KR102572016B1 - Super Multi-View Three Dimensional Display Based Direct-View Floating Hologram System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 관한 것으로서 초다시점 3차원 디스플레이 및 플로팅 홀로그램 시스템이 내장된 케이스(100) 내부에 좌, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널 및 상기 좌, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널 각각에 대응되게 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)가 설치되어, 상기 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)에 3차원 깊이감을 가진 플로팅 홀로그램 영상 이미지가 나타나는 것으로,
본 발명은 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트에 의해 양쪽 3차원 컨텐츠의 calibration과 직시형 구조의 간편한 구조에 의해 3차원 플로팅 홀로그램 컨텐츠 시청 범위를 최적화하여 선명한 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램을 얻을 수 있는 탁월한 효과가 있다.
또한, 사용자에게 보다 실감적인 3차원 플로팅 홀로그램 컨텐츠와 영상을 제공해 줄 수 있고,
신 개념의 직시형 구조를 가졌고, 시야각이 넓기 때문에 기존 3차원 영상 이상의 퀄리티를 가질 수 있으며,
하나의 제품으로서 사용자가 가로와 세로 형식 등의 방향성을 가질 수 있어 컨텐츠의 표현이 자유롭고 직관적인 탁월한 효과가 있다.The present invention relates to a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3-dimensional display, and the left and right super multi-view 3-dimensional display panels and the above Left and right special optical mirror plates 11 and 21 are installed to correspond to the left and right super multi-view 3D display panels, respectively, so that the left and right special optical mirror plates 11 and 21 have a three-dimensional sense of depth. As a holographic image appears,
The present invention optimizes the viewing range of 3D floating hologram contents by calibration of both 3D contents by left and right special optical mirror plates and simple structure of direct view type to obtain a clear super multi-view 3D floating hologram. It works.
In addition, it is possible to provide users with more realistic 3D floating hologram contents and images,
It has a direct view structure of a new concept and has a wide viewing angle, so it can have quality higher than the existing 3D image.
As a product, users can have horizontal and vertical orientations, so the expression of content is free and has an excellent intuitive effect.
Description
본 발명은 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 초다시점 광학소자를 부착한 고 휘도 디스플레이 패널을 통해서 표현되는 3차원 디스플레이에서 재생되는 3차원 뎁스 영상을 시스템 좌측과 우측에 존재하는 특수 광학 미러 플레이트에 의해 양쪽 컨텐츠의 켈리브레이션(calibration)과 직시형 구조의 간편한 구조에 의해 컨텐츠 시청 범위를 보다 최적화하여 선명한 3차원 홀로그램 영상을 얻을 수 있는 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3-dimensional display, and more particularly, to a 3-dimensional depth image reproduced on a 3-dimensional display expressed through a high luminance display panel to which a super multi-view optical element is attached. Super multi-view 3D that can obtain a clear 3D hologram image by further optimizing the content viewing range through the calibration of both contents by the special optical mirror plate on the left and right sides of the system and the simple structure of the direct view type structure It relates to a display-based direct-view floating hologram system.
일반적으로 최근에는 영상의 해상도와 함께 사용자가 직접적으로 실감나는 인터랙션 등을 할 수 있는 홀로그램 시스템이 개발되는 추세이며, 특히 직시형 방식의 홀로그램 디스플레이 시스템이 개발되고 있고, 일례로서 종래기술인 공개특허공보 공개번호 10-2014-0087434호에는 2차원 또는 3차원 영상을 표시하기 위한 영상표시패널;In general, in recent years, a hologram system that allows a user to directly perform realistic interactions with image resolution has been developed, and in particular, a direct-view type hologram display system has been developed. No. 10-2014-0087434 has an image display panel for displaying a 2D or 3D image;
영상표시패널에 광을 입사하는 백라이트 유닛;a backlight unit for incident light on the image display panel;
상기 백라이트 유닛은,The backlight unit,
광원 및 홀로그램용 간섭패턴이 기록된 회절필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치가 공개되어 있다.A three-dimensional image display device characterized by including a light source and a diffraction film on which interference patterns for holograms are recorded is disclosed.
또한, 공개특허공보 공개번호 10-2017-0073119호에는 표시 장치로서, 하측 영역에 구비되는 저면부;In addition, in Laid-open Patent Publication No. 10-2017-0073119, a display device includes a bottom portion provided in a lower area;
상측 영역에 상기 저면부와 대향하게 배치되고, 투명 스크린으로 제1 영상을 투영하는 영상원;an image source disposed in an upper region to face the bottom portion and projecting a first image onto a transparent screen;
상기 저면부 상에 배치되고, 다수 개의 옆면 패널이 다각뿔 또는 각뿔대 형상으로 구성되어 내부 공간에 상기 제1 영상의 홀로그램이 생성되는 상기 투명 스크린; 및 상기 투명 스크린을 구성하는 다수 개의 옆면 패널 중 적어도 어느 하나의 옆면 패널의 전방에 배치되어 제2 영상을 표시하는 투명 디스플레이;를 포함하도록 구성되어, 상기 표시 장치는, 상기 제1 영상의 홀로그램에 상기 제2 영상이 조합되어 입체 영상을 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기반의 입체 영상 표시 장치가 공개되어 있다.The transparent screen disposed on the bottom portion and having a plurality of side panels formed in a polygonal pyramid shape or a truncated pyramid shape to generate a hologram of the first image in an internal space; and a transparent display disposed in front of at least one of the plurality of side panels constituting the transparent screen and displaying a second image, wherein the display device displays a hologram of the first image. A hologram-based stereoscopic image display device is disclosed, characterized in that the second image is combined to display a stereoscopic image.
그러나 상기 종래기술들은 컨텐츠의 시청 범위가 좁고 플로팅 홀로그램이 선명하지 않기 때문에 사용자에게 실감적인 컨텐츠와 영상을 제공해주는 것이 어려우며 또한 시야각이 좁고, 영상의 왜곡 문제 등 3차원 영상의 퀄리티가 낮은 단점이 있었다.However, the prior art has disadvantages in that it is difficult to provide realistic content and images to users because the viewing range of the content is narrow and the floating hologram is not clear, and the quality of the 3D image is low, such as a narrow viewing angle and image distortion. .
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명은 초다시점 전용 광학소자를 부착한 고 휘도 디스플레이 패널을 통해서 개발 알고리즘으로 표현되는 3차원 뎁스 영상을 시스템 좌측과 우측에 존재하는 특수 광학 미러 플레이트에 의해 양쪽 컨텐츠의 calibration과 직시형의 간편한 구조에 의해 컨텐츠 시청 범위를 최적화하며 보다 선명한 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention provides a 3D depth image expressed by a development algorithm through a high luminance display panel attached with a super multi-view optical element attached to the left and right sides of the system It aims to provide a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3-dimensional display that optimizes the content viewing range through the calibration of both contents by a special optical mirror plate and the direct-view simple structure.
또한, 사용자에게 실감적인 3차원 기반 컨텐츠와 영상을 제공해 줄 수 있는 것으로, 직시형 구조를 가졌으며 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 플로팅 홀로그램 영상은 관측 범위 즉, 시야각이 크기 때문에 기존 3차원 영상 이상의 퀄리티를 가질 수 있으며 하나의 제품으로서 사용자 원하는 가로와 세로 형식 등의 방향성을 가질 수 있어 컨텐츠의 표현이 자유롭고 직관적인 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 관한 것이다.In addition, it can provide realistic 3D-based contents and images to users. It has a direct view structure and a super multi-view 3D display-based floating hologram image has a large observation range, that is, a viewing angle, so it has a larger viewing angle than existing 3D images. The present invention relates to a direct-view type floating hologram system based on a super multi-view 3D display that can have high quality and can have directions such as horizontal and vertical formats desired by the user as a product, so that the expression of contents is free and intuitive.
본 발명은 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 관한 것으로, 홀로그램 시스템이 내장된 케이스(100) 내부에 좌, 우측 디스플레이 패널 및 상기 좌, 우측 디스플레이 패널 각각에 대응되도록 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)가 설치되어, 상기 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)에 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램 영상이 나타나는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a direct-view floating hologram system based on a super multi-view three-dimensional display, and the left and right display panels inside the case 100 in which the hologram system is embedded and the left and right sides corresponding to the left and right display panels, respectively. Special optical mirror plates 11 and 21 are installed, and a super multi-view 3D floating hologram image appears on the left and right special optical mirror plates 11 and 21.
따라서 본 발명은 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트에 의해 양쪽 컨텐츠의 calibration과 직시형 구조의 간편한 구조에 의해 컨텐츠 시청 범위를 최적화하여 보다 선명한 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램 영상을 얻을 수 있는 탁월한 효과가 있다.Therefore, the present invention has an excellent effect of obtaining a clearer super multi-view 3D floating hologram image by optimizing the contents viewing range by the calibration of both contents by the left and right special optical mirror plates and the simple structure of the direct view type structure. .
또한, 사용자에게 보다 실감적인 3차원 컨텐츠와 홀로그램 영상을 제공해 줄 수 있고, 직시형 구조를 가졌고, 관측 범위(시야각)가 크기 때문에 기존 3차원 영상 이상의 높은 퀄리티를 가질 수 있으며 하나의 제품으로서 사용자가 원하는 가로와 세로 형식 등의 방향성을 가질 수 있어 컨텐츠의 표현이 자유롭고 직관적인 현저한 효과가 있다.In addition, it can provide users with more realistic 3D content and hologram images, and it has a direct view type structure and has a large observation range (viewing angle), so it can have higher quality than existing 3D images. It can have a desired direction such as horizontal and vertical format, so the expression of contents is free and has a remarkable effect of intuitiveness.
도 1은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템의 단면도
도 2는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 의한 3차원 홀로그램 개념도
도 3은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템의 재생 원리도
도 4는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템 렌더링 정면 사진
도 5는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템 렌더링 측면 사진
도 6은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템 렌더링 후면 사진
도 7은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 제작을 위한 렌티큘러 광학시트의 부착 형태도
도 8은 본 발명의 초다시점 3차원 영상 컨텐츠 생성의 개념도
도 9는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이를 통한 컨텐츠 생성 알고리즘
도 10은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이에서 디스플레이 패널의 픽셀과 3차원 물체 사이의 관계도1 is a cross-sectional view of a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3D display of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a 3D hologram by a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3D display of the present invention.
3 is a reproduction principle diagram of a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3D display of the present invention.
4 is a frontal photograph of a rendering of a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3D display of the present invention
5 is a side view of the rendering of the direct-view floating hologram system based on the super multi-view 3D display of the present invention.
6 is a rear view of the rendering of the direct-view floating hologram system based on the super multi-view 3D display of the present invention
7 is an attachment form diagram of a lenticular optical sheet for manufacturing a super multi-view 3D display of the present invention.
8 is a conceptual diagram of generation of super multi-view 3D video content according to the present invention;
9 is a content generation algorithm through a super multi-view 3D display of the present invention
10 is a diagram of a relationship between a pixel of a display panel and a 3D object in a super multi-view 3D display of the present invention.
본 발명은 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 관한 것으로, 홀로그램 시스템이 내장된 케이스(100) 내부에 좌, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널 및 상기 좌, 우측 디스플레이 패널 각각에 대응되도록 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)가 설치되어, 상기 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)에 3차원 깊이감을 가진 홀로그램 영상이 나타나는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3-dimensional display, and to the left and right super multi-view 3-dimensional display panels inside the case 100 in which the hologram system is embedded and the left and right display panels, respectively. Left and right special optical mirror plates 11 and 21 are installed to correspond to each other, and a hologram image having a three-dimensional depth appears on the left and right special optical mirror plates 11 and 21.
또한, 상기 케이스(100)는 좌측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(12) 및 좌측 특수 광학 미러 플레이트(11)가 설치되는 좌측부(10)와, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(22) 및 우측 특수 광학 미러 플레이트(21)가 설치되는 우측부(20)로 이루어지며, 상기 좌측 특수 광학 미러 플레이트(11)와 우측 특수 광학 미러 플레이트(21)에 물체의 3차원 플로팅 홀로그램 영상이 나타나는 것을 특징으로 한다.In addition, the case 100 has a left part 10 in which the left super multi-view 3D display panel 12 and the left special optical mirror plate 11 are installed, the right super multi-view 3D display panel 22 and the right side It consists of a right part 20 where a special optical mirror plate 21 is installed, and a three-dimensional floating hologram image of an object appears on the left special optical mirror plate 11 and the right special optical mirror plate 21. do.
또한, 상기 좌측부(10)는 중앙으로 갈수록 폭이 작아지게 경사가 형성되며, 우측부(20)도 중앙으로 갈수록 폭이 작아지게 경사가 형성되어 수평단면이 각각 삼각형인 것과 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)에 의해 2가지의 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램 영상 또는 하나로 Merge된 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램 영상을 관측할 수 있다는 특징이 있다.In addition, the left part 10 is inclined so that the width decreases toward the center, and the right part 20 is also inclined so that the width decreases toward the center, so that the horizontal section is triangular, respectively, and the left and right special optical mirrors. It is characterized in that two super multi-view 3D floating hologram images or super multi-view 3D floating hologram images merged into one can be observed by the plates 11 and 21.
또한, 상기 좌, 우측부(20)의 일측에는 전원 내지 통신선이 연결되는 결합구(2)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the coupler 2 to which the power or communication line is connected is formed on one side of the left and right parts 20.
또한, 상기 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)의 각각의 영상은 초다시점 3차원 디스플레이 제작 방법과 광학적 내부 설계로 인해 각각 다른 3차원 깊이감을 가진 컨텐츠 영상을 표시할 수 있으며, 하나로 Merge된 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램 영상을 표현할 수 있다는 것을 특징으로 한다.In addition, each image of the left and right special optical mirror plates 11 and 21 can display content images having different 3D depth due to the super multi-view 3D display manufacturing method and optical internal design. It is characterized in that it can express merged super multi-view 3D floating hologram images.
본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템의 단면도, 도 2는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 의한 3차원 홀로그램 개념도, 도 3은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템의 재생 원리도, 도 4는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템 렌더링 정면 사진, 도 5는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템 렌더링 측면 사진, 도 6은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템 렌더링 후면 사진, 도 7은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 제작을 위한 렌티큘러 광학시트의 부착 형태, 도 8은 본 발명의 초다시점 3차원 영상 컨텐츠 생성의 개념도이고, 3차원 뎁스를 가진 플로팅 홀로그램 영상이 초다시점 플로팅 홀로그램 시스템에서 초다시점 플로팅 홀로그램 영상으로 올바르게 표시되는 방법에 대해서 설명한다. 먼저 표현하고자 하는 3차원 뎁스를 가진 플로팅 홀로그램 영상에 대한 깊이 정보가 반전된 3차원 영상이 필요하다. 다음 과정으로 깊이감이 반전된 3차원 플로팅 홀로그램 물체 영상에 대해서 초다시점 플로팅 홀로그램 콘텐츠 영상을 생성한다. 이렇게 생성된 초다시점 플로팅 홀로그램 콘텐츠 영상은 영상 출력을 위한 좌, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(12, 22)에 표시한다, 도 9는 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이를 통한 컨텐츠 생성 알고리즘에 대한 설명이며, 균일 또는 비 균일한 두께를 가지는 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)가 부착된 좌, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(12, 22)에 대한 콘텐츠를 생성하는 방법의 예시를 보여준다. 상기 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)는 도 7과 같이 부착이 가능하며, 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23) 또는 렌즈 어레이 형태에 확장하여 적용이 가능하다.1 is a cross-sectional view of a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3D display of the present invention; is a reproduction principle diagram of the direct-view floating hologram system based on the super multi-view 3-dimensional display of the present invention, FIG. 6 is a side view of rendering a direct view type floating hologram system based on a super multi-view 3D display of the present invention, FIG. Attachment form of a lenticular optical sheet for manufacturing a 3D display, FIG. 8 is a conceptual diagram of the generation of super multi-view 3-dimensional image contents of the present invention, and a floating hologram image with a 3-dimensional depth is super multi-view in a super multi-view floating hologram system. A method of correctly displaying a floating hologram image will be described. First, a 3D image in which the depth information of the floating hologram image having the 3D depth to be expressed is reversed is required. In the following process, a super multi-view floating hologram content image is generated for the 3D floating hologram object image in which the sense of depth is inverted. The generated super multi-view floating hologram content image is displayed on the left and right super multi-view 3D display panels 12 and 22 for image output. FIG. 9 shows content creation through the super multi-view 3D display of the present invention. A description of the algorithm and a method for generating content for the left and right super multi-view 3D display panels 12 and 22 to which the left and right lenticular optical elements 13 and 23 having uniform or non-uniform thickness are attached show an example of The left and right lenticular optical elements 13 and 23 can be attached as shown in FIG. 7 and can be extended and applied to the left and right lenticular optical elements 13 and 23 or a lens array type.
상기 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 최종 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램 콘텐츠 획득을 하기 위한 단계는 도 10의 구조에서 다음과 같다. 상기 본 발명은 어느 한 픽셀을 선택하는 픽셀선택단계; 선택된 픽셀에 해당되는 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 위치를 결정하는 렌즈위치결정단계; 위치가 결정된 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 중심선을 연산하는 중심선 연산단계; 선택된 픽셀과 최단거리가 되는 연산된 중심선의 점 P 좌표를 연산하는 최단위치연산단계; 선택된 픽셀과 점 P 좌표를 이용하여 3차원 물체의 대응점 정보를 획득하는 정보획득단계; 로 이루어진다. 그리고 모든 픽셀에 대해 픽셀 선택 단계부터 정보 획득 단계까지 반복하며, 모든 픽셀에 대해 정보 획득 단계에서 정보를 획득하면 정보 획득 단계 이후 최종 초다시점 3차원 콘텐츠를 획득하는 것이다. (x, y)번째 픽셀에서 기록되는 3차원 물체의 정보는 먼저 (x, y)번째 픽셀에 대해서 연결되어 있는 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 위치를 찾아야한다. 이 과정은 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23) 위치 결정 단계에서 결정된다.The steps for acquiring the final super multi-view 3D floating hologram contents of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 are as follows in the structure of FIG. 10 . The present invention includes a pixel selection step of selecting any one pixel; a lens positioning step of determining the positions of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 corresponding to the selected pixel; a center line calculation step of calculating center lines of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 whose positions are determined; a shortest position calculation step of calculating a point P coordinate of the calculated center line that is the shortest distance from the selected pixel; an information acquisition step of acquiring corresponding point information of the 3D object using the selected pixel and point P coordinates; made up of Then, the pixel selection step to the information acquisition step are repeated for all pixels, and if information is acquired in the information acquisition step for all pixels, the final super multi-view 3D content is acquired after the information acquisition step. For the information of the 3D object recorded at the (x, y)-th pixel, the positions of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 connected to the (x, y)-th pixel must first be found. This process is determined in the step of determining the positions of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 .
픽셀 크기와 위치정보, 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 직경 등을 고려하여 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 위치 k를 결정한다. 선택된 k번째 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)에 대해서 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 중심선과의 거리정보를 계산한다. 이 과정은 중심선 연산 단계에서 수행한다. 이 단계를 통하여 거리정보 d를 계산한다. 다음으로 선택된 픽셀과 최단 거리가 되는 연산된 중심선의 점 P 좌표를 연산한다. 마지막으로는 도 10의 개념도로 부터 선택된 픽셀과 점 P 좌표를 이용하여 3차원 물체의 대응점 정보를 획득하는 정보 획득 단계이다. 이를 통하여 (x, y)번째 픽셀에 해당하는 3차원 물체의 정보를 기록한다.The positions k of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 are determined in consideration of the pixel size and location information, the diameters of the left and right lenticular optical elements 13 and 23, and the like. For the selected k-th left and right lenticular optical elements 13 and 23, distance information with the center line of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 is calculated. This process is performed in the center line calculation step. Through this step, distance information d is calculated. Next, the point P coordinate of the calculated center line that is the shortest distance from the selected pixel is calculated. Finally, it is an information acquisition step of obtaining corresponding point information of a 3D object using the pixel and point P coordinates selected from the conceptual diagram of FIG. 10 . Through this, the information of the 3D object corresponding to the (x, y)th pixel is recorded.
도 10은 본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이에서 디스플레이 패널의 픽셀과 3차원 물체 사이의 관계도이다.10 is a diagram illustrating the relationship between pixels of a display panel and a 3D object in the super multi-view 3D display of the present invention.
본 발명은 신 개념을 가진 새로운 타입의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템이다.The present invention is a direct view type floating hologram system based on a new type super multi-view 3D display with a new concept.
테이블 화면에서 두 발로 보행이 가능한 인간을 표현할 수 있는 초다시점 3차원 플로팅 홀로그램이며, 자유로운 공간에서 실제 깊이감을 가진 리얼 홀로그램 이미지이다. 그리고 홀로그램 영상이 내부 혹은 뒷면에 존재하는 것이 아니라 사용자의 눈 앞에서 실제로 플로팅되어 있기 때문에 Hologram Reality의 실현을 위한 것이다.It is a super multi-view 3D floating hologram that can express a human who can walk on two feet on a table screen, and it is a real hologram image with a real sense of depth in a free space. And it is for the realization of Hologram Reality because the hologram image is actually floating in front of the user's eyes rather than existing inside or on the back.
곧 본 발명은 사용자와 3차원 플로팅 홀로그램 컨텐츠의 상호 직접적인 인터랙션 이벤트가 가능한 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템으로서 3차원 깊이감을 가진 플로팅 홀로그램을 디스플레이할 수 있는 이미지 구조를 가지고 있다.In other words, the present invention is a direct-view floating hologram system based on a super multi-view 3D display capable of direct interaction events between a user and 3D floating hologram contents, and has an image structure capable of displaying a floating hologram with a sense of 3D depth.
그러므로 여유로운 공간에서 3차원 깊이감을 가진 플로팅 홀로그램 영상의 디스플레이가 가능하고, 큰 깊이감을 가진 고 해상도 3차원 영상 이미지를 제공한다.Therefore, it is possible to display a floating hologram image with a sense of 3D depth in a relaxed space, and provides a high resolution 3D image with a sense of depth.
그리고 특수한 안경이 필요 없어 사용자가 직접적으로 3차원 플로팅 홀로그램 영상을 만질 수 있으며, 공간 상의 좌표를 인식할 수 있는 기술을 적용하여 인터랙티브 컨텐츠를 표현할 수 있는 작용을 한다.In addition, since no special glasses are required, the user can directly touch the 3D floating hologram image, and the interactive content can be expressed by applying a technology capable of recognizing coordinates in space.
본 발명의 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템은 사용자에게 보다 실감적인 컨텐츠와 3차원 플로팅 홀로그램 영상을 제공해 줄 수 있다.The direct view type floating hologram system based on the super multi-view 3D display of the present invention can provide more realistic contents and 3D floating hologram images to users.
직시형 구조를 가졌고, 시야각이 굉장히 크기 때문에 기존의 3차원 영상 이상의 퀄리티를 가질 수 있으며 하나의 제품으로서 사용자가 가로와 세로 형식 등의 방향성을 가질 수 있어 컨텐츠의 표현이 자유롭고 직관적인 컨텐츠의 표현이 자유로운 장점이 있다.It has a direct view structure and a very large viewing angle, so it can have quality higher than the existing 3D image. There are advantages to being free.
곧 본 발명의 케이스(100)는 좌측의 초다시점 3차원 디스플레이 패널(12) 및 좌측 특수 광학 미러 플레이트(11)가 설치되는 좌측부(10)와, 우측의 초다시점 3차원 디스플레이 패널(22) 및 우측 특수 광학 미러 플레이트(21)가 설치되는 우측부(20)로 이루어진다. 상기 좌측의 특수 광학 미러 플레이트(11)와 우측의 특수 광학 미러 플레이트(21) 위에 물체 및 컨텐츠의 3차원 플로팅 홀로그램이 나타난다.Soon, the case 100 of the present invention has a left part 10 in which the left super multi-view 3D display panel 12 and the left special optical mirror plate 11 are installed, and the right super multi-view 3D display panel 22 ) and a right side part 20 on which a right side special optical mirror plate 21 is installed. A 3D floating hologram of objects and contents appears on the special optical mirror plate 11 on the left side and the special optical mirror plate 21 on the right side.
한편, 상기 좌측부(10)는 중앙으로 갈수록 폭이 작아지게 경사가 형성되어, 우측부(20)도 중앙으로 갈수록 폭이 작아지게 경사가 형성되어 수평단면이 각각 삼각형이 되게 한다. 전체적인 케이스 형상은 직사각형의 단면에서 전면 중앙이 후방으로 오목하게 들어가는 형상(Degree: 90도)이 된다. 그러므로 시스템 좌측부의 삼각형 벽면이 되는 내부의 좌측면에는 좌측 초다시점 3차원 디스플레이 패널이 설치되고, 삼각형의 경사벽면이 되는 내부 경사면에는 좌측의 특수 광학 미러 플레이트(11)가 설치되어 전방에 대해 경사지게 설치된다. 우측부의 삼각형 벽면이 되는 내부의 우측면에는 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(22)이 설치되고, 삼각형의 경사벽면이 되는 내부 경사면에는 우측의 특수 광학 미러 플레이트(21)가 설치되어 전방에 대해 경사지게 설치된다.On the other hand, the left portion 10 is inclined so that the width decreases toward the center, and the right portion 20 also has an inclination so that the width decreases toward the center, so that each horizontal section is triangular. The overall case shape is a shape in which the front center is concave backward in a rectangular cross section (Degree: 90 degrees). Therefore, the left super multi-view 3D display panel is installed on the left side of the interior, which becomes the triangular wall surface of the left side of the system, and the special optical mirror plate 11 on the left side is installed on the inner inclined surface that becomes the triangular inclined wall surface, so that it is inclined toward the front. installed A right super multi-view 3D display panel 22 is installed on the right side of the inside, which becomes the triangular wall surface of the right side, and a special optical mirror plate 21 on the right side is installed on the inner inclined surface, which becomes the triangular inclined wall surface, so that it is inclined toward the front. installed
그러므로 본 발명에서는 2개의 디스플레이와 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트는 서로 90도 직각 구조를 이루게 설치된다.Therefore, in the present invention, the two displays and the left and right special optical mirror plates are installed to form a 90 degree right angle structure to each other.
결과적으로 2개의 특수 광학 미러 플레이트는 2개의 독립적인 초다시점 3차원 디스플레이 패널을 통해서 하나의 3차원 플로팅 홀로그램 콘텐츠 영상을 만든다.As a result, two special optical mirror plates create one 3D floating hologram content image through two independent super multi-view 3D display panels.
좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트 각각의 영상은 3차원 플로팅 홀로그램 컨텐츠 영상의 반반을 표시한다.Each image of the left and right special optical mirror plates displays half of the 3D floating hologram content image.
좌측과 우측에 존재하는 좌우측 미러 플레이트의 사이각은 90도로 정해져 있는데 이는 양쪽 컨텐츠의 calibration과 직시형 구조로 인한 컨텐츠 시청 범위 즉, 시야각을 최적화하기 위함이다.The angle between the left and right mirror plates existing on the left and right sides is set at 90 degrees to optimize the content viewing range, that is, the viewing angle, due to the calibration of both contents and the direct view type structure.
곧 본 발명은 왼 쪽과 오른 쪽에 존재하는 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트의 사이각을 90도로 정하고, 양쪽 3차원 플로팅 홀로그램 컨텐츠의 calibration과 직시형 구조로 인한 구조적 광학 설계를 최적화하기 위함이다.In other words, the present invention is to set the angle between the left and right special optical mirror plates at 90 degrees, and to optimize the structural optical design due to the direct-view structure and the calibration of both 3D floating hologram contents.
100 : 케이스
10 : 좌측부
11 : 좌측 특수 광학 미러 플레이트
12 : 좌측 초다시점 3차원 디스플레이 패널
13 : 좌측 초다시점 렌티큘러 광학 소자
20 : 우측부
21 : 우측 특수 광학 미러 플레이트
22 : 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널
23 : 우측 초다시점 렌티큘러 광학 소자
2 : 전선, 통신선 결합구100: case
10: left part
11: left special optical mirror plate
12: Left super multi-view 3D display panel
13: left super multi-view lenticular optical element
20: right side
21: Right special optical mirror plate
22: Right super multi-view 3D display panel
23: Right super multi-view lenticular optical element
2: Wire, communication line coupler
Claims (3)
상기 케이스(100)는 좌측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(12) 및 좌측 특수 광학 미러 플레이트(11)가 설치되는 좌측부(10)와, 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(22) 및 우측 특수 광학 미러 플레이트(21)가 설치되는 우측부(20)로 이루어지며, 상기 좌측 특수 광학 미러 플레이트(11)와 우측 특수 광학 미러 플레이트(21)에 물체의 3차원 플로팅 홀로그램이 나타나는 것이며,
상기 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트(11, 21)의 각각의 영상은 3차원 플로팅 홀로그램 콘텐츠 영상의 반반을 각각 표시하는 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에 있어서,
상기 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템에서 3차원 뎁스를 가진 플로팅 홀로그램 영상이 초다시점 플로팅 홀로그램 영상으로 올바르게 표시되기 위하여 먼저 표현하고자 하는 3차원 뎁스를 가진 플로팅 홀로그램 영상에 대한 깊이 정보가 반전된 3차원 영상이 필요하고 다음 과정으로 깊이감이 반전된 3차원 플로팅 홀로그램 물체 영상에 대해서 초다시점 플로팅 홀로그램 콘텐츠 영상을 생성하는 것으로, 상기 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템은 모든 픽셀에 대해 정보 획득 단계에서 정보를 획득하면 정보 획득 단계 이후 최종 초다시점 3차원 콘텐츠를 획득하는 것으로, (x, y)번째 픽셀에서 기록되는 3차원 물체의 정보는 먼저 (x, y)번째 픽셀에 대해서 연결되어 있는 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 위치를 찾는 것으로 상기 과정은 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23) 위치 결정 단계에서 결정되는 것이며,
픽셀 크기와 위치정보, 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 직경 을 고려하여 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 위치 k를 결정하는 것으로, 선택된 k번째 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)에 대해서 좌, 우측 렌티큘러 광학소자(13, 23)의 중심선과의 거리정보를 계산하는 것으로, 중심선 연산시 수행되어, 거리정보 d를 계산하고, 선택된 픽셀과 최단 거리가 되는 연산된 중심선의 점 P 좌표를 연산하는 것이며, 선택된 픽셀과 점 P 좌표를 이용하여 3차원 물체의 대응점 정보를 획득하고, (x, y)번째 픽셀에 해당하는 3차원 물체의 정보를 기록하는 것이며,
상기 케이스(100)는 좌측의 초다시점 3차원 디스플레이 패널(12) 및 좌측 특수 광학 미러 플레이트(11)가 설치되는 좌측부(10)와, 우측의 초다시점 3차원 디스플레이 패널(22) 및 우측 특수 광학 미러 플레이트(21)가 설치되는 우측부(20)로 이루어져, 상기 좌측의 특수 광학 미러 플레이트(11)와 우측의 특수 광학 미러 플레이트(21) 위에 물체 및 컨텐츠의 3차원 플로팅 홀로그램이 나타나는 것이며,
상기 좌측부(10)는 중앙으로 갈수록 폭이 작아지게 경사가 형성되어, 우측부(20)도 중앙으로 갈수록 폭이 작아지게 경사가 형성되어 수평단면이 각각 삼각형이 되고 케이스 형상은 직사각형의 단면에서 전면 중앙이 후방으로 오목하게 들어가는 형상(Degree: 90°)이 되므로 시스템 좌측부의 삼각형 벽면이 되는 내부의 좌측면에는 좌측 초다시점 3차원 디스플레이 패널이 설치되고, 삼각형의 경사벽면이 되는 내부 경사면에는 좌측의 특수 광학 미러 플레이트(11)가 설치되어 전방에 대해 경사지게 설치되며, 우측부의 삼각형 벽면이 되는 내부의 우측면에는 우측 초다시점 3차원 디스플레이 패널(22)이 설치되고, 삼각형의 경사벽면이 되는 내부 경사면에는 우측의 특수 광학 미러 플레이트(21)가 설치되어 전방에 대해 경사지게 설치되어, 2개의 디스플레이와 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트는 서로 90° 직각 구조를 이루게 설치되는 것이므로, 2개의 특수 광학 미러 플레이트는 2개의 독립적인 초다시점 3차원 디스플레이 패널을 통해서 하나의 3차원 플로팅 홀로그램 콘텐츠 영상을 만들며, 좌, 우측 특수 광학 미러 플레이트 각각의 영상은 3차원 플로팅 홀로그램 컨텐츠 영상의 반반을 표시하여, 좌측과 우측에 존재하는 좌우측 미러 플레이트의 사이각은 90°로 정해져 있는데 이는 양쪽 컨텐츠의 캘리브레이션(calibration)과 직시형 구조로 인한 컨텐츠 시청 범위인 시야각을 최적화하기 위함인 것을 특징으로 하는 초다시점 3차원 디스플레이 기반의 직시형 플로팅 홀로그램 시스템Left and right super multi-view 3D display panels 12 and 22 inside the case 100 in which the hologram system is embedded and left and right special optical mirror plates corresponding to the left and right super multi-view 3D display panels, respectively ( 11, 21) is installed, and a 3D floating hologram image appears on the left and right special optical mirror plates 11, 21,
The case 100 includes a left part 10 in which a left super multi-view 3D display panel 12 and a left special optical mirror plate 11 are installed, a right super multi-view 3D display panel 22 and a right special optical mirror plate. It consists of a right part 20 where a mirror plate 21 is installed, and a three-dimensional floating hologram of an object appears on the left special optical mirror plate 11 and the right special optical mirror plate 21,
In the super multi-view 3D display-based direct-view floating hologram system, each image of the left and right special optical mirror plates 11 and 21 displays half of a 3D floating hologram content image, respectively,
In the super multi-view 3-dimensional display-based direct-view floating hologram system, in order for the floating hologram image with 3-dimensional depth to be correctly displayed as a super multi-view floating hologram image, the depth of the floating hologram image with 3-dimensional depth to be expressed A 3D image in which information is inverted is required, and a super multi-view floating hologram content image is generated for the 3D floating hologram object image in which the sense of depth is inverted in the following process. The hologram system acquires the final super multi-view 3D content after the information acquisition step when information is obtained for all pixels in the information acquisition step, and the information of the 3D object recorded at the (x, y)th pixel is , y) th pixel to find the position of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 connected to each other, and the process is determined in the positioning step of the left and right lenticular optical elements 13 and 23,
The position k of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 is determined in consideration of the pixel size and location information and the diameters of the left and right lenticular optical elements 13 and 23, and the selected kth left and right lenticular optical elements Calculate distance information with the center line of the left and right lenticular optical elements 13 and 23 for (13, 23), which is performed during center line calculation, calculates distance information d, and calculates the shortest distance to the selected pixel To calculate the point P coordinate of the center line, obtain information on the corresponding point of the 3D object using the selected pixel and point P coordinate, and record the information of the 3D object corresponding to the (x, y) th pixel,
The case 100 includes a left part 10 in which a left super multi-view 3D display panel 12 and a left special optical mirror plate 11 are installed, a right super multi-view 3D display panel 22 and a right side. It consists of a right part 20 where a special optical mirror plate 21 is installed, and a three-dimensional floating hologram of objects and contents appears on the special optical mirror plate 11 on the left side and the special optical mirror plate 21 on the right side. ,
The left part 10 is inclined so that the width decreases toward the center, and the right part 20 also slopes so that the width decreases toward the center, so that the horizontal cross section becomes a triangle, and the case shape is rectangular in cross section. Since the center is concave toward the rear (Degree: 90°), the left super multi-view 3D display panel is installed on the left side of the interior, which becomes the triangular wall surface of the left side of the system, and the left side on the inner inclined surface that becomes the triangular inclined wall. A special optical mirror plate 11 is installed and installed obliquely with respect to the front, and a right super multi-view 3D display panel 22 is installed on the right side of the inside, which is the triangular wall surface of the right side, and the inside which is the triangular inclined wall surface. The special optical mirror plate 21 on the right side is installed on the inclined surface and installed obliquely with respect to the front, so that the two displays and the left and right special optical mirror plates are installed in a 90° right angle structure to each other, so the two special optical mirror plates creates one 3D floating hologram content image through two independent super multi-view 3D display panels, and each image of the left and right special optical mirror plates displays half of the 3D floating hologram content image, The angle between the left and right mirror plates on the right side is set at 90°, which is to optimize the viewing angle, which is the range of content viewing due to the calibration of both contents and the direct view structure, Super multi-view 3D display based direct view floating hologram system
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| WO2020190487A1 (en) | 2019-03-18 | 2020-09-24 | Brelyon Inc. | Display system providing concentric light field and monocular-to-binocular hybridization |
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2020
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