KR20120126801A - 입체 변환 프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면 영상을 입체영상으로 변환하는 프로젝터에 있어서
하나의 2D영상을 2개의 같은 2D영상으로 구성하고
상기 2개의 2D영상 중 하나의 영상은 좌시야각 만큼 변환하고
나머지 하나의 영상은 우시야각 만큼 변환하되 상기 변환된 2개의 영상을 하나의 프레임에 축소하여 좌, 우안용 영상을 생성하는 컨버터구조와
상기 컨버터에서 생성되고 축소된 좌, 우안용 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하고 동시에 원상으로 확대하는 2조의 영상 확대겸용분배기 구조와 상기 확대겸용분배기에 의해 분리되고 확대된 좌, 우 안용 영상을 각각 입력받고 투사하는 2개의 프로젝터로 구성하고 상기 프로젝터 투사렌즈부위에 2개의 편광판을 구성하여 2D영상을 3D로 변환하여 투사하거나 또는 사이드 바이 사이드 형태의 3D영상을 편광된 상태로 투사하는 입체변환프로젝터에 관한 것이다.

Description

입체 변환 프로젝터 {2D-3D converting projector}

본 발명은 입체영상 변환용 프로젝터에 있어서 특히 2D영상을 3D로 자동변환 하면서 편광안경으로 입체영상을 시청할 수 있는 것을 특징으로 하는 입체 프로젝터에 관한 것이다.

입체 프로젝터에는 안경을 사용하는 방식에 따라 액티브 방식, 패시브 방식 두 종류로 분류된다.

통상 액티브 방식은 입체영상 중 좌측용 영상과 우측용 영상을 번갈아 순차적으로 스크린에 시현하고 이를 셔터안경을 사용하여 순차적으로 좌, 우 영상을 시청하는 방식이다. (이하: 셔터안경 방식이라 한다.)

패시브 방식은 입체영상 중 좌측용 영상과 우측용 영상을 각각 2조의 프로젝터에서 편광필터에서 좌측용 영상을 좌측 편광각으로, 우측용 영상을 우측 편광각으로 편광 투사하여 이를 편광안경으로 시청하는 방식이다. (이하:편광안경 방식이라 한다.)

기존의 3D프로젝터는 주로 상기 셔터안경 방식이다

그러나 이러한 셔터안경 방식은 안경 자체에 셔터시간을 맞추는 회로, 셔터동기신호, 셔터구동장치에 필요한 전원장치 등 복잡한 구조로 구성되어 안경이 무겁고 제조비용이 많이 들므로 극장, 스포츠바, 학교 등 다중인 이 사용하는 장소에서는 많은 경제적 부담이 들게 된다.

편광안경 방식은 2조의 일반 프로젝터로 구비할 수 있으나 일반적으로 3D방송, 3D블루레이 등 3D영상을 하나의 스크린 화면에 좌, 우 영상을 하나로 합성하여 제공되며 이러한 편광안경은 구조가 간편하여 저렴하고 소모품으로 사용할 수 있는 장점이 있었다.

상기와 같은 이유로 3D프로젝터는 셔터안경 방식의 프로젝터로서 편광안경을 사용할 수가 없다 .

3D콘텐츠는 제작비용이 과다하고 공급의 한계로 그 콘텐츠 사용이 매우 어렵다.

또한 기존의 편광안경 방식의 프로젝터는 사이드 바이 사이드 형식으로 입력되는 입체 영상의 신호를 별도로 분리할 수가 없어 컴퓨터 분리 프로그램을 이용하여 좌, 우 영상을 분리 각 프로젝터에 입력하게 하므로 컴퓨터가 필수장비가 되므로 설치, 운반, 경비에 과다하였다.

상기와 같은 이유로 본 발명은 프로젝터 자체에 2D영상을 입력하면 컴퓨터의 부가기능 없이 3D로 변환하면서 편광안경 방식으로 3D영상을 시청할 수 있는 프로젝터의 구조를 제시함에 있다.

본 발명은 2D방송, 2D DVD와 같은 2D 영상을 2조의 같은 2D영상으로 구성하고 상기 2조의 2D영상중 하나의 영상은 좌 시야각만큼 변환하고

나머지 하나의 영상은 우시야각 만큼 변환하되 상기 변환된 2조의 영상을 축소하여 하나의 프레임에 좌, 우안용 영상을 생성하는 컨버터 구조와

상기 컨버터에서 생성되고 축소된 좌, 우안용 영상을 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하고 다시 원상으로 확대하는 영상 확대겸용분배기 구조와

상기 분리되고 확대된 좌, 우 안용 영상을 각각 입력받는 좌, 우 프로젝터로 구성하여 스크린에 투사하고 좌우 대칭으로 편향각을 갖는 2조의 편광안경을 통해 입체영상을 시청하는 구성을 제공함에 있다

또 하나의 기술적 해결수단은 상기 컨버터 구조에 확대겸용분배기 구조를 하나의 기판으로 구성하거나 또는 하나의 케이스에 결합하여 2조의 프로젝터 구조와 결합 하여 스크린에 투사하고 편광안경을 통해 입체영상을 시청하는 구성을 제공함에 있다.

또 다른 기술적 해결수단은 2D영상과 3D영상중 하나를 선택 입력하거나 동시 입력하되

2D영상은 컨버터와 확대겸용분배기에서 3D영상으로 출력한 다음 편광판구조에 의해 각기 편광된 영상으로 투사하여 2조의 프로젝터 구조와 결합하여 스크린에 투사하고 편광안경을 통해 입체영상을 시청하는 구성을 제공함에 있다.

3D 영상은 2조의 확대겸용분배기에서 각각 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하고 확대한 후

상기 편광판구조에 의해 각기 편광된 영상으로 투사하는 구조를 포함하여 2조의 프로젝터 구조와 결합하여 스크린에 투사하고 편광안경을 통해 입체영상을 시청하는 구성을 제공함에 있다

이러한 본 발명은 2D영상을 입력하면 하나의 프레임에 자동적으로 3D영상으로 변환된 좌, 우안용 영상이 축소된 형태로 사이드 바이 사이드 형태로 변환되고. 이는 다시 2조의 좌,우 확대겸용 분배기에서 상기 좌,우안용영상이 분리되면서 원래 화면비율로 확대되어 각각 2조의 프로젝터에 입력되고 2조의 편광판에 의해 편향 투사되므로 2D영상이 3D영상으로 변환되고 별도의 컴퓨터 없이 좌, 우영상이 분리되어 각각의 프로젝터에 입력되고, 편광안경으로 입체 영상 시청이 가능한 프로젝터의 구성이 가능한 것이다.

도1은 본 발명의 실시된 외형도
도2는 본 발명의 구성요소 설명도
도3은 본 발명의 작용원리 설명도
도4는 2D영상이 3D로 변환되는 원리 설명도
도5는 3D영상으로 변환된 영상이 분리되고 좌, 우로 확대되는 원리 설명
도6은 3D컨버터기능과 분리 확대기능이 결합된 구조의 설명도

도1은 본 발명이 실시된 외형도이고 도2는 도1의 구성 설명도로서 좌안 영상용 프로젝터(6)와 우안영상용 프로젝터(7)로 구성된 2조의 프로젝터를 하나의 케이스에 구성하되 그 구성형태는 상, 하 이단으로 구성하거나 좌, 우 형태로 구성하는 등 특별한 형태로 한정하지는 않는다.

도1, 도2와 같이 2조의 프로젝터로 하나의 3D프로젝터(100)로 구성하고,

각 프로젝터 투사렌즈 앞단에 각각 좌, 우측 편광필터(8,9)를 결합하고 그 후단에 3D블루레이, 3D방송 등 3D영상 입력을 받는 입력장치(1)를 구비하고 상기 입력장치(1)는 2D영상을 3D로 변환하는 컨버터(2) 장치와 2조의 확대겸용분배기(4,5)와 결합한다.

2D를 3D로 변환하는 컨버터(2)에 대해 설명한다.

사람의 눈은 좌, 우 눈 2조이고 그 간격은 통상 50-65㎜간격이다.

즉, 도3의 (a)와 같은 실물은 가운데서 하나의 눈으로 볼 때는 좌, 우(R, L)가 같게 보이지만 도3의 (b)와 같이 좌측 눈에서 보는 영상과, 도3의(c)와 같이 우측 눈에서 보는 실물이 다르게 보인다.

즉 오른쪽 눈(Re)으로 보는 실물은 도3의 (b)와 같이 좌측면(R)이 넓어 보이고 왼쪽 눈(Le)으로 보는 실물은 도3의 (c)와 같이 우측면(L)이 넓어 보인다.

따라서 도3의 (a)와 같은 2D영상을 2조로 분리하여 영상 스캐닝을 조정하게끔 계산된 칩에 의해 하나의 영상에서 2조의 영상을 도출하되 도3의 (b)와 같이 왼쪽에는 좌측용으로 보는 시각으로 계산되어 변조한 좌측용 영상을, 오른쪽에는 오른쪽 시각으로 계산되어 도3의 (c)와 같이 변조되는 영상으로 변환하는 컨버터 기능을 구성하는 것이다.

그러나 이러한 본 발명의 구조는 상기 2D영상이 좌, 우에 2조 영상으로 변환되어 동시에 하나의 프레임에 구성 되였으므로 이를 편광안경을 사용하는 패시브 방식으로 전환하기 위해서는 각기 2조의 프로젝터에 각각 영상을 분리하여 입력해야만 입체영상 투사가 가능하고 특히 분리하는 기능과 확대기능이 동시에 작용하는 영상분배기 구조가 중요하며 이와 같은 확대분배기의 구조를 좌안용 영상과 우안용 영상에 각각 1조씩 2조를 구성하는 게 중요한 구성이 된다.

따라서 하나의 프레임에 형성된 2조의 좌, 우측용 영상을 각기 좌안용 영상(R)과 우안용 영상(L)으로 분리한다.

즉 도4와 같이 가로화면(a):세로화면비(b)가 16:9인 하나의 프레임에서 좌, 우 영상이 형성된 것이므로 분리한다 하더라도 8:9로 축소된 화면(c)이 된다.

따라서 이를 도4의(a) 좌,우 화면중 하나의 화면크기(C)가 도4(b)또는 도4의(C)처럼 16:9 화면으로 다시 좌, 우로 약2배 전,후로 늘려 줘야 한다.

이는 좌안용 영상(R)과 우안용 영상(L)에 모두 적용되므로 2조의 확대겸용분배기(4.5)가 필요하게 되는 것이다.

따라서 이러한 본 발명은 도5와 같이 DVD영상 또는 방송 등 일반 2D영상(1)을 받으면 변조기(2)에서 도3의 (b)와 도3의(c)와 같이 하나의 프레임 화면에서 좌측시각용 영상(R)과 우측 시각용 영상(L)으로 변환하고 이를 각각 2조의 좌,우 영상 확대겸용분배기 (4,5)에서 분배받아 좌안용영상(R)은 좌측확대겸용분배기(4)에서 분리하면서 동시에 확대 하고. 우안용영상(L)은 우측 확대겸용분배기(5)에서 분리하면서 동시에 확대 한 다음 각각의 좌, 우 프로젝터(6, 7)에서 입력한다.

상기와 같이 각각 좌, 우 프로젝터(6, 7)에 입력되고 투사되는 영상은 좌, 우편광판(8, 9)에서 분리한다.

상기와 같이 분리된 영상은 스크린(13)에 투사된 후 좌안용 영상은 편광안경(10)의 좌측 편광(10R)으로, 우안용 영상은 편광안경(10)의 우측편광(10L)으로 시청하게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 도6과 같이 컨버터(2)에 2조의 좌, 우 확대겸용분배기(4,5) 구조를 결합하여 하나의 케이스에 입력단자(1)를 별도로 구성한 다음 2조의 프로젝터 구조와 결합 구성할 수 있다

또한 상기와 같은 본 발명은 2D영상과 3D영상중 하나를 선택 입력하거나 동시 입력하되

2D영상은 도5와 같이 컨버터(2)에서 3D로 변환된 후 2조의 확대겸용분배기(4.5)에서 3D영상으로 출력한 다음 좌, 우측 편광판(8.9)구조에 의해 각기 편광된 영상으로 투사하게 된다.

3D 영상은 컨버터(2)에서 그대로 통과된 후 2조의 확대겸용분배기(4,5)에서 각각 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하여 각각 좌,우 프로젝터(8.9)로 입력되고 투사된다.

따라서 이러한 본 발명은 2D의 일반영상이나 일반 방송을 자동으로 3D로 변환시킨 후 이를 분리 좌, 우 확대한 후 스크린에 투사한 후 편광안경으로 볼 수 있는 즉 2D가 3D로 자동 변환되는 편광 안경형(패시브형) 프로젝터 기능과 3D영상을 분리한 후 확대하여 편광안경을 사용하여 시청할 수 있는 프로젝터로서 특히 2D영상을 3D로 변환하면서 좌안용 영상으로 분리하고 동시에 확대며 편광 안경방식으로 사용할 수 있는 것이 특징인 것이다.

100. 3D프로젝터, 1. 입력장치, 2. 컨버터, 3. 변조영상
4,5. 확대겸용분배기, 6,7 프로젝터, 8,9. 편광판
10. 편광안경, 11. 결합장치, 12. 케이스, 13. 프로젝터

Claims (4)

1. 평면 영상을 입체영상으로 변환하는 프로젝터에 있어서
   하나의 2D영상을 2개의 같은 2D영상으로 구성하고
   상기 2개의 2D영상중 하나의 영상은 좌시야각 만큼 변환하고
   나머지 하나의 영상은 우시야각 만큼 변환하되 상기 변환된 2개의 영상을 하나의 프레임에 축소하여 좌, 우안용 영상을 생성하는 컨버터(2);
   상기 컨버터(2)에서 생성되고 축소된 좌, 우안용 영상을 좌안용 영상(R)과 우안용 영상(L)으로 분리하고 다시 원상으로 확대하는 2조의 영상 확대겸용분배기(4.5);
   상기 2조의 영상 확대겸용분배기(4.5)에 의해 분리되고 확대된 좌, 우 안용 영상을 각각 입력받는 좌, 우 프로젝터(6.7);
   상기 좌, 우 프로젝터(6,7)투사렌즈 부위에 2조의 편광판(8,9)을 구비하여 스크린(13)에 투사하고
   상기 투사된 영상을 편광안경(10)으로 시청하는 것을 포함하는 것이 특징인 입체 변환 프로젝터
2. 제1항에 있어서 컨버터(2) 구조에 좌,우 2조의 확대겸용분배기(4.5) 구조를 결합하여 별도의 구조로 구성되어 2조의 프로젝터 구조와 결합된 것을 포함하는 입체 변환 프로젝터
3. 제1항에 있어서 2D영상과 3D영상중 하나를 선택 입력하거나 동시 입력하되
   2D영상은 컨버터(2)와 좌,우 2조의 확대겸용분배기 (4.5)에서 3D영상으로 출력한 다음 2조의 프로젝터(8.9)의 투사렌즈부분에 결합된 2조의 편광판(8.9)구조에 의해 각기 편광된 영상으로 투사하는 것을 포함하는 입체 변환 프로젝터
4. 제1항에 있어서 3D 영상은 2조의 확대겸용분배기(4.5)에서 각각 좌안용 영상과 우안용 영상으로 분리하고 확대한 후 2조의 프로젝터(6.7)의 투사렌즈부분에 결합된 2조의 편광판(8.9)구조에 의해 각기 편광된 영상으로 투사하는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 변환 프로젝터

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