KR102013379B1 - Multi-View Holography 3D Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 패널에서 여러 표시 정보를 동시에 표현하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 박막 평판형 다중 화면 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치는, 백 라이트 유닛; 영상의 한 프레임을 n×2m(n, m은 자연수)개의 영역으로 분할하고, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 교대로 배치하여 표현하는 공간 광 변조 패널; 그리고 아이 트래커를 포함한다. 본 발명은, 하나의 공간 광 변조 패널을 다중 영역으로 구분하여, 좌안용 홀로그래피 입체 영상과 우안용 홀로그래피 입체 영상을 하나의 패널의 서로 다른 영역에서 제공하여, 고품질의 홀로그래피 방식의 입체 영상을 제공한다.The present invention relates to a multi-screen holographic stereoscopic image display apparatus which simultaneously displays various display information on one panel. According to an aspect of the present invention, there is provided a thin-film flat panel multi-layer holographic stereoscopic image display device including a backlight unit; A spatial light modulation panel for dividing a frame of an image into n × 2 m (n and m are natural numbers) regions and alternately arranging a left eye hologram pattern and a right eye hologram pattern; And Eye Tracker. The present invention provides a high quality holographic stereoscopic image by dividing a spatial light modulation panel into multiple regions and providing a left eye holographic stereoscopic image and a right eye holographic stereoscopic image in different regions of one panel. .
Description
본 발명은 한 패널에서 여러 표시 정보를 동시에 표현하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 하나의 패널을 공간적으로 분할하여, 좌안 영상 및 우안 영상을 나누어 표현하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-screen holographic stereoscopic image display apparatus which simultaneously displays various display information on one panel. In particular, the present invention relates to a multi-screen holographic stereoscopic image display device that spatially divides one panel and divides a left eye image and a right eye image.
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, researches on three-dimensional (3D) image and image reproduction technology have been actively conducted. 3D image related media is expected to lead the next generation of image devices as a new concept of realistic image media that raises the level of visual information. Conventional 2D imaging systems provide planar images, but 3D imaging systems are the ultimate image rendering technology in view of showing the actual image information of objects to the viewer.
3차원 입체 영상을 재생하기 위한 방법으로는 크게, 스테레오스코피 (stereoscopy), 홀로그래피 (holography) 및 집적영상 (integral imaging) 등의 방법들이 연구 개발되고 있다. 이 중에서 홀로그래피 방식은 레이저를 이용하여 제작한 홀로그래피를 관측시 특수 안경을 장착하지 않고도 실물과 동일한 입체 영상을 느낄 수 있는 방식이다. 따라서, 홀로그래피 방식은 입체감이 뛰어나며 관측자가 피로감 없이 입체 영상을 느낄 수 있는 가장 이상적인 방식으로 알려져 있다.As a method for reproducing 3D stereoscopic images, methods such as stereoscopy, holography, and integral imaging have been researched and developed. Among them, the holography method is a method of observing a holography produced using a laser and feeling the same stereoscopic image as the real thing without attaching special glasses. Therefore, the holography method is known to be the most ideal way for the viewer to feel a three-dimensional image without fatigue and excellent stereoscopic feeling.
홀로그래피 방식은 물체에서 반사된 빛(물체파)과 간섭성이 있는 빛(기준파)을 겹쳐서 얻어지는 간섭신호를 기록하고 이를 재생하는 원리를 이용하는 것이다. 가간섭성이 높은 레이저 광을 사용하여 물체에 부딪혀 산란되는 물체파를 또 다른 방향에서 입사된 기준파와 만나게 하여 형성된 간섭 무늬를 산진 필름에 기록하는 것을 홀로그램이라고 한다. 물체파와 기준파가 만날 때, 간섭에 의한 간섭 무늬를 형성하는데, 이 간섭 무늬에 물체의 진폭과 위상 정보가 함께 기록된다. 이렇게 기록된 간섭 무늬에 참조광을 조사하여 홀로그램에 기록된 입체성을 3차원 영상으로 복원하는 것을 홀로그래피라고 한다.The holography method uses a principle of recording and reproducing an interference signal obtained by overlapping light reflected on an object (object wave) and coherent light (reference wave). A hologram is a recording of an interference fringe formed on a scattering film by forming an interference fringe formed by colliding an object wave scattered by an object with a reference wave incident in another direction using a highly coherent laser light. When the object wave and the reference wave meet, an interference fringe is formed by the interference, and the amplitude and phase information of the object are recorded together with the interference fringe. This is called holography to restore the stereoscopicity recorded in the hologram to the three-dimensional image by irradiating the reference light to the recorded interference fringe.
홀로그램을 저장, 전송 및 영상처리를 위해 컴퓨터에 의해 생성하는 방법으로서, 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH: Computer Generated Hologram)이 개발되었다. 이 컴퓨터 생성 홀로그램은 지금까지 다양한 방법으로 개발되고 있는데, 근래에는 디지털 산업의 발달에 의해 정지 영상의 컴퓨터 생성 홀로그램에 머무르지 않고 동영상의 컴퓨터 생성 홀로그램을 표시하기 위한 시스템이 개발되고 있다.A computer generated hologram (CGH) has been developed as a method for generating a hologram by a computer for storing, transmitting and image processing. The computer-generated holograms have been developed in various ways so far. Recently, due to the development of the digital industry, a system for displaying computer-generated holograms of moving images is developed without remaining in the computer-generated holograms of still images.
컴퓨터 생성 홀로그램은 컴퓨터를 이용하여 직접 홀로그램에 저장되는 간섭무늬를 만드는 것으로. 간섭 무늬 이미지를 컴퓨터로 계산하여 생성한 후, 액정 - 공간 광 변조기(LC-SLM: Liquid Crystal - Spatial Light Modulator)와 같은 공간 광 변조기에 전송하고, 이 SLM에 참조광을 조사하여 입체 영상을 복원/재생한다. 도 1은 종래 기술에 의한 컴퓨터 생성 홀로그램 방식을 구현한 디지털 홀로그램 영상 재생 장치의 구성을 나타내는 도면이다.Computer-generated holograms create interference fringes that are stored directly on the hologram using a computer. Computation of the interference fringe image generated by a computer, and then transmitted to a spatial light modulator such as a liquid crystal-spatial light modulator (LC-SLM), which irradiates a reference light to restore the stereoscopic image. Play it. 1 is a diagram showing the configuration of a digital holographic image reproducing apparatus implementing the computer-generated hologram method according to the prior art.
도 1을 참조하면, 컴퓨터(10)에서 구현하고자 하는 입체 영상에 해당하는 간섭 무늬 이미지를 생성한다. 생성된 간섭 무늬는 SLM(20)으로 전송된다. SLM(20)은 투과형 액정표시패널로 형성하여 간섭 무늬를 표시할 수 있다. SLM(20)의 일측면에는 참조광으로 사용할 레이저 광원(30)이 위치해 있다. 레이저 광원(30)에서 조사되는 참조광(90)을 SLM(20)의 전면에 고르게 투사하기 위해서 확장기(40)와 렌즈(50)가 순차적으로 배치된다. 레이저 광원(30)에서 출사된 참조광(90)은, 확장기(40)와 렌즈(50)를 거쳐 SLM(20)의 일측면에 조사된다. SLM(20)이 투과형 액정표시 패널인 경우, SLM(20)의 타측면에는 SLM(20)에 구현된 홀로그램의 간섭 무늬에 의해 3차원 입체 영상(80)이 표시된다.Referring to FIG. 1, an interference fringe image corresponding to a stereoscopic image to be implemented in the
도 1에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치는 참조광(90)을 발생하는 광원(30), 확장기(40) 그리고 렌즈(50)와 같이 상당한 부피를 차지하는 구성품으로 이루어진다. 이와 같은 시스템을 구축하는 경우, 부피가 상당히 크며, 무게도 많이 나가기 때문에, 최근 추세인 경박단소형의 표시장치에는 적합하지 않다. 따라서, 무안경 방식으로 궁극적인 입체 영상을 구현하는 홀로그래피 방식의 입체 영상 시스템을 박막 평판형으로 구현하는 것이 요구되고 있다.The holographic stereoscopic image display device of FIG. 1 is composed of components occupying a considerable volume, such as a
본 발명의 목적은 상기 문제점들을 극복하기 위해 고안된 것으로, 박막 평판형 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 홀로그래피를 이용한 입체 영상을 각각 좌안과 우안에 전송함으로써, 고품질의 입체 영상을 제공하는 박막 평판형 다중 화면 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 하나의 공간 광 변조 패널에서 공간 분할 방식으로 좌안 영상과 우안 영상을 동시에 표현함으로써, 고속 처리 및 고속 반응을 구현하는 고비용의 패널을 사용하지 않고도 고품질의 입체 영상을 제공하는 박막 평판형 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to overcome the above problems, and to provide a thin film flat panel holographic stereoscopic image display device. Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display apparatus of a thin film flat panel multi-screen holography type that provides high quality stereoscopic images by transmitting stereoscopic images using holography, respectively, to the left eye and the right eye. It is still another object of the present invention to simultaneously provide a left-eye image and a right-eye image in a spatial division scheme in one spatial light modulation panel, thereby providing high quality stereoscopic images without using expensive panels for high-speed processing and high-speed response. The present invention provides a three-dimensional image display device of a thin film flat panel holography method.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 박막 평판형 다중 화면 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치는, 백 라이트 유닛; 영상의 한 프레임을 n×2m(n, m은 자연수)개의 영역으로 분할하고, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 교대로 배치하여 표현하는 공간 광 변조 패널; 그리고 아이 트래커를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, a thin film flat panel multi-screen holography stereoscopic image display apparatus according to the present invention, a backlight unit; A spatial light modulation panel for dividing a frame of an image into n × 2 m (n and m are natural numbers) regions and alternately arranging a left eye hologram pattern and a right eye hologram pattern; And Eye Tracker.
상기 아이 트래커는, 수직 그레이팅 패널 및 수평 그레이팅 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.The eye tracker is characterized in that it comprises a vertical grating panel and a horizontal grating panel.
상기 좌안용 홀로그램 패턴과 상기 우안용 홀로그램 패턴을 각각 저장하고, 상기 좌안용 홀로그램 패턴과 상기 우안용 홀로그램 패턴 각각을 상기 n×2m(n, m은 자연수) 영역으로 분할하고, 상기 분할된 좌안용 홀로그램 패턴과 상기 분할된 우안용 홀로그램 패턴에서 주요 영역을 선택하여, 상기 공간 광 변조 패널의 상기 분할된 영역에 상기 좌안용 홀로그램 패턴의 상기 주요 영역과 상기 우안용 홀로그램 패턴의 상기 주요 영역을 재배치하는 데이터 처리 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Storing the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern, respectively, dividing the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern into the n × 2m (n, m is a natural number) region, and the divided left eye Selecting a main area from the hologram pattern and the divided right eye hologram pattern to rearrange the main area of the left eye hologram pattern and the main area of the right eye hologram pattern to the divided area of the spatial light modulation panel; It further comprises a data processing device.
상기 좌안용 홀로그램 패턴은, 상기 n×2m(n, m은 자연수)의 영역으로 분할된 상기 한 프레임 상에서, 상, 하, 좌, 우에서 서로 이웃하지 않는 것을 특징으로 한다.The left eye hologram pattern is characterized by not neighboring each other in the up, down, left, and right directions on the one frame divided into the n × 2m region (n and m are natural numbers).
상기 우안용 홀로그램 패턴은, 상기 n×2m(n, m은 자연수) 영역으로 분할된 상기 한 프레임 상에서, 상, 하, 좌, 우에서 서로 이웃하지 않는 것을 특징으로 한다.The right eye hologram pattern is characterized by not neighboring each other in the up, down, left, and right directions on the one frame divided into the n × 2m region (n and m are natural numbers).
상기 백 라이트 유닛은, 시준 순도가 높고, 가간섭성이 우수한 빛을 제공하는 것을 특징으로 한다.The backlight unit is characterized by providing a high collimation purity, excellent light coherence.
본 발명에 의한 다중 화면 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치는, 박막 평판형 백 라이트 유닛, 공간 광 변조 패널, 그리고 평판형 광 편향 패널을 구비하여, 박막 평판형 홀로그래피 방식의 입체 영상을 제공한다. 또한, 본 발명은 좌안용 홀로그래피 방식의 입체 영상을 관람자의 좌안으로 전송하고, 우안용 홀로그래피 방식의 입체 영상을 관람자의 우안으로 전송하여 고품질의 입체 영상을 제공한다. 그리고 본 발명은, 하나의 공간 광 변조 패널을 다중 영역으로 구분하여, 좌안용 홀로그래피 입체 영상과 우안용 홀로그래피 입체 영상을 하나의 패널의 서로 다른 영역에서 제공하여, 고품질의 홀로그래피 방식의 입체 영상을 제공한다.The multi-screen holographic display device according to the present invention includes a thin film flat panel backlight unit, a spatial light modulation panel, and a flat panel light deflection panel, thereby providing a thin film flat panel holographic stereoscopic image. In addition, the present invention transmits a stereoscopic image of the left eye holography system to the viewer's left eye, and transmits a stereoscopic image of the right eye holography system to the viewer's right eye to provide a high quality stereoscopic image. In addition, the present invention divides one spatial light modulation panel into multiple regions, and provides a left eye holographic stereoscopic image and a right eye holographic stereoscopic image in different regions of one panel, thereby providing a high quality holographic stereoscopic image. do.
도 1은 종래 기술에 의한 컴퓨터 생성 홀로그램 방식을 구현한 디지털 홀로그램 영상 재생 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 투과형 액정표시장치를 이용한 디지털 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시 장치의 구조를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상의 초점이 SLM과 관람자 사이의 공간상에 설정된 경우의 입체 영상을 제공하는 상태를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상을 좌안으로 우안 영상을 우안으로 전송하여 입체 영상을 제공하는 방식을 나타낸 개략도.
도 5는 공간 광 변조 패널에 표시된 홀로그램 패턴의 구성을 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 공간 광 변조 패널의 화면 구성을 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에서 첫 번째 변형 예에 의한 공간 광 변조 패널을 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예서 두 번째 변형 예에 의한 공간 광 변조 패널을 나타내는 평면도.
도 9a 및 9b는 본 발명의 제2 실시 예에서 세 번째 변형 예에 의한 공간 광 변조 패널을 나타내는 평면도들.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 홀로그래피 입체 영상 표시 장치의 구조를 나타내는 측면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing the configuration of a digital holographic image reproducing apparatus implementing the computer-generated hologram method according to the prior art.
2 is a schematic diagram showing the structure of a digital holography stereoscopic image display device using a transmissive liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing a state in which a stereoscopic image is provided when a focal point of a stereoscopic image is set in a space between an SLM and a viewer in a holographic stereoscopic image display apparatus according to a first embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram illustrating a method of providing a stereoscopic image by transmitting a left eye image to a left eye and a right eye image to a right eye in a holographic stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention;
5 is a plan view showing the configuration of a hologram pattern displayed on a spatial light modulation panel.
6 is a plan view showing a screen configuration of a spatial light modulation panel according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a plan view illustrating a spatial light modulation panel according to a first modified example in the second embodiment of the present invention; FIG.
8 is a plan view of a spatial light modulation panel according to a second modified example of the second embodiment of the present invention.
9A and 9B are plan views illustrating a spatial light modulation panel according to a third modified example in the second embodiment of the present invention.
10 is a side view illustrating a structure of a holographic stereoscopic image display device according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout. In the following description, when it is determined that the detailed description of the known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 의한, 투과형 액정표시장치를 공간 광 변조기로 사용한 박막 평판형 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 투과형 액정표시장치를 이용한 디지털 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.First, a thin film flat panel holographic stereoscopic image display apparatus using a transmissive liquid crystal display device as a spatial light modulator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. 2 is a schematic diagram illustrating a structure of a digital holography stereoscopic image display device using a transmissive liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치는 SLM(200)을 투과형 액정표시패널로 구성한다. 즉, SLM(200)은 투명한 유리 기판으로 형성한 상판(SU)과 하판(SD)이 대면하며, 그 사이에 액정층(LC)을 개재하여 결합된 투과형 액정표시패널로 형성한다. SLM(200)은 컴퓨터 혹은 비디오 처리 장치(도시하지 않음)로부터 간섭 무늬 패턴 데이터를 입력받아 간섭 무늬를 표시한다. 상판(SU)과 하판(SD) 각각에는 액정표시패널을 구성하는 박막 트랜지스터 및 칼라필터 등이 형성될 수 있다.The holographic stereoscopic image display device according to the first embodiment of the present invention configures the SLM 200 as a transmissive liquid crystal display panel. That is, the SLM 200 is formed of a transmissive liquid crystal display panel in which the upper plate SU formed of a transparent glass substrate and the lower plate SD face each other, and are coupled through the liquid crystal layer LC therebetween. The SLM 200 receives interference fringe pattern data from a computer or a video processing apparatus (not shown) and displays the interference fringe. Each of the upper plate SU and the lower plate SD may include a thin film transistor and a color filter constituting the liquid crystal display panel.
그리고 SLM(200)의 하면에는 광원(300) 및 광섬유(OF)를 포함하는 백 라이트 유닛(BLU)이 배치된다. 광원(300)은 적색 레이저 다이오드(R), 녹색 레이저 다이오드(G) 및 청색 레이저 다이오드(B)들을 포함하는 레이저 다이오드나 적색, 녹색 및 청색 콜리메이티드 LED들로 광원(300)으로 구성할 수 있다. 한편, 광원(300)은 적색, 녹색 및 청색을 구분하는 R, G, B 혹은 그외의 다른 색상들을 조합한 광원(300)일 수도 있고, 백색 레이저 다이오드나 백색 콜리메이티드 LED와 같은 단일 광원(300)일 수도 있다. 이와 같이 광원(300)은 다양할 수 있으나, 여기에서는 편의상 적색, 녹색 및 청색 레이저 다이오드들(R, G, B)의 경우로 설명한다.The backlight unit BLU including the
광원(300)에서 출사된 참조광이 SLM(200) 기판의 하부 전면으로 고르게 유도하기 위해 광 섬유(OF)를 이용한다. 예를 들어, 레이저 다이오드들(R, G, B)이 백 라이트 유닛(BLU)의 일측면에 배치될 수 있다. 그리고 광 섬유(OF)를 이용하여 레이저 다이오드(R, G, B)들에서 출사된 레이저 광을 SLM(200)의 하면에서 확대 출사되도록 유도할 수 있다. 광 섬유(OF)는 액정패널인 SLM(200)의 전면에 대응하도록 배치될 수 있다. 특히, 광 섬유(OF)의 코어를 둘러싼 클래드의 일부를 제거하여 광 섬유(OF) 외부로 레이저 광을 출사시키는 광 출사부(OUT)를 다수 형성하여 레이저 광이 액정패널 전면에 조사되도록 구성할 수 있다. 또한, 광 섬유(OF)에 의해 확장된 참조광이 SLM(200)의 면적에 대응하는 크기를 유지하여, 평행 직진하도록 조절하는 광학시트(500)를 SLM(200)과 광 섬유(OF) 사이에 더 포함할 수 있다.The optical fiber OF is used to evenly guide the reference light emitted from the
제1 실시 예에서 백 라이트 유닛(BLU)은 광 섬유(OF)를 이용한 개략적인 구조만을 개시한 것이다. SLM(200)을 구성하는 칼라 화소들이 한 열을 기준으로 동일한 색상 화소들이 나열되는 경우, 각 색상에 대응하는 광 섬유(OF)를 한 열에 대응하도록 배열할 수 있다. 다른 방법으로는, 각 화소에 대응하는 면 발광 레이저 다이오드를 각 칼라 화소에 대응하는 위치에 형성한 백 라이트 유닛(BLU)도 이용할 수 있다. 본 발명의 핵심 내용이 백 라이트 유닛(BLU)에 있는 것이 아니므로 상세한 예들에 대해서는 생략한다.In the first embodiment, the backlight unit BLU discloses only a schematic structure using the optical fiber OF. When the color pixels constituting the
그리고 SLM(200)의 전면에는 SLM(200)과 관람자 사이의 공간 내의 적절한 위치에 입체 영상의 초점을 맞추어 주는 평판 렌즈(FL)를 더 포함할 수 있다. 평판 렌즈(FL)의 초점은 다양하게 설정할 수 있다. 예를 들어, SLM(200)과 관람자 사이의 최적의 위치에 초점을 설정할 수도 있다. 다른 방법으로는 관람자의 눈에 직접 초점을 맞출 수도 있다. 이 경우에는 좌안과 우안에 교대로 좌안 영상과 우안 영상이 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 핵심이 평판 렌즈(FL)에 국한된 것이 아니므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the front surface of the
그리고 평판 렌즈(FL)의 전면에는 관람자가 이동하는 경우에 관람자의 이동 위치를 검출하고, 관람자의 위치에 따른 관람 각도를 계산한 후에, 입체 영상을 관람자가 위치한 각도에 맞추어 편향시켜주는 아이-트래커(ET)를 더 포함할 수 있다. 아이 트래커(ET)는 관람자의 위치에 따라 입체 영상의 초점을 수평 방향으로 편향 시켜주는 편향장치이다. 따라서, 도면으로 도시하지 않았지만, 아이 트래커(ET)에는 관람자의 위치를 인식하기 위한 관람자 위치 검출기를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 핵심이 아이 트래커(ET)에 국한된 것이 아니므로 상세한 설명은 생략한다.The eye-tracker detects the moving position of the spectator when the spectator moves, calculates the viewing angle according to the spectator's position, and deflects the stereoscopic image to the angle at which the spectator is located. (ET) may be further included. The eye tracker ET is a deflection device that deflects the focus of the stereoscopic image in the horizontal direction according to the position of the viewer. Therefore, although not shown in the drawings, it is preferable that the eye tracker ET further includes a viewer position detector for recognizing the viewer's position. Since the core of the present invention is not limited to the eye tracker ET, detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상의 초점이 SLM과 관람자 사이의 공간상에 설정된 경우의 입체 영상을 제공하는 상태를 나타낸 개략도이다. 도 3을 참조하면, SLM(200)에서 홀로그래피 방식의 입체 영상을 위한 간섭 패턴을 표현하면, 백 라이트 유닛(BLU)에서 출사한 참조광이 SLM(200)의 간섭 패턴을 통과하면서, 입체 영상이 구현된다. 입체 영상을 구현하는 출사광은 평판 렌즈(FL)에 의해서 SLM(200)과 관람자 사이의 공간상에 입체 영상을 표시한다. 또한, 관람자가 정면의 위치에서 좌측 혹은 우측으로 이동할 경우, 아이 트래커(ET)에서 이를 감지하고, 이동한 관람자의 위치로 입체 영상을 편향시켜 관람자 정면에서 입체 영상의 초점이 형성되도록 조절한다.3 is a schematic diagram illustrating a state in which a stereoscopic image is provided when the focal point of the stereoscopic image is set in a space between the SLM and the viewer in the holographic stereoscopic image display according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, when the
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상을 좌안으로 우안 영상을 우안으로 전송하여 입체 영상을 제공하는 방식을 나타낸 개략도이다. 도 4에 의한 입체 영상 구현 방법은 기본적으로 도 3에 의한 구현 방법과 동일하다. 다만, 차이가 있다면, 도 4에서는 좌안 입체 영상을 관람자의 좌안에 그리고 우안 입체 영상을 관람자의 우안으로 전송하는 것에 차이가 있다. 4 is a schematic diagram illustrating a method of providing a stereoscopic image by transmitting a left eye image to a left eye and a right eye image to a right eye in a holographic stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention. The stereoscopic image implementation method of FIG. 4 is basically the same as the implementation method of FIG. 3. However, if there is a difference, in FIG. 4, there is a difference in transmitting the left eye stereoscopic image to the viewer's left eye and the right eye stereoscopic image to the viewer's right eye.
예를 들어, 첫 번째 프레임에서는 좌안용 홀로그래피 방식의 좌안 영상을 표시한다. 이때, 평판 렌즈(FL)의 초점은 관람자의 좌안과 우안 사이로 설정한다. 그리고 아이 트래커(ET)에서 초점을 좌안 쪽으로 편향시켜준다. 보통 사람의 좌안과 우안의 간격이 평균적으로 65mm이므로, 좌안용 입체 영상을 구현할 때는, 아이 트래커(ET)에서는 초점이 좌측으로 32mm정도 이동하는 각도가 되도록 편향 각도를 설정한다. 한편, 두 번째 프레임에서는 우안용 홀로그래피 방식의 우안 영상을 표시한다. 마찬가지로, 평판 렌즈(FL)의 초점은 관람자의 좌안과 우안 사이로 설정한다. 그리고 아이 트래커(ET)에서 초점을 우안 쪽으로 편향시켜준다. 즉, 우안용 입체 영상을 구현할 때는, 아이 트래커(ET)에서는 초점이 우측으로 32mm정도 이동하는 각도가 되도록 편향 각도를 설정한다.For example, the first frame displays a left eye image of a left eye holography method. At this time, the focal point of the flat lens FL is set between the left and right eyes of the viewer. The eye tracker (ET) shifts the focus toward the left eye. Since the average distance between the left and right eyes of an average person is 65mm on average, when implementing a left-eye stereoscopic image, the eye tracker ET sets the deflection angle so that the focal point moves about 32mm to the left. Meanwhile, the second frame displays the right eye image of the right eye holography method. Similarly, the focal point of the flat lens FL is set between the left and right eyes of the viewer. The eye tracker (ET) shifts the focus toward the right eye. That is, when implementing the right eye stereoscopic image, the eye tracker ET sets the deflection angle such that the focal point moves to the right by about 32 mm.
도 3에 의한, 단안 방식으로도 무안경 방식의 입체 영상을 구현할 수 있다. 그러나 도 4에 의한, 양안 방식으로 구현한 홀로그래피 방식의 입체 영상은, 도 3에 의한 단안 방식보다도 더욱 선명하고 명확한 입체 영상을 무안경 방식으로 제공하는 효과가 있다. 하지만, 도 4에 의한 양안 방식으로 구현할 때에는, 동일 프레임 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 나누어서 생성하고 표현하여야 하므로, 고속 구동을 필요로 한다. 고속 구동을 원활하게 수행하기 위해서는, SLM(200)을 구성하는 액정층(LC)이 고속 구동이 가능한 액정이어야 한다. 이는 사용할 수 있는 액정 물질 혹은 구동 모드가 극히 제한적일 수밖에 없어 비용이 증가하는 문제가 있을 수 있다.
According to FIG. 3, the autostereoscopic 3D image may be implemented using the monocular method. However, the holographic stereoscopic image implemented by the binocular system according to FIG. 4 has an effect of providing the stereoscopic image more clearly and clearly than the monocular system according to FIG. However, when implementing the binocular method according to FIG. 4, since the same frame image is generated and represented by dividing the left eye image and the right eye image, high-speed driving is required. In order to smoothly perform the high speed driving, the liquid crystal layer LC constituting the
따라서, 본 발명의 제2 실시 예에서는 고속 구동 및 고속 반응을 요구하지 않는 양안 방식으로 구현한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치를 설명한다. 먼저, 도 5 및 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 의한 공간 광 변조 패널에 대하여 설명한다. 도 5는 공간 광 변조 패널에 표시된 홀로그램 패턴의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 공간 광 변조 패널의 화면 구성을 나타내는 평면도이다.Accordingly, the second embodiment of the present invention describes a holographic stereoscopic image display device implemented in a binocular method that does not require high-speed driving and high-speed response. First, the spatial light modulation panel according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 is a plan view showing the configuration of a hologram pattern displayed on a spatial light modulation panel. 6 is a plan view illustrating a screen configuration of a spatial light modulation panel according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여, 공간 광 변조 패널에 어떠한 홀로그램 패턴이 표현된 경우를 설명한다. 도 5에서 'C'로 표시된 부분은 홀로그램 패턴의 주요 정보들이 모여 있는 영역을 의미한다. 'C' 영역을 제외한 부분은 그리 중요하지 않은 정보들을 포함하는 고주파 영역이다. 홀로그램 패턴은 광학적인 푸리에 트랜스폼(Fourier Transform) 형태로서 구현하고자 하는 영상의 패턴에서 일부만 취하더라도 원하는 영상을 표현할 수 있다. 즉, 고주파 정보들을 포함하는 영역을 제외한, 'C' 영역의 홀로그램 패턴만 가지고도 전체 영상을 재현하는 데 큰 문제가 없다.Referring to FIG. 5, a case in which a hologram pattern is expressed in the spatial light modulation panel will be described. In FIG. 5, the portion labeled 'C' denotes an area in which main information of the hologram pattern is collected. The part except the 'C' area is a high frequency area including information that is not important. The hologram pattern is a form of an optical Fourier transform, which can express a desired image even if only a part of the pattern of the image to be implemented is taken. That is, even if only the hologram pattern of the 'C' region except for the region containing the high frequency information, there is no big problem in reproducing the entire image.
따라서, 'A' 영역 혹은 'B' 영역만 취하더라도, 표현하고자 하는 영상을 재현할 수 있다. 예를 들어, 'A' 영역을 취한 경우, 상하 정보는 어느 정도 사라지더라도, 주요 영상을 복원하는 데는 큰 문제가 없다. 또한, 'B' 영역을 취한 경우, 좌우 정보는 어느 정도 사라지더라도, 주요 영상을 복원하는 데는 큰 문제가 없다. 따라서, 구현하고자 하는 홀로그램 영상 시스템에서 어떠한 정보들을 더 중요하게 다루는가에 따라, 전체 홀로그램 패턴 중에서 일부만을 선별하여 화면을 구성할 수 있다.Therefore, even if only the 'A' area or the 'B' area is taken, the image to be expressed can be reproduced. For example, in the case where the 'A' area is taken, there is no problem in reconstructing the main image even if the top and bottom information disappears to some extent. In addition, when the 'B' area is taken, even if the left and right information disappears to some extent, there is no problem in reconstructing the main image. Therefore, the screen may be configured by selecting only a part of the hologram patterns according to which information is more importantly handled in the holographic imaging system to be implemented.
본 발명의 제2 실시 예에서는, 좌안 영상과 우안 영상을 구분하여 하나의 공간 광 변조 패널 상에서 동시에 표현하는 입체 영상 표시장치를 제공하고자 한다. 따라서, 좌안 영상과 우안 영상의 크로스 토크(Cross Talk)가 발생하지 않도록 하기 위해, 좌/우 정보를 없애고 상/하 정보를 더 중요하게 취급할 수 있도록 'B' 영역을 취하는 것을 기본으로 한다.According to a second embodiment of the present invention, a stereoscopic image display apparatus for dividing a left eye image and a right eye image and simultaneously displaying them on one spatial light modulation panel is provided. Therefore, in order to prevent cross talk between the left eye image and the right eye image, the 'B' area is taken to remove the left / right information and treat the up / down information more importantly.
도 6을 참조하면, 공간 광 변조 패널(200)의 표시 영역을 2분할한다. 좌측 영역(LA)에는 좌안용 홀로그램 패턴(LH)을 표시하고, 우측 영역(RA)에는 우안용 홀로그램 패턴(RH)을 표시한다. 이때, 좌안용 홀로그램 패턴(LH)은 전체 좌안용 홀로그램 패턴 중에서 주요 정보들이 모여 있는 부분을 세로로 길쭉하게 잘라서 취한다. 특히, 공간 광 변조 패널(200)을 균등하게 2분할하여 표시하므로, 전체 좌안용 홀로그램 패턴 중에서 좌측 고주파 영역 1/4와 우측 고주파 영역 1/4를 삭제하여, 전체 중 1/2 면적을 차지하도록 주요 영역만을 취하여, 좌측 영역(LA)에 표시한다.Referring to FIG. 6, the display area of the spatial
마찬가지로 우안용 홀로그램 패턴(RH)은 전체 우안용 홀로그램 패턴 중에서 주요 정보들이 모여 있는 부분을 세로로 길쭉하게 잘라서 취한다. 특히, 공간 광 변조 패널(200)을 균등하게 2분할하여 표시하므로, 전체 우안용 홀로그램 패턴 중에서 좌측 고주파 영역 1/4와 우측 고주파 영역 1/4를 삭제하여, 전체 중 1/2 면적을 차지하도록 주요 영역만을 취하여, 우측 영역(RA)에 표시한다. 즉, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 공간 광 변조 패널은, 하나의 패널 영역을 공간적으로 2분할하여, 좌안 홀로그램 패턴과 우안 홀로그램 패턴을 동시에 표현하는 것을 특징으로 한다.Similarly, the right eye hologram pattern (RH) is obtained by vertically cutting a portion of the entire right eye hologram pattern where main information is collected. In particular, since the spatial
이하, 도 7, 8 그리고 9a 및 9b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 공간 분할로 좌안 영상과 우안 영상을 동시에 표현하여 공간 광 변조 패널의 다양한 변형 예들에 대해서 좀 더 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에서 첫 번째 변형 예에 의한 공간 광 변조 패널을 나타내는 평면도이다.7, 8, and 9A and 9B, various modified examples of the spatial light modulation panel will be described in more detail by simultaneously displaying a left eye image and a right eye image by spatial division according to the second embodiment of the present invention. . 7 is a plan view illustrating a spatial light modulation panel according to a first modified example in the second embodiment of the present invention.
공간 광 변조 패널(200)에 최종적으로 좌안 영상과 우안 영상을 동시에 표현하기 전에, 공간 광 변조 패널(200)에 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 표현할 방식을 설정한다. 첫 번째 변형 예에서는 1행×8열 나누어 좌안 영상(LH)과 우안 영상(RH)을 교대로 표현하는 방식을 사용한다.Before finally displaying the left eye image and the right eye image simultaneously on the spatial
좌안용 홀로그램 패턴(LH)와 우안용 홀로그램 패턴(RH)이 각각 메모리 상에 저장된다. 좌안용 홀로그램 패턴(LH)을 동일한 1행×8열로 나누어, 이들 중에서 주요 패턴들이 있는 4행들을 선택한다. 여기서는, 2번째 행(LH2) 내지 4번째 행(LH4)까지를 선택한 경우로 가정한다. 우안용 홀로그램 패턴(RH)도 1행×8열로 나누어, 이들 중에서 주요 패턴들이 있는 4행들을 선택한다. 여기서는, 4번째 행(RH4) 내지 7번째 행(RH7)까지를 선택한 경우로 가정한다.The left eye hologram pattern LH and the right eye hologram pattern RH are stored on the memory, respectively. The hologram pattern LH for the left eye is divided into the same 1 row x 8 columns, and 4 rows of the main patterns are selected among them. In this example, it is assumed that up to the second row LH2 to the fourth row LH4 are selected. The right eye hologram pattern (RH) is also divided into 1 row x 8 columns, of which 4 rows with main patterns are selected. In this case, it is assumed that up to the fourth row RH4 to the seventh row RH7 are selected.
이상 주요 정보들이 모여있는 좌안용 홀로그램 패턴 4행들(LH2 ~ LH5)과 우안용 홀로그램 패턴 4행들(RH4 ~ RH7)을 교대로 배열하여, 공간 광 변조 패널(200)에 표시한다. 본 발명의 제2 실시 예에서 두 번째 변형 예에서는, 세로 방향으로 길쭉하게 8개의 열로 나누어진 공간 광 변조 패널 상에, 좌안용 홀로그램 패턴 및 우안용 홀로그램 패턴을 교대로 배열하여 입체 영상을 구현한다.
The above-described left eye hologram pattern four rows LH2 to LH5 and the right eye hologram pattern four rows RH4 to RH7 alternately arranged are displayed on the spatial
도 8은 본 발명의 제2 실시 예서 두 번째 변형 예에 의한 공간 광 변조 패널을 나타내는 평면도이다. 공간 광 변조 패널(200)에 최종적으로 좌안 영상과 우안 영상을 동시에 표현하기 전에, 공간 광 변조 패널(200)에 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 표현할 방식을 설정한다. 두 번째 변형 예에서는 2행×2열 나누어 좌안 영상(LH)과 우안 영상(RH)을 교대로 표현하는 방식을 사용한다.8 is a plan view illustrating a spatial light modulation panel according to a second modified example of the second embodiment of the present invention. Before finally displaying the left eye image and the right eye image simultaneously on the spatial
좌안용 홀로그램 패턴(LH)와 우안용 홀로그램 패턴(RH)이 각각 메모리 상에 저장된다. 좌안용 홀로그램 패턴(LH)을 동일한 2행×2열로 나누어, 이들 중에서 주요 패턴들이 있는 2 구역들(LH1, LH2)을 선택한다. 우안용 홀로그램 패턴(RH)도 2행 X 2열로 나누어, 이들 중에서 주요 패턴들이 있는 2 구역들(RH1, RH2)을 선택한다.The left eye hologram pattern LH and the right eye hologram pattern RH are stored on the memory, respectively. The hologram pattern LH for the left eye is divided into the same two rows by two columns, and among these, two zones LH1 and LH2 having main patterns are selected. The right eye hologram pattern (RH) is also divided into two rows by two columns, from which two zones (RH1, RH2) with major patterns are selected.
이상 주요 정보들이 모여있는 좌안용 홀로그램 패턴 2 구역들(LH1, LH2)과 우안용 홀로그램 패턴 2 구역들(RH1, RH2)을 교대로 배열하여, 공간 광 변조 패널(200)에 표시한다. 본 발명의 제2 실시 예에서 세 번째 변형 예에서는, 2×2으로 나누어진 공간 광 변조 패널 상에, 좌안용 홀로그램 패턴 및 우안용 홀로그램 패턴을 교대로 배열하여 입체 영상을 구현한다.The left eye hologram pattern 2 zones LH1 and LH2 and the right eye hologram pattern 2 zones RH1 and RH2 where the main information are collected are alternately arranged and displayed on the spatial
또한, 별도의 도면으로 예를 들어 설명하지 않았지만, n×n으로 확장할 수 있다. 예를 들어, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 각각 n×n으로 나누고, 좌안용 홀로그램 패턴들 중에서 주요 영역들과 우안용 홀로그램 패턴들 중에서 주요 영역들을 선별한다. 특히, 좌안용 및 우안용 홀로그램 패턴들을 각각 (n×n)/2개씩 선택하고, 서로 이웃하지 않도록 재 배치하여 한 프레임의 공간 광 변조 패널 상에 표현할 수 있다.In addition, although not illustrated, for example in a separate drawing, it can be expanded to n × n. For example, the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern are respectively divided by n × n, and main areas are selected from the left eye hologram patterns and the right eye hologram patterns. In particular, the left eye and right eye hologram patterns may be selected by (n × n) / 2, respectively, and rearranged so as not to be adjacent to each other to be expressed on a spatial light modulation panel of one frame.
또 다른 경우로, 선택하는 좌안용 홀로그램 패턴들의 개수와 선택하는 우안용 홀로그램 패턴들의 개수가 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들어, 좌안용 홀로그램 패턴이 주요한 정보를 더 많이 갖고 있는 경우, 그리고 홀로그램 패턴을 동일한 크기로 나눈 경우, 좌안용 홀로그램 패턴의 개수를 더 많이 선택하여 재배치할 수 있다.In another case, the number of left eye hologram patterns to be selected and the number of right eye hologram patterns to be selected are not necessarily the same. For example, when the left eye hologram pattern has more important information, and when the hologram pattern is divided by the same size, a larger number of left eye hologram patterns may be selected and rearranged.
또 다른 경우로, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 재 배치할 경우, 상, 하, 좌, 우에서 동일한 홀로그램 패턴이 이웃하지 않도록 배치하는 것이 가장 바람직하다. 하지만, 경우에 따라서는 동일한 홀로그램 패턴이 서로 이웃하여 배치될 수도 있다. 예를 들어, 좌안용 홀로그램 패턴이 주요한 정보를 더 많이 갖는 경우, 주요 패턴들을 서로 모아서 배치할 수도 있다.
In another case, when repositioning the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern, it is most preferable to arrange the same hologram pattern so as not to be adjacent to each other in the top, bottom, left, and right directions. However, in some cases, the same hologram pattern may be disposed adjacent to each other. For example, when the left eye hologram pattern has more main information, the main patterns may be arranged together.
지금까지는, 좌안 영역과 우안 영역이 동일한 크기를 갖도로 나누어진 경우에 대해서만 설명하였다. 하지만, 좌안 영역과 우안 영역의 크기가 반드시 동일할 필요는 없다. 경우에 따라, 좌안용 홀로그램 패턴에서 주요 영역의 크기가 우안용 홀로그램 패턴에서 주요 영역의 크기보다 클 수도 있고 작을 수도 있다. 이럴 때는, 각 영역에 대한 크기 비율을 다르게 설정할 수도 있다.So far, only the case where the left eye area and the right eye area are divided into the same size has been described. However, the sizes of the left eye area and the right eye area are not necessarily the same. In some cases, the size of the main region in the left eye hologram pattern may be larger or smaller than the size of the main region in the right eye hologram pattern. In this case, the size ratio for each region may be set differently.
도 9a 및 9b는 본 발명의 제2 실시 예에서 세 번째 변형 예에 의한 공간 광 변조 패널을 나타내는 평면도들이다. 도 9a에서는 2×2으로 나누어진 공간 광 변조 패널 상에, 좌안용 홀로그램 패턴 및 우안용 홀로그램 패턴을 교대로 배열하여 입체 영상을 구현한다. 도 9a에서는 특히, 좌안용 홀로그램 패턴에서 주요 영역이 더 큰 경우에 적합한 공간 분할 방식을 나타내었다.9A and 9B are plan views illustrating a spatial light modulation panel according to a third modified example in the second embodiment of the present invention. In FIG. 9A, a 3D image is realized by alternately arranging a left eye hologram pattern and a right eye hologram pattern on a spatial light modulation panel divided by 2 × 2. In FIG. 9A, a spatial division scheme suitable for the case where the main region is larger in the left eye hologram pattern is illustrated.
도 9b에서는 2×4로 나누어진 공간 광 변조 패널 상에, 좌안용 홀로그램 패턴 및 우안용 홀로그램 패턴을 교대로 배열하여 입체 영상을 구현한다. 도 9b에서는 특히, 주요 영역이 여러 부분으로 나누어져 분포된 경우에 적합한 공간 분할 방식의 경우이다.In FIG. 9B, a left eye hologram pattern and a right eye hologram pattern are alternately arranged on a spatial light modulation panel divided by 2 × 4 to realize a stereoscopic image. In FIG. 9B, the spatial division scheme is particularly suitable when the main region is divided into several parts and distributed.
본 발명의 제2 실시 예에서는, 공간 광 변조 패널의 한 프레임을 좌안 영역과 우안 영역으로 구분하는 것을 특징으로 한다. 특히, 좌안 및 우안의 크로스 토크를 방지하기 위해, 좌안용과 우안용으로 동등하게 배분하는 것을 기초로 한다. 따라서, 열의 개수는 2m(m은 자연수)개로 나누는 것을 특징으로 한다. 또한, 행으로도 더 나눌 수 있는데, 행은 위, 아래로 배치되는 것으로 크로스 토크에 영향을 주지 않으므로, n(n은 자연수)개로 나누는 것을 특징으로 한다. 즉, 공간 광 변조 패널은, 한 프레임을 n×2m(n, m은 자연수)로 분할하고, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 상하, 좌우에서 서로 이웃하지 않도록 재배치하는 것을 특징으로 한다.
In the second embodiment of the present invention, one frame of the spatial light modulation panel is divided into a left eye area and a right eye area. In particular, in order to prevent crosstalk of the left and right eyes, it is based on equal distribution for the left and right eyes. Therefore, the number of columns is characterized by dividing by 2m (m is a natural number). In addition, it can be further divided into rows, and since the rows are arranged up and down and do not affect the crosstalk, the rows are divided into n (n is a natural number). That is, the spatial light modulation panel is characterized by dividing one frame into n × 2m (n and m are natural numbers) and rearranging the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern so that they are not adjacent to each other from above and below and from side to side.
이와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 의해 공간 분할 방식으로 좌안 홀로그램 패턴과 우안 홀로그램 패턴을 표현하는 공간 광 변조 패널을 구비한 입체 영상 표시장치의 전체 구성에 대해서 설명한다. 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 홀로그래피 입체 영상 표시 장치의 구조를 나타내는 측면도이다.As described above, the overall configuration of the stereoscopic image display device including the spatial light modulating panel expressing the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern according to the second embodiment of the present invention will be described. 10 is a side view illustrating a structure of a holographic stereoscopic image display device according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 박막 평판형 홀로그래피 입체 영상 표시장치는, 백 라이트 유닛(BLU), 공간 광 변조 패널(200) 및 아이 트래커(ET)가 순차적으로 배열된 구조를 갖는다. 백 라이트 유닛(BLU)는 공간 광 변조 패널(200)로 시준 순도가 높고 가간섭성이 우수한 백 라이트를 제공한다.The thin film flat panel holographic stereoscopic image display according to the second embodiment of the present invention has a structure in which a backlight unit BLU, a spatial
공간 광 변조 패널(200)은 한 프레임을 n×2m(n, m은 자연수)로 분할하고, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 상하, 좌우에서 서로 이웃하지 않도록 재배치하여 표시하도록 고안된다. 따라서, 공간 광 변조 패널(200)에는 좌안용 홀로그램 패턴(LH)과 우안용 홀로그램 패턴(RH)을 저장, 분석, 분할, 선택할 수 있는 데이터 처리기 혹은 컴퓨터(100)가 연결되어 있을 수 있다.The spatial
공간 광 변조 패널(200)의 앞에는 아이 트래커(ET)가 배치되어 좌안용 홀로그램 패턴(LH)은 관람자의 좌안으로, 우안용 홀로그램 패턴(LH)은 관람자의 우안으로 선별적으로 전송한다. 본 발명의 제2 실시 예에서는 좌안 영역과 우안 영역이 고정되지 않고, 임의로 변경될 수 있다. 따라서, 아이 트래커(ET)도 공간 광 변조 패널(200)의 구획 구분에 동기하여 좌안 영역과 우안 영역이 선별되고, 각각 좌안과 우안으로 영상으로 전송하여야 한다. 이를 효과적으로 수행하기 위해, 아이 트래커(ET)는 수직 그레이팅 패널(VG)과 수평 그레이팅 패널(HG)로 구성하는 것이 바람직하다.An eye tracker ET is disposed in front of the spatial
수직 그레이팅 패널(VG)은, 통과하는 빛의 진행 방향을 수직 방향 상에서 위 혹은 아래 방향으로 편향하는 장치이다. 특히, 공간 광 변조 패널(200)의 나누어진 구역별로 서로 다른 수직 편향 방향을 갖도록 설정할 수 있는 것이 바람직하다.The vertical grating panel VG is a device which deflects the advancing direction of light passing upward or downward in the vertical direction. In particular, it is preferable that the divided regions of the spatial
수평 그레이팅 패널(HG)은 통과하는 빛의 진행 방향을 수평 방향 상에서 좌측 혹은 우측 방향으로 편향하는 장치이다. 특히, 공간 광 변조 패널(200)의 나누어진 구역별로 서로 다른 수평 편향 방향을 갖도록 설정할 수 있는 것이 바람직하다.The horizontal grating panel HG is a device that deflects the traveling direction of light passing through the horizontal direction to the left or right direction. In particular, it is preferable that the divided regions of the spatial
본 발명의 제2 실시 예에서는 아이 트래커(ET)에 의한 편향 조절이 공간 광 변조 패널(200)의 구획된 영역별로 다르기 때문에, 제1 실시 예에서처럼, 입체 영상의 초점을 맞추어 주는 평판 렌즈(FL)를 구비할 필요가 없다. 제2 실시 예에 의한 아이 트래커(ET)는 수직 그레이팅 패널(VG) 및 수평 그레이팅 패널(HG)을 구비하여, 좌안 영역을 투과하는 영상은 관람자의 좌안으로, 우안 영역을 투과하는 영상을 관람자의 우안으로 각각 편향 및 초점을 맞추어 줄 수 있기 때문이다.In the second embodiment of the present invention, since the deflection control by the eye tracker ET is different for each divided area of the spatial
본 발명에 의한 홀로그래피 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상을 시간적으로 분할하여 표현하지 않고, 동일한 시간 주기동안에 동일한 패널 상에서 공간적으로 분할하여 표현한다. 따라서, 시분할 방식에 비해 구동 주파수를 낮추어 입체 영상을 구현할 수 있다는 장점도 있다.
In the holographic stereoscopic image display device according to the present invention, the left eye image and the right eye image are not divided in time, but are spatially divided on the same panel during the same time period. Accordingly, there is also an advantage that a stereoscopic image can be realized by lowering a driving frequency compared to a time division method.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 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 정해져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present 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, 100: 컴퓨터 20, 200: SLM(공간 광 변조기(패널))
30, 300: 레이저 광원 40: 확장기
50: 렌즈 80: 출력 영상
90: 참조광 500: 광학 시트
SU: 상판 SD: 하판
LC: 액정층 R: 적색 레이저 다이오드
G: 녹색 레이저 다이오드 B: 청색 레이저 다이오드
OF: 광섬유 BLU: 백 라이트 유닛
OUT: 광 출사부 IN: 광 입사부
500: 광학 필름
FL: 평판 렌즈 ET: 아이 트래커
VG: 수직 그레이팅 패널 HG: 수평 그레이팅 패널
LH: 좌안용 홀로그램 패턴 RH: 우안용 홀로그램 패턴
LA: 좌안 영역 RA: 우안 영역10, 100:
30, 300: laser light source 40: expander
50: lens 80: output image
90: reference light 500: optical sheet
SU: top plate SD: bottom plate
LC: liquid crystal layer R: red laser diode
G: green laser diode B: blue laser diode
OF: fiber optic BLU: backlight unit
OUT: light exit part IN: light exit part
500: optical film
FL: Flat Lens ET: Eye Tracker
VG: Vertical Grating Panel HG: Horizontal Grating Panel
LH: Hologram pattern for left eye RH: Hologram pattern for right eye
LA: left eye area RA: right eye area
Claims (6)
패턴 데이터를 출력하는 데이터 처리 장치;
상기 데이터 처리 장치가 출력하는 패턴 데이터를 표현하는 공간 광 변조 패널; 그리고
아이 트래커를 포함하고,
상기 데이터 처리 장치는, 좌안용 홀로그램 패턴과 우안용 홀로그램 패턴을 각각 저장하고, 상기 좌안용 홀로그램 패턴과 상기 우안용 홀로그램 패턴 각각을 nХ2m(n, m은 자연수) 영역으로 분할하고, 상기 분할된 좌안용 홀로그램 패턴과 상기 분할된 우안용 홀로그램 패턴에서 일부 영역들을 선택하고, 상기 공간 광 변조 패널에 상기 좌안용 홀로그램 패턴의 선택된 영역들과 상기 우안용 홀로그램 패턴의 선택된 영역들을 교대로 배치하는 것을 특징으로 하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치.
Backlight unit;
A data processing device for outputting pattern data;
A spatial light modulation panel representing pattern data output from the data processing apparatus; And
Including an eye tracker,
The data processing apparatus stores a left eye hologram pattern and a right eye hologram pattern, respectively, divides the left eye hologram pattern and the right eye hologram pattern into nХ2m (n, m is a natural number) region, and divides the left eye. Selecting partial regions from the hologram pattern and the divided right eye hologram pattern, and alternately disposing selected regions of the left eye hologram pattern and selected regions of the right eye hologram pattern in the spatial light modulation panel; Multi-screen holographic stereoscopic image display device.
상기 아이 트래커는,
수직 그레이팅 패널 및 수평 그레이팅 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치.
The method of claim 1,
The eye tracker,
A multi-screen holographic stereoscopic image display comprising a vertical grating panel and a horizontal grating panel.
상기 좌안용 홀로그램 패턴의 선택된 영역들은, 상, 하, 좌, 우에서 서로 이웃하지 않도록 재배치되는 것을 특징으로 하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치.
The method of claim 1,
And the selected regions of the left eye hologram pattern are rearranged so as not to be adjacent to each other in the top, bottom, left, and right directions.
상기 우안용 홀로그램 패턴의 선택된 영역들은 상, 하, 좌, 우에서 서로 이웃하지 않도록 재배치되는 것을 특징으로 하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치.
The method of claim 1,
And the selected regions of the right eye hologram pattern are rearranged so as not to be adjacent to each other at the top, bottom, left, and right sides of the hologram pattern.
상기 백 라이트 유닛은 레이저 다이오드 또는 콜리메이티드 LED의 광원 및 광 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 화면 홀로그래피 입체 영상 표시장치.The method of claim 1,
The backlight unit is a multi-screen holographic stereoscopic image display, characterized in that composed of a light source and a fiber of a laser diode or collimated LED.
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