KR20180065587A - Three-dimensional image projection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공간 투영 영상 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a spatial projection imaging apparatus.
3차원 입체 영상 디스플레이 기술은 2차원 영상에 일정한 깊이 정보를 부가함으로써 3차원 영상을 재구성하는 기술이다. 3D stereoscopic image display technology is a technique of reconstructing 3D image by adding certain depth information to 2D image.
이러한 3차원 입체 영상 디스플레이 기술은 사람의 양안 시차(binocular disparity) 원리를 이용하여 3차원 영상을 제공하고 있다. 양안 시차를 이용한 좌우 영상을 분리하는 방식에는 안경 방식과 무안경 방식이 있다. 안경 방식은 애너글리프(anaglyph) 방식, 편광 안경 방식, 셔터 안경 방식 등을 포함하고, 무안경 방식에는 렌티큘러(lenticular) 방식, 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식 및 광학판 방식 등을 포함할 수 있다. 여기서, 안경 방식 중 편광 안경 방식 및 셔터 안경 방식은 가장 오래된 3차원 디스플레이 방식으로 입체 영화, 3D TV 등에 널리 사용되고 있다. 하지만, 편광 안경 방식 및 셔터 안경 방식은 입체 영상용 특수 안경을 착용해야 하는 불편함과 눈의 피로감을 증대시키는 문제점을 갖고 있다. 무안경 방식 중 렌티큘러 방식 및 패럴랙스 배리어 방식은 낮은 휘도와 저해상도의 영상으로 시청자의 관찰 지점이 고정되어 있으며 시청자의 지속적인 관찰 시, 두통이나 어지러움을 유발하는 단점을 가지고 있다. Such a three-dimensional image display technology provides a three-dimensional image using the binocular disparity principle of a person. There are two methods of separating left and right images using binocular disparity. The spectacle method includes an anaglyph method, a polarized spectacle method, a shutter spectacle method, and the non-spectacle method may include a lenticular method, a parallax barrier method, an optical plate method, and the like . Here, the polarizing glasses system and the shutter glasses system among the glasses system are the oldest three-dimensional display systems and widely used for stereoscopic movies, 3D TVs, and the like. However, polarized glasses and shutter glasses have the disadvantages of wearing special glasses for stereoscopic images and increasing eye fatigue. Among lenticular glasses, the lenticular and parallax barriers have a disadvantage in that the observation points of viewers are fixed with low luminance and low resolution images, and headaches or dizziness are caused when the viewer continuously observes them.
한편, 완전 입체 방식에는 홀로그램 및 체적형 3차원 디스플레이 방식이 있다. 이러한 완전 입체 방식은 고가의 레이저 및 정밀한 광학적 장치를 통해 정지 상태의 입체 영상만이 구현되며 실시간 고화질의 입체 영상은 제공하지 못하고 있다. On the other hand, there are hologram and volumetric three-dimensional display systems as the complete stereoscopic system. This full stereoscopic system realizes stereoscopic stereoscopic images only through expensive laser and precision optical system, and does not provide real time high quality stereoscopic images.
최근 들어, 하프 미러, 오목 거울, 프레넬 렌즈, 프리즘 어레이 등을 이용하여 저렴한 비용으로 실시간 입체 영상을 구현하는 방식들이 제안되고 있다. 하지만, 하프 미러를 이용한 방식은 영상이 허상으로 맺히며, 시스템의 물리적인 크기가 큰 문제점이 있고, 오목 거울 및 프레넬 렌즈를 이용한 방식은 제조 비용이 많이 들고, 시야각이 좁다는 문제점이 있다.In recent years, methods for implementing a real-time stereoscopic image at a low cost using a half mirror, a concave mirror, a Fresnel lens, a prism array, or the like have been proposed. However, the method using the half mirror has a problem that the image is virtual, the physical size of the system is large, and the method using the concave mirror and the Fresnel lens has a problem that the manufacturing cost is high and the viewing angle is narrow.
이에 대한 해결 방안으로서, 최근 프리즘 어레이를 이용하여 입체 영상을 형성하여 홀로그램의 효과를 주는 방법이 제안되고 있다. 종래의 프리즘 어레이를 이용한 공간 영상 장치에서는 프리즘 어레이 제작의 어려움 및 제조 비용 등으로 인하여 대칭형 프리즘 어레이를 사용하고 있다. As a solution to this problem, a method of forming a stereoscopic image using a prism array to give a hologram effect has recently been proposed. In a conventional spatial imaging apparatus using a prism array, a symmetric prism array is used because of difficulty in manufacturing a prism array and manufacturing cost.
이러한 대칭형 프리즘 어레이를 사용하는 경우, 후술하는 바와 같이 일정 영역에 입체 영상이 겹치는 문제점이 있었다. 또한, 이로 인해 입체 영상의 크기와 시역을 제한시켜야만 하는 문제점이 있었다.When such a symmetrical prism array is used, there is a problem in that a stereoscopic image overlaps a certain region as described later. In addition, there is a problem that the size and the viewing area of the stereoscopic image should be limited.
이에 대한 해결 방안으로서, 꼭지각이 작은 프리즘 어레이를 사용하는 방법이 있으나 시역이 좁아지고 전반사로 인하여 불필요한 노이즈 영상이 발생하는 문제점이 있다. As a solution to this problem, there is a method of using a prism array having a small vertex angle, but there is a problem that unnecessary noise images are generated due to narrowed viewing range and total reflection.
또한, 디스플레이 패널과 프리즘 어레이 사이의 거리를 멀게 하는 방법이 있으나 시스템이 커지고 영상의 화질이 저하되는 문제가 있다. In addition, although there is a method of increasing the distance between the display panel and the prism array, there is a problem that the system becomes large and the image quality of the image deteriorates.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2014-0144617호는 영상을 디스플레이하는 디스플레이부, 복수의 프리즘이 연결되어 각 프리즘의 일측면이 하나의 면을 이루는 형상이고, 프리즘을 통해 사용자가 영상을 인식할 수 있는 미리 지정된 위치로 상기 영상에 상응하는 빛을 굴절시키는 프리즘 어레이를 포함하는 공간 영상 투영 장치를 개시하고 있다. In this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0144617 discloses a display unit for displaying an image, in which a plurality of prisms are connected to form one surface of each prism, and a user can recognize an image through a prism And a prism array for refracting light corresponding to the image to a predetermined position in which the image is projected.
디스플레이 패널과 프리즘 어레이 사이에 시역 조절 필터를 설치하여 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 시역 조절 필터를 통해 차단하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. A field-of-view adjusting filter is provided between the display panel and the prism array so as to shield rays of light incident on the hologram image outputted from the display panel at an angle within a predetermined range through the field-adjusting filter. It is to be understood, however, that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 공간 투영 영상 장치는 홀로그램 영상을 출력하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 전방에 설치되고, 상기 홀로그램 영상의 광선을 굴절시켜 입체 영상을 형성하는 프리즘 어레이; 및 상기 디스플레이 패널 및 상기 프리즘 어레이 사이에 배치되고, 상기 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하는 시역 조절 필터를 포함할 수 있다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a spatial projection imaging apparatus comprising: a display panel for outputting a hologram image; A prism array disposed at a front side of the display panel to refract light rays of the hologram image to form a stereoscopic image; And a field-of-view adjusting filter disposed between the display panel and the prism array for blocking rays of light incident on the hologram image outputted from the display panel at a predetermined angle.
일예에 있어서, 상기 시역 조절 필터는 상기 디스플레이 패널 및 상기 프리즘 어레이 사이에 소정의 각도로 경사지게 설치될 수 있다. In one example, the field-of-view adjusting filter may be installed at an angle between the display panel and the prism array at an angle.
일예에 있어서, 상기 시역 조절 필터는 상기 소정의 각도가 변경 가능하도록 구성됨으로써 상기 소정 범위의 각도가 제어 가능하도록 구성될 수 있다. In one example, the field-of-view adjustment filter may be configured such that the predetermined angle is changeable so that the angle of the predetermined range can be controlled.
일예에 있어서, 상기 시역 조절 필터는 베이스; 및 상기 베이스에 상기 베이스의 횡방향으로 연장된 복수의 배리어를 포함할 수 있다. 상기 복수의 배리어는 상기 베이스에 수직 방향으로 돌출되어 있으며, 상기 베이스의 종방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. In one example, the view adjustment filter includes a base; And a plurality of barriers extending transversely of the base on the base. The plurality of barriers protrude perpendicularly to the base and may be spaced apart along the longitudinal direction of the base.
일예에 있어서, 상기 시역 조절 필터는 상기 복수의 배리어의 높이 및 배치 간격 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 소정 범위의 각도를 제어하도록 구성될 수 있다. In one example, the field-of-view adjusting filter may be configured to control the angle of the predetermined range by changing at least one of height and arrangement interval of the plurality of barriers.
본 발명의 제 2 측면에 따른 공간 투영 영상 장치는 홀로그램 영상을 출력하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 전방에 소정 간격을 두고 설치되고, 상기 홀로그램 영상의 광선을 굴절시켜 입체 영상을 형성하는 프리즘 어레이; 및 상기 디스플레이 패널의 전방에 부착되고, 상기 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하는 시역 조절 필터를 포함할 수 있다. A spatial projection imaging apparatus according to a second aspect of the present invention includes: a display panel for outputting a hologram image; A prism array disposed at a predetermined distance in front of the display panel and refracting a light ray of the hologram image to form a stereoscopic image; And a field-of-view adjusting filter attached to the front of the display panel to block rays of light incident on the hologram image output from the display panel at a predetermined angle.
본 발명의 제 3 측면에 따른 공간 투영 영상 장치는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 전방에 설치되는 프리즘 어레이; 상기 디스플레이 패널 및 상기 프리즘 어레이 사이에 배치되는 시역 조절 필터; 및 상기 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하도록 상기 시역 조절 필터의 차단 각도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. A spatial projection imaging apparatus according to a third aspect of the present invention includes a display panel; A prism array disposed in front of the display panel; A field-of-view adjusting filter disposed between the display panel and the prism array; And a control unit for controlling a blocking angle of the field-of-view adjusting filter to block rays of light incident on the hologram image outputted from the display panel at an angle of a predetermined range.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and the detailed description of the invention.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 디스플레이 패널과 프리즘 어레이 사이에 시역 조절 필터를 설치하여 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 시역 조절 필터를 통해 차단할 수 있다. 이를 통해, 홀로그램 영상의 광선이 굴절되어 형성된 입체 영상의 겹침 문제가 해결되고, 보다 큰 입체 영상이 넓은 수직 시역에서 제공될 수 있다. According to any one of the above-mentioned objects, there is provided a field-of-view adjusting filter between a display panel and a prism array, wherein a light ray incident at an angle of a predetermined range from a light ray of a hologram image output from a display panel, . This solves the problem of superimposing the stereoscopic images formed by refracting the rays of the hologram image, and a larger stereoscopic image can be provided in a wide vertical viewing area.
도 1a 및 1b는 종래의 공간 영상 투영 장치에서의 입체 영상의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 이용한 공간 투영 영상 장치의 도면이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 이용한 공간 투영 영상 장치의 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 이용한 공간 투영 영상 장치의 도면이다. FIGS. 1A and 1B are views for explaining characteristics of a stereoscopic image in a conventional spatial image projection apparatus.
2A and 2B are views of a spatial projection imaging apparatus using a field-of-view adjustment filter, according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are views for explaining a view adjustment filter according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are views of a spatial projection imaging apparatus using a field-of-view filter according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a view adjustment filter according to another embodiment of the present invention.
6A and 6B are views of a spatial projection imaging apparatus using a field-of-view adjusting filter according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. In this specification, the term " part " includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized by using both. Further, one unit may be implemented using two or more hardware, or two or more units may be implemented by one hardware.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다. In this specification, some of the operations or functions described as being performed by the terminal or the device may be performed in the server connected to the terminal or the device instead. Similarly, some of the operations or functions described as being performed by the server may also be performed on a terminal or device connected to the server.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1a 및 1b는 종래의 공간 영상 투영 장치에서의 입체 영상의 특성을 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 1A and 1B are views for explaining characteristics of a stereoscopic image in a conventional spatial image projection apparatus.
도 1a를 참조하면, 종래의 공간 영상 투영 장치는 디스플레이 패널(101) 및 프리즘 어레이(103)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(101)은 프리즘 어레이(103)로부터 ds 만큼 떨어져 후방에 위치한다.Referring to FIG. 1A, a conventional spatial image projection apparatus may include a
디스플레이 패널(101)은 홀로그램 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이 패널(101)에서 출력된 홀로그램 영상의 복수의 광선 중 입사 각도()를 가지고 프리즘 어레이(103)의 상부로 향하는 제 1 광선은 프리즘 어레이(103)에서 굴절되어 관찰자의 시야 방향으로 굴절된다. 또한, 디스플레이 패널(101)에서 출력된 홀로그램 영상의 복수의 광선 중 입사 각도()를 가지고 프리즘 어레이(103)의 하부로 향하는 제 2 광선도 프리즘 어레이(103)에서 굴절되어 관찰자의 시야 방향으로 굴절된다.The
프리즘 어레이(103)는 나란히 배열된 복수의 프리즘(111)을 포함한다. 복수의 프리즘(111) 각각은 광선이 입사되는 광학적 평면인 입사면(113), 제 1 방향으로 입사되는 홀로그램 영상의 제 1 광선을 굴절시키는 광학적 평면인 제 1 패싯(facet)(115) 및 제 1 광선과 다른 방향, 즉 디스플레이 패널(101)에서 제 2 방향으로 입사하는 홀로그램 영상의 제 2 광선을 굴절시키는 광학적 평면인 제 2 패싯(117)을 포함한다. 굴절된 제 1 광선 및 굴절된 제 2 광선은 관찰자의 시야 방향으로 서로 평행하게 진행하게 된다. The
홀로그램 영상의 복수의 광선 중 제 1 방향으로 입사되는 제 1 광선이 프리즘(111)의 제 1 패싯(115)으로 입사되어 굴절되면, 프리즘 어레이(103)의 후방에 제 1 입체 영상(107)이 형성된다. 제 2 방향으로 입사되는 제 2 광선이 프리즘 어레이(103)의 제 2 패싯(117)으로 입사되어 굴절되면, 프리즘 어레이(103)의 후방에 제 2 입체 영상(105)이 형성된다. When a first ray of light in a first direction among a plurality of rays of a hologram image is incident on a
이 경우, 프리즘 어레이(103)의 대략 중간 영역(121)에서는, 디스플레이 패널(101)의 하부로부터 입사된 제 1 광선 및 상부로부터 입사된 제 2 광선이 모두 프리즘 어레이(103)로 향하여 굴절된다.In this case, the first light beam incident from the lower portion of the
이에 따라, 제 1 광선 및 제 2 광선이 모두 입사되는 프리즘 어레이(103)의 대략 중간 영역(121)에서는 굴절된 제 1 광선에 대한 제 1 입체 영상(107) 및 제 2 광선의 제 2 입체 영상(105)이 일정 부분(109) 중복되어 출력되고, 이로 인해 제 1 입체 영상(107)과 제 2 입체 영상(105)의 일정 부분(109)이 이중으로 겹쳐 보이는 노이즈 영상이 발생하는 문제점이 있었다. Accordingly, in the substantially
노이즈 영상이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 디스플레이 패널(101)의 일부 영역(상부 또는 하부)의 영상을 제거할 수 있다.An image of a part of the display panel 101 (upper part or lower part) may be removed to solve the problem of generating a noise image.
도 1b를 참조하면, 디스플레이 패널(101)에서 도 1a에서 프리즘 어레이(103)의 대략 중간 영역(121)에서 굴절되는 광을 출력하는 디스플레이 패널(101)의 상부(119)의 영상을 제거함으로써 노이즈 영상이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.1B, the image of the
하지만, 이러한 방법은 입체 영상의 크기가 줄어드는 문제가 있다. However, this method has a problem that the size of the stereoscopic image is reduced.
한편, 디스플레이 패널(101)과 프리즘 어레이(103) 간의 간격을 충분히 넓히는 방법이 있다. 이에 따라, 제 1 입체 영상(107)과 제 2 입체 영상(105)이 완전히 분리될 수 있다. On the other hand, there is a method of sufficiently widening the interval between the
이와 관련하여, 디스플레이 패널(101)의 높이가 hd인 경우 디스플레이 패널(101)의 하단부에서 출력된 광선이 입사각 를 가지고 프리즘 어레이(103)에 입사되는 높이는 가 되고, 디스플레이 패널(101)의 상단부에서 출력된 광선이 프리즘 어레이(103)에 입사되는 높이는 가 된다. 이 때, 두 광선이 겹치지 않기 위해서는 수학식 1을 만족해야 한다.In this regard, when the height of the
하지만, 디스플레이 패널(101)의 높이가 높아지거나, 디스플레이 패널(101)에서 입사하는 광선의 입사각 가 작아지면 디스플레이 패널(101)과 프리즘 어레이(103) 간의 거리가 멀어지게 되어 입체 영상에 대한 화질이 떨어지는 문제점이 있다.However, when the height of the
다른 방법으로, 프리즘 어레이(103)를 구성하는 복수의 프리즘의 꼭지각의 크기를 줄임으로써 프리즘 어레이(103)에 입사되는 광선의 입사각 가 커져 제 1 입체 영상(107)과 제 2 입체 영상(105)이 분리될 수 있다. 하지만 프리즘의 꼭지각의 크기가 작아지게 되면 프리즘의 두께가 두꺼워지고 내부 전반사 등의 문제 등으로 인하여 화질의 저하가 발생할 수 있다. Alternatively, by reducing the size of the vertex angle of a plurality of prisms constituting the
이하에서는 상기 기재된 문제점을 해결하기 위한 공간 투영 영상 장치에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a spatial projection imaging apparatus for solving the problems described above will be described in detail.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 이용한 공간 투영 영상 장치의 도면이다. 2A and 2B are views of a spatial projection imaging apparatus using a field-of-view adjustment filter, according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 공간 투영 영상 장치(20)는 디스플레이 패널(101), 프리즘 어레이(103) 및 시역 조절 필터(105)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2A, the spatial
디스플레이 패널(101)은 홀로그램 영상을 출력할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(101)은 3차원 영상을 출력할 수 있는 패럴렉스 배리어, 렌티큘러 및 프리즘 어레이를 포함하는 3D 디스플레이 중 하나로 구성될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(101)은 3차원 체적 영상을 출력할 수 있는 집적 영상 디스플레이, 홀로그램 디스플레이, 회전 스크린 기반 체적 디스플레이, 다층 구조 기반의 체적 디스플레이 중 하나로 구성될 수 있다. The
프리즘 어레이(103)는 디스플레이 패널(101)의 전방에 설치되고, 디스플레이 패널(101)에서 출력된 홀로그램 영상의 광선을 굴절시켜 홀로그램 영상에 대응하는 입체 영상을 형성할 수 있다. The
시역 조절 필터(105)는 디스플레이 패널(101) 및 프리즘 어레이(103) 사이에 배치되고, 소정의 각도로 경사지게 설치될 수 있다. The field-of-
시역 조절 필터(105)는 디스플레이 패널(101)로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(101)에서 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 제 1 범위의 각도로 입사되는 제 1 광선은 프리즘 어레이(103)을 통과하지만, 제 2 범위의 각도로 입사되는 제 2 광선은 시역 조절 필터(105)에 의해 차단되게 된다. 잠시 도 3a 및 3b를 참조하여 시역 조절 필터(105)에 대하여 자세히 설명하기로 한다. The field-of-
도 3a를 참조하면, 시역 조절 필터(105)는 하면(301), 상면(303) 및 하면(301)과 상면(303) 사이에서 관찰자가 공간 투영 영상 장치를 바라볼 때 횡방향으로 연장된 복수의 배리어(311)를 포함할 수 있다. 3A, the field of
복수의 배리어(311)는 하면(301)으로부터 상면(303)을 향해 수직 방향으로 돌출되어 있으며, 관찰자가 공간 투영 영상 장치를 바라볼 때 종방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. The plurality of
복수의 배리어(311)의 높이(305)가 Ph이고, 복수의 배리어(311) 간의 배치 간격(307)이 Pw라고 할 때, 시역 조절 필터(105)를 통과할 수 있는 광선의 통과 각도(309)는 수학식 2와 같다. When the
도 3b를 참조하면, 복수의 배리어(311)의 높이 및 배치 간격(307)을 조절함으로써 광선이 통과되는 각도 및 차단되는 각도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 도면 부호 313은 배리어(311)의 제 1 배치 형태로서, 광선의 특정 각도 이내의 광선만을 통과시켜 특정 방향에서만 입체 영상을 볼 수 있다. Referring to FIG. 3B, the angle at which the light beam passes and the angle at which the light beam is blocked can be adjusted by adjusting the height and the
또한, 도면 부호 315는 배리어(311)의 제 2 배치 형태로서, 배리어(311)의 높이를 비교적 높게 설정함으로써 광선의 통과 각도를 좁게 조절할 수 있다.
또한, 도면 부호 317은 배리어(311)의 제 3 배치 형태로서, 배리어(311)의 높이를 낮게 설정함으로써 광선의 통과 각도를 넓게 조절할 수도 있다. 또한, 도면 부호 319 및 321와 같이, 복수의 배리어(311)의 배치 간격을 넓게 또는 좁게 설정함으로써 광선의 통과 각도를 넓게 또는 좁게 조절할 수도 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 시역 조절 필터(105)는 복수의 배리어(311)의 높이 및 배치 간격 중 적어도 하나를 조절함으로써 차단시킬 광선에 대한 소정의 각도를 변경할 수 있다. Referring again to FIG. 2A, the field-of-
예를 들면, 제 1 방향으로 입사되는 제 1 광선이 프리즘 어레이(103)로 입사되어 굴절되면, 프리즘 어레이(103)의 후방에 제 1 입체 영상(107)이 형성되나, 제 2 방향으로 입사된 제 2 광선은 시역 조절 필터(105)에 의해 차단되기 때문에 프리즘 어레이(103)의 후방에 제 2 입체 영상은 형성되지 않는다. For example, when a first ray incident in the first direction is incident on the
도 2b를 참조하면, 디스플레이 패널(101)의 한 픽셀(201)에서 출력되는 복수의 광선 중 시역 조절 필터(105)의 배리어(311)와 이루는 각도가 top인 제 1 광선(203)이 시역 조절 필터(105)에 입사되고, 시역 조절 필터(105)의 배리어(311)와 이루는 각도가 bot 인 제 2 광선(205)이 시역 조절 필터(105)에 입사되는 경우, 시역 조절 필터(105)의 통과 각도 에 따라 제 1 방향으로 입사되는 제 1 광선(203)은 시역 조절 필터(105)를 통과하고 제 2 방향으로 입사되는 제 2 광선(205)은 차단될 수 있다. 2B, an angle formed between the plurality of light beams output from one pixel 201 of the
따라서 제 1 방향의 제 1 광선(203)만이 프리즘 어레이(103)에서 굴절되어 공간상에 입체 영상으로 투영된다. 이를 통해 입체 영상의 겹침 없이 큰 입체 영상을 넓은 시역에서 볼 수 있게 된다. Accordingly, only the
만일, 시역 조절 필터(105)에서 광선의 통과 각도를 작게 조절하게 되면, 프리즘 어레이(103)로 입사되는 광선들의 각도가 작아지고, 공간 투영 영상 장치(20)의 수직 시역이 좁아지게 때문에 시역 조절 필터(105)의 통과 각도를 공간 투영 영상 장치(20)의 특성에 맞게 적절히 조절하여야 한다.If the angle of passage of the light rays is adjusted to be small in the
도 4a 및 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 시역 조절 필터(105)를 이용한 공간 투영 영상 장치(40)의 도면이다. 4A and 4B are views of a spatial
도 4a를 참조하면, 공간 투영 영상 장치(40)는 디스플레이 패널(101), 프리즘 어레이(103) 및 시역 조절 필터(105)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(101)은 홀로그램 영상을 출력할 수 있다. Referring to FIG. 4A, the spatial
프리즘 어레이(103)는 디스플레이 패널(101)의 전방에 소정 간격을 두고 설치되고, 디스플레이 패널(101)에서 출력된 홀로그램 영상의 광선을 굴절시켜 입체 영상을 형성할 수 있다. The
시역 조절 필터(105)는 디스플레이 패널(101)의 전방에 부착되고, 디스플레이 패널(101)로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(101)에서 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 제 1 범위의 각도로 입사되는 제 1 광선은 시역 조절 필터(105)를 통과하지만, 제 2 범위의 각도로 입사되는 제 2 광선은 시역 조절 필터(105)에 의해 차단되게 된다. The field-of-
잠시 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 시역 조절 필터(105)를 설명하기로 한다. 도 5를 참조하면, 시역 조절 필터(105)는 하면(501), 상면(503) 및 하면(501)과 상면(503) 사이에서 관찰자가 공간 투영 영상 장치를 바라볼 때 횡방향으로 연장된 복수의 배리어(513)을 포함할 수 있다. 복수의 배리어(513)는 소정 각도( p)로 기울어져 돌출되어 있으며, 관찰자가 공간 투영 영상 장치를 바라볼 때 종방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 5, a description will be made of a time-
복수의 배리어(513)가 경사진 상태로 배치되기 때문에 각 배리어(513)와 대략 평행을 이루는 광선만이 시역 조절 필터(105)를 통과할 수 있다. Since the plurality of
복수의 배리어(513)의 배치 간격(507)이 Pw이고, 높이(505)가 Ph이고, 각 배리어(513)의 기울어진 각도(511)가 p라고 하면, 시역 조절 필터(105)를 통과하는 광선의 통과 각도는 수학식 3과 같다. The
따라서 복수의 배리어(513)의 높이, 배치 간격 및 각도(배리어(513)의 기울어진 정도)를 조절하여 광선의 출력 방향 및 통과 각도를 조절할 수 있게 된다. Accordingly, it is possible to adjust the output direction of the light beam and the angle of passage by adjusting the height, the arrangement interval and the angle (inclination degree of the barrier 513) of the plurality of the
다시 도 4a를 참조하면, 시역 조절 필터(105)는 복수의 배리어(513)의 높이 및 배치 간격, 복수의 배리어(513)의 각도 중 적어도 하나를 변경함으로써 시역 조절 필터(105)에서 차단되는 광선의 소정 범위의 각도를 제어하도록 구성될 수 있다. Referring again to FIG. 4A, the field-of-
도 4b는 복수의 배리어(513)가 디스플레이 패널(101)의 상부 방향으로 기울어진 시역 조절 필터(105)를 이용한 것을 나타낸 도면이다. 도 4b를 참조하면, 디스플레이 패널(101)의 한 픽셀(401)에서 출력되는 광선 중 제 1 방향(상부 방향)으로 입사되는 제 1 광선(403)은 시역 조절 필터(105)의 배리어(513)의 높이, 배치 간격 및 각도에 따라 시역 조절 필터(105)를 통과할 수 있지만, 제 2 방향(하부 방향)으로 입사되는 제 2 광선(405)은 시역 조절 필터(105)를 통과하지 못하고 차단된다. 4B is a view showing a state in which a plurality of
도 6a 및 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 시역 조절 필터를 이용한 공간 투영 영상 장치(60)의 도면이다. 6A and 6B are views of a spatial
도 6a 및 6b를 참조하면, 공간 투영 영상 장치(60)는 디스플레이 패널(101), 프리즘 어레이(103), 시역 조절 필터(105) 및 제어부(501)를 포함할 수 있다. 프리즘 어레이(103)는 디스플레이 패널(101)의 전방에 설치될 수 있다. 6A and 6B, the spatial
시역 조절 필터(105)는 디스플레이 패널(101) 및 프리즘 어레이(103) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 시역 조절 필터(105)는 도 6a와 같이 디스플레이 패널(201) 및 프리즘 어레이(103) 사이에 소정의 각도로 경사지게 설치될 수 있다. 또는 시역 조절 필터(105)는 도 6b와 같이 디스플레이 패널(101)의 전방에 부착되어 설치될 수 있다. The field-of-
제어부(507)는 디스플레이 패널(101)로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하도록 시역 조절 필터(105)의 차단 각도를 제어할 수 있다. The
제어부(507)는 복수의 배리어의 높이, 배치 간격 및 기울어진 각도를 조절함으로써 소정 범위의 각도로 입사된 광선이 차단되도록 시역 조절 필터(105)의 차단 각도를 제어할 수 있다. The
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .
101: 디스플레이 패널
103: 프리즘 어레이
105: 시역 조절 필터101: Display panel
103: prism array
105: Time Zone Filter
Claims (11)
홀로그램 영상을 출력하는 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널의 전방에 설치되고, 상기 홀로그램 영상의 광선을 굴절시켜 입체 영상을 형성하는 프리즘 어레이; 및
상기 디스플레이 패널 및 상기 프리즘 어레이 사이에 배치되고, 상기 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하는 시역 조절 필터
를 포함하는, 공간 투영 영상 장치.
In a spatial projection imaging apparatus,
A display panel for outputting a hologram image;
A prism array disposed at a front side of the display panel to refract light rays of the hologram image to form a stereoscopic image; And
A hologram image filter disposed between the display panel and the prism array for intercepting light rays incident at a predetermined angle among the hologram image rays output from the display panel,
The spatial projection imaging device comprising:
상기 시역 조절 필터는 상기 디스플레이 패널 및 상기 프리즘 어레이 사이에 소정의 각도로 경사지게 설치되는 것인, 공간 투영 영상 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the field-of-view adjustment filter is installed between the display panel and the prism array at an angle.
상기 시역 조절 필터는 상기 소정의 각도가 변경 가능하도록 구성됨으로써 상기 소정 범위의 각도가 제어 가능하도록 구성된 것인, 공간 투영 영상 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the field-of-view adjustment filter is configured so that the predetermined angle is changeable so that the angle of the predetermined range is controllable.
상기 시역 조절 필터는 상면 및 하면 사이에서 횡방향으로 연장된 복수의 배리어
를 포함하는 것인, 공간 투영 영상 장치.
The method according to claim 1,
The field-of-view adjustment filter includes a plurality of barriers extending transversely between an upper surface and a lower surface
The spatial projection imaging device comprising:
상기 복수의 배리어는 상기 하면으로부터 상기 상면을 향해 수직 방향으로 돌출되어 있으며, 종방향을 따라 간격을 두고 배치되는 것인, 공간 투영 영상 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of barriers protrude in a vertical direction from the lower surface toward the upper surface, and are spaced apart along the longitudinal direction.
상기 시역 조절 필터는 상기 복수의 배리어의 높이 및 배치 간격 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 소정 범위의 각도를 제어하도록 구성된 것인, 공간 투영 영상 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the field-of-view adjustment filter is configured to control the angle of the predetermined range by changing at least one of a height and an arrangement interval of the plurality of barriers.
홀로그램 영상을 출력하는 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널의 전방에 소정 간격을 두고 설치되고, 상기 홀로그램 영상의 광선을 굴절시켜 입체 영상을 형성하는 프리즘 어레이; 및
상기 디스플레이 패널의 전방에 부착되고, 상기 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하는 시역 조절 필터
를 포함하는 것인, 공간 투영 영상 장치.
In a spatial projection imaging apparatus,
A display panel for outputting a hologram image;
A prism array disposed at a predetermined distance in front of the display panel and refracting a light ray of the hologram image to form a stereoscopic image; And
And a viewing angle adjusting filter attached to the front of the display panel for blocking rays incident on the hologram image at a predetermined angle among the rays of the hologram image outputted from the display panel,
The spatial projection imaging device comprising:
상기 시역 조절 필터는 상면 및 하면 사이에서 횡방향으로 연장된 복수의 배리어
를 포함하는 것인, 공간 투영 영상 장치.
8. The method of claim 7,
The field-of-view adjustment filter includes a plurality of barriers extending transversely between an upper surface and a lower surface
The spatial projection imaging device comprising:
상기 복수의 배리어는 상기 하면으로부터 상기 상면을 향해 수직 방향으로 돌출되어 있으며, 종방향을 따라 간격을 두고 배치되는 것인, 공간 투영 영상 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of barriers protrude in a vertical direction from the lower surface toward the upper surface, and are spaced apart along the longitudinal direction.
상기 시역 조절 필터는 상기 복수의 배리어의 높이 및 배치 간격 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 소정 범위의 각도를 제어하도록 구성되는 것인, 공간 투영 영상 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the field-of-view adjustment filter is configured to control the angle of the predetermined range by changing at least one of a height and an arrangement interval of the plurality of barriers.
디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널의 전방에 설치되는 프리즘 어레이;
상기 디스플레이 패널 및 상기 프리즘 어레이 사이에 배치되는 시역 조절 필터; 및
상기 디스플레이 패널로부터 출력된 홀로그램 영상의 광선 중 소정 범위의 각도로 입사된 광선을 차단하도록 상기 시역 조절 필터의 차단 각도를 제어하는 제어부
를 포함하는 것인, 공간 투영 영상 장치.
In a spatial projection imaging apparatus,
A display panel;
A prism array disposed in front of the display panel;
A field-of-view adjusting filter disposed between the display panel and the prism array; And
A controller for controlling a blocking angle of the field-of-view adjusting filter so as to block rays of light incident on the hologram image outputted from the display panel at an angle of a predetermined range,
The spatial projection imaging device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160166667A KR20180065587A (en) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | Three-dimensional image projection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160166667A KR20180065587A (en) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | Three-dimensional image projection apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180065587A true KR20180065587A (en) | 2018-06-18 |
Family
ID=62765679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160166667A KR20180065587A (en) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | Three-dimensional image projection apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20180065587A (en) |
-
2016
- 2016-12-08 KR KR1020160166667A patent/KR20180065587A/en not_active Application Discontinuation
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