Design and fabrication of holographic combiner for automotive head-up display

Head-Up Display 용 홀로그래픽 광결합기의 설계 및 제작

We discussed two main types-conformal and non-conformal (powered) - of holographic combiner. A theoretical model based on the Kogelnik's coupled wave theory was used to illustrate bandwidth and efficiency properties. Also we showed numerical values for the aberrations that are induced by a wavelength shift from construction to reconstruction and found optimum coordinates to reduce the chrolatic aberation of construction beams using aberration balancing techniques. The holographic combiner manufactured in conformal type with 60$^{\circ}$ incidence angle at 514.5 nm had narrow angular bandwidth (FWHM) of 4.1" and spectral bandwidth of 11.4 nm, while non-conformal one with 50$^{\circ}$, 30$^{\circ}$ incidence angle at 514.5 nm showed spectral and angular bandwidth of 10.7 nm and 5.5$^{\circ}$, respectively.vely.

Head-Up Display(HUP)에 사용되는 홀로그래픽 광결합기의 회절 효율 및 결상 특성을 분석하고 제작하였다. Kogelnik의 결합파이론을 통해 반사형 체적 홀로그램에 대한 각도 및 분광 대역 특성을 수치계산하고 홀로그래픽 광학소자에서의 파장 변화에 의한 색수차의 최소화 방법을 HUD의 재생각 및 초점거리 보정에 응용하였다. 또한 자동차에 사용되는 형태로 등각형(conformal type)과 비등각형(non-conformal type)의 홀로그래픽 광결합기를 비교하고 대역 특성을 실험적으로 분석하였다. 실제적으로 등각형 보다 넓은 각도 대역폭을 보이며 광학적 배율(optical power)을 지니는 홀로그래픽 광결합기를 설계, 제작하였다.