KR102607175B1 - 홀로그램 장치에서 색수차를 보정하는 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
디스플레이의 전면에 광학 소자를 배치하여 플로팅 홀로그램을 생성하는 시스템에서 색수차를 보정하는 방법은 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀(pixel)의 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 광학 소자를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션 단계 및 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 홀로그램 장치에서 발생하는 색수차를 보정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
빛은 매질마다 다른 속도로 진행하기 때문에 빛이 한 매질에서 다른 매질로 나아갈 때 다른 매질의 표면에서 굴절하게 된다. 사람의 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 대략 400nm에서 700nm 의 파장 범위에 존재한다.
프리즘을 통과하는 빛은 공기, 프리즘, 공기로 진행하면서 두 번의 굴절이 발생하게 된다. 이 때, 빛의 입사각은 일정 각도로 굴절되면서 진행하게 된다.
프리즘은 백색광을 프렉트럼으로 분리할 수 있다. 백색을 구성하는 파장은 서로 다르게 굴절한다. 스펙트럼의 단파장(보라색)이 가장 많이 굴절하며, 장파장(붉은색)은 가장 적게 굴절한다.
자연계의 빛은 백색광으로 아날로그적인 모든 주파수 성분을 포함하고 있지만, 디스플레이는 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 조합을 통해 자연색을 표현하고 있다.
도 5를 참조하면, 디스플레이에서 출력되는 영상은 적색, 녹색 및 청색의 조합으로 표현된다. 디스플레이를 통해 출력되는 영상의 각 픽셀(503)의 광선들은 적색 파장(505), 녹색 파장(507) 및 청색 파장(509)의 주파수 성분을 가지고 있다. 디스플레이를 통해 출력되는 영상을 프리즘(500)에 입사시켜 보면 적색, 녹색, 청색 각각으로 표현되거나, 적색, 녹색, 청색의 조합으로 표현되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 디스플레이에서 출력되는 영상의 각 픽셀의 광선은 관찰자의 시야 범위(즉, 원영상을 볼 수 있는 시야각의 범위) 내로만 입사하게 된다. 예를 들면, 프리즘(500)을 통해 굴절된 광선이 프리즘(500)의 패싯과 관찰자의 눈 사이의 각도가 커져 임계각을 초과하게 되는 경우, 전반사된 광선은 전방이 아니라 바닥 또는 상단으로 빛이 반사되어 진행되기 때문에 해당 광선은 관찰자의 눈으로 입사되지 않게 된다.
관찰자가 프리즘(500)을 통해 영상을 보면, 적색 파장의 광선, 녹색 파장의 광선 및 청색 파장의 광선 각각의 굴절율 차이로 인해 영상에 대응하는 플로팅 홀로그램 영상이 흐리게 보이는 문제점이 있다.
일본등록특허 제3685417호에는 제 1 프리즘 시트와 제 2 프리즘 시트를 거의 평행하게 배치함으로써 제 1 프리즘 시트 및 2 프리즘 시트를 통과하는 광의 분산 정도를 최소화하는 구성이 개시되어 있다.
디스플레이로부터 입사되는 광선이 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 통과하면서 발생하는 색수차를 보정하는 방법을 제공하고자 한다. 구체적으로, 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선이 광학 소자를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하고자 한다. 또한, 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 디스플레이의 전면에 광학 소자를 배치하여 플로팅 홀로그램을 생성하는 시스템에서 색수차를 보정하는 방법은 상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀(pixel)의 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 상기 광학 소자를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 상기 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션 단계; 및 상기 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 상기 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 상기 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 상기 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 사전 시뮬레이션 단계는 상기 각 픽셀의 색분산 데이터가 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보에 따라 복수의 매핑 테이블을 포함하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보는 상기 디스플레이의 위치, 상기 광학 소자의 위치, 상기 광학 소자의 형상, 상기 광학 소자의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 광학 소자는 복수의 프리즘이 배열된 프리즘 어레이를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 보정 영상을 생성하는 단계는 상기 각 픽셀마다 상기 서브 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀을 상기 보정 위치 정보에 기초하여 재배열하는 단계를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 재배열된 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 광선은 상기 광학 소자를 통과하여 굴절되어 기설정된 위치에 한 픽셀로 보여질 수 있다.
일예에 있어서, 상기 각 픽셀의 각 서브 픽셀이 재배열된 보정 영상을 출력하는 단계를 더 포함하고, 상기 보정 영상은 상기 보정 영상이 출력되는 시점에 실시간으로 인코딩될 수 있다. 상기 보정 영상은 미리 인코딩되어 있고, 상기 미리 인코딩된 보정 영상을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따른 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템에서 색수차를 보정하는 방법은 기설정된 위치에서 상기 광학 소자로 백색 광선을 조사하여, 상기 백색 광선이 상기 광학 소자를 통과하여 상기 백색 광선에 대한 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션 단계; 및 상기 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 상기 기설정된 영역에서 상기 원영상의 제 1 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 상기 광학 소자에서 굴절되어 상기 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단하는 단계; 및 상기 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 상기 기설정된 영역에서 상기 원영상의 제 2 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 상기 광학 소자에서 굴절되어 상기 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 광학 소자는 복수의 프리즘이 배열된 프리즘 어레이를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 상기 제 1 픽셀의 위치 정보 및 상기 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보, 상기 제 2 픽셀의 위치 정보 및 상기 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 보정 영상을 생성하는 단계는 상기 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 상기 제 1 픽셀의 서브 픽셀을 재배열하는 단계; 및 상기 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 상기 제 2 픽셀의 서브 픽셀을 재배열하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 측면에 따른 디스플레이의 전면에 광학 소자를 배치하여 플로팅 홀로그램을 생성하는 플로팅 홀로그램 시스템은 상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀(pixel)의 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 상기 광학 소자를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 상기 각 픽셀의 색분산 데이터를 저장하고 있는 메모리; 상기 메모리에서 상기 색분산 데이터를 독출하고, 상기 색분산 데이터에 기초하여 상기 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 보정 영상 생성부; 및 상기 보정 영상을 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 상기 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 상기 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 상기 색분산 데이터는 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보에 따른 복수의 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 상기 구성 정보는 상기 광학 소자의 위치, 상기 광학 소자의 형상, 상기 광학 소자의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일예에 있어서, 상기 보정 영상 생성부는 상기 복수의 매핑 테이블 중 상기 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보에 대응하는 매핑 테이블을 독출하고, 상기 독출된 매핑 테이블에 기초하여 상기 보정 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 제 4 측면에 따른 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템은 기설정된 위치에서 상기 광학 소자로 백색 광선을 조사하여, 상기 백색 광선이 상기 광학 소자를 통과하여 상기 백색 광선에 대한 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수행부; 및 상기 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 보정 영상 생성부를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 디스플레이로부터 입사되는 광선이 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 통과하면서 발생하는 색수차를 보정하는 방법을 제공할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선이 광학 소자를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하기 때문에 색수차 및 영상 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 광학 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템의 블록도이다.
도 5는 플로팅 홀로그램 시스템에서 발생하는 색수차 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시뮬레이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이의 전면에 광학 소자를 배치하여 플로팅 홀로그램 시스템에서 색수차를 보정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템에서 색수차를 보정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 광학 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템의 블록도이다.
도 5는 플로팅 홀로그램 시스템에서 발생하는 색수차 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시뮬레이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이의 전면에 광학 소자를 배치하여 플로팅 홀로그램 시스템에서 색수차를 보정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템에서 색수차를 보정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 플로팅 홀로그램 제공 시스템(100)은 광학 소자(110), 제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)를 포함할 수 있다.
광학 소자(110)는 제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)의 전면에 배치되도록 구현될 수 있다. 광학 소자(110)는 예를 들어, 복수의 프리즘이 배열된 프리즘 어레이를 포함할 수 있다. 이러한, 광학 소자(110)는 하나 이상의 프리즘으로 입사되는 하나 이상의 광선을 광학 소자(110)의 전면에 위치하는 관찰자의 시야 방향으로 굴절시킬 수 있다. 이렇게 굴절된 하나 이상의 광선이 생성하는 하나 이상의 가상 이미지는 관찰자의 시야 방향으로 동시에 배치된 플로팅 홀로그램을 형성할 수 있다.
한편, 프리즘은 평행하게 입사하는 빛을 일정한 각도로 굴절시키는 성질을 가지고 있다. 프리즘은 삼각 기둥 형태의 모양을 가지고 있기 때문에 서로 다른 2개의 광선을 통과시켜 같은 방향으로 진행되도록 제작될 수도 있다.
광학 소자(110)는 제 1 디스플레이(120)로부터 출력된 원영상의 제 1 광선이 입사되면, 입사된 복수의 제 1 광선을 관찰자의 시야 방향 또는 광학 소자(110)의 전면으로 굴절시킬 수 있다. 또한, 광학 소자(110)는 제 2 디스플레이(130)로부터 출력된 원영상의 제 2 광선이 입사되면, 입사된 복수의 제 2 광선을 관찰자의 시야 방향 또는 광학 소자(110)의 전면으로 굴절시킬 수 있다. 이렇게 굴절된 복수의 제 1 광선을 이용한 제 1 가상 이미지 및 굴절된 복수의 제 2 광선을 이용한 제 2 가상 이미지의 조합을 통해 플로팅 홀로그램 영상이 형성될 수 있다.
제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)는 광학 소자(110)와 수직으로 배치되도록 구현될 수 있지만, 플로팅 홀로그램의 위치 등을 고려하여 대각선 방향 또는 일정 각도 기울어진 형태로 설치될 수도 있다.
제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)는 광학 소자(110)을 통한 굴절 각도에 따라 배치 형태가 달라질 수 있다.
제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)는 영상 디스플레이 장치로서 예를 들면, LCD 디스플레이 또는 LED 디스플레이 등이 될 수 있다. 또한, 제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)는 프로젝터로 대체될 수도 있다. 또한, 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 하나의 디스플레이 만이 사용될 수도 있다.
도 1에서는 플로팅 홀로그램 시스템(100)이 제 1 디스플레이(120) 및 제 2 디스플레이(130)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 하나의 디스플레이만을 포함할 수도 있다. 이 경우, 디스플레이로부터 출력된 원영상의 광선이 광학 소자(110)에 입사되어 굴절됨으로써 플로팅 홀로그램을 생성할 수도 있다.
이하에서는 도 1의 플로팅 홀로그램 시스템의 각 구성요소의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 광학 소자(110)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 광학 소자(110)는 제 1 방향으로 입사되는 제 1 광선을 시야 방향으로 굴절시키고, 제 1 방향과 다른 제 2 방향에서 입사되는 제 2 광선을 시야 방향으로 굴절시키는 프리즘이 연이어 일렬로 복수개가 배열된 프리즘 어레이로 구성될 수 있다.
복수의 프리즘은 관찰자의 시야 방향과 수직 방향으로 배열된다. 복수의 프리즘 각각은 광선이 입사되는 광학적 평면인 입사면(203), 하단에 위치한 제 1 디스플레이(120)에서 입사하는 원영상의 제 1 광선을 굴절시키는 광학적 평면인 제 1 패싯(facet)(205) 및 제 1 광선과 다른 방향, 즉 상단에 위치한 제 2 디스플레이(130)에서 입사하는 원영상의 제 2 광선을 굴절시키는 광학적 평면인 제 2 패싯(207)을 포함한다. 굴절된 제 1 광선 및 굴절된 제 2 광선은 관찰자의 시야 방향으로 서로 평행하게 진행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 메모리(300), 보정 영상 생성부(310) 및 출력부(320)를 포함할 수 있다. 다만, 도 3에 도시된 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 3에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
메모리(300)는 디스플레이로부터 출력되는 원영상(원본 영상)의 각 픽셀(pixel)의 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 저장하고 있을 수 있다.
각 픽셀의 색분산 데이터는 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함할 수 있다.
구체적으로, 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보는 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 모든 픽셀에 대하여 각 픽셀의 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선으로 분산되어 굴절된 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 광학 소자(110)를 통해 굴절된 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선이 기설정된 영역(기설정된 위치에서 사용자가 플로팅 홀로그램 시스템(100)을 볼 때 허상이 맺히는 영역)에서 어느 좌표에 위치하는지에 대한 위치 정보일 수 있다. 예를 들면, 원영상의 제 1 픽셀에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보는 디스플레이에서 출력되는 원영상의 제 1 픽셀의 광선이 광학 소자를 통과하여 기설정된 영역에 도달할 때의 굴절된 적색 광선의 서브 픽셀 위치 정보, 굴절된 녹색 광선의 서브 픽셀 위치 정보 및 굴절된 청색 광선의 서브 픽셀 위치 정보일 수 있다. 예를 들면, 원영상의 제 1 픽셀에 대한 색분산 데이터는 원영상의 제 1 픽셀의 위치 정보와 해당 제 1 픽셀에 대응하는 굴절된 적색 광선의 서브 픽셀 위치 정보, 굴절된 녹색 광선의 서브 픽셀 위치 정보 및 굴절된 청색 광선의 서브 픽셀 위치 정보가 매핑된 매핑 테이블을 포함할 수 있다.
한편, 각 픽셀의 색분산 데이터는 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보에 따른 복수의 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 구성 정보는 디스플레이의 위치, 광학 소자(110)의 위치, 광학 소자(110)의 형상, 광학 소자(110)의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 구성 정보에는 관찰자와 광학 소자(110) 간의 거리 및 관찰자의 시야 각도가 포함될 수도 있고, 프리즘의 꼭지각 각도, 프리즘의 배열 구조, 프리즘의 굴절율 등이 포함될 수도 있다. 또한, 구성 정보에는 디스플레이의 픽셀 크기, 디스플레이와 광학 소자(110) 간의 거리 및 각도가 포함될 수도 있다.
예를 들면, 색분산 데이터는 상술한 구성 정보의 모든 조합을 고려한 복수의 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이가 광학 소자(110)와 제 1 거리만큼 이격되어 있는 경우의 제 1 매핑 테이블, 디스플레이가 광학 소자(110)와 제 2 거리만큼 이격되어 있는 경우의 제 2 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 또한, 홀로그램 시스템(100)과 관찰자의 위치가 제 1 거리만큼 이격되어 있는 경우의 제 3 매핑 테이블 및 홀로그램 시스템(100)과 관찰자의 위치가 제 2 거리만큼 이격되어 있는 경우의 제 4 매핑 테이블을 포함할 수 있다.
보정 영상 생성부(310)는 메모리(300)에서 색분산 데이터를 독출하고, 색분산 데이터에 기초하여 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 보정 영상 생성부(310)는 복수의 색분산 데이터 중 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보에 적합한 색분산 데이터를 독출할 수 있다.
디스플레이에서 출력되는 원영상의 제 1 픽셀의 위치에 대응하는 영상은 기설정된 영역에서 제 1 픽셀에 대응하는 위치에 맺혀 플로팅 홀로그램을 생성할 것으로 예상된다. 이 경우, 원영상의 제 1 픽셀의 광선에 대하여 색수차를 보정하지 않는 경우, 제 1 픽셀의 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 기설정된 영역에 도달했을 때, 각 파장의 굴절율 차이로 인해, 제 1 픽셀의 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선은 기설정된 영역에서 제 1 픽셀에 대응하는 위치에 도달하지 않고, 서로 다른 위치에 도달하게 된다.
이와 같이, 각 픽셀의 광선이 광학 소자(110)로 입사되어 굴절될 때, 각 픽셀의 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선은 서로 다른 위치로 분산되기 때문에 플로팅 홀로그램의 색수차가 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 제 1 픽셀의 위치에 대한 정보와 제 1 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치에 대한 정보를 매칭하여 제 1 픽셀에 대한 색분산 데이터를 생성할 수 있다.
색분산 데이터를 생성하기 위하여 시뮬레이션을 수행하는 방법은 도 6을 통해 후술하기로 한다.
색분산 데이터는 디스플레이에서 출력되는 원영상의 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표와, 제 1 픽셀에서 출력되는 광선이 광학 소자(100)에서 굴절되어 기설정된 영역에 도달되는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀 각각의 위치에 대한 좌표(서브 픽셀의 보정 위치 정보)(각 서브 픽셀의 위치는 굴절율 차이로 인하여 기설정된 영역에서 제 1 픽실에 대응하는 위치로부터 일정 거리만큼 떨어져 있음)의 매칭 정보를 포함할 수 있다. 또는, 색분산 데이터는 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표와, 제 1 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀 각각이 디스플레이에서 재배열될 위치에 대한 좌표의 매칭 정보(서브 픽셀의 보정 위치 정보)를 포함할 수 있다. 또한, 색분산 데이터는 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표와, 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표로부터 제 1 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀 각각이 재배열될 위치까지의 거리 정보가 매칭된 매칭 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 거리 정보는 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표로부터 떨어진 거리와 방향을 포함할 수 있다.
보정 영상 생성부(310)는 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 제 1 픽셀의 서브 픽셀을 재배열할 수 있다.
예를 들면, 제 1 픽셀의 적색 서브 픽셀의 보정 위치 정보가 제 1 위치이고, 제 1 픽셀의 녹색 서브 픽셀의 보정 위치 정보가 제 2 위치이고, 제 1 픽셀의 청색 서브 픽셀의 보정 위치 정보가 제 3 위치라고 가정하자.
제 1 픽셀에 대한 색수차를 보정하기 위해, 보정 영상 생성부(310)는 제 1 픽셀의 적색 서브 픽셀의 위치를 기존의 제 1 픽셀의 위치에서 제 1 위치로 재배열하고, 제 1 픽셀의 녹색 서브 픽셀의 위치를 기존의 제 1 픽셀의 위치에서 제 2 위치로 재배열하고, 제 1 픽셀의 청색 서브 픽셀의 위치를 기존의 제 1 픽셀의 위치에서 제 3 위치로 재배열할 수 있다.
다른 예를 들면, 제 1 픽셀의 적색 서브 픽셀의 거리 정보가 제 1 방향 및 제 1 거리이고, 녹색 서브 픽셀의 보정 위치 정보가 제 2 방향 및 제 2 거리이고, 제 1 픽셀의 청색 서브 픽셀의 보정 위치 정보가 제 3 방향 및 제 3 거리라고 가정하자.
제 1 픽셀에 대한 색수차를 보정하기 위해, 보정 영상 생성부(310)는 제 1 픽셀의 적색 서브 픽셀의 위치를 기존의 제 1 픽셀의 위치에서 제 1 방향으로 제 1 거리만큼 이동시키고, 제 1 픽셀의 녹색 서브 픽셀의 위치를 기존의 제 1 픽셀의 위치에서 제 2 방향으로 제 2 거리만큼 이동시키고, 제 1 픽셀의 청색 서브 픽셀의 위치를 기존의 제 1 픽셀의 위치에서 제 3 방향으로 제 3 거리만큼 이동시켜, 각 서브 픽셀을 재배열할 수 있다. 보정 영상 생성부(310)는 모든 픽셀에 대하여 재배열 과정을 수행할 수 있다.
이 후, 재배열된 각 픽셀의 각 서브 픽셀은 페르마의 원리에 따라 기설정된 영역에서 동일한 위치에 맺히게 된다.
예를 들면, 재배열된 제 1 픽셀의 각 서브 픽셀의 광선은 광학 소자(110)로 입사되고, 굴절되어 한 점에 도달하게 된다(기설정된 영역에서 제 1 픽셀의 위치와 대응하는 위치에 도달).
이와 같이, 색분산 데이터에 기초하여 모든 픽셀에 대하여 각 서브 픽셀을 재배열함으로써, 색수차가 제거된 플로팅 홀로그램을 제공할 수 있고, 이에 따라 플로팅 홀로그램이 왜곡되는 것을 최소화할 수 있다.
보정 영상 생성부(310)는 복수의 매핑 테이블 중 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보에 대응하는 매핑 테이블을 독출하고, 독출된 매핑 테이블에 기초하여 보정 영상을 생성할 수 있다.
예를 들면, 보정 영상 생성부(310)는 플로팅 홀로그램을 출력하고자 하는 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보를 체크하고, 복수의 매핑 테이블 중 구성 정보에 해당하는 매핑 테이블을 독출하여, 보정 영상을 생성할 수 있다.
보정 영상 생성부(310)는 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보 또는 거리 정보에 기초하여, 각 픽셀마다 서브 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성할 수 있다. 이 때, 재배열된 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 광선은 광학 소자(110)를 통과하여 굴절되어 기설정된 영역에 한 픽셀로 보여질 수 있다.
출력부(320)는 각 픽셀의 각 서브 픽셀이 재배열된 보정 영상을 출력할 수 있다. 출력부(320)는 보정 영상이 출력되는 시점에 보정 영상을 실시간으로 인코딩하거나, 미리 인코딩된 보정 영상을 출력할 수도 있다.
한편, 당업자라면, 메모리(300), 보정 영상 생성부(310) 및 출력부(320) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 블록도이다. 도 4를 참조하면, 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 시뮬레이션 수행부(400) 및 보정 영상 생성부(410)를 포함할 수 있다. 다만, 도 4에 도시된 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 4에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
시뮬레이션 수행부(400)는 기설정된 위치(예컨대, 관찰자의 위치)에서 광학 소자(110)로 백색 광선을 조사하고, 조사된 백색 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 굴절되어 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단할 수 있다.
시뮬레이션 수행부(400)는 기설정된 영역에서 원영상의 제 2 픽셀의 위치에 대응하는 위치로 백색 광선을 조사하고, 조사된 백색 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 굴절되어 디스플레이로 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단할 수 있다.
잠시 도 6을 참조하여 색수차 데이터를 생성하기 위하여 시뮬레이션을 수행하는 방법을 설명하기로 한다. 도 6에 도시된 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 하나의 디스플레이(64)와 광학 소자(110)로 구성되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 플로팅 홀로그램 시스템(100)과 같이 두개의 디스플레이를 포함할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 시뮬레이션 수행부(400)는 관찰자의 위치(60)에서 허상이 맺히는 영역(62)에서 제 1 픽셀(603)에 대응하는 위치(601)를 향해 백색 광선을 조사할 수 있다. 이 경우, 조사된 백색 광선은 광학 소자(110)에서 굴절되고, 백색 광선의 각 서브 픽셀은 디스플레이(64)의 서로 다른 위치에 도달하게 된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 적색 서브 픽셀은 제 1 위치(605)에 도달하고, 녹색 서브 픽셀은 제 2 위치(607)에 도달하고, 청색 서브 픽셀은 제 3 위치(609)에 도달하게 된다.
시뮬레이션 수행부(400)는 제 1 픽셀(603)의 좌표와 제 1 위치(605), 제 2 위치(607) 및 제 3 위치(609) 각각의 좌표를 매핑할 수 있다. 또한, 시뮬레이션 수행부(400)는 제 1 픽셀(603)의 위치와 제 1 픽셀(603)의 위치로부터 제 1 위치(605), 제 2 위치(607) 및 제 3 위치(609)까지의 방향 및 거리를 포함하는 거리 정보를 매핑할 수 있다.
시뮬레이션 수행부(400)는 모든 픽셀에 대하여 이러한 시뮬레이션을 수행하여 색수차 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 시뮬레이션 결과에 따라, 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 홀로그램 영상을 출력하면 색수차가 제거된 플로팅 홀로그램이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 픽셀(603)의 각 서브 픽셀을 제 1 위치(605), 제 2 위치(607) 및 제 3 위치(609)로 재배열하여 출력시키는 경우 페르마의 원리에 따라 제 1 위치(605), 제 2 위치(607) 및 제 3 위치(609)에서 조사된 각 서브 픽셀의 광선은 광학 소자(110)에서 굴절되어 제 1 픽셀(603)에 대응하는 위치(601)에 한점으로 맺히게 된다.
시뮬레이션 수행부(400)는 기설정된 위치에서 광학 소자(110)로 백색 광선을 조사하여 백색 광선이 광학 소자(110)를 통과하였을 때, 백색 광선에 대한 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선이 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성할 수 있다.
각 픽셀의 색분산 데이터는 제 1 픽셀의 위치 정보 및 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보, 제 2 픽셀의 위치 정보 및 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 색분산 데이터는 디스플레이에서 출력되는 원영상의 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표와, 제 1 픽셀에서 출력되는 광선이 광학 소자(100)에서 굴절되어 기설정된 영역에 도달되는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀 각각의 위치에 대한 좌표(서브 픽셀의 보정 위치 정보)(각 서브 픽셀의 위치는 굴절율 차이로 인하여 기설정된 영역에서 제 1 픽실에 대응하는 위치로부터 일정 거리만큼 떨어져 있음)의 매칭 정보를 포함할 수 있다. 또는, 색분산 데이터는 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표와, 제 1 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀 각각이 디스플레이에서 재배열될 위치에 대한 좌표의 매칭 정보(서브 픽셀의 보정 위치 정보)를 포함할 수 있다. 또한, 색분산 데이터는 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표와, 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표로부터 제 1 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀 각각이 재배열될 위치까지의 거리 정보가 매칭된 매칭 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 거리 정보는 제 1 픽셀의 위치에 대한 좌표로부터 떨어진 거리와 방향을 포함할 수 있다.
제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보는 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 기설정된 영역에서 원영상의 제 1 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 광학 소자(110)에서 굴절되어 디스플레이에 도달할 때의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치 정보와 대응된다.
제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보는 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 기설정된 영역에서 원영상의 제 2 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 광학 소자(110)에서 굴절되어 디스플레이에 도달할 때의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치 정보와 대응된다.
시뮬레이션 수행부(400)는 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보에 따라 복수의 시뮬레이션을 수행하여 복수의 매핑 테이블을 생성할 수 있다. 시뮬레이션 수행부(400)는 구성 정보의 모든 조합을 고려하여 복수의 시뮬레이션을 수행하여 복수의 매핑 테이블을 생성할 수 있다. 예를 들어, 구성 정보는 디스플레이의 위치, 광학 소자(110)의 위치, 광학 소자(110)의 형상, 광학 소자(110)의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 구성 정보에는 관찰자와 광학 소자(110) 간의 거리 및 관찰자의 시야 각도가 포함될 수도 있고, 프리즘의 꼭지각 각도, 프리즘의 배열 구조, 프리즘의 굴절율 등이 포함될 수도 있다. 또한, 구성 정보에는 디스플레이의 픽셀 크기, 디스플레이와 광학 소자(110) 간의 거리 및 각도가 포함될 수도 있다.
보정 영상 생성부(310)는 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 제 1 픽셀의 서브 픽셀을 재배열하고, 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 제 2 픽셀의 서브 픽셀을 재배열할 수 있다.
보정 영상 생성부(310)는 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성할 수 있다.
한편, 당업자라면, 시뮬레이션 수행부(400) 및 보정 영상 생성부(410) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이의 전면에 광학 소자를 배치하여 플로팅 홀로그램 시스템(100)에서 색수차를 보정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7에 도시된 실시예에 따른 색수차 보정 방법은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에 따른 플로팅 홀로그램 시스템(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 6의 플로팅 홀로그램 시스템(100)에 관하여 기술된 내용은 도 7에 도시된 실시예에 따른 색수차 보정 방법에도 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S701에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
단계 S703에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성할 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S701에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 생성하고, 각 픽셀의 매핑 테이블을 각 픽셀의 색분산 데이터에 포함시킬 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S701에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 각 픽셀의 색분산 데이터가 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보에 따라 복수의 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 플로팅 홀로그램 시스템(100)의 구성 정보는 디스플레이의 위치, 광학 소자의 위치, 광학 소자의 형상, 광학 소자의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S703에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 각 픽셀마다 서브 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀을 보정 위치 정보에 기초하여 재배열할 수 있다. 재배열된 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 광선은 광학 소자(110)를 통과하여 굴절되어 기설정된 위치에 한 픽셀로 보여질 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S703이후에 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 각 픽셀의 각 서브 픽셀이 재배열된 보정 영상을 출력할 수 있다. 보정 영상은 보정 영상이 출력되는 시점에 실시간으로 인코딩될 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S703이후에 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 미리 인코딩된 보정 영상을 출력할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S701 내지 S703은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 광학 소자를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템(100)에서 색수차를 보정하는 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8에 도시된 실시예에 따른 색수차 보정 방법은 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예에 따른 플로팅 홀로그램 시스템(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 7의 플로팅 홀로그램 시스템(100)에 관하여 기술된 내용은 도 8에 도시된 실시예에 따른 색수차 보정 방법에도 적용될 수 있다.
도 8를 참조하면, 단계 S801에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 기설정된 위치에서 광학 소자(110)로 백색 광선을 조사하여, 백색 광선이 광학 소자(110)를 통과하여 백색 광선에 대한 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광선이 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
단계 S803에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성할 수 있다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 단계 S801에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 기설정된 영역에서 원영상의 제 1 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 광학 소자(110)에서 굴절되어 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단할 수 있다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 단계 S801에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 기설정된 영역에서 원영상의 제 2 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 광학 소자에서 굴절되어 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단할 수 있다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 단계 S801에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 제 1 픽셀의 위치 정보 및 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보, 제 2 픽셀의 위치 정보 및 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함하는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성할 수 있다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 단계 S803에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 제 1 픽셀의 서브 픽셀을 재배열할 수 있다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 단계 S803에서 플로팅 홀로그램 시스템(100)은 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 제 2 픽셀의 서브 픽셀을 재배열할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S801 내지 S803은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 플로팅 홀로그램 시스템
110: 광학 소자
300: 메모리
310: 보정 영상 생성부
320: 출력부
400: 시뮬레이션 수행부
410: 보정 영상 생성부
110: 광학 소자
300: 메모리
310: 보정 영상 생성부
320: 출력부
400: 시뮬레이션 수행부
410: 보정 영상 생성부
Claims (20)
- 디스플레이의 전면에 프리즘 어레이를 배치하여 플로팅 홀로그램을 생성하는 시스템에서 색수차를 보정하는 방법에 있어서,
상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀(pixel)의 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 상기 프리즘 어레이를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 상기 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션 단계; 및
상기 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 상기 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 상기 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 상기 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 사전 시뮬레이션 단계는
상기 각 픽셀의 색분산 데이터가 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보에 따라 복수의 매핑 테이블을 포함하도록 하는 단계를 포함하고,
상기 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보는 상기 디스플레이의 위치, 상기 프리즘 어레이의 위치, 상기 프리즘 어레이의 형상, 상기 프리즘 어레이의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나
를 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 프리즘 어레이는 복수의 프리즘이 배열되는 것인, 색수차 보정 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보정 영상을 생성하는 단계는
상기 각 픽셀마다 상기 서브 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀을 상기 보정 위치 정보에 기초하여 재배열하는 단계
를 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 재배열된 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 광선은 상기 프리즘 어레이를 통과하여 굴절되어 기설정된 위치에 한 픽셀로 보여지는 것인, 색수차 보정 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 각 픽셀의 각 서브 픽셀이 재배열된 보정 영상을 출력하는 단계
를 더 포함하고,
상기 보정 영상은 상기 보정 영상이 출력되는 시점에 실시간으로 인코딩되는 것인, 색수차 보정 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보정 영상은 미리 인코딩되어 있고,
상기 미리 인코딩된 보정 영상을 출력하는 단계
를 더 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 프리즘 어레이를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템에서 색수차를 보정하는 방법에 있어서,
기설정된 위치에서 상기 프리즘 어레이로 백색 광선을 조사하여, 상기 백색 광선이 상기 프리즘 어레이를 통과하여 상기 백색 광선에 대한 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션 단계; 및
상기 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 제 1 픽셀의 위치 정보 및 상기 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보, 제 2 픽셀의 위치 정보 및 상기 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 사전 시뮬레이션 단계는
상기 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 상기 기설정된 영역에서 상기 원영상의 제 1 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 상기 프리즘 어레이에서 굴절되어 상기 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단하는 단계; 및
상기 기설정된 위치에서 조사된 백색 광선이 상기 기설정된 영역에서 상기 원영상의 제 2 픽셀에 대응하는 위치를 통과하여 상기 프리즘 어레이에서 굴절되어 상기 디스플레이에 도달하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 위치를 판단하는 단계
를 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 삭제
- 제 10 항에 있어서,
상기 보정 영상을 생성하는 단계는
상기 제 1 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 상기 제 1 픽셀의 서브 픽셀을 재배열하는 단계; 및
상기 제 2 픽셀의 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 기초하여 상기 제 2 픽셀의 서브 픽셀을 재배열하는 단계
를 포함하는 것인, 색수차 보정 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 프리즘 어레이는 복수의 프리즘이 배열되는 것인, 색수차 보정 방법.
- 디스플레이의 전면에 프리즘 어레이를 배치하여 플로팅 홀로그램을 생성하는 플로팅 홀로그램 시스템에 있어서,
상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀(pixel)의 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 상기 프리즘 어레이를 통과하여 굴절되는 정도를 나타내는 상기 각 픽셀의 색분산 데이터를 저장하고 있는 메모리;
상기 메모리에서 상기 색분산 데이터를 독출하고, 상기 색분산 데이터에 기초하여 상기 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 보정 영상 생성부; 및
상기 보정 영상을 출력하는 출력부를 포함하고,
상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 상기 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 상기 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함하는 것인, 플로팅 홀로그램 시스템.
- 삭제
- 제 15 항에 있어서,
상기 색분산 데이터는 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보에 따른 복수의 매핑 테이블을 포함하고,
상기 구성 정보는 상기 프리즘 어레이의 위치, 상기 프리즘 어레이의 형상, 상기 프리즘 어레이의 배열 간격 및 관찰자의 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플로팅 홀로그램 시스템.
- 삭제
- 제 17 항에 있어서,
상기 보정 영상 생성부는
상기 복수의 매핑 테이블 중 상기 플로팅 홀로그램 시스템의 구성 정보에 대응하는 매핑 테이블을 독출하고, 상기 독출된 매핑 테이블에 기초하여 상기 보정 영상을 생성하는 것인, 플로팅 홀로그램 시스템.
- 디스플레이로부터 입사되는 광선을 굴절시켜 기설정된 영역에 플로팅 홀로그램을 형성시키는 프리즘 어레이를 이용한 플로팅 홀로그램 시스템에 있어서,
기설정된 위치에서 상기 프리즘 어레이로 백색 광선을 조사하여, 상기 백색 광선이 상기 프리즘 어레이를 통과하여 상기 백색 광선에 대한 적색(R) 파장, 녹색(G) 파장 및 청색(B) 파장의 광선이 굴절되는 정도를 나타내는 각 픽셀의 색분산 데이터를 생성하는 사전 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수행부;
상기 각 픽셀의 색분산 데이터에 기초하여 상기 디스플레이로부터 출력되는 원영상의 각 픽셀의 각 서브 픽셀을 재배열하여 보정 영상을 생성하는 보정 영상 생성부
를 포함하고,
상기 각 픽셀의 색분산 데이터는 상기 원영상에 대한 각 픽셀의 위치 정보 및 상기 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색에 대한 서브 픽셀의 보정 위치 정보에 대한 매핑 테이블을 포함하는 것인, 플로팅 홀로그램 시스템.
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