KR20230081263A - 5G-Network Interlocking Multi-Layer Hologram Image Reconstruction System Based Floating Light-Field - Google Patents

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KR20230081263A
KR20230081263A KR1020210169162A KR20210169162A KR20230081263A KR 20230081263 A KR20230081263 A KR 20230081263A KR 1020210169162 A KR1020210169162 A KR 1020210169162A KR 20210169162 A KR20210169162 A KR 20210169162A KR 20230081263 A KR20230081263 A KR 20230081263A
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Abstract

The present invention relates to a 5G network-linked multi-layer hologram image playback system based on a floating light field. A floating light field is installed inside a case (100) in which a floating light field 3D hologram system is built so that a floating light field 3D display light source (20) and a holographic optical element (HOE) optical element (50) for a holographic background image correspond at right angle. A floating light field 3D holographic image with a holographic background image is displayed on a special optical element (10) for reproducing the floating light field.

Description

플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템{5G-Network Interlocking Multi-Layer Hologram Image Reconstruction System Based Floating Light-Field}5G network interlocking multi-layer hologram image reconstruction system based on floating light field {5G-Network Interlocking Multi-Layer Hologram Image Reconstruction System Based Floating Light-Field}

본 발명은 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자와 라이트필드 알고리즘 기반의 3차원 디스플레이, 멀티 레이어용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자를 통해 표현되어 재생되는 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 영상을 5G 네트워크로 시스템과 연동하여 사용자는 홀로그램 배경영상이 존재하는 3차원 플로팅 홀로그램 영상(플로팅 라이트필드)을 확인할 수 있으며, 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자에 의해 시스템 전면부에 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상이 더블 뎁스의 방법으로 재생되는 광 경로 설계 등의 광학적 내부 구조로 인해 3차원 볼륨 깊이감을 가진 콘텐츠의 시청 범위를 보다 최적화하여 기존보다 선명한 홀로그램 배경영상과 3차원 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상을 얻을 수 있고, 인터렉티브 디바이스를 장착하였기 때문에 전면부에 투영 되어있는 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 영상을 사용자가 직접적으로 만지고, 회전 및 스케일 업다운 등의 컨트롤을 할 수 있으며 최대 8K의 해상도를 지원하고, 광학적 내부 설계로 인해 더블 뎁스 홀로그램 영상의 깊이감을 조절 할 수 있으며 5G 모듈을 탑재하여 실시간으로 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layer holographic image reproducing system based on a 5G network based on a floating light field, and more particularly, a special optical element for reproducing a floating light field, a three-dimensional display based on a light field algorithm, and a holographic optical element (HOE) for multi-layer ) By linking the image with the sense of depth of the 3D volume expressed and reproduced through the optical element with the system through the 5G network, the user can check the 3D floating hologram image (floating light field) with the hologram background image, and the floating light Viewing of content with 3D volume depth due to optical internal structure such as optical path design in which hologram background image and floating light field 3D hologram image are reproduced in double depth method on the front of the system by special optical element for field reproduction By further optimizing the range, it is possible to obtain a clearer hologram background image and 3D floating light field hologram image than before, and since the interactive device is installed, the user can directly view the hologram background image and floating light field 3D image projected on the front side. You can control touch, rotation, scale up-down, etc., support resolutions of up to 8K, and adjust the depth of double depth hologram images due to the optical internal design. It relates to a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field capable of reproducing a light field 3D holographic image.

일반적으로 최근에는 영상의 해상도와 함께 사용자가 직접적으로 실감나는 인터랙션 등을 할 수 있는 홀로그램 시스템이 개발되는 추세이며, 특히 직시형 방식의 홀로그램 디스플레이 시스템이 개발되고 있고, 일례로서 종래기술인 공개특허공보 공개번호 10-2014-0087434호에는 2차원 또는 3차원 영상을 표시하기 위한 영상표시패널;In general, in recent years, a hologram system that allows a user to directly perform realistic interactions with image resolution has been developed, and in particular, a direct-view type hologram display system has been developed. No. 10-2014-0087434 has an image display panel for displaying a 2D or 3D image;

영상표시패널에 광을 입사하는 백라이트 유닛;a backlight unit for incident light on the image display panel;

상기 백라이트 유닛은,The backlight unit,

광원 및 홀로그램용 간섭패턴이 기록된 회절필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치가 공개되어 있다.A three-dimensional image display device characterized by including a light source and a diffraction film on which interference patterns for holograms are recorded is disclosed.

또한, 공개특허공보 공개번호 10-2017-0073119호에는 표시 장치로서, 하측 영역에 구비되는 저면부;In addition, in Laid-open Patent Publication No. 10-2017-0073119, a display device includes a bottom portion provided in a lower region;

상측 영역에 상기 저면부와 대향하게 배치되고, 투명 스크린으로 제1 영상을 투영하는 영상원;an image source disposed in an upper region to face the bottom portion and projecting a first image onto a transparent screen;

상기 저면부 상에 배치되고, 다수 개의 옆면 패널이 다각뿔 또는 각뿔대 형상으로 구성되어 내부 공간에 상기 제1 영상의 홀로그램이 생성되는 상기 투명 스크린; 및 상기 투명 스크린을 구성하는 다수 개의 옆면 패널 중 적어도 어느 하나의 옆면 패널의 전방에 배치되어 제2 영상을 표시하는 투명 디스플레이;를 포함하도록 구성되어, 상기 표시 장치는, 상기 제1 영상의 홀로그램에 상기 제2 영상이 조합되어 입체 영상을 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 기반의 입체 영상 표시 장치가 공개되어 있다.The transparent screen disposed on the bottom portion and having a plurality of side panels formed in a polygonal pyramid shape or a truncated pyramid shape to generate a hologram of the first image in an internal space; and a transparent display disposed in front of at least one of the plurality of side panels constituting the transparent screen and displaying a second image, wherein the display device displays a hologram of the first image. A hologram-based stereoscopic image display device is disclosed, characterized in that the second image is combined to display a stereoscopic image.

그러나 상기 종래기술들은 컨텐츠의 시청 범위(FOV)가 좁고, 홀로그램 영상이 후면부 또는 내부에 존재하며 배경영상을 가지고 있지 않으며 더블 뎁스가 불가능하고, 3차원 영상이 선명하지 않기 때문에 사용자에게 보다 실감적인 콘텐츠와 재생 영상을 제공해주는 것이 어렵고, 시야각이 좁기 때문에 영상의 왜곡 문제 등 3차원 영상의 퀄리티가 낮은 단점이 있었다.However, the prior art has a narrow viewing range (FOV) of the content, the hologram image is present on the rear side or inside, does not have a background image, double depth is impossible, and the 3D image is not clear, so it is more realistic for the user. It is difficult to provide video and playback images, and the quality of 3D images is low, such as distortion of images due to the narrow viewing angle.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명은 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자와 라이트필드 알고리즘 기반의 3차원 디스플레이, 멀티 레이어용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자를 통해 표현되어 재생되는 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 영상을 5G 네트워크로 시스템과 연동하여 사용자는 홀로그램 배경영상이 존재하는 3차원 플로팅 홀로그램 영상(플로팅 라이트필드)을 확인할 수 있으며, 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자에 의해 시스템 전면부에 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상이 더블 뎁스의 방법으로 재생되는 광 경로 설계 등의 광학적 내부 구조로 인해 3차원 볼륨 깊이감을 가진 콘텐츠의 시청 범위를 보다 최적화하여 기존보다 선명한 홀로그램 배경영상과 3차원 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상을 얻을 수 있고, 인터렉티브 디바이스를 장착하였기 때문에 전면부에 투영 되어있는 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 영상을 사용자가 직접적으로 만지고, 회전 및 스케일 업다운 등의 컨트롤을 할 수 있으며 최대 8K의 해상도를 지원하고, 광학적 내부 설계로 인해 더블 뎁스 홀로그램 영상의 깊이감을 조절 할 수 있으며 5G 모듈을 탑재하여 실시간으로 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention is expressed through a special optical element for reproducing a floating light field, a 3D display based on a light field algorithm, and a HOE (Holographic Optical Element) optical element for multi-layers. Users can check a 3D floating hologram image (floating light field) with a hologram background image by linking the 3D volume depth image that is played back with the system through a 5G network, and a special optical element for reproducing the floating light field Due to the optical internal structure such as the optical path design in which the hologram background image and the floating light field 3D hologram image are reproduced in a double depth method on the front of the system by A clearer hologram background image and 3D floating light field hologram image can be obtained, and since the interactive device is installed, the user can directly touch, rotate and scale the hologram background image and floating light field 3D image projected on the front side. It can control up-down, etc., supports up to 8K resolution, and can adjust the depth of double depth hologram images due to the optical internal design. 5G module is installed to provide hologram background images and floating light field 3D hologram images in real time. It is intended to provide a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field that can reproduce

또한, 실제 사용자에게 보다 실감나는 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 홀로그램 콘텐츠와 재생 영상을 제공해 줄 수 있는 것으로, 광 경로 설계 등을 통한 광학적 내부 구조를 가졌으며, 사용자의 관측 범위 즉, 홀로그램 영상의 시야각이 기존의 경쟁 제품보다 탁월히 넓기 때문에 기존 3차원 영상 이상의 퀄리티를 가질 수 있으며, 딥러닝 기반의 콘텐츠 저작 툴로 인해 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 멀티 레이어로 구현 및 획득, 재생할 수 있어 콘텐츠의 표현이 자유롭고 보다 직관적인 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 관한 것이다.In addition, it can provide actual users with a hologram background image with a sense of depth of a 3D volume, floating light field hologram content, and a playback image, and has an optical internal structure through optical path design. Since the range, that is, the viewing angle of the hologram image is significantly wider than that of existing competing products, it can have a quality higher than that of the existing 3D image, and the deep learning-based content authoring tool allows the hologram background image and the floating light field 3D hologram image to be multi-layered. It relates to a 5G network-linked multi-layer holographic image playback system based on a floating light field, which can be implemented, acquired, and reproduced, so that the expression of content is free and more intuitive.

본 발명은 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 관한 것으로, 플로팅 라이트필드 홀로그램 시스템이 내장된 케이스(100)와 내부에 설치된 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10), 내부 광학 설계 받침대(11), 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20), 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21), 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)을 특징으로 한다. 또, 케이스(100) 외부에는 전선, 통신선 결합구(200)와 이동형 바퀴(300), 파워 버튼(400)이 존재하며, 인터랙티브 디바이스(30)를 통해 사용자가 직접적으로 보다 실감나게 홀로그램 배경영상과 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 멀티 레이어 구조의 더블 뎁스 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상 콘텐츠를 컨트롤할 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to a multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field based on a 5G network. Optical design pedestal 11, floating light field 3D display light source 20, 3D volume depth image reproduction optical element 21, internal laser light source 40 for floating light field, HOE (Holographic Optical Element) for holographic background image ) characterized by an optical element (50). In addition, there are wires and communication line couplers 200, movable wheels 300, and power buttons 400 outside the case 100, and through the interactive device 30, the user can directly interact with the hologram background image more realistically. It has the feature of being able to control the 3D holographic image contents of a double depth floating light field with a multi-layer structure that has a sense of depth of a 3D volume.

따라서 본 발명은 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자와 라이트필드 알고리즘 기반의 3차원 디스플레이, 멀티 레이어용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자를 통해 표현되어 재생되는 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 영상을 5G 네트워크로 시스템과 연동하여 사용자는 홀로그램 배경영상이 존재하는 3차원 플로팅 홀로그램 영상(플로팅 라이트필드)을 확인할 수 있으며, 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자에 의해 시스템 전면부에 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상이 더블 뎁스의 방법으로 재생되는 광 경로 설계 등의 광학적 내부 구조로 인해 3차원 볼륨 깊이감을 가진 콘텐츠의 시청 범위를 보다 최적화하여 기존보다 선명한 홀로그램 배경영상과 3차원 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상을 얻을 수 있고, 인터렉티브 디바이스를 장착하였기 때문에 전면부에 투영 되어있는 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 영상을 사용자가 직접적으로 만지고, 회전 및 스케일 업다운 등의 컨트롤을 할 수 있으며 최대 8K의 해상도를 지원하고, 광학적 내부 설계로 인해 더블 뎁스 홀로그램 영상의 깊이감을 조절 할 수 있으며 5G 모듈을 탑재하여 실시간으로 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 탁월한 효과가 있다.Therefore, the present invention provides an image with depth of a 3D volume expressed and reproduced through a special optical element for reproducing a floating light field, a 3D display based on a light field algorithm, and a Holographic Optical Element (HOE) optical element for multi-layer 5G networks. In conjunction with the low system, the user can check the 3D floating hologram image (floating light field) in which the hologram background image exists, and the hologram background image and floating light field 3 are displayed on the front of the system by the special optical element for reproducing the floating light field. Due to the optical internal structure such as the optical path design in which the dimensional hologram image is reproduced in the double depth method, the viewing range of the content with the 3D volume depth is further optimized to provide a clearer hologram background image and 3D floating light field hologram image than before. Since the interactive device is installed, the user can directly touch the hologram background image and the floating light field 3D image projected on the front side, and control such as rotation and scale up and down, and supports resolutions of up to 8K. 5G network-linked multi-layer based on floating light field that can control the depth of double depth hologram image due to the optical internal design and can reproduce hologram background image and floating light field 3D hologram image in real time by mounting 5G module It has an excellent effect of reproducing a hologram image.

또한, 실제 사용자에게 보다 실감나는 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 홀로그램 콘텐츠와 재생 영상을 제공해 줄 수 있는 것으로, 광 경로 설계 등을 통한 광학적 내부 구조를 가졌으며, 사용자의 관측 범위 즉, 홀로그램 영상의 시야각이 기존의 경쟁 제품보다 탁월히 넓기 때문에 기존 3차원 영상 이상의 퀄리티를 가질 수 있으며, 딥러닝 기반의 콘텐츠 저작 툴로 인해 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 멀티 레이어로 구현 및 획득, 재생할 수 있어 콘텐츠의 표현이 자유롭고 보다 직관적인 탁월한 효과가 있다.In addition, it can provide actual users with a hologram background image with a sense of depth of a 3D volume, floating light field hologram content, and a playback image, and has an optical internal structure through optical path design. Since the range, that is, the viewing angle of the hologram image is significantly wider than that of existing competing products, it can have a quality higher than that of the existing 3D image, and the deep learning-based content authoring tool allows the hologram background image and the floating light field 3D hologram image to be multi-layered. As it can be implemented, acquired, and reproduced, the expression of contents is free and has an excellent effect that is more intuitive.

도 1은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 단면도
도 2는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 대한 홀로그램 영상 재생 개념도 1(디스플레이 광원 사용)
도 3은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 대한 홀로그램 영상 재생 개념도 2(플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원 사용)
도 4는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 5G 통신을 통한 홀로그램 영상 재생 방법
도 5는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 개념도
도 6은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 내부 광 경로 설계도
도 7은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 렌더링 정면 사진
도 8은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 렌더링 측면 사진
도 9는 본 발명에서 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 제작을 위한 렌티큘러 광학시트의 부착 형태도
도 10은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 영상 컨텐츠 생성의 개념도
도 11은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이를 통한 컨텐츠 생성 알고리즘 순서도
도 12는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이에서 디스플레이 패널의 픽셀과 3차원 물체 사이의 관계도1 is a cross-sectional view of a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field according to the present invention.
2 is a conceptual diagram of holographic image reproduction for a 5G network-linked multi-layer holographic image reproduction system based on a floating light field of the present invention (using a display light source)
3 is a conceptual diagram 2 of holographic image reproduction for a 5G network-linked multi-layer holographic image reproduction system based on a floating light field of the present invention (using an internal laser light source for a floating light field)
4 is a method of reproducing a holographic image through 5G communication of a multi-layer holographic image reproducing system interworking with a 5G network based on a floating light field according to the present invention.
5 is a conceptual diagram of a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field according to the present invention.
6 is an internal light path design diagram of a multi-layer holographic image reproducing system interworking with a 5G network based on a floating light field according to the present invention.
7 is a rendered frontal photograph of a multi-layer holographic image reproducing system linked to a 5G network based on a floating light field according to the present invention.
8 is a rendering side view of a multi-layer holographic image reproducing system interworking with a 5G network based on a floating light field according to the present invention.
9 is a diagram illustrating the attachment form of a lenticular optical sheet for producing a 5G network-linked multi-layer holographic image based on a floating light field in the present invention.
10 is a conceptual diagram of generating 3D image contents of a floating light field in a multi-layer holographic image reproducing system linked to a 5G network based on a floating light field according to the present invention.
11 is a flow chart of a content generation algorithm through a 3D display of a floating light field in a multi-layer holographic image reproducing system linked to a 5G network based on a floating light field according to the present invention.
12 is a diagram showing the relationship between pixels of a display panel and a 3D object in a 3D display of a floating light field in a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field according to the present invention.

본 발명은 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 관한 것으로, 홀로그램 배경영상과 3차원 플로팅 라이트필드 홀로그램 시스템이 내장된 케이스(100) 내부에 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10) 및 내부 광학 설계 받침대(11), 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20), 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21), 인터랙티브 디바이스(30), 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)이 설치되어 3차원 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)를 통해 3차원 깊이감을 가진 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상과 홀로그래 배경영상이 멀티 뎁스의 멀티 레이어로 나타나는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-layer holographic image reproduction system based on a floating light field based on a 5G network, and a special optical element for reproducing a floating light field inside a case 100 in which a hologram background image and a 3D floating light field hologram system are embedded ( 10) and internal optical design support (11), floating light field 3D display light source (20), 3D volume depth image reproduction optical element (21), interactive device (30), internal laser light source for floating light field (40) , HOE (Holographic Optical Element) optical element 50 for holographic background image is installed, and floating light field 3D holographic image and holographic background with 3D depth through special optical element 10 for 3D floating light field reproduction It is characterized in that the image is displayed in multi-layers of multi-depth.

그리고 상기 케이스(100)는 외부에 전선, 통신선 결합구(200)와 이동형 바퀴(300), 파워 버튼(400)으로 이루어지며, 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)를 통해 홀로그램 배경영상과 3차원 볼륨의 깊이감을 가진 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상이 나타나는 것을 특징으로 한다.In addition, the case 100 is composed of a wire, a communication line coupler 200, a movable wheel 300, and a power button 400 on the outside, and a hologram background image and a hologram background image through a special optical element 10 for reproducing a floating light field. It is characterized in that a floating light field hologram image with a sense of depth of a three-dimensional volume appears.

또한, 케이스(100) 내부에 광 경로 등의 광학적 설계를 통한 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)과 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)이 설치되어 있기 때문에 사용자가 원하는 광원을 선택하여 사용할 수 있으며, 이는 주위 환경 및 사용 방법, 설치 공간 등에 맞추어 사용자가 적절히 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the floating light field 3D display light source 20 and the internal laser light source 40 for the floating light field through the optical design of the light path inside the case 100, and the HOE (Holographic Optical Element) optical element for the holographic background image Since 50 is installed, the user can select and use a desired light source, which is characterized in that the user can appropriately use it according to the surrounding environment, usage method, and installation space.

본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 단면도, 도 2는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 대한 홀로그램 영상 재생 개념도 1(디스플레이 광원 사용), 도 3은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에 대한 홀로그램 영상 재생 개념도 2(플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원 사용), 도 4는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 5G 통신을 통한 홀로그램 영상 재생 방법, 도 5는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 개념도, 도 6은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 내부 광 경로 설계도, 도 7은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 렌더링 정면 사진, 도 8은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템의 렌더링 측면 사진, 도 9는 본 발명에서 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 제작을 위한 렌티큘러 광학시트의 부착 형태도, 도 10은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 영상 컨텐츠 생성의 개념도이고, 3차원 멀티 뎁스를 가진 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상이 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상으로 올바르게 표시되는 방법에 대해서 설명한다. 먼저 표현하고자 하는 2차원 평면의 깊이감을 가진 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상에 대해서 깊이 정보가 반전된 2차원 플로팅 홀로그램 영상이 필요하다. 다음 과정으로 깊이감이 반전된 3차원 플로팅 홀로그램 물체 영상에 대해서 플로팅 라이트필드 홀로그램 컨텐츠 영상을 생성한다. 이렇게 생성된 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상 컨텐츠는 효과적인 영상 재생을 위해 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)과 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)을 통해 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)에 의하여 표시된다, 1 is a cross-sectional view of a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field according to the present invention; using a light source), Figure 3 is a conceptual diagram of holographic image reproduction for a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on the floating light field of the present invention 2 (using an internal laser light source for the floating light field), Figure 4 is based on the floating light field of the present invention Method of reproducing holographic images through 5G communication of 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system, FIG. 5 is a conceptual diagram of a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field of the present invention, FIG. 6 is a floating light field of the present invention 7 is a rendering front view of the multi-layer holographic image reproducing system interlocked with the 5G network based on the floating light field of the present invention, and FIG. 8 is based on the floating light field of the present invention. 9 is a rendering side view of a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system, Figure 9 is a diagram of the attachment form of a lenticular optical sheet for producing a 5G network-linked multi-layer holographic image based on a floating light field in the present invention, Figure 10 is a floating light field of the present invention It is a conceptual diagram of the creation of floating light field 3D image contents in the light field-based 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system. A method of correctly displaying a floating light field 3D holographic image in a playback system will be described. First, a 2D floating hologram image in which depth information is inverted is required for a floating light field hologram image having a sense of depth of a 2D plane to be expressed. In the following process, a floating light field hologram content image is generated for the 3D floating hologram object image in which the sense of depth is inverted. The generated floating light field 3D holographic image content includes a floating light field 3D display light source 20, an internal laser light source 40 for the floating light field, and HOE (Holographic Optical Element) optics for the holographic background image for effective image reproduction. Displayed by the special optical element 10 for reproducing a floating light field through the element 50,

도 11은 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이를 통한 컨텐츠 생성 알고리즘 순서도이고, 균일 또는 비 균일한 두께를 가지는 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)가 부착된 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)에 대한 컨텐츠를 생성하는 방법의 예시를 보여준다. 상기 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)는 도 9와 같이 부착이 가능하며, 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21) 또는 기존의 렌즈 어레이 형태로 확장하여 적용이 가능하다. 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 최종 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 콘텐츠를 획득하기 위한 단계는 도 11의 구조를 통해 알 수 있으며, 그 내용은 다음과 같다. 상기 본 발명은 어느 한 픽셀을 선택하는 픽셀선택단계; 선택된 픽셀에 해당되는 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 위치를 결정하는 렌즈위치결정단계; 위치가 결정된 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 중심선을 연산하는 중심선 연산단계; 선택된 픽셀과 최단거리가 되는 연산된 중심선의 점 P 좌표를 연산하는 최단위치연산단계; 선택된 픽셀과 점 P 좌표를 이용하여 3차원 물체의 대응점 정보를 획득하는 정보획득단계; 로 이루어진다. 그리고 모든 픽셀에 대해 픽셀 선택 단계부터 정보 획득 단계까지 반복하며, 모든 픽셀에 대해 정보 획득 단계에서 정보를 획득하면 정보 획득 단계 이후 최종 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상 콘텐츠를 획득하는 것이다. (x, y)번째 픽셀에서 기록되는 3차원 물체의 정보는 먼저 (x, y)번째 픽셀에 대해서 연결되어 있는 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 위치를 찾아야한다. 이 과정은 차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21) 위치 결정 단계에서 결정된다.11 is a flow chart of an algorithm for generating content through a 3D display of a floating light field in a multi-layer holographic image reproducing system linked to a 5G network based on a floating light field according to the present invention, and an optical element for reproducing a 3D volume depth image having a uniform or non-uniform thickness (21) shows an example of a method of generating content for the attached floating light field 3D display light source 20. The 3D volume depth image reproducing optical element 21 can be attached as shown in FIG. 9 and can be extended and applied to the 3D volume depth image reproducing optical element 21 or the existing lens array form. Steps for obtaining the final floating light field 3D hologram content of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 can be known through the structure of FIG. 11, and the details are as follows. The present invention includes a pixel selection step of selecting any one pixel; a lens positioning step of determining the position of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 corresponding to the selected pixel; a center line calculating step of calculating a center line of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 whose position is determined; a shortest position calculation step of calculating a point P coordinate of the calculated center line that is the shortest distance from the selected pixel; an information acquisition step of acquiring corresponding point information of the 3D object using the selected pixel and point P coordinates; made up of Then, the pixel selection step to the information acquisition step are repeated for all pixels, and if information is obtained in the information acquisition step for all pixels, the final floating light field 3D holographic image content is obtained after the information acquisition step. For the information of the 3D object recorded at the (x, y)-th pixel, the position of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 connected to the (x, y)-th pixel must first be found. This process is determined in the step of determining the location of the dimensional volume depth image reproducing optical element 21 .

픽셀 크기와 위치정보, 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 직경 등을 고려하여 차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 위치 k를 결정한다. 선택된 k번째 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)에 대해서 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)의 중심선과의 거리정보를 계산한다. 이 과정은 중심선 연산 단계에서 수행한다. 이 단계를 통하여 거리정보 d를 계산한다. 다음으로 선택된 픽셀과 최단 거리가 되는 연산된 중심선의 점 P 좌표를 연산한다. The position k of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 is determined in consideration of the pixel size, location information, and the diameter of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 . For the selected k-th 3D volume depth image reproducing optical element 21 , distance information from the center line of the 3D volume depth image reproducing optical element 21 is calculated. This process is performed in the center line calculation step. Through this step, distance information d is calculated. Next, the point P coordinate of the calculated center line that is the shortest distance from the selected pixel is calculated.

마지막으로는 도 12의 개념도로부터 선택된 픽셀과 점 P 좌표를 이용하여 3차원 물체의 대응점 정보를 획득하는 정보 획득 단계이다. 이를 통하여 (x, y)번째 픽셀에 해당하는 3차원 물체의 정보를 기록한다.Finally, it is an information acquisition step of acquiring corresponding point information of a 3D object using the pixel and point P coordinates selected from the conceptual diagram of FIG. 12 . Through this, the information of the 3D object corresponding to the (x, y)th pixel is recorded.

도 12는 본 발명 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템에서 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이에서 디스플레이 패널의 픽셀과 3차원 물체 사이의 관계도이다.12 is a diagram illustrating the relationship between pixels of a display panel and a 3D object in a 3D display of a floating light field in a 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on a floating light field according to the present invention.

본 발명은 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램이 혼합된 멀티 뎁스, 멀티 레이어의 신 개념을 가진 키오스크 또는 테이블탑 형태로 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20) 및 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)을 사용하는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템이다.The present invention is a floating light field 3D display light source 20 in the form of a kiosk or tabletop with a new concept of multi-depth and multi-layer mixing of hologram background image and floating light field 3D hologram and HOE (Holographic It is a 5G network-linked multi-layer holographic image reproduction system based on a floating light field using an optical element (50).

키오스크 또는 테이블탑의 구조를 가진 시스템에서 상체 혹은 전신의 인간을 표현할 수 있으며, 다양한 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램을 구현할 수 있다. 실제 허공의 공간에서 자유롭고, 높은 멀티 뎁스 기반의 깊이감을 가진 홀로그램 배경영상과 3차원 플로팅 라이트필드 홀로그램 영상을 확인할 수 있다. 그리고 2차원의 홀로그램 영상이 기존의 유사 홀로그램 장비처럼 내부 또는 후면에 존재하는 것이 아니라 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램이 사용자의 눈앞에서 실제로 전방에 투영되어 3차원의 멀티 뎁스 기반의 콘텐츠 깊이감을 표현하기 때문에 HR(Hologram-Reality)의 실현을 위한 첫 걸음 이라고 할 수 있다.In a system with a kiosk or tabletop structure, the upper body or whole body of a human can be expressed, and various hologram background images and floating light field 3D holograms can be implemented. You can check the hologram background image and 3D floating light field hologram image that are free in the real empty space and have a sense of depth based on high multi-depth. and A 2D hologram image does not exist inside or on the back like existing similar hologram equipment, but a floating light field 3D hologram with a hologram background image is actually projected forward in front of the user's eyes, providing a 3D multi-depth based content depth. Because it expresses the senses, it can be said to be the first step towards realizing HR (Hologram-Reality).

곧 본 발명은 시스템을 직접적으로 사용하는 고객과 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 콘텐츠 간의 직접적인 인터랙션 이벤트가 가능한 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템으로서 3차원 멀티 뎁스 기반의 멀티 레이어 깊이감을 포함하여 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 재생할 수 있는 광 경로 설계 등의 광학적 내, 외부 구조를 가지고 있다.In other words, the present invention is a floating light field-based 5G network-linked multi-layer holographic image playback system capable of direct interaction events between a customer who directly uses the system and a floating light field 3-dimensional hologram content having a hologram background image, based on 3-dimensional multi-depth It has an optical internal and external structure such as an optical path design capable of reproducing a floating light field 3D holographic image with a holographic background image including a multi-layer sense of depth.

그러므로 실제 공간의 여유로운 실상에서 3차원 더블 뎁스 기반의 멀티 레이어 깊이감을 포함하여 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상의 재생이 가능하고, 고객이 원하는 설계 방식에 따라 작거나 큰 깊이감을 가진 고 해상도 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 제공한다.Therefore, it is possible to reproduce a floating light field 3D hologram image having a hologram background image including a multi-layer sense of depth based on 3D double depth in a relaxed real image of a real space, and to have a small or large sense of depth depending on the design method desired by the customer. It provides high resolution hologram background image and floating light field 3D hologram image.

그리고 기존의 3D 디스플레이 및 유사 홀로그램 장비처럼 특수한 안경이 필요 없고, 인터랙티브 디바이스를 통해 사용자가 직접적으로 더블 뎁스 멀티 레이어 기반의 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 컨트롤할 수 있으며, 공간상의 좌표를 인식할 수 있는 Space Position Detection 기술을 적용하여 실감나는 3차원 홀로그램 콘텐츠를 표현할 수 있도록 하나의 매개체 역할을 한다.In addition, there is no need for special glasses like existing 3D displays and similar hologram equipment, and the user can directly control a floating light field 3D hologram image having a double depth multi-layer based hologram background image through an interactive device, It serves as a medium to express realistic 3D hologram contents by applying Space Position Detection technology that can recognize coordinates.

본 발명의 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템은 사용자에게 보다 실감적인 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 홀로그램 콘텐츠, 3차원 깊이감을 가진 실상과 허상의 혼합 홀로그램 영상을 제공해 줄 수 있다.The 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system based on the floating light field of the present invention can provide users with a more realistic holographic background image, floating light field holographic content, and a mixed holographic image of real and virtual images with a sense of three-dimensional depth. .

키오스크 또는 테이블탑 형태의 구조를 가졌고, 기존 유사 홀로그램 장비 대비 시야각이 굉장히 크고, 더블 뎁스 멀티 레이어라는 신 개념을 가지고 있기 때문에 기존의 3차원 영상 이상의 퀄리티를 가질 수 있으며, 하나의 시스템이자 제품으로서 사용자가 직접적으로 콘텐츠를 컨트롤할 수 있기 때문에 보다 실감나고, 직관적인 콘텐츠의 표현이 자유롭다는 장점이 있다.It has a kiosk or tabletop structure, has a very large viewing angle compared to existing similar hologram equipment, and has a new concept of double depth multi-layer, so it can have quality higher than the existing 3D image, and as a system and product, user Since can directly control the content, it has the advantage of being free to express more realistic and intuitive content.

곧 본 발명의 케이스(100)는 내부에 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10) 및 내부 광학 설계 받침대(11), 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20), 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21), 인터랙티브 디바이스(30), 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)이 설치되어 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)으로 이루어진다. 상기 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)를 통해 더블 뎁스 멀티 레이어 개념과 3차원 깊이감을 포함하는 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상이 나타난다.Soon, the case 100 of the present invention includes a special optical element 10 for reproducing a floating light field, an internal optical design support 11, a floating light field 3D display light source 20, and an optical element for reproducing a 3D volume depth image. (21), interactive device 30, internal laser light source 40 for floating light field, HOE (Holographic Optical Element) optical element 50 for holographic background image are installed, and special optical element 10 for reproducing floating light field made up of Through the special optical element 10 for reproducing the floating light field, a floating light field 3D hologram image having a double depth multi-layer concept and a hologram background image including a 3D sense of depth is displayed.

한편, 상기 케이스(100) 외형은 키오스크 형태로 이루어지며 후면 부에 전선, 통신선 결합구(200)와 이동형 바퀴(300), 파워 버튼(400)으로 이루어지며, 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)를 통해 더블 뎁스 멀티 레이어 개념과 3차원 깊이감을 포함하는 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상이 나타나는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the exterior of the case 100 is made in the form of a kiosk, and is composed of wires, communication line couplers 200, movable wheels 300, and power buttons 400 on the rear side, and a special optical element for reproducing a floating light field ( 10) is characterized in that a floating light field 3D hologram image having a hologram background image including a double depth multi-layer concept and a 3D sense of depth appears.

플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)는 케이스(100)에 수평 내지 수평면에서 경사지게 주로 설치되는데 도면과 같이 45°각도로 설치되어 사용자는 일반 모니터 화면처럼 3차원 깊이감 기반의 홀로그램 배경영상을 가지는 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 영상을 관측할 수 있도록 설계되어 있다.The special optical element 10 for reproducing a floating light field is mainly installed in the case 100 horizontally or inclined in a horizontal plane. The branches are designed to observe floating light field 3D holographic images.

그러므로 본 발명에서는 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)과 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)는 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)의 중심선을 기준으로 직각이 Standard한 파라미터이며, 45도 기울기에서는 중심선이 45도로 기울어진 직각(90도) 구조로 이루어지도록 설계 및 제작된다.Therefore, in the present invention, the floating light field 3D display light source 20 and the HOE (Holographic Optical Element) optical element 50 for the holographic background image have a right angle based on the center line of the floating light field reproduction special optical element 10. It is one parameter, and at a slope of 45 degrees, it is designed and manufactured so that the center line is made of a right angle (90 degrees) structure inclined at 45 degrees.

결과적으로 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)는 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20) 또는 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40)과 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)를 통해서 홀로그램 배경영상을 가지는 하나의 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 콘텐츠 영상을 만든다.As a result, the special optical element 10 for reproducing a floating light field is a floating light field 3D display light source 20 or an internal laser light source 40 for a floating light field and a Holographic Optical Element (HOE) optical element 50 for a holographic background image. ) to create a floating light field 3D hologram content image having a hologram background image.

플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)와 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)간의 설치관계는 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)의 중심과 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)의 중심을 잇는 직선이 수평면에서 수직상방으로 90°가 되도록 정해져 있는데 이는 홀로그램 배경영상과 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 콘텐츠의 깊이감 및 해상도, Calibration과 키오스크형 구조로 인한 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 컨텐츠의 시청 범위 즉, 시야각을 최적화하기 위함이다.The installation relationship between the special optical element 10 for reproducing a floating light field, the floating light field 3D display light source 20, and the HOE (Holographic Optical Element) optical element 50 for a holographic background image is a floating light field 3D display light source ( 20) and the center of the special optical element 10 for reproducing the floating light field is determined to be 90° vertically upward from the horizontal plane, which is the depth and resolution of the hologram background image and the floating light field 3D hologram content , Calibration and optimizing the viewing range, that is, the viewing angle, of the floating light field 3D hologram contents due to the kiosk-type structure.

곧 본 발명은 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)와 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20), 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)의 중심각을 90도로 정하고, 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 콘텐츠의 Calibration과 키오스크 또는 테이블탑형 구조로 인한 내 외부 구조의 광 경로 등의 광학적 설계를 최적화하기 위함이다.In other words, the present invention sets the central angle of the special optical element 10 for reproducing a floating light field, the floating light field 3D display light source 20, and the HOE (Holographic Optical Element) optical element 50 for a holographic background image to 90 degrees, This is to optimize the optical design of light field 3D hologram content calibration and light path of internal and external structures due to kiosk or tabletop structure.

100 : 케이스
200 : 전선, 통신선 결합구
300 : 이동형 바퀴
400 : 파워 버튼
10 : 플로팅 라이트필드 재생용 광학 소자
11 : 내부 광학 설계 받침대
20 : 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원
21 : 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자
30 : 인터랙티브 디바이스
40 : 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원
50 : 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자100: case
200: wire, communication line coupler
300: movable wheel
400: power button
10: optical element for floating light field reproduction
11: internal optical design base
20: floating light field 3D display light source
21: 3D volume depth image reproduction optical element
30: interactive device
40: internal laser light source for floating light field
50: Holographic Optical Element (HOE) optical element for holographic background image

Claims (4)

플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 시스템이 내장된 케이스(100) 내부에 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20) 및 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)가 직각인 90°로 대응되도록 플로팅 라이트필드 재생용 광학 소자(10)가 설치되어,
상기 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)에 홀로그램 배경영상을 가진 플로틸 라이트필드 3차원 홀로그램 영상이 나타나는 것을 특징으로 하는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템Inside the case 100 in which the floating light field 3D hologram system is built, the floating light field 3D display light source 20 and the Holographic Optical Element (HOE) optical element 50 for the hologram background image correspond at a right angle of 90°. An optical element 10 for reproducing a floating light field is installed,
A floating light field-based 5G network-linked multi-layer holographic image reproducing system, characterized in that a floating light field three-dimensional holographic image having a holographic background image appears on the special optical element 10 for reproducing the floating light field. 제 1항에 있어서, 상기 케이스(100)에는 하부 코너부에 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40)이 설치되고, 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)로 구성되는 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)이 높이방향으로 중간위치에 수평방향으로 설치되며, 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)는 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)보다 상단에 위치하여 배경영상을 가질 수 있고, 상기 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)에서 상부방향으로 이격되어 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)가 설치되되, 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)과 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)의 중심과 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10)의 중심을 잇는 직선이 수평면에서 수직상방으로 90°가 되도록 설치되며, 상기 플로팅 라이트필드 재생용 특수 광학 소자(10) 하부에는 내부 광학 설계 받침대(11)가 설치되어, 플로팅 라이트필드 재생용 광학 소자(10)에 물체의 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 콘텐츠가 나타나는 것을 특징으로 하는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템The floating light field 3D display according to claim 1, wherein an internal laser light source 40 for a floating light field is installed at a lower corner of the case 100, and an optical element 21 for reproducing a 3D volume depth image is provided. The light source 20 is installed horizontally at an intermediate position in the height direction, and the HOE (Holographic Optical Element) optical element 50 for a holographic background image is located above the floating light field 3D display light source 20 to create a background image , and a special optical element 10 for reproducing a floating light field is installed spaced apart from the floating light field 3D display light source 20 in the upper direction, and the floating light field 3D display light source 20 and the floating light A straight line connecting the center of the field 3D display light source 20 and the center of the special optical element 10 for reproducing the floating light field is installed so that it is 90° vertically upward from the horizontal plane, and the special optical element for reproducing the floating light field ( 10) An internal optical design support 11 is installed at the bottom, and the floating light field 3D hologram content of the object appears on the optical element 10 for floating light field reproduction. Layer hologram image reproduction system 제 2항에 있어서, 상기 플로팅 라이트필드 3차원 디스플레이 광원(20)과 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)의 영상은 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)를 통해 전용 알고리즘으로 변환된 홀로그램 배경영상을 가지는 더블 뎁스 멀티 레이어 기반의 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 컨텐츠 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템The method of claim 2, wherein the floating light field 3D display light source (20) and the image of the Holographic Optical Element (HOE) optical element (50) for a holographic background image are dedicated through a 3D volume depth image reproducing optical element (21). 5G network-linked multi-layer hologram image reproducing system based on floating light field, characterized by displaying 3-dimensional holographic content image of double-depth multi-layer based floating light field having holographic background image converted by algorithm 제 3항에 있어서, 상기 플로팅 라이트필드용 내부 레이저 광원(40)과 홀로그램 배경영상용 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자(50)의 영상은 3차원 볼륨 뎁스 영상 재생 광학 소자(21)를 통해 전용 알고리즘으로 변환된 홀로그램 배경영상을 가지는 더블 뎁스 멀티 레이어 기반의 플로팅 라이트필드 3차원 홀로그램 컨텐츠 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 플로팅 라이트필드 기반의 5G 네트워크 연동 멀티 레이어 홀로그램 영상 재생 시스템
The method of claim 3, wherein the images of the internal laser light source (40) for the floating light field and the Holographic Optical Element (HOE) optical element (50) for the holographic background image are dedicated through a 3D volume depth image reproducing optical element (21). 5G network-linked multi-layer hologram image reproducing system based on floating light field, characterized by displaying 3-dimensional holographic content image of double-depth multi-layer based floating light field having holographic background image converted by algorithm
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WO2021097149A1 (en) * 2019-11-12 2021-05-20 Light Field Lab, Inc. Relay systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019146802A1 (en) * 2018-01-29 2019-08-01 株式会社エクォス・リサーチ Stereoscopic image projection device
WO2021097149A1 (en) * 2019-11-12 2021-05-20 Light Field Lab, Inc. Relay systems

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