KR20080074859A

KR20080074859A - 평면 영역을 지닌 입체화상 렌즈 시트

Info

Publication number: KR20080074859A
Application number: KR1020087008559A
Authority: KR
Inventors: 레니 립튼
Original assignee: 스테레오그래픽스 코포레이션
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2008-08-13
Also published as: EP1924880A4; JP4795436B2; WO2007040471A1; EP1924880A1; JP2009509195A; KR101290839B1

Abstract

본 발명은 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트(101)에 관한 것이다. 렌즈 시트는 하나 이상의 굴절 영역(102)과 하나 이상의 비굴절 영역(103)을 갖는다. 렌즈 시트가 디스플레이와 밀접하게 병렬로 유지될 때, 굴절 영역에서는 입체적인 정보를 볼 수 있는 동시에 비굴절 영역에서는 평면적인 정보를 볼 수 있다. 바람직한 실시예에서, 비굴절 영역은 렌즈 시트의 일단부 상에 수직 컬럼을 형성하고, 굴절영역은 렌즈 시트의 타단부 상에 수직 컬럼을 형성한다. 굴절 영역은 종횡비가 1.3 : 1인 화상 영역을 형성한다.

굴절 영역, 비굴절 영역, 입체화상 렌즈 시트, 렌티클

Description

평면 영역을 지닌 입체화상 렌즈 시트{AUTOSTEREOSCOPIC LENS SHEET WITH PLANAR AREAS}

본 발명은 평면 영역을 지닌 입체화상 렌즈 시트에 관한 것이다.

통상 플랫 패널(flat panel)을 포함하는 전자 입체화상 디스플레이(electronic autostereoscopic display) 기술은 이제 여러 용례에 있어서 실행 가능하기에 이르렀다. 전용 입체화상 디스플레이가 이용 가능하지만, 컴퓨터 유저들은 워드 프로세싱과 같은 평면적인 용례와 입체적인 시각화 용례 사이에서 전환하고 이들 양자의 타입의 용례에 있어서 여전히 선명한 화상을 얻는 능력을 원한다. 입체화상 모드와 평면 모드 중 어느 한 모드로는 작동하지만, 이들 양자의 모드로는 동시에 작동하지는 않는 듀얼 모드 모니터를 허용하는 몇몇 기술이 존재한다.

렌티큘러 셀렉션 디바이스(lenticular selection device)(또는 래스터 배리어 셀렉션 디바이스)를 사용하는 디스플레이의 경우, 중요한 문제는 렌즈 시트 조각의 굴절 특성이 데스크톱 아이콘, 작업 표시줄 및 드롭다운 메뉴와 같은 고해상도 이미지 요소와 작은 점 타입을 일그러뜨린다는 것이다. 따라서, 렌즈 시트가 제위치에 있는 입체화상 모니터를 입체적인 정보와 고해상도 타입, 즉 아이콘 모두 를 동시에 보여주기 위해 사용하기란 불가능하다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에 여러 해결책들이 고려되었다. 예컨대, 렌티큘러 스크린과 같은 오버레이(overay)를 이용하는 디스플레이가, 공동 계류중인, 발명이 명칭이 "입체화상 렌티큘러 스크린(AUTOSTEREOSCOPIC LENTICULAR SCREEN)"인 미국 특허 제09/943,890호에서 설명되었다. 렌티큘러 리지(ridge)가 플랫 패널의 표면을 향해 내측을 향하기 때문에, 플랫 패널의 표면과 렌티큘러 리지 사이에 액체를 유지하는 챔버가 형성되는데, 이 챔버는 3D 뷰잉(viewing)을 제공하기 위해서 비워지고, 스크린의 굴절 특성을 제거하기 위해서 채워진다.

발명의 명칭이 "2D/3D 전환 가능 입체화상 디스플레이(CONVERTIBLE 2D/3D AUTOSTERESCOPIC DISPLAY)"인 미국 특허 제5,500,765호에는 플랫 패널의 정면과는 밀접하게 접촉하지만 리지가 외측을 향하는 렌티큘러 오버레이를 구비하는 디스플레이가 개시되어 있다. 렌티큘러 "굴절" 특성을 제거하기 위해, 역 렌티큘러 정합 스크린(mating inverse lenticular screen)이 렌티큘러 스크린 상부에 적절하게 정렬 배치되어 중첩된 스크린이 고유의 굴절 작용을 제거할 것이다.

다른 해결책은 플랫 패널 디스플레이와 밀접하게 병렬 배치될 때 정확하게 정렬된 상태로 확실하게 유지되는 분리 가능한 렌티큘러 스크린을 제조하는 것이다.

샤프 및 DTI 테크놀러지즈(Sharp and DTI technologies)에 의한 보도 자료에 설명되어 있는 다른 해결책은 화상 디스플레이의 표면에 적절하게 근접한 액정 모듈레이터(liquid crystal modulator)의 사용을 포함한다. 액정 모듈레이터는 래스 터 배리어와 선명한 커버 시트 사이에서 전환하도록 온오프될 수 있는 룰링(ruling)으로 이루어진다. 래스터 배리어 모드일 경우, 입체적인 화상을 볼 수 있다. 이것은 잘 공지되어 있는 기술이고, 이에 따라 본 명세서에서는 설명하지 않는다. 그러나, 광학적인 견지에서, 렌즈 시트와 래스터 배리어가 다소 호환성이 있으며, 이들 중 하나에 대해 제공되는 정보가 다른 것을 사용하여 표시될 수 있다는 것을 유념하는 것이 중요하다. 따라서, 여기에 개시되어 있는 본 발명의 기술은 렌티큘러 시트를 참고하여 설명되지만, 본 발명의 기술은 기본적으로 래스터 배리어 셀렉션 디바이스 기술에도 적용된다.

이들 2개 양태(입체형 및 평면형)의 해결책의 장점에도 불구하고, 이들 해결책은 유저가 디스플레이 스크린의 소정 영역을 입체화상으로 선명하게 볼 수 있고 소정 영역을 평면 모드로 선명하게 볼 수 있는 것에 관한 기본적인 문제를 해결하지는 못한다. 본 명세서에서는, 입체적인 정보와 평면적인 정보 양자를 디스플레이의 소정 영역에 동시에 표시하는 표시 수단을 제공한다.

듀얼 모드 렌즈 시트가 개시된다. 듀얼 모드 렌즈 시트는 하나 이상의 굴절 영역과 하나 이상의 비굴절 영역을 갖는다. 듀얼 모드 렌즈 시트가 디스플레이에 밀접하게 병렬로 유지될 때, 굴절 영역에서는 입체적인 정보를 볼 수 있는 한편, 비굴절 영역에서는 평면적인 정보를 동시에 볼 수 있다. 바람직한 일실시예에서, 비굴절 영역은 듀얼 모드 렌즈 시트의 일단부 상에 수직 컬럼을 형성하고, 굴절 영역은 듀얼 모드 렌즈의 타단부 상에 수직 컬럼을 형성한다. 유리하게는, 굴절 영역은 대략 1.3 : 1의 종횡비를 갖는 화상 영역을 형성한다. 굴절 영역은, 통상 디스플레이의 수평 방향 에지에 대해서는 직각으로 배향되지만, 디스플레이의 수평 방향 에지에 대해 임의의 각도로도 배향될 수 있는 렌티클(lenticule)로 구성된다.

도 1은 본 발명에 따라 굴절 영역과 비굴절 영역을 갖는 렌즈 시트의 개략도이다.

도 2는 도 1에 도시한 렌즈 시트의 일부분의 사시도이다.

도 1에는 굴절 영역(102)과 비굴절 영역(103)을 갖는 렌즈 시트(101)가 도시되어 있다. 도 2는 도 1에 도시한 렌즈 시트의 작은 영역(10)의 사시도이다. 따라서, 렌즈 시트(101)는 부분적으로는 굴절력이 있고, 부분적으로는 굴절력이 없다.

굴절 영역(102)은, 표면이 통상 부분원 또는 부채꼴이고 룰링이 코듀로이형 또는 워시터브(washtub)형인 렌티클(104)을 포함한다. Hess 명의의 미국 특허 제1,128,979호가 최초로 그러한 렌티클을 설명하였으며, 그러한 렌티클을 사용하는 입체화상 디스플레이 장치를 설명하는 여러 종래 기술의 참고 문헌들이 있다. 그러한 렌티클의 제조 및 사용은 잘 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 설명하지 않는다.

비굴절 영역(103)은 커버 글래스와 같이 기능하고, 굴절 영역(102)의 굴절 특성을 갖지 않지만, 경사진 광선은 이 영역을 통과할 때 약간 굴절될 것이다.

앞서 논의한 바와 같이, 렌즈 시트는 플랫 패널 디스플레이와 함께 채택되는 경우에는 작은 포인트 텍스트(point text) 및 이미지의 세부 사항을 흐리게 할 수 있다. 이러한 이유로, 예컨대 컴퓨터 그래픽 디스플레이의 유저가 평면형 요소를 읽을 수 있도록 어떠한 수단을 안출할 필요가 있다. 스크린의 소정 부분을 비굴절 용도로 배정함으로써, 스크린 고유의 해상도가 비굴절 영역에서 채택된다. 소프트웨어 어플리케이션은 이러한 특정 영역에 평면형 요소를 배치할 수도 있고, 그러한 평면형 요소는 컴퓨터 마우스 및 표준형 GUI 기술을 사용하여 사용자에 의해 비굴절 영역으로 드래그 및 드롭될 수도 있다.

도 1에는 비굴절 영역(103)이 렌즈 시트의 일단부 상의 수직 컬럼으로 도시되어 있다. 직사각형, 삼각형이거나 또는 도시한 바와 같은 수직 컬럼보다는 수평 방향 열(기타, 및 다양한 형상, 크기 및 위치의 영역)을 덮는 영역을 충분히 생각할 수 있을 것이다. 여러 가지 가능성이 있다. 어플리케이션 개발자가 드롭다운 메뉴가 나타나는 부위를 제어하는 경우, 예컨대 그러한 구성은 완벽하게 가능하다. 입체화상 이미지가 굴절 영역(102)에 위치되는 경우, 유저는 적절한 입체화상 영상을 선명하게 본다.

굴절 영역 및 비굴절 영역의 침적을 얻기 위한 다양한 제조 기술을 사용할 수 있다. 렌티클을 기판에 캐스팅, 도포 또는 적층할 수 있고, 몰드 또는 툴의 일부는 비굴절 영역을 형성하는 평면일 수 있다. 기판에 아무런 영향을 주지 않지만, 전체 요소는 일부에는 렌티클을 갖고, 다른 부분에는 렌티클을 갖지 않는 연속적인 전체를 이루는 다양한 종류의 스탬핑 기술 또는 압축 성형 기술을 사용할 수 있다.

비굴절 영역(103)은 서로 평행한 2개의 평면(103t, 103l)를 갖고, 그러한 요소는, 이미지를 프레이밍(framing)하는 데 사용되고 컴퓨터의 굴절 방지 스크린 또는 유사한 디스플레이로 사용되는 커버 글래스 또는 커버 시트와 유사하다는 것은 명백해야 한다.

도면에는 렌티클이 수직으로 연장- 즉, 각각의 렌티클 사이의 경계가 수직 방향, 즉 디스플레이의 수평 방향 에지에 대해 수직인 방향으로 배향되는 평행선을 형성 -하는 것으로 도시되어 있지만, 렌즈 시트의 수평 방향 에지 및 수직 방향 에지가 디스플레이의 수평 방향 에지 및 수직 방향 에지에 대응한다고 가정하고 사실상 수평 방향 에지는 기본적으로 수평선과 평행하다고 가정했을 때, 이러한 렌티클 또는 오히려 이러한 렌티클들의 경계선이 렌즈 시트의 수평 방향 에지에 대해 직각 이외의 소정 각도를 이룰 수 있도록 Winnek 명의의 미국 특허 제3,409,351호의 교시가 채택될 수 있다는 것 또한 가능하다.

여러 가지 가능한 변형예들이 있지만, 본 발명의 정수는 렌즈 시트 상에 렌티큘러 영역과 비렌티큘러 영역이 있다는 것이다. 렌즈 시트는 디스플레이의 평면에 밀접한 근접도로, 그리고 렌즈 시트의 후방면이 디스플레이의 평면과 평행한 상태로 유지된다. 가장 전형적으로, 그러한 디스플레이는 액정 스크린 또는 플라즈마 스크린과 같은 플랫 패널 디스플레이일 것이다. 굴절 영역과 비굴절 영역의 배열의 관점에서 여러 가지 변형예들이 가능하고, 교시적인 목적으로 제조 기술을 간단하게 설명하거나 제안하였지만, 본 명세서가 여기에서 교시하는 기술을 임의의 특정 제조 기술로 제한하고자 하는 것은 아니라는 점은 당업자에게 명백해야 한다.

대략 1.8 : 1인 고화질 텔레비전 종횡비를 따르는 텔레비전과 같은, 다른 용도와 컴퓨터 그래픽을 위한 여러 신규한 디스플레이 스크린도 있다. 통상의 컴퓨터 그래픽(및 텔레비전 스크린)은 1.3 : 1의 종횡비를 이용하기 때문에, 화상의 좌측 또는 우측 에지에서는 비굴절 수직 컬럼을 채택하면서 1.3 : 1의 렌티큘러 화상 영역을 유지하는 구성의 유용성을 용이하게 알 수 있다. 다시 말해서, 유저가 기대하는, 종횡비가 1.3 : 1인 화상 영역이 유지될 것이며, 나머지는 비굴절 영역으로 할당되어 문자숫자(alphanumeric) 및 아이콘과 유사한 요소를 가장 유리하게 표시할 수 있다.

Claims

하나 이상의 굴절 영역과 하나 이상의 비굴절 영역을 포함하는 듀얼 모드 입체화상(autostereoscopic) 렌즈 시트.
제1항에 있어서, 굴절 영역은 렌티클(lenticule)로 구성되는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제2항에 있어서, 렌티클은 렌즈 시트의 수평 방향 에지에 대해 직각으로 배향되는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제2항에 있어서, 렌티클은 렌즈 시트의 수평 방향 에지에 대해 예각으로 배향되는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제1항에 있어서, 비굴절 영역은 렌즈 시트의 일단부 상에 수직 컬럼을 형성하고, 굴절 영역은 렌즈 시트의 타단부 상에 수직 컬럼을 형성하는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제5항에 있어서, 굴절 영역은 종횡비가 대략 1.3 : 1인 화상 영역을 형성하는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
디스플레이와, 이 디스플레이와 밀접하게 병렬로 유지되는 렌즈 시트를 포함하고, 렌즈 시트는 하나 이상의 굴절 영역과 하나 이상의 비굴절 영역을 포함하는 것인 입체화상 디스플레이.
제7항에 있어서, 비굴절 영역은 렌즈 시트의 일단부 상에 수직 컬럼을 형성하고, 굴절 영역은 렌즈 시트의 타단부 상에 수직 컬럼을 형성하는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제8항에 있어서, 굴절 영역은 종횡비가 대략 1.3 : 1인 화상 영역을 형성하는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제7항에 있어서, 굴절 영역은 렌티클로 구성되는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제10항에 있어서, 렌티클은 렌즈 시트의 수평 방향 에지에 대해 직각으로 배향되는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.
제10항에 있어서, 렌티클은 렌즈 시트의 수평 방향 에지에 대해 예각으로 배향되는 것인 듀얼 모드 입체화상 렌즈 시트.