KR20010103100A - 3d image display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입체영상 디스플레이장치에 관한 것으로, 투명슬리트와 불투명슬리트가 교대로 배열되고 상기 투명슬리트를 통해 관찰자의 좌안과 우안이 각각 다른 화소를 보도록 하여 양안시차에 의한 입체감을 유발시키기 위한 마스크와, 상기 마스크의 후방에 설치되어 상기 좌안 및 우안의 관찰 영역에 대응하는 화소에 각각 좌안 및 우안에 해당하는 영상을 출력하는 영상패널을 포함하여 이루어지는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식에 의한 입체영상 디스플레이장치에 있어서, 상기 마스크의 투명슬리트는, 상기 영상패널의 화소의 1/3 이하의 폭을 가지도록 형성되거나, 그 폭의 직경을 가지는 핀홀을 수직배열하여 형성하여, 관찰자의 좌안 및 우안이 화소로 출력되는 영상의 역상을 관찰하도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus, wherein transparent slits and opaque slits are alternately arranged, and the left and right eyes of an observer look at different pixels through the transparent slits to induce a stereoscopic effect due to binocular disparity. 3D by a parallax barrier method including a mask and an image panel disposed behind the mask and outputting images corresponding to left and right eyes to pixels corresponding to the left and right eye viewing areas, respectively. In the image display apparatus, the transparent slits of the mask are formed to have a width equal to or less than one third of the pixels of the image panel, or are formed by vertically arranging pinholes having a diameter of the width, so that the left and right eyes of the viewer are formed. It is characterized in that the reversed phase of the image output to this pixel is observed.
나아가, 마스크로서 TN 또는 STN LCD를 사용함으로써, 일반영상과 입체영상을 선택적으로 시청할 수 있도록 하고, 위치센서로 관찰자의 위치를 감지하여 그 위치에 따라 투명슬리트의 위치를 변경함으로써 보다 넓은 관찰여유를 가지는 입체영상 디스플레이장치를 제공한다.Furthermore, by using a TN or STN LCD as a mask, it is possible to selectively view the general image and stereoscopic image, and to detect the position of the observer by the position sensor and change the position of the transparent slit according to the position. It provides a stereoscopic image display device having a.
Description
본 발명은 입체영상 디스플레이장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식을 변형시켜 보다 넓은 관측여유를 제공하고, 또한 마스크로서 TN(Twisted) 또는 STN(Super Twisted Nematic) LCD를 이용함으로써, 일반영상/입체영상을 필요에 따라 전환할 수 있는 입체영상 디스플레이장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus, and more particularly, to provide a wider viewing margin by modifying a conventional parallax barrier method, and also as a mask, TN (Twisted) or STN (Super Twisted Nematic) By using an LCD, the present invention relates to a stereoscopic image display device capable of converting a general image / stereoscopic image as needed.
사람이 입체감을 느끼는 요인은 생리적인 요인과 심리적인 요인이 있는데, 3차원 영상표시 기술에서는 일반적으로 근거리에서 입체감을 발생시키는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 나타낸다.There are physiological and psychological factors in which a person feels a three-dimensional effect. In 3D image display technology, a stereoscopic sense of an object is represented by using a binocular parallax, which is the largest factor that generates a three-dimensional effect at a short distance.
입체영상의 표시방식으로서는 크게 안경을 착용하는 방식과 안경을 착용하지 않는 방식이 있다.As a display method of a stereoscopic image, there are two methods of wearing glasses and a method of not wearing glasses.
안경을 착용하는 방식은 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 아나그리프(anaglyph)방식과, 각각 편광이 다른 안경을 쓰는 편광방식, 그리고, 시간 분할된 편광을 주기적으로 반복시키고 이 주기에 동기시킨 편광셔터가 설치된 안경을 쓰는 시분할방식이 있다. 그러나, 안경을 착용하는 방식은 안경을 써야하는 불편함과 안경을 쓴 상태로 화상 이외의 다른 사물을 관찰하는데 지장을 받는 등의 문제점이 있다.The way of wearing glasses is the anaglyph method, which uses blue and red sunglasses, and the polarization method, which uses glasses with different polarizations, and the time-divided polarization is repeated periodically and synchronized with this period. There is a time division method using glasses with polarization shutters. However, the method of wearing glasses has problems such as inconvenience of wearing glasses and trouble in observing an object other than an image while wearing glasses.
따라서, 근래에는 안경을 착용하지 않는 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, in recent years, researches on how not to wear glasses have been actively conducted.
안경을 착용하지 않는 방식으로서 알려진 대표적인 것으로는, 원통형의 렌즈를 수직으로 배열한 렌티큐라(lenticular) 렌즈판을 영상패널 전방에 설치하는 렌티큐라 방식과, 패러랙스 배리어(parrallax barrier) 방식이 있다.Representative methods of not wearing glasses include a lenticular method in which a lenticular lens plate in which cylindrical lenses are vertically arranged in front of the image panel, and a parallax barrier method.
여기서, 상기 패러랙스 배리어 방식에 대해 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.Here, the parallax barrier method will be described in more detail with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 패러랙스 배리어 방식은 투명슬리트와 불투명슬리트가 반복 배열되어 형성된 마스크(20)가 영상패널(30)의 전방에 배치된다. 관찰자(10)는 상기 마스크(20)의 투명슬리트를 통해 영상패널(30)로 디스플레이되는 화상을 보게 되는데, 관찰자(10)의 좌안과 우안은 동일한 투명슬리트를 통하더라도 각각 영상패널(30)의 다른 영역을 보게된다. 패러랙스 배리어 방식은 이러한 원리를 이용한 것으로, 좌안과 우안이 투명슬리트를 통해 보게되는 각각 다른 영역의 화소에 대응하는 영상을 디스플레이하여 입체감을 느끼도록 한다.As shown in FIG. 1, in the parallax barrier method, a mask 20 formed by repeatedly arranging transparent slits and opaque slits is disposed in front of the image panel 30. The observer 10 sees an image displayed on the image panel 30 through the transparent slits of the mask 20. Even if the left and right eyes of the observer 10 pass through the same transparent slits, the image panel 30 You will see another area of). The parallax barrier method uses this principle, and the left and right eyes display an image corresponding to pixels of different regions seen through the transparent slits, thereby making them feel three-dimensional.
즉, 도 1에서 좌안(L)은 영상패널(30)에서 좌안 대응 화소(Lp)를 보게되고, 우안(R)은 영상패널(30)에서 우안 대응 화소(Rp)를 보게된다. 따라서, 도시되지는 않았지만, 이미지처리기에 의해 영상패널(30)의 각 대응 화소에는 좌안과 우안에 해당되는 영상이 디스플레이된다.That is, in FIG. 1, the left eye L views the left eye corresponding pixel Lp on the image panel 30, and the right eye R views the right eye corresponding pixel Rp on the image panel 30. Accordingly, although not shown, images corresponding to the left and right eyes are displayed on the corresponding pixels of the image panel 30 by the image processor.
그러나, 종래의 상기 패러랙스 배리어 방식은 관측여유가 극히 좁아서 조금만 시선을 돌리거나 고개를 돌려도 좌우 화상이 섞여져서 올바른 입체영상의 시청이 어려워지는 문제가 있다.However, the conventional parallax barrier method has a problem in that viewing margins are extremely narrow, so that the right and left images are mixed even when the eyes are turned a little or the head is turned a little, so that it is difficult to properly view a stereoscopic image.
또한, 마스크가 영상패널의 전방에 설치되어 일반영상을 시청하기는 곤란하며, 일반영상을 시청하기 위해서는 마스크를 제거하여야 하는 문제가 있어서, 사실상 일반영상을 시청하기는 어려운 문제가 있다.In addition, since the mask is installed in front of the image panel, it is difficult to watch the general image, and in order to view the general image, the mask needs to be removed, and thus, it is difficult to actually view the general image.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고, 보다 개선된 입체영상 디스플레이장치를 제공하기 위해 안출된 것으로, 보다 넓은 관측여유를 가지는 입체영상 디스플레이장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems and to provide an improved stereoscopic image display apparatus, and an object thereof is to provide a stereoscopic image display apparatus having a wider viewing margin.
본 발명의 다른 목적은, 일반영상과 입체영상을 필요에 따라 선택하여 시청할 수 있도록 하는 입체영상 디스플레이장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display apparatus that can select and watch a normal image and a stereoscopic image as needed.
도 1은 종래의 패러랙스 배리어 방식을 설명하기 위한 구성도,1 is a configuration diagram for explaining a conventional parallax barrier method,
도 2는 본 발명의 일형태에 의한 입체영상 구현방식을 설명하기 위한 구성도,2 is a block diagram for explaining a stereoscopic image implementation method of one embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 형태에 의한 입체영상 구현방식을 설명하기 위한 구성도,3 is a configuration diagram for explaining a stereoscopic image implementation method according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 다른 형태에 의한 입체영상 구현방식을 설명하기 위한 구성도,4 is a configuration diagram for explaining a stereoscopic image implementation method according to another embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명에 의해 마스크의 영역을 나누어 투명슬리트들간의 간격을 달리하는 것을 설명하기 위한 구성도,5 is a configuration diagram for explaining the difference between the transparent slits by dividing the area of the mask by the present invention,
도 6은 본 발명에 의한 LCD의 패턴의 일례를 나타내는 도면,6 is a view showing an example of a pattern of the LCD according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의해 2개의 LCD를 조합한 일례를 나타내는 도면,7 is a view showing an example in which two LCDs are combined according to the present invention;
도 8은 본 발명에 의해 관찰자의 위치에 따라 마스크의 위치를 변경하는 것을 설명하기 위한 구성도이다.8 is a configuration diagram for explaining the change of the position of the mask in accordance with the position of the observer according to the present invention.
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
10 ... 관찰자 20 ... 마스크10 ... Observer 20 ... Mask
30 ... 영상패널 32 ... 액정패널30 ... image panel 32 ... liquid crystal panel
34 ... 백라이트광원 R ... 우안34 ... backlit light source R ... right eye
L ... 좌안 Rp,Rp',Rp" ... 우안 대응 화소L ... left eye Rp, Rp ', Rp "... right eye compatible pixel
Lp,Lp',Lp" ... 좌안 대응 화소Lp, Lp ', Lp "... left eye corresponding pixel
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 입체영상 디스플레이장치는, 투명슬리트와 불투명슬리트가 교대로 배열되고 상기 투명슬리트를 통해 관찰자의 좌안과 우안이 각각 다른 화소를 보도록 하여 양안시차에 의한 입체감을 유발시키기 위한 마스크와, 상기 마스크의 후방에 설치되어 상기 좌안 및 우안의 관찰 영역에 대응하는 화소에 각각 좌안 및 우안에 해당하는 영상을 출력하는 영상패널을 포함하여 이루어지는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식에 의한 입체영상 디스플레이장치에 있어서, 상기 마스크의 투명슬리트는, 상기 영상패널의 화소의1/3 이하의 폭을 가지도록 형성되어, 관찰자의 좌안 및 우안이 화소로 출력되는 영상의 역상을 관찰하도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the stereoscopic image display apparatus according to the present invention, the transparent slits and the opaque slits are arranged alternately and the left and right eyes of the observer through the transparent slits to see different pixels respectively. A parallax barrier comprising a mask for inducing a three-dimensional effect due to parallax and an image panel disposed behind the mask and outputting images corresponding to the left and right eyes, respectively, to pixels corresponding to the left and right eye viewing areas, respectively. In the (parallax barrier) type stereoscopic image display apparatus, the transparent slits of the mask are formed to have a width less than 1/3 of the pixels of the image panel, so that the left and right eyes of the observer are output as pixels. It is characterized in that to observe the reversed phase of.
여기서, 상기 마스크의 투명슬리트는 상기 영상패널의 화소의 1/3 이상의 직경을 가지는 핀홀(pin-hole)이 수직배열되어 이루어지는 것으로 할 수 있다.The transparent slits of the mask may be formed by vertically arranging pin-holes having a diameter of 1/3 or more of pixels of the image panel.
본 발명의 다른 특징은, 상기 영상패널은 백라이트광원을 가지는 LCD이고, 상기 마스크는 상기 LCD의 액정패널과 백라이트광원의 사이에 배치되는 것이다.Another feature of the invention is that the image panel is an LCD having a backlight light source, the mask is disposed between the liquid crystal panel and the backlight light source of the LCD.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 마스크의 투명슬리트들간의 간격은 중심에서 멀어질수록 좁아지도록 형성되어 있는 것이다.Another feature of the present invention is that the distance between the transparent slits of the mask is formed to be narrower the farther from the center.
다른 형태로는, 상기 마스크는 복수의 영역으로 구분되고, 각 영역에서의 투명슬리트들간의 간격은 중심에서 먼 영역일수록 더 좁은 간격을 가지도록 형성되고, 동일 영역내에서의 투명슬리트들간의 간격은 동일한 것으로 할 수 있다.In another form, the mask is divided into a plurality of regions, and the spacing between the transparent slits in each region is formed to have a narrower interval as the region is farther from the center, and between the transparent slits in the same region. The intervals can be the same.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 마스크는, 투명슬리트와 불투명슬리트의 패턴을 가지는 TN(Twisted Nematic) 또는 STN(Super Twisted Nematic) LCD이고, 상기 입체영상 디스플레이장치는 상기 LCD를 온/오프함으로써 일반영상/입체영상의 구현을 전환할 수 있는 스위칭수단을 더 구비하는 것이다.According to another aspect of the present invention, the mask is a twisted nematic (TN) or super twisted nematic (STN) LCD having a pattern of transparent slits and opaque slits, and the stereoscopic image display device turns on / off the LCD. It is further provided with a switching means for switching the implementation of the general image / stereoscopic image.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 마스크의 투명슬리트는, 짝수번째의 투명슬리트와 홀수번째의 투명슬리트가 교대로 온/오프되고, 상기 영상패널은 상기 짝수번째의 투명슬리트가 온될 때는 좌/좌/우/우의 반복순으로 각 화소에 해당 영상을 출력하고, 상기 홀수번째의 투명슬리트가 온될 때는 우/우/좌/좌의 반복순으로 각 화소에 해당 영상을 출력하는 것이다.According to another aspect of the present invention, the transparent slits of the mask may be alternately turned on / off for even-numbered and odd-numbered transparent slits, and the image panel may be turned on for even-numbered transparent slits. The image is output to each pixel in the order of repetition of left / left / right / right, and when the odd transparent slits are turned on, the image is output to each pixel in the order of repetition of right / right / left / left.
여기서, 상기 마스크는, 상기 LCD 2개로 이루어지고, 각 LCD는 각각의 투명슬리트가 서로 엇갈리도록 배치되어, 각 LCD가 교대로 온/오프되도록 할 수 있다.Here, the mask is composed of two LCDs, and each LCD may be arranged such that respective transparent slits are alternated with each other, such that each LCD is alternately turned on / off.
본 발명의 또 다른 특징은, 관찰자의 위치를 감지하는 위치센서와, 상기 위치센서로 감지된 관찰자의 위치에 따라 상기 마스크를 이동시키는 이동수단을 더 구비하는 것이다.Another feature of the present invention is to further include a position sensor for detecting the position of the observer, and a moving means for moving the mask according to the position of the observer detected by the position sensor.
상기 마스크가 TN 또는 STN LCD인 경우에는, 관찰자의 위치를 감지하는 위치센서를 더 구비하고, 상기 위치센서로 감지된 관찰자의 위치에 따라 상기 LCD의 투명슬리트의 위치를 변경하는 것으로 할 수 있다.When the mask is a TN or STN LCD, the position sensor for detecting the position of the observer may be further provided, and the position of the transparent slits of the LCD may be changed according to the position of the observer detected by the position sensor. .
구체적으로는, 상기 마스크로서의 LCD는 투명슬리트의 양측으로 투명슬리트간 간격의 1/4거리에 각각 하나씩의 투명슬리트가 더 형성되어 있고, 상기 위치센서로 감지된 관찰자의 위치에 따라 중앙의 투명슬리트와 좌우측의 투명슬리트 중 어느 하나만을 투과상태로 하고, 나머지는 차단시키는 차단수단을 더 구비하는 것으로 할 수 있다.Specifically, in the LCD as the mask, one transparent slits are further formed on both sides of the transparent slits at a quarter distance between the transparent slits, and according to the position of the observer detected by the position sensor. Only one of the transparent slits and the transparent slits on the left and right sides may be made to be in a transmission state, and the rest may be further provided with blocking means for blocking.
또한, 상기 차단수단로서 LCD를 사용할 수 있으며, 2개 또는 3개의 LCD를 겹쳐서 마스크를 제작하는 것이 좋다.In addition, an LCD may be used as the blocking means, and a mask may be manufactured by overlapping two or three LCDs.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail.
도 2는 본 발명의 일례에 의한 입체영상의 구현원리를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a block diagram illustrating an implementation principle of a stereoscopic image according to an example of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 예에서는, 마스크(20)의 투명슬리트의 폭이 종래의 패러랙스 배리어 방식에서의 투명슬리트의 폭보다 현저하게 작다. 바람직하게는 영상패널(30)의 화소의 1/3이하로 하는 것이 좋으며, 그 폭이 작으면 작을수록 넓은 관측여유가 생긴다. 또한, 상기 투명슬리트는 상기 폭의 직경을 가지는 핀홀(pin-hole)이 1열로 수직배열되어 이루어지는 것으로도 할 수 있다.As shown in Fig. 2, in this example, the width of the transparent slits of the mask 20 is significantly smaller than the width of the transparent slits in the conventional parallax barrier system. Preferably, it is preferable to set it to 1/3 or less of the pixels of the image panel 30, and the smaller the width, the wider the observation margin. The transparent slits may be formed by vertically arranging pin-holes having a diameter of the width in one row.
상기 마스크(20)는 상기 영상패널(30)의 전방에 소정 거리(L)를 두고 설치되며, 투명슬리트가 상기 영상패널(30)의 화소의 경계부에 위치되도록 설치된다. 따라서, 관찰자(10)는 상기 핀홀 또는 투명슬리트를 통해 상기 영상패널(30)의 역상을 시청하게 된다. 관찰자(10)의 좌안(L) 및 우안(R)은 각각 상기 핀홀 또는 투명슬리트를 통해 영상패널(30)을 시청하게 되는데, 해당되는 영역의 화소(Lp',Rp')에는 좌안(L) 및 우안(R)에 해당되는 영상이 디스플레이된다.The mask 20 is provided at a distance L in front of the image panel 30, and the transparent slits are installed at the boundary of the pixel of the image panel 30. Therefore, the observer 10 views the inverse of the image panel 30 through the pinhole or the transparent slits. The left eye L and the right eye R of the observer 10 view the image panel 30 through the pinhole or transparent slits, respectively, and the left eye L in the corresponding pixels Lp 'and Rp'. ) And the image corresponding to the right eye R are displayed.
이와 같은 구조의 입체영상 디스플레이장치를 이용하여 입체영상을 시청하는 경우에는, 관찰자(10)의 좌안 및 우안은 핀홀 또는 투명슬리트를 통해 화소의 역상을 보게되는데, 주지된 바와 같이 평면 디스플레이에서 단일 화소가 갖는 정보량은 화소의 부분적 이용이 아닌 화소 전체의 밝기에 좌우되므로 정상과 역상은 전체화면의 구성상으로는 완전히 동일하다.When viewing a stereoscopic image using the stereoscopic image display device having such a structure, the left and right eyes of the observer 10 see the inverse of the pixels through pinholes or transparent slits. Since the amount of information that a pixel has depends on the brightness of the entire pixel, not on partial use of the pixel, the normal and reverse phases are exactly the same in the configuration of the entire screen.
결국, 본 예에 의하는 경우에는, 좌안(L)과 우안(R)은 각각 넓은 관측여유(La,Ra)를 가지게 된다. 즉, 종래의 패러랙스 배리어 방식보다 넓은 관측여유를 가지게 된다.As a result, in the case of the present example, the left eye L and the right eye R each have a wide observation margin La and Ra. That is, the observation margin is wider than that of the conventional parallax barrier method.
여기서, 상기 영상패널(30)은 LCD 또는 CRT일 수 있으며, 대응하는 영역의 화소에 해당 영상을 출력하는 디스플레이수단을 모두 포함하는 것은 당연하다.Here, the image panel 30 may be an LCD or a CRT, and it is natural to include all the display means for outputting the corresponding image to the pixel of the corresponding region.
또한, 상기 마스크(20)는 상기 핀홀 또는 투명슬리트가 형성된 기계적 부재일 수도 있으나, 이를 TN 또는 STN LCD로 하면, 필요에 따라 상기 LCD를 온/오프함으로써 일반영상과 입체영상을 모두 시청할 수 있게 된다.In addition, the mask 20 may be a mechanical member formed with the pinhole or transparent slits, but if it is a TN or STN LCD, the LCD 20 may be turned on or off as necessary to view both a normal image and a stereoscopic image. do.
마스크(20)로서 TN 또는 STN LCD를 사용하는 경우에, 상기 LCD는 도 6에서와 같은 패턴을 가지게 되고, 온 상태에서는 투명슬리트에 해당되는 영역을 투과시키고, 나머지는 불투명상태로 하며, 오프 상태에서는 모든 영역을 투과상태로 하여 일반영상을 시청할 수 있도록 할 수 있다.In the case of using a TN or STN LCD as the mask 20, the LCD has a pattern as shown in FIG. 6, and in the on state, transmits a region corresponding to the transparent slit, and makes the rest opaque, and off. In this state, all regions may be transmitted to allow a general image to be viewed.
상기 LCD를 온/오프하기 위한 스위치는 수동 스위치일 수도 있고, 제어장치에 의해 출력되는 스위칭신호에 의해 온/오프되도록 할 수도 있다.The switch for turning on / off the LCD may be a manual switch or may be turned on / off by a switching signal output by a control device.
물론, 상기 LCD의 온/오프에 따라 일반영상/입체영상을 전환할 때는, 상기 영상패널(30)을 통해 디스플레이되는 영상도 이에 따라 일반영상/입체영상으로 출력된다.Of course, when the normal image / stereo image is switched according to the on / off of the LCD, the image displayed through the image panel 30 is also output as a normal image / stereo image accordingly.
도 3은 본 발명의 다른 예에 의한 입체영상의 구현원리를 설명하기 위한 구성도이다.3 is a block diagram for explaining the principle of implementation of a three-dimensional image according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 예에서의 마스크(20)는 핀홀 또는 투명슬리트 중 짝수번째의 것(21)과 홀수번째의 것(22)이 교대로 개폐되도록 함으로써, 상기 도 2에서의 실시예에서보다 더 넓은 관측여유를 가지도록 한 것이다. 본 예에 의하는 경우에는, 영상패널(30)에서의 화소는 투명슬리트가 교대로 개폐되는 것에 따라 좌/좌/우/우의 반복순 및 우/우/좌/좌의 반복순으로 구현되는 영상을 교대로 출력한다.As shown in Fig. 3, the mask 20 in this example is such that the even number 21 and the odd number 22 of the pinholes or transparent slits are alternately opened and closed. It is intended to have a wider observation margin than in the embodiment. According to the present example, the pixels in the image panel 30 are implemented in the order of repeating left / left / right / right and the order of repeating right / right / left / left as the transparent slits are alternately opened and closed. Output images alternately.
투명슬리트의 짝수번째의 것과 홀수번째의 것을 교대로 개폐하면서, 통상적인 주파수인 60Hz로 프레임을 영상패널에 출력하는 경우에는 선명도가 떨어지게 되는데, 선명도를 유지하면서 보다 넓은 관측여유를 얻기 위해서는 두배의 주파수(120Hz)로 프레임을 출력하고, 좌/좌/우/우 및 우/우/좌/좌와 같이 좌우의 영상을 교대로 출력시키는 것이 좋다. 물론, 프레임 주파수는 LCD나 CRT의 사양에 따라 조정될 수 있으며, 반드시 두배로 하여야 하는 것은 아니다.When the even and odd numbers of the transparent slits are alternately opened and closed, the sharpness drops when the frame is output to the image panel at the normal frequency of 60 Hz. It is good to output a frame at a frequency (120 Hz), and to output the left and right images alternately such as left / left / right / right and right / right / left / left. Of course, the frame frequency can be adjusted according to the specifications of the LCD or CRT, and it is not necessary to double.
여기서도, 상기 도 2에서의 예와 같이, 상기 마스크(20)는 TN 또는 STN LCD로 할 수 있다. 다만, 본 예에서는 각 투명슬리트간의 간격이 미세해지고, 투명슬리트의 짝수번째와 홀수번째가 각각 다르게 온/오프되어져야 하기 때문에 배선형성의 어려움이 발생하게 되는데, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 2개의 LCD를 이용하여, 각 LCD의 투명슬리트가 엇갈리도록 하여 배치함으로써, 이러한 문제를 해결할 수 있다. 2개의 LCD를 이용하는 경우에는 각 LCD를 교대로 온/오프함으로써 본 예에 의한 입체영상 디스플레이장치를 구현할 수 있다.Again, as in the example of FIG. 2, the mask 20 may be a TN or STN LCD. However, in the present example, the spacing between the transparent slits becomes fine, and the odd number of the transparent slits and the odd number of the slits must be turned on and off differently, thereby causing difficulty in wiring formation, as shown in FIG. 7. Similarly, by using two LCDs, the transparent slits of the respective LCDs are arranged in a staggered manner to solve this problem. In the case of using two LCDs, the stereoscopic image display apparatus according to the present example can be implemented by alternately turning on / off each LCD.
도 4는 본 발명의 다른 예에 의한 입체영상의 구현원리를 설명하기 위한 구성도이다.4 is a configuration diagram for explaining the principle of implementation of a stereoscopic image according to another embodiment of the present invention.
본 예에서는, 영상패널이 백라이트광원을 가지는 LCD이고, 마스크(20)를 액정패널(32)과 백라이트광원(34) 사이에 배치하여 구성된다.In this example, the image panel is an LCD having a backlight light source, and the mask 20 is arranged between the liquid crystal panel 32 and the backlight light source 34.
이와 같은 구조에서, 관찰자(10)는 핀홀 또는 투명슬리트를 통과한 백라이트광원(34)의 역상을 보게되는데, 전술한 바와 같이 이것은 단일 백색광으로서 그 자체의 정보는 의미가 없고 전체화면의 구성상으로는 마스크가 영상패널의 전방에 배치되는 경우와 동일하다.In this structure, the observer 10 sees the reversed phase of the backlight light source 34 that has passed through the pinhole or transparent slits, as described above, which is a single white light, whose information is meaningless and in terms of the construction of the entire screen. The same applies to the case where the mask is disposed in front of the image panel.
도 5는 본 발명에 의한 마스크를 복수의 영역으로 구분하고, 각 영역마다 투명슬리트들간의 간격을 달리하는 예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an example in which the mask according to the present invention is divided into a plurality of regions, and the intervals between the transparent slits are different for each region.
본 발명에 의한 입체영상 디스플레이장치에서, 마스크의 투명슬리트들간의 간격은 그 중심에서 멀어질수록 좁아지도록 하는 것이 바람직하다.In the stereoscopic image display apparatus according to the present invention, it is preferable that the distance between the transparent slits of the mask becomes narrower as it moves away from the center thereof.
이는 영상패널의 화소는 일정한 간격으로 배치되어 있으나, 관찰자의 시선은 중심을 향할 때와 외곽을 향할 때 시야각이 각각 다르기 때문에 대응하는 화소의 위치는 달라지기 때문이다.This is because the pixels of the image panel are arranged at regular intervals, but because the viewing angle of the observer is different from each other when facing the center and toward the outside, the positions of the corresponding pixels are different.
이 때의 간격은 다음의 식으로 구할 수 있다.The interval at this time can be obtained by the following equation.
(여기서, Pn은 n번째 투명슬리트간의 간격, X는 영상패널의 화소의 폭, a는 설정하고자 하는 투명슬리트의 수평방향으로의 갯수, b는 관측점이 좌우로 달라짐으로 인해 발생되는 관측 중심선에서의 직선방향의 차이, n은 n번재 설계 값으로서 0-a/2의 값, d는 화소로부터 관측점까지의 중심점 거리, c는 화소로부터 마스크까지의 거리(마스크가 패널의 전방에 배치될 때는 -c, 후방에 배치될 때는 +c))Where P n is the distance between the nth transparent slits, X is the width of the pixels of the image panel, a is the number of transparent slits to be set in the horizontal direction, and b is the observation that occurs due to the change of observation points left and right. The difference in the linear direction from the center line, n is the nth design value, 0-a / 2, d is the center point distance from the pixel to the viewpoint, c is the distance from the pixel to the mask (the mask is to be placed in front of the panel) -C for + c +)
보다 넓은 관측여유를 갖도록 하기 위해 마스크의 투명슬리트 1개가 4개의 화소에 대응하도록 하는 경우에는 상기 식에서 2X를 4X로 하여 계산할 수 있다.In the case where one transparent slit of the mask corresponds to four pixels in order to have a wider observation margin, 2X may be calculated as 4X in the above equation.
그러나, 상기와 같이 중심점에서 멀어질수록 투명슬리트들간의 간격을 좁게 하는 경우에, 인접하는 투명슬리트간 차이가 미소하게 되어 제조상 어려움이 발생할 수 있다.However, when the distance between the transparent slits becomes narrower as the distance from the center point as described above, the difference between adjacent transparent slits becomes small, which may cause manufacturing difficulties.
따라서, 도 5에서와 같이, 마스크를 복수의 영역(A1,A2,A3)으로 나누고, 각 영역에서의 투명슬리트간의 간격은 동일하게 하되, 중심 영역(A2)로부터 먼 영역(A1,A3)일수록 그 간격을 좁게하여 구성할 수 있다. 본 예에서는 3개의 영역으로 나누었으나, 그 이상의 영역으로 나눌 수 있는 것은 당연하다.Thus, as shown in FIG. 5, the mask is divided into a plurality of regions A1, A2, and A3, and the spacing between the transparent slits in each region is the same, but the regions A1 and A3 are far from the center region A2. The interval can be narrowed and configured. In this example, it is divided into three areas, but it can be divided into more areas.
도 8은 관찰자가 중심에서 벗어난 경우에 이를 감지하여 마스크를 이동시킴으로서 보다 넓은 관측여유를 확보하는 것을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a wider margin of view by moving the mask by detecting this when the observer is out of the center.
도 8의 (a)는 관찰자(10)가 중심에 있는 경우이고, (b)는 관찰자(10)가 우측으로 이동한 경우에 마스크(20)를 좌측으로 이동한 경우이고, (c)는 관찰자(10)가 좌측으로 이동한 경우에 마스크(20)를 우측으로 이동한 경우이다.(A) of FIG. 8 is a case where the observer 10 is at the center, (b) is a case where the mask 20 is moved to the left when the observer 10 is moved to the right, and (c) is an observer. It is a case where the mask 20 is moved to the right when 10 moves to the left.
이를 실제적으로 구현하기 위해 여러가지 방법이 가능하다. 먼저, 관찰자의 위치를 감지하는 위치센서와, 상기 위치센서에 의해 감지되는 관찰자의 위치에 따라 마스크를 이동시키는 방법이 있으며, 마스크 이동수단을 더 구비함으로써 가능해진다. 위치센서는 관찰자의 머리를 트랙킹하여 관찰자의 위치를 파악하고, 위치의 변화에 따라 마스크를 이동시킨다.There are several ways to do this in practice. First, there is a position sensor for detecting the position of the observer, and a method for moving the mask according to the position of the observer detected by the position sensor, it is possible by further comprising a mask moving means. The position sensor tracks the observer's head to determine the observer's position and moves the mask as the position changes.
상기 마스크로서 LCD를 사용하는 경우에는, 투명슬리트를 그 자체내에서 이동시킴으로서 동일한 효과를 얻을 수 있다. 투명슬리트를 이동시키는 방법으로서는, 기존의 투명슬리트의 양측의 투명슬리트간 간격의 1/4 거리에 각각 하나씩의 투명슬리트를 더 형성하고, 위치센서에 의해 감지되는 관찰자의 위치에 따라 3개의 투명슬리트 중 어느 하나를 투과상태로 하고 나머지는 차단하는 방법이 있다.In the case of using the LCD as the mask, the same effect can be obtained by moving the transparent slits in itself. As a method of moving the transparent slits, one more transparent slits are formed at a quarter distance of the gap between the transparent slits on both sides of the existing transparent slits, and according to the position of the observer detected by the position sensor, 3 One of the two transparent slits is made to be transparent and the other is blocked.
차단하기 위한 수단으로서는, LCD를 이용할 수 있으며, 2개 또는 3개의 LCD를 겹쳐서 마스크를 제작함으로써 가능해 진다. 즉, 2개 또는 3개의 LCD 중 하나는 투명슬리트가 형성된 것이고, 나머지는 관찰자의 위치에 따라 선택된 투명슬리트 외에 다른 것은 차단하는 차단수단으로서 이용된다.As a means for blocking, an LCD can be used, and it becomes possible by making a mask by overlapping two or three LCDs. That is, one of the two or three LCDs is formed with transparent slits, and the other is used as a blocking means for blocking other than the transparent slits selected according to the position of the observer.
이상에서는 본 발명에 의한 입체영상 디스플레이장치를 여러가지 실시예를 통해 살펴보았는데, 당업자가 이를 변경 또는 변형할 수 있는 것은 당연하며, 이러한 변경 또는 변형이 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는다면, 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.In the above description, the stereoscopic image display apparatus according to the present invention has been described through various embodiments. It is obvious that a person skilled in the art can change or modify the present invention. If such changes or modifications do not deviate from the technical idea of the present invention, Needless to say, it is included in the scope of rights.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 입체영상 디스플레이장치를 사용하는 경우에는, 극히 좁은 폭의 투명슬리트(또는 핀홀)를 가지는 마스크를 이용하여 보다 넓은 관측여유를 가지는 입체영상 디스플레이장치를 얻을 수 있다. 나아가, 위치센서로 관찰자의 위치를 감지하여 그 위치에 따라 마스크를 이동시킴으로서 더욱 넓은 관측여유를 가지는 입체영상 디스플레이장치를 얻을 수 있다.As described above, in the case of using the stereoscopic image display apparatus according to the present invention, a stereoscopic image display apparatus having a wider observation margin can be obtained by using a mask having an extremely narrow transparent slits (or pinholes). have. Furthermore, by detecting the position of the observer with a position sensor and moving the mask according to the position, it is possible to obtain a stereoscopic image display apparatus having a wider observation margin.
뿐만 아니라, 마스크로서 TN 또는 STN LCD를 이용함으로써 제작이 용이하고 비용이 저렴할 뿐 아니라, 이를 온/오프하여 일반영상과 입체영상을 선택적으로 시청할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, by using a TN or STN LCD as a mask, not only is it easy to manufacture and low cost, but also it is possible to obtain an effect of selectively viewing a general image and a stereoscopic image by turning on / off it.
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