KR101709160B1 - Device for displaying 2D/3D display-convertible image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활성화 반파장기를 이용하여 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치에 관한 것으로, 2차원 또는 3차원의 영상신호가 입력되는 공간 광변조기; 상기 공간 광변조기에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및 상기 공간 광변조기에 입력되는 영상신호에 따라, 제 1 상태에서 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사하고, 제 2 상태에서 상기 공간 광변조기의 출사광을 선택적으로 편광축을 변화시키는 편광을 수행하여 출사시키는 활성화 반파장기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an imaging device capable of switching between two-dimensional and three-dimensional modes using an activated half-wave organs, and more particularly, to a spatial light modulator to which two- or three- A backlight unit for providing light to the spatial light modulator; And a polarization converter for outputting the outgoing light of the spatial light modulator in the first state in the same state and in the second state in response to the video signal inputted to the spatial light modulator, And an activating half-wave organ to emit the electrons.
Description
본 발명은 활성화 반파장기를 이용하여 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an image device capable of two-dimensional and three-dimensional mode switching using an activated half wave organs.
홀로그램 기술이란 광신호를 원형 그대로 재현할 수 있는 기술로서, 신호를 담고 있는 신호광 및 신호광과 다른 각도에서 직진되는 참조광 사이의 간섭 무늬를 기록함으로써 신호를 입체영상으로 재생할 수 있는 기술을 말한다. 그리고, 이러한 홀로그램 기술을 이용하여 무안경 방식으로 실감성이 있는 3차원의 영상을 시청자에게 제공할 수 있다.
Hologram technology is a technique that can reproduce an optical signal in its original form. It refers to a technique that can reproduce a signal as a stereoscopic image by recording an interference pattern between a signal light containing a signal and a reference light straightened from another angle. Using this hologram technique, a three-dimensional image having real sensibility in a non-eyeglass system can be provided to a viewer.
이하에서는 도면을 참조하여 종래기술의 홀로그램을 이용한 영상장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a video apparatus using a conventional hologram will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 종래기술에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치의 개략도이다.1 is a schematic view of an imaging apparatus using a hologram according to the prior art.
도 1과 같이, 홀로그램을 이용한 영상장치(10)는 백라이트 유닛(backlight unit)(20), 공간 광변조기(spatial light modulator)(30) 및 반파장기(half wave plate)(40)를 포함하여 구성된다.
1, a hologram-based
백라이트 유닛(20)은 공간 광변조기(30)에 광을 제공하는 기능을 하는 것으로, 충분한 간섭성의 광을 방출하는 적색, 녹색 및 청색 레이저나, 또는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 공간 광변조기(30)는 하나 또는 다수의 독립적인 광원의 광빔을 스위칭, 블랭킹(blanking) 또는 변조함으로써 강도, 색 및 위상을 제어하기 위한 기능을 한다.
The
반파장기(40)는 공간 광변조기(30)의 출사광을 선택적으로 편광시키는 기능을 한다. 반파장기(40)은 공간 광변조기(30)의 출사광을 변화시키지 않고 출광하는 다수의 제 1 영역(40a)과 공간 광변조기(30)의 출사광을 90도 회전시켜 출광하는 다수의 제 2 영역(40b)을 포함한다. 다수의 제 1 및 제 2 영역(40a, 40b) 각각을 통과한 공간 광변조기(30)의 출사광이 서로 간섭하여 3차원의 영상이 구현된다.
The half-
그런데, 공간 광변조기(30)에 2차원의 영상이 전송되면, 반파장기(40)의 다수의 제 1 및 제 2 영역(40a, 40b) 각각을 통한 출사광의 간섭에 의해 2차원의 영상이 구현되지 않는 문제가 있다. 다시 말하면, 상기의 영상장치(10)는 3차원의 영상을 구현하기 위한 것으로, 2차원의 영상을 구현하기 위해서는 별도의 영상장치가 필요하다.
When a two-dimensional image is transmitted to the
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 공간 광변조기에 전송되는 영상신호에 따라, 활성화 반파장기의 상태를 변경하여, 공간 광변조기의 출사광을 동일편광 또는 선택적으로 편광축을 변화시키는 편광을 수행하여, 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a spatial light modulator comprising: a spatial light modulator for modulating a state of an active half wave organs according to an image signal transmitted to a spatial light modulator, And a display device capable of performing two-dimensional and three-dimensional mode switching.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 2차원 또는 3차원의 영상신호가 입력되는 공간 광변조기; 상기 공간 광변조기에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및 상기 공간 광변조기에 입력되는 영상신호에 따라, 제 1 상태에서 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사하고, 제 2 상태에서 상기 공간 광변조기의 출사광을 선택적으로 편광축을 변화시키는 편광을 수행하여 출사시키는 활성화 반파장기;를 포함하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a spatial light modulator to which a two- or three-dimensional image signal is input. A backlight unit for providing light to the spatial light modulator; And a polarization converter for outputting the outgoing light of the spatial light modulator in the first state in the same state and in the second state in response to the video signal inputted to the spatial light modulator, And an active half wave organs for outputting an image by performing a half-wave operation.
상기 활성화 반파장기는 서로 교번되는 다수의 제 1 및 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 상태는 상기 다수의 제 1 및 제 2 영역에 전기적 신호가 인가된 상태이고, 상기 제 2 상태에서는 상기 다수의 제 1 영역에 전기적 신호가 인가되고 상기 다수의 제 2 영역에는 전기적 신호가 인가되지 않은 상태인 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
Wherein the activated half wave organs comprise a plurality of alternating first and second regions, wherein the first state is an electrical signal applied to the first and second regions, and in the second state the plurality And an electric signal is applied to the first area of the first area and the electric signal is not applied to the second area.
상기 제 1 상태에서 상기 다수의 제 1 및 제 2 영역은 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키고, 상기 제 2 상태에서 상기 다수의 제 1 영역은 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키고 상기 다수의 제 2 영역은 상기 공간 광변조기의 출사광을 90도 회전시킨 편광으로 출사시키는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
Wherein the plurality of first regions and the plurality of first regions emit light emitted from the spatial light modulator with the same polarization in the first state and the plurality of first regions transmit the light emitted from the spatial light modulator in the same state Dimensional and three-dimensional modes in which the first and second regions emit polarized light and the plurality of second regions emit polarized light whose output light of the spatial light modulator is rotated by 90 degrees.
상기 백라이트 유닛과 상기 공간 광변조기 사이에 상기 백라이트 유닛의 출사광을 편광시키는 배면 편광기를 더욱 포함하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.And a rear polarizer for polarizing the emitted light of the backlight unit between the backlight unit and the spatial light modulator.
상기 공간 광변조기와 상기 활성화 반파장기 사이에 상기 공간 광변조기의 출사광을 교정하는 교정 편광기를 더욱 포함하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
And a calibration polarizer for calibrating the emitted light of the spatial light modulator between the spatial light modulator and the activated half wave organ.
상기 활성화 반파장기는, 투명재질로 구성되는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상의 판형의 제 1 전극; 상기 제 1 기판과 대향하며 투명재질로 구성되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 상에 다수의 제 2 전극; 상기 제 2 기판 상에 형성되고 상기 다수의 제 2 전극 사이에 위치한 다수의 제 3 전극; 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이의 액정층;을 포함하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
Wherein the active half wave organs comprise a first substrate made of a transparent material; A first electrode in the form of a plate on the first substrate; A second substrate facing the first substrate and made of a transparent material; A plurality of second electrodes on the second substrate; A plurality of third electrodes formed on the second substrate and positioned between the plurality of second electrodes; And a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate.
상기 제 1 전극과 다수의 제 2 및 제 3 전극은 투명금속 산화물질인 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)으로 형성하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.The first electrode and the plurality of second and third electrodes are formed of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (ITO), which is a transparent metal oxide material, to provide a two- and three- .
상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상의 제 1 유전층과 상기 다수의 제 2 및 제 3 전극을 포함하는 상기 제 2 기판 상의 제 2 유전층을 더욱 포함하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
Further comprising a first dielectric layer on the first substrate including the first electrode and a second dielectric layer on the second substrate including the plurality of second and third electrodes, Device.
상기 제 1 전극과 상기 다수의 제 2 및 제 3 전극에 전압이 인가되면 상기 활성화 반파장기는 상기 다수의 제 2 및 제 2 전극에 대응되는 상기 액정층은 배열방향이 변하여 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키는 제 1 상태이고, 상기 제 1 전극 및 상기 다수의 제 2 전극에 전압이 인가되고 상기 다수의 제 3 전극에 전압이 인가되지 않으면, 상기 다수의 제 2 전극에 대응되는 상기 액정층은 배열방향이 변하여 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키고, 상기 다수의 제 3 전극에 대응되는 상기 액정층은 최초의 배열방향을 유지하여 상기 공간 광변조기의 출사광을 90도 회전시킨 편광으로 출사시키는 제 2 상태인 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치를 제공한다.
Wherein when a voltage is applied to the first electrode and the plurality of second and third electrodes, the active half wave organs change the arrangement direction of the liquid crystal layer corresponding to the plurality of second and second electrodes, A first state in which light is emitted in the same polarization state, and when a voltage is applied to the first electrode and the plurality of second electrodes and no voltage is applied to the plurality of third electrodes, And the liquid crystal layer corresponding to the plurality of third electrodes maintains the first alignment direction, so that the outgoing light of the spatial light modulator is emitted The present invention also provides a video device capable of switching between two-dimensional and three-dimensional modes, that is, a second state in which polarized light is rotated 90 degrees.
본 발명은 공간 광변조기에 제공되는 영상신호에 따라, 활성화 반파장기의 상태를 변경하여 공간 광변조기의 출사광을 동일편광 또는 선택적으로 편광시키는 것에 의해, 공간 광변조기에 제공되는 2차원 또는 3차원의 영상을 구현할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a spatial light modulator comprising a spatial light modulator for modulating the state of an activated half wave organs to polarize outgoing light of a spatial light modulator, Can be realized.
도 1은 종래기술에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치의 개략도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치의 개략도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치에서 2차원의 영상을 구현하는 모식도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치에서 3차원의 영상을 구현하는 모식도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 활성화 반파장판의 단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활성화 반파장기의 제 2 기판의 평면도1 is a schematic view of a video device using a hologram according to the prior art;
2 is a schematic view of a video apparatus using a hologram according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram for implementing a two-dimensional image in a video apparatus using a hologram according to an embodiment of the present invention
FIG. 4 is a schematic diagram for implementing a three-dimensional image in a video apparatus using a hologram according to an embodiment of the present invention
5 is a cross-sectional view of an active half wave plate according to an embodiment of the present invention
6 is a plan view of a second substrate of an active half wave organ according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치의 개략도이다.2 is a schematic view of a video device using a hologram according to an embodiment of the present invention.
홀로그램을 이용한 영상장치(110)는 활성화 반파장기(160)를 구비하여 공간 광변조기(140)에 공급되는 영상에 따라 2차원 또는 3차원의 모드로 전환할 수 있다. The hologram-based
영상장치(110)는 백라이트 유닛(backlight unit)(120), 배면 편광기(back surface polarizer)(130), 공간 광변조기(spatial light modulator)(140), 교정 편광기(linear polarizer)(150) 및 활성화 반파장기(active half wave plate)(160)을 포함하여 구성된다.
The
백라이트 유닛(120)은 공간 광변조기(140)에 광을 제공하는 기능을 하는 것으로, 충분한 간섭성의 광을 방출하는 적색, 녹색 및 청색 레이저나, 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 배면 편광기(130)는 입사면과 평행한 편광상태인 P-편광(P)을 실질적으로 차단하고, 입사면과 수직한 S-편광(S)을 통과시키는 기능을 한다. 또한, 영상장치(110)의 설계에 따라 배면 편광기(130)는 입사면과 평행한 편광상태인 P-편광(P)을 통과시키고, 입사면과 수직한 S-편광(S)을 차단할 수 있다.
The
공간 광변조기(140)는 하나 또는 다수의 독립적인 광원의 광빔을 스위칭, 블랭킹(blanking) 또는 변조함으로써 강도, 색 및 위상을 제어하기 위한 기능을 한다. 공간 광변조기(140)는 매트릭스 형태로 배열되고 제어 가능한 다수의 화소(도시하지 않음)를 포함하고, 다수의 화소를 통과하는 광의 진폭 및 위상을 변화시킴으로써 물체의 화상을 재구성한다. 공간 광변조기(140)는 진폭변조에 의해 홀로그램을 재구성하는 액정표시장치를 포함할 수 있다.The
교정 편광기(150)는 배면 편광기(130)의 출사광이 공간 광변조기(140)를 통과하면서 출사광의 위상이 변화되는 경우, 배면 편광기(130)의 출사광과 동일한 위상으로 교정하는 기능을 수행한다. 공간 광변조기(140)를 액정표시장치로 사용하는 경우, 공간 광변조기(140)의 출사광은 액정의 굴절률에 따라 P-편광(P)이 혼합될 수 있다. 교정 편광기(150)은 공간 광변조기(140)의 출사광 중 P-편광(P)을 차단시키는 기능을 수행하는 것으로, 실질적으로 공간 광변조기(140)의 출사광의 편광축을 변화시키지 않는다. 다시 말하면, 교정 편광기(150)는 공간 광변조기(140)에서 출사광의 편광축을 0도로 회전시킨다.
The
활성화 반파장기(160)은 전기적 신호가 인가되면, 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 통과시키거나, 공간 광변조기(140)의 출사광을 선택적으로 90도 회전시켜 P-편광(P)으로 출광시키는 기능을 한다. 활성화 반파장기(160)는 수평라인 형태로 배열되는 다수의 제 1 영역(160a)과, 다수의 제 1 영역(160a)에 위치하고 수평라인 형태로 배열되는 다수의 제 2 영역(160b)을 포함한다. 다수의 제 1 및 제 2 영역(160a, 160b)은 교번하여 배열된다.
The activated half-
활성화 반파장기(160)는 "OFF" 상태, "제 1 ON" 상태 및 "제 2 ON" 상태로 구분되어 구동된다. "OFF 상태"는 공간 광변조기(140)에 영상신호가 전송되지 않고, 활성화 반파장기(160)에 전기적 신호가 인가되지 않은 상태를 의미한다. "제 1 ON" 상태에서는 활성화 반파장기(160)의 다수의 제 1 및 제 2 영역(160a, 160b)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 출사시킨다. "제 2 ON" 상태에서는 활성화 반파장기(160)의 다수의 제 1 영역(160a)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 출사시키고, 활성화 반파장기(160)의 다수의 제 2 영역(160b)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 90도 회전시켜 P-편광(P)으로 출사시킨다.
The activated
다시 말하면, 활성화 반파장기(160)에 전기적 신호가 인가되지 않은 "OFF" 상태에서는 영상장치(110)를 통하여 영상을 시청할 수 없다. 다수의 제 1 및 제 2 영역(160a, 160b) 모두에 전기적 신호가 인가되면, 활성화 반파장기(160)는 "제 1 ON" 상태가 되고, 다수의 제 1 및 제 2 영역(160a, 160b)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 통과시켜 2차원의 영상을 구현한다. 다수의 제 1 영역(160a)에 전기적 신호가 인가되고, 다수의 제 2 영역(160b)에 전기적 신호가 인가되지 않으면, 활성화 반파장기(160)는 "제 2 ON" 상태가 되고, 다수의 제 1 영역(160a)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 통과시키고, 다수의 제 2 영역(160b)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 90도 회전시켜 P-편광(P)으로 출사시키고, S-편광(S) 및 P-편광(P)의 간섭에 의해서 3차원의 영상이 구현된다.
In other words, in the "OFF" state in which no electrical signal is applied to the activated half-
도 2의 홀로그램을 이용한 영상장치(110)는 동공추적유닛(eye-tracking unit)(도시하지 않음)을 더욱 포함할 수 있다. 동공추적유닛(170)은 공간 광변조기(140) 전체에서 홀로그램 영상을 재생하지 않고 시청자의 가상의 뷰 윈도우(view window)에서만 부분적으로 홀로그램 영상을 재생하여 영상정보 처리량 및 복원시간을 감소시키는 기능을 한다.
The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치에서 2차원의 영상을 구현하는 모식도이다. 3 is a schematic diagram for implementing a two-dimensional image in an image device using a hologram according to an embodiment of the present invention.
영상장치(110)가 기본적으로 2차원의 영상을 구현하는 경우, 활성화 반파장기(160)는 다수의 제 1 및 제 2 영역(160a, 160b) 모두에 전기적 신호가 인가되는 "제 1 ON" 상태로 설정한다. 영상장치(110)의 공간 광변조기(140)에 2차원의 영상을 공급하면, 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)이 활성화 반파장기(160)의 다수의 제 1 및 제 2 영역(160a, 160b)을 통과하면서 편광축이 변하지 않은 상태이므로, 시청자는 2차원의 영상을 시청할 수 있다.
When the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 영상장치에서 3차원의 영상을 구현하는 모식도이다. 4 is a schematic diagram for implementing a three-dimensional image in an image device using a hologram according to an embodiment of the present invention.
영상장치(110)가 기본적으로 3차원의 영상을 구현하는 경우, 활성화 반파장기(160)는 다수의 제 1 영역(160a)에 전기적 신호가 인가되고, 다수의 제 2 영역(160b)에 전기적 신호가 인가되지 않는 "제 2 ON" 상태로 설정된다. 영상장치(110)의 공간 광변조기(140)에 3차원의 영상을 공급하고, 활성화 반파장기(160)를 동작시켜 "제 2 ON" 상태로 유지시키면, 다수의 제 1 영역(160a)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 출사하고, 다수의 제 2 영역(160b)은 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 90도 회전시켜 P-편광(P)으로 출사시킨다. 다시 말하면, "제 2 ON" 상태로 되면, 공간 광변조기(140)의 출사광이 활성화 반파장기(160)을 통과하면서 다수의 제 1 영역(160a) 및 제 2 영역(160b) 각각에서 출사되는 S-편광(S) 및 P-편광(P)의 간섭에 의해서 3차원의 영상을 구현한다.
When the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 활성화 반파장판의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활성화 반파장기의 제 2 기판의 평면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of an active half wave plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of a second substrate of an active half wave wave organ according to an embodiment of the present invention.
도 5와 같이, 활성화 반파장기(160)은 제 1 기판(162), 제 2 기판(164)과 제 1 및 제 2 기판(162, 164) 사이에 개재된 액정층(166)으로 구성된다.
As shown in FIG. 5, the activated half-
제 1 기판(162) 상에는 전체에 걸쳐서 제 1 전극(170)이 형성되고, 제 1 전극(170) 상에 제 1 유전층(172)이 형성된다. 제 1 유전층(172)은 제 1 전극(170)이 액정층(166)과 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충역활을 한다. 활성화 반파장기(160)는 본질적으로 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광을 투과시켜야 하므로, 광투과도가 양호하고 전기적 전도성을 가진 물질로 형성한다. 이러한 성질을 만족시키기 위해, 제 1 전극(170)은 투명금속 산화막(transparent metal oxide)인 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide) 등으로 형성한다. 제 1 유전층(172)는 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기절연물질을 사용하거나, 또는 폴리머 계통의 유기절연물질을 사용할 수 있다.
A
제 2 기판(164) 상에는 다수의 제 2 전극(174)이 형성되고, 다수의 제 2 전극(174) 사이에 다수의 제 3 전극(176)이 배열된다. 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)은 교번적으로 배열된다. 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 각각이 전기적으로 접촉하지 않도록, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 사이에는 이격공간(178)이 설정된다. 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)과 이격공간(178)을 포함하는 제 2 기판(164) 상에 제 2 유전층(180)이 형성된다.
A plurality of
다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)은 제 1 전극(170)과 동일하게, 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광을 투과시켜야 하므로, 광투과도가 양호하고 전기적 전도성을 가진 투명금속 산화막(transparent metal oxide)인 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide) 등으로 형성한다. 제 2 유전층(180)은 다수의 제 2 및 제 3 전극(1774, 176)이 액정층(166)과 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충역활과 함께, 이격공간(178)에 위치하여 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)을 절연시키는 기능을 한다. 제 2 유전층(180)은 유기 또는 무기절연물질로 형성할 수 있다.
Since the plurality of second and
제 1 및 제 2 기판(162, 164) 사이에 액정층(166)이 개재된다. 액정층(166)의 최초 배열상태는 도 2의 공간 광변조기(164)의 출사광인 S-편광을 90도 회전시켜 P-편광(P)으로 출사시키고, 제 1 전극(170) 및 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 사이의 전위차에 의해 액정층(166)의 배열방향이 변하면, 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광인 S-편광(S)을 동일편광으로 출사시킨다.
A
도 6과 같이, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)은 서로 팽행한 라인패턴(line pattern)으로 구성된다. 다수의 제 2 전극(174)은 도 2의 활성화 반파장기(160)의 다수의 제 1 영역(160a)에 대응되고, 다수의 제 3 전극(176)은 도 2의 활성화 반파장기(160)의 다수의 제 2 영역(160b)에 대응된다. 다수의 제 2 및 제 3 전극(170) 각각은 제 1 너비(D1)와 제 2 너비(D2)을 가진다. 제 1 및 제 2 너비(D1,D2)는 서로 같거나 또는 다르게 설정할 수 있다. 그리고, 다수의 제 2 전극(174)과 다수의 제 3 전극(176) 각각에는 독립적으로 전원을 인가할 수 있는 전원장치(도시하지 않음)이 연결된다.
As shown in FIG. 6, the plurality of second and
다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 각각에 동시에 전압을 인가하거나, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 중 하나에만 전압을 인가할 수 있다. 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 각각에 독립적으로 전압을 인가하기 위하여, 다수의 제 2 전극(174)에 제 1 전원(도시하지 않음)이 연결되고, 다수의 제 3 전극(176)에 제 1 전원과 독립적인 제 2 전원(도시하지 않음)이 연결될 수 있다.
The voltage may be applied to each of the second and
도 5에서, 제 1 전극(170) 및 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)에 전압이 인가되면, 제 1 전극(170)과 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 사이에 위치하는 액정층(166)은 제 1 전극(166)과 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)의 전위차에 의해서 배열방향이 변하게 된다. 도 5와 같이, 제 1 전극(170)은 제 1 기판(162) 전체에 걸쳐서 형성되고, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)은 서로 평행하게 설치되므로, 제 1 전극(170) 및 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)에 전압이 인가되면, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)에 대응되는 액정층(166)의 배열방향이 변하게 되는 "제 1 ON" 상태가 된다.
5, when a voltage is applied to the
"제 1 ON" 상태에서, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)과 제 1 전극(170) 사이에 대응되는 액정층(166)의 배열방향이 변하여, 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광은 편광축이 변하지 않은 S-편광(S) 상태로 액정층(166)을 통과한다. "제 1 ON" 상태에서, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)에 대응되고 배열방향이 변한 액정층(166)을 통하여 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광이 S-편광(S) 상태로 출사되므로 2차원의 영상이 구현된다.
In the "first ON" state, the arrangement direction of the
도 5에서, 제 1 전극(170) 및 다수의 제 2 전극(174)에 전압이 인가되고, 다수의 제 3 전극(176)에 전압이 인가되지 않으면, 제 1 전극(170)과 다수의 제 2 전극(174) 사이에 위치하는 액정층(166)은 제 1 전극(166)과 다수의 제 2 전극(174)의 전위차에 의해서 배열방향이 변하고, 제 1 전극(170)과 다수의 제 3 전극(174) 사이에 위치하는 액정층(166)은 최초 상태의 배열방향을 유지하게 된다.
5, when a voltage is applied to the
도 5와 같이, 제 1 전극(170)은 제 1 기판(162) 전체에 걸쳐서 형성되고, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176)은 서로 평행하게 설치되므로, 제 1 전극(170) 및 다수의 제 2 전극(174)에 전압이 인가되면 이들의 전위차에 의해서 다수의 제 2 전극(174)에 대응되는 액정층(166)은 배열방향이 변하고, 다수의 제 3 전극(176)에 전압이 인가되지 않으면, 다수의 제 3 전극(176)에 대응되는 액정층(166)은 최초의 배열상태를 유지하는 "제 2 ON" 상태가 된다.
5, the
"제 2 ON" 상태에서, 제 1 전극(170) 및 다수의 제 2 전극(174) 사이에 대응되는 액정층(166)은 배열방향이 변하고, 제 1 전극(170)과 다수의 제 3 전극(176) 사이에 대응하는 액정층(166)은 최초의 배열상태를 유지하므로, 다수의 제 2 전극(174)에 대응되는 활성화 반파장기(160)는 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광을 편광시키지 않고 그대로 통과시키지만, 다수의 제 3 전극(176)에 대응되는 활성화 반파장기(160)는 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광을 90도 회전시켜 출사시킨다. 따라서, 다수의 제 2 및 제 3 전극(174, 176) 각각에 대응되는 액정층(166)을 통과한 도 2의 공간 광변조기(140)의 출사광은 서로의 간섭에 의해 3차원의 영상을 구현한다.
In the "second ON" state, the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
Claims (9)
상기 공간 광변조기에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및
상기 공간 광변조기에 입력되는 영상신호에 따라, 제 1 상태에서 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사하고, 제 2 상태에서 상기 공간 광변조기의 출사광을 선택적으로 편광축을 변화시키는 편광으로 출사시키는 활성화 반파장기;
를 포함하고,
상기 활성화 반파장기는 서로 교번되는 다수의 제 1 및 제 2 영역을 포함하고,
상기 제 2 상태에서, 상기 다수의 제 1 및 제 2 영역으로부터 각각 출사되는 S-편광 및 P-편광의 간섭에 의하여 홀로그램 방식의 3차원 영상이 구현되는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
A spatial light modulator into which a two- or three-dimensional image signal is inputted and reconstructs a hologram by changing the amplitude and phase of light;
A backlight unit for providing light to the spatial light modulator; And
Wherein the spatial light modulator emits the outgoing light of the spatial light modulator in the first state with the same polarized light in accordance with the image signal input to the spatial light modulator and outputs the outgoing light of the spatial light modulator in the second state with the polarized light selectively changing the polarization axis Activated half-wave organs;
Lt; / RTI >
Wherein the active half wave organs comprise a plurality of alternating first and second regions,
And a hologram-based three-dimensional image is realized by interference of S-polarized light and P-polarized light emitted from the plurality of first and second areas, respectively, in the second state. Switchable video device.
상기 제 1 상태는 상기 다수의 제 1 및 제 2 영역에 전기적 신호가 인가된 상태이고, 상기 제 2 상태에서는 상기 다수의 제 1 영역에 전기적 신호가 인가되고 상기 다수의 제 2 영역에는 전기적 신호가 인가되지 않은 상태인 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first state is a state in which electrical signals are applied to the first and second regions, an electrical signal is applied to the first regions in the second state, and an electrical signal is applied to the plurality of second regions And the second mode is a state in which the second mode is not applied.
상기 제 1 상태에서 상기 다수의 제 1 및 제 2 영역은 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키고, 상기 제 2 상태에서 상기 다수의 제 1 영역은 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키고 상기 다수의 제 2 영역은 상기 공간 광변조기의 출사광을 90도 회전시킨 편광으로 출사시키는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of first regions and the plurality of first regions emit light emitted from the spatial light modulator with the same polarization in the first state and the plurality of first regions transmit the light emitted from the spatial light modulator in the same state And the plurality of second regions emit the polarized light in which the outgoing light of the spatial light modulator is rotated by 90 degrees.
상기 백라이트 유닛과 상기 공간 광변조기 사이에 상기 백라이트 유닛의 출사광을 편광시키는 배면 편광기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a back polarizer for polarizing the outgoing light of the backlight unit between the backlight unit and the spatial light modulator.
상기 공간 광변조기와 상기 활성화 반파장기 사이에 상기 공간 광변조기의 출사광을 교정하는 교정 편광기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a calibration polarizer for calibrating the output light of the spatial light modulator between the spatial light modulator and the active half wave period.
상기 활성화 반파장기는,
투명재질로 구성되는 제 1 기판;
상기 제 1 기판 상의 판형의 제 1 전극;
상기 제 1 기판과 대향하며 투명재질로 구성되는 제 2 기판;
상기 제 2 기판 상에 다수의 제 2 전극;
상기 제 2 기판 상에 형성되고 상기 다수의 제 2 전극 사이에 위치한 다수의 제 3 전극; 및
상기 제 1 및 제 2 기판 사이의 액정층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
The method according to claim 1,
The activated half-
A first substrate made of a transparent material;
A first electrode in the form of a plate on the first substrate;
A second substrate facing the first substrate and made of a transparent material;
A plurality of second electrodes on the second substrate;
A plurality of third electrodes formed on the second substrate and positioned between the plurality of second electrodes; And
A liquid crystal layer between the first and second substrates;
And a mode switching unit for switching between two-dimensional and three-dimensional modes.
상기 제 1 전극과 다수의 제 2 및 제 3 전극은 투명금속 산화물질인 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
The method according to claim 6,
Wherein the first electrode and the plurality of second and third electrodes are formed of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), which is a transparent metal oxide material. Device.
상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상의 제 1 유전층과 상기 다수의 제 2 및 제 3 전극을 포함하는 상기 제 2 기판 상의 제 2 유전층을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.
The method according to claim 6,
Further comprising a first dielectric layer on the first substrate including the first electrode and a second dielectric layer on the second substrate including the plurality of second and third electrodes. Switchable video device.
상기 제 1 전극과 상기 다수의 제 2 및 제 3 전극에 전압이 인가되면 상기 활성화 반파장기는 상기 다수의 제 2 및 제 2 전극에 대응되는 상기 액정층은 배열방향이 변하여 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키는 제 1 상태이고,
상기 제 1 전극 및 상기 다수의 제 2 전극에 전압이 인가되고 상기 다수의 제 3 전극에 전압이 인가되지 않으면, 상기 다수의 제 2 전극에 대응되는 상기 액정층은 배열방향이 변하여 상기 공간 광변조기의 출사광을 동일편광으로 출사시키고, 상기 다수의 제 3 전극에 대응되는 상기 액정층은 최초의 배열방향을 유지하여 상기 공간 광변조기의 출사광을 90도 회전시킨 편광으로 출사시키는 제 2 상태인 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원의 모드 전환이 가능한 영상장치.The method according to claim 6,
Wherein when a voltage is applied to the first electrode and the plurality of second and third electrodes, the active half wave organs change the arrangement direction of the liquid crystal layer corresponding to the plurality of second and second electrodes, A first state in which light is emitted in the same polarization state,
When a voltage is applied to the first electrode and the plurality of second electrodes and no voltage is applied to the plurality of third electrodes, the alignment direction of the liquid crystal layer corresponding to the plurality of second electrodes changes, And a second state in which the liquid crystal layer corresponding to the plurality of third electrodes maintains the first arrangement direction and outputs the polarized light emitted from the spatial light modulator rotated by 90 degrees And a display unit for displaying the two-dimensional image.
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Citations (1)
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JP2001075049A (en) * | 1999-07-07 | 2001-03-23 | Sharp Corp | Stereoscopic display |
Family Cites Families (3)
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KR20060135450A (en) * | 2005-06-25 | 2006-12-29 | 삼성전자주식회사 | 2d and 3d imaging display |
KR100784080B1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-12-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 2-dimension image and 3-dimension image display device |
KR20080086110A (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | 삼성전자주식회사 | Highly efficient 2d/3d switchable display device |
-
2010
- 2010-12-20 KR KR1020100131020A patent/KR101709160B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001075049A (en) * | 1999-07-07 | 2001-03-23 | Sharp Corp | Stereoscopic display |
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