KR0166891B1 - The three dimention display apparatus - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체표시장치에 관한 것으로, 특히 각 방향의 화상에서 추출한 화소를 수평, 수직방향으로 양분하여 배치되게 하여 수평해상도의 지나친 감소를 막아 전체해상도를 증가시키고, 시야각(View angle) 특성을 향상시킨 입체표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display device. In particular, the pixels extracted from the images in each direction are arranged in two horizontal and vertical directions to prevent excessive reduction in horizontal resolution, thereby increasing the overall resolution and improving the viewing angle characteristics. It relates to a three-dimensional display device.

상기와 같은 본 발명의 입체표시장치는 복수개의 촬상수단(A, B, C, D, …)에 의한 영상데이타를 각각의 화소단위로 샘플링(A(i,j), B(i,j+1), C(i+1,j), D(i+1,j+1) …)하여 화상표시 수단부에 수평, 수직방향(n × m)으로 배열되도록 처리하는 비디오 신호처리부와, 상기 화상표시 수단부의 화상이 투사되도록 화상표시 수단부에 일정각도(θ)로 평행광을 조사하는 평행광 발생수단부와, 상기 화상표시 수단부의 전면에 각각의 화소에 대응되게 구성되어 각각의 화소의 화상을 렌티큘라 스크린의 초점면인 확산판에 수평라인으로 재배열되어 디스플레이 되도록 상기 평행광의 진행방향을 변환시키는 광로변환 수단부를 포함하여 이루어진다.The stereoscopic display device of the present invention as described above samples the image data by the plurality of imaging means (A, B, C, D, ...) in units of pixels (A (i, j), B (i, j +). 1), a video signal processor for processing C (i + 1, j), D (i + 1, j + 1) to be arranged in the horizontal and vertical directions (n × m) in the image display means; Parallel light generating means for irradiating parallel light at a predetermined angle θ to the image display means to project an image of the image display means, and a front surface of the image display means to correspond to each pixel, And an optical path changing means for changing an advancing direction of the parallel light so that the image is rearranged and displayed in a horizontal line on a diffuser plate which is a focal plane of the lenticular screen.

Description

입체표시장치Stereoscopic display

제1도는 일반적인 입체표시장치의 화상기록 구성을 나타낸 구조도.1 is a structural diagram showing an image recording structure of a general stereoscopic display device.

제2도는 종래의 입체화상의 합성과정을 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a synthesis process of a conventional stereoscopic image.

제3도는 종래의 입체화상의 스크린투사 구성도.3 is a screen projection configuration of a conventional stereoscopic image.

제4도(a)는 입체표시장치에서의 입체관찰영역 구성도, (b)는 입체관찰영역 계산을 위한 테이블.FIG. 4 (a) is a block diagram of a stereoscopic observation region in a stereoscopic display device, and (b) is a table for calculating a stereoscopic observation region.

제5도는 본 발명의 입체화상의 합성과정을 나타낸 구성도.5 is a block diagram showing a synthesis process of a three-dimensional image of the present invention.

제6도는 본 발명의 스크린투사 평면구성도.6 is a plan view of the screen projection of the present invention.

제7도는 본 발명의 렌티큘라 스크린에 표시된 합성화상 구성도.7 is a diagram illustrating a composite image displayed on the lenticular screen of the present invention.

제8도는 본 발명의 스크린투사 측면구성도.8 is a side view of the screen projection of the present invention.

제9도는 본 발명의 홀로그램셀의 제작구성도.9 is a manufacturing configuration of the hologram cell of the present invention.

제10도는 본 발명의 칼라입체화상 구현을 위한 스크린투사 평면구성도.10 is a screen projection plan view for implementing a color stereoscopic image of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

60 : 합성화상 메모리부 61 : 비디오 신호처리부60: synthesized image memory 61: video signal processing unit

62 : 홀로그램관 63 : 마이크로스코픽 렌즈62 hologram tube 63 microscopic lens

64 : 콜리메이팅 렌즈 65 : 확산판64: collimating lens 65: diffuser plate

66 : 렌티큘라 스크린 67 : 레이저 조사수단부66: lenticular screen 67: laser irradiation means

본 발명은 입체표시장치에 관한 것으로, 특히 각 방향의 화상에서 추출한 화소를 수평, 수직방향으로 양분하여 배치되게 하여 수평해상도의 지나친 감소를 막아 전체 해상도를 증가시키고, 시야각(View angle) 특성을 향상시킨 입체표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional display device. In particular, the pixels extracted from the images in each direction are divided into two horizontal and vertical directions to prevent excessive reduction of horizontal resolution, thereby increasing the overall resolution and improving the viewing angle characteristics. It relates to a three-dimensional display device.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 입체표시장치에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional stereoscopic display device will be described with reference to the accompanying drawings.

제1도는 일반적인 입체표시장치의 화상기록 구성을 나타낸 구조이고, 제2도는 종래의 입체화상의 합성과정을 나타낸 구성도이고, 제3도는 종래의 입체화상의 스크린투사 구성도이다.FIG. 1 is a structure showing an image recording structure of a general stereoscopic display device, FIG. 2 is a structure diagram showing a process of synthesizing a conventional stereoscopic image, and FIG. 3 is a screen projection structure of a conventional stereoscopic image.

종래의 입체표시장치에서 안경을 사용하지 않고 입체감을 즐길수 있는 대표적인 장치로써 렌티큘라 스크린(Lenticular screen)을 사용한 방식이 있다.In the conventional stereoscopic display device, there is a method using a lenticular screen as a representative device that can enjoy a three-dimensional feeling without using glasses.

종래의 렌티큘라 3차원 화상표시방식의 구성은 제1도에서와 같이, 입체화상의 기록을 위하여 여러 방향(본 발명의 종래 실시예에서는 A·B·C·D 4방향)에서의 화상을 복수개의 카메라를 이용하여 촬상하고, 이를 일정 규칙의 신호처리를 통하여 제2도에서와 같이 합성화상을 만든다. 그리고 상기와 같이 구성한 합성화상을 제3도에서와 같이 비디오 프로젝터(Video projector)(1)를 이용하여 렌티큘라 스크린(Lenticular screen)의 초점면(2)에 투영한다.In the conventional lenticular three-dimensional image display system, as shown in FIG. 1, a plurality of images in multiple directions (A, B, C, D four directions in the conventional embodiment of the present invention) are used for recording stereoscopic images. The camera photographs using a camera and produces a composite image as shown in FIG. The composite image configured as described above is projected onto the focal plane 2 of the lenticular screen by using a video projector 1 as shown in FIG.

이때 렌티큘라 스크린의 한 피치(Pitch)에는 합성된 줄무늬화상(Aij, Bij+1, Cij+2, Dij+3)이 대응되도록 비디오 프로젝터의 배율을 조정하며, 렌티큘라 스크린의 피치, P_L는In this case, the magnification of the video projector is adjusted so that the synthesized striped image (Aij, Bij + 1, Cij + 2, Dij + 3) corresponds to one pitch of the lenticular screen, and the pitch of the lenticular screen, P _L is

P_L= H_S/(N_H/A)P _L = H _S / (N _H / A)

H_S: 렌티큘라 스크린의 수평길이H _S : Horizontal length of the lenticular screen

N_H: LCD 판넬의 수평화소수N _H : Horizontal pixel of LCD panel

A : 합성화상수A: Synthetic constant

로 주어진다.Is given by

상기와 같은 종래의 입체표시화상은 렌티큘라 렌즈(3)에 의해 특정의 관찰 위치에서 복수의(4개의) 화상으로 분리된다.The conventional stereoscopic display image as described above is separated into a plurality of (four) images at a specific viewing position by the lenticular lens 3.

즉, 관찰점 A·B·C·D에는 각 A·B·C·D의 방향에서 본 화상을 관찰할 수가 있으므로 관찰자는 좌우 눈의 시차에 의하여 입체감을 느끼게 된다.That is, since the image seen from the direction of each A, B, C, D can be observed at the observation points A, B, C, and D, the observer feels a three-dimensional effect by the parallax of the left and right eyes.

이때 입체관찰영역은 입체표시장치에서의 입체관찰영역 구성도인 제4도(a)에서와 같이, 최적관찰위치(D_O)를 중심으로 다이아몬드 모양의 관찰영역이 만들어진다.In this case, as shown in FIG. 4 (a), which is a schematic diagram of the stereoscopic observation region of the stereoscopic display device, a diamond-shaped observation region is formed around the optimal observation position D _O.

역입체시영역(Pseudoscopic range)은 좌우 화상이 뒤바뀌어 깊이감이 반전된 모습이 보여 비정상적인 입체감이 관찰되는 영역이다.Pseudoscopic range is an area where abnormal stereoscopic feeling is observed because the left and right images are reversed and the depth is reversed.

상기와 같은 각각의 비입체시영역(Nonstereoscopic range), 역입체시영역(Pseudoscopic range), 정입체시영역(Stereoscopic range)에서의 입체관찰이 가능한 최지근거리(D_F), 입체관찰의 최적거리(D_O), 입체관찰의 최원거리(D_B) 등의 계산에 의한 각 영역의 크기는 입체관찰영역 계산을 위한 테이블인 제4도(b)에서와 같다.Nearest distance (D _F ) capable of stereoscopic observation in each nonstereoscopic range, pseudoscopic range, stereoscopic range, and optimal distance for stereoscopic observation ( The size of each region by the calculation of D _O ), the longest distance D _B of stereoscopic observation, etc. is the same as in FIG. 4 (b) which is a table for calculating the stereoscopic observation region.

즉, 화상합성에 사용된 화상의 개수가 증가하면(촬상방향의 증가를 의미한다.) 입체감이 더욱 충실해지고, 자연스러운 입체감을 관찰할 수 있는 영역이 더욱 증가하게 된다.In other words, when the number of images used for image synthesis increases (meaning an increase in the imaging direction), the stereoscopic feeling becomes more substantial, and the area for observing natural stereoscopic feeling increases further.

그러나 상기와 같은 종래의 입체표시장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional stereoscopic display device has the following problems.

제2도에서와 같이, 촬영된 화상의 화소들을 수평방향으로만 순차배치하여 합성합상을 만들어 비디오 프로젝터로써 렌티큘라 스크린에 투사하여 수직해상도는 변화가 없으나, 수평해상도가 합성화상의 개수에 반비례하여 감소하는 문제점이 있었다.As shown in FIG. 2, the pixels of the photographed image are sequentially arranged only in the horizontal direction to make a composite image, which is then projected onto a lenticular screen by a video projector, and the vertical resolution is not changed, but the horizontal resolution is inversely proportional to the number of composite images. There was a declining issue.

상기와 같은 경우에 있어서 수평해상도 향상을 위한 합성화상 개수의 증가에는 다음과 같은 이유에 의해 한계가 있다.In the above case, there is a limit to the increase in the number of synthesized images for improving the horizontal resolution for the following reasons.

즉, 렌티큘라 렌즈 스크린의 피치(Pitch)가 합성화상의 개수에 비례하므로 렌티큘라 렌즈 스크린의 피치가 증가하게 되는데, 입체화상의 관찰위치는 렌티큘라 렌즈 스크린의 피치가 시각적으로 보이지 않는 최소위치로 설정을 해야 하므로 렌티큘라 스크린으로부터 더욱 멀어지게 되어 시야각(Viewing angle)이 축소되기 때문이다.That is, the pitch of the lenticular lens screen is increased because the pitch of the lenticular lens screen is proportional to the number of the composite images, and the observation position of the stereoscopic image is set to the minimum position where the pitch of the lenticular lens screen is not visible. This is because the viewing angle is reduced because it is further away from the lenticular screen.

본 발명은 상기와 같은 종래의 입체표시장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 합성화상의 제작시 촬영된 화상의 화소들을 수평, 수직양방향으로 배치하여 이를 홀로그램(Hologram)을 이용하여 표시소자의 화소에서 진행하는 광의 방향을 제어하여 렌티큘라 스크린에 다시 수평배치한다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional three-dimensional display device, by placing the pixels of the image taken in the composite image in the horizontal and vertical directions when manufacturing a composite image of the display device using a hologram (Hologram) The direction of the light propagating in the pixel is controlled and placed back horizontally on the lenticular screen.

즉, 합성화상의 제작시 수평, 수직양방향으로 해상도의 감소를 분산되게 하여 수평해상도의 지나친 감소를 막아 입체감 증대를 위한 합성화상에 사용되는 화상의 개수를 더욱 증가시킬 수 있게 하여 입체화면의 해상도 및 시야각 특성을 향상시킨 입체표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In other words, when the composite image is produced, the resolution decreases in both horizontal and vertical directions to prevent excessive reduction in the horizontal resolution, thereby increasing the number of images used in the composite image to increase the stereoscopic effect. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic display device having improved viewing angle characteristics.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입체표시장치는 복수개의 촬상수단(A, B, C, D, …)에 의한 영상데이타를 각각의 화소단위로 샘플링(A(i,j), B(i,j+1), C(i+1,j), D(i+1,j+1) …)하여 화상표시 수단부에 수평, 수직방향(n × m)으로 배열되도록 처리하는 비디오 신호처리부와, 상기 화상표시 수단부의 화상이 투사되도록 화상표시 수단부에 일정각도(θ)로 평행광을 조사하는 평행광 발생수단부와, 상기 화상표시 수단부의 전면에 각각의 화소에 대응되게 구성되어 각각의 화소의 화상을 렌티큘라 스크린의 초점면인 확산판에 수평라인으로 재배열되어 디스플레이 되도록 상기 평행과의 진행방향을 변환시키는 광로변환 수단부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The stereoscopic display device of the present invention for achieving the above object is to sample the image data by the plurality of imaging means (A, B, C, D, ...) in each pixel unit (A (i, j), B ( i, j + 1), C (i + 1, j), D (i + 1, j + 1) ...) video signals for processing to be arranged in the image display means in the horizontal and vertical directions (n × m) A processing unit, a parallel light generating unit for irradiating parallel light at an angle θ to the image display unit to project an image of the image display unit, and a front surface of the image display unit to correspond to each pixel And an optical path changing means for converting an image of each pixel to a parallel line so that the image of each pixel is rearranged and displayed in a horizontal line on a diffuser plate which is a focal plane of the lenticular screen.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 입체표시장치에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a stereoscopic display device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제5도는 본 발명의 입체화상의 합성과정을 나타낸 구성도이고, 제6도는 본 발명의 스크린투사 평면구성도이다.5 is a block diagram showing a synthesis process of a three-dimensional image of the present invention, Figure 6 is a screen projection planar configuration of the present invention.

그리고 제7도는 본 발명의 렌티큘라 스크린에 표시된 합성화상 구성도이고, 제8도는 본 발명의 스크린투사 측면구성도이다.7 is a diagram showing the composite image displayed on the lenticular screen of the present invention, and FIG. 8 is a side view illustrating the screen projection of the present invention.

본 발명의 입체표시장치는 복수개의 카메라(본 발명의 실시예에서는 4개의 카메라를 예로 설명한다)에 의해 촬상된 각각의 방향에 대한 화상데이타를 저장하는 합성화상 메모리부(60)와, 제5도에서와 같이, 각각의 화소단위로 샘플링(A(i,j), B(i,j+1), C(i+1,j), D(i+1,j+1))하여 수평방향으로만 순차배열한 것이 아니라 수평, 수직방향으로(n × m)으로 양분하여 배열되도록 처리하여 LCD 판넬로 출력하는 비디오 신호처리부(61)와, 상기와 같이 샘플링 합성된 화상을 디스플레이 하는 LCD 판넬과, 상기 LCD 판넬의 화상을 투사하기 위한 레이져광을 발생하는 레이져 조사수단부(67)와, 상기 레이저 조사수단부(67)에서 조사되는 레이저광을 집속하여 포인트빔(Point beam)을 출사시키는 마이크로스코픽 렌즈(Microscopic lens)(63)와, 상기 마이크로스코픽 렌즈(63)의 포인트빔을 평행광으로 변환하여 상기 LCD 판넬 후면에서 수직선에 대하여 특정의 각도(θ₁)로 기울어져 LCD 판넬에 조사하는 콜리메이팅 렌즈(64)와, 상기 LCD 판넬의 각각의 화소에 대응되게 전면에 부착되어 각각의 화소를 통과한 광의 진행방향을 각각의 특정각도(θ₂)로 변환되도록 제어하고, LCD 판넬화소를 확대투사하는 복수개의 홀로그램셀로 구성된 홀로그램판(Hologram plate)(62)과, 상기 홀로그램판(62)의 1차 회절광에 의하여 확산판에 이루어진 합성화상을 관찰위치에서 다시 방향별(A,B,C,D)로 분리되도록 하는 렌티큘라 스크린(66)을 포함하여 이루어진다.The stereoscopic display device of the present invention includes a composite image memory unit 60 for storing image data for each direction captured by a plurality of cameras (four cameras are described as an example in the embodiment of the present invention), and a fifth image display unit. As shown in the figure, each pixel unit is sampled (A (i, j), B (i, j + 1), C (i + 1, j), D (i + 1, j + 1)) and The video signal processing unit 61 processes the bidirectionally arranged in the horizontal direction and the vertical direction (n × m), and outputs them to the LCD panel. The LCD panel displays the sample synthesized image as described above. And a laser beam irradiation unit 67 for generating laser light for projecting an image of the LCD panel and a laser beam irradiated from the laser beam irradiation unit 67 to emit a point beam. A microscopic lens 63 and the point beam of the microscopic lens 63 are flattened. It is turned by converting light inclined at a certain angle (θ ₁₎ with respect to the vertical line at the LCD panel, the back corresponding to each pixel of the collimating lens 64 and the LCD panel for irradiating the LCD panel is attached to the front of each A hologram plate 62 composed of a plurality of hologram cells for controlling the traveling direction of the light passing through the pixels to be converted to each specific angle θ ₂ , and magnifying and projecting the LCD panel pixels. And a lenticular screen 66 which separates the synthesized image of the diffuser plate by the first diffracted light of 62 into the directions A, B, C, and D again at the observation position.

즉 종래 입체표시장치에서는 투영렌즈를 이용하여 합성화상을 렌티큘라 스크린 초점면에 투사하였으나, 본 발명에 있어서는 합성화상이 종래 입체표시장치에서와는 달리 가로, 세로로 배치되어 있으므로 투영렌즈를 사용할 수 없으므로 이를 홀로그램을 이용하여 렌티큘라 스크린 초점면에 수평방향으로 투영하고 있는 것이 큰 차이점이다.That is, in the conventional stereoscopic display device, the composite image is projected onto the lenticular screen focal plane using the projection lens. However, in the present invention, since the composite image is arranged horizontally and vertically unlike the conventional stereoscopic display device, the projection lens cannot be used. The main difference is that the hologram is used to project horizontally onto the lenticular screen focal plane.

상기와 같이 구성된 본 발명의 입체표시장치의 렌티큘라 스크린(66)은 홀로그램셀의 영차투과광이 입사되지 않도록 다음과 같이 정의되는 H보다도 더욱 떨어져 설치된다.The lenticular screen 66 of the stereoscopic display device of the present invention configured as described above is provided further apart from H defined as follows so that zero-order transmission light of the hologram cell does not enter.

즉, 홀로그램 표면으로부터 거리, K는,That is, the distance from the hologram surface, K is

K H = (V_S/2) × tan θ₁ KH = (V _S / 2) × tan θ ₁

V_S: 렌티큘라 스크린의 수직길이V _S : Vertical length of the lenticular screen

이어야 한다.Should be

그리고 렌티큘라 렌즈의 피치(P_L)는And the pitch (P _L ) of the lenticular lens

P_L= H_S/(N_H/S_H)P _L = H _S / (N _H / S _H )

H_S: 렌티큘라 스크린의 수평길이H _S : Horizontal length of the lenticular screen

N_H: LCD 판넬의 수평화소수N _H : Horizontal pixel of LCD panel

S_H: 수평방향의 합성화상수(n)S _H : horizontal composite picture constant (n)

으로 주어진다.Given by

여기서 전체 합성화상수 A는 n × m이다.Here, the total synthetic constant A is n × m.

상기와 같이 구성된 본 발명의 입체표시장치는 레이져 조사 수단부(67)에서 출사된 광이 마이크로스코픽 렌즈(63)와 콜리메이팅 렌즈(Collimating lens)(64)에 의하여 평행광으로 만들어져 θ₁의 각도로 LCD 판넬에 조사되면 LCD 판넬의 각각의 화소에 의하여 광량이 변화되어 홀로그램판(62)을 통과하게 된다.In the stereoscopic display device of the present invention configured as described above, the light emitted from the laser irradiation means portion 67 is made into parallel light by the microscopic lens 63 and the collimating lens 64, and thus the angle of θ ₁ . When irradiated onto the LCD panel, the amount of light is changed by each pixel of the LCD panel to pass through the hologram plate 62.

이때 홀로그램판(62)의 홀로그램셀들은 영차투과광은 렌티큘라 스크린(66)의 위쪽으로 지나가게 하고, 1차 회절광을 이용하게 각각의 화소의 합성화상을 렌티큘라 스크린(66)의 초점면인 확산판에서 다시 제7도에서와 같이, 수평방향으로만 재배열하게 된다.At this time, the hologram cells of the hologram plate 62 pass zero order transmitted light upward of the lenticular screen 66, and the composite image of each pixel is used as the focal plane of the lenticular screen 66 using the first order diffracted light. In the diffuser plate again, as in FIG. 7, the rearrangement is performed only in the horizontal direction.

즉, 네 개의 방향에서 촬영한 화상으로부터 샘플링(Sampling)하여 수직, 수평으로 배치된 화소(A₁₁, B₁₂, C₂₁, D₂₂)는 렌티큘라 스크린(66)에 수평으로만 배치된다.That is, the pixels A ₁₁ , B ₁₂ , C ₂₁ , and D ₂₂ arranged vertically and horizontally by sampling from images photographed in four directions are disposed only horizontally on the lenticular screen 66.

그리고 렌티큘라 스크린(66)은 설계된 관찰거리에서 각 방향의 화상들이 분리되도록 하므로써 그 위치에서의 관찰자는 좌우 눈의 시차에 의해 입체감을 느끼게 된다.The lenticular screen 66 separates the images in each direction at the designed viewing distance so that the observer at the position feels three-dimensional by the parallax of the left and right eyes.

여기서 홀로그램셀은 각 화소를 통과하는 광의 방향이 일정각도 회절되도록 제어하고 확대투사하는 역할을 하는 것으로 하나의 LCD 판넬의 화소에 대응되는 홀로그램셀의 제작에 대하여 본 발명의 홀로그램셀의 제작구성도인 제9도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.Here, the hologram cell serves to control and enlarge the projection of the light passing through each pixel at a predetermined angle to produce a hologram cell corresponding to the pixel of one LCD panel. Referring to Figure 9 as follows.

피치(Pitch) P인 LCD 화소가 θ₂의 방향으로, 그리고 그 크기가 d(렌티큘라 피치의 1/4)만큼 확대되어야 하는 경우의 홀로그램 원판의 단위셀 제작 과정을 나타낸 것으로, 먼저 마스크(Mask)를 이용하여 LCD 화소크기 만큼 노광을 시킨다.The process of manufacturing the unit cell of the holographic disc when the LCD pixel of pitch P should be enlarged in the direction of θ ₂ and the size by d (1/4 of the lenticular pitch). ) By the LCD pixel size.

여기서 레이져 광의 파장은 LCD 화소가 대응되는 색신호(R·G·B)의 파장과 동일하도록 하고, 참조광이 렌티큘라 스크린내로 들어오지 않도록 참조광의 입사각 θ₁을 조절한다.Here, the wavelength of the laser light is made equal to the wavelength of the corresponding color signal R · G · B, and the incident angle θ ₁ of the reference light is adjusted so that the reference light does not enter the lenticular screen.

이어, 각각의 홀로그램셀이 가져야 하는 방향 θ₂가 제7도에 의해 주어지면 θ₁은 일정하게 유지하고 θ₂를 변화시키면서 각각의 LCD 화소에 대응되는 홀로그램셀을 홀로그램 원판에 모두 제작하게 된다.Subsequently, when the direction θ ₂ that each hologram cell should have is given by FIG. 7, the hologram cells corresponding to each LCD pixel are manufactured on the hologram disc while maintaining θ ₁ constant and changing θ ₂ .

이때, 홀로그램의 회절효율이 θ₂의 각도(1차 회절각)에서 최대가 되도록 홀로그램을 설계하여 홀로그램 원판을 제작하고 양산시에는 이를 이용하여 홀로그램판을 복제하여 대량생산 하게 되는 것이다.At this time, the hologram plate is manufactured by designing the hologram such that the diffraction efficiency of the hologram is maximized at an angle of θ ₂ (first diffraction angle), and during mass production, the hologram plate is duplicated and mass produced.

그리고 입체표시장치의 칼라구현은 본 발명의 칼라입체화상 구현을 위한 스크린투사 평면구성도인 제10도에서와 같이, 단색인 경우를 R·G·B에 대하여 수평으로 나란히 배치설계하여 구현할 수가 있다.In addition, the color implementation of the stereoscopic display device can be realized by arranging the monochromatic case horizontally with respect to R, G, and B, as shown in FIG. 10, which is a screen projection plane diagram for implementing a color stereoscopic image of the present invention. .

본 발명의 입체표시장치에 있어서는 홀로그램을 사용하고 있으므로 원칙적으로 광원으로서, 레이져광과 같은 가간섭광을 사용하여야 하지만, 비간섭성의 일반광원과, 홀로그램을 제작할 때 사용된 파장과 동일한 중심파장을 가진 색필터를 함께 사용하는 것도 가능하다.Since the hologram is used in the three-dimensional display device of the present invention, in principle, a coherent light such as a laser light should be used as a light source, but has a non-coherent general light source and a center wavelength equal to the wavelength used when the hologram is manufactured. It is also possible to use color filters together.

상기와 같은 본 발명의 입체표시장치는 각 방향의 화상에서 추출한 화소를 수직, 수평 양방향으로 배치하여, 이를 홀로그램(Hologram)을 이용하여 렌티큘라 스크린에 다시 수평배치하여 수직, 수평 양방향으로 해상도의 감소를 분산시켜 입체화면의 해상도 및 시야각 특성을 향상시키는 효과가 있다.In the stereoscopic display device of the present invention as described above, the pixels extracted from the images in each direction are disposed in both vertical and horizontal directions, and the pixels are horizontally placed on the lenticular screen using a hologram to reduce the resolution in both the vertical and horizontal directions. By dispersing the effect, the resolution and viewing angle characteristics of the stereoscopic screen are improved.

Claims (4)

관찰자의 양안시차를 이용한 입체표시장치에 있어서, 복수개의 촬상수단(A, B, C, D, …)에 의한 영상데이타를 각각의 화소단위로 샘플링(A(i,j), B(i,j+1), C(i+1,j), D(i+1,j+1) …)하여 화상표시 수단부에 수평, 수직방향(n × m)으로 배열되도록 처리하는 비디오 신호처리부와, 상기 화상표시 수단부의 화상이 투사되도록 화상표시 수단부에 일정각도(θ)로 평행광을 조사하는 평행광 발생수단부와, 상기 화상표시 수단부의 전면에 각각의 화소에 대응되게 구성되어 각각의 화소의 화상을 렌티큘라 스크린의 초점면인 확산판에 수평라인으로 재배열되어 디스플레이 되도록 상기 평행광의 진행방향을 변환시키는 광로변환 수단부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 입체표시장치.In a stereoscopic display device using binocular disparity of an observer, sampling of image data by a plurality of imaging means (A, B, C, D, ...) in units of pixels (A (i, j), B (i, a video signal processor which processes j + 1), C (i + 1, j), D (i + 1, j + 1) ... to be arranged in the horizontal and vertical directions (n x m) in the image display means; Parallel light generating means for irradiating parallel light at a predetermined angle θ to the image display means so that the image of the image display means is projected, and corresponding to each pixel on the front surface of the image display means. And an optical path changing means for changing the traveling direction of the parallel light so that the image of the pixel is rearranged and displayed in a horizontal line on a diffuser plate which is a focal plane of the lenticular screen. 제1항에 있어서, 평행광 발생수단부는 레이져광을 발생하는 레이져 조사수단부와, 상기 레이져 조사수단부에서 조사되는 레이져광을 집속하여 포인트빔(Point beam)을 출사시키는 마이크로스코픽 렌즈와, 상기 마이크로스코픽 렌즈의 포인트빔을 평행광으로 변환하여 화상표시 수단부로 조사하는 콜리메이팅 렌즈로 이루어짐을 특징으로 하는 입체표시장치.The method according to claim 1, wherein the parallel light generating unit comprises a laser irradiation unit for generating laser light, a microscopic lens for focusing the laser light irradiated from the laser irradiation unit and emitting a point beam; And a collimating lens which converts the point beam of the microscopic lens into parallel light and irradiates the image display means. 제1항에 있어서, 광로변환 수단은 화상표시 수단부의 각각의 화소에 대응되게 구성되어 각각의 화소를 통과한 광의 방향을 각각 특정각도로 변환되도록 제어하고, 확대투사하는 복수개의 홀로그램셀로 구성된 홀로그램판(Hologram plate)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 입체표시장치.The hologram of claim 1, wherein the optical path changing means is configured to correspond to each pixel of the image display means to control the direction of light passing through each pixel to be converted to a specific angle, and to enlarge and project the hologram cells. Stereoscopic display device comprising a plate (Hologram plate). 제3항에 있어서, 홀로그램셀은 광의 진행방향의 제어시에 렌티큘라 스크린의 초점면인 확산판에, 각 방향별로 샘플링된 각 화소들이 수평 방향으로 렌티큘라 스크린의 한 피치에 대응되어 디스플레이 되도록 구성됨을 특징으로 하는 입체표시장치.4. The hologram cell of claim 3, wherein the hologram cell is configured to display each pixel sampled in each direction corresponding to one pitch of the lenticular screen in a horizontal direction on a diffuser plate which is a focal plane of the lenticular screen when controlling the traveling direction of light. Stereoscopic display device characterized in that.