KR20160005539A

KR20160005539A - 편배율 절첩식 입체경

Info

Publication number: KR20160005539A
Application number: KR1020140084581A
Authority: KR
Inventors: 최해용
Original assignee: 최해용
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2016-01-15

Abstract

본 발명은 스마트 폰과 같은 별도의 휴대용 영상기기를 이용하여 입체 영상을 관측할 수 있는 구조로써 휴대용 영상기기가 삽탈될 수 있는 홀더, 홀더와 렌즈판을 절첩할 수 있는 구조의 지지판으로 구성되고 확대렌즈는 상,하 대비 좌, 우 확대 배율이 2배인 편배율 렌즈로 구성하여 사용시는 안정된 초점거리 유지 휴대시는 박막구조로 절첩 되어 영상기기의 보호케이스 기능으로 입체 영상 관측 시는 화면의 좌우가 1/2로 축소된 왜곡된 영상은 2배 확대하여 자연스러운 입체 영상을 관측할 수 있는 것이 특징인 편배율 절첩식 입체경에 관한 것이다.

Description

편배율 절첩식 입체경{A foldable one-way magnification stereoscope}

본 발명은 스마트 폰 또는 소형 태블릿 PC와 같은 주로 화면 대각선 3.5“~ 9”의 휴대용 영상기기에 부착하여 입체 영상을 시청할 수 있는 편배율 절철식 입체경에 관한것 으로

특히 화면 좌, 우 크기가 1/2로 축소된 입체용 좌, 우안용 영상을 상하 방향 대비 좌우 방향으로 2배 확대하여 3D관측이 가능하게 하고 동시에 필요에 따라 2D 겸용으로 사용할수 있으며 동시에 휴대용 영상기기의 보호케이스 기능도 동시에 할 수 있는 것이 특징인 편 배율 절첩식 입체경에 관한 것 이다

스트림 사이트나 웹사이트에는 많은 입체 영상들을 제공하고 있다.

이러한 입체영상은 일반적으로 스마트폰이나 태블릿 PC 로 제공되는 화면의 전체 화면비는 가로:세로 비율이 도3의 (a), (b), (c)와 같이 16:9이다.

그러나 입체 화면은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 하나의 영상프레임에서 동시에 제공되어야 한다.

따라서 16:9 화면 크기인 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 하나의 프레임에서 좌, 우 화면 크기만 1/2로 축소되어 하나의 16:9 화면에서 8:9 화면으로 좌,우만 1/2로 축소된 좌, 우안용 영상(R,L)이 제공된다.

즉, 도4의 (a)와 (b)와 같은 상,하, 좌,우가 정영상인 2개의 영상이 도4의 (c)와 같이 좌, 우가 1/2로 축소된 즉 상,하가 긴 영상이 제공됨으로 실제 원래의 입체 영상 시청이 불가능해진다.

따라서 종래의 일부 입체 확대 장치들은 상기와 같이 좌, 우가 축소된 영상을 그대로 왜곡 확대해 볼 수 밖에 없게 된다.

이건 출원인이 출원한 대한민국 특허 출원번호 20-1999-0021635및 대한민국 특허 출원 번호 20-2009-0013483호 절첩식 입체 영상 광고 장치는 스마트 폰과 같은 휴대용 영상긱기와 결합이 불가능한 구조이며 또한 편 배율 구조가 아니어서 휴대용 영상기기에서 제공하는 입체 영상 시청이 불가하다.

또한 기존의 스마트폰이나 휴대용인 소형의 태블릿 PC와 결합될 수 있는 구조가 없다.

즉, 상기와 같은 휴대용 태블릿 PC와 확대되는 렌즈가 사용시는 영상의 각 중심과 렌즈의 광축이 일치해야만 두 개의 좌, 우안용 영상이 하나의 입체 영상으로 보이게 되는데 종래에는 이러한 구조가 없으므로 해서 기존의 스마트폰과 같은 영상 기기로 3D 시청이 곤란 하였다.

대한민국 출원번호 20-1999-0021635 대한민국 출원번호 20-2009-0013483

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 좌, 우 축소된 휴대용 영상기기의 좌, 우안용 영상을 원상대로 확대하고 사용시는 확대 렌즈의 광축과 영상의 중심이 일치하게 하고 휴대시는 절첩이 가능하게 하여 휴대가 간편하게 할 수 있는 구조를 제공함에 있다.

또한 휴대용 영상기기의 기능을 3D , 2D 겸용으로 사용할 수 있게 하고 동시에 휴대용 영상기기의 보호케이스 기능도 동시에 할 수 있는 것이다

도1및 도 2와 같이 스마트폰 또는 휴대용 태블릿 PC와 같은 휴대용 영상기기를 사용하는 입체경에 있어서

별도의 분리된 휴대용 영상기기를 삽탈 할 수 있는 구조의 홀더(1)를 구비하고

상기 홀더(1)전면에 렌즈판()을 구비하되 상기 렌즈판()에는 상, 하 대비 좌, 우 확대 배율이 2배인 좌, 우 편배율 렌즈(4R, 4L)를 구비하고

상기 홀더(1)와 렌즈판(3) 사이에 구비되는 각도고정대(2): 가 포함되어

스마트 폰(1a)의 입체용 좌안용 영상과 우안용 영상을

좌, 우 일방향으로 각각 2배로 확대하여 관측할 수 있도록 구성 한다

홀더(1) 상면에 구비되는 제1경첩(6)에 각도고정대(5)를 구비하고

상기 각도고정대(5) 일방에 좌,우 일방향으로만 확대하는 편배율 렌즈가 구비되는 렌즈판(3) 이 구비되어 사용시는 입체경으로 사용하고 휴대시는 휴대용 영상기기(100)의 케이스가로 사용 하게끔 구성 한다

또한 홀더(1)와 렌즈판(3)이 각도고정대(2)를 기준으로 사용시는 홀더(1)와 렌즈판(3)이 직각형태로 접히고 휴대시는 박막형태로 절첩하게 구성 한다

홀더(1)와 렌즈판(3)이 각도고정대(2)를 기준으로 사용시는 직각형태로 접히고 빗변에는 반사경()이 구비되고 휴대시는 박막형태로 절첩하게 구성 한다

상기 좌, 우 편배율 렌즈(4L, 4R)의 구성은

좌, 우 방향은 곡면이고 상, 하 방향은 평면 형태로 구성하되 상, 하 방향 대비 좌, 우 방향의 확대 배율이 2배인 편배율렌즈(4)가 되게끔 구성 한다

좌, 우 편배율 렌즈(4L, 4R)의 구성을 두 개의 렌즈로 구성하되 제1렌즈는 양면구면렌즈로 구비하고 제2렌즈는 좌, 우 방향은 오목면이고 상, 하 방향은 직선으로 구성된 오목렌즈()로 구성하되 상기 제1렌즈와 제2렌즈의 합성배율은 상, 하 방향 대비 좌, 우 방향의 배율이 2배인 좌, 우 편배율 렌즈(4L, 4R)로 구성 한다

이러한 본 발명은 도1과 도9, 도11, 도12와 같이 스마트 폰이나 태블릿 PC 와 같은 별도의 소형 영상기기를 삽탈할 수 있는 홀더(1)가 구성되어 기존의 별도의 상기 영상기기를 삽탈할 수 있으며, 사용시는 도1과 같이 수평의 각도고정대(2)를 기준으로 홀더(1)와 렌즈판(3)이 각각 90°직각으로 유지됨으로 편배율렌즈(4)의 중심축과 홀더(1)에 삽입된 소형 영상기기의 광축과 일치함으로 2개의 좌, 우 영상을 하나의 입체 영상으로 관측할 수 있으며 상, 하 대비 좌, 우 확대 비율이 2배인 좌, 우안용 편배율 렌즈에 의해 도3의 (c)와 같이 8:9로 축소된 좌, 우안용 영상(L,R)이 도3의 (a)와 (b)와 같이 16:9로 좌, 우가 확대되어 자연스런 입체 영상을 관측할 수 있다.

따라서 이러한 본 발명은 별도의 스마트폰, 태블릿 PC 로 임의로 삽탈(삽입하고 분리)할 수 있으므로 별도의 영상기기 없이 각 사용자가 갖고 있는 휴대용 영상기기 그대로 사용가능하며 8:9로 좌, 우가 축소된 영상을 16:9의 원래 입체 화면으로 제공할 수 있으며

사용시는 직각 구조로 안정되게 초점거리의 흔들림 없이 사용 가능하며

휴대시는 간편하게 박막으로 절첩 되어 휴대가 가능하게 된다.

도1은 본 발명의 구성의 예1의 설명도
도2는 도1의 측면 설명도
도3의 (a),(b),(c)는 도1의 구조가 절첩되는 과정 설명도
도4의 (a),(b),(c)는 스마트폰에 제공되는 3D 용 좌, 우안용 영상(L,R)이 화면비 16:9에서 화면비 8:9의 두 개의 화면으로 축소되어 보이는 과정설명도
도5는 편배율 렌즈의 실시의 예1의 설명도
도6은 편배율 렌즈의 실시의 예2
도7은 편배율 렌즈의 실시의 예3
도8은 편배율 렌즈의 실시의 예4
도9는 편배율 렌즈의 실시의 예5
도10은 렌즈판의 구성 설명도
도11은 본발명의 응용실시의 예2의 측면도
도12는 도11의 측면 설명도
도13의(a),(b),(c)는 사용 시 절첩 순서 설명도

본 발명의 목적은 휴대용 태블릿 PC 나 스마트 폰 등 주로 자체 컴퓨터 기능과 통신 기능이 있고 별도로 휴대하고 다니는 주로 화면크기 대각선 3.5″~9″의 소형 화면을 갖는 휴대용 영상기기 (이하 휴대용 영상기기라 한다)에서 제공하는 입체 영상을 감상하기 위한 것이다.

본발명의 주요 구성의 특징은 상하,대비 좌, 우 방향 으로 2배 확대하는 편배율 확대렌즈의 구성에 있다 또한 휴대용기기를 삽탈 할수 있는 홀더(1)가 구성 된 것을 특징으로 한다

본발명의 특징은 좌, 우로 축소된 입체용 좌,우 영상을 좌,우로 확대하여 원래의 화면비로 재생하고 각도 고정장치에 의해 편배율 렌즈와 휴대용 영상기기의 화면의 광축이 일치하고 안정되게 광학적 각도가 유지되며 휴대시는 휴대용영상기기의 보호 케이스 기능도 할수 있다

이와 같은 본 발명은 도1, 도2와 같이 휴대용 영상 기기(100)가 필요에 따라 삽입되고 분리되는 홀더(1)가 구성되고 이러한 홀더(1) 상부에 전면 90° 직각으로 절첩 되는 경첩(7) 을 구성 하고 다시 내면 90° 직각으로 절첩 되는 구조의 경첩(6)을 구비하고 편배율 렌즈(4)가 고정되는 렌즈판(3)을 구비하고 상기 홀더(1)와 렌즈판(3) 사이에 양변이 내각 90°도가 되도록 각도고정대(2)를 결합한다.

상기 각도고정대(2)는 렌즈판(3)의 중심에서 상하 방향의 기축에 의해 좌, 우 방향으로 회전하게 구성한다.

이러한 본 발명의 구조는

도2와 같이 수평방향의 지지대(2)를 기준하여 각도 고정대(5)에 의해 상호 각각 90° 직각으로 구성된 렌즈판(2)의 광축과 홀더(1) 내부에 구비된 휴대용 영상기기(100)의 영상의 중심이 상호 일치하게 됨으로 좌, 우 2개의 영상이 하나의 초점거리로 흔들림 없이 안정되게 입체영상 관측이 가능하다.

이러한 도2의 본 발명의 구조는 도3의 (a)와 같이 렌즈판(3)을 지지대(2) 상면부로 접고 다시 도3의 (b)와 같이 홀더(1) 이면으로 상기 렌즈판(3)과 지지대(3)를 접으면 도3의(c)와 같이 박막구조로 사용할 수 있으며 휴대용 영상기기(100)의 보조케이스로 사용하다가 필요에 따라 도1과 같이 입체경 구조로 사용할 수 있으며 필요에 따라 2D및 3D를 선택하여 시청이 가능 하다 .

그러나 이러한 과정에서 홀더(1)에 삽입된 휴대용 영상기기(100)의 입체용 좌, 우안용 화면은 도4의 (c)와 같이 좌, 우가 축소되어 상하가 길게 보이는 왜곡 영상을 보게 된다.

즉, 원래의 입체용 화면은 도4의 (a), (b) 처럼 좌, 우 영상(L. R)이 화면비 16:9로 2개의 화면이 제공되어야 하는데 스트림 사이트나 웹사이트에서 제공되는 휴대용 영상기기(100)의 화면은 화면비 16:9의 하나의 화면에 좌, 우 영상(L.R)을 하나의 화면으로 제공해야 하므로 도4의 (c)처럼 좌. 우가 1/2로 축소된 화면비 8:9의 좌, 우 영상(L1.R1) 이 제공된다.

따라서 본 발명에서는 도10과 같이 하나의 렌즈판(3)에 좌, 우안용인 2개의 렌즈로 구성하되 좌, 우 방향 확대 배율이 상하 방향 확대 배율 기준하여 2배 즉 2:1의 확대 배율인 편배율 렌즈(4)로 구성한다.

즉, 상하 방향 대비 좌, 우 방향의 영상배율을 2배로 확대함으로써 도4의 (c)와 같이 좌, 우가 1/2로 축소된 왜곡된 좌, 우안용 영상(L, R)을 도4의 (a),(b)와 같이 좌, 우만 2배 확대하여 16:9의 보정된 원래의 입체 영상이 가능하게 하는 것이다.

이러한 편배율 렌즈(4)의 구성은 도5의 (b)와 같이 렌즈의 좌. 우 방향의 렌즈면은 곡면으로 하고 도5의 (c)와 같이 상, 하 방향의 렌즈면은 평면(직선)구조로 구성하여 도3의 (a)와 같이 곡면 렌즈 형태의 편배율 렌즈(4)로 구성한다.

렌즈의 배율은 통상 명시거리 25cm를 기준하여 배율은 2배로 한다.

확대경의 배율M=초점거리/25cm 이다 (공식1)

통상 렌즈의 초점거리 구하는 공식은(1-ND)(1/R1 + 1/R2) 이 된다 (공식2)

굴절율 ND은 1.50으로 할 경우R1. R2는 각각 12.5mm 가 되고 이는 상기 공식(1)에 의해 2배의 배율이 된다.

즉 상, 하 배율은 0 이지만 좌, 우 배율은 2배가 되는 것이다.

상기와 같은 논리로 도5. 도6. 도7. 도8. 도9와 같이 렌즈의 상,하 좌 우방향 중 한방향만 오목 또는 볼록 형태의 곡면 곡률로 하고 나머지 방향은 수직 (직선)형태로 구성 한다

즉 도5의 경우 좌, 우 방향의 R1은 6.25m/m로 R2,는 0으로 하고 상.하 면은 평면(c) 수직으로 한 편배율렌즈(4)로 구성 할 경우 상기 (공식2)에 의해 좌우 방향 초점거리는 12.5MM이고 상,하 방향 초점거리는 0이 된다

즉 좌우방향의 확대배율은 2배가 되고 상하방향의 확대배율은 0이 된다

도6과 같이 좌, 우 방향의 R1은 12. 5m/m로 R2,는 12. 5mm로 하고 상.하 면은 평면(c)수직으로 하여 편배율렌즈(4)로 구성 할 경우 상기 공식2에 의해 좌우 방향 초점거리는 12.5MM이고 상,하 방향 초점거리는 0이 된다, 즉 좌우방향의 확대배율은 2배가 되고 상하방향의 확대배율은 0이 된다

도7과 같이 렌즈의 좌우방향 중 일면인 R2는 +의 곡면으로 하고 나머지 일면은 R1은 -의 곡면으로 구성하고 상하방향의 평면(c)은 수직으로 한다

도8및 도9와 같이 두 개의 렌즈로 구성하되 제1렌즈(F1)의 전체 확대배율은 +의 구면 곡률을 갖는 렌즈로 구성하고 제2렌즈(F2)는 상.하 방향으로 -의 힘을 갖는 오목 구면으로 구성한다

상기 제1렌즈(F1) 의 +의 초점거리와 제2렌즈(F2)의 -의 초점거리를 합성 할때 상,하 방향 배율 대비 좌,우 방향의 확대배율이 2배가 되게 하는 것이다

상기 +의 곡면이라 함은 곡면의 형태가 볼록 곡면 형태를 말하고, -의 곡면이라 함을 곡면의 형태의 오목곡면 형태로 말한다.

곡면이라 함은 상,하 좌,우 방향 중 일면만 곡율을 갖는 것을 의미하고 구면이라 함은 상,하 좌,우 모두 곡률을 갖는 형태로 상기 곡면과 구면은 상이한 구조이다.

R1및 R2의 곡면 곡률은 상기와 같은 논리로 적용 한다.

상기 R1과 R2의 곡면의 곡률은 필요에 따라 렌즈의 소재에 따라 확대된 영상의 질을 높이기 위해 그 곡률을 가감 조정하여 설계 할 수 있다

이와 같은 본 발명의 편배율 렌즈(4)는 도6, 도7과 같이 제1렌즈(F1), 제2렌즈(F2) 2개로 구성하되 제1렌즈(F1)는 +의 힘을 갖는 양면 구면 렌즈로 구성하고 제2렌즈(F2)는 -의 힘을 갖는 곡면 렌즈로 구성할 수 있다.

상기 도5, 도6, 도7. 도8. 도9의 구조를 도10과 같이 각기 좌, 우 2개 1조로 하여 렌즈판(3)에 구성 사용할 수 있다.

그러나 어떠한 경우에도 렌즈 전체가 갖는 배율은 상, 하 확대 배율 대비 좌, 우 확대 배율이 2배가 되는 편배율 렌즈(4)로 구성 한다.

이러한 본 발명은 도11, 도12와 같이 각도 조정대(5)를 직각 삼각형 형태로 구성하되 홀더(1)는 바닥면에 수평형태로 구비하고 홀더(1)전면에 편배율렌즈(4)가 구성된 렌즈판(3)은 수직으로 입설하게 하고 렌즈판(3)과 홀더(1)가 이루는 빗면에는 반사경(8)을 구비하고 렌즈판(3) 중심 상. 하면과 홀더(1) 중심부분에 각도고정대(5)가 렌즈판(3)을 기준으로 좌, 우로 회전 하게 구성 한다

상기 렌즈판(3)의 구성은 도5. 도6, 도7, 도8, 도,9와 같은 편배율 렌즈(4)로 구성 한다

이러한 본 발명은 도12와 같이 편배율 렌즈(4)를 통해 반사경(8)으로 반사되어 하부의 휴대용영상기기(100)의 영상을 관측하게 된다.

이와 같은 본 발명은 손에 들고 이동하면서 사용하므로 편배율 렌즈(4)와 휴대용 영상기기(100)와의 초점거리가 안정되지 않으면 제대로 사용이 불가능하다.

이러한 본 발명은 도13의 (a)처럼 각도고정대(5)를 좌우로 회전하고 도13의 (b)처럼 렌즈판(3)을 반사경(8)표면위치로 접은 다음 도13의 (c)처럼 반사경(8)부분을 홀더(1) 상면부로 덮는다

따라서 이러한 발명은 사용시는 좌,우 화면이 확대되어 원상대로 회복된 입체영상을 시청할 수 있으며 접으면 휴대용 영상기기(100)의 보호케이스가 되고 그대로 오픈 하면 2D 영상을 시청할 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 사용시는 도1, 도11과 같이 홀더(1)에 스마트폰 등 휴대용 영상기기(100)를 삽탈할 수 있으며 사용시는 홀더(1)와 렌즈판(3)의 구조가 동일한 광축을 유지하기 위하여 편배율 렌즈(4)와 홀더(1)의 휴대용 영상판(100)의 광축이 일치하거나 수평방향 지지대(2) 대비 90° 직각으로 입설 되므로 안정된 초점거리를 항상 유지될 수 있으며

휴대시는 도3의 (c), 도13의(c)와 같이 절첩될 수 있으며 휴대가 간편하여 휴대용 영상기기(100)의 보호케이스 기능도 할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명은 각도고정대(5)의 고정에 따라 편배율 렌즈(4)와 휴대용영상기(100)가 광학적 각도로 고정되어 사용시 초점거리가 안정이 되고 편배율에 따라 상하 방향대비 좌우 방향배율이 2배가 확대되므로 1/2로 좌우가 축소된 입체영상이 자연스런 입체 영상으로 복원되고 휴대시는 입체영상기()의 보호케이스로 사용할수 있으면 본 편배율렌즈(4)를 펼치면 3D 영상, 접으면 2D 영상으로 시청이 가능 하게 된다.

1. 홀더
2. 지지대
3. 렌즈판
4. 편배율 렌즈
5. 각도 고정대
6.7. 경첩
8. 반사경
100. 휴대용 영상기기

Claims

스마트폰 또는 휴대용 태블릿 PC와 같은 휴대용 영상기기를 사용하는 입체경에 있어서
별도의 분리된 휴대용 영상기기를 삽탈 할 수 있는 홀더(1);
상기 홀더(1)전면에 상, 하 대비 좌, 우 확대 배율이 2배인 편배율을 갖는 편배율 렌즈(4)가 좌, 우에 구비되는 렌즈판(3):
상기 홀더(1)와 렌즈판(3) 사이에 구비된 편배율 렌즈(4)의 초점거리가 홀더(1)에 장착된 휴대용 영상기기(100)에 고정되는 각도 고정대(2): 가 포함되어
휴대용 영상기기(100)의 입체용 좌안용 영상과 우안용 영상을 상,하 방향 대비 좌, 우 한 방향으로 2배 확대하여 관측할 수 있는 것이 특징인 편배율 절첩식 입체경.
제1항에 있어서
홀더(1) 상면에 구비되는 제1경첩(6);
상기 제1 경첩에 일방에 연계되는 각도고정대(5) ;
상기 각도고정대(5) 일방에 좌, 우 일방향으로만 확대하는 편배율 렌즈가 구비되는 렌즈판(3) 이 구비되어
사용시는 입체 경으로 사용되고 휴대시는 휴대용 영상기기(100)의 케이스로 사용되는 것이 특징인 편배율 절첩식 입체경
제1항에 있어서
홀더(1)와 렌즈판(3)이 각도고정대(2)를 기준으로 사용시는 직각형태로 접히고 휴대시는 박막형태로 절첩 되는 것이 특징인 편배율 절첩식 입체경
제1항에 있어서 홀더(1)와 편배율 렌즈(4)가 구비된 렌즈판(3)이 각도고정대(2)를 기준으로 사용시는 직각형태로 접히고 빗변에는 반사경(8)이 구비되어 휴대시는 박막형태로 절첩되는 것이 특징인 편배율 입체경
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 에 있어서
좌, 우 편배율 렌즈(4L, 4R)의 구성이
좌, 우 방향은 곡면이고 상, 하 방향은 평면 형태로 구성하되 상, 하 방향 대비 좌, 우 방향의 확대 배율이 2배인 편배율렌즈(4)가 구성된 것이 특징인 편배율 입체경
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 에 있어서
좌, 우 편배율 렌즈(4L, 4R)의 구성이
좌, 우 방향은 곡면이고 상, 하 방향은 평면 형태로 구성하되 상, 하 방향 대비 좌, 우 방향의 확대 배율이 2배인 편배율렌즈(4)가 구성된 것이 특징인 편배율 입체경