KR101113235B1 - 입체 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

2D와 3D 모드 변환 구조가 개선된 입체 디스플레이 장치가 개시되어 있다.
이 개시된 입체 디스플레이 장치는 영상을 제공하는 디스플레이 소자와; 디스플레이 소자에서 제공된 영상의 진행 경로 상에 배치되는 것으로, 특정 편광방향의 광을 투과시키는 폴라라이저와; 폴라라이저를 투과한 광의 편광방향을 일 방향으로 바꾸어주는 제1복굴절소자와 다른 방향으로 바꾸어주는 제2복굴절소자가 교번 배치되어 복수의 구간으로 구획된 제1평면 어레이와; 제1평면 어레이와 마주하게 배치되는 것으로, 제1평면 어레이를 투과하여 입사된 광의 편광방향을 일 방향으로 재차 바꾸어주는 제3복굴절소자와 다른 방향으로 재차 바꾸어주는 제4복굴절소자가 교번 배치되어 복수의 구간으로 구획된 제2평면 어레이와; 제2평면 어레이와 마주하게 배치되는 것으로, 제2평면 어레이를 투과한 광 중 특정 편광 방향의 광만을 투과시키는 애널라이저;를 포함하며, 제1평면 어레이 및 제2평면 어레이 중 적어도 어느 하나는 움직임 가능하게 설치되어, 제1 및 제2복굴절소자와 제3 및 제4복굴절소자의 마주하는 위치를 제어하여, 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 디스플레이할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

입체 디스플레이 장치{Autostereoscopic display}
도 1은 종래의 제거 가능한 편광 시트를 이용한 온-오프 스위칭 가능한 패럴렉스 배리어를 보인 개략적인 사시도.
도 2a 내지 도 2c 각각은 온-오프 스위칭 가능한 패럴렉스 배리어의 여러 방식을 각각 보인 도면.
도 3a 내지 도 3f 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 디스플레이장치를 보인 도면으로서, 도 3a와 도 3b는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 입체 디스플레이 장치의 배치를 나타낸 것이고, 도 3c 및 도 3d는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 에서 회전자 어레이를 자세히 보인 것이며, 도 3e 및 도 3f는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 지연자 어레이를 자세히 보인 것이다.
도 4a 및 도 4b 각각은 제1 및 제2평면 어레이를 구성하는 복굴절소자의 배치를 보인 도면.
도 5a 및 도 5b는 3D 모드와 2D 모드 각각에 대해 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 디스플레이장치를 보인 도면.
도 6a 및 도 6b 각각은 3D 모드와 2D 모드 각각에서 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 구조의 패럴렉스 배리어를 이용한 입체 디스플레이장치의 광학적 배치를 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 LCD와 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 구조의 패럴렉스 배리어를 이용한 일 실시예에 따른 입체 디스플레이장치의 광학적 배치를 보인 도면.
도 8a 및 도 8b는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 LCD와 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 구조의 패럴렉스 배리어를 이용한 다른 실시예에 따른 입체 디스플레이장치의 광학적 배치를 보인 도면.
도 9a는 2D와 3D 절환 스위치를 수동으로 제어하여 제1평면 어레이에 대한 제2평면 어레이를 조절하는 메카니즘을 보인 도면.
도 9b는 도 9a의 절환 스위치에 의한 제2평면 어레이의 쉬프트 정도를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
31, 131...디스플레이 소자 32, 132...폴라라이저
33, 133...애널라이저 34, 134...제1평면 어레이
35, 135...제2평면 어레이 41, 43, 45, 47...복굴절 소자
210, 310... 백라이트 유니트 220, 320... 디스플레이 유니트
230, 330... 패럴렉스 배리어 유니트
400...본체 451...노브
455...경사 가이드 457...탄성부재
459...래치
본 발명은 2D와 3D 모드 사이의 스위칭 가능한 입체 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2D와 3D 모드 변환 구조가 개선된 입체 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 입체 디스플레이 장치는 게임기, 컴퓨터 모니터, 노트북 디스플레이, 휴대폰 등에 적용되어, 입체 영상을 제공한다.
이 입체 디스플레이 장치는 제공되는 영상신호에 따라 2차원(2D) 영상과 3차원(3D) 영상을 제공할 수 있도록 2D와 3D 모드 사이의 기계적인 스위칭 동작이 요구된다. 이를 위하여, 다양한 방식의 스위칭 가능한 입체 디스플레이가 알려진 바 있다.
예를 들어, 미국특허 제5,500,765호(발명의 명칭: Convertible 2D/3D autostereoscopic display, 발명자: Eichenlaub)에는 렌티큘라 패럴렉스 소자를 이용한 2D/3D 스위칭 가능한 입체 디스플레이가 개시된 바 있다. 이 개시된 디스플레이는 통상적인 양의 굴절력을 가지는 렌티큘라 스크린에 음의 굴절력을 가지는 보상 렌티큘라 시트의 부가함에 의하여 3D에서 2D로 모드 스위칭한다. 상기 보상 렌티큘라 시트는 렌티큘라 스크린의 광 파워를 보상하고, 이미지 패널 상의 2D 이미지를 전체 해상도로 볼 수 있도록 한다. 한편, 스크린 크기를 가지는 보상 렌티큘라 시트를 힌지(hinge)를 통하여 회전시킴으로써, 2D와 3D 사이에서 절환하는 구조를 가지므로, 구성이 복잡하고 보상 렌티큘라 시트의 회전을 위한 큰 자유 공간이 필요하다는 단점이 있다.
미국특허 제6,437,915호(발명의 명칭: Parallax barrier, display, passive polarization modulating optical element and method of making such an element,발명자: Moseley et al.)에는 디스플레이 스크린 상의 편광자 시트에 의하여 활성화되는 잠재 패럴렉스 배리어(latent parallax barrier)를 통하여 2D와 3D를 스위칭 할 수 있는 디스플레이가 개시되어 있다.
도 1을 참조하면, 이 개시된 디스플레이의 패럴렉스 배리어는 편광 변환층(10)과, 편광 시트(11)의 형태로 된 편광자를 포함한다. 상기 편광 변환층(10)은 평행하게 신장된 슬릿 구조로 이루어진 어퍼쳐 영역(12)을 포함하는 것으로, 입사되는 선편광의 광(13)을 90°회전시킨다. 상기 어퍼쳐 영역(12)은 입사광에 영향을 미치지 않는 복수의 배리어 영역(14)에 의해 구분된다.
패럴렉스 배리어가 박막 트랜지스터(TFT) 타입의 액정 디스플레이(LCD) 앞에 배치시, LCD로부터의 광은 화살표 A가 지시하는 방향으로 편광된다.
상기 편광 시트(11)는 입사광의 편광방향(A)에 실질상 직교하는 화살표 B가 지시하는 편광방향을 가진다. 한편, 편광방향(B)은 슬릿 영역(12)을 통과한 광의 편광방향에 평행하다. 따라서, 패럴렉스 배리어가 슬릿 영역(12)을 투과한 입사광에 대해 배리어 모드로 동작하여 배리어 영역(14)을 통하여 입사된 광을 실질상 차단하거나 소멸시킨다. 비-배리어 모드로 패럴렉스 배리어가 동작되도록 하기 위해서는 편광 시트(11)를 제거할 필요가 있다. 본 모드에 있어서 어퍼쳐 영역(12)은 편광 시트에 의하여 애널라이징 되지 않기 때문에 실질상 눈에 보이지 않게 되다.
편광 시트(11)를 제거 가능하도록 배치하기 위한 방식이 도 2a 내지 도 2c에 개시되어 있다.
도 2a를 참조하면, 편광 시트(21)가 힌지(25)에 의해 입체 디스플레이(20)의 일부에 부착되어 있다. 따라서, 상기 편광 시트(21)는 힌지(25)를 중심으로 회전함에 의하여, 상기 디스플레이(20)의 앞면에 선택적으로 위치될 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 경우 편광 시트(21)의 힌지 구동에 필요한 공간 확보가 필요하여, 그 크기를 줄이는데 한계가 있고, 구성이 복잡하다는 단점이 있다.
도 2b를 참조하면, 편광 시트가 투명하고 비편광의 세로 영역을 가지는 투명 필름(27) 상에 형성되어 있다. 이 투명 필름(27)은 LCD와 편광 스트립의 양측에 배치된 롤러(29)에 감겨 있으며, 전기 모터 등에 의해 롤러(29)가 구동됨에 의하여 필름의 편광 영역 또는 투명 비편광영역이 LCD 전면에 위치될 수 있다.
이와 같이 편광 시트가 롤러에 감겨 있는 경우 롤러 및 그 구동을 위한 구성요소가 디스플레이 본체에 배치되어야 하므로, 디스플레이 구조가 복잡해지고 사용이 불편하다는 단점이 있다.
도 2c는 3D와 2D 동작 모드 사이의 또 다른 스위칭 방식을 나타낸 것이다. 이 경우 편광 시트는 시트에 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 LCD와 레이어의 전방에 설치된다.
이 개시된 디스플레이는 편광자 시트의 회전 또는 롤러를 통한 움직임에 의하여 2D와 3D 모드 동작을 스위칭할 수 있다. 한편, 이와 같이 디스플레이를 구현하는 경우 디스플레이 크기가 스크린의 크기에 비하여 상당히 클 것이 요구되는 단 점이 있다. 이 경우, 편광 시트의 회전을 위하여 디스플레이 스크린 주변에 넓은 공간이 필요하고, 2D 모드에서 배리어 구조를 완벽히 보이지 않게 할 수 없다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 좁은 공간 내에서 최소의 평면 어레이의 움직임에 따라 고 해상도 2D 이미지와 3D 이미지 사이의 모드 변환이 가능한 구조의 입체 디스플레이 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 영상을 제공하는 디스플레이 소자와; 2D 모드에서는 입사광을 전부 투과시키고, 3D 모드에서는 배리어를 형성하여 좌안 영상과 우안 영상을 구분하는 패럴렉스 배리어 유니트;를 포함하는 것으로,
상기 패럴렉스 배리어 유니트는, 상기 디스플레이 소자에서 제공된 영상의 진행 경로 상에 배치되는 것으로, 특정 편광방향의 광을 투과시키는 폴라라이저와; 상기 폴라라이저를 투과한 광의 편광방향을 일 방향으로 바꾸어주는 제1복굴절소자와 다른 방향으로 바꾸어주는 제2복굴절소자가 교번 배치되어 복수의 구간으로 구획된 제1평면 어레이와; 상기 제1평면 어레이와 마주하게 배치되는 것으로, 상기 제1평면 어레이를 투과하여 입사된 광의 편광방향을 일 방향으로 재차 바꾸어주는 제3복굴절소자와 다른 방향으로 재차 바꾸어주는 제4복굴절소자가 교번 배치되어 복수의 구간으로 구획된 제2평면 어레이와; 상기 제2평면 어레이와 마주하게 배치 되는 것으로, 상기 제2평면 어레이를 투과한 광 중 특정 편광 방향의 광만을 투과시키는 애널라이저;를 포함하며, 상기 제1평면 어레이 및 상기 제2평면 어레이 중 적어도 어느 하나는 움직임 가능하게 설치되어, 상기 제1 및 제2복굴절소자와 상기 제3 및 제4복굴절소자의 마주하는 위치를 제어하여, 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 디스플레이할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3f 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 디스플레이장치를 보인 도면이다. 즉, 도 3a와 도 3b는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 입체 디스플레이 장치의 배치를 나타낸 것이고, 도 3c 및 도 3d는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 에서 회전자(rotator) 어레이를 자세히 보인 도면이다. 그리고, 도 3e 및 도 3f는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 지연자(retarder) 어레이를 자세히 보인 도면이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 디스플레이 장치는 가로와 세로로 2차원 배열된 화소의 조합으로 이루어진 영상을 제공하는 디스플레이 소자(31)와, 2D 모드에서는 입사광을 전부 투과시키고 3D 모드에서는 배리어를 형성하여 좌안 영상과 우안 영상을 구분하는 패럴렉스 배리어 유니트를 포함한다.
상기 패럴렉스 배리어 유니트는 폴라라이저(32)와, 애널라이저(33)와, 폴라라이저(32)와 애널라이저(33) 사이에 배치되는 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 및/또는 제2평면 어레이(34)(35)는 움직임 가능하게 설치된 것으로 그 상대위치의 가변에 의하여 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 디스 플레이 할 수 있도록 한다.
상기 폴라라이저(32)는 상기 디스플레이 소자(31)에서 제공된 영상의 진행 경로 상에 배치되는 것으로, 특정 편광방향(C)의 광을 투과시킨다. 따라서, 무편광의 광이 상기 폴라라이저(32)에 입사시, 화살표 C 방향의 광만을 투과시킴으로써 선편광의 광이 되도록 한다.
상기 제1 및 제2평면 어레이(34)(35) 각각은 회전자(rotator) 또는 지연자(retarder)로 구성되는 복굴절소자의 조합으로 이루어진 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1평면 어레이(34)는 소정 폭을 가지는 스트라이프 형상의 복수개의 제1 및 제2복굴절소자(34a)(34b)가 서로 교대로 배열된 구조를 이룬다. 여기서, 상기 제1 및 제2복굴절소자(34a)(34b)가 환형 복굴절 소자인 회전자로 이루어진 경우, 그 각각은 입사광을 +(2n+1)×45°와 -(2n+1)×45°회전시킨다.
한편, 상기 제1 및 제2복굴절소자(34a)(34b)가 선형 복굴절 소자인 지연자로 이루어진 경우, 그 각각은 입사광을 +(2n+1)λ/4와 -(2n+1)λ/4 만큼 위상 지연시킨다. 여기서, λ는 입사광의 파장을 의미하며, n은 0, 1, 2, 3,... 등의 정수를 의미한다. 바람직하게는 n = 0 으로서, 회전자인 경우 입사광을 +45°회전시키고, 지연자인 경우 λ/4 만큼 위상을 지연시킨다. 이 경우, 상기 회전자 또는 지연자는 폭 넓은 스펙트럼 범위에서 그들의 성능을 유지하고, 입사광의 입사각에 대해 영향을 크게 받지 않는다는 이점이 있다.
또한, 상기 제2평면 어레이(35)는 소정 폭을 가지는 스트라이프 형상의 복수개의 제3 및 제4복굴절소자(35a)(35b)가 서로 교대로 배열된 구조를 이룬다. 여 기서, 상기 제3 및 제4복굴절소자(35a)(35b) 각각은 상기 제1 및 제2복굴절소자(34a)(34b)와 실질상 동일한 구조의 환형 복굴절 소자인 회전자 또는 선형 복굴절 소자인 지연자로 구성된다.
상기한 바와 같이 구성된 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)는 상대적인 위치 이동에 따라 2D 모드와 3D 모드를 선택할 수 있도록 한다. 예를 들어, 상기 제1평면 어레이(34)는 고정 설치된 반면, 상기 제2평면 어레이(35)는 좌우방향으로 움직임 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 상기 제2평면 어레이(35)의 위치는 도 3a 도시된 바와 같은 제1위치와, 도 3b에 도시된 바와 같은 제2위치 사이에서 스위칭 될 수 있다. 따라서, 상기 제1위치에서는 제1평면 어레이(34)를 이루는 제1복굴절소자(34a)와 제2복굴절소자(34b) 사이의 경계와, 상기 제2평면 어레이(35)를 이루는 제3복굴절소자(35a)와 제4복굴절소자(35b) 사이의 경계가 어긋나게 배치되는 바 후술하는 바와 같은 동작원리에 의하여 패럴렉스 배리어를 형성함으로써 3D 모드로 동작한다.
한편, 상기 제2위치에서는 제1평면 어레이(34)를 이루는 제1복굴절소자(34a)와 제2복굴절소자(34b) 사이의 경계와, 상기 제2평면 어레이(35)를 이루는 제3복굴절소자(35a)와 제4복굴절소자(35b) 사이의 경계가 일치되게 배치되는 바 후술하는 바와 같은 동작원리에 의하여 디스플레이 소자(31)에서 제공되는 영상을 전부 투과시킴으로써 2D 모드로 동작한다.
여기서, 상기 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 구성하는 제1 내지 제4복굴절 소자(34a)(34b)(35a)(35b)는 도시된 바와 같이 폴라라이저(32)의 편광방향(C)과 나란한 제1방향으로 신장된 스트라이프 형상으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 구성된 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)의 상대 운동에 있어서, 상대적인 움직임 방향은 제1 내지 제4복굴절 소자(34a)(34b)(35a)(35b)의 배열 방향인 제1방향에 대해 제1경사각(Φ)(도 9b 참조) 만큼 경사진 방향으로 이루어진 것이 바람직하다. 이는 매뉴얼 방식에 의한 모드 변환시, 제1평면 어레이(34)에 대한 상기 제2평면 어레이(35)의 유효 변위가 모드 변환 스위치의 이동거리에 비하여 짧도록 하기 위함이다.
또한, 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 구성하는 복굴절 소자는 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 다양한 구조를 가질 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 구성하는 복굴절소자(41)(43)의 배열을 살펴볼 때, 서로 회전 방향 또는 지연방향이 반대인 신장된 스트라이프 형상의 복굴절 소자가 상기 폴라라이저(32)의 편광방향(C)에 대해 제2경사각(α) 만큼 경사진 제2방향(E)으로 경사 배열되어 있다. 이 경우 상기 제1평면 어레이(34)와 제2평면 어레이(35) 사이의 상대적인 움직임 방향은 상기 폴라라이저(32)의 편광방향(C)에 대해 제2경사각(α)와 다른 각도인 제3경사각(미도시) 만큼 경사진 제3방향으로 이루어질 수 있다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)계단형으로 구획되며 2차원 배열을 가지는 복수의 복굴절 소자(45)(47)의 조합으로 구성된 구조를 가질 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 구성함에 있어 서, 복굴절소자로서 편광 회전자를 채용한 경우, 일부 복굴절소자(41)(45)는 입사광의 편광 방향을 +(2n+1)×45°회전시키고, 이에 이웃한 복굴절소자(43)(47)는 입사광의 편광 방향을 -(2n+1)×45°회전시킨다. 여기서, n = 0, 1, 2, 3,... 등의 정수이다. 또한, 복굴절소자로서 편광 지연자를 채용한 경우, 일부 복굴절소자(41)(45)는 입사광을 +(2n+1)λ/4 만큼 위상 지연시키고, 이에 이웃한 복굴절소자(43)(47)는 입사광을 -(2n+1)λ/4 만큼 위상 지연시킨다. 여기서, λ는 입사광의 파장을 의미하며, n은 0, 1, 2, 3,... 등의 정수를 의미한다.
상기 애널라이저(33)는 상기 제2평면 어레이(35)와 마주하게 배치되는 것으로, 상기 제2평면 어레이(35)를 투과한 광 중 특정 편광의 광만을 투과시킨다.
여기서, 상기 폴라라이저(32)와 애널라이저(33)는 상호 편광방향이 평행하거나 수직을 이루도록 배열된다. 도 3a 내지 도 3f는 폴라라이저(32)와 애널라이저(33)의 편광방향이 상호 수직을 이루도록 배열된 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 즉, 폴라라이저(32)의 편광방향은 화살표 C로 나타낸 바와 같이 디스플레이 소자(31)의 수직 방향과 나란한 방향이고, 애널라이저(33)의 편광방향은 화살표 D로 나타낸 바와 같이 디스플레이 소저(31)의 수평방향과 나란한 방향이다.
이하, 도3a 내지 도 3f를 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 입체 디스플레이 장치의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3d는 상기 제1 및 제3복굴절소자(34a)(35a)로서 +45°회전자를 채용하고, 제2 및 제4복굴절소자(34b)(35b)로서 -45°회전자를 채용한 경우를 예로 들어 나타낸 것이다. 특히, 도 3a 및 도 3c는 3D 모드에서의 상기 제1 및 제2 평면 어레이(34)(35)의 배열 상태를 나타낸 것이고, 도 3b 및 도 3d는 2D 모드에서의 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)의 배열 상태를 나타낸 것이다.
도 3a 및 도 3c를 참조하면, 디스플레이 소자(31)에서 조사된 광은 폴라라이저(32)에 의해 수직방향(C)으로 편광된다. 이 수직방향으로 편광된 광의 일부(Ⅰ)는 제1평면 어레이(34)의 제1복굴절소자(34a)를 투과하면서 편광방향이 +45°회전된다. 이어서, 제2평면 어레이(35)의 제3복굴절소자(35a)를 투과하면서 편광방향이 +45°더 회전되어, 결과적으로 +90°회전되어 상기 애널라이저(33)를 투과한다. 수직방향으로 편광된 광의 다른 일 부분(Ⅱ, Ⅳ)은 제1평면 어레이(34)의 제1복굴절소자(34a)와 상기 제2평면 어레이(35)의 제4복굴절소자(35b)를 투과하거나, 제1평면 어레이(34)의 제2복굴절소자(34b)와 상기 제2평면 어레이(35)의 제3복굴절소자(35a)를 투과한다. 따라서, 제1복굴절소자(34a)와 제3복굴절소자(35a)에서의 +45°편광 회전과, 제2복굴절소자(34b)와 제4복굴절소자(35b)에서의 -45°편광 회전이 서로 상쇄되어, 편광방향의 변화 없이 상기 애널라이저(33)에 입사된다. 따라서, 이 부분의 광은 상기 애널라이저(33)의 편광방향(D)과 직교하는 편광방향을 가지므로, 상기 애널라이저(33)를 투과하지 못하고 차단된다.
그리고, 수직방향으로 편광된 광의 나머지 부분(Ⅲ)은 제1평면 어레이(34)의 제2복굴절소자(34b)를 투과하면서 편광방향이 -45°회전된다. 이어서, 제2평면 어레이(35)의 제4복굴절소자(35b)를 투과하면서 편광방향이 -45°더 회전되어, 결과적으로 -90°회전되어, 그 편광방향이 상기 애널라이저(33)의 편광 방향과 같게 되므로, 상기 애널라이저(33)를 투과한다.
상기한 바와 같이, 상기 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 간격 S 만큼 쉬프트 되도록 배열함으로써, 폭 W1로 나타낸 부분으로는 입사광이 투과되고, 폭 W2로 표시된 부분은 입사광이 차단된다. 따라서, 폭 W2 부분은 패럴렉스 배리어로서 역할을 하는 것으로, 그 폭은 복굴절 어레이의 피치 폭 P의 1/2에 해당하는 폭을 가지는 것이 바람직하다. 한편, 상기 폭 W1 및 W2는 상기 제1평면 어레이(34)와 상기 제2평면 어레이(35) 사이의 상대적인 간격 S를 제어함에 의하여 조절되는 것으로, 광손실과 좌우 화상의 크로스토크(crosstalk)를 감안하여 결정될 수 있다.
여기서, 상기 패럴렉스 배리어의 기본 원리 및 관련 계산식 자체는 Journal of the SMPTE, Vol.59,pp 11-21(1952)이 게재된 S.H. Kaplan의 Theory of Parallax Barriers" 등을 통하여 잘 알려져 있으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3b 및 도 3d를 참조하면, 풀 해상도 2D 모드를 구현하기 위해서는 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)가 도시된 바와 같이 일치되게 배치된다. 그러므로, 디스플레이 소자(31)에서 조사된 광은 폴라라이저(32)에 의해 편광되고, 이 편광된 광 전체는 상기 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)를 투과하면서, +90° 또는 -90°회전되어, 상기 애널라이저(33)의 편광방향과 같게 된다. 따라서, 상기 애널라이저(33)에 입사된 광 전체가 상기 애널라이저(33)를 투과하게 된다.
상기 제1평면 어레이(34)와 상기 제2평면 어레이(35) 사이의 상대적인 움직임 즉, 쉬프트(shift) 운동은 매뉴얼 방식에 의해 수행되거나, 전자기 구동원 또는 압전 액츄에이터 등에 의해 구현될 수 있다. 여기서, 상기 매뉴얼 방식은 사용자의 손동작에 의한 수동 움직임을 의미하는 것으로, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3e 및 도 3f는 상기 제1 및 제3복굴절소자(34a)(35a)로서 +λ/4 위상지연판을 채용하고, 제2 및 제4복굴절소자(34b)(35b)로서 -λ/4 위상지연판을 경우를 예로 들어 나타낸 것이다.
특히, 도 3e는 3D 모드에서의 상기 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)의 배열 상태를 나타낸 것이고, 도 3f는 2D 모드에서의 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)의 배열 상태를 나타낸 것이다. 이 경우, 앞서 설명된 회전자를 이용한 3D와 2D 모드 변환 원리와 실질상 동일한 방식으로, 상기 제1 및 제2평면 어레이(34)(35)의 상대적인 시프트 운동에 의하여, 패렐렉스 배리어를 선택적으로 형성함으로써 3D와 풀 해상도 2D 화상을 구현할 수 있다.
도 5a 및 도 5b 각각은 3D모드와 2D 모드에서 폴라라이저(132)와 애널라이저(133)의 편광방향이 서로 나란하게 배열된 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 즉, 폴라라이저(132) 및 애널라이저(133)의 편광방향은 화살표 C로 나타낸 바와 같이 디스플레이 소자(131)의 수직 방향과 나란한 방향이다. 여기서, 제1평면 어레이(134)는 소정 폭을 가지는 스트라이프 형상의 복수개의 제1 및 제2복굴절소자(134a)(134b)가 서로 교대로 배열된 구조를 이룬다. 여기서, 상기 제1복굴절소자(134a)는 입사광을 -45°회전시키는 회전자 또는 입사광을 -λ/4 지연시키는 지연자로 구성된다. 그리고, 상기 제2복굴절소자(134b)는 입사광을 +45°회전시키는 회전자 또는 입사광을 +λ/4 지연시키는 지연자로 구성된다.
제2평면 어레이(135)는 소정 폭을 가지는 스트라이프 형상의 복수개의 제3 및 제4복굴절소자(135a)(135b)가 서로 교대로 배열된 구조를 이룬다. 여기서, 상기 제3복굴절소자(135a)는 입사광을 +45°회전시키는 회전자 또는 입사광을 +λ/4 지연시키는 지연자로 구성된다. 그리고, 상기 제4복굴절소자(135b)는 입사광을 -45°회전시키는 회전자 또는 입사광을 -λ/4 지연시키는 지연자로 구성된다. 이하, 상기 제1 내지 제4복굴절소자(134a)(134b)(135a)(135b)로서 ±45°회전자를 채용한 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 5a를 참조하면, 디스플레이 소자(131)에서 조사된 광은 폴라라이저(132)에 의해 수직방향(C)으로 편광된다. 이 수직방향으로 편광된 광의 일부는 제1복굴절소자(134a)와 상기 제3복굴절소자(135a)를 투과하거나, 제2복굴절소자(134b)와 제4복굴절소자(135b)를 투과한다. 따라서, 제1복굴절소자(134a)와 제4복굴절소자(135b) 각각에서의 -45°편광 회전과, 제2복굴절소자(134b)와 제3복굴절소자(135a)에서의 +45°편광 회전이 서로 상쇄되어, 편광방향의 변화 없이 상기 애널라이저(133)에 입사된다. 따라서, 이 부분의 광은 상기 애널라이저(133)를 투과한다.
한편, 수직방향으로 편광된 광의 다른 일 부분은 제1복굴절소자(134a)와 상기 제4복굴절소자(135b)를 투과하거나, 제2복굴절소자(134b)와 제3복굴절소자(135a)를 투과한다. 따라서, 제1복굴절소자(134a)와 제4복굴절소자(135b) 각각에서의 -45°편광 회전과, 상기 제2 및 제3복굴절소자(134b)(135a) 각각에서의 +45° 편광 회전에 의해 전체적으로 -90°편광 회전 또는 +90°편광 회전이 이루어져 상기 애널라이저(133)의 편광방향과 직교를 이루게 된다. 따라서, 이 부분을 통과하는 광은 상기 애널라이저(133)를 투과하지 못하고 차단된다.
여기서, 상기 제1 내지 제4복굴절소자(134a)(134b)(135a)(135b)로서 회전자를 예로 들어 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 앞서 설명된 바와 같이 ±λ/4 만큼 위상을 지연시키는 지연자를 채용하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, 상기 제1 및 제2평면 어레이(134)(135)를 간격 S 만큼 쉬프트 되도록 배열함으로써, 폭 W3로 나타낸 부분으로는 입사광이 투과되고, 폭 W4로 표시된 부분은 입사광이 차단된다. 따라서, 폭 W4 부분은 패럴렉스 배리어로서 역할을 한다. 여기서, 상기 폭 W3 및 W4는 상기 제1평면 어레이(134)와 상기 제2평면 어레이(135) 사이의 상대적인 간격 S를 제어함에 의하여 조절되는 것으로, 광손실과 좌우 화상의 크로스토크를 감안하여 결정될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 풀 해상도 2D 모드를 구현하기 위해서는 제1 및 제2평면 어레이(134)(135)가 도시된 바와 같이 일치되게 배치된다. 그러므로, 디스플레이 소자(131)에서 조사된 광은 폴라라이저(132)에 의해 편광된다. 이 편광된 광의 일부는 상기 제1복굴절소자(134a)에서 -45°회전되고, 제3복굴절소자(135a)를 투과하면서 +45°회전되어 서로 회전 방향이 상쇄되므로, 상기 애널라이저(133)의 편광방향과 같게 된다. 그리고, 편광된 광의 나머지 부분은 상기 제2복굴절소자(134b)에서 +45°회전되고, 상기 제4복굴절소자(135b)에서 -45°회전되어 그 회전 방향이 상쇄되므로, 상기 애널라이저(133)의 편광방향과 같게된다. 따라서, 상기 애널라이저(133)에 입사된 광 전체가 상기 애널라이저(133)를 투과하게 된다.
도 6a 및 도 6b 각각은 3D 모드와 2D 모드 각각에서 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 구조의 패럴렉스 배리어를 이용한 입체 디스플레이장치의 광학적 배 치를 나타낸 것이다.
도 6a를 참조하면, 입체 영상을 디스플레이하기 위해서는 디스플레이 소자(131)의 픽셀들은 도시된 바와 같이 두 그룹의 칼럼(CⅠ, CⅡ)으로 구획되어 있다. 따라서, 좌안용 영상은 칼럼 CⅠ에 의해 디스플레이 되고, 우안용 영상은 칼럼 CⅡ에 의해 디스플레이 된다. 상기 제1 및 제2평면 어레이(134)(135)는 ±45°회전자 또는 ±λ/4 지연자로 이루어진 복굴절 소자로 이루어진다. 이 제1 및 제2평면 어레이(134)(135)는 3D 모드에서는 도 6a에 도시된 바와 같이 제1평면 어레이(134)를 이루는 복굴절 소자의 경계부분과, 제2평면 어레이(135)를 이루는 복굴절 소자의 경계 부분이 어긋나게 배치된다. 그리고, 2D 모드에서는 도 6b에 도시된 바와 같이 상기한 경계 부분이 일치되도록 배치된다. 따라서, 3D 모드에서는 제1 및 제3복굴절소자(134a)(135a)를 통과하는 영상과, 제2 및 제4복굴절소자(134b)(135b)를 통과하는 영상은 상기 애널라이저(133)를 투과하여 시청자의 눈으로 향한다. 한편, 제1 및 제4복굴절소자(134a)(135b)를 통과하는 영상과 제2 및 제3복굴절소자(134b)(135a)를 통과하는 영상의 편광방향은 상기 애널라이저(133)의 편광방향과 직교하므로 상기 애널라이저(133)를 투과하지 못하게 된다. 따라서, 상기한 폴라라이저(132), 제1 및 제2평면 어레이(134)(135) 및 애널라이저(133)는 입체 디스플레이 장치의 패럴렉스 배리어 유니트로서의 기능을 수행한다.
따라서, 디스플레이 소자의 칼럼 CⅠ에서 제공된 좌안용 영상 중 시청자의 우안으로 향하는 부분은 애널라이저(133)에서 블록킹되고, 좌안으로 향하는 부분만이 상기 애널라이저(133)를 투과하게 된다. 반면, 디스플레이 소자의 칼럼 CⅡ에 서 제공된 우안용 영상 중 시청자의 좌안으로 향하는 부분은 애널라이저(133)에서 블록킹되고, 우안으로 향하는 부분만이 상기 애널라이저(134)를 투과하게 된다. 따라서, 시청자는 3D 모드의 입체 영상을 시청할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 2D 영상을 디스플레이 하고자 하는 경우 제1평면 어레이(134)를 이루는 복굴절 소자의 경계부분과, 제2평면 어레이(135)를 이루는 복굴절 소자의 경계 부분이 어긋나게 배치된다. 즉, 제1 및 제3복굴절소자(134a)(135a)가 마주하게 배치되고, 제2 및 제4복굴절소자(134b)(135b)가 서로 마주하게 배치된다. 이 경우, 상기 제1 및 제3복굴절소자(134a)(135a)에서의 회전이 서로 상쇄되고, 상기 제2 및 제4복굴절소자(134b)(135b)에서의 회전이 서로 상쇄되어, 패럴렉스 배리어가 사라지게 된다. 그 결과 전 영역에서 제공되는 영상의 편광방향이 애널라이저(133)의 편광방향과 나란하게 되어, 디스플레이 소자의 화소 전체에서 제공된 영상이 시청자의 좌안과 우안에 분할 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기한 디스플레이 소자(131)로서 무편광의 영상을 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; plasma display panel) 또는 편광된 영상을 액정 디스플레이 패널(LCD)을 채용할 수 있다. 따라서, PDP를 디스플레이소자(131)로서 채용한 경우는 상기 폴라라이저(132)는 필수적으로 필요하지만, 상기 LCD를 채용한 경우는 상기 폴라라이저(132)의 배치 없이도 구현 가능하다.
도 7a 및 도 7b는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 LCD와 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 구조의 패럴렉스 배리어를 이용한 일 실시예에 따른 입체 디스플레이장치의 광학적 배치를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 선택적으로 배리어를 형성하는 패럴렉스 배리어 유니트(230)의 배면 위치에 백라이트 유니트(210)와, 디스플레이 유니트(220)가 배치된 구조를 가진다. 상기 디스플레이 유니트(220)는 배면 폴라라이저(221)와, LCD 패널(225)과, 전면 폴라라이저를 포함하는 것으로, 2차원 배열을 가지는 복수의 픽셀을 선택적으로 구동하여 영상을 형성하고, 이 형성된 영상을 상기 백라이트 유니트(210)를 통하여 조명함으로써, 입체 영상을 제공한다.
상기 패럴렉스 배리어 유니트(230)는 도 3a 내지 도 3f에 도시된 바와 같이, 입사광을 선택적으로 투과시키는 것으로, 폴라라이저(232), 제1 및 제2평면 어레이(234)(235) 및 애널라이저(233)를 포함한다. 여기서, 상기 패럴렉스 배리어 유니트(230)의 폴라라이저(232)를 상기 디스플레이 유니트(220)의 전면 폴라라이저로 이용할 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 유니트(220)를 구성함에 있어서, 전면 폴라라이저를 생략할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 3D 모드와 2D 모드 각각에서 LCD와 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 구조의 패럴렉스 배리어를 이용한 다른 실시예에 따른 입체 디스플레이장치의 광학적 배치를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 선택적으로 배리어를 형성하는 패럴렉스 배리어 유니트(330)의 배면 위치에 백라이트 유니트(310)를 위치시키고, 상기 패럴렉스 배리어 유니트(330)의 전면 위치에 디스플레이 유니트(320)가 배치된 구조를 가진다.
상기 패럴렉스 배리어 유니트(330)는 도 3a 내지 도 3f에 도시된 바와 같이, 입사광을 선택적으로 투과시키는 것으로, 폴라라이저(332)와 제1 및 제2평면 어레이(334)(335) 및, 애널라이저(333)를 포함한다.
상기 디스플레이 유니트(320)는 배면 폴라라이저와, LCD 패널(321)과, 전면 폴라라이저(325)를 포함하는 것으로, 2차원 배열을 가지는 복수의 픽셀을 선택적으로 구동하여 영상을 형성하고, 이 형성된 영상을 상기 백라이트 유니트(310)를 통하여 조명함으로써, 입체 영상을 제공한다.
여기서, 상기 패럴렉스 배리어 유니트(330)의 애널라이저(333)를 상기 디스플레이 유니트(320)의 배면 폴라라이저로 이용할 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 유니트(320)를 구성함에 있어서, 배면 폴라라이저를 생략할 수 있다.
이하, 도 9a 및 도 9b를 참조하면서, 2D와 3D 절환을 위한 제1 및 제2평면 어레이의 상대적인 움직임을 제어하는 메카니즘을 상세히 설명하기로 한다.
도 9a는 2D와 3D 절환 스위치를 수동으로 제어하여 제1평면 어레이에 대한 제2평면 어레이를 조절하는 메카니즘을 나타낸 것이고, 도 9b는 경사 방향으로 제2평면 어레이의 쉬프트 정도를 나타낸 것이다.
이와 같이 구성된 제1평면 어레이(434)와 실질상 상기 제1평면 어레이(434)와 동일 구조를 가지는 제2평면 어레이(435) 사이의 상대적인 쉬프트 운동은 전자기 구동원 또는 압전 액츄에이터 등에 의해 구현될 수 있다.
한편, 휴대폰용 디스플레이나 저가형 디스플레이 장치의 경우는 보다 단순화하기 위하여 사용자가 매뉴얼 방식으로 상기한 쉬프트 운동을 수행하는 것도 가 능하다. 여기서, 상기 쉬프트 정도는 대략 100 마이크로미터 정도이므로, 이를 수동으로 조절하는 것은 실질상 용이하지 않다.
이를 감안하여, 상기 제2평면 어레이(435)의 실질적인 유효 움직임 거리를 짧게 할 수 있도록 하면서도, 사용자의 조작용 노브(451)의 움직임 거리를 길게 확보할 수 있도록 된 구조를 가지는 것이 바람직하다. 노브(451)의 움직임 방향과 경사 방향 사이의 각을 Φ라 하고, 상기 제2평면 어레이의 횡방향으로의 유효 쉬프트를 ST라 하고, 경사 방향으로의 움직임을 SS이라 할 때, SS = ST/sinΦ를 만족한다. 그러므로, 예를 들어 ST = 0.1 mm이고, Φ = 1.5°일 때, 필요한 경사 방향으로의 움직임 SS = 0.1/0.026 = 3.8 mm 이다. 따라서, 수동으로 실제 3.8mm 이동시, 유효 쉬프트는 0.1 mm( = 100 ㎛)를 움직이므로 수동 조작이 용이하다는 이점이 있다.
도 9a는 휴대폰 본체(400)에 수동으로 스위칭 제어 가능한 패럴렉스 배리어 유니트를 채용한 경우를 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 제1평면 어레이(434)는 고정 배치된 반면, 제2평면 어레이(435)는 움직임 가능하게 설치되어 있다. 즉, 상기 제2평면 어레이(435)는 노브(451)를 상하방향(화살표 F 참조)으로 움직임에 의하여, 상하방향 및 수평방향(화살표 G 참조)으로 움직인다. 이를 위하여, 상기 제2평면 어레이(435)의 일측에는 경사 가이드(455)가 설치되어 있고, 타측에는 상기 제2평면 어레이(435)를 상기 경사 가이드(455) 쪽으로 탄성 바이어스 시키는 탄성부재(457)와 2D/3D 절환 위치에서 상기 제2평면 어레이(435)의 움직임이 멈추도록 가이드하는 래치(459)가 마련되어 있다. 여기서, 상기 노브의 화살표 F 방 향 움직임량을 SL이라 하면, 이 SL은 각 Φ와, 횡방향 쉬프트량 ST와의 관계에서 SL = ST/tanΦ를 만족한다. 따라서, ST = 0.1 mm이고, Φ = 1.5°인 경우, SL = 0.1/0.026 = 3.8 mm이다. 따라서, 수동으로 실제 3.8mm 이동시, 유효 쉬프트는 0.1 mm( = 100 ㎛)를 움직이므로 수동 조작이 용이하다는 이점이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 입체 디스플레이 장치는 편광 회전자 또는 편광 지연자를 쉬프트 운동시킴에 의하여, 2D 이미지 모드와 3D 이미지 모드 사이의 모드 변환이 가능하도록 함으로써, 좁은 공간에서도 모드 변환이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 모드 변환을 위하여 평면 어레이를 매뉴얼 방식에 의하여 대략 100㎛ 움직이고자 하는 경우, 경사 움직임 방식에 의하여 실제 노브의 움직임 거리를 크게 할 수 있어서 제어가 용이하다는 이점이 있다. 또한, 전자기 또는 압전 액츄에이터에 의해 선택적으로 패럴렉스 배리어를 형성하는 평면 어레이를 구동함으로써, 용이하게 2D와 3D 사이의 모드 변환이 가능하다는 이점이 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (17)

  1. 영상을 제공하는 디스플레이 소자와;
    2D 모드에서는 입사광을 전부 투과시키고, 3D 모드에서는 배리어를 형성하여 좌안 영상과 우안 영상을 구분하는 패럴렉스 배리어 유니트;를 포함하는 것으로,
    상기 패럴렉스 배리어 유니트는,
    상기 디스플레이 소자에서 제공된 영상의 진행 경로 상에 배치되는 것으로, 특정 편광방향의 광을 투과시키는 폴라라이저와;
    상기 폴라라이저를 투과한 광의 편광방향을 일 방향으로 바꾸어주는 제1복굴절소자와 다른 방향으로 바꾸어주는 제2복굴절소자가 교번 배치되어 복수의 구간으로 구획된 제1평면 어레이와;
    상기 제1평면 어레이와 마주하게 배치되는 것으로, 상기 제1평면 어레이를 투과하여 입사된 광의 편광방향을 일 방향으로 재차 바꾸어주는 제3복굴절소자와 다른 방향으로 재차 바꾸어주는 제4복굴절소자가 교번 배치되어 복수의 구간으로 구획된 제2평면 어레이와;
    상기 제2평면 어레이와 마주하게 배치되는 것으로, 상기 제2평면 어레이를 투과한 광 중 특정 편광 방향의 광만을 투과시키는 애널라이저;를 포함하며, 상기 제1평면 어레이 및 상기 제2평면 어레이 중 적어도 어느 하나는 움직임 가능하게 설치되어, 상기 제1 및 제2복굴절소자와 상기 제3 및 제4복굴절소자의 마주하는 위치를 제어하여, 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 디스플레이할 수 있도록 되어 있으며,
    상기 제1평면 어레이와 상기 제2평면 어레이 사이의 상대적인 움직임 방향은 상기 폴라라이저의 편광방향에 대해 경사진 방향으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1복굴절소자와 상기 제2복굴절소자 각각은 입사광을 +(2n+1)×45°와 -(2n+1)×45°회전시키는 회전자인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치. 여기서, n은 0, 1, 2, 3,... 등의 정수를 의미한다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1복굴절소자와 상기 제2복굴절소자 각각은 입사광을 +(2n+1)λ/4와 -(2n+1)λ/4 만큼 위상 지연시키는 지연자인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치. 여기서, λ는 입사광의 파장을 의미하며, n은 0, 1, 2, 3,... 등의 정수를 의미한다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3복굴절소자와 상기 제4복굴절소자 각각은 입사광을
    Figure 112005017718834-pat00001
    와
    Figure 112005017718834-pat00002
    회전시키는 회전자인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치. 여기서, n은 0, 1, 2, 3,... 등의 정수를 의미한다.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3복굴절소자와 상기 제4복굴절소자 각각은 입사광을 ±(2n+1)λ/4와
    Figure 112005017718834-pat00003
    만큼 위상 지연시키는 지연자인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치. 여기서, λ는 입사광의 파장을 의미하며, n은 0, 1, 2, 3,... 등의 정수를 의미한다.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴라라이저와 상기 애널라이저는 편광방향이 상호 평행하거나 수직을 이루도록 배열된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4복굴절소자 각각은
    상기 폴라라이저의 편광방향과 나란한 제1방향으로 신장된 스트라이프 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1평면 어레이와 상기 제2평면 어레이 사이의 상대적인 움직임 방향은 상기 제1 내지 제4복굴절 소자의 배열 방향인 상기 제1방향에 대해 제1경사각 만큼 경사진 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4복굴절소자 각각은
    상기 폴라라이저의 편광방향에 대해 제2경사각 만큼 경사진 제2방향으로 신장된 스트라이프 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1평면 어레이와 상기 제2평면 어레이 사이의 상대적인 움직임 방향은 상기 폴라라이저의 편광방향에 대해 제2경사각과 다른 각도인 제3경사각 만큼 경사진 제3방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4복굴절소자 각각은 계단형으로 구획되며 2차원 배열을 가지는 복수의 복굴절 소자의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1평면 어레이와 상기 제2평면 어레이 사이의 상대적인 움직임은 매뉴얼 방식에 의해 수행될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1평면 어레이와 상기 제2평면 어레이 사이의 상대적인 움직임은 전 자기 구동원 또는 압전 액츄에이터에 의해 수행될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자는 2차원 배열을 가지며 각각 독립적으로 발광하는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 패럴렉스 배리어 유니트는 상기 디스플레이 소자와 시청자 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자는 플라즈마 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자는 광을 조명하는 백라이트 유니트와; 조명광 중 특정 편광방향의 광면을 투과시키는 배면 폴라라이저와; 입사된 일 편광의 광을 화소단위로 편광 변환시켜 영상을 제공하는 액정 디스플레이 패널;를 포함하고,
    상기 패럴렉스 배리어 유니트는 상기 액정 디스플레이 패널과 시청자 사이에 배치되어, 상기 패럴렉스 배리어 유니트의 폴라라이저를 상기 디스플레이 소자의 전면 폴라라이저로 이용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자는 광을 조명하는 백라이트 유니트와; 입사된 광을 화소단위로 편광 변환시켜 영상을 제공하는 액정 디스플레이 패널과; 상기 액정 디스플레이 패널을 투과한 광 중 특정 편광의 광만을 투과시키는 전면 폴라라이저;를 포함하고,
    상기 패럴렉스 배리어 유니트는 상기 백라이트 유니트와 상기 액정 디스플레이 패널 사이에 배치되어, 상기 패럴렉스 배리어 유니트의 애널라이저를 상기 디스플레이 소자의 배면 폴라라이저로 이용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
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