KR20050093930A - Three-dimensional display system using lens array - Google Patents

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Abstract

본 발명은 렌즈 어레이를 이용한 입체 디스플레이 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a stereoscopic display system using a lens array.

본 발명에서는 영상 처리부가 3차원 영상의 재생을 위한 기초 영상을 다수 생성하며, 이러한 기초 영상들은 화상 표시부로 전달되어 표시된다. 화상 표시부에서 표시되는 기초 영상은 렌즈 어레이의 행렬로 배열된 다수의 기초 렌즈에 의하여 각각 결상되어 3차원 영상으로 재생된다. 특히, 렌즈 어레이는 제1 방향 또는 제2 방향으로 렌즈 어레이의 중심이 구부러지도록 소정 곡률을 가지므로, 상기 각각의 기초 영상이 화상 표시부 상에 표시되는 기초 영상 영역의 경계가 상기 렌즈 어레이의 곡률 반경의 중심에서 각 기초렌즈의 양 끝을 연결한 직선이 상기 화상 표시부와 만나는 지점으로 재정의 되어 시야각이 증가된다. In the present invention, the image processing unit generates a plurality of base images for reproduction of the 3D image, and these base images are transferred to the image display unit for display. The base image displayed on the image display unit is imaged by a plurality of base lenses arranged in a matrix of lens arrays, and reproduced as a 3D image. In particular, since the lens array has a predetermined curvature so that the center of the lens array is bent in the first direction or the second direction, the radius of curvature of the lens array is defined by the boundary of the base image area in which the respective base images are displayed on the image display unit. The line of view is redefined to a point where a straight line connecting both ends of each elementary lens meets the image display part at the center of, thereby increasing the viewing angle.

또한, 렌즈 어레이와 화상 표시부 사이에 격벽을 위치시켜 플립트(Flipped) 영상, 즉 이웃하는 렌즈를 통해 보이는 원하지 않는 영상을 제거하여, 보다 시야각이 현저하게 증가한 입체 영상을 표시할 수 있다. In addition, a partition wall may be positioned between the lens array and the image display unit to remove a flipped image, that is, an unwanted image viewed through a neighboring lens, thereby displaying a stereoscopic image having a significantly increased viewing angle.

Description

렌즈 어레이를 이용한 입체 디스플레이 시스템{Three-dimensional display system using lens array}Three-dimensional display system using lens array}

본 발명은 입체 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 집적 영상술(Integral Photography, 이하 IP라 명명함)을 사용하여 3차원 영상을 표시(display) 하는 입체 디스플레이 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a stereoscopic display system, and more particularly, to a stereoscopic display system and a method for displaying a three-dimensional image using Integrated Photography (hereinafter referred to as IP).

3차원 화상을 구현하는 기술 중 렌즈 어레이를 사용하는 IP 방식은 1908년 리프만 (Lippmann)에 의해 처음 제안된 후 점차 개선되었으나, 그 동안 촬영 소자나 표시 소자 기술의 한계로 인해 크게 주목을 받지 못하다가 고분해능 촬영 소자와 고해상도 표시 소자의 개발과 함께 최근 연구가 활발해지고 있다. The IP method using the lens array among 3D image realization techniques has been gradually improved since it was first proposed by Lippmann in 1908, but it has not received much attention due to the limitations of the imaging device or display device technology. In recent years, with the development of high-resolution imaging devices and high-resolution display devices, research has been actively conducted.

도 1a에 종래의 IP 방식에 대한 기본 원리가 도시되어 있다. The basic principle of the conventional IP scheme is shown in FIG.

IP 방식을 구현하기 위한 전체 시스템은 도 1a에서와 같이, 크게 두개의 기능부 즉, 촬영부(100)와 표시부(200)로 구성된다. 촬영부(100)는 3차원 형상을 가지는 물체의 상을 형성하는 렌즈 어레이(110)와, 렌즈 어레이(110)에 의하여 결상된 기초 영상을 저장하는 촬영 소자(120)로 이루어지며, 표시부(200)는 촬영 소자에 저장된 기초 영상을 표시하는 표시 소자(210)와, 표시 소자에서 표시되는 기초 영상을 결상하여 3차원 영상으로 재생시키는 렌즈 어레이(220)를 포함한다. 각 렌즈 어레이(110,220)는 다수의 단위 렌즈로 이루어진다. The entire system for implementing the IP scheme is largely composed of two functional units, namely, the photographing unit 100 and the display unit 200, as shown in FIG. The photographing unit 100 includes a lens array 110 forming an image of an object having a three-dimensional shape, and a photographing element 120 storing a basic image formed by the lens array 110, and the display unit 200. ) Includes a display element 210 for displaying a base image stored in the photographing element, and a lens array 220 for forming a 3D image by forming an image of the base image displayed on the display element. Each lens array 110, 220 is composed of a plurality of unit lenses.

촬영부(100)에서는 렌즈 어레이(110)의 단위 렌즈에 의하여 3 차원 물체의 여러 방향에서의 기초 영상이 촬영 소자(120)에 맺혀 저장된다. 표시부(200)에서는 촬영부(100)의 역 과정으로 저장된 기초 영상들이 표시 소자(210)에 의해 표시되고, 다시 이 기초 영상들이 렌즈 어레이(220)를 통과하면서 합쳐져서(이를 집합 영상이라 부르기로 한다) 원래 3차원 물체가 있었던 위치에서 3차원 영상으로 재생된다.  In the photographing unit 100, a basic image in various directions of a 3D object is formed in the photographing element 120 by the unit lens of the lens array 110. In the display unit 200, the base images stored in the reverse process of the photographing unit 100 are displayed by the display element 210, and the base images are combined while passing through the lens array 220 (this is called an aggregate image). ) 3D video is played back from the original 3D object location.

이때 촬영 과정에서 발생하는 깊이 역전 현상 등의 문제를 해결하고 시스템의 구조를 보다 간단히 하기 위해 컴퓨터 그래픽으로 기초 영상을 제작하는 방식인 CGIP(Computer-Generated Integral Photography)가 제안되었다. In this case, CGIP (Computer-Generated Integral Photography), a method of producing basic images with computer graphics, has been proposed to solve problems such as depth inversion during the shooting process and to simplify the structure of the system.

도 1b에 CGIP 시스템의 구조가 도시되어 있다. 도 1b에서와 같이, 가상의 3차원 물체에 대한 기초 영상들을 컴퓨터를 이용해 생성하고 이를 표시 소자(예를 들어 액정 표시(LCD) 패널)로 전송한 후, 렌즈 어레이를 통해 입체 영상을 구현하는 간단한 구조이다. 이때 렌즈 어레이와 표시 소자 예를 들어 LCD 패널과의 간격에 따라 집합 영상이 맺히는 위치가 달라지게 되는데 이는 다음의 식으로부터 쉽게 알 수 있다. The structure of the CGIP system is shown in FIG. As shown in FIG. 1B, a simple method of generating a basic image of a virtual three-dimensional object using a computer, transferring it to a display element (for example, a liquid crystal display (LCD) panel), and then implementing a stereoscopic image through a lens array. Structure. At this time, the position where the aggregated image is formed varies depending on the distance between the lens array and the display element, for example, the LCD panel. This can be easily seen from the following equation.

1/z + 1/g = 1/f1 / z + 1 / g = 1 / f

여기에서 z는 집합 영상의 렌즈 어레이로부터의 위치, g는 렌즈 어레이와 LCD 패널과의 간격, f는 렌즈 어레이를 구성하는 기초 렌즈(단위 렌즈)의 초점 거리이다.Where z is the position from the lens array of the aggregated image, g is the distance between the lens array and the LCD panel, and f is the focal length of the base lens (unit lens) constituting the lens array.

즉, 렌즈 어레이와 LCD 패널과의 간격이 기초 렌즈의 초점거리보다 클 경우에는 상이 맺히는 거리 값이 양수가 되어 집합 영상이 렌즈 어레이의 앞면에 실상으로 맺히게 되고(실상 IP), 반대로 렌즈 어레이와 LCD 패널과의 간격이 기초 렌즈의 초점거리보다 작을 경우에는 상이 맺히는 거리 값이 음수가 되는데, 이는 집합 영상이 렌즈 어레이의 뒷면에 허상으로 맺히게 됨을 뜻한다(허상 IP). In other words, if the distance between the lens array and the LCD panel is larger than the focal length of the base lens, the distance between images is positive and the aggregated image is actually formed on the front of the lens array (actual IP). If the distance from the panel is smaller than the focal length of the basic lens, the distance between the images becomes negative, which means that the aggregated image is formed as a virtual image on the back of the lens array (virtual IP).

도 2에서 IP의 두 가지 표시 방법인 실상 IP와 허상 IP를 비교하여 도시하고 있다. 허상 IP의 경우 집합 영상이 맺히는 위치가 실상 IP보다 관찰자로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 관찰자는 렌즈 어레이와 LCD 패널쪽으로 약간 더 가까이 가서도 입체 영상을 볼 수 있는 장점이 있다. 또한 도 2로부터 알 수 있듯이 허상 IP의 기초영상은 실상 IP의 기초영상과는 달리 직립상이라는 차이점을 제외하고는 실상 IP의 구현 방식과 유사하다.In FIG. 2, the two IP display methods, real IP and virtual IP, are compared and shown. In the case of the virtual IP, the location where the aggregated image is formed is farther from the viewer than the actual IP, so that the observer can see the stereoscopic image even slightly closer to the lens array and the LCD panel. Also, as can be seen from FIG. 2, the basic video of the virtual IP is similar to the actual IP implementation except for the fact that the basic video of the virtual IP is upright.

이러한 IP 방식에 의한 입체 디스플레이 시스템에서 문제가 되고 있는 것 중의 하나가 시야각이다. IP 방식에서는 재생되는 입체 영상이 여러 개가 동시에 보이는 현상을 없애기 위하여 각 기초 영상들 중 그에 해당하는 기초 렌즈의 영역을 벗어나는 위치에 있는 것은 표시 소자에 표시하지 않는데, 이것이 IP 방식의 기본적인 시야각을 제한하게 된다. 이로 인해 제한된 시야각은 다음 식과 같이 나타난다. One of the problems in the stereoscopic display system by the IP method is the viewing angle. In the IP method, in order to eliminate the phenomenon in which three-dimensional images to be reproduced at the same time are not displayed on the display element among the respective basic images out of the area of the corresponding basic lens, which limits the basic viewing angle of the IP method. do. As a result, the limited viewing angle is expressed as follows.

여기에서 θ는 시야각, L은 기초 렌즈의 폭, g 는 렌즈 어레이와 표시 소자 사이의 거리이다.Θ is the viewing angle, L is the width of the base lens, g is the distance between the lens array and the display element.

위의 수학식 2에서와 같이 시야각은 렌즈 어레이와 표시 소자 사이의 거리에 반비례하고 기초 렌즈의 크기에 비례하므로, 시야각을 넓히기 위해서는 렌즈 어레이와 표시 소자 사이의 간격을 좁히거나 기초 렌즈의 폭을 넓혀야 한다. 그러나 렌즈 어레이와 표시 소자 사이의 간격은 기초 렌즈의 초점거리에 의한 제한과 재생되는 기초 영상의 분해능 문제로 어느 한계 이상으로 좁힐 수 없고, 기초 렌즈의 폭도 너무 넓어지게 되면 표현 가능한 입체 영상의 두께가 얇아지게 된다. 또한, 재생되는 입체 영상을 여러 사람이 함께 넓은 범위에서 감상할 수 있어야 하는데, 이러한 제한된 시야각으로 인하여 여러 사람이 함께 입체 영상을 감상할 수 없는 문제점이 있다. As shown in Equation 2 above, the viewing angle is inversely proportional to the distance between the lens array and the display element and is proportional to the size of the elementary lens. Therefore, in order to increase the viewing angle, the distance between the lens array and the display element must be narrowed or the width of the elementary lens must be widened. do. However, the distance between the lens array and the display element cannot be narrowed beyond a certain limit due to the limitation of the focal length of the base lens and the resolution of the reproduced base image, and if the width of the base lens becomes too wide, the thickness of the stereoscopic image that can be expressed is increased. Thinner. In addition, the stereoscopic image to be reproduced should be able to enjoy a wide range of people together, due to this limited viewing angle there is a problem that several people can not enjoy the stereoscopic image together.

그러므로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 넓은 범위에서 입체 영상 관찰이 가능한 입체 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다. Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to solve the conventional problems, to provide a stereoscopic display system capable of observing a stereoscopic image in a wider range.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소정 곡률을 가지는 렌즈 어레이와 격벽을 사용하여 보다 넓은 시야각을 가지는 입체 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a three-dimensional display system having a wider viewing angle by using a lens array having a predetermined curvature and a partition wall.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 평평한 렌즈 어레이를 수평 방향 또는 수직 방향으로 일정한 곡률을 가지게 되도록 구부러지게 제작한다. 이렇게 구부러진 렌즈 어레이의 구조에 따라 기초 영상이 표시되는 영역을 재정의하여 표시 장치에 기초 영상들을 표시하고, 렌즈 어레이와 표시 장치 사이에 격벽을 설치하여 플립트(Flipped) 영상을 효과적으로 제거한다.In order to achieve this technical problem, the present invention manufactures the flat lens array bent to have a constant curvature in the horizontal or vertical direction. According to the structure of the bent lens array, the area in which the base image is displayed is redefined to display the base images on the display device, and a partition is provided between the lens array and the display device to effectively remove the flipped image.

본 발명의 특징에 따른 렌즈 어레이를 사용한 입체 디스플레이 시스템은, 3차원 영상의 재생을 위한 기초 영상을 다수 생성하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에서 생성된 기초 영상을 표시하는 화상 표시부; 및 행렬로 배열된 다수의 기초 렌즈로 이루어지며, 상기 화상 표시부에서 표시되는 기초 영상을 결상하여 해당하는 3차원 영상을 재생하는 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 렌즈 어레이는 제1 방향 또는 제2 방향으로 렌즈 어레이의 중심이 구부러지도록 소정 곡률을 가진다. According to an aspect of the present invention, a stereoscopic display system using a lens array includes: an image processor configured to generate a plurality of basic images for reproducing a 3D image; An image display unit which displays a basic image generated by the image processor; And a lens array configured to form a plurality of elementary lenses arranged in a matrix, and to form an image of the elementary image displayed on the image display unit to reproduce a corresponding three-dimensional image, wherein the lens array is arranged in a first direction or a second direction. It has a predetermined curvature so that the center of the lens array is bent.

특히, 상기 각각의 기초 영상이 화상 표시부 상에 표시되는 기초 영상 영역의 경계는 상기 렌즈 어레이의 곡률 반경의 중심에서 각 기초렌즈의 양 끝을 연결한 직선이 상기 화상 표시부와 만나는 지점이다. In particular, the boundary of the base image area in which each base image is displayed on the image display unit is a point where a straight line connecting both ends of each base lens meets the image display unit at the center of the radius of curvature of the lens array.

또한, 상기 렌즈 어레이와 화상 표시부 사이에 다수의 격벽이 위치될 수 있으며, 이 경우 상기 격벽들은 상기 렌즈 어레이의 각 기초 렌즈의 양 끝과 그에 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분을 따라 각각 위치된다.In addition, a plurality of barrier ribs may be positioned between the lens array and the image display unit, and the barrier ribs may be positioned along line segments connecting both ends of each elementary lens of the lens array and a corresponding base image region. do.

이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present disclosure. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템의 블록도이다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템은 도 3에 도시되어 있듯이, 화상 표시부(10), 영상 처리부(20), 렌즈 어레이(30)를 포함한다. 3 is a block diagram of a stereoscopic display system according to a first exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the stereoscopic display system according to the first embodiment of the present invention includes an image display unit 10, an image processing unit 20, and a lens array 30.

화상 표시부(10)는 영상 처리부(20)로부터 영상 신호를 받아 표시하는 장치로서 예를 들어, 액정 표시 장치(LCD)나 평면 CRT 등 기존의 표시 장치 등이 사용될 수 있다. 본 실시 예에서는 액정 표시 장치를 화상 표시부의 예로서 제시한다.The image display unit 10 may receive a video signal from the image processor 20 and display the image signal. For example, a conventional display device such as a liquid crystal display (LCD) or a flat panel CRT may be used. In this embodiment, the liquid crystal display device is shown as an example of the image display unit.

영상 처리부(20)는 입체 영상을 표시하기 위하여 화상 표시부(10)에 나타나야 할 기초 영상에 대한 영상 신호를 생성하여 화상 표시부(10)에 전달한다. The image processor 20 generates an image signal for a basic image to be displayed on the image display unit 10 to display a stereoscopic image, and transmits the image signal to the image display unit 10.

렌즈 어레이(30)는 화상 표시부의 표시 영역에 대응하여 행렬로 배열되어있는 다수의 렌즈들로 이루어지며, 이러한 렌즈 어레이(30)를 구성하는 렌즈들을 기초 렌즈라고 명명한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 어레이(30)는 소정 곡률을 가지도록 형성된다. 즉, 도 3에서와 같이 렌즈 어레이(30)가 제1 방향(예를 들어 수평 방향) 또는 제2 방향(예를 들어 수직 방향) 일정한 곡률을 가지도록 구부러지게 형성된다. The lens array 30 is composed of a plurality of lenses arranged in a matrix corresponding to the display area of the image display unit, and the lenses constituting the lens array 30 are called base lenses. In particular, the lens array 30 according to the embodiment of the present invention is formed to have a predetermined curvature. That is, as shown in FIG. 3, the lens array 30 is bent to have a constant curvature in the first direction (eg, horizontal direction) or the second direction (eg, vertical direction).

다음에는 이러한 구조를 토대로 하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 영상 디스플레이 시스템의 동작에 대하여 설명한다. Next, the operation of the image display system according to the first embodiment of the present invention will be described based on the structure.

본 발명의 제1 실시 예에서는 곡률을 가지는 렌즈 어레이(30)를 사용하여 시야각을 보다 향상시킨다. In the first embodiment of the present invention, the viewing angle is further improved by using the lens array 30 having the curvature.

도 4에 기존의 평평한 렌즈 어레이를 사용하여 IP방법으로 입체 영상을 표시할 때 시야각의 제한을 나타내는 구조가 예시되어 있으며, 도 5에 본 발명의 제1 실시 예에 따라 구부러진 렌즈 어레이를 사용하여 IP 방법으로 입체 영상을 표시할 때 시야각의 증가를 보여주는 구조가 예시되어 있다. 4 illustrates a structure representing a viewing angle limitation when displaying a stereoscopic image by using an existing flat lens array, and FIG. 5 illustrates an IP using a curved lens array according to the first embodiment of the present invention. A structure showing an increase in viewing angle when displaying a stereoscopic image by the method is illustrated.

기존의 영상 디스플레이 시스템에서는 평평한 렌즈 어레이를 사용하므로 도 4의 화상 표시부(10)에 표시되는 기초 영상에서 볼 수 있는 바와 같이, 기초 영상이 그에 해당하는 기초 렌즈의 영역을 넘어가게 되는 경우가 발생한다. 즉, 기초 영상이 렌즈 어레이(30)의 해당 기초 렌즈에 대응하는 영역에만 표시되지 않고 다른 기초 렌즈에 대응하는 영역까지 표시되는 현상(도 4에 표시된 화살표 참조)이 발생하게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위하여, 기존에는 해당 영역을 벗어나는 기초 영상들은 화상 표시부(10)에 표시하지 않고, 기초 렌즈에 대응하는 영역 안에서만 기초 영상이 표시되게 하였다.Since a conventional image display system uses a flat lens array, as shown in the base image displayed on the image display unit 10 of FIG. 4, the base image may exceed an area of the corresponding base lens. . That is, a phenomenon in which the base image is not displayed only in an area corresponding to the base lens of the lens array 30 but also up to an area corresponding to another base lens (see arrow shown in FIG. 4) occurs. In order to prevent such a phenomenon, conventionally, the base images out of the corresponding area are not displayed on the image display unit 10, but the base images are displayed only in an area corresponding to the base lens.

그러나 본 발명의 제1 실시 예에서는 도 5에서와 같이, 기초 영상이 대응하는 기초 렌즈의 영역을 넘어가는 경우가 발생하지 않게 된다. 이것은 수평 방향 또는 수직 방향으로 일정한 곡률을 가지도록 구부러지게 형성된 렌즈 어레이 때문이다. 구체적으로, 곡률의 중심을 감싸는 형태로 구부러진 렌즈 어레이에 의하여, 기존의 입체 디스플레이 시스템에서와는 다르게 기초 영상을 표시할 수 있는 영역이 증대하게 된다. 다시 말해서 재정의된 기초 영상 영역 내에서 소정 곡률을 가진 방향으로 각 기초렌즈에 해당하는 기초 영상이 모두 표시되게 된다. 예를 들어, 수평 방향으로 곡률을 가지는 경우에는 수직 방향으로 배열된 기초 렌즈 중 일부 기초 렌즈들에 해당하는 기초 영상만을 표시하고, 수평 방향으로는 상기 수평 방향으로 배열된 기초 렌즈의 수와 동일한 수의 기초 영상을 표시한다. 이러한 원리를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.However, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the case where the base image does not exceed the area of the corresponding base lens does not occur. This is due to the lens array bent to have a constant curvature in the horizontal or vertical direction. Specifically, unlike the conventional stereoscopic display system, the lens array bent in a form surrounding the center of curvature increases the area for displaying the base image. In other words, all of the base images corresponding to each base lens are displayed in a direction having a predetermined curvature in the redefined base image region. For example, in the case of having curvature in the horizontal direction, only the basic image corresponding to some basic lenses among the basic lenses arranged in the vertical direction is displayed, and in the horizontal direction, the same number as the number of the basic lenses arranged in the horizontal direction. Display the basic video. This principle is explained in more detail as follows.

먼저, 기존의 실상 IP의 기초 영상과 허상 IP의 기초 영상을 제작하는 방법에 대하여 설명한다. First, a method of producing a basic video of the existing real IP and the basic video of the virtual IP will be described.

재생될 입체 영상을 이루는 한 점 P의 평면상의 위치를 직교 좌표로 (x, y), 그 깊이 정보, 즉 렌즈 어레이로부터 그 점의 상이 맺히는 곳까지의 거리 z, 렌즈 어레이의 각 기초 렌즈 중 왼쪽으로부터 i 번째, 위로부터 j 번째에 위치되는 기초 렌즈의 중심 좌표를 (lens_x[i][j], lens_y[i][j]), 그리고 기초 렌즈의 x방향 크기를 L_x, y방향 크기를 L_y, 초점 거리를 f 라고 하자. The position on the plane of a point P constituting the stereoscopic image to be reproduced is (x, y) in Cartesian coordinates, the depth information, that is, the distance z from the lens array to where the image of the point is formed, the left of each elementary lens of the lens array. The coordinates of the center lens of the base lens positioned i th from the top and j th from above (lens_x [i] [j], lens_y [i] [j]), and the x direction size of the base lens L_x and the y direction size L_y Let f be the focal length.

이 때, 가상의 물체 포인트(object point)인 점 P의 기초 영상 중 왼쪽으로부터 i 번째 위로부터 j 번째에 위치한 기초 렌즈에 해당하는 기초 영상은 다음 식에 의한 좌표값을 가지는 점 E_ij 가 된다.At this time, the base image corresponding to the base lens located at the i th from the i th from the left among the base images of the point P as the virtual object point becomes the point E_ij having the coordinate value according to the following equation.

실상 IP일 경우, 기초 영상은 다음과 같이 나타낼 수 있다. In the case of the actual IP, the base image may be represented as follows.

허상 IP일 경우, 기초 영상은 다음과 같이 나타낼 수 있다. In the case of the virtual IP, the base image may be represented as follows.

그러나 기존의 IP의 기초 영상 제작방법에 의하면 위의 수학식 3 및 4 혹은 수학식 5 및 6에 의하여 계산된 점 E_ij가 반드시 왼쪽으로부터 i 번째 위로부터 j 번째에 위치한 기초렌즈에 의한 기초 영상이 되는 것은 아니고 다음 두 가지 조건을 동시에 만족시킬 때만 기초 영상이 된다.However, according to the existing IP basic image production method, the point E_ij calculated by Equations 3 and 4 or Equations 5 and 6 must be the basic image by the elementary lens located at the j th from the i th from the left. It is not a basic image only when the following two conditions are satisfied at the same time.

(조건1) (Condition 1)

(조건2) (Condition 2)

수학식 3과 수학식 4 혹은 수학식 5와 수학식 6에 의하여 계산된 점 E_ij 모두를 기초 영상으로 하지 않고 조건 1과 조건 2를 동시에 만족시키는 점만을 기초 영상으로 하는 것은 이러한 조건 1과 조건 2의 만족여부에 관계없이 수학식 1과 수학식 2 혹은 수학식 5와 수학식 6에 의하여 계산된 점 E_ij 모두를 기초 영상으로 하면 재생되는 입체 영상이 동시에 여러 개가 관찰되는 단점이 생겨 재생된 입체 영상의 질이 떨어지기 때문이다. 그러나 이렇게 조건 1과 조건 2를 만족하는 점만을 기초 영상으로 하기 때문에 재생되는 입체 영상의 시야각이 제한되며, 이에 따라 시야각을 벗어난 범위의 관찰자는 도 4에서와 같이 더 이상 기초영상을 볼 수 없게 된다. 그 결과, 관찰자가 영상을 볼 수 있는 위치는 기본적으로 렌즈 어레이 정면에서 좌우 시야각 범위 내로 제한된다. It is not necessary to use both the point E_ij calculated by Equation 3 and Equation 4 or Equation 5 and Equation 6 as the base image, and to set only the point that satisfies Condition 1 and Condition 2 simultaneously as the base image. Irrespective of whether or not the satisfaction of the Equation Equation 1 and Equation (2) or Equation 5 calculated by Equation 6 as the base image, the three-dimensional images to be reproduced is observed because the disadvantage that several stereo images are reproduced at the same time Because of poor quality. However, since only the points satisfying condition 1 and condition 2 are used as the base image, the viewing angle of the reproduced stereoscopic image is limited. As a result, an observer outside the viewing angle cannot see the base image any more as shown in FIG. 4. . As a result, the location where the viewer can see the image is basically limited within the left and right viewing angle range in front of the lens array.

그러나 본 발명의 제1 실시 예에서는 구부러진 렌즈 어레이를 사용하여 기초 영상들을 결상시키기 때문에, 각 기초 렌즈에 대한 기초 영상의 위치가 기존과 달라진다. 우선 도 3에서 볼 수 있듯이 수평방향으로 구부러진 렌즈의 곡률반경의 중심에서 각 기초렌즈의 양 끝을 연결한 직선이 화상 표시부(10)와 만나는 지점을 각 렌즈의 기초 영상 영역의 경계로 재정의 한다. 재생될 입체영상은 도 5와 같이 렌즈의 곡률 반경의 중심 또는 중심 부근에 위치하도록 한다.However, in the first embodiment of the present invention, since the base images are formed by using the bent lens array, the position of the base image for each base lens is different from the conventional one. First, as shown in FIG. 3, the point where a straight line connecting both ends of each elementary lens meets the image display unit 10 at the center of the curvature radius of the lens bent in the horizontal direction is defined as the boundary of the elementary image area of each lens. . The stereoscopic image to be reproduced is positioned at or near the center of the radius of curvature of the lens as shown in FIG. 5.

구체적으로 설명하면, 위와 동일하게 재생될 입체 영상을 이루는 한 점 P의 평면상의 위치에 따른 직교 좌표, 깊이 정보 등을 각각 (x, y), z라고 하고, 렌즈 어레이의 각 기초 렌즈 중 왼쪽으로부터 i 번째, 위로부터 j 번째에 위치되는 기초 렌즈의 중심 좌표를 (lens_x[i][j], lens_y[i][j], lens_z[i][j])이라 하자. Specifically, the Cartesian coordinates, depth information, etc. according to the position on the plane of the point P forming the stereoscopic image to be reproduced as described above are referred to as (x, y) and z, respectively, and from the left of each elementary lens of the lens array. Let the center coordinates of the elementary lens located at the i-th and j-th be (lens_x [i] [j], lens_y [i] [j], lens_z [i] [j]).

도 6은 본 발명의 제1 실시 예에서 각 기초렌즈의 위치와 기초 영상을 계산할 때 사용한 직교 좌표계를 나타낸다. FIG. 6 illustrates a Cartesian coordinate system used when calculating the position of each elementary lens and the elementary image in the first embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여, 기초 렌즈의 x방향 크기를 L_x, y방향 크기를 L_y, 초점 거리를 f, 구부러진 렌즈 어레이의 중심에 위치한 기초렌즈와 화상 표시부(10) 사이의 거리를 g, 렌즈 어레이(30)의 수평 방향의 곡률 반경을 r 이라 할 때, 가상의 물체 포인트(object point)인 점 P의 기초 영상 중 왼쪽으로부터 i 번째 위로부터 j 번째에 위치한 기초 렌즈에 해당하는 기초 영상은 다음 식에 의한 좌표값을 가지는 점 E_ij 가 된다.Referring to FIG. 6, the x-direction size of the base lens is L_x, the y-direction size is L_y, the focal length f, the distance between the base lens positioned at the center of the bent lens array and the image display unit 10, and the lens array ( When the radius of curvature in the horizontal direction of 30) is r, the base image corresponding to the base lens located in the j th from the i th to the left from the left of the base image of the point P which is the virtual object point is represented by the following equation. It becomes point E_ij which has coordinate value by.

실상 IP일 경우, 기초 영상은 다음과 같이 나타낼 수 있다. In the case of the actual IP, the base image may be represented as follows.

허상 IP일 경우, 기초 영상은 다음과 같이 나타낼 수 있다. In the case of the virtual IP, the base image may be represented as follows.

그리고 기존의 IP의 기초 영상 제작방법과 마찬가지로 위의 수학식 7 및 8 혹은 수학식 9 및 10에 의하여 계산된 점 E_ij가 반드시 왼쪽으로부터 i 번째 위로부터 j 번째에 위치한 기초렌즈에 의한 기초 영상이 되는 것은 아니고 다음 두 가지 조건을 동시에 만족시킬 때만 기초 영상이 된다.And as in the existing IP basic video production method, the point E_ij calculated by the above Equations 7 and 8 or 9 and 10 is necessarily the base image by the base lens located from the i th to the j th from the left. It is not a basic image only when the following two conditions are satisfied at the same time.

그러나 이 경우 수학식 7 및 8 혹은 수학식 9 및 10에 의하여 계산된 점 E_ij는 대부분 위의 조건 3과 4를 만족시키게 되어 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 모든 기초렌즈들이 해당하는 기초 영상을 가지게 되고 즉, 기초 렌즈 영역에 해당하는 기초 영상이 모두 표시되어 시야각이 증대하게 된다. However, in this case, the points E_ij calculated by Equations 7 and 8 or 9 and 10 satisfy most of the above conditions 3 and 4, so that all the elementary lenses have a corresponding elementary image as shown in FIG. That is, all the basic images corresponding to the basic lens area are displayed, thereby increasing the viewing angle.

이는 곡률 반경의 중심을 감싸는 형태를 가지는 렌즈 어레이의 기하학적 구조에 기인한 것으로, 기존의 평평한 렌즈 어레이를 사용했을 때 일정한 시야각을 벗어나면 더 이상 기초 영상이 존재하지 않아 영상을 볼 수 없었던 것과는 다르게, 렌즈가 존재하는 한 계속 기초 영상이 존재하게 되어 입체 영상의 시야각이 증대된다. This is due to the geometry of the lens array having a shape that wraps around the center of the radius of curvature, which is different from the conventional flat lens array, where the basic image is no longer present because the basic image is no longer present. As long as the lens exists, the basic image continues to exist, thereby increasing the viewing angle of the stereoscopic image.

그러므로, 수평 방향으로 모든 렌즈의 기초 영상이 존재한다는 면에서 보면 본 발명은 기존과 같은 시야각의 제한이 없게 된다. Therefore, in view of the existence of the base image of all the lenses in the horizontal direction, the present invention is not limited to the conventional viewing angle.

한편, 본 발명의 제1 실시 예와 같이 구부러진 렌즈 어레이를 사용하는 입체 디스플레이 시스템에서 시야각을 제한하는 다른 요인이 생길 수 있다. 본 발명에서는 이것을 간격 불일치(Gap mismatch)라고 명명하기로 하며, 간격 불일치는 다음과 같은 현상을 말한다. On the other hand, in the stereoscopic display system using the bent lens array as in the first embodiment of the present invention may cause other factors that limit the viewing angle. In the present invention, this is referred to as a gap mismatch, and the gap mismatch refers to the following phenomenon.

일반적으로 렌즈 어레이를 이루고 있는 각 기초 렌즈의 초점거리는 f로 일정하고 수학식 1, 즉 렌즈의 법칙을 만족시키게 된다. 본 발명의 실시 예에서는 렌즈 어레이가 구부러져 있기 때문에 평평한 렌즈 어레이의 경우와는 다르게 각 기초 렌즈들의 중심과 화상 표시부(10) 사이의 거리 g가 기초 렌즈의 위치에 따라 달라진다. 도 5에서 볼 수 있듯이 기초 렌즈가 렌즈 어레이의 중심으로부터 많이 멀어지면, g의 변화폭이 크게 되며, 각 g 값의 차는 다음과 같은 식으로 표현 할 수 있다. In general, the focal length of each elementary lens of the lens array is constant f, and satisfies Equation 1, that is, the law of the lens. In the embodiment of the present invention, since the lens array is bent, the distance g between the centers of the respective base lenses and the image display unit 10 differs from the position of the base lens unlike the case of the flat lens array. As shown in FIG. 5, when the elementary lens is far from the center of the lens array, the change range of g becomes large, and the difference of each g value can be expressed as follows.

, 이 때 , At this time

여기에서 G [n]은 중심 기초 렌즈의 순서인 n을 0으로 했을 때, 중심 기초 렌즈와 중심 기초 렌즈에서 n번째 떨어진 렌즈의 각 g 값의 차이다.Here, G [n] is the difference between the respective g values of the center base lens and the lens n-th separated from the center base lens when n, which is the order of the center base lens, is 0.

g 값이 변하면 렌즈의 법칙에 의해 d 가 영향을 받아 각 기초 영상들이 더 이상 집적 결상되지 않게 되는 현상이 발생한다. 이러한 간격 불일치 현상에 의하여 시야각이 제한될 수 있으나, 본 발명의 제1 실시 예에서는 간격 불일치를 용인할 수 있는 범위 안에서는 집적된 입체 영상을 최적으로 볼 수 있다. 용인 가능한 최대 G[n]을 정하게 되면 최대 정수값 을 계산할 수 있다. 재생되는 입체 영상의 시야각(Ω)은 구부러진 방향, 즉, 수평 방향으로 넓어지게 되며 다음과 같이 표현할 수 있다.When the value of g changes, d is influenced by the law of the lens so that each basic image is no longer integrated and formed. Although the viewing angle may be limited by the gap mismatch phenomenon, the integrated stereoscopic image may be optimally viewed within the range in which the gap mismatch may be tolerated. Determine the maximum allowable G [n], the maximum integer value Can be calculated. The viewing angle Ω of the reproduced stereoscopic image is widened in a bent direction, that is, in a horizontal direction, and can be expressed as follows.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에서는 수평 방향으로 렌즈 어레이(30)를 구부려서 수평 방향의 시야각을 증대시킨다. As described above, in the first embodiment of the present invention, the lens array 30 is bent in the horizontal direction to increase the viewing angle in the horizontal direction.

다음에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템은 제1 실시 예와 동일한 구조로 이루어지며, 여기서는 상세한 구조 설명을 생략한다. Next, a stereoscopic display system according to a second embodiment of the present invention will be described. The stereoscopic display system according to the second embodiment of the present invention has the same structure as the first embodiment, and detailed structure description thereof will be omitted.

제2 실시 예에서는 제1 실시 예와는 달리 수평 방향으로 렌즈 어레이를 구부린 것이 아니라 수직 방향으로 렌즈를 구부려 수직 방향의 시야각을 증대시키는 방법을 제시한다.Unlike the first embodiment, the second embodiment provides a method of increasing the viewing angle in the vertical direction by bending the lens in the vertical direction instead of bending the lens array in the horizontal direction.

이때 영상 처리부(20)에 의하여 생성되는 기초 영상은 수직 방향으로 렌즈 어레이를 구성하는 기초 렌즈의 수만큼 생성된다. 이 때 기초 영상은 위의 수학식 7 내지 수학식 10에 의하여 제1 실시 예와 동일하게 생성되나 만족시켜야 하는 조건이 다음과 같이 달라진다.At this time, the base image generated by the image processor 20 is generated as many as the number of base lenses constituting the lens array in the vertical direction. At this time, the base image is generated in the same manner as in the first embodiment by the above Equations 7 to 10, but the conditions to be satisfied are different as follows.

(조건5)(Condition 5)

(조건6) (Condition 6)

따라서, 재생되는 입체 영상의 수직 시야각이 확대되는 효과가 있다. 여기서 확대된 수직 시야각은 위의 수학식 12와 같이 나타난다. Therefore, the vertical viewing angle of the stereoscopic image to be reproduced is enlarged. The enlarged vertical viewing angle is represented by Equation 12 above.

한편, 제1 및 제2 실시 예와 같이 구부러진 렌즈 어레이를 사용한 경우, 모든 기초 영상들을 동시에 화상 표시부(10)에 표시하게 되면 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 원하는 입체 영상 뿐 아니라 플립트 영상도 동시에 관찰하게 될 수 있다. Meanwhile, when the bent lens array is used as in the first and second embodiments, when all the basic images are simultaneously displayed on the image display unit 10, not only the desired stereoscopic image but also the flip image can be simultaneously observed as shown in FIG. 5. Can be done.

따라서, 본 발명의 제3 실시 예에서는 격벽을 사용하여 이러한 플립트 영상을 제거한다. Therefore, in the third embodiment of the present invention, such a flip image is removed using a partition wall.

다음에는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템에 대하여 설명한다. Next, a stereoscopic display system according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템의 구조도이다. 본 발명의 제3 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템은 제1 실시 예와 동일한 기능을 수행하는 화상 표시부(10), 영상 처리부(20), 렌즈 어레이(30)를 포함하며, 제1 실시 예와는 달리, 렌즈 어레이(30)와 화상 표시부(10) 사이에 격벽(40)이 위치된다. 7 is a structural diagram of a stereoscopic display system according to a third embodiment of the present invention. The stereoscopic display system according to the third embodiment of the present invention includes an image display unit 10, an image processing unit 20, and a lens array 30 that perform the same functions as those of the first embodiment. Alternatively, the partition wall 40 is positioned between the lens array 30 and the image display portion 10.

구체적으로, 플립트 영상은 기초 영상이 그에 해당하는 기초 렌즈를 통해서가 아니라 인접한 렌즈를 통해 결상되어 생기는 입체 영상으로, 도 5에서와 같이 볼 수 있다. 본 발명의 제3 실시 예에서는 이러한 원하지 않는 플립트 영상을 없애주기 위해서, 격벽을 추가한다. 격벽(40)은 렌즈 어레이(30)의 각 기초 렌즈의 양 끝과 그에 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분을 따라 도 7과 같이 각각 설치된다.In detail, the flip image is a stereoscopic image formed by forming the base image through the adjacent lens, not through the corresponding base lens, and may be viewed as shown in FIG. 5. In the third embodiment of the present invention, a barrier rib is added to eliminate such an unwanted flip image. The partition walls 40 are respectively installed as shown in FIG. 7 along a line segment connecting a boundary between both ends of each elementary lens of the lens array 30 and the elementary image area corresponding thereto.

수평 방향으로 구부러진 렌즈 어레이에 적용할 경우 격벽은 세로로는 렌즈 어레이의 세로와 같은 크기를 가지고 가로로는 각 기초 렌즈의 양끝과 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분의 거리와 같아야 하므로, 중심에서 멀어질수록 가로의 길이가 증가하게 된다. 한편, 수직 방향으로 구부러진 렌즈 어레이에 적용할 경우 격벽은 세로로는 각 기초 렌즈의 양끝과 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분의 거리와 같고, 가로로는 렌즈 어레이의 가로와 같은 크기를 가져야 하므로, 중심에서 멀어질수록 세로의 길이가 증가하게 된다. When applied to a lens array that is bent in the horizontal direction, the bulkhead must be equal in length to the length of the lens array and must be equal to the distance of the line segments connecting the ends of each elementary lens to the boundary of the corresponding elementary image area. The further the distance from, the longer the length of the transverse. On the other hand, when applied to the lens array bent in the vertical direction, the partition wall is vertically equal to the distance of the line connecting the edge of the respective basic lens and the boundary of the corresponding basic image area, the horizontal must have the same size as the horizontal of the lens array. Therefore, the length of the vertical increases as the distance from the center.

이러한 제3 실시 예에서는 위의 제1 및 제2 실시 예와 같이 기초 영상이 생성되어 화상 표시부(10)에 표시되고, 렌즈 어레이(30)의 각 기초 렌즈의 양 끝과 그에 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분을 따라 생성된 격벽(40)에 의하여, 기초 영상이 그에 해당하는 기초 렌즈를 통해서만 결상됨으로써, 위의 제1 및 제2 실시 예와 같은 넓은 시야각이 확보되면서 플립트 영상만이 게거된다. In the third embodiment, as shown in the first and second embodiments, a base image is generated and displayed on the image display unit 10, and both ends of each base lens of the lens array 30 and corresponding base image regions are provided. By the partition wall 40 formed along the line connecting the boundary of the image, the base image is formed only through the corresponding base lens, thereby ensuring a wide viewing angle as in the first and second embodiments. Gagged.

따라서, 렌즈 어레이를 일정한 곡률을 가지도록 구부려 입체 영상에 대한 정보를 가지고 있는 기초 영상들이 표시되는 영역과 기초 영상의 수를 증가시키면서, 격벽을 사용하여 플립트 영상, 즉 이웃하는 렌즈를 통해 보이는 원하지 않는 영상을 없애 줌으로써, 기존의 IP 방식 보다 시야각이 상당히 증가한 입체 영상을 표시할 수 있다. Therefore, the lens array is bent to have a constant curvature to increase the number of the base image and the area in which the base images having the information about the stereoscopic image are displayed, and the partition wall is used to display the flip image, i.e., the neighboring lens. By eliminating the image that is not used, it is possible to display a stereoscopic image with a considerably increased viewing angle than the conventional IP method.

비록, 이 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시 예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시 예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허 청구 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although the invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments disclosed above, but also includes various modifications and equivalents within the scope of the following claims.

이상에서와 같이 위에, 기술된 본 발명의 실시 예에 따라. 화상 표시부에 기존의 IP에 의한 기초 영상 제작 방식에서는 표시되지 않던 기초 영상들이 렌즈 어레이의 구부러진 구조에 의해 각 기초 렌즈에 모두 표시됨으로써, 시야각이 증가된다. As above, according to the embodiment of the present invention described above. Since the basic images, which are not displayed in the basic image production method by the conventional IP, are displayed on each basic lens by the bent structure of the lens array, the viewing angle is increased.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 구부러진 구조를 가지는 렌즈 어레이와 화상 표시부 사이에 위치되는 격벽에 의하여, 플립트 영상을 효과적으로 제거하여 시야각을 현저하게 넓힐 수 있다. In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, a partition wall positioned between the lens array having the curved structure and the image display unit effectively removes the flip image to significantly widen the viewing angle.

도 1a는 일반적인 집적 영상기술(Integral Photography: IP)의 기본 개념을 나타낸 도면이다. FIG. 1A illustrates a basic concept of general integrated photography (IP).

도 1b는 CGIP(Computer-Generated Integral Photography)의 기본 개념을 나타낸 도면이다. 1B is a diagram illustrating a basic concept of computer-generated integrated photography (CGIP).

도 2는 실상 IP와 허상 IP의 개념을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating the concept of a real IP and a virtual IP.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 입체 디스플레이 시스템의 구조도이다. 3 is a structural diagram of a stereoscopic display system according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 기존의 평평한 렌즈 어레이를 사용하여 IP방법으로 입체 영상을 표시할 때 시야각의 제한을 보여주는 도이다. 4 is a view showing the viewing angle limitation when displaying a stereoscopic image by the IP method using a conventional flat lens array.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 구부러진 렌즈 어레이를 사용하여 IP방법으로 입체 영상을 표시할 때 시야각의 증가를 보여주는 도이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an increase in viewing angle when displaying a stereoscopic image by an IP method using a bent lens array according to the first exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에서 각 기초렌즈의 위치와 기초 영상을 계산할 때 사용한 직교 좌표계를 보여주는 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a rectangular coordinate system used when calculating the position of each elementary lens and the elementary image in the present invention.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따라 플립트 영상을 제거하기 위하여 격벽을 사용한 입체 디스플레이 시스템의 구조를 나타낸 도이다. 7 is a diagram illustrating a structure of a stereoscopic display system using a partition wall to remove a flip image according to a third embodiment of the present invention.

Claims (8)

3차원 영상의 재생을 위한 기초 영상을 다수 생성하는 영상 처리부;An image processor which generates a plurality of basic images for reproducing a 3D image; 상기 영상 처리부에서 생성된 기초 영상을 표시하는 화상 표시부; 및An image display unit which displays a basic image generated by the image processor; And 행렬로 배열된 다수의 기초 렌즈로 이루어지며, 상기 화상 표시부에서 표시되는 기초 영상을 결상하여 해당하는 3차원 영상을 재생하는 렌즈 어레이A lens array comprising a plurality of elementary lenses arranged in a matrix, and forming an elementary image displayed on the image display unit to reproduce a corresponding 3D image. 를 포함하고,Including, 상기 렌즈 어레이는 제1 방향 또는 제2 방향으로 렌즈 어레이의 중심이 구부러지도록 소정 곡률을 가지는 입체 디스플레이 시스템.And the lens array has a predetermined curvature so that the center of the lens array is bent in the first direction or the second direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 기초 영상이 화상 표시부 상에 표시되는 기초 영상 영역의 경계는 상기 렌즈 어레이의 곡률 반경의 중심에서 각 기초렌즈의 양 끝을 연결한 직선이 상기 화상 표시부와 만나는 지점인 입체 디스플레이 시스템.And a boundary of a base image area in which each base image is displayed on an image display unit is a point where a straight line connecting both ends of each base lens meets the image display unit at the center of the radius of curvature of the lens array. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈 어레이는 제1 방향으로 렌즈 어레이의 중심이 구부러지도록 소정 곡률을 가지며, The lens array has a predetermined curvature so that the center of the lens array is bent in the first direction, 상기 화상 표시부는 제2 방향으로는 상기 제2 방향으로는 배열된 기초 렌즈 중 일부 기초 렌즈들에 해당하는 기초 영상만을 표시하고, 제1 방향으로는 상기 제1 방향으로 배열된 기초 렌즈의 수와 동일한 수의 기초 영상을 표시하는 입체 디스플레이 시스템. The image display unit displays only a basic image corresponding to some basic lenses among the basic lenses arranged in the second direction in the second direction, and the number of the basic lenses arranged in the first direction in the first direction. Stereoscopic display system for displaying the same number of base images. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상 처리부는 3차원 영상 정보의 물체 포인트(object point)인 점 P의 좌표가 (x, y, z)이고, 상기 렌즈 어레이로부터 상기 점 P의 상이 맺히는 곳까지의 거리가 z인 경우, 상기 점 P에 대한 기초 영상(Elemental_image_x[i][j], Elemental_image_y[i][j])은 다음의 식에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.When the coordinate of the point P which is an object point of 3D image information is (x, y, z) and the distance from the lens array to where the image of the point P is formed is z, A basic image (Elemental_image_x [i] [j], Elemental_image_y [i] [j]) with respect to the point P is calculated according to the following equation. 실상일 경우In case of fact 허상일 경우If it is a virtual image (lens_x[i][j], lens_y[i][j], lens_z[i][j]) : 상기 렌즈 어레이의 기초 렌즈 중 왼쪽으로부터 i 번째, 위로부터 j 번째에 위치되는 기초 렌즈의 중심 좌표, f : 기초 렌즈의 초점 거리)(lens_x [i] [j], lens_y [i] [j], lens_z [i] [j]): the center coordinates of the elementary lens located in the i-th from the left and the j-th from the top of the lens of the lens array , f: focal length of the elementary lens) 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 영상 처리부는 상기 점 P에 대한 기초 영상(Elemental_image_x[i][j], Elemental_image_y[i][j]) 중에서 다음의 두 가지 조건을 만족하면 상기 점 P에 대한 기초 영상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.The image processor sets a base image of the point P when the following two conditions are satisfied among the elementary images (Elemental_image_x [i] [j] and Elemental_image_y [i] [j]) of the point P. Stereoscopic display system. (L_x: 상기 기초 렌즈의 x방향 크기, L_y: 상기 기초 렌즈의 y방향 크기)(L_x: size of x direction of the base lens, L_y: size of y direction of the base lens) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입체 디스플레이 시스템에서 발생되는 간격 불일치가 로 표시되고, 이 때를 만족하는 경우, 용인 가능한 최대 G [n]을 정해지면 최대 정수값 를 토대로 시야각(Ω)이 다음의 식을 만족하는 입체 디스플레이 시스템.The gap mismatch generated in the stereoscopic display system , Where If the maximum acceptable G [n] is satisfied, the maximum integer value 3D display system in which the viewing angle (Ω) satisfies the following equation. g :각 기초 렌즈들의 중심과 화상 표시부 사이의 거리g: Distance between the center of each elementary lens and the image display portion G [n]: 중심 기초 렌즈의 순서인 n을 0으로 했을 때, 중심 기초 렌즈와 중심 기초 렌즈에서 n번째 떨어진 렌즈의 각 g 값의 차이. G [n]: The difference between the respective g values of the center base lens and the nth lens away from the center base lens when n, which is the order of the center base lens, is zero. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈 어레이와 화상 표시부 사이에 다수의 격벽이 위치되어 있으며, A plurality of partition walls are positioned between the lens array and the image display unit, 상기 격벽들은 상기 렌즈 어레이의 각 기초 렌즈의 양 끝과 그에 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분을 따라 각각 위치되어 있는 입체 디스플레이 시스템.And the barrier ribs are positioned along line segments connecting the edges of the respective basic lenses of the lens array and the corresponding basic image region. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 렌즈 어레이가 수평 방향으로 구부러진 곡률을 가지는 렌즈 어레이인 경우, 상기 격벽은 세로로는 렌즈 어레이의 세로와 같은 크기를 가지고 가로로는 각 기초 렌즈의 양끝과 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분의 거리와 같은 크기를 가지며,When the lens array is a lens array having a curvature bent in a horizontal direction, the partition wall has a length equal to the length of the lens array vertically, and a line segment connecting the two edges of each basic lens horizontally with a corresponding basic image region. Has the same size as the distance of, 상기 렌즈 어레이가 수직 방향으로 구부러진 곡률을 가지는 렌즈 어레인 경우, 상기 격벽은 세로로는 각 기초 렌즈의 양끝과 해당하는 기초 영상 영역의 경계를 잇는 선분의 거리와 같고, 가로로는 렌즈 어레이의 가로와 같은 크기를 가지는 입체 디스플레이 시스템.When the lens array is a lens array having a curvature that is bent in a vertical direction, the partition wall is vertically equal to a distance of a line segment connecting both ends of each elementary lens and a corresponding elementary image area, and horizontally the lens array horizontally. Stereoscopic display system having the same size as.
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