KR101269631B1 - 3차원 영상표시장치 및 이것에서 수행되는 3차원 영상표시 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에 관한 것으로, 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된 광원기판, 광원기판과 일정간격 이격하여 배치된 렌티큐라 렌즈시트, 광원기판의 복수개의 점광원들을 제어하여 렌티큐라 렌즈시트와 일정간격 이격하여 선광원들을 형성시키는 제어부, 및 제어부에 의해서 형성된 선광원들과 일정간격 이격하여 배치된 디스플레이 패널을 포함한다.

Description

3차원 영상표시장치 및 이것에서 수행되는 3차원 영상표시 방법{3-DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF PERFORMING THE SAME}
본 발명은 3차원 영상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 점광원들과 렌티큘러 렌즈시트(Lenticular Lens Sheet)를 이용하여 일정간격 이격된 복수개의 선광원들이 생성되도록 점광원들의 점등을 제어함으로써, 관찰자가 3차원 특수안경 없이도 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 한 선광원을 이용한 무안경 방식(또는 오토스테레오 스코픽(Autostereoscopic) 방식)의 3차원 영상표시장치에 관한 것이다.
최근에는 기존의 2차원 영상에서 구현할 수 없는 실제적인 입체성을 나타낼 수 있는 3차원 영상 구현이 가능한 표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3차원 영상 표현이 가능한 표시장치가 개발되고 있다.
일반적으로, 3차원 영상은 두 눈을 통한 스테레오(stereo) 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 표시장치가 제안되었다.
3차원 영상구현에 대해 상세하게 설명하면, 표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면, 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.
예컨대, 액정표시장치 등과 같이 2차원의 화상 표시화면을 갖는 장치에서 3차원 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경 방식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.
종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치는 시차분리 수단을 기존의 2차원 영상표시장치 앞에 배치하여, 관찰자의 좌안과 우안에 각기 다른 시차의 영상을 전달하여 3차원 입체영상을 제공하여 관찰자에게 실제적으로 입체감 있는 영상을 제공한다.
도 1 및 도 2는 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치를 설명하기 위한 사시도 및 측면도로서, 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치(Autostereoscopic display)에 사용되는 선광원들의 배열을 만드는 백라이트의 구조를 나타내고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 선광원들을 구현하는 백라이트는 도광판(Light guide)의 윗면에 여러 홈들(Grooves)을 규칙적으로 만들고, 도광판 측면의 광원(Light source)으로부터 오는 빛이 도광판을 지나면서 전반사 되고, 홈들의 위치에서만 전반사 조건에서 벗어나게 하여 홈들의 위치에서만 빛이 방출되어 홈들의 형태에 따라 선광원을 만들 수 있다.
도 3은 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치에 사용되는 백라이트에 의한 2시점 입체영상 구현원리를 설명하기 위한 개념도이며, 도 4는 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치에서 관찰자가 디스플레이 최적거리 앞/뒤로 움직일 때의 시역변화의 예들을 나타내 그래프로서, 선광원들을 사용하여 입체영상을 볼 수 있는 원리와 시역 분리에 대해서 예시로 보여주고 있다.
즉, 선광원들을 사용하여 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치를 구현하게 되면, 여러 장점들이 있다. 그 중에 하나는 선광원들을 사용하게 되면, 통상적인 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치에서 시역분리를 위하여 사용하는 시차분리수단인 패럴랙스 베리어(Parallax Barrier)나 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)를 사용하지 않고도 3차원 영상을 구현해 줄 수 있다는 장점이고, 다른 하나는 시차분리 수단에서 차단되는 영역에 의한 광효율 저감문제가 해결될 수 있다는 것이다. 특히, 패럴랙스 베리어를 사용하여 3차원 영상을 구현함에 있어서는 다시점 영상의 시점수가 증가될수록 광효율이 크게 저감되는 문제가 있다.
그러나, 시차분리 수단을 사용하지 않는 장점을 가지고 있지만, 기존의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치의 문제점은 그대로 가지고 있다.
첫 번째로 디스플레이로부터 최적관찰거리에서 앞뒤로 움직이는 관찰자에 대해서 입체영상의 화질이 저감되는 문제가 있다. 이는 시역의 특성이 최적관찰거리(OVD: Optimal Viewing Distance)로부터 벗어날수록 나빠지기 때문이다.
일례로 도 4의 선광원을 이용한 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치의 디스플레이 시뮬레이션 결과를 비교해 보면, 최적관찰거리인 1000mm의 시역 특성은 밝기 균일도가 확보된 영역이 넓은데(도 4의(a) 참조), 관찰거리가 최적관찰거리로부터 벗어날수록 한 시역내의 밝기 균일한 영역도 좁아지고, 인접 시역간의 겹침 현상인 크로스토크도 커지게 됨을 알 수 있다.
또한, 한 시역내의 균일한 시역이 거의 없어지는 영역이 최적관찰거리로부터 약 3％ 정도로 증가한 1030mm로 입체영상을 관찰할 수 있는 거리가 극히 제한되어져 있음을 알 수 있다. 예시한 시뮬레이션은 관찰거리가 늘어나는 경우에 대해서만 표시하였으나, 관찰거리가 최적관찰거리로부터 줄어드는 경우에도 동일한 현상이 보여진다.
한편, 도 4의 시뮬레이션 조건들은 살펴보면, 화소크기(Pd)는 0.45mm이고, 최적관찰거리(d)는 1000mm이고, 시역크기(a)는 65mm이고, 시점수는 2시점이며, 선광원과 디스플레이의 간격(c)은 6.9713mm이며, 선광원들 사이간격(Pl)은 0.906mm이며, 선광원의 선폭은 0.15mm이다.
두 번째로 관찰자가 최적위치에서 디스플레이와 수평방향으로 이동하여 관찰할 때 입체영상의 화질저하 또는 역입체시 영상을 관찰할 수 있다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점은 고정된 선광원들을 사용하는 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치에서는 해결하기 어렵다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수개의 점광원들과 렌티큘러 렌즈시트(Lenticular Lens Sheet)를 이용하여 일정간격 이격된 복수개의 선광원들이 생성되도록 점광원들의 점등을 제어함으로써, 관찰자가 3차원 특수안경 없이도 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 한 3차원 영상표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 패널로부터 관찰자의 위치가 변경되더라도 이에 따라 점광원들의 점등을 제어함으로써 관찰자가 특수안경 없이도 움직이면서 최적의 3차원 영상을 관찰할 수 있도록 한 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 위치 추적시스템을 구비함으로써, 디스플레이 패널로부터 3차원 영상을 관찰하는 관찰자가 위치를 이동할 경우에도 자연스러운 3차원 영상을 관찰할 수 있도록 한 3차원 영상표시장치 및 이를 수행하는 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된 광원기판, 광원기판과 일정간격 이격하여 배치된 렌티큐라 렌즈시트, 광원기판의 복수개의 점광원들을 제어하여 렌티큐라 렌즈시트와 일정간격 이격하여 선광원들을 형성시키는 제어부 및, 제어부에 의해서 형성된 선광원들과 일정간격 이격하여 배치된 디스플레이 패널을 포함함을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치를 제공하는 것이다.
여기서, 복수개의 점광원들은 광섬유로 형성됨이 바람직하다. 또는 복수개의 점광원들은 LCD 또는 LED에 의하여 형성됨이 바람직하다.
바람직하게, 제어부에 의해 복수개의 점광원들 중에서, 렌티큐라 렌즈시트의 길이 방향과 평행하게 배치되어 있는 임의의 한 세트의 점광원들과, 한 세트의 점광원들과 인접거리가 제1 거리인 인접 세트의 점광원들이 점등될 수 있다. 이때, 제1 거리는 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응될 수 있다.
바람직하게, 점광원들을 형성하는 광섬유들은 이격되어 배치된 렌티큐라 렌즈시트와의 깊이 방향 거리가 다른 적어도 2종류 이상의 점광원들 세트로 이루어질 수 있다. 그리고, LCD 또는 LED는 적층형 패널에 의하여 형성될 수 있다.
바람직하게, 관찰자에 대한 위치 추적시스템을 추가로 구비하며, 제어부는 위치 추적시스템에 의하여 측정된 관찰자의 위치정보를 입력받아, 점등되는 임의의 한 세트의 점광원들의 위치와 인접 세트의 점광원들의 위치를 조정하여, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 할 수 있다. 위치 추적시스템은 관찰자의 동공추적 또는 안면추적을 통한 위치 추적시스템임이 바람직하다.
바람직하게, 렌티큐라 렌즈시트의 렌티큐라 형상의 형성방향이 수직으로부터 일정각도 경사진다.
바람직하게, 관찰자의 위치가 3차원 영상표시장치와의 거리가 달라짐에 따라, 깊이방향 거리가 다른 점광원들중 제1 깊이방향의 점광원들로 이루어진 하나의 세트와 이와 인접거리가 제1 거리의 인접세트인 제1 깊이방향의 점광원들이 점등될 수 있다. 이때, 제1 거리는 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면은, 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된 광원기판, 광원기판과 일정간격 이격하여 배치된 렌티큐라 렌즈시트, 선광원들과 일정간격 이격하여 배치된 디스플레이 패널 및 관찰자에 대한 위치 추적시스템을 구비하는 3차원 영상표시장치에서 수행되는 3차원 영상표시 방법에 있어서, 위치 추적시스템이 관찰자의 위치를 측정하는 단계, 관찰자의 위치정보에 따라, 렌티큐라 렌즈시트의 길이 방향과 평행하게 배치되어 있는 임의의 한 세트의 점광원들과, 한 세트의 점광원들과 인접거리가 제1 거리인 인접 세트의 점광원들이 점등되어, 렌티큐라 렌즈시트와 일정간격 이격하여 선광원들이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상표시 방법을 제공한다.
여기서, 관찰자가 디스플레이 패널과의 관찰 위치를 변경하는 경우, 관찰자의 위치정보에 따라, 점등되는 임의의 한 세트의 점광원들의 위치와 인접 세트의 점광원들의 위치를 조정하여, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 하는 것이 바람직하다. 특히, 관찰자가 디스플레이 패널과의 거리가 변경되는 경우, 관찰자의 위치정보에 따라, 깊이방향 거리가 다른 점광원들중 제1 깊이방향의 점광원들로 이루어진 하나의 세트와 이와 인접거리가 제1 거리의 인접세트인 제1 깊이방향의 점광원들이 점등되어, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 할 수 있다. 이때, 제1 거리는 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응될 수 있다.
바람직하게, 위치 추적시스템은 관찰자의 동공추적 또는 안면추적을 통한 위치 추적시스템일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에 따르면, 복수개의 점광원들과 렌티큘러 렌즈시트(Lenticular Lens Sheet)를 이용하여 일정간격 이격된 복수개의 선광원들이 생성되도록 점광원들의 점등을 제어함으로써, 관찰자가 3차원 특수안경 없이도 3차원 입체영상을 볼 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 디스플레이 패널로부터 관찰자의 위치가 변경되더라도 이에 따라 점광원들의 점등을 제어함으로써 관찰자가 특수안경 없이도 움직이면서 최적의 3차원 영상을 관찰할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 별도의 위치 추적시스템을 구비함으로써, 디스플레이 패널로부터 3차원 영상을 관찰하는 관찰자가 위치를 이동할 경우에도 자연스러운 3차원 영상을 관찰할 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치를 설명하기 위한 사시도 및 측면도이다.
도 3은 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치에 사용되는 백라이트에 의한 2시점 입체영상 구현원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치에서 관찰자가 디스플레이 최적거리 앞/뒤로 움직일 때의 시역변화의 예들을 나타내 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 선광원의 생성원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 생성된 선광원들과 이를 이용한 수평시역 형성위치의 변경원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 선광원의 생성원리를 설명하기 위한 개념도로서, 도 10b~10d는 도 10a의 각 선광원들을 분리하여 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 생성된 선광원들과 이를 이용한 3차원 입체영상의 깊이방향 최적관찰위치 변경에 대한 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
(제1 실시예)
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 선광원의 생성원리를 설명하기 위한 개념도이며, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 생성된 선광원들과 이를 이용한 수평시역 형성위치의 변경원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치는, 크게 광원기판(100), 렌티큘러 렌즈시트(Lenticular Lens Sheet)(200), 디스플레이 패널(Display Panel)(300) 및 제어부(400) 등을 포함하여 이루어진다.
여기서, 광원기판(100)은 평판형의 플레이트(plate)로서, 예컨대, 아크릴(acrylic) 등과 같은 플라스틱 판으로 이루어지는 바, 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것처럼, 그 일측면에 복수개의 점광원(110)이 균일하게 형성될 수 있으나, 이러한 배치 방법에 한정되지는 않는다.
이때, 복수개의 점광원(110)의 형성 방법을 구체적으로 예를 들어 설명하면, 광원기판(100) 상에 일정한 패턴 즉, 사선으로 균일하게 복수개의 구멍(101)을 형성하고, 각 구멍(101)에 광섬유(Optical fiber)(미도시)의 일단을 하나씩 고정시킨 후, 각 구멍(101)에 고정된 각 광섬유의 타단에 개별적으로 또는 동시에 작동될 광섬유별로 소정의 광을 출사하는 광원(light source)(미도시)을 연결하여 형성될 수 있다. 이때, 형성해야할 선광원에 따라 광섬유의 끝단에 연결된 광원을 온/오프(ON/OFF)시켜서 작동될 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 점광원(110)은 고해상도의 디스플레이 예컨대, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 LED(Light Emitting Diode) 패널을 점광원 소스로 사용할 수도 있다. 이때, 예를 들어 각 화소는 점광원 소스의 역할을 수행할 수 있으며, 고해상도의 디스플레이를 점광원 소스로 사용하게 되는 경우에는 온/오프(ON/OFF)할 점광원 선택이 용이한 이점이 있다.
한편, 광원기판(100) 상에 형성될 수 있는 점광원(110)의 배치의 일 형태를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 광원기판(100)을 평면에서 보았을 때, 복수개의 점광원(110)이 행(A-A'선) 방향으로 일정간격 이격되게 배열된 제1 점광원 세트(110a)가 열(B-B'선) 방향으로 일정간격 이격되게 배열되어 있으며, 제1 점광원 세트(110a)와 동일한 형태로 이루어진 제2 점광원 세트(110b)가 각 제1 점광원 세트(110a) 사이사이에 열(B-B'선) 방향으로 배치될 수 있다.
이때, 각 제2 점광원 세트(110b)에 구비된 각 점광원(110)의 중심이 제1 점광원 세트(110a)에 구비된 각 점광원(110) 사이의 중간에 위치되는 형태 즉, 지그재그 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 제한된 공간에 보다 많은 점광원들을 배치할 수 있으며, 공간 활용을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 점광원(110)의 중심을 서로 연결하였을 때, 마름모형 메쉬(mesh) 형태로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 사각형, 오각형 또는 육각형 등 다각형의 메쉬 형태로 이루어질 수도 있다. 또한 점광원의 모양도 도 5에는 원 형태로 도시되었지만 이에 한정하지 않고, 사각형, 직사각형, 타원형 등도 될 수 있다.
렌티큘러 렌즈시트(200)는 복수개의 점광원(110)을 적어도 하나의 선광원으로 형성하기 위한 광학부재로서, 광원기판과 일정간격 이격하여 배치된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것처럼, 그 일측면(또는 입사면)이 광원기판(100)에 형성된 복수개의 점광원(110)과 일정한 간격으로 이격되도록 배치되고, 그 타측면(또는 출사면)에 복수개의 원통형(cylindrical)(또는 실린더형) 렌티큘러(Lenticular) 렌즈부(210)가 어레이(Array) 형태로 배열 형성될 수 있다. 또는 반대로 일측면(또는 입사면)에 렌티큘러 렌즈부가 형성될 수도 있다.
이러한 렌티큘러 렌즈시트(200)의 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)에 의해 렌티큘러 렌즈시트(200)와 일정간격 이격되는 위치(즉, 집광된 빛의 초점이 맺히는 위치)에 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 길이 방향(즉, 원통형 방향(B-B'선))과 평행한 선광원(10)이 형성될 수 있게 된다.
디스플레이 패널(300)은 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 렌즈효과에 의해 형성된 선광원(10)과 일정한 간격으로 이격되도록 배치되어 있으며, 선광원(10)을 이용하여 3차원 영상을 표시하는 기능을 수행한다. 이러한 디스플레이 패널(300)은 통상의 디스플레이 예컨대, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 LED(Light Emitting Diode) 패널 등으로 구현될 수 있다.
제어부(400)는 광원기판(100)의 복수개의 점광원들을 제어하여 렌티큐라 렌즈시트(200)와 일정간격 이격하여 선광원들을 형성시키는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(400)의 제어신호에 따라 점등된 점광원(110)들이 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 렌즈효과에 의해 렌티큘러 렌즈시트(200)의 타측면과 일정간격 이격되는 위치에 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 길이 방향과 평행한 선광원(10)이 형성될 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(400)(도8 참조)는 복수개의 점광원들 중에서, 렌티큐라 렌즈시트의 길이 방향과 평행하게 배치되어 있는 임의의 한 세트의 점광원들과, 이와 인접거리가 제1 거리인 인접 세트의 점광원들을 점등시키는 것이 바람직하다. 여기서, 임의의 한 세트의 점광원들의 열은 렌티큘라 렌즈시트의 렌트축과 일치하는 것이 바람직하지만, 그렇지 않을 수도 있다. 또한, 제1 거리는 렌티큐라 렌즈시트의 피치에 대응되는 것인데, 피치의 거리와 실질적으로 동일하거나 구현에 따라 약간의 차이가 날 수도 있다. 도 5에는 제어부(400)를 통해 점등되는 점광원(110)들을 보다 명확하게 확인될 수 있도록 다른 점광원(110)들보다 진하게 음영으로 표시되어 있다. 한편, 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 길이 방향과 평행한 점광원(110)들간의 간격은 해당 점광원들로부터 방출되는 광의 각도에 따라 조절될 수 있다.
추가적으로, 디스플레이 패널(300)로부터 표시된 3차원 영상을 관찰하는 관찰자가 수평 방향으로 안면 또는 눈의 위치를 이동할 경우에도 자연스러운 3차원 영상을 관찰할 수 있도록 별도의 위치추적 시스템(500)이 더 구비될 수 있다. 제어부(400)는 위치추적 시스템(500)에 의해 검출된 관찰자의 안면 또는 눈의 위치정보를 제공받아, 점등되는 임의의 한 세트의 점광원들의 위치와 인접 세트의 점광원들의 위치를 조정하여, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 할 수 있다. 이러한 위치 추적시스템(500)은 관찰자의 동공추적 또는 안면추적을 통한 위치 추적시스템임인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 구성된 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 광원기판(100)의 일측면에 형성된 점광원(110)들과 그 위에 이격되어 배치된 렌티큘러 렌즈시트(200)에 의해 선광원(10)을 형성하는 기본원리를 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(400)를 통해 렌티큘러 렌즈시트(200)에 구비된 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 길이 방향과 평행한 임의의 여러 세트의 점광원(110)들이 일렬로 점등되도록 한다. 이때, 일렬로 점등된 점광원(110)들의 원통형 렌티큘러 렌즈부(210) 배열 방향(A-A'선 방향)에서의 이격 거리는 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 피치(pitch)에 대응되어 형성됨이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, A-A'선 단면방향에서는 상부의 렌티큘러 렌즈시트(200)의 렌즈효과에 의하여 A-A'선에 형성된 점광원(110)들로부터 렌티큘러 렌즈시트(200)를 통과한 후에 일정위치에서 선광원(10)이 이미징(imaging)된다.
반면에, 도 7에 도시된 바와 같이, B-B'선 단면방향에서는 렌즈효과가 없이 렌티큘러 렌즈시트(200)의 상하 경계면에서의 굴절효과에 의하여 각 점등된 일렬의 점광원(110)들에서 나온 빛들이 서로 겹쳐지게 되어 렌티큘러 렌즈시트(200)로부터 일정거리에서 연속적인 광 분포를 갖게 된다. 결과적으로, B-B'선 방향으로 배치된 선광원(10)들이 형성된다.
그리고, 도 7에서의 점광원(110)들의 이격 간격은 선광원(10)이 형성되는 위치에서의 선광원의 광 균일도를 고려하여 최대 이격거리보다 작도록 배치시킴이 바람직하다. 이는 점광원(110)들에서 방출되는 광의 각도분포에 따라 결정되어져야 한다. 예를 들어, 해당 점광원(110)들의 방출되는 광의 각도가 작은 경우는 B-B'상의 점광원(110)들의 이격 간격은 줄어들고, 그 반대의 경우는 이격 간격이 넓어진다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널과 평행한 방향 시역형성 위치변경 방법의 기본 원리를 설명하면, 선광원을 사용한 3차원 영상표시장치에서 선광원의 위치에 따라 최적관찰위치에서의 시역형성 위치가 변경된다. 이 원리를 사용하기 위하여 점등되는 점광원들 세트를 변경하여 이에 따라 렌티큘러 렌즈시트(200) 이후에 형성된 선광원(10)의 위치를 변경할 수 있다. 도 8은 2시점 3차원 영상에 대한 실시예이나, 3시점 이상의 다시점 3차원 영상에 대해서도 선광원들 사이간격을 조절하여 적용할 수 있다.
이러한 평행 방향 시역형성 위치변경은 디스플레이 패널(300)로부터 3차원 영상을 관찰하는 관찰자가 디스플레이 패널과 평행한 방향으로 위치를 이동할 경우에도 계속적으로 자연스러운 3차원 영상을 관찰할 수 있도록 위치 추적시스템의 피드백에 따라 점등될 점광원을 선택함에 따라 이루어질 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 수직방향의 위치이동에도 위와 같은 원리를 반영할 수 있다. 수직한 렌티큐라렌즈를 쓸 경우에는 수직방향만의 위치이동에는 시역이동이 불필요 하므로 점등되는 점광원세트를 변경할 필요가 없으나, 경사진 렌티큐라렌즈를 사용하게 되는 경우에는 관찰자가 수직한 방향으로 이동하더라도 점등되는 점광원세트를 변경할 필요가 있을 수 있다.
(제2 실시예)
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 선광원의 생성원리를 설명하기 위한 개념도이다. 도 10b~10d는 도 10a의 각 선광원들을 분리하여 나타낸 것이다. 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 생성된 선광원들과 이를 이용한 3차원 입체영상의 깊이방향 최적관찰위치 변경에 대한 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치는, 크게 광원기판(100'), 렌티큘러 렌즈시트(Lenticular Lens Sheet)(200'), 디스플레이 패널(Display Panel)(300') 및 제어부(400') 등을 포함하여 이루어진다.
여기서, 렌티큘러 렌즈시트(200') 및 디스플레이 패널(300')은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 적용된 렌티큘러 렌즈시트(200) 및 디스플레이 패널(300)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 광원기판(100')은 평판형의 플레이트(plate)로서, 예컨대, 아크릴(acrylic) 등과 같은 플라스틱 판으로 이루어지는 바, 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된다. 예를 들어, 도 9에 도시된 것처럼, 그 일측면에 복수개의 점광원(110')이 균일하게 형성될 수 있으나, 이러한 배치 방법에 한정되지는 않는다.
이때, 복수개의 점광원(110')의 형성 방법을 구체적으로 예를 들어 설명하면, 광원기판(100) 상에 일정한 패턴 즉, 사선으로 균일하게 복수개의 구멍(101')을 형성하고, 각 구멍(101')에 광섬유(Optical fiber)(미도시)의 일단을 하나씩 고정시킨 후, 각 구멍(101')에 고정된 각 광섬유의 타단에 개별적으로 또는 동시에 작동될 광섬유별로 소정의 광을 출사하는 광원(light source)(미도시)을 연결하여 형성될 수 있다. 이때, 형성해야할 선광원에 따라 광섬유의 끝단에 연결된 광원을 온/오프(ON/OFF)시켜서 작동될 수 있도록 구성할 수 있다. 한편, 본 실시예에서 점광원들을 형성하는 광섬유들은 이격되어 배치된 렌티큐라 렌즈시트와의 깊이 방향 거리가 다른 적어도 2종류 이상의 점광원들 세트로 이루어짐이 바람직하다.
이러한 복수개의 점광원(110') 또는 이들을 포함한 광원기판(100')은 예컨대, 적층형 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 LED(Light Emitting Diode) 패널 등으로 이루어질 수도 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 광원기판(100') 상에 형성된 점광원(110')의 배치 형태는 광원기판(100')을 평면에서 보았을 때, 복수개의 점광원(110')이 행(A1-A1'선, A2-A2'선 및 A3-A3'선) 방향으로 일정간격 이격되게 배열된 제1 점광원 세트(110a')가 열(B-B'선) 방향으로 일정간격 이격되게 배열되어 있으며, 제1 점광원 세트(110a')와 동일한 형태로 이루어진 제2 점광원 세트(110b')가 각 제1 점광원 세트(110a') 사이사이에 열(B-B'선) 방향으로 배치될 수 있다.
이때, 각 제2 점광원 세트(110b)에 구비된 각 점광원(110)의 중심이 제1 점광원 세트(110a)에 구비된 각 점광원(110) 사이의 중간에 위치되는 형태 즉, 지그재그 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 제한된 공간에 보다 많은 점광원들을 배치할 수 있으며, 공간 활용을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수개의 점광원(110)의 중심을 서로 연결하였을 때, 마름모형 메쉬(mesh) 형태로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 사각형, 오각형 또는 육각형 등 다각형의 메쉬 형태로 이루어질 수도 있다. 또한 점광원의 모양도 도 9에는 원 형태로 도시되었지만 이에 한정하지 않고, 사각형, 직사각형, 타원형 등도 될 수 있다.
특히, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들어 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 길이 방향과 평행하게 형성된 복수개의 점광원(110')들은 광원기판(100')의 일측면에 서로 다른 깊이로 형성된 적어도 두 개 이상의 점광원들로 이루어진 적어도 하나의 제3 점광원 세트(110c)가 일정간격 이격되도록 배열 구성될 수 있다.
추가적으로, 각 제3 점광원 세트(110c)에서 서로 다른 깊이에 형성된 점광원(110')들 사이에 각 점광원(110')과 인접한 위치에 해당 점광원(110')과 동일한 깊이로 적어도 하나의 점광원(110')이 더 형성될 수도 있다.
즉, 깊이 방향 위치가 서로 다른 선광원 세트(10a 내지 10c)를 구성하기 위하여, 광원기판(100') 상에 형성된 점광원(110')들의 깊이 방향 위치가 서로 다르게 구성되게 한다. 일 예로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 점광원(110')들은 2개의 행에 포함된 점광원(110')들의 깊이 방향 위치(P1 위치)는 동일하게 배치되게 하고, 인접한 2개의 행들에 또 다른 점광원(110')들의 깊이 방향 위치(P2와 P3 위치)를 갖게 하여 총 3개의 깊이 방향 위치가 6개 행을 단위로 하여 배열되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기의 서로 다른 깊이 방향 위치의 개수는 그 이상으로 조절할 수 있고, 인접한 같은 높이의 점광원의 깊이 방향 위치를 갖는 점광원의 행도 1개 행 이상에서 조정 가능하다. 도 9에서는 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 중앙에 위치하고, 렌즈의 길이 방향에 있는 일직선상의 점광원(110')들만 깊이 방향의 위치별로 서로 다른 음영으로 표시되어 있다.
그리고, 제어부(400')는 디스플레이 패널(300')과 관찰자간의 거리에 따라 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 길이 방향과 평행하게 서로 다른 깊이에 형성된 점광원(110')들 중 어느 하나의 깊이에 형성된 임의의 점광원(110')들을 선택하여 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 길이 방향과 평행하게 점등되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(400')는 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 길이 방향과 평행하게 점등된 점광원(110')들의 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 폭 방향에서의 이격 거리를 원통형 렌트큐라 렌즈부(210')의 피치(pitch)와 대응되도록 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서 광원기판(100')의 일측면에 형성된 깊이 방향 위치가 서로 다른 점광원(110')들과 그 위에 이격되어 배치된 렌티큘러 렌즈시트(200')에 의해 생성된 깊이 방향의 위치가 서로 다른 선광원(10a 내지 10c)들을 형성하는 기본원리를 도 9 내지 도 11을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
즉, 깊이 방향의 최적 관찰위치 변경을 위한 점광원(110')들의 구성 및 작동원리는, 3차원 영상이 표현된 디스플레이 패널(300')로부터 이격된 거리가 다른 선광원(10a 내지 10c)들 세트를 만들 수 있으면, 관찰자의 위치가 최적관찰위치(OVD, Optimum Viewing Distance)에서 변경되더라도, 대응되는 적절한 선광원 세트를 선택하여 최적의 3차원 영상을 관찰할 수 있다.
만약, 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 길이 방향으로 배열된 점광원(110')들 중에서, 깊이 방향이 서로 다른 위치의 점광원(110')들이 점등되도록 하여 선광원(10a 내지 10c)을 만들면, 최적관찰위치에 따라 변경되는 깊이 방향의 다른 위치의 선광원들을 만들 수 있다. 도 10과 도 11을 비교해 보면, 각 깊이 방향의 위치가 다른 점광원 세트에 따라 렌티큘러 렌즈시트(200')를 지난 후에 형성된 선광원(10a 내지 10c)의 위치가 변경됨을 알 수 있다.
도 12에서 도시된 바와 같이 디스플레이로 부터의 관측위치 거리가 달라지더라도 계속적으로 선명한 3차원 영상을 볼 수 있게 하는 선광원의 위치에 관한 수식은 아래 수식과 같다.
[수학식 1]
Figure 112011078027448-pat00001
[수학식 2]
Figure 112011078027448-pat00002
상기 수식에서 Ls는 선광원 사이의 거리, E는 시점간 간격, Wp는 영상표시패널의 화소크기, Lo는 영상표시패널로부터의 최적관찰거리, d는 디스플레이 패널과 선광원사이의 거리, N는 설계시점 수 이다. 도 12에 예시된 시점수는 2시점 이므로 N이 2인 경우이다. 수학식 2에서 보듯이 영상표시패널로 부터의 관찰자의 거리(Lo)가 멀어지면 영상표시패널과 선광원사이의 거리(d) 역시 커져야 함을 알 수 있다.
상기와 같은 관찰자의 관찰위치 범위의 허용범위에 따라 필요한 선광원과 디스플레이 사이의 거리범위가 결정이 되고, 이 선광원의 위치범위에 따라 도 10 내지 도 11에 보여지는 점광원들의 깊이방향의 위치 차이와 렌티큐라렌즈의 굴절율과 두께 등을 적절하게 선택하여야 한다.
상기와 같이 본 발명의 제2 실시예에 의하여 형성된 깊이 방향 위치가 다른 선광원(10a 내지 10c)들을 적용하면, 디스플레이 패널(300')에서 관찰자의 위치가 변경되더라도, 형성되는 선광원(10a 내지 10c)의 위치를 변경하여 최적의 3차원 영상을 관찰자가 관찰할 수 있게 된다.
한편, 도 9 또는 후술하는 도 13의 깊이 방향 위치가 다른 점광원(110')들이 배치되어져 있는 경우에도, 점등되는 동일 깊이의 점광원(110')들의 위치를 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 폭 방향으로 다르게 결정하여 수평 방향으로 형성되는 시역의 위치를 용이하게 변경할 수 있다.
그러므로, 도 9 또는 후술하는 도 13에 의하여 형성된 선광원을 사용하게 되면, 관찰자가 수평 방향으로 위치를 이동하거나, 깊이 방향으로 이동할 경우에 통상의 동공추적 시스템의 피드백을 받아 항시 최적의 3차원 영상을 볼 수 있도록 할 수 있다.
(제3 실시예)
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도로서, 전술한 본 발명의 제2 실시예와 비교하면 점광원들의 배치 형태만 변경된 것으로 다른 구성요소들은 전술한 본 발명의 제2 실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대해 본 발명의 제2 실시예와 동일한 명칭 및 부호를 사용한다.
한편, 설명의 편의상 이하에는 전술한 본 발명의 제2 실시예와의 차이점에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 기타, 동일한 구성요소들의 구성 및 동작원리는 전술한 본 발명의 제2 실시예를 참조하기로 한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서, 광원기판(100')의 일측면에 형성된 점광원(110')들은 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 폭 방향의 일측에서 타측으로 일정각도 경사지게 일정한 간격으로 이격되게 배열된 복수개의 점광원(110')들로 이루어진 적어도 하나의 제4 점광원 세트(110d)가 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210')의 길이 및 폭 방향으로 일정간격 이격되도록 배열 구성되어 있으며, 각 제4 점광원 세트(110d)에 구비된 복수개의 점광원(110')들은 전술한 본 발명의 제2 실시예와 같이 광원기판(100')의 일측면에 서로 다른 깊이로 형성되어 있다.
즉, 전술한 도 9에서 깊이 방향의 위치가 서로 다른 선광원(10a 내지 10c)을 형성하기 위해 필요한 인접 점광원(110')들 사이의 이격 거리가 너무 떨어지게 될 수 있기 때문에, 이럴 경우에는 도 13에 도시된 바와 같이, 하나의 행별로 깊이 방향의 점광원(110')의 위치를 다르게 배치하여, 한번에 점등되는 점광원(110')들 사이의 이격 간격을 줄어주어 균일한 선광원이 형성되게 할 수 있다.
(제4 실시예)
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치를 설명하기 위한 평면 형태의 개념도로서, 전술한 제1 실시예와 비교하면 렌티큘러 렌즈시트(200)의 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 배열 방향만 변경된 것으로 다른 구성요소들은 전술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대해 본 발명의 제1 실시예와 동일한 명칭 및 부호를 사용한다.
한편, 설명의 편의상 이하에는 전술한 본 발명의 제1 실시예와의 차이점에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 기타, 동일한 구성요소들의 구성 및 동작원리는 전술한 본 발명의 제1 실시예를 참조하기로 한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선광원을 이용한 3차원 영상표시장치에서, 광원기판(100)을 평면에서 보았을 때, 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)는 광원기판(100)의 일측 방향으로 일정각도 경사지게 배열될 수 있다.
이러한 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)의 경사진 배열 형태는 경사진 선광원을 형성하기 위한 방법으로서, 다시점 3차원 영상을 구현하기 위하여 수평 방향의 시역만 나누게 되면, 수평 방향의 해상도만 저감되는 문제와, 영상을 표시하는 디스플레이의 화소 구조가 수평 방향으로 R,G,B의 서브화소의 배치로 되어져 있는 경우에는 수직 선광원을 사용하게 되면 시역별 색분산 특성이 보이게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 일정한 각도로 경사진 선광원의 형성이 필요하다.
즉, 경사진 선광원을 형성하기 위하여, 렌티률러 렌즈시트(200)의 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)가 수직 방향에서 일정각도(형성될 선광원의 경사각도와 동일한 각도)로 경사되게 배치되게 하고, 일정각도로 경사진 각 원통형 렌티큘러 렌즈부(210)에서 동일한 위치에 있는 점광원(110)들만 점등되게 하면 된다.
도 14에 도시된 바와 같이, A-A'선과 B-B'선 단면은 도 6의 A-A'선과 B-B'선 단면과 같게 되어 렌티큘러 렌즈시트(200)에서 일정간격 떨어진 디스플레이 패널(300)을 기준으로 수직한 방향에서 경사진 선광원이 형성되도록 할 수 있다.
또한, 관찰자의 위치이동에 따른 점광원세트의 점등 제어에 대하여, 수직한 렌티큐라렌즈를 쓸 경우에는 관찰자의 수직방향만의 위치이동에는 시역이동이 불필요 하므로 점등되는 점광원세트를 변경할 필요가 없으나, 본 실시예와 같이 경사진 렌티큐라렌즈를 사용하게 되는 경우에는 관찰자가 수직한 방향으로 이동하더라도 점등되는 점광원세트를 변경할 필요가 있을 수 있다.
이하, 상기 설명한 바와 같은 3차원 영상표시장치에서 수행되는 3차원 영상표시 방법에 대해 설명한다.
3차원 영상표시장치는 먼저 위치 추적시스템에 의해 관찰자의 위치를 측정한다. 이러한 위치 추적시스템은 관찰자의 동공추적 또는 안면추적을 통한 위치 추적시스템일 수 있다.
그러면 3차원 영상표시장치의 제어부는 입력된 관찰자의 위치정보에 따라, 렌티큐라 렌즈시트의 길이 방향과 평행하게 배치되어 있는 임의의 한 세트의 점광원들과, 이와 인접거리가 제1 거리인 인접 세트의 점광원들을 점등시킨다. 즉, 관찰자의 위치에 따라 관찰자에게 3차원 입체영상이 보여질 수 있도록, 적절한 위치의 임의의 점광원들을 점등시킴으로써 렌티큐라 렌즈시트와 일정간격 이격하여 선광원들을 형성하는 것이다. 이러한 제1 거리는 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응되는 것이 바람직하다.
여기서, 관찰자가 디스플레이 패널과의 관찰 위치를 변경하는 경우, 위치 추적시스템에 의해 측정된 관찰자의 위치정보에 따라, 제어부는 점등되는 임의의 한 세트의 점광원들의 위치와 인접 세트의 점광원들의 위치를 조정할 수 있다. 이리하여 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게할 수 있다. 특히, 관찰자가 디스플레이 패널과의 거리가 변경되는 경우, 위치 추적시스템에 의해 측정된 관찰자의 위치정보에 따라, 제어부는 깊이방향 거리가 다른 점광원들중 제1 깊이방향의 점광원들로 이루어진 하나의 세트와 이와 인접거리가 제1 거리의 인접세트인 제1 깊이방향의 점광원들이 점등되게 할 수 있다. 따라서 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 볼 수 있게 된다.
전술한 본 발명에 따른 3차원 영상표시장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100 : 광원기판,
200 : 렌티큘러 렌즈시트,
300 : 디스플레이 패널,
400 : 제어부

Claims (17)

  1. 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된 광원기판;
    상기 광원기판과 일정 간격 이격하여 배치된 렌티큐라 렌즈시트;
    상기 광원기판의 복수개의 점광원들을 제어하여 상기 렌티큐라 렌즈시트와 일정 간격 이격하여 선광원들을 형성시키는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해서 형성된 선광원들과 일정 간격 이격하여 배치되는 디스플레이 패널을 구비하되,
    상기 제어부는 상기 선광원 및 상기 디스플레이 패널을 이용하여 관찰자에게 입체영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 점광원들은 광섬유로 형성됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 점광원들은 LCD 또는 LED에 의하여 형성됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제어부에 의해 상기 복수개의 점광원들 중에서, 상기 렌티큐라 렌즈시트의 길이 방향과 평행하게 배치되어 있는 임의의 한 세트의 점광원들과, 상기 한 세트의 점광원들과 인접거리가 제1 거리인 인접 세트의 점광원들이 점등됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 거리는 상기 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  6. 제2 항에 있어서, 상기 점광원들을 형성하는 광섬유들은 이격되어 배치된 상기 렌티큐라 렌즈시트와의 깊이 방향 거리가 다른 적어도 2종류 이상의 점광원들 세트로 이루어짐을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  7. 제3 항에 있어서, 상기 LCD 또는 LED는 적층형 패널에 의하여 형성됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  8. 제4 항에 있어서, 관찰자에 대한 위치 추적시스템을 추가로 구비하며, 상기 제어부는 상기 위치 추적시스템에 의하여 측정된 관찰자의 위치정보를 입력받아, 점등되는 상기 임의의 한 세트의 점광원들의 위치와 상기 인접 세트의 점광원들의 위치를 조정하여, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 함을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 위치 추적시스템은 관찰자의 동공추적 또는 안면추적을 통한 위치 추적시스템임을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  10. 제1 항 또는 제4 항에 있어서, 상기 렌티큐라 렌즈시트의 렌티큐라 형상의 형성방향이 수직으로부터 일정각도 경사짐을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  11. 제6 항에 있어서, 관찰자의 위치가 3차원 영상표시장치와의 거리가 달라짐에 따라, 상기 깊이방향 거리가 다른 점광원들중 제1 깊이방향의 점광원들로 이루어진 하나의 세트와 이와 인접거리가 제1 거리의 인접세트인 제1 깊이방향의 점광원들이 점등됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제1 거리는 상기 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시장치.
  13. 복수개의 점광원들이 평면상에 배치되어 형성된 광원기판, 상기 광원기판과 일정 간격 이격하여 배치된 렌티큐라 렌즈시트, 선광원들과 일정 간격 이격하여 배치되는 디스플레이 패널 및, 관찰자에 대한 위치 추적시스템을 구비하는 3차원 영상표시장치에서 수행되는 3차원 영상표시 방법에 있어서,
    상기 위치 추적시스템이 관찰자의 위치를 측정하는 단계;
    관찰자의 위치정보에 따라, 상기 렌티큐라 렌즈시트의 길이 방향과 평행하게 배치되어 있는 임의의 한 세트의 점광원들과, 상기 한 세트의 점광원들과 인접거리가 제1 거리인 인접 세트의 점광원들이 점등되어, 상기 렌티큐라 렌즈시트와 일정간격 이격하여 선광원들이 형성되는 단계 및;
    상기 선광원 및 상기 디스플레이 패널을 이용하여 관찰자에게 입체영상이 제공되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상표시 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 관찰자가 상기 디스플레이 패널과의 관찰 위치를 변경하는 경우, 관찰자의 위치정보에 따라, 점등되는 상기 임의의 한 세트의 점광원들의 위치와 상기 인접 세트의 점광원들의 위치를 조정하여, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 함을 특징으로 하는 3차원 영상표시 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 관찰자가 상기 디스플레이 패널과의 거리가 변경되는 경우, 관찰자의 위치정보에 따라, 깊이방향 거리가 다른 점광원들중 제1 깊이방향의 점광원들로 이루어진 하나의 세트와 이와 인접거리가 제1 거리의 인접세트인 제1 깊이방향의 점광원들이 점등되어, 관찰자의 관찰위치 변경에도 3차원 영상을 왜곡 없이 보게 함을 특징으로 하는 3차원 영상표시 방법.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 제1 거리는 상기 렌티큐라 렌즈시트의 피치와 대응됨을 특징으로 하는 3차원 영상표시 방법.
  17. 제13 항에 있어서, 상기 위치 추적시스템은 관찰자의 동공추적 또는 안면추적을 통한 위치 추적시스템임을 특징으로 하는 3차원 영상표시 방법.
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