KR101337790B1 - Depth-fused three dimensional display method and apparatus using multi layer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 DFD 방식의 3차원 영상 표시 방법 및 장치에 관한 것으로서, 피사체에 대한 2차원 영상 정보와 깊이 정보를 구하고, 상기 2차원 영상 정보를 이용하여 2차원 영상을 표시하고, 상기 표시된 2차원 영상을 상기 깊이 정보에 따라 선택적으로 반사시켜, 서로 다른 깊이를 가지는 다수의 영상으로 분할하고, 상기 분할된 영상 각각에 대응하는 다수의 표시 패널을 일렬로 배치하고, 각각의 분할된 영상이 투사되는 시점과 각각의 분할된 영상에 대응하는 각각의 표시 패널이 동작하는 시점을 동기화시켜, 각각의 분할된 영상을 대응하는 각각의 표시 패널에 투사시킨다. 이러한 본 발명에 따른 3차원 표시 장치 및 방법은 고품질의 3차원 영상을 표시할 수 있고, 또한 영상의 처리 속도를 높여 실시간으로 3차원 영상을 표시할 수 있다.The present invention relates to a three-dimensional image display method and apparatus of the DFD method, to obtain two-dimensional image information and depth information about a subject, to display a two-dimensional image using the two-dimensional image information, the displayed two-dimensional image Is selectively reflected according to the depth information, divided into a plurality of images having different depths, a plurality of display panels corresponding to each of the divided images are arranged in a line, and a time point at which each divided image is projected And the time point at which each display panel corresponding to each divided image is operated, thereby projecting each divided image onto the corresponding display panel. The 3D display device and method according to the present invention can display a high quality 3D image and can also display a 3D image in real time by increasing the processing speed of the image.
Description
본 발명은 3차원 영상을 표시하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 깊이 융합 3차원(DFD: Depth-Fused 3D) 방식으로 입체 영상을 표시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for displaying a three-dimensional image, and more particularly, to an apparatus and method for displaying a stereoscopic image in a depth-fused three-dimensional (DFD) method.
디스플레이 기술의 발전에 따라, 3차원적인 입체 영상을 구현하는 여러 가지 기술들이 개발되고 있다. 3차원 영상 표시를 위한 방식으로는 양안 시차를 이용하는 스테레오 방식(stereoscopic type), 홀로그래픽 방식(holographic type), 부피표현 방식(volumetric type) 등이 있다.With the development of display technology, various technologies for realizing three-dimensional stereoscopic images have been developed. Methods for displaying a 3D image include a stereoscopic method using binocular parallax, a holographic type, a volumetric method, and the like.
한편, 최근에는 3차원 영상 표시를 위한 새로운 표시 방법으로서 부피표현 방식(volumetric type)의 한 종류인 깊이 융합 3차원(Depth-fused 3D display: DFD) 방식이 연구되고 있다. DFD 방식은 복수의 2차원 영상을 복수의 화면에 겹쳐서 표시하고, 각 화면의 휘도를 변화시키거나 또는 투과도를 변화시킴으로써, 깊이 방향으로 입체감이 있는 영상을 표시하는 부피표현 방식(volumetric type)이다. 이러한 DFD 방식을 사용한 3차원 표시 방법 또는 장치의 일례로서 아래의 특허문헌 1 내지 3을 들 수 있다. Recently, as a new display method for 3D image display, a depth-fused 3D display (DFD) method, which is a kind of volumetric type, has been studied. The DFD method displays a plurality of two-dimensional images superimposed on a plurality of screens, and displays a three-dimensional image in a depth direction by changing the luminance of each screen or changing the transmittance. The following patent documents 1-3 are mentioned as an example of the 3D display method or apparatus which used such a DFD system.
DFD 방식의 3차원 표시 장치를 구현하기 위해, 종래에는 2개의 디스플레이를 하프 미러를 통하여 합성하거나 2개의 디스플레이를 겹쳐서 사용하였지만, 최근에는 이를 편광 변조기와 선택적 편광 필름으로 대체하여 사용하고 있다. 이와 같은 종래의 DFD 방식을 사용하는 3차원 표시 장치의 구성을 도 1에 개략적으로 나타내었다. In order to implement a three-dimensional display device of the DFD method, conventionally, two displays are synthesized through a half mirror or two displays are overlapped, but recently, they are replaced by a polarization modulator and a selective polarizing film. A configuration of a 3D display device using the conventional DFD method is schematically illustrated in FIG. 1.
도 1에 나타낸 바와 같이, DFD 방식 3차원 표시 장치는 피사체를 촬영하는 일반 카메라(110) 및 깊이 카메라(120)와 영상을 표시하는 영상 투사기(130), 편광 변조기(140) 및 다수의 선택적 편광 필름(150, 151, ……)으로 구성된다. As shown in FIG. 1, the DFD type 3D display device includes a
일반 카메라(110)는 피사체로부터 2차원 영상을 생성하여 영상 투사기(130)로 전송하고, 깊이 카메라(120)는 피사체로부터 깊이 정보를 생성하여 편광 변조기(140)로 전송한다. 영상 투사기(130)는 일반 카메라(110)로부터 수신된 2차원 영상을 편광 변조기(140)로 투사한다. The
편광 변조기(140)는 영상 투사기(130)의 전방에 배치되어, 피사체에 대한 깊이 정보를 수신하여 깊이 지도를 생성하고, 생성된 깊이 지도를 편광 분포로 변환하는 역할을 한다. 즉, 피사체에 대한 깊이 정보에 일대일로 대응되는 편광값들을 구한 후에, 이들의 분포를 영상 투사기(130)로부터 투사되는 2차원 영상과 결합시킨다. 이에 따라, 깊이 정보에 따른 편광값이 결합된 2차원 영상이 다수의 편광 필름(150, 151, ……)에 투사된다.The
다수의 편광 필름(150, 151, ……)은 각각 서로 다른 방향의 편광축을 가지도록 배치되며, 이에 따라 편광 분포가 결합된 2차원 영상이 깊이에 맞는 편광 필름 상에 맺히게 되어 3차원 영상으로 표시될 수 있다.The plurality of polarizing
상기와 같은 종래의 DFD 방식 3차원 표시 장치는 다수의 편광 필름(150, 151, ……)의 수를 증가시킬수록 영상의 입체감이 높아지는 장점이 있지만, 이에 따라 투과도는 감소하는 문제가 발생하기 때문에 편광 필름(150, 151, ……)의 수가 제한될 수밖에 없다.The conventional DFD three-dimensional display device as described above has the advantage that the three-dimensional image of the image is increased as the number of the plurality of polarizing film (150, 151, ... ...), but the transmittance decreases accordingly The number of polarizing
한편, 상기와는 다른 방식의 DFD 표시 장치로서, 하나의 영상 투사기로부터 각 깊이에 해당하는 2차원 영상을 순차적으로 다층의 패널에 입사시키는 방식이 있다. On the other hand, as a DFD display device having a different method from the above, there is a method in which a two-dimensional image corresponding to each depth is sequentially incident on a multilayer panel from one image projector.
이러한 방식에서는, 피사체에 대한 2차원 영상 정보와 깊이 정보를 획득하고, 2차원 영상을 깊이 정보에 따른 다수의 기초 영상으로 변환한다. 다수의 기초 영상들은 영상 투사기에 의해 각각의 다층 패널에 깊이 정보에 따라 순차적으로 투사되고, 투사된 기초 영상들을 통해 서로 다른 중심 깊이의 평면 위에 결상시켜 입체적인 영상을 표시하게 된다.In this manner, two-dimensional image information and depth information about the subject are obtained, and the two-dimensional image is converted into a plurality of basic images according to the depth information. The plurality of basic images are sequentially projected on the respective multilayer panels according to the depth information by the image projector, and the three-dimensional images are imaged on planes having different center depths through the projected basic images to display stereoscopic images.
이때 영상 투사기로서는 DLP(Digital Light Processing) 방식의 투사기를 사용할 수 있고, 구동 전압에 의해 구동되어 빛을 투과 또는 산란시키는 다층 패널로서는 액정 표시 소자(LCD: Liquid Crystal Display)나 고분자 액정 분산 필름(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal)을 사용할 수 있다. In this case, a DLP (Digital Light Processing) type projector may be used as the image projector, and as a multilayer panel which is driven by a driving voltage to transmit or scatter light, a liquid crystal display (LCD) or a polymer liquid crystal dispersion film (PDLC) may be used. : Polymer Dispersed Liquid Crystal) can be used.
상기와 같은 DFD 방식의 3차원 표시 장치에서는, 3차원 영상을 표시하기에 앞서, 각각의 표시 패널에 표시할 기초 영상으로 컴퓨터 등을 사용하여 분할해주어야 한다. 즉, 전처리 과정을 통해 영상을 분할한 후, 이를 DLP 등으로 투사시켜야 한다. In the DFD type 3D display device as described above, before displaying the 3D image, the base image to be displayed on each display panel should be divided using a computer or the like. In other words, the image must be divided through a preprocessing process and then projected onto a DLP.
고품질의 3차원 영상을 생성하기 위해서는 다층 패널의 수가 많아야 하고, 이에 따라 상기한 기초 영상의 수도 증가하게 된다. 이것은 처리 시간의 증가뿐만 아니라 영상의 표현 시간에도 제한 요소로 작용한다. 또한, 전체적인 구동 속도를 저하시키게 되고, 3차원 영상의 실시간 처리를 어렵게 한다.In order to generate high quality 3D images, the number of multilayer panels must be large, thereby increasing the number of the base images. This is not only an increase in processing time but also a limiting factor in the presentation time of an image. In addition, the overall driving speed is lowered, making it difficult to process a 3D image in real time.
이와 같이, 종래의 DFD 방식의 3차원 표시 장치는 고화질의 높은 입체감을 나타내는 영상을 재생하는 데에 많은 문제점이 있다. As described above, the conventional DFD three-dimensional display device has many problems in reproducing an image showing high-quality high stereoscopic feeling.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, DFD 방식을 사용하는 3차원 영상 표시 방법 및 장치에서, 고품질의 3차원 영상을 표시할 수 있고, 또한 영상의 처리 속도를 높여 실시간으로 3차원 영상을 표시할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, in the three-dimensional image display method and apparatus using the DFD method, it is possible to display a high-quality three-dimensional image, and to increase the processing speed of the image three-dimensional image in real time Its purpose is to be able to display.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 방법은, 피사체에 대한 2차원 영상 정보와 깊이 정보를 구하는 단계, 상기 2차원 영상 정보를 이용하여 2차원 영상을 표시하는 단계, 상기 표시된 2차원 영상을 상기 깊이 정보에 따라 선택적으로 반사시켜, 서로 다른 깊이를 가지는 다수의 영상으로 분할하는 단계, 상기 분할된 영상 각각에 대응하는 다수의 표시 패널을 일렬로 배치하고, 각각의 분할된 영상이 투사되는 시점과 각각의 분할된 영상에 대응하는 각각의 표시 패널이 동작하는 시점을 동기화시켜, 각각의 분할된 영상을 대응하는 각각의 표시 패널에 투사시키는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the three-dimensional image display method according to the present invention, obtaining the two-dimensional image information and depth information about the subject, displaying the two-dimensional image using the two-dimensional image information, the displayed Selectively reflecting a 2D image according to the depth information, dividing the 2D image into a plurality of images having different depths, arranging a plurality of display panels corresponding to each of the divided images, and arranging the divided images Synchronizing the projected time point with the time point at which each display panel corresponding to each divided image is operated, and projecting each divided image onto the corresponding respective display panel.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는, 피사체에 대한 2차원 영상 정보를 입력받아 2차원 영상을 투사하여 표시하는 2차원 영상 투사부와, 상기 피사체에 대한 깊이 정보를 입력받아, 상기 투사된 2차원 영상을 상기 깊이 정보에 따라 선택적으로 반사시켜 서로 다른 깊이를 가지는 다수의 영상으로 분할하는 영상 분할부와, 상기 분할된 영상 각각에 대응하여 일렬로 배치된 다수의 표시 패널로 이루어지며, 각각의 분할된 영상이 대응하는 각각의 표시 패널에 투사되는 다층 표시 패널부와, 각각의 분할된 영상이 투사되는 시점과 각각의 분할된 영상에 대응하는 각각의 표시 패널이 동작하는 시점을 동기화시켜, 상기 각각의 표시 패널을 구동하는 표시 패널 구동부를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the three-dimensional image display apparatus according to the present invention, the two-dimensional image projection unit for receiving the two-dimensional image information about the subject to project and display the two-dimensional image, the depth to the subject An image divider which receives information, selectively reflects the projected 2D image according to the depth information, and divides the projected 2D image into a plurality of images having different depths; and a plurality of images arranged in a line corresponding to each of the divided images And a multi-layer display panel unit in which each divided image is projected onto each corresponding display panel, and a time point at which each divided image is projected and each display panel corresponding to each divided image And a display panel driver for synchronizing the operation time points and driving the respective display panels.
상기 영상 분할부는 디지털 마이크로 미러 소자(DMD)인 것이 바람직하고, 상기 다수의 표시 패널은 고분자 액정 분산 필름(PDLC)인 것이 바람직하다.Preferably, the image segmentation unit is a digital micro mirror device (DMD), and the plurality of display panels is a polymer liquid crystal dispersion film (PDLC).
본 발명에 따른 3차원 영상 표시 방법 및 장치는 다음과 같은 유리한 효과를 나타낸다.3D image display method and apparatus according to the present invention has the following advantageous effects.
2차원 영상의 깊이에 따른 분할을 DMD 소자가 전담함으로써 빠른 속도로 3차원 영상 표시를 할 수 있다. 이에 따라 표시 패널의 층수를 증가시켜 부피감을 더 향상시킬 수 있고, 실시간으로 3차원 영상을 표시할 수 있다.Since the DMD element is responsible for the division according to the depth of the 2D image, the 3D image display can be performed at high speed. As a result, the volume of the display panel may be increased to further improve the volume, and the 3D image may be displayed in real time.
또한, 2차원 영상에 대한 추가적인 변환 처리가 필요하지 않으므로, 영상의 화질을 악화시키지 않으면서 3차원 영상 표시를 할 수 있다. 즉, 2차원 영상이 특별한 전처리 없이, 깊이에 따른 영상으로 빠른 속도로 분할되기 때문에, 2차원 영상의 화질을 그대도 유지시키면서 3차원 영상을 생성할 수 있다.In addition, since no additional conversion processing is required for the 2D image, the 3D image display can be performed without deteriorating the image quality of the image. That is, since the two-dimensional image is rapidly divided into images according to depth without special preprocessing, the three-dimensional image can be generated while maintaining the image quality of the two-dimensional image.
이와 같이 빠른 구동속도를 갖는 DMD 소자를 사용하여 2차원 영상을 분할함으로써, 고화질의 3차원 영상을 실시간으로 구현할 수 있다. As such, by dividing the 2D image using a DMD device having a high driving speed, a high quality 3D image may be realized in real time.
다음으로, 2차원 영상 투사 장치와 DMD 소자 및 PDLC와 같이 상용화 된 일반적인 소자를 이용하여 시스템을 구성할 수 있기 때문에, 제조가 용이하고 비용이 적게 소요되는 장점이 있다.Next, since the system can be configured using a commercially available general device such as a 2D image projection device, a DMD device, and a PDLC, there is an advantage in that manufacturing is easy and cost is low.
상기와 같은 유리한 효과를 나타내는 본 발명에 따른 3차원 표시 방법 및 장치는 정밀한 3차원 영상을 필요로 하는 의학 및 의료용 기기, 산업 디자인, 통신, 컴퓨터 그래픽 분야 등에 유용하게 사용될 수 있다.The three-dimensional display method and apparatus according to the present invention exhibiting the advantageous effects as described above may be usefully used in medical and medical devices, industrial design, communication, and computer graphics fields that require precise three-dimensional images.
도 1은 종래의 DFD 방식의 3차원 영상 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 방법을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 방법에서 DMD 분할기로부터 다층 표시 패널로 영상이 투사되는 과정을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional DFD three-dimensional image display device.
2 is a view for explaining a three-dimensional image display method of the DFD method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a process of projecting an image from a DMD splitter to a multi-layer display panel in a DFD type 3D image display method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a 3D image display device of a DFD method according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 3에 본 발명의 실시예에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 방법을 설명하는 개념도를 나타내었다.2 and 3 are conceptual views illustrating a three-dimensional image display method of the DFD method according to an embodiment of the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 DFD 방식 3차원 표시 방법은, 먼저, 재생하고자 하는 피사체(201)에 대한 2차원 영상 정보와 깊이 정보를 구한다. 이러한 정보는 카메라(202) 등을 이용하여 직접 촬영하여 구하거나, 혹은 컴퓨터로 합성하여 얻을 수 있다.As shown in FIG. 2, the DFD three-dimensional display method of the present invention first obtains two-dimensional image information and depth information of a
다음으로, 2차원 영상 투사 장치(210) 등을 이용하여, 상기 2차원 정보로부터 색과 밝기를 포함하는 2차원 영상(211)을 생성하여 표시한다. 2차원 영상 투사 장치(210)는 영상을 투사할 수 있는 프로젝터 등을 이용할 수 있다.Next, a
상기 표시된 2차원 영상을 DMD(Digital Micromirror Device)(220)와 같은 광소자에 입사시킨다. DMD는 디지털로 제어되는 수백만 개의 마이크로 미러(221)가 집적된 소자로서, DMD에 입사된 빛은 마이크로 미러(221)의 기울기에 따라 제어되어 반사된다.The displayed two-dimensional image is incident on an optical device such as a digital micromirror device (DMD) 220. The DMD is a device in which millions of digitally controlled
DMD(220)에 입사된 2차원 영상을 상기 깊이 정보에 따라 선택적으로 반사시켜 서로 다른 깊이를 가지는 다수의 영상으로 분할한다. 이때 깊이 정보에 따른 선택적 반사는 DMD(220)의 마이크로 미러(221)를 제어함으로써 실행할 수 있다. 일반적으로 DMD는 마이크로 미러 어레이를 핵심 칩으로 이용하여 영상을 빠른 속도로 투사시키는 용도로 주로 사용되나, 본 발명에서는 영상의 투사는 2차원 영상 투사 장치(210)가 담당하고, DMD는 영상을 선택적으로 반사시켜 분할하는 역할을 한다.The 2D image incident on the
서로 다른 깊이를 가지는 상기 분할된 영상 각각에 대응하여 다수의 표시 패널(230)을 일렬 배치하고, 상기 분할된 영상을 대응하는 표시 패널(230)에 각각 투사시킨다. 이때, 상기 DMD(220)로부터 각각의 분할된 영상이 반사되는 시점과, 각각의 분할된 영상에 대응하는 각각의 표시 패널(230)이 동작하는 시점을 서로 동기화시켜, 각각의 분할된 영상이 상기 깊이 정보에 따라 순차적으로 해당 표시 패널(230)에 표시된다.A plurality of
상기 표시 패널(230)은 LCD 등과 같은 평판 표시 소자를 사용할 수 있다. 특히, 고분자 액정 분산 필름(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal)은 광의 산란 및 투과를 이용하는 원리에 의해 편광판을 필요로 하지 않기 때문에, 광의 이용 효율이 높아서 상기 표시 패널(230)로서 매우 바람직하다.The
도 3에 DMD의 마이크로 미러에 의해 2차원 영상이 분할되어 각각의 표시 패널에 반사되는 과정을 더욱 상세하게 나타내었다.In FIG. 3, the process of dividing the 2D image by the micromirrors of the DMD and reflecting them on each display panel is described in more detail.
도 3에 나타낸 바와 같이, 관측자를 기준으로, 가장 앞쪽에 배치된 표시 패널(231)에는 피사체인 원통의 가장 앞쪽의 깊이 정보를 가진 영상만이 표시되고, 중간에 배치된 표시 패널(232)에는 원통의 중간의 깊이 정보를 가진 영상만이 표시되고, 가장 뒤쪽에 배치된 표시 패널(233)에는 원통의 가장 뒤쪽의 깊이 정보를 가진 영상만이 표시된다. 이러한 선택적인 반사는 도 3에서와 같이 마이크로 미러의 반사 방향을 제어함으로써 구현된다.As shown in FIG. 3, only the image having the frontmost depth information of the cylinder, which is the subject, is displayed on the
이때, 마이크로 미러(221)의 제어 속도와 표시 패널(230)의 구동 속도는 동기화되며, 그 속도는 인간의 시각이 깜빡임을 인지하는 한계 속도인 약 20Hz 이내로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, DMD(220)의 마이크로 미러를 제어함으로써, 2차원 영상을 깊이에 따라 분할하여 반사시킬 수 있다. At this time, the control speed of the
각각의 표시 패널(230)에 투사된 상기 분할된 영상들은 인간의 눈에 의해 융합되어 3차원 영상으로 인식된다.The divided images projected onto each
이하에서는 상기한 본 발명의 실시예에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 방법을 구현하는 장치를 설명한다. 도 4에 본 발명의 실시예에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 장치의 구성도를 나타내었다.Hereinafter, an apparatus for implementing a DFD type 3D image display method according to an embodiment of the present invention will be described. 4 is a block diagram of a three-dimensional image display device of the DFD method according to an embodiment of the present invention.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 DFD 방식 3차원 표시 장치는 2차원 영상 투사부(310), 영상 분할부(320), 다층 표시 패널부(330), 표시 패널 구동부(340)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the DFD type 3D display device of the present invention includes a
2차원 영상 투사부(310)는 일반 카메라(110) 등으로부터 얻은 피사체에 대한 2차원 영상 정보를 입력받아 영상 분할부(320)에 입사시킨다. The
영상 분할부(320)는 깊이 카메라(120) 등으로부터 얻은 피사체의 깊이 정보에 따라 영상 투사부(310)로부터 받은 2차원 영상을 선택적으로 반사시켜 다층 표시 패널부(330)에 투사한다. 영상 분할부(320)로는 DMD 소자를 사용할 수 있다.The
즉, 영상 분할부(320)는 상기 깊이 정보에 따라 상기 입력된 2차원 영상을 선택적으로 반사시킴으로써, 상기 2차원 영상을 서로 다른 깊이 정보를 가지는 다수의 영상으로 분할해서 순차적으로 다층 표시 패널부(330)에 투사한다. 상기 다층 표시 패널부(330)는 다수의 표시 패널(331, 332, ……)이 소정 간격으로 배치되어 형성되며, 표시 패널은 PDLC를 사용하는 것이 바람직하다.That is, the
상기 다층 표시 패널부(330)의 각 표시 패널(331, 332, ……)은 상기 영상 분할부(320)로부터 반사된 서로 다른 깊이의 분할된 영상에 각각 대응한다. 즉, 2차원 영상의 깊이별로 상기 각 표시 패널이 대응함으로써, 동일 깊이의 2차원 영상은 이에 대응하는 표시 패널에서만 표시된다. 이를 위해, 표시 패널 구동부(340)는 영상의 깊이 정보에 따라서, 상기 영상 분할부(320)로부터 영상이 각 표시 패널에 투사되는 시점에 동기화하여, 상기 표시 패널을 각각 구동한다. 이때, 구동 속도는 60Hz 이하로 하는 것이 바람직하다.Each
상기한 과정이 반복되어, 다층 표시 패널부(330)의 각 패널(331, 332, ……)에 2차원 영상의 깊이 정보에 따라 상기 분할된 영상들이 각각 순차적으로 투사되면, 서로 다른 깊이를 갖는 영상이 각각의 표시 패널에 맺혀 인간의 눈에서 융합되어 인식됨으로써 3차원 영상을 인지하게 된다. 즉, 각각의 표시 패널에 순차적으로 영상이 맺히고 있지만, 인간의 눈이 구분할 수 없을 정도의 충분히 빠른 속도로 표시 패널을 구동하기 때문에, 영상이 융합되어 3차원으로 인식된다.If the above-described process is repeated and the divided images are sequentially projected on the
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 DFD 방식의 3차원 영상 표시 방법 및 장치에서는, 종래의 기술과는 달리, 2차원의 영상 정보를 처리하는 장치와 3차원의 깊이 정보를 처리하는 장치가 분리되어 있다. 즉, 종래의 DLP 투사기에서는 DMD가 깊이 정보에 따라 색과 밝기를 나타내는 영상을 매번 표시 패널에 투사하고 있지만, 본 발명에서는 2차원 영상의 색과 밝기는 2차원 영상 투사부(310)에서 직접 표시하고, DMD 소자는 영상을 선택적으로 반사시켜 분할하는 영상 분할부(320)의 역할만 한다.As described above, in the DFD-type three-dimensional image display method and apparatus according to the present invention, unlike the prior art, the apparatus for processing two-dimensional image information and the apparatus for processing three-dimensional depth information is separated have. That is, in the conventional DLP projector, the DMD projects an image representing color and brightness every time on the display panel according to the depth information. However, in the present invention, the color and brightness of the 2D image are directly displayed by the
이와 같이, 본 발명에서는 2차원 영상을 깊이에 따라 분할하기 위한 전처리 과정 등을 필요로 하지 않고, DMD의 마이크로 미러의 반사에 의해 실시간으로 분할하기 때문에, 원래의 2차원 영상의 화질을 그대로 유지하면서 고속으로 3차원 영상을 표시할 수 있다. As described above, the present invention does not require a preprocessing process for dividing the two-dimensional image according to the depth, and is divided in real time by the reflection of the micromirror of the DMD, thereby maintaining the image quality of the original two-dimensional image. 3D images can be displayed at high speed.
또한, 다층 표시 패널의 구동 속도를 올릴 수 있으므로, 더욱 많은 표시 패널을 사용하여 입체감을 더 높일 수도 있고, 실시간으로 3차원 동영상을 입체적으로 표시하는 것도 가능하다.In addition, since the driving speed of the multilayer display panel can be increased, more three-dimensional images can be further increased by using more display panels, and three-dimensional video can be displayed three-dimensionally in real time.
본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다. While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments described above and the accompanying drawings, it is to be understood that the invention may be embodied in different forms without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and should be construed as not limited to the specific embodiments described herein.
110: 일반카메라 120: 깊이카메라
130: 영상 투사기 140: 편광 변조기
150, 151: 편광 필름 201: 피사체
202: 카메라 210: 2차원 영상 투사기
211: 2차원 영상 220: DMD
221: 마이크로 미러 230: 다층 표시 패널
310: 영상 투사부 320: 영상 분할부
330: 다층 표시 패널부 331, 332: 표시 패널
340: 표시 패널 구동부110: normal camera 120: depth camera
130: image projector 140: polarization modulator
150, 151: polarizing film 201: subject
202: camera 210: two-dimensional image projector
211: two-dimensional image 220: DMD
221: micromirror 230: multilayer display panel
310: image projector 320: image divider
330: multilayer
340: display panel driver
Claims (6)
상기 2차원 영상 정보를 이용하여 2차원 영상을 표시하는 단계;
디지털 마이크로미러 소자(DMD)를 사용하여 상기 표시된 2차원 영상을 상기 깊이 정보에 따라 선택적으로 반사시켜, 서로 다른 깊이를 가지는 다수의 영상으로 분할하는 단계; 및
상기 분할된 영상 각각에 대응하는 다수의 표시 패널을 일렬로 배치하고, 각각의 분할된 영상이 투사되는 시점과 각각의 분할된 영상에 대응하는 각각의 표시 패널이 동작하는 시점을 동기화시켜, 각각의 분할된 영상을 대응하는 각각의 표시 패널에 투사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 깊이 융합 3차원 영상 표시 방법.Obtaining two-dimensional image information and depth information of the subject;
Displaying a 2D image using the 2D image information;
Selectively reflecting the displayed two-dimensional image according to the depth information by using a digital micromirror device (DMD), and dividing the displayed two-dimensional image into a plurality of images having different depths; And
Arranging a plurality of display panels corresponding to each of the divided images in a row, synchronizing a view point at which each divided image is projected with a view point at which each display panel corresponding to each divided image operates, And projecting the divided image onto each corresponding display panel.
상기 다수의 표시 패널로서 고분자 액정 분산 필름(PDLC)을 사용하는 것을 특징으로 하는 다층 깊이 융합 3차원 표시 방법.The method of claim 1,
And a polymer liquid crystal dispersion film (PDLC) is used as the plurality of display panels.
상기 피사체에 대한 깊이 정보를 입력받아, 상기 투사된 2차원 영상을 상기 깊이 정보에 따라 선택적으로 반사시켜 서로 다른 깊이를 가지는 다수의 영상으로 분할하며, 디지털 마이크로미러 소자(DMD)로 구성되는 영상 분할부;
상기 분할된 영상 각각에 대응하여 일렬로 배치된 다수의 표시 패널로 이루어지며, 각각의 분할된 영상이 대응하는 각각의 표시 패널에 투사되는 다층 표시 패널부;
각각의 분할된 영상이 투사되는 시점과 각각의 분할된 영상에 대응하는 각각의 표시 패널이 동작하는 시점을 동기화시켜, 상기 각각의 표시 패널을 구동하는 표시 패널 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 깊이 융합 3차원 영상 표시 장치.A two-dimensional image projector which receives two-dimensional image information about a subject and projects and displays a two-dimensional image;
Receiving depth information about the subject, selectively reflecting the projected two-dimensional image according to the depth information divided into a plurality of images having different depths, an image composed of a digital micromirror element (DMD) Installment;
A multilayer display panel unit including a plurality of display panels arranged in a line corresponding to each of the divided images, wherein each of the divided images is projected onto corresponding display panels;
And a display panel driver configured to synchronize the time point at which each divided image is projected with the time point at which each display panel corresponding to each divided image operates, thereby driving the respective display panels. Fusion 3D video display device.
상기 다수의 표시 패널은 고분자 액정 분산 필름(PDLC)인 것을 특징으로 하는 다층 깊이 융합 3차원 표시 장치.
5. The method of claim 4,
And wherein the plurality of display panels are polymer liquid crystal dispersion films (PDLCs).
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