KR20150136157A - 무안경식 입체 영상 디스플레이장치 - Google Patents

무안경식 입체 영상 디스플레이장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무안경식 입체 영상 디스플레이장치에 관한 것으로, 영상을 출력하기 위한 디스플레이와, 다수 시청자를 촬영하기 위한 카메라 및, 상기 디스플레이를 통해 다수 시청자에게 입체 영상이 동시에 출력되도록 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되되, 상기 디스플레이는 디스플레이 영상을 출력하는 영상 패널과, 이 영상 패널의 후면 하측에 영상 패널에 대해 대략 직교하는 방향으로 배치되어 광을 출력하는 백라이트 패널, 상기 영상 패널과 백라이트 패널 사이에 일정 각도로 경사지게 배치되는 판 형상의 빔 스플리터 및, 상기 영상 패널의 후면과 일정 거리 이격 배치되어 백라이트 패널로부터 제공되는 광을 상기 영상 패널로 제공하는 곡면 형상의 반사판을 포함하여 구성되고, 상기 제어수단은 상기 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 다수 시청자의 좌안과 우안의 위치를 확인하고, 좌안 영상 타임에는 다수의 좌안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 좌안 위치로 좌안 영상이 수렴되도록 제어함과 더불어, 우안 영상 타임에는 다수의 우안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 우안 위치로 우안 영상이 수렴되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면 백라이트 패널의 출력 광원을 시청자의 좌안 또는 우안에 대응되도록 선택 구동하고, 다수 시청자에 대한 좌안 영상과 우안 영상이 시간 순차적으로 영상 패널을 통해 동시에 표시출력함으로써, 다수의 시청자가 동시에 해상도의 저하없이 입체 영상을 시청할 수 있게 된다.

Description

무안경식 입체 영상 디스플레이장치{Glasses-free 3D display device}
본 발명은 무안경식 입체 영상 디스플레이장치에 관한 것으로, 특히 다수의 시청자가 동시에 3차원 영상을 시청할 수 있도록 해 주는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치에 관한 것이다.
최근 3차원 영상을 제공하는 입체 영상 디스플레이장치가 개발되어 상용화되고 있다. 3차원 영상은 시청자의 왼쪽과 오른쪽 눈에 보여지는 영상에 차이를 두어 거리감을 인식하게 함으로써, 마치 눈 앞에 생생한 영상이 입체적으로 나타나 보이게 하는 것이다.
상기한 입체 영상 디스플레이 방식에는 안경을 이용한 디스플레이와 무안경 디스플레이가 있다. 특히, 최근에는 시청자가 안경을 써야 하는 불편함이 제기되어 무안경 디스플레이방식의 입체 영상 디스플레이장치가 선호되고 있는 추세이다.
현재, 상기 무안경 디스플레이방식으로는 렌티큘러 렌즈방식과, 페러랙스 배리어 방식이 대표적이다.
그러나, 상기한 렌티큘러 렌즈 방식은 디스플레이장치에 렌티큘러 렌즈를 배치하는 방식으로 디스플레이장치에 반원 형태의 렌즈가 배치됨에 따라 물결무늬가 보이게 되는 단점이 있다.
또한, 상기 페러랙스 배리어 방식은 디스플레이장치에 배리어를 배치하는 방식으로, 디스플레이장치의 제작이 간편하고 렌티큘러 렌즈 방식과는 달리 물결무늬가 보이지 않는다는 장점은 있으나, 페러랙스 배리어로 인해 시야각이 좁기 때문에 시청각도가 바뀌면 입체감이 사라져 시청위치가 고정되어야 한다는 불편함이 있다.
또한, 상기한 종래 무안경 디스플레이방식을 적용하여 디스플레이장치를 구성하는 경우, 적어도 한명 이상의 시청자가 모든 위치에서 디스플레이 영상을 시청하는 것을 고려하여 다시점으로 3D 입체 영상을 제공하도록 구성하게 되는 바, 이는 화질의 저하를 발생시키게 된다.
1. 한국공개특허 제10-2011-0109565호 (발명의 명칭: 백라이트 유닛, 이를 구비한 3D 디스플레이 및 3D 영상 형성 방법) 2. 한국공개특허 제10-2014-0051072호 (발명의 명칭: 시청 영역 이동식 무안경 3D 디스플레이장치 및 방법)
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 좌안 영상과 우안 영상을 시간차를 두어 표시출력하되, 다수 시청자의 좌안으로 좌안 영상을 동시에 제공하고, 다수 시청자의 우안으로 우안 영상을 동시에 제공함으로써, 다수의 시청자가 고화질의 3D 입체 영상을 동시에 시청할 수 있도록 해 주는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 영상을 출력하기 위한 디스플레이와, 다수 시청자를 촬영하기 위한 카메라 및, 상기 디스플레이를 통해 다수 시청자에게 입체 영상이 동시에 출력되도록 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되되, 상기 디스플레이는 디스플레이 영상을 출력하는 영상 패널과, 이 영상 패널의 후면 하측에 영상 패널에 대해 대략 직교하는 방향으로 배치되어 광을 출력하는 백라이트 패널, 상기 영상 패널과 백라이트 패널 사이에 일정 각도로 경사지게 배치되는 판 형상의 빔 스플리터 및, 상기 영상 패널의 후면과 일정 거리 이격 배치되어 백라이트 패널로부터 제공되는 광을 상기 영상 패널로 제공하는 곡면 형상의 반사판을 포함하여 구성되고, 상기 제어수단은 상기 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 다수 시청자의 좌안과 우안의 위치를 확인하고, 좌안 영상 타임에는 다수의 좌안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 좌안 위치로 좌안 영상이 수렴되도록 제어함과 더불어, 우안 영상 타임에는 다수의 우안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 우안 위치로 우안 영상이 수렴되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 영상 패널은 RGB(Red Green Blue) 배열의 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display panel)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 백라이트 패널은 광원이 구비된 다수의 픽셀로 구성되고, 상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)나 OLED(Organic Light Emitting Diode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 백라이트 패널은 LCD(Liquid Crystal Display)패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 영상 패널 또는 백라이트 패널은 120Hz 이상의 구동속도 갖는 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 제어수단은 카메라로부터 촬영된 시청자의 좌안 동공과 우안 동공의 평면 위치좌표를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 반사판은 미러인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 영상을 출력하기 위한 디스플레이와, 다수 시청자를 촬영하기 위한 카메라 및, 상기 디스플레이를 통해 다수 시청자에게 입체 영상이 동시에 출력되도록 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되되, 상기 디스플레이는 제2 방향의 선편광을 투과시킴과 더불어 디스플레이 영상을 출력하는 영상 패널과, 이 영상 패널의 후면 하측에 영상 패널에 대해 대략 직교하는 방향으로 배치되어 제1 방향의 선편광을 출력하는 백라이트 패널, 상기 백라이트 패널의 상면에 배치되어 제1 방향의 선편광을 제1 방향의 원편광으로 변환하여 출력하는 제1 위상차 필름, 상기 영상 패널과 백라이트 패널 사이에 일정 각도로 경사지게 배치되는 판 형상의 빔 스플리터, 상기 영상 패널의 후면과 일정 거리 이격 배치되어 제1 방향의 원편광을 제2 방향의 원편광으로 변환하여 반사출력하는 곡면 형상의 반사판 및, 상기 영상 패널의 후면에 배치되어 반사판으로부터 인가되는 제2 방향의 원편광을 제2 방향의 선편광으로 변환하여 영상 패널로 제공하는 제2 위상차 필름을 포함하여 구성되고, 상기 제어수단은 상기 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 다수 시청자의 좌안과 우안의 위치를 확인하고, 좌안 영상 타임에는 다수의 좌안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 좌안 위치로 좌안 영상이 수렴되도록 제어함과 더불어, 우안 영상 타임에는 다수의 우안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 우안 위치로 우안 영상이 수렴되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 제1 방향의 선편광은 수평방향의 선편광이고, 제2 방향의 선편광은 수직방향의 선편광인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 제1 방향의 원편광은 반시계방향의 원편광이고, 제2 방향의 원편광은 시계방향의 원편광인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 영상 패널은 RGB(Red Green Blue) 배열의 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display panel)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 백라이트 패널은 광원이 구비된 다수의 픽셀로 구성되고, 상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)나 OLED(Organic Light Emitting Diode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 백라이트 패널은 LCD(Liquid Crystal Display)패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 영상 패널 또는 백라이트 패널은 120Hz 이상의 구동속도 갖는 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 제어수단은 카메라로부터 촬영된 시청자의 좌안 동공과 우안 동공의 평면 위치좌표를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
또한, 상기 반사판은 미러인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치가 제공된다.
본 발명에 의하면 백라이트 패널의 출력 광원을 시청자의 좌안 또는 우안에 대응되도록 선택 구동하고, 다수 시청자에 대한 좌안 영상과 우안 영상이 시간 순차적으로 영상 패널을 통해 동시에 표시출력함으로써, 다수의 시청자가 동시에 해상도의 저하없이 입체 영상을 시청할 수 있게 된다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도2는 도1에 도시된 제어수단(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도3은 도1에 도시된 디스플레이(100)의 구성을 도시한 도면.
도4는 도3에 도시된 디스플레이(100)의 다수 시청자에 대한 우안 영상 출력예를 도시한 도면.
도5는 도3에 도시된 디스플레이(100)의 좌안 영상 및 우안 영상의 출력예를 도시한 도면.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도7은 도6에 도시된 디스플레이(500)의 영상출력과정을 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이 무안경식 입체 영상 디스플레이장치는 영상을 출력하기 위한 디스플레이(100)와, 다수 시청자를 촬영하기 위한 카메라(200) 및, 상기 카메라(200)를 통해 촬영된 영상으로부터 각 시청자의 좌안과 우안의 위치를 확인하고, 각 시청자의 좌안과 우안 위치에 대응되는 좌안 영상과 우안 영상을 상기 디스플레이(100)를 통해 시간차를 두어 분리 출력함으로써 상기 디스플레이(100)를 통해 3D 입체 영상을 출력하도록 제어하는 제어수단(300)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 디스플레이(100)는 기본적으로 디스플레이 영상을 표시출력하기 위한 영상 패널과, 이 영상 패널로 제공되는 영상을 선택적으로 출력하도록 하기 위한 백라이트 패널을 포함하여 구성된다. 즉, 상기 디스플레이(100)는 영상 패널로 디스플레이 영상이 제공되고, 상기 백라이트 패널은 영상 패널로 광을 공급하도록 구성되어, 백라이트 패널로부터 공급되는 광에 의해 영상 패널을 통해 디스플레이 영상이 표시출력되도록 구성된다.
또한, 상기 카메라(200)는 시청자를 촬영하기 용이한 위치에 배치되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어수단(300)은 도2에 도시된 바와 같이 외부로부터 제공되는 디스플레이 영상을 상기 디스플레이(100)의 영상 패널로 제공하는 영상구동부(310)와, 디스플레이(100)의 백라이트 패널의 광원을 온/오프 구동시키는 백라이트구동부(320), 시청 위치에 대응되는 백라이트 픽셀 위치정보가 저장되는 데이터메모리(330) 및, 상기 카메라(200)로부터 제공되는 촬영영상을 근거로 다수 시청자의 좌안 위치 좌표와 위치 좌표를 산출하고, 디스플레이 영상을 영상 패널을 통해 제공하되, 좌안 영상 타임에는 다수 시청자의 좌안 동공에 좌안 영상이 수렴되도록 다수의 좌안 위치좌표에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시키도록 제어함과 더불어, 우안 영상 타임에는 상기 영상 패널로 다수 시청자의 우안 동공에 우안 영상이 수렴되도록 다수의 우안 위치좌표에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시키도록 제어하도록 구성되는 상기 제어부(340)를 포함하여 구성된다.
한편, 도3은 도1에 도시된 디스플레이(100)의 구성을 보다 상세하게 예시한 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이 상기 디스플레이(100)는 영상 패널(110)과, 이 영상 패널(110)의 후면 하측에 영상 패널(110)에 대해 대략 직교하는 방향, 예컨대 수직방향으로 배치되는 백라이트 패널(120), 상기 영상 패널(110)과 백라이트 패널(120) 사이에 일정 각도로 경사지게 배치되는 판 형상의 빔 스플리터(130) 및, 상기 영상 패널(110)의 후면과 일정 거리 이격 배치되는 곡면, 보다 상세하게는 포물선 형상의 반사판(140)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 스플리터(130)와 백라이트 패널(120) 간의 경사각 또는 반사판(140)의 곡률반경에 따라 반사판(140)과 영상 패널(110)간의 이격 거리는 적정하게 설정될 수 있다. 또한, 상기한 장치들간의 결합은 도시되지는 않았지만, 브라켓이나 나사 등의 결합부재 또는 지지부재 등을 이용하여 고정시킬 수 있음은 물론이다.
여기서, 상기 영상 패널(110)은 디스플레이 영상이 출력되는 패널로서, RGB(Red Green Blue) 배열의 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display panel)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 영상 패널(110)은 해상도의 저하를 방지하기 위하여 120Hz 이상의 구동속도 갖는 패널로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 백라이트 패널(120)은 광원(미도시)을 구비하여 구성되는 다수의 픽셀로 구성되고, 각 픽셀의 광원을 온/오프함으로써, 해당 픽셀에 대응되는 디스플레이 영상이 영상 패널(110)을 통해 표시출력되도록 한다. 여기서, 상기 백라이트 패널(120)의 광원은 LED(Light Emitting Diode)나 OLED(Organic Light Emitting Diode)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 백라이트 패널(120)은 점광원 어레이(array)가 구현되는 LCD(Liquid Crystal Display)패널로 구성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 백라이트 패널(120)은 해상도의 저하를 방지하기 위하여 120Hz 이상의 구동속도 갖는 패널로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 빔 스플리터(130)는 상기 백라이트 패널(120)로부터 출력되는 광의 경로를 반사판(140)측으로 변경시켜 출력함과 더불어, 반사판(140)으로부터 반사되어 입력되는 반사광을 상기 영상 패널(110)측으로 출력한다.
상기 반사판(140)은 상기 빔 스플리터(130)로부터 인가되는 광을 반사시켜 빔 스플리터(130)를 통해 영상 패널(110)로 제공한다. 이때, 상기 반사판(140)은 미러(mirror)로 구성될 수 있다.
즉, 디스플레이(100)는 도3에 도시된 바와 같이, 백라이트 패널(120)에서 임의 픽셀이 온상태가 되면 해당 픽셀의 광원에서 방출되는 광이 빔 스플리터(130) 및 반사판(140)을 경유하여 영상 패널(110)로 제공되고, 영상 패널(110)은 백라이트 패널(120)로부터 제공되는 광에 대응되는 시청 위치로 디스플레이 영상을 출력하게 된다.
이때, 상기 제어수단(300)은 좌안 영상 타임에는 영상 패널(110)에서 좌안 영상 영역에 대응되는 백라이트 패널(120)의 픽셀 중 시청자 좌안 동공 위치에 대응되는 픽셀을 온 구동시키고, 우안 영상 타임에는 영상 패널(110)의 우안 영상 영역에 대응되는 백라이트 패널(120)의 픽셀 중 시청자 우안 동공 위치에 대응되는 픽셀을 온 구동시키게 된다.
여기서, 상기 제어수단(300)은 좌안 영상 타임에는 영상 패널(110)로 좌안 영상 영역의 디스플레이 영상을 제공하고, 우안 영상 타임에는 영상 패널(110)로 우안 영상 영역의 디스플레이 영상을 제공하도록 제어할 수 있다.
이어, 상기한 구성으로 된 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 동작을 설명한다.
먼저, 제어수단(300)은 시청자의 동공 위치에 대응되는 백라이트 구동 픽셀정보를 미리 산출하여 저장하여 둔다. 즉, 제어수단(300)은 동공의 평면상 좌표에 대한 백라이트 픽셀 좌표 맵핑 테이블을 구비한다.
상기한 상태에서 카메라(200)를 통해 디스플레이 전면 측을 촬영하고, 그 촬영정보를 제어수단(300)으로 제공한다.
제어수단(300)은 카메라(200)를 통해 촬영된 촬영영상으로부터 시청자의 좌안과 우안 동공을 추적하여 동공에 대한 평면상의 좌표를 산출한다.
이후, 제어수단(300)은 시청자의 좌안 영상 타임에는 좌안 좌표에 대응되는 백라이트 구동 픽셀정보를 독출하여 백라이트 패널(120)의 해당 픽셀 광원을 구동시키고, 시청자의 우안 영상 타임에는 우안 좌표에 대응되는 백라이트 구동 픽셀정보를 독출하여 백라이트 패널(120)의 해당 픽셀 광원을 구동시키도록 제어한다. 이때, 제어수단(300)은 다수의 시청자에 대해서는 좌안 영상 타임에 다수 시청자 좌안 좌표에 대응되는 다수의 백라이트 픽셀을 동시에 구동시키고, 우안 영상 타임에는 다수 시청자 우안 좌표에 대응되는 다수의 백라이트 픽셀을 동시에 구동시킨다.
예컨대, 디스플레이(100)는 도4에 도시된 바와 같이 우안 영상 타임에는 다수 시청자, 예컨대 3명의 시청자의 우안 동공에 동일한 우안 영상이 동시에 수렴되도록 디스플레이 영상을 출력한다. 이때, 도시되지는 않았지만, 디스플레이(100)는 좌안 영상 타임에는 3명의 시청자의 좌안 동공에 동일한 좌안 영상이 동시에 수렴되도록 디스플레이 영상을 출력한다.
즉, 디스플레이(100)는 좌안 영상과 우안 영상을 시간차를 두고 연속하여 출력함에 있어서, 각 시청자에 대해 도5에 도시된 바와 같이 좌안 영상 타임에 출력되는 좌안 영상과, 우안 영상 타임에 출력되는 우안 영상이 서로 다른 영상으로 출력되도록 함으로써, 양안 시차에 따른 입체 영상을 시청할 수 있도록 해 주는 것이다.
따라서, 상기 실시예에 의하면, 백라이트 패널(120)로부터 출력되는 광원을 다수 시청자의 동공 위치에 대응되도록 선택적으로 구동시켜 시간 순차적으로 다수 시청자에 대한 좌안 영상과 우안 영상을 영상 패널(110)을 통해 표시출력함으로써, 다수의 시청자가 해상도의 저하없이 동시에 동일한 입체 영상을 시청할 수 있게 된다.
한편, 상기 실시예에 있어서는 백라이트 패널(120)로부터 출력되는 광원이 빔 스플리터(130)를 관통하여 반사판(140)을 경유하지 않고 직접 영상 패널(110)에 인가됨으로써, 영상 패널(110)을 통해 목적하지 않는 뷰 포인트의 디스플레이 영상이 출력되는 문제가 발생될 수 있다.
이에, 본 발명에 있어서는 위상차 필름을 이용하여 목적하지 않는 뷰 포인트의 디스플레이 영상이 출력되는 문제를 해결하도록 구성할 수 있다.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도6에서 도1과 도3에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.
즉, 도6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 무안경식 입체 영상 디스플레이장치는 백라이트 패널(120)의 상측에 제1 위상차 필름(510, retarder film)이 추가로 구비되고, 영상 패널(110)의 후면에 제2 위상차 필름(520, retarder film)이 추가로 구비되어 구성된다.
여기서, 상기 제1 위상차 필름(510)은 선편광을 원편광형태로 변환하고, 제2 위상차 필름(520)은 원편광을 선편광형태로 변환한다.
도7은 도6에 도시된 디스플레이(500)의 영상출력과정을 설명하기 위한 도면이다.
도7에 도시된 바와 같이 디스플레이(500)는 제어수단(300)으로부터 제공되는 구동신호에 따라 백라이트 패널(120)의 임의 픽셀이 온 상태로 되면, 온 상태의 픽셀로부터 출력되는 광은 제1 방향, 예컨대 수평방향의 선편광특성을 갖도록 출력되고, 수평방향의 선편광은 제1 위상차 필름(510)을 통과하면서 제1 방향, 예컨대 반시계방향의 원편광으로 변환된다.
또한, 제1 위상차 필름(510)을 통과한 반시계방향의 원편광은 빔 스플리터(130)을 통해 반사판(140)으로 인가되고, 반사판(140)으로 인가된 반시계방향의 원편광은 반사판(140)에 의해 반사되면서 제2 방향, 예컨대 시계방향의 원편광으로 변환된다.
이어, 반사판(140)을 통해 반사되는 시계방향의 원편광은 빔 스플리터(130)를 통해 제2 위상차 필름(520)으로 인가되고, 제2 위상차 필름(520)으로 인가된 시계방향의 원편광은 제2 위상차 필름(520)을 통과하면서 제2 방향, 예컨대 수직방향의 선편광으로 변환되어 영상 패널(110)로 제공된다. 여기서, 상기 영상 패널(110)은 특정 방향의 선평광, 즉 수직방향의 선편광만을 투과시킨다.
즉, 디스플레이(500)는 백라이트 패널(120) 및 제1 위상차 필름(510)을 통해 생성된 제1 방향, 즉 반시계방향의 원편파가 빔 스플리터(130) 및 제2 위상차 필름(520)을 통해 영상 패널(110)로 인가되는 경우, 이는 제2 위상차 필름(520)을 통과하면서 수평방향의 선편광이 되므로 수직방향의 선편광만을 투과시키는 영상 패널(110)로 투과하지 않게 된다.
따라서, 상기 실시예에 의하면 백라이트 패널(120)로부터 출력되는 광원을 다수 시청자의 동공 위치에 대응되도록 선택적으로 구동시켜 시간 순차적으로 다수 시청자에 대한 좌안 영상과 우안 영상을 영상 패널(110)을 통해 표시출력하되, 제1 및 제2 위상차 필름을 통해 목적하지 않는 좌안 또는 우안 영상이 영상 패널(110)을 통해 출력되는 것을 방지함으로써, 다수의 시청자가 보다 좋은 해상도의 입체 영상을 시청하는 것이 가능하게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100, 500 : 디스플레이, 200 : 카메라,
300 : 제어수단,
110 : 영상 패널, 120 : 백라이트 패널,
130 : 빔 스플리터, 140 : 반사판,
510, 520 : 위상차 필름,
310 : 영상 구동부, 320 : 백라이트 구동부,
330 : 데이터메모리, 340 : 제어부.

Claims (16)

  1. 영상을 출력하기 위한 디스플레이와, 다수 시청자를 촬영하기 위한 카메라 및, 상기 디스플레이를 통해 다수 시청자에게 입체 영상이 동시에 출력되도록 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되되,
    상기 디스플레이는 디스플레이 영상을 출력하는 영상 패널과, 이 영상 패널의 후면 하측에 영상 패널에 대해 대략 직교하는 방향으로 배치되어 광을 출력하는 백라이트 패널, 상기 영상 패널과 백라이트 패널 사이에 일정 각도로 경사지게 배치되는 판 형상의 빔 스플리터 및, 상기 영상 패널의 후면과 일정 거리 이격 배치되어 백라이트 패널로부터 제공되는 광을 상기 영상 패널로 제공하는 곡면 형상의 반사판을 포함하여 구성되고,
    상기 제어수단은 상기 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 다수 시청자의 좌안과 우안의 위치를 확인하고, 좌안 영상 타임에는 다수의 좌안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 좌안 위치로 좌안 영상이 수렴되도록 제어함과 더불어, 우안 영상 타임에는 다수의 우안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 우안 위치로 우안 영상이 수렴되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 패널은 RGB(Red Green Blue) 배열의 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display panel)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 패널은 광원이 구비된 다수의 픽셀로 구성되고,
    상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)나 OLED(Organic Light Emitting Diode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 패널은 LCD(Liquid Crystal Display)패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경 입체 영상 디스플레이장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 패널 또는 백라이트 패널은 120Hz 이상의 구동속도 갖는 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 카메라로부터 촬영된 시청자의 좌안 동공과 우안 동공의 평면 위치좌표를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은 미러인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  8. 영상을 출력하기 위한 디스플레이와, 다수 시청자를 촬영하기 위한 카메라 및, 상기 디스플레이를 통해 다수 시청자에게 입체 영상이 동시에 출력되도록 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되되,
    상기 디스플레이는 제2 방향의 선편광을 투과시킴과 더불어 디스플레이 영상을 출력하는 영상 패널과, 이 영상 패널의 후면 하측에 영상 패널에 대해 대략 직교하는 방향으로 배치되어 제1 방향의 선편광을 출력하는 백라이트 패널, 상기 백라이트 패널의 상면에 배치되어 제1 방향의 선편광을 제1 방향의 원편광으로 변환하여 출력하는 제1 위상차 필름, 상기 영상 패널과 백라이트 패널 사이에 일정 각도로 경사지게 배치되는 판 형상의 빔 스플리터, 상기 영상 패널의 후면과 일정 거리 이격 배치되어 제1 방향의 원편광을 제2 방향의 원편광으로 변환하여 반사출력하는 곡면 형상의 반사판 및, 상기 영상 패널의 후면에 배치되어 반사판으로부터 인가되는 제2 방향의 원편광을 제2 방향의 선편광으로 변환하여 영상 패널로 제공하는 제2 위상차 필름을 포함하여 구성되고,
    상기 제어수단은 상기 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 다수 시청자의 좌안과 우안의 위치를 확인하고, 좌안 영상 타임에는 다수의 좌안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 좌안 위치로 좌안 영상이 수렴되도록 제어함과 더불어, 우안 영상 타임에는 다수의 우안 위치에 대응되는 백라이트 픽셀을 동시에 온 구동시켜 상기 영상 패널을 통해 다수 시청자의 우안 위치로 우안 영상이 수렴되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 방향의 선편광은 수평방향의 선편광이고, 제2 방향의 선편광은 수직방향의 선편광인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 방향의 원편광은 반시계방향의 원편광이고, 제2 방향의 원편광은 시계방향의 원편광인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 영상 패널은 RGB(Red Green Blue) 배열의 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display panel)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 백라이트 패널은 광원이 구비된 다수의 픽셀로 구성되고,
    상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)나 OLED(Organic Light Emitting Diode) 또는 LCD(Liquid Crystal Display)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 백라이트 패널은 LCD(Liquid Crystal Display)패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경 입체 영상 디스플레이장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 영상 패널 또는 백라이트 패널은 120Hz 이상의 구동속도 갖는 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제어수단은 카메라로부터 촬영된 시청자의 좌안 동공과 우안 동공의 평면 위치좌표를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 반사판은 미러인 것을 특징으로 하는 무안경식 입체 영상 디스플레이장치.
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