KR101857370B1 - Transparent 3D Display System and Method - Google Patents

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KR101857370B1
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홍지수
김영민
홍성희
강훈종
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Abstract

A transparent 3D display system comprises: a light source array composed of a plurality of light sources emitting polarized light and arranged to be separated at regular intervals; a liquid crystal layer rotating and transmitting a polarizing state of the light emitted by the light source array for each pixel; and a polarizing plate transmitting the light passing through the liquid crystal layer in different types of transmittance by polarizing state. The liquid crystal layer provides a parallax image corresponding to a direction of the light emitted by the light source array.

Description

투명 3D 디스플레이 시스템 및 방법{Transparent 3D Display System and Method} [0001] Transparent 3D Display System and Method [0002]

본 발명은 투명 3D 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배경과 3D 영상을 어우러지게 제공하는 투명 3D 디스플레이 시스템 및 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a transparent 3D display, and more particularly, to a transparent 3D display system and method that provide a combination of a background and a 3D image.

도 1은 기존 액정 디스플레이(10, LCD)의 구조이다. 기존 액정 디스플레이는, 도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트(Backlight)로 기능하는 면광원(14)에서 발산되는 백색 광(white light)이 편광판(13)을 통과하여 하나의 편광 상태를 가지게 되고, 픽셀 별로 구동 가능한 액정층(12)을 통과하며 픽셀 별 액정 상태에 따라 편광 상태를 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있다. 따라서, 픽셀 별로 편광의 회전 상태에 따라 마지막 편광판(11)을 통과하며 투과도가 결정되고, 이로부터 액정의 구동에 따라 픽셀 별로 밝기를 제어할 수 있다.1 shows the structure of a conventional liquid crystal display 10 (LCD). 1, a white light emitted from a surface light source 14 functioning as a backlight passes through a polarizing plate 13 to have a single polarized state, It passes through the liquid crystal layer 12 which can be driven for each pixel and the polarization state can be rotated by a desired angle according to the liquid crystal state of each pixel. Accordingly, the transmittance is determined by passing through the last polarizer 11 according to the rotation state of the polarized light for each pixel, and the brightness can be controlled for each pixel according to driving of the liquid crystal.

도 2는 기존의 액정 기반 투명 2D 디스플레이(20)의 구조를 나타낸 도면이다. 기존의 액정 기반 투명 2D 디스플레이(20)는, 도 1에 도시된 액정 디스플레이(10)의 구조에서 면광원(14)을 제거한 형태로 간단히 구현된다. 이에 의해, 액정 디스플레이(10) 뒤편의 배경으로부터의 빛의 투과도가 액정층(22)에 의해 픽셀 단위로 제어되어 배경 물체(30) 위에 2D 영상(24)을 표시해 줄 수 있게 된다.FIG. 2 is a diagram showing the structure of a conventional liquid crystal-based transparent 2D display 20. The conventional liquid crystal-based transparent 2D display 20 is simply implemented by removing the planar light source 14 from the structure of the liquid crystal display 10 shown in Fig. Thus, the light transmittance from the background behind the liquid crystal display 10 can be controlled on a pixel-by-pixel basis by the liquid crystal layer 22, and the 2D image 24 can be displayed on the background object 30.

하지만, 배경 물체(30)는 3D인데 반해, 투명 2D 디스플레이(20)로 표시되는 영상(24)은 2차원이기 때문에, 배경 물체(30)와 영상(24)이 자연스럽게 어우러지지 못한다는 문제가 있다.However, there is a problem that the background object 30 and the image 24 can not naturally match because the background object 30 is 3D, whereas the image 24 displayed by the transparent 2D display 20 is two-dimensional .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 집광 구조물을 사용하지 않고 배경 물체와 자연스럽게 어우러질 수 있는 3D 영상을 표시할 수 있는 투명 3D 디스플레이 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a transparent 3D display system and method capable of displaying a 3D image that can naturally be mixed with a background object without using a light focusing structure.

본 발명은 보다 높은 영상 선명도를 나타낼 수 있는 투명 3D 디스플레이 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a transparent 3D display system and method that can exhibit higher image clarity.

본 발명은 광의 입사각도가 커짐에 따라 발생하는 영상의 변질을 최소화할 수 있는 투명 3D 디스플레이 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a transparent 3D display system and method capable of minimizing deterioration of an image caused by an increase in incident angle of light.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예들을 통하여 보다 명확해질 것이다. Other objects of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

본 발명의 일 측면에 따르면, 3D 디스플레이 시스템은 편광된 광을 발산하고 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원으로 구성되는 광원 어레이; 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 편광 상태를 픽셀 별로 회전하여 투과시키는 액정층; 및 상기 액정층을 투과한 광을 편광 상태에 따라 각기 다른 투과도로 투과시키는 편광판을 포함하고, 상기 액정층은 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공한다. According to an aspect of the present invention, a 3D display system includes a light source array including a plurality of light sources that emit polarized light and are spaced apart at a predetermined interval; A liquid crystal layer that rotates and transmits the polarization state of light emitted from the light source array for each pixel; And a polarizing plate for transmitting light transmitted through the liquid crystal layer at different degrees of transmittance depending on a polarization state, wherein the liquid crystal layer provides a parallax image corresponding to a direction of light emitted from the light source array.

일 실시예에서, 상기 광원의 사이즈는 상기 액정층의 픽셀 사이즈보다 작을 수 있다. In one embodiment, the size of the light source may be smaller than the pixel size of the liquid crystal layer.

일 실시예에서, 상기 복수의 광원에서 발산되는 광은 서로 다른 픽셀을 투과할 수 있다.In one embodiment, the light emitted from the plurality of light sources may pass through different pixels.

일 실시예에서, 상기 광원 어레이와 상기 액정층은 일정 간격 떨어져 있을 수 있다. In one embodiment, the light source array and the liquid crystal layer may be spaced apart from each other.

여기에서, 상기 광원 어레이와 상기 액정층의 간격은 상기 복수의 광원 간의 이격 거리에 상응할 수 있다.Here, the distance between the light source array and the liquid crystal layer may correspond to the distance between the plurality of light sources.

일 실시예에서, 상기 액정층은 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 입사각도에 상응하여 광의 투과율을 조절할 수 있다. In one embodiment, the liquid crystal layer can adjust the transmittance of light in accordance with the incident angle of light emitted from the light source array.

일 실시예에서, 상기 복수의 광원은 소정의 방향으로 진동할 수 있다.In one embodiment, the plurality of light sources may vibrate in a predetermined direction.

일 실시예에서, 상기 투명 디스플레이 장치의 배경으로부터 발산된 광은 편광 상태가 결정되지 않은 광일 수 있다. In one embodiment, the light emitted from the background of the transparent display device may be light whose polarization state is not determined.

일 실시예에서, 상기 복수의 광원은, 선광원 타입일 수 있고, 상기 시차영상은, 수직 또는 수평 시차를 갖는 3D 영상일 수 있다.In one embodiment, the plurality of light sources may be of a linear light source type, and the parallax image may be a 3D image having a vertical or horizontal parallax.

여기에서, 상기 복수의 광원은, 특정 각도로 기울어져 있을 수 있다.Here, the plurality of light sources may be inclined at a specific angle.

일 실시예에서, 상기 복수의 광원은 점광원 타입일 수 있고, 상기 시차영상은, 수직 및 수평 시차를 갖는 3D 영상일 수 있다.In one embodiment, the plurality of light sources may be of a point light source type, and the parallax images may be 3D images having vertical and horizontal parallax.

일 실시예에서, 상기 광원 어레이는, 유리 기판; 상기 유리 기판의 일 면에 부착된 OLED 광원들; 및 상기 유리 기판의 타 면에 상기 OLED 광원에 대향되어 동일 형상으로 부착된 편광판들;을 포함할 수 있다.In one embodiment, the light source array comprises: a glass substrate; OLED light sources attached to one side of the glass substrate; And polarizing plates attached to the other surface of the glass substrate so as to face the OLED light source and attached in the same shape.

본 발명의 다른 일측면에 따르면, 3D 디스플레이 방법은 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 편광 광원으로 구성된 광원 어레이가 편광된 광을 발산하는 단계; 액정층이 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 편광 상태를 픽셀 별로 회전하여 투과시키는 단계; 및 편광판이 상기 액정층을 투과한 광을 편광 상태에 따라 각기 다른 투과도로 투과시키는 단계를 포함한다. 여기에서, 상기 액정층은 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공한다. According to another aspect of the present invention, a 3D display method includes the steps of: emitting a polarized light from a light source array composed of a plurality of polarized light sources disposed at a predetermined interval; Rotating the polarization state of light emitted from the light source array by the liquid crystal layer and transmitting the rotated polarization state; And transmitting the light transmitted through the liquid crystal layer by the polarizing plate at different degrees of transmittance depending on the polarization state. Here, the liquid crystal layer provides a parallax image corresponding to the direction of light emitted from the light source array.

본 발명은 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원이 편광된 광을 발산하고, 액정층이 복수의 광원으로부터 발산되는 광의 방향에 상응하여 시차영상을 제공함으로써, 집광 구조물을 사용하지 않고 배경 물체와 자연스럽게 어우러질 수 있는 3D 영상을 표시할 수 있다.The present invention provides a parallax image corresponding to a direction of light emitted from a plurality of light sources by a plurality of light sources arranged at a predetermined interval to diverge the polarized light, 3D images that can be combined can be displayed.

본 발명은 액정층의 픽셀 사이즈보다 작은 광원을 사용함으로써, 보다 큰 광원을 사용하였을 때 나타나는 영상 선명도의 저하 문제를 해결할 수 있다.By using a light source that is smaller than the pixel size of the liquid crystal layer, the present invention can solve the problem of lowering the image sharpness when using a larger light source.

본 발명은 액정층이 광원 어레이에서 발산되는 광의 입사각도에 상응하여 광의 투과율을 조절함으로써, 광의 입사각도가 커짐에 따라 발생되는 영상 변질 문제를 해결할 수 있다.According to the present invention, the liquid crystal layer adjusts the transmittance of light according to the angle of incidence of light emitted from the light source array, thereby resolving the problem of image alteration caused by an increase in incident angle of light.

본 발명은 복수의 광원이 소정의 방향으로 진동하여 잔상을 생성함으로써, 보다 높은 해상도의 영상을 제공할 수 있다.The present invention can provide a higher resolution image because a plurality of light sources vibrate in a predetermined direction to generate a residual image.

도 1은 종래의 액정 디스플레이(LCD)의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 액정에 기반한 투명 2D 디스플레이의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 투명 3D 디스플레이의 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 광원이 진동하여 잔상을 나타낼 수 있는 투명 3D 디스플레이를 상부에서 바라보면서 도시한 도면.
도 5a 및 5b는 광원의 사이즈를 액정층의 픽셀 사이즈보다 작게 형성하는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 광원에서 발산되는 광이 서로 다른 픽셀을 투과하는 투명 3D 디스플레이의 일부분을 상부에서 바라보면서 도시한 도면.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 광원이 선광원 타입으로 구성되고, 수평 시차영상을 제공하는 투명 3D 디스플레이 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 선광원 어레이를 나타낸 도면.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 광원이 점광원 타입으로 구성되고, 수직 및 수평 시차영상을 제공하는 투명 3D 디스플레이 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 점광원 어레이를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 선광원 어레이를 구현하는 방법을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 점광원 어레이를 구현하는 방법을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED를 이용한 편광 선광원 어레이 및 편광 점광원 어레이를 상부에서 바라보면서 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED를 이용한 편광 선광원 어레이 및 편광 점광원 어레이에 전압을 인가하기 위한 배선 방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 3D 디스플레이 시스템의 시야각을 나타낸 도면.
도 14은 본 발명의 투명 3D 디스플레이의 시차영상 제공 방법을 설명하는 흐름도.1 is a view showing a structure of a conventional liquid crystal display (LCD).
Figure 2 shows the structure of a transparent 2D display based on liquid crystals.
3 is a view for explaining the principle of a transparent 3D display according to the present invention.
4 is a top view of a transparent 3D display in which a plurality of light sources can vibrate and display a residual image according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B illustrate an embodiment of the present invention in which the size of the light source is smaller than the pixel size of the liquid crystal layer.
6 is a top view of a portion of a transparent 3D display through which light emitted by a plurality of light sources is transmitted through different pixels, according to one embodiment of the present invention.
7A is a diagram illustrating a structure of a transparent 3D display system in which a plurality of light sources are constituted of a linear light source type and provide horizontal parallax images according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7B illustrates a polarized light source array according to an embodiment of the present invention. FIG.
8A is a diagram illustrating a structure of a transparent 3D display system in which a plurality of light sources are configured as point light source types and provide vertical and horizontal parallax images, according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8B illustrates a polarization-point light source array according to an embodiment of the present invention. FIG.
Figure 9 illustrates a method of implementing a polarized light source array in accordance with an embodiment of the present invention.
10 illustrates a method of implementing a polarized light source array in accordance with an embodiment of the present invention.
11 is a view illustrating a polarized light source array and a polarized light source array using an OLED according to an embodiment of the present invention while looking from above.
12 is a view for explaining a polarized light source array using an OLED and a wiring method for applying a voltage to a polarized light source array according to an embodiment of the present invention.
13 is a view illustrating a viewing angle of a transparent 3D display system according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a method of providing a parallax image of a transparent 3D display according to the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에서는, 도 1에 개시된 기존의 액정 디스플레이에서 면광원(14)과 뒤쪽의 편광판(13)을 제거하고, 편광된 광을 발산하고 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원을 액정층(12)의 뒤에 배치하는 구조를 통해 3D 영상을 표현하는 투명 3D 디스플레이를 제시한다.In the embodiment of the present invention, the planar light source 14 and the back polarizer 13 are removed from the conventional liquid crystal display shown in Fig. 1, and a plurality of light sources, which are polarized light divergent and spaced apart from each other, And a transparent 3D display unit for displaying a 3D image through a structure arranged behind the display unit 12.

도 3은 본 발명의 투명 3D 디스플레이의 원리를 설명하기 위한 도면으로, 본 발명에 따른 투명 3D 디스플레이를 상부에서 바라보면서 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining the principle of a transparent 3D display according to the present invention, wherein the transparent 3D display according to the present invention is viewed from above.

도 3을 참조하면, 투명 3D 디스플레이(100)는 광원 어레이(130), 액정층(120) 및 편광판(110)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a transparent 3D display 100 includes a light source array 130, a liquid crystal layer 120, and a polarizer 110.

광원 어레이(130)는 편광된 광을 발산하고 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원으로 구성된다. 여기에서, 광원은 광을 발산하는 장치를 의미하는 것으로, 예를 들어, 전등, 전구, LED 및 OLED 등 일 수 있다. The light source array 130 includes a plurality of light sources that emit polarized light and are spaced apart from each other by a predetermined distance. Here, the light source means a device that emits light, and may be, for example, a light bulb, a light bulb, an LED, and an OLED.

배경으로부터 발산되는 광(31)은 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원 사이의 공간을 통해 액정층에 도달하여, 액정층(120) 및 편광판(110)을 투과할 수 있다.The light 31 emitted from the background can reach the liquid crystal layer through a space between a plurality of light sources disposed at a predetermined interval, and can transmit the liquid crystal layer 120 and the polarizer 110.

액정층(120)은 광원 어레이(130)에서 발산되는 광의 편광 상태를 픽셀 별로 회전하여 투과시킨다.The liquid crystal layer 120 rotates and transmits the polarization state of light emitted from the light source array 130 for each pixel.

편광판(110)은 액정층(120)을 투과한 광을 편광 상태에 따라 각기 다른 투과도로 투과시킨다.The polarizing plate 110 transmits the light transmitted through the liquid crystal layer 120 with a different transmittance depending on the polarization state.

액정층(120)은 광원 어레이(130)에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공한다.The liquid crystal layer 120 provides a parallax image corresponding to the direction of light emitted from the light source array 130.

즉, 광원 어레이(130)에서 발산되는 광은 편광 상태가 결정되어 발산되고, 액정층(120)을 통과하며 픽셀 단위로 편광 상태가 회전되며, 편광판(110)을 투과하며 광의 투과도가 변화되어 영상 정보가 제공되되, 액정층(120)이 편광 상태의 회전 각도를 제어하여 광원 어레이(130)에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차 영상을 제공할 수 있다. That is, the light emitted from the light source array 130 is determined by the polarization state, is diverged, passes through the liquid crystal layer 120, and is polarized in units of pixels, passes through the polarizer 110, And the liquid crystal layer 120 controls the rotation angle of the polarization state to provide a parallax image corresponding to the direction of the light emitted from the light source array 130. [

일 실시예에서, 광원 어레이(130)와 액정층(120)은 일정 간격 떨어져 있을 수 있다. In one embodiment, the light source array 130 and the liquid crystal layer 120 may be spaced apart by a certain distance.

여기에서, 광원 어레이(130)와 액정층(120)의 간격은 복수의 광원 간의 이격 거리에 상응할 수 있으며, 투명 3D 디스플레이(100)의 시야각 내에는 액정층(120)의 액정 픽셀 당 한 방향의 광이 통과하여 시차영상을 제공할 수 있도록, 복수의 광원 간의 이격 거리에 상응하여 광원 어레이(130)와 액정층(120)의 간격이 조정될 수 있다.The distance between the light source array 130 and the liquid crystal layer 120 may correspond to a distance between the plurality of light sources and may be within a viewing angle of the transparent 3D display 100 in one direction per liquid crystal pixel of the liquid crystal layer 120 The distance between the light source array 130 and the liquid crystal layer 120 can be adjusted according to the distance between the plurality of light sources so that the light of the light source array 130 can pass through and provide a parallax image.

일 실시예에서, 액정층(120)은 광원 어레이(130)에서 발산되는 광의 입사각도에 상응하여 광의 투과율을 조절할 수 있다. In one embodiment, the liquid crystal layer 120 can control the transmittance of light in accordance with the incident angle of light emitted from the light source array 130.

광원 어레이(130)에서 발산되는 광이 액정층(120) 및 편광판(110)을 통과할 때의입사각도에 따라 기설정된 시차영상과 상이한 시차영상이 출력될 수 있다. 예를 들어, 광원 어레이(130)에서 발산되는 광의 입사각도가 커지거나 작아짐에 따라(즉, 입사각도가 90도에서 멀어짐에 따라), 액정층(120) 및 편광판(110)을 통과할 때 광의 투과율이 낮아질 수 있으며, 이에 따라 기설정된 시차영상과 상이한 시차영상이 출력될 수 있다. 보다 구체적으로 액정층(120)의 특정 픽셀과 편광판(110)을 통과했을 때 요구되는 광의 RGB 값이 “255, 0, 0”인데, 상기한 특정 픽셀로 입사하는 광의 입사각도가 달라지는 경우 편광판(110)을 통과한 광의 RGB 값이 “255, 94, 0”이 될 수 있다. 이때, 상기한 특정 픽셀의 투과율을 조절하여 94인 G값이 0이 되게 함으로써 입사각도에 따라 영상이 변질되는 것이 저지될 수 있다.A parallax image different from a predetermined parallax image may be output according to an incident angle when the light emitted from the light source array 130 passes through the liquid crystal layer 120 and the polarizer 110. [ For example, as the angle of incidence of light emitted by the light source array 130 increases or decreases (i.e., as the angle of incidence becomes farther away from 90 degrees), the intensity of the light when passing through the liquid crystal layer 120 and the polarizer 110 The transmittance may be lowered, and thus a parallax image different from the predetermined parallax image may be output. More specifically, when an RGB value of light required when a specific pixel of the liquid crystal layer 120 passes through the polarizer 110 is " 255,0, 0 ", and the incidence angle of light incident on the specific pixel is different, The RGB values of the light that has passed through the light-receiving element 110 may be " 255, 94, 0 ". At this time, by adjusting the transmittance of the specific pixel, the G value of 94 is set to 0 so that the image is prevented from being altered according to the incident angle.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 3D 디스플레이 시스템(100)은, 각 액정층(120)의 픽셀에 입사하는 광의 입사각도가 정해져 있으므로, 정해진 입사각도에 상응하여 광의 투과율을 조절함으로써 사용자에게 기설정된 시차영상을 제공할 수 있다.The transparent 3D display system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention determines the incident angle of light incident on the pixels of each liquid crystal layer 120 so that the transmittance of the light is adjusted according to a predetermined incident angle, A parallax image can be provided.

일 실시예에서, 투명 3D 디스플레이 시스템(100)의 배경으로부터 발산된 광(31)은 편광 상태가 결정되지 않은 광일 수 있다.In one embodiment, the light 31 emitted from the background of the transparent 3D display system 100 may be light whose polarization state is not determined.

도 3에 도시된 바와 같이, 배경 물체(30)로부터 발산된 광(31)은 일반적으로 편광 상태가 결정되지 않았다고 가정할 수 있으며, 광원 어레이(130)에 구성된 복수의 광원 사이의 공간을 통해 액정층(120)에 도달할 수 있다.3, it can be assumed that the light 31 emitted from the background object 30 generally has not been determined in the polarization state, and it can be assumed that the polarization state is not determined through the space between the plurality of light sources configured in the light source array 130, Layer 120 as shown in FIG.

액정층(120)에서는 픽셀별 액정 상태에 따라 편광 상태가 회전되지만, 편광 상태가 결정되지 않은 광은 액정층(120)을 투과한 후에도 편광상태가 결정되지 않는다. 따라서, 배경 물체(30)로부터 발산된 광(31)은 액정층(120)을 투과한 후에, 편광판(110)을 투과할 때에도 액정층(120)의 상태에 상관없이 일정한 투과도를 갖게 된다. 따라서, 배경 물체(30)로부터의 발산된 광(31)은 액정층(120)의 상태에 관계 없이 화면 전체에 대해 투과도가 일정하다.In the liquid crystal layer 120, the polarization state is rotated according to the liquid crystal state for each pixel, but the polarization state is not determined even after the liquid crystal layer 120 transmits the light for which the polarization state is not determined. The light 31 emitted from the background object 30 has a constant transmittance irrespective of the state of the liquid crystal layer 120 even when it transmits the polarizing plate 110 after passing through the liquid crystal layer 120. [ Therefore, the transmitted light 31 from the background object 30 has a constant transmittance with respect to the entire screen, regardless of the state of the liquid crystal layer 120. [

배경 물체(30)로부터의 발산된 광(31) 중 일부는 광원 어레이(130)에 의해 가려지게 되지만, 광원들의 사이 공간들의 면적을 충분히 크게 구현한다면, 배경물체(30)의 관찰에 지장이 없다.Some of the divergent light 31 from the background object 30 is obscured by the light source array 130 but does not interfere with the observation of the background object 30 if the area of the spaces between the light sources is sufficiently large .

일 실시예에서, 복수의 광원은 소정의 방향으로 진동할 수 있다.In one embodiment, the plurality of light sources may vibrate in a predetermined direction.

도 4에 도시된 바와 같이, 광원 어레이(130)에 구성되는 복수의 광원은 수평 방향으로 진동할 수 있으며, 각각의 광원은 진동으로 인해 잔상(131)을 나타낼 수 있다. As shown in FIG. 4, the plurality of light sources constituting the light source array 130 may vibrate in the horizontal direction, and each light source may exhibit the afterimage 131 due to vibration.

여기에서, 복수의 광원은 소정의 진동수로 진동할 수 있고, 액정층(120)은 광원들의 위치에 상응하여 시차영상을 제공할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 3D 디스플레이 시스템(100)을 바라보는 관찰자는 복수의 광원이 진동하여 생기는 잔상(131)을 추가되는 광원으로 인식할 수 있다. Here, the plurality of light sources can vibrate at a predetermined frequency, and the liquid crystal layer 120 can provide a parallax image corresponding to the positions of the light sources. Therefore, the transparent 3D display system 100 ) Can recognize the afterimage 131 generated by vibrating the plurality of light sources as an additional light source.

예를 들어, 복수의 광원이 좌우로 120Hz로 진동하며, 좌측과 우측에서 각각의 위치에 상응하는 영상정보를 제공할 경우, 관찰자는 복수의 광원과 잔상(131)에 의해 생성되는 영상을 동시에 제공되는 것으로 인식하여, 설치된 복수의 광원이 2배 많은 것으로 인식할 수 있다. For example, when a plurality of light sources vibrate at 120 Hz to the left and right, and provide image information corresponding to respective positions on the left and right sides, the observer simultaneously provides a plurality of light sources and images generated by the afterimage 131 And it can be recognized that the plurality of light sources provided are twice as many.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 3D 디스플레이 시스템(100)은 복수의 광원이 진동하여 잔상(131)을 나타내는 구조를 적용함으로써, 적은 수의 광원으로 보다 높은 해상도의 영상을 제공할 수 있다.In other words, the transparent 3D display system 100 according to an embodiment of the present invention can provide a higher resolution image with a small number of light sources by applying a structure in which a plurality of light sources vibrate to represent a residual image 131 .

일 실시예에서, 광원의 사이즈는 액정층(120)의 액정 픽셀(121) 사이즈보다 작을 수 있다.In one embodiment, the size of the light source may be smaller than the size of the liquid crystal pixel 121 of the liquid crystal layer 120.

도 5a 및 도 5b는 각각 광원의 사이즈가 액정층(120)의 액정 픽셀(121) 사이즈보다 작은 경우와 광원의 사이즈가 액정층(120)의 액정 픽셀(121) 사이즈보다 큰 경우를 도시한다.5A and 5B show the case where the size of the light source is smaller than the size of the liquid crystal pixel 121 of the liquid crystal layer 120 and the size of the light source is larger than the size of the liquid crystal pixel 121 of the liquid crystal layer 120, respectively.

도 5b를 참조하면, 액정층(120)의 액정 픽셀(121) 사이즈보다 큰 광원(232)에서 발산되는 광이 액정층(120)을 투과하여 관찰자의 눈(50)으로 제공된다. 이 경우 광원(232)에서 발산되는 광은 동일한 방향의 광이 서로 다른 액정 픽셀을 투과하여 눈(50)으로 제공되거나, 서로 다른 방향의 광이 동일한 액정 픽셀을 투과하여 눈(50)에 제공되는 현상이 나타난다. 각 액정 픽셀(121)은 입사하는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공하도록 제어되는데, 서로 다른 방향의 광이 동일한 액정 픽셀(121)에 입사하거나 동일한 방향의 광이 서로 다른 액정 픽셀(121)에 입사하는 경우, 각 액정 픽셀(121)은 입사하는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공하기 어려운 문제가 발생될 수 있다.5B, light emitted from a light source 232 having a size larger than that of the liquid crystal pixel 121 of the liquid crystal layer 120 is transmitted through the liquid crystal layer 120 and provided to the observer's eye 50. In this case, the light emitted from the light source 232 is transmitted through the liquid crystal pixels in the same direction to the eye 50, or light in the different direction is transmitted through the same liquid crystal pixel and provided to the eye 50 A phenomenon appears. Each of the liquid crystal pixels 121 is controlled to provide a parallax image corresponding to the direction of incident light. When light in different directions is incident on the same liquid crystal pixel 121 or light in the same direction is incident on a different liquid crystal pixel 121 In case of incidence, it may be difficult to provide a parallax image corresponding to the direction of light incident on each liquid crystal pixel 121.

도 5a를 참조하면, 액정층(120)의 액정 픽셀(121) 사이즈보다 작은 광원(230)에서 발산되는 광이 액정층(120)을 투과하여 관찰자의 눈(50)으로 제공된다. 이 경우 광원(230)에서 발산되는 광은 동일한 방향의 광이 서로 다른 액정 픽셀을 투과하여 눈(50)으로 제공되거나, 서로 다른 방향의 광이 동일한 액정 픽셀(121)을 투과하여 눈(50)에 제공되는 현상이 나타나지 않는다. 따라서, 본 일 실시예에 따르면, 액정층(120)의 액정 픽셀(121) 사이즈보다 큰 광원(232)을 사용할 경우 나타나던 문제점을 해결할 수 있으며, 이에 따라 보다 명확한 시차영상을 제공할 수 있다.5A, light emitted from a light source 230, which is smaller than the size of the liquid crystal pixel 121 of the liquid crystal layer 120, is transmitted through the liquid crystal layer 120 and provided to the observer's eye 50. In this case, the light emitted from the light source 230 is transmitted through the different liquid crystal pixels in the same direction to the eye 50, or lights in different directions are transmitted through the same liquid crystal pixel 121, A phenomenon to be provided to the < / RTI > Therefore, according to the present embodiment, it is possible to solve a problem that occurs when the light source 232 having a size larger than the size of the liquid crystal pixel 121 of the liquid crystal layer 120 is used, thereby providing a clearer parallax image.

일 실시예에서, 복수의 광원에서 발산되는 광은 서로 다른 액정 픽셀을 투과할 수 있다.In one embodiment, the light emitted from the plurality of light sources may be transmitted through different liquid crystal pixels.

도 6은 복수의 광원(330)에서 발산되는 광이 서로 다른 액정 픽셀을 투과하여 제공되는 것을 도시한다.6 shows that light emitted from the plurality of light sources 330 is transmitted through different liquid crystal pixels.

도 6을 참조하면, 서로 다른 광원(330)에서 발산되는 광들은 액정층(120)을 투과할 때 서로 동일한 액정 픽셀을 투과하지 않는다. 예를 들어, 각 광원(330)에서 발산되는 광들은 정면에 있는 액정 픽셀 및 그 좌우에 있는 액정 픽셀만을 투과할 수 있으며, 그 외 다른 액정 픽셀은 투과하지 못한다. 이러한 구성을 통해, 액정층(120)의 각 액정 픽셀에서는 각 액정 픽셀에 대응되는 한 방향의 광만이 투과될 수 있다. Referring to FIG. 6, the lights emitted from different light sources 330 do not transmit the same liquid crystal pixels when they pass through the liquid crystal layer 120. For example, light emitted from each light source 330 can transmit only the liquid crystal pixel on the front side and the liquid crystal pixel on the left side and the right side, and the other liquid crystal pixels can not transmit. With this arrangement, in each liquid crystal pixel of the liquid crystal layer 120, only light in one direction corresponding to each liquid crystal pixel can be transmitted.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 3D 디스플레이 시스템(100)에서 액정층(120)의 각 액정 픽셀마다 한 방향의 광이 투과되므로, 광의 방향에 상응하는 시차영상을 보다 명확히 제공할 수 있는 장점이 있다..That is, since one direction of light is transmitted for each liquid crystal pixel of the liquid crystal layer 120 in the transparent 3D display system 100 according to an embodiment of the present invention, a parallax image corresponding to the direction of light can be more clearly provided There are advantages ...

일 실시예에서, 복수의 광원은 선광원 타입일 수 있고, 시차영상은 수직 또는 수평 시차를 갖는 3D 영상일 수 있다.In one embodiment, the plurality of light sources may be of a linear optical source type, and the parallax image may be a 3D image having a vertical or horizontal parallax.

도 7a는 복수의 광원이 선광원 타입으로 구성되고, 수평 시차영상을 제공하는 투명 3D 디스플레이 시스템의 구조(100)를 도시한 도면이다.FIG. 7A is a diagram illustrating a structure 100 of a transparent 3D display system in which a plurality of light sources is of a linear light source type and provides horizontal parallax images.

도 7a에 도시된 바와 같이, 투명 3D 디스플레이 시스템(100)은 편광판(110), 액정층(120) 및 편광 선광원 어레이(430)를 포함할 수 있다. 여기에서, 편광 선광원 어레이(430)는 액정층(120)으로부터 일정 거리 떨어진 지점에 배치될 수 있다.7A, the transparent 3D display system 100 may include a polarizer 110, a liquid crystal layer 120, and a polarized light source array 430. Here, the polarized light source array 430 may be disposed at a position distant from the liquid crystal layer 120 by a certain distance.

여기에서, 복수의 광원은 특정 각도로 기울어져 있을 수 있다. Here, the plurality of light sources may be inclined at a specific angle.

편광 선광원 어레이(430)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 두께가 P이고, 수직축에 대해 θ°로 기울어진 선광원들이 Φ의 주기 간격으로 배치되는 구조이다. 각각의 선광원들에서는 특정 편광 상태로 편광된 백색광이 발산될 수 있다. As shown in FIG. 7B, the polarized light source array 430 is a structure in which the ray sources having a thickness of P and inclined at θ ° with respect to the vertical axis are arranged at intervals of Φ. In each ray source, white light polarized in a specific polarization state can be emitted.

다른 일 실시예에서, 복수의 광원은 점광원 타입일 수 있고, 시차영상은 수직 및 수평 시차를 갖는 3D 영상일 수 있다.In another embodiment, the plurality of light sources may be point light source types, and the parallax image may be a 3D image with vertical and horizontal parallax.

도 8a는 복수의 광원이 점광원 타입으로 구성되고, 수직 및 수평 시차영상을 제공하는 투명 3D 디스플레이 시스템의 구조를 도시한 도면이다.8A is a diagram illustrating a structure of a transparent 3D display system in which a plurality of light sources are constructed of point light source types and provide vertical and horizontal parallax images.

도 8a에 도시된 바와 같이, 투명 3D 디스플레이 시스템(100)은 편광판(110), 액정층(120) 및 편광 점광원 어레이(530)를 포함할 수 있다. 여기에서, 편광 점광원 어레이(530)는 액정층(120)으로부터 일정 거리 떨어진 지점에 배치될 수 있다.8A, a transparent 3D display system 100 may include a polarizer 110, a liquid crystal layer 120, and a polarization point light source array 530. [ Here, the polarization-point light source array 530 may be disposed at a position distant from the liquid crystal layer 120 by a certain distance.

편광 점광원 어레이(530)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 가로 Px, 세로 Py인 점광원들이 가로 Φx, 세로 Φy의 주기 간격으로 배치되는 구조이다. 각각의 점광원들에서는 특정 편광 상태로 편광된 백색광이 발산될 수 있다.Polarized point light source array 530 is a structure in which as shown in Figure 8b, width P x, P y vertical of the point light sources are arranged in a periodic interval of the width x Φ, Φ y vertical. In each of the point light sources, the white light polarized in a specific polarization state can be diverged.

편광 선광원 어레이(430) 또는 편광 점광원 어레이(530)로부터 발산되는 광은 편광 상태가 결정되어 있기 때문에, 액정층(120)을 통과하며 픽셀 단위로 편광 상태를 회전시켜 줄 수 있으며, 이는 편광판(110)을 투과하는 투과도를 변화시켜 결과적으로 영상 정보를 실어줄 수 있게 된다.Since the polarized state of the light emitted from the polarized light source array 430 or the polarized-point light source array 530 is determined, the polarized light passes through the liquid crystal layer 120 and can rotate the polarization state in units of pixels. It is possible to change the transmittance of the light emitted from the light source 110 and to transmit the image information.

따라서, 도 3에 나타난 바와 같이, 각 선광원 또는 점광원에서 발산되는 광은 액정층(120)을 통과하며 방향별로 서로 다른 영상정보(시차영상)를 관찰자에게 제공할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, the light emitted from each of the linear or point light sources passes through the liquid crystal layer 120 and can provide different image information (parallax images) to the observer in different directions.

이에 따라, 도 7a에 도시된 투명 3D 디스플레이 시스템(100)은 parallax barrier에 기반한 3D 디스플레이와 유사한 원리에 의해, 도 8a에 도시된 투명 3D 디스플레이 시스템(100)은 pinhole array에 기반한 3D 디스플레이와 유사한 원리에 의해, 3D 영상을 관찰자에게 제공하게 된다.Accordingly, the transparent 3D display system 100 shown in FIG. 7A has a similar principle to the 3D display based on the parallax barrier. The transparent 3D display system 100 shown in FIG. 8A has a principle similar to a 3D display based on a pinhole array Thereby providing a 3D image to the observer.

즉, 도 7a에 도시된 시스템의 경우 액정층(120)에는 parallax barrier에 기반한 3D 디스플레이와 같은 방식으로 생성된 수평 시차영상을, 도 8a에 도시된 시스템의 경우 액정층(120)에는 pinhole array에 기반한 3D 디스플레이와 같은 방식으로 생성된 수평&수직 시차영상을, 표시해 줌으로써 3D 영상을 디스플레이 할 수 있는 것이다.That is, in the case of the system shown in FIG. 7A, a horizontal parallax image generated in the same manner as a 3D display based on a parallax barrier is displayed on a liquid crystal layer 120, and in a liquid crystal layer 120 in a system shown in FIG. The 3D image can be displayed by displaying the horizontal & vertical parallax images generated in the same manner as the 3D display based on the 3D image.

일 실시예에서, 광원 어레이(130)는 유리 기판(432, 532), 유리 기판의 일 면에 부착된 OLED 광원들(433, 533) 및 유리 기판의 타 면에 OLED 광원(433, 533)에 대향되어 동일 형상으로 부착된 편광판들(431, 531)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the light source array 130 includes glass substrates 432 and 532, OLED light sources 433 and 533 attached to one side of the glass substrate, and OLED light sources 433 and 533 on the other side of the glass substrate And may include polarizing plates 431 and 531 which are opposed and attached in the same shape.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 선광원 어레이(430)와 편광 점광원 어레이(530)를 구현하는 방법에 대해, 도 9와 도 10를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of implementing the polarized light source array 430 and the polarization point light source array 530 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.

도 9는 OLED를 이용한 편광 선광원 어레이(430)의 구현 개념도이고, 도 10는 OLED를 이용한 편광 점광원 어레이(530)의 구현 개념도이다. 도 9 및 도 10에서는, 백색광을 발산하는 OLED와 선형 편광판 또는 점형 편광판을 이용하여, 편광 선광원 어레이(430) 및 편광 점광원 어레이(530)를 구현하는 방법을 나타내었다.FIG. 9 is a conceptual view illustrating implementation of a polarized light source array 430 using an OLED, and FIG. 10 is a conceptual view illustrating an implementation of a polarized light source array 530 using an OLED. In FIGS. 9 and 10, a method of implementing a polarized light source array 430 and a polarized light source array 530 using an OLED that emits white light and a linear polarizer or a polarizer is described.

구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 편광 선광원 어레이(430)는, 유리 기판(432)의 일 면에는 OLED로 된 선광원 어레이(433)를 부착하고, 유리 기판의 타면에는 선광원 어레이(433)와 동일 형상의 선형 편광판 어레이(431)를 선광원 어레이(433)에 대향되도록 부착하여, 구현 가능하다.9, a polarized light source array 430 is constructed by attaching a linear light source array 433 made of an OLED to one surface of a glass substrate 432, The linear polarizer array 431 having the same shape as the linear polarizer array 433 may be attached so as to face the linear light source array 433.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 편광 점광원 어레이(530)는, 유리기판(532)의 일 면에는 OLED로 된 점광원 어레이(533)를 부착하고, 유리 기판의 타면에는 점광원 어레이(533)와 동일 형상의 점형 편광판 어레이(531)를 점광원 어레이(533)에 대향되도록 부착하여, 구현 가능하다.10, a point light source array 533 made of OLED is attached to one surface of a glass substrate 532, and a point light source array (not shown) is formed on the other surface of the glass substrate 533 may be attached to the point light source array 533 so as to oppose the point light source array 533.

도 11은, 도 9 및 도 10에서 제시한 OLED를 이용한 편광 선광원 어레이(430) 및 편광 점광원 어레이(530)를 상부에서 바라보면서 도시한 도면으로, 이를 통해 편광 선광원 어레이(430) 및 편광 점광원 어레이(530)의 단면을 관찰할 수 있다.11 is a top view of the polarized light source array 430 and the polarized light source array 530 using the OLEDs shown in FIGS. 9 and 10. The polarized light source array 430, The cross-section of the polarization-point light source array 530 can be observed.

도 11에 도시된 바와 같이, OLED는 백색광을 발산하는 광원으로 기능하므로, ITO 글래스(133)의 일 면에 white 발광층(132) 및 cathode(135)의 순서로 레이어가 구성될 수 있고, 편광을 주기 위해 편광판(134)이 ITO 글래스(133)의 타 면에 부착될 수 있다.11, since the OLED functions as a light source for emitting white light, a layer can be formed in the order of the white light emitting layer 132 and the cathode 135 on one surface of the ITO glass 133, The polarizing plate 134 may be attached to the other surface of the ITO glass 133 in order to give it.

도 12는, 도 9 및 도 10에서 제시한 OLED를 이용한 편광 선광원 어레이(430) 및 편광 점광원 어레이(530)에 전압을 인가하기 위한 배선 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 12 is a diagram for explaining a wiring method for applying a voltage to the polarized light source array 430 and the polarization-point light source array 530 using the OLED shown in FIGS. 9 and 10. FIG.

도 12는, 도 9 및 도 10에서 제시한 OLED를 이용한 편광 선광원 어레이(430) 및 편광 점광원 어레이(530)를 cathode(135) 레이어 방향으로 바라보면서 도시하였다.FIG. 12 shows the polarized light source array 430 and the polarized-spot light source array 530 using the OLED shown in FIGS. 9 and 10 while looking toward the cathode 135 layer direction.

도 12의 좌측에 도시된 바와 같이, 편광 선광원 어레이(430)를 위해서는 선광원 어레이(433)를 가로지르는 하나의 cathode 라인(136) 만을 형성하면 된다. 이 cathode 라인(136)을 통해서 모든 선광원들에 전압을 가할 수 있다. 이 cathode 라인(136)은 3D 영상을 관찰하는데 방해가 되지 않도록, 디스플레이를 위해 사용되는 active 영역을 피해서 배치되는 것이 좋으며, 이것이 불가능하다면 최대한 가늘게 배선하는 것이 좋다.Only one cathode line 136 crossing the linear light source array 433 may be formed for the polarized light linear array 430 as shown in the left side of FIG. Voltage can be applied to all of the optical circulators through the cathode line 136. [ It is preferable that the cathode line 136 is arranged to avoid the active area used for display so as not to interfere with the observation of the 3D image.

또한, 도 12의 우측에 도시된 바와 같이, 편광 점광원 어레이(530)를 위해서는 점광원 어레이(533)의 행 마다(또는 열 마다) 하나의 cathode 라인(136)을 형성하여야 한다. 이에 따라, cathode 라인들(136)을 통해 행 별로(또는 열 별로) 점광원들에 전압을 가할 수 있다.12, one cathode line 136 should be formed for each row of the point light source array 533 (or every column) for the polarization point light source array 530. [ Accordingly, voltage can be applied to the point light sources row by row (or row by column) through the cathode lines 136. [

이 cathode 라인들(136) 역시, 3D 영상을 관찰하는데 방해가 되지 않도록, 디스플레이를 위해 사용되는 active 영역을 피해서 배치되는 것이 좋으며, 이것이 불가능하다면 최대한 가늘게 배선하는 것이 좋다.These cathode lines 136 are also preferably arranged so as not to interfere with the active area used for display so as not to interfere with the observation of the 3D image.

도 12의 하부에는 cathode 라인(136)이 배선된 편광 선광원 어레이(430) 및 편광 점광원 어레이(530)의 단면을 도시하였다.12 shows a cross section of a polarized light source array 430 and a polarized light source array 530 in which a cathode line 136 is wired.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 3D 디스플레이 시스템(100)의 시야각(140)을 나타낸 도면이다.13 is a view illustrating a viewing angle 140 of a transparent 3D display system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 광원 어레이(130)에 구성된 복수의 광원 각각에서 발산되는 광들은 액정층(120)의 서로 다른 영역을 투과한 후 편광판(110)을 투과하여 수평 또는 수직 중 어느 하나 이상을 포함하는 시차를 지닌 영상으로 변환되어 시야각(140)으로 제공된다.Referring to FIG. 13, light emitted from each of the plurality of light sources constituting the light source array 130 passes through the different regions of the liquid crystal layer 120, passes through the polarizer 110, And is provided to the viewing angle 140. [0044] FIG.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 렌티큘러 렌즈, 패럴렉스 배리어 등과 같은 집광구조물을 구성하지 않고도 라이트필드 3D 영상이 구현될 수 있다. According to the embodiment of the present invention described above, a light field 3D image can be realized without forming a light focusing structure such as a lenticular lens, a parallax barrier, or the like.

도 14는 본 발명의 투명 3D 디스플레이의 시차영상 제공 방법을 설명하는 흐름도이다.FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of providing a parallax image of a transparent 3D display according to the present invention.

이하, 도 3 내지 도 13를 통해 이미 설명되었거나 대응되는 내용은 간략히 설명될 것이지만, 도 14에 도시된 실시 예에 적용될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, it is needless to say that the contents already described or corresponded through FIGS. 3 to 13 will be briefly described, but can be applied to the embodiment shown in FIG.

광원 어레이(130)는 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 편광 광원으로 구성되어, 편광된 광을 발산한다(단계 S610). The light source array 130 is composed of a plurality of polarized light sources disposed at a predetermined interval, and emits the polarized light (step S610).

액정층(120)은 광원 어레이(130)에서 발산되는 광의 편광 상태를 픽셀 별로 회전하여 투과시킨다(단계 S620).The liquid crystal layer 120 rotates and transmits the polarization state of the light emitted from the light source array 130 for each pixel (step S620).

편광판(110)은 액정층을 투과한 광을 편광 상태에 따라 각기 다른 투과도로 투과시킨다(단계 S630).The polarizing plate 110 transmits the light transmitted through the liquid crystal layer at a different transmittance depending on the polarization state (step S630).

액정층(120)은 광원 어레이에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 배경과 함께 제공한다(단계 S640). 여기에서, 배경으로부터 발산되는 광(31)은 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원 사이의 공간을 통해 액정층(120)에 도달하여, 액정층(120) 및 편광판(110)을 투과하여 제공된다.The liquid crystal layer 120 provides a parallax image corresponding to the direction of light emitted from the light source array together with the background (step S640). The light 31 emitted from the background is transmitted through the liquid crystal layer 120 and the polarizing plate 110 through the space between the plurality of light sources disposed at a predetermined interval .

지금까지, 기존의 액정 디스플레이에서 면광원과 뒤쪽의 편광판을 제거하고, 특정 편광을 갖는 선광원 혹은 점광원 어레이 형태의 광원을 편광판 대신 액정층의 뒤에 배치하는 구조를 통해 3D 영상을 표현하는 투명 3D 디스플레이 시스템(100)에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.In the conventional liquid crystal display, a planar light source and a rear polarizer are removed, and a light source in the form of a linear light source or a point light source array having a specific polarized light is arranged behind a liquid crystal layer instead of a polarizer, The display system 100 has been described in detail with a preferred embodiment.

위 실시예에서, 편광 선광원 어레이(430)는 세로 방향으로 구현하는 것만을 상정하였으나, 예시적인 것에 불과하다. 편광 선광원 어레이(430)를 가로 방향으로 구현하는 경우도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.In the above embodiment, it is assumed that the polarized light concentrating arrays 430 are implemented in the vertical direction, but they are merely illustrative. The technical idea of the present invention can also be applied to the case of implementing the polarized light source array 430 in the lateral direction.

나아가, 본 발명의 실시예에서는 액정 디스플레이를 기반으로 투명 3D 디스플레이를 구현하였으나, 그 밖의 다른 타입의 디스플레이를 기반으로 투명 3D 디스플레이를 구현하는 경우도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다.Furthermore, although the transparent 3D display is implemented on the basis of the liquid crystal display in the embodiment of the present invention, the technical idea of the present invention can also be applied to a transparent 3D display based on other types of displays.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the relevant art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The appended claims are to be considered as falling within the scope of the following claims.

10 : 종래 액정 디스플레이
11, 13 : 편광판
12 : 액정층 14 : 면광원
20 : 기존의 액정 기반 투명 2D 디스플레이
21, 23 : 편광판 22 : 액정층
24, 40 : 영상(가상 물체) 30 : 배경물체
31 : 배경에서 발산되는 광
50 : 관찰자의 눈
100 : 투명 3D 디스플레이 시스템
110 : 편광판 120 : 액정층
121 : 액정 픽셀 130 : 광원 어레이
131 : 잔상 132 : white 발광층
133 : ITO 클래스 134 : 편광판
135 : cathode 136 : cathode 라인
140 : 시야각
230 : 작은 광원
232 : 큰 광원 330 : 복수의 광원
430 : 편광 선광원 어레이 431 : 선형 편광판 어레이
432, 532 : 유리기판 433 : 선광원 어레이
530 : 편광 점광원 어레이 531 : 점형 편광판 어레이
533 : 점광원 어레이10: Conventional liquid crystal display
11, 13: polarizer
12: liquid crystal layer 14: surface light source
20: Conventional liquid crystal based transparent 2D display
21, 23: polarizer 22: liquid crystal layer
24, 40: image (virtual object) 30: background object
31: Light emitted from the background
50: Observer's Eye
100: Transparent 3D display system
110: polarizer 120: liquid crystal layer
121: liquid crystal pixel 130: light source array
131: after-image 132: white light-emitting layer
133: ITO class 134: polarizer
135: cathode 136: cathode line
140: Viewing angle
230: small light source
232: large light source 330: plural light sources
430: polarized light source array 431: linear polarizer plate array
432, 532: glass substrate 433: linear light source array
530: Polarization point light source array 531: Poisson polarizer array
533: point light source array

Claims (13)

편광된 광을 발산하고 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 광원으로 구성되는 광원 어레이;
상기 광원 어레이로부터 이격되어 배치되고, 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 편광 상태를 픽셀 별로 회전하여 투과시키는 액정층; 및
상기 액정층을 투과한 광을 편광 상태에 따라 각기 다른 투과도로 투과시키는 편광판을 포함하고,
상기 액정층은 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공하며,
상기 광원 어레이는,
유리 기판;
상기 유리 기판의 일 면에 상기 유리 기판에 평행하는 방향을 따라 상호 이격되어 부착된 OLED 광원들; 및
상기 OLED 광원들 각각에 대응하는 형상을 가지고, 상기 유리 기판의 타 면에 상기 OLED 광원들에 각각 대향하여 상호 이격되어 부착된 편광판들;을 포함하고,
투명 3D 디스플레이 시스템의 배경으로부터 발산되고 상기 OLED 광원들 사이를 투과하는 광은 편광 상태가 결정되지 않은 광인 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
A light source array composed of a plurality of light sources that emit polarized light and are spaced apart at regular intervals;
A liquid crystal layer arranged to be spaced apart from the light source array and rotating the polarized state of light emitted from the light source array for each pixel to transmit therethrough; And
And a polarizing plate for transmitting the light transmitted through the liquid crystal layer at different degrees of transmittance according to a polarization state,
Wherein the liquid crystal layer provides a parallax image corresponding to a direction of light emitted from the light source array,
The light source array includes:
A glass substrate;
OLED light sources attached to one side of the glass substrate and spaced apart from each other along a direction parallel to the glass substrate; And
And polarizer plates having a shape corresponding to each of the OLED light sources and being attached to the other surface of the glass substrate so as to be spaced apart from each other and facing the OLED light sources,
Wherein the light emitted from the background of the transparent 3D display system and transmitted through the OLED light sources is light whose polarization state is not determined.
제1항에 있어서,
상기 광원의 사이즈는 상기 액정층의 픽셀 사이즈보다 작은 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the size of the light source is smaller than the pixel size of the liquid crystal layer.
제1항에 있어서,
상기 복수의 광원에서 발산되는 광은 서로 다른 픽셀을 투과하는 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the light emitted from the plurality of light sources transmits different pixels.
제1항에 있어서,
상기 광원 어레이와 상기 액정층은 일정 간격 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the light source array and the liquid crystal layer are spaced apart from each other by a predetermined distance.
제4항에 있어서,
상기 광원 어레이와 상기 액정층의 간격은 상기 복수의 광원 간의 이격 거리에 상응하는 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein a distance between the light source array and the liquid crystal layer corresponds to a distance between the plurality of light sources.
제1항에 있어서,
상기 액정층은 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 입사각도에 상응하여 광의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the liquid crystal layer adjusts transmittance of light according to an incident angle of light emitted from the light source array.
제1항에 있어서,
상기 복수의 광원은 소정의 방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light sources oscillate in a predetermined direction.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 광원은, 선광원 타입이고,
상기 시차영상은, 수직 또는 수평 시차를 갖는 3D 영상인 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light sources are of a linear light source type,
Wherein the parallax image is a 3D image having a vertical or horizontal parallax,
제9항에 있어서, 상기 복수의 광원은,
특정 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템.
10. The light-emitting device according to claim 9,
Wherein the transparent 3D display system is tilted at a specific angle.
제1항에 있어서,
상기 복수의 광원은, 점광원 타입이고,
상기 시차영상은, 수직 및 수평 시차를 갖는 3D 영상인 것을 특징으로 하는 투명 3D 디스플레이 시스템
The method according to claim 1,
The plurality of light sources are of a point light source type,
Wherein the parallax image is a 3D image having vertical and horizontal parallaxes,
삭제delete 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 편광 광원으로 구성된 광원 어레이가 편광된 광을 발산하는 단계;
상기 광원 어레이로부터 이격되어 배치된 액정층이 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 편광 상태를 픽셀 별로 회전하여 투과시키는 단계; 및
편광판이 상기 액정층을 투과한 광을 편광 상태에 따라 각기 다른 투과도로 투과시키는 단계를 포함하되,
상기 액정층은 상기 광원 어레이에서 발산되는 광의 방향에 상응하는 시차영상을 제공하며,
상기 광원 어레이는,
유리 기판;
상기 유리 기판의 일 면에 상기 유리 기판에 평행하는 방향을 따라 상호 이격되어 부착된 OLED 광원들; 및
상기 OLED 광원들 각각에 대응하는 형상을 가지고, 상기 유리 기판의 타 면에 상기 OLED 광원들에 각각 대향하여 상호 이격되어 부착된 편광판들;을 포함하고,
투명 3D 디스플레이 시스템의 배경으로부터 발산되고 상기 OLED 광원들 사이를 투과하는 광은 편광 상태가 결정되지 않은 광인 것을 특징으로 하는 3D 영상 디스플레이 방법.The light source array comprising a plurality of polarized light sources disposed at a constant spacing, the polarized light emitting divergent light;
Rotating the polarized light state of the light emitted from the light source array by the liquid crystal layer disposed apart from the light source array by rotating the light source array by pixels; And
Transmitting the light transmitted through the liquid crystal layer to the polarizing plate at different transmittances according to the polarization state,
Wherein the liquid crystal layer provides a parallax image corresponding to a direction of light emitted from the light source array,
The light source array includes:
A glass substrate;
OLED light sources attached to one side of the glass substrate and spaced apart from each other along a direction parallel to the glass substrate; And
And polarizer plates having a shape corresponding to each of the OLED light sources and being attached to the other surface of the glass substrate so as to be spaced apart from each other and facing the OLED light sources,
Wherein the light emitted from the background of the transparent 3D display system and transmitted between the OLED light sources is light whose polarization state is not determined.
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