrating a viewing window type holographic display system according to an embodiment of the present invention. A viewing window type holographic display system according to an embodiment of the present invention can be converted into a two dimensional display system.

본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템은, 도 3에 도시된 바와 같이, 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator : SLM)(110), 빔 스플리터(120), 렌즈 1(130), 투과형 공간 광 변조기(140), 렌즈 2(150), 렌즈 3(160) 및 PDLC(Polymer-Dispersed Liquid Crystal)(170)를 포함한다.3, a viewing window type holographic display system according to an embodiment of the present invention includes a spatial light modulator (SLM) 110, a beam splitter 120, a lens 1 130, A transmissive spatial light modulator 140, a lens 2 150, a lens 3 160 and a Polymer-Dispersed Liquid Crystal (PDLC) 170.

렌즈 1(130), 렌즈 2(150) 및 렌즈 3(160)은 동일한 초점거리 F를 갖는다. 또한, 도 3에서 공간 광 변조기(110)는 반사형 공간 광 변조기를 상정하였는데, 예시적인 것에 불과하다. 공간 광 변조기(110)은 투과형 공간 광변조기로 대체가능하다. 단, 이 경우에는 빔 스플리터(120)를 제거하고 collimated laser를 공간 광 변조기(110)의 뒤에서 조사하여 줄 것이 요구된다.Lens 1 130, Lens 2 150 and Lens 3 160 have the same focal length F. [ 3, the spatial light modulator 110 assumes a reflective spatial light modulator, which is merely exemplary. The spatial light modulator 110 may be replaced by a transmissive spatial light modulator. However, in this case, it is required to remove the beam splitter 120 and irradiate a collimated laser from behind the spatial light modulator 110.

도 2에 도시된 기존의 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템과 달리, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템은,Unlike the conventional viewing window type holographic display system shown in FIG. 2, the viewing window type holographic display system according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

1) 공간 밴드패스 필터 대신에 투과형 공간 광 변조기(140)가 위치하고,1) Instead of the spatial band pass filter, a transmission spatial light modulator 140 is located,

2) 렌즈 3(160)의 앞(후단)에 PDLC(170)가 위치한다.2) The PDLC 170 is positioned in front of the lens 3 (160) (rear end).

투과형 공간 광 변조기(140)는 LC 패널을 이용하여 구현할 수 있으며, PDLC(170)는 전압 인가 여부에 따라 투명한 상태 또는 디퓨저(Diffuser) 상태(반투명 상태)로 전이되는 LC 소자이다.The transmissive spatial light modulator 140 can be implemented using an LC panel, and the PDLC 170 is an LC element that transitions to a transparent state or a diffuser state (semitransparent state) depending on whether a voltage is applied or not.

도 4는 3차원 모드를 위한 투과형 공간 광변조기(140)에 생성되는 이미지들을 예시한 도면이다. 3차원 모드는 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템이 본연의 기능을 수행하는 모드이다.4 is a diagram illustrating images generated in a transmissive spatial light modulator 140 for a three-dimensional mode. The three-dimensional mode is a mode in which the viewing window type holographic display system according to the embodiment of the present invention performs its function.

본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템이 3차원 모드로 동작하기 위해서는, 투과형 공간 광변조기(140)가 도 4에 도시된 바와 같은 이미지를 생성하여야 한다.In order for the viewing window type holographic display system according to the embodiment of the present invention to operate in the three-dimensional mode, the transmission spatial light modulator 140 must generate an image as shown in FIG.

도 4의 (a)는 우측 상부의 사각형 부분은 투명하게 나머지 부분은 검정색으로 나타낸 이미지이고, 도 4의 (b)는 우측 상부의 원형 부분은 투명하게 나머지 부분은 검정색으로 나타낸 이미지이다.4 (a) is an image in which the upper right square portion is transparent and the remaining portion is an image in black, and FIG. 4 (b) is an image in which the upper right circular portion is transparent and the remaining portion is black.

(a) 타입의 이미지와 (b) 타입의 이미지 중 어느 타입의 이미지를 이용할지는 홀로그램 영상 정보에 따라 결정할 수 있다. 도 4에 도시된 이미지를 생성함으로써 투과형 공간 광 변조기(140)는 공간 밴드패스 필터로 기능할 수 있게 된다.it is possible to determine which type of image of the (a) type image and the (b) type image is used according to the hologram image information. By generating the image shown in FIG. 4, the transmissive spatial light modulator 140 can function as a spatial bandpass filter.

도 5는 3차원 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 상태를 나타낸 도면이다.5 is a view illustrating a state of a field-of-view holographic display system according to an embodiment of the present invention in a three-dimensional mode.

도 5에 도시된 바와 같이, 3차원 모드에서는, 투과형 공간 광변조기(140)는 도 4에 도시된 바와 같은 이미지를 생성하여 공간 밴드패스 필터로 기능하고, PDLC(170)는 투명 상태로 설정/동작한다.As shown in FIG. 5, in the three-dimensional mode, the transmission spatial light modulator 140 generates an image as shown in FIG. 4 to function as a spatial bandpass filter, and the PDLC 170 is set / .

이에, 공간 광 변조기(110)에서 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하면, 이를 투과한 레이저 평면파가 빔 스플리터(120)를 통해 렌즈 1(130)에서 포커싱 되어 투과형 공간 광 변조기(140)의 투명한 부분에 의해 일부만 투과(필터링)하고, 렌즈 2(150)를 통해 평행하게 변환되어, 렌즈 3(160)에 의해 시야창에 모두 모여지게 된다.When a holographic fringe pattern is generated in the spatial light modulator 110, a laser plane wave transmitted through the holographic fringe pattern is focused on the lens 1 130 through the beam splitter 120 and is reflected by the transparent part of the transmission spatial light modulator 140 (Filtered), converted into parallel through the lens 2 150, and collected by the lens 3 160 in the viewing window.

이때, PDLC(170)는 투명 상태이므로, 홀로그래픽 패턴에 의한 홀로그램 영상은 PDLC(170)에 의해 영향받지 않고 그대로 투과한다.At this time, since the PDLC 170 is in a transparent state, the hologram image by the holographic pattern is transmitted unaffected by the PDLC 170 as it is.

이에 의해, 시야창 안에 존재하는 관찰자는 공간 광 변조기(110)에서 생성된 홀로그래픽 프린지 패턴에 의한 3차원 홀로그램 영상을 관찰할 수 있게 된다.Thus, the observer in the viewing window can observe the three-dimensional holographic image by the holographic fringe pattern generated by the spatial light modulator 110. [

도 6은 2차원 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 상태를 나타낸 도면이다. 2차원 모드는 본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템이 2차원 디스플레이로 기능하여 관찰자에게 2차원 영상을 제공하는 모드이다.6 is a diagram illustrating a state of a field-of-view holographic display system according to an embodiment of the present invention in a two-dimensional mode. A two-dimensional mode is a mode in which a viewing window type holographic display system according to an embodiment of the present invention functions as a two-dimensional display and provides a two-dimensional image to an observer.

본 발명의 실시예에 따른 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템이 2차원 모드로 동작하기 위해서는, 투과형 공간 광변조기(140)가 전 영역이 투명한 이미지를 생성하여야 한다. 그러면, 투과형 공간 광변조기(140)는 모든 빛을 투과시키는 투명한 유리창과 같이 기능하게 된다.In order for the viewing window type holographic display system according to the embodiment of the present invention to operate in the two-dimensional mode, the transmission spatial light modulator 140 must generate a transparent image of the entire area. Then, the transmission spatial light modulator 140 functions as a transparent window for transmitting all the light.

또한, PDLC(170)는 디퓨저 상태(반투명 상태)로 설정한다. 이에, PDLC(170)는 입사되는 빛을 산란시키게 된다.Also, the PDLC 170 sets the diffuser state (semi-transparent state). Accordingly, the PDLC 170 scatters incident light.

공간 광 변조기(110)에서 홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하면, 이를 투과한 레이저 평면파가 빔 스플리터(120)를 통해 렌즈 1(130)에서 포커싱 되어 투과형 공간 광 변조기(140)를 통과하고, 렌즈 2(150)를 통해 평행하게 변환되어, 4f 시스템의 원리에 의해 렌즈 3(160)에는 공간 광 변조기(110)에서 생성한 홀로그래픽 프린지 패턴에 의한 3차원 홀로그램 영상이 그대로 맺혀진다.When a holographic fringe pattern is generated in the spatial light modulator 110, a laser plane wave transmitted through the spatial light modulator 110 is focused on the lens 1 130 through the beam splitter 120, passes through the transmission spatial light modulator 140, 150, and the 3-dimensional holographic image by the holographic fringe pattern generated by the spatial light modulator 110 is formed on the lens 3 160 in accordance with the principle of the 4f system.

이 3차원 홀로그램 영상은 렌즈 3(160)에 의해 시야창에 모두 모여지게 될 것이다. 하지만, PDLC(170)는 기름 종이와 같은 디퓨저 상태(반투명 상태)이기 때문에, 3차원 홀로그램 영상이 산란되어 2차원 영상으로 변환된다.This three-dimensional hologram image will be gathered in the viewing window by lens 3 160. [ However, since the PDLC 170 is in a diffuser state (translucent state) such as oil paper, a three-dimensional hologram image is scattered and converted into a two-dimensional image.

이에 의해, 시야창 안에 존재하는 관찰자는 공간 광 변조기(110)에서 생성된 홀로그래픽 프린지 패턴에 의한 홀로그램 영상을 2차원으로 관찰할 수 있게 된다.Accordingly, the observer in the viewing window can observe the holographic image by the holographic fringe pattern generated by the spatial light modulator 110 in two dimensions.

지금까지, 2차원 디스플레이로 변환가능한 시야창 방식 홀로그래픽 디스플레이 시스템에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.Up to now, a viewing window type holographic display system that can be converted into a two-dimensional display has been described in detail with a preferred embodiment.

위 실시예에서, 디스플레이 타입 변경의 중심이 되는 소자들을 전자식 소자들인 투과형 공간 광 변조기(140)와 PDLC(170)로 구현하였는데, 이는 예시적인 것에 불과하다.In the above embodiment, the elements that are central to the display type change are implemented by the transmission type spatial light modulator 140 and the PDLC 170, which are electronic elements, but this is merely an example.

투과형 공간 광 변조기(140)를 기구적으로 기능이 변환되는 소자로 구현하는 것이 가능하다. 즉, 공간밴드패스 필터와 투명 유리를 하나의 패널에 마련하고, 패널의 회전이나 이동에 의해, 3차원 모드에서는 광 경로 상에 공간밴드패스 필터가 위치하도록 하고, 2차원 모드에서는 광 경로 상에 투명 유리가 위치하도록 구동시키는 것이 가능하다.It is possible to implement the transmissive spatial light modulator 140 as an element whose function is changed in function. That is, a spatial bandpass filter and a transparent glass are provided on one panel, and a space bandpass filter is placed on the optical path in the three-dimensional mode by rotation or movement of the panel. In the two- It is possible to drive the transparent glass to be positioned.

나아가, PDLC(170) 역시 기구적으로 기능이 변환되는 소자로 구현하는 것이 가능하다. 즉, 투명 유리와 디퓨저를 하나의 패널에 마련하고, 패널의 회전이나 이동에 의해, 3차원 모드에서는 광 경로 상에 투명 유리가 위치하도록 하고, 2차원 모드에서는 광 경로 상에 디퓨저가 위치하도록 구동시키는 것이 가능하다.Furthermore, the PDLC 170 can also be implemented as an element whose function is changed mechanically. That is, the transparent glass and the diffuser are provided on one panel, and the transparent glass is placed on the optical path in the three-dimensional mode by rotation or movement of the panel, and in the two- .

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

110 : 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator : SLM)
120 : 빔 스플리터
130, 150, 160 : 렌즈
140 : 투과형 공간 광 변조기
170 : PDLC(Polymer-Dispersed Liquid Crystal)
110: Spatial Light Modulator (SLM)
120: beam splitter
130, 150, 160: lens
140: transmission type spatial light modulator
170: Polymer-Dispersed Liquid Crystal (PDLC)

Claims (8)

홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 제1 광 변조기;
상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 또는 일부 투과시키는 제2 광 변조기; 및
상기 제2 광 변조기를 투과한 평면파를 투과 또는 산란시키는 LC(Liquid Crystal);를 포함하고,
3차원 모드의 경우,
상기 제2 광 변조기는, 상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 일부 투과시키고,
상기 LC는, 상기 제2 광 변조기를 투과한 평면파를 투과시키며,
2차원 모드의 경우,
상기 제2 광 변조기는, 상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 투과시키고,
상기 LC는, 상기 제2 광 변조기를 투과한 평면파를 산란시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템.
A first optical modulator for generating a holographic fringe pattern;
A second optical modulator that transmits all or part of a plane wave transmitted through the fringe pattern; And
And an LC (Liquid Crystal) transmitting or scattering a plane wave transmitted through the second optical modulator,
In the case of the three-dimensional mode,
Wherein the second optical modulator partially transmits a plane wave transmitted through the fringe pattern,
Wherein the LC transmits a plane wave transmitted through the second optical modulator,
In the two-dimensional mode,
The second optical modulator transmits all the plane waves transmitted through the fringe pattern,
Wherein the LC scatters a plane wave transmitted through the second optical modulator.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 LC는,
디퓨저 상태로 전이되어, 상기 평면파를 산란시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
In the LC,
Diffusing the diffraction grating to diffuse the plane wave.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 광 변조기는,
원형 부분 또는 사각형 부분을 제외한 나머지가 검정색으로 나타낸 이미지를 생성하여, 원형 부분 또는 사각형 부분만을 투과시키는 공간 밴드패스 필터로 기능하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the second optical modulator comprises:
And a spatial band pass filter for generating an image in black except for the circular portion or the rectangular portion to transmit only the circular portion or the rectangular portion.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 광 변조기는,
반사형 또는 투과형 공간 광 변조기인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first optical modulator comprises:
Wherein the spatial light modulator is a reflective or transmissive spatial light modulator.
청구항 1에 있어서,
상기 LC의 전단에 마련되어, 상기 제2 광 변조기를 투과한 평면파를 시야창에 모여지게 하는 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
And a lens provided at a front end of the LC to collect a plane wave transmitted through the second optical modulator in a viewing window.
홀로그래픽 프린지 패턴을 생성하는 단계;
상기 프린지 패턴을 투과한 평면파를 전부 또는 일부 투과시키는 단계; 및
상기 투과 단계에서 투과된 평면파를 투과 또는 산란시키는 단계;를 포함하고,
3차원 모드의 경우,
상기 전부 또는 일부 투과 단계는, 상기 평면파를 일부 투과시키고,
상기 투과 또는 산란 단계는, 상기 평면파를 투과시키며,
2차원 모드의 경우,
상기 전부 또는 일부 투과 단계는, 상기 평면파를 전부 투과시키고,
상기 투과 또는 산란 단계는, 상기 평면파를 산란시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 방법.
Generating a holographic fringe pattern;
Transmitting all or part of a plane wave transmitted through the fringe pattern; And
Transmitting or scattering the plane wave transmitted in the transmitting step,
In the case of the three-dimensional mode,
The whole or a part of the transmitting step may partially transmit the plane wave,
Wherein the transmitting or scattering step transmits the plane wave,
In the two-dimensional mode,
Wherein all or a part of the transmitting step transmits the plane wave entirely,
Wherein the transmitting or scattering step scatters the plane wave.
KR1020150038645A 2015-03-20 2015-03-20 2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System KR101679709B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150038645A KR101679709B1 (en) 2015-03-20 2015-03-20 2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System
PCT/KR2015/002745 WO2016153084A1 (en) 2015-03-20 2015-03-20 Viewing window holographic display system capable of conversion to two-dimensional display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150038645A KR101679709B1 (en) 2015-03-20 2015-03-20 2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160113433A KR20160113433A (en) 2016-09-29
KR101679709B1 true KR101679709B1 (en) 2016-11-28

Family

ID=56977404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150038645A KR101679709B1 (en) 2015-03-20 2015-03-20 2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101679709B1 (en)
WO (1) WO2016153084A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022154348A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-21 정홍준 Apparatus for shaping transmitted light of microscope using transparent display panel

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117320A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 전자부품연구원 Three-dimensional display system and method using integrated image and holography

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218231A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Communications Research Laboratory Mphpt Device and method for displaying stereoscopic image

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07281214A (en) * 1994-02-18 1995-10-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical switch
KR100949170B1 (en) * 2005-06-13 2010-03-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. A passive reticle tool, a lithographic apparatus and a method of patterning a device in a lithography tool
WO2008094141A1 (en) * 2007-01-29 2008-08-07 Celloptic, Inc. System, apparatus and method for extracting image cross-sections of an object from received electromagnetic radiation
JP2008210435A (en) * 2007-02-26 2008-09-11 Fuji Xerox Co Ltd Spatial light modulator, and device and method for recording hologram
KR101704738B1 (en) * 2010-07-26 2017-02-08 한국전자통신연구원 Holographic display with high resolution

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218231A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Communications Research Laboratory Mphpt Device and method for displaying stereoscopic image

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022154348A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-21 정홍준 Apparatus for shaping transmitted light of microscope using transparent display panel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160113433A (en) 2016-09-29
WO2016153084A1 (en) 2016-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7125423B2 (en) Skew mirror auxiliary imaging
CN106707518B (en) Information display equipment and information display method
Kozacki et al. Extended viewing angle holographic display system with tilted SLMs in a circular configuration
JP4881871B2 (en) 3D display device
US7839549B2 (en) Three-dimensional autostereoscopic display and method for reducing crosstalk in three-dimensional displays and in other similar electro-optical devices
KR20150097733A (en) Multiplexed hologram tiling in a waveguide display
KR101653716B1 (en) 3D Image System and Display Method using the Hologram and Multiview Image
CN105824128B (en) Three-dimensional enhanced reality display system based on complex amplitude Grating Modulation
WO2016113528A1 (en) Display system
US20200209638A1 (en) Volumetric display arrangement and a method for representing content of an image
EP2994790B1 (en) Phase control backlight
JPH0396913A (en) Image display device
KR20190099721A (en) Holographic display apparatus providing expanded viewing window
KR101679709B1 (en) 2D/3D Convertible Viewing Window based Holographic Display System
Skirnewskaja et al. LiDAR-derived digital holograms for automotive head-up displays
EP2998782A1 (en) Monochrome stereoscopic viewing system with projection on semi-transparent slide
JP2011209262A (en) Adjusting type range finder and distance measuring method thereof
JP4064337B2 (en) 3D display device
KR102021201B1 (en) 3D Display System and Method using Integral Imaging and holography
US20200341270A1 (en) Optical device for use in an augmented reality or virtual reality device
JP5842298B2 (en) Transmission head-mounted display optical system
KR101942478B1 (en) A Back Light Unit Having Collimated Light Beam Source Without Speckle Noise And A Display Using The Same
Lushnikov et al. The schemes and methods for producing of the visual security features used in the color hologram stereography
KR101462330B1 (en) A device for displaying image in an electro-holographic display
KR101645989B1 (en) Head mounted display apparatus using photopolymer and image display method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant