KR20200119333A - 디스플레이 시스템 - Google Patents

디스플레이 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200119333A
KR20200119333A KR1020207026808A KR20207026808A KR20200119333A KR 20200119333 A KR20200119333 A KR 20200119333A KR 1020207026808 A KR1020207026808 A KR 1020207026808A KR 20207026808 A KR20207026808 A KR 20207026808A KR 20200119333 A KR20200119333 A KR 20200119333A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens sheet
projector
image
lens
sheet
Prior art date
Application number
KR1020207026808A
Other languages
English (en)
Inventor
가이 크레이머
Original Assignee
하이퍼스틸스 바이오테크놀로지 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하이퍼스틸스 바이오테크놀로지 코포레이션 filed Critical 하이퍼스틸스 바이오테크놀로지 코포레이션
Publication of KR20200119333A publication Critical patent/KR20200119333A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/602—Lenticular screens
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/06—Shields
    • F41H5/08—Shields for personal use, i.e. hand held shields
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/28—Reflectors in projection beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/604—Polarised screens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/606—Projection screens characterised by the nature of the surface for relief projection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62—Translucent screens
    • G03B21/625—Lenticular translucent screens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B25/00—Viewers, other than projection viewers, giving motion-picture effects by persistence of vision, e.g. zoetrope
    • G03B25/02—Viewers, other than projection viewers, giving motion-picture effects by persistence of vision, e.g. zoetrope with interposed lenticular or line screen
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/26—Stereoscopic photography by simultaneous viewing using polarised or coloured light separating different viewpoint images
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/349—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
    • H04N13/351—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking for displaying simultaneously
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/363—Image reproducers using image projection screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

본 발명은 렌즈 및 기타의 광학 재료의 다양한 배열로 제작된 재료를 이용하는 디스플레이 시스템에 관한 것이다. 이들 재료의 세심한 설계와 이용은, 이미지 및 비디오 디스플레이, 가상 현실, 몰입형 환경 뿐만 아니라, 건축, 예술, 엔터테인먼트 및 대화형 시스템에서 적용성을 갖는 많은 바람직한 시각적 효과를 가진 디스플레이 시스템을 달성하는데 이용될 수 있다.

Description

디스플레이 시스템
관련 출원
본 출원은, 그 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 명시적으로 포함되는, 2018년 2월 20일 출원된 미국 가출원 제62/632,526호; 및 2018년 7월 4일 출원된 미국 가출원 제62/693,959호에 대한 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 대체로 개선된 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 특히 시뮬레이션 또는 몰입 환경에서 이용하기에 적합한 개선된 디스플레이를 생성하기 위해 광과 상호작용하는 재료의 이용에 관한 것이다.
사용자가 적어도 부분적으로 시뮬레이션된 환경과 상호작용하는 것을 허용하는 시뮬레이터, 가상 현실 시스템 및 증강 현실 기술과 연계하여 이용되는 디스플레이 시스템이 알려져 있다. 이러한 기존 시스템은 전형적으로 컴퓨터 모니터 또는 입체 디스플레이에 의존하며, 시스템이 때때로 오디오 또는 햅틱 피드백으로 보강되기는 하지만 본질적으로 주로 시각적이다. 인기있는 예로서, 플레이어가 컴퓨터-시뮬레이션된 디지털 환경에서 가상 항공기를 조종하는 비행 시뮬레이터 비디오 게임이 포함된다.
증강 현실(AR)이란, 종종 현실 세계 객체와 컴퓨터 생성 디지털 데이터의 조합을 지칭한다. 통상적으로, AR은 컴퓨터-생성된 그래픽을 추가하여 디지털로 처리되고 보강된 비디오 및 이미지를 이용한다.
사용자의 위치 및 움직임을 포착하고 추적하는 이용 카메라를 포함하는 시스템도 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 제8,009,022호는 사용자의 위치와 움직임을 캡처하는 깊이 카메라, 사용자에게 가상 환경을 3D로 제공하는 3차원(3D) 디스플레이 디바이스, 및 예를 들어, 사용자가 가상 환경에서 가상 객체와 상호작용할 때 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용자에게 힘, 진동 및 움직임 중 하나 이상을 적용함으로써 터치감을 통해 사용자와 인터페이스하는 햅틱 피드백 디바이스를 포함하는 시스템을 설명한다.
사용자가 자신의 물리적 공간을 이동함에 따라, 깊이 카메라에 의해 그의 이미지가 캡처된다. 그 깊이 카메라의 데이터는 파싱되어 사용자의 위치를 가상 환경 내의 위치와 상관시킨다. 사용자 위치 또는 움직임이 가상 환경에서의 사용자의 표현으로 하여금 가상 객체를 터치하게 하면 대응하는 햅틱 피드백이 사용자에게 제공된다. 햅틱 피드백은, 사용자의 팔에 결합된 장갑의 이용을 통해 제공되고, 장갑은 사용자에게 가벼운 전기 자극을 제공할 수 있는 복수의 전극을 포함한다. 사용자가 가상 원통을 잡는 것에 대응하는 자신의 물리적 환경에서 움직이면, 시스템은 이것이 발생했다고 결정하고, 마치 사용자가 물리적 공간 내에서 물리적 원통을 잡은 것처럼 유사한 햅틱 경험을 사용자에게 제공하는 햅틱 피드백을 사용자의 손바닥과 손가락에 제공할 수 있다.
다른 형태의 대화형 또는 가상 시스템은, 은폐, 위장 및 기타의 시뮬레이션된 시각적 효과를 용이화하는 디스플레이를 포함한다. 이것은, 원하는 효과를 달성하기 위해 광과 광-굴절 재료에 대한 연구 및 효과적인 배열 광학 기구에 대한 관련 연구에 고무하는데 도움을 주었다. 때때로 변형 광학(transformation optics)이라고 불리는 연구 분야에 대한 이론적 프레임워크에서 정점을 이루는 모델을 만들려는 시도에서 많은 이론적 진보가 이루어졌다.
흥미롭고 유용한 시각적 환경을 시뮬레이션하는 많은 시스템이 존재하지만, 이러한 시스템은 종종 비용이 많이 들고, 정교하고 강력한 처리 능력, 위치 및 움직임을 추적하는데 이용되는 카메라, 생성되거나 디스플레이되는 비디오 데이터를 예상되는 시각적 이미지로 적합화하는 알고리즘이 요구한다는 것이 드러났다. 따라서, 개선이 필요하다. 본 발명의 목적은, 비용 효율적인 접근법을 이용하여, 시뮬레이션, 대화형 디스플레이 또는 몰입형 환경을 위한 개선된 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 양태는, 디스플레이 시스템, 가상 현실, 몰입형 환경 뿐만 아니라 건축, 예술, 엔터테인먼트, 디스플레이, 대화형 시스템 등에 적용할 수 있는 시각적 효과를 달성하기 위해 렌즈 및 기타 광학 재료의 다양한 배열로 이루어진 재료를 이용하는 디스플레이 및 시뮬레이션 시스템을 포함한다. 이들 재료는, 전자기 스펙트럼에서 광 및 기타의 광선의 굴절 및 반사를 활용하여 원하는 시각적 효과를 달성한다.
가시 광선, 근적외선, 근자외선 또는 다른 형태의 광 또는 더 일반적으로는 전자기파 중 하나 이상을 굴절 또는 반사하는 방식으로 배열된 복수의 렌즈로 구성된 재료가, 원하는 시각적 효과 및 시뮬레이션된 환경 및 몰입형 경험을 달성하는데 이용된다. 이러한 재료의 한 예는, 적어도 부분적으로 광을 반사하거나 굴절시키기 위해 렌즈 내의 선형 라인과 혼합될 수 있는, 선형 또는 비선형 형상의 렌즈들의 규칙적 또는 반-규칙적 패턴을 가질 수 있는 렌티큘러 렌즈 시트이다. 전형적인 렌티큘러 플라스틱 시트는, 한면이 매끄러운 반투명 플라스틱 시트이고 다른면은 다양한 시각적 착시(illusion)로의 2차원(2D) 이미지의 변환을 허용하는 렌티큘(lenticule)이라고 불리는 작은 볼록 렌즈로 제작된다. 각각의 렌티큘은, 확대경으로 역할하여 아래의, 즉, 매끄러운 면 상의 이미지 부분을 확대하고 디스플레이한다. 이용될 수 있는 다른 재료로는, 파리눈(fly's-eye) 렌즈 어레이라고 알려진, 작은 구면 렌즈 어레이 또는 많은 수의 작은 볼록 렌즈로 구성된 스크린이 포함된다. 이용될 수 있는 재료의 또 다른 예는, 선형 또는 어레이 프리즘 시트이다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 제1 프로젝터로부터 이미지를 수신하기 위한 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 제1 렌즈 시트에 근접한 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트를 포함하는 디스플레이 시스템이 제공되고; 여기서, 제1 극성은 제2 극성과 반대이고, 제1 프로젝터가 제1 이미지를 제1 렌즈 시트를 통해 제2 렌즈 시트 상으로 투사할 때, 제1 이미지는 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 외측 표면과 내측 표면을 갖는 투명한 본체(clear body); 외측 표면 위에 배치된 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 내측 표면 및 제1 렌즈 시트에 근접하게 배치되고, 제1 극성과는 반대의 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트를 포함하는 진압 방패(riot shield)가 제공되고, 여기서, 제1 이미지 소스와 통신하는 제1 프로젝터가 제2 렌즈 시트를 통해 제1 렌즈 시트 상으로 이미지를 투사할 때, 제1 이미지는 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 제1 프로젝터 및 제2 프로젝터로부터 제1 이미지를 수신하고 제2 프로젝터로부터 제2 이미지를 수신하는 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 및 제1 렌즈 시트에 근접한 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트를 포함하는 디스플레이 시스템이 제공되고; 여기서, 제1 극성은 제2 극성과는 반대이고, 제1 프로젝터가 제1 이미지를 제1 렌즈 시트를 통해 제2 렌즈 시트 상으로 투사할 때, 제1 이미지 및 제2 이미지는 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없고, 제2 렌즈 시트에 관한 제1 위치에서, 관찰자에게 제1 이미지는 볼 수 있지만 제2 이미지에는 볼 수 없으며, 제2 렌즈 시트에 관한 제2 위치에서, 관찰자에게 제2 이미지는 볼 수 있지만 제1 이미지는 볼 수 없다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 제1 프로젝터로부터 이미지를 수신하기 위한 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 각각이 제2 극성을 갖고 서로 인접하게 배열되어 적어도 부분적으로 둘러싸인 공간을 형성하며 제1 렌즈 시트에 근접한 복수의 2차 렌즈 시트를 포함하는 디스플레이 시스템이 제공되고; 여기서, 제1 극성은 제2 극성과는 반대이고, 제1 프로젝터는 제1 렌즈 시트를 통해 제2 렌즈 시트들 중 적어도 하나의 내측 표면 상으로 이미지를 투사하고, 둘러싸인 공간 외부로부터 2차 렌즈 시트들 중 임의의 2개의 상이한 시트의 외측 표면을 바라보는 관찰자는 둘러싸인 공간 내에 형성된 것처럼 보이는 가상 미끼 이미지(virtual decoy image)의 상이한 뷰들을 관찰한다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 렌즈 시트를 이용하는 방법이 제공되고, 이 방법은: 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트에 근접하고 제2 극성과는 반대의 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트를 배치하는 단계; 및 객체를 나타내는 이미지 데이터를 제1 시트를 통해 제2 시트 상으로 투사하는 단계를 포함하고, 여기서, 제1 프로젝터가 제1 이미지를 제1 렌즈 시트를 통해 제2 렌즈 시트 상으로 투사할 때, 제1 이미지는 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만, 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 반투명 디스플레이 표면 상으로 이미지를 투사하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 투사 디바이스를 이용하여 하나의 평행 방향(예를 들어, 좌측/우측 또는 수평)으로 이어지는 렌티큘들을 갖는 하나의 렌티큘러 시트를 통해 이미지 또는 비디오를 브로드캐스트한 다음, 제1 시트로부터 더 먼 거리에서, 반대 극성(예를 들어, 위/아래 또는 수직)으로 이어지는 렌티큘들을 갖는 제2 렌티큘러 시트 상으로 투사하여, 이미지가 제2 시트 상에서 인터레이싱됨으로써 이미지가 투사되지 않은 영역에서 반투명하게 유지되는 제2 렌티큘러 시트 상에 이미지 또는 비디오를 생성한다. 투사 소스에 대한 제1 시트의 근접성 및 제1 시트와 제2 시트 사이의 거리로 인한 이미지의 늘림(stretching)은, 투사 내에서 이미지를 조정하여 이미지가 제2 시트 상에서 정상 종횡비로 보이게끔 늘림을 보상함으로써 상쇄될 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 표면 상에 이미지를 갖는 매트(matte), 및 매트에 근접하게 배치된 제1 극성을 갖는 양면 렌즈 시트를 갖는 수동 디스플레이 시스템이 제공되고; 여기서, 양면 렌즈 시트에 관한 제1 위치에서, 관찰자에게 이미지의 제1 뷰는 볼 수 있고, 양면 렌즈 시트에 관한 제2 위치에서, 관찰자에게 제2 관찰된 뷰는 볼 수 있지만 제1 뷰는 볼 수 없으며, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치와는 상이하고, 상기 제1 뷰는 상기 제2 뷰와는 상이하다.
본 발명의 실시예를 단지 예로서 예시한 도면들에서,
도 1은 가시 광선에 관한 굴절 법칙의 원리를 나타내는 개략도이다;
도 2는 부분 단면도의 렌티큘러 렌즈 시트의 개략도이다;
도 3은 프로젝터에 가까운 수직 편광 시트를 갖는 실시예의 개략도로서, 투사된 비디오 이미지가 위아래에 고스트 이미지가 있는 밝은 수평 스트립으로서 인지된다;
도 4는 프로젝터에 더 가까운 제1 시트 및 이미지가 디스플레이되는 제2 시트를 갖는 실시예의 개략도이다;
도 5는 프로젝터에 더 가까운 제1 시트 및 이미지가 디스플레이되는 제2 시트를 갖는 실시예의 개략도이다;
도 6은 디스플레이 시트의 것과 반대쪽의 편광 렌즈를 갖는 프로젝터 렌즈를 통해 미끼 이미지가 투사되는 실시예의 도면이다;
도 7은 반대 극성을 갖는 렌즈들을 양면 상에 갖는 디스플레이 시트 상으로 미끼 이미지가 투사되는 실시예의 도면이다;
도 8은 미끼 이미지를 투사시키는데 이용되는 2개의 미끼 시트의 개략적인 블록도이다;
도 9는 이미지가 반 원통(half cylinder) 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 실시예를 도시한다;
도 10은 이미지가 반 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 또 다른 실시예를 도시한다;
도 11은 이미지가 반 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 또 다른 실시예를 도시한다;
도 12는 이미지가 반 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 역시 또 다른 실시예를 도시한다;
도 13은 이미지가 구면 디스플레이 상으로 투사되는 실시예의 개략도를 도시한다;
도 14는 디스플레이가, 상이한 유리한 지점들에서 볼 수 있는 상이한 이미지들을 디스플레이하는데 이용되는 복수의 표면을 포함하는 실시예의 개략도이다;
도 15는 디스플레이가, 상이한 유리한 지점들에서 볼 수 있는 상이한 이미지들을 디스플레이하는데 이용되는 복수의 표면을 포함하는 실시예의 개략도이다;
도 16은 디스플레이가, 상이한 유리한 지점들에서 볼 수 있는 상이한 이미지들을 디스플레이하는데 이용되는 복수의 표면을 포함하는 실시예의 개략도이다;
도 17은 고정된 거리로 떨어져 배치된 2개의 프로젝터를 갖는 디스플레이 시스템의 실시예의 개략도로서, 이 디스플레이 시스템은 프로젝터들 사이에 배치된 반대 극성의 2개의 렌즈 시트를 더 포함한다;
도 18은 고정된 거리로 떨어져 배치된 2개의 프로젝터를 갖는 디스플레이 시스템의 또 다른 실시예의 개략도로서, 이 디스플레이 시스템은 프로젝터들 사이에 배치된 반대 극성의 2개의 렌즈 시트를 더 포함한다;
도 19는 미러를 추가로 활용하는 도 4의 실시예의 한 변형의 개략도이다;
도 20은 미러를 추가로 활용하는 도 17 또는 도 18의 실시예의 한 변형의 개략도이다;
도 21은, 동일한 벽을 보고 있는 상이한 사용자들이 상이한 뷰를 갖는, 본 발명의 실시예의 예시적인 가상 현실 방의 개략도이다;
도 22는 프로젝터들이 그들 각각의 프로젝터 렌즈 내에 내장된 편광 렌즈를 갖는, 본 발명의 실시예의 예시적인 또 다른 가상 현실 방의 개략도이다;
도 23은 관점 의존 방식(perspective dependent manner)으로 볼 수 있는 2개의 상이한 이미지들을 디스플레이하는 원통 구성을 갖는 디스플레이 시스템의 개략도이다;
도 24는, 공간을 둘러싸도록 배열된 렌즈 시트의 관점 의존적 뷰를 이용함으로써, 소정 위치에서 3D 객체를 시뮬레이션하기 위한 디스플레이 시스템의 개략도이다;
도 25는, 본 발명의 예시적인 실시예에서, 투사된 이미지에서 관찰된 왜곡 아티팩트를 보상하기 위해 사전왜곡을 채용하는 시스템의 개략도이다;
도 26 내지 도 28은 본 발명의 실시예의 예시적인 진압 방패의 개략적 블록도이다;
도 29는 3차원 이미지를 시뮬레이션하는데 이용되는 렌티큘러 렌즈를 나타내는 블록도이다;
도 30은 이미지 및 비디오의 디스플레이에 이용되는 기둥(pillar)을 갖는 차량 내부의 간소화된 개략도이다;
도 31은 본 발명의 실시예의 예시적인 수동 디스플레이 시스템의 컴포넌트들의 간소화된 블록도이다;
도 32는 렌즈 시트의 관점 의존적 특성을 이용하여 움직임 시차(motion parallax)를 시뮬레이션하기 위해, 도 31의 컴포넌트들을 이용하여 구성된 수동 디스플레이 시스템의 간소화된 블록도이다;
도 33은, 2개의 단면 렌즈 시트를 맞대어 배치함으로써 제작된, 또 다른 양면 선형 렌즈 시트의 간소화된 개략도이다.
위에서 언급된 바와 같이, 본 발명의 실시예는, 디스플레이 시스템, 가상 현실, 몰입 환경, 건축, 예술, 엔터테인먼트, 대화형 시스템, 협업 시스템 등에 적용가능한 독특한 시각적 효과를 달성하기 위해 렌즈 및 기타의 광학 재료의 다양한 배열로 이루어진 재료를 이용하는 디스플레이 시스템 및 시뮬레이션된 환경을 포함한다. 이들 재료는, 전자기 스펙트럼에서 광 및 기타의 광선의 굴절 및 반사를 활용하여 원하는 시각적 효과를 달성한다.
굴절의 원리
비스듬한 각도로 재료 매체에 들어가는 광선이 방향을 바꾸는 것이 일반적으로 관찰된다. 이 현상을 굴절이라고 부른다. 굴절은 일반적으로 전파 속도(propagation speed)의 변화로 인해 파동 전파의 방향에서의 변화를 포함한다. 광의 경우, 굴절은 광이 매체에 들어갈 때 광의 느려짐으로 탐지될 수 있고, 광의 속도는 진공 속도 c = 3x108로부터 c/n으로 감소되며, 여기서 n은 매체의 굴절률이다.
도 1은 Snell의 법칙이라고도 알려진 굴절 법칙의 예시를 도시한다. 입사 광선(106)은, 초기 지점(P1)으로부터, 공기 등의 제1 매체(102)를 통해 이동하고, 제2 매체(104)로 들어간다. 입사 광선(106)은 계면(110)에서 굴절되어, 굴절된 광선(108)의 궤적이 지점 P2에 도달한다. 이것은, 광은 최소 시간을 요구하는 경로를 따라 한 지점으로부터 또 다른 지점으로 이동한다고 말하는 Fermat의 최소 시간의 원리에 의해 설명된다. 따라서, 입사각 θ1 및 굴절각 θ2는, P1로부터 P2까지의 광학적 경로 길이를 최소화하도록 하는 것이어야 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 매체와 제2 매체의 굴절률이 각각 n1과 n2라면, Snell의 법칙은 n1sinθ1 = n2sinθ2라고 말한다.
위에서 언급된 바와 같이, 많은 수의 렌즈로 구성되고, 그 서브세트가 서로 인접하거나, 가시 광선, 근적외선 및/또는 근자외선을 굴절시키는 방식으로 매우 근접하게 배열된 재료가 알려져 있다. 전형적인 예는 렌티큘러 렌즈 시트이다. 렌티큘러 렌즈 시트는 반투명 플라스틱으로 제작될 수 있다. 또한, 일부 렌티큘러 렌즈 시트는 한 측은 매끄러운 반면, 반대 측은 렌티큘이라고 불리는 작은 볼록 렌즈들로 구성될 수 있다. 이들 렌티큘들은 장면의 보통의 2차원 뷰를 형성할 수 있으며, 다양한 흥미로운 시각적 효과를 갖는 것처럼 보이다. 예를 들어, 렌티큘은 확대경 역할을 할 수 있다.
도 2는 부분 단면도의 렌티큘러 렌즈 시트의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 렌티큘러 시트(200)는 복수의 렌즈 또는 렌티큘(202)을 포함한다. 렌티큘러 렌즈로부터의 이미지는, 시야각(204)에 대응하는 V-형상의 뷰잉 영역 내에서 볼 수 있다. 시야각(204)은 작거나 클 수 있다. 작은 시야각(204)은 관찰자가 머리를 약간 돌리기만 하면 상이한 세트의 사진들이 보일 것이라는 의미에서 사진을 변화에 매우 민감하게 만든다. 광 시야각(204) 렌즈의 경우, 관찰자는 상이한 세트의 사진을 보기 위해 비교적 크게 변위하거나 머리를 돌릴 수 있어서, 관찰된 사진에서의 변화가 머리의 위치 또는 방향의 변위에 민감하지 않다. 그 결과, 좁은 시야각 렌즈는 3차원(3D) 효과에 적합하고 광 시야각 렌즈는, 애니메이션, 플립(flip), 모핑(morph) 또는 확대/축소 등의 동적 인쇄에 적합하다.
특별한 안경이나 기타 거추장스러운 물건의 필요없이 관찰자에게 3차원 이미지를 제시하는 디스플레이를 때때로 무안경식 입체 디스플레이라고 지칭한다. 처음의 무안경식 입체 방법은 배리어 기술(barrier technique)로서, 2개 이상의 사진을 스트라이프들로 분할하고 이들을 동일한 주파수의 일련의 수직으로 정렬된 불투명 막대(opaque bar) 뒤에 정렬하는 것을 포함했다. 이것은, G. A. Bois-Clair에 의해, 관찰자가 지나갈 때 한 사진으로부터 또 다른 사진으로 바뀌는 것처럼 보이는 그림에서 시연되었다.
나중에, 물리학자인 Gabriel M. Lippmann은 불투명 배리어 라인들 대신에 사진 표면에 일련의 렌즈를 이용하여, 모든 방향에서 시차가 있는 완전한 공간 이미지를 기록할 수 있었다. 이 프로세스는, 파리눈 렌즈 어레이 또는 일체형 렌즈 어레이라고 알려진 작은 구면 렌즈 어레이를 이용해 이미지를 기록하고 재생했다.
몇몇 과학자들은 렌티큘러 렌즈 어레이를 포함시킴으로써 일체형 렌즈 어레이를 단순화했다. 렌티큘러 렌즈 시트는 두꺼운 평철(plano-convex) 원통형 렌즈들의 선형 배열로 구성된다. 렌즈 시트는 투명하고, 초점면을 구성하는 배면은 납작하다. 이것은 또한, 시차 배리어 스크린과 광학적으로 유사하다. 요즘에는, 애니메이션, 3D 및 대형 포멧 및 대량 생산 기술을 위한 특유의 렌즈 설계가 있다.
렌티큘러 렌즈 시트를 제작하는데 이용되는 종래의 재료는, 광을 굴절시키는 능력을 유지하면서 가능한 한 투명하게 만들어졌다. 재료의 더 높은 투명도는 종종 바람직하며, 인쇄 등의 일부 응용에서는, 높은 투과율에 의해 더 깨끗하고 더 나은 시각적 효과를 실현할 수 있다. 재료는 또한, 열적으로 유도되는 왜곡을 감소시켜 렌티큘러 렌즈 시트가 선적을 위해 또는 인쇄기에서 이용하기 위해 롤링되는 것 등의 많은 상황에서 이용될 수 있을만큼 충분히 안정적이어야 한다. 렌티큘러 시트는 대개 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, PVC 및 폴리스티렌으로 제작된다. 렌즈들은, 흔히 종종 LPI(lens per inch)로서 측정되고 표시되는 적절한 밀도로 배열될 수 있다.
이들 렌즈들의 배열의 전형적인 실시예는, 도 2에 도시되고 앞서 논의된 바와 같이 V-형상의 시야 영역을 제공한다. 관찰자 위치 변화에 대한 이미지 감도는 시야각(204)에 의존한다. 작은 시야각(204)은 관찰자가 머리를 약간 돌리기만 하면 상이한 세트의 사진들이 보일 것이라는 점에서 사진을 변화에 민감하게 만든다. 광각 렌즈(204)의 경우, 관찰자는 상이한 세트의 사진들을 보기 위해 비교적 더 크게 머리를 돌릴 수 있어서 변화가 그렇게 민감하지 않다. 그 결과, 좁은 시야각 렌즈는, 3차원 효과 및 동적 인쇄에 적합하다.
렌티큘러 렌즈 시트를 제작하는데 이용되는 재료는, 인쇄기에서 이용될 수 있고 선적을 위해 롤링될 수 있도록 유연성을 유지하면서, 열적 왜곡이 감소되도록 안정적인 것이 바람직하다.
렌즈 시트의 제조
렌티큘러 렌즈 시트는 전형적으로 이러한 목적을 위해 주문 제작된 머신 또는 디바이스를 이용하여 제조된다. 한 이러한 디바이스는, 2005 년 8월 30일에 출원된 발명의 명칭이 "Lenticular lens pattern-forming device for producing a web roll of lenticular lens"인, 미국 공개 특허 출원 제US2005/0286134A1호에서 설명되어 있으며, 그 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 이 공개된 출원은, 렌티큘러 렌즈, 및 특히 렌티큘러 렌즈 웹으로서의 렌즈를 제조하는 방법으로서, 절단, 라미네이팅 및 라벨링을 포함한 렌즈의 다양한 최종 용도의 응용 등의 마무리 작업이 렌즈 웹의 제조와 인라인으로 달성되거나 수용될 수 있게 하는 방법을 설명한다. 공보는 또한, 중심 종축에 관해 회전가능한 하우징을 포함하는 렌티큘러 패턴-형성 디바이스를 개시한다. 하우징은 그루브 패턴(groove pattern)을 갖는 외측 표면을 갖는다. 그루브 패턴은, 원주 방향 및 길이 방향으로 연장되는 그루브를 외측 표면 상에 포함하고 그루브는 실질적으로 동일한 그루브 폭을 갖는다. 종방향으로 연장되는 그루브는 중심 종축과 실질적으로 평행하고, 그루브는 하우징의 외측 표면을 덮는다. 또한, 본 발명은 렌티큘러 이미지 웹을 제작하는데 이용될 수 있는 렌티큘러 렌즈 웹을 생성하기 위해 렌티큘러 패턴 형성 디바이스를 이용하는 방법을 더 포함한다. 이미지 웹은, 벽지, 배너, 라벨 등의 최종 제품을 생성하는데 이용될 수 있다.
후술될 본 발명의 일부 실시예는, 개선된 위장(camouflage)을 달성하기 위한 렌티큘러 렌즈 시트의 이용에 관한 것이다. 예를 들어, 하나의 적절한 유형의 렌티큘러 렌즈 시트가, 2009년 10월 20일 출원된 발명의 명칭이 "Plastic sheets with lenticular lens array"인 미국 특허 제8,411,363호에 기술되어 있으며, 그 내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 이 특허는, 적어도 2개의 부분을 갖는 제1 표면, 대향하는 제2 표면, 및 제1 표면에 형성된 복수의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 시트를 개시한다. 제1 표면의 각각의 부분은, 제1 표면의 인접한 부분의 센티미터 당 렌티큘러 렌즈의 수와는 상이한 센티미터 당 렌티큘러 렌즈의 수를 포함한다.
렌티큘러 렌즈 시트를 제작하는데 이용될 수 있는 여러 종류의 재료가 있다. 이들은, 아몰퍼스가 아니라 결정성을 유지하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함한다. PET는, 우수한 투명도, 양호한 개스 배리어 속성, 및 내용매성을 갖는다. 폴리프로필렌(PP)은 또한, 그 조각이 다이 절단 라미네이션 또는 제작을 완료되어야 하는 경우에 적합하다. 석유를 정제함으로써 생산되는 에틸렌과 암염(rock salt)으로부터 생산되는 염소를 결합함으로써 폴리 염화 비닐(PVC)도 역시 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예의 예시적인 렌즈를 포함하는 다양한 유형의 재료, 이러한 재료의 제작 방법, 및 이러한 재료를 구현하는 제품의 구체적인 응용 및 용도가 설명될 것이다.
시각적 은폐 및 속임수는, 종종 동일한 유형의 동물 또는 미끼에 의해 표현된 동물의 포식자를 유인하기 위해 미끼가 셋업되는 사냥 등의 많은 상황에서 유용하다. 종종 이들 미끼는 실물 크기이며, 이것은 미끼의 크기가 사슴이나 엘크의 실물 크기 버전일 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 물리적 미끼는 소정 영역을 드나드는 것이 어렵다.
그러나, 렌즈 시트 재료가 거의 투명하기 때문에, 배경색은, 그것이, 어떤 계절, 낮이든 밤이든 어떤 환경에도 혼합되는 것을 허용한다. 디스플레이할 미끼 이미지를 사실상 무제한으로 선택하여 렌즈 시트로 제작된 디스플레이에 상이한 이미지들이 투사될 수 있으므로 상이한 큰 물리적 미끼를 제공할 필요성을 피할 수 있다.
반대 극성의 2개의 렌즈 시트의 이용은, 아래에서 설명하는 바와 같이 인터레이싱 방식으로 이미지를 생성하는데 이용될 수 있다. 이러한 기술은, 정적인 미끼 또는 미끼 방목(decoy grazing)의 비디오를 브로드캐스트하는 프로젝터에 의한 독립형 미끼의 생성을 허용한다.
반대 극성을 갖는 2개의 시트의 경우, 제1 시트에서 렌즈들 또는 렌티큘들의 배열이 제1 특정한 방향(예를 들어, 수평으로 또는 좌측으로부터 우측으로)을 따르고, 반대 극성을 갖는 제2 시트에서, 렌즈들 또는 렌티큘들이 제1 방향에 대해 90도 또는 약 90도의(수직으로) 제2 방향으로(예를 들어, 수직으로 또는 상단으로부터 하단으로) 배치될 것이다.
인터레이싱 효과가 있는 단방향 투사
도 3은 프로젝터(301)에 가까운 수직 편광 시트(305)를 갖는 실시예의 개략도로서, 투사된 비디오 이미지는 밝은 수평 스트립(303)으로서 인지되고 스트립(303) 위아래에 고스트 이미지를 포함할 수 있다. 시트(305)의 수직 극성은 스트립(303)의 수평 정렬로 이어진다.
시트(305)가 도시된 바와 같이 프로젝터(301)와 제2 시트(307) 사이에 있도록 제2 수평 편광 시트(307)를 추가하는 것은, 투사된 비디오 이미지가 제2 시트(307) 상에서 정확하게 디스플레이되는 것을 허용한다.
제2 시트(307)의 렌즈는 반대 극성(즉, 수평 극성)으로 작동함으로써, 이미지(309)가 투사되지 않은 영역에서 반투명하게 유지되는 제2 시트(307) 상에 비디오 이미지(309)를 생성한다. 표적 또는 미끼를 기록하기 위해 검정색 배경을 이용하는 것은, 묘사된 이미지 주변에 반투명 배경을 생성한다.
제1 시트(305) 및 제2 시트(307)는 진압 방패로서 이용될 수 있다. 진압 시트에 이용될 때, (경찰관 또는 실험 설정에서 방패를 들고 있는 삼각대 등의) 진압 방패를 제자리에 유지하는 객체의 몸체는 방패 뒤쪽에 있을때 관찰자로부터 은닉된다. 더욱이, 방패 상의 비디오 이미지(309)의 위치는 관점에 의존한다.
프로젝터(301)는 2000 루멘 이상의 대형 프로젝터 또는 핸드헬드 200 루멘 휴대형 배터리 전원식의 프로젝터일 수 있고, 유사한 효과가 관찰된다. 따라서 내부 메모리와 배터리 전원이 있는 더 최근의 단거리-투사 프로젝터가 이용되어, 방패 상의 비디오 이미지가 사람 또는 아이템의 위협적이지 않은 묘사를 디스플레이하고 한 명 이상의 보안 요원 또는 병사를 뒤에 은닉하는, 군대 또는 군사용으로 이용될 수 있는 시스템을 생성할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 예시적인 재료는 군용 차량 앞에 있을 수 있고, 일반 스포츠 유틸리티 차량(SUV) 또는 농장 차량 또는 동물을 재료 위에 묘사하여 적을 속이는데 이용될 수 있다.
상기의 한 변형에서, 프로젝터(301) 등의 프로젝터는, 탱크(예를 들어, M1 Abrams 탱크) 또는 병사의 이미지 또는 비디오를 단순히 브로드캐스트하여 후술되는 바와 같이 현실감 있는 미끼를 생성할 수 있다.
상기 기술들 중 임의의 것을 이용하는 또 다른 관련된 응용 또는 실시예는, 렌티큘러 이미지 또는 렌티큘러 비디오를, 시트 내의 그 렌즈의 2개의 극성 및 주파수 중 하나와 정합하는 재료 상으로 투사하는 것이며, 이것은, 하나 이상의 디스플레이 시트 상으로의 독립형 3차원 이미지 또는 비디오를 허용할 것이다.
도 4에 도시된 실시예에서, 제1 관찰자(402) 및 제2 관찰자(410)는 프로젝터(408)의 반대편에 있다. 제1 시트(406)는, 미끼 이미지가 제공되는 제2 시트(404)보다 프로젝터(408)에 더 가깝다. 관찰자(402) 및 관찰자(410) 양쪽 모두는 제2 렌즈 시트(404) 상의 미끼 이미지를 볼 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 시트(406) 및 제2 렌즈 시트(404)는 반대 극성을 갖는다.
도 5는, 대응하는 렌즈 시트의 극성이 반전된 도 4에 도시된 실시예와 약간 상이하지만 유사한 실시예를 도시한다. 도 5에서, 제1 관찰자(502) 및 제2 관찰자(510)는 프로젝터(508)의 반대편에 있다. 제1 시트(506)는, 미끼 이미지가 제공되는 제2 시트(504)보다 프로젝터(508)에 더 가깝다. 관찰자(502) 및 관찰자(510) 양쪽 모두는 제2 시트(504) 상의 미끼 이미지를 볼 수 있을 것이다. 다시, 제1 시트(506) 및 제2 시트(504)는, 각각 수직 및 수평 평행선을 이용하여 도시된 바와 같이, 반대 극성을 갖는다.
도 4, 도 5, 도 6 내지 도 7, 도 9, 도 10, 도 12 및 도 13은, 도 8에 예시된 실시예 등의 미끼와, 도 21 및 도 22에 도시된 디스플레이에서 이용될 수 있는 실시예를 나타낸다.
도 6은 디스플레이 시트와는 반대의 편광 렌티큘러 렌즈를 갖는 프로젝터 렌즈를 통해 미끼 이미지가 투사되는 실시예를 도시한다. 프로젝터 렌티큘러 렌즈(608)를 갖는 프로젝터(606)는 디스플레이 시트(604)에 미끼 이미지를 투사한다. 제1 관찰자(602) 및 제2 관찰자(610)는 프로젝터(606)의 반대편에 있다. 디스플레이 시트(604)와 프로젝터 렌즈(608)는 반대 극성을 갖는다. 도시된 예에서, 프로젝터 렌즈(608)는 수평 편광을 갖는 반면 시트(604)는 수직 편광을 갖는다.
관련된 대안적인 실시예에서, 렌즈(608)는 수직 편광을 가질 수 있는 반면 시트(604)는 수평 편광을 가질 수 있도록 극성이 반전될 수 있다. 관찰자(602) 및 관찰자(610)는 양쪽 모두 미끼 이미지를 볼 수 있을 것이다.
도 7은, 양면에 렌즈를 갖지만 반대 극성을 갖는 디스플레이 시트 상에 미끼 이미지가 투사되는 실시예를 도시한다. 프로젝터 렌즈(708)를 갖는 프로젝터(706)는 디스플레이 시트(704) 상으로 미끼 이미지를 투사한다. 그러나, 이 실시예에서, 프로젝터 렌즈(708)는 편광 렌즈를 갖지 않는다. 제1 관찰자(702) 및 제2 관찰자(710)는 프로젝터(706)의 반대편에 있다. 디스플레이 시트(704)는 양면 상에 렌즈를 갖지만 반대 극성을 갖는다. 관찰자(702)는 미끼 이미지를 볼 수 있지만 관찰자(710)는 극성 및 시야각에 따라 미끼 이미지를 볼 수 있거나 볼 수 없을 것이다.
관찰자(702) 측에 제2 프로젝터가 있는 실시예에서, 이미지가 배경 풍경 및 미끼 전경 이미지를 포함한다면, 미끼 이미지는, 반대편에서만, 즉, 관찰자(702)에 의해서만 볼 수 있는 반면, 배경 풍경은 양쪽 모두에서 볼 수 있다. 미끼 이미지를 볼 수 있는 측에서는 배경이 미끼 이미지 뒤쪽에서만 좁은 각도에서 볼 수 있는 반면, 배경은 매우 넓은 각도에 걸쳐 반대 측에서 볼 수(관찰자(710)에 의해 볼 수) 있지만 미끼 이미지는 그 측에서는 볼 수 없다.
하나의 프로젝터로부터의 이미지의 양면에서의 이러한 가시성은, 반대 극성의 2개의 렌즈 시트가 서로 매우 근접하거나 접촉할 때만 발생한다.
더욱이, 관찰자(702) 측에 제2 프로젝터를 갖는 실시예에서, 하나의 프로젝터로부터의 이미지의 양면에서의 가시성은, 배경만을 보여주는 면이 수직으로(위-아래) 배치된 렌즈를 갖는 반면, 미끼 이미지와 배경(좁은 시야각 내에서) 양쪽 모두를 보여주는 면은 수평으로(좌측-우측) 배치된 렌즈를 갖도록 극성이 셋업될 것을 추가로 요구한다.
이러한 상기의 기술을 이용하여, 군대 병사가 방어 위치 주변에 미끼 병사를 배치하여 적들이 더 큰 전력을 인지하게 할 수 있다. 전투가 발생하면 적들은 선택할 더 많은 표적을 가짐으로써 실제 병사를 보호하고 미끼가 맞았을 경우 총알이 재료를 뚫고 그대로 유지되고 미끼는 부상을 입지 않은 것처럼 보이기 때문에 실제 병사로부터 화력을 더 멀어지게 할 것이다.
상기 시나리오의 간소화된 실시예가, 2개의 미끼 시트(802, 804)를 도시하는 도 8에 개략적으로 도시되어 있다. 미끼 시트(802, 804)는, 실제로 존재하는 것보다 훨씬 더 큰 전력의 착시를 생성하기 위해 프로젝터(806)로부터 투사되는 병사의 미끼 이미지(808)를 갖도록 각각 이용된다.
이미지는, 이미지를 인터레이싱하는 제2 시트(804) 상의 재료의 매끄러운 측 또는 렌즈 측에서 볼 수 있지만, 도시된 바와 같이 렌즈 측이 관찰자(810) 쪽으로 향할 경우 이미지를 보면 더 좋거나 훨씬 최적의 결과가 발생한다. 이것은 매끄러운 측의 반사 방지 코팅으로 개선될 수 있고, 렌즈 측의 이들 반사 방지 코팅으로도 결과를 향상시킬 수 있다. 프로젝터 쪽으로 향하는 매끄러운 측은 또한, 관찰자가 프로젝터(806) 측에 있는 경우 더 잘 인지되는데, 이것은, 매끄러운 면이 이미지를 프로젝터 측으로 다시 반사하는 것을 돕기 때문이다.
프로젝터(806)는, 관찰자(810)가 프로젝터(806)에 관해 관찰자로부터 더 멀리 떨어져 있는 (미끼 시트(802, 804) 중 하나 등의) 재료 쪽을 향하여 관찰자로부터 이격된 측면에 있을 수 있다. 프로젝터(806)에 가장 가까운 시트(804) 상의 재료는, 관찰자(810)가 시트(804)를 넘어서 보고 시트(802) 상의 미끼를 보는 것을 허용하기 위해 시트(802)보다 짧아야 할 것이다.
각각의 시트의 양면에 반대 극성을 갖고 있어서 어느 시트에도 매끄러운 면이 없이 제조된 렌즈를 갖는 개선 - 즉, 제1 시트는 양면에 위아래로 이어지는 렌즈를 갖는 반면 제2 시트는 양면에 좌측으로부터 우측으로 이어지는 렌즈를 가지며 제1 시트와는 반대가 될 것이다. 이들 극성은, 서로 반대되는 한, 2개의 시트들에서 서로 바꿀 수 있다.
더 큰 미끼 시트 재료를 이용하여, 장갑차 및 탱크 등의 더 큰 객체의 이미지가 브로드캐스트될 수 있다. 더 큰 미끼 시트 재료는 작은 골프 카트에 부착될 수 있다. 대안으로서, 공격 헬리콥터의 이미지를 브로드캐스트하기 위해 더 큰 재료가 풍선에 부착될 수 있다.
시설 주변에 매우 큰 미끼 시트를 배치하는 것은, 차량, 병사 및 항공기의 대형 정적 또는 움직이는 디스플레이를 제공하여, 이들 미끼를 생성하고 운영하는 최소한의 비용으로, 시설 주변에 훨씬 더 큰 방어력 또는 공격력이 있다고 믿도록 적을 속일 수 있다.
다른 예시적인 실시예는, 한면 또는 양면에 렌즈를 갖는 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트를 포함한다. 하나의 특정한 실시예에서, 프로젝터 쪽으로 향하는 원통의 면에, 렌즈들이 제1 극성으로 배열되는 반면 반대쪽 면에서 렌즈들은 제1 세트의 렌즈들과는 반대 극성으로 배열된다. 이것은, 곡면의 우측에서 이미지의 일부를 볼 수 있는, 깊이의 한 요소를 생성하고, 관찰자가 좌측으로 이동하면, 관찰자는 우측으로부터는 볼 수 없는 이미지의 일부를 볼 수 있다. 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이 양쪽 렌즈 모두는 동일한 방향으로 만곡될 수 있거나 제1 렌즈는 납작할 수 있다. 곡면은, IMAX 스크린 및 새로운 텔레비전 상에서, 렌즈를 갖는 스크린 상의 반사를 감소시키는 도움이 되도록 오목할 수 있다.
관련 실시예에서, 반대 극성의 렌즈들은 동일한 재료로 제조되어 재료의 한 면에서는 렌즈가 위아래로 이어지고 다른 면에서는 렌즈가 우에서 좌로 이어진다. 이 결합된 렌즈 재료 상에서 인터레이싱된 이미지를 얻기 위해 어떠한 다른 렌즈도 필요하지 않으며, 2개의 렌즈 사이에 왜곡을 허용하는 분리가 없기 때문에 재료 상의 이미지 또는 비디오를 바로 고치기 위해 어떠한 왜곡도 요구되지 않는다. 이 단일 재료는, 납작한 시트, 만곡형 또는 임의의 기하하적 형상으로 제조되어, 또는 큐브 또는 피라미드 등의 다수의 만곡된 또는 경사진 시청가능한 표면을 가질 수 있는 투사 스크린을 제공할 수 있다. 재료의 부분적인 형상 또는 재료의 전체 형상 위에 이미지 또는 비디오를 제공하기 위해 하나보다 많은 프로젝터가 성형된 스크린의 표면 상으로 투사할 것이 요구될 수 있다.
불규칙한 형상의 렌즈 시트
도 9는, 미끼 이미지일 수 있는 이미지가 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 실시예를 도시한다. 프로젝터(906)는, 도시된 바와 같이 후방 절반과 반대로 편광되는 전방 절반을 갖는 원통형 디스플레이 시트(904) 상으로 이미지를 투사한다. 도시된 실시예에서, 전방 절반은 수평으로 편광되는 반면, 이미지 내의 객체가 초기에 투사되는 후방 절반은 처음에 수직으로 편광된다. 관찰자(902)는 원통형 디스플레이 시트(904)의 전방 절반에 형성된 이미지를 본다.
도 10은, 미끼 이미지일 수 있는 이미지가 반 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 실시예를 도시한다. 프로젝터(1006)는, 도시된 바와 같이 프로젝터(1006)에 더 가까운 제2 시트(1005)와는 반대로 렌즈가 편광된 반 원통형 디스플레이 시트(1004) 상으로 이미지를 투사한다. 도 10에는 납작한 제2 시트(1005)가 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 시트(1005)는 역시 만곡될 수 있다. 제1 관찰자(1002)는 원통형 디스플레이 시트(1004)의 전방 절반에 형성된 이미지를 본다. 제2 관찰자(1008)는, 시트(1005)가 관찰자(1008)가 시트(1004)를 보는 것을 방해하지 않는다면 반 원통형 디스플레이 시트(1004)에 형성된 동일한 이미지를 역시 본다.
도 11은, 미끼 이미지일 수 있는 이미지가 반 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트 상으로 투사되는 또 다른 실시예를 도시한다. 프로젝터(1106)는, 수직 및 수평선으로 도시된 바와 같이 렌즈들이 서로 반대로 편광된 2개의 절반 원통형 디스플레이 시트를 함께 배치함으로써 형성되는 절반 원통형 디스플레이 시트(1104) 상으로 이미지를 투사한다.
제1 관찰자(1102)는 반 원통형 디스플레이 시트(1104)의 외측 면에 형성된 이미지를 본다. 제2 관찰자(1108)는 또한, 반 원통형 디스플레이 시트(1104)의 내측 면 상의 동일한 이미지를 본다. 도 7을 참조하여 앞서 언급된 바와 같이, 단일 프로젝터로부터의 배경 및 미끼 전경을 갖는 이미지의, 디스플레이 시트(1104)의 양면 상에서의 가시성은, 디스플레이 시트(1104)를 구성하는 2개의 렌즈 시트가 반대 극성이고 서로 매우 가깝거나 접촉할 때만 발생한다. 더욱이, 관찰자 측에 제2 프로젝터를 갖는 실시예에서, 하나의 프로젝터로부터의 이미지의 양면에서의 가시성은, 배경만을 보여주는 면이 수직으로(위-아래) 배치된 렌즈를 갖는 반면, 미끼 이미지와 배경(좁은 시야각 내에서) 양쪽 모두를 보여주는 면은 수평으로(좌측-우측) 배치된 렌즈를 갖도록 극성이 셋업될 것을 더 요구한다.
도 12는, 미끼 이미지일 수 있는 이미지가 반 원통 형상의 만곡형 렌즈 세트로 구성된 만곡형 렌즈 시트 상으로 투사되는 또 다른 실시예를 도시한다. 편광 프로젝터 렌티큘러 렌즈(1207)를 갖는 프로젝터(1206)는 원통형 디스플레이 시트(1204) 상으로 이미지를 투사한다.
디스플레이 시트(1204) 상의 렌즈 및 프로젝터 렌티큘러 렌즈(1207)는 반대 극성을 갖는다. 제1 관찰자(1202)는 원통형 디스플레이 시트(1204)의 전방 절반에 형성된 이미지를 본다. 제2 관찰자(1208)는 반 원통형 디스플레이 시트(1204) 상에 형성된 동일한 이미지를 역시 본다.
이하에서 논의될 대안적인 실시예에서, 디스플레이는 상이하게 성형될 수 있고, 심지어 복수의 디스플레이 표면을 갖는 3차원 구성을 가질 수도 있다.
도 13은 관찰자(1302)가 프로젝터(1306)로부터 구면 디스플레이(1304) 상으로 투사된 이미지를 보는 예시적인 실시예의 개략도를 도시한다. 관찰자(1302)는 구면 디스플레이(1304)의 한 측에 있는 반면 프로젝터(1306)는 도시된 바와 같이 프로젝터(1306)의 반대 측에 있다. 프로젝터(1306) 또는 적어도 그 일부 쪽으로 향하는 구면 디스플레이(1304)의 후방 반구는, 이미지가 나타나는 디스플레이(1304)의 전방 반구(또는 적어도 그 일부)의 반대 극성을 가질 것이다.
도 14는 복수의 프로젝터가 수반되는 또 다른 실시예의 개략도를 도시하며, 관찰자는 자신의 위치에 따라 상이한 이미지를 본다. 제1 관찰자(1402)는 제1 프로젝터(1410)로부터 디스플레이 표면(1406) 상으로 투사된 이미지를 본다. 제2 관찰자(1412)는 제2 프로젝터(1404)로부터 또 다른 디스플레이 표면(1408) 상으로 투사된 또 다른 이미지를 본다. 프로젝터(1404)와 디스플레이 표면(1408) 사이에 디스플레이 표면(1408)의 반대 극성의 렌즈 재료가 있을 것이다. 유사하게, 프로젝터(1410)와 디스플레이 표면(1406) 사이에 디스플레이 표면(1406)의 반대 극성의 렌즈 재료가 있을 것이다. 대안으로서, 프로젝터들의 렌즈는 반대 극성의 렌티큘러 렌즈를 가질 수 있어서, 프로젝터(1404) 상의 프로젝터 렌티큘러 렌즈 극성은 디스플레이 표면(1408)과는 반대이고 프로젝터(1410) 상의 프로젝터 렌티큘러 렌즈 극성은 디스플레이 표면(1406)과는 반대일 것이다.
도 15는, 이미지 또는 비디오가 디스플레이의 많은 측면에 디스플레이되는 역시 또 다른 실시예의 개략도를 도시한다. 하나 이상의 프로젝터(1520, 1514)가 이용될 수 있다. 프로젝터(1520)는 디스플레이(1506) 상으로 이미지를 투사한다. 면(1504) 및 면(1508) 등의 디스플레이(1506)의 상이한 면들은 상이한 이미지를 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(1506)는 일반적으로 형상이 다면체일 수 있고, 특히 도시된 바와 같이 4면체일 수 있다. 프로젝터(1514)는 디스플레이(1516) 상으로 이미지를 투사한다. 디스플레이(1516)의 상이한 면들은 도시된 바와 같이 상이한 이미지를 디스플레이할 수 있다. 관찰자(1502, 1510) 및 관찰자(1512, 1518)는 각각 디스플레이(1506) 및 디스플레이(1516) 상으로 투사된 그들 시야 내의 이미지를 볼 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 프로젝터와 이미지가 묘사되는 표면 사이에 반대 극성의 렌즈 시트 재료(미도시)가 있다. 대안으로, 프로젝터들의 렌즈는 위에서 설명된 바와 같이 반대 극성의 렌티큘러 렌즈를 가질 것이다.
도 16은, 광고, 예술, 건축 등의 많은 잠재적인 응용에서 복수의 프로젝터가 이용되는 복합 형상의 디스플레이를 도시한다. 예시적인 복합 디스플레이(1608)는 그 표면의 아래, 위 또는 측면으로부터 투사된 이미지를 디스플레이한다. 디스플레이(1608)는 다면체 형상일 수 있다. 투사는 또한, 디스플레이(1608) 내로부터 발산될 수 있다. 따라서, 관찰자(1602, 1612)는 프로젝터(1604, 1606, 1610, 1614 및 1616)에 의해 투사될 때 디스플레이(1608)의 많은 표면(1618)에서 다양한 이미지를 볼 수 있다. 다시, 본 기술분야의 기술자라면, 프로젝터와 이미지가 묘사되는 표면 사이에 반대 극성의 렌즈 시트 재료(미도시)가 있다는 것을 이해할 것이다. 대안으로서, 프로젝터의 렌즈는 도 15를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 반대 극성의 렌티큘러 렌즈를 가질 것이다.
양방향 투사 디스플레이 시스템
도 17 및 도 18에 도시된 또 다른 예시적인 실시예에서, 2개의 프로젝터가 서로 마주 향하도록 제1 고정된 거리만큼 떨어져 배치된 디스플레이 시스템은 그들 각각의 이미지를 서로를 향해 투사한다. 반대 극성을 갖는 2개의 렌즈 시트가 프로젝터들 사이에서 제2 고정된 길이만큼 떨어져 배치된다. 제2 길이는, 렌즈 시트가 프로젝터들 사이에 배치되므로 제1 길이보다 짧다.
도 17 및 도 18에 도시된 디스플레이 시스템(1700)의 특정한 실시예에서, 컴퓨터(1718)에 접속된 프로젝터(1712) 및 또 다른 컴퓨터(1720)에 접속된 또 다른 프로젝터(1710)는 약 12 피트 떨어져 서로 마주 향하도록 배치된다. 이 거리는 달라질 수 있고, 위에서 언급된 12 피트의 특정한 거리는 예시일 뿐이다. 반대 극성으로 배열된 그들 각각의 렌즈를 갖는 제1 렌즈 시트(1704) 및 제2 렌즈 시트(1708)가 서로 약 2(two) 피트 떨어진 2개의 프로젝터(1712, 1710) 사이에 배치된다. 이 거리는 달라질 수 있고, 위에서 언급된 2(two) 피트의 특정한 거리는 예시일 뿐이다.
동작시, 도 17에 도시된 바와 같이, 프로젝터(1710)를 이용하여 컴퓨터(1720)로부터 이미지(1722)를 투사할 때, 도시된 바와 같이, 투사된 이미지(1706)는 먼저 프로젝터(1710)에 가장 가까운 렌즈 시트(1708)를 통과하고 렌즈 시트(1704) 상에서 인터레이싱될 것이다.
동시에, 도 18에 도시된 바와 같이, 프로젝터(1712)를 이용하여 컴퓨터(1718)로부터 이미지(1714)를 투사할 때, 도시된 바와 같이, 투사된 이미지(1707)는 먼저 프로젝터(1712)에 가장 가까운 렌즈 시트(1704)를 통과하여 더 먼 렌즈 시트(1708) 상에서 인터레이싱될 것이다.
이해할 수 있는 바와 같이, 특정한 도시된 배열에서, 도 17의 사용자(1702)는 렌즈 시트(1704) 상의 이미지를 볼 수 있지만 렌즈 시트(1708) 상의 동일한 이미지(1706)는 볼 수 없을 것이다. 유사하게, 도 18의 사용자(1724)는 렌즈 시트(1708) 상의 이미지(1707)를 볼 수 있지만 렌즈 시트(1704) 상의 동일한 이미지는 볼 수 없다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 상기 실시예의 흥미로운 응용은 동시 비디오 브로드캐스트이다. 투사된 비디오 시퀀스 또는 영화는 이미지와 동일한 방식으로 거동할 것이다, 즉, 사용자(1702)는 렌즈 시트(1704) 상으로 투사된 비디오 시퀀스를 볼 수 있지만 사용자(1702)는 자신의 위치에서 렌즈 시트(1708) 상의 비디오를 볼 수 없다. 유사하게, 사용자(1724)는, 렌즈 시트(1708) 상으로 투사되고 인터레이싱된 비디오를 볼 수 있지만 자신의 위치에서 렌즈 시트(1704) 상의 비디오 시퀀스를 보지 못할 것이다.
본 발명의 발명자는 렌즈 시트들이 2 피트 간격으로 배치될 때 관찰자가 시야각 또는 관점을 변경하면 이미지가 렌즈 시트 상에서 변위되어 관찰자 특유의 깊이의 요소를 제공한다는 것을 발견했다. 관찰된 변위된 이미지는 제2 관찰자에 대해 상이하며, 유사하게, 렌즈 시트의 동일한 측에 있는 사람마다 상이할 것이다. 이 효과는 이미지 또는 비디오가 수평 극성에 있을 때 더 분명했다. 수직 극성의 반대 측에서 재생중인 제2 동영상 또는 영화는 관찰자와 렌즈 사이의 관찰자 거리 변화와 관련하여 상하 움직임이 더 많이 인지되어 약간 상이했다 - 즉, 관찰자가 가까와질수록, 이미지는 관찰자의 거리와 관련하여 렌즈 상에서 위로 이동한다.
상기의 발견은 도 17 및 도 18의 실시예에 대한 새로운 용도를 제공하고, 각자에 대해 상이한 관점을 제공하는 복수의 사람들을 위한 몰입형 체험실을 예시하는 도 21 또는 도 22의 실시예의 홀로덱 응용(holodeck application)을 확인시켜 준다.
깊이의 요소 및 관점은, 사이에 약간의 간격 또는 거리(예를 들어, 2 피트)를 갖는 반대 극성의 2개의 렌즈 시트(1704, 1708)로부터 나온다. 이것은, 한 프로젝터가 서로 떨어져 있는 양쪽 렌즈 시트(인치 또는 피트 간격)를 통해 브로드캐스트하는 경우에도 적용된다 - 렌즈 사이의 간격이 클수록 관찰자의 관점이 바뀔 때 더 많은 움직임이 발생한다.
2개의 렌즈 시트가 함께 고정되었을 때, 이미지는 관찰자의 관점에 기초한 어떠한 움직임 변화도 갖지 않았다. 또한, 양측으로부터 2개의 프로젝터를 이용할 때 각각의 렌즈는 가장 가까운 프로젝터로부터의 고스트 이미지를 제2 프로젝터로부터 이미지 또는 영화 위에 보여줄 것이다.
도 9의 원통 형상의 시트(904)에서와 같이 상이한 각도를 가질 수 있는 렌즈 시트 상의 렌즈들의 더 좁은 구성은, 비디오의 선명도와 시야각을 증가시키고 렌즈들의 더 큰 구성이 이용될 때 볼 수 있는 광의 대역 및 프리즘(무지개) 효과를 감소시킨다.
미러를 갖춘 디스플레이 시스템
본 발명의 한 실시예의 예시적인 또 다른 디스플레이 시스템이 도 19에 도시되어 있다. 이 디스플레이 시스템은, 프로젝터(1910), 및 제1 렌즈 시트(1902)와 제2 렌즈 시트(1906) 사이에 배치된 미러(1904)를 포함한다. 이러한 배열은 모든 컴포넌트를 수용하는 더욱 컴팩트한 디스플레이 시스템을 허용한다. 이러한 배열은, 프로젝터(1910) 등의 렌즈 시트(1902) 뒤쪽의 컴포넌트가 (모퉁이 주변의) 관찰자(1908)에게 은닉되는 것을 허용한다.
렌즈 시트(1902) 및 프로젝터(1910)는, 위에 프로젝터 렌즈 또는 프로젝터 렌즈 커버를 갖는 프로젝터로 대체될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면 이해하는 바와 같이, 프로젝터 렌즈 또는 커버는 투사된 서브-이미지의 인터레이싱을 허용하도록 렌즈 시트(1906)와는 반대 극성을 가질 것이다. 렌즈 시트(1906)는 또한, 앞서 설명된 실시예들과 관련하여 논의된 바와 같이 상이한 기하학적 형상들을 활용할 수 있다.
상기 실시예에서, 비디오 이미지가 프로젝터(1910)로부터 투사될 때 렌즈 시트(1906) 상에 디스플레이된 이미지에서 종횡비의 왜곡이 관찰될 수 있다. 이것은, 더 먼 거리를 생성하는 미러 바운스(mirror bounce)를 갖는 2개의 재료 사이의 거리 때문일 수 있다. 이러한 왜곡을 보정하기 위해, 투사되는 비디오의 수평 및 수직 비율이 후술되는 바와 같이 변경될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예의 예시적인 역시 또 다른 변형에서, 도 20에 도시된 디스플레이 시스템은, 대응하는 이미지 소스(2024, 2028)에 각각 접속된 복수의 프로젝터(2022, 2026), 및 렌즈 시트(2014)와 렌즈 시트(2018) 사이에 있는 미러(2016)를 이용한다. 이것은 도 17 및 도 18의 실시예와 유사한 방식으로 2중 관찰(dual viewing)을 허용한다.
관찰자(2012)는 프로젝터(2022)로부터의 이미지를 보지 않고 프로젝터(2026)로부터 이미지 또는 비디오를 보는 반면, 관찰자(2020)는 프로젝터(2026)로부터의 이미지를 보지 않고 프로젝터(2022)로부터 이미지 또는 비디오를 본다. 이제 본 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 렌즈 시트(2014) 및 렌즈 시트(2018)는 반대 극성을 갖는다.
관점 의존적 뷰, 홀로덱 및 몰입(Perspective Dependent View, Holodeck 및 Immersion)
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는, 존재가 가상 세계로 제한되는 가상 환경에서 사용자가 상호작용하는 것을 허용하는 것이라고 알려진 몰입형 가상 현실(VR) 시스템을 포함한다. 영화 및 과학 문헌은, 인기 TV 시리즈 Star Trek™의 홀로덱과 같은 가상 환경(VE)에서 사용자의 존재감을 강화하는 여러 VR 인터페이스를 제안했다. 이들 몰입형 환경들 중 일부는, 사용자가 가상과 실제를 구분할 수 없는 디스플레이에 대한 연구를 고무시켰다.
본 발명의 실시예에서, 관찰자가 이동함에 따라, 렌즈 시트 디스플레이 상의 이미지 또는 비디오가 변하지만, 렌즈 시트 디스플레이에 관한 관찰자의 위치에만 기초한다.
Microsoft 등의 회사는, Holodeck 유형의 방에서 누군가를 방 안의 시뮬레이션된 환경에 몰입시켜 그 환경 내의 관찰자 위치에 대한 올바른 관점으로 투사되는 비디오를 벽에 비디오를 제공하는 홀로덱 유형의 방에 관해 연구하고 있다. 전형적인 접근법은, 단일 사용자인 것으로 간주되는 제1 사람에 맞게 조정되며, 이 사용자의 머리는 카메라에 의해 추적되고 이미지 또는 비디오는 올바른 관점을 유지하기 위해 피험자 사람의 머리와 관련하여 이동되거나 공간적으로 변환된다. 즉, 비디오 카메라는 제1 사람의 머리를 추적하고 이 관찰자의 올바른 관점에 맞게 환경을 수정한다.
이것은 제1 사람이 올바른 관점을 갖는 것을 허용하지만, 제1 사람 근처에 있지 않은 방 안의 임의의 다른 사람은 비현실적인 관점을 갖게 된다. 다른 사람이 제1 사람 근처에 있지 않으면 다른 사람들 관점은 어긋나거나 올바르지 않다.
본 발명의 예시적인 실시예는 관찰자를 추적하지 않는다. 오히려, 본 명세서에서 도시되고 설명된 방식으로 활용될 때 관찰자의 위치에 의존하는 상이한 관점을 제공하는 것은 렌즈 시트 재료의 속성이다. 기존 VR 시스템과는 대조적으로, 사용자의 움직임이 추적이 회피된다. 이러한 시나리오를 통해서 뿐만 아니라 실제 세계를 통해 이동하는 가장 직관적인 방법들 중 하나는 실제 걷기를 수행하는 것이다.
이것은, 현실적으로 보이는 3D 객체, 홀로그래픽형 디스플레이 또는 가상 또는 증강 현실을 생성하는데 있어서 중요하다.
위에서 설명된 렌티큘러 렌즈 시트 등의 본 발명의 실시예의 예시적인 재료를 가상 현실 방에서 이용하고, 특정한 위치로부터만 볼 수 있는 고유 관점을 제공하는 많은 프로젝터로 관찰자에 대해 벽의 다른 면으로부터 브로드캐스트하는 것을 이용하면, 한 명의 사용자를 추적하는 카메라 없이 복수의 사용자가 동일한 가상 현실 환경을 체험할 수 있다. 프로젝터는 또한, 방 내부에, 예를 들어, 지붕에 또는 사람 위에 매달려 있거나 방의 다른 영역에 있을 수 있다. 프로젝터는, 투명하거나 반투명하거나 단단한 벽일 수 있는 벽에 또는 벽 앞에 배치된 렌즈 재료에 이미지를 브로드캐스트한다. 벽이 투명하면, 프로젝터를 벽 뒤에 배치할 수 있다.
각각의 사용자는, 3D 이미지의 생성을 허용하는 렌티큘러 렌즈의 속성으로 인해 각각의 사용자가 방을 이동함에 따라 변하는 관찰자의 물리적 위치 및 방향에 따라 달라지는 관점 의존적 뷰, 및 장면의 많은 상이한 프로젝터를 가질 것이다.
이것이 도 21에 도시되어 있다. 도 21의 가상 현실 방은, 렌티큘러 렌즈 시트로 제작된 동일한 벽(2110)을 보고 있는 상이한 사용자들(2102, 2104)을 도시한다. 프로젝터(2106, 2108)는 가상 현실 방의 벽 상으로 투사되거나 브로드캐스트된다. 사용자(2102)는 이미지(2112)를 보는 반면, 사용자(2104)는 동일한 벽(2110) 상의 이미지(2114)를 본다. 이미지(2112) 및 이미지(2114)는 3D 이미지로서 인지될 수 있다.
도 21에서, 프로젝터(2106, 2108)는, 도시된 바와 같이, 투명 벽(2110) 뒤에 있을 수 있고, 여기서, 프로젝터 앞에 렌즈 시트가 있고 벽(2110) 상에는 반대 극성의 제2 렌즈 시트가 있다. 투명한 벽(2110)은 유리 또는 Plexiglas로 제작될 수 있다. 프로젝터(2106, 2108)는 또한, 방 내에 배치될 수 있고, 프로젝터 전방에는 렌즈가 있고, 투명, 반투명 또는 고체인 벽에는 반대 극성의 제2 렌즈가 있다. 미러 바운스 기술이 또한, 도 19 및 도 20에 대해 앞서 설명된 바와 같이 이용될 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이 디스플레이 시스템을 위해 새로운 프로젝터가 개발될 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 22는 렌티큘러 렌즈 시트로 제작된 투명 또는 반투명 벽(2210)을 보고 있는 상이한 사용자(2202, 2204)를 도시한다. 프로젝터(2206, 2208)는 가상 현실 방의 벽(2210) 상으로 투사되거나 브로드캐스트된다. 사용자(2202)는 이미지(2214)를 보는 반면, 사용자(2204)는 동일한 벽(2210) 상의 이미지(2212)를 본다. 이들 새로운 프로젝터(2206, 2208)는 각각의 프로젝터 렌즈에 내장된 편광 렌티큘러 렌즈를 가짐으로써, 제1 시트를 프로젝터 전방에 배치할 필요성을 제거하므로, 프로젝터가 이미지 또는 비디오를 반대 극성을 갖는 벽(2210)의 형태의 제2 시트에 직접 전송하는 것을 허용한다. 개선사항은, 시트의 양면에 동일한 극성의 렌즈를 갖는 제2 시트를 제작하거나 동일한 극성으로 2개의 시트를 함께 배치하는 것이다. 미러 바운스 기술이 또한, 도 19 및 도 20에 대해 앞서 설명된 바와 같이 이용될 수 있다.
실험에서, 반대 극성의 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 상이한 크기의 렌즈를 이용하는 것은 여전히 기능한다. 그러나, 프로젝터에 가장 가까운 제1 렌즈에서 이용될 경우, 렌즈들이 서로 더 가까이 있으면 제2 렌즈에서 더 큰 렌즈 편광이 인지될 수 있다.
대안적인 예시적인 실시예에서, 반대 극성의 2개의 렌즈가 서로 가깝게 또는 서로의 상단에 배치되어 양 측에서 볼 수 있는 전방 또는 후방 투사를 위한 반투명 스크린을 생성한다.
도 23에 도시된 하나의 예시적인 실시예에서, 동일한 렌티큘러 렌즈 시트(2304a) 상에 전방 좌측 및 전방 우측의 2개의 상이한 이미지 또는 비디오 스트림을 디스플레이하기 위한 원통 구성이 있다. 더 작은 200 루멘 휴대형 프로젝터일 수 있는 한 쌍의 프로젝터(2302a, 2302b)가 이용된다. 제1 관찰자(2306) 및 제2 관찰자(2308)는, 제1 렌즈 시트(2304a) 및 제2 원통형 시트(2304b)를 갖는 원통형 디스플레이(2304)에 관해 상이한 위치에 있기 때문에 상이한 이미지 또는 비디오를 본다. 2개의 렌즈 시트(2304a, 2304b)는 반대 편광을 갖는다. 렌즈 시트(2304b)가 먼저 프로젝터(2302a, 2302b)로부터 투사된 이미지를 수신하고, 그 다음, 이미지는 렌즈 시트(2304a) 상에서 인터레이싱된다. 관찰자(2306)는 프로젝터(2302a)로부터 투사된 이미지 또는 비디오를 보고 관찰자(2308)는 프로젝터(2302b)로부터 투사된 이미지 또는 비디오를 본다.
실시예는, 관찰자가 원통의 한 측으로부터 다른 측으로 이동할 때 2개의 상이한 뷰를 볼 수 있다는 것을 보여준다. 동일한 이미지 또는 영화가 좌측과 우측 양쪽 모두에 보여질 수 있지만 좌측에서는 사람의 좌측을 및 우측에서는 동일한 사람의 우측을 보는 것과 같은 관찰자에게 올바른 관점으로 보여질 수 있어서 시뮬레이션된 3차원 효과로 이어진다. 2개 이상의 프로젝터를 이용하여 관찰자 위치 의존적인 복수의 관점을 생성하는 이 기술은 비-만곡형(납작한) 렌즈에서도 역시 작동한다.
납작한 검정색 배경이 있는 사진은, 투사될 때 검정색 배경이 재료 또는 시트(2304a) 상에 나타나지 않는다는 것을 보여준다. 이 양태는, 병사 등의 재료 상에 미끼를 시뮬레이션할 때 중요하며, 배경은 그것이 미끼임을 드러내지 않는다.
렌즈 시트(2304a) 상으로 투사된 이미지는 뒤쪽의 광 굴절 재료(프로젝터(2302a, 2302b)에 가장 가까운 시트(2304b))의 하위 부분 위에 있다는 점에 유의해야 한다. 일단 이 피처가 지적되고 나면, 관찰자가 관련된 광학 원리를 이해하는 것이 매우 혼란스럽게 되고, 이것이 사람들이 기대했던 Sci-Fi 홀로그래픽 디스플레이 효과에 추가된다.
2개의 프로젝터(2302a, 2302b)는 양쪽 모두가 동일한 제조사의 제품이다. 프로젝터(2302b)는, 프로젝터(2302a)와 동일한 크기의 이미지를 제공하기 위해 시트(2304b) 상의 재료에 훨씬 더 가깝게 되는 것을 허용하는 단 초점 렌즈(short throw lens)를 포함한다.
도 23에 도시된 실시예의 약간의 변형에서, 복수의 프로젝터에 대한 필요성 없이도 홀로그래픽 효과를 시뮬레이션하기 위해 정면에서 찍은 사람의 이미지 하나와 함께 단 하나의 프로젝터가 이용된다. 관찰되는 이미지가 정적인 동안, 관찰자의 움직임 및 관찰자가 좌측에서 우측으로 이동하거나 재료 상에서 이미지가 관찰자를 추종하는 방식(수평 편광 렌즈 시트에서 더욱 해당됨) 또는 더 가까워지고 더 멀어질 때 재료 상에서 이미지가 관찰자를 추종하는 방식(수직 편광 렌즈 시트에서 더욱 해당됨)은 이미지를 3차원(3D) 객체처럼 보이게 한다.
복수의 큰 렌즈 시트 재료는 이미지의 실물 크기 렌더링을 생성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 24는 렌즈 시트 재료의 관점 의존적 속성을 이용하여 제복을 입은 병사를 시뮬레이션하기 위한 시스템(2400)을 도시한다.
프로젝터(2402)는 제1 렌즈 시트 재료(2404)를 통해 비디오 또는 이미지 시퀀스를 투사한다. 도시된 실시예에서, 렌즈 시트 재료(2404)와 반대 극성을 각각 갖는 5(five)개의 큰 2차 렌즈 시트 재료(2406, 2408, 2410, 2412, 2414)가 시야각을 증가시키기 위해 이용된다.
검정색 배경이 이용되어 유니폼을 입은 사람을 촬영하는 동안 배경을 은닉하므로 재료 상에서 사람만이 보이도록 할 수 있다. 관찰자(2416)는, 관찰자(2416)가 상이한 각도로 걸어 다닐 때에도 가상 미끼 병사(2418)를 그 지역을 순찰하는 군 경비원으로 인지할 것이다.
가상 미끼 병사(2418)가 위치를 방어하고 총을 쏘는 것처럼 보이도록 의도된 경우, 적이 진정한 또는 실제의 전투원 대신 가상 미끼(2418)를 표적으로 하는 것이 바람직하다. 예시된 시스템(2400)에 대한 한 가지 이점은, 총알이 렌즈 시트 재료를 바로 통과해야 하고 재료 또는 비디오 투사에 거의 영향을 미치지 않아야 한다는 것이다. 가상 미끼 병사는 여전히 방어중인 것처럼 보이며 프로젝터가 맞지 않는 한, 적은 계속 미끼 병사를 맞추려고 시도할 것이다. 미러 바운스 기술을 이용하여 프로젝터가 보호될 수 있고 경로 바깥에 배치될 수 있다.
프로젝터(2402)는, 소형 배터리 구동식 휴대형 200 루멘 프로젝터를 이용하여 구현될 수 있다. 프로젝터(2402) 상의 내부 5GB 메모리는 투사될 비디오 또는 이미지 시퀀스를 저장할 수 있다. 이렇게 하면 컴퓨터 등의 외부 디바이스의 필요성을 피할 수 있어서, 이들 가상 미끼를 휴대해야 할 수도 있는 병사에게 중요한, 더 적은 수의 하드웨어와 컴팩트한 크기로 이어진다. 하나의 특정한 실시예에서, 프로젝터(2402)는 추정된 배터리 수명이 최대 1.5 시간이고 종종 2시간 가까이 제공되는 것으로 평가되었으며, 프로젝터는 2개의 내장된 2.5 와트 스피커를 포함했다.
이들 시연을 볼 때 문제점들 중 하나는, 렌즈 시트 재료(2406, 2408, 2410, 2412, 2414)에 의해 야기되는 반사이다. 이것은 반사방지 코팅으로 극복될 수 있지만 간단한 버그 스크린(bug screen)의 추가로 투사된 이미지를 너무 많이 방해하지 않고 반사를 많이 완화할 수 있다.
유리하게는, 병사는, 은폐 목적으로 렌즈 시트 세트 뒤쪽에 은닉할 수 있을 뿐만 아니라, 프로젝터와 제1 또는 2차 렌즈 사이에 있지 않는 한, 속임수 목적을 위해 관찰자를 향해 시트 상에 상이한 이미지를 투사할 수도 있다.
도 24의 도시된 실시예에서, 5개의 재료(2408, 2408, 2410, 2412, 2414) 각각은 모두 수평 편광 상태에 있으므로, 보이는 것은, 테이블 아래와 벽 뒤쪽 및 위쪽과 병사가 재료의 그 쪽으로 이동함에 따라 아래로 늘어나는 창문이다. 이것은, 병사가 뒤쪽에 은닉되어 있는 경우에 이용하기 위한 최상의 편광(수직)에 대한 통찰력을 제공하여 재료의 배경이 이상하게 나타나지 않도록 한다.
일부 상황에서, 가상 병사를 진압 방패 뒤에 은닉하는 것보다 진압 방패 상에 디스플레이하여 배경을 보여주도록 허용하는 것이 바람직할 수 있다. 문을 열 때, 다른 측의 사람들은 문을 통해 무언가가 오고 있다는 것을 알 것이다. 적군 병사가 총을 잡기 위해 팔을 뻗는 등의 공격적으로 반응하지 못하도록 하기 위해, 적군 병사들 중 한 명 또는 관리인 또는 익숙한 사람을 방패 상에 투사할 수 있다. 이것은, 안전한, 더 안전한, 여유 시간이 있는 제1 사람이 방을 관찰하여 그 위협이 친구들로부터 나온 것이라고 결정하는 것을 허용한다. 이것은, 병사들이 우연히 밖에서 소음을 내고, 나뭇 가지를 밟고, 그곳에 주의를 집중시키는 경우에도 역시 적용된다. 개나 너구리 등의 동물을 재료 상에 묘사함으로써, 관찰자는 비위협적인 것이 그 소음을 생성했다고 여기도록 속게 되어 병사나 병사들을 그 뒤쪽에 계속 은닉할 수 있을 것이다.
다른 실시예에서, 시청가능한 렌즈 시트와는 반대 편광을 갖는 프로젝터 렌즈 바로 위에 작은 편광 렌즈를 배치하는 것이 가능하다. 이것은 매우 미세한 렌즈들을 갖춘 렌즈 시트를 요구한다.
예시되고 시연된 기술들을 이용하는 디스플레이 시스템의 예시적인 실시예의 많은 상이한 응용들, 및 진압 방패 상으로의 3D 홀로그래픽 스타일 비디오 또는 이미지 또는 가상 군사 미끼를 제공하기 위한 복수의 관점 투사들의 조합은, 민간 및 군사 응용에서 많은 용도를 갖는다. 본 명세서에서 설명된 발명이, 광고, 오락, 건축, 통신, 사회적 상호작용, 가정 보안 및 법 집행 등의 잠재적으로 광범위한 상업적 응용을 갖고 있다는 것은 명백하다.
사전왜곡을 이용한 미끼의 왜곡소거
위에서 설명된 많은 예시적인 실시예에서, 제2 렌즈 시트 상의 이미지는 표적 관찰자에 의해 관찰되는 왜곡 또는 아티팩트를 포함할 수 있다는 것을 관찰할 수 있다. 이들 왜곡은, 이미지가 프로젝터에 의해 투사되기 전에, 이미지 소스(예를 들어, 컴퓨터)에서 적절한 보상성 사전왜곡을 통해 감소, 최소화 또는 제거될 수 있다.
왜곡을 감소시키기 위한 예시적인 실시예가 도 25에 도시되어 있다. 랩탑 컴퓨터 형태의 이미지 소스(2508)는 사전왜곡된 이미지(2510)를 프로젝터(2502)에 제공한다.
이미지(2510)는 컴퓨터에서 훨씬 더 넓게 만들어지므로 재료 또는 렌즈 시트(2504) 상에 디스플레이된 시청가능한 로고 이미지(2506)는 보정된 것처럼 보인다. 사전왜곡된 이미지(2510)는 타원체 또는 타원형으로 보이지만 보정된 이미지(2506)는 의도한대로 원형이라는 점에 유의한다.
이것은 깨끗한 원형 이미지를 왜곡시키는 도 25의 시스템의 내재적인 왜곡 때문이며, 이제는 대신에, 사전왜곡된 타원형 이미지(2510)를 왜곡소거 효과를 갖는다. 이 예에서는, 미러 바운스 기술이 이용되어 사진 이미지에 대한 컴팩트한 설정을 제공한다.
진압 방패
본 발명의 다른 예시적인 실시예는 진압 방패를 포함한다. 도 26은 투명한 방패 본체(2602a)를 갖는 진압 방패(2600a)를 도시한다. 핸들(2608a, 26010a)을 이용하여 방패를 잡고 있는 사람과 투명한 진압 방패 본체(2602a) 사이에 작업할 거리가 거의 없는 이러한 실시예에서, 투명 방패 본체 상의 제1 렌즈 시트 재료(2604a)는 방패 본체(2602a)의 수직 중앙에서 반대 극성의 제2 렌즈 시트(2612a)에 접촉하거나 그에 근접해 있고, 종횡비에 대한 보정이 요구되지 않으며, 프로젝터(2606a)가 재료에 훨씬 더 가까울 수 있다. 그러나, 이것은, 촬영 동안에 배경을 제거하기 위해 검정색 배경을 이용하면 미끼 또는 투사된 이미지 뒤에 나타나는 전면으로부터 보이는 회색 배경 구역을 생성할 수 있다. 이 회색 배경은 2개의 렌즈 시트 재료(2604a, 2612a)가 서로 가장 가까운 2개의 핸들(2608a, 2610a) 사이의 방패 중앙에만 나타난다. 투사 거리가 짧은 프로젝터는, 동일한 효과를 달성하기 위해, 훨씬 더 가까울 수 있다, 예를 들어, 더 긴 핸들에 부착될 수 있다.
진압 방패 상의 재료가 배경을 잘 보여주는 이유는 렌즈 편광이 수직이기 때문이며, 이 상/하 편광은 테이블 가장자리, 벽 가장자리 및 창틀 등의 수평 요소를 유지하면서 사람(수직 사람)을 뒤쪽에 은닉한다. 렌즈 시트는 수평을 굴절시키고 수직을 은닉한다.
핸들(2608b, 2010b) 및 투명 방패 본체(2602b)를 갖는 도 27에 도시된 진압 방패(2600b)에서, 제1 렌즈 시트 재료(2604b)는 투명 방패 본체(2602b) 그 자체 상에 형성되는 반면, 반대 극성의 제2 렌즈 시트(2612b)는 프로젝터(2606b)의 프로젝터 렌티큘러 렌즈 상에 형성된다. 프로젝터(2606b)는 렌즈 시트 재료(2604b)에 훨씬 더 가까울 수 있다. 프로젝터(2606b)는 투사 거리가 짧은 프로젝터이며 거리가 훨씬 더 가까울 수 있다. 이 구성은 도 26에 존재할 수 있는 회색 배경을 제거하고 렌즈들 사이에 충분한 거리가 있기 때문에 방패를 들고 있는 사람 뒤쪽에 실제 배경 색상이 디스플레이되는 것을 허용한다.
핸들(2608c, 2010c) 및 투명 방패 본체(2602c)를 갖는 도 28에 도시된 진압 방패(2600c)에서, 제1 렌즈 시트 재료(2604c)는 투명 진압 방패 본체(2602c) 자체 상에 형성되는 반면, (재료(2604c)의) 반대 극성의 제2 렌즈 시트(2612c, 2616c)는 프로젝터(2606c, 2614c)의 프로젝터 렌티큘러 렌즈 상에 각각 형성된다. 프로젝터(2606c, 2614c)는 렌즈 시트 재료(2604c)에 훨씬 더 가까울 수 있다. 프로젝터(2606c, 2614c)는 투사 거리가 짧은 프로젝터이며, 다시, 동일한 효과를 획득하기 위해 거리가 훨씬 더 가까울 수 있다, 예를 들어, 더 긴 핸들(2608c, 2610c)에 부착될 수 있다. 이 구성은 도 26에 존재할 수 있는 회색 배경을 제거하고 렌즈들 사이에 충분한 거리가 있기 때문에 방패를 들고 있는 사람 뒤쪽에 실제 배경 색상이 디스플레이되는 것을 허용한다.
이 수직 편광에 더 큰 이미지를 투사하기 위해, 비디오는 컴퓨터에서 90도 회전된 다음, 이 프로젝터 상에서의 종횡비는 16이고 대부분의 다른 것들은 16:9(폭 16 x 높이 9)이므로 투사를 보정하기 위해 프로젝터가 90도 회전되었다. 프로젝터를 90도 회전시킴으로써, 긴 측(길이 16 단위)을 높이로서, 짧은 측(길이 9 단위)을 폭으로서 활용하는 것이 가능하다.
기타의 응용 - 시뮬레이션된 3D 이미지
렌티큘러 렌즈는, 시트의 뒷면과 맞대어 그 뒤쪽에 배치되는 것처럼 보이는 특별한 이미지의 시뮬레이션된 3차원 이미지를 생성하는데 이용될 수 있다. 이미지는 시트 바로 뒤에 물리적으로 디스플레이되는 것이 아니라, 이미지가 렌즈 또는 시트 뒷면 너머에 있는 것처럼 관찰자에게 보이는 광학적 효과 또는 광학적 착시를 렌즈가 생성한다.
도 29는 시뮬레이션된 3차원 효과를 갖는 디스플레이를 생성하는데 이용되는 배열을 도시한다. 다수의 렌티큘러 렌즈(2634)로 구성된 렌즈 시트(2630)는 시뮬레이션된 3D 효과를 갖는 디스플레이를 생성하는데 이용된다. 렌티큘러 렌즈(2634)는, 도 25에 도시된 바와 같이, 앞서 반대 편광된 렌티큘러 렌즈를 통과하고 사전왜곡으로 보정되는 특별 생성된 이미지(2632)의 광을 프로젝터로부터 수신한다. 투사되는 특별 생성된 이미지는, 도 29에 도시된 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 시트(2630)의 매끄러운 배면측(2636) 뒤쪽에 맞대어 끝나는 인쇄된 렌티큘러 이미지 또는 비디오를 갖는 인쇄된 렌티큘러 시트로 수행될 때 렌티큘러 인쇄 효과를 활용하여 움직임을 시뮬레이션할 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 투사 디바이스 또는 프로젝터는 제1 렌티큘러 렌즈 시트 및 제2 렌티큘러 렌즈 시트를 통해 이미지 또는 비디오 시퀀스를 투사하는데 이용될 수 있다. 제1 렌티큘러 렌즈 시트는, 동일한 평행 방향, 예를 들어 좌측에서 우측으로 이어지는 복수의 렌티큘러 렌즈 또는 볼록 렌즈를 포함하여, 시트에 제1 극성을 부여할 수 있다.
제1 시트로부터 더 먼 거리에서, 또 다른 복수의 렌티큘러 렌즈 또는 볼록 렌즈를 포함하는 제2 렌티큘러 시트가 놓여지거나 배치될 수 있다. 제2 시트의 렌즈들은 위와 아래인 제1 시트와는 반대 방향으로 이어져, 제1 시트의 극성과는 반대되는 제2 극성을 제2 시트에 제공한다.
제1 시트를 통해 투사된 이미지는 투사 소스에 대한 제1 시트의 근접성으로 인해 늘려질 수 있다. 제1 시트와 제2 시트 사이의 거리는, 제2 시트 상의 이미지가 정상적인 종횡비로 나타나도록 하기 위해 투사 내의 이미지 또는 비디오를 조정함으로써 상쇄될 수 있다.
기타 응용 - 시스루 효과
한 특정한 실시예에서, 프로젝터는 투사된 이미지가 임의의 색상의 배경에서 보이도록 허용할 수 있다. 차량에서, 방풍창의 앞 유리의 기둥은 충돌 테스트 요건 충족 뿐만 아니라 에어백을 수용하기 위해 넓어졌다. 이들 넓은 기둥은 결국 차량에서 큰 사각 지대를 생성했다.
도 30은, 방풍창(2710) 및 기둥(2702)을 갖는 차량(2700)의 내부의 간소화된 도면을 도시한다. 차량의 내부 지붕에 있는 투사 거리가 짧은 프로젝터(2704)는, 프로젝터(2704)의 렌즈에 가까울 수 있고 운전자의 시야에 놓여 있지 않은 제1 시트(2706) 상으로 이미지와 비디오를 브로드캐스트한 다음, 이것은, 기둥(2702)을 덮는 제2 시트(2708)에 투사된다.
이해할 수 있는 바와 같이, 또 다른 투사 거리가 짧은 프로젝터(2716)는, 도시된 바와 같이, 제1 투사 거리가 짧은 프로젝터(2704)에 근접 배치되어, 먼저 시트(2718) 상으로 투사한 다음 유사한 방식으로 차량(2700) 내부의 반대 측에 있는 또 다른 시트(2720) 상으로 투사할 수 있다.
시트(2708) 상으로 브로드캐스트되는 이미지 및 비디오는 외부 환경을 기록하는 차량(2700)에 탑재된 하나 이상의 카메라(미도시)에 의해 캡처된다. 이것은 차량(2700)의 운전자에게 단단한 기둥(2702)을 통과하는 것처럼 비디오 뷰를 제공한다.
도 30에서 볼 수 있는 바와 같이, 기둥(2702)에 의해 운전자의 시야로부터 차단되지만 카메라에 의해 캡처되고 시트(2708) 상에 디스플레이된 객체(2702)의 보통은 보이지 않는 부분의 이미지(2714)와 함께, 방풍창(2700)을 통해 본 삼각형 객체(2712)의 가시 부분의 통합된 뷰는, 운전자가 단단한 기둥(2702)을 통해 보는 착시를 생성한다.
현재, 이미지 또는 비디오가 씻겨 나가는 것이 아니라 이미지를 반사하여 보이도록 하는 것을 허용하기 위해 특수 반사 재료가 필요하다. 흰색이 가장 일반적으로 이용되는 색상이다. 그러나, 이것은 차량 내부의 외관을 제한하는 단점이 있다. 도 30에 설명된 기술을 이용하여 제2 시트(2708) 뒤쪽의 기둥(2702)에 임의의 색상이 이용될 수 있다.
Jaguar Land Rover Limited 회사는, 그 오프로드 차량들 중 하나의 후드(hood)에, - 마치 운전자가 차량의 후드를 통해 볼 수 있는 것처럼 -, 차량 바로 앞에 비디오를 브로드캐스트하여, 덜 방해받는 시야를 제공하여 안전성을 증가시키는 것을 시연했다. 이 회사가 Discovery Vision Concept이라고 부르는 시연에서, 전면향 카메라를 이용하여 이미지를 캡처한 다음 방풍창의 아래쪽 부분 상에 투사하여 운전자는 후드를 통해 보는 것을 시뮬레이션할 수 있다. 이 접근법의 단점은, 후드의 색상이 일광 조건에서 프로젝터로부터의 최적의 이미지/비디오 반사를 위해 좁은 범위 내에 있어야 한다는 것이다.
도 30에 도시된 것 등의 본 발명의 예시적인 기술을 이용함으로써, 후드의 색상은 임의의 색상이 될 수 있고 운전자가 주간에 이미지 또는 비디오를 볼 수 있도록 여전히 양호한 반사를 유지할 수 있다. 이 기술의 유사한 응용은, 항공기의 조종석, 선박의 브릿지, 및 공항의 관제탑에서 채용될 수 있다.
이미지 또는 비디오를 벽에 브로드캐스트하는 것은, 대개 흰색의 표면 또는 흰색의 재귀반사 표면(retroreflective surface)을 요구한다. 도 30에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예의 변형이 프로젝터 또는 일련의 프로젝터를 통해 이용될 수 있어서, 큰 이미지 또는 비디오가 내측 또는 외측 벽, 지붕, 바닥 또는 임의의 색상의 다른 배경에 디스플레이될 수 있다.
프로젝터로부터 투명한 표면으로 이미지를 브로드캐스트하는 것은 종종 유리한 결과를 주지 못한다. 전형적으로, 투명한 표면 상에는 고스트 이미지(ghost like image)가 이미지가 디스플레이된다. 기술을 이용함으로써, 전술된 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들은, 유리에 디스플레이되는 이미지를 개선할 수 있다. 제2 렌즈 시트는 고스팅을 최소화하면서 훨씬 더 양호한 이미지 또는 비디오 시퀀스를 생성하기 위해 유리 상에 배치될 수 있다.
상기의 변형에서, 회의실은, 프리젠테이션을 위해 전용 스크린 또는 텔레비전 세트 또는 모니터를 요구하는 것 대신에 필요에 따라 디스플레이 스크린으로서 창문을 이용하도록 설계될 수 있다.
관련 응용에서, 매우 큰 규모의 비디오 이미지는 많은 창문을 가진 호텔에 걸쳐 디스플레이될 수 있으며, 이것은 호텔 외부 또는 내부에 많은 소형 프로젝터를 배치함으로써 저렴한 메가 스크린 광고를 허용할 수 있다.
수동 디스플레이 시스템
전술된 많은 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 프로젝터가, 렌티큘러 렌즈 시트 상에 디스플레이되는 이미지 또는 비디오를 생성하는데 이용되었다. 그러나, 본 발명자는, 움직임 시차 효과, 즉, 관찰자의 움직임과 함께 시간 경과에 따라 변하는 객체의 인지된 이미지의 변화를 시뮬레이션하기 위해 정적 또는 수동적 이미지가 이용되는 다른 실시예를 발견했다. 이 예시적인 실시예에서, 정적 사진, 삽화, 로고, 이미지, 도면 뿐만 아니라 비디오 디스플레이 스크린이 이용될 수 있다.
도 31은 렌즈 시트의 관점 의존적 속성을 이용하여 움직임 시차를 시뮬레이션하기 위한 본 발명의 실시예의 예시적인 수동 디스플레이 시스템의 컴포넌트들의 간소화된 도면을 도시한다. 사진 프레임(3102)은 이미지 매트(3108)에 또는 그 위의 약 1cm에 있는 엣지(3104)를 갖는다. 반드시 축척비율대로 그려지지는 않은 양면 렌티큘러 렌즈 시트(3106)는, 수직으로 편광된 렌티큘러 렌즈를 묘사한다. 단면 렌즈 시트는 도 2에 도시된 바와 같은 전형적인 렌티큘러 렌즈 시트이고, 그 한 면은 납작한 표면을 갖는 반면, 다른 면은 볼록 렌즈를 포함한다. 양면 렌티큘러 렌즈 시트는 양면에 렌티큘 또는 볼록 렌즈를 포함한다.
이상적으로는 렌티큘러 렌즈 시트(3106)는 하나의 일체형 부품으로 제조될 것이다. 그러나, 2개의 렌티큘러 렌즈 시트는 렌티큘러 렌즈 시트(3106)를 형성하기 위해도 31에 도시된 점선을 따라 배면을 맞대고 배치되거나 놓여질 수 있다. 2개의 렌즈 시트의 배면을 함께 접착하기 위해 접착제가 이용될 수 있다. 접착제는 바람직하게는 투명한 영구 접착제이다. 그러나, 일부 특정한 실시예에서, 접착제는 물일 수 있다. 2개의 단면 렌티큘러 렌즈 시트가 이용될 때, 각각의 시트에서의 렌즈(3110a, 3110b) 등의 렌즈들 중 대응하는 렌즈들은 동일한 극성으로 정렬된다, 즉, 측면 이동을 시뮬레이션하려면 수직으로, 상하 움직임을 시뮬레이션하려면 수평으로 정렬된다.
도 32는 프레임(3102)의 상단에 놓인 렌티큘러 렌즈 시트(3106)를 도시한다. 렌즈 시트(3106)는 장착 보드 또는 이미지 매트(3108)에 또는 그 위의 약 1cm에 위치한다. 이 거리는 원하는대로 더 크거나 더 작은 효과를 위해 변경될 수 있다. 상이한 유리한 지점들(3206, 3208, 3210)로부터의 관찰자(3204)는, 측방향의 유리한 지점에 따라 렌즈 시트(3106)를 통해 매트(3108) 상에서 엇갈린 것처럼 보이는 동물의 이미지의 3개의 위치 중 하나를 인지한다. 렌즈가 수평 편광으로 구성된 경우, 이미지는 관찰자(3204)의 거리 또는 높이 변경에 따라 위아래로 이동할 것이다.
이 효과는, 렌즈 시트가 도 32의 묘사와 유사하게 스크린으로부터 멀리 상승되어야 하는, 스마트 폰, 태블릿, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 스크린 등의 비디오 디스플레이 화면에서 유사하다.
2개의 렌티큘러 렌즈(3110a, 3110b)(또는 하나의 양면 렌즈)는 중간에서 관찰자를 향해 만곡될 수 있어서 중간에서의 이미지로부터의 거리가 더 커지므로, 이미지의 중간 대 측면에서 더 큰 움직임이 인지된다. 또한, 이것은 중간을 향하여 안으로 만곡될 수 있어서 측면 대 중간에서 더 많은 움직임이 인지된다.
상이한 LPI("인치당 렌즈"또는 "인치당 라인")를 갖는 렌즈들은 상이한 움직임 빈도를 생성한다. 도 31 및 도 32에 도시된 2개의 렌즈 시트는 동일한 LPI이지만, 다른 실시예에서는 시각적 효과를 변경하기 위해 서로 상이할 수 있다.
도 33은, 렌즈 시트(3106)와 유사하지만 수평 극성을 갖는 2개의 선형 렌즈 시트를 배면을 맞대어 배치함으로써 제작된 또 다른 양면 선형 렌즈 시트(3300)를 도시한다. 이 배열에서, 객체 클로즈업이 정확한 위치에 나타나지만 특정한 거리 d에서, 위치(3310)에서 보이는 객체가 미러 이미지에 나타날 것이다.
편광으로 인해, 그 효과는, 배면을 맞댄 복수의 렌즈(3306)에 의해 광선(3304)을 반사하여 반사된 광선(3308)이 위치(3310)에서 수렴하게 하는 것이다. 따라서 동일한 극성으로 진행하는 객체들, 특히 보이는 객체들이 미러 이미지에 나타나기 시작하는 구역의 객체들이 시야로부터 제거되거나 축소될 수 있다. 도 33은 수평으로 이어지는 배면을 맞댄 복수의 렌즈(3306)를 도시하지만, 복수의 렌즈(3306)는 또한, (렌즈 시트(3106)에 도시된 바와 같이) 수직으로 또는 심지어 비스듬하게 진행될 수 있고 여전히 유사한 효과를 달성할 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 렌즈(3306)를 포함하는 렌즈 시트(3300)와 유사한 렌즈 시트가 만곡될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예를 단지 예로서 설명하였지만, 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 많은 변형 및 대체가 가능하므로 첨부된 청구항들에 의해 정의된 본 발명은 예시적인 실시예의 상기 설명에 기재된 특정한 상세사항에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

Claims (46)

  1. 디스플레이 시스템으로서,
    제1 프로젝터로부터 이미지를 수신하기 위한 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 및
    상기 제1 렌즈 시트에 근접한 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트
    를 포함하고,
    상기 제1 극성은 상기 제2 극성과는 반대이고, 상기 제1 프로젝터가 상기 제1 렌즈 시트를 통해 제1 이미지를 상기 제2 렌즈 시트 상으로 투사할 때, 상기 제1 이미지는 상기 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만 상기 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없는, 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 작은, 디스플레이 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 상기 제1 프로젝터에 더 가까운, 디스플레이 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 프로젝터는 프로젝터 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 프로젝터 렌즈 위에 형성되는, 디스플레이 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    제2 이미지 소스에 접속되는 제2 프로젝터를 더 포함하고, 상기 제2 프로젝터는 상기 제2 렌즈 시트에 근접하고, 상기 제2 프로젝터는 제2 이미지를 상기 제2 렌즈 시트를 통해 상기 제1 렌즈 시트 상에 반대 방향으로 투사하고,
    상기 제2 이미지는 상기 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만 상기 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없는, 디스플레이 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트 및 상기 제2 렌즈 시트에 근접하게 배치된 미러를 더 포함하고, 상기 제1 프로젝터에 의해 투사된 상기 제1 이미지는 상기 제1 시트를 통과하여, 상기 미러에서 반사되고 상기 제2 시트 상에 디스플레이되는, 디스플레이 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트 및 상기 제2 렌즈 시트에 근접하게 배치된 미러를 더 포함하고,
    상기 제1 프로젝터에 의해 투사된 상기 제1 이미지는 상기 제1 시트를 통과하여, 상기 미러에서 반사되고 상기 제2 시트 상에 디스플레이되며;
    상기 제2 프로젝터에 의해 투사된 상기 제2 이미지는 상기 제2 시트를 통과하여, 상기 미러에서 반사되고 상기 제1 시트 상에 디스플레이되는, 디스플레이 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트 및 상기 제2 렌즈 시트 중 적어도 하나는 만곡된, 디스플레이 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 극성은 수평이고, 상기 제2 극성은 수직인, 디스플레이 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 극성은 수직이고 상기 제2 극성은 수평인, 디스플레이 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 극성을 갖는 상기 제1 렌즈 시트는 제1 방향에 평행하게 정렬되어 배치된 렌티큘러 렌즈들을 포함하고, 상기 제2 극성을 갖는 상기 제2 렌즈 시트는 제2 방향에 평행하게 정렬되어 배치된 렌티큘러 렌즈들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 방향들은 서로 90도 또는 270도로 배향되는, 디스플레이 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트 및 상기 제2 렌즈 시트 중 적어도 하나는 원통형 형상인, 디스플레이 시스템.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트 및 상기 제2 렌즈 시트 중 적어도 하나는 구면 형상인, 디스플레이 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트 및 상기 제2 렌즈 시트 중 적어도 하나는 다면체 형상인, 디스플레이 시스템.
  15. 디스플레이 시스템으로서,
    제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 및
    상기 제1 렌즈 시트에 근접한 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트
    를 포함하고,
    상기 제1 극성은 상기 제2 극성과는 반대이고, 제1 프로젝터 및 제2 프로젝터가 상기 제1 렌즈 시트를 통해 상기 제2 렌즈 시트 상으로 각각 제1 이미지 및 제2 이미지를 투사할 때, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지는 상기 제2 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만 상기 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 없고,
    상기 제2 렌즈 시트에 관한 제1 위치에서 상기 제1 이미지는 관찰자에게는 보이지만 상기 제2 이미지는 보이지 않고, 상기 제2 렌즈 시트에 관한 제2 위치에서 상기 제2 이미지는 상기 관찰자에게는 보이지만 상기 제1 이미지는 보이지 않으며, 상기 제2 위치는 제1 위치와는 상이한, 디스플레이 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 작은, 디스플레이 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 상기 제1 프로젝터에 더 가까운, 디스플레이 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 프로젝터는 프로젝터 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 프로젝터 렌즈 위에 형성되는, 디스플레이 시스템.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 중 적어도 하나를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 양쪽 모두를 포함하는 디스플레이 시스템.
  21. 진압 방패(riot shield)로서,
    외측 표면과 내측 표면을 가진 투명한 몸체(clear body);
    상기 외측 표면 위에 배치된 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 및
    상기 내측 표면 및 제1 렌즈 시트에 근접하게 배치되고, 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트 - 상기 제1 극성은 제2 극성과는 반대임 -
    를 포함하고,
    제1 이미지 소스와 통신하는 제1 프로젝터가 상기 제2 렌즈 시트를 통해 상기 제1 렌즈 시트 상에 이미지를 투사할 때, 상기 이미지는 상기 제1 렌즈 시트 상에서는 볼 수 있지만, 상기 제2 렌즈 시트 상에서 볼 수 없는, 진압 방패.
  22. 제21항에 있어서, 상기 이미지는 상기 외측 표면 상에서는 볼 수 있지만, 상기 내측 표면 상에서는 볼 수 없는, 진압 방패.
  23. 제21항에 있어서, 상기 내측 표면에 부착된 적어도 제1 핸들을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈 시트는 상기 내측 표면의 부분과 물리적으로 접촉하는, 진압 방패.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 프로젝터는 상기 제1 핸들에 부착되고, 상기 프로젝터는 프로젝터 렌티큘러 렌즈를 포함하며, 상기 제2 렌즈 시트는 상기 제1 프로젝터의 프로젝터 렌티큘러 렌즈 위에 형성되는, 진압 방패.
  25. 제24항에 있어서, 제2 핸들을 더 포함하고, 제2 프로젝터는 상기 제2 핸들에 부착되고, 상기 제2 프로젝터는 또한 프로젝터 렌티큘러 렌즈를 포함하고, 제3 렌즈 시트는 상기 제2 프로젝터의 프로젝터 렌티큘러 렌즈 위에 형성되고, 상기 제3 렌즈 시트는 또한 상기 제1 렌즈 시트와는 반대 극성을 갖는, 진압 방패.
  26. 디스플레이 시스템으로서,
    제1 프로젝터로부터 이미지를 수신하기 위한 제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트; 및
    상기 제1 렌즈 시트에 근접하며, 적어도 부분적으로 둘러싸인 공간을 형성하기 위해 서로 인접하게 배열된 제2 극성을 각각 갖는 복수의 2차 렌즈 시트
    를 포함하고,
    상기 제1 극성은 상기 제2 극성과는 반대이고, 상기 제1 프로젝터는 이미지들을 상기 제1 렌즈 시트를 통해 상기 제2 렌즈 시트들 중 적어도 하나의 내측 표면 상에 투사하고, 상기 둘러싸인 공간 외부로부터 상기 2차 렌즈 시트들 중 임의의 2개의 상이한 것들의 외측 표면들을 바라보는 관찰자는, 상기 둘러싸인 공간 내에 형성된 것처럼 보이는 가상 미끼 이미지(virtual decoy image)의 상이한 뷰들을 관찰하는, 디스플레이 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 작은, 디스플레이 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 상기 제1 프로젝터에 더 가까운, 디스플레이 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 상기 제1 프로젝터는 프로젝터 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 프로젝터 렌즈 위에 형성되는, 디스플레이 시스템.
  30. 제26항에 있어서, 복수의 2차 렌즈 시트들 중의 상기 렌즈 시트는 각각 직사각형 형상인, 디스플레이 시스템.
  31. 제26항에 있어서, 상기 제2 극성은 수평인, 디스플레이 시스템.
  32. 제26항에 있어서, 상기 복수의 2차 렌즈 시트의 수는 5인, 디스플레이 시스템.
  33. 제26항에 있어서, 상기 둘러싸인 공간에 배치된 객체는 상기 관찰자의 시야로부터 은닉되는, 디스플레이 시스템.
  34. 렌즈 시트들의 이용 방법으로서,
    제1 극성을 갖는 제1 렌즈 시트를, 제2 극성을 갖는 제2 렌즈 시트에 근접하게 배치하는 단계 - 상기 제1 극성은 상기 제2 극성과는 반대임 -; 및
    객체를 나타내는 이미지 데이터를 상기 제1 시트를 통해 상기 제2 시트 상으로 투사하는 단계
    를 포함하고,
    제1 프로젝터가 제1 이미지를 상기 제1 렌즈 시트를 통해 상기 제2 렌즈 시트 상으로 투사할 때, 상기 제1 이미지는 상기 제2 렌즈 시트 상에서는 관찰자에게 보이지만 상기 제1 렌즈 시트 상에서는 보이지 않는, 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제1 렌즈 시트는 상기 제2 렌즈 시트보다 작고, 상기 배치하는 단계는 상기 제1 렌즈 시트를 상기 제2 렌즈 시트보다 상기 제1 프로젝터에 더 가깝게 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제1 프로젝터는 프로젝터 렌즈를 포함하고, 상기 배치하는 단계는 상기 프로젝터 렌즈 위에 상기 제1 렌즈 시트를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  37. 제34항에 있어서, 상기 제2 시트 상에 디스플레이된 이미지는 왜곡된 것처럼 보이며, 상기 방법은:
    상기 제2 시트 상의 투사된 이미지가 왜곡되지 않은 것처럼 보이도록 상기 객체를 나타내는 상기 이미지 데이터를 사전왜곡하는(pre-distorting) 단계를 더 포함하는 방법.
  38. 제34항에 있어서, 상기 객체를 나타내는 이미지 데이터를 제공하는 단계는 검은색 배경에 관해 상기 객체의 디지털 사진 이미지를 캡처하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제34항에 있어서, 상기 제2 렌즈 시트는 상기 객체의 부분을 상기 관찰자에게 차단하는 구조물 상에 배치되고, 상기 관찰자에게 보이는 상기 제1 이미지는 상기 관찰자로부터 차단된 상기 객체의 부분에 대응하여, 상기 제1 이미지 및 상기 구조물에 의해 차단되지 않은 가시 부분이 상기 관찰자에게 상기 객체의 통합된 뷰를 형성하게 하는, 방법.
  40. 수동 디스플레이 시스템으로서,
    이미지를 갖는 매트(matte); 및
    상기 매트에 근접하고 제1 극성을 갖는 양면 렌즈 시트
    를 포함하고,
    상기 양면 렌즈 시트에 관한 제1 위치에서, 관찰자에게 상기 이미지의 제1 뷰는 볼 수 있고, 상기 양면 렌즈 시트에 관한 제2 위치에서, 상기 관찰자에게 제2 관찰된 뷰는 볼 수 있지만 상기 제1 뷰는 볼 수 없으며, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치와는 상이하고, 상기 제1 뷰는 상기 제2 뷰와는 상이한, 수동 디스플레이 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 상기 양면 렌즈 시트는 제1 단면 렌티큘러 렌즈 시트, 및 제2 단면 렌티큘러 렌즈 시트를 포함하고, 각각의 렌즈 시트는 매끄러운 배면을 가지며, 상기 제1 및 제2 단면 렌티큘러 렌즈 시트들은 배면을 맞대어 배치되는, 수동 디스플레이 시스템.
  42. 제41항에 있어서, 프레임을 더 포함하고, 상기 매트와 상기 양면 렌즈 시트 사이의 거리는 약 1cm인, 수동 디스플레이 시스템.
  43. 제42항에 있어서, 상기 거리는 가변적이며, 상기 거리를 변화시키는 것은 상기 제1 및 제2 뷰 중 적어도 하나에서의 변화를 야기하는, 수동 디스플레이 시스템.
  44. 제43항에 있어서, 상기 거리는 렌즈 시트의 LPI에 따라 변하는, 수동 디스플레이 시스템.
  45. 제43항에 있어서, 상기 제1 단면 렌즈 시트의 LPI는 상기 제2 단면 렌즈 시트의 LPI와는 상이한, 수동 디스플레이 시스템.
  46. 제43항에 있어서, 상기 거리는 렌즈 각도에 따라 변하는, 수동 디스플레이 시스템.
KR1020207026808A 2018-02-20 2019-02-13 디스플레이 시스템 KR20200119333A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862632526P 2018-02-20 2018-02-20
US62/632,526 2018-02-20
US201862693959P 2018-07-04 2018-07-04
US62/693,959 2018-07-04
PCT/CA2019/000019 WO2019161478A1 (en) 2018-02-20 2019-02-13 Display system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200119333A true KR20200119333A (ko) 2020-10-19

Family

ID=67687481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207026808A KR20200119333A (ko) 2018-02-20 2019-02-13 디스플레이 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11343475B2 (ko)
EP (1) EP3756048A4 (ko)
JP (2) JP7242690B2 (ko)
KR (1) KR20200119333A (ko)
CN (2) CN116009347A (ko)
CA (1) CA3091398A1 (ko)
WO (1) WO2019161478A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102306081B1 (ko) * 2021-07-02 2021-09-28 국방과학연구소 위장패턴 생성 장치 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019089283A1 (en) 2017-11-02 2019-05-09 Pcms Holdings, Inc. Method and system for aperture expansion in light field displays
JP7147336B2 (ja) * 2018-07-31 2022-10-05 セイコーエプソン株式会社 投射方法及び投射システム
US20210302756A1 (en) * 2018-08-29 2021-09-30 Pcms Holdings, Inc. Optical method and system for light field displays based on mosaic periodic layer
CA3137142A1 (en) * 2019-04-19 2020-10-22 Fritz VALDEUS System for team ball game having interactive goal barriers

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791712A (en) * 1971-04-20 1974-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Projection screen
JPS4843629A (ko) * 1971-10-05 1973-06-23
US4078854A (en) * 1971-10-05 1978-03-14 Canon Kabushiki Kaisha Stereo imaging system
EP0511721A3 (en) * 1987-10-06 1992-11-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Front projection screen with reflected light concentrating lens array
JP2898673B2 (ja) 1989-05-10 1999-06-02 株式会社日立製作所 マルチスクリーンプロジェクタ及びプロジェクタ装置
US5647151A (en) * 1994-04-01 1997-07-15 Insight, Inc. Multi-purpose image display systems
JPH0926624A (ja) * 1996-04-26 1997-01-28 Hitachi Ltd 投写用スクリーン
EP1415482A1 (en) * 2001-07-27 2004-05-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic image display with observer tracking system
JP2004145251A (ja) * 2002-08-30 2004-05-20 Seiko Epson Corp 透過型スクリーン及びリア型プロジェクタ
US20040136079A1 (en) 2003-01-10 2004-07-15 National Graphics, Inc. Lenticular lens pattern-forming device for producing a web roll of lenticular lens
KR100538419B1 (ko) 2003-02-04 2005-12-22 가부시키가이샤 구라레 투과형 스크린 및 배면 투사형 표시장치
KR100538220B1 (ko) * 2003-02-06 2005-12-21 삼성전자주식회사 넓은 시야각을 가지는 스크린 및 이를 구비하는 프로젝션텔레비전
EP1671173A4 (en) * 2003-09-22 2009-12-30 Gene Dolgoff OMNIDIRECTIONAL LENS AND BARRIER GRAPHIC IMAGE DISPLAY
CN1841185A (zh) * 2005-03-29 2006-10-04 精碟科技股份有限公司 光学元件与投影屏幕
CN200979778Y (zh) * 2006-07-13 2007-11-21 上海市黄浦区家友电脑研究所 一种防伪装置
US7609450B2 (en) 2007-03-29 2009-10-27 Spartech Corporation Plastic sheets with lenticular lens arrays
JP2010122424A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Hitachi Ltd 裸眼立体視ディスプレイ
JP2010217384A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Sony Corp スクリーン及び画像表示装置
US7993016B2 (en) * 2009-04-03 2011-08-09 Seiko Epson Corporation Retro-reflective light diffusing display systems
JP5358280B2 (ja) * 2009-05-12 2013-12-04 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 投写ボード装置、及びこれに用いる透過型スクリーン
US8009022B2 (en) 2009-05-29 2011-08-30 Microsoft Corporation Systems and methods for immersive interaction with virtual objects
CN101819375B (zh) 2010-04-16 2012-05-30 浙江大学 全视差三维显示装置
CN102346367A (zh) * 2010-08-03 2012-02-08 北京理工大学 裸眼宽视域多投影机无扫描3d显示装置及方法
JP5478445B2 (ja) * 2010-09-22 2014-04-23 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 裸眼立体視ディスプレイ
EP2642336A4 (en) * 2010-11-17 2015-08-19 Panasonic Ip Man Co Ltd LIGHTING DEVICE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE USING THE SAME
US20130033650A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 3M Innovative Properties Company Display system and method for projection onto multiple surfaces
KR101324764B1 (ko) * 2013-04-24 2013-11-05 안병학 히든효과가 부여된 렌티큘러 렌즈 시트
KR101341072B1 (ko) * 2013-09-04 2013-12-19 안재광 복수의 나노 구조물 및 입체 렌즈를 이용한 진품 확인용 라벨
KR102497982B1 (ko) * 2014-09-16 2023-02-09 크레인 시큐리티 테크놀로지스, 인크. 보안 렌즈 층
US9632404B2 (en) * 2015-03-18 2017-04-25 Disney Enterprises, Inc. Projection system for enhancing and modifying the appearance of a projection surface
JP2018524952A (ja) 2015-04-21 2018-08-30 ユニバーシティー オブ ロチェスター クローキングシステム及び方法
US9918074B2 (en) * 2015-06-18 2018-03-13 Disney Enterprises, Inc. Three dimensional (3D) stereo display systems for creating 3D effects for viewers wearing 3D glasses
US20190369563A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-05 SkyBlu Holdings LLC Smartwatch cover
US11114488B1 (en) * 2020-09-25 2021-09-07 Shenzhen Adaps Photonics Technology Co. LTD. Image sensing devices with reflector arrays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102306081B1 (ko) * 2021-07-02 2021-09-28 국방과학연구소 위장패턴 생성 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP7242690B2 (ja) 2023-03-20
US20220279152A1 (en) 2022-09-01
EP3756048A4 (en) 2022-03-02
CN116009347A (zh) 2023-04-25
CA3091398A1 (en) 2019-08-29
US11722649B2 (en) 2023-08-08
WO2019161478A1 (en) 2019-08-29
US11343475B2 (en) 2022-05-24
CN111971620B (zh) 2023-02-17
EP3756048A1 (en) 2020-12-30
JP2021514489A (ja) 2021-06-10
JP2023071919A (ja) 2023-05-23
CN111971620A (zh) 2020-11-20
US20210092335A1 (en) 2021-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11722649B2 (en) Display system
US8525829B2 (en) Transparent multi-view mask for 3D display systems
CN100595631C (zh) 实现全视场空间三维显示的屏幕装置
US8692738B2 (en) Advanced Pepper's ghost projection system with a multiview and multiplanar display
US7938540B2 (en) Autostereoscopic projection system
CN103995429B (zh) 一种多面投影系统
US20120057006A1 (en) Autostereoscopic display system and method
JPH04339488A (ja) 三次元映像表示方法および装置
US20110063575A1 (en) 3D Autostereoscopic Display System With Multiple Sets Of Stereoscopic Views
WO2012060814A1 (en) Image display using a virtual projector array
US8836755B2 (en) Two dimensional media combiner for creating three dimensional displays
US11592686B2 (en) Touchable and 360-degree playable holographic display
JP2000122176A (ja) 情報提示方法及び装置
GB2599306A (en) Apparatus and method
US11226493B2 (en) Display system for producing daylight-visible holographic or floating 3D imagery
CN206431315U (zh) 一种光开关阵列及可交互裸眼3d系统
US11099403B2 (en) Mirror display without viewer reflection
US6046850A (en) Stereoscope apparatus
WO2009091365A1 (en) Display system
WO2023005606A1 (zh) 一种显示装置及其显示方法
KR102092242B1 (ko) 항공기 시뮬레이션용 디스플레이 장치
JP2017032802A (ja) 展示セットおよび展示方法
CN104423135A (zh) 一种多维3d成像装置
JP2017032792A (ja) 展示セットおよび展示方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal