KR20080073929A - 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치 - Google Patents

2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080073929A
KR20080073929A KR1020070012782A KR20070012782A KR20080073929A KR 20080073929 A KR20080073929 A KR 20080073929A KR 1020070012782 A KR1020070012782 A KR 1020070012782A KR 20070012782 A KR20070012782 A KR 20070012782A KR 20080073929 A KR20080073929 A KR 20080073929A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
dimensional
micro
lens array
display panel
Prior art date
Application number
KR1020070012782A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101323736B1 (ko
Inventor
김대식
세르게이 세스닥
차경훈
구재필
황선덕
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070012782A priority Critical patent/KR101323736B1/ko
Priority to US11/939,830 priority patent/US7821711B2/en
Priority to EP08100247.9A priority patent/EP1956415B1/en
Priority to CN2008100034341A priority patent/CN101242545B/zh
Publication of KR20080073929A publication Critical patent/KR20080073929A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101323736B1 publication Critical patent/KR101323736B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • 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
    • 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
    • G02B30/28—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 involving active lenticular arrays
    • 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
    • G02B30/29—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 characterised by the geometry of the lenticular array, e.g. slanted arrays, irregular arrays or arrays of varying shape or size
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/356—Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
    • H04N13/359—Switching between monoscopic and stereoscopic modes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치가 개시된다.
개시된 영상 디스플레이 장치는 백라이트; 상기 백라이트로부터의 광을 이용하여 3차원 영상을 형성하거나 백라이트로부터의 광을 투과하는 액정 패널; 상기 액정 패널에서 형성된 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하는 시역 분리 유닛; 상기 시역 분리 유닛을 통과한 광을 투과하거나 2차원 영상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함한다.
본 발명에서는 두 개의 디스플레이 패널 중 하나를 이용하여 선택적으로 영상을 형성하도록 함으로써 2차원 영상과 3차원 영상을 용이하게 구현할 수 있다.

Description

2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치{2D and 3D image switching display system}
도 1a 및 도 1b는 종래의 미국특허공개 2004/0041747 A1호에 개시된 2차원 및 3차원 영상 스위칭 장치를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 미국특허 6,069,650호에 개시된 2차원 및 3차원 디스플레이 장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치를 나타낸 것으로 3차원 영상이 구현되는 경우를 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에서 2차원 영상이 구현되는 경우를 도시한 것이다.
도 5는 도 3에 도시된 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에서 부분적으로 3차원 영상이 구현되는 경우를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치를 도시한 것이다.
도 7a는 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 구비된 렌티큘러 렌즈 어레이가 디스플레이 장치의 수직 방향으로 배열된 예를 도시한 것이다.
도 7b는 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 구비된 렌티큘러 렌즈 어레이가 디스플레이 장치의 수직 방향에 대해 기울어지게 배열된 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 구비된 마이크로 렌즈 어레이가 사각형 형태의 마이크로 렌즈로 구성된 예를 도시한 것이다.
도 9a는 도 8에 도시된 마이크로 렌즈 어레이의 정면도를 도시한 것이다.
도 9b는 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 구비된 마이크로 렌즈 어레이가 행마다 어긋나게 배열된 예를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 구비된 마이크로 렌즈 어레이가 육각형 형태의 마이크로 렌즈로 구성된 예를 도시한 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 설명>
200...백라이트, 205...액정 패널
210,212,212',214...시역 분리 유닛, 215...디스플레이 패널,
220...2차원 모드 영역, 230...3차원 모드 영역
본 발명은 2차원 및 3차원 겸용 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차원 영상과 3차원 영상을 용이하게 전환할 수 있는 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 3차원 영상은 사람의 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의해 이루어지는데, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나는 양안시차(binocular parallax)가 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 3차원 영상 디스플레이에는 안경을 이용한 디스플레이와 무안경 방식의 디스플레이가 있으며, 무안경 방식의 디스플레이는 안경을 사용하지 않고 좌우 영상을 분리하여 3차원 영상을 얻는 것이다. 무안경 방식에는 예를 들어 패럴렉스 배리어 방식(parallax barrier)과 렌티큘러(lenticular) 방식이 있다.
패럴렉스 배리어 방식은 좌우 양안이 각각 보아야 할 화상을 교대로 세로 무늬 모양으로 인쇄 또는 사진으로 인화하여 이것을 극히 가느다란 세로 격자열 즉, 배리어를 이용하여 보는 것이다. 이렇게 함으로써, 좌안에 들어올 세로 무늬 화상과 우안에 들어올 세로 무늬 화상이 배리어에 의해 배분되어 좌안과 우안으로 각각 다른 시점(view point)의 화상이 보임으로써 입체 영상으로 보이는 것이다.
렌티큘러 방식은 렌티큘러 렌즈의 초점면에 좌우안에 대응하는 화상을 배치하고, 상기 렌티큘러 렌즈를 통하여 관찰하면 렌즈의 지향 특성에 따라 좌안과 우안에 화상이 분리되어 입체 형상이 형성된다.
그런데, 3차원 영상 디스플레이 장치에서 2차원 영상을 감상하고자 하는 시청자들의 요구를 만족시키기 위해 2차원 영상 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 렌티큘러 방식을 채용하여 3차원 영상을 만드는 디스플레이 장치에서 2차원 영상을 같이 볼 수 있도록 하기 위한 종래의 디스플레이 장치가 미국공개 특허 2004/0041747 A1호에 개시되어 있다.
상기 디스플레이 장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 복수개의 주기적인 좌안 픽셀(41)과 우안 픽셀(42) 구조로 이루어진 디스플레이소자(2)와, 상기 픽셀로부터의 광을 굴절시키는 주기적인 제1광학 유닛(31) 및 제2광학 유닛(32)를 구비한다.
상기 제1광학 유닛(31)과 제2광학 유닛(32)은 그 렌즈배열의 주기가 같다. 상기 제1광학 유닛(31)을 제2광학 유닛(32)에 대해 상기 렌즈 배열 주기의 절반만큼 이동시킬 때 3차원 영상이 구현되며, 상기 제1광학 유닛(31)을 제2광학 유닛(32)과 그 주기가 서로 일치되도록 이동시키면 2차원 영상이 구현된다. 종래 기술에서는 2차원 영상과 3차원 영상을 전환하기 위해 상기 제1광학 유닛(31)을 광축에 대해 수직한 방향(11)으로 이동시킨다. 그런데, 제1광학 유닛(31)을 이동시킬 때 수평 이동이 아니라 제2광학 유닛(32)의 렌즈 형상을 따라 곡면 운동을 해야하므로 이동 메카니즘이 복잡하다.
또한, 3차원 영상을 구현시 제1광학 유닛(31)이 제2광학 유닛(32)의 렌즈셀 피치 간격의 반만큼 이동시키는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라 3차원 모드에서 최적 지점에서의 크로스토크는 거의 없으나 중간 시역에서의 크로스토크가 크게 증가되어 화질이 저하되고 휘도가 감소된다. 따라서, 크로스토크 없이 3차원 영상을 관찰할 수 있는 범위가 매우 좁은 단점이 있다.
다음, 도 2는 종래 미국특허 6,069,650호에 개시된 2차원 및 3차원 디스플레이 장치를 도시한 것이다. 상기 2차원 및 3차원 디스플레이 장치는 렌티큘러 수 단(115)을 포함하고, 상기 렌티큘러 수단(115)은 렌티큘러 시트(130)와, 액정층(138)과, 플레이트(136)을 포함한다. 렌티큘러 시트(130)와 액정층(138) 사이에는 박막(134)이 형성되고, 렌티큘러 시트(130)는 렌티큘러 엘리먼트(116)으로 이루어져 있다. 그리고, 액정층(138)에 전기를 공급하기 위한 전원(140)과, 스위치(141)가 구비된다.
도 2에 도시된 구조에서는 전원이 on-off 됨에 따라 액정층(138)이 렌티큘러 시트(130)와 굴절률이 같게 되거나 다르게 된다. 액정층(138)의 굴절률이 렌티큘러 시트(130)와 같게 될 때 렌티큘러 시트(130)에 입사된 광은 렌티큘러 시트와 액정층을 굴절 없이 투과하여 2차원 모드의 영상을 표시한다. 반면, 액정층(138)의 굴절률이 렌티큘러 시트와 다를 때 렌티큘러 시트가 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 표시함으로써 3차원 모드의 영상을 구현한다.
여기서, 품질이 좋은 3차원 영상을 표시하기 위해서는 액정층(138)의 두께가 매우 얇아야 하는데, 액정층(138)의 하부면에 렌티큘러 시트에 대응되는 렌티큘러 면을 형성하여야 하기 때문에 액정층(138)의 두께를 얇게 하는데 한계가 있다. 또한, 상기 렌티큘러 시트는 렌즈에 액정을 채워 형성한 것으로 이러한 소자를 제작하는 기술이 아직 보편화되지 않고, 액정층을 스위칭하는 것이 어렵기 때문에 성능에 대한 신뢰성이 낮은 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 2차원 영상과 3차원 영상의 전환을 용이하게 할 수 있고, 시역 분리 효과가 우수한 영상 디스플레 이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
백라이트; 상기 백라이트로부터의 광을 이용하여 3차원 영상을 형성하거나 백라이트로부터의 광을 투과하는 액정 패널; 상기 액정 패널에서 형성된 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하는 시역 분리 유닛; 상기 시역 분리 유닛을 통과한 광을 투과하거나 2차원 영상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 시역 분리 유닛은 렌티큘러 렌즈 어레이일 수 있다.
상기 렌티큘러 렌즈 어레이는 렌티큘러 렌즈가 디스플레이 장치의 세로 방향에 대해 기울어지게 배열될 수 있다.
상기 시역 분리 유닛은 마이크로 렌즈 어레이일 수 있다.
상기 마이크로 렌즈 어레이는 사각형 또는 육각형 형태의 마이크로 렌즈들로 이루어질 수 있다.
상기 마이크로 렌즈 어레이는 원형, 사각형 또는 육각형 형태의 마이크로 렌즈들로 이루어질 수 있다.
상기 마이크로 렌즈 어레이는 행마다 원형 또는 사각형의 마이크로 렌즈들이 어긋나게 배열될 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 액정 패널 또는 유기 발광 다이오드 패널일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
3차원 영상을 형성하거나 백색광을 출사하는 제1 디스플레이 패널; 상기 제1 디스플레이 패널에서 형성된 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하는 시역 분리 유닛; 상기 시역 분리 유닛을 통과한 광을 투과하거나 2차원 영상을 형성하는 제2 디스플레이 패널;을 포함하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 두 개의 디스플레이 패널을 구비하여 영상을 형성하는 기능과 입사광을 투과시키는 기능을 선택적으로 구현함으로써 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 3을 참조하면 백라이트(200)와, 제1 디스플레이 패널(205), 시역 분리 유닛(210), 제2 디스플레이 패널(215)을 포함한다. 제1 디스플레이 패널(205)은 백라이트(200)로부터 출사된 광을 이용하여 3차원 영상을 형성하거나 백라이트(200)로부터 출사된 광을 투과시킨다. 제1 디스플레이 패널(205)은 백라이트로부터 광을 공급받아 광의 공간 변조를 통해 영상을 형성하는 것으로 예를 들어 액정 패널로 구성될 수 있다.
시역 분리 유닛(210)은 제1 디스플레이 패널(205)로부터 형성된 영상을 좌안 영역과 우안 영역으로 분리함으로써 3차원 영상을 표시한다. 시역 분리 유닛(210)으로는 예를 들어 렌티큘러 렌즈 어레이 또는 마이크로 렌즈 어레이가 구비될 수 있다. 제2 디스플레이 패널(215)은 입력된 영상 신호에 따라 2차원 영상을 형성하거나 입사광을 그대로 투과시킨다. 제2 디스플레이 패널(215)로는 예를 들어 액정 패널 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 패널이 사용될 수 있다.
상기와 같이 구성된 디스플레이 장치의 동작에 대해 살펴보면 다음과 같다. 도 3을 참조하면, 입체 영상을 위한 3차원 모드를 구현하기 위해서, 백라이트(200)에서 출사된 광은 제1 디스플레이 패널(205)에 입사되고, 제1 디스플레이 패널(205)에 입력된 3차원 영상 신호에 따라 패널의 각 픽셀의 칼라광의 투과량이 달라짐으로써 좌안 영상과 우안 영상을 포함하는 3차원 칼라 영상이 형성된다. 그리고, 시역 분리 유닛(210)에 의해 좌안 영상과 우안 영상이 분리된다. 제2 디스플레이 패널(215)은 입사광을 그대로 투과시키도록 구동되고, 제1 디스플레이 소자와 동기되어 구동된다. 그럼으로써, 시역 분리 유닛(210)에 의해 분리된 3차원 영상이 제2 디스플레이 패널을 통해 시청자에게 입체 영상으로 표시된다.
다시 말하면, 3차원 영상을 위해서는 제1 디스플레이 소자에서 3차원 영상이 형성되고, 제1 디스플레이 소자와 동기되어 제2 디스플레이 소자에서 입사광을 투과하도록 한다.
다음, 도 4를 참조하면 2차원 영상을 위한 2차원 모드를 구현하기 위해서, 백라이트(200)에서 출사된 광은 제1 디스플레이 패널(205)에 입사되고, 제1 디스플레이 패널(205)에서는 백색광이 형성되도록 영상 신호가 입력된다. 여기서, 제1 디 스플레이 패널(205)은 백라이트(200)와 함께 광원으로서의 기능을 한다. 제1 디스플레이 패널(205)로부터의 백색광은 시역 분리 유닛(210)을 통과한다. 이때, 시역 분리 유닛(210)을 통과한 광은 백색광을 그대로 유지할 뿐 영상이 분리되지 않는다. 그리고, 제2 디스플레이 패널(215)에서는 2차원 영상 신호가 입력되고, 이 영상 신호에 따라 각 픽셀의 투과량이 달라져 제2 디스플레이 패널(215)에서는 2차원 영상이 형성된다.
2차원 영상을 위해서는 제1 디스플레이 패널에서 백색광을 형성하고, 제1 디스플레이 소자와 동기되어 제2 디스플레이 패널에서는 2차원 영상을 형성한다.
다음 도 5는 부분적으로는 3차원 영상이 표시되고, 부분적으로는 2차원 영상이 표시되는 것을 보여준다. 화면 중 일부를 강조하거나 입체적으로 표시하고 싶을 때, 도 5에 도시된 바와 같은 방식으로 화면에 부분적으로 3차원 영상을 표시하면 효과적이다. 이를 구현하기 위해서, 제1 디스플레이 패널(205)의 일부에는 3차원 영상을 형성하고, 나머지에는 백색광을 형성한다. 그리고, 제1 디스플레이 패널(205)에 동기하여 제1 디스플레이 패널의 3차원 영상 영역에 대응되는 제2 디스플레이 패널의 3차원 모드 영역(230)에서는 제1 디스플레이 패널의 3차원 영상을 그대로 통과하도록 한다. 그럼으로써 제1 디스플레이 패널에서 형성된 3차원 영상이 시역 분리 유닛(210)을 통해 좌안 영상과 우안 영상으로 분리되고, 제2 디스플레이 패널에서도 동일한 영상이 형성되어 3차원 영상을 표시한다.
그리고, 제1 디스플레이 패널(205)에서 백색광이 형성된 영역에 대응되는 제2 디스플레이 패널의 2차원 모드 영역(220)에서는 2차원 영상이 형성된다. 그럼으 로써 제1 디스플레이 패널(205)에서의 백색광이 시역 분리 유닛(210)을 통과하여 제2 디스플레이 패널(215)에 입사되고, 이 백색광이 제2 디스플레이 패널의 2차원 영역에 대해 광원으로 작용하여 2차원 영상을 표시한다.
이와 같이 본 발명에서는 제1 디스플레이 패널과 제2 디스플레이 패널을 조절하여 2차원 모드와 3차원 모드를 자유롭게 구현할 수 있다.
도 6은 제2 실시예에 따른 2차원 겸용 3차원 디스플레이 장치를 도시한 것으로, 제1 디스플레이 패널(300)과 시역 분리 유닛(305)과 제2 디스플레이 패널(310)을 포함한다. 상기 제1 디스플레이 패널(300)은 자발광 디스플레이 패널로서 별도의 광원이 필요 없다. 제1 디스플레이 패널(300)은 예를 들어 유기 발광 다이오드 패널 또는 전계 방출 디스플레이로 구성될 수 있다. 그리고, 제2 디스플레이 패널(310)은 시역 분리 유닛을 통과한 광을 통과하거나 2차원 영상을 형성하도록 액정 패널 또는 유기 발광 다이오드 패널로 구성될 수 있다. 시역 분리 유닛(305)은 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈(305a)로 구성될 수 있다.
3차원 영상을 형성할 때는 제1 디스플레이 패널에서 3차원 영상을 형성하고, 제1 디스플레이 패널과 동기하여 제2 디스플레이 패널에서는 입사광을 그대로 통과하도록 한다. 제1 디스플레이에서의 영상이 시역 분리 유닛을 통과하여 좌안 영상과 우안 영상으로 분리되고, 이 분리된 영상이 제2 디스플레이 패널을 통과하여 3차원 영상을 표시한다.
2차원 영상을 형성할 때는 제1 디스플레이 패널에서 백색광을 형성하고, 이 백색광이 시역 분리 유닛을 통과하여 제2 디스플레이 패널에 대해 광원으로 작용한 다. 그리고, 이 백색광을 이용하여 제2 디스플레이 패널에서 2차원 영상을 형성한다. 그리고, 부분적으로 3차원 영상을 형성하기 위해서는 3차원 영상을 표시하기 위한 영역에서 제1 디스플레이 패널에서 3차원 영상을 형성하고, 제2 디스플레이 패널에서 입사한 3차원 영상을 투과하도록 함과 동시에 나머지 영역에서는 제1 디스플레이 패널에서 백색광을 형성하고, 제2 디스플레이 패널에서 2차원 영상을 형성한다.
다음은 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 구비된 시역 분리 유닛에 대해 설명한다. 시역 분리 유닛으로는 렌티큘러 렌즈 어레이 또는 마이크로 렌즈 어레이가 구비될 수 있다. 렌티큘러 렌즈 어레이는 도 7a에 도시된 바와 같이 렌티큘러 렌즈(210a)가 디스플레이 장치의 세로 방향으로 나란하게 배열되어 형성될 수 있다. 또는 도 7b에 도시된 바와 같이 렌티큘러 렌즈(210a')가 디스플레이 장치의 세로 방향에 대해 경사지게 배열될 수 있다. 이와 같이 렌티큘러 렌즈(210a')가 경사지게 배열된 경우 가로 방향의 분해능 뿐만 아니라 세로 방향의 분해능도 향상되는 이점이 있다.
도 8은 마이크로 렌즈(212a)가 2차원 형태로 배열된 마이크로 렌즈 어레이(212)를 도시한 것이다. 마이크로 렌즈(212a)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 원형, 사각형 또는 육각형 형상을 가질 수 있다. 도 8은 마이크로 렌즈가 사각형 형상을 가지는 예를 도시한 것이다. 한편, 마이크로 렌즈를 배열할 때 도 9a에 도시된 바와 같이 바둑판 형태로 배열할 수 있다. 또는 도 9b에 도시된 바와 같이 마이크로 렌즈(212a')가 각 행마다 반 피치씩 어긋나게 배열된 마이크로 렌즈 어레이(212')가 구비될 수 있다.
도 10은 마이크로 렌즈(214a)가 육각형 형상을 가지는 마이크로 렌즈 어레이(214)를 도시한 것이다. 육각형 형상을 가지는 마이크로 렌즈(214a)는 벌집 형태로 배열됨으로써 밀집도를 높여 분해능을 향상할 수 있다.
상술한 보와 같이 본 발명에 따른 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치는 두 개의 디스플레이 패널을 구비하여 두 개의 디스플레이 패널 중 하나를 이용하여 선택적으로 영상을 형성하도록 함으로써 2차원 영상과 3차원 영상을 용이하게 구현할 수 있다. 디스플레이 패널을 이용하여 영상을 구현하는 기술은 이미 널리 알려져 있으므로 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 성능은 안정적이며, 제작이 용이한 이점이 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (17)

  1. 백라이트;
    상기 백라이트로부터의 광을 이용하여 3차원 영상을 형성하거나 백라이트로부터의 광을 투과하는 액정 패널;
    상기 액정 패널에서 형성된 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하는 시역 분리 유닛;
    상기 시역 분리 유닛을 통과한 광을 투과하거나 2차원 영상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시역 분리 유닛은 렌티큘러 렌즈 어레이인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 렌티큘러 렌즈 어레이는 렌티큘러 렌즈가 디스플레이 장치의 세로 방향에 대해 기울어지게 배열된 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시역 분리 유닛은 마이크로 렌즈 어레이인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 사각형 또는 육각형 형태의 마이크로 렌즈들로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 원형, 사각형 또는 육각형 형태의 마이크로 렌즈들로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 행마다 원형 또는 사각형의 마이크로 렌즈들이 어긋나게 배열된 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 액정 패널 또는 유기 발광 다이오드 패널인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  9. 3차원 영상을 형성하거나 백색광을 출사하는 제1 디스플레이 패널;
    상기 제1 디스플레이 패널에서 형성된 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하는 시역 분리 유닛;
    상기 시역 분리 유닛을 통과한 광을 투과하거나 2차원 영상을 형성하는 제2 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시역 분리 유닛은 렌티큘러 렌즈 어레이인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 렌티큘러 렌즈 어레이가 디스플레이 장치의 세로 방향에 대해 기울어지게 배열된 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 시역 분리 유닛은 마이크로 렌즈 어레이인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 사각형 또는 육각형 형태의 마이크로 렌즈들로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 원형, 사각형 또는 육각형 형태의 마이크로 렌즈들로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 행마다 원형 또는 사각형의 마이크로 렌즈들이 어긋나게 배열된 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  16. 제9항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 패널은 유기 발광 다이오드 패널 또는 전계 방출 디스플레이인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
  17. 제9항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 디스플레이 패널은 액정 패널 또는 유기 발광 다이오드이 패널인 것을 특징으로 하는 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치.
KR1020070012782A 2007-02-07 2007-02-07 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치 KR101323736B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070012782A KR101323736B1 (ko) 2007-02-07 2007-02-07 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치
US11/939,830 US7821711B2 (en) 2007-02-07 2007-11-14 2D-3D image switching display system
EP08100247.9A EP1956415B1 (en) 2007-02-07 2008-01-09 2D-3D image switching display system
CN2008100034341A CN101242545B (zh) 2007-02-07 2008-01-11 2d-3d图像切换显示系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070012782A KR101323736B1 (ko) 2007-02-07 2007-02-07 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080073929A true KR20080073929A (ko) 2008-08-12
KR101323736B1 KR101323736B1 (ko) 2013-10-30

Family

ID=39321515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070012782A KR101323736B1 (ko) 2007-02-07 2007-02-07 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7821711B2 (ko)
EP (1) EP1956415B1 (ko)
KR (1) KR101323736B1 (ko)
CN (1) CN101242545B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101463743B1 (ko) * 2013-04-09 2014-11-21 (주)코텍 복합형 영상표시장치
KR20160008005A (ko) * 2014-07-11 2016-01-21 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 표시장치
KR20160084220A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 한국해양과학기술원 캡슐형 엘피지 저장 탱크를 보관하는 카고 홀드
US9462261B2 (en) 2008-09-30 2016-10-04 Samsung Electronics Co., Ltd. 2D/3D switchable autostereoscopic display apparatus and method

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101350475B1 (ko) * 2007-04-12 2014-01-15 삼성전자주식회사 고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치
KR20100033067A (ko) * 2008-09-19 2010-03-29 삼성전자주식회사 2차원과 3차원 겸용 영상 표시 장치 및 방법
US20110038043A1 (en) * 2009-08-17 2011-02-17 Industrial Technology Research Institute Segmented lenticular array used in autostereoscopic display apparatus
US8411235B1 (en) * 2010-03-16 2013-04-02 Rockwell Collins, Inc. Displays for three-dimensional imaging
EP2402814A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device
WO2012111427A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP5987270B2 (ja) * 2011-05-30 2016-09-07 リコーイメージング株式会社 立体画像を表示可能なカメラ
CN102426409A (zh) * 2011-10-27 2012-04-25 深圳市华星光电技术有限公司 自聚焦液晶盒及相应的液晶显示屏
CN103293686A (zh) * 2012-02-22 2013-09-11 群康科技(深圳)有限公司 显示器
TW201335673A (zh) 2012-02-22 2013-09-01 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 顯示器
US8711061B2 (en) * 2012-05-10 2014-04-29 Disney Enterprises, Inc. Multiplanar image displays and media formatted to provide 3D imagery without 3D glasses
KR20140002869A (ko) * 2012-06-28 2014-01-09 코오롱인더스트리 주식회사 디스플레이 장치를 위한 스위칭 렌즈 및 그 제조방법
CN102848786B (zh) * 2012-07-20 2015-09-16 中国科学院上海光学精密机械研究所 三维身份证及其制备方法
TWI473058B (zh) * 2013-04-18 2015-02-11 Au Optronics Corp 顯示方法及其立體顯示系統
CN104320648B (zh) * 2014-10-24 2016-08-17 西安电子科技大学 二维与三维显示模式可切换的显示装置及方法
CN105988228B (zh) * 2015-02-13 2020-07-31 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其三维显示方法
KR20170056784A (ko) * 2015-11-13 2017-05-24 희성전자 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN105807437A (zh) * 2016-04-18 2016-07-27 张家港康得新光电材料有限公司 3d显示装置
CN105807436A (zh) * 2016-04-18 2016-07-27 张家港康得新光电材料有限公司 3d显示装置
CN105929552A (zh) * 2016-06-22 2016-09-07 深圳市华星光电技术有限公司 3d显示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995033224A1 (en) * 1994-05-31 1995-12-07 Philips Electronics N.V. Display device having a diffusing display panel
US6064424A (en) * 1996-02-23 2000-05-16 U.S. Philips Corporation Autostereoscopic display apparatus
GB2317710A (en) * 1996-09-27 1998-04-01 Sharp Kk Spatial light modulator and directional display
GB9623682D0 (en) * 1996-11-14 1997-01-08 Philips Electronics Nv Autostereoscopic display apparatus
JP3461680B2 (ja) * 1997-03-13 2003-10-27 シャープ株式会社 光学素子の製造方法および画像表示装置
US6795241B1 (en) * 1998-12-10 2004-09-21 Zebra Imaging, Inc. Dynamic scalable full-parallax three-dimensional electronic display
JP3969252B2 (ja) * 2002-08-27 2007-09-05 日本電気株式会社 立体画像平面画像切換表示装置及び携帯端末装置
GB0317714D0 (en) * 2003-07-29 2003-09-03 Koninkl Philips Electronics Nv Autostereoscopic display apparatus
US20060203338A1 (en) 2005-03-12 2006-09-14 Polaris Sensor Technologies, Inc. System and method for dual stacked panel display
KR100813977B1 (ko) 2005-07-08 2008-03-14 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고해상도 입체 영상 디스플레이장치
DE202005011574U1 (de) 2005-07-22 2006-11-23 Aeg Gesellschaft für Moderne Informationssysteme mbH Flüssigkristallanzeige

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9462261B2 (en) 2008-09-30 2016-10-04 Samsung Electronics Co., Ltd. 2D/3D switchable autostereoscopic display apparatus and method
KR101463743B1 (ko) * 2013-04-09 2014-11-21 (주)코텍 복합형 영상표시장치
KR20160008005A (ko) * 2014-07-11 2016-01-21 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 표시장치
KR20160084220A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 한국해양과학기술원 캡슐형 엘피지 저장 탱크를 보관하는 카고 홀드

Also Published As

Publication number Publication date
CN101242545B (zh) 2013-03-27
US20080186575A1 (en) 2008-08-07
CN101242545A (zh) 2008-08-13
EP1956415A2 (en) 2008-08-13
EP1956415A3 (en) 2010-08-04
KR101323736B1 (ko) 2013-10-30
US7821711B2 (en) 2010-10-26
EP1956415B1 (en) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101323736B1 (ko) 2차원 겸용 3차원 영상 디스플레이 장치
JP5649526B2 (ja) 表示装置
KR101350475B1 (ko) 고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치
US9194997B2 (en) Backlight unit and 2D and 3D image display system
KR101439842B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 채용한 ２ｄ／３ｄ 겸용영상표시장치
TWI545348B (zh) 多畫面顯示裝置
JP5073156B2 (ja) ２次元及び３次元映像の互換が可能な多視点３次元映像システムの映像表示部
US20130088486A1 (en) 3d image display apparatus and 3d image display method performed in the same
KR20120069432A (ko) 입체영상표시장치 및 그 구동 방법
JP2011154337A (ja) 立体映像結像装置
KR20120107312A (ko) 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법
CN109073905B (zh) 三维显示设备、三维成像设备、以及显示三维图像的方法
KR20030017972A (ko) 사용자 제어를 가진 자동입체 이미지 디스플레이 장치
TWI474048B (zh) 顯示裝置
US7265902B2 (en) Display apparatus switchable between a two-dimensional display and a three-dimensional display
JP2010127973A (ja) 立体画像表示装置
TWI583998B (zh) 裸眼3d顯示像素單元及具有2d/3d模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置
KR102130133B1 (ko) 백 라이트 장치 및 이를 포함하는 3차원 영상 표시 장치
KR20030022581A (ko) ２ｄ／３ｄ 겸용 디스플레이
WO2017117825A1 (zh) 裸眼3d显示像素单元及具有2d或3d切换功能的装置
TWM526692U (zh) 裸眼3d顯示像素單元及具有2d/3d模式同時間不同區顯示或全屏相互切換功能的顯示裝置
KR101324060B1 (ko) 무안경 입체 영상 디스플레이 장치
KR100696657B1 (ko) 다차원 모드 표시장치
KR101190050B1 (ko) 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법
KR100728120B1 (ko) 입체 영상 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160929

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170927

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee