KR20080113894A - 피봇기능을 갖는 3차원 영상 표시장치 - Google Patents

피봇기능을 갖는 3차원 영상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가로표시모드(landscape display mode) 및 세로표시모드(portrait display mode)에서 모두 3차원 영상을 안정적으로 표시하는 3차원 영상 표시장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 다수의 영상 데이터가 입력되는 다수의 화소를 구비하는 표시패널과; 상기 다수의 영상 데이터를 각각 분리하여 다수의 시점에서 표시하고, 상기 표시패널의 정면에서 바라볼 때 수평방향으로 정의되는 가로방향에 대하여 경사진 다수의 투과부를 구비하는 시점 생성부를 포함하며, 장축 및 단축을 가지며, 상기 가로방향에 상기 장축이 평행하도록 배치되는 가로표시모드 및 상기 가로방향에 수직한 세로방향에 상기 장축이 평행하도록 배치되는 세로표시모드에서 모두 3차원 영상을 표시하는 3차원 영상 표시장치를 제공한다.

Description

피봇기능을 갖는 3차원 영상 표시장치{3 Dimension Image Display Device Having Pivot Function}
도1은 패럴랙스 베리어 방식의 영상표시장치의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도2는 피봇기능을 갖는 무안경 방식의 3차원 영상 표시장치의 회전 시 영상 표시 상태를 보여주는 도면.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시장치에서의 3차원 영상 표시 상태를 설명하는 도면.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 단면도.
도5a 및 5b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 가로표시모드(landscape display mode) 및 세로표시모드(portrait display mode)에서의 평면도.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 다시점을 설명하기 위한 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 3차원 영상 표시장치 120: 표시패널
130: 시점 생성부 130a: 투과부
130b: 차단부
본 발명은 피봇기능을 갖는 3차원 영상 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 표시장치의 회전에 의하여 가로표시모드(landscape mode) 및 세로표시모드(portrait display mode)에서 동작하는 피봇기능을 가지며 이 두 가지 표시모드에서 모두 안정적인 3차원 영상을 구현할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.
2차원 영상으로부터 3차원의 깊이감과 입체감을 느낄 수 있도록 하는 3차원 영상의 구현기술은 디스플레이(display) 등의 직접적인 관련분야를 비롯해서 가전이나 통신산업은 물론 우주항공, 예술산업, 자동차 사업분야 등에 광범위하게 영향을 미치고 있으며, 그 기술적 파급효과는 현재 각광받고 있는 HDTV(High Definition Television) 이상이 될 것으로 기대되고 있다.
인간이 깊이감과 입체감을 느끼는 요인으로 가장 중요하게는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차를 들 수 있지만, 이외에도 심리적, 기억적 요인에도 깊은 관계가 있고, 이에 따라 3차원 영상 구현기술 역시 어떤 원리로 관찰자에게 3차원 영상 을 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.
부피표현방식은 심리적인 요인과 흡입효과에 의해 깊이방향에 대한 원근감이 느껴지도록 하는 방법으로서, 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터그래픽 또는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제공하여 그 공간 내로 빨려 들어가는 것 같은 착시현상을 불러일으키는 이른바 아이맥스 영화 등에 응용되고 있다.
가장 완전한 입체영상 구현기술이라 알려져 있는 3차원표현방식은 레이저광 재생 홀로그래피 내지 백색광 재생 홀로그래피로 대표될 수 있다.
그리고 입체감표현방식은 양안(兩眼)의 생리적 요인을 이용하여 입체감을 느끼게 하는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 인간의 좌우안(左右眼)에 시차정보가 포함된 평면의 연관 영상이 보일 경우에 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다. 이러한 입체감표현방식은 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자 측의 특수안경을 이용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.
이중에서 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이를 이용한 무안경 방식 3차원 영상 표시장치의 3차원 영상 구현원리를 간략하게 살펴보면, 좌/우안용 스테레오영상 을 동시에 표시하는 표시패널과 사용자 사이에, 스트라이프(stripe) 형태의 슬릿(slit)과 베리어(barrier)를 배치하거나 다수의 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈를 배치하여 관찰자가 입체감을 느끼게 하는 방식으로, 이중에서 베리어를 사용하는 영상표시장치를 예를 들어 설명하기로 한다.
도1은 패럴랙스 베리어 방식의 영상표시장치의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도1에 도시한 바와 같이, 패럴랙스 베리어 방식 영상 표시장치(10)는 좌우영상을 동시에 표시하는 표시패널(20)과 패럴랙스 베리어(30)로 이루어진다.
표시패널(20)에는 좌안용 영상을 표시하는 좌안 화소(L)와 우안용 영상을 표시하는 우안 화소(R)가 번갈아 정의되어 있고, 패럴랙스 베리어(30)는 표시패널(20)과 사용자(40) 사이에 배치된다. 패럴랙스 베리어(30)에는 좌/우안 화소(L,R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(32)과 베리어(34)가 사용자(40)에 대해 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되어 있다.
이에 따라 표시패널(20)의 좌안 화소(L)에 표시되는 좌안 영상(IL)은 패럴랙스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 사용자(40)의 좌안에 도달되고, 표시패널(20)의 우안 화소(R)에 표시되는 우안 영상(IR)은 패럴랙스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 사용자(40)의 우안에 도달되는데, 이때 좌/우안 영상(IL,IR)에는 각각 인간이 감지 가능한 시차(視差)를 고려한 별개의 영상이 담겨 있고, 사용자(40)는 이 두 가지 영상을 결합하여 3차원 영상을 인식하게 된다.
이 때, 표시패널(20)에 형성된 좌/우안 화소(L,R)의 폭(P), 패럴랙스 베리어(30)의 슬릿(32)의 폭(P1), 패럴랙스 베리어(30)의 베리어(34)의 폭(P2), 좌/우안의 폭(E) 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다.
P1 + P2 = 2/(1/E + 1/P)
앞서 언급한 바와 같이 좌/우안의 간격(E)은 대략 65mm 정도이므로, 이러한좌/우안 간격(E)의 값과 위의 관계식을 이용하여 좌/우안 화소(L,R)의 폭(P), 슬릿(32)의 폭(P1), 베리어(34)의 폭(P2)을 설계함으로써 패럴랙스 베리어 방식 3차원 영상 표시장치와 3차원 영상을 구현할 수 있다.
한편, 최근 들어 급속도로 진전되고 있는 정보화 시대에 발맞추어 표시장치의 활용방법 역시 매우 다양한 양태로 나타나는 바, 그 한 가지 예로서 하나의 화면을 세로 혹은 가로로 회전시켜 각각의 용도에 알맞게 사용할 수 있도록 한 제품이 소개된 바 있고, 이는 현재 핸드폰용 표시화면이나 모니터 등에 활용되고 있다.
즉, 기존의 일반적인 표시장치는 통상적으로 가로방향의 폭이 세로방향의 높이보다 큰 가로영상(landscape image) 또는 그 반대의 세로영상(portrait image) 중 하나만을 표시하도록 고정되어 있었지만, 최근에는 표시장치를 회전시켜 필요에 따라 가로영상 또는 세로영상을 표시하도록 하는 피봇기능(pivot function)을 갖는 영상 표시장치가 연구되고 있으며, 이러한 영상 표시장치는 영화감상 등의 경우에는 가로표시모드(landscape display mode)로 동작하고, 많은 정보를 표시하는 작업 등의 경우, 예를 들어 다수의 텍스트 파일을 열어서 작업하는 경우에는 세로표시모드(portrait display mode)로 동작하도록 활용되고 있다.
하지만 이와 같이 표시장치의 회전에 의한 가로영상과 세로영상을 제공하는 방법은 아직 패러렉스 베리어 또는 렌즈어레이 방식의 3차원 영상표시에 적합하지 못한 것으로 여겨지고 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도2는 피봇기능을 갖는 무안경 방식의 3차원 영상 표시장치의 회전 시 영상 표시 상태를 보여주는 도면이다.
도2에 도시한 바와 같이, 영상 표시장치(50)는 90ㅀ 회전됨으로써 가로표시모드 (landscape display mode) 및 세로표시모드(portrait display mode)에서 동작되는 피봇(pivot) 기능을 가진다.
영상 표시장치(50)가 가로표시모드에서 동작할 경우, 3차원 영상을 표시하기 위하여 표시패널은 사용자에게 좌안 영상(IL) 및 우안 영상(IR)을 제공하며 사용자의 좌우안으로 각각 제공된 이 두 영상을 합성하여 3차원 영상을 인식하게 된다.
그러나 영상 표시장치(50)가 세로표시모드로 동작할 경우, 좌안 영상(IL) 및 우안 영상(IR)은 좌우로 분리된 시점(view)에 제공되지 않고 상하로 분리된 시점에 제공되며, 이에 따라 사용자의 좌우안에는 동일한 영상이 제공되어 3차원 영상을 인식하지 못하게 된다.
즉, 가로방향으로 이격된 좌우안의 양안시차에 의한 패러렉스 베리어 방식 또는 렌즈 어레이 방식에서는 슬릿과 베리어 또는 렌즈가 세로방향을 따라 길게 형성되는 바, 표시장치의 회전에 의해 슬릿과 베리어 또는 렌즈가 가로방향을 따라 길게 배열되고 이에 따라 시점은 상하로 형성되므로 올바른 3차원 영상을 구현할 수 없는 문제점이 나타난다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용자나 표시장치의 회전에 의한 가로표시모드와 세로표시모드 모두에 있어 안정적인 3차원 영상을 구현할 수 있는 영상 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 영상 데이터가 입력되는 다수의 화소를 구비하는 표시패널과; 상기 다수의 영상 데이터를 각각 분리하여 다수의 시점에서 표시하고, 상기 표시패널의 정면에서 바라볼 때 수평방향으로 정의되는 가로방향에 대하여 경사진 다수의 투과부를 구비하는 시점 생성부를 포함하며, 장축 및 단축을 가지며, 상기 가로방향에 상기 장축이 평행하도록 배치되는 가로표시모드 및 상기 가로방향에 수직한 세로방향에 상기 장축이 평행하도록 배치되는 세로표시모드에서 모두 3차원 영상을 표시하는 3차원 영상 표시장치를 제공한다.
상기 다수의 화소 각각은 정사각형 형태인 것을 특징으로 하고, 상기 다수의 화소 중 인접한 4개의 화소가 적색, 녹색, 청색, 백색을 표시하는 하나의 단위화소를 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 시점 사이의 거리(E)는 상기 가로표시모드 및 세로표시모드에서 모두 0mm보다 크고 65mm 이하인 것을 특징으로 하며, 상기 다수의 화소에는 상기 가로표시모드에서는 가로영상데이터가 입력되고 상기 세로표시모드에서는 상기 가로영상데이터와 상이한 세로영상데이터가 입력되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 다수의 화소는 상기 제1 내지 제9화소로 구분되고, 상기 다수의 시점은 제1 내지 제9시점이고, 상기 가로표시모드에서 상기 제1 내지 제9시점에는 각각 상기 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제2, 제4, 제6 및 제8화소에 입력되는 영상 데이터가 표시되고, 상기 세로표시모드에서 상기 제1 내지 제9시점에는 각각 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9화소에 입력되는 영상 데이터가 표시되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 표시패널은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마영상표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 전기발광표시장치(EL: Electroluminescent Display) 중 하나인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 표시패널이 백라이트 어셈블리와 액정표시패널을 포함하는 투광형 평판표시패널인 경우, 시점 생성부는 상기 백라이트 어셈블리와 상기 액정표시패널 사이에 배치되거나 상기 액정표시패널의 전면(前面)에 배치되는 패럴랙스 베리어 및 렌즈 어레이 중 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 표시패널이 발광형 평판표시패널인 경우, 상기 시점 생성부는 상기 발광형 평판표시패널의 전면(前面)에 배치되는 패럴랙스 베리어 및 렌즈 어레이 중 하나인 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시장치에서의 3차원 영상 표시 상태를 설명하는 도면이다.
도3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는 가로표시모드(landscape display mode) 또는 세로표시모드(portrait display mode)에서 동작 가능한 피봇기능(pivot function)을 갖는다.
우선, 가로가 긴 영상을 표시하는 가로표시모드에서 동작할 경우, 3차원 영상 표시장치(110)는 좌우로 분리된 가로좌안영상(ILL)과 가로우안영상(ILR)을 표시하고 이에 따라 사용자는 좌안과 우안으로 각각 들어오는 가로좌안영상(ILL)과 가로우안영상(ILR)을 합성하여 3차원 가로영상을 인식하게 된다.
그리고 3차원 영상 표시장치(110)를 90ㅀ 회전하여 세로가 긴 영상을 표시하는 세로표시모드에서 동작할 경우, 3차원 영상 표시장치(110)는 좌우로 분리된 세로좌안영상(IPL)과 세로우안영상(IPR)을 표시하고 사용자는 좌안과 우안으로 각각 들어오는 세로좌안영상(IPL)과 세로우안영상(IPR)을 합성하여 3차원 세로영상을 인 식하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는 가로표시모드 및 세로표시모드 모두에서 좌우로 분리된 좌안영상 및 우안영상을 표시함으로써, 가로표시모드 및 세로표시모드 모두에서 편안한 3차원 영상을 표시할 수 있다.
이를 위하여 3차원 영상 표시장치(110)는 시점을 좌우 및 상하로 분리하는 시점 생성부를 포함하며, 가로표시모드 및 세로표시모드에서 3차원 영상 표시장치(110)에 입력되는 영상데이터와 영상데이터의 입력방법은 서로 상이하다.
즉, 3차원 영상표시장치(110)는 시점을 상하좌우로 나누게 되며, 가로표시모드에서는 좌우로 분리된 시점이 사용자의 좌우안으로 각각 입력되어 3차원 영상을 인식하고 상하로 분리된 시점은 사용되지 않는 반면, 세로표시모드에서는 가로표시모드에서 사용되었던 좌우로 분리된 시점이 상하로 배치되어 사용되지 않고 가로표시모드에서 사용되지 않았던 상하로 분리된 시점이 좌우로 배치되어 사용차의 좌우안으로 각각 입력되어 3차원 영상을 인식하게 된다.
따라서 가로표시모드 및 세로표시모드에서 사용되는 시점은 서로 상이하며, 각 모드에서는 사용되는 시점에 3차원 영상을 위한 영상데이터가 입력되어야 한다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 단면도이다.
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는 표시패널(120)과 시점 생성부(130)를 포함하고, 사용자는 표시패널(120)에 표시된 영상을 시점 생성부(130)를 통하여 인식하게 된다.
표시패널(120)은 3차원 영상을 표시하기 위한 다수의 화소를 포함하고, 다수 의 화소에서 표시된 영상은 시점 생성부(130)에 의하여 다수의 시점으로 분리되어 표시된다.
사용자는 분리되어 표시된 영상을 두 눈에서 별도로 받아들인 후 이를 합성하여 3차원 영상을 인식하게 된다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는, 가로로 분리되어 번갈아 반복 배열되는 시점들로 표시되는 영상이 좌안 및 우안에 역전되어 입력됨으로써 발생하는 역입체시의 발생을 최소화하고 다수의 사용자가 편안하게 3차원 영상을 시청할 수 있도록 다시점(multi view) 방식을 이용한다.
즉, 두 개의 시점을 사용할 경우 좌안영상은 좌안에 입력되고 우안영상은 우안에 입력되어야 정상적인 3차원 영상의 합성이 가능하지만, 좌안영상과 우안영상은 시점에 따라 가로로 번갈아 반복 표시되므로 좌안영상이 우안에 입력되고 우안영상이 좌안에 입력되는 역입체시가 존재하게 되고 이러한 역입체시에서는 정상적인 3차원 영상의 합성이 불가능하다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는 다수의 시점을 발생시킴으로써 역입체시 발생을 최소화한다.
이러한 다시점 방식의 3차원 영상 표시장치(110)에서, 시점 생성부(130)는 다수의 차단부 및 다수의 투과부로 이루어지고, 좌우안용 영상이 명확하게 분리되어 보다 깊이감 있는 3차원 영상을 표현할 수 있도록 가능한 한 다수의 투과부 각각의 폭을 작게 설계한다.
따라서 시점 생성부(130)의 차단부 및 투과부의 폭 대신 표시패널(120)의 화 소의 간격 내지 피치(P), 표시패널(120)과 시점 생성부(130) 사이의 거리(S), 시점 생성부(130)와 사용자 사이의 거리(D), 시점 사이의 거리(E)를 고려하여 다시점 방식의 3차원 영상 표시장치(110)를 형성하게 되며, 이들 사이의 관계는 식(1)과 같다.
E = PD/S ------ (1)
여기서 사용자의 좌우안 사이의 거리는 대략 65mm이고, 65mm이하로 인접 시점이 생성되면 사용자의 좌우안으로 다른 시점의 상이한 영상이 입력될 수 있으므로, 식(1)에서 시점 사이의 거리(E)가 65mm 이하가 되도록 나머지 설계요소들인 표시패널(120)의 화소의 간격 내지 피치(P), 표시패널(120)과 시점 생성부(130) 사이의 거리(S), 시점 생성부(130)와 사용자 사이의 거리(D)를 결정할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는 가로표시모드(landscape display mode) 및 세로표시모드(portrait display mode)에서 동작하는 피봇기능을 가져서 3차원 영상 표시장치(110)가 90ㅀ 회전한 경우에도 안정적인 3차원 영상을 표시한다.
즉 3차원 영상 표시장치(110)는 상하좌우(또는 가로세로)로 분리된 시점을 생성하고, 이를 위하여 시점 생성부(130)의 다수의 투과부 및 다수의 차단부는 정면에서 바라볼 때 가로 및 세로에 대하여 경사지게 형성되는데 이를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도5a 및 5b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 가로표시모드(landscape display mode) 및 세로표시모드(portrait display mode)에서의 평면도이고, 도6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 다시점을 설명하기 위한 사시도이다.
도5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(110)는 표시패널(120)과 시점 생성부(130)로 이루어지고, 표시패널(120)은 다수의 화소를 포함하며 시점 생성부(130)는 다수의 투과부(130a) 및 다수의 차단부(130b)를 포함한다.
도5a 및 5b에서 다수의 투과부(130a)가 실선으로 도시되어 있는데, 다수의 투과부(130a)는 실제로는 소정의 폭을 가지고 있으며 다수의 화소에 표시되는 영상 데이터를 통과시킨다.
반면에, 다수의 차단부(130b)는 실선외의 나머지 영역을 나타내는데, 다수의 화소에 표시되는 영상 데이터를 차단한다.
표시패널(120)로는 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)가 사용될 수 있으며, 구체적으로 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마영상표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 전기발광표시장치(EL: Electroluminescent Display) 등이 사용될 수 있다.
그리고 시점 생성부(130)는 패럴렉스 베리어 또는 렌즈 어레이가 사용될 수 있는데, 특히 표시패널(120)이 백라이트어셈블리와 액정표시패널을 포함하는 투광형 평판표시패널인 경우 시점 생성부(130)는 액정표시패널의 전면(前面)이나 백라이트 어셈블리와 액정표시패널 사이에 배치될 수도 있으며, 표시패널(120)이 전계발광표시장치, 플라즈마영상표시장치, 전기발광표시장치 등의 발광형 평판표시패널 인 경우 시점 생성부(130)는 발광형 평판표시패널의 전면(前面)에 배치된다.
표시패널(120)의 다수의 화소는, 예를 들어 9종류로 구분될 수 있고 이들 제1 내지 제9화소(P1 내지 P9)에는 각각 서로 다른 영상 데이터가 입력되고, 도6에 도시한 바와 같이, 다수의 화소(P1 내지 P9)가 표시하는 영상은 시점 생성부(130)에 의하여 서로 다른 시점인 제1 내지 제9시점(view1 내지 view9)에서 표시된다.
다른 영상 데이터가 입력되는 화소의 종류의 수와 생성되는 시점의 수는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치의 용도에 따라 다양하게 정해질 수 있으며, 여기서는 편의상 9개의 화소 종류와 9개의 시점을 예로 들어 설명한다.
표시패널(120)의 제1 내지 제9화소(P1 내지 P9) 각각은 가로 및 세로 방향의 폭인 제1폭 및 제2폭(W1, W2)이 실질적으로 동일한 정사각형 형태이며, 인접한 4개의 화소가 적색, 녹색, 청색, 백색(R, G, B, W)을 표시하는 하나의 단위화소를 이루도록 배열될 수 있다.
예를 들어, 서로 인접한 제1, 제3, 제2, 제9화소(P1, P3, P2, P9)가 각각 적색, 녹색, 청색, 백색(R, G, B, W)을 표시하여 하나의 단위화소를 이루고, 마찬가지로 서로 인접한 제5, 제7, 제6, 제4화소(P5, P7, P6, P4)가 각각 적색, 녹색, 청색, 백색(R, G, B, W)을 표시하여 하나의 단위화소를 이룰 수 있다.
가로표시모드에서는 제1폭(W1)이 가로 방향과 평행하게 되므로 제1폭(W1)이 위의 식(1)에서의 화소의 피치(P)가 되는 반면, 세로표시모드에서는 제2폭(W2)이 가로 방향과 평행하게 되므로 제2폭(W2)이 식(1)에서의 화소의 피치(P)가 된다.
그런데 여기서 제1폭 및 제2폭(W1, W2)이 실질적으로 동일하므로, 표시모드에 상관없이 식(1)의 시점 사이의 거리(E)가 0mm보다 크고 65mm 이하가 되도록 나머지 설계요소들인 표시패널(120)의 화소의 피치(P: 여기서는 제1폭(W1) 또는 제2폭(W2)), 표시패널(120)과 시점 생성부(130) 사이의 거리(S), 시점 생성부(130)와 사용자 사이의 거리(D)를 결정함으로써 3차원 영상 표시장치를 형성할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 표시패널의 화소는 한 변이 긴 직사각형 형태일 수 있는데, 그럴 경우에는 표시모드에 따라 직사각형의 긴 변 또는 짧은 변이 식(1)의 화소의 피치(P) 역할을 하게 된다.
이 경우 가로표시모드 및 세로표시모드에서 화소의 피치(P)가 달라지고 식(1)에 따라 시점 사이의 거리(E)가 화소의 피치(P)에 비례한다.
즉, 화소의 긴 변이 식(1)의 화소의 피치(P) 역할을 할 경우의 시점 사이의 거리(E)가 화소의 짧은 변이 식(1)의 화소의 피치(P) 역할을 할 경우의 시점 사이의 거리(E)보다 큰 값을 갖는다.
따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치가 가로표시모드 및 세로표시모드에서 모두 3차원 영상을 정상적으로 표시하기 위해서는, 화소의 긴 변이 식(1)의 화소의 피치(P) 역할을 할 경우의 시점 사이의 거리(E)가 0mm보다 크고 약 65mm 이하가 되도록 나머지 설계요소들인 표시패널의 화소의 피치(P) 역할을 하는 긴 변, 표시패널과 시점 생성부 사이의 거리(S), 시점 생성부와 사용자 사이의 거리(D)를 결정하면 된다.
이 경우 화소의 짧은 변이 식(1)의 화소의 피치(P) 역할을 할 경우의 시점 사이의 거리(E) 역시 0mm보다 크고 약 65mm 이하가 됨은 당연하다고 할 것이다.
한편, 시점 생성부(130)의 다수의 투과부(130a)는 정면에서 바라볼 때 수평방향에 대하여 경사지게 형성되어 있어서, 가로표시모드 및 세로표시모드에서 모두 상하좌우(가로 및 세로) 방향으로 시점을 분리 생성한다.
도5a 및 5b에서는 예시적으로 다수의 투과부(130a)의 경사각이 세로표시모드일 경우 수평선에 대하여 arctan(1/2)인 경우를 도시하고 있는데, 다수의 투과부(130a)의 경사각은 3차원 영상 표시장치의 용도 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
그리고 가로표시모드에서 좌우로 분리된 제1 내지 제9시점(view1 내지 view9)에는 차례대로 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제2, 제4, 제6, 제8화소(P1, P3, P5, P7, P9, P2, P4, P6, P8)의 영상이 표시되고, 세로표시모드에서 좌우로 분리된 시점들에는 차례대로 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9화소(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9)의 영상이 표시된다.
사용자는 이들 시점에서 표시되는 서로 다른 영상을 좌우안에서 각각 별도로 받아들여 합성함으로써 3차원 영상을 인식하게 된다.
도6은 가로표시모드의 경우 제1내지 제9시점(view1 내지 view9)의 배치 및 해당 시점에서 표시되는 영상을 도시하고 있는데, 3차원 영상 표시장치(도5a 및 5b의 110)가 표시하고자 하는 영상이 육면체와 그 앞에 배치된 구일 경우, 제1 및 제 9시점(view1 및 view9)에 표시되는 영상은 마치 실제 육면체와 구가 배치되어 있을 때 다른 각도에서 바라볼 때 인식하게 되는 영상과 동일하다.
즉, 제1 내지 제9시점(view1 내지 view9) 각각은 서로 다른 9개의 카메라 시점이라고 할 수 있으며, 이러한 시점의 경우 사용자는 다양한 각도에서 영상을 받아들여서 3차원 영상으로 인식하게 된다.
한편, 위에서 언급한 바와 같이, 가로표시모드 및 세로표시모드에서 다수의 시점에 표시되는 영상에 대응되는 화소의 배열순서가 상이하게 되는데, 시점에 대응되는 화소의 배열순서에 따라 그에 맞는 영상 데이터를 입력해야 정상적인 3차원 영상이 표시될 수 있다.
즉, 가로표시모드에서 3차원 영상이 표시되도록 하기 위해서는 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제2, 제4, 제6, 제8화소(P1, P3, P5, P7, P9, P2, P4, P6, P8)에 차례대로 연속적인 영상 데이터가 입력되어야 하는데, 이러한 영상 데이터를 그대로 세로표시모드에 적용한다면 다수의 시점에 연속적이지 않은 영상 데이터가 입력되어 정상적인 3차원 영상이 표시되지 않는다.
따라서 가로표시모드에서는 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제2, 제4, 제6, 제8화소(P1, P3, P5, P7, P9, P2, P4, P6, P8)에 차례대로 연속적인 가로영상데이터가 입력되어 3차원 영상이 표시되고, 세로표시모드에서는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9화소(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9)에 차례대로 연속적인 세로영상데이터가 입력되어 3차원 영상이 표시되며, 이를 위하여 3차원 영상 표 시장치는 모드에 따라 가로영상데이터와 세로영상데이터를 상호 변환하여 제1내지 제9화소(P1 내지 P9)에 입력하는 데이터 변환부를 포함한다.
예를 들어, 가로표시모드에서 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제2, 제4, 제6, 제8화소(P1, P3, P5, P7, P9, P2, P4, P6, P8)에 차례대로 data1, data2, data3, data4, data5, data6, data7, data8, data9가 입력되어 가로영상데이터에 대응되는 3차원 영상을 표시하였다면, 세로표시모드에서는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9화소(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9)에 차례대로 data1, data2, data3, data4, data5, data6, data7, data8, data9가 입력되어야 세로영상데이터에 대응되는 3차원 영상을 표시할 수 있다.
즉, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9화소(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9)에, 가로표시모드에서는 data6, data2, data7, data3, data8, data4, data9, data5가 입력되는 반면, 세로표시모드에서는 data2, data3, data4, data5, data6, data7, data8, data9가 입력되고, 데이터 변환부가 표시모드에 따라 각 화소에 입력되는 데이터를 변환한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치는 각각이 가로폭과 세로폭이 실질적으로 동일한 정사각형 형태의 다수의 화소를 구비하는 표시패널과 가로 수평방향에 대하여 경사진 투과부를 구비하는 시점 생성부를 포함하며, 3차원 영상 표시장치의 회전에 따른 가로표시모드 및 세로표시모드 모두에서 안정 적인 3차원 영상을 표시한다.

Claims (9)

  1. 다수의 영상 데이터가 입력되는 다수의 화소를 구비하는 표시패널과;
    상기 다수의 영상 데이터를 각각 분리하여 다수의 시점에서 표시하고, 상기 표시패널의 정면에서 바라볼 때 수평방향으로 정의되는 가로방향에 대하여 경사진 다수의 투과부를 구비하는 시점 생성부
    를 포함하며, 장축 및 단축을 가지며, 상기 가로방향에 상기 장축이 평행하도록 배치되는 가로표시모드 및 상기 가로방향에 수직한 세로방향에 상기 장축이 평행하도록 배치되는 세로표시모드에서 모두 3차원 영상을 표시하는 3차원 영상 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 화소 각각은 정사각형 형태인 3차원 영상 표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 화소 중 인접한 4개의 화소가 적색, 녹색, 청색, 백색을 표시하는 하나의 단위화소를 이루는 3차원 영상 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 시점 사이의 거리(E)는 상기 가로표시모드 및 세로표시모드에서 모두 0mm보다 크고 65mm 이하인 3차원 영상 표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 화소에는 상기 가로표시모드에서는 가로영상데이터가 입력되고 상기 세로표시모드에서는 상기 가로영상데이터와 상이한 세로영상데이터가 입력되는 3차원 영상 표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 다수의 화소는 상기 제1 내지 제9화소로 구분되고, 상기 다수의 시점은 제1 내지 제9시점이고, 상기 가로표시모드에서 상기 제1 내지 제9시점에는 각각 상기 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제2, 제4, 제6 및 제8화소에 입력되는 영상 데이터가 표시되고, 상기 세로표시모드에서 상기 제1 내지 제9시점에는 각각 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9화소에 입력되는 영상 데이터가 표시되는 3차원 영상 표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계발광표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마영상표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 전기발광표시장치(EL: Electroluminescent Display) 중 하나인 3차원 영상 표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 표시패널은 백라이트 어셈블리와 액정표시패널을 포함하는 투광형 평판표시패널이고, 시점 생성부는 상기 백라이트 어셈블리와 상기 액정표시패널 사이에 배치되거나 상기 액정표시패널의 전면(前面)에 배치되는 패럴랙스 베리어 및 렌즈 어레이 중 하나인 3차원 영상표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 표시패널은 발광형 평판표시패널이고, 상기 시점 생성부는 상기 발광형 평판표시패널의 전면(前面)에 배치되는 패럴랙스 베리어 및 렌즈 어레이 중 하나인 3차원 영상표시장치.
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