KR101615828B1 - 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법 - Google Patents

마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각을 증가하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 영상획득단계에서 요소영상들을 획득 시, 영상획득장치에는 각각의 요소영상들의 영역을 기존의 n배만큼 확장시켜서 획득하고, 디스플레이장치와 렌즈어레이를 통해 공간상에 3차원 영상으로 디스플레이될 때, 디스플레이장치에서 확장되어 획득된 요소영상들을 표시함으로써 3차원 영상에 대한 시야각이 기존의 시스템보다 n배로 확장되어 디스플레이되는 것이 특징인 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각을 증가하는 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 깊이우선 집적영상 디스플레이 시스템에서 해상도를 향상시켜서 선명한 해상도의 3차원 영상이 디스플레이될 수 있음과 동시에 시야각도 향상시켜서 작은 시야각으로 인한 불편함을 해소시킬 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

Description

마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법{Method to enhance the viewing angle in the integral imaging display system using a mask panel}
본 발명은 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크기가 증가된 요소영상들의 제공과 더불어 마스크 패널을 이용함으로써 시야각의 증가와 함께 해상도도 우수한 3차원 영상을 제공할 수 있는 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법에 관한 것이다.
무 안경식 3차원 디스플레이장치는 디스플레이 산업의 새로운 시장을 이끌 수 있는 차세대 디스플레이 기술 중에 하나로 고려되고 있다.
그러나 아직까지 사업화에 성공한 무안경식 3차원 디스플레이장치는 없지만, 다양한 기술들이 개발되고 있다.
이러한 기술들 가운데 집적영상(integral imaging)이 최근 주목을 받고 있다.
이 기술은 1908년 Lippman교수에 의해서 처음으로 제안되었지만, 당시에는 디스플레이장치의 해상도 한계로 크게 발전하지 못하였는데, 최근 고해상도의 디스플레이 등장으로 많은 연구들이 진행되어 왔다.
이 집적영상 기술은 기존의 디스플레이장치에 렌즈어레이(lens array)를 부가적으로 사용하여 3차원 영상을 만드는 방법이다.
따라서 시스템의 구조가 간단하며, 쉽게 3차원 컬러 영상을 만들 수 있다는 장점이 있다.
집적영상 기술을 더욱 상세히 설명하면, 집적영상 기술은 렌즈어레이와 디스플레이 장치 사이의 거리(g)에 따라서 크게 두 가지 종류의 방식으로 구분할 수 있다.
첫 번째 방식은 g≠f(기초렌즈의 초점거리)인 경우이고, 두 번째 방식은 g=f인 경우로 나눌 수 있다. 전자인 g≠f인 경우는 해상도우선 집적영상(resolution-priority integral imaging: RPII) 또는 디포커스 모드 집적영상(defocused mode integral imaging)라 부른다.
요소영상의 한 점이 렌즈를 통하여 결상이 되어서 집적 빔이 만들어진다.
이 방식에서는 3차원 영상의 해상도를 증가시킬 수 있지만 깊이영역이 급격히 줄어든다.
후자인 g=f인 경우는 요소영상의 한 점이 렌즈를 통하여 평행 빔으로 변하여서 집적 빔이 만들어지게 된다.
이 경우를 깊이우선 집적영상(Depth-priority integral imaging: DPII) 또는 포커스 모드 집적영상(focused mode integral imaging)라 부른다.
이 방식에서는 3차원 영상을 표시하는 깊이영역을 최대로 만들 수 있지만, 3차원 영상의 해상도가 낮다는 단점이 있다.
또한, 기본적인 시스템 구조를 가지는 기존의 깊이우선 집적영상의 경우에 그 시스템 구조가 결정되면, 디스플레이되는 3차원 영상의 해상도와 시야각이 고정될 수밖에 없다.
해상도를 높이기 위하여 기초렌즈의 크기를 작게 하면, 시야각이 작아진다. 반면, 시야각을 늘리기 위하여 기초렌즈의 크기를 늘리면, 해상도가 낮아진다.
도 1은 집적영상방식의 기본원리를 나타내는 개요도이다.
기본적으로 3차원 물체(110)를 3차원 영상(210)으로 재생하는 원리는 3차원 물체(110)가 렌즈어레이(120)를 통과하도록 하여 영상획득장치(130)에 의해 요소영상들을 획득하는 영상획득단계(100)와 영상획득단계(100)에 의해 수집된 요소영상들을 디스플레이장치(230)로서 렌즈어레이(220)를 통해 공간상에 3차원 영상(210)으로 재생하는 영상재생단계(200)로 구성된다.
즉, 집적영상 기술은 도 1에서와 같이 크게 영상획득단계(100)와 영상재생단계(200)로 나누어진다.
영상획득단계(100)는 렌즈어레이(120)를 통과한 이미지는 CCD카메라와 같은 영상획득장치(130)에 기록된다.
이때, 영상획득장치(130)에 기록되는 영상을 요소영상들(elemental images)이라고 한다.
역으로 영상재생단계(200)에서는 기록된 요소영상들을 디스플레이장치(230)에 의해, 요소영상들을 획득할 때와 같이 렌즈어레이(220)를 투시하여 공간상에 3차원영상을 복원할 수 있게 된다.
실질적으로 영상획득단계(100)의 요소영상들과 영상재생단계(200)의 요소영상(230)들은 실질적으로 동일하다.
이러한 3차원 집적영상표시방법의 종래문헌으로는 등록특허 제0891160호에 요소영상 압축 장치가 영역 분할 기법을 적용하여 요소영상을 압축하는 방법에 있어서, (a) 3차원 객체로부터 렌즈어레이를 통하여 서로 다른 시차를 가지는 요소영상을 획득하는 단계; (b) 상기 획득된 요소영상을 유사 상관도에 따라 복수의 유사한 영상을 가진 유사 영역으로 분할하는 단계; (c) 상기 각각의 유사 영역에 포함된 영상을 1차원 요소영상 배열로 재배열하는 단계; 및 (d) 상기 재배열되어 생성된 1차원 요소영상 배열을 압축하는 단계를 포함하는 영역 분할 기법을 이용한 요소영상 압축 방법이 기재되어 있다.
또 다른 종래문헌의 실시 예로는 등록특허 제0942271호에 렌즈어레이를 통해 픽업한 요소영상을 이용하여 집적영상을 복원하는 방법에 있어서, 상기 요소영상을 미리 지정된 크기로 확대하고, 상기 확대된 각 요소영상의 동일 좌표에 위치하는 픽셀을 합하여 복원 영상을 생성하는 단계; 상기 각 복원 영상의 블러 메트릭 값을 측정하는 단계; 초점 거리에 따른 상기 블러 메트릭 값의 변곡점에 상응하는 복원 영상을 포커스 영상으로 선정하는 단계; 상기 포커스 영상의 각 픽셀값에서 상응하는 침식 마스크의 각 픽셀값을 빼는 침식 연산을 통해 침식 영상을 생성하는 단계; 및 상기 복원 영상에 상기 침식 영상을 매핑하는 단계를 포함하는 집적영상 복원 방법이 기재되어 있다.
그러나 상기 열거한 종래기술들은 대부분 기본적인 시스템 구조를 가지기 때문에 시야각이 매우 낮다는 단점을 안고 있다.
이것은 기존의 깊이우선 집적영상도 마찬가지이다.
해상도를 높이기 위하여 기초렌즈의 크기를 작게 하면, 시야각이 작아진다.
반면, 시야각을 늘리기 위하여 기초렌즈의 크기를 늘리면, 해상도가 낮아지는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 개선하기 위하여 동적 마스크 패널을 이용한 깊이우선 집적영상 디스플레이 시스템을 제안한다.
제안하는 방법에서는 동적 마스크어레이를 렌즈어레이에 밀착시키고, 그 결과로 3차원 영상의 해상도를 향상시킬 수 있다.
이와 동시에 각 요소영상들의 크기를 증가시킴으로써, 시야각도 증가시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 시야각의 증가와 함께 해상도도 우수한 3차원 영상을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 영상획득단계에서 요소영상들을 획득시, 영상획득장치에서는 각각의 요소영상들의 영역을 기존의 n배만큼 확장시켜서 획득하고, 디스플레이장치와 렌즈어레이를 통해 공간상에 3차원 영상으로 디스플레이될 때, 디스플레이장치에서 확장되어 획득된 요소영상들을 표시함으로써 3차원 영상에 대한 시야각이 기존의 시스템보다 n배로 확장되어 디스플레이되는 것이 특징이다.
따라서, 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 깊이우선 집적영상 디스플레이 시스템에서 해상도를 향상시켜서 선명한 해상도의 3차원 영상이 디스플레이될 수 있음과 동시에 시야각도 향상시켜서 작은 시야각으로 인한 불편함을 해소시킬 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.
도 1은 집적영상방식의 기본원리를 나타낸 개요도.
도 2는 깊이우선 집적영상방식을 나타낸 개요도.
도 3은 기존의 깊이우선 집적영상방식에서 기초렌즈에 의한 시야각을 나타낸 개요도.
도 4는 마스크 패널을 이용한 깊이우선 집적영상방식을 나타낸 개요도.
도 5는 마스크 패널을 이용한 깊이우선 집적영상방식에서 기초렌즈에 의한 시야각을 나타낸 개요도.
도 6 내지 도 9는 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법을 나타낸 개요도.
도 10은 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법에서 기초렌즈에 의한 시야각을 나타낸 개요도.
도 11은 마스크 패널의 투과영역의 순차를 나타낸 개요도.
본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 영상획득단계(100)에서 요소영상들을 획득시, 영상획득장치(130)에서는 각각의 요소영상들의 영역을 기존의 n배만큼 확장시켜서 획득하고, 디스플레이장치(230)와 렌즈어레이(220)를 통해 공간상에 3차원 영상으로 디스플레이될 때, 디스플레이장치(230)에서 확장되어 획득된 요소영상들을 표시함으로써 3차원 영상에 대한 시야각이 n배로 확장되어 디스플레이되는 것이다.
또한, 상기 디스플레이장치(230)에 표시되는 각각의 요소영상들의 크기는 n배만큼 증가되기 때문에 이웃하는 요소영상들이 서로 중첩되지 않도록 시간순차적으로 일련의 요소영상배열들을 표시하되, 각 요소영상들의 크기는 np(p는 기존 요소영상의 크기)이며, 요소영상들이 통과하는 마스크 패널(240)의 투과영역(241)은 np간격으로 형성시키는 것이다.
그리고 상기 디스플레이장치(230)에 표시되는 각각의 요소영상의 중심의 위치는 투과영역(241)이 위치하는 기초렌즈의 중심과 일치하는 것이다.
이하, 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
설명에 앞서 용어를 간단히 정리하면, 기초렌즈는 렌즈배열을 구성하는 하나의 작은 렌즈를 말하며, 이 기초렌즈의 크기에 대응하는 결상면(imaging plane)위 결상영역(image formation region)을 요소영상(elemental image)이라 한다.
한편, 상기 렌즈배열을 렌즈어레이라고도 한다.
또한, 이 요소영상들의 집합을 요소영상배열(elemental image array)이라 한다.
그리고 일반적으로 하나의 작은렌즈를 기초렌즈 또는 렌즈릿이라고 하며, 작은 렌즈의 배열된 군을 렌즈어레이라 표현한다.
도 2는 깊이우선 집적영상방식을 나타낸 개요도, 도 3은 기존의 깊이우선 집적영상방식에서 기초렌즈에 의한 시야각을 나타낸 개요도, 도 4는 마스크 패널을 이용한 깊이우선 집적영상방식을 나타낸 개요도, 도 5는 마스크 패널을 이용한 깊이우선 집적영상방식에서 기초렌즈에 의한 시야각을 나타낸 개요도이다.
이러한 집적영상 방식은 렌즈어레이(220)와 디스플레이장치(230) 사이의 거리(g)에 따라서 2종류로 구분할 수 있다.
즉, 거리 g가 렌즈어레이(220)의 기초렌즈의 초점거리 (f)와 동일한 경우와 그렇지 않은 경우로 나눌 수 있다.
g=f인 경우는 도 2(a)와 같이 요소영상(230)의 한 픽셀이 렌즈를 통하여 평행빔이 되어서 집적 빔이 만들어지게 된다.
이 경우를 깊이우선 집적영상방식이라 부르며, 3차원 영상을 표시하는 깊이 영역을 최대로 만들 수 있지만 3차원 영상(210)의 해상도가 낮은 단점이 있다.
이에 반해서 g가 f와 동일하지 않은 경우는 해상도우선 집적영상방식이라 부르며, 요소영상의 한 픽셀이 렌즈를 통하여 수렴빔이 되어서 집적 빔이 만들어지며, 이 경우에 3차원 영상(210)의 해상도를 증가시킬 수 있지만 깊이 영역이 급격히 줄어든다는 단점이 있다.
더욱 상세히 설명하면, 마스크 패널로(240)은 빛을 투과(ON) 또는 차단(OFF)시킬 수 있는 SLM(Spatial light modulator)이 사용될 수 있으며, 주로 LC패널이 많이 사용된다.
그리고 깊이우선 집적영상방식의 경우에 요소영상들을 표시할 디스플레이장치(230)와 렌즈어레이(220) 사이의 거리는 기초렌즈의 초점거리인 f와 같다.
마스크 패널을 이용한 집적영상디스플레이 방식에서는 렌즈어레이(220) 앞에 놓여있는 마스크 패널(240)에 형성된 마스크의 패턴을 바꾸면서, 이에 대응하는 요소영상들을 시간적으로 다중화한다.
즉, 상기 마스크 패널(240)은 요소영상들이 투과하는 투과영역(241)과 요소영상들이 투과되지 못하고 차단되는 차단영역(242)으로 구성되어 있으며, 이러한 투과영역(241)과 차단영역(242)으로 이루어진 마스크 패턴이 바뀌면서 디스플레이장치(230)의 요소영상들이 시간적으로 다중화된다는 것을 의미한다.
그 결과, 디스플레이되는 3차원 영상(210)의 해상도가 향상된다.
시간다중화를 적용하여 n×n배로 3차원 영상(210)의 해상도를 증가시킨다고 하자.
그러면 n×n개의 서로 다른 마스크 패턴(투과영역과 차단영역)과 이에 해당하는 n×n개의 요소영상배열이 필요하다.
이들 마스크 패널(240)에 형성된 마스크 패턴과 요소영상들이 서로 동기화될 때, 제대로 된 3차원 영상(210)이 만들어지게 된다.
3차원 영상을 디스플레이기 하기 위해서는 디스플레이장치(230)에 요소영상들을 표시하고, 이에 대응하는 마스크 패턴을 마스크 패널(240)에 표시해야 한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 요소영상과 하나의 기초렌즈에 의해 형성되는 시야각(θc)을 정의할 때, p는 요소영상의 크기, f는 요소영상과 기초렌즈 간의 거리라고 하면 시야각(θc)은 다음과 같이 정의될 수 있다.
θc=arctan(p/2f)
도 4의 (a)는 t=t1일 때의 디스플레이 시스템의 동작원리를 보여준다.
편의상, 세로방향으로 기초렌즈를 2등분 하는 시간다중화(t1 , t2)로 설명한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 마스크 패널에 마스크 패턴(t=t1)을 표시하고 디스플레이장치에 요소영상들(t=t1)을 동시에 표현한다.
그러면 요소영상들에서 출발한 광선들은 마스크 패턴을 통과하면서 광선빔의 크기가 감소되며, 공간에서 서로 교차 및 집적되어 복셀들을 생성한다.
따라서, 도 4(a)의 경우, 생성된 복셀의 크기는 마스크 패널(240)의 ON 영역인 투과영역(241)의 크기와 동일한 p/2가 된다.
이것은 마스크 패널(240)을 사용하지 않는 기존 방식의 경우보다 1/2만큼 작아지기 때문에 복원되는 3차원 영상의 해상도는 2배로 증가 됨을 의미한다.
그리고, 도 4의 (b)는 t=t2의 경우를 나타낸다.
마스크 패널(240)에 마스크 패턴(t=t2)를 표현하고, 디스플레이장치(230)에 요소영상들(t=t2)을 표시한다.
도 4의 (a)와 마찬가지로 공간상에 생성되는 복셀크기는 p/2이고 3차원 해상도는 기존 방식보다 2배가 향상된다.
다만, 도 4(a)와 도 4(b)의 차이점은 복셀들의 생성위치가 다르다는 것인데, 빈틈없이 상호 보완적인 위치를 점유하게 되어 해상도를 향상시키는데 기여한다.
도 5는 하나의 요소영상에 대하여 마스크 패널(240)이 적용될 때, 투과영역(241)의 위치에 따라 형성되는 시야각 (θp)를 나타낸 것으로, 투과영역(241)의 위치에 따라 각각 θp1과 θp2으로 구분된다.
이에, 시야각(θp1)과 시야각(θp2)은 다음과 같이 정의될 수 있다.
θp1=arctan(p/2f), θp2=arctan(p/2f)
복셀이란 볼륨(volume)과 픽셀(pixel)을 합친 합성어로서 2차원 영상의 기본단위인 픽셀에 해당하는 3차원 영상의 기본단위를 일컫는다.
그리고 상기 마스크 패널(240)의 투과영역(241)과 차단영역(242)은 시간에 따라 순차적으로 위치가 서로 교번되도록 함으로써 더욱 선명한 3차원 영상(210)이 표시되도록 하였다.
이러한, 마스크 패널(240)의 투과영역(241)과 차단영역(242)의 교번과 디스플레이장치(230)에서의 대응하는 요소영상들의 교번이 매우 빠른 속도로 행해지면, 사람 시각의 잔상 때문에 그 변화를 인지할 수 없다.
도 6 내지 도 9는 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법을 나타낸 개요도로서, 즉, 도 6 내지 도 9는 t=1부터 t=4까지의 시간에 따른 마스크 패널(240)의 투과영역(241)과 차단영역(242)의 변화를 나타낸 것이다.
또한, 도 10은 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법에서 기초렌즈에 의한 시야각을 나타낸 개요도이며, 도 11은 마스크 패널의 투과영역의 순차를 나타낸 개요도로서, 도 11의 (a)는 도 4(해상도만 증가시키는 방식)에 적용되는 마스크 패널(240)의 패턴이 2×2개일 때의, 도 11의 (b)는 도 6 내지 도 9(해상도와 시야각을 증가시키는 방식)에 적용되는 마스크 패널(240)의 패턴이 4×4개일 때의 투과영역(241)의 순차를 나타낸 것이다.
도 6 내지 9에 도시된 바와 같이 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 영상획득단계(100)에서 요소영상들을 획들 할 때, 미리 요소영상들을 기존보다 확장시켜 획득하는 것이다.
즉, 영상획득장치(130)에서 각각의 요소영상들의 영역을 기존의 n배만큼 확장시켜서 획득하고, 디스플레이장치(230)와 렌즈어레이(220)를 통해 공간상에 3차원 영상으로 디스플레이될 때, 디스플레이장치(230)에서 이렇게 크기가 확장되어 획득된 요소영상들을 표시함으로써 3차원 영상에 대한 시야각이 기존의 시스템보다 n배로 확장되어 디스플레이되는 것이 특징이다.
또한, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상기 디스플레이장치(230)에 표시되는 각각의 요소영상들의 크기는 기존 방식보다 n배만큼 증가되기 때문에 요소영상들이 서로 중첩되지 않도록 일정한 규칙에 따라 나열한 후, 시간순차적으로 일련의 요소영상배열들을 표시하며, 이 때의 각 요소영상들의 크기는 np(p는 기존 요소영상의 크기)이며, 요소영상들이 통과하는 마스크 패널(240)의 투과영역(241)은 np간격으로 형성시키고, 상기 디스플레이장치(230)에 표시되는 각각의 요소영상의 중심위치는 투과영역(241)이 위치하는 기초렌즈의 중심과 일치한다.
렌즈어레이(220)를 이루는 기초렌즈의 분할 수를 M×M이라 하면, 요소영상들의 다중화 수는 m×m×M×M이 되는 것이다.
도 11에서 기본적으로 하나의 요소영상에는 하나의 기초렌즈에 대응하도록 표시되고, 또한 마스크 패널(240)에는 각 기초렌즈에 해당하는 기본영역(A)이 반복적으로 분할되어 있다.
상기 기본영역(A)은 마스크 패턴의 가장 기본이 되는 단위로서, 설명의 편의를 위하여 기본영역(A)은 2×2개의 분할영역으로 분할된다고 가정한다.
이에, t=1일 때는 각 기본단위(A)에서 첫 번째 분할영역(ⓐ)에 투과영역(241)이 지정되고 나머지 분할영역(ⓑ,ⓒ,ⓓ)은 차단영역(242)으로 지정되며, t=2일 때는 각 기본단위(A)에서 두 번째 분할영역(ⓑ)은 투과영역(241)으로 지정되고 나머지 분할영역(ⓐⓒⓓ)은 차단영역(242)으로 지정된다.
또한, t=3일 때는 각 기본단위(A)에서 세 번째 분할영역(ⓒ)이 투과영역(241)으로 지정되고 나머지 분할영역(ⓐⓑⓓ)은 차단영역(242)으로 지정되며, t=4일 때는 각 기본단위(A)에서 네 번째 분할영역(ⓓ)이 투과영역(241)으로 지정되고 나머지 분할영역(ⓐⓑⓒ)은 차단영역(242)으로 지정된다.
그리고 반복적으로 t=1, 2, 3, 4의 순으로 투과영역(241)은 위치가 순차적으로 변하게 된다.
따라서, 하나의 요소영상과 대응하는 하나의 기초렌즈는 동일한 사이즈로 형성되어 있고, 또한 마스크 패널(240)의 기본영역(A)도 하나의 기초렌즈와 동일한 사이즈로 구획되어 있기 때문에 기본단위(A)마다 동일한 위치에 투과영역(241)이 형성된다.
그러나 도 6 내지 도 9의 본 발명에서처럼 각각의 요소영상들을 n배 확장하여 표시하게 되면, 각각의 요소영상들은 대응하는 기초렌즈보다 큰 사이즈이기 때문에 본래의 기초렌즈뿐만 아니라 이웃하는 기초렌즈까지 요소영상들의 이미지가 확장되어 투시된다.
즉, 하나의 요소영상이 n배로 확장된 np의 사이즈로 디스플레이되면, 기초렌즈에 이웃하는 기초렌즈까지 이미지가 확장되어 투시되기 때문에 기존의 기본영역(A)으로 분할하면 요소영상들은 모두 중첩되게 된다.
요소영상이 도 6에 도시된 바와 같이 2p로 확장된다면 마스크 패널(240)은 2×2개로 이루어진 기본영역(A)이 가로와 세로로 각각 2배가 됨으로써 분할영역은 4×4개로 이루어진다.
따라서, 도 6의 도면부호 B에 표시된 바와 같이 4×4개로 이루어진 분할영역이 하나의 영역이 되며, 확장영역이라 일컫는다.
이에, 확장된 요소영상이 중첩되지 않기 위해 분할영역이 4×4개로 이루어진 마스크 패널(240)의 확장영역(B)에서는 1, 5, 9, 13...의 간격으로 투과영역(241)이 형성되도록 한다.
확장영역(B)에서 투과영역(241)의 형성순서는 도 11의 (b)에 표시된 순서를 따른다.
더욱 상세히 설명하면, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 마스크 패턴이 2×2일 때 영역을 4등분 한다면, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 마스크 패턴이 4×4일 때는 2×2로 이루어진 기본영역(A)을 하나의 단위로 하는 4개의 확장영역(B)으로 영역을 분할할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 t=1일 때 첫 번째 투과영역(241)은 항상 첫 번째 분할영역에 형성되어야 하며, 마스크 패널(240)의 패턴이 2×2일 때와, 4×4일 때의 형성순서는 동일한 원칙을 따른다.
이에, 도 11의 (a)에서처럼 마스크 패턴이 2×2일 때 투과영역(241)이 a-b-c-d의 순서대로 형성되며, 이를 마스크 패턴이 4×4일 때 적용시키면 도 11의 (b)에서처럼 4개의 분할영역으로 이루어진 기본영역(A)을 하나의 단위로 하는 1-2-3-4의 영역으로 나눌 수 있으며, 1-2-3-4의 순서대로 투과영역(241)이 형성된다.
특히, 마스크 패턴의 투과영역의 순서는 시계방향 또는 반시계 방향으로 생성될 수 있으며, 다만 동일한 패턴에 의해 모든 분할영역을 한 번씩 점유할 수 있다면 어떠한 유형의 패턴도 무관하다.
따라서, 본 발명 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법은 깊이우선 집적영상 디스플레이 시스템에서 해상도를 향상시켜서 선명한 해상도의 3차원 영상이 디스플레이될 수 있음과 동시에 시야각도 향상시켜서 작은 시야각으로 인한 불편함을 해소시킬 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.
100. 영상획득단계
110. 3차원 물체 120. 렌즈어레이 130. 영상획득장치
200. 영상재생단계
210. 3차원 영상 220. 렌즈어레이 230. 디스플레이장치
240. 마스크 패널 241. 투과영역 242. 차단영역
A. 기본영역 B. 확장영역

Claims (3)

  1. 영상획득단계(100)에서 요소영상들을 획득시, 영상획득장치(130)에서는 각각의 요소영상들의 영역을 n배만큼 확장시켜서 획득하고, 디스플레이장치(230)와 렌즈어레이(220)를 통해 공간상에 3차원 영상으로 디스플레이될 때, 디스플레이장치(230)에서 확장되어 획득된 요소영상들을 표시함으로써 3차원 영상에 대한 시야각이 n배로 확장되어 디스플레이되는 것으로,
    상기 디스플레이장치(230)에 표시되는 각각의 요소영상들의 크기는 n배만큼 증가되기 때문에 요소영상들이 서로 중첩되지 않도록 시간순차적으로 일련의 요소영상배열들을 표시하되, 각 요소영상들의 크기는 np(p는 기존 요소영상의 크기)이며, 요소영상들이 통과하는 마스크 패널(240)의 투과영역(241)은 np간격으로 형성시키는 것이 특징인 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이장치(230)에 표시되는 각각의 요소영상의 중심의 위치는 투과영역(241)이 위치하는 기초렌즈의 중심과 일치하는 것이 특징인 마스크 패널을 이용한 집적영상 디스플레이 시스템에서의 시야각 증가방법.
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