KR20070083671A - 이미지의 선택적인 3차원 또는 2차원 표시용 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이미지의 선택적인 3차원 또는 2차원 표시를 위한 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 조립체는 장면, 대상물 또는 텍스트의 하나 이상의 뷰로부터 미리 결정된 배당으로 정보를 표현하는 복수의 이미지 요소를 갖는 이미지 복제 유닛(1), 관찰자의 시야 라인(B)에서 이미지 복제 유닛(1)의 후방에 위치된 필터 어레이(2), 관찰자의 시야 라인에서 필터 어레이(2)의 전방 및 이미지 복제 유닛(1)의 후방에 위치되고 투명 상태와 산란 상태 사이에서 스위칭되는 제 1 산란층(3), 관찰자의 시야 라인(B)에서 이미지 복제 유닛(1)의 전방에 배치되고 상기 유닛 상에 직접 위치되며 바람직하게는 눈부심 방지 매트층에 대응하는 제 2 산란층(4)을 포함한다. 필터 요소는 규정된 팽창 방향이 제 1 산란층(3)의 투명 상태에서 이미지 복제 유닛(1)에 의해 방사되는 광에 대해 미리 결정되는 방식으로 배열되고, 상기 방향은 제 2 산란층(4)에 의해 본질적으로 영향받지 않고 남아 있고, 제 1 산란층(3)의 산란 상태에서 필터 어레이(2)를 통과하는 광의 구조화는 제 1 상태에 대해 감소된다.

이미지, 복제 유닛, 필터 어레이, 산란층, 시야 라인, 필터 어레이

Description

이미지의 선택적인 3차원 또는 2차원 표시용 조립체{Assembly for the selective three-dimensional or two-dimensional representatioin of images}

본 발명은 이미지의 선택적인 3차원 또는 2차원 표시용 조립체에 관한 것이다.

보조 설비의 필요 없이 하나 이상의 관찰자에게 공간적인 인상을 전달하는 자동 입체 디스플레이의 분야의 연구 중에 복수의 방법 및 조립체가 개발되어 왔다. 그러나, 이들 조립체는 종종 예를 들면 미국 특허 제4,457,574호 및 제5,606,455호의 경우에서와 같이 단지 통상의 텍스트 또는 2차원 이미지의 제한된 표시만을 허용한다. 사용자가 하나의 동일한 장치에서 3-D 디스플레이 무확대기 3-D 디스플레이로부터 대부분 손상되지 않은 고해상도의 2-D 표시로 선택적으로 스위칭할 수 있으면 사용자에게 매우 유리하다.

통상의 작동 방식으로 2차원 이미지의 표시에 적합한 전자 작동식 컬러 LCD 패널은 무엇보다도 자동 입체 복제에서 대상물의 양태의 광학적인 표시를 위해 사용된다. 복수의 적용에서, 자동 공간 입체 표시(이하에서는 강한 공간적 인상에 기인하여 또한 3차원 디스플레이라 칭함)로부터 2차원 표시로 스위칭하는 것이 가능한 것에 대해 상당한 관심이 있다. 이는 이미지 품질이 더 높은 이미지 해상도 에 기인하여 2차원 작동 모드에서 더 양호하기 때문에 텍스트의 가독성(legibility)에 대해 특정 관련성을 갖는다.

조립체의 범위는 이러한 2-D로부터 3-D로의 스위칭 및 그 역으로의 스위칭에 대해서 공지되어 있다. 따라서, WO 01/56265호 명세서는 적어도 하나의 파장 필터 어레이가 공간적으로 인식될 수 있는 디스플레이를 제공하는 공간 표시를 위한 방법을 개시하고 있다. 이 발명의 특정 실시예에서, LCD 패널은 가변 투과도를 갖는 파장 필터 어레이로서 기능한다. 이는 2-D와 3-D 표현 사이의 스위칭을 용이하게 한다. 물론, 여기서의 단점은 광이 두 개의 LCD 패널을 통해, 즉 편광 필터, 액정층과 같은 다양한 부품 및 캐리어 기판과 같은 부가의 부품을 통해 통과되어야 한다는 것이고, 이 결과 휘도가 2-D 뿐만 아니라 3-D 디스플레이 모두에서 감소된다는 것이다.

미국 특허 제6,157,424호에는, 두 개의 LCD 패널이 직렬로 접속되고 이들 중 하나는 스위칭 온 될 수 있는 배리어로서 기능하는 2-D/3-D 디스플레이가 설명되어 있다.

WO 02/35277호 명세서는 제 1 세트의 광학 특징을 갖는 밴드 및 제 2 세트의 광학 특징을 갖는 층 뿐만 아니라 편광기를 포함하는 기판을 갖는 3-D 디스플레이를 설명하고 있다. 이 결과, 2-D/3-D 전환이 편광기의 회전 또는 편광기의 추가 또는 생략에 의해 가능해진다.

스위칭될 수 있는 2-D/3-D 디스플레이는 마찬가지로 미국 특허 제6,337,721호에 설명되어 있다. 이 장치는 복수의 광원, 하나의 렌티큘러 유닛 및 스위칭 온 될 수 있는 적어도 하나의 키이 분산 디스크를 제공한다. 이들 부품은 각각 2-D 또는 3-D 디스플레이를 성취하기 위해 상이한 조명 모드의 제공을 보장한다.

미국 특허 제5,897,184호 명세서는 3-D로부터 2-D 표시로의 및 그 역으로의 구역 스위칭을 가능하게 하는 휴대형 컴퓨터 시스템을 위해 감소된 두께의 조명 부품을 갖는 자동 입체 디스플레이를 개시하고 있다. 이 디스플레이의 단점은 게다가 관찰을 위해 고정 위치를 차지해야 하는 단지 한명의 관찰자만을 위한 2-채널 3-D 디스플레이 유닛이라는 것이다.

더욱이, 3-D 모드에서의 이미지 휘도는 동등한 2-채널 디스플레이보다 낮다. 이는 좌측 이미지 및 우측 이미지를 정확하게 표시하는 이들 3-D 디스플레이에 적용된다. 더욱이, 3-D 디스플레이에 앞서 선택된 관찰 위치가 이들이 깊이에 있어 부정확하면 강하고 분열적인 무아레 효과가 현저해진다. 2-D 모드에서, 이용 가능한 광량은 무엇보다도 조명의 균질화에 의해 3-D 이미지 분리를 방지하기 위해 3-D 모드를 위해 분산된다. 따라서, 이미지 휘도는 이러한 분산된 디스크의 분산 상태가 1보다 작은 투과 레벨(예를 들면, 50%)을 나타내기 때문에 스위칭 가능한 분산 디스크를 갖는 조립체의 경우 2-D 모드에서 감소된다. 한편, 장치는 단지 높은 제조 비용으로만 제조될 수 있다. 부가의 단점은 스위칭 가능한 분산 디스크가 조명 부품 및 이미지 복제 패널 사이의 거리를 증가시키고, 이는 특히 작은 픽셀 격자 및/또는 고해상도를 갖는 3-D 디스플레이의 경우 일반적인 관찰 거리를 방지한다는 것이다.

미국 특허 제5,134,345호는 먼저 시간 시퀀스로(스트로보식) 특정 조명 패턴 을 생성하는 고해상도 및 3-D 디스플레이용 조명 시스템을 설명하고 있다. 2-D/3-D 디스플레이의 성취를 위한 부가의 실시예는 투명 모드로부터 분산 모드로 변환하고 2-D 모드를 위한 분산으로 스위칭되는 분산 디스크를 고려한다.

더욱이, 미국 특허 제5,500,765호는 상보형 렌즈 배열이 그에 절첩되면 어떠한 방식으로 렌티큘러 유닛의 효과가 상쇄될 수 있는지를 설명하고 있다. 이는 실제로 3-D 디스플레이를 스위칭 오프한다. 부가 장치는 렌티큘러 시스템에서만 작동하고 정확한 상보형 렌즈 배열의 생성을 필요로 한다. 부가의 단점은 먼지에 대한 민감성 및 증가된 반사 손실이다.

독일 특허 DE 100 53 868 C2호는 두 개의 광원을 갖는 선택적인 2-D 또는 3-D 디스플레이용 장치를 개시하고 있고, 여기서 3-D 조명은 항상 2-D 디스플레이에 대해 스위칭 오프되고 그로부터 방사된 광이 차단된다. 여기서의 단점은 2-D 광이 조명의 명도 밀도에 대해 충분히 균질하게 이루어질 수 없다는 것이다. 더욱이, 2-D 조명으로서 상업적으로 입수 가능한 광파이버 라이트 가이드를 도입할 때, 미시적 구조가 관찰자 또는 관찰자들에게 가시화되고 성가신 패턴이 나타난다. 그러나, 가시화되지 않는 미시적 구조화는 복잡하며 제조에 있어 고가이다.

일본 특허 10268805호 명세서는 밝은 2-D 이미지 뿐만 아니라 2-D 및 3-D 디스플레이에 대해 동일한 휘도를 성취하는 작업을 설정한다. 이를 성취하기 위해, 이미지 변환기의 후방에 위치된 발광 배리어로서 렌티큘러 스크린을 이용한다. 더욱이, 약한 분산 디스크가 렌즈의 효과를 일시적으로 상쇄하기 위해 이동 가능하게 장착된다.

여기서의 고유의 단점은 평행한 방향성 광을 위한 광원이 필요하여 엄밀히 말하면 3-D 관찰 공간이 존재하지 않고 단지 단일의 고정 관찰 위치만이 존재할 수 있다는 것이다. 더욱이, 복잡한 광파이버 라이트 가이드가 이용되는 측면광 모드에서 평행광 방사를 위해 요구된다. 마찬가지로, 복잡하고 고가의 측면광이 또한 커플링 해제측 대향측에, 즉 관찰측 상의 광파이버 라이트 가이드의 영역에 대해 임의의 부가의 평행화 구조로 요구될 수도 있다. 예를 들면, 경사진 평행 조명에서, 초점은 광학 렌티큘러 프로세스에 기인하여 하나의 확산기 평면 내에 있지 않을 수 있다. 따라서, 침침함이 특히 경사 관찰의 경우에 3-D 디스플레이 중에 다양한 각도에서 발생할 수 있다.

미국 특허 출원 제 2003/0011884호 명세서에 따르면, 3-D/2-D 스위칭은 확산 수단을 구비한다. 3-D/2-D 디스플레이는 평면 3-D 디스플레이에 대조적으로 부가의 변환 수단을 포함한다. 이들 "변환 수단"은 2-D 모드를 의미하도록 의도된 "제 2 상태"를 구성하고, 2-D 디스플레이를 다양한 방식으로 유도하는 확산 수단을 포함한다.

이 장치의 단점은 해상도가 2-D 모드에서 매우 나쁘고 전체 해상도가 2-D 모드에서 얻어지지 않는다는 것이다. 따라서, 2-D 모드에서 표시되는 텍스트가 예를 들면 판독 불가로 남아 있다.

렌티큘레이션(15) 내의 스위칭 가능한 산란층(94)을 특징화하는 미국 특허 출원 제 2003/0011884 A1호의 도 9 및 도 10에 도시된 조립체에 따르면, 산란층과 서브 픽셀 사이의 광학 거리는 실제로 더 작지만, 여전히 비교적 높게 남아 있다. 더욱이, 이러한 렌티큘레이션은 제조가 곤란하고 고가이며 부가의 스위칭 가능한 분산 특성에 기인하여 부가의 단점을 갖는다. 종래의 2-D 디스플레이의 주변광 적합성은 마찬가지로 성취되지 않는다.

렌티큘레이션은 또한 WO 99/44091호 명세서에서 이미지 분리를 위해 바람직하다. 여기서, 이미지 분리 렌티큘레이션은 이미지 변환기를 근사화함으로써 광 산란 성분으로서 작용한다. 렌티큘레이션 자체는 그의 볼록 또는 평면 표면에 형성되지 않고 또한 그의 내부 광 산란도 아니다. 산란 효과는 렌티큘레이션 자체 내에 발생하는 것으로 추정된다. 이에 의해 산란층은 이미지 변환기로부터 한정된 간격 및 이미지 분리기로부터 0mm의 실제 간격을 갖는다. 따라서, 산란층은 이미지 변환기 상의 2-D 이미지를 열화시켜야 하고 렌티큘러 이미지 분리 효과를 상쇄할 수 없다. 그 결과, 2-D 모드에서 이들 조립체에 의해 표현되는 텍스트는 판독 불가로 남아 있고, 더욱이 종래의 2-D 디스플레이의 주변광 적합성이 얻어지지 않는다.

상기 내용으로부터, 본 발명의 목적은 간단한 수단으로 실현될 수 있는 상술한 유형의 조립체를 형성하는 것이다. 조립체는 보조 설비를 사용하지 않고 공간적인 지각 이미지를 복수의 관찰자에게 동시에 제공할 수 있다. 2-D 모드에서 고해상도 이미지, 가장 바람직하게는 최대 해상도 이미지를 표시하는 것이 가능할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 주제인 이미지 복제 장치는 또한 고해상도에서도 일반적인 3-D 관찰 간격을 만족시키는 것이 또한 가능할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따라 제조된 조립체는 동일 휘도의 2-D 디스플레이에 통상적인 바와 같이 동일한 주변광 적합성을 나타낼 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 이미지의 선택적인 3차원 또는 2차원 표시를 위한 조립체에 의해 성취되고, 상기 조립체는,

- 장면/대상물/텍스트의 하나 또는 복수의 양태로부터 미리 결정된 순서로 정보를 표시하는 복수의 이미지 요소를 갖는 이미지 복제 장치,

- 관찰자의 시야 라인에서 이미지 복제 장치 후방에 위치되고, 특정 파장 구역에서 투과성인 복수의 파장 필터 요소를 포함하는 필터 어레이,

- 관찰자의 사야 라인에서 이미지 복제 장치의 후방 및 필터 어레이의 전방에 위치되고, 투명 상태와 분산 상태 사이에서 선택적으로 스위칭될 수 있는 제 1 산란층,

- 관찰자의 시야 라인에서 이미지 복제 장치의 전방에 직접 위치되고 본 발명의 바람직한 실시예에서 눈부심 방지 매팅에 대응하는 제 2 산란층을 포함하고,

- 필터 요소는,

- 제 1 산란층의 투명 상태에서 산란을 위한 규정된 방향이 이미지 복제 장치로부터 방사된 광에 대해 미리 결정되고, 이들은 제 2 산란층에 의해 거의 영향을 받지 않아 복수의 제 1 관찰점이 제 1 그룹의 양태로부터의 정보를 주로 또는 독점적으로 정합하고, 복수의 제 2 관찰점이 제 2 그룹의 양태로부터의 정보를 주로 또는 독점적으로 정합하고,

- 제 1 산란층의 분산 상태에서 필터 어레이를 통과하는 광의 구조화가 제 1 상태에 대해 감소되는 방식으로 배열된다.

소정의 장치에서, 이미지 복제 장치는 제 1 산란층이 투명 상태(3-D 모드)에 있으면 장면/대상물/텍스트의 복수의 양태로부터 정보를 표현한다. 이와는 대조적으로 제 1 산란층이 분산 상태에 있으면, 이미지 복제 장치는 장면/대상물/텍스트의 일 양태로부터 데이터를 제공한다(2-D 모드).

이미지 복제 장치는 LCD 디스플레이 패널, 바람직하게는 컬러 LCD 패널일 수 있다. 한편, 광 투과성이 또한 이미지 복제 장치에 사용될 수 있다.

상술한 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 양태는 각각의 경우에 하나 또는 복수의 원근도를 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들면 하나의 조망 위치에서 정보는 하나의 양태 또는 거의 하나의 양태에 대한 정보만을 주목하도록 가시화된다(예를 들면, 60 퍼센트 이상으로, 정보의 나머지 40 퍼센트는 하나 또는 복수의 부가의 양태에 걸침). 그러나, 정보가 두 개의 양태로부터만 가시화되거나 거의 하나의 관찰점으로부터 정확하게 조망될 때 두 개의 원근도로서 가시화되는 것도 또한 가능하다. 조망자가 그의 눈을 상이한 지점에 위치할 때, 조망자는 따라서 상이한 그룹의 양태로부터 정보를 규칙적으로 인식하고, 이는 조망자에게 3차원 인상을 얻을 수 있게 한다. 동일한 것이 포함되는 임의의 부가의 관찰자들에 적용된다.

콘트라스트에 의해, 제 1 산란 장치가 분산 상태에 있는 필터 어레이를 통해 통과하는 광의 구조화는 제 1 상태에 대해 감소되고 바람직하게는 인간 시야에 대한 콘트라스트의 아래에 있어 이제 표시된 2차원 이미지 및/또는 전체 해상도 텍스트가 가시화된다. 본 발명에 따르면, 바람직하게는 눈부심 방지 매팅을 나타내는 제 2 산란층은 이 분산 상태에서 이미지 복제 장치에 직접적으로 조망자의 시야 라인에서 상술한 산란 효과를 증폭한다. 본 발명에 따른 조립체의 이 특징은 복수의 장점을 갖는다. 그 중 하나는 제 1 산란층(그의 분산 상태에서)에 요구가 거의 필요하지 않다는 것인데, 즉 단지 감소된 헤이즈 값만이 제 2 산란층을 구비하지 않은 (개념적인) 조립체와 비교할 때 요구된다.

그러나, 필터 어레이와 제 1 산란층 사이의 거리는 상술한 간격의 감소에 기인하여 가능하게 발생할 수도 있는 필터 어레이 구조체의 임의의 잔류 가시성을 제 2 산란층이 재차 방지(분산)함에 따라 또한 감소될 수도 있다(산란 상태의 감소되지 않은 제 1 산란층 헤이즈로). 따라서, 조립체의 더 낮은 구조적 깊이 및 또한 이미지 복제 장치로부터의 필터 어레이의 더 작은 거리가 가능하다. 이러한 더 작은 거리는 일반적인 조망 거리가 3-D 표시를 위한 고해상도 이미지 복제 장치로 실현되면 특히 유리하다.

본 발명의 특정 실시예에서, 제 2 산란층은 하나의 위치, 예를 들면 제 1 산란층과 이미지 복제 장치 사이의 광로에 위치되고 이미지 복제 장치의 전방 및 이미지 복제 장치에 부착되지 않는다는 것을 또한 인식할 수 있다.

필터 어레이는 바람직하게는 예를 들면 노광 및 현상 포토그래픽 필름 또는 인쇄된 컬러와 같은 능동 필터로서 설계된다. 따라서, 필터 어레이의 개별 필터 요소는 바람직하게는 직사각형인 랜덤 윤곽을 나타낸다. 예를 들면, 필터 어레이는 투명 기판에 부착(적층, 인쇄 등)될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 필터 어레이는 가시광의 스펙트럼 내에서 불투명하거나 투명한 이러한 필터 요소만을 포함한다.

본 발명에 따른 조립체에서, 조명 도구는 관찰자의 시야 라인에서 필터 어레이의 후방에 배치되고 층상 방식으로 광을 방사한다. 바람직하게는, 조명 도구의 휘도는 두 개의 값 사이에서 가능한 한 크게 변경될 수 있다. 따라서, 예를 들면 제 1 산란층에 대한 분산 상태 중에 보다는 제 1 산란층의 투명 상태 중에 휘도를 더 낮은 값(예를 들면 램프의 열의 명도 밀도에 대해 50%)으로 설정하는 것이 가능하다.

이는 관찰자 또는 관찰자들에게 표시되는 이미지가 양 제 1 층 상태에서 대략 동일한 휘도를 갖는다는 장점을 갖는다. 이러한 휘도의 변화의 특정의 필요성은 광의 공간적인 집중이 복수의 조명 도구에서 상이한 필름(예를 들면, 3M에 의해 시판되는 Brightness Enhancement Film)에 의해 발생하고, 이는 분산 상태에 있을 때(투명 상태에 있는 것은 아님) 대부분 제 1 산란층을 파괴한다. 공간 광 집중의 파괴는 이용 가능한 광이 더 큰 공간 각도에 걸쳐 분포되기 때문에 평균 명도의 감소를 수반한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 및 제 2 산란층은 서로로부터 일정한 한정된 거리로 이격된다. 따라서, 제 1 산란층은 예를 들면 LCD 패널(이미지 복제 장치에 대응함)의 후방측에 부착될 수 있고, 제 2 산란 장치는 전형적인 눈부심 방지 매팅으로서 상술한 LCD 패널의 전방측에 부착될 수 있다. 따라서, 서로에 대한 두 개의 산란층의 간격은 대략 LCD 패널의 두께에 대응한다. 제 1 산란층은 예를 들면 PDLC 필름[제조자: 이놉텍 로베레토(Innoptec Rovereto), 이탈리아]이다.

본 발명에 따른 조립체가 전자 또는 전기 입력 신호에 응답하여 각각 투명 상태 또는 산란 상태로 제 1 산란층을 스위칭하는 제어 전자 유닛을 또한 포함하면 유리하다. 이는 본 발명의 조립체가 표시될 2-D 또는 3-D 이미지 내용에 따라 대응 모드(2-D 또는 3-D)로 실제로 자동으로 스위칭될 수 있게 한다. 따라서, 1-비트 제어 신호(예를 들면, ±6V, 0 또는 12V)가 직렬 출력을 거쳐 표시될 이미지를 동시에 생성하는 컴퓨터로부터 이러한 제어 전자 유닛에 전송하는 것이 가능하다. 고레벨이 지시되면, 제 1 산란층이 분산 상태에 배치되고, 저레벨이 지시되면 제 1 산란층은 투명 상태에 있게 된다.

이하, 본 발명이 도면에 기초하여 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 조립체의 개략도.

도 2는 제 1 산란층이 투명 상태에 있는 본 발명에 따른 조립체의 개략도.

도 3은 제 1 산란층이 분산 상태에 있는 본 발명에 따른 조립체의 개략도.

도 1은 선택적인 3차원 또는 2차원 표시를 위한 본 발명에 따른 조립체를 개략도로서 도시한다.

이 조립체는,

- 장면/대상물/텍스트의 하나 또는 복수의 양태로부터 미리 결정된 조정으로 정보를 표시하는 복수의 이미지 요소를 갖는 이미지 복제 장치(1),

- 관찰자의 시야 라인(B)에서 이미지 복제 장치(1) 후방에 위치되고, 특정 파장 범위에 투과성인 복수의 파장 필터 요소를 포함하는 필터 어레이(2),

- 관찰자의 사야 라인(B)에서 이미지 복제 장치(1)의 후방 및 필터 어레이(2)의 전방에 위치되고, 투명 상태와 분산 상태 사이에서 선택적으로 스위칭될 수 있는 제 1 산란층(3),

- 관찰자의 시야 라인에서 이미지 복제 장치(1)의 전방에 직접 위치되고 바람직하게는 눈부심 방지 매팅에 대응하는 제 2 산란층(4)을 포함하고,

- 필터 요소는,

- 제 1 산란층(3)이 투명 상태에 있을 때 특정 분산 방향이 이미지 복제 장치(1)로부터 방사된 광을 허용하고, 이들은 제 2 산란층(4)에 의해 거의 영향을 받지 않아 제 1 그룹의 양태 상의 데이터가 복수의 제 1 관찰 위치에서 주로 또는 독점적으로 식별 가능하고 제 2 그룹의 양태 상의 데이터는 복수의 제 2 관찰 위치에서 주로 또는 독점적으로 식별 가능하게 하고,

- 필터 어레이(2)를 통과하는 광의 구조화가 제 1 산란층(3)이 분산 상태에 있는 제 1 상태에 대해 감소되도록 배열된다.

더욱이, 도 1은 필터 어레이(2)가 부착되는 투명 글래스 기판(5)을 도시한다. 더욱이, 조명 장치(6)가 관찰자의 시야 라인(B)에서 필터 어레이(2)의 후방에 위치되어, 층상 방식으로 광을 방사한다. 바람직하게는, 조명 장치(6)의 휘도는 적어도 두 개의 값 사이에서 변경될 수 있다. 이는 휘도가 제 1 산란층(3)의 분산 상태 중에서보다 제 1 산란층(3)의 투명 상태 중에 더 낮은 값(예를 들면, 층상 명도 밀도에 대해 50%)으로 설정될 수 있게 한다.

이미지 복제 장치(1)는 예를 들면 상업적으로 입수 가능한 뷰소닉(Viewsonic) VX900 TFT-LCD 패널과 같은 LCD 패널에 관련된다. 조립체를 위한 3-D 작동 모드가 도 2에 도시되어 있다. 조명 장치(6)로부터 방사된 편평한 광빔은 필터 어레이(2)에 의해 구조화되고, 또한 실질적으로 영향을 받지 않고 그의 투명 상태에서 제 1 산란층(3)을 통해 이어서 이미지 복제 장치(1) 및 제 2 산란층(4)을 통해 통과한다. 이 이미지 복제 장치(1)는 제 1 산란층(3)이 투명 상태(3-D 모드)에 있을 때 장면/대상물/텍스트의 복수의 양태로부터 미리 결정된 데이터의 시퀀스를 표시한다.

이용되는 필터 어레이(2)의 구조에 대해서, 본 출원인에 의해 출원된 DE 201 21 318 U1호, WO 01/56265호, PCT/EP2004/004464호, PCT/EP2004/001833호 뿐만 아니라 DE 101 45 133호 명세서를 대표로 참조한다. 일반적으로, 장면/대상물/텍스트의 하나 또는 복수의 양태로부터의 배당은 특히 상술한 공보들 중 하나 또는 복수로부터 얻어지는 명령에 따라 복수의 이미지 요소에 대해 적합한 방식으로 이루어져야 한다.

그러나, 한편 제 1 산란층(3)이 분산 상태에 있으면, 이미지 복제 장치(1)는 장면/대상물/텍스트의 단지 하나의 양태로부터의 정보를 표시한다(2-D 모드). 제 1 산란층(3)의 분산 상태에서, 필터 어레이(2)를 통과한 광의 구조화가 제 1 상태에 대해 감소되고, 바람직하게는 2차원 이미지가 이제 표시되고 및/또는 텍스트가 전체 해상도로 가시화되도록 인간의 시야를 위한 콘트라스트 임계치 하에 있다. 이미지 복제 장치(1) 상에 직접 위치된 제 2 산란층(4)은 눈부심 방지 매팅에 대응 하고 본 발명에 따라 상술된 산란 효과의 증폭기로서 작용하는 관찰자의 시야 라인에서 제 1 산란층(3)의 이 산란 상태 중에 작용한다. 이 조립체의 특성은 본 발명에 따르면 복수의 장점을 갖는다. 한편, 제 1 산란층(3)(그의 분산 상태에서)에 대해 수행되는 요구가 감소되는데, 즉 단지 감소된 헤이즈값이 제 2 산란층(4)을 갖지 않는 (개념적인) 조립체와 비교하여 요구된다.

그러나, 필터 어레이(2)와 제 1 산란층(3) 사이의 간격은, 제 2 산란층(4)이 상술한 간격의 감소에 기인하여 발생할 수 있는 필터 어레이 구조체(2)의 임의의 잔류 가시성을 재차 방지(분산)시키기 때문에 감소될 수 있다(분산 상태의 제 1 산란층의 감소되지 않은 헤이즈로). 이는 조립체가 이미지 복제 장치(1)로부터 필터 어레이(2)의 간격에 더 근접할 뿐만 아니라 낮은 깊이의 구조체를 가질 수 있게 한다. 이러한 근접성은 3-D 디스플레이를 위한 일반적인 조망 거리가 고해상도 이미지 복제 장치(1)에 의해 실현되면 특히 유리하다.

필터 어레이(2)는 바람직하게는 예를 들면 노광 및 현상 포토그래픽 필름 또는 인쇄된 컬러와 같은 능동 필터로서 설계된다. 따라서, 필터 어레이(2)의 개별 필터 요소는 바람직하게는 직사각형인 랜덤 윤곽을 나타낸다. 예를 들면, 필터 어레이는 투명 기판에 부착(적층, 인쇄 등)될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 필터 어레이(2)는 가시광의 전체 스펙트럼 내에서 불투명하거나 투명한 이러한 필터 요소만을 포함한다.

제 1 및 제 2 산란층(3, 4)은 서로로부터 일정한 한정된 거리로 이격되도록 배치된다. 따라서, 제 1 산란층(3)은 LCD 패널[이미지 복제 장치(1)에 대응함]의 후방측에 직접 부착되고, 제 2 산란 장치(4)는 전형적인 눈부심 방지 매팅으로서 상술한 LCD 패널의 전방측에 부착된다. 두 개의 산란층(3, 4) 사이의 간격은 대략 LCD 패널의 두께에 대응한다. 제 1 산란층은 예를 들면 PDLC 필름(제조자: 이놉텍 로베레토, 이탈리아)이다.

본 발명에 따른 조립체는 각각 투명 상태 또는 산란 상태로 제 1 산란층(3)으로의 전기 입력 신호를 스위칭하는 제어 전자 유닛(도시 생략)을 또한 포함한다. 이는 본 발명의 주제인 조립체가 이미지 내용(2-D 또는 3-D 이미지)에 따라 대응 모드(2-D 또는 3-D)로 실제로 자동으로 스위칭될 수 있게 한다. 따라서, 표시될 이미지를 동시에 생성하는 컴퓨터가 1-비트 제어 신호(예를 들면, ±6V, 0 또는 12V)를 직렬 출력을 거쳐 제어 전자 유닛에 전송한다. 고레벨이 지시되면, 제 1 산란층(3)이 분산 상태에 있게 되고, 저레벨이 지시되면 제 1 산란층은 투명 상태에 있게 된다.

본 발명은 복수의 장점을 제공한다. 무엇보다도, 상술한 유형의 조립체는 간단한 수단을 사용하여 제조될 수 있고 또는 더 정확하게는 거의 통상의 상업적 부품으로만 제조될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 기초가 되는 원리는 이들이 의존하는 이미지 복제 유닛의 고해상도에서도 통상의 3-D 관찰 거리를 제공하는 2-D/3-D 스크린의 생성을 용이하게 한다. 더욱이, 제 1 산란층에 대한 요구가 각각의 경우에 있어서 감소된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 조립체는 제 2 산란층이 눈부심 방지 매팅으로서 설계될 때 동일한 휘도의 통상의 2-D 디스플레이와 동일한 주변광 적합성을 성취한다.

Claims (10)

1. 이미지의 선택적인 3차원 또는 2차원 표시를 위한 조립체로서,

   - 장면/대상물/텍스트 각각의 하나 또는 복수의 양태로부터 미리 결정된 배당으로 정보를 표시하는 복수의 이미지 요소를 갖는 이미지 복제 수단(1)과,

   - 관찰자의 시야 라인(B)에서 상기 이미지 복제 수단(1) 후방에 위치되고, 특정 파장 범위에 투과성인 복수의 파장 필터 요소를 포함하는 필터 어레이(2)와,

   - 관찰자의 시야 라인(B)에서 상기 이미지 복제 수단(1)의 후방 및 상기 필터 어레이(2)의 전방에 위치되고, 투명 상태와 분산 상태 사이에서 선택적으로 스위칭될 수 있는 제 1 산란층(3), 및

   - 관찰자의 시야 라인(B)에서 상기 제 1 산란층(3)의 분산 효과에 대한 증폭기로서 상기 이미지 복제 수단(1)의 전방 및 상기 이미지 복제 수단상에 직접 위치되고, 바람직하게는 눈부심 방지 매팅에 대응하는 제 2 산란층(4)을 포함하고,

   - 상기 필터 요소는,

   - 제 1 산란층(3)이 투명 상태에 있을 때 한정된 미리 결정된 분산 방향이 상기 이미지 복제 수단(1)으로부터 방사된 광을 위해 설정되고, 이들은 상기 제 2 산란층(4)에 의해 거의 영향을 받지 않아 제 1 그룹의 양태로부터의 정보가 복수의 제 1 관찰 위치에서 주로 또는 독점적으로 식별 가능하고 제 2 그룹의 양태로부터의 정보는 복수의 제 2 관찰 위치에서 주로 또는 독점적으로 식별 가능하게 하고,

   - 상기 산란층(3)이 분산 상태에 있을 때 상기 필터 어레이(2)를 통과하는 광의 구조화가 제 1 상태에 대해 감소되는 방식으로 배열되는 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 그룹의 양태는 각각 하나 또는 복수의 원근도를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 미리 결정된 배당으로, 상기 이미지 복제 수단(1)은 일단 상기 제 1 산란층(3)이 투명 상태에 있으면 장면/대상물/텍스트의 상이한 양태에 대한 정보를 표시하고, 상기 이미지 복제 수단(1)은 상기 제 1 산란층(3)이 산란 상태에 있을 때 장면/대상물/텍스트 각각의 하나의 양태에 대한 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 조립체.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 어레이(2)는 능동 필터로서 설계되는 것을 특징으로 하는 조립체.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 어레이(2)의 각각의 개별 필터 요소는 랜덤 윤곽, 바람직하게는 직사각형 윤곽을 나타내는 것을 특징으로 하는 조립체.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 어레이(2)는 가시광의 전체 스펙트럼에서 불투명하거나 투명한 필터 요소들을 독점적으로 특징화하 는 것을 특징으로 하는 조립체.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 산란층(3)은 PDLC 필름에 대응하는 것을 특징으로 하는 조립체.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이미지 복제 수단(1)은 LCD 디스플레이 패널, 바람직하게는 컬러 LCD 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 조립체.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관찰자의 시야 라인(B)에서 상기 필터 어레이(2)의 후방에는 편평한 광빔을 방사하는 조명 수단(6)이 배치되고, 상기 조명 수단(6)의 휘도는 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 조립체.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 또는 전자 신호에 응답하여 상기 제 1 산란층(3)을 투명 상태 또는 산란 상태로 스위칭하는 제어 전자 수단을 추가로 포함하는 조립체.

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