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KR100938265B1 - 입체영상 디스플레이 장치 및 입체영상 디스플레이 시스템 - Google Patents

입체영상 디스플레이 장치 및 입체영상 디스플레이 시스템 Download PDF

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Publication number
KR100938265B1
KR100938265B1 KR1020080086362A KR20080086362A KR100938265B1 KR 100938265 B1 KR100938265 B1 KR 100938265B1 KR 1020080086362 A KR1020080086362 A KR 1020080086362A KR 20080086362 A KR20080086362 A KR 20080086362A KR 100938265 B1 KR100938265 B1 KR 100938265B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
degrees
polarization
image display
initial
eye image
Prior art date
Application number
KR1020080086362A
Other languages
English (en)
Inventor
하회진
김정회
Original Assignee
(주)레드로버
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)레드로버 filed Critical (주)레드로버
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Priority to US13/061,769 priority patent/US8687052B2/en
Priority to JP2011525969A priority patent/JP2012501483A/ja
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Abstract

본 발명은 입체영상 디스플레이장치 및 입체영상 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 디스플레이에 포함되는 편광필름와 패널을 분리하지 않고 제작하여 색감 및 시야각의 저하가 없는 입체영상 디스플레이장치 및 상기 입체영상 디스플레이장치를 이용하여 사용자가 편광안경을 착용하고서도 입체영상 및 평면영상을 양안으로 동시에 관찰할 수 있는 입체영상 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
입체영상, 평면영상, 편광, 위상차 필름, 광축

Description

입체영상 디스플레이 장치 및 입체영상 디스플레이 시스템{DISPLAY APPARATUS AND SYSTEM FOR STEREOGRAPHIC}
본 발명은 입체영상 디스플레이장치 및 입체영상 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 디스플레이에 포함되는 편광필름와 패널을 분리하지 않고 제작하여 색감 및 시야각의 저하가 없는 입체영상 디스플레이장치 및 상기 입체영상 디스플레이장치를 이용하여 사용자가 편광안경을 착용하고서도 입체영상 및 평면영상을 양안으로 동시에 관찰할 수 있는 입체영상 디스플레이 시스템에 관한 것이다
편광방식의 입체영상 디스플레이 장치는 서로 다른 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 편광안경을 이용하여 상기 좌안영상은 관찰자의 좌안으로만, 상기 우안영상은 관찰자의 우안으로만 보게 함으로써 관찰자로 하여금 입체영상을 관찰하게 하는 디스플레이 장치이다.
도 1은 종래의 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 종래 의 입체영상 디스플레이 장치를 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도면들을 참조하면, 종래의 입체영상 디스플레이 장치(10)는 좌안영상 디스플레이(11), 우안영상 디스플레이(12) 및 하프미러(13)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 좌안영상 디스플레이(11)와 상기 우안영상 디스플레이(12)는 각각의 하부 모서리를 기준으로 서로 90도 각도로 설치되며, 각각 좌안영상(11c) 및 우안영상(12c)를 출력한다.
또한, 상기 디스플레이(11,12)들은 각각 상기 영상들(11c,12c)을 생성하는 패널(11a,12a)과 상기 영상들(11c,12c)이 일정한 편광(11d,12d)을 갖게 하는 편광필름(11b,12b)을 포함한다.
즉, 상기 영상들(11c,12c)은 각각 일정한 편광(11d,12d)을 가지고 출력된다.
또한, 상기 하프미러(13)는 상기 디스플레이들(11,12)과 각각 45도의 각도로 상기 디스플레이들(11,12) 사이에 설치되고, 상기 하프미러(13)는 상기 좌안영상(11c)은 반사하고, 상기 우안영상(12c)은 투과하여, 최종적으로 상기 영상들(11c,12c)을 전면으로 동시에 출력한다.
또한, 상기 하프미러(13)에 의해 최종적으로 출력되는 영상들(11c,12c)의 편광들(11d,12d)은 서로 90도를 이루며 출력된다.
따라서, 관찰자는 서로 90도의 편광각 차이를 갖는 편광필터(14a,14b)로 이루어지는 편광안경을 착용하고, 상기 좌안영상(11c)은 좌안으로만, 상기 우안영상(12c)는 우안으로만 봄으로써 입체감을 느낄 수 있다.
한편, 상기 영상들(11c,12c)이 갖는 편광들(11d,12d)은 상기 디스플레이 들(11,12)의 종류에 따라 달라지며, 현재 상기 디스플레이들(11,12)은 0도, 90도 또는 45도의 편광을 갖는 영상을 출력하도록 제작되고 있다.
또한, 상기 디스플레이들(11,12)의 종류는 국가별, 제조업체별 또는 기술별로 서로 다른 기준에 따라 제작되고 있는 실정이다.
한편, 상기 하프미러(13)는 일면으로 투과하는 편광은 그대로 투과하고, 타면으로 반사되는 편광은 반전하여 출력하는 특성이 있다.
다시 말해서, 상기 하프미러(13)에 45도의 편광을 반사시킬 경우, 상기 45도의 편광은 135도의 편광으로 반전되는 특성이 있다.
그러나, 0도 또는 90도의 편광의 경우 상기 하프미러(13)에 의해 반사되어 반전될지라도 실질적으로 그대로 0도 또는 90도를 유지하게 된다.
이러한 원리는 가상의 수직 또는 수평선을 기준으로 0도, 90도 또는 45도의 편광을 선대칭 시켰을 때 각각의 대칭된 편광은 0도, 90도 또는 135도로 반전되는 형태로 이해될 수 있다.
즉, 0도의 편광을 갖는 영상을 출력하는 두 개의 디스플레이들(11,12')을 이용하여 입체영상 디스플레이 장치를 제작할 경우, 상기 하프미러(13)에 의해 반사되거나 투과하는 영상들(11c,12c)의 편광이 서로 0도로 동일하므로 사용자가 착용하는 편광안경의 어느 하나의 편광필터에는 영상이 투과하지 못하므로 사용자는 입체를 느낄 수 없다.
따라서, 각각 0도의 편광 또는 90도의 편광을 갖는 디스플레이들을 이용하여 입체영상 디스플레이 장치를 제작할 경우, 어느 하나의 영상의 편광을 90도로 회전 시켜 출력하여야 하는 문제점이 있다.
종래에는 상기 어느 하나의 영상(12c)의 편광(12d')을 90도로 회전시키기 위해서는 상기 디스플레이들(11,12) 중 어느 하나의 디스플레이(12')의 패널(12a)과 편광필름(12b')를 서로 분리하여, 상기 편광필름(12b')을 90도 회전시킨 후, 다시 상기 패널(12a)에 부착하는 방법을 사용하였다.
그러나 이러한 종래의 방법은 디스플레이의 색감이나 시야각을 저하하는 문제점을 가지고 있고, 상기 편광필름(12b')을 분리하고 다시 부착하는 데는 많은 기술적, 시간적 문제점이 있다.
한편, 45도의 편광을 갖는 영상을 출력하는 두 개의 디스플레이(도시하지 않음)를 이용하여 입체영상 디스플레이 장치를 제작할 경우, 어느 하나의 디스플레이에서 출력되는 영상의 편광은 상기 하프미러(13)에 의해 반전되어 135도의 편광을 가지므로 상기 편광필름(12')을 분리하여 다시 부착하는 과정이 필요하지 않다.
그러나, 상기 45도의 편광과 135도의 편광을 동시에 출력하는 입체영상 디스플레이 장치의 경우 다른 45도의 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이와 동일한 장소에 설치될 경우, 서로 45도 및 135도의 편광각을 갖는 편광필터로 이루어지는 편광안경을 착용하면 상기 입체영상 디스플레이에서 출력되는 입체영상은 관찰할 수 있으나, 상기 평면영상 디스플레이에서 출력되는 평면영상은 상기 편광안경의 어느 하나의 편광필터만을 통과하므로 사용자는 어느 한쪽 눈으로만 상기 평면영상을 관찰할 수 있는 문제점이 있다.
도 7 및 도 8은 종래의 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이다.
도면들을 참조하면, 종래의 입체영상 디스플레이 시스템은 입체영상 디스플레이 장치(10,10a)와 평면영상 디스플레이 장치(30,30a)를 포함하여 이루어진다.
상기 입체영상 디스플레이 장치(10,10a)의 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 입체영상 디스플레이 장치와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략하기로 하고 동일한 부호를 참조하기로 한다.
상기 평면영상 디스플레이 장치(30,30a)는 평면영상을 출력하되, 상기 입체영상 디스플레이 장치(10,10a)에서 출력되는 좌안영상(11c) 또는 우안영상(12c)의 편광과 동일한 각도의 편광을 갖는 평면영상을 출력한다.
다시 말해서, 상기 입체영상 디스플레이 장치(10,10a)가 각각 0도 및 90도의 편광들(11d,12d)을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치(10)로 구비될 경우, 상기 평면영상 디스플레이 장치(30,30a)는 0도 또는 90도의 편광(31)을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치(30)로 구비된다.
또한, 상기 입체영상 디스플레이 장치(10,10a)가 각각 45도 및 135도의 편광들(11dd,12dd)을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치(10a)로 구비될 경우, 상기 평면영상 디스플레이 장치(30)는 45도 또는 135도의 편광(31a)을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치(30a)로 구비되는 것이다.
그 이유는 위에서도 설명하였듯이 국가별, 제조업체별 또는 기술별로 서로 다른 기준에 따라 디스플레이가 제작되고 있는 실정이기 때문이다.
즉, 상기 입체영상 디스플레이 장치(10,10a)에서 출력되는 영상들을 사용자 가 편광안경(14,14a)을 착용하고 관찰하다가, 상기 평면영상 디스플레이 장치(30,30a)에서 출력되는 평면영상을 볼 경우 상기 편광안경(14,14a)의 어느 하나의 편광필터(14b,14bb)에는 평면영상이 통과할 수 없는 문제점이 발생하는 것이다.
본 발명자들은 색감 및 시야각의 저하가 없는 입체영상 디스플레이 장치 및 편광안경을 착용하고서도 양안으로 동시에 입체영상 및 평면영상을 관찰할 수 있는 입체영상 디스플레이 시스템을 개발하고자 연구 노력한 결과, 디스플레이에 포함되는 편광필름와 패널을 분리하지 않고 제작하여 색감 및 시야각의 저하가 없고 편광필름을 이용하여 편광안경을 착용하고서도 입체영상 및 평면영상을 양안으로 동시에 관찰할 수 있는 기술적 구성을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 디스플레이에 포함되는 편광필름과 패널을 분리하지 않고 제작함으로써, 색감 및 시야각의 저하가 없는 입체영상 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 입체영상 디스플레이 장치 및 평면영상 디스플레이 장치가 공존하는 입체영상 디스플레이 시스템에서 상기 입체영상 디스플레이 장치 또는 평면영상 디스플레이 장치 출력되는 영상들의 편광을 보정하여 편광안경을 착용한 상태에서도 입체영상을 관찰할 수 있는 동시에 양안으로 평면영상을 관찰할 수 있는 입체영상 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예는 일정한 각도의 제1 초기 편광을 갖는 좌안영상을 출력하는 좌안영상 디스플레이, 전면이 상기 좌안영 상 디스플레이의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고 일정한 각도의 제2 초기 편광을 갖는 우안영상을 출력하는 우안영상 디스플레이, 상기 디스플레이들 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과하고 다른 하나의 영상은 반사하여, 상기 영상들을 동일면으로 출력하는 하프미러 및 상기 디스플레이들 중 어느 하나의 디스플레이의 전면에 부착되고, 부착되는 디스플레이에서 출력되는 영상의 초기 편광의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 보정 편광을 갖게 하되, 상기 하프미러에 의해 출력되는 영상들의 편광이 서로 90도를 이루도록 보정 편광을 갖게 하는 편광 보정 수단을 포함하는 입체영상 디스플레이 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 초기 편광들의 각도는 각각 0도 및 0도 또는 90도 및 90도이고, 상기 편광 보정 수단은 상기 초기 편광들 중 어느 하나의 초기 편광의 각도를 +90도 또는 -90도만큼 회전시켜 상기 초기 편광들 중 어느 하나의 초기 편광의 각도를 보정한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 편광 보정 수단은 위상차 필름으로 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위상차 필름은 λ/2 필름이고, 상기 λ/2 필름의 광축을 +45도 또는 -45도로 회전시켜 부착한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예는 일정한 각도의 제1 초기 편광을 갖는 좌안영상을 출력하는 좌안영상 디스플레이, 전면이 상기 좌안영상 디스플레이의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고 일정한 각도의 제2 초기 편광을 갖는 우안영상을 출력하는 우안영상 디스플레이, 상기 디스플레이들 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과하고 다른 하나의 영상은 반사하여, 상기 영상들을 동일면으로 출력하는 하프미러, 상기 좌안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제1 초기 편광의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 제1 보정 편광을 갖게 하는 제1 편광 보정 수단 및 상기 우안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제2 초기 편광의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 제2 보정 편광을 갖게 하는 제2 편광 보정 수단을 포함하며, 상기 편광 보정 수단들은 상기 하프미러에 의해 출력되는 영상들의 편광이 서로 90도를 이루도록, 상기 초기 편광들을 각각 회전시키는 입체영상 디스플레이 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 초기 편광들의 각도는 각각 0도 및 0도 또는 90도 및 90도이고, 상기 편광 보정 수단들은 상기 초기 편광들의 각도를 각각 +45도 또는 -45도만큼 회전시킨다.
바람직한 실시에에 있어서, 상기 편광 보정 수단들은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름으로 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름으로 이루어지고, 상기 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름의 광축을 +22.5도 또는 -22.5도로 회전시켜 부착한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예는 상기 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치와 비교하여, 상기 디스플레이 장치에서 출력되는 초기 편광들의 각도는 각각 45도 및 45도이고, 상기 편광 보정 수단들은 상기 초기 편광들을 각각 +45도 및 -45도 또는 -45 및 +45도만큼 회전시키는 입체영상 디스플레이 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 편광 보정 수단들은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름으로 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름으로 구비되고, 상기 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름의 광축을 각각 +22.5도 및 -22.5도 또는 -22.5도 및 +22.5도로 회전시켜 부착한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예는 일정한 각도의 제1 초기 편광을 갖는 좌안영상을 출력하는 좌안영상 디스플레이, 전면이 상기 좌안영상 디스플레이의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고 일정한 각도의 제2 초기 편광을 갖는 우안영상을 출력하는 우안영상 디스플레이, 상기 디스플레이들 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과하고 다른 하나의 영상은 반사하여, 상기 영상들을 동일면으로 출력하는 하프미러, 상기 좌안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제1 초기 편광을 일정한 방향으로 회전시켜 제1 보정 원편광을 갖게 하는 제1 원편광 보정 수단 및 상기 우안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제2 초기 편광을 일정한 방향으로 회전시켜 제2 보정 원편광을 갖게 하는 제2 원편광 보정 수단을 포함하며, 상기 편광 보정 수단들은 상기 하프미러에 의해 출력되는 영상들의 편광이 서로 반대 방향으로 회전하도록, 상기 초기 편광들을 각각 회전시키는 입체영상 디스플레이 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 초기 편광들의 각도는 각각 0도 및 0도, 90도 및 90도 또는 45도 및 45도이고, 상기 원편광 보정 수단들은 상기 초기 편광들을 동일한 방향으로 회전시킨다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 원편광 보정 수단들은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름으로 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/4 필름 및 제2 λ/4 필름으로 구비되고, 상기 λ/4 필름들의 광축을 각각 상기 초기 편광들의 각도와 일치시켜 부착한다.
또한, 본 발명의 제5 실시예는 각각 일정한 각도의 초기 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 초기 편광들이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치, 상기 각 영상들의 초기 편광들을 임의의 각도로 동일한 방향으로 회전시켜, 상기 각 영상들이 일정한 각도의 보정 편광을 갖게 하는 입체편광 보정수단 및 상기 영상들의 보정 편광의 각도와 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터 및 우안 편광필터로 이루어지는 편광안경을 포함하는 입체영상 디스플레이 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 초기 편광들 중 어느 하나의 초기 편광과 동일한 각도의 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치를 더 포함하고, 상기 좌안영상은 상기 좌안 편광필터로 투과되고, 상기 우안영상은 상기 우안 편광필터로 투과되며, 상기 평면영상은 상기 좌안 편광필터 및 상기 우안 편 광필터로 동시에 투과된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 초기 편광들의 각도는 각각 45도 및 135도이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 보정 편광들의 각도는 각각 상기 초기 편광들의 각도에서 45도, 135도, 225도 또는 315도 회전한 각도이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 입체편광 보정수단은 상기 입체영상 디스플레이장치의 전면에 부착되는 위상차 필름으로 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위상차 필름은 λ/2 필름이고, 상기 λ/2 필름의 광축을 22.5도, 67.5도, 112.5도 또는 157.5도 회전시켜 상기 입체영상 디스플레이장치의 전면에 부착한다.
또한, 본 발명의 제6 실시예는 상기 본 발명의 제5 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템과 비교하여 입체영상 디스플레이 장치가 각각 0도 및 90도의 초기 편광들을 갖고, 다른 구성요소들에 대해서는 실질적으로 동일한 입체영상 디스플레이 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 제7 실시예는 각각 일정한 각도의 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 편광들이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치, 상기 편광들 중 어느 하나의 편광과 동일한 각도의 초기 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치, 상기 평면영상의 초기 편광을 임의의 각도로 회전시켜, 상기 평면영상이 일정한 각도의 보정 편광을 갖게 하는 평면편광 보정수단 및 상기 좌안영상 및 우안영상의 편광들과 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터 및 우안 편광필터로 이루어지는 편광안경을 포함하는 입체영상 디스플레이 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 좌안영상 및 우안영상의 편광은 각각 45도 및 135도이고, 상기 평면영상의 초기 편광은 45도 또는 135도이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 좌안영상 및 우안영상의 편광은 각각 0도 및 90도이고, 상기 평면영상의 초기 편광은 0도 또는 90도일 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 보정 편광의 각도는 상기 초기 편광의 각도에서 45도, 135도, 225도 또는 315도 회전한 각도이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 평면편광 보정수단은 상기 평면영상 디스플레이장치의 전면에 부착되는 위상차 필름으로 구비된다.
바람직할 실시예에 있어서, 상기 위상차 필름은 λ/2 필름이고, 상기 λ/2 필름의 광축을 22.5도, 67.5도, 112.5도 또는 157.5도 회전시켜 상기 평면영상 디스플레이장치의 전면에 부착한다.
또한, 본 발명의 제8 실시예는 각각 일정한 각도의 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 편광들이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치, 상기 편광들 중 어느 하나의 편광과 동일한 각도의 초기 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치, 상기 평면영상의 초기 편광을 확산시켜, 상기 평면영상이 랜덤 편광을 갖게 하는 랜덤 편광 보정수단 및 상기 좌안영상 및 우안영상의 편광들과 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터 및 우안 편광필터로 이루어지는 편광안경을 포함하는 입체영상 디스플레이 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 랜덤 편광 보정수단은 확산필름(Diffusion film) 또는 간유리이다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 입체영상 디스플레이 장치에 의하면 디스플레이에 포함되는 편광필름과 패널을 분리하지 않고 좌안영상 디스플레이 또는 우안영상 디스플레이의 전면에 위상차 필름을 부착하여 제작함으로써, 색감 및 시야각의 저하가 없는 입체영상 디스플레이장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 입체영상 디스플레이 장치에 의하면, 하프미러에 투과 또는 반사되는 영상의 편광이 0도 또는 90도일 경우 편광 빔 스플리터를 이용하여 빛의 효율을 매우 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 입체영상 디스플레이 시스템에 의하면 입체영상 디스플레이 장치 및 평면영상 디스플레이 장치가 공존하는 환경에서 상기 입체영상 디스플레이 장치 또는 평면영상 디스플레이 장치 출력되는 영상들의 편광을 위상차 필름, 확산필름 또는 간유리을 이용하여 보정함으로써 사용자로 하여금 편광안경을 착용한 상태에서 입체영상을 관찰할 수 있는 동시에 양안으로 평면영상을 관찰할 수 있는 입체영상 디스플레이 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
[제1 실시예]
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(100)는 좌안영상 디스플레이(110), 우안영상 디스플레이(120), 하프미러(130) 및 편광 보정 수단(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 좌안영상 디스플레이(110)는 일정한 각도의 제1 초기 편광(110b)을 갖는 좌안영상(110a)을 출력한다.
또한, 상기 좌안영상 디스플레이(110)는 출력되는 영상이 편광을 LCD 디스플레이로 구비된다. 그러나, 상기 좌안영상 디스플레이(110)는 출력되는 영상이 편광을 갖는 디스플레이라면 어떠한 디스플레이로도 구비될 수 있다.
상기 우안영상 디스플레이(120)는 전면이 상기 좌안영상 디스플레이(110)의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고, 일정한 각도의 제2 초기 편광(120b)을 갖는 우안영상(120a)을 출력한다.
더욱 자세하게는, 상기 우안영상 디스플레이(120)는 상기 좌안영상 디스플레이(110)와 서로 90도의 각도로 설치된다.
그러나, 상기 디스플레이들(110,120)이 이루는 각도는 90도 내지 150도의 각도를 이루며 설치될 수 있으며, 설치되는 각도에 따라 아래에서 설명할 하프미러(130)에 의해 최종적으로 출력되는 영상들(110a,120a)의 출력방향 또는 출력크기를 결정할 수 있다.
또한, 상기 우안영상 디스플레이(120)는 LCD 디스플레이로 구비된다. 그러나 상기 우안영상 디스플레이(120)는 상기 좌안영상 디스플레이(110)와 마찬가지로 편광을 갖는 영상을 출력할 수 있는 디스플레이라면 어떠한 디스플레이로도 구비될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이들(110,120)에서 출력되는 영상들(110a,120a)은 각각 서로 동일한 각도의 초기편광(110b,120b)을 갖는다.
예를 들면, 상기 초기 편광들(110b,120b)은 0도 및 0도 또는 90도 및 90도일 수 있다. 즉, 상기 디스플레이들(110,120)은 동일한 종류의 디스플레이들로 구비된다.
또한, 상기 초기편광들(110b,120b)은 수평선(h)을 기준으로 일정한 각도로 진동하는 선편광들이다.
한편, 상기 좌안영상(110a)과 상기 우안영상(120a)은 서로 일정한 시차(disparity)를 갖는 영상들로 출력되고, 사용자가 좌안으로는 상기 좌안영상(110a)만을 보고, 우안으로는 상기 우안영상(120a)만을 보았을 때, 입체감을 느낄 수 있는 영상들이다.
상기 하프미러(130)는 상기 디스플레이들(110,120) 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상(120a)은 투과하고 다른 하나의 영상(110a)은 반사하여, 상기 디스플레이들(110,120)에서 출력되는 영상들(110a,120a)을 동일면으로 출력하게 해준다.
또한, 상기 하프미러(130)는 빔 스플리터(Beam splitter)라고도 하며, 일면으로 입사되는 빛은 투과시키고, 타면으로 입사되는 빛은 반사시키는 특성이 있다.
또한, 상기 빔 스플리터는 바람직하게는 입사되는 영상의 편광이 0도 또는 90도일 경우 투과하는 영상은 모두 투과시키고 반사되는 영상은 모두 반사시키는 편광 빔 스플리터(PBS:polarizing Beam Splitter)로 구비된다.
따라서, 빛의 투과 및 반사 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 편광 빔 스플리터는 두께가 두꺼운 단점이 있는데, 본 발명의 제 1 실시예에서는 상기 편광 빔 스플리터를 선 격자 편광자(WGP:Wire Grid Polarizer)로 구비하여 상기 하프미러(130)가 일반적인 빔 스플리터의 두께만큼 얇은 두께로 구비될 수 있게 하였다.
또한, 상기 하프미러(130)는 상기 디스플레이들(110,120)이 이루는 각도를 이등분하며, 상기 디스플레이들(110,120) 사이에 구비된다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 하프미러(130)는 상기 디스플레이들(110,120)과 각각 45도를 이루도록 설치된다. 그러나 상기 하프미러(130)가 설치되는 각도는 상기 디스플레이들(110,120)이 설치되는 각도에 따라 변화될 수 있다.
즉, 상기 하프미러(130)는 사용자로 하여금 상기 영상들(110a,120a)을 동일한 면에서 관찰할 수 있게 한다.
상기 편광 보정수단(140)은 상기 디스플레이들(110,120) 중 어느 하나의 디스플레이(120)의 전면에 부착되고, 부착되는 디스플레이에서 출력되는 영상의 초기 편광(120b)의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 보정 편광(120b')을 갖게 한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 편광 보정수단(140)은 상기 우안영상 디스플레이(120)의 전면에 부착되며, 상기 제2 초기편광(120b)을 일정한 각도로 회전시켜 상기 우안영상(120a)이 일정한 각도의 보정 편광(120b')을 갖게 한다.
그러나 상기 편광 보정수단(140)은 상기 좌안영상 디스플레이(110)의 전면에 부착되어 상기 제1 초기편광(110b)을 일정한 각도로 회전시킬 수도 있다.
또한, 상기 편광 보정수단(140)은 상기 하프미러(130)에 의해 출력되는 영상들(110a,120a)의 편광(110b,120b')이 서로 90도를 이루도록 상기 제2 초기편 광(120b)을 상기 보정 편광(120b')으로 보정한다.
즉, 상기 편광 보정수단(140)은 상기 하프미러(130)에 의해 출력되는 영상들(110a,120a)의 편광(110b,120b')이 서로 90도를 이루도록 출력할 수 있다면, 상기 디스플레이들(110,120) 중 어떠한 디스플레이에도 부착이 가능하다.
또한, 상기 편광 보정수단(140)은 위상차 필름으로 구비되며, 더욱 자세하게는 상기 위상차 필름은 λ/2 필름으로 구비된다.
또한, 상기 λ/2 필름의 광축(140a)을 +45도 또는 -45도로 회전시켜 상기 우안영상 디스플레이(120)의 전면에 부착하여, 상기 제2 초기 편광(120b)의 각도를 +90도 또는 -90도만큼 회전시킨다.
즉, 상기 초기 편광들(110b,120b)의 각도가 0도 및 0도 또는 90도 및 90도 일 경우, 상기 편광 보정수단(140)에 의해 상기 하프미러(130)에서 최종적으로 출력되는 편광들(110b,120b)은 각각 0도 및 90도 또는 90도 및 0도로 출력된다.
따라서, 종래의 입체영상 디스플레이장치(10)와 비교하여 패널(121)과 편광필름(122)을 분리하지 않고, 입체영상 디스플레이장치를 제작할 수 있으므로 입체영상 디스플레이 장치의 색감 및 시야각 저하를 방지할 수 있다.
[제2 실시예]
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치와 실질 적으로 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고 동일한 부호를 참조하기로 한다.
도 4를 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(200)는 좌안영상 디스플레이(110), 우안영상 디스플레이(120), 하프미러(130), 제1 편광보정 수단(140) 및 제2 편광보정 수단(210)을 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(100)와 비교하여 상기 편광보정 수단(140)이 제1 및 제2 의 두 개의 편광보정 수단들(140,210)로 구비된다.
또한, 상기 제1 편광보정 수단(140)은 상기 우안영상(120a)의 제2 초기편광(120b)를 일정한 각도 회전시켜 상기 우안영상(120b)이 일정한 각도의 제2 보정편광(120b')을 갖도록 해주며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(200)의 편광보정 수단(140)과 실질적으로 동일하다.
상기 제2 편광 보정수단(210)은 상기 좌안영상 디스플레이의(110)의 전면에 부착되고, 상기 좌안영상 디스플레이(110)에서 출력되는 좌안영상(110a)의 제1 초기 편광(110b)을 일정한 각도로 회전시켜 상기 좌안영상(110a)이 일정한 각도의 제1 보정 편광(120b')을 갖게 한다.
또한, 상기 제2 편광 보정수단(210)은 상기 하프미러(130)에 의해 출력되는 영상들(110a,120a)의 편광(110b,120b')이 서로 90도를 이루도록 상기 제1 초기편광(110b)을 상기 제1 보정 편광(110b')으로 회전시킨다.
다시 말해서, 상기 제2 편광 보정수단(210)은 상기 하프미러(130)에 의해 반 사되는 상기 제1 보정 편광(110b'')과 상기 하프미러(130)에 의해 투과되는 제2 보정편광(120')이 서로 90도를 이루며 출력되도록, 상기 제1 초기편광(110b)을 상기 제1 보정 편광(110b')으로 회전시킨다.
또한, 상기 제2 편광 보정수단(210)은 위상차 필름으로 구비되며, 더욱 자세하게는 상기 위상차 필름은 λ/2 필름으로 구비된다.
또한, 상기 λ/2 필름의 광축(210a)을 +22.5도 또는 -22.5도로 회전시켜 상기 좌안영상 디스플레이(110)의 전면에 부착하여, 상기 제1 초기 편광(110b)의 각도를 +45도 또는 -45도만큼 회전시킨다.
또한, 상기 제1 편광 보정수단(140)은 광축(140a)을 +22.5도 또는 -22.5도로 회전시켜 상기 우안영상 디스플레이(120)의 전면에 부착되며, 상기 제2 초기편광(120b)의 각도를 +45도 또는 -45도만큼 회전시킨다.
즉, 상기 편광 보정수단들(140,210)은 상기 초기 편광들(110b,120b)을 동일한 방향으로 45도 또는 -45도 만큼 회전시켜 상기 좌안영상(110a) 및 우안영상(120a)이 45도 또는 135도의 동일한 각도를 갖는 보정 편광들(120b',110b')을 갖게 한다.
따라서, 상기 좌안영상(110a)의 제1 보정 편광(110b')은 상기 하프미러(130)에서 반사되어 상기 제1 보정 편광(110b')의 각도가 45도일 경우 135도로 반전되고, 135도일 경우 45도로 반전되므로 최종적으로 상기 하프미러(130)에 의해 출력되는 제1 보정 편광(110b'') 및 제2 보정 편광(120b')은 각각 45도 및 135도 또는 135도 및 45도로 서로 90도를 이루며 출력된다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에서는 상기 하프미러(130)는 일반적인 빔 스플리터를 사용하였다.
그 이유는 본 발명의 제 1 실시예에서 적용한 편광 빔 스플리터의 경우 입사 또는 반사되는 영상의 편광이 0도 또는 90도일 경우에만 적용할 수 있기 때문이다.
[제3 실시예]
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치와 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고 동일한 부호를 참조하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(300)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(300)과 비교하여, 상기 디스플레이들(110,120)이 각각 45도의 초기 편광(110b,120b)을 갖는 영상들(110a,120a)을 출력하는 디스플레이들(110',120')로 구비된다.
즉, 상기 편광 보정 수단들(140,210)은 상기 45도의 초기 편광들(110b,120b)을 각각 +45도 및 -45도 또는 -45도 및 +45도로 회전시켜, 각각 90도 및 0도 또는 0도 및 90도의 보정 편광(110b',120b')을 갖는 영상들로 보정함으로써, 상기 하프미러(130)에서 최종적으로 출력되는 영상들의 편광이 각각 90도 및 0도 또는 0도 및 90도로 서로 90도를 이루며 출력되게 한다.
또한, 상기 하프미러(130)는 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 편광 빔 스플리터(PBS:polarizing Beam Splitter)로 구비된다.
따라서, 빛의 투과 및 반사 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 편광 빔 스플리터는 두께가 두꺼운 단점이 있는데, 본 발명의 제 1 실시예에서는 상기 편광 빔 스플리터를 선 격자 편광자(WGP:Wire Grid Polarizer)로 구비하여 상기 하프미러(130)가 일반적인 빔 스플리터의 두께만큼 얇은 두께로 구비될 수 있게 하였다.
[제4 실시예]
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치와 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고 동일한 부호를 참조하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(400)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치(200)과 비교하여, 상기 편광 보정 수단들(210,140)이 상기 좌안영상(110a) 및 우안영상(110b)의 초기 편광들(110b,120b)을 동일한 방향으로 회전시켜 각각 회전하는 원편광인 보정 원편광들(110bb,120bb)로 보정해주는 원편광 보정 수단들(210',140')로 구비된다.
또한, 상기 초기 편광들(110b,120b)의 각도는 각각 0도 및 0도, 90도 및 90 도 또는 45도 및 45도이다.
그러나 상기 초기 편광들(110b,120b)의 각도는 서로 동일한 각도라면 충분하다.
또한, 상기 원편광 보정 수단들(210',140')은 상기 좌안영상 디스플레이(110)의 전면에 부착되는 제1 원편광 보정수단(210') 및 상기 우안영상 디스플레이(120)의 전면에 부착되는 제2 원편광 보정수단(140')으로 이루어진다.
또한, 상기 원편광 보정수단들(210',140')은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름으로 구비되며, 더욱 자세하게는 상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/4 필름 및 제2 λ/4 필름으로 구비된다.
또한, 상기 λ/4 필름들(210',140')은 광축(210a',140a')이 각각 상기 초기 편광들(110b,120b)의 각도와 일치하도록 부착한다.
즉, 상기 원편광 보정수단들(210',140')은 상기 초기편광들(110b,120b)을 동일한 방향으로 회전하는 보정 원편광들(110bb,120bb)로 보정해 주는 것이다.
예를 들어, 상기 영상들(110a,120a)의 초기 편광들(110b,120b)이 상기 원편광 보정수단들(210',140')에 각각 시계 반대방향으로 회전하는 보정 원편광들(110bb,120bb)로 보정되었을 경우, 상기 우안영상(120a)의 보정 원편광(120bb)은 상기 하프미러(130)를 투과하여 그대로 시계 반대방향으로 회전하고, 상기 좌안영상(110a)의 보정 원편광(110bb)은 상기 하프미러(130)에 의해 반사되어 시계방향으로 반전되어, 최종적으로 상기 입체영상 디스플레이 장치(400)는 편광이 서로 반대방향으로 회전하는 영상들(110a,120a)을 출력하게 된다.
따라서, 관찰자는 각각 서로 다른 방향으로 회전하는 원 편광필터가 구비된 편광안경을 착용하고 좌안으로는 상기 좌안영상(110a)을 우안으로는 상기 우안영상(110b)만을 봄으로써 입체영상을 관찰할 수 있는 것이다.
[제5 실시예]
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(500)은 입체영상 디스플레이 장치(510), 입체편광 보정수단(530), 편광안경(14) 및 평면영상 디스플레이 장치(520)를 포함하여 이루어진다.
상기 입체영상 디스플레이 장치(510)는 각각 일정한 각도의 초기 편광(511,512)을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 초기 편광들(511,512)이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)에서 출력되는 초기 편광들(511,512)의 각도가 각각 45도 및 135도로 이루어진다.
그러나 상기 초기 편광들(511,512)의 각도는 서로 90도를 이루면 충분하다.
상기 입체편광 보정수단(530)은 상기 각 영상들의 초기 편광들(511,512)을 임의의 각도로 동일한 방향으로 회전시켜, 상기 각 영상들이 일정한 각도의 보정 편광(511a,512a)을 갖게 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 입체편광 보정수단(530)이 상기 초기 편 광들(511,512)을 45도, 135도, 225도 또는 315도 회전시켜 상기 초기 편광들(511,512)이 각각 0도 및 90도 또는 90도 및 0도의 보정편광들(511a,512a)로 생성되게 하였다.
또한, 상기 입체편광 보정수단(530)은 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)의 전면에 부착되는 위상차 필름으로 구비되며, 더욱 자세하게는 상기 위상차 필름은 λ/2 필름으로 구비된다.
또한, 상기 λ/2 필름은 상기 초기 편광들(511,512)의 각도를 45도, 135도, 225도 또는 315도로 회전시키기 위해 상기 λ/2 필름의 광축(531)을 22.5도, 67.5도, 112.5도 또는 157.5도 회전시켜 상기 입체영상 디스플레이장치의 전면에 부착한다.
상기 편광안경(14)은 상기 영상들의 보정편광(511a,512a)과 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터(14a)와 우안 편광필터(14b)를 포함하며, 상기 좌안 편광필터(14a)로는 상기 좌안영상만을 투과시키고, 상기 우안 편광필터(14b)로는 상기 우안영상만을 투과시킨다.
즉, 상기 편광안경(14)은 관찰자로 하여금 좌안으로는 상기 좌안영상만을 관찰하게 하고 우안으로는 상기 우안영상을 관찰하게 함으로로써 입체영상을 관찰할 수 있게 한다.
상기 평면영상 디스플레이 장치(520)는 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)의 초기 편광들(511,512) 중 어느 하나의 초기 편광(512)과 동일한 각도의 편광(521)을 갖는 평면영상을 출력한다. 즉, 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)는 45도 또는 135도의 편광(521)을 갖는 평면영상을 출력한다.
따라서, 상기 평면영상의 편광(521)은 상기 보정편광들(511a,512a)과 각각 45도의 각도 차이를 갖는 한편, 상기 편광안경(14)을 이루는 편광필터들(14a,14b)의 편광각과도 각각 45도의 각도 차이를 갖는다.
따라서, 상기 평면영상은 상기 좌안 편광필터(14a) 및 상기 우안 편광필터(14b)로 동시에 투과된다.
한편, 상기 편광필터들(14a,14b)은 입사되는 영상의 편광의 각도가 상기 편광필터들(14a,14b)의 편광각과 서로 직교하지 않으면 영상을 투과하는 성질을 갖는다.
더욱 상세하게는 상기 편광필터들(14a,14b)의 편광각이 입사되는 영상의 편광의 각도와 직교할 경우 상기 입사되는 영상은 전혀 투과하지 못하고, 상기 입사되는 영상의 편광의 각도와 일치할 경우 완전히 투과하며, 상기 입사되는 영상의 편광의 각도와 45도를 이룰 경우에는 절반의 밝기로 영상이 투과한다.
즉, 사용자는 상기 편광안경(14)을 착용하고서도 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)에서 출력되는 입체영상을 관찰할 수 있으며, 한편으로는 양안으로 동시에 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)에서 출력되는 평면영상을 모두 관찰할 수 있는 것이다.
[제6 실시예]
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주 는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템과 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 하고, 동일한 부호를 참조하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(600)은 입체영상 디스플레이 장치(510), 입체편광 보정수단(530), 편광안경(14a) 및 평면영상 디스플레이 장치(520)를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(600)과 비교하여 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)에서 출력되는 좌안영상 및 우안영상의 초기편광들(511a,512a)이 0도 및 90도인 영상들로 출력되고, 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)에서 출력되는 평면영상은 0도의 편광(521a)을 갖고 출력된다.
그러나, 상기 평면영상의 편광(521a)은 90도로 이루질 수 있으며, 상기 좌안영상 및 우안영상의 초기 편광들(511a,512a) 중 어느 하나의 초기 편광의 각도와 동일한 각도라면 충분하다.
또한, 상기 편광안경(14a)을 이루는 편광필터들(14aa,14bb)의 편광각은 각각 0도 및 90도로 이루어진다.
따라서 사용자는 상기 편광안경(14a)을 착용하고서도 상기 좌안영상 및 우안영상을 각각 좌안 및 우안으로 관찰하는 동시에, 상기 평면영상은 양안으로 동시에 관찰할 수 있다.
[제7 실시예]
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템들(500,600)과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고, 동일한 부호를 참조하기로 한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(700)은 입체영상 디스플레이 장치(510), 평면편광 보정수단(710), 편광안경(14a) 및 평면영상 디스플레이 장치(520)를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(700)은 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템들(500,600)과 비교하여 입체영상 디스플레이 장치(510)의 편광들(511,512)을 보정하는 입체편광 보정수단(530) 대신 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)의 초기 편광(521)을 보정하는 평면편광 보정수단(710)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 평면편광 보정수단(710)은 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)에서 출력되는 평면영상의 초기 편광(521)을 45도, 135도, 225도 또는 315도로 회전시켜, 상기 평면영상이 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)에서 출력되는 좌안영상 및 우안영상의 편광들(511,512)과 각각 45도의 각도 차이를 갖는 보정 편광(711)을 갖게 한다.
또한, 상기 편광안경(14a)은 상기 입체영상 디스플레이 장치(510)에서 출력 되는 영상의 편광들(511,512)과 각각 동일한 편광각을 갖는 편광필터들(14aa,14bb)을 구비한다.
즉, 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(700)은 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템들(500,600)과 비교하여 상기 입체편광 보정수단(530)이 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)의 전면에 부착되어 상기 평면영상의 초기편광(521)을 보정하는 형태로 제작되는 것이다.
[제8 실시예]
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(700)과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고, 동일한 부호를 참조하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(800)은 입체영상 디스플레이 장치(510), 랜덤 편광 보정수단(810), 편광안경(14a) 및 평면영상 디스플레이 장치(520)를 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 제8 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(800)은 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템(700)과 비교하여 평면편광 보정수단(710)이 랜덤 편광 보정수단(810)으로 구비된다.
상기 랜덤 편광 보정수단(810)은 상기 평면영상 디스플레이 장치(520)에서 출력되는 평면영상의 초기 편광(521)을 확산시켜 상기 평면영상의 초기편광(521)을 하나의 편광이 아닌 다수 개의 랜덤한 편광을 갖는 랜덤 편광(811)으로 보정해 준다.
다시 말해서, 상기 랜덤 편광 보정수단(810)은 일정한 각도를 갖는 선편광을 회전시켜 다른 각도를 갖는 선편광으로 보정하는 것이 아니라, 일정한 각도를 갖는 선편광을 확산시켜 랜덤한 각도의 갖는 선편광들(811)로 보정해 주는 것이다.
또한, 상기 랜덤 편광 보정수단(810) 확산필름(Diffusion film) 또는 간유리로 이루어진다.
따라서, 상기 편광안경(14a)의 편광필터들(14aa,14bb)의 편광각에 관계없이 상기 평면영상은 상기 편광안경(14a)의 편광필터들(14aa,14bb)을 모두 통과할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고,
도 2는 종래의 입체영상 디스플레이 장치를 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고,
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고,
도 7 및 도 8은 종래의 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이고,
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이고,
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이고,
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주는 도면이고,
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 입체영상 디스플레이 시스템을 보여주 는 도면이다.
본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,200,300,400,510:입체영상 디스플레이 장치
110:좌안영상 디스플레이 120:우안영상 디스플레이
130:하프미러 140:편광보정수단
210:제2 편광보정수단
500,600,700,800:입체영상 디스플레이 시스템
520:평면영상 디스플레이 장치 530:입체편광 보정수단
710:평면편광 보정수단 810:랜덤편광 보정수단

Claims (33)

  1. 일정한 각도의 제1 초기 편광을 갖는 좌안영상을 출력하는 좌안영상 디스플레이;
    전면이 상기 좌안영상 디스플레이의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고 일정한 각도의 제2 초기 편광을 갖는 우안영상을 출력하는 우안영상 디스플레이;
    상기 디스플레이들 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과하고 다른 하나의 영상은 반사하여, 상기 영상들을 동일면으로 출력하는 하프미러; 및
    상기 디스플레이들 중 어느 하나의 디스플레이의 전면에 부착되고, 부착되는 디스플레이에서 출력되는 영상의 초기 편광의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 보정 편광을 갖게 하되, 상기 하프미러에 의해 출력되는 영상들의 편광이 서로 90도를 이루도록 보정 편광을 갖게 하는 편광 보정 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초기 편광들의 각도는 각각 0도 및 0도 또는 90도 및 90도이고,
    상기 편광 보정 수단은 상기 초기 편광들 중 어느 하나의 초기 편광의 각도를 +90도 또는 -90도만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장 치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 편광 보정 수단은 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 λ/2 필름이고, 상기 λ/2 필름의 광축을 +45도 또는 -45도로 회전시켜 부착하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하프미러는 편광 빔 스플리터(PBS:polarizing Beam Splitter)인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 편광 빔 스플리터는 선 격자 편광자(WGP:Wire Grid Polarizer)인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  7. 일정한 각도의 제1 초기 편광을 갖는 좌안영상을 출력하는 좌안영상 디스플레이;
    전면이 상기 좌안영상 디스플레이의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고 일정한 각도의 제2 초기 편광을 갖는 우안영상을 출력하는 우안영상 디스플레이;
    상기 디스플레이들 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과하고 다른 하나의 영상은 반사하여, 상기 영상들을 동일면으로 출력하는 하프미러;
    상기 좌안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제1 초기 편광의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 제1 보정 편광을 갖게 하는 제1 편광 보정 수단; 및
    상기 우안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제2 초기 편광의 각도를 일정한 각도로 회전시켜 제2 보정 편광을 갖게 하는 제2 편광 보정 수단을 포함하며,
    상기 편광 보정 수단들은 상기 하프미러에 의해 출력되는 영상들의 편광이 서로 90도를 이루도록, 상기 초기 편광들을 각각 회전시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기 편광들의 각도는 각각 0도 및 0도 또는 90도 및 90도이고,
    상기 편광 보정 수단들은 상기 초기 편광들의 각도를 각각 +45도 또는 -45도만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 편광 보정 수단들은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름으로 이루어지고, 상기 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름의 광축을 +22.5도 또는 -22.5도로 회전시켜 부착하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기 편광들의 각도는 각각 45도 및 45도이고,
    상기 편광 보정 수단들은 상기 초기 편광들을 각각 +45도 및 -45도 또는 -45 및 +45도만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 편광 보정 수단들은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름으로 구비되고, 상기 제1 λ/2 필름 및 제2 λ/2 필름의 광축을 각각 +22.5도 및 -22.5도 또는 -22.5도 및 +22.5도로 회전시켜 부착하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하프미러는 편광 빔 스플리터(PBS:polarizing Beam Splitter)인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 편광 빔 스플리터는 선 격자 편광자(WGP:Wire Grid Polarizer)인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  16. 일정한 각도의 제1 초기 편광을 갖는 좌안영상을 출력하는 좌안영상 디스플레이;
    전면이 상기 좌안영상 디스플레이의 전면과 일정한 각도를 이루며 설치되고 일정한 각도의 제2 초기 편광을 갖는 우안영상을 출력하는 우안영상 디스플레이;
    상기 디스플레이들 사이에 구비되고, 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과하고 다른 하나의 영상은 반사하여, 상기 영상들을 동일면으로 출력하는 하프미러;
    상기 좌안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제1 초기 편광을 일정한 방향으로 회전시켜 제1 보정 원편광을 갖게 하는 제1 원편광 보정 수단; 및
    상기 우안영상 디스플레이의 전면에 구비되고, 상기 제2 초기 편광을 일정한 방향으로 회전시켜 제2 보정 원편광을 갖게 하는 제2 원편광 보정 수단을 포함하며,
    상기 편광 보정 수단들은 상기 하프미러에 의해 출력되는 영상들의 편광이 서로 반대 방향으로 회전하도록, 상기 초기 편광들을 각각 회전시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 초기 편광들의 각도는 각각 0도 및 0도, 90도 및 90도 또는 45도 및 45도이고,
    상기 원편광 보정 수단들은 상기 초기 편광들을 동일한 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 원편광 보정 수단들은 각각 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 위상차 필름들은 각각 제1 λ/4 필름 및 제2 λ/4 필름으로 구비되고, 상기 λ/4 필름들의 광축을 각각 상기 초기 편광들의 각도와 일치시켜 부착하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 장치.
  20. 각각 일정한 각도의 초기 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 초기 편광들이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치;
    상기 각 영상들의 초기 편광들을 임의의 각도로 동일한 방향으로 회전시켜, 상기 각 영상들이 일정한 각도의 보정 편광을 갖게 하는 입체편광 보정수단; 및
    상기 영상들의 보정 편광의 각도와 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터 및 우안 편광필터로 이루어지는 편광안경을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 초기 편광들 중 어느 하나의 초기 편광과 동일한 각도의 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치를 더 포함하고,
    상기 좌안영상은 상기 좌안 편광필터로 투과되고, 상기 우안영상은 상기 우안 편광필터로 투과되며, 상기 평면영상은 상기 좌안 편광필터 및 상기 우안 편광필터로 동시에 투과되는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 초기 편광들의 각도는 각각 45도 및 135도 또는 0도 및 90도인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  23. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 편광들의 각도는 각각 상기 초기 편광들의 각도에서 45도, 135도, 225도 또는 315도 회전시킨 각도인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 입체편광 보정수단은 상기 입체영상 디스플레이장치의 전면에 부착되는 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 λ/2 필름이고, 상기 λ/2 필름의 광축을 22.5도, 67.5도, 112.5도 또는 157.5도 회전시켜 상기 입체영상 디스플레이장치의 전면에 부착하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  26. 각각 일정한 각도의 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 편광들이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치;
    상기 편광들 중 어느 하나의 편광과 동일한 각도의 초기 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치;
    상기 평면영상의 초기 편광을 임의의 각도로 회전시켜, 상기 평면영상이 일정한 각도의 보정 편광을 갖게 하는 평면편광 보정수단; 및
    상기 좌안영상 및 우안영상의 편광들과 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터 및 우안 편광필터로 이루어지는 편광안경을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 좌안영상 및 우안영상의 편광은 각각 45도 및 135도이고, 상기 평면영상의 초기 편광은 45도 또는 135도인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 좌안영상 및 우안영상의 편광은 각각 0도 및 90도이고, 상기 평면영상 의 초기 편광은 0도 또는 90도인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 편광의 각도는 상기 초기 편광의 각도에서 45도, 135도, 225도 또는 315도 회전시킨 각도인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 평면편광 보정수단은 상기 평면영상 디스플레이장치의 전면에 부착되는 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 λ/2 필름이고, 상기 λ/2 필름의 광축을 22.5도, 67.5도, 112.5도 또는 157.5도 회전시켜 상기 평면영상 디스플레이장치의 전면에 부착하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  32. 각각 일정한 각도의 편광을 갖는 좌안영상 및 우안영상을 전면으로 동시에 출력하되, 상기 편광들이 서로 90도를 이루도록 상기 영상들을 출력하는 입체영상 디스플레이 장치;
    상기 편광들 중 어느 하나의 편광과 동일한 각도의 초기 편광을 갖는 평면영상을 출력하는 평면영상 디스플레이 장치;
    상기 평면영상의 초기 편광을 확산시키는 랜덤 편광 보정수단; 및
    상기 좌안영상 및 우안영상의 편광들과 각각 동일한 편광각을 갖는 좌안 편광필터 및 우안 편광필터로 이루어지는 편광안경을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 랜덤 편광 보정수단은 확산필름(Diffusion film) 또는 간유리인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 시스템.
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