KR20060064678A - 3차원적 인식가능한 표현 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20060064678A
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마르쿠스 클립스타인
잉고 렐케
토마스 브뤼게르트
스테판 오테
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뉴사이트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 보조 도구 없이 3차원적 인식 가능한 표현을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 3D 광학장치의 구조를 육안으로 가능한 한 구별 불가능하게 형성하고, 3차원적 인식 가능한 표시의 품질을 향상시키는 것이다.
본 발명에 의해, 이 과제는 복수의 각 화소 αij가 동시에 보여질 수 있게 되는 3차원적 인식가능한 표현방법을 통해 달성되며, 상기 방법에서 상기 화소αij로부터 방출된 광의 전파방향에 영향을 끼치게 하는 연속으로 배열된 복수의 광학소자들을 갖는 구조판을 사용하여, 상기 화소 αij는 배경/사물의 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 디스플레이하며, 이에 의해 상기 구조판상의 각 2개의 인접한 광투과 광학소자들의 평균 기하학적 거리 p'가 조건 p'≤p을 충족하고, p=G*sin(0.017°)이며, 여기서 G는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 4배이다. 장치를 변환시키는 방법도 또한 개시되어 있다.
3D 광학장치, 화소, 뷰

Description

3차원적 인식가능한 표현 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR THREE-DIMENSIONALLY RECOGNIZABLE REPRESENTATION}
본 발명은 3차원적 인식가능한 표현 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 안경과 같은 보조 도구 없이 다수의 시청자들에게 동시에 3차원적 인식 가능한 화상을 표시하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이러한 기술 분야에 대해 다양한 방법들이 당업자에게 공지되어 있다. 특히 널리 사용되는 것으로는 렌티큘러(lenticular) 시스템, 배리어(barrier) 시스템 및 필터 어레이(filter array) 시스템이 있다. 상기 기술에 대한 방법 및 장치는 특히 본 출원인의 제WO 01/56265호 및 제WO 03/024122호에 개시되어 있다.
그러나, 상술한 장치 및 방법에는 다음과 같은 단점들이 종종 발생된다: 편안한 3D 응시거리로부터, 각각의 3D 광학효과는, 예컨대, 필터 어레이에서 정상 시력의 사람 눈에 의해 구별되어, 이에 따라 어떤 원하지 않는 화상효과가 발생하게 된다. 또한, 3D 광학장치에 의해 인식가능한 해상도가 저하되거나 영향을 받게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 3D 광학장치의 구조를 육안으로 가능한 한 구별 불가능하게 형성하고, 3차원적 인식 가능한 표시의 품질을 향상시키는 것이다.
이와 관련하여, 시력 S=1인 정상 시력의 사람 눈에 대해서 대략 1분(arc minute)(십진법으로 나눈 각도에서 대략 0.017°에 상응함) 미만의 응시 각도 아래에 있는 2개의 인접한 지점들은 더 이상 구별되지 않는다는 것이 잘 알려져 있다.
본 발명의 목적은 화상의 3차원적 인식가능한 표시가 디스플레이될 때 행(j) 및 열(i)로 이루어진 매트릭스내에 각 화소 αij 그룹이 동시에 보여질 수 있게 상기 화소 αij로부터 방출된 광의 전파방향에 영향을 끼칠 수 있도록 이를 위해 연속하여 배열된 복수의 광학요소들을 포함하는 구조판을 구비하고, 상기 화소 αij는 배경/사물의 복수의 뷰(view) Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 나타내고, 응시자들이 있는 응시 영역내에 상기 전파방향이 각 경우 응시 위치에 따라 다수의 교차점에서 교차되며, 상기 각 응시 위치로부터, 응시자가 한쪽 눈은 제 1 선택의 부분 정보를 그리고 다른쪽 눈은 A 뷰(k=1 ... n)로부터 제 2 선택의 부분 정보를 선택적으로 인식하고, 상기 구조판상에 2개의 인접한 광투과 광학소자들 사이의 해당하는 평균 기하학적 거리 p'는 p'≤p 조건을 충족하는 요건을 따르며, 여기서, p=G×sin(0.017°)이고, G는 화소 매트릭스 αij의 대각선 길이의 4배인 3차원적 인식 가능한 표시를 위한 방법으로 이 문제를 해결하는 것이다.
상술된 부등식이 충족되는 경우, 매트릭스의 대각선 길이의 4배의 응시거리로부터 매트릭스상에 있는 화소들을 바라보는 시력 S=1인 정상 시력의 응시자는 2개의 인접한 광투과 광학소자를 더 이상 시각적으로 구별할 수 없게 된다. 이로 인해, 향상된 3차원적 인식 가능한 표시가 달성된다.
그 결과, 상술한 부등식은 상기 구조판 상에 2개의 인접한 연속 광투과 광학소자들에 따른 평균 기하학적 거리 p'가 p'≤p"≤p(여기서, p"=H×sin(0.017°)이고, H는 화소 매트릭스 αij의 대각선 길이의 2배 반임)를 충족할 때에만 더 악화될 수 있다. 이를 통해, 시력 S=1인 정상 시력의 응시자는 상기 매트릭스의 대각선 길이의 2배 반의 응시거리로부터, 인접하는 광투과 광학소자를 더 이상 시각적으로 구별할 수 없게 된다.
또한, 시력 S>1인 응시자가 상술한 응시거리로부터 인접한 연이은 광투과 광학소자를 더 이상 시각적으로 구별할 수 없게 하기 위해, 더 작은 평균 기하학적 거리 p'를 형성할 수 있다.
구조판에 p 열 및 q 행으로 배열된 광투과 광학소자로서 복수의 원통형 렌즈를 구비하는 것이 이점적이다. 또 다른 구성으로, 편광 필터, 홀로그래픽 광학 소자 또는 구형/비구형 렌즈가 광학소자로서 사용될 수 있다.
그러나, 상기 구조판은 p 열 및 q 행으로 배열된 광투과 광학소자로서 복수의 투명필터소자를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 투명필터소자는 기본적으로는 불투명한 필터소자 사이에서 적어도 부분적으로 구조판상에 각각 배치되어 있다.
이러한 구성을 위해, 기본적으로 전체 가시광의 투명 필터소자는 직사각형 형태로, 바람직하게는 서로 간에 어긋나게 배열되며, 이에 의해 각 2개가 인접한 행 또는 열에서 각각 자체적으로 부분적으로 중첩된다.
이와 같은 구조판은 투명 및 불투명 필터소자를 포함하고 유리판에 박층으로 형성되는 노광 사진용 필름으로 용이하게 제조될 수 있다. 또 다른 구성도 고려될 수 있다.
이와는 별도로, 또한, 선택된 파장 또는 파대역(wave ragne)의 광에 대해 각각 투명한 필터소자들이 사용될 수 있다.
응시자가 한쪽 눈 및 다른쪽 눈으로 광학적으로 인식하는 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 제 1 및 제 2 선택의 부분 정보는 각 경우 하나 또는 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)의 정확한 부분 정보에 상응하며, 이에 의해, 예컨대 상기 응시자는 상기 제 1 및 제 2 선택에 대한 해당하는 상술한 부분 정보를 각 눈으로 현저하게 인식한다. 상기 내용은 특히 본 출원인의 제DE 100 03 326 C2호에 보다 상세하게 설명되어 있다. 또한, 응시자가 각 눈으로 상기 제 1 및 제 2 선택에 대한 상술한 부분 정보를 정확히 보고, 상기 선택들이 각 경우 정확한 뷰 Ak(k=1 ... n)를 포함하는 경우 유리할 수 있다. 이와 관련하여 본 출원인의 제PCT/EP2004/004464호를 참조하라.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 이점적인 구성은 응시자가 있는 응시영역은 전방 응시방향으로 지향되어 있고, 화소 αij로 이루어진 매트릭스에 대해 평행하며, 상기 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 거리에 각각 배치되는 평면 (level)또는 평면들을 적어도 포함하는 것을 제안한다.
렌티큘러 또는 필터 어레이에 기초한 3차원적 인식가능한 표현을 위한 공지된 방법은 대개 디스플레이된 3D 화상이 특히 잘 인식될 수 있는 응시자를 위한 바람직한 응시거리를 만드는 것이다. 이 바람직한 거리는 예를 들면 상기 매트릭스의 대각선 길이의 상술한 2.5배 또는 4배의 거리에 해당할 수 있다.
이러한 방식으로 구별 불가능하게 되는 바람직한 응시거리는 3D 광학효과의 광학소자들(이 경우, 구조판상의 광학소자들)을 시각적으로 구별할 수 없는 해당하는 (최소) 필요한 거리와 관련있다.
또한, 조합된 부분 정보는 바람직하게는 배경/사물의 적어도 2개의 다른 뷰Ak(k=1 ... n)의 부분 정보로 적어도 하나의 화소 αij 로부터 디스플레이될 수 있다. 본 출원인은 화소 αij로부터 디스플레이되는 화상의 구조를, 사용되는 구조판, 특히 필터 어레이의 각 기하학적 구조에 적합하게 하는 접근방법을 제WO 03/024122호에 보다 더 상세히 설명하고 있다.
본 발명의 목적은 행(j) 및 열(i)로 이루어진 매트릭스내의 복수의 각 화소 αij를 갖는 화상재생장치; 및 상기 화소 αij로부터 방출된 광의 전파방향의 요건에 따라 상기 화상재생장치 전 또는 후에 상기 응시방향으로 배열되고, 이를 위해 연속하여 배열된 복수의 광학소자들을 포함하는 적어도 하나의 구조판을 구비하고, 상기 화소 αij는 배경/사물의 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 재생하며, 응시자가 있는 응시영역내에 상기 전파방향은 각 경우 응시위치에 따른 복수의 교차점에서 교차되어, 시청자가 각 응시위치에 대해 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 한쪽 눈은 제 1 선택의 부분 정보를 그리고 다른쪽 눈은 제 2 선택의 부분 정보를 광학적으로 인식하고, 상기 구조판상의 2개의 인접한 광투과 광학소자들 사이의 평균 기하학적 거리 p'은 조건 p'≤p을 충족하며, p=G*sin(0.017°)이고, 여기서 G는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 4배인 배경/사물의 3차원적 인식가능한 표현장치의 문제를 해결하기 위한 것이다.
행(j) 및 열(i)로 이루어진 매트릭스내의 복수의 각 화소 αij를 갖는 화상재생장치로는 예를 들면 ViewSonic VX700과 같은 17"-TFT-LCD 모니터 또는 50" Pioneer PDP 503 MXE 플라즈마 모니터일 수 있으며, 여기서 화소 αij는 RGB 서브컬러 서브 픽셀에 해당한다. 예를 들면 상용 PC로 이루어질 수 있는 전자제어장치는 화소 αij가 배경/사물의 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 재생하는 것을 보장한다.
바람직하기로는 광투과 광학소자로서 열(p) 및/또는 행(q)으로 배열된 복수의 원통형 렌즈를 갖는 구조판이 사용된다.
그러나, 상기 구조판은 바람직하게는 광투과 광학소자로서 열(p) 및/또는 행(q)으로 배열된 복수의 투명필터소자를 포함한다. 이에 의해, 상기 투명필터소자가 기본적으로 불투명 필터소자들 사이에 적어도 부분적으로 상기 구조판상에 각각 배치된다.
이 바람직한 구성에서, 전체 가시광에 대한 투명필터소자는 직사각형 어레이로, 바람직하게는 서로 어긋나게 배열되며, 매 2개의 투명한 필터들이 2개의 인접한 행 및 열에 각각 자체적으로 부분 중첩되어 있다. 직사각형 형태와는 다른 형태도 투명필터용으로 사용될 수 있다.
이와 같은 구조판은, 투명 및 불투명 필터소자를 포함하고 유리판 상에 박 층으로 형성되는 노광 사진용 필름으로 용이하게 제조될 수 있다. 다른 구성들도 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 구성의 특정 실시예에서, 구조판상의 2개의 인접한 광투과 광학소자에 대해 평균 기하학적 거리 p'은 조건 p'≤p"≤p을 충족하며, p"=H*sin(0.017°)이고, 여기서 H는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 2배 반이다. 이를 통해, 시력 S=1인 정상 시력의 응시자는 매트릭스의 대각선 길이의 2배 반의 응시거리로부터, 인접한 광투과 광학소자들을 더 이상 시각적으로 구별할 수 없게 된다.
응시자가 각 눈으로 각각 광학적으로 인식할 수 있는 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 제 1 및 제 2 선택의 부분 정보는 각 경우 하나 이상의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 정확한 부분 정보에 상응하며, 상기 응시자는 상기 제 1 및 제 2 선택의 지배적이고 유일한 상술한 부분 정보만을 각 눈으로 인식할 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 바람직한 구성은 응시자가 있는 응시영역은 전방 응시방향으로 지향되어 있고, 화소 αij로 이루어진 매트릭스에 대해 평행하며, 상기 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 거리에 각각 배치되는 평면 또는 평면들을 적어도 포함하는 것을 고려한다.
렌티큘러 또는 필터 어레이에 기초한 3차원적 인식 가능한 표현을 위한 공지된 장치는 대개 디스플레이되는 3D 화상이 특히 양호하게 인식될 수 있는 응시자용 유리한 응시거리를 제공한다. 상기 양호한 거리는 예를 들면 상술된 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 거리일 수 있다.
이러한 방식으로 구별 불가능하게 되는 바람직한 응시거리는 3D 광학효과의 광학소자들(이 경우, 구조판상의 광학소자들)을 시각적으로 구별할 수 없는 해당하는 (최소) 필요한 거리와 관련있다.
또한, 적어도 하나의 화소 αij 상에는 배경/사물의 적어도 2개의 다른 뷰(Ak)(k=1 ... n)의 부분 정보로부터 조합된 부분 정보를 재생할 수 있다.
아래 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다:
도 1은 본 발명에 따른 장치의 구조판의 부품으로서 필터 어레이의 예를 도시한 것이다;
도 2는 또 다른 필터 어레이의 예를 도시한 것이다;
도 3은 도 2에 따른 필터 어레이와 연계하여 사용될 수 있는 화상합성구조를 도시한 것이다;
도 4 및 도 5는 각각의 눈에 대해 각각의 보여지는 뷰 혼합의 예를 도시한 것이다; 그리고
도 6은 본 발명에 기초한 압축된 화상 합성의 적용예를 도시한 것이다.
구성예에서, 3차원적 인식 가능한 표시를 위한 본 발명에 기초한 장치는 행(j) 및 열(i)로 이루어진 매트릭스내의 복수의 각 화소 αij를 갖는 화상재생장치; 및 상기 화소 αij로부터 방출된 광의 요구되는 전파방향에 영향을 끼치고, 상기 화상재생장치 전 또는 후에 상기 응시방향으로 배열되며, 이를 위해 연속하여 배열된 복수의 광학소자들을 포함하는 적어도 하나의 구조판을 구비하고, 상기 화소 αij는 배경/사물의 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 재생하며, 응시자가 있는 응시영역내에 상기 전파방향은 각 경우 응시위치에 따른 복수의 교차점에서 교차되어, 응시자가 각 응시위치에 대해 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 한쪽 눈은 제 1 선택의 부분 정보를 그리고 다른쪽 눈은 제 2 선택의 부분 정보를 광학적으로 인식한다.
구조판은 광투과 광학소자로서 p 열 및 q 행으로 배열된 복수의 투명필터소자를 포함한다. 이에 의해, 투명필터소자가 기본적으로는 불투명한 필터소자들 사이에 적어도 부분적으로 구조판상에 각각 배치된다.
이러한 구성예에서, 전체 가시광에 대한 투명필터소자는 직사각형 어레이로, 바람직하게는 서로 간에 어긋나게 배열되며, 매 2개의 투명한 필터소자들이 인접한 행 및 열에서 각각 자체적으로 부분적으로 중첩된다. 직사각형 형태들과는 다른 형 태들도 또한 투명필터소자로 구현될 수 있다. 필터소자의 구성에 대한 예가 도 1에 도시되어 있다.
이러한 구조판은 투명 및 불투명 필터소자를 포함하고 유리판에 박층으로 형성되는 노광 사진용 필름으로 쉽게 제조될 수 있다. 또 다른 실시예도 고려될 수 있다.
도 1에서, 또 다른 일련의 투명필터(F1, F2, F3)가 계략적으로 표시된 바와 같이 광소자로서 사용되도록 되어 있다(도면은 실제 크기가 아님). 바람직하기로, 광학소자의 구조는 주기적으로 전개되어 있다. 2개의 최근접 소자의 거리는 아래와 같이 도 1에 따라 쉽게 계산될 수 있다.
부분적인 오정렬(예컨대, 변경없이 약 1/3의 오정렬 등) 없이 일정하게 완전히 반복되는 광 구조판의 전체 구조, 이 경우, 필터 어레이를 형성하는 최소 구조단면의 폭은 u이고 높이는 v이다. 또한, v=3*EZy*a 및 u=EZx*a가 적용된다. 여기서 a는 변수 기본단위인 반면에 인자 3은 필터소자의 치수와 협동하여 RGB 컬러 서브픽셀 구조를 고려하도록 도입된다. 파라미터 a는 화소 αij의 크기에 비례한다. 즉, 화소 αij의 크기가 감소되면, a도 또한 작아진다.
그런 후 식(1)이 적용된다:
Figure 112006019647186-PCT00001
일련의 투명 및 반투명 필터가 엄밀히 연속적으로 배열되지 않고, 오히려 투명필터소자들 사이의 거리가 변하는 것을 나타내는 특수한 경우에 대해서는, 평균 거리, 즉, 다른 모든 각 거리 p'의 산술평균이 적절하다.
특히, 2개의 인접한 시리즈의 주 전파방향의 기하학적 거리는 인접한 일련의 투명필터소자들의 거리로서 계산될 수 있다. 도 1 및 도 2에서, 이러한 주 전파방향은 시리즈로 표현된다.
논의에서 주어진 구성예의 구현을 다음에 더 상세히 설명한다.
예컨대, 17인치 TFT-LCD ViewSonic VX700 모니터는 j행 및 i열로 이루어진 매트릭스에서 복수의 화소 αij를 갖는 화상재생장치로서 사용된 것으로, 화소 αij는 RGB 컬러 서브픽셀에 해당한다. 예컨대, 상업용 PC로 구성될 수 있는 전자 컨트롤러는 배경/사물의 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보가 화소 αij상에 재생되는 것을 보장한다.
예컨대, 도 3의 도면은 화소 αij상에 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보의 표현을 위한 화상재생구조로서 선택될 수 있다. 작은 박스내에 있는 숫자들은 화소 αij의 매트릭스내의 해당 위치에서 디스플레이되는 사진 정보가 나오는 뷰 Ak의 k 개수에 해당한다. 최상측 행 "RGBRGB…"은 화상재생장치의 RGB 컬러 서브픽셀로서 화소 αij를 처리하는 것을 나타낸다. 예컨대, a 양은 화소 αij, 즉, RGB 컬러 서브픽셀의 폭에 정비례한다.
언급한 17" LCD 모니터의 경우, 전체 컬러 픽셀거리는 0.264mm이다. 따라서, 각 RGB 서브픽셀은 높이가 0.264mm이고 폭은 0.088mm이다. 논의에서 도시된 구성에 대한 필터 어레이의 예가 도 2에 도시되어 있다(실제 크기가 아님). 이 예에서, v=3*EZy*a이고 u=EZx*a이며, EZy=8이고 EZx=4이며, 또한 a=0.088mm이고 f=0.087881022mm이며, f=65/65.088=0.998647(투명 필터치수에 대한 보정 인자)이다.
상술한 식(1)로부터, 도 2에 도시된 필터에 대해 언급한 파라미터의 경우에 대해 p'=3.946이고 a=0.3467mm이다.
G는 매트릭스의 대각선 길이, 즉, 이 경우 17" LCD의 4배이므로, G=1727mm이다. 따라서, 상기 도입된 변수 p=G*sin(0.017°)=0.5125mm이다.
따라서, 구조판 상에 2개의 인접한 일련의 광투과 광학소자의 평균 기하학적 거리 p'이 각 경우에 p=G*sin(0.017°)가 적용되는 조건 p'≤p을 충족하는 본 발명에 따른 기준이 이 실시예에 대해 적용되며, 여기서 G는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 4배이다.
값 'a'가 선택된 값보다 더 작은 경우, 예를 들어 a=0.08mm인 경우, p'=0.316mm가 된다. 이러한 특수한 실시예에서, 구조판 상의 2개의 인접한 일련의 광투과 광학소자의 평균 기하학적 거리 p'은 각 경우에 p"=H*sin(0.017°)가 적용되는 조건 p'≤p"≤p을 충족하며, 여기서, H는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 2배 반이다. 이에 의해, 시력 S=1인 정상 시력의 응시자는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배의 응시거리로부터 인접한 일련의 광투과 광학소자들을 시각적으로 구별할 수 없게 된다. 특히, (예컨대, 미래의 화상재생장치의 경우) 화상재생소자의 폭과 높이를 줄이는 진행중인 기술경향과 같이 또 다른 개선점들도 또한 'a' 파라미터를 줄이기 위해 간접적으로 사용된다. 따라서, 응시거리가 거리(H)보다 더 짧은 경우에도 상술한 구별 불가능성이 달성될 수 있다. 이는 본 발명의 내용에 포함된다.
상기 구성예에서, 부분 정보는 응시자가 하나 또는 다수 뷰 Ak의 각각의 부분적이고 정확한 정보를 양 눈에서 선택적으로 인식하는 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 제 1 및 제 2 선택에 해당한다. 응시자는 각 경우 상기 제 1 및 제 2 선택에 대한 상술한 부분 정보만을 각 눈에 선택적으로 인식한다. 본 출원인은 제DE 100 03 326 C2호 뿐만 아니라 도 4 및 도 5에 더 상세히 상술한 사실들을 설명하고 있다. 공간효과를 달성하기 위해 눈 마다 유일한 부분 시야정보에 대한 보기가 언급한 PCT/CP2004/004464에 개시되어 있다. 상기 광학소자의 구별 불가능 특성에 의해 향상된 3D 효과가 구현된다.
필터 어레이 또는 구조판과 화상재생장치의 표면 사이의 거리 d는 바람직하게는 수 밀리미터, 예를 들면, d=1.6 밀리미터이다.
본 발명의 방법의 또 다른 이점적인 구성은 응시영역이 전방 응시방향에 있고, 화소 αij로 이루어진 매트릭스에 대해 평행하며, 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 및/또는 4배의 거리내에 위치하는 평면들을 적어도 포함해야 한다고 규정하 고 있다.
렌즈 또는 필터 어레이에 기초한 3차원적 인식가능한 표현을 위해 알려진 장치는 대개 디스플레이된 3D 화상이 특히 양호하게 인식될 수 있는 응시자의 우선적인 응시거리를 제공한다.
바람직한 응시거리 w는 필터 어레이를 갖는 장치, 예컨대, w=65mm*d/0.088mm이고, 여기서 d는 필터 어레이와 LCD 모니터의 화상재생면 사이의 거리인 상술한 17" LCD 모니터에서 수식으로 판단된다. d=1.6mm인 경우, w=1181mm이다. 실제 응시영역은 응시방향으로 이 거리 전후에 걸쳐 있으므로, 응시영역에 포함된 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 거리에서 평면은 본질적으로 화소 αij로 이루어진 매트릭스에 대해 평행하다. 특별한 적용에서, 바람직한 응시거리 w는 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 값에 해당할 수 있다.
이러한 방식으로 구별할 수 없게 되는 바람직한 응시거리는 3D 광학효과의 광학소자(이 경우, 구조판상의 광학소자)를 시각적으로 구별할 수 없게 상응하는 (최소한의) 필요 거리와 관련있다.
도 6은 본 발명에 기초한 압축 화상 합성의 적용도면을 도시한 것이다. 이러한 압축 또는 전개 방법이 사용되는 경우, 적어도 하나의 화소 αij는 배경/사물의 혼합된 부분 정보의 적어도 2개의 다른 뷰 Ak(k=1 ... n)의 부분 정보로부터 디스플레이될 수 있다. 본 출원인은 제WO 03/024122호에 이러한 접근의 효과를 개시하고 있다.
n=5 뷰에 대한 화상합성 샘플이 도 6의 좌측에 도시되어 있다. 그러나, 도 2에 도시된 필터는 바람직하게는 4 화소 αij의 수평 시리즈 및 8 화소 αij의 수직 시리즈를 디스플레이하는 화상 합성을 필요로 하는 반면에, 디스플레이되는 5뷰 구조는 5 또는 10 화소 αij의 한 시리즈를 갖는다. 5뷰 조합이 사용되는 경우, 이는 폭이 4뷰이고 높이가 8뷰로 압축되어야 한다.
이는 화상 압축을 가능하게 하며, 부분 정보가 때때로 화소에 그리고 동시에 혼합으로서 다수의 뷰에 할당된다. 제WO 03/024122호의 이론을 참조하면, 수평 및 수직방향의 밀도 인자는 dfx=dfy=5/4=1.25인 것으로 간주될 수 있다. 다시 말하면, 17" LCD 모니터상의 실제 화소는 대개 1.25 부분 정보들로 된 부분 정보로부터 혼합된 화상을 디스플레이한다. 이는 도 6에 개략적으로 도시되어 있다: 우측에 도시된 부분 확대도는 화상합성구조의 다수의 화소 αij를 도시하고 있다. “실제” 화소 P는 뷰 1 및 2의 화상합성구조에 따른 부분 정보를 동시에 혼합 형태로서 디스플레이한다. 예를 들면, 뷰 2, 3 및 4의 부분 정보의 혼합도 또한 가능하다.
이에 따라, 상술한 화상 조합의 압축으로, LCD 모니터 또는 화상재생장치 상에서 필터 어레이에 대한 소정의 화상합성 시리즈가 달성된다. 상술된 예는 오직 예시를 위해 사용된다. 실제로 다른 밀도 인자, 예를 들면, 1.1 내지 1.4 사이에 있는 압축 인자가 더 중요하게 된다.
본 발명에 기초한 구조판중 하나가, 특히 필터 어레이에서, 화상재생장치(LCD)에 끼워질 때 상술한 압축 또는 확장 방법을 사용하는 것이 이점적인 것으로 판단된다. 이를 위해, 주어진 화상합성구조는 시리즈로 간단히 적용되고, 이는 적절히 압축되거나 확장되어 상응하는 3D 광학효과(예컨대, 필터 어레이)를 디스플레이하는데 적합하게 되는 것을 의미한다.
필터 어레이를 갖는 본 발명의 이러한 적용에서, 각각 상이한 외형 및/또는 기울기를 디스플레이할 수 있는 투명필터소자의 사용이 예측될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 적용은 2D 또는 3D 모드에서 디스플레이하기 위한 완전하거나 부분적인 교환가능한 면 중첩으로서 사용될 수 있다. 이러한 수단의 예가 제WO 2004/057878호 및 다른 공보에 개시되어 있다.
본 발명은 한편으로 정상 시력의 육안에 대한 3D 광학장치의 서두에 언급된 유형의 구조에 대한 장치 및 방법이 가능한 한 구별 불가능하게 형성되는 이점을 제공한다. 다른 한편으로, 3D 화상의 가시적인 구별 가능성이 동시에 향상된다. 따라서 3차원적 인식가능한 표현의 품질이 향상되고 화상에 대해 원하지 않는 영향이 최소화된다.
본 발명의 상세한 내용에 포함됨.

Claims (14)

  1. 행(j) 및 열(i)로 이루어진 매트릭스에서 복수의 각 화소 αij가 동시에 보여질 수 있는 배경/사물의 3차원적 인식가능한 표현을 위한 방법으로서,
    상기 화소 αij로부터 방출된 광의 전파방향에 영향을 끼칠 수 있도록 이를 위해 연속하여 배열된 복수의 광학요소들을 포함하는 구조판을 구비하고,
    상기 화소 αij는 배경/사물의 복수의 뷰(view) Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 디스플레이하며,
    응시자들이 있는 응시 영역내에 상기 전파방향이 각 경우 응시위치에 따라 다수의 교차점에서 교차되고,
    이에 의해, 상기 각 응시위치로부터, 응시자가 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 한쪽 눈은 제 1 선택의 부분 정보를 그리고 다른쪽 눈은 제 2 선택의 부분 정보를 선택적으로 인식하며,
    상기 구조판상에 2개의 인접한 광투과 광학소자들 사이의 해당하는 평균 기하학적 거리 p'는 p'≤p 조건을 충족하고, 여기서, p=G*sin(0.017°)이고, G는 화소 매트릭스 αij의 대각선 길이의 4배인 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조판상의 2개의 인접한 광투과 광학소자 사이의 평균 기하학적 거리 p'은 조건 p'≤p"≤p을 충족하며, p"=H*sin(0.017°)이고, 여기서 H는 화소 매트릭스 αij의 대각선 길이의 2배 반인 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구조판은 광투과 광학소자로서 사용하도록 되어 있는 p 열 및 q 행으로 이루어진 매트릭스내에 배열된 복수의 원통형 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구조판은 광투과 광학소자로서 사용하도록 되어 있는 p 열 및 q 행으로 이루어진 매트릭스내에 배열된 복수의 투명필터소자를 구비하고, 상기 구조판상의 상기 투명필터소자는 기본적으로는 불투명한 필터소자들 사이에 적어도 부분적으로 각각 배치되어 있는 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 제 1 및 제 2 선택 부분 정보는 한쪽 눈 및 다른쪽 눈으로 응시자에 의해 광학적으로 인식되고, 이러한 정확하고 엄밀한 부분 정보는 하나 또는 다수의 뷰 Ak(k=1 ... n)에 상응하며, 이에 의해 상기 응시자는 바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 선택에 포함된 해당하는 내포하거나 배타적인 부분 정보를 각각의 눈으로 인식하는 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    응시자가 있는 응시영역은 전방 응시방향으로 지향되어 있고, 화소 αij로 이루어진 매트릭스에 대해 평행하며, 상기 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 거리에 각각 배치되는 평면 또는 평면들을 적어도 포함하는 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 화소 αij는 배경/사물의 혼합된 부분 정보로 된 적어도 2개의 다른 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 부분 정보를 디스플레이하는 3차원적 인식 가능한 표현방법.
  8. 행(j) 및 열(i)로 이루어진 매트릭스내의 복수의 각 화소 αij를 갖는 화상재생장치; 및
    상기 화소 αij로부터 방출된 광의 전파방향의 요건에 따라 상기 화상재생장치 전 또는 후에 상기 응시방향으로 배열되고, 이를 위해 연속하여 배열된 복수의 광학소자들을 포함하는 적어도 하나의 구조판을 구비하고,
    상기 화소 αij는 배경/사물의 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 부분 정보를 재생하며,
    응시자가 있는 응시영역내에 상기 전파방향은 각 경우 응시위치에 따른 복수의 교차점에서 교차되어, 시청자가 각 응시위치에 대해 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터 한쪽 눈은 제 1 선택의 부분 정보를 그리고 다른쪽 눈은 제 2 선택의 부분 정보를 광학적으로 인식하고,
    상기 구조판상의 2개의 인접한 광투과 광학소자들 사이의 평균 기하학적 거리 p'은 조건 p'≤p을 충족하며, p=G*sin(0.017°)이고, 여기서 G는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 4배인 배경/사물의 3차원적 인식가능한 표현장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구조판상의 2개의 인접한 광투과 광학소자들의 평균 기하학적 거리 p'은 조건 p'≤p"≤p을 충족하며, p"=H*sin(0.017°)이고, 여기서 H는 화소 αij로 이루어진 매트릭스의 대각선 길이의 2배 반인 3차원적 인식가능한 표현장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 구조판은 광투과 광학소자로서 사용되도록 되어 있는 p 열 및 q 행을 갖는 매트릭스로 배열된 복수의 원통형 렌즈들을 구비하는 3차원적 인식가능한 표현장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 구조판은 광투과 광학소자로서 사용되도록 되어 있는 p 열 및 q 행을 갖는 매트릭스로 배열된 복수의 투명필터소자를 구비하고, 상기 구조판상의 상기 투명필터소자들이 각 경우 기본적으로 불투명 필터소자들 사이에 적어도 부분적으로 배치되는 3차원적 인식가능한 표현장치.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응시자가 한쪽 눈 및 다른쪽 눈으로 광학적으로 인식할 수 있는 상기 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 제 1 및 제 2 선택의 부분 정보는 하나 또는 복수의 뷰 Ak(k=1 ... n)의 정확하고 엄밀한 부분 정보에 각각 상응하며, 상기 응시자는 바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 선택의 상술한 부분 정보만을 유일하게 각 눈으로 인식하는 3차원적 인식가능한 표현장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 응시자가 위치해 있는 응시공간은 전방 응시방향으로 지향되어 있고, 화소 αij로 이루어진 매트릭스에 대해 평행하며, 상기 매트릭스의 대각선 길이의 2.5배 또는 4배의 거리에 각각 배치되는 평면 또는 평면들을 적어도 포함하는 3차원적 인식가능한 표현장치.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 화소 αij 상의 적어도 재생된 부분 정보는 배경/사물의 적어도 2개의 다른 뷰 Ak(k=1 ... n)로부터의 혼합된 부분 정보인 3차원적 인식가능한 표현장치.
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