KR101759540B1 - 3-dimensional displaying apparatus and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 화소를 포함하는 영상 표시패널; 및 상기 영상표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널을 포함하되, 상기 백라이트 패널은 서로 일정한 간격 이격되어 배치된 제 1선광원 세트 및, 각각이 상기 제 1선광원 세트와 일정한 간격 이격되어 배치된 제 2선광원 세트를 포함하며, 상기 제 1선광원 세트와 상기 제 2선광원 세트는 교번하여 동작하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 이에 의해, 관찰자의 수평위치가 변화하는 경우, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있다. 또한, 시역 내의 밝기 분포의 불균일성을 해소할 수 있다.The present invention relates to an image display panel including a plurality of pixels; And a backlight panel spaced apart from a surface of the image display panel, wherein the backlight panel includes a first set of linear light sources spaced apart from each other by a predetermined distance, And a second set of second light sources, wherein the first set of light sources and the second set of light sources operate alternately. Thus, when the horizontal position of the observer changes, the change in brightness of the image information and the crosstalk between the adjacent view zones can be minimized, and the inverse stereoscopic vision can be prevented. In addition, the non-uniformity of the brightness distribution within the viewing area can be solved.

Description

입체영상 표시장치 및 그 구동 방법{3-DIMENSIONAL DISPLAYING APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}[0001] 3-DIMENSIONAL DISPLAYING APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 선광원 세트를 교번하여 구동시킴으로써, 관찰자의 수평위치가 변화하는 경우, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있는 입체영상표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus in which a plurality of linear light sources are alternately driven to minimize a change in brightness of image information and crosstalk between adjacent viewing angles when a horizontal position of an observer changes , A stereoscopic image display device capable of preventing reverse stereoscopic vision, and a driving method thereof.

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.In recent years, there has been developed a display device capable of displaying a three-dimensional image in response to a demand of a user for a display device capable of realizing a three-dimensional image which can not be realized in a conventional two-dimensional image .

사람이 자연계에 존재하는 물체를 볼 때 입체감을 느끼는 이유는 좌측 눈과 우측 눈으로 물체를 응시할 때 양쪽 눈의 시야각이 약간 차이가 나기 때문이다. 이렇게 약간 시야각이 다른 물체의 영상정보가 우측 눈과 좌측 눈을 통하여 망막에 결상되고, 이 결상된 양안시 정보가 시신경을 통하여 뇌에 전달되는 과정에서 입체감을 느끼게 된다. When a person looks at an object in the natural world, the three-dimensional feeling is because the viewing angle of both eyes is slightly different when striking an object with the left eye and the right eye. In this way, the image information of an object having a slightly different viewing angle is imaged on the retina through the right eye and the left eye, and the stereoscopic effect is felt in the process in which the imaged binocular information is transmitted to the brain through the optic nerve.

구체적으로는, 일반적으로 3차원의 영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜ 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안 시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 표시장치가 제안되었다. 3차원 영상구현에 대해 더욱 상세히 설명하면, 표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 된다. 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실재감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오 그라피(stereography)라 한다.Specifically, a three-dimensional image is formed by the principle of stereoscopic vision through two eyes. Binocular disparity, which occurs due to the time difference between the two eyes, ie, the distance between the two eyes is about 65 mm, A display device capable of displaying stereoscopic images has been proposed. More specifically, the three-dimensional image is displayed on the left and right eyes of the display device. When these two images are transmitted to the brain through the retina, the brain fuses them exactly to reproduce the depth and the real feeling of the original three-dimensional image, and this phenomenon is usually referred to as stereography.

한편, 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치는 시차 분리 수단을 기존의 2차원 영상표시장치 앞에 배치하여, 관찰자의 좌안과 우안에 각기 다른 시차의 영상을 전달하여 3차원 입체영상을 제공하여 관찰자에게 실제적으로 입체감 있는 영상을 제공한다. 이러한, 입체감을 제공하기 위한 시차 분리 수단으로는 패럴랙스 배리어판(Parallax Barrier Plate)과 렌티큘러 렌즈 시트(Lenticular Lens Sheet)가 있다. 시차 분리 수단으로서 패럴랙스 배리어판을 사용하여 3차원 영상을 구현하는 예를 도 1에 나타낸다. Meanwhile, in the conventional non-eyeglass type three-dimensional image display apparatus, the parallax separation means is arranged in front of the conventional two-dimensional image display device, and a three-dimensional stereoscopic image is provided by transmitting images of different parallaxes to the left and right eyes of the observer Thereby providing an observer with a realistic three-dimensional image. Parallax barrier plates and lenticular lens sheets are used as parallax separation means for providing a three-dimensional effect. An example of implementing a three-dimensional image using a parallax barrier plate as the time difference separating means is shown in Fig.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 의한 2 시역의 3차원 영상정보 표시장치의 구현원리를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 2 시역의 3차원 영상 정보 표시장치 (100)는 일반적인 2차원 영상 표시패널 (110) 및 영상 표시패널 (110) 전면에 이격하여 배치된 패럴랙스 배리어판 (130)을 포함한다. 영상 표시 패널 (110)에 형성된 화소는 좌안 이미지 화소 (13)와 우안 이미지 화소 (15)로 구성된다. 패럴랙스 배리어판 (130)은 오픈 영역과 배리어 영역으로 구성되며, 상기 좌안 이미지 화소 (13)와 우안 이미지 화소 (15)에서 방출되는 영상 정보는 오픈 영역을 통과하고, 배리어 영역은 통과하지 못한다. 이와 같이 오픈 영역을 통과한 영상 정보들은 설계된 관측거리에 초점에 맞추어져 도달한다. 한편, 설계된 관측거리에서 있는 관측자의 위치 중, A 위치에서는 좌안의 영상정보만이 관측되고, B위치에서는 우안의 영상정보만이 관측된다. FIG. 1 shows the principle of implementation of a three-dimensional image information display apparatus of a 2-hour zone according to an embodiment of the related art. Referring to FIG. 1, a conventional 2D video image information display apparatus 100 includes a conventional two-dimensional image display panel 110 and a parallax barrier plate (not shown) 130). A pixel formed on the image display panel 110 is composed of a left eye image pixel 13 and a right eye image pixel 15. [ The parallax barrier plate 130 is composed of an open area and a barrier area. The image information emitted from the left eye image pixel 13 and the right eye image pixel 15 passes through the open area and does not pass through the barrier area. Thus, the image information that has passed through the open area is focused on the designed observation distance. On the other hand, only the image information of the left eye is observed at the A position, and only the image information of the right eye is observed at the B position among the positions of the observers at the designed observation distance.

그러나 이러한 패럴랙스 배리어판 (130)에 의한 시차 분리를 통하여 3차원 영상을 표시하는 방식에는 해결해야할 여러 문제점이 있다. 첫 번째로, 예를 들어, 눈의 위치가 수평으로 이동하여 좌안이 D 위치에 놓이고, 우안이 E 위치에 놓이는 경우, 도면의 점선으로 표시된 바와 같이 좌안 이미지 화소 (13) 및 우안 이미지 화소 (15)에서 방출된 영상 정보가 동시에 좌안과 우안에 인가된다. 그 결과, 선명한 3차원 영상을 볼 수 없게 된다. 이러한 현상을 시역간의 크로스토크가 발생하였다고 지칭한다. However, there are various problems to be solved in the method of displaying the three-dimensional image through the parallax separation by the parallax barrier plate 130. First, for example, when the position of the eye moves horizontally, the left eye lies at the D position, and the right eye lies at the E position, the left eye image pixel 13 and the right eye image pixel 15) are simultaneously applied to the left eye and the right eye. As a result, a clear three-dimensional image can not be seen. This phenomenon is referred to as cross talk between the fields.

두 번째로, 관찰자가 수평 이동함으로써 관찰자의 좌안이 B 위치에 놓이고, 우안이 C 위치에 놓이는 경우, 좌안은 우안 이미지 화소 (15)에서 방출된 영상 정보를 보게 되고, 우안은 좌안 이미지 화소 (13)에서 방출된 영상 정보를 보게 된다. 그 결과, 역입체시가 되어 정상적인 3차원 입체영상정보를 못 보는 문제가 발생한다. Secondly, when the observer's horizontal movement moves the left eye of the observer to the B position and the right eye lies to the C position, the left eye sees the image information emitted from the right eye image pixel 15, 13). ≪ / RTI > As a result, there arises a problem that the stereoscopic image is inverted and the normal three-dimensional stereoscopic image information can not be seen.

세 번째는 해당 시역내의 영상의 밝기가 균일하지 못하고, 눈의 수평이동시 영상의 밝기가 변하는 문제가 있다. 이러한 문제를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. Third, there is a problem that the brightness of the image in the corresponding field of view is not uniform and the brightness of the image changes when the eye moves horizontally. This problem will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 종래의 시차 분리 수단을 이용한 3차원 영상의 시역간 광분포 그래프이다. 여기서 수평축은 관측거리에서의 수평 위치를 나타내고, 수직축은 광의 세기를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 예를 들어, 눈이 제 1시역 (실선으로 표시)과 제2시역 (점선으로 표시)에 각각 좌안과 우안이 위치하였다가 우측 또는 좌측으로 수평 이동하는 경우 해당 영상의 밝기가 줄어들고, 인접 시역 정보와 섞이는 크로스토크 문제가 동시에 발생하게 됨을 알 수 있다.FIG. 2 is a graph of a light distribution of a three-dimensional image by using a conventional time-division means. The horizontal axis represents the horizontal position at the observation distance, and the vertical axis represents the light intensity. Referring to FIG. 2, for example, when the eye moves horizontally to the right or left after the left eye and the right eye are located in the first view area (indicated by a solid line) and the second view area (indicated by a broken line) And the crosstalk problem mixed with the neighboring view area information occurs at the same time.

전술한 내용은 시차 분리수단으로서 패럴랙스 배리어판을 사용한 경우를 예로 들었으나, 렌티큘러 렌즈시트를 사용하는 경우에도 전술한 내용과 동일한 문제가 발생한다.  Although the foregoing description has exemplified the case of using a parallax barrier plate as the time difference separating means, the same problem as described above arises when the lenticular lens sheet is used.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무안경 방식 입체영상 표시장치에 있어서, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있는 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display apparatus capable of minimizing a change in brightness of image information and crosstalk between adjacent viewing zones, And a method of driving the stereoscopic image display apparatus.

전술한 문제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는, 다수의 화소를 포함하는 영상 표시패널; 및 상기 영상표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널을 포함하되, 상기 백라이트 패널은, 서로 일정한 간격으로 이격되어 배치된 복수의 선광원들을 포함하며, 상기 선광원 각각의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 30% 미만 (0 미포함)인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device including: an image display panel including a plurality of pixels; And a backlight panel spaced apart from a surface of the image display panel, wherein the backlight panel includes a plurality of linear light sources spaced apart from each other by a predetermined distance, and each of the linear light sources has a width Is less than 30% (0 is not included).

이 경우, 상기 제 1선광원 세트 또는 상기 제 2 선광원 세트의 선광원의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 25% (0 미포함) 이하일 수 있다.In this case, the width of the linear light sources of the first or the second linear light source sets may be 25% or less (not including 0) with respect to the pitch of the pixels.

또한, 상기 선광원들은 LED, OLED, 및 FED 중 임의의 하나를 포함하는 자체발광형 광원일 수 있으며, 면광원 또는 레이저와 같은 광원과 이를 선광원으로 변형할 수 있는 광학소자(렌티큘러렌즈 등)을 함께 이용하여 선광원을 만들수 있는 수광형 타입의 광원일 수 있다.In addition, the optical circulators may be a self light emitting type light source including any one of LED, OLED, and FED, and may include a light source such as a planar light source or a laser, and an optical element (such as a lenticular lens) Type light source that can produce a linear light source by using the light source of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는, 다수의 화소를 포함하는 영상 표시패널; 및 상기 영상표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널을 포함하되, 상기 백라이트 패널은, 서로 일정한 간격 이격되어 배치된 복수의 선광원들로 구성된 제 1선광원 세트; 및 상기 제 1선광원 세트의 선광원 각각과 일정한 간격으로 이격되어 배치된 선광원들로 구성된 제 2선광원 세트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device including: an image display panel including a plurality of pixels; And a backlight panel spaced apart from a surface of the image display panel, wherein the backlight panel includes a first ray source set including a plurality of ray sources disposed at a predetermined distance from each other; And a second set of linear light sources, each of the linear light sources being spaced apart from each other by a predetermined distance from each of the linear light sources of the first set of linear light sources.

여기서, 상기 제 1 및 제 2선광원 세트의 선광원 각각의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 30% 미만 (0 미포함)인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the width of each of the linear light sources of the first and second linear light sources is less than 30% (not including 0) as compared with the pitch of the pixels.

또한, 상기 제 1 및 제 2선광원 세트의 선광원 각각의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 25% 이하 (0 미포함)인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.The three-dimensional image display device according to claim 1, wherein the width of each of the first and second linear light sources is 25% or less (zero) in relation to the pitch of the pixels.

또한, 상기 제 1 선광원 세트의 선광원간의 간격과 상기 제 2 선광원 세트의 선광원간의 간격은 동일한 것이 바람직하다.It is preferable that an interval between the first light source of the first set of light sources and an interval between the first light sources of the second set of the first light source are the same.

이 경우, 상기 제 1선광원 세트와 상기 제 2선광원 세트의 인접한 거리는 상기 제 1 및 제 2선광원 세트의 선광원간의 간격의 1/4인 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the adjacent distance between the first and the second light source sets is 1/4 of the interval between the first and second light source sets.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는, 다수의 화소를 포함하는 영상 표시패널; 상기 영상표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널; 및 관찰자의 동공의 위치를 추적하여 상기 백라이트 패널에 피드백하는 동공 추적부를 포함하되, 상기 백라이트 패널은, 서로 일정한 간격 이격되어 배치된 복수의 선광원들로 구성된 제 1선광원 세트 및, 상기 제 1선광원 세트의 각각의 선광원과 일정한 간격으로 이격되어 배치된 선광원들로 구성된 제 2선광원 세트를 포함하며, 상기 제 1선광원 세트와 상기 제 2선광원 세트는 상기 피드백된 동공의 위치에 따라 교번하여 구동되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device including: an image display panel including a plurality of pixels; A backlight panel spaced apart from one surface of the image display panel; And a pupil tracking unit for tracking the position of the pupil of the observer and feeding back the pupil to the backlight panel, wherein the backlight panel includes a first set of linear light sources including a plurality of linear light sources disposed at a predetermined distance from each other, And a second set of linear light sources, each of which is composed of linear light sources spaced apart from the respective linear light sources of the set of linear light sources, the set of the first linear light sources and the set of the second linear light sources including the positions And is driven alternately according to the control signal.

상기 백라이트 패널은 제3 선광원 세트 내지 제 n 선광원 세트(n은 4이상의 정수)를 더 포함하며, 상기 제1 선광원 세트 내지 제 n 선광원 세트들은 일정한 간격을 두고 순차적으로 인접하여 배치되며, 상기 피드백된 동공의 위치에 따라 상기 제 1선광원 세트 내지 상기 제 n 선광원 세트 중 일부 선광원들만 선택적으로 구동될 수 있다.Wherein the backlight panel further includes a third set of ninth ray light sources to nth ray source sets (n is an integer of 4 or more), and the first to nth ray source sets are sequentially disposed adjacent to each other at regular intervals , Only some of the light sources of the first to nth ray source sets can be selectively driven according to the position of the fed pupil.

또한, 상기 제 1 및 제 2선광원 세트는, 상기 화소의 배열과 경사지도록 배열될 수도 있다.Also, the first and second light source sets may be arranged to be inclined with respect to the arrangement of the pixels.

또한, 상기 입체 영상 표시 장치는, 상기 백라이트 패널과 상기 영상 표시 패널 사이에 형성되며, 전압 인가 여부에 따라 상기 선광원으로부터 방출된 빛을 확산 또는 투과시키는 확산패널을 더 포함할 수도 있다.The stereoscopic image display apparatus may further include a diffusion panel formed between the backlight panel and the image display panel and diffusing or transmitting light emitted from the linear light source according to whether a voltage is applied.

여기서, 상기 확산패널은 고분자 분산형 액정 (PDLC; Polymer Dispersed Liquid Crystal)일 수 있다.Here, the diffusion panel may be a polymer dispersed liquid crystal (PDLC).

한편, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치 구동방법은, (a) 백라이트 패널에 형성된 제 1 또는 제 2 선광원 세트로부터 방출된 광이, 영상 표시패널의 화소를 통과하여, 상기 영상 표시패널로부터 일정 거리 이격된 위치에 복수의 시역을 형성하는 단계; (b) 동공 추적부에서, 관찰자의 동공의 위치를 추적하여 상기 추적된 동공의 위치를 상기 백라이트 패널로 피드백하는 단계; (c) 상기 시역의 중심부분이 상기 피드백된 동공의 위치에 위치하도록 상기 제 1 또는 제 2 선광원 세트를 교변하여 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a stereoscopic image display apparatus, comprising: (a) passing light emitted from a first or second set of linear light sources formed on a backlight panel through pixels of an image display panel, Forming a plurality of view areas at distanced positions; (b) tracing a position of a pupil of an observer in a pupil tracing unit and feeding back the position of the traced pupil to the backlit panel; (c) turning the first or second light source set so that the central portion of the field of view is located at the position of the fed pupil.

여기서, 상기 제 1선광원 세트 또는 상기 제 2 선광원 세트의 선광원의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 30% 미만 (0 미포함)일 수 있다. Here, the width of the linear light sources of the first or the second linear light source sets may be less than 30% (not including 0) with respect to the pitch of the pixels.

또한, 상기 제 1선광원 세트 또는 상기 제 2 선광원 세트의 선광원의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 25% 이하 (0 미포함)일 수 있다.In addition, the width of the linear light sources of the first or the second linear light source sets may be 25% or less (not including 0) with respect to the pitch of the pixels.

특히, 상기 입체 영상 표시장치 구동방법은, (d) 상기 백라이트 패널과 상기 영상 표시 패널 사이의 확산패널에서 전압 인가 여부에 따라 상기 선광원으로부터 방출된 빛을 확산 또는 투과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
Particularly, the method for driving the stereoscopic image display device may further include the step of (d) diffusing or transmitting light emitted from the linear light source according to whether a voltage is applied in a diffusion panel between the backlight panel and the image display panel have.

본 발명에 의해, 관찰자의 수평위치가 변화하는 경우, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있다. 또한, 시역 내의 밝기 분포의 불균일성을 해소할 수 있다.
According to the present invention, when the horizontal position of the observer changes, the brightness change of the image information and the crosstalk between the adjacent viewing zones can be minimized, and the inverse stereoscopic vision can be prevented. In addition, the non-uniformity of the brightness distribution within the viewing area can be solved.

도 1은 종래의 패럴랙스 배리어판을 사용하는 3차원 영상표시장치의 구현원리를 나타내는 단면도.
도 2는 종래의 시차 분리 수단을 이용한 3차원 영상의 시역간 광분포 그래프.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 선광원(Line Source)을 사용한 오토스테레오스코픽 디스플레이 (Autostereoscopic display)의 상면도.
도 4. 본 발명의 제 1실시예에 따른 선광원의 선폭에 따른 시역 모양을 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 화소피치 대비 선광원의 선폭과 전체시역내에서 균일한 밝기를 갖는 시역간의 관계를 나타내는 그래프
도 6. 본 발명의 제 1실시예에 따른 관측위치에서의 수평이동시 시역변화와 입체영상과의 관계를 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명에 제 2실시예에 따른 복수의 선광원을 사용한 입체영상 표시장치의 상면도.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 동공 추적부가 포함된 입체영상표시장치 정면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체 영상표시장치의 구동의 기본원리를 나타내는 개념도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 입체영상 표시장치의 확대된 정면도.
도 12은 본 발명의 제 4실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구조도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view showing the principle of implementation of a three-dimensional image display apparatus using a conventional parallax barrier plate; Fig.
FIG. 2 is a graph of a light distribution of a three-dimensional image by using a conventional time division means. FIG.
3 is a top view of an autostereoscopic display using a line source according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a shape of a view area according to a line width of a ray source according to the first embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the relationship between the line width of the line source with respect to the pixel pitch and the field of view having uniform brightness in the entire region according to the first embodiment of the present invention
6. FIG. 6 is a conceptual diagram showing a relationship between a change in a time-of-field and a stereoscopic image when horizontally moving at an observation position according to the first embodiment of the present invention.
7 is a top view of a stereoscopic image display apparatus using a plurality of linear light sources according to a second embodiment of the present invention.
8 is a front view of a stereoscopic image display apparatus including a pupil tracing unit according to a second embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram showing a basic principle of driving a stereoscopic image display device according to a second embodiment of the present invention;
10 and 11 are enlarged front views of a stereoscopic image display device according to a third embodiment of the present invention.
12 is a structural view of a stereoscopic image display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시예에 따른 입체영상표시 장치 및 그 구동 방법에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a stereoscopic image display apparatus and a driving method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.

또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.

My 1실시예1 Embodiment

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 선광원(Line Source)을 사용한 오토스테레오스코픽 디스플레이 (Autostereoscopic display)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명은 2시역 이상의 정보가 표시된 영상표시패널 (210)과 상기 영상표시패널 (210) 뒷면과 일정거리 이격하여 배치된 다수의 선광원들 (이하, 제 1선광원 세트로 지칭) (30)을 포함하는 백라이트(Back light) 패널 (211)로 구성된다. 상기 백라이트 패널 (211)의 다수의 제 1선광원 세트 (30)의 선광원은 서로 일정간격 이격하여 배치되어 영상 표시패널 (210) 상에 형성된 화상정보가 설계된 관측위치 (150)에서 시역이 분리되도록 한다. 도 3에서는 본 발명의 예시로서 2시역 영상정보에 대하여 설계된 관측위치 (150)에서 좌시역 (제 1시역)과 우시역 (제 2시역)이 분리되는 개념을 보여준다. 3 is a configuration diagram of an autostereoscopic display using a line source according to the first embodiment of the present invention. 3, the present invention includes an image display panel 210 displaying information of 2 o'clock or more and a plurality of linear light sources spaced apart from a back surface of the image display panel 210 And a backlight panel 211 including a backlight unit 30 (hereinafter referred to as a backlight panel). The light sources of the plurality of first light source sets 30 of the backlight panel 211 are spaced apart from each other by a predetermined distance so that the viewing area is separated from the observation position 150 in which image information formed on the image display panel 210 is designed . FIG. 3 illustrates a concept of separating a left seat area (first sight area) and a second sight area (second sight area) from an observation position 150 designed for the 2 o'clock image information as an example of the present invention.

각 시역의 크기(E)는 통상 사람의 눈간 평균거리인 65mm를 기준으로 하지만, 2시역 이상의 시역구분에서는 눈간 평균거리보다 작게 설정될 수 있다. 예를 들어, 2시역 영상을 관찰위치 (150)에서 제대로 보기 위해서는 영상 표시패널 (210)로부터 설계된 관측거리(Lo), 각 시역의 크기(E), 제 1선광원 세트 (30)를 포함하는 백라이트 패널 (211)과 영상 표시패널 (210)간의 거리(d), 영상 표시패널 (210)의 화소의 피치(Wp), 인접한 선광원들간의 거리(Ls)와의 관계식은 이상적으로 다음 두 수학식으로 표현된다.The size E of each of the viewing areas is usually 65 mm, which is the average distance between people's eyes, but it can be set smaller than the average distance between eyes in the viewing area of 2 hours or more. For example, in order to properly view the 2 o'clock-view image at the observation position 150, the observation distance Lo, the size E of each view area, and the first set of ray sources 30, which are designed from the image display panel 210, The relationship between the distance d between the backlight panel 211 and the image display panel 210, the pitch Wp of the pixels of the image display panel 210, and the distance Ls between adjacent light sources is ideally expressed by the following two equations .

Figure 112013005211546-pat00001
Figure 112013005211546-pat00001

Figure 112013005211546-pat00002
Figure 112013005211546-pat00002

상기 수학식 1, 2는 영상 표시패널 (210)의 상, 하 기판 또는 백라이트 패널 (211)의 제 1선광원 세트 (30) 앞에 코팅된 물질 등은 고려하지 않은 수식이다. 따라서, 실제의 시역을 형성하는 설계에는 보정된 관계식을 사용하여야 한다. Equations (1) and (2) do not consider materials coated on the upper and lower substrates of the image display panel 210 or the first set of linear light sources 30 of the backlight panel 211. Therefore, a calibrated relational expression should be used for the design to form the actual field of view.

상기 관계식에 의한 설계에 의하여 형성된 시역이라 하더라도, 설계된 관찰위치 (150)에서의 시역은 통상적으로 종래 시차 분리수단에 의하여 형성된 시역과 같이 인접 시역간의 크로스토크와 시역내의 휘도 균일도의 문제는 그대로 존재한다. (도 2 참조)The problem of the crosstalk between the adjacent viewing areas and the luminance uniformity within the viewing area remains unchanged, as in the case of the viewing area formed by the conventional parallax separating means, even if the viewing area is formed by the design according to the relational expression . (See Fig. 2)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 선광원의 선폭(WLS)을 영상 표시패널 (210)의 화소피치(Wp)의 크기 대비 일정 비율 이하로 감소시켰다. In order to solve this problem, the present invention reduces the line width W LS of the linear light source to a certain ratio or less of the pixel pitch Wp of the image display panel 210.

이러한 선광원의 선폭 (WLS)에 따른 시역변화의 특성은 도 4와 도 5에 나타낸다. 도 4 및 도 5는 상용시뮬레이터인 Lighttools (ORA사)를 사용하여 영상표시패널과 관측거리 등이 d=2mm, Lo = 1000mm, E = 65mm, Wp= 0.265mm인 경우를 예로 들어 시뮬레이션한 결과이다. 도 4의 상부 그래프는, 영상표시패널 (210)의 화소피치(Wp) 대비 선광원의 선폭 (WLS)이 30%인 경우이다. 이 경우 시역은 통상적인 시차 장벽을 사용하여 형성된 시역과 유사한 모양을 갖는다. 한편, 도 4의 하부 그래프는 영상표시패널 (210)의 화소피치(Wp) 대비 선광원의 선폭 (WLS)이 15%인 경우이다. 이 경우, 전체 시역 중 균일한 시역범위가 차지하는 비율이 50% 정도 됨을 확인할 수 있다.The characteristics of the change in the viewing range according to the line width (W LS ) of the line source are shown in FIGS. 4 and 5. 4 and 5 are simulation results using an image display panel and an observation distance d = 2 mm, Lo = 1000 mm, E = 65 mm, and Wp = 0.265 mm using Lighttools (ORA) . The upper graph of FIG. 4 shows a case where the line width W LS of the linear light source with respect to the pixel pitch Wp of the image display panel 210 is 30%. In this case, the field of view has a similar shape to the field of view formed using conventional parallax barriers. Meanwhile, the lower graph of FIG. 4 shows a case where the line width W LS of the linear light source is 15% of the pixel pitch Wp of the image display panel 210. In this case, it can be confirmed that the ratio of the uniform view range range in the entire view range is about 50%.

도 5는 화소피치 대비 선광원의 선폭과 전체시역내에서 균일한 밝기를 갖는 시역간의 관계를 나타내는 그래프이다. 본 그래프의 가로축은 선광원의 선폭 (WLS)을 화소피치 (Wp)로 나눈 값이며, 세로축은 전체시역 중 균일한 시역이 차지하는 비율 (%)을 나타낸다. 시뮬레이션 결과에 비추어 화소피치 (Wp) 대비 선광원의 선폭 (WLS)은 작을수록 균일한 시역이 넓어져 이상적인 균일 시역이 형성됨을 보인다. 그러나 광효율과 선광원 형성 등의 기술적 문제 등을 고려하여 선광원의 선폭 (WLS)은 화소피치(Wp)의 25% 이하(WLS/Wp ≤ 0.25)가 되는 것이 바람직하다.FIG. 5 is a graph showing the relationship between the line width of the line source with respect to the pixel pitch and the viewing area having uniform brightness in the entire area. The abscissa of the graph represents the line width (W LS ) of the line light source divided by the pixel pitch (Wp), and the ordinate represents the ratio (%) of the uniform view area occupied by the entire view area. From the simulation results, it can be seen that as the line width (W LS ) of the line source with respect to the pixel pitch (Wp) is smaller, a uniform view range is widened and an ideal uniform view range is formed. However, it is preferable that the line width W LS of the linear light source is 25% or less (W LS / Wp? 0.25) of the pixel pitch Wp in consideration of technical problems such as light efficiency and formation of a light source.

도 6은 도 3에 도시된 구조에서, 선광원의 선폭이 화소피치의 일정범위보다 작게 설정된 경우의 화상의 시역분포를 나타낸다. 본 도면은 2개의 시역이 형성된 경우이다. 이 경우, 관찰자가 설계된 관측거리(Lo)에서 수평 이동하면, 좌측 눈에 해당하는 L시역 정보와 우측 눈에 해당하는 R시역 정보가 연속적으로 배치된다. 그 결과, 관찰자의 눈의 위치에 있어서, 좌측 눈이 L시역, 우측 눈이 R시역에 있는 한 균일한 3차원 영상을 볼 수 있다. 그러나 관찰자가 해당 시역의 범위를 넘어서 이동하는 경우, 예를 들어, 관찰자의 좌측 눈이 우측 영상이 보여지는 R시역에 위치하고 우측 눈은 좌측 영상이 보여지는 L시역에 위치하는 경우, 역입체된 영상을 보게 되는 문제는 여전히 남는다.Fig. 6 shows a viewport distribution of an image when the line width of the line light source is set smaller than a certain range of the pixel pitch in the structure shown in Fig. 3. Fig. This figure is a case in which two viewing zones are formed. In this case, when the observer horizontally moves at the designed observation distance Lo, the L view field information corresponding to the left eye and the R view field information corresponding to the right eye are successively arranged. As a result, it is possible to see a uniform three-dimensional image as long as the left eye is in the L viewing area and the right eye is in the R viewing area at the observer's eye position. However, when the observer moves beyond the range of the corresponding field of view, for example, when the observer's left eye is located in the R view area where the right image is shown and the right eye is located in the L view area where the left image is viewed, The problem of seeing still remains.

또한, 관찰자의 좌측 눈과 우측 눈이 시역 내의 균일한 영역을 벗어나서 위치하는 경우, 영상이미지 휘도가 떨어지고, 인접시역의 영상이 들어오게 되는 크로스토크가 발생하게 되는 문제점이 있다.Further, when the left eye and the right eye of the observer are located outside a uniform area in the field of view, there is a problem that crosstalk occurs in which the image brightness of the image decreases and an image of the adjacent view area enters.

한편, 본 발명에 사용되는 영상표시패널은 액정표시패널(LCP, Liquid Crystal Panel)과 같이 백라이트의 투과율을 조절하여 영상을 표현하는 평판디스플레이가 될 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 선광원은 자체발광형 광원, 예를 들어, LED (Light Emitting Diode), OLED (Organic Light Emitting Diodes), FED (field emission display) 등 선광원을 만들 수 있는 모든 광원이 사용 가능하다. 이 외에도, 면광원 또는 레이저와 같은 광원을 선광원으로 변형할 수 있는 광학소자 (렌티큘러렌즈 등)을 함께 이용하여 선광원을 만들수 있는 수광형 타입의 광원일 수 있다.Meanwhile, the image display panel used in the present invention may be a flat panel display such as a liquid crystal panel (LCP), which displays an image by adjusting the transmittance of a backlight. The linear light source used in the present invention may be any light source capable of forming a linear light source such as a self light emitting type light source such as an LED (Light Emitting Diode), an OLED (Organic Light Emitting Diode), or an FED Available. In addition, it may be a light-receiving type light source that can make a linear light source by using an optical element (lenticular lens or the like) capable of converting a light source such as a planar light source or a laser to a linear light source.

My 2실시예2 Embodiment

전술한 제 1 실시예는, 해당시역 내에서 눈의 수평 이동시, 일정범위 내에서는 밝기가 균일한 입체영상을 관찰할 수 있지만, 시역간 이동시에는 역입체시와 크로스토크 문제를 완전히 제거할 수 없다. 본 발명의 제 2 실시예는, 이러한 제 1실시예의 문제점을 개선하고자 하는데 그 목적이 있다. 또한, 제 2 실시예의 구조에 제 1 실시예에서 설명한 선광원의 폭에 대한 규정을 그대로 적용하여 휘도의 균일성을 조절할 수도 있다. In the first embodiment described above, it is possible to observe a stereoscopic image in which the brightness is uniform within a certain range when the eye moves horizontally within the corresponding view area, but the inverse stereoscopic and crosstalk problems can not be completely eliminated at the time of moving between the time zones . The second embodiment of the present invention is intended to solve the problems of the first embodiment. In addition, the uniformity of the luminance can be adjusted by directly applying the definition of the width of the linear light source described in the first embodiment to the structure of the second embodiment.

도 7은 본 발명에 따른 복수의 선광원을 사용한 입체영상 표시장치의 구성도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예와 같이 영상표시패널 (210) 뒷면에 일정간격 이격하여, 선광원이 일정간격 이격하여 배치되어진 백라이트 (211)가 배치된다. 그러나 본 발명의 제 2 실시예는 제 1실시예의 제 1선광원 세트 (30)뿐만 아니라 또 다른 선광원들로 구성된 제 2선광원 세트 (50)를 더 포함한다. 제 2선광원 세트 (50)의 선광원들간의 이격거리 Ls는 제 1선광원 세트 (30)의 선광원들간의 이격거리와 동일한 것이 바람직하다. 또한, 제 1선광원 세트의 (30)의 선광원과 이에 인접한 제 2선광원 세트 (50)의 선광원은 일정한 거리 WL12 만큼 이격된다. 2시역형성 입체영상표시장치에 있어서, 이격거리 (WL12)는 각 선광원 세트 내의 선광원들 간의 간격(LS)의 1/4이 되는 것이 바람직하다.7 is a configuration diagram of a stereoscopic image display apparatus using a plurality of linear light sources according to the present invention. Referring to FIG. 7, like the first embodiment of the present invention, a backlight 211 is disposed on the back surface of the image display panel 210, spaced apart from each other by a predetermined distance, However, the second embodiment of the present invention further includes the second luminous flux circle set 50 of the first embodiment as well as the second luminous flux circle set 30 of the first embodiment. It is preferable that the distance Ls between the light sources of the second light source set 50 is equal to the distance between the light sources of the first light source set 30. In addition, the ray source of the first ray source set 30 and the ray source of the second ray source set 50 adjacent thereto are spaced apart by a predetermined distance W L12 . In the two-view zone forming stereoscopic image display apparatus, it is preferable that the separation distance W L12 be ¼ of the interval L S between the light sources in the respective light source sets.

또한, 본 도면에서는 2개의 선광원 세트를 도시하였으나, 백라이트 패널 (211)에 3개 이상의 선광원 세트, 즉 n 개의 선광원 세트 (여기서 n은 3 이상의 정수)가 구현될 수도 있다. 이 경우, 각 선광원 세트의 선광원들간의 거리를 n에 반비례하게 감소시킴에 의해 입체영상표시장치를 구현할 수도 있다. 본 실시예에서는 가장 간단한 2시점 입체영상표시장치를 기본으로 본 발명의 기본 개념을 설명한다. 도 7에서는 2개의 시역으로 구성된 입체영상표시장치에 대한 개념도를 나타낸 것으로서 제 1 선광원 세트 (30)와 제 2 선광원 세트 (50)의 이격된 거리 (WL12)가 각 선광원들 간의 간격 (LS)의 1/4이 되는 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우, 제 1 선광원 세트 (30)가 턴온되며, 제 2 선광원 세트 (50)가 턴오프된 경우에는 E1R과 E1L의 시역이 관측위치 (150)에 형성된다. 반면에, 제 1 선광원 세트 (30)가 턴오프되고, 제 2 선광원 세트 (50)가 턴온된 경우에는 E2R과 E2L의 시역이 관측위치 (150)에 형성된다. 특히, 본 실시예는 관찰자의 눈의 위치를 피드백 해줄 수 있는 동공추적부를 더 포함한다. 그 결과 본 발명에서는 관측자의 눈의 위치에 따라 제 1 선광원 세트 (30) 또는 제 2 선광원 세트 (50)를 선택적으로 구동시켜 역입체시나, 크로스토크 없는 3차원 입체영상을 관찰할 수 있다. 이에 대한 더욱 상세한 설명은 도 8 및 도 9에 도시된 그림과 함께 설명한다.Although two sets of linear light sources are shown in this drawing, three or more sets of linear light sources, that is, n sets of linear light sources (where n is an integer of 3 or more) may be implemented in the backlight panel 211. In this case, the stereoscopic image display apparatus can be realized by reducing the distance between the light source units of each light source set in inverse proportion to n. In this embodiment, the basic concept of the present invention will be described based on the simplest two-view stereoscopic image display device. FIG. 7 is a conceptual diagram of a stereoscopic image display apparatus including two viewing zones. The distance W L12 between the first and second light source sets 30 and 50 is spaced apart from each other (L S ). In this case, when the first ray source set 30 is turned on and the second ray source set 50 is turned off, the viewing areas E1 R and E1 L are formed at the observation position 150. On the other hand, when the first ray source set 30 is turned off and the second ray source set 50 is turned on, the viewing areas E2 R and E2 L are formed at the observation position 150. In particular, the present embodiment further includes a pupil tracing unit capable of feeding back the position of the observer's eye. As a result, according to the present invention, the first ray source set 30 or the second ray source set 50 can be selectively driven according to the position of the observer's eye, and a three-dimensional stereoscopic image without reverse stereoscopic image or crosstalk can be observed . A more detailed description thereof will be described with reference to the drawings shown in Figs. 8 and 9. Fig.

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 동공 추적부가 포함된 입체영상표시장치의 정면도이다. 도 8을 참조하면, 제1 선광원 세트 (30) 및 제 2 선광원 세트 (50)가 포함된 백라이트 패널 (211), 및 영상 표시패널 (210)로 이루어진 입체영상표시장치 (200)에 관찰자의 눈의 위치를 추적하는 동공 추적부 (270)가 포함된다. 또한, 영상 표시 패널을 정면에서 확대하면, 우측에 도시된 바와 같이, 제 1 선광원 세트 (30) 및 제 2 선광원 세트 (50)가 화소 (10) 후면에 위치하며, 화소 (10)와 화소 (10) 사이에는 블랙 매트릭스 (20)가 형성되어 있다. 한편, 상기 동공 추적부 (270)는 영상표시패널 (210)에 구비될 수도 있고, 이와 별도로 설치될 수 있다. 그러나 동공 추적부 (270)는 추적한 동공의 위치에 기반하여 백라이트 패널 (211)을 구동시키기 위해, 백라이트 패널 (211)에 직접 또는 간접적으로 연결되어야 한다.8 is a front view of a stereoscopic image display apparatus including a pupil tracing unit according to a second embodiment of the present invention. 8, a stereoscopic image display device 200 including a backlight panel 211 including a first set of linear light sources 30 and a second set of linear light sources 50, and an image display panel 210, And a pupil tracing unit 270 for tracking the position of the eye of the user. When the image display panel is enlarged from the front, as shown in the right side, the first set of linear light sources 30 and the set of second set of linear light sources 50 are located on the rear surface of the pixel 10, Between the pixels 10, a black matrix 20 is formed. Meanwhile, the pupil tracing unit 270 may be provided in the image display panel 210, or separately. However, the pupil tracer 270 must be directly or indirectly connected to the backlight panel 211 to drive the backlight panel 211 based on the position of the traced pupil.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체 영상표시장치의 구동의 기본원리를 나타내는 개념도이다. 관찰자가 관측위치에서 좌측 눈은 E1L, 우측 눈은 E1R의 시역 중간영역에 있게 되는 경우, 제 1 선광원 세트 (30)만 턴온하고 제 2 선광원 세트 (50)는 턴오프된 상태로 백라이트 패널 (211)이 구동된다. 그 결과, 관찰자는 선명한 정 입체영상을 관측할 수 있다. 한편, 관찰자가 관찰위치에서 우측으로 수평 이동하는 경우, 실시간으로 동공 추적부가 관찰자의 눈의 위치를 추적하여, 추적한 위치를 백라이트 패널 (211)로 피드백한다. 이러한 피드백된 결과에 기반하여, 관측자가 제 1 선광원 세트 (30)에 의해 형성된 시역의 경계 또는 밝기가 균일하지 못한 영역에 도달하기 전에, 백라이트 패널은 제 1 선광원 세트 (30)를 턴오프시키고, 제 2 선광원 세트 (50)를 턴온시킨다. 그 결과, 관찰자는 해당 시역의 범위를 넘어서 이동하더라도 역입체시, 인접시역간 크로스토크, 및 영상 밝기의 불균일을 겪지 않고 3차원 입체영상을 볼 수 있다.9 is a conceptual diagram illustrating a basic principle of driving a stereoscopic image display apparatus according to a second embodiment of the present invention. If the observer is able left eye from an observation position is E1 L, the right eye is in the viewing area intermediate region of E1 R, the turn-on only one linear light source set 30 and the second linear light source set 50 is in a turned off state The backlight panel 211 is driven. As a result, the observer can observe clear stereoscopic images. On the other hand, when the observer horizontally moves from the observation position to the right, the pupil tracking section tracks the position of the observer's eye in real time and feeds back the tracked position to the backlight panel 211. On the basis of this feedback result, the backlight panel turns off the first ray source set 30 before the observer reaches the boundary or brightness of the field of view formed by the first ray source set 30, , And turns on the second set of linear light sources 50. As a result, even if the observer moves beyond the range of the corresponding view area, the three-dimensional stereoscopic image can be seen without suffering the inverse stereoscopic effect, cross-talk between adjacent scenes, and unevenness of image brightness.

본 실시예에서는 가장 간단한 2시역의 입체 영상을 예를 들어, 작동원리를 보여주고 있으나, 2시역 이상의 다시역 3차원 영상에도 이러한 개념이 그대로 적용될 수 있다.In this embodiment, for example, the operation principle is shown as the simplest 2-o'clock stereoscopic image, but the same concept can be applied to the inverse 3-dimensional image beyond 2 o'clock.

My 3실시예3 Example

도 10 및 도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 입체영상 표시장치의 확대된 정면도이다. 도 8 및 도 9에서 도시된 화소들은 통상적으로, 레드 (R), 그린 (G), 및 블루 (B) 서브화소(Sub Pixel)로 구성되어 칼라영상표시장치를 구현한다. 도 8 및 도 9에서 나타낸 수직한 선광원 세트의 배치는 도 10의 우측에 도시된 바와 같이, 화소 (10) 내의 이들 서브 화소들 (R, G, 및 B)과 제 1 및 제 2 선광원 세트 (30 및 50)는 모두 세로로 배열된 경우이다. 따라서, 제 1 또는 제 2 선광원 세트 (30 또는 50) 중 하나가 동작하는 경우, 동작중인 선광원 세트로부터 방출된 광은 각 화소별로 서브 화소들 (R, G. 및 B)을 모두 통과한다. 그 결과, 시역을 분리하는 과정에서 칼라 구현에 문제가 발생하지 않는다. 10 and 11 are enlarged front views of a stereoscopic image display apparatus according to a third embodiment of the present invention. The pixels shown in Figs. 8 and 9 are typically composed of red (R), green (G), and blue (B) sub pixels to implement a color image display device. The arrangement of the set of vertical ray sources shown in Figs. 8 and 9 is the same as the arrangement of the first and second ray sources R, G, and B in the pixel 10, The sets 30 and 50 are all arranged vertically. Thus, when one of the first or second luminous source sets 30 or 50 is operated, the light emitted from the active luminous source set passes through all of the sub-pixels R, G, and B for each pixel . As a result, there is no problem in color implementation in the process of separating the field of view.

그러나 도 11의 우측에 도시된 바와 같이, 서브 화소들 (R, G. 및 B)이 가로로 배열된 경우, 칼라 입체 영상을 제대로 구현할 수 없다. 왜냐하면, 수직 배열된 선광원으로부터 방출된 광이 한 화소내에서 수평적으로 다른 위치를 차지하고 있는 R, G. 및 B 서브화소를 통과하여, 디스플레이로부터 최적의 관찰위치에 형성된 각시역내에서 수평위치에 따라 색분리 효과가 발생되기 때문이다. 예를 들어, 수평위치의 이동에 따라, 각 시역내에서 R, G. 및 B 중 일부의 서브화소만이 관찰될 수 있다. 따라서, 정확한 컬러영상을 볼 수 없는 문제가 생긴다. However, as shown in the right side of FIG. 11, when the sub pixels R, G, and B are arranged horizontally, the color stereoscopic image can not be properly implemented. This is because the light emitted from the vertically arranged linear light sources passes through the R, G, and B sub-pixels occupying different horizontally different positions in one pixel and is shifted to a horizontal position in each of the sub- This is because color separation effect is generated. For example, in accordance with the movement of the horizontal position, only sub-pixels of some of R, G. and B can be observed within each view area. Therefore, there is a problem that an accurate color image can not be seen.

이러한 문제를 방지하기 위해, 제 1선광원과 제2선광원을 화소 배열과 경사지도록 배열한다. 또한, 경사의 정도는 도시된 바와 같이, 제 1선광원과 제 2선광원이 서브 화소들 (R, G. 및 B)과 균등하게 매칭하도록 형성한다. 이 경우, 전술한 동공추적부 (270)에 의해 관찰자의 동공의 위치가 백라이트 패널로 피드백되어, 관찰자의 눈의 위치에 따라 제1선광원 세트 (30)와 제2선광원 세트 (50) 중 하나의 선광원 세트가 동작한다. 또는 제3선광원 세트이상의 선광원 세트가 포함된 경우에는 그 전체 선광원 세트 중 일부인 선광원 세트가 동작된다. 그 결과, 관찰자는 수평 이동 중에도 역입체시나 크로스토크를 경험하지 않으며, 정확한 컬러가 구현된 입체영상을 관찰할 수 있다.In order to prevent such a problem, the first and second linear light sources are arranged so as to be inclined with respect to the pixel arrangement. In addition, the degree of inclination is formed such that the first and second luminous circles are equally matched with the sub-pixels R, G, and B, as shown in the figure. In this case, the position of the pupil of the observer is fed back to the backlight panel by the above-described pupil tracing unit 270, and the pupil position of the pupil of the observer is set to the first set of the first light source 30 and the set of the second light source 50 One set of linear light sources is operated. Or a third set of linear light sources is included, a set of linear light sources that are part of the entire set of linear light sources are operated. As a result, the observer does not experience reverse skew or crosstalk during horizontal movement, and can observe a stereoscopic image in which accurate color is realized.

My 4실시예4 Example

도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구조도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예는 제 1실시예 또는 제 2 실시예에서 보여준 입체영상표시장치에 확산 패널이 더 포함된 구조이다. 구체적으로는, 확산 패널 (230)은 백라이트 패널 (211)과 영상표시 패널 (210) 사이에 형성된다. 또한, 확산 패널 (230) 양면에는 투명 전극 (231) 이 형성되어, 투명 전극 (231)에 전류가 인가됨에 따라 확산 패널 (230)이 턴온 또는 턴 오프된다. 예를 들어, 투명 전극 (231)에 전류가 인가되는 경우, 백라이트 패널 (211)로부터 방출된 선광원의 빛이 확산되어 통상적인 2차원 영상을 볼 수 있다. 또한, 투명 전극 (231)에 전류가 인가되지 않은 경우, 백라이트 패널 (211)의 각 선광원 세트 (30 및 50)의 배치에 따른 시역분리에 의하여 3차원 입체영상을 볼 수 있게 된다. 또한 이와는 반대의 경우로서, 전압을 인가시 3차원 영상을 구현하고, 전압을 비인가시 2차원 영상을 구현하는 구성도 가능하다. 이는 확산판 내부의 셀의 초기 배치 양상에 의존한다. 11 is a structural view of a stereoscopic image display apparatus according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the third embodiment of the present invention is a structure in which the diffusion panel is further included in the stereoscopic image display apparatus shown in the first embodiment or the second embodiment. Specifically, the diffusion panel 230 is formed between the backlight panel 211 and the image display panel 210. A transparent electrode 231 is formed on both sides of the diffusion panel 230 so that the diffusion panel 230 is turned on or off as current is applied to the transparent electrode 231. For example, when current is applied to the transparent electrode 231, the light of the linear light source emitted from the backlight panel 211 is diffused, and a normal two-dimensional image can be seen. When the current is not applied to the transparent electrode 231, the three-dimensional stereoscopic image can be seen by the view-and-sky separation according to the arrangement of the respective light source sets 30 and 50 of the backlight panel 211. In contrast to this, a three-dimensional image may be implemented when a voltage is applied, and a two-dimensional image may be implemented when a voltage is not applied. This depends on the initial layout of the cells inside the diffuser plate.

이와 같이, 전기적으로 조절되는 확산 패널 (230)으로는 PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal)가 있다. PDLC는 초기정렬상태에 따라, 양쪽의 투명전극의 전기인가 여부에 의하여 확산 패널의 역할을 할 수 있다. 한편, PDLC외에도 전기적으로 확산도가 조절되는 광학소자가 본 발명의 실시예로 사용될 수 있다.As such, the PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) is used as the diffusion panel 230 that is electrically controlled. The PDLC can act as a diffusion panel depending on whether the transparent electrodes on both sides are electrically energized, according to the initial alignment state. On the other hand, an optical element whose electrical diffusivity is controlled in addition to the PDLC can be used as an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.

10: 화소 13: 좌안 이미지 화소
15: 우안 이미지 화소 20: BM부 (Black Matrix)
30: 제 1선광원 세트 50: 제 2선광원 세트
100, 200, 300: 입체 영상 표시 장치 150: 관찰 위치
210: 영상 표시패널 211: 백라이트 패널
270: 동공 추적부
10: Pixel 13: Left eye image pixel
15: Right eye image pixel 20: BM part (Black Matrix)
30: 1st ray source set 50: 2nd ray source set
100, 200, 300: stereoscopic image display device 150: observation position
210: image display panel 211: backlight panel
270: pupil tracking unit

Claims (16)

다수의 화소들을 포함하는 영상 표시패널; 및
상기 영상 표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널을 포함하고,
상기 백라이트 패널은, 동시에 구동하도록 배치된 복수의 선광원들을 포함하며, 상기 복수의 선광원들의 각각은 좌시역 및 우시역을 포함하는 입체시역을 생성하고,
상기 복수의 선광원들의 각각의 폭은 상기 다수의 화소의 모두의 피치의 25%미만이면서 0%보다 크고, 상기 복수의 선광원들은 상기 선광원들의 각각이 상기 영상 표시패널의 동일한 행에서 상기 다수의 화소 중 하나 이상으로 빛을 제공하도록 이격되는,
입체 영상 표시장치.
An image display panel including a plurality of pixels; And
And a backlight panel spaced apart from one surface of the image display panel,
Wherein the backlight panel includes a plurality of linear light sources arranged to be driven at the same time, wherein each of the plurality of linear light sources generates a stereoscopic view field including a left station and a right station,
Wherein the width of each of the plurality of linear light sources is less than 25% and greater than 0% of the pitch of all of the plurality of pixels, and the plurality of linear light sources are arranged such that each of the linear light sources, Gt; of pixels < / RTI >
Stereoscopic image display device.
제1항에 있어서,
상기 입체 영상 표시장치는,
전체 영역의 30% 이상을 상기 백라이트 패널과 영상 표시패널에 의해 형성되는 시역에서 광의 조도가 균일한 영역으로 형성하고,
상기 선광원들은 LED, OLED, 및 FED를 포함하는 자체 발광형 광원이거나, 면광원을 포함하는 다른 광원 및 상기 다른 광원을 선광원으로 변형하는 광학소자를 갖는 수광형 타입의 광원인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
The stereoscopic image display device includes:
30% or more of the entire area is formed as an area having uniform light intensity in the field of view formed by the backlight panel and the image display panel,
Wherein the optical circulators are a light emitting type light source having a light emitting type light source including LED, OLED, and FED, or another light source including a planar light source and an optical element for converting the other light source into a linear light source Stereoscopic image display device.
다수의 화소들을 포함하는 영상 표시패널; 및
상기 영상 표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널을 포함하고,
상기 백라이트 패널은,
서로 일정한 간격으로 배치되는 복수의 선광원들을 포함하고, 제1 좌시역 및 제1 우시역을 포함하는 제1 입체시역을 제공하는 제1 선광원 세트; 및
상기 제1 선광원 세트의 선광원 각각과 일정한 간격만큼 이격되어 배치된 선광원들을 포함하고, 제2 좌시역 및 제2 우시역을 포함하는 제2 입체시역을 제공하는 제2 선광원 세트를 포함하며,
상기 제1 선광원 세트와 제2 선광원 세트는 서로 다른 시점에 구동되며,
상기 제1 선광원 세트들 및 상기 제2 선광원 세트들의 각각의 폭은 상기 다수의 화소 중 하나의 피치의 25%미만이면서 0%보다 크고, 상기 복수의 선광원들은 상기 선광원들의 각각이 상기 영상 표시패널의 동일한 행에서 상기 다수의 화소 중 하나 이상으로 빛을 제공하도록 이격되는,
입체 영상 표시장치.
An image display panel including a plurality of pixels; And
And a backlight panel spaced apart from one surface of the image display panel,
The backlight panel includes:
A first luminous source set including a plurality of luminous sources disposed at regular intervals from each other and providing a first stereoscopic viewing zone including a first left station and a first right station; And
And a second set of luminous sources that include second luminous sources disposed at a predetermined distance from the first luminous source set of the first luminous source and provide a second luminous visual field including a second left station and a second right station, In addition,
The first set of the first light source and the second set of the second light source are driven at different times,
Wherein a width of each of the first and second sets of light source groups is less than 25% and greater than 0% of a pitch of one of the plurality of pixels, Spaced apart to provide light to one or more of the plurality of pixels in the same row of the image display panel,
Stereoscopic image display device.
제3항에 있어서,
관찰자의 이동에 따라 상기 제1 입체시역 또는 제2 입체시역을 상기 관찰자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method of claim 3,
And provides the first stereoscopic vision zone or the second stereoscopic vision zone to the observer according to the movement of the observer.
삭제delete 제3항에 있어서,
상기 제1 선광원 세트의 선광원간의 간격과 상기 제2 선광원 세트의 선광원간의 간격은 동일한 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method of claim 3,
And the interval between the light source of the first light source and the distance between the light sources of the second light source is the same.
제6항에 있어서,
상기 제1 선광원 세트와 상기 제2 선광원 세트의 인접한 거리는 상기 제1 및 제2 선광원 세트의 선광원간의 간격의 1/4인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 6,
Wherein the adjacent distance between the first and second light source sets is one fourth of a distance between the light sources of the first and second light sources.
다수의 화소를 포함하는 영상 표시패널;
상기 영상 표시패널의 일면과 이격되어 형성된 백라이트 패널; 및
관찰자의 동공의 위치를 추적하여 상기 백라이트 패널에 상기 위치를 피드백하는 동공 추적부를 포함하되,
상기 백라이트 패널은,
일정한 간격으로 배치되는 복수의 선광원들을 포함하고 제1 좌시역 및 제1 우시역을 포함하는 제1 입체시역을 제공하는 제1 선광원 세트 및,
상기 제1 선광원 세트의 각각의 선광원으로부터 일정한 간격만큼 이격되어 배치된 선광원들을 포함하고, 제2 좌시역 및 제2 우시역을 포함하는 제2 입체시역을 제공하는 제2 선광원 세트를 포함하며,
상기 피드백된 동공의 위치에 따라 서로 다른 시점에 선택적으로 구동되어, 관찰자의 이동에 따라 상기 제1 입체시역 또는 제2 입체시역을 상기 관찰자에게 제공하고,
상기 제1 선광원 세트 및 상기 제2 선광원 세트의 선광원의 각각의 폭은 상기 다수의 화소들 중 하나의 피치의 25%미만이고 0%보다 크며, 상기 선광원들의 각각이 상기 영상 표시패널의 동일한 행에서 상기 다수의 화소들 중 하나 이상으로 빛을 제공하도록 상기 복수의 선광원들이 이격되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
An image display panel including a plurality of pixels;
A backlight panel spaced apart from one surface of the image display panel; And
And a pupil tracking unit for tracking the position of the pupil of the observer and feeding back the position to the backlight panel,
The backlight panel includes:
A first luminous source set including a plurality of luminous sources disposed at regular intervals and providing a first stereoscopic viewing zone including a first left station and a first right station,
A second luminous source set including a luminous source disposed at a predetermined distance from each of the luminous sources of the first luminous source and providing a second luminous visual field including a second luminous source station and a second woofer station, ≪ / RTI &
Wherein the first stereoscopic vision zone or the second stereoscopic vision zone is selectively driven at different points in time according to the position of the fed pupil to provide the first stereoscopic vision zone or the second stereoscopic vision zone to the observer according to the movement of the observer,
Wherein each width of the linear light sources of the first and second linear light source sets is less than 25% and greater than 0% of one pitch of the plurality of pixels, Wherein the plurality of optical circulators are spaced apart to provide light to at least one of the plurality of pixels in the same row of the stereoscopic image display device.
제8항에 있어서,
상기 백라이트 패널은 제3 선광원 세트 내지 제n 선광원 세트(n은 4이상의 정수)를 더 포함하며, 상기 제1 선광원 세트 내지 상기 제n 선광원 세트들은 일정한 간격을 두고 순차적으로 인접하여 배치되며,
상기 피드백된 동공의 위치에 따라 상기 제1 선광원 세트 내지 상기 제n 선광원 세트들 중 일부 선광원들만 선택적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the backlight panel further comprises third to nth ray source sets (n is an integer of 4 or more), and the first to nth ray source sets are sequentially arranged adjacent to each other at regular intervals And,
And only some of the light sources of the first to nth light source sets are selectively driven according to the position of the fed pupil.
제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 선광원 세트는, 상기 화소의 배열과 경사지도록 배열된 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the first and second light source sets are arranged to be inclined with respect to the arrangement of the pixels.
제8항에 있어서,
상기 입체 영상 표시 장치는,
상기 백라이트 패널과 상기 영상 표시 패널 사이에 형성되며,
전압 인가 여부에 따라 상기 선광원으로부터 방출된 빛을 확산 또는 투과시키는 확산패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
9. The method of claim 8,
The stereoscopic image display device includes:
A backlight panel disposed between the backlight panel and the image display panel,
And a diffusion panel for diffusing or transmitting light emitted from the linear light source according to whether a voltage is applied or not.
제11항에 있어서,
상기 확산패널은 고분자 분산형 액정 (PDLC; Polymer Dispersed Liquid Crystal)인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the diffusion panel is a Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC).
백라이트 패널에 형성된 제1 선광원 세트 또는 제2 선광원 세트로부터 방출된 광이, 영상 표시패널의 화소를 통과하여, 상기 영상 표시패널로부터 일정 거리 이격된 위치에 상기 제1 선광원 세트에 의한 제1 입체시역 또는 상기 제2 선광원 세트에 의해서 상기 제1 입체시역과 이격되는 제2 입체시역을 형성하는 단계;
동공 추적부에서, 관찰자의 동공의 위치를 추적하여 상기 추적된 동공의 위치를 상기 백라이트 패널로 피드백하는 단계; 및
상기 제1 입체시역 또는 제2 입체시역이 상기 피드백된 동공의 위치에 위치하도록 상기 제1 선광원 세트 또는 제2 선광원 세트를 서로 다른 시점에 선택적으로 구동하는 단계를 포함하고,
상기 제1 선광원 세트 및 상기 제2 선광원 세트의 각 선광원의 폭은 다수의 화소들 중 하나의 피치의 25%미만이면서 0%보다 크며, 상기 각 선광원이 상기 영상 표시패널의 동일한 행에 있는 상기 다수의 화소들 중 하나 이상으로 빛을 제공하도록 복수의 선광원들이 이격되는,
것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치 구동방법.
The light emitted from the first or second light source set formed on the backlight panel passes through the pixels of the image display panel and is emitted from the image display panel at a position spaced from the image display panel by a predetermined distance Forming a second stereoscopic viewing field which is spaced apart from the first stereoscopic viewing zone by the first stereoscopic viewing zone or the second set of second luminous intensity sources;
Tracing the position of the pupil of the observer and feeding back the position of the traced pupil to the backlight panel in the pupil tracing unit; And
And selectively driving the first or second set of linear light sources at different points of time so that the first stereoscopic vision zone or the second stereoscopic vision zone is positioned at the position of the fed pupil,
Wherein the widths of the respective light sources of the first and second sets of light sources are less than 25% and greater than 0% of a pitch of one of the plurality of pixels, Wherein the plurality of optical sources are spaced apart to provide light to at least one of the plurality of pixels in the array.
Wherein the stereoscopic image display device is a stereoscopic image display device.
제13항에 있어서,
상기 제1 선광원 세트 또는 상기 제2 선광원 세트의 선광원의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 30% 미만 (0 미포함)인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치 구동방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the width of the light source of the first or the second set of light sources is less than 30% of the pitch of the pixels.
제14항에 있어서,
상기 제1 선광원 세트 또는 상기 제2 선광원 세트의 선광원의 폭은 상기 화소의 피치에 비해 25% 이하 (0 미포함)인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치 구동방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the width of the light source of the first or the second set of light sources is 25% or less (not including 0) with respect to the pitch of the pixels.
제13항에 있어서,
상기 입체 영상 표시장치 구동방법은,
상기 백라이트 패널과 상기 영상 표시 패널 사이의 확산패널에서 전압 인가 여부에 따라 선광원으로부터 방출된 빛을 확산 또는 투과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치 구동방법.
14. The method of claim 13,
A method of driving a stereoscopic image display device,
Further comprising diffusing or transmitting light emitted from a source of light according to whether a voltage is applied in a diffusion panel between the backlight panel and the image display panel.
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