KR20030075001A - Autostereoscopic display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대화면 입체 영상을 용이하게 구현하고, 좌, 우안 이미지를 원하는 방향으로 선별 제공하도록 구성한 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus configured to easily implement a large screen stereoscopic image and to selectively provide left and right eye images in a desired direction.
일반적으로 입체 영상 디스플레이 장치는 시청자가 좌안과 우안으로 다른 이미지를 보게 하여 디스플레이 장치가 구현하는 영상에 거리감과 입체감을 느끼도록 하는 장치로서, 입체 영상을 구현하기 위해서는 디스플레이 장치 자체에서 좌안 이미지와 우안 이미지를 분리 제공해야 한다.In general, a stereoscopic image display device is a device that allows viewers to see different images with the left and right eyes so that the viewer feels a sense of distance and stereoscopic feeling to the image implemented by the display device. Should provide separation.
이러한 입체 영상 디스플레이 분야는 주로 액정 디스플레이를 이용하여 상대적으로 작은 크기의 입체 영상을 구현하는데 연구가 집중되었으며, 일례로 미국 특허번호 제5,774,262호가 액정 디스플레이에서 구현된 좌, 우안 이미지를 프리즘을 통해 분리하는 디스플레이 장치를 개시하고 있다.In the field of stereoscopic image display, research has focused mainly on realizing a relatively small stereoscopic image using a liquid crystal display. For example, US Patent No. 5,774,262 separates left and right eye images implemented in a liquid crystal display through a prism. A display device is disclosed.
한편, 최근에는 대화면 입체 영상 구현에 유리한 홀로그래픽 광학 소자(HOE; Holographic Optical Element)를 이용한 입체 영상 디스플레이 장치가 제안되었으며, 이 디스플레이 장치의 스크린에는 입사된 빛을 원하는 방향으로 회절시키는 회절격자가 사용된다.Recently, a stereoscopic image display apparatus using a holographic optical element (HOE), which is advantageous for implementing a large screen stereoscopic image, has been proposed, and a diffraction grating for diffracting incident light in a desired direction is used for a screen of the display apparatus. do.
그러나 상기 홀로그래픽 광학 소자를 사용한 디스플레이 시스템은 빛의 회절 각도가 한정되어 있기 때문에, 시야각이 좁아 시청자의 위치가 자유롭지 못하며, 색의 파장에 따라 회절 각도가 변화하여 화면에 색분리 현상이 나타는 등, 화면 품질이 저하되는 단점을 안고 있다.However, since the diffraction angle of light is limited, the display system using the holographic optical element has a narrow viewing angle, which prevents the viewer from being free, and the diffraction angle changes depending on the wavelength of the color, resulting in color separation. This has the disadvantage of degrading the screen quality.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 넓은 시야각을 갖는 대화면 입체 영상을 용이하게 구현함과 아울러, 시청자의 위치에 따라 좌, 우안 이미지를 원하는 방향으로 선별 제공하도록 구성한 입체 영상 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to easily implement a large screen stereoscopic image having a wide viewing angle, and to provide a left and right eye image in the desired direction according to the viewer's position The present invention provides a stereoscopic image display device.
도 1은 본 발명에 의한 입체 영상 디스플레이 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a stereoscopic image display apparatus according to the present invention;
도 2는 도 1에 도시한 스크린의 분해 사시도.FIG. 2 is an exploded perspective view of the screen shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2에 도시한 프레넬 렌즈의 부분 단면도.3 is a partial cross-sectional view of the Fresnel lens shown in FIG.
도 4는 도 2에 도시한 수직 렌티큘라 렌즈의 부분 단면도.4 is a partial cross-sectional view of the vertical lenticular lens shown in FIG.
도 5는 도 2에 도시한 이미지 분리장치의 부분 분해 사시도.FIG. 5 is a partially exploded perspective view of the image separator shown in FIG. 2. FIG.
도 6은 도 1에 도시한 스크린을 도면의 X축 방향으로 절개하여 나타낸 부분 단면도.FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the screen shown in FIG. 1 taken in the X-axis direction of the drawing; FIG.
도 7은 트랙킹 시스템을 적용한 이미지 분리장치의 개략도.7 is a schematic diagram of an image separation device to which a tracking system is applied.
도 8은 도 7에 도시한 이미지 분리 장치 중, 시청자의 위치에 따른 이미지 분리 셔터의 동작 상태를 보여주는 개략도.FIG. 8 is a schematic view showing an operating state of an image separation shutter according to a viewer's position in the image separation device shown in FIG. 7; FIG.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
우안 이미지를 스크린의 장, 단축 방향중 어느 한 방향으로 편광시켜 스크린에 투사하는 제1 프로젝터와, 좌안 이미지를 스크린의 장, 단축 방향중 다른 한 방향으로 편광시켜 스크린에 투사하는 제2 프로젝터와, 스크린의 단축 방향을 따라 다수의 이미지 분리 셔터를 구비하여 각자의 이미지 분리 셔터에서 스크린의 장, 단축 방향중 어느 한 방향의 편광 이미지를 선별 투과하는 이미지 분리장치를 포함하는 입체 영상 디스플레이 장치를 제공한다.A first projector for polarizing the right eye image in one of the long and short directions of the screen and projecting it on the screen, a second projector for polarizing the left eye image in the other of the long and short directions of the screen and projecting it on the screen; It provides a stereoscopic image display device comprising a plurality of image separation shutters along the short axis direction of the screen, the image separation device for selectively transmitting the polarized image of any one of the long and short direction of the screen in the respective image separation shutter. .
상기 이미지 분리장치는 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 투명한 제1, 2 기판과, 제1, 2 기판의 내면에 스크린의 단축 방향을 따라 라인 패턴으로 형성되는 제1, 2 전극과, 제1, 2 기판 내부에 봉입되는 액정과, 제2 기판의 외면에 부착되는 편광판을 포함한다.The image separation device may include: transparent first and second substrates disposed to face each other at random intervals; first and second electrodes formed in a line pattern along a short axis direction of the screen on inner surfaces of the first and second substrates; 2 includes a liquid crystal encapsulated in the substrate and a polarizer attached to an outer surface of the second substrate.
상기 액정은 바람직하게 90°의 꼬임각을 갖는 트위스티드 네마틱(TN; Twisted Nematic) 액정으로 이루어지며, 편광판의 편광축은 스크린의 장, 단축 방향중 어느 한 방향과 평행하게 이루어진다.The liquid crystal is preferably a twisted nematic (TN) liquid crystal having a twist angle of 90 °, and the polarization axis of the polarizer is parallel to either of the long and short directions of the screen.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 개략도로서, 입체 영상 디스플레이 장치는 기본적으로 좌, 우안 이미지를 서로 직교하는 방향으로 편광시켜 스크린에 확대 투사하는 제1, 2 프로젝터(2, 4)와, 스크린에 동시 투사된 좌, 우안 이미지를 선별 투과하는 이미지 분리장치가 내장된 스크린(6)을 포함한다.FIG. 1 is a schematic diagram of a stereoscopic image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein a stereoscopic image display apparatus basically includes first and second projectors 2 and 2 that enlarge and project the left and right eye images in a direction perpendicular to each other. 4) and a screen 6 in which an image separation device for selectively transmitting left and right eye images simultaneously projected on the screen is incorporated.
상기 제1, 2 프로젝터(2, 4)는 도시하지 않은 디스플레이 장치를 통해 각각 우안 이미지와 좌안 이미지를 구현하며, 일례로 제1 프로젝터(2)에는 스크린(6)의 장축 방향(도면의 X축)과 평행한 편광축을 갖는 편광판(미도시)이, 그리고 제2 프로젝터(4)에는 스크린(6)의 단축 방향(도면의 Y축)과 평행한 편광축을 갖는 편광판(미도시)이 제공된다.The first and second projectors 2 and 4 implement a right eye image and a left eye image, respectively, through a display device (not shown). For example, the first projector 2 has a long axis direction (the X axis in the drawing) of the screen 6. ), And the second projector 4 is provided with a polarizing plate (not shown) having a polarizing axis parallel to the minor axis direction (Y-axis in the drawing) of the screen 6.
따라서 제1 프로젝터(2)가 스크린(6)의 장축 방향으로 편광된 우안 이미지(실선으로 도시, R)를 스크린(6)에 확대 투사함과 동시에, 제2 프로젝터(4)가 스크린(6)의 단축 방향으로 편광된 좌안 이미지(점선으로 도시, L)를 스크린(6)에 확대 투사한다.Therefore, while the first projector 2 projects the right eye image (shown in solid line, R) polarized in the major axis direction of the screen 6 on the screen 6 at the same time, the second projector 4 is connected to the screen 6. The left eye image (illustrated by dashed line, L) polarized in the short axis direction of is magnified and projected on the screen 6.
도 2는 도 1에 도시한 스크린의 분해 사시도로서, 제1, 2 프로젝터(2, 4)로부터 좌, 우안 이미지를 제공받는 스크린(6)은 제1, 2 프로젝터(2, 4)에 대향하는 일측에 프레넬 렌즈(8)를 구비하고, 프레넬 렌즈(8) 다음으로 수직 렌티큘라 렌즈(10)와 이미지 분리장치(12) 및 수평 렌티큘라 렌즈(14)를 배열한 구성으로 이루어진다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the screen shown in FIG. 1, wherein the screen 6 provided with the left and right eye images from the first and second projectors 2 and 4 faces the first and second projectors 2 and 4. The Fresnel lens 8 is provided on one side, and the vertical lenticular lens 10, the image separator 12, and the horizontal lenticular lens 14 are arranged next to the Fresnel lens 8.
먼저, 상기 프레넬 렌즈(8)는 제1, 2 프로젝터(2, 4)에 대향하는 일면에 다수의 띠모양 톱니부(16)를 동심원상으로 배열한 구성으로, 각자의 톱니부(16)가 프리즘 작용을 한다. 이로서 도 3에 도시한 바와 같이 프레넬 렌즈(8)는 집광 렌즈의 역할을 하여 제1, 2 프로젝터(2, 4)로부터 확대 투사된 빛을 모아 수직 렌티큘라 렌즈(10)에 제공한다.First, the Fresnel lens 8 has a configuration in which a plurality of band-shaped teeth 16 are arranged concentrically on one surface facing the first and second projectors 2 and 4, respectively. Acts as a prism. As a result, as shown in FIG. 3, the Fresnel lens 8 serves as a condenser lens and collects the light projected from the first and second projectors 2 and 4 to provide it to the vertical lenticular lens 10.
상기 수직 렌티큘라 렌즈(10)는 프레넬 렌즈(8)에 대향하는 일면에 스크린(6)의 단축 방향(Y축)을 따라 배열된 다수의 반원주형 제1 렌즈(18)를 구비하며, 도 4에 도시한 바와 같이 제1 렌즈(18)를 통해 수직 렌티큘라 렌즈(10)에 제공된 빛을 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 확산시켜 스크린(6)의 장축 방향으로 시야각을 확대시킨다.The vertical lenticular lens 10 has a plurality of semi-circular first lenses 18 arranged along one axis direction (Y axis) of the screen 6 on one surface opposite to the Fresnel lens 8. As shown in FIG. 4, light provided to the vertical lenticular lens 10 through the first lens 18 is diffused in the long axis direction (X axis) of the screen 6 to enlarge the viewing angle in the long axis direction of the screen 6. Let's do it.
이와 같이 프레넬 렌즈(8)와 수직 렌티큘라 렌즈(10)를 통과한 빛은 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 편광된 우안 이미지와 스크린(6)의 단축 방향(Y축)으로 편광된 좌안 이미지가 혼합된 것으로, 수직 렌티큘라 렌즈(10)를 통과한 좌, 우안 이미지는 이미지 분리장치(12)를 통과하면서 좌, 우안 이미지로 분리된다.As such, the light passing through the Fresnel lens 8 and the vertical lenticular lens 10 is in the right eye image polarized in the major axis direction (X axis) of the screen 6 and in the minor axis direction (Y axis) of the screen 6. The polarized left eye image is mixed, and the left and right eye images passing through the vertical lenticular lens 10 are separated into left and right eye images while passing through the image separator 12.
도 5는 이미지 분리장치의 부분 분해 사시도로서, 이미지 분리장치(12)는 임의의 간격을 두고 대향 배치되는 제1, 2 기판(20, 22)과, 제1, 2 기판(20, 22)의 내면에 스크린(6)의 단축 방향(Y축)을 따라 라인 패턴으로 형성되는 제1, 2 전극과(24, 26), 제1, 2 기판(20, 22) 내부에 봉입되는 액정(28)과, 제2 기판(22)의 외면에 부착되는 편광판(30)을 포함한다.5 is a partially exploded perspective view of the image separating apparatus, wherein the image separating apparatus 12 is formed of the first and second substrates 20 and 22 and the first and second substrates 20 and 22 disposed to face each other at an arbitrary interval. The liquid crystal 28 encapsulated inside the first and second electrodes 24 and 26 and the first and second substrates 20 and 22 formed in a line pattern on the inner surface along the short axis direction (Y axis) of the screen 6. And a polarizing plate 30 attached to the outer surface of the second substrate 22.
상기 이미지 분리장치(12)는 이미지 분리장치(12)에 입사한 빛을 투과시킬 수 있도록 제1, 2 기판(20, 22)이 일례로 투명한 글래스 기판으로 이루어지고, 제1, 2 전극(24, 26)은 투명한 인듐 틴 옥사이드(ITO; Indium Tin Oxide)막으로 이루어진다. 특히 제1, 2 전극(24, 26)은 액정(28)을 사이로 서로 대향 배치되도록 정렬된다.The image separator 12 includes, for example, first and second substrates 20 and 22 made of a transparent glass substrate so as to transmit light incident on the image separator 12, and the first and second electrodes 24. , 26) is made of a transparent Indium Tin Oxide (ITO) film. In particular, the first and second electrodes 24, 26 are arranged so as to face each other with the liquid crystal 28 therebetween.
상기 제1, 2 기판(20, 22) 내부에 봉입되는 액정(28)은 바람직하게 90°의 꼬임각을 갖는 트위스티드 네마틱(TN; Twisted Nematic) 액정으로, 이 액정 분자들은 전계가 인가되지 않는 경우 90°의 꼬임각을 유지하다가, 전계가 인가되면 꼬임각이 풀려 제1, 2 기판(20, 22)에 수직한 방향으로 정렬하는 특징을 갖는다.The liquid crystal 28 encapsulated inside the first and second substrates 20 and 22 is preferably a twisted nematic liquid crystal (TN) having a twist angle of 90 °, and the liquid crystal molecules are free of an electric field. In this case, while maintaining a twist angle of 90 °, when the electric field is applied, the twist angle is released to align the direction perpendicular to the first and second substrates 20 and 22.
그리고 제2 기판(22) 외면에 부착되는 편광판(30)은 스크린(6)의 장, 단축 방향중 어느 한 방향, 일례로 스크린(6)의 단축 방향(Y축)과 평행한 편광축을 구비하여 이 편광축과 동일한 편광 방향의 빛만을 선택적으로 투과시킨다.The polarizing plate 30 attached to the outer surface of the second substrate 22 has a polarization axis parallel to one of the long and short directions of the screen 6, for example, the short axis direction (Y axis) of the screen 6. Only light in the same polarization direction as this polarization axis is selectively transmitted.
이로서 모든 제2 전극(26)에 그라운드 전압을 인가한 상태에서 어느 하나의 제1 전극(24)에 선택 전압을 인가하면(도면에서 ON으로 표시된 우측의 제1 전극 참조), 액정 분자들이 제1, 2 기판(20, 22)에 수직한 방향으로 정렬하여 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 편광된 우안 이미지(R)와, 스크린(6)의 단축 방향(Y축)으로 편광된 좌안 이미지(L)를 그대로 투과시킨다.Thus, when a selection voltage is applied to any one of the first electrodes 24 while the ground voltage is applied to all of the second electrodes 26 (see the first electrode on the right side shown as ON in the drawing), the liquid crystal molecules are first , The right eye image R aligned in a direction perpendicular to the two substrates 20 and 22 and polarized in the major axis direction (X axis) of the screen 6, and polarized in the minor axis direction (Y axis) of the screen 6. The left eye image L is transmitted as it is.
따라서 제2 기판(22)을 통과한 좌, 우안 이미지 가운데 편광판(30)의 편광축과 동일한 편광 방향의 좌안 이미지(L)만이 편광판(30)을 투과하므로, 제1 전극(20)에 선택 전압이 인가된 경우에는 좌안 이미지(L)를 투과하게 된다.Therefore, only the left eye image L of the left and right eye images passing through the second substrate 22 in the same polarization direction as the polarization axis of the polarizing plate 30 passes through the polarizing plate 30, so that the selection voltage is applied to the first electrode 20. When applied, the left eye image L is transmitted.
한편, 제1 전극(24)에 선택 전압을 인가하지 않는 경우에는(도면에서 OFF로 표시된 좌측의 제1 전극 참조), 액정 분자들이 90°의 꼬임각을 유지하므로, 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 편광된 우안 이미지(R)는 액정(28)의 꼬임각을 따라스크린(6)의 단축 방향(Y축)으로 편광축이 변화하고, 스크린(6)의 단축 방향(Y축)으로 편광된 좌안 이미지(L)는 액정(28)의 꼬임각을 따라 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 편광축이 변화한다.On the other hand, when no selection voltage is applied to the first electrode 24 (see the first electrode on the left indicated as OFF in the figure), the liquid crystal molecules maintain a twist angle of 90 °, so that the long axis direction of the screen 6 The right eye image R polarized in the (X axis) has a polarization axis in the short axis direction (Y axis) of the screen 6 along the twist angle of the liquid crystal 28, and the short axis direction (Y axis) of the screen 6. The polarized axis of the left eye image L polarized in the long axis direction (X axis) of the screen 6 is changed along the twist angle of the liquid crystal 28.
이로서 제2 기판(22)을 통과한 좌, 우안 이미지 가운데 편광판(30)의 편광축과 동일한 편광 방향의 우안 이미지(R)만이 편광판(30)을 투과하므로, 제1 전극(24)에 선택 전압이 인가되지 않는 경우에는 우안 이미지(R)를 투과하게 된다.As a result, only the right eye image R in the same polarization direction as the polarization axis of the polarizing plate 30 passes through the polarizing plate 30 among the left and right eye images passing through the second substrate 22, so that the selection voltage is applied to the first electrode 24. When not applied, the right eye image R is transmitted.
이와 같이 이미지 분리장치(12)는 제1 전극(24)의 온/오프에 따라 좌, 우안 이미지를 분리하는바, 상기 편광판(30)과 더불어 한쌍의 제1, 2 전극(24, 26)과 액정(28)이 좌, 우안 이미지를 분리하는 이미지 분리 셔터로 기능하여 각자의 이미지 분리 셔터에서 좌, 우안 이미지를 분리한다.As described above, the image separator 12 separates the left and right eye images according to the on / off of the first electrode 24, and the pair of first and second electrodes 24 and 26 together with the polarizing plate 30. The liquid crystal 28 functions as an image separation shutter that separates left and right eye images to separate left and right eye images from respective image separation shutters.
그리고 도 2에서 이미지 분리장치(12) 다음에 제공되는 수평 렌티큘라 렌즈(14)는 시청자 방향의 일면에 스크린(6)의 장축 방향(X축)을 따라 배열된 다수의 반원주형 제2 렌즈(32)를 구비하여, 제2 렌즈(32)를 통해 수평 렌티큘라 렌즈(14)에 제공된 빛을 스크린(6)의 단축 방향(Y축)으로 확산시켜 상기 단축 방향으로 시야각을 확대시키는 역할을 한다.In addition, in FIG. 2, the horizontal lenticular lens 14 provided after the image separation device 12 includes a plurality of semi-circular second lenses arranged along one major axis direction (X axis) of the screen 6. 32, and spreads the light provided to the horizontal lenticular lens 14 through the second lens 32 in the short axis direction (Y axis) of the screen 6 to enlarge the viewing angle in the short direction. .
도 6은 상기 스크린을 도면의 X축 방향으로 절개하여 나타낸 부분 단면도로서, 스크린 내부를 진행하는 광 경로를 개략적으로 도시하였다.FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the screen cut in the X-axis direction, and schematically illustrates an optical path traveling through the screen.
본 실시예에서 프레넬 렌즈(8) 다음에 배치되는 수직 렌티큘라 렌즈(10)는 바람직하게 제1 렌즈(18)의 폭(W1)이 스크린(6)에 투사되는 좌, 우안 이미지의 화소 폭과 동일하게 이루어져 좌, 우안 이미지의 개개의 화소에 대하여 이 화소의 이미지를 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 확산시킨다.In the present embodiment, the vertical lenticular lens 10 disposed after the Fresnel lens 8 preferably has the pixel width of the left and right eye images in which the width W1 of the first lens 18 is projected on the screen 6. The image of this pixel is diffused in the long axis direction (X axis) of the screen 6 with respect to the individual pixels of the left and right eye images.
더욱이 이미지 분리장치(12)는 제1, 2 전극(24, 26)의 폭(W2, 도 5 참조)이 상기 제1 렌즈(18)의 폭(W1)보다 작게 설정되어 제1 렌즈(18)에 대응하는 영역에 다수의 제1, 2 전극(22, 24), 즉 다수의 이미지 분리 셔터가 위치하도록 한다.In addition, the image separator 12 may set the width W2 of the first and second electrodes 24 and 26 to be smaller than the width W1 of the first lens 18. The plurality of first and second electrodes 22 and 24, that is, the plurality of image separation shutters, are positioned in an area corresponding to the plurality of first and second electrodes 22 and 24.
바람직하게 이미지 분리장치(12)는 각각의 제1 렌즈(18)에 대하여 2∼30개의 이미지 분리 셔터를 위치시킨다. 하나의 제1 렌즈(18)에 대해 2개의 이미지 분리 셔터가 위치하는 경우, 고정된 위치에서 한사람이 입체 영상을 시청할 수 있으며, 하나의 제1 렌즈(18)에 대해 30개의 이미지 분리 셔터가 위치하는 경우, 고정된 위치에서 15명이 입체 영상을 시청할 수 있다.Preferably, the image separation device 12 positions 2-30 image separation shutters with respect to each first lens 18. When two image separation shutters are positioned for one first lens 18, one person can view a stereoscopic image at a fixed position, and 30 image separation shutters are positioned for one first lens 18. In this case, 15 people can watch a stereoscopic image in a fixed position.
이로서 제1 렌즈(18)에 대응하여 다수개로 구비되는 이미지 분리 셔터는 제1 렌즈(18)에 의해 스크린(6)의 장축 방향(X축)으로 확산되는 한 화소의 빛을 이미지 분리 셔터의 갯수만큼 세분하여, 각 이미지 분리 셔터의 온/오프에 따라 좌, 우안 이미지를 분리 제공한다.As a result, a plurality of image separation shutters corresponding to the first lens 18 may emit light of one pixel diffused in the major axis direction (X axis) of the screen 6 by the first lens 18. By subdividing, the left and right eye images are provided separately according to each image separation shutter on / off.
일례로 이미지 분리장치(12)가 스크린(6) 전체에 대해 홀수번째 이미지 분리 셔터를 온(ON)시키고, 짝수번째 이미지 분리 셔터를 오프(OFF)시키는 경우, 이미지 분리장치(12)는 스크린(6) 전면에 좌, 우안 이미지를 교대로 반복 투과하여 입체 영상을 구현한다.For example, when the image separator 12 turns the odd-numbered image separation shutter on the entire screen 6 and turns the even-numbered image separation shutter off, the image separation device 12 may include a screen ( 6) A stereoscopic image is realized by repeatedly transmitting left and right eye images on the front side alternately.
또한, 본 실시예에 의한 입체 영상 디스플레이 장치는 시청자의 위치를 파악하는 트랙킹 기술을 적용하여 이미지 분리장치(12)를 구동함으로써 좌, 우안 이미지를 원하는 방향으로 분리 제공한다.In addition, the stereoscopic image display apparatus according to the present embodiment applies a tracking technique for identifying a viewer's position to drive the image separator 12 to provide left and right eye images separated in a desired direction.
도 7은 트랙킹 시스템을 적용한 이미지 분리장치의 개략도이고, 도 8은 제1 렌즈의 한 피치에 4개의 이미지 분리 셔터를 적용하는 경우, 사용자의 위치에 따른 이미지 분리 셔터의 동작 상태를 보여주는 개략도이다.FIG. 7 is a schematic view of an image separation device to which a tracking system is applied, and FIG. 8 is a schematic view showing an operation state of an image separation shutter according to a user's position when four image separation shutters are applied to one pitch of a first lens.
도시한 바와 같이 이미지 분리장치(12)는 시청자의 위치를 파악하는 트랙킹부(34)와, 트랙킹부(34)의 신호에 따라 이미지 분리 셔터를 작동하는 제어부(36)를 포함하며, 이미지 분리장치(12)는 제1 렌즈(18)의 한 피치에 대응하는 이미지 분리 셔터의 개수에 따라 이미지를 4개의 영역(영역 1∼4)으로 분리 제공한다.As shown, the image separator 12 includes a tracking unit 34 for determining a viewer's position, and a control unit 36 for operating an image separation shutter in response to a signal from the tracking unit 34. Reference numeral 12 divides and provides the image into four regions (regions 1 to 4) according to the number of image separation shutters corresponding to one pitch of the first lens 18.
이로서 시청자가 위치 1에 위치하여 트랙킹부(34)가 시청자의 위치를 검출하면, 시청자의 왼쪽눈이 영역 1에 존재하므로, 제어부(36)가 4개의 이미지 분리 셔터 가운데 영역 1로 이미지는 제공하는 첫번째 이미지 분리 셔터를 온(ON)시키고, 나머지 3개의 이미지 분리 셔터를 오프(OFF)시킨다. (도 8의 위치 1 참조)Thus, when the viewer is located at position 1 and the tracking unit 34 detects the viewer's position, the viewer's left eye is present in the region 1, so that the controller 36 provides an image to the region 1 among the four image separation shutters. The first image separation shutter is turned ON and the remaining three image separation shutters are turned OFF. (See position 1 in FIG. 8)
그리고 시청자가 위치 2로 이동하여 트랙킹부(34)가 시청자의 위치를 검출하면, 시청자의 왼쪽눈이 영역 2 이하, 즉 영역 1, 2에 존재하므로, 제어부(36)가 4개의 이미지 분리 셔터 가운데 영역 1, 2로 이미지를 제공하는 첫번째와 두번째 이미지 분리 셔터를 온(ON)시키고, 나머지 2개의 이미지 분리 셔터를 오프(OFF)시킨다. (도 8의 위치 2 참조)When the viewer moves to the position 2 and the tracking unit 34 detects the position of the viewer, the left eye of the viewer exists in the region 2 or less, that is, in the regions 1 and 2, so that the controller 36 is in the center of the four image separation shutters. The first and second image split shutters providing images to areas 1 and 2 are turned on, and the other two image split shutters are turned off. (See position 2 in FIG. 8)
이와 같이 트랙킹부(34)가 시청자의 위치를 파악하여 제어부(36)에 신호를 제공하고, 제어부(36)는 트랙킹부(34)의 신호에 의해 이미지 분리 셔터를 동작시킴에 따라, 움직이는 시청자도 입체 영상을 시청할 수 있다. 또한, 여러명의 시청자가 위치하는 경우, 각 시청자의 위치에 따라 서로 다른 이미지를 제공함으로써 다시점 입체 영상도 가능하다.As such, the tracking unit 34 detects the position of the viewer and provides a signal to the control unit 36, and the control unit 36 operates the image separation shutter according to the signal of the tracking unit 34. You can watch a three-dimensional image. In addition, when multiple viewers are located, multi-view stereoscopic images are also possible by providing different images according to the positions of the respective viewers.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
이와 같이 본 발명에 따르면, 시야각이 넓은 대화면 입체 영상을 용이하게 구현하고, 시청자 방향으로 좌, 우안 이미지를 선별하여 제공함으로써 여러명의 시청자가 동시에 시청하는 경우에도 입체 영상을 원하는 위치에서 자유롭게 시청할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a large screen stereoscopic image having a wide viewing angle can be easily implemented, and the left and right eye images can be selected and provided in the viewer's direction, so that the stereoscopic image can be freely viewed at a desired position even when multiple viewers simultaneously view it. It works.
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