KR101510668B1 - 무안경 입체영상 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하는 장치에 관한 것으로서, 라인투 라인 방식의 픽셀 배열을 갖고, 멀티뷰 형태로 구현되는 다인 시청 가능한 무안경 입체영상 디스플레이 장치에 있어서; 역상이 생기는 이상영역인 멀티뷰의 경계를 중심으로 상,하,좌,우 픽셀에 좌안영상과 우안영상의 영상 반전이 가능한 모자익부를 형성하고; 아이 트레킹을 통해 이상영역에서 역상이 확인되면, 역상반전장치를 구동시켜 상기 모자익부를 통해 출력되는 영상을 반전시키는 것을 특징으로 하는 무안경 입체영상 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 2인 이상의 다인이 모든 지점에서 이상영역, 특히 좌안영상과 우안영상이 뒤바뀌는 역상이 생기지 않고 정확하게 각자의 정상적인 입체영상을 시청할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

무안경 입체영상 디스플레이 장치{APPARATUS FOR DISPLAYING STEREO-SCOPIC IMAGES IN GLASSLESS MODE}

본 발명은 무안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2인 이상이 입체영상을 시청할 때 역상, 2D, 블렉 등의 이상영역이 생기지 않도록 함으로써 보다 양호한 입체영상을 다인이 무안경 방식으로 시청할 수 있도록 한 무안경 입체영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 양안(兩眼) 사이의 거리를 안간(interocular)이라 한다. 사람의 안간은 약 65mm 정도이다. 좌안과 우안은 물체를 바라볼 때 안간으로 인해 약간씩 서로 다른 영상을 관측하게 된다. 이를 양안시차(Binocular Disparity)라 한다. 사람은 이 양안시차 때문에 입체감을 느낀다.

입체영상을 구현하는 기술들은 대부분 양안시차를 이용한다. 이 기술들은 좌안에게 좌측에서 본 영상(좌안영상)을 제시하고 우안에게 우측에서 본 영상(우안영상)을 제시함으로써 양안에 시차를 준다.

좌안영상과 우안영상을 분리하여 좌안과 우안의 각각에게 제시하는 방식으로는 안경 방식과 무안경 방식이 있다. 이들 중에서 무안경 방식에는 패럴렉스 배리어(parallax barrier) 방식, 렌티큘러 (lenticular) 방식 등이 있다.

패럴랙스 배리어 방식에 따르면 영상 패널의 전방에 배리어 필터가 배치된다. 배리어 필터를 통해 좌안은 좌안영상을 보게 되고 우안은 우안영상을 보게 된다. 패럴렉스 배리어 방식에 관한 선행기술들로는 국내 공개특허공보 제2005-0098493호, 국내 공개특허공보 제2006-0072078호 등이 있다.

패럴렉스 배리어 방식은 패럴렉스 배리어를 해제하는 장치가 부착되지 않으면 비입체영상의 시청시 픽셀이 감소되어 화질의 저하를 가져온다는 문제점이 있다. 패럴렉스 배리어 방식은 입체영상의 시청시에도 정해진 좁은 범위의 거리 및 각도에 있어서만 입체영상의 구현이 가능하고, 이 거리 또는 각도를 벗어나면 이른바 크로스토크(crosstalk) 현상이 발생된다는 문제점이 있다. 크로스토크 현상은 좌안에 우안영상이 보이거나 우안에 좌안영상이 보이는 현상이다.

패럴랙스 배리어 방식에 따르면 TV와 같이 시청거리가 긴 경우에 양안시차의 각도가 작다. 그래서, 좌안과 우안이 각각 좌안영상과 우안영상을 시청하도록 하기 위해서는 영상 패널과 배리어 필터 사이의 거리를 늘려야 한다. 이에 따라, 패럴렉스 배리어 방식은 디스플레이 장치가 두꺼워진다는 문제점이 있다.

또한, 패럴랙스 배리어 방식에 따라 다인시점을 구현하게 되면 다인시점들의 각각을 위한 픽셀들의 총 개수는 영상패널을 구성하는 픽셀들의 총 개수를 다인시점들의 개수로 나눈 값으로 감소하게 된다. 따라서, 패럴랙스 배리어 방식에 따라 다인시점을 구현하는 경우에는 해상도가 감소되는 문제점이 있다.

렌티큘러 방식에 따르면 영상 패널의 전방에 렌즈판이 배치된다. 렌즈판은 반원통형의 볼록렌즈들이 수직으로 배열된 렌티큘러 스크린이다. 볼록렌즈의 폭은 픽셀의 폭의 2배 이상에 상당한다. 좌안영상과 우안영상은 렌즈판에 의해 분리된다. 렌티큘러 방식에 관한 선행기술들로는 국내 공개특허공보 제2007-0001528호, 국내 공개특허공보 제2008-0027559호 등이 있다.

픽셀을 구성하는 R(Red) 서브픽셀, G(Green) 서브픽셀, B(Blue) 서브픽셀은 일반적으로 나란히 가로 방향으로 배열되는데, 렌티큘러 방식에서는 픽셀과 대비하여 사이즈가 큰 볼록렌즈가 사용됨으로 인하여 일부 서브픽셀의 색상이 렌즈판에 상을 맺지 못하게 되는 현상이 발생한다. 이에 따라, 디스플레이되는 화질이 저하되고 시청자가 렌즈에 의한 상퍼짐 현상을 쉽게 인식할 수 있게 되는 문제점이 있다.

더구나 렌티큘러 방식으로 다인(多人)시점을 구현하는 경우에는 볼록렌즈의 크기가 더욱 증대되기 때문에 상의 퍼짐 현상도 그에 비례하여 더욱 심해진다는 문제점이 있다.

이러한 상퍼짐 현상을 해결하기 위하여 R 서브픽셀, G 서브픽셀, B 서브픽셀을 나란히 세로로 배열하는 방법을 생각할 수 있겠으나, 이러한 방법은 영상 패널을 제조하는데 소요되는 비용을 증가시키기 때문에 제조 회사의 부담을 초래한다.

일반적으로, 시청자는 디스플레이를 통하여 입체영상만을 시청하는 것이 아니라 비입체영상도 시청한다. 그런데, 렌티큘러 방식의 디스플레이를 통해 비입체영상을 시청하는 경우에는 렌티큘러에 의한 상의 퍼짐 현상이 발생한다. 비입체영상의 상퍼짐 현상을 해결하기 위한 선행기술로는 국내 등록특허 제10-0449056호가 있다.

이 선행기술은 액정과 액정을 조절하는 전극으로 이루어진 렌티큘러를 도입한다. 이 선행기술은 입체영상의 시청시에는 전극에 전압을 인가하여 액정이 렌티큘러 형태로 되게 함으로써 입체영상을 시청할 수 있게 하고, 비입체영상의 시청시에는 액정에 전압을 비인가하여 렌티큘러가 사라지게 함으로써 상퍼짐 현상이 없는 비입체영상을 시청할 수 있게 한다.

그러나, 이 선행기술에 의하면 입체영상의 시청시에 상퍼짐 현상이 기존의 렌티큘러 방식과 동일하게 발생되며, 제조 비용이 매우 증가된다는 문제점이 있다. 또한, 전극 인가 방식의 렌티큘러는 광학렌즈 방식의 렌티큘러에 비하여 정밀도가 저하되기 때문에 입체영상의 시청시에 크로스토크가 커진다는 단점이 있다.

한편, 렌티큘러 방식에 따라 다인시점을 구현하는 경우에는 상퍼짐 현상이 더욱 심해진다는 문제점 외에도 패럴랙스 방식에서와 마찬가지로 다인시점들의 각각을 위한 픽셀들의 총 개수가 감소하게 됨에 따라 해상도가 감소되는 문제점이 있다.

무안경 방식인 패럴렉스 배리어 방식과 렌티큘러 방식은 일반적으로 픽셀들이 영상을 공간분할 방식으로 출력하는 경우에 적용된다. 공간분할 방식은 픽셀들의 일부가 좌안영상을 출력함과 동시에 픽셀들의 나머지가 우안영상을 출력하는 방식이다. 즉, 공간분할 방식에서 좌안영상과 우안영상은 모두 전체 픽셀들 중의 일부를 통해서만 출력된다. 이에 따라, 패럴렉스 배리어 방식과 렌티큘러 방식은 입체영상의 구현시 근본적으로 해상도가 저하된다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위한 일환으로 본 출원인은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 통해 좌안영상과 우안영상을 시간분할 방식으로 출력하여 해상도 저하 문제를 해결하도록 한 특허출원 제2013-0065626호를 개시한 바 있다.

또한, 본 출원인은 앞서 설명하였듯이 크로스토크 현상을 해결하기 위해 특허출원 제2012-0010934호를 개시하여 렌티큘러스 렌즈와 격자 셔터를 조합하여 해상도 저하를 방지하면서 다시점 무안경 방식의 입체영상 디스플레이를 구현하려는 노력도 경주한 바 있다.

그런데, 2인 이상 시청을 위해 멀티뷰를 구현할 때 입체영상 시청자 A와, 시청자 B가 다른 지점에서 우연히 시청자 A의 좌안과 시청자 B의 우안이 동일지점을 바라볼 경우 시청자 A는 좌영상을 보아야 하고 시청자 B는 우영상을 보아야 하지만 이 경우 시청자 B가 우영상이 아닌 좌영상을 보게 됨으로 인해 이상영상, 이를 테면 역상(좌안영상과 우안영상이 바뀌는 현상), 비입체영상, 블렉 등을 보게 됨으로써 불편함을 느끼는 문제가 파생되었다.

이 경우에는, 시청자 A, B가 모두 동일 지점을 바라보게 되므로 격자 셔터나 혹은 시간분할 방식으로 좌,우안영상을 출력한다고 하더라도 해결될 수 없는 한계를 갖게 된다.

예컨대, 멀티뷰의 경우, 일정규격씩 묶어 멀티뷰를 구성하게 되는데, 상술한 문제는 멀티뷰의 경계 부분에서 주로 발생하게 된다.

특히, 역상이 생길 경우 시청자 B는 어지럼(현기증), 구토 등도 동반할 수 있어 시급한 개선이 요구된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 2인 이상의 다인이 무안경 방식으로 입체영상을 시청할 수 있도록 하되, 2인 이상의 다인이 각자 다른 지점을 바라볼 경우는 물론이고, 우연히 동일지점을 바라보더라도 각 시청자가 바로보는 영상의 좌,우가 바뀌지 않도록 하여 모든 시청자에게 이상영상없는 무안경 입체화상을 구현할 수 있도록 한 무안경 입체영상 디스플레이 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 라인투 라인 방식의 픽셀 배열을 갖고, 멀티뷰 형태로 구현되는 다인 시청 가능한 무안경 입체영상 디스플레이 장치에 있어서; 역상이 생기는 이상영역인 멀티뷰의 경계를 중심으로 상,하,좌,우 픽셀에 좌안영상과 우안영상의 영상 반전이 가능한 모자익부를 형성하고; 아이 트레킹을 통해 이상영역에서 역상이 확인되면, 역상반전장치를 구동시켜 상기 모자익부를 통해 출력되는 영상을 반전시키는 것을 특징으로 하는 무안경 입체영상 디스플레이 장치를 제공한다.

이때, 상기 이상영역은 상기 멀티뷰의 크기와 다인 시청자간 이격거리에 따라 일정 거리 비율로 존재하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 2인 이상의 다인이 모든 지점에서 이상영역, 특히 좌안영상과 우안영상이 뒤바뀌는 역상이 생기지 않고 정확하게 각자의 정상적인 입체영상을 시청할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 기본 개념을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무안경 입체영상 구현을 위한 디스플레이의 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 2의 렌즈부의 부분 사시도이다.
도 4는 도 3에 오버코팅층이 부가된 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 무안경 입체영상 구현을 위한 디스플레이의 구현예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 시청자 A와 시청자 B가 일정거리 떨어진 상태에서 패널을 시청하였을 때 우연히 서로 동일지점을 바로봄으로써 좌안영상과 우안영상이 뒤바뀌는 역상의 문제를 포함한 이상영역이 생기는 것에 기반하여 이를 해결하고자 창출된 것이다.

이때, 본 발명은 후술되는 도 2 내지 도 4에 도시된 개념과 이를 멀티뷰로 구현한 것을 기본 전제로 한다.

도 1에 따르면, 예컨대 55인치 TV를 시청자 A를 기준으로 정면시청거리 대비 시청자 B와의 간격, 즉 우측시청거리를 놓고 테스트한 결과, 그래프에 나타난 것처럼 우방향시청거리별 이상영역이 생성됨을 확인할 수 있다.

이것은 우방향시청거리에 따라 멀티뷰로 구현되는 무안경 입체영상장치에서 패널을 시청자 A와 시청자 B가 시청했을 때 우연히 동일지점을 바라봄에 따라 생기는 이상영역으로, 예시된 테스트에서는 400mm까지는 각자 정상영역으로 유지되다가 400-500mm, 600-700mm 사이에서는 역상(좌안영상과 우안영상이 뒤바뀌는 현상, 시청자 A를 기준으로 시청자 B의 입장에서 봤을 때)현상, 1000-1200mm에서는 역상이 생기면서 상이 왜곡되기 시작하며, 1500mm를 넘어서면 완전히 왜곡되는 형태로 나타남을 확인할 수 있다.

결국, 시청자 A를 기준으로 시청자 B를 고려할 때 특정 지점에서만 역상 등 이상현상이 일어나고, 나머지 지점에서는 정상영상이 구현되었기 때문에 멀티뷰의 구현시 그 경계되는 지점, 즉 멀티뷰가 묶음 단위로 구획될 때 그 구획되는 경계에서 이러한 현상이 나타나는 것으로 추정된다.

이에, 본 발명자는 특정지점을 바라 볼 때 이를 감지하는 공지된 아이 트레킹(Eye-Tracking) 기술과, 모자이크 배치를 응용하여 이를 해소할 수 있도록 착안하였다.

이러한 기술 구현을 위해 도 2 내지 도 4와 같은 기반기술을 기본 전제로 한다.

도 2를 참조하면, 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)는 영상 패널(100)의 전면에 장착된다.

본 발명의 기존 전제가 되는 영상 패널(100)은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 픽셀들을 포함한다. 영상 패널(100)은 다수의 픽셀들을 통해 좌안영상과 우안영상을 시간분할 방식으로 출력하는 것이다. 시간분할 방식은 모든 픽셀들이 순차적으로 좌안영상과 우안영상을 출력하는 방식이다.

픽셀들의 각각은 R(Red) 서브픽셀, G(Green) 서브픽셀, B(Blue) 서브픽셀로 구성된다. 각 서브픽셀로부터 출력되는 빛은 컬러 필터를 투과함으로써 해당 색상을 갖게 된다. R 서브픽셀, G 서브픽셀, B 서브픽셀이 모여서 가로 방향으로 배열됨으로써 하나의 픽셀이 구성된다.

영상 패널(100)로는 일반적인 LCD, LED, OLED 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 영상 패널(100)은 제1 액정부(110), 제1 투명시트층(120) 및 제1 편광판(130)을 포함할 수 있다.

제1 액정부(110)는 제1 픽셀(111)과 제2 픽셀(112)을 포함한다. 영상 패널(100)은 다수의 픽셀들을 통해 영상을 출력하는 것이지만, 도1에는 설명의 편의상 다수의 픽셀들 중에서 예시적으로 제1 픽셀(111)과 그에 인접한 제2 픽셀(112)만이 도시되어 있다.

픽셀(111, 112)은 각 색상의 서브픽셀들로 구성된다. 즉, 제1 픽셀(111)은 나란히 가로 방향으로 배열된 R 서브픽셀(111-1), G 서브픽셀(111-2), B 서브픽셀(111-3)로 구성되고, 제2 픽셀(112)도 나란히 가로 방향으로 배열된 R 서브픽셀(112-1), G 서브픽셀(112-2), B 서브픽셀(112-3)로 구성된다.

픽셀(111, 112)은 서브픽셀별로 전압을 인가하는 전극 사이에 액정이 충진된 것이다. 전압이 인가된 서브픽셀에서는 액정의 배열이 변화한다. 이 상태의 액정을 투과하는 빛은 회절된다. 픽셀(111, 112)의 영상은 RGB 서브픽셀들을 투과한 빛들이 모여서 형성된다.

제1 투명시트층(120)은 제1 액정부(110)와 제1 편광판(130) 사이에 배치된다. 제1 투명시트층(120)은 제1 액정부(110)와 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200) 사이의 간격을 조절하기 위하여 삽입된다. 영상 패널(100)이 일반적인 LCD를 사용하여 구현된 경우에 제1 투명시트층(120)은 컬러필터 유리기판에 해당한다.

제1 편광판(130)은 제1 액정부(110)를 투과한 빛을 선편광한다. 제1 액정부(110)를 투과한 빛을 제1 편광판(130)에 투과시킴으로써 원하는 영상이 얻어진다. 영상 패널(100)이 일반적인 LCD를 사용하여 구현된 경우에 제1 편광판(130)은 컬러필터 유리기판에 부착된 편광판에 해당한다.

무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)는 광학패턴부 및 렌즈부를 포함한다. 광학패턴부는 제2 액정부(210), 제2 편광판(220) 및 제2 투명시트층(230)을 포함한다. 렌즈부는 베이스층(240) 및 렌즈기둥 어레이(250)를 포함한다.

렌즈기둥 어레이(250)는 렌즈기둥(251)이 반복 배열된 것이다. 렌즈기둥(251)의 단면은 원 또는 타원의 활꼴 형태이다. 즉, 렌즈기둥(251)은 볼록렌즈가 기둥의 형태로 구현된 것이다.

본 명세서에서 '폭'이라는 용어는 도1의 단면에서 가로방향의 길이를 의미한다. 렌즈기둥(251)의 폭은 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭보다 작거나 같다. 도1에 예시된 렌즈기둥(251)의 폭은 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭과 같다.

본 명세서에서 '세로' 방향은 도1의 단면에 수직인 방향을 의미하고, '높이'라는 용어는 도1의 단면에 수직인 방향의 길이를 의미한다. 렌즈기둥(251)의 높이는 서브픽셀들의 열의 높이에 상당한다.

렌즈기둥(251)의 폭이 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭보다 작거나 같기 때문에, 렌즈부에는 모든 서브픽셀 열들의 각각에 대응하는 부분마다 렌즈기둥(251)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 렌즈부에는 모든 서브픽셀들의 각각에 대응하는 부분마다 볼록렌즈가 배치될 수 있다.

렌즈기둥(251)의 폭이 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭보다 큰 경우에는 일부의 서브픽셀 열들이 대응하는 렌즈기둥(251)을 갖지 못할 수도 있다. 그러나, 이러한 경우에도 렌즈기둥(251)의 폭이 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭의 130% 이하이면 렌즈부에는 대부분의 서브픽셀 열들의 각각에 대응하는 부분마다 렌즈기둥(251)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 렌즈부에는 대부분의 서브픽셀들의 각각에 대응하는 부분마다 볼록렌즈가 배치될 수 있다.

한편, 렌즈기둥 어레이(250)와 영상패널(100)이 함께 배치됨으로 인해 발생할 수 있는 모아레 현상(Moire effect)을 최소화하기 위하여, 렌즈기둥(251)은 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)에 대해 사선으로 배치될 수 있다. 즉, 렌즈기둥(251)은 렌즈기둥(251)의 세로방향 중심축과 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 세로방향 중심축 사이에 모아레 현상이 최소화되는 각도가 형성되도록 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)에 대해 비스듬하게 배치될 수 있다. 바람직하게는, 이 각도는 0°보다 크고 60°이하이다. 보다 바람직하게는, 이 각도는 6°이상 15° 이하이다.

본 발명자의 실험결과, 렌즈기둥(251)의 폭이 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭보다 크더라도 130% 이하이면, 모아레 현상이 최소화되는 각도로 렌즈기둥(251)이 사선으로 배치된 경우에 육안관찰시 해상도의 차이가 거의 없음이 확인되었다.

렌즈기둥(251)의 폭이 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭의 130%를 초과하는 경우에는 대응하는 렌즈기둥을 갖지 못하는 서브픽셀 열들의 개수가 보다 증가하게 된다. 그러한 서브픽셀 열들의 개수가 증가하는만큼 해상도는 감소하게 된다.

렌즈기둥(251)들은 베이스층(240)에 코팅되어 렌즈기둥 어레이(250)를 형성한다. 베이스층(240)은 PET 필름과 같은 투명 필름 또는 투명 유리판 등으로 제조된다. 렌즈기둥 어레이(250)가 베이스층(240) 없이도 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)에 장착될 수 있는 경우에는 베이스층(240)의 생략이 가능하다.

렌즈기둥(251)을 투과하는 빛은 렌즈기둥의 굴절율과 입사각에 따라 굴절된다. 그러나, 굴절되는 각도가 크지 않기 때문에 도1에는 렌즈기둥(251)을 투과하는 빛이 편의상 직선으로 표시되어 있다.

도 3은 도 2의 렌즈부의 부분 사시도로서, 베이스층(240)에 코팅된 렌즈기둥(251)들이 렌즈기둥 어레이(250)를 형성한다. 렌즈기둥 어레이(250)는 렌티큘러 렌즈의 형태이다.

도 4는 도 3에 오버코팅층이 부가된 것으로, 도 4를 참조하면, 렌즈기둥 어레이(250)의 앞면에 오버코팅층(260)이 부가될 수 있다. 오버코팅층(260)은 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리를 조절하기 위하여 사용된다. 오버코팅층(260)의 앞면에는 AN 코팅된 PET 필름(미도시)이 부착될 수 있다.

이와 같이, 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리는 오버코팅에 의해 조절될 수 있다. 또한, 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리는 적합한 굴절율을 갖는 렌즈기둥(251)을 채택하는 것에 의해서도 조절될 수 있다.

렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리는 제2 액정부(210)가 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리 부근에 위치하도록 조절된다. 예를 들어, 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리는 렌즈기둥 어레이(250)로부터 제2 액정부(210)까지의 거리의 0.5배에서 1.5배 사이에 해당하도록 조절된다. 바람직하게는, 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리는 렌즈기둥 어레이(250)로부터 제2 액정부(210)까지의 거리에 해당하도록 조절된다.

렌즈기둥 어레이(250)는 렌즈기둥(251)의 볼록한 면이 시청자를 향하지 않고 영상 패널(100)을 향하도록 배치될 수도 있다. 또한, 앞뒤 양면이 볼록한 렌즈기둥이 렌즈기둥 어레이를 형성할 수도 있다.

다시 도 2를 참조하면, 광학패턴부는 렌즈부와 영상 패널(100)의 사이에 배치된다. 전술한 바와 같이, 광학패턴부는 제2 액정부(210), 제2 편광판(220) 및 제2 투명시트층(230)을 포함한다.

제2 액정부(210)는 제1 등방성 ITO 필름층, 제1 배향막, 액정층, 제2 배향막, 제2 등방성 ITO 필름층으로 구성된다.

제1 등방성 ITO 필름층은 등방성 필름을 안티블록킹(Antiblocking) 코팅한 후에 ITO 스퍼터링(sputtering)하여 패턴화한 것이다. 등방성 필름으로는 X-Y축의 위상차값(R0)이 20 이하로서 광학적으로 등방성에 근접하고, 투명전극을 코팅하여 면저항이 150 [Ω/□] 이하인 모든 필름이 사용될 수 있다. 예를 들어, 등방성 필름으로는 등방성 폴리카보네이트 필름, 시크로올레핀 필름, 폴리이소설폰 필름 등이 사용될 수 있다. 패턴화는 패턴단위(219)들이 매트릭스 형태로 배열되도록 이루어진다.

제1 배향막은 제1 등방성 ITO 필름층의 앞면에 코팅된다. 액정층은 제1 배향막의 앞면에 코팅된다. 제2 배향막은 제2 등방성 ITO 필름층의 뒷면에 코팅되고, 제2 배향막이 코팅된 제2 등방성 ITO 필름층이 액정층의 앞면에 코팅된다. 이에 따라, 제2 배향막이 액정층의 앞면에 위치한다. 제2 등방성 ITO 필름층의 앞면에는 제2 투명시트층(220)이 부착된다.

후술되는 바와 같이 액정층은 빛을 차단하거나 투과하는 기능을 제공한다. 액정층이 제1 배향막과 제2 배향막 없이도 이러한 기능을 제공할 수 있다면 제1 배향막과 제2 배향막이 생략될 수도 있다.

이와 같이, 제2 액정부(210)는 제1 등방성 ITO 필름층과 제2 등방성 ITO 필름층 사이에 액정이 충진된 것이다. 제2 액정부(210)를 구현하기 위하여 TFT-TN, TFT-VA, TFT-IPS, TN, OCB, ECB, PDLC 또는 STN 형태의 액정 디스플레이가 사용될 수 있고, 이들 밖에도 다양한 모드의 액정 디스플레이가 사용될 수 있다.

제1 등방성 ITO 필름층의 패턴화에 따라 제2 액정부(210)에는 매트릭스 형태로 배열된 패턴단위(219)들이 형성된다. 패턴단위(219)의 폭은 렌즈기둥(251)의 폭의 1/2N (N은 시점의 개수) 보다 크거나 같고 서브픽셀(111-1 내지 3)의 폭의 1/2N 보다 작거나 같다.

시점의 개수(N)는 입체영상을 동시에 시청할 수 있는 시청자들의 수를 의미한다. 예를 들어, 시점의 개수(N)가 2라는 것은 입체영상을 동시에 시청할 수 있는 시청자들이 2인임을 의미한다. 즉, 시점의 개수(N)가 2라는 것은 2인시점이 제공됨을 의미한다.

예를 들어, 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)가 도1과 같이 시청자들 A, B를 위한 2인시점을 제공하는 경우에 패턴단위(219)의 폭은 렌즈기둥(251)의 폭의 1/4 보다 크거나 같고 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭의 1/4 보다 작거나 같도록 설정된다.

다른 예를 들어, 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)가 4인시점을 제공하는 경우에 패턴단위(219)의 폭은 렌즈기둥(251)의 폭의 1/8 보다 크거나 같고 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭의 1/8보다 작거나 같도록 설정된다.

패턴단위(219)의 높이는 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 높이에 상당하도록 설정된다. 즉, 패턴단위(219)의 높이는 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 높이와 일치하거나 근접하도록 설정된다.

제1 등방성 ITO 필름층과 제2 등방성 ITO 필름층은 패턴단위(219)별로 전압을 인가하기 위한 전극으로서 사용된다. 제2 액정부(210)는 이러한 전극을 통해 패턴단위(219)별로 전압을 인가할 수 있는 전압인가부(미도시)를 갖는다.

전압인가부가 전극을 통해 특정 패턴단위들에 전압을 인가하면 액정층에서는 해당 패턴단위들에 해당하는 부분마다 액정 배열이 변화한다. 이 상태의 액정층을 투과한 좌안영상(L) 또는 우안영상(R)에서는 1/2λ 만큼의 위상 변화가 발생한다.

전압이 인가되지 않은 패턴단위들에 대해서는 액정 배열이 변화하지 않는다. 이 상태의 액정층을 투과한 좌안영상(L) 또는 우안영상(R)에서는 위상 변화가 발생하지 않는다.

제2 편광판(220)은 제2 액정부(210)와 렌즈부의 사이에 배치된다. 제2 편광판(220)은 제2 액정부(210)를 투과한 영상을 선편광한다. 제2 액정부(210)를 투과한 영상은 두 종류로 분류된다. 한 종류는 전압이 인가된 패턴단위를 투과한 영상이고 나머지 종류는 전압이 인가되지 않은 패턴단위를 투과한 영상이다. 두 종류의 영상들 사이에는 1/2λ 만큼의 위상차가 존재한다. 이 위상차로 인하여, 두 종류 중에서 어느 한 종류만이 제2 편광판(220)을 투과하고 나머지 종류는 제2 편광판(220)에서 차단된다.

예를 들어, 전압이 인가되지 않은 패턴단위를 투과한 영상은 제2 편광판(220)을 투과하고, 전압이 인가된 패턴단위를 투과한 영상은 제2 편광판(220)에서 차단된다. 이러한 경우에, 전압이 인가되지 않은 패턴단위는 광학패턴부의 투광부를 형성하게 되고 전압이 인가된 패턴단위는 광학패턴부의 차광부를 형성하게 된다.

이와 같이, 제2 액정부(210)에 매트릭스 형태로 배열된 패턴단위들의 각각은 광학패턴부의 차광부 또는 투광부를 형성한다. 차광부와 투광부는 제2 액정부(210)에서의 액정배열에 있어서 상이하다. 광학패턴부에는 차광부들과 투광부들로 구성되는 광학패턴이 형성된다.

제2 투명시트층(230)은 렌즈부와 제2 액정부(210)의 사이에 배치된다. 본 실시예에서는 제2 액정부(210)의 앞면에 제2 편광판(220)이 배치되고, 제2 편광판(220)의 앞면에 제2 투명시트층(230)이 배치되어 있다. 그러나, 제2 편광판(220)의 위치와 제2 투명시트층(230)의 위치가 서로 바뀔 수도 있다. 즉, 제2 액정부(210)의 앞면에 제2 투명시트층(230)이 배치되고, 제2 투명시트층(230)의 앞면에 제2 편광판(220)이 배치될 수도 있다.

제2 투명시트층(230)이 렌즈부와 제2 액정부(210)의 사이에 배치됨에 따라, 제2 투명시트층(230)의 두께를 조절함으로써 렌즈부와 제2 액정부(210) 사이의 거리가 조절될 수 있다.

제2 투명시트층(230)의 두께는 렌즈기둥 어레이(250)를 통과하여 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)을 향하는 양안시선 중에서 좌안시선이 제2 액정부(210)에 이르는 부분과 우안시선이 제2 액정부(210)에 이르는 부분 사이의 거리가 패턴단위의 폭에 해당하도록 결정된다.

한편, 광학패턴부에 형성되는 광학패턴은 렌즈기둥 어레이(250)를 통과하여 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)을 향하는 좌안시선 또는 우안시선이 양안시차로 인해 선택적으로 통과되거나 차단되도록 형성된다. 이러한 광학패턴은 제1 광학패턴과 제2 광학패턴을 포함한다.

제1 광학패턴은 렌즈기둥 어레이(250)를 통과하여 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)을 향하는 양안시선 중에서 좌안시선은 통과되고 우안시선은 차단되도록 형성된다. 이러한 선택적 차단을 위하여, 제2 액정부(210)에는 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)들의 각각을 향하는 양안시선 중에서 좌안시선이 이르는 부분에는 투광부가 배치되고 우안시선이 이르는 부분에는 차광부가 배치된다.

제2 광학패턴은 제1 광학패턴과는 반대로 우안시선은 통과되고 좌안시선은 차단되도록 형성된다. 이러한 선택적 차단을 위하여, 제2 액정부(210)에는 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)들의 각각을 향하는 양안시선 중에서 우안시선이 이르는 부분에는 투광부가 배치되고 좌안시선이 이르는 부분에는 차광부가 배치된다. 즉, 제1 광학패턴에서 투광부를 형성하는 패턴단위들이 제2 광학패턴에서는 차광부를 형성하고, 제1 광학패턴에서 차광부를 형성하는 패턴단위들이 제2 광학패턴에서는 투광부를 형성한다.

서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)을 향하는 양안시선이 렌즈기둥 어레이(250)를 통과하여 제2 액정부(210)에 이르른 부분들 사이의 거리가 패턴단위의 폭에 해당하기 때문에, 서로 인접한 패턴단위들 중의 어느 하나에 투광부를 형성하고 나머지 하나에 차광부를 형성함으로써 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)을 향하는 양안시선 중의 어느 하나를 선택적으로 차단할 수 있게 된다. 이렇게 서로 인접한 투광부와 차광부의 쌍은 전체 광학패턴을 구성하는 서브패턴을 형성한다.

서브패턴을 구성하는 서로 인접한 두 개의 패턴단위들을 각각 제1 패턴단위와 제2 패턴단위라고 한다면 좌안시선이 제1 패턴단위에 이르는 경우에 우안시선은 제2 패턴단위에 이르게 된다. 제1 패턴단위에 투광부가 형성되고 제2 패턴단위에 차광부가 형성된 서브패턴을 이용하면 제1 광학패턴처럼 좌안시선을 통과시키고 우안시선을 차단하는 것이 가능하고, 제1 패턴단위에 차광부가 형성되고 제2 패턴단위에 투광부가 형성된 서브패턴을 이용하면 제2 광학패턴처럼 우안시선을 통과시키고 좌안시선을 차단하는 것이 가능하다.

제2 액정부(210)는 PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)형 가변 셔터(Switchable Display Shutter)로서 기능한다. 제2 액정부(210)에서 전압이 인가되는 패턴단위들이 변경되면 광학패턴부에 형성되는 광학패턴도 변경된다. 이에 기초하여, 광학패턴부는 제1 광학패턴과 제2 광학패턴을 번갈아가며 형성한다.

전술한 바와 같이 영상 패널(100)의 모든 픽셀들은 순차적으로 좌안영상과 우안영상을 출력하는데, 영상 패널(100)로부터 좌안영상이 출력될 때는 광학패턴부에 제1 광학패턴이 형성되고 영상 패널(100)로부터 우안영상이 출력될 때는 광학패턴부에 제2 광학패턴이 형성된다. 바꾸어 말하면, 광학패턴부에 제1 광학패턴이 형성될 때는 영상 패널(100)로부터 좌안영상이 출력되고, 광학패턴부에 제2 광학패턴이 형성될 때는 영상 패널(100)로부터 우안영상이 출력된다.

바람직하게는, 제1 광학패턴과 제2 광학패턴 사이의 이러한 전환은 1초에 60회 이상 이루어진다. 이에 따라, 시청자는 해상도의 저하가 없는 입체영상을 시청할 수 있게 된다.

무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)가 2인시점 이상의 다인시점을 제공하는 경우에 광학패턴 형성은 다인시점의 각각에서의 시선들을 고려하여 이루어진다. 예를 들어, 도1과 같이 시점의 개수(N)가 2인 경우에는 2인시점들 중의 어느 하나에 위치한 시청자 A의 좌안시선 및 우안시선과 나머지 하나에 위치한 시청자 B의 좌안시선 및 우안시선을 모두 고려하여 광학패턴이 형성된다.

보다 구체적으로, 광학패턴에는 서브픽셀별 볼록렌즈에 대응하는 부분마다 서브패턴들이 적어도 N 개 포함된다. 서브픽셀별 볼록렌즈는 렌즈기둥 어레이(250)에서 서브픽셀들(111-1 내지 3)의 각각에 대응하는 부분을 의미한다.

예를 들어, 도1과 같이 시점의 개수(N)가 2인 경우에는 서브픽셀별 볼록렌즈에 대응하는 부분마다 서브패턴들이 적어도 2개 포함된다. 다만, 제1 광학패턴의 서브패턴과 제2 광학패턴의 서브패턴은 차광부와 투광부의 위치에 있어서 서로 상이하다. 예를 들어, 제1 광학패턴의 서브패턴이 좌측에 차광부가 우측에 투광부가 형성된 것이라면, 제2 광학패턴의 서브패턴은 좌측에 투광부가 우측에 차광부가 형성된 것이다.

또한, 광학패턴에는 서브픽셀별 볼록렌즈에 대응하는 부분마다 패턴단위들이 적어도 2개 존재한다. 이에 따라, 서브픽셀별 볼록렌즈에 대응하는 부분마다 적어도 하나의 서브패턴이 포함될 수 있다. 서브픽셀별 볼록렌즈에 대응하는 부분마다 패턴단위들이 적어도 4개 존재하는 경우에는 서브픽셀별 볼록렌즈에 대응하는 부분마다 적어도 2개의 서브패턴들이 포함될 수 있음으로써 2인시점 이상의 다인시점이 제공될 수 있다.

이러한 광학패턴으로 인하여, 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)가 다인시점을 제공하는 경우에도 영상패널을 구성하는 모든 서브픽셀들이 다인시점들의 각각을 위하여 제공될 수 있다. 따라서, 무안경 입체영상이 다인시점에 대해서도 해상도의 저하없이 구현될 수 있다. 그리고, 다인시점들의 각각에 위치한 시청자는 독립적으로 입체영상을 시청할 수 있다.

바람직하게는, 다인시점들의 개수는 10인 이하이다. 이는 광학패턴부 제조에 있어서의 용이성 및 비용을 고려한 것이다. 이러한 사항들이 문제되지 않는다면 다인시점들의 개수는 10인을 초과할 수도 있다.

만일 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)에 렌즈부가 없다면 시청자의 시선이 그대로 제2 액정부(210)에 이를 것이다. 그러면, 시청자의 시선은 제2 액정부(210) 상에서 패턴단위의 폭보다 더 넓은 범위에 걸쳐 이를 것이다. 이에 따라, 정면이 아닌 측면에 위치한 시점에서는 영상 패널(100)로부터 좌안영상이 출력될 때 좌안 뿐만 아니라 우안에도 좌안영상이 보이거나 영상 패널(100)로부터 우안영상이 출력될 때 우안 뿐만 아니라 좌안에도 우안영상이 보이는 현상이 발생할 수 있다.

그러나, 렌즈부는 시청자의 시선이 제2 액정부(210)에 이르는 부분의 면적을 줄인다. 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리는 바람직하게는 렌즈기둥 어레이(250)부터 제2 액정부(210)까지의 거리에 해당하기 때문에 렌즈부는 시청자의 시선이 제2 액정부(210)에 그대로 이르는 것이 아니라 초점으로 이르게 한다.

렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리가 렌즈기둥 어레이(250)로부터 제2 액정부(210)까지의 거리와 일치하지는 않지만 근접하는 경우에도 시청자의 시선이 제2 액정부(210)에 이르는 부분의 면적은 현저하게 줄어든다. 예를 들어, 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리가 렌즈기둥 어레이(250)로부터 제2 액정부(210)까지의 거리의 0.5배에서 1.5배 사이에 해당하는 경우에도 시청자의 시선이 제2 액정부(210)에 이르는 부분의 면적은 현저하게 줄어든다.

이에 따라, 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)에서는 렌즈부가 없는 경우의 위와 같은 현상이 발생하지 않는다. 그리고, 입체영상을 시청할 수 있는 거리와 각도도 넓은 범위에 걸쳐 형성될 수 있다.

패턴단위의 폭은 서브픽셀의 폭의 1/2N 보다 작거나 같지만 제2 액정부(210)가 렌즈기둥 어레이(250)의 초점거리 부근에 위치하기 때문에 이렇게 작은 폭을 갖는 패턴단위를 이용하여 시청자의 시선을 선택적으로 차단하는 것이 가능해진다.

만일 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)에 광학패턴부가 없다면 영상 패널(100)로부터 좌안영상이 출력될 때 시청자의 좌안과 우안 모두에 좌안영상이 보이게 될 것이고 영상 패널(100)로부터 우안영상이 출력될 때도 시청자의 좌안과 우안 모두에 우안영상이 보이게 될 것이다. 왜냐하면 렌즈기둥(251)의 폭이 서브픽셀(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)의 폭보다 작거나 같이 때문에 렌즈기둥 어레이(250)가 픽셀별 영상을 분리할 수 없기 때문이다.

그러나, 광학패턴부에 형성된 광학패턴은 렌즈기둥 어레이(250)를 통과하여 서브픽셀들(111-1 내지 3, 112-1 내지 3)을 향하는 좌안시선 또는 우안시선이 양안시차로 인해 선택적으로 통과되거나 차단되도록 한다. 이에 따라, 무안경 입체영상 디스플레이 장치(200)에서는 광학패턴부가 없는 경우의 위와 같은 현상이 발생하지 않는다.

그리고, 서브픽셀의 폭보다 작거나 같은 폭을 갖는 볼록렌즈가 서브픽셀에 대응하는 부분마다 배치되기 때문에 볼록렌즈 효과가 발생하더라도 모든 서브픽셀들의 색상이 렌즈부에 상을 맺을 수 있다. 이는 종래의 렌티큘러 방식에서의 상퍼짐 현상을 방지할 수 있다.

만일 제2 투명시트층(230) 없이도 렌즈부와 제2 액정부(210) 사이에 필요한 거리를 확보할 수 있다면 제2 투명시트층(230)이 생략될 수도 있다.

전술한 바와 같이 제2 액정부(210)는 PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)형 가변 셔터(Switchable Display Shutter)로서 기능하고 광학패턴부에 형성되는 광학패턴은 가변적이다. 따라서, 카메라로 시청자의 위치들을 감지하고 광학패턴을 감지된 위치들에 적합하도록 형성하는 것이 가능하다.

어느 시청자가 이동한 경우에도 카메라로 이동 후의 위치를 감지하여 광학패턴을 이동 후의 위치에 적합한 것으로 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 이동 후의 위치에서는 영상패널(100)로부터 좌안영상이 출력될 때 좌안뿐만 아니라 우안에도 좌안영상이 보일 수도 있으나 광학패턴을 이동 후의 위치에 적합한 것으로 변경함으로써 좌안영상이 좌안에만 보이도록 조정하는 것이 가능하다.

입체영상이 아닌 일반영상을 시청하는 경우에 광학패턴부는 제2 액정부(210)의 어떠한 패턴단위에도 전압을 인가하지 않거나 모든 패턴단위에 전압을 인가함으로써 광학패턴을 투광부로만 구성할 수 있다. 이에 따라, 일반영상을 시청하는 경우에도 픽셀의 감소에 따른 화질의 저하가 발생하지 않는다.

이와 같은 개념들을 포함하면서, 본 발명은 실질적으로 도 5와 같은 형태로구현된다. 다만, 전체적인 개념은 도 2 내지 도 4를 통해 상세히 설명하였으므로 이후 설명에서는 용어들만 그대로 사용하기로 한다.

본 발명에서는 각 픽셀들의 배열을 라인투 라인 방식으로 배열한다.

이때, 상기 픽셀에 대한 설명은 상기 도 2 내지 도 4를 통해 구체적으로 세부구성까지 설명하였기 때문에 이하 설명되는 픽셀은 이러한 구조를 갖춘 픽셀로 이해되어야 한다.

아울러, 라인투 라인 방식이라 함은 도 5의 예시와 같이, 한 라인에는 좌안영상을 픽셀 전체에 걸쳐 보내고, 또 다른 라에는 우안영상을 픽셀 전체에 걸쳐 보내는 방식으로 이들이 상하로 교대 반복되게 구현되는 방식이다.

예컨대, 도 5의 (a)와 같이, 이 방식 구현시 시청자 A와 시청자 B가 서로 정상위치에 있어 각각 정상영상들을 보고 있다면 전혀 문제가 되지 않는다.

이것은 전술하였듯이, 멀티뷰의 경계선 부근에서 일어나는 이상영역, 다시 말해 상기 이상영역이 상기 시청자 A와 시청자 B 사이의 거리에 관계하는 것임을 도 1의 그래프로 확인한 바 있으므로, 이들 양 시청자가 정상거리에 있을 경우에는 각자 좌안에는 좌안영상이, 우안에는 우안영상이 시청되기 때문에 이상영역없이 모두 양호한 입체 영상을 시청할 수 있다.

하지만, 도 5의 (b)와 같이, 시청자 B가 시청자 A에 대해 이상영역에 해당되는 이격거리를 갖고 패널을 시청할 때 서로 동일지점을 바라봄으로써 역상 등의 이상현상이 발생되게 된다.

이에, 본 발명에서는 패널의 사이즈와 시청자 A,B 사이의 이격거리에 의해 산출되는 이상영역을 고려하여, 해당 영역만을 따로 모자익 방식으로 영상을 배열하고, 아이 트레킹을 통해 서로 동일지점 시청시 모자익 방식으로 배열된 영상 중 좌안영상과 우안영상을 반전시켜 역상이 생기지 않도록 함으로써 시청자 A,B 모두가 이상영역 내에서도 각자 정상영상을 시청할 수 있도록 구성된다.

다시 말해, 도 5의 (a)와 같이 시청자 A,B가 정상영역에 있는 상태로 시청할 경우에는 서로 겹치는 부분(동일 지점 시청 부분)이 존재하지 않기 때문에 모자익부(M), 즉 픽셀중에서 색상을 검게 표현한 부분에 띠우는 영상이 정상적으로 배열된다.

이를 테면, 좌안영상라인에는 좌안영상이, 우안영상라인에는 우안영상이 그대로 출력되면서 라인투 라인 방식을 그대로 배치한다. 따라서, 모자익부(M)도 해당 라인영상에 맞는 좌안영상 또는 우안영상이 그대로 출력된다.

반면에, 도 5의 (b)와 같이, 이상영역에서는 시청자 A,B가 예를 들어, 제1,2교차점(T1,T2)에서 서로 동일한 영상을 보게 되는데, 이를 테면 제1교차점(T1)에서는 원래 우안영상라인이므로 우안영상이 출력되고 이를 시청자 A가 봤을 때는 정상적인 우안영상을 보게 되지만, 이상영역(시청자들 사이의 거리에 관계됨)에서 시청자 B의 좌안이 제1교차점(T1)을 동일하게 보는 순간 좌안영상이 아닌 우안영상이 보이기 때문에 영상 반전, 즉 역상이 생기면서 시청자 B는 혼란스러워하게 된다.

이는 제2교차점(T2)에서도 마찬가지이다.

이때, 디스플레이 장치의 제어부(미도시)는 아이 트레킹을 통해 시청자 B의 좌안을 확인하고, 이상영역이 구현되는 부분인 모자익부(M)의 영상을 영상반전장치(미도시)를 통해 바꿔준다.

그러면, 시청자 A는 정상적인 우안영상을 보게 되고, 제1교차점(T1)을 중심으로 그 좌,우에서 영상이 반전되어 원래 우안영상이 라인투 라인 방식으로 출력되고 있다가 해당 부분, 즉 모자익부(M)만 순간적으로 좌안영상이 출력되므로 시청자 B는 좌안을 통해 좌안영상을 보게 되어 결국 양자 모두 정상적인 영상을 볼 수 있게 된다.

여기에서, 상기 영상반전장치는 영상을 뒤집는다는 의미가 아니라, 앞서 계속 설명하였듯이 좌안영상과 우안영상을 서로 바꿔주는 것으로, 이는 디스플레이 장치의 회로 구성을 통해 제어부에서 좌안영상과 우안영상의 출력 순서를 바꾸도록 제어함으로써 간단히 해결될 수 있는 사항이다. 그럼에도 불구하고, 이러한 개념 자체가 지금까지 개시되지 못했었다.

이와 같이, 본 발명은 이상영역에서 특히 모자익부(M)와 영상반전장치를 도입하여 역상이 생기는 이상현상을 효과적으로 해결할 수 있게 된다.

M: 모자익부 T1: 제1교차점
T2: 제2교차점

Claims (2)

1. 라인투 라인 방식의 픽셀 배열을 갖고, 멀티뷰 형태로 구현되는 2인 이상이 시청 가능한 무안경 입체영상 디스플레이 장치에 있어서;
   상기 멀티뷰의 크기와 2인 이상의 시청자간 이격거리에 따라 일정 거리 비율로 존재하며 역상이 생기는 이상영역인 멀티뷰의 경계를 중심으로 상,하,좌,우 픽셀에 좌안영상과 우안영상의 영상 반전이 가능한 모자익부를 형성하고;
   아이 트레킹을 통해 이상영역에서 역상이 확인되면, 역상반전장치를 구동시켜 상기 모자익부를 통해 출력되는 영상만을 반전시켜 서로 동일한 영상이 출력되게 하여 2인 이상이 이상영역에서도 정상 영상만을 시청하도록 하는 것을 특징으로 하는 무안경 입체영상 디스플레이 장치.
2. 삭제

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