KR20120096795A - Integral imaging type stereoscopic display device and method for displaying image - Google Patents

Integral imaging type stereoscopic display device and method for displaying image Download PDF

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KR20120096795A
KR20120096795A KR1020110016109A KR20110016109A KR20120096795A KR 20120096795 A KR20120096795 A KR 20120096795A KR 1020110016109 A KR1020110016109 A KR 1020110016109A KR 20110016109 A KR20110016109 A KR 20110016109A KR 20120096795 A KR20120096795 A KR 20120096795A
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정호영
방형석
이근식
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An integrated image type three-dimensional display device and a method thereof are provided to change a narrow viewing angle into a wide viewing angle by varying a lens area location of a lens array. CONSTITUTION: A pickup unit generates the total three-dimensional image of a display target object. A lens array(200) is located between a display panel(100) and a viewer. A tracking unit(300) tracks a location of a viewer. A control unit(500) controls a lens location of the lens array and an element image projected to the display panel according to a location of the viewer.

Description

집적 영상 방식 입체 표시 장치 및 이의 영상 표시 방법 {Integral Imaging Type Stereoscopic Display Device and Method for Displaying Image}Integrated Imaging Stereoscopic Display Device and Image Display Method {Integral Imaging Type Stereoscopic Display Device and Method for Displaying Image}

본 발명은 입체 표시 장치에 관한 것으로 특히, 시청자의 위치를 추적하여, 시청자의 움직임에 맞는 시차 영상을 제공하며 광시야각 표시가 가능한 집적 영상 방식 입체 표시 장치 및 이의 영상 표시 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic display device, and more particularly, to an integrated image type stereoscopic display device capable of providing a parallax image suitable for a viewer's movement by tracking a viewer's position and capable of wide viewing angle display, and an image display method thereof.

오늘날 초고속 정보 통신망을 근간으로 구축될 정보의 고속화를 위해 실현될 서비스들은 현재의 전화와 같이 단순히「듣고 말하는」서비스로부터 문자, 음성, 영상을 고속 처리하는 디지털 단말을 중심으로 한「보고 듣는」멀티 미디어형 서비스로 발전하고 궁극적으로는「시?공간을 초월하여 실감 있고 입체적으로 보고 느끼고 즐기는」초공간형 실감 3차원 입체 정보통신 서비스로 발전할 것으로 예상된다.The services to be realized for the high speed of information to be built on the high-speed information communication network today are 'seeing and listening' multi-media centering on digital terminals that process text, voice, and video at high speed from simply 'listening and talking' service like the current telephone. It is expected to develop into a media type service and ultimately become a hyper-space realistic 3D stereoscopic information communication service that transcends time and space.

일반적으로 3차원을 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 약간 다른 영상을 보게 된다. 이와 같이, 두 눈의 위치 차이에 의한 영상의 차이점을 양안 시차(binocular disparity)라고 한다. 그리고, 3차원 입체 표시 장치는 이러한 양안 시차를 이용하여 왼쪽 눈은 왼쪽 눈에 대한 영상만 보게 하고 오른쪽 눈은 오른쪽 눈 영상만을 볼 수 있게 한다. In general, the three-dimensional image representing the three-dimensional image is made by the principle of stereo vision through two eyes, because the parallax of two eyes, that is, the two eyes are about 65mm apart, the left and right side due to the difference between the positions of the two eyes The eyes see slightly different images. As such, the difference in the image due to the positional difference between the two eyes is called binocular disparity. The 3D stereoscopic display device uses the binocular parallax to allow the left eye to see only the image of the left eye and the right eye to see only the right eye image.

즉, 좌/우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다. 이러한 능력을 통상 스테레오그라피(stereography)라 하며, 이를 표시 장치로 응용한 장치를 입체 표시 장치라 한다.In other words, the left and right eyes see different two-dimensional images, and when these two images are delivered to the brain through the retina, the brain accurately fuses them to reproduce the depth and reality of the original three-dimensional image. Such a capability is commonly referred to as stereography, and a device in which it is applied as a display device is called a stereoscopic display device.

그런데, 양안시차를 이용하여 입체 영상을 시청하면, 두 영상의 시차와 눈의 초점기능의 부조화로 인해 어지러움과 눈의 피로감이 발생한다. 따라서, 최근에는 스테레오그라피의 문제점을 해결할 수 있는 집적 영상(Integral Imaging) 방식을 적용하는 연구들이 많이 수행되고 있다.However, when viewing a stereoscopic image using binocular disparity, dizziness and eye fatigue are generated due to disparity of two images and inconsistency of the focus function of the eyes. Therefore, in recent years, a lot of researches are applied to apply an integrated imaging method that can solve the problem of stereography.

집적 영상 방식은 1908년 리프만(Lippmann)에 의해 처음 제안된 방식이다. 집적 영상 방식은 홀로그램과 같은 이미지로 영상을 집적하여 인식하는 것으로, 안경을 이용하지 않고 복수개의 단일 렌즈로 구성된 렌즈 어레이를 이용하여 2차원 전체 요소 영상으로부터 특정 깊이를 갖는 3차원 영상을 일정한 체적 내에서 표현한다. 즉, 시청자는 일정한 체적 내에서 형성된 3차원 영상을 보면서 실제 3차원 물체를 보는 것과 같이 느낄 수 있다.The integrated imaging method was first proposed by Lippmann in 1908. The integrated image method recognizes images by integrating them into a hologram-like image, and uses a lens array composed of a plurality of single lenses without using glasses to produce a three-dimensional image having a specific depth from a two-dimensional whole element image in a constant volume. Express in That is, the viewer can feel as if he or she sees a real three-dimensional object while viewing a three-dimensional image formed in a certain volume.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a general integrated image type stereoscopic display device will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a와 1b는 각각 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 픽업부를 도시한 단면도와 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시부를 도시한 단면도이다. 그리고, 도 2는 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 시야각을 나타낸 도면이다.1A and 1B are cross-sectional views illustrating a pickup unit of a general integrated image type stereoscopic display device and a cross sectional view of a display unit of a general integrated image type stereoscopic display device, respectively. 2 is a view illustrating a viewing angle of a general integrated image type stereoscopic display device.

도 1a 및 도 1b와 같이, 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 픽업부와 표시부로 구성된다. 픽업부는 도 1a와 같이, 제 1 렌즈 어레이(10) 및 카메라 등과 같은 촬영 장치(11)를 이용하여 3차원 물체(20)의 3차원 정보를 전체 요소 영상으로 바꾸어 촬영 장치(11)에 저장한다. 그리고, 표시부는 도 1b와 같이, 표시 패널(42)과 제 2 렌즈 어레이(41)를 구비하여 표시 패널(42)에 표시된 전체 요소 영상을 다시 입체 영상(50)의 형태로 보여준다.As shown in FIGS. 1A and 1B, a general integrated image type stereoscopic display device includes a pickup unit and a display unit. As shown in FIG. 1A, the pickup unit converts three-dimensional information of the three-dimensional object 20 into an entire element image by using the imaging device 11 such as the first lens array 10 and the camera and stores the image in the imaging device 11. . 1B, the display unit includes the display panel 42 and the second lens array 41 to show the entire element image displayed on the display panel 42 again in the form of a stereoscopic image 50.

상기와 같은 집적 영상 방식은 입체 영상을 시청하는데 안경이나 기타 도구가 필요하지 않으며, 시청자가 입체 영상을 시청할 때 눈의 피로감이 발생하지 않으며 연속적인 영상 재현이 가능하다.The integrated imaging method as described above does not require glasses or other tools to watch a stereoscopic image, and does not cause eye fatigue when the viewer views the stereoscopic image and enables continuous image reproduction.

한편, 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 재생되는 입체 영상이 여러 개가 동시에 보이는 현상을 없애기 위해 단일 렌즈의 영역을 벗어나는 위치에 있는 것을 표시 패널에 표시하지 않는다.On the other hand, the integrated image type stereoscopic display device does not display on the display panel that the stereoscopic image to be reproduced is located outside the area of the single lens in order to eliminate the phenomenon of seeing several at the same time.

구체적으로 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 최대 좌, 우 시야각이 30°정도로, 시청 가능 시야각(빗금 표시 영역)을 벗어나면 전혀 영상을 시청할 수 없다. 더욱이, 도 2와 같이 표시 패널(42)에 표시된 전체 요소 영상이 제 2 렌즈 어레이(41)를 통해 집적되어 입체 영상으로 재현될 때, 실제적으로 정확한 입체 영상을 시청할 수 있는 시야각은 매우 작으며, 또한, 시청자가 근거리에서 입체 영상을 시청할수록 시야각은 작아진다는 문제점이 있다.In detail, the integrated image type stereoscopic display device has a maximum left and right viewing angle of about 30 °, and cannot see an image at all when it is outside the viewable viewing angle (hatched display area). In addition, when the entire element image displayed on the display panel 42 is integrated through the second lens array 41 and reproduced as a stereoscopic image, as shown in FIG. 2, the viewing angle for viewing a realistic stereoscopic image is very small. In addition, there is a problem that the viewing angle becomes smaller as the viewer watches a stereoscopic image at a close range.

상기와 같은 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.The general integrated image type stereoscopic display device as described above has the following problems.

시야각이 좌우 약 30°정도로 작기 때문에, 시청 가능 시야각 범위가 좁아 시청자가 조금만 이동을 해도 이미지가 완전히 사라져 버린다. 이는 요소 영상 재생시에 이용되는 렌즈 어레이의 구조에 기인하는데, 렌즈 폭이 넓어짐에 따라 시야각이 증가할 수 있으나, 시야각 증가에 반비례하여 입체 영상의 깊이가 줄어든다는 단점이 있다.Since the viewing angle is small, about 30 ° to the left and right, the viewable viewing angle range is narrow, and the image disappears completely even if the viewer moves a little. This is due to the structure of the lens array used when the element image is reproduced, the viewing angle may increase as the lens width is widened, but the disadvantage is that the depth of the stereoscopic image is reduced in inverse proportion to the increase in the viewing angle.

따라서, 단순히 렌즈의 폭을 넓게 하는 것만으로는 근본적인 해결이라고 볼 수 없다.Therefore, simply widening the lens is not a fundamental solution.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 시청자의 위치를 추적하여, 시청자의 움직임에 맞는 시차 영상을 제공하며 광시야각 표시가 가능한 집적 영상 방식 입체 표시 장치 및 이의 영상 표시 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems to provide a parallax image in accordance with the movement of the viewer by tracking the position of the viewer, and to provide an integrated image type stereoscopic display apparatus capable of displaying a wide viewing angle and an image display method thereof There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 표시하고자 하는 물체의 입체적인 전체 요소 영상을 생성하는 픽업부;와, 표시 패널;과, 상기 표시 패널과 상기 시청자 사이에 위치한 렌즈 어레이;와, 시청자 위치를 트랙킹하는 트랙킹부;및 상기 시청자 위치에 따라, 표시 패널에 투사되는 요소 영상과 상기 렌즈 어레이의 렌즈 위치를 조절하는 제어부를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다. An integrated image type stereoscopic display device according to the present invention for achieving the above object includes a pickup unit for generating a stereoscopic whole element image of an object to be displayed; and a display panel; and a lens located between the display panel and the viewer. An array; a tracking unit for tracking a viewer position; and a controller for adjusting an element image projected on the display panel and a lens position of the lens array according to the viewer position.

상기 픽업부에서 생성하는 전체 요소 영상은, 중앙 요소 영상 및 상기 물체의 상하좌우 측면 각각에 대한 요소 영상을 포함한다. The entire element image generated by the pickup unit includes a center element image and element images of upper, lower, left, and right sides of the object.

상기 렌즈 어레이는, 전압 오프시는 투명한 셀로, 전압 인가시는 렌즈로 기능한다. The lens array functions as a transparent cell when voltage is off and as a lens when voltage is applied.

또한, 상기 렌즈 어레이는 서로 대향하는 제 1, 제 2 기판;과, 상기 제 1 기판 상에, 복수개 형성된 제 1 전극;과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 전극;과, 단위 렌즈 영역별로 상기 제 1 전극들에 서로 다른 전압을 인가하는 제 1 전압 인가부; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함한다. The lens array may include: first and second substrates facing each other; a plurality of first electrodes formed on the first substrate; a second electrode formed on the entire surface of the second substrate; and unit lens regions. A first voltage applying unit configured to apply different voltages to the first electrodes; And a liquid crystal layer between the first and second substrates.

상기 단위 렌즈 영역은 상기 제어부로부터 렌즈 위치 제어 신호 인가에 따라 가변된다. The unit lens area is changed according to the application of a lens position control signal from the controller.

상기 픽업부는 상기 제어부로부터 요소 영상 제어 신호를 받아 상기 표시 패널에 투사되는 요소 영상을 제어한다. The pickup unit receives an element image control signal from the controller and controls an element image projected on the display panel.

상기 트랙킹부는 상기 시청자의 홍채를 인식하거나 상기 트랙킹부는 상기 시청자의 얼굴의 움직임을 인식할 수 있다. The tracking unit may recognize the viewer's iris or the tracking unit may recognize the movement of the viewer's face.

상기 픽업부는, 촬영 장치와, 상기 표시하고자 하는 물체와 촬영 장치 사이에 위치한 매트릭스상의 렌즈군을 포함한다. The pickup unit includes a photographing apparatus and a lens group on a matrix positioned between the object to be displayed and the photographing apparatus.

그리고, 상기 렌즈군의 단위 렌즈별로, 상기 촬영 장치로부터 요소 영상은 구분되어 생성된다. The element images are separately generated from the photographing apparatus for each unit lens of the lens group.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 영상 표시 방법은, 시청자 위치를 트랙킹하는 단계;와, 상기 시청자 위치를 제어부에 저장하는 단계;와, 상기 시청자 위치에 따라 상기 렌즈 어레이를 대응시키는 단계; 및 상기 시청자 위치에 따라 상기 픽업부에 영상 처리를 통해 상기 표시 패널로 투사될 요소 영상을 조절하는 단계를 포함하는 것에 또 다른 특징이 있다. In addition, an image display method of an integrated image type stereoscopic display apparatus for achieving the same purpose includes: tracking a viewer position; storing the viewer position in a control unit; and adjusting the lens array according to the viewer position. Matching; And adjusting the element image to be projected onto the display panel through the image processing unit according to the viewer position.

상기 제어부는 상기 시청자 위치에 근거하여, 상기 렌즈 어레이 요소 영상 제어 신호를 인가하고, 상기 픽업부에 요소 영상 제어 신호를 인가한다. The controller applies the lens array element image control signal based on the viewer position and applies the element image control signal to the pickup unit.

상기 시청자 위치를 제어부에 저장하는 단계에 있어서, 기준 시야각 영역으로부터 벗어난 정도를 판단하는 단계를 더 포함한다. The storing of the viewer position in the controller may further include determining a deviation from the reference viewing angle region.

상기와 같은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치 및 이의 영상 표시 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The integrated image stereoscopic display device and the image display method thereof according to the present invention have the following effects.

첫째, 집적 영상 방식의 협시야각 문제를, 렌즈 어레이의 렌즈 영역 위치를 가변하여 광시야각으로 변경할 수 있다. First, the narrow viewing angle problem of the integrated imaging method may be changed to the wide viewing angle by varying the position of the lens region of the lens array.

둘째, 시청자 위치를 트랙킹함으로써, 시청자의 위치에 맞는 요소 영상을 생성하여, 해당 위치의 실감 있는 표시 영상을 시인할 수 있어, 시차 변화에 따른 입체감을 향상할 수 있다. 즉, 모션 패럴랙스(motion parallax) 구현이 가능하다.Second, by tracking the viewer's position, an element image suitable for the viewer's position can be generated, and a realistic display image of the position can be visually recognized, thereby improving stereoscopic effect due to parallax variation. That is, it is possible to implement a motion parallax.

도 1a와 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 픽업단계를 도시한 단면도
도 1b는 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시단계를 도시한 단면도
도 2는 일반적인 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 시야각을 나타낸 도면
도 3a은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 픽업부를 나타낸 도면
도 3b는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시부를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 시청자 움직임에 따른 영상 표시를 나타낸 도면
도 5a 내지 도 5c는 물체의 좌측, 중앙 및 우측 이미지의 요소 영상을 나타낸 도면
도 6a 내지 도 6c는 물체의 좌측, 중앙 및 우측 이미지를 나타낸 도면
도 7은 중앙 요소 영상만을 구비한 영상 패널을 구비한 경우, 시청자의 시청 가능 영상을 도시한 도면
도 8은 중앙 요소 영상만을 구비한 영상 패널에 있어서, 시청자 위치 추적시 시청자 시청 가능 영상을 도시한 도면
도 9는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 정위치시를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 정위치로부터 좌측으로 벗어났을 때를 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 정위치로부터 우측으로 벗어났을 때를 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 이용되는 렌즈 어레이를 나타낸 단면도
도 13은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시 방법을 나타낸 플로우 차트
1A and a cross-sectional view showing a pickup step of a general integrated image type stereoscopic display device
1B is a cross-sectional view illustrating a display step of a general integrated image type stereoscopic display device.
2 is a view illustrating a viewing angle of a general integrated image type stereoscopic display device.
3A is a diagram illustrating a pickup unit of an integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.
3B is a view illustrating a display unit of an integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.
4 is a view illustrating an image display according to viewer movement in the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.
5A-5C illustrate element images of left, center, and right images of an object.
6A-6C illustrate left, center, and right images of an object
FIG. 7 is a view illustrating a viewable image of a viewer when the image panel having only the central element image is provided.
8 is a view illustrating a viewer viewable image when tracking a viewer position in an image panel having only a central element image;
FIG. 9 is a view illustrating a position at a time in the integrated image type stereoscopic display device of the present invention. FIG.
FIG. 10 is a view illustrating a time when the image is deviated from the right position to the left in the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention. FIG.
11 is a view showing a time when the image deviates from the right position to the right in the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.
12 is a cross-sectional view illustrating a lens array used in an integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.
13 is a flowchart illustrating a display method of an integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치 및 이의 영상 표시 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an integrated image display device and an image display method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 픽업부를 나타낸 도면이며, 도 3b는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시부를 나타낸 도면이다.3A is a diagram illustrating a pickup unit of an integrated image stereoscopic display device of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating a display unit of an integrated image stereoscopic display device of the present invention.

도 3a 및 도 3b와 같이, 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 표시하고자 하는 물체의 입체적인 전체 요소 영상 어레이(150)를 생성하는 픽업부(1000)와, 실제 영상이 표시되는 표시부(2000)를 포함한다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention includes a pickup unit for generating a stereoscopic whole element image array 150 of an object to be displayed, and a display unit 2000 for displaying an actual image. It includes.

여기서, 상기 표시부(2000)는 표시 패널(100)과, 상기 표시 패널(100)과 상기 시청자 사이에 위치한 렌즈 어레이(200)와, 시청자 위치를 트랙킹하는 트랙킹부(300) 및 상기 시청자 위치에 따라, 표시 패널(100)에 투사되는 요소 영상과 상기 렌즈 어레이의 렌즈 위치를 조절하는 제어부(500)를 포함하여 이루어진다. Here, the display unit 2000 may be configured according to the display panel 100, the lens array 200 positioned between the display panel 100 and the viewer, the tracking unit 300 tracking the viewer position, and the viewer position. And a controller 500 for adjusting the element image projected on the display panel 100 and the lens position of the lens array.

한편, 상기 표시 패널(100)은, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panle; LCD), 유기 전계 발광 패널(Organic Light Emitting Display Panel; OLED Panel), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계 발광 표시 패널자(Field Emission Display Panel; FED Panel), 전기 영동 표시 패널, 양자점 표시 패널 등을 이용한 평판 표시 패널이다.The display panel 100 may include a liquid crystal display panel (LCD), an organic light emitting display panel (OLED panel), a plasma display panel (PDP), and an electroluminescence. A flat panel display panel using a field emission display panel (FED panel), an electrophoretic display panel, a quantum dot display panel, and the like.

실제 시청자는 상기 제어부(500)로부터 제어된 렌즈 어레이(200) 및 픽업부(150)에 의해 시청자의 위치 변화에 따라 입체감 있는 표시 영상(400)을 시인할 수 있다. The actual viewer may visually recognize the three-dimensional display image 400 according to the position change of the viewer by the lens array 200 and the pickup unit 150 controlled by the controller 500.

상기 픽업부(1000)에서 생성하는 전체 요소 영상은, 중앙 요소 영상(150b) 및 상기 물체의 좌우 측면 각각에 대한 요소 영상(150a, 150c)을 포함한다. 도시된 도면에서는 좌우 측면 영상(150a, 150c) 만을 도시하였으나, 경우에 따라 상하 측면 영상 또한 포함 가능할 것이다. 그런데, 시청자가 표시 패널(100)을 보며 실제 위치 이동하는 경로를 고려해보면, 상하로 이동하는 경우는 예외적일 것으로, 상기 픽업부(1000)가 생성하는 전체 요소 영상은 중앙 요소 영상(150b)과 좌우 측면 요소 영상 (150a, 150c)로만 제한할 수 있을 것이다.The entire element image generated by the pickup unit 1000 includes a center element image 150b and element images 150a and 150c for each of the left and right sides of the object. Although only the left and right side images 150a and 150c are illustrated in the drawing, in some cases, the top and bottom side images may also be included. However, when the viewer looks at the display panel 100 and moves to the actual position, the case where the viewer moves up and down will be exceptional. The entire element image generated by the pickup unit 1000 is the center element image 150b. Only the left and right side element images 150a and 150c may be limited.

한편, 상기 픽업부(1000)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 촬영 장치(340)와, 상기 표시하고자 하는 물체(320)와 촬영 장치(340) 사이에 위치한 매트릭스상의 렌즈군(330)을 포함한다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 3A, the pickup unit 1000 includes a photographing apparatus 340 and a lens group 330 on a matrix positioned between the object 320 to be displayed and the photographing apparatus 340. do.

자연계의 존재하는 모든 물체(320)은 입체감을 갖는 것으로, 물체(320)는 보는 위치에 따라 서로 다른 모습으로 보여진다. 여기서, 상기 렌즈군(330)의 물체(320)를 바라보는 방향별로 쪼개어 단위 렌즈별로 구분하는 것이며, 상기 촬영 장치(340)는 각 단위 렌즈별 물체(320)를 바라보는 방향에 따른 서로 다른 요소 영상을 생성해낸다. All objects 320 present in the natural world have a three-dimensional effect, and the objects 320 are shown in different shapes according to the viewing position. Here, the lens group 330 is divided into units for looking at the object 320 of the lens group 330 and divided into unit lenses, and the photographing apparatus 340 has different elements according to directions for looking at the object 320 for each unit lens. Create an image.

상기 픽업부(1000)를 도 3a와 같이, 구성할 경우는 물체(320)를 실물 그대로 표시부(2000)를 통해 재생하는 것을 의미하는 것이다. 경우에 따라 상기 픽업부(1000)는, 이와 다르게 하나의 영상 공급원으로 대체할 수도 있을 것이다. 즉, 표시부의 표시하고자 하는 영상의 입체적인 요소 영상 어레이(150)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 시스템으로 변경될 수 있을 것이다. When the pickup unit 1000 is configured as shown in FIG. 3A, it means that the object 320 is reproduced through the display unit 2000 as it is. In some cases, the pickup unit 1000 may alternatively be replaced with one image source. That is, it may be changed to a computer program or system including a stereoscopic element image array 150 of an image to be displayed on the display unit.

예를 들어, 컴퓨터 프로그램 생성 집적 영상 기술은 3차원 물체에 대한 단일 요소 영상들을 컴퓨터 알고리즘을 이용해 생성하고 생성된 단일 요소 영상들을 표시 패널로 전송하여 입체 영상을 구현하는 방식이다.For example, computer program generation integrated imaging technology is a method of generating stereoscopic images by generating single element images of a 3D object using a computer algorithm and transmitting the generated single element images to a display panel.

한편, 상기 트랙킹부(300)는 상기 시청자의 홍채를 인식하거나 상기 트랙킹부는 상기 시청자의 얼굴의 움직임을 인식할 수 있다. Meanwhile, the tracking unit 300 may recognize the viewer's iris or the tracking unit may recognize the movement of the viewer's face.

이러한 트랙킹부(300)는 시청자가 특정 무선 신호를 수신할 수 있는 기구를 장착함으로써, 구현될 수도 있고, 표시 패널(100)과 일체형으로 위치하여 시청자의 홍채 움직임 또는 얼굴의 움직임을 좇을 수 있는 수단을 구비하여 이루어질 수도 있다.The tracking unit 300 may be implemented by mounting a device capable of receiving a specific wireless signal by the viewer, and may be integrated with the display panel 100 to follow the viewer's iris movement or face movement. It may also be provided with.

도 4는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 시청자 움직임에 따른 영상 표시를 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating an image display according to viewer movement in the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.

도 4와 같이, 시청자는 정위치(position 2)에 위치할 수도 있고, 좌측 위치(position 1)으로 이동할 수도, 우측 위치(position 3)으로 이동할 수도 있다.As shown in FIG. 4, the viewer may be positioned at position 2, move to the left position 1, or move to the right position 3.

본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치는, 트랙킹부(300) 및 이에 의한 시청자 위치 정보에 따른 제어부(500) 구동에 의해, 시청자가 이동하여도 렌즈 어레이(200)의 단위 렌즈 영역의 쉬프트를 적용하여 표시 영상(400)의 시인이 가능하게 하였으며, 특정 위치에 따른 요소 영상(150a, 150b, 150c)의 전환에 의해 요소 영상을 선택적으로 표시 패널(100)에 표현할 수 있도록 하여, 시청자 움직임에 따라 변환된 표시 영상(410a, 410b, 410c)을 시인할 수 있다.In the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention, a shift of the unit lens area of the lens array 200 is applied even when the viewer moves by driving the tracking unit 300 and the control unit 500 according to the viewer position information. The display image 400 can be visually recognized, and the element image can be selectively displayed on the display panel 100 by switching the element images 150a, 150b, and 150c according to a specific position. The converted display images 410a, 410b, and 410c may be recognized.

이 때, 상기 제어부(500)는 상기 시청자 위치 정보에 따라 각각 픽업부에 요소 영상 제어 신호를 전달하여 표시 패널(100)이 선택된 요소 영상이 투사될 수 있도록 하며, 렌즈 여레이(200)는 렌즈 위치 제어 신호를 인가하여 렌즈 위치를 시청자가 이동한 위치에 맞추어 대응시키는 것이다.In this case, the controller 500 transmits the element image control signal to the pickup unit according to the viewer position information so that the element image selected by the display panel 100 can be projected, and the lens array 200 is a lens. The position control signal is applied to match the lens position with the position at which the viewer moves.

도 5a 내지 도 5c는 물체의 좌측, 중앙 및 우측 이미지의 요소 영상을 나타낸 도면이며, 도 6a 내지 도 6c는 물체의 좌측, 중앙 및 우측 이미지를 나타낸 도면이다.5A to 5C illustrate element images of left, center, and right images of an object, and FIGS. 6A to 6C illustrate left, center, and right images of an object.

도 5a는 물체의 좌측 이미지를 나타내는 요소 영상, 도 5b는 물체의 중앙 이미지를 나타내는 요소 영상, 도 5c는 물체의 우측 이미지를 나타내는 요소 영상이다. 이들 요소 영상은 각각 픽업부가 생성해내는 요소 영상 중 하나이다. 도 5b와 같이, 중앙에 각각 이격된 사각형과 원형의 물체가 있다고 할 때, 이를 좌측에서 바라보았을 때는 이들이 겹쳐 보이며, 우측에서 바라보았을 때는 사각형과 원형의 물체가 좀 더 이격해 보이는 일종의 시차를 고려한 요소 영상들을 나타낸 것이다.FIG. 5A is an element image representing a left image of an object, FIG. 5B is an element image representing a center image of an object, and FIG. 5C is an element image representing a right image of an object. Each of these element images is one of the element images generated by the pickup unit. As shown in FIG. 5B, when there are rectangular and circular objects spaced apart from each other, when viewed from the left, they overlap, and when viewed from the right, considering a kind of parallax in which the rectangular and circular objects are more spaced apart from each other. The element images are shown.

그리고, 도 6a 내지 도 6c는 각각 도 5a 내지 도 5c의 요소 영상을 표시 패널(100), 렌즈 어레이(200)를 거쳐 보았을 때 실제로 시청자가 시인하는 이미지를 나타낸다. 도시된 도면에서는 좌우 반전된 영상을 나타내고 있는데, 이와 요소 영상과 표시 영상은 서로 반전되어 나타날 수도 있고, 경우에 따라 반전되지 않고, 정상의 이미지로 나타날 수 있다. 이러한 정역의 이미지 변환은 렌즈 어레이와 표시 패널과의 거리 혹은 픽업부와 표시 패널간의 거리 등에 의해 조절 가능하다. 6A to 6C show an image actually viewed by a viewer when the element image of FIGS. 5A to 5C is viewed through the display panel 100 and the lens array 200, respectively. In the drawing, the left and right inverted images are shown, and the element image and the display image may be inverted from each other, and in some cases, may not be inverted, but may appear as normal images. The image conversion of the region can be adjusted by the distance between the lens array and the display panel or the distance between the pickup and the display panel.

예를 들어, 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치와 다르게, 표시 패널에서 투사되는 요소 영상이 중앙 이미지로 제한된 경우에 대해 설명한다. For example, a case where the element image projected from the display panel is limited to the center image is different from that of the integrated image type stereoscopic display device of the present invention.

도 7은 중앙 요소 영상만을 구비한 영상 패널을 구비한 경우, 시청자의 시청 가능 영상을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a viewable image of a viewer when the image panel having only the central element image is provided.

도 7과 같이, 표시 패널(60)에서 중앙 요소 영상만이 투과되고, 렌즈 어레이(70) 또한, 고정되어 있다면, 시청 가능 시야각이 고정되어 있기 때문에, 표시 영상도 중앙 이미지로만 고정되어 있다. 따라서, 시청자가 정위치(position 2)에서 조금이라도 벗어나면 영상을 시인할 수 없다.As shown in FIG. 7, only the central element image is transmitted through the display panel 60, and if the lens array 70 is also fixed, the viewable viewing angle is fixed, so that the display image is fixed only to the center image. Therefore, if the viewer is slightly out of position 2, the viewer cannot see the image.

도 8은 중앙 요소 영상만을 구비한 영상 패널에 있어서, 시청자 위치 추적시 시청자 시청 가능 영상을 도시한 도면이다.FIG. 8 is a view illustrating a viewer viewable image when tracking a viewer position in an image panel having only a central element image.

도 8과 같이, 표시 패널(60)에서 중앙 요소 영상만이 있는 경우, 시청자 위치 추적이 가능하여, 렌즈 어레이(75) 위치 변화가 가능하다 하더라도, 동일한 중앙 이미지가 변화된 시청자의 위치에서 시인되는 것으로, 일종의 광시야각은 구현할 수 있지만 물체의 입체적인 변화를 시청자는 인지할 수 없다.As shown in FIG. 8, when there is only a center element image in the display panel 60, viewer position tracking is possible, and even though the lens array 75 may be repositioned, the same center image is recognized at the changed viewer position. For example, a wide viewing angle can be realized, but viewers cannot perceive the three-dimensional change of an object.

이와 달리, 도 3a 내지 도 4와 같이, 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치는, 시청자가 물체의 측면을 관찰할 수 있도록 움직임 시차에 따른 요소 영상의 컨텐츠를 바꾸어 줌으로써, 광시야각을 구현할 수 있음과 동시에, 물체의 입체감을 인식할 수 있어, 입체 영상의 실감을 높일 수 있다.On the contrary, as shown in FIGS. 3A to 4, the integrated image type stereoscopic display device of the present invention can realize a wide viewing angle by changing content of an element image according to motion parallax so that a viewer can observe the side of an object. At the same time, the stereoscopic sense of the object can be recognized, and the realism of the stereoscopic image can be enhanced.

이하, 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 시청자 위치별 구동을 살펴본다.Hereinafter, driving of viewers by location of the integrated stereoscopic display device according to the present invention will be described.

도 9는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 정위치시를 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a view showing a position of the right position in the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention. FIG.

정위치시에는 도 9와 같이, 표시 패널(100)의 기준 렌즈 영역과, 렌즈 어레이(200a)의 렌즈 영역이 일치한다. 또한, 픽업부로부터 표시 패널(100)에 정위치에 해당하는 중앙 요소 영상이 투과되고, 상기 중앙 요소 영상이 렌즈 어레이(200a)를 투과함에 의해 시청자는, 정상적인 시청 가능 시야각 범위 내에서 입체감 있는 중앙 표시 영상(410b)를 시인할 수 있다. In the correct position, as shown in FIG. 9, the reference lens region of the display panel 100 and the lens region of the lens array 200a coincide with each other. In addition, the center element image corresponding to the correct position is transmitted from the pickup unit to the display panel 100, and the center element image is transmitted through the lens array 200a, thereby allowing the viewer to have a three-dimensional center within the normal viewable viewing angle range. The display image 410b may be visually recognized.

도 10은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 정위치로부터 좌측으로 벗어났을 때를 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a case where the integrated image type stereoscopic display device of the present invention deviates from a fixed position to the left.

도 10과 같이, 표시 패널(100)의 기준 렌즈 영역으로부터 시청자가 좌측으로 'a'만큼 쉬프트되어 있음을 트랙킹부(300)로부터 감지한 후에는, 제어부(미도시)를 통해 렌즈 위치 제어 신호 및 요소 영상 제어 신호를 받아 각각 렌즈 어레이(200b) 'a'만큼 쉬프트된 렌즈가 구현되며, 요소 영상 또한 좌측으로 쉬프트된 요소 영상이 선택되어, 시청자는 좌측 이미지(410a)에 대한 영상을 시인할 수 있게 된다. As shown in FIG. 10, after the tracking unit 300 detects that the viewer is shifted to the left by 'a' from the reference lens area of the display panel 100, the lens position control signal and The lens shifted by the lens array 200b 'a' is implemented in response to the element image control signal, and the element image is also selected as the element image shifted to the left, so that the viewer can recognize the image of the left image 410a. Will be.

도 11은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 있어서, 정위치로부터 우측으로 벗어났을 때를 나타낸 도면이다.FIG. 11 is a view showing a time when the image is deviated from the right position to the right in the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.

도 11과 같이, 표시 패널(100)의 기준 렌즈 영역으로부터 시청자가 우측으로 'b'만큼 쉬프트되어 있음을 트랙킹부(300)로부터 감지한 후에는, 제어부(미도시)를 통해 렌즈 위치 제어 신호 및 요소 영상 제어 신호를 받아 각각 렌즈 어레이(200c) 'b'만큼 쉬프트된 렌즈가 구현되며, 요소 영상 또한 좌측으로 쉬프트된 요소 영상이 선택되어, 시청자는 좌측 이미지(410c)에 대한 영상을 시인할 수 있게 된다. As illustrated in FIG. 11, after the tracking unit 300 detects that the viewer is shifted to the right by 'b' from the reference lens area of the display panel 100, the lens position control signal and The lens shifted by the lens array 200c 'b' is implemented by receiving the element image control signal, and the element image is also selected as the element image shifted to the left, so that the viewer can recognize the image of the left image 410c. Will be.

도 12는 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에 이용되는 렌즈 어레이를 나타낸 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a lens array used in an integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.

본 발명의 렌즈 어레이는, 전압 오프시는 투명한 셀로, 전압 인가시는 일종의 액정 전계 렌즈로 기능하는 것으로, 도 12와 같이, 서로 대향하는 제 1, 제 2 기판(210, 220)과, 상기 제 1 기판(210) 상에, 복수개 형성된 제 1 전극(211: 211a, 211b)과, 상기 제 2 기판(220) 전면에 형성된 제 2 전극(221)과, 단위 렌즈 영역별로 상기 제 1 전극들에 서로 다른 전압을 인가하는 제 1 전압 인가부(미도시) 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층(250)을 포함한다. The lens array of the present invention functions as a transparent cell when voltage is turned off and as a kind of liquid crystal field lens when voltage is applied. As shown in FIG. 12, the first and second substrates 210 and 220 facing each other and the first and second substrates face each other. A plurality of first electrodes 211a and 211b formed on a first substrate 210, a second electrode 221 formed on the front surface of the second substrate 220, and a unit lens area are formed on the first electrodes. A first voltage applying unit (not shown) for applying different voltages and a liquid crystal layer 250 between the first and second substrates are included.

상기 단위 렌즈 영역은 도 9 내지 도 11과 같이, 상기 제어부(도 3b의 500)로부터 렌즈 위치 제어 신호 인가에 따라 위치가 쉬프트될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 전압 인가부에서 인가하는 전압들이 V1, ...., Vn이 있을 때, 쉬프트된 단위 렌즈 영역(L)들에 맞추어 인가하는 것이다. 즉, 정위치에서 m번째 위치한 제 1 전극의 위치에서 단위 렌즈 영역이 시작한다면, m번째 제 1 전극에 V1을 인가하는, 차례로 인접한 제1 전극들에, V2, ..., ,Vm의 전압을 인가하는 것이다. 즉, 이 경우, m번째만큼 전압 인가 쉬프트가 있는 것이다. 9 to 11, the position of the unit lens area may be shifted according to the application of the lens position control signal from the control unit 500 of FIG. 3B. In this case, when the voltages applied by the first voltage applying unit are V1,..., Vn, the voltages are applied in accordance with the shifted unit lens regions L. FIG. That is, if the unit lens region starts at the position of the m-th electrode located at the m position, the voltage of V2, ..., Vm is applied to the adjacent first electrodes in order to apply V1 to the m-th first electrode. Is to apply. That is, in this case, there is a voltage application shift by the mth.

여기서, 상기 제 1 전극(211) 및 제 2 전극(221)은 투명 전극으로 이루어진다. 또한, 상기 제 1 전극(211)은 도시된 바와 같이, 절연층(212)을 개재하여 서로 다른 층에 나누어 형성할 수도 있으며, 이와 달리, 한층 (기판 또는 절연막) 상에 함께 형성할 수도 있다. 이 경우, 시청자가 정위치에 있을 때, 상기 단위 렌즈 영역(L)의 가장자리는 표시 패널(100)의 기준 렌즈 영역의 에지(E)에 대응될 것이다. Here, the first electrode 211 and the second electrode 221 is made of a transparent electrode. In addition, as illustrated, the first electrode 211 may be formed in different layers through the insulating layer 212. Alternatively, the first electrode 211 may be formed together on a single layer (substrate or insulating layer). In this case, when the viewer is in the correct position, the edge of the unit lens area L may correspond to the edge E of the reference lens area of the display panel 100.

한편, 상술한 렌즈 어레이는 도시된 포물 렌즈 외에도 프레넬 렌즈(Fresnel lens) 상으로도 구현할 수 있다. Meanwhile, the lens array described above may be implemented on a Fresnel lens in addition to the parabolic lens shown.

또한, 상술한 렌즈 어레이를 포함하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치는 모드는 리얼 모드(real mode), 버츄얼 모드(virtual mode) 혹은 포커스트 모드(Focused mode) 등을 사용할 수 있다. In addition, the integrated image type stereoscopic display device including the lens array described above may use a real mode, a virtual mode, a focused mode, or the like.

예를 들어, 렌즈 어레이(200)와 표시 패널(100) 사이의 간격이 렌즈 어레이(200) 내 액정층(250)에 형성된 렌즈(실제 렌즈가 형성되는 것이 아니라 전압 인가에 따른 광경로차가 발생하여 렌즈와 같은 굴절률 효과를 갖는 것)의 초점거리보다 클 경우에는 표시 영상(400)이 맺히는 거리가 양수가 되어 표시 영상(400)이 렌즈 어레이(200)의 앞면에 실상으로 맺힌다. 이는 리얼 모드(Real Mode)라 하며, 표시 영상(400)이 렌즈 어레이(200)와 시청자 사이에 위치하여 보다 좋은 깊이감을 갖는 표시 영상(400)을 시청할 수 있다.For example, a gap between the lens array 200 and the display panel 100 is formed on the liquid crystal layer 250 in the lens array 200 (the actual lens is not formed, but an optical path difference occurs due to voltage application. When the focal length of the lens is greater than the focal length of the lens), the distance between the display image 400 is positive and the display image 400 is actually formed on the front surface of the lens array 200. This is called a real mode, and the display image 400 is positioned between the lens array 200 and the viewer to view the display image 400 having a better depth.

반대로, 렌즈 어레이(200)와 표시 패널(100) 사이의 간격이 액정층(250)에 형성된 렌즈의 초점거리보다 작을 경우에는 표시 영상(400)이 맺히는 거리가 음수가 되어 표시 영상(400)이 렌즈 어레이(200)의 뒷면에 허상으로 맺힌다. 이는 버추얼 모드(Virtual Mode)라 하며, 렌즈 어레이(200) 뒤쪽에 표시 영상(400)이 표현된다.On the contrary, when the distance between the lens array 200 and the display panel 100 is smaller than the focal length of the lens formed on the liquid crystal layer 250, the distance between the display image 400 is negative and the display image 400 is negative. It forms a virtual image on the back of the lens array 200. This is called a virtual mode, and the display image 400 is represented behind the lens array 200.

그리고, 렌즈 어레이(200)와 표시 패널(100) 사이의 간격이 액정층(250)에 형성된 렌즈의 초점거리와 같은 것을 포커스 모드(Focused Mode)라 하며, 이는 렌즈 어레이(200)의 앞, 뒤로 동시에 표시 영상(400)이 표현된다.The focal length between the lens array 200 and the display panel 100 is the same as the focal length of the lens formed on the liquid crystal layer 250, which is referred to as a focused mode, which is the front and rear of the lens array 200. At the same time, the display image 400 is represented.

도 13은 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시 방법을 나타낸 플로우 차트이다.13 is a flowchart illustrating a display method of an integrated image type stereoscopic display device according to the present invention.

도 13과 같이, 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 표시 방법은, 다음의 순서로 이루어진다. 이하에서 설명하는 표시 방법은 상술한 본 발명의 집적 영상 방식 입체 표시 장치에서 이루어지는 것으로, 동일한 구성에 의한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 13, the display method of the integrated image type stereoscopic display device according to the present invention is performed in the following order. The display method described below is performed in the above-described integrated image type stereoscopic display device of the present invention, and the description by the same configuration is omitted.

시청자 위치를 트랙킹부를 통해 아이 트랙킹 또는 헤드 트랙킹 등의 방법으로 추적한다(10S). The viewer position is tracked by a tracking method such as eye tracking or head tracking (10S).

이어, 상기 시청자 위치를 받아 제어부에 저장한다 (11S).Subsequently, the viewer position is received and stored in the controller (11S).

시청자가 지정된 시야각 영역을 벗어나 있는지 판단한다(12S). It is determined whether the viewer is outside the designated viewing angle area (12S).

이 단계에서, 지정된 시야각 영역에서 벗어나 있을 때, 상기 시청자 위치에 따라 상기 렌즈 어레이를 대응시킨다. 이 때, 기준 시야각 영역으로부터 벗어난 정도를 판단하여, 렌즈 어레이의 제 1 전극들에 인가하는 전압 값을 바꾸도록 반영(13S)하여, 이에 따라 상기 렌즈 어레이에서 구현되는 단위 렌즈 영역을 쉬프트시킨다(14S).In this step, when out of the designated viewing angle region, the lens array is mapped according to the viewer position. At this time, the degree of deviation from the reference viewing angle region is determined, and reflected (13S) to change the voltage value applied to the first electrodes of the lens array, thereby shifting the unit lens region implemented in the lens array (14S). ).

이 경우, 상기 제어부는 상기 시청자 위치에 근거하여, 상기 렌즈 어레이 요소 영상 제어 신호를 인가하고, 상기 픽업부에 요소 영상 제어 신호를 인가한다. In this case, the controller applies the lens array element image control signal based on the viewer position and applies the element image control signal to the pickup unit.

만일 시청자가 지정된 시야각 영역을 벗어나 있지 않을 때는, 제어부로부터 렌즈 어레이와 픽업부에 인가하는 제어 신호의 값을 변화하지 않고, 유지시키며, 다시, 시청자 위치를 트랙킹하게 된다.If the viewer is not out of the designated viewing angle area, the values of the control signals applied to the lens array and the pickup unit from the control unit are kept unchanged, and the viewer position is tracked again.

이어, 상기 시청자 위치에 따라 상기 픽업부에 영상 처리를 통해 상기 표시 패널로 투사될 요소 영상을 조절(15S)한다.Subsequently, the element image to be projected onto the display panel is adjusted through the image processing unit 15S according to the viewer position.

이러한 표시 방법은, 집적 영상 방식의 30°정도의 수준으로 제한된 협시야각 문제를, 렌즈 어레이의 렌즈 영역 위치를 가변하여 광시야각으로 변경할 수 있다. Such a display method can change the narrow viewing angle problem limited to a level of about 30 ° of the integrated imaging method to the wide viewing angle by varying the position of the lens region of the lens array.

또한, 렌즈 영역 위치의 가변시, 이는 트랙킹한 시청자 위치 정보에 근거한 것으로써, 시청자의 위치에 맞는 요소 영상을 생성하여, 해당 위치의 실감 있는 표시 영상을 시인할 수 있어, 시차 변화에 따른 입체감을 향상할 수 있다. 즉, 모션 패럴랙스(motion parallax) 구현이 가능하다.
In addition, when the position of the lens region is changed, it is based on the tracked viewer position information, and an element image suitable for the position of the viewer can be generated to visualize a realistic display image of the corresponding position, and thus a three-dimensional effect due to a parallax change. Can improve. That is, it is possible to implement a motion parallax.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

100: 표시 패널 150: 요소 영상 어레이
200: 렌즈 어레이 300: 트랙킹부
400: 표시 영상 500: 제어부
1000: 픽업부 2000: 표시부
100: display panel 150: element image array
200: lens array 300: tracking unit
400: display image 500: control unit
1000: pickup portion 2000: display portion

Claims (13)

표시하고자 하는 물체의 입체적인 전체 요소 영상을 생성하는 픽업부;
표시 패널;
상기 표시 패널과 상기 시청자 사이에 위치한 렌즈 어레이;
시청자 위치를 트랙킹하는 트랙킹부;및
상기 시청자 위치에 따라, 표시 패널에 투사되는 요소 영상과 상기 렌즈 어레이의 렌즈 위치를 조절하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
Pick-up unit for generating a three-dimensional full element image of the object to be displayed;
Display panel;
A lens array positioned between the display panel and the viewer;
Tracking unit for tracking the viewer position; And
And a controller configured to adjust the element image projected on the display panel and the lens position of the lens array according to the viewer position.
제 1항에 있어서,
상기 픽업부에서 생성하는 전체 요소 영상은, 중앙 요소 영상 및 상기 물체의 상하좌우 측면 각각에 대한 요소 영상을 포함한 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 1,
The entire element image generated by the pickup unit includes a central element image and element images of upper, lower, left, and right sides of the object.
제 1항에 있어서,
상기 렌즈 어레이는, 전압 오프시는 투명한 셀로, 전압 인가시는 렌즈로 기능하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 1,
And the lens array functions as a transparent cell when voltage is off and as a lens when voltage is applied.
제 3항에 있어서,
상기 렌즈 어레이는
서로 대향하는 제 1, 제 2 기판;
상기 제 1 기판 상에, 복수개 형성된 제 1 전극;
상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 전극;
단위 렌즈 영역별로 상기 제 1 전극들에 서로 다른 전압을 인가하는 제 1 전압 인가부; 및
상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함한 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 3, wherein
The lens array
First and second substrates facing each other;
A plurality of first electrodes formed on the first substrate;
A second electrode formed on the entire surface of the second substrate;
A first voltage applying unit configured to apply different voltages to the first electrodes for each unit lens region; And
And a liquid crystal layer between the first and second substrates.
제 4항에 있어서,
상기 단위 렌즈 영역은 상기 제어부로부터 렌즈 위치 제어 신호 인가에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 4, wherein
And the unit lens area is changed according to the application of a lens position control signal from the controller.
제 1항에 있어서,
상기 픽업부는 상기 제어부로부터 요소 영상 제어 신호를 받아 상기 표시 패널에 투사되는 요소 영상을 제어하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 1,
And the pickup unit receives an element image control signal from the controller and controls an element image projected on the display panel.
제 1항에 있어서,
상기 트랙킹부는 상기 시청자의 홍채를 인식하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 1,
And the tracking unit recognizes the viewer's iris.
제 1항에 있어서,
상기 트랙킹부는 상기 시청자의 얼굴의 움직임을 인식하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 1,
And the tracking unit recognizes the movement of the viewer's face.
제 1항에 있어서,
상기 픽업부는, 촬영 장치와, 상기 표시하고자 하는 물체와 촬영 장치 사이에 위치한 매트릭스상의 렌즈군을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 1,
And the pickup unit comprises a photographing apparatus and a group of lenses on a matrix positioned between the object to be displayed and the photographing apparatus.
제 9항에 있어서,
상기 렌즈군의 단위 렌즈별로, 상기 촬영 장치로부터 요소 영상은 구분되어 생성되는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치.
The method of claim 9,
And an element image is separately generated from the photographing apparatus for each unit lens of the lens group.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 하나의 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 영상 표시 방법에 있어서,
시청자 위치를 트랙킹하는 단계;
상기 시청자 위치를 제어부에 저장하는 단계;
상기 시청자 위치에 따라 상기 렌즈 어레이를 대응시키는 단계; 및
상기 시청자 위치에 따라 상기 픽업부에 영상 처리를 통해 상기 표시 패널로 투사될 요소 영상을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 영상 표시 방법.
An image display method of an integrated image type stereoscopic display device according to any one of claims 1 to 10,
Tracking the viewer location;
Storing the viewer location in a control unit;
Mapping the lens array according to the viewer position; And
And adjusting the element image to be projected onto the display panel through image processing in the pickup unit according to the viewer's position.
제 11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 시청자 위치에 근거하여, 상기 렌즈 어레이 요소 영상 제어 신호를 인가하고, 상기 픽업부에 요소 영상 제어 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 영상 표시 방법.
12. The method of claim 11,
And the control unit applies the lens array element image control signal based on the viewer position and applies the element image control signal to the pickup unit.
제 11항에 있어서,
상기 시청자 위치를 제어부에 저장하는 단계에 있어서, 기준 시야각 영역으로부터 벗어난 정도를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 영상 방식 입체 표시 장치의 영상 표시 방법.
12. The method of claim 11,
The storing of the viewer position in the controller, the method comprising the step of determining the deviation from the reference viewing angle region further comprising the image display method of the stereoscopic display device.
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