KR20000068134A - 3차원 화상 생성 기판 - Google Patents

Abstract

기판이 3차원 광 화상을 관찰자에게 보여주기 위해 배치되고, 이 기판이 홈이나 마루의 다수의 입체 쌍을 구비하여 형성되며, 엘리먼트의 상기 각각의 쌍이 기판의 평면으로부터 소정 거리에서 관찰자에게 점화상을 제공한다: 상기 다수의 점화상이 3차원 광 화상을 형성한다. 예컨대, 선형 홈(14,16)의 쌍은 도 1에 도시된 바와 같이 배향되는 바, 기판 표면 배후의 거리(r)에서 점(P)의 화상을 제공하기 위해, 입사광(B)을 관찰자의 각각의 눈에 반사한다.

Description

3차원 화상 생성 기판{SUBSTRATE PRODUCING THREE-DEMENSIONAL IMAGES}

3차원 광 화상이 요구되거나 바람직한 많은 응용이 있다. 종래에는, 3차원 광 화상을 관찰자에게 제공하도록 배열된 2차원 기판을 구비하는 다수의 장치가 제안되었다.

본 발명에서는, 관찰자에게 3차원 화상을 보여주고, 다수의 장점을 제공하도록 배열된 기판을 발명했다.

본 발명은 하나 이상의 3차원 화상을 제공하기 위한 기판에 관한 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명이 기초로 하는 원리를 설명하는데 사용되는 도식적인 도면,

도 5는 본 발명에 따른 기판을 도식적으로 도시한 도면,

도 6은 다른 단면 프로파일의 홈 효과를 도시한 도면이다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 3차원 광 화상을 관찰자에게 보여주기 위해 배열된 기판이 제공되는 바, 이러한 기판은 엘리먼트의 다수의 입체 쌍을 갖추어 형성되고, 이 엘리먼트의 각 입체 쌍이 기판의 평면으로부터 소정 거리에서의 점화상을 관찰자에게 제공하고, 다수의 이러한 점화상이 상기 3차원 광 화상을 형성하도록 된다.

특정 위치 또는 위치의 범위로부터 관찰자가 기판을 관찰할 때, 각 입체 쌍의 2개의 엘리먼트가 광을 관찰자의 각각의 눈에 제공한다. 입체 쌍의 엘리먼트로부터의 반사에 의해서나, 이러한 엘리먼트가 기판을 거쳐 전송된 광을 굴절시킴으로써, 광이 관찰자에게 제공될 수 있다 (여기서, 기판은 투명 또는 반투명 물질로 제조된다). 각 입체 쌍의 2개의 엘리먼트는 기판 표면상이나 내에 형성된 홈(groove) 또는 마루(ridge)를 구비할 수 있는 바, 서류, 특히 가치있는 서류(예컨대, 지폐)상에 구비된 반사 프린팅을 구비하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 엘리먼트의 각 입체 쌍은 2개의 짧은 선형 엘리먼트(특히, 홈이나 마루)를 구비하여 구성되는 바, 선형 엘리먼트의 상대 방위가 기판의 평면으로부터 대응하는 점화상의 거리를 결정한다.

각 점화상에 대해, 다수의 입체 쌍이 바람직하게 구비되므로, 동일한 점이 다른 각도로부터 보여질 수 있다.

각각의 점화상을 위한 입체 쌍은 모두 공통 직선상에 위치될 수 있다. 다른 입체 쌍은 관찰자가 그의 시계각도를 변화시킴에 따라, 점화상이 여전히 고정된 상태를 확실히 보장하기 위해 그 선으로부터 변위될 수 있거나, 한편으로는 움직이도록 하는 바, 후자의 경우에 있어서는 움직이는 물체의 화상이 야기될 수 있다.

그러나, 주어진 점화상을 위한 연속적인 입체 쌍이 공통선상에 위치될 필요는 없다. 실제로, 쌍은 공통선으로부터 이격된 바람직한 위치로 변위될 수 있는 바, 서로에 대해 상대적으로 적절히 위치되고 배향된다면, 예컨대 그것들은 소정의 곡선을 따라 배향될 수도 있다. 이러한 방법에 의해서, 다른 화상 점을 위한 입체 쌍의 세트가 분리될 수 있으므로, 서로가 교차되거나 간섭하는 것을 방지한다.

상기한 방법으로 입체 쌍이 위치되면, 그들의 위치를 물체의 형상에 대해 연관시키는 것이 불가능하여, 물체 암호화에 복잡성이 부가됨에 따라 보안의 가치가 더욱 높게된다. 더욱이, 입체 쌍의 개개의 선이 한정된 길이로부터 기본적인 점까지 되도록 변화될 수 있다.

통상적으로 보이는 3차원 물체의 경우에 있어서는, 주어진 시계각도로부터 물체의 소정 부분이 보여지는 반면, 다른 부분(예컨대, 원격 측면)은 불명확해지는 바, 다른 시계각도로부터 물체의 다른 부분이 보여질 수 있고, 다른 부분은 불명확해질 수 있다. 3차원 물체의 사실적인 화상을 제공하기 위한 본 발명에 따른 기판에 대해서는, 기판이 소정 각도로부터 보여질 때는 화상은 물체의 소정 부분을 보여줄 필요가 있으나, 다른 각도로부터 보여질 때는 보여줄 필요가 없다.

따라서, 바람직하게는 소정의 입체 쌍이 소정의 화상 점을 위한 입체 쌍의 세트로부터 생략되므로, 기판이 대응하는 시계각도로부터 보여질 때, 연관된 화상 점이 불명확해지도록 된다. 전체 배치는 3차원 물체의 다른 부분이 다른 시계각도로부터 보여지도록 되어, 물체의 사실적인 화상을 부여하도록 된다.

본 발명에 따른 기판은 입체 쌍의 다수의 세트를 구비하여 구성되고, 각각의 세트는 다른 시계각도로부터 보여질 수 있는 동일한 점화상을 정의하므로, 전체적으로 다수의 다른 점화상이 기판 평면으로부터 다른 소정 간격에서 수평 및 수직으로 이격되어 야기된다. 이러한 점화상은 3차원 화상을 형성하는데 기여한다. 몇몇 화상 점이 3차원 화상 점과 함께 선형 화상을 정의하는 반면(예컨대, 물체나 물체의 부분의 엣지 또는 경계), 다른 화상 점은 표면의 화상을 제공하기 위한 "차광(sading)"을 정의할 수 있다.

전형적으로, 3차원 물체는 물체가 소정 각도 또는 각도 범위로부터 보여질 때, 관찰자에 대해 경사각도에 있는 표면(예컨대, 측면)을 포함한다. 전방으로부터 보여지는 표면의 화상에 비해 상기 경사 표면의 화상을 위해 제공되는 입체 쌍의 밀도를 감소시킴으로써, 양호한 화상범위가 달성될 수 있다는 것이 발견될 수 있다. 이것은 기판상에 형성되어야만 하는 입체 쌍의 전체 수로 달성되는 감소를 가능하게 한다.

상기된 바와 같이, 기판상의 입체 쌍이 하나 이상의 화상을 제공할 수 있도록 배열될 수 있다. 이 경우에 있어서, 다른 화상은 다른 시계각도로부터 보여질 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하는 본 발명에 따른 기판의 실시예에 있어서, 3차원 화상은 다수의 점화상으로 구성되고, 이 각각의 점화상은 짧은 선형 홈(또는 마루;14,16)의 입체 쌍에 의해 야기된다. 도 1에 있어서, 홈(14,16)은 기판의 배후에 점(P)의 화상을 형성하도록 배향되는 반면, 도 2에 있어서 홈은 기판 전방의 일정 거리에 점화상을 형성하도록 배향된다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 기판으로부터의 점화상(P)의 거리는 실질적으로 각각의 홈으로부터 그 홈에 대한 수직선의 교점까지의 거리(r)와 동일함을 알 수 있는 바, 화상(P)이 도 1에 있어서는 홈 또는 마루를 위한 기판의 아래에 위치되어 각 기판을 향하여 상부를 가리키고, 도 2에 있어서는 홈 또는 마루를 위한 기판의 상부에 위치되어 각 기판을 향하여 아래를 가리킨다.

홈의 각 입체 쌍에 의해 생성된 점화상(P)이 특정한 시계각도(또는 제한된 범위의 각도)로부터만 보여질 수 있다. 관찰자가 그의 시계각도를 바꿈에 따라, 점화상이 여전히 고정된 상태를 확실히 하기 위해서, 각자의 시계각도로부터 각각 효과적으로 보이도록 입체 쌍이 구비된다. 더욱이, 연속적인 입체 쌍이 서로 상대적인 위치 및 배향으로 변위되어질 수 있는 바, 관찰자가 그의 머리를 좌우로 움직임에 따라 연관된 점화상이 실질적으로 여전히 고정된 상태를 확실히 할 수 있다.

한편, 예컨대 관찰자가 그의 머리를 움직임에 따라 동일한 점의 화상을 제공하려는 의도로 주워진 점화상을 위해 연속 입체 쌍이 서로 상대적인 위치 및 배향으로 변위되어질 수 있으므로, 주어진 점화상을 위해, 관찰자가 그의 시계각도를 바꿈에 따라 연관된 점화상이 움직이는 것 같이 보이게 된다. 이러한 방법에 있어서, 3차원 화상은 정적인 물체 보다 움직이거나 변화하는 물체의 인상을 줄 수 있다.

상기한 설명은 특정한 화상 점과 연관된 연속적인 입체 쌍이 선을 따라 위치되는 것을 가정한다 (언급된 변위에 따르면 이러한 라인으로부터 출발함에 따라). 그러나, 이러한 방법으로 연속적인 입체 쌍의 위치를 제한하는 것은 실제로 불필요하다.

도 3을 참조하면, 다른 시계각도로부터 점화상(P)을 제공하도록 배열된, +SP1에서 부터 -SP1까지의 입체 쌍의 연속을 나타낸다. 그러나, 이러한 경우에서는, 입체 쌍은 모두 수평선(H)상에 위치된다. 관찰자의 각각의 눈에 광을 제공하기 위하여, 각 쌍의 엘리먼트의 법선 사이의 각도(θ)는 일정하게 된다. 각 쌍의 엘리먼트 사이의 거리(2d)는;

tan α=a/z,

tan (α+θ/2) =(a+d)/z,

tan (α-θ/2) =(a-d)/z,

에 따라 변화되며, 여기서 화상 점(P)은 기판 평면의 배면과 연속적인 입체 쌍이 배열된 수평선의 하부의 거리(Z)를 나타낸다.

도 4는 도 3에 언급되어 기재된 바와 같이, 수평선 상에 놓여진 연속된 입체 쌍을 나타낸다.

통상적으로 보이는 3차원 물체의 경우에 있어서는, 주어진 시계각도로부터 물체의 소정 부분이 보여지는 반면, 다른 부분(예컨대, 배면 또는 원격 측면)은 불명확해 진다. 3차원 물체의 사실적인 화상을 제공하기 위해서는, 기판이 소정 각도로부터 보여질 때는 화상이 물체의 소정 부분을 보여줄 필요가 있으나, 다른 각도로부터 보여질 때는 소정 부분을 보여줄 필요가 없다.

따라서, 도 4에 보여지는 바와 같이 입체 쌍이 소정 각도를 위해 생략되므로, 기판이 그러한 각도로부터 보여질 때, 연관된 화상 점이 불명확해 지도록 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 한 세트의 입체 쌍이 수평선(H)상에 배열될 수 있음을 보여준다 (다른 시계각도로부터 동일한 화상 점을 보기 위해). 관찰자가 그의 머리를 기판에 대해 상하로 움직임에 따라(기판면에 평행한 선을 따라), 화상 점이 각도 범위에 걸쳐 보여질 수 있는 바, 이 축을 따른 수직 시차는 평행한 수평선상에서 동일한 화상 점을 정의하는 입체 쌍의 다수의 유사한 세트를 제공함으로써 연장될 수 있고, 각 세트의 엘리먼트는 다른 세트의 대응하는 엘리먼트에 대해 적절하게 변위된다 (각도 및/또는 수평 위치내에서).

도 5를 참조하면, 전형적으로 본 발명에 따른 기판은 입체 쌍의 다수의 세트를 구비하여 구성될 수 있는 바, 각 세트가 다른 시계각도로부터 보여질 수 있는 동일 화상 점을 정의하므로, 전체적으로 다수의 다른 점화상이 기판 평면으로부터 다른 소정 간격에서 수평 및 수직으로 이격되어 야기된다. 따라서, 이러한 점화상은 3차원 점화상을 형성하는데 기여한다. 몇몇 화상 점은, 함께 선형 화상(예컨대, 물체의 엣지 또는 경계)을 정의할 수 있는 반면, 다른 화상 점은 표면의 화상을 제공하기 위한, "차광(shading)"을 정의할 수 있다. 관찰자에게 경사진 각도인 표면의 화상에 있어서, 기판상에 형성된 입체 쌍의 밀도를 전방면에서 보이는 기판의 화상에 비해 감소시킴으로써, 양호한 화상 정의가 달성될 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 홈 단면의 프로파일은 광이 반사되는 각도 범위를 결정하고, 이러한 범위에 걸쳐 화상이 보여질 수 있다. 이런 효과는 다른 화상 부분이 다른 시계각도로부터 보여질 수 있도록 이용될 수 있는 바, 상기 효과는 "차광"에 기여할 수 있고 화상의 밝기를 제어하는데 기여할 수 있다.

바람직하게는, 컴퓨터는 화상의 부분의 정확한 식(蝕)을 제공하도록 요구되는 인터럽션(대응하는 시계각도로부터 보이지 않는 물체의 부분에 대응하는)을 포함하고, 원하는 3차원 화상을 형성하는데 요구되는 데이터를 산출하는데 사용되며, 또한 "경사"면의 화상을 위해 사용될 수 있는 입체 쌍의 감소된 밀도를 고려한다.

바람직하게는, 컴퓨터는 기판의 표면 영역의 사용을 최적화하기 위해 다른 입체 쌍의 위치를 결정하도록 조정한다. 기계적인 조판이나 전자기 노출 및/또는 다른 에칭처리가 제1기판 내에서 데이터를 입체 쌍의 요구되는 패턴으로 변환하는데 사용될 수 있다. 그 다음, 제1기판이 처리되고, 엠보싱 스탬퍼를 형성하기 위해, 공정(종래 기술에서 공지된)이 뒤따른다. 그 다음, 이 스탬퍼는 제2기판을 찍거나, 예컨대 지지부재상에 래커의 코팅을 수반시켜 양각 패턴을 갖는 기판이나 코팅을 형성하는데 사용된다 (입체 쌍의 엘리먼트가 마루나 홈으로 형성된다). 한편, 프린팅판이 형성될 수 있으므로, 입체 쌍 엘리먼트의 패턴이 충분히 반사되는 잉크를 사용하는 기판, 예컨대 가치있는 서류상에 인쇄될 수 있다.

특히, 본 발명은 서류나 다른 제작물에 적용되는 보안을 위한 형상으로서 사용될 수 있는 바, 특히 엘리먼트가 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 바뀌면, 엘리먼트의 패턴은 그들이 형성하는 화상의 형태와 관계 없는 것을 갖추기 때문에, 엘리먼트의 패턴의 복제가 매우 어렵게 된다.

상기한 방법으로 입체 쌍을 바꿈으로써, 다른 점화상과 함께 엘리먼트를 혼잡시키는 것을 회피하는 방법으로 입체 쌍이 기판의 표면을 가로지도록 분배될 수 있고, 교차되거나 서로 간섭하여 기판 표면 영역의 이용을 최대로 할 수 있다.

Claims (16)

1. 하나 이상의 3차원 광 화상을 관찰자에게 보이도록 배열되고, 엘리먼트의 다수의 입체 쌍으로 형성되며, 엘리먼트의 각 입체 쌍이 기판의 평면으로부터의 소정 거리에서 점화상을 관찰자에게 제공하고, 이러한 다수의 점화상이 상기 3차원 광 화상을 형성되도록 된 것을 특징으로 하는 기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 엘리먼트가 입사광을 관찰자에게 반사시키도록 배치된 것을 특징으로 하는 기판.
3. 제1항에 있어서, 상기 엘리먼트가 관찰자에게 기판을 거쳐 전송되는 빛을 굴절시키도록 배치된 것을 특징으로 하는 기판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엘리먼트가 기판의 표면에 형성된 홈을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엘리먼트가 기판의 표면상에 형성된 마루를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판.
6. 제2항에 있어서, 상기 엘리먼트가 기판의 표면상에 형성된 반사 프린팅을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판.
7. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엘리먼트의 각 입체 쌍이 2개의 짧은 선형 엘리먼트를 구비하여 구성되고, 이 2개의 선형 엘리먼트의 상대적인 배향이 기판의 표면으로부터 대응하는 점화상의 거리를 결정하는 것을 특징으로 하는 기판.
8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엘리먼트의 입체 쌍의 세트가 각 점화상을 위해 제공되어, 동일한 점화상이 다른 시계각도로부터 보여질 수 있는 것을 특징으로 하는 기판.
9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 상기 점화상에 대해, 이 점화상과 관계되는 엘리먼트가 공통선으로부터 변위되는 것을 특징으로 하는 기판.
10. 제9항에 있어서, 적어도 하나의 상기 점화상에 대해, 이 점화상과 관계되는 엘리먼트가 공통 수평선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 기판.
11. 제8항에 있어서, 적어도 몇몇의 상기 점화상에 대해, 선택된 입체 쌍이 생략되어 이러한 점이 선택된 시계각도에 대해 불명확해짐으로써, 3차원 화상과 관련된숨겨진 선 및/또는 숨겨진 표면 제거가 제공되는 것을 특징으로 하는 기판.
12. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 몇몇의 상기 점화상이 선형 화상을 함께 정의하는 것을 특징으로 하는 기판.
13. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 몇몇의 상기 점화상이 3차원 물체의 표면 화상을 제공하기 위한 차광을 함께 정의하는 것을 특징으로 하는 기판.
14. 제13항에 있어서, 상기 점화상이 3차원 물체의 다수의 표면의 화상을 제공하기 위한 차광을 정의하고, 3차원 물체의 비교적 경사진 표면을 위한 입체 엘리먼트의 밀도가 상기 물체의 보다 작게 경사진 표면을 위한 입체 엘리먼트와 비교하여 감소된 것을 특징으로 하는 기판.
15. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 광 화상을 관찰자에게 보여주고, 상기 광 화상이 다른 시계각도로부터 보여질 수 있는 것을 특징으로 하는 기판.
16. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 입체 쌍의 엘리먼트가 화상 밝기 및/또는 화상의 차광 및/또는 시계각도를 제어하는 다른 단면 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 기판.