KR20000064910A - 3차원 영상들을 표시하는 장치와 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 3차원 영상의 정보를 포함하고 있는 동시에 변조된 광 빔은 제1 광 방출표면을 한정하는 화소들(영상 위치들)로 향한다. 소정의 관찰 각도(관찰 영역)내에서, 서로 다른 방향으로, 3차원 영상과 대응하는 세기를 가진 상기 광 방출 빔의 성분은 화소들로부터 방출된다. 변조된 광 빔들은 관찰 각도내에 있는 방출 각도에 따라, 서로 다른 입력 각도로부터 화소들로 이동하게 된다. 서로 다른 방향과 대응하는 변조된 광 빔들은 제2 광 방출표면의 한 개 또는 그 이상의 광 방출 위치들로부터 제1 광 방출표면의 화소들로 향하게 된다. 상기 제2 광 방출표면은 제1 광 방출표면과 떨어져 있다. 3차원 영상을 만드는 제안된 장치는 광 방출 위치들(S1,...,Sm)로 구성된 제2 광 방출표면(50)으로 구성되어 잇다. 제2 광 방출표면은 소정의 거리내에 있는 화소들(P1,....,Pn)을 포함하는 제1 광 방출표면(40)과 떨어져 있다. 그리고, 제1 고항 방출표면(40)의 화소들(P1,...,Pn)의 각 방향(i1,..,in)에 대해서는, 제2 광 방출표면(50)의 관련된 광 방출 위치들(S1,...,Sm)이 존재한다. 그리고, 각각의 광 방출 위치들(S1,...Sm)에 대해서는, 몇 개의 관련된 화소들(P1,...Pn)이 존재한다.

Description

3차원 영상들을 표시하는 장치와 방법

홀로그램, 스테레오그램등과 같은 레이져 기술로서 공간 영상들을 만드는 방법은 이미 알려져 있다. 레이져 시스템의 단점은 그들이 비데오 신호들로부터 나온 3차원 영상들을 만들기에 적합하지 않다는 것이다. 3차원 영상을 만드는 장치와 방법은 WO 94/23541호로 출간된 국제 특허출원에 기재되어 있다. 이러한 명세서는 3차원 영상들을 만드는 두 가지 기본적인 방법들을 상술하고 있다.

기존의 제1 방법에 따르면, 변조된 레이져 빔들이 관찰 영역을 한정하는 방향에 따라 편향이 되며, 시간에 따라 제어된다. 그러므로, 변조된 레이져 빔들은 소정의 입사각도를 가지고 편향된 소정의 화소위에 충돌하거나 또는 평행하게 치환된다. 그리고, 관찰 영역을 한정하는 소정의 방향에 따라 추가의 편향없이 편향된 화소로부터 나오게 된다. 이러한 방법의 단점은 레이져 빔들이 매우 정확한 포커싱(focusing)과 포지셔닝(positioning)을 필요로한다는 것이다. 그 이유는 출력되는 레이져 빔의 방향은 화소내의 어떤 입력 포인트(Entry point)에 의해 결정되기 때문이다.

다른 방법에 의하면, 변조된 레이져 빔은 입력 위치들내에서 어떤 편향이 없이 화소에 도착한다. 관찰 방향에 따라 달라지는 시간적으로 분해되는 편향은 각 화소내에 배치된 제어가능한 구동 광 소자들(active optical elements)에 의해 이루어진다. 세기에 따라 달라지는 각 편향은 구동 광소자에 의해 수행된다. 이 방법의 장점은 정확한 포커싱과 포지셔닝이 종전에 비해 그다지 필요하지 않다는 것이다. 그러나. 단점은 구동 광소자들에 의해 그 장치가 매우 비싸게 된다는 것이다.

본 발명은 3차원 영상들, 특히, 3차원 영상정보를 포함하고 있는 비데오 신호들에 근거하는 이동 영상들을 표시하는 방법과 장치에 관한 것이다. 본 발명은 영상들을 표시하는 모든 분야에서 사용된다.

플래너 영상이 표면에서 만들어질 때에, 표면의 각 위치로부터 어떤 방향으로 방출되거나 또는 반사되는 빛은 거의 동일한 세기(와 칼라)를 가지고 있다. 이것은 (방출에 근거한) 전통적인 TV영상 또는 (반사에 근거한) 종이의 동작원리이다. 그러나, 공간 영상을 표시할 때에, 표면의 한 위치로부터 어떤 방향으로 방출된 광은 서로 다른 세기(와 칼라)를 가지고 있다. 이것은 홀로그램 또는 "표시장치"라고 여겨진, 유리창의 동작원리이다. 간단히 말하자면, 공간 영상들을 만들기 위해서,광 방출표면이 필요하다. 상기 표면에서는, 화상의 한 위치, 즉 화소로부터 방출된 광의 세기(와 칼라)는 출구 각도에 따라 제어된다. 즉, 빛의 세기는 다른 방출 방향으로 제어된다.

도1은 종래의 기존 방법을 도시한 블록도.

도2는 본 발명의 방법을 실현시킨 장치의 한 부분을 도시한 측면도.

도3은 음향광 소자로구성된 광방출 위치를 도시한 블록도.

도4는 광방출 위치 이전에 배치된 각도 교정소자와 음향광 소자로 구성된 광방출 위치를 도시한 블록도.

도5는 제1 광방출표면상에 제공된 각도 교정 소자들과, 음향광 소자들과 각도교정 소자들로 구성된 광방출위치들을 가지고 있는 제1 광방출표면을 도시한 개략도.

도6a는 제1 광방출표면을 통과하며, 두 개의 인접한 방향들에 있는 두 개의 광빔 위치들의 분산특성을 도시한 개략도.

도6b는 홀로그래픽 각도 교정 소잘를포함하고 있는 화소의 측변을 확해 도시한 도면,

도7a-b는 마이크로 렌즈 시스템으로 구성된 제1 광방출표면의 한 부분의 측면을 도시한 도면.

도8a-c는 레이져와 변조기 장치의 3가지 가능성 있는 형태를 도시한 블록도.

도9a-b는 두 면상에 미러들을 가지고 있는 시스템을 도시한 개략도.

도10a는 공간 광변조기(SLMs)들을 이용하여 구성되어 있으며, 광 방출위치들로 구성된 시스템을 도시한 개략도.

도10b는 공간 광 변조기들을 가지고 있는 두 개의 열배열을 도시한 평면도.

도11a는 단일한 광방출 위치와 측변 미러들로 구성된 시스템을 도시한 개략도.

도11b는 도11a 따르는 시스템내에서 사용되는 광방출 위치의 실제적인 실시예를 도시한 개략도.

도12는 본 발명에 따르는 장치의 양호한 실시예내에 사용되는 광모듈의 단면들 도시한 개략도.

도13은 광모듈내의 수직으로 편향된 광빔들을 도시한 개략 측면도.

도14a-c는 본 발명의 3D-표시장치의 제1 광 방출표면의 다른 실시예들을 도시한 개략 측면도.

도15는 본 발명의 3D표시장치의 주요 소자들의 공간 구성을 도시한 공간도.

도16은 도15의 장치의 광모듈의 연결상태를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 3차원 영상들을 만드는 방법과 장치를 제공하는 것이다. 즉, 비싼 포커싱과 포지셔닝소자들을 사용하지 않고, 3차원 영상정보를 포함하고 있는 비데오 신호들을 이용하여, 3차원 영상들을 만드는 장치와 방법을 제공하는 것이다. 그리고, 본 발명의 다른 목적은 고해상도 화면들은 비싼 구동 빔 편향소자를 가지고 있지 않으며, 값싸게 제조될 수 있고, 3차원 영상들을 만드는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

상기 언급한 목적을 달성하기 위해서, 우리는 3차원 영상들을 만드는 방법이 다음과 같은 단계들로 구성되어 있다는 것을 알게 되었다.

3차원 영상 정보를 포함하는 비데오 신호에 의해 공간적으로 코히어런트(coherent)인 광 빔을 동시에 변조하는 단계와, 제1 광 방출표면을 한정하는 화소들(영상 위치들)로 변조된 광 빔들을 이동시키는 단계와, 서로 다른 방향으로 소정의 관찰 각도내에 있는 화소들로부터 차원 영상들과 대응하는 세기를 가진 광 빔의 한 성분을 방출하는 단계와, 관찰 각도내에서, 방출 각도에 따라, 다른 입력 각도로부터 화소들에다 변조된 광 빔들을 이동시키는 단계로 구성되어 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 방법은 제2 광 방출표면의 한 개 또는 그 이상의 방출 위치로부터 제1 광 방출표면의 화소들에다 서로 다른 방향에 대응하는 변조된 광 빔들을 이동시키는 단계를포함하고 있다. 이 때에, 상기 제2 광 방출표면은 제1 광 방풀표면으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 있다.

근본적으로, 이러한 방법에서는, 제1 광 방출표면, 실제적으로 화면들의 기능들은 분리되어 있으며, 단지 수평 변향과, 수직 분산 또는 발산은 제1 광 방출표면에서 이루어진다. 한편, 영상을 만드는데 필요한 광 빔들이 만들어지며, 제2 광 방출표면에서 제어된다.

본 발명에 따르는 방법의 양호한 방법은 (방출된)광 빔들(각 해상도)의 수와 광 방출 위치들의 수의 곱이, 광 빔들이 화소들로부터 방출된 방향(각 해상도)들의 수와, 화소들의 수의 곱과 같도록 상기 광빔들의 수와 방향의 수를 선택하는 단계를 포함하고 있다. 이러한 방법에서는, 표시가 경제적으로 이루어자며, 우수한 해상도를 가지고 있다. 그 이유는 영상 해상도를 한정하는 화소들은 제1 광 방출표면상에서 매우 많이 배열되어 있고, 3차원 효과에 영향을 끼치는 방향들의 수가 알맞게 큰 수로 선택되기 때문이다. 동시에 각 해상도가 충분히 크다면, 비교적 작은 수의 광 방출수단은 제2 광 방출표면상에서 충분하기 때문이다. 광 방출위치들의 수는 본 발명에 따라 최소한 한 개다.

본 발명의 다른 방법은 동일한 방향과 관련된 광 정보를 가지고 있는 화소들과 관련되어 있으며, 화소들로부터 동일한 방향으로 방출되는 광 빔들을 도시에 변조하는 단계와, 동일한 화소의 다른 관찰방향과 대응하는 광 정보를 가지고, 동일한 화소의 다른 방출방향에 대응하는 광 방출 위치들의 광 빔들을 변조하는 단계를 포함하고 있다.

양호한 보기에서는, 방법의 단계들이 제1 광 방출표면의 화소들의 관찰각도(관찰영역)와 동일한 제2 광 방출표면의 광방출 위치들의 광 방출각도를 선택하는 단계를 포함하고 있다. 이 경우에서는, 광 방출 위치로부터 표시를 관찰하는 눈의 범위내에서, 어떤 각 교정이 필요하지 않다.

양호한 실시예에서는, 단계들이 제1 광 방출표면의 화소들의 관찰 각도(관찰 영역)보다 크거나 또는 작은 제2 광 방출표면의 광 방출 위치들의 광 방출 각도를 선택하는 단계를 포함하고 있다. 이 경우에서는, 다른 단계가 필요하다. 즉, 화소들과 광 방출 위치들 사이에 있는 광 방출 위치들의 광 방출 각도에 대해 각 교정을 수행하거나 또는 화소들내에서, 화소들의 관찰 각도(관찰 영역)에 대해 각도 교정을 수행하는 단계를 포함하고 있다.

다른, 특별한 방법에서는, 제1 광 방출표 화소들을 바이패스하는 방향내에서 방출되는 광 방출 위치들의 광 빔들을 대응하는 화소들내에 편향시키도록 미러(mirror)가 배치된다. 이러한 방법은 화면의 가장자리에 가까운 곳 또는 화면상에다 화소들을 비추기 위해, 다른 광 방출위치들을 설정할 필요를 없애 준다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 3차원 영상을 표시하는 장치가 있다. 상기 장치는 3차원 정보를 포함하고 있는 비데오 신호에 의해 변조된 광 소스와, 광 방출 표면의 화소들을 향해 있으며, 시간에 따라 제어되는 편향 시스템으로 구성되어 있다. 광 방출 표면은 소정의 관찰 영역(관찰 각도)내에서, 서로 다른 방향으로 광 빔들을 편향 그리고/또는 전달하는 한 개 이상의 광 수단과, 화소들과 대응하며, 관찰 영역(관찰 각도)을 한정하는 관찰 방향에 대응하는 편향 수단으로 구성된 편향 시스템을 포함하고 있다.

본 발명에 따르면, 장치는 광 방출 위치들로 구성된 제2 광방출 표면을 구비하고 있다. 상기 제2 광방출표면은 화소들을 포함하고 있는 광방출표면과 소정의 거리만큼 떨어져 있으며, 제1 광방출표면의 화소들의 각 방향에 대해서는, 제2 광방출표면의 관련된 광방출위치가 존재한다. 그리고, 각 광방출 위치에 대해서는, 몇 개의 관련된 화소들이 존재한다.

양호한 실시예에서는, 본 발명에 따르는 장치가 다음과 같이 구성되어 있다. 광방출표면에서 방출된 광 빔들의 방향들(각 해상도)의 수는 화소들로부터 방출된 광 빔들의 방향들의 수에 t배를 곱한 것과 동일하다. t의 값은 한 개의 라인에 배열된 화소들의 수와 1사이에 있는 것이 바람직하다. 한편, 광방출 위치들의 수는 화소들의 수의 1/t가 되며, 광방출 위치들간의 거리들은 화소들 간의 거리의 t배와 동일하다. 그러므로, 알맞은 커다란 각 해상도를 가지고 있는 광방출 위치들을 이용함으로써, 좀 더 비싼 광방출 위치들의 수가 실제적으로 감소될 수 잇다는 것이 명백하다. 상기 사실로부터 알 수 있는 것은 한 개의 광방출위치는 그것의 각 해상도가 상기 기준을 만족한다면, 충분하다는 것이다.

본 발명의 장치의 다른 실시예에서는, 광방출 위치들이 음향-광 수단, 다각형 미러, 갈바닉(galvanic) 미러, 홀로그램 디스크,광전기 수단, 또는 가변 색인 LCD 수단으로 구성되어 있으며, 관찰각도(관찰 영역)를 한정하는 방향에 따라 시간적으로 분석되는 제어된 편향을 만들어낸다. 필요하다면, 장치는 시간적으로 분석되는 제어된 편향수단과 제1 광방출표면 사이에 있거나 또는 광 방출표면에 있는 한 개 이상의 각도 교정소자들로 구성되어 있다. 각도 교정 소자들은 광방출위치가 화소들로부터 방출된 광 빔의 관찰 각도와 동일하지 않다면, 필요하다.

다른 양호한 실시예에서는, 시간적으로 분석되는 제어된 편향수단은 연속되어 배열되어 있는 X-방향과 Y방향 편향 수단으로 구성되어 있다. 이 때, 한 개의 X-방향 편향수단은 광 빔들의 한 그룹 또는 광 빔들중 한 빔 또는 모든 광 빔들에 대해 배열되어 있다. 그리고 Y-방향 편향 수단은 광 빔들의 한 그룹 또는 광 빔들중 한 빔 또는 모든 광 빔들에 대해 배열되어 있다.

다른 양호한 실시예에서는, 관찰 각도(관찰 영역)를 한정하는 관찰방향과 관련된 시간적으로 분석되는 제어된 편향수단은 공간 광 변조기(SLM)수단으로 구성되어 있으며, SLM수단과 제1 광방출 표면사이에 있는 포커싱 소자들을 포함하고 있다. 이러한 공간 광 변조기는 작은 2차원의 이미징 장치 또는 표시장치로 간주된다. 그리고, 위치에 따라 변조되는 광 신호는 포커싱 소자에 의해 방향에 따라 변조되는 광 신호로 변환된다.

다른 양호한 실시예에서는, 본 발명의 장치는 한 개 이상의 미러들로 구성되어 있다. 상기 미러들은 광방출 위치들로부터 방출된 광빔들을 대응하는 화소들의 위치로 편향시키며, 상기 광 빔들은 제1 광방출표면의 화소들을 바이패스하게 된다.

본 발명에 따르는 장치에서는, 제1 광방출 표면이 한 개 이상의 굴절광 소자들로 구성되어 있고, 화소드로부터 방출된 인접한 광빔들의 방향들 사이에 있는 각도의 최소한 반의 되는 각도에서 수평방향으로 광빔들의 분산을 만들어낸다. 분산은 상기 각도의 2배보다 크지 않다. 한편, 수직방향의 편향은 수평방향의 분산보다 크며, 180보다는 크지 않다.

도1은 본 발명에 따르는 3차원 표시장치의 블록도를 도시하고 있다. 장치(10)는 3차원 정보를 포함하고 있는 비데오 신호(3D)를 동기신호(SY)와 신호(IN)로 분리하는 분리기 장치(12)로 구성되어 있다. 후자의 신호(IN)는 세기와 칼라정보를 포함하고 있다. 동기신호(SY)는 장치(10)내에 있는 주사장치(도시 안됨) 또는 편향장치의 제어 입력에 인가된다. 한편, 신호(In)는 레이져와 변조기 장치(20)의 입력에 공급된다. 레이져와 변조기 장치(20)로부터 방출된 빔들은 P1-Ph화소들로 향하며, 적절하게 구성되어 있다. 그리고, 화소들(P1-Ph)로부터 나온 다른 세기와 칼라를 가지고 있는 광빔들은 다른 방향들(il-im)로 방출된다. 화소들(P1-Ph)로부터 나온 광빔들 사이의 가장 큰 각도는 관찰각도(관찰 영역)(α)가 된다. 실제적으로 유용한 시스템들에서는, 관찰각도(α)가 최소한 약 60도가 되어야 한다. 그러나, 마지막 대물렌즈에서는, 최소한 150도-170도의 관찰 영역이 이상적이다(플래너 표시인 경우). 화소들(P)의 수는 기존의 표시장치와 같이은 크기로 선택되어야 한다. 최소한 100 ×200 화소들이다. 더욱 바람직한 것은 200×300화소들이며, 가장 바람직한 것은 최소한 600 ×800 화소들이 보통의 TV 화면크기를 가지고 있는 표시장치와 함께 사용되어야 한다.

도2는 각각의 P1-Pn화소들의 조사방법을 도시한 것이다. 도2에서 알 수 있듯이, 화소들(P)로 구성된 제1 광방출표면(40)뒤에는 제2 광방출표면(50)이 배열되어 있다. 제2 광방출표면(50)은 광방출 위치들(S1-Sm)로 구성되어 있다. 한 개의 광방출 위치(Sj)는 몇 개의 화소들(Pk)을 조사한다. 즉, 몇 개의 화소들(Pk)에 대한 광을 만들어낸다. 광방출 위치들(S)간의 거리들(ds)는 화소들(P)간의 거리(dp)와 동일하다고 가정하자. 수 십 미터의 거리내에서 관찰해보면, 인접한 방향으로 방출되는 광빔들 사이의 다른 각도가 1도보다 크지 않다면, 즉, 1도와 동일하다면, 웃수한 품질을 가진 공간영상(3차원)의 임프레션(impression)이 얻어진다. 만약 화소들(P)간의 거리(dp)가 약 1mm 또는 그 보다 작다면, 영상 의 작은 부분을 위한 해상도와 콘트라스트가 얻어진다. 관찰각도가 60도이며, 광방출 위치들(S1-Sm)의 출구 각도인 경우를 생각해보자. 그러면, 한 개의 광방출 위치(S)는 1도의 각도 해상도를 얻기 위해서 60개의 화소들(P)을 조사해야된다. 만약 화소들(P)간의 거리(dp)가 1 mm라면, 60 개의 화소들(P)은 6cm의 긴 라인을 커버(cover)하게 된다. 이 경우에서는, 제1 광방출 표면(4)과 제2 광방출 표면(50)간의 거리(x)는 약 5.2cm가 된다. 각각의 화소들(P)에 대한 서로 다른 60 개의 방출 방향을 가지기 위해서, 광 방출 위치들(S1-Sm)의 수는 화소들(P)의 수와 동일해야 된다. 이 경우에서는, 거리(ds)가 거리(dp)와 동일하다. ds= 1mm 이다. 이것은 실제로 광방출 위치들(S1-Sm)을 실현시키는데 장애가 된다.

도2에 도시한 바와 같이, 제1 광방출 표면(4)과 제2 광방출 표면(50)간의 거리(x)를 증가시킴으로써, ( 도2에서 이것은 x에서 x'로 증가시킴으로써, 설명된다.) 거리(ds)는 증가하며, 광 방출위치들(S1'-Sm')의 실제적인 실현에 많은 장점을 제공한다. 아래에 도시한 바와 같이, 이 경우에서는, 각각의 광 방출 위치들(S1' - Sm')의 각도 해상도가 증가되어야 한다. 도2로부터알 수 있는 것은, 거리(x')에 대해서, 인자 "2"만큼 거리(x)를 증가시킴으로써, 광방출 위치들(S)간의 거리(ds')는 거리(dp)의 두 배와 동일하다는 것이다. 동시에, 각도 해상도는 증가해야한다. 즉, 실제적으로, 광방출 위치(S)의 인접한 광방출 방향들 간의 각도(γ)는 감소할 것이다. 동시에, 도2에서 알 수 있는 바와같이, 제2 광방출표면(50)이 후방으로 변위되기 때문에, 광방출위치(Sm-2)로부터 화소(Pq)방향으로 방출되는 광빔은, x에서 x'로 거리를 증가시킴으로써, 광방출위치(Sm-1')로부터 발생된다는 것을 알 수 있다. 동시에, 광방출 위치(Sm-1')는 화소(Pq+1)에 대한 광을 공급해야한다. 그러므로, 거리(ds)를 증가시킴으로써, 각각의 광방출위치(S)의 각도 해상도가 증가해야되며, 광방출위치(S)의 방출방향의 수도 증가해야 된다. 거리(x)를 5배 증가시킴으로써, 필요한 각도 해상도, 즉 γ의 가장 작은 값은 0.2도가 된다. 한편, 제공된 방향의 수는 5 ×60 =300이 된다. 광방출 위치(S)의 총 폭은 5mm가 되며, 이 크기는 제시된 실제 해상도에 적합한 광 방출위치들(S)을 실현하기에 충분하다.

다음 설명에서는, 광 방출위치들에 관한 설명이 단지 한 방향에서만 서술될 것이다. 그러나, 완전히 실현가능한 공간 이미징을 가능하게 만드는 표시를 제공하고,, 두 가지 좌표, 즉 수평과 수직방향에서, 본 발명에 따르는 배열을 실현하는 방법이 존재하지 않는다.

도3은 참조하면, 광방출위치(S)를 실현한 보기가 도시되어 있다. 이것은 레이져(L)로 구성되어 있으며, 이것은 레이져 다이오드이다. 그러나, 개스, 고체 그리고 다이(dye)레이져들과 같은 다른 형태의 레이져들도 적합하다는 것을 알아야한다. 레이져(L)의 광은 편향기(AOy)에 의해 알맞은 각도로 Y축을 따라, 즉 수직방향으로 편향된다. 수평편향은 편향기(A)에 의해 유사한 방법으로 수행된다. 편향기들(AOx, AOy)은 기존의 방법에 의해 음향-광 장치로 구성되어 있다. 그러나 다각형 미러, 갈바닉 미러, 홀로그램 디스크, 전기광 장치들(케르 전지), 가변 굴절 색인 LCD장치등과 같은 다른 적합한 광 편향기 수단이 사용될 수 있다.

기존의 음향-광 편향기들에서는, 단지 비교적 작은 편향 각 즉, 2도의 편향각도들이 얻어진다는 것을 고려해볼 때에, 광 방출 위치(S)의 출구각(β)은 확대되어야 한다. 이러항 확대는, 도4에 도시된 가능한 보기인 각도 확대기(D)에 의해 수행된다. 각도 확대기(D)는 전통적인 수집 및 분산 렌즈(52,54)로 구성된 광 배열로 도시되어 있다. 일반적으로, D는 적절한 구멍들을 가지고 있는 기존의 망원렌즈 배열로 구성되어 있다. 각도 확대기(D)는 구멍들과 다이어프램(diaphragm : 도시 안됨 )들을 이용하여, 편향기들(AO)의 편향되지 않은 0차(zero order) 성분을 필터 아웃(filter out)시키는데 유용하게 사용된다는 것을 주목해야 한다. 특정한 실시예에서는, 각도 확대기(D)로부터 방출된 광이 약 5배로 확대된다. 즉, 출구각(β)은 약 10도가 된다.

서로 옆에 배치되어 있는 광 방출 위치들(S)의 배열과 관련된 각도 확대기(D)에서는, 각각의 광 방출 위치들(S)로부터 나오는 광 빔들이 다른 세기들을 가지고, 서로 다른 방향으로부터 제1 광방출표면(40)의 다른 화소들(P)에 도달하게 된다는 것을 보여주고 있다. 그러나, 각도 확대기(D에 의해 실제적으로 얻어지는 각도 확대는 원하는 관찰각돌르 제공하기 위해서 충분하지 않다. 그러므로, 다른 각도 확대는 화소들(P)내에서 필요하다. 이것은 도7에 도시한 바와 같이, 마이크로 렌즈 시스템(46)에 의해 양호한 실시예에서 수행된다.

도6a를 살펴보자. 인접한 방향(ik, ik+1)에 있는 화소들(P)로부터 방출된 광 빔들은 각도(γ)를 가지고 있다. 언급된 바와 같이, 각도(γ)의 값은 1도보다 더 작다. 그러나, 연속된 영상의 임프레션(impression)을 얻기 위해서, 인접한 방향(ik, ik+1)에서 방출된 빔들은 최소한 인접해 있어야 한다. 그러므로, 화소들(P)로부터 방출된 빔들의 분산(δ), 즉 관찰 각도(α)내에 있는 각 해상도은 최소한 각도(γ)의 크기와 동일해야 된다. 그러나, 그 보다 약간 크게 되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 상태를 얻기 위해서, 광 소자가 제1 광 방출표면(40)에 공급되어, 화소들(P)로부터 방출된 빔들의 적절한 분산(δ)을 가져야 된다. 후자의 분산은 실제적으로 약 1도가 된다. 이러한 광 소자는 홀로그래픽 소자(42)로 구성되어 있다. 이 소자는 도6A에 도시한 바와 같이, 한 개 이상의 화소들(P)과 관련된 몇 개의 독립 서브 소자들(discrete sub-elements)로 구성되어 있다. 그러나, 전체 화면을 커버하는 단일한 광 소자로 구성되기도 한다.

다음에 기술이 되겠지만, Y방향에서 공간 이미징을 만들지 않고, 단지 한 열내에 광 방출 위치들을 배열한다면, Y방향내의 필요한 분산 또는 분포는 도6b에 도시한 바와 같이, 홀로그래픽 소자(42)에 의해 제공된다.

상술한 바와 같이, 도7a와 7b는 화면에서 다른 각도 확대를 수행하는 실시예를 도시하고 있다. 제1 광방출표면(40)에는 마이크로 렌즈 시스템(46)이 제공되어 있다. 상기 시스템은 입사하는 광 빔들의 각도를 증가시킨다. 마이크로 렌즈 시스템(46)은 유사한 특성을 가진 다른 플라스틱 또는 광 그레이드(optical grade) 폴리카보네이트등을 이용하는 기존의 기술에 의해 제조된다. 두 개의 판(sheets)으로되어 있고, 그 판들 사이에 다른 분산 레이져(48)를 포함하고 있는 마이크로 렌즈 시스템(46)을 만드는 것이 가능하다. 분산 레이져(48)는 만약 공간 이미징이 장치(10)내의 단지 x방향에서만 실현된다면, y 방향에서, 광 빔들을 분산시킨다. 분산 레이져(48)는 광 실린더형 렌즈 시스템 또는 홀로그래픽 소자 또는 다른 기존의 방법에 의해 구성된다. 분산 레이져(48)는 또한 빔들의필요한 수평(또는 수직) 분산(δ)을 제공한다. 또는 수직분산은 다른 광 소자들에 의해 얻어진다. 수직분산 또는 분산의 역할이 설명될 것이다.

도8a-c는 레이져와 변조기 장치(20)의 내부구조를 도시하고 있다. 레이져와 변조기 장치(20)내에서는,변조기 제어기(24)와 편향기들(AOx, AOy)로 구성된 변조기 블록(22)이 있다. 도8a내에 도시된 양호한 실시예에서는, 각 레이져(L)를 위해 한 개의 독립된 편향기(AOx, AOy)가 있다. 각 편향기는 공통 변조기 제어기(24)에 연결되어 있다. 근본적으로, 3차원 정보를 포함하고 있는 신호(IN)에 따라 각 편향기들을 제어하고, 서로 다른 방향에서 화소들(P)을 관찰할 때에, 원하는 영상이 나타나도록 적절한 광방출 방향들의 함수로서, 방출된 광의 세기를 만든는 것은 변조기 제어기(24)가 수행한다. 도8b는 커다란 음향-광의 단일 수정으로 구성된 더욱 큰 공통 편향기들(AOx, AOy)에 의해 모든 레이져들(L)의 광들이 각각 편향되고, 변조되는 경우의 해결책을 도시하고 있다. 이러한 해결책은 변조기 제어기의 구조가 더욱 단순하다는 장점을 가지고 있다. 단점은 장치가 늦게 동작한다는 것이다. 그 이유는 발생된 초음파가 전체 음향-광 수정을 통과하기 위해서 충분한 시간이 존재하도록 두 레이져들을 변조하는 사이에는 최소한 많은 시간이 흘러야하기 때문이다. 너무나 큰 수정들을 사용하게 되면, 시스템이 매우 느리게 된다. 중간 해결책으로서는, 도8c에 도시된 시스템을 상요하는 것도 가능하다. 이 때에는, 몇 개의 길지 않은 수정들이 편향기들(AOx,AOy)로 사용된다. 그러나, 한 개의 편향기는 몇 개의 레이져들(L)의 광을 변조한다. 도시한 바와 같이, 한 개의 공통 x또는 y 방향 편향기(AO)를 가진 더 많은 독립된 x 또는 y방향 편향기들과 함께 사용한느 것이 가능하다. x 또는 y 방향 편향기들은 동일한 원리에 의해 동작될 필요가 없다. 변조기 블록(22)내에서, 닥가형 미러, 갈바닉 미러 또는 다른 원리에 입각하여, 한 개 이상의 음향-광 편향기들과 한 개 이상의 편향기들을 결합시키는 것은 간단한 일이다.

도5에 도시한 바와 같이, 제1 광 방출표면(40)의 가장자리에 위치한 화소들(P)은 충분한 수의 광방출 위치(S)의 광빔들에 의해 도달될 수 없다. 이것은 외부 화소(P)의 밖에 있는 면에다 광방출 위치(S)를 배치시킴으로써 극복된다. 그러나, 이것은 장치(10)의 폭이 불필요하게 증가하며, 외부 광 방출위치들(S)의 용량이 충분히 상요되지 않는단느 것을 의미한다. 이러한 문제를 해결하는 제안된 해결책을 가지고 있는 본 발명으 개선된 실시예는 도9a-b에 도시되어 있다. 제1 고아 방출표면(40)과 제2 광 방출표면(50)간의 공간은 미러들(M)에 의해서 두 면들에 의해 닫혀져 있다. 이와 같이, 사용되지 않은 각도 구간에 존재하기 때문에, 손실되었을지도 모르는 외부 광 방출위치들(S), 즉, S1, S2의 광 빔들은 미러들(M)로부터 가장자리와 가까운 화소들(P)내, 예를 들면 (P1)으로 반사될 것이다. 도9a로부터 알 수 있는 바와 같이, 반사된 빔들은 수직 광 방출위치들(S1', S2')로부터 화소(P1)로 이동하는 것처럼 보인다. 실제의 실시예에서는, 이러한 빔 궤적들이 가능하다. 이 때에는, 광 방출 위치들(S)로부터 방출된 빔들은 미러들(M)중 한 미러로부터 반사될 뿐만 아니라, 두 개의 미러들(M)로부터도 반사된다. 필요하다면, 다중 반사(multiple reflections)가 발생한다. 다중 반사를 거치는 몇 개의 이러한 빔들은 도11a에 도시되어 있다.

도9b는 광 방출위치들(S)의 수가 화소들(P)의 수보다 훨씬 작을 수 있다는 것을 도시하고 있다. 극단적인 경우에서는, 단지 한 개의 광 방출 위치(S)가 모든 화소들(P)을 조사하는데 충분하다. 한 개의 광 방출 위치(S)와 관련된 화소들(P)의 수가 증가하면, 광 방출 위치(S)에 의해 공된 방향들(방향 각도)의 수도 증가해야 한다는 것을 추론할 수 있다. 만약 각 해상도가 일정하게 유지된다면, 광 방출위치(S)의 출구 각(β)은 증가해애 된다. 또는 일정한 출구 각(β)에 대해서는, 각 해상도가 증가되어야 한다. 물론, 각 해상도와 출구 각은 동시에 증가될 수 있다.

도10a-b를 참고하면, 장치(10)내의 광 방출위치의 다른 가능한 실시예가 제시되어 있다. 이 실시예에서는, 소위 공간 광변조기(SLM)가 편향기들로 상요된다. 이러한 편향기들(SLM)은 알맞은 광소스 즉, 레이져(도시 안됨)에 의해 조사된다. 편향기들(SLM)의 확장 표면으로부터 서로 다른 방향으로 반사된 광 빔들은 포커싱 수단(60)을 가지고 있는 실시예에서 기존의 광 시스템에 의해 화소들(P)상에 이미지화 된다. 포커싱 수단(60)은 실제적으로, 투사 렌즈 시스템으로 구성되어 있다. 편향기들(SLM)로 응용될 수 있는 장치들은 이미 만들어져 있는 제품들이다. 이러한 점을 고려해 볼때에, 이러한 장치들의 유용한 제어가능한 표면은 장치의 물리적인 최대 폭보다 더 작다. 어떤 경우에서는, 항 라인내에 서로 인접하도록 충분히 많은 편향기들(SLM)을 배열하는 것이 가능하다. 이것은 도10b에 도시한 바와 같이, 두 개(또는 그 이상의) 라인들내에 편향기들(SLM)을 배열시키고, 알맞은 광 시스템으로, 각 라인에서 나오는 광 빔들을 공통 평면으로 유도함으로써, 해결된다.

일반적으로, 편향기(SLM)는 작은 표시장치로 간주되고 있다. 그리고, 2차원 영상을 제공한다. 그러나, 각각의 편향기들에 의해 제공된 "영상"은 어떤 실제 영상과 일치하지 않는다. 그러나, 대신에 그 영상은 영상의 세그먼트(segments)들의 합이 된다. 이 때에, 영상 세그먼트들은 다른 영상들, 즉 물체의 다른 위치들의 영상 신호들을 나타낸다. 이러한 다른 영상들은 3차원 영상 신호의 발생동안에 서로 다른 관찰 각도를 나타낸다. 소정의 각도로부터 화면을 관찰할 때에, 상기 관찰 각도로부터 관찰된 영상 세그먼트들이 서로 서로 인접하게 배치되도록 하기 위해서, 투사된 2차원 영상들, 즉 영상 세그먼트들은 시스템에 의해 혼함되어 통합된 3차원 영상으로 된다.

상기한 바와 같이, 장치(10)는 단지 한 개의 단일한 광 방출 위치(S)를 이용하여 실현된다. 상기 방출위치는 각 화소(P), 즉 n개의 화소들(P)에 대한 알맞은 수의 방향들로부터 나오는 광빔들을 제공한다. 도11a는 이러한 시스템을 보여주고 있다. 상기 시스템에 따르면, 만약 광 빔들이 다른 세기들을 가지고, 화소(P)로부터 k 개의 다른 방향으로 방출된다면, 이러한 광 방출위치(S)는 k * n개의 방향들로 광을 조사시킬 수 있어야 한다. 이러한 각도 해상도 또는 출구각은 음향-광 편향기 원리에 근거하여, 편향기 수단에 의해 얻어질 수 없다. 그러므로, 도11b는 x 방향에서 편향을 수행하는 다각형 미러(62)와, y 방향에서 편향을 수행하는 다각형 미러(64)로 구성되어 있는 광 방출위치(S)를 도시한 개략도이다. 다각형 미러로부터 반사된 빔들은 기존의 광 시스템(66)에 의해 이미지화 되고, 원하는 특성으로 만들어진다.

한 개의 좌표계에서 공간 효과를 없애는 방법과 같은 기존의 방법을 가지고, 본 발명의 구조를 결합시킴으로써, 시스템내에서 사용되는 소자들의 수 또는 필요한 데이터의 양을 감소시키는 것은 단순한 일이다. 이것은 수행될 수 있다. 그 이유는 공간 영상을 인지하는 것은 수평방향에서 영상들의 차이점에 의해 주로 발생되기 때문이다. 우리의 우측과 좌측 눈에 의해 한정된 평면은 정상적으로 수평이고, 우리는 수평방향에 있는 물체들을 다르게 관찰할 수 있다는 사실에 의해 이러한 사실이 발생된다. 이것은 수직 패럴렉스(parallax)ssm 삭제될 수 있으며, 전달된 정보의 양은 실제적으로 감소된다는 것을 의미한다. 한 번 더, 본 발명에서는, 수평과 수직 방향에서 공간 영상을 만드는 것이 가능하다는 것이 강조되어야 한다.

전달되고, 처리된 정보의 양은 관찰 각도내에서, 관찰 각도와 식별된 방향들의수를 실제적으로 처리가능하고,. 실현가능한 값으로 감소시킴으로써, 감소된다. 30 - 40도의 관찰 각도를 이용하고, 관찰 방향 사이의 각도 차이를 1-2도로 선택하면, 우수한 품질을 가지고 있는 공간(3차원) 영상들이 만들어진다.

Y축에 있는 3D효과가 삭제된다면, 광 방출 위치(S)의 한 열을 사용하는 것이 충분하다. 만약 광 방출 위치(S)가 더 이상 중요하지 않다면, 수직크기 EO 때문에, 이것들은 비교적 좁고, 그러나 기다란 모듈로서 실현된다. 상기 모듈은 서로 서로 인접하게 배치될 것이다. 그와 함께 광 방출위치(S)의 한 열을 만들게 된다. 이러한 광 모듈(O)의 특정하고 양호한 실시예는 도12에 도시되어 있다. 광 모듈(O)은 평평하고 기다란 금속 블록내에 내장되어 있다. 그리고 광과 전자 소자들은 한 개의 평면에 배열되며, 광 모둘(O)을 가능한한 좁게 만들며, 비교적 많은 모듈들을 서로 인접하게 배치시킨다. 도시된 양호한 실시예에서는, 60개의 모듈들이 1cm씩 떨어져서 사용된다. 광 모듈들(O)은 모두 동일한 구조를 가지고 있다. 광 모듈(O)은 광 소스(L)와 편향기들(AOx, AOy)과, 확대 광장치로 구성되어 있다. 광 소스(L)는 다이오드 레이져이며, 편향기들(AOx, AOy)은 음향-광 장치들이다. 레이져 다이오드와 편향기들(AOx, AOy)은 구동회로(DRC)에 의해 제어된다. 편향기(AOy) 에서 방출되는 광빔은 각도 확대기를 통과한다. 각도 확대기는 한 개 이상의 구멍들과 망원 렌즈 시스템(T)을 포함하고 있다. 각도 확대기는 또한 음향-광 변조기 장치들의 비대칭 편향 특성을 교정하기 위해서, 실린더형 렌즈들을 포함하고 있다. 망원 렌즈 시스템(T)내의 구멍들은 음향-광 편향기들의 변조되지 않는 0차 빔을 필터링한다. 그리고, 망원 렌즈 시스템(T)의 해상도를 개선한다. 모듈(O)의 상부 끝에서는, 방출된 광빔이 편향 미러(DM)에 의해 제1 방출표면 즉, 화면으로 편향된다. 광 모듈(O)은 커넥터(C)들을 통해 제어 전자장치(CE)를 가지고 있는 주 보드(MB)에 전자적으로 연결되어 있다. 커넥터들은 광 모듈(O1,......,Om)의 하부에 배치되어 있다. 광 모듈(O1,......,Om)의 바디(body)는 음향-광 변조기들이 효과적인 냉각을 요구하기 때문에, 광 소자들에 대한 견고한 기초를 제공하기 위해서, 효과적인 열소비를 가지고 있으며, 높은 순도의 알루미늄과 같은 강한 금속으로 만들어져 있다.

수직 패럴렉스를 삭제하면, 화소들내에 이러한 광 소자들을 배치시키는 것이 바람직스럽다. 수평방향에서는, 이러한 광 소자들은 입사 광빔들을 적절하게 편향시키고 또는 변하지 않게 전달한다. 그러나, 수직방향에서는, 광빔의 이동방향을 포함하고 있는 수직 평면내에서 광을 분산시킨다. 결과는 방출된 광 빔이 가시적이 되며, 실제적으로 화면을 쳐다보는 사람의 눈들의 높이에 관계가 없다는 것이다. 그리고, 영상의 가시범위는 좁은 수평 스트립으로 한정되지 않을 것이다. 이러한 특성을 가진 분산은 수평축을 가진 실린더형 광 소자들 또는 홀로그래픽 광 소자들에 의해 만들어진다. 이러한 문제에 대한 기존의 해결방법은 WO94/23541에 서술되어 있다.

화면에서 방출된 광빔들의 수직분산에 관해서는, 수정되어야 할 다른 문제가 있다. 도13에 도시한 바와 같이, 화면에 입력되고, 관찰영역에서 반사되는 광 빔들의 분산은 균일하지 않다. 먼저, 중앙 빔은 항상 측면으로 분산된 광빔보다 더욱 강하다. 두 번째로는, 이러한 밝은 중앙 빔은 화면상의 화소이 위치에 따라 다른 방향에서 포인팅(pointing)하게 될 것이다. 그러므로, 관찰자들은 화면 뒤의 비교적 밝은 라인으로, 광 방출 위치(즉, 편향 미러(M)내에서 반사된 망원 렌즈들의 출구 퓨필(pupil)의 한 열을 인지하고, 발견하게 될 것이다. 이러한 혼란 장애를 해결하기 위해서, 다른 각도 교정소자들이 화면에서 필요하게 된다. 이러한 각도 교정수단들의 기능은 광 모듈(O)의 수직으로 편향된 광빔들을 평행한 방향으로부터 화면상의 분산 수단(제1 광방출표면(40))에 입력시키는 것이다.

이러한 효과를 얻기 위해서, 몇 개의 실시예들이 고찰될 것이다. 몇 개의 에들은 도14a-c에 개략적으로 도시되어 있다.

도14a의 실시예에서는, 수직 분산이 홀로그래픽 화면에 의해 얻어진다. 이 때에, 홀로그램(H1)은 제1 광방출 표면(40)의 표면에 직접 인가된다. 분산 수직 빔들을 평행한 빔들로 변형시키는 것은 수평방향으로 되어 있는 프레스넬(Fresnel) 렌즈 화면(FL)에 의해 이루어진다. 렌즈 화면은 제1 광 방출표면(40)의 뒤에 배치된다. 도14b에 도시된 다른 가능성 있는 실시예는 결합된 홀로그래픽과 프레스넬 렌즈 화면을 포함하고 있다. 이 경우에서는, 동일한 제1 광방출표면면(40) 의 두 면들, 즉 장치의 화면에는 외부(관찰자를 향해 쳐다봄)에 홀로그래픽 표면 구조(H2)가 제공되어 있고, 내부에는(광 모듈을 향해 쳐다봄)수평으로 되어 있는 실린더형 프레스넬 렌즈가 제공되어 있다. 이와 같이 만들어진 표면들은 엠보싱(embossing), 모울딩(moulding) 또는 에칭(etching)과 같은 기존의 방법을 이용하여 제조된다.

제3 실시예는 결합된 홀로그래픽 화면(H3)으로 구성되어 있으며, 도14c에 도시되어 있다. 이 후자의 경우에서는, 결합된 홀로그래픽 화면(H3) dl 광 빔들의 수직 필요한 분산-평행 빔 교정을 수행한다.

도15는 본 발명에 따르는 3D 표시장치의 양호한 실시예에 있는 광 시스템의 소자들의 공간 구조를 도시하고 있다. 광방출 위치들로 동작하는 광 모듈들(O1 - Om)은 장치의 뒷면의 열내에 배열되어 있으며, 평행하게 스택되어 있고, 서로 인접하게 배치되어 있다. 그리고, 망원렌즈 시스템(T)의 출구 구멍은 상부를 향해 있기 때문에, 편향 미러들(DM)은 장치의 앞면에 위치한 화면을 향해 광빔들을 투사한다. 삼각형태로된 두 개의 미러들(M)은 투사공간의 두 면들을 닫는다(close). 제어전자장치(CE)와 전원공급장치(PS)는 광 시스템의 아래에 배치되어 있다. 전원공급장치(PS)는 광 모듈들(O1-Om)내에 있는 제어전자장치(CE)< 광소스들(L)과 음향-광 변조기들(AOx, AOy)에게 전원을 공급한다. 광 모듈들(O1-Om)은 제어전자장치(CE : 도15에 도시 안됨)의 공통 주보드(MB)상에 배치되며, 커넥터들(C)에 의해 전자적으로 연결되어 있다. 제어회로와 커넥터들(C)을 가지고 있는 광 모듈(O)의 물리적인 구조는 도16에 도시되어 있다.

표시장치의 칼라형태는 기존의 방법들을 이용하여 제공된다. 가능한 방뻐은 편향기들(AO)의 이전 또는 이후, 또는 각도 확대기들(D)의 이후에, 기존의 광 방법들을 이용하여 3개의 기본 칼라(적색, 청색, 녹색)를 가진 광 방출위치(S)들을 만들고, 서로 다른 색의 광을 혼합시키는 것이다.

Claims (19)

1. 3차원 영상 정보를 포함하고 있는 비데오 신호에 의해서, 바람직하게는 공간적으로 코히어런트한 광 빔을 동시에 변조하는 단계와,

   제1 광빔 방출 표면을 한정하는 화소들(영상 위치들)로 변조된 광빔을 향하게 하는 단계와,

   소정의 관찰 각도(관찰 영역)내에서, 서로 다른 관찰 방향으로, 3차원 영상과 대응하는 세기를 가지고 있는 광빔의 한 성분을 화소들로부터 방출하는 단계와,

   관찰 각도내에서, 방출 각도들에 따라 서로 다른 입력 각도로부터 변조된 광빔들을 화소들로 향하게 하는 단계를 포함하고 있는 3차원 영상 발생방법에 있어서,

   서로 다른 방향에 대응하는 변조된 광빔들을 제2 광 방출표면들의 하나 이상의 광 방출 위치들로부터 제1 광방출표면의 화소들로 향하게 하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 제 2 광 방출표면은 상기 제 1 광 방출표면과 소정의 거리만큼 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 발생 방법.
2. 제1 항에 있어서, 방출된 광 빔들(각도 해상도)의 수와 광 방출 위치들의 수의 곱이 화소들의 수와, 광 빔들이 화소들로부터 방출되는 방향들(각도 해상도)의 수의 곱과 동일하게 되도록, 방출된 광 빔들(각도 해상도)의 수와 광 방출 위치들의 수를 선택하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 방법.
3. 제2 항에 있어서, 화소들로부터 동일한 방향으로 방출되고, 서로 다른 화소들과 관련되어 있는 광 빔들을, 동일한 방향과 관련된 광 정보에 의해 동시에 변조시키는 단계와,

   동일한 화소의 다른 관찰 방향들에 대응하는 광 정보로, 동일한 화소의 다른 방출 방향들에 대응하는 광 방출 위치들의 광 빔들을 변조시키는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 방법.
4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서, 제1 광 방출표면의 화소들의 관찰 각도(관찰 영역)와 동일한 제2 광 방출표면의 광 방출 위치들의 광 방출각도를 선택하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 방법.
5. 제2 항 또는 제3 항에 있어서, 제1 광 방출표면의 화소들의 관찰 각도(관찰 영역)보다 크거나 또는 작은 제2 광 방출표면의 광 방출 위치들의 광 방출각도를 선택하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 방법.
6. 제5 항에 있어서, 광 방출 위치들과 화소들 사이에서, 광 방출 위치들의 광 방출 각도에 대해 각도 교정을 수행하는 단계 또는 화소들내에 있는 화소들의 관찰 각도(관찰 영역)에 대해 각도 교정을 수행하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 방법.
7. 제1 항내지 제6 항중 어느 한 항에 있어서, 미러들에 의해서, 제1 방 광출표면의 화소들을 바이패스 시키는 방향들에서 방출돤 광 방출 위치들의 광 빔들을 대응하는 화소들 내로 편향시키는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 방법.
8. 3차원 정보를 포함하고 있는 비데오 신호로 변조된 광 소스(L)와, 시간에 따라 제어되며, 광 방출 표면(40)의 화소들(P1,...,Pn)을 향하고 있는 편향 시스템을 구비하며, 상기 광 방출표면은 소정의 관찰 영역(관찰 각도 :α)내에서, 다른 방향들(i1,...,in)로 광 빔들을 전달하고, 그리고/또는 편향시키는 하나 이상의 광 수단과, 관찰 영역(관찰 각도 :α)을 한정하는 관찰 방향에 대응하고, 화소들에 대응하는 편향 수단을 구비하는 3차원 영상 발생장치에 있어서,

   소정의 거리내에 있는 화소들(P1,.....,Pn)을 포함하고 있는 광 방출표면(40)으로부터 떨어져 있으며, 광 방출 위치들(S1,....Sm)을 포함하고 있는 제2 광 방출표면(50)을 구비하며,

   제1 광 방출표면(40)의 화소들(P1,....,Pn)의 각 방향(i1,....,in)에 대해서는, 제2 광 방출표면(50)의 광련된 광 방출 위치(S1,...Sm)가 존재하며, 각각의 광 방출 위치(S1,.....,Sm)에 대해서는, 몇 개의 관련된 화소들(P1,......Pn)이 존재하는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
9. 제8 항에 있어서, 광 방출 위치들(S1,...Sm)로부터 방출된 광 빔들의 방향들(각도 해상도)의 수는 화소들(P1,....Pn)로부터 방출된 광 빔들의 방향들의 수의 t배이며, t의 값은 한 개의 라인에 배열되어 있는 화소들(P1,...,Pn) 의 수와 1 사이에 있는 것이 바람직하며, 광 방출 위치들(S1,...Sm)의 수는 화소들(P1,....,Pn)의 수의 1/t가되며, 광 방출 위치들(S1,...,Sm) 사이의 거리는 화소들(P1,...Pn)들 사이의 거리의 t배인 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
10. 제8 항 또는 제9항에 있어서, 광 방출 위치들(S1,...,Sm)은 음향-광 수단, 다각형 미러들, 갈바닉 미러들, 홀로그램 디스크들, 전기-광학 수단 또는 가변 색인 LCD수단을 구비하며, 관찰 각도(α) 또는 관찰 영역을 한정하는 방향들에 따라 시간에 따라 분석되고, 제어되는 편향을 만들어내며, 필요하다면, 시간에 따라 분석되고, 제어되는 편향수단과 제1 광 방출표면(40)사이에 있는 하나 이상의 각도 교정 소자(D)와/또는 광 방출표면(40)을 구비하는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
11. 제10 항에 있어서, 시간적에 따라 분석되고, 제어되는 편향수단은 그 뒤에 배열된 X방향과 Y방향 수단으로 구성되어 있으며, 한 개의 X 방향 편향 수단(AOx)은 모든 광 빔들 또는 광 빔들의 그룹 또는 광 빔들의 각각에 대해 배열되어 있으며, 한 개의 Y방향 편향수단(AOy)은 모든 광 빔들 또는 광 빔들의 그룹 또는 광 빔들의 각각에 대해 배열되어 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
12. 제11 항에 있어서, 시간에 따라 분석되고, 제어되는 편향수단과 광 소스(L)는 실제적으로 동일한 구조를 가지고 있는 광 모듈(O1,...,On)내에 배열되어 있으며, 상기 모듈들은 한 개의 열내에 정렬되어 있고, 주 보드(MB)와/또는 제어전자장치(CE)에 연결되어 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
13. 제12 항에 있어서, 각각의 광 모듈들(O1,...On)은 광 축을 한정하는 광 빔을 만들며, 광 소스 구동기에 연결되어 있는 광 소스(L)와, 모두 구동기에 연결되어 있고, 광 소스의 광축상에 배열되어 있는 X방향 편향기(AOx)와 Y방향 편향기(AOy)와, 교정 각도 소자들 즉 망원 렌즈(T)와 구멍 소자들(A)로 구성된 편향기 교정소자와, 제1 광 방출표면(40)을 향해 광 빔을 편향시키는 편향 미러(M)로 구성되어 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
14. 제8 항 또는 제9항중 어느 한 항에 있어서, 편향 시스템내에서, 관찰 각도(관찰 영역)를 한정하는 관찰 방향들과 관련된 시간적으로 분해되고 제어되는 편향수단은 공간 광 변조기(SLM)와, SLM과 제1 광 방출표면사이에 있는 포커싱 소자로 구성되어 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
15. 제8항 내지 제 14항중 어느 한 항에 있어서, 사이드(side) 미러들(M)로 구성되어 있으며, 상기 미러들은 광 방출 위치들(S)로부터 방출된 광 빔들을 대응한느 화소들(P)로 편향시키며, 상기 광 빔들은 제1 광 방출표면(40)의 화소들을 바이패스(bypass)시키는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
16. 제15 항에 있어서, 광 빔들을 편향시키는 사이드 미러들(M)은 실베적으로 삼각형 모양을 하고 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
17. 제8항 내지 제 16항중 어느 한 항에 있어서, 제1 광 방출표면은 한 개 또는 그 이상의 회절 또는 굴절 광소자들로 구성되어 있으며, 화소들로부터 방출된 인접해 있는 광 빔들의 방향사이의 각도들의 최소한 반이 되는 각도에서 수평방향으로 광 빔들의 확산을 상기 각도의 두 배가 넘지 않는 범위내에서, 만들어내며, 수직방향의 확산은 수평방향의 확산보다 더 크며, 180도보다 더 크지 않는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
18. 제17 항에 있어서, 제1 광 방출표면(40)은 광 소스(L)에 의해 방출된 광 빔의 수직교정을 행하고, 서로 다른 각도들에서 제1 광 방출표면(40)에 도달하는 분산 교정수단으로 구성되어 있으며, 상기 분산 교정수단은 광 방출표면(40)을 통과하는 실제적으로 평행한 광 빔들을 만드는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.
19. 제18 항에 있어서, 상기 분산교정 수단은,

    a) 제1 광 방출표면(40)의 뒤에 있는 실린더형 프레스넬 렌즈(FL) 또는,

    b) 한 면에는 수직으로 형성된 분산 홀로그래픽 구조와 다른 면에 형성된 실린더형 프레스넬 렌즈(FL)를 가지고 있는 제1 광 벙출 표면(40) 또는,

    c) 분산되고, 분산교정하는 결합된 홀로그래픽(H3) 구조를 가지고 있는 광 방출표면(40)으로 구성되어 있는 것을 특징으로하는 3차원 영상 발생 장치.