KR100940815B1 - 3차원 영상표시장치 및 이를 이용한 메일 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 메일 디스플레이 장치는, 페럴렉스 베리어 방식으로 동작되는 3차원 이미지가 표시가능 한 3차원 영상표시장치 및 기기를 조작하는 조작부가 포함되고, 상기 3차원 영상표시장치에는, 외부로부터의 수신신호를 이용하여 2차원 화상을 표시하는 화상 액정패널 및, 상기 화상 액정패널에서 출사되는 광을 선택적으로 차광하는 베리어 액정패널이 포함되는 메일 디스플레이 장치에 있어서, 상기 베리어 액정패널에 의해서 제공되는 베리어는, 블록 내부의 전체 화소가 함께 온/오프 제어되는, 두 개 이상의 화소블록으로 구분되고, 상기 화소블록에는, 상기 베리어로서 활성화되어 3차원 이미지가 출사되는 영역과 대응되는 화소블록과, 상기 베리어가 비활성화되어 2차원 이미지가 출사되는 영역과 대응되는 화소블록이 포함된다.

본 발명의 3차원 영상표시장치는, 사용자는 눈의 피로감이 없으면서도, 편리하게 3차원 영상을 즐길 수 있고, 본 발명의 메일 디스플레이 장치는, 사용자가 이미지를 다양한 상태로 구현가능하여 사용자의 기호를 충족시키면서도, 눈의 피로감이 줄어드는 상태로 메일을 즐길 수 있는 장점이 있다.

3차원

Description

3차원 영상표시장치 및 이를 이용한 메일 디스플레이 장치{Three dimensional image display device and mail display device of the same}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 메일 디스플레이 장치의 정면도.

도 2는 표시부로 동작되는 장치의 구조를 설명하는 도면.

도 3은 도 1의 "A" 영역의 확대도.

도 4는 또 다른 실시예를 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 디스플레이 장치 101 : 표시부

102 : 조작부 103 : 2차원 영역

104 : 3차원 영역

대한민국등록특허 10-0603607, 가변 관찰거리를 갖는 3차원 영상 디스플레이 장치

본 발명은 3차원 영상표시장치 및 이를 이용한 메일 디스플레이 장치에 관한 것이다. 더 상세하게는, 사용자의 육안에 무리가 없으면서도 사용자가 편리하게 3차원 영상을 즐길 수 있도록 하는 3 차원 영상 표시 장치 및 이를 이용한 메일 디스플레이 장치에 관한 것이다.

3차원을 영상을 표시하는 방식으로는, 대별하여 안경식과 무안경식이 있다. 안경식은 관찰자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 안경을 통하여 서로 다른 영상이 입사되도록 하고, 그 입사된 영상의 차이로 인하여 영상의 입체감을 느끼게 하는 방식이다. 이때 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 입사되는 영상을 분리하는 방식으로는, 셔터 방식과 편광 안경 방식이 있다. 이러한 안경식은 잦은 깜빡거림에 의해서 눈이 쉽게 피로해 지기 때문에 상업적인 적용에 어려움이 있다.

무안경식 방식은, 안경이 없이도 특정 방식에 의해서 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사되는 광이 달라지도록 하고, 다르게 입사된 광에 의해서 사용자가 물체의 입체감을 느끼게 하는 방식으로서, 시차방식과 3차원 물체의 파면을 재현하는 홀로그래피 방식이 있다. 상기 홀로그래피 방식은 데이터의 방대함과 실제 구현의 어려움으로 인하여 현재도 연구중에 있으며, 현재 상업적으로 활용되는 방식은 상기 시차방식이다. 상기 시차방식의 대표적인 예로는 렌티큘라 방식과 페럴랙스 베리어(parallax barrier) 방식이 있고, 본 발명에는 페럴렉스 베리어 방식이 그 대상이 된다.

상기 페럴렉스 베리어 방식의 원리는, 좌우 양안이 각각 보아야 할 화상을 교대로 세로 무늬 모양으로 디스플레이 또는 인쇄하여, 이것을 극히 가느다란 세로격자배열(베리어)을 이용하여 보는 것이다. 이렇게 되면, 사용자의 왼쪽 눈과 오른 쪽 눈으로 들어올 세로무늬 화상이 각각 배분되어 좌우 양안으로 조금 엇갈린 다른 화상을 보게 된다. 이와 같은 방식으로 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사되는 광의 차이로 인하여 영상의 입체감을 느낄 수 있게 된다. 상기 페럴렉스 베리어 방식의 경우에도 사용자가 위치하는 장소와 3차원 영상표시장치의 거리 및 시야각이 미리 정하여진 있는 때에만 영상이 3차원으로 보이기 때문에, 사용자에게는 극히 불편하다. 또한, 이 방식의 경우에도 3차원으로 가시화되는 경우, 특히, 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사되는 광이 차이가 나는 경우에는, 인식되는 광의 차이로 인하여 눈의 피로가 더 커지는 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 감안하여 개발된 상기 페럴렉스 베리어 방식이 구현된 대표적인 기술문헌으로는, 대한민국등록특허 10-0603607호가 있다. 상기 인용문헌에는 액정패널에 의해서 구현되는 영상이, 마찬가지로 액정패널에 의해서 구현되는 베리어에 의해서 좌우 양안으로 구분되어 눈으로 입사되는 방식이 설명되어 있다.

그러나, 상기 인용문헌에는, 페럴렉스 베리어로 동작되는 베리어 액정패널에 다수 개가 중복되게 마련되어 있어서, 영상표시장치의 두께가 두꺼워지고, 기본적으로 각 베리어 액정패널을 통과한 광이 외부로 출사되기 때문에 빛의 감쇄가 심해지는 단점이 있고, 각 베리어 액정패널이 기본적인 두께를 가지고 있어서, 설계 시에 의도한 시야각 및 시점거리가 각 층마다 달라지는 문제가 있어서, 그 설계가 극히 어려운 단점이 있다. 또한, 인용문헌의 경우에도 시야각 및 시점거리의 차이로 인하여 엄정하게 사용자의 양안에 입사되는 광은 설계한 것과는 차이가 나기 때문에, 사용자는 눈의 피로로 인하여 시청이 거의 불가능한 단점이 있다.

이와 같은 다양한 문제점을 인하여, 기본적인 원리에 대해서는 연구가 이루어져 있으나, 현재까지도 3차원 영상표시장치가 상업화되어 사용된 예는 거의 없는 실정이다.

본 발명은 상기되는 문제점을 감안하여, 시야각의 문제를 극복하면서 현실적으로 3차원 영상표시장치를 사용자가 이용하기에 불편함이 없는 정도로 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 3 차원 영상 표시 장치 및 이를 이용한 메일 디스플레이 장치를 제안한다.

또한, 사용자가 3차원 영상을 보는데 있어서, 사용자 육안의 불편함을 최소화하면서도 3차원 영상이 제공되는 3 차원 영상 표시 장치 및 이를 이용한 메일 디스플레이 장치를 제안한다.

본 발명에 따른 3차원 영상표시장치는, 2 차원 이미지를 구현하는 LCD 패널; 및 상기 LCD 패널의 후방에는, 상기 2차원 이미지의 출사광이 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 선택적으로 입사되도록 하는 베리어가 제공되는 베리어 액정패널이 포함되고, 상기 베리어 액정패널은 전체 화소가 두 개 이상의 집단화된 화소블록으로 구분되고, 상기 베리어 액정패널에는 베리어로서 활성화되어 3차원 이미지가 출사되는 영역의 화소블록과, 베리어로서 불활성화되어 2차원 이미지가 출사되는 영역의 화소블록이 포함되고, 상기 베리어 액정패널은 화소블록 별로 온/오프 제어가 함께 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 3차원 영상표시장치는 이용한 메일 디스플레이 장치는, 페럴렉스 베리어 방식으로 동작되는 3차원 이미지가 표시가능 한 3차원 영상표시장치 및 기기를 조작하는 조작부가 포함되고, 상기 3차원 영상표시장치에는, 외부로 부터의 수신신호를 이용하여 2차원 화상을 표시하는 화상 액정패널 및, 상기 화상 액정패널에서 출사되는 광을 선택적으로 차광하는 베리어 액정패널이 포함되는 메일 디스플레이 장치에 있어서, 상기 베리어 액정패널에 의해서 제공되는 베리어는, 블록 내부의 전체 화소가 함께 온/오프 제어되는, 두 개 이상의 화소블록으로 구분되고, 상기 화소블록에는, 상기 베리어로서 활성화되어 3차원 이미지가 출사되는 영역과 대응되는 화소블록과, 상기 베리어가 비활성화되어 2차원 이미지가 출사되는 영역과 대응되는 화소블록이 포함된다.

본 발명에 의해서 사용자가 최적의 상태로 3차원 영상표시장치를 구현하여 사용할 수 있고, 사용자가 강조하고자 하는 부분이나, 필요한 부분에 대해서만 3차원 영상을 구현할 수 있고, 사용자의 눈의 피로가 줄어들면서도 3차원 영상을 즐길 수 있는 장점이 있다.

이미 설명된 바와 같이 3차원 영상표시장치는 그 원리에 대해서는 기존에 널리 알려진 바가 있으나, 그와 같은 원리를 적용하여 시장에 적용되어 사용되는 기기는 종래에 소개된 바가 거의 없다. 그 이유는 사용자가 3차원 영상표시장치를 시청하는 거리와 시야각이 제한된 범위에 지나지 않고, 조금이라도 그 설정에서 벗어나게 되면, 비록 3차원 이미지가 구현되더라도 눈의 피로 때문에 이를 보는 것이 어려워서, 차라리 물품에 적용할 때에는 2차원 이미지를 선호하였던 것이다. 이와 같은 현실에 감안해 볼 때, 메일 디스플레이 장치-이를 테면 모바일 장치-는 사용자가 화상을 보는 위치가 거의 정해져 있을 뿐 아니라, 디스플레이 기기가 작기 때문에, 현실적으로 적합하게 3차원 영상을 사용할 수 있는 분야라고 할 것이다.

이와 같은 배경하에서 본원발명에서는 3차원 영상표시장치가 메일 디스플레이 장치에 적용되고, 나아가서, 메일 디스플레이 장치에 최적으로 3차원 영상표시장치가 적용되도록 하는 방안을 발명하게 되었다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 메일 디스플레이 장치의 정면도이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 메일 디스플레이 장치(100)는, 적어도 그 본체에 표시부(101)와, 조작부(102)가 제공되어 있다. 상기 표시부(101)에는 3차원 이미지가 표시되는 3차원 영역(104)와, 2차원 이미지가 표시되는 2차원 영역(103)이 제공된다. 상기 3차원 영역(104)은 3차원 이미지로서 사용자에게 느껴지는 영역이고, 2차원 영역(103)은 2차원 이미지로서 사용자에게 느껴지는 영역이다. 물론, 상기 메일 디스플레이 장치(100)의 유무선 통신이 수행됨으로써, 외부와 정보를 송수신할 수 있는 장치가 내장될 수 있다.

상기되는 바와 같이, 3차원 영역(104)이 표시부(101)의 일부분으로 제한됨으 로써, 3차원 이미지가 전체적으로 표시되는 경우와 비교할 때 사용자가 느끼게 되는 눈의 피로가 경감되면서도, 전체 표시부(101) 중에 일정 부분에 대해서는 3차원 이미지를 볼 수 있기 때문에, 사용자의 편의성이 증대되는 이점이 있다. 나아가서, 3차원 영역(104)에 표시되는 이미지는 강조하고자 하는 이미지로서, 메일의 내용에 포함되는 사진이나, 시계, 특정의 아이콘으로 설정될 수 있고, 그 경우에는 사용자의 만족감이 한층 더 좋아지는 장점을 기대할 수 있다.

또한, 메일 디스플레이 장치의 경우에 외부로부터 수신되는 화상정보는, 3차원 이미지에 대하여 적합한 화상정보와, 2차원 이미지에 적합한 화상정보가 함께 포함되어 있다. 그리고, 3차원 화상정보는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사되는 화상정보가 각각 포함되어 있는데 반하여, 2차원 화상정보는 정확한 화상정보를 포함하는 정보이므로, 3차원 화상정보에 대하여 수 배에 이르는 화상정보를 포함할 수 있다. 그러므로, 2차원 영역(103)에 표시되는 2차원 이미지는 고화질의 화상을 얻을 수 있는데, 그와 같은 배치에 의해서 3차원 영역(104)에는 3차원 느낌을 강조하고자 하는 이미지를 삽입하고, 2차원 영역(103)에는 그와 같은 이미지를 설명하는 부분이 삽입됨으로써, 화상의 배치상태가 사용자에 최적으로 될 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 단일의 표시부(101)에 2차원 이미지와 3차원 이미지가 서로 구분되어 표시되도록 하는 방식을 이하에서 상세하게 설명한다.

도 2는 상기 표시부로 동작되는 장치의 구조를 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 표시부는, 3차원 영상표시장치로서, 유리(1), 편광판(2), 화상 액정패널(3), 편광판(4), 유리(15), 베리어 액정패널(6), 편광판(7)으 로 이루어진다. 여기서, 순차적으로, 유리(1), 편광판(2), 화상 액정패널(3), 편광판(4), 유리(15)는 일반적으로 LCD 패널이라고 지칭을 하는 부분과 동일한 부분으로서, 액정의 동작 원리에 의해서 2차원의 영상이 표시되는 부분이다. 물론, 2차원 영역(103)과 대응되는 부분에 제공되는 LCD 패널의 2차원 영상은 사용자에게 그대로 2차원 영상으로 보이지만, 이에 반하여, 상기 3차원 영역(104)과 대응되는 부분에 제공되는 LCD 패널의 2차원 영상은 사용자의 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 영상이 세로방향으로 구분되어 표시되는 부분으로서, 2차원의 영상 자체적으로는 육안으로 보기에 적합하지 않을 것이다.

한편, 3차원 영역(104)의 부분에 대하여 2차원 영상이 3차원으로 인식되도록 하기 위하여, LCD 패널의 후방에는 베리어 액정패널(6) 및 편광판(7)이 제공되는데, 상기 베리어 액정패널(6)에 의해서 전방의 LCD 패널에서 생성된 3차원 영상을 위한 2차원 영상이 선별적으로 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사되도록 한다. 그리고, 입사된 영상의 차이로 인하여 사용자는 입체영상으로 인식하게 된다.

상기 베리어 액정패널(6)은 수직/수평방향의 액정패널로 구성되어 있고, 액정패널의 온/오프 상태에 따라서 구현되는 베리어의 양상에 따라서 3차원 영상이 구현되거나 구현되지 않게 되는데, 본 실시예에서는, 베리어 액정패널(6)의 화소를 블록화하여, 2차원 영역(103)에 대응되는 화소블록은 베리어로서 활성화되고-온 되고-, 3차원 영역(104)에 대응되는 화소블록은 비활성화된 베리어로서 오프 시켜서 3차원 영역(104)에 대해서만 3차원 이미지로 보이도록 한다.

상기 베리어 액정패널(6)의 동작 방식에 대하여 이하에서 더욱 상세하게 설 명한다.

도 3은 도 1의 "A" 영역의 확대도로서, 특히, 베리어 액정패널(6)에서 베리어의 제어상태를 표시하고 있다. 상기 "A" 영역은 3차원 영역과 2차원 영역의 경계에 해당되는 부분이다.

도 3을 참조하면, 상기 베리어 액정패널(6)에서 line 103이상의 화소는 베리어가 활성화된다. 그리고, line 103미만의 화소는 베리어는 비활성화된다. 그러므로, 3차원 영역(104)에는 베리어가 제공되어, 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사되는 광이 구분됨으로써 3차원 이미지로 인식되고, 2차원 영역(103)에는 베리어가 제공되지 아니하여, 왼쪽 눈이나 오른쪽 눈이나 동일한 화상으로 인식될 수 있다. 상기 베리어 액정패널(6)에 제공되는 각 칼럼과 라인은 액정패널에 제공되는 각 화소의 주소를 칭하는 것으로 이해될 수 있다.

한편, 본 실시예의 메일 디스플레이 장치와 통신이 수행될 때에는 미리, 2차원 영역 및 3차원 영역이 규정되어 있을 수 있다.

다시 말하면, 통신이 수행될 때, 전체 이미지 중에서 어느 영역은 2차원 영역으로서 2차원 이미지가 송신되고, 어느 영역은 3차원 이미지가 송신되는 것과 관련되는 정보가 태그로서 설정되어 있는 것이다. 이와 같이 함으로써, 메일 디스플레이 장치는 특정 화소블록에 대해서는 베리어를 활성화하여 해당 부분에 대해서만 3차원 이미지가 보이도록 할 수 있게 된다.

또 다른 경우로서, 3차원 영상표시장치의 특정 영역에 대해서만 베리어 액정패널(6)이 마련되도록 하거나 미리 통신규약을 설정하여, 특정 부분에 대해서는 어 떠한 경우에도 3차원 이미지가 디스플레이 되도록 할 수도 있다.

도 4는 또 다른 실시예로서, line 102와, line 103에 해당되는 화소만이 비활성화되어 2차원 이미지로 보이는 것으로 보이고 있다.

이와 같이 2차원 이미지가 보이는 영역과 3차원 이미지가 보이는 영역은 사용자가 원하는 상태로 조작될 수 있다.

본 발명은 상기되는 바람직한 실시예는 물론이고, 그 외에 다양한 실시예를 더 포함할 수 있는데, 이하에서는 그와 같은 다른 실시예를 제안한다.

상기 베리어 액정패널에서 구분되는 영역은 두 개인 경우로 제시하고 있으나, 이에 제한되지 아니하고 경우에 따라서는 중요한 영역에 따라서 세 개 또는 그 이상의 영역으로도 용이하게 구분하여 사용할 수 있을 것이다.

이와 같은 3차원 영역의 자유로운 배치는 베리어 액정패널(6)이 각 화소의 온/오프에 의해서 동작되기 때문으로서, 원하는 상태에 따라서 어떠한 구조, 배치, 및 형상으로도 3차원 영역을 구현할 수 있기 때문이다.

본 발명의 3차원 영상표시장치는 영상표시장치 표시부의 영역이 2차원 영역과, 3차원 영역으로 구분되어 디스플레이됨으로써, 사용자는 눈의 피로감이 없으면서도, 편리하게 3차원 영상을 즐길 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 메일 디스플레이 장치는 송수신되는 정보에, 3차원 영역과 2차원 영역이 구분되어 있도록 함으로써, 사용자는 이미지를 다양한 상태로 사용자의 기호를 충족시키면서도, 눈의 피로감이 줄어드는 상태로 메일을 즐길 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 페럴렉스 베리어 방식으로 동작되는 3차원 이미지가 표시가능 한 3차원 영상표시장치 및 기기를 조작하는 조작부가 포함되고,

   상기 3차원 영상표시장치에는, 외부로 부터의 수신신호를 이용하여 2차원 화 상을 표시하는 화상 액정패널 및, 상기 화상 액정패널에서 출사되는 광을 선택적으로 차광하는 베리어 액정패널이 포함되는 메일 디스플레이 장치에 있어서,

   상기 베리어 액정패널에 의해서 제공되는 베리어는, 블록 내부의 전체 화소가 함께 온/오프 제어되는, 두 개 이상의 화소블록으로 구분되고,

   상기 화소블록에는,

   상기 베리어로서 활성화되어 3차원 이미지가 출사되는 영역과 대응되는 화소블록과,

   상기 베리어가 비활성화되어 2차원 이미지가 출사되는 영역과 대응되는 화소블록이 포함되는 메일 디스플레이 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 수신신호에는, 상기 화소블록 간의 경계정보가 포함되는 메일 디스플레이 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 베리어 액정패널은 상기 화상 액정패널의 일부에만 대응되어 마련되는 메일 디스플레이 장치.

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