KR100832642B1

KR100832642B1 - 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치

Info

Publication number: KR100832642B1
Application number: KR1020060110642A
Authority: KR
Inventors: 한규범; 윤상경
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-27
Also published as: KR20080042351A

Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 두개 또는 그 이상의 시점으로부터 촬영된 영상을 각각 버퍼링하여 회절형 광변조기에서 출력하도록 하여 입체 영상을 생성할 수 있도록 하는 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이의 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.

회절형, 광변조기, 입체, 3차원, lenticuler 렌즈

Description

회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치{Display apparatus of stereo-scopic image using the diffraction optical modulator}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 투사계와, 렌티큘러 렌즈를 포함한 광학계의 개념도.

도 3은 렌티큘러 렌즈의 피치와 스캐너의 회전 각속도의 관계를 설명하기 위한 예시도.

도 4은 도 1의 디스플레이 전자계의 구성도.

도 5는 도 4의 좌안 라인 버퍼와 우안 라인 버퍼가 라인 영상 데이터를 출력하는 타이밍을 알려주는 타이밍도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

102 : 디스플레이 광학계 104 : 디스플레이 전자계

106 : 광원계 108 : 조명 렌즈계

110 : 회절형 광변조기 112 : 투사계

116 : 필터계 118 : 스크린

120 : 렌티큘러 렌즈 202 : 영상 입력부

204 : 감마 기준전압 저장부 206 : 영상 보정부

208 : 엘리멘트별 보정 데이터저장부 210 : 영상 데이터/동기신호 출력부

211L : 좌안 라인 영상 버퍼 211R : 우안 라인 영상 버퍼

212 : 상부 전극 전압 범위 조정부 214 : 하부 전극 전압 조정부

216 : 광원 제어부 218 : 스캐닝 제어부

222 : 광변조기 구동회로 224 : 광원 구동회로

226 : 스캐너 구동회로

본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 두개 또는 그 이상의 시점으로부터 촬영된 영상을 각각 버퍼링하여 회절형 광변조기에서 출력하도록 하여 입체 영상을 생성할 수 있도록 하는 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광신호처리는 고속성과 병렬처리 능력, 대용량의 정보처리의 장점을 지니고 있으며, 공간 광변조이론을 이용하여 광변조기 등의 연구가 진행되고 있다. 여기에서, 광변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 그리 고 홀로그램 등의 분야에 사용된다.

일반적으로, 종래 기술에 따른 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이 장치는 광원계, 조명계, 회절형 광변조기, 푸리에 필터계, 투사계, 스크린을 포함하고 있다.

여기에서, 광원계는 복수의 광원으로 이루어져 있으며, 하나의 응용에서 복수의 광원은 순차적으로 점등되도록 할 수 있다. 그리고, 집광부는 미러와 복수의 색선별 미러로 이루어져 있으며, 복수의 광원에서 출사되는 광을 합성하여 하나의 광경로를 가지도록 만든다.

조명계는 집광부를 통과한 광을 선형(line shape)의 평행광으로 변화시켜 회절형 광변조기로 입사시킨다. 그리고, 회절형 광변조기는 입사되는 선형의 평행광을 변조하여 다수의 회절 차수를 가지는 선형의 회절광을 생성하여 출사하게 되는데, 이때 다수의 회절 차수중에서 응용에 사용하기를 원하는 회절차수의 회절광은 스크린에 영상을 생성할 수 있도록 그 광세기가 선형의 각 지점에서 동일하지 않도록 할 수 있다. 즉, 회절형 광변조기에서 생성된 회절광은 선형이며 선형의 회절광은 각 지점에서 서로 다른 광세기를 가질 수 있기 때문에 스크린에 스캐닝될 때 2차원 영상을 생성할 수 있다.

그리고, 회절형 광변조기에서 생성된 회절광은 푸리에 필터계로 입사되는데, 푸리에 필터계는 푸리에 렌즈와 색선별 필터로 구성되어, 회절광을 차수별로 분리하고 분리된 차수의 회절광에서 원하는 차수의 회절광만을 통과시킨다.

투사계는 프로젝션 렌즈, 스캐너로 이루어져 있으며 프로젝션 렌즈는 입사된 회절광을 확대하고 스캐너는 입사된 회절광을 스크린에 투사하여 영상을 생성한다.

한편, 최근에는 입체영상의 구현 욕구가 증대되어 안경을 착용하지 않고 입체 영상을 구현 가능한 기술이 개발되었는바, 무안경식(無眼鏡式) 입체 영상 시스템이란 관람자가 입체 영상을 감상하기 위하여 입체 영상 관람용 안경과 같은 별도의 장치를 필요로 하지 않는 입체 영상 시스템을 말한다. 기존의 무안경식 입체 영상 시스템은 두 눈으로 물체를 관측하는 것과 같은 원리를 이용하는 것으로, 카메라 사이의 간격이 우리 두 눈간의 거리(광각) 만큼 떨어져 있는 짝수 대의 카메라를 이용하여 좌우 눈에 대응하는 피사체의 다른 방향에서 단면을 촬영하고, 이 촬영된 상이 각각의 대응하는 눈에 입사되도록 표시 장치로 표시하는 것이다. 이러한, 무안경식 입체 영상 시스템을 위에서 설명한 회절형 광변조기를 이용하여 입체 영상을 실현한다면 여러 가지 면에서 유용하고 효과적일 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요를 만족시키기 위하여 안출된 것으로서, 두개 또는 그 이상의 시점으로부터 촬영된 영상을 각각 버퍼링하여 회절형 광변조기에서 출력하도록 하여 입체 영상을 생성할 수 있도록 하는 회절형 광변조기를 이용한 디스플레이의 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광을 생성하여 출사하는 광원 계; 상기 광원계에서 출사되는 광을 선형의 평행광으로 변환하는 조명 광학계;상기 조명 광학계에서 출사되는 광원을 변조하여 좌안 라인 영상 정보를 갖는 회절광과 우안 라인 영상 정보를 갖는 회절광을 교대로 생성하여 출사하는 회절형 광변조기;상기 회절형 광변조기에서 출사된 회절광을 스크린에 투사하는 투사계; 상기 회절형 광변조기에서 출사된 좌안 라인 영상 정보가 시청자의 좌안에 결상되도록 하고, 우안 라인 영상 정보가 시청자의 우안에 결상되도록 하는 렌티큘러 렌즈; 및 외부로부터 양안 영상을 입력받아 상기 회절형 광변조기로 좌안 라인 영상 정보와 우안 라인 영상 정보를 교대로 출력하는 디스플레이 전자계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치의 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치는, 디스플레이 광학계(102)와 디스플레이 전자계(104)를 포함한다.

디스플레이 광학계(102)는 광을 생성하여 출사하는 광원계(106)를 포함하며, 광원계(106)는 외부공동표면방출 레이저(VECSEL;Vertical External Cavity Surface Emitting Laser), 수직공진표면발광 레이저(VCSEL;Vertical Cavity Surface Emitting Laser), 발광 다이오드(Light emitting diode, LED), 레이저 다이오드(Laser diode, LD), 고발광 다이오드(SLED; Super Luminescent Diode) 등과 같은 반도체를 사용하여 제작한 광원이 사용가능하다.

광원계(106)는 레이저 조명을 방출하는데, 레이저 조명의 단면은 원형이고, 그 광의 세기 프로파일은 가우시안(Gausian) 분포를 하고 있으며, 일예로 광원계(106)(실제로는 R광원의 레이저, G광원의 레이저, B광원의 레이저로 이루어져 있다)은 R광, G광, B광을 순차적으로 방출하도록 할 수 있다.

또한, 디스플레이 광학계(102)는 광원계(106)로부터 나오는 빛을 회절형 광변조기(110)에 선형(line shape)의 평행광으로 조사하기 위해 조명계(108)를 포함한다.

조명계(108)는 광원계(106)가 방출한 레이저 조명을 선형의 길이가 길고 폭이 좁은 광으로 만든 후에 평행광으로 변환하여 회절형 광변조기(110)상에 입사시킨다.

이러한 조명계(108)는 일예로 볼록렌즈(미도시)로 이루어지거나 볼록렌즈(미도시)와 콜리메이팅 렌즈(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 디스플레이 광학계(102)는 조명계(108)로부터 조사된 선형광을 회절시켜 회절광의 광세기가 조절된 복수의 회절차수의 회절광을 생성하는 회절형 광변조기(110)를 포함한다.

여기에서 회절형 광변조기(110)가 출사하는 회절광은 0차 회절광, ㅁ1차 회절광, ㅁ2차 회절광, ㅁ3차 회절광 등등의 여러 회절차수의 회절광을 포함한다.

그리고, 회절형 광변조기(110)가 출사하는 회절광은 선형(line shape)의 길이가 길고 폭이 좁은 회절광이 된다(이하에서는 이를 라인 영상이라고 한다).

여기에서, 회절형 광변조기(110)는 일예로 상하 이동가능하며 어레이를 형성하고 있는 다수의 상부 반사부와, 상부 반사부의 사이에 위치하며 상부 반사부로부터 일정 거리가 이격되어 있는 다수의 하부 반사부를 포함하여 이루어져 있다. 그리고, 회절형 광변조기(110)는 상부 반사부를 구동하는 구동수단으로 정전기력, 정자기력을 사용할 수 있으며, 일면에 상부 전극층이 형성되어 있고 다른면에 하부 전극층이 형성되어 있어 있는 압전 재료층을 사용할 수 있다.

이러한, 회절형 광변조기(110)가 출사하는 회절광은 하나의 상부 반사부와 그에 대응되는 하부 반사부가 형성하는 회절광이 스크린(118)에 형성되는 영상의 하나의 픽셀에 대응하는 회절광을 생성하도록 할 수 있고, 2개 또는 그 이상의 상부 반사부와 그에 대응되는 하부 반사부가 형성하는 회절광이 스크린(118)에 형성되는 하나의 픽셀에 대응되는 회절광을 형성하도록 할 수 있다.

이때, 회절형 광변조기(110)에서 출사하는 라인 영상은 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상이 교대로 출사된다. 여기에서, 좌안 라인 영상 또는 우안 라인 영상이란 입체 영상을 구현하기 위하여 스크린(118)에 디스플레이 하기를 원하는 영상을 카메라를 이용하여 촬영할 때 짝수대의 카메라를 이용하여 카메라의 사이의 간격이 우리 두 눈간의 거리(광각) 만큼 떨어져 있도록 하여 촬영하게 되는데 이때 좌측 눈에 대응되는 카메라가 촬영한 영상이 좌안 라인 영상에 해당하고, 우측 눈에 대응하는 카메라가 촬영한 영상이 우안 라인 영상에 해당한다. 이처럼, 회절형 광변조기(110)가 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상을 교대로 출사하게 되면, 이후에 렌티큘러(lenticuler) 렌즈(120)를 사용하여 입체 영상을 구현할 수 있다.

다음으로, 디스플레이 광학계(102)는 회절형 광변조기(110)에서 출사된 복수의 회절차수를 갖는 회절광을 스크린(118)을 향하도록 하여 스크린(118)에 스캐닝을 수행하는 투사계(112)를 포함하고 있다.

여기에서, 투사계(112)는 스크린(118)에 스캐닝을 수행하는데 있어 디스플레이 전자계(104)의 제어에 의해 스크린(118)에 디스플레이 되는 영상의 선속을 일정하게 유지하도록 한다.

이러한 투사계(112)는 투사 렌즈와 회절광을 스크린(118)을 향하도록 하는 스캐닝을 수행하는 스캐너로 이루어져 있다.

투사 렌즈는 복수의 볼록 렌즈와 복수의 오목렌즈의 조합으로 이루어져 있으며 회절광의 초점을 스크린(118)에 위치하도록 입사광을 집광하는 역할을 수행한다.

스캐너는 갈바노 스캐너(galvanometer scanner) 또는 폴리곤 미러 스캐너(polygon mirror scanner)일 수 있다. 갈바노 스캐너는 사각형 판자 형태를 가지고 있으며, 일면에 미러가 부착되어 있다. 축을 중심으로 소정 각도 범위 내에서 좌우로 회전을 한다. 폴리곤 미러 스캐너는 다각 기둥 형태를 가지고 있으며, 다각 기둥의 옆면에 미러가 부착되어 있다. 축을 중심으로 일방향으로 회전하며 각 옆면에 부착된 미러가 회전에 의해 입사되는 빛의 반사각을 변화시켜 스크린(118)에 영상을 투사한다.

다음으로, 디스플레이 광학계(102)는 회절형 광변조기(110)에서 출사되는 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상에 대하여 시청자의 좌측 눈과 우측 눈에 교대로 입사되록 하기 위한 렌티귤러 렌즈(120)를 포함하고 있다.

렌티큘러 렌즈(120)의 하나의 렌즈에는 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상의 한 픽셀(pixel)이 대응된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 렌즈로 구성된 렌티큘러 렌즈(120)에서, 하나의 렌즈는 좌측눈에 촛점을 맺는 화상의 픽셀(pixel)과 우측눈에 촛점을 맺는 화상의 픽셀(pixel)이 한 피치를 이루면서, 회절형 광변조기(110)에서 출사되는 좌안 라인 영상으로부터의 화상정보는 좌측눈에 보이게 하고, 회절형 광변조기(110)에서 출사되는 우안 라인 영상으로부터의 화상정보는 우측눈에만 보이게 시청자의 시야범위(visual zone)에서 소정거리의 간격을 가지고 촛점을 맺게 한다. 결과적으로 화상은 입체적으로 보이게 된다.

이러한 렌티큘러 렌즈(120)의 피치(p)와 스캐너의 회전속도(w) 그리고 스캐너의 회전중심에서 렌티큘러 렌즈(120)의 근접 거리(d)간에는 상관 관계가 있는데 도 3이 이를 도시하고 있다.

렌티큘러 렌즈(120)의 피치(p)는 렌즈의 중앙에서 이웃하는 렌즈의 중앙까지의 거리이며, 이러한 피치 p는 스캐너의 회전속도를 w라 하고, 스캐너의 회전중심에서 렌티귤러 렌즈(120)의 근접 거리를 d라 할 때 dw=p의 관계를 가진다.

한편, 디스플레이 광학계(102)는 투사계(112)와 스크린(118) 사이에 위치하여 투사계(112)에서 투사된 여러 차수의 회절광에서 사용하기를 원하는 차수의 회절광을 스크린(118)으로 통과시키는 필터 광학계(116)를 포함하여 이루어져 있다. 필터 광학계(116)의 일예는 슬릿이 사용될 수 있다.

한편, 디스플레이 전자계(104)는 광원계(106), 회절형 광변조기(110), 투사계(112)에 접속된다. 디스플레이 전자계(104)는 광원계(106)에 전원을 제공한다. 그리고, 디스플레이 전자계(104)는 회절형 광변조기(110)의 압전체의 상부 전극층과 하부 전극층에 구동 전압을 제공하여 상부 반사부를 구동시킨다. 이때, 디스플레이 전자계(104)는 회절형 광변조기(110)를 제어하여 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상이 교대로 출사되도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치의 디스플레이 전자계의 구성도이다.

도 4에 도시된 것처럼 디스플레이 전자계는 영상 입력부(202), 감마 기준전압 저장부(204), 영상 보정부(206), 엘리멘트별 보정 데이터 저장부(208), 영상 데이터/동기신호 출력부(210), 좌안 라인 영상 버퍼(211L), 우안 라인 영상 버퍼(211R), 상부 전극 전압 범위 조정부(212), 하부 전극 전압 조정부(214), 광원 제어부(216), 스캐닝 제어부(218), 광변조기 구동회로(222), 광원 구동회로(224), 스캐너 구동회로(226)를 구비하고 있다.

여기에서, 감마 기준전압 저장부(204), 영상 보정부(206), 엘리멘트별 보정 데이터 저장부(208), 상부 전극 전압 범위 조정부(212), 하부 전극 전압 조정부(214), 영상 데이터/동기신호 출력부(210), 좌안 라인 영상 버퍼(211L), 우안 라인 영상 버퍼(211R)은 영상 출력부로 부를 수 있다. 그리고, 상부 전극 전압 범위 조정부(212)와 하부 전극 전압 조정부(214)는 기준전압 출력부로 볼 수 있다.

먼저, 영상 입력부(202)는 외부로부터 영상 데이터를 입력받는데, 동시에 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync)를 입력받으며, 이때 좌안 영상과 우안 영상을 별도로 입력받는다. 이러한, 좌안 영상과 우안 영상은 복수의 카메라를 이용하여 촬영하여 얻을 수도 있고, 컴퓨터를 이용한 영상 처리를 통하여 얻을 수도 있다.

영상 보정부(206)는 횡방향으로 정렬되어 있는 좌앙 영상 이미지 데이터와 우안 영상 이미지 데이터를 종방향으로 변환하는 데이터 트랜스포즈(또는 영상 피봇팅(pivoting))을 수행하여 횡방향으로 입력된 영상 이미지 데이터를 종방향의 영상 이미지 데이터로 변환하여 출력한다. 이처럼 영상 보정부(206)에서 데이터 트랜스포즈가 필요한 이유는 회절형 광변조기(110)에서 출사하는 주사선은 복수의 픽셀(일예로 입력되는 영상 데이터가 480*640인 경우에 480개의 픽셀)에 대응되는 스캐닝 회절 점광이 세로로 배열되어 있어 가로 방향으로 스캔하여 디스플레이 하도록 되어있기 때문이다.

한편, 감마 기준 전압 저장부(204)에는 상부 전극(감마) 기준전압과 하부 전극(감마) 기준전압이 저장되어 있는데, 여기에서 상부 전극(감마) 기준전압이란 회절형 광변조기(110)의 광변조기 구동회로(222)가 엘리멘트별로 영상 데이터의 계조도에 따른 인가 전압을 출력할 때 참조하는 상부 전극 기준전압을 의미하며, 하부 전극 기준전압이라 회절형 광변조기(110)의 하부 전극에 인가되는 전압을 말한다.

이러한 감마 기준 전압 저장부(204)에 상부 전극 기준전압과 하부 전극 기준전압을 저장하여 회절형 광변조기(110)의 광변조기 구동회로(222)가 계조도에 따른 인가전압을 출력할 때 참조하도록 할 필요가 있는 이유는 회절형 광변조기(110)에서 출사되는 회절광의 광세기가 인가되는 전압의 전압레벨에 따라 선형적으로 변하지 않고 비선형적으로 변하는 감마특성이 나타내기 때문이다.

이와 같은 상황에서 광변조기 구동회로(222)는 영상 데이터/동기신호 출력부(210)에서 영상 데이터의 계조도가 입력되면 이에 매칭되는 상부 전극 전압을 얻기 위하여 상부 전극 전압 범위 조정부(212)를 통하여 제공되는 상부 전극 기준전압을 참조하여 해당 계조도에 대응되는 상부 전극 전압을 얻는다. 이때, 상부 전극 전압 범위 조정부(212)는 감마 기준전압 저장부(204)에 저장되어 있는 상부 전극 기준전압을 읽어와서 읽어온 상부 전극 기준전압을 광변조기 구동회로(222)로 출력한다. 그리고, 이와 동시에 회절형 광변조기(110)에는 하부전극 전압 조정부(214)로부터 하부 전극 전압이 제공되고 있다. 즉, 하부 전극 전압 조정부(214)는 감마 기준 전압 저장부(204)에 저장된 하부 전극 기준 전압을 읽어와서 회절형 광변조기(110)의 하부 전극에 제공한다.

이에 따라, 회절형 광변조기(110)는 광변조기 구동회로(222)에서 제공되는 상부 전극 전압과 하부 전극 전압 조정부(214)에서 제공되는 하부 전극 전압에 의해 구동되어 입사되는 입사광을 변조하여 회절광을 형성한다.

한편, 엘리멘트별 보정 데이터 산출부(208)에 저장된 엘리멘트별 보정 데이터는 영상 보정부(206)가 영상 입력부(202)에서 입력되는 영상 데이터를 보정하여 보정된 출력 영상 데이터를 생성하기 위하여 참조하는 것으로 테이블로 작성될 수 있다.

그리고, 영상 데이터/동기 신호 출력부(210)는 영상 보정부(206)에서 출력하는 좌안 영상과 우안 영상을 입력받아 좌안 영상을 소정의 복수개의 라인 영상 단위로 좌안 라인 영상 버퍼(211L)로 출력하고, 우안 영상의 소정의 복수개의 라인 영상 단위로 우안 라인 영상 버퍼(211R)로 출력한다.

또한, 영상 데이터/동기 신호 출력부(210)는 영상 보정부(206)로부터 입력받은 수직 동기 신호와 수평 동기 신호를 입력받아 출력한다.

그리고, 좌안 라인 영상 버퍼(211L)와 우안 라인 영상 버퍼(211R)는 각각 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상을 저장하고 있다가 서로 교대로 광변조기 구동회로(222)로 라인 단위로 라인 영상을 출력한다.

이때, 좌안 라인 영상 버퍼(211L) 또는 우안 라인 영상 버퍼(211R)가 광변조기 구동회로(222)로 라인 영상을 출력하는 타이밍이 도 5에 도시되어 있다.

좌안 라인 영상 버퍼(211L) 또는 우안 라인 영상 버퍼(211R)가 광변조기 구동회로(222)로 좌안 라인 영상 데이터 또는 우안 라인 영상 데이터를 출력하는 타이밍은 도 5에 도시된 바와 같이 프레임 동기신호와 라인 동기신호에 따라 결정된다.

여기에서, 프레임 동기 신호는 하나의 프레임이 화면에 디스플레이되는 시간의 간격을 알려주는 것으로 프레임 주기마다 입력된다.

그리고, 라인 동기신호는 하나의 라인 영상이 화면에 디스플레이되는 시간의 간격을 알려주는 것으로 라인 주기마다 입력된다.

좌안 라인 영상 버퍼(211L) 또는 우안 라인 영상 버퍼(211R)는 프레임 동기 신호가 입력되고 라인 동기신호가 입력되면 좌안 라인 영상 또는 우안 라인 영상을 출력하게 되는데 정해진 순서에 따라 두개의 라인 동기 신호가 입력될 때마다 하나의 라인 영상 데이터를 하나의 라인 주기동안에 광변조기 구동회로(222)로 제공한다. 즉, 일예로 좌안 라인 영상 버퍼(211L)가 프레임 동기 신호가 입력된후 첫번째 라인 동기신호가 입력될 때 좌안 라인 영상 데이터를 출력하였다면, 이후에 우안 라인 영상 버퍼(211R)는 두번째 라인 동기 신호가 입력될 때 우안 라인 영상 데이터를 출력하며 이때 좌안 라인 영상 버퍼(211L)는 좌안 라인 영상 데이터를 출력하지 않는다. 그리고, 이후에 좌안 라인 영상 버퍼(211L)는 세번째 라인 동기 신호가 입력될 때 좌안 라인 영상 데이터를 출력하고 이때 우안 라인 영상 버퍼(211R)는 우안 라인 영상 데이터를 출력하지 않는다. 이와 같은 방식으로 좌안 라인 영상 버퍼(211L)와 우안 라인 영상 버퍼(211R)가 교대로 좌안 라인 영상 데이터와 우안 라인 영상 데이터를 출력한다.

한편, 광원 제어부(216)는 영상 데이터/동기신호 출력부(210)로부터 수직 동기신호와 수평 동기신호가 입력되면 그에 따라 구동회로(224)를 제어하여 광원 구동회로(224)가 광원을 스위칭하도록 한다.

한편, 스캐닝 제어부(218)는 영상 데이터/동기신호 출력부(210)로부터 수직 동기신호와 수평 동기신호가 입력되면 그에 따라 스캐너 구동회로(226)를 제어하여 스캐너 구동회로(226)가 투영 및 스캐닝 광학부(155)의 스캐너(미도시)를 구동하도록 한다.

그리고, 광변조기 구동회로(222)는 좌안 라인 영상 버퍼(211L)과 우안 라인 영상 버퍼(211R)로부터 교대로 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상이 출력되면 출력된 영상에 따라 회절형 광변조기(110)을 제어하여 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상을 교대로 생성하도록 한다.

이렇게 생성된 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상은 도 1의 스크린(118)의 이후에 있는 렌티큘러 렌즈(120)를 통하여 시청자의 좌측 눈과 우측눈에 교대로 투사되어 입체 영상을 생성하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 회절형 광변조기를 이용하여 입체 영상을 생성하기 때문에 고화질의 입체 영상을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 회절형 광변조기를 이용하여 입체 영상을 생성하기 때문에 양차 시차뿐 아니라 운동 시차로 제공되는 효과가 있다.

Claims

광을 생성하여 출사하는 광원계;

상기 광원계에서 출사되는 광을 선형의 평행광으로 변환하는 조명 광학계;

상기 조명 광학계에서 출사되는 광원을 변조하여 좌안 라인 영상 정보를 갖는 회절광과 우안 라인 영상 정보를 갖는 회절광을 교대로 생성하여 출사하는 회절형 광변조기;

상기 회절형 광변조기에서 출사된 회절광을 스크린에 투사하는 투사계;

상기 회절형 광변조기에서 출사된 좌안 라인 영상 정보가 시청자의 좌안에 결상되도록 하고, 우안 라인 영상 정보가 시청자의 우안에 결상되도록 하는 렌티큘러 렌즈; 및

외부로부터 양안 영상을 입력받아 상기 회절형 광변조기로 좌안 라인 영상 정보와 우안 라인 영상 정보를 교대로 출력하는 디스플레이 전자계를 포함하여 이루어진 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 렌티귤러 렌즈는, 이중 렌티큘러 렌즈인 것을 특징으로 하는 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스플레이 전자계는,

외부로부터 양안 영상을 입력받는 영상 입력부;

상기 영상 입력부에서 입력받은 영상을 보정하여 출력하는 영상 보정부;

상기 영상 보정부에서 보정된 영상을 출력하는 영상 데이터 출력부;

상기 영상 데이터 출력부에서 입력받은 영상을 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상을 교대로 출력하는 라인 영상 버퍼부; 및

상기 라인 영상 버퍼부에서 교대로 출력하는 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상을 입력받아 상기 회절형 광변조기를 구동하기 위한 구동 전압을 생성하여 출력하는 광변조기 구동회로를 포함하여 이루어진 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 라인 영상 버퍼부는,

상기 영상 데이터 출력부로부터 좌안 라인 영상을 입력받아 일시 저장한 후에 출력하는 좌안 라인 영상 버퍼; 및

상기 영상 데이터 출력부로부터 우안 라인 영상을 입력받아 일시 저장한 후에 출력하는 우안 라인 영상 버퍼를 포함하여 이루어진 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스플레이 전자계가 입력받은 양안 영상은 복수의 카메라를 사용하여 촬영된 양안 영상인 것을 특징으로 하는 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스플레이 전자계가 입력받은 양안 영상은 영상 처리를 통하여 형성된 양안 영상인 것을 특징으로 하는 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회절형 광변조기에 의해 생성되고 상기 투사계에 의해 투사되는 좌안 라인 영상과 우안 라인 영상은 상기 렌티큘러 렌즈의 피치와 연동되어 있는 것을 특징으로 하는 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 투사계의 회전중심에서 상기 렌티큘러 렌즈의 근접거리를 d라 하고, 상기 투사계의 회전 각속도를 w라하면, 상기 렌티큘러 렌즈의 피치 p는 p=dw인 것을 특징으로 하는 회절형 광변조기를 이용한 입체 영상 표시 장치.