KR100662429B1 - Apparatus for holography display - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 안경 불요 방식의 입체 시스템에 있어서 n개의 카메라를 사용하여 n개의 방향별 시차 영상(PV)을 얻는 과정도1 is a process of obtaining n direction-specific parallax images (PV) using n cameras in a stereoscopic system of glasses-free method.
도 2는 종래의 수직 방향의 축을 가진 렌티큘라 렌즈 시트를 이용한 입체 방식의 구성도2 is a configuration diagram of a three-dimensional method using a lenticular lens sheet having a conventional vertical axis
도 3a는 방향별 시차 영상 카메라로부터 얻어진 방향별 시차 영상의 특성도3A is a characteristic diagram of a direction-specific parallax image obtained from a direction-specific parallax image camera.
도 3b는 방향별 시차 영상으로부터 합성된 입체 영상의 특성도3B is a characteristic diagram of a stereoscopic image synthesized from a parallax image for each direction
도 4는 종래의 렌티큘라 판을 이용한 입체 방식도Figure 4 is a three-dimensional scheme using a conventional lenticular plate
도 5는 종래의 수직 방향의 렌티큘라 판을 이용한 입체 방식에 있어서 2번째 방향별 시차 영상의 녹색 화소의 위치도FIG. 5 is a positional view of a green pixel of a parallax image for each second direction in a stereoscopic method using a conventional lenticular plate in a vertical direction; FIG.
도 6은 종래의 9개의 방향별 시차 영상을 이용한 기울어진 렌티큘라 판을 이용한 입체 방식도6 is a three-dimensional diagram using a tilted lenticular plate using nine conventional parallax images for each direction
도 7은 종래의 기울어진 렌티큘라 판을 이용한 입체 방식에 있어서 렌티큘라 판을 통해서 본 입체영상의 녹색 화소의 위치도7 is a position diagram of a green pixel of a stereoscopic image viewed through a lenticular plate in a stereoscopic method using a conventional inclined lenticular plate.
도 8은 종래의 사각형의 투과영역 배열판(3D filter)을 이용한 입체 방식도8 is a three-dimensional method using a conventional rectangular transmission area array plate (3D filter)
도 9는 종래의 사각형 투과영역 배열판을 이용한 입체 방식에 있어서, 투과 영역 배열판을 통해서 본 입체 영상의 녹색 화소의 위치도9 is a position view of a green pixel of a stereoscopic image viewed through a transmissive region array plate in a stereoscopic method using a conventional rectangular transmissive region array plate.
도 10은 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치에 있어서, 입체 영상 패널의 특성도10 is a characteristic diagram of a stereoscopic image panel in the stereoscopic image display apparatus according to the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 입체 영상 패널의 제 1 실시예도11 is a diagram illustrating a first embodiment of a stereoscopic image panel according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 입체 영상 패널의 제 2 실시예도12 illustrates a second embodiment of a stereoscopic image panel according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치에 의하여 좌안에 보이는 영상 특성도13 is an image characteristic view shown to the left by the stereoscopic image display device according to the present invention;
도 14는 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치에 의하여 우안에 보이는 영상 특성도14 is an image characteristic view of the right eye by the stereoscopic image display device according to the present invention;
도 15는 본 발명에 있어서 3D mode에서 관찰자에 보이는 입체 영상의 녹색 화소의 위치 FIG. 15 illustrates positions of green pixels of a stereoscopic image seen by an observer in a 3D mode according to the present invention.
도 16은 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치의 구성도16 is a block diagram of a stereoscopic image display device according to the present invention
도 17은 본 발명에 따른 2D/3D 전환 가능한 필터의 구성도17 is a block diagram of a 2D / 3D switchable filter according to the present invention
도 18a는 본 발명에 따른 2D/3D 전환 가능한 필터에서 2D모드의 특성도18A is a characteristic diagram of a 2D mode in a 2D / 3D switchable filter according to the present invention.
도 18b는 본 발명에 따른 2D/3D 전환 가능한 필터에서 3D모드의 특성도18b is a characteristic diagram of the 3D mode in the 2D / 3D switchable filter according to the present invention
도 19는 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치의 아웃 사이드 방식의 구성도19 is a configuration diagram of an outside method of the stereoscopic image display device according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
10 : 평판 표시 소자 20 : 렌티큘라 렌즈 판10: flat panel display element 20: lenticular lens plate
30 : 렌티큘라 렌즈축 40 : 기울어진 렌티클라 렌즈 판30
50 : 사각형의 투과 영역 배열판 60 : 사각형의 투명 영역50: rectangular transmission area arrangement 60: rectangular transparent area
70 : 사각형의 불투명 영역 70: opaque area of the rectangle
100 : 본 발명에 따른 입체 표시 패널의 제 1 실시예100: First Embodiment of Stereoscopic Display Panel According to the Present Invention
110 : 본 발명에 따른 입체 표시 패널의 제 2 실시예110: second embodiment of stereoscopic display panel according to the present invention
120 : 본 발명에 따른 입체 표시 패널의 제 3 실시예120: third embodiment of stereoscopic display panel according to the present invention
130 : 본 발명에 따른 슬릿형의 투과영역 배열판의 투명 영역130: transparent region of the slit-shaped transmission region array plate according to the present invention
140 : 본 발명에 따른 슬릿형의 투과영역 배열판의 불투명 영역140: opaque region of the slit-shaped transmission region array plate according to the present invention
200 : 3D전용 필터 300 : 2D/3D 전환 필터200: 3D filter 300: 2D / 3D conversion filter
210 : 제 1 편광판 220 : 제 2 편광판210: first polarizer 220: second polarizer
310 : 액정층 320 : 2D/3D 전환 필터의 2D모드310: liquid crystal layer 320: 2D mode of the 2D / 3D conversion filter
330 : 2D/3D 전환 필터의 3D모드 400 : 백라이트 330: 3D mode of the 2D / 3D conversion filter 400: Backlight
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상도를 높이는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display device, and more particularly, to a stereoscopic image display device for increasing the resolution.
최근 들어 현장감 있고 실감나는 영상을 보기 위해 입체 화상을 표시하는 장치가 많이 요구되고 있다. 일반적으로 입체 화상을 보려면 좌우 눈에 서로 다른 영상이 입력되어 관측자의 머리 속에서 좌우 영상이 합성되어 입체감을 느끼게 된다. 입체 화상을 만들기 위해서는 좌우 눈에 서로 다른 영상을 표시하는 장치가 필요한데 그 중에서 입체 안경을 이용하여 좌안 화상과 우안화상을 분리하여 좌우 눈이 각가 분리 인식하는 종래의 선편광 방식 입체 표시 장치가 있다. 하지만 이러한 안 경 방식의 입체 방식은 사용자가 안경을 착용해야 한다는 불편함이 있었다. 따라서 이를 해결하기 위하여 안경을 착용하지 않는 방식이 제안되어 있다. In recent years, a device for displaying a stereoscopic image is required in order to view a realistic and realistic image. In general, in order to view a stereoscopic image, different images are input to the left and right eyes, and the left and right images are synthesized in the observer's head to feel a 3D effect. In order to create a stereoscopic image, a device for displaying different images in the left and right eyes is required. Among them, there is a conventional linear polarization type stereoscopic display apparatus in which left and right eyes are separated and recognized separately by using left and right eyes. However, the three-dimensional method of the glasses method has the inconvenience that the user must wear glasses. Therefore, a method of not wearing glasses has been proposed to solve this problem.
이때 방향별 시차 영상을 분리하는 소자에 따라 렌티큘러 렌즈 시트를 이용하는 렌티큘러 방식, 슬릿 어레이 시트(slit array sheet)를 이용하는 패러럴 방식, 마이크로 어레이 시트(micro array sheet)를 이용하는 인테그랄 포토그래피 방식, 간섭 현상을 이용하는 홀로그래피 방식 등 다양한 입체 영상 방식이 제안되었다. In this case, a lenticular method using a lenticular lens sheet, a parallel method using a slit array sheet, an integral photography method using a micro array sheet, and an interference phenomenon according to a device for separating the parallax image by direction Various stereoscopic imaging methods have been proposed, such as holographic methods.
이 중 인테그랄 포토그래피 방식과 횰로그래피 방식은 처리가 요구되는 데이터의 양이 너무나 많으므로 장래에 실현 가능한 방식으로 간주 되고 있다. 따라서 주로 렌티큘러판을 이용하는 렌티큘러 방식과 슬릿 어레이 시트를 이용하는 패럴럭스 배리어(parallax barrier)방식이 주로 사용되고 있다. Among them, the integral photography method and the photography method are considered to be feasible in the future because the amount of data to be processed is so large. Therefore, a lenticular method using a lenticular plate and a parallax barrier method using a slit array sheet are mainly used.
도 1은 방향별 시차 영상을 획득하는 과정을 도시하고, 도 2 내지 도 5는 종래의 기본적인 렌티큘러 방식의 입체 영상 표현도를 나타낸다.1 illustrates a process of acquiring a parallax image for each direction, and FIGS. 2 to 5 illustrate a stereoscopic image representation of a conventional basic lenticular method.
도 2에서 도시하는 렌티큘러 방식은 렌티큘러 렌즈의 종축(30)이 평판 표시 소자의 수직축과 평행한 방식이 사용되었다. 그리고 패널의 영상은 주로 렌티큘러 시트의 촛점면에 놓이도록 d만큼 떨어진다. 도 3에서는 설명을 위하여 4개의 방향별 시차 영상을 사용하는 방식에 있어서 입체 영상을 만드는 과정을 나타낸다. 각각의 방향별 영상 (PV1, PV2, PV3, PV4)을 하나의 서브 픽셀에 하나의 방향별 영상을 배치한다. 이렇게 하여 얻어진 입체 영상은 도 4에서와 같이 렌티큘러 시트에 의하여 각각의 방향별 시차 영상이 분해되고, 또한 서로 다른 PVi는 양눈에 의해 각각 인식되어 입체로 느껴진다. 이때 도 5에서와 같이 수직해상도는 샘플링되기 전의 PVi와 같은 해상도를 가지지만 수평 해상도는 1/4로 줄어든다. 즉 종래의 렌티큘러 방식에서는 1/n(n : PV의 개수)로 수평 해상도가 줄어든다는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 해결하기 위하여 도 6에서와 같이 렌티큘러 렌즈의 종축이 기울어진 렌즈 판(40)을 구비하는 렌티큘러 방식이 제안되었다. 즉 수직 해상도를 일부 희생하여 수평 해상도를 개선하는 방식이 제안되었다. 도 7에서는 9개의 방향별 시차 영상(PV)을 사용하고 있지만, 수평해상도가 기본 2D해상도에 비하여 1/9로 해상도 저하가 발생되지 않고 약 1/3로 줄어듬을 알 수 있다. 하지만 수직해상도는 해상도 저하가 없는 기존 수직 방향의 렌티큘러 방식에 비하여 약 1/3로 저하되었음을 알 수 있다. 즉 가로/세로 해상도 저하를 균형을 맞추어 사용자가 보기에는 전체적으로는 기존 방식에 비하여 영상 품질이 개선된 것처럼 보인다. 하지만 이 방식에 있어서도 기존 2D방식에 비하여 전체적으로 1/9로 해상도가 저하되어 해상도 향상 필요성이 요구된다.In the lenticular method illustrated in FIG. 2, a method in which the
도 7에서 평행사변형은 기울어진 렌티큘러 방식에 있어서의 단위 해상도를 나타내며, 사각형은 2D영상에 있어서의 단위 해상도를 나타낸다. 상기와 같이 기울어진 렌티큘러 시트를 사용하는 방식의 경우, 제작하기가 쉽지 않고 렌티큘러 렌즈의 수차에 의하여 방향별 시차 영상이 정확히 상호 분리되기도 쉽지 않으므로 크로스토크(crosstalk) 현상이 있을 수 있다. 따라서 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 도 8과 같은 사각형의 투과 영역이 배열된 판(rectangular aperture array sheet)(50)을 이용하는 패럴럭스 배리어(parrallax barrier)방식이 제안되었다. 이 는 투명 사각형 영역(60)과 불투명 사각형 영역(70)을 도 8과 같이 배치하여 투명한 사각형 영역(60)을 통하여 좌안과 우안의 시차를 이용하여 입체 영상을 나타내도록 하는 방식이다. 도 9는 사각투과영역 배열판(50)을 이용한 입체 방식에 있어서의 해상도 변화를 보여주고 있다. 그림에서 평행사변형은 단위 해상도를 나타낸다. 이 방식에 있어서도 해상도가 수평/수직으로 균형을 이루고 있으나, 2D영상의 단위 해상도와 비교할 때, 입체 영상에 있어서 단위 해상도의 면적이 약 8배 크며, 이는 가로/세로 전체적으로는 약 1/8로 해상도 저하가 발생되고 있음을 의미한다. In Fig. 7, the parallelogram represents the unit resolution in the tilted lenticular method, and the quadrangle represents the unit resolution in the 2D image. In the case of using the inclined lenticular sheet as described above, there is a crosstalk phenomenon because it is not easy to manufacture and the parallax images for each direction are not easily separated by the aberration of the lenticular lens. Accordingly, a parallax barrier method using a rectangular aperture array sheet 50 in which rectangular transmission regions are arranged as shown in FIG. 8 has been proposed. In this way, the transparent
이와 같이 렌티큘러 시트 또는 사각 투과영역 배열판과 같은 특수한 3D필터를 사용하여 3D를 구현하는 경우에는 어쩔 수 없이 2D영상에 비하여 해상도 저하가 발생될 수밖에 없으며, 특히 3D필터가 부착된 상태에서는 영상 내의 상세한 부분들, 특히 작은 글자나 공간적 미세한 색의 변화를 충분히 표현할 수 없으므로 이에 대한 개선이 요구된다.As described above, when 3D is implemented by using a special 3D filter such as a lenticular sheet or a rectangular transmissive region array plate, the resolution is inevitably lowered compared to a 2D image. Improvements are required because parts, especially small letters or spatial fine color variations, cannot be sufficiently represented.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 해상도의 손실을 줄이는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device to reduce the loss of resolution.
본 발명의 다른 목적은 2차원과 3차원의 영상을 선택하여 표시가능한 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device capable of selecting and displaying two-dimensional and three-dimensional images.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입체 영상을 구현하기 위하여 획득된 적어도 두 개 이상의 방향별 시차 영상에 기인하여, 각각의 방향별 시차 영상 의 알지비(RGB) 서브 픽셀(sub-pixel)을 샘플링하고, 상기 샘플링된 서브 픽셀을 소정의 패턴으로 멀티플렉싱하여, 상기 소정의 패턴이 수직 및 수평 방향으로 반복되도록 하는 입체 영상 패널과, 투명 영역과 불투명 영역이 사선으로 교차하여 관측자의 좌안과 우안의 시차 영상이 분리되도록 하여 입체 영상을 구현하며, 상기 사선은 소정의 각도를 유지하도록 하는 슬릿형의 투과 영역 배열판을 포함하고, 상기 투과 영역 배열판의 슬릿형의 사선과 수평선이 이루는 소정의 각도(Ω)는 In order to achieve the above object, the present invention is due to at least two direction-specific parallax image obtained to implement a stereoscopic image, the RGB sub-pixel of each direction-specific parallax image Sampling and multiplexing the sampled sub-pixels in a predetermined pattern so that the predetermined pattern is repeated in the vertical and horizontal directions, and a transparent area and an opaque area cross diagonally so that the observer's left and right eyes A three-dimensional image is realized by separating the parallax images of the image, and the diagonal line includes a slit-shaped transmission region array plate for maintaining a predetermined angle, and the predetermined slit line and the horizontal line formed by the slit-shaped diagonal line of the transmission region array plate. Angle (Ω) is
이며, Is,
이때, Hp는 수평 방향의 최소 화소(sub pixel) 주기를 의미하며, Vp는 수직 방향의 최소 화소 주기를 의미하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치를 제공한다.In this case, Hp means a minimum pixel period in the horizontal direction, and Vp means a minimum pixel period in the vertical direction.
입체 영상을 구현하기 위하여 획득된 적어도 두 개 이상의 방향별 시차 영상에 기인하여, 각각의 방향별 시차 영상의 알지비(RGB) 서브 픽셀(sub-pixel)을 샘플링하고, 상기 샘플링된 서브 픽셀을 소정의 패턴으로 멀티플렉싱하여, 상기 소정의 패턴이 수직 및 수평 방향으로 반복되도록 하는 입체 영상 패널과, 투명 영역과 불투명 영역이 사선으로 교차하여 관측자의 좌안과 우안의 시차 영상이 분리되도록 하여 입체 영상을 구현하며, 상기 사선은 소정의 각도를 유지하도록 하며, 슬릿형의 투과 영역 배열판을 포함하고, 상기 투과 영역 배열판은 전체를 투명 패턴과 상기 사선 패턴으로 전환하여 2차원 및 3차원으로 영상을 선택하여 표시하도록 하며, 상기 투과 영역 배열판의 슬릿형의 사선과 수평선이 이루는 소정의 각도(Ω)는Due to the at least two direction-specific parallax images obtained for realizing a stereoscopic image, an RGB sub-pixel of each direction-specific parallax image is sampled, and the sampled sub-pixel is predetermined. Multiplexing the pattern to repeat the predetermined pattern in the vertical and horizontal directions, and transparent and opaque areas intersecting diagonally to separate the parallax image of the observer's left and right eyes The diagonal line maintains a predetermined angle, and includes a slit-shaped transmission region array plate, wherein the transmission region array plate selects an image in 2D and 3D by converting the whole into a transparent pattern and the diagonal pattern. And the predetermined angle (Ω) formed by the slanted diagonal line and the horizontal line of the transmission region array plate is
이며, Is,
이때, Hp는 수평 방향의 최소 화소(sub pixel) 주기를 의미하며, Vp는 수직 방향의 최소 화소 주기를 의미하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치를 제공한다.In this case, Hp means a minimum pixel period in the horizontal direction, and Vp means a minimum pixel period in the vertical direction.
따라서, 본 발명에 의하면, 특정한 각도로 기울어진 3D 필터를 사용하여 3D 모드에서 기존 방식에 대비하여, 가로 세로 전체적으로 약 2배 이상의 해상도 향상을 얻을 수 있고, 3D 필터를 채용하여 밝기와 해상도 손실없이 2D의 일반 디스플레이 장치로도 사용할 수 있다.Therefore, according to the present invention, compared to the conventional method in the 3D mode by using the 3D filter inclined at a specific angle, it is possible to obtain a resolution improvement of about 2 times or more overall in the vertical and horizontal direction, and adopting the 3D filter without loss of brightness and resolution It can also be used as a 2D general display device.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 1은 안경 불요 방식의 입체 시스템에 있어서 n개의 카메라를 사용하여 n개의 방향별 시차 영상(PV)을 얻는 과정도를 도시한다. FIG. 1 illustrates a process diagram of obtaining n direction-specific parallax images (PVs) using n cameras in a stereoscopic system of glasses-free method.
도 1을 참조하면, n개의 카메라(C1, C2, C3)를 사용하여 n개의 방향에 따른 영상(이하 방향별 시차 영상이라 칭함, Perspective View, PV1,PV2....PVn)을 얻어서 이들을 사용하여 특정의 규칙에 따라 각각의 PVi로부터 영상 데이타를 샘플링하여 한 장의 입체 영상을 만든다. 이때 가능한 한 많은 방향별 시차 영상을 사용할 수록 입체로 볼 수 있는 입체 공간이 넓어진다. 하지만 영상을 표시하는 2차원 평판 표시 소자는 화소수가 정해져 있으므로, 대체적으로는 사용되는 방향별 시차 영상의 개수에 반비례하여 입체 영상의 해상도가 감소한다. 따라서 사용되는 방향별 시차 영상의 개수에 반비례하여 입체 영상의 해상도가 감소한다. 따라서 사용되는 방향별 시차 영상의 개수는 평판 표시 소자의 해상도(화소수)를 고려하여 트레이드 오프된다.Referring to FIG. 1, n cameras C1, C2, and C3 are used to obtain images according to n directions (hereinafter referred to as parallax images for each direction, Perspective View, PV1, PV2 .... PVn), and use them. By sampling the image data from each PVi according to a specific rule to create a three-dimensional image. In this case, the more stereoscopic images for each direction are used, the wider the stereoscopic space that can be viewed in stereo. However, since the number of pixels is fixed in the two-dimensional flat panel display device for displaying an image, the resolution of the stereoscopic image is generally reduced in inverse proportion to the number of parallax images for each direction used. Therefore, the resolution of the stereoscopic image decreases in inverse proportion to the number of parallax images for each direction used. Therefore, the number of parallax images for each direction used is traded off in consideration of the resolution (pixel count) of the flat panel display element.
도 10 및 도 11 및 도 12는 입체 영상 패널의 방향별 시차 영상의 데이터의 패턴을 도시하고, 도 13 및 도 14는 슬릿형의 투과 영역 배열판에 의하여 좌안과 우안의 시차 영상이 분리되어 보이는 영상을 도시한다.10, 11, and 12 illustrate patterns of data of parallax images for each direction of a stereoscopic image panel, and FIGS. 13 and 14 show disparity images of a left eye and a right eye separated by a slit-shaped transmission region array plate. Show the image.
본 발명은 입체 영상을 구현하기 위하여 획득된 적어도 두 개 이상의 방향별 시차 영상에 기인하여, 각각의 방향별 시차 영상의 알지비(RGB) 서브 픽셀(sub-pixel)을 샘플링하고, 상기 샘플링된 서브 픽셀을 소정의 패턴으로 멀티플렉싱하여, 상기 소정의 패턴이 수직 및 수평 방향으로 반복되도록 하는 입체 영상 패널과, 투명 영역과 불투명 영역이 사선으로 교차하여 관측자의 좌안과 우안의 시차 영상이 분리되도록 하여 입체 영상을 구현하며, 상기 사선은 소정의 각도를 유지하도록 하는 슬릿형의 투과 영역 배열판을 포함한다. 즉, n개의 방향 별 시차 영상으로부터 샘플링 및 멀티플렉싱하여 입체 영상을 생성하여, 특정의 각도로 기울어진 슬릿(slit)형의 투과영역 배열판을 결합하여 입체 영상을 구현한다.According to the present invention, due to at least two direction-specific parallax images obtained for realizing a stereoscopic image, an RGB sub-pixel of each direction-specific parallax image is sampled, and the sampled sub Multiplexing the pixels in a predetermined pattern, the stereoscopic image panel for repeating the predetermined pattern in the vertical and horizontal directions, and the transparent region and the opaque region intersect diagonally so that the parallax image of the viewer's left and right eyes is separated. The slanting line includes an slit-shaped transmission area array plate for implementing an image, and maintaining the predetermined angle. That is, a stereoscopic image is generated by sampling and multiplexing from the parallax images for each direction and combining a slit-shaped transmission region array plate inclined at a specific angle to implement a stereoscopic image.
도 10을 참조하여, 상기 입체 영상 패널을 살펴보면, 상기 입체 영상 패널은 상기 소정의 패턴의 입체 영상(100)을 생성하여, 평판 표시 소자에 표시하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 10, the stereoscopic image panel may be formed by generating a
상기 입체 영상 패널(100)에 표시되는 소정의 패턴은 획득된 n개의 방향별 시차 영상에서, 각각의 위치별 서브 픽셀(sub pixel)을 샘플링하여, 이를 평행사변 형 모양으로 위치시키는 멀티플렉싱한다. The predetermined pattern displayed on the
상기 입체 패널에 표시되는 소정의 패턴은 사선 방향으로 배치되게 되는데, 위와 아래로 인접하는 평행사변형 패턴의 상호 동일한 위치에 사용된 동일한 방향별 시차 영상의 동일한 지접을 연결한 사선과 수평선이 이루는 각도(Ω)는The predetermined pattern displayed on the three-dimensional panel is disposed in an oblique direction, and an angle formed by diagonal lines and horizontal lines connecting the same abutment of the parallax image of the same direction used at the same position of the parallelogram patterns adjacent to each other up and down ( Ω)
이며, Is,
이때, Hp는 수평 방향의 최소 화소(sub pixel) 주기를 의미하며, Vp는 수직 방향의 최소 화소 주기를 의미한다. 즉 n개의 방향별 시차 영상에서 각각의 서브 픽셀을 샘플링하여 멀티플렉싱할 때, 각각의 방향별 시차 영상의 서브 픽셀이 이루는 사선의 각도는 상기 입체 영상 패널의 입체 영상 패턴을 의미하는 것이다.In this case, Hp means a minimum pixel period in the horizontal direction, and Vp means a minimum pixel period in the vertical direction. That is, when sampling and multiplexing each subpixel in n direction parallax images, the angle of the diagonal line formed by the subpixel of each direction parallax image means a stereoscopic image pattern of the stereoscopic image panel.
방향별 시차 영상은 적어도 2개 이상이면 입체 영상의 표현이 가능하다. 본 발명에서 제시하는 입체 영상 패턴을 생성하는 방향별 시차 영상은 3의 배수를 만족한다. 본 발명에서 제시하는 실시예는 12개, 15개 또는 18개이다. If there are at least two parallax images for each direction, stereoscopic images may be expressed. The parallax image for each direction for generating a stereoscopic image pattern according to the present invention satisfies a multiple of three. In the present invention, 12, 15 or 18 examples are provided.
도 11는 방향별 시차 영상이 12개인 경우의 입체 영상 패널(110)을 이용한 입체 영상 구현의 실시예를 도시한다.FIG. 11 illustrates an embodiment of a stereoscopic image using the
상기 입체 영상 패널에 사용된 방향별 시차 영상이 12개인 경우, 수직 방향으로 3라인, 수평 방향으로는 4라인의 서브 픽셀(sub pixel)이 하나의 패턴의 구성단위가 된다. When there are 12 parallax images for each direction used in the stereoscopic image panel, three pixels in the vertical direction and four lines in the horizontal direction constitute a unit of one pattern.
도 10은 방향별 시차 영상이 15개인 경우의 입체 영상 패널(100)을 이용한 입체 영상 구현의 실시예를 도시한다.FIG. 10 illustrates an embodiment of implementing a stereoscopic image using the
상기 입체 영상 패널에 사용된 방향별 시차 영상이 15개인 경우, 수직 방향으로 3라인, 수평 방향으로는 5라인의 서브 픽셀(sub pixel)이 하나의 패턴의 구성단위가 된다. When there are 15 parallax images for each direction used in the stereoscopic image panel, subpixels of 3 lines in the vertical direction and 5 lines in the horizontal direction become a unit of a pattern.
도 12는 방향별 시차 영상이 18개인 경우의 입체 영상 패널(120)을 이용한 입체 영상 구현의 실시예를 도시한다.FIG. 12 illustrates an embodiment of a stereoscopic image using the
상기 입체 영상 패널에 사용된 방향별 시차 영상이 18개인 경우, 수직 방향으로 3라인, 수평 방향으로는 6라인의 서브 픽셀(sub pixel)이 하나의 패턴의 구성단위가 된다.When there are 18 disparity images for each direction used in the 3D image panel, subpixels of 3 lines in the vertical direction and 6 lines in the horizontal direction become a unit of a pattern.
이하는 방향별 시차 영상이 15개인 경우의 입체 영상 패널(100)을 이용한 입체 영상 구현의 실시예로 설명을 하기로 한다.Hereinafter, an exemplary embodiment of a stereoscopic image using the
상기 평행사변형 패턴은 동일한 패턴을 유지하여 수평 및 수직 방향으로 반복되도록 한다. 이때, 상기 입체 영상 패널에 표시되는 소정의 패턴은 수평 방향으로 인접한 구성단위는 연속하여 위치하고, 수직 방향으로 인접한 구성단위는 동일한 방향별 시차 영상을 하나의 서브 픽셀(sub pixel)을 수평으로 이동하여 반복되도록 한다. 즉, 그림 10을 참조하면, 위 아래의 평행사변형 패턴은 동일한 RGB서브 픽셀에 동일한 방향별 시차 영상이 위치하는 것이 아니라, 아래의 서브 픽셀은 하나의 서브 픽셀만큼 이동되어 배치되는 것이다. The parallelogram pattern maintains the same pattern to be repeated in the horizontal and vertical directions. In this case, a predetermined pattern displayed on the stereoscopic image panel is continuously arranged adjacent to each other in the horizontal direction, the structural unit adjacent to the vertical direction by moving one sub-pixel horizontally disparity image by the same direction Let it repeat That is, referring to FIG. 10, in the parallelogram pattern at the top and bottom, the parallax image for each direction is not located at the same RGB subpixel, but the subpixel below is shifted by one subpixel.
상기 입체 영상 패널은 슬릿형의 투과 영역 배열판과 결합하여 입체 영상을 구현하게 된다. The stereoscopic image panel is combined with a slit-shaped transmission region array plate to implement a stereoscopic image.
도 13은 본 발명에 있어서, 방향별 시차 영상이 분리되어 좌안에 보이는 영 상을 도시하고, 도 14는 본 발명에 있어서, 방향별 시차 영상이 분리되어 우안에 보이는 영상을 도시하며, 도 15는 본 발명에 있어서 3D모드에서 관찰자에 보이는 입체 영상의 녹색 화소의 위치를 나타낸다.FIG. 13 illustrates an image in which the parallax image for each direction is separated and shown in the left eye, and FIG. 14 illustrates an image in which the parallax image for each direction is separated and shown in the right eye according to the present invention. In the present invention, the position of the green pixel of the stereoscopic image seen by the viewer in the 3D mode is shown.
도 13 및 도 14를 참조하여 설명하면, 상기 슬릿형의 투과 영역 배열판은 투명 영역(130)과 불투명 영역(140)이 사선으로 교차하여 관측자의 좌안과 우안의 시차 영상이 분리되도록 하여, 입체 영상을 구현하고, 관찰자는 좌안과 우안으로 인식된 영상의 시차에 의하여 입체로 느끼게 된다. Referring to FIGS. 13 and 14, in the slit-shaped transmission region array plate, the
상기 사선은 소정의 각도를 유지하는데, 상기 슬릿형의 투과 영역 배열판의 투명 영역(130)과 불투명 영역(140)이 형성하는 사선과 수평선이 이루는 소정의 각도(Ω)는The diagonal line maintains a predetermined angle, and the predetermined angle Ω formed by the diagonal line and the horizontal line formed by the
이며, Is,
이때, Hp는 수평 방향의 최소 화소(sub pixel) 주기를 의미하며, Vp는 수직 방향의 최소 화소 주기를 의미한다.In this case, Hp means a minimum pixel period in the horizontal direction, and Vp means a minimum pixel period in the vertical direction.
도 15를 참조하면, 3D모드에서 관찰자에 보이는 입체 영상의 녹색 화소의 위치를 볼때, 본 입체 영상의 해상도를 살펴볼 수 있다. 즉, 도 15의 평행 사변형은 단위 해상도를 나타내며, 기본 2D 영상에서의 단위 해상도와 비교할 때 면적이 약 3.3배 크다. 이것은 3D 모드에서 해상도가 가로, 세로 전체적으로 약 1/3.3으로 저하됨을 의미한다. 하지만 이것은 기존의 기울어진 렌티큘라 방식의 1/8.9, 사각형의 투과영역을 가진 방식의 1/8.0에 비하여 각각 2배 이상 해상도가 개선되었음을 알 수 있다. Referring to FIG. 15, when viewing the position of the green pixel of the stereoscopic image seen by the observer in the 3D mode, the resolution of the stereoscopic image may be examined. That is, the parallelogram of FIG. 15 represents unit resolution, and the area is about 3.3 times larger than the unit resolution in the basic 2D image. This means that in 3D mode, the resolution is reduced to about 1 / 3.3 overall horizontally and vertically. However, it can be seen that the resolution is improved by more than twice compared to the conventional slanted
상기 슬릿형의 투과 영역 배열판은 평판 디스플레이 장치의 필터에 형성될 수 있다. 즉, 상기 입체 영상 패널은 평판 디스플레이 패널에 표시하고, 상기 슬릿형의 투과 영역 배열판은 필터(200 또는 300)로 구성하여, 평판 디스플레이 장치에 이용할 수 있다.The slit-shaped transmission region array plate may be formed in the filter of the flat panel display device. That is, the stereoscopic image panel is displayed on the flat panel display panel, and the slit-shaped transmissive region array plate is configured by the
상기 필터는 편광판과 액정 층을 포함하여 구성될 수 있다. 편광판은 단수로 존재할 수도 있고, 두개로 존재할 수도 있다. 즉 편광한 하나와 액정층으로 구성도리 수도 있고, 편광판(210)과 액정층(310)과 편광판으로 구성될 수도 있다. 이는 영상 패널 쪽의 편광판은 필수적 구성 요소가 아니기 때문이다. 영상 패널에 편광판이 있으므로, 이를 사용하는 것이 가능하므로 편광판과 액정층만으로 필터를 구성할 수도 있고, 편광판을 영상 패널 쪽에도 사용한다면 콘트라스트가 개선되는 효과가 있으므로, 편광판과 액정층과 편광판으로 필터를 구성할 수도 있다.The filter may include a polarizer and a liquid crystal layer. The polarizing plate may exist in singular or in two. That is, it may be composed of a polarized one and a liquid crystal layer, or may be composed of a
상기 슬릿형의 투과 영역 배열판은 상기 입체 영상 패널과 일정한 거리(d)를 유지하여야 한다. 이는 투과 영역 배열판이 입체 영상 패널과 접하지 아니함을 의미한다.The slit-shaped transmission region array plate should maintain a constant distance d from the stereoscopic image panel. This means that the transmissive region array plate does not contact the stereoscopic image panel.
상기 슬릿형의 투과 영역 배열판은 상기 입체 영상 패널의 후면에 위치할 수도 있고, 도 19와 같이 입체 영상 패널의 전면에 배치할 수도 있다. The slit-shaped transmission region array plate may be located at the rear of the stereoscopic image panel, or may be disposed in front of the stereoscopic image panel as shown in FIG. 19.
상기 슬릿형의 투과 영역 배열판이 3D모드 전용으로 사용되는 경우(200), 액정층을 이용하지 아니하고, 필름(film), 플라스틱(plastic) 또는 유리(glass) 중 어느 하나의 소자에 상기 사선 패턴을 표시하여 구현할 수 있다.When the slit-shaped transmissive region array plate is used exclusively for 3D mode (200), the diagonal pattern is applied to any one of a film, a plastic, or a glass without using a liquid crystal layer. Can be implemented by marking
도 18a 및 18b를 참조하면, 상기 슬릿형의 투과 영역 배열판은 3D전용이 아니라, 2D/3D로 서로 전환 가능한 필터(300)로 구현될 수 있다. 이는 입체 영상을 시청하고자 하는 경우, 상기 필터를 3D모드로 선택하고, 일반 영상을 시청하고자 하는 경우, 상기 필터를 2D모드로 선택하여, 하나의 디스플레이 장치로 일반 영상과 입체 영상을 표시할 수 있도록 한다. 상기 필터에 사선 패턴이 존재하는 경우, 3차원의 입체 영상을 표시하고, 상기 사선 패턴을 제거하는 경우, 2차원의 영상을 표시하게 된다. 이는 상기 필터에 액정층을 사용함으로써 구현할 수 있다. 액정층을 이용하여 전체를 투명하게 함으로써, 상기 사선 패턴을 제거하게 되는 것이다. Referring to FIGS. 18A and 18B, the slit-shaped transmission region array plate may be implemented as a
본 발명의 설명에서 사용된 방향별 시차 영상의 개수는 설명의 명확함을 위하여 15개의 방향별 시차 영상의 경우에 대하여 설명하였으나, 18개,24개 확정하여 설명될 수 있다. 또한 본 발명에서 제안된 입체 영상 제작 방법은 2D/3D 전환 가능한 필터의 경우뿐 아니라, 3D전용의 3D 모니터 시스템에도 동일하게 적용할 수 있다. The number of parallax images for each direction used in the description of the present invention has been described with respect to 15 direction parallax images for clarity, but 18 and 24 may be determined and explained. In addition, the stereoscopic image production method proposed in the present invention can be applied not only to the case of the 2D / 3D switchable filter, but also to the 3D-only 3D monitor system.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified by those skilled in the art as can be seen from the appended claims, and such modifications are within the scope of the present invention. .
상기에서 설명한 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the stereoscopic image display device according to the present invention described above are as follows.
첫째, 특정한 각도로 기울어진 3D 필터를 사용하여 3D 모드에서 기존 방식에 대비하여, 가로 세로 전체적으로 약 2배 이상의 해상도 향상을 얻을 수 있다.First, by using a 3D filter tilted at a certain angle, a resolution improvement of about 2 times or more can be achieved in comparison with the conventional method in 3D mode.
둘째, 3D 필터를 채용하여 밝기와 해상도 손실 없이 2D의 일반 디스플레이 장치로도 사용할 수 있다.Second, by adopting a 3D filter can be used as a general display device of 2D without loss of brightness and resolution.
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