일반기술

1차원 홀로그램을 이용한 영상 표시장치

본 기술은 1차원 홀로그램이라는 개념을 이용하여, 2차원 화상에 제한되나 홀로그램방식의 실시간 영상표시를 할수있는 장치의 원리 및 구조, 구현방법에 관한 것이다. 별과 같은 무한대 거리에 위치한 영상을 극좌표계로 표시할때, 극 좌표계의 동일한 위도상에서 원점을 향하여 입사하는 다수의 가간섭인 평행 빛 다발과 역시 같은 위도상에서 원점을 향하여 조사되는 평행 참조광에 의한 홀로그램 간섭무늬는, 극 좌표계의 적도방향을 x축, 극방향을 y축으로 삼는 평면에서 x의 함수만으로 표현되는 회절격자 무늬와 비슷한, 1차원 홀로그램으로 본 기술에서 명칭을 제안하는 무늬를 형성하며, 이는 컴퓨터로 계산되고 공간 광 변조장치를 이용하여 표시될 수 있다. 이 1차원 홀로그램에 적절한 참조광을 조명하면 화상의 한줄에 해당하는 영상을 볼수 있으며, 이러한 줄을 주사해나감으로서 전체영상을 볼수있다. 또한 이러한 홀로그램에 위상정보가 추가되면 참조광을 계산에서 제외할 수 있으며, 더욱 뛰어난 화질을 얻을 수 있다.실제의 투과형 영상표시장치의 경우 참조광이 적절한 각도로 조절되어가며 주사되어야 하는데 이러한 목적을 위해 1차원 홀로그램이나 회절격자를 추가하여 참조광 편향장치로 이용할수 있다. 또한, 투명한 표시장치 및 불투명한 표시장치를 겸용하고, 주사시의 영상 잡음을 줄이기 위해서 전자적인 광 차단장치를 덧붙이면 유용하다. 계산량을 줄이기 위해 필요한 일정범위만 계산하고 나머지는 반복할 수 있다. HMD장치로 제작되는 경우 시차를 주어서 입체표시가 가능하다. 일차원 홀로그램 뒤에 오목렌즈같은 광 확산 장치를 두면 무한대가 아닌 유한한 시점을 얻을수 있어 근시에 대응할 수 있다. 1차원 홀로그램은 일반적인 홀로그램보다 상당량의 계산량 감소가 기대되나 역시 당분간 디지탈 방식의 계산방식으로는 계산속도 문제로 인하여 실시간 천연색 영상표시가 어려울 수 있다. 이 경우 기본적인 광학 푸리에 변환 구조를 적용하여 아날로그 소자의 속도에 의존하게 되는 광 계산기 구조를 일반 홀로그램 보다 쉽게 구현 할 수 있다.