KR101079637B1 - 3차원 입체 영상 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀로그램 간섭무늬 패턴을 이용하여 안경 없이 3차원 입체 영상을 감상할 수 있도록 한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 3차원 입체 영상을 디스플레이하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 전면에 부착되어 유전율 변화에 의한 홀로그램 간섭무늬를 발생하는 홀로그램 패턴 발생부; 상기 홀로그램 패턴 발생부로 인가되는 전압의 전위차를 조절하는 제어부; 및 상기 홀로그램 패턴 발생부로 참조빔을 조사하는 참조빔 조사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

3차원 입체 영상 디스플레이 장치{APPARAUTS FOR DISPLAYING HOLOGRAPHIC IMAGE}

본 발명은 3차원 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 홀로그램 간섭무늬 패턴을 이용하여 안경 없이 3차원 입체 영상을 감상할 수 있도록 한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 3차원 입체영상 구현을 위해서는 상호간에 유효한 시차를 갖는 2장 이상의 2차원 영상이 필요하며, 2장 이상의 2차원 영상을 획득하기 위해 사용되는 카메라를 입체 카메라라고 한다.

이러한 입체 카메라는 그 방식에 따라 양안 카메라를 활용하는 방법과 다시점 카메라를 활용하는 방법 등이 있으나, 양안 카메라를 활용하는 방법을 주로 사용한다.

상기 양안 입체 카메라는 사람의 눈과 같이 두 개의 영상센서를 이용하여 좌, 우 영상으로 구성되는 2차원 영상을 동시 또는 순차적으로 획득하여 3차원 영상을 촬영하는 장치이며, 지금까지 사용되어온 가장 일반적인 입체 카메라가 양안 입체 카메라이다.

이러한 입체 카메라를 통해 만들어진 3차원 입체 영상은 편광 안경을 써야만 입체 영상을 감상할 수 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 홀로그램 간섭무늬 패턴을 이용하여 편광안경 없이 3차원 입체 영상을 감상할 수 있도록 한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치는 전위차가 각기 다른 전압을 인가받아 홀로그램 간선무늬를 발생시키고, 참조빔이 조사되면 홀로그램 영상신호를 3차원 입체 영상으로 표시하는 홀로그램 패턴 발생부; 상기 홀로그램 패턴 발생부로 인가되는 전압의 전위차를 조절하고, 상기 홀로그램 영상신호를 인가하는 제어부; 및 상기 홀로그램 패턴 발생부로 상기 참조빔을 조사하는 참조빔 조사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 홀로그램 패턴 발생부는 제1투명전극과; 상기 제1투명전극의 상면에 적층되는 유전체; 및 상기 유전체의 상면에 적층되는 복수의 유닛 셀로 이루어진 제2투명전극을 포함하되, 상기 유닛 셀은 상기 제어부의 제어에 의해 각기 다른 전위차를 갖는 전압을 인가받는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 유전체는 강유전체 또는 반강유전체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 참조빔 조사부는 상기 홀로그램 패턴 발생부의 전면 또는 후면에 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 참조빔은 백색 LED 또는 백색광 인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 홀로그램 패턴 발생부는 평면형 또는 원통형 중 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 유닛 셀에 인가되는 전위차를 조절하여 홀로그램 간섭무늬 패턴을 발생시킴으로써 편광안경 없이 3차원 입체 영상을 감상할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D TV를 위한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유닛 셀의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터를 위한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D TV를 위한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유닛 셀의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터를 위한 3차원 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 입체 영상 디스플레이 장치는 홀로그램 패턴 발생부(1)와 제어부(2)와 참조빔 조사부(3)를 포함한다.

디스플레이 입체 영상(4)은 제어부(2)에서 홀로그램 패턴 발생부(1)로 홀로그램 영상신호를 인가하고 참조빔(3)을 홀로그램 패턴 발생부(1)에 조사하면 표시된다.

참조빔 조사부(3)는 홀로그램 패턴 발생부(1)의 전면 혹은 후면에 장착된다. 이러한 홀로그램 패턴 발생부(1)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 제1투명전극(11)과 제1투명전극(11)의 상면에 적층되는 유전체(12)와 유전체(12)의 상면에 적층되는 복수의 유닛 셀(131)로 이루어진 제2투명전극(13)을 포함한다. 유전체는 강유전체 또는 반강유전체로 구성한다.

여기서, 복수의 유닛 셀(131)들은 제어부(2)의 제어에 의해 각기 다른 전위차를 갖는 전압을 인가받는다.

이러한 홀로그램 패턴 발생부(1)는 유닛 셀(131)로 인가되는 각각의 전위차에 따라 유전율 변화가 발생하고, 이러한 유전율 변화는 굴절율을 변화시키며, 이러한 굴절율의 변화는 참조빔이 조사될 때 홀로그램 간섭무늬를 발생한다.

제어부(2)는 홀로그램 패턴 발생부(1)로 인가되는 전압의 전위차를 조절한다. 이러한 제어부(2)는 홀로그램 패턴 발생부(1)의 각각의 유닛 셀(131)로 인가되는 전압의 전위차를 조절하여 공급되도록 제어한다.

참조빔 조사부(3)는 홀로그램 패턴 발생부(1)로 참조빔(reference beam)을 조사한다. 여기서, 참조빔은 백색 LED와 같은 백색광을 이용한다.

홀로그램은 제어부(2)에서 전기신호를 홀로그램 패턴 발생부(1)에 전압을 인가하여 만들어 진다. 홀로그래피의 원리는 참조광(3)을 홀로그램에 비추면 관찰자의 반대편에 3차원 입체영상이 만들어지는 것이다. 이때 참조광은 관찰자의 방향에서 조사는 반사 홀로그램 또는 관찰자의 반대 방향에서 빛을 조사하는 투과 홀로그램으로 구분할 수 있다.

본 발명의 특징은 반사 홀로그램뿐만 아니라 투과 홀로그램을 모두 사용할 수 있다는 것이다.

본 발명은 홀로그램 패턴 발생부(1)를 제1투명전극(11)과 제1투명전극(11)의 상면에 적층되는 유전체(12)와 유전체(12)의 상면에 적층되는 복수의 유닛 셀(131)로 이루어진 제2투명전극(13)으로 구성하고, 각각 다른 전위차를 갖는 전압을 복수의 유닛 셀(131)로 인가시켜 홀로그램 간섭무늬를 발생시키고 참조빔(3)을 조사함으로써 3차원 입체 영상을 안경 없이 감상할 수 있도록 한다.

이러한 3차원 입체 영상은 사람의 눈과 같이 두 개의 영상센서를 이용하여 좌, 우 영상으로 구성되는 2차원 영상을 동시 또는 순차적으로 획득하여 홀로그램 패턴 영상을 계산하여 만들거나, 3차원 입체 영상 제작 장치를 이용하여 제작되고, 이렇게 제작된 3차원 입체 영상을 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 패턴 발생부(1)를 통해 안경 없이 감상할 수 있다.

한편, 홀로그램 패턴 발생부(1)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이 평면형 또는 원통형으로 구성할 수 있다.

예를 들어 3D TV와 같이 전면에서 그 영상을 보기 위해서는 평면형으로 구성하고, 건물 옥상의 옥외 광고나 프로젝터 용도로는 도 4에 도시한 바와 같이 원통형으로 구성한다.

원통형 홀로그램의 특징은 참조광을 원통 아래쪽에서 조사를 하면 원통 위쪽에 입체 영상이 나타나게 되어, 모든 방향에서 입체 영상을 볼 수 있다.

이렇게 구성된 홀로그램 패턴 발생부(1)는 제어부(2)의 제어에 의해 유닛 셀(131)로 인가되는 각각의 전위차에 따라 유전율 변화가 발생하고, 이러한 유전율 변화는 굴절율을 변화시키며, 이러한 굴절율의 변화는 참조빔이 조사될 때 홀로그램 간섭무늬를 발생한다.

이와 같이 본 발명은 유닛 셀에 인가되는 전위차를 조절하여 홀로그램 간섭무늬 패턴을 발생시킴으로써 3D TV 또는 프로젝터에서 안경 없이 3차원 입체 영상을 감상할 수 있게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 홀로그램 패턴 발생부 2 : 제어부
3 : 참조빔 조사부 11 : 제1투명전극
12 : 유전체 13 : 제2투명전극
131 : 유닛 셀

Claims (6)

1. 전위차가 각기 다른 전압을 인가받아 홀로그램 간선무늬를 발생시키고, 참조빔이 조사되면 홀로그램 영상신호를 3차원 입체 영상으로 표시하는 홀로그램 패턴 발생부;
   상기 홀로그램 패턴 발생부로 인가되는 전압의 전위차를 조절하고, 상기 홀로그램 영상신호를 인가하는 제어부; 및
   상기 홀로그램 패턴 발생부로 상기 참조빔을 조사하는 참조빔 조사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 홀로그램 패턴 발생부는
   제1투명전극과;
   상기 제1투명전극의 상면에 적층되는 유전체; 및
   상기 유전체의 상면에 적층되는 복수의 유닛 셀로 이루어진 제2투명전극을 포함하되,
   상기 유닛 셀은 상기 제어부의 제어에 의해 각기 다른 전위차를 갖는 전압을 인가받는 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 유전체는
   강유전체 또는 반강유전체로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 참조빔 조사부는
   상기 홀로그램 패턴 발생부의 전면 또는 후면에 장착되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 참조빔은
   백색 LED 또는 백색광 인 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 홀로그램 패턴 발생부는
   평면형 또는 원통형 중 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치.
   

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