KR101790168B1

KR101790168B1 - Three-dimensional display apparatus using a parabolic mirror

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Publication number: KR101790168B1
Application number: KR1020150189161A
Authority: KR
Inventors: 한준구; 함경도; 윤정후; 최근섭
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2035-12-30
Also published as: KR20170080728A

Abstract

본 발명은 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1 프로젝터를 통해 3차원물체의 특정 좌안영상을 일정방향으로 출력하는 제1 프로젝션 광학부와, 상기 제1 프로젝션 광학부와 일정간격 이격설치되어 제2 프로젝터를 통해 상기 3차원물체의 특정 우안영상을 일정방향으로 출력하는 제2 프로젝션 광학부와, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부와 일정간격 이격되어, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부에서 출력되는 광이 입사되는 면이 오목한 미러면으로 형성되는 포물경을; 포함하여, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부에서 출력되는 광이 상기 미러면에 반사되어 시청자의 좌안과 우안에 인식된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 단일의 프로젝터에서 포물경으로 입사되는 광이 반사되면서 한 방향으로 모이는 지점에서 시청자의 양안으로 영상을 인식하도록 하여, 단일영상으로 영상이 중첩되는 간섭이 일어나지 않으며, 단일의 프로젝터로도 입체영상 구현이 가능하여 영상구현을 위한 비용이 절감되며, 공간의 제약없이 좁은 공간에서도 효과적으로 입체영상을 구현할 수 있다. The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus using a polygon mirror, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus using a polygonal mirror, including a first projection optical unit for outputting a specified left eye image of a three-dimensional object in a predetermined direction through a first projector, A second projection optical unit that is spaced apart from the first projection optical unit by a predetermined distance and outputs a specific right-eye image of the three-dimensional object through a second projector in a predetermined direction; A projection lens having a concave mirror surface on which light output from the second projection optical unit is incident; The light output from the first and second projection optical units is reflected on the mirror surface and recognized in the left and right eyes of the viewer.
According to the present invention as described above, the light incident on the photomultiplier in a single projector is reflected, and the image is recognized in both eyes of the viewer at a point where the light is gathered in one direction, It is possible to realize a stereoscopic image even with a projector of the present invention, and the cost for implementing the image is reduced, and a stereoscopic image can be effectively implemented even in a narrow space without any space limitation.

Description

[0001] The present invention relates to a three-dimensional display apparatus using a parabolic mirror,

본 발명은 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포물경으로 평행하게 입사되는 광이 반사되어 한 지점으로 모이게 되는 방향성을 이용하여, 단일의 프로젝터에서 포물경으로 입사되어 반사되는 영상이 하나의 시점을 형성하도록 하여 입체영상이 구현되는 입체영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a stereoscopic image display apparatus using a polygonal mirror, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus using a polygonal mirror, in which light incident parallel to a polygon mirror is reflected, And a stereoscopic image is realized by forming a single viewpoint on the stereoscopic image.

일반적으로 삼차원(3-Dimension; 3D)을 표현하는 입체영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어진다. 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 약간 다른 영상을 보게 된다. 이와 같이, 두 눈의 위치 차이에 의한 영상의 차이점을 양안시차(Binocular Disparity)라고 한다.Generally, a stereoscopic image expressing a three-dimensional (3D) image is made by the principle of stereoscopic vision through two eyes. Since the time difference between the two eyes, ie, the two eyes, is about 65 mm apart, the left and right eyes see slightly different images due to the difference in position of the two eyes. Thus, the difference in the image due to the positional difference between the two eyes is referred to as binocular disparity.

상술한 입체 영상 표시 장치는 이러한 양안 시차를 이용하여 왼쪽 눈은 왼쪽 눈에 대한 영상만 보게 하고 오른쪽 눈은 오른쪽 눈 영상만을 볼 수 있게 하여, 사용자가 양안시차를 느껴 입체감을 느끼게 한다. 즉, 좌/우의 눈은 각각 서로 다른 이차원 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 삼차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생한다. 이러한 기술을 스테레오그라피(Stereography)라 한다.The above-described stereoscopic image display apparatus allows the left eye to see only the left eye and the right eye to see only the right eye image by using the binocular parallax, so that the user can feel the binocular disparity and feel the stereoscopic effect. In other words, the left and right eyes see different two-dimensional images, and when these two images are transmitted to the brain through the retina, the brain fuses them precisely to reproduce the depth and real feeling of the original three-dimensional image. This technique is called stereography.

그런데, 양안시차를 이용하여 입체 영상을 시청하면, 두 영상의 시차와 눈의 초점기능의 부조화로 인해 어지러움과 눈의 피로감이 발생한다. 따라서, 최근에는 스테레오그라피의 문제점을 해결할 수 있는 집적 영상(Integral Imaging) 방식을 적용하는 연구들이 많이 수행되고 있다.However, when stereoscopic images are viewed using the binocular parallax, dizziness and eye fatigue are caused by the parallax of the two images and the mismatch of the focus functions of the eyes. Therefore, in recent years, many researches have been conducted to apply an integral imaging method which can solve the problem of stereo image.

집적 영상 방식은 1908년 리프만(Lippmann)에 의해 처음 제안된 방식이다. 집적 영상 방식은 홀로그램과 같은 이미지로 영상을 집적하여 인식하는 것으로, 안경을 이용하지 않고 복수개의 단일 렌즈로 구성된 렌즈 어레이를 이용하여 2차원 전체 요소 영상으로부터 특정 깊이를 갖는 3차원 영상을 일정한 체적 내에서 표현한다. 즉, 시청자는 일정한 체적 내에서 형성된 3차원 영상을 보면서 실제 3차원 물체를 보는 것과 같이 느낄 수 있다.The integrated imaging method was first proposed by Lippmann in 1908. The integrated image method is a method of collecting images by using an image such as a hologram and recognizing the three-dimensional image having a specific depth from a two-dimensional whole element image using a lens array composed of a plurality of single lenses without using glasses. . That is, a viewer can feel as if he or she is viewing a real three-dimensional object while viewing a three-dimensional image formed within a certain volume.

도 1과 도 2는 각각 일반적인 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치의 픽업부를 도시한 단면도와 일반적인 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치의 표시부를 도시한 단면도이다. 그리고 도 2는 일반적인 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치의 시야각을 나타낸 도면이다.1 and 2 are cross-sectional views illustrating a pickup unit of a stereoscopic image display apparatus of a general integrated image display system and a display unit of a stereoscopic image display apparatus of a general integrated image display system, respectively. 2 is a view showing a viewing angle of a stereoscopic image display device according to a general integrated image method.

일반적인 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치는 픽업부와 표시부로 구성된다. 픽업부는 도 1과 같이, 제 1 렌즈 어레이(100) 및 카메라 등과 같은 촬영 장치(110)를 이용하여 3차원 물체(200)의 3차원 정보를 전체 요소 영상으로 바꾸어 촬영 장치(110)에 저장한다. 그리고 표시부는 도 2와 같이, 표시 패널(420)과 제 2 렌즈 어레이(410)를 구비하여 표시 패널(420)에 표시된 전체 요소 영상을 다시 입체 영상(500)의 형태로 보여준다.A stereoscopic image display apparatus of a general integrated image system includes a pickup unit and a display unit. 1, the pickup unit converts the three-dimensional information of the three-dimensional object 200 into an all-element image using the first lens array 100 and a photographing apparatus 110 such as a camera, and stores the three-dimensional information in the photographing apparatus 110 . As shown in FIG. 2, the display unit includes a display panel 420 and a second lens array 410 to display the entire element image displayed on the display panel 420 again in the form of a stereoscopic image 500.

상기와 같은 집적 영상 방식은 입체 영상을 시청하는데 안경이나 기타 도구가 필요하지 않으며, 시청자가 입체 영상을 시청할 때 눈의 피로감이 발생하지 않으며 연속적인 영상 재현이 가능하다.Such an integrated imaging system does not require glasses or other tools for viewing a stereoscopic image, and it is possible to reproduce a continuous image without generating eye fatigue when a viewer views the stereoscopic image.

그러나 이러한 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치는 다수개의 카메라에 의해 촬영된 영상을 보여주는 것으로, 프로젝터에 의해 표시되는 영상의 오차발생에 의해 재생되는 입체 영상이 여러 개가 동시에 보이는 문제점이 발생된다.However, such a stereoscopic image display apparatus of the integrated image type displays images taken by a plurality of cameras, which causes a problem that a plurality of stereoscopic images reproduced by an error of an image displayed by the projector are simultaneously displayed.

또한, 여러대의 프로젝터 등의 장비를 구비해야 되어 고가의 비용이 발생되며, 영상구현을 위해 넓은 공간이 필요로 하게 되는 문제점이 발생된다. In addition, it is necessary to provide equipment such as a plurality of projectors, so that a high cost is incurred, and a large space is required for image realization.

따라서, 이러한 종래 입체영상 표시 장치의 불합리한 점을 극복하고 저가의 비용으로 좁은공간에서도 효율적으로 입체 영상을 구현할 수 있는 디스플레이 장치에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다. Therefore, there is an increasing demand for a display device capable of overcoming the unreasonable points of the conventional stereoscopic image display device and realizing a stereoscopic image efficiently in a narrow space at a low cost.

한국등록특허 제 1502407호Korean Patent No. 1502407

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 포물경으로 평행하게 입사되는 광이 반사되어 한 지점으로 모이게 되는 방향성을 이용하여, 단일의 프로젝터에서 포물경으로 입사되어 반사되는 영상이 하나의 시점으로 입체영상이 구현되도록 하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a projection type display apparatus, a projection type projection type projection type projection display apparatus, And a stereoscopic image is realized with one viewpoint of the reflected image.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 제1 프로젝터를 통해 3차원물체의 특정 좌안영상을 일정방향으로 출력하는 제1 프로젝션 광학부와, 상기 제1 프로젝션 광학부와 일정간격 이격설치되어 제2 프로젝터를 통해 상기 3차원물체의 특정 우안영상을 일정방향으로 출력하는 제2 프로젝션 광학부와, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부와 일정간격 이격되어, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부에서 출력되는 광이 입사되는 면이 오목한 미러면으로 형성되는 포물경을; 포함하여, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부에서 출력되는 광이 상기 미러면에 반사되어 시청자의 좌안과 우안에 인식된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus including a first projection optical unit for outputting a specific left eye image of a three-dimensional object through a first projector in a predetermined direction, A second projection optical unit that is spaced apart from the first projection optical unit and outputs a specific right-eye image of the three-dimensional object in a predetermined direction through a second projector; and a second projection optical unit that is spaced apart from the first and second projection optical units by a predetermined distance, A projection optical system in which a plane on which light output from the projection optical unit is incident is formed as a concave mirror surface; The light output from the first and second projection optical units is reflected on the mirror surface and recognized in the left and right eyes of the viewer.

여기서 상기 제1 프로젝션 광학부는 3차원물체의 특정 좌안영상을 투사하는 제1 프로젝터와, 상기 제1 프로젝터의 후단에 설치되어, 상기 제1 프로젝터에서 투사되는 영상이 투영되는 제1 스크린과, 상기 스크린의 후단에 설치되어, 상기 스크린에 투영되는 광을 집광하는 제1 집광렌즈를 포함하여 제공된다.Wherein the first projection optical unit includes a first projector for projecting a specific left eye image of a three-dimensional object, a first screen provided at a rear stage of the first projector and projecting an image projected from the first projector, And a first condenser lens provided at a rear end of the first condenser lens for condensing the light projected on the screen.

또한, 상기 제2 프로젝션 광학부는 상기 3차원물체의 특정 우안영상을 투사하는 제2 프로젝터와, 상기 제2 프로젝터의 후단에 설치되어, 상기 제2 프로젝터에서 투사되는 영상이 투영되는 제2 스크린과, 상기 스크린의 후단에 설치되어, 상기 스크린에 투영되는 광을 집광하는 제2 집광렌즈를 포함하여 제공된다.The second projection optical unit includes a second projector for projecting a specific right-eye image of the three-dimensional object, a second screen provided at a rear stage of the second projector and projecting an image projected from the second projector, And a second condenser lens provided at a rear end of the screen for condensing the light projected on the screen.

아울러, 상기 포물경은 사방이 오목하게 만곡지도록 형성되어 평행하게 입사되는 광선들을 반사시켜 한 지점으로 모이도록 한다.In addition, the parabolic curved surface is formed so that the four sides are curved concavely so that the parallel rays of light are reflected and gathered at one point.

더욱이, 상기 포물경에 형성되는 초점거리를 기준으로 상기 포물경과 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부와의 배치간격이 설정된다.Further, an interval between the parabolic object and the first and second projection optical parts is set on the basis of the focal distance formed on the pallet.

또한, 상기 제1, 제2 집광렌즈는 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 한다.Further, the first and second condenser lenses are Fresnel lenses.

또한, 상기 포물경은 금속재질로 이루어진 반사경인 것을 특징으로 한다.The parabolic reflector is a mirror made of a metal material.

아울러, 상기 제1, 제2 프로젝션 광학부를 단일의 모듈로 하는 광투사모듈을 상기 포물경을 향하도록 일정간격으로 다수개 배열하고, 상기 3차원물체의 측면을 둘러싸도록 일정각도로 촬영된 각 영상을 상기 광투사모듈의 각 프로젝터에 대응시켜 상기 포물경으로 상기 각 영상이 투사되도록 하는 것을 특징으로 하는 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치. In addition, a plurality of light projection modules having the first and second projection optical units as a single module are arranged at regular intervals so as to face the photographic lens, and each image captured at a predetermined angle so as to surround the side surface of the three- And the projected image is projected onto the bubble mirror in correspondence with each projector of the light projection module.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 단일의 프로젝터에서 포물경으로 입사되는 광이 반사되면서 한 방향으로 모이는 지점에서 시청자의 양안으로 영상을 인식하도록 하여, 단일영상으로 영상이 중첩되는 간섭이 일어나지 않으며, 단일의 프로젝터로도 입체영상 구현이 가능하여 영상구현을 위한 비용이 절감되며, 공간의 제약없이 좁은 공간에서도 효과적으로 입체영상을 구현할 수 있다. According to the present invention as described above, the light incident on the photomultiplier in a single projector is reflected, and the image is recognized in both eyes of the viewer at a point where the light is gathered in one direction, It is possible to realize a stereoscopic image even with a projector of the present invention, and the cost for implementing the image is reduced, and a stereoscopic image can be effectively implemented even in a narrow space without any space limitation.

도 1은 일반적인 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치의 픽업부를 도시한 단면도이다.
도 2는 일반적인 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치의 표시부를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치의 측면구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 포물경에 프로젝터 영상이 반사되어 시청자의 눈에 인식되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 포물경에 프로젝터 영상이 반사되는 상태를 나타낸 개념도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a pick-up unit of a stereoscopic image display apparatus of a general integrated image display system.
2 is a cross-sectional view illustrating a display unit of a stereoscopic image display apparatus of a general integrated image system.
3 is a view illustrating a stereoscopic image display apparatus using a capsule according to the present invention.
4 is a side view of a stereoscopic image display apparatus using a photographic lens according to the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a state in which a projected image is reflected on a photographic paper according to an embodiment of the present invention and is recognized by the viewer's eyes.
6 is a conceptual view showing a state in which a projector image is reflected on a photographic paper according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치의 측면구조를 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a stereoscopic image display apparatus using a photographic lens according to the present invention, and FIG. 4 is a side view of a stereoscopic image display apparatus using a photographic lens according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 포물경을 이용한 입체영상 디스플레이 장치는 제1 프로젝션 광학부(10)와, 제2 프로젝션 광학부(20) 및 포물경(30)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a stereoscopic image display apparatus using a photographic lens according to the present invention includes a first projection optical unit 10, a second projection optical unit 20, and a photodiode 30.

제1 프로젝션 광학부(10)는 3차원물체의 특정 좌안영상을 출력하는 것으로, 제1 프로젝터(11)와, 제1 스크린(12) 및 제1 집광렌즈(13)를 포함하여 구성된다.The first projection optical unit 10 outputs a specific left eye image of a three-dimensional object and comprises a first projector 11, a first screen 12, and a first condenser lens 13.

제1 프로젝터(11)는 카메라의 의해 촬영된 3차원물체의 특정 좌안영상을 투사하도록 하며, 제1 스크린(12)은 제1 프로젝터(11)의 후단에 설치되어, 제1 프로젝터(11)에서 투사되는 영상이 제1 스크린(12)에 투영되며, 제1 집광렌즈(13)는 제1 스크린(12)의 후단에 설치되어, 제1 스크린(12)에 투영되는 영상의 광을 집광하여 포물경(30)으로 투사시키도록 한다.The first projector 11 projects a specific left eye image of a three-dimensional object photographed by the camera. The first screen 12 is provided at the rear end of the first projector 11, The first condensing lens 13 is provided at the rear end of the first screen 12 to condense the light of the image projected on the first screen 12 to form a four- And project it onto the water mirror (30).

제2 프로젝션 광학부(20)는 제1 프로젝션 광학부(10)와 일정간격 이격되어 3차원물체의 특정 우안영상을 출력하는 것으로, 제2 프로젝터(21)와, 제2 스크린(22) 및 제2 집광렌즈(23)를 포함하여 구성된다.The second projection optical unit 20 outputs a specific right-eye image of the three-dimensional object at a predetermined distance from the first projection optical unit 10 and includes a second projector 21, a second screen 22, And a 2-converging lens 23.

제2 프로젝터(21)는 카메라의 의해 촬영된 3차원물체의 특정 우안영상을 투사하도록 하며, 제2 스크린(22)은 제2 프로젝터(21)의 후단에 설치되어, 제2 프로젝터(21)에서 투사되는 영상이 제2 스크린(22)에 투영되며, 제2 집광렌즈(23)는 제2 스크린(22)의 후단에 설치되어, 제2 스크린(22)에 투영되는 영상의 광을 집광하여 포물경(30)으로 투사시키도록 한다. 아울러, 제1, 제2 집광렌즈(23)는 두께를 줄이기 위해 복수개의 일정한 두께를 가진 고리 모양의 프레넬 렌즈로 이루어짐이 바람직하다.The second projector 21 projects a specific right-eye image of the three-dimensional object photographed by the camera. The second screen 22 is provided at the rear stage of the second projector 21, And the second condensing lens 23 is provided at the rear end of the second screen 22 to condense the light of the image projected on the second screen 22, And project it onto the water mirror (30). In addition, the first and second condenser lenses 23 may be formed of a plurality of ring-shaped Fresnel lenses having a predetermined thickness to reduce the thickness.

이러한 제1, 제2 프로젝션 광학부(10,20)는 양안시차를 이용하여 시청자에게 특정 좌안 및 우안영상을 제공하도록 각 프로젝션 광학부(10,20)에서 제공되는 광원의 방향이 평행하게 배치되지 않고, 일정 각도로 모아지도록 한다. The first and second projection optical units 10 and 20 use the binocular parallax to orient the light sources provided in the respective projection optical units 10 and 20 so as to provide specific left and right eye images to the viewer So that they are collected at a certain angle.

포물경(30)은 내측면이 일정곡률로 오목한 형상으로 이루어진 미러면(31)을 포함하여, 제1, 제2 프로젝션 광학부(10, 20)에서 입사되는 광이 미러면(31)에서 반사되도록 한다. 이렇게 반사되는 광은 포물경(30)의 일정곡률에 의해 한 지점에서 모이게 되어, 이렇게 광이 모여지는 부분에 시청자의 좌안과 우안이 각각 위치하여, 미러면(31)을 바로보는 시청자의 좌안과 우안을 통해 각 영상이 인식되면서 양안시차에 의해 시청자로 하여금 입체영상으로 인식되도록 한다.The photopolymer 30 includes a mirror surface 31 whose inner surface has a concave shape with a predetermined curvature so that light incident from the first and second projection optical sections 10 and 20 is reflected by the mirror surface 31 . The reflected light is collected at a certain point by a certain curvature of the photopaper 30. The left eye and the right eye of the viewer are located at the spot where the light is gathered and the left eye and the right eye of the viewer Each image is recognized through the right eye, and the viewer is recognized as a stereoscopic image by binocular parallax.

이러한 포물경(30)은 일반적으로 멤브레인을 이용하여 제작될 수 있으나, 이러한 멤브레인 형태의 반사경은 제작비용이 저렴하다는 장점은 있지만, 장력에 의해 멤브레인이 늘어나 장력을 유지하기 위해 압력을 일정하게 유지시켜줘야 하고, 이러한 멤브레인의 특성에 의해 스크린의 크기에 한계가 있다. 이에 본 발명에서는 금속재질의 대구경으로 제작하여 장력에 의해 변형되지 않고, 충분한 반사율과 낮은 표면 굴곡을 가지도록 한다. Such a membrane 30 can generally be fabricated using a membrane, but such a membrane-type reflector has the advantage of being inexpensive to fabricate, but the membrane is stretched due to the tension and the pressure must be kept constant to maintain the tension And the size of the screen is limited by the characteristics of such a membrane. Accordingly, in the present invention, it is made of a metal material having a large diameter and is not deformed by tension, and has a sufficient reflectance and low surface curvature.

아울러, 본 발명에 따른 포물경(30)은 사방이 일정한 곡률로 만곡지도록 형성되어, 포물경(30)에 초점거리가 형성된다. 이러한 초점거리를 기준으로 초점거리 공식에 의해 포물경(30)과 제1, 제2 프로젝션 광학부(10,20)와의 배치간격이 설정되도록 한다.In addition, the photopaper (30) according to the present invention is formed so that the four sides are curved at a constant curvature, and a focal distance is formed in the photopaper (30). The arrangement distance between the photographic lens 30 and the first and second projection optical units 10 and 20 is set by the focal distance formula based on the focal distance.

본 발명에서는 포물경(30)의 크기가 2,300mm(대각선 길이), 반경이 2,000mm, 초점간격이 1,100mm로 이루어지며, 이러한 포물경(30)과 제1, 제2 프로젝션 광학부(10,20)와의 직선거리는 초점거리 공식에 의해 4,500mm로 설정되고, 제1, 제2 프로젝션 광학부(10,20)의 프로젝터(11,21)와 스크린(12,22) 사이의 거리는 700mm이고, 스크린(12,22)과 집광렌즈(13,23)와의 거리는 1300mm이며, 스크린(12,22)의 크기는 250x250mm, 집광렌즈(13,23)로 사용되는 프레넬 렌즈는 250x250mm 크기로 초점거리가 900mm를 이루도록 한다. In the present invention, the diameter of the lens barrel 30 is 2,300 mm (diagonal length), the radius is 2,000 mm, and the focal interval is 1,100 mm. The lens barrel 30 and the first and second projection optics 10, 20 is set to 4,500 mm by the focal distance formula and the distance between the projectors 11 and 21 of the first and second projection optics 10 and 20 and the screens 12 and 22 is 700 mm, The size of the screens 12 and 22 is 250x250mm and the size of the Fresnel lens used as the condenser lenses 13 and 23 is 250x250mm and the focal length is 900mm .

아래에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 포물경에 반사되는 광에 의해 시청자에게 입체영상이 인식되는 방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the drawings, a method of recognizing a stereoscopic image to a viewer by the light reflected by the bag according to the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명에 따른 포물경에 프로젝터 영상이 반사되어 시청자의 눈에 인식되는 상태를 나타낸 개념도이고, 도 6은 본 발명에 따른 포물경에 프로젝터 영상이 반사되는 상태를 나타낸 개념도이다.FIG. 5 is a conceptual view illustrating a state in which a projected image is reflected on a photoreceptor according to an exemplary embodiment of the present invention and is recognized by a viewer. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a state in which a projected image is reflected on a photoreceptor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 제1 프로젝터(11)에서 포물경(30)으로 입사되는 3차원물체의 좌안영상은 포물경(30)에서 반사되어 시청자의 좌안에서 인식되고, 제2 프로젝터(21)에서 포물경(30)으로 입사되는 3차원물체의 우안영상은 포물경(30)에서 반사되어 시청자의 우안으로 인식되어 입체 영상으로 느껴지게 된다. 5, the left eye image of a three-dimensional object incident on the pupil plane 30 from the first projector 11 is reflected on the pupil plane 30 and is recognized in the left eye of the viewer, The right eye image of the three-dimensional object incident on the pupil plane 30 is reflected by the pupil plane 30 and is recognized as the right eye of the viewer, so that the stereoscopic image is felt.

여기서 제1 프로젝터(11)와 제2 프로젝터(21)에서 포물경(30)으로 입사되는 광은 각각 평행한 광원으로 포물경(30)에서 반사되는 광원은 포물경(30)의 일정곡률에 의해 한 지점으로 모아지게 되는데, 이는 도 6에서와 같이 제1 프로젝터(11)에서 포물경(30)으로 평행하게 입사되는 광선(11a)을 반사시켜 한 지점(11a')에서 광이 모여지도록 하며, 제2 프로젝터(21)에서 평행하게 입사되는 광선(12a) 또한 포물경(30)에 반사되어 한 지점(21a')으로 광이 모여지게 된다.Here, the light incident on the photopaper 30 from the first projector 11 and the second projector 21 is a parallel light source, and the light source reflected by the photopaper 30 is reflected by a certain curvature of the photopaper 30 As shown in FIG. 6, reflects a light beam 11a incident on the first projector 11 in parallel to the photopaper 30 so that light is collected at one point 11a ' The light rays 12a incident on the second projector 21 in parallel are also reflected on the photoreceptor 30 so that light is collected at one point 21a '.

이와 같이, 포물경(30)의 일정곡률에 의해 평행하게 입사되는 광이 모여지는 한 지점(11a',21a')에 시청자의 좌안과 우안이 위치하도록 하여, 각 프로젝터에서 투사되는 광을 인식하도록 한다. In this manner, the left and right eyes of the viewer are positioned at one point 11a 'and 21a' at which light incident in parallel by the certain curvature of the lens barrel 30 is collected, so that light projected from each projector is recognized do.

이때, 도면에서 11a' 지점과 21a' 지점은 사람의 두 눈이 이루는 평균거리인 65mm만큼 이격되도록 제1 프로젝터(11)에서 투사되는 광원(11a)과 제2 프로젝터(21)에서 투사되는 광원(21a)이 일정 각도(α)를 이루도록 프로젝터의 광원을 배치시킨다.In this case, the light source 11a projected from the first projector 11 and the light source 11a projected from the second projector 21 are arranged such that the points 11a 'and 21a' are spaced apart by an average distance of 65 mm, The light source of the projector is arranged so that the light sources 21a and 21a form a certain angle?.

이와 같이, 본 발명에서는 단일의 프로젝터를 통해 포물경(30)에서 반사되는 광을 단일의 영상으로 하나의 시점을 형성하도록 하여, 기존의 집적 영상 방식보다 간섭에 의한 오차발생이 적으며 좁은공간에서도 충분히 입체영상을 인식할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a single viewpoint is formed from a single image by the light reflected from the photopaper 30 through a single projector, so that errors caused by interference are less generated than in the conventional integrated image system, The stereoscopic image can be sufficiently recognized.

아울러, 이러한 제1, 제2 프로젝션 광학부(20)를 단일의 모듈로 하는 광투사모듈을 포물경(30)을 향하도록 일정간격으로 인접하게 다수개 배열하도록 하고, 3차원물체의 측면을 둘러싸도록 일정각도로 촬영된 좌안, 우안 각 영상을 광투사모듈의 각 프로젝터에 각각 대응시켜 포물경(30)으로 투사시키도록 한다.A plurality of the light projection modules having the first and second projection optical units 20 as a single module are arranged adjacent to each other at regular intervals so as to face the photopaper 30 and the side surfaces of the three- The left and right eye images photographed at predetermined angles are projected onto the photopaper 30 in correspondence with the respective projectors of the light projection module.

이와 같이 다수개로 배열되는 프로젝터에 의해 입체영상 시점을 늘려 시청자가 포물경(30)에 반사되는 광이 모여지는 지점으로 이동하면서 여러 각도에서 입체영상이 인식되도록 할 수 있다. As described above, the stereoscopic image can be recognized from a plurality of angles while moving to a point where the viewer reflects the light reflected by the photographed body 30 by increasing the stereoscopic viewpoint by the projector arranged in a plurality of units.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims should include all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention.

10 : 제1 프로젝션 광학부 11 : 제1 프로젝터
12 : 제1 스크린 13 : 제1 집광렌즈
20 : 제2 프로젝션 광학부 21 : 제2 프로젝터
22 : 제2 스크린 23 : 제2 집광렌즈
30 : 포물경 31 : 미러면10: first projection optical section 11: first projector
12: first screen 13: first condensing lens
20: second projection optical section 21: second projector
22: second screen 23: second condenser lens
30: polygon 31: mirror face

Claims

A first projection optical unit for outputting a specific left eye image of a three-dimensional object through a first projector in a predetermined direction;
A second projection optical unit disposed at a predetermined distance from the first projection optical unit and outputting a specific right eye image of the three-dimensional object through a second projector in a predetermined direction;
A projection lens spaced apart from the first and second projection optical units by a predetermined distance and having a concave mirror surface on which light output from the first and second projection optical units is incident; &Lt; / RTI &
The light source of the first projection optical section and the light source of the second projection optical section are arranged so that the light output from the first projection optical section and the light output from the second projection optical section form a certain angle,
The light output from the first and second projection optical units is reflected on the mirror surface so as to be recognized by the left and right eyes of the viewer,
Wherein the first projection optical unit comprises:
A first projector for projecting a specific left eye image of the three-dimensional object,
A first screen installed at a rear end of the first projector and projecting an image projected from the first projector,
And a first condenser lens provided at a rear end of the first screen for condensing the light projected on the first screen,
And the second projection optical unit includes:
A second projector for projecting a specific right-eye image of the three-dimensional object,
A second screen provided at a rear end of the second projector and projecting an image projected from the second projector,
And a second condenser lens installed at a rear end of the second screen for condensing the light projected on the second screen,
A plurality of light projection modules each having the first and second projection optics as a single module so that a viewer can recognize a stereoscopic image at various angles while moving to a point at which light reflected by the capsule is collected by increasing the viewpoint of the stereoscopic image A plurality of the pellets are arranged at regular intervals to face the pallet,
Wherein the left and right eye images captured at a predetermined angle so as to surround the side surface of the three-dimensional object are projected onto the photographed body in correspondence with the respective projectors of the light projection module.

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The method according to claim 1,
Wherein the parabolic curved surface is formed so as to be curved concavely at four corners so that the parallel rays of light are reflected and collected at one point.

5. The method of claim 4,
Wherein the interval between the parabolic object and the first and second projection optical units is set on the basis of a focal distance formed on the pallet.

The method according to claim 1,
Wherein the first and second condenser lenses are Fresnel lenses.

The method according to claim 1,
Wherein the parabolic surface is a mirror made of a metal material.

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