KR20130022833A

KR20130022833A - 비젼 시스템과 이를 이용한 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템

Info

Publication number: KR20130022833A
Application number: KR1020110085779A
Authority: KR
Inventors: 이태원; 최두식
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-03-07

Abstract

본 발명은 비젼 시스템과 이를 이용한 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템에 관한 것으로, 그 비젼 시스템은 카메라; 상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판; 상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판; 상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 1/4 파장판; 및 상기 가동 1/4 파장판을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함한다.

Description

비젼 시스템과 이를 이용한 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템{VISION SYSTEM AND SYSTEM FOR ALIGNING DISPLAY PANEL AND FILM PATTERNED RETARDER IN STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY USING THE SAME}

본 발명은 비젼 시스템과 이를 이용한 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템에 관한 것이다.

입체 영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3D 영상을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어질 수 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학 부품을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하여 입체 영상을 구현한다.

안경 방식의 입체 영상 표시장치에서, 편광 안경 방식은 표시패널에 패턴 리타더(Patterned retarder)와 같은 편광 분리 소자를 합착하여야 한다. 패턴 리타더는 표시패널에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 다르게 한다. 시청자는 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 편광 안경을 착용하여 편광 안경의 좌안 필터를 통해 좌안 영상의 편광을 보게 되고, 편광 안경의 우안 필터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.

이에 비하여, 셔터 안경 방식은 표시패널에 별도의 편광 분리 소자를 합착하지 않고 표시패널에 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하며, 좌안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 좌안 셔터를 개방하고 우안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 우안 셔터를 개방한다. 시청자는 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 셔터 안경을 착용하여 시분할되는 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.

셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 편광 분리 소자를 추가할 필요가 없어 표시패널의 가격 상승 요인이 작지만 고가의 셔터 안경을 필요로 하기 때문에 가격이 높다. 3D 화질 면에서 볼 때, 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 소정 시간 간격으로 시분할되므로 플리커와 3D 크로스토크에 취약하다. 이에 비하여, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 패턴 리타더와 같은 편광 분리 소자를 추가하므로 표시패널의 가격이 소폭 상승하지만 저가의 편광 안경을 사용하므로 전체 시스템 가격이 셔터 안경 방식에 비하여 낮다. 화질 면에서 볼 때, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 표시패널에 동시에 표시되고 라인 단위로 분리되므로 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에 비하여 플리커와 3D 크로스토크 수준이 낮다.

패턴 리타더는 유리기판 상에 패턴 리타더가 형성된 글라스 패턴 리타더(Glass Patterned Retarder, GPR)와, 필름 기판 상에 패턴 리타더가 형성된 필름 패턴 리타더(Film Patterned Retarder, FPR)로 나뉘어진다. 최근에는 글라스 패턴 리타더에 비하여 표시패널의 두께, 무게, 가격 등을 줄일 수 있는 필름 패턴 리타더(FPR)가 선호되고 있다.

편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 표시패널과 패턴 리타더의 정렬 및 합착 방법은 3D 표시품질을 좌우하는 매우 중요한 기술이다. 본원 출원인은 표시패널과 패턴 리타더의 정렬을 위한 시스템 및 방법을 대한민국 특허 출원 10-2008-0055428(2008-06-12), 미국출원 12/453,673(2009-05-18) 등을 통해 제안한 바 있다. 제안된 시스템은 편광필름과 리타더를 통해 글라스 패턴 리타더의 정렬 상태를 확인하는 비젼 시스템을 이용하여 표시패널을 구동하지 않은 상태에서 표시패널과 패턴 리타더를 정렬할 수 있게 하였다.

필름 패턴 리타더는 위상차나 광축이 일정하지 않은 보호 필름을 포함한다. 비젼 시스템이 보호 필름을 통해 패턴 리타더의 패턴들을 촬상하여 얻어진 이미지를 기초로 패턴 리타더의 정렬 상태를 확인하면, 비젼 시스템을 통해 얻어진 이미지에서 보호 필름의 광학적 불균일로 인하여 필름 패턴 리타더의 기수 라인 패턴과 우수 라인 패턴이 비슷한 그레이톤(gray tone)으로 보여질 수 있다. 이 경우에, 필름 패턴 리타더의 패턴들 각각이나 그 경계부를 명확하게 인식할 수 없다.

본 발명은 필름 패턴 리타더의 패턴들과 그 경계의 인식 정확도를 높이도록 한 비젼 시스템과 이를 이용한 입체영상 표시장치의 표시패널과 패턴 리타더 정렬 시스템을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 비젼 시스템은 카메라; 상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판; 상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판; 상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 1/4 파장판; 및 상기 가동 1/4 파장판을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 비젼 시스템은 카메라; 상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판; 상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판; 상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 액정패널; 및 상기 가동 액정패널을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 비젼 시스템은 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템은 제1 및 제2 리타데이션 패턴들을 포함한 필름 패턴 리타더; 상기 필름 패턴 리타더의 자세를 조절하는 제1 정렬 스테이지; 상기 필름 패턴 리타더의 제1 및 제2 리타데이션 패턴들의 이미지를 획득하는 제1 비젼 시스템; 표시패널의 자세를 조절하는 제2 정렬 스테이지; 상기 표시패널의 가장자리에 형성된 얼라인 마크들의 이미지를 획득하는 제2 비젼 시스템; 및 상기 제1 정렬 스테이지로부터 상기 필름 패턴 리타더를 공급 받아 상기 제1 정렬 스테이지 상에 배치된 상기 표시패널 상에 상기 필름 패턴 리타더를 접합하는 드럼을 포함한다.

본 발명은 필름 패턴 리타더에서 보호 필름의 광축 편차를 가동 1/4 파장판을 이용하여 보상하거나 상기 보호 필름의 광축 편차와 위상차 편차를 가동 액정패널을 이용하여 보상함으로써 필름 패턴 리타더에서 이웃한 리타데이션 패턴들의 명암비를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명은 필름 패턴 리타더의 리타데이션 패턴들과 그 경계의 인식 정확도를 높일 수 있다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 입체 영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더의 정렬 시스템 및 그 정렬 방법을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 2는 도 1a 내지 도 1d에 도시된 필름 패턴 리타더의 구조를 보여 주는 평면도이다.
도 3은 필름 패턴 리타더와 제1 비젼 시스템을 보여 주는 사시도이다.
도 4는 표시패널과 제2 비젼 시스템을 보여 주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 비젼 시스템의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가동 1/4 파장판의 구조를 상세히 보여 주는 사시도이다.
도 7은 필름 패턴 리타더의 보호 필름 원단을 보여 주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 비젼 시스템의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다.
도 9는 가동 액정패널의 구조를 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 10은 가동 액정패널의 전원 연결 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 11은 가동 액정패널의 전원 연결 구조를 보여 주는 평면도이다.
도 12는 가동 액정패널의 광축 가변 예를 보여 주는 도면이다.
도 13은 가동 액정패널에서 액정층에 가해지는 전압차에 따라 달라지는 액정분자의 거동을 보여 주는 도면이다.
도 14는 가동 액정패널에 인가되는 전압에 따라 가변되는 가동 액정패널의 위상차값을 보여 주는 도면이다.
도 15는 보호 필름의 위상차를 보상하기 위한 가동 액정패널의 동작 예를 보여 주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 비젼 시스템의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 필름 패턴 리타더가 접합되고 편광 안경이 필요한 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치로 구현된다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더의 정렬 시스템 및 그 정렬 방법을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.

도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 본 발명의 정렬 시스템은 제1 정렬 스테이지(Align stage)(ST1), 제1 비젼 시스템(VR1~VR5), 제2 정렬 스테이지(ST2), 제2 비젼 시스템(VP1~VP4), 드럼(DR), 콘트롤 컴퓨터(CTRL) 등을 포함한다.

제1 정렬 스테이지(ST1)는 필름 패턴 리타더(FPR)를 흡착하고 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세를 도 3과 같이 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 패턴 리타더(FPR)의 정렬 상태를 보정한다. 제1 정렬 스테이지(ST1)는 드럼(DR) 쪽으로 전진하고 후퇴할 수 있도록 로봇에 의해 직선 이동될 수 있다.

제1 비젼 시스템(VR1~VR5)은 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 고정된 필름 패턴 리타더(FPR)의 가장자리 5 개 위치를 촬상하여 획득된 이미지를 콘트롤 컴퓨터(CTRL)로 전송한다.

필름 패턴 리타더(FPR)는 도 2와 같이 좌안 영상의 편광과 우안 영상의 편광을 분리하기 위한 제1 및 제2 리타데이션 패턴(Retadation patterns, PR1, PR2)을 포함한다. 필름 패턴 리타더(FPR)는 상단과 하단에 각각 위치하고 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 보다 넓은 폭을 갖는 더미 패턴(DUM1, DUM2)을 포함한다.

필름 패턴 리타더(FPR)에서, 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)의 광축은 서로 직교한다. 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)은 표시패널(PNL)에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 분할한다. 예를 들어, 제1 리타데이션 패턴(PR1)은 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에서 기수 번째 라인과 대향하여 그 기수 번째 라인으로부터 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 기수 번째 라인에 표시되는 좌안 영상(또는 우안 영상)의 편광을 우원편광으로 변화한다. 제2 리타데이션 패턴(PR2)은 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에서 우수 번째 라인과 대향하여 그 우수 번째 라인으로부터 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 우수 번째 라인에 표시되는 우안 영상(또는 좌안 영상)의 편광을 좌원편광으로 변화한다.

더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 중 어느 하나의 편광 특성을 갖는다. 상단 더미 패턴(DUM1)은 하단 더미 패턴(DUM2)과 동일한 편광 특성을 가지거나 하단 더미 패턴(DUM2)과 다른 편광 특성을 가질 수 있다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 픽셀 어레이의 픽셀들과 대향하지 않는다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 필름 패턴 리타더(FPR)과 표시패널(PNL)을 정렬할 때, 패턴 리타더(FPR)의 상/하단 가장자리 위치를 확인하기 위한 참조 패턴으로 이용된다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)과 중앙부의 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 사이의 거리가 미리 저장되어 있기 때문에 더미 패턴(DUM1, DUM2)을 확인하여 그 더미 패턴(DUM1, DUM2)으로부터 소정 거리만큼 이격된 중앙부의 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 위치를 알 수 있다.

제1 비젼 시스템(VR1~VR5)은 도 3과 같이 상단 또는 하단 더미 패턴(DUM1, DUM2) 중 어느 하나의 양측 가장자리 2 개소에서 이미지를 획득하는 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2), 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙부에 위치한 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 양 가장자리 2 개소에서 이미지를 획득하는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4), 및 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙부에 위치한 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 중앙부 이미지를 획득하는 제5 비젼 모듈(VR5)을 포함한다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2)에 의해 촬상된 이미지를 확인하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 더미 패턴(DUM1, DUM2)을 확인할 수 있다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 의해 촬상된 이미지들과, 제5 비젼 모듈(VR5)에 의해 촬상된 이미지를 비교하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)이 구부러진 정도를 판단할 수 있다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 의해 촬상된 이미지들을 기준으로 제1 스테이지(ST1)에 안착된 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세를 θ축 방향으로 조정할 수 있다. 또한, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제5 비젼 모듈(VR5)에 의해 촬상된 이미지를 기준으로 제1 스테이지(ST1)에 안착된 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세를 y축 방향으로 조정할 수 있다.

제2 정렬 스테이지(ST2)에는 표시패널(PNL)이 안착된다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 표시패널(PNL)을 흡착할 수 있다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 표시패널(PNL)의 자세를 도 4와 같이 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 보정한다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 드럼(DR) 쪽으로 전진하고 후퇴할 수 있도록 로봇에 의해 직선 이동될 수 있다.

제2 비젼 시스템(VP1~VP4)은 제2 정렬 스테이지(ST2) 위에서 표시패널(PNL)의 4 개 지점을 고정된 필름 패턴 리타더(FPR)의 가장자리 4 개 위치를 촬상하여 획득된 이미지를 콘트롤 컴퓨터(CTRL)로 전송한다.

표시패널(PNL)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자의 표시패널로 구현될 수 있다.

제2 비젼 시스템(VP1~VP4)은 도 4와 같이 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이 밖의 가장자리(비표시 영역)에 형성된 제1 내지 제4 얼라인 마크들(M1~M4)의 이미지를 획득한다. 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)은 표시패널(PNL)의 상단 또는 하단 양측에 형성된 제1 및 제2 얼라인 마크들(M1, M2) 각각의 이미지를 획득하는 제1 및 제2 비젼 모듈(VP1, VP2)과, 표시패널(PNL)의 중앙부 양측에 형성된 제3 및 제4 얼라인 마크들(M3, M4)의 이미지를 획득하는 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)을 포함한다.

드럼(DR)은 제1 정렬 스테이지(ST1)와 제2 정렬 스테이지(ST2) 사이에 설치된다. 드럼(DR)은 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 모터에 의해 회동되고 직선 가이드 수단에 의해 상하, 좌우 방향으로 이동될 수 있다.

드럼(DR)은 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 정렬된 필름 패턴 리타더(FPR)를 제1 정렬 스테이지(ST1)로부터 넘겨 받아 그 필름 패턴 리타더(FPR)를 제2 정렬 스테이지(ST2) 상에 안착된 표시패널(PNL) 상에 정렬 및 합착한다. 드럼(DR)에 필름 패턴 리타더(FPR)가 안정되게 감길 수 있도록 드럼(DR)에는 약한 점도를 갖는 점착층이 형성되거나 흡착 기구들이 형성될 수 있다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 미리 설정된 얼라인 프로그램에 따라 정렬 시스템을 구성하는 모든 구성요소들의 동작을 제어하여 표시패널(PNL)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 과정 전체를 제어한다.

표시패널(PNL)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1a와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)를 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 고정한 후에 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)을 통해 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 상태를 확인한다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)과 중앙에 위치한 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 사이의 거리가 미리 저장되어 있다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)으로부터 획득된 더미 패턴들(DUM1, DUM2) 중 어느 하나의 이미지를 바탕으로 더미 패턴(DUM1, DUM2)의 위치를 확인하고, 제1 정렬 스테이지(ST1)를 구동하여 위치한 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)을 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)로부터 획득된 이미지의 센터 라인과 일치시켜 필름 패턴 리타더(FPR)를 원하는 위치로 정렬한다.

본 발명은 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에서 필름 패턴 리타더(FPR)를 정렬한 후에 도 1b와 같이 제1 정렬 스테이지(ST1)를 드럼(DR) 쪽으로 이동시키거나 드럼(DR)을 제1 정렬 스테이지(ST1)로 이동시켜 드럼(DR)의 표면을 필름 패턴 리타더(FPR)에 접촉시킨 후에 드럼(DR)을 반시계 방향으로 회동시켜 정렬된 필름 패턴 리타더(FPR)을 드럼(DR)으로 옮긴다. 이어서, 본 발명은 드럼(DR) 상에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 이형 필름을 박리하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 점착제를 노출시킨다. 이형 필름은 수동으로 박리되거나 도시하지 않은 자동 박리 장치에 의해 자동으로 박리될 수 있다.

이어서, 본 발명은 도 1c와 같이 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)을 통해 획득된 표시패널(PNL)의 얼라인 마크들(M1~M4)의 이미지를 바탕으로 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 확인하고 표시패널(PNL)의 정렬 상태가 원하는 위치로부터 오차가 있으면 제2 정렬 스테이지(ST2)를 구동하여 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 조정한다.

본 발명은 이미 획득된 필름 패턴 리타더(FPR)의 이미지와 정렬된 표시패널(PNL)의 얼라인 마크들(M1~M4)의 이미지를 비교하여 양자의 센터들이 일치하면, 제2 정렬 스테이지(ST2)를 드럼(DR) 쪽으로 이동시키거나 드럼(DR)을 제2 정렬 스테이지(ST2)로 이동시켜 드럼(DR)에 감겨진 필름 패턴 리타더(FPR)의 점착제를 표시패널(PNL)의 표면에 접촉시킨다. 이어서, 본 발명은 도 1d와 같이 드럼(DR)을 시계 방향으로 회전시키면서 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL) 상에 접착시킨다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)의 구조를 보여 주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)의 비젼 모듈(VR) 각각은 카메라(10), 카메라(10)의 렌즈 앞에 적층된 편광판(12), 1/4 파장판(13), 가동 1/4 파장판(14, 14a), 가동 1/4 파장판(14, 14a)을 회동시키기 위한 모터(16)를 포함한다.

사용자가 착용하는 편광 안경의 좌안 필터와 우안 필터 각각은 편광판과 1/4 파장판이 적층된 구조를 갖는다. 편광판(12)과 1/4 파장판(13)은 편광 안경과 동일한 광학 매질들로 구성된다. 따라서, 카메라(10)에 의해 촬상된 이미지와 사용자가 편광 안경을 착용하고 보는 이미지가 거의 같다.

편광판(12)은 카메라(10)의 렌즈와 1/4 파장판(13) 사이에 위치하고, 1/4 파장판(13)은 편광판(12)과 가동 1/4 파장판(14, 14a) 사이에 위치한다. 카메라(10), 편광판(12), 1/4 파장판(13), 가동 1/4 파장판(14, 14a), 및 모터(16)는 하나의 모듈로 제작될 수 있다. 이 경우, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 비젼 모듈(VR)이 이동하면, 카메라(10), 편광판(12), 1/4 파장판(13), 가동 1/4 파장판(14, 14a), 및 모터(16)는 함께 이동된다.

필름 패턴 리타더(FPR)는 필름 기재(22), 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)을 포함한 패턴층, 이형 필름(24) 등을 포함한다.

필름 기재(22)는 패턴층이 형성되는 기판 역할을 하는 필름으로서, TAC(Triacetyl Cellulose), COP(Cyclo Olefin Co-Polymer) 또는 아크릴(Acryl) 계 필름으로 선택될 수 있다. 패턴층은 제1 리타데이션 패턴(PR1), 제2 리타데이션 패턴(PR2) 및 더미 패턴들(DUM1, DUM2)을 포함한다. 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)과, 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 액정층을 포함한다. 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 액정층은 광축이 직교한다. 이를 위하여, 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)에서 액정분자의 배향 방향은 직교된다. 보호 필름(20)은 PET(Poly ethylene terephthalate)나 그와 유사한 특성을 갖는 합성 수지 필름으로 선택된다. 패턴층 상에는 점착제가 도포되고 그 위에 이형 필름(24)이 덮여진다.

제1 정렬 스테이지(ST1)의 표면은 반사판(32)과 그 위에 접착된 편광판(30)을 포함한다. 편광판(30)은 도 16과 같이 조명 광원(70)의 앞에 배치될 수 있다. 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)의 흡수축(또는 광축)은 비젼 모듈(VR)의 편광판(12)의 흡수축과 동일(또는 평행)하거나 직교한다. 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 필름 패턴 리타더(FPR)이 정렬되면, 필름 패턴 리타더(FPR)의 이형 필름(24)은 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)과 대향하고, 필름 패턴 리타더(FPR)의 보호 필름(20)은 비젼 모듈(VR)의 가동 1/4 파장판(14, 14a)와 대향한다.

제1 정렬 스테이지(ST1)에 안착된 필름 패턴 리타더(FPR)를 비젼 모듈(VR)로 바라 보면, 카메라(10)에 수광되는 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 투과한 빛과, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 투과한 빛의 광량이 달라진다.

보호 필름(20)이 광학적 편광특성을 가지지 않는다고 가정하면, 비젼 모듈(VR)의 가동 1/4 파장판(14, 14a), 제1 리타데이션 패턴(PR1), 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)을 통과한 광이 반사판(32)에서 반사되어 비젼 모듈(VR)로 향하는 광은 비젼 모듈(VR)의 편광판(12)을 통과할 수 없는 편광을 갖는다. 비젼 모듈(VR)의 편광판(12)을 통과하지 못하는 광은 비젼 모듈(VR)에서 블랙 계조의 이미지로 보인다. 반면에, 비젼 모듈(VR)의 가동 1/4 파장판(14, 14a), 제2 리타데이션 패턴(PR2), 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)을 통과한 광이 반사판(32)에서 반사되어 비젼 모듈(VR)로 향하는 광은 비젼 모듈의 편광판(12)을 통과하는 편광을 갖는다. 비젼 모듈(VR)의 편광판(12)을 통과하는 선편광은 비젼 모듈(VR)에서 화이트 계조의 이미지로 보인다.

도 5에서, 가동 1/4 파장판(14, 14a)의 1/4 파장판(14)은 광축이 -45°이다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1)의 광축은 +45°이고, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 리타데이션 패턴(PR2)의 광축은 -45°로 가정한다. 1/4 파장판(14), 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1) 및 제2 리타데이션 패턴(PR2) 각각은 입사광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시킨다. 1/4 파장판(14), 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1) 및 제2 리타데이션 패턴(PR2)에 비편광의 광이 입사되면 그 매질들을 통과하는 광은 비편광이고 그 위상이 1/4 만큼 지연된다. 비젼 모듈(VR) 측의 편광판(12)은 수직 선편광 이외의 광을 흡수하여 수직 선편광만 통과시키고, 제1 정렬 스테이지(ST1) 측의 편광판(30)은 수평 선편광 이외의 광을 흡수하여 수평 선편광만 통과시킨다.

비젼 모듈(VR)에서 블랙 계조로 수광되는 광의 입사 경로와 반사 경로를 따라 각 매질들을 통과할 때의 편광 특성을 설명하면 다음과 같다. 조명 광원으로부터 조사된 비편광의 입사광이 비젼 모듈(VR)의 가동 1/4 파장판(14, 14a)과 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통과하면서 비편광 상태로 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)에 입사되고, 그 편광판(30)에 의해 수평 선편광으로 변화된 후에 반사판(32)에서 반사된다. 반사판(32)에 의해 반사된 수평 선편광은 편광판(30)을 통과한 후에 제1 리타데이션 패턴(PR1)에 의해 1/4 파장만큼 위상이 지연되어 우원편광으로 변화된다. 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통과한 우원편광은 보호 필름(20), 가동 1/4 파장판(14, 14a) 및 1/4 파장판(13)을 통과하여 수평 선편광으로 편광판(12)에 입사될 수 있다. 수평 선편광은 비젼 모듈(VR)의 편광판(12)을 통과하지 못하므로 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1)은 비젼 모듈(VR)에 의해 획득된 이미지에서 블랙 계조로 보인다.

비젼 모듈(VR)에서 화이트 계조로 수광되는 광의 입사 경로와 반사 경로를 따라 각 매질들을 통과할 때의 편광 특성을 설명하면 다음과 같다. 조명 광원으로부터 조사된 비편광의 입사광이 비젼 모듈(VR)의 가동 1/4 파장판(14, 14a)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통과하면서 비편광 상태로 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)에 입사되고, 그 편광판(30)의해 수평 선편광으로 변화된 후에 반사판(32)에서 반사된다. 반사판(32)에 의해 반사된 수평 선편광은 편광판(30)을 통과한 후에 필름 패턴 리타더의 제2 리타데이션 패턴(PR2)에 의해 1/4 파장만큼 위상이 지연되어 좌원편광으로 변화된다. 필름 패턴 리타더의 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통과한 좌원편광은 보호 필름(20), 가동 1/4 파장판(14, 14a) 및 1/4 파장판(13)을 통과하여 수직 선편광으로 편광판(12)에 입사될 수 있다. 수직 선편광은 비젼 모듈(VR)의 편광판(12)을 통과하므로 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 리타데이션 패턴(PR2)은 비젼 모듈(VR)에 의해 획득된 이미지에서 화이트 계조로 보인다.

비젼 모듈(VR)에 배치된 편광판(12)의 흡수축이 제1 정렬 스테이지(ST1)의 편광판(30)의 그것과 동일하거나 평행하면, 비젼 모듈(VR)에 의해 획득된 이미지에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1)은 화이트 계조로 보이고, 제2 리타데이션 패턴(PR2)은 블랙 계조로 보인다.

도 6은 도 5에 도시된 가동 1/4 파장판(14, 14a)의 구조를 상세히 보여 주는 사시도이다.

도 6을 참조하면, 비젼 모듈(VR)의 가동 1/4 파장판(14, 14a)은 1/4 파장판(14)과, 1/4 파장판(14)의 가장자리(또는 외주면)에 체결된 기어열(14a)을 포함한다.

가동 1/4 파장판(14, 14a)의 기어열(14a)은 모터(16)의 기어열(16a)과 치합된다. 따라서, 모터(16)의 축이 회전하면 그 회전력이 모터 축에 연결된 기어열(16a)과, 가동 1/4 파장판(14, 14a)의 기어열(14a)에 전달되어 가동 1/4 파장판(14, 14a)이 모터(16)와 반대로 회전한다.

필름 패턴 리타더(FPR)에서 보호 필름(20)의 연신 방향에 따라 보호 필름(20)의 광축의 각도가 결정된다. 보호 필름(20)의 연신 방향에 따라 비젼 모듈(VR)의 카메라(10)에서 획득된 이미지에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1)과 제2 리타데이션 패턴(PR2)의 명암비가 다르게 보인다. 보호 필름(20)의 연신 방향이 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 중 어느 하나와 일치할 때 카메라(10)에 의해 획득된 이미지에서 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비가 최대가 된다. 따라서, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 비젼 모듈(VR)의 카메라(10)에 의해 획득된 이미지에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비가 소정값 이상으로 커질 때까지 모터(16)를 구동하여 가동 1/4 파장판(14, 14a)을 회전시킨다.

필름 패턴 리타더(FPR)의 보호 필름(20)이 없는 상태에서 카메라(10)에 수광된 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통과한 빛의 광량과, 카메라(10)에 수광된 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통과한 빛의 광량 차이가 크다. 따라서, 보호 필름(20)이 없는 경우에, 카메라(10)에 의해 획득된 이미지는 제1 리타데이션 패턴(PR1)과 제2 리타데이션 패턴(PR2)의 명암차이가 커서 필름 패턴 리타더(FPR)의 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)과 그 경계가 명확히 인식된다.

필름 패턴 리타더(FPR)에서 패턴층 상에 보호 필름(20)이 덮여지면, 그 보호 필름(20)의 연신 방향에 따라 카메라(10)에 의해 획득된 이미지에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1)과 제2 리타데이션 패턴(PR2)의 밝기가 그레이톤으로 유사하게 보여 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 구별이 어렵다.

보호 필름(20)의 원단(200)은 도 7에서 여러 각도로 연신되어 그 면적이 확장된다. 연신된 보호 필름 원단(200)은 작은 크기로 재단되어 필름 패턴 리타더(FPR)에 덮여진다. 연신된 보호 필름 원단(200)은 그 위치에 따라 연신 방향이 다르고 그 연신 방향에 따라 분자들의 배향각이 달라지고 그 결과, 보호 필름(20)의 광축 각도가 연신 방향에 따라 달라진다.

연신된 보호 필름 원단(200)의 중앙 부분에서 재단된 배향각 필름(200b)이 적용된 필름 패턴 리타더(FPR)이 비젼 모듈(VR)의 카메라에 촬상되면, 비젼 모듈(VR)에 의해 획득된 필름 패턴 리타더(FPR)의 이미지에서, 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)과 그 경계는 선명하게 보인다. 이에 비하여, 연신된 보호 필름 원단(200)의 양 가장자리 부분에서 재단된 배향각 필름(200a, 200c)이 적용된 필름 패턴 리타더(FPR)이 비젼 모듈(VR)의 카메라에 의해 촬상되면, 비전 장치에 의해 획득된 필름 패턴 리타더(FPR)의 이미지에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)은 거의 유사한 그레이톤으로 보이기 때문에 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)과 그 경계 구분이 어렵다.

본 발명의 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 필름 패턴 리타더(FPR)의 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비가 작아 그 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 경계가 불분명하면 비젼 모듈(VR)에 의해 획득된 이미지에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 이미지에서 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비가 소정값 이상이 될 때까지 모터(16)를 구동시켜 가동 1/4 파장판(14, 14a)을 회전시킨다. 보호 필름(20)의 연신 방향이 가동 1/4 파장판(14, 14a)의 광축과 일치되면, 비젼 모듈(VR)에 의해 획득된 필름 패턴 리타더(FPR)의 이미지에서 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비가 최대가 된다. 따라서, 본 발명은 보호 필름(20)의 연신 방향에 관계없이 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬을 정확하게 제어할 수 있다.

한편, 보호 필름(20)은 위치에 따라 그 위상차가 달라질 수 있다. 이러한 보호 필름(20)의 위상차는 가동 1/4 파장판(14, 14a) 만으로는 보상될 수 없다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)은 도 8 내지 도 10과 같이 액정패널을 이용하여 보호 필름(20)의 광축과 위상차를 보상할 수 있다.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)의 구조를 보여 주는 도면이다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)의 비젼 모듈(VR) 각각은 카메라(10), 카메라(10)의 렌즈 앞에 적층된 편광판(12), 1/4 파장판(13), 가동 액정패널(100, 100a), 가동 액정패널(100, 100a)을 회동시키기 위한 모터(116)를 포함한다. 카메라(10), 편광판(12) 및 1/4 파장판(13)은 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다.

필름 패턴 리타더(FPR)는 필름 기재(22), 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)을 포함한 패턴층, 이형 필름(24) 등을 포함한다. 이 필름 패턴 리타더(FPR)의 구조는 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다.

제1 정렬 스테이지(ST1)의 표면은 반사판(32)과 그 위에 접착된 편광판(30)을 포함한다. 편광판(30)은 도 16과 같이 조명 광원(70)의 앞에 배치될 수 있다.

가동 액정패널(100, 100a)은 액정패널(100)과, 그 액정패널(100)의 가장자리에 체결된 기어열(100a)을 포함한다. 기어열(100a)은 모터(116)의 기어열(116a)과 치합된다. 따라서, 모터(116)의 축이 회전하면 그 회전력이 모터 축에 연결된 기어열(116a)과, 가동 액정패널(100, 100a)의 기어열(100a)에 전달되어 가동 액정패널(100, 100a)이 모터(116)와 반대로 회전한다.

액정패널(100)은 도 9와 같이 상판(110), 하판(112), 상판과 하판 사이에 협지된 액정층(114)을 포함한다. 상판(110)과 하판(112) 중 적어도 하나에는 액정층(114)에 전계를 인가하기 위한 전극들이 형성된다. 전극들은 상판(110)과 하판(112)에서 상하로 분리되거나 상판(110)과 하판(112) 중 어느 하나에서 분리될 수 있다. 상판(110)과 하판(112) 각각에는 액정층(114)의 액정분자들을 특정 방향을 배향하기 위한 배향막(미도시)이 형성된다. 액정층(114)의 액정분자들은 배향방향을 따라 배향되고, 전계의 세기에 따라 회동하여 빛의 위상차를 조절한다. 액정패널(100)의 액정 모드는 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 액정패널(100)은 ECB(Electrical Controled Birefringence) 모드로 구현될 수 있다.

액정패널(100)에 전원을 인가하기 위하여, 액정패널(100)은 도 10 및 도 11과 같이 전극들과 연결된 전원 연결부(106)를 포함한다. 비젼 모듈(VR) 각각은 도 10 및 도 11과 같이 도전성 브릿지(Bridge)(104)를 통해 액정패널(100)의 전원 연결부(106)에 연결된 슬립 링(Slip ring)(102)을 포함한다. 외부 배선(108)은 슬립 링(102)을 관통하여 도전성 브릿지(104)에 연결된다. 액정패널(100)이 모터(116)에 연동하여 회전하면, 액정패널(100)의 전원 연결부(106)가 회전한다. 도전성 브릿지(104)는 액정패널(100)의 전원 연결부(106) 및 슬립 링(102)과의 접촉을 유지한 상태에서 제자리에서 롤링(rolling)한다. 따라서,액정패널(100)이 회전하고 슬립 링(102)이 고정되더라도 액정패널(100)의 전극들에는 외부 배선(108), 도전성 브릿지(104), 및 전원 연결부(106)를 통해 전원이 계속 인가될 수 있다.

도 8에서, 필름 패턴 리타더(FPR)를 통과한 광은 보호 필름(20)의 광축과 위상차값에 따라 선편광, 원편광, 타원편광 등 다양한 편광 특성을 가질 수 있다. 필름 패턴 리타더(FPR)를 통과하여 비전 모듈(VR)에 입사될 때 그 입사광의 편광특성은 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)의 명암비가 높게 되도록 조절되어야 한다.

액정패널(100)의 광축은 액정분자의 배향방향과 일치한다. 액정패널(100)이 회전되면 도 12와 같이 액정패널(100)의 광축 각도가 그 회전 방향을 따라 조절된다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 액정패널(100)을 회전시켜 필름 패턴 리타더(FPR)에서 보호 필름(20)의 광축 편차를 보상할 수 있다. 액정패널(100)은 인가 전압에 따라 액정분자의 회동양이 달라지고 그 결과, 액정패널(100)을 통과하는 빛의 위상차 값이 달라진다. 예컨대, 도 13 및 도 14와 같이 ECB 모드에서 인가 전압이 높을수록 액정패널(100)의 위상차값은 커진다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 액정패널(100)의 인가 전압을 조절하여 필름 패턴 리타더(FPR)에서 보호 필름(20)의 위상차값 편차를 보상할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)은 가동 액정패널(100, 100a)을 이용하여 보호 필름(20)의 광축 편차와 위상차값 편차를 보상하여 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)의 명암비를 원하는 값으로 조절할 수 있다.

도 15는 보호 필름(20)의 위상차를 보상하기 위한 가동 액정패널(100, 100a)의 동작 예를 보여 주는 도면이다.

도 15를 참조하면, 보호 필름(20)을 통과한 광은 보호 필름(20)의 광축 편차와 위상차 편차에 따라 선편광, 원편광, 타원편광 등 다양한 편광 특성을 가질 수 있다.

제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통과한 빛은 우원편광이고, 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통과한 빛은 좌원편광이라고 가정한다.

보호 필름(20)의 위상차값이 1/4 λ(λ는 빛의 파장)이면, 보호 필름(20)을 통과한 원편광들은 서로 직교하는 선편광들로 변화되어 액정패널(100)로 입사된다. 이 경우에, 가동 액정패널(100, 100a)의 위상차값이 1/4 λ로 조절되면, 가동 액정패널(100, 100a)을 통과한 선편광들은 서로 직교하는 원편광으로 변화될 수 있다.(도 15의 상단 도면) 따라서, 카메라(10)에 의해 촬상된 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 이미지에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비는 최대로 보일 수 있다.

보호 필름(20)의 위상차값이 0 또는 λ이면, 보호 필름(20)을 통과한 원편광들은 서로 직교하는 원편광들로 변화되어 액정패널(100)로 입사된다. 이 경우에, 가동 액정패널(100, 100a)의 위상차값이 0 또는 λ로 조절되면, 가동 액정패널(100, 100a)을 통과한 원편광들은 서로 직교하는 원편광들로 변화될 수 있다.(도 15의 중간 도면) 따라서, 카메라(10)에 의해 촬상된 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 이미지에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비는 최대로 보일 수 있다.

보호 필름(20)의 위상차값이 A(A는 원편광을 타원편광으로 변화시키는 위상차값) λ이면, 보호 필름(20)을 통과한 원편광들은 서로 직교하는 타원편광들로 변화되어 액정패널(100)로 입사된다. 이 경우에, 가동 액정패널(100, 100a)의 위상차값이 1/8 λ 또는 5/8 λ로 조절되면, 가동 액정패널(100, 100a)을 통과한 타원편광들은 서로 직교하는 원편광들로 변화될 수 있다. 따라서, 카메라(10)에 의해 촬상된 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 이미지에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)의 명암비는 최대로 보일 수 있다.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 비젼 시스템의 구조를 상세히 보여 주는 단면도이다.

도 16을 참조하면, 비젼 모듈(VR)이 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)을 촬상할 때 별도의 조명 광원(70)이 필름 패턴 리타더(FPR) 쪽으로 빛을 조사하면 카메라(10)에 의해 촬상된 이미지의 시인성이 개선된다. 실험 결과, 카메라(10)에서 촬상된 이미지의 시인성은 조명 광원(70)의 파장이 적색 파장(630 nm) 일 때 가장 좋다. 조명 광원(70)은 하나의 적색 LED(Light Emitting Diode)로 간단히 구현될 수 있으며 비젼 모듈(VR)에 내장되거나 비젼 모듈(VR)의 외부에 설치될 수 있다.

편광판(72)은 광경로 상에서 조명 광원(70)과 필름 패턴 리타더(FPR) 사이에 설치될 수 있다. 편광판(72)은 도 5 및 도 8에서 정렬 스테이지(ST1) 상에 설치된 편광판(30)과 동일한 용도로 이용된다. 필름 패턴 리타더(FPR)와 가동 1/4 파장판(14, 14a) 사이에 또는, 필름 패턴 리타더(FPR)와 가동 액정패널(100, 100a) 사이에 렌즈(LS)가 설치될 수 있다. 렌즈(LS)는 조명 광원(70)으로부터의 빛을 필름 패턴 리타더(FPR) 쪽으로 굴절시키고, 필름 패턴 리타더(FPR)로부터 입사되는 반사광을 카메라(10) 쪽으로 시준(collimating)한다.

전술한 실시예에서 가동 1/4 파장판(14,14a)이나 가동 액정 패널(100, 100a)을 회전시키기 위한 다른 모터는 회전 구동원 예를 들어, 에어 실린더로 대체될 수 있다. 또한, 1/4 파장판(16, 16a)과 가동 액정 패널(100, 100a)과, 모터를 연결하는 기어열은 벨트와 같이 다른 수단으로 대체 가능하다. 따라서, 본 발명에서 1/4 파장판(16, 16a)과 가동 액정 패널(100, 100a)을 회전시키기 위한 수단은 모터와 기어열에 한정되지 않고 공지의 다른 회전 구동부로 대신될 수 있다는 것에 주의하여야 한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

ST1, ST2 : 정렬 스테이지 VR1~VR5, VP1~VP4 : 비젼 시스템
DR : 드럼 CTRL : 콘트롤 컴퓨터
10 : 카메라 12, 30 : 편광판
13 : 1/4 파장판 14, 14a : 가동 1/4 파장판
16, 116 : 모터 70 : 조명 광원
100, 100a : 가동 액정패널

Claims

제1 및 제2 리타데이션 패턴들을 포함한 필름 패턴 리타더의 이미지를 획득하기 위한 비젼 시스템에 있어서,
카메라;
상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판;
상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판;
상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 1/4 파장판; 및
상기 가동 1/4 파장판을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 가동 1/4 파장판은
1/4 파장판; 및
상기 1/4 파장판의 가장자리에 체결된 기어열을 더 포함하고,
상기 회전 구동부는 상기 기어열과 치합된 기어열을 가지는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더는,
상기 가동 1/4 파장판 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더는,
상기 제1 및 제2 패턴을 포함한 패턴층이 형성된 필름 기재;
상기 패턴층 상에 도포된 점착제를 덮는 이형 필름; 및
상기 필름 기재에서 상기 패턴층이 형성된 일면과 반대측에 위치하는 상기 필름 기재의 타면에 덮여진 보호 필름을 포함하고,
상기 보호 필름은 상기 가동 1/4 파장판과 대향하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더의 자세를 x축, y축 및 θ축 방향으로 조정하여 상기 필름 패턴 리타더의 정렬 상태를 보정하는 정렬 스테이지를 더 포함하고,
상기 정렬 스테이지는,
상기 필름 패턴 리타더를 통과한 빛을 반사시키는 반사판; 및
상기 반사판과 상기 필름 패턴 리타더 사이에 배치된 편광판을 포함하고,
상기 정렬 스테이지의 편광판은 상기 필름 패턴 리타더의 이형 필름과 대향하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더의 자세를 x축, y축 및 θ축 방향으로 조정하여 상기 필름 패턴 리타더의 정렬 상태를 보정하는 정렬 스테이지;
상기 필름 패턴 리타더에 적색 파장의 빛을 조사하는 조명 광원;
상기 조명 광원과 상기 필름 패턴 리타더 사이에 설치된 편광판; 및
상기 필름 패턴 리타더와 상기 가동 1/4 파장판 사이에 설치되어 상기 조명 광원으로부터의 빛을 상기 필름 패턴 리타더 쪽으로 굴절시키고 상기 필름 패턴 리타더를 통과한 빛을 상기 카메라 쪽으로 시준하는 렌즈를 더 포함하고,
상기 정렬 스테이지는,
상기 필름 패턴 리타더를 통과한 빛을 반사시키는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제1 및 제2 리타데이션 패턴들을 포함한 필름 패턴 리타더의 이미지를 획득하기 위한 비젼 시스템에 있어서,
카메라;
상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판;
상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판;
상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 액정패널; 및
상기 가동 액정패널을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 가동 1/4 파장판은
1/4 파장판; 및
상기 1/4 파장판의 가장자리에 체결된 기어열을 더 포함하고,
상기 회전 구동부는 상기 기어열과 치합된 기어열을 가지는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더는,
상기 가동 액정패널 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더는,
상기 제1 및 제2 패턴을 포함한 패턴층이 형성된 필름 기재;
상기 패턴층 상에 도포된 점착제를 덮는 이형 필름; 및
상기 필름 기재에서 상기 패턴층이 형성된 일면과 반대측에 위치하는 상기 필름 기재의 타면에 덮여진 보호 필름을 포함하고,
상기 보호 필름은 상기 가동 액정패널과 대향하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더의 자세를 x축, y축 및 θ축 방향으로 조정하여 상기 필름 패턴 리타더의 정렬 상태를 보정하는 정렬 스테이지를 더 포함하고,
상기 정렬 스테이지는,
상기 필름 패턴 리타더를 통과한 빛을 반사시키는 반사판; 및
상기 반사판과 상기 필름 패턴 리타더 사이에 배치된 편광판을 포함하고,
상기 정렬 스테이지의 편광판은 상기 필름 패턴 리타더의 이형 필름과 대향하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 필름 패턴 리타더의 자세를 x축, y축 및 θ축 방향으로 조정하여 상기 필름 패턴 리타더의 정렬 상태를 보정하는 정렬 스테이지;
상기 필름 패턴 리타더에 적색 파장의 빛을 조사하는 조명 광원;
상기 조명 광원과 상기 필름 패턴 리타더 사이에 설치된 편광판; 및
상기 필름 패턴 리타더와 상기 가동 액정패널 사이에 설치되어 상기 조명 광원으로부터의 빛을 상기 필름 패턴 리타더 쪽으로 굴절시키고 상기 필름 패턴 리타더를 통과한 빛을 상기 카메라 쪽으로 시준하는 렌즈를 더 포함하고,
상기 정렬 스테이지는,
상기 필름 패턴 리타더를 통과한 빛을 반사시키는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼 시스템.
제1 및 제2 리타데이션 패턴들을 포함한 필름 패턴 리타더;
상기 필름 패턴 리타더의 자세를 조절하는 제1 정렬 스테이지;
상기 필름 패턴 리타더의 제1 및 제2 리타데이션 패턴들의 이미지를 획득하는 제1 비젼 시스템;
표시패널의 자세를 조절하는 제2 정렬 스테이지;
상기 표시패널의 가장자리에 형성된 얼라인 마크들의 이미지를 획득하는 제2 비젼 시스템; 및
상기 제1 정렬 스테이지로부터 상기 필름 패턴 리타더를 공급 받아 상기 제1 정렬 스테이지 상에 배치된 상기 표시패널 상에 상기 필름 패턴 리타더를 접합하는 드럼을 포함하고,
상기 제1 비젼 시스템은,
카메라;
상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판;
상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판;
상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 1/4 파장판; 및
상기 가동 1/4 파장판을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템.
제1 및 제2 리타데이션 패턴들을 포함한 필름 패턴 리타더;
상기 필름 패턴 리타더의 자세를 조절하는 제1 정렬 스테이지;
상기 필름 패턴 리타더의 제1 및 제2 리타데이션 패턴들의 이미지를 획득하는 제1 비젼 시스템;
표시패널의 자세를 조절하는 제2 정렬 스테이지;
상기 표시패널의 가장자리에 형성된 얼라인 마크들의 이미지를 획득하는 제2 비젼 시스템; 및
상기 제1 정렬 스테이지로부터 상기 필름 패턴 리타더를 공급 받아 상기 제1 정렬 스테이지 상에 배치된 상기 표시패널 상에 상기 필름 패턴 리타더를 접합하는 드럼을 포함하고,
상기 제1 비젼 시스템은,
카메라;
상기 카메라의 렌즈 앞에 배치된 편광판;
상기 편광판 앞에 배치된 1/4 파장판;
상기 1/4 파장판 앞에 배치된 가동 액정패널; 및
상기 가동 액정패널을 회동시키기 위한 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더 정렬 시스템.