KR102040657B1 - 공간 광 변조 패널 및 이를 이용한 홀로그래피 입체 영상 표시장치 - Google Patents

공간 광 변조 패널 및 이를 이용한 홀로그래피 입체 영상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 공간 광 변조 패널 및 이를 이용한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 공간 광 변조 패널은, 제1 변의 길이가 제2 변의 길이보다 긴 복수 개의 서브 화소; 그리고 상기 복수 개의 서브 화소들의 제2 변이 서로 이웃하여 배열되어 홀로그램 회절 패턴을 표시하는 화소를 구비하는 액정 표시 패널을 포함한다. 본 발명에 의한 공간 광 변조 패널은 좌안용 홀로그램 영상을 형성하는 회절 패턴 영역이 우안에 겹치지 않고, 우안용 홀로그램 영상을 형성하는 회절 패턴 영역이 좌안에 겹치지 않는 화소 구조를 갖는다.

Description

공간 광 변조 패널 및 이를 이용한 홀로그래피 입체 영상 표시장치 {Spatial Light Modulating Panel And Holography 3D Display Using The Same}
본 발명의 공간 광 변조 패널 및 이를 이용한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 서브 화소들을 조합한 단위 화소의 회절 각도가 서브 화소의 회절 각도를 유지하는 화소 구조를 갖는 공간 광 변조 패널 및 이를 이용한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 목적은 상기 문제점들을 극복하기 위해 고안된 것으로, 박막형 홀로그래피 방식의 입체 영상 시스템을 제공하는 데 있다. 특히, 본 발명은 시청자의 좌안과 우안 각각에 직접 시야 창(View Window)을 형성하여 3D 홀로그램 영상을 생성하는 평판형 광변조 패널을 제공하는 데 있다. 더욱이, 홀로그램 영상을 좌안과 우안에 각각 시야 창을 형성함에 있어서, 3D 크로스-토크가 발생하지 않는 화소 구조를 갖는 평판형 광변조 패널을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 공간 광 변조 패널은, 제1 변의 길이가 제2 변의 길이보다 긴 복수 개의 서브 화소; 그리고 상기 복수 개의 서브 화소들의 제2 변이 서로 이웃하여 배열되어 홀로그램 회절 패턴을 표시하는 화소를 구비하는 액정 표시 패널을 포함한다.
상기 제1 변은 상기 서브 화소의 가로변이고, 상기 제2 변은 상기 서브 화소의 세로변이며, 상기 화소는 상기 서브 화소들이 가로 방향으로 이웃하여 배열되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 변은 상기 서브 화소의 세로변이고, 상기 제2 변은 상기 서브 화소의 가로변이며, 상기 화소는 상기 서브 화소들이 세로 방향으로 이웃하여 배열되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 변의 길이와 상기 제2 변의 길이의 비율은 3:1인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 홀로그래피 입체 영상 표시장치는, 백 라이트 유닛; 상기 백 라이트 유닛의 앞면에 배치되며, 제1 변의 길이가 제2 변의 길이보다 긴 복수 개의 서브 화소, 그리고 상기 복수 개의 서브 화소들의 제2 변이 서로 이웃하여 배열되어 홀로그램 회절 패턴을 표시하는 화소를 구비하는 공간 광 변조 패널; 상기 공간 광 변조 패널의 앞면에 배치되는 평판 렌즈; 그리고 상기 평판 렌즈의 앞면에 배치되는 아이 트래커를 포함한다.
상기 제1 변은 상기 서브 화소의 가로변이고, 상기 제2 변은 상기 서브 화소의 세로변이며, 상기 화소는 상기 서브 화소들이 가로 방향으로 이웃하여 배열되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 변은 상기 서브 화소의 세로변이고, 상기 제2 변은 상기 서브 화소의 가로변이며, 상기 화소는 상기 서브 화소들이 세로 방향으로 이웃하여 배열되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 변의 길이와 상기 제2 변의 길이의 비율은 3:1인 것을 특징으로 한다.
상기 공간 광 변조 패널은, 제1 주기 동안 좌안 홀로그램 영상에 상응하는 회절 패턴을 표시하고, 제2 주기 동안 우안 홀로그램 영상에 상응하는 회절 패턴을 표시하며, 상기 아이 트래커는, 상기 제1 주기 동안에는 상기 좌안 홀로그램 영상을 좌안 방향으로 편향하며, 상기 제2 주기 동안에는 상기 우안 홀로그램 영상을 우안 방향으로 편향하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치에 사용하는 공간 광 변조 패널은, 좌안과 우안 각각에 좌안용 및 우안용 3D 홀로그램 영상을 제공한다. 특히, 좌안용 홀로그램 영상을 형성하는 회절 패턴 영역이 우안에 겹치지 않고, 우안용 홀로그램 영상을 형성하는 회절 패턴 영역이 좌안에 겹치지 않는 화소 구조를 갖는다.
도 1은 종래 기술에 의한 컴퓨터 생성 홀로그램 방식을 구현한 디지털 홀로그램 영상 재생 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상을 좌안으로 우안 영상을 우안으로 전송하여 입체 영상을 제공하는 방식을 나타낸 개략도.
도 3a 및 3b는 액정 표시 패널에서 구현하는 여러 방식의 화소 구조를 나타내는 개략도들.
도 4a 및 4b는 화소 형상에 따라 화소에 의한 회절로 인해 형성되는 시야 창의 형상을 나타내는 개략도들.
도 5a 및 5b는 본 발명에 의한 공간 광 변조 패널에서 화소 구조를 나타내는 개략도들.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 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.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 홀로그래피 방식의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상을 좌안으로 우안 영상을 우안으로 전송하여 입체 영상을 제공하는 방식을 나타낸 개략도이다.
본 발명에 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 결합한 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 칼라 필터 등이 형성될 수 있다.
그리고 SLM(200)의 배면에는 백 라이트 유닛(BLU)이 배치된다. 백 라이트 유닛(BLU)은 레이저 다이오드나 적색, 녹색 및 청색 콜리메이티드 LED들을 포함할 수 있고, 백색 레이저 다이오드나 백색 콜리메이티드 LED와 같은 단일 광원을 포함할 수도 있다. 본 발명의 핵심 내용이 백 라이트 유닛(BLU)에 있는 것이 아니므로 상세한 예들에 대해서는 생략한다.
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. 본 발명에서는 관람자의 눈에 직접 초점을 맞춘 경우에 대한 것이다. 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.
그리고 평판 렌즈(FL)의 전면에는 관람자의 좌안과 우안에 직접 좌안 영상 및 우안 영상 각각을 표시하는 시야 창을 형성하기 위한, 아이-트래커(ET)를 더 포함한다. 아이-트래커(ET)는 관람자의 위치를 검출하고, 관람자의 위치에 따라 관람 각도를 계산한 후에, 좌안용 영상과 우안용 영상을 관람자의 좌안과 우안의 위치에 맞추어 편향한다. 아이 트래커(ET)는 관람자의 위치, 특히 관람자의 좌안 및 우안의 위치에 따라 입체 영상의 초점을 수평 방향으로 편향하는 장치이다. 따라서, 도면으로 도시하지 않았지만, 아이 트래커(ET)에는 관람자의 위치를 인식하기 위한 관람자 위치 검출기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 첫 번째 프레임에서는 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 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.
본 발명에 의한 3D 홀로그램 영상 표시장치는, 홀로그램 패턴을 표시하는 공간 광 변조 패널(200)을 포함한다. 특히, 공간 광 변조 패널(200)은 액정 표시 패널로 구현한다. 액정 표시 패널은 매트릭스 방식으로 배열된 화소들을 구비한다. 그리고 각 화소는 풀-컬러(Full Color)를 표현하기 위해 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 발현하는 서브 화소들을 포함한다. 도 3a 및 3b는 액정 표시 패널에서 구현하는 여러 방식의 화소 구성을 나타내는 개략도들이다.
도 3a는 액정 패널에서 포트레이트 방식(Potrait type)으로 구성된 화소를 나타내는 개략도이다. 도 3a를 참조하면, 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)은 세로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는다. 이 경우, 가로와 세로의 길이 비율은 약 1:3의 비율을 갖는다. 이러한 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)이 가로 방향으로 연이어 배열되어 하나의 화소(PXL)를 구성한다.
도 3b는 액정 패널에서 랜드스케이프 방식(Landscape type)으로 구성된 화소를 나타내는 개략도이다. 도 3b를 참조하면, 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)은 가로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는다. 이 경우, 가로와 세로의 길이 비율은 약 3:1의 비율을 갖는다. 이러한 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)이 세로 방향으로 연이어 배열되어 하나의 화소(PXL)를 구성한다.
하나의 화소(PXL)를 백 라이트가 통과하면서 회절한 결과로 입체 영상이 표현된다. 따라서, 화소(PXL)가 회절을 유발하는 슬릿으로 작동한다. 즉, 화소(PXL)의 형상에 의해서 회절에 의해 형성되는 시야창의 형상이 결정된다. 도 4a 및 4b를 참조하여, 화소의 형상에 따른 시야창의 형상에 대해 설명한다. 도 4a 및 4b는 화소 형상에 따라 화소에 의한 회절로 인해 형성되는 시야창의 형상을 나타내는 개략도들이다.
도 4a를 참조하면, 화소(PXL)가 세로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는 경우, 화소(PXL)를 통과한 후, 회절 패턴에 의해 형성된 시야 창(VW)은 가로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는다. 따라서, 가로 방향으로 길쭉한 시야창(VW)을 형성할 필요가 있는 경우에는, 화소(PXL)의 형상이 세로 방향으로 긴 형상을 가져야 한다. 하지만, 화소(PXL)는 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)을 구비한다. 서브 화소()가 세로 방향으로 긴 형상을 갖더라도, 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)이 조합된 화소(PXL)는, 도 3a와 같이, 정방형상을 갖는다. 즉, 화소(PXL)가 형성하는 슬릿의 크기가 3배로 커지기 때문에, 회절 각도 및 시야 창(VW)의 크기가 감소한다. 그 결과, 3D 시청 영역이 감소하여, 입체 영상 크기가 제한되는 문제가 발생한다.
도 4b를 참조하면, 화소(PXL)가 가로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는 경우, 화소(PXL)를 통과한 후, 회절 패턴에 의해 형성된 시야 창(VW)은 세로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는다. 따라서, 세로 방향으로 길쭉한 시야창(VW)을 형성할 필요가 있는 경우에는, 화소(PXL)의 형상이 가로 방향으로 긴 형상을 가져야 한다. 하지만, 화소(PXL)는 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)을 구비한다. 서브 화소(SPR, SPG, SPB)가 가로 방향으로 긴 형상을 갖더라도, 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)이 조합된 화소(PXL)는, 도 3b와 같이, 정방형상을 갖는다. 즉, 화소(PXL)가 형성하는 슬릿의 크기가 3배로 커지기 때문에, 회절 각도 및 시야 창(VW)의 크기가 감소한다. 그 결과, 3D 시청 영역이 감소하여, 입체 영상 크기가 제한되는 문제가 발생한다.
이러한 상황은 다음 수학식 1에 의해서도 확인할 수 있다. 수학식 1은 화소(PXL) 형상에 의해 형성되는 시야 창(VW)의 크기에 관련된 수식이다.
Figure 112012103464072-pat00001
여기서, λ는 레이저의 파장, PXLp는 화소의 피치, 그리고 Distance는 시야 거리를 의미한다. 즉, 화소의 피치가 커질수록 시야 창(VW)의 크기가 작아지는 것을 알 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 의한 화소 구조에서는, 서브 화소(SPR, SPG, SPB) 하나의 화소 피치에 의해 형성되는 시야 창(VW)보다 서브 화소(SPR, SPG, SPB)들이 모여서 형성하는 단위 화소(PXL)의 피치에 의해 형성되는 시야 창(VW)의 크기가 훨씬 작아진다.
이러한 제약 상황을 고려하여, 본 발명에서는 회절 각도가 서브 화소의 회절 각도를 유지하여, 시야 창(VW)의 크기가 감소하지 않는 화소(PXL) 구조에 대하여 설명한다. 도 5a 내지 5b는 본 발명에 의한 공간 광 변조 패널에서 화소 구조를 나타내는 개략도들이다.
도 5a는 서브 화소(SPR, SPG, SPB)가 가로 방향으로 길쭉한 랜드스케이프 형인 경우의 화소 구조를 나타내는 개략도이다. 서브 화소(SPR, SPG, SPB)가 가로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는 경우에는, 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)이 가로 방향으로 연이어 배열되어 화소(PXL)를 구성한다. 따라서, 화소(PXL)의 폭은 서브 화소(SPR, SPG, SPB)의 폭과 동일하다. 그럼으로써, 회절 각도 및 시야 창은 서브 화소(SPR, SPG, SPB)의 수준을 유지한다.
도 5b는 서브 화소(SPR, SPG, SPB)가 세로 방향으로 길쭉한 포트레이트 형인 경우의 화소 구조를 나타내는 개략도이다. 서브 화소(SPR, SPG, SPB)가 세로 방향으로 길쭉한 형상을 갖는 경우에는, 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)이 세로 방향으로 연이어 배열되어 화소(PXL)를 구성한다. 따라서, 화소(PXL)의 폭은 서브 화소(SPR, SPG, SPB)의 폭과 동일하다. 그럼으로써, 회절 각도 및 시야 창은 서브 화소(SPR, SPG, SPB)의 수준을 유지한다.
앞에서 살펴본 바와 같이, 수학식 1에 의하면, 도 5a 및 도 5b에 도시한 본 발명에 의한 화소 구조에서는, 서브 화소(SPR, SPG, SPB) 하나의 화소 피치에 의해 형성되는 시야 창(VW)과 서브 화소(SPR, SPG, SPB)들이 모여서 형성하는 단위 화소(PXL)의 피치에 의해 형성되는 시야 창(VW)의 크기가 동일하다. 즉, 본 발명에 의한 화소 구조에서는 RGB 서브 화소들(SPR, SPG, SPB)을 조합하여 형성된 단위 화소(PXL)에서의 시야 창(VW)의 크기가 변화하지 않음을 알 수 있다.
본 발명에 의한 평판형 공간 광 변조 패널(200)은 액정 표시 패널로 구성된다. 특히, 본 발명에 의한 평판형 공간 광 변조 패널(200)은 좌안 영상은 관람자의 좌안에 우안 영상은 관람자의 우안에 선택적으로 조사하여 3D 홀로그램 입체 영상을 구현한다. 따라서, 좌안 영상과 우안 영상을 각각 형성하는 우안 시야 창과 좌안 시야 창이 형성되는 범위가 서로 중첩되지 않아야 3D 크로스-토크를 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 평판형 공간 광 변조 패널(200)은 가로 방향의 길이가 세로 방향의 길이보다 작은 시야창(VW)을 형성하는 화소 구성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 도 5a에 도시한 것과 같은 구조를 갖는 화소를 구비한 액정 패널로 공간 광 변조 패널(200)을 구성하는 것이 바람직하다.
좀 더 구체적으로 설명한다. 공간 광 변조 패널(200)이 도 5b에 도시한 것과 같은 구조를 갖는 화소를 구비한 경우, 회절 패턴에 의해 형성된 시야 창(VW)의 가로 폭이 좌안과 우안 사이의 떨어진 거리(약 65mm)보다 큰 경우, 좌안 시야 창과 우안 시야 창이 서로 겹치기 때문에 3D 크로스-토크가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는, 본 발명에 의한 평판형 공간 광 변조 패널(200)은 도 5a에 도시한 것과 같은 구조를 가져 3D 크로스-토크를 방지하는 것이 바람직하다.
하지만, 경우에 따라, 세로 방향의 길이가 가로 방향의 길이보다 작은 시야창(VW)을 형성할 필요가 있는 경우, 도 5b에 도시한 것과 같은 구조를 갖는 화소를 구비한 액정 패널로 공간 광 변조 패널(200)을 구성할 수 있다.
어떠한 화소 형상을 갖는 공간 광 변조 패널(200)을 제조할 것인가 하는 것은, 홀로그래피 입체 영상을 구현할 때, 인코딩(Encoding) 방식을 어떠한 것을 사용하는가에 따라 결정한다. 예를 들어, VPO(Vertical Parallax Only) 인코딩 방식을 사용할 때는, 도 5a와 같이 가로 방향이 세로 방향보다 긴 화소 형상을 갖는 공간 광 변조 패널(200)을 사용하여, 세로 방향으로 서브 화소 피치를 그대로 유지하는 것이 바람직하다. 그 결과, 수직 방향으로 더 큰 회절 각도를 갖는 시야 창을 구현할 수 있다. 한편, HPO(Horizontal Parallax Only) 인코딩 방식을 사용할 때는, 도 5b와 같이 세로 방향이 가로 방향보다 긴 화소 형상을 갖는 공간 광 변조 패널(200)을 사용하여, 가로 방향으로 서브 화소 피치를 그대로 유지하는 것이 바람직하다. 그 결과, 수평 방향으로 더 큰 회절 각도를 갖는 시야 창을 구현할 수 있다.
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.
10: 컴퓨터 20: SLM(공간 광 변조기)
200: SLM(공간 광 변조 패널)
30: 레이저 광원 40: 확장기
50: 렌즈 80: 출력 영상
90: 참조광 50: 광학 렌즈
SU: 상판 SD: 하판
LC: 액정층 FL: 평판 렌즈
ET: 아이 트래커 PXL: 화소
SPR: 적색 서브 화소 SPG: 녹색 서브 화소
SPB: 청색 서브 화소 VW: 시야창

Claims (10)

  1. 제1 변의 길이가 제2 변의 길이보다 긴 복수의 서브 화소들을 각각 포함하는, 복수의 단위 화소들; 그리고
    상기 복수의 서브 화소들의 제2 변이 서로 이웃하여 배열되어 홀로그램 회절 패턴을 표시하는 액정 표시 패널을 포함하며,
    상기 복수의 서브 화소들 각각은 상기 제1 변을 포함하는 제3 변과 상기 제2 변을 포함하는 제4 변을 포함하며,
    상기 제3 변의 길이는 상기 제1 변의 길이보다 길고,
    상기 제4 변의 길이는 상기 제2 변의 길이와 같으며,
    상기 제1 변은 상기 서브 화소의 가로변이고, 상기 제2 변은 상기 서브 화소의 세로변이며,
    상기 제3 변은 상기 단위 화소의 가로변이고, 상기 제4 변은 상기 단위 화소의 세로변이며,
    상기 단위 화소는 상기 복수의 서브 화소들이 가로 방향으로 이웃하여 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 공간 광 변조 패널
  2. 삭제
  3. 제1 변의 길이가 제2 변의 길이보다 긴 복수의 서브 화소들을 각각 포함하는, 복수의 단위 화소들; 그리고
    상기 복수의 서브 화소들의 제2 변이 서로 이웃하여 배열되어 홀로그램 회절 패턴을 표시하는 액정 표시 패널을 포함하며,
    상기 복수의 서브 화소들 각각은 상기 제1 변을 포함하는 제3 변과 상기 제2 변을 포함하는 제4 변을 포함하며,
    상기 제3 변의 길이는 상기 제1 변의 길이보다 길고,
    상기 제4 변의 길이는 상기 제2 변의 길이와 같으며,
    상기 제1 변은 상기 서브 화소의 세로변이고, 상기 제2 변은 상기 서브 화소의 가로변이고,
    상기 제3 변은 상기 단위 화소의 세로변이고, 상기 제4 변은 상기 단위 화소의 가로변이며,
    상기 단위 화소는 상기 서브 화소들이 세로 방향으로 이웃하여 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 공간 광 변조 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 변의 길이와 상기 제2 변의 길이의 비율은 3:1이고,
    상기 제3 변의 길이와 상기 제4 변의 길이는 9:1인 것을 특징으로 하는 평판형 공간 광 변조 패널.
  5. 백 라이트 유닛;
    상기 백 라이트 유닛의 앞면에 배치되며, 청구항 1, 3, 4 중 어느 한 항 기재의 특징을 갖는 평판형 공간 광 변조 패널;
    상기 공간 광 변조 패널의 앞면에 배치되는 평판 렌즈; 그리고
    상기 평판 렌즈의 앞면에 배치되는 아이 트래커를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래피 입체 영상 표시장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 평판형 공간 광 변조 패널은, 제1 주기 동안 좌안 홀로그램 영상에 상응하는 회절 패턴을 표시하고, 제2 주기 동안 우안 홀로그램 영상에 상응하는 회절 패턴을 표시하며,
    상기 아이 트래커는, 상기 제1 주기 동안에는 상기 좌안 홀로그램 영상을 좌안 방향으로 편향하며, 상기 제2 주기 동안에는 상기 우안 홀로그램 영상을 우안 방향으로 편향하는 것을 특징으로 하는 홀로그래피 입체 영상 표시장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 변의 길이와 상기 제2 변의 길이의 비율은 3:1이고,
    상기 제3 변의 길이와 상기 제4 변의 길이는 9:1인 것을 특징으로 하는 평판형 공간 광 변조 패널.
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