KR102075158B1 - Manufacturing method of hologram lighting device for multi-light source using LED and Method for representation of hologram image using that device - Google Patents

Manufacturing method of hologram lighting device for multi-light source using LED and Method for representation of hologram image using that device Download PDF

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옥광호
김대현
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주식회사 미래기술연구소
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a hologram lighting means for a multi-LED light source, as a device having a minimum volume, capable of very easily playing a large hologram image, and reproducing a hologram image using the same. The method of the present invention comprises the steps of: preparing an optical system; preparing a hologram film (F1); mounting the hologram film (F1) on a mounting plate (15); manufacturing a hologram lighting means (F2); preparing a hologram lighting device; placing the hologram light means (F2) on an upper surface of a first mounting plate (22), and positioning a hologram image film (1) on a second mounting plate (23); and reproducing a hologram image.

Description

멀티 엘이디 광원용 홀로그램 조명수단의 제작 및 이를 이용한 홀로그램 영상의 재생방법{Manufacturing method of hologram lighting device for multi-light source using LED and Method for representation of hologram image using that device}Manufacturing method of hologram lighting device for multi-light source using LED and Method for representation of hologram image using that device}

본 발명은 홀로그램 조명수단의 제작 및 이를 이용한 홀로그램 영상의 재생방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 광량이 낮은 복수 개의 엘이디광원이 마치 단일의 재생광원과 같이 기능할 수 있도록 홀로그램 조명수단인 회절광학소자를 제작하고 이를 이용하여 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the production of a hologram lighting means and a method for reproducing a holographic image using the same, and more particularly, a diffraction optical element which is a hologram lighting means so that a plurality of LED light sources having a low light quantity can function like a single reproduction light source. The present invention relates to a method for producing a hologram image and using the same.

홀로그램의 조명 수단으로 가장 널리 사용되고 있는 것이 레이저 및 레이저 다이오드로서, 여러 가지 크기의 홀로그램에 대응하여 다양한 출력을 가지는 제품이 출시되고 있으나, 가격 자체가 비쌀 뿐 아니라 자칫 인체의 안구에 치명적인 상해를 입힐 수가 있어 대중화에는 한계가 있었다. The most widely used means of illumination of holograms are lasers and laser diodes, and products with various outputs corresponding to various sizes of holograms are being released, but the price itself is expensive and can not cause serious injury to the human eye. There was a limit to popularization.

이에 대한 대안으로 관련 업계에서 고려하고 있는 것이 엘이디인데, 엘이디는 레이저에 비해 상대적으로 가격이 저렴하고 인체에 거의 위해를 주지 않는 장점이 있으나, 레이저에 비해 광량 자체가 약해서 일정 크기 이상의 홀로그램을 조명하기에는 문제가 있다. As an alternative to this, the related industry considers LEDs. LEDs have advantages in that they are relatively inexpensive compared to lasers and have little harm to the human body. there is a problem.

엘이디의 광량을 증진시키기 위해서는 엘이디를 COB(Chip On Board) 방식으로 구성하거나, 또는 복수 개의 엘이디를 사용해야 하는데, 전자의 경우는 광의 균일도가 저하되는 문제가 있고, 후자의 경우는 복수 개의 광원으로 인해 홀로그램 영상 역시 복수 개가 겹쳐진다는 점에서 명확한 홀로그램 영상 재생이 불가능한 문제가 있었다.In order to increase the light quantity of the LED, the LED must be configured by a chip on board (COB) method or a plurality of LEDs. In the former case, the uniformity of light is deteriorated. In the latter case, due to a plurality of light sources, The hologram image also has a problem that it is impossible to play a clear hologram image in that a plurality of overlapping.

대한민국 등록특허 제0442820호Republic of Korea Patent No. 0442820 대한민국 등록특허 제0999576호Republic of Korea Patent No. 0999576 대한민국 등록특허 제1869495호Republic of Korea Patent No.1869495

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일의 광원과 같이 작용하는 복수 개의 엘이디광원과 회절광학소자로 이루어지는 홀로그램 조명수단을 이용하여 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to reproduce a holographic image using hologram lighting means composed of a plurality of LED light sources and diffractive optical elements acting as a single light source. The purpose is to provide a method.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 파장 λ1을 가지는 레이저광원(11), 레이저광원(11)으로부터 일정 거리 떨어져 위치하는 광분리기(12), 광분리기(12) 일측 방향으로 일정 거리 떨어져 위치하며 각각이 입체각 W1을 가지되 인접영역에서 S1만큼 중첩되도록 배치되는 N개의 제1스페셜필터(13), 광분리기(12) 타측 방향으로 일정 거리 떨어져 위치하는 입체각 W2를 가지는 제2스페셜필터(14), 제1스페셜필터(13) 및 제2스페셜필터(14) 각각과 대향하는 거치플레이트(15)가 구비되는 광학계를 준비하는 단계; 가로 및 세로 길이가 각각 L1, L2(L2 〉L1)로 이루어지는 홀로그램 필름(F1)을 준비하는 단계; 홀로그램 필름(F1) 가로의 양단 부위는 제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1 내부에 위치하며, 홀로그램 필름(F1) 세로의 양단 부위는 N개의 제1스페셜필터(13) 중에 양측 최외곽에 위치하는 제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1 내부에 위치하도록 홀로그램 필름(F1)을 거치플레이트(15)에 거치하는 단계; 레이저광원(11)을 작동시켜 생성된 광을 광분리기(12)로 물체광(O) 및 참조광(R)으로 분리하고, 분리된 물체광(O)은 각각이 입체각 W1을 가지는 N개의 제1스페셜필터(13) 각각에 의해 인접영역에서 S1만큼 중첩되어 홀로그램 필름(F1)에 입사하고, 분리된 참조광(R)은 입체각 W2(W2 〉W1)를 가지는 제2스페셜필터(14)를 통해 홀로그램 필름(F1)에 입사하여, 간섭무늬가 형성된 홀로그램 조명수단(F2)을 제작하는 단계; 주된 파장 및 발산각 각각이 λ1 및 W1을 가지는 복수 개로 이루어지되 인접영역에서 S1만큼 중첩되도록 배치되는 N개의 엘이디광원(21), 엘이디광원(21)과 일정 거리 떨어져 위치하는 제1거치판(22), 제1거치판(22) 일측 부위에 위치하며 제1거치판(22)과 일정 각도 경사져 배치되는 제2거치판(23)이 구비되는 홀로그램 조명장치를 준비하는 단계; 홀로그램 조명수단(F2)을 제1거치판(22) 상면에 안치하고, 제2거치판(23)에 홀로그램 영상필름(1)을 위치시키는 단계; N개의 엘이디광원(21)을 작동시켜, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광이 W1으로 발산함과 동시에 인접영역에서 S1만큼 중첩된 상태로 홀로그램 조명수단(F2)을 통해 홀로그램 영상필름(1)으로 조사되어 홀로그램 영상을 재생하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a laser light source 11 having a wavelength λ1, an optical separator 12 positioned at a predetermined distance from the laser light source 11, and a predetermined distance away from one side of the optical separator 12. N first special filters 13 each having a solid angle W1 and disposed so as to overlap S1 in an adjacent region, and a second special filter 14 having a solid angle W2 positioned at a predetermined distance away from the optical separator 12 in the other direction. Preparing an optical system including a mounting plate 15 facing each of the first special filter 13 and the second special filter 14; Preparing a hologram film F1 having horizontal and vertical lengths of L1 and L2 (L2 > L1), respectively; Both end portions of the horizontal portion of the hologram film F1 are positioned inside the solid angle W1 of each of the first special filters 13, and both end portions of the vertical portion of the hologram film F1 are disposed at the outermost sides of the N first special filters 13. Mounting the hologram film F1 on the mounting plate 15 so as to be positioned inside the solid angle W1 of each of the first special filters 13 positioned thereon; The light generated by operating the laser light source 11 is separated into the object light O and the reference light R by the optical separator 12, and the separated object light O has N first pieces each having a solid angle W1. Each of the special filters 13 is overlapped by S1 in the adjacent area and enters the hologram film F1, and the separated reference light R is hologramd through the second special filter 14 having a solid angle W2 (W2> W1). Incident to the film F1 to produce a hologram illuminating means F2 having an interference fringe formed thereon; N LED light sources 21, which are composed of a plurality of main wavelengths and divergence angles each having λ1 and W1, and are disposed to overlap each other by S1 in an adjacent region, and are disposed at a predetermined distance from the LED light source 21. ), Preparing a hologram lighting device having a second mounting plate 23 positioned at one side of the first mounting plate 22 and disposed to be inclined at an angle with the first mounting plate 22; Placing the hologram lighting means (F2) on the upper surface of the first mounting plate (22) and placing the holographic image film (1) on the second mounting plate (23); By operating the N LED light sources 21, the light generated from each LED light source 21 is emitted to W1 and the hologram image film (1) through the hologram lighting means (F2) in a state overlapped by S1 in the adjacent area. Reproducing the holographic image is irradiated with); characterized in that it comprises a technical feature.

상기 물체광(O)은 홀로그램 필름(F1)의 전면 부위로 입사하고, 상기 참조광(R)은 홀로그램 필름(F1)의 후면 부위로 입사하여 반사형 홀로그램 조명수단을 제작하고; 상기 제1거치판(22)은 엘이디광원(21) 상측으로 일정 거리 떨어져 위치하고, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광은 제1거치판(22)에 안치된 홀로그램 조명수단(F2)에 일정 각도로 반사되어 홀로그램 영상필름(1)을 투과하여 홀로그램 영상을 재생할 수 있다.The object light (O) is incident on the front portion of the hologram film (F1), and the reference light (R) is incident on the rear portion of the hologram film (F1) to produce reflective holographic lighting means; The first mounting plate 22 is located at a predetermined distance above the LED light source 21, and the light generated from each LED light source 21 is fixed to the hologram lighting means F2 placed on the first mounting plate 22. The hologram image may be reproduced by being reflected at an angle and penetrating the holographic image film 1.

또한, 상기 물체광(O) 및 참조광(R) 각각은 홀로그램 필름(F1)의 전면 부위로 입사하여 투과형 홀로그램 조명수단을 제작하고; 상기 엘이디광원(21)은 제1거치판(22) 상측으로 일정 거리 떨어져 위치하고, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광은 제1거치판(22)에 안치된 홀로그램 조명수단(F2) 및 홀로그램 영상필름(1) 각각을 순차적으로 투과하여 홀로그램 영상을 재생할 수 있다.In addition, each of the object light (O) and the reference light (R) is incident to the front portion of the hologram film (F1) to produce a transmissive hologram lighting means; The LED light source 21 is located a predetermined distance away from the upper side of the first mounting plate 22, the light generated from each LED light source 21 is hologram lighting means (F2) and the hologram placed on the first mounting plate (22) The hologram image may be reproduced by sequentially transmitting each of the image films 1.

본 발명은 복수 개로 배열된 엘이디광원이 단일의 재생광원으로 기능할 수 있는 방법을 제안함으로써 안구에의 위해성이 전혀 없으면서 보급성이 뛰어난 홀로그램 재생장치를 제작하는 것이 가능하며, 엘이디광원의 개수 및 발산각의 임의 조절을 통해 대형의 홀로그램 영상을 최소한의 부피를 가지는 장치로서 매우 용이하게 재생하는 것이 가능하다.The present invention proposes a method in which a plurality of LED light sources can function as a single regenerated light source, thereby making it possible to manufacture a hologram reproducing device having excellent dissemination without any risk to the eye, and the number and emission of LED light sources. By arbitrarily adjusting the angle, it is possible to reproduce a large hologram image very easily as a device having a minimum volume.

도 1은 본 발명에 따른 일례로서의 반사형 홀로그램 조명수단을 제작하는 개략적인 장치 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 다른 예로서의 투과형 홀로그램 조명수단을 제작하는 개략적인 장치 구성도.
도 3a는 도 1에 따라 제작된 반사형 홀로그램 조명수단을 이용하여 홀로그램 영상을 재생하는 장치의 개략적인 정면 구성도.
도 3b는 도 1에 따라 제작된 반사형 홀로그램 조명수단을 이용하여 홀로그램 영상을 재생하는 장치의 개략적인 단면 구성도.
도 4a는 도 2에 따라 제작된 투과형 홀로그램 조명수단을 이용하여 홀로그램 영상을 재생하는 장치의 개략적인 정면 구성도.
도 4b는 도 2에 따라 제작된 투과형 홀로그램 조명수단을 이용하여 홀로그램 영상을 재생하는 장치의 개략적인 단면 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a device for manufacturing reflective holographic lighting means as an example according to the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram of a device for manufacturing a transmission hologram lighting means as another example according to the present invention.
Figure 3a is a schematic front configuration diagram of a device for reproducing a holographic image using the reflective holographic lighting means made in accordance with FIG.
Figure 3b is a schematic cross-sectional configuration of the device for reproducing the holographic image using the reflective holographic lighting means made in accordance with FIG.
Figure 4a is a schematic front configuration diagram of a device for reproducing a holographic image using the transmission hologram lighting means made in accordance with FIG.
Figure 4b is a schematic cross-sectional view of a device for reproducing the holographic image using the transmission hologram lighting means made in accordance with FIG.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which the embodiments of the present invention are not directly related to the technical features of the present invention, or in the art to which the present invention pertains. The detailed description of the matters apparent to those with knowledge of the present invention will be omitted.

본 발명은 멀티 엘이디 광원용 홀로그램 조명수단을 제작하고, 이를 이용하여 홀로그램의 영상을 재생하는 방법에 관한 것으로서, 광학계 및 홀로그램 필름(F1) 준비단계, 홀로그램 필름(F1) 거치단계, 홀로그램 조명수단(F2) 제작단계, 홀로그램 조명장치 준비단계, 홀로그램 조명수단(F2) 및 홀로그램 영상필름(1) 거치단계, 홀로그램 영상 재생단계를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 각 단계를 살펴본다. The present invention relates to a method for manufacturing a hologram lighting means for a multi-LED light source, and to reproduce the image of the hologram using the same, comprising preparing an optical system and a hologram film (F1), mounting a hologram film (F1), and hologram lighting means ( F2) the production step, the holographic illumination device preparation step, holographic lighting means (F2) and holographic image film (1) mounting step, holographic image playback step characterized in that it comprises a step. Each of these steps is described below.

먼저, 광학계를 구성한다. 본 발명에 따른 광학계는 홀로그램 조명수단(F2)을 기록하기 위한 장치로서, 레이저광원(11), 광분리기(12), 제1, 2스페셜필터(13, 14), 거치플레이트(15)를 포함한다. First, an optical system is constructed. An optical system according to the present invention is a device for recording a hologram lighting means (F2), comprising a laser light source 11, a light separator 12, the first, second special filters (13, 14), the mounting plate (15) do.

레이저광원(11)은 파장 λ1을 가진다. 레이저광원(11)의 파장은 후술할 엘이디광원(21)을 고려한 것으로, 레이저광원(11)의 파장 λ1은 상용화되어 시판되고 있는 엘이디의 파장 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 도면부호 111은 반사미러이다.The laser light source 11 has a wavelength λ1. The wavelength of the laser light source 11 considers the LED light source 21 mentioned later, It is preferable that the wavelength (lambda) 1 of the laser light source 11 consists of any one of the commercially available LED wavelengths. Reference numeral 111 is a reflecting mirror.

광분리기(12)는 레이저광원(11)에서 생성된 광을 물체광(O) 및 참조광(R)으로 분리하는 수단으로, 레이저광원(11)으로부터 일정 거리 떨어져 위치한다. 도면부호 112는 레이저광원(11)에서 생성된 광원의 광로상에 위치하는 셔터이다.The optical splitter 12 is a means for separating the light generated by the laser light source 11 into the object light O and the reference light R, and is located at a distance from the laser light source 11. Reference numeral 112 denotes a shutter located on the optical path of the light source generated by the laser light source 11.

제1스페셜필터(13)는 물체광 중의 노이즈를 제거함과 동시에 물체광을 일정 크기의 입체각으로 변환시키는 수단으로, 광분리기(12) 일측 방향으로 일정 거리 떨어져 위치한다. 이때, 본 발명은 제1스페셜필터(13)가 도면과 같이 입체각 W1을 가지며, 인접영역에서 S1만큼 중첩되도록 배치되는 N개로 이루어지는 구성을 제안한다.The first special filter 13 is a means for removing noise in the object light and converting the object light into a solid angle having a predetermined size. The first special filter 13 is positioned at a distance away from one side of the optical separator 12. In this case, the present invention proposes a configuration in which the first special filter 13 has a solid angle W1 as shown in the figure, and is composed of N pieces arranged to overlap as much as S1 in an adjacent region.

제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1은 엘이디광원(21)의 발산각에 대응되는 부분으로, 후술할 홀로그램 필름(F1)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, N개의 제1스페셜필터(13)에서 조사되는 물체광 중에서 인접영역에서 중첩하도록 구성한 이유는 홀로그램 필름(F1) 전 영역에 물체광을 조사하기 위함이다. 도면부호 131은 광분리기(12)에서 분리되어 조사되는 물체광(O)을 다시 분리하는 광분리기이며, 도면부호 132는 반사미러이다.The solid angle W1 of each of the first special filters 13 is a portion corresponding to the divergence angle of the LED light source 21 and may vary according to the size of the hologram film F1 to be described later. In addition, the reason why the N first special filters 13 are configured to overlap in the adjacent region among the object lights irradiated is to irradiate the object light to the entire area of the hologram film F1. Reference numeral 131 denotes an optical separator that separates and irradiates the object light O irradiated and separated from the optical separator 12, and reference numeral 132 denotes a reflection mirror.

제2스페셜필터(14)는 참조광 중의 노이즈를 제거함과 동시에 물체광을 일정 크기의 입체각으로 변환시키는 수단으로, 광분리기(12) 타측 방향으로 일정 거리 떨어져 위치한다. 제2스페셜필터(14)는 입체각 W2(W2 〉W1)를 가지는 단일 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는, N개의 물체광과 1개의 참조광으로 회절광학소자를 제작한 다음, 후술할 N개의 엘이디광원을 회절광학소자에 동시에 입사시켜 1개의 평행광을 만들기 위함이다. 도면부호 142는 평행광렌즈이다.The second special filter 14 is a means for removing noise in the reference light and converting the object light into a solid angle having a predetermined size. The second special filter 14 is positioned at a distance apart from the other side of the optical separator 12. It is preferable that the second special filter 14 has a single configuration having a solid angle W2 (W2 > W1). This is to produce one diffracted optical element by fabricating a diffraction optical element with N object light and one reference light, and then simultaneously inputting N LED light sources to be described later to the diffraction optical element. Reference numeral 142 denotes a parallel optical lens.

거치플레이트(15)는 홀로그램 필름(F1)이 거치되는 부분으로, N개의 제1스페셜필터(13) 및 1개의 제2스페셜피터(14) 각각과 대향한다. 이때, 제2스페셜필터(14)의 위치는 도 1 및 도 2 각각과 같이 물체광(R)을 거치플레이트(15) 후방부위 또는 전방부위로 조사함으로써, 반사형 홀로그램 조명수단을 제작하거나 또는 투과형 홀로그램 조명수단을 제작할 수 있다.The mounting plate 15 is a portion on which the hologram film F1 is mounted, and faces the N first special filters 13 and one second special peter 14, respectively. In this case, the position of the second special filter 14 is irradiated to the rear portion or the front portion of the mounting plate 15 by the object light (R) as shown in Figs. Hologram luminaires can be manufactured.

광학계가 구성되면, 홀로그램 필름(F1)을 준비한다. 본 발명에 따른 홀로그램 필름(F1)은 그 형상에 특별히 제한은 없으나, 제작 및 재생의 편리성을 감안하면 가로 및 세로 길이가 각각 L1, L2(L2 〉L1)로 이루어지는 직사각형 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.When the optical system is configured, the hologram film F1 is prepared. The hologram film F1 according to the present invention is not particularly limited in shape, but in view of the convenience of production and reproduction, the hologram film F1 preferably has a rectangular shape consisting of L1 and L2 (L2 > L1), respectively. .

홀로그램 필름(F1)이 준비되면, 이를 광학계의 거치플레이트(15)에 거치한다. 이때, 거치플레이트(15)에 거치되는 홀로그램 필름(F1)의 가로 양단 부위는 제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1 내부에 위치하며, 홀로그램 필름(F1)의 세로 양단 부위는 N개의 제1스페셜필터(13) 중에 양측 최외곽에 위치하는 제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1 내부에 위치하도록 조절한다.When the hologram film F1 is prepared, it is mounted on the mounting plate 15 of the optical system. At this time, the horizontal both ends of the hologram film F1 mounted on the mounting plate 15 are positioned inside the solid angle W1 of each of the first special filters 13, and the vertical both ends of the hologram film F1 are N first portions. The special filter 13 is adjusted to be located inside the solid angle W1 of each of the first special filters 13 positioned at the outermost sides of the special filter 13.

즉, 제1스페셜필터(13)의 입체각 W1을 통해 홀로그램 필름(F1)의 전면에 입사하는 물체광(O)의 조명면적 내부에 홀로그램 필름(F1)의 가로 양단 부위가 들어가야 하고, 양측 최외곽(도면상 상하)에 위치하는 각 제1스페셜필터(13)의 입체각 W1을 통해 홀로그램 필름(F1)의 전면에 입사하는 물체광(O)의 조명면적 내부에 홀로그램 필름(F1)의 세로 양단 부위가 들어가도록 한다. That is, the horizontal both ends of the hologram film F1 must enter the illumination area of the object light O incident on the front surface of the hologram film F1 through the solid angle W1 of the first special filter 13, and both outermost sides Vertical both ends of the hologram film F1 inside the illumination area of the object light O incident on the front surface of the hologram film F1 through the solid angle W1 of each of the first special filters 13 positioned on the upper and lower sides of the drawing. Let go.

이러한 제1스페셜필터와 홀로그램 필름 상호 간의 관계는 당초 제1스페셜필터의 입체각 크기 및 홀로그램 필름의 크기 각각을 고려해서 조절할 수 있음은 물론 제1스페셜필터와 거치플레이트 사이의 거리 변경을 통해서도 조절할 수 있을 것이다.The relationship between the first special filter and the hologram film may be adjusted in consideration of the solid angle size of the first special filter and the size of the hologram film, respectively, and may also be adjusted by changing the distance between the first special filter and the mounting plate. will be.

거치플레이트(15)에 홀로그램 필름(F1)이 거치되면, 준비된 광학계를 이용하여 홀로그램 필름(F1)에 간섭무늬를 기록한다. 홀로그램 필름(F1)에의 간섭무늬 기록은 아래와 같이 수행될 수 있다. When the hologram film F1 is mounted on the mounting plate 15, an interference fringe is recorded on the hologram film F1 using the prepared optical system. Interference fringe recording on the hologram film F1 may be performed as follows.

미도시된 제어장치의 작동으로 인해 레이저광원(11)이 ON 된다. 레이저광원(11)의 작동으로 광이 생성되면, 생성된 광은 광분리기(12)를 거치면서 물체광(O) 및 참조광(R)으로 분리하고, 분리된 광 중에서 물체광(O)은 광분리기(131) 및 반사미러(132) 각각을 통해 제1스페셜필터(13)로 입사하고, 분리된 광 중에서 참조광(R)은 반사미러(141)를 통해 제2스페셜필터(14)로 입사한다.The laser light source 11 is turned on by the operation of the control device, not shown. When light is generated by the operation of the laser light source 11, the generated light is separated into the object light O and the reference light R while passing through the optical separator 12, and the object light O is separated from the separated light. The incident light enters the first special filter 13 through the separator 131 and the reflecting mirror 132, and the reference light R enters the second special filter 14 through the reflecting mirror 141. .

제1스페셜필터(13)는 N개로 구성되기 때문에, 물체광(O)은 N개로 분할된 다음 제1스페셜필터(13) 각각을 통해 입체각 W1으로 변환되어 홀로그램 필름(F1)으로 입사되고, 제2스페셜필터(14)로 입사된 물체광(R)은 입체각 W2로 변환된 다음 홀로그램 필름(F1)으로 입사한다.Since the first special filter 13 is composed of N pieces, the object light O is divided into N pieces, and then converted into a solid angle W1 through each of the first special filters 13 to be incident on the hologram film F1. The object light R incident on the two special filters 14 is converted into the solid angle W2 and then incident on the hologram film F1.

이때, 홀로그램 필름(F1)이 도 1과 같이 반사형인 경우에는 홀로그램 필름(F1) 전면을 통해서는 물체광(O)이 중첩되어 입사하고 홀로그램 필름(F1)의 후면을 통해서는 참조광(R)이 입사하며, 홀로그램 필름(F2)이 도 2와 같이 투과형인 경우에는 홀로그램 필름(F1)의 전면을 통해 물체광(O) 및 참조광(R)이 함께 입사한다.In this case, when the hologram film F1 is reflective as shown in FIG. 1, the object light O is incident on the front surface of the hologram film F1 and the reference light R is incident through the rear surface of the hologram film F1. When the hologram film F2 is transmissive as shown in FIG. 2, the object light O and the reference light R enter together through the entire surface of the hologram film F1.

홀로그램 필름(F1)에 물체광(O) 및 참조광(R)이 입사함에 따라, 홀로그램 필름(F)에는 간섭무늬가 기록되고, 이를 적절하게 후처리 작업하여 홀로그램 조명수단(F2)을 완성한다. 본 발명에 따라 제작된 홀로그램 조명수단(F2)은 전형적인 회절광학소자를 구성한다.As the object light O and the reference light R enter the hologram film F1, an interference fringe is recorded on the hologram film F, and the post-work is appropriately processed to complete the hologram illuminating means F2. The hologram luminaire F2 produced according to the invention constitutes a typical diffractive optical element.

이어 홀로그램 조명장치를 준비한다. 본 발명에 따른 홀로그램 조명장치는 도 3a 내지 도 4d 각각과 같이 박스 구조로 이루어질 수 있으며, 엘이디광원(21), 제1, 2거치판(22, 23)이 구비된다.Then prepare the hologram lighting device. The hologram lighting apparatus according to the present invention may have a box structure as shown in FIGS. 3A to 4D, and includes an LED light source 21 and first and second mounting plates 22 and 23.

엘이디광원(21)은 상호 간에 일정 간격 이격되는 N개로 이루어지며, 각 엘이디광원(21)의 주된 파장은 레이저광원(11)의 파장과 동일한 λ1을 가짐과 동시에 각 엘이디광원(21)의 발산각은 제1스페셜필터(13)의 입체각과 동일한 W1을 가지도록 구성되는 것이 바람직하며, 또한 엘이디광원(21)에서 조사되는 광은 인접영역에서 S1만큼 중첩되도록 배치되는 것이 바람직하다.The LED light sources 21 are composed of N spaced apart from each other by a predetermined interval, and the main wavelength of each LED light source 21 has the same lambda 1 as the wavelength of the laser light source 11 and the divergence angle of each LED light source 21 at the same time. Is preferably configured to have the same W1 as the solid angle of the first special filter 13, and the light irradiated from the LED light source 21 is preferably arranged to overlap S1 in the adjacent region.

제1거치판(22)은 홀로그램 조명수단(F2)을 지지하는 수단으로, 엘이디광원(21)으로부터 일정 거리 떨어져 위치한다. 제2거치판(23)은 홀로그램 영상필름(1)을 지지하는 수단으로, 제1거치판(22)의 일측 부위에 위치하며 제1거치판(22)과 일정 각도 경사져 배치된다. 제1, 2거치판(22, 23) 각각은 중앙 부위가 개구된 슬릿 구조, 또는 투명판상 구조로 이루어질 수 있다.The first mounting plate 22 is a means for supporting the holographic lighting means (F2), it is located a certain distance away from the LED light source (21). The second mounting plate 23 is a means for supporting the holographic image film 1 and is positioned on one side of the first mounting plate 22 and is inclined at a predetermined angle with the first mounting plate 22. Each of the first and second mounting plates 22 and 23 may have a slit structure in which a central portion is opened, or a transparent plate-like structure.

이때, 홀로그램 조명수단(F2)이 도 1에 따라 제작되는 반사형인 경우에는 도 3a 및 도 3b 각각과 같이 엘이디광원(21)은 제1거치단(22)의 중앙 부위 수직 하방으로 일정 거리 떨어져 위치하며, 홀로그램 조명수단(F2)이 도 2에 따라 제작되는 투과형인 경우에는 도 4a 및 도 4b 각각과 같이 엘이디광원(21)은 제1거치단(22)의 중앙 부위 수직 상방으로 일정 거리 떨어져 위치한다. At this time, when the hologram lighting means (F2) is a reflective type manufactured according to FIG. 1, the LED light source 21 is positioned at a predetermined distance away from the center of the first mounting end 22 vertically as shown in FIGS. 3A and 3B, respectively. In the case where the hologram lighting means F2 is a transmission type manufactured according to FIG. 2, the LED light source 21 is positioned at a predetermined distance vertically upward from the center of the first mounting end 22 as shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. do.

홀로그램 조명장치가 준비되면, 홀로그램 조명수단(F2)을 제1거치판(22) 상면에 안치하고, 제2거치판(23)에는 홀로그램 영상필름(1)을 위치시킨다. 홀로그램 영상필름(1)은 필름과 같은 홀로그램 기록재료에 임의 이미지가 기록된 전형적인 홀로그램으로 이루어질 수 있다. When the hologram lighting device is prepared, the hologram lighting means F2 is placed on the upper surface of the first mounting plate 22, and the holographic image film 1 is positioned on the second mounting plate 23. The hologram image film 1 may be made of a typical hologram in which an arbitrary image is recorded on a hologram recording material such as a film.

이어, 미도시된 스위치를 ON 하여 엘이디광원(21) 각각을 작동시킨다. N개의 엘이디광원(21)이 작동되면, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광은 도면과 같이 홀로그램 조명수단(F2)에 입사한 다음, 홀로그램 조명수단(F2) 표면에서 반사되거나(반사형으로서 도 3a 및 도 3b), 또는 홀로그램 조명수단(F2)을 투과하여(투과형으로서 도 4a 및 도 4b) 홀로그램 영상필름(1)에 입사한다.Subsequently, the switches not shown are turned on to operate each of the LED light sources 21. When the N LED light sources 21 are operated, the light generated in each LED light source 21 is incident on the hologram luminaire F2 as shown in the drawing, and then reflected on the surface of the hologram luminaire F2 (reflected as a reflection type). 3A and 3B) or through the hologram illuminating means F2 (Figs. 4A and 4B as a transmissive type) and enter the holographic image film 1.

이때, 엘이디광원(21)은 레이저광원(11)과 같이 N개로 구성되며, 엘이디광원(21) 각각의 주된 파장은 레이저광원(11)의 파장과 동일하고, 엘이디광원(21) 각각의 발산각은 제1스페셜필터(13)를 통해 조사되는 광의 입체각과 동일하기 때문에, 홀로그램 영상필름(1)을 투과하면서 홀로그램 영상필름(1)에 기록된 이미지(H)를 재생한다.At this time, the LED light source 21 is composed of N, like the laser light source 11, the main wavelength of each of the LED light source 21 is the same as the wavelength of the laser light source 11, each divergent angle of the LED light source 21 Since is the same as the solid angle of the light irradiated through the first special filter 13, the image (H) recorded on the holographic image film (1) is reproduced while passing through the holographic image film (1).

엘이디광원의 경우 레이저광원과 달리 단일 파장대가 아닌 피크를 이루는 주된 파장을 중심으로 일정폭을 가지고 있기 때문에, 홀로그램 영상필름의 재생을 위해 사용되는 엘이디광원의 주된 파장은 레이저광원의 파장 λ1과 동일한 것이 바람직하나, 레이저광원의 파장 λ1과 ± 10nm 정도의 차이가 있더라도 사용가능하다.In the case of the LED light source, unlike the laser light source, the LED has a constant width around the main wavelength that forms a peak, not a single wavelength band. Therefore, the main wavelength of the LED light source used for reproducing the holographic image film is the same as the wavelength λ1 of the laser light source. However, even if there is a difference of about ± 10 nm from the wavelength λ 1 of the laser light source can be used.

즉, 각 엘이디광원(21)에서 생성되어 홀로그램 조명수단(F2)의 표면에서 반사되거나 홀로그램 조명수단(F2)을 투과한 광은, 홀로그램 조명수단(F2)의 기록을 위해 도 1(및 도 2)에서 사용된 레이저광원(11)과 동일한 기능을 가지며 홀로그램 영상필름(1)에 기록된 이미지를 재생하게 되는 것이다.That is, the light generated by each LED light source 21 and reflected from the surface of the hologram luminaire F2 or transmitted through the hologram luminaire F2 is for the recording of the hologram luminaire F2 in FIG. 1 (and FIG. 2). The same function as the laser light source 11 used in the) and to reproduce the image recorded on the holographic image film (1).

예로, 발산각이 40도이고 주된 파장대가 660nm인 엘이디광원을 이용하여 300mm 거리에서 조명한다면, 도면과 같이 5개의 엘이디광원으로 200(mm)×1000(mm)의 홀로그램 조명수단을 조명할 수 있다. 이를 역산하여, 레이저광원을 660nm 파장대로 사용하고, 대략 40도 정도의 입체각을 가지는 5개의 제1스페셜필터를 구성하면, 전술한 엘이디광원을 이용할 수 있는 홀로그램 조명수단을 제작할 수 있다. For example, if the divergence angle is 40 degrees and the illumination at 300mm distance using the LED light source of the main wavelength band 660nm, as shown in the figure it can illuminate the hologram lighting means of 200 (mm) × 1000 (mm) with five LED light sources. . By inverting this, by using the laser light source at a wavelength of 660 nm and constructing five first special filters having a solid angle of about 40 degrees, it is possible to manufacture holographic lighting means that can use the above-described LED light source.

종래와 같이 레이저광원을 이용하여 홀로그램 영상필름을 재생하는 경우, 홀로그램 영상필름의 세로 길이가 1000mm 정도 되면, 조명장치는 대략 이의 2배인 2000mm 정도의 조명거리를 가지는 장치로 구성되어야 하는데, 본 발명과 같이 5개의 엘이디광원을 배치하여 이용하게 되면 대략 300mm 조명거리를 가지는 조명장치로서도 홀로그램 영상필름을 완전하게 재생하는 것이 가능해진다. In the case of reproducing the holographic image film using a laser light source as in the prior art, when the longitudinal length of the holographic image film is about 1000 mm, the lighting apparatus should be composed of a device having an illumination distance of about 2000 mm which is approximately twice that of the present invention. When the five LED light sources are arranged and used as described above, the holographic image film can be completely reproduced even as a lighting device having an illumination distance of approximately 300 mm.

이처럼, 본 발명은 멀티 광원을 홀로그램 재생 용도로 사용하는 것을 가능하게 할 뿐 아니라 작은 크기의 재생장치로서 대형의 홀로그램 영상필름을 매우 용이하게 재생할 수 있게 해준다.As such, the present invention not only makes it possible to use a multi-light source for holographic reproduction, but also makes it possible to reproduce a large-scale holographic image film very easily as a small-sized reproduction device.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.In the above description, but limited to preferred embodiments of the present invention, but this is only an example, the present invention is not limited to this may be modified and carried out in various ways, and further technical features based on the disclosed technical idea It will be apparent that it can be implemented in addition.

11 : 레이저광원 13, 14 : 제1, 2스페셜필터
21 : 엘이디광원 22, 23 : 제1, 2거치판11 laser light source 13, 14 first and second special filter
21: LED light source 22, 23: 1st, 2nd mounting board

Claims (3)

파장 λ1을 가지는 레이저광원(11), 레이저광원(11)으로부터 일정 거리 떨어져 위치하는 광분리기(12), 광분리기(12) 일측 방향으로 일정 거리 떨어져 위치하며 각각이 입체각 W1을 가지되 인접영역에서 S1만큼 중첩되도록 배치되는 N개의 제1스페셜필터(13), 광분리기(12) 타측 방향으로 일정 거리 떨어져 위치하는 입체각 W2를 가지는 제2스페셜필터(14), 제1스페셜필터(13) 및 제2스페셜필터(14) 각각과 대향하는 거치플레이트(15)가 구비되는 광학계를 준비하는 단계;
가로 및 세로 길이가 각각 L1, L2(L2 〉L1)로 이루어지는 홀로그램 필름(F1)을 준비하는 단계;
홀로그램 필름(F1) 가로의 양단 부위는 제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1 내부에 위치하며, 홀로그램 필름(F1) 세로의 양단 부위는 N개의 제1스페셜필터(13) 중에 양측 최외곽에 위치하는 제1스페셜필터(13) 각각의 입체각 W1 내부에 위치하도록 홀로그램 필름(F1)을 거치플레이트(15)에 거치하는 단계;
레이저광원(11)을 작동시켜 생성된 광을 광분리기(12)로 물체광(O) 및 참조광(R)으로 분리하고, 분리된 물체광(O)은 각각이 입체각 W1을 가지는 N개의 제1스페셜필터(13) 각각에 의해 인접영역에서 S1만큼 중첩되어 홀로그램 필름(F1)에 입사하고, 분리된 참조광(R)은 입체각 W2(W2 〉W1)를 가지는 제2스페셜필터(14)를 통해 홀로그램 필름(F1)에 입사하여, 간섭무늬가 형성된 홀로그램 조명수단(F2)을 제작하는 단계;
주된 파장 및 발산각 각각이 λ1 및 W1을 가지는 복수 개로 이루어지되 인접영역에서 S1만큼 중첩되도록 배치되는 N개의 엘이디광원(21), 엘이디광원(21)과 일정 거리 떨어져 위치하는 제1거치판(22), 제1거치판(22) 일측 부위에 위치하며 제1거치판(22)과 일정 각도 경사져 배치되는 제2거치판(23)이 구비되는 홀로그램 조명장치를 준비하는 단계;
홀로그램 조명수단(F2)을 제1거치판(22) 상면에 안치하고, 제2거치판(23)에 홀로그램 영상필름(1)을 위치시키는 단계;
N개의 엘이디광원(21)을 작동시켜, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광이 W1으로 발산함과 동시에 인접영역에서 S1만큼 중첩된 상태로 홀로그램 조명수단(F2)을 통해 홀로그램 영상필름(1)으로 조사되어 홀로그램 영상을 재생하는 단계;를
포함하는 멀티 광원용 홀로그램 조명수단의 제작 및 이를 이용한 홀로그램 영상의 재생방법.A laser light source 11 having a wavelength λ1, an optical separator 12 positioned at a predetermined distance from the laser light source 11, and an optical separator 12 positioned at a predetermined distance apart in one direction, each having a solid angle W1 in an adjacent region. N first special filters 13 disposed to overlap each other by S1, a second special filter 14 having a solid angle W2 positioned at a predetermined distance away from the optical separator 12, and the first special filter 13 and the first special filter 13. Preparing an optical system having a mounting plate 15 facing each of the two special filters 14;
Preparing a hologram film F1 having horizontal and vertical lengths of L1 and L2 (L2 > L1), respectively;
Both end portions of the transverse hologram film F1 are positioned inside the solid angle W1 of each of the first special filters 13, and both end portions of the vertical length of the hologram film F1 are disposed at the outermost sides of the N first special filters 13. Mounting the hologram film F1 on the mounting plate 15 so as to be positioned inside the solid angle W1 of each of the first special filters 13 positioned;
The light generated by operating the laser light source 11 is separated into the object light O and the reference light R by the optical separator 12, and the separated object light O has N first pieces each having a solid angle W1. Each of the special filters 13 is overlapped by S1 in the adjacent area to enter the hologram film F1, and the separated reference light R is hologramd through the second special filter 14 having a solid angle W2 (W2 > W1). Incident to the film F1 to produce a hologram illuminating means F2 having an interference fringe formed thereon;
N LED light sources 21, which are composed of a plurality of main wavelengths and divergence angles each having λ1 and W1, and are disposed to overlap each other by S1 in adjacent areas, and the first mounting plate 22 positioned at a predetermined distance from the LED light sources 21. ), Preparing a hologram lighting device having a second mounting plate 23 positioned at one side of the first mounting plate 22 and disposed to be inclined at an angle with the first mounting plate 22;
Placing the hologram lighting means (F2) on the upper surface of the first mounting plate (22) and placing the holographic image film (1) on the second mounting plate (23);
By operating the N LED light sources 21, the light generated from each LED light source 21 is emitted to W1 and the hologram image film (1) through the hologram lighting means (F2) in a state overlapped by S1 in the adjacent area. Reproducing the hologram image;
Fabrication of a holographic lighting means for a multi-light source comprising a and a holographic image reproduction method using the same. 제1항에 있어서,
상기 물체광(O)은 홀로그램 필름(F1)의 전면 부위로 입사하고, 상기 참조광(R)은 홀로그램 필름(F1)의 후면 부위로 입사하여 반사형 홀로그램 조명수단을 제작하고; 상기 제1거치판(22)은 엘이디광원(21) 상측으로 일정 거리 떨어져 위치하고, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광은 제1거치판(22)에 안치된 홀로그램 조명수단(F2)에 일정 각도로 반사되어 홀로그램 영상필름(1)을 투과하여 홀로그램 영상을 재생하는 것을; 특징으로 하는 멀티 광원용 홀로그램 조명수단의 제작 및 이를 이용한 홀로그램 영상의 재생방법.The method of claim 1,
The object light (O) is incident on the front portion of the hologram film (F1), and the reference light (R) is incident on the rear portion of the hologram film (F1) to produce reflective holographic lighting means; The first mounting plate 22 is located at a predetermined distance above the LED light source 21, and the light generated from each LED light source 21 is fixed to the hologram lighting means F2 placed on the first mounting plate 22. Reproducing the holographic image by reflecting at an angle and penetrating the holographic image film 1; A method of manufacturing a holographic lighting means for a multi-light source, and a method of reproducing a holographic image using the same. 제1항에 있어서,
상기 물체광(O) 및 참조광(R) 각각은 홀로그램 필름(F1)의 전면 부위로 입사하여 투과형 홀로그램 조명수단을 제작하고; 상기 엘이디광원(21)은 제1거치판(22) 상측으로 일정 거리 떨어져 위치하고, 각 엘이디광원(21)에서 생성된 광은 제1거치판(22)에 안치된 홀로그램 조명수단(F2) 및 홀로그램 영상필름(1) 각각을 순차적으로 투과하여 홀로그램 영상을 재생하는 것을; 특징으로 하는 멀티 광원용 홀로그램 조명수단의 제작 및 이를 이용한 홀로그램 영상의 재생방법.The method of claim 1,
Each of the object light O and the reference light R is incident on the front portion of the hologram film F1 to produce transmissive holographic lighting means; The LED light source 21 is positioned a predetermined distance away from the upper side of the first mounting plate 22, the light generated from each LED light source 21 is hologram lighting means (F2) and the hologram placed on the first mounting plate (22) Reproducing holographic images by sequentially transmitting each of the image films 1; A method of manufacturing a holographic lighting means for a multi-light source, and a method of reproducing a holographic image using the same.
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