KR100577761B1 - 입체화상 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좌·우안화상의 크로스토크를 줄이도록 구성된 입체화상 표시장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 입체화상 표시장치는 서로 반대의 편광특성을 갖는 편광판이 장착된 제1 및 제2 액정셔터와, 서로 반대의 편광특성을 갖는 편광판이 장착된 좌안 및 우안 액정셔터안경을 구비한다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 입체화상 표시장치는 크로스토크를 방지하여 관람자가 우수한 입체감을 느끼게 한다.

Description

입체화상 표시장치 {Apparatus of 3-Dimension Picture Display}

본 발명은 입체화상을 표시하기위한 입체화상 표시장치에 관한 것으로, 특히 좌·우안화상의 크로스토크를 줄이도록 구성된 입체화상 표시장치에 관한 것이다.

통상의 입체안경을 이용하는 입체화상 표시장치는 관람자가 우측 눈으로 볼 수 있는 화상(이하 "우안화상"이라 한다)과 좌측 눈으로 볼수 있는 화상(이하 "좌안화상" 이라 한다)을 입체스크린에 표시하게 된다. 관람자는 입체스크린에 표시된 우안화상과 좌안화상을 입체용 안경을 통해 관찰한후, 우안화상과 좌안화상을 머리속에서 합성함으로써 입체감을 느끼게 된다. 이러한 입체화상 표시장치는 좌안화상과 우안화상을 교대로 제공하는 시분할방식과, 동시에 제공하는 편광방식등이 제안되고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 시분할방식의 입체화상 표시장치가 도시되어 있다. 종래의 시분할방식 입체화상 표시장치는 좌안화상 또는 우안화상에 대응하는 화상을 표시하는 제1 및 제2 액정패널(6,8)과, 좌안화상 및 우안화상을 교번적으로 절환하는 제1 및 제2 액정셔터(10,12)와, 제2 액정셔터(12)를 통과한 화상은 직진투과(또는 수직반사)시키고 제1 액정셔터(10)를 통과한 화상은 수직반사(또는 직진투과)시키는 하프미러(Half Mirror;14)와, 좌안화상과 우안화상을 배면투사 스크린(18)에 교번적으로 투사하여 확대하는 투사렌즈(16)와, 적외선 발광부(20)의 적외선에 동기되어 좌안화상과 우안화상을 교번적으로 절환하는 액정셔터 안경(22)를 구비한다. 서로 직교하도록 배치된 제1 및 제2 광원(2,4)에서 발생된 광빔은 각각 제1 및 제2 액정패널(6,8)로 진행하게 된다. 제1 액정패널(6)은 좌안용(또는 우안용) 영상신호에 응답하여 제1 광원(2)으로부터 입사되는 광의 투과량을 조절함에의해 좌안화상을 표시하게 된다. 이와 동일하게 제2 액정패널(8)도 우안용(또는 좌안용) 영상신호에 응답하여 제2 광원(4)으로부터 입사되는 광의 투과량을 조절함으로써 우안화상을 표시하게 된다. 제1 액정셔터(10)는 제1 액정패널(6)에 표시된 좌안화상(또는 우안화상)을 주기적으로 절환하게 된다. 이와동일하게 제2 액정셔터(12)는 제2 액정패널에 표시된 우안화상(또는 좌안화상)을 주기적으로 절환하게 된다. 이 경우, 제1 및 제2 액정셔터(10,12)는 적외선 발광부(20)의 제어에 따라 서로 보완적으로(즉, 위상차가 180°차이나는 형태로) 화상 절환동작을 수행하게 된다. 이때, 제1 및 제2 액정셔터(10,12)는 화상의 깜박임(Flicker)을 방지하기위해 60㎐ 이상의 주파수로 구동하는 것이 바람직하다. 하프미러(14)는 제1 액정셔터(10)를 경유한 좌안화상(또는 우안화상)을 수직 반사(또는 직진 투과)시키고 제2 액정셔터(12)를 경유한 우안화상(또는 좌안화상)을 직진 투과(또는 수직 반사)시키게 된다. 이에따라, 좌안화상이 하프미러(14)쪽으로 진행되는 동안에는 우안화상이 차폐되어지게 되며 우안화상이 하프미러(14)쪽으로 진행되어 지는 동안에는 좌안화상이 차폐되게 된다. 이 결과, 하프미러(14)에는 좌안화상과 우안화상이 교대로 배열된 화상스트림이 공급되어진다. 투사렌즈(16)는 하프미러(14)로부터 교번되게 진행되는 좌안화상과 우안화상을 확대시킴과 아울러, 확대된 화상들을 배면투사 스크린(18)에 결상시키게 된다. 한편, 배면투사 스크린(18)의 상부에는 적외선 발광부(20)가 설치되어 있다. 적외선 발광부(20)는 제1 및 제2 액정셔터(10,12)의 절환주기 및 주파수와 일치하도록 관람자쪽으로 적외선을 방사하게 된다. 이 경우, 관람자가 착용한 액정셔터 안경(22)에는 적외선 감지센서(도시되지 않음)가 부가되어 적외선의 방사유무에 따라 액정셔터 안경(22)의 좌안 또는 우안을 상호보완적으로 셔터링하게 된다. 이러한 액정셔터 안경(22)의 상호보완적인 셔터링동작에 의해 배면투사 스크린(18)에 교번적으로 결상되는 좌안화상 또는 우안화상은 관람자의 좌측눈과 우측눈에 각각 분리되어 인식됨에 따라 관람자는 입체감을 느끼게 된다. 그러나, 종래의 시분할방식 입체화상 표시장치에서는 제1 및 제2 액정셔터(10,12)와 액정셔터 안경(22) 등의 액정셔터 자체에서 광을 완전히 차단시키지 못함에따라 누설 광량이 존재하게 된다. 이러한, 누설 광량에는 좌·우안화상들이 완전히 분리되지않고 합성되어 있으므로 관람자의 좌·우측눈에는 합성된 좌·우안화상이 동시에 감지되게 된다. 이에따라, 화상이 겹쳐보이것으로 인식되는 크로스토크가 발생되는 문제점이 도출되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 좌·우안화상의 크로스토크를 줄이도록 구성된 입체화상 표시장치를 제공 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 입체화상 표시장치는 서로 반대의 편광특성을 갖는 편광판이 장착된 제1 및 제2 액정셔터와, 서로 반대의 편광특성을 갖는 편광판이 장착된 좌안 및 우안 액정셔터안경을 구비한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 입체화상 표시장치는 좌안화상 또는 우안화상에 대응하는 화상을 표시하는 제1 및 제2 액정패널(36,38)과, 좌안화상 및 우안화상을 편광특성에 따라 교번적으로 절환하는 제1 및 제2 액정셔터(40,42)와, 제2 액정셔터(42)를 통과한 화상은 직진투과(또는 수직반사)시키고 제1 액정셔터(40)를 통과한 화상은 수직반사(또는 직진투과)시키는 하프미러(Half Mirror;44)와, 좌안화상과 우안화상을 배면투사 스크린(48)에 교번적으로 투사하여 확대하는 투사렌즈(46)와, 적외선 발광부(50)의 적외선에 동기되어 좌안화상과 우안화상을 편광특성에 따라 교번적으로 절환하는 좌·우안 액정셔터안경(52,54)을 구비한다. 입체화상 표시장치의 기본적인 동작은 도 1에서 충분히 기술하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 3을 결부하여 본 발명에 따른 입체화상 표시장치의 제1 및 제2 액정셔터(40,42)와 좌·우안 액정셔터안경(52,54)의 구조 및 편광특성에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3에 도시된바와같이 제1 액정셔터(40)는 전면편광판(40a), 액정패널(40c) 및 후면편광판(40b)이 순차적으로 배치된 구조를 가지게 된다. 이 경우, 전면편광판(40a)에는 수직(또는 수평)의 스트라이프가 형성되어 있으며 후면편광판(40b)에는 수평(또는 수직)의 스트라이프가 형성되어 있다. 제2 액정셔터(42)도 제1 액정셔터(40)와 동일한 구성을 가지게 된다. 이 경우, 전면편광판(42a)에는 수평(또는 수직)의 스트라이프가 형성되어 있으며 후면편광판(42b)에는 수직(또는 수평)의 스트라이프가 형성되어 있다. 이때, 제1 액정셔터(40)의 편광판(40a,40b)과 제2 액정셔터의 편광판(42a,42b)의 스트라이프 형상이 서로 직교하게 됨을 알 수 있다. 이에따라, 제1 액정셔터(40)와 제2 액정셔터(42)의 편광특성이 서로 다름에 기인하여 제1 및 제2 액정셔터(40,42)에서 누설되는 화상은 서로 직교하는 편광방향을 갖게된다. 또한, 제1 액정셔터(40)의 액정패널(40c)은 제1 액정패널(36)에 표시된 좌안화상(또는 우안화상)을 주기적으로 절환하게 된다. 이와동일하게 제2 액정셔터(42)의 액정패널(42c)은 제2 액정패널(38)에 표시된 우안화상(또는 좌안화상)을 주기적으로 절환하게 된다. 이 경우, 제1 및 제2 액정셔터의 액정패널(40c,42c)들은 적외선 발광부(50)의 제어에 따라 서로 보완적으로(즉, 위상차가 180°차이나는 형태로) 화상 절환동작을 수행하게 된다. 이때, 제1 및 제2 액정셔터의 액정패널(40c,42c)은 화상의 깜박임(Flicker)을 방지하기위해 60㎐ 이상의 주파수로 구동하는 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된바와같이 우안 액정셔터안경(52)은 전면편광판(52a), 액정패널(52c) 및 후면편광판(52b)이 순차적으로 배치된 구조를 가지게 된다. 이 경우, 전면편광판(52a)에는 제1 액정셔터의 후면편광판(40b)과 동일한 편광특성을 갖도록 수평(또는 수직)의 스트라이프가 형성되어 있으며 후면편광판(52b)에는 수직 (또는 수평)의 스트라이프가 형성되어 있다. 좌안 액정셔터안경(54)도 우안 액정셔터안경(52)과 동일한 구성을 가지게 된다. 이 경우, 전면편광판(54a)에는 제2 액정셔터의 후면편광판(42b)과 동일한 편광특성을 갖도록 수직(또는 수평)의 스트라이프가 형성되어 있으며 후면편광판(54b)에는 수평(또는 수직)의 스트라이프가 형성되어 있다. 이때, 좌안 액정셔터안경(54)의 편광판(54a,54b)과 우안 액정셔터안경(52)의 편광판(52a,52b)의 스트라이프 형상이 서로 직교하게 됨을 알 수 있다. 이에따라, 우안 액정셔터안경(52)과 좌안 액정셔터안경(54)의 편광특성이 서로 다름에 기인하여 제1 및 제2 액정셔터(40,42)에서 누설되는 화상을 차폐시키게 된다. 상기와 같이 본 발명에 따른 입체화상 표시장치는 시분할 셔터(즉, 제1 및 제2 액정셔터(40,42)와 좌·우안 액정셔터안경(52))들에 서로 수직한 스트라이프가 형성된 편광판을 사용함에 따라 누설되는 화상을 차폐시켜 크로스토크를 방지하게 된다. 이에따라, 관람자는 크로스토크가 제거된 우수한 입체감을 느낄수 있게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 입체화상 표시장치는 크로스토크를 방지하여 관람자가 우수한 입체감을 느끼게 할수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 입체화상 표시장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 입체화상 표시장치의 구성을 도시한 도면.

도 3은 도 2의 액정셔터 및 액정셔터 안경의 구조를 설명하기 위해 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,32 : 제1 광원 4,34 : 제2 광원

6,36 : 제1 액정패널 8,38 : 제2 액정패널

10,40 : 제1 액정셔터 12,42 : 제2 액정셔터

14,44 : 하프미러 16,46 : 투사렌즈

18,48 : 배면투사 스크린 20,50 : 적외선 발광부

22 : 액정셔터안경 52 : 액정셔터안경 우안

54 : 액정셔터안경 좌안

Claims (4)

1. 좌안화상 및 우안화상에 대응하는 화상을 표시하는 제1 및 제2 액정패널과, 좌안화상 및 우안화상을 교번적으로 절환하는 제1 및 제2 액정셔터와, 제1 및 제2 액정셔터를 교번적으로 통과한 화상을 합성하여 한쪽방향으로 진행시키는 하프미러와, 좌안화상과 우안화상을 배면투사 스크린에 교번적으로 투사하여 확대하는 투사렌즈와, 제1 및 제2 액정셔터를 소정의 주파수로 동기시키는 동기수단과, 동기수단에 동기되어 좌안화상과 우안화상을 교번적으로 절환되는 좌·우안 액정셔터안경을 구비하는 입체화상 표시장치에 있어서,

   상호 반대의 편광특성을 갖는 편광판이 장착된 제1 및 제2 액정셔터와,

   상기 제1 및 제2 액정셔터의 편광특성에 각기 대응되며, 상호 간에는 반대의 편광특성을 갖는 편광판이 장착된 좌안 및 우안 액정셔터안경을 구비하는 것을 특징으로 하는 입체화상 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정셔터에 장착된 전면편광판과 후면편광판이 서로 반대의 편광특성을 갖는 것을 특징으로 하는 입체화상 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정셔터 안경에 장착된 전면편광판과 후면편광판이 서로 반대의 편광특성을 갖는 것을 특징으로 하는 입체화상 표시장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항중 어느 한항에 있어서,

   상기 액정셔터의 후면편광판과 상기 액정셔터안경의 전면편광판이 동일한 편광특성을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 입체화상 표시장치.