KR102039361B1 - Stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
배면거리를 감소시킬 수 있는 입체 영상 표시 장치는 복수의 영상을 표시 하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되어, 상기 복수의 영상 각각에 대응되는 복수의 뷰를 생성하는 뷰생성부를 포함한다. 각 뷰의 수평길이가 사람의 양안간격 보다 큰 것을 특징으로 한다.A stereoscopic image display device capable of reducing a rear distance includes a display panel configured to display a plurality of images; And a view generator disposed on the display panel to generate a plurality of views corresponding to each of the plurality of images. The horizontal length of each view is larger than the binocular spacing of a person.
Description
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 배면거리를 감소시킬 수 있는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display device, and more particularly, to a stereoscopic image display device capable of reducing a rear distance.
입체(또는 3D) 영상 표시 장치는 시청자의 좌안과 우안에 서로 다른 영상을 제공함으로써 시청자가 좌안과 우안의 양안 시차(Binocular Parallax)에 의해 입체 영상을 시청할 수 있도록 하는 장치이다.A stereoscopic (or 3D) image display device is a device that enables a viewer to view stereoscopic images by binocular parallax between the left and right eyes by providing different images to the left and right eyes of the viewer.
최근에는, 입체 안경을 착용하지 않는 무안경 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무안경 방식으로는, 원통형의 렌즈 어레이를 이용해 좌안과 우안 영상을 분리하는 렌티큘러(Lenticular) 방식과 배리어(Barrier)를 이용하여 좌안과 우안 영상을 분리하는 배리어 방식이 있다.In recent years, research has been actively conducted on the glasses-free method without wearing stereoscopic glasses. The autostereoscopic method includes a lenticular method for separating left and right eye images using a cylindrical lens array and a barrier method for separating left and right eye images using a barrier.
도 1은 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view schematically illustrating a general barrier type stereoscopic image display device.
도 1을 참조하면, 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)을 분리하여 표시하는 표시 패널(110), 및 표시 패널(110)의 전면에 배치되어 광투과 영역(122)과 차단 영역(124)을 교번적으로 형성하는 배리어 패널(120)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a general barrier type stereoscopic image display device includes a
시청자(140)는 배리어 패널(120)의 광투과 영역(122)을 통해 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 시청하게 되는데, 시청자(140)의 좌안과 우안은 동일한 광투과 영역(122)을 통해 표시 패널(110)의 다른 영역을 보게 된다. 이에 따라, 시청자(130)는 광투과 영역(122)을 통해 인접하게 표시되는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)을 시청하게 되어 입체감을 느끼게 된다.The
도 2는 일반적인 렌티큘러 방식의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a general lenticular stereoscopic image display device. FIG.
도 2를 참조하면, 일반적인 렌티큘러 방식의 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)을 분리하여 표시하는 표시 패널(110) 및 표시 패널(110)의 전면에 배치되어 복수의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈 어레이(130)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a general lenticular stereoscopic image display device is disposed in front of a
시청자(140)는 렌티큘러 렌즈 어레이(130)를 통해 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 시청하게 되는데, 시청자(140)의 좌안과 우안은 렌티큘러 렌즈를 통해 표시 패널(110)의 다른 영역을 보게 된다.The
구체적으로, 렌티큘러 렌즈 어레이(130)는 표시 패널(110)로부터 제공되는 좌안 영상(L)을 굴절시켜 시청자(140)의 좌안에 제공하고, 우안 영상(R)을 굴절시켜 시청자(140)의 우안에 제공함으로써 시청자(140)가 입체 영상을 시청할 수 있도록 한다.Specifically, the
상술한 배리어 방식 및 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상 표시 장치 모두는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)을 분리하여 시청자(140)에게 제공하기 위하여 표시 패널(110)과 배리어 패널(120) 또는 렌티큘러 렌즈 어레이(130) 간에 일정거리 이상의 배면거리(S)가 확보되어야 한다.In the above-described barrier type and lenticular lens type stereoscopic image display apparatuses, the
이때, 입체 영상 표시 장치에서는 배면거리(S)에 따라 제품의 두께 및 무게가 증가할 수 있기 때문에 배면거리(S)를 최소화시킬 필요가 있다. In this case, since the thickness and weight of the product may increase according to the back distance S, it is necessary to minimize the back distance S.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표시 패널 및 배리어 패널(120) 또는 렌티큘러 렌즈 어레이(130) 간의 배면거리를 최소화시킬 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and a technical object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device capable of minimizing a rear distance between the display panel and the barrier panel 120 or the
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition to the technical task of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or from such description and description will be clearly understood by those skilled in the art. In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through the embodiments of the present invention.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 입체 영상 표시 장치는, 복수의 영상을 표시 하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되어, 상기 복수의 영상 각각에 대응되는 복수의 뷰를 생성하는 뷰생성부를 포함한다. 상기 복수의 뷰들의 수평길이가 사람의 양안간격 보다 큰 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a stereoscopic image display apparatus includes: a display panel configured to display a plurality of images; And a view generator disposed on the display panel to generate a plurality of views corresponding to each of the plurality of images. The horizontal length of the plurality of views is greater than the binocular spacing of a person.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 입체 영상 표시 장치는, 복수의 서브 픽셀들이 형성되고, 상기 복수의 서브 픽셀들에 복수의 영상을 표시하는 표시 패널; 및 렌티큘러 렌즈를 포함하고, 상기 표시 패널 상에 배치되어 상기 복수의 영상 각각에 대응되는 복수의 뷰를 생성하는 뷰생성부를 포함한다. 상기 렌티큘러 렌즈의 초점거리는 보다 작고, 상기 b는 상기 표시 패널과 상기 뷰생성부 간의 이격거리를 나타내고, 상기 E는 양안간격을 나타내고, 상기 Ps는 상기 서브 픽셀의 크기를 나타내는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display apparatus comprising: a display panel in which a plurality of subpixels are formed and displaying a plurality of images on the plurality of subpixels; And a view generator that includes a lenticular lens and is disposed on the display panel to generate a plurality of views corresponding to each of the plurality of images. Focal length of the lenticular lens Smaller than b, wherein b represents a separation distance between the display panel and the view generation unit, E represents a binocular spacing, and P s represents the size of the sub-pixel.
본 발명에 따르면, 뷰의 수평길이를 양안간격 보다 크게 형성함으로써 표시 패널 및 배리어 패널(120) 또는 렌티큘러 렌즈 어레이(130) 간의 배면거리를 최소화시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, the rear surface distance between the display panel and the barrier panel 120 or the
또한, 본 발명은 배면거리의 감소에 따라 제품의 두께 및 무게를 감소시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.In addition, the present invention has another effect of reducing the thickness and weight of the product in accordance with the reduction of the rear distance.
또한, 본 발명은 표시 패널 및 배리어 패널 또는 렌티큘러 렌즈 어레이 간의 배면거리를 감소시키는 동시에 표시 패널 상의 뷰 배열을 조절함으로써 시청자가 기존과 동일한 시청거리에서 입체 영상을 시청할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.In addition, the present invention further reduces the rear distance between the display panel and the barrier panel or the lenticular lens array and simultaneously adjusts the view arrangement on the display panel so that the viewer can watch a stereoscopic image at the same viewing distance as before.
도 1은 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4은 종래의 표시 패널 상에 배치된 뷰 배열을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 상에 배치된 복수의 영상 배열을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 렌티큘러 렌즈의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 렌티큘러 렌즈의 피치를 변경한 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a general barrier type stereoscopic image display device.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a stereoscopic image display apparatus of a general lenticular lens type.
3 is a diagram schematically illustrating a conventional stereoscopic image display device.
4 is a view for explaining a view arrangement disposed on a conventional display panel.
5 is a diagram schematically illustrating a 3D image display device according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram for describing a plurality of image arrays disposed on a display panel according to an exemplary embodiment.
7 is a diagram for explaining an arrangement of a lenticular lens.
8 is a view for explaining an example in which the pitch of the lenticular lens is changed.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 렌티큘러 렌즈 방식으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상 표시 장치에 한정되는 것이 아니며, 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치뿐만 아니라 무안경 방식의 모든 입체 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.Hereinafter, for convenience of description, a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention will be described using a lenticular lens method. However, the present invention is not limited to the lenticular lens type stereoscopic image display device, but may be applied to all the stereoscopic image display devices of the auto glasses type as well as the barrier type stereoscopic image display device.
도 3은 종래의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4은 종래의 표시 패널 상에 배치된 뷰 배열을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a conventional stereoscopic image display device, and FIG. 4 is a diagram for describing a view arrangement disposed on a conventional display panel.
도 3을 참조하면, 종래의 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(210), 갭형성부(220), 및 뷰생성부(230)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the conventional stereoscopic image display device includes a
표시 패널(210)은 복수의 영상을 각각 표시하는 복수의 화소가 순차적으로 반복 배열된다.In the
갭형성부(220)는 표시 패널(210)과 뷰생성부(230) 사이에 배치되어 표시 패널(210)과 뷰생성부(230) 간의 이격거리를 유지시킨다. 이러한 갭형성부(220)는 표시 패널(210)로부터 입사되는 영상 광이 투과할 수 있도록 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다.The
뷰생성부(230)는 복수의 영상에 대응되는 복수의 뷰를 생성하는 것으로서, 표시 패널(210) 상에 일정거리 이격되어 배치된다. 이때, 이격거리를 배면거리(S1)라 하고, 뷰생성부(230)와 표시 패널(210) 간의 배면거리(S1)는 갭형성부(220)에 의하여 지지된다.The
또한, 뷰생성부(230)는 복수의 렌즈(232)를 포함하고, 표시 패널(210)로부터 제공되는 복수의 영상을 상기 복수의 렌즈(232)를 통과시키면서 복수의 뷰를 생성하게 된다.In addition, the
이때, 하나의 렌즈(232)는 표시 패널(210)에 표시된 복수의 영상과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 표시 패널(210)에 4개의 영상(1,2,3,4)이 순차적으로 표시되는 경우, 하나의 렌즈(232)는 표시 패널(210)의 4개의 영상(1,2,3,4)에 대응되도록 배치된다. 이때, 렌즈(232)의 피치(Pitch, P)는 표시 패널(210)의 4개의 화소 크기 보다 조금 작게 형성된다.In this case, one lens 232 may be disposed to correspond to the plurality of images displayed on the
한편, 상기 복수의 뷰는 일반적으로 수평길이(VD1) 및 뷰들 간의 간격(VI1)이 시청자(240)의 양안간격(E)과 동일하게 형성되어, 시청자(240)의 좌안과 우안에 서로 다른 영상을 제공한다.On the other hand, the plurality of views are generally formed such that the horizontal length (VD 1 ) and the interval VI 1 between the views are equal to the binocular spacing (E) of the
본 발명은 앞서 설명한 뷰생성부(230)와 표시 패널(210) 간의 배면거리(S1)를 감소시킴으로써 입체 영상 표시 장치의 두께를 슬림하게 하고, 무게를 줄이는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to reduce the thickness of the stereoscopic image display device by reducing the rear distance S 1 between the
이에 따라, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는 렌즈의 곡률반경, 렌즈의 피치, 및 뷰 배열 중 적어도 하나를 이용하여 배면거리를 감소시키는 것을 제안하고 있다.Accordingly, the stereoscopic image display device according to the present invention proposes to reduce the rear distance by using at least one of the curvature radius of the lens, the pitch of the lens, and the view arrangement.
이하에서는 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 종래의 입체 영상 표시 장치와 비교하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a stereoscopic image display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating a stereoscopic image display device according to an exemplary embodiment.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(310), 갭형성부(320) 및 뷰생성부(330)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, a stereoscopic image display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
먼저, 표시 패널(310)은 복수의 영상들을 분리하여 표시한다. 이러한 표시 패널(210)로는 직시형이나 투영형의 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display; OLED), 전계발광표시장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마영상표시장치(Plasma Display Panel; PDP), 전기발광표시장치(Electroluminescent Display; EL) 등의 평판표시장치가 사용될 수 있다.First, the
표시 패널(310)은 서로 교차되는 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 영역이 구분되는 복수 개의 화소들로 이루어진다.The
표시 패널(310)을 이루는 복수 개의 화소들은 행(Row)과 열(Column)을 이루는 매트릭스 형태로 배열되며, 각각의 화소는 색상을 표시하기 위한 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀로 이루어진다.The pixels constituting the
그리고, 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차 영역에는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터가 배치된다. 각 화소에는 액정 셀로 등가화되는 액정 물질이 충진되며, 액정 셀에 충전된 전압을 일정하게 유지시키기 위한 스토리지 커패시터가 형성된다.A thin film transistor having a gate electrode, an active layer, a source electrode, and a drain electrode is disposed in an intersection region of the gate line and the data line. Each pixel is filled with a liquid crystal material that is equivalent to the liquid crystal cell, and a storage capacitor is formed to maintain a constant voltage charged in the liquid crystal cell.
이러한 표시 패널(310)은 게이트 라인에 순차적으로 공급되는 스캔 신호와, 데이터 라인을 통해 공급되는 이미지 신호에 따라 각 화소에 화상을 표시하게 된다.The
그리고, 각 화소마다 구비된 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터 스캔 신호가 공급되는 경우 턴-온 되어 데이터 라인으로 수신된 이미지 신호를 액정 셀에 충전한다. 각 화소의 액정 셀에 충전된 이미지 신호는 스토리지 커패시터에 의해 1 프레임 기간 동안 유지된다.When the scan signal is supplied from the gate line, the thin film transistor provided in each pixel is turned on to charge the liquid crystal cell with the image signal received through the data line. The image signal charged in the liquid crystal cell of each pixel is held by the storage capacitor for one frame period.
한편, 표시 패널(310)은 하나의 화소에 대응하거나 하나의 화소 중 하나의 서브 픽셀(R, G, B)에만 대응하도록 복수의 영상들을 표시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(310)에 표시된 복수의 영상들의 배열에 대하여는 도 6 및 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.Meanwhile, the
다음, 갭형성부(320)는 표시 패널(310)과 뷰생성부(330) 사이에 형성되어 표시 패널(310)과 뷰생성부(330) 간의 배면거리(S2)를 유지시킨다. 이러한 갭형성부(320)는 표시 패널(310)로부터 제공되는 영상 광이 투과할 수 있도록 투명한 유리 재질로 형성된다.Next, the
한편, 갭형성부(320)의 두께는 뷰생성부(330)의 초점거리에 의하여 결정된다. 이에 따라, 뷰생성부(330)의 초점거리를 감소시킬 수 있다면, 갭형성부(320)의 두께도 감소될 수 있고, 이로 인하여, 입체 영상 표시 장치의 전체 두께가 감소하는 효과를 볼 수 있다. 또한, 갭형성부(320)는 일반적으로 유리로 형성되기 때문에 두께가 감소됨에 따라 무게 감소 효과가 또한 크다.Meanwhile, the thickness of the
다음, 뷰생성부(330)는 표시 패널(210) 상에 배치되어, 표시 패널(310)에 표시된 복수의 영상들에 대응되는 복수의 뷰를 생성한다. 이러한, 뷰생성부(330)는 패럴랙스 배리어, 렌티큘러 렌즈 어레이 및 액정전계 렌즈 어레이 중 하나로 구현될 수 있다.Next, the
이하에서는 뷰생성부(330)가 렌티큘러 렌즈 어레이로 구현되는 것을 가정하여 설명하도록 한다.Hereinafter, it will be described on the assumption that the
뷰생성부(330)는 복수의 렌티큘러 렌즈(332)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 뷰생성부(330)는 렌티큘러 렌즈(332)의 곡률반경을 종래의 렌티큘러 렌즈(232)의 곡률반경 보다 작게 형성함으로써 렌티큘러 렌즈(332)의 배율을 증가시키고, 이로 인하여 초점거리를 줄일 수 있다.The
이러한 사실은 아래의 수학식 1을 통해서 알 수 있다.This fact can be seen through
여기에서, a는 적정 시청거리를 나타내고, b는 렌티큘러 렌즈(332)와 표시 패널(310)과의 거리를 나타내고, f는 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리를 나타낸다.Here, a denotes an appropriate viewing distance, b denotes a distance between the lenticular lens 332 and the
그리고, 배율은 수학식2에 의하여 결정된다.The magnification is determined by the equation (2).
여기에서, m은 배율을 나타낸다. 수학식 1 및 수학식 2를 정리하면, 수학식 3을 얻을 수 있다.Here, m represents the magnification. If
즉, 수학식 3을 통해 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리는 배율(m)에 반비례함을 알 수 있다.That is, it can be seen from
한편, 입체 영상 표시 장치에서 배율(m)은 (뷰의 수평길이)/(서브 픽셀 크기)이고, 일반적인 입체 영상 표시 장치는 뷰의 수평길이를 양안간격만큼 형성되도록 설계하므로, 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리는 [수학식 4]로 정리될 수 있다.Meanwhile, in the stereoscopic image display apparatus, the magnification m is (horizontal length of the view) / (subpixel size), and the general stereoscopic image display apparatus is designed to form the horizontal length of the view by binocular spacing, so that the lenticular lens 332 is used. The focal length of can be summarized by
여기에서, E는 양안간격을 나타내고, Ps는 서브 픽셀의 크기를 나타낸다.Here, E denotes binocular spacing, and P s denotes the size of the subpixel.
본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는 렌티큘러 렌즈(332)가 아래의 수학식 5를 만족하는 초점거리를 가지도록 설계하는 것을 특징으로 한다.The stereoscopic image display device according to the present invention is characterized in that the lenticular lens 332 is designed to have a focal length satisfying Equation 5 below.
본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는 뷰의 수평길이를 양안간격 보다 크게 형성되도록 설계한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리를 감소시키기 위하여 렌티큘러 렌즈(332)의 배율을 E/Ps 보다 크게 설계한다.The stereoscopic image display device according to the present invention is designed so that the horizontal length of the view is larger than the binocular spacing. Accordingly, the stereoscopic image display device according to the exemplary embodiment designs the magnification of the lenticular lens 332 to be larger than the E / P s in order to reduce the focal length of the lenticular lens 332.
상술한 바와 같이 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리를 줄임으로써, 본 발명에 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(310)과 뷰생성부(330) 간의 배면거리(S2)를 감소시킬 수 있다.By reducing the focal length of the lenticular lens 332 as described above, the stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention reduces the rear distance (S 2 ) between the
일반적으로 입체 영상 표시 장치는 렌티큘러 렌즈(332)의 초점이 표시 패널(310)에 형성되도록 하여 표시 패널(310)에 표시된 영상을 시청자(340)에게 제공한다. 이에 따라, 표시 패널(310)과 뷰생성부(330) 간의 배면거리(S2)는 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리와 동일하게 형성할 수 있다.In general, the stereoscopic image display device provides the
다만, 상술한 바와 같이 단순히 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리 및 표시 패널(310)과 뷰생성부(330) 간의 배면거리(S2)만을 감소시키면, 뷰생성부(330)에 의하여 생성된 복수의 뷰는 수평길이(VD2) 및 뷰들 간의 간격(VI2)이 증가하여 양안간격(E) 보다 커지게 되는 문제가 있다.However, as described above, if only the focal length of the lenticular lens 332 and the back distance S 2 between the
이와 같이 뷰 간격(VI2)이 양안간격(E) 보다 커지게 되면, 시청자(340)의 좌안과 우안 중 적어도 하나에 영상이 제대로 제공되지 않아 시청자(340)가 입체 영상을 시청할 수 없게 된다.When the view interval VI 2 is larger than the binocular spacing E as described above, the image is not properly provided to at least one of the left eye and the right eye of the
이에 따라, 표시 패널(310)에 표시되는 영상 배열을 보정할 필요가 있다.Accordingly, it is necessary to correct the image arrangement displayed on the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 상에 배치된 복수의 영상 배열을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 렌티큘러 렌즈의 배치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for describing a plurality of image arrays disposed on a display panel according to an exemplary embodiment. FIG. 7 is a diagram for describing an arrangement of a lenticular lens.
도 6 및 도 7은 도 4에 도시된 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널과 뷰생성부 간의 배면거리를 반으로 줄였다고 가정한다. 즉, 도 6에 도시된 배면거리(S2)가 도 4에 도시된 배면거리(S1)의 1/2에 해당한다.6 and 7 assume that the rear distance between the display panel and the view generator is reduced by half in the stereoscopic image display device illustrated in FIG. 4. That is, the back distance S 2 shown in FIG. 6 corresponds to 1/2 of the back distance S 1 shown in FIG. 4.
상술한 바와 같이 배면거리가 1/2으로 줄어들면, 뷰 간격은 도 4에 비해 2배, 즉, 2E가 된다.As described above, when the back distance is reduced to 1/2, the view interval is twice as large as that of FIG. 4, that is, 2E.
본 발명에서는 뷰 간격을 도 4와 같이 양안간격(E)이 되도록 하기 위하여 복수의 영상들을 일렬 순차적으로 배열하지 않는다. 도 6을 참조하면, 표시 패널(310)이 4개의 영상을 각 서브 픽셀 단위로 표시한다고 가정한다. In the present invention, as shown in FIG. 4, the plurality of images are not sequentially arranged in order to have the binocular spacing E as shown in FIG. 4. Referring to FIG. 6, it is assumed that the
표시 패널(310)은 제1 영상을 표시하는 제1 서브 픽셀(1)과 제3 영상을 표시하는 제3 서브 픽셀(3)을 일렬로 반복 배열하고, 행을 바꾸어서 제2 영상을 표시하는 제2 서브 픽셀(2)과 제4 영상을 표시하는 제4 서브 픽셀(4)을 일렬로 반복 배열한다. 이때, 표시 패널(310)은 제2 서브 픽셀(2)이 제1 서브 픽셀(1)의 사선 방향에 배치되도록 한다.The
그리고, 표시 패널(310) 상에 배치되는 렌티큘러 렌즈(332)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 서브 픽셀과 대응되는 피치(P2)를 가지며, 표시 패널(310)의 서브 픽셀의 사선 방향으로 연장 형성된다.As illustrated in FIG. 7, the lenticular lens 332 disposed on the
한편, 뷰생성부(330)는 표시 패널(310)에 표시된 제1 내지 제4 영상(1,2,3,4)에 대응되는 제1 내지 제4 뷰를 서로 수평한 위치에 생성하는데, 이때, 뷰 간격(VI2)은 양안간격(E)이 되고, 뷰의 수평길이(VD2)는 양안간격(E)의 2배가 된다.On the other hand, the
다시 도 5를 참조하면, 도 6 및 도 7과 같이 표시 패널(310)에 복수의 영상들을 순차적으로 일렬로 배치하지 않고 2개 이상의 행(row)에 사선으로 배치하고, 렌티큘러 렌즈(332)를 서브 픽셀의 사선 방향으로 연장 형성함으로써, 복수의 뷰는 양안간격(E)과 동일한 간격(VI2)으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5 again, as illustrated in FIGS. 6 and 7, the plurality of images are arranged diagonally in two or more rows without sequentially arranging a plurality of images on the
그러나, 복수의 뷰의 수평길이(VD2)는 여전히 양안간격(E) 보다 크다. 이에 따라, 복수의 뷰는 인접한 뷰와 적어도 일부가 겹치는 것이 특징이다.However, the horizontal length VD 2 of the plurality of views is still larger than the binocular spacing E. Accordingly, the plurality of views are characterized by overlapping at least some of the adjacent views.
앞서 설명한 실시예에서는 렌티큘러 렌즈(332)의 곡률반경을 증가시킴으로써, 입체 영상 표시 장치의 배면거리(S2)를 감소시키는 것에 대하여 설명하였다. 더 나아가, 입체 영상 표시 장치는 렌티큘러 렌즈(332)의 피치(P)를 줄임으로써, 배면거리(S2)를 더 감소시킬 수 있다.In the above-described exemplary embodiment, the back distance S 2 of the stereoscopic image display device is reduced by increasing the radius of curvature of the lenticular lens 332. In addition, the stereoscopic image display device may further reduce the rear distance S 2 by reducing the pitch P of the lenticular lens 332.
배면거리(S)는 수학식 6와 같이 표현될 수 있다.The back distance S may be expressed as in Equation 6.
여기에서, S는 배면거리를 나타내고, P는 렌티큘러 렌즈(332)의 피치를 나타내고, D는 적정 시청거리를 나타내고, VD는 뷰의 수평길이를 나타낸다.Here, S denotes the rear distance, P denotes the pitch of the lenticular lens 332, D denotes an appropriate viewing distance, and VD denotes the horizontal length of the view.
상기 수학식 4에서 적정 시청거리(D)는 고정된 값이라고 하면, 배면거리(S)는 렌티큘러 렌즈(332)의 피치(P) 및 뷰의 수평길이(VD)에 의하여 결정될 수 있다.In the
앞서 설명한 실시예에서는 뷰의 수평길이(VD)를 증가시킴에 따라 배면거리(S)가 감소하는 것을 설명하였다. 구체적인 예와 함께 다시 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 렌티큘러 렌즈(332)의 곡률반경을 증가시켜서 배율을 2배로 증가시켰다고 가정한다.In the above-described embodiment, the rear distance S decreases as the horizontal length VD of the view increases. Referring again to the specific example, it is assumed that the 3D image display device according to the exemplary embodiment increases the radius of curvature of the lenticular lens 332 to double the magnification.
배율이 2배로 증가하면, 렌티큘러 렌즈(332)의 초점거리는 1/2이 되고, 이에 따라, 뷰의 수평길이(VD)는 2배가 된다. 이때, 배면거리(S)는 수학식 6을 이용할 때 뷰의 수평길이(VD)가 2배가 됨에 따라 1/2이 될 수 있다.When the magnification is doubled, the focal length of the lenticular lens 332 is 1/2, and thus the horizontal length VD of the view is doubled. In this case, the back distance S may be 1/2 as the horizontal length VD of the view is doubled when using Equation 6.
다른 일 실시예에서는 뷰의 수평길이(VD)뿐만 아니라 렌티큘러 렌즈(332)의 피치(P)를 변경하여 배면거리(S)를 감소시킬 수 있다.In another exemplary embodiment, the rear distance S may be reduced by changing the pitch P of the lenticular lens 332 as well as the horizontal length VD of the view.
도 8은 렌티큘러 렌즈의 피치를 변경한 예를 설명하기 위한 단면도이다.8 is a cross-sectional view for explaining an example in which the pitch of the lenticular lens is changed.
도 8을 참조하면, 표시 패널(310)이 4개의 영상을 각 서브 픽셀 단위로 표시한다고 가정한다. Referring to FIG. 8, it is assumed that the
표시 패널(310)은 제1 영상을 표시하는 제1 서브 픽셀(1)과 제3 영상을 표시하는 제3 서브 픽셀(3)을 일렬로 반복 배열하고, 행을 바꾸어서 제2 영상을 표시하는 제2 서브 픽셀(2)과 제4 영상을 표시하는 제4 서브 픽셀(4)을 일렬로 반복 배열한다. 이때, 표시 패널(310)은 제2 서브 픽셀(2)이 제1 서브 픽셀(1)의 사선 방향에 배치되도록 한다.The
그리고, 표시 패널(310) 상에 배치되는 렌티큘러 렌즈(332)는 표시 패널(310)의 서브 픽셀의 사선 방향으로 연장 형성된다.The lenticular lens 332 disposed on the
한편, 뷰생성부(330)는 표시 패널(310)에 표시된 제1 내지 제4 영상(1,2,3,4)에 대응되는 제1 내지 제4 뷰를 서로 수평한 위치에 생성하는데, 이때, 뷰 간격(VI)은 양안간격(E)이 되고, 뷰의 수평길이(VD)는 양안간격(E)의 2배가 된다.On the other hand, the
한편, 뷰생성부(330)에 포함된 렌티큘러 렌즈(332)는, 도 6과 달리, 2개의 서브 픽셀과 대응되는 피치(P3)를 가진다. 즉, 도 8에 도시된 렌티큘러 렌즈(332)의 피치(P3)는 도 6에 도시된 렌티큘러 렌즈(332)의 피치의 1/2에 해당한다.On the other hand, the lenticular lens 332 included in the
수학식 6에 따라, 도 8에 도시된 배면거리(S3)는 도 6에 도시된 배면거리(S2)의 1/2이 됨을 알 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 배면거리(S1)의 1/4이 됨을 알 수 있다.According to Equation 6, it can be seen that the back distance S 3 shown in FIG. 8 is 1/2 of the back distance S 2 shown in FIG. 6. In addition, it can be seen that 1/4 of the rear distance (S 1 ) shown in FIG.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
210, 310: 표시 패널 220, 320: 갭형성부
230, 330: 뷰생성부 S: 배면거리
P: 렌티큘러 렌즈의 피치 VD: 뷰의 수평길이
VI: 뷰 간격 D: 적정 시청거리210 and 310:
230, 330: view generating unit S: rear distance
P: Pitch of lenticular lens VD: Horizontal length of view
VI: View Interval D: Proper Viewing Distance
Claims (12)
렌티큘러 렌즈를 포함하고, 상기 표시 패널 상에 배치되어 상기 복수의 영상 각각에 대응되는 복수의 뷰를 생성하는 뷰생성부; 및
상기 표시 패널 및 상기 뷰생성부 사이에 형성된 갭형성부를 포함하고,
상기 렌티큘러 렌즈의 초점거리는 아래의 수학식 1을 만족하며,
(수학식 1) (수학식 1에서, f는 렌티큘러 렌즈의 초점거리이고, b는 표시 패널과 뷰생성부 간의 이격거리이며, m은 렌티큘러 렌즈의 배율임)
상기 렌티큘러 렌즈의 배율은 상기 뷰의 수평길이에 대한 상기 서브 픽셀의 크기의 비율에 대응하고,
상기 각 뷰의 수평길이는 양안간격보다 크며,
상기 양안간격보다 큰 상기 뷰의 수평길이에 의해, 상기 렌티큘러 렌즈의 배율이 상기 양안간격에 대한 상기 서브픽셀의 크기의 비보다 크고, 상기 렌티큘러 렌즈의 초점거리는 아래의 수학식 2와 같이 감소되며,
(수학식 2) (수학식 2에서, f는 렌티큘러 렌즈의 초점거리이고, b는 표시 패널과 뷰생성부 간의 이격거리이며, E는 양안간격이고, Ps는 서브 픽셀의 크기임)
상기 수학식 1에 따라, 상기 감소된 렌티큘러 렌즈의 초점거리에 대응하여 상기 갭형성부에 의한 상기 표시 패널과 상기 뷰생성부 간의 이격거리가 감소되고,
상기 복수의 서브 픽셀 중 제1 영상을 표시하는 제1 서브픽셀과 제3 영상을 표시하는 제3 서브픽셀은 제1열에 열방향으로 반복 배열되고, 제2 영상을 표시하는 제2 서브픽셀과 제4 영상을 표시하는 제4 서브픽셀은 상기 제1열에 이웃한 제2열에 상기 열방향으로 반복 배열되며,
상기 제2 서브픽셀은 상기 제1 서브픽셀의 사선방향에 배치되고,
상기 렌티큘러 렌즈는 사선 방향으로 연장 형성되며,
상기 렌티큘러 렌즈의 어느 하나의 장축모서리는 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀 중 행방향으로 이웃하게 배치된 두 개의 서브픽셀에 대응하는 사선방향에 배치되는 입체 영상 표시 장치.A display panel on which a plurality of sub pixels are formed and which displays a plurality of images on the plurality of sub pixels;
A view generator including a lenticular lens and disposed on the display panel to generate a plurality of views corresponding to each of the plurality of images; And
A gap forming part formed between the display panel and the view generating part;
The focal length of the lenticular lens satisfies Equation 1 below.
(Equation 1) (In Equation 1, f is the focal length of the lenticular lens, b is the separation distance between the display panel and the view generator, m is the magnification of the lenticular lens)
The magnification of the lenticular lens corresponds to the ratio of the size of the subpixel to the horizontal length of the view,
The horizontal length of each view is greater than the binocular spacing,
By the horizontal length of the view larger than the binocular spacing, the magnification of the lenticular lens is larger than the ratio of the size of the subpixel to the binocular spacing, the focal length of the lenticular lens is reduced as shown in Equation 2 below,
(Equation 2) (Equation 2, f is the focal length of the lenticular lens, b is the separation distance between the display panel and the view generator, E is binocular spacing, P s is the size of the sub-pixel)
According to Equation 1, the separation distance between the display panel and the view generator by the gap forming part is reduced in correspondence to the reduced focal length of the lenticular lens.
The first subpixel displaying the first image and the third subpixel displaying the third image of the plurality of subpixels are repeatedly arranged in a column direction in the first column, and the second subpixel displaying the second image and the second subpixel displaying the second image are arranged. The fourth subpixel displaying the 4 image is repeatedly arranged in the column direction in a second column adjacent to the first column,
The second subpixel is disposed in an oblique direction of the first subpixel,
The lenticular lens is formed extending in the diagonal direction,
The long-axis edge of any one of the lenticular lens is disposed in an oblique direction corresponding to two subpixels arranged adjacent to each other in a row direction among the first to fourth subpixels.
상기 각 뷰는 인접한 뷰와 적어도 일부가 겹치는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 7, wherein
And each of the views overlaps at least a portion of the adjacent views.
상기 렌티큘러 렌즈의 배율이 증가되도록, 상기 렌티큘러 렌즈의 곡률반경 또는 상기 렌티큘러 렌즈의 피치를 감소시키는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 7, wherein
And reducing the radius of curvature of the lenticular lens or the pitch of the lenticular lens so that the magnification of the lenticular lens is increased.
상기 렌티큘러 렌즈의 배율은 2배로 증가되는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 11,
And a magnification of the lenticular lens is doubled.
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