KR200252470Y1 - 두 개의 오목 거울 또는 평면 거울을 사용하여 중복영상을 생성하기 위한 3 차원 입체 영상 생성 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하나의 상을 두 개의 오목 거울 또는 평면 거울에 반사시켜 동일한 두 개의 중복 실상을 공간 상에 맺게 하여 하나의 상의 복제 영상 또는 그림자 효과 등의 우수한 공간 인식도, 즉 우수한 공간 입체감을 나타내는 3 차원 입체 영상 생성 장치를 제공한다. 이를 위하여, 본 고안의 3 차원 입체 영상 생성 장치는, 광출부를 갖는 하우징, 상기 하우징 내에 입체 영상을 영사하는 입체 영사기, 상기 입체 영사기에서 나오는 상기 입체 영상을 반사되는 제 1-1 입체 영상과 투과되는 제 1-2 입체 영상으로 분할하는 광분할기, 상기 광분할기에서 상기 1-1 입체 영상이 입사하여 되반사하며 상기 되반사된 상기 제 1-1 입체 영상이 상기 광분할기를 투과하고 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1-1 입체 영상을 생성하게 하는 제 1 거울, 및 상기 광분할기에서 투과된 상기 제 1-2 입체 영상이 입사하여 되반사하며 상기 되반사된 상기 제 1-2 입체 영상이 상기 광분할기에서 반사된 다음 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1-1 입체 영상의 위치와 상호 다른 위치에 상기 제 1-2 입체 영상을 생성하게 하는 제 2 거울을 포함한다. 나아가, 제 1 및 제 2 거울에는 거울의 반사율과 영상의 생성 거리를 조정하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 거울의 방위 각도와 거리를 조정할 수 있는 미세조정나사가 설치되어 있다.

Description

두 개의 오목 거울 또는 평면 거울을 사용하여 중복 영상을 생성하기 위한 3 차원 입체 영상 생성 장치{3-DIMENSIONAL IMAGE GENERATING DEVICE FOR GENERATING TWO IDENTICAL 3-DIMENSIONAL IMAGES BY DIVIDING 3-DIMENSIONAL IMAGE USING TWO CONCAVE MIRRORS OR FLAT MIRRORS}

본 고안은 두 개의 오목 거울 또는 두 개의 평면 거울을 사용하는 3 차원 입체 영상 생성 장치로서, 좀더 상세하게는 하나의 영상을 서로 다른 두 개의 오목 거울 또는 두 개의 평면 거울에 반사시켜 서로 다른 위치에 반사된 각 영상의 상을 맺게 함으로써 입체 영상의 그림자 효과를 생성하여 입체 영상의 우수한 공간 인식도 즉 공간 입체감을 제공할 수 있는 3 차원 입체 영상 생성 장치에 관한 것이다.

종래의 입체 영상 생성 장치는 일반적으로 편광 방식 또는 렌티큘라 방식으로서, 양안이 방향각에 따른 두 영상을 각각 좌안과 우안에 보내어 각 안구에 맺히는 영상의 시차로 인하여 입체감을 얻는 방식을 사용하고 있다. 이 방식의 입체 영상 생성 장치를 사용하기 위해 사용자는 각 안구에 서로 다른 두 영상을 각각 보게 해주는 안경을 착용하거나 미리 정해진 좌석에서 지정된 자세로 서로 다른 두 영상을 보게 하는 입체 영상 모니터를 사용하여 입체 영상을 볼 수 있었다. 그러나, 안경을 착용하는 방식의 입체 영상 생성 장치는 시청자에게 번거로움을 줄 뿐만 아니라 이웃한 동료와의 인간적인 교류를 차단하며, 입체 영상 모니터를 사용하는 방식의 입체 영상 생성 장치는 미리 정해진 위치 부근에서만 입체 영상이 보이는 것으로 인하여 신체의 요동이나 자세 교정을 하는 경우 영상이 보이지 않을 수 있는 단점이 있다.

또 위의 문제점에 대하여, 오목 거울을 이용하는 입체 영상 생성 장치가 사용되고 있는데, 이 오목 거울을 사용하는 입체 영상 생성 장치는 나안으로 관람이 가능할 뿐만 아니라 또 영상을 공간상에 형성된 3 차원 입체 영상으로 인식할 수 있게 하여 전술한 문제는 해소하고 있지만, 오목 거울에 의해서 허공 중에 생기는 상은 2 차원 평면의 상으로서, 3 차원 그래픽 처리를 하여야 3 차원 입체 영상의 느낌을 주는 것으로, 관찰자가 관찰하는 3 차원 입체 영상의 공간 인식도 즉 원근감에 따른 진퇴효과가 낮은 문제점이 있었다.

한편, 이에 대하여 도 1에서와 같이 입체 영사기(2)와 배경 영사기(6)를 사용하여 멀리 보이는 배경 화면과 가까이 보이는 입체 영상을 각각 영사함으로써 효과적으로 입체 영상과 배경 영상 간의 공간 인식도 즉 원근감을 대비시켜 3 차원 입체 영상의 보다 개선된 입체감을 얻을 수 있게 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치(100)가 개시되어 있으나, 이 입체 영사기(2)는 3 차원 처리된 입체 영상을 영사하여 하나의 주제 즉 하나의 주인공을 표시하고 배경 영사기(6)는 단순한 평면 상을 영사하여 그 배경 화면을 표시하는 것으로 인해, 하나의 주제 또는 주인공을 배경에 대하여 독립적으로 표시하므로, 게임기에서와 같이 하나의 주인공이 둘로나타나는 분신 장면 또는 주인공의 그림자 효과(거리 차이를 둔 중복 영상에 의한 요철 효과)가 주인공의 입체감과 더불어 동시에 중요하게 요구되는 곳에서는 주인공의 분신 장면 또는 주인공의 그림자 장면을 독립적으로 입체감 있게 표시할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 일반적인 3 차원 작품을 기존의 오목 거울을 이용한 장치에서 감상하려면, 화면 전체에서 감상을 하는 것이 아니라, 가장 자리 부분을 블랙 처리를 하고 가운데 부분에서만 3 차원 입체 영상 처리된 영상을 영사하여야 했다. 그 이유는 가장 자리로 갈수록 상의 찌그러짐이나 왜곡이 생기기도 하고, 가장 자리 부분에서 상의 짤림으로 인해 관람자가 경계면을 알게 되면 영상의 입체 효과를 반감시키는 결과를 방지하기 위해서였다.

또 기존의 오목 거울에 의한 3 차원 입체 영상 기기를 사용하려면 그에 맞는 특수한 3 차원 입체 영상 처리를 한 영상물을 사용하여야 하는 번거러움이 많을 뿐아니라 입체 영상의 입체감을 나타내는데 필수적인 그림자 등을 표현하는데 특히 애로 사항이 많았다.

따라서, 본 고안의 목적은 위 문제를 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 하나의 입체 영상을 두 개의 오목 거울에 반사시킴으로써 동일한 두 개의 영상이 서로다른 위치에 경로 차이를 두고 상을 맺게 함으로써 그 입체 영상의 분신 효과 또는 그림자 효과를 표현할 수 있는 3 차원 입체 영상 생성 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 3 차원 입체 영상 생성 장치는, 광출부를 갖는 하우징, 상기 하우징 내에 제 1 입체 영상을 영사하는 제 1 입체 영사기, 상기 제 1 입체 영사기에서 나오는 상기 제 1 입체 영상을 반사되는 제 1-1 입체 영상과 투과되는 제 1-2 입체 영상으로 분할하는 제 1 광분할기, 상기 제 1 광분할기에서 상기 1-1 입체 영상이 입사하여 되반사하며 상기 되반사된 상기 제 1-1 입체 영상이 상기 제 1 광분할기를 투과하고 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1-1 입체 영상을 생성하게 하는 제 1 거울, 및 상기 제 1 광분할기에서 투과된 상기 제 1-2 입체 영상이 입사하여 되반사하며 상기 되반사된 상기 제 1-2 입체 영상이 상기 제 1 광분할기에서 반사된 다음 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1-1 입체 영상의 위치와 상호 다른 위치에 상기 제 1-2 입체 영상을 생성하게 하는 제 2 거울을 포함한다.

또 본 고안의 3 차원 입체 영상 생성 장치는, 제 1 입체 영상을 영사하는 상기 제 1 입체 영사기와 상기 제 1 광분할기 사이에 제 2 광분할기 및 상기 제 2 광분할기로 독립적인 주제를 나타내는 제 2 입체 영상을 영사하는 제 2 입체 영사기를 더 포함하여, 상기 제 2 입체 영사기에서 영사되는 상기 제 2 입체 영상은 상기 제 2 광분할기에서 반사한 후 상기 제 1 광분할기에서 반사하는 제 2-1 입체 영상과 투과하는 제 2-2 입체 영상으로 분할된 뒤, 하우징(22)의 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1 입체 영상들이 분할된 상기 제 1-1 및 제 1-2 입체 영상들에 대해 서로 다른 위치에 독립적으로 제 2-1 및 제 2-2 입체 영상들을 생성하여 각 입체 영상들 상호간에 그림자 효과 등의 공간 입체감을 향상시킨다.

더욱이 상기 제 1 및 제 2 거울에는 상기 제 1 및 제 2 거울의 방위 각도와 거리를 조정할 수 있는 미세조정나사가 설치되어 있어, 거울의 반사율과 영상의 생성 거리를 조정할 수 있는 이점을 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따른 하나의 오목 거울을 구비하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

도 2는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 제 1 및 제 2 오목거울을 구비하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

도 3a는 도 2에 예시된 영사기에서 영사되는 영상이 제 1 오목 거울을 지나 생성되는 입체 영상의 생성 광로를 도시하는 도면.

도 3b는 도 2에 예시된 영사기에서 영사되는 영상이 제 2 오목 거울을 지나 생성되는 입체 영상의 생성 광로를 도시하는 도면.

도 4는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 제 1 및 제 2 평면 거울을 구비하는 3 차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

도 5는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 제 1 및 제 2 오목 거울들과 제 1 및 제 2 입체 영상들을 영사하는 제 1 및 제 2 입체 영사기들을 구비하는 3차원 입체 영상 생성 장치의 개략도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 12 : 제 1 입체 영사기

14 : 제 1 광분할기 16 : 제 1 오목 거울

18 : 제 2 오목 거울 22, 24, 26, 28 : 미세조정나사

42 : 제 1 평면 거울 44: 제 2 평면 거울

52 : 제 2 입체 영사기 54 : 제 2 광분할기

이제 본 고안의 3 차원 입체 영상 생성 장치를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명할 것이다. 본 첨부 도면에서 동일한 도면 번호는 동일한 기능의 요소를 나타내는 것으로 한다.

도 2를 참조하면, 본 고안의 제 1 실시예에 따른 3차원 입체 영상 생성 장치(200)가 도시되어 있다. 제 1 실시예에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치(200)는, 광출부를 갖는 하우징(10) 내에 입체 영사기(12), 광분할기(14), 및 두 개의 오목 거울(16, 18)을 포함한다.

여기서 하우징의 내부에 배치되어 있는 입체 영사기는 종래의 영사기와 동일한, 입체 영상을 생성하는 기초 영사기로, 기본적으로는 복제 영상을 얻을 수 있는 장치, 즉 컴퓨터 모니터, 슬라이드 영사기, 필름 영사기, 레이저 영사기, LCD, 일반 모니터, 사진 뿐만 아니라 실제로 조명된 실물 또한 가능하다. 또 사용의 편의를 위하여 이 입체 영사기는 외부 제어용 컴퓨터에 연결되어 전자적으로 제어될 수 있다. 이하에서 사용된 영사기 또한 도 2의 영사기와 실질적으로 동일한 것이다. 이 입체 영사기로 제공되는 영상은 3 차원 처리, 즉 렌더링과 같은 원근, 명암처리 등의 입체 효과가 부가된 영상들로서 보다 효과적으로 3 차원 입체 영상을 생성할 수 있도록 처리된 영상들이다.

또한 본 명세서에서 사용되는 광분할기에는 적절한 입체감을 줄 수 있는 반사율, 바람직하게는 50%의 반사율을 제공하기 위하여 복수의 코팅 물질이 제공될 수 있다.

더욱이, 본 3 차원 입체 영상 생성 장치(200)는 하우징(10)의 광출부에 가설된 일방향 거울과 프레넬 렌즈(20)를 더 포함한다. 일방향 거울과 프레넬 렌즈는 맞붙어 있기 때문에 도면의 기재를 간략하게 하기 위하여 동일한 하나의 도면 번호(20)로 도시되어 있는데, 이 일방향 거울(20)은 외부 관람자가 본 3 차원 입체 영상 생성 장치(200)의 전면으로부터 하우징(10)의 광출부에 형성된 입체 영상을 관람할 때에 본 장치의 내부가 보이지 않도록 하는 역할을 한다. 이를 위하여 일방향 거울은 이 기능을 수행하기 위하여 유리 상에 제공된 다수의 코팅 재료를 포함할 수 있다.

또 프레넬 렌즈(20)는 생성된 입체 영상을 용이하게 재조정할 수 있도록 하기 위한 것으로 그 입체 영상의 형성 위치를 조절하는 것으로, 3 차원 입체 영상 생성 장치와 관찰자와의 거리를 고려하여 입체 영상을 확대 또는 축소할 수 있도록 조절될 수 있다. 이 때 외부 관람자가 보는 3 차원 입체 영상의 배율은 주로 오목 거울(16, 18)과 프레넬 렌즈(20)의 초점거리와 영사한 상과의 거리에 의해 결정되며, 실내나 실외에 따라 적절히 조절 가능하다.

이제 도 2의 영사기에서 영사되는 하나의 영상이 어떻게 동일한 두 개의 3 차원 입체 영상을 형성하게 되는지의 과정이 도 3a 및 도 3b에 분리되어 도시되어 있다. 이하에서는 도 2, 도 3a, 및 도 3b를 참조하여, 입체 영사기(12)로부터 나오는 영상이 생성하는 동일한 두 개의 입체 영상의 생성 경로를 살펴보기로 한다.

먼저 도 3a는 도 2에 도시된 입체 영사기(12)에서 영사된 입체 영상(15)이 광분할기(14)를 거쳐 제 1 오목 거울(16)에 의해 생성되는 생성 광로를 도시하는 개략도이다. 도 3a에서, 입체 영사기(12)에서 영사되는 입체 영상이 우향 화살표(15)(→)로 예시되어 있다. 입체 영사기(12)로부터 나오는 입체 영상은 광분할기(14)에서 일부는 반사하고 일부는 투과한다. 본 명세서에서는 입체 영사기(12)로부터 나와서 광분할기(14)에서 반사된 상을 제 1-1 입체 영상으로 지칭하고, 광분할기(14)에서 투과된 상을 제 1-2 입체 영상으로 지칭한다.

다시 도 3a를 참조하면, 입체 영상(15)은 광분할기(14)에서 일부는 투과하고 일부는 반사하여서 반사되는 제 1-1 입체 영상과 투과되는 제 1-2 입체 영상으로 분할되는데, 여기서 반사된 제 1-1 입체 영상은 제 1 오목 거울(16)로 향하고, 이 오목 거울(16)에서 전부 반사된 뒤 광분할기(14)를 다시 투과하여 하우징(10)의 광출부 우측 공간 상에 제 1-1 입체 영상을 생성하며, 도 3a에서는 이 제 1-1 입체 영상이 상향 화살표(15')(↑)로 예시되어 있다.

또 도 3b는 도 2에 도시된 입체 영사기(12)에서 영사된 입체 영상(15)이 광분할기(14)를 거쳐 제 2 오목 거울(18)에 의해 생성되는 제 1-2 입체 영상의 생성 광로를 도시하는 개략도이다. 여기서 도 3b에서 볼 때 제 1-2 입체 영상은 도 3a에 예시된 영사기(12)에서 영사되는 입체 영상(15)이 광분할기(14)를 투과하여 나가는 광을 말한다. 이 제 1-2 입체 영상은 광분할기(14)를 투과한 뒤 제 2 오목 거울(18)로 진행하고, 진행된 제 1-2 입체 영상은 제 2 오목 거울(18)에서 전부 반사한 뒤 다시 광분할기(14)를 거쳐 하우징(10) 광출부의 우측 공간 상에 제 1-2 입체 영상(17')을 맺는데 도 3b에서는 도 3a와 동일 방향의 상향 화살표(17')로 예시되어 있다. 여기서, 제 2 오목 거울(18)에 의해 제 1-2 입체 영상(17')이 생성되는 위치는 제 1 오목 거울(16)에 의해 제 1-1 입체 영상(15')의 생성 위치와 다르게 한다는 것을 주의하여야 한다. 그리하여 두 개의 오목 거울에 의해 동일한 두 개의 상이 서로 다른 위치에 생성되게 하는 것이다.

도 2에서와 같이, 본 고안에 의한 3 차원 입체 영상 생성 장치가 두 개의 오목 거울을 구비하는 것은 하나의 상을 각 오목 거울에 의해 서로 다른 위치에 두 입체 영상을 형성하게 하여 하나의 입체 영상을 동일한 또하나의 입체 영상에 대해 서로 효과적으로 입체적으로 대비 또는 부각되게 함에 있다. 그리하여 제 1 오목 거울(16)에 의해서는 제 1-1 입체 영상을 형성하게 하고, 제 2 오목 거울(18)에 의해서는 제 1-2 입체 영상을 형성하게 하여, 하나의 입체 영사기(12)로부터 영사되는 입체 영상(15)으로부터 두 개의 오목 거울(16, 18)에 의해 서로 다른 위치에 동일한 입체 영상들(15', 17')이 중복되게 함으로써, 하나의 주제 또는 주인공의 분신 장면이나 주인공의 그림자 효과, 예를 들어 프로젝터 또는 게임기의 주인공이 분신하는 장면 또는 그림자를 표시하는 그림자 효과를 효과적으로 나타낼 수 있는 입체 영상을 제공하여 주인공의 보다 다양한 공간 인식도 즉 공간 입체감을 나타낼 수 있다. 예를 들어 게임의 하나의 주인공이 동일한 정도의 복제된 두 개의 입체 영상들(15', 17')로 대조 또는 부각하여 주인공의 게임 장면 또는 동작을 보다 다양하게 사실적으로 또는 입체적으로 실감나게 표현할 수 있다. 또한 두 개의 영상으로 분리하는 광분할기의 반사율을 적당하게 조절하여 제 1-1 영상과 제 1-2 영상의 밝기의 비를 실험적으로 조절하여 제대로된 입체감을 느끼도록 제공할 수 있다.

상기한 바와 같이, 이 주인공의 분신 장면 또는 그림자 효과는 입체 영사기(12)에서 영사되는 하나의 입체 영상(15)을 두 개의 오목 거울에 의해 두 개의 입체 영상(15', 17')을 별도로 생성하는 것을 통해 이루어진다. 두 개의 오목 거울에 의해 두 입체 영상(15', 17')이 생성되는 위치는 그 오목 거울의 위치와 초점 거리를 조절함으로써 가능하다. 2를 참조하면, 영상의 생성 위치를 조절하기 위하여 제 1 오목 거울(16)의 양단에 이 오목 거울의 거리 위치와 방위 각도를 조절할 수 있는 미세조정나사(22, 24)가 설치되어 있으며, 제 2 오목 거울(18)의 양단에도 제 1 오목 거울과 동일한 기능을 하는 미세조정나사(26, 28)가 설치되어 있어, 영상의 분신 장면의 생성 위치와 생성 거리를 조절할 수 있는 이 미세조정나사에 의해 동일한 두 개의 영상의 현재 위치를 정확하게 조절하여 상호 대비함으로써 실감있는 입체감을 제공할 수 있다. 사용자에 따라 이 미세조정나사(22, 24, 26, 28)는 제어용 컴퓨터에 연결되어 전자적으로 제어될 수 있다. 그러므로, 각 오목 거울을 별도로 조작하는 것에 의해 다양하게 분신 장면 뿐 아니라 그림자 효과를 화면(광출부의 우측 공간) 상에 표현할 수 있다.

이와 같이 두 개의 오목 거울을 통해 하나의 입체 영상으로부터 두 개의 중복 영상을 생성하는 본 고안의 3 차원 입체 영상 생성 장치는 두 개의 중복 영상을 상호 대비하게 함으로써 보다 나은 입체감을 제공할 뿐만 아니라 이를 통해 하나의 주제 또는 하나의 주인공에 대해 분신 동작 또는 그림자 효과 등과 같이 다양한 효과를 관람자에게 보여줌으로써 프로젝터나 게임기 등에 보다 많이 적용 가능하며 이 효과로 인해 향상된 입체감을 부각시키고 독창적이고 유리한 이점을 제공할 수 있다.

나아가 본 고안의 원리에 따라 입체 영사기와 광분할기의 개수를 늘려 보다 다양한 주제 또는 내용의 중복 영상으로 보다 개선된 입체감으로 관람할 수도 있다.

그러므로, 위에서 기술한 바와 같이, 본 고안의 제 1 실시예에 따른 도 2의 3 차원 입체 영상 생성 장치(200)는 두 개의 오목 거울을 사용하여 서로 다른 위치에 동일한 두 개의 입체 영상을 나안으로 보게 함과 동시에 동일한 중복 영상을 보다 나은 입체감으로 느낄 수 있게 해주는 3 차원 입체 영상 생성 장치를 제공한다. 이를 위하여 본 3 차원 입체 영상 생성 장치는, 입체 영사기(12), 광분할기(14), 및 제 1 및 제 2 오목 거울(16, 18)을 구비함으로써 동일한 두 개의 입체 영상을 동시에 다른 위치의 화면 상에 상을 맺게 하여 관찰자에게 보여줌으로써 보다 다양해지고 향상된 입체감이 부여된 3 차원 입체 영상을 제공하는 효과를 제공한다. 또한 동일한 두 개의 주제 즉 내용을 동시에 나타냄으로써 게임기의 격투기 등에서 보다 다양한 장면을 나타낼 수 있다.

이제, 도 4를 참조하면, 본 고안의 제 2 실시예에 따른 3 차원 입체 영상 생성 장치(400)가 도시되어 있다. 도 4의 3 차원 입체 영상 생성 장치(400)에서 도 2의 장치(200)와 동일한 도면 번호는 동일한 기능을 하는 요소를 나타낸다. 도 4의 3 차원 입체 영상 생성 장치(400)에는 도 2의 두 개의 오목 거울(16, 18) 대신에두 개의 평면 거울(42, 44)이 포함되어 있다. 도 4의 제 2 실시예의 그 외 요소들의 배치 및 두 개의 평면 거울에 의한 입체 영상의 생성 위치 및 생성 광로는 도 2의 제 1 실시예의 두 개의 오목 거울을 이용하는 경우와 유사하다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.

종합적으로 도 2와 도 4를 참조하면, 본 고안의 3 차원 입체 영상 생성 장치(200, 400)는 하나의 영사기에서 나오는 상이 서로 다른 2 개의 오목 거울 또는 2 개의 평면 거울을 지나면서, 동일한 두 개의 상이 위치를 서로 달리하여 생성되어 입체감을 주는 특성을 이용한 것으로, 특수한 그림자 효과(거리 차이를 둔 중복 영상에 의한 요철 효과)와 같은 현상을 만들어내며, 도 4에서와 같이 두 개의 평면 거울(42, 44)을 이용하면 중복 허상을, 도 2에서와 같이 두 개의 오목 거울(16, 18)을 이용하면 중복 실상을 나타낼 수 있다. 도 4에서와 같이 평면 거울을 사용하면, 상이 비록 허상이기는 하나 상의 사이즈가 크고 3 차원 입체 영상 생성 장치의 제작이 오목 거울을 사용하는 경우보다 쉬우며 또 관람자가 볼 수 있는 화면의 가시각도가 오목 거울의 경우보다 더 크다는 이점이 있다. 반면 도 2에서와 같이 오목 거울을 사용하는 경우에는 평면 거울의 경우보다 상에 대한 공간 입체감이 더 크다는 이점이 있다.

이제 도 5를 참조하면, 본 고안의 제 3 실시예에 따른 두 개의 입체 영사기(12, 52)와 두 개의 오목 거울(16, 18)을 구비하는 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)가 도시되어 있다. 도 5의 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)에는 두 개의 입체 영사기(12, 52)와 두 개의 광분할기(14, 54)가 있게 되므로, 이하의 기술시영사기(12)와 영사기(52)는 각각 제 1 입체 영사기(12) 및 제 2 입체 영사기(52)라 지칭하며, 광분할기(14)와 광분할기(54)는 각각 제 1 광분할기(14) 및 제 2 광분할기(54)라 지칭하기로 한다. 여기서 제 1 입체 영사기(12)와 제 2 입체 영사기(52)로는 3 차원 입체 영상을 생성하는 기초 영사기로서 복제 영상을 얻을 수 있는 장치, 즉 컴퓨터 모니터, 슬라이드 영사기, 필름 영사기, 레이저 영사기, LCD, 일반 모니터 등 가능하다. 또 사용의 편의를 위하여 이들 입체 영사기들(12, 52)은 외부 제어용 컴퓨터에 연결되어 전자적으로 제어될 수 있다. 또 제 1 광분할기(14)와 제 2 광분할기(54)의 표면에는 적절한 입체감을 줄 수 있는 반사율 바람직하게는 50%의 반사율을 제공하기 위하여 복수의 코팅 물질이 제공될 수 있다.

도 5의 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)에서 기타 구성 요소에 대해 도 2의 장치(200)와 동일한 도면 번호는 동일한 기능을 하는 요소를 나타낸다. 또 도 2의 경우에서와 같이 도 5의 두 오목 거울(16, 18)에도 각 거울의 위치와 방위 각도를 조정하기 위한 미세조정나사가 설치되어 있다.

도 5의 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)에는 도 2의 요소에 비해 몇 가지 구성 요소들 즉, 제 1 광분할기(14)의 아래에 제 2 광분할기(54)와 제 2 입체 영사기(52)가 더 포함되어 있으며 제 2 광분할기(54) 아래에 제 1 입체 영사기(12)가 위치되어 있다.

두 개의 영사기(12, 52), 두 개의 광분할기(14, 54) 및 두 개의 오목 거울(16, 18)을 구비하는 도 5의 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)에서, 제 1 입체 영사기(12)에 의해 영사되는 상은 제 2 광분할기(54)를 투과한 뒤 도 2의 경우에서와 같은 경로를 따라 중복 영상들(제 1-1 입체 영상과 제 1-2 입체 영상)을 생성하여 하나의 상의 분신 장면 또는 그림자 효과를 나타내며, 제 2 입체 영사기(52)에 의해 영사되는 상은 제 2 광분할기(54)에서 반사한 뒤 도 2의 경우에서와 같은 경로를 따라 본 고안의 중복 영상들(후술하는 제 2-1 입체 영상과 제 2-2 입체 영상)을 생성하여 다른 상의 분신 장면 또는 그림자 효과를 독립적으로 나타내게 된다.

여기서, 설명의 편의를 위해 도 2의 경우에서와 같이 제 1 입체 영사기(12)에서 영사된 상을 제 1 입체 영상이라 하며, 이 제 1 입체 영상이 제 1 오목 거울(16)에 의해 반사되어 생성된 상을 제 1-1 입체 영상이라 하고 제 2 오목 거울(18)에 의해 반사되어 생성된 상을 제 1-2 입체 영상이라 한다. 또 제 2 입체 영사기(52)에서 영사된 상을 제 2 입체 영상이라 하며, 이 제 2 입체 영상이 제 1 오목 거울(16)에 의해 반사되어 생성된 상을 제 2-1 입체 영상이라 하고 제 2 오목 거울(18)에 의해 반사되어 생성된 상을 제 2-2 입체 영상이라 한다.

그러면, 제 1 입체 영상과 제 2 입체 영상은 제 1 입체 영사기(12)와 제 2 입체 영사기(52)에서 영사되는 영상으로서 상호 독립적인 주제 또는 내용을 나타내며 이들 영상들이 하우징(10)의 광출부의 우측 공간 상에 입체적으로 중복되는 것에 의해 독립적인 두 주제 또는 내용이 상호 대비 또는 부각된다. 또 관람자가 보았을 때 이 영상들이 생성되는 화면 상의 좌우 위치나 관람자에서의 멀고 가까운 거리에 의해 이 영상들의 공간 인식도 즉 입체감이 더욱 효과적으로 실감있게 표시되는 것이 가능하다.

앞서 기술된 제 1 및 제 2 실시예가 하나의 영사기(12)를 구비하여 하나의상에 대해 동일한 두 개의 중복 영상을 생성하여 하나의 상에 대한 분신 효과 또는 그림자 효과를 제공할 수 있는데 반해, 본 제 3 실시예가 두 대의 입체 영사기(12, 52)를 구비하는 것은 두 대의 입체 영사기로 하여금 서로다른 두 개의 주제나 두 개의 내용의 입체 영상을 각각 영사하게 하여 각 영사기에서 영사된 각 주제 또는 내용에 대해 각각의 중복 영상들을 생성하여 이 각 중복 영상들이 서로 효과적으로 입체적으로 대비 또는 부각되게 함에 있다. 그리하여 제 1 입체 영사기(12)는 제 1 입체 영상을 영사하며, 제 2 입체 영사기(52)는 제 2 입체 영상을 영사할 때, 각 입체 영사기에서 영사되는 입체 영상들이 독립된 주제나 내용의 입체 영상, 예를 들어 프로젝터 또는 격투 게임기의 독립된 주인공이 된다. 본 고안의 구성에 의해 이들 입체 영사기로 제공되는 영상들은 3 차원 처리, 즉 렌더링과 같은 원근, 명암처리 등의 입체 효과가 부가된 영상들로서 보다 효과적으로 3 차원 입체 영상을 생성할 수 있도록 처리된 영상들이므로, 격투기 게임의 독립된 주인공들이 동일한 정도의 3 차원 입체 영상으로 대조 또는 부각될 수 있어서 두 주인공들의 격투 장면이 사실적으로 또는 입체적으로 실감나게 표현될 수 있다. 또 이 두 주인공들은 각 입체 영사기에서 영사되는 독립된 입체 영상이므로 각 입체 영사기를 별도로 조작하는 것에 의해 상호 다양하게 화면(광출부의 우측 공간) 상에 표현될 수 있다.

도 5의 본 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)는 예를 들어 프로젝터용이나 1 인용 또는 2 인용 게임기용으로 적용할 수 있다. 또 경우에 따라 다인용 게임기에도 본 고안의 원리에 따라 변형 적용할 수 있다. 이를 위해 이들 입체 영사기들(12, 52)은 외부 제어용 컴퓨터에 연결되어 미리 프로그래밍 되어 사용되거나 사용자의 제어에 따라 사용될 수 있다.

먼저 본 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)가 프로젝터로 사용되는 경우, 두 입체 영사기를 예를 들어 미리 프로그래밍 하여 사용하거나 제어용 컴퓨터에 연결하여 각 입체 영사기를 전자적으로 제어함으로써 각 입체 영사기를 통해 영사되는 입체 영상을 동시에 여러 관람자가 화면{하우징(10)의 광출부의 우측 공간} 상에서 예를 들어 독립적인 두 주인공의 격투 영상 또는 피아(彼我)가 대비되어 활동하는 입체 영상들을 동시에 시청할 수 있다.

또, 본 3 차원 입체 영상 생성 장치(500)가 1인용 게임기로 사용되는 경우에는 하나의 입체 영사기는 제어용 컴퓨터 등에 의해 입체 영상을 제공하게 하고 다른 하나의 입체 영사기는 관람자가 직접 제어하게 함으로써 두 주인공의 격투 장면 또는 활동 장면을 즐길 수 있으며, 만약 2인용 게임기로 사용되는 경우는 두 관람자로 하여금 입체 영사기를 각각 제어하게 함으로써 두 관람자의 조작에 의해 각 주인공의 격투 장면 또는 활동 장면을 조정 또는 제어하여 현장감 있게 게임을 즐길 수도 있다. 만약 다인용 게임기로 사용되는 경우에는 본 고안의 원리에 따라 입체 영사기의 개수를 늘려 위의 방법에 의해 사용하면 될 것이다.

본 제 3 실시예가 두 개의 영사기와 두 개의 오목 거울을 포함하는 것으로 인해, 2 개의 주제 또는 내용 즉 2 명의 주인공을 동일한 입체감으로 상호 구별되게 표시할 수 있으며, 각 영상에 대해 동일한 두 개의 중복 영상을 생성하여 분신 장면 또는 그림자 효과를 부각시킬 수 있다. 종래에 공개된 3 차원 입체 영상 생성 장치는 관람자가 하나의 입체 영상만을 관람함으로써 관람시 그 영상 감상시 단조로움을 피할 수 없었는데 반해, 제 3 실시예에 의한 독립된 2 개의 다중 영상의 합성에 의한 두 개의 오목 거울을 이용하는 3 차원 입체 영상 생성 장치는 독립된 2 개의 중복 입체 영상을 두 개의 오목 거울에 의해서 서로 다른 위치에 동일한 두 개의 상을 맺도록 함으로써 하나의 상의 분신 장면 또는 그림자 효과 등 특수한 입체감을 제공하게 된다. 따라서, 관람자는 두 개의 입체 영상을 향상된 입체감으로 관람할 수 있다.

그러므로, 종래 하나인 3 차원 입체 영상 생성 장치는 주인공이 하나인 슈팅 게임 등에 이용이 가능하였는데 반해, 본 제 3 실시예에 따른 장치는 독립된 2 개의 영상을 두 개의 오목 거울에 의해 서로 다른 위치에 동일한 두 개의 중복 영상을 생기게 하는 원리를 이용하는 독립된 다중 영상의 합성에 의한 오목 거울을 이용한 3 차원 입체 영상 생성 장치는 2 인의 격투기 게임 등에도 접목이 가능한 이점을 제공한다.

따라서 본 장치는, 그 구현 방식에 따라 도 2에 도시된 제 1 실시예와 같은 1인용 게임기 뿐만아니라 도 5에 도시된 제 3 실시예와 같은 2인용 게임기로도 적용할 수 있으며, 나아가 본 고안의 구현 원리를 따라, 2인 이상의 다인용 게임기로도 적용할 수 있는 이점을 제공한다. 또한 각 경우에 하나의 상에 대해 각 오목 거울에 의해 동일한 두 개의 중복 영상을 생성하므로 영사되는 상의 분신 장면 또는 그림자 효과 등 상의 공간 인식도 즉 영상 입체감을 한층 보강할 수도 있다.

본 명세서에서 영사기(12)와 영사기(52)로부터 나오는 광을 각각 제 1 입체 영상 및 제 2 입체 영상이라 지칭하며, 제 1 입체 영상으로부터의 광이광분할기(14)에서 반사된 상을 제 1-1 입체 영상이라 하고 제 1 입체 영상으로부터 광이 광분할기(14)에서 투과한 상을 제 1-2 입체 영상이라 하며, 제 2 입체 영상으로부터 광이 광분할기(14)에서 반사된 상을 제 2-1 입체 영상이라 하고 제 2 입체 영상으로부터 광이 광분할기(14)에서 투과한 상을 제 2-2 입체 영상이라고 기술하였지만, 이는 도면의 이해를 돕고 설명의 편의를 위하여 지칭한 것이라는 것을 명백하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 지칭은 경우에 따라 상호 뒤바뀔 수 있다는 것을 쉽게 납득할 수 있을 것이다.

본 고안은 하나의 영사기에서 나오는 영상을 서로 다른 두 개의 오목 거울 또는 평면 거울에 반사시켜 다시 하나의 화면에 두 개의 상을 맺게 함으로써 나안으로 입체 영상을 볼 수 있음은 물론 하나의 상의 분신 장면 또는 그림자 효과(거리 차이를 둔 중복 영상에 의한 요철 효과)와 같이 보다 다양한 3 차원 입체 영상을 관람자가 볼 수 있도록 하는 3 차원 입체 영상 생성 장치를 제공한다. 또 본 고안은 두 개의 영사기에서 나오는 영상을 서로 다른 두 개의 오목 거울 또는 평면 거울에 반사시켜 각 영상에 대해 두 개의 상을 맺게 함으로써 서로 다른 두 개의 주제 또는 내용의 입체 영상과 동시에 각 영상에 대해 동일한 두 개의 중복 영상을 한 화면 상에 맺게 하여 관찰자에게 보여줌으로써 보다 다양해지고 향상된 입체감이 부여된 3 차원 입체 영상들을 제공하는 효과가 있다. 본 구성에 의해 서로 다른 복수의 주제나 내용을 동시에 나타낼 수 있으므로 복수의 주인공을 나타내는 1인용, 2인용, 또는 다인용 게임 등 보다 많은 분야에 적용될 수 있다.

Claims (16)

1. 광출부를 갖는 하우징, 상기 하우징 내에 제 1 입체 영상을 영사하는 제 1 입체 영사기, 상기 제 1 입체 영사기에서 나오는 상기 제 1 입체 영상을 반사되는 제 1-1 입체 영상과 투과되는 제 1-2 입체 영상으로 분할하는 제 1 광분할기, 상기 제 1 광분할기에서 상기 1-1 입체 영상이 입사하여 되반사하며 상기 되반사된 상기 제 1-1 입체 영상이 상기 제 1 광분할기를 투과하고 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1-1 입체 영상을 생성하게 하는 제 1 거울, 및 상기 제 1 광분할기에서 투과된 상기 제 1-2 입체 영상이 입사하여 되반사하며 상기 되반사된 상기 제 1-2 입체 영상이 상기 제 1 광분할기에서 반사된 다음 상기 하우징 광출부를 투과한 후 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1-1 입체 영상의 위치와 서로 다른 위치에 상기 제 1-2 입체 영상을 생성하게 하는 제 2 거울을 포함하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 입체 영상을 영사하는 상기 제 1 입체 영사기와 상기 제 1 광분할기 사이에 제 2 광분할기 및 상기 제 2 광분할기로 독립적인 주제를 나타내는 제 2 입체 영상을 영사하는 제 2 입체 영사기를 더 포함하며, 상기 제 2 입체 영사기에서 영사되는 상기 제 2 입체 영상은 상기 제 2 광분할기에서 반사한 다음 상기 제 1 광분할기에서 반사하는 제 2-1 입체 영상과 투과하는 제 2-2 입체 영상으로 분할되며, 분할된 상기 제 2-1 입체 영상과 제 2-2 입체 영상은상기 제 1 오목 거울과 제 2 오목 거울에 의해 각각 반사한 뒤, 하우징의 광출부의 우측 공간 상에 상기 제 1 입체 영상들이 분할된 상기 제 1-1 및 제 1-2 입체 영상들에 대해 서로 다른 위치에 독립적으로 제 2-1 및 제 2-2 입체 영상들을 생성하여 각 입체 영상들 상호간에 그림자 효과를 부각시키는 공간 입체감을 제공하는 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 거울에는 거울의 반사율과 영상의 생성 거리를 조정하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 거울들의 방위 각도와 거리를 조정할 수 있는 미세조정나사가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 하우징 광출부에는 상기 3차원 입체 영상들이 상기 하우징 광출부의 우측 공간 상에 생성되는 거리를 조절해 주는 프레넬 렌즈와, 하우징 내부가 관람자에게 보이지 않도록 광이 일방향으로만 투과하게 하는 일방향 거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 거울은 오목 거울인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 거울은 평면 거울인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
7. 제 2 항에 있어서, 입체 영상들의 적절한 입체감을 대비하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 광분할기의 표면에는 그 반사율을 결정하는 복수의 코팅 물질이 제공되는 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 코팅 재질이 코팅된 제 1 및 제 2 광분할기의 투과율은 50%인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들에서 영사되는 영상들은 3차원 처리된 영상인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들을 제어하는 제어용 컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들은 컴퓨터 모니터인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들은 슬라이드 영사기인것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들은 필름 영사기인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치
14. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들은 레이저 영사기인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치
15. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들은 LCD인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치
16. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 입체 영사기들은 일반 모니터인 것을 특징으로 하는, 3 차원 입체 영상 생성 장치.