KR20090038843A

KR20090038843A - 입체 투사 시스템

Info

Publication number: KR20090038843A
Application number: KR1020087028866A
Authority: KR
Inventors: 스비아토슬라브 이바노비치 아르세니치
Original assignee: 스비아토슬라브 이바노비치 아르세니치
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2009-04-21

Abstract

본 발명은 거울 구형 또는 파라볼릭(parabolic) 스크린상에서 입체쌍 영상들을 디스플레이하고, 입체 안경을 사용하지 않고 입체 효과를 통합적으로 관찰하기 위한 입체 투사 시스템에 관한 것이다. 상기 발명은 사용자의 좌측 및 우측 눈 각각으로 입체쌍의 좌측 및 우측 화상 프레임들의 투사를 동적으로 지속하여 이중인화(superimpose)하는 것이 가능하게 만든다. 이러한 부과들은 개별 관찰자에 대해 동시적으로 및 독립적으로 수행된다. 기술적 결과는 개량적인 입체 투사 시스템이 각각의 관찰자에게 개별적으로 할당되고 일렬로 연결되는 입체 투사기, 관찰자의 눈 위치를 지속적으로 정확하게 판단하기 위한 감시 시스템, 자가 교정 장치, 비디오 교정 장치, 입체 투사기들 및 시스템 광학 요소들의 기계적 자가 교정을 위한 자동 장치, 입체 투사기에 입체쌍으로 투사된 영상들을 형성하기 위해 사용되고 스크린 영상들의 최적화된 파라미터들의 비디오 교정을 위해 비디오 교정 장치와 결합된 유닛을 포함하는 것에 의해 도달할 수 있다. 본 발명 시스템은 적분 방식으로 자가 교정 및 비디오 교정을 수행하는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 편안한 입체 효과 관찰이 최대로 만족된다.

Description

입체 투사 시스템{A STEREO PROJECTION SYSTEM}

본 발명은 입체 안경(stereo glass) 없이 개별적으로 또는 단체로 입체 영상 효과(stereoscopic effect)의 관람을 위해, 입체쌍(stereopair) 이미지들을 반사성의 구형, 타원형, 또는 포물선형(parabolic) 스크린에 투사하는 방법을 통한 3차원 시각 정보의 표현을 위한 입체 영상 투사 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 주로 극장, 텔레비전, 컴퓨터 및 비디오 훈련 장치의 입체 영상 시스템들과 같은 대규모 용도를 감안한 것이다. 또한, 본 발명은 의료, 과학, 공학, 예술 등의 분야에서 영상 통신 및 비디오 훈련 시뮬레이터들, 전자 컴퓨터 게임들 및 게임 장치들에도 이용될 수 있으며, 또한 산업계 및 그 밖의 분야들에서 시각 광고에서도 널리 이용될 수 있다.

반사성의 구면 입체 스크린에 투사하는 시스템을 제외하면, 이미 알려져 있는 형태의 입체 영상 투사 시스템들(골로그래픽(golographic), 래스터(raster), 입체 영상 안경을 이용하는 방식, 역반사체 방식(retroreflective) 및 기타 등등)은 관람이 불편하고 입체 이미지들을 장시간 관람에 적합하지 않다.

이러한 방식들의 공통적인 단점은 각각의 관람객이 개별적으로 입체 영상 시스템의 자동 교정(auto-correction) 및 영상 교정(video correction)을 하는 기술 적 문제점이다.

설계 의도 및 달성된 효과에 관하여 이 두 가지에 가장 근접한 원형은 S.I. Arsenich의 "A Stereoscopic System"(러시아연방 특허 제2221350호, 2004년 10월에 공개) 발명에 설명된, 반사 구형 입체 스크린(reflecting spherical stereoscreen) 상에 입체 투사(stereo projection)를 하는 시스템이다. 입체 영상 투사 시스템은 반사 구형 입체 스크린, 각각의 관람자를 위해 상기 입체 스크린에 평행한 입체 영상 렌즈들(stereoscopic lenses)의 변위(displacement)를 위한 자동화 구동기들을 갖춘 개별 입체 투사기들(individual stereoprojectors), 그리고 상기 공통의 입체 스크린과 각 관람자 용의 입체 투사기에 상대적인 각 관람자의 안구들의 위치에 대한 3 차원 좌표들의 독립적인 결정을 위한 센서(비디오 카메라)를 포함한다. 상기 시스템은 상기 센서에 연결된 자동 교정부(auto-corrector) 및 상기 입체 영상 렌즈들의 자동 구동부들을 결합한 것이다. 상기 센서는 제어 신호를 생성하는데, 상기 자동 교정부가 자동 구동 제어 신호를 실행할 수 있도록 상기 제어 신호가 상기 자동 교정부에 전달된다. 상기 자동 구동부들은 입체쌍의 좌측 및 우측 스크린 이미지들의 입체 비전 초점 영역들이 관람자의 좌측 및 우측 안구에 각각 지속적으로 매칭될 수 있도록, 상기 입체 영상 렌즈들을 자동으로, 연속적이고 동적으로 변위시키고 또한 이들을 상기 입체 스크린에 평행하도록 방위를 잡아준다.

상기 원형 시스템은 입체 영상 시청 시 시각적인 편안함(더 적은 눈의 긴장 및 만약 관람자동 입체 스크린에 대해 3 m의 거리에 위치해 있을 경우에 실험적으로 증명된 최대 1 km 이상까지의 실제적인 입체 효과)를 제공할 수 있는데, 이는 관람자동 원근 조절을 하는 노력과 눈의 수렴 상태를 조절해 주는 데에 기인한다. 또한 상기 원형 시스템은 입체 시야 영역(stereo vision zone)의 공간 내에서 관람자동 자신의 머리를 움직이고 기울이는 동작에 대해 몸의 편안함을 부분적으로 개선(입체 투사기들의 투사 렌즈들의 위치 변동 기능에 기인함)해 줄 수 있다.

이러한 원형 시스템의 단점은 입체 영상의 안락함의 개선이 크지 않고 제한적이라는 점이다. 이는 입체 영상 렌즈의 변위가 오직 입체 스크린에 평행하도록 하는 구조적인 문제점에 의해 생겨나는 것으로, 이는 상기 입체 스크린의 지름 축을 따라 관람자 머리가 약 100 ~ 200 mm 정도의 작은 변위 범위(스크린 전체의 입체 이미지를 관람하는 것을 보장하기 위한, 입체 영상의 초점 영역들의 길이 방향의 한계 범위 이내)만을 허용한다. 이러한 스크린 입체 영상의 시야(field)는 제한적인데, 이는 전 스크린 입체 이미지를 관람하기 위한 초점 영역의 공간이 작으며 이점이 영상의 시야각(angle of field)에 비례하는 스테레요 효과 평면들의 수와 깊이를 제한하기 때문이다. 입체 쌍을 이루는 이미지들의 좌측 프레임 및 우측 프레임의 서로 다른 곡률은 입체 영상 특유의 불편한 느낌, 눈의 긴장감 및 피로감을 증가시키는데, 이는 눈의 초점이 입체 스크린의 가장자리로 이동할 경우에 이러한 곡률 차이가 결합점(conjugate point)(입체 쌍의 좌측 및 우측 프레임들의 어떤 두 점들이 입체 이미지 상에서 단일점과 같이 관측되는 점)의 시각적인 분기를 증가시키기 때문이다. 나아가, 눈의 원근 조절(안구 초점 조절)과 눈의 수렴(안구의 시각 축들을 기울여 맞춤)을 조절하는 것이 실제 물체들을 자연적으로 양 눈으로 보는 방식과 상응하지 않는다.

이러한 원형 시스템의 단점들은 입체 스크린에 대한 입체 영상 투사 렌즈들의 변위의 자동 교정을 위해 자동 교정부와 자동 구동부들만이 이용된 사실에 기인한 것이다. 관람자의 안구 수렴을 모니터링하는 시스템들 즉 투사된 프레임들의 입체 스크린 구형 및 기하학적 왜곡들의 시각적인 교정을 하는 시스템이나, 관람자의 안구의 수렴 및 안구의 초점의 변화에 동기되어 결합점들의 시각적인 능동 수렴을 함으로써 더 길어지고 대단히 편안한 관람을 제공할 수 있는 와이드 프레임 입체 영상 투사 시스템은 어느 쪽이든 제공된 바가 없다.

본 발명의 주된 목표는 기존의 입체 영상 안경들(stereoscopic glasses)을 이용하지 않고 개별적인 그리고 단체인 입체 영상의 관람을 하기 위한 매우 안락한 입체 영상 투사 시스템들을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목표는 입체 영상 안경들을 이용하는 매우 안락한 투사 시스템으로서, 입체 스크린 상에서 두 눈에 인접하게 위치되는 보조 광학 입체 영상 시스템들 및 투사 반사 구형 입체 영상 거울들(입체 스크린들) 내에 보조 광학 입체 영상 시스템들 없이, 자유로운 눈의 원근 조절을 가능하게 하는 투사 시스템을 만들어내는 것이다. 입체 영상 시각의 완전한 편안함은 입체 스크린 상에 외부의 플레어 조명(flare light)이 있는 조건에서 입체 영상 관람 시간의 한계가 없이 육체적이고, 생리학적인 그리고 시각적인 편안함의 결합이다. 육체적인 안락함은 넓은 관람 영역 내에서 관람자의 자유로운 움직임, 관람자의 머리와 몸의 기울임과 돌리기, 눈과 동공의 움직임(안구의 초점에 대한 시각축들의 수렴)으로 가시화된다. 생리학적인 편안함은 정신운동적(psychomotor) 반응들, 즉 시각적인 깊이감 및 실재 효과 다시 말해, 관람자에게 물체의 영상들의 움직임 및 진짜와 같은 공간적 깊이의 인식을 일으킨다. 동시에, 심리적 장애를 일으킬 수 있는 눈과 뇌의 자극 및 피로감은 회피된다. 시각적인 편안함은 실제 물체들을 양안으로(binocular) 관찰하는 것에 근접하는, 높은 심도의 입체 효과의 느낌을 가지고, 표준 품질의 스크린 입체 이미지들(최대 약 300 cd/m²의 고휘도와, 태양광 직사 조명 조건에서 약 1000 단위의 높은 명암대비, 그리고 기하학적인 왜곡이 없는 고해상도 및 명료함을 가짐)의 입체 관람을 제공한다. 입체 이미지는 70°의 수평 시야각과 50 °의 수직 시야각을 가지는 와이드 프레임일 수 있는데, 이는 입체 효과의 심도를 증가시키고, 스크린 가장자리가 이미지의 일부를 절단할 경우에 가장 자리 밀림 효과(pushing border effect)를 감소시킨다.

본 발명의 실시예에 의해 달성되는 주된 기술적 효과는 입체 영상 투사 시스템의 설계 특징들에 따라서, 투사된 입체 쌍 프레임들의 최적의 선택적인 또는 포괄적인 자동 교정을 제공하는 것이다. 이는 다양한 실시예들에 대해서, 그리고 청구된 입체 영상 투사 시스템들의 작동 조건들 및 새로운 혁신적인 파라미터들에 대해서, 가장 안락한 입체 관람을 보장할 수 있다. 이러한 자동 교정부들(auto-correctors) 및 비디오 교정부들(video correctors)은 입체 투사기들의 광학 요소들의 입체 기준(stereobase)의 자동 교정뿐 아니라, 안구의 입체 기준(ocular stereobase), 입체 스크린까지의 거리의 변동, 관람자의 머리의 기울기 및 회전, 안구의 수렴각 또는 안구의 초점 위치의 변화에 따른 입체 프레임들의 비디오 교정을 보장한다. 공통 입체 스크린 상에서 서로 다른 관람자들에 의한 서로 다른 풀스크린 영상들의 동시 관람이, 근시인 관람자들 또는 원시인 관람자들 및 그 밖에 시력에 문제가 있는 관람자들을 위한 안경들이 없이도, 명료하고 편안한 입체 시각과 함께 제공된다. 이러한 특징들은 입체 영상 정보를 대형 화면으로 그리고 장시간 관람하는 데에, 다시 말해, 텔레비전, 컴퓨터, 비디오 상영 및 훈련 입체 프로그램들, 미세조립 시의 입체 모니터링, 보석 세공, 외과 수술 및 비디오 진단, 과학 연구에서의 공정 감독, 원격 "비시계(blind)" 비행 항법 및 제어, 우주 및 잠수함 기계 장치들뿐 아니라 그 밖의 많은 분야들에서 사용을 위해 필수적이다.

상술한 기술적 효과는 이러한 입체 영상 투사 시스템이 입체 스크린 상의 수평 입체 쌍 이미지들을 안경 없이(에클립틱(ecliptic), 편광, 양각식(anaglyphic), 접안식(oculars)과 같은 종래의 입체 영상 안경들 없이) 관람할 수 있도록 의도되었기 때문이다. 상기 입체 영상 투사 시스템은 예를 들어, 구형(spherical), 타원형(elliptic), 포물선형(parabolic), 또는 래스터(raster) 반사 스크린과 같은 반사-집속(reflecting-focusing) 입체 스크린을 포함한다. 하나 또는 다수의 입체 투사기들이, 각 관람자들에 대해 하나씩, 상기 입체 스크린 정면에, 또는 상기 스트레오 스크린 상에 (상기 스크린 정면에 위치한 평평한 반사 거울과 함께) 위치된다.

청구된 시스템의 여러 핵심적인 특징들은, 상기 시스템이 각 관람자의 눈동자 내지 동공들, 내지 안면의 요소들을 위치 데이터를 추적하기 위한 추적 시스템을 일체화하고 있다는 점에 있다. 예를 들어, 관람자들의 얼굴들을 비디오 녹화하는 두 개의 비디오 카메라들은 상기 추적 시스템을 위한 센서로서 역할을 할 수 있다. 상기 추적 시스템은 광학 입체 영상 투사 시스템의 교정을 위해 제어 신호들을 처리하는 전자 프로세서를 포함한다. 안면 요소들을 기준으로 할 때에는, 상기 추적 시스템은 관람자들의 눈동자들이 비디오 카메라들에 잡히지 않을 경우에 간접적으로 관람자의 눈동자들의 좌표를 식별한다.

기술적 효과 - 뜬 상태의 눈과 감긴 상태의 눈(눈을 깜빡이는 동안 및 시력 교정 안경 및 선글래스를 끼고 관람하는 경우) 모두에 대하여, 입체 영상 시스템의 정확한 자동 교정 및 비디오 교정을 위한 안구 또는 동공의 위치 데이터의 연속적인 추적을 보장함.

상기 입체 투사기는, 또는 (공통 스크린 상에서 단체 관람을 할 경우에) 다수의 입체 투사기들은 상기 공통 스크린 상에 또는 상기 입체 스크린 정면에 있는 소정의 지지대에 견고하게 고정되거나(반사 구형 두부 디스플레이(reflecting spherical head displays)의 경우), 또는 관람자의 안구에 근접하여 위치한 입체 스크린을 가지는 입체 영상 시스템들이다. 다른 실시예에서, 입체 투사기들은 기계적인 자동 교정부들을 가진 자동 구동부들 상에 견고하게 고정된다. 이러한 자동 교정부들은 추적 시스템과 연결되어 있고, 자동 구동부들이라는 수단을 통하여, 3 차원 공간의 어느 좌표 축을 따르는 이러한 입체 투사기들의 동적이고 자동적인 변위 내지는, 이들 좌표 축을 중심으로 하는 이들 입체 투사기들의 회전을 의도한 것이다. 상기 입체 투사기들은 투사 확대(projection magnification)에 관한 광학 시스템들 또는 투사 렌즈들의 여타 좌표 축들에 따른 변위 또는 이들 축들을 중심으로 한 회전을 위해, 자동 구동부들에 자동 교정부들을 결합시킨다. 또 다른 실시예에서는, 투사 확대에 관한 광학 시스템들의 자동 구동부들은 자동 초점 조절 내지 자동 조리개 조절 내지 입체 투사의 광학 축들 사이의 입체 기준 폭(stereobase width)의 자동 교정, 내지 이들 축들을 입체 스크린의 중앙 및 관람자들의 안구의 초점들 방향으로 맞추는 동작을 위한 것들이다.

기술적 효과 - 입체 투사 혹대에 관한 광학 시스템들의 자동 교정의 제공, 특히, 관람자동 입체 스크린에 상대적으로 움직였을 때에 상기 광학 시스템들의 능동적인 광학적 위치 조절을 보장하는, 입체 영상 렌즈 조립체들 내의 투사 렌즈들의 자동 교정.

또 다른 실시예에서, 상기 입체 투사기들은 상기 투사 렌즈들에 대해 상대적인 투사된 입체 쌍 프레임들의 형성 및 1차적인 방향 조절(orientation)을 위한 이동식 매트릭스들(movable matrices) 또는 이동식 투사 유닛들(movable projecting units)을 포함한다. 이들 유닛들 또는 매트릭스들은, 이들 매트릭스들의 수평 및 수직 축들을 따른 이들 매트릭스들의 위치 변동 내지 수직 축을 중심으로 한 이들 매트릭스들의 회전을 할 수 있도록, 또는 (입체 투사기 내부에 위치한 반사 스크린들을 가지는 경우에) 투사 유닛들의 수직 축들을 중심으로 한 투사 유닛들의 변위 내지 상기 입체 투사기 내부의 이들 투사 유닛들의 자동 초점 조절을 할 수 있도록 하는 자동 교정부들을 가지는 자동 구동부들이 제공된다. 또 다른 실시예에서, 상기 입체 영상 시스템은 상기 입체 투사기 내부에서 상기 투사된 입체 쌍 프레임들의 입체 기준, 척도(scale) 및 기하학적 파라미터들의 교정을 위한 전자-광학적인 비디오 교정부를 포함한다. 상기 비디오 교정부는 자동 교정부 내지는 상기 입체 투사기 내부에서 투사된 입체 쌍 프레임들을 형성하는 유닛에 연결되거나, 내지는 상기 추적 시스템에 연결된다.

기술적 효과 - 투사된 입체 상의 입체 기준의 최적화뿐 아니라, 서로 다른 각도들에서 관람을 할 경우에 입체 스크린 상에 나타나는 수직 시차(vertical parallaxes) 현상들 및 가시적인 기하학적인, 즉 구 형태로 인한 왜곡, 척도 상의 왜곡 및 원근 상의 왜곡들의 제거를 위해, 상기 입체 투사기 내부에서 입체 쌍 프레임의 중심들의 변위에 대한 자동화된 기계적 수평 교정(상기 자동 교정부라는 수단을 이용) 또는 전자적인 교정(비디오 교정부라는 수단을 이용)을 할 수 있는 가능성. 이는 전체 스크린 표면 상에서 결합점들의 정확한 수렴, 각 관람자에 대하여 개개인의 안구 상의 입체 기준들에 관련된 수평 시차들, 수렴 각도 및 안구의 초점들의 최적의 조화를 제공할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 입체 스크린은 단일한 요소로 만들어질 수 있고 또는 조립되는 섹션들로 구성될 수 있다. 이러한 하나의 스크린 또는 이의 섹션들은 견고하게 장착된다(관람자의 두 눈에 인접하게 위치된 입체 스크린의 경우). 대형 입체 스크린 또는 이의 섹션들은 자동 구동부들이라는 수단을 이용하여 어떠한 좌표 축들을 따라 그러한 스크린 또는 이들 섹션들을 변위시키거나 또는 이들 좌표 축들을 중심으로 회전을 할 수 있도록 하는 자동 교정부에 연결된 각자의 자동 구동부들에 견고하게 장착된다(관람자의 눈에 멀리 떨어져 위치된 입체 스크린의 경우). 상기 스크린 및 그 섹션들의 방위 조절(orientation) 및 구 형상 특성(sphericity)의 자동적인 모니터링 및 관람자들과 입체 투사기들에 상대적인 이들의 자동 교정은 상기 입체 스크린 정면에 위치한(상기 스크린 또는 그 섹션들의 기준 요소들의 광학적 스캐닝을 위한 것임) 자동 시준기(auto-collimator)에 의해 보장된다. 상기 자동 시준기는 스크린 거울 중심점들의 실제 위치를 확정하고 또한 상기 자동 교정부로 보내지는 제어 신호들의 실행을 위한 것이다. 상기 스크린 자동 구동부들은 이 전체 스크린의 거울 구면 중심점을 프로그램된 스크린 중심점에 능동적 또는 정적으로 수렴시키는 것 또는 모든 섹션들의 모든 거울 구면 중심점들을 프로그램된 단일 중심점에 수렴시키는 것을 보장한다.

기술적 효과 - 설치 또는 동작 중에 입체 스크린의 자동적인 위치 조절. 스크린의 비 구면 특성이나, 스크린 구면 중심점 또는 스크린 섹션들의 거울 구면들의 해체 또는 변위의 경우에, 입체 스크린 구면 중심점의 변위들을 보상하는 것. 관람자의 수를 늘리기 위한 정밀한 미소 직경 섹션들을 포함하는 구 형상의 대형 스크린들의 고정밀도 위치 조절의 기술적인 가능성.

자동 교정부들 및 비디오 교정부들은 대단히 안락한 입체 영상을 보장할 수 있도록 입체 영상 투사 시스템의 광학 요소들의 선택적인 또는 포괄적인 능동적 자동 교정 및 비디오 교정의 능력을 가진, 입체 영상 투사 시스템의 비디오 교정부 및 자동 구동부들에 보내지는 제어 신호들을 실행할 수 있는 프로그래밍된 프로세서를 포함한다.

공통적인 기술적 효과 - 각 관람자에 대해 개별적으로, 관람자들의 눈 위치에 따른 입체 영상의 초점 영역들의 연속적인 조정(alignment)을 위해, 입체 영상 투사 시스템 전반의 그리고 그 광학 요소들의 능동적 연속적 조절 및 자동 위치 작업의 가능성. 기하학적으로 정확한 투사 파라미터들의 형성이 안구의 수렴각도들 및 원근 조절의 연속적으로 정밀한 조화를 위해 보장된다. 이는 입체 감상이 가능한 공간 영역 내에서 관람자들의 자유로운 움직임, 머리의 기울임이나 돌리기, 안구의 입체 기준 및 초점 위치들의 변화뿐 아니라, 입체 이미지의 관찰 각도의 변화까지도 허용할 수 있다. 각 투사 렌즈의 개별적으로 프로그래밍되는 자동 초점 동작은 시력에 결함이 있는 관람자들을 위해서도 시력 교정용 안경들 없이도 명료한 입체 시각을 보장한다.

핵심적인 특징들의 다양한 선택을 통해 최적의 입체 안락함을 제공하면서, 예를 들어 다음과 같이 다양한 개별적인 작동 환경들에서 다양한 구조의 입체 영상 시스템들의 최적 동작을 보장한다.

1. 헤드 마운트 입체 디스플레이 장치들 - 반사 구면 거울들은 자동 교정이 필요하지 않은데, 이는 투사 초점 위치들의 중심들과 움직이는 눈의 동공들의 중심들의 정렬(alignment)이 이동식 렌즈들의 입체 기준의 단발식(single-shot) 위치 잡기 동작 및 입체 프레임들의 입체 기준 및 초기의 기하학적 왜곡들의 능동적인 비디오 교정을 통해 달성되기 때문이다. 입체 영상 거울들의 구형 미러가 관람자의 눈에 상대적으로 견고하게 고정되었을 때에는 투사 비디오 조리개들(projection video apertures) 및 마이크로미러들(micromirrors)의 비디오 교정이 이뤄진다.

2. 입체 투사기들의 변위를 위해 자동 교정부와 자동 구동부들을 갖춘 입체 영상 투사 시스템은 최대 15°까지의 작은 시야 범위를 가지면서 관람자의 위치가 입체 스크린 구 형상의 중심에 가까울 경우의 입체 스크린들에만 최적이다. 시야 범위의 각도가 작기 때문에, 비디오 교정은 필요없을 수 있지만, 입체 효과가 감소되고, 가장자리 밀림 현상도 관측된다. 이는 시각적인 편안함(입체 효과의 심도)을 감소시키며, 입체 관람 시간도 관람자의 눈의 피로 때문에(눈에 보이는 구형 왜곡(spherical distortion)으로 인해 초래됨) 세 시간 정도로 제한된다.

3. 관람자의 눈을 모니터링할 수 있는 시스템을 갖춘 입체 영상 투사 시스템으로서, 이동식 입체 스크린의 구 중심의 위치가, 관람자의 움직임과 동기되어 움직이고 회전하며, 관람자의 눈 위치에 대해 약 20 ~ 1000 mm 정도의 거리만큼 가깝게 위치된다. 이 시스템은 관람자의 눈동자들에 상대적인 정밀한 능동 위치 조절을 할 수 있도록 단지 입체 스크린의 변위 및 회전을 수행하는 자동 교정부를 포함한다. 입체 스크린에 입체 투사기들을 견고하게 고정시키는 것은 상기 자동 교정부 및 입체 투사기 자동 구동부들의 필요성을 없앨 수 있다. 단지 구형이고, 기하학적이며, 동적인 초기 왜곡들의 비디오 교정과, 수렴 상태에 있는 관람자들의 눈의 동공들에 투사 초점 중심들을 동적으로 정렬하기 위한 점 비디오 조리개들(point video aperture) 또는 마이크로미러들(투사 렌즈들을 대신함)의 변위에 대한 비디오 교정을 위한 비디오 교정부들뿐이다.

4. 대형 반사 구형 입체 스크린들(50~1000 명 및 그 이상의 관람자용) 및 반사 구면 조립 섹션들로 구성되는 입체 스크린들 상에서 단체 관람을 위한 입체 영상 투사 시스템. 이 입체 스크린 섹션들은 입체 스크린의 구 형상 특성에 대한 광학적인 스캐닝 및 모니터링을 위한 자동 시준기와, 이들 섹션들 또는 전체 입체 스크린의 구 형상 특성 및 지향 방위의 자동 교정을 위해 이러한 자동 시준기와 연결된, 입체 섹션들 또는 전체 입체 스크린의 자동 구동부들이라는 수단을 통해, 전체 입체 스크린의 공통 구 중심에 수렴되어야 한다.

5. 안구의 입체 기준 폭(수평 평면 상에서 65-75 mm)이 한정된 범위를 갖고, 머리(또는 눈)의 횡적인 움직임 및 입체 투사기의 투사 렌즈들의 직경의 제한 범위(65mm) 내에서 수직적 움직임을 제한하는 머리 받침대를 가진 의자에 앉아 있고, 최대 65-100 mm의 거리까지 등받이로부터 떨어져 머리를 기울일 가능성이 있는 수많은 관람자들 및 와이드 프레임 관람을 위한 경우의 스트레오 영상 투사는 각 관람자 별로 개별적인 스트레오 프레임들의 비디오 교정이 필요하다. 입체 투사기 및 입체 렌즈들의 자동 교정은, 스크린 상의 입체 투사 수렴이 입체 투사기의 투사 렌즈들의 광학축들에 대해 상대적으로 입체 프레임들을 비디오 변위, 기울임 또는 회전시키는 수단을 통하여 달성될 수 있기 때문에 필요하지 않을 수 있다. 비디오 교정은, 안구의 수렴 및 초점 지점들을 감안하여 스크린 투사 영상들을 관람할 때의 시각적인 안락함을 향상시킬 수 있도록, 투사 수렴을 입체 스크린의 중심에 맞추는 동적인(관람자의 머리 기울임에 동기된) 교정과, 기하학적 파라미터들, 입체 프레임들의 원근 감각 및 척도의 비디오 교정을 보장한다. 이는 눈의 피로 없이 장시간에 걸친 관람을 가능하게 하는데, 관람자의 머리가 움직일 수 있는 가능한 범위가 작기 때문에 관람의 안락함은 제한된다. 이러한 시스템은 구형 미러 입체 영상 거울들(spherical mirror stereoscopic glasses)과 이동식 및 휴대용 입체 디스플레이 장치들에 적합하다.

6. 대단히 많은 관람자들과 무제한의 입체 투사 관람을 위한 와이드 프레임 및 대형 입체 스크린을 갖춘 완전 안락 시스템은 일군의 시스템들이 다음의 동작, 즉 관람자들의 눈 및 얼굴들을 모니터링하기, 입체 스크린 섹션들 또는 전체 입체 스크린의 구 중심의 수렴을 모니터링하고 자동 교정, 입체 투사기들의 좌표 및 회전 상태의 자동 교정, 입체 영상 렌즈 조립체들 내의 투사 렌즈들에 대하여, 이러한 렌즈들의 입체 기준의 자동 교정 및 광학 축들의 수렴을 위한 상기 투사 렌즈들의 자동 교정, 입체 투사기들 내의 입체 프레임 형성 시스템들의 광학-기계적 교정 및 비디오 교정, 입체 스크린의 프로그래밍된 구 중심 위치 또는 입체 스크린의 모든 섹션들의 구 중심들의 프로그래밍된 단일 중심점에 대한 수렴 상태의 자동 교정을 할 것을 필요로 한다. 이러한 시스템은 가정용 비디오 센터, 대형 영화관, 회의실 및 강의실에 적합하다. 이러한 일군의 시스템들은, 시간 제한 없는 완전하게 안락한 입체 관람, 스크린 정면에서 관람자들의 자유로운 움직임, 입체 스크린의 중심 광학 축에서 큰 각도로 떨어진 곳에서도 큰 시야각(60° 이상)을 가지고 관람, 시력 교정용 안경 또는 선글라스뿐 아니라 안경을 안 쓰고도 관람, 대형 조립식 입체 스크린의 각 부분들의 구 중심 또는 전체 스크린의 구 중심이 변위된 상태 또는 난방향성(disorientation) 상태에서도 관람을 하기 위한, 입체 프레임 투사를 형성하는 광학 시스템들의 모든 필요한 교정들을 보장한다.

또 다른 대조되는 예(청구항 2에 따름)에서는, 상기 입체 투사기들 내부에, 일 프레임(one-frame) 반사 스크린 또는 이 프레임(two-frame) 반사 스크린들을 가지는 1차적인 입체 쌍 이미지들의 형성을 위한 이동식 투사 유닛들이 일체화된다. 이 스크린들은 입체 영상 렌즈 조립체에 의해 입체 스크린 상에 이들 입체 프레임들을 명확하게 구분되게 입체 투사할 수 있도록, 입체 영상 렌즈 조립체의 투사 렌즈들의 정면에, 투사된 물체들(입체 쌍의 좌측 및 우측 프레임들)의 평면 내에 위치된다. 상기 조립체들은 이 조립체의 수평 및 수직 (상기 조립체의 렌즈들의 광학적 축들을 따른) 변위에 대응하기 위한 자동 구동부들과, 유닛 내의 반사 스크린 상에 대한 유닛 렌즈들의 자동 초점 조절 기능을 포함한다. 청구항 3에 따르면, 이러한 반사 스크린은, 좌측 및 우측 입체 쌍 프레임들의 투사 흐름이 입체 영상 렌즈 조립체의 상응하는 투사 렌즈들의 입구 동공(entrance pupil)으로 각자 지향하도록 하는, 구형 마이크로미러들로 된 래스터(raster)로 이루어진다. 상기 반사 스크린은 투사 렌즈의 정면에, 입체 스크린 상에 명확하게 표현되는 물체들의 평면 상에 위치된다.

또 다른 대조되는 예(청구항 3에 따름)에서는, 입체 투사기 내부의 반사 스크린은 마이크로 구형 미러들(microspherical mirrors)로 된 래스터로 이루어진다. 이들 마이크로미러들의 구 형상 특성 및 방향들은 입체 쌍의 좌측 및 우측 프레임들의 투사 빔이 상기 입체 영상 렌즈 조립체의 상응하는 투사 렌즈의 입구 동공 내에 집중 및 지향하도록 선택된다. 여기서, 이 스크린 상의 상기 입체 쌍 프레임들의 상호 중첩은, 각 프레임이 이 스크린에 의해서는 상기 입체 영상 렌즈 조립체 중의 자신의 투사 렌즈 내에서만 반사된다는 점을 제공한다. 렌즈 래스터는 상기 입체 영상 렌즈 조립체 중의 투사 렌즈 정면에, 상기 입체 스크린 상에 명확하게 표현되는 물체들의 평면 상에 위치된다.

청구항 3의 다른 실시예(청구항 4의 실시예와 같음)는 와이드 프레임 발광 다이오드(light emitting dide) 또는 OLED 매트릭스 또는 조명이 제공된 LCD 매트릭스(illuminated LCD matrix)를 가지는 입체 투사기 내에서 입체 프레임들을 형성하는 또 다른 유닛에 관한 것이다. 이러한 매트릭스들의 표면 상에, 투사 렌즈들이 있는 쪽으로부터, 렌즈 래스터가 장착된다. 상기 매트릭스는 입체 쌍의 좌측 프레임 및 우측 프레임을 형성할 수 있는, 수평적으로 그리고 수직적으로 교대하는 선들을 가진다. 각 래스터 렌즈는 상기 입체 쌍의 좌측 및 우측 프레임들의 서로 수평 상으로 인접한 픽셀들의 투사 빔들의 개별적인 방향이 상기 입체 영상 렌즈 조립체의 상응하는 투사 렌즈들의 입구 동공에 향하도록 하는 가능성을 가진 상태로 만들어지며 위치된다. 상기 렌즈 래스터는 상기 입체 영상 렌즈 조립체의 투사 렌즈들의 정면에서, 상기 입체 스크린 상에 표현되는 물체들의 평면 상에 위치된다.

청구항 3 또는 4의 또 다른 대안적인 실시예(청구항 5의 실시예와 같음)에 있어서, 입체 투사기 내에서 입체 쌍 프레임들의 형성을 위한 유닛은 DPL 매트릭스를 포함한다. 이 매트릭스는 형성되는 입체 프레임들의 평면 상에 설치된다. 이 매트릭스의 정면에서는, 투사 렌즈들이 있는 쪽으로부터, 수평 평면 상의 두 개의 계산된 영역들 내에, 적색 R, 청색 B 및 녹색 G 색상들의 발광 다이오들을 기준으로 두 개의 RGB 조명 소자들이 설치된다. 이들 조명 소자들은 R 적색, B 청색 및 G 녹색 색상들의 가변하는 주파수 응답 변화량(조명 주파수는 입체 이미지들의 색상 및 휘도 하프톤(half tones)을 형성한다)을 가지고, 서로 다른 방향들로부터 교변하여(alternatively) DLP 매트릭스를 비춘다. 하나의 공통 매트릭스를 이용하여 입체 쌍의 좌측 및 우측 천연색 프레임들을 교변하며 생성하는 DLP 매트릭스의 마이크로미러들에 대해 상기 조명 소자들로부터 서로 다른 입사각들로 입사시키는 것은 상기 마이크로미러들로부터 입체 영상 렌즈 어셈블리의 상응하는 투사 렌즈 내로 상기 투사 빔들의 반사를 제공한다. 이러한 목적을 위해, 상기 매트릭스의 마이크로미러들은 수직 평면 상에서 "온" 및 "오프" 상태들로 굴절이 일어나게 할 수 있도록 지향된다. 상기 매트릭스 미러 평면은 입체 스크린 상에 명확하게 표현되는 물체들의 평면 상에 위치된다.

실시예들 3, 4 및 5에 있어서 유사한 기술적 효과는 입체 쌍 프레임들을 와이드 프레임 투사로 제공할 수 있는 점이다. 입체 투사기 내에서 투사 유닛의 공통 스크린 및 공통 매트릭스 상에 수평 평면 상에서 최대 70 ° 및 수직 평면 상에서 최대 60 °에 이르는 시야 각도를 가지는 와이드 프레임 투사를 하려면, 입체 쌍 프레임들은 투사된 입체 쌍 프레임 생성의 공통 영역에서 부분적으로 중첩되는데, 이는 설계를 단순하게 하고 입체 투사기의 중량과 크기 치수들을 줄이며, 스크린 상의 픽셀 구조들이 좀더 잘 안 보이게 한다. 여기서, 비디오 교정부는, 수직 시차(vertical parallax)가 0이 되도록, 투사된 입체 쌍의 입체 기준의 비디오 교정(프레임 중심점들 사이의 축을 따라 이들 입체 쌍의 프레임 중심들을 변위시킴)을 수행한다. 이들 축들에 수직인 선들을 추종하는 광학 축들을 따라 투사 입체 쌍 프레임들을 위해 준비된 변위 및 상기 투사 유닛들의 이러한 반사 스크린들 또는 상기 입체 렌즈 조립체의 이러한 매트릭스들의 평면의 회전(상기 입체 영상 렌즈 조립체의 투사 축들의 광학적 축들의 평면에 대한 법선(normal line)을 중심으로 한)은 상기 입체 스크린에 대해 상대적인 관람자의 위치 및 안구의 수렴 각도를 고려한 자동 구동부들의 수단을 이용하여, 상기 입체 투사기 내에서의 자동 교정을 통해 보장된다.

또 다른 대조되는 예(청구항 6에 따름)에서는, 입체 투사기는 형성된 입체 쌍 프레임들의 경계선을 따라 가장자리의 해상도를 점진적으로 감소시킬 수 있는 기능을 가지도록 만들어진다. 이러한 비디오 효과는 비디오 교정 프로그램이 경계선 해상도를 감소시키도록 제공되는 비디오 컨트롤러에 의해 달성된다. 입체 쌍 프레임 생성의 평면 상에서 경계선들을 따라 해상도를 낮추는 또 다른 실시예에서는, 입체 스크린의 경계선들 상에서 이미지의 모서리들을 왜곡시키는 포토마스크가 설치된다. 또 다른 실시예에서는, 투사되는 입체 쌍들을 형성하는 매트릭스가 사전에 프레임 경계로 갈수록 픽셀 밀도 또는 프로그래밍된 비디오 해상도의 점진적인 감소를 보이도록 만들어진다.

기술적 효과 - 가장자리 밀림 효과(입체 스크린의 경계선들에 의해 단절되는 경우에 입체 스크린의 평면을 향해 이미지 변위가 시각적으로 인지되는 효과)의 상당한 감소. 이는 입체 효과를 대단히 향상시킴.

또 다른 대조되는 예(청구항 7에 따름)에서, 반사 구형 입체 스크린은 천장에 수평으로 또는 경사지게 매달려 있다. 관람자의 정면에는, 경사진 평판 스크린이 반투명 미러가 부착된 상태로 위치한다. 입체 투사기는 이 평판 스크린 뒤에 위치한다. 상기 입체 투사기는 개구 내에 투사(이 평판 스크린을 통해 반사 구형 스크린을 향함)할 수 있도록 상기 평판 스크린 쪽으로 향해 있다. 상기 평판 스크린은 입체 스크린의 주요 광학 축을 향해 기울어져 있고, 관람자의 눈에 상대적으로 지향됨으로써, (구형 입체 스크린에 의해 집중된) 투사가 이 평판 스크린으로부터 관람자의 눈으로 반사되도록 한다.

이 실시예에 의해 달성되는 기술적 효과는 입체 관람의 최대한의 시각적 안락함으로서, 투사 중심의 최대한의 접근 각도(상기 입체 투사기의 주요 광학 축에 대한 주요 주시선(visual line)의 최소 지향 각도를 가지고)를 가지며 입체 투사의 기하학적인 왜곡 현상들과 필요한 자동 구동부들, 자동 교정 프로그램들 내지 비디오 교정의 수를 대단히 줄일 수 있다. 이는 비디오 등록의 중심점들의 시야 각도들(공간 상의 지점들), 투사 각도들 및 관람 각도들의 최적 매칭에 의해 달성된다. 이러한 설계는 투사 공간을 관람자와 평판 미러 스크린 사이의 거리에 한정하는 수평 평면 내로 상당한 정도로 축소시키며, 주변 사람들에게도 편리하고 관람자에게도 안락함을 준다.

또 다른 대조되는 예(청구항 8에 따름)에서는, 떠 있는 눈, 동공, 얼굴 윤곽, 코, 눈썹, 입의 좌표들을 예비적으로 측정하고, 이어서 이들 파라미터들을 자동 교정부 내지 비디오 교정부의 메모리 내에 등록할 수 있도록 추적 시스템이 설계된다. 자동 교정부 및 비디오 교정부는 눈을 감은 관람자들의 경우에 자동 교정의 제어 신호를 실행할 가능성에 대비하여 프로그래밍된다. 이러한 목적으로, 자동 교정부 내지 비디오 교정부는 후속하는 자동 교정 또는 비디오 교정을 위해 전자 메모리 내에 등록된 얼굴, 눈썹, 코 및 입의 좌표들에 기초한 자동 교정 프로그램이 제공된다.

기술적 효과 - 깜빡이는 눈이나, 비디오 카메라(추적 시스템 내의)에 의해 눈의 동공들이 낮은 인식률을 보일 때 및 안경 뒤에 있는 눈의 경우에, 입체 투사의 신뢰성 재고.

또 다른 대조되는 예(청구항 9에 따름)에서는, 초점을 위한 자동 교정부를 가지는 투사 렌즈들은 관람자가 자동 초점 자동 교정을 위한 개별 프로그램을 선택할 수 있는 가능성을 제공한다. 이러한 자동 교정부들의 프로그램은 근시 관람자 또는 원시 관람자의 서로 다른 안경 디옵터 값들을 보상하는 이러한 개별적인 자동 교정 기능을 감안한 것이다.

기술적 효과 - 시력 교정용 안경들 없이 근시 또는 원시 관람자들에 의한 입체 프로그램들(stereoprograms)의 명확하고 안락한 관람을 위한, 입체 렌즈들의 최적의 자동 초점 기능. 나아가, 점진적이고, 개별적으로 프로그램된 안경 디옵터 값들의 감소를 이용하여 시력의 결함을 치료할 수 있도록 개발된 입체 프로그램들의 장시간 관람이라는 방법을 통하여 안구 근육들의 실제적인 훈련 가능성도 제공된다.

또 다른 대조되는 예(청구항 10에 따름)에서는, 각 입체 영상 렌즈 조립체 내의 투사 렌즈들의 출구 동공들(exit pupils) 상에, 다공성의(porous) 래스터 광학 필터가 설치된다. 필터는 양 면에 검은 광택 방지 코팅이 만들어진다. 필터의 미세공들(pores)은 원형이거나, 사각형 또는 슬롯 형상이고, 투사 빔의 일부를 통과시킨다. 필터의 두께, 개수 및 미세공들의 직경, 인접 미세공들 사이의 래스터 간격뿐 아니라, 필터와 입체 스크린 사이의 거리는, 배경에 놓인 관찰되는 입체 이미지를 상대로 필터를 간신히 보일 정도로 만들고 투사 빔들 및 기생 빔들(parasitic beam)의 상당 수준의 흡수, 그리고 시각적인 인지의 수준 이상까지의 입체 스크린 상에 투사되는 빔들의 유효 이송을 가질 뿐 아니라, 이미지의 명암비, 선명도 및 입체 효과의 심도를 증가시키는 영상을 가지도록 선택된다.

기술적인 효과 - 시야, 입체 이미지들의 명암비 및 선명도, 입체 효과의 심도의 시각적인 개선(최적의 입체 투사의 밝기에서). 이는 투사되는 빔의 일부와, 입체 스크린 및 투사 렌즈들 중의 외부 렌즈들을 투과하는 외부 기생광(렌즈들 상에 그리고 스크린 상에 글레어를 야기함)에 대한 효과적인 광 흡수(다공성 필터의 검은 색 광택 방지 코팅에 의함)에 의해 달성된다.

또 다른 대조되는 예(청구항 11에 따름)에서는, 눈의 위치 데이터를 모니터링하는 입체 영상 투사 시스템 내의 추적 시스템은 눈의 동공의 중심들의 좌표들의 정확한 측정을 가능하게 한다. 입체 투사기 또는 입체 투사기들 내에서, 입체 영상 투사 렌즈들 대신에, 눈의 동공들에 집중되는 입체 영상 초점들을 가지도록 입체 투사를 형성하기 위한(입체 스크린에 의해 반사 및 집중됨) 입체 스크린 상의 투사 확대를 할 수 있는 광학 시스템이 설치된다. 여기서, 눈의 동공 상에 조사되는 투사 빔들의 구경은 동공 직경보다 훨씬 작도록 상기 시스템에 의해 형성된다. 광학 확대 시스템은, 두 개의 점 형태의 투명 비디오 개구들(video apertures)(투명한 비디오 구멍들)의 전기적이고 광학적인 형성 및 변위(투사 빔 영역 상에서)를 할 수 있는 비디오 교정부에 연결된 개구 LCD 매트릭스(aperture LCD matrix)로서 만들어진다. 이 비디오 개구들을 통해, 투사 빔들은 입체 투사기로부터 입체 스크린까지 통과한다(입체 투사기의 광학 시스템 내의 점 초점으로부터의 이탈과 함께). 다른 실시예에서는, 투사 확대용 광학 시스템은 두 개의 점형 마이크로미러들(point micromirrors)의 전기적 및 광학적 형성 및 변위를 위한 LCD 투명 반사 매트릭스(LCD transreflecting matrix) 또는 마이크로미러 DLP 매트릭스로 만들어진다. 이들 마이크로미러들로부터, 입체 스크린의 투사 빔들은 입체 스크린 상으로 반사되고, 입체 쌍의 좌측 및 우측 프레임들의 투사들을 각각 좌측 눈 및 우측 눈의 동공 내에 있는 점 형태 초점 입체 영상 영역들 내에 집중하게 한다. 여기서, 눈의 동공 내에 집중되는 투사의 초점의 구경은 영상과 안락함의 개선을 고려하여 동공 표면보다 훨씬 작게 선택된다.

기술적 효과 - 시야를 극적으로 개선시키며, 또한 눈과 스크린 사이의 거리에 상관없이 입체 프레임들을 깨끗하게 관찰할 수 있도록 자유로운 안구의 포커싱을 허용하는 수정질의 마이크로 개구(microaperture)를 통해 눈이 관찰을 함에 따른, 250 mm 미만인 눈과 입체 스크린 사이의 간격에 대한 접안 장치들의 제거. 이는 반사 구형 거울들 내에 그리고 눈으로부터 20-1000 mm 거리에 위치한 입체 스크린 상에 생긴 입체 프로그램들의 무한정 입체 관람을 가능하게 하며, 광대한 시야각과 최소한의 치수 및 무게의 입체 스크린 및 전체 시스템을 갖춘 입체 시스템들을 사용할 수 있는 가능성을 제공한다. 입체 관람의 시각적인 안락함의 개선은 관찰되는 입체 이미지들의 시각적인 명료함 및 명암비의 증가와 시야의 개선을 통해 이뤄진다. 안경을 쓰지 않고도 근시 또는 원시인 사람이 그 눈의 동공을 최대한도로 좁힘으로써 실제 물체를 관찰하는 경우보다 스크린 상의 입체 이미지들에서 더 세밀한 내용을 볼 수 있다. 여기서, 원근 조절은 수렴 상태와 최대한으로 등치될 수 있고, 뇌는 입체 효과의 심도를 더욱 잘 인식할 수 있다. 이러한 입체 시스템들은 장시간의 입체 이미지들의 관람의 경우에도 근시감 또는 원시감을 유발하지 않으며, 이는 무한정의 입체 관람에, 그리고 시력 보호 및 근시 또는 원시의 치료 중에 안구 근육들을 프로그램된 방식으로 훈련하는 데에 대단히 효율적이다. 추가적인 효과는, 렌즈(광학적인 왜곡 및 글래어를 일으킴)의 제거로 인해 입체 렌즈의 설계를 최대한 간단하게 한다. 마이크로미러 래스터를 가지는 평판 입체 스크린들은 얇고 가볍다. 평판 입체 스크린 및 이 스크린 가장자리에 밀접하게 고정된 입체 투사기들을 가지는 입체 시스템은 구형 스크린을 가지는 투사기에 비해 훨씬 작고 가볍다.

또 다른 대조되는 예(청구항 12에 따름)에서, 입체 스크린은 자동 구동부들 상에 장착되며, 모든 좌표 축들을 따라 이동 가능하고, 이들 좌표 축들을 중심으로 회전할 수 있다. 입체 스크린은 탁자 상판 형태의 이동식 모니터 또는 노트북 디스플레이와 같이 제조된다. 자동 구동부들을 가지는 입체 투사기는 이동 가능하며 이동식 투사 렌즈들을 포함한다. 입체 투사기는 입체 스크린의 정면에 지지대 위에 장착되거나, 관람자의 가슴 위에 걸쳐진다. 입체 스크린 상에는 관람자의 눈동자의 동공들을 모니터링할 수 있는 추적 시스템이 위치한다. 자동 시준기는 입체 스크린의 구 형상의 곡면 중심을 모니터링 할 수 있도록 입체 투사기 상에 장착된다. 자동 교정부는 관람자의 눈 또는 동공을 모니터링하는 상기 추적 시스템과, 입체 스크린 및 입체 투사기의 비디오 교정부 및 자동 구동부들과 연결된다. 비디오 교정부는 입체 쌍 프레임들을 형성하는 유닛과 연결된다. 모든 시스템 요소들은 입체 투사기가 입체 스크린에 상대적으로 변위되었을 경우에 입체 투사 시스템의 소프트웨어 방식의 동적 연속 자동 교정 또는 비디오 교정을 제공하는 가능성을 가지고 설계된다. 자동 교정 및 비디오 교정은 관람자의 움직임에 동조화되거나, 또는 그들의 눈 또는 동공들의 움직임에 동조화된다. 눈에서 입체 스크린까지 거리가 1m보다 적은 거리에서, 입체 투사는 눈의 동공에 있는 입체 영상의 점 초점 영역들 내에 초점이 맞는다(청구항 11에 따름). 여기서, 입체 스크린은 구형이거나, 마이크로미러 래스터를 가지는 평판형으로서 마치 반사 구형 스크린처럼 눈의 동공들 내에 있는 점 초점 영역들 내에 입체 프레임의 투사빔들을 집중시킬 수 있는 형태일 수 있다.

기술적 효과 - 점 집중 투사는 시력 교정 안경들을 벗은 근시 또는 원시인 사람들의 눈에 인접하게 위치된 입체 스크린 상에서 완전 안락한 입체 영상을 보장한다. 추가적인 효과 - 입체 투사 시스템 설계의 최대한의 간단함, 낮은 무게 및 치수(데스크 톱 및 휴대용 실시예들에 맞음).

또 다른 대조되는 예(청구항 13에 따름)에서, 입체 영상 투사 시스템은 헬멧 디스플레이 또는 통상의 안경들과 같이 머리에 장착된다. 상기 시스템은 자동 구동부들을 갖춘 입체 투사기, 눈의 동공들을 모니터링하는 추적 시스템을 갖춘 입체 스크린, 자동 교정부 및 비디오 교정부를 포함한다. 상기 입체 스크린은 구형 또는 포물선형 반사 거울들로 만들어지며, 그 입체 스크린의 곡면 중심은 관람자의 눈에 가깝게 위치된다. 상기 입체 스크린은 눈의 동공 내에 점 집중된 투사를 위한 용도이다. 자동 교정부는 비디오 교정부, 동공 추적 시스템 및 입체 스크린 자동 구동부들에 연결된다. 두 개의 작은 투사기들(하나는 좌측 프레임의 투사를 위한 것이고, 다른 하나는 우측 프레임의 투사를 위한 것)이 관람자의 눈 위족에 장착되며, 그럼으로써 입체 쌍의 좌측 프레임 투사가 입체 스크린 미러 구(미러 거울)에 의해 좌측 눈의 동공 내에 포커싱되고, 우측 프레임 투사는 우측 눈의 동공 내에 포커싱될 수 있다. 시스템 내의 모든 광학 부속품들을 짝짓는 것은 입체 스크린이나 관람자의 눈의 동공들의 위치 또는 방향의 변화(안구의 수렴 또는 안구의 입체 기준의 변화 또는 동공으로부터 입체 스크린까지의 거리의 변화)의 경우에 입체 투사기들의 자동 교정 또는 비디오 교정을 가능하게 한다. 자동 교정부들을 꺼버리면 수동식으로 눈에 대해 상대적인 입체 스크린의 정확한 위치를 잡는 것과 안구의 입체 기준에 대해 입체 투사기들의 입체 기준을 잡는 것이 가능하다.

기술적 효과 - 최대의 수직 및 수평 각도를 가지는 시야 및 매우 간단하고 가볍고 휴대 가능한 설계의 입체 영상 투사 시스템을 가지고, 입체 관람에 최대한의 시각적 안락함을 제공함. 집중되는 입체 투사는 가변하는 안구의 초점 위치에 안구의 수렴을 최대한 일치시키면서 자유로운 안구의 초점 조절을 보장하며, 이는 시력 교정용 안경들이나, 글래어 및 광학 접안 장치들(입체 스코프들 및 헬멧 입체 디스플레이들 내에) 없이 최대로 안락한 입체 이미지의 입체 관람이라는 결과로 이어진다. 실제 물체들을 관찰할 때와 비교할 경우에, 입체 관람에 대해 개선된 시야 및 이미지의 명료함과 입체 평면들의 더욱 넓어진 범위가 달성된다. 추가적인 효과 - 입체 투사 시스템의 설계의 최대한의 간단성, 최소한의 무게 및 치수.

또 다른 대조되는 예(청구항 14에 따름)에서, 이동식 입체 스크린은 이 입체 스크린의 어떤 좌표 축을 따른 변위나 그러한 좌표축들을 중심으로 한 이 입체 스크린의 회전에 대한 자동 교정을 위해, 자동 구동부들 상에 고정된다. 입체 스크린 상에는 추적 시스템이 위치하여 관람자의 눈동자, 또는 그 눈의 동공들, 얼굴의 요소들에 대한 위치 데이터를 모니터링한다. 추적 시스템은 자동 교정부, 비디오 교정부 및 입체 스크린과 입체 투사기의 자동 구동부들에 연결된다. 비디오 교정부는 입체 쌍 프레임들을 형성하는 유닛에 연결되며, 입체 영상 투사 시스템의 소프트웨어 방식의 동적 자동 교정 내지 비디오 교정의 가능성을 가진다. 상기 소프트웨어 자동 교정은 동적이며, 추적 시스템에 의해 제어되는 관람자의 비디오 데이터로부터 얻은 변위 내지 회전 또는 기울기에 동기된다. 프로그램은 최적의 입체 스크린 위치, 관람자의 얼굴에 상대적인 지향 방향, 관람자의 눈으로부터의 거리, 안구의 수렴 및 안구의 초점 위치의 변화를 고려한다.

기술적 효과 - 관람자의 움직임이 완전히 자유롭고, 입체 영상 시스템들이 만약 자동 또는 수동으로 천장까지 승강될 수 있는 경우에, 작동 중지 중인 입체 영상 시스템들 밑에 있는 다른 사람들을 방해하지 않고 상기 입체 영상 시스템들을 안락하게 사용.

또 다른 대조되는 예(청구항 15에 따름)의 경우에, 입체 영상 투사 시스템의 입체 스크린 내에는 입체 투사 빔들을 눈의 동공들의 점 형태 초점 영역들 내에 포커싱할 수 있는 마이크로 래스터를 가지고 납작하게 만들어진다. 입체 쌍의 좌측 프레임 및 우측 프레임의 투사기들은 입체 스크린의 가장자리에 인접하게 위치된다. 이 입체 스크린은 자동 구동부들, 자동 교정부들 및 비디오 교정부들을 가진 두 개의 이동식 파트들로 구성된다. 스크린 파트 중 하나는 이 스크린의 다른 파트에 상대적으로 이동 가능하다. 스크린의 한쪽 파트 위에는 입체 쌍 중 좌측 프레임을 위한 투사기가 고정되고 포커싱되며, 다른쪽 스크린 파트 위에는 입체 쌍 중 우측 프레임을 위한 투사기가 고정된다. 입체 스크린 및 그 파트들은, 이 입체 스크린의 좌표 축에 따른 이동 및 이 입체 스크린의 좌표 축을 중심으로 한 회전을 위해, 자동 교정부들에 연결된 자동 구동부들 상에 장착된다. 입체 스크린의 이동 가능한 파트는, 관람자의 머리의 이동 및 기울임 또는 안구의 수렴 상태의 변화의 경우에, 달라지는 입체 기준들에 대비하여, 입체 쌍의 좌측 및 우측 프레임들의 초점 영역들을 상응하는 눈의 동공들에 동적으로 정렬할 수 있도록, 나머지 파트에 상대적으로 상기 스크린의 상기 이동가능 파트의 수평적인 변위를 수행하는 자동 교정부를 갖춘 자동 구동부 상에 장착된다.

기술적 효과 - 마이크로미러 래스터를 갖춘 평면 입체 스크린을 가진 시스템들에서 입체 영상의 초점 영역들을 눈의 동공 중심들에 동적으로 정렬함. 축소형, 휴대형 및 이동형 입체 시스템들, 관람자들의 눈에 가깝게 위치한 입체 스크린들을 가지는 노트북들을 만들 수 있음.

입체 투사의 이용은 입체 영상 투사 시스템 자신을 테스트하는 예비적인 프로그램을 가지고 최적화된다. 이러한 목적을 위해, 프로그램의 관람에 앞서, 비디오 입체 영상 테스트가 각 관람자에 대해 자동으로 시연된다. 작은 크기의 입체 영상 테스트 이미지들이 검은 배경 상에서 서로 다른 시차들(음의 값, 중성 및 양의 값)을 가지고 입체 스크린 상의 다양한 관람 위치들에서 관람자에게 제시된다. 스크린 상에 시각적인 문자열을 보이거나 또는 청각 메시지를 전달하는 방식으로, 각 테스트 요소의 전시와 동시에, 관람자는 자신의 머리를 돌리거나 기울여 볼 것과, 이들 그림들을 안구를 수렴한 상태로 관찰할 것을 요청받는다. 이와 동시에, 관람자의 눈(안경을 쓰지 않은)과 얼굴을 추적하는 시스템은 얼굴과 입체 스크린에 상대적인 관람자의 눈들의 정확한 좌표들을 기록한다. 이 데이터는 입체 투사기들의 개별적인 자동 교정 및 입체 프레임들의 비디오 교정을 위해, 각 관람자마다 개별적으로 프로세서 메모리에 저장된다. 관람자는 직접 자신의 눈에 관련된 파라미터들(눈 시력의 차이, 안경의 디옵터 값들, 자신의 눈의 입체 기준)에 관련된 추가적인 정보를 입력해야 한다. 이런 절차 후에, 모든 구성 요소들 및 입체 투사 시스템들의 정확한 프로그램된 기능들의 시각적인 점검을 위해 테스트 입체 프로그램이 시연된다. 이러한 단계가 충족되면, 입체 영상 프로그램들이 시연될 수 있다.

자동 교정 및 비디오 교정에 관련된 모든 시스템의 프로그램된 작업을 보장할 수 있도록, 자동 교정부들 및 비디오 교정부들의 전자 메모리는 자동 교정 및 비디오 교정에 관한 통계적인 파라미터들을 포함하는 프로그램들로 프로그래밍될 수 있는데, 이는 최대로 안락한 입체 관람을 보장할 수 있도록 관람자들의 자세와 안구의 초점 위치들, 입체 투사기들 및 입체 스크린에 상대적인 모든 좌표들에 관하여 레퍼런스 조절 및 포지셔닝 데이터에 기준을 둔 것이다. 다른 실시예에서는, 주지되거나 신규하게 프로그래밍된 수학적인 컴퓨터 알고리즘들이 본 목적을 위해 사용될 수 있다.

도 1은 시스템의 광학 요소들에 대한 자동 교정 기능을 갖춘 영화관용 입체 영상 투사 시스템의 기능적인 구성에 관한 전체적인 측면을 도시한다.

도 2는 기울어진 자세로 천장에 고정된 입체 스크린을 가지는 입체 영상 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 3은 수평 자세로 천장에 고정된 입체 스크린을 가지는 입체 영상 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 4는 상기 시스템의 광학 요소들의 방향 조절을 위한 동적 자동 교정의 광학적인 구성의 평면을 도시한다.

도 5는 상기 시스템의 광학 요소들의 자동 교정의 입체 영상 투사 시스템의 흐름도를 도시한다.

도 6은 2개의 내부 투사기 및 내부로 지향된 반사 스크린이 있는 입체 투사기의 설계를 도시한다.

도 7은 매트릭스 디스플레이 및 렌즈 래스터가 있는 입체 투사기의 설계를 도시한다.

도 8은 DLP(소형 거울) 매트릭스 및 2개의 조명기(illuminator) 방향 투사가 있는 입체 투사기의 설계를 도시한다.

도 9는 시준된 빔들의 데스크톱 입체 투사기가 있는 입체 영상 투사 시스템의 흐름도를 도시한다.

도 10은 데스크톱 및 반사 구 거울이 있는 입체 영상 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 11은 반사 구 노트북 모니터가 있는 입체 영상 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 12 및 13은 유리의 형태의 반사 구 스크린이 있는 머리 장착형 입체 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 14는 이동가능한 평면 거울 래스터 스크린이 있는 입체 영상 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 15는 이동가능한 반사 구 입체 스크린이 있는 걸려있는 입체 영상 투사 시스템의 설계를 도시한다.

도 1은 영화, 극장, 비디오 극장(video theater), 콘서트 홀, 스튜디오, 경기장, 회의실, 및 다수의 관찰자들(예컨대, 50-500인)이 있는 기타 비디오 홀을 위해 의도된 입체 영상 투사 시스템(stereoscopic projection system)을 도시한다. 10-100 ㎡의 면과 거울 구경(mirror sphere raduis) R_s(10-40 m)을 가진 대형 반사 구형 입체 스크린(reflecting spherical stereoscreen; 1)은 자동 구동 장치(auto-drive; 2) 상에서 고속으로 장착된다. S_s는 입체 스크린 반사 구경의 향점(apex)이다. M_s는 입체 스크린 반사 구의 프로그램된 중심이며, R_s는 이 구의 지름이고, S_s는 이 구의 극(pole)이다. 걸려있는 받침대(bracket) 상의 입체 스크린 상에서, 추 적 시스템(tracking system; 3)은 관찰자의 눈 위치의 감시를 위해, 좌측 비디오 카메라( 4 _l ) 및 우측 비디오 카메라( 4 _r )가 장착된다. 점 M_s에서 자동 시준기(auto-collimator; 5)는 입체 스크린 반사 구의 방위(orientation)의 감시를 위해 장착된다. 관찰자들 상부의 입체 스크린 앞에, 입체 투사기들(stereoprojectors; 6)은 이동가능한 투사 렌즈들(7), 입체 투사기들내에 투사되는 입체쌍 프레임들(stereopair frames)을 형성하기 위한 투사 유닛들(8), 및 입체 투사기들내에 광학 구성요소들(optical elements)의 자동 교정(auto-correction)을 위한 자동 구동 장치들(9)로 (각각의 관찰자 당 하나씩) 장착된다. 반사 구의 고도의 정확도를 위해 0.3 ㎡보다 큰 거울 면을 갖는 입체 스크린이 다수의 구형 반사 부분들(0.25-0.5 ㎡)로부터 조립될 수 있다. 본 시스템은 추적 시스템(3)으로 연결되는 자동 교정기들(auto-correctors; 10), 자동 구동 장치(2, 9), 비디오 교정기들(video correctors; 11), 및 자동 시준기(5)를 포함한다. 관찰자들, 입체 투사기들, 및 이들의 구성요소들뿐만 아니라 입체 스크린이나 이것의 반사 구 부분들은 자동 구동 장치들에 의해 좌표축 x , y 및 z 를 따라 이동할 수 있고, 각 α _x , β _y , 및 γ _z 에서 상기 축들의 둘레를 회전할 수 있다. 각도 ω는 관찰자들의 눈 내에 입체 스크린에 의해 반사되는 빔들(a2, a4) 및 스크린상으로 입체 투사기에 의해 방사되는 투사 빔들(a1, a3)의 입사각이다. 화살표(b₁)는 추적 시스템(3)의 좌측 비디오 카메라( 4 _l )에 의해 기록된 관찰자들의 영상들의 빔들을 나타낸다. 화살표(b_r)는 우측 비디오 카메라에 의해 기록된 영상들의 빔들을 나타낸다. 화살표(c)는 자동 교 정기(10)로 보내진 추적 시스템(3)의 제어 신호들을 나타낸다. 화살표(d)는 입체 스크린을 스캐닝(scanning)하는 자동 시준기 빔들을 나타내고, 화살표(e)는 자동 시준기(5)로부터 자동 교정기(10)로의 제어 신호들을 나타내며, 화살표(f)는 자동 교정기(10)로부터 비디오 교정기(11)로의 제어 신호들을 나타낸다. 화살표(g)는 자동 교정기(10)로부터 입체 투사기들(6)의 자동 구동 장치(9)로의 제어 신호들을 나타내고, 화살표(h)는 비디오 교정기(11)로부터 유닛들(8)(투사되는 프레임들을 형성함)로의 제어 신호들을 나타낸다. 화살표(i)는 자동 교정기(10)로부터 입체 스크린의 자동 구동 장치(2)로의 제어 신호들을 나타낸다.

도 2는 서스펜션 받침대(suspension bracket) 상에 장착된 입체 스크린(1)이 있는 입체 영상 투사 시스템을 도시한다. 서스펜션 받침대 상에서, 평면 반투명(semi-transparent) 거울(12)은 영상이 거울(12)위에 입체 스크린(1)에 의해 집중되어 관찰되는 투사 광학 축(입체 감시기(stereomonitor)로서 역할을 함)으로 기울어져 장착된다.

도 3은 평면 거울(12)(입체 감시기)이 있는 입체 스크린(1)을 도시하며, 거울(12)에 보조 평면 거울(13)이 달려있다. 입체 스크린(1)에 입체 투사기 및 추적 시스템(3)이 달려있다. 이 투사 시스템에서, 작업 테이블(working table)(또는 병원에서 병자를 위한 침대)이 설치된다. 이 테이블은 자유로운 작업 구역에 의해 입체 영상 투사 시스템과 분리된다. 스크린(12)은 입체 투사기(6)의 주(main) 투사 축에 대해 45도로 위치되는 한편, 스크린(13)은 주 투사 축에 대해 45도로 위치되고, 입체 스크린(12)에 대해 90도로 위치된다. 스크린(13)은 작업 테이블 상의 작 업 구역을 명확하게 하기 위해(이 테이블 상에서 여러 작업들의 수행을 위함) 투사의 수직적 편향(vertical deflection)이 의도된다. 천장에 달려있는 입체 스크린이 있는 시스템에서, 투사 구역의 대부분은 수직축에 대해 수직적으로 위치되거나 45도로 위치된다. 이는 자유로운 공간을 제공하거나 방 안에 더 많은 투사 시스템을 설치하는 것을 허용하는 평면 스크린(12) 후방의 구역을 명확하게 한다.

도 4는 우측 눈의 위치(r), 및 좌측 눈의 위치(l)을 도시한다. O_e는 이 눈들의 입체 기준 중심(stereobase center)이다. O_s는 자동 교정기(8)에 의해 인식되는 입체 투사기(6) 회전의 중심이다. 투사 유닛(projection unit; 8)은 수평적으로 투사되는 입체쌍의 좌측 프레임(8_l) 및 우측 프레임(8_r)의 형성을 위한 반사 거울 또는 매트릭스(matrix)를 갖는다. Δx 는 수평적 변위의 방향이며, Δy 는 자동 교정기 또는 비디오 투사기에 의해 인식되는 입체 투사기내의 입체쌍 프레임들의 수직 변위의 방향이다. 7_l은 입체쌍의 좌측 프레임을 투사하기 위한 입체 영상 렌즈 조립부의 투사 렌즈이고, 7_r은 이 입체쌍의 우측 프레임을 투사하기 위한 입체 영상 렌즈 조립부의 투사 렌즈들이다. a1 은 입체 투사의 주 (광학적 중심) 축들이다. a _l 은 투사 렌즈( 7 _l )의 투사의 광학 축들이고, a _r 은 투사 렌즈(7_r)의 투사의 광학 축들이다. a2 _l 은 좌측 눈( l )의 입체 스크린(1)에 의해 반사되는 렌즈들( 7 _l )로부터의 투사 빔들이고, a2 _r 은 우측 눈( r )의 입체 스크린(1)에 의해 반사되는 렌즈들( 7 _r )로부터의 투사 빔들이다. Δε는 자동 조절기(auto regulator)에 의해 인식되는 이동가능한 투사 렌즈( 7 _l )의 수평적 변위의 한계이다. Δφ는 수직 축들( y ) 둘레의 렌즈( 7 _l ) 광학 투사 축들의 회전 각 φ_y와 동일한 입체 영상 렌즈 조립부의 투사 렌즈들의 수렴 각도이다.

도 5는 좌표축(x, y, z)를 따라 입체 투사기(6)의 변위를 교정하기 위한 자동 교정기(9a), (좌표축을 따라) 각도(α _x , β _y , 및 γ _z )에서 입체 투사기 회전의 교정을 위한 자동 교정기(9b), 광학 축들을 따라 Δf에서의 변위에 의해 입체 영상 렌즈 조립부의 투사 렌즈들( 7 _l ,7 _r )의 자동 포커싱(auto-focusing)을 위한 자동 교정기(9c), (Δε폭에서 입체 기준 선을 따라 이 렌즈의 수평적 변위인) 입체 기준의 교정을 위한 자동 교정기(9d), 투사 유닛들(8)의 렌즈들( 17 _l ,17 _r )의 자동 포커싱을 위한 자동 교정기(9g), (입체쌍의 투사된 프레임들을 형성하는) LCD 매트릭스들( 8 _l , 8 _r )의 변위, 또는 입체 영상 렌즈 조립부의 수렴 각도(Δφ)(투사 광확 축( a _r )(렌즈 7 _r ) 및 투사 광확 축( a _l )(렌즈 7 _l ) 의 편향 각도)의 교정을 위한 자동 교정기(9e)가 도시된다. 비디오 교정기는 매트릭스(8_l, _r 또는 16(RGB)_l, _r)에 의해 형성된 입체쌍의 투사된 프레임들의 기하학적 왜곡들 및 스케일(scale)의 전자적 및 광학적 비디오 교정을 제공한다. 자동 시준기(5)는 자동 교정기(10)로부터의 신호들(k) 및 자동 구동 장치(2)에 의해 프로그램된 중심(M_s)으로 입체 스크린 구 중 심 (또는 입체 스크린의 반사 구 부분의 중심들)의 수렴을 보장한다.

도 6은 입체쌍 프레임들의 형성을 위한 유닛(8)의 설계 실시예를 나타낸다. 이 유닛은 반사 스크린( reflecting screen; 14), 스크린(14)으로 입체쌍 좌측 프레임의 투사를 위한 투사 광학 유닛들(15_l), 및 동일한 스크린으로 입체쌍 우측 프레임의 투사를 위한 투사 광학 유닛들(15_r)을 포함한다. 이 유닛들은 스크린(14)으로 수직으로 유닛들(15)의 변위에 대한 자동 구동 장치(9e)를 포함한다. 이 유닛들(15_l, 15_r)은 판단된 원근(foreshortening)에서 자신의 LED(light emitting diode)에 의해 판단된 매트릭스, 및 판단된 색상(R, G, B)의 조명(illumination)이 있는 LCD RGB-매트릭스들(16 (RGB)_l, 16 (RGB)_r)이 있는 광학 유닛들을 포함한다. 유닛(16_l)은 입체쌍의 좌측 투사된 프레임의 형성을 위해 의도되고, 유닛(16_r)은 우측 프레임의 형성을 위해 의도된다. 스크린들(14)의 전면에서, 투사 렌즈들(17_l, 17_r)은 이 렌즈들의 자동 포커싱을 위해 자동 구동 장치(9g)로 설치된다. 도면(관점 A)은 렌즈(7_r)의 유닛(15_r)에 의해 투사되는 빔들의 방향, 및 (입체 영상 렌즈 조립부의) 투사 렌즈(7_l)의 유닛(15_l)에 의해 투사되는 입체쌍의 좌측 프레임의 투사 빔들의 방향을 분리하기 위해 구형 소형거울(micromirror)들로 구성되는 래스터(raster; 18)로 이루어진 반사 스크린(14)이 도시된다.

도 7은 입체쌍 프레임들의 형성을 위한 유닛(8)의 또 다른 실시예를 도시한 다. 이 유닛은 구형 소형렌즈(microlense)들로 구성되는 렌즈 래스터(20)(관점 B)가 있는 OLED 매트릭스(19) 또는 LCD를 포함한다. 매트릭스는 RGB 수직으로 수평적으로 교차하는 레인(lane)들(입체쌍의 좌측 프레임을 위한 RGB_l 선들, 및 입체쌍의 우측 프레임을 위한 RGB_r 선들)과 같은 입체쌍 영상들을 형성한다. 각각의 선의 색상 부분 픽셀(sub-pixel)들은 수직적으로 교차한다. 접합 선들(RGB_l 및 RGB_r)의 각각의 쌍은 이 렌즈 래스터의 렌즈들의 수직 선에 의해 투사되고, 이에 따라 RGB_l 선들의 픽셀들의 영상들은 투사 렌즈(7_l)로 투사되고, RGB_r 선들의 픽셀들은 렌즈(7_r)로 투사된다. 투사 렌즈들(7_l, 7_r)의 출구 렌즈들(exit lenses)에서, 다공성(porous) 또는 교차 격자(cross-grating) 흑색 필터들(21_r, 21_l)이 입체 효과(stereoeffect)의 깊이 및 시야의 향상 및 외부 광 플레어(flare)로부터 투사 렌즈들의 눈부심 방지 보호(antiglare protection)를 위해 설치된다.

도 8은 입체쌍 프레임들의 형성을 위해 유닛(8)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 유닛은 (색상 처리 및 형성의 공지된 DLP 디지털 기술에 따라 색상 중간톤(half-tone) 픽셀들의 형성을 위해) 소형거울들(23)이 있는 DPL 매트릭스(22)를 포함한다. 소형거울들(23)은 행렬에 수직인 수직 평면에서 작업 편차(deflection)를 고려하여 위치된다. 소형거울들의 전면의 수평면의 양쪽 측면으로부터 3가지 색상 LED가 위치된다. 24_l(RGB)은 좌측 프레임의 형성을 위한 것이며, 24_r는 입체쌍의 우측 프레임의 형성을 위한 것이다(예컨대 30 Hz 주파수로 적색, 청색, 녹색의 교 차적인 전환에 의함). 투사 렌즈들(7_r, 7_l) 상에서 흑색 흡수체(absorber)들(7a)이 설치된다(매트릭스 소형 거울에 의해 편향되는 투사 빔들의 흡수를 위함).

도 6, 7, 및 8의 투사 유닛들의 3가지 실시예들은 입체 투사기에서 이들의 형성의 공통 면내에 투사되는 입체쌍의 와이드-프레임(wide-frame)의 프레임들의 형성을 보장한다. 이는 입체 투사기의 최소 차원, 및 향상된 입체 효과가 있는 와이드-프레임 투사을 제공한다.

도 9는 입체쌍의 좌측 프레임인 투사(26_l)의 광학적 배율 시스템을 포함하는 투사기(25_l), 및 입체쌍의 우측 프레임에 대한 투사기(25_r)을 도시한다. 광학 시스템들(26_l, 26_r)은 소형거울 또는 소형격막(microseptum)의 점 구멍의 점 초점으로부터의 투사를 하고, 이를 입체 시야의 2개의 소형점(micropoint) 초점 구역으로의 투사를 포커싱하는 입체 스크린상에서 유도한다(입체 비전의 한 초점 구역은 좌측 눈동자상에서 입체 스크린에 의해 포커싱되고, 입체 비전의 다른 초점 구역은 우측 눈동자상에서 입체 스크린에 의해 포커싱된다). 이 광학 시스템들(26_l, 26_r)은 입체 투사기로부터 입체 스크린 상으로 투사 빔들의 송신을 위해 LCD 배후 투사 디스플레이(rear-projection display; 26a)를 포함한다. 다른 실시예에서, 광학 시스템은 모든 투사 빔들을 입체 투사기로부터 입체 스크린으로 유도하는 거울 반사 디스플레이의 거울 픽셀의 형태의 LCD 매트릭스 하에서 거울 바닥 층이 있는 반사투과형(transflecting) 디스플레이(26b)로 이루어진다. 배후 투사 디스플레이는 비디오 구멍(27_l)(좌측 눈에 좌측 프레임의 투사를 위함), 및 비디오 구멍(27_r)(우측 눈의 우측 프레임의 투사를 위함)인 배후 투사 투명 픽셀의 디스플레이의 평면에서 (비디오 신호에 의해) Δy의 한계내에서 수직적 변위 및 Δx의 한계에서 수평적 변위 형성을 위해 비디오 교정기 유닛(11a)를 포함한다. 다른 실시예에서, 거울 디스플레이는 디스플레이의 평면내의 소형 거울인 거울 픽셀의 형성 및 편차를 위해 (비디오 신호에 의함) 비디오 교정기 유닛(11a)을 포함한다. 2가지 실시예에서, 이 픽셀들의 표면은 눈의 눈동자의 표면보다 상당히 작게 형성된다. 관찰자의 눈동자와 입체비전(stereovision)의 초점 구역의 정렬은 눈의 수정체 렌즈의 중앙 소형 구역만이 작동하고, 눈의 원근조절(accomodation)이 수렴으로부터 자유롭고, 입체 스크린으로부터의 거리에 의존하지 않기 때문에, 향상된 시야, 및 가시적인 스크린 입체 영상(stereoimage)의 밝기(clearness)를 보장한다. 소형 구멍의 위치의 변위의 전자적 및 광학적 비디오 교정 및 자동 교정기(10)에 의해 광학 시스템 변위의 자동 교정, 또는 비디오 교정기(11)에 의해 소형 거울(27_l, 27_r)은 관찰자의 눈동자들의 이동 및 좌표와 동기되도록 프로그램된다. 디스플레이들(26a, 26b)은 눈부심 방지 코팅된다.

도 10은 반사 구 입체 스크린(1)이 있는 입체 영상 투사 시스템(입체모니터(stereomonitor))의 데스크톱 실시예를 도시한다. 이동가능한 입체 투사기(6)는 자동 구동 장치들(9)상의 입체 스크린(1)상에 장착된다. 입체 스크린의 전면에서, 관찰자와 입체 스크린의 평면 거울(12) 사이의 중간 경로(half way)는 편리하게 위 치되고, 데스크톱 실시예를 위해 간단한 제조를 제공한다. 입체 투사기의 투사 렌즈들(7_l, 7_r)은 거울(12)로부터 입체 스크린(10)으로의 투사의 반사보다 이 거울로 투사를 유도하기 위해 평면 거울(12)상에 위치된다. 자동 교정기(10)는 변위의 자동 교정, 및 입체 투사기 및 이것의 투사 렌즈들의 회전을 보장하는 한편, 비디오 교정기(11)는 관찰자의 눈 파라미터들, 및 입체 영상 시스템의 광학적 특성들에 따라 입체프레임들(stereoframes)의 비디오 교정을 보장한다.

도 11은 이동하는 조건하에서 입체 시야를 위해 관찰자의 가슴 상에서 입체 스크린의 전면에 위치된 입체 투사기(6) 및 반사 구 입체 스크린(1)이 있는 휴대용 노트북을 도시한다.

도 12 및 13은 거울 유리들의 형태의 반사 구형 입체 스크린이 있는 머리 장착형(head-mounted) 입체 투사기(stereoprojector)를 도시한다. 이 시스템은 탄성 림(rim) 또는 띠(strip)(28)에 의해 머리에 고정된다. 입체 스크린의 전면의 이마상에서 2개의 소형 투사기들(microprojectors)은 고정된다. 25_l은 좌측 프레임을 형성하는 투사기이고, 25_r은 우측 프레임을 형성하는 투사기이다. 투사기들은 자동 구동 장치들(9)상에 장착된 이동가능한 소형 투사(microprojection) 유닛들(8)을 포함한다. 투사 배율(26_l, 26_r)의 광학 시스템들은 입체쌍의 좌측 및 우측 프레임들의 관점에서 스테레어의 점 초점 구역의 형성을 위해 의도된다(관찰자의 대응하는 눈의 눈동자내에 입체 스크린(1)에 의해 포커싱됨). 입체 영상 유리들 상에서, 소 형 비디오 카메라들(4_r, 4_l)은 자동 교정기들(10) 및 비디오 교정기(11)와 접속된 눈의 눈동자의 감시를 위해 추적 시스템(3)으로 장착된다. 입체 스크린(1)은 이동가능하고 자동 교정의 수행을 허용하는 자동 구동 장치(2) 상에 장착된다.

도 14는 소형 거울 래스터가 있는 2개의 이동가능한 부분들로 이루어진 입체 스크린을 도시한다. 입체 스크린(1_l)의 1번째 부분은 경사진 평면 소형 거울들의 래스터를 포함하고, 이에 따라 이 거울들은 좌측 눈의 눈동자내에 투사기(25_l)로부터 모든 투사 빔들의 점 포커싱을 제공한다. 입체 스크린(1_r)의 2번째 부분은 경사진 평면 소형 거울들의 래스터를 포함하고, 이에 따라 이들은 동일 관찰자의 우측 눈의 눈동자내에 투사기(25_r)로부터 모든 투사 빔들의 점 포커싱을 제공한다. (입체쌍의 좌측 프레임의 투사를 형성하는) 투사기(25_l)는 입체 스크린(1_l)의 1번째 부분상에 고정되었고, 사다리꼴형 거울(27_l)상으로 고속으로 포커싱되었다(입체 스크린(1_l)의 우측면상에 고정되고, 입체 스크린(1_l)의 전체 표면상에서 투사의 분산을 위해 입체 스크린의 평면에 상대적으로 경사진다. (입체쌍의 우측 프레임의 투사를 형성하는) 투사기(25_r)는 입체 스크린(1_r)의 2번째 부분상에 고정되고, 사다리꼴형 거울(27_r)상으로 고속으로 포커싱된다(입체 스크린(1_r)의 측면상에 고정되고, 입체 스크린(1_r)의 전체 표면상에서 투사의 분산을 위해 경사진다). 입체 스크린 부 분(1_l)은 이동가능하고 각도 α _x , β _y , 및 γ _z 에서 축들 둘레에서 입체 스크린의 회전, 및 모든 좌표축들(x, y, z)을 따라 (입체 스크린(1_l, 1_r)의 양쪽 부분들에 결합적으로) 입체 스크린 변위의 (자동 교정기(9)에 의함) 자동 교정을 위한 입체 스크린의 자동 구동 장치(2)상에 장착된다. 1_r의 입체 스크린 부분은 입체 스크린 부분(1_l)에 상대적으로 수평적으로 이동가능하고, 관찰자의 눈의 눈동자들의 이동에 평행하고 동기되도록 (입체 스크린의 평면내의) Δx의 한계내에서 자동 구동에 의한 변위를 위해 자동 구동 장치(2_r)상에 장착된다.

도 15는 자동 구동 장치(2)상에 장착된 이동가능한 입체 영상 투사 시스템을 도시한다. 이 자동 구동 장치는 모든 좌표축들(x, y, z)을 따라 이 시스템을 이동하기 위한 가능성을 갖고 천장상에서 시스템의 이동가능한 서스펜션을 제공하고, 좌표축들 둘레에서 각도 α _x , β _y , 및 γ _z 에서 입체 스크린(1)의 자동 구동 장치(2)에 의해 회전한다. 시스템은 (자동 교정기(9)와 접속된 자동 구동 장치(2)에 의해 입체 영상 투사 시스템의 이동의 구역내의) 천장 아래의 큰 공간에서 이동할 수 있는 관찰자의 얼굴에 상대적으로 입체 스크린의 동기화된 최적의 위치 선정을 보장한다.

[입체 영상 투사 시스템의 작동 양태]

(관찰자의 얼굴으로부터 반사되는) 광 빔들(b_l, b_r)에 의한 추적 시스템(3)의 비디오 카메라들(4_l, 4_r)은 모든 관찰자들(눈, 눈동자, 눈썹, 코, 얼굴, 입의 옆 얼굴)의 눈과 눈동자의 위치 데이터의 지속적인 감시를 수행한다. 추적 시스템은 로딩된 프로그램에 따라 이들 데이터를 처리하고, 눈 및 눈의 눈동자의 정확한 좌표를 판단하고, 자동 교정기들에 대한 제어 신호들(c)을 형성하고, 이 신호들을 자동 교정기(10)로 보낸다. 자동 시준기(6)는 입체 스크린(1)의 거울의 광 빔(d)의 참조 점들을 스캐닝하고, 조립된 입체 스크린의 거울 부분들의 곡률(curvature)의 중심의 또는 입체 스크린(1)의 구(M_s)의 중심 점의 편향(deviation)을 (자동 교정의 프로그램된 좌표점으로부터) 변화시킨다. 자동 시준기(5)는 자동 교정기(10)로 보내진 입체 스크린의 구 중심들의 편향에 대하여 제어 신호들을 형성한다. 자동 교정기(10)는 추적 시스템(3)으로부터 신호들(c) 및 자동 시준기(5)로부터 신호들(e)을 수신하고, 비디오 교정기(11)에 대해 제어 신호들(f) 및 입체 투사기들(6)의 모든 자동 구동 장치들(9(9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g))로 보내지는 제어 신호들(g)을 형성한다. 이 자동 구동 장치는 기계적으로 지속적으로 그리고 동적으로 (관찰자들(눈, 눈의 수렴, 및 눈의 초점 지점)의 위치 데이터의 변화와 동기화되어) 좌표축을 따라 모든 이동을 교정하고, 입체 투사기들의 좌표축들 둘레의 회전뿐만 아니라 이 유닛들의 투사 렌즈들의 자동 포커싱을 교정한다. 자동 교정기로부터의 신호(f)에 대해 응답하여 비디오 교정기(11)는 입체쌍 프레임 영상들(입체 투사기들의 투사 유닛(8)에서 형성됨)의 프로그램된 비디오 교정을 위해 제어 신호들(h)을 형성한다. 전자적 및 광학적 비디오 교정은 입체 기준, 눈의 수렴 및 눈의 초점 지점과의 수평적 시차(parallax)들의 조화를 위해 최적화된 입체 기준들에 의해 프레 임 중심의 변위들, 수직적 시차의 제거, 관찰자의 눈의 초점 지점과 일치하는 접합 점들의 수렴의 제공 및 입체 스크린의 거울 곡률의 보상을 위한 투사된 입체쌍 프레임들의 스케일들 및 기하학적 왜곡의 교정을 교정한다. 이는 눈의 수렴 각도로 인해 스크린 입체 영상들의 관찰의 다양한 각도에서 전체적인 제어 입체 관찰(stereoviewing)을 제공한다. 굴절 유리(dioptrical glass) 없이 입체 영상들을 관찰하기 위해 시력 결점들(관찰자의 다른 눈들에 대해 다른 선형 눈 배율 및 다른 굴절들이 있는 경우) 이 있는 관찰자들을 가능하게 하기 위해, 투사 렌즈들(7_l, 7_r)의 자동 포커싱의 비디오 교정 및 자동 교정기에 대한 개별적인 자동 교정 프로그램은 관찰자에 의해 선택될 수 있다. 자동 교정에 대한 눈의 유리 파라미터들 또는 닫혀진 눈의 경우는 시력 결점들(개별적인 교정을 위해 관찰자에 의해 입력됨) 및 유리들의 굴절로 인해 각각의 관찰자의 얼굴 옆면, 눈, 눈썹, 코, 및 입의 파라미터들을 감시를 수행하는 추적 시스템에 의해 자동적으로 판단된다. 관찰자의 눈의 눈동자상에 정확하게 포커싱되는 투사의 관찰은 눈동자 폭에 의해 분산된 광 빔으로 실제 물체의 쌍안(binocular) 관찰보다 더 나은 입체 효과를 제공한다. 자유로운 눈의 원근조절(포커싱)은 실제 물체의 관찰보다 더 많은 입체 평면들과 더 깊은 입체 효과의 관찰을 보장한다. 이는 실제 물체의 관찰에 대응하는 최적화된 수렴을 위해 눈의 포커싱의 관찰자 광 조절을 허용한다. 이러한 광학 시스템은 관찰 기간의 한계 없이 입체 관찰의 최대의 풍부한 편안함을 제공한다. 짧은 시야 및 긴 시야의 관찰자들에 대해, 본 시스템은 굴절 유리들 없이 전체적인 시각적 편안함을 보장한다. 부가적인 효과는 투사 렌즈들(변형 및 눈부심의 문제를 야기함) 없이 입체 영상 투사 시스템을 최대로 단순하게 설계하는 것이다. 이러한 입체 영상 투사 시스템은 15g의 최소 중량, 입체 투사 시스템의 입체 투사기들 및 광학 구성요소들의 낮은 관성의 정밀한 자동 구동 장치, 및 최소의 전력 소비로 초소형 크기가(0.01 dm³보다 작은 입체 투사기 체적으로) 될 수 있다. 이는 최대 및 전체적인 입체 관찰의 편안함을 갖는 (특대의 입체 관찰 영역, 입체 스크린 평면의 비가시성, 및 스크린 후방의 입체효과의 명확한 관찰을 갖는 입체 스크린의 후방의 원거리의 평면들에 대한 편안한 눈의 원근조절로 인함) 입체 영상 투사 시스템의 휴대성을 증가시킨다. 이러한 입체 영상 투사 시스템은 도 12 및 13에 도시된 입체 영상 유리들의 형태로 사용될 수 있거나, 도 14 및 15에 도시된 머리 장착형 장치들의 형태로 사용될 수 있다. 본 시스템은 도 1(1개의 입체 투사기 및 1명의 관찰자을 위해 입체 영상 투사 시스템의 구성요소들을 설계하고 프로그램들의 수정을 고려함)에 도시된 입체 영상 투사 시스템과 같이 관찰자들의 눈동자 및/또는 입체 스크린의 변위가 있는 경우 이것들의 비디오 교정 또는 자동 교정을 보장한다. 이 실시예들은 최대 140도의 수평적 각도와 최대 100도의 수직적 각도 (또는 쌍안에 의해 보이는 전체 구역)를 갖는 최대 시야 영역을 제공할 수 있다. 입체 관찰은 굴절 유리들을 구비하여 또는 구비하지 않고 가능하다. 입체 스크린의 설계 및 위치는 관찰자들의 이동(작업, 여행, 또는 운송수단에 있는 동안)에 대해 최적화되며, 이러한 목적을 위해 입체 스크린은 모든 관찰 구역에서 수평 수준 상부에 위치되어야 만 한다. 수평 수준 하부에서 투명 구역은 주변의 물체들 및 공간들의 관찰을 허용하도록 유지된다.

Claims

스크린상에서 수평의 입체쌍 영상들(stereo pairs images)의 안경 미사용 관람을 위한 입체 투사 시스템으로,

반사 및 초점 입체 스크린(예컨대 구형 반사, 타원 반사, 포물선형 반사, 또는 래스터 입체 스크린), 하나 또는 복수의 입체 투사기들, 각 관람자에 대하여 하나로, 관람자의 눈들 및/또는 상기 눈들의 눈동자들 및/또는 얼굴 요소들의 감시 및 상기 입체 투사 광학 시스템의 교정을 위한 제어 신호들의 형성을 위한 추적 시스템을 포함하되; 입체 투사기 또는 입체 투사기들은 일반 입체 스크린상에 또는 상기 입체 스크린의 앞 받침대(bracket) 프레임상에 탑재되며, 기계적인 자동-교정기들을 가지는 자동 구동장치들(auto-drives)에 의해 고정되거나 또는 이동가능하며; 상기 자동-교정기들은, 3차원 공간의 임의의 좌표축을 따라 상기 자동-구동장치들에 의한 입체 투사기들의 동적 자동 변위들 및/또는 상기 자동-구동장치들에 의한 이들 축들 둘레 회전 및/또는 상기 자동 -구동장치들에 의한 상기 입체 렌즈들 집합 또는 계산된 입체기준 폭(stereobase width)에 의한 투사 확대의 광학 시스템들의 투사 렌즈들의 변위를 위해 및/또는 자동-포커싱 또는 조리개 조절 및/또는 입체 스크린의 중심에서 입체 투사기들의 광학축들의 방위 및/또는 관람자들의 시각 수렴 및 초점들을 고려한 투사 광학축들의 수렴을 위해 상기 추적 시스템들과 연결되며, 및/또는 상기 입체 투사기들은 투사 렌즈들에 관련하여 투사된 입체쌍의 프레임들의 형성 및 최적의 방위를 위한 이동가능한 매트릭스들 또는 이동가능한 투사 유닛들을 포함하되, 그들의 수직 및 수평 축들을 따라 이들의 매트릭스들의 변위 및/또는 그들의 수직 축들 둘레로 이들 매트릭스들의 회전을 위해 또는 그들의 수직 축들 둘레로 입체 투사기내측의 반사 스크린들을 가지는 투사 유닛들의 변위 및/또는 입체 투사기 내측의 이들 투사 유닛들의 자동-포커싱을 위한 자동-구동장치들을 구비하며, 및/또는 상기 입체 투사 시스템은 입체 투사기 내측의 투사된 입체쌍 프레임들의 입체기준, 스케일들 및 기하학적 파라미터들의 교정을 위한 전자 및 광학 비디오 교정기를 포함하며, 상기 비디오 교정기는 상기 자동-교정기 및/또는 입체 투사기내에 투사된 입체쌍 프레임들을 형성하기 위한 유닛과 및/또는 추적 시스템과 연결되며, 상기 입체 스크린은 단일 부분 또는 조립된 부분들로 이루어지며, 상기 스크린 또는 그 부분들은, 좌표 축들을 따라 자동-구동장치들에 의한 이 스크린 또는 그 부분들의 변위들 및/또는 좌표축들의 회전을 위해 및/또는 이동가능한 입체 스크린의 앞에서 관람자에 관하여 이 스크린의 자동-교정을 보장하도록 자동-교정기와 함께 자동-구동장치들상에 단단하게 고정되거나 장착되며, 자동 시준기는 스크린 또는 그 부분들의 기준 요소들의 광학 스캔, 스크린 거울의 구 중심들의 실제 위치의 결정 및 프로그래밍된 스크린 중심내의 스크린 거울의 구 중심들의 수렴 또는 단일의 프로그래밍된 중심에서 모든 부분들의 거울 구 중심들의 수렴을 위해 스크린 자동-구동장치들의 자동-교정기에 보내진 제어신호의 형성을 위해 장착되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 입체 투사기는, 상기 투사된 입체쌍 프레임들의 형성 평면내의 반사 스크린과 자동-포커싱 및 상기 스크린에 관하여 그들의 렌즈들의 변위를 위한 자동 구동장치를 가지는 하나 또는 두개의 이동가능 투사기들을 포함하는 프라이머리 입체쌍 영상들(stereopair images)의 형성을 위한 블록을 포함하되, 좌우측 입체쌍 프레임들의 투사된 빔들을 입체 렌즈 집합의 해당 투사 렌즈들상으로 반사하는 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 입체 투사기 내측의 반사 스크린은 입체 렌즈 집합의 해당 투사 렌즈들의 입사 눈동자에서의 좌우 입체 쌍 프레임들의 투사빔의 방위를 보장하는(특히 이 스크린상에 입체 쌍 프레임들의 상호 중첩의 경우에) 마이크로 구형 거울들의 래스터를 구비하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

입체 투사기내에 상기 입체 쌍 영상들의 형성을 위한 유닛이 발광 다이오드 또는 발광 LCD 매트릭스 또는 OLED 매트릭스를 포함하여 통합되며, 투사 렌즈 측으로부터의 상기 매트릭스상에 렌즈 래스터가 장착되며, 상기 매트릭스는 입체쌍의 좌우 프레임들의 형성을 위한 수평 및 수직의 대안적인 라인들을 가지며; 각 래스터 렌즈는 객체들의 광학축들에 관하여 수직 평면으로 상기 매트릭스상에서 입체 쌍 프레임들의 변위를 고려하여 입체 렌즈 집합의 해당 투사 렌즈들의 입사 눈동 자(entrance pupil)에 수평으로 인접한 픽셀들의 투사 빔들의 분리 방향의 가능성을 가지고 만들어지고 위치되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 입체 투사기내에 DLP-매트릭스를 가지는 투사 유닛이 일반 매트릭스 표면상에 중첩되는 투사된 입체 쌍의 좌우 프레임들의 대안적인 형성을 위해 통합되되, 입체 렌즈 집합의 투사 렌즈들의 해당 입사 눈동자들에서의 상기 매트릭스 소형 거울들에 의해 각각 편향되는 좌우 프레임들의 컬러 영상을 형성하기 위해 적색, 청색 및 녹색광의 좌우 광빔들을 선택적으로 방사하는 두개의 발광 다이오드들이 수평 평면에 다른 지점들에서 렌즈 측으로부터 이 매트릭스 앞에 위치하며, 상기 매트릭스 소형 거울들은 수직 평면에서 "온" 및 "오프"상태에서의 작업 편향을 위해 의도되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 입체 투사기는 형성된 입체 프레임들의 경계를 따라 언저리에서 해상도의 점진적인 감소를 가지고 만들어지되, 이 목적을 위해 입체 프레임 생성의 비디오 제어기내에 경계 해상도를 감소시키는 비디오 교정 프로그램이 제공되거나 또는 입체 쌍 프레임 생성의 평면내에 포토마스크가 설치되거나 상기 투사된 입체 쌍들을 형성하는 매트릭스들이 프레임 경계 쪽으로 픽셀밀도 또는 비디오 해상도의 점진적인 감소와 함께 예비적으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

반사 구형 입체 스크린이 천장상에 수직 또는 경사지게 연장되되, 상기 관람자의 앞에 반투명 거울을 가지는 경사진 평평한 스크린이 위치하는 한편, 입체 투사기는 조리개내에서 반사 구형 스크린상으로 투사를 위해 평평한 스크린 뒤에 위치하며, 이 평평 스크린을 통해 상기 반사 구형 스크린으로부터 동일 평평한 스크린상으로 이 투사의 후속의 반사를 가지며 관람자의 눈들에서 평평한 스크린으로부터의 반사를 가지는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 추적 시스템은 뜨고 있는 눈들, 눈동자들, 얼굴 윤곽, 코, 눈썹들, 입 좌표들에 대한 예비 측정 및 자동-교정기의 메모리내에 이들 파라미터들의 저장을 위한 것이며, 상기 자동-교정기 또는 비디오 교정기는 상기 추적 시스템에 의해 연속적으로 측정되는 얼굴, 눈썹들, 코 및 입의 실제 좌표에 기반하여 눈을 감고 있는 관람자를 위한 자동-교정의 제어 신호를 실행시키기 위한 가능성을 위해 프로그래밍되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

포커싱 자동-교정기를 가지는 상기 투사 렌즈들은 상기 관람자가 시력교정용 안경없이 명확한 시야 입체 투사를 허락하는 근시 또는 원시의 관람자들의 굴절광 학 보상을 위한 개별 자동-교정 프로그램 또는 입체쌍 프레임들의 스케일의 비디오 교정을 고르도록 하는 가능성을 제공하는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

각 입체 렌즈들 집합의 투사 렌즈들의 출사 렌즈들상에 다공성 래스터 광학 필터가 양면상에 검정 눈부심방지 코팅을 가지고 설치되며, 필터 두께, 개수 및 상기 필터와 입체 스크린사이에서의 직경은 상기 입체 투사의 최적 밝기에서 입체 효과의 평면 깊이를 증가시킬 뿐만 아니라, 관측되는 입체 영상의 배경에 대하여 상기 필터가 거의 보이지 않도록 하여, 투사 및 기생 빔들의 현저한 흡수 및 상기 입체 스크린상에 투사된 빔들의 전송이 영상 콘트라스트 및 선명도의 개선의 가시적인 인식 레벨까지 만들기 위한 관점을 가지고 선정되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 눈들의 위치 데이터를 감시하는 상기 추적 시스템은 입체 투사기 또는 입체 투사기들에서의 눈 눈동자들 중심의 좌표들의 측정을 허용하며 입체 투사 렌즈들 대신에 입체 스크린상에 투사 확대의 광학 시스템이 눈동자 직경(pulpil diameter)보다 현저하게 작은 눈 눈동자상에 투사 빔들의 조리개를 가지고 눈동자들상에 포커싱되는 초점 입체 시야 영역들의 형성을 위해 설치되되, 상기 광학 확대 시스템은 입체 투사기로부터 입체 스크린상으로 통과하는 투사 빔들의 투사 빔 궤도 상에 두 지점의 투명 비디오 조리개들의 전자 및 광학 형성 및 변위를 위한 비디오 교정기가 연결되는 조리개 LCD 매트릭스로서 만들어지거나, 또는, 투사 확대 광학 시스템은 전자 및 광학 형성 및 두 지점 소형 거울들의 변위를 위해 LCD 투사반사 매트릭스 또는 소형 거울 DLP-매트릭스를 가지고 만들어지며, (입체 투사기로부터 입체 스크린상으로 향하는 투사 빔들의 반사를 위해, 그리고 입체 쌍의 좌우 프레임들의 입체 시야의 초점에서 상기 입체 스크린에 의한 이들 투사들의 포커싱을 위해), 눈동자 표면보다 현저하게 작은 눈 눈동자상에 포커싱하는 투사 조리개를 가지고 관찰자의 좌우 눈동자들중 해당 눈동자와 함께 이들 영역들의 배열을 가지며, 시야 선명도 최적화 및 입체 시야의 편함을 고려하여 선택되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 입체 스크린은 이 입체 스크린의 곡률 중심의 변위의 자동-교정을 위한 자동 구동장치를 가지는 테이블 탑 이동가능 모니터 또는 노트북 디스플레이며; 자동-구동장치를 가지는 상기 입체 투사기는 관람자의 가슴상에 지지되거나 걸어서 입체 스크린앞에 장착되며; 추적 시스템은 관람자의 눈 눈동자들의 감시를 위해 입체 스크린상에 위치하며; 자동-시준기는 입체 스크린 구의 곡률 중심의 감시를 위해 있으며; 상기 자동-시준기는 추적 시스템, 비디오 교정기 및 입체 스크린 및 입체 투사기의 자동-구동장치와 연결되며; 상기 비디오 교정기는 입체 쌍 프레임들을 형성하기 위한 유닛과 연결되며, 상기 전체 시스템은 움직이는 관람자들의 눈들 또 는 그들의 눈 눈동자들에 관하여 입체 투사기 또는 입체 스크린의 변위의 경우에 소프트웨어 동적 연속 자동-교정 및 입체 투사 시스템의 비디오 교정을 제공하기 위한 가능성을 가지고 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

자동-구동장치를 가지는 상기 이동가능한 입체 투사기, 눈동자들을 감시하는 추적 시스템을 가지는 입체 스크린 및 자동-교정기 및 비디오 교정기는 관람자의 머리위에 장착되며, 상기 자동-교정기 및 비디오 교정기는 상기 관람자들의 눈동자들의 위치 데이터를 감시하는 상기 추적 시스템과 그리고 상기 투사기들 및/또는 입체 스크린을 움직이는 자동-구동장치들과 연결되며, 상기 입체 스크린은 거울 유리들로써 만들어지며, 입체 스크린의 곡률 중심이 관람자의 눈들과 투사기의 사이에 위치하는 하나 또는 두개의 구형 또는 포물선의 입체 스크린을 가지며, 상기 입체 스크린에 의해 좌측눈 눈동자에서의 좌측 프레임 입체 시야 영역 및 우측눈 눈동자에서의 우측 프레임 시야 영역의 자동-교정의 가능성을 가지며; 상기 입체 투사기는 평행한 빔들로 투사하도록 의도되며, 입체 스크린 및/또는 관람자의 눈동자들의 변위의 경우에 입체 투사기의 비디오 교정의 가능성을 가지는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 이동가능한 입체 스크린은 임의의 좌표축을 따라 이 입체 스크린의 변 위 및/또는 이들 축들 둘레로 이 입체 스크린의 회전의 자동-교정을 위해 자동-구동 장치들상에 연장되며, 상기 입체 투사기는 상기 입체 스크린 앞쪽으로 상기 입체 스크린상에 매여있거나 또는 상기 이동가능한 입체 투사기는 이 입체 스크린사에 장착된 자동-구동장치상에 매여있으며; 상기 입체 스크린상에 자동-교정기 및 비디오-교정기와 연결되어 관람자의 눈들 또는 눈동자들의 위치 데이터를 감시하는 추적 시스템이 위치하며, 입체 스크린의 자동-구동장치들 및 입체 투사기는 상기 입체 스크린상에 장착되며, 상기 비디오 교정기는 계산된 거리에서 관람자의 얼굴앞에서 이 스크린의 최적 위치 및/또는 선정된 거리 및/또는 시각 수렴 및/또는 시각 초점의 변화에 대한 관람자의 눈들에 관련된 이 입체 스크린의 최적 방위를 보장하는, 관람자의 머리의 변위 및/또는 돌림 및/또는 경사짐과 동기하여 입체 투사 시스템의 소프트웨어 동적 자동-교정 및/또는 비디오 교정의 가능성을 가지고 입체쌍 프레임들을 형성하기 위한 유닛과 연결되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 입체 스크린은 안구들의 초점 영역들에 입체 투사들을 포커싱하는 소형 거울 래스터를 구비하여 평평하게 만들어지며, 좌우 눈들의 투사기들은 입체 스크린 언저리에 좀더 가깝게 위치하며, 하나의 초점 입체 시야 영역의 변위를 위해(다른 입체 기준 및 시각 수렴을 위한) 상기 입체 스크린은 이 스크린의 또 다른 부분에 관하여 수평의 이동가능한 스크린 부분으로 만들어지며, 좌측 영역에 입체 쌍의 좌측 프레임을 위한 투사기가 고정되어 포커싱되고, 우측 영역에 입체 쌍의 우측 프레임을 위한 투사기가 고정되어 포커싱되며, 상기 입체 스크린 및 그 부분들은 상기 좌표축들을 따라 이 입체 스크린의 변위 및/또는 이들 축들 둘레로 이 입체 스크린의 회전의 자동-교정을 위해 자동-구동장치들상에 장착되며, 상기 입체 스크린의 이동 가능한 부분은 해당 눈들의 안구와 함께 입체 쌍의 좌우 프레임들의 초점의 동적인 배열을 위해 상기 스크린의 이 부분의 수평적인 변위의 자동-교정기와 함께 자동-구동장치상에 장착되는 것을 특징으로 하는 입체 투사 시스템.