KR100337606B1

KR100337606B1 - 3 차원 입체 영상 생성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100337606B1
Application number: KR1020000014648A
Authority: KR
Inventors: 박찬웅; 이현우
Original assignee: 장신규; 주식회사 에이씨알 코리아
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2002-05-22
Also published as: KR200192995Y1; KR20000030867A

Abstract

본 발명은 멀리 보이는 배경 화면과 가까이 보이는 입체 영상을 영사하는 두 대의 영사기를 사용하여 영상의 원근 효과를 높여 우수한 공간 인식도 즉 우수한 공간 입체감을 제공하는 3 차원 입체 영상 생성 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해 이 3 차원 입체 영상 생성 장치는, 광출부를 갖는 하우징, 입체 영상을 영사하는 제 1 영사기, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 상기 입체 영상이 투영되는 반투명 스크린, 상기 반투명 스크린을 투과한 상기 영상 중 일부 영상을 반사하고 일부 영상을 투과시키는 광분할기, 상기 광분할기에서 반사된 상기 영상이 입사하여 되반사되고 상기 반사된 영상이 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간상에 3 차원 입체 영상을 형성하게 하는 오목 거울, 및 상기 제 1 영사기에 의하여 영사된 상기 입체 영상에 대하여 멀리 보이는 배경 화면을 형성시켜 주기 위하여, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상의 입사 방향과 반대 방향으로 상기 광분할기에 입사하는, 상기 배경 화면이 되는 영상을 영사시키는 제 2 영사기를 포함한다.

Description

3 차원 입체 영상 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING THE THREE DIMENSIONAL IMAGE}

본 발명은 3 차원 입체 영상 생성 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 입체 영상 및 배경 화면을 영사하는 영사기, 영사된 영상을 반사하는 반사경, 및 배경 화면과 입체 영상을 각각 영사하여 후면 배경을 갖는 3 차원 입체 영상을 생성시키는 3 차원 입체 영상 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 입체 영상 생성 장치는 일반적으로 편광 방식 또는 렌티큘라 방식으로서 양안의 방향각에 따른 두 영상을 각각 좌안과 우안에 보내어 각 안구에 맺히는 영상의 시차로 인하여 입체감을 얻는 방식을 사용하고 있다. 이 방식의 입체 영상 생성 장치를 사용하기 위해 사용자는 각 안구에 서로 다른 두 영상을 각각 보게 해주는 안경을 착용하거나 미리 정해진 좌석에서 지정된 자세로 서로 다른 두 영상을 보게 하는 입체 영상 모니터를 사용하여 입체 영상을 볼 수 있었다. 그러나, 안경을 착용하는 방식의 입체 영상 생성 장치는 시청자에게 번거로움을 줄 뿐만 아니라 이웃한 동료와의 인간적인 교류를 차단하며, 입체 영상 모니터를 사용하는 방식의 입체 영상 생성 장치는 미리 정해진 위치 부근에서만 입체 영상이 보이는 것으로 인하여 신체의 요동이나 자세 교정을 하는 경우 영상이 보이지 않을 수 있는 단점이 있다.

또 이 문제를 해결하기 위하여 오목 거울을 이용하는 입체 영상 생성 장치가 사용되고 있는데, 이 오목 거울을 사용하는 입체 영상 생성 장치는 나안으로 관람이 가능할 뿐만 아니라 또 영상을 공간 상에 형성된 3 차원 입체 영상으로 인식할수 있게 하여 전술한 문제는 해소하고 있지만 관찰자가 관찰하는 3 차원 입체 영상의 공간 인식도 즉 원근감에 따른 진퇴 효과가 낮은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 두 대의 영사기를 사용하여 멀리 보이는 배경 화면과 가까이 보이는 입체 영상을 효과적으로 대비시켜 3 차원 입체 영상의 보다 개선된 입체감을 얻을 수 있게 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 3 차원 입체 영상 생성 장치의 구성은, 광출부를 갖는 하우징, 입체 영상을 영사하는 제 1 영사기, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 상기 입체 영상이 투영되는 반투명 스크린, 상기 반투명 스크린을 투과한 상기 영상 중 일부 영상을 반사하고 일부 영상을 투과시키는 광분할기, 상기 광분할기에서 반사된 상기 영상이 입사하여 되반사되고 상기 반사된 영상이 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간상에 3 차원 입체 영상을 형성하게 하는 오목 거울, 및 상기 제 1 영사기에 의하여 영사된 상기 입체 영상에 대하여 멀리 보이는 배경 화면을 형성시켜 주기 위하여, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상의 입사 방향과 반대 방향으로 상기 광분할기에 입사하는, 상기 배경 화면이 되는 영상을 영사시키는 제 2 영사기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 광출부를 갖는 하우징, 영상을 영사하는 제 1 영사기, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 상기 입체 영상이 투영되는 반투명 스크린, 상기 반투명 스크린을 투과한 상기 영상 중 일부 영상을 반사하고 일부 영상을 투과시키는 광분할기, 상기 광분할기에서 반사된 상기 영상이 입사하여 되반사되고 상기 반사된 영상이 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간상에 3 차원 입체 영상을 형성하게 하는 오목 거울을 포함하는 3 차원 입체 영상 생성 장치에서, 상기 제 1 영사기와 제 2 영사기에서 영상과 배경 화면을 각각 영사하는 단계, 상기 제 1 영사기의 상기 영상이 상기 광분할기에 의하여 일부는 상기 오목 거울로 반사되고 일부는 투과되게 분할되며, 상기 제 1 영사기의 상기 영상이 상기 광분할기를 향하여 입사하는 방향과는 반대 방향으로 상기 제 2 영사기에서 영사된 영상이 상기 광분할기에 의하여 일부는 상기 오목 거울의 반대 방향으로 반사되고 일부는 투과되게 분할되는 단계, 상기 오목 거울에 의하여 되반사된 제 1 영사기의 영상이 상기 일방향 거울의 우측 공간 상에 3 차원 입체 영상을 형성하고, 상기 광분할기에 의하여 반사된 상기 배경 화면은 상기 오목 거울 쪽에 상기 3 차원 입체 영상에 대하여 멀리 위치되는 배경 화면을 형성하는 단계, 상기 제 1 영사기와 상기 제 2 영사기가 제어 컴퓨터에 의하여 제어되는 단계를 포함한다.

또상기 제 1 영사기의 영상이 반사경에 의하여 상기 광분할기로 입사되도록 상기 제 1 영사기의 영상을 상기 광분할기로 반사하고, 상기 제 2 영사기의 영상이 반사경에 의하여 상기 광분할기로 입사되도록 상기 제 2 영사기의 영상을 상기 광분할기로 반사하는 단계를 상기 영사 단계와 상기 분할 단계 사이에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배경 영상과 입체 영상을 영사하는 영사기를 구비하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

도 2 는 도 1 에 도시된 입체 영상의 생성 광로를 도시하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

도 3 은 도 1 에 도시된 배경 영상의 생성 광로를 도시하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배경 영상과 입체 영상을 영사하는 LCD를 구비하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2, 12 : 영사기 4, 14 : 반사경

6, 16 : 반투명 스크린 6', 16' : LCD

8 : 광분리기 10 : 오목 거울

18 : 프레넬 렌즈 20 : 일방향 거울

22 : 컴퓨터

이제 동일한 도면 번호는 동일한 기능의 요소를 나타내는 것으로 한다. 먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치(40)가 도시되어 있다. 이 영상 생성 장치(40)는, 배경 화면과 입체 영상을 각각 영사하는 두 대의 영사기(2, 12), 이 영사기에서 나오는 영상을 반사하는 반사경(4, 14), 이 반사경으로부터 반사된 영상이 투영되는 반투명 스크린(6, 16), 스크린(6,16)에서 방사된 영상을 분리하는 광분할기(8), 및 광분할기(8)에서 분리된 광을 되반사하고 이 되반사된 광이 하우징 투광부에 있는 일방향 렌즈(20)의 우측 공간 상에 3 차원 입체 영상을 형성시키는 오목거울(10)을 포함하고 있다.

여기서 하우징(1)의 내부에 배치되어 있는 영사기(2, 12)는 종래의 하나뿐인 영사기와 동일한 입체 영상을 생성하는 기초 영사기로 기본적으로 복제 영상을 얻을 수 있는 장치 즉 슬라이드, 필름 영사기, 레이저 영사기, 컴퓨터 모니터 또는 LCD 등이 될 수 있다. 비디오인 경우는 빔 프로젝터를 사용하여 확대된 영상을 사용할 수도 있다. 이 영사기는 또한 하우징(1)의 외부에 배치될 수 있다. 이 영사기가 하우징의 외부에 배치되는 경우에는 용기를 개봉함이 없이도 영상이 스크린(6)에 용이하게 맺히도록 조절할 수 있다. 또 영사기를 하우징의 외부에 배치하는 경우에는 종래 기술에서와 같이 장치의 조정 또는 장치의 재조정을 위하여 하우징의 개폐를 하여야 할 필요가 없어진다. 외부에 놓여진 영사기의 위치와 영사기에 제공되는 영상 필름 또는 비디오 필름을 교체하는 것만으로도 용이하게 그 입체 영상의 내용을 바꿀 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 영사기는 도 1 에 도시되어 있는 바와 같이 재생이나 정지 등의 영사기(2, 12)의 기능을 컴퓨터(22)에 의하여 제어되도록 구성될 수 있다. VTR 또는 컴퓨터에 의하여 간단한 방식으로 제어될 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 장치는 특별히 야외 대형 광고에도 적용될 수 있다.

한편, 두 대의 영사기에서 영사되는 영상은 그 제공 영상의 특성이 서로 구별되는데, 도 1 에 도시되어 있는 두 영사기 중 아래의 영사기(2)에서 영사되는 영상은 영상에 3 차원 처리 즉 원근, 명암처리와 같이 입체 효과가 부가된 2 차원 복제 영상이고, 위의 영사기(12)에서 영사되는 영상은 단순한 평면 상의 배경 영상이다. 본 발명에 따른 장치는 이러한 특성을 갖는 각각의 영상을 영사하는 두 대의 영사기를 사용하여 원근 효과를 직접적으로 대비시킴으로써 보다 개선된 입체감을 갖는 3 차원 입체 영상을 제공한다.

이제, 각 영사기에서 영사되는 영상이 서로 원근 효과를 갖는 3 차원 입체 영상으로 형성되는 과정이 도 2 및 도 3 에 분리되어 도시되어 있다.

먼저 도 2를 참조하면, 도 2 는 도 1의 아래에 있는 영사기(2)로부터 3 차원 입체 영상이 형성되는 과정을 도시하는 도면이다. 이 영사기(2)로부터 영사되는 영상은 광선 경로 상에 배치된 광분할기를 거쳐 오목 거울에 의하여 일방향 거울(20)의 우측 공간 상에 상을 형성하여, 관찰자가 이 3 차원 입체 영상을 관찰하게 된다. 도 2에서 영사기(2)에서 영사되는 영상은 윗 방향으로 표시된 화살표(↑)(34)로 단순하게 대표되어 있다. 화살표 표시로 대변되어 있는 영사기(2)에서 영사되는3 차원 처리된 영상 즉 원근과 명암이 처리된 영상(34)이 투사되어 반사경(4)으로 입사한다. 반사경(4)에서 반사된 광은 반투명 스크린(6)에 상을 형성하며, 이 상에서 다시 광이 방사되어 광분할기(8)로 나아간다. 이 광분할기(8)는 오목 거울(10)을 향하여 있는 면의 반사율이 13 내지 90% 가 되도록 적절히 코팅되어 있으며, 도 1 에 도시되어 있는 프레넬 렌즈(18)를 향하여 있는 면의 반사율도 13 내지 90% 가 되도록 적절히 코팅되어 있다. 이 반사율은 스크린 상의 영상의 광량과 전체 화면의 크기에 따라 최적의 입체 영상을 얻을 수 있도록 적절히 조절된다. 이 광분할기(8)에 도달한 광은 일부가 반사되어 오목 거울(10)로 나아가고, 오목 거울에서 광선은 광분할기 방향으로 다시 되반사되어 도 1 에 도시되어 있는 하우징 투광부에 있는 일방향 거울(20)의 우측 공간 상에 적절한 배율로 3 차원 입체 영상(34')을 형성시킨다. 관찰자는 적절한 배율로 형성된 영상(34')을 공간 상에 있는 3 차원 영상으로 인식하고 관찰할 수 있게 된다. 관찰자가 보는 3 차원 입체 영상(34')의 배율은 주로 오목 거울(10)과 프레넬 렌즈(18)의 초점 거리에 의해 결정되며 실내에서는 오목 거울의 초점거리가 1m 내지 2m 범위가 바람직하며, 실외에서는 용도에 따라 적절히 조절될 수 있다. 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이 영사기(2)에 의하여 형성된 3 차원 입체 영상(34')은 일방향 거울(20)의 우측 공간에 형성되므로 관찰자가 보기에 앞으로 나와 있는 것처럼 보이게 된다.

한편 이에 반하여, 도 1의 위에 있는 영사기(12)에서 영사되는 영상(30)은 도 3 에 도시된 바와 같이 관찰자가 보기에 배경 영상(30')이 멀리 있는 것처럼 보이게 형성되어, 아래에 있는 영사기(2)에 의하여 형성된 3 차원 입체 영상(34')과효과적인 대비 효과 즉 원근 효과를 제공하게 된다.

이제 도 3 에 도시되어 있는 도면을 통하여 설명하면, 도 1의 위에 있는 영사기(12)에서 영사되는 영상(30)이 오른쪽 방향으로 향하는 화살표 표시(→)로 대변되어 있다. 도 3 에 도시되어 있는 영상(30)은 도 1 의 도면에 있는 반사경에서 이미 반사되어 나오는 영상으로 도시되어 있다. 이 영상(30)은 반투명 스크린(16)에 투영되고 투영된 상은 다시 방사되어 광분할기(8)에 입사한다. 이 광분할기(8)에 입사된 광은 일부는 반사되고 일부는 투과되는데, 반사된 광은 도 3에 도시된 바와 같이 발산하는 광을 형성한다. 이 반사광은 도 1 의 일방향 거울(20)을 투과해 나아가는데, 관찰자가 일방향 거울(20)의 우측 위치에서 이 반사광을 볼 때 화살표(→)로 도시된 영상(30)을 도 3 의 도면 번호 30' 위치에 있는 것처럼 인식하게 된다. 도 3을 통해 명백한 바와 같이 이 영상(30')은 광분할기의 좌측에 형성되므로, 관찰자에게는 멀리 있는 것처럼 보이게 된다. 이 영상은 단순한 평면 상의 영상을 배경 화면으로 제공하며, 또 도 1 의 아래에 있는 영사기(2)에 의하여 형성된 입체 영상이 이 멀리 보이는 배경 화면에 의해 3 차원 입체감이 효과적으로 드러나도록 하는 역할을 한다. 실제로 두 영사기(2, 12)는 동시에 영상을 영사하므로, 관찰자가 도 1의 아래 영사기(2)에 의한 입체 영상은 앞에 있는 것처럼 인식하고, 도 1의 위 영사기(12)에 의한 평면 영상은 배경 화면으로서 멀리 있는 것처럼 인식하게 되므로 보다 개선된 3 차원 입체감을 얻을 수 있다.

또 두 영사기(2, 12)가 영사하는 영상인 입체 영상과 배경 화면을 효과적으로 영상 결합하기 위하여 두 영사기에는 컴퓨터가 연결될 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이 컴퓨터는 두 영사기(2, 12)를 동적으로 제어하여 보다 유기적인 영상 결합을 가능하게 하고 보다 선명하고 명료한 3 차원 입체 영상을 형성할 수 있도록 해준다.

만화 영화의 경우에, 종래 기술에서는 배경을 그리고 등장 인물을 다른 투명한 용지 위에 따로 그린 후, 배경과 인물 각각의 그림 두 장을 겹쳐 놓은 다음 사진 촬영을 하였다. 이 경우, 두 장 모두 단순한 평면 상이면 이 사진 필름을 영사하여도 인물의 입체감을 느낄 수 없을 뿐만 아니라 배경과 인물 사이의 거리감도 느낄 수 없는 단점이 있었다.

그러나, 본 발명의 경우에는, 도 1 의 아래 영사기에서 배경 없이 인물의 상만 제공하고, 위의 영사기에서 배경만 따로 제공하여도 도 2 와 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이 인물과 배경의 원근감이 효과적으로 드러나는 이점을 제공할 수 있다. 더욱이, 여기에 인물에 입체 효과를 부가시키면 앞에 있는 인물의 입체감도 느낄 수 있을 뿐만 아니라 제공된 배경이 이 인물의 일정 거리 뒤에 나타나므로 관찰자에게 인물의 입체감이 배가될 수 있다. 물론 배경으로 제공되는 영상이 평면 상이더라도 인물의 입체감이 배가되며, 배경의 영상이 입체 상이면 더 배가될 수 있다. 그러나, 배경에 입체 효과가 부가된다하더라도 상이 형성되는 위치가 인물의 뒤에 즉 멀리 위치하게 되므로 입체감이 뚜렷이 증가하지는 않게 된다. 그러므로, 배경에 평면 상이 제공되더라도 인물의 상은 충분히 입체감이 반영되어 나타난다고 볼 수 있다.

전술된 바와 같이, 등장 인물은 도 1 의 아래 영사기(2)로 영사하고, 등장인물의 공간 배경은 도 1 의 위 영사기(12)로 영사하면, 효과적으로 인물의 동적 움직임과 공간 입체감을 얻을 수 있으므로, 본 발명에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치는 만화 영화의 공간 입체감을 얻기 위하여 인물의 동작과 배경의 변화를 기존의 방식을 따라 따로따로 제작할 수 있게 되는 이점을 또한 제공한다.

한편 도 2에 도시된 바와 같이, 아래 영사기에 의해 형성되는 입체 영상(34')의 위치와 도 3 에 도시된 바와 같이 위 영사기에 의하여 형성되는 배경 화면(30')의 위치는 서로 알맞은 거리를 유지하는 것이 필요하다. 이것으로 인물과 배경이 실제 공간을 보는 것과 같이 그 입체감을 실제적으로 느낄 수 있고 그 영상의 화질을 조절할 수 있을 것이다. 그러므로, 각 영사기에 의하여 영사된 후 영상이 형성되는 위치를 조절하는 것이 요구된다.

이제, 각 영사기에 의하여 형성된 상의 위치 결정 함수를 살펴보면, 아래 영사기(2)에 의하여 형성되는 입체 영상(34')의 위치는 오목 거울의 초점거리에 의존함을 알 수 있다. 초점거리가 길면 일방향 거울(20)에서 더 먼 곳 즉 관찰자에게 더 가까운 곳에 상을 형성하고 짧으면 일방향 거울(20)에서 가까운 곳 즉 관찰자에게 더 먼 곳에 상을 형성하게 된다. 또 위 영사기(12)에 의하여 형성되는 배경 화면(30')의 위치는 도 1 의 반투명 스크린(16)과 광분할기(8)의 광경로의 길이에 따라 달라짐을 알 수 있다. 이 두 소자의 거리가 크면 배경 영상(30')의 위치는 도 3의 광분할기(8)에서부터 좌측으로 즉 오목 거울 쪽으로 더 이동되어 나타날 것이고, 반대로 작으면 광분할기(8)에 가까이 있는 것으로 나타날 것이다. 그러므로, 배경 화면의 위치는 광분할기(8)와 이 반투명 스크린(16) 사이의 거리를 변화시켜조절할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 각 영사기(2, 12)에서 영사되는 영상의 상(34', 30')을 전술한 바와 같이 적절히 변화시켜 입체 영상과 배경 화면의 대비 효과 즉 원근 효과를 뚜렷이 갖는 보다 더 개선된 3 차원 입체 영상을 제공할 수 있다.

이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치(40')가 도시되어 있다. 도 1 의 제 1 실시예와 비교해 볼 때, 하우징(1)의 내부에 내장되어 있는 아래위 두 대의 영사기(2, 12)와 반사경(4, 14) 대신에 두 대의 LCD(6', 16')가 제공되어 있는 것을 볼 수 있다. 여기에서 제공되는 LCD 는 컴퓨터(22)에 의하여 제어된다. 또한 이 LCD에 의하여 생성되는 영상은 직접 광분할기(8)로 입사되어 전술된 바와 같은 과정으로 상을 형성한다. 이 제 2 실시예에 의하여 형성되는 영상은 제 1 실시예에 비교하여 볼 때, 반사경(4, 14)이 제거되어 있으므로, 보다 더 선명한 화질을 제공하는 입체 영상과 배경 화면을 볼 수 있는 이점이 있다. 도 4 에 도시되어 있는 다른 구성 요소는 도 1 의 동일한 도면 번호를 갖는 구성 요소와 동일한 기능을 한다는 것을 알 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치는 배경 화면과 입체 영상을 갖는 보다 개선된 3 차원 입체 영상을 제공하고 있다. 여기에 더하여 본 장치에는 본 3 차원 입체 영상 생성 장치와 관찰자와의 거리를 고려하여 입체 영상을 확대 또는 축소 할 수 있도록 하기 위하여 프레넬 렌즈(18)가 제공되어 있다. 이 프레넬 렌즈(18)는 생성된 입체 영상을 용이하게 재조정할 수 있도록 하기 위한 것으로 그 입체 영상의 형성 위치를 조절하는 것이다.

이 프레넬 렌즈(18)와 맞붙어 있는 것이 일방향 거울(20)인데, 이 일방향 거울(20)은 외부 관찰자에게 본 장치의 내부가 보이지 않도록 해주는 역할을 한다. 이 일방향 거울은 이 기능을 수행하기 위하여 유리 상에 제공된 다수의 코팅 재료를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따라 3 차원 입체 영상 생성 방법을 간단하게 기술해 보면, 광출부를 갖는 하우징, 영상을 영사하는 제 1 영사기, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 상기 입체 영상이 투영되는 반투명 스크린, 상기 반투명 스크린을 투과한 상기 영상 중 일부 영상을 반사하고 일부 영상을 투과시키는 광분할기, 상기 광분할기에서 반사된 상기 영상이 입사하여 되반사되고 상기 반사된 영상이 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간상에 3 차원 입체 영상을 형성하게 하는 오목 거울을 포함하는 3 차원 입체 영상 생성 장치에서, 상기 제 1 영사기와 제 2 영사기에서 영상과 배경 화면을 각각 영사하는 단계와, 상기 제 1 영사기의 상기 영상이 상기 광분할기에 의하여 일부는 상기 오목 거울로 반사되고 일부는 투과되게 분할되며, 상기 제 1 영사기의 상기 영상이 상기 광분할기를 향하여 입사하는 방향과는 반대 방향으로 상기 제 2 영사기에서 영사된 영상이 상기 광분할기에 의하여 일부는 상기 오목 거울의 반대 방향으로 반사되고 일부는 투과되게 분할되는 단계와, 상기 오목 거울에 의하여 되반사된 제 1 영사기의 영상이 상기 일방향 거울의 우측 공간 상에 3 차원 입체 영상을 형성하고, 상기 광분할기에 의하여 반사된 상기 배경 화면은 상기 오목 거울 쪽에 상기 3 차원 입체 영상에 대하여 멀리 위치되는 배경 화면을 형성하는 단계와, 및 상기 제 1 영사기와 상기 제 2영사기가 제어 컴퓨터에 의하여 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 제 1 영사기의 영상이 반사경에 의하여 상기 광분할기로 입사되도록 상기 제 1 영사기의 영상을 상기 광분할기로 반사하고, 상기 제 2 영사기의 영상이 반사경에 의하여 상기 광분할기로 입사되도록 상기 제 2 영사기의 영상을 상기 광분할기로 반사하는 단계를 상기 영사 단계와 상기 분할 단계 사이에 더 포함할 수 있다.

본 명세서에서 두 대의 영사기(2, 12)를 아래 영사기(2)와 위 영사기(12)라고 간단히 지칭하여 기술하곤 하였을지라도, 두 대의 영사기가 반드시 아래와 위에 위치해 있는 영사기라는 의미가 아님은 명백하게 이해할 수 있을 것이다. 이 아래위 영사기라는 지칭은 도면의 이해를 돕기 위하여 임의로 사용되는 것이며 실제로 관찰자가 보았을 때 위와 아래에 있는 영사기가 아닌 좌우에 위치된 영사기일 수도 있다는 것은 쉽게 납득히 될 것이다. 물론 그 지칭대로 아래와 위 또는 그 역으로 위와 아래에 위치될 수도 있을 것이다.

본 발명은 두 대의 영사기를 사용하여 배경 화면과 입체 영상을 분리 영사하여 입체 영상을 나안으로 보게 함과 동시에 보다 나은 화질의 입체감을 얻을 수 있게 해주는 3 차원 입체 영상 생성 장치를 제공한다. 상기 입체 영상을 제공하는 영사기는 3 차원 처리된 영상 즉 원근 처리, 명암 처리와 같이 입체 효과가 부가된 2 차원 복제 영상을 투사하고, 또 배경 화면을 제공하는 영사기는 단순 평면의 상을 투사하는데, 상기 3 차원 처리된 영상의 입체 영상은 관찰자의 앞 쪽에 형성되고상기 배경 화면의 상은 상기 입체 영상의 위치보다 일정 거리 더 멀리 형성되어 관찰자에게 보다 향상된 입체감이 부여된 3 차원 입체 영상을 제공하는 효과가 있다. 또 만화 영화의 경우와 같이 배경 화면과 등장 인물을 따로 따로 제작하더라도, 본 발명에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치를 사용하여 효과적으로 3 차원 입체 영상을 제작할 수 있는 효과가 있다. 한편 배경 화면의 경우에는 단순 평면의 상이 제공되더라도 상기 입체 영상에 비하여 충분히 원근 효과가 주어지기 때문에 개선된 입체감을 여전히 인식할 수 있다. 또 본 영사기가 VTR 또는 컴퓨터에 의하여 제어될 수 있기 때문에 특별히 야외 대형 광고에 적용될 수 있다.

Claims

광출부를 갖는 하우징, 입체 영상을 영사하는 제 1 영사기, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 상기 입체 영상이 투영되는 반투명 스크린, 상기 반투명 스크린을 투과한 상기 영상 중 일부 영상을 반사하고 일부 영상을 투과시키는 광분할기, 상기 광분할기에서 반사된 상기 영상이 입사하여 되반사되고 상기 반사된 영상이 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간상에 3 차원 입체 영상을 형성하게 하는 오목 거울, 및 상기 제 1 영사기에 의하여 영사된 상기 입체 영상에 대하여 멀리 보이는 배경 화면을 형성시켜 주기 위하여, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상의 입사 방향과 반대 방향으로 상기 광분할기에 입사하는, 상기 배경 화면이 되는 영상을 영사시키는 제 2 영사기를 포함하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 영사기와 상기 광분할기의 광학 경로 상에 존재하고 상기 제 1 영사기에서 영사된 영상을 상기 광분할기로 반사하는 하나 이상의 반사경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제 2 영사기와 상기 광분할기의 광학 경로 상에 존재하고 상기 제 2 영사기에서 영사된 영상을 상기 광분할기로 반사하는 하나 이상의 반사경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 하우징 광출부에는 상기 3 차원 입체 영상이 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 형성되는 거리를 조절해 주는 프레넬 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 영사기를 제어하는 제어용 컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 영사기와 상기 제 2 영사기는 슬라이드 영사기이고, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 영사기와 상기 제 2 영사기는 레이저 영사기이고, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 영사기와 상기 제 2 영사기는 컴퓨터 모니터이고, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 영사기와 상기 제 2 영사기는 LCD이고, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치.
광출부를 갖는 하우징, 영상을 영사하는 제 1 영사기, 상기 제 1 영사기에서 영사되는 상기 입체 영상이 투영되는 반투명 스크린, 상기 반투명 스크린을 투과한 상기 영상 중 일부 영상을 반사하고 일부 영상을 투과시키는 광분할기, 상기 광분할기에서 반사된 상기 영상이 입사하여 되반사되고 상기 반사된 영상이 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간상에 3 차원 입체 영상을 형성하게 하는 오목 거울을 포함하는 3 차원 입체 영상 생성 장치에서 상기 3 차원 입체 영상을 생성하는 방법에 있어서,

상기 제 1 영사기와 제 2 영사기에서 영상과 배경 화면을 각각 영사하는 단계,

상기 제 1 영사기의 상기 영상이 상기 광분할기에 의하여 일부는 상기 오목 거울로 반사되고 일부는 투과되게 분할되며, 상기 제 1 영사기의 상기 영상이 상기 광분할기를 향하여 입사하는 방향과는 반대 방향으로 상기 제 2 영사기에서 영사된 영상이 상기 광분할기에 의하여 일부는 상기 오목 거울의 반대 방향으로 반사되고 일부는 투과되게 분할되는 단계,

상기 오목 거울에 의하여 되반사된 제 1 영사기의 영상이 상기 일방향 거울의 우측 공간 상에 3 차원 입체 영상을 형성하고, 상기 광분할기에 의하여 반사된 상기 배경 화면은 상기 오목 거울 쪽에 상기 3 차원 입체 영상에 대하여 멀리 위치되는 배경 화면을 형성하는 단계,

상기 제 1 영사기와 상기 제 2 영사기가 제어 컴퓨터에 의하여 제어되는 단계를 포함하는 3 차원 입체 영상 생성 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 제 1 영사기의 영상이 반사경에 의하여 상기 광분할기로 입사되도록 상기 제 1 영사기의 영상을 상기 광분할기로 반사하고, 상기 제 2 영사기의 영상이 반사경에 의하여 상기 광분할기로 입사되도록 상기 제 2 영사기의 영상을 상기 광분할기로 반사하는 단계를 상기 영사 단계와 상기 분할 단계 사이에 더 포함하고,

상기 영사 단계의 상기 제 1 영사기에서 영사되는 영상은 3 차원 처리된 입체 영상이고, 상기 제 2 영사기에서 영사되는 영상은 평면 상인 것을 특징으로 하는 3 차원 입체 영상 생성 방법.