KR20170045276A - 오토스테레오스코픽 비디오 디스플레이에 대한 향상된 인지 이미지 깊이 - Google Patents

오토스테레오스코픽 비디오 디스플레이에 대한 향상된 인지 이미지 깊이 Download PDF

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KR20170045276A
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리차드 에이. 뮬러
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솔리디디디 코포레이션
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses

Abstract

비디오 디스플레이의 단일 픽셀은 다수의 뷰들의 각자의 개별 픽셀들을 디스플레이할 수 있다. 환언하면, 비디오 디스플레이는 비디오 디스플레이의 물리적 픽셀들이 통상적으로 지원하는 것보다 오토스테레오스코픽 이미지에 대한 더 많은 뷰들을 포함할 수 있다. 물리적 픽셀이 주어진 시간 구간 동안 하나의 뷰의 픽셀을 디스플레이한다는 것과, 픽셀이 뷰의 픽셀에 대응하는 위치에 있는 것처럼 보이게 만들기 위해, 뷰 다중화기가 물리적 픽셀로부터의 광을 미리 결정된 각도만큼 편향시킨다는 점에서 물리적 픽셀이 시간 다중화된다. 다른 시간 구간에서, 물리적 픽셀은 상이한 뷰의 픽셀을 디스플레이하고, 뷰 다중화기는, 픽셀이 상이한 뷰의 픽셀에 대응하는 위치에 있는 것처럼 보이게 만들기 위해, 물리적 픽셀로부터의 광을 상이한 미리 결정된 각도만큼 편향시킨다.

Description

오토스테레오스코픽 비디오 디스플레이에 대한 향상된 인지 이미지 깊이{IMPROVED PERCEIVED IMAGE DEPTH FOR AUTOSTEREOSCOPIC VIDEO DISPLAYS}
본 발명은 일반적으로 오토스테레오스코픽(autostereoscopic) 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상당히 향상된 투사 깊이(depth of projection)를 갖는 비디오 오토스테레오스코픽 디스플레이에 관한 것이다.
종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이들은 디스플레이의 다수의 픽셀들을 보는 사람의 한쪽 눈에 보이게 만들기 위해 그리고 디스플레이의 다수의 다른 픽셀들을 보는 사람의 다른 쪽 눈에 보이게 만들기 위해 렌즈들 또는 시차 장벽들 또는 다른 뷰 선택기(view selector)들의 어레이들을 사용한다. 각각의 눈에 보이는 디스플레이의 픽셀들을 격리시키는 것에 의해, 입체 이미지의 2개의 필드들이 디스플레이 상에 제시될 수 있다. 각각의 눈에 개별적인 필드들을 제시하는 것은 시청자가 3차원 이미지를 인지하게 하는 데 종종 사용된다.
현재의 입체 디스플레이들은 약 몇 센티미터의 인지 깊이(perceived depth)를 투사한다. 환언하면, 대부분의 오토스테레오스코픽 디스플레이들은 이미지의 부분들을 디스플레이로부터 약 1 내지 2 센티미터 이하 전방에 그리고 약 1 내지 2 센티미터 이하 후방에 투사한다. 일부 오토스테레오스코픽 디스플레이들은 최대 1 피트, 즉 약 30 cm의 인지 깊이를 투사하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 이러한 디스플레이들은 디스플레이의 표면 근방에 투사되는 항목들을 제외하고는 이러한 좋지 않은 초점으로 인해 광학 수차(optical aberration)들을 겪는다.
보다 큰 인지 깊이를 투사하는 데 있어서의 주된 어려움들 중 하나는 사람 시청자의 각각의 눈에 보이게 될 상이한 필드를 선택하는 데 종종 사용되는 렌티큘러 어레이(lenticular array)에서의 광학적 아티팩트(optical artifact)들의 어려움이다. 하나의 이러한 효과는 이미지의 주어진 부분이, 렌티큘러 어레이의 2개 이상의 렌티클(lenticle)들에서와 같이, 2개 이상의 곳들에서 보일 수 있다는 것이다. 다른 효과들은, 단지 몇 센티미터와 같은, 아주 짧은 투사 거리(projected distance)들에서는 전형적으로 눈에 띄지 않는 광학 수차들을 포함한다.
바람직하지 않은 아티팩트들 없이 상당히 더 큰 투사 인지 깊이(projected depth of perception)들이 달성될 수 있는 오토스테레오스코픽 디스플레이가 필요하다.
본 발명에 따르면, 오토스테레오스코픽 디스플레이는 렌티큘러 어레이의 렌티클들의 초점 거리(focal length) 및 다수의 뷰들을 포함하는 오토스테레오스코픽 디스플레이 설계와 원하는 투사 깊이 사이의 관계를 관찰하는 것에 의해, 예를 들어, 1 미터 이상의 깊이를 갖는 것처럼 보이는, 아주 깊은 투사 영역을 제공한다. 시차 장벽 오토스테레오스코픽 디스플레이들에 대해, 초점 거리는 다수의 뷰들을 갖는 기본 디스플레이와 시차 장벽 사이의 거리이다.
이 관계는 특정 렌티큘러 초점 거리 및 뷰들의 개수를 갖는 주어진 오토스테레오스코픽에 대해 렌티큘러 크로스오버(lenticular crossover)가 일어날 수 있는 투사 깊이를 명시한다. 일부 구성들에서, 투사 깊이가 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱(product)에 직접 관계되도록 관계를 단순화하기 위해 근사화가 사용될 수 있다.
오토스테레오스코픽 디스플레이 구성은 종종 종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이 뷰 선택기들에서 보이는 전형적인 초점 거리들보다 훨씬 더 큰 초점 거리를 갖는 뷰 선택기(렌티큘러 어레이 등)를 명시한다. 렌티큘러 어레이의 렌티클들에서의 이러한 긴 초점 거리들에 대한 난제들 중 하나는 다수의 광학 수차들이 눈에 띄게 되어 문제가 된다는 것이다.
이 광학 수차들을 감소시키기 위해, 렌티큘러 어레이의 렌티클들은, 보다 편평한 시야를 제공하기 위해, 메니스커스 원통 렌즈(meniscus-cylinder lens)들을 포함한다.
그 결과는, 렌티큘러 크로스오버 및 곡면 시야와 같은 효과들을 여전히 피하면서, 종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이들이 할 수 있는 것을 훨씬 넘어서는 투사 깊이들을 갖는 오토스테레오스코픽 디스플레이이다.
도 1은 사람 시청자와 함께 본 발명에 따른 오토스테레오스코픽 디스플레이를 나타내고, 오토스테레오스코픽 디스플레이가 디스플레이에 보여지는 요소들을 투사할 수 있는 3차원 영역을 평면도로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 오토스테레오스코픽 디스플레이 및 시청자를 나타내고 화소(picture element)를 디스플레이 후방에 투사하는 것을 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 오토스테레오스코픽 디스플레이 및 시청자를 나타내고 화소를 디스플레이 전방에 투사하는 것을 나타낸 도면.
도 4는 도 1의 오토스테레오스코픽 디스플레이 및 시청자를 나타내고 본 발명에 따라 달성되는 감소된 상면 만곡(curvature of field)을 나타낸 도면.
도 5, 도 6, 및 도 7 각각은 본 발명에 따른 도 1의 렌티큘러 어레이의 각자의 실시예의 렌티클의 단면도.
본 발명에 따르면, 깊이(130)와 디스플레이(110)의 일부분이 다수의 위치들에서 보일 수 있는(렌티큘러 크로스토크(lenticular crosstalk)) 오토스테레오스코픽 디스플레이 구성 사이의 관계를 결정하는 것에 의해, 렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)를 포함하는 오토스테레오스코픽 디스플레이의 어느 일부들에서의 투사 영역(120)의 깊이(130)(도 1)가 극적으로 - 예컨대, 종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이들에서 보이는 것보다 20 내지 30배인, 1 미터 이상으로 - 향상된다. 이 관계는 렌티큘러 크로스토크가 최소화되는 제한하는 구성을 설정한다. 원하는 깊이(130)에 대해 이 관계가 결정되면, 깊이(130)를 넘는 투사 깊이들에서만 렌티큘러 크로스토크가 있을 수 있도록 하기 위해 오토스테레오스코픽 디스플레이가 오토스테레오스코픽 디스플레이 구성을 충족시키거나 초과하도록 구성된다.
오토스테레오스코픽는 렌티큘러 어레이(100)의 개별 렌티클들의 초점 거리 및 디스플레이(110)에 표현되는 다수의 뷰들을 포함한다. 비교적 깊은 투사 영역(120)을 선택하는 것은 렌티큘러 어레이(100)에 대한 아주 긴 초점 거리 및 디스플레이(110)에 대한 많은 수의 뷰들을 생성한다.
"뷰"는 본원에서 특정의 시청 각도(angle of view)으로부터의 시청자에게 제시되는 이미지의 서브셋을 지칭하는 데 사용된다. 일 예로서, 사람 시청자의 한쪽 눈이 모든 홀수 열의 픽셀들을 볼 수 있고 시청자의 다른 쪽 눈이 모든 짝수 열의 픽셀들을 볼 수 있는 간단한 오토스테레오스코픽 디스플레이를 살펴보는 것이 도움이 된다. 홀수 열들의 픽셀들은 모여서 하나의 뷰를 나타낼 것이고, 짝수 열들의 픽셀들은 모여서 다른 뷰를 나타낼 것이다. 대부분의 오토스테레오스코픽 디스플레이들이 단지 2개보다 더 많은 뷰들을 가진다는 것과 이 아주 간단한 예가 "뷰"가 본원에서 어떻게 사용되는지를 예시하는 것에 불과하다는 것을 잘 알 것이다.
이 예시적인 실시예에서, 렌티큘러 어레이(100)는 시청자(10)의 눈의 시점 각도(angle of perspective)에 따라 다수의 뷰 요소들 중 하나를 보이게 만드는 다수의 수직 렌티클(vertical lenticle)들을 포함한다. 환언하면, 렌티큘러 어레이(100)를 통해 보일 수 있는 뷰들 각각에 대해, 렌티큘러 어레이(100)의 각각의 렌티클은 그 뷰의 일부분 - 본원에서 때때로 뷰 요소라고 지칭됨 - 을 커버하고, 그 뷰 요소를 주어진 시점 각도로부터 보이게 만든다. 디스플레이(110)가, 예를 들어, LCD와 같은, 전자 디스플레이인 실시예들에서, 뷰 요소들은 픽셀들의 집합체(collection)들이다. 디스플레이(110)가 포스터와 같은 정적 이미지인 실시예들에서, 뷰 요소들은 디스플레이(110)에 인쇄되거나 다른 방식으로 시각적으로 표현되는 다수의 뷰들 중 하나의 뷰의 길고 가는 슬리버(sliver)들일 수 있다.
렌티큘러(100) 및 디스플레이(110)의 설계는 투사 영역(120)의 설계 깊이(130)를 선택하는 것으로 시작한다. 이 예시적인 실시예에서, 깊이(130)는, 임의의 현재 이용가능한 오토스테레오스코픽 디스플레이들보다 훨씬 더 깊은, 1 미터로 선택된다.
도 2는 깊이(130)를 갖는 투사 영역(120)을 갖는 고품질 오토스테레오스코픽 디스플레이에 대한 제한을 설정하는, 따라서 회피되어야 하는 환경을 나타내고 있다. 시청자(10)의 좌안은 렌티클(500A)를 통해 디스플레이(110)의 일부분을 보고, 디스플레이(110)의 그 부분은 렌티클(500A)의 초점 거리의 결과로서 지점(202)에 있는 것처럼 보인다. 디스플레이(110)의 동일한 부분이 렌티클(500B) 및 렌티클(500A)과 렌티클(500B) 사이의 모든 렌티클을 통해서도 보일 수 있다. 광은 지점(202)으로부터 각도 θ로 진행하고, 렌티클(500B)에 의해 각도 φ로 시청자(10)의 좌안 쪽으로 방향 전환된다. 디스플레이(110)의 단일의 부분이 렌티큘러 어레이(100)의 다수의 렌티클들을 통해 시청자(10)에게 보이는 이 현상은 본원에서 때때로 렌티큘러 크로스토크라고 지칭된다.
렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)는 최소의 렌티큘러 크로스토크로 깊이(130)의 투사 영역(120)을 제공하도록 설계된다.
도 2의 각도들은 다음과 같이 서로 관련되어 있다:
Figure pct00001
이 각도들은 렌티큘러 어레이(100), 디스플레이(110), 및 투사 영역(120)의 치수들로 다시 쓰여질 수 있다.
Figure pct00002
수학식 2에서, S는 렌티큘러 어레이(100)의 렌티클들의 간격, 즉 단일의 렌티클의 폭이다. N은 렌티클들의 수로 표현되는 렌티클(500B)과 렌티클(500A) 간의 오프셋이다. 이와 같이, NS는 측정된 거리로서의 렌티클(500B)과 렌티클(500A) 간의 오프셋이다. 수학식 2에서, d는 투사 깊이(220), 즉 지점(202)이 투사되는 렌티큘러 어레이(100)로부터의 거리이다. 수학식 2의 마지막 부분은, 렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)의 대부분의 실제 구현들에서 적절한, 작은 각도 근사화를 사용하는 아크탄젠트 함수를 추정한다.
Figure pct00003
수학식 3에서, D는 거리(210), 즉 렌티큘러 어레이(100)와 시청자(10)의 눈 사이의 거리이다. 수학식 3의 마지막 부분은, 렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)의 대부분의 실제 구현들에서 적절한, 작은 각도 근사화를 사용하는 아크탄젠트 함수를 추정한다.
각도 φ는 단일의 뷰의 일부로서 단일의 렌티클을 통해 보여질 디스플레이(110)의 부분의 크기(δ)에 그리고 그 부분과 렌티클(500B) 사이의 거리(f)에 의존한다. 수학식 4는 각도 φ를 δ 및 f와 렌티큘러 어레이(100)의 굴절률 n0로 나타내고 있다.
Figure pct00004
수학식 2, 수학식 3, 및 수학식 4를 사용하여, 수학식 1이 다음과 같이 다시 쓰여질 수 있다:
Figure pct00005
수학식 5에서 아크탄젠트 값들의 작은 각도 근사화가, 이러한 것이 상당한 오차를 유입시킬 때는, 사용되어서는 안된다.
디스플레이(110)에 의해 표현되는 뷰들의 개수(nv)는 다음과 같이 디스플레이(110)의 부분의 크기(δ) 및 렌티큘러 크기(S)에 관련되어 있다:
Figure pct00006
렌티큘러 크로스토크를 최소화하기 위해, N은 인접한 렌티클들 사이의 렌티큘러 크로스토크가 가능한 구성을 식별해주기 위해 1로 선택된다. 수학식 6의 관계를 사용하여, N을 1로 설정하고 어떤 대수학을 적용하면 렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)의 구성과, 거리 D만큼 떨어져 있는 시청자에 대한 인접한 렌티클들 사이에서 렌티큘러 크로스토크가 시작되는, 최대 투사 깊이 d 사이에 하기의 관계가 얻어진다.
Figure pct00007
도 3에 도시된 바와 같이 시청자(10) 쪽으로 투사되는 디스플레이(110)의 일부들에 대해 유사한 관계가 관찰되고, 이 관계는 다음과 같다:
Figure pct00008
D가 d보다 훨씬 더 큰 상황들에서, 1/D는 0에 의해 근사화될 수 있다. 그 결과, 수학식 7 및 수학식 8 둘 다가 이어서 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00009
수학식 8에서, 이 예시적인 실시예에서, d는, 거리(210)(도 2)와 동일하도록 선택되는, 거리(320)(도 3)를 나타낸다.
인접한 렌티클들 사이에서 렌티큘러 크로스토크가 일어날 수 있는 투사 영역(120)의 깊이(130)의 특정의 크기는 2d에 의해 주어진다:
Figure pct00010
수학식 10은 렌티큘러 크로스토크가 회피되는 투사 영역(120)의 원하는 깊이(130)를 제공하기 위해 렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)를 설계하는 데 있어서의 지침을 제공한다 상세하게는, 렌티큘러 어레이(100)의 렌티클들의 초점 거리 및 디스플레이(110)에 의해 제공되는 뷰들의 개수는, 그들의 곱의 4배가 적어도 원하는 깊이이도록, 선택된다.
투사 영역의 깊이를 설계하는 데 더 정확한 정밀도가 필요하게 되면, 상기 수학식 1 내지 수학식 10에서 사용되는 근사화들이 배제될 수 있다. 그 결과 얻어지는 정확한 버전의 수학식 10은 다음과 같다:
Figure pct00011
수학식 11에서 D가 다른 값들에 비해 아주 크게 될 때, 수학식 11이 수학식 10에 의해 근사화된다는 것에 주목해야 한다.
수학식 10을 사용하는 예시적인 예로서, 투사 영역(120)의 깊이(130)가 1 미터인 것을 생각해보자. 이것을 달성하기 위해, 디스플레이(110)의 뷰들의 개수와 렌티큘러 어레이(100)의 렌티클들의 초점 거리의 곱이 적어도 1/4 미터, 또는 25 센티미터이어야만 한다. 전형적인 종래의 설계는 8개의 뷰들 및 1 밀리미터의 초점 거리를 포함하여, 렌티큘러 크로스토크를 여전히 회피하면서 약 3.2 cm의 최대 깊이를 갖는 투사 영역을 제공할 것이다. 그렇지만, 렌티큘러 어레이(100) 및 디스플레이(110)는 원하는 투사 깊이를 달성하기 위해 그것들을 훨씬 초과하는 치수들을 필요로 한다. 예를 들어, 렌티큘러 어레이(100)가 초점 거리가 1 센티미터인 렌티클들을 포함하도록 설계되고 디스플레이(110)가 25개의 뷰들을 포함하도록 설계되면, 투사 영역(120)은 렌티큘러 크로스토크가 거의 또는 전혀 없이 1 미터의 최대 깊이(130)를 가질 것이다.
수학식 10 및 수학식 11의 이점이 없다면, 경향은 오토스테레오스코픽 디스플레이들 - 정적 이미지들 및 동적 모니터들 둘 다 - 를 보다 얇게 만들고 보다 큰 겉보기 해상도(apparent resolution)를 갖는 것이다. 그러한 것은 수학식 10에 의해 암시되는 바와 같은 오토스테레오스코픽 디스플레이의 인지 깊이를 극적으로 향상시키기 위해 렌티큘러 어레이의 렌티클들의 초점 거리를 연장시키는 것과 정반대이다. 상기 예에서, 종래의 렌티클의 초점 거리를 1,000%만큼(1 mm로부터 1 cm로) 증가시키고 뷰들의 개수를 25개로 증가시키는 것은 겉보기 깊이(apparent depth)를 3,000%만큼(3.2 cm로부터 1 m로) 향상시킨다.
렌티큘러 어레이의 얇음(thinness)의 대가로, 렌티클들의 폭보다 상당히 더 큰 초점 거리들을 갖는 렌티클들은 렌티큘러 크로스토크를 유입시키는 일 없이 오토스테레오스코픽 디스플레이의 인지 깊이에서의 아주 극적인 향상들을 제공할 수 있다. 상기 예에서, 렌티클들은, 비슷한 종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이의 렌티큘러 크로스토크의 30배인 렌티큘러 크로스토크 없이, 그들의 폭의 10배의 초점 거리를 가지며 겉보기 깊이를 제공한다 렌티클들의 폭의 5배, 또는 심지어 단지 3배일 뿐인 초점 거리를 갖는 렌티클들이 여전히 극적인 결과들을 제공한다.
이하의 표는 상기 수학식 10에 따른 오토스테레오스코픽 디스플레이들의 크로스토크가 없는(crosstalk-free) 겉보기 깊이들의 다수의 예들을 제공한다.
[표 A]
Figure pct00012
본원에서 사용되는 바와 같이, 상기 수평 해상도(ppi) 열에 있는 "(x3)", "(x6)", "(x8)", 및 "(x12)" 표시들은 하기의 기술들 중 하나 이상의 적용을 나타낸다: (i) Dr. Richard A. Muller에 의해 2010년 8월 25일에 출원된, 발명의 명칭이 "Improved Resolution for Autostereoscopic Video Displays"인 미국 특허 출원 제12/868,038호(이후부터 '038 출원이라고 함)에 기술된 서브픽셀 재매핑 및 (ii) Dr. Richard A. Muller에 의해 2010년 12월 15일에 출원된, 발명의 명칭이 "Improved Resolution For Autostereoscopic Video Displays"인 미국 특허 출원 제12/969,552호(이후부터 '552 출원이라고 함)에 기술된 픽셀 시간 다중화. 그 설명들 둘 다는 참고로 본원에 포함된다.
'038 출원에 의해 교시된 서브픽셀 재매핑은 어떻게 비디오 디스플레이의 수평 해상도를 3배로 만드는지를 교시하고 있다. "(x3)" 표시는 이 기술을 단독으로 사용하는 것을 나타낸다. '552 출원에 의해 교시된 시간 다중화는 어떻게 비디오 디스플레이의 겉보기 수평 해상도를 한 번 이상 2배로 만듦으로써, 겉보기 수평 해상도를 2의 정수 제곱만큼 스케일링하는지를 교시하고 있다. "(x8)"은 디스플레이의 겉보기 수평 해상도의 8배 증가를 가져오기 위해 2배로 만드는 층(doubling layer)들을 3개 사용하는 것을 나타낸다. "(x6)" 표시는 '038 출원에 기술된 겉보기 수평 해상도를 3배로 만드는 것과 '552 출원에 기술된 겉보기 수평 해상도를 단일층으로 2배로 만드는 것(single-layer doubling)의 조합을 나타내고, "(x12)" 표시는 '038 출원에 기술된 겉보기 수평 해상도를 3배로 만드는 것과 '552 출원에 기술된 겉보기 수평 해상도를 이중층으로 4배로 만드는 것(double-layer quadrupling)의 조합을 나타낸다.
표 A에 명시된 수평 해상도들이 단위가 dpi(dots per inch)가 아니라 ppi(pixels per inch)라는 것을 또한 잘 알 것이다. 그에 부가하여, 스마트폰들 및 태블릿 컴퓨터들에 대한 해상도들은, 326 ppi(pixels per inch)를 제공하는 것으로 알려져 있는, 미국 캘리포니아주 쿠퍼티노 소재의 Apple Inc.로부터 입수가능한 레티나 디스플레이들을 사용하는 아이폰 및 아이패드 제품들의 해상도들을 고려하고 있다.
전통적으로, 그리고 수학식 10 및 수학식 11의 이점이 없다면, 오토스테레오스코픽 디스플레이들에서의 경향들은 두께를 최소화하는 것이었다. 보다 큰 겉보기 수평 해상도와 뷰들의 개수 사이에 일반적으로 오토스테레오스코픽 디스플레이 품질에서의 인지된 트레이드오프가 있다. 뷰들의 손실을 회피하기 위해 렌티클들은 일반적으로 비교적 얕게(짧은 초점 거리들) 그리고 넓게 유지되었다. 렌티클들의 얕음은 오토스테레오스코픽 디스플레이의 얇음을 유지하지만, 렌티클들의 초점 거리를 제한한다 렌티클 폭 넓음은 각각의 렌티클 후방에 보다 많은 뷰들을 가능하게 한다. 그에 따라, 종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이들에서는 렌티클 초점 거리(f) 대 렌티클 폭(S)의 비가 낮다 - 전형적으로 약 1:1 이하임 -.
그에 따라, 수학식 10 및 수학식 11은 렌티클들의 초점 거리를 극적으로 증가시키는 값을 나타낸다. 그에 따라, 본 발명에 따라 설계된 오토스테레오스코픽 디스플레이들에서의 렌티클 초점 거리(f) 대 렌티클 폭(S)의 비는 상당히 더 크다. 이 비는 때때로 본원에서 렌티큘러 종횡비(lenticular aspect ratio)라고 지칭된다. 상기 표 A에 나타낸 바와 같이, 렌티큘러 종횡비들은 일반적으로 적어도 2.5:1이고, 보다 통상적으로는 3:1, 4:1, 5:1, 6:1이며, 일부 디스플레이들에서는 10:1보다 훨씬 더 크다. 그 결과, 1인치 폭의 책갈피가 약 12.8 인치의 오차 없는 인지 깊이를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 46" HDTV는 약 1 미터의 오차 없는 인지 깊이를 가질 수 있다. 오토스테레오스코픽 스마트폰 디스플레이들은 5 인치 초과의 오차 없는 인지 깊이를 가질 수 있고, 오토스테레오스코픽 태블릿 컴퓨터 디스플레이들은 6 인치 초과의 오차 없는 인지 깊이를 가질 수 있다. 광고판 크기의 대형 디스플레이들은 20 피트 초과, 심지어 48 피트나 되는 오차 없는 인지 깊이를 가질 수 있다.
이 최대의 오차 없는 인지 깊이들은 임의의 종래의 오토스테레오스코픽 디스플레이들이 달성할 수 있었던 것을 훨씬 초과한다. 최대의 오차 없는 인지 깊이들 대 디스플레이 폭들의 예시적인 최소 비들은 이하의 표 B에 요약되어 있다.
[표 B]
Figure pct00013
오토스테레오스코픽 디스플레이들에서 렌티큘러 종횡비가 얼마나 클 수 있는지에 대한 현실적인 제한이 있다. 도 10은 예시적인 것이다.
초점 거리(1004)(f) 및 폭(1006)(S)을 갖는 렌티클(1002)이 주어진 경우, 시청 거리(viewing distance)(1008)에서 시청 "최적점"(viewing "sweet spot")의 폭(1010)은 수학식 12에 의해 주어진다:
Figure pct00014
수학식 12에서, W는 시청 최적점의 폭(1010)이고, D는 시청 거리(1008)이다. 최적점은 시청자(10)의 양쪽 눈이 동일한 렌티클, 예컨대, 렌티클(1002)에 대응하는 뷰를 보는 위치로서 정의된다. 폭(1010)이 적어도 시청자(10)의 양 눈 사이의 거리(intraocular distance)(1012)가 아니면, 시청자(10)는 동일한 렌티클을 통해 좌측 뷰와 우측 뷰 둘 다를 볼 수는 없을 것이고, 오토스테레오스코픽 이미지가 명확하게(clearly) 보이지 않을 것이다. 그에 부가하여, 시청자(10)가 그의 머리를 좌우로 움직여 오토스테레오스코픽 이미지(autostereographic image)를 여전히 제대로 볼 수 있는 양은 수학식 13에 의해 주어진다:
Figure pct00015
수학식 13에서, Wss는 시청자(10)가 그의 머리를 좌우로 움직여 오토스테레오스코픽 이미지를 여전히 제대로 볼 수 있는 양이고, E는 시청자(10)의 양 눈 사이의 거리(1012)이다. 성인 시청자들에 대한 전형적인 양 눈 사이의 거리는 약 2.4 인치이다. 본원에서, 시청자(10)가 그의 머리를 좌우로 움직여 오토스테레오스코픽 이미지를 여전히 제대로 볼 수 있는 양은 때때로 실제 시청 최적점이라고 지칭된다.
다양한 시청 거리들에서 상기 표 A에서의 다양한 유형들의 디스플레이들에 대한 실제 시청 최적점들 Wss는 이하의 표 C에 나타내어져 있다.
[표 C]
Figure pct00016
표 C에서 알 수 있는 바와 같이, 전형적으로 약 2 피트 떨어져서 보게 되는 핸드헬드 디바이스들은 약 2.5부터 6.6까지의 렌티큘러 종횡비들 및 약 7.2부터 최저 1.24 인치의 대응하는 실제 시청 최적점들을 갖는다. 핸드헬드 디스플레이들은 실제 최적점을 찾아내기 위해 시청자(10)에 의해 쉽게 틸팅(tilt)될 수 있고, 따라서 단지 1.24 인치의 실제 최적점은 특히 핸드헬드 디스플레이에 대해 걱정스러운 것은 아니다. 일반적으로, 가장 큰 핸드헬드 디바이스 디스플레이는 직경이 약 17 인치이다. 이와 같이, 이러한 디스플레이의 렌티큘러 종횡비가 7 미만인 한, 시청자(10)는 오토스테레오스코픽 디스플레이를 제대로 인지할 수 있어야만 한다.
텔레비전 및 포스터 그리고 때때로 디지털 사진 액자 및 태블릿 컴퓨터(디지털 사진 액자로서 사용될 때)와 같은, 보다 큰 디스플레이들은 더욱 전형적으로 최대 약 8 피트 떨어져서 보게 된다. 이 유형들의 디스플레이는 약 4부터 9.6까지의 렌티큘러 종횡비들 및 약 21.6부터 최저 7.6 인치까지의 대응하는 실제 시청 최적점들을 가지며, 시청자(10)가 오토스테레오스코픽 디스플레이를 제대로 보기 위해 그의 머리를 움직일 충분한 공간을 제공한다.
실제 시청 최적점이 단지 7.6 인치라는 것이 기껏해야 한 명의 시청자가 또는 어쩌면 2 명의 시청자들이 그들의 머리를 서로 불편할 정도로 가까이 밀착시킨 상태로 오토스테레오스코픽 디스플레이를 제대로 볼 수 있는 것처럼 들릴 수 있지만, 많은 7.6 인치 폭의 실제 시청 최적점들이 있다는 것을 잘 알 것이다. 상세하게는, 시청 최적점(이 예에서, 10 인치)이 오토스테레오스코픽 디스플레이의 가시성(visibility)의 범위에 걸쳐 인접하여 반복된다. 시청자(10)의 눈이 인접한 시청 최적점들 사이의 경계에 걸쳐 있을 때에만, 눈은 2개의 상이한 렌티클들 후방에 있는 뷰들을 보고 오토스테레오스코픽 뷰가 부적절하다. 이러한 상황에서, 시청자(10)는 양쪽 눈을 단일의 시청 최적점에 위치시키기 위해 그의 머리를 어느 한 방향으로 최대 1.2 인치 움직이기만 하면 된다. 그 시청 최적점 내에서, 시청자(10)는 폭이 7.6 인치인 공간 내에서 그의 머리를 움직일 수 있다.
텔레비전들 및 다른 대형 디스플레이들은 흔히 최대 약 20 피트 떨어져서, 즉 큰 방 건너편으로부터 보게 된다. 이 유형들의 디스플레이는 약 2.16부터 12까지의 렌티큘러 종횡비들 및 약 108.6부터 최저 17.6 인치까지의 대응하는 실제 시청 최적점들을 가지며, 시청자(10)가 오토스테레오스코픽 디스플레이를 제대로 보기 위해 그의 머리를 움직일 충분한 공간을 제공한다.
시청 거리들이 커지게 될 때, 실제 시청 최적점의 폭은 제한이 되지 않는다. 광고판 및 대형 포스터와 같은 초대형 디스플레이에서, 디스플레이를 100 떨어져서 보는 일이 흔하다. 이 유형들의 디스플레이는 약 3.33부터 25까지의 렌티큘러 종횡비들 및 약 357.6부터 최저 45.6 인치까지 - 대략 30부터 최저 4 피트까지 - 의 대응하는 실제 시청 최적점들을 가지며, 시청자(10)가 오토스테레오스코픽 디스플레이를 제대로 보기 위해 그의 머리를 움직일 충분한 공간을 제공한다.
이러한 긴 초점 거리를 갖는 렌티큘러 어레이를 제조하는 데 있어서의 난제들 중 하나는 광학 수차들이 상당하고 시청자의 3차원 시청 경험에 해가 된다는 것이다. 하나의 이러한 수차는 도 4에 예시되어 있고, 일반적으로 상면 만곡이라고 알려져 있다. 종래의 렌티큘러 어레이들의 렌티클들은 곡면 시야(404)를 따라 초점이 형성된다. 그렇지만, 종래의 렌티큘러 렌즈들에서 사용되는 이러한 작은 초점 거리들은 대부분의 시청 각도들에서 이 수차를 시청자들에게 거의 눈에 띄지 않게 만든다. 종래의 렌티큘러 어레이들을 앞서 기술된 바와 같이 10배의 초점 거리를 갖도록 간단히 수정하는 것은 이 수차를 대부분의 시청 각도들에서 아주 눈에 띄게 만들 것이다. 렌티큘러 어레이(100)가 종래의 렌티큘러 어레이들보다 훨씬 더 편평한 시야를 제공하도록 설계된다. 이러한 편평화는, 전형적으로 여기서 기술되는 원통형 렌티큘러 렌즈들보다는 구면 렌즈들에 적용되는 공지된 방정식인, "페츠발 조건(Petzval condition)"을 적용하는 것에 의해 구면 렌즈들에서 달성되는 편평화와 유사하다
도 5는 렌티큘러 어레이(100)(도 1)의 단일의 렌티클(500)을 단면도로 나타내고 있다. 렌티클(500)(도 5)은 메니스커스 원통 렌즈(502)를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "원통"은 원형 단면들을 갖는 원통들로 제한되지 않는다. 메니스커스 원통 렌즈(502)는 근위 표면(proximal surface)(502P) 및 원위 표면(distal surface)(502D), 폭(508), 그리고 두께(514)를 포함한다. 근위 표면(502P)은 볼록이고, 원위 표면(502D)은 오목이다. 이 예시적인 실시예에서, 폭(508) 및 두께(514)는 각각이 1 밀리미터(mm)이다. 일 실시예에서, 근위 표면(502P)와 원위 표면(502D)의 곡률 반경들은 1.29 mm이다. 그에 부가하여, 메니스커스 원통 렌즈(502)는 두께(510)가 9 mm인 유리 또는 플라스틱의 투명 층(506)에 의해 디스플레이(110)로부터 분리된다.
대안의 실시예에서, 투명 층(506)은 보통의 공기, 질소, 또는 어떤 다른 가스이다. 도 8은 투명 층(806)이 공기인 렌티큘러 어레이(800)를 나타내고 있다. 습기 또는 투명 층(806)을 흐릿하게 하거나 그의 투명도를 다른 방식으로 감소시킬 수 있는 무엇이든지를 방지하기 위해, 투명 층(806)이 주변 공기로부터 밀봉된다. 주변 기압의 변화에 의한 렌티큘러 어레이(800)의 뒤틀림(warping)을 방지하기 위해, 투명 층(806)의 공기가 자유롭게 블래더(804) 내로 그리고 그 밖으로 이동할 수 있도록 투명 층(806)이 블래더(bladder)(804)에 연결된다. 그 결과, 투명 층(806) 내부의 기압이 따라서 투명 층(806) 외부의 기압과 평형을 이루어, 렌티큘러 어레이(800)의 임의의 뒤틀림을 방지한다. 블래더(804)가 예시를 위해 상당히 확대되어 도시되어 있다. 일반적으로, 블래더(804)는, 기압에 그다지 영향을 주지 않거나 공기 흐름을 제한하지 않고, 최대 및 최소 예상 주변 기압들에 대응하기 위해 일정 양의 공기를 여전히 받아들이고 배출하면서, 가능한 한 작고 방해가 되지 않도록 설계되어야만 한다
렌티큘러 어레이와, 디스플레이(110)와 같은, 다시점 디스플레이 사이의 공기의 투명 층의 장점들 중 하나는 렌티큘러 어레이의 볼록 표면들이 도 9에 도시된 바와 같이 디스플레이(110) 쪽으로 위치될 수 있다는 것이다 그러한 것은, 렌티큘러 어레이(900)의 렌티클들의 볼록 표면들이 투명 층(906)의 공기 공간에 간단히 들어맞으면서, 렌티큘러 어레이(900)의 편평한 표면이 쉽게 청소될 수 있게 한다.
도 5로 돌아가면, 메니스커스 원통 렌즈는 이러한 긴 초점 거리 - 이 예시적인 실시예에서, 두께(514)의 10배 - 를 갖는 렌티클(500)의 시야를 극적으로 편평하게 만든다.
렌티클(500)의 다른 설계들은 또한, 코마(coma) 및 원형 수차(circular aberration)와 같은, 다른 수차들을 감소시킨다. 코마는 널리 공지되어 있으며 본원에서 추가로 기술되지 않는다. 원형-원통형 근위 표면들을 갖는 렌티클들은 구면 수차 - 역시 널리 공지되어 있고 본원에서 추가로 기술되지 않음 - 와 유사한 2차원적인 수차들(때때로 본원에서 "원형 수차들"이라고 지칭됨)을 갖는다.
훨씬 더 극단적인 각도들로부터의 시야를 추가로 편평하게 하고 다른 수차들을 감소시키는 일 실시예는 근위 표면(502P) 상에서 1.894 mm의 곡률 반경을 갖고 원위 표면(502D) 상에서 2.131 mm의 곡률 반경을 갖는다. 그에 부가하여, 원위 표면(502P) 및 근위 표면(502D)은 단면이 비원형, 예컨대, 포물선형으로 제조되는 것에 의해, 원형 수차들을 감소시킬 수 있다.
렌티클(500)의 대안의 실시예는 렌티클(600)(도 6)로서 단면도로 도시되어 있다. 1.894 mm의 곡률 반경을 갖는 근위 표면(602P) 및 2.131 mm의 곡률 반경을 갖는 원위 표면(602D)과 0.5 mm의 두께(614)를 갖는 메니스커스 원통 렌즈(602)에 부가하여, 렌티클(600)은 9.302 mm의 곡률 반경을 갖는 근위 표면(604P)을 갖는 평면-볼록 렌즈(plano-convex lens)(604)를 포함한다. 렌티클(600)은 렌티클(500)(도 5)과 동일한 투명 층을 포함한다
렌티클들(500 및 600)에 대한 다른 대안은 렌티클(700)(도 7)이다. 렌티클(700)은 근위 메니스커스 원통 렌즈(702) 및 원위 메니스커스 원통 렌즈(704)를 포함한다. 근위 메니스커스 원통 렌즈(702)는 메니스커스 원통 렌즈(502)(도 5)와 전적으로 유사하다. 원위 메니스커스 원통 렌즈(704)는 반대로 되어 있고, 오목인 근위 표면(704P) 및 볼록인 원위 표면을 갖는다. 이 예시적인 실시예에서, 원위 메니스커스 원통 렌즈(704)는, 볼록 표면과 오목 표면이 반대로 되어 있는 것 외에는, 근위 메니스커스 원통 렌즈(702)와 동일한 크기이다.
일부 실시예들에서, 대단히 긴 초점 거리들을 갖는 렌티클들로 인한 광학 수차들이 Dr. Richard A. Muller에 의해 2010년 12월 15일에 출원된, 발명의 명칭이 "Improved Resolution For Autostereoscopic Video Displays"인 미국 특허 출원 제12/969,552호에서 이 출원에서의 도 5 내지 도 7과 첨부 본문에 기술된 방식으로 감소된다. 그 설명은 참고로 본원에 포함된다.
이상의 설명은 예시적인 것에 불과하고 제한하는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 청구항들 및 그들의 전 범위의 등가물들에 의해서만 한정된다. 이하의 첨부된 청구항들이 본 발명의 진정한 사상 및 범주 내에 속하는 모든 그러한 변경들, 수정들, 치환들, 및 대체 등가물들을 포함하는 것으로 해석되어야 하는 것으로 의도되어 있다.

Claims (84)

  1. 오토스테레오스코픽(autostereoscopic) 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클(lenticle)들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게(operatively) 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이(lenticular array)를 포함하는 오토스테레오시코픽 디스플레이로서,
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 2.5 내지 18 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리(focus length)와 뷰들의 개수의 곱(product)의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.6:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.9:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 전기적으로 제어되는 동적 디스플레이이고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭은 적어도 6 인치이며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.5:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  6. 제4항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1.2:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 전기적으로 제어되는 동적 디스플레이이고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭은 적어도 4 인치이며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.5:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  8. 제7항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  9. 제7항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1.2:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  10. 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 5 내지 18 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.25:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  12. 제10항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  13. 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 17 내지 35 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.25:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  14. 제13항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 1080p 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  15. 제14항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  16. 제14항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  17. 제13항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 WQXGA 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하고;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1.5:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  19. 제17항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 2:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  20. 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 적어도 40 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  21. 제20항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.9:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  22. 제20항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  23. 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 적어도 74 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.2:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  24. 제23항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  25. 제23항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 전자적으로 제어되는 동적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  26. 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 적어도 28 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.6:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  27. 제26항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  28. 제26항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  29. 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 적어도 56 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.3:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  30. 제29항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.5:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  31. 제29항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  32. 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 적어도 120 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.1:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  33. 제32항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.2:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  34. 제32항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.3:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  35. 제32항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭은 적어도 576 인치인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  36. 제35항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.25:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  37. 제35항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  38. 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하고;
    상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 적어도 100 인치의 폭을 가지며;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.15:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  39. 제38항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.2:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  40. 제38항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.3:1인 것인, 정적 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  41. 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이; 및
    뷰 선택기와 상기 이미지 사이에 개재된 공극(air gap)을 포함하는 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 인지를 초래하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  42. 제41항에 있어서, 상기 공극은 질소 가스로 채워지는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 공극이 밀봉될 때 주변 기압의 변화에도 불구하고 상기 공극에 일정한 압력을 유지하는 방식으로 상기 공극과 연통(communication)되는 블래더(bladder)를 더 포함하는, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  44. 제41항에 있어서, 상기 렌티클들은 상기 공극에 인접한 볼록 표면들을 갖는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  45. 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2.4 인치의 양 눈 사이의 거리(intraocular distance)에 대응하는 2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 적어도 12 인치의 시청 거리로부터 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 명확한(clear) 인지를 초래하고;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.25:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  46. 제45항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  47. 제45항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.6:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  48. 제45항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.9:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  49. 제45항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  50. 제46항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 전기적으로 제어되는 동적 디스플레이인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  51. 제50항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  52. 제50항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.6:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  53. 제50항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.9:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  54. 제50항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  55. 제50항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1.2:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  56. 오토스테레오스코픽 디스플레이에 있어서,
    다수의 뷰들을 포함하는 이미지; 및
    적어도 2개의 렌티클들을 포함하고 상기 이미지에 동작가능하게 결합되며 인지된 3차원 투사 영역 전체에 걸쳐 상기 이미지의 상기 뷰들 중 하나만을 각각의 시청 각도로부터 보이게 만드는 렌티큘러 어레이를 포함하는 오토스테레오스코픽 디스플레이로서;
    2.4 인치의 양 눈 사이의 거리에 대응하는 2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 적어도 48 인치의 시청 거리로부터 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 명확한 인지를 초래하고;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  57. 제56항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.2:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  58. 제56항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.3:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  59. 제56항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.5:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  60. 제56항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.6:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  61. 제56항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  62. 제56항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  63. 제56항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 전기적으로 제어되는 동적 디스플레이이고;
    (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.25:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  64. 제63항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 1080p 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  65. 제63항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 WQXGA 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  66. 제63항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  67. 제66항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 1080p 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  68. 제66항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 WQXGA 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  69. 제63항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.9:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  70. 제63항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 1:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  71. 제70항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 1080p 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  72. 제70항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 WQXGA 디스플레이 포맷을 갖는 비디오 콘텐츠를 디스플레이하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  73. 제57항에 있어서, 2.4 인치의 양 눈 사이의 거리에 대응하는 2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 적어도 60 인치의 시청 거리로부터 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 명확한 인지를 초래하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  74. 제73항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.4:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  75. 제73항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.8:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  76. 제56항에 있어서, 2.4 인치의 양 눈 사이의 거리에 대응하는 2개의 상이한 시청 각도들로부터 동시에 상기 렌티큘러 어레이를 통해 상기 이미지를 시청하는 것은 적어도 96 인치의 시청 거리로부터 상기 인지된 3차원 투사 영역에서의 3차원 이미지의 명확한 인지를 초래하는 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  77. 제76항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 정적 디스플레이인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  78. 제76항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.15:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  79. 제76항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.2:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  80. 제76항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.25:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  81. 제80항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 정적 디스플레이인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
  82. 제76항에 있어서, (i) 상기 렌티클들의 초점 거리와 뷰들의 개수의 곱의 4배 대 (ii) 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이의 폭의 비는 적어도 0.3:1인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
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  84. 제81항에 있어서, 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이는 정적 디스플레이인 것인, 오토스테레오스코픽 디스플레이.
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