[go: up one dir, main page]

KR100274625B1 - Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit - Google Patents

Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit Download PDF

Info

Publication number
KR100274625B1
KR100274625B1 KR1019970073071A KR19970073071A KR100274625B1 KR 100274625 B1 KR100274625 B1 KR 100274625B1 KR 1019970073071 A KR1019970073071 A KR 1019970073071A KR 19970073071 A KR19970073071 A KR 19970073071A KR 100274625 B1 KR100274625 B1 KR 100274625B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
dimensional
liquid crystal
images
rearranged
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1019970073071A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990053446A (en
Inventor
조건호
이용재
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
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 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970073071A priority Critical patent/KR100274625B1/en
Publication of KR19990053446A publication Critical patent/KR19990053446A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100274625B1 publication Critical patent/KR100274625B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PURPOSE: A stereoscopic image generating device using a multiple liquid crystal slit is provided to alleviate position fixing of the observer and maintain horizontal resolution by switching the liquid crystal driving voltage provided to a vertical line of the liquid crystal. CONSTITUTION: A display(300) displays a 2D image signal. A rearrangement image generator(320) generates a rearranged viewpoint image by aligning the image signal to be transferred to the left and right eye of an observer(400) alternatively along to horizontal and vertical time axes based on the binocular parallax of human's vision. A liquid crystal slit array generator(330) enables observation of a 3D stereoscopic image with a slit array pattern in a vertical lattice form. A liquid crystal driving controller(340) controls the liquid crystal driving voltage.

Description

다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치{Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit}Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit}

본 발명은 3차원 입체 화상 생성 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 스위칭함에 따라 발생되는 수직 격자 모양의 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)의 위치를 관찰자의 위치에 따라 이동시킬 수 있는 다중 액정 슬리트를 2차원 디스플레이 장치와 관찰자 사이에 설치함으로써 3차원 입체 화상을 생성할 수 있도록 한 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus, and more particularly, to observe a position of a vertical lattice-shaped slit array pattern generated by switching a liquid crystal driving voltage provided to a vertical line of a liquid crystal. The present invention relates to a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits that can generate three-dimensional stereoscopic images by providing multiple liquid crystal slits that can be moved depending on the position of the two-dimensional display apparatus and an observer.

기원전 100년경 고대 그리이스 벽화에 원근법에 의한 입체감이 있는 그림으로부터 시작하여 서기 1600년경 이탈리아의 델라 포터(G. B. Della Porta)가 그림을 양안으로 보아서 상이 뜨는 것을 느끼게 하는 양안시차(binocular parallax)에 의한 입체 표시 그림 엽서를 최초로 소개한 이래로, 영국의 찰스 휘스톤(Chales Wheatstone), 스코틀랜드의 데이비드 브루스터(David Brewster), 미국의 웬델 홈즈(Whendell Holmse) 등에 의해 입체감을 재현함과 동시에 이를 향상시키기 위한 초창기 연구가 본격적으로 시작되었으며, 이후, 1903년 아이브즈(F. E. Ives)는 패럴랙스 배리어(시차 장벽, parallax barrier)를 이용하여 무안경식의 스테레오그램(stereogram)을, 1918년 미국의 카놀트(C. W. Kanolt)는 시점이 고정되는 결점을 보안하여 연속적인 3차원 화상이 보이도록 하는 패럴랙스 파노라마그램(parallax panoramagram)을 각각 제안했다.Three-dimensional display by binocular parallax, starting with a perspective painting of perspective in ancient Greek mural paintings, about 100 BC, and by BC Della Porta, Italy, about 1600 BC Since the introduction of the first postcard, early researchers have been able to reproduce and enhance three-dimensional effects by Charles Wheatstone, England, David Brewster, Scotland, and Whendell Holmse, USA. It began in earnest, and in 1903 the FE Ives used a parallax barrier to create a stereoscopic stereogram, and in 1918 CW Kanolt A parallax panoramic diagram that secures a defect in which a viewpoint is fixed so that a continuous three-dimensional image can be seen. lax panoramagram) respectively.

3차원 화상 매체의 개발은 화상 분야 뿐만 아니라 관련 산업적인 효과로는 가전 및 통신 산업은 물론 우주 항공, 예술 산업, 자동화 산업 분야에 이르기 까지 영항을 미치며 이로 인해 발생될 수 있는 기술적인 파급 효과는 HDTV(High Definition Television) 보다 훨씬 더 방대할 것으로 전망되고 있다.The development of three-dimensional image media affects not only the image field but also related industrial effects to the home appliances and telecommunications industry, as well as the aerospace, arts and automation industries, and the technical ripple effect that can be generated is HDTV. It is expected to be much larger than High Definition Television.

전술한 바와 같은 초기의 기초적인 연구에 힙입어 오늘날은 편광 안경을 이용한 입체 영화 관람이 일반화되어 있을 뿐만 아니라 크게 안경 방식과 무안경 방식으로 대표되는 다양한 입체 화상 발생 기법이 공지되어 있으며, 일부는 실험실 단계를 넘어 실제로 제작되어 3차원 응용 화상, 3차원 광고물 제작, 문화재 보존 및 전시 3차원 TV 및 비디오, 컴퓨터 비젼, 가상 세계 체험, 모의 훈련 및 작업, 3차원 화상 회의, 3차원 그래픽스, 3차원 오락, 3차원 영화 등의 분야에 부분적으로 응용되고 있는 실정이다.In the early days of basic research as described above, stereoscopic movie viewing using polarized glasses is not only popularized today, but various stereoscopic image generation techniques are known, which are represented by glasses and auto glasses, and some of them are laboratory. Beyond stages, it's actually 3D applied images, 3D advertising production, cultural property preservation and exhibition 3D TV and video, computer vision, virtual world experience, simulation training and work, 3D video conferencing, 3D graphics, 3D This is partly applied to the fields of entertainment and 3D movies.

인간이 입체감 및 깊이감을 느끼는 요인으로써는 눈의 특성에서 오는 시각의 생리적인 요인이 있으며 더불어 망막 상으로부터 얻어지는 심리적/기억적인 요인 및 시각 외의 요인(청각, 후각, 촉각 등)이 있는 데, 이러한 요인을 이용하는 측면에 따라 3차원 표시 기술의 분류는 관찰자에게 어느 정도의 3차원 화상 정보를 제공할 수 있는가에 의한 표시 능력으로부터 깊이 화상 방식, 입체 화상 방식, 3차원 화상 방식 등으로 분류하고, 표시 화상이 움직임을 있는지 여부에 따라 정지 화상과 동화상으로 분류된다.The factors that make humans feel three-dimensional and deep are the physiological factors of vision coming from the characteristics of the eyes, as well as psychological and memory factors from the retina and non-visual factors (hearing, smell, touch, etc.). The three-dimensional display technology is classified into a depth image system, a stereoscopic image system, a three-dimensional image system, and the like based on the display capability of how much three-dimensional image information can be provided to an observer. It is classified into a still picture and a moving picture according to whether there is a motion.

우선, '깊이 화상 방식'은 심리적인 요인 및 흡입 효과에 의해 2차원 화상이 표시면 보다 깊이 방향의 공간에 대해 입체감을 갖게 한 방식이다. 전자는 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터 그래픽스에 흔히 이용되고, 후자는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제시함에 따라 관찰자 자신이 그 화상의 공간 내로 빨려들어 가는 것과 같은 착각을 발생시킴으로써 광시야 자극에 의한 입체감을 유도하는 소위 아이맥스 영화 등에 응용된다.First, the "depth image method" is a method in which a two-dimensional image has a three-dimensional effect in the space in the depth direction than the display surface due to psychological factors and suction effects. The former is commonly used in three-dimensional computer graphics, which displays perspective, superimposition, shading and contrast, and motion by calculation, and the latter is sucked into the space of the image by presenting the viewer with a large viewing angle. It is applied to a so-called IMAX film or the like which induces a three-dimensional effect by a wide-field stimulus by generating an illusion such as thin.

다음으로, '입체 화상 방식'은 좌우안에 대응하는 방향에서 관측한 물체, 즉, 시차가 있는 두 개의 화상을 좌우안이 혼동하지 않고 이를 각각 분리하여 관측함으로써 표시면 전후의 공간 정보를 나타내어 입체감을 느끼게 한 방식이다. 이 방식은 광의 파장과 편광면에 대해 특성이 다른 특수 안경을 이용하는 안경 방식과, 시차가 있는 화상이 동일면에 제시됐을 때 그 면위에 지향성이 강한 표시면을 입혀서 각각의 화상이 좌우로 분리되어 사람의 좌우안에 들어옴으로써 입체감을 느끼게하는 표시면 방식-즉, 무안경 방식-이 있다.Next, the 'stereoscopic image method' shows spatial information before and after the display surface by displaying the object observed from the direction corresponding to the left and right eyes, that is, two images with parallax, separately from each other without confusing the left and right eyes to feel a three-dimensional feeling. One way. This type of glasses uses special glasses with different characteristics with respect to the wavelength of light and polarization plane, and when images with parallax are presented on the same plane, each image is separated from side to side by putting a highly directional display plane on the plane. There is a display surface method, that is, a glasses-free method, which makes the user feel the three-dimensional effect by entering the right and left of the.

안경 방식에는 파장 선택성이 있는 색안경(색변조) 방식, 편광자이 차광 효과를 이용한 편광 안경 방식, 눈의 잔상 시간 내에 좌우의 화상을 교대로 제시하는 시분할 안경 방식이 있다. 이외에도 좌우안에 투과율이 각각 다른 필터를 장착하여 이 투과율의 차로부터 오는 시각계의 시간차에 따라서 좌우 방향의 움직임에 대한 입체감을 얻는 방식이 있다.The spectacle glasses include a wavelength-selective sunglasses (color modulation) scheme, a polarizer polarized glasses scheme using a light shielding effect, and a time-division glasses scheme alternately presenting left and right images within an afterimage time of an eye. In addition, there is a method in which a filter having different transmittances is mounted in the left and right sides to obtain a stereoscopic effect on the movement in the left and right directions according to the time difference of the visual system coming from the difference in the transmittances.

그리고, 관찰자 쪽이 아닌 표시면 쪽에서 입체감을 발생하게 하는 방식인 무안경 방식에는 패럴랙스 스테레오그램 방식(parallax stereo method), 렌티큘러 방식(lenticular method), 미소 방사 소자 방식(corner cube mirror), 홀로그래픽 방식(holographic method) 등을 이용한 지향성 스크린 방식이 있다.In addition, there is a parallax stereogram method, a lenticular method, a corne cube mirror, and a holographic type in the autostereoscopic method, which generates a three-dimensional effect on the display surface rather than the observer side. There is a directional screen method using a holographic method or the like.

깊이 화상과 입체 화상은 물체의 전후(깊이)의 정보만을 재현함에 따라 관찰자가 주시하는 다양한 방향에서 물체를 관측할 수 없거나 일부 관측이 되더라도 대상물에 초점을 맞출 수 없는 등의 요인에 의해 공간상을 재현하는 방식으로는 다소 문제가 있다.Depth and stereoscopic images reproduce only the information before and after (depth) of the object, so that the object cannot be viewed from various directions that the observer observes, or the object cannot be focused even if some observation is made. There is a problem with the way it is reproduced.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 '3차원 화상 방식'으로는 깊이 다안식, 표본화 방식, 홀로그래픽 표시 방식 등이 대표적인 데, 3차원 화상 방식은 공간상에 3차원 입체상을 재현함으로써 관측 방향의 제한 및 초점이 맞출 수 없는 등의 문제를 어느 정도 해결하고 있다.To solve this problem, the three-dimensional image method is representative of depth multi-view, sampling method, and holographic display method, and the three-dimensional image method limits the viewing direction by reproducing a three-dimensional stereoscopic image in space. And some problems such as being unable to focus.

다안식에는 패럴랙스 배리어 방식, 렌티큘러 방식, 인테그럴 방식이 있다. 그리고, 깊이 표본화 방식에는 가변초점 거울 방식(varifocal mirror)인 표시면 진동 방식, 회전 원통 방식, 표시면 적층 방식, 반투과 거울 합성 방식이 있다. 기계적인 가동부가 필요한 이 방식은 눈의 잔상 시간을 이용하는 표시 방식인데 잔상 시간 내에 깊이 정보가 많은 화상을 표시하기에는 주사 속도에 문제가 있다.There are parallax barriers, lenticulars, and integrals. The depth sampling method includes a display surface vibration method, a variable cylindrical mirror method, a rotating cylinder method, a display surface stacking method, and a semi-transmissive mirror synthesis method. This method, which requires a mechanical moving part, is a display method using the afterimage time of the eye, and there is a problem in the scanning speed to display an image having a lot of depth information within the afterimage time.

또한 표시면 적층 방식과 반투과 거울 합성 방식은 깊이 화상의 수를 늘리기가 어려운 문제가 있다.In addition, display surface lamination and transflective mirror synthesis have a problem in that it is difficult to increase the number of depth images.

한편, 홀로그래픽 방식은 3차원 화상 표시 중에서 가장 뛰어난 방식으로 알려져 있는데, 이에는 레이져광 재생 홀로그래피와 백색광 재생 홀로그래피가 있지만 대상물을 표시함에 있어서 대용량의 데이터가 필요하며 공간 해상도를 높이기 위해서는 많은 비용이 소요되는 등의 문제가 있다.On the other hand, the holographic method is known as the most excellent method of three-dimensional image display, which includes laser light reproducing holography and white light reproducing holography, but a large amount of data is required for displaying an object and a large cost is required to increase spatial resolution. There is a problem such as being.

이하, 이와 같은 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법들 중에서 본 발명에 대해 이해를 증진시킬 수 있는 몇몇의 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, some of the methods for improving understanding of the present invention among the three-dimensional image display methods according to the related art will be described.

도 1은 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법의 한 예인 렌티큘러 렌즈 어레이(lenticular lenz array) 방법을 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary diagram illustrating a lenticular lens array method, which is an example of a 3D image display method according to the related art.

렌티큘러 렌즈 어레이 방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 좌안(120)에 입력될 화상 정보(L)와 우안(121)에 입력될 화상 정보(R)가 가로 방향을 따라 교대로 배열된 표시면(100)과, 표시면(100)과 좌우안(120, 121) 사이에 개재되어 좌안(120)에 입력될 화상 정보(L)와 우안(121)에 입력될 화상 정보(R)에 대한 광학적인 변별 지향성을 제공하는 반원통형 렌티큘러 렌즈 어레이(110)로 구성된다.In the lenticular lens array method, as illustrated in FIG. 1, a display surface in which image information L to be input to the left eye 120 and image information R to be input to the right eye 121 are alternately arranged along the horizontal direction ( 100 and the optical information about the image information L to be input to the left eye 120 and the image information R to be input to the right eye 121 interposed between the display surface 100 and the left and right eyes 120 and 121. It consists of a semi-cylindrical lenticular lens array 110 that provides differential directivity.

렌티큘러 렌즈 어레이(110)가 제공하는 지향 특성에 따라 좌안(120)과 우안(121)에 화상이 분리되어 입체로 이이게 된다. 즉, 좌안(120)에 입력될 화상 정보(L)는 좌안(120)에만 관측되고, 우안(121)에 입력될 화상 정보(R)는 우안(121)에만 관측됨에 따라 시각 생리적인 요인 중에서 가장 입체감의 효과가 큰 양안시차(binocular parallax)를 통해 깊이 정보(depth information)를 획득함으로써 입체감을 느끼게 된다.Images are separated into the left eye 120 and the right eye 121 according to the directivity characteristics provided by the lenticular lens array 110 to be connected in three dimensions. That is, the image information L to be input to the left eye 120 is observed only to the left eye 120, and the image information R to be input to the right eye 121 is only observed to the right eye 121, and thus, among the visual physiological factors. By obtaining depth information through a binocular parallax having a large effect of the three-dimensional effect, a three-dimensional effect is sensed.

가능하면 많은 다안 화상을 기록하기 위해서는 카메라의 렌즈 구경을 작게 해야 하는 데, 이렇게 하면 필름폭이 좁게 되어 화질이 저하된다. 카메라의 간격 때문에 화상이 불연속하게 되는 플립핑(flipping) 현상의 크기 F`는 수학식 1과 같다.In order to record as many multicular images as possible, the lens aperture of the camera should be made small. This reduces the film width and degrades the image quality. The size F` of the flipping phenomenon in which the image is discontinuous due to the distance between the cameras is expressed by Equation 1.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, d`는 카메라 또는 투영기 렌즈의 피치, a`는 렌즈와 렌티큘러 어레이 간의 간격, b`는 렌티큘러 어레이와 필름 간의 간격이다.Where d 'is the pitch of the camera or projector lens, a' is the spacing between the lens and the lenticular array, and b 'is the spacing between the lenticular array and the film.

한편, 렌티큘러 어레이의 최적 렌즈 피치는 0.1~0.5mm이고, 관찰 정보는 적어도 5방향 이상으로부터 기록하는 것이 바람직한 것으로 공지되고 있다.On the other hand, it is known that the optimum lens pitch of the lenticular array is 0.1 to 0.5 mm, and the observation information is preferably recorded from at least five directions or more.

도 2는 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법의 다른 예인 슬리트를 이용한 방법을 나타낸 예시도이다.2 is an exemplary view showing a method using a slit, which is another example of a three-dimensional image display method according to the prior art.

슬리트(slit)를 이용한 방법은 흔히 패럴랙스 방법으로 명명되는 방식으로, 반원통형 렌즈를 배열한 렌티큘러 어레이를 사용하는 대신에 도 2에 도시한 바와 같이, 수직 격자 모양의 패럴랙스 배리어(parallax barrier; 210)-다른 표현으로는 슬리트(slit)라고도 함-를 이용하는 방법으로, 좌안(220)에 입력될 화상 정보(L)와 우안(221)에 입력될 화상 정보(R)가 수평 방향을 따라 교대로 배열된 표시면(200)을 이용한다는 측면에서 렌티큘러 방법과 유사하다.The method using a slit is commonly referred to as a parallax method, and instead of using a lenticular array of semi-cylindrical lenses arranged as shown in FIG. 2, a parallax barrier having a vertical lattice shape is shown. The image information L to be input to the left eye 220 and the image information R to be input to the right eye 221 in a horizontal direction by using the method 210 (also referred to as a slit). It is similar to the lenticular method in that the display surfaces 200 are alternately arranged.

슬리트를 이용한 방법은 전술한 바 있는 렌티큘러 방법과 더불어 인간 시각의 양안시차 특성을 주로 이용하여 입체감을 표현하는 대표적인 방법이다.The method using the slit is a representative method of expressing a three-dimensional effect mainly using the binocular parallax characteristic of human vision together with the lenticular method described above.

이때, 패럴랙스 배리어(210)는 좌우안(220,221)에 해당하는 L, R 화상의 앞에 수직 격자 모양의 개구(aperture)를 통해 화상을 분리하여 관찰하도록 해준다.At this time, the parallax barrier 210 allows the image to be separated and observed through an aperture of a vertical grid in front of the L and R images corresponding to the left and right eyes 220 and 221.

개구의 위치, 슬리트의 폭, 배리어의 피치는 화상폭에 따라 변하고, 배리어 때문에 밝기가 저하되어 눈에 거슬리는 단점이 있다.The position of the aperture, the width of the slit, and the pitch of the barrier vary depending on the image width, and the barrier is disadvantageous because the brightness is lowered.

눈에 거슬리는 단점을 없애기 위해 배리어의 피치(pitch)를 망막 분해능의 한계치로부터 대략

Figure pat00002
이하로 설정하도록 권고되고 있다. 예컨대, 개구와 눈과의 거리가 1m이면, 피치는 약 0.3mm가 되고, 슬리트의 폭은 피치의 약 0.1배인 3μm정도가 적당하다. 그러나, 이 방법은 제작이 까다롭고 회절 현상에 의해 발생하는 각종 문제로 인해 현재는 거의 사용하지 않는다.In order to eliminate the unobtrusive drawbacks, the pitch of the barrier should be approximated from the limit of the retinal resolution.
Figure pat00002
It is recommended to set the following. For example, if the distance between the aperture and the eye is 1 m, the pitch is about 0.3 mm, and the width of the slits is about 3 m, which is about 0.1 times the pitch. However, this method is difficult to manufacture and is currently rarely used due to various problems caused by diffraction.

한편, 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법의 또 다른 예로는 깊이 방향 표본화 방식이 있다.Meanwhile, another example of the three-dimensional image display method according to the related art is a depth direction sampling method.

깊이 방향 표본화 방식의 원리는 물체의 각 위치에서 2차원의 절단 화상의 수 10여 장이 얻어졌다고 하면, 결상계의 이동에 의해 깊이 방향의 정보를 분할·표시하면 눈의 잔상 효과에 의해 공간 상에 상을 띄어 오르게 할 수 있다. 이 방법은 깊이 정보를 가진 완전한 화상이 공간에 재생되기 때문에 눈의 위치를 상하좌우로 움직이면 그 위치에서 본 화상이 관찰될 수 있다. 여기에는 표시면 진동 회전 방식과 표시면 적층 반투과 거울 합성 방식이 있다.The principle of the depth sampling method is that if a number of two-dimensional cut images are obtained at each position of an object, the information in the depth direction is divided and displayed by moving the imaging system. You can raise a prize. In this method, since a complete image with depth information is reproduced in space, moving the eye position up, down, left and right, the image viewed from that position can be observed. There are a display surface vibration rotation method and a display surface laminated semi-transmissive mirror synthesis method.

도 3은 종래 기술에 따른 표시면 진동 회전 방식의 또 다른 예인 가변초점 거울을 이용한 방법을 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary view showing a method using a variable focus mirror which is another example of a display surface vibration rotating method according to the prior art.

가변초점 거울(varifocal mirror)을 이용한 방법-또는, 진동 광학계를 이용한 방법-은 1961년에 무어헤드(T. Muirhead)에 의해 제안된 이래로 거듭된 개선안이 제안된 바 있는 데, 이는 도 3에 도시한 바와 같이, 진동하는 스피커(260)의 면에 박막의 거울을 부착하여 이 거울을 통해 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 모니터(270)에 형성되는 사물의 절단면에 대한 관측성을 제공함으로써 내부의 상이 비추어 보이게 하는 팬톰 이미징(phantom imaging) 효과를 이용한다. 이에 따라, 관측자(250)는 모니터의 허상(280)을 관측함으로써 입체감을 느끼게 된다.The method using a varifocal mirror—or a method using vibration optics—has been proposed since 1961 by T. Muirhead, which is shown in FIG. 3. As shown, a thin film mirror is attached to the surface of the vibrating speaker 260 to provide observation of the cutting plane of the object formed on the monitor 270 such as a cathode ray tube (CRT) through the mirror. It uses the phantom imaging effect to make it look like. Accordingly, the observer 250 feels three-dimensional by observing the virtual image 280 of the monitor.

그러나, 이와 같이 관찰자 쪽이 아닌 표시면 쪽에서 입체감을 발생하게 하는 방식인 무안경 3차원 화상 표시 방법들의 경우, 깊이 화상과 입체 화상은 물체의 전후(깊이)의 정보만을 재현함에 따라 관찰자가 주시하는 다양한 방향에서 물체를 관측할 수 없거나 일부 관측이 되더라도 대상물에 초점을 맞출 수 없는 등의 요인에 의해 공간상을 재현하는 방식으로는 다소 문제가 있다.However, in the case of autostereoscopic 3D image display methods, which generate a three-dimensional effect on the display surface rather than on the observer's side, the depth image and the stereoscopic image are reproduced by the observer as they reproduce only the information before and after (depth) of the object. There is a problem in the way of reproducing the spatial image due to factors such as the inability to observe an object from various directions or even to make some observations.

다시 말해서, 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법은 좌우 양안에 각각 분리되어 입사됨에 따라 발생하는 입체 효과가 일정한 위치에서만 가능하고 기설정된 위치를 이탈하면 좌우 화상이 반전되거나 좌우 방향에 대한 부적절한 화상 분리로 인해 왜곡된 3차원 화상이 관측되는 문제점이 있다.In other words, the three-dimensional image display method according to the prior art is a stereoscopic effect generated by being separated into the left and right eyes, respectively, is possible only in a certain position, and if the deviation from the predetermined position, the left and right images are reversed or inappropriate image separation for the left and right directions There is a problem that the distorted three-dimensional image is observed.

특히, 슬리트-패럴랙스 배리어-를 이용한 방법의 경우에는 좌우 양안에 입사되는 좌우 화상 정보가 일정위치에서만 분리되고 해당 위치를 벗어나면 좌우 화상이 반전되거나 분리가 안돼 화상이 왜곡된다. 또한 수평 해상도가 저하됨에 따라 화질 열화 정도가 심하며 일반적인 2차원 화상을 관측할 때에는 2차원 화상이 왜곡됨을 감수해야 하는 문제점이 있었다.In particular, in the method using the slit parallax barrier, left and right image information incident on the left and right eyes are separated only at a predetermined position, and when left out of the position, the left and right images are inverted or not separated, thereby distorting the image. In addition, as the horizontal resolution is degraded, the degree of deterioration of image quality is severe, and when observing a general two-dimensional image, there is a problem in that the two-dimensional image is distorted.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 인간 시각의 양안시차(binocular parallax)를 이용하기 위해 액정의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 스위칭함에 따라 발생되는 다중 액정 슬리트를 통해 수평 해상도와 시간축 해상도를 향상된 3차원 입체 화상을 구성함으로써 3차원 입체 화상을 관측하기 위한 관찰자의 위치 고정을 완화시키고 수평 해상도를 유지하면서 3차원 입체 화상을 생성할 수 있을 뿐만 아니라 일반적인 화질열화 없이 2차원 화상을 디스플레이 할 수 있도록 한 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and to solve the problem, it is possible to solve the multiple liquid crystal slits generated by switching the liquid crystal driving voltage applied to the vertical lines of the liquid crystal in order to use the binocular parallax of human vision. By constructing a three-dimensional stereoscopic image with improved horizontal resolution and time-base resolution, it is possible to create a three-dimensional stereoscopic image while maintaining the horizontal resolution while easing the positional fixation of the observer to observe the three-dimensional stereoscopic image, and without general deterioration of image quality. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits capable of displaying two-dimensional images.

도 1은 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법의 한 예인 렌티큘러 렌즈 어레이 방법을 나타낸 예시도,1 is an exemplary view showing a lenticular lens array method as an example of a three-dimensional image display method according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 따른 3차원 화상 표시 방법의 다른 예인 슬리트를 이용한 방법을 나타낸 예시도,2 is an exemplary view showing a method using a slit, which is another example of a three-dimensional image display method according to the prior art;

도 3은 종래 기술에 따른 표시면 진동 회전 방식의 또 다른 예인 가변초점 거울을 이용한 방법을 나타낸 예시도,3 is an exemplary view showing a method using a variable focus mirror which is another example of a display surface vibration rotating method according to the prior art;

도 4는 본 발명에 따른 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 구성도,4 is a block diagram showing a preferred embodiment of a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits according to the present invention;

도 5는 2차원 시점 화상을 획득하는 예를 도시한 예시도,5 is an exemplary view showing an example of obtaining a two-dimensional view image;

도 6은 각 시점의 화상이 섞인 새로운 화상인 재배열 시점 화상을 재구성한 예를 나타낸 예시도,6 is an exemplary view showing an example of reconstructing a rearrangement time point image which is a new image in which images of respective viewpoints are mixed;

도 7은 각 시점의 화상이 섞인 새로운 화상인 재배열 시점 화상을 각 시점수와 동수로 재구성한 예를 나타낸 예시도,7 is an exemplary view showing an example in which a rearranged view image, which is a new image in which images of respective viewpoints are mixed, is reconstructed by the number of viewpoints and the same number;

도 8은 서부 샘플링된 화소 조각으로 구성된 재배열 시점 화상을 3차원 입체 화상으로 재현하는 예를 나타낸 예시도,8 is an exemplary diagram showing an example of reproducing a rearranged viewpoint image composed of western-sampled pixel pieces as a three-dimensional stereoscopic image;

도 9는 서부 샘플링된 화소 조각으로 구성된 시점수과 동수의 재배열 시점 화상들로 구성된 연속 화상을 3차원 입체 화상으로 재현하는 예를 나타낸 예시도,9 is an exemplary diagram illustrating an example of reproducing a continuous image composed of a number of viewpoints composed of western-sampled pixel pieces and an equal number of rearranged viewpoint images as a three-dimensional stereoscopic image;

도 10은 관찰자의 위치가 좌우로 이동할 시에 이에 따라 액정 슬리트 패턴을 가변시키는 예를 나타낸 예시도이다.10 is an exemplary view illustrating an example in which the liquid crystal slit pattern is changed according to the position of the observer moving from side to side.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

300 : 디스플레이 장치 310 : 다중 시점 화상 획득 장치300: display device 310: multi-view image acquisition device

320 : 재배열 화상 생성부 330 : 액정 슬리트 어레이 발생부320: rearranged image generating unit 330: liquid crystal slit array generating unit

340 : 액정 구동 제어부340: liquid crystal drive control unit

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치는, 인간 시각의 양안시차 특성을 이용하여 광학상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 입체 화상 생성 장치에 있어서, 좌안에 입력될 화상 정보와 우안에 입력될 화상 정보가 수평 방향축 및 시간 방향축을 따라 교대로 배열된 2차원 화상을 순차적으로 디스플레이하는 2차원 디스플레이 장치를 구비한 상태에서, 액정의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 스위칭함에 따라 발생되는 수직 격자 모양의 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)의 위치를 관찰자의 위치에 따라 이동시킬 수 있는 다중 액정 슬리트를 2차원 디스플레이 장치와 관찰자 사이에 설치하는 것이 특징이다.In order to achieve the above object, a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits according to the present invention is a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus for reproducing a three-dimensional effect on an optical image using binocular parallax characteristics of human vision. A vertical line of a liquid crystal in a state in which a two-dimensional display device for sequentially displaying a two-dimensional image in which image information to be input to the left eye and image information to be input to the right eye is alternately arranged along a horizontal axis and a time axis Between the two-dimensional display apparatus and the observer, a multi-liquid liquid crystal slit that can move the position of the vertical lattice-shaped slit array pattern generated by switching the liquid crystal driving voltage provided to the observer according to the position of the observer. It is characteristic to install.

이하, 본 발명에 따른 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits according to the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명에 따른 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram showing a preferred embodiment of a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits according to the present invention.

본 발명에 따른 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치의 바람직한 실시예는 도 4에 도시한 바와 같이,As shown in FIG. 4, a preferred embodiment of a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using multiple liquid crystal slits according to the present invention,

인간 시각의 양안시차 특성을 이용하여 광학상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 입체 화상 생성 장치에 있어서,In the three-dimensional stereoscopic image generating apparatus for reproducing a three-dimensional effect on an optical image using the binocular parallax characteristic of human vision,

2차원의 화상 신호를 디스플레이하는 디스플레이 장치(300);A display device 300 for displaying a two-dimensional image signal;

상기 양안시차 특성에 기반하여 동일 수평축 상의 다수의 시점에서 동일 피사체를 대상으로 상기 다수의 시점과 동수의 2차원 시점 화상을 각각 획득하는 다중 시점 화상 획득 장치(310);A multi-view image acquisition device (310) for acquiring an equal number of two-dimensional view images of the plurality of viewpoints and the same object at a plurality of viewpoints on the same horizontal axis based on the binocular parallax characteristic;

상기 다중 시점 화상 획득 장치(310)로부터 상기 다수의 시점과 동수의 2차원 시점 화상을 입력받아 상기 양안시차 특성에 기반하여 각각의 2차원 시점 화상의 화소 위치 정보를 유지하면서 좌안에 입력될 화상 정보와 우안에 입력될 화상 정보가 소정 화소 간격 단위로 수평 방향축 및 시간 방향축을 따라 교번되게 배치되도록 재배열한 재배열 시점 화상을 생성하여 상기 디스플레이 장치(300)에 제공하는 재배열 화상 생성부(320);Image information to be input to the left eye while receiving the same number of two-dimensional viewpoint images from the multi-view image acquisition apparatus 310 and maintaining pixel position information of each two-dimensional viewpoint image based on the binocular disparity characteristics And a rearrangement image generation unit 320 generating rearranged view images in which the image information to be inputted to the right and right eyes are alternately arranged along a horizontal axis and a time axis in predetermined pixel intervals and provided to the display apparatus 300. );

상기 디스플레이 장치(300)와 관찰자(400) 사이에 공간적으로 설치되어 수직 격자 모양의 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)을 통해 3차원 입체 화상의 관측을 위한 양안시차적인 관측성을 제공하는 액정 슬리트 어레이 발생부(330);Liquid crystal slits installed spatially between the display device 300 and the observer 400 to provide binocular parallax observation for observing three-dimensional stereoscopic images through a slits array pattern having a vertical lattice shape. Array generator 330;

상기 재배열 화상 생성부(320)와 동기를 맞추며, 상기 액정 슬리트 어레이 발생부(330)의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 제어함에 따라 발생되는 상기 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)의 형태가 관찰자(400)의 위치에 따라 가변되면서 양안시차성을 제공하도록 구동·제어하는 액정 구동 제어부(340)를 포함하여 구성한다.The slit array pattern of the slit array pattern generated in synchronization with the rearranged image generator 320 and controlling the liquid crystal driving voltage provided to the vertical line of the liquid crystal slit array generator 330. It is configured to include a liquid crystal drive control unit 340 that is driven and controlled to provide binocular disparity while the shape varies depending on the position of the observer 400.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정 렌즈를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치의 바람직한 실시예의 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the preferred embodiment of the three-dimensional stereoscopic image generating apparatus using the liquid crystal lens according to the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 2차원 시점 화상을 획득하는 예를 도시한 예시도이다.5 is an exemplary diagram illustrating an example of obtaining a two-dimensional view image.

우선, 본 발명의 다중 시점 화상 획득 장치(310)는 상기 양안시차 특성에 기반하여 동일 수평축 상의 다수의 시점에서 동일 피사체를 대상으로 도 5의 (a)와 같이 좌, 우, 중앙의 세 시점(a, b, c)에서 각각 촬상하면, 도 5의 (b), 도 5의 (c), 도 5의 (d)에 나타낸 바와 같이 각각 a 화상, b 화상, c 화상의 2차원 시점 화상들을 각각 획득한다. 동일한 피사체를 서로 다른 3개의 카메라로 각기 다른 각도에서 촬영함에 따라 시점(즉, 촬영 각도)에 따라 촬상된 피사체의 모양과 위치가 각기 차이가 생긴다. 여기서, 도 5는 설명의 편의를 위해 각각의 시점에서 바라본 대상의 약간 과장되게 편향시켜 도시한 것이다.First, the multi-view image acquisition apparatus 310 of the present invention is based on the binocular parallax characteristic of the three viewpoints of the left, right, and center as shown in FIG. When imaging is performed in a, b, and c), two-dimensional view images of a, b, and c images are respectively displayed as shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D. Acquire each. As the same subject is photographed by three different cameras at different angles, the shapes and positions of the photographed subjects differ according to viewpoints (ie, photographing angles). Here, FIG. 5 illustrates a slightly exaggerated deflection of the object viewed from each viewpoint for convenience of description.

본 발명의 바람직한 실시예에서 2차원 시점 화상의 수는 3인 것을 바람직한 것으로 제안하고 있으나, 2차원 시점 화상의 수가 2 이상이기만 하면 충분하다. 반면에, 너무 많은 수의 2차원 시점 화상을 이용할 경우에는 이를 처리하기 위한 장치가 복잡해질 뿐 실제로 인간이 느낄 수 있는 입체감의 향상에 크기 기여하지 못함에 따라 당분야의 통상의 자식을 가진자가 비용과 성능을 고려하여 적당하게 선정할 수 있는 정도가 바람직한다.In the preferred embodiment of the present invention, the number of two-dimensional viewpoint images is suggested to be three, but it is sufficient that the number of two-dimensional viewpoint images is two or more. On the other hand, when using too many two-dimensional view images, the apparatus for processing them is complicated and does not contribute to the improvement of the three-dimensional feeling that can be felt by human beings. In consideration of the performance and performance, it is desirable to select a suitable level.

이후, 재배열 화상 생성부(320)는 상기 다중 시점 화상 획득 장치(310)로부터 상기 다수의 시점과 동수의 2차원 시점 화상을 입력받는 데, 상기 다중 시점 화상 획득 장치(310)로부터 2차원 시점 화상을 입력받는 방식으로는 방송과 같이 유무선 통신망을 통해서 이루어질 수도 있으며, 재배열 화상 생성부(320)와 다중 시점 화상 획득 장치(310)을 일체화한 장치에서 이루어질 수도 있음은 자명하다.Thereafter, the rearranged image generation unit 320 receives the same number of two-dimensional viewpoint images as the plurality of viewpoints from the multi-view image acquisition apparatus 310, and the two-dimensional viewpoint from the multi-view image acquisition apparatus 310. The method of receiving an image may be performed through a wired or wireless communication network, such as broadcasting, or may be performed by a device in which the rearranged image generating unit 320 and the multi-view image obtaining apparatus 310 are integrated.

재배열 화상 생성부(320)는 양안시차 특성에 기반하여 각각의 2차원 시점 화상의 화소 위치 정보를 유지하면서 좌안에 입력될 화상 정보와 우안에 입력될 화상 정보가 소정 화소 간격 단위로 수평 방향축 및 시간 방향축을 따라 교번되게 배치되도록 재배열한 재배열 시점 화상을 생성하여 상기 디스플레이 장치(300)에 제공한다.The rearranged image generating unit 320 maintains pixel position information of each two-dimensional viewpoint image based on binocular parallax characteristics, and the image information to be input to the left eye and the image information to be input to the right eye are horizontally aligned in units of predetermined pixel intervals. And rearranging rearranged viewpoint images to be alternately arranged along the time direction axis, and providing the rearranged viewpoint images to the display apparatus 300.

이를 좀 더 상술하면, 재배열 화상 생성부(320)는 관찰자(400)의 관찰 방향에 따라 다른 입체 화상을 보여주기 위해 다수의 시점에서 동일 피사체를 촬영한 도 5의 (b), 도 5의 (c), 도 5의 (d)의 화상을 수직 방향으로 미세하게 동일한 분리 간격으로 분리한다. 단, 분리 간격은 화상의 수평축을 따라 소정 화소 간격 단위로 설정한다. 다시 말해서, a 화상은 a1,a2,a3,a4......,a의 화상 조각으로 분리하고, b 화상은 b1,b2,b3,b4......,bn의 화상 조각으로 분리하며, c 화상은 c1,c2,c3,c4......,cn의 화상 조각으로 분리한다.In more detail, the rearranged image generating unit 320 captures the same subject at a plurality of viewpoints in order to show different stereoscopic images according to the viewing direction of the observer 400 of FIGS. 5B and 5. (c), the image of FIG. 5 (d) is separated at finely equal separation intervals in the vertical direction. However, the separation interval is set in predetermined pixel interval units along the horizontal axis of the image. In other words, image a is divided into image pieces a1, a2, a3, a4 ..., a, and image b is image pieces b1, b2, b3, b4 ..., bn The image c is separated into image pieces c1, c2, c3, c4 ..., cn.

이후, 순차적으로 각 시점의 순서로 화상 조각을 교번되게 섞어 도 6과 같이 각 시점의 화상이 섞인 새로운 화상인 재배열 시점 화상을 재구성한다. 즉, 각각의 2차원 시점 화상의 화소 위치 정보를 유지하면서 좌안에 입력될 화상 정보-a화상의 화상 조각-와, 양안의 중앙을 기준 시점으로 입력될 화상 정보-b 화상의 화상 조각- 및 우안에 입력될 화상 정보-c 화상의 화상 조각-가 소정 화소 간격 단위로 수평 방향축 방향을 따라 교번되게 배치되도록 재배열함으로써 새로운 화상인 재배열 시점 화상을 재구성한다.Subsequently, the image pieces are sequentially mixed in the order of the respective viewpoints, and as shown in FIG. 6, the rearranged viewpoint images, which are new images in which the images of each viewpoint are mixed, are reconstructed. That is, the image information to be input to the left eye while maintaining the pixel position information of each two-dimensional viewpoint image -a picture fragment-and the image information to be input from the center of both eyes as the reference viewpoint -b image fragment to the right eye and the right eye The rearrangement time point image which is a new image is reconstructed by rearranging so that the image information -c image fragment of the image to be inputted to-is alternately arranged along the horizontal axis direction in predetermined pixel interval units.

재구성된 재배열 시점 화상의 일례인 도 6에 도시한 화상은 임의의 단일 라인은 좌측에 도시한 바와 같이, a1,b2.c3 a4,b5.c6,.....a(n-2),b(n-2),cn과 같은 순서로 화상 조각이 배열된다.6, which is an example of a reconstructed rearrangement time point image, shows that any single line is a1, b2.c3 a4, b5.c6, ..... a (n-2), as shown on the left. The image pieces are arranged in the order such as, b (n-2), cn.

이렇게 배열될 수 있는 재배열 시점 화상의 재구성 예로는 시작 시점에 따라 촬영시의 시점수와 동수의 새로운 재배열 시점 화상의 재구성 예를 만들 수 있다. 이를 도 7에 도시하면, 제 1 재배열 시점 화상은 도 6 및 7의 (a)와 같이, a1,b2.c3 a4,b5.c6,.....a(n-2),b(n-2),cn이고, 제 2 재배열 시점 화상은 7의 (b)와 같이, b1,c2.a3 b4,c5.a6,.....b(n-2),c(n-2),an이며, 제 3 재배열 시점 화상은도 7의 (c)와 같이, c1,a2.b3 c4,a5.b6,.....c(n-2),a(n-2),bn이다. 이때, n은 전체 화상 조각의 수이며, 화상의 크기를 소정 화소 간격 단위로 제산함에 의해 결정된다.As a reconstruction example of the rearranged viewpoint images that can be arranged in this manner, a reconstruction example of the new rearrangement viewpoint images equal to the number of viewpoints at the time of photographing and the same number depending on the start time can be made. Referring to FIG. 7, the first rearrangement time point image is a1, b2.c3 a4, b5.c6, ..... a (n-2), b (as shown in FIGS. 6 and 7 (a). n-2), cn, and the second rearrangement time point image is b1, c2.a3 b4, c5.a6, ..... b (n-2), c (n−, as in (b) of 7). 2), an, and the third rearrangement time point image is c1, a2.b3 c4, a5.b6, ..... c (n-2), a (n-2, as shown in FIG. ), bn. In this case, n is the total number of image pieces and is determined by dividing the size of the image by a predetermined pixel interval.

이와 같이, 소정 화소 간격 단위로 수평 방향축 및 시간 방향축을 따라 교번되게 배치되도록 재배열한 제 1 재배열 시점 화상, 제 2 재배열 시점 화상, 제 3 재배열 시점 화상을 디스플레이 장치(300)에 제공하여 순차적으로 디스플레이시키면서, 디스플레이 장치(300)와 관찰자(400) 사이에 배치된 액정 슬리트 어레이 발생부(330)의 슬리트 어레이 패턴을 조정하여 각도에 따라 다른 시점의 화상이 보이도록 한다.As such, the display apparatus 300 provides the display device 300 with a first rearrangement time point image, a second rearrangement time point image, and a third rearrangement time point image that are rearranged to be alternately disposed along the horizontal direction axis and the time direction axis in predetermined pixel intervals. By sequentially displaying the image, the slits array pattern of the liquid crystal slit array generator 330 disposed between the display apparatus 300 and the observer 400 is adjusted to show images of different views according to angles.

이때, 액정 구동 제어부(340)는 상기 재배열 화상 생성부(320)와 동기를 맞추며, 상기 액정 슬리트 어레이 발생부(330)의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 제어함에 따라 발생되는 상기 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)의 형태가 관찰자(400)의 위치에 따라 가변되면서 양안시차성을 제공하도록 구동·제어하면, 이에 따라 액정 슬리트 어레이 발생부(330)는 수직 격자 모양의 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)을 통해 3차원 입체 화상의 관측을 위한 양안시차적인 관측성을 제공한다.In this case, the liquid crystal driving controller 340 synchronizes with the rearranged image generating unit 320 and controls the liquid crystal driving voltage provided to the vertical line of the liquid crystal slit array generating unit 330. If the shape of the slit array pattern is varied according to the position of the observer 400 and is driven and controlled to provide binocular disparity, the liquid crystal slit array generator 330 accordingly slit the vertical lattice shape. Slit array pattern provides binocular disparity for observation of 3D stereoscopic images.

이하, 이상의 작용을 좀 더 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the above operation will be described in more detail.

도 8에 도시한 제 1 재배열 시점 화상, 제 2 재배열 시점 화상, 제 3 재배열 시점 화상은 3개의 시점(좌, 우, 중앙)의 정보가 동시에 존재하는 화상인 데, 하나의 재배열 시점 화상 내에는 전술한 바와 같이, 각 시점의 화상을 서브샘플링(subsampling)한 후, 순차적으로 배열함에 따라 수평 해상도가

Figure pat00003
로 저하된다.The first rearrangement viewpoint image, the second rearrangement viewpoint image, and the third rearrangement viewpoint image illustrated in FIG. 8 are images in which information of three viewpoints (left, right, and center) exist at the same time. In the viewpoint image, as described above, after subsampling the image of each viewpoint, the horizontal resolution is increased by sequentially arranging the images.
Figure pat00003
Is lowered.

이와 같이 재배열 화상들이 디스플레이되는 디스플레이 장치(300)의 전단에 설치된 액정 슬리트 어레이 발생부(330)의 다중 액정 슬리트 중에서 중앙 시점 화상(여기서는 b 화상)에 대응하는 액정 슬리트를 개방하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 중앙의 시점에서는 서브샘플링된 중앙 시점 화상(여기서는, b 화상)이 보이고, 좌안으로는 서브 샘플링된 좌안 시점 화상(여기서는, a 화상)이 보이며, 우안으로는 서브 샘플링된 우안 시점 화상(여기서는, c 화상)이 보인다.When the liquid crystal slit corresponding to the center viewpoint image (here b image) is opened among the multiple liquid crystal slits of the liquid crystal slit array generator 330 provided in front of the display apparatus 300 in which the rearranged images are displayed, As shown in Fig. 8, at the center view, the subsampled center view image (here, b image) is shown, the left eye is subsampled, and the left eye view image (here, a image) is shown, and the right eye is subsampling. The right eye viewpoint image (here, c image) is seen.

이 경우, 보는 시점에 따라 다른 화상이 보여 디스플레이 장치(300)에 디스플레이되는 화상의 시작 시점 화상을 변경하여 각 시점의 수만큼의 재배열 시점 화상을 만들어 순차적으로 디스플레이 장치(300)에 출력함으로써 수평 해상도의 저하 문제를 극복한다.In this case, a different image is displayed according to the viewing point, and the start point image of the image displayed on the display device 300 is changed to create rearrangement point images of the number of points of view, and are sequentially output to the display device 300. Overcome the problem of degradation of resolution.

a 화상의 화상 조각이 먼저 시작하는 제 1 재배열 시점 화상을 A 화상이라고 하고, b 화상의 화상 조각이 먼저 시작하는 제 2 재배열 시점 화상을 B 화상이라고 하며, c 화상의 화상 조각이 먼저 시작하는 제 3 재배열 시점 화상을 C 화상이라고 할 때, 디스플레이 장치(300)에 A, B, C 화상을 순차적으로 출력하며 동시에 각 화상의 중앙 시점 화상(여기서는 b 화상) 앞의 액정 슬리트를 개방하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 누락되는 정보없이 모든 시점의 화상 정보가 관찰자(400)에게 전달되어 원래의 수평 해상도가 유지된다.The first rearrangement point image in which the image fragment of the a image starts first is called A picture, and the second rearrangement point image in which the image fragment of b image starts first is called B image, and the image fragment of the c image starts first When the third rearrangement viewpoint image is referred to as a C image, the A, B, and C images are sequentially output to the display device 300, and at the same time, the liquid crystal slit in front of the center viewpoint image (here, b image) of each image is opened. Then, as shown in FIG. 9, image information of all viewpoints is transmitted to the observer 400 without missing information to maintain the original horizontal resolution.

도 9는 서부 샘플링된 화소 조각으로 구성된 시점수과 동수의 재배열 시점 화상들로 구성된 연속 화상을 3차원 입체 화상으로 재현하는 예를 나타낸 예시도이다.9 is an exemplary diagram illustrating an example of reproducing a continuous image composed of a number of viewpoints composed of western-sampled pixel pieces and an equal number of rearranged viewpoint images as a three-dimensional stereoscopic image.

한편, 일반적인 2차원 화상을 볼 때는 액정의 모든 액정 슬리트를 개방하여 사용함으로써 2차원 화상을 보는 데에는 해상도 측면에서 아무런 악영향을 주지 않도록 한다.On the other hand, when viewing a general two-dimensional image, all the liquid crystal slits of the liquid crystal are opened so that the two-dimensional image is not adversely affected in view of resolution.

도 10은 관찰자의 위치가 좌우로 이동할 시에 이에 따라 액정 슬리트 패턴을 가변시키는 예를 나타낸 예시도이다.10 is an exemplary view illustrating an example in which the liquid crystal slit pattern is changed according to the position of the observer moving from side to side.

관찰자(400)의 위치가 좌우로 이동시 관찰자(400)가 보는 화상 정보가 변하고 심하면 좌우로 반전되어 화상이 왜곡된다.When the position of the observer 400 moves to the left and right, the image information viewed by the observer 400 changes, and if it is severe, the image is distorted to the left and right and the image is distorted.

이와 같은 현상을 피하기 위해 도 10a에 도시한 바와 같이, 액정 슬리트의 패턴을 시프트시켜 관찰자(400)에게 정확한 정보가 전달되도록 한다.In order to avoid such a phenomenon, as shown in FIG. 10A, the pattern of the liquid crystal slit is shifted so that accurate information is transmitted to the observer 400.

즉, 도 10b와 같이, 액정 슬리트의 간격을 조정하여 관찰자의 거리에 최적화시킨다.That is, as shown in FIG. 10B, the distance between the liquid crystal slits is adjusted to optimize the distance of the observer.

본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terminologies used herein are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or customs of those skilled in the art, and the definitions should be made based on the contents throughout the present application. will be.

또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.In addition, since the present invention has been described through the preferred embodiment of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, those having ordinary skill in the art can easily be different from another embodiment of the present invention. Since modifications may be made, it is obvious that both the embodiments and modifications cited in the above description belong to the claims of the present invention.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 인간 시각의 양안시차 특성을 이용하여 광학상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 입체 화상 생성 장치에 있어서, 좌안에 입력될 화상 정보와 우안에 입력될 화상 정보가 수평 방향축 및 시간 방향축을 따라 교대로 배열된 2차원 화상을 순차적으로 디스플레이하는 2차원 디스플레이 장치를 구비한 상태에서, 액정의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 스위칭함에 따라 발생되는 수직 격자 모양의 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)의 위치를 관찰자의 위치에 따라 이동시킬 수 있는 다중 액정 슬리트를 2차원 디스플레이 장치와 관찰자 사이에 설치하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의한 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치에 따르면, 액정의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 스위칭함에 따라 발생되는 다중 액정 슬리트를 통해 수평 해상도와 시간축 해상도를 향상된 3차원 입체 화상을 구성함으로써 3차원 입체 화상을 관측하기 위한 관찰자의 위치 고정을 완화시키고 수평 해상도를 유지하면서 3차원 입체 화상을 생성할 수 있을 뿐만 아니라 일반적인 화질열화 없이 2차원 화상을 디스플레이 할 수 있는 이점이 있다.As described above in detail, in a three-dimensional stereoscopic image generating apparatus for reproducing a three-dimensional effect on an optical image using binocular disparity characteristics of human vision, image information to be input to the left eye and image information to be input to the right eye are horizontal With a two-dimensional display device for sequentially displaying two-dimensional images alternately arranged along a direction axis and a time axis, a slits in a vertical lattice shape generated by switching liquid crystal driving voltages provided to vertical lines of liquid crystals. 3 using the multi-liquid crystal slit according to the present invention, characterized in that a multi-liquid slit between the two-dimensional display device and the observer to move the position of the slit array pattern according to the position of the observer According to the three-dimensional stereoscopic image generating apparatus, the liquid crystal driving voltage provided to the vertical line of the liquid crystal is switched The 3D stereoscopic image with improved horizontal and temporal resolution is formed through multiple liquid crystal slits, which are generated as a result. Not only can it be generated, but there is an advantage of displaying a two-dimensional image without general deterioration of image quality.

Claims (3)

인간 시각의 양안시차 특성을 이용하여 광학상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 입체 화상 생성 장치에 있어서,In the three-dimensional stereoscopic image generating apparatus for reproducing a three-dimensional effect on an optical image using the binocular parallax characteristic of human vision, 2차원의 화상 신호를 디스플레이하는 디스플레이 장치;A display device for displaying a two-dimensional image signal; 상기 인간 시각의 양안시차(binocular parallax) 특성에 기반하여 동일 수평축 상의 다수의 시점에서 동일 피사체를 대상으로 상기 다수의 시점과 동수의 2차원 시점 화상을 입력받아 상기 양안시차 특성에 기반하여 각각의 2차원 시점 화상의 화소 위치 정보를 유지하면서 좌안에 입력될 화상 정보와 우안에 입력될 화상 정보가 소정 화소 간격 단위로 수평 방향축 및 시간 방향축을 따라 교번되게 배치되도록 재배열한 재배열 시점 화상을 생성하여 상기 디스플레이 장치에 제공하는 재배열 화상 생성부;Based on the binocular parallax characteristics of the human vision, a plurality of viewpoints and the same number of two-dimensional viewpoint images are input to the same subject at a plurality of viewpoints on the same horizontal axis, and each of the two is based on the binocular parallax characteristics. While rearranging the image information to be input to the left eye and the image information to be input to the right eye while maintaining the pixel position information of the dimensional viewpoint image, rearranged viewpoint images are rearranged so that they are alternately arranged along the horizontal axis and the time axis in predetermined pixel intervals. A rearranged image generating unit provided to the display device; 상기 디스플레이 장치와 관찰자 사이에 공간적으로 설치되어 수직 격자 모양의 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)을 통해 3차원 입체 화상의 관측을 위한 양안시차적인 관측성을 제공하는 액정 슬리트 어레이 발생부;A liquid crystal slit array generator disposed spatially between the display device and the observer to provide binocular parallax observation for observing a 3D stereoscopic image through a slits array pattern having a vertical lattice shape; 상기 재배열 화상 생성부와 동기를 맞추며, 상기 액정 슬리트 어레이 발생부의 수직 라인에 제공하는 액정 구동 전압을 제어함에 따라 발생되는 상기 슬리트 어레이 패턴(slit array pattern)의 형태가 상기 관찰자의 위치에 따라 가변되면서 양안시차성을 제공하도록 구동·제어하는 액정 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치.The shape of the slit array pattern generated in synchronization with the rearranged image generating unit and controlled by the liquid crystal driving voltage provided to the vertical line of the liquid crystal slit array generating unit is located at the position of the observer. And a liquid crystal drive control unit for driving and controlling to provide binocular disparity while varying accordingly. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양안시차 특성에 기반하여 동일 수평축 상의 다수의 시점에서 동일 피사체를 대상으로 상기 다수의 시점과 동수의 2차원 시점 화상을 각각 획득하는 다중 시점 화상 획득 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치.And a multi-view image acquisition device for acquiring an equal number of two-dimensional view images of the plurality of viewpoints and the same object at a plurality of viewpoints on the same horizontal axis based on the binocular parallax characteristic, respectively. -Dimensional three-dimensional image generating device using a digital camera. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 시점은,The method of claim 1, wherein the plurality of time points are: 좌안 시점과 우안 시점 및 상기 좌안 시점과 우안 시점의 중앙 시점으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 액정 슬리트를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치.And a left eye view and a right eye view, and a center view of the left eye view and the right eye view.
KR1019970073071A 1997-12-24 1997-12-24 Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit Expired - Fee Related KR100274625B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970073071A KR100274625B1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970073071A KR100274625B1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990053446A KR19990053446A (en) 1999-07-15
KR100274625B1 true KR100274625B1 (en) 2000-12-15

Family

ID=19528465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970073071A Expired - Fee Related KR100274625B1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100274625B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490416B1 (en) * 2002-11-23 2005-05-17 삼성전자주식회사 Apparatus capable of displaying selectively 2D image and 3D image
KR100583038B1 (en) * 2003-10-22 2006-05-24 주식회사 엘지에스 3D Image Display
US8045070B2 (en) 2007-08-24 2011-10-25 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Electronic display device
US8451324B2 (en) 2008-09-22 2013-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for displaying three dimensional image
KR101840876B1 (en) * 2011-09-08 2018-03-21 엘지디스플레이 주식회사 Stereoscopic image display device and driving method thereof

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100417656B1 (en) * 2001-09-05 2004-02-11 임희빈 Apparatus for displaying three dimensional picture using liquid crystal panel
KR100477638B1 (en) 2001-09-11 2005-03-23 삼성전자주식회사 2D/3D convertible display
KR100887673B1 (en) * 2002-12-27 2009-03-11 엘지디스플레이 주식회사 Stereoscopic display
KR100970721B1 (en) 2003-07-29 2010-07-16 삼성전자주식회사 High resolution three dimensional image display
KR100728109B1 (en) 2004-02-25 2007-06-13 삼성에스디아이 주식회사 Stereoscopic Display and Driving Method
KR101068323B1 (en) * 2004-06-30 2011-09-28 엘지디스플레이 주식회사 Stereoscopic image display device
KR100786862B1 (en) 2004-11-30 2007-12-20 삼성에스디아이 주식회사 Barrier device, 3D image display device and its driving method
KR100647517B1 (en) * 2005-08-26 2006-11-23 (주)마스터이미지 Cell structure parallax-barrier and stereoscopic image display device using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490416B1 (en) * 2002-11-23 2005-05-17 삼성전자주식회사 Apparatus capable of displaying selectively 2D image and 3D image
US7295264B2 (en) 2002-11-23 2007-11-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and method for selectively displaying two-dimensional image and three-dimensional image
KR100583038B1 (en) * 2003-10-22 2006-05-24 주식회사 엘지에스 3D Image Display
US8045070B2 (en) 2007-08-24 2011-10-25 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Electronic display device
US8451324B2 (en) 2008-09-22 2013-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for displaying three dimensional image
KR101840876B1 (en) * 2011-09-08 2018-03-21 엘지디스플레이 주식회사 Stereoscopic image display device and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990053446A (en) 1999-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sexton et al. Stereoscopic and autostereoscopic display systems
CN1977544B (en) 3D display method and apparatus
JP4331224B2 (en) 3D image display device and 3D image display method
KR20010005726A (en) Autostereoscopic projection system
KR100274625B1 (en) Apparatus for 3D image generator using multiple liquid slit
US8248459B2 (en) Stereoscopic display device with liquid crystal shutter light filter for naked eye viewing and a display method thereof
JP3072866B2 (en) 3D stereoscopic image display device
JP2005157033A (en) 3D display device
KR100274624B1 (en) Apparatus for 3D image generator using accumulative liquid display
Pastoor 3D Displays
Kunita et al. Immersive autostereoscopic display for mutual telexistence: TWISTER I (Telexistence Wide-angle Immersive STEReoscope model I)
May A survey of 3-D display technologies
JP3234343B2 (en) Stereoscopic video display device and stereoscopic video display adapter
KR100525410B1 (en) Stereo-scopic image display apparatus
Surman et al. Towards the reality of 3D imaging and display
KR19990053445A (en) 3D stereoscopic image generating device using liquid crystal lens
KR101057420B1 (en) Three-dimensional display
JP4660769B2 (en) Multi-view stereoscopic display device
KR100935852B1 (en) 3D display device
JP2000347132A (en) Image display device and image display method
US20150229914A1 (en) Autostereoscopic system
JP6326678B2 (en) Autostereoscopic system
KR101345129B1 (en) Apparatus for three-dimension image display and record
US20230379596A1 (en) Light field endoscope with look around capability
Takeuchi et al. Super-Multiview Display with Two-Dimensional Parallax Based on Time Division Multiplexing Barrier

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 10

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 11

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 12

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120830

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130829

Year of fee payment: 14

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140828

Year of fee payment: 15

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150828

Year of fee payment: 16

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 16

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20160915

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20160915