KR20050087250A - 입체 영상 표시장치 - Google Patents

입체 영상 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050087250A
KR20050087250A KR1020040012962A KR20040012962A KR20050087250A KR 20050087250 A KR20050087250 A KR 20050087250A KR 1020040012962 A KR1020040012962 A KR 1020040012962A KR 20040012962 A KR20040012962 A KR 20040012962A KR 20050087250 A KR20050087250 A KR 20050087250A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
display unit
parallax barrier
distance
right eye
Prior art date
Application number
KR1020040012962A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100759392B1 (ko
Inventor
남희
이장두
장형욱
김범식
송명섭
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040012962A priority Critical patent/KR100759392B1/ko
Priority to US11/066,581 priority patent/US7505203B2/en
Publication of KR20050087250A publication Critical patent/KR20050087250A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100759392B1 publication Critical patent/KR100759392B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/30—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays

Abstract

본 발명은 표시부 앞면에 패럴랙스 베리어를 설치하여 입체 영상을 표시할 때 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리를 줄인 입체 영상 표시장치에 관한 것으로서, 제1 화소들을 통해 좌안 영상을 표시하고 제2 화소들을 통해 우안 영상을 표시하는 표시부와; 표시부 앞면에 배치되며 다수의 개구부를 구비하는 패럴랙스 베리어를 포함하며, 좌안 영상과 우안 영상의 빛이 투과하는 모든 매질의 굴절률을 1로 가정할 때, 패럴랙스 베리어가 다음의 조건을 만족하는 입체 영상 표시장치를 제공한다.
여기서, B는 패럴랙스 베리어의 개구부 피치이고, R은 사용자가 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리이고, r은 표시부의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어의 이미지 분리면간 거리이고, L은 표시부의 화소 피치이며, E는 양안 거리이다. a는 다안식(multi-view) 상수이고, n은 양의 정수이다.

Description

입체 영상 표시장치 {THREE-DIMENSIONAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 입체 영상 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시부 앞면에 패럴랙스 베리어를 설치하여 입체 영상을 표시할 때 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리를 줄인 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
현재 개발된 오토스테레오스코피 장치는 주로 표시부에 구현된 좌안 영상과 우안 영상을 렌티큘러 렌즈나 패럴랙스 베리어를 이용하여 공간적으로 분리하는 방식을 적용하고 있다. 특히 모바일 디스플레이 분야에서는 패럴랙스 베리어 방식이 주로 사용되고 있으며, 액정 표시소자를 응용한 액정 셔터로 패럴랙스 베리어를 제작하는 경우, 2차원 영상과 3차원 영상의 변환이 용이한 장점이 있다.
도 7은 종래 기술에 의한 입체 영상 표시장치의 개략도로서, 패럴랙스 베리어가 표시부 앞면에 위치하고, 2안식으로 동작하는 경우를 도시하였다.
도면을 참고하면, 표시부(1)는 다수의 화소를(1a, 1b) 구비하며 일례로 홀수번째 화소들(1a)을 통해 좌안 영상을 표시하고, 짝수번째 화소들(1b)을 통해 우안 영상을 표시한다. 패럴랙스 베리어(3)는 빛을 투과시키는 다수의 개구부(5)를 형성하여 이 개구부(5)를 통해 표시부(1)의 좌안 영상이 사용자의 왼쪽 눈에 입사하도록 하고, 우안 영상이 사용자의 오른쪽 눈에 입사하도록 하여 사용자에게 입체 영상을 제공한다.
도시한 구성에서 패럴랙스 베리어(3)는 다음의 수식 조건을 만족하도록 설정된다. 이 때, 아래 수식은 모든 매질의 굴절률을 1로 가정한 것으로서, 실제 각 매질의 굴절률은 1이 아니기 때문에 스넬의 법칙(굴절의 법칙)을 이용하여 좌안과 우안 영상의 궤적을 보정해야 한다.
여기서, B는 패럴랙스 베리어(3)의 개구부(5) 피치이고, R은 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리이고, r은 표시부(1)의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어(3)의 이미지 분리면간 거리(이하 편의상 '표시부와 패럴랙스 베리어간 거리'라 한다)이고, L은 표시부(1)의 화소 피치이고, E는 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈간 거리, 즉 양안 거리로서 통상의 경우 65mm로 설정된다. 그리고 a는 다안식(multi-view) 상수로서 2안식의 경우 2가 된다.
상기 수식에서 관찰 거리(R)는 아래 수식을 통해 도출된 것이며, 아래 수식에서 e는 이미지 분리 거리를 나타낸다.
위 수식을 통해 알 수 있듯이 패럴랙스 베리어(3) 제작시 중요한 요소는 개구부(5) 피치(B) 및 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)이며, 특히 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)는 관찰 거리(R)와 밀접한 관계를 가진다. 즉, 관찰 거리(R)는 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r) 및 이미지 분리 거리(e)에 비례하는데, 종래의 입체 영상 표시장치는 이미지 분리 거리(e)를 양안 거리(E)로 설정하고 있으므로 관찰 거리(R)는 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)에 의존한다.
통상의 경우 표시부(1)로 액정 표시소자를 구비할 때에, 액정 표시소자의 상판 유리 두께(통상 0.5mm 정도)와 액정 표시소자 앞면에 부착되는 편광판의 두께(통상 0.1mm 정도) 등에 의해 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)는 0.6mm 이하로 줄이기 힘들다. 더욱이 패럴랙스 베리어(3)로서 액정 셔터를 구비하는 경우, 액정 셔터의 상, 하판 유리 두께(통상 각각의 두께가 0.3mm 이상)를 더하면 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)는 1.0mm를 초과하게 된다.
예를 들어, 표시부(1)의 화소 피치(L)가 47㎛이고, 각 화소의 폭이 29㎛이며, 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)가 0.6mm인 입체 영상 표시장치를 가정하자.
상기 조건에서 전술한 수학식 1을 통해 관찰 거리(R)를 계산하면, 양안 거리(E)에 맞게 좌안과 우안 영상이 분리되는 관찰 거리(R)는 대략 830mm이다.
하지만 실제와 같이 표시부(1)에 구비된 상판 유리의 굴절률을 1.5로 설정하고, 스넬의 법칙을 적용하면, 양안 거리(E)에 맞게 이미지가 분리되는 거리, 즉 실제 관찰 거리는 540mm 정도가 된다. 이 관찰 거리에서 화면의 컨버젼스(화면 중앙부와 좌우 주변부에서 표시되는 좌안과 우안 영상이 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 적정하게 들어오는 정도)를 최적화하기 위한 패럴랙스 베리어(3)의 개구부(5) 피치(B)는 대략 93.92㎛이다. 이 관찰 거리(540mm)에서 계산된 좌안과 우안 영상의 빔 프로파일을 도 8에 도시하였다.
이와 같이 종래의 입체 영상 표시장치가 실현하는 540mm의 관찰 거리는 모바일 디스플레이에 적용하기에 너무 먼 거리이며, 특히 패럴랙스 베리어(3)로서 액정 셔터를 구비하는 경우, 표시부(1)와 패럴랙스 베리어(3)간 거리(r)가 확대되어 관찰 거리(R)가 더욱 커지게 된다. 이로서 종래의 입체 영상 표시장치는 모바일용으로 실용화하기 어려운 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 패럴랙스 베리어를 이용하여 입체 영상을 표시할 때에 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리를 효과적으로 줄일 수 있는 입체 영상 표시장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
제1 화소들을 통해 좌안 영상을 표시하고 제2 화소들을 통해 우안 영상을 표시하는 표시부와, 표시부 앞면에 배치되며 다수의 개구부를 구비하여 각각의 개구부를 통해 좌안 영상과 우안 영상을 각각 사용자의 좌안 방향과 우안 방향으로 입사시키는 패럴랙스 베리어를 포함하며, 좌안 영상과 우안 영상의 빛이 투과하는 모든 매질의 굴절률을 1로 가정할 때, 패럴랙스 베리어가 다음의 조건을 만족하는 입체 영상 표시장치를 제공한다.
여기서, B는 패럴랙스 베리어의 개구부 피치이고, R은 사용자가 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리이고, r은 표시부의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어의 이미지 분리면간 거리이고, L은 표시부의 화소 피치이며, E는 양안 거리이다. B와 L은 이미지 분리 방향을 따라 측정되는 피치이다. a는 다안식(multi-view) 상수이고, n은 양의 정수이다. B, R, r, L 및 E는 동일한 길이 단위를 갖는다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
광원과, 광원 앞면에 배치되며 광원으로부터 빛을 제공받아 제1 화소들을 통해 좌안 영상을 표시하고, 제2 화소들을 통해 우안 영상을 표시하는 표시부와, 광원과 표시부 사이에 배치되며 다수의 개구부를 구비하여 제1 화소들의 좌안 영상과 제2 화소들의 우안 영상이 각각 시청자의 좌안 방향과 우안 방향으로 분리되어 입사하도록 하는 패럴랙스 베리어를 포함하며, 광원에서 방출된 빛이 투과하는 모든 매질의 굴절률을 1로 가정할 때, 패럴랙스 베리어가 다음의 조건을 만족하는 입체 영상 표시장치를 제공한다.
여기서, B는 패럴랙스 베리어의 개구부 피치이고, R은 사용자가 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리이고, r은 표시부의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어의 이미지 분리면간 거리이고, L은 표시부의 화소 피치이며, E는 양안 거리이다. B와 L은 이미지 분리 방향을 따라 측정되는 피치이다. a는 다안식(multi-view) 상수이고, n은 양의 정수이다. B, R, r, L 및 E는 동일한 길이 단위를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 입체 영상 표시장치의 부분 단면도로서, 2안식으로 동작하는 경우를 도시하였다.
도면을 참고하면, 입체 영상 표시장치는 다수의 화소(2, 4)를 구비하여 이 화소들(2, 4)을 통해 좌안 영상과 우안 영상을 표시하는 표시부(6)와, 표시부(6) 앞면에 배치되며 다수의 개구부(8)를 구비하여 각각의 개구부(8)를 통해 표시부(6)의 좌안 영상과 우안 영상을 각각 사용자의 좌안 방향과 우안 방향으로 입사시켜 사용자에게 입체감을 제공하는 패럴랙스 베리어(10)를 포함한다.
상기 표시부(6)는 음극선관, 액정 표시소자, 플라즈마 표시패널, 전계 발광 표시소자 및 유기 전계 발광소자와 같이 현재 개발된 모든 표시장치가 사용될 수 있으며, 도면에서는 일례로 면 광원(12)을 구비한 투과형 액정 표시소자를 도시하였다.
도 3은 액정 표시소자의 일례를 나타낸 부분 분해 사시도로서, 액정 표시소자(14)는 상부 및 하부 기판(16, 18)과, 하부 기판(18) 일면에 위치하는 제1 전극들(20)과, 제1 전극들(20)과 교차하는 방향을 따라 상부 기판(16) 일면에 위치하는 제2 전극들(22)과, 제1 및 제2 전극들(20, 22)을 덮으면서 위치하는 한쌍의 배향막(24)과, 한쌍의 배향막(24) 사이에 주입되어 위치하는 액정층(26)과, 상부 기판(16)의 앞면과 하부 기판(18)의 뒷면에 각각 부착되는 제1 및 제2 편광판(28, 30)과, 제2 편광판(30) 뒷면에 부착되는 면 광원(12)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 전극(20, 22)의 교차 영역을 화소로 정의하면, 두 전극(20, 22)의 전압 차를 조절하여 화소별로 액정의 꼬임각을 변화시키고, 이를 통해 광 투과율을 조절하여 화소별로 각기 다른 계조를 표현할 수 있다.
상기한 표시부(6)는 도시하지 않은 영상신호 출력부를 통해 3차원 영상 신호를 제공받아 일례로 홀수번째 화소들(2)을 통해 좌안 영상을 표시하고, 짝수번째 화소들(4)을 통해 우안 영상을 표시한다.
도 2와 도 3에서 L은 이미지 분리 방향(화면의 장축 방향으로서 도면에서 X방향으로 표시)에 따른 표시부(6)의 화소 피치를 나타낸다. 그리고 표시부(6)에서 실제 영상이 표시되는 이미지 형성면은 도 3에 도시한 액정층(26)의 상부 표면으로 정의할 수 있다.
본 실시예에서 상기 패럴랙스 베리어(10)는 베리어 본체(32)에 기구적으로 구멍, 즉 개구부(8)를 형성한 슬릿형 베리어로 이루어지며, 각각의 개구부(8)는 2개 이상의 화소(2, 4)에 대응 배치된다. 이 때, 패럴랙스 베리어(10)는 슬릿형에 한정되지 않으며, 액정 표시소자를 응용한 액정 셔터로 이루어질 수 있다. 액정 셔터의 경우, 액정의 전기적 제어를 통해 광학적인 투명부, 즉 개구부를 만들어 전술한 슬릿형 베리어를 대신한다.
도 2에서 B는 이미지 분리 방향(도면의 X방향)에 따른 패럴랙스 베리어(10)의 개구부(8) 피치를 나타내며, R은 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리를 나타낸다. 그리고 r은 표시부(6)의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어(10)의 이미지 분리면간 거리(이하 편의상 '표시부와 패럴랙스 베리어간 거리'라 한다)를 나타낸다. 본 실시예에서 패럴랙스 베리어(10)의 이미지 분리면은 베리어 본체(32)의 두께 방향(도면의 Z방향)에 따른 패럴랙스 베리어(10)의 중심부로 정의할 수 있다. 또한 e는 이미지 분리 거리를 나타내고, E는 양안 거리(통상의 경우 65mm로 설정)를 나타낸다.
도시한 구성에서 패럴랙스 베리어(10)는 다음의 수식 조건을 만족하도록 설정된다. 이 때, 아래 수식은 모든 매질의 굴절률을 1로 가정한 것으로서, 실제 각 매질의 굴절률은 1이 아니기 때문에 스넬의 법칙을 이용해 좌안과 우안 영상의 궤적을 보정해야 한다.
여기서 n는 양의 정수이다.
상기 수식에서 관찰 거리(R)는 아래 수식을 통해 도출된 것이다.
상기 수식을 통해 알 수 있듯이 본 실시예의 입체 영상 표시장치는 관찰 거리(R)를 결정하는 주 요소인 이미지 분리 거리(e)를 양안 거리(E)로 설정하지 않고, 양안 거리(E)보다 작은 값으로 설정하고 있다. 이는 실제 입체 영상 표시장치 구동시, 한 화소에서 나온 빛이 이에 대응하는 패럴랙스 베리어의 한 개구부만을 통과하지 않고 주변의 다른 개구부를 통과해 사용자에게 도달하며, 주변의 다른 개구부를 통과한 빛의 휘도 또한 해당 개구부를 통과한 빛의 휘도와 비교하여 크게 저하되지 않는 것에 기인한다.
도 4는 관찰 거리(R)에 따라 좌안 영상과 우안 영상의 빔 프로파일 변화를 나타낸 개략도이고, 도 5는 관찰 거리(R) 200mm에서 계산된 좌안 영상과 우안 영상의 빔 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 4와 도 5에서는 편의상 화면 중앙부의 화소를 기준으로 하였으나, 화면 주변부 화소에서 표시된 영상의 빔 프로파일 또한 도 4 및 도 5에 도시한 것과 동일한 경향을 나타낸다. 도 4를 참고하면, 좌안 영상과 우안 영상의 빔 프로파일은 관찰 거리(R)에 따라 비례적으로 이미지 분리 거리(e)와 그 폭이 넓어지는 방식으로 진행한다.
이 때, 실험에 사용된 표시부(6)는 이미지 분리 방향에 따른 화소 피치(L)가 47㎛이고, 화소 폭이 29㎛이며, 표시부(6)와 패럴랙스 베리어(10)간 거리(r)는 0.6mm이다.
종래에는 좌안 영상과 우안 영상이 양안 거리(E)에 맞게 분리되는 관찰 거리를 기준으로 하여 이 관찰 거리에서 화면의 컨버젼스(화면 중앙부와 좌우 주변부에서 표시되는 좌안과 우안 영상이 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 적정하게 들어오는 정도)가 최적화되도록 패럴랙스 베리어의 개구부 피치(B)를 조정하였다.
그러나 본 실시예에 의한 입체 영상 표시장치는 이미지 분리 거리(e)를 E/(2n+1)로 설정하고 있으므로, 좌안과 우안 영상이 이미지 분리 거리(e)에 맞게 분리되는 관찰 거리(R)를 기준으로 하여 이 관찰 거리에서 화면의 컨버젼스가 최적화되도록 패럴랙스 베리어(10)의 개구부(8) 피치(B)를 조정함으로써 관찰 거리(R)를 줄이게 된다.
이를 구체적으로 설명하면, 상기 조건에서 전술한 수학식 3을 통해 관찰 거리(R)를 계산하면, 이미지 분리 거리(n이 1인 경우 e는 대략 22mm)에 맞게 좌안과 우안 영상이 분리되는 관찰 거리는 대략 280mm이다. 다음으로, 실제와 같이 표시부(6)에 구비된 상부 기판(16)의 굴절률을 1.5로 설정하고, 스넬의 법칙을 적용하면, 이미지 분리 거리(e=22mm)에 맞게 좌안과 우안 영상이 분리되는 관찰 거리는 대략 200mm이다.
이 관찰 거리에서 화면의 컨버젼스를 최적화하기 위한 패럴랙스 베리어(10)의 개구부(8) 피치(B)는 93.85㎛이다. 이 개구부 피치(B)는 동일한 사양의 표시부 및 표시부와 패럴랙스 베리어간 거리(r) 조건을 만족하는 종래의 입체 영상 표시장치와 비교하여 조정된 값임을 알 수 있다.
상기 관찰 거리 200mm에서 계산된 좌안과 우안 영상의 빔 프로파일을 도 5에 나타내었다.
이와 같이 본 실시예에 의한 입체 영상 표시장치는 전술한 수식 조건을 만족하는 패럴랙스 베리어(10)를 구비함에 따라, 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리(R)를 200mm 정도로 줄일 수 있다. 이는 모바일 디스플레이에 적용하기에 적당한 관찰 거리이다.
한편, 상기에서는 2안식의 경우를 예로 하여 설명하였으나, 전술한 내용은 다안식의 경우에도 적용될 수 있으며, 다안식 상수를 a라 할 때, 본 실시예의 입체 영상 표시장치는 다음의 조건을 만족하는 패럴랙스 베리어(10)를 구비하여 관찰 거리(R)를 축소시킬 수 있다.
여기서 n은 양의 정수이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 부분 단면도이다. 도면을 참고하면, 본 실시예의 입체 영상 표시장치는 전술한 제1 실시예의 구성을 기본으로 하면서 패럴랙스 베리어(10)가 면 광원(12)과 표시부(6) 사이에 위치하는 구성으로 이루어진다.
본 실시예에서 패럴랙스 베리어(10)는 면 광원(12)에서 방출된 빛을 개구부(8) 형상을 따라 스트라이프화하여 표시부(6)에 제공한다. 이로서 표시부(6)의 홀수 화소들(2)에 표시된 좌안 영상과 짝수 화소들(4)에 표시된 우안 영상은 각각 시청자의 좌안 방향과 우안 방향으로 분리되어 입사한다.
도시한 구성에서 패럴랙스 베리어(10)는 다음의 수식 조건을 만족하도록 설정된다. 이 때, 아래 수식은 모든 매질의 굴절률을 1로 가정한 것으로서, 실제 각 매질의 굴절률은 1이 아니기 때문에 스넬의 법칙을 이용해 좌안과 우안 영상의 궤적을 보정해야 한다.
여기서, a는 다안식 상수이고, n은 양의 정수이다.
상기 수식에서 관찰 거리(R)는 아래 수식을 통해 도출된 것이다.
전술한 제1 실시예와 동일하게 표시부(6)의 화소 피치(L)를 47㎛으로 설정하고, 표시부(6)와 패럴랙스 베리어(10)간 거리(r)를 0.6mm로 설정하면, n이 1일 때 수학식 6을 통해 계산되는 관찰 거리는 대략 276mm이다. 그리고 실제와 같이 표시부(6)에 구비된 상부 기판(16)과 하부 기판(18)의 굴절률을 1.5로 설정하고, 스넬의 법칙을 적용하면, 이미지 분리 거리(e=22mm)에 맞게 이미지가 분리되는 관찰 거리(R)는 대략 200mm이다. 이 관찰 거리에서 화면의 컨버젼스를 최적화하기 위한 패럴랙스 베리어(10)의 개구부(8) 피치(B)는 94.15㎛이다.
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.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 패럴랙스 베리어를 이용하여 입체 영상을 표시할 때 사용자가 실제 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리를 효과적으로 줄일 수 있다. 따라서 본 실시예의 입체 영상 표시장치는 모바일 디스플레이용으로 사용이 적합하며, 실용화에 유리한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 입체 영상 표시장치의 부분 단면도이다.
도 3은 액정 표시소자의 내부 구조를 설명하기 위해 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에서 관찰 거리에 따라 좌안 영상과 우안 영상의 빔 프로파일 변화를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에서 관찰 거리 200mm에서 계산된 좌안 영상과 우안 영상의 빔 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 종래 기술에 의한 입체 영상 표시장치의 부분 단면도이다.
도 8은 종래 기술에 의한 입체 영상 표시장치에서 관찰 거리 540mm에서 계산된 좌안 영상과 우안 영상의 빔 프로파일을 나타낸 그래프이다.

Claims (4)

  1. 제1 화소들을 통해 좌안 영상을 표시하고, 제2 화소들을 통해 우안 영상을 표시하는 표시부; 및
    상기 표시부 앞면에 배치되며 다수의 개구부를 구비하여 각각의 개구부를 통해 상기 좌안 영상과 우안 영상을 각각 사용자의 좌안 방향과 우안 방향으로 입사시키는 패럴랙스 베리어를 포함하며,
    상기 좌안 영상과 우안 영상의 빛이 투과하는 모든 매질의 굴절률을 1로 가정할 때, 상기 패럴랙스 베리어가 다음의 조건을 만족하는 입체 영상 표시장치.
    여기서, B는 패럴랙스 베리어의 개구부 피치이고, R은 사용자가 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리이고, r은 표시부의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어의 이미지 분리면간 거리이고, L은 표시부의 화소 피치이며, E는 양안 거리이다. B와 L은 이미지 분리 방향을 따라 측정되는 피치이다. a는 다안식(multi-view) 상수이고, n은 양의 정수이다. B, R, r, L 및 E는 동일한 길이 단위를 갖는다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시부가 음극선관, 액정 표시소자, 플라즈마 표시패널, 전계 방출 표시소자 및 유기 전계 발광소자 중 어느 하나인 입체 영상 표시장치.
  3. 광원과;
    상기 광원 앞면에 배치되며 광원으로부터 빛을 제공받아 제1 화소들을 통해 좌안 영상을 표시하고, 제2 화소들을 통해 우안 영상을 표시하는 표시부; 및
    상기 광원과 표시부 사이에 배치되며 다수의 개구부를 구비하여 제1 화소들의 좌안 영상과 제2 화소들의 우안 영상이 각각 시청자의 좌안 방향과 우안 방향으로 분리되어 입사하도록 하는 패럴랙스 베리어를 포함하며,
    상기 광원에서 방출된 빛이 투과하는 모든 매질의 굴절률을 1로 가정할 때, 상기 패럴랙스 베리어가 다음의 조건을 만족하는 입체 영상 표시장치.
    여기서, B는 패럴랙스 베리어의 개구부 피치이고, R은 사용자가 입체 영상을 시청할 수 있는 관찰 거리이고, r은 표시부의 이미지 형성면과 패럴랙스 베리어의 이미지 분리면간 거리이고, L은 표시부의 화소 피치이며, E는 양안 거리이다. B와 L은 이미지 분리 방향을 따라 측정되는 피치이다. a는 다안식(multi-view) 상수이고, n은 양의 정수이다. B, R, r, L 및 E는 동일한 길이 단위를 갖는다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광원이 면 광원이고, 상기 표시부가 투과형 액정 표시소자인 입체 영상 표시장치.
KR1020040012962A 2004-02-26 2004-02-26 입체 영상 표시장치 KR100759392B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040012962A KR100759392B1 (ko) 2004-02-26 2004-02-26 입체 영상 표시장치
US11/066,581 US7505203B2 (en) 2004-02-26 2005-02-25 Three-dimensional display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040012962A KR100759392B1 (ko) 2004-02-26 2004-02-26 입체 영상 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050087250A true KR20050087250A (ko) 2005-08-31
KR100759392B1 KR100759392B1 (ko) 2007-09-19

Family

ID=34880291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040012962A KR100759392B1 (ko) 2004-02-26 2004-02-26 입체 영상 표시장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7505203B2 (ko)
KR (1) KR100759392B1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1708010A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Image display apparatus
US8279168B2 (en) 2005-12-09 2012-10-02 Edge 3 Technologies Llc Three-dimensional virtual-touch human-machine interface system and method therefor
EP1963906B1 (en) 2005-12-14 2011-04-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Controlling the perceived depth of autostereoscopic display device and method therefor
US8208013B2 (en) * 2007-03-23 2012-06-26 Honeywell International Inc. User-adjustable three-dimensional display system and method
US9417700B2 (en) 2009-05-21 2016-08-16 Edge3 Technologies Gesture recognition systems and related methods
WO2011007757A1 (ja) * 2009-07-13 2011-01-20 Yoshida Kenji 裸眼立体ディスプレイ用パララックスバリア、裸眼立体ディスプレイおよび裸眼立体ディスプレイ用パララックスバリアの設計方法
US20110234605A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Nathan James Smith Display having split sub-pixels for multiple image display functions
US8396252B2 (en) 2010-05-20 2013-03-12 Edge 3 Technologies Systems and related methods for three dimensional gesture recognition in vehicles
US8666144B2 (en) 2010-09-02 2014-03-04 Edge 3 Technologies, Inc. Method and apparatus for determining disparity of texture
US8467599B2 (en) 2010-09-02 2013-06-18 Edge 3 Technologies, Inc. Method and apparatus for confusion learning
US8582866B2 (en) 2011-02-10 2013-11-12 Edge 3 Technologies, Inc. Method and apparatus for disparity computation in stereo images
US8655093B2 (en) 2010-09-02 2014-02-18 Edge 3 Technologies, Inc. Method and apparatus for performing segmentation of an image
US9291829B2 (en) * 2010-10-28 2016-03-22 GRilli3D LLC Geometrically and optically corrected parallax barrier providing autostereoscopic viewing of a display
US8970589B2 (en) 2011-02-10 2015-03-03 Edge 3 Technologies, Inc. Near-touch interaction with a stereo camera grid structured tessellations
US20120274542A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP2013064996A (ja) * 2011-08-26 2013-04-11 Nikon Corp 三次元画像表示装置
US9672609B1 (en) 2011-11-11 2017-06-06 Edge 3 Technologies, Inc. Method and apparatus for improved depth-map estimation
CN102681185B (zh) * 2012-05-30 2014-07-30 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示装置及其调整方法
KR20130134816A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 삼성디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치
KR101956134B1 (ko) * 2012-06-15 2019-03-13 삼성디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치
TWI467237B (zh) * 2012-08-03 2015-01-01 Au Optronics Corp 立體影像顯示器及立體影像顯示裝置
CN102798982B (zh) 2012-08-31 2015-11-25 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示设备及立体显示控制方法
KR101931085B1 (ko) * 2012-09-03 2018-12-21 삼성디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치
US9215448B2 (en) * 2013-01-31 2015-12-15 Here Global B.V. Stereo panoramic images
US10721448B2 (en) 2013-03-15 2020-07-21 Edge 3 Technologies, Inc. Method and apparatus for adaptive exposure bracketing, segmentation and scene organization
US9967546B2 (en) 2013-10-29 2018-05-08 Vefxi Corporation Method and apparatus for converting 2D-images and videos to 3D for consumer, commercial and professional applications
US20150116458A1 (en) 2013-10-30 2015-04-30 Barkatech Consulting, LLC Method and apparatus for generating enhanced 3d-effects for real-time and offline appplications
US10158847B2 (en) 2014-06-19 2018-12-18 Vefxi Corporation Real—time stereo 3D and autostereoscopic 3D video and image editing
CN104460019B (zh) * 2014-12-11 2017-04-12 合肥鑫晟光电科技有限公司 三维显示设备以及三维显示方法
CN107797297B (zh) * 2016-08-30 2020-03-31 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其显示方法
US10390008B2 (en) * 2017-01-10 2019-08-20 Sharp Kabushiki Kaisha Dual-pitch parallax barrier

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05122733A (ja) 1991-10-28 1993-05-18 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> ３次元画像表示装置
US6040807A (en) 1993-11-15 2000-03-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Three-dimensional display
JP2963001B2 (ja) * 1994-04-19 1999-10-12 三洋電機株式会社 虚像立体表示装置
JP2983891B2 (ja) * 1995-05-30 1999-11-29 三洋電機株式会社 立体表示装置
JP3229824B2 (ja) * 1995-11-15 2001-11-19 三洋電機株式会社 立体映像表示装置
JP3443272B2 (ja) 1996-05-10 2003-09-02 三洋電機株式会社 立体映像表示装置
JP3802474B2 (ja) * 2002-10-21 2006-07-26 三洋電機株式会社 立体映像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20050190443A1 (en) 2005-09-01
US7505203B2 (en) 2009-03-17
KR100759392B1 (ko) 2007-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100759392B1 (ko) 입체 영상 표시장치
CN106104372B (zh) 定向显示装置以及定向显示设备
JP5127530B2 (ja) 立体画像表示装置
EP1956415B1 (en) 2D-3D image switching display system
JP5316909B2 (ja) 立体画像表示装置、及び表示パネル
KR100759393B1 (ko) 패럴랙스 배리어 및 이를 구비한 입체 영상 표시장치
JP4024769B2 (ja) 液晶表示パネルおよび液晶表示装置
US8884998B2 (en) Display
KR101852121B1 (ko) 전자 영상 기기
US8279270B2 (en) Three dimensional display
TW201226983A (en) Stereoscopic display device
JP5607430B2 (ja) 立体映像表示装置及び電子機器
KR20030022583A (ko) ２ｄ／３ｄ 겸용 디스플레이
KR20040103724A (ko) 2차원 영상과 3차원 영상 겸용 디스플레이 장치
US20130107146A1 (en) Display apparatus
JP4367848B2 (ja) マルチプルビュー方向性ディスプレイ
US20140152925A1 (en) Liquid crystal lens module and 3d display device
US20210088808A1 (en) Multi-view display device
TW201317664A (zh) 影像顯示裝置
JP2005157332A (ja) 立体画像表示装置、携帯端末装置、表示パネル及びフライアイレンズ
KR20140080042A (ko) 입체 영상 표시 장치
JP6411257B2 (ja) 表示装置及びその制御方法
KR100696657B1 (ko) 다차원 모드 표시장치
KR101246687B1 (ko) 무안경식 3차원 디스플레이
KR101910963B1 (ko) 편광안경방식 입체영상표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120906

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130830

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee