KR100910393B1 - 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치 - Google Patents

넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

프레넬 렌즈를 이용한 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치가 제시된다. 본 발명의 일측면에 따르면, 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서, 영상원을 제공하기 위한 영상원 제공부; 상기 영상원 제공부로부터 입사된 상기 영상원을 굴절 및 투과하는 제1 프레넬 렌즈; 및 상기 제1 프레넬 렌즈에 의해 투과된 영상원을 굴절 및 투과시켜서 입체 영상을 생성하는 제2 프레넬 렌즈를 포함하되, 상기 제1 프레넬 렌즈 및 상기 제2 프레넬 렌즈 중 어느 하나 이상은 곡면 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치가 제공된다. 본 발명은 입체영상 표시영역의 최대화와 넓은 시야각 범위를 가지며 좌우 경계면에도 영상의 왜곡 없이 입체영상을 구현할 수 있는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
실감 영상, 3차원 입체영상, 평면 프레넬 렌즈, 곡면 프레넬 렌즈

Description

넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치{The real image display device with wide viewing angle}
본 발명은 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히, 프레넬 렌즈를 이용한 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 3차원 입체영상 디스플레이 기술은 2차원 영상에 일정한 깊이(depth) 정보를 부가하고, 이 깊이 정보를 이용하여 관찰자가 3차원의 생동감 및 현실감을 느낄 수 있게 하는 기술이다. 이러한 3차원 입체영상 디스플레이 기술은 최근 다양한 분야에 적용되고 있으며, 특히 교육, 의료, 군사, 특수목적 분야 등에 다양하게 적용되고 있다. 이러한 기술들에 따른 종래 기술의 일반적인 입체영상 디스플레이 장치는 지금까지 다양한 형태와 방법으로 여러 가지 방식들이 제안되고 있다. 현재까지 이러한 기술의 대부분은 사람의 양안시차(binocular disparity) 원리를 이용하여 입체영상을 표시하고 있다. 이러한 구현방법에 따르면, 좌안과 우안에 비치는 상이 서로 다르기 때문에, 이를 바라보는 사람은 좌우 양안에 의한 시차의 지각을 통하여 입체감을 얻을 수 있고 그에 따른 돌출감을 얻을 수 있다.
이러한 좌, 우 영상을 분리하는 방식에 따르는 종래의 대표적인 형태는 크게 안경 방식과 무안경 방식으로 나누어진다. 먼저 안경 방식에는 애널그리프(anaglyph) 방식, 편광안경 방식, 액정셔터방식 등이 있고, 무안경 방식에는 렌티큘러 쉬트 (lenticular sheet) 방식, 패럴렉스 배리어(parallax barrier) 방식 및 광학판 방식 등이 있다.
이러한 종래 기술 중 편광안경 방식은 가장 안정되고 오래된 3차원 디스플레이 방식으로 입체영화, 입체 모니터 등에 가장 널리 사용되고 있다. 하지만 편광안경 방식은 입체영상용 특수 안경을 착용해야 하는 불편함과 특수안경에 의한 눈의 피로감을 증대하는 문제점을 갖고 있다.
또한 종래의 기술에 따른 무안경 방식 중 렌티큘러 쉬트 방식과 패럴렉스 배리어 방식은 휘도의 낮은 특성과 저해상도의 영상으로 시청자의 관찰지점이 고정되어 있으며, 낮은 깊이감과 지속적인 관찰시 두통이나 어지러움을 유발하는 큰 단점을 갖고 있다.
이외에도 완전 입체 방식으로 홀로그램 및 체적형 3차원 디스플레이 방식이 있다. 이러한 방식은 공간상에 자유로운 입체영상을 구현 할 수 있지만, 고가의 레이저 및 정밀한 광학적 부품 구성을 통하여 현재까지 정지 영상만이 가능하며 실시간 고화질의 입체영상을 제공하지 못하는 단점을 갖고 있다.
현재, 무안경 방식 중에서 이러한 문제점에 대한 해결방법으로 반사경, 일반 광학 렌즈 및 오목거울 등을 이용하여 보다 저렴한 비용으로 실시간 입체영상 구현이 가능한 방식들이 제안되고 있다. 하지만 이러한 방식은 오목 거울의 제조상 어 려움과 표시화면의 대형화시 높은 제작비용의 발생으로 경제적으로 많은 문제점을 갖고 있다. 특히 대화면의 입체영상을 얻기 위해서는 전체적으로 매우 넓은 공간의 폭을 형성해야 하는 문제점을 안고 있으며, 대형 오목 거울의 제작이 어려워 제품의 활용성 및 상품성에서 큰 걸림돌이 되고 있다.
이러한 오목거울 등을 이용한 방식 이외에 프레넬 렌즈를 이용한 방식들이 오래 전부터 다양한 방식으로 제안되었다. 미국특허 제3,537,771호(1970, 11. 3 공고)에서는 두 개의 프레넬 렌즈를 이용하여 입체영상의 효과를 얻을 수 있는 발명이 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 제5,782,547호 (1998. 7. 21. 공고)에서는 하나 또는 2개 이상의 프레넬 렌즈와 반사경 등을 이용하여 다양한 형태로 입체영상을 만들어 낼 수 있는 발명이 개시되어 있다. 그러나 상기 기술들은 하나의 목적 영상물만을 표현하여 화면대비 사용영역의 낮은 비율을 갖고 있으며, 또한 대화면의 입체화면을 얻기 위해서는, 커다란 투과형 반사경과 대화면의 영상원을 2개 이상 형성하여야 하므로 제작비용의 상승과 더불어 디스플레이 장치의 공간상 커다란 부피를 형성해야 하는 단점을 안고 있다.
특히, 2개의 프레넬 렌즈를 이용하여 대화면의 입체영상을 구현한 미국 특허 제 6,055,100호(2000. 4. 25. 공고)에 기재된 발명에 따르면, 액정 프로젝터에 의한 대형화된 넓은 시야각을 갖는 입체영상을 얻을 수 있다. 그러나 이렇게 생성된 입체영상은 단지 중심부분에서 최대 10도~20도 이내의 좁은 시야각에서만 왜곡현상이 없으며, 이를 벗어나는 시야각에서는 심각한 이미지 왜곡현상이 발생한다. 즉, 중앙에서 일정한 깊이감을 갖는 입체영상은 좌우 임계각에서 영상이 스크린 면의 뒤쪽 방향으로 작아지면서 들어가 보이는 영상왜곡이 발생하는 문제점이 있다.
이처럼 종래기술에 따라 입체영상 구현의 문제점은 스크린의 중심 부분인 10도~20도의 영역을 제외한 나머지 부분에서는 심각한 왜곡현상으로 인하여 완벽한 입체영상을 시청하기 어렵고, 대화면의 입체영상 제공을 위한 다양한 활용에 많은 제한이 갖는 문제점으로 효과적인 3차원 입체영상의 구현에 많은 제한이 있다. 또한 미국 특허 제 6,809,891 B1(2004, 10,26. 공고)에 기재된 발명은 3개의 평면 프레넬 렌즈를 이용하여 입체영상을 표시하고자 하였으나, 역시 평면 프레넬 렌즈가 갖는 이미지 왜곡의 형태로 인하여 중심부근을 제외한 영역에서 상기와 같은 표현 및 활용의 한계를 갖는 단점이 있다.
이 외에 미국 특허 제6,375,326호(2002. 4. 23. 공고)에 기재된 발명은 하나의 프레넬 렌즈와 반사경을 통하여 2개의 프레넬 렌즈를 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 역시 대화면의 입체영상을 얻기 위하여 장치의 대형화시 투영하고자 하는 3차원 입체영상의 화면에 비례하여 상하 폭과 앞뒤 폭이 많은 공간을 형성해야 하는 문제점과 반사경에 의해 입체영상의 투영거리가 짧아져 깊이감이 저하되는 단점을 안고 있다
도 1을 참조하여 종래 기술에 따라 두 개의 평면 프레넬 렌즈를 이용하여 입체 영상을 생성하는 원리와 문제점을 상세 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 의한 3차원 입체영상 표시방법이다. 하나의 평면 프레넬 렌즈는 일정한 초점 거리 f를 갖고 있으며, 입력 영상원을 입사하기 위한 제1 프레 넬 렌즈(115)와 입체 영상을 출사하기 위한 제2 프레넬 렌즈(120)로 구성 된다. 영상원 제공부(110)의 중심에서 제1 프레넬 렌즈(115) 사이의 거리(d1) 및 제1 프레넬 렌즈(115)와 제 2 프레넬 렌즈(120) 사이의 거리 차이(d2)에 대응하여 입력 영상원에 대해 확대 및 축소된 형태로 서로 다른 깊이감을 갖는 입체영상을 제 2 프레넬 렌즈(120)로부터 d3만큼 이격된 위치에 생성 시킬 수 있다.
도 1과 같이 제 1의 프레넬 렌즈(115)와 제 2의 프레넬 렌즈(120)의 결합을 통하여 영상원 제공부(110)으로부터 일정 거리 d1의 위치에 따라 d3 위치의 허공상에 입체영상이 생성되며, 관찰자는 이를 일정 범위내인 θ1영역에서 관찰 할 수 있다. 이때 제 1의 프레넬 렌즈(115)와 제 2의 프레넬 렌즈(120)간의 거리인 d2는 입체영상의 왜곡이나 수차가 발생하지 않는 범위를 유지한다.
이때 각각 제 1 프레넬 렌즈(115)의 초점거리(f1)과 제 2 프레넬 렌즈(120)의 초점거리(f2)를 갖는 2개의 프레넬 렌즈(115, 120)가 일정한 거리 내 연속 배열 시, 전체적으로 2개의 프레넬 렌즈(115, 120)는 초점거리 f3(127)를 형성한다. 여기서, f3는 이중 프레넬 렌즈에 의해 형성된 초점거리이다.
이처럼 2개의 프레넬 렌즈(115, 120)를 이용하여 2차원의 영상원을 투영시 영상이 형성되는 출력영상초점면(125)은 2개의 프레넬 렌즈(115, 120)가 갖는 일정한 초점거리(127)에서 안쪽으로 반구면 형태로 형성된다. 하지만 관찰자 방향에서 바라볼 때 눈이 인식하는 입체영상 출력영역은 2개의 프레넬 렌즈(115, 120) 배열에 의해 형성된 초점거리(127)를 지나 형성된 일정한 개구율(aperture)을 갖는 시야각 θ1의 범위 내이다. 이 범위 내에서 관찰자는 실제 출력영상초점면(125)에 형 성된 이미지와 동일한 이미지를 인식할 수 있다. 이때 생성된 입체영상은 마치 허공의 공간상에 떠있는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는 상술한 바를 더 자세히 설명한다. 도1의 영상원 제공부(110)로부터 투영되는 선을 따라 2차원 영상은 제1 프레넬 렌즈(115) 방향으로 투영된다. 이때 제1 프레넬 렌즈(115)와 제2 프레넬 렌즈(120)는 하나의 단일 형태의 렌즈처럼 작용한다. 출력영상초점면(125)은 2개의 프레넬 렌즈(115, 120)의 초점(127) 영역 범위내에 위치한다. 도 1에서 입체영상을 얻기 위해서는 영상원 제공부(110)에서 투영된 스크린 상의 이미지와 제1프레넬 렌즈(115)와는 일정한 간격의 거리(d1)를 유지해야만 원하는 입체영상을 출력영상초점면(125)에서 얻을 수 있다. 또한 이중 프레넬 렌즈 구조에 의해 형성되는 입체영상은 제1 프레넬 렌즈(115)와 제2 프레넬 렌즈(120)의 그루브(groove)방향의 배열에 따라 서로 다른 형태의 출력영상초점면(125)을 형성한다. 이는 프레넬 렌즈의 그루브 면에서 광이 입사하는 각도의 차이에 따라 서로 다른 굴절각도로 광이 굴절되어 발생되기 때문이다.
이렇게 형성된 반구면 형태의 출력영상초점면(125)은 제 2 프레넬 렌즈(120)의 전체 화면 크기에 대하여 약 1/4정도의 중심 영역에서만 형성되는 문제점과 출력영상초점면(125)의 중심에서 외곽으로 갈수록 입체영상의 이미지가 작아지면서 왜곡되는 문제점이 발생한다.
또한 프레넬 렌즈들(115, 120)의 그루브 방향이 서로 마주보는 경우 생성되는 반구면 형태의 출력영상초점면(125)은 입력 영상원의 화면 테두리선이 뚜렷한 원형형태의 구형 경계면(도 2의 225)을 갖는 입체 영상원이 스크린(도 2의 210) 위에 형성된다. 따라서 전체 스크린(도 2의 210) 면적에 대하여, 형성되는 입체영상의 표시 영역은 중심부근의 구형 경계면(225) 안에서만 표현되며, 입체영상에 대하여 배경 역할을 하는 전체 스크린(210)의 평면 면적에 비하여 작은 영역에서만 표시되므로 입체영상의 생성시 전체적으로 깊이감을 현저히 저하시키는 단점이 있다. 또한, 입체영상의 구면화 형성을 통하여 나타남으로 화면의 좌우 시청거리에서 관찰시 영상의 왜곡현상이 발생하는 문제점이 있다.
도 2는 종래기술에 따라 형성된 입체 영상원의 형태와 시야각을 도시한 도면이다.
도 2와 같이 평면 프레넬 렌즈를 이용하여 입체영상 생성시, 화면상에 나타나는 스크린의 형태는 구형 경계면(225)이 생성된다. 이때, 관찰자는 구형 경계면(225) 안에서만 입체영상을 관찰 할 수 있다.
도 2에서 관찰자(240a, 240b, 240c) 중 중심 영역에 위치한 관찰자(240a)는 어느 정도 깊이감 있는 입체 영상(230a)을 느낄 수 있다. 하지만 관찰자(240b, 240c)는 관찰자(240a)가 보는 영상(230a)에 비해 작고 왜곡된 형태의 영상(230b, 230c)을 보며, 이러한 영상(230b, 230c)은 깊이감을 상실하여 스크린(210) 면으로 들어가는 형태가 된다. 따라서 관찰자의 위치 변화에 따라 입체 영상이 왜곡된다. 또한 낮은 시야각으로 인하여 다수의 관찰자가 동시에 관찰하기 어려우며, 지정된 영역 내에서만 관찰해야 하는 불편함이 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 관찰자(240a, 240b, 240c)의 위치 변화에 따라서 입체영상의 입체감이 달라진다. 따라서 중심 영역을 기준으로 좌우 영상 표시 범위(시야각)가 매우 작아서 입체 영상을 표현하는 경우 전체 스크린(210) 영역 중 중심 영역만이 사용된다. 따라서 종래기술은 입체영상의 시야각과 표현 범위의 한계를 갖기 때문에 다양한 분야에 적용 및 응용되지 못하는 문제점이 있다.
이처럼 종래기술에 따라 형성된 반구면 형태의 출력영상초점면(125)은 입력 영상원의 2차원 평면이미지가 반구면 형태로 표현됨에 따라 영상원의 중심에서 외각 방향으로 갈수록 심각한 왜곡 형상을 발생하여 좁은 시야각을 갖는 문제점을 안고 있다. 또한 종래의 기술방식으로 구현 시, 전체 스크린 화면의 영역에 대하여 약 1/4 영역만을 사용하여 입체영상을 표시하기 때문에 영상표현에 한계를 가지며, 입체영상의 표현 경계면에서 입체영상의 왜곡 현상이 발생하여 매우 좁은 시야각 범위를 갖는 문제점을 안고 있다.
본 발명은 입체영상 표시영역의 최대화와 넓은 시야각 범위를 가지며 좌우 경계면에도 영상의 왜곡 없이 입체영상을 구현할 수 있는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 종래기술에 의한 구현시, 좁은 시야각 범위로 인하여 다수의 관찰자가 동시에 입체영상을 시청하기 어려운 문제점을 해결하기 위하여 시야각 영역을 최대화하여 90~100도 이상의 넓은 시야각 범위를 형성하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 입체영상의 좌우 임계각에서의 발생하는 입체영상의 낮은 깊이감과 왜곡현상에 대하여 중심의 입체영상과 동일한 깊이감을 갖고 좌우 임계각에서도 왜곡이 없는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 2차원 영상의 이미지를 허공상의 일정위치에 왜곡 없이 일정한 깊이감을 갖는 동시에 넓은 범위에서 시청이 가능한 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 일반 평면 프레넬 렌즈를 이용하여, 저렴한 제작비용으로 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
그 외의 다른 본 발명의 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시 예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일측면에 따르면, 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서, 영상원을 제공하기 위한 영상원 제공부; 상기 영상원 제공부로부터 입사된 상기 영상원을 굴절 및 투과하는 제1 프레넬 렌즈; 및 상기 제1 프레넬 렌즈에 의해 투과된 영상원을 굴절 및 투과시켜서 입체 영상을 생성하는 제2 프레넬 렌즈를 포함하되, 상기 제1 프레넬 렌즈 및 상기 제2 프레넬 렌즈 중 어느 하나 이상은 곡면 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치가 제공된다.
여기서, 상기 제1 프레넬 렌즈는 곡면 프레넬 렌즈이며, 상기 제2 프레넬 렌즈는 평면 프레넬 렌즈일 수 있다.
여기서, 상기 제1 프레넬 렌즈의 초점거리는 상기 제2 프레넬 렌즈의 초점거리보다 크거나 수 있다.
여기서, 상기 제1 프레넬 렌즈의 초점거리는 상기 제2 프레넬 렌즈의 초점거리보다 작을 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치는 상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제2 프레넬 렌즈 사이에 위치하고, 상기 제1 프레넬 렌즈를 투과한 영상원을 굴절 및 투과하는 제3 프레넬 렌즈를 더 포함하되, 상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제3 프레넬 렌즈는 곡면 프레넬 렌즈이며, 서로 다른 방향으로 휘어져 있고, 상기 제1 프레넬 렌즈의 그루브는 상기 영상원 제공부를 마주보는 방향에 형성되어 있으며, 상기 제3 프레넬 렌즈의 그루브는 상기 제2 프레 넬 렌즈를 마주보는 방향에 형성되어 있으며, 상기 제2 프레넬 렌즈는 평면 프레넬 렌즈일 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치는 상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제2 프레넬 렌즈 사이에 위치하고, 상기 제1 프레넬 렌즈를 투과한 영상원을 굴절 및 투과하는 제3 프레넬 렌즈를 더 포함하되, 상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제3 프레넬 렌즈는 평면 프레넬 렌즈이며, 상기 제1 프레넬 렌즈의 그루브와 상기 제3 프레넬 렌즈의 그루브는 서로 마주보거나 반대 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2 프레넬 렌즈는 곡면 프레넬 렌즈일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 양면에 그루브가 형성된 프레넬 렌즈에 있어서, 입사된 광을 굴절 및 투과하는 곡면형 프레넬 렌즈면; 및 상기 곡면형 프레넬 렌즈면을 투과하는 광을 굴절 및 투과하며, 상기 곡면형 프레넬 렌즈면의 초점거리보다 작은 초점거리를 가지는 평면형 프레넬 렌즈면을 포함하는 프레넬 렌즈를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서, 영상원을 제공하기 위한 영상원 제공부; 입사된 광을 굴절 및 투과하는 곡면형 프레넬 렌즈면과 상기 곡면형 프레넬 렌즈면을 투과하는 광을 굴절 및 투과하며, 상기 곡면형 프레넬 렌즈면의 초점거리보다 작은 초점거리를 가지는 평면형 프레넬 렌즈면이 양면에 형성된 프레넬 렌즈를 포함하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 영상원 제공부는 주요 영상을 제공하기 위한 주요 영상원 제공부; 및 상기 주요 영상의 배경이 되는 배경 영상을 제공하기 위한 배경 영상원 제공부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 영상원 제공부는 상기 주요 영상은 반사하고, 상기 배경 영상은 투과하는 반투과경을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 영상원 제공부는 CRT, LCD, PDP, LED, OLED, DLP 프로젝터 및 플렉서블 디스플레이 중 어느 하나의 디스플레이일 수 있다.
여기서, 상기 프레넬 렌즈면의 표면에 안티글레어(anti-glare), AR편광 필름 및 표면 반사방지 마스크 중 어느 하나가 도포될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체영상 디스플레이 장치는 곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈의 이중 결합구조를 이용하여 종래 기술에서 입체영상을 표현 할 수 있는 영역을 스크린의 전체 면으로 확대하며, 이때 발생하는 기존 기술의 입체영상 표시 경계면에서의 왜곡 영상 이미지를 보완 할 수 있다. 즉, 종래기술에서 왜곡이 없는 입체 영상의 표현영역인 화면의 중심에서 좌우 시야각인 10도~20도를 최대 90~100도 이상까지 확대 할 수 있으며, 기존의 표현 영역의 한계를 극복하여 스크린 영역의 전체 화면으로 다양한 형태의 입체영상 이미지를 표현 할 수 있다. 따라서 입체영상의 표현시 왜곡 없이 스크린 전체의 영역을 이용 하는 대화면의 표시와 좌우 임계각에서 동일한 입체감과 관찰자에게 보다 넓은 시야각을 제공하는 3차원 입체영상을 구현할 수 있는 효과가 있다.
곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈의 조합은 종래 평면 프레넬 렌즈의 이중구조에서 발생하는 색수차 및 코마(coma)와 경계면에서의 이미지 왜곡현상을 보상하거나 제거하는 효과가 있다. 종래 기술에 따르면, 일반적인 하나의 프레넬 렌즈가 사용되는 경우, 입력 영상 즉 파장이 서로 다른 R,G,B의 삼색으로 간략히 볼 때, 프레넬 렌즈를 통과하면서 렌즈의 굴절률 차이로 투과 후 R,G,B의 나타나는 위치가 서로 다른 위치에 생성되어 색수차(색이 번져 보이는 현상)가 발생한다. 또한, 렌즈의 광축을 중심으로 광이 비스듬하게 입사될 때 코마 현상(중심이 흐릿한 영상을 가지며, 끝부분에 꼬리처럼 얇은 번져 보이는 현상)이 발생한다. 하지만 본 발명의 실시예에 따른 곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈를 포함한 이중 프레넬 렌즈를 사용하는 경우 이러한 색수차 현상과 코마가 감소하게 된다. 이는 입력되는 영상원의 색이 곡면 프레넬 렌즈를 통과하면서 형성된 입체 영상면 상에서 R,G,B색상의 이미지들은 상호간의 투영 거리차이를 감소시키고, 종래의 반구면 형태의 입체 영상면에 대하여 평면형태의 입체 영상면을 형성하여 코마가 감소하게 된다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 관찰자가 다각도에서 관찰시 이미지 왜곡이나 깊이감의 변화가 없는 동일한 형태의 입체영상을 관찰할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 색수차나 이미지의 왜곡 없이 입체영상의 확대 축소가 용이하다.
또한, 본 발명은 곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈에 의해 제품 구현시 저가의 대량 생산이 가능한 프레넬 렌즈를 이용하며, 특히 곡면 프레넬 렌즈의 제 작은 일반적으로 프레넬 렌즈의 제작에 사용되는 PPMA나 플라스틱 또는 아크릴 계열과 같이 구부리기 쉬운 재질이며, 일반적인 평면 프레넬 렌즈(flexible fresnel lens)에 외부의 일정한 물리적 힘을 줌으로 쉽게 곡면 프레넬 렌즈를 구성 할 수 있는 장점이 있다. 이렇게 구성된 이중 프레넬 렌즈 구조는 저가격으로 대화면의 입체영상을 구현 할 수 있으며, 대량생산이 용이하여 전체적으로 낮은 가격의 제품 구성이 가능하다. 이외에도 하나의 반사경만을 이용하여 영상원과 이중 프레넬 렌즈 구조사이 일정 거리의 간격을 공간상 최소화 하여 전체적으로 좁은 공간상 폭을 갖는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 효과도 있다.
본 발명에 따른 3차원 입체영상 디스플레이 장치는 3차원 TV, 자동차용 네비게이션, 실내외 대형 광고 및 전시장, 이벤트장, 테마파크장, 의료영상, 게임 등에 다양하게 응용 및 활용 가능한 장점을 제공할 수 있는 효과도 있다. 또한 다양한 형태의 무인단말기 및 각종 자동화기기 등의 형태로 기존 기기에 탑재 가능하다. 또한 다양한 센서기술과 접목을 통하여 보다 인터렉티브한 실감 3차원 입체영상을 동시에 제공 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것 으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 측면도이다. 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체영상 디스플레이 장치는 영상원을 제공하기 위한 영상원 제공부(310), 영상원 제공부(310)에 의하여 입사된 영상원을 왜곡 없는 입체영상으로 생성하고 시야각을 확대하기 위한 곡면 프레넬 렌즈(curved Fresnel lens)(315), 곡면 프레넬 렌즈(315)에 의하여 굴절 및 확대된 영상을 일정한 공간상 위치에 형성하기 위해 굴절 및 집광하여 초점면에 입체 영상을 형성하기 위한 평면 프레넬 렌즈(curved Fresnel lens)(320)를 포함할 수 있다.
영상원 제공부(310)는 CRT, LCD, PDP, LED, OLED, DLP프로젝터 및 플렉서블 디스플레이와 같은 디스플레이가 될 수 있다. 또한, 영상원 제공부(310)는 실물이 될 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 제시하는 프레넬 렌즈를 통해 입체영상을 생성할 수 있다면, 디스플레이 장치 또는 실물은 영상원 제공부(310)가 될 수 있다.
여기서, 상기 곡면 프레넬 렌즈는 일정한 곡률을 갖는 곡면 프레넬 렌즈이고, 이러한 곡면 프레넬 렌즈의 제작은 평면 프레넬 렌즈에 대하여 단일방향으로 좌우방향에서 균일한 힘을 주어 곡률반경 R값을 갖는 곡면 프레넬 렌즈로 제작한다. 이를 통하여 보다 저렴한 단가로 대량생산이 용이하며, 곡면 프레넬 렌즈의 특성을 갖는 특수한 형태의 평면 프레넬 렌즈의 제작을 통하여 가능하기도 하다.
또한, 곡면 프레넬 렌즈(315) 또는 평면 프레넬 렌즈(320)의 표면에 안티글레어(anti-glare), AR편광 필름 및 표면 반사방지 마스크와 같은 물질이 도포되어 광의 내부 반사, 굴절시 산란 등을 줄일 수 있다. 이러한 물질들의 구조, 구성 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 이하에서 설명하는 렌즈 표면에도 이와 같은 물 질이 도포될 수 있다.
여기서, 상기 렌즈부는 평면 프레넬 렌즈(flat fresnel lens)가 갖는 초점거리(focal length)를 fF, 곡면 프레넬 렌즈(curved fresnel lens)의 초점거리를fC 라 할 때 이와 같은 소정의 초점 거리를 가지며, 상기 입력 영상원을 입사하는 곡면 프레넬 렌즈 및 상기 입체 영상을 출사하기 위한 평면 프레넬 렌즈를 포함하며, 상기 입력 영상의 중심에서 상기 곡면 프레넬 렌즈 사이의 거리 및 상기 입력 영상의 경계에서 상기 평면 프레넬 렌즈 사이의 거리 차이에 대응하여 입체 영상의 넓은 시야각 형성과 왜곡 현상을 감소한 대화면의 입체영상을 형성 할 수 있다.
상기의 프레넬 렌즈는 일반적인 오목 또는 볼록 렌즈와 같이 동일한 광학적 특성을 갖도록 평면상에 일정한 굴곡을 주어 형성시킨 얇은 형태의 평면 프레넬 렌즈이며, 하나의 프레넬 렌즈는 F/수(number)를 갖는다. 일반적으로 프레넬 렌즈의 기능은 평행 입사광을 프레넬 렌즈의 초점으로 굴절시켜 모아주는 집광기(collector)의 기능이나 반대방향으로 광원의 경로를 평행하게 만들어주는 콜리메이터 (collimator)의 기능을 수행하는 양각 릴리프 프레넬 렌즈(positive relief Fresnel lenses)와 평행 입사광을 분산시켜 확산 (divergence)하는 음각 릴리프 프레넬 렌즈(negative relief Fresnel lenses)가 있다. 이러한 평면 프레넬 렌즈는 일반적으로 프로젝션TV나 OHP 등에 널리 사용되며. 이러한 형태의 프레넬 렌즈를 양각 릴리프 프레넬 렌즈(positive relief fresnel lenses)라하며, 이것은 본 발명 에 따른 이중 프레넬 렌즈 구조에서 프레넬 렌즈의 그루브 방향에 대한 배열 방법에 따라 음각 릴리프 프레넬 렌즈(negative relief fresnel lenses)로 대체하여 사용 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이 하나의 평면 프레넬 렌즈(320)와 곡면 프레넬 렌즈(315)가 이중 프레넬 렌즈(double Fresnel lenses)를 형성한다.
이러한 이중 구조의 프레넬 렌즈 중 곡면 프레넬 렌즈(315)의 초점거리fC는 평면 프레넬 렌즈(320)의 초점거리fF와 같거나 클 수 있다(즉, fC≥fF). 이것은 곡면 프레넬 렌즈(315)가 곡률을 갖고 변형시 입력영상원에 대하여 중심부분과 외곽부분에서 서로 다른 거리차이(A, B)가 발생하기 때문에 동일한 깊이감을 갖는 입체영상을 생성하기 위해서는 긴 초점거리를 갖는 평면 프레넬 렌즈를 사용하여 곡면 프레넬 렌즈(315)를 형성시킬 수 있다.
여기서, 결과적으로 형성된 곡면 프레넬 렌즈(315)의 초점거리는 평면 프레넬 렌즈(320) 보다 초점 거리가 크거나 작을 수 있고, 또한 같을 수도 있다. 즉, 곡면 프레넬 렌즈(315)의 초점 거리는 평면 프레넬 렌즈(320)과 출력영상초점면(325) 간의 거리(D3)를 결정하며, 입체 영상감을 증대시킬 수 있다.
따라서, 평면 프레넬 렌즈(320)보다 크거나 같은 초점거리를 갖는 곡면 프레넬 렌즈(315)에 의해 보다 넓은 범위의 시야각이 형성되고, 입체영상의 표현 영역이 확대될 수 있다.
또한, 평면 프레넬 렌즈(320)와 곡면 프레넬 렌즈(315)의 조합에 따른 이중 프레넬 렌즈 배열시 영상원 제공부(310)과 곡면 프레넬 렌즈(315) 사이의 상호거리(D1) 또는 곡면 프레넬 렌즈(315)와 평면 프레넬 렌즈(320)의 사이의 상호거리(D2)를 조절하여 원하는 형태의 입체영상의 크기 및 깊이감을 조절 하여 효과적인 3차원 입체영상을 표현 할 수 있다. 즉, 이중 프레넬 렌즈가 갖는 초점 거리를 F라 하면, 영상원과 곡면 프레넬 렌즈(315)의 거리(D1)가 2F<D1<1F 를 만족할 때는 영상원 보다 큰 입체영상이 형성된다. 만일D1=2F일 때는 동일한 크기의 입체영상이 형성되며, D1>2F 일 때는 영상원 보다 작은 입체영상이 생성된다.
도 3에서 곡면 프레넬 렌즈(315)와 평면 프레넬 렌즈(320)간의 간격은 두 렌즈의 중심과 외곽부근에서 각각 A와 B가 된다. 이것은 중심부근의 거리차가 A일때, 관찰자가 중심부근 위치에서 보는 입체영상의 크기와 공간상 위치는 광학축을 따라 영상원 제공부(310)과 곡면 프레넬 렌즈(315)간의 거리(D1)와 렌즈간 사이의 거리(D2)에 의해 형성된 입체영상의 생성 거리(D3)에 결정된다.
반면 관찰자가 중심부근 위치를 벗어나면, 일정한 곡률반경 R값을 갖는 곡면 프레넬 렌즈(315)에 대해서 영상원 제공부(310)과 곡면 프레넬 렌즈(315)의 거리가 짧아진다. 여기서, 곡면 프레넬 렌즈(315)와 평면 프레넬 렌즈(320)의 간격은 증가하여 영상원의 이미지는 곡면 프레넬 렌즈(315)에서 확대 되고 투영영역은 확대 굴절되어 평면 프레넬 렌즈(320)로 진행한다.
따라서 평면 프레넬 렌즈(320)로 입력되는 투영영역이 확대되어 곡면 프레넬 렌즈(315)에 의해 입체영상의 이미지는 왜곡이 없이 시야각 범위를 보다 넓게 확대한다. 즉, 입력 영상원의 이미지는 렌즈 상호간의 거리 증가에 의해(주변에서 그 간격은 B) 입력 영상원의 투과 이미지가 확대되며, 다음의 평면 프레넬 렌즈(320)로 확대 굴절된다. 이처럼 도 4의 중심 부근에서 입력 영상원에 의해 생성되는 입체영상의 크기와 깊이감은 시야각 θ2의 범위내 좌우 경계면 위치에서도 중심부근의 입체영상 이미지와 동일한 깊이를 가지며 왜곡이 없는 입체영상을 제공한다.
일정한 곡률반경 R값을 갖는 곡면 프레넬 렌즈(315)는 곡면형 구조에 의해 좌우 경계면에서 입사경계면의 그루브 각도가 감소하여, 평면 프레넬 렌즈(320)로 향하는 광은 보다 작은 굴절각도를 갖고 투영된다. 그 결과 곡면 프레넬 렌즈(315)에 의해 형성된 좌우 곡면형태의 구성은 곡면 프레넬 렌즈(315)의 중심부근보다 좌우 경계면에서 그루브 입사경계면의 각도변화로 굴절범위가 확대 형성하여 결과적으로 보다 넓은 범위의 영상원의 표시영역을 형성할 수 있다.
입사 영상원은 굴절 및 투과를 통하여 곡면 프레넬 렌즈(315)와 평면 프레넬 렌즈(320)의 이중구조가 갖는 일정한 초점거리내의 입체영상면(325)에 표시된다. 이렇게 형성된 입체영상은 약 90~100도 이상의 범위에서 왜곡 없이 관찰 할 수 있으며, 좌우 한계각에서도 동일한 깊이감을 갖을 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면 대화면의 넓은 시야각을 갖는 3차원 입체영상이 제공될 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따르면 종래의 기술보다 입체영상의 표현영역 및 시야각 확대와 더불어 넓은 영역에서 왜곡이 없는 입체영상이 제공될 수 있다.
이때 렌즈의 중심부근의 거리차 A는 입체영상의 생성시 색수차나 입체영상의 왜곡이 없는 범위내의 일정거리를 가지며, 외곽부근의 거리차인 B는 곡면 프레넬 렌즈의 곡률반경 R값에 따라 형성된다.
도 4는 도 3에 의한 장치에 의해 구현되는 관찰자의 위치에 따른 입체영상의 이미지와 표시형태를 도시한 도면이다. 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 스크린 화면(410)에서 입체영상의 이미지를 관찰 할 수 있는 영역은 곡면 프레넬 렌즈(315)와 평면 프레넬 렌즈(320)의 구성으로 대화면의 왜곡 없는 와이드 형태의 입체영상 표시영역(425)을 얻을 수 있다.
영상원 이미지가 첫번째 곡면 프레넬 렌즈(315)에 의해 곡면이 구성된 방향으로 확대 굴절된다. 이렇게 확대 굴절된 이미지는 다시 평면 프레넬 렌즈(320)에 의해 일정한 초점거리(327)로 다시 굴절되게 된다. 관찰자(440a)가 바라본 입체영상은 종래의 기술과 같이 두개의 평면 프레넬 렌즈의 의해 형성된 입체영상을 관람할 수 있다. 또한 관찰자(440b, 440c)에서 바라본 입체영상은 영상원의 이미지가 곡면 프레넬 렌즈(315)에 의해 보다 많은 굴절각도를 갖고 넓은 영역으로 확대되어 투영된다. 이는 다시 평면 프레넬 렌즈(320)방향으로 투영되어 전체적으로 보다 넓은 범위의 시야각(θ2)에서 입체영상을 관람 할 수 있다. 또한 곡면 프레넬 렌즈(315)와 평면 프레넬 렌즈(320) 사이의 중심부근과 좌우 끝부분에서는 렌즈간의 거리차이가 발생하게 된다. 즉, 곡면 프레넬 렌즈(315)의 평면 프레넬 렌즈(320)의 거리차는 중심영역의 거리 A에 대하여 B만큼 증가하였기 때문에 영상원의 이미지는 확대된다.
따라서 관찰자(440b, 440c)가 바라보는 입체영상의 이미지(430b, 430c)는 관찰자(440a)가 바라본 입체영상의 이미지(430a)와 동일한 깊이감을 가지며 왜곡이 없는 입체영상의 이미지가 될 수 있다. 이것은 종래기술에 따른 원형 형태의 표시 영역(225)에 대하여 사각형 형태의 대면적의 평면화된 표시영역(425)을 얻을 수 있어 기존의 2D 영상도 특별한 영상처리 없이 일정한 깊이감을 갖는 2D 평면형 입체영상으로 표시 가능한 장점을 제공한다.
여기서 곡면 프레넬 렌즈(315)는 일반적인 평면 프레넬 렌즈에 외부 압력을 가하여 곡률반경 R값을 갖는 곡면 형태의 프레넬 렌즈가 될 수 있으며, 이 경우 보다 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 장점을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 2차원 영상원 또는 실물을 이용하여, 2차원 평면 영상원을 왜곡 없이 대형 평면 영상으로 허공상에 확대 할 수 있는 실감 영상 형성장치 및 왜곡 없이 일정거리의 허공에 투영할 수 있는 장치 등에 적용 가능하다. 특히 2차원의 영상을 이용하여 허공상의 일정위치에 떠있도록 하여 일정한 깊이감을 갖는 허공 투영효과는 무안경식 3차원적 입체영상 효과를 줄 수 있는 실감 영상 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
보다 상세하게는, 하나의 곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈가 연속 배열된 이중 프레넬 렌즈구조를 이용하여 종래기술의 문제점을 극복하여, 입체영상 표시영역의 최대화와 보다 넓은 범위의 시야각에서 영상을 관찰 가능하며, 영상 출력범위의 좌우 임계각 위치에서도 입체영상의 이미지를 왜곡 없이 일정하게 중앙과 동일한 깊이감을 갖는 입체 동영상 이미지를 볼 수 있는 무안경식 3차원 입체 동영상 디스플레이 장치가 제공된다.
도 5는 평면 프레넬 렌즈(510)와 곡면 프레넬 렌즈(520)의 굴절 특성을 나타 내는 도면이다. 이러한 일반적인 평면 프레넬 렌즈(510)의 표면은 비구면 렌즈 수식인 하기 수학식 (1)에 의해 얻을 수 있다.
Figure 112007063787710-pat00001
(1)
여기서 Z는 비구면 렌즈표면, C는 렌즈의 정점곡률(vertex curvature)이고, k는 원추상수(conic constant)이다. 이때 k=0 이면 원(circular), k<-1 이면 쌍곡선(hyperbolic), -1<k<0이면 편원타원(oblate ellipse), k>0 이면 편장타원(prolate ellipse)이다. 또한 α, β, γ, δ는 렌즈의 비구면 특성을 결정하는 비구면 값이다.
평면 프레넬 렌즈(510)의 경우 영상원의 광원중 한 지점을 투과하는 하나의 단일광선(실선)은 평면 프레넬 렌즈(510)에 형성된 그루브(groove) 경계면을 지나게 된다. 이때 그루브 면에 대한 수직축(점선)에 대하여 α의 각도로 렌즈내부로 입사된 입사광선은 β의 각도를 갖고 굴절되어 투과하게 된다.
곡면 프레넬 렌즈(520)의 경우 일정한 곡률값을 갖고 형성된 곡면 프레넬 렌즈(520)는 동일한 광선이 입사시 곡면에 의한 그루브 면의 입사각도 변화로 α'의 각도로 입사된다. 따라서 α'<α의 값을 가지며 광선의 입사면에 대한 각도 변화로 곡면 프레넬 렌즈(520) 내에서 보다 작은 굴절이 발생하여 β'의 각도로 투과하게 된다. 따라서 β '< β 의 값을 갖게 된다.
이처럼 동일한 지점을 지나는 하나의 광선은 곡면 프레넬 렌즈(520)의 곡률을 갖는 영역에서는 평면 프레넬 렌즈(510)와 비교하여 보다 작은 각도로 굴절을 발생한다. 따라서 곡면 프레넬 렌즈(520)를 통과한 영상원은 넓은 영역으로 확대되어 굴절되며, 그 결과 넓은 각도의 시야각과 대화면의 표시영역을 제공 하는 장점을 제공한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 곡면 프레넬 렌즈(620)의 형성방법과 곡률 특성을 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 의한 곡면 프레넬 렌즈(620)의 제작 방식에 따르면 일반적인 평면 프레넬 렌즈(610)의 양쪽방향(화살표 방향)에서 동일한 압력의 물리적인 힘을 가하여 일정한 곡률반경 R값을 갖는 곡면 프레넬 렌즈(620)를 만들 수 있다. 이때 프레넬 렌즈의 곡률(630)을 r로 표시할 때, 일정한 정수값을 갖는 r을 임의로1에서 4 형태로 표시할 경우 일정한 곡률을 갖는 곡면 프레넬 렌즈(620)가 제작될 수 있다. 이러한 곡률의 차이에 따라 본 발명에서 사용되는 곡면 프레넬 렌즈는 서로 다른 굴절 투과 특성을 나타낼 수 있다.
여기서, 곡면 프레넬 렌즈(620)가 일반적인 평면 프레넬 렌즈(610)로부터 제작되는 경우를 설명하였으나, 곡면 프레넬 렌즈(620)는 일반적인 평면 프레넬 렌즈(610)로부터 제작되지 않고, 처음부터 곡면형으로 제작될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
관찰자(740a)에 대응되는 중심축(705)를 가지는 영상원 제공부(710)와 영상원의 이미지를 넓은 시야각과 동일한 깊이감을 갖도록 해주기 위한 곡면 프레넬 렌즈(715)와 이를 투과한 이미지를 입체영상으로 만들어 주는 평면 프레넬 렌즈(720)가 제시된다. 여기서 곡면 프레넬 렌즈(715)를 구성하기 위하여 사용된 하나의 프레넬 렌즈의 초점거리 f2는 평면 프레넬 렌즈(720)의 초점거리 f1보다 크거나 같을 수 있다.
또한 두 렌즈의 구성 배열은 곡면 프레넬 렌즈(715)의 경우 그루브 면은 영상원 제공부(710) 방향으로 한다. 또한, 평면 프레넬 렌즈(720)의 그루브 면은 관찰자 방향으로 형성될 수 있다. 이러한 배열은 영상원의 이미지를 보다 넓은 방향으로 확대 굴절하는 동시에 좌우 경계면에서 영상원의 이미지를 확대하기 위해서이다. 그 이외에도 입력 영상원에 대한 입체영상의 이미지가 왜곡이 없는 형태로 생성하기 위한 방법의 하나로 구성에 따라 하나 또는 2개 이상의 프레넬 렌즈를 추가 배열하여 동일한 효과를 얻을 수 있다.
따라서 이러한 렌즈 배열에 의해 관찰자(740a, 740b, 740c)는 90~100도(θ2) 이상의 넓은 시야각에서 동일한 깊이감을 갖는 입체영상(730a, 730b, 730c)을 관찰할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 8(a)를 참조하면, 곡면 프레넬 렌즈(815, 820)가 이중 프레넬 렌즈 구조 를 형성한다. 곡면 프레넬 렌즈(815, 820)들은 서로 다른 방향으로 휘어 있다. 제1 곡면 프레넬 렌즈(815)는 평면 프레넬 렌즈보다 영상원 이미지를 넓게 굴절시킨다. 제2 곡면 프레넬 렌즈(820)도 평면 프레넬 렌즈보다 영상원 이미지를 다시 축소 굴절시키기 때문에 시야각은 다소 작아질 수 있다. 이러한 실시예에 의해 생성되는 입체영상의 이미지는 좌우 임계각에서 왜곡은 없으나 다소 좁은 20~30도의 시야각 범위를 형성한다. 이것은 2번째 렌즈의 곡면에 의해 빛이 중앙으로 모임에 따른 현상이다.
도 8(b)를 참조하면, 곡면 프레넬 렌즈(817, 822)들은 서로 같은 방향으로 휘어 있다. 이때 생성되는 입체영상의 이미지는 좌우 임계각에서 왜곡이 다소 많이 발생하게 되며, 이것은 마치 하나의 곡면 프레넬 렌즈와 같은 역할을 수행하여 역시 20~30도의 좁은 시야각을 형성한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 9(a)를 참조하면, 영상원 제공부(910)와 영상원을 투과시키는 평면 프레넬 렌즈(915)와 투과된 이미지를 넓은 시야각과 동일한 깊이감을 갖도록 해주기 위한 곡면 프레넬 렌즈(920)가 제시된다.
이 경우 비록 넓은 범위의 시야각을 가지나, 좌우 임계각에서 다소 큰 이미지 왜곡현상이 발생한다. 이러한 배열에서 평면 프레넬 렌즈(915)는 영상원의 이미지를 많이 굴절시켜 모아주며, 곡면 프레넬 렌즈(920)는 이를 다시 확대하여 굴절 시킨다. 하지만, 평면 프레넬 렌즈(915)에서 영상원 이미지의 굴절이 많이 발생하 고 곡면 프레넬 렌즈(920)에서는 굴절된 이미지를 단지 좌우로 확대하는 역할만을 수행하여 경계면 부근에 생성되는 입체영상의 이미지(930b, 930c)는 상하중 한편이 부분 확대되어 나타난다.
도 9(b)를 참조하면, 곡면 프레넬 렌즈(917)의 그루브가 평면 프레넬 렌즈(922)를 향하고 있다. 이러한 구성은 넓은 시야각을 갖는 특징을 보여주나, 좌우 임계각에서 입체영상이 약간 작아진다.
도 9(c)를 참조하면, 곡면 프레넬 렌즈(917)의 그루브가 영상원 제공부(914)를 향하고 있으며, 평면 프레넬 렌즈(915)의 그루브는 관찰자(944a, 944b, 944c)를 향하고 있다. 이러한 구성은 넓은 시야각과 좌우 임계각에서 왜곡이 없는 특징을 보여주나, 중심부근에 원형의 버블이 형성되어 대화면의 입체영상을 얻는데 어려운 단점이 있다.
도 10은 본 발명에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제품으로 구현한 제1 실시예의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 영상원 제공을 위한 영상처리 장치와 표시장치로 구성된 영상원 제공부(1010), 넓은 시야각과 좌우 임계각에서도 중앙과 동일한 깊이감을 갖는 동시에 대화면의 입체영상(1030)을 제공하기 위한 곡면 프레넬 렌즈(1015), 입체영상(1030)을 생성하기 위한 평면 프레넬 렌즈(1020)가 제시된다. 영상원 제공부(1010)로부터 곡면 프레넬 렌즈(1015)의 거리는 입체영상(1030)의 크기와 깊이감에 따라 달라질 수 있다. 또한 곡면 프레넬 렌즈(1015)와 평면 프레넬 렌즈(1020) 간의 거리는 입체영상(1030)의 크기와 색수차가 없도록 하는 거리로 할 수 있다.
실제 구현된 실시예를 보다 구체적으로 설명하면, 프레넬 렌즈는 3M사의 제품명 M9700과 M9550을 각각 하나씩 이용하여 구성하였다. M9700은 대략 350mm정도의 초점거리를 가지며, M9550은 대략 370mm의 초점거리를 갖는다. 이처럼 두 개의 프레넬 렌즈는 서로 다른 초점거리를 가지며, 둘 중 긴 초점거리를 갖는 프레넬 렌즈가 영상원 방향에 위치하며, 일정한 곡률의 곡면형 굴곡을 형성한다. 또한 곡면 프레넬 렌즈(1015)와 평면 프레넬 렌즈(1020)로 구성된 이중 프레넬 렌즈가 갖는 초점거리는 약 185mm정도 이다. 여기서 곡률반경은 약 120mm 값으로 한다. 이때 영상원에서 곡면 프레넬 렌즈(1015)는 거리 약 30cm에 위치하며, 색수차가 없도록 평면 프레넬 렌즈(1020)는 곡면 프레넬 렌즈(1015)와 일정거리(약 1~2cm)를 유지한다. 이때 영상원의 2차원 영상은 관찰자의 위치에서 평면 프레넬 렌즈(1020) 앞쪽으로 일정거리의 위치인 약 30~40cm 앞 허공 위치에 입체영상(1030)을 형성하게 된다. 이때 관찰자는 약 90~100도의 넓은 시야각에서 입체영상(1030)을 관람할 수 있으며, 좌우 임계각에서도 왜곡이 없는 입체영상(1030)을 관람할 수 있다. 또한 보다 넓은 시야각 형성을 위하여 16:9 비율의 와이드 형태의 프레넬 렌즈를 이용하여 90도 이상의 더욱 넓은 시야각을 제공 할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제품으로 구현한 제2 실시예의 사시도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 11을 참조하면, 영상 제공을 위한 제어장치(1102), 스피커부(1105), 입체영상(1030)을 제공하기 위한 제 1 영상원 제공부(1104), 배경영상(1125)을 제공하기 위한 제 2 영상원 제공부(1106), 제 1 영상원 제공부(1104)에 의한 입체영상(1030) 형성과 동시에 제 2영상원 제공부(1106)에 의한 배경영상(1125) 생성을 위한 양면 모두 약50: 50의 투과율을 갖는 반투과경(half mirror)(1108), 넓은 시야각과 좌우 임계각에서도 중앙과 동일한 깊이감을 갖는 동시에 대화면의 입체영상(1130)을 제공하기 위한 곡면 프레넬 렌즈(1115), 입체영상(1130)을 생성하기 위한 평면 프레넬 렌즈(1120)가 제시된다.
제 1 영상원 제공부(1104)에서 발생된 제 1 영상원은 반투과경(1108)에 반사되어 곡면 프레넬 렌즈(1115)로 반사되면, 반투과경(1108) 후면에 위치하는 제 2 영상원 제공부(1106)에서 발생된 제 2 영상원은 반투과경(1108)을 통과하여 곡면 프레넬 렌즈(1115)로 투영된다.
이때 곡면 프레넬 렌즈(1115)로부터 제 1 영상원 제공부(1104)가 위치하는 거리가 곡면 프레넬 렌즈(1115)로부터 제 2 영상원 제공부(1106)의 거리보다 길며, 이러한 각각의 영상원 제공부로부터 곡면 프레넬 렌즈(1115)간의 거리는 도1의 d1과 같이 곡면 프레넬 렌즈(1115)로부터 각각의 영상원 제공부(1104, 1106)가 위치하는 거리에 따라 배경영상(1125)과 입체영상(1130)으로 나타나게 된다.
도 12은 본 발명에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제품으로 구현한 제3 실시예의 사시도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한 다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 장치를 공간상 작은 부피 공간을 갖는 컴팩트형 장치로 구현하기 위한 구성이 제시된다. 영상 제공을 위한 제어장치(1202), 영상원 제공부(1204), 반사경(광학거울)부(1206), 곡면 프레넬 렌즈(1215) 및 평면 프레넬 렌즈(1220)가 제시된다. 영상원 제공부(1204)와 곡면 프레넬 렌즈(1215)가 서로 거의 수직으로 배치되어 있으므로, 본 발명의 실시예에 따른 장치가 설치될 장소의 길이, 부피를 고려하여 세로 방향 또는 가로 방향의 길이를 조절할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치에 사용될 수 있는 프레넬 렌즈의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 종래의 곡면 프레넬 렌즈(1310)과 양면에 그루브가 형성된 프레넬 렌즈(1320)가 도시된다. 본 발명의 실시예에 따른 곡면 프레넬 렌즈(1310) 구조는 공간적 활용성을 극대화 하고자, 일반 평면 프레넬 렌즈와 동일한 평면 형태이면서, 곡면 프레넬 렌즈(1310)와 동일한 광학적 특성을 갖는 형태를 가진다. 즉, 양면에 그루브가 형성된 프레넬 렌즈(1320)는 일면에 곡면형 프레넬 렌즈면을 가지고, 타면에 평면형 프레넬 렌즈면을 포함할 수 있다. 여기서, 곡면형 프레넬 렌즈면의 초점거리와 평면형 프레넬 렌즈면의 초점거리는 서로 다를 수 있다. 초점 거리 및 그루브의 형태는 본 발명의 다양한 실시예들에서 별도로 구비한 곡면 프레넬 렌즈 및 평면 프레넬 렌즈가 각각 가지는 초점 거리 및 그루브의 형태에 대응하여 형성될 수 있다.
이렇게 구현된 렌즈의 배열은 보다 간편하고 공간적 활용도를 극대화하여 구성할 수 있으며, 본 발명과 동일한 효과를 나타내는 3차원 입체영상 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면, 곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈의 각각 그루브 형태를 하나의 렌즈에 형성한 양면 프레넬 렌즈(1420)가 제시된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 곡면 프레넬 렌즈와 평면 프레넬 렌즈의 보다 단순화 구조를 위해, 상기의 두 렌즈가 갖는 특성을 하나의 렌즈 양면에 각각 형성시킨 단일 복합 구조의 양면 프레넬 렌즈(1420)가 제시된다.
영상원 제공부(1410)에서 발생한 영상원 이미지는 양면 프레넬 렌즈(1420)를 투과하여 출력영상초점면(1425)를 통하여 넓은 시야각을 가지는 입체영상(1430)를 생성한다.
이러한 구성을 통하여 보다 간단하고 손쉬운 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 제작이 가능하며, 대량 생산시 하나의 렌즈만을 사용하기 때문에 공간, 비용면에서 편리한 장점을 제공한다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도이다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 15(a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치(1500)는 영상원 제공부(1510), 그루브의 방향이 영상원 제공부(1510)로 향하는 제1 곡면 프레넬 렌즈(1511), 그루브의 방향이 이미지의 출사 방향으로 향하는 제2 곡면 프레넬 렌즈(1515) 및 평면 프레넬 렌즈(1520)를 포함한다.
제1 곡면 프레넬 렌즈(1511)의 위치는 그 초점거리가 영상원 제공부(1510)와 제1 곡면 프레넬 렌즈(1511)간의 거리보다 작도록 하여 영상원의 이미지를 넓은 각도로 확대해주는 것을 특징으로 한다. 제2 곡면 프레넬 렌즈(1515)는 제1 곡면 프레넬 렌즈(1511)를 투과하여 확대된 영상을 평면 프레넬 렌즈(1520)의 크기 안으로 모아주는 역할을 한다.
이렇게 굴절된 영상원은 평면 프레넬 렌즈(1520)를 통과하여 보다 넓은 시야각과 동일한 깊이감을 갖는 입체 영상(1530a, 1530b, 1530c)를 형성할 수 있다.
이러한 배열은 서로 다른 초점거리를 갖거나 렌즈의 크기나 굴절 특성이 서로 다른 프레넬 렌즈를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 복합적으로 구성 할 수 있는 장점을 제공한다.
도 15 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치(1520)는 영상원 제공부(1507), 그루브의 방향이 영상원 제공부(1510)로 향하는 제1 평면 프레넬 렌즈(1513), 그루브의 방향이 이미지의 출사 방향으로 향하는 제2 평면 프레넬 렌즈(1517) 및 곡면 프레넬 렌즈(1522)를 포함한다.
이것은 종래 기술방식(도 1 참조)에서 2개의 평면 프레넬 렌즈가 형성하는 반구면의 입체영상을 최종단의 곡면 프레넬 렌즈(1522)에서 확대하여 굴절시켜 보다 왜곡이 없는 입체영상을 구현 할 수 있다.
여기서 상술한 영상원 제공부는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 16:9의 와이드형태의 영상원을 사용 할 수 있으며, 일반적으로 CRT, LCD, PDP, LED, OLED, 프로젝터, 안경식 또는 무안경식 입체영상 모니터 등 다양한 디스플레이 장치 를 사용할 수 있다. 또한, 영상원 제공부는 실물이 될 수도 있다. 또한, 인터렉티브한 영상카메라나 무선 RF 방식에 의한 다양한 센서등의 부가장치를 추가하여 입체영상 효과를 극대화 할 수 있다. 또한, 입체영상의 효과를 더욱 높이기 위해서 3차원 입체음향 시스템을 구성하여 제작 할 수 있고, 스피커를 통하여 영상원의 이미지에 맞는 음향을 동시에 제공 할 수 있다.
도 1은 면 프레넬 렌즈종래 기술에 따른 입체영상 장치에 대한 단면도.
도 2는 종래기술에 따라 형성된 입체 영상원의 형태와 시야각을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도.
도 4는 도 3에 의한 장치에 의해 구현되는 관찰자의 위치에 따른 입체영상의 이미지와 표시형태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치에 포함된 평면 프레넬 렌즈와 곡면 프레넬 렌즈의 굴절 특성을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 곡면 프레넬 렌즈의 형성방법과 곡률 특성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제품으로 구현한 제1 실시예의 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제품으로 구현한 제2 실시예의 사시도.
도 12은 본 발명에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치를 제품으로 구현한 제3 실시예의 사시도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치에 사용될 수 있는 프레넬 렌즈의 단면도.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
310 : 영상원 제공부 315 : 곡면 프레넬 렌즈
320 : 평면 프레넬 렌즈

Claims (13)

  1. 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서,
    영상원을 제공하기 위한 영상원 제공부;
    상기 영상원 제공부로부터 입사된 상기 영상원을 굴절 및 투과하는 제1 프레넬 렌즈; 및
    상기 제1 프레넬 렌즈에 의해 투과된 영상원을 굴절 및 투과시켜서 입체 영상을 생성하는 제2 프레넬 렌즈를 포함하되,
    상기 제1 프레넬 렌즈 및 상기 제2 프레넬 렌즈 중 어느 하나 이상은 곡면 프레넬 렌즈이며, 상기 제1 프레넬 렌즈의 초점거리는 상기 제2 프레넬 렌즈의 초점거리보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레넬 렌즈는 곡면 프레넬 렌즈이며, 상기 제2 프레넬 렌즈는 평면 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레넬 렌즈의 초점거리는 상기 제2 프레넬 렌즈의 초점거리보다 작은 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제2 프레넬 렌즈 사이에 위치하고, 상기 제1 프레넬 렌즈를 투과한 영상원을 굴절 및 투과하는 제3 프레넬 렌즈를 더 포함하되,
    상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제3 프레넬 렌즈는 곡면 프레넬 렌즈이며, 서로 다른 방향으로 휘어져 있고, 상기 제1 프레넬 렌즈의 그루브는 상기 영상원 제공부를 마주보는 방향에 형성되어 있으며, 상기 제3 프레넬 렌즈의 그루브는 상기 제2 프레넬 렌즈를 마주보는 방향에 형성되어 있으며, 상기 제2 프레넬 렌즈는 평면 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제2 프레넬 렌즈 사이에 위치하고, 상기 제1 프레넬 렌즈를 투과한 영상원을 굴절 및 투과하는 제3 프레넬 렌즈를 더 포함하되,
    상기 제1 프레넬 렌즈와 상기 제3 프레넬 렌즈는 평면 프레넬 렌즈이며, 상기 제1 프레넬 렌즈의 그루브와 상기 제3 프레넬 렌즈의 그루브는 서로 마주보거나 반대 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2 프레넬 렌즈는 곡면 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  7. 양면에 그루브가 형성된 프레넬 렌즈에 있어서,
    입사된 광을 굴절 및 투과하는 곡면형 프레넬 렌즈면; 및
    상기 곡면형 프레넬 렌즈면을 투과하는 광을 굴절 및 투과하며, 상기 곡면형 프레넬 렌즈면의 초점거리보다 작은 초점거리를 가지는 평면형 프레넬 렌즈면을 포함하는 프레넬 렌즈.
  8. 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서,
    영상원을 제공하기 위한 영상원 제공부; 및
    입사된 광을 굴절 및 투과하는 곡면형 프레넬 렌즈면과 상기 곡면형 프레넬 렌즈면을 투과하는 광을 굴절 및 투과하며, 상기 곡면형 프레넬 렌즈면의 초점거리 보다 작은 초점거리를 가지는 평면형 프레넬 렌즈면이 양면에 형성된 프레넬 렌즈를 포함하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 영상원 제공부는
    주요 영상을 제공하기 위한 주요 영상원 제공부; 및
    상기 주요 영상의 배경이 되는 배경 영상을 제공하기 위한 배경 영상원 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 영상원 제공부는
    상기 주요 영상은 반사하고, 상기 배경 영상은 투과하는 반투과경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  11. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 영상원 제공부는 CRT, LCD, PDP, LED, OLED, DLP프로젝터 및 플렉서블 디스플레이 중 어느 하나의 디스플레이이거나 실물인 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레넬 렌즈 또는 상기 제2 프레넬 렌즈의 표면에 안티글레어(anti-glare), AR(Anti-Reflection)편광 필름 및 표면 반사방지 마스크 중 어느 하나가 도포된 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 곡면형 프레넬 렌즈면 또는 상기 평면형 프레넬 렌즈면의 표면에 안티글레어(anti-glare), AR(Anti-Reflection)편광 필름 및 표면 반사방지 마스크 중 어느 하나가 도포된 것을 특징으로 하는 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치.
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