KR20110124601A

KR20110124601A - 2d영상을 입체안경 없이도 3d영상으로 볼 수 있는 방법 및 그 방법을 이용한 시스템

Info

Publication number: KR20110124601A
Application number: KR1020100044083A
Authority: KR
Inventors: 김성도
Original assignee: 김성도
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2011-11-17
Also published as: WO2011142572A2; WO2011142572A3

Abstract

본 발명은 기존의 일반적인 디스플레이의 2D영상을 입체안경 없이 3D영상으로 볼 수 있도록 하는 방법과 그 방법을 이용하여 2D영상을 3D영상으로 볼 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 반사경을 이용하여 처음 반사경에서 반사되어 좌우로 뒤집어진 영상을 다음 반사경에서 다시 좌우로 뒤집어 줌으로써 원래의 영상과 좌우의 위치가 동일하게 영상을 바로 잡아주는 단계와, 서로 벌어진 두 눈이 제1반사경과 제2반사경을 통하여 동일한 영상을 바라보게 함으로써, 두 눈의 간격으로 인하여 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 서로 다른 각도로 동시에 입사되는 시각차(Depth)를 가진 두 영상이 뇌에서 3D영상으로 합성되는 방법을 이용하여 기존의 디스플레이상의 일반적인 2D영상을 입체안경이나 특별한 도구 및 장치를 사용하지 않고도 3D의 입체영상으로 볼 수 있도록 하는 방법 및 그 방법을 이용한 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 두 반사경을 이용하여 두 눈이 입체안경 없이 2D영상을 3D영상으로 보는 방법에 있어서, 상기 반사경에서 한번 반사된 후 좌우가 바뀌어 좌우로 뒤집어진 상기 2D영상을 다시 다른 반사경에서 한 번 더 반사시켜 좌우를 바꾸어 다시 좌우로 뒤집어 줌으로써 원래의 2D영상의 좌우의 위치와 동일하게 복원된 영상을 상기 두 눈에 입사하는 단계와, 상기 두 반사경을 통하여 상기 2D영상을 바라보는 좌측 눈과 우측 눈이 두 눈의 시각 차이에 의하여 시차(Depth)를 갖고 상기 좌우측 두 눈에 입사한 좌우측 두 영상을 뇌에서 합성하여 2D영상을 3D영상으로 보는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법과 상기 방법을 이용한 시스템을 제공한다.

Description

2D영상을 입체안경 없이도 3D영상으로 볼 수 있는 방법 및 그 방법을 이용한 시스템 {The method of watching the 3D images without the 3D glasses out of existing 2D image and the system using the said method.}

본 발명은 기존 디스플레이의 2D영상을 입체안경을 사용하지 않고도 3D의 입체영상으로 볼 수 있도록 하는 방법과 그 방법을 이용하여 2D영상을 3D영상으로 볼 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 반사경을 이용하여 두 눈이 서로 벌어진 다른 방향에서 동일한 영상을 바라볼 수 있게 하는 방법으로, 한 반사경에서 처음 반사되어 좌우로 뒤집어진 영상이 다음 두 번째 반사경에서 다시 반사되어 좌우로 뒤집어 지게 함으로써 원래의 영상의 좌우의 위치와 동일하게 복원된 영상이 입사되는 단계와, 두 눈의 간격으로 인하여 두 반사경을 통하여 동일한 영상을 바라볼 때 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 서로 다른 각도로 동시에 입사되는 영상의 시각차이로 인하여 시차(Depth)를 가진 두 영상이 뇌에서 합성되어 3D영상으로 보이는 단계를 이용하여, 기존 디스플레이의 일반적인 2D영상을 입체안경이나 특별한 도구 및 장치를 사용하지 않고도 3D의 입체영상으로 볼 수 있도록 하는 방법 및 그 방법을 이용한 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 TV나 영화·핸드폰 또는 컴퓨터의 디스플레이가 보여주는 2D영상을 3D의 입체영상으로 감상하기 위해서 종래에는 인위적으로 2D영상을 좌·우 영상으로 분할하고 양안시차로 변환하는 기술을 요구하는 복잡한 과정과 작업을 거친 후 안경이나 특수한 모니터 등을 통하여야지만 3D영상을 볼 수 있는 불편한 방법을 사용하고 있다.

그 일례로서 2D영상의 각·프레임을 일일이 좌우영상으로 나눈 다음 각각의 좌우영상의 간격을 두 눈의 간격처럼 일일이 거리(Depth)를 두는 작업을 해야 되고, 이들 좌우의 영상들이 섞이지 않게 하기 위하여 좌의 영상은 좌측 눈으로만 보고 우의 영상들은 우측 눈으로만 볼 수 있도록 편광안경이나 셔터안경을 쓰고 보아야만 한다. 이때에도 안경에 따라서 몸을 자유롭게 움직이지 못하고 보아야 되는 경우도 있을 뿐만 아니라 셔터안경의 건전지 소진 등의 이유로 인하여 좌우의 영상이 뒤바뀌거나 이중으로 보이는 등의 문제점이 있다. 그리고 각 프레임을 좌우의 영상으로 나누고 편광이나 셔터안경 등을 통하여 보아야 하기 때문에 입사광이 줄어들어 영상이 어둡게 보이거나 영상에 고스트가 생기는 등의 문제점이 있다.

또한, 3D TV의 경우는 공중파나 위성방송 및 케이블 방송에 있어서 동일한 영상의 좌우영상이 동시에 또는 순차적으로 나타나지 않으면 안 되므로, 좌우의 영상을 송수신하는 과정에서 좌우의 영상의 동기화라는 어려움이 있어서 입체영상의 감상에 문제가 발생할 수 있다.

그러나 본 발명은 좌우의 눈으로 각 프레임의 영상을 두 반사경을 통하여 보는 동안에 시차(Depth)를 가진 좌우의 영상이 동시에 분할되어 좌우의 눈으로 입사 되므로, 이 일련의 과정을 두 반사경을 통하여 영상을 바라보는 동안에 해결하여 동시에 제공한다. 따라서 영상의 각 프레임을 좌우의 영상으로 나누는 작업을 거칠 필요도 없고 안경을 써야할 불편함도 없고 영상의 광량이 줄어드는 문제점도 없으므로 2D영상을 시청할 때와 똑같은 화질과 밝기로 3D영상을 시청할 수 있을 뿐만 아니라 3D영상을 안경을 쓰지 않고 편리하게 감상할 수 있다.

본 발명은 두 반사경을 통하여 기존의 TV나·영화·핸드폰 또는 컴퓨터모니터 등의 2D영상을 보게 되면 두 눈에 입사되는 동일한 영상이 두 눈의 벌어진 간격으로 인하여 좌안과 우안에 각각 다르게 상이 맺히고 이들 좌안과 우안의 상이 뇌에서 합성되어 3D영상을 인식하는 방법을 제공하고, 그 방법을 이용하여 기존의 2D영상을 입체안경이나 특수모니터 등의 특별한 도구를 사용하지 않고도 일반적으로 3D영상을 감상할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 처음으로 반사경에 반사되어 보이는 영상이 원래의 영상을 좌우로 뒤집어 놓은 영상으로 보이기 때문에 이를 다시 두 번째 반사경에서 반사하여 다시 좌우로 뒤집어 줌으로써 원래의 영상과 좌우의 위치가 동일한 3D영상을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 사람의 두 눈이 기존 디스플레이상의 2D영상을 두 반사경을 통하여 볼 때에 두 눈의 벌어진 간격으로 인하여 서로 다른 시각차이의 영상이 좌우의 두 눈을 통해 입사한 후 뇌에서 합성되어 3D영상을 감상할 수 있도록, TV등의 영상이 다른 반사경으로 반사되도록 제1 반사경을 설치하는 단계, 상기 제1반사경의 영상을 다시 좌우의 눈으로 상이 입사되도록 반사하는 제2 반사경을 설치하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다. 본 발명은 상기 디스플레이의 영상을 받은 제1반사경의 영상을 볼 때는 원래의 디스플레이상의 영상과 달리 좌우의 위치가 바뀌어 보이기 때문에, 제1반사경의 영상을 다시 제2반사경을 통하여 보도록 함으로써 본래의 디스플레이상의 영상과 좌우의 위치가 같은 영상을 3D영상으로 볼 수 있는 방법과 시스템을 제공하는 특징이 있다. 즉, 제1반사경에서 반사되면서 좌우가 뒤집어진 영상을 다시 한 번 더 제2반사경에서 좌우를 뒤집어 줌으로써 원래의 영상의 좌우의 위치와 동일하게 영상의 좌우의 위치를 바로 잡아주는 것이다.

그리고 상기 반사경과 디스플레이와의 각을 자유롭게 조절하는 것이 가능하고 디스플레이상의 2D영상을 직접 보고자 할 때에는 상기 반사경들을 간편하게 접어 둘 수 있도록 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명은 기존 디스플레이의 2D영상을 제1반사경과 제2반사경을 통하여 볼 때 좌우의 두 눈의 간격으로 인하여 서로 다른 시각차이의 두 영상이 동시에 좌·우 두 눈에 입사되고 시차(Depth)를 지닌 좌우측 눈의 두 영상이 뇌에서 합성되어 3D영상을 입체안경 등이 없이도 맨눈으로 보게 한다. 즉, 간격이 벌어진 두 눈으로 두 반사경에서 반사된 영상을 볼 때 서로 다른 값을 가지고 좌우측 눈에 입사된 두 영상이 뇌에서 합성되어 3D영상으로 인식되는 방법을 이용하여 3D안경이 없이도 2D영상을 볼 때와 똑같은 색조와 광량으로 3D영상을 감상할 수 있으므로 눈의 피로를 줄일 수 있고 간편하며 반영구적인 수명을 가질 수 있다. 그러므로 각 프레임의 영상을 좌우의 영상으로 값을 주어 변환하고 분리하는 복잡한 과정과, 입체안경을 써야 되는 불편함과, 2D영상보다 질이 낮은 화질로 3D를 보아야 하는 종래의 문제점들을 해결하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 기존의 TV나 컴퓨터모니터 등의 종래의 디스플레이를 그대로 이용하여 입체안경 등의 도구가 없이도 3D영상을 감상할 수 있는 방법 및 시스템이므로 경제적일뿐만 아니라 친환경적인 발명이다. 즉 기존의 제품을 폐기하고 새로운 3D TV 등의 특별한 디스플레이 장치의 구입을 요구하는 종래의 방식과는 달리, 기존의 디스플레이를 그대로 사용하여 3D영상을 볼 수 있는 방법과 시스템을 제공하는 본 발명은 제품의 폐기와 제조를 줄여서 온실가스의 발생을 줄이는 효과도 있다.

도 1은 일반적인 디스플레이의 2D영상이 제1반사경과 제2반사경을 통하여 좌우측 두 눈에 시차를 가지고 입사한 좌우측 영상이 뇌에서 합성되어 3D영상으로 인식되는 방법을 나타내는 설명도.
도 2는 상기 도1의 방법에 따라 2D영상을 3D영상으로 볼 수 있게 하는 시스템의 구조도.
도 3은 도2의 시스템을 포함한 실례를 나타내는 사시도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반 디스플레이(6)의 2D영상(7)을 제1반사경(11)과 제2반사경(12)을 통하여 좌측(L) 눈과 우측(R) 눈으로 바라볼 때 동일한 2D영상(7)이 두 눈의 벌어진 간격으로 인하여 시차(8)를 두고 좌안과 우안에 각각 동시에 다르게 입사된 후, 이 좌우측의 두 영상이 뇌에서 합성되어 3D영상(5)으로 인식되는 방법(10)을 나타내는 설명도이다. 상기 디스플레이(6)의 2D영상(7)이 제1반사경(11)에서 처음 반사된 영상은 원래의 2D영상(7)의 모습과 달리 좌우로 뒤집어진 상태로 보이는데, 이 좌우로 뒤집어진 영상을 다시 제2반사경(12)을 통하여 보면 제1반사경(11)에서 좌우로 뒤집어진 영상이 다시 좌우로 뒤집어져 반사되어 보이므로 원래의 2D영상(7)의 모습처럼 좌우의 위치가 바로 잡혀진 상태로 보인다. 이때 두 눈으로 바라보는 시차는 제1반사경(11)에서 생긴 시차(4)보다 제2반사경(12)에서 생긴 시차(8)가 더 큰 것을 알 수가 있다. 따라서 홀수의 반사경을 사용하면 원래의 2D영상(7)이 좌우로 뒤집어져 좌우가 바뀌어 보이지만 짝수의 반사경을 사용하면 바뀐 좌우를 다시 좌우로 뒤집어 줌으로써 원래의 2D영상(7)의 모습과 동일하게 볼 수가 있고, 또한 짝수의 거울의 숫자가 더해갈수록 좌우측 눈으로 입사하는 영상의 시차(8)는 점점 더 깊어져서 뇌에서 합성된 3D영상(5)의 입체감은 비례하여 커진다.

도 2는 도1의 방법을 이용하여 2D영상을 3D영상으로 볼 수 있도록 하는 시스템(20)을 나타내는 구조도이다. 제1반사경(11)과 제2반사경(12)을 연결하는 연결바(13)가 있고 제1반사경(11)과 제2반사경(12)의 각도를 자유롭게 조정하는 것이 가능하도록 되어있다. 즉 제1반사경(11)의 경첩(14)으로 영상 디스플레이(6)의 면과 제1반사경(11)의 면과의 각도를 조정할 수 있고 제1반사경(11)의 제1경첩(14)과 제2반사경(12)의 제2경첩(15)을 사용하여 제1반사경(11)의 면과 제2반사경(12)의 면이 이루는 각도를 자유롭게 조정할 수가 있다. 연결바(13)와 연결덮개(17)를 연결핀(16)을 이용하여 체결하여 일반 2D영상디스플레이(6)에 장치할 수 있고, 시스템(20)에 바퀴(9)가 있어서 자유롭게 이동이 가능하다.

도 3은 상기 도1의 방법(10)을 이용한 시스템(20)을 일반 영상디스플레이장치가 내포하고 있는 실례(30)를 나타내는 사시도이다. 상기 시스템(20)이 연결바(13)와 연결덮개(17)에 의하여 연결핀(16)으로 일반디스플레이(6)에 체결(30)되어 있고, 디스플레이(6)의 2D영상(7)이 제1반사경(11)과 제2반사경(12)에서 반사되어 좌측(L) 눈과 우측(R) 눈에 입사되는 것을 나타내고 있다. 3D영상(5)을 볼 때 제1반사경의 제1경첩(14)과 제2반사경의 제2경첩(15)을 사용하여 제1반사경과 제2반사경의 각도를 자유롭게 조정하여 3D영상(5)을 볼 수가 있다. 또한 2D영상을 보고자 할 때는 제1반사경의 제1경첩(14)과 제2반사경의 제2경첩(15)을 사용하여 시스템의 제1반사경과 제2반사경을 디스플레이(6)의 뒤쪽이나 옆쪽으로 접어두어 2D영상(7)을 볼 수도 있다. 도3은 도1의 방법(10)을 이용한 도2의 시스템(20)을 포함하는 실례(30)을 보여주는 것이므로 본 발명의 내용에 의하여 다양한 실시가 가능하다.

상기 도2의 시스템(20)을 일반 TV에 장착하여 TV의 2D영상(7)을 3D영상(5)으로 보게 하는 TV용 시스템의 제공이 가능하므로 상기 TV용 시스템을 내포한 3D TV의 실시가 가능하고, 컴퓨터나 노트북에도 상기 시스템(20)을 장착하여 컴퓨터의 2D영상(7)을 3D영상(5)으로 보게 하는 컴퓨터용 시스템의 제공이 가능하므로 상기 컴퓨터용 시스템을 내포한 3D 컴퓨터의 실시가 가능하고, 일반 2D영상을 제공하는 핸드폰에도 상기 시스템(20)을 장착하여 핸드폰의 2D영상(7)을 3D영상(5)으로 보게 하는 핸드폰용 시스템의 제공이 가능하므로 상기 핸드폰용 시스템을 내포한 3D 핸드폰의 실시가 가능하고, 상기 시스템(20)을 일반 보안장치에 장착하여 보안기의 2D영상(7)을 3D영상(5)으로 보게 하는 보안기용 시스템의 제공이 가능하므로 상기 보안기용 시스템을 내포한 3D 보안기의 실시가 가능하다. 따라서 2D영상을 제공하는 모든 디스플레이에 상기 시스템(20)을 장착하여 일반적인 2D영상(7)을 3D영상(5)으로 볼 수 있으므로 2D영상을 제공하는 모든 장치에 상기 도1의 방법(10)을 이용한 상기 시스템(20)을 장착하거나 내포하여 상기 장치들의 2D영상을 입체안경 등이 없이 3D영상으로 볼 수 있도록 실시가 가능하다.

또한 도1에서 설명한 방식(10)에 의하여 무안경식 3D영상을 볼 때 그 입체감이 더 커지므로, 3D컴퓨터그래픽 같은 무안경식 3D영상을 볼 때에도 도1의 방법(10)을 이용한 도2의 시스템(20)의 실시가 가능하다.

Claims

두 반사경을 이용하여 두 눈이 입체안경 없이 2D영상을 3D영상으로 보는 방법에 있어서,
상기 반사경에서 한번 반사된 후 좌우가 바뀌어 좌우로 뒤집어진 상기 2D영상을 다시 다른 반사경에서 한 번 더 반사시켜 좌우를 바꾸어 다시 좌우로 뒤집어 주어 원래의 2D영상의 좌우의 위치와 동일하게 복원된 영상을 상기 두 눈에 입사하는 단계와,
상기 두 반사경을 통하여 상기 2D영상을 바라보는 좌측 눈과 우측 눈이 두 눈의 시각차이에 의하여 시차를 갖고 상기 좌우측 두 눈에 입사한 좌우측 두 영상을 뇌에서 합성하여 2D영상을 3D영상으로 보는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
상기 제1항의 방법을 이용하여 두 눈이 입체안경 없이 2D영상을 3D영상으로 보게 하는 시스템에 있어서,
상기 2D영상을 반사시켜 주는 제1반사경과
상기 두 눈이 상기 제1반사경에서 반사된 상기 2D영상을 비추어 볼 수 있는 제2반사경과
상기 제1반사경과 상기 제2반사경을 연결시켜 주는 연결바와
상기 제1반사경과 상기 제2반사경을 연결하고 있는 상기 연결바와 영상디스플레이(6)를 체결하는 연결덮개와
상기 연결바와 연결덮개를 고정하는 연결핀과
상기 제1반사경의 면과 디스플레이의 면과의 각도를 조정할 수 있는 제1경첩과
상기 제1반사경의 면과 제2반사경의 면과의 각도를 조정할 수 있는 제2경첩으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
상기 제2항의 시스템을 이용하여 TV의 영상을 입체안경 없이 3D영상으로 볼 수 있도록 상기 TV에 장착하는 TV용 시스템.
상기 제 3항의 시스템을 포함한 3D TV에 있어서,
TV와
상기 제 3항의 시스템과
상기 TV와 상기 제3항의 시스템을 체결하는 연결덮개로 이루어진 것을 특징으로 하는 3D TV.
상기 제2항의 시스템을 이용하여 컴퓨터의 영상을 입체안경 없이 3D영상으로 볼 수 있도록 상기 컴퓨터에 장착하는 컴퓨터용 시스템.
상기 제5항의 시스템을 포함한 3D컴퓨터에 있어서,
컴퓨터와
상기 제5항의 시스템과
상기 컴퓨터와 상기 제5항의 시스템을 체결하는 연결덮개로 이루어진 것을 특징으로 하는 3D컴퓨터.
상기 제2항의 시스템을 이용하여 핸드폰의 영상을 입체안경 없이 3D영상으로 볼 수 있도록 상기 핸드폰에 장착하는 핸드폰용 시스템.
상기 제7항의 시스템을 포함한 3D핸드폰에 있어서,
핸드폰과
상기 제7항의 시스템과
상기 핸드폰과 상기 제7항의 시스템을 체결하는 연결덮개로 이루어진 것을 특징으로 하는 3D핸드폰.
상기 제2항의 시스템을 이용하여 보안장치의 영상을 입체안경 없이 3D영상으로 볼 수 있도록 상기 보안장치에 장착하는 보안장치용 시스템.
상기 제9항의 시스템을 포함한 3D보안기에 있어서,
보안기와
상기 제9항의 시스템과
상기 보안기와 상기 제9항의 시스템을 체결하는 연결덮개로 이루어진 것을 특징으로 하는 3D보안기.