KR101008687B1 - Ｉｒ 수신 장치 및 이를 구비한 액정 셔터형 입체 안경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IR 수신 장치 및 이를 구비한 액정 셔터식 입체 안경에 관한 것으로, 구체적으로 할로겐 조명과 같은 주변 환경으로부터 발생되는 적외선에 의해 액정 셔터식 입체 안경이 오동작을 일으키는 문제를 해결할 수 있는 IR 수신 장치와 이를 구비한 액정 셔터식 입체 안경에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 디스플레이 장치로부터 송출되는 IR 신호를 수신하기 위한 IR 센서를 포함하는 IR 수신부; 액정 셔터로 이루어진 좌안부 및 우안부를 포함하는 양안부; 및 상기 양안부의 액정 셔터를 온오프하기 위한 액정 셔터 구동부를 포함하는 액정 셔터 방식의 입체 안경이 제공되고,
상기 IR 수신부는, 상기 IR 센서를 향해 볼록한 IR 렌즈부와, IR 센서를 향해 입사되는 IR 중 미리 결정된 높이 각도 이상의 IR을 흡수하는 IR 흡수부를 포함하는 것을 구성적인 특징으로 한다.

Description

ＩＲ 수신 장치 및 이를 구비한 액정 셔터형 입체 안경{IR RECEIVER AND LIQUID CRYSTAL SHUTTER GLASSES HAVING THE SAME}

본 발명은 IR 수신 장치 및 이를 구비한 액정 셔터식 입체 안경에 관한 것으로, 구체적으로 할로겐 조명과 같은 주변 환경으로부터 발생되는 적외선에 의해 액정 셔터식 입체 안경이 오동작을 일으키는 문제를 해결할 수 있는 IR 수신 장치와 이를 구비한 액정 셔터식 입체 안경에 관한 것이다.

최근 텔레비전의 영상을 사용자에게 3D로 제공하는 3D 텔레비전의 개발이 활발히 진행되고 있다. 입체영상을 구현하는 방식으로는 크게, 안경을 착용하는 방식과 안경을 착용하지 않는 방식으로 구별될 수 있는데, 특히 안경을 착용하는 방식의 경우 현재 제조되는 텔레비전용 패널을 별도로 변경하지 않고도 구현할 수 있기 때문에 많은 이점이 있다.

안경을 착용하는 방식은 양쪽 눈에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 애너그리프 방식과 각각 편광 방향이 다른 편광안경을 쓰는 편광 방식, 그리고 액정 셔터가 설치된 안경을 사용하는 액정 셔터 방식(또는 시분할 셔터 방식)이 알려져 있다.

이하, 액정 셔터 방식의 입체 영체 영상 구현 방법에 대해 설명한다.

액정 셔터 방식을 사용하는 입체 영상의 경우, 디스플레이 장치에서는 한 화면에 대해 좌안용 영상과 우안용 영상을 빠르게 번갈아 디스플레이하는데, 이를 입체적으로 구현하기 위해서는 디스플레이 장치에서 출력되는 좌안용 영상에 대해서는 액정 셔터 안경의 좌안부만을 개방하고, 우안용 영상에 대해서는 액정 셔터 안경의 우안부만을 개방함으로써, 양안 시차를 이용하여 입체영상을 구현하게 된다.

즉, 액정 셔터 방식을 사용하는 입체 디스플레이 장치는 좌안용 화상 및 우안용 화상이 빠르게 디스플레이하며, 이 좌안용 화상과 우안용 화상의 교번 타이밍에 맞춰 액정 셔터 안경의 좌안부와 우안부의 개폐를 동시화시키는 것이 필수적이다. 이러한 동기화 방식으로서, 예를 들면 디스플레이 장치로부터 송출되는 IR 적외선 신호에 액정 셔터를 동기화시키는 방식이 비용적인 측면에서 현재 주류를 이루고 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 액정 셔터 방식의 안경(1000)의 일례를 도시한 도면이다.

도 1a에 도시한 바와 같이, 종래의 액정 셔터 방식의 안경은, 양안부(1100), IR 수신부(1300) 및 전원부(1500)로 이루어진다. 양안부(1100)는 우안부(1110) 및 좌안부(1120)로 이루어지며, 좌안부 및 우안부 모두 액정 셔터를 포함한다.

IR 수신부(1300)는 디스플레이 장치(미도시)로부터 송출된 IR 타입의 동기 신호를 수신하면, 셔터신호구동부(미도시)에서 상기 수신된 동기 신호에 일치하여 우안부(1110) 및 좌안부(1120)의 액정에 각각 전원을 온/오프 함으로써 우안부(1110) 및 좌안부(1120)의 액정을 개폐한다.

도 1b는 종래의 액정 셔터 방식 안경(1000)에서 IR 수신부(1300)를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

도 1b에 도시한 바와 같이, 종래의 IR 수신부(1300)는 IR 센서(1320) 및 IR 센서(1310)를 보호하기 위한 IR 센서 커버(1310)로 형성된다. 이 구조에서는 디스플레이 장치(미도시)로부터 송출되는 IR1 동기 신호를 수신하여 동작하도록 구성되어 있지만, 만일 실내 조명이 할로겐 조명을 이용하는 경우, 할로겐의 발열에 의해 상측 방향으로부터 다량의 적외선(IR2)이 방출될 수 있고, 할로겐 조명으로부터 방출된 적외선(IR2)이 IR 센서(1320)에 인입되는 경우 액정 셔터 방식의 안경이 오동작되는 문제점이 있었다.

따라서, 할로겐 조명과 같은 외부 환경의 IR 방사체에 의해 IR 수신이 방해되는 것을 방지할 수 있는 IR 수신기의 필요성이 대두되고 있으며, 특히 액정 셔터 방식 안경과 같은 높은 동기화 정밀도가 필요한 어플리케이션의 경우, 전술한 문제점을 더욱 해결할 필요가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 실내 할로겐 조명으로부터 방출되는 적외선으로 인해 발생되는 문제점을 해결할 수 있는 IR 수신기의 구조 및 이를 구비한 액정 셔터 방식의 안경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따른 액정 셔터 방식의 입체 안경은, 디스플레이 장치로부터 송출되는 IR 신호를 수신하기 위한 IR 센서를 포함하는 IR 수신부; 액정 셔터로 이루어진 좌안부 및 우안부를 포함하는 양안부; 및 상기 양안부의 액정 셔터를 온오프하기 위한 액정 셔터 구동부를 포함하며,

상기 IR 수신부는, 상기 IR 센서를 향해 볼록한 IR 렌즈부와, IR 센서를 향해 입사되는 IR 중 미리 결정된 높이 각도 이상의 IR을 흡수하는 IR 흡수부를 포함한다.

또한, 본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명은 IR 신호를 수신하기 위해 IR 센서를 포함하는 IR 수신 장치를 제공하며, 상기 IR 수신 장치는, 상기 IR 센서를 향해 볼록한 IR 렌즈부와, IR 센서를 향해 입사되는 IR 중 미리 결정된 높이 각도 이상의 IR을 흡수하는 IR 흡수부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 실내 할로겐 조명으로부터 방출되는 적외선이 액정 셔터 안경의 IR 수신부의 상측에 형성된 IR 흡수부에 의해 IR 센서 내부로 유입되는 것이 방지될 수 있고, 따라서 본 발명의 IR 수신기 구조를 액정 셔터 방식의 안경에 채용하는 경우, 할로겐 조명하에서도 안정적으로 디스플레이 장치와 액정 셔터 방식의 입체 안경의 적외선 동기화가 구현될 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 액정 셔터 방식의 입체 안경 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 1b는 도 1a에 도시된 입체 안경 중 IR 수신부의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 액정 셔터 방식의 입체 안경 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2b는 도 2a에 도시된 입체 안경 중 IR 수신부의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면.
도 3은 렌즈부를 채용하지 않은 경우와 렌즈부를 채용한 경우의 IR 수신 범위 또는 각도를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 변형예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 변형예를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 액정 셔터 방식의 안경(100)을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2a와 관련해서는 도 1a의 설명과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 2b는 본 발명에 따른 액정 셔터 방식 안경(100)의 IR 수신부(200)를 구체적으로 도시한 도면이다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 IR 수신부(200)는 디스플레이 장치(미도시)로부터 송출되어온 IR 신호를 수신하는 IR 센서(230) 및 상기 IR 센서(230)를 포위하도록 형성되는 렌즈 커버부(210)를 포함한다.

렌즈 커버부(210)는 렌즈부(212) 및 IR 흡수부(211)를 포함하여 이중사출 방식에 의해 형성된다. 상기 실시예에서, IR 흡수부(211)는 렌즈 커버부(210)의 렌즈부(212)의 내측에 형성되는데, 구체적으로 제1 IR 흡수부(211a)는 센서(230)의 중심축 선(X) 상에서 상측을 기준하여 미리 정해진 각도 이상으로부터 전달되는 적외선을 흡수하도록 PC(BK) 등을 사용하여 형성된다. 또한, 제2 IR 흡수부(211b)는 센서(230)의 중심축 선(X) 상에서 하측을 기준하여 미리 정해진 각도 이하로부터 전달되는 적외선을 흡수하도록 PC(BK) 등을 사용하여 형성된다.

상기 실시예에서는 IR 흡수부(211)는 렌즈부(212)의 내주면의 상측 및 하측에 각각 형성된 것으로 도시되었지만, IR 흡수부(211)는, 할로겐 조명이 상방에 설치되는 것을 고려해서 상측에 형성된 제1 IR 흡수부(211a)만을 포함할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에 따른 렌즈 커버부(210)의 구조는, 종래의 커버부(1310)과는 상이하게 IR 센서와 대면한 커버부(210)의 위치, 즉 렌즈 커버부(210)의 전면 중앙부가 IR 센서(230)를 향해 볼록한 형태의 IR 수지로 제조된 렌즈부(232)를 포함하여 형성된다. IR 수지는 가시광선을 차단하는 동시에 적외선 만을 통과하도록 하여 가시광선으로 인한 잡음 생성을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 렌즈부(232)가 IR 센서(230)를 향해 아래로 볼록한 형태의 광수렴 특성을 지님에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 종래 디스플레이 장치로부터 송출된 IR 신호의 수신각도 θ1이 θ2로 더 넓어져서, 디스플레이 장치의 수직방향으로부터 벗어난 지점에서의 IR 센서의 수신 특성 더욱 향상될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 렌즈 커버부의 변형예를 도시한 도면이다.

도 4에 도시한 실시예는 IR 흡수부(211'a, 211'b)가 IR 렌즈부(212)의 내측이 아닌 외측의 상부와 하부에 형성된 것을 제외하고는 도 2b에 도시한 렌즈 커버부(200)와 유사하다. 이 변형예에서도 IR 흡수부는 상측에 형성된 제1 IR 흡수부(211'a)만을 포함할 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 렌즈 커버부의 또 다른 변형예를 도시한 도면이다.

도 5에 도시한 실시예는 IR 렌즈부(212')가 프레넬 렌즈로 형성된 점을 제외하고는 도 4에 도시한 렌즈 커버부와 유사하다. 이 변형예에서도 IR 흡수부는 상측에 형성된 제1 IR 흡수부(211'a)만을 포함할 수도 있다. 이 구조에서는 기존의 IR 센서를 향해 볼록한 수렴렌즈보다 두께를 얇게 제작할 수 있다는 이점이 얻어질 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명에 따른 IR 수신기의 구조를 액정 셔터 타입의 입체 안경에 채용한 것에 대해 설명하였지만, 본 발명의 IR 수신기 구조는 이에 한정되지 않고, 적외선 통신을 수행하는 모든 전자기기, 예를 들면, 무선 리모콘 등과 같은 분야에도 적용가능하다.

또한, 상기 실시예에서 상기 렌즈부 또는 렌즈 커버부는 비구면 렌즈로 형성되는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 렌즈부의 하측에 위치된 IR 센서에 빛을 집광할 수 있는 구조를 갖는다면 모두 채용가능하다는 것은 당업자에게 자명하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. IR 신호를 수신하기 위해 IR 센서를 포함하는 IR 수신 장치에 있어서,
   상기 IR 수신 장치는,
   상기 IR 센서에 IR을 집광하기 위한 집광 렌즈부와,
   IR 센서를 향해 입사되는 IR 중 미리 결정된 높이 각도 이상의 IR을 흡수하도록 상기 집광 렌즈부의 상측에 결합된 IR 흡수부를 포함하고,
   상기 집광 렌즈부는 가시광선을 차단하고 적외선은 통과시키는 것을 특징으로 하는 IR 수신 장치.
   
2. 디스플레이 장치로부터 송출되는 IR 신호를 수신하기 위한 IR 센서를 포함하는 IR 수신부;
   액정 셔터로 이루어진 좌안부 및 우안부를 포함하는 양안부; 및
   상기 양안부의 액정 셔터를 온오프하기 위한 액정 셔터 구동부를 포함하는 액정 셔터 방식의 입체 안경에 있어서,
   상기 IR 수신부는, 상기 IR 센서에 IR을 집광시키기 위한 집광 렌즈부, IR 센서를 향해 입사되는 IR 중 미리 결정된 높이 각도 이상의 IR을 흡수하도록 상기 집광 렌즈부의 상측에 결합된 IR 흡수부를 포함하고,
   상기 집광 렌즈부는 가시광선을 차단하고 적외선은 통과시키는 것을 특징으로 하는 액정 셔터 방식의 입체 안경.

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