KR20060089407A

KR20060089407A - Stereoscopic display

Info

Publication number: KR20060089407A
Application number: KR1020050010441A
Authority: KR
Inventors: 최유진
Original assignee: (주)비노시스
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-09

Abstract

본 발명은 입체 영상 프로젝터에 관한 것으로, 좌안용 및 우안용 영상을 표시하는 LCD와, 리타더 물질이 상이한 광축방향으로 배열된 제1 및 제2편광영역을 구비하여 좌우안 영상 중 적어도 하나는 광이 위상 지연되는데 좌안용 영상은 제1편광영역을 통해 우안용 영상은 제2편광영역을 통해 광이 위상 지연되며 제1편광영역과 제2편광영역의 패턴 피치가 상기 LCD의 픽셀 피치의 1.2배 이상이며 상기 LCD로부터 소정 거리 만큼 떨어져 있는 위상 지연기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 프로젝터를 제시한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional image projector, comprising: an LCD for displaying left-eye and right-eye images; and at least one of the left and right eye images having a first and second polarization regions in which retarder materials are arranged in different optical axes The phase delay is performed in which the left eye image is delayed in phase through the first polarization region and the right eye image is in phase delay in the second polarization region, and the pattern pitch of the first polarization region and the second polarization region is 1.2 times the pixel pitch of the LCD. The above is a stereoscopic image projector including a phase retarder separated by a predetermined distance from the LCD.

광학, 편광, 입체영상Optical, polarized, stereoscopic

Description

Stereoscopic Display Device {Stereoscopic Display}

도1은 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치에 대한 개념도1 is a conceptual diagram of a stereoscopic image display device according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

1 : 광원 2 : LCD 3 : 위상지연기 4 : 렌즈 5 : 스크린DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 LCD 3 Phase delay unit 4 Lens 5 Screen

본 발명은 입체 영상 프로젝터에 관한 것으로, 특히 하나의 프로젝션 유닛(Projection Unit)만으로 입체 영상을 구현시킴으로서, 시스템 구조를 간소화한 입체 영상 프로젝터에 관한 것이다. 일반적으로,입체 영상을 구현하는 방법은, 두 개의 카메라를 이용하여 좌안용 및 우안용 영상을 촬영하고 그 두 개의 영상을 두 대의 프로젝터와 편광수단을 이용하여 서로 편광 방향이 직각인 좌우안용 영상을 하나의 스크린에 디스플레이시키고, 좌우측이 서로 편광 방향이 수직한 편광 렌즈를 가진 편광 안경을 통해 좌우 영상을 각각 좌우측 눈으로 보게 함으로써, 입체 영상을 구현한다. 이러한 입체 영상 구현 방법은 입체 영화나 입체 영상 프로젝터 등에서 이용되고 있다. 한편, 프로젝터는 영상을 확대시켜 대형 화면에 투사시키는 장치로서, 모니터의 크기를 초대형 화면으로 확대할 수 있다는 장점 때문에 다양하 게 이용되고 있다. The present invention relates to a three-dimensional image projector, and more particularly to a three-dimensional image projector by simplifying the system structure by implementing a three-dimensional image with only one projection unit (Projection Unit). In general, a method of implementing a stereoscopic image is to take a left eye image and a right eye image using two cameras, and use the two images and two projectors and a polarization means to generate a left and right eye image having a polarization direction perpendicular to each other. A three-dimensional image is realized by displaying on one screen and viewing the left and right images with the left and right eyes through polarizing glasses having polarizing lenses in which the left and right sides are perpendicular to each other. Such a stereoscopic image implementation method is used in stereoscopic movies, stereoscopic image projectors, and the like. On the other hand, the projector is a device that enlarges the image to project on a large screen, and has been used in various ways because of the advantage that the size of the monitor can be enlarged to a large screen.

종래의 입체 프로젝터는, 두 개의 렌즈, 영상 신호에 의해 구동되어 영상을 구현하는 두개의 LCD 등등, 두 세트가 구성되어, 각각 좌측 영상과 우측 영상을 구현시켜 좌안용 및 우안용 편광필터를 통해서 서로 수직 편광시켜 스크린에 투사하도록 되어 있다.따라서, 종래의 편광식 입체 프로젝터는, 렌즈, LCD, 편광필터등이 각각 두 세트가 필요하기 때문에 고가이고 부피가 매우 커서 여러 가지 불편함이 있었다.In the conventional stereoscopic projector, two sets of two lenses, two LCDs driven by an image signal to implement an image, and the like are configured, and two sets of left and right images are implemented to each other through a left and right eye polarization filter. Therefore, the conventional polarized stereoscopic projector is expensive and very bulky, because it requires two sets of lenses, an LCD, a polarizing filter, and the like.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 하나의 프로젝터를 이용하여 입체 영상을 구현시킴으로써, 저가이고 시스템 구조를 단순화 시킨 입체 영상 프로젝터를 제공하기 위한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a three-dimensional image projector by implementing a three-dimensional image using a single projector, a low-cost and simplified system structure.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,

좌안용 및 우안용 영상을 표시하는 LCD와, 리타더 물질이 상이한 광축방향으로 배열된 제1 및 제2편광영역을 구비하여 좌우안 영상 중 적어도 하나는 광이 위상 지연되는데 좌안용 영상은 제1편광영역을 통해 우안용 영상은 제2편광영역을 통해 광이 위상 지연되며 제1편광영역과 제2편광영역의 패턴 피치가 상기 LCD의 픽셀 피치의 1.2배 이상이며 상기 LCD로부터 소정 거리 만큼 떨어져 있는 위상 지연기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 프로젝터를 제시한다.LCDs for displaying left and right eye images, and first and second polarization regions in which retarder materials are arranged in different optical axis directions, so that at least one of the left and right eye images has a phase delayed light. In the right eye image through the polarization region, light is phase-delayed through the second polarization region, and the pattern pitch of the first polarization region and the second polarization region is 1.2 times or more than the pixel pitch of the LCD and is separated by a predetermined distance from the LCD. A stereoscopic image projector comprising a phase retarder is provided.

상기 위상 지연기는, λ/4 또는 λ/2 위상 지연을 할 수 있는 리타더 물질이 서로 다른 광축 방향으로 배열된 제 1 및 제 2 편광 영역이 수평 라인 또는 수직 라인 또는 바둑판 형태로 배열될 수 있다. In the phase retarder, first and second polarization regions in which retarder materials capable of λ / 4 or λ / 2 phase retardation are arranged in different optical axis directions may be arranged in a horizontal line, a vertical line, or a checkerboard shape. .

본 발명은 프론트 타입 또는 리어 타입 입체 프로젝터로서 구성할 수 있고, 광원, 좌우 영상 신호를 표시하는 LCD, 제1 및 제2 편광 영역이 형성된 위상 지연기, 렌즈가 차례로 배열되어 구성되고, 서로 다른 위상 지연을 가진 좌우 영상이 스크린에 투사되도록 구성된다.The present invention can be configured as a front type or rear type stereoscopic projector, comprising a light source, an LCD for displaying left and right image signals, a phase retarder with first and second polarization regions formed thereon, lenses arranged in sequence, and different phases. The left and right images with the delay are configured to be projected on the screen.

본 발명에서 사용되는 LCD의 픽셀 피치는 10 마이크로미터 정도로 미세하므로 위상 지연기의 패턴 피치는 정밀해야 하며 위상 지연기와 LCD의 위치 조절도 정밀해야 한다. 위상 지연기를 LCD에 밀착시켜 부착할 경우, 위상지연기의 패턴 피치는 LCD와 같은 10 마이크로미터 정도 되어야 하며, LCD 픽셀과 위상 지연기 패턴의 위치 맞춤 정밀도도 2 마이크로미터 이하로 관리되어야 한다. 이렇게 되면, 위상 지연기 제작이 매우 힘들어지고, 위상 지연기의 위치를 LCD와 맞추는 것도 매우 힘들어진다. 따라서, 본 발명은 위상 지연기를 LCD로부터 소정 거리만큼 떨어지게 하여, 위상 지연기의 패턴 피치가 LCD 픽셀 피치의 1.2배 이상 정도로 여유 있게 하고, 위상 지연기의 위치를 LCD와 맞추는 정밀도도 보다 여유 있게 하여 제작이 쉽도록 하였다.Since the pixel pitch of the LCD used in the present invention is as fine as about 10 micrometers, the pattern pitch of the phase retarder should be precise and the position control of the phase retarder and LCD should be precise. When the phase retarder is closely attached to the LCD, the pattern delay of the phase retarder should be about 10 micrometers, such as the LCD, and the alignment accuracy of the LCD pixels and the phase retarder pattern should be managed to 2 micrometers or less. This makes it very difficult to manufacture the phase retarder and it is very difficult to match the position of the phase retarder to the LCD. Therefore, the present invention allows the phase retarder to be separated from the LCD by a predetermined distance, allowing the pattern pitch of the phase retarder to be about 1.2 times or more of the LCD pixel pitch, and also to allow more precision to align the position of the phase retarder with the LCD. Made easy.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 입체 영상 프로젝터 시스템의 구성도이다. 도1에 의하면 본 발명은 좌안용 및 우안용 영상을 표시하는 LCD(2)와, 리타더 물질이 상이한 광축방 향으로 배열된 제1 및 제2편광영역을 구비하여 좌우안 영상 중 적어도 하나는 광이 위상 지연되는데 좌안용 영상은 제1편광영역을 통해 우안용 영상은 제2편광영역을 통해 광이 위상 지연되며 제1편광영역과 제2편광영역의 패턴 피치가 상기 LCD의 픽셀 피치의 1.2배 이상이며 상기 LCD로부터 소정 거리 만큼 떨어져 있는 위상 지연기(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 프로젝터를 제시한다. 본 발명은 위상 지연기(3)를 LCD(2)로부터 소정 거리만큼 떨어지게 하여, 위상 지연기(3)의 패턴 피치가 LCD(2) 픽셀 피치의 1.2배 이상 정도로 여유 있게 하고, 위상 지연기(3)의 위치를 LCD(2)와 맞추는 정밀도도 보다 여유 있게 하여 제작이 쉽도록 하였다. 이에 따라 광원(1)으로부터 나오는 광은 좌안 및 우안 영상을 디스플레이하는 LCD(2)를 통과하면서 LCD(2)의 편광자에 의해 편광되고 이 편광이 위상 지연기(3)를 통과하면서 위상 지연기(3)의 제1 편광 영역과 제2 편광 영역이 서로 다른 위상차를 갖게 되어 편광 방향이 서로 다르게 되고 렌즈(4)를 통과한 다음 스크린(5)에 의해 반사(전면 프로젝터) 또는 투과(후면 프로젝터)된 광을 사용자가 편광 안경을 쓰고 볼 때, 우안에는 우안용 영상이 좌안에는 좌안용 영상이 보이게 되어 입체감을 느끼게 된다. 1 is a block diagram of a stereoscopic image projector system according to the present invention. 1, the present invention includes an LCD 2 for displaying left and right eye images, and a first and second polarization regions in which retarder materials are arranged in different optical axis directions. The light is delayed in phase. The left eye image is delayed in phase through the first polarization region and the right eye image is in phase delay in the second polarization region. The pattern pitch of the first polarization region and the second polarization region is 1.2 times the pixel pitch of the LCD. The present invention provides a stereoscopic image projector comprising a phase retarder (3) more than twice and separated by a predetermined distance from the LCD. The present invention allows the phase retarder 3 to be spaced apart from the LCD 2 by a predetermined distance so that the pattern pitch of the phase retarder 3 can be relaxed by about 1.2 times or more of the pixel pitch of the LCD 2, and the phase retarder ( The precision of fitting 3) with the LCD 2 is further relaxed to make production easier. Accordingly, the light from the light source 1 is polarized by the polarizer of the LCD 2 while passing through the LCD 2 displaying the left and right eye images, and the polarized light passes through the phase retarder 3 while the phase retarder ( The first polarization region and the second polarization region of 3) have different phase differences, so that the polarization directions are different and pass through the lens 4 and then reflected (front projector) or transmitted (rear projector) by the screen 5. When the user wears polarized glasses, the user sees the right eye image in the right eye and the left eye image in the left eye, thereby feeling a three-dimensional effect.

상기 위상 지연기(3)는 리타더 물질이 상이한 광축방향으로 배열된 제1 및 제2편광영역을 구비하고 제1 및 제 2 편광 영역 중 적어도 하나는 λ/4 또는 λ/2 위상 지연을 일으키며 제 1 및 제 2 편광 영역을 통과한 광이 서로 다른 위상 지연을 일으키게 한다. 제 1 및 제 2 편광 영역이 이루는 패턴은 수평 라인 또는 수직 라인 또는 바둑판 형태의 배열을 이룰 수 있다. The phase retarder 3 has first and second polarization regions in which the retarder material is arranged in different optical axis directions, and at least one of the first and second polarization regions causes λ / 4 or λ / 2 phase retardation. The light passing through the first and second polarization regions causes different phase delays. The pattern formed by the first and second polarization regions may form a horizontal line, a vertical line, or a checkerboard arrangement.

상기 LCD(2)는 수평 라인 또는 수직라인 또는 바둑판 형태의 배열로 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하도록 하며 LCD(2)의 좌안 표시 영역 및 우안 표시 영역은 각각 상기 위상 지연기(3)의 제 1 편광 영역 및 제 2 편광 영역과 대응된다. The LCD 2 displays the left eye image and the right eye image alternately in a horizontal line, a vertical line, or a checkerboard arrangement, and the left eye display area and the right eye display area of the LCD 2 respectively display the phase retarder 3. Correspond to the first polarization region and the second polarization region.

한편, 상기 위상 지연기(3)에 위치 조절 수단이 부가될 수 있다. 사용 중에 위상 지연기(3)가 LCD(2)와의 위치 맞춤이 틀려질 수 있는데 이때 위치 조절기를 통해 보정을 할 수 있다. Meanwhile, a position adjusting means may be added to the phase retarder 3. During use, the phase retarder 3 can be misaligned with the LCD 2, whereby the position adjuster can compensate.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 좌안용 및 우안용 영상을 표시하는 LCD와, 리타더 물질이 상이한 광축방향으로 배열된 제1 및 제2편광영역을 구비하여 좌우안 영상 중 적어도 하나는 광이 위상 지연되는데 좌안용 영상은 제1편광영역을 통해 우안용 영상은 제2편광영역을 통해 광이 위상 지연되며 제1편광영역과 제2편광영역의 패턴 피치가 상기 LCD의 픽셀 피치의 1.2배 이상이며 상기 LCD로부터 소정 거리 만큼 떨어져 있는 위상 지연기를 포함하는 것을 특징으로 하여, 시스템의 구성이 간단해지고 저가이며 콤팩트한 형대의 입체 프로젝터를 제공할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, at least one of the left and right eye images includes an LCD for displaying left and right eye images, and first and second polarization regions in which retarder materials are arranged in different optical axis directions. The phase delay is performed by the left eye image through the first polarization region and the right eye image by the phase delay through the second polarization region, and the pattern pitch of the first polarization region and the second polarization region is 1.2 times greater than the pixel pitch of the LCD. And a phase retarder spaced apart from the LCD by a predetermined distance, thereby simplifying the configuration of the system and providing a three-dimensional projector with a low cost and compact shape.

Claims

An LCD for displaying left and right eye images;

The retarder material includes first and second polarization regions arranged in different optical axis directions so that at least one of the left and right eye images is phase delayed, and the left eye image is through the first polarization region and the right eye image is through the second polarization region. A phase retarder through which light is phase retarded and the pattern pitch of the first polarization region and the second polarization region is 1.2 times or more of the pixel pitch of the LCD and separated from the LCD by a predetermined distance;

Stereoscopic image projector comprising a.

An LCD for displaying left and right eye images;

The retarder material includes first and second polarization regions arranged in different optical axis directions so that at least one of the left and right eye images is phase delayed, and the left eye image is through the first polarization region and the right eye image is through the second polarization region. A phase retarder through which light is phase retarded and spaced a predetermined distance away from the LCD;

Means for allowing the phase retarder position to align with an LCD;

Stereoscopic image projector comprising a.