KR20060065731A - 전방향 렌티큘라와 배리어-그리드 영상 디스플레이 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌티큘라와 배리어-그리드 영상 디스플레이에 관한 것으로, 구체적으로는 화면을 갖는 영상매체와 영상안내기를 갖고 그 성능을 전방향으로 개선한 렌티큘라와 배리어-그리드 영상 디스플레이에 관한 것이다. 본 발명은 배리어나 렌티큘라 렌즈와 같은 영상안내기를 활용하고, 이들은 수직(0도)이나 수평(90도로 배치되는바, 서로 다른 조망위치에서 보이는 각각의 2개 이상의 영상을 디스플레이하도록 기울어진다.

Description

전방향 렌티큘라와 배리어-그리드 영상 디스플레이 및 그 제조방법{OMNIDIRECTIONAL LENTICULAR AND BARRIER-GRID IMAGE DISPLAYS AND METHODS FOR MAKING THEM}

본 발명은 렌티큘라와 배리어-그리드 영상 디스플레이에 관한 것으로, 구체적으로는 화면을 갖는 영상매체와 영상안내기를 갖고 그 성능을 전방향으로 개선한 렌티큘라와 배리어-그리드 영상 디스플레이에 관한 것이다.

20세기초부터 Lippman과 Ives에 의해 렌티큘라 촬영이 실시되었는데, 이 기법은 Victor Anderson에 의해 1950년에 정점에 이르러, 렌티큘라 촬영이 상용화되었다. 그때부터 렌티큘러 영상작업에는 기본적인 변화가 없었다.

기본적인 방법은 (3D 장면, 영화, 비디오, 애니메이션, 기타 영상들을 제품과 가격과 같은 토픽에 대해 화면 전후로 다르게 보여주고 또는 화면 촬영자가 보여주고자 하는 다른 영상들을) 어떤 식으로든 서로에 관련된 2 이상의 개별 영상들을 선택하여 각각의 영상을 여러개의 영상 슬라이스로 나누도록 하였다. 수평이거나 수직인 이들 영상슬라이스를 하나의 복합영상으로 재조립하고, 복합영상은 각각의 영상의 데이터를 함유한 화면을 제공하는 영상매체에 디스플레이된다. 이 영상매체는 렌티큘라 스크린과 같은 영상안내기에 겹쳐놓인다.

종래 2가지 영상안내기가 있다. 첫번째는 수직이나 수평으로 배치된 불투명 요소의 패턴으로서 이하 배리어 스크린이라 한다. 다른 종류의 영상안내기는 원통형 마이크로렌즈 어레이를 포함한다. 이런 원통형 마이크로렌즈 어레이를 렌티큘라 스크린이라 한다. 영상안내기는 영상을 각각 만들어 이들을 복합영상으로 조합하되 서로 다른 조망위치에서 영상을 각각 볼 수 있는 효과를 보인다.

경사진 렌티큘라 렌즈를 사용하는 것은 과거부터 제시되어 실행되었다. D.F. Winnek의 미국특허 3,409,351은 렌티큘라 3D 영상을 2단계로 기록하는 방법을 소개한다. 먼저 렌티큘라 렌즈를 통해 카메라에 네거티브를 기록한다. 렌티큘라 렌즈 뒤에 기록된 각각의 스트립-영상은 렌티큘라 렌즈를 통과할 때 반전된다. 이런 반전대문에, 3D 네거티브를 볼 때 그 깊이가 반전된 반전 영상이 제공된다. 이어서, 네거티브를 확대해 인쇄할 때 사용되는 것과 비슷한 투사배열을 이용해, 렌티큘라 네거티브를 렌티큘라 렌즈를 통해 다른 인쇄물질에 투사하여 최종 3D 인쇄를 한다. 이 단계에서 최종 영상이 원하는대로 렌티큘라 네거티브로서 축소확대되거나 동일한 크기로 되고, 스트립-영상은 다시한번 반전되어 정상적인 3D 인쇄를 하게된다. 수직선 패턴을 갖는 영상을 (첫번째 렌티큘라 렌즈의 구조상) 다른 수직선 패턴을 통해 (두번째 렌티큘라 렌즈를 통해) 투사할 때 생기는 문제는 모아레 패턴이 눈에 띄게 형성되는 것이다. 이런 모아레 패턴을 줄이거나 없애기 위해, Winnek는 2개의 렌티큘라 렌즈의 축을 각도를 이루게 배치하길 권했다. 모서리 영상이 흐려지는 것을 방지하려면 2개 렌즈 사이의 각도를 20도 이하로 해야만 한다.

경사진 렌티큘라의 사용이 S. Gullick, Jr.와 R Taylor의 미국특허 6,373,637에 소개되었다. 여기서는 사용자가 2개 이상의 영상을 취해 수직선에 대해 기울인채 회전시키면서, 영상들을 수직으로 디지털화하고 다중화한 다음, ㅅ수er직 ringbone lenticular" 렌즈에 부착하고, 이어서 최종 제품을 회전시켜서 영상을 한번더 수직으로 배향하되, 영상경사각에서 90도를 뺀 각도로 렌즈를 기울여 둔다. 끝으로, 경사진 렌즈를 재단하여, 불필요한 부분을 버리고, 수직수평 4변을 만든다. 이 기술에 의하면, 최종 렌티큘라를 수직축을 중심으로 회전시키면서 시차를 갖는 입체 3D 영상을 제공하지만, 최종 렌티큘라를 수평축을 중심으로 회전시키면서 동영상을 제공한다.

본 발명자들은, 종래의 기술에서는 다양한 조망방향을 갖는 인식효과를 내는 복합영상을 만드는 수단을 제시할 수 없다고 믿는다. 즉, 경사진 렌티큘라나 배리어 스크린으로 동작하는 복합영상을 형성하는 방법도 없고, 또한 경사진 렌티큘라 렌즈나 배리어 스크린을 만드는 방법도 없다.

발명의 요약

본 발명은 배리어나 렌티큘라 렌즈와 같은 영상안내기를 활용하고, 이들은 수직(0도)이나 수평(90도로 배치되는바, 서로 다른 조망위치에서 보이는 각각의 2개 이상의 영상을 디스플레이하도록 기울어진다. 본 발명에 따라 영상매체를 통해 디스플레이되는 복합영상들은 수직축이나 수평축에 대해 이들 영상을 앞뒤로 티핑하는 여부에 상관 없이 동일한 조망 경험을 사용자에게 제공하는바, 본 발명의 영상디스플레이는 임의의 축을 중심으로 티핑할 때 시청자에게 원하는 효과를 줄 수 있다. 본 발명의 다른 특징은, 화면에 대한 시청자의 수평수직을 포함한 임의의 방향의 움직임과 무관하게 시청자가 움직이는 동안 화면을 고정시켜 원하는 효과로 복합영상을 디스플레이하는데 있다. 눈높이가 아닌 높이에서 화면에 접근하거나 멀어지는 이동도 포함된다. 현실적으로는, 영상디스플레이를 고정시킨채 시청자가 이렇게 상대적으로 움직이면 시청자가 정지한채 영상디스플레이를 움직이는 것과 같은 시각효과를 보여준다. 본 발명은 또한 화소-매핑 방법으로 각각의 영상에서 복합영상을 만드는 새로운 방법도 제시한다.

렌즈나 배리어를 갖춘 영상안내기가 수평선에 대해 45도의 각도로 기울어지면, 영상디스플레이를 수평축이나 수직축을 중심으로 움직일 때 원하는 효과를 볼 수 있고, 그 효과의 속도와 정도는 영상디스플레이를 움직이는 방향과 같다. 한편, 영상안내기를 45도, 0도, 90도 이외의 각도로 기울일 수도 있다. 그러나, 이 경우, 디스플레이의 화면을 일방향으로(예; 상하로 반복해서) 관찰자에 대해 움직이면 효과가 점점 느려지고 그 정도도 작아지는데, 이는 화면을 이 방향으로 움직일 때는 모든 오리지널 영상이 반드시 눈에 보여야 할 필요가 없기 때문이다. 실제로는, 경사각이 4도 이상 85도 이하일 때, 바람직하게는 15도 이상 75도 이하일 때, 더 바람직하게는 30도 이상 60도 이하일 때, 도 좋게는 40도 이상 50도 이하에서, 가장 바람직하게는 45도에서 원하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명자들은, 종래의 렌티큘라와 배리어 영상디스플레이가 배리어나 렌즈가 기울어지거나 90도가 아니어서, 영상디스플레이를 0도나 90도 이외의 각도로 움직일 때에도, 그리고 영상디스플레이가 수평축(X축)이나 수직축(Y축)을 중심으로 움직이기 전에 Z축을 중심으로 임의의 각도 회전했을 때에도 3D 효과를 볼 수 있음을 알았다.

본 발명의 다른 장점은, 영상의 시야각이 넓어, "점프" 현상이 훨씬 덜 보이며, 허상이 줄어들고, 영상과 스크린의 정렬이 덜 중요하고, 3D나동영상 효과를 줄이지 않고도 수직이나 수평으로 배치된 동일한 배리어나 렌즈를 이용하는 것에 비해, 주어진 영상해상도나 디스플레이와 배리어나 렌즈 특성에서 더 많은 영상을 이용할 수 있다는 것이다.

광학적으로나 컴퓨터로 보여주는데 사용되는 배리어 스크린이나 렌티큘라 렌즈에 대해 데이터를 적당히 배열하여 영상을 기록할 수 있다. 이 방법은 (잉크젯, 리소그래픽, 스크린인쇄, Lamda, Lightjet, LVT, 감광유제, 디지털촬용 등의) 인쇄된 영상과, (CRT, LCD, 플라즈마, 프로젝션, TV, 컴퓨터, 휴대폰, 프로젝션 스크린 등의) 전자영상을 포함해 어떤 영상매체에도 이용될 수 있다.

본 발명은 사용자가 디스플레이를 관찰하면서 자신의 위치에 대해 (영상매체의) 화면을 수직축이나 수평축 또는 임의의 축에 대해 움직이는 여부에 무관하게 원하는 디스플레이 효과를 내는 영상디스플레이와 그 제조수단을 제공할 수 있다. 본 발명을 이용하면, 원하는 효과를 내지 않는 디스플레이를 움직일 수 있는 축이 겨우 하나이다. 즉, 영상연출요소의 방향에 수직인 축을 중심으로 디스플레이를 움직일 때 원하는 효과를 내는데, 실제로는 이런 동작은 사람이 하기에는 어려운 동작이다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 디스플레이를 고정하고 시청자가 움직여도 원하는 효과를 볼 수 있다.

본 발명의 특징은 시청자가 시청할 때 화면을 수평, 수직 또는 임의의 축에 대해 움직이면서 수평시차를 갖는 3D 영상을 제공하는 영상디스플레이와 그 수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 특징은, 시청자가 시청할 때 화면을 수평, 수직 또는 임의의 축에 대해 움직이면서 동영상, 애니메이션 또는 플립을 제공하는 영상디스플레이와 그 수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 특징은, 시청자가 시청할 때 화면을 수평, 수직 또는 임의의 축에 대해 움직이면서 동영상, 애니메이션 또는 3D 영상을 제공하는 영상디스플레이와 그 수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 특징은, 2개 이상의 영상에서 나온 데이터를 각각의 오리지널 영상을 다른 영상보다 유리한 지점에서 보여주는 배리어나 렌티큘라 스크린과 같은 영상안내기를 통해 볼 수 있는 복합영상으로 인식하는 수단을 제공하는데 있는데, 이때 영상안내기의 평행 요소들은 (0도나 90도 이외의 각도로 Z축에 대해 회전시켜) 일정 각도로 기울어져 있다.

본 발명의 다른 특징은, 0도나 90도 이외의 각도로 원통렌즈나 배리어를 배치한 배리어나 렌티큘라 스크린을 제조하는 수단에 있는데, 이 수단은 배리어나 렌티큘라 스크린의 재료낭비 없이 복합영상을 원하는대로 보여주는데 이용된다.

본 발명의 또다른 특징은, 시야각을 넓혀 부적절한 불연속성을 덜 인식하도록 하면서도 훌륭한 3D 특징을 유지하되 배리어나 렌즈의 수차는 증가시키지 않는 영상디스플레이와 그 제조수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 여러 특징들은 아래를 보면 명백하다:

1. 하나의 영상으로 혼합되는 2개 이상의 오리지널 영상들에서 유도되는 영상데이터의 평행 슬라이스들로 구성된 영상매체의 복합영상은 슬라이스가 복합영상의 수평축이나 수직축에 평행하지 않게 되어 있고, 시청할 때 원하는 방향으로 영상을 움직일 수 있으며, 복합영상의 슬라이스에 평행한 요소들을 갖는 영상안내기를 통해 영상을 볼 수 있다.

2. 평행한 슬라이스로 구성된 복합영상은 2개 이상의 오리지널 영상들을 하나로 혼합한 것으로서, 슬라이스는 시청을 위해 움직일 때 복합영상의 수평축이나 수직축에 평행하지 않고, 복합영상의 슬라이스 방향에 평행한 렌티큘라나 배리어를 갖는 렌티큘라렌즈 어레이와 배리어스크린을 통해 보여지므로, 2개 이상의 영상을 각각 다른 위치에서 볼 수 있다.

3. 평행한 슬라이스로 구성된 복합영상은 2개 이상의 오리지널 영상들을 하나로 혼합한 것으로서, 슬라이스는 시청을 위해 움직일 때 복합영상의 수평축이나 수직축에 평행하지 않고, 복합영상의 슬라이스 방향에 평행한 렌티큘라나 배리어를 갖는 렌티큘라렌즈 어레이와 배리어스크린을 통해 보여지므로, 2개 이상의 영상을 각각 다른 위치에서 볼 수 있으며, 복합영상과 오리지널 영상 모두 상위구간과 하위구간으로 나누어지고, 오리지널 영상의 하위구간의 영상데이터는 매핑규칙에 따라 복합영상의 특정 하위구간에 놓인다.

4. 평행한 슬라이스로 구성된 복합영상은 2개 이상의 오리지널 영상들을 하나로 혼합한 것으로서, 슬라이스는 시청을 위해 움직일 때 복합영상의 수평축이나 수직축에 평행하지 않고, 복합영상의 슬라이스 방향에 평행한 렌티큘라나 배리어를 갖는 렌티큘라렌즈 어레이와 배리어스크린을 통해 보여지므로, 2개 이상의 영상을 각각 다른 위치에서 볼 수 있으며, 복합영상과 오리지널 영상 모두 상위구간과 하위구간으로 나누어지고, 오리지널 영상의 하위구간의 영상데이터는 매핑규칙에 따라 복합영상의 특정 하위구간에 놓이므로, 복합영상 데이터를 함유한 영상매체의 화면을 볼 때 수평축이나 수직축에 대해 움직이는지 여부에 무관하게 동일한 순서로 영상이 시청자에게 디스플레이된다.

5. 렌티큘라 렌즈 어레이나 배리어 스크린을 통해 보여지는 복합영상의 시야각이 65도 이상이다.

6. 배리어 라인이 서로는 평행하되 기판 측면에는 평행하지 않은 배리어스크린을 이용한다.

7. 렌즈가 서로는 평행하되 기판 측면에는 평행하지 않은 렌티큘라 렌즈 어레이를 이용한다.

8. 복합영상 제조방법에 의하면, 2개 이상의 오리지널 영상들을 상위구간과 하위구간으로 분할하고, 하위구간의 데이터를 선택하며, 선택된 데이터를 새로운 영상의 상하위 구간을 형성하는 배열로 재배열하되, 상하위 구간들은 서로 평행하지만 복합영상이나 오리지널 영상의 측면에는 평행하지 않다.

9. 복합영상 제조방법에 의하면, 2개 이상의 오리지널 영상들을 상위구간과 하위구간으로 분할하고, 하위구간의 데이터를 선택하며, 선택된 데이터를 새로운 영상의 상하위 구간을 형성하는 배열로 재배열하되, 상하위 구간들은 디스플레이할 때 서로 평행하지만 수평선에는 평행하지 않다.

10. 원통이나 판을 제조하는 방법의 경우, 배리어 스크린이나 렌티큘라 렌즈 어레이를 만드는데 이용할 수 있는 원통이나 판의 측변에 평행하지 않도록 홈을 형성한다.

11. 영상안내기로 보는 복합영상을 형성하는 방법은:

1. 배리어나 렌티큘라 렌즈의 경사각을 선택하고

2. 오리지널 영상의 갯수를 선택하며

3. 복합영상 사이즈를 선택하고,

4. 사용할 렌티큘라나 배리어의 갯수를 선택해, 피치를 결정하며,

5. 배리어 시트나 렌티큘라 렌즈 어레이의 기판재료를 선택하고

6. 최적의 조망거리를 선택하며,

7. 렌티큘라렌즈 어레이나 배리어 시트의 두께를 선택하고

8. 렌티큘라렌즈 어레이나 배리어시트의 시야각을 선택하며

9. 영상데이터 세트 폭을 결정하고

10. 2개 이상의 오리지널 영상들을 소정의 레이아웃에 맞는 평행한 행이나 열로 재배열하고, 위의 단계들에서 결정되고 선택된 변수들을 활용해 이 배열을 매핑하되, 컴퓨터나 광학수단을 이용해 복합영상의 종횡비는 보존한다.

12. 수직축이나 수평축을 중심으로 영상을 움직였을 때 시청자가 지평시차로 3D 영상을 볼 수 있다.

13. 수직축이나 수평축을 중심으로 영상을 움직였을 때 시청자가 동영상, 애니메이션 또는 플립을 볼 수 있다.

14. 수직축이나 수평축을 중심으로 영상을 움직였을 때 시청자가 동영상, 애니메이션 또는 플립의 3D 영상을 볼 수 있다.

15. 영상데이터를 버리지 않고 각각의 오리지널 영상에 관련된 데이터의 내삽법으로 화소를 생성해 종횡비를 보존할 수 있다.

16. 영상안내기의 각각의 요소들의 부적절한 불연속성이나 수차를 증가시키지 않으면서, 3D, 동영상 또는 플립과 같은 원하는 효과를 내고, 65도 이상의 시야각을 제공하도록 변수를 선택할 수 있다.

17. 화면을 갖는 영상매체와 영상안내기를 포함하는 영상디스플레이를 통해 보여주기에 적당한 복합영상을 만드는 방법에 있어서, 2개 이상의 오리지널 영상에서 유도된 영상데이터의 평행 슬라이스로 구성되고 수평수직축을 갖는 복합영상을 상기 화면을 통해 보여주며, 상기 영상안내기는 복합영상 슬라이스에 평행한 요소들을 포함하고, 상기 오리지널 영상의 영상데이터를 광학수단에 의해 복합영상으로 리매핑하며, 상기 영상안내기의 요소들이 복합영상의 수평축이나 수직축에 평행하지 않고, 시청자가 복합영상에 대해 수평이나 수직으로 자신이 움직이거나 수평축이나 수직축에 대해 영상을 움직이면서 기본적으로 동일한 시각효과를 디스플레이할 수 있다.

18. 오리지널 영상 각각의 한가지 선택된 특징들이 복합영상내에서 서로 정확히 일치하도록 오리지널 영상들을 복합영상에 오버랩할 수 있다.

19. 배리어 스크린이나 렌티큘라 스크린의 뒷면에 감광유제를 코팅하되, 스크린에서 가장 먼 쪽에 할레이션 방지층을 형성하고 스크린을 통해 감광유제를 노출하도록 코팅할 수 있다.

20. 배리어 스크린이나 렌티큘라 스크린의 뒷면에 감광유제를 코팅하되, 스크린에서 가장 가까운 쪽에 할레이션 방지층을 형성하고 감광유제는 스크린을 통해서가 아니라 직접 노출되도록 코팅할 수 있다.

21. 복합영상을 보여주는데 사용할 렌티큘라 렌즈 어레이나 배리어 스크린의 경사각과 같은 각도로 투사할 영상을 기울일 수 있다.

22. 복합영상을 보여주는데 사용할 렌티큘라 렌즈 어레이나 배리어 스크린의 경사각과 같은 각도로 오리지널 영상들을 생성할 수 있다.

23. 감광유지에 부착된 렌티큘라 렌즈 어레이와 일치되게 배리어 스크린을 통해 감광유제에 영상을 투사할 수 있다.

24. 감광유제에 부착된 영상안내기와 일치되게 감광유제에 복합영상을 접촉복제할 수 있다.

25. 영상안내기가 폭 Wcl이 Pbs/NI보다 좁은 투명간격들을 갖는 배리어 스크린이다.

26. 평판의 측면에 평행하지 않은 홈들을 새긴 평판으로부터 렌티큘라 렌즈 스크린이나 배리어 스크린을 복제할 수 있다.

27. 영상안내기가 APETG(amorphous polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol), 아크릴, 폴리에스테르, PVC(polyvinyl chloride) 및 폴리카보네이트로 구성되는 군에서 선택된 열가소성 기판을 포함한다.

28. 영상디스플레이에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법은, 그래픽 프로그램내의 적당한 간격의 흑백 화소 행렬을 이용해, 선택된 패턴을 생성하는 단계; 프로그램으로 배리어스크린 패턴을 원하는 각도로 기울이는 단계; 영상의 4변을 재단하되, 컴퓨터 스크린의 가장자리에 평행한 수평축인 수평면에 대해 영상의 4변이 평행하고 수직이 되도록 재단하는 단계; 상기 패턴을 투명한 열가소성 기판에 인쇄하여 복합영상면 위에 두는 단계를 포함한다.

29. 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법은, 컴퓨터제어 스핀드릴, 송곳, 금긋기공구, 다이아몬드팁 드릴 또는 레이저커터 등의 공구로 투명한 열가소성 기판에 원하는 각도로 홈을 형성하는 단계; 불투명 영역이 투명 영역보다 크기 때문에 공구를 이용해 불투명 영역을 만드는 단계; 및 얇고 높고 홈이 없는 영역에서 상기 불투명 재료를 제거하여, 원하는 각도로 구멍이 뚫린 배리어 그리드를 형성하는 단계를 포함한다.

30. 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법은, 불투명 코팅재로 투명한 열가소성 기판을 코팅하는 단계; 컴퓨터제어 스핀드릴, 송곳, 금긋기공구, 다이아몬드팁 드릴 또는 레이저커터 등의 공구로 코팅된 기판상의 원하는 위치에 홈을 만들어 투명 영역을 형성함으로써, 원하는 각도로 기울어진 구멍들을 갖는 배리어 그리드를 형성하는 단계를 포함한다.

31. 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법은, 연질재료 판에 공구로 원하는 패턴을 형성하는 단계; 연질재료로 된 패턴을 이용해 경질의 주형을 만드는 단계; 및 연질 불투명 재료에 패턴의 복제물을 성형하는 단계를 포함한다.

32. 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에서, 드럼이나 평면상에 놓인 감광유제에 레이저빔을 이용해 여러 선을 스캔하여 배리어 그리드를 형성하기도 한다.

33. 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법은 또한 간섭무늬 패턴을 생성하는 여러개의 거울을 포함한 간섭계에 생성된 간섭패턴에 감광유제를 노출시키는 단계; 및 감광유제와 거울을 정밀조정하여 상기 간섭무늬 수직으로 패턴을 정밀하게 움직여, 감광유제를 더 노출시키되, 아주 가능 미노출 선들만을 남겨두어 투명 영역을 만드는 단계를 포함하기도 한다.

34. 영상디스플레이와 그 생산수단은 영상을 부면서 수평축이나 수직축에 대해 회전하는 여부에 상관없이 동일한 인식효과를 준다.

용어 정의

"영상안내기"란 오리지널 영상의 데이터로 구성된 여러개의 영상슬라이스를 갖는 복합영상으로부터 각각 다른 위치에서 각각의 볼 수 있는 다수의 오리지널 영상을 개별적으로 동시에 볼 수 있도록 하는 장치이다. 종래의 영상안내기로는 렌티큘라 스크린과 배리어 스크린이 있다.

"원하는 효과"란 디스플레이에 설계된 시청 경험에 따라 다음과 같은 시각인식을 포함한다: (a) 묘사된 장면의 깊이와 시차를 느끼는 3차원(3D) 조망, (b) 영상들에 묘사된 모든 요소들의 움직임, (c) 하나의 영상을 다른 영상으로 플립(flip).

"티핑"이란 시청자에 대한 영상 디스플레이의 화면의 움직임이다. 대부분의 티핑은 수직축, 수평축 또는 다른 축을 중심으로 한 움직임을 포함하고, 이런 움직임은 1회전 운동이나 전후 왕복운동일 수 있다.

"전방향"이란 영상안내기를 갖춘 디스플레이가 티핑을 할 때 디스플레이를 보는 시청자에게 "원하는 효과"를 주는 성능을 말하는데, 이런 성능은 영상디스플레이가 수평, 수직 또는 다른 방향으로 티핑하는지 여부에 무관하게 이루어지되, 특별한 축(경사각에 수직한 축)을 중심으로 한 티핑으로는 원하는 효과를 볼 수 없다.

"렌즈", "렌즈요소", "마이크로렌즈", "렌티큘라"는 렌티큘라 스크린의 요소로서 교환가능한 것을 의미한다.

"경사 또는 기울어진"이란 영상안내기를 포함한 영상디스플레이나 영상안내기의 요소들을 수평이나 수직이 아닌 방향으로 배치하는 것을 만하고, θ로 표시된 경사각은 수직에서 45도가 바람직하지만, 반드시 그런 것도 아니다.

영상안내기의 "시야각"이란 모든 오리지널 영상의 데이터를 볼 수 있는 공간내의 영역을 제공하는 영상안내요소가 취하는 각도를 말한다.

"오리지널 영상"이란 영상디스플레이에 디스플레이되도록 선택된 모든 영상을 말한다.

"복합영상"이란 2개 이상의 오리지널 영상을 나타내는 데이터로부터 광학적으로나 컴퓨터로 유도되는 영상으로서, 영상매체의 화면에 나타나고 영상안내기를 통해 볼 수 있다.

"영상 슬라이스"란 (화소만큼 작은) 일방향의 제한된 데이터량으로 이루어진 영상의 일부분의 데이터이고, 상기 영상의 일부분의 모든 데이터는 대개 수직 방향으로서 "하위구간"이라 한다.

도 1은 3개의 오리지널 영상으로 하나의 복합영상을 만드는 일반 기술을 설명하기 위한 개략도;

도 2A는 도 1의 복합영상의 데이터를 포함하는 영상매체 정면의 배리어 스크린을 갖춘 영상 디스플레이의 사시도;

도 2B는 도 2A의 영상 디스플레이의 조감도로서, 3개 영상 각각을 관찰할 수 있는 조망위치와 광로를 보여주는 도면;

도 3A는 도 1의 복합영상의 데이터를 포함하는 영상매체 정면의 3개의 렌티큘라 스크린을 갖춘 영상디스플레이의 전개사시도;

도 3B는 도 3A의 영상 디스플레이의 조감도로서, 3개 영상 각각을 관찰할 수 있는 조망위치와 광로를 보여주는 도면;

도 4는 제각기 다른 오리지널 영상을 볼 수 있는 5군데 조망구역과 영상매체의 복합영상을 보여주는 종래의 영상 디스플레이의 평면도;

도 5A는 도 4의 사시도;

도 5B는 도 5A와 비슷한 사시도지만, 복합영상의 슬라이스들과 영상안내기의 요소들이 본 발명에 따라 기울어져 조망구역들도 대응되게 기울어짐을 보여주는 사 시도;

도 6은 본 발명에 따른 도면으로서 도 5B와 비슷한 사시도;

도 7은 경사각 θ가 45도가 아닌 경우의 도 5B의 5군데 조망구역을 통해 보는 평면의 사시도;

도 8A는 영상안내기가 렌티큘라 스크린이고 다양한 크기의 광로들을 갖는 영상디스플레이의 조감도;

도 8B는 수직 렌티큘라와 광로가 시야각(835)을 갖는 것을 보여주는 사시도;

도 8C는 도 8B에 대응하는 본 발명에 EK라 경사진 렌티큘라의 사시도로서, 더 넓은 시야각이 836으로 표시됨;

도 8D는 렌티큘의 사시도;

도 8E는 도 8A와 비슷하되 배리어 스크린이 영상안내기인 경우의 조감도;

도 9A-D는 각각의 영상 슬라이스와 하위구간들을 넘버링하는 방버을 설명하는 4개 오리지널 영상 각각의 정면도;

도 9E는 도 9A-D의 4개 오리지널 영상 각각의 영상데이터로부터 생성되는, 본 발명에 따라 경사 슬라이스를 갖는 복합영상의 정면도;

도 10은 기록용 경사 슬라이스들을 갖는 복합영상을 생성하는 영상매체(1055)에 투사되는 5개 오리지널 영상 각각의 영상데이터를 보여주는 사시도;

도 11은 삼각형의 부분들을 잘라버려 종래의 렌티큘라나 배리어 재료의 시트로 도광요소가 경사진 영상안내기 시트를 만드는 방법을 보여주는 정면도;

도 12는 본 발명에 따라 경사진 렌티큘라나 배리어 요소들을 갖는 렌티큘라 시트나 배리어 시트를 만드는데 사용되는 원통형 마스터 드럼에 금긋는 장치를 보여주는 사시도.

도 1은 배리어스크린이나 렌티큘라 스크린과 같은 영상안내기를 이용한 일반적 영상기술을 보여주는 개략도이다. 과정의 일례로, 3개의 영상(110,120,130) 각각을 3개의 수직 슬라이스로 나누었는데, 이들 슬라이스는 모두 하나의 복합영상(155)으로 재구성된다. (슬라이스 갯수는 설명의 편의상 3개로 했지만, 더 많은 슬라이스로 영상을 나눌 수도 있으며, 그 갯수는 복합영상을 구성하는 배리어나 마이크로렌즈의 갯수와 관련된다.)

오리지널 영상의 종횡비를 유지하기 위해, 본 발명에 따르면 복합영상이 양방향으로 동일한 해상도를 갖고, 오리지널 영상은 영상안내기의 요소인 배리어나 마이크로렌즈에 평행한 방향으로 확장한다고 가정하자. 한편, 종래와 마찬가지로, 복합영상을 구성하기 전에 이 방향에 직각인 방향으로의 데이터는 폐기한다. 데이터의 확대량이나 폐기량은 복합영상을 구성하는데 결합되는 영상의 갯수의 함수이다. 예를 들어, 도 2A, 3A의 종래예에서는 3개의 오리지널 영상을 사용하되 수평 데이터의 1/3만을 이용했고 나머지 2/3은 버렸다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 최종 영상의 높이는 (화소의 복사로, 바람직하게는 새로 내삽된 화소를 만들어) 3배로 확대된다. 이런 내삽은 "영상 사이즈" 기능을 이용하는 Adobe Photoshop과 같은 영상처리 소프트웨어를 통해 편리하게 이루어진다. 최근접(nearest-neighbor), 쌍일차(bilinear) 또는 쌍삼차(bicubic) 샘 플링 등의 옵션을 이용할 수도 있지만, 쌍삼차 내삽법을 이용해 영상을 다시 샘플링하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 2가지 방법을 조합하여 이용하는바, 몇가지 데이터는 버리고 나머지 데이터는 내삽하여 원하는 종횡비의 영상 슬라이스를 제공한다.

도 2A는 배리어 스크린(250)을 통해 보여지는 복합영상(255)이다. 도 2B는 평면도 방향의 조감도이다. 대개, 스크린은 불투명부(251)와 투명부(252)로 구성되고, 투명부 각각의 폭은 대략 슬라이스(256)와 폭이 같고, 불투명부의 폭은 사용된 오리지널 영상의 갯수에서 1을 뺀 값을 슬라이스 한쪽의 폭에 곱한 값과 같다.

도 3A는 렌티큘라 스크린(350)을 통해 보여지는 영상매체 화면의 복합영상의 사시도이다. 도 3B는 동일한 것의 조감도이다. 통상, 각각의 마이크로렌즈, 즉 렌티큘라 스크린의 볼렉렌즈(352) 하나는 오리지널 영상의 갯수에 한쪽 슬라이스(356)의 폭을 곱한 값에 해당하는 간격을 커버한다. 어느 경우에도(도 2; 도 3), 3개의 오리지널 영상(1,2,3) 각각을 서로 다른 위치의 조망점에서, 즉 화면에 대해 다른 각도에서 별도로 볼 수 있다.

배리어 스크린에 비해 렌티큘라 스크린의 장점은, 영상에서 나오는 거의 모든 빛이 렌즈를 통해 시청자에게 보내져 밝은 영상을 볼 수 있으며, 각각의 렌즈가 그 뒤에 있는 영상의 일부분을 확대하므로 어떤 각도에서도 선명하고 연속적인 화면을 볼 수 있으며, 각각의 구간들이 이어져 나타나는데 있다. 단점은, 렌즈가 수차를 일으켜, 허상이나 상의 겹침이 나타나고, 깊이가 제한되는 것이다. 배리어 스크린의 장점은 그 반대로서 (비교적 적은 회절 외에는) 수차를 거의 일으키지 않아 훨씬 깊은 용량을 제공하지만, 구간들 사이에 선이 선명히 나타나 성가신 피켓펜스(picket-fence) 효과를 일으킨다. 대부분의 빛이 배리어에 흡수되므로, 아주 강력한 백라이트를 사용하지 않는 한 정상적으로 인쇄된 영상이나 렌티큘라 스크린의 영상보다 훨씬 어둡게 영상이 나타나기 때문에, 에너지가 더 소비되고 열이 더 발생한다.

당 분야에 잘 알려져 있지만, 배리어나 렌즈를 수직으로 배치하면, 서로 다른 수평 조망위치에서 서로 다른 영상을 볼 수 있다. 사용자인 시청자가 화면에 대해 위아래로 움직여도 아무 변화를 느낄 수 없다. 이 방법이 "플립(flip)" 영상을 보여주는 방법이고, 이 경우 제조업자의 로고를 상하대칭으로 입는 모델처럼 영상이 상하로 대칭이동되어 보인다. 처음에는 양쪽 눈으로 대칭쌍의 첫번째 영상을 본다. 몇몇 조망점에서는, 시청자가 수평이동하면서 (또는 시청자가 수직축을 중심으로 영상 디스플레이를 살짝 치면서), 한쪽 눈으로는 대칭쌍의 첫번째 영상을 보고 다른쪽 눈으로는 대칭쌍의 두번째 영상을 보는 위치를 지나간다. 이 위치에서는 이들 영상이 아주 다르므로, 뇌에서는 이들 영상을 합칠 수 없어, 불쾌하고 혼란스런 느낌을 겪는다. 그러나, 시청자가 계속 수평이동하면, 이 지점을 지나 양쪽눈으로 두번째 영상을 보게되는 위치를 통과하고, 이곳에서는 다시 유쾌해진다. 대부분의 조망위치에서는 양쪽 눈으로 대칭쌍의 2개 영상을 언제든 동시에 보게되지만, 사람에 따라서는 간단한 혼란을 겪게 되어 화면이 어지럽게 보이기도 한다.

(애니메이션, 줌, 모핑을 포함한) 동영상은 수평 배리어에 비해 수직배리어에서 더 나쁜데, 이는 어떤 주어진 조망위치에서도 한쪽 눈은 한 지점에 나타난 장 면을 보지만 다른쪽 눈은 다른 지점에 나타난 장면을 보기 때문이다. 움직임이 클수록 영상이 더 다르게 보이고 뇌에서 영상을 합치기가 더 어려워지므로, 혼란감이 더 커진다. 이런 이유로 수직배리어나 렌즈에서는 동영상을 보지 않는 것이 일반적이다.

지금까지는 수직 배리어나 렌즈를 사용하는 것이 3D 영상을 디스플레이하는 유일한 방법으로 여겼었다. 3D 영상을 제대로 보여주려면, 복합영상을 이루는 각각의 영상이 각각의 조망위치에서 3D 장면을 보여주는데, 사진의 경우 각각의 조망위치는 오리지널 화면을 찍는데 사용되는 각각의 카메라위치에 해당한다. 영상 슬라이스의 폭, 배리어스크린의 투명부와 불투명선의 폭, 똔느 렌티큘라 스크린의 원통렌즈의 폭과 곡률, 영상안내기의 평면인 배리어스크린이나 렌티큘라스크린과 화면의 거리, 시청자와 스크린의 거리 사이의 관계는, 시청자의 양쪽 눈이 언제든 한번에 각각 다른 영상을 볼 수 있도록 신중히 선택한다. 각각의 눈이 동시에 다른 영상을 보면, 3D 장면을 인식할 수 있다. 시청자의 머리가 수평으로 움직이면, 각각의 눈이 전에는 보지 못한 새로운 장면을 볼 수 있어, "시차이동"이라 불리는 장면을 빙 둘러보는 경험을 할 수 있다. 이 경우, 전에는 전경의 물체에 가려서 보이지 않던 배경물체가 보인다.

수평 배리어나 렌즈를 사용하는 방법은 플립이나 동영상을 보여주는 최적의 방법으로 간주되었었는데, 이는 주어진 임의의 시간에 양쪽 눈이 동일한 영상을 보아 항상 편안하게 볼 수 있기 때문이다. 서로 다른 수직 조망위치에서는 각각 다른 영상을 볼 수 있다. 시청자가 수평으로 움직이면, 다른 영상으로 바뀌는 것을 전혀 인식하지 못할 것이다. 다른 영상을 보려면, 복합영상을 수직축을 중심으로 살짝 움직이거나 시청자가 화면에 대해 위아래로 움직이면서 원하는 효과를 보아야 한다. 영상 디스플레이가 휴대형이면, 사용자가 이 효과를 보기가 쉽다. 영상 디스플레이가 벽면에 설치된 포스터와 같이 고정형이면, 계단을 걸어가거나 에스컬레이터나 엘리베이터를 타고가거나 창문을 통해 포스터를 보는 것같이 이 효과가 자동적이다.

한편, 포스터가 눈높이보다 높이 설치되어 있으면, 시청자가 포스터에 대해 앞뒤로 움직이면 서로 다른 오리지널 영상을 보는 효과를 볼 수 있다. 그러나, 포스터가 눈높이에 있으면, 시청자가 부자연스러운 동작인 위아래로 움직여야만 이 효과를 볼 수 있다. 양쪽 눈이 항상 동일한 영상을 보기 때문에, 시청자가 3D 경험을 하는데 수평 배리어나 렌즈는 사용할 수 없다 (시청자의 머리를 뒤로 젖히거나 청룡열차를 타듯이 눕지 않은 한 3D 경험을 할 수 없다).

즉, 계단, 에스컬레이터, 엘리베이터에서 보거나 걸어가면서 보도록 된 종래의 포스터는 3D가 불가능함을 의미한다. 또, 걷거나 운전하면서 보도록 설치된 플립이나 동영상도 사람에 따라서는 피곤할 수 있다.

배리어나 렌티큘라 렌즈를 사용한 핸드헬드 영상의 경우, 원하는 효과를 보여주도록 움직이는 방향에 상관 없이 다른 문제가 있다. 종래의 렌티큘라나 배리어 영상의 경우 배리어나 렌즈가 수평이나 수직으로 배치되므로, 시청자가 잘못된 축을 중심으로 화면을 돌리거나 특수효과를 보는데 실패할 확율이 50/50이다. 이렇게 되면 시청자가 종래의 화면을 보고 있다고 잘못 오도하고, 화면을 내려놓게 되어, 화면을 건드려 자극적이고 눈길을 끄는 효과를 제대로 내지 못하게 된다. 예를 들어 특수한 판촉우편물에 렌티큘라 영상이 들어있으면, 비용이 50% 정도 추가되고, 이는 원하는 효과를 보고자 하는 수취인들에 있어서는 특수 판촉비용이 두배로 부과될 우려가 있는데, 이는 판촉물 수취인의 절반정도는 원래의 단조로운 인쇄물과 렌티큘라 영상을 시각적으로 구분할 수 없기 때문이다.

배리어나 마이크로렌즈를 사용하던 안하던, 종래의 기술의 다른 문제점은 "점프"라 하는 불연속성이다. 이런 불연속성은 영상연출 스크린의 시야각 밖으로 시청자가 영상을 움직일 경우 볼 수 있는데, 시야각은 (영상정보와 사용된 배리어나 마이크로렌즈에 따라) 대개 25-50도이다. 시야각은 모든 오리지널 영상을 보기 위한 화면과 시청자 사이의 상대적 이동량을 결정한다. 시청자가 화면에 대해 움직이면서 모든 영상을 보았으면, 오리지널 영상 세트중 첫번째 영상과 마지막 영상이 차례로 제시되어 시청자는 "점프"를 인식한다. 이런 부적절한 불연속성은 아주 짜증나는 현상으로서, 그에 앞서 영상이 갖는 실제적이고 자연적인 느낌을 방해한다. 시야각이 좁을수록 불연속성이 점점 크게 나타나는데, 이는 시청자가 서로다른 위치에서 영상을 보고자 조금만 움직여도 불연속성이 일어나기 때문이다. 해결책은 가능한한 최대의 시야각을 갖는 렌즈나 배리어를 이용하는 것이다.

그러나, 종래의 기술로는 시야각을 키우는데 한계가 있으며, 시야각을 키우면 다른 문제가 생긴다. 이런 시야각 제한은 기존의 인쇄장치의 제한된 해상도, 3D를 만들기 위한 복합영상에서 조망거리에서 인식한 오리지널 영상들 사이의 최대 수용간격, 마이크로렌즈를 사용할 때 렌즈의 F# 감소에 따른 수차의 증가와 같은 여러 요인들의 상호작용에 기인하고, 렌즈가 만들 수 있는 최소 F#에서도 수용가능한 수차가 생긴다. F#가 높은 마이크로렌즈를 사용하면 수차를 줄일 수 있어 허상을 줄일 수 있다고 한다. 그러나, 이 경우 시야각이 좁아져, 불연속성이 더 뚜렷해진다. 반대로, F#를 낮춰 시야각을 넓히면, 수차가 증가할 뿐만 아니라 인식효과도 줄어든다. 해상도 제한 때문에, 피치가 일정한 배리어나 마이크로렌즈 사이의 간격에서 취할 수 있는 오리지널 영상 슬라이스 갯수에도 상한이 있다. 따라서, 시야각이 증가할수록, 영상의 갯수는 증가하지 않지만, 잠재적인 3D 경험이나 이동거리는 감소하고, 또는 영상들 사이의 간격이 클 경우 영상의 갯수의 제한으로 영상의 움직임이 덜컥거린다. 따라서, 좋은 3D를 만들려면 시야각이 좁은 렌즈나 배리어를 사용해야 하지만, 이 경우 부적절한 불연속성을 피할 수 없다는 것이 당업계의 인식이다.

종래의 렌티큘라와 배리어 영상들은 영상안내기의 요소들을 가져 배리어나 렌즈를 0도(수직)나 90도(수평)으로 배치하여 3D 효과나 동영상 효과를 내는 것으로 알려졌는데, 영상 디스플레이를 수직축이나 수평축 이외의 축을 중심으로 움직일 때나, 수평 X축이나 수직 Y축을 중심으로 움직이기 전에 영상을 먼저 Z축을 중심으로 임의의 각도로 회전시킬 경우에도 그렇다.

도 4-6은 5개의 오리지널 영상으로 이루어진 하나의 복합영상을 디스플레이하는 영상매체(455,555,655)를 보여준다. 비슷한 결과를 얻는데 사용되는 영상의 수는 다를 수도 있지만, 여기서는 설명의 편의상 5개를 사용했다. 5개의 영상을 개별적으로 보여주는 5군데의 별도의 조망구역들이 도 4의 조감도에 표시되었는바, 해칭선으로 표시한 401~405이 그것이다(그중에는 다른 해칭선으로 표시한 구역인 420, 430, 440도 있다). 각각의 오리지널 영상은 410 라인을 따라 표시한 점들 사이에서 가장 잘 보인다. 각각의 렌즈에서 나오는 빛과 영상정보는 대략 평행하다. 각각의 조망구역내에 있는 410 라인을 따라, 렌즈에서 나온 영상정보가 오버랩되므로, 한쪽 눈으 하나의 오리지널 영상의 다른 슬라이스에 해당하는 각각의 렌즈의 데이터를 볼 것이다. 실제로는 렌즈의 수차, 영상데이터 포인트나 화소의 컬럼의 폭의 비제로, 및 부정확한 영상데이터 위치(이상적인 데이터는 렌즈 초점 F에 있어야 함)로 인해 빛이 완전히 평행하지 않으므로, 영상의 가시영역이 420으로 표시한 것처럼 퍼진다(이 경우에는 수평으로 퍼짐). 이때문에 영상이 오버럽되어, 허상이 생기고 선명도가 떨어진다.

430, 440의 해칭구역에 있는 눈이 각 구역마다 하나의 영상을 보게 되고, 이 영상은 영상매체(455)의 화면 전체에 가득 나타난다. 3D의 각도가 변하는 것을 450, 460 구역의 조망점에서도 볼 수 있다. 도 5는 도 4의 해칭구역(440)에 표시된 조망구역드을 501~505로 보여준다. 예를 들어 510, 520, 530, 540, 550의 각각의 조망위치에서 정상적인 조망이 가능한데, 각각의 조망위치는 한쪽 눈으로 특정한 시간에 보는 위치이다.

한쌍의 눈으로 보는 조망위치는 4군데로: 510/520, 520/530, 530/540, 540/550이다. 양쪽 눈이 500 경로를 따라가면서, 각각의 눈은 언제나 동시에 서로 다른 영상을 보면서 3D를 인식한다. 본 발명자는, 도 5A의 560 경로를 따라 눈이 이동하면서 각각의 조망위치에서 서로 다른 영상을 보게되어, 원하는 3D 효과를 볼 수 있음을 밝혔고, 복합영상을 Z축을 중심으로 회전시키면서 수평선(560)을 따라 보는 것과 같은 효과를 볼 수 있음을 알았다(도 5B 참조).

수직선(570)을 따라 움직이면 각각의 조망위치(511,512~517,518)에서 양쪽 눈에 일정하게 변하는 3D 영상이 보여지므로, 수평선(560)을 따라 눈이 움직일 때와 같은 효과를 본다. 즉, 첫번째 위치에서는 좌측눈은 511 위치에, 우측눈은 512 위치에 있다. 두번째 위치에서 좌측눈은 513 위치에, 우측눈은 514 위치에 있고, 세번째, 네번째 위치에서도 마찬가지다. 이런식으로 Z축을 중심으로 영상을 회전시켜도 수평선이나 수직선을 따라 움직이든 아니든 동일한 조망경험을 할 수 있지만, 영상이 기울어지고 화면틀인 "캔버스"가 정사각형이나 직사각형이 아닌 다이아몬드형이라는 문제가 있다.

이런 단점들은 본 발명에 의해 극복되는데, 본 발명에서는 영상이 표시되는 사각형 영상매체인 캔버스를 Z축을 중심으로 회전시키지 않고 영상안내기를 회전시킨다. 도 6은 본 발명의 영상디스플레이와, 도 5B와 비슷한 조망구역들을 보여준다. 화살표(656)로 나타낸 것처럼 기울어진 요소를 갖는 영상안내기를 통해 보이는 화면이 영상매체(655)에 있다. 수직선(610)을 따라 움직이면서, 일정하게 변하는 3D 영상을 양쪽 눈으로 볼 수 있고, 이것은 수평선(600)을 따라 눈이 이동하면서 보는 것과 동일하다. 즉, 처음 조망위치에서 좌측눈은 601a에 우측눈은 501b에 있다. 두번째 위치에서, 좌측눈은 602a에, 우측눈은 602b에 있고, 세번째, 네번째 위치에서도 마찬가지다.

본 발명은 여러 영상을 하나의 복합영상으로 결합하되 영상을 회전시키지 않 고 영상안내기의 배리어나 원통렌즈의 경사방향에 일치하게 데이터를 구성하여 원하는 효과를 내는 방법이면서도, 영상매체의 화면이 시청자를 중심으로 수직이나 수평축을 중심으로 회전하는 여부에 상관없이 효과를 볼 수 있다. 복합영상을 만들려면, 본 발명에 따라 대개 여러 단계들을 거친다. 첫째, 배리어나 원통렌즈의 수직선(또는 수평선)에 대한 경사각을 선택한다. 이 각도는 (수평축이나 수직축에 대한) 회전방향으로의 속도와 효과의 정도를 결정한다. 렌즈나 배리어가 45도 기울면, 수평축이나 수직축을 중심으로 영상을 움직이는 것과 속도와 효과의 정도가 동일하다. 선택된 경사각이 0도에 가깝다면(여기서는 수직축에 가깝다면), 속도와 효과의 정도는 화면이 수직축을 중심으로 움직일 때는 커지고 수평축을 중심으로 움직일 때는 작아진다. 반대로, 선택된 경사각이 90도(수평축)에 가까울수록, 속도와 효과의 정도가 수직축을 중심으로 움직일 때는 작아지고 수평축을 중심으로 움직일 때는 커진다. 0도와 90도의 극단의 경우, 속도와 정도는 일방향으로는 최대이고 다른 방향으로는 제로이다.

도 7은 이 관계를 보여준다. 도 4의 5군데 조망구역(401~405)이 701~705로 도시되었다. 701에는 영상 1이, 702에는 영상2, 703에는 영상3, 704에는 영상4, 705에는 영상5가 보인다. 렌즈나 배리어 및 이에 따른 조망구역은 기울어져서 Z축을 중심으로 임의의 각도 θ만큼 화살표(725) 방향으로 회전하였고, 그 각도는 이 경우 0도, 45도 또는 90도가 아니다. 즉, 도 7은 경사각이 45도가 아닐 때 얻어지는 최적은 아니지만 차선의 효과를 보여준다. 본 발명에 따르면, 경사진 영상안내기를 통해 영상데이터를 적절히 볼 수 있도록 영상데이터를 구성한다. 라인(700)을 따라 눈이 움직이면 경사진 것만 제외하고는 θ가 0도인 것과 같이 거동하는 영상이 생긴다. 눈으로 각 영상을 한번에 하나씩 보되, 700 라인을 따라 모든 영상을 보는데 필요한 길이 전체를 움직인다. 그러나, 본 실시예에서, 701 라인을 따라 상하로 움직이면 702~704 구역의 영상만을 볼 수 있고 701, 705 구역의 영상은 볼 수 없는데, 이는 710 라인이 이들 구역을 통과하지 않기 때문이다. 이들 3개 영상은 700 선을 따라 볼 때 영상 1~5가 보이는 것과 같은 각도로 보인다. 따라서, 다른 모든 것은 동일하고, 3개의 오리지널 영상은 종래의 디스플레이를 사용했을 때보다(도 3A 참조) 오랫동안 보이므로, 이 방향으로는 조망효과가 느려진다. 한 위치에서 다른 위치로 움직이면서 동일한 조망각도로 지나가면서 더 적은 영상이 보이므로, 효과의 정도도 감소된다.

본 발명에 의하면, 경사각 외에도, 최종 복합영상으로 결합될 영상의 수를 선택한다. 사용할 오리지널 영상의 갯수와 렌즈나 배리어의 피치에 관한 선택은 영상매체의 해상도와 화질에 관한 사용자의 선호도에 의해 제한되는데, 이는 종래의 배리어나 렌티큘라 영상을 만들 때 하는 결정과 같다. 영상수가 너무 적으면 한쪽 영상에서 다른쪽 영상으로 이동할 때 (영상 사이의 차이의 정도에 따른) 점핑이 나타나거나 인식효과가 최소로 된다. 영상수가 너무 많으면, 여러개의 영상이 한번에 보이는 것 같은 허상효과가 나타난다. 일반적인 영상수는 한쪽 극단 위치로부터 다른쪽 극단 위치까지의 시야각과, 렌즈를 사용할 경우 수차의 정도에 따라 5개 이상 20개 이하이다. 사용된 영상수는 렌즈나 배리어하에서 복합영상내에 배치될 슬라이스 갯수와, 각각의 오리지널 영상의 각 구간을 나눌 슬라이스 갯수를 결정한다.

다음, 복합영상을 보는데 사용될 배리어나 렌즈의 갯수를 결정한다. 이 결정은 최종 복합영상의 사이즈(예컨대 인치), 배리어나 렌즈의 피치(예컨대 배리어나 렌즈 사이의 간격(인치)으로서 인치당 배리어나 렌즈의 갯수의 역수임)에 따라 좌우된다. 배리어나 렌즈가 많을수록(즉, 피치가 작을수록), 눈에 띄지 않는다. 그러나, 전술한 바와 같이 복합영상으로 결합될 영상수에 의해, 그리고 여러 오리지널 영상 각각을 영상안내기를 통해 보기 위한 테이터를 갖는 영상매체의 해상도(dpi 등)에 의해 배리어나 렌즈의 갯수가 제한된다. 예를 들어 1인치당 렌즈수나 배리어의 투명간격 수에 오리지널 영상수를 곱하면 필요한 해상도가 결정된다. 복합영상에서, (렌티큘라 스크린의 경우) 렌즈수, (배리어 스크린의 경우) 투명간격 수는 복합영상과 각각의 오리지널 영상의 나누어야 할 구간의 수를 결정한다.

당업자라면 알 수 있듯이, 렌즈의 재료를 결정하는데 고려할 요소는, 가격, 중량, 투명도, 안정도, 조립의 용이성 등 몇 개 없다. 재료가 결정되었으면, 렌즈의 굴절율(n)이 정해진다. 따라서, 구입의 용이성 재료비 등에 따라 어느 렌즈를 사용할지 결정할 수 있다.

다음, 스크린의 두께와 최적의 시야거리를 선택하고, "영상데이터 세트" 폭을 결정한다. 먼저 원하는 최적의 시야거리(d)를 선택한다. 도 4의 영상(455)과 라인(410) 사이의 거리와 같은 최적 시야거리(d)를 선택했어도, 420, 430, 440과 같은 조망구역이 생기고, 이곳에서 원하는 영상효과가 최적으로 작용한다. 전술한 바와 같이, 오리지널 영상 각각의 슬라이스는 제각기 각각의 렌즈나 배리어 간격에 놓인다. 배리어 간격이란 배리어스크린의 투명간격의 시작점과 다음 투명간격의 시 작점 사이의 간격이다. 렌즈나 배리어의 간격 하나의 영상슬라이스를 이하 "영상데이터 세트"라 한다. 영상데이터 세트의 폭이 렌즈의 폭이나 배리어간격과 같으면, 무한대에서만 복합영상을 적절히 볼 수 있다. 최적 시야거리(d)가 가까울수록, 렌즈나 "배리어간격" 하나의 "영상데이터 세트" 폭이 커야 한다. 영상데이터 세트의 폭이 영상데이터 세트의 피치를 결정한다. 렌즈나 "배리어간격"의 수는 영상데이터 세트의 수와 같지만, 무한대를 제외한 모든 시야거리에서 렌즈의 피치나 "배리어간격)은 영상데이터 세트의 피치보다 작다.

이것에 대해 도 8A를 참조하여 설명하는데, 이 도면은 렌티큘라 렌즈(855)에 부착된 복합영상의 조감도이다. 폭이 모두 동일한 데이터세트(810-840)는 설명의 편의상 도시한 것으로서 각각 5개의 하위구간으로 구성되고, 본 실시예에서는 오리지널 영상을 5개 사용했다. 렌즈의 곡률중심은 각각 라인(800-815)상에 있다. 예컨대 렌즈(860)의 곡률중심(861)과 인접 렌즈(870)의 곡률중심(871) 사이의 거리가 렌즈의 피치(Lp)이다. 이 피치값은 인접 2개 렌즈의 최고점 간격과 같다. 890, 895 지점은 2군데 가능한 조망위치로서, 각각 다른 영상을 하나씩 볼 수 있다. 890 위치에서는 영상 3을, 895 위치에서는 영상 2를 볼 수 있다. 871과 890 사이의 거리(d+r) 및 렌즈피치(Lp)를알면 각도 815를 아래와 같이 계산할 수 있다:

tan(각도 815) = Lp/(d+r)

거리 r은 렌즈의 곡률반경으로서 C에서 곡률중심(871)까지의 거리이다.

이 계산을 위해, 곡률반경(r)을 결정한다. 렌즈폭(피치)에 비해 반경이 길어 초점길이가 길수록, 렌즈의 F#가 커지고, 렌즈의 시야각은 좁아지며, 렌즈의 수차 도 적어져 허상과 가상이 줄어든다. 렌즈의 F#는 초점길이를 피치로 나눈 값과 같다(F#=f/Lp).

도 8A에서 B~C 길이인 렌즈의 두께(T)는 렌즈의 초점길이(f)를 계산하는데 이용하는바: f=T1/n이다. 이는 렌즈의 배면에 초점을 맞추길 원하기 때문이다. 여기서 n은 렌즈의 굴절율이다. 초점길이(f)는 곡률중심(871)에서 렌즈의 초점까지의 길이로서, 초점은 렌즈의 배면의 B 지점에 있다. 평철렌즈의 경우 곡률반경에 관련된 표준 렌즈제작 방정식은:

1/f = (n-1)*(1/r)

여기서, r=1/(1/f)/(n-1)=f(n-1)이다. 따라서, r을 결정할 수 있고, 이 값은 C 지점과 곡률중심(871) 사이의 길이이다. f와 r의 합은 선택된 렌즈두께(씨)와 같다. 위에서 계산된 각도 815를 사용해, (A와 B 사이의 간격으로 나타나고, 810=820=830=840과 같은) "영상 데이터세트 폭" Wids를 계산할 수 있다: Wids=(Dt)*(tan(각도 815))), 여기서 조망위치 890과 B에서의 중앙 데이터 슬라이스(하위구간) 사이의 총길이 Dt는 d+r+f이다. Wids가 Lp보다 크기 때문에, 예컨대 영상 데이터세트(810,840)는 렌즈(860,870)에 대한 영상 데이터세트(820,830)에 비해 렌즈(850,880)에서 현저히 벗어나있다.

특정 시야각(VA)을 원하면 렌즈 두께의 선택에 영향을 받을 수 있다. 도 8A에서 835로 표시된 시야각(VA)은 렌즈가 수직으로 있을 경우 복합영상(855)을 만들기 위해 결합된 모든 오리지널 영상을 보기 위해 시청자가 이동해야만 하는 각도이다. 시야각(VA)은 다음과 같다:

VA = 2arctan((Wids/2)/f)

렌즈가 0도 이외의 각도로 있으면(수직이 아니면), 시야각이 커진다. 그러나, 이렇게 커진 시야각에서는 다른 요인(예; r f, Tl, n)을 전혀 바꿀 필요가 없으며, 렌즈를 회전시키기만 하면 된다. 이 관계가 도 8B-D에 도시되었다. 설명의 편의상, 렌티쿨라 마이크로렌즈 어레이중 하나의 렌즈요소만 도시하였다. 요소(853)는 수직 렌즈요소의 일례이다. 렌즈의 곡률중심(852)을 지나는 빛은 시야각(835)을 갖는 렌즈의 곡면을 통과한다.

도 8C와 같이 렌즈(854)가 806으로 표시된 경사각(Ta)으로 기울어지면, 겉보기 렌즈피치(폭)이 801-802 간격(Lp)에서 (수평 X축에 평행한) 802-803 간격으로 변하고, 802-803 간격은 801-802 간격보다 길어서, 도 8C에 표시된 측정각도(836)만큼 시야각을 넓히고, 이 각도는 도 8B에표시된 각도(835)보다 넓다. 즉, 수직 렌티큘라 렌즈(853)에 비해, 겉보기 렌즈폭(alw) 802-803이 아래와 같이 증가한다:

alw = Lp/cos(Ta)

45도에서 alw는 대략 Lp의 1.41배이다. 요컨대, 각각의 렌즈요소의 폭이 대략 41% 정도 증가함에 따라, 시야각도 넓어진다. 따라서, 도 8B와 같이 수직으로 배치되었을 때 50도의 시야각을 보이는 렌즈를 도 8C와 같이 기울이면 시야각이 71도 정도인 수직렌즈처럼 거동한다. 그러나, 초점길이 f, 렌즈의 실제피치 Lp 및 실제 F#가 바뀌지 않았으므로, 렌즈의 수차나 인지도의 증가는 없다. 시야각을 넓게 할수록 부적절한 불연속성이 훨씬 덜 나타나, 현실감과 쾌적감은 증가하는 것 같다. 그러나, 시야각은 넓되 오리지널 영상수는 같으면, 각각의 영상이 더 큰 각도로 보여, 3D 느낌과 운동속도가 줄어든다. 최대 영상수를 이미 사용하고 있으면, 디스플레이나 프린터의 해상도 제한 때문에, 이 문제에 대해서 할 수 있는 것은 아무것도 없다고 본다. 도 8D에서 보듯이, 렌즈(857)를 보면, 해상도를 높일 필요 없이 더 많은 영상을 사용할 수 있음을 알 수 있다. 858 라인은 렌즈(857) 뒤에 있는 화소열이다. 평면 방향을 바꾸지 않고, 렌즈를 808 각도(45도가 바람직함)로 기울이면 렌즈를 기울이지 않은 수평선(858)으로 제시된 데이터에 대해 856 라인을 따라 화소를 사용할 수 있다. 45도에서, 라인(856)은 라인(858)보다 41% 정도 더 길다. 즉 이 렌즈에서 41% 정도 화소를 더 이용할 수 있어서, 본 발명의 장점으로 하는 해상도를 키우지 않고도 영상을 41% 더 사용할 수 있게 된다. 본 발명에 의해, 종래의 영상디스플레이보다 더 많은 영상을 사용할 수 있어서, 디스플레이 디자이너가 3D를 유지하면서도 디스플레이되는 이동속도도 유지할 수 있는데, 시야각이 좁아도 실제로는 크게 보이는 것과 같다.

렌즈가 아닌 배리어를 사용할 경우, 도 8A의 800-805 라인을 따라 배리어들을 비슷하게 배치한다. 설명의 편의상, 배리어 스크린을 갖춘 디스플레이를 도 8E에 도시하였다. 배리어 스크린의 투명선들은 일정한 거리인 "배리어 간격 피치"(Pbs)으로 떨어져 있는데, 이는 마치 도 8A의 렌즈 곡률중심 간격과 같다. B 지점과 871 지점의 거리는 배리어와 영상데이터 사이의 거리로서, 이하 배리어스크린 두께(Tbs)라 하며, 역시 선택값이다. 특수한 시야각(VA)을 원하면 이 선택도 영향을 받을 수 있다. 일단 최적의 조망거리(890 지점과 871 지점 사이의 간격)이 선택되면(도 8A에서 d+r과 같음), 영상 데이터세트 폭(Wids)을 계산할 수 있다. 먼저 전과 마찬가지로 각도(815)를 계산한다(tan(각도 815)=Pbs/(db)). 다음 Wids를 다음과 같이 계산한다:

Wids= tan(각도 815)*(db+Tbs)

수직 배리어의 시야각(835)은:

VA = 2 arctan((Wids/2)/Tbs)

이들 3개의 방정식에서 알 수 있듯이, 조망거리(db)와 "배리어간격" 피치(Pbs)를 선택했으면, 원하는 시야각을 위해 배리어스크린의 두께(Tbs)를 적절히 선택한다. 도 8A를 이용한 (렌즈 이용에 관련된) 분석을 도 8E의 배리어 이용에도 응용한다. 배리어의 경사각이 증가할수록, 경사렌즈에서와 마찬가지로 시야각이 증가한다.

렌즈나 배리어를 사용하는지에 무관하게, Wids가 일단 결정되면, 최적의 조망거리(db)를 이용해 3D 영상인식을 하는데 사용할 수 있는 최대 영상수를 결정한다. 인접 조망위치들(890-895) 사이의 거리를 2.5인치라 하고, 이 거리는 성인의 양쪽 눈 사이의 간격과 같다. 하나의 영상을 볼 수 있는 조망구역의 폭은 양쪽 눈이 동일한 영상을 보는 간격을 넘을 수 없으므로, 이 조망위치에서 3D를 인식하는 것이 불가능하다. 따라서, (3D를 내기 위해) 허용가능한 최대 단일 영상슬라이스에 의해 정해지는 (렌즈를 사용할 때의) 각도(825)를 계산할 수 있다:

tan(각도 825) = (2.5/(d+r) 또는

배리어 사용시 tan(각도 825) = (2.5/db)

이 각도가 계산되면, 영상 슬라이스의 최대 폭(E에서 B까지의 거리)을 계산할 수 있다: 렌즈사용시 EB=tan(각도 825)*f; 배리어 사용시 EB=tan(각도 825)*(Tbs). EB 의 값으로 Wids를 나누면 (이어서 가장 가까운 정수로 반올림함) 3D를 인식하면서 사용할 수 있는 최대 영상수가 얻어진다. 정해진 렌즈나 배리어 피치에서 사용할 수 있는 최대 영상수는 복합영상을 디스플레이하는 매체의 해상도 제한으로 인해 제한된다. 이것은 렌즈나 배리어가 수직일 때도 적용된다. 렌즈나 배리어가 기울어지면, Wids의 크기가 커진다. 그 결과, 렌즈나 배리어가 기울어진(즉, 0도가 아닌) 주어진 조망위치에서 3D를 느끼는데 필요한 최대 영상수 계산을 위해 경사진 Wids(Widst)를 계산한다: Widst=WIds/cos(Ta). Widst를 EB로 나눈 다음 그 값을 가장 가까운 정수로 반올림한다. cos0=1이므로, 수직(0도)을 포함한 어느 각도에서도 가능하다.

선택된 조망거리에 적당한 영상 데이타세트 폭(Wids)을 경험칙으로 결정할 수도 있다. 이를 위해, (예컨대 복합영상과 같은 길이의) 일련의 기다란 평행봉들이 렌즈나 배리어를 통해 아래위로 겹쳐서 디스플레이되어 보인다. 각각의 봉은 높이가 1/4인치이고 (영상안내기를 0도로 배치했을 때) 봉에 수직으로 된 흑백 슬라이스로 교대로 구성되었다. 이들 봉은 렌즈나 배리어에 수직이어야 한다. 흑백 한쌍의 슬라이스가 하나의 영상 데이터세트라 볼 수 있다. 각각의 봉의 영상 데이터세트는 서로 피치가 다르도록 선택된다. 예를 들어, 피치 0.01인치(1인치당 100개의 렌즈나 "배리어간격")이고 조망거리 약 18인치인 렌즈나 "배리어간격"을 사용하면, 인접 테스트 봉들의 영상 데이터세트의 피치는 0.010055인치, 0.010054인치, 0.010053인치, 0.010052인치, 0.010051인치, 0.010050인치일 수 있다.이들 봉을 선택한 조망거리에서 렌즈나 배리어를 통해 볼 때, 가장 적당한 피치를 갖는 봉이 전 체 길이를 따라 모두 흑색이나 백색으로 눈에 보이는데, 흑백 차이는 조망위치에 따라 좌우된다. 봉의 전체 길이가 보이지 않으면, 가장 가까운 봉의 피치를 두번째 테스트의 기초로 사용할 수 있다. 예를 들어, 피치가 0.010052인치인 봉이 가장 가까이 보이면, 두번째 테스트를 하느 봉의 피치는 0.0100519인치, 0.0100520인치, 0.0100521인치, 0.0100522인치, 0.0100523인치이다. 마찬가지로, 가장 rkRK이에서 전체가 흑색이나 백색으로 보이는 봉이 사용할 최적의 Wids를 결정한다.

일단 (위에 열거한) 이들 변수들이 정해지면, 각각의 오리지널 영상의 데이터를 복합영상에 적당한 포맷으로 재배열하여, 경사진 스크린을 통해 보았을 때 원하는 효과를 내도록 한다. 편의상 영상데이터의 이런 새로운 재배열에 대해 도 9A-D의 4개의 오리지널 영상과 도 9E의 4개의 원통렌즈(910-940)에 표시했지만, 그 갯수는 달리할 수 있다. 오리지널 영상(901-904)을 선택된 렌즈나 배리어의 각도에 평행한 구간(A-D)으로 나눈다. 구간수는 복합영상(955)을 보는데 사용할 렌즈나 (배리어의 경우) 투명간격의 수와 같다. 이들 구간을 하위구간으로 더 나눈다. 하위구간의 수는 오리지널 영상의 수와 같다. 예를 들어, 오리지널 영상 1(901)의 구간(1A)의 하위구간(1A1)의 데이터는 렌즈 1(910) 밑의 1A1로 표시된 하위구간 간격내의 복합영상(955)으로 놓인다. 복합영상(955)의 해상도가 오리지널 영상(901-904) 각각의 해상도와 같으면, 901의 구간(1A)의 데이터의 해상도는 (물론 모든 구간의 데이터 해상도가) 렌즈나 배리어에 수직인 방향으로 줄어든다(이 경우 4배로). 이는, 4개의 오리지널 영상(각각의 오리지널 영상의 하나의 하위구간)중의 (이 경우 오리지널 영상의 수와 같은) 4개의 하위구간만이 복합영상(955)의 하위구간으 로서 하나의 렌즈 밑에 놓이기 때문이다. 즉, 하위구간(1A2,1A3,1A4)은 폐기됨을 의미한다. 마찬가지로, 오리지널 영상 2(902)의 하위구간(2A2)의 데이터는 하위구간 간격(2A2)내의 복합영상(955)에 놓인다. 오리지널 영상의 다른 구간들 각각의 하위구간들은 표시된 것처럼 복합영상(955)에 놓인다. 렌즈나 배리어에 평행한 1컬럼의 화소들만을 하위구간에서 사용할 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 오리지널 영상 각각의 전술한 (바람직한) 하위구간들 이외의 하위구간들로부터 다른 화소세트를 선택해도 비슷한 결과를 볼 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 영상데이터가 렌즈나 배리어 방향으로 (복사나 내삽법에 의해) 확대되었고 각 방향으로의 복합영상의 해상도가 (이 경우 4배로) 배가되었으면 모든 데이터를 사용할 수 있다. 복합영상(955)으로 놓인 영상 데이터세트의 폭을 앞에서와 같이 계산하여, 전술한 모든 변수들을 고려한다.

오리지널 영상의 영상데이터를 복합영상으로 하기 위한 선택, 복사, 내삽 및 재배열을 위한 이런 법칙은 하나의 영상 데이터 세트의 다른 세트로의 변환이나 매핑을 정의한다. 이런 매핑은 컴퓨터나 광학적으로 이룰 수 있다. 이런 기술은 영상안내기의 렌즈나 배리어에 선택된 각도와 무관하게 이용될 수 있다.

컴퓨터를 사용하면 신속하고 효과적으로 매핑을 할 수 있다. 래스터 형태로 좌우로 영상을 스캔하는 일반 방식으로 영상을 한번에 하나씩 스캔한다. 복합영상을 형성하는 메모리버퍼에 데이터를 둘 수 있다. 각각의 영상의 데이터를 한 라인씩 시간에 따라 읽으므로, 각각의 화소 라인을 버퍼에 읽어서 복합영상에 둘 수 있으면서도 전체 영상을 한번에 버퍼로 읽어 복합영상에 둘 필요가 없다.

오리지널 영상의 데이터 포인트인 화소를 오리지널 영상의 각 행을 EK라 데이터를 읽는 동안 제때 임의의 지점에서 스캔하는 것은 복합영상내의 각각의 목적지점과 관련될 수 있는데, 이것은 소프트웨어나 하드웨어에 의한 할당에 의해서 이루어지고, (일단 전술한 모든 변수가 결정되면) 임의의 주어진 복합영상을 만드는 동안 그 관계는 결코 변하지 않기 때문이다. 이렇게, 오리지널 영상중 하나만 또는 오리지널 영상에서 한번에 한 행만 복합영상에 더하여 언제라도 메모리에 거주되어야 하고, 이렇게 해야 처리에 필요한 메모리를 줄이고 복합영상을 형성하는 처리속도를 높일 수 있다. 한편, 모든 영상이 동시에 메모리에 거주할 수도 있다. 일단 메모리에서 형성된 복합영상은 디지털 광학프린터나 잉크젯 프린터 등의 다양한 방식으로 사진이나 일반 종이로 인쇄되고, 이것은 영상안내기에 등록된다. 한편, 렌티큘라나 배리어 스크린 자체의 뒷쪽에 직접 인쇄될 수도 있다. 스크린 자체에 인쇄하거나 스크린과 일치하는 종이와 같은 재질 위에 인쇄하도록 인쇄판에 출력할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 전자식으로 디스플레이할 수도 있다.

본 발명에 따라 영상데이터를 적당한 포맷으로 여러 방식으로 광학적으로 리매핑할 수도 있다. 일반카메라, 필름, CCD 또는 멀티렌즈 카메라로 여러 사진을 찍는 등의 여러 방식으로 오리지널 영상을 만들 수 있다. 정지장면의 3D 데이터를 캡처하는 일반적인 방법은 카메라를 궤도 위에 놓고 여러 각도에서 사진을 찍는 것이다. 멀티렌즈 카메라로는 이 작업을 한번에 할 수 있다. 오리지널 영상의 데이터를 최종 복합영상으로 광학적으로 리매핑하는 바람직한 방법은 각각의 오리지널 영상으로부터의 네거티브 영상을 이용해 포지티브 반사필름이나 투명필름에 투사하는 것이다. 네거티브 영상은 포지티브 영상을 제공하도록 수평으로 반전되어야만 하는데, 이것은 당 분야에 알려진 것이다. 네거티브 영상은 컴퓨터나 디지털이나 비디오카메라로도 만들 수 있고 필름출력기 등으로 인쇄할 수 있다. 한편, CRT, LCD, 플라즈마 스크린, 전자 투사기, 마이크로미러, LCD 프로젝터와 같은 전자방식으로 네거티브 영상을 디스플레이할 수도 있다.

네거티브 영상(1000)은 렌즈(1020)에 의해 순차적으로나 동시에 스크린을 통해 영상매체(1055)의 포지티브 감광유제에 투사된다. 순차 투사일 경우, 네거티브 영상(1000)에는 필요한 투사렌즈(1020)과 광원(1010)이 하나만 있으면 되고, 이들 모두 궤도장치 위에 놓인다.

이런 구성에서, 하나의 렌즈(1020)와 하나의 광원(1010)을 사용해 영상(1000)을 한번에 하나씩 광학매체(1055)의 포지티브 감광유제에 투사하되, 궤도를 따라 렌즈와 광원을 움직이며, 필요하다면 다른 영상들(1000)이 노출되는 사이사이에 감광유제도 움직인다. 동일한 영상(1000)에 대해 다른 각도로 이루어진 노출 횟수는 재생할 때 각각의 영상의 시야각의 폭을 결정한다.

편의상 5개의 영상만 도면에 표시했지만, 실제로는 영상수는 몇개라도 상관없다. 렌즈(1020), 네거티브 영상(1000) 및 네거티브 영상을 비추는 광원(1010)을 조금씩 움직이면, 각각의 네거티브 영상(1000)중에서 선택된 하나의 요소나 물체(예; 사람이나 대상물)가 영상매체(1055)의 최종 복합영상에 겹쳐진다. 영상매체(1055)상의 최종 복합영상면에 이 영상요소는 뚜렷이 나타나게 하되 (3D를 만들 경우) 다른 장면요소들은 이 영상요소의 앞뒤로 나타나게 하는 효과를 이렇게 하면 볼 수 있다. 영상매체(1055)에 기록된 영상데이터는 영상재생처리 이후 선택된 각도로 스크린에 나타난다. 한편, 노출을 위해 영상매체(1055)의 감광유제를 스크린 뒤에 두기 위해, 스크린 뒷면에 감광유제를 코팅하되 스크린 최외층에는 할레이션 방지층을 입힌다. 또는, 투명플라스틱 기판에 감광유제를 코팅하되 기판의 최외면인 감광유제 윗면에 할레이션 방지층을 입힐 수도 있다. 투명 플라스틱 기판은 스크린 옆에 두거나 스크린에 접착한다. 감광유제를 스크린에 접착하면, 감광유제를 스크린의 요소와 일치시키면서 처리할 수 있다. 이 방법이 바람직하다. 한편, 감광유제를 별도로 처리할 수도 있지만, 이 경우 적절히 감광유제를 처리한 다음 스크린에 재정렬해야 한다. 네거티브 영상(1000)의 빛이 경사진 스크린을 통과할 때, 영상은 스크린을 통해 적절히 보여야만 하므로 자동으로 영상이 재배열된다. 배리어 스크린을 사용할 때는 스크린을 영상에서 띄워두는데, 그 간격은 전술한 바와 같이 최적 조망거리에 좌우된다.

(각도가 수직이 아니고 투사렌즈가 수평궤도에 배치되었다고 할 경우) 선택된 각도로 기울어진 스크린 대신, 스크린 요소를 수직으로 두되 네거티브 각각은 선택된 각도로 기울어지게 스크린을 둘 수 있다. 네거티브를 직립시키되 동일한 효과를 볼 수 있는 다른 기술은, 오리지널 영상을 사진으로 찍을 때 카메라를 선택된 각도로 기울이는 것이다.

다른 방법은 감광유제 위로 기울어진 렌즈나 배리어를 사용하되, 궤도는 렌즈나 배리어에 수직인 것처럼 기울이는 것이다. 이어서 영상(1000)을 기울여, 최종 렌즈나 배리어 경사각과 같은 각도로 수직축을 렌즈나 배리어에 대해 기울어지게 한다.

마지막 2가지 기술 어느 것으로도, 최종 복합영상이 똑바로 보이도록 회전한다. 이어서, 렌즈나 배리어를 보기 좋은 각도로 기울인다. 다음, 복합영상의 양측면이 수평면(예; 바닥면)에 직각이고 상하면이 바닥면에 평행하도록 복합영상을 재단한다.

렌티큘라 렌즈를 사용할 경우에도, 렌티큘라 렌즈를 통해 감광유제에 데이터를 투상하는 대신, 감광유제와 직접 접촉하도록 놓이거나 감광유제에서 떨어져 놓인 배리어 스크린을 통해 투상하는 것이 바람직하다. 이 방법으로는 렌즈를 사용한 결과로 생기는 수차를 출력 위상에서 없앨 수 있어, 영상정보가 잘못된 면에 기록되는 것을 방지한다. 이렇게 되면 영상이 뚜렷해지고 허상이 줄어, 잠재적으로 영상에 깊이가 부여되어 3D를 느끼고 개별적으로 보이는 동영상의 수가 증가된다. 이 방법은 또한 노출중에 투사렌즈와 복합영상 사이의 실제 간격과 투사렌즈 특성에 무관하게 복합영상의 최적 조망거리와 시야각을 결정할 수 있다는 장점이 있다.

배리어 스크린을 감광유제에서 띄워두면, 감광유제나 배리어 스크린을 정확하게 조금씩 움직일 필요 없이 영상을 순차적으로나 동시에 기록할 수 있는데, 이는 감광유제와 스크린 둘다 고정되고 평행광을 갖기 때문이다. 일단 배리어 스크린을 통해 영상을 기록하고 처리했으면, 배리어 스크린이나 렌즈 스크린을 통해 복합영상을 볼 수 있는데, 어느 스크린도 감광유제를 노출시켜 처리하기 전이나 후에 복합영상에 고착될 수 있다. 노출 전에 스크린이 감광유제에 고착되면, 사용된 영상안내기(예; 배리어나 스크린)와 기록된 구간들이 일치되게 노출한다.

배리어 스크린을 감광유제에 직접 접촉시키면, 다양한 네거티브 영상들을 복합영상 감강유제에 동시에 투상할 수 없다. 이 경우, 첫번째 네거티브 영상을 감광유제에 투상한 뒤, 네거티브 영상들 사이의 이동방향에 평행하게 감광유제나 배리어스크린을 움직인다. 3D 영상의 경우, 네거티브 영상들이 서로 수평으로 움직여, 수평으로 움직인 다양한 조망위치들을 만들므로, 시청자의 각각의 눈으로 서로 다른 영상을 보면서 3D 경험을 할 수 있다. 감광유제의 이전 노출면적의 (이동 방향으로의) 폭만큼 감광유제나 배리어스크린을 움직이면, 연속 영상들로부터 기록된 영상데이터의 오버랩을 방지할 수 있다. 각각의 영상이 복합영상 감광유제에 차례로 기록된다. 배리어 스크린의 투명선의 폭 Wc1은 Pbs/NI와 같은데, 여기서 NI는 오리지널 영상의 갯수, Pbs는 배리어스크린 피치로서 투명선의 시작점과 다음 투명선의 시작점의 간격이다(렌즈를 사용할 때는 전술한 렌즈피치 Lp와 같다). 투명선들 사이의 불투명 간격의 폭 Wop는 Wcl*(NI-1)과 같다. 모든 NI 영상들이 노출되면, 재생중에 영상 사이에 누화를 줄이기 위해 기록된 선들 사이에 고의로 간격을 남기지 않는 한 복합영상에 아무 간격도 노출되지 않은채로 있지는 않고, 이렇게 되면 3D 깊이가 깊어지고 움직임은 많아지면서 허상은 줄어든다. 기록된 영상선들 사이에 이런 간격을 유도하기 위해, 흑색, 투명, 회색, 컬러 또는 기타 프레임을 연속 네거티브 영상프레임들 사이로 투사할 수 있다. 그 외에, 투명 간격의 폭을 고의로 Pbs/NI의 값보다 작게할 수도 있다.

포지티브 감광유제 대신 네거티브 감광유제를 사용해 복합영상을 기록하면, 접촉복사를 하거나 확대기를 사용해 확대축소 복사를 하여 처리된 복합 네거티브를 이용해 많은 똑같은 포지티브 복합영상들을 복사할 수 있는데, 이런 복합영상은 적절히 확대 또는 축소된 배리어나 렌티큘라 스크린으로 볼 수 있다.

스크린을 통해 보여지되 배리어스크린을 통해 기록되는 최종 복합영상들을 더 간단히 만들기 위해 또는 복합 네거티브로부터 복사하여, 배리어스크린이나 렌티큘라 스크린을 최종 복합영상에 일치시킬 필요를 없앨 수 있다. 이것은 노출되지 않은 종래의 감광유제를 스크린에 먼저 부착하되 정상적인 할레이션 방지층을 스크린에 가장 가깝게 두어서 할 수 있다. 감광유제를 노출시키지 않는 LED와 같은 적외선 광원은 (접촉복사를 이용할 때) 배리어나 렌즈의 가장자리 부근의 구간을 노출에 사용되는 배리어스크린(노출배리어)의 가장자리나 복합 네거티브 영상에 일치되게 정렬하는데 사용되는데, 배리어나 렌즈의 가장자리에는 감광유제가 코팅되지 않아 빛을 투과할 수 있다. 노출배리어 스크린이나 복합 네거티브상의 정렬 패턴은 투명선과 불투명선이 서로 인접한 패턴이 좋으며, 렌티큘라 스크린이나 배리어스크린의 배리어 간격의 하나의 원통렌즈의 폭은 1/3 인치 이상 1/2인치 이하이다. 최소한 이런 선 3개가 감광유제에 바로 인접한 노출배리어의 표면에, 또는 노출배리어 스크린상의 배리어에 평행하게 복합 네거티브에, 또는 복합 네거티브상의 데이터컬럼에 부착되거나 기록되어야 한다. 사용할 배리어나 렌즈를 통해 정렬패턴으로 물리적으로나 전자적으로 보면 정렬패턴이 배리어나 렌즈와 일치하는지 여부를 보여준다. 예를 들어, 노출배리어나 복합 네거티브를 수동으로나 자동으로 회전시키면서 배리어나 렌즈에 일치시킬 수 있다. 일단 일치되면, (사용할 배리어나 렌티큘라 렌즈를 통과하지 않고) 감광유제에 가시광 노출을 하여, 노출되는 복합영상패턴 을 이미 부착된 배리어나 렌즈와 일치시킬 수 있다. 다음, 배리어나 렌즈가 이미 정합되어 부착된 감광유제를 최종처리하여 배리어나 렌즈를 통해 볼 수 있도록 한다.

렌티큘라 렌즈와 배리어 스크린은 수십년동안 만들어졌다. 렌즈나 배리어는 판형이든 두루마리 형태든 모두 스크린의 수직수평 가장자리에 평행하다. 영상 데이터세트("데이터라인")내의 화소컬럼이 0도나 90도로 기록된 영상을 보는데는 이것이 좋지만, 데이터라인이 다른 각도로 배치된 영상에 사용하는 것은 낭비이다. 이에 대해 도 11을 참조하여 설명한다. 영상(1100)은 전술한 바와 같이 데이터라인이 0도나 90도가 아닌 복합영상으로서, 렌즈나 배리어도 0도나 90도로 배향되지 않은 배리어스크린이나 렌티큘라 렌즈를 그 위에 놓고 보아야 한다. 종래의 스크린(1110)을 보기에 적당한 각도로 그 위에 놓는다. 구역(1120,1130,1140,1150)은 영상에 사용하지 않고 않고 잘라버리므로, 영상을 만드는데 수고가 더 들고 재료가 낭비된다. 이 문제의 해결을 위해, 스크린 가장자리에 대해 배리어나 렌즈를 필요한 각도로 기울여 재료낭비와 비용낭비를 없앤 렌티큘라 스크린과 배리어 스크린을 만들 수 있다.

배리어 스크린의 경우 여러 방법으로 이렇게 할 수 있다. 이런 다양한 방법으로 전에는 없었던 새로운 타입의 배리어스크린을 만들되, 데이터라인의 각도가 어떻든간에 재료의 낭비 없이 (본 특허에서 설명한 것과 같은) 복합영상에 사용할 수 있다. 먼저 배리어간격의 피치(Pbs), 불투명간격의 폭(Wop), 투명간격의 폭(Wcl)을 정의한대로 결정한다. 전술한 바와 같이, Wcl:Wop는 사용된 오리지널 영 상의 수를 기초로 하여, Wcl=Pbs/NI, Wop=Wcl*(NI-1)이다. 그러나, 이런 투명간격:불투명간격의 비에서는, 아주 좁은 조망위치(그 갯수는 NI와 같음)가 매 영상마다 한쪽 눈에 제공된다. 대부분의 위치는 허상을 제공하는데, 이는 인접한 2개 영상마다 항상 대부분의 조망위치에서 투명구역을 통해서 일부를 볼 수 있기 때문이다. 종전에는 ((1/NI)*Pbs)/((NI-1)/NI)*Pbs)인 Wcl/Wop의 값을 줄이면, 한번에 하나의 영상을 볼 때 조망면적이 커져, 허상이 줄고, 깊이가 증가하며 모션블러링이 감소된다. 바람직한 생산 방법은 Adobe Photoshop과 같은 그래픽 프로그램에서 적당히 간격진 흑백 화소 행렬을 이용해 패턴을 선택하고 크기를 조정하는 것이다. 다음, 배리어스크린의 패턴을 (필요한) 프로그램으로 원하는 각도로 기울인다. 이어서 영상의 네 변이 컴퓨터화면의 가장자리에 평행하도록 영상의 네 변을 재단하고, 이 패턴을 투명한 기판에 인쇄하여 복합영상에 둘 수 있다.

한편, (컴퓨터제어) 스핀드릴, 송곳, 금긋기공구, 다이아몬드 드릴, 레이저커터 등의 공구로 (플라스틱판과 같은) 투명기판에 원하는 각도로 홈을 새길 수 있다. 불투명 영역이 투명영역보다 크므로, 불투명 영역을 만드는데 공구를 사용할 수 있다. 모든 홈이 완성되면, 잉크나 페인트와 같은 불투명 물질을 표면에 입힌다. 이어서, 닥터블레이드 방법으로, 불투명물질을 닦아내면 원하는 각도의 배리어 그리드가 생긴다. 한편, 투명기판에 먼저 골고루 불투명 코팅을 한 다음 홈을 형성하고, 일부 홈의 코팅을 제거해 투명영역을 만들 수도 있다. 또, 구리, 베릴륨구리, 플라스틱 등의 연질물질로 된 표면을 갖는 판에 패턴을 만들고, 이 판을 사용해 니켈과 같은 물질로 단단한 주형을 만들며, 이 주형을 사용해 플라스틱과 같은 연질재료에 패턴을 복사할 수도 있다 (투명간격에 대응하는 물질에 슬롯을 뚫음). 다른 방법은 평면이나 드럼의 감광유제에 레이저빔과 주사선을 사용해 그리드를 만드는 것이다. 또다른 방법은 간섭계로 만들어진 간섭패턴에 감광유제를 노출시키는 것이다. 마이크로미터로 감광유제나 거울 등을 움직이면, 패턴을 프린즈에 수직으로 옆으로 이동시켜 더 많은 감광유제를 노출시키되, 아주 얇은 비노출 라인만을 남겨두어 투명영역을 만들 수 있다. 그리드를 만드는 또다른 방법은 도 10의 배열을 이용하는 것인데, 여기서는 모든 네거티브 영상(1000)이 불투명하되 하나만 (반대로) 투명하다. 영상매체(1055)의 감광유제의 렌티큘라 렌즈를 원하는 노출 각도로 배치하거나, 또는 렌즈를 수직으로 둔 다음 처리가 끝난 뒤 필요한 각도로 절단하여 렌즈를 노출시킬 수도 있다. 어떤 방법을 이용하든, 라인을 측변에 대해 원하는 각도로 한 그리드를 만들고, 감광유제에 대한 접촉인쇄법으로 신속하고 저렴하게 복사를 할 수 있다.

측변에 대해 원하는 각도로 배향된 렌티큘라 렌즈를 만드는 바람직한 방법은 다이아몬드팁 공구와 같은 단단한 공구를 사용해 원하는 곡률로 표면을 가공하고 연마할 것을 요한다. 이 공구를 이용해 "소프트 마스터"라 하는 (배리어스크린 제작에서 언급한 바 있는) 연질물질판에 컴퓨터제어하에 원하는 방향으로 홈을 형성할 수 있다. 이 판을 평평하게 놓고, 판이나 공구 또는 그 둘다를 움직이면서 필요한 홈을 만든다. 다음, 소프트마스터를 사용해 전기도금에 의해 (니켈과 같은) 하드카피를 만든다. ("머더"라고 하는) 하드카피를 이용해 전기도금법으로 여러개의 다른 하드카피("도터"라 함)를 만든다. 마스터와 마찬가지로 도터에도 홈이 형성되 지만, 각각의 머더에는 홈이 아닌 돌기가 있다. 도터를 이용해 압착, 사출, 엠보싱 등의 방법으로 렌티큘라 렌즈를 만들 수 있다.

머더와 도터를 만드는 다른 방법은, 소프트마스터를 니켈이나 크롬 등의 단단한 물질로 코팅한 다음 이를 이용해 렌티큘라 렌즈를 직접 만드는 것이다. 이런 렌즈를 최저의 비용과 최고의 속도로 대량생산하는 바람직한 방법은 경화된 소프트마스터나 이런 마스터로 둘러싼 도터가 달린 드럼을 이용하는 것이다. 렌티큘라 스크린을 한번에 하나씩 만드는 방법 대신, 이 방법은 렌티큘라 물질의 두루마리를 만들 수 있다. 마찬가지로, 열가소성 변형물질에 복제를 할 수 있다.

이 목적에 사용되는 일반적인 열가소성 물질로는, APETG(amorphous polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol), 아크릴, Eastar copolyester A150과 같은 폴리에스테르, PVC(polyvinyl chloride) 및 폴리카보네이트가 있다. 열과 압력을 가하면 변형물질의 표면을 원통 렌즈 형상으로 만들 수 있다. 바람직하게, 드럼을 주조하기 전에 연화점까지 가열되는 물질이나, 마스터나 도터로 둘러싸인 드럼을, 변형물질과 접촉하는 영역에서 변형물질을 변형시키기에 충분한 온도까지 가열한다. 또, 이 물질을 회전하는 드럼과 접촉시켜두되, 드럼 일부분은 냉수에 통과시켜 급속 냉각한다. 일단 냉각되어 충분히 경화되면, 이 물질을 드럼과 접촉하기에 가까운 지점까지 움직이고 드럼에 두루마리 형태로 감싼다.

렌티큘라 물질의 두루마리를 만드는데 마찬가지로 압출이나 엠보싱을 이용할 수도 있다. 차이점은, 압출은 직선형의 좁은 구멍을 갖는 슬롯을 회전 드럼에 rkRK 이 두고 이 슬롯을 통해 액체에 가까운 물질을 밀어내 렌즈면을 마주보는 표면을 평평하고 매끄럽게 하는 것이다. 평평한 마스터나 도터를 만들고 이것으로 (이음매를 갖는) 드럼을 감싸는 대신, 드럼에 직접 홈을 형성하여 이음매 없도록 하는 것이 바람직하다. 도 12를 참조하면 이해가 쉬울 것이다. 드럼(1200)은 양측면에 대해 원하는 각도로 홈을 갖는다. 이들 홈은 다이아몬드 팁이 달린 조판공구(1230)를 화살표(1240) 방향으로 드럼축에 평행하게 움직이면서 드럼을 화살표(1250) 방향으로 돌리면 형성된다. 드럼의 회전속도와 공구의 이동속도를 조정하면, 드럼 가장자리에 대해 원하는 각도로 일정한 경사를 갖는 직선형 홈이 형성된다. 속도를 적절히 조정하면 드럼의 측면에 대해 원하는 각도로 홈을 만들 수 있고: 드럼을 똑바로 가로지르려면 드럼을 정지시킨채 공구를 끝에서 끝까지 움직인 다음, (드럼에서 공구를 띄운채) 다음 홈을 만들 수 있도록 드럼을 회전시키고 (회전량은 렌즈 피치 Lp를 결정함), 이어서 드럼을 정지시킨채 홈을 형성하고, 이런 작업을 드럼을 완전히 회전할 때까지 홈 간격을 Lp로 하여 반복하여 형성하면 된다.

예를 들어, 드럼(1200)이 도면에서는 원주길이가 폭과 같도록 도시되었지만, 이 관계가 필수는 아니다. 이 경우, 렌즈를 예컨대 45도 각도로 만들려면, 드럼이 1회전하는 동안 공구(1230)가 1210 지점부터 1211 지점까지 이동하도록 속도를 조정하되, 1211 지점과 1210 지점은 파단선(1220)으로 표시한 것처럼 드럼축에 평행하게 드럼을 똑바로 가로지르게 한다.

이상의 실시예에서, 공구는 드럼 표면에 접촉한채 Vt 속도로 드럼을 가로지르고 드럼은 Vd의 각속도로 회전한다. 특정 속도에서는, 공구의 폭과 렌즈가 갖는 폭에 따라, 나선형 홈이 잇달아 형성되고 홈 사이에는 간격이 전혀 없게 되기도 한다. 그 결과 약간 경사진 각도로 렌즈어레이가 형성된다. 공구의 주행속도 Vt를 Vd에 대해 증가시키면 원통면에 홈을 형성할 때 홈의 폭과 홈간격이 동일하게 홈을 만들 수도 있다. 이 경우, 원통면을 1회전하는 첫번째 홈과 그 다음번의 홈 사이의 간격으로 원통면 처음부터 끝까지 공정을 계속하되 기존의 홈 사이사이에 홈을 하나씩 채우도록 공정을 반복한다. 두번째 홈을 형성한 뒤, 원통면 표면에 홈이 형성되고, 홈 사이에 간격이 전혀 없지만 전보다는 날카로운 각도로 형성된다. Vd에 대해 Vt를 증가시키면 홈 사이의 간격이 점점 커져 뒤에 기존의 홈 사이사이마다 다른 홈을 형성하여, 홈의 각도를 점점더 날카롭게 할 수 있다. 홈 사이의 간격을 항상 홈의 폭으로 균일하게 나눌 수 있도록 하여 홈 사이사이에 오버랩은 물론 틈새도 남기지 않도록 Vt를 증가시킬 수 있다.

렌티큘라 렌즈를 만드는 이런 방법은 전에는 없었고, 생산된 렌티큘라 스크린의 가장자리에 대해 원하는 모든 각도로 렌즈를 만들 수 있어, 전술한 바와 같이 전혀 낭비 없이 모든 복합영상에 응용할 수 있다.

이상 본 발명의 영상 디스플레이장치에 대해 여러가지 예를 들어 설명하였는데: 동영상, 애니메이션, 플립상, 3D 장면, 영화, 비디오, 애니메이션의 각각의 프레임, 상품과 그 가격과 같은 특정 주제에 관한 영상, 전후 화면, 기타 창작자가 보여주고자 하는 영상 등을 제시한다. 이런 영상디스플레이는 종래의 렌티큘라나 배리어 시트 영상 디스플레이와 비슷한 용도를 갖고, 또한 충전카드, 제품화면, 판 촉우편물, 포스터는 물론 전자디스플레이 영상에도 아주 매력적이다.

Claims (46)

1. (a) 화면을 제공하는 영상매체; 및

   (b) 영상안내기;를 포함하고,

   2개 이상의 오리지널 영상에서 생긴 영상데이터의 평행 슬라이스들로 구성된 수평수직축을 갖는 복합영상을 상기 화면에서 보여주며, 오리지널 영상들을 섞어 하나의 영상을 만들되, 이렇게 만들어진 영상의 슬라이스들은 복합영상을 의도대로 보여줄 때 복합영상의 수평수직축에 평행하지 않게 기울어지고;

   상기 영상안내기는 복합영상의 슬라이스에 평행하게 기울어진 렌티큘라 렌즈 어레이나 배리어 스크린의 요소들을 포함하고, 이때문에 오리지널 영상들을 각각 서로 다른 조망위치에서 볼 수 있으며, 복합영상과 오리지널 영상들을 상위구간과 하위구간으로 나누되, 오리지널 영상의 하위구간의 영상데이터는 매칭규칙에 따라 복합영상의 소정 하위구간에 놓여지도록 하여, 복합영상데이터를 포함한 영상매체의 화면이 시청자에 대해 수평축이나 수직축을 중심으로 움직이는 여부에 무관하게 기본족으로 동일한 순서의 영상들을 시청자에게 보여주는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
2. 화면을 제공하는 영상매체와 영상안내기를 포함하고, 2개 이상의 오리지널 영상에서 생긴 영상데이터의 평행 슬라이스들로 구성된 수평수직축을 갖는 복합영상을 상기 화면에서 보여주며, 상기 영상안내기는 복합영상의 슬라이스에 평행한 요소들을 포함하는 영상디스플레이에 있어서:

   (a) 복합영상의 평행 슬라이스들이 복합영상의 수직축이나 수평축에 평행하지 않게 기울어지고;

   (b) 상기 영상안내기의 요소들이 동일하게 기울어져셔, 영상면이 수평축이나 수직축을 중심으로 움직이는 여부에 무관하게 영상면이 움직일 때 기본적으로 원하는 동일한 효과를 제공하는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영상안내기가 다수의 렌티큘라를 갖는 렌티큘라 스크린인 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
4. 제3항에 있어서, 상기 렌티큘라가 원통렌즈인 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 영상안내기가 직선 경계를 갖는 기판을 포함하는 배리어 스크린이고, 기판의 경계에 평행하지 않되 서로 평행한 구멍들을 제공하는 배리어 라인 패턴을 상기 기판이 갖는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 영상안내기가 직선 경계를 갖는 기판을 포함하는 렌티큘라 스크린이고, 기판 경계에는 평행하지 않되 서로는 평행한 렌티큘라들이 기판에 형성된 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
7. 여러개의 평행 요소들을 갖는 영상안내기를 통해 보이는 영상매체의 화면에 디스플레이할 복합영상을 만드는 방법에 있어서:

   (a) 사각 경계를 갖는 2개 이상의 영상들을 상위구간과 하위구간으로 분할하여, 어떤 경계에도 평행하지 않은 슬라이스들을 형성하는 단계; 및

   (b) 상기 하위구간들로부터 데이터를 선택하고, 복합영상의 상위구간과 하위구간을 형성하는 배열로 상기 선택된 데이터를 재배열하는 단계;를 포함하고,

   상기 상위구간과 하위구간들이 복합영상의 경계에는 전혀 평행하지 않으면서 서로는 평행한 슬라이스이고, 영상안내기의 요소들은 복합영상의 수직축이나 수평축에 평행하지 않으며, 복합영상에 대해 시청자가 수평이나 수직으로 움직이거나 수펑축이나 수직축에 대해 영상을 움직여 기본적으로 동일한 시각효과를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 바닥에 대해 고정적인 위치와 방향으로 디스플레이되기에 적합한 다수의 평행 요소들을 구비한 영상안내기를 통해 보이는 영상매체의 화면에 디스플레이할 복합영상을 만드는 방법에 있어서:

   (a) 사각 경계를 갖는 2개 이상의 영상들을 상위구간과 하위구간으로 분할하여, 어떤 경계에도 평행하지 않은 슬라이스들을 형성하는 단계; 및

   (b) 상기 하위구간들로부터 데이터를 선택하고, 복합영상의 상위구간과 하위구간을 형성하는 배열로 상기 선택된 데이터를 재배열하는 단계;를 포함하고,

   상기 상위구간과 하위구간들이 바닥면에 평행하거나 수직하지는 않으면서 서로는 평행한 슬라이스이고, 영상안내기의 요소들은 복합영상의 수직축이나 수평축에 평행하지 않으며, 복합영상에 대해 시청자가 수평이나 수직으로 움직이거나 수펑축이나 수직축에 대해 영상을 움직여 기본적으로 동일한 시각효과를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항이나 제2항의 영상디스플레이에 이용하기에 적합한 영상안내기의 제조방법에 있어서:

   (a) 단단한 표면에 나선형 홈이 형성되어 있는 원통을 포함한 성형공구를 제공하는 단계; 및

   (b) 상기 성형공구를 사용해 영상안내기를 사각 시트로 형성하되, 시트의 어떤 경계에도 평행하지 않는 요소들을 갖는 시트 형태로 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, (b) 단계가,

    (a) 원하는 굴절율을 갖는 투명한 재질의 연질 성형성 기판을 제공하는 단계; 및

    (b) 상기 연질 기판을 경질 표면에 접촉시키면서 시트의 어떤 경계에도 평행하지 않은 렌티큘라 어레이로 기판을 성형하는 단계에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제9항에 있어서, (b) 단계가,

    (a) 불투명한 재질의 연질 성형성 기판을 제공하는 단계; 및

    (b) 상기 연질 기판을 경질 표면에 접촉시키면서 시트의 어떤 경계에도 평행하지 않은 평행한 선형 슬릿 어레이로 기판을 성형하는 단계에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항 또는 제2항의 영상디스플레이에 사용할 복합영상을 만드는 방법에 있어서:

    a. 영상안내기의 요소들의 경사각을 선택하는 단계;

    b. 사용할 오리지널 영상의 갯수를 선택하는 단계;

    c. 복합영상의 사이즈를 선택하는 단계;

    d. 영상안내기에 사용할 요소의 갯수를 선택하여 그 피치를 결정하는 단계;

    e. 영상안내기의 기판 재료를 선택하는 단계;

    f. 최적의 조망거리를 선택하는 단계;

    g. 영상안내기의 두께를 선택하는 단계;

    i. 영상데이터세트의 폭을 결정하는 단계; 및

    j. 2개 이상의 오리지널 영상들을 소정의 레이아웃에 맞는 평행한 행이나 열로 재배열하고, 위의 단계들에서 결정되고 선택된 변수들을 활용해 이 배열을 매핑하되, 컴퓨터나 광학수단을 이용해 복합영상의 종횡비는 보존하는 단계;를 포함하 는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수직축이나 수평축을 중심으로 영상을 움직였을 때 시청자가 지평시차로 3D 영상을 볼 수 있도록 영상과 변수를 선택해 제조되는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수직축이나 수평축을 중심으로 영상을 움직였을 때 시청자가 동영상, 애니메이션 또는 플립을 볼 수 있도록 영상과 변수를 선택해 제조되는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수직축이나 수평축을 중심으로 영상을 움직였을 때 시청자가 동영상, 애니메이션 또는 플립의 3D 영상을 볼 수 있도록 영상과 변수를 선택해 제조되는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
16. 제7항에 있어서, 영상데이터를 버리지 않고 각각의 오리지널 영상에 관련된 데이터의 내삽법으로 화소를 생성해 종횡비를 보존하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영상안내기의 각각의 요소들의 부적절한 불연속성이나 수차를 증가시키지 않으면서,

    (a) 3D, 동영상 또는 플립과 같은 원하는 효과를 내고,

    (b) 65도 이상의 시야각을 제공하도록,

    변수를 선택하는 것을 특징으로 하는 이미지 디스플레이.
18. 제7항의 방법을 실행하는 컴퓨터 수단에 있어서:

    복합영상과 하나의 오리지널 영상만이 임의의 한 순간에 메모리 버퍼에 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 수단.
19. 제7항의 방법을 실행하는 컴퓨터 수단에 있어서:

    복합영상과 하나의 오리지널 영상의 모든 데이터라인만이 임의의 한 순간에 메모리 버퍼에 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 수단.
20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영상매체가 전자디스플레이인 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
21. 제20항에 있어서, 상기 전자디스플레이가 CRT, LCD, 플라즈마스크린 디스플레이 또는 프로젝션 디스플레이인 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
22. 화면을 갖는 영상매체와 영상안내기를 포함하는 영상디스플레이를 통해 보여주기에 적당한 복합영상을 만드는 방법에 있어서:

    2개 이상의 오리지널 영상에서 유도된 영상데이터의 평행 슬라이스로 구성되 고 수평수직축을 갖는 복합영상을 상기 화면을 통해 보여주며, 상기 영상안내기는 복합영상 슬라이스에 평행한 요소들을 포함하고;

    상기 오리지널 영상의 영상데이터를 광학수단에 의해 복합영상으로 리매핑하며;

    상기 영상안내기의 요소들이 복합영상의 수평축이나 수직축에 평행하지 않고;

    시청자가 복합영상에 대해 수평이나 수직으로 자신이 움직이거나 수평축이나 수직축에 대해 영상을 움직이면서, 기본적으로 동일한 시각효과를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제22항에 있어서, 오리지널 영상 각각의 한가지 선택된 특징들이 복합영상내에서 서로 정확히 일치하도록 오리지널 영상들을 복합영상에 오버랩하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제22항에 있어서, 배리어 스크린이나 렌티큘라 스크린의 뒷면에 감광유제를 코팅하되, 스크린에서 가장 먼 쪽에 할레이션 방지층을 형성하고 스크린을 통해 감광유제를 노출하도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제22항에 있어서, 제22항에 있어서, 배리어 스크린이나 렌티큘라 스크린의 뒷면에 감광유제를 코팅하되, 스크린에서 가장 가까운 쪽에 할레이션 방지층을 형 성하고 감광유제는 스크린을 통해서가 아니라 직접 노출되도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제22항에 있어서, 복합영상을 보여주는데 사용할 렌티큘라 렌즈 어레이나 배리어 스크린의 경사각과 같은 각도로 투사할 영상을 기울이는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제22항에 있어서, 복합영상을 보여주는데 사용할 렌티큘라 렌즈 어레이나 배리어 스크린의 경사각과 같은 각도로 오리지널 영상들을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제22항에 있어서, 감광유지에 부착된 렌티큘라 렌즈 어레이와 일치되게 배리어 스크린을 통해 감광유제에 영상을 투사하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제22항에 있어서, 감광유제에 부착된 영상안내기와 일치되게 감광유제에 복합영상을 접촉복제하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제22항에 있어서, 상기 영상안내기가 폭 Wcl이 Pbs/NI보다 좁은 투명간격들을 갖는 배리어 스크린인 것을 특징으로 하는 방법.
31. 평판의 측면에 평행하지 않은 홈들을 새긴 평판으로부터 렌티큘라 렌즈 스크린이나 배리어 스크린을 복제하는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제1항에 있어서, 상기 영상안내기가 APETG(amorphous polyethylene terephthalate), PETG(polyethylene terephthalate glycol), 아크릴, 폴리에스테르, PVC(polyvinyl chloride) 및 폴리카보네이트로 구성되는 군에서 선택된 열가소성 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상디스플레이.
33. 제5항의 영상디스플레이에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에 있어서:

    a. 그래픽 프로그램내의 적당한 간격의 흑백 화소 행렬을 이용해, 선택된 패턴을 생성하는 단계;

    b. 상기 프로그램으로 배리어스크린 패턴을 원하는 각도로 기울이는 단계;

    c. 영상의 4변을 재단하되, 컴퓨터 스크린의 가장자리에 평행한 수평축인 수평면에 대해 영상의 4변이 평행하고 수직이 되도록 재단하는 단계;

    d. 상기 패턴을 투명한 열가소성 기판에 인쇄하여 복합영상면 위에 두는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 제5항의 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에 있어서:

    a) 컴퓨터제어 스핀드릴, 송곳, 금긋기공구, 다이아몬드팁 드릴 또는 레이저커터 등의 공구로 투명한 열가소성 기판에 원하는 각도로 홈을 형성하는 단계;

    b) 불투명 영역이 투명 영역보다 크기 때문에 공구를 이용해 불투명 영역을 만드는 단계; 및

    c) 얇고 높고 홈이 없는 영역에서 상기 불투명 재료를 제거하여, 원하는 각도로 구멍이 뚫린 배리어 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
35. 제5항의 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에 있어서:

    a. 불투명 코팅재로 투명한 열가소성 기판을 코팅하는 단계;

    b. 컴퓨터제어 스핀드릴, 송곳, 금긋기공구, 다이아몬드팁 드릴 또는 레이저커터 등의 공구로 코팅된 기판상의 원하는 위치에 홈을 만들어 투명 영역을 형성함으로써, 원하는 각도로 기울어진 구멍들을 갖는 배리어 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 제5항의 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에 있어서:

    a. 연질재료 판에 공구로 원하는 패턴을 형성하는 단계;

    b. 연질재료로 된 패턴을 이용해 경질의 주형을 만드는 단계; 및

    c. 연질 불투명 재료에 패턴의 복제물을 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
37. 제5항의 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에 있어서:

    드럼이나 평면상에 놓인 감광유제에 레이저빔을 이용해 여러 선을 스캔하여 배리어 그리드를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
38. 제5항의 영상안내기에 사용할 배리어 스크린을 제조하는 방법에 있어서:

    간섭무늬 패턴을 생성하는 여러개의 거울을 포함한 간섭계에 생성된 간섭패턴에 감광유제를 노출시키는 단계; 및

    감광유제와 거울을 정밀조정하여 상기 간섭무늬 수직으로 패턴을 정밀하게 움직여, 감광유제를 더 노출시키되, 아주 가능 미노출 선들만을 남겨두어 투명 영역을 만드는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
39. 제6항의 영상디스플레이에 사용하기에 적당하고 측면에 대해 원하는 방향으로 있는 렌티큘라 렌즈들을 제조하는 방법에 있어서:

    원하는 곡률로 표면이 가공연마된 단단한 공구를 이용해, 구리, 베릴륨구리, 플라스틱 등의 연질재료로 된 "소프트마스터"라 불리우는 시트에 컴퓨터제어로 원하는 방향의 홈을 형성하되, 시트나 공구중의 하나나 둘다를 움직이면서 필요한 홈을 형성해 소프트마스터를 만드는 단계;

    소프트마스터를 전기도금법으로 하드카피하여, "머더"로 불리우는 하드카피를 하는 단계;

    상기 머더를 이용해 전기도금법으로 "도터"로 불리우는 복제품을 만들되, 오리지널 소프트마스터와 마찬가지로 도터 자체에넨 홈을, 머더에는 홈이 아닌 돌기 를 형성하는 단계; 및

    상기 도터를 이용해 몰딩이나 엠보싱으로 렌티큘라 렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
40. 제6항의 영상디스플레이에 사용하기에 적당한 렌티큘라 렌즈들을 제조하는 방법에 있어서:

    니켈이나 크롬과 같은 단단한 재료에 소프트마스터를 코팅하고, 이를 이용해 몰딩이나 엠보싱으로 직접 렌티큘라 렌즈를 형성하며, 원하는 곡률반경으로 표면이 가공연마된 단단한 공구를 이용해 상기 소프트마스터를 만들어, 구리, 베릴륨구리, 플라스틱 등의 연질재료 시트에 원하는 방향으로 홈을 만들어, 이 시트를 소프트마스터로 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
41. 제6항의 영상디스플레이에 사용하기에 적당한 렌티큘라 렌즈들을 제조하는 방법에 있어서:

    하드 마스터나 도터가 감겨있는 드럼을 이용해, 변형성 재료로 된 렌티큘라 물질의 두루마리를 형성함으로써, 주렴하고 고속으로 렌티큘라 렌즈를 만드는 것을 특징으로 하는 방법.
42. 2개 이상의 오리지널 영상으로부터 영상디스플레이용 복합영상을 내삽법으로 생성하는 방법에 있어서:

    최종 복합영상의 높이는 사용된 오리지널 영상의 갯수의 함수이고;

    처음 3개의 영상에 대해, 복합영상이 3배로 확대되며;

    최근접(nearest-neighbor) 샘플링 옵션을 갖는 "영상사이즈" 함수를 이용해 영상처리 소프트웨어로 내삽법을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
43. 2개 이상의 오리지널 영상으로부터 영상디스플레이용 복합영상을 내삽법으로 생성하는 방법에 있어서:

    최종 복합영상의 높이는 사용된 오리지널 영상의 갯수의 함수이고;

    처음 3개의 영상에 대해, 복합영상이 3배로 확대되며;

    쌍일차(bilinear) 샘플링 옵션을 갖는 "영상사이즈" 함수를 이용해 영상처리 소프트웨어로 내삽법을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
44. 2개 이상의 오리지널 영상으로부터 영상디스플레이용 복합영상을 내삽법으로 생성하는 방법에 있어서:

    최종 복합영상의 높이는 사용된 오리지널 영상의 갯수의 함수이고;

    처음 3개의 영상에 대해, 복합영상이 3배로 확대되며;

    쌍삼차(bicubic) 샘플링 옵션을 갖는 "영상사이즈" 함수를 이용해 영상처리 소프트웨어로 내삽법을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. 직선 경계를 갖는 기판을 포함하는 렌티큘라 스크린을 구비한 영상안내기에 있어서:

    상기 기판에 형성되는 렌티큘라들을 기판의 경계에는 평행하지 않되 서로는 평행하게 성형하고;

    상기 렌티큘라 스크린을 절단하지 않고, 그 수평/수직 가장자리에 대해 렌티큘라들이 원래 평행하게 형성되어 있는 렌티큘라 스크린을 만드는 것을 특징으로 하는 영상안내기.
46. 직선 경계를 갖는 기판을 포함하는 배리어 스크린을 구비한 영상안내기에 있어서:

    상기 기판에 형성되는 직선형 구멍들이 기판의 경계에는 평행하지 않되 서로는 평행하게 성형하고;

    상기 렌티큘라 스크린을 절단하지 않고, 그 수평/수직 가장자리에 대해 배리어들이 원래 평행하게 형성되어 배리어 스크린을 만드는 것을 특징으로 하는 영상안내기.

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