KR20060020859A - 입체 영상 표시장치 - Google Patents

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Abstract

다면 평면 거울을 이용한 입체 영상 표시장치가 개시되어 있다.
이 개시된 입체 영상 표시장치는 3차원 물체로부터의 입사빔의 경로를 변환하는 제1빔스프리터와, 제1빔스프리터를 사이에 두고 물체와 마주하게 배치되는 것으로 다수의 기초 평면거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 제1다면 평면 거울어레이와, 제1다면 평면 거울어레이에서 반사되고 제1빔스프리터를 경유하여 입사된 영상을 2차원 기초 영상신호로서 획득하는 영상 획득소자를 구비한 영상 획득부와; 영상 획득소자로부터 2차원 기초 영상신호를 전달받아 이를 투사하는 빔 프로젝터와, 입사빔의 진행경로를 변환하는 제2빔스프리터와, 입력된 2차원 기초 영상신호로부터 3차원 영상신호를 복원하는 것으로 다수의 기초 평면 거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 제2다면 평면 거울어레이를 구비한 영상 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

입체 영상 표시장치{Three-dimensional imaging display apparatus}
도 1은 종래의 집적 영상방식에 의한 입체 영상 표시장치를 보인 개략적인 도면.
도 2 및 도 3 각각은 도 1의 제1 및 제2광학어레이의 다른 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 광학적 배치를 보인 도면.
도 5는 도 4에 도시된 제1다면 평면 거울어레이의 일 실시예에 따른 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도.
도 6은 도 4에 도시된 제1다면 평면 거울어레이의 다른 실시예에 따른 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 입체 영상 구현 원리를 설명하기 위한 개략적인 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
50...영상 획득부 51...제1빔스프리터
53...제1릴레이 렌즈 55...영상 획득소자
60...제1다면 평면 거울어레이 61,65...기초 평면거울
70...영상 표시부 71...제2빔스프리터
73...제2릴레이 렌즈 75...빔 프로젝터
80...제2다면 평면 거울어레이 90...컴퓨터
본 발명은 입체 영상을 제공하는 입체 영상 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다면 평면 거울을 이용한 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 3차원 입체 영상을 디스플레이하기 위한 방식으로 홀로그래피나 스테레오스코피(stereoscopy) 방식이 널리 연구되어 왔다.
홀로그래피 방식은 이상적인 디스플레이 방식이기는 하나, 코히어런트 광원이 필요하고, 먼거리에 위치된 큰 물체를 기록하고 재생하는 것이 어렵다.
스테레오스코피 방식은 양안시차를 갖는 두 2차원 영상을 사람의 양눈에 각각 분리하여 보여줌으로써 입체감을 유발시킨다. 이 방식은 2개의 평면 영상을 사용하므로 구현이 간단하고 높은 해상도와 큰 깊이감을 갖는 3차원 영상을 디스플레이할 수 있다. 하지만, 이 방식에서는 수평시차만 있으므로, 수평시차와 수직시차를 모두 갖는 3차원 영상의 구현이 어렵다. 그리고, 영상을 보는 눈의 수렴각과 초점 사이에 불일치가 존재하여 시각 피로감이 커질 수 있다. 또한, 시점이 하나로 고정되어 있거나, 여러개로 분리 고정되어 있어서 불연속적이라는 문제점이 있다.
이와 같은 입체 영상 표시방식의 문제점을 감안하여 집적 영상(integral imaing)에 의한 영상 표시방식이 제안된 바 있다.
이 집적 영상방식은 기본적으로 3차원 물체를 다수의 기초 렌즈들의 집합으로 구성된 렌즈 어레이를 사용해 2차원 영상 어레이 형태로 저장하고, 역과정으로 원래의 물체를 3차원 영상으로 재생하는 방식이다.
도 1을 참조하면, 제안된 종래의 집적 영상방식에 의한 입체 영상 표시장치는 영상 획득부(10)와 영상표시부(20)로 구성된다.
영상 획득부(10)는 제1광학어레이(11)와 영상 획득소자(15)를 포함한다. 상기 영상 획득소자(15)는 CCD 등의 전기적인 촬상소자로 구성된다. 상기 영상표시부(20)는 영상 표시소자(23)와, 제2광학어레이(25)를 포함한다. 상기 영상 표시소자(23)는 동영상의 재생이 가능한 디스플레이로서, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 브라운관(CRT) 등이 사용된다.
여기서, 상기 제1 및 제2광학어레이(11)(25) 각각은 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 렌즈 어레이로 구성되거나, 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 오목미러 어레이(31) 또는 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 볼록미러 어레이(35)로 구성될 수 있다. 도 2의 경우는 완전 실상(IR)에 대한 영상 정보를 디스플레이하고, 도 3의 경우는 완전 허상(Iv)에 대한 영상 정보를 디스플레이한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2광학어레이(11)(25)로서 오목 또는 볼록미러 어레이(31)(35)를 구비하는 경우, 프로젝션 방식으로 화상 표시가 가능하므로, 영상 디스플레이를 대화면화 할 수 있다.
도 1을 참조하면서, 종래의 집적 영상 방식에 의한 입체 영상 표시장치의 동작을 살펴보면, 제1 및 제2광학어레이(11)(25)를 구성하는 렌즈 어레이 각각은 다수의 기초 렌즈들로 구성되어 있고, 각 기초 렌즈들은 3차원 물체(O)에 대한 상대적인 위치가 조금씩 다르다. 따라서 3차원 물체(O)로부터의 광선이 상기 제1광학어레이(11)를 통과 한 후 영상 획득소자(15)에 결상된 2차원 영상 어레이는 각 기초 렌즈들이 서로 다른 방향에서 바라본 영상에 대한 정보를 담고 있다. 여기서 각 기초 렌즈에 의해 형성되는 상을 기초 영상, 기초 영상의 집합으로 이루어지는 2차원 영상 어레이를 기초 영상 어레이라 부른다.
이 기초 영상 어레이는 상기 영상표시부(20)에 전송된 후, 영삭 획득시의 역과정을 걸치게 된다. 따라서, 전송된 기초 영상 어레이는 제2광학어레이(25)를 걸치면서 3차원 영상으로 변하게 되고, 이를 영상 표시소자(21)를 통하여 디스플레이함으로써, 3차원 입체 영상을 표시할 수 있다.
이 집적 영상 방식에 의한 입체 영상 표시장치는 편광 안경등의 보조 기구없이 수평시차와 수직수차를 모두 가지는 입체 영상을 제공할 수 있다. 또한, 스테레오스코픽 방식과는 달리 시야 범위 내에서 연속적인 시점을 가지므로, 불규칙적인 끊김이 없이 보다 자연스런 입체 영상의 재생이 가능하다.
한편, 개시된 집적 영상 방식의 입체 영상 표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 개시된 집적 영상 방식으로 입체 영상을 재생하는 경우, 재생 영상의 깊이가 반전되어 나타나는 깊이 역전현상(pseudoscopic)이 발생한다. 이는 영상을 획득하는 영상 획득소자(CCD 등)의 방향이 영상을 관찰하는 관찰자의 방향과 정반대이므로 생기는 현상으로서, 원래 3차원 물체에서 볼록한 부분은 오목하게, 오목한 부분은 볼록하게 영상이 재생되는 것을 말한다. 한편, 도 3에 도시된 볼록 거울어레이를 이용한 경우는 깊이가 역전되지 않은 오소스코픽(orthoscopic) 영상을 재생할 수 있다.
둘째, 제1 및 제2광학어레이를 구성하는 기초 렌즈의 크기가 유한하여 각 기초 렌즈에 해당하는 기초 영상이 표시될 영역의 크기가 제한되어, 재생 영상을 관찰할 수 있는 시역 범위인 시야각이 대략 좌우 각각 20° 이내로 제한된다. 따라서, 사용되는 기초 렌즈의 에프-수(f-number) 값이 작을수록 시야각이 커지는 반면 수차도 커져 재생 영상의 왜곡이 심해지므로 시야각을 늘리는데 한계가 있다.
셋째, 재생 영상의 해상도가 광학어레이의 수차에 의하여 제한된다.
넷째, 광학어레이는 볼록 렌즈 어레이, 오목 거울 어레이 또는 볼록 거울 어레이로 구성되므로, 그 제조공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 다면 평면 거울을 사용함으로써, 제조가 용이하면서도, 수차가 적은 고해상도의 오소스코픽 영상을 획득 및 재생할 수 있는 입체 영상 표시장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 3차원 물체로부터의 입사빔의 경로를 변환하는 제1빔스프리터와, 상기 제1빔스프리터를 사이에 두고 상기 물체와 마주하게 배치되는 것으로 다수의 기초 평면거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 제1다면 평면 거울어레이와, 상기 제1다면 평면 거울어레이에서 반사되고 상기 제1빔스프리터를 경유하여 입사된 영상을 2차원 기초 영상신호로서 획득하는 영상 획득소자를 구비한 영상 획득부와;
상기 영상 획득소자로부터 2차원 기초 영상신호를 전달받아 이를 투사하는 빔 프로젝터와, 입사빔의 진행경로를 변환하는 제2빔스프리터와, 입력된 2차원 기초 영상신호로부터 3차원 영상신호를 복원하는 것으로 다수의 기초 평면 거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 제2다면 평면 거울어레이를 구비한 영상 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 3차원 물체에 대응되는 2차원 기초 영상신호를 전달받아 이를 투사하는 빔 프로젝터와; 입사빔의 진행경로를 변환하는 빔스프리터와; 입력된 2차원 기초 영상신호로부터 3차원 영상신호를 복원하는 것으로 다수의 기초 평면 거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 다면 평면 거울어레이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 3차원 물체로부터 2차원 기초 영상신호를 획득하는 영상 획득부(50)와, 이 획득된 영상신 호를 복원하여 3차원 영상을 재생하는 영상 표시부(70)를 포함한다.
상기 영상 획득부(50)는 3차원 물체(O)로부터의 입사빔의 경로를 변환하는 제1빔스프리터(51)와, 상기 제1빔스프리터(51)를 사이에 두고 상기 물체(O)와 마주하게 배치되는 제1다면 평면 거울어레이(60)와, 영상 획득소자(55)를 포함한다.
상기 제1다면 평면 거울어레이(60)는 다수의 기초 평면 거울들이 입사빔에 대한 각 기초 평면 거울에서 반사된 광의 반사각도를 달리하도록 되어 있다. 이를 위하여, 상기 기초 평면 거울들은 오목형 구조 예를 들어, 구, 포물, 타원 또는 원통의 내측면에 배치된 구조를 이루도록 조합되어 있다. 이 제1다면 평면 거울어레이(60)의 배치 예를 도 5 및 도 6에 나타내었다.
도 5를 참조하면, 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)는 스트라이프 형상의 구조를 가지는 다수의 기초 평면거울(61)을 포함한다. 이 다수의 기초 평면거울(61)은 도시된 바와 같이 가로방향으로 곡면을 가지는 원통형 곡면의 내측면에 서로 이웃되게 배열된다. 즉, 기초 평면거울(61)을 N개 준비하고, 이들에 대해 M1, ..., MN 까지 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 번호를 부여한 경우, M1, ..., MN 각각의 기초 평면거울(61)은 곡면을 따라 배치되므로 각각에서 반사된 화상은 서로 다른 위치에서 결상된다. 여기서, 다수의 기초 평면거울(61)은 가로방향 이외에도 세로방향으로 배열되는 것도 가능하다.
도 6을 참조하면, 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)는 다각 형상의 구조를 가지는 다수의 기초 평면거울(65)을 포함한다. 이 다수의 기초 평면거울(65)은 도 시된 바와 같이 오목한 곡면의 내측면에 가로와 세로 양방향으로 이웃되게 배열된다. 오목한 곡면은 구면, 포물면, 타원면 모두 가능하다. 그리고, 기초 평면거울(65)의 형상은 도시된 바와 같은 사각형상을 가질 수 있으며, 이 이외에도 마름모 형상, 벌집 형상, 원형상을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는 영상의 필팩터(fill factor)를 높이기 위해서는 원형 이외에 인접한 거울들 사이에 공간이 없도록 배열된 다각형 구조를 가지는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 기초 평면거울(61)을 M×N개 준비하고, 이들에 대해 M11, ..., MM 1까지 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 번호를 부여하고, M11, ..., M1N까지 도면의 위쪽에서 아래쪽으로 번호를 부여한 경우, M11, ..., MMN 각각의 기초 평면거울(65)은 곡면을 따라 2차원 구조로 배치되므로, 각각의 기초 평면거울에서 반사된 화상은 서로 다른 위치에서 결상된다.
여기서, 상기한 기초 평면거울을 어레이 형태로 배열함에 있어서, 도 5의 경우는 도 6의 경우에 비하여 제작이 용이하다는 이점이 있다. 반면, 도 6의 경우는 상대적으로 제작이 어려운 반면, 수평 시차와 수직 시차 모두를 얻을 수 있다는 이점이 있다.
상기한 바와 같이, 구성된 다수의 기초 평면거울들로 제1다면 평면 거울어레이(60)를 구성함으로써, 입체적으로 영상을 구현하고자 하는 3차원 물체의 여러 방향으로부터의 영상 정보 즉, 기초 영상집합을 2차원 기초 영상신호로 바꾸어주는 역할을 한다.
상기 제1빔스프리터(51)는 상기 물체(O)와 상기 제1다면 평면 거울어레이(60) 사이에 배치되는 것으로, 입사빔을 소정 광량비로 분할하여 일부는 투과시키고 나머지는 반사시킴으로써 입사빔의 진행경로를 변환한다. 즉, 영상 획득에 기여하는 빔의 경로를 살펴볼 때, 상기 물체(O) 쪽으로부터의 입사빔은 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)로 향하도록 하고, 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)에서 반사된 빔은 상기 영상 획득소자(55) 방향으로 향하도록 한다. 여기서, 2차원 기초 영상신호 획득시 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)에 상기 영상 획득소자(55)가 반사되어 나타나는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)쪽에서 입사된 빔 중 상기 빔스프리터(51)에서 반사된 빔이 상기 영상 획득소자(55)로 향하도록 상기 빔스프리터(51)와 상기 영상획득소자(55)가 배열된 것이 바람직하다.
상기 영상 획득소자(55)는 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)에서 반사되고 상기 제1빔스프리터(51)를 경유하여 입사된 영상을 2차원 기초 영상신호로서 획득한다. 즉, 상기 영상 획득소자(55)는 CCD(charged coupled device) 등의 영상을 촬상할 수 있는 소자로서, 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)를 통하여 얻어진 2차원 기초 영상신호를 저장하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 영상 획득부(50)는 상기 제1빔스프리터(51)와 상기 영상 획득소자(55) 사이의 광로 상에 입사빔을 집속시켜 전달하는 제1릴레이 렌즈(53)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 영상 표시부(70)는 상기 영상 획득소자(55)에 저장된 2차원 기초 영상 신호를 전달받아 3차원 입체 영상으로 복원한다. 이를 위하여 상기 영상 표시부(70)는 빔 프로젝터(75)와, 제2빔스프리터(71)와, 제2다면 평면 거울어레이(80)를 포함한다.
상기 빔 프로젝터(75)는 상기 영상 획득부(55)에 연결되는 것으로, 상기 영상 획득부(55)로부터 얻어진 2차원 기초 영상신호를 상기 제2빔스프리터(71) 방향으로 투사한다. 이때, 상기 빔 프로젝터(75)와 상기 제2빔스프리터(71) 사이의 광경로 상에는 상기 제1릴레이 렌즈(53)에 대응되는 구조의 제2릴레이 렌즈(73)가 더 구비될 수 있다.
상기 제2빔스프리터(71)는 상기 빔 프로젝터(75)에서 투사된 화상을 상기 제2다면 평면 거울어레이(80) 방향으로 향하도록 하고, 이 제2다면 평면 거울어레이(80)에서 반사된 화상은 결상 될 상면(I)으로 향하도록 한다. 이 제2빔스프리터(71)의 배치 및 역할은 상기 제1빔스프리터(51)와 실질상 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2다면 평면 거울어레이(80)는 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)와 실질상 동일한 구성을 가진다. 따라서, 제1다면 평면 거울어레이(60)에 의하여 변환된 2차원 기초 영상신호를 복원하여 3차원의 완전영상을 재현한다. 이 제2다면 평면 거울어레이(80)는 앞서 설명된 제1다면 평면 거울어레이(60)의 구성과 실질상 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 제2다면 평면 거울어레이(80)는 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)와 완전 동일할 필요는 없다. 즉, 제1 및 제2다면 평면 거울어레이(60)(80)가 그 배치 및 구조에 있어서 상호 다른 경우라도 2차원 기초 영상을 스케일링(scaling) 작업을 통하여 크기를 매칭시킴으로써 입체 영상신호의 재생이 가능하다. 따라서, 도 5 및 도 6과 상기한 설명에 예시된 범위 내에서 변형 가능하다.
이하, 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 기초 평면 거울이 2차원 곡면 위에 배열된 경우를 예로 들어 도 7을 참조하면서 입체 영상 구현 원리를 살펴보고, 도 4를 참조하면서 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치의 동작을 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 공간 상에서 물체(O)가 제1다면 평면 거울어레이(60)를 구성하는 각 기초 평면거울 M1 ~ MN으로부터 반사되는 반사광을 통해 허상 V1 ~ VN이 관찰될 수 있다.(도 7에서는 5개의 기초 평면거울(N = 5)을 예로 들어, M1 ~ M5 까지만 표시하였다.)
이때, 영상 획득소자(55)를 이상적인 핀홀 카메라라고 가정할 때, 제1다면 평면 거울어레이(60)로부터의 반사광이 핀홀을 통과한 후 핀홀 카메라의 기록 평면(P)에 기록되어 물체(O)에 대한 기초 영상신호 EO 1 ~ EO 5를 얻을 수 있다. 여기서, 기초 영상신호 EO 1 ~ EO 5는 물체(O)의 어느 일 점에 대한 신호이다. 마찬가지로, 상기한 일 점과 위치 또는 깊이가 다른 공간상의 물체(O)의 임의의 점에 대해서도 다른 기초 영상 정보를 얻을 수 있다. 이와 같이 서로 다른 깊이를 갖는 두 점에 대한 기초 영상 정보는 서로 다르게 인코딩(encoding) 되므로, 이를 역으로 디코딩(decoding)하면 원래의 두 점이 재생 가능함을 알 수 있다.
따라서, 3차원 물체를 구성하는 다수의 물체점 각각에 대하여 상기한 바와 같이 기초 영상신호를 얻고, 이를 역과정을 통하여 디코딩함으로써 본래의 3차원 물체를 재생할 수 있다.
이와 같은 입체 영상 구현 원리를 이용함으로써, 도 4와 같이 입체 영상 표시장치를 구성한 경우 입체 영상을 표시할 수 있다.
도 4를 참조하면, 3차원 물체로부터의 산란광이 여러 방향으로 진행하고 제1 빔스프리터(51)를 투과하여 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)로 향하고, 이 제1다면 평면 거울어레이(60)에서 반사된다. 이때 제1다면 평면 거울어레이(60)를 구성하는 각 기초 평면거울(61)(65)의 상대적인 위치차에 의해 반사광들은 3차원 물체를 여러 방향에서 바라본 정보를 담게 된다. 상기 제1다면 평면 거울어레이(60)에서 반사된 빔은 상기 제1빔스프리터(51)에서 반사되어 상기 영상 획득소자(55)에 2차원 기초 영상신호로 기록 저장된다. 이 저장된 2차원 기초 영상신호는 영상 표시부(70)에 전송된다.
상기 영상 표시부(70)에 전송된 신호는 상기 빔 프로젝터(75)를 통하여 2차원 기초영상 형태로 투사된다. 이 투사된 광은 제2빔스프리터(71)에서 반사된 후, 제2다면 평면 거울어레이(80)에 입사 및 반사된다.
상기 제2다면 평면 거울어레이(80)에서 반사된 빔은 2차원 영상에서 3차원 입체영상으로 복원되어, 상기 제2빔스프리터(71)로 다시 향하게 되고, 이 제2빔스프리터(71)를 투과하여 소정 위치에 3차원 영상(I)으로 결상된다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 2차원 기초영상신호를 획득하기 위한 구성이 변경된 점에 있어서, 일 실시예에 따른 입체 영상 표시장치와 구별된다. 즉, 본 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 2차원 기초영상신호를 컴퓨터 그랙픽으로 제작하여 영상표시부(70)에 전송한다.
상기 영상표시부(70)는 컴퓨터(90)로부터 2차원 기초 영상신호를 전달받아 3차원 입체 영상으로 복원한다. 이를 위하여 상기 영상 표시부(70)는 빔 프로젝터(75)와, 빔스프리터(71)와, 제2다면 평면 거울어레이(80)를 포함한다. 보다 바람직하게는 상기 빔 프로젝터(75)와 상기 빔스프리터(71) 사이의 광경로 상에는 상기 릴레이 렌즈(73)가 더 구비될 수 있다. 여기서, 상기 영상표시부(70)의 구성은 일 실시예에 있어서, 동일 부재 번호를 사용한 실질상 동일명의 부재와 동일 구성 및 기능을 수행하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 컴퓨터 그래픽에 의하여 제작되는 2차원 기초 영상신호는 입체 영상으로 복원 될 가상의 3차원 물체로부터의 산란광이 상기 다면 평면 거울어레이(80)로부터 반사된 후 카메라(도 1의 영상 획득소자에 대응)에 2차원 영상으로 촬영될 때를 가정하여 제작된다. 이와 같이 컴퓨터 그래픽으로 2차원 기초영상을 제작하여 영상 표시부에 전송함으로써, 전체 구성을 단순화 할 수 있다. 또한, 깊이 역전현상을 고려하여 제작함으로써, 이 현상이 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 다수의 기초 평면거울로 이루어진 다면 평면 거울어레이를 채용하여 입체 영상을 구현함으로써, 빔 프로젝터 등의 프로젝션형 디스플레이를 사용할 수 있다. 따라서, 제공되는 입 체 영상의 대화면화가 가능하다. 또한, 평면 거울의 조합으로 구성되므로, 그 제조가 용이하고 비용이 저렴할 뿐만 아니라 수차 문제가 야기되지 않으므로 제공되는 영상 품질을 향상시킬 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 3차원 물체로부터의 입사빔의 경로를 변환하는 제1빔스프리터와, 상기 제1빔스프리터를 사이에 두고 상기 물체와 마주하게 배치되는 것으로 다수의 기초 평면거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 제1다면 평면 거울어레이와, 상기 제1다면 평면 거울어레이에서 반사되고 상기 제1빔스프리터를 경유하여 입사된 영상을 2차원 기초 영상신호로서 획득하는 영상 획득소자를 구비한 영상 획득부와;
    상기 영상 획득소자로부터 2차원 기초 영상신호를 전달받아 이를 투사하는 빔 프로젝터와, 입사빔의 진행경로를 변환하는 제2빔스프리터와, 입력된 2차원 기초 영상신호로부터 3차원 영상신호를 복원하는 것으로 다수의 기초 평면 거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 제2다면 평면 거울어레이를 구비한 영상 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  2. 3차원 물체에 대응되는 2차원 기초 영상신호를 전달받아 이를 투사하는 빔 프로젝터와;
    입사빔의 진행경로를 변환하는 빔스프리터와;
    입력된 2차원 기초 영상신호로부터 3차원 영상신호를 복원하는 것으로 다수의 기초 평면 거울들의 조합으로 오목형 구조를 이루는 다면 평면 거울어레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 2차원 기초 영상은,
    입체 영상으로 복원 될 가상의 3차원 물체로부터의 산란광이 상기 다면 평면 거울어레이로부터 반사된 후 카메라에 2차원 영상으로 촬영되었을 때를 가정하여 컴퓨터 그래픽으로 제작되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 기초 평면거울 각각은,
    스트라이프 형상의 구조를 가지는 것으로, 입사빔에 대한 반사각도를 달리하도록 가로 또는 세로방향의 원통형 곡면 상에 이웃되게 배열된 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 기초 평면거울 각각은,
    입사빔에 대한 반사각도를 달리하도록 구면, 포물면 또는 타원면 상에 가로와 세로 양방향으로 이웃되게 배열된 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
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