Optical Implementation of Incoherent Holographic 3D Display System using Modified Triangular and Mach-Zehender Interferometer

In this paper, an incoherent holographic 3D imaging and display system based on the modified triangular and Mach-Zehnder interferometers is optically implemented and some experiments are carried out. Incoherent hologram of a 3D object is generated by using the hologram input system of modified triangular interferometer. Then this complex hologram is reconstructed by using the hologram output system of modified Mach-Zehnder interferometer in which two LCD spatial light modulators and a waveplate are inserted. From the experiment with two point sources having a depth difference of 100 mm each other, it is revealed that each point source can be independently reconstructed at its own focal position from the complex hologram, while both of the bias and conjugate image are simultaneously eliminated at the same time. And in the experiment with the real 3D object of two dices having a depth difference of 30 mm each other, it is also conformed that the bias and conjugate image can be effectively eliminated from the hologram pattern and each 3D dice can be also successfully reconstructed at its own focal position from the complex hologram. These experiment results finally suggest a possibility of implementing a new incoherent holographic 3D imaging and display system using the modified triangular and Mach-Zehender interferometers.

변형된 삼각 및 마하젠더 간섭계 기반의 인코히어런트 홀로그래픽 3D 디스플레이 시스템의 광학적 구현

본 논문에서는 변형된 삼각 및 마하젠더 간섭계를 이용한 인코히어런트 홀로그래픽 3D 디스플레이 시스템의 광 입출력 장치를 구현하고 실험하였다. 먼저, 변형된 삼각 간섭계 기반의 광 입력장치를 구성하여 3차원 물체에 대한 인코히어런트 복소 홀로그램을 생성하고, LCD 공간광변조기와 위상 지연기가 추가된 마하젠더 간섭계 기반의 광 출력장치 구성을 통해 홀로그램의 실시간적 복원을 수행하였다. 즉, 100mm의 깊이감을 갖는 두 점광원에 대한 인코히어런트 홀로그램의 생성과 복원 실험을 통해 바이어스와 공액영상이 제거되고 초점에 따라 깊이감이 다른 두 영상의 복원이 가능함을 확인하였으며, 구현된 광 입출력 장치를 통해 서로 30 mm의 깊이감을 갖는 3차원 물체인 두개의 주사위에 대한 홀로그램을 실시간적으로 생성하고 복원시킴으로서 변형된 삼각 간섭계에 기반한 홀로그래픽 3차원 영상디스플레이 시스템의 광학적 구현 가능성을 제시하였다.