KR100442738B1 - 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection - Google Patents

3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection Download PDF

Info

Publication number
KR100442738B1
KR100442738B1 KR10-2002-0036275A KR20020036275A KR100442738B1 KR 100442738 B1 KR100442738 B1 KR 100442738B1 KR 20020036275 A KR20020036275 A KR 20020036275A KR 100442738 B1 KR100442738 B1 KR 100442738B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
rotating
connecting rod
film
rotation
Prior art date
Application number
KR10-2002-0036275A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040001159A (en
Inventor
유승식
주세은
Original Assignee
유승식
주세은
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유승식, 주세은 filed Critical 유승식
Priority to KR10-2002-0036275A priority Critical patent/KR100442738B1/en
Publication of KR20040001159A publication Critical patent/KR20040001159A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100442738B1 publication Critical patent/KR100442738B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/24Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/341Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/388Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/395Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume with depth sampling, i.e. the volume being constructed from a stack or sequence of 2D image planes

Abstract

본 발명은 물체의 외관 및 내부을 3차원 공간에 입체적으로 표시할 수 있는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치에 관한 것이다. 이를 위해, 일단을 중심으로 일정한 각속도로 회전 가능하고, 회전 축선상에는 소정 각도로 경사진 제 1 거울(22)이 고정된 연결로드(9); 상기 연결로드(9)의 타단에 설치된 광원(1), 셔터장치(5); 대상렌즈(7); 내부에 상기 연결로드(9)가 회전 가능하게 구비되고, 상기 회전축선상에는 상기 제 1 거울(22)에서 반사되는 영상을 반사하기 위한 제 2 거울(24)이 구비되고, 가장자리에는 상기 제 2 거울(24)로부터 반사되는 영상을 반사하기 위한 제 3 거울(26)이 구비된 회전판(32, 42); 상기 회전축선상에 설치되어 상기 회전판(32, 42)과 함께 회전 가능하고, 상기 제 3 거울(26)로 부터 반사된 영상이 투영되는 스크린(10); 및 상기 회전판(32, 42)상에 링형상으로 설치되고, 회전하는 상기 광원(1)과 셔터장치(5) 사이에 위치하며, 물체의 외형 또는 단면을 방사방향의 소정각도마다 촬영한 필름(3)이 제공된다.The present invention relates to a volumetric image display apparatus using radiation projection that can display the exterior and the interior of an object in three-dimensional space in three dimensions. To this end, the connecting rod 9 is rotatable at a constant angular velocity about one end, and the first mirror 22 is inclined at a predetermined angle on the rotation axis; A light source 1 and a shutter device 5 installed at the other end of the connecting rod 9; A target lens 7; The connecting rod 9 is rotatably provided therein, a second mirror 24 for reflecting the image reflected from the first mirror 22 is provided on the rotation axis, and the second mirror is provided at an edge thereof. Rotating plates 32 and 42 provided with a third mirror 26 for reflecting the image reflected from the 24; A screen (10) installed on the axis of rotation and rotatable with the rotary plates (32, 42) and projecting an image reflected from the third mirror (26); And a film installed in the shape of a ring on the rotating plates 32 and 42 and positioned between the rotating light source 1 and the shutter device 5 and photographing an external shape or a cross section of an object at a predetermined angle in a radial direction ( 3) is provided.

Description

방사투영을 이용한 체적영상 표시장치{3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection}Volumetric Image Display Device Using Radiation Projection {3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection}

본 발명은 3차원의 체적영상 표시장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 물체의 외관을 3차원 공간에 입체적으로 표시할 수 있는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional volumetric image display apparatus, and more particularly, to a volumetric image display apparatus using radiation projection that can display the appearance of an object in three-dimensional space in three dimensions.

일반적으로, 3차원 영상을 얻기 위한 방법으로는 홀로그램을 이용한 입체사진이나 특수한 안경을 끼고 스크린을 주시하는 입체영화 정도가 알려져 있다. 홀로그램의 경우는 광선의 파장특성을 이용하여 물체를 입체적으로 표시하지만 가시영역은 역시 2차원 평면에 국한된다. 따라서, 사실감이 떨어지고, 색상의 표현에 한계가 있다는 단점이 있었다.In general, as a method for obtaining a 3D image, a stereoscopic photograph using a hologram or a stereoscopic movie that looks at a screen with special glasses is known. In the case of holograms, objects are displayed three-dimensionally by using the wavelength characteristics of light rays, but the visible region is also limited to a two-dimensional plane. Therefore, there is a disadvantage that the realism is inferior, and there is a limit in the expression of color.

입체의 영화의 경우에도 화면을 우측시야와 좌측시야를 담당하는 인터레이스(interlace)된 패턴에 의해 나눈 후, 화면의 리플래쉬(Refresh) 비율에 맞춰 특수 제작된 안경이나 lenticular 렌즈를 사용하여 각각의 시야에 투영하는 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 종래의 방법은 2차원에 기초한 표시방법이라는 점에서 평면을 기준으로 180도를 넘는 시야를 제공하지 못한다는 단점이 있었다.In the case of a three-dimensional film, the screen is divided by an interlaced pattern that is responsible for the right and left fields of vision, and then each of the fields of view is made by using glasses or lenticular lenses that are specially made according to the refresh rate of the screen. The projection method was used. However, this conventional method has a disadvantage in that it cannot provide a field of view more than 180 degrees with respect to the plane in that it is a display method based on two dimensions.

이를 개선하기 위해, 현실 공간에 영상을 제공하는 직접적 체적영상 표시(Direct Volume Display)의 개념이 1950년부터 시작되었다. 즉, 고속으로 회전하는 평면 스크린이나 광원에 체적의 정보를 인코딩하여 시간의 잔상에 의해 회전하는 스크린에서 마치 체적에서 물체의 광선을 지각하는 것처럼 하는 방법이다. 예를 들어, 미국 특허 제 2,967,905호(1961년, M. Hirdsch)와 제 3,140,415호(1964년 R.D. Ketchpel)은 브라운관의 전자선을 고속으로 회전되는 스크린에 주사하는 방법을 이용하였다.To remedy this, the concept of direct volume display, which provides images in real space, began in 1950. In other words, the volume information is encoded in a flat screen or a light source that rotates at a high speed, and the light rays of the object are perceived in the volume in the screen rotated by the afterimage of time. For example, US Pat. Nos. 2,967,905 (M. Hirdsch, 1961) and 3,140,415 (R.D. Ketchpel, 1964) used a method of scanning a CRT's electron beam on a high-speed rotating screen.

그 후, 반도체/레이저 기술의 발달로 미국 특허 제4,063,233호(1977년 Rowe) 및 제4,881,068호(1989년 Korevaar)의 체적영상 출력장치가 개발되었으나, 영상의 질이 낮고 실험단계에 그치는 한계가 있었다.Subsequently, volumetric image output devices of US Pat. Nos. 4,063,233 (Rowe in 1977) and 4,881,068 (Korevaar in 1989) were developed due to the development of semiconductor / laser technology. .

이러한 한계를 극복하기 위해 초고속 레이저 스캐너와 LCD 프로젝터를 이용하여 동영상이 가능한 직접적 체적영상 표시장치도 개발되었다. 예를 들어, 평면이나 헬릭스 구조물에 투영하여 체적을 나타내는 방식이다(USP 5,042,909 / USP 4,871,231 / USP 5,148,310). 그러나 이러한 발명의 단점은 레이저의 색상과 스캐너의 속도에 의해 화소의 수와 표현되는 색상이 제약을 받으므로, 다수의 색상이나 24인치 이상의 영상을 출력할 수 없다는 것이다.In order to overcome this limitation, a direct volume image display device capable of moving images using a high speed laser scanner and an LCD projector has also been developed. For example, it represents a volume by projecting onto a plane or a helix structure (USP 5,042,909 / USP 4,871,231 / USP 5,148,310). However, the drawback of this invention is that the number of pixels and the colors expressed are limited by the color of the laser and the speed of the scanner, so that a plurality of colors or images larger than 24 inches cannot be output.

그 밖에 화소의 부족을 극복하기 위하여 영화필름을 환형으로 배열하고 셔터없이 회전과 동기된 스트로보 광원을 이용하는 방식(USP 4,294,523)이 고안되었으나 가시각도가 평면에 국한되고, 출력부분이 기어와 유사한 회전 스크린의 일부라는 점 때문에 대형화하기에는 무리가 있었다.In addition, to overcome the shortage of pixels, a method of arranging movie films in an annular shape and using a strobe light source synchronized with rotation without a shutter (USP 4,294,523) was devised, but the viewing angle was limited to a plane, and the output part was a gear-like rotating screen. Because of its part, it was impossible to enlarge.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 회전하는 스크린에 영상을 투영하여 3차원의 체적영상을 표시할 수 있으면서도, 고화질 및 대형화가 가능한 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is to project an image on a rotating screen to display a three-dimensional volumetric image, while being capable of high-definition and large-scale radiation projection It is to provide a volume image display device using.

본 발명의 제 2 목적은 필름상에 서로 다른 물체의 영상을 복수로 배치함으로써, 필름의 위치를 제어하여 서로 다른 영상을 간편하게 표시할 수 있는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a volumetric image display apparatus using radiation projection that can display different images by controlling the position of the film by arranging a plurality of images of different objects on the film.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 일단을 중심으로 일정한 각속도로 회전 가능하고, 회전 축선상에는 소정 각도로 경사진 제 1 거울(22)이 고정된 연결로드(9); 상기 연결로드(9)의 타단에 설치되어 상기 제 1 거울(22)을 향하여 빛을 투사할 수 있는 광원(1); 상기 연결로드(9)의 타단중 상기 광원(1)과 상기 제 1 거울(22) 사이에 설치되는 셔터장치(5); 상기 연결로드(9)의 타단중 상기 셔터장치(5)와 상기 제 1 거울(22) 사이에 설치되는 대상렌즈(7); 내부에 상기 연결로드(9)가 회전 가능하게 구비되고, 상기 회전축선상에는 상기 제 1 거울(22)에서 반사되는 영상을 반사하기 위한 제 2 거울(24)이 구비되고, 가장자리에는 상기 제 2 거울(24)로부터 반사되는 영상을 반사하기 위한 제 3 거울(26)이 구비된 회전판(32, 42); 상기 회전축선상에 설치되어 상기 회전판(32, 42)과 함께 회전 가능하고, 상기 제 3 거울(26)로 부터 반사된 영상이 투영되는 스크린(10); 및 상기 회전판(32, 42)상에 링형상으로 설치되고, 회전하는 상기 광원(1)과 셔터장치(5) 사이에 위치하며, 물체의 외형 및 단면을 방사방향의 소정각도마다 촬영한 필름(3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치에 의하여 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, the connecting rod 9 is rotatable at a constant angular velocity about one end, the first mirror 22 is inclined at a predetermined angle on the rotation axis; A light source (1) installed at the other end of the connecting rod (9) for projecting light toward the first mirror (22); A shutter device (5) installed between the light source (1) and the first mirror (22) of the other end of the connecting rod (9); A target lens 7 installed between the shutter device 5 and the first mirror 22 of the other end of the connecting rod 9; The connecting rod 9 is rotatably provided therein, a second mirror 24 for reflecting the image reflected from the first mirror 22 is provided on the rotation axis, and the second mirror is provided at an edge thereof. Rotating plates 32 and 42 provided with a third mirror 26 for reflecting the image reflected from the 24; A screen (10) installed on the axis of rotation and rotatable with the rotary plates (32, 42) and projecting an image reflected from the third mirror (26); And a film installed in the shape of a ring on the rotating plates 32 and 42 and positioned between the rotating light source 1 and the shutter device 5 and photographing an object's appearance and cross section at predetermined angles in a radial direction. 3) can be achieved by a volumetric image display device using radiation projection.

그리고, 상기 회전판은, 상기 연결로드(9)의 하부에 위치하고, 가장자리에 상기 제 3 거울(26)이 구비되며, 축선방향으로 제 2 회전축(20)이 형성된 제 1 회전판(32); 상기 제 2 회전판(32)으로부터 소정거리 만큼 이격되어 상기 연결로드(9)의 상부에 위치하고, 원주방향을 따라 상기 필름(3)이 구비되며, 회전축상에는 제 2 거울(24)이 고정되는 제 2 회전판(42); 및 상기 제 1 회전판(32)과 상기 제 2 회전판(42)의 원주둘레를 상호 연결하기 위한 복수의 제 1 컬럼들(34)로 구성되는 것이 가능하다.The rotating plate may include a first rotating plate 32 disposed below the connecting rod 9 and provided with a third mirror 26 at an edge thereof, and having a second rotating shaft 20 formed in an axial direction; A second spaced apart from the second rotating plate 32 by a predetermined distance and positioned above the connecting rod 9, the film 3 is provided along the circumferential direction, the second mirror 24 is fixed on the axis of rotation Rotating plate 42; And a plurality of first columns 34 for interconnecting the circumferential circumferences of the first rotating plate 32 and the second rotating plate 42.

아울러, 상기 제 2 회전판(42)에는 복수의 관통홀(38)이 형성되고, 상기 필름(3)의 상부에는 상기 관통홀(38)에 삽입되어 축선방향으로 이동 가능한 복수의 제 2 컬럼(36)이 더 형성되어 있고, 상기 제 2 회전판(42)의 일측에는 상기 제 2 컬럼(36)의 축선방향 위치를 제어할 수 있는 수직구동장치(40)가 더 포함되며, 상기 필름(3)은 서로 다른 물체를 촬영한 필름이 축선방향으로 연결되어, 축선방향위치에 따라 상기 스크린(10)에 각각의 물체를 투영하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, a plurality of through holes 38 are formed in the second rotating plate 42, and a plurality of second columns 36 inserted into the through holes 38 and moved in the axial direction on the upper portion of the film 3. ) Is further formed, and one side of the second rotating plate 42 further includes a vertical driving device 40 capable of controlling the axial position of the second column 36, wherein the film 3 is Films photographing different objects are connected in the axial direction, and it is more preferable to project each object onto the screen 10 according to the axial position.

또한, 상기 필름(3)에는 각 이미지(46)에 대응하여 인덱스홀(44)이 형성되고, 상기 광원(1)의 일측에 설치되어 상기 인덱스홀(44)을 향해 조사되는 레이저(50); 상기 인덱스홀(44)을 통과한 레이저 빛을 감지하기 위한 광센서(52); 상기 광센서(52)의 출력신호와 상기 셔터장치(5)를 동기시키기 위한 셔터동기장치(54)를 더 포함하는 것이 가능하다.In addition, the film 3 is formed with an index hole 44 corresponding to each image 46, the laser 50 is installed on one side of the light source (1) to be irradiated toward the index hole (44); An optical sensor 52 for detecting laser light passing through the index hole 44; It is possible to further include a shutter synchronization device 54 for synchronizing the output signal of the optical sensor 52 with the shutter device 5.

그 밖에, 상기 연결로드(9)의 일단에 형성된 제 1 회전축(18); 상기 제 1 회전축(18)을 회전시키기 위한 제 1 모터(14); 및 상기 제 2 회전축(20)을 회전시키기 위한 제 2 모터(12)를 더 포함하는 것이 적절하다.In addition, the first rotating shaft 18 formed on one end of the connecting rod (9); A first motor (14) for rotating the first rotating shaft (18); And a second motor 12 for rotating the second rotation shaft 20.

여기서, 상기 제 2 회전축(20)의 회전각속도는 상기 제 1 회전축(18)의 회전각속도 보다 고속이고, 상기 제 2 회전축(20)의 회전속도는 300 ~ 600 rpm 범위이고, 제 1 회전축(18)의 회전속도는 0.5 ~ 10rpm 미만인 것이 더욱 바람직하다.Here, the rotational angular velocity of the second rotation shaft 20 is higher than the rotational angular velocity of the first rotation shaft 18, the rotational speed of the second rotation shaft 20 is in the range of 300 ~ 600 rpm, the first rotation shaft 18 It is more preferable that the rotation speed of h) is less than 0.5 ~ 10rpm.

또한, 상기 회전판(32, 42)과 제 1, 2 모터(14, 12)가 구비되는 원통형 베이스(28); 상기 베이스(28)와 연결되고, 내부에 상기 스크린(10)이 회전할 수 있도록 공간을 형성하는 투명한 원통구조물(30); 및 일단이 상기 베이스(28)에 고정되고, 타단이 상기 원통구조물(30)을 통해 상기 스크린(10)과 연결된 지지프레임(62); 을 더 포함하는 것이 가능하다.In addition, the cylindrical base 28 is provided with the rotating plate (32, 42) and the first and second motors (14, 12); A transparent cylindrical structure 30 connected to the base 28 and forming a space therein for the screen 10 to rotate therein; And a support frame 62 having one end fixed to the base 28 and the other end connected to the screen 10 through the cylindrical structure 30. It is possible to include more.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a volumetric image display apparatus using radiation projection according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 체적영상 표시장치의 개략적인 분해 사시도,FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the volume image display device shown in FIG. 1;

도 3은 도 2에 도시된 필름(3) 및 필름(3)의 부분 확대도,3 is a partially enlarged view of the film 3 and the film 3 shown in FIG. 2, FIG.

도 4는 도 1중 광원(1), 필름(3), 셔터장치(5), 대상렌즈(7) 영역의 개략적인 블럭도,4 is a schematic block diagram of an area of a light source 1, a film 3, a shutter device 5, and a target lens 7 in FIG. 1;

도 5는 도 4에 도시된 블럭도중, 레이저(50)와 광센서(52)의 동작을 설명하기 위한 구성 사시도,5 is a configuration perspective view for explaining the operation of the laser 50 and the optical sensor 52 in the block diagram shown in FIG.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 대형화된 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치의 단면도,6 is a cross-sectional view of a volumetric image display apparatus using enlarged radiation projection according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 도 6에 도시된 체적영상 표시장치의 외관 사시도이다.FIG. 7 is an external perspective view of the volume image display device shown in FIG. 6.

<주요 도면 부호에 대한 간단한 설명><Short Description of Main Reference Signs>

1 : 광원, 3 : 필름,1: light source, 3: film,

5 : 셔터장치, 7 : 대상렌즈,5: shutter device, 7: target lens,

9 : 연결로드, 10 : 스크린,9: connecting rod, 10: screen,

18 : 제 1 회전축, 20 : 제 2 회전축,18: first axis of rotation, 20: second axis of rotation,

22 : 제 1 거울, 24 : 제 2 거울,22: first mirror, 24: second mirror,

26 : 제 3 거울, 28 ; 베이스,26: third mirror, 28; Base,

30 : 원통구조물, 32 : 제 1 회전판,30: cylindrical structure, 32: first rotating plate,

34 : 제 1 컬럼, 36 : 제 2 컬럼,34: first column, 36: second column,

38 : 관통홀, 42 : 제 2 회전판,38: through hole, 42: second rotating plate,

44 : 인덱스홀, 48 : 홀더,44: index hole, 48: holder,

50 : 레이저, 52 : 광센서,50: laser, 52: optical sensor,

54 : 셔터동기장치, 60 : 배너,54: shutter synchronization device, 60: banner,

62 : 지지프레임.62: support frame.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 체적영상 표시장치의 개략적인 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 체적영상 표시장치는 대략적으로 원통형상이고, 상부의 투명한 원통구조물(30)과 하부의 베이스(28)로 구성되어 있다. 스크린(10)은 영상이 투영되는 곳으로서, 원통구조물(30) 내에서 일정한 각속도로 회전할 수 있다.1 is a cross-sectional view of a volumetric image display apparatus using radiation projection according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic exploded perspective view of the volumetric image display apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the volumetric image display device of the present invention has a substantially cylindrical shape and includes a transparent cylindrical structure 30 at an upper portion and a base 28 at a lower portion thereof. The screen 10 is where the image is projected, and may rotate at a constant angular velocity in the cylindrical structure 30.

제 1 모터(14)의 회전축은 제 1 회전축(18)에 연결되어 있고, 제 1 회전축(18)의 끝단에는 제 1 거울(22)이 약 45도 각도로 경사지게 설치되어 있다. 제 1 회전축(18)으로부터 수평으로 연장된 연결로드(9)는 끝단에 광원(1), 셔터장치(5), 대상렌즈(7) 및 도 4에서 설명할 레이저(50), 광센서(52), 셔터동기장치(54)가 탑재되어 있다. 즉, 연결로드(9)에 탑재된 장치는 제 1 회전축(18)과 일체로 회전하게 된다.The rotating shaft of the first motor 14 is connected to the first rotating shaft 18, and the first mirror 22 is inclined at an angle of about 45 degrees at the end of the first rotating shaft 18. The connecting rod 9 extending horizontally from the first rotation shaft 18 has a light source 1, a shutter device 5, a target lens 7, and a laser 50 and an optical sensor 52 at the ends thereof. ), A shutter synchronous device 54 is mounted. That is, the device mounted on the connecting rod 9 rotates integrally with the first rotation shaft 18.

광원(1)은 제 1 거울(22) 즉, 축선방향을 향해 조도가 높은 빛을 방사할 수 있고, 광로상에 탑재된 셔터장치(5)는 일정주기로 광원(1)의 빛을 차단하거나 통과시키는 구조를 갖고 있다. 대상렌즈(7)는 셔터장치(5)를 통과한 빛의 광로상에 위치하며 제 1 거울(22)로 영상을 비추는 기능을 한다. 이를 위해, 대상렌즈(7)의 내부는 복수의 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합으로 구성되어 있다.The light source 1 may emit light having high illuminance toward the first mirror 22, that is, the axial direction, and the shutter device 5 mounted on the optical path blocks or passes the light of the light source 1 at regular intervals. It has a structure to let. The object lens 7 is positioned on an optical path of light passing through the shutter device 5 and functions to illuminate an image with the first mirror 22. To this end, the interior of the object lens 7 is composed of a combination of a plurality of convex lenses and concave lenses.

제 2 모터(12)의 회전축은 치차열(16)을 통해 제 2 회전축(20)과 연결되어 있다. 제 2 회전축(20)은 제 1 회전판(32)의 중심에 일체로 형성되어 있으며, 내부가 중공으로 형성되어 제 1 회전축(18)이 통과할 수 있도록 구성되어 있다. 제 1 회전판(32)의 가장자리에는 제 3 거울(26)이 고정되어 있다. 이러한 제 3 거울(26)은 제 1 회전판(32)과 일체로 회전하면서, 스크린(10)에 영상을 투영하는 기능을 한다.The rotating shaft of the second motor 12 is connected to the second rotating shaft 20 through the gear train 16. The second rotating shaft 20 is integrally formed at the center of the first rotating plate 32, and is formed to be hollow so that the first rotating shaft 18 can pass therethrough. The third mirror 26 is fixed to the edge of the first rotating plate 32. The third mirror 26 rotates integrally with the first rotating plate 32 and functions to project an image on the screen 10.

제 2 회전판(42)은 제 1 회전판(32)으로부터 일정거리만큼 수직으로 이격된 곳에 위치하여, 6개의 제 1 컬럼(34)에 의해 제 1 회전판(32)에 고정된다. 이러한 제 2 회전판(42)의 중간영역에는 3개의 관통홀(38)이 형성되어 있고, 이러한 각 관통홀(38)에는 제 2 컬럼(36)이 삽입되어 이동 가능하게 구성된다.The second rotary plate 42 is positioned at a vertical distance from the first rotary plate 32 by a predetermined distance, and is fixed to the first rotary plate 32 by six first columns 34. Three through holes 38 are formed in the middle region of the second rotating plate 42, and the second column 36 is inserted into each of the through holes 38 to be movable.

제 2 거울(24)은 제 2 회전판(42)의 중심영역과 스크린(10)이 만나는 위치에 고정되어 제 2 회전판(42)과 함께 일체로 회전할 수 있도록 구성된다.The second mirror 24 is fixed at a position where the center region of the second rotating plate 42 and the screen 10 meet and are configured to rotate together with the second rotating plate 42.

필름(3)은 제 2 회전판(42)의 하면에 제 2 컬럼(36)에 의해 매달리듯이 고정된다. 필름(3)은 대략적으로 링형상이며, 원주방향을 따라 물체의 단면을 일정 각도마다 촬영한 이미지가 순차적으로 배열되어 있다. 예를 들어, 꽃병이라는 물체의 단면을 수평방향으로 돌면서 1도마다 촬영하여 이미지를 만든다면, 필름(3)에는 360장의 이미지가 순차적으로 배열되게 된다. 꽃병의 3차원 그래픽 데이터(랜더링된 캐드데이터)의 외관과 단면을 수평방향으로 돌리면서 1도마다 촬영하여 이미지를 만든다면, 필름(3)에는 360장의 이미지가 순차적으로 배열되게 된다.The film 3 is fixed to the lower surface of the second rotating plate 42 as if it is suspended by the second column 36. The film 3 is substantially ring-shaped, and the image which image | photographed the cross section of the object for every predetermined angle along the circumferential direction is arranged sequentially. For example, if a cross section of an object called vase is photographed every 1 degree while rotating in the horizontal direction, 360 images are sequentially arranged on the film 3. If the image and image are made every 1 degree while rotating the exterior and cross-section of the three-dimensional graphic data (rendered CAD data) of the vase in the horizontal direction, 360 images are sequentially arranged on the film 3.

제 2 컬럼(36)은 관통홀(38) 내에서 수직방향으로 이동 가능하며, 수직방향의 위치는 수직구동장치(40)에 의하여 제어될 수 있다. 즉, 수직구동장치(40)의 내부에 스텝모터(미도시)를 구비하고, 제 2 컬럼(36)의 표면에 랙을 성형하여 외부의 펄스명령에 따라 스텝모터를 일정각도만큼 회전시켜 제 2 컬럼(36)의 수직위치를 제어할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수직으로 이동 가능한 필름(3)은 광원(1)과 셔터장치(5) 장치에 위치하게 된다.The second column 36 is movable in the vertical direction in the through hole 38, and the position in the vertical direction may be controlled by the vertical driving device 40. That is, a step motor (not shown) is provided inside the vertical drive device 40, and a rack is formed on the surface of the second column 36 to rotate the step motor by a predetermined angle in accordance with an external pulse command. The vertical position of column 36 can be controlled. As shown in FIG. 1, the vertically movable film 3 is located in the light source 1 and the shutter device 5 devices.

도 3은 도 2에 도시된 필름(3) 및 필름(3)의 부분 확대도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 링형상의 필름(3) 상부에는 3개의 제 2 컬럼(36)이 형성되어 있고, 필름(3)은 홀더(48)와 이미지(46)로 구성되어 있다.3 is a partially enlarged view of the film 3 and the film 3 shown in FIG. 2. As shown in FIG. 3, three second columns 36 are formed on the ring-shaped film 3, and the film 3 is composed of a holder 48 and an image 46.

홀더(48)는 물리적인 링형상을 유지하면서 일정한 강도와 탄성을 갖도록 하고, 각 이미지(46)가 회전중에도 왜곡되거나 이탈되지 않도록 단단히 고정하는 역할을 한다. 이러한 홀더(48)는 종이나 플라스틱, 또는 합성수지재로 제작될 수 있다.The holder 48 has a constant strength and elasticity while maintaining the physical ring shape, and serves to firmly fix each image 46 so that each image 46 is not distorted or dislodged during rotation. The holder 48 may be made of paper, plastic, or synthetic resin.

이미지(46)는 출력될 물체의 외관을 특정각도에서 촬영한 필름으로서, 슬라이드 필름, 영화필름 등을 예로 들 수 있다. 축선방향으로 3개의 필름을 배열하여 간단한 조작에 의해 필름의 수직위치를 변경함으로써, 3개의 서로 다른 물건(예를 들어, 46a는 물병, 46b는 자동차, 46c는 핸드폰)을 디스플레이할 수 있는 것이다. 도 3의 실시예에서는 3개의 이미지 배열만을 표시하였으나, 필요에 따라 5개 혹은 그 이상의 배열을 하는 것도 가능하다.The image 46 is a film photographing the appearance of an object to be output at a specific angle, and may be, for example, a slide film or a movie film. By arranging the three films in the axial direction and changing the vertical position of the film by simple operation, three different objects (e.g., 46a is a water bottle, 46b is a car, 46c is a mobile phone) can be displayed. In the embodiment of FIG. 3, only three image arrays are displayed, but five or more arrays may be arranged as necessary.

각 이미지(46)에는 상부에 인덱스홀(44)이 관통되어 형성되어 있다. 이러한 인덱스홀(44)은 이미지(46)의 축선방향 중심에 위치하여 투영될 이미지(46)가 정위치에 왔음을 알 수 있도록 하는 기능을 한다.In each image 46, an index hole 44 penetrates through the image 46. The index hole 44 is located at the axial center of the image 46 so as to know that the image 46 to be projected is in the correct position.

도 4는 도 1중 광원(1), 필름(3), 셔터장치(5), 대상렌즈(7) 영역의 개략적인 블럭도이고, 도 5는 도 4에 도시된 블럭도중, 레이저(5)와 광센서(52)의 동작을 설명하기 위한 구성 사시도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저(5)는 광원(1)의 상부에 위치하고, 필름(3)을 향해 조사한다. 광센서(52)는 인덱스홀(44)을 투과한 레이저 빛을 수광할 수 있도록 배치되고, 광센서(52)의 출력신호는 셔터 동기장치(54)와 연결되어 있다.FIG. 4 is a schematic block diagram of a region of a light source 1, a film 3, a shutter device 5, and a target lens 7 in FIG. 1, and FIG. 5 is a laser 5 in the block diagram shown in FIG. And a configuration perspective view for explaining the operation of the optical sensor 52. As shown in FIGS. 4 and 5, the laser 5 is located above the light source 1 and irradiates toward the film 3. The optical sensor 52 is arranged to receive the laser light transmitted through the index hole 44, and the output signal of the optical sensor 52 is connected to the shutter synchronizer 54.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치의 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 체적영상 표시장치의 외관 사시도이다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예는 약 40인치 이상의 대형 스크린(10)을 수용할 수 있도록 원통구조물(30)과 베이스(28)가 크게 구성되어 있다. 특히, 연결로드(9)와 광원(1) 및 대상렌즈(7) 등은 제 1 실시예와 동일한 크기를 갖고 있으나, 제 1 회전판(32)의 반경은 더 크다.6 is a cross-sectional view of a volumetric image display apparatus using radiation projection according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an external perspective view of the volumetric image display apparatus shown in FIG. 6. As shown in Figures 6 and 7, the second embodiment is largely configured with a cylindrical structure 30 and a base 28 to accommodate a large screen 10 of about 40 inches or more. In particular, the connecting rod 9, the light source 1, the target lens 7 and the like have the same size as the first embodiment, but the radius of the first rotating plate 32 is larger.

그리고, 커다란 스크린(10)이 안정적으로 고속 회전할 수 있도록 지지프레임(62)이 더 보강되어 있다. 지지프레임(62)의 일단은 베이스(28)에 연결되어 있고, 타단은 축선상에서 스크린(10)의 상부와 고정되어 있다. 따라서 양단이 회전 지지되는 스크린(10)은 더욱 안정적으로 회전할 수 있다.And, the support frame 62 is further reinforced so that the large screen 10 can rotate stably at high speed. One end of the support frame 62 is connected to the base 28, and the other end is fixed to the top of the screen 10 on the axis. Therefore, the screen 10 on which both ends are rotationally supported can be more stably rotated.

배너(60)는 직물로 이루어진 것으로써, 낮에 또는 직사광선으로 스크린(10)에 투영된 영상이 보이지 않은 경우에는 원통 구조물(30)을 덮어 씌워 내부를 보호할 수 있도록 하는 구성을 갖고 있다. 이러한 배너(60)의 표면에 광고문안을 인쇄한다면 낮에는 광고탑으로써의 기능을 병행할 수 있다.Banner 60 is made of a fabric, it has a configuration to cover the cylindrical structure 30 to protect the interior when the image projected on the screen 10 in the day or in direct sunlight is not visible. If the advertising text is printed on the surface of the banner 60, the function as an advertising tower can be performed at the same time.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치에 동작방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method of the volume image display device using the radiation projection having the above configuration will be described in detail.

우선 다음과 같은 과정으로 필름(3)을 준비한다. 즉, 물체(예를 들어 물병)의 외관이나 단면을 수평방향으로 1도마다 각도변화를 주면서 물체를 촬영하여 360장의 이미지(46)를 마련한다. 이 때, 물체는 실제 물건일 수도 있고, 3차원 그래픽 데이터(랜더링된 캐드데이터)일 수도 있다. 이러한 이미지(46)를 띠형상으로 연속적으로 배열한 뒤, 링형상으로 연결하여 필름(3)을 완성한다. 완성된 필름(3)을 제 2 회전판(42)에 설치하면 체적영상의 표시준비가 완료된다.First, the film 3 is prepared by the following process. That is, 360 images 46 are prepared by photographing the object while changing the angle or appearance of the object (for example, a water bottle) by one degree in the horizontal direction. In this case, the object may be a real object or three-dimensional graphic data (rendered CAD data). The images 46 are continuously arranged in a band shape, and then connected in a ring shape to complete the film 3. When the finished film 3 is installed on the second rotating plate 42, the preparation for displaying the volume image is completed.

광원(1)에서 방사된 빛은 필름(3)을 통한 뒤, 셔터장치(5)를 지나 대상렌즈(7)를 지난다. 대상렌즈(7)를 지난 빛은 제 1 거울(22)에 모아지고, 제 2 거울(22)에 반사된 영상은 제 2 거울(24)을 통해 제 3 거울(26)로 향한다. 제 3 거울(26)에서 반사된 영상은 스크린(10)에 투영되게 된다.The light emitted from the light source 1 passes through the film 3, passes through the shutter device 5, and passes through the object lens 7. The light passing through the object lens 7 is collected in the first mirror 22, and the image reflected by the second mirror 22 is directed to the third mirror 26 through the second mirror 24. The image reflected from the third mirror 26 is projected onto the screen 10.

이 때, 제 1 모터(14)는 제 1 회전축(18)을 일정한 각속도로 회전시키고, 제 1 회전축(18)의 회전으로 인해, 제 1 거울(22), 연결로드(9)가 동일한 속도로 회전하게 된다. 연결로드(9)의 회전은 연결로드(9)상에 탑재된 광원(1), 셔터장치(5) 등의 회전을 의미한다.At this time, the first motor 14 rotates the first rotating shaft 18 at a constant angular speed, and due to the rotation of the first rotating shaft 18, the first mirror 22 and the connecting rod 9 at the same speed. Will rotate. Rotation of the connecting rod 9 means rotation of the light source 1, the shutter device 5, etc. mounted on the connecting rod 9.

그리고, 제 2 모터(12)는 치차열(16)을 통해 제 2 회전축(20)을 일정한 각속도로 회전시키고, 제 2 회전축(20)의 회전으로 인해, 제 1, 2, 회전판(32, 42)이 일체로 회전하게 된다. 이 때, 제 2 회전축(20)의 회전속도는 약 600rpm 정도이며,제 1 회전축(18)의 회전속도는 제 2 회전축(20)의 회전속도 보다 저속인 약 0.5 ~ 10rpm 사이가 되도록 한다. 이러한 제 1 회전축(18)의 회전은 투영된 체적영상이 천천히 회전하는 것처럼 보이게 하는 역할을 한다. 제 1 회전판(32)의 회전은 제 2 거울 및 제 3 거울(24, 26), 필름(3) 및 스크린(10)의 회전을 일으킨다.In addition, the second motor 12 rotates the second rotation shaft 20 at a constant angular speed through the gear train 16, and due to the rotation of the second rotation shaft 20, the first, second, and rotation plates 32 and 42. ) Rotates integrally. At this time, the rotation speed of the second rotation shaft 20 is about 600 rpm, and the rotation speed of the first rotation shaft 18 is between about 0.5-10 rpm, which is lower than the rotation speed of the second rotation shaft 20. The rotation of the first rotating shaft 18 serves to make the projected volume image appear to rotate slowly. Rotation of the first rotating plate 32 causes rotation of the second and third mirrors 24, 26, the film 3, and the screen 10.

필름(3)의 회전속도와 광원(1)의 회전 상대속도의 차이에 의해 레이저(50)에서 방출된 레이저 빛은 인덱스홀(44)을 투과하게 된다. 따라서, 광센서(52)에서는 펄스파와 같은 파형이 출력되고, 이러한 파형의 주기에 따라서 셔터동기장치(54)는 셔터장치(5)의 셔터속도를 동기화시키게 된다. 즉, 회전되는 필름(3)의 이미지(46)가 광원(1)의 중심에 왔을 때 동기되어 광원(1)에 노출되는 것이다.The laser light emitted from the laser 50 passes through the index hole 44 due to the difference between the rotational speed of the film 3 and the rotational relative speed of the light source 1. Accordingly, the optical sensor 52 outputs a waveform such as a pulse wave, and the shutter synchronization device 54 synchronizes the shutter speed of the shutter device 5 according to the period of the waveform. That is, when the image 46 of the rotating film 3 comes to the center of the light source 1, it is synchronized with the light source 1 and is exposed.

따라서, 원통 구조물(30)의 둘레에 있는 관찰자는 어떤 위치에 있더라도 제 1 회전축(18)의 저속 회전에 의해 회전하는 물체의 체적영상을 볼 수 있다. 실제 실시된 실시예에서 스크린(10) 상에 투영된 영상은 바닷물속을 유영하는 반투명의 해파리와 같이 반투명한 입체 체적영상이 디스플레이된다. 따라서, 관찰자는 물체의 외형 뿐만 아니라 내부 구조까지도 입체적으로 보이게 된다.Therefore, the observer around the cylindrical structure 30 can see the volume image of the object rotated by the low speed rotation of the first rotating shaft 18 at any position. In an embodiment, the image projected on the screen 10 is displayed with a translucent stereoscopic volume image such as a semitransparent jellyfish swimming in the sea. Thus, the observer can see not only the appearance of the object but also the internal structure in three dimensions.

본 발명의 제 1, 2, 3 거울(22, 24, 26)은 릴레이 거울로서 스크린(10)에 대해 엇각도(경사지게)로 위치하므로 사각형이 아닌 사다리꼴 형상으로 투영되게 된다. 따라서, 이를 사각형으로 보정하기 위해 Nearest-Neighbor 변형을 이용하면 되고, 세부적인 파라미터는 투영위치와 크기, 각도 등에 따라 시행착오적 또는 광학적으로 정할 수 있다.The first, second, and third mirrors 22, 24, and 26 of the present invention are positioned at right angles (beveled) to the screen 10 as relay mirrors, so that they are projected in a trapezoidal shape rather than a rectangle. Therefore, the Nearest-Neighbor deformation may be used to correct this into a quadrangle, and detailed parameters may be determined by trial and error or optically according to the projection position, size, angle, and the like.

실시예에서는 15mm x 15mm 정도의 슬라이드 필름 200개를 사용하였고, 스크린의 회전속도는 600rpm이었다. 이 경우 원통구조물(30)의 직경은 약 1m로서, 360도/200 = 1.8도의 방사해상도를 갖게 된다. 또한 이와 같은 조건에서 200개의 슬라이드 필름을 방사적으로 구현하기 위해서는 초당 10프레임이라고 했을 때 총 200 x 10 = 2,000프레임/초를 영상화하기 위한 고속 셔터장치가 필요하다. 그런데 현재 시판되고 있는 고속 전자셔터(magneto-optical electro-optical shutter)는 초당 11,000프레임까지 가능한 것이 상용화되어 있다.In the embodiment, 200 slide films of about 15 mm x 15 mm were used, and the rotation speed of the screen was 600 rpm. In this case, the cylindrical structure 30 has a diameter of about 1 m, and has a radial resolution of 360 degrees / 200 = 1.8 degrees. In addition, in order to radially implement 200 slide films under such conditions, a high-speed shutter device for imaging a total of 200 x 10 = 2,000 frames / sec at 10 frames per second is required. However, commercially available high speed electronic shutters (magneto-optical electro-optical shutters) capable of up to 11,000 frames per second are commercially available.

도 3 및 도 4를 참조하여, 만약, 필름(3)의 수직위치를 변경하고자 할 경우에는 수직구동장치(40)에 펄스 명령어를 입력한다. 그러면, 내장된 스태핑모터(미도시) 또는 서보모터(미도시)가 회전하면서 피니언(미도시)을 회전시켜 제 2 컬럼(36)의 랙(미도시)을 수직방향으로 이송시킨다. 제 2 컬럼(36)의 수직방향 이송은 필름(3)의 이송으로 이어지고, 도 4의 화살표와 같이, 광원(1) 앞에 놓인 필름(3)의 수직 위치가 변하게 된다. 그러면, 스크린(10) 상에 표시되는 영상은 다른 물체(예를 들어, 물병에서 자동차)로 변하게 된다.3 and 4, if the vertical position of the film 3 is to be changed, a pulse command is input to the vertical driving device 40. Then, the built-in stepping motor (not shown) or servomotor (not shown) rotates to rotate the pinion (not shown) to transfer the rack (not shown) of the second column 36 in the vertical direction. The vertical conveyance of the second column 36 leads to the conveyance of the film 3, and as shown by the arrow of FIG. 4, the vertical position of the film 3 placed in front of the light source 1 is changed. Then, the image displayed on the screen 10 is changed to another object (for example, a water bottle to a car).

본 발명에서 회전하는 제 1 회전판(32) 및 연결로드(9)에 토오크 외에 전력을 공급하기 위해 슬립링(미도시)을 사용하였다. 이러한 공지의 슬립링은 회전하는 축상에서 직류전원 또는 교류전원을 공급할 수 있는 구조로 이루어져 있다.In the present invention, a slip ring (not shown) was used to supply electric power to the first rotating plate 32 and the connecting rod 9 in addition to the torque. Such a known slip ring has a structure capable of supplying a direct current power source or an alternating current power source on a rotating shaft.

본 발명에서는 3개의 거울을 사용하였으나, 원통구조물의 크기에 따라 1개, 2개 또는 4개, 5개 이상 등을 선택하여 배치할 수 있다. 또한, 스크린(10)은 고속 회전시 공기의 저항을 줄이기 위하여 백색 직물로 제작되거나 표면에 미세한 관통공을 다수 형성시킬 수도 있다.In the present invention, three mirrors are used, but one, two or four, five or more may be selected and arranged according to the size of the cylindrical structure. In addition, the screen 10 may be made of a white fabric or may form a plurality of fine through holes on the surface in order to reduce the resistance of the air at high speed.

또한, 본 발명에서는 2개의 회전축을 사용하기 위해 2개의 모터를 설치하였으나, 하나의 모터로부터 서로 다른 속도로 감속된 토오크를 발생시켜 두개의 회전축을 서로 다른 속도로 동시에 회전시킬 수도 있다. 또한, 모터와 회전축 사이의 동력전달 역시 직접 전달을 택하였으나 치차열, 벨트, 마찰차 등의 기계부품을 사용하여 응용할 수도 있다.In addition, in the present invention, two motors are installed to use two rotation shafts, but the two rotation shafts may be simultaneously rotated at different speeds by generating torque reduced at different speeds from one motor. In addition, power transmission between the motor and the rotating shaft is also direct transmission, but may be applied using mechanical parts such as gear train, belt, and friction wheel.

본 발명의 인덱스홀(44)은 홀더(48)에 별도로 형성된 관통공을 의미하나, 종래의 9mm 영화필름상에 형성된 필름 가장자리를 이용하여도 된다. 그 밖에 회전으로 인한 진동 및 소음을 줄이기 위해 연결로드와 회전판에 무게추를 설치할 수도 있다.The index hole 44 of the present invention means a through hole formed separately in the holder 48, but a film edge formed on a conventional 9mm movie film may be used. In addition, weights can be installed on the connecting rod and the turntable to reduce vibration and noise caused by rotation.

상기와 같은 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치에 의하면, 회전하는 스크린에 영상을 투영하여 3차원의 체적영상을 표시할 수 있으면서도, 고화질 및 대형화가 가능하다. 따라서, 각종 광고, 학술, 프리젠테이션 등 상업적 용도로 널리 사용할 수 있다.According to the volumetric image display apparatus using the radiation projection as described above, it is possible to display a three-dimensional volumetric image by projecting the image on the rotating screen, while also being able to achieve high quality and large size. Therefore, it can be widely used for commercial purposes such as various advertisements, academics, and presentations.

뿐만 아니라 필름상에 서로 다른 물체의 영상을 복수로 배치함으로써, 필름의 위치를 제어하여 서로 다른 영상을 간편하게 변경하여 표시할 수 있다. 따라서, 디스플레이의 다양성을 추구할 수 있고, 간단한 동영상을 구현할 수도 있다.In addition, by arranging a plurality of images of different objects on the film, it is possible to easily change and display different images by controlling the position of the film. Therefore, it is possible to pursue a variety of displays, and to implement a simple video.

그리고, 필름을 스크린과 동기화하여 회전시킴으로써, 회전속도의 불일치를 보정하기 위한 센서 및 조정장치가 불필요하다는 경제성이 있다. 또한, 회전속도의 불균형이 영상의 저하에 민감하지 않다는 장점도 있다.Then, by rotating the film in synchronization with the screen, there is an economical advantage that a sensor and an adjusting device for correcting the discrepancy of the rotational speed are unnecessary. In addition, there is an advantage that the imbalance of the rotational speed is not sensitive to the degradation of the image.

본 발명에서는 슬라이드 필름을 사용하여 고화질의 영상을 직접 투영함으로써 대형 옥외광고용으로도 사용할 수 있다.In the present invention, by directly projecting a high-quality image using a slide film can be used for large outdoor advertising.

또한, 스크린은 필름으로부터 항상 일정한 거리를 유지함으로 일정한 촛점거리를 갖게 된다. 따라서, 촛점을 맞추기 위해 광학적 보정을 할 필요가 없다. 그리고, 종래의 LCD나 레이저 스캔방식은 회전체의 위치와 출력영상을 항상 전기적으로 동기시켜야 함으로 회전속도를 정밀하게 측정하기 위한 센서가 필요하였으나, 본 발명은 이미지와 스크린의 1 : 1 대비가 항상 유지됨으로 공간적 영상의 구성 및 왜곡이 회전체의 속도에 민감하지 않게 된다.In addition, the screen has a constant focal length by always keeping a constant distance from the film. Thus, there is no need for optical correction to focus. In addition, the conventional LCD or laser scanning method requires a sensor for precisely measuring the rotation speed because the position of the rotating body and the output image must be synchronized at all times. However, the present invention always provides a 1: 1 contrast between an image and a screen. As a result, the composition and distortion of the spatial image are not sensitive to the speed of the rotating body.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

Claims (8)

일단을 중심으로 일정한 각속도로 회전 가능하고, 회전 축선상에는 소정 각도로 경사진 제 1 거울(22)이 고정된 연결로드(9);A connecting rod 9 capable of rotating at a constant angular velocity about one end and having a first mirror 22 inclined at a predetermined angle on a rotation axis; 상기 연결로드(9)의 타단에 설치되어 상기 제 1 거울(22)을 향하여 빛을 투사할 수 있는 광원(1);A light source (1) installed at the other end of the connecting rod (9) for projecting light toward the first mirror (22); 상기 연결로드(9)의 타단중 상기 광원(1)과 상기 제 1 거울(22) 사이에 설치되는 셔터장치(5);A shutter device (5) installed between the light source (1) and the first mirror (22) of the other end of the connecting rod (9); 상기 연결로드(9)의 타단중 상기 셔터장치(5)와 상기 제 1 거울(22) 사이에 설치되는 대상렌즈(7);A target lens 7 installed between the shutter device 5 and the first mirror 22 of the other end of the connecting rod 9; 내부에 상기 연결로드(9)가 회전 가능하게 구비되고, 상기 회전축선상에는 상기 제 1 거울(22)에서 반사되는 영상을 반사하기 위한 제 2 거울(24)이 구비되고, 가장자리에는 상기 제 2 거울(24)로부터 반사되는 영상을 반사하기 위한 제 3 거울(26)이 구비된 회전판(32, 42);The connecting rod 9 is rotatably provided therein, a second mirror 24 for reflecting the image reflected from the first mirror 22 is provided on the rotation axis, and the second mirror is provided at an edge thereof. Rotating plates 32 and 42 provided with a third mirror 26 for reflecting the image reflected from the 24; 상기 회전축선상에 설치되어 상기 회전판(32, 42)과 함께 회전 가능하고, 상기 제 3 거울(26)로 부터 반사된 영상이 투영되는 스크린(10); 및A screen (10) installed on the axis of rotation and rotatable with the rotary plates (32, 42) and projecting an image reflected from the third mirror (26); And 상기 회전판(32, 42)상에 링형상으로 설치되고, 회전하는 상기 광원(1)과 셔터장치(5) 사이에 위치하며, 물체의 외형 또는 단면을 방사방향의 소정각도마다 촬영한 필름(3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.A film 3 installed in the ring shape on the rotating plates 32 and 42 and positioned between the rotating light source 1 and the shutter device 5 and photographing the external shape or cross section of the object at a predetermined angle in the radial direction (3). Volumetric image display using radiation projection, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, 상기 회전판은,The method of claim 1, wherein the rotating plate, 상기 연결로드(9)의 하부에 위치하고, 가장자리에 상기 제 3 거울(26)이 구비되며, 축선방향으로 제 2 회전축(20)이 형성된 제 1 회전판(32);A first rotating plate 32 positioned below the connecting rod 9 and provided with a third mirror 26 at an edge thereof and having a second rotation shaft 20 in an axial direction; 상기 제 2 회전판(32)으로부터 소정거리 만큼 이격되어 상기 연결로드(9)의 상부에 위치하고, 원주방향을 따라 상기 필름(3)이 구비되며, 회전축상에는 제 2 거울(24)이 고정되는 제 2 회전판(42); 및A second spaced apart from the second rotating plate 32 by a predetermined distance and positioned above the connecting rod 9, the film 3 is provided along the circumferential direction, the second mirror 24 is fixed on the axis of rotation Rotating plate 42; And 상기 제 1 회전판(32)과 상기 제 2 회전판(42)의 원주둘레를 상호 연결하기 위한 복수의 제 1 컬럼(34)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.And a plurality of first columns (34) for interconnecting the circumferential circumferences of the first rotating plate (32) and the second rotating plate (42). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2 회전판(42)에는 복수개의 관통홀(38)이 형성되고,A plurality of through holes 38 are formed in the second rotating plate 42, 상기 필름(3)의 상부에는 상기 관통홀(38)에 삽입되어 축선방향으로 이동 가능한 복수의 제 2 컬럼(36)이 더 형성되어 있고,A plurality of second columns 36 are further formed on the film 3 to be inserted into the through holes 38 and move in the axial direction. 상기 제 2 회전판(42)의 일측에는 상기 제 2 컬럼(36)의 축선방향 위치를 제어할 수 있는 수직구동장치(40)가 더 포함되며,One side of the second rotating plate 42 further includes a vertical drive device 40 for controlling the axial position of the second column 36, 상기 필름(3)은 서로 다른 물체를 촬영한 필름이 축선방향으로 연결되어, 축선방향 위치에 따라 상기 스크린(10)에 각각의 물체를 투영하는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.The film (3) is a volume image display device using radiation projection, characterized in that the film photographing different objects are connected in the axial direction, and projecting each object on the screen (10) according to the axial position. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 필름(3)에는 각 이미지(46)에 대응하여 인덱스홀(44)이 형성되고,The film 3 is formed with an index hole 44 corresponding to each image 46, 상기 광원(1)의 일측에 설치되어 상기 인덱스홀(44)을 향해 조사되는 레이저(50);A laser 50 installed at one side of the light source 1 and irradiated toward the index hole 44; 상기 인덱스홀(44)을 통과한 레이저 빛을 감지하기 위한 광센서(52);An optical sensor 52 for detecting laser light passing through the index hole 44; 상기 광센서(52)의 출력신호와 상기 셔터장치(5)를 동기시키기 위한 셔터동기장치(54)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.And a shutter synchronization device (54) for synchronizing the output signal of the optical sensor (52) with the shutter device (5). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 연결로드(9)의 일단에 형성된 제 1 회전축(18);A first rotating shaft 18 formed at one end of the connecting rod 9; 상기 제 1 회전축(18)을 회전시키기 위한 제 1 모터(14); 및A first motor (14) for rotating the first rotating shaft (18); And 상기 제 2 회전축(20)을 회전시키기 위한 제 2 모터(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.And a second motor (12) for rotating the second rotating shaft (20). 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 회전축(20)의 회전각속도는 상기 제 1 회전축(18)의 회전각속도 보다 고속인 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.6. The volume image display device according to claim 5, wherein the rotational angular velocity of the second rotational shaft (20) is higher than the rotational angular velocity of the first rotational shaft (18). 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 회전축(20)의 회전속도는 300 ~ 600 rpm 범위인 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.7. The volume image display device according to claim 6, wherein the rotation speed of the second rotation shaft is in a range of 300 to 600 rpm. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 1, 2 or 5, 상기 회전판(32, 42)과 제 1, 2 모터(14, 12)가 구비되는 원통형 베이스(28);A cylindrical base 28 provided with the rotating plates 32 and 42 and the first and second motors 14 and 12; 상기 베이스(28)와 연결되고, 내부에 상기 스크린(10)이 회전할 수 있도록 공간을 형성하는 투명한 원통구조물(30); 및A transparent cylindrical structure 30 connected to the base 28 and forming a space therein for the screen 10 to rotate therein; And 일단이 상기 베이스(28)에 고정되고, 타단이 상기 원통구조물(30)을 통해 상기 스크린(10)과 연결된 지지프레임(62); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사투영을 이용한 체적영상 표시장치.A support frame 62 having one end fixed to the base 28 and the other end connected to the screen 10 through the cylindrical structure 30; Volumetric image display device using radiation projection further comprising a.
KR10-2002-0036275A 2002-06-27 2002-06-27 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection KR100442738B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0036275A KR100442738B1 (en) 2002-06-27 2002-06-27 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0036275A KR100442738B1 (en) 2002-06-27 2002-06-27 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040001159A KR20040001159A (en) 2004-01-07
KR100442738B1 true KR100442738B1 (en) 2004-08-02

Family

ID=37312934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0036275A KR100442738B1 (en) 2002-06-27 2002-06-27 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100442738B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100455069B1 (en) * 2002-11-08 2004-11-06 주식회사 시공테크 Rotation type Three-dimensional image display apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0522754A (en) * 1991-07-12 1993-01-29 Taisei Corp Projecting type stereoscopic picture generating device
JPH06274106A (en) * 1992-01-31 1994-09-30 Nippon Seiki Co Ltd Three-dimensional display device
JP2000078616A (en) * 1998-08-28 2000-03-14 Minolta Co Ltd Stereoscopic image display device and stereoscopic image display system
WO2002021851A2 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Actuality Systems, Inc. Volumetric display system
KR20030080763A (en) * 2002-04-10 2003-10-17 삼성에스디아이 주식회사 3d display system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0522754A (en) * 1991-07-12 1993-01-29 Taisei Corp Projecting type stereoscopic picture generating device
JPH06274106A (en) * 1992-01-31 1994-09-30 Nippon Seiki Co Ltd Three-dimensional display device
JP2000078616A (en) * 1998-08-28 2000-03-14 Minolta Co Ltd Stereoscopic image display device and stereoscopic image display system
WO2002021851A2 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Actuality Systems, Inc. Volumetric display system
KR20030080763A (en) * 2002-04-10 2003-10-17 삼성에스디아이 주식회사 3d display system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040001159A (en) 2004-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5187639B2 (en) 3D display
US4922336A (en) Three dimensional display system
US6665003B1 (en) System and method for generating and displaying panoramic images and movies
US8233032B2 (en) Systems and methods for creating a three-dimensional image
US20080266523A1 (en) Display apparatus
KR100656575B1 (en) Three-dimensional display device
US20080218854A1 (en) Stereoscopic display device
US20070146358A1 (en) Three-dimensional display
WO2011049025A1 (en) Three dimensional video display device
CN101511036A (en) Colourful panorama visual field three-dimensional display device based on LED
CN103207513A (en) True three-dimensional displayer
JP2015232633A (en) Display device
KR20210093258A (en) image display device
JP2002281527A (en) Multilayer video display system and display method therefor
CN103064244B (en) Based on true color 360 ° of three-dimensional display apparatus and the method for high-speed projector
CN103048868B (en) Based on true color 360 ° of view field three-dimensional display devices and the method for composite screen
US4431280A (en) Planar rotational autostereoscopic display
KR100442738B1 (en) 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection
CN102103266B (en) Method and equipment for forming three-dimensional image
RU2718777C2 (en) Volumetric display
WO1998054602A2 (en) Three-dimensional image generator
CN112970247B (en) System and method for displaying multiple depth-of-field images
KR100442739B1 (en) Shutterless 3-Dimensional Image Display Device Using Radial Projection
RU2526901C1 (en) Three-dimensional display and method of forming three-dimensional images
CN102929089B (en) A kind of lighting device improving multi-projector formula true three-dimansioual display resolution

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee