KR20140051101A - 능동 셔터 플레이트를 구비한 3차원 디스플레이 시스템 - Google Patents

능동 셔터 플레이트를 구비한 3차원 디스플레이 시스템 Download PDF

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Abstract

3차원 디스플레이 시스템은, 렌티큘라 스크린과 패럴랙스 베리어를, 셔터 플레이트와 함께, 디스플레이 패널 상에서 관찰자의 오른쪽 눈이 우측 이미지를 보도록 하고 왼쪽 눈이 좌측 이미지를 보도록 하는 것을 가능하게 하는 광 지향 장치(light directing device)로서, 사용한다. 상기 우측 이미지와 좌측 이미지는 교대로 디스플레이된다. 상기 셔터 플레이트는 인터리빙 방식으로 배치된 복수의 우측 셔터 세그먼트들 및 복수의 좌측 셔터 세그먼트들을 구비한다. 우측 이미지가 디스플레이 될 때에는, 상기 우측 셔터 세그먼트들이 개방되고 상기 좌측 셔터 세그먼트들이 폐쇄된다. 좌측 이미지가 디스플레이될 때에는, 상기 우측 셔터 세그먼트들이 폐쇄되고 상기 좌측 셔터 세그먼트들이 개방된다. 그러나 상기 3차원 디스플레이 패널이 2차원 디스플레이 패널로서 사용될 때에는, 상기 우측 및 좌측 셔터 세그먼트들 모두가 개방되어 관찰자의 양쪽 눈들 모두가 이미지를 동시에 보게 된다.

Description

능동 셔터 플레이트를 구비한 3차원 디스플레이 시스템{3D Display system with active shutter plate}
본 발명은 일반적으로 3차원 디스플레이 시스템, 특별하게는 패럴랙스 분리(parallax separation)를 위한 능동 셔터 플레이트를 구비한 3차원 디스플레이 시스템에 관련된다.
3차원 이미지를 보기 위해서는 관찰자의 눈들 각각은 동일한 장면의 약간 다른 뷰(view)를 보아야 한다는 것이 알려져 있다. 3차원 디스플레이 시스템에서는 동일한 장면의 상이한 뷰(view)들이 교번적(alternative) 방식 또는 인터리빙(interleaving) 방식으로 디스플레이 패널 상에 디스플레이되고, 우측 눈을 위한 뷰로부터 좌측 눈을 위한 뷰를 분리하기 위해 소정의 장치가 사용된다. 교번적 방식으로 상이한 뷰들을 디스플레이하는 3차원 디스플레이 시스템에서는, 현재로서는 관찰자는 상이한 뷰들을 보기 위해서는 특별한 쌍안경(viewing binocular)을 필요로 한다. 상기 쌍안경은 뷰 분리를 위해서 교대로 개폐되는 좌측 셔터와 우측 셔터를 구비한다.
교번적 방식으로 상이한 뷰들을 디스플레이하는 3차원 디스플레이 시스템상에서 3차원 이미지들을 뷰잉하기 위한 상이한 방법과 장치로서, 3차원 이미지들을 보기 위해서 관찰자가 쌍안경을 사용할 필요가 없는 방법과 장치를 제공하는 것이 유리하다.
본 발명은, 3차원 디스플레이 시스템상에서 관찰자의 우측 눈이 우측 이미지를 보게 하고 좌측 눈이 좌측 이미지를 보게 하는 광 지향 장치(light directing device)로서, 렌티큘라 스크린(lenticular screen) 또는 패럴랙스 베리어(parallax barrier)를 셔터 플레이트와 함께 사용한다. 상기 3차원 디스플레이 시스템에서는, 우측 이미지와 좌측 이미지가 교대로 디스플레이된다. 상기 셔터 플레이트는 인터리빙 방식으로 배치된 복수의 우측 셔터 세그먼트들과 복수의 좌측 셔터 세그먼트들을 구비한다. 우측 이미지가 디스플레이될 때는, 우측 셔터 세그먼트들이 개방되고 좌측 셔터 세그먼트들은 폐쇄된다. 좌측 이미지가 디스플레이될 때는, 우측 셔터 세그먼트들이 폐쇄되고 좌측 셔터 세그먼트들이 개방된다. 그러나 3차원 디스플레이 패널이 2차원 디스플레이 패널로서 사용될 때에는, 우측 및 좌측 셔터 세그먼트들 모두가 개방되어 관찰자의 양쪽 눈들 모두가 이미지를 동시에 보게 된다.
따라서, 본 발명의 제1 형태는:
디스플레이 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널로서, 상기 디스플레이 패널은 제1 면 및 그 반대측의 제2 면을 구비한 디스플레이 패널;
제2 면을 통하여 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하기 위한 광원; 및
상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 위치되는 광 제어 패널(light control panel)을 포함하는 광 지향 장치(light directing device);를 포함하는 3차원 디스플레이 시스템이며, 상기 광 지향 장치는, 광원으로부터 나와 광 제어 패널을 통과하는 빛을 디스플레이 패널을 향하여 지향시키되 적어도 제1 방향 및 이와 상이한 제2 방향으로 지향시키도록 구성된다. 상기 디스플레이 패널은 예를 들어 액정 디스플레이 패널일 수 있다.
상기 셔터 플레이트는 교대로 배치되는 복수의 제1 셔터 세그먼트들과 복수의 제2 셔터 세그먼트들을 포함하며, 제1 셔터 세그먼트들과 제2 셔터 세그먼트들 각각은, 빛의 통과를 허용하는 개방 상태와 빛의 통과를 방지하는 폐쇄 상태에서 작동할 수 있다. 셔터 플레이트는 액정 플레이트와 같은 광 밸브일 수 있다.
상기 렌티큘라 스크린은 복수의 렌티큘(lenticule)들을 포함하며, 렌티큘들 각각은 렌티큘 베이스(lenticule base)를 가지는 바, 상기 렌티큘들의 적어도 일부에서, 렌티큘라 베이스(lenticular base)가 제1 셔터 세그먼트의 적어도 부분 및 인접한 제2 셔터 세그먼트의 적어도 부분을 덮도록, 상기 렌티큘라 스크린이 배치된다. 제1 셔터 세그먼트 및 이웃하는 제2 셔터 세그먼트에 의하여 셔터 피치(shutter pitch)가 결정되고 상기 렌티큘들의 베이스에 의하여 렌티큘라 피치(lenticular pitch)가 결정되는바, 상기 셔터 피치는 실질적으로 렌티큘라 피치와 같거나 그보다 크다. 본 발명의 일부 실시예에서는, 셔터 피치는 상기 디스플레이 패널로부터 관찰자까지의 거리에 근거하여 조정가능하다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 셔터 세그먼트들은 관찰자의 위치에 근거하여 측 방향으로 이동될 수도 있다.
패럴랙스 베리어는 교대로 배치된 복수의 투명한 세그먼트들과 복수의 불투명한 세그먼트들을 포함하는바, 광원으로부터 나와 제1 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛은 투명한 세그먼트들과 디스플레이 패널을 통하여 제1 방향으로 보내지고, 광원으로부터 나와 제2 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛은 투명한 세그먼트들과 디스플레이 패널을 통하여 제2 방향으로 보내지도록, 상기 패럴랙스 베리어가 배치된다. 상기 패럴랙스 베리어는 투명 세그먼트들과 불투명한 세그먼트들을 구현하기 위한 광 밸브일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 3차원 디스플레이 패널은 획득된 이미지 또는 이미지들을 디스플레이하기 위해 디지털 카메라에 사용될 수 있다. 3차원 디스플레이 패널은 컴퓨터, 게임 콘솔, 디브이디 재생기(DVD player) 등의 전자 장치에서 디스플레이 스크린으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 디스플레이 패널 상에 디스플레이된 이미지의 뷰잉(viewing)을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 디스플레이 패널은 제1 면 및 그 반대측의 제2 면을 가진다. 상기 방법은:
제2 면을 통하여 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하기 위하여 디스플레이 패널로부터 이격된 광원을 배치함; 및
광원으로부터 나와 광 제어 패널을 통과하는 빛을 디스플레이 패널을 향하여 지향시키되 적어도 제1 방향 및 이와 상이한 제2 방향으로 지향시키기 위하여, 광원과 디스플레이 패널 사이에 광 제어 패널을 제공함을 포함한다.
상기 광 제어 패널은 셔터 플레이트를 포함하는바, 상기 셔터 플레이트는 교대로 배치된 복수의 제1 셔터 세그먼트들 및 복수의 제2 셔터 세그먼트들을 포함하며, 제1 셔터 세그먼트들 및 제2 셔터 세그먼트들의 각각은 빛의 통과를 허용하는 개방 상태와 빛의 통과를 방지하는 폐쇄 상태에서 작동할 수 있다. 우측 뷰 이미지가 디스플레이될 때에는 상기 제1 셔터 세그먼트들은 개방상태에서 작동되고 제2 셔터 세그먼트들은 폐쇄 상태에서 작동되며, 좌측 뷰 이미지가 디스플레이될 때에는 제1 셔터 세그먼트들은 폐쇄 상태에서 작동되고 제2 셔터 세그먼트들은 개방 상태에서 작동된다.
상기 광 제어 패널은 디스플레이 패널과 셔터 플레이트 사이에 위치된 렌티큘라 스크린을 포함하거나 또는 디스플레이 패널과 셔터 플레이트 사이에 위치된 패럴랙스 베리어를 포함한다.
본 발명은 도 1 내지 8d의 도면들과 함께 설명을 읽음에 따라 더욱 분명해 질 것이다.
도 1에는, 다양한 드라이버들과 신호원(signal source)들에 연결된, 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 디스플레이 시스템이 도시되어 있다.
도 2a 및 2b는 셔터 플레이트와 렌티큘라 스크린이 광 지향 장치로서 어떻게 사용되는가를 도시한다.
도 2c는 교대로 배치된 셔터 세그먼트들을 구비한 셔터 플레이트를 도시한다.
도 2d는 셔터 플레이트와 렌티큘라 스크린 간의 관계를 도시한다.
도 3은 관찰자의 우측 눈과 좌측 눈으로 빛을 지향시키기 위해 렌티큘라 스크린과 셔터 플레이트가 어떻게 사용되는가를 도시한다.
도 4a와 4b는 셔터 플레이트와 패럴랙스 베리어가 광 지향 장치로서 어떻게 사용되는지를 도시한다.
도 4c는 셔터 플레이트와 패럴랙스 베리어가 모두 투명상태에서 작동되어 3차원 디스플레이 시스템이 2차원 디스플레이 시스템으로서 사용되는 것을 도시한다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패럴랙스 베리어와 셔터 플레이트의 다른 구성을 도시한다.
도 5a와 5b는 관찰자의 거리에 근거한, 렌티큘라 피치에 대한 셔터 피치의 관계를 도시한다.
도 5c는 관찰자의 위치에 근거한 셔터 세그먼트들의 이동을 도시한다.
도 5d는 셔터 세그먼트들의 이동의 장점을 도시한다.
도 6a와 6b는 관찰자의 거리와 위치를 얻어내기 위한 장치를 도시한다.
도 6c는 사용자가 셔터 세그먼트들을 조정함을 가능하게 하는 장치를 도시한다.
도 7a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 렌티큘라 축(lenticular axis)과 디스플레이 패널 간의 관계를 도시한다.
도 7b와 7c는 본 발명의 상이한 실시예에 따른, 렌티큘라 축과 디스플레이 패널 간의 관계를 도시한다.
도 8a과 8b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 3차원 디스플레이 시스템에서 사용하기 위한 다양한 렌티큘라 스크린들을 도시한다.
도 8c는 셔터 세그먼트들을 형성하기 위한 좁은 스트립들의 1차원 배열을 포함하는 셔터 플레이트를 도시한다.
도 8d는 셔터 세그먼트들을 형성하기 위한 픽셀들의 2차원 배열을 포함하는 셔터 플레이트를 도시한다.
다양한 실시예들에 따르면, 본 발명의 3차원 디스플레이 시스템은 디스플레이 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하기 위한 광원, 디스플레이 이미지의 뷰잉을 제어하기 위하여 상기 디스플레이 패널과 상기 광원 사이에 위치된 광 제어 패널을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 디스플레이 시스템(1)은 디스플레이 패널(10), 광 제어 패널(20) 및 광원(40)을 포함한다. 상기 디스플레이 패널(10)은 디스플레이 드라이버(60)를 통하여 데이터 소스(50)로부터 디스플레이 데이터를 수신하도록 설정되어 있다. 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 광 제어 패널(20)은 셔터 플레이트(30)와, 렌티큘라 스크린(22)과 같은 패럴랙스 분리 시트(parallax separation sheet)를 포함한다. 상기 셔터 플레이트(30)는 셔터 드라이버(70)에 연결되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 드라이버(60)와 광 제어 패널(20) 안에 있는 셔터 드라이버(70)는 R/L 신호 소스(80)로부터 동기화 신호를 수신하도록 설정되어 있다.
디스플레이 패널(10)은 액정 디스플레이(LCD) 패널일 수 있다. 그러나 그것은 조명을 위한 백라이트 소스로서 광원(40)을 사용하는 어떤 다른 디스플레이 패널일 수 있다.
도 2a와 2b는, 어떻게 렌티큘라 스크린(22)이 셔터 플레이트(30)와 함께, 상기 광원(40)으로부터 나온 빛이 한쪽 눈에 도달하는 것을 실질적으로 차단하면서, 광원(40)으로부터 나와 디스플레이 패널(10)을 통하는 빛이 관찰자의 다른 눈에 도달하는 것을 가능하게 하도록 사용될 수 있는지를 도시한다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 셔터 플레이트(30)는 인터리빙 방식으로 구성된 복수의 제1 셔터 세그먼트(32)들과 복수의 제2 셔터 세그먼트(34)들을 포함한다. 제1 셔터 세그먼트(32)들은 제2 셔터 세그먼트(34)들에 대해 독립적으로 "개방" 상태 또는 "폐쇄" 상태로 작동될 수 있으며, 제2 셔터 세그먼트(34)들도 제1 셔터 세그먼트(32)들에 대해 독립적으로 "개방" 상태 또는 "폐쇄" 상태로 작동될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 셔터 플레이트(30)는 LCD 플레이트를 포함하고 셔터 세그먼트들(32, 34)은 개방 상태에서 빛의 통과를 허용하기 위해 투명하게 될 수 있다. 또한 상기 세그먼트들(32, 34)은 폐쇄 상태에서 빛의 통과를 차단하기 위해 불투명하게 될 수 있다. 상기 셔터 세그먼트(32)들의 폭은 셔터 세그먼트(34)들의 폭과 같은 것이 바람직하다. 상기 셔터 플레이트의 피치, PS는 세그먼트(32)의 폭과 세그먼트(34)의 폭의 합이다. 상기 셔터 플레이트(30)는 임의의 다른 광 밸브 물질로 만들어질 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 셔터 플레이트(30)은 셔터 세그먼트들(32, 34)을 형성하기 위한 좁은 스트립들의 1차원 배열을 포함하고, 각각의 셔터 세그먼트는 다수의 좁은 스트립들로 구성된다(도 8c 참조). 그렇기 때문에, 각 셔터 세그먼트의 폭은 각 셔터 세그먼트 안의 좁은 스트립들의 개수를 감소시키거나 증가시킴으로써 조정될 수 있다. 또한 모든 셔터 세그먼트들을 한 방향 또는 다른 방향으로 이동시키는 것이 가능하다. 다른 실시예에서는, 셔터 플레이트(30)는 픽셀들의 2차원 배열을 포함한다(도 8d 참조). 그리하여, 셔터 세그먼트들의 각각은 다수의 픽셀 행들 또는 열들로 형성될 수 있다. 각 셔터 세그먼트의 폭은 조정될 수 있고 셔터 세그먼트들은 측 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 셔터 세그먼트들은 전자적으로 회전될 수 있다.
렌티큘라 스크린은 플라스틱이나 유리와 같이 실질적으로 투명한 물질의 시트(sheet)이며, 도 2d에 도시된 바와 같이, 복수의 원통형 렌즈(24)들을 가지고 있다는 점에 유의해야 한다. 렌티큘라 스크린의 피치, PL은 원통형 렌즈(24)들의 폭이다. 3차원 디스플레이 시스템에서는, 셔터 플레이트(30)의 피치, PS는 렌티큘라 스크린의 피치, PL과 실질적으로 같거나 또는 이보다 약간 크다. 본 발명의 일 실시예에서, 피치 PS는 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이 조정가능하다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)이 이미지(12L)를 디스플레이하는 동안, 제1 셔터 세그먼트(32)들은 폐쇄되고 제2 셔터 세그먼트(34)들은 개방된다. 그리하여, 디스플레이된 이미지(12L)로부터의 빛은 LE방향으로 눈에 도달할 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널이 이미지(12R)를 디스플레이하는 동안, 제1 셔터 세그먼트(32)들은 개방되고 제2 셔터 세그먼트(34)들은 폐쇄된다. 그리하여, 디스플레이된 이미지(12R)로부터의 빛은 RE방향으로 눈에 도달할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 관찰자의 우측 눈이 RE방향을 따라 위치되고 좌측 눈이 LE 방향을 따라 위치되면, 제1 셔터 세그먼트(32)들 또는 제2 셔터 세그먼트(34)들 중 어느 것이 개방 상태에서 작동되는지에 따라, 관찰자는 디스플레이된 이미지(12R)를 우측 눈에서 보거나 디스플레이된 이미지(12L)를 좌측 눈에서 볼 수 있다. 이미지(12R)와 이미지(12L)가 셔터 세그먼트들(32, 34)의 개방 상태 및 폐쇄 상태와 동기화되어 특정한 주파수에서 교대로 디스플레이되는 때에는, 관찰자는 이미지(12R) 및 이미지(12L)에 의하여 형성된 3차원 이미지를 인식한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 이미지들(12R, 12L)과 셔터 플레이트(30) 간에 동기성(synchronicity)을 제공하기 위해서, 신호(82)를 상기 디스플레이 드라이버(60)와 셔터 드라이버(70) 양쪽 모두에 제공하는 R/L 신호 소스(80)가 사용된다.
상기 신호(82)는 상이한 형태들을 가질 수 있다. 가장 간단한 형태에서는, 상기 신호(82)는 두 디스플레이 상태들에서 작동을 제어한다. 상기 신호(82)는 이미지들(12R, 12L)의 디스플레이와 셔터 세그먼트들(32, 34)의 개방을 나타내기 위해 두 전압 수준들 V1과 V2를 가지는 스퀘어 파 신호일 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 신호(82)는 이미지들(12R, 12L)의 디스플레이와 셔터 세그먼트들(32, 34)의 개방을 나타내기 위하여 두 상이한 주파수 f1과 f2를 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 신호(82)는 세 개의 디스플레이 상태들에서의 작동을 제어한다. 위에서 언급한 것과 같은 두 개의 디스플레이 상태들에 추가하여, 상기 신호(82)는 셔터 세그먼트들(32, 34)이 동시에 개방되어 상기 디스플레이 시스템(1)이 2차원 디스플레이 시스템으로서 사용될 수 있도록 하는, 제3 전압 수준 또는 제3 주파수를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 도 4a와 4b에 도시된 바와 같이, 광 제어 패널(20)은 셔터 플레이트(30)와 패럴랙스 분리 시트로서의 패럴랙스 베리어(26)를 포함한다. 패럴랙스 베리어(26)는 교대로 배치된 복수의 불투명 세그먼트(27)들과 복수의 투명 세그먼트(28)들을 포함하는바, 이로써 빛이 투명 세그먼트(28)들을 통하여서만 전달될 수 있게 된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 셔터 플레이트(30) 안의 셔터 세그먼트(32)들이 폐쇄될 때, 디스플레이된 이미지(12L)로부터의 빛이 LE방향으로 눈에 도달할 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 셔터 플레이트(30) 안의 셔터 세그먼트(34)들이 폐쇄될 때, 디스플레이된 이미지(12R)로부터의 빛은 RE방향으로 눈에 도달할 수 있다. 상기 패럴랙스 베리어의 피치는 투명 세그먼트(28)의 폭과 불투명 세그먼트(27)의 폭의 합이다.
상기 패럴랙스 베리어(26)는 투명 세그먼트(28)들을 형성하기 위한 복수의 잘라내진(cut-out) 스트립들을 가지는 불투명한 물질의 시트로 만들어질 수 있다. 상기 패럴랙스 베리어는 불투명 세그먼트(27)들을 형성하기 위한 복수의 인쇄된 스트립들을 가지는 투명한 물질의 시트로 만들어질 수도 있다. 패럴랙스 베리어(26)는 불투명 세그먼트(27)들과 투명 세그먼트(28)들을 형성하기 위하여, 액정 디스플레이 패널과 같은, 광 밸브 물질로부터 만들어질 수도 있다. 패럴랙스 베리어(26)가 광 밸브 물질로 만들어진다면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 시스템(1)이 2차원 디스플레이 시스템으로 사용될 때, 상기 세그먼트(27)들은 투명 세그먼트들로 전환될 수도 있다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 패럴랙스 베리어(26)와 셔터 플레이트(30) 사이에 디스플레이 패널(10)을 위치시키는 것이 가능하다. 또한 패럴랙스 베리어와 셔터 플레이트의 위치들은 상호 교환될 수 있다. 이것은 패럴랙스 베리어(26)가 광원(40)에 근접하여 배치될 수 있고 셔터 플레이트(30)는 광원(40)과 패럴랙스 베리어(26) 사이에 위치됨을 의미한다.
상기 디스플레이 시스템이 3차원 디스플레이 시스템으로서 사용될 때에는, 셔터 플레이트(30)의 피치 PS는 관찰자의 위치에 따라 조정되는 것이 바람직하다. 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이, 셔터 플레이트(30)의 피치 PS는 렌티큘라 스크린(22)의 피치 PL (또는 패럴랙스 베리어(26)의 피치)보다 약간 크다. 셔터 플레이트(30)의 피치 PS는 조정되어 상기 피치가 실질적으로 (DS/DL) x PL과 같도록 하는 것이 바람직한바, 여기서 DL은 양안 중심(interocular center) IC로부터 렌티큘라 스크린의 광학적 중심 OC까지의 거리이고, DS는 양안 중심 IC로부터 셔터 플레이트(30)까지의 거리이다. 이것은, 도 5a에 도시된 바와 같이, 양안 중심 IC로부터 렌티큘(24) 아래의 셔터 세그먼트들(32, 34)의 인접하는 쌍의 경계까지 그어진 선이 상기 렌티큘의 광학적 중심 OC를 통과하게 되는 상황과 동등하다. 여기에서 양안 중심은 관찰자의 눈들 사이의 중심점이다. 렌티큘의 광학적 중심은 렌티큘의 원통형 표면의 곡률반경의 중심에 실질적으로 위치된다.
관찰자로부터 상기 디스플레이 시스템까지의 거리에 따라 상기 비율(DS/DL)이 변화한다는 점에 유의하여야 한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 관찰자가 디스플레이 시스템으로부터 멀어질수록, PS와 PL간의 차이는 작아진다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 셔터 플레이트(30)의 조정에는 관찰자의 측 방향 이동에 근거한 셔터 세그먼트들(32, 34)의 측 방향 이동이 포함된다. 도 5c에서는, 관찰자(즉, 양안 중심)는 좌측으로 약간 이동되어 있다. 관찰자가 3차원 이미지를 정확하게 보기 위해서는, 도 5d에 도시된 바와 같이, 좌측 눈(LE)은 뷰잉 영역 LZ에 위치되어야 하고, 우측 눈(RE)은 뷰잉 영역 RZ에 위치되어야 한다는 점에 유의해야 한다. 셔터 세그먼트들(32, 34)의 측 방향 이동은, 관찰자가 측면방향으로 이동함에 따라, 관찰자의 좌측 눈과 우측 눈이 정확한 뷰잉 영역들에 위치되는 것을 가능하게 할 것이다. 이상적으로는, 상기 셔터 세그먼트들은 관찰자의 움직임에 응답하여 연속적으로 조정될 수 있다. 그러나, 셔터 세그먼트들 각각이 유한한 개수의 스트립들에 의해서 구성되는 셔터 플레이트에서는(도 8c 참조), 셔터 세그먼트들은 단지 단계식으로만 조정될 수 있다. 대부분의 경우에, 각각의 스트립의 폭이 렌티큘라 피치 PL의 1/8이 되게 함으로써 충분하다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 렌티큘라 피치 PL이 0.4mm이고, 렌티큘라 스크린의 두께가 약 1mm이며 관찰자가 디스플레이 패널로부터 대략 300mm 떨어져 있다면, 뷰잉 영역 LZ 또는 RZ는 뷰잉 거리에서 대략 60mm이다. 관찰자의 두 눈들 간의 거리가 60mm라고 가정한다면, 관찰자가 머리를 측 방향으로 30mm 이내로 좌측 또는 우측으로 움직이는 동안에, (0.4mm)/8의 셔터 세그먼트들의 단계식 조정은 관찰자가 3차원 디스플레이를 정확하게 보는 것을 가능하게 할 것이다. 도 8c에는 셔터 세그먼트들(32, 34)을 구현하기 위하여 복수의 좁은 스트립(38)들을 가진 LCD 또는 광 밸브 셔터 플레이트(30)가 도시되어 있다. 셔터 세그먼트들의 바람직한 폭에 따라서 각각의 셔터 세그먼트안의 좁은 스트립(38)들의 개수는 변화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 도 6a와 6b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 유닛의 중심부에 대한 관계에서 관찰자(100)의 거리 DV와 위치를 얻기 위하여 거리 감지 장치(90)가 디스플레이 패널(10) 상에 제공된다. 렌티큘라 스크린의 피치 PL, 렌티큘라 스크린의 광학적 중심으로부터 셔터 플레이트 사이의 거리, 셔터 플레이트로부터 디스플레이 패널까지의 거리가 알려져 있으므로, 셔터 플레이트의 피치 PS는 거리 DV에 근거하여 계산될 수 있다. 도 6b에 도시된 것은 텔레비젼 세트, 컴퓨터, 게이밍 콘솔, 음성영상 재생기 등일 수 있다.
예를 들어, 상기 거리 감지 장치(90)는 관찰자의 거리를 판정하기 위하여 자동 초점 메커니즘을 가진 카메라일 수 있다. 이것은 음파 탐지 거리 측정장치(sonar distance measurement device)일 수도 있다. 예를 들어, 거리 DV와 위치에 따라서 피치 PS를 조정하기 위해, 거리와 위치 정보(92)는 셔터 드라이버(70)에 전달될 수 있다. 대안적으로는, 예를 들어, 관찰자는 리모트 컨트롤을 사용하여 피치 PS를 조정할 수 있다. 디스플레이 패널(10)이 디지털 카메라, 스마트폰, 게이밍 콘솔, 음성영상 재생기 등과 같은 핸드 헬드 장치(hand-held device)(5)의 부분일 때에는, 셔터 플레이트의 조정은 도 6c에 도시된 바와 같이 조정 노브(knob)(96)을 사용하여 관찰자에 의해서 수동으로 수행될 수 있다. 디스플레이 패널(10)이 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 또는 텔레비젼 세트 상의 모니터일 때에는, 동일한 방식으로 관찰자가 셔터 플레이트를 조정하는 것이 가능하다.
LCD 패널 또는 이와 유사한 것 상에 디스플레이된 이미지(12)가 행들과 열들의 2차원 배열에 배치된 복수의 픽셀(14)들을 포함한다는 것은 알려져 있다. 일반적으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 행들은 X축에 평행한 축에 배치되어 있고, 열들은 Y축에 평행한 축 CM에 배치되어 있다. 뿐만아니라, 렌티큘라 스크린(22) 또한 렌티큘 축(lenticule axis) LS를 가진다. 렌티큘라 축(lenticular axis) LS는 렌티큘들 또는 원통형 렌즈(24)들의 세로축이다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 렌티큘(24)들이 셔터 세그먼트들(32, 34)과 나란하게 정렬되는 한편, 렌티큘라 축 LS 와 디스플레이 패널의 열 축 CM은 서로에 대해서 평행하지 않고, 모아레 패턴(Moire pattern)의 발생을 최소화하기 위해 몇도 정도 오프셋(offset)되어 있는 것이 바람직하다.
다른 실시예에서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 렌티큘라 축 LS 와 디스플레이 패널의 열 축 CM은 45도의 각도를 형성한다. 그리하여, 도 7c에 도시된 바와 같이, 3차원 디스플레이 시스템은 수평으로 또는 수직으로 보여질 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 도 2d에 도시된 바와 같이 단일한 렌티큘라 스크린(22)을 사용하는 대신, 두 개의 렌티큘라 스크린들(22, 22')이 사용된다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 렌티큘라 스크린(22)은 렌티큘라 축 LS를 가지고, 렌티큘라 스크린(22')은 렌티큘라 축 LS'을 가진다. 상기 디스플레이 패널이 수직 방향으로 보여 질 때에는, 셔터 플레이트(30) 안의 셔터 세그먼트들(32, 34)은 렌티큘라 축 LS에 대해 실질적으로 평행하다. 그러나 상기 디스플레이 패널이 수평방향으로 보여 질 때에는, 셔터 세그먼트들(32, 34)이 렌티큘라 축 LS'에 대해 실질적으로 평행하게 되도록, 셔터 플레이트(30) 안의 셔터 세그먼트들(32, 34)은 전자적으로 회전될 것이다.
다른 실시예에서, 두 개의 렌티큘라 스크린(22, 22')들을 사용하는 대신, 구면 렌즈들의 이차원 배열을 가지는 단일 스크린이 사용된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 구면 렌즈들의 각 행 또는 각 열은 렌티큘과 동등하다. 그리하여, 수직 방향 또는 수평방향의 방위를 갖는 디스플레이 패널 상에서 3차원 이미지들을 보는 것이 가능하다. 예를 들어, 카메라 사용자가 수직 모드 또는 수평 모드로 사진을 촬영할 때, 이미지는 항상 직립한 방향으로 카메라 스크린상에 디스플레이된다. 카메라가 본 발명의 3차원 디스플레이 패널을 이용하여 카메라 스크린상에 3차원 이미지를 디스플레이하도록 설정되었다면, 도 8a에 도시된 것과 같은 복합 렌티큘라 시스템 또는 도 8b에 도시된 것과 같은 단일 스크린을 이용하는 것이 가능하다. 이러한 상황에서는 셔터 세그먼트들(32, 34) 또한 전기적으로 회전된다.
도 8d에는, 셔터 세그먼트들을 구현하기 위하여 픽셀(39)들의 2차원 배열을 가지는 LCD 또는 광 밸브 셔터 플레이트(30)가 도시되어 있다. 픽셀(39)들은 V축에 평행하거나 H축에 평행한 셔터 세그먼트들을 형성하도록 프로그램될 수 있다. 도 8c에 도시된 것과 같은 셔터 플레이트(30)에 있어서는, 셔터 세그먼트들의 폭이 변화될 수 있고 셔터 세그먼트들은 측면 방향으로 이동될 수 있다.
요약하자면, 본 발명은, 디스플레이 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하기 위한 광원을 사용하는, 3차원 디스플레이 시스템을 제공한다. 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 위치된 광 제어 패널은, 상기 광원으로부터 나와 상기 광 제어 패널을 통과하는 빛을 상기 디스플레이 패널을 향하여 지향시키되, 적어도 제1 방향과 이와 상이한 제2 방향으로 지향시키기 위해 이용된다. 상기 디스플레이 패널은, 예를 들어 액정 디스플레이 패널을 포함하고, 우측 이미지와 좌측 이미지를 교대로 디스플레이하도록 구성된다. 빛을 제1 방향 또는 제2 방향으로 향하게 하기 위해서, 조명광을 우측 이미지들 및 좌측 이미지들의 디스플레이와 동기성(synchronicity)이 있도록 제어하기 위하여, 교대로 구성된 복수의 제1 셔터 세그먼트들과 복수의 제2 셔터 세그먼트들을 가지는 셔터 플레이트가 사용된다. 제1 셔터 세그먼트들과 제2 셔터 세그먼트들 각각은 빛의 통과를 허용하는 개방 상태와 빛의 통과를 방지하는 폐쇄 상태에서 작동 할 수 있다. 따라서, 우측 뷰 이미지가 디스플레이될 때에는, 제1 셔터 세그먼트들은 개방 상태에서 작동되고 제2 셔터 세그먼트들은 폐쇄 상태에서 작동되며, 좌측 뷰 이미지가 디스플레이될 때에는, 제1 셔터 세그먼트들은 폐쇄 상태에서 작동되고 제2 셔터 세그먼트들은 개방 상태에서 작동된다.
일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널과 셔터 플레이트 사이에 위치된 렌티큘라 스크린은 셔터 플레이트를 통과하는 빛을 제1 방향 및 제2 방향으로 지향시키기 위해 사용된다. 상기 렌티큘라 스크린은, 적어도 일부의 렌티큘들에서, 렌티큘라 베이스가 제1 셔터 세그먼트의 적어도 일 부분 및 인접한 제2 셔터 세그먼트의 적어도 일 부분을 덮도록 배치된다. 어떤 실시예에서는, 셔터 세그먼트들의 폭은 조정될 수 있고/있거나 측 방향으로 이동될 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널과 셔터 플레이트 사이에 위치된 패럴랙스 베리어는 셔터 플레이트를 통과하는 빛을 지향시키기 위해 사용된다. 상기 패럴랙스 베리어는 예를 들어 액정 플레이트로 만들어 질 수 있다.
셔터 플레이트는, 셔터 세그먼트들을 구현하기 위한 좁은 스트립들의 1차원 배열 또는 픽셀들의 2차원 배열을 가진 LCD 플레이트 일 수 있다. 그리하여, 셔터 세그먼트들의 폭은 렌티큘라 피치와의 관계에서 조정될 수 있고, 셔터 세그먼트들은 렌티큘라 스크린 또는 패럴랙스 베리어와의 관계에서 측 방향으로 이동될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 패럴랙스 베리어(26)(도 4a와 4b 참조)는 렌티큘라 스크린(22)(도 2a, 2b 참조) 대신에 뷰 분리 패널 또는 패럴랙스 분리 시트로서 사용될 수 있다는 사실을 주지하여야 한다. 도 5a 내지 5c에 도시된 것과 같은 다양한 조정 체계들 모두가, 뷰 분리를 위해 패럴랙스 베리어(26)를 사용하는 디스플레이 시스템에 적용가능하다. 뿐만 아니라, 불투명한 세그먼트(27)들과 투명한 세그먼트(28)들을 형성하기 위하여(도 4a, 4b 참조), 패럴랙스 베리어가 액정 디스플레이 패널과 같은 광 밸브 물질로 만들어진다면, 관찰자의 위치에 따라 상기 장벽 또는 불투명 세그먼트들의 폭, 피치 및 위치를 조정하는 것이 가능하다. 따라서, 광 제어를 위하여, 고정된 셔터 세그먼트들(32, 34)을 가지는 셔터 플레이트를 사용하는 것이 가능하다. 패럴랙스 베리어와 셔터 플레이트 둘 다 액정 디스플레이 패널과 같은 광 밸브 물질로 만들어진 때에는, 베리어 세그먼트들과 셔터 세그먼트들은 디스플레이 패널의 방위에 따라 전자적으로 회전될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서는, 광 제어 세그먼트들의 폭(예를 들어, 셔터 세그먼트들(32, 34)의 폭, 렌티큘들(24)의 절반 폭, 패럴랙스 베리어 세그먼트들(27, 28)의 폭)은 디스플레이 패널 안의 픽셀들의 크기와 고정된 관계를 가질 필요는 없다. 일반적으로, 광 제어 세그먼트들의 폭은 픽셀들의 폭보다 크다. 디스플레이 패널의 크기 및 뷰잉 거리에 따라서, 픽셀들의 폭에 대한 광 제어 세그먼트들의 폭의 비율은 1 부터 1000 또는 그 이상의 범위 내에 있는 임의의 값이 될 수 있다.
이로써, 본 발명은 하나 또는 그 이상의 실시예들에 대하여 기술되었지만, 그 형식과 세부의 내용에 있어서, 앞서 말한 다양한 다른 변화들, 생략들, 일탈들이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고도 만들어질 수 있음은, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해서 이해될 수 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널로서, 상기 디스플레이 패널은 제1 면과 반대측의 제2 면을 가지며, 상기 디스플레이 패널은 시간 순서에 따라 교대로 디스플레이하기 위하여 제1 뷰 이미지 데이터와 제2 뷰 이미지 데이터를 포함하는 이미지 데이터를 수신하도록 구성되어 있는, 디스플레이 패널;
    상기 제 2면을 통하여 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하기 위한 광원; 및
    상기 광원 및 상기 디스플레이 패널 사이에 위치된 광 제어 패널(light control panel)을 포함하는 광 지향 장치(light directing device)로서, 상기 광 지향 장치는, 상기 광원으로부터 나와 상기 광 제어 패널을 통과하는 빛을, 상기 교대로 이미지가 디스플레이되는 것과 동기화되어 시간 순서에 따라 교대로, 적어도 제1 방향 및 이와 상이한 제2 방향으로, 상기 디스플레이 패널을 향하여 지향시키도록 구성된, 광 지향 장치;를 포함하는, 3차원 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널이 액정 디스플레이 패널로 이루어진, 3차원 디스플레이 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 제어 패널은 셔터 플레이트(shutter plate)를 포함하고, 상기 셔터 플레이트는 일 방향을 따라 교대로 배치된 복수의 제1 셔터 세그먼트(shutter segment)들 및 복수의 제2 셔터 세그먼트들을 포함하며, 상기 광원으로부터 나온 빛을 시간 순서에 따라 교대로 제1 방향 및 제2 방향으로 지향시키기 위해, 상기 제1 셔터 세그먼트들과 상기 제2 셔터 세그먼트들 각각은, 빛의 통과를 허용하는 개방 상태와 빛의 통과를 방지하는 폐쇄 상태에서 작동할 수 있는, 3차원 디스플레이 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 상기 제1 뷰 이미지 데이터를 표시하는 좌측 뷰 이미지와, 상기 제2 뷰 이미지 데이터를 표시하는 우측 뷰 이미지를, 시간 순서에 따라 교번적 방식으로 디스플레이하도록 구성되고,
    우측 뷰 이미지가 디스플레이될 때에는, 제1 셔터 세그먼트들은 개방 상태에서 작동되고, 제2 셔터 세그먼트들은 폐쇄 상태에서 작동되며,
    좌측 뷰 이미지가 디스플레이될 때에는, 제1 셔터 세그먼트들은 폐쇄 상태에서 작동되고, 제2 셔터 세그먼트들은 개방 상태에서 작동되는, 3차원 디스플레이 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광 지향 장치는 상기 디스플레이 패널과 상기 셔터 플레이트 사이에 위치된 렌티큘라 스크린(lenticular screen)을 더 포함하고, 상기 렌티큘라 스크린은 복수의 렌티큘(lenticule)들을 포함하며, 상기 렌티큘들 각각은 렌티큘 베이스(lenticule base)를 구비하고, 상기 렌티큘라 스크린은, 적어도 일부의 렌티큘들에서 상기 렌티큘라 베이스(lenticular base)가 제1 셔터 세그먼트의 적어도 일 부분 및 인접한 제2 셔터 세그먼트의 적어도 일 부분을 덮도록 배치되는, 3차원 디스플레이 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 셔터 세그먼트 및 인접하는 제2 셔터 세그먼트에 의하여 셔터 피치(shutter pitch)가 결정되고 상기 렌티큘 베이스에 의하여 상기 렌티큘라 스크린의 렌티큘라 피치(lenticular pitch)가 결정되며, 상기 셔터 피치가 상기 렌티큘라 피치와 실질적으로 같거나 렌티큘라 피치보다 더 큰, 3차원 디스플레이 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광원으로부터 나와 제1 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 상기 렌티큘들에 의해 상기 디스플레이 패널을 향하여 제1 방향으로 지향되고,
    상기 광원으로부터 나와 제2 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 상기 렌티큘들에 의해 상기 디스플레이 패널을 향하여 제2 방향으로 지향되는, 3차원 디스플레이 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 광 지향 장치가, 상기 디스플레이 패널과 상기 셔터 플레이트 사이에 위치되는 패럴랙스 베리어(parallax barrier)를 더 포함하고,
    상기 패럴랙스 베리어는 교대로 배치된 복수의 투명한 세그먼트들과 복수의 불투명한 세그먼트들을 포함하고,
    상기 광원으로부터 나와 제1 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 제1 방향으로 상기 투명한 세그먼트들 및 상기 디스플레이 패널을 통해 보내지고, 상기 광원으로부터 나와 제2 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 제2 방향으로 상기 투명한 세그먼트들 및 상기 디스플레이 패널을 통해 보내어지도록, 상기 패럴랙스 베리어가 배치되는, 3차원 디스플레이 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패럴랙스 베리어는, 투명한 세그먼트들과 불투명한 세그먼트들을 구현하기 위한 광 밸브를 포함하는, 3차원 디스플레이 시스템.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 셔터 플레이트는, 제1 셔터 세그먼트들 및 제2 셔터 세그먼트들을 구현하기 위한 광 밸브를 포함하는, 3차원 디스플레이 시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 셔터 플레이트는, 제1 셔터 세그먼트들 및 제2 셔터 세그먼트들을 구현하기 위한 픽셀들의 2차원 배열을 가지는 액정 패널을 포함하는, 3차원 디스플레이 시스템.
  12. 제3항에 있어서,
    디스플레이 이미지를 뷰잉(viewing)하기 위해서 제1 셔터 세그먼트들 및 제2 셔터 세그먼트들이 동시에 개방상태에서 작동되는, 3차원 디스플레이 시스템.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 제1 셔터 세그먼트들 및 상기 제2 셔터 세그먼트들 각각이 여러 개의 스트립들을 포함하고, 상기 스트립들의 개수를 조정함에 의해서 상기 셔터 피치가 상기 렌티큘라 피치에 대해서 조정가능한, 3차원 디스플레이 시스템.
  14. 하나 또는 그 이상의 이미지들을 획득하기 위한 광학 시스템; 및
    상기 하나 또는 그 이상의 이미지들을 디스플레이하기 위한, 제1항에 따른 3차원 디스플레이 시스템;을 포함하는 디지털 카메라.
  15. 뷰잉을 위한 스크린을 포함하는 전자 장치로서, 상기 스크린은 제1항에 따른 3차원 디스플레이 시스템을 포함하는, 전자 장치.
  16. 디스플레이 패널 상에 디스플레이된 이미지의 뷰잉을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 디스플레이 패널은 제1 면 및 반대측의 제2 면을 가지고, 상기 디스플레이 패널은 제1 뷰 이미지 데이터 및 제2 뷰 이미지 데이터를 포함하는 이미지 데이터를 수신하도록 구성되어 있으며, 상기 방법은:
    제2 면을 통하여 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하기 위하여 상기 디스플레이 패널로부터 이격된 광원을 배치함;
    상기 제1 뷰 이미지 데이터 및 상기 제2 뷰 이미지 데이터를 시간 순서에 따라 교대로 디스플레이함; 및
    상기 광원으로부터 나와 광 제어 패널을 통과하는 빛을 상기 디스플레이 패널을 향하여 지향시키되, 상기 디스플레이함과 동기화되어 시간순서에 따라 교대로 적어도 제1 방향 및 이와 상이한 제2 방향으로 지향시키기 위해, 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 광 제어 패널을 제공함;을 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광 제어 패널은 셔터 플레이트를 포함하고, 상기 셔터 플레이트는 일 방향으로 교대로 배치된 복수의 제1 셔터 세그먼트들 및 복수의 제2 셔터 세그먼트들을 포함하고, 제1 셔터 세그먼트들 및 제2 셔터 세그먼트들 각각은 빛의 통과를 허용하는 개방 상태와 빛의 통과를 방지하는 폐쇄 상태에서 작동할 수 있으며, 상기 방법은,
    상기 제1 뷰 이미지 데이터를 표시하는 우측 뷰 이미지가 상기 디스플레이 패널 상에 디스플레이될 때에는, 제1 셔터 세그먼트들을 개방 상태로 작동시키고 제2 셔터 세그먼트들을 폐쇄 상태로 작동시킴; 및
    상기 제2 뷰 이미지 데이터를 표시하는 좌측 뷰 이미지가 상기 디스플레이 패널 상에 디스플레이될 때에는, 제1셔터 세그먼트들을 폐쇄 상태로 작동시키고 제2 셔터 세그먼트들을 개방 상태로 작동시킴;을 더 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 방법은 상기 디스플레이 패널과 상기 셔터 플레이트 사이에 렌티큘라 스크린을 배치함을 더 포함하며,
    상기 렌티큘라 스크린은 복수의 렌티큘들을 포함하고, 상기 렌티큘들 각각은 렌티큘 베이스를 가지며, 적어도 일부의 렌티큘들에서 상기 렌티큘라 베이스가 제1 셔터 세그먼트의 적어도 일 부분 및 인접한 제2 셔터 세그먼트의 적어도 일 부분을 덮도록 상기 렌티큘라 스크린이 배치되어, 상기 광원으로부터 나와 상기 제1 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 렌티큘들에 의해서 제1 방향으로 상기 디스플레이 패널로 지향되고, 상기 광원으로부터 나와 상기 제2 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 렌티큘들에 의해서 제2 방향으로 상기 디스플레이 패널로 지향되도록, 상기 렌티큘라 스크린이 배치되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 셔터 세그먼트 및 인접하는 상기 제2 셔터 세그먼트에 의하여 셔터 피치가 결정되고, 상기 렌티큘 베이스에 의하여 상기 렌티큘라 스크린의 렌티큘라 피치가 결정되며, 상기 셔터 피치는 상기 렌티큘라 피치와 실질적으로 같거나 상기 렌티큘라 피치보다 크며, 상기 디스플레이 패널은 관찰자가 상기 디스플레이 패널의 제1 면에 대해 상대적인 위치에서 우측 뷰 이미지 및 좌측 뷰 이미지를 보도록 배치되고, 상기 방법은, 상기 위치를 근거로 상기 렌티큘라 피치에 대하여 상기 셔터 피치를 조정함을, 더 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 방법은 상기 디스플레이 패널과 상기 셔터 플레이트 사이에 패럴랙스 베리어를 배치함을 더 포함하고,
    상기 패럴랙스 베리어는 교대로 배치된 복수의 투명한 세그먼트들과 복수의 불투명한 세그먼트들을 포함하며,
    상기 광원으로부터 나와 상기 제1 셔터 세그먼트들을 통과하는 빛이 제 1방향으로 상기 투명한 세그먼트들 및 상기 디스플레이 패널을 통해 보내지고, 상기 광원으로부터 나와 상기 제2 셔터 세그먼트를 통과하는 빛이 제2 방향으로 상기 투명한 세그먼트들 및 상기 디스플레이 패널을 통해 보내지도록, 상기 패럴랙스 베리어가 배치되는, 방법.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012093503A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Sony Corp 立体画像表示装置
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US9709723B2 (en) 2012-05-18 2017-07-18 Reald Spark, Llc Directional backlight
TWI636283B (zh) 2012-05-18 2018-09-21 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 定向背光源、定向顯示裝置及其光源陣列的控制方法
US9235057B2 (en) 2012-05-18 2016-01-12 Reald Inc. Polarization recovery in a directional display device
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
WO2014013419A1 (en) 2012-07-18 2014-01-23 Koninklijke Philips N.V. Autostereoscopic lenticular display device
US9225972B2 (en) 2012-08-10 2015-12-29 Pixtronix, Inc. Three dimensional (3D) image generation using electromechanical display elements
EP2904778B1 (en) * 2012-10-02 2020-05-27 RealD Spark, LLC Temporally multiplexed display with landscape and portrait operation modes
AU2014218711A1 (en) 2013-02-22 2015-09-10 Reald Spark, Llc Directional backlight
JP6358494B2 (ja) * 2013-02-27 2018-07-18 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 立体画像表示装置
EP2802148A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-12 ETH Zurich Display device for time-sequential multi-view content
GB2514562B (en) * 2013-05-28 2015-10-07 Pulse Technologies Ltd Signage System
CN105474633B (zh) 2013-06-17 2019-07-09 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光的光源
WO2015021121A1 (en) 2013-08-07 2015-02-12 United Video Properties, Inc. Methods and systems for presenting supplemental content in media assets
US9739928B2 (en) 2013-10-14 2017-08-22 Reald Spark, Llc Light input for directional backlight
EP3058562A4 (en) 2013-10-14 2017-07-26 RealD Spark, LLC Control of directional display
WO2015200814A1 (en) 2014-06-26 2015-12-30 Reald Inc. Directional privacy display
JP6384996B2 (ja) * 2014-09-29 2018-09-05 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2016057690A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 Reald Inc. Directional backlight
WO2016105541A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Reald Inc. Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
EP3779527A1 (en) 2015-04-13 2021-02-17 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
EP3304188B1 (en) 2015-05-27 2020-10-07 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
EP3369034B1 (en) 2015-10-26 2023-07-05 RealD Spark, LLC Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
WO2017083526A1 (en) 2015-11-10 2017-05-18 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
EP3374692B1 (en) 2015-11-13 2021-02-24 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
EP4293417A3 (en) 2015-11-13 2024-01-24 RealD Spark, LLC Surface features for imaging directional backlights
CN108463787B (zh) 2016-01-05 2021-11-30 瑞尔D斯帕克有限责任公司 多视角图像的注视校正
WO2017200950A1 (en) 2016-05-19 2017-11-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
CN109496258A (zh) 2016-05-23 2019-03-19 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
US10401638B2 (en) 2017-01-04 2019-09-03 Reald Spark, Llc Optical stack for imaging directional backlights
US10408992B2 (en) 2017-04-03 2019-09-10 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
WO2019032604A1 (en) 2017-08-08 2019-02-14 Reald Spark, Llc ADJUSTING A DIGITAL REPRESENTATION OF A HEADQUARTERS
CN107515476B (zh) * 2017-10-23 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 一种集成成像显示系统及其显示方法
US11109014B2 (en) 2017-11-06 2021-08-31 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
TWI687088B (zh) * 2017-11-16 2020-03-01 宏達國際電子股份有限公司 適應性交錯影像捲繞的方法、系統以及記錄媒體
KR102455583B1 (ko) * 2017-12-29 2022-10-17 엘지디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치
WO2019147771A1 (en) 2018-01-25 2019-08-01 Reald Spark, Llc Touch screen for privacy display
US10827164B2 (en) * 2018-03-01 2020-11-03 Google Llc Active LCD shutters for virtual and augmented reality low persistence
WO2022060673A1 (en) 2020-09-16 2022-03-24 Reald Spark, Llc Vehicle external illumination device
CN114647092A (zh) * 2020-12-18 2022-06-21 深圳光峰科技股份有限公司 一种立体显示装置与立体投影显示系统
WO2024030274A1 (en) 2022-08-02 2024-02-08 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5525648A (en) * 1991-12-31 1996-06-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for adhering to hard tissue
GB9411561D0 (en) * 1994-06-07 1994-08-03 Richmond Holographic Res Stereoscopic display
US6252707B1 (en) * 1996-01-22 2001-06-26 3Ality, Inc. Systems for three-dimensional viewing and projection
EP0788008B1 (en) * 1996-01-31 2006-04-26 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display apparatus whose observation area is widened
US6710920B1 (en) * 1998-03-27 2004-03-23 Sanyo Electric Co., Ltd Stereoscopic display
EP1087627A3 (en) * 1999-09-24 2004-02-18 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Autostereoscopic image display device
US7301587B2 (en) * 2003-02-28 2007-11-27 Nec Corporation Image display device and portable terminal device using the same
US7471407B2 (en) * 2003-06-24 2008-12-30 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for monitoring an imaging job using implicit address discovery
DE102005001503A1 (de) * 2005-01-07 2006-07-27 Seereal Technologies Gmbh Sweet-Spot-Einheit
US7788953B1 (en) * 2005-10-13 2010-09-07 Mcmurray Fabrics, Inc. Double faced weft-knit textile article
JP4548379B2 (ja) * 2006-03-31 2010-09-22 カシオ計算機株式会社 三次元画像表示装置
KR101299728B1 (ko) * 2007-01-24 2013-08-22 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고효율 디스플레이 장치

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Publication number Publication date
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