KR101497511B1 - 평면 영상과 입체 영상을 동시에 표현하는 영상 표시 장치 - Google Patents

평면 영상과 입체 영상을 동시에 표현하는 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

평면 영상과 입체 영상을 동시에 표현하는 영상 표시 장치를 개시한다. 영상 표시 장치에 의하여, 3D 시청을 원하는 사람은 안경을 쓰지 않고도 우수한 품질의 3D를 감상할 수 있으며, 이와 동시에 2D 시청을 원하는 사람은 화질 열화가 없는 완벽한 2D 영상을 시청할 수 있다.
영상 표시 장치는 디스플레이 패널부에 표시되는 영상을 공간적으로 분리하여 평면영상의 시청이 가능한 평면영상 시청영역 및 입체 영상의 시청이 가능한 입체영상 시청영역을 동시에 형성할 수 있다.
입체 영상, 렌티큘러, 스테레오 영상

Description

평면 영상과 입체 영상을 동시에 표현하는 영상 표시 장치{APPARATUS FOR MULTIPLEXING 2 DIMENSIONAL and 3 DIMENSIONAL IMAGE AND VIDEO}
하기에서 설명하는 것은, 평면 영상(2 dimensional image, 이하 '2D 영상'라 칭함) 및 입체 영상(3 dimensional image, 이하 '3D 영상'라 칭함)을 표시할 수 있는 영상 표시 장치에 관한 것이다. 이때, 2D 영상 및 3D 영상을 표시할 수 있는 영상 표시 장치는 예를 들어, 가정의 TV, 모니터, 휴대용 디바이스의 디스플레이, 광고용 디스플레이 및 교육용 디스플레이에 적용될 수 있다.
3D 영상을 디스플레이 하는 방법은 크게 안경식과 비 안경식으로 구분할 수 있다.
안경식은 컬러 분리형(anaglyph), 셔터방식 시차분리형, 편광 분리형 등으로 구분할 수 있다. 비 안경식은 대부분 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 또는 패럴랙스 배리어(parallax barrier)를 사용하여 3D 영상을 구현하며, 크게 스테레오 영상을 표시하는 방식과 다시점 영상을 표시하는 방식으로 나눌 수 있다.
3D 영상의 디스플레이는 기존 2D 영상을 다양하게 변형하여 표시할 수 있다. 이때, 2D 영상의 디스플레이에서는 나타나지 않던 시청 불편이 등장하게 된다. 먼저 스테레오 영상을 표현하는 안경식은 좌안과 우안의 영상을 하나의 디스플레이로 표현함에 따라 안경을 쓰지 않은 사람에게는 중첩된 영상이 나타나서 어지러움을 유발시킬 수 있다.
한편 비안경식 스테레오 방식의 경우 좌영상과 우영상을 생성하여 시청 공간 상에서 좌영상은 좌안에 우영상은 우안에 부가하는 방법을 사용하게 된다. 이 경우 최적 시청 위치(sweet spot)가 형성되며, 사용자의 시각이 이 위치에 있을 경우만 정확하게 좌/우 영상이 좌/우 시각에 정확하게 들어갈 수 있게 된다. 만약 사용자가 최적 시청 위치를 벗어날 경우 좌영상이 우안에, 우영상이 좌안에 인가되어 영상 교차(crosstalk) 현상이 발생하게 되며, 사용자는 어지러움과 두통을 느끼게 된다.
따라서, 사용자가 불편 없이 2D 영상 및 3D 영상을 시청할 수 있는 영상 표시 장치가 요구된다.
개시되는 실시예는 2D 영상과 3D 영상을 동시에 표현하는 영상 표시 장치를 제공한다.
또한, 개시되는 실시예는 3D 영상의 시청을 원하는 사람은 안경을 쓰지 않고도 우수한 품질의 3D 영상을 감상할 수 있으며, 이와 동시에 2D 영상의 시청을 원하는 사람은 화질 열화가 없는 완벽한 2D 영상을 시청할 수 있는 영상 표시 장치를 제공한다.
또한, 개시되는 실시예는 3D 영상의 시청과 2D 영상의 시청 모두에 대하여 영상 반전이 일어나지 않도록 함으로써, 영상 시청 시 시각 피로가 발생하지 않는 영상 표시 장치를 제공한다.
개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널부 및 상기 디스플레이 패널부에 표시되는 영상을 공간적으로 분리하여 2D 영상의 시청이 가능한 평면영상 시청영역 및 3D 영상의 시청이 가능한 입체영상 시청영역을 동시에 형성하는 렌즈부를 포함한다.
이때, 상기 디스플레이 패널부는 좌영상 및 우영상을 표시할 수 있다.
이때, 상기 렌즈부는 고 굴절률의 전시야각 디스플레이 특성을 갖는 렌티큘러 렌즈로 구성될 수 있다.
이때, 상기 렌티큘러 렌즈는 굴절률이 2 이상 이고, 상기 굴절률에 따라서 곡률 반경 및 렌즈의 두께가 결정될 수 있다.
개시되는 다른 실시예에 따른 영상 표시 장치는 좌영상 및 우영상으로 구성되는 스테레오 영상을 표시하는 디스플레이 패널부 및 상기 좌영상을 공간적으로 분리하여 좌영상 시청 영역을 형성하고, 상기 우영상을 공간적으로 분리하여 우영상 시청 영역을 형성하고, 상기 스테레오 영상을 공간적으로 분리하여 입체 영상 시청 영역을 형성하는 렌티큘러 렌즈부를 포함한다.
이때, 영상 표시 장치는 상기 렌티큘러 렌즈부를 쉬프트하여 상기 입체 영상 시청 영역의 위치를 조정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이때, 영상 표시 장치는 전체 시청 영역을 평면 영상 시청 영역으로 표현하거나, 평면 영상 및 입체 영상이 동시에 표현되도록 상기 스테레오 영상을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이때, 렌티큘러 렌즈부는 복수의 렌즈 열로 구성되고, 여기서 각 렌즈 열의 피치(pitch)는 2p(p는 디스플레이 패널을 구성하는 픽셀의 피치)이고, 각 렌즈 열의 곡률 반경 및 초점 거리는 렌티큘러 렌즈의 굴절률에 따라 결정될 수 있다.
이때, 상기 굴절률은 2, 각 렌즈 열의 곡률 반경은 2p, 초점 거리는 4p일 수 있다.
또한, 상기 굴절률은 2.5, 각 렌즈 열의 곡률 반경은 1.39p, 초점 거리는 2.31p일 수 있다.
개시되는 실시예에 따르면, 사용자는 2D 영상과 3D 영상을 화질 저하나 시각적 피로감 없이 동시에 선택적으로 시청할 수 있다.
또한, 개시되는 실시예에 따르면, 사용자는 3D 영상을 시청하고 싶은 경우는 화면의 중앙 부분에 위치하여 3D 영상을 시청할 수 있으며, 다른 영역에서는 화질 저하 없는 2D 영상의 시청이 가능하다.
또한, 개시되는 실시예에 따르면, 3D 영상 시청과 2D 영상 시청 모두에 대하여 영상 반전이 일어나지 않도록 하여 영상 시청 시 시각 피로가 발생하지 않는다.
이하, 개시되는 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치는 사용자가 안경을 쓰지 않고 3D 및 2D 영상을 동시에 시청할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 또한, 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치는 2D 영상 시청 영역과 3D 영상 시청 영역을 공간적으로 분리하여 2D 영상 시청 영역에 있는 사용자는 2D 영상을, 3D 영상 시청 영역에 있는 사용자는 3D 영상을 시청할 수 있는 디스플레이에 관한 것이다.
또한 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치는 시청 영역 전체에 대하여 영상 반전이 없는 기술과 관련된다. 여기서 영상 반전이란 3D 영상의 디스플레이에서 좌영상이 우안에 인가되거나, 우영상이 좌안에 인가되어 인지적인 혼란을 야기하는 것을 말한다. 이와 같은 영상 표시 장치는 광(wide)시야각 또는 전시야각 특성을 갖는 렌즈를 포함할 수 있다.
도 1은 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치는, 디스플레이 패널부(101) 및 렌즈부(103)을 포함한다.
디스플레이 패널부(101)는 영상 제공 장치(미 도시함)로부터 제공되는 입력 영상을 표시한다. 영상 제공 장치(미 도시함)로부터 제공되는 입력 영상은 좌영상 및 우영상을 포함하는 스테레오 영상일 수 있다.
렌즈부(103)는 디스플레이 패널부(101)에 표시되는 영상을 공간적으로 분리하여 좌영상이 표시되는 시청영역(105), 우영상이 표시되는 시청영역(106) 및 좌우 영상이 중첩되어 표시되는 시청영역(107)을 동시에 형성한다.
이때, 렌즈부(103)는 고 굴절률의 전시야각 디스플레이 특성을 갖는 렌티큘러(lenticular) 렌즈로 구성될 수 있다. 렌티큘러 렌즈의 굴절률은 일예로 2 이상이고, 굴절률에 따라서 곡률 반경 및 렌즈의 두께가 결정된다.
도 2는 개시되는 다른 실시예에 따른 영상 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 영상 표시 장치(201)는 디스플레이 패널부(203), 렌티큘러 렌즈부(205), 제어부(207), 쉬프트 구동부(209) 및 수신부(211)를 포함하여 구성될 수 있다.
디스플레이 패널부(203)는 좌영상 및 우영상으로 구성되는 스테레오 영상을 표시할 수 있다.
즉, 디스플레이 패널부(203)는 2D 영상을 표현하는 패널로서 LCD, PDP, LED, OLED, CRT, Projector 등 다양한 디스플레이 수단에 의하여 구현될 수 있다. 디스플레이 패널부(203)는 디스플레이 픽셀을 통하여 영상 정보를 표현하게 된다. 이때, 각각의 디스플레이 픽셀은 색상 및 휘도 정보를 표현하는 서브 픽셀로 구성될 수 있다.
렌티큘러 렌즈부(205)는 상기 좌영상을 공간적으로 분리하여 좌영상 시청 영역을 형성하고, 상기 우영상을 공간적으로 분리하여 우영상 시청 영역을 형성하고, 상기 스테레오 영상을 공간적으로 분리하여 입체 영상 시청 영역을 형성한다.
렌티큘러 렌즈부(205)는 굴절 특성을 가지는 렌티큘러 렌즈로 구성될 수 있다. 렌티큘러 렌즈는 투명한 광학 소자로 구현될 수 있으며, 크라운 유리나 플린트 유리 등의 광학 유리, 아크릴, PMMA 등의 광학용 플라스틱이 사용될 수 있다.
렌티큘러 렌즈부(205)는 복수의 렌즈 열(column)으로 구성되고, 하나의 렌즈 열에 대하여 두 쌍의 디스플레이 픽셀이 대응되어 스테레오 영상을 생성하는데 사용된다.
일반적으로, 렌티큘러 렌즈는 최적 시청 위치(sweet spot)를 형성하기 위하여 사용된다. 그러나, 개시되는 실시예에서, 렌티큘러 렌즈는 광(wide)시야각 또는 전시야각을 형성하기 위하여 사용된다. 따라서, 개시되는 실시예에서, 렌티큘러 렌즈는 일반적인 렌티큘러 렌즈와 사용 목적, 형태 및 재료에서 차이를 가진다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제어부(207)는 전체 시청 영역을 2D 영상 시청 영역으로 표현하거나, 2D 영상 및 3D 영상이 동시에 표현되도록 상기 스테레오 영상을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(207)는 입력 영상에 대응하는 콘텐츠가 2D 영상인 경우 좌영상 및 우영상을 동일한 영상이 표시되도록 제어함으로써, 전체 시청 영역을 2D로 표현할 수 있다. 마찬가지로, 제어부(207)는 사용자의 선택에 따라서 전체 시청 영역을 2D로 표현하거나 2D 및 3D 영상을 동시에 표현할 수 있다.
또한, 제어부(207)는 상기 렌티큘러 렌즈부(205)를 쉬프트되도록 제어하여 상기 3D 영상 시청 영역의 위치를 조정할 수 있다. 이때, 쉬프트 구동부(209)는 제어부(207)의 제어에 따라서 상기 렌티큘러 렌즈부(205)를 좌측 또는 우측으로 쉬프트한다.
이때, 제어부(207)는 사용자의 위치를 감지하여 렌티큘러 렌즈부(205)를 쉬프트하거나, 사용자의 선택에 따라서 렌티큘러 렌즈부(205)를 쉬프트할 수 있다.
이때, 입체 영상 시청 영역은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 렌티큘러 렌즈부(205)가 쉬프트되는 방향으로 이동하게 된다.
수신부(211)는 사용자의 위치를 감지하기 위한 센서(미 도시함)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 수신부(211)는 사용자가 리모트 컨트롤러를 통하여 입력하는 신호를 수신하여 제어부(207)로 전달할 수 있다.
도 4는 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치의 픽셀 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 영상 표시 장치의 전 시야각 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 패널(401)은 우영상 픽셀(403) 및 좌영상 픽셀(405)을 통하여 스테레오 영상을 표시할 수 있다.
이때, 디스플레이 패널(401)은 복수의 디스플레이 픽셀로 구성되고, 각 디 스플레이 픽셀은 우영상 픽셀(403) 및 좌영상 픽셀(405)로 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 렌티큘러 렌즈(407)는 전시야각 특성을 갖는다. 이때, 렌티큘러 렌즈(407)를 구성하는 각 렌즈 열의 중심은 디스플레이 픽셀의 중심과 일치하도록 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 렌즈 열의 중심이 디스플레이 픽셀의 중심과 일치하는 경우에, 시청 영역의 왼편에서는 좌영상 픽셀 정보 만을 시청할 수 있다. 마찬가지로, 각 렌즈 열의 중심이 디스플레이 픽셀의 중심과 일치하는 경우에, 시청 영역의 우편에서는 우영상 픽셀 정보만을 시청할 수 있다. 여기서, 좌영상 픽셀 정보는 좌영상 픽셀(405)을 통하여 표시되는 영상을 의미하고, 우영상 픽셀 정보는 우영상 픽셀(403)을 통하여 표시되는 영상을 의미한다.
도 6은 개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광경로 특성을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 픽셀은 렌즈의 초점에 위치되며, 이에 따라 디스플레이 픽셀 상의 한 점에서 나오는 빛은 렌즈를 통과하여 평행광을 형성하게 된다. 도 6에서 Sub Pixel은 좌영상 픽셀 또는 우영상 픽셀 중 어느 하나를 의미한다.
개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광경로 특성을 구현하기 위한 설계 조건은 후술하기로 한다.
도 7은 개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광학적 설계 조건을 나타낸다.
렌티큘러 렌즈(701)는 구면 렌즈라 가정하고, 이때, 렌티큘러 렌즈(701)를 구성하는 렌즈 열의 곡률반경을 r, 렌즈의 굴절률을 n2, 공기의 굴절률을 n1이라 가정한다. 평행한 빛이 렌즈 면의 법선과 θ1의 각도를 이루며 입사된다고 하면 Snell Law에 따라 휘어지게 된다. 이때, 렌티큘러 렌즈(701) 쪽의 빛이 렌즈 면의 법선과 이루는 각 θ2는 수학식 1 같이 나타나게 된다.
[수학식 1]
Figure 112008066015358-pat00001
상기 수학식 1은 다시 수학식 2와 같이, 간략화 할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112008066015358-pat00002
이때, 렌즈의 중심에서 초점까지의 거리를 x라고 하면, x의 값은 sine 공식에 의하여 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112008066015358-pat00003
상기 수학식 3에 의하여, 렌즈의 중심에서 초점까지의 거리 f는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112008066015358-pat00004
이때, 공기의 굴절률을 1이라고 하면, f는 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112008066015358-pat00005
이때, 렌즈에 평행한 빛은 입사 면의 위치와 무관하게 초점을 지나게 되고, 초점 거리 f는 렌티큘러 렌즈(701)의 두께가 된다.
도 8은 개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광학적 설계 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 렌티큘러 렌즈(803)는 복수의 렌즈 열로 구성되고, 여기서 각 렌즈 열의 피치(pitch)는 2p이고, 각 렌즈 열의 곡률 반경 및 초점 거리는 렌티큘러 렌즈의 굴절률에 따라 결정될 수 있다. 여기서, p는 디스플레이 패널(801)을 구성하는 디스플레이 픽셀의 피치를 의미한다.
이때, 렌티큘러 렌즈(803)는 굴절률 n이 2.5이고, 곡률 반경이 r이라 가정한다. 렌티큘러 렌즈(803)의 중심에 수평으로 입사되는 빛은 렌즈를 통과하면서
Figure 112008066015358-pat00006
의 각도를 가지며,
Figure 112008066015358-pat00007
은 Snell의 법칙에 의하여 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112008066015358-pat00008
또한, 렌티큘러 렌즈(803)의 초점 거리 f는 수학식 5에 의하여 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112008066015358-pat00009
따라서, 렌즈의 중심에 수평으로 입사된 빛이 초점 거리에 위치한 디스플레이 픽셀에 도착하는 동안 수평으로 이동한 거리 y는 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112008066015358-pat00010
곡률 반경 r은 y가 디스플레이 픽셀의 피치와 같도록 설계하는 것에 의하여 결정될 수 있다. 따라서, 곡률 반경 r은 수학식 9와 같이 구할 수 있다.
[수학식 9]
Figure 112008066015358-pat00011
이때, 렌티큘러 렌즈(803)의 피치 및 렌즈의 두께는 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112008066015358-pat00012
상기 수학식 6 내지 수학식 10에 따라 설계된 렌티큘러 렌즈(803)는 전 시야각 시청 각도를 가지며 2D 영상과 3D 영상을 동시에 표시하는 것이 가능하다.
한편, 전 시야각 디스플레이 특성을 갖는 렌티큘러 렌즈를 구현하기 위해서는 고 굴절률의 광학 소자를 사용할 수 있다. 이때, 굴절률이 낮은 경우, 예를 들어 굴절률 n이 2이하인 경우에는, 180°시청 각도를 가지는 전 시야각 디스플레이의 구현은 어렵지만, 렌즈 설계에 따라 충분한 시청 각도에서 2D 및 3D 영상의 동시 표현이 가능한 광시야각 디스플레이 특성을 구현할 수 있다.
도 9는 렌티큘러 렌즈의 굴절률이 2인 경우에 대한 예를 나타낸다.
상기 수학식 1 내지 수학식 5에 의하여, 렌티큘러 렌즈(903)의 렌즈 파라미터는 수학식 11과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 11]
Figure 112008066015358-pat00013
도 9를 참조하면, 복수의 렌즈 열로 구성되고, 여기서 각 렌즈 열의 피치(pitch)는 2p이고, 각 렌즈 열의 곡률 반경 및 초점 거리는 렌티큘러 렌즈의 굴절률에 따라 결정될 수 있다. 여기서, p는 디스플레이 패널(901)을 구성하는 픽셀의 피치를 의미한다.
이때, 렌티큘러 렌즈(903)의 중심을 지나는 빛은 렌즈를 통과하며 90°보다 작은 법선 각(δ2)으로 공기 중으로 진행되며 n이 2.0일 경우 63.4°를 형성하게 된다. 따라서, 영상 반전을 일으키지 않는 범위는 127°가 되어 비교적 넓은 시야각에 대하여 영상 반전이 일어나지 않는다.
도 10은 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치에 대하여 사용자가 느끼는 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 패널부(1001)는 좌영상 및 우영상을 표시한다. 렌티큘러 렌즈부(1003)는 좌영상 및 우영상을 공간적으로 분리하여 표시한다.
이때, 좌 영상 시청 영역(Left Image Area)에 사용자의 두 눈이 위치한 경우, 사용자는 좌 영상만을 관찰하게 되어 2D 영상을 볼 수 있다. 또한, 우 영상 시청 영역(Right Image Area)에 사용자의 두 눈이 위치한 경우, 사용자는 우 영상 만을 관찰하게 되어 마찬가지로 2D 영상의 시청이 가능하다. 사용자의 두 눈이 좌/우 시청 영역이 만나는 중심에 위치할 경우, 즉, 디스플레이 패널부(1001)의 중심에 위치할 경우 좌안에는 좌 영상이, 우안에는 우 영상이 인가되기 때문에, 사용자는 3D 영상을 느낄 수 있다.
도 11은 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치에 대하여 사용자가 느끼는 다른 예를 나타낸다.
도 11은 사용자의 눈 위치가 좌영상 시청 영역 또는 우영상 시청 영역 중 어느 하나의 영역과 3D 영역에 겹쳐 있을 경우를 나타낸다. 이 경우에, 사용자는 좌안으로는 좌 영상 전체를 보게 되며, 우안으로는 좌 영상 일부와 우 영상 일부를 보게 된다. 따라서, 사용자는 화면의 일부는 3D로, 화면의 나머지는 2D로 느껴지게 된다. 이 때는 입체감의 손실은 발생할 수 있으나, 좌안과 우안의 영상이 서로 바뀌어 나타나는 영상 반전은 발생하지 않으므로 시각적 피로는 낮다.
도 12는 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치에 대하여 사용자가 느끼는 또 다른 예를 나타낸다.
도 12는 전체 시청 영역에 대하여 2D 영상 및 3D 영상을 느끼는 영역을 표시한 것이다. 사용자가 디스플레이의 왼쪽이나 오른쪽에 위치할 경우 사용자는 화질 저하 없는 2D 영상을 시청하게 된다. 사용자가 디스플레이의 중앙의 최적 시청 위치에 있을 경우는 완전한 입체 3D 영상을 시청할 수 있다. 사용자가 2D 영역과 3D 영역에 걸쳐 있거나 최적 시청 위치에서 앞으로 혹은 뒤로 이동할 경우 화면의 일부분에서 입체감이 사라져서 영상이 2D로 변하게 되는데, 이는 사용자가 최적 시청 위치에서 얼마나 떨어지느냐에 의해 결정된다. 사용자가 화면에 충분히 가깝게 있거나, 혹은 화면에서 충분히 멀어지게 되면 입체 효과는 떨어져서 2D를 경험하게 된다. 또한 이 모든 경우에 대하여 영상 반전은 발생하지 않는다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 개시되는 다른 실시예에 따른 영상 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 3은 렌티큘러 렌즈의 쉬프트에 따른 입체 영상 시청 영역의 위치 변화를 나타낸다.
도 4는 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치의 픽셀 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 영상 표시 장치의 전 시야각 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광경로 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광학적 설계 조건을 나타낸다.
도 8은 개시되는 실시예에 따른 렌티큘러 렌즈의 광학적 설계 예를 나타낸다.
도 9는 렌티큘러 렌즈의 굴절률이 2인 경우에 대한 예를 나타낸다.
도 10은 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치에 대하여 사용자가 느끼는 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치에 대하여 사용자가 느끼는 다른 예를 나타낸다.
도 12는 개시되는 실시예에 따른 영상 표시 장치에 대하여 사용자가 느끼는 또 다른 예를 나타낸다.

Claims (10)

  1. 제1 영상 및 제2 영상으로 구성되는 영상을 표시하는 디스플레이 패널부; 및
    평면영상의 시청이 가능한 평면영상 시청영역으로서 상기 제1 영상을 공간적으로 분리한 제1 영상 시청 영역 및 상기 제2 영상을 공간적으로 분리한 제2 영상 시청 영역을 형성하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상의 결합에 의해 생성되는 입체 영상의 시청이 가능한 입체영상 시청영역을 동시에 형성하는 렌즈부를 포함하고,
    상기 렌즈부는,
    임계치 이상의 시야각 디스플레이 특성을 제공하는,
    영상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 디스플레이 패널부는,
    좌영상 및 우영상을 표시하는 영상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 렌즈부는,
    고 굴절률의 전시야각 디스플레이 특성을 갖는 렌티큘러(lenticular) 렌즈로 구성되는 영상 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 렌티큘러 렌즈는,
    굴절률이 2 이상 이고, 상기 굴절률에 따라서 곡률 반경 및 렌즈의 두께가 결정되는 영상 표시 장치.
  5. 좌영상 및 우영상으로 구성되는 스테레오 영상을 표시하는 디스플레이 패널부; 및
    상기 좌영상을 공간적으로 분리하여 좌영상 시청 영역을 형성하고, 상기 우영상을 공간적으로 분리하여 우영상 시청 영역을 형성하고, 상기 스테레오 영상을 공간적으로 분리하여 입체 영상 시청 영역을 형성하는 렌티큘러 렌즈부를 포함하고,
    상기 렌티큘러 렌즈부는,
    임계치 이상의 시야각 디스플레이 특성을 제공하는,
    영상 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 렌티큘러 렌즈부를 쉬프트하여 상기 입체 영상 시청 영역의 위치를 조정하는 제어부를 더 포함하는 영상 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    전체 시청 영역을 평면 영상 시청 영역으로 표현하거나, 평면 영상 및 입체 영상이 동시에 표현되도록 상기 스테레오 영상을 제어하는 제어부를 더 포함하는 영상 표시 장치.
  8. 제5항에 있어서, 렌티큘러 렌즈부는
    복수의 렌즈 열로 구성되고, 여기서 각 렌즈 열의 피치(pitch)는 2p(p는 디스플레이 패널을 구성하는 픽셀의 피치)이고, 각 렌즈 열의 곡률 반경 및 초점 거리는 렌티큘러 렌즈의 굴절률에 따라 결정되는 영상 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 굴절률은 2, 각 렌즈 열의 곡률 반경은 2p, 초점 거리는 4p인 영상 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 굴절률은 2.5, 각 렌즈 열의 곡률 반경은 1.39p, 초점 거리는 2.31p인 영상 표시 장치.
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