KR100935852B1 - 3차원 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 간단한 구동 원리 및 과정, 구성에 의해 쉽게 3차원 입체 화상을 생성할 수 있는 3차원 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기한 본 발명은, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 화소들이 좌안에 입력될 영상 정보와 우안에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하는 영상용 디스플레이와; 화소들이 좌안과 우안에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 영상용 디스플레이 구동장치와; 상기 영상용 디스플레이의 전면에 배치되어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 광을 교대로 차단하는 차단용 디스플레이와; 상기 영상용 디스플레이 구동장치에 동기를 맞추어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 가는 광을 교대로 차단하도록 상기 차단용 디스플레이를 구동시키는 차단용 디스플레이 구동장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

3차원, 입체, 영상, 디스플레이, LCD, 톱니 모양

Description

3차원 디스플레이 장치{THREE-DIMENSIONAL DISPLAY}

본 발명은 3차원 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시청자의 좌안과 우안으로 입력되는 영상 정보를 분리시켜 3차원 입체 영상을 생성하는 3차원 디스플레이 장치에 관한 것이다.

기원전 100년경 고대 그리스 벽화에 원근법에 의한 입체감이 있는 그림으로부터 시작하여 서기 1600년경 이탈리아의 델라 포터(G. B. Della Porta)가 그림을 양안으로 보아서 상이 뜨는 것을 느끼게 하는 양안 시차(binocular parallax)에 의한 입체 표시 그림 엽서를 최초로 소개한 이래로, 영국의 찰스 휘스톤(Chales Wheatstone), 스코틀랜드의 데이비드 브루스터(David Brewster), 미국의 웬델 홈즈(Whendell Holmse) 등에 의해 입체감을 재현함과 동시에 이를 향상시키기 위한 초창기 연구가 본격적으로 시작되었으며, 이후 1903년 아이브즈(F. E. Ives)는 패럴랙스 배리어(시차 장벽, parallax barrier)를 이용하여 무안경식의 스테레오그램(stereogram)을, 1918년 미국의 카놀트(C. W. Kanolt)는 시점이 고정되는 결점을 보안하여 연속적인 3차원 화상이 보이도록 하는 패럴랙스 파노라마그램(parallax panoramagram)을 각각 제안하였다.

3차원 화상 매체의 개발은 화상 분야뿐만 아니라 관련 산업적인 효과로서 가전 및 통신 산업은 물론 우주항공, 예술 산업, 자동화 산업분야에 이르기까지 다양한 각 분야에 영향을 미치고 있으며, 이로 인해 발생할 수 있는 기술적인 파급 효과는 HDTV(High Definition Television)보다 훨씬 더 방대할 것으로 전망되고 있다.

전술한 바와 같은 초기의 기초적인 연구에 힘입어 오늘날은 편광 안경을 이용한 입체 영화 관람이 일반화되어 있을 뿐만 아니라 크게 안경 방식과 무안경 방식으로 대표되는 다양한 입체 화상 발생 기법이 공지되어 있다.

일부는 실험실 단계를 넘어 실제로 제작되어서 3차원 응용 화상, 3차원 광고물 제작, 문화재 보존 및 전시를 위한 3차원 TV 및 비디오, 컴퓨터 비전, 가상 세계 체험, 모의 훈련 및 작업, 3차원 화상 회의, 3차원 그래픽, 3차원 오락, 3차원 영화 등의 다양한 분야에 부분적으로 응용되고 있는 실정이다.

인간이 입체감 및 깊이감을 느끼는 요인으로는 눈의 특성에서 오는 시각의 생리적인 요인이 있으며, 더불어 망막 상으로부터 얻어지는 심리적/기억적인 요인 및 시각 외의 요인(청각, 후각, 촉각 등)이 있는데, 이러한 요인을 이용하는 방법에 따라 3차원 디스플레이 기술을 분류할 수 있으며, 관찰자에게 어느 정도의 3차원 화상 정보를 제공할 수 있는가에 의한 디스플레이 능력으로부터 깊이 화상 방식, 입체 화상 방식, 3차원 화상 방식 등으로 분류되고, 디스플레이 화상은 움직임 이 있는지 여부에 따라 정지화상과 동화상으로 분류된다.

우선, '깊이 화상 방식'은 심리적인 요인과 흡입 효과에 의해 2차원 화상이 표시면 보다 깊이 방향의 공간에 대해 입체감을 갖게 한 방식이다.

전자는 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 디스플레이하는 3차원 컴퓨터 그래픽에 흔히 이용되고, 후자는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제시함에 따라 관찰자 자신이 그 화상의 공간 내로 빨려 들어가는 것과 같은 착각을 발생시킴으로써 광시야 자극에 의한 입체감을 유도하는 소위 아이맥스 영화 등에 응용된다.

다음으로, '입체 화상 방식'은 좌, 우안에 대응하는 방향에서 관측한 물체, 즉 시차가 있는 두 개의 화상을 좌, 우안이 혼동하지 않고 이를 각각 분리하여 관측함으로써 표시면 전후의 공간 정보를 나타내어 입체감을 느끼게 하는 방식이다.

이 방식은 광의 파장과 편광면에 대해 특성이 다른 특수 안경 등을 이용하는 안경 방식과, 시차가 있는 화상이 동일면에 제시됐을 때 그 면 위에 지향성이 강한 표시면을 입혀서 각각의 화상이 좌우로 분리되어 사람의 좌, 우안에 들어오도록 함으로써 입체감을 느끼게 하는 표시면 방식, 즉 무안경 방식이 있다.

안경 방식에는 파장 선택성이 있는 색안경(색변조) 방식, 편광차이 차광 효과를 이용한 편광 안경 방식, 눈의 잔상 시간 내에 좌우의 화상을 교대로 제시하는 시분할 안경 방식이 있다.

이외에도 좌, 우안에 투과율이 각각 다른 필터를 장착하여 이 투과율의 차로부터 오는 시각계의 시간차에 따라서 좌우 방향의 움직임에 대한 입체감을 얻는 방 식이 있다.

이들은 특수 안경을 써야 하는 불편함, 위생의 문제, 인체에의 악영향 등을 이유로 널리 사용되지 못하고 있다.

그리고, 관찰자 쪽이 아닌 표시면 쪽에서 입체감을 발생하게 하는 방식인 무안경 방식에는 패럴랙스 스테레오그램 방식(parallax stereo method), 렌티큘러 방식(lenticular method), 미소 방사 소자 방식(corner cube mirror), 홀로그래픽 방식(holographic method) 등을 이용한 지향성 스크린 방식이 있다.

깊이 화상과 입체 화상은 물체의 전후(깊이)의 정보만을 재현함에 따라 관찰자가 주시하는 다양한 방향에서 물체를 관측할 수 없거나 일부 관측이 되더라도 대상물에 초점을 맞출 수 없는 등의 요인에 의해 공간 상을 재현하는 방식으로는 다소 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 '3차원 화상 방식'으로는 깊이 다안식, 표본화 방식, 홀로그래픽 표시 방식 등이 대표적인데, 3차원 화상 방식은 공간상에 3차원 입체상을 재현함으로써 관측 방향의 제한 및 초점이 맞출 수 없는 등의 문제를 어느 정도 해결하고 있다.

다안식에는 패럴랙스 배리어 방식, 렌티큘러 방식, 인테그럴 방식이 있다.

그리고, 깊이 표본화 방식에는 가변초점 거울 방식(varifocal mirror)인 표시면 진동 방식, 회전 원통 방식, 표시면 적층 방식, 반투과 거울 합성 방식이 있다.

기계적인 가동부가 필요한 이 방식은 눈의 잔상 시간을 이용하는 표시 방식 인데, 잔상 시간 내에 깊이 정보가 많은 화상을 표시하기에는 주사 속도에 문제가 있다.

또한 표시면 적층 방식과 반투과 거울 합성 방식은 깊이 화상의 수를 늘리기가 어려운 문제가 있다.

한편, 홀로그래픽 방식은 3차원 화상 디스플레이 중에서 가장 뛰어난 방식으로 알려져 있는데, 이에는 레이저 광 재생 홀로그래피와 백색광 재생 홀로그래피가 있지만 대상물을 디스플레이함에 있어서 대용량의 데이터가 필요하며, 공간 해상도를 높이기 위해서는 많은 비용이 소요되는 등의 문제가 있다.

이하, 이와 같은 종래 기술에 따른 3차원 화상 디스플레이 방법들 중에서 본 발명에 대해 이해를 증진시킬 수 있는 몇몇의 방법을 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 종래 기술에 따른 3차원 화상 디스플레이 방법의 한 예인 렌티큘러 렌즈 어레이(lenticular lenzarray) 방법을 나타낸 예시도이다.

렌티큘러 렌즈 어레이 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 좌안(120)에 입력될 화상 정보(L)와 우안(121)에 입력될 화상 정보(R)가 가로 방향을 따라 교대로 배열된 표시면(100)과, 표시면(100)과 좌, 우안(120,121) 사이에 개재되어 좌안(120)에 입력될 화상 정보(L)와 우안(121)에 입력될 화상 정보(R)에 대한 광학적인 변별 지향성을 제공하는 반원통형 렌티큘러 렌즈 어레이(110)로 구성된다.

렌티큘러 렌즈 어레이(110)가 제공하는 지향 특성에 따라 좌안(120)과 우안(121)에 화상이 분리되어 입체로 보이게 된다.

즉, 좌안(120)에 입력될 화상 정보(L)는 좌안(120)에만 관측되고, 우안(121) 에 입력될 화상 정보(R)는 우안(121)에만 관측됨에 따라 시각 생리적인 요인 중에서 가장 입체감의 효과가 큰 양안 시차(binocular parallax)를 통해 깊이 정보(depth information)를 획득함으로써 입체감을 느끼게 된다.

첨부한 도 2는 종래기술에 따른 3차원 화상 디스플레이 방법의 다른 예인 슬릿(slit)을 이용한 방법을 나타낸 예시도이다.

슬릿을 이용한 방법은 흔히 패럴랙스 방법으로 명명되는 방식으로, 반원통형 렌즈를 배열한 렌티큘러 어레이를 사용하는 대신에, 도 2에 도시된 바와 같이 세로 격자 모양의 패럴랙스 배리어(parallax barrier)(210)-다른 표현으로는 슬릿(slit)이라고도 함-를 이용하는 방법으로, 좌안(220)에 입력될 화상 정보(L)와 우안(221)에 입력될 화상 정보(R)가 가로 방향을 따라 교대로 배열된 표시면(200)을 이용한다는 측면에서 렌티큘러 방법과 유사하다.

이때, 패럴랙스 배리어(210)는 좌, 우안(220,221)에 해당하는 L, R 화상의 앞에 세로 격자 모양의 개구(aperture)를 통해 화상을 분리하여 관찰하도록 해준다.

첨부한 도 3은 종래기술에 따른 표시면 진동 회전 방식의 또 다른 예인 가변초점 거울을 이용한 방법을 나타낸 예시도이다.

가변초점 거울(varifocal mirror)을 이용한 방법-또는 진동 광학계를 이용한 방법-은 1961년에 무어헤드(T. Muirhead)에 의해 제안된 이래로 거듭된 개선안이 제안된 바 있는 데, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 진동하는 스피커(260)의 면에 박막의 거울을 부착하여 이 거울을 통해 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 모니 터(270)에 형성되는 사물의 절단면에 대한 관측성을 제공함으로써 내부의 상이 비추어 보이게 하는 팬톰 이미징(phantom imaging) 효과를 이용한다.

이에 따라 관측자(250)는 모니터의 허상(280)을 관측함으로써 입체감을 느끼게 된다.

한편, 가변초점에 기반하여 생성한 2차원 슬라이스 화상을 적층 액정 디스플레이 장치를 통해 3차원 화상으로 재구성함으로써 3차원 화상을 생성할 수 있도록 한 적층 액정 디스플레이를 이용한 3차원 입체 화상 생성 장치가 제시된 바 있다.

이는 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위하여 깊이 정보에 따라 순차적으로 획득한 각각의 2차원 슬라이스 화상을 적층 액정 디스플레이 장치가 순차적으로 디스플레이 하고, 적층 액정 디스플레이 장치와 관찰자 사이에 확대 렌즈부를 개재함으로써 3차원 화상을 생성하는 것이 특징이다.

그러나, 이러한 3차원 화상 생성 장치에서는 입체감이 우수한 3차원 화상을 생성할 수는 있으나, 3차원 화상으로 재구성하고 싶은 화상을 깊이 정보에 따라 슬라이스하는 과정이 선행되어야 하고, 2차원 슬라이스 화상들을 순차적으로 디스플레이하여 3차원 화상으로 재구성해야 한다.

즉, 동일 피사체에 대한 깊이 정보에 따라 순차적으로 획득한 2차원 슬라이스 화상들이 필요하고, 이를 3차원 화상으로 재구성하기 위한 다수의 적층된 액정 디스플레이 장치가 필요하며, 깊이 정보 순으로 적층된 액정 디스플레이층을 통해 각각의 2차원 슬라이스 화상을 순차적으로 디스플레이할 수 있도록 각 액정 디스플레이층에 해당 2차원 슬라이스 화상 신호를 제공하는 장치와 더불어 액정 디스플레 이층들이 순차적으로 구동되도록 하는 액정 구동 제어부 등 많은 복잡한 장치들을 필요한다.

이에 보다 간단한 과정 및 장치들을 사용하여 보다 쉽게 3차원 입체 화상을 생성할 수 있는 장치가 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 종래에 비해 간단한 구동 원리 및 과정, 구성으로 쉽게 3차원 입체 화상을 생성할 수 있는 3차원 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 일 실시예로서, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 화소들이 좌안에 입력될 영상 정보와 우안에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하는 영상용 디스플레이와; 화소들이 좌안과 우안에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 영상용 디스플레이 구동장치와; 상기 영상용 디스플레이의 전방에 배치되어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 광을 교대로 차단하는 차단용 디스플레이와; 상기 영상용 디스플레이 구동장치에 동기를 맞추어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 가는 광을 교대로 차단하도록 상기 차단용 디스플레이를 구동시키는 차단용 디스플레이 구동장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 차단용 디스플레이는, 상기 영상용 디스플레이의 각 화소 전방에 위치된 톱니 모양을 가지는 횡단면 구조로 구비되고, 각 톱니 모양의 두 경사면 중 꼭지점 위치를 기준으로 좌측 경사면에 해당하는 부분이 좌안 차단용 화 소로, 우측 경사면에 해당하는 부분이 우안 차단용 화소로 구분되어, 상기 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 상기 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 교대로 구동되면서 광을 차단하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 차단용 디스플레이에서 이웃한 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 이루는 각 톱니 모양의 꼭지점 부위에 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 V자형으로 배치된 추가적인 차단용 화소가 설치되고, V자형으로 배치된 추가적인 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소는 각각 기존 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소의 연장선상에 설치되되, 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 기존 좌안 차단용 화소 및 우안 차단용 화소와는 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 차단용 디스플레이는 상기 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 선택적으로 구동되는 복수개의 차단용 디스플레이가 적층된 구조로 구성되되,

적층된 복수개의 차단용 디스플레이는, 각각 상기 영상용 디스플레이의 각 화소 전방에 위치된 톱니 모양을 가지는 횡단면 구조로 구비되고, 각 톱니 모양의 두 경사면 중 꼭지점 위치를 기준으로 좌측 경사면에 해당하는 부분이 좌안 차단용 화소로, 우측 경사면에 해당하는 부분이 우안 차단용 화소로 구분되어, 상기 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 상기 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 교대로 구동되면서 광을 차단하도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 적층된 복수개의 차단용 디스플레이는 차단용 디스플레이 간에 좌안 차단용 화소 및 우안 차단용 화소의 경사 각도와 높이를 달리하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 차단용 디스플레이는, 수평방향으로는 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 교대로 배열되고, 수직방향으로는 각각 동종의 화소가 배열되어, 전면에서 볼 때 좌안 차단용 화소가 이루는 복수개의 수직 띠와 우안 차단용 화소가 이루는 복수개의 수직 띠가 수평방향으로 교대로 배열된 구조인 것을 특징으로 한다.

또한 영상용 디스플레이에서 좌안으로 입력될 영상 정보의 표시와 우안으로 입력될 영상 정보의 표시가 교대되는 시점에 맞추어, 상기 우안 차단용 화소의 광 차단 구동과 좌안 차단용 화소의 광 차단 구동이 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 서로 교대되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 영상용 디스플레이 구동장치 및 차단용 디스플레이 구동장치에 신호 입력 가능하도록 된 시청위치선정 버튼을 더 포함하고, 상기 시청위치선정 버튼이 조작될 경우, 상기 시청위치선정 버튼으로부터의 신호 입력에 의하여, 상기 영상용 디스플레이 구동장치는 사용자가 구분 가능한 좌안용 영상과 우안용 영상을 번갈아 표시하도록 영상용 디스플레이를 구동시키며, 상기 차단용 디스플레이 구동장치는 상기 영상용 디스플레이 구동장치에 동기를 맞추어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 가는 광을 교대로 차단하도록 상기 차단용 디스플레이를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 다른 실시예로서, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 지지 평판과; 상기 지지 평판의 전방에 배치되어 좌안으로 입력될 영상 정보와 우안으로 입력될 영상 정보를 화소에 따라 구분하여 표시하는 톱니모양 영상용 디스플레이와; 좌안으로 입력될 영상 정보와 우안으로 입력될 영상 정보를 화소에 따라 구분하여 표시되도록 상기 톱니모양 영상용 디스플레이를 구동시키는 디스플레이 구동장치;를 포함하여 구성되고, 상기 톱니모양 영상용 디스플레이는 톱니 모양을 가지는 횡단면 구조로 구비되어, 각 톱니 모양의 두 경사면 중 꼭지점 위치를 기준으로 좌측 경사면에 해당하는 부분이 좌안에 입력될 영상 정보를 표시하는 좌안 영상 화소로, 우측 경사면에 해당하는 부분이 우안에 입력될 영상 정보를 표시하는 우안 영상 화소로 구분된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 차단용 디스플레이는, 수평방향으로는 좌안 영상 화소와 우안 차단용 화소가 교대로 배열되고, 수직방향으로는 각각 동종의 화소가 배열되어, 전면에서 볼 때 좌안 영상 화소가 이루는 복수개의 수직 띠와 우안 영상 화소가 이루는 복수개의 수직 띠가 수평방향으로 교대로 배열된 구조인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 디스플레이 구동장치에 신호 입력 가능하도록 구비되는 시청위치선정 버튼을 더 포함하고, 상기 시청위치선정 버튼이 조작될 경우, 상기 시청위치선정 버튼으로부터의 신호 입력에 의하여, 상기 디스플레이 구동장치는 사용자가 구분 가능한 좌안용 영상과 우안용 영상을 번갈아 표시하도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 또 다른 실시예로서, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 좌안에 입력될 영상 정보가 표시되는 복수개의 좌안 영상 화소와 우안에 입력될 영상 정보가 표시되는 복수개의 우안 영상 화소가 수평방향을 따라 교대로 배열된 영상용 디스플레이와; 화소에 따라 좌안에 입력될 영상 정보와 우안으로 입력될 영상 정보가 표시되도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 디스플레이 구동장치와; 상기 영상용 디스플레이의 전방에 배치되어 상기 영상용 디스플레이의 좌안 영상 화소에서 우안으로 가는 광을 차단하는 동시에 상기 영상용 디스플레이의 우안 영상 화소에서 좌안으로 가는 광을 차단하는 배리어 플레이트;를 포함하여 구성되는 3차원 디스플레이 장치를 제공한다.

여기서, 상기 배리어 플레이트는 그 전면에 수직방향으로 길게 형성된 V자 각도의 경사진 차단벽 복수개가 나란히 형성된 구조로 구비되되, 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 V자 홈의 측면에 해당하는 두 경사면에 광 차단성 물질이 코팅되어서 구성되고, 상기 배리어 플레이트에서 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소로 구성된 상기 영상용 디스플레이의 각 화소의 경계를 기준으로 하나씩 형성되어 상기 영상용 디스플레이의 각 화소에 표시되는 영상이 이웃한 두 V자 각도의 경사진 차단벽 사이를 통과하도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광 차단성 물질이 코팅된 부분을 포함하여 배리어 플레이트의 전면에 투명 재질의 코팅층이 추가로 형성되되, 상기 코팅층에 의해 배리어 플레이트의 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면으로 된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 배리어 플레이트는 그 전면에 수직방향으로 길게 형성된 V자 각도의 경사진 차단벽 복수개가 나란히 형성된 구조로 구비되되, 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은, 배리어 플레이트의 전면에 형성된 V자형 홈의 내부에, 배리어 플레이트의 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록, 광 차단성 물질이 채워짐으로써 형성되고, 상기 배리어 플레이트에서 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소로 구성된 상기 영상용 디스플레이의 각 화소의 경계를 기준으로 하나씩 형성되어 상기 영상용 디스플레이의 각 화소에 표시되는 영상이 이웃한 두 V자 각도의 경사진 차단벽 사이를 통과하도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광 차단성 물질이 채워진 부분을 포함하여 배리어 플레이트의 전면에 투명 재질의 코팅층이 추가로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 디스플레이 구동장치에 신호 입력 가능하도록 구비되는 시청위치선정 버튼을 더 포함하고, 상기 시청위치선정 버튼이 조작될 경우, 상기 시청위치선정 버튼으로부터의 신호 입력에 의하여, 상기 디스플레이 구동장치는 사용자가 구분 가능한 좌안용 영상과 우안용 영상을 번갈아 표시하도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 특징을 갖는 본 발명의 3차원 디스플레이 장치에 의하면, 종래에 비해 간단한 구동 원리 및 과정, 구성으로 쉽게 3차원 입체 화상을 생성할 수 있는 3 차원 디스플레이 장치를 제공할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

사람이 3차원 물체를 보는 경우에 좌안(左眼)과 우안(右眼)은 각기 다른 영상을 보게 되고, 인간 시각 시스템은 이를 3차원 물체로 인지한다.

이와 같은 원리를 이용하여 3차원 디스플레이 장치는 좌안과 우안에 각기 다른 영상을 보여주어 입체감을 형성한다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 실시예에서 영상용 디스플레이에 표시되는 영상(이하, 영상은 동영상과 정지영상을 모두 포함하는 것임)이 차단용 디스플레이에 의해 좌안과 우안으로 분리되어 입력되는 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 실시예는, 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 화소(11)들이 좌안(1)에 입력될 영상 정보와 우안(2)에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하는 영상용 디스플레이(10)와, 화소(11)들이 좌안과 우안에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하도록 상기 영상용 디스플레이(10)를 구동시키는 영상용 디스플레이 구동장치(12)와, 상기 영상용 디스플레이(10)의 전방에 배치되어 영상용 디스플레이에서 좌안(1)으로 가는 광과 우안(2)으로 광을 교대로 차단하는 차단용 디 스플레이(15)와, 상기 영상용 디스플레이 구동장치(12)에 동기를 맞추어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 가는 광을 교대로 차단하도록 상기 차단용 디스플레이(15)를 구동시키는 차단용 디스플레이 구동장치(18)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 영상용 디스플레이(10)의 화소(11)들은 그 구동장치에 의해 좌안(1)에 입력될 영상 정보와 우안(2)에 입력될 영상 정보를 교대로 표시하며, 영상용 디스플레이(10)를 구성하는 화소(11) 전체가 좌안(1)에 입력될 영상 정보를 표시한 뒤 우안(2)에 입력될 영상 정보를 표시하는 과정을 일정 주기로 반복하여 좌, 우안에 입력될 화면을 영상용 디스플레이(10)가 교대로 표시하게 된다.

이때, 상기 영상용 디스플레이 구동장치(12)는 영상용 디스플레이(10)에 좌안(1)으로 입력될 영상 신호와 우안(2)으로 입력될 영상 신호를 교대로 제공하는 영상 입력부(13)와, 상기 영상 입력부(13)가 제공하는 영상 신호를 표시하도록 상기 영상용 디스플레이(10)의 구동을 제어하는 디스플레이 구동 제어부를 포함하는 구성이 된다.

상기 영상용 디스플레이(10)는 LCD, OLED, PDP, CRT 등 다양한 디스플레이가 될 수 있다.

그리고, 상기 차단용 디스플레이(15)는 영상용 디스플레이(10)의 각 화소 전방에 위치되는 톱니 모양을 가지는 횡단면 구조로 구비되는데, 배면은 영상용 디스플레이(10)의 전면에 접합되어 차단용 디스플레이(15)가 영상용 디스플레이에 적층된 구조가 되며, 전면에는 톱니 모양으로 경사면이 반복되는 구조로 되어 있다.

이러한 차단용 디스플레이(15)에서는 각 톱니 모양의 이웃한 두 경사면(16,17) 중에 꼭지점 위치를 기준으로 좌측 경사면(좌안을 겨냥하는 경사면임)(16)에 해당하는 부분은 좌안 차단용 화소(Left-blocking pixel)(이하, 도면부호 16임)로, 우측 경사면(우안을 겨냥하는 경사면임)(17)에 해당하는 부분은 우안 차단용 화소(Left-blocking pixel)(이하, 도면부호 17임)로 구분되어 있고, 이에 차단용 디스플레이(15)는 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)가 수평방향(가로방향)을 따라 톱니 모양으로 반복되는 구조로 구성된다.

즉, 상기 차단용 디스플레이(15)는 복수개의 좌안 차단용 화소(16)와 복수개의 우안 차단용 화소(17)가 교대로 배열된 디스플레이 패널로서, 수평방향으로는 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)가 교대로 배열되고, 수직방향으로는 각각 동종의 화소가 배열됨으로써 차단용 디스플레이(15)의 전면에서 볼 때 마치 두 종류의 수직 띠, 즉 좌안 차단용 화소(16)가 이루는 복수개의 수직 띠와 우안 차단용 화소(17)가 이루는 복수개의 수직 띠가 교대로 배열된 형상이 된다.

도 4를 참조하면, 영상용 디스플레이(10)의 1 화소당 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17) 1쌍씩이 배치되어 있다.

상기 차단용 디스플레이(15)에서 좌안 차단용 화소(16)는 특정 시점에서 좌안(1)으로 가는 광을 차단하게 되고, 우안 차단용 화소(17)는 특정 시점에서 우안(2)으로 가는 광을 차단하게 되는데, 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)가 광을 차단하는 과정을 일정 주기로 반복하므로, 결국 차단용 디스플레이(15)는 좌안으로 가는 광과 우안으로 가는 광을 번갈아 차단하게 된다.

이와 같이 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)가 일정 주기로 번갈아 광을 차단하게 되는 차단용 디스플레이(15)의 구동은 상기 차단용 디스플레이 구동장치(18)에 의해 제어되는데, 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)가 차단용 디스플레이 구동장치(18)의 제어에 의해 교대로 검게 표시되면서 광을 차단하게 되며, 차단용 디스플레이(15)에 포함된 좌안 차단용 화소(16) 전체를 광을 차단하도록 동시에 구동시켜 좌안(1)으로 가는 광을 모두 차단하게 되면 영상용 디스플레이(10)가 표시하는 영상 정보가 우안(2)에만 도달되고, 우안 차단용 화소(17) 전체를 광을 차단하도록 동시에 구동시켜 우안(2)으로 가는 광을 모두 차단하게 되면 영상용 디스플레이(10)가 표시하는 영상 정보가 좌안(1)에만 도달되게 된다.

이때, 상기 차단용 디스플레이 구동장치(18)는 영상용 디스플레이 구동장치(12)에 동기를 맞추어 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)가 교대로 구동되도록 차단용 디스플레이(15)의 구동을 제어한다.

즉, 영상용 디스플레이 구동장치(12)에 의해 영상용 디스플레이(10)에서 좌안(1)으로 입력될 영상 정보의 표시와 우안(2)으로 입력될 영상 정보의 표시가 교대되는 시점에 맞추어, 광 차단을 위한 우안 차단용 화소(17)의 구동과 좌안 차단용 화소(16)의 구동이 서로 교대될 수 있도록, 차단용 디스플레이 구동장치(18)가 차단용 디스플레이(15)의 구동을 제어하는 것이다.

이에 영상용 디스플레이(10)가 좌안(1)으로 입력될 영상을 표시할 때는 우안 차단용 화소(17)가 우안(2)으로 가는 광을 차단하고, 영상용 디스플레이(10)가 우안(2)으로 입력될 영상을 표시할 때는 좌안 차단용 화소(16)가 광을 차단한다.

요약하건대, 영상용 디스플레이(10)가 좌안(1)에 입력될 영상 정보를 표시할 때는 우안 차단용 화소(17)가 검게 표시되면서 우안(2)으로 가는 광을 모두 차단하는 동시에 투명한 상태의 좌안 차단용 화소(16)를 통해서만 영상 정보가 좌안(1)에 도달하게 되고, 영상용 디스플레이(10)가 우안(2)에 입력될 영상 정보를 표시할 때는 좌안 차단용 화소(16)가 검게 표시되면서 좌안(1)으로 가는 광을 모두 차단하는 동시에 투명한 상태의 우안 차단용 화소(17)를 통해서만 영상 정보가 우안(2)으로 도달하게 된다.

이와 같이 차단용 디스플레이(15)에 의해 각 눈에 도달하는 빛을 정확하게 제어할 수 있고, 영상용 디스플레이(10)의 각 영상 정보가 좌안(1)과 우안(2)에 번갈아 도달되도록 함으로써 시청자로 하여금 입체감을 느끼도록 하게 된다.

상기 차단용 디스플레이(15)는 LCD가 될 수 있고, 화소별로 빛을 선택적으로 통과 및 차단할 수 있는 기능을 갖는 디스플레이로 대체하는 것이 가능하다.

다만, 본 발명의 차단용 디스플레이(15)에서 톱니의 각도 및 높이는 도 5에 나타낸 바와 같이 좌안과 우안의 각도를 고려하여 설정되어야 한다.

즉, 차단용 디스플레이(15)에서 톱니의 각도와 높이는 사용자의 양안(兩眼), 즉 좌우 두 눈의 위치, 화소의 위치, 화소 크기 등을 고려하여야 하며, 디스플레이와 눈 사이의 거리, 좌우 두 눈 사이의 거리, 화소 크기 등을 고려하여 결정할 때 최적의 결과를 얻을 수 있다.

또한 실생활에서 차단용 디스플레이(15)의 표면이 톱니 형태로 되어 있으면 먼지 등으로 인해 오염이 될 수 있기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 표면을 투명 재질로 코팅하여 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록 구성할 수도 있다.

한편, 첨부한 도 6은 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 또 다른 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 7은 도 6에 도시된 실시예에서 톱니 모양의 영상용 디스플레이에 표시되는 영상 정보가 좌안과 우안으로 분리되어 입력되는 상태를 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 실시예는 톱니 모양의 디스플레이가 광을 차단하기 위한 목적이 아닌 좌, 우안(1,2)으로 입력될 영상 정보를 직접 표시하는 역할을 하며, 이하 본 실시예에서는 톱니 모양의 디스플레이를 영상 정보를 표시하는 것이므로 톱니모양 영상용 디스플레이라 칭하기로 한다.

도 6의 실시예는, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 지지 평판(20)과, 상기 지지 평판(20)의 전방에 배치되어 좌안(1)으로 입력될 영상 정보와 우안(2)으로 입력될 영상 정보를 화소에 따라 구분하여 표시하는 톱니모양 영상용 디스플레이(21)와, 좌안으로 입력될 영상 정보와 우안으로 입력될 영상 정보를 화소에 따라 구분하여 표시되도록 상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)를 구동시키는 디스플레이 구동장치(24)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)는, 도 4의 실시예에 구비되는 차단용 디스플레이의 구조와 마찬가지로, 톱니 모양을 가지는 횡단면 구조로 구비되는데, 그 배면은 지지 평판(20)의 전면에 접합되어 톱니모양 영상용 디스플레이(21)가 상기 지지 평판(20)에 적층된 구조가 되며, 전면에는 톱니 모양으로 경사 면(22,23)이 반복되는 구조로 되어 있다.

이러한 톱니모양 영상용 디스플레이(21)에서 이웃한 두 경사면(22,23) 중 꼭지점 위치를 기준으로 좌측 경사면(좌안을 겨냥하는 경사면임)(22)에 해당하는 부분은 좌안(1)으로 입력될 영상 정보를 표시하는 좌안을 위한 화소(pixel for the left eye)(이하, 도면부호 22임)가 되고, 우측 경사면(우안을 겨냥하는 경사면임)(23)에 해당하는 부분은 우안(2)으로 입력될 영상 정보를 표시하는 우안을 위한 화소(pixel for the right eye)(이하, 도면부호 23임)가 되며, 이에 톱니모양 영상용 디스플레이(21)는 좌안 영상 화소(22)와 우안 영상 화소(23)가 수평방향(가로방향)을 따라 반복되는 구조로 구성된다.

즉, 상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)는 좌안 영상 화소(22)와 우안 영상 화소(23)가 구분되어 있는 디스플레이 패널로서, 복수개의 좌안 영상 화소(22)와 복수개의 우안 영상 화소(23)가 수평방향으로 교대로 배열된 톱니 모양의 디스플레이 패널이며, 이때 수직방향으로는 각각 동종의 화소가 배열될 수 있다.

이 경우, 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 전면에서 볼 때 마치 두 종류의 수직 띠, 즉 좌안 영상 화소(22)가 이루는 복수개의 수직 띠와 우안 영상 화소(23)가 이루는 복수개의 수직 띠가 수평방향으로 교대로 배열된 형상이 된다.

상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)에서 상기한 바와 같이 좌안 영상 화소(22)는 좌안(1)을 위한 영상을 표시하게 되고, 우안 영상 화소(23)는 우안(2)을 위한 영상을 표시하게 되는데, 이러한 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 구동은 상기 디스플레이 구동장치(24)에 의해 제어되며, 톱니모양 영상용 디스플레이(21) 의 화소들이 톱니 모양을 이루어 좌안(1)으로 가는 영상과 우안(2)으로 가는 영상을 분리하게 되면서 시청자로 하여금 입체감을 느끼도록 하게 된다.

상기 디스플레이 구동장치(24)는 톱니모양 영상용 디스플레이(21)로 화소에 따라 좌안(1)으로 입력될 영상 신호와 우안(2)으로 입력될 영상 신호를 제공하는 영상 입력부(25)와, 상기 영상 입력부(25)가 제공하는 영상 신호를 각 화소가 표시하도록 상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 구동을 제어하는 디스플레이 구동 제어부(26)를 포함하는 구성이 된다.

상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)는 표면에 톱니 모양이 형성된 LCD가 될 수 있고, 화소별로 좌안 영상과 우안 영상을 표시하는 기능을 갖는 디스플레이로 대체하는 것이 가능하다.

상기 톱니모양 영상용 디스플레이(21)에서 톱니의 각도는 도 7에 나타낸 바와 같이 좌안과 우안 각도를 고려하여 설정되어야 한다.

즉, 톱니모양 영상용 디스플레이(21)에서 톱니의 각도와 높이는 양안(兩眼), 즉 좌우 두 눈의 위치, 화소의 위치, 화소 크기 등을 고려하여야 하며, 디스플레이와 눈 사이의 거리, 좌우 두 눈 사이의 거리, 화소 크기 등을 고려하여 결정할 때 최적의 결과를 얻을 수 있다.

또한 실생활에서 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 표면이 톱니 형태로 되어 있으면 먼지 등으로 인해 오염이 될 수 있기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 표면을 투명 재질로 코팅하여 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록 구성할 수도 있다.

도 6의 실시예에서는 톱니모양 영상용 디스플레이(21)에 표시되는 영상이 광 차단 없이 좌, 우안(1,2)에 동시에 입력되므로 도 4의 실시예에 비해 약 2배의 광량 증가가 가능하며, 밝은 화면 제공이 가능하다.

다음으로, 첨부한 도 8은 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 또 다른 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 9는 도 8에 도시된 실시예에서 영상용 디스플레이에 표시되는 영상 정보가 좌안과 우안으로 분리되어 입력되는 상태를 나타낸 도면이다.

도 9의 실시예는, 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서, 좌안 영상 화소(31)와 우안 영상 화소(32)가 수평방향을 따라 교대로 배열된 영상용 디스플레이(30)와, 화소에 따라 좌안(1)에 입력될 영상 정보와 우안(2)으로 입력될 영상 정보가 표시되도록 상기 영상용 디스플레이(30)를 구동시키는 디스플레이 구동장치(35)와, 내부가 투명 재질이면서 전면에 복수개의 차단벽(34)이 배열된 구조로 구비되어 상기 영상용 디스플레이(30)의 전방에 배치되고, 영상용 디스플레이(30)의 각 화소(31,32)에 표시되는 영상이 해당하는 쪽의 눈에만 도달되고 반대쪽 눈에는 도달되지 않도록, 상기 차단벽(34)의 경사면에서 광을 차단하도록 된 배리어 플레이트(33)를 포함하여 구성된다.

상기 영상용 디스플레이(30)는 디스플레이 구동장치(35)에 의해 구동되어 좌안 영상 화소(31)에서는 좌안(1)에 입력될 영상 정보를 표시하게 되고, 우안 영상 화소(32)에서는 우안(2)에 입력될 영상 정보를 표시하게 되는데, 복수개의 좌안 영상 화소(31)와 복수개의 우안 영상 화소(32)가 수평방향(가로방향)을 따라 교대로 배열된 구조로 구성된다.

즉, 상기 영상용 디스플레이(30)는 복수개의 좌안 영상 화소(31)와 복수개의 우안 영상 화소(32)가 교대로 배열된 디스플레이 패널로서, 수평방향으로는 좌안 영상 화소(31)와 우안 영상 화소(32)가 교대로 배열되며, 수직방향으로는 각각 동종의 화소가 배열됨으로써 영상용 디스플레이(30)의 전면에서 볼 때 마치 두 종류의 수직 띠, 즉 좌안 영상 화소(31)가 이루는 복수개의 수직 띠와 우안 영상 화소(32)가 이루는 복수개의 수직 띠가 교대로 배열된 형상이 된다.

상기 영상용 디스플레이(30)는 LCD, OLED, PDP, CRT 등 다양한 디스플레이가 될 수 있다.

상기 디스플레이 구동장치(35)는 영상용 디스플레이(30)로 화소에 따라 좌안(1)으로 입력될 영상 신호와 우안(2)으로 입력될 영상 신호를 제공하는 영상 입력부(36)와, 상기 영상 입력부(36)가 제공하는 영상 신호를 각 화소가 표시하도록 상기 영상용 디스플레이(30)의 구동을 제어하는 디스플레이 구동 제어부(37)를 포함하는 구성이 된다.

그리고, 배리어 플레이트(33)는 전면에 복수개의 차단벽(34)이 나란하게 형성된 구조로 되어 있다.

상기 차단벽(34)은 광 차단성 물질에 의해 광을 차단하게 되는 V자형 홈이 나란하게 형성된 구조로 구현될 수 있으며, 배면이 영상용 디스플레이(30)의 전면에 접합되어 배리어 플레이트(33)가 영상용 디스플레이(30)에 적층된 구조가 된다.

보다 상세하게는, 상기 배리어 플레이트(33)는 전면에 수직방향으로 길게 형 성된 복수개의 차단벽(34)이 일정 간격으로 나란히 형성된 구조로 구비되며, V자형 홈이 나란하게 형성된 구조로 복수개의 차단벽(이하, V자형 차단벽이라 칭함)(34)이 구현된 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 복수개의 V자형 홈이 일정 간격으로 형성되어 횡단면상에서 볼 때는 영상용 디스플레이(30)의 전면에서 사다리꼴 형상이 수평방향(가로방향)을 따라 반복되는 구조가 된다.

배리어 플레이트(33)에서 상기 각 V자형 홈은 좌안 영상 화소(31)와 우안 영상 화소(32)로 구성된 영상용 디스플레이 화소의 각 경계를 기준으로 하나씩 형성되는데, V자형 홈의 측면이 되는 경사면에 광 차단성 도료가 코팅됨으로써 영상용 디스플레이(30)의 광을 차단하는 V자형 차단벽(34)이 구성될 수 있으며, 이때 배리어 플레이트(33)의 재질 자체는 투명 재질로 구성되어 이웃한 두 V자형 차단벽(34) 사이의 부분이 광이 통과하는 부분이 된다.

이러한 배리어 플레이트(33)는 투명 재질로 제작된 기판의 표면에 우선 수직방향의 V자형 홈들을 일정간격으로 나란히 형성시킨 뒤 각 V자형 홈의 측면이 되는 각 경사면에 광 차단성 도료를 코팅함으로써 제작할 수 있다.

도 8을 참조하면, 이웃한 두 화소, 즉 좌안 영상 화소(31)와 우안 영상 화소(32)를 한 쌍으로 할 때 각 쌍의 전방에 V자형 차단벽(34)이 형성된 사다리꼴 하나씩이 위치하는 구조로 되어 있다.

상기한 구조의 배리어 플레이트(33)가 사용된 본 발명의 디스플레이 장치에서는 도 9에 도시된 바와 같이 좌안 영상 화소(31)에 표시된 영상 정보가 이웃한 V자형 차단벽(34) 사이의 배리어 플레이트(33) 내부를 투과하여 좌안(1)에만 도달하 게 되고, 우안(2)으로는 V자형 차단벽(34)의 경사면에 의해 광이 차단되면서 좌안(1) 영상 정보가 우안(2)으로는 도달되지 않는다.

또한 우안 영상 화소(32)에 표시된 영상 정보는 V자형 차단벽(34) 사이의 배리어 플레이 내부를 투과한 뒤 우안(2)에만 도달하게 되고, 좌안(1)으로는 V자형 차단벽(34)의 경사면에 의해 광이 차단되면서 우안(2) 영상 정보가 좌안(1)으로는 도달되지 않는다.

상기 V자형 차단벽의 경사면 각도와 높이는 도 9에 나타낸 바와 같이 영상용 디스플레이와 좌안 또는 우안의 각도, 화소 크기 등을 고려하여 설정되어야 한다.

즉, V자형 차단벽의 경사면 각도와 높이는 양안의 위치와 화소의 위치, 화소 크기를 고려하여야 하며, 디스플레이와 눈 사이의 거리, 좌우 두 눈 사이의 거리 등을 고려하여 결정할 때 최적의 결과를 얻을 수 있다.

결국, 상기와 같은 배리어 플레이트(33)에 의하면, 후방의 영상용 디스플레이(30)에 표시되는 좌, 우안용 영상이 보는 사람의 해당하는 쪽 눈에만 도달되고 반대쪽 눈에는 도달되지 않게 되는 바, 보는 사람 입장에서 좌, 우안의 영상이 분리되어 보이게 되므로 입체감을 느낄 수 있게 된다.

상기한 도 8의 실시예에서는 배리어 플레이트(33), 즉 보는 사람의 눈에 좌, 우안용 영상이 구분되어 보일 수 있게 하는 장벽의 설치가 매우 용이하다는 장점이 있다.

또한 영상용 디스플레이(30)의 화소 크기를 축소할 경우 V자형 차단벽(34)의 높이(배리어 플레이트의 두께) 조절이 가능한데, 첨부한 도 10은 영상용 디스플레 이(30)의 좌안 영상 화소(31)와 우안 영상 화소(32)의 크기를 축소하여 V자형 차단벽(34)의 높이를 축소한 본 발명의 실시예를 도시한 것이다.

또한 바람직한 일 예로서, 디스플레이 장치의 전면이 되는 배리어 플레이트의 전면이 V자형 홈으로 이루어진 경우(각 V자형 홈의 측면에 광 차단성 도료를 얇게 코팅하여 각 V자형 차단벽을 형성한 경우), 먼지 등으로 인하여 오염될 수 있기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 첨부한 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 각 V자형 홈의 내부를 채우게 되는 투명 재질의 코팅층(34a)을, 광 차단성 도료가 코팅된 부분을 포함한 배리어 플레이트(33)의 전면에 추가로 형성하여, 배리어 플레이트(33)의 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록 구성할 수도 있다.

그리고, 배리어 플레이트(33)의 차단벽(34)을 구성하는 다른 방법으로서, 영상용 디스플레이(30)의 각 화소(11) 경계를 기준으로 배리어 플레이트(33)에 단면상 V자 각도로 경사진 각 차단벽(34)을 형성하기 위하여, 배리어 플레이트(33)의 소재가 되는 투명 기판의 표면에 나란한 홈들을 수직방향으로 길게 형성하되, 이웃한 두 개의 홈을 단면상 V자 각도를 이루도록 경사방향으로 형성하고, 각 홈의 내부에 광 차단성 물질을 채워 넣음으로써, 단면상 V자 각도로 경사진 차단벽(34)을 형성할 수 있다. 단, 화소의 위치에 따라 차단벽의 높이가 변하므로 이 점을 고려하여 투명 기판의 높이를 정하여야 한다.

여기서, 기판의 상단부와 하단부 일정 부분에는 홈을 형성하지 않으며, 이와 같이 상단부와 하단부 일정 부분을 남겨놓고 홈을 형성한 뒤 도 13에 나타낸 바와 같이 홈이 형성된 구간에만 광 차단성 물질을 채워 넣는다.

이렇게 하는 경우, 배리어 플레이트(33)의 전면에서 볼 때 두 줄로 나란히 채워진 광 차단성 물질이 V자 각도로 경사진 각 차단벽(도 12의 도면부호 34)을 형성하게 되며, 결국 V자 각도로 경사진 각 차단벽(34)은 도 11의 예와 마찬가지로 단면상 V자 홈의 측면에 해당하는 두 경사면에 광 차단성 물질이 코팅되어 구성되어지는 것이다.

아울러, 도 12에 나타낸 바와 같이 각 V자형 홈의 내부에 광 차단성 물질이 채워진 상태에서 투명 재질의 코팅층(34a)을 배리어 플레이트(33)의 전면에 추가로 형성하여, 배리어 플레이트(33)의 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록 구성할 수도 있다.

그리고, 배리어 플레이트(33)의 차단벽(34)을 구성하는 또 다른 방법으로서, 첨부한 도 14의 횡단면도 및 도 15의 정면도에 나타낸 바와 같이 투명한 평면에 나란한 복수개의 V자형 홈을 수직방향으로 길게 형성한 뒤 각 V자형 홈 내부에 광 차단성 물질을 채워줌으로써 배리어 플레이트(33)의 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록 구성할 수 있으며, 이 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 단, 차단벽의 높이는 화소 위치에 따라 변하므로 이 점을 고려하여야 한다.

이때, 먼지 등으로 인한 오염을 방지하기 위해, 광 차단성 물질이 채워진 부분을 포함한 배리어 플레이트(33)의 전면에 투명 재질을 사용하여 추가로 표면 코팅층(34a)을 형성할 수도 있다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 종래에 비해 간단한 구성으로 3차원 디스플레이를 구성할 수 있게 된다.

앞서 본 발명의 각 실시예를 설명함에 있어서, 차단용 디스플레이(15) 및 차단벽(34)과 같은 차단 수단의 경사 각도와 높이, 그리고 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 경사 각도와 높이는 화소의 위치, 양안(1,2) 간의 거리(좌측 눈과 우측 눈 간의 거리), 디스플레이와 사용자 눈 간의 거리에 의해 결정됨을 언급하였으며, 이때 사용자의 양안(1,2)이 디스플레이의 중앙에 위치하는 것을 가정하였다.

실제 상황에서는 개인에 따라 양안 간의 거리 차이가 있고, 디스플레이와 사용자 눈 간의 거리에도 차이가 있을 수 있으므로, 이러한 경우에는 양안에 도달하는 광량이 감소하는 문제, 그리고 차단되어야 할 광이 좌안 또는 우안에 도달하는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 최적의 시청위치를 찾는 것은 3차원 영상의 입체감을 극대화하기 위하여 매우 중요한 문제이므로, 최적의 시청위치를 찾는 방법으로 좌안용 영상 및 우안용 영상을 번갈아 표시하면서 사용자로 하여금 최적을 위치를 선정하게 할 수 있다.

즉, 사용자가 시청위치선정 버튼(도 16에서 도면부호 19a임)을 누르면 본 발명의 3차원 디스플레이 장치는 사용자가 구분 가능한 좌안용 영상 및 우안용 영상을 번갈아 표시하도록 할 수 있다.

이때, 좌안용 영상과 우안용 영상은 서로 구분될 수 있는 특정한 텍스트(예, '이것은 좌안용 영상입니다.', '이것은 우안용 영상입니다' 등의 문장)를 포함하는 영상이나 서로 구분될 수 있는 색을 해당 화소들이 표현하도록 할 수 있다.

상기 시청위치선정 버튼(19a)은 사용자와 디스플레이(PC의 모니터, 모바일 단말기 등과 같은 디스플레이 장치)의 거리가 근접한 경우에 첨부한 도 16에 나타낸 바와 같이 디스플레이 위에 설치될 수 있고, 사용자와 디스플레이의 거리가 사람의 팔 길이보다 먼 경우 리모콘에 설치될 수 있다.

각 실시예와 관련하여 설명하면, 도 4와 도 16에 나타낸 바와 같이 시청위치선정 버튼(19a)이 설치된 경우, 상기 시청위치선정 버튼(19a)은 상기 영상용 디스플레이 구동장치(12)와 차단용 디스플레이 구동장치(18)에 신호 입력 가능하도록 구비되며, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누르게 되면 영상용 디스플레이 구동장치(12)와 차단용 디스플레이 구동장치(18)가 각각 신호를 입력받아 영상용 디스플레이(10)와 차단용 디스플레이(15)의 구동을 다음과 같이 제어하게 된다.

즉, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누르게 되면, 영상용 디스플레이(10)의 화소(11)들이 좌안용 영상과 우안용 영상을 번갈아 표시하게 되고, 차단용 디스플레이(15)에서도 상기 영상용 디스플레이에 동기를 맞추어 좌안 차단용 화소(16)들과 우안 차단용 화소(17)들이 번갈아 구동된다.

또 다른 방법으로, 위치선정이 용이한 스테레오 영상(즉, 거리감이 확연한 입체영상 등)을 표시하여 시청자로 하여금 최적의 위치를 선정하게 할 수 있다.

이때, 영상용 디스플레이(10)의 화소(11)들이 좌안용 영상으로서 구분 가능한 텍스트가 포함된 특정 영상 또는 구분 가능한 색(예, 적색)의 영상을 표시하면, 차단용 디스플레이(15)의 우안 차단용 화소(17)들이 모두 검게 표시되도록 구동되어 광을 차단하는 동시에 좌안 차단용 화소(16)들을 통해 좌안으로만 영상이 전달된다.

반대로, 영상용 디스플레이(10)의 화소(11)들이 우안용 영상으로서 구분 가능한 텍스트가 포함된 특정 영상 또는 구분 가능한 색(예, 청색)의 영상을 표시하면, 차단용 디스플레이(15)의 좌안 차단용 화소(16)들이 모두 검게 표시되도록 구동되어 광을 차단하는 동시에 우안 차단용 화소(17)들을 통해 우안으로만 영상이 전달된다.

이와 같이 사용자는 시청위치선정 버튼(19a)을 누른 뒤 자신의 눈 위치를 디스플레이로부터 전후좌우로 조정해가면서 좌안용 영상이 좌안으로만 보이고 우안용 영상이 우안으로만 보이는지를 확인하게 되며, 좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 좌안과 우안에만 보이는 눈 위치를 찾은 상태에서 3차원 디스플레이 장치가 제공하는 3차원 입체 영상을 최적의 상태에서 볼 수 있게 된다. 동일한 효과를 나타내는 방법으로 디스플레이를 전후좌우 방향으로 이동할 수 있으며, 이를 위해 조이스틱 및 구동모터 등을 사용할 수 있다.

이때, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누름에 따라 영상용 디스플레이(10) 및 차단용 디스플레이(15)의 구동을 해당 디스플레이 구동장치(12,18)가 상기와 같이 제어하게 되는 것이다.

또한 도 6의 실시예에서 시청위치선정 버튼(19a)이 설치된 경우, 상기 시청위치선정 버튼(19a)은 디스플레이 구동장치(24)에 신호 입력 가능하도록 구비되며, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누르게 되면 디스플레이 구동장치(24)가 신호를 입력받아 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 구동을 다음과 같이 제어하게 된다.

즉, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누르게 되면, 톱니모양 영상용 디스플레이(21)의 좌안 영상 화소(22)들과 우안 영상 화소(23)들이 교대로 구동되어 좌안용 영상과 우안용 영상을 교대로 표시하며, 사용자는 도 4의 실시예와 동일한 방법으로, 시청위치선정 버튼(19a)을 누른 뒤 자신의 눈 위치를 디스플레이로부터 전후로 조정해가면서 좌안용 영상이 좌안으로만 보이고 우안용 영상이 우안으로만 보이는지를 확인하게 된다.

좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 좌안과 우안에만 보이는 눈 위치를 찾은 상태에서 3차원 디스플레이 장치가 제공하는 3차원 입체 영상을 볼 수 있게 된다.

또한 도 8의 실시예에 시청위치선정 버튼(19a)이 설치된 경우, 상기 시청위치선정 버튼(19a)은 디스플레이 구동장치(35)에 신호 입력 가능하도록 구비되며, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누르게 되면 디스플레이 구동장치(35)가 신호를 입력받아 영상용 디스플레이(30)의 구동을 다음과 같이 제어하게 된다.

즉, 사용자가 시청위치선정 버튼(19a)을 누르게 되면, 영상용 디스플레이(30)의 좌안 영상 화소(31)들과 우안 영상 화소(32)들이 교대로 구동되어 좌안용 영상과 우안용 영상을 교대로 표시하며, 사용자는 앞의 실시예와 동일한 방법으로 3차원 입체 영상을 볼 수 있는 위치를 찾아 영상을 보게 된다.

한편, 차단용 디스플레이 및 차단벽과 같은 차단 수단의 경사 각도와 높이, 그리고 톱니모양 영상용 디스플레이의 경사 각도와 높이가 정해진 상태에서 사용자 양안 간의 거리(좌측 눈과 우측 눈 간의 거리), 디스플레이와 사용자 눈 간의 거리 및 상대적 위치 등으로 인해 양안에 도달하는 광량이 감소하는 문제(도 17 참조), 그리고 차단되어야 할 광이 좌안 또는 우안에 도달하는 문제가 발생한다.

도 17을 참조하면, 이는 차단용 디스플레이(15)가 적용된 도 4의 실시예에서 발생할 수 있는 광량 문제를 보여주는 것으로, 영상용 디스플레이(10)의 각 화소에 표시된 영상이 차단용 디스플레이(15)의 좌안 차단용 화소(16)에 의해 디스플레이에 좀더 가깝게 위치한 사용자의 우안(2)에 모두 도달하지 않고 일부 가려지는 문제가 발생할 수 있다.

도 17에서, 앞쪽의 우안(2')으로부터 영상용 디스플레이(10)의 각 화소들 경계로 점선이 이어지지 않고 영상용 디스플레이(10)의 각 화소들 안쪽 위치로 점선이 이어짐을 볼 수 있다.

이는 영상용 디스플레이(10)의 화소들이 표시하는 영상의 일부(점선 밖의 영역)가 좌안 차단용 화소(16)들에 의해 사용자의 우안(2')에 도달하지 못하고 차단됨을 의미하는 것이다.

그리고, 사용자 양안 간의 거리, 디스플레이와 사용자 눈 간의 거리에 따라, 좌안으로 입력될 영상이 차단 수단에 의해 우안에 대해서는 차단되어야 하고, 우안으로 입력될 영상이 차단 수단에 의해 좌안에 대해서는 차단되어야 함에도 불구하고, 좌안으로 입력될 영상이 우안에, 우안으로 입력될 영상이 좌안에 각각 도달되는 문제가 발생할 수 있다.

이와 같이 사용자 눈 위치가 디스플레이로부터 너무 가깝게 있거나 너무 멀리 있을 때, 그리고 현 위치에서 사용자 양안 간의 거리가 너무 가깝거나 멀 때 광 도달 문제가 발생할 수 있는데, 차단되어야 할 광이 차단되지 못하고 좌안 또는 우 안에 도달하는 문제를 해결하는 방법으로는 화소 크기를 줄이거나 차단 수단의 높이를 증가시키는 방법 등이 사용될 수 있다.

그러나, 이 경우 양안에 도달하는 광량이 감소하는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 사용 조건에 맞게 화소 크기 및 차단 수단의 높이를 조절하는 방법을 선택할 수 있다.

예컨대, 첨부한 도 18에 나타낸 바와 같이 차단용 디스플레이를 사용하는 도 4의 실시예에서 사용자와 디스플레이의 거리가 2개 이상인 것을 가정하여 각도와 높이를 달리하는 2개 이상의 차단 수단을 설치할 수 있다.

즉, 도 18에 나타낸 바와 같이 좌안 차단용 화소(16a,16b)들과 우안 차단용 화소(17a,17b)들을 경사 각도 및 높이에 따라 2종류로 구분하는 것이다.

도 18을 참조하면, 영상용 디스플레이(10)의 전면에 2개의 차단용 디스플레이(15a,15b)가 적층되도록 설치되어 각 화소 위치에서 안쪽과 바깥쪽으로 경사 각도와 높이가 서로 다른 화소(16a,16b,17a,17b)들이 구비되고, 있다.

즉, 각 화소별로, 경사 각도가 크고 높이가 높은 좌안 차단용 화소(16b)들의 안쪽으로 경사 각도가 상대적으로 작고 높이가 낮은 좌안 차단용 화소(16a)들이, 경사 각도가 크고 높이가 높은 우안 차단용 화소(17b)들의 안쪽으로 경사 각도가 상대적으로 크고 높이가 높은 우안 차단용 화소(17a)들이 각각 설치되는 것이다.

결국, 사용자의 양안(1',2')이 디스플레이와 좀더 가깝도록 전방에 위치한 상태에서는 경사 각도가 작고 높이가 낮은 좌안 차단용 화소들(16a) 및 우안 차단용 화소(17a)들이 사용되고, 사용자의 양안이(1,2)이 디스플레이와 좀더 먼 후방에 위치한 상태에서는 경사 각도가 크고 높이가 높은 좌안 차단용 화소(16b)들 및 우안 차단용 화소(17b)들이 사용된다.

이와 같이 경사 각도 및 높이가 다른 안과 밖의 좌안 차단용 화소(16a,16b)들과 우안 차단용 화소(17a,17b)들을 선택 구동시켜 사용함으로써, 디스플레이로부터 가까운 사용자 양안 위치 및 먼 위치의 두 위치에서 모두 3차원 입체 영상을 최적의 상태에서 볼 수 있게 된다.

2개의 차단용 디스플레이(15a,15b) 중 하나를 선택하여 구동시키기 위해서 도 16에 나타낸 바와 같이 선택 버튼(19b)을 디스플레이 위에 설치할 수 있고(PC 모니터의 경우), 사용자와 디스플레이의 거리가 사람의 팔 길이보다 먼 경우를 위해 상기 선택 버튼(19b)을 리모콘에 설치할 수 있다.

상기 선택 버튼(19b)은 도 17에 나타낸 바와 같이 차단용 디스플레이 구동장치(18)에 신호 입력 가능하게 구비되는 것으로서, 사용자가 선택 버튼(19b)을 사용해 자신의 눈 위치에 따라 구동하고자 하는 차단용 디스플레이(15a,15b)를 선택하게 되면, 차단용 디스플레이 구동장치(18)가 선택 버튼(19b)에 의해 선택된 차단용 디스플레이를 구동시키게 된다.

첨부한 도 19는 사용자가 먼 거리에 위치하는 경우 이에 맞는 바깥쪽의 차단용 디스플레이(15b)를 사용하는 상태를, 첨부한 도 20은 사용자가 가까운 거리에 위치하는 경우 이에 맞는 안쪽 차단용 디스플레이(15a)를 사용하는 상태를 나타낸 것이다.

물론, 눈 위치에 맞는 차단용 디스플레이(15a,15b)를 선택하기 위해서는 사 용자가 시청위치선정 버튼(19a)과 선택 버튼(19b)을 사용해 자신의 눈 위치를 조정해가면서 좌안용 영상 및 우안용 영상이 구분되어 보이는 위치 및 차단용 디스플레이(15a,15b)를 선택해야 한다.

이와 같이 사용자와 디스플레이의 거리가 2개 이상인 것을 가정하여 각도를 달리하는 2개 이상의 차단 수단을 설치할 수 있으며, 또한 첨부한 도 21에 나타낸 바와 같이 사용자의 양안 간 거리가 2개 이상인 것을 가정하여 각도를 달리하는 2개 이상의 차단용 디스플레이(15a,15b)를 설치할 수도 있다.

또한 도 4와 도 8의 실시예를 변형한 예로서, 화소의 크기를 줄임으로써 차단 수단이 되는 차단용 디스플레이의 각 화소(도 4의 실시예에서 좌안 차단용 화소들 및 우안 차단용 화소들)와 차단벽(도 8의 실시예)의 크기를 조정하는 것도 가능하다.

그리고, 차단용 디스플레이를 사용하는 도 4의 실시예를 변형한 예로서, 첨부한 도 22 및 도 23에는 차단용 디스플레이의 각 화소 길이를 조절함으로써 사용자의 위치 및 조건이 다소 변하더라도 3차원 입체 영상을 효과적으로 제공하는 것이 가능하도록 한 예(양안의 거리를 2개의 경우로 한정할 때의 예임)가 도시되어 있다.

도 22와 도 23의 예는 차단용 디스플레이(15)에서 이웃한 좌안 차단용 화소(16c)와 우안 차단용 화소(17c)가 이루는 각 톱니 모양의 꼭지점 부위에 각각 V자형으로 배치되는 추가적인 차단용 화소(16d,17d)를 설치한 것으로, 각 추가적인 차단용 화소(16d,17d)가 기존 차단용 화소(16c,17c)의 연장선상에 설치되어 기존 차단용 화소(16c,17c)와 추가적인 차단용 화소(16d,17d)가 하나의 차단용 화소 역할을 할 수 있도록 한 것이다.

즉, 기존의 좌안 차단용 화소(16c)와 그 연장선상의 좌안 차단용 화소(16d)가 하나의 좌안 차단용 화소(16)로, 기존의 우안 차단용 화소(17c)와 그 연장선상의 우안 차단용 화소(17d)가 하나의 우안 차단용 화소(17)로 구동될 수 있도록 한 것으로, 추가적인 차단용 화소(16d)를 포함하는 좌안 차단용 화소(16)와 추가적인 차단용 화소(17d)를 포함하는 우안 차단용 화소(17)의 끝부분이 교차되는 구조로 구성한 것이다.

이러한 차단용 디스플레이 구조에서 기존 차단용 화소(16c,17c)와 추가적인 차단용 화소(16d,17d)는 차단용 디스플레이 구동장치(18)에 의해 독립적으로 구동되며, 예컨대 기존 좌안 차단용 화소(16c) 또는 기존 우안 차단용 화소(17c)만이 구동되어 영상용 디스플레이(10)의 각 화소(11)에 표시되는 영상을 차단하거나, 기존 좌안 차단용 화소(16c)와 추가적인 좌안 차단용 화소(16d)가 함께 구동되어 영상용 디스플레이(10)의 우안 영상을 차단하거나, 기존 우안 차단용 화소(17c)와 추가적인 우안 차단용 화소(17d)가 함께 구동되어 영상용 디스플레이(10)의 좌안 영상을 차단하도록 할 수 있다.

도 22를 참조하면, 사용자의 양안(2') 간 거리가 상대적으로 먼 경우, 기존 좌안 차단용 화소(16c)와 기존 우안 차단용 화소(17c)만이 번갈아 구동되는데, 영상용 디스플레이(10)의 각 화소(11)에 좌안에 입력될 영상이 표시되는 동안에는 기존 우안 차단용 화소(17c)가 구동되어 광을 차단하고, 영상용 디스플레이(10)의 각 화소(11)에 우안에 입력될 영상이 표시되는 동안에는 기존 좌안 차단용 화소(16c)가 구동되어 광을 차단한다.

반면, 사용자의 양안(2') 간 거리가 상대적으로 가까운 경우, 기존 좌안 차단용 화소(16c)와 그 연장선상의 추가적인 좌안 차단용 화소(16d)가 함께 구동되어 동시에 광을 차단하고, 기존 우안 차단용 화소(17c)와 그 연장선상의 추가적인 우안 차단용 화소(17d)가 함께 구동되어 동시에 광을 차단한다.

즉, 기존 좌안 차단용 화소(16c)와 그 연장선상의 추가적인 좌안 차단용 화소(16d)가 하나의 좌안 차단용 화소(16)로 구동되고, 기존 우안 차단용 화소(17c)와 그 연장선상의 추가적인 우안 차단용 화소(17d)가 하나의 우안 차단용 화소(17)로 구동되는 것이며, 이때도 좌안 차단용 화소(기존 좌안 차단용 화소+그 연장선상의 추가적인 좌안 차단용 화소)(16)와 우안 차단용 화소(기존 우안 차단용 화소+그 연장선상의 추가적인 우안 차단용 화소)(17)가 번갈아 구동된다.

이때, 영상용 디스플레이(10)의 각 화소(11)에 좌안에 입력될 영상이 표시되는 동안에는 기존 우안 차단용 화소(17c)와 그 연장선상의 추가적인 우안 차단용 화소(17d)가 함께 구동되어 동시에 광을 차단하고, 영상용 디스플레이(10)의 각 화소(11)에 우안에 입력될 영상이 표시되는 동안에는 기존 좌안 차단용 화소(16c)와 그 연장선상의 추가적인 좌안 차단용 화소(16d)가 함께 구동되어 동시에 광을 차단한다.

이와 같이 차단용 디스플레이(15)의 각 화소 길이를 증가시킴으로써 양안의 상대적 위치가 다소 변하더라도 3차원 입체 영상을 효과적으로 제공하는 것이 가능 하다.

도 23은 양안의 거리를 2개의 경우로 한정할 때 차단 수단의 길이를 줄일 수 있는 예를 보여주고 있는 도면이다.

다음으로, 첨부한 도 24는 차단용 디스플레이의 각 화소 크기를 좀더 축소한 실시예를 도시한 것으로, 차단 수단의 길이를 줄일 수 있는 예를 보여주고 있는 도면이다.

도 24를 참조하면, 좌안에 입력될 영상과 우안에 입력될 영상이 번갈아 표시되는 영상용 디스플레이(10)의 각 화소(11) 크기가 작아진 것에 대응하여, 차단용 디스플레이(15)에서는 경사면에 위치된 좌안 차단용 화소(16)와 우안 차단용 화소(17)의 크기를 줄인 것을 볼 수 있다.

또한 도시된 바와 같이 차단벽이 영상용 디스플레이에 인접하지 않아도 되는 것을 볼 수 있다. 그러나, 이 경우에 광량의 감소로 인해 화면이 어둡게 되는 단점은 있다.

이와 같이 하여, 본 발명에서 제안하는 다양한 형태의 3차원 디스플레이 장치에 대해 설명하였는 바, 전면의 차단 수단을 제거하면 일반 디스플레이로 사용하는 것이 가능하다.

이를 위해 영상용 디스플레이(10)의 전방에 배치되는 차단용 디스플레이(15,15a,15b), 그리고 톱니모양 영상용 디스플레이(20)의 전방에 배치되는 배리어 플레이트(21)는 영상용 디스플레이(10,20)로부터 착탈 가능한 구조로 설치할 수도 있다.

또한 사용자와 디스플레이 간 거리, 사용자 양안 간 거리 등을 고려하여 차단 각도(차단용 화소 및 차단벽의 경사 각도와 높이 등)를 달리하는 다수의 차단용 디스플레이 또는 배리어 플레이트를 제작하여 구비한 뒤, 사용 조건에 따라 적절한 차단용 디스플레이 또는 배리어 플레이트를 부착하여 사용하도록 하는 것이 가능하다.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다.

그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 3차원 화상 디스플레이 방법의 한 예인 렌티큘러 렌즈 어레이 방법을 나타낸 예시도,

도 2는 종래기술에 따른 3차원 화상 디스플레이 방법의 다른 예인 슬릿을 이용한 방법을 나타낸 예시도,

도 3은 종래기술에 따른 표시면 진동 회전 방식의 또 다른 예인 가변초점 거울을 이용한 방법을 나타낸 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 구성도,

도 5는 도 4에 도시된 실시예에서 영상용 디스플레이에 표시되는 영상이 차단용 디스플레이에 의해 좌안과 우안으로 분리되어 입력되는 상태를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 또 다른 실시예를 나타낸 구성도,

도 7은 도 6에 도시된 실시예에서 톱니 모양의 영상용 디스플레이에 표시되는 영상 정보가 좌안과 우안으로 분리되어 입력되는 상태를 나타낸 도면,

도 8은 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치의 바람직한 또 다른 실시예를 나타낸 구성도,

도 9는 도 8에 도시된 실시예에서 영상용 디스플레이에 표시되는 영상 정보가 좌안과 우안으로 분리되어 입력되는 상태를 나타낸 도면,

도 10은 본 발명에서 영상용 디스플레이의 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소 의 크기를 축소하여 장벽의 높이를 축소한 본 발명의 실시예를 도시한 도면,

도 11은 본 발명에서 배리어 플레이트에 차단벽을 형성한 실시예의 단면도,

도 12와 도 13은 본 발명에서 배리어 플레이트에 차단벽을 형성한 다른 실시예의 단면도 및 정면도,

도 14는 본 발명에서 배리어 플레이트에 차단벽을 형성한 또 다른 실시예의 단면도,

도 15은 도 14의 차단벽을 형성하기 위해 광 차단성 물질이 채워진 상태의 정면도,

도 16는 본 발명에서 디스플레이의 시청위치선정 버튼 및 선택 버튼을 도시한 정면도,

도 17는 본 발명에서 광량 감소 문제를 설명하기 위한 도면,

도 18은 본 발명에서 2개의 차단용 디스플레이가 설치된 실시예의 단면도,

도 19은 도 18의 실시예에서 사용자가 먼 거리에 위치하는 경우 바깥쪽의 차단용 디스플레이를 사용하는 상태를 나타낸 도면,

도 20은 도 18의 실시예에서 사용자가 가까운 거리에 위치하는 경우 안쪽 차단용 디스플레이를 사용하는 상태를 나타낸 도면,

도 21는 본 발명에서 사용자의 양안 간 거리가 2개 이상인 것을 가정하여 각도를 달리하는 2개 이상의 차단용 디스플레이를 설치한 실시예의 단면도,

도 22 및 도 23은 본 발명에서 차단용 디스플레이의 각 화소 길이가 조절될 수 있도록 구성한 실시예의 단면도,

도 24는 본 발명에서 영상용 디스플레이 및 차단용 디스플레이의 각 화소 크기를 축소한 실시예를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 좌안 2 : 우안

10 : 영상용 디스플레이 12 : 영상용 디스플레이 구동장치

15 : 차단용 디스플레이 16 : 좌안 차단용 화소

17 : 우안 차단용 화소 18 : 차단용 디스플레이 구동장치

20 : 지지 평판 21 : 영상용 디스플레이

22 : 좌안 영상 화소 23 : 우안 영상 화소

24 : 디스플레이 구동장치 30 : 영상용 디스플레이

31 : 좌안 영상 화소 32 : 우안 영상 화소

33 : 배리어 플레이트 34 : V자형 차단벽

35 : 디스플레이 구동장치

Claims (21)

1. 삭제
2. 삭제
3. 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서,

   화소들이 좌안에 입력될 영상 정보와 우안에 입력될 영상 정보를 시간에 따라 교대로 표시하는 영상용 디스플레이와;

   화소들이 좌안과 우안에 입력될 영상 정보를 시간에 따라 교대로 표시하도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 영상용 디스플레이 구동장치와;

   상기 영상용 디스플레이의 전방에 배치되어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 광을 시간에 따라 교대로 차단하는 차단용 디스플레이와;

   상기 영상용 디스플레이 구동장치에 동기를 맞추어 영상용 디스플레이에서 좌안으로 가는 광과 우안으로 가는 광을 시간에 따라 교대로 차단하도록 상기 차단용 디스플레이를 구동시키는 차단용 디스플레이 구동장치;를 포함하여 구성되고,

   상기 차단용 디스플레이는, 상기 영상용 디스플레이의 각 화소 전방에 위치된 톱니 모양을 가지는 횡단면 구조로 구비되고, 각 톱니 모양의 두 경사면 중 꼭지점 위치를 기준으로 좌측 경사면에 해당하는 부분이 좌안 차단용 화소로, 우측 경사면에 해당하는 부분이 우안 차단용 화소로 구분되어, 상기 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 상기 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 시간에 따라 교대로 구동되면서 광을 차단하도록 된 것을 특징으로 하고,

   상기 차단용 디스플레이에서 이웃한 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 이루는 각 톱니 모양의 꼭지점 부위에 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소가 V자형으로 배치된 추가적인 차단용 화소가 설치되고,

   V자형으로 배치된 추가적인 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소는 각각 기존 좌안 차단용 화소와 우안 차단용 화소의 연장선상에 설치되되, 차단용 디스플레이 구동장치에 의해 기존 좌안 차단용 화소 및 우안 차단용 화소와는 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서,

    좌안에 입력될 영상 정보가 표시되는 복수개의 좌안 영상 화소와 우안에 입력될 영상 정보가 표시되는 복수개의 우안 영상 화소가 수평방향을 따라 교대로 배열된 영상용 디스플레이와;

    화소에 따라 좌안에 입력될 영상 정보와 우안으로 입력될 영상 정보가 표시되도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 디스플레이 구동장치와;

    상기 영상용 디스플레이의 전방에 배치되어 상기 영상용 디스플레이의 좌안 영상 화소에서 우안으로 가는 광을 차단하는 동시에 상기 영상용 디스플레이의 우안 영상 화소에서 좌안으로 가는 광을 차단하는 배리어 플레이트;

    를 포함하여 구성되고,

    상기 배리어 플레이트는 그 전면에 수직방향으로 길게 형성된 V자 각도의 경사진 차단벽 복수개가 나란히 형성된 구조로 구비되되, 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 V자 홈의 측면에 해당하는 두 경사면에 광 차단성 물질이 코팅되어서 구성되고,

    상기 배리어 플레이트에서 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소로 구성된 상기 영상용 디스플레이의 각 화소의 경계를 기준으로 하나씩 형성되어 상기 영상용 디스플레이의 각 화소에 표시되는 영상이 이웃한 두 V자 각도의 경사진 차단벽 사이를 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 광 차단성 물질이 코팅된 부분을 포함하여 배리어 플레이트의 전면에 투명 재질의 코팅층이 추가로 형성되되, 상기 코팅층에 의해 배리어 플레이트의 전 면 전체가 평평하고 매끄러운 면으로 된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
15. 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위한 3차원 디스플레이 장치에 있어서,

    좌안에 입력될 영상 정보가 표시되는 복수개의 좌안 영상 화소와 우안에 입력될 영상 정보가 표시되는 복수개의 우안 영상 화소가 수평방향을 따라 교대로 배열된 영상용 디스플레이와;

    화소에 따라 좌안에 입력될 영상 정보와 우안으로 입력될 영상 정보가 표시되도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 디스플레이 구동장치와;

    상기 영상용 디스플레이의 전방에 배치되어 상기 영상용 디스플레이의 좌안 영상 화소에서 우안으로 가는 광을 차단하는 동시에 상기 영상용 디스플레이의 우안 영상 화소에서 좌안으로 가는 광을 차단하는 배리어 플레이트;

    를 포함하여 구성되고,

    상기 배리어 플레이트는 그 전면에 수직방향으로 길게 형성된 V자 각도의 경사진 차단벽 복수개가 나란히 형성된 구조로 구비되되, 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은, 배리어 플레이트의 전면에 형성된 V자형 홈의 내부에, 배리어 플레이트의 전면 전체가 평평하고 매끄러운 면이 되도록, 광 차단성 물질이 채워짐으로써 형성되고,

    상기 배리어 플레이트에서 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소로 구성된 상기 영상용 디스플레이의 각 화소의 경계를 기준으로 하나씩 형성되어 상기 영상용 디스플레이의 각 화소에 표시되는 영상이 이웃한 두 V자 각도의 경사진 차단벽 사이를 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
16. 청구항 15에 있어서,

    상기 광 차단성 물질이 채워진 부분을 포함하여 배리어 플레이트의 전면에 투명 재질의 코팅층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
17. 청구항 13 또는 청구항 15에 있어서,

    상기 디스플레이 구동장치에 신호 입력 가능하도록 구비되는 시청위치선정 버튼을 더 포함하고,

    상기 시청위치선정 버튼이 조작될 경우, 상기 시청위치선정 버튼으로부터의 신호 입력에 의하여, 상기 디스플레이 구동장치는 사용자가 구분 가능한 좌안용 영상과 우안용 영상을 표시하도록 상기 영상용 디스플레이를 구동시키는 것을 특징으로 하는 3차원 디스플레이 장치.
18. 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위하여 디스플레이 장치의 전방에 착탈식으로 부착되어 영상용 디스플레이의 좌안 영상 화소에서 우안으로 가는 광을 차단하는 동시에 상기 영상용 디스플레이의 우안 영상 화소에서 좌안으로 가는 광을 차단하는 배리어 플레이트에 있어서,

    상기 배리어 플레이트는 그 전면에 수직방향으로 길게 형성된 V자 각도의 경사진 차단벽 복수개가 나란히 형성된 구조로 구비되되, 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 V자 홈의 측면에 해당하는 두 경사면에 광 차단성 물질이 코팅되어서 구성되고,

    상기 배리어 플레이트에서 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소로 구성된 상기 영상용 디스플레이의 각 화소의 경계를 기준으로 하나씩 형성되어 상기 영상용 디스플레이의 각 화소에 표시되는 영상이 이웃한 두 V자 각도의 경사진 차단벽 사이를 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 배리어 플레이트.
19. 청구항 18에 있어서,

    상기 광 차단성 물질이 코팅된 부분을 포함하여 배리어 플레이트의 전면에 투명 재질의 코팅층이 추가로 형성되되, 상기 코팅층에 의해 배리어 플레이트의 전면 전체가 매끄러운 면으로 된 것을 특징으로 하는 배리어 플레이트.
20. 광학 상에 대한 입체감을 재현하기 위하여 디스플레이 장치의 전방에 착탈식으로 부착되어 영상용 디스플레이의 좌안 영상 화소에서 우안으로 가는 광을 차단하는 동시에 상기 영상용 디스플레이의 우안 영상 화소에서 좌안으로 가는 광을 차단하는 배리어 플레이트에 있어서,

    상기 배리어 플레이트는 그 전면에 수직방향으로 길게 형성된 V자 각도의 경사진 차단벽 복수개가 나란히 형성된 구조로 구비되되, 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은, 배리어 플레이트의 전면에 형성된 V자형 홈의 내부에, 배리어 플레이트의 전면 전체가 매끄러운 면이 되도록, 광 차단성 물질이 채워짐으로써 형성되고,

    상기 배리어 플레이트에서 상기 각 V자 각도의 경사진 차단벽은 좌안 영상 화소와 우안 영상 화소로 구성된 상기 영상용 디스플레이의 각 화소의 경계를 기준으로 하나씩 형성되어 상기 영상용 디스플레이의 각 화소에 표시되는 영상이 이웃한 두 V자 각도의 경사진 차단벽 사이를 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 배리어 플레이트.
21. 청구항 20에 있어서,

    상기 광 차단성 물질이 채워진 부분을 포함하여 배리어 플레이트의 전면에 투명 재질의 코팅층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 배리어 플레이트.

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