KR101683788B1 - Stereoscopic image projection system - Google Patents
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Abstract
입체 영상 투사 시스템이 개시된다. 개시된 입체 영상 투사 시스템은 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)의 좌안영상과 우안영상을 투사하는 빔 프로젝터; 상기 좌안영상과 우안영상을 스크린에 시순차적으로 중첩 투사하는 입체영상 어댑터; 상기 입체영상 어댑터의 시순차구동과, 사용자 셔터 글래스의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 셔터 제어부;를 포함한다. A stereoscopic image projection system is disclosed. The disclosed stereoscopic image projection system includes a beam projector for projecting a left-eye image and a right-eye image in a side-by-side format; A stereoscopic image adapter for superposing and projecting the left eye image and the right eye image on the screen in a time sequential manner; And a shutter control unit for controlling the time sequential driving of the stereoscopic image adapter and the left and right opening and closing of the user shutter glass to be synchronized.
Description
2차원 영상 프로젝터로 호환 사용이 가능하며, 간단한 구조를 가지는 입체 영상 투사 시스템이 개시된다. A stereoscopic image projection system having a simple structure that is compatible with a two-dimensional image projector is disclosed.
최근, 입체 영상은 정보통신, 방송, 의료, 게임, 가상현실, 광고, 교육, 군사 등 여러 분야에서 다양하게 이용되고 있다. Recently, stereoscopic images have been widely used in various fields such as information and communication, broadcasting, medical, game, virtual reality, advertisement, education, and military.
입체 영상을 제공하는 방식 중 하나가 스테레오페어(stereopair)의 좌안 영상과 우안 영상의 시역을 분리하여 시청자의 좌안과 우안 각각에 다른 영상이 보이도록 함으로써 3차원 영상을 제공하는 양안시차 방식이다. 이 방식은 2개의 2차원 영상을 사용하므로 구현이 비교적 간단하여, 입체 영상 투사 시스템에서 많이 이용된다. One of the methods of providing a stereoscopic image is a binocular parallax system that provides a three-dimensional image by separating the left and right eye images of a stereopair so that different images are displayed on each of the left and right eyes of the viewer. Since this method uses two two - dimensional images, the implementation is relatively simple and is widely used in a stereoscopic image projection system.
이러한 입체 영상 투사 시스템은 일반적으로 편광필터가 각각 구비된 두 개의 빔 프로젝터를 구비한다. 두 개의 빔 프로젝터에 마련된 편광필터들은 서로 직교하는 편광축을 가지며, 이에 따라 두 개의 빔 프로젝터는 좌우 화상을 스크린에 투사하게 된다. 사용자는 편광안경을 통해 좌우 독립적인 영상을 인지하여 입체감을 느끼게 된다. 이와 같은 방식은 두 개의 빔 프로젝터를 사용하므로, 벌키한 구 조가 될 뿐 아니라 비용 부담이 되며, 또한, 편광 보존을 위한 특수 스크린이 구비되어야 한다. Such a stereoscopic image projection system generally comprises two beam projectors each equipped with a polarizing filter. The polarizing filters provided in the two beam projectors have mutually orthogonal polarization axes, so that the two beam projectors project the left and right images onto the screen. The user perceives the left and right independent images through the polarizing glasses, and the three-dimensional feeling is felt. Such a method uses two beam projectors, so it is not only bulky, but also expensive, and it also has a special screen for polarization preservation.
본 개시는 2D/3D 전환이 용이한 간단한 구조를 가지는 입체 영상 투사시스템을 제공하고자 한다.The present disclosure seeks to provide a stereoscopic image projection system having a simple structure that facilitates 2D / 3D conversion.
사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)의 좌안영상과 우안영상을 투사하는 빔 프로젝터; 상기 좌안영상과 우안영상을 스크린에 시순차적으로 중첩 투사하는 입체영상 어댑터; 상기 입체영상 어댑터의 시순차구동과, 사용자 셔터 글래스의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 셔터 제어부;를 포함하는 입체 영상 투사 시스템이 제공된다.A beam projector for projecting a left-eye image and a right-eye image in a side-by-side format; A stereoscopic image adapter for superposing and projecting the left eye image and the right eye image on the screen in a time sequential manner; And a shutter controller for controlling the time sequential driving of the stereoscopic image adapter and the left and right opening and closing of the user shutter glass to be synchronized with each other.
상기 입체영상 어댑터는, 상기 좌안영상과 우안영상에 각각 대응하며, 개폐 제어되는 두 영역을 구비한 영상 셔터부; 상기 좌안영상과 우안영상이 상기 영상 셔터부를 지나 스크린에 중첩 투사되도록, 상기 빔 프로젝터로부터 투사된 영상의 경로를 변환시키는 영상 경로 변환부;를 포함하여 구성될 수 있다. Wherein the stereoscopic image adapter comprises: an image shutter unit corresponding to the left eye image and the right eye image, the image shutter unit having two areas that are controlled to be opened and closed; And an image path transformer for transforming the path of the image projected from the beam projector so that the left eye image and the right eye image are superimposed and projected on the screen through the image shutter unit.
상기 영상 경로 변환부는, 상기 빔 프로젝터로부터의 영상을 상기 영상 셔터부로 반사하는 제1미러; 상기 영상 셔터부의 두 영역 중, 한 영역을 투과한 우안영상을 스크린에 반사하는 제2미러; 상기 영상 셔터부의 두 영역 중, 나머지 한 영역을 투과한 좌안영상을 스크린에 반사하는 제3미러;를 포함하여 구성될 수 있다. Wherein the image path conversion unit includes: a first mirror that reflects an image from the beam projector to the image shutter unit; A second mirror for reflecting the right-eye image transmitted through one area of the two areas of the image shutter unit to the screen; And a third mirror for reflecting the left eye image transmitted through the remaining one of the two areas of the image shutter unit to the screen.
상기 제2미러가 소정 기준선에 대해 이루는 각을 조절하는 각도조절부가 더 구비될 수 있고, 또한, 상기 제3미러가 상기 기준선에 대해 이루는 각을 조절하는 각도조절부가 더 구비될 수 있다. The angle adjusting unit may further include an angle adjusting unit for adjusting an angle formed by the second mirror with respect to a predetermined reference line, and an angle adjusting unit for adjusting an angle formed by the third mirror with respect to the reference line.
상기 빔 프로젝터에서 투사하는 영상의 세로 방향이 스크린에 형성된 영상의 세로 방향이 되도록 상기 제1미러, 제2미러, 제3미러가 배치될 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1미러, 제2미러, 제3미러 각각의 반사면에서 일어나는 입사, 반사를 정의하는 면들이 서로 나란한 면이 되도록 상기 제1미러, 제2미러 및 제3미러가 배치될 수 있다. The first mirror, the second mirror, and the third mirror may be arranged such that the longitudinal direction of the image projected from the beam projector is the longitudinal direction of the image formed on the screen. For example, the first mirror, The first mirror, the second mirror, and the third mirror may be disposed such that the surfaces defining the incidence and reflection occurring at the respective reflection surfaces of the third mirror are parallel to each other.
상기 빔 프로젝터에서 투사하는 영상의 세로 방향이 스크린에 형성된 영상의 가로 방향이 되도록 상기 제1미러, 제2미러, 제3미러가 배치될 수 있으며, 예를 들어, 상기 제2미러 및 제3미러 각각의 반사면에서 일어나는 입사, 반사를 정의하는 면들은 서로 나란하며, 상기 면들은, 상기 제1미러의 반사면에서 일어나는 입사, 반사를 정의하는 면과 수직이 되도록 상기 제1미러, 제2미러 및 제3미러가 배치될 수 있다. The first mirror, the second mirror, and the third mirror may be disposed such that the longitudinal direction of the image projected by the beam projector is the horizontal direction of the image formed on the screen. For example, the first mirror, The surfaces defining the incidence and reflection occurring in each of the reflective surfaces are parallel to one another and the surfaces are arranged such that they are perpendicular to the plane defining the incidence, reflection occurring at the reflective surface of the first mirror, And a third mirror may be disposed.
상기 영상 셔터부는 액정 셔터로 구성될 수 있다. The image shutter unit may include a liquid crystal shutter.
동기신호를 생성하고, 생성된 동기신호를 사용자의 셔터 글래스에 무선 송신하는 이미터가 더 구비될 수 있다. An emitter for generating a synchronization signal and wirelessly transmitting the generated synchronization signal to a user's shutter glass may be further provided.
또한, 영상을 투사하는 빔 프로젝터; 제1모드에서는 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상을 좌, 우로 나누어 스크린에 시순차적으로 중첩 투사하고, 제2모드에서는 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상 전체를 스크린으로 한 번에 투사하는 입체 영상 어댑터; 상기 입체영상 어댑터의 시순차구동과, 사용자 셔터 글래스의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 셔터 제어부;를 포함하는 입체 영상 투사 시스템이 제 공된다.A beam projector for projecting an image; A stereoscopic image adapter for projecting the entire image projected by the beam projector at one time on a screen in a second mode, the stereoscopic image adapter dividing an image projected by the beam projector into a left and a right in a first mode, And a shutter control unit for controlling the time sequential driving of the stereoscopic image adapter and the shutter opening / closing of the user shutter glass to be synchronized with each other.
제1모드에서 상기 빔 프로젝터는, 입체 영상을 형성하기 위해, 좌안영상과 우안영상이 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)으로 배치된 영상을 투사할 수 있다. In the first mode, the beam projector can project an image in which the left eye image and the right eye image are arranged in a side by side format in order to form a stereoscopic image.
상기 입체영상 어댑터는, 상기 좌안영상과 우안영상에 각각 대응하며, 개폐 제어되는 두 영역을 구비한 영상 셔터부; 상기 빔 프로젝터로부터 투사된 영상의 경로를 변환시키는 영상 경로 변환부;를 포함하여 구성될 수 있다. Wherein the stereoscopic image adapter comprises: an image shutter unit corresponding to the left eye image and the right eye image, the image shutter unit having two areas that are controlled to be opened and closed; And an image path conversion unit for converting a path of an image projected from the beam projector.
상기 영상 경로 변환부는, 상기 빔 프로젝터로부터의 영상을 상기 영상 셔터부로 반사하는 제1미러; 상기 영상 셔터부를 투과한 영상을 스크린 쪽으로 경로 변환하는 것으로, 소정 기준선에 대한 배치 각도가 조절되도록 마련된 제2미러 및 제3미러;를 포함하여 구성될 수 있다. Wherein the image path conversion unit includes: a first mirror that reflects an image from the beam projector to the image shutter unit; And a second mirror and a third mirror arranged to adjust an arrangement angle with respect to a predetermined reference line by converting an image transmitted through the image shutter unit to a screen side.
제1모드에서, 상기 제2미러는, 영상 셔터부의 두 영역 중, 한 영역을 투과한 우안영상을 스크린에 반사하고, 상기 제3미러는, 상기 영상 셔터부의 두 영역 중, 나머지 한 영역을 투과한 좌안영상을 스크린에 반사하도록, 상기 제2미러 및 제3미러의 배치 각도들이 조절될 수 있다. In the first mode, the second mirror reflects, on the screen, the right-eye image transmitted through one of the two regions of the image shutter portion, and the third mirror transmits the remaining one region of the image shutter portion The arrangement angles of the second mirror and the third mirror can be adjusted so as to reflect a left eye image on the screen.
제2모드에서, 상기 제2미러와 제3미러의 반사면이 평면을 이루도록 상기 제2미러 및 제3미러의 배치 각도들이 조절될 수 있다. In the second mode, the arrangement angles of the second mirror and the third mirror can be adjusted so that the reflection surfaces of the second mirror and the third mirror are in plane.
또한, 영상을 투사하는 빔 프로젝터; 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상을 좌, 우로 나누어 스크린에 시순차적으로 중첩 투사하는 입체영상 어댑터; 제1모드에서는 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상을 상기 입체영상 어댑터로 반사하고, 제 2모드에서는 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상을 스크린으로 직접 반사하는 구동 미러부; 상기 입체영상 어댑터의 시순차구동과, 사용자 셔터 글래스의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 셔터 제어부;를 포함하는 입체 영상 투사 시스템이 제공된다.A beam projector for projecting an image; A stereoscopic image adapter for dividing an image projected by the beam projector into left and right images and projecting the images on the screen in a time-sequential manner; A driving mirror unit that reflects the image projected by the beam projector to the stereoscopic image adapter in the first mode and directly reflects the image projected by the beam projector to the screen in the second mode; And a shutter controller for controlling the time sequential driving of the stereoscopic image adapter and the left and right opening and closing of the user shutter glass to be synchronized with each other.
제1모드에서 상기 빔 프로젝터는, 입체 영상을 형성하기 위해, 좌안영상과 우안영상이 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)으로 배치된 영상을 투사할 수 있다. In the first mode, the beam projector can project an image in which the left eye image and the right eye image are arranged in a side by side format in order to form a stereoscopic image.
상기 구동미러부는 스위칭 미러와 제1미러를 포함하며, 상기 스위칭 미러는 투명 상태 및 미러 상태로 스위칭되고, 위치 구동되도록 제어되는 것으로, 제1모드에서는 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상을 상기 입체 영상 어댑터로 반사하도록 제어되고, 제2모드에서는 상기 빔 프로젝터에서 투사된 영상을 상기 제1미러를 향해 투과시키도록 제어될 수 있다. Wherein the driving mirror unit includes a switching mirror and a first mirror, the switching mirror is switched to a transparent state and a mirror state, and is controlled to be positionally driven. In the first mode, the image projected by the beam projector is transmitted to the stereoscopic image adapter And in the second mode, the image projected by the beam projector can be controlled to be transmitted toward the first mirror.
이러한 입체 영상 투사시스템은 2차원 프로젝터로 용이하게 전환 사용이 가능하며, 비용 절감되는 구조이며, 개선된 이미지 포맷을 가질 뿐 아니라, 특수 스크린이 불필요하다는 이점이 있다.Such a stereoscopic image projection system is advantageous in that it can be easily converted and used by a two-dimensional projector, is cost-reduced, has an improved image format, and does not require a special screen.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
도 1은 실시예에 따른 입체 영상 투사 시스템(1000)의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다. 입체 영상 투사 시스템(1000)은 영상을 투사하는 빔 프로젝 터(1200), 빔 프로젝터(1200)에서 투사된 영상을 좌, 우로 나누어 스크린(S)에 시순차적으로 중첩 투사하는 입체영상 어댑터(1400), 입체영상 어댑터(1400)의 시순차구동과, 사용자 셔터 글래스(G)의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 셔터 제어부(1600)를 포함한다. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a stereoscopic
빔 프로젝터(1200)는 디스플레이 패널(1210)과 적어도 하나의 투사 렌즈(1230)를 포함하여 구성되며, 스크린(S)에 입체 영상을 형성하기 위해 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)으로 배치된 영상을 투사한다.The
입체영상 어댑터(1400)는 빔 프로젝터(1200)에서 투사된 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 스크린(S)에 시순차적으로 중첩 투사하기 위해 마련되는 것이다. 이를 위하여, 입체영상 어댑터(1400)는 좌안영상(L)과 우안영상(R)에 각각 대응하며, 개폐 제어되는 두 영역(A1, A2)을 구비한 영상 셔터부(1430)와, 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 영상 셔터부(1430)를 지나 스크린(S)에 중첩 투사되도록, 빔 프로젝터(1200)로부터 투사된 영상의 경로를 변환시키는 영상 경로 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.The
영상 셔터부(1430)는 예를 들어, 액정 셔터로 구성될 수 있는데, 이에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.The
영상 경로 변환부는 빔 프로젝터(1200)로부터의 영상을 영상 셔터부(1430)로 반사하는 제1미러(1410), 영상 셔터부(1430)의 두 영역 중, 한 영역, 예를 들어 영역(A2)을 투과한 우안영상(R)을 스크린(S)에 반사하는 제2미러(1460), 영상 셔터 부(1430)의 두 영역 중, 나머지 한 영역, 예를 들어, 영역(A1)을 투과한 좌안영상(L)을 스크린에 반사하는 제3미러(1480)를 포함하여 구성될 수 있다. The image path conversion unit converts the image from the
제2미러(1460)와 제3미러(1480)는 각각 영역(A2)을 투과한 영상과, 영역(A1)을 투과한 영상을 스크린 상의 같은 위치로 반사하도록 그 배치 각도가 적절히 정해진다. 이를 위해, 제2미러(1460)가 소정 기준선(D)에 대해 이루는 각 (θ2)을 조절하는 각도조절부(1450)가 더 구비될 수 있고, 또한, 제3미러(1460)가 상기 기준선(D)에 대해 이루는 각(θ1)을 조절하는 각도조절부(1470)가 더 구비될 수 있다. 각도조절부(1450,1470)는 액츄에이터, 예를 들어, 피에조 모터와 같은 다양한 구동 모터를 사용하여 구성될 수 있으며, 또는 수동적으로 각도를 조절하는 기구물로 구성될 수 있다.The arrangement angles of the
제1미러(1410), 제2미러(1460), 제3미러(1480)의 배치는 상술한 기능을 수행할 수 있는 다양한 배치가 채택될 수 있으며, 실시예에서는 빔 프로젝터(1200)에서 투사하는 영상의 세로 방향이 스크린(S)에 형성된 영상의 세로 방향이 되도록 제1미러(1410), 제2미러(1460), 제3미러(1480)가 배치되어 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제1미러(1410), 제2미러(1460), 제3미러(1480) 각각의 반사면에서 일어나는 입사와 반사를 정의하는 면들은 모두 XY평면으로, 서로 나란한 면이 되도록 제1미러(1410), 제2미러(1460), 제3미러(1480)가 배치될 수 있다. The arrangement of the
셔터 제어부(1600)는 영상 셔터부(1430)의 두 영역(A1, A2) 개폐와 사용자 셔터 글래스(G)의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 것이다. 셔터 글래스(G)는 유선 또는 무선으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 동기신호를 생성하고, 생성된 동기 신호를 사용자의 셔터 글래스(G)에 무선 송신하는 이미터(E)가 더 구비될 수 있다. The
실시예의 입체 영상 투사 시스템(1000)이 입체 영상을 스크린에 형성하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 빔 프로젝터(1200)에서 투사되는 영상은 좌안영상(L)과 우안영상(R)의 한 장으로 구성된 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format) 포맷이다. 빔 프로젝터(1200)에서 투사된 영상은 제1미러(1410)에서 반사되어 영상 셔터부(1430)에 입사된다. 영상 셔터부(1430)의 두 영역(A1, A2)은 셔터 제어부(1600)에 의해 사용자의 셔터 글래스(G)의 좌우 개폐와 동기되며, 항상, 좌안영상(L)과 우안영상(R) 중 한 쪽만을 투과시키고 나머지는 차단한다. 즉, 영역(A1)이 광을 투과시키도록 열리고, 영역(A2)이 광을 차단하도록 닫힌 시점에, 좌안영상(L)만이 영상 셔터부(1430)의 영역(A1)과 제3미러(1480)를 지나 스크린(S)에 투사된다. 다음, 영역(A2)이 광을 투과시키도록 열리고, 영역(A1)이 광을 차단하도록 닫힌 시점에, 우안영상(R)만이 영상 셔터부(1430)의 영역(A2)과 제2미러(1460)를 지나 스크린(S)에 투사된다. 사용자는 영상 셔터부(1430)의 두 영역(A1, A2)의 개폐와 동기되어 좌, 우 개폐되는 셔터 글래스(G)를 통해, 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 시순차적으로 인지하며, 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 매우 빠른 속도, 예를 들어, 빔 프로젝터(1200)에서 투사되는 영상의 프레임 레이트(frame rate)의 두 배의 빠르기로 바뀌기 때문에, 잔상 효과에 의해 입체 영상을 감상할 수 있다. A process of forming the stereoscopic image on the screen by the stereoscopic
도 2는 도 1의 입체 영상 투사 시스템의 영상 셔터부(1430)로 채용될 수 있는 액정 셔터의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 영상 셔터부(1430)로 채용되는 액정 셔터는 두 투명기판(1432,1437) 사이에 마련된 액정층(1435)을 포함하며, 투명기판(1437)의 내면에는 공통 전극(1436)이, 투명기판(1432)의 내면에는 두 영역(A1, A2)을 정의하기 위한 개별 전극(1433, 1434)이 마련된다. 두 투명기판(1432, 1437)의 외면 각각에는 편광판(1431, 1438)이 마련된다. 액정층(1435)을 구성하는 액정분자들은 전기장의 방향을 따라 배열되며, 전기장 여하에 따라 입사광의 편광을 유지시키거나 변환시키게 된다. 즉, 편광판(1431)에 의해 일정 편광 상태로 액정층(1435)에 입사된 광은 전기장에 따른 액정 배열에 따라 편광이 유지되거나 변환되며, 이에 따라, 다음 편광판(1438)을 투과하거나 또는 투과하지 못하게 된다. 이와 같이, 개별 전극(1433, 1434)에 전압 인가 여부에 따라 두 영역(A1, A2)의 개폐가 제어된다. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal shutter that can be employed as the
도 3a 및 도 3b는 영상 포맷들로, 각각 도 1의 입체 영상 투사 시스템의 빔 프로젝터(1200)로의 입력 포맷과 스크린(S)에서의 표시 포맷을 보인다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 입력된 영상이 4:3의 종횡비를 가질 때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 스크린(S)에 표시되는 영상은 2:3의 종횡비를 가진다. FIGS. 3A and 3B show image formats, each of which shows the input format to the
도 4는 키스톤(keystone) 보정을 위해 미리 왜곡되는 좌안영상(L) 및 우안영상(R)을 예시적으로 보인다. 빔 프로젝터(1200)는 일반적으로 스크린(S)에 정면으로 대향하여 배치되는 것을 전제로 설계되는 것이기 때문에, 스크린(S)에 대해 경사를 가지고 배치되는 경우, 사다리꼴 형상의 화상 왜곡이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 키스톤 왜곡을 보정하기 위해, 빔 프로젝터(1200)는 예를 들어, 이미지 와핑(image warping) 기법을 사용하여 미리 왜곡된 영상을 투사할 수 있다. 좌안영상(L)과 우안영상(R)은 키스톤 왜곡을 상쇄할 수 있는 형태로, 도시된 바와 같이, 미리 왜곡될 수 있다.FIG. 4 shows an example of a left-eye image L and a right-eye image R that are pre-distorted for keystone correction. Since the
도 5는 도 1의 입체 영상 투사시스템(1000)이 2차원 영상 투사 시스템으로 동작하는 구성을 보인다. 제2미러(1460)와 제3미러(1480)는 각도조절부(1450, 1470)에 의해 θ1과 θ2가 같게 조절될 수 있으며, 이에 의해, 반사면들이 서로 나란해지고 평면을 이루도록 배치될 수 있다. 빔 프로젝터(1200)는 좌, 우안 영상을 구별하지 않는 2차원 영상을 투사하며, 영상 셔터부(1430)의 두 영역은 모두 열린 상태로 제어된다. 따라서, 빔 프로젝터(1200)로부터의 영상은 원래의 해상도를 유지하며, 스크린(S)에 투영된다.FIG. 5 shows a configuration in which the stereoscopic
도 6a 및 도 6b는 다른 실시예의 입체 영상 투사 시스템(2000)의 개략적인 구성을 보이는 것으로, 각각 측면도와 정면도이다. 본 실시예는 빔 프로젝터(1200)에서 투사하는 영상의 세로 방향이 스크린에 형성된 영상의 가로 방향이 되도록 제1미러(1410), 제2미러(1460), 제3미러(1480)가 배치된다는 점에서 전술한 실시예와 차이가 있다. 도 3a 및 도 3b에서 살펴본 바와 같이, 전술한 실시예의 경우, 가로 방향 뷰(landscape view)인 입력 포맷은 스크린 상에서 세로 방향 뷰(portrait view)로 바뀌게 되는데, TV나 프로젝션 디스플레이가 일반적으로 4:3 또는 16:9의 종횡비를 갖는 가로 방향 뷰(landscape view)인 점을 고려할 때, 이와 같은 세로 방향 뷰(portrait view)는 시청하기에 어색하거나 불편할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 이러한 불편함을 개선하기 위해, 빔 프로젝터(1200)에서 투사하는 영상의 세로 방향이 스크린에 형성된 영상의 가로 방향이 되도록 제1미러(1410), 제2미러(1460), 제3미러(1480)가 배치된다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 미러(1460) 및 제3미러(1480) 각각의 반사면에서 일어나는 입사와 반사를 정의하는 면들은 YZ평면으로, 서로 나란하며, 이 면들은, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1미러(1410)의 반사면에서 일어나는 입사와 반사를 정의하는 면, XZ 평면과 수직이 되도록, 제1미러(1410), 제2미러(1460) 및 제3미러(1480)가 배치되어 있다. 이와 같은 배치에 의해, 빔 프로젝터(1200)에서의 영상은 스크린(S)에 투영될 때 90도 회전된 형태가 된다.6A and 6B are a side view and a front view, respectively, showing a schematic configuration of a stereoscopic
도 7a 및 도 7b는 본 실시예의 입체 영상 투사 시스템의 빔 프로젝터(1200)로의 입력 포맷과 스크린에서의 표시 포맷을 보인다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 좌, 우 영상을 90도로 회전시켜, 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)으로 구성하게 되면, 스크린에 최종적으로 투영되는 영상은 도 7b와 같이 3:2의 랜드스케이프 뷰가 된다. 빔 프로젝터(1200)로의 입력 영상은 키스톤 보정을 위해 미리 왜곡된 형태가 될 수 있으며, 예를 들어, 도 8과 같이 왜곡된 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 사용될 수 있다.7A and 7B show the input format to the
본 실시예도 마찬가지로, 제2미러(1460), 제3미러(1480)의 배치 각도를 조절하기 위한 각도 조절부(1450, 1470)가 더 구비될 수 있으며, 제2미러(1460)의 반사면과 제3미러(1480)의 반사면이 평면을 이루도록 각도가 조절되어 2차원 영상 프로젝터로 적용되는 것도 가능하다. The
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 입체 영상 투사 시스템(3000)이 2차원/3차원 호환되는 투사 시스템으로 동작하는 작용을 개략적으로 설명하기 위한 개념적인 블록도이다. 도 10a 및 도 10b는 도 9의 입체 영상 투사 시스템의 개략적인 구성과 3차원 영상을 투사하는 광경로를 함께 보이는 것으로, 각각 측면도 및 정면도이다. 도 11a 및 도 11b는 도 9의 입체 영상 투사 시스템의 개략적인 구성과 2차원 영상을 투사하는 광경로를 함께 보이는 것으로, 각각 측면도 및 평면도이다.FIG. 9 is a conceptual block diagram for schematically explaining the operation of the stereoscopic
먼저, 도 9를 참조하면, 입체 영상 투사 시스템(300)은 영상을 투사하는 빔 프로젝터(3100), 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 영상을 좌, 우로 나누어 스크린에 시순차적으로 중첩 투사하는 입체영상 어댑터(3400), 제1모드에서는 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 영상을 입체영상 어댑터(3400)를 향하는 방향으로 반사하고, 제2모드에서는 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 영상을 스크린(S)에 직접 투영되도록 반사하는 구동 미러부(3200), 입체영상 어댑터(3400)의 시순차구동과, 사용자 셔터 글래스(G)의 좌우 개폐가 동기되도록 제어하는 셔터 제어부(3600)를 포함한다. 셔터 글래스(G)는 유선 또는 무선으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 동기신호를 생성하고, 생성된 동기신호를 사용자의 셔터 글래스(G)에 무선 송신하는 이미터(미도시)가 더 구비될 수 있다. 9, the stereoscopic image projection system 300 includes a
구동 미러부(3200)는 스위칭 미러(3230)와 제1미러(3250)를 포함하여 구성될 수 있다. 스위칭 미러(3230)는 투명 상태 및 미러 상태로 스위칭되는 것으로, 예를 들어 전기적 신호에 따라 입사광을 투과시키는 투명 상태, 또는 입사광을 반사시키는 미러 상태로 변환되는 재질로 형성되며, 또한, 일단에 마련된 구동부(3240)에 의해, 반사광의 방향을 변화시킬 수 있도록 스위칭 미러(3230)가 회동된다. 예를 들어, 스위칭 미러(3230)의 Y축과 나란한 한 모서리를 축으로, 1축 회동될 수 있다. 입체 영상을 형성하기 위한 제1모드에서, 빔 프로젝터(3200)에서 투사된 영상 은 스위칭 미러(3230)에 의해 입체영상 어댑터(3400) 쪽으로 반사되고, 2차원 영상을 형성하는 제2모드에서, 빔 프로젝터(3200)에서 투사된 영상은 투명 상태로 제어되는 스위칭 미러(3230)를 투과한 다음, 제1미러(3250)에 의해 스크린 쪽으로 반사된다.The
입체영상 어댑터는(3400), 빔 프로젝터(3200)에서 투사된 영상을 좌, 우로 나누어 대응하며 개폐 제어되는 두 영역(A1, A2)을 구비한 영상 셔터부(3430), 영상 셔터부의 두 영역 중, 한 영역을 투과한 우안영상을 스크린(S)에 반사하는 제2미러(3460), 영상 셔터부(3430)의 두 영역 중, 나머지 한 영역을 투과한 좌안영상을 스크린에 반사하는 제3미러(3480)를 포함하여 구성될 수 있다. The
도 9, 도 10a 및 도 10b를 참조하여, 입체 영상 투사 시스템(3000)이 3차원 영상을 투사하는 광경로를 살펴보면, 다음과 같다. 입체 영상을 형성하는 제1모드에서, 구동미러부(3400)는 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 영상, 즉, 좌안영상과 우안영상이 사이드 바이 사이드 포맷(side by side format)으로 배치된 영상을 입체영상 어댑터(3400) 쪽으로 반사한다. 이를 위하여, 구동미러부(3400)의 스위칭 미러(3230)는 미러 상태로 제어되고, 그 반사면에 의한 반사광이 입체영상 어댑터(3400)를 향하도록 위치 회동된다. 즉, 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 영상은 스위칭 미러(3230)에 의해 경로 변환되어 영상 셔터부(3430)에 입사된다. 도 10a에서, 스크린(S)을 향하는 영상의 광경로가 되지 않는 제1미러(3250)는 미도시되고 있다. 영상 셔터부(3430)의 두 영역(A1, A2)은 전술한 실시예들에서 설명한 것과 마찬가지로, 셔터 제어부(미도시)에 의해 사용자 셔터 글래스(미도시)와 동기되어 개폐되며, 영상 셔터부(2320)의 두 영역 중, 한 영역을 투과한 우안영상은 제2미러(3460)에 의해 반사되어 스크린(S)에 투영되고, 영상 셔터부(3430)의 두 영역 중, 나머지 한 영역을 투과한 좌안영상은 제3미러(3480)에 의해 반사되어 스크린(S)에 투영된다. 이와 같이, 스크린(S)에 시순차 투사되는 좌안영상과 우안영상에 의해 사용자는 3차원 영상을 감지하게 된다.Referring to FIG. 9, FIG. 10A and FIG. 10B, an optical path for projecting a three-dimensional image by the stereoscopic
도 9, 도 10a 및 도 10b를 참조하여, 입체 영상 투사 시스템(3000)이 2차원 영상을 투사하는 광경로를 살펴보면, 다음과 같다. 도면들을 참조하면, 2차원 영상을 형성하는 제2모드에서, 구동미러부(3200)는 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 2차원 영상 전체를 스크린(S)쪽으로 한 번에 반사한다. 이를 위하여, 스위칭 미러(3230)는 빔 프로젝터(3100)에서 투사된 영상을 제1미러(3250) 쪽으로 투과시키도록 투명 상태로 제어된다. 제1미러(3250)에 의해 영상은 스크린(S)을 향하도록 경로 변환되어, 스크린(S) 상에 투영된다. Referring to FIGS. 9, 10A and 10B, an optical path for projecting a two-dimensional image by the stereoscopic
이러한 본원 발명은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.
도 1은 실시예에 따른 입체 영상 투사 시스템의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a stereoscopic image projection system according to an embodiment.
도 2는 도 1의 입체 영상 투사 시스템의 영상 셔터부로 채용될 수 있는 액정 셔터의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.2 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal shutter that can be employed as an image shutter unit of the stereoscopic image projection system of FIG.
도 3a 및 도 3b는 영상 포맷들로, 각각 도 1의 입체 영상 투사 시스템의 빔 프로젝터로의 입력 포맷과 스크린에서의 표시 포맷을 보인다. FIGS. 3A and 3B show image formats, respectively, of an input format to a beam projector of the stereoscopic image projection system of FIG. 1 and a display format on a screen.
도 4는 키스톤 보정을 위해 미리 왜곡되는 좌안영상 및 우안영상을 예시적으로 보인다. 4 illustrates an example of a left-eye image and a right-eye image that are distorted in advance for keystone correction.
도 5는 도 1의 입체 영상 투사시스템이 2차원 영상 투사시스템으로 동작하는 구성을 보인다.FIG. 5 shows a configuration in which the stereoscopic image projection system of FIG. 1 operates as a two-dimensional image projection system.
도 6a 및 도 6b는 다른 실시예의 입체 영상 투사 시스템의 개략적인 구성을보이는 것으로, 각각 측면도와 정면도이다.6A and 6B are a side view and a front view, respectively, showing a schematic configuration of a stereoscopic image projection system according to another embodiment.
도 7a 및 도 7b는 영상 포맷들로, 각각 도 6a의 입체 영상 투사 시스템의 빔 프로젝터로의 입력 포맷과 스크린에서의 표시 포맷을 보인다.Figs. 7A and 7B show image formats, respectively, of an input format to a beam projector of the stereoscopic image projection system of Fig. 6A and a display format on a screen.
도 8은 키스톤 보정을 위해 미리 왜곡되는 좌안영상 및 우안영상을 예시적으로 보인다. FIG. 8 exemplarily shows a left-eye image and a right-eye image that are distorted in advance for keystone correction.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 입체 영상 투사 시스템이 2차원/3차원 호환되는 투사 시스템으로 동작하는 작용을 개략적으로 설명하기 위한 개념적인 블록도이다. FIG. 9 is a conceptual block diagram schematically illustrating an operation of a stereoscopic image projection system according to another embodiment of the present invention as a two-dimensional / three-dimensional compatible projection system.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 입체 영상 투사 시스템의 개략적인 구성과 3차원영상을 투사하는 광경로를 함께 보이는 것으로, 각각 측면도 및 정면도이다.FIGS. 10A and 10B are a side view and a front view, respectively, showing a schematic configuration of the stereoscopic image projection system of FIG. 9 together with an optical path for projecting a three-dimensional image.
도 11a 및 도 11b는 도 9의 입체 영상 투사 시스템의 개략적인 구성과 2차원 영상을 투사하는 광경로를 함께 보이는 것으로, 각각 측면도 및 평면도이다. 11A and 11B are a side view and a plan view respectively showing a schematic configuration of the stereoscopic image projection system of FIG. 9 together with an optical path for projecting a two-dimensional image.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1000,2000,3000...입체 영상 투사 시스템 1000, 2000, 3000 ... Stereoscopic projection system
1200, 3100...빔 프로젝터 1400, 3400...입체영상 어댑터1200, 3100 ...
1410, 3250...제1미러 1430, 3430...영상 셔터부1410, 3250 ... first mirrors 1430, 3430, ...,
1450, 1470...각도조절부 1460, 3460...제2미러1450, 1470 ...
1480,3480...제3미러 3200...구동미러부1480, 3480 ...
3230...스위칭 미러 3230 ... switching mirror
Claims (29)
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US12/842,330 US8746887B2 (en) | 2009-07-24 | 2010-07-23 | Stereoscopic image projection system |
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US61/228,214 | 2009-07-24 |
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ID=43771069
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023018008A1 (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | 삼성전자주식회사 | Electronic apparatus and controlling method thereof |
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2009
- 2009-10-30 KR KR1020090104422A patent/KR101683788B1/en active IP Right Grant
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JP2006235566A (en) * | 2005-01-28 | 2006-09-07 | View Magic:Kk | 3-dimensional image projecting device |
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WO2023018008A1 (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | 삼성전자주식회사 | Electronic apparatus and controlling method thereof |
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