KR101810858B1

KR101810858B1 - Apparatus for Designing Large-scale Hologram and Method thereof

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Publication number: KR101810858B1
Application number: KR1020160051491A
Authority: KR
Inventors: 한준구; 윤지섭; 김광수; 이철웅; 함경도; 최근섭; 임성진
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-12-21
Also published as: KR20170122886A

Abstract

본 발명은 대면적 홀로그램 제작 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 2차원 평면상에 표현 대상에 대한 적어도 하나 이상의 표본 포인트를 추출하는 단계; 상기 표본 포인트를 3차원적으로 표현하기 위해 정반사성 홀로그램을 구성하는 호(Arc) 정보를 계산하는 단계; 상기 계산된 호 정보에 따라 상기 2차원 평면상에 상기 표본 포인트에 대응되는 적어도 하나 이상이 호를 설계하는 단계; 및 상기 2차원 평면상에 설계된 호를 따라 빛을 반사시키는 반사 라인을 배치하여 고정하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명은 반사율이 적은 2차원 평면에 빛을 반사시키는 줄 형태의 반사라인을 이용하여 정반사성 홀로그램을 구성하는 호를 형성하기 때문에 별도의 반사판을 사용하지 않아도 되어 대면적의 홀로그램이 제작 가능하고, 반사율이 적은 2차원 평면의 뒤틀림이 영상의 질에 영향을 주지 않으며, 기존의 정반사성 홀로그램에 비해 제작 방법이 간단하면서 크기에 대한 한계를 극복할 수 있고, 현재 대형화가 필요한 홀로그램 컨텐츠 전반에 걸쳐 사용할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for producing a large area hologram, comprising: extracting at least one sample point for an object to be represented on a two-dimensional plane; Calculating arc information constituting a specular reflection hologram to represent the sample points three-dimensionally; Designing at least one call corresponding to the sample point on the two-dimensional plane according to the calculated call information; And arranging and fixing a reflection line for reflecting light along the arc designed on the two-dimensional plane. Therefore, the present invention forms a retroreflective hologram using a line-shaped reflection line that reflects light on a two-dimensional plane with low reflectance, so that a large-area hologram can be produced without using a separate reflector And the distortion of the two-dimensional plane with low reflectance does not affect the quality of the image, and it is possible to overcome the limitation of the size and simplify the manufacturing method compared with the conventional reflexive hologram. In addition, Can be used over.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a large-area hologram manufacturing method,

본 발명은 대면적 홀로그램 제작 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차원 평면상에 빛을 반사시키는 줄 형태의 반사 라인을 배치하여 3차원 영상을 표현하기 위한 정반사성 홀로그램을 제작할 수 있는 대면적 홀로그램 제작 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for fabricating a large area hologram, and more particularly, to a method and apparatus for manufacturing a large-area hologram, which can produce a reflective hologram for displaying a three-dimensional image by arranging reflection lines in a line shape reflecting light on a two- The present invention relates to an apparatus for manufacturing a large area hologram and a method thereof.

홀로그램(Hologram)은 사물의 전체 모습을 본다는 의미로서, 실제 물건으로부터 반사되거나 회절되어 전파되는 빛의 분포를 기록하고 재현함으로써 입체 공간 속에서 나타나는 실사 영상을 완벽하게 구현하는 것이다. 특히, 3D 홀로그램은 360도 전 방향에서 볼 수 있는 입체 영상을 구현하는 기술로서, 3D 홀로그램 기술로 생성된 3D 입체영상은 마치 실제와 같은 입체감을 제공함으로써 현실감과 몰입감을 강화하는 장점을 가지고 있다.The hologram means to see the whole image of the object. It records and reproduces the distribution of the light reflected or diffracted from the actual object, thereby perfectly realizing the real image appearing in the three-dimensional space. Particularly, 3D hologram is a technique for realizing a stereoscopic image that can be viewed in all directions 360 degrees, and 3D stereoscopic images generated by the 3D hologram technique have advantages of realistic feeling and immersive feeling by providing realistic stereoscopic feeling.

일반적으로 정반사성 홀로그램은 2차원 평면상에서 3차원 데이터를 기록하기 때문에 다른 홀로그래피와 다소 유사하다. 정반사성 홀로그램에 투사되는 빛이 움직일 때, 관찰자는 자신의 위치에 따라 다른 장면을 관찰할 수 있고, 광원의 위치가 변화함에 따라 다른 장면을 관찰할 수 있다.Generally, a reflective hologram is somewhat similar to other holography because it records three-dimensional data on a two-dimensional plane. When the light projected on the specular hologram moves, the observer can observe other scenes depending on his or her position and observe other scenes as the position of the light source changes.

정반사성 홀로그램에서 3차원 데이터는 호들의 묶음으로 표현되고, 일반적으로 이 호들은 기계적인 스크래치나 화학처리를 통해 음각 형태로 형성된다. In a specular hologram, three-dimensional data is represented by a bundle of arcs, and these arcs are generally formed in a negative shape through mechanical scratches or chemical treatments.

종래에는 빛 반사율이 높은 반사판에 음각으로 호를 새겨서 3차원 영상을 표현하기 때문에 대면적의 홀로그램을 만들기 위해서는 뒤틀림 없는 대면적의 반사판이 반드시 필요하여 대형화가 어렵다는 문제점이 있다. Conventionally, a reflective plate having a high reflectance of light is embossed in an engraved arcuate shape to express a three-dimensional image. Therefore, a large-area reflector without warping is necessarily required in order to form a large-sized hologram.

또한, 종래에는 기계적인 스크래치나 화학처리를 통해 정반사성 홀로그램을 구성하는 호를 형성하였기 때문에 호 형성 과정에 많은 시간과 노력이 필요하다는 문제점이 있다. In addition, conventionally, since a call composed of a reflective hologram is formed through mechanical scratches or chemical treatments, it takes a lot of time and effort to form a call.

한국등록특허 제0815474호 "알루미늄판에 홀로그램을 구현하는 방법"Korean Patent No. 0815474 "Method of Implementing Hologram on Aluminum Plate"

본 발명은 반사율이 적은 2차원 평면에 빛을 반사시키는 줄 형태의 반사라인을 이용하여 정반사성 홀로그램을 구성하는 호를 형성함으로써 대면적 홀로그램 제작이 가능한 대면적 홀로그램 제작 장치 및 그 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for manufacturing a large area hologram capable of fabricating a large area hologram by forming a call constituting a specular hologram using a reflection line of a line shape reflecting light on a two-dimensional plane having a low reflectance.

실시예들 중에서, 대면적 홀로그램 제작 방법은, 2차원 평면상에 표현 대상에 대한 적어도 하나 이상의 표본 포인트를 추출하는 단계; 상기 표본 포인트를 3차원적으로 표현하기 위해 정반사성 홀로그램을 구성하는 호(Arc) 정보를 계산하는 단계; 상기 계산된 호 정보에 따라 상기 2차원 평면상에 상기 표본 포인트에 대응되는 적어도 하나 이상이 호를 설계하는 단계; 및 상기 2차원 평면상에 설계된 호를 따라 빛을 반사시키는 반사 라인을 배치하여 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Among the embodiments, a method for producing a large area hologram includes extracting at least one sample point for an object to be represented on a two-dimensional plane; Calculating arc information constituting a specular reflection hologram to represent the sample points three-dimensionally; Designing at least one call corresponding to the sample point on the two-dimensional plane according to the calculated call information; And arranging and fixing a reflection line for reflecting light along the arc designed on the two-dimensional plane.

상기 표본 포인트를 3차원으로 표현하기 위해 정반사성 홀로그램을 구성하는 호(Arc) 정보를 계산하는 단계는, 3차원 상에 표시하고자 하는 표현 대상에 대한 표본 포인트들의 위치 좌표를 설정하고, 상기 설정된 위치 좌표를 통해 XY 좌표값을 호의 중심점으로 설정하고, 상기 설정된 호의 중심점에서 해당 표본 포인트와의 거리(d)를 Z축의 좌표값으로 설정하여 3차원 좌표를 설정하는 단계; 광원(Light source)의 투영 각도에 대하여 상기 표현 대상이 입체적으로 표현되도록 호의 각도를 설정하는 단계; 및 상기 표본 포인트별로 호의 중심점, 거리, 각도를 포함한 호 정보를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The step of calculating arc information constituting the specular reflection hologram to represent the sample points in three dimensions may comprise the steps of: setting position coordinates of sample points with respect to an object to be displayed on three dimensions; Setting a XY coordinate value as a center point of a call through coordinates and setting a 3D coordinate by setting a distance d from a center point of the set arc to a corresponding sample point as a coordinate value of the Z axis; Setting an angle of a arc so that the object to be expressed is expressed in three dimensions with respect to a projection angle of a light source; And calculating call information including a center point, a distance, and an angle of the call for each of the sample points.

상기 반사 라인은 광섬유 재질 또는 광섬유의 반사율 및 굴절률 특성과 유사하거나 그 이상의 특성이 있는 양각 재질인 것을 특징으로 한다. Wherein the reflective line is a material of an optical fiber or a positive material having characteristics similar to or higher than those of a reflectance and a refractive index of an optical fiber.

광원에 의해 상기 반사 라인에서 반사 현상이 발생되면, 측정 카메라를 통해 입체 공간 속에서 상기 표현 대상에 대한 3차원 영상을 촬영하여 기록하는 것을 특징으로 한다.When a reflection phenomenon occurs in the reflection line by a light source, a three-dimensional image of the object to be expressed is photographed and recorded in a three-dimensional space through a measurement camera.

실시예들 중에서, 대면적 홀로그램 제작 장치는, 2차원 평면상에 표현대상에 대한 적어도 하나 이상의 표본 포인트를 추출하고, 상기 추출된 표본 포인트에 대한 호(Arc) 정보를 계산하는 연산 모듈; 상기 계산된 호 정보에 따라 상기 2차원 평면상에 상기 표본 포인트에 대응되는 적어도 하나 이상의 호를 설계하고, 상기 설계된 호를 따라 빛을 반사시키는 반사 라인을 배치하여 정반사성 홀로그램을 구성하는 시뮬레이션 모듈; 및 광원에 의해 상기 반사 라인에서 반사 현상이 발생되면 입체 공간 속에서 표현되는 상기 표현 대상에 대한 3차원 영상을 촬영하는 측정 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다. Among the embodiments, the large-area hologram producing apparatus includes a calculating module for extracting at least one sample point for the object to be represented on a two-dimensional plane, and calculating arc information for the extracted sample point; A simulation module for designing at least one call corresponding to the sample point on the two-dimensional plane according to the calculated call information, and arranging a reflection line for reflecting light along the designed call to construct a specular hologram; And a measurement camera that captures a three-dimensional image of the object to be displayed, which is expressed in a three-dimensional space, when a reflection phenomenon occurs in the reflection line by the light source.

상기 연산 모듈은, 3차원 상에 표시하고자 하는 표현 대상에 대한 표본 포인트들의 위치 좌표를 설정하고, 상기 설정된 위치 좌표를 통해 XY 좌표값을 호의 중심점으로 설정하고, 상기 설정된 호의 중심점에서 해당 표본 포인트와의 거리(d)를 Z축의 좌표값으로 설정하여 3차원 좌표를 설정하는 좌표 설정부; 광원(Light source)의 투영 각도에 대하여 상기 표현 대상이 입체적으로 표현되도록 호의 각도를 설정하는 각도 설정부; 및 상기 표본 포인트별로 호의 중심점, 거리, 각도를 포함한 호 정보를 산출하는 정보 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the calculation module sets position coordinates of sample points for a representation object to be displayed on three dimensions, sets an XY coordinate value as a center point of a call through the set position coordinates, Dimensional coordinate by setting the distance d of the Z-axis as a coordinate value of the Z-axis; An angle setting unit for setting an angle of the arc so that the object to be expressed is three-dimensionally expressed with respect to a projection angle of a light source; And an information calculation unit for calculating call information including a center point, a distance and an angle of the call for each of the sample points.

상기 측정 카메라에서 촬영된 3차원 영상을 수신하고, 상기 수신된 3차원 영상을 기록하는 영상 처리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And an image processing module for receiving the three-dimensional image captured by the measurement camera and recording the received three-dimensional image.

본 발명의 대면적 홀로그램 제작 장치 및 그 방법은 반사율이 적은 2차원 평면에 빛을 반사시키는 줄 형태의 반사라인을 이용하여 정반사성 홀로그램을 구성하는 호를 형성하기 때문에 별도의 반사판을 사용하지 않아도 되어 대면적의 홀로그램이 제작 가능하고, 반사율이 적은 2차원 평면의 뒤틀림이 영상의 질에 영향을 주지 않으며, 기존의 정반사성 홀로그램에 비해 제작 방법이 간단하면서 크기에 대한 한계를 극복할 수 있고, 현재 대형화가 필요한 홀로그램 컨텐츠 전반에 걸쳐 사용 가능하다는 효과가 있다.The apparatus and method for fabricating a large area hologram according to the present invention form an arc constituting a specular reflection hologram using a line-shaped reflection line that reflects light on a two-dimensional plane having a low reflectance, It is possible to fabricate a large-area hologram and the distortion of the two-dimensional plane having a low reflectance does not affect the quality of the image, There is an effect that it can be used over the entire hologram contents which need to be enlarged.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 홀로그램 제작 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 정반사성 홀로그램의 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 홀로그램 제작 장치에 의한 3차원 영상의 표현 상태를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 홀로그램 제작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 도 4의 표본 포인트들의 추출 및 3차원 좌표 설정에 대한 시뮬레이션 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 4의 정반사성 홀로그램 구성을 위한 호에 반사 라인을 배치한 상태를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 6의 시뮬레이션 결과를 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining an apparatus for fabricating a large area hologram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the principle of the specular hologram of FIG. 1; FIG.
3 is a view for explaining a state of a three-dimensional image represented by the apparatus for fabricating a large area hologram according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for fabricating a large area hologram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a process of extracting sample points and a simulation process for setting three-dimensional coordinates in FIG.
6 is a view for explaining a state in which a reflection line is arranged in a call for the specular hologram structure of FIG.
7 is a view for explaining the simulation result of Fig.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 홀로그램 제작 장치를 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1의 정반사성 홀로그램의 원리를 설명하는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 홀로그램 제작 장치에 의한 3차원 영상의 표현 상태를 설명하는 도면이다. FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for fabricating a large area hologram according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining the principle of the specular hologram of FIG. 1, and FIG. Dimensional image by the large-area hologram producing apparatus.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 대면적 홀로그램 제작 장치는, 연산 모듈(110), 시뮬레이션 모듈(120), 측정 카메라(130) 및 영상 처리 모듈(140)을 포함한다.1 to 3, the large-area hologram producing apparatus includes a calculating module 110, a simulation module 120, a measuring camera 130, and an image processing module 140.

연산 모듈(110)은 2차원 평면상에 적어도 하나 이상의 문자나 도형 등의 표현 대상을 3차원 영상으로 표현하기 위해 표본 포인트들을 추출하고, 추출된 표본 포인트에 대한 호(Arc) 정보를 계산한다. 이러한 연산 모듈(110)은 좌표 설정부(111), 각도 설정부(112) 및 정보 산출부(113)를 포함한다.The calculation module 110 extracts sample points to represent at least one object such as a character or graphic on a two-dimensional plane as a three-dimensional image, and calculates arc information for the extracted sample point. The calculation module 110 includes a coordinate setting unit 111, an angle setting unit 112, and an information calculation unit 113.

좌표 설정부(111)는 3차원 상에 표시하고자 하는 표현 대상에 대한 표본 포인트들의 위치 좌표를 설정하고, 설정된 위치 좌표에서 XY 좌표값을 호의 중심점으로 설정한 후 호의 중심점에서 해당 표본 포인트와의 거리(d), 즉 원의 반지름을 Z축의 좌표값으로 설정하여 3차원 좌표를 설정한다. 이때, 관찰자는 특정 각도, 예를 들어 45도에서 바라본 방향에서 표현 대상이 제일 잘 보이는 점들을 표본 포인트로 추출할 수 있다. The coordinate setting unit 111 sets the position coordinates of the sample points for the object to be displayed on the three-dimensional coordinates, sets the XY coordinate value in the set position coordinate as the center point of the arc, (d), that is, the radius of the circle is set as the coordinate value of the Z-axis, thereby setting the three-dimensional coordinates. At this time, the observer can extract the best-viewed points as sample points in a direction at a certain angle, for example, 45 degrees.

각도 설정부(112)는 광원의 투영 각도에 대하여 표현 대상이 3차원으로 표현되도록 호의 각도, 즉 시야각을 설정한다. The angle setting unit 112 sets the angle of the arc, that is, the viewing angle so that the object to be displayed is expressed in three dimensions with respect to the projection angle of the light source.

정반사성 홀로그램에서 하나의 표본 포인트는 하나의 호에 대응되므로, 정보 산출부(113)는 표본 포인트별로 좌표 설정부(111)와 각도 설정부(112)를 통해 산출된 호의 중심점, 반지름(d), 각도를 포함한 호 정보를 산출한다. One sample point in the specular reflection hologram corresponds to one call and the information calculation unit 113 calculates the center point of the arc calculated through the coordinate setting unit 111 and the angle setting unit 112, , And calculates the call information including the angle.

시뮬레이션 모듈(120)은 연산 모듈(110)에서 계산된 호 정보에 따라 2차원 평면(10) 상에 호들을 설계하고, 설계된 호를 따라 빛을 반사시키는 반사 라인(20)을 배치하여 정반사성 홀로그램을 구성한다. 이때, 반사 라인(20)은 특정 굵기의 줄 형태로서, 광섬유 재질 또는 광섬유의 반사율 및 굴절률 특성과 유사하거나 그 이상의 특성이 있는 양각 재질로 형성된다. The simulation module 120 designates the calls on the two-dimensional plane 10 according to the call information calculated by the calculation module 110 and arranges the reflection line 20 for reflecting the light along the designed call, . At this time, the reflection line 20 is formed in a line shape of a certain thickness and is made of a material of an optical fiber or a positive material having properties similar to or higher than those of the reflectance and refractive index characteristics of the optical fiber.

도 2에 도시된 바와 같이, 입사광이 반사 라인(20)에 투사되면 광원과 반사 라인(20)이 만나는 곳의 표면 법선 벡터를 기준으로 좌우 대칭으로 반사광이 형성된다. 도 2에서 입사광은 파란색으로 표기, 반사광은 빨간색으로 표기, 표면 법선 벡터는 주황색으로 표기한다.As shown in FIG. 2, when the incident light is projected onto the reflection line 20, reflected light is formed symmetrically with respect to the surface normal vector at the point where the light source and the reflection line 20 meet. In FIG. 2, the incident light is indicated in blue, the reflected light is indicated in red, and the surface normal vector is indicated in orange.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 광원에 의해 반사 라인(20)에서 반사 현상이 발생하면 3차원 영상이 표현되고, 측정 카메라(130)는 입체 공간 속에서 3차원 영상을 촬영한다. 이때, 측정 카메라(130)는 항공 카메라가 될 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 3, when a reflection phenomenon occurs in the reflection line 20 by the light source, a three-dimensional image is displayed, and the measurement camera 130 captures a three-dimensional image in the three-dimensional space. At this time, the measurement camera 130 may be an aviation camera.

영상 처리 모듈(140)은 측정 카메라(130)에서 촬영된 3차원 영상을 수신하고, 3차원 영상을 메모리 등의 저장 수단(도시되지 않음)에 기록하며, 관찰자의 선택에 따라 디스플레이 수단(도시되지 않음)을 통해 3차원 영상을 출력한다. The image processing module 140 receives the three-dimensional image photographed by the measurement camera 130, records the three-dimensional image into a storage means (not shown) such as a memory, and displays it on the display means And outputs the three-dimensional image.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 홀로그램 제작 방법을 설명하는 순서도이고, 도 5는 도 4의 표본 포인트들의 추출 및 3차원 좌표 설정에 대한 시뮬레이션 과정을 설명하는 도면이며, 도 6은 도 4의 정반사성 홀로그램 구성을 위한 호에 반사 라인을 배치한 상태를 설명하는 도면이고, 도 7은 도 6의 시뮬레이션 결과를 설명하는 도면이다. 4 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a large area hologram according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view for explaining a simulation process for extracting sample points and setting three-dimensional coordinates in FIG. 4, FIG. 7 is a view for explaining a state in which a reflection line is arranged in a call for the specular hologram structure of FIG. 4, and FIG. 7 is a view for explaining the simulation result of FIG.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 대면적 홀로그램 제작 방법은, 연산 모듈(110)이 2차원 평면(10)에 3차원 상에 표시하고자 하는 표현 대상에 대한 표본 포인트들을 추출한다.(S1) 관찰자는 3차원 툴(3D tool) 등을 이용하여 표현 대상에 대한 표본 포인트의 위치 좌표를 설정한다.4 to 7, in the large-area hologram producing method, the calculation module 110 extracts sample points for an object to be displayed on a two-dimensional plane 10 in three dimensions. (S1) Sets the position coordinates of the sample point with respect to the object of representation using a 3D tool or the like.

입사광은 정방향에서 호에 의해 반사되고, 입사광의 파수 벡터가

이고, 표면 법선 벡터가

이면 반사광의 파수 벡터(

)는 다음 수학식 1과 같이 표현된다.The incident light is reflected by the arc in the normal direction, and the wavevector of the incident light is

, And the surface normal vector is

The wave number vector of the reflected light (

) Is expressed by the following equation (1).

입사광의 파수 벡터가 수학식 2와 같이 표현될 경우에, 입사광의 표면 법선벡터는 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. When the wave vector of the incident light is expressed by Equation (2), the surface normal vector of the incident light can be expressed by Equation (3).

수학식 1에 수학식 2 및 수학식 3을 대입하여 반사광의 파수 벡터를 계산하면 수학식 4와 같다. Equation (2) and Equation (3) are substituted into Equation (1) to calculate the wave number vector of the reflected light.

따라서, 반사광의 파수 벡터는 도 2에 도시된 바와 같이 원뿔 모양에서 특정 각도(θ)와 Z축 방향으로 확산된다. Therefore, the wave number vector of the reflected light is diffused in the conical shape at a specific angle? And Z-axis direction as shown in FIG.

연산 모듈(110)은 표본 포인트를 입체 공간상에 표현하기 위하여 정반사성 홀로그램을 구성하는 호 정보를 계산하고, 시뮬레이션 모듈(120)은 계산된 호 정보에 따라 2차원 평면(10) 상에 표본 포인트의 개수만큼 호들을 디자인한다.(S2 및 S3)The calculation module 110 calculates call information constituting the specular reflection hologram to represent the sample points on the three-dimensional space, and the simulation module 120 calculates the sample points on the two-dimensional plane 10 according to the calculated call information (S2 < RTI ID = 0.0 > and S3) < / RTI &

도 5에 도시된 바와 같이, 관찰자가 'KNU'라는 문자를 표현 대상으로 하고, 표본 포인트의 시야각을 120도로 설정할 경우에, 'K'에 대한 표본 포인트들의 집합, 'N'에 대한 표본 포인들의 집합, 'U'에 대한 표본 포인들의 집합을 설정한다.As shown in FIG. 5, when an observer selects a character 'KNU' as an object to be displayed and sets the viewing angle of the sample point at 120 degrees, a set of sample points for 'K', sample points for 'N' Sets a set of sample pointers for the set, 'U'.

시뮬레이션 모듈(120)은 설계된 호를 따라 반사 라인(20)을 배치하여 고정하게 된다. 그러면, 각 표본 포인트들의 집합은 도 6에 도시된 바와 같이 호들의 묶음에 대응된다.(S4)The simulation module 120 locates and fixes the reflective line 20 along the designed arc. Then, each set of sample points corresponds to a bundle of arcs as shown in Figure 6. (S4)

따라서, 광원(태양)으로부터 나온 빛이 반사 라인(20)에서 반사가 일어나면, 2차원 평면상에 배치된 반사 라인에 의해 표현 대상이 3차원 영상(KNU)이 표현되고, 측정 카메라(130)는 3차원 영상을 촬영할 수 있다. Accordingly, when light emitted from the light source (sun) is reflected by the reflection line 20, a three-dimensional image KNU is expressed by the reflection line arranged on the two-dimensional plane, and the measurement camera 130 Three-dimensional images can be taken.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 정반사성 홀로그램을 구성하는 호들을 빛을 반사하는 양각 재질인 반사라인으로 형성함으로써 360도 전 방향에서 볼 수 있는 3차원 영상, 즉 입체 영상을 구현할 수 있다. That is, as shown in FIG. 7, by forming the reflexive holograms into a reflection line, which is a reflective material for reflecting light, a three-dimensional image, that is, a three-dimensional image that can be viewed in all directions 360 degrees can be realized.

이와 같이, 본 발명은 대면적 홀로그램을 제작하기 위해 정반사성 홀로그램을 구성하는 호들을 설계하고, 설계된 호를 따라 원주형의 줄인 반사라인을 사용한다. 반사라인을 사용한 양각 방식으로 구성한 정반사성 홀로그램은 스크래치와 같은 음각 방식으로 구성한 정반사성 홀로그램과 동일한 효과를 발휘한다. As described above, the present invention designs arcs constituting a specular hologram to fabricate a large-area hologram, and uses a circumferential line-shaped reflection line along a designed arc. Reflective holograms constructed with a reflective line using the embossing method exhibit the same effect as the specular holograms constructed with an engraved system such as a scratch.

따라서, 반사라인을 사용한 정반사성 홀로그램은 기존의 정반사성 홀로그램과 달리 반사판에 반사라인을 배치할 필요가 없고, 반사율이 적은 2차원 평면상에 반사라인을 배치하면 되므로 2차원 평면의 뒤틀림이 영상의 질에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라 정반사성 홀로그램의 제작 방법이 간단하여 대면적 홀로그램 제작이 매우 용이해질 수 있다. Therefore, unlike the existing specular hologram, it is not necessary to arrange the reflection line on the reflection plate, and the reflection line is arranged on the two-dimensional plane having low reflectance, so that the distortion of the two- The quality of the hologram is not influenced, and the method of fabricating the reflective hologram is simple, so that it is very easy to manufacture the large area hologram.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

10 : 2차원 평면 20 : 반사 라인
110 : 연산 모듈 120 : 시뮬레이션 모듈
130 : 측정 카메라 140 : 영상 처리 모듈 10: two-dimensional plane 20: reflection line
110: operation module 120: simulation module
130: measurement camera 140: image processing module

Claims

Extracting at least one sample point for the object to be represented on a two-dimensional plane;
Calculating arc information constituting a specular reflection hologram to represent the sample points three-dimensionally;
Designing at least one call corresponding to the sample point on the two-dimensional plane according to the calculated call information; And
And arranging and fixing a reflection line for reflecting light along the arc designed on the two-dimensional plane.

The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating arc information constituting the specular reflection hologram to represent the sample points in three dimensions comprises the steps of:
(D) setting a position coordinate of sample points with respect to an object to be displayed on a three-dimensional plane, setting an XY coordinate value as a center point of the call through the set position coordinate, Setting a coordinate value of the Z-axis to set three-dimensional coordinates;
Setting an angle of a arc so that the object to be expressed is expressed in three dimensions with respect to a projection angle of a light source; And
And calculating call information including a center point, a distance and an angle of a call for each of the sample points.

The method according to claim 1,
Wherein the reflective line is a embossed material.

The method according to claim 1,
Wherein a three-dimensional image of the object to be displayed is photographed and recorded in a three-dimensional space through a measurement camera when a reflection phenomenon occurs in the reflection line by a light source.

An operation module for extracting at least one sample point for a representation object on a two-dimensional plane, and calculating arc information for the extracted sample point;
A simulation module for designing at least one call corresponding to the sample point on the two-dimensional plane according to the calculated call information, and arranging a reflection line for reflecting light along the designed call to construct a specular hologram; And
And a measurement camera for capturing a three-dimensional image of the object to be displayed, which is expressed in a three-dimensional space, when a reflection phenomenon occurs in the reflection line by a light source.

6. The method of claim 5,
Wherein the reflection line is a relief material.

6. The method of claim 5,
The operation module includes:
(D) setting a position coordinate of sample points with respect to an object to be displayed on a three-dimensional plane, setting an XY coordinate value as a center point of the call through the set position coordinate, A coordinate setting unit for setting three-dimensional coordinates by setting coordinate values of the Z axis as coordinates;
An angle setting unit for setting an angle of the arc so that the object to be expressed is three-dimensionally expressed with respect to a projection angle of a light source; And
And an information calculating unit for calculating call information including a center point, a distance, and an angle of a call for each of the sample points.

6. The method of claim 5,
Further comprising an image processing module for receiving the three-dimensional image captured by the measurement camera and recording the received three-dimensional image.