KR101229021B1 - 확대된 영상을 표시하는 영상표시장치 및 이를 이용한 영상표시방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시패널보다 큰 면적에 확대된 영상을 표시하는 영상표시장치 및 이를 이용한 영상 표시방법에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은, 다수의 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널의 정면에 배치되며, 상기 다수의 영상에 대응되는 다수의 시역(viewing zone)을 생성하는 시역생성부와; 상기 표시패널의 일끝단에 배치되며, 상기 다수의 영상 중 제1영상을 상기 다수의 영상 중 제2영상과 동일한 시역으로 반사시키는 제1반사부를 포함하는 영상표시장치 및 영상 표시방법을 제공한다.

Description

확대된 영상을 표시하는 영상표시장치 및 이를 이용한 영상 표시방법{Image Display Device Displaying Enlarged Image And Method Of Displaying Images Using The Same}
도1 및 도2는 각각 일반적인 패럴랙스 베리어 방식 3차원 영상표시장치 및 일반적인 렌티큘러 방식 3차원 영상표시장치의 동작을 설명하기 위한 평면도
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치의 표시패널 및 시역생성부의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치를 상부에서 바라본 단면도.
도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치에 표시되는 영상을 사용자 입장에서 바라본 사진.
도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치를 상부에서 바라본 단면도.
도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치를 응용 배치한 경우를 도시한 사시도.
도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 영상표시장치를 상부에서 바라본 단면도.
도9는 본 발명의 제3실시예에 따른 영상표시장치에 표시되는 영상을 사용자 입장에서 바라본 사진.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 영상표시장치 120 : 표시패널
130 : 시역생성부 M1, M2 : 제 1 및 제 2 반사부
I1, I2, I3 : 제 1, 2, 3 영상 VZ1, VZ2, VZ3 : 제 1, 2, 3 시역
본 발명은 영상표시장치(image display device) 및 이를 이용한 영상 표시방법에 관한 것으로, 표시패널보다 큰 면적의 영상을 표시하는 영상표시장치 및 이를 이용한 영상 표시방법에 관한 것이다.
영상을 표시하는 영상표시장치는, 영상이 직접적으로 표시되는 표시패널과 이를 동작하는 구동부를 포함하고, 표시패널에는 2차원 행렬 형태의 다수의 화소가 형성되어 있다. 이러한 영상표시장치는 각 화소에서 표시되는 단위영상신호를 종합하여 하나의 화면을 표시한다.
영상표시장치에서는 표시패널의 법선으로부터의 각이 시야각으로 정의되는데, 영상표시장치의 종류에 따라 영상이 표시되는 시야각이 상하좌우 90도 이하로 제한되는 경우도 있다. 특히 액정표시장치의 경우 표시패널에 형성된 액정층을 통과한 빛을 이용하여 영상을 표시하는데, 시야각에 따라 액정층을 통과한 빛의 경로가 달라지므로 특정 시야각 이상에서는 원하는 영상과는 다른 영상이 표시되기도 한다.
이러한 시야각 제한은 일반적으로는 영상표시장치의 단점으로 작용하지만, 이를 적절히 이용하여 영상표시장치의 장점으로 활용할 수도 있다. 예를 들어 은행의 현금지급기의 화면 같은 특정용도에는, 시야각이 제한되어 사용자외의 주변인들이 화면을 보지 못하도록 하는 것이 더 좋으므로, 오히려 시야각을 더 줄여서 사용하기도 한다.
한편 표시패널과 사용자 사이에 위치별로 장벽(barrier)을 구성하여, 시야각에 따라 장벽 사이로 보이는 화소를 달리 하는 영상표시장치도 소개된 바 있다. 이러한 영상표시장치에서는, 시야각에 따라 영상을 표시하는 화소가 달라지고 시야각에 따라 서로 다른 시역(viewing zone)을 형성한다. 즉, 서로 다른 시역에 기여하는 화소는 서로 다르며, 이들 화소로 서로 다른 영상신호를 표시하도록 함으로써 서로 다른 시역에서는 서로 다른 영상이 표시되도록 할 수 있다.
이러한 장벽 방식 영상표시장치는 3차원 표시(3-Dimension Display)에 활용되기도 하는데, 일반적인 3차원 영상(또는 입체영상)은 두 눈의 스테레오(stereo) 시각원리에 의한다.
두 눈의 시차, 다시 말해 약 65㎜ 정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안시차(binocular parallax)는 입체감을 느끼게 하는 중요한 요인으로, 좌우 눈이 각각 연관된 평면영상을 볼 경우에 뇌는 이들 서로 다른 두 영상을 융합하여 3차원 영상 본래의 깊이감과 실재감을 재생할 수 있다.
이러한 3차원 표시는 크게 스테레오스코픽(stereoscopic) 방식, 부피표 현(volumetric) 방식, 홀로그래픽(holographic) 방식으로 구분되고, 스테레오스코픽 방식은 다시 안경식과 무안경식으로 구분된다.
무안경식 스테레오스코픽 방식 3차원 표시 방법 중, 좌/우안용 스테레오영상(stereo image)를 분리 표시하여 관찰자로 하여금 3차원의 입체감을 느끼게 하는 패럴랙스 베리어(parallax barrier) 방식 및 렌티큘러 방식이 각광받고 있다.
이러한 패럴랙스 베리어 방식 3차원 영상표시장치와 렌티큘러 방식 3차원 영상표시장치의 3차원 영상 구현원리를 간략하게 살펴보면, 좌/우안용 스테레오영상을 동시에 표시하는 표시패널과 사용자 사이에, 스트라이프(stripe) 형태의 슬릿(slit)과 베리어(barrier)를 배치하거나 다수의 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈를 배치하여 관찰자가 입체감을 느끼게 하는 방식인바, 이를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도1 및 도2는 각각 일반적인 패럴랙스 베리어 방식 영상표시장치 및 일반적인 렌티큘러 방식 영상표시장치의 동작을 설명하기 위한 평면도이다. 편의상 도1 및 도2에서 동일한 부분은 동일 부호로 설명한다.
도1에 도시한 바와 같이, 패럴랙스 베리어 방식 영상표시장치(10)는 좌우영상을 동시에 표시하는 표시패널(20)과 패럴랙스 베리어(30)로 이루어진다.
표시패널(20)에는 좌안용 영상을 표시하는 좌안 화소(L)와 우안용 영상을 표시하는 우안 화소(R)가 번갈아 정의되어 있고, 패럴랙스 베리어(30)는 표시패널(20)과 사용자(40) 사이에 배치된다. 패럴랙스 베리어(30)에는 좌/우안 화소(L,R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(32)과 베리어(34)가 사용자(40)에 대해 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되어 있다.
이에 따라 표시패널(20)의 좌안 화소(L)에 표시되는 좌안 영상(IL)은 패럴랙스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 사용자(40)의 좌안에 도달되고, 표시패널(20)의 우안 화소(R)에 표시되는 우안 영상(IR)은 패럴랙스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 사용자(40)의 우안에 도달되는데, 이때 좌/우안 영상(IL,IR)에는 각각 인간이 감지 가능한 시차(視差)를 고려한 별개의 영상이 담겨 있고, 사용자(40)는 이 두 가지 영상을 결합하여 3차원 입체영상을 인식하게 된다.
이 때, 표시패널(20)에 형성된 좌/우안 화소(L,R)의 폭(P), 패럴랙스 베리어(30)의 슬릿(32)의 폭(P1), 패럴랙스 베리어(30)의 베리어(34)의 폭(P2), 좌/우안의 폭(E) 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다.
P1 + P2 = 2/(1/E + 1/P)
앞서 언급한 바와 같이 좌/우안의 간격(E)은 대략 65mm 정도이므로, 이러한좌/우안 간격(E)의 값과 위의 관계식을 이용하여 좌/우안 화소(L,R)의 폭(P), 슬릿(32)의 폭(P1), 베리어(34)의 폭(P2)을 설계함으로써 패럴랙스 베리어 방식 3차원 영상표시장치와 3차원 영상을 구현할 수 있다.
한편, 도2에 도시한 바와 같이, 렌티큘러 방식 영상표시장치(15)는 좌우영상을 동시에 표시하는 표시패널(20)과 렌티큘러 어레이(50)로 이루어진다.
표시패널(20)에는 좌안용 영상을 표시하는 좌안 화소(L)와 우안용 영상을 표 시하는 우안 화소(R)가 번갈아 정의되어 있고, 렌티큘러 어레이(50)는 표시패널(20)과 사용자(40) 사이에 배치된다. 렌티큘러 어레이(50)에는 좌/우안 화소(L,R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 굴절시키는 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈(52) 다수가 사용자(40)에 대해 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 연속적으로 배열되어 있다.
이에 따라 표시패널(20)의 좌안 화소(L)에 표시되는 좌안 영상(IL)은 렌티큘러 어레이(50)의 렌티큘러 렌즈(52)를 거쳐 사용자(40)의 좌안에 도달되고, 표시패널(20)의 우안 화소(R)에 표시되는 우안 영상(IR)은 렌티큘러 어레이(50)의 렌티큘러 렌즈(52)를 거쳐 사용자(40)의 우안에 도달되는데, 이때 좌/우안 영상(IL,IR)에는 각각 인간이 감지 가능한 시차(視差)를 고려한 별개의 영상 정보가 담겨 있고, 사용자(40)는 이 두 가지 영상을 결합하여 3차원 입체영상을 인식하게 된다.
이 경우에도 좌우안의 간격(E)을 고려하여 좌/우안 화소(L,R)의 폭(P)과 렌티큘러 렌즈(52)의 폭 및 구면반경을 설계함으로써 렌티큘러 방식 영상표시장치와 3차원 영상을 구현할 수 있다.
그런데 일반적인 패럴랙스 베리어 방식 영상표시장치 및 렌티큘러 방식 영상표시장치의 경우, 패럴랙스 베리어 또는 렌티큘러 어레이를 이용하여 2개의 시역(viewing zone)을 형성하고 이를 이용하여 3차원 영상을 구현하기는 하지만, 그 3차원 영상의 크기는 표시패널(20)의 크기로 한정되는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 표시패널 자체의 크기는 확대하지 않으면서도 표시되는 영상의 크기는 확대되는 영상표시장치 및 이러한 영상표시장치를 이용한 영상 표시방법을 제시하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널의 정면에 배치되며, 상기 다수의 영상에 대응되는 다수의 시역(viewing zone)을 생성하는 시역생성부와; 상기 표시패널의 일끝단에 배치되며, 상기 다수의 영상 중 제1영상을 상기 다수의 영상 중 제2영상과 동일한 시역으로 반사시키는 제1반사부를 포함하는 영상표시장치를 제공한다.
상기 영상표시장치는 상기 표시패널의 타끝단에 배치되며, 상기 다수의 영상 중 제3영상을 상기 제2영상과 동일한 시역으로 반사시키는 제2반사부를 더욱 포함하고, 상기 시역생성부는 패럴랙스 베리어 또는 렌티큘러 어레이이다.
상기 표시패널은 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치(Field Emission Display), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel), 전기발광표시장치(Electroluminescent Display) 중 하나이며, 특히, 상기 표시패널이 백라이트 어셈블리와 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치이고, 상기 시역생성부는 패럴랙스 베리어인 경우, 상기 패럴랙스 베리어는 상기 백라이트 어셈블리와 상기 액정표시패널 사이에 배치되거나, 상기 액정표시패널 전면에 배치된다.
상기 표시패널과 상기 제1반사부가 이루는 각은 80도에서 100도 사이의 값이다.
그리고 상기 표시패널은, 순차적으로 반복 배열되고 상기 제1 및 제2영상을 각각 표시하는 제1 및 제2영상화소를 포함하고, 상기 제1 및 제2영상은 각각 하나의 영상을 2등분한 제1 및 제2부분영상이며, 상기 다수의 시역은 상기 제1 및 제2부분영상에 각각 대응되는 제1 및 제2시역이다.
또한 상기 제1 및 제2부분영상은 상기 제2시역에서 합성되어 상기 하나의 영상을 표시하고, 합성된 상기 제1 및 제2부분영상이 표시되는 면적은 상기 표시패널의 2배이다.
한편 상기 표시패널과 상기 제1 및 제2반사부가 이루는 각은 각각 80도에서 100도 사이의 값이며, 상기 표시패널은, 순차적으로 반복 배열되고 상기 제1, 2, 3영상을 각각 표시하는 제1, 2, 3영상화소를 포함한다.
상기 제1, 2, 3영상은 각각 하나의 영상을 3분한 제1, 2, 3부분영상이며, 상기 다수의 시역은 상기 제1, 2, 3부분영상에 각각 대응되는 제1, 2, 3시역이며, 상기 제1, 2, 3부분영상은 각각 하나의 영상을 세로로 3등분한 오른쪽, 중앙, 왼쪽부분영상이며, 상기 제1, 2, 3부분영상은 상기 제2시역에서 합성되어 상기 하나의 영상을 표시하고, 합성된 상기 제1, 2, 3부분영상이 표시되는 면적은 상기 표시패널의 3배이다.
혹은 상기 제1, 2, 3부분영상은 각각 하나의 영상을 세로로 3분한 오른쪽, 중앙, 왼쪽부분영상이며, 상기 중앙부분영상의 폭은 상기 오른쪽, 왼쪽부분영상의 폭의 2배이며, 상기 제1, 2, 3부분영상은 상기 제2시역에서 합성되어 상기 하나의 영상을 표시하고, 합성된 상기 제1, 2, 3부분영상이 표시되는 면적은 상기 표시패널의 2배이다.
다른 한편 본 발명은, 하나의 영상을 다수의 부분영상으로 분할하는 단계; 상기 다수의 부분영상을, 표시패널의 순차적으로 반복 배열되는 다수의 영상 화소를 통해 표시하는 단계를 포함하는 영상 표시방법을 제공한다.
그리고 상기 영상 표시방법은 상기 다수의 부분영상 중 제1부분영상을 반사하는 단계; 상기 표시패널보다 큰 면적으로 상기 하나의 영상이 표시되도록 상기 반사된 제1부분영상과 상기 다수의 부분영상 중 나머지 부분영상을 합성하는 단계를 더욱 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치의 표시패널 및 시역생성부의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도3에 도시한 바와 같이, 패럴랙스 베리어 방식 영상표시장치는 3개의 서로 다른 영상을 동시에 표시하는 표시패널(120)과 시역생성부(130)를 포함한다.
표시패널(120)에는 제1, 2, 3영상을 각각 표시하는 제1, 2, 3영상화소(PIM1, PIM2, PIM3)가 순차적으로 반복 배열되어 있고, 시역생성부(130)로 사용되는 패럴랙 스 베리어는 표시패널(120)의 정면에 배치되어 제1, 2, 3시역(VZ1, VZ2, VZ3)을 형성한다.
제1, 2, 3영상은 하나의 영상을 분할한 부분영상들로 구성할 수 있는데, 예를 들어 하나의 영상을 3등분하여 왼쪽, 중앙, 오른쪽 부분영상을 구한 후, 중앙 부분영상은 제2영상으로 할당하고, 좌우 부분영상은 각각 제3, 1영상으로 할당할 수 있다.
패럴랙스 베리어(130)에는 제1, 2, 3영상화소(PIM1, PIM2, PIM3)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(132)과 베리어(134)가 정면에서 표시패널(120)을 바라봤을 때 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되어 있다.
이에 따라 표시패널(120)의 제1영상화소(PIM1)에 표시되는 제1영상(I1)은 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 슬릿(132)을 거쳐 제1시역(VZ1)을 형성하고, 표시패널(120)의 제2영상화소(PIM2)에 표시되는 제2영상(I2)은 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 슬릿(132)을 거쳐 제2시역(VZ2)을 형성하고, 표시패널(120)의 제3영상화소(PIM3)에 표시되는 제3영상(I3)은 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 슬릿(132)을 거쳐 제3시역(VZ3)을 형성하게 된다.
이 때, 표시패널(120)에 형성된 제1, 2, 3영상화소(PIM1, PIM2, PIM3) 각각의 폭(P), 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 슬릿(132)의 폭(P1), 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 폭(P2), 제1, 2, 3시역(VZ1, VZ2, VZ3) 간의 간격(E) 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다.
P1 + P2 = 3/(1/E + 1/P)
따라서 위의 관계식을 이용하여 제1, 2, 3영상화소(PIM1, PIM2, PIM3) 각각의 폭(P), 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 슬릿(132)의 폭(P1), 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어의 베리어(134)의 폭(P2), 제1, 2, 3시역(VZ1, VZ2, VZ3) 간의 간격(E)을 적절히 설계함으로써 표시패널(10)과 시역생성부(130)를 구현할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 영상표시장치의 표시패널(120)과 시역생성부(130)는, 서로 다른 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 서로 다른 시야각으로 표시하는 3개의 제1, 2, 3시역(VZ1, VZ2, VZ3)을 형성한다.
이러한 표시패널(120)과 시역생성부(130)를 포함하는 영상표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치를 상부에서 바라본 단면도이다.
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치(110)는 표시패널(120), 시역생성부(130), 제1 및 제2반사부(M1, M2)를 포함한다.
표시패널(120)에는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 각각 표시하는 제1, 2, 3영상화소(PIM1, PIM2, PIM3)가 순차적으로 반복 배열되어 있고, 시역생성부(130)로 사용되는 패럴랙스 베리어는 표시패널(120) 정면에 배치된다.
따라서 표시패널(120)과 시역생성부(130)인 패럴랙스 베리어는, 도3에 설명한 바와 같이, 서로 다른 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 서로 다른 시야각에서 표시하여 3개의 제1, 2, 3시역(VZ1, VZ2, VZ3)을 형성하게 된다.
이 때 제1 및 3시역(VZ1, VZ3)쪽에는 표시패널(120)과 일정한 각(θ)을 이루며 표시패널(120)의 양 끝에 각각 제1 및 제2반사부(M1, M2)가 배치된다. 이 때 상기 각(θ)은 80도 내지 100도 범위의 값을 가질 수 있으며, 바람직하게는 90도의 값을 가진다. 또한 제1 및 제2반사부(M1, M2)는 반사율이 높은 물질로 형성되며 예를 들어 거울을 이용할 수 있다.
따라서 표시패널(120)이 표시한 영상 중, 제2영상(I2)은 반사 없이 직진하여 제2시역(VZ2)에 도달하는 반면, 제1 및 3영상(I1, I3)은 각각의 시역인 제1 및 제3시역(VZ1, VZ3)에 도달하지 못하고 각각 제1 및 2반사부(M1, M2)에서 반사되어 제2시역(VZ2)으로 전달되게 된다.
따라서 제2시역(VZ2)에 위치한 사용자(140)는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 모두 볼 수 있게 되는데, 사용자(140) 입장에서는, 제1반사부(M1)에서 반사된 제1영상(I1)은 제1반사부(M1) 뒤편의 표시패널(120)의 오른쪽 연장선상에 위치하는 제1가상표시패널(120a)에 제1영상(I1)이 표시된 것으로 인식한다. 또한 이와 마찬가지로, 제2반사부(M2)에서 반사된 제3영상(I3)은 제2반사부(M2) 뒤편의 표시패널(120)의 왼쪽 연장선상에 위치하는 제2가상표시패널(120b)에 제3영상(I3)이 표시된 것으로 인식한다.
제1 및 제2가상표시패널(120a, 120b)은 각각 표시패널(120)과 실질적으로 동 일한 폭을 갖는다.
따라서 사용자(140)는 제1가상표시패널(120a), 표시패널(120), 제2가상표시패널(120b)에 각각 표시된 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 보는 것으로 인식한다.
이 때 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을, 도3에서 설명한 바와 같이, 하나의 영상을 분할한 부분영상들로 구성할 수 있는데, 예를 들어 하나의 영상을 3등분하여 왼쪽, 중앙, 오른쪽 부분영상을 구한 후, 중앙 부분영상은 제2영상으로 할당하고, 왼쪽 및 오른쪽 부분영상은 각각 제3, 1영상으로 할당할 수 있다.
이 경우, 사용자(140)는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 결합하여 하나의 영상으로 인식하게 되는데, 제1 및 제3영상(I1, I3)이 하나의 선택된 영상의 오른쪽 및 왼쪽 부분영상이고 제2영상(I2)이 상기 하나의 선택된 영상의 중앙 부분영상이므로, 결론적으로는 사용자(140)는 하나의 선택된 영상이 표시패널(120)과 제1 및 제2가상표시패널(120a, 120b)을 합친 확대된 패널에 표시되는 것으로 인식한다.
위에서 언급한 바와 같이, 제1 및 제2가상표시패널(120a, 120b)은 각각 표시패널(120)과 실질적으로 동일한 폭을 가지므로, 확대된 패널은 표시패널(120)보다 실질적으로 3배 확대된 폭을 가지고, 사용자(140)는 정면에서 바라볼 때 가로방향으로 3배 확대된 영상을 보게 된다.
도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치에 표시되는 영상을 사용자 입장에서 바라본 사진이다.
도5에 도시된 바와 같이, 사용자는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 결합하여 하나의 영상으로 인식할 수 있다.
표시패널(도4의 120)이 제1폭(W1)을 가진다고 할 때, 결합된 하나의 영상이 가지는 제2폭(W2)은 제1폭(W1)의 3배(W2=3W1)로 확대되어, 사용자는 확대된 영상을 인식하게 된다.
따라서 본 발명의 제1실시예에 따른 영상표시장치에서는, 표시패널, 시역생성부, 제1 및 2반사부를 이용하여 표시패널의 크기보다 확대된 영상을 표시할 수 있다.
또한 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1실시예에 시역생성부로 사용된 패럴랙스 베리어 대신 렌티큘러 어레이를 이용하여 시역생성부를 구성할 수도 있다.
즉, 표시패널과, 표시패널 정면에 배치되어 시역생성부로 사용되는 렌티큘러 어레이와, 표시패널 좌우측에 일정한 각을 가지는 제1 및 제2반사부를 배치하여 영상표시장치를 구성할 경우에도, 서로 다른 3개의 시역을 형성하게 되고 이러한 서로 다른 시역에 표시되는 서로 다른 제1, 2, 3영상 중 제1 및 제3영상이 제1 및 제2반사부에서 반사되어 제2시역에 위치하는 사용자에게 도달하고, 사용자는 이들 제1, 2, 3영상을 합쳐서 확대된 하나의 영상으로 인식하게 된다.
도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치를 상부에서 바라본 단면도이다.
도6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치(210)는 표시패널(220), 표시패널 정면의 시역생성부(230), 표시패널(220)과 일정한 각(θ)을 이루며 표시패널(220)의 양 끝에 배치된 반사부(M)를 포함한다.
표시패널(220)에는 제1, 2영상(I1, I2)을 각각 표시하는 제1, 2영상화소(PIM1, PIM2)가 순차적으로 반복 배열되어 있고, 시역생성부(230)와 함께 제1, 2시역(VZ1, VZ2)을 형성한다. 시역생성부(230)로는 패럴랙스 베리어나 렌티큘러 렌즈가 사용될 수 있다.
제1, 2영상(I1, I2)은 하나의 영상을 분할한 부분영상들로 구성할 수 있는데, 예를 들어 하나의 영상을 2등분하여 왼쪽, 오른쪽 부분영상을 구한 후, 왼쪽 부분영상은 제1영상(I1)으로 할당하고, 오른쪽 부분영상은 제2영상(I2)으로 할당할 수 있다.
이에 따라 표시패널(220)의 제1영상화소(PIM1)에 표시되는 제1영상(I1)은 시역생성부(230)를 거쳐 제1시역(VZ1)을 형성하고, 표시패널(220)의 제2영상화소(PIM2)에 표시되는 제2영상(I2)은 시역생성부(230)를 거쳐 제2시역(VZ2)을 형성하게 된다.
제2시역(VZ2)쪽에는 표시패널(220)과 일정한 각(θ)을 이루며 반사부(M)가 배치되어 있는데, 상기 각(θ)은 80도 내지 100도 범위의 값을 가질 수 있으며, 바람직하게는 90도의 값을 가진다. 또한 반사부(M)는 반사율이 높은 물질로 형성되며 예를 들어 거울을 이용할 수 있다.
따라서 표시패널(220)이 표시한 영상 중, 제1영상(I1)은 반사 없이 직진하여 제1시역(VZ1)에 도달하는 반면, 제2영상(I2)은 제2시역(VZ2)에 도달하지 못하고 반사부(M)에서 반사되어 제1시역(VZ1)으로 전달되게 된다.
그에 따라 제1시역(VZ1)에 위치한 사용자(240)는 제1, 2영상(I1, I2)을 모두 볼 수 있게 되는데, 사용자(240) 입장에서 반사부(M)에서 반사된 제2영상(I2)은 반사부(M) 뒤편의 표시패널(220)의 오른쪽 연장선상에 위치하는 가상표시패널(220a)에 제2영상(I2)이 표시된 것으로 인식한다.
이 때 가상표시패널(220a)은 표시패널(220)과 실질적으로 동일한 폭을 갖는다.
따라서 사용자(240)는 표시패널(220) 및 가상표시패널(220b)에 각각 표시된 제1, 2영상(I1, I2)을 보는 것으로 인식한다.
위에서 언급한 바와 같이, 제1, 2영상(I1, I2)을 하나의 영상을 분할한 부분영상들로 구성할 경우, 예를 들어 하나의 영상을 2등분하여 왼쪽, 오른쪽 부분영상을 구한 후, 왼쪽 부분영상은 제1영상(I1)으로 할당하고 오른쪽 부분영상은 제2영상(I2)으로 할당할 경우, 사용자(240)는 제1, 2영상(I1, I2)을 결합하여 하나의 영상이 표시패널(220)과 가상표시패널(220a)을 합친 하나의 확대된 패널에 표시되는 것으로 인식한다.
가상표시패널(220a)은 표시패널(220)과 실질적으로 동일한 폭을 가지므로, 확대된 패널은 표시패널(220)보다 실질적으로 2배 확대된 폭을 가지며, 사용자(240)가 제1시역(VZ1)에서 바라볼 때 가로방향으로 2배 확대된 영상을 보게 된다.
따라서 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치에서는, 표시패널, 시역생성부, 반사부를 이용하여 표시패널의 크기보다 확대된 영상을 표시할 수 있다.
도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치를 응용 배치한 경우를 도시한 사시도이다.
도7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 영상표시장치(210)는 표시패널(220)이 수평면에 놓이고 반사부(M)가 표시패널(220)에 수직이 되도록 배치될 수 있다.
즉, 도6에 도시한 바와 같이 제1시역(VZ1)이 표시패널(220)의 정면에서 벗어난 곳에 위치하므로, 표시패널(220)을 탁자 등의 수평면에 놓고 영상표시장치(210)를 사용할 경우 사용자는 자연스럽게 표시패널(220)의 정면에서 벗어난 곳에서 표시패널(210)을 바라보게 된다. 이 때 제1 및 제2영상은 하나의 영상을 상하로 2등분하여 아래쪽 부분영상을 제1영상으로 할당하고 위쪽 부분영상을 제2영상으로 할당한 것이며, 표시패널에서 제1 및 제2영상화소는 상하로 순차적으로 반복 배열되고 시역생성부는 상하로 분포되는 제1 및 제2시역을 생성한다.
따라서 사용자는 표시패널(220)에서 직접 전달되는 제1영상(I1)과 반사부(M)에서 전달되는 제2영상(I2)을 합쳐서 자연스럽게 확대된 하나의 영상으로 인식하게 된다.
도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 영상표시장치를 상부에서 바라본 단면도이다.
도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 영상표시장치(310)는 표시패널(320), 시역생성부(330), 제1 및 제2반사부(M1, M2)를 포함한다.
표시패널(220)에는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 각각 표시하는 제1, 2, 3영상화소(PIM1, PIM2, PIM3)가 배열되는데, 표시패널을 좌우의 제1 및 제2영역으로 반분하여 제1영역에는 제1, 2영상화소(PIM1, PIM2)가 순차적으로 반복 배열되고, 제2영역에는 제1, 3영상화소(PIM1, PIM3)가 순차적으로 반복 배열된다.
시역생성부(330)는 표시패널(320)의 정면에 배치되는데, 패럴랙스 베리어 또는 렌티큘러 렌즈가 사용된다.
표시패널(320)과 시역생성부(330)는, 서로 다른 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 서로 다른 시야각에서 표시하는 2개의 제1, 2시역(VZ1, VZ2)을 형성하는데, 제1시역(VZ1)은 표시패널(320)의 정면에 배치되고, 제2시역(VZ2)은 제1시역(VZ1)의 좌우측 제2시역(VZ2L, VZ2R)으로 각각 배치된다.
이 때 제1영상(I1)은 표시패널(320)의 전면에 배열된 제1영상화소(PIM1)에 의하여 표시패널(320)의 정면에 형성되는 제1시역(VZ1)으로 표시되고, 제2 및 제3영상(I2, I3)은 표시패널(320)의 좌우측 반에 해당되는 제1 및 제2영역에 배열된 제2 및 제3영상화소(PIM2, PIM3)에 의하여 제1시역의 좌우측 제2시역(VZ2L, VZ2R)으로 각각 표시된다.
그리고 좌우측 제2시역(VZ2L, VZ2R)쪽에는 표시패널(320)과 일정한 각(θ)을 이루며 표시패널(320)의 양 끝에 각각 제1 및 제2반사부(M1, M2)가 배치된다. 이 때 상기 각(θ)은 80도 내지 100도 범위의 값을 가질 수 있으며, 바람직하게는 90 도의 값을 가진다. 또한 제1 및 제2반사부(M1, M2)는 반사율이 높은 물질로 형성되며 예를 들어 거울을 이용할 수 있다.
따라서 표시패널(320)이 표시한 영상 중, 제1영상(I1)은 반사 없이 직진하여 제1시역(VZ1)에 도달하는 반면, 제2 및 3영상(I2, I3)은 각각의 시역인 죄우측 제2시역(VZ2L, VZ2R)에 도달하지 못하고 각각 제1 및 2반사부(M1, M2)에서 반사되어 제1시역(VZ1)으로 전달되게 된다.
물론 제3영상(I3)도 좌측 제2시역(VZ2L)으로 표시되지만, 제1반사부(M1)의 길이를 적절히 조절하면 제1시역(VZ1)으로 반사되지 않고 그대로 좌측 제2시역(VZ2L)에 도달되고, 마찬가지로 우측 제2시역(VZ2R)으로 표시되는 제2영상(I2)도 제2반사부(M2)의 길이를 조절함으로써 제1시역(VZ1)으로 반사되지 않고 그대로 우측 제2시역(VZ2R)에 도달된다. 따라서 사용자(340)에게는 제2 제3영상(I2, I3)의 바깥쪽의 불필요한 제3 및 제2영상(I3, I2)이 표시되지 않는다.
그러므로 제1시역(VZ1)에 위치한 사용자(340)는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 모두 볼 수 있게 되는데, 사용자(340) 입장에서는, 제1반사부(M1)에서 반사된 제2영상(I2)은 제1반사부(M1) 뒤편의 표시패널(320)의 왼쪽 연장선상에 위치하는 제1가상표시패널(320a)에 제2영상(I2)이 표시된 것으로 인식한다. 또한 이와 마찬가지로, 제2반사부(M2)에서 반사된 제3영상(I3)은 제2반사부(M2) 뒤편의 표시패널(320)의 오른쪽 연장선상에 위치하는 제2가상표시패널(320b)에 제3영상(I3)이 표시된 것으로 인식한다.
제1 및 제2가상표시패널(320a, 320b) 각각은 실질적으로 표시패널(120)의 폭의 1/2에 해당되는 폭을 갖는다.
따라서 사용자(340)는 제1가상표시패널(320a), 표시패널(320), 제2가상표시패널(120b)에 각각 표시된 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 보는 것으로 인식한다.
이 때 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)은 하나의 영상을 분할한 부분영상들로 구성할 수 있는데, 예를 들어 하나의 영상을 3분하여 왼쪽, 중앙, 오른쪽 부분영상을 구한 후, 중앙 부분영상은 제1영상(I1)으로 할당하고, 왼쪽 및 오른쪽 부분영상은 각각 제2, 3영상(I2, I3)으로 할당할 수 있다. 그런데 제3실시예의 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)은 하나의 영상을 동일한 크기로 나눈 것이 아니라, 제1영상(I1)을 하나의 영상의 반에 해당되는 크기로 할당하고, 나머지 제2, 3영상(I2, I3)은 각각 하나의 영상의 1/4에 해당되는 크기로 할당한다.
따라서 사용자(140)가 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 결합하여 확대된 패널에 표시되는 하나의 영상으로 인식하고, 이 때 제1 및 제2가상표시패널(320a, 320b)은 각각 표시패널(320)의 1/2에 해당되는 폭을 가지므로, 확대된 패널은 표시패널(320)보다 실질적으로 2배 확대된 폭을 가지고, 사용자(340)는 정면에서 바라볼 때 가로방향으로 2배 확대된 영상을 보게 된다.
도9는 본 발명의 제3실시예에 따른 영상표시장치에 표시되는 영상을 사용자 입장에서 바라본 사진이다.
도9에 도시된 바와 같이, 사용자는 제1, 2, 3영상(I1, I2, I3)을 결합하여 하나의 영상으로 인식할 수 있다.
표시패널(도8의 320)이 제1폭(W1)을 가진다고 할 때, 결합된 하나의 영상이 가지는 제2폭(W2)은 제1폭(W1)의 2배(W2=2W1)로 확대되어, 사용자는 확대된 영상을 인식하게 된다.
따라서 본 발명의 제3실시예에 따른 영상표시장치에서는, 표시패널, 시역생성부, 제1 및 2반사부를 이용하여 표시패널의 크기보다 확대된 영상을 표시할 수 있다.
위에서 언급한 본 발명에 따른 영상표시장치의 표시패널로는 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)가 사용될 수 있으며, 구체적으로 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마영상표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 전기발광표시장치(EL: Electroluminescent Display) 등이 사용될 수 있다.
특히 표시패널이 백라이트어셈블리와 액정표시패널을 포함하는 투과형 액정표시장치이고 시역생성부가 패럴렉스 베리어일 경우, 패럴렉스 베리어는 액정표시패널과 사용자 사이에 배치될 수도 있고, 또는 백라이트 어셈블리와 액정표시패널 사이에 배치될 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 영상표시장치는 표시패널과 시역생성부를 이용하여 다수의 시역을 형성하고 일부 시역으로 표시되는 영상을 반사부를 이용하여 나머지 일부 시역과 동일한 곳에 모이게 함으로써, 표시패널보다 확대된 면적에 하나의 영상이 표시되도록 할 수 있는 장점이 있다. 이 때 하나의 영상이 표시되는 영역은 표시패널을 시역분포방향으로 확대한 영역에 대응된다.

Claims (16)

  1. 다수의 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널의 정면에 배치되며, 상기 다수의 영상에 대응되는 다수의 시역(viewing zone)을 생성하는 시역생성부와;
    상기 표시패널의 일끝단에 배치되며, 상기 다수의 영상 중 제1영상을 상기 다수의 영상 중 제2영상과 동일한 시역으로 반사시키는 제1반사부와;
    상기 표시패널의 타끝단에 배치되며, 상기 다수의 영상 중 제3영상을 상기 제2영상과 동일한 시역으로 반사시키는 제2반사부
    를 포함하고,
    상기 표시패널은 가로방향을 따라 좌우로 반분된 제1 및 제2영역을 포함하고,
    상기 제1영역에는 상기 제1영상을 표시하는 제1영상화소와 상기 제2영상을 표시하는 제2영상화소가 상기 가로방향을 따라 순차적으로 반복 배열되고,
    상기 제2영역에는 상기 제2영상화소와 상기 제3영상을 표시하는 제3영상화소가 상기 가로방향을 따라 순차적으로 반복 배열되고,
    상기 시역생성부는, 슬릿과 베리어가 상기 가로방향에 수직한 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되는 패럴랙스 베리어이거나, 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈가 상기 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 연속적으로 배열되는 렌티큘러 어레이인 영상표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치(Field Emission Display), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel), 전기발광표시장치(Electroluminescent Display) 중 하나인 영상표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 백라이트 어셈블리와 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치이고, 상기 시역생성부는 패럴랙스 베리어이고, 상기 패럴랙스 베리어는 상기 백라이트 어셈블리와 상기 액정표시패널 사이에 배치되거나, 상기 액정표시패널 전면에 배치되는 영상표시장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널과 상기 제1 및 제2반사부가 이루는 각은 각각 80도에서 100도 사이의 값인 영상표시장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1, 2, 3영상은 각각 하나의 영상을 3분한 제1, 2, 3부분영상이며, 상기 다수의 시역은 상기 제1, 2, 3부분영상에 각각 대응되는 제1, 2, 3시역인 영상표시장치.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1, 2, 3부분영상은 각각 하나의 영상을 세로로 3분한 오른쪽, 중앙, 왼쪽부분영상이며, 상기 중앙부분영상의 폭은 상기 오른쪽, 왼쪽부분영상의 폭의 2배이며, 상기 제1, 2, 3부분영상은 상기 제2시역에서 합성되어 상기 하나의 영상을 표시하고, 합성된 상기 제1, 2, 3부분영상이 표시되는 면적은 상기 표시패널의 2배인 영상표시장치.
  15. 하나의 영상을 다수의 부분영상으로 분할하는 단계;
    상기 다수의 부분영상을, 표시패널의 순차적으로 반복 배열되는 다수의 영상 화소를 통해 표시하고, 시역생성부를 통하여 다수의 시역으로 전달하는 단계;
    상기 다수의 부분영상 중 제1부분영상을 상기 다수의 부분영상 중 제2부분영상과 동일한 시역으로 반사하는 단계;
    상기 다수의 부분영상 중 제3부분영상을 상기 제2부분영상과 동일한 시역으로 반사하는 단계;
    상기 표시패널보다 큰 면적으로 상기 하나의 영상이 표시되도록 상기 제1, 제2 및 제3부분영상을 합성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 표시패널은 가로방향을 따라 좌우로 반분된 제1 및 제2영역을 포함하고,
    상기 제1영역에는 상기 제1부분영상을 표시하는 제1영상화소와 상기 제2부분영상을 표시하는 제2영상화소가 상기 가로방향을 따라 순차적으로 반복 배열되고,
    상기 제2영역에는 상기 제2영상화소와 상기 제3부분영상을 표시하는 제3영상화소가 상기 가로방향을 따라 순차적으로 반복 배열되고,
    상기 시역생성부는, 슬릿과 베리어가 상기 가로방향에 수직한 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되는 패럴랙스 베리어이거나, 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈가 상기 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 연속적으로 배열되는 렌티큘러 어레이인 영상 표시방법.
  16. 삭제
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