KR101185787B1 - 무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

안경을 사용하지 않은 상태에서 입체 영상을 인식할 수 있도록 좌안용 영상 및 우안용 영상을 효과적으로 분리할 수 있는 무안경식 입체 영상 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치가 개시된다.
상기 무안경식 입체 영상 표시용 패널은, 일정 간격을 갖도록 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브가 일면에 형성된 투광성 기판; 및 상기 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브에, 배치 순서대로 번갈아 각각 충진된 광반사성 물질 및 광흡수성 물질을 포함한다.

Description

무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치{PANEL FOR AUTO-STEREOSCOPIC DISPLAY AND AUTO-STEREOSCOPIC DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안경을 사용하지 않은 상태에서 입체 영상을 인식할 수 있도록 좌안용 영상 및 우안용 영상을 효과적으로 분리할 수 있는 무안경식 입체 영상 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체 영상은 두 눈을 통한 스테레오(stereo) 시각의 원리에 의하여 이루어지는데, 두 눈이 약 65 mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안 시차는 입체감의 가장 중요한 요인이 된다. 즉, 인체의 좌우 두 눈은 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면, 뇌는 이를 인식하여 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 인식할 수 있다.
이러한 양안 시차를 이용한 방식에는 스테레오 스코픽 방식과 오토 스테레오 스코픽 방식이 있다.
스테레오 스코픽 방식은 안경을 착용하여 입체감을 구현하는 것으로, 좌안과 우안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 애너그리프(anaglyph)방식, 좌우 안경에 투과율이 다른 필터를 장착하여 입체감을 느끼는 농도차 방식, 각각 편광 방향이 다른 편광 안경을 쓰는 편광 안경 방식과 시간이 분할된 화면을 주기적으로 반복시키고 이 주기에 동기 시킨 액정 셔터가 설치된 안경을 쓰는 시분할 방식이 알려져 있다.
그러나 안경을 착용하는 방식은 안경을 써야 하는 불편함과 안경을 쓴 상태로 입체 영상 이외의 다른 사물을 관찰하는데 지장을 받는 문제점이 있다. 따라서 최근에는 안경을 착용하지 않는 무안경 방식인 오토 스테레오 스코픽 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 다양한 용도로 연구 개발 진행되고 있다.
무안경 방식으로는, 수직으로 배열된 원통형의 렌즈 어레이판을 영상패널 전방에 설치하는 렌티큘러(lenticular) 방식과 슬릿 상의 광학적인 배리어(barrier)에 의해 좌우 영상을 분리하는 패럴렉스 배리어(parallax barrier)방식이 알려져 있다.
전술한 렌티큘러 방식 또는 패럴렉스 배리어 방식은 빛의 굴절 또는 회절 현상을 이용한 것으로, 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리하는 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 반사물질을 이용하여 좌안용 영상과 우안용 영상을 더욱 효과적으로 분리할 수 있는 무안경식 입체 영상 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
일정 간격을 갖도록 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브가 일면에 형성된 투광성 기판; 및
상기 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브에, 배치 순서대로 번갈아 각각 충진된 광반사성 물질 및 광흡수성 물질
을 포함하는 무안경식 입체 영상 표시용 패널을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 투광성 기판은 글라스 또는 수지 재질으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그루브 사이의 간격은, 표시하고자 하는 영상의 픽셀 사이즈와 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광반사성 물질은, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt 및 Au 중 적어도 하나 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광흡수성 물질은, 흑색 도료를 포함하는 수지 재료를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
상호 번갈아 배치된 좌안용 픽셀 어레이 및 우안용 픽셀 어레이를 갖는 영상 표시부; 및
일정 간격을 갖도록 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브가 일면에 형성된 투광성 기판과, 상기 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브에 배치 순서대로 번갈아 각각 충진된 광반사성 물질 및 광흡수성 물질을 갖는 입체 영상 표시용 패널부를 포함하며,
상기 복수의 그루브 사이에 상기 좌안용 픽셀 어레이 및 상기 우안용 픽셀 어레이 중 하나가 배치되도록 상기 영상 표시부 상에 상기 입체 영상용 패널부가 배치되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 투광성 기판은 글라스 또는 수지 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그루브 사이의 간격은, 상기 좌안용 픽셀 어레이 또는 우안용 픽셀 어레이에 포함된 픽셀 사이즈와 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광반사성 물질은, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt 및 Au 중 적어도 하나 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광흡수성 물질은, 흑색 도료를 포함하는 수지 재료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 반사 물질을 이용하여 좌안용 픽셀과 우안용 픽셀에서 방출되는 빛을 직접 좌우로 분리하여 방출되게 함으로써 좌안용 영상 및 우안용 영상을 효과적으로 분리하여 더욱 우수한 품질의 입체 영상을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2와 다른 방향에서 바라본 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시용 패널을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)은 투광성 기판(11)과, 상기 투광성 기판(11)에 형성된 그루브(111, 112)에 충진된 광반사성 물질(12) 및 광흡수성 물질(13)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)을 포함하는 무안경식 입체 영상 표시 장치는, 전술한 무안경식 입체 영상용 표시 패널에 더하여 영상을 표시하는 영상 표시부(21)를 포함할 수 있다.
상기 투광성 기판(11)은 빛을 투과하는 성질을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 기판(11)은 글라스 재질 또는 투명 필름과 같은 수지 재질로 제조될 수 있다.
상기 투광성 기판(11)은 일정 간격으로 형성된 복수의 그루브(111, 112)를 가질 수 있다. 상기 그루브(111, 112)에는 빛을 반사하거나 빛을 흡수하는 물질이 충진될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시용 패널 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2와 다른 방향에서 바라본 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시용 패널을 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이, 상기 복수의 그루브(111, 112)는 일정 간격을 갖는 스트라이프 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 그루브(111, 112)는 투광성 기판(11) 일면의 일변으로부터 그에 대향하는 대변까지 직선 형상으로 복수개 형성될 수 있다. 상기 복수의 그루브(111, 112)는 사전 설정된 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 각 그루브(111, 112) 사이의 간격은 상기 그루브(111, 112) 사이에 배치되는 영상 표시부의 픽셀 사이즈와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 복수의 그루브(111, 112)에는 각각 광반사성 물질(12) 및 광흡수성 물질(13)이 충진될 수 있다. 예를 들어, 하나의 그루브(111)에 광반사성 물질(12)이 충진되면, 그에 이웃한 그루브(112)에는 광흡수성 물질(13)이 충진될 수 있다. 마찬가지로 광흡수성 물질(13)이 충진된 그루브에 이웃한 그루브(12)에는 광반사성 물질(12)이 충진될 수 있다. 즉, 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브(111, 112)의 배치 순서대로 번갈아 각각 광반사성 물질(12) 및 광흡수성 물질(13)이 충진될 수 있다.
상기 광반사성 물질(12)은, 높은 광 반사율을 갖는 다양한 물질이 충진될 수 있다. 특히, 상기 광반사성 물질(12)은 높은 광 반사율을 갖는 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광반사성 물질(12)은, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt 및 Au 중 적어도 하나 물질을 포함할 수 있다.
상기 광흡수성 물질(13)은 빛을 흡수하는 흑색에 가까운 색상을 갖는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수성 물질(13)은 흑색 도료를 함유하는 수지재로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상 표시 장치는, 전술한 것과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)에, 영상을 표시하는 영상 표시부(21)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 영상 표시부(21)는 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)이 저면에 부착될 수 있는 평면 표시 장치들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 표시부(21)는 액정 표시(LCD) 패널 또는 플라즈마 표시(PDP) 패널 또는 유기전계발광(OLED) 표시 패널이 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 영상 표시부(21)에서 영상이 표시되는 전면에는 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 배치된다. 입체 영상을 구현하기 위해, 상기 복수의 픽셀은 인체의 좌안에 의해 인식되어야 하는 좌안용 픽셀(L)과, 인체의 우안에 의해 인식되어야 하는 우안용 픽셀(R)을 포함할 수 있다. 상기 좌안용 픽셀(L)과 우안용 픽셀(R)은 각각 일렬의 어레이(AL, AR) 형태로 배치될 수 있으며, 좌안용 픽셀 어레이(AL)와 우안용 픽셀 어레이(AR)는 상호 번갈아 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상 표시에서, 상기 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)에 형성된 복수의 그루브들은, 각 그루브 사이에 상기 좌안용 픽셀 어레이(AL) 또는 우안용 픽셀 어레이(AR)가 하나씩 배치되도록 형성될 수 있다. 이러한 배치를 위해, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)에 형성된 복수의 그루브 각각의 간격은 좌안용 픽셀 또는 우안용 픽셀의 사이즈와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
특히, 도 1에 도시한 것과 같이, 단면 상에서, 좌안용 픽셀(또는 픽셀 어레이)의 좌측에는 광반사성 물질(12)이 충진된 그루브(111)가 배치되고, 우안용 픽셀(또는 픽셀 어레이)의 우측에는 광흡수성 물질(13)이 배치되도록, 무안경식 입체 영상용 표시 패널(10)과 영상 표시부(21)가 상호 부착될 수 있다.
전술한 것과 같은 구성에 의해, 좌안용 픽셀(L)에서 방출되는 빛은 그 우측에 형성된 그루브(111)에 충진된 광반사성 물질(12)에 의해 좌측으로 반사되어 출력된다. 마찬가지로, 우안용 픽셀(R)에서 방출되는 빛은 그 좌측에 형성된 그루브(111)에 충진된 광흡수성 물질(13)에 의해 우측으로 반사되어 출력된다.
또한, 그루브(112)에 충진된 광흡수성 물질(13)은 그 좌측에 배치된 우안용 픽셀(R)에서 방출되는 빛이 그 우측 이웃한 그루브(111)에 충진된 광반사성 물질(12)에 의해 좌측으로 반사되는 것을 차단할 수 있다. 마찬가지로, 그루브(112)에 충진된 광흡수성 물질(13)은 그 우측에 배치된 좌안용 픽셀(R)에서 방출되는 빛이 그 좌측 이웃한 그루브(111)에 충진된 광반사성 물질(12)에 의해 우측으로 반사되는 것을 차단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 영상 표시부(21)의 좌안용 픽셀과 우안용 픽셀의 영상을 광반사성 물질(12) 및 광흡수성 물질(13)을 이용하여 분리 제공함으로써, 인체의 좌우 두 눈이 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 할 수 있으며, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면, 뇌는 이를 인식하여 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 인식함으로써 입체 영상을 즐길 수 있다.
특히, 본 발명은 반사 물질을 이용하여 좌안용 픽셀과 우안용 픽셀에서 방출되는 빛을 직접 좌우로 분리 방출되게 함으로써, 좌안용 영상 및 우안용 영상의 분리를 효율을 향상시키고 더욱 우수한 품질의 입체 영상을 제공할 수 있다.
본 발명은, 스마트폰, 피디에이(PDA), 피디피(PDP)와 같은 개인 휴대용 단말의 영상 표시 장치와, 입체 디지털 카메라, 게임기, 네비게이션 또는 자동자 후방 카메라용 표시 장치 등에 적용될 수 있다.
특히, 인체의 눈과 1 m 이내의 거리에서 사용되는 소형 기기의 표시장치와 같이, 사람의 두 눈 사이의 폭보다 작은 폭을 갖는 소형 표시 장치에 유리하게 이용될 수 있다.
10: 무안경식 입체 영상용 표시 패널
111, 112: 그루브 12: 광반사성 물질
13: 광흡수성 물질 21: 영상 표시부
L: 좌안용 픽셀 R: 우안용 픽셀
LA: 좌안용 픽셀 어레이 RA: 우안용 픽셀 어레이

Claims (10)

  1. 일정 간격을 갖도록 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브가 일면에 형성된 투광성 기판; 및
    상기 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브에, 배치 순서대로 번갈아 각각 충진된 광반사성 물질 및 광흡수성 물질
    을 포함하는 무안경식 입체 영상 표시용 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 기판은 글라스 또는 수지 재질인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시용 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 그루브 사이의 간격은, 표시하고자 하는 영상의 픽셀 사이즈와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시용 패널.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광반사성 물질은, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt 및 Au 중 적어도 하나 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시용 패널.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광흡수성 물질은, 흑색 도료를 포함하는 수지 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시용 패널.
  6. 상호 번갈아 배치된 좌안용 픽셀 어레이 및 우안용 픽셀 어레이를 갖는 영상 표시부; 및
    일정 간격을 갖도록 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브가 일면에 형성된 투광성 기판과, 상기 스트라이프 형상으로 배치된 복수의 그루브에 배치 순서대로 번갈아 각각 충진된 광반사성 물질 및 광흡수성 물질을 갖는 입체 영상 표시용 패널부를 포함하며,
    상기 복수의 그루브 사이에 상기 좌안용 픽셀 어레이 및 상기 우안용 픽셀 어레이 중 하나가 배치되도록 상기 영상 표시부 상에 상기 입체 영상용 패널부가 배치되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투광성 기판은 글라스 또는 수지 재질인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 그루브 사이의 간격은, 상기 좌안용 픽셀 어레이 또는 우안용 픽셀 어레이에 포함된 픽셀 사이즈와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시 장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 광반사성 물질은, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt 및 Au 중 적어도 하나 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시 장치.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 광흡수성 물질은, 흑색 도료를 포함하는 수지 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 표시 장치.
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