KR20070031517A - 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판을 이용하여 휴대폰 화면에서 3차원 영상을 볼 수 있도록 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면에 관한 것으로, 오른쪽과 왼쪽 눈에 수직과 수평 방향의 편광 안경을 쓰면, 편광판에 의해 휴대폰 화면 이미지를 교대로 각각의 눈에 볼 수 있도록 하는 입체 영상 휴대폰 화면에 관한 것이다. 휴대폰 화면에 부착되는 편광판에 전압이 인가되면 편광판의 편광 방향이 회전하게 되는 성질을 이용하여, 예로서, 보통 때에는 오른쪽 안경의 편광 방향과 편광판의 편광 방향이 일치하는 수직 방향으로 편광판의 편광이 정렬하고 있다고 가정하면, 오른쪽 눈에 수직 성분의 휴대폰 화면 이미지가 보여 지며, 편광판에 전압이 인가되면 평광판을 통과하는 휴대폰 화면 이미지의 편광 방향이 회전하여 수평 방향으로 편광되며, 평광 방향이 수평으로된 왼쪽 편광 안경을 통하여 왼쪽 눈으로 수평 성분의 휴대폰 화면 이미지를 볼 수 있도록 하는 원리를 이용한다.

이렇게 제작된 본 발명의 편광판은 LCD 휴대폰 화면 제작 시에 직접 포함하여 제작할 수가 있으며, 따라서, 편광판을 포함한 휴대폰 화면 일체형 입체 영상 휴대폰 화면 제작이 가능하게 된다.

특히, 그래픽 카드에 편광판 제어 장치 포트를 마련하고, 휴대폰 화면에 출력되는 영상 신호에 동기화된 편광판 제어 전압을 편광판에 출력하는 회로를 구현함으로 편광판의 편광 방향을 제어하는 회로를 그래픽 카드에 모듈화하여 제작할 수가 있다.

또한, 얼굴의 트래킹을 제어하기 위해 휴대폰에 장착된 이미지 인식 카메라를 사용할 수도 있다. 즉, 얼굴의 특정 부위를 인식하여 주면, 카메라의 특정 부위 픽셀을 사용하여 얼굴 이미지를 트랙킹하고, 얼굴의 회전에 따라 평광판의 초기 전압 값을 제어하여 기본 편광판의 편광 방향을 제어하면 얼굴 회전에 따른 이미지 손실을 보상할 수 있다.

Description

편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면 { A Three-Dimensional Cellular Phone Screen with A Polarization Plane }

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면의 전체 블록도,

도 2는 도 1의 편광판과 편광 안경의 구성도,

도 3은 도1의 편광판 제어 장치의 구성의 일예를 보인 것이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 편광판 20 : 편광판 제어 장치

30 : 휴대폰 본체 40 : 휴대폰 화면

42 : 편광 안경 44 : 수평 편광 판

46 : 수직 편광 판

본 발명은 3차 입체 영상 휴대폰 화면 기술 분야에 속하는 내용으로서, 편광판을 휴대폰 화면에 부착하여 입체적으로 영상을 보여주기 위한 기술에 관한 것이다.

종래의 제품은 편광 LCD 셔틀 안경을 착용하도록 하고 휴대폰 화면에서 이미지를 교체하면, 편광 안경과 휴대폰 화면 수직 평향 신호가 상호 동기하여 왼쪽과 오른쪽 안경의 LCD의 이미지를 투과하거나 차단하여 휴대폰 화면의 각각의 이미지를 보여주는 셔틀 방식이 있으나, 셔틀을 제어하는 전압 발생기가 안경에 포함됨으로 안경의 크기가 크고 배터리를 포함하게 됨으로 무겁게 된다. 또한, 휴대폰 화면의 이미지와 동기화 하여 양쪽 안경의 LCD 셔틀들에 전압을 인가하여 양쪽 안경의 편광을 모두 회전하는 방식이므로 전압의 소모가 많을 뿐만 아니라, 안경과 휴대폰 화면의 동기화를 위해서 유선 연결, 또는 무선 송수신 연결 수단이 포함되어야 함으로 제품의 무게가 무겁고 커며 전압 소모가 많고, 제품 가격이 고가이다. 그러나, 본 발명에 의한 휴대폰 화면에 셔틀 기능을 추가함으로서, 안경에는 유선과 무선 송수신 수단이 필요가 없으며, 안경은 단순한 편광 기능만을 포함하게 됨으로 아주 간편하고 가볍고 값싸게 제작이 가능하며, 특히, 여러 사람이 편광 안경을 착용하여 동시에 휴대폰 화면을 시청할 수가 있어, 더욱더 사용하기가 편리한 장점이 있다.

이와 같이, 본 발명은 기존의 휴대폰 화면에서 3차원 입체 영상을 볼 수 있는, 또는 휴대폰 화면 제작 시에 추가하여 제작할 수 있는 간편하고 저렴한 3차 영 상 휴대폰 화면을 제작할 수 있도록 고안되었다.

이에 상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 3차원 입체 영상을 왼쪽과 오른쪽 이미지로 구분하고 휴대폰 화면에 출력하며, 출력 영상 이미지의 편광 성분을 2개로 분리하여 통과시키는 편광판의 개발과, 휴대폰 화면 수직 평향 신호의 주파수와 편광 제어 장치의 동기화 기술, 그리고, 수직 평향 신호의 주파수에 동기화된 전압으로 편광판의 편광 회전을 제어하고자 한다.

본 발명에서 구현한 일 실시예로서 설명하면, 본 발명은 편광판(10)과 편광판 제어 장치(20), 그리고, 편광 안경(42)등으로 구성된다.

휴대폰 본체(30)에서 휴대폰 화면(40)로 보내는 영상 신호의 연결선을 편광판 제어 장치(20)에 연결하고, 편광판 제어 장치(20)는 휴대폰 화면의 수직 평향 신호를 검출하고, 검출된 수직 평향 신호를 2진 카운터(206)를 사용하여, 수직 평향 신호의 1/2의 사이클을 갖는 정형파 전압을 생성(208)하며, 생성된 전압을 편광판(10)에 인가하여 출력 영상의 편광 방향을 제어하는 방식으로 구성된다.

편광판의 편광 방향이 회전하는 원리는, 먼저 편광판에 전압이 인가되는 경우, 편광판의 편광 방향이 전압이 없는 상태의 편광 방향과 수직이 되는 방향으로 편광 방향이 바뀌는 성질을 이용하며, 적절한 전압을 인가하는 경우 편광 회전이 90도가 되는 상태를 이용한다. 휴대폰 화면 이미지는 360의 방향을 갖는 편광 빛으로 구성되고, 편광 판에 의해 편광판과 동일한 방향의 편광 이미지만을 통과시킨다. 이때, 편광 안경(42)에 부착된 수직 편광판과 수평 편광판에 의해 휴대폰 화 면의 이미지가 차단되거나 전달되게 되는 원리를 사용하여, 좌우의 눈에 교대로 휴대폰 화면의 이미지를 보여줄 수가 있게된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 발명의 일 실시 예에 따른 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면의 전체 블록도로서, 영상을 제공하는 휴대폰 본체(30)와, 영상에서 수직 평향 신호를 검출하고, 수직 평향 신호의 1/2의 사이클을 갖는 편광 제어 전압을 생성하는 편광제어 장치(20), 상기 편광 제어 장치(20)의 전압을 휴대폰 화면(40)에 설치된 편광판(10)에 공급하는 방식으로 구성된다.

도 2는 도 1의 편광판(10)과 편광 안경(42)의 구성도로서, 일반적인 상태에서 편광판(10)의 방향이 수직으로 되어 있다면, 휴대폰 화면의 이미지 중 수직 편광 성분만 통과하여, 수직 편광 방향의 이미지를 통과시키는 편광 안경(42)의 수직 편광판(46)을 통과하여 이미지는 오른쪽 눈에 보여진다. 그러나, 전압이 인가되어 편광판(10)의 편광 방향이 수평으로 된다면, 오른쪽 편광 안경의 편광 방향과 수직이 되어 오른쪽 눈에는 이미지가 전달되지 않으나, 수평 편광 성분을 통과시키는 편광 안경(42)의 수평 편광판(44)은 왼쪽 눈에 휴대폰 화면 이미지를 전달하게 된다. 본 발명은 이러한 원리로 오른쪽의 이미지와 왼쪽의 이미지를 교대로 통과시키는 원리로 구성된다.

도 3은 도1의 편광판 제어 장치의 구성의 일예를 보인 것으로서, 휴대폰 본체(30)의 비디오 카드에서 출력되는 휴대폰 화면 영상 신호를 입력 받아, 삼각파의 수직 평향 신호를 검출(202)하고, 정전압 출력 회로(204)를 통하여 2진 카운터(206)에 공급하고, 2진 카운터(206)는 수직 평향 신호의 1/2이 되는 사이클의 정형파 전압을 생성(208)하고, 생성된 정형파 전압(208)을 편광판(10)에 공급하여 편광판의 편광 방향이 바뀌도록 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 동작 및 그 작용 효과를 설명하면 아래와 같다.

상기 각 도면을 참조하면, 일반적으로 [도 1]에서 휴대폰 본체(30)의 그래픽 카드는 휴대폰 화면(40)로 영상 신호를 공급한다. 휴대폰 화면에 공급되는 영상 신호는 휴대폰 화면 영상을 위에서 아래로 그리기 위하여 삼각파의 수직 평향 신호를 발생한다. 이때, 수직 평향 신호는 휴대폰 화면 화면의 영상이 새로이 그려질 때 마다 발생하거나, 또는, 수직 평향 신호마다 홀수 또는 짝수 수평 이미지 성분의 영상을 그려내는 방식 등이 있다. 따라서, 수직 평향 신호와 편광판 제어 장치(20)가 동기화 되어 있으면, 휴대폰 화면 영상이 새로이 그려질 때 마다 편광판 제어 장치(20)는 편광판(10)을 제어하는 전압을 발생할 수가 있도록 할 수가 있다. 2진 카운터를 사용하면 휴대폰 화면의 수직 평향 신호가 2번 발생할 때 마다 전압이 교대로 한번 바뀌는 정형파 전압을 발생(208)할 수가 있으며, 따라서, 편광판(10)의 편광 방향을 교대로 바꿀 수가 있다. 즉, 처음 수직 평향 신호가 발생한 때에는 편광판(10)의 편광 방향을 수평이 되도록 전압을 인가하였으면, 다음 수직 평향 신호가 발생하는 경우에는 편광판(10)의 편광 방향이 수직이 되도록 전압을 발생할 수가 있는 것이다. 이러한 원리를 이용하여 휴대폰 화면 수직 평향 신호와 동기화된 편광판 제어 장치(20)를 제작하면, 휴대폰 화면 영상의 수직과 수평 편광 이미지를 편광판에 의해 교대로 출력할 수가 있게된다. 즉, 휴대폰 화면(40)에서 출력되는 영상은 모든 방향의 편광 성분을 갖는다. 그러나, 편광판(10)을 통과한 휴대폰 화면 이미지는 편광판 방향 성분의 영상만을 통과하게 됨으로 휴대폰 화면의 밝기는 감쇄하게 되는 문제점은 있다. 특히, LCD 계통의 휴대폰 화면은 출력 영상이 특정한 방향으로 편광 되어 있는 경우가 있어 편광판(10)을 통과하는 영상의 이미지 밝기가 아주 약할 수도 있다. 그러나, 편광판(10)의 초기 전압값을 조정하여 편광판의 초기 편광 방향을 조정하면 이러한 문제점을 해결할 수있다.

이렇게 제작된 휴대폰 화면의 출력 영상을 편광 안경을 착용하고 시청하게 되면, 왼쪽과 오른쪽 이미지가 번갈아 교대로 전달되게 되며, 왼쪽 이미지와 오른쪽 이미지를 번갈아 휴대폰 화면에 출력하게 되면 왼쪽 이미지는 왼쪽 눈에, 오른쪽 이미지는 오른쪽 눈에 전달되어 3차원 입체 영상을 시청할 수가 있는 것이다.

또한, 얼굴의 트래킹을 제어하기 위해 휴대폰에 장착된 이미지 인식 카메라를 사용할 수도 있다. 즉, 얼굴의 특정 부위를 인식하여 주면, 카메라의 특정 부위 픽셀을 사용하여 얼굴 이미지를 트랙킹하고, 얼굴의 회전에 따라 평광판(10)의 초기 전압 값을 제어하여 기본 편광판의 편광 방향을 제어하면 얼굴 회전에 따른 이미지 손실을 보상할 수 있다.

따라서 본 발명의 3차원 입체 영상 휴대폰 화면 구현 방법을 사용하면 일반 휴대폰 화면에서도 편광판과 편광판 제어 장치만을 부착하면 3차원 입체 영상을 시청할 수가 있으므로, 저렴한 비용으로 일반 보급이 가능하게 되어, 가상 현실 게임과 3차 온라인 게임 시장이 활성화 될 것이다. 특히, 3차 영상을 시청할 수 있는 몰입 형 장치가 저렴하고 간편한 편광 안경만으로 구현됨으로써, 값싸고 간편한 3차 영상물 시청이 가능하게 되어 가상현실의 시장이 폭발적으로 성장할 것으로 기대된다.

따라서, 3차 온라인 게임 물, 3차 입체 모형 제작과 3차 애니메이션 제작 부분, 가상 현실 쇼핑몰, 사이버 강의 등의 콘텐츠 개발 등에 획기적인 발전이 기대된다.

Claims (8)

1. 영상 출력 휴대폰 화면;

   전압에 따라 편광 방향이 회전하는 편광판;

   상기의 편광판의 편광 방향을 제어하는 편광판 제어 장치, 그리고, 편광 안경 등으로 구성되어 3차 입체 영상을 제공하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
2. 제 1항에 있어서, 상기의 편광판은

   보통에서는 일정한 방향으로 선형 편광되어 있으며, 상기 편광 제어 장치에서 전압이 공급되는 경우, 선형 편광 방향이 일정한 방향으로 회전되는 특징을 이용하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
3. 제 1항과 제 2항에 있어서, 상기의 편광판은

   LCD를 사용하여 구현하는 것을 특징으로 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
4. 제 1항, 제2항, 제3항에 있어서, 상기의 편광판은

   LCD 휴대폰 화면에 장착되어 휴대폰 화면 일체형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
5. 제 1항에 있어서, 상기의 편광판 제어 장치는

   비디오 카드에서 출력되는 휴대폰 화면 영상 신호를 입력받아 상기의 편광판을 제어하는 전압을 발생하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
6. 제 1항에 있어서, 상기의 편광판 제어 장치는

   휴대폰 화면 영상 신호의 수직 평향 신호를 입력받아 2진 카운터를 사용하여 휴대폰 화면 신호의 평향 신호 사이클의 1/2에 해당하는 주기의 정형파 신호의 "편광판을 제어하는 전압"을 발생하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
7. 제 1항, 제5항, 그리고, 제 6항에 있어서, 상기 편광판 제어장치는

   휴대폰 본체 그래픽 카드에 기능이 포함되어 상기의 편광판에 제어 전압을 공급하는 형태로 구성되는 특징으로 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.
8. 제 1항, 제5항, 제6항, 그리고 제7항에 있어서, 상기의 편광 제어 장치는

   상기 편광판의 초기 편광 방향 설정을 제어할 수 있는 초기 전압 설정용 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 장착한 3차원 입체 영상 휴대폰 화면.

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