KR101881163B1 - Integral image system and driving method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시야각 및 해상도 등 입체영상의 표시 품질을 높일 수 있는 집적영상 시스템과 그의 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 표시패널; 상기 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상을 생성하는 렌즈 어레이; 및 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 가로축 방향으로 굴절시키는 제1 광경로 변환셀을 포함한다.The present invention relates to an integrated image system capable of increasing the display quality of a stereoscopic image such as a viewing angle and a resolution, and a driving method thereof. According to another aspect of the present invention, there is provided an integrated image system including: a display panel for displaying an element image acquired from different viewpoints of a three-dimensional object; A lens array for integrating the elemental images on a space to generate a three-dimensional image; And a first optical path changing cell for allowing light incident from the lens array to pass therethrough or forming a prism pattern to refract in the horizontal direction.

Description

집적영상 시스템과 그의 구동방법{INTEGRAL IMAGE SYSTEM AND DRIVING METHOD OF THE SAME}[0001] INTEGRAL IMAGE SYSTEM AND DRIVING METHOD OF THE SAME [0002]

본 발명은 시야각 및 해상도 등 입체영상의 표시 품질을 높일 수 있는 집적영상 시스템과 그의 구동방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an integrated image system capable of increasing the display quality of a stereoscopic image such as a viewing angle and a resolution, and a driving method thereof.

최근 3차원 (3D: Three Dimension) 영상과 영상 재생 기술에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 3차원 영상 관련 미디어는 시각 정보의 수준을 한 차원 더 높여주는 새로운 개념의 실감 영상 미디어로서 차세대 영상장치를 주도할 것으로 예상된다. 기존의 2차원 영상 시스템은 평면 영상을 제공하지만 3차원 영상 시스템은 물체가 가지고 있는 실제 이미지 정보를 관찰자에게 보여주는 관점에서 궁극적인 영상 구현 기술이라고 할 수 있다.Recently, three dimensional (3D) image and image reproduction techniques have been actively studied. 3D image related media is expected to lead the next generation imaging device as a realistic image media with a new concept that raises the level of visual information one more level. The conventional 2D image system provides the plane image, but the 3D image system is the ultimate image realization technology in terms of showing the actual image information of the object to the observer.

3차원 입체 영상을 재생하기 위한 방법으로는 크게, 양안시차방식(stereoscopic)과 복합시차지각방식(autostereoscopic)으로 나누어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하는 방식이며, 안경을 이용하여 양안 시차 영상을 구현하는 안경방식의 입체영상 표시장치가 최근 상용화되고 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꿔서 표시하고 편광안경을 사용하여 입체영상을 구현하는 편광안경방식과 좌우 시차 영상을 시분할방식으로 표시하고 셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현하는 셔터안경방식으로 나누어진다. 하지만, 안경방식은 사용자가 안경을 착용하여야만 입체영상을 시청할 수 있는 불편함이 있다. 이를 해결하기 위해, 안경을 착용하지 않고 입체영상을 시청할 수 있는 무안경방식이 개발되고 있다. 특히, 무안경 방식 중 하나인 집적영상 시스템(integral image system)은 부피표현(Volumetric) 디스플레이 방식처럼 연속된 시차와 컬러 정보를 제공해줄 수 있어 관찰자가 시점을 비교적 자유롭게 움직일 수 있는 장점을 제공한다.As a method for reproducing three-dimensional stereoscopic images, stereoscopic stereoscopic and autostereoscopic methods are widely used. A binocular parallax system uses a parallax image of right and left eyes having a large stereoscopic effect, and a stereoscopic image display apparatus using a spectacles system for realizing a binocular parallax image using glasses has recently been commercialized. The polarizing spectacle method, which realizes a stereoscopic image by using polarization glasses, displays the right and left parallax images in a time-division manner, and displays stereoscopic images by using shutter glasses. It is divided into the shutter glasses method to be implemented. However, there is an inconvenience in that the user can view stereoscopic images only when the user wears glasses. To solve this problem, a non-eyeglass system capable of viewing stereoscopic images without wearing glasses has been developed. In particular, an integral image system, which is one of the non-eyeglass systems, can provide continuous parallax and color information like a volumetric display system, thereby providing an advantage that an observer can move a viewpoint relatively freely.

도 1은 종래 집적영상 시스템을 개략적으로 보여주는 일 예시도면이다. 도 1을 참조하면, 집적영상 시스템은 렌즈 어레이(LENS1)를 이용해서 3차원 정보를 갖는 객체(OBJ)를 2차원 이미지인 요소 영상(elemental image)으로 바꿔서 2차원 감지기(2DS)에 저장하는 픽업부(pickup)와, 요소 영상을 이용해서 다시 입체영상을 보여주는 디스플레이부(display)로 나누어진다. 디스플레이부(display)는 표시패널(DIS)과 렌즈 어레이(LENS2)를 포함한다. 표시패널(DIS)는 요소 영상을 표시하고, 렌즈 어레이(LENS2)는 표시패널(DIS)에 표시된 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 시청자가 3차원 영상을 시청할 수 있게 한다.FIG. 1 is a schematic view showing a conventional integrated image system. 1, an integrated image system includes a pickup 2S for storing an object OBJ having three-dimensional information into an elemental image, which is a two-dimensional image, using the lens array LENS1, and storing the object OBJ in a two- And a display unit for displaying a stereoscopic image again using an elementary image. The display includes a display panel DIS and a lens array LENS2. The display panel DIS displays the element image, and the lens array LENS2 accumulates the element image displayed on the display panel DIS in a certain space so that the viewer can view the three-dimensional image.

하지만, 집적영상 시스템의 시야각은 렌즈 어레이(LENS)의 렌즈의 F수(F-number)에 의해 결정되며, 일반적으로 15° 내지 20°로 알려져 있다. 또한, 집적영상 시스템의 해상도는 렌즈의 개수와 픽셀들간 간격에 의해 결정되므로, 해상도가 낮다. 즉, 직접영상 시스템은 좁은 시야각과 낮은 해상도로 인해, 입체영상의 표시 품질이 떨어지는 문제가 있다.
However, the viewing angle of the integrated imaging system is determined by the F-number of the lens of the lens array (LENS), commonly known as 15 [deg.] To 20 [deg.]. Also, the resolution of the integrated imaging system is determined by the number of lenses and the interval between pixels, and therefore the resolution is low. That is, the direct imaging system has a problem that the display quality of the stereoscopic image is deteriorated due to a narrow viewing angle and a low resolution.

본 발명은 시야각 및 해상도 등 입체영상의 표시 품질을 높일 수 있는 집적영상 시스템과 그의 구동방법을 제공한다.
The present invention provides an integrated image system and a driving method thereof that can improve the display quality of a stereoscopic image such as a viewing angle and a resolution.

본 발명의 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 표시패널; 상기 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상을 생성하는 렌즈 어레이; 및 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 가로축 방향으로 굴절시키는 제1 광경로 변환셀을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an integrated image system including: a display panel for displaying an element image acquired from different viewpoints of a three-dimensional object; A lens array for integrating the elemental images on a space to generate a three-dimensional image; And a first optical path changing cell for allowing light incident from the lens array to pass therethrough or forming a prism pattern to refract in the horizontal direction.

본 발명의 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법은 표시패널을 이용하여 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 단계; 렌즈 어레이를 이용하여 상기 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상을 생성하는 단계; 및 제1 광경로 변환셀을 이용하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 가로축 방향으로 굴절시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving an integrated video system, comprising: displaying an element image obtained from different viewpoints of a three-dimensional object using a display panel; Dimensional image by integrating the elemental image on a space using a lens array; And passing the light incident from the lens array directly through the first light path conversion cell or forming a prism pattern to refract in the horizontal direction.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 소정의 주기마다 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향으로 굴절시키는 광경로 변환셀; 상기 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 어느 한 공간상에 집적시키는 렌즈 어레이; 및 상기 렌즈 어레이 상에 배치되어 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고, 상기 제1 방향과 제2 방향은 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 한다.The integrated image system according to another embodiment of the present invention may allow light incident from the backlight unit to pass therethrough at predetermined intervals, form a first prism pattern to refract in a first direction, form a second prism pattern, A light path conversion cell which bends in two directions; A lens array for integrating the light incident from the light path conversion cell onto a space; And a display panel disposed on the lens array and displaying an element image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object, wherein the first direction and the second direction are symmetrical with respect to the light incident from the backlight unit .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법은 광경로 변환셀을 이용하여 소정의 주기마다 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향으로 굴절시키는 단계; 렌즈 어레이를 이용하여 상기 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 어느 한 공간상에 집적시키는 단계; 및 상기 렌즈 어레이 상에 배치된 표시패널을 이용하여 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 제1 방향과 제2 방향은 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of driving an integrated imaging system, which comprises: passing light incident from a backlight unit through a light source at a predetermined cycle using an optical path conversion cell, forming a first prism pattern, Forming a second prism pattern and refracting in a second direction; Integrating light incident from the light path conversion cell on a space using a lens array; And displaying an element image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object using a display panel disposed on the lens array, wherein the first direction and the second direction are directions of light incident from the backlight unit Are symmetrical with respect to each other.

본 발명은 표시패널 상에 렌즈 어레이를 배치하고, 렌즈 어레이 상에 제1 및 제2 광경로 변환셀들을 배치하며, 사용자의 위치에 따라 제1 및 제2 광경로 변환셀들의 광경로 변환을 제어한다. 그 결과, 본 발명은 사용자의 위치에 따라 3차원 영상의 생성 위치를 이동시킬 수 있으므로, 좁은 시야각으로 인해 시청자가 3차원 영상을 시청할 수 없었던 위치에서 3차원 영상을 시청할 수 있다.The present invention relates to an image display apparatus, a display apparatus, a display apparatus, and a method for controlling the same, do. As a result, according to the present invention, since the generation position of the three-dimensional image can be moved according to the user's position, the viewer can view the three-dimensional image at a position where the viewer can not view the three-dimensional image due to the narrow viewing angle.

또한, 본 발명은 백라이트 유닛과 렌즈 어레이 사이에 광경로 변환셀을 배치하고, 렌즈 어레이 상에 표시패널을 배치하며, 광경로 변환셀을 이용하여 백라이트 유닛으로부터의 입사되는 광의 경로를 주기적으로 변환시킨다. 그 결과, 본 발명은 시청자가 인지하는 점광원의 개수를 늘릴 수 있으므로, 집적영상의 해상도를 높일 수 있다.
Further, in the present invention, a light path conversion cell is disposed between a backlight unit and a lens array, a display panel is disposed on the lens array, and a path of light incident from the backlight unit is periodically converted using a light path conversion cell . As a result, the present invention can increase the number of point light sources perceived by viewers, thereby increasing the resolution of the integrated image.

도 1은 종래 집적영상 시스템을 개략적으로 보여주는 일 예시도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템을 보여주는 일 예시도면.
도 3a 및 도 3b는 제1 및 제2 광경로 변환셀들 각각을 상세히 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법을 보여주는 흐름도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템을 보여주는 일 예시도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법을 보여주는 흐름도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic illustration of a conventional integrated imaging system; FIG.
2 is an exemplary view illustrating an integrated video system according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing each of the first and second optical path changing cells in detail; FIG.
4 is a flowchart illustrating a method of driving an integrated video system according to a first embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view illustrating an integrated video system according to a second embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of driving an integrated video system according to a second embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The component name used in the following description may be selected in consideration of easiness of specification, and may be different from the actual product name.

본 발명은 집적영상 시스템과 그의 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 크게 픽업부와 디스플레이부로 나누어진다. 픽업부는 렌즈 어레이를 이용해서 3차원 정보를 갖는 객체를 2차원 이미지인 요소 영상(elemental image)으로 바꿔서 2차원 감지기에 저장한다. 디스플레이부는 저장된 요소 영상을 표시패널 등에 표시하고, 렌즈 어레이를 이용하여 요소 영상을 입체영상으로 보여준다. 본 발명은 집적영상 시스템의 디스플레이부에 관한 것이므로, 이하에서, 픽업부에 대한 설명은 설명의 편의를 위해 생략하였다.
The present invention relates to an integrated image system and a driving method thereof. An integrated video system according to an embodiment of the present invention is roughly divided into a pickup unit and a display unit. The pickup unit converts an object having three-dimensional information into an elemental image, which is a two-dimensional image, using a lens array, and stores the object in a two-dimensional sensor. The display unit displays the stored element image on a display panel or the like, and displays the element image as a stereoscopic image using a lens array. Since the present invention relates to a display unit of an integrated image system, the following description of the pickup unit is omitted for convenience of explanation.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템을 보여주는 일 예시도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 표시패널(10), 렌즈 어레이(20), 제1 광경로 변환셀(30), 제2 광경로 변환셀(40), 표시패널 구동부(50), 제1 광경로 변환셀 구동부(60), 반파장판(HWP), 제2 광경로 변환셀 구동부(70), 제어부(80), 및 감지 카메라(90)를 포함한다.FIG. 2 is an exemplary view showing an integrated image system according to a first embodiment of the present invention. 2, the integrated image system according to the first embodiment of the present invention includes a display panel 10, a lens array 20, a first optical path conversion cell 30, a second optical path conversion cell 40, A display panel driving unit 50, a first optical path conversion cell driving unit 60, a half wave plate (HWP), a second optical path conversion cell driving unit 70, a control unit 80, and a sensing camera 90 .

표시패널(10)은 액정표시소자(liquid crystal display)로 구현된 것을 중심으로 설명한다. 표시패널(10)은 두 장의 기판을 포함한다. 두 장의 기판 사이에는 액정층이 형성된다. 표시패널(10)의 하부기판상에는 데이터 라인들과 게이트 라인들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인들과 게이트 라인들에 의해 정의된 셀영역들에 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor) 어레이가 형성된다. 표시패널(10)의 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터에 접속되어 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다.The display panel 10 will be mainly described as being implemented by a liquid crystal display (LCD). The display panel 10 includes two substrates. A liquid crystal layer is formed between the two substrates. On the lower substrate of the display panel 10, data lines and gate lines (or scan lines) are formed so as to intersect with each other, and pixels are arranged in a matrix form in cell regions defined by the data lines and gate lines (Thin Film Transistor) array is formed. Each of the pixels of the display panel 10 is connected to the thin film transistor and driven by an electric field between the pixel electrode and the common electrode.

표시패널(10)의 상부기판상에는 블랙매트릭스와 컬러필터 등을 포함하는 컬러필터 어레이가 형성된다. 또한, 상부기판과 하부기판에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부기판과 하부기판 사이에는 액정셀의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부기판상에 형성된다. 표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.On the upper substrate of the display panel 10, a color filter array including a black matrix, a color filter, and the like is formed. Further, an alignment film for setting a pre-tilt angle of liquid crystal is formed on the upper substrate and the lower substrate. A spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel 10. The common electrode is formed on the upper substrate in a vertical electric field driving method such as a TN (Twisted Nematic) mode and a VA (Vertical Alignment) mode and is driven by a horizontal electric field drive such as an In Plane Switching (IPS) mode and a Fringe Field Switching Type pixel electrode and the lower substrate. The liquid crystal mode of the display panel 10 can be implemented in any liquid crystal mode as well as the TN mode, VA mode, IPS mode, and FFS mode described above.

표시패널(10)은 픽업부에 의해 저장된 2차원의 요소 영상을 표시한다. 요소 영상은 다수의 요소 렌즈들을 포함하는 요소 렌즈 어레이를 이용하여 3차원 객체로부터 요소 렌즈들 각각의 위치에 따른 시점의 차이를 갖는 이미지가 저장되어 생성된 영상이다. 즉, 요소 영상은 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 영상을 의미한다. 예를 들어, 52×52의 요소 렌즈들을 포함하는 요소 렌즈 어레이를 이용하여 요소 영상을 생성하는 경우, 2704개의 시점으로부터 획득된 요소 영상이 생성된다.The display panel 10 displays the two-dimensional element image stored by the pickup unit. An elemental image is an image generated by storing an image having a difference in viewpoint according to the position of each element lens from a three-dimensional object using an element lens array including a plurality of element lenses. That is, the elemental image means an image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object. For example, when an elemental image is generated using an elemental lens array including 52 × 52 elemental lenses, an elementary image obtained from 2704 viewpoints is generated.

표시패널(10) 상에는 렌즈 어레이(20)가 배치된다. 렌즈 어레이(20)는 표시패널(10)에 표시된 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상(3D image)으로 표시한다. 렌즈 어레이(20)는 다수의 집적 렌즈(IL)들의 집합으로 구성된다. 렌즈 어레이(20)는 표시패널(10)의 요소 영상을 굴절시켜 소정의 거리만큼 이격된 거리에 3차원 영상(3D image)을 생성한다. 이를 위해, 렌즈 어레이(20)의 다수의 집적 렌즈들 각각은 요소 영상의 시점에 따라 표시패널(10)의 요소 영상을 다르게 굴절시킨다.On the display panel 10, a lens array 20 is arranged. The lens array 20 integrates the element image displayed on the display panel 10 in a certain space and displays it in a three-dimensional image (3D image). The lens array 20 is composed of a set of a plurality of integrated lenses IL. The lens array 20 refracts the element image of the display panel 10 and generates a 3D image at a distance separated by a predetermined distance. For this, each of the plurality of integrated lenses of the lens array 20 differently refracts the element image of the display panel 10 according to the viewpoint of the element image.

렌즈 어레이(20) 상에는 제1 광경로 변환셀(30)이 배치된다. 제1 광경로 변환셀(30)은 렌즈 어레이(20)로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 가로축(x축) 방향으로 굴절시킨다. 따라서, 렌즈 어레이(20)에 의해 소정의 거리만큼 이격된 거리에 생성되는 3차원 영상(3D image)은 제1 광경로 변환셀(30)에 의해 가로축(x축) 방향으로 그 생성 위치가 조정될 수 있다. 제1 광경로 변환셀(30) 상에는 제2 광경로 변환셀(40)이 배치된다. 제2 광경로 변환셀(40)은 제1 광경로 변환셀(30)로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 세로축(y축) 방향으로 굴절시킨다. 따라서, 렌즈 어레이(20)에 의해 소정의 거리만큼 이격된 거리에 생성되는 3차원 영상(3D image)은 제2 광경로 변환셀(40)에 의해 세로축(y축) 방향으로 그 생성 위치가 조정될 수 있다. On the lens array 20, a first optical path changing cell 30 is arranged. The first light path changing cell 30 passes light incident from the lens array 20 as it is or forms a prism pattern to refract in the direction of the horizontal axis (x axis). Therefore, the 3D image generated at the distance distanced by the predetermined distance by the lens array 20 is adjusted by the first optical path changing cell 30 in the direction of the horizontal axis (x axis) . A second optical path changing cell 40 is disposed on the first optical path changing cell 30. [ The second optical path changing cell 40 passes light incident from the first optical path changing cell 30 as it is or forms a prism pattern to refract in the vertical axis (y axis) direction. Accordingly, a three-dimensional image (3D image) generated at a distance separated by a predetermined distance by the lens array 20 is adjusted by the second optical path changing cell 40 in the direction of the vertical axis (y axis) .

한편, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40) 각각의 프리즘 패턴에 의해 빛이 굴절되기 위해서는 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40) 각각에 입사되는 빛의 편광은 구동전압이 인가되는 제1 전극(202)들과 수직이어야 한다. 즉, 도 2와 같이 제1 광경로 변환셀(30)이 입사되는 빛을 가로축(x축) 방향으로 굴절시키는 경우 제1 광경로 변환셀(30)에 입사되는 빛은 수평 편광(hp)이어야 하고, 제2 광경로 변환셀(40)이 입사되는 빛을 세로축(y축) 방향으로 굴절시키는 경우 제2 광경로 변환셀(40)에 입사되는 빛은 수직 편광(vp)이어야 한다. 이를 위해, 제1 광경로 변환셀(30)과 제2 광경로 변환셀(40) 사이에는 반파장판(Half Wave Plate, HWP)이 배치된다. 반파장판(HWP)는 제1 광경로 변환셀(30)로부터 입사되는 빛의 위상을 λ/2(λ는 빛의 파장) 만큼 지연시켜 출력한다. 결국, 제1 광경로 변환셀(30)을 통과한 수평 편광(hp)은 반파장판(HWP)에 의해 수직 편광(vp)으로 변환되므로, 제2 광경로 변환셀(40)은 입사되는 빛을 굴절시킬 수 있다. 제1 광경로 변환셀(30)과 제2 광경로 변환셀(40)에 대한 자세한 설명은 도 3a 및 도 3b를 결부하여 후술한다.3A and 3B, in order to refract light by the prism patterns of the first and second light path changing cells 30 and 40, the first and second light path changing cells 30, 40 should be perpendicular to the first electrodes 202 to which the driving voltage is applied. 2, when the light incident on the first optical path changing cell 30 is refracted in the direction of the horizontal axis (x axis), the light incident on the first optical path changing cell 30 is the horizontal polarization hp And the second light path changing cell 40 is deflected in the direction of the vertical axis (y-axis), the light incident on the second light path changing cell 40 should be vertical polarized light vp. For this purpose, a half wave plate (HWP) is disposed between the first light path conversion cell 30 and the second light path conversion cell 40. The half wave plate (HWP) outputs the phase of light incident from the first optical path changing cell 30 by delaying it by? / 2 (? Is wavelength of light). As a result, the horizontal polarization hp passing through the first light path switching cell 30 is converted into the vertical polarization vp by the half wave plate HWP, so that the second light path switching cell 40 can convert incident light Can be refracted. Detailed explanations of the first optical path changing cell 30 and the second optical path changing cell 40 will be described later in conjunction with FIGS. 3A and 3B. FIG.

표시패널 구동부(50)는 게이트 구동부와 데이터 구동부를 포함한다. 데이터 구동부는 제어부(80)로부터 요소 영상 데이터(DATA)를 입력받고, 감마전압 발생회로(미도시)로부터 공급되는 정극성/부극성 감마보상전압을 이용하여 요소 영상 데이터(DATA)를 정극성/부극성 아날로그 데이터 전압으로 변환한다. 데이터 구동부는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터 라인들에 공급한다. 게이트 구동부는 제어부(80)의 제어 하에 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 표시패널(10)의 게이트 라인들에 순차적으로 공급한다.The display panel driver 50 includes a gate driver and a data driver. The data driver receives the elemental image data DATA from the controller 80 and uses the positive / negative gamma compensation voltage supplied from the gamma voltage generator circuit (not shown) to output the elemental image data DATA to the positive polarity / To a negative analog data voltage. The data driver supplies the positive / negative polarity analog data voltages to the data lines of the display panel 10. The gate driver sequentially supplies a gate pulse (or a scan pulse) synchronized with the data voltage to the gate lines of the display panel 10 under the control of the controller 80. [

제1 광경로 변환셀 구동부(60)는 제1 광경로 변환셀(30)을 구동하기 위한 구동전압을 제1 광경로 변환셀(30)에 공급한다. 제2 광경로 변환셀 구동부(70)는 제2 광경로 변환셀(40)을 구동하기 위한 구동전압을 제2 광경로 변환셀(40)에 공급한다.The first light path conversion cell driver 60 supplies a drive voltage for driving the first light path conversion cell 30 to the first light path conversion cell 30. The second light path conversion cell drive unit 70 supplies a drive voltage for driving the second light path conversion cell 40 to the second light path conversion cell 40.

제어부(80)는 표시패널 구동부(50)를 제어하여 표시패널(10)을 구동시킨다. 제어부(80)는 게이트 구동부 제어신호(GCS)를 게이트 구동부로 공급하고, 요소 영상 데이터(DATA)와 데이터 구동부 제어신호(DCS)를 데이터 구동부로 공급한다. 게이트 구동부 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 및 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다. 데이터 구동부 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable), 극성제어신호 등을 포함할 수 있다.The control unit 80 controls the display panel driving unit 50 to drive the display panel 10. The controller 80 supplies the gate driver control signal GCS to the gate driver and the element video data DATA and the data driver control signal DCS to the data driver. The gate driver control signal GCS may include a gate start pulse, a gate shift clock, and a gate output enable signal. The data driver control signal DCS may include a source start pulse, a source sampling clock, a source output enable signal, a polarity control signal, and the like.

감지 카메라(90)는 사용자의 이미지를 촬영하여 촬영된 이미지를 제어부(80)로 전송한다. 제어부(80)는 촬영된 이미지를 분석하여 사용자가 위치한 좌표를 산출할 수 있다. 제어부(80)는 산출된 사용자의 위치 좌표와 기준점을 비교하여 사용자가 기준점 대비 어디에 위치하는지를 판단할 수 있다. 제어부(80)는 사용자 위치 정보에 따라 제1 광경로 변환셀 구동부(60)와 제2 광경로 변환셀 구동부(70)를 제어하여 제1 광경로 변환셀(30)과 제2 광경로 변환셀(40)을 구동시킨다.The detection camera 90 captures an image of the user and transmits the captured image to the control unit 80. [ The control unit 80 may analyze the photographed image to calculate coordinates at which the user is located. The controller 80 compares the calculated position coordinates of the user with the reference point to determine where the user is located relative to the reference point. The control unit 80 controls the first light path conversion cell driving unit 60 and the second light path conversion cell driving unit 70 according to the user location information to control the first light path conversion cell 30 and the second light path conversion cell 30, (40).

사용자가 기준점 대비 가로축(x축)으로 이동하여 위치하는 경우, 제1 광경로 변환셀(30)은 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 가로축(x축) 방향으로 굴절시키도록 제어된다. 특히, 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값이 양수인지 음수인지에 따라 제1 광경로 변환셀(30)은 입사되는 빛이 굴절되는 방향을 다르게 제어한다. 예를 들어, 제1 광경로 변환셀(30)은 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하여 입사되는 빛을 제1 방향(D1)으로 굴절시킬 수 있고, 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하여 입사되는 빛을 제2 방향(D2)으로 굴절시킬 수 있다. 또한, 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값과 기준점의 가로축(x축) 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 사용자가 기준점에 위치한다고 판단할 수 있으므로, 제1 광경로 변환셀(30)은 어떠한 프리즘 패턴도 형성하지 않고 입사되는 빛을 그대로 통과시키도록 제어된다.When the user moves and is positioned on the horizontal axis (x axis) relative to the reference point, the first light path changing cell 30 forms a prism pattern and is controlled to refract the incident light in the direction of the horizontal axis (x axis). In particular, depending on whether the value of the horizontal axis (x axis) of the position coordinates of the user is a positive number or a negative number, the first light path changing cell 30 controls the direction in which the incident light is refracted differently. For example, when the horizontal axis (x-axis) value of the position coordinates of the user is positive, the first light path conversion cell 30 forms the first prism pattern PP1 to refract the incident light in the first direction D1 If the horizontal axis (x axis) value of the position coordinates of the user is negative, the second prism pattern PP2 may be formed to refract the incident light in the second direction D2. Further, when the difference between the horizontal axis (x axis) value of the user's position coordinates and the horizontal axis (x axis) value of the reference point is smaller than the predetermined threshold value, it can be determined that the user is located at the reference point. Is controlled so as to pass incident light directly without forming any prism pattern.

사용자가 기준점 대비 세로축(y축)으로 이동하여 위치하는 경우, 제2 광경로 변환셀(40)은 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 세로축(y축) 방향으로 굴절시키도록 제어된다. 특히, 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값이 양수인지 음수인지에 따라 제2 광경로 변환셀(40)은 입사되는 빛이 굴절되는 방향을 다르게 제어한다. 예를 들어, 제2 광경로 변환셀(40)은 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하여 입사되는 빛을 제1 방향(D1)으로 굴절시킬 수 있고, 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하여 입사되는 빛을 제2 방향(D2)으로 굴절시킬 수 있다. 또한, 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값과 기준점의 세로축(y축) 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 사용자가 기준점에 위치한다고 판단할 수 있으므로, 제2 광경로 변환셀(40)은 어떠한 프리즘 패턴도 형성하지 않고 입사되는 빛을 그대로 통과시키도록 제어된다.When the user moves on the vertical axis (y axis) relative to the reference point, the second light path changing cell 40 forms a prism pattern and is controlled to refract the incident light in the vertical axis (y axis) direction. In particular, depending on whether the vertical axis (y axis) value of the user's position coordinates is positive or negative, the second light path changing cell 40 controls the direction in which the incident light is refracted differently. For example, the second optical path changing cell 40 forms a first prism pattern PP1 when the ordinate (y-axis) value of the position coordinates of the user is positive, refracts the incident light in the first direction D1, And if the value of the vertical axis (y-axis) of the position coordinates of the user is negative, the second prism pattern PP2 can be formed to refract the incident light in the second direction D2. Further, when the difference between the vertical axis (y-axis) value of the user's position coordinate and the vertical axis (y-axis) value of the reference point is smaller than the predetermined threshold value, it can be determined that the user is located at the reference point. Is controlled so as to pass incident light directly without forming any prism pattern.

한편, 제1 및 제2 광경로 변환셀 구동부(60, 70)는 제1 및 제2 광경로 변환셀(30, 40)이 입사되는 빛을 그대로 통과시키기 위한 제1 구동전압, 제1 방향(D1)으로 굴절시키기 위한 제2 구동전압, 제2 방향(D2)으로 굴절시키기 위한 제3 구동전압이 저장된 룩-업 테이블을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 광경로 변환셀 구동부(60, 70)는 제어부(80)의 제어 신호에 응답하여 룩-업 테이블로부터 제1 내지 제3 구동전압 중 어느 하나를 선택하여 출력한다.
Meanwhile, the first and second optical path changing cell drivers 60 and 70 may include a first driving voltage for passing the incident light through the first and second optical path changing cells 30 and 40, Up table in which a second driving voltage for refracting in the second direction D2 is stored, and a third driving voltage for refracting in the second direction D2 are stored. In this case, the first and second optical path changing cell drivers 60 and 70 select one of the first to third driving voltages from the look-up table in response to the control signal of the controller 80, and output the selected one.

도 3a 및 도 3b는 제1 및 제2 광경로 변환셀들 각각을 상세히 보여주는 단면도이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40) 각각은 제1 기판(201), 제1 전극(202)들, 제1 절연층(203), 액정층(204), 제2 절연층(205), 제2 전극(206), 및 제2 기판(207)을 포함한다.3A and 3B are cross-sectional views showing the first and second optical path changing cells in detail, respectively. 3A and 3B, each of the first and second optical path changing cells 30 and 40 includes a first substrate 201, first electrodes 202, a first insulating layer 203, A layer 204, a second insulating layer 205, a second electrode 206, and a second substrate 207. [

제1 기판(201)은 유리 기판, 플라스틱 기판, 및 필름 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 제1 기판(201) 상에는 제1 전극(202)들이 형성된다. 제1 전극(202)들 각각은 인접한 제1 전극(202)과 소정의 간격만큼 이격되어 형성된다. 제1 전극(202)들 각각에는 제1 및 제2 광경로 변환셀 구동부(60, 70)으로부터 공급되는 구동전압이 인가된다. 제1 전극(202)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있다. 제1 전극(202)들 상에는 제1 전극(202)들과 액정층(204)을 절연하기 위해 제1 절연층(203)이 형성된다.The first substrate 201 may be formed of any one of a glass substrate, a plastic substrate, and a film. First electrodes 202 are formed on a first substrate 201. Each of the first electrodes 202 is spaced apart from the adjacent first electrode 202 by a predetermined distance. The driving voltages supplied from the first and second optical path conversion cell driving units 60 and 70 are applied to the first electrodes 202, respectively. The first electrode 202 may be formed of indium tin oxide (ITO). A first insulating layer 203 is formed on the first electrodes 202 to isolate the first electrodes 202 and the liquid crystal layer 204 from each other.

제2 기판(207)은 유리 기판, 플라스틱 기판, 및 필름 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 제2 기판(207) 상의 전면에는 제2 전극(206)이 형성된다. 제2 전극(206) 상에는 제2 절연층(205)이 형성된다. 제2 전극(206)에는 제1 및 제2 광경로 변환셀 구동부(60, 70)으로부터 공급되는 구동전압이 인가된다. 제2 전극(206)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있다. 제2 전극(206) 상에는 제2 전극(206)과 액정층(204)을 절연하기 위해 제2 절연층(205)이 형성된다.The second substrate 207 may be formed of any one of a glass substrate, a plastic substrate, and a film. A second electrode 206 is formed on the front surface of the second substrate 207. A second insulating layer 205 is formed on the second electrode 206. The driving voltage supplied from the first and second optical path conversion cell driving units 60 and 70 is applied to the second electrode 206. The second electrode 206 may be formed of indium tin oxide (ITO). A second insulating layer 205 is formed on the second electrode 206 in order to insulate the second electrode 206 from the liquid crystal layer 204.

제1 절연층(203)과 제2 절연층(205) 사이에는 액정층(204)이 형성된다. 액정층(204)의 액정은 제1 전극(202)들과 제2 전극(206)의 전압 차에 의해 회동한다. n(n은 2 이상의 자연수) 개의 제1 전극(202)들에는 서로 다른 구동전압이 인가되며, 이로 인해 액정층(204)의 액정은 n 개의 제1 전극(202)마다 프리즘 패턴을 형성한다. 예를 들어, 프리즘 패턴은 도 3a 및 도 3b와 같이 3 개의 제1 전극(202)마다 형성될 수 있다. 액정층의 프리즘 패턴에 입사되는 빛의 굴절 각도(α)는 수학식 1과 같이 빛의 파장(λ)과 프리즘 패턴의 폭(Wp)에 의해 결정될 수 있다.A liquid crystal layer 204 is formed between the first insulating layer 203 and the second insulating layer 205. The liquid crystal of the liquid crystal layer 204 is rotated by the voltage difference between the first electrodes 202 and the second electrodes 206. [ A different driving voltage is applied to the first electrodes 202 of n (n is a natural number of 2 or more), and thus the liquid crystal of the liquid crystal layer 204 forms a prism pattern for every n first electrodes 202. For example, the prism pattern may be formed for each of the first electrodes 202 as shown in FIGS. 3A and 3B. The refraction angle alpha of the light incident on the prism pattern of the liquid crystal layer can be determined by the wavelength? Of the light and the width Wp of the prism pattern as shown in Equation (1).

Figure 112012022659966-pat00001
Figure 112012022659966-pat00001

수학식 1에서, α는 프리즘 패턴에 입사되는 빛의 굴절 각도, λ는 빛의 파장, Wp는 프리즘 패턴의 폭을 의미한다.In Equation (1),? Represents the angle of refraction of light incident on the prism pattern,? Represents the wavelength of light, and Wp represents the width of the prism pattern.

또한, 액정층(204)의 액정은 제1 전극(202)들과 제2 전극(206)에 어떠한 구동전압도 인가되지 않는 경우, 어떠한 프리즘 패턴도 형성하지 않으므로, 입사되는 빛을 그대로 통과시킨다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40) 각각은 액정을 이용하여 프리즘 패턴을 형성함으로써, 입사되는 빛을 굴절 각도(α)로 굴절시키거나 그대로 통과시킨다. 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40) 각각은 ECB(Electrically controlled birefringence) 액정 모드 또는 HAN 액정 모드 등으로 구현될 수 있다.In addition, when no driving voltage is applied to the first electrodes 202 and the second electrodes 206, the liquid crystal of the liquid crystal layer 204 does not form any prism patterns and thus allows the incident light to pass therethrough. As described above, each of the first and second optical path changing cells 30 and 40 forms a prism pattern using liquid crystals, thereby refracting or allowing the incident light to refract at the refraction angle [alpha]. Each of the first and second optical path conversion cells 30 and 40 may be implemented in an ECB (Electronically Controlled Liquid Crystal) mode or a HAN liquid crystal mode.

한편, 제1 광경로 변환셀(30)의 광경로 변환축과 제2 광경로 변환셀(40)의 광경로 변환축은 서로 수직이 되도록 형성된다. 도 2에서는 제1 광경로 변환셀(30)은 빛을 가로축(x축) 방향으로 굴절시키도록 구현되고, 제2 광경로 변환셀(40)은 빛을 세로축(y축) 방향으로 굴절시키도록 구현되는 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 제1 광경로 변환셀(30)이 빛을 세로축(y축) 방향으로 굴절시키도록 구현되고, 제2 광경로 변환셀(40)이 빛을 가로축(x축) 방향으로 굴절시키도록 구현될 수 있다.On the other hand, the optical path changing axis of the first optical path changing cell 30 and the optical path changing axis of the second optical path changing cell 40 are formed to be perpendicular to each other. 2, the first light path conversion cell 30 is configured to refract light in the direction of the horizontal axis (x-axis), and the second light path conversion cell 40 is configured to refract light in the vertical axis However, the present invention is not limited thereto. That is, the first light path changing cell 30 is embodied to refract light in the vertical axis (y axis) direction and the second light path changing cell 40 is embodied to refract light in the horizontal axis (x axis) direction .

제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하는 경우 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40) 각각의 제1 전극(202)들에 인가되는 구동전압과 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하는 경우 제1 전극(202)들에 인가되는 구동전압은 다르다. 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하기 위해서는 도 3a와 같이 전극 A(Ea)에서 프리즘 패턴의 골(valley)이 형성되고, 전극 C(Ec)에서 프리즘 패턴의 산(mountain)이 형성되어야 한다. 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하기 위해서는 도 3b와 같이 전극 A(Ea)에서 프리즘 패턴의 산(mountain)이 형성되고, 전극 C(Ec)에서 프리즘 패턴의 골(valley)이 형성되어야 한다. 그러므로, 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하기 위해 전극 A, B, C(Ea, Eb, Ec)에 인가되는 구동전압은 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하기 위해 전극 A, B, C(Ea, Eb, Ec)에 인가되는 구동전압과 반대가 된다. 예를 들어, 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하기 위해 전극 A(Ea)에 인가되는 구동전압은 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하기 위해 전극 C(Ec)에 인가되는 구동전압과 같고, 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하기 위해 전극 C(Ec)에 인가되는 구동전압은 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하기 위해 전극 A(Ea)에 인가되는 구동전압과 같다. 제1 프리즘 패턴(PP1)을 형성하기 위해 전극 B(Eb)에 인가되는 구동전압은 제2 프리즘 패턴(PP2)을 형성하기 위해 전극 B(Eb)에 인가되는 구동전압과 같다. 한편, 제1 및 제2 프리즘 패턴(PP1, PP2)은 산으로부터 인접한 골까지의 경사(M-V)는 산으로부터 인접하지 않은 골(V-M)까지의 경사보다 경사가 크게 형성된다.When the first prism pattern PP1 is formed, a driving voltage applied to the first electrodes 202 of the first and second optical path changing cells 30 and 40 and a second prism pattern PP2 are formed The driving voltages applied to the first electrodes 202 are different. In order to form the first prism pattern PP1, a prism pattern valley is formed on the electrode A (Ea) and a mountain of a prism pattern is formed on the electrode C (Ec) as shown in FIG. 3A. In order to form the second prism pattern PP2, a mountain of a prism pattern is formed on the electrode A (Ea) and a valley of a prism pattern is formed on the electrode C (Ec) as shown in FIG. 3B. Therefore, the driving voltage applied to the electrodes A, B, and C (Ea, Eb, and Ec) for forming the first prism pattern PP1 is different from the driving voltage applied to the electrodes A, B, and C Ea, Eb, and Ec). For example, the drive voltage applied to the electrode A (Ea) to form the first prism pattern PP1 is equal to the drive voltage applied to the electrode C (Ec) to form the second prism pattern PP2, The driving voltage applied to the electrode C (Ec) to form the first prism pattern PP1 is the same as the driving voltage applied to the electrode A (Ea) to form the second prism pattern PP2. The driving voltage applied to the electrode B (Eb) to form the first prism pattern PP1 is equal to the driving voltage applied to the electrode B (Eb) to form the second prism pattern PP2. On the other hand, in the first and second prism patterns PP1 and PP2, the gradient M-V from the peak to the adjacent valley is formed to be larger than the gradient from the peak to the non-adjacent valley V-M.

제1 광경로 변환셀(30)은 도 3a와 같이 제1 프리즘 패턴을 형성함으로써 입사되는 빛을 제1 방향(D1)으로 굴절시키고, 도 3b와 같이 제2 프리즘 패턴을 형성함으로써 입사되는 빛을 제2 방향(D2)으로 굴절시킨다. 제1 방향(D1)으로 굴절된 빛과 제2 방향(D2)으로 굴절된 빛은 입사되는 빛(또는 직진 방향(DS))을 기준으로 서로 대칭된다. 또한, 제2 광경로 변환셀(40)은 도 3a와 같이 제1 프리즘 패턴을 형성함으로써 입사되는 빛을 제3 방향(D3)으로 굴절시키고, 도 3b와 같이 제2 프리즘 패턴을 형성함으로써 입사되는 빛을 제4 방향(D4)으로 굴절시킨다. 제3 방향(D3)으로 굴절된 빛과 제4 방향(D4)으로 굴절된 빛은 입사되는 빛(또는 직진 방향(DS))을 기준으로 서로 대칭된다. 이상에서, 제1 및 제2 방향(D1, D2)은 가로축(x축) 방향이고, 제3 및 제4 방향(D3, D4)는 세로축(y축) 방향인 것을 중심으로 설명하였다.
The first light path changing cell 30 forms a first prism pattern as shown in FIG. 3A, refracts incident light in a first direction D1, and forms a second prism pattern as shown in FIG. And is refracted in the second direction D2. Light refracted in the first direction D1 and light refracted in the second direction D2 are symmetrical with respect to the incident light (or the straight direction DS). 3A, the second optical path changing cell 40 is formed by forming a first prism pattern to refract incident light in a third direction D3 and forming a second prism pattern as shown in FIG. And refracts the light in the fourth direction D4. Light refracted in the third direction D3 and light refracted in the fourth direction D4 are symmetrical with respect to the incident light (or the straight direction DS). In the above description, the first and second directions D1 and D2 are oriented along the horizontal axis (x-axis), and the third and fourth directions D3 and D4 are oriented along the vertical axis (y-axis).

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법을 보여주는 흐름도이다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법은 도 2 및 도 4를 결부하여 설명한다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 제1 내지 제8 단계(S101~S108)를 포함한다.4 is a flowchart illustrating a method of driving an integrated video system according to the first embodiment of the present invention. A method of driving an integrated video system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 4. FIG. Referring to FIG. 4, the integrated image system according to the first embodiment of the present invention includes first through eighth steps (S101 through S108).

첫 번째로, 표시패널(10)은 요소 영상을 표시한다. 요소 영상은 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 영상을 의미한다. (S101)First, the display panel 10 displays an element image. The elemental image means an image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object. (S101)

두 번째로, 다수의 집적 렌즈(IL)들을 포함하는 렌즈 어레이(20)는 표시패널(10)에 표시된 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상(3D image)으로 표시한다. (S102)Secondly, the lens array 20 including a plurality of integrated lenses IL integrates the element image displayed on the display panel 10 in a certain space and displays it as a 3D image. (S102)

세 번째로, 감지 카메라(90)는 사용자의 이미지를 촬영하여 촬영된 이미지를 제어부(80)로 전송한다. 제어부(80)는 촬영된 이미지를 분석하여 사용자가 위치한 좌표를 산출할 수 있다. 제어부(80)는 산출된 사용자의 위치 좌표와 기준점을 비교하여 사용자가 기준점 대비 어디에 위치하는지를 판단할 수 있다. 사용자가 기준점 대비 가로축(x축)으로 이동하여 위치하는 경우, 제1 광경로 변환셀(30)은 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 가로축(x축) 방향으로 굴절시키도록 제어된다. 특히, 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값이 양수인지 음수인지에 따라 제1 광경로 변환셀(30)은 입사되는 빛이 굴절되는 방향을 다르게 제어한다. 예를 들어, 제1 광경로 변환셀(30)은 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 제1 방향(D1)으로 굴절시킬 수 있고, 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 제2 방향(D2)으로 굴절시킬 수 있다. 또한, 사용자의 위치 좌표의 가로축(x축) 값과 기준점의 가로축(x축) 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 사용자가 기준점에 위치한다고 판단할 수 있으므로, 제1 광경로 변환셀(30)은 프리즘 패턴을 형성하지 않고 입사되는 빛을 그대로 통과시키도록 제어된다. (S103, S104, S105)Third, the detection camera 90 captures an image of the user and transmits the captured image to the control unit 80. [ The control unit 80 may analyze the photographed image to calculate coordinates at which the user is located. The controller 80 compares the calculated position coordinates of the user with the reference point to determine where the user is located relative to the reference point. When the user moves and is positioned on the horizontal axis (x axis) relative to the reference point, the first light path changing cell 30 forms a prism pattern and is controlled to refract the incident light in the direction of the horizontal axis (x axis). In particular, depending on whether the value of the horizontal axis (x axis) of the position coordinates of the user is a positive number or a negative number, the first light path changing cell 30 controls the direction in which the incident light is refracted differently. For example, when the horizontal axis (x axis) of the position coordinates of the user is positive, the first light path conversion cell 30 forms a first prism pattern to refract incident light in a first direction D1 And if the value of the horizontal axis (x axis) of the position coordinates of the user is negative, the second prism pattern may be formed to refract the incident light in the second direction D2. Further, when the difference between the horizontal axis (x axis) value of the user's position coordinates and the horizontal axis (x axis) value of the reference point is smaller than the predetermined threshold value, it can be determined that the user is located at the reference point. Is controlled so as to pass the incident light as it is without forming a prism pattern. (S103, S104, S105)

네 번째로, 사용자가 기준점 대비 세로축(y축)으로 이동하여 위치하는 경우, 제2 광경로 변환셀(40)은 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 세로축(y축) 방향으로 굴절시키도록 제어된다. 특히, 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값이 양수인지 음수인지에 따라 제2 광경로 변환셀(40)은 입사되는 빛이 굴절되는 방향을 다르게 제어한다. 예를 들어, 제2 광경로 변환셀(40)은 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 제3 방향(D3)으로 굴절시킬 수 있고, 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 입사되는 빛을 제4 방향(D4)으로 굴절시킬 수 있다. 또한, 사용자의 위치 좌표의 세로축(y축) 값과 기준점의 세로축(y축) 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 사용자가 기준점에 위치한다고 판단할 수 있으므로, 제2 광경로 변환셀(40)은 프리즘 패턴을 형성하지 않고 입사되는 빛을 그대로 통과시키도록 제어된다. (S106, S107, S108)Fourth, when the user moves by the vertical axis (y axis) relative to the reference point, the second light path changing cell 40 forms a prism pattern and controls the incident light to refract in the vertical axis (y axis) do. In particular, depending on whether the vertical axis (y axis) value of the user's position coordinates is positive or negative, the second light path changing cell 40 controls the direction in which the incident light is refracted differently. For example, the second light path conversion cell 40 may form a first prism pattern to refract incident light in a third direction D3 when the vertical axis (y-axis) value of the position coordinates of the user is positive And if the value of the vertical axis (y-axis) of the position coordinates of the user is negative, the second prism pattern can be formed and the incident light can be refracted in the fourth direction D4. Further, when the difference between the vertical axis (y-axis) value of the user's position coordinate and the vertical axis (y-axis) value of the reference point is smaller than the predetermined threshold value, it can be determined that the user is located at the reference point. Is controlled so as to pass the incident light as it is without forming a prism pattern. (S106, S107, S108)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예는 표시패널(10) 상에 렌즈 어레이(20)를 배치하고, 렌즈 어레이(20) 상에 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40)을 배치하며, 사용자의 위치에 따라 제1 및 제2 광경로 변환셀들(30, 40)의 광경로 변환을 제어한다. 그 결과, 본 발명의 제1 실시 예는 사용자의 위치에 따라 3차원 영상의 생성 위치를 이동시킬 수 있으므로, 좁은 시야각으로 인해 시청자가 3차원 영상을 시청할 수 없었던 위치에서 3차원 영상을 시청할 수 있다.
As described above, in the first embodiment of the present invention, the lens array 20 is disposed on the display panel 10, and the first and second optical path changing cells 30, 40 and controls the optical path conversion of the first and second light path switching cells 30, 40 according to the position of the user. As a result, the first embodiment of the present invention can move the generation position of the three-dimensional image according to the position of the user, so that the viewer can view the three-dimensional image at a position where the viewer can not view the three-dimensional image due to the narrow viewing angle .

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템을 보여주는 일 예시도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 표시패널(110), 렌즈 어레이(120), 광경로 변환셀(130), 백라이트 유닛(140), 표시패널 구동부(150), 광경로 변환셀 구동부(160), 및 제어부(170)를 포함한다.5 is a view illustrating an integrated video system according to a second embodiment of the present invention. 5, the integrated image system according to the second embodiment of the present invention includes a display panel 110, a lens array 120, a light path conversion cell 130, a backlight unit 140, a display panel driver 150 ), A light path conversion cell driver 160, and a controller 170.

표시패널(110)은 액정표시소자(liquid crystal display)로 구현될 수 있으며, 도 2에서 설명한 바와 같다. 표시패널 구동부(150)는 게이트 구동부와 데이터 구동부를 포함하고, 도 2에서 설명한 바와 같다.The display panel 110 may be implemented as a liquid crystal display, as described with reference to FIG. The display panel driver 150 includes a gate driver and a data driver, as described with reference to FIG.

백라이트 유닛(140)은 표시패널(110)에 빛을 공급한다. 백라이트 유닛(140)은 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 및 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type)으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.The backlight unit 140 supplies light to the display panel 110. The backlight unit 140 includes a light source, a light guide plate (or diffusion plate), and a plurality of optical sheets that are turned on in accordance with the supplied drive current. The backlight unit may be implemented as a direct type or an edge type. The light sources of the backlight unit may be any one of a light source such as HCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL), LED (Light Emitting Diode) Or more light sources.

백라이트 유닛(140) 상에는 광경로 변환셀(130)이 배치된다. 광경로 변환셀(130)은 백라이트 유닛(140)으로부터 입사되는 빛의 경로를 주기적으로 변환한다. 즉, 광경로 변환셀(130)은 소정의 주기마다 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향(D1)으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향(D2)으로 굴절시킨다. 예를 들어, 광경로 변환셀(130)은 1 프레임 기간을 주기로 입사되는 빛의 경로를 변환할 수 있다. 또한, 제1 방향(D1)으로 굴절된 빛과 제2 방향(D2)으로 굴절된 빛은 입사되는 빛(또는 직진 방향(DS))을 기준으로 서로 대칭된다. 한편, 광경로 변환셀(130)의 세부적인 구조와 동작은 도 3a 및 도 3b를 결부하여 설명한 바와 같다.On the backlight unit 140, a light path changing cell 130 is disposed. The light path conversion cell 130 periodically converts the path of the light incident from the backlight unit 140. That is, the light path changing cell 130 passes light incident at predetermined intervals as it is, forms a first prism pattern to refract in a first direction D1, forms a second prism pattern to form a second prism pattern in a second direction D2). For example, the light path conversion cell 130 can convert the path of light incident at one frame period. The light refracted in the first direction D1 and the light refracted in the second direction D2 are symmetrical with respect to the incident light (or the straight direction DS). Meanwhile, the detailed structure and operation of the light path conversion cell 130 are as described in conjunction with FIGS. 3A and 3B.

광경로 변환셀(130) 상에는 렌즈 어레이(120)가 배치되고, 렌즈 어레이(120) 상에는 표시패널(110)이 배치된다. 렌즈 어레이(120)는 표시패널(110)에 표시된 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상(3D image)으로 표시한다. 요소 영상은 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 영상을 의미한다.A lens array 120 is disposed on the optical path conversion cell 130 and a display panel 110 is disposed on the lens array 120. The lens array 120 integrates the element image displayed on the display panel 110 in a certain space and displays the image in a three-dimensional image (3D image). The elemental image means an image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object.

광경로 변환셀 구동부(160)는 소정의 주기마다 광경로 변환셀(130)이 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향(D1)으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향(D2)으로 굴절시키도록 구동전압을 인가한다. 따라서, 광경로 변환셀 구동부(160)는 광경로 변환셀(130)이 입사되는 빛을 그대로 통과시키기 위한 제1 구동전압, 제1 프리즘 패턴을 형성하기 위한 제2 구동전압, 제2 프리즘 패턴을 형성하기 위한 제3 구동전압이 저장된 룩-업 테이블을 포함할 수 있다. 이 경우, 광경로 변환셀 구동부(160)는 제어부(170)의 제어 신호에 응답하여 룩-업 테이블로부터 제1 내지 제3 구동전압 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 제어부(170)는 소정의 주기마다 광경로 변환셀 구동부(160)가 제1 내지 제3 구동전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하도록 제어한다.The light path conversion cell driver 160 passes light incident on the light path conversion cell 130 as it is at predetermined intervals and forms a first prism pattern to refract in the first direction D1, And applies the driving voltage so as to refract in the second direction D2. Therefore, the light path conversion cell driver 160 drives the light path conversion cell 130 to generate the first drive voltage for passing the incident light, the second drive voltage for forming the first prism pattern, Up table in which a third drive voltage for forming the look-up table is stored. In this case, in response to the control signal from the controller 170, the light path conversion cell driver 160 selects one of the first to third drive voltages from the look-up table and outputs the selected one. The control unit 170 controls the optical path conversion cell driver 160 to select any one of the first to third drive voltages to output at predetermined intervals.

한편, 광경로 변환셀(130)이 주기적으로 입사되는 빛의 경로를 변환하기 때문에, 표시패널(110)과 렌즈 어레이(120) 사이에 형성되는 점광원(DL)의 수가 입사 광원 대비 많아진다. 즉, 본 발명의 제2 실시 예는 광경로 변환셀(130)을 포함하는 반면 종래 기술은 광경로 변환셀(130)을 포함하지 않으므로, 본 발명의 제2 실시 예의 경우는 종래 기술보다 점광원(DL)의 수가 많아진다. 즉, 본 발명의 제2 실시 예의 경우, 시청자가 인지하는 점광원(DL)의 개수를 늘릴 수 있으므로, 집적영상 시스템의 3차원 영상의 해상도를 높일 수 있다.
The number of point light sources DL formed between the display panel 110 and the lens array 120 is larger than that of the incident light source because the light path conversion cell 130 periodically changes the path of light incident thereon. That is, the second embodiment of the present invention includes the optical path conversion cell 130, whereas the prior art does not include the optical path conversion cell 130, and therefore, in the case of the second embodiment of the present invention, (DL) increases. That is, in the case of the second embodiment of the present invention, since the number of point light sources DL recognized by the viewer can be increased, the resolution of the three-dimensional image of the integrated image system can be increased.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법을 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템의 구동방법은 도 5 및 도 6을 결부하여 설명한다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 집적영상 시스템은 제1 내지 제3 단계(S201~S203)를 포함한다.6 is a flowchart illustrating a method of driving an integrated video system according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a method of driving an integrated video system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. Referring to FIG. 6, the integrated image system according to the second embodiment of the present invention includes first through third steps (S201 through S203).

첫 번째로, 광경로 변환셀(130)은 백라이트 유닛(140)으로부터 입사되는 빛의 경로를 주기적으로 변환한다. 즉, 광경로 변환셀(130)은 소정의 주기마다 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향(D1)으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향(D2)으로 굴절시킨다. 광경로 변환셀(130)은 1 프레임 기간을 주기로 입사되는 빛의 경로를 변환할 수 있다. 한편, 제1 방향(D1)으로 굴절된 빛과 제2 방향(D2)으로 굴절된 빛은 직진 방향(DS)을 기준으로 서로 대칭된다. (S201)First, the light path conversion cell 130 periodically converts the path of light incident from the backlight unit 140. That is, the light path changing cell 130 passes light incident at predetermined intervals as it is, forms a first prism pattern to refract in a first direction D1, forms a second prism pattern to form a second prism pattern in a second direction D2). The light path conversion cell 130 can convert the path of light incident at intervals of one frame period. On the other hand, the light refracted in the first direction D1 and the light refracted in the second direction D2 are symmetrical with respect to the straight direction DS. (S201)

두 번째로, 다수의 집적 렌즈(IL)들을 포함하는 렌즈 어레이(120)는 백라이트 유닛(140)으로부터 입사되는 빛을 어느 한 공간상에 집적시킨다. (S202)Second, a lens array 120 including a plurality of integrated lenses IL accumulates light incident from the backlight unit 140 on a certain space. (S202)

세 번째로, 표시패널(110)은 요소 영상을 표시한다. 요소 영상은 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 영상을 의미한다. 표시패널(110)에 표시된 요소 영상은 렌즈 어레이(120)에 의해 어느 한 공간상에 집적되어 3차원 영상(3D image)으로 표시된다. (S203)Third, the display panel 110 displays an element image. The elemental image means an image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object. The elemental images displayed on the display panel 110 are integrated on a space by the lens array 120 and displayed as a three-dimensional image (3D image). (S203)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예는 백라이트 유닛과 렌즈 어레이 사이에 광경로 변환셀을 배치하고, 렌즈 어레이 상에 표시패널을 배치하며, 광경로 변환셀을 이용하여 백라이트 유닛으로부터의 입사되는 광의 경로를 주기적으로 변환시킨다. 그 결과, 본 발명의 제2 실시 예는 시청자가 인지하는 점광원의 개수를 늘릴 수 있으므로, 집적영상 시스템의 3차원 영상의 해상도를 높일 수 있다.
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the optical path changing cell is disposed between the backlight unit and the lens array, the display panel is disposed on the lens array, and the light path changing cell Thereby periodically converting the path of the incident light. As a result, the second embodiment of the present invention can increase the number of point light sources recognized by viewers, thereby increasing the resolution of the three-dimensional image of the integrated image system.

이상, 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10, 110: 표시패널 20, 120: 렌즈 어레이
30: 제1 광경로 변환셀 40: 제2 광경로 변환셀
50, 150: 표시패널 구동부 60: 제1 광경로 변환셀 구동부
70: 제2 광경로 변환셀 구동부 80, 170: 제어부
90: 감지 카메라 130: 광경로 변환셀
140: 백라이트 유닛 160: 광경로 변환셀 구동부
201: 제1 기판 202: 제1 전극
203: 제1 절연층 204: 액정층
205: 제2 절연층 206: 제2 전극
207: 제2 기판
10, 110: display panel 20, 120: lens array
30: first light path conversion cell 40: second light path conversion cell
50, 150: a display panel drive unit 60: a first light path conversion cell drive unit
70: second optical path conversion cell driver 80, 170:
90: detection camera 130: light path conversion cell
140: backlight unit 160: light path conversion cell drive unit
201: first substrate 202: first electrode
203: first insulating layer 204: liquid crystal layer
205: second insulating layer 206: second electrode
207: second substrate

Claims (24)

3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 표시패널;
상기 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상을 생성하는 렌즈 어레이; 및
사용자의 위치 좌표의 가로축 값에 따라, 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 상기 입사되는 빛을 가로축 방향으로 굴절시키는 제1 광경로 변환셀을 포함하는 집적영상 시스템.
A display panel for displaying an element image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object;
A lens array for integrating the elemental images on a space to generate a three-dimensional image; And
And a first optical path changing cell for passing the light incident from the lens array as it is or forming a prism pattern according to a horizontal axis value of a user's position coordinate to refract the incident light in a horizontal axis direction.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀은,
상기 사용자의 위치 좌표의 가로축 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴을 형성하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 제1 방향으로 굴절시키고, 상기 사용자의 위치 좌표의 가로축 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 제2 방향으로 굴절시키며,
상기 제1 방향과 제2 방향은 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first light path conversion cell comprises:
When a horizontal axis value of the position coordinates of the user is positive, a first prism pattern is formed to refract light incident from the lens array in a first direction, and when a horizontal axis value of the position coordinates of the user is negative, And refracts light incident from the lens array in a second direction,
Wherein the first direction and the second direction are symmetrical to each other with reference to light incident from the lens array.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀은,
상기 사용자의 위치 좌표의 가로축 값과 소정의 기준점의 가로축 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 상기 프리즘 패턴을 형성하지 않고 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first light path conversion cell comprises:
Wherein when the difference between the horizontal axis value of the position coordinates of the user and the horizontal axis value of the predetermined reference point is smaller than a predetermined threshold value, the light incident from the lens array is passed without forming the prism pattern.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 상기 프리즘 패턴을 형성하여 세로축 방향으로 굴절시키는 제2 광경로 변환셀을 더 포함하는 집적영상 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a second light path conversion cell through which light incident from the first light path conversion cell passes through or is refracted in the longitudinal direction by forming the prism pattern.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 광경로 변환셀은,
사용자의 위치 좌표의 세로축 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴을 형성하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 제3 방향으로 굴절시키고, 상기 사용자의 위치 좌표의 세로축 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 제4 방향으로 굴절시키며,
상기 제3 방향과 제4 방향은 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the second optical path changing cell comprises:
When a vertical axis value of a user's position coordinate is positive, a first prism pattern is formed to refract light incident from the first light path changing cell in a third direction, and when a vertical axis value of the position coordinates of the user is negative, Prism patterns to refract light incident from the first optical path change cell in a fourth direction,
Wherein the third direction and the fourth direction are symmetrical to each other with reference to light incident from the first light path conversion cell.
제 5 항에 있어서,
상기 제3 및 제4 방향은 세로축 방향인 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
6. The method of claim 5,
And the third and fourth directions are vertical axis directions.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀과 제2 광경로 변환셀 사이에는 반파장판이 배치되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein a half wave plate is disposed between the first light path conversion cell and the second light path conversion cell.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 광경로 변환셀은,
사용자의 위치 좌표의 세로축 값과 소정의 기준점의 세로축 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 상기 프리즘 패턴을 형성하지 않고 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the second optical path changing cell comprises:
When the difference between the vertical axis value of the position coordinates of the user and the vertical axis value of the predetermined reference point is smaller than a predetermined threshold value, light incident from the first light path changing cell is passed without forming the prism pattern as it is Image system.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀에 구동전압을 공급하는 제1 광경로 변환셀 구동부;
상기 제2 광경로 변환셀에 구동전압을 공급하는 제2 광경로 변환셀 구동부;
사용자의 위치를 촬영하는 감지 카메라; 및
상기 감지 카메라에 의해 촬영된 사용자의 이미지를 분석하여 상기 사용자의 위치 좌표를 산출한 후, 상기 제1 및 제2 광경로 변환셀 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 제어부를 더 포함하는 집적영상 시스템.
5. The method of claim 4,
A first optical path changing cell driver for supplying a driving voltage to the first optical path changing cell;
A second optical path change cell driver for supplying a drive voltage to the second optical path change cell;
A detection camera for photographing the position of the user; And
Further comprising a control unit for analyzing an image of a user photographed by the sensing camera to calculate a positional coordinate of the user and then supplying a control signal for controlling the first and second optical path change cell driver units, system.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광경로 변환셀들 각각은,
제1 기판상에 소정의 간격만큼 이격되어 형성되는 제1 전극들;
상기 제1 전극들을 덮는 제1 절연층;
제2 기판상 전면에 형성되는 제2 전극;
상기 제2 전극을 덮는 제2 절연층; 및
상기 제1 절연층과 제2 절연층 사이에서 상기 제1 전극들과 제2 전극의 전압 차에 의해 회동하는 액정을 이용하여 상기 프리즘 패턴을 형성하는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the first and second optical path changing cells comprises:
First electrodes spaced apart from each other by a predetermined distance on a first substrate;
A first insulating layer covering the first electrodes;
A second electrode formed on an entire surface of the second substrate;
A second insulating layer covering the second electrode; And
And a liquid crystal layer that forms the prism pattern by using a liquid crystal that is rotated by a voltage difference between the first electrodes and the second electrode between the first insulating layer and the second insulating layer. .
제 10 항에 있어서,
상기 프리즘 패턴은 n(n은 자연수) 개의 상기 제1 전극마다 형성되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the prism pattern is formed for every n (n is a natural number) first electrodes.
표시패널을 이용하여 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 단계;
렌즈 어레이를 이용하여 상기 요소 영상을 어느 한 공간상에 집적시켜 3차원 영상을 생성하는 단계; 및
제1 광경로 변환셀을 이용하여 사용자의 위치 좌표의 가로축 값에 따라 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 상기 입사되는 빛을 가로축 방향으로 굴절시키는 단계를 포함하는 집적영상 시스템의 구동방법.
Displaying an element image obtained from different viewpoints of a three-dimensional object using a display panel;
Dimensional image by integrating the elemental image on a space using a lens array; And
And refracting the incident light in the horizontal axis direction by directly passing the light incident from the lens array according to the horizontal axis value of the position coordinates of the user using the first light path conversion cell or forming a prism pattern, A method of operating a video system.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀을 이용하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 가로축 방향으로 굴절시키는 단계는,
상기 사용자의 위치 좌표의 가로축 값이 양수인 경우 제1 프리즘 패턴을 형성하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 제1 방향으로 굴절시키고, 상기 사용자의 위치 좌표의 가로축 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 제2 방향으로 굴절시키며,
상기 제1 방향과 제2 방향은 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템의 구동방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of allowing light incident from the lens array to pass through the first optical path changing cell or forming a prism pattern to refract in the horizontal direction,
When a horizontal axis value of the position coordinates of the user is positive, a first prism pattern is formed to refract light incident from the lens array in a first direction, and when a horizontal axis value of the position coordinates of the user is negative, And refracts light incident from the lens array in a second direction,
Wherein the first direction and the second direction are symmetrical to each other with reference to light incident from the lens array.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 광경로 변환셀을 이용하여 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 가로축 방향으로 굴절시키는 단계는,
상기 사용자의 위치 좌표의 가로축 값과 소정의 기준점의 가로축 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 상기 렌즈 어레이로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템의 구동방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of allowing light incident from the lens array to pass through the first optical path changing cell or forming a prism pattern to refract in the horizontal direction,
Wherein light incident from the lens array is passed through as it is when the difference between the horizontal axis value of the user's position coordinates and the horizontal axis value of the predetermined reference point is smaller than a predetermined threshold value.
제 12 항에 있어서,
제2 광경로 변환셀을 이용하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 세로축 방향으로 굴절시키는 단계를 더 포함하는 집적영상 시스템의 구동방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising the step of passing light incident from the first optical path change cell directly through the second optical path conversion cell or forming a prism pattern to refract in the vertical direction.
제 15 항에 있어서,
상기 제2 광경로 변환셀을 이용하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 세로축 방향으로 굴절시키는 단계는,
사용자의 위치 좌표의 세로축 값이 양수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 제3 방향으로 굴절시키고, 상기 사용자의 위치 좌표의 세로축 값이 음수인 경우 제2 프리즘 패턴을 형성하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 제4 방향으로 굴절시키며,
상기 제3 방향과 제4 방향은 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템의 구동방법.
16. The method of claim 15,
Passing the light incident from the first optical path change cell directly through the second optical path changing cell or forming a prism pattern to refract in the vertical direction,
When a vertical axis value of a user's position coordinate is positive, a second prism pattern is formed to refract light incident from the first light path changing cell in a third direction, and when a vertical axis value of the position coordinates of the user is negative, Prism patterns to refract light incident from the first optical path change cell in a fourth direction,
Wherein the third direction and the fourth direction are symmetrical to each other with reference to light incident from the first optical path change cell.
제 16 항에 있어서,
상기 제3 및 제4 방향은 세로축 방향인 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템의 구동방법.
17. The method of claim 16,
And the third and fourth directions are vertical axis directions.
제 16 항에 있어서,
상기 제2 광경로 변환셀을 이용하여 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키거나 프리즘 패턴을 형성하여 세로축 방향으로 굴절시키는 단계는,
사용자의 위치 좌표의 세로축 값과 소정의 기준점의 세로축 값의 차가 소정의 문턱 값보다 작은 경우 상기 프리즘 패턴을 형성하지 않고 상기 제1 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템의 구동방법.
17. The method of claim 16,
Passing the light incident from the first optical path change cell directly through the second optical path changing cell or forming a prism pattern to refract in the vertical direction,
When the difference between the vertical axis value of the position coordinates of the user and the vertical axis value of the predetermined reference point is smaller than a predetermined threshold value, light incident from the first light path changing cell is passed without forming the prism pattern as it is A method of operating a video system.
소정의 주기마다 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향으로 굴절시키는 광경로 변환셀;
상기 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 어느 한 공간상에 집적시키는 렌즈 어레이; 및
상기 렌즈 어레이 상에 배치되어 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
상기 제1 방향과 제2 방향은 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
A light path changing cell which passes light incident from a backlight unit as it is at every predetermined period, forms a first prism pattern to refract in a first direction, and forms a second prism pattern to refract in a second direction;
A lens array for integrating the light incident from the light path conversion cell onto a space; And
And a display panel disposed on the lens array and displaying an element image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object,
Wherein the first direction and the second direction are symmetrical to each other with reference to light incident from the backlight unit.
제 19 항에 있어서,
상기 광경로 변환셀이 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴을 형성하지 않고 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키기 위한 제1 구동전압, 상기 제1 프리즘 패턴을 형성하기 위한 제2 구동전압, 상기 제2 프리즘 패턴을 형성하기 위한 제3 구동전압을 저장하는 룩-업 테이블을 포함하고, 제어부의 제어 신호에 응답하여 상기 제1 내지 제3 구동전압 중 어느 하나를 선택하여 상기 광경로 변환셀로 출력하는 광경로 변환셀 구동부를 더 포함하는 집적영상 시스템.
20. The method of claim 19,
Wherein said optical path changing cell does not form said first and second prism patterns but includes a first driving voltage for allowing light incident from a backlight unit to pass therethrough, a second driving voltage for forming said first prism pattern, Up table storing a third driving voltage for forming a first prism pattern and a second prism pattern in response to a control signal of a control unit and selecting one of the first through third driving voltages to output And a light path conversion cell drive unit for generating a light path conversion signal.
제 19 항에 있어서,
상기 광경로 변환셀은,
제1 기판상에 소정의 간격만큼 이격되어 형성되는 제1 전극들;
상기 제1 전극들을 덮는 제1 절연층;
제2 기판상 전면에 형성되는 제2 전극;
상기 제2 전극을 덮는 제2 절연층; 및
상기 제1 절연층과 제2 절연층 사이에서 상기 제1 전극들과 제2 전극의 전압 차에 의해 회동하는 액정을 이용하여 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴을 형성하는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
20. The method of claim 19,
The optical path conversion cell includes:
First electrodes spaced apart from each other by a predetermined distance on a first substrate;
A first insulating layer covering the first electrodes;
A second electrode formed on an entire surface of the second substrate;
A second insulating layer covering the second electrode; And
And a liquid crystal layer forming the first and second prism patterns by using a liquid crystal which is rotated by a voltage difference between the first electrodes and the second electrode between the first insulating layer and the second insulating layer .
제 21 항에 있어서,
상기 프리즘 패턴은 n(n은 자연수) 개의 상기 제1 전극마다 형성되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템.
22. The method of claim 21,
Wherein the prism pattern is formed for every n (n is a natural number) first electrodes.
광경로 변환셀을 이용하여 소정의 주기마다 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키고, 제1 프리즘 패턴을 형성하여 제1 방향으로 굴절시키며, 제2 프리즘 패턴을 형성하여 제2 방향으로 굴절시키는 단계;
렌즈 어레이를 이용하여 상기 광경로 변환셀로부터 입사되는 빛을 어느 한 공간상에 집적시키는 단계; 및
상기 렌즈 어레이 상에 배치된 표시패널을 이용하여 3차원 객체의 서로 다른 시점으로부터 획득된 요소 영상을 표시하는 단계를 포함하고,
상기 제1 방향과 제2 방향은 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 집적영상 시스템의 구동방법.
Passing the light incident from the backlight unit through the light path conversion cell at predetermined intervals, forming a first prism pattern to refract in a first direction, and forming a second prism pattern to refract in a second direction ;
Integrating light incident from the light path conversion cell on a space using a lens array; And
And displaying an element image obtained from different viewpoints of the three-dimensional object using a display panel disposed on the lens array,
Wherein the first direction and the second direction are symmetrical to each other with reference to light incident from the backlight unit.
제 23 항에 있어서,
상기 광경로 변환셀이 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴을 형성하지 않고 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 그대로 통과시키기 위한 제1 구동전압, 상기 제1 프리즘 패턴을 형성하기 위한 제2 구동전압, 상기 제2 프리즘 패턴을 형성하기 위한 제3 구동전압을 저장하는 단계; 및
제어부의 제어 신호에 응답하여 상기 제1 내지 제3 구동전압 중 어느 하나를 선택하여 상기 광경로 변환셀로 출력하는 단계를 더 포함하는 집적영상 시스템의 구동방법.
24. The method of claim 23,
Wherein said optical path changing cell does not form said first and second prism patterns but includes a first driving voltage for allowing light incident from a backlight unit to pass therethrough, a second driving voltage for forming said first prism pattern, Storing a third driving voltage for forming a two-prism pattern; And
And selecting one of the first to third driving voltages in response to a control signal of the control unit and outputting the selected one to the optical path conversion cell.
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