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KR102717783B1 - 홀로그램 구현 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

홀로그램 구현 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102717783B1
KR102717783B1 KR1020190132336A KR20190132336A KR102717783B1 KR 102717783 B1 KR102717783 B1 KR 102717783B1 KR 1020190132336 A KR1020190132336 A KR 1020190132336A KR 20190132336 A KR20190132336 A KR 20190132336A KR 102717783 B1 KR102717783 B1 KR 102717783B1
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양종헌
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최경희
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Abstract

본 발명은 홀로그램 구현 장치 및 방법에 대한 것이고, 더욱 상세하게는 빛을 출사하는 광원부, 상기 광원부에서 출사된 빛을 변조하는 공간 광 변조기 및 랜덤 핀홀 패널을 포함하고, 상기 랜덤 핀홀 패널은 위치 또는 크기가 랜덤한 복수의 핀홀들을 포함하고 상기 공간 광 변조기의 출력부에 일렬로 배치된다. 본 발명의 홀로그램 구현 장치 및 방법에 있어서, 상기 랜덤 핀홀상 랜덤 핀홀의 위치 및 크기는 상기 공간 광 변조기의 각 픽셀 내부로 제한되지 않는다.

Description

홀로그램 구현 장치 및 그 제조 방법{DEVICE FOR DISPLAYING HOLOGRAM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 홀로그래피(holography) 기술에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 핀홀의 크기 및 핀홀의 위치가 랜덤한 광시야각 고효율 홀로그램을 구현하는 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
홀로그래피(holography) 방식을 이용한 영상은 눈의 착시를 이용하여 입체감을 느끼는 기존 방식과는 다르게 실제 상이 맺히는 것을 직접 눈으로 볼 수 있게 하므로 실물을 보는 것과 차이가 없는 입체감을 제공한다. 홀로그래피 기술은 양안 시차를 이용하여 영상을 보는 방식에서 나타나는 눈의 피로를 근원적으로 피할 수 있기 때문에 궁극적으로 도달하여야 할 차세대 입체 영상 기술로 많은 주목을 받고 있다.
2차원 사진이 빛의 세기만을 기록하여 영상을 구현하는데 반하여 홀로그래피 기술은 빛의 세기 및 위상을 기록하여 3차원 영상을 재생하는 기술이다. 홀로그램 영상을 표시하기 위하여 음향 광학 변조기(Acousto-Optic Modulator, AOM), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 와 같은 공간 광 변조기(Sparial Light Modulator, SLM)를 주로 이용한다.
홀로그래피 기술은 가간섭성(coherent) 광원을 이용하여 기준파(reference wave)와 물체에서 반사되어 나온 물체파(object wave)의 간섭 무늬를 감광 필름에 홀로그램 형태로 기록한다. 홀로그램 감광 필름에 기준파를 조사하면, 빛의 회절 원리에 따라 원래 위치에 물체의 상이 그대로 맺히게 된다. 이 때, 고해상도 영상을 넓은 시야에서 보기 위해서는 감광 필름이 고분해능을 가져야 한다. 그러나, 홀로그램을 전자적으로 획득하고 표시할 수 있는 전자 소자 제조 기술은 고해상도 영상을 획득하는데 있어서 아직까지 기술적 한계가 있다.
본 발명은 광시야각 고효율 홀로그램 구현 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 구현 장치는 빛을 출사하는 광원부, 상기 광원부에서 출사된 빛을 변조하는 공간 광 변조기 및 상기 변조된 빛을 투과시키는 랜덤 핀홀 패널을 포함하되, 상기 랜덤 핀홀 패널은 제 1 핀홀을 포함하는 제 1 픽셀 및 상기 제 1 픽셀과 제 1 방향으로 인접하고 제 2 핀홀을 포함하는 제 2 픽셀을 포함하고,상기 제 1 핀홀은 상기 제 2 픽셀의 적어도 일부로 확장한다.
실시 예로서, 상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 제 2 픽셀의 상기 제 2 핀홀과 접하는 경우, 상기 확장된 제 1 핀홀은 확장하지 않는다.
실시 예로서, 상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 제 2 픽셀의 상기 제 2 핀홀과 접하는 경우, 상기 제 2 픽셀 내의 상기 제 2 핀홀의 위치가 변경된다.
실시 예로서, 상기 제 2 핀홀은 상기 제 1 방향과 반대의 방향으로 확장한다.
실시 예로서, 상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 확장된 제 2 핀홀과 접하는 경우, 상기 확장된 제 1 핀홀과 상기 확장된 제 2 핀홀은 확장하지 않는다.
실시 예로서, 상기 랜덤 핀홀 패널은 제 3 픽셀을 포함하되, 상기 제 3 픽셀은 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 상기 제 1 픽셀과 인접하고, 상기 제 3 픽셀은 제 3 핀홀을 포함한다.
실시 예로서, 상기 제 1 핀홀은 상기 제 2 방향으로 확장한다.
실시 예로서, 상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 제 3 핀홀과 접하는 경우, 상기 확장된 제 1 핀홀은 확장하지 않는다.
본 발명의 실시 예에 따른 빛을 출사하는 광원부, 상기 광원부에서 출사된 빛을 변조하는 공간 광 변조기 및 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 홀로그램 구현 장치의 제조 방법은 상기 공간 광 변조기의 복수의 픽셀들에 구동 트랜지스터들을 각각 제공하는 단계, 상기 랜덤 핀홀 패널의 랜덤 핀홀들의 위치에 상기 구동 트랜지스터들과 상기 랜덤 핀홀 패널을 연결하는 접촉 홀들을 형성하는 단계, 상기 접촉 홀들을 상기 구동 트랜지스터들과 연결하는 단계 및 상기 접촉 홀들에 상기 랜덤 핀홀들을 연결하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 핀홀들 중 적어도 하나는 상기 복수의 픽셀들 중 적어도 두 개의 픽셀들과 오버래핑 된다.
실시 예로서, 상기 랜덤 핀홀들과 상기 구동 트랜지스터들을 연결하는 레이어들을 제공하는 단계를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 아래 전극 위에 광 변조 물질을 증착하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 홀로그램 구현 장치 및 그 제조 방법에 의하면, 핀홀의 크기가 증가함에도 불구하고 시야각의 손실없이 홀로그램 이미지를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 홀로그램 구현 장치 및 그 제조 방법에 의하면, 핀홀 크기의 증가에 의하여 홀로그램 이미지의 밝기를 밝게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 구현 장치에 대한 개략도이다.
도 2a는 공간 광 변조기를 포함하는 홀로그램 구현 장치의 시야각을 측정하기 위한 도면이다.
도 2b는 공간 광 변조기 및 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 홀로그램 구현 장치의 시야각을 측정하기 위한 도면이다.
도 3은 축 거리에 따른 시야각의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 4는 핀홀의 크기에 따른 빛의 투과율 및 시야각의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 5는 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 경우와 랜덤 핀홀 패널을 포함하지 않는 경우의 이미지 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 랜덤 핀홀 패널이 포함되는 경우와 랜덤 핀홀 패널이 포함되지 않는 경우의 실험 결과를 비교하기 위한 도면이다.
도 7은 랜덤 핀홀 패널에 적용되는 미러 바운더리(mirror boundary) 조건의 적용 방법 및 그에 따라 재현된 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 랜덤 핀홀 패널에 적용되는 제1조건(boundless_l_l)의 적용 방법 및 그에 따라 재현된 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 랜덤 핀홀 패널에 제1조건(boundless_l_l)이 적용되는 경우, 구현될 수 있는 홀로그램의 최대 밝기를 나타내는 그래프이다.
도 10a는 본 발명의 실시 예로서, 제2조건(boundless_r_r)이 적용되어 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 10b는 본 발명의 실시 예로서, 제3조건(boundless_l_r)이 적용되어 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 10c는 본 발명의 실시 예로서, 제4조건(boundless_r_l)이 적용되어 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 11은 2차원 방향의 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 경우와 랜덤 핀홀 패널을 포함하지 않는 경우의 이미지 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예로서, 제5조건(boundless_lu_lu)이 적용되어 2차원으로 핀홀의 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 13은 픽셀의 크기가 핀홀 크기의 3x3배인 경우, 제5조건(boundless_lu_lu)을 적용하여 도출할 수 있는 핀홀 모양을 나타내는 도면이다.
도 14는 제5조건(boundless_lu_lu)을 적용하여 2차원으로 핀홀 크기를 증가시킨 패널을 이용한 시뮬레이션 결과 및 구현될 수 있는 홀로그램의 최대 밝기를 나타내는 그래프이다.
도 15a는 본 발명의 실시 예로서, 제6조건(boundless_rd_rd)이 적용되어 2차원으로 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 15b는 본 발명의 실시 예로서, 제7조건(boundless_lu_rd)이 적용되어 2차원으로 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 15c는 본 발명의 실시 예로서, 제8조건(boundless_rd_lu)이 적용되어 2차원으로 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예로서, 공간 광 변조기를 제작하는 공정에서 랜덤 핀홀 패널을 제작하는 과정을 나타내는 도면이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 잇는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서, 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 구현 장치에 대한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그램 구현 장치(100)는 광원부(110), 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator)(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 광원부(110)는 빛을 출사할 수 있다. 광원부(110)는 가간섭성(coherent) 특성을 가지는 레이저 광을 발생시키는 레이저 광원 또는 LED(Light Emitting Diode) 광원일 수 있다. 광원부(110)에서 출사된 빛은 공간 광 변조기(120)로 입사할 수 있다.
공간 광 변조기(120)는 입사된 빛을 변조하여 홀로그램 영상을 표시할 수 있다. 공간 광 변조기(120)에서 변조된 빛은 랜덤 핀홀 패널(130)로 입사할 수 있다.
랜덤 핀홀 패널(130)에 입사된 빛은 랜덤 핀홀 패널(130)에서 출사되어 홀로그램 이미지(140)를 구현할 수 있다. 랜덤 핀홀 패널(130)은 공간 광 변조기(120)의 출력부에 일렬로 배치되거나 부착될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 랜덤 핀홀 패널(130)상의 핀홀의 위치 또는 크기는 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치에 의하여 제한되지 않을 수 있다. 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치 외부로 랜덤 핀홀이 확장되는 경우, 시야각의 감소되지 않으면서 홀로그램 이미지의 밝기를 증가시킬 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 시야각의 손실없이 홀로그램 이미지의 밝기가 증가하므로 홀로그램 이미지의 관찰이 용이하고, 광원부(110)의 빛의 세기를 낮추어도 밝기가 밝은 이미지를 구현할 수 있으므로 에너지 절감 효과를 창출할 수 있다.
도 2a는 공간 광 변조기를 포함하는 홀로그램 구현 장치의 시야각을 측정하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 공간 광 변조기(120)에서 출사되는 빛은 회절할 수 있다. 도 2a에서 공간 광 변조기(120)를 통과한 빛의 회절 정도는 회절각(diffraction angle, 210a)으로 정의될 수 있다. 공간 광 변조기(120)를 통과한 빛의 회절각(210a)은 공간 광 변조기(120)의 상부 또는 하부에서 연장된 수평선과 회절된 광선이 이루는 각도를 의미한다. 회절각(210a)은 의 크기를 가질 수 있다.
회절된 광선은 직진하여 초점(z1)에서 교차할 수 있다. 초점(z1)에서 교차한 광선이 이루는 각도는 시야각(220a)으로 정의될 수 있다. 시야각(220a)은 의 크기를 가질 수 있다. 의 시야각(220a)으로 교차된 광선은 관측 평면(observation plane, 230a)에 도달하여 홀로그램 이미지(140, 도 1 참조)를 구현할 수 있다. 관측 평면(230a) 상에서, 시야각(220a) 범위 내의 영역은 관측 영역(viewing zone, 240a)으로 정의될 수 있다. 관측 영역(240a)에서는 홀로그램으로 재현하고자 하는 원래 이미지를 재현할 수 있다. 관측 영역(240a) 밖에서는 홀로그램으로 재현하고자 하는 원래 이미지가 고차항의 이미지로 나타날 수 있다.
도 2b는 공간 광 변조기 및 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 홀로그램 구현 장치의 시야각을 측정하기 위한 도면이다.
도 2b를 참조하면, 공간 광 변조기(120)에서 출사되는 빛은 랜덤 핀홀 패널(130)을 통과할 수 있다. 랜덤 핀홀 패널(130)을 통과한 빛은 회절할 수 있다. 도 2b에서 랜덤 핀홀 패널(130)을 통과한 빛의 회절 정도는 회절 각(210b)으로 정의될 수 있다. 랜덤 핀홀 패널(130)을 통과한 빛의 회절 각(210b)은 랜덤 핀홀 패널(130)의 상부 또는 하부에서 연장된 수평선과 회절된 광선이 이루는 각도를 의미한다. 회절 각(210b)은 의 크기를 가질 수 있다.
회절된 광선은 직진하여 초점(z2)에서 교차할 수 있다. 초점(z2)에서 교차한 광선이 이루는 각도는 시야각(220b)으로 정의될 수 있다. 시야각(220b)은 의 크기를 가질 수 있다.
관측 평면(230b) 상에서, 시야각(220b) 범위 내의 영역은 관측 영역(viewing zone, 240b)으로 정의될 수 있다. 관측 평면(230b) 상에서, 관측 영역(240b)에서는 홀로그램으로 재현하고자 하는 원래 이미지를 재현할 수 있다. 관측 영역(240b) 밖에서는 홀로그램으로 재현하고자 하는 원래 이미지가 고차항의 이미지로 나타날 수 있다.
도 2a와 도 2b를 비교하면, 빛이 공간 광 변조기(120)만을 통과하는 경우의 회절각(210a)보다 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 통과한 경우에 회절각(210b)이 확장되는 것을 알 수 있다. 회절각의 확장에 의하여, 홀로그램 이미지(140)가 관측될 수 있는 시야각 또한 증가할 수 있다. 다시 말하면, 랜덤 핀홀 패널(130)이 홀로그램 구현 장치(100, 도 1 참조)에 포함되는 경우 홀로그램 이미지(140)의 시야각이 확장될 수 있다.
도 3은 축 거리에 따른 시야각의 크기를 나타내는 그래프이다.
좀 더 상세하게, 도 3에서 점선 그래프는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)를 포함하고 있는 홀로그램 구현 장치(100, 도 1 참조)의 축 거리에 따른 시야각의 변화를 나타낸다. 도 3에서 실선 그래프는 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 포함하고 있는 홀로그램 구현 장치(100)의 축 거리에 따른 시야각의 변화를 나타낸다. 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치(pixel pitch)가 p일 때, 시야각()은 아래 수학식 1로 표현된다.
공간 광 변조기(120)를 포함하는 홀로그램 구현 장치(100)의 시야각이 확장되기 위하여 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치가 줄어들어야 한다. 다만, 공정상의 문제로 픽셀 피치를 줄이는데 한계가 있다. 따라서, 본 발명은 시야각의 확장을 위하여 공간 광 변조기(120)에 랜덤 핀홀 패널(130)을 더 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 포함하는 홀로그램 구현 장치(100)의 시야각은 공간 광 변조기(120)를 포함하는 홀로그램 구현 장치(100)의 시야각에 비하여 현저히 확장된 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 랜덤 핀홀 패널(130)은 홀로그램 구현 장치(100)에 있어서 시야각을 확장하는 역할을 할 수 있다. 랜덤 핀홀 패널(130)은 핀홀의 위치 또는 크기가 랜덤(random)일 수 있다.
도 4는 핀홀의 크기에 따른 빛의 투과율 및 시야각의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시 예로서, 파장(λ)이 532nm인 광선을 이용하여 시야각 및 빛의 투과율을 측정한 것이다. 광원부(110, 도 1 참조)에서 출사되는 광선은 핀홀을 통과해서 직진할 수 있다. 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상에서 핀홀의 크기가 작아질수록 빛의 회절이 용이하기 때문에 시야각은 더 커질 수 있다. 다만, 핀홀의 크기가 작을수록 빛이 패널을 통과할 수 있는 면적이 줄어들기 때문에 투과율은 낮아질 수 있다. 빛의 투과율이 낮아지면 구현되는 홀로그램 이미지(140, 도 1 참조)가 어두워질 수 있다.
도 5는 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 경우와 랜덤 핀홀 패널을 포함하지 않는 경우의 이미지 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
좀 더 상세하게, 도 5는 원본 이미지(510), 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)를 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(520) 및 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)을 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(530)을 나타낸다. 시뮬레이션에서 8μm×2μm의 픽셀 피치를 가지는 공간 광 변조기(120) 및 2μm×2μm의 랜덤 핀홀을 가지는 랜덤 핀홀 패널(130)이 적용된다.
도 5를 참조하면, 공간 광 변조기(120)를 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(520)은 시야각이 작기 때문에 고차항들에 의한 이미지가 혼재되어 구현된다. 한편, 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(530)은 시야각이 확장되기 때문에 고차항들에 의한 이미지는 구현되지 않는다. 다만, 랜덤 핀홀의 효과에 의하여 노이즈가 증가하고 밝기가 어두운 홀로그램 이미지가 재현된다.
도 6은 랜덤 핀홀 패널이 포함되는 경우와 랜덤 핀홀 패널이 포함되지 않는 경우의 실험 결과를 비교하기 위한 도면이다.
좀 더 상세하게, 도 6은 도 5의 시뮬레이션에 대한 실험 결과로서, 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)만을 포함한 장치를 이용한 실험 결과(610) 및 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)을 모두 포함한 장치를 이용한 실험 결과(620)를 나타내는 것이다. 실험에서 8μm×2μm의 픽셀 피치를 가지는 공간 광 변조기(120) 및 2μm×2μm의 랜덤 핀홀을 가지는 랜덤 핀홀 패널(130)이 적용된다.
도 6을 참조하면, 공간 광 변조기(120)만을 포함한 장치에서의 실험 결과에 따르면 고차항들에 의한 이미지가 혼재한다. 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 모두 포함한 장치에서의 실험 결과에 따르면 고차항들에 의한 이미지는 구현되지 않는다. 다만, 원본 이미지보다 밝기가 어두운 홀로그램 이미지가 구현된다.
상술한 바와 같이 시야각의 확장을 위하여 랜덤 핀홀 패널(130)을 도입할 수 있으나, 랜덤 핀홀 패널(130)이 포함되는 경우 구현되는 홀로그램 이미지의 밝기가 저하된다는 문제점이 발생한다. 이에 본 발명은 랜덤 핀홀 패널(130)상의 핀홀의 크기를 증가시키는 방법을 제시한다.
도 7은 랜덤 핀홀 패널에 적용되는 미러 바운더리(mirror boundary) 조건의 적용 방법 및 그에 따라 재현된 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(711, 712, 713, 714, 715)에 있어서, 첫 번째 픽셀(711)에서 다섯 번째 픽셀(715)로의 방향은 제 1 방향으로 정의할 수 있다.
좀 더 상세하게, 도 7은 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상의 핀홀의 크기를 증가시키는 방법 중 하나인 미러 바운더리 조건의 적용 방법(710) 및 그에 따른 시뮬레이션 결과를 제시한다. 미러 바운더리 조건이 적용되면, 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 공간 광 변조기(120)의 픽셀(711, 712, 713, 714, 715)의 가장자리에 위치하여 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 픽셀 내에서 확장될 수 없는 경우에는 핀홀의 크기가 제 1 방향으로 증가할 수 있다. 다시 말하면, 미러 바운더리 조건이 적용된 경우, 핀홀은 공간 광 변조기(120)의 픽셀(711, 712, 713, 714, 715)의 외부로 확장될 수 없다.
도 7의 실시 예에서, 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치는 8μm×2μm일 수 있다. 핀홀의 크기가 증가하기 전, 초기 상태(710a)에서 랜덤 핀홀 패널(130)상 핀홀의 크기는 2μm×2μm일 수 있다. 따라서, 도 7의 실시 예에 있어서, 핀홀의 크기는 8μm×2μm를 초과할 수 없다.
첫 번째 픽셀(711)에서 미러 바운더리 조건이 적용되면 초기 상태(710a)에 픽셀의 가장자리에 존재하는 2μm×2μm 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(710b)에서 4μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 두 번째 단계(710b)의 4μm×2μm 핀홀은 세 번째 단계(710c)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 확장되어 6μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 세 번째 단계(710c)의 6μm×2μm 핀홀은 네 번째 단계(710d)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 확장되어 8μm×2μm 핀홀이 될 수 있다.
두 번째 픽셀(712)에서 미러 바운더리 조건이 적용되면 초기 상태(710a)에 픽셀의 가장자리에 존재하는 2μm×2μm 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 제 1 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(710b)에서 핀홀의 크기는 4μm×2μm일 수 있다. 두 번째 단계(710b)의 4μm×2μm 핀홀은 세 번째 단계(710c)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 제 1 방향으로 크기가 확장되어 6μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 세 번째 단계(710c)의 6μm×2μm 핀홀은 네 번째 단계(710d)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 제 1 방향으로 크기가 확장되어 8μm×2μm 핀홀이 될 수 있다.
세 번째 픽셀(713)에서 미러 바운더리 조건이 적용되면 초기 상태(710a)의 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(710b)에서 4μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 두 번째 단계(710b)의 4μm×2μm 핀홀은 세 번째 단계(710c)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 제 1 방향으로 크기가 확장되어 6μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 세 번째 단계(710c)의 6μm×2μm 핀홀은 네 번째 단계(710d)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 제 1 방향으로 크기가 확장되어 8μm×2μm 핀홀이 될 수 있다.
네 번째 픽셀(714)에서 미러 바운더리 조건이 적용되면 초기 상태(710a)의 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(710b)에서 4μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 두 번째 단계(710b)의 4μm×2μm 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 세 번째 단계(710c)에서 6μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 세 번째 단계(710c)의 6μm×2μm 핀홀은 네 번째 단계(710d)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 제 1 방향으로 크기가 확장되어 8μm×2μm 핀홀이 될 수 있다.
다섯 번째 픽셀(715)에서 미러 바운더리 조건이 적용되면 두 번째 픽셀(712)과 동일한 원리로 핀홀이 확장될 수 있다.
상술한 바에 따라 미러 바운더리 조건을 적용한 랜덤 핀홀 패널(130)을 이용하여 홀로그램 이미지를 재현한 시뮬레이션(720)은 고차항에 의한 이미지가 발생할 수 있다. 다시 말하면, 미러 바운더리 조건을 적용하여 핀홀의 크기를 증가시키면 시야각이 줄어들 수 있다. 미러 바운더리 조건 외에도 픽셀 내에서만 핀홀의 크기를 증가시키는 방법을 이용하는 경우 고차항에 의한 이미지가 발생하여 시야각이 줄어들 수 있다. 픽셀 내에서만 핀홀의 크기를 증가시키는 방법에는 싸이클릭 바운더리(cyclic boundary) 조건 또는 어브럽트 바운더리(abrupt boundary) 조건을 적용한 방법이 포함될 수 있다.
도 8은 랜덤 핀홀 패널에 적용되는 제1조건(boundless_l_l)의 적용 방법 및 그에 따라 재현된 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(811, 812, 813, 814, 815)에 있어서, 첫 번째 픽셀(811)에서 다섯 번째 픽셀(815)로의 방향은 제 1 방향으로 정의할 수 있다.
좀 더 상세하게, 도 8은 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상의 핀홀의 크기를 증가시키는 방법 중 하나인 바운드리스(boundless) 조건, 그 중에서도 제1조건의 적용 방법(810) 및 그에 따른 시뮬레이션 결과를 제시한다. 바운드리스 조건을 적용하는 경우, 상술한 미러 바운더리 조건과 달리 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(811, 812, 813, 814, 815)의 외부로 확장될 수 있다. 제1조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향의 반대 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접한 왼쪽 핀홀과 맞닿는 경우, 핀홀 크기는 더 이상 확장되지 않을 수 있다.
도 8의 실시 예에서, 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치는 8μm×2μm일 수 있다. 핀홀의 크기가 증가하기 전, 초기 상태(810a)에서 랜덤 핀홀 패널(130)상 핀홀의 크기는 2μm×2μm일 수 있다. 도 8의 실시 예에 있어서, 핀홀의 확장이 공간 광 변조기(120)의 픽셀 내부로 제한되지 않기 때문에 핀홀의 크기는 8μm×2μm를 초과할 수도 있다.
첫 번째 픽셀(811)에서 제1조건이 적용되면 초기 상태(810a)에 픽셀의 가장자리에 존재하는 2μm×2μm 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(810b)에서 4μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 두 번째 단계(810b)의 4μm×2μm 핀홀은 세 번째 단계(810c)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 확장되어 6μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 세 번째 단계(810c)의 6μm×2μm 핀홀은 네 번째 단계(810d)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 확장되어 8μm×2μm 핀홀이 될 수 있다.
두 번째 픽셀(812)에서 제1조건이 적용되면 초기 상태(810a)에 픽셀의 가장자리에 존재하는 2μm×2μm 핀홀은 첫 번째 픽셀(811)의 핀홀과 맞닿아 있기 때문에 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 초기 상태(810a)에 두 번째 픽셀(812)내에 위치하고 있는 핀홀은 두 번째 단계(810b), 세 번째 단계(810c) 및 네 번째 단계(810d)에서 확장되지 않고 2μm×2μm 크기를 유지한다.
세 번째 픽셀(813)에서 제1조건이 적용되면 초기 상태(810a)의 2μm×2μm 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(810b)에서 4μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 두 번째 단계(810b)의 4μm×2μm 핀홀은 세 번째 단계(810c)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 확장되어 6μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 세 번째 단계(810c)의 6μm×2μm 핀홀은 네 번째 단계(810d)에서 제 1 방향의 반대 방향으로 확장되어 8μm×2μm 핀홀이 될 수 있다.
네 번째 픽셀(814)에서 제1조건이 적용되면 세 번째 픽셀(813)과 동일한 원리로 핀홀이 확장될 수 있다.
다섯 번째 픽셀(815)에서 제1조건이 적용되면 초기 상태(810a)에 픽셀의 가장자리에 존재하는 2μm×2μm 핀홀은 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장되어 두 번째 단계(810b)에서 4μm×2μm 핀홀이 될 수 있다. 두 번째 단계(810b)의 4μm×2μm 핀홀은 네 번째 픽셀(814)의 핀홀과 맞닿아 있기 때문에 제 1 방향의 반대 방향으로 크기가 확장될 수 없다. 따라서, 두 번째 단계(810b)의 4μmx2μm 핀홀은 세 번째 단계(810c) 및 네 번째 단계(810d)에서 확장되지 않고 4μm×2μm 크기를 유지한다.
상술한 바에 따라 제1조건을 적용한 랜덤 핀홀 패널(130)을 이용하면 핀홀의 위치 및 인접한 핀홀과의 거리가 랜덤할 수 있기 때문에 핀홀의 크기도 랜덤하게 나타날 수 있다. 제1조건을 적용한 랜덤 핀홀 패널(130)을 이용하여 홀로그램 이미지를 재현한 시뮬레이션(820)에서는 고차항에 의한 이미지가 발생하지 않을 수 있다. 다시 말하면, 제1조건을 적용하여 핀홀의 크기를 증가시키면 시야각이 그대로 유지될 수 있다.
도 9는 랜덤 핀홀 패널에 제1조건이 적용되는 경우, 구현될 수 있는 홀로그램의 최대 밝기를 나타내는 그래프이다.
도 9를 참조하면, (핀홀 크기/픽셀 피치)가 증가함에 따라 빛 강도의 최대치도 증가하는 것을 볼 수 있다. 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀 피치 크기는 고정되어 있기 때문에 핀홀의 크기가 증가할수록 빛 강도의 최대치도 증가하는 것으로 볼 수 있다. 다시 말하면, 제1조건이 적용된 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)을 이용하면 핀홀의 크기가 증가하므로 재현되는 홀로그램 이미지의 밝기가 밝아질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 제1조건이 적용된 랜덤 핀홀 패널(130)을 이용하면 시야각이 그대로 유지될 수 있다. 따라서 제1조건이 적용된 랜덤 핀홀 패널(130)을 통하여 시야각의 손실없이 홀로그램 이미지를 밝게 구현할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 실시 예로서, 제2조건(boundless_r_r)이 적용되어 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(1011, 1012, 1013, 1014, 1015)에 있어서, 첫 번째 픽셀(1011)에서 다섯 번째 픽셀(1015)로의 방향은 제 1 방향으로 정의할 수 있다. 이하 도 10b 및 도 10c에서도 동일한 정의가 적용될 수 있다.
제2조건의 적용 방법(1010)에 의하면, 각 단계(1010a, 1010b, 1010c, 1010d, 1010e, 1010f, 1010g)를 거치면서 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(1011, 1012, 1013, 1014, 1015) 외부로 확장될 수 있다. 제2조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접 핀홀과 맞닿는 경우, 핀홀 크기는 더 이상 확장되지 않을 수 있다.
도 10a의 실시 예에서, 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치는 8μm×2μm일 수 있다. 핀홀의 크기가 증가하기 전, 초기 상태(1010a)에서 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상 핀홀의 크기는 2μm×2μm일 수 있다. 도 10a의 실시 예에 있어서, 핀홀의 확장이 공간 광 변조기(120)의 픽셀 내부로 제한되지 않기 때문에 핀홀의 크기는 8μm×2μm를 초과할 수도 있다.
도 10b는 본 발명의 실시 예로서, 제3조건(boundless_l_r)이 적용되어 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
제3조건의 적용 방법(1020)에 의하면, 각 단계(1020a, 1020b, 1020c, 1020d, 1020e, 1020f, 1020g)를 거치면서 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(1021, 1022, 1023, 1024, 1025) 외부로 확장될 수 있다. 제3조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향의 반대 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접한 핀홀과 맞닿는 경우, 인접한 핀홀을 침범하여 크기를 확장할 수 있다. 다시 말하면, 핀홀의 크기 확장은 제 1 방향의 반대 방향으로 이루어지되, 제 1 방향의 반대 방향으로의 핀홀의 크기 확장을 우선시 할 수 있다.
도 10b의 실시 예에서, 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치는 8μm×2μm일 수 있다. 핀홀의 크기가 증가하기 전, 초기 상태(1020a)에서 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상 핀홀의 크기는 2μm×2μm일 수 있다. 도 10b의 실시 예에 있어서, 핀홀의 확장이 공간 광 변조기(120)의 픽셀 내부로 제한되지 않기 때문에 핀홀의 크기는 8μm×2μm를 초과할 수도 있다.
도 10c는 본 발명의 실시 예로서, 제4조건(boundless_r_l)이 적용되어 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
제4조건의 적용 방법(1030)에 의하면, 각 단계(1030a, 1030b, 1030c, 1030d, 1030e, 1030f, 1030g)를 거치면서 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀(1031, 1032, 1033, 1034, 1035) 외부로 확장될 수 있다. 제4조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접 핀홀과 맞닿는 경우, 인접 핀홀을 침범하여 크기를 확장할 수 있다. 다시 말하면, 핀홀의 크기 확장은 제 1 방향으로 이루어지되, 제 1 방향의 반대 방향으로의 핀홀의 크기 확장을 우선시 할 수 있다.
도 10c의 실시 예에서, 공간 광 변조기(120)의 픽셀 피치는 8μm×2μm일 수 있다. 핀홀의 크기가 증가하기 전, 초기 상태(1030a)에서 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상 핀홀의 크기는 2μm×2μm일 수 있다. 도 10c의 실시 예에 있어서, 핀홀의 확장이 공간 광 변조기(120)의 픽셀 내부로 제한되지 않기 때문에 핀홀의 크기는 8μm×2μm를 초과할 수도 있다.
도 11은 2차원 방향의 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 경우와 랜덤 핀홀 패널을 포함하지 않는 경우의 이미지 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
좀 더 상세하게, 도 11은 원본이미지(1110), 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)를 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(1120) 및 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)을 포함하는 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(1130)을 나타낸다. 시뮬레이션에서 8μm×8μm의 픽셀 피치를 가지는 공간 광 변조기(120) 및 2.67μm×2.67μm의 랜덤 핀홀을 가지는 랜덤 핀홀 패널(130)이 적용된다.
도 11을 참조하면, 공간 광 변조기(120)를 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(1120)은 시야각이 작기 때문에 고차항들에 의한 이미지와 원본 이미지가 혼재되어 구현된다. 한편, 공간 광 변조기(120) 및 랜덤 핀홀 패널(130)을 포함한 장치에서 재현된 이미지 시뮬레이션(1130)은 시야각이 확장되기 때문에 고차항들에 의한 이미지는 구현되지 않는다. 다만, 랜덤 핀홀의 효과에 의하여 노이즈가 증가하고 밝기가 어두운 홀로그램 이미지가 재현된다. 따라서, 2차원에서도 픽셀 외부까지 핀홀의 확장을 허용하는 바운드리스 조건을 적용하면 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예로서, 제5조건(boundless_lu_lu)이 적용되어 2차원으로 핀홀의 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 7, 도 8 및 도 10에서 상술한 바와 같은 방향으로 제 1 방향을 정의할 수 있다. 제 1 방향을 x축으로 보았을 때, y축의 방향이 되는 방향을 제 2 방향으로 정의할 수 있다.
좀 더 상세하게, 도 12은 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)상의 핀홀의 크기를 2차원으로 증가시키는 방법 중 하나인 제5조건의 적용 방법을 제시한다. 제5조건을 적용하는 경우, 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀의 외부로 확장될 수 있다. 제5조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향의 반대 방향 및 제 2 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접 핀홀과 맞닿는 경우, 핀홀 크기는 해당 방향으로 더 이상 확장되지 않을 수 있다.
도 13은 픽셀의 크기가 핀홀 크기의 3×3배인 경우, 제5조건을 적용하여 도출할 수 있는 핀홀 모양을 나타내는 도면이다.
도 13은 최대 핀홀의 크기를 8μm×8μm가 되도록 핀홀 크기를 제5조건의 적용 방법으로 확대한 경우 발생할 수 있는 핀홀의 모습 34가지를 제시한다. 각 핀홀마다 인접 핀홀의 거리에 따라 핀홀의 크기가 달라질 수 있다. 또한, 인접 핀홀 간의 거리가 랜덤이므로 핀홀의 크기도 랜덤하게 나타날 수 있다.
도 14는 제5조건을 적용하여 2차원으로 핀홀 크기를 증가시킨 패널을 이용한 시뮬레이션 결과 및 구현될 수 있는 홀로그램의 최대 밝기를 나타내는 그래프이다.
제5조건을 적용한 랜덤 핀홀 패널(130, 도 1 참조)을 이용하여 홀로그램 이미지를 재현한 시뮬레이션(1410)은 고차항에 의한 이미지가 발생하지 않을 수 있다. 다시 말하면, 제5조건을 적용하여 핀홀의 크기를 증가시키면 시야각이 그대로 유지될 수 있다.
또한, 랜덤 핀홀 패널(130)에 제5조건이 적용되는 경우, 구현될 수 있는 홀로그램의 최대 밝기를 나타내는 그래프(1420)를 참조하면, (핀홀 크기/픽셀 피치)가 증가함에 따라 빛 강도의 최대치도 증가하는 것을 볼 수 있다. 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀 피치 크기는 고정되어 있기 때문에 핀홀의 크기가 증가할수록 빛 강도의 최대치도 증가하는 것으로 볼 수 있다. 다시 말하면, 제5조건이 적용된 랜덤 핀홀 패널(130)을 이용하면 핀홀의 크기가 증가하므로 재현되는 홀로그램 이미지의 밝기가 밝아질 수 있다. 따라서 제5조건이 적용된 랜덤 핀홀 패널(130)을 통하여 시야각의 손실없이 홀로그램 이미지를 밝게 구현할 수 있다.
도 15a는 본 발명의 실시 예로서, 제6조건(boundless_rd_rd)이 적용되어 2차원으로 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
제6조건을 적용하면 각 단계(1510a, 1510b, 1510c)를 거치면서 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀 외부로 확장될 수 있다. 제6조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향 및 제 2 방향의 반대 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접 핀홀과 맞닿는 경우, 핀홀 크기는 해당 방향으로 더 이상 확장되지 않을 수 있다. 예로서, 초기 단계(1510a)의 2.67μm×2.67μm 핀홀은 두 번째 단계(1510b)에서 최대 5.34μm×5.34μm 핀홀로 확장할 수 있다. 또한, 두 번째 단계(1510b)의 5.34μm×5.34μm 핀홀은 세 번째 단계(1510c)에서 8μm×8μm 핀홀로 확장할 수 있다. 제6조건에서, 핀홀의 확장은 공간 광 변조기(120)의 픽셀 내부로 제한되지 않기 때문에 핀홀의 크기는 픽셀의 크기인 8μm×2μm를 초과할 수도 있다.
도 15b는 본 발명의 실시 예로서, 제7조건(boundless_lu_rd)이 적용되어 2차원으로 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
제7조건을 적용하면 각 단계(1520a, 1520b, 1520c)를 거치면서 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀 외부로 확장될 수 있다. 제7조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향의 반대 방향 및 제 2 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접 핀홀과 맞닿는 경우, 인접 핀홀을 침범하여 크기를 확장할 수 있다. 다시 말하면, 핀홀의 크기 확장은 제 1 방향의 반대 방향 및 제 2 방향으로 이루어지되, 제 1 방향의 반대 방향 또는 제 2 방향으로의 확장을 우선시 할 수 있다.
도 15c는 본 발명의 실시 예로서, 제8조건(boundless_rd_lu)이 적용되어 2차원으로 핀홀 크기가 증가하는 원리를 설명하는 도면이다.
제8조건을 적용하면 각 단계(1530a, 1530b, 1530c)를 거치면서 핀홀의 크기는 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀 외부로 확장될 수 있다. 제8조건이 적용되면, 핀홀의 제 1 방향 및 제 2 방향의 반대 방향으로 핀홀의 크기가 증가할 수 있다. 다만, 핀홀이 인접 핀홀과 맞닿는 경우, 인접 핀홀을 침범하여 크기를 확장할 수 있다. 다시 말하면, 핀홀의 크기 확장은 제 1 방향 및 제 2 방향의 반대 방향으로 이루어지되, 제 1 방향 또는 제 2 방향의 반대 방향으로의 확장을 우선시 할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예로서, 공간 광 변조기를 제작하는 공정에서 랜덤 핀홀 패널을 제작하는 과정을 나타내는 도면이다.
1610a 단계에서, 공간 광 변조기(120, 도 1 참조)의 픽셀마다 구동 트랜지스터를 하나씩 제작할 수 있다.
1610b 단계에서, 랜덤 핀홀의 위치에 트랜지스터와 랜덤 핀홀 패널(130)을 연결할 접촉(contact) 홀을 형성하고 트랜지스터와 연결할 수 있다. 이 때, 핀홀의 위치가 랜덤이므로 핀홀과 트랜지스터를 연결하는 레이어(layer)를 랜덤 핀홀의 경우의 수 만큼 따로 제작할 수 있다.
1610c 단계에서, 각각의 접촉 홀을 중심으로 핀홀 또는 반사판을 바운드리스 조건을 적용하여 확장 배치 시켜서 랜덤 핀홀 패널(130)의 아래 전극을 형성할 수 있다. 이 때, 핀홀의 크기 및 모양은 주변 핀홀 간의 거리에 의하여 결정되기 때문에 다양한 크기 및 모양의 아래 전극이 형성될 수 있다.
상술한 단계를 따라, 아래 전극 위에 광 변조 물질을 증착하여 동작시키면 광 시야각을 유지하면서도 홀로그램 이미지를 밝게 구현할 수 있다. 광 변조 물질에는 액정 또는 상전이 물질이 포함될 수 있다.
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들 뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 홀로그램 구현 장치
110 : 광원부
120 : 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM)
130 : 랜덤 핀홀 패널
140 : 홀로그램 이미지

Claims (11)

  1. 빛을 출사하는 광원부;
    상기 광원부에서 출사된 빛을 변조하는 공간 광 변조기; 및
    상기 변조된 빛을 투과시키는 랜덤 핀홀 패널을 포함하되,
    상기 랜덤 핀홀 패널은 제 1 핀홀을 포함하는 제 1 픽셀 및 상기 제 1 픽셀과 제 1 방향으로 인접하고 제 2 핀홀을 포함하는 제 2 픽셀을 포함하고,
    상기 제 1 핀홀은 상기 제 2 픽셀의 적어도 일부로 확장하고,
    상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 제 2 픽셀의 상기 제 2 핀홀과 접하는 경우, 상기 확장된 제 1 핀홀은 확장하지 않는 홀로그램 구현 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 제 2 픽셀의 상기 제 2 핀홀과 접하는 경우, 상기 제 2 픽셀 내의 상기 제 2 핀홀의 위치가 변경되는 홀로그램 구현 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 핀홀은 상기 제 1 방향과 반대의 방향으로 확장하는 홀로그램 구현 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 확장된 제 2 핀홀과 접하는 경우, 상기 확장된 제 1 핀홀과 상기 확장된 제 2 핀홀은 확장하지 않는 홀로그램 구현 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 핀홀 패널은 제 3 픽셀을 포함하되,
    상기 제 3 픽셀은 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 상기 제 1 픽셀과 인접하고,
    상기 제 3 픽셀은 제 3 핀홀을 포함하는 홀로그램 구현 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 핀홀은 상기 제 2 방향으로 확장하는 홀로그램 구현 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 확장된 제 1 핀홀이 상기 제 3 핀홀과 접하는 경우, 상기 확장된 제 1 핀홀은 확장하지 않는 홀로그램 구현 장치.
  9. 빛을 출사하는 광원부, 상기 광원부에서 출사된 빛을 변조하는 공간 광 변조기 및 랜덤 핀홀 패널을 포함하는 홀로그램 구현 장치의 제조 방법에 있어서:
    상기 공간 광 변조기의 복수의 픽셀들에 구동 트랜지스터들을 각각 제작하는 단계;
    상기 랜덤 핀홀 패널의 랜덤 핀홀들의 위치에 상기 구동 트랜지스터들과 상기 랜덤 핀홀 패널을 연결하는 접촉 홀들을 형성하는 단계;
    상기 접촉 홀들을 상기 구동 트랜지스터들과 연결하는 단계;
    상기 접촉 홀들에 상기 랜덤 핀홀들을 연결하는 단계; 및
    상기 랜덤 핀홀들 중 적어도 하나는 상기 복수의 픽셀들 중 적어도 두 개의 픽셀들과 오버래핑 되도록 상기 랜덤 핀홀 패널의 아래에 전극을 형성하는 단계를 포함하는 홀로그램 구현 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 랜덤 핀홀들과 상기 구동 트랜지스터들을 연결하는 레이어들을 제공하는 단계를 더 포함하는 홀로그램 구현 장치의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 랜덤 핀홀 패널의 아래에 위치한 상기 전극 위에 광 변조 물질을 증착하는 단계를 더 포함하는 홀로그램 구현 장치의 제조 방법.
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