KR101135757B1

KR101135757B1 - 입체 디스플레이 시스템

Info

Publication number: KR101135757B1
Application number: KR1020067016666A
Authority: KR
Inventors: 쟝-에티엔 고두
Original assignee: 에크란스 폴레어스 인코포레이티드
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2012-04-24
Also published as: JP2007519042A; KR20060134070A; CN1930605A; WO2005069269A1; EP1709623A4; EP1709623A1; US7705935B2; CN1930605B; US20080246897A1; EP1709623B1

Abstract

전면을 갖는 세기 변조 매트릭스 디스플레이; 및 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 전면에 겹쳐지며, 각 픽셀은 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 대응 픽셀과 광학적으로 작용하는 편광 매트릭스 디스플레이 패널을 포함하되, 상기 편광 디스플레이는, 편광 매트릭스 디스플레이 패널의 각 픽셀을 제어 가능하고, 발생된 편광의 회전이 90° 및 그 이하를 포함하는 범위에 걸쳐 변화하는 선형 편광 디스플레이; 및 편광 매트릭스 디스플레이 패널의 각 픽셀을 제어 가능하고, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 대응 픽셀로부터 오는 편광의 속축(fast axis)과 지축(slow axis) 사이의 위상을 180°및 그 이하를 포함하는 범위 내에서 제어하는 타원형 편광 디스플레이 중의 하나인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템을 개시한다.

입체, 디스플레이, 시스템, 편광, 픽셀

Description

입체 디스플레이 시스템{Stereoscopic display system}

본 발명은 입체 디스플레이 시스템에 관한 것으로서, 특히 고화질 평면 패널(high quality flat panel) 입체 디스플레이 시스템에 관한 것이다.

입체 기술은 시청자(viewer)가 실제 생활에서 목표물을 바라보는 것과 거의 동일한 방법으로 시청자의 눈을 통해 나타냄으로써, 목표물에 깊이를 제공하는 현실감을 주는 게임 또는 장면을 만들어내게 된다. 편광 기술에 따르면, 타원형 편광로 언급된, 직선 편광 및 원형 편광 및 그 조합이 사용되었다.

일반적인 입체 디스플레이 시스템은 서로에 대해 90°를 이루는 2개의 필터를 포함하는 수동 편광 입체 글래스를 사용하며, 서로에 대해 90°로 편광된 2개의 이미지를 생성한다. 도 1은 이러한 시스템을 도시하며, 도 1에서 "L.I."는 좌측 눈에 의해서만 보여지도록 의도된 좌측 이미지이고, "R.I."는 우측 눈에 의해서만 보여지도록 의도된 우측 이미지이다. 또한, "L.F."는 좌측 이미지만을 통과시키는 좌측 편광 필터이고, "R.F."는 우측 이미지만을 통과시키는 우측 편광 필터이다.

액정 디스플레이(LCD) 기술에서, 3가지 형태의 능동 매트릭스 박막 트랜지스터(TFT) LCD가 사용되었다: Twist Nematic(TN), In-Plane Switching(IPS), Multi-domain Vertical Alignment(MVA). LCD 디스플레이는 내부에 실링된 액정 물질에 의해 분리된, 일반적으로 투명인 2개의 글래스 시트로 구성된다. 전방 및 후방 전극 코팅부 사이에 인가되는 전압은 가시적인 특성을 형성하기에 충분하도록 액정을 어둡게 하는 액정 분자의 규칙적인 배열을 붕괴시킨다.

본 출원인이 특허권자인 미국특허 제5,629,798호에서는, 상당한 3D 지각력은 시청자의 눈에 대응하는 서로 다른 시각 포인트로부터 2개의 이미지를 나타냄으로써 달성되며, 이 입체 디스플레이 시스템은 제시간에 이미지를 다중 송신하지 않거나, 대부분의 다른 입체 기술에서의 일반적인 경우에서와 같이 공간에 2개의 이미지를 디스플레이하는 유일한 장점을 갖는다. 상기 방법은 각각의 이미지 요소를 통해, 좌측과 우측 이미지 내에 2개의 대응하는 픽셀 세기 값의 광 세기를 조정하여 구성하고, 각각의 이미지 요소를 통해, 좌측 및 우측 이미지에 대한 2개의 대응하는 픽셀값에 의존하는 각도로 편광시켜 구성한다. 상기 결과적인 디스플레이는 종래의 LCD 모니터와 동일하나, 그것은 2개의 LCD 패널을 포함한다. 상기 디스플레이는 후방에서 전방으로, 백라이트 패널, 제1 편광 필터, 제1 LCD 패널(Mod LCD), 제2 편광 필터, 그리고 제2 LCD 패널(Angle LCD)을 포함하는 일련의 층을 포함한다. 상기 제1 LCD 패널은 양쪽 눈을 위한 픽셀 세기를 제어하는 반면에, 제2 LCD 패널은 한쪽 눈 또는 다른 눈으로의 분산을 제어한다. 입체 이미지를 발생시키기 위하여, 다음 관계식을 이용하여 좌측 및 우측 이미지는 모듈로(Modulo; 제 1 LCD 구동) 및 각도 이미지(angular images; 제2 LCD를 구동)로 변환된다.

상기 수동 글래스(passive glass)의 직교 편광 필터는 좌측 눈 및 우측 눈을 위한 좌측 이미지 및 우측 이미지를 재생한다. 이는 편광 필터들이 다음과 같은 코사인 및 사인 삼각함수와 같은 기능을 하기 때문이다.

본 분야의 개발에도 불구하고, 고화질 평면 패널 입체 디스플레이 분야에서 추가적인 개발의 여지가 있다.

본 발명에 따르면, 전면을 갖는 세기 변조 매트릭스 디스플레이; 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 전방에 위치하며 전면을 갖는 편광 매트릭스 디스플레이 패널을 포함하되, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널의 디스플레이는 각 픽셀이 제어 가능하며, 발생된 편광의 회전을 90° 및 그 이하를 포함하는 범위를 통하여 변경시키는 선형 편광 디스플레이와; 각 픽셀이 제어 가능하며, 180°및 그 이하를 포함하는 범위 내에서 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 대응 픽셀로부터 오는 편광의 속축과 지축 사이의 위상을 제어하는 타원형 편광 디스플레이 중의 하나인 편광 디스플레이를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 목적, 효과 및 특징은 그 실시예의 한정되지 않는 설명에 따라 더욱 자명하게 될 것이며, 첨부도면을 참조하여 오직 예시로서만 주어진다.

"종래 기술"이 표기된 도 1은 종래의 입체 디스플레이 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 태양의 실시예에 따른 비직교 편광 입체 디스플레이를 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 비직교 편광 입체 디스플레이를 나타내는 도면.
도 4는 직교계에서 경사계으로의 변환을 나타내는 도면.
도 5는 도 2의 극좌표에서 비직교 편광 입체 디스플레이를 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 극좌표에서 본 발명의 실시예에 따른 비직교 편광 입체 디스플레이를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이의 전방의 λ/2 파장 리타더(retarder)와 λ/4 파장 리타더 시트를 갖는 시스템을 도시한 도면.
도 8은 도 7의 리타더 시트(retarder sheet)에 따른 광학 축의 방향의 효과를 나타내는 도면.
도 9는 도 7 및 도 8의 시스템의 대안적인 시스템을 도시한 도면.
도 10은 도 7 내지 도 9의 시스템의 응용예를 도시한 도면.
도 11은 게임에서의 2인을 위한 도 7 내지 도 10의 시스템의 응용예를 도시한 도면.
도 12는 좌우 분할 매트릭스 (가는선)와 모듈로-각도 분할 매트릭스(점선)의 일부를 나타내는 도면.
도 13은 LCD의 오버드라이빙의 효과를 나타내는 도면.
도 14는 좌우 눈 사이에서의 크로스-토크 효과를 도시한 도면.
도 15는 각도 신호 지연의 효과를 나타내는 도면.
도 16은 도 15의 경우에서 LCD 픽셀의 대응 응답을 나타내는 도면.
도 17은 도 15의 경우에서 좌우 편광 필터 뒤에서의, 관찰자의 눈에서의 최종 픽셀 세기를 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른, 전방 디퓨저 및 투사 백 라이트를 사용한 LCD 디스플레이의 예를 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른, 다양한 컬러의 서브-픽셀 내의 광을 시준(collimate)하기 위하여 마이크로 렌즈 어레이를 사용하는 LCD 디스플레이의 예를 도시한 도면.
도 20은 1280×1024 해상도의 LCD를 위하여 픽셀 피치를 매칭시키는 렌즈 어레이를 나타낸 도면.
도 21은 LCD 픽셀 피치를 매칭시키는 렌즈 어레이를 나타낸 도면.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이를 나타낸 도면.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈편광이 없는 광을 더 확산시키기 위하여 사용될 수 있는 블랙 마스크를 사용한 마이크로-볼 어레이(micro-ball array)를 이용한 디스플레이를 나타낸 도면.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로-프리즘을 이용한 디스플레이를 나타낸 도면.
도 25는 본 발명의 태양의 실시예에 따른 마이크로-렌즈 어레이를 이용한 디스플레이를 나타낸 도면.
도 26은 본 발명의 태양의 실시예에 따른 홀로그래픽 광학 요소 시트를 이용한 디스플레이를 나타낸 도면.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 LCD를 이용한 디스플레이를 나타내는 도면.

삭제

일반적으로, 2개의 편광 필터를 포함하고 2개의 편광 이미지를 발생시키는 편광 입체 시스템이 제공되며, 여기서 종래의 입체 시스템(도 1)과 달리, ⅰ) 2개의 편광 필터는 90°로 위치할 필요가 없으며, ⅱ)편광 이미지의 각도는 대응하는 편광 필터와 같지 않으며 (즉 좌측 필터는 좌측 이미지 각도의 각으로 있지 않고, 우측 이미지는 우측 필터와 비교하여 같은 각도에 있지 않다), ⅲ) 크로스-토크(cross-talk), 즉 우측 이미지으로부터 좌측 이미지 또는 그 반대로의 누설을 취소하는 방법으로 각도 시스템이 선택된다.

도 2 및 도 3은 각도의 데카르트 좌표계에 있어 본 발명의 실시예에 따른 비직교 편광 입체 디스플레이 시스템을 나타낸다. 본 발명은 우측 이미지(R.I.)의 선형 편광각(β)로부터 90°의 각도 "A"에 있는 좌측 선형 편광 필터(L.F.) 및 좌측 이미지(L.I.)의 선형 편광각(α)로부터 90°의 각도 "B"에 있는 우측 선형 편광 필터(R. F.)를 구비한 수동 편광 입체 글래스(도 3 참조)를 포함한다. 본 발명은 서로로부터 각도 ω에서 편광된 2개의 이미지를 생성한다(여기서, ω = α+β).

이러한 시스템에서, 설계에 의하여 각(α+B)는 90°이고, cos 90°는 "0"이기 때문에, 좌측 필터(L.F.)를 통과한 후의 좌측 이미지(L.I.)의 세기는 좌측 필터(L.F.)와 좌측 이미지(L.I.) 사이의 각도의 코사인의 인수(factor), 즉 cos(A-α)에 의해 감소되는 반면에, 우측 필터(R.F.)를 통과한 후의 좌측 이미지(L.I.)의 세기는 없다. 유사하게, 설계에 의하여 각(β+A)는 90°이고, cos 90°는 "0"이기 때문에, 우측 필터(R.F.)를 통과한 후의 우측 이미지(R.I.)의 세기는 우측 필터(R.F.)와 우측 이미지(R.I.) 사이의 각도의 코사인의 인수(factor), 즉 cos(β+A)에 의해 감소되는 반면에, 좌측 필터(L.F.)를 통과한 후의 우측 이미지(R.I.)의 세기는 없다.

위에서 설명된, 본 출원인의 특허에 개시된 폴라 입체 디스플레이 시스템(polar stereoscopic display system)에서와 같이, 픽셀은 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색 세기를 제어하는 3개의 서브-픽셀로 세분화되고, 좌측과 우측의 각 대응 서브-픽셀은 롤라 입체 디스플레이의 제1 및 제2 LCD를 구동하기 위하여 사용된 모듈러 값과 각도 값으로 변환되며, 위에서 언급된 관계식 (1) 및 (2)이 계속된다. 여기서, "left"는 우측 이미지 상의 동일 서브-픽셀에 대응하는 좌측 이미지의 서브-픽셀 값이고, "right"는 좌측 이미지 상의 동일 서브-픽셀에 대응하는 우측 이미지의 서브-픽셀 값이다.

따라서, 본 발명에 따른 시스템은 비직교이기 때문에, 좌측 값 및 우측 값이 도 4에 도시된 바와 같이 데카르트 좌표계로부터 각도 ω의 경사계(경사 좌표계)로 변환된다. 여기서, "L"은 이 우측 이미지 상의 동일한 서브-픽셀에 대응하는 좌측 이미지의 서브-픽셀 값을 언급하며, "R"은 좌측 이미지 상의 동일한 서브-픽셀에 대응하는 우측 이미지의 서브-픽셀 값이다. 또한, "x"는 변환된 "L"값, "y"는 변환된 "R" 값이고, "ω=α+β"는 2개의 이미지 사이의 편광각이며, 그리고 "θ=A-α"는 좌측 필터와 좌측 이미지 사이의 편광각이다.

상기 x 및 y는 다음 관계식을 이용하여 계산될 수 있다.

그리고, 관계식 (1) 및 (2)는 하기와 같이 된다.

관계식 (7) 및 (8)을 이용하여 관계식 (9) 및 (10)이 얻어진다.

"Modulo'" 및 "Angular'" 변환을 적용함으로서 도 5에 도시된 바와 같은 (α에서 β까지)ω의 범위를 갖는 편광각을 산출한다.

"L.O."는 대응하는 좌측 서브-픽셀 값과 비교하여 우측 서브-픽셀 값이 "0"이거나 무시할 정도일 때의 서브-픽셀의 좌측 방향의 각도 값이며, 이는 최소 발생 각도 값이다. "R.O."는 대응하는 우측 서브-픽셀 값과 비교하여 좌측 서브-픽셀 값이 "0"이거나 무시할 정도일 때의 서브-픽셀의 우측 방향의 각도 값이다. 이는 발생 각도 최대값이다.

비직교 편광 수동 글래스(non-orthogonal polarized passive glasses)의 각도 A 및 B에서의 필터와 함께 "Modulo'" 및 "Angular'"로부터의 L 및 R의 회복은 다음과 같이, 좌측 눈 및 우측 눈을 위한 좌측 이미지 및 우측 이미지를 재생성한다.

도 6은 비직교 편광 폴라 입체 디스플레이 시스템에 대한 결과를 나타낸다.

흥미롭게도, 이러한 비직교 선형 편광 시스템의 원리는 원형 편광 입체 시스템에 적용된다. 종래의 원형 편광 입체 디스플레이 시스템은 좌측 이미지와 우측 이미지를 분리하기 위하여 좌회전 및 우회전 원형 편광 필터를 사용한다. 선형 편광 시스템으로부터 원형 편광 시스템으로의 변환 및 그 역의 변환이 1/4 파장의 리타더 필름에 의하여 수행되며, 여기서, 좌측 및 우측 선형 편광각 사이의 중심각에 위치하는 리타더 필름의 속축(fast axis)이 선형 편광을 원형 편광으로 변환시킨다. 비직교 원형 편광 입체 디스플레이 시스템에서, 원형 편광 필터 대신에 적당한 타원형 편광 필터를 사용함으로써 상기 선형 편광은 타원형 편광으로 변환된다.

당업자는 본 발명이 상업적으로 이용 가능한 LCD 패널의 저각도 범위에 적합하다는 것을 이해할 것이다. 실제로, 이러한 상업적인 AM-LCD 패널은 거의 65°의 저각도로부터 85°사이에서, TN, IPS, 또는 MVA와 같은 기술, 제조 업체 그리고 LCD 채널 증폭기 바이어스에 따라 변경되는 적어도 90°의 범위를 갖는 광을 변환하지 않는다. 더욱이, 이러한 범위는 각각의 원색 사이에서 변화된다. 예를 들어, 테스트가 완료된 패널은 45°로부터 -25°까지 변화하는 적색을 갖고 있는 반면에, 청색은 45°로부터 -40°까지 변화한다. 본 발명에 따른 상기 비직교 편광 입체 시스템은 동일한 보통의 편광 글래스에 기초하여 각각의 색을 위하여 적합하게 될 수 있다.

당업자는 본 발명의 태양이 CRT-LC 패널 입체 디스플레이 시스템에서의 고속(faster) 스위치, 보다 빠른 응답을 위한 각도 선회의 양극단에서 LCD를 오버드라이브(overdrive)하기 위한 용량 뿐만 아니라, 폴라 입체 디스플레이 시스템에서의 제로 크로스-토크(zero cross-talk)를 가능하게 하는 것을 이해할 것이다. 더욱이, 이는 90°이외의 각도로 편광된 2개의 독립된 이미지를 디스플레이하도록 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이 전방에 1/2 파장 리타더(retarder) 및 1/4 파장 리타더를 도입함으로써, 타원형 편광 입체 디스플레이 시스템이 제공된다. 도 8은 리타더 시트(retarder sheet)의 광학축으 방향이 편광 입체의 양식(paradigm)에 어떻게 영향을 주는지를 도시한다. 더욱이, 1/2 파장 리타더 시트는 선형 및 원형 편광 시스템의 추가 배열(permutation)을 야기하는 광의 선형 편광부의 방향 범위를 변경할 수 있다.

따라서, 리타더 시트의 이용은 비직교 입체 디스플레이 시스템에 있어서 재배열의 수를 늘릴 수 있다. 이러한 재배열의 일부는 글래스가 서로의 앞에 위치할 때, 글래스를 착용한 첫번째 사용자가 유사한 글래스를 착용한 두번째 사용자를 편안하게 볼 수 있도록 하는 방법으로, 광이 통과하는 좌측 및 우측 타원형 편광 필터가 동일한 광량을 갖는 입체 글래스의 선택을 가능하게 한다. 더욱이, 필터에 재배열은 글래스를 착용한 사용자가 다른 LCD 모니터를 편안하게 보는 것을 허용한다.

당업자는 본 발명의 태양이 다른 입체 편광 글래스에서 직면하는 불편함을 감소시킨다는 것을 이해할 것이다. 여기서, 불쾌감이란, 정상적인 LCD 모니터를 볼 때 하나의 눈은 상기 모니터 상의 이미지를 보지만, 다른 눈은 블랙 이미지를 보는 것이며, 유사한 글라스를 착용한 다른 사람을 볼 때, 한 눈이 단지 제1 사용자의 제1 눈을 보고, 다른 눈은 제1 사용자의 제2 눈을 본다는 것이며, 이는 뇌에 있어서 상당한 혼란을 야기한다.

본 발명은 이하에서 설명될, 라이브 비디오(live video)의 변환을 위하여, 직교 좌표계(rectangular)에서 폴라 좌표계로의 변환 시스템(conversion system)을 위한 록-업 테이블(lock-up table)을 제공하며, 이는 실시간으로 모듈로 및 각도 이미지 내의 좌측 및 우측 이미지를 변환하기 위하여 요구되는 높은 처리 능력을 해결하는 것을 가능하게 하며, 또한 개별적으로 조합된 값(좌측 및 우측 컬러 값)에 의한 크로스-토크를 감소시키는 것을 가능하게 한다.

상술한 바와 같이, 입체 이미지를 발생시키기 위하여, 상기 좌측 및 우측 이미지는 다음의 도면에서 보이는 바와 같이, 모든 서브-픽셀에 대한 모듈러 값 및 각도값으로 변환된다.

일반 LCD 모니터 픽셀의 광 세기는 신호 입력의 전압 또는 값에 대하여, 감마 보정의 유무와 관계 없이, 선형 응답을 갖고 있다. 폴라 시스템(Polar system)의 모듈로(modulo) 신호에 대하여, 선형 LCD 픽셀 M'을 얻기 위하여 모듈 입력에 감마 보정이 도입되고, 하기와 같이, LCD 광 세기 선형 응답을 보상하기 위하여 사인 변환(Sinus transformation)이 사용되어 각도 신호는 선형 각도 응답 A'를 생성한다. 발생시킨다.

다음과 같이, 편광 필터 및 전자 회로에 기인하는 LCD 패널의 완전하지 못한 응답을 보상하기 위하여 보정이 더 도입될 수 있다.

이러한 신호의 처리는 다음과 같이, 록-업 테이블로 이용된 메모리에 통합, 저장될 수 있다.

각각 픽셀 컬러가 다른 파라미터를 가질 수 있기 때문에, 하기에 도시된 바와 같이, 대응하는 개수를 갖는 LUT(록-업 테이블)이 각각의 컬러을 위하여 사용된다.

삭제

아래에 예시된 바와 같이, LUT는 SRAM (static random access memory) 내에서 실장될 수 있다.

당업자는 상기 LUT (록-업 테이블)가 480 Hz에서 클락된 변환 처리를 요구하는 85 HZ 재생율로 1280×1024의 서브-픽셀 주파수를 달성하기 위하여 유일한 그리고 비용면에서 유리한 툴(tool)임을 인정할 것이다. 더욱이, 상기 LUT는 어떠한 원하는 조정을 도입하는 것을 보다 용이하게 한다.

본 발명은 명암 및 컬러 해상도를 더욱 향상되도록 하며, 그로 인하여 이용 가능한 많은 세기 레벨을 증가시키기 위하여 제2 광 밸브와 같은 전방의 LCD를 이용하면서 2개의 LCD 결합을 제어함으로써, 일반 모드(2D)에서의 폴라(polar) 디스플레이의 품질은 현재 사용 가능한 LCD 디스플레이를 능가한다. 또한, 2개의 LCD를 이용하여 광을 더 차단함에 따라 블랙커 블랙(blacker black) 픽셀의 세기를 얻을 수 있다.

다른 형태의 편광 글래스(3D가 아닌, 즉 양 눈이 동일한 각도를 가짐)를 간단히 착용하거나 디스플레이의 최상점으로 제거 가능한 필터 시트를 올려놓는 것은 도 9에 도시된 바와 같이, 입체 모드에서의 광 트위스터(light twister)로서 대신에, 명암비의 2배 이상의 10비트/컬러 선명도를 가져오는 광 밸브와 같은 제2 LCD를 활성화한다.

이러한 특징은 제1 LCD 상에 완전한 백색 이미지를 디스플레이하는 동안에 제2 LCD 상에 이미지를 보여줌으로써 다른 사람이 단지 백색 스크린을 보는 반면에 (향상된 콘트라스트를 위한 것과 동일한) 편광 글라스를 착용한 사람만이 스크린을 볼 수 있다(도 10 참조)는 것을 특징으로 하는 개인적인 디스플레이를 가능하게 한다.

더구나, 개인 디스플레이의 제1 LCD 상에 백색 이미지를 보여주는 대신에, 글래스를 착용한 사용자가 실제로 다른 이미지를 보는 반면에, 편광 글래스를 쓰지 않은 사용자에게 정상적인 디스플레이의 오해를 주는 위조의 이미지를 보여주는 것이 가능하다. 제2 LCD 상에 나타날 개인 이미지는 편광 글래스를 착용한 사용자를 위한 제1 이미지를 제거하도록 처리된다. 제1 LCD상의 이미지는 모든 픽셀에서의 충분한 밝기를 갖도록 선택되거나 변환되며, 따라서 제 2 LCD의 각 픽셀은 개인 이미지를 디스플레이하기 위한 충분한 광을 갖는다.

한 게임에서 2명의 플레이어가 있는 경우, 각 플레이어는 동일 디스플레이 상에서 다른 이미지를 볼 수 있다. 제1 플레이어는 양 눈이 제1 편광 방향에 있는 글래스를 쓰고, 제2 플레이어는 제2 편광 방향에 있는 글래스를 착용한다. 위에서 설명한 바와 같이 두 방향은 직교 또는 비직교된다(도 11 참조).

따라서, 동일 디스플레이는 통상적인 2D 스크린, 입체 스크린(수동 3D 글래스 착용에 의하여), 향상된 2D 스크린(디스플레이 표면 상에서의 필름 추가에 의하여), 보안 디스플레이 스크린(security display screen; 특별한 글래스를 착용한 사용자만이 이미지를 보는 경우), 그리고 2명의 플레이어-2개의 디스플레이-단일 스크린-풀 스크린 디스플레이 스크린 사이에서, 예를 들어 버튼의 누름에 따라 전환할 수 있다.

크로스-토크와 같은, 다른 문제점이 본 발명 내에서 해결될 수 있으며, 이는 대안적인 디스플레이 영역의 2D 매트릭스 평균을 사용하는 것에 의하여 줄어들 수 있다. 사실, 모듈러 신호 및 각도 신호의 (신호를 불연속 레벨, 예를 들어 256 레벨로 전환하기 위한) 디지털화는 크로스-토크를 야기할 수 있는 양자화 오차(quantization error)를 가져온다. 극 전환에 대한 데카르트 좌표계가 오류를 일으키지 않을지라도, 모듈러 값 및 각도 값의 라운딩(rounding)에 의하여 오류는 여저히 발생될 수 있으며, 이는 본래의 좌측 값과 우측 값 간의 차이 및 디스플레이 세기 간의 차이를 차례로 발생시킨다.

도 12는 좌측-우측 불연속 매트릭스(가는 선) 및 모듈로-각도(점선) 불연속 매트릭스의 일부를 나타낸다. 가장 가까운 모듈러와 각도의 불연속 값은 좌측 값과 우측 값을 표현하기 위하여 사용되지만, 도면에 도시된 바와 같이, 일부 값들을 결합하기 위하여, 상기 오차는 상당히 커질 수 있고 그 결과 양자화 오차 및 크로스-토크를 발생시킬 수 있다. 그러한 오차를 줄이기 위하여, 2개의 모듈로-각도(molulo-angular) 불연속 값 사이에서 모든 비디오 프레임에서 또는 관찰자에 의하여 인지될 어떠한 깜빡임(flicker)을 방지하기에 충분히 빠른 다른 속도(different rate)로 전환(toggle)시키는 것이 고려되며, 따라서 좌측-우측 값(실선)에 근접한 평균 값을 얻는다.

이후에 설명될 바와 같이, 크로스-토크는 LCD 오버드라이브 기술 및 선-각도(pre-angular) 조정을 이용하여 빠르게 움직이는 이미지를 위하여 더욱 줄어들 수 있다.

예를 들어, 단일의 비디오 프레임 사이와 같은 짧은 시간 동안 LCD에 신호를 오버드라이빙(overdriving)하는 것은 LC 액정의 방향의 변화를 가속화하고, 최종 값을 빠르게 산출한다(도 13 참조). 이러한 시스템은 높은 픽셀 값으로부터 낮은 픽셀 값으로의 변화와 함께 작동할 수 있다. 그러나, 보다 높은 또는 보다 낮은 값을 구동하기 위한 여지가 부족함로 인하여 오버드라이빙은 픽셀 세기의 극값, 즉 0및 8비트/컬러 픽셀을 위한 255에서 제한될 수 있다. 본 발명의 비직교 입체 디스플레이는 각도 범위를 줄임으로써 오버드라이빙을 위한 여지를 추가할 수 있으며, 이로 인하여 모든 값에서 보다 빠른 디스플레이 응답의 각도 LCD를 허용하며, 이는 크로스-토크 감소를 가져온다. 상술한 바와 같이, LCD 오버드라이브의 사용은 각도가 하나의 프레임에서 다음 프레임으로 변화할 때에 중간 각도에 의해 발생하는 크로스-토크를 줄일 수 있고 빠르게 움직이는 이미지의 번짐(smearing)을 줄이게 된다.

선-각도 조정을 이용하여 빠르게 움직이는 이미지를 위한 크로스-토크 감소에 대하여 설명하면, 제1 눈에서의 세기 변화는 제2 눈에서의 의사(擬似) 광을 야기할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 예를 들어, 좌측 눈 이미지의 대응 픽셀이 어두운 반면에 우측 눈 이미지의 픽셀은 밝음에서 어두움으로 변화된다(도 14 참조).

도 15의 상부 도면은 통상의 시스템을 도시하고, 하부 도면은 각도 신호가, 예를 들어 하나의 비디오 프레임의 어느 시간만큼 지연되는 시스템을 나타낸다. LCD 픽셀의 대응 응답이 도 16에 도시되어 있다. 좌측 및 우측 편광 필터 후의 시청자의 눈에서의 결과적인 픽셀의 세기가 도 17에 도시되어 있다.

LCD의 늦은 응답은 광이 좌측 눈의 필터를 통과하는 동안 일시적인 갭(gap)을 만들며, 각도 신호가 지연될 때 이러한 갭은 일어나지 않는다는 것을 알 수 있다. 유사하게, 상기 다른 이미지가 어두운 반면에 한 이미지의 픽셀 세기가 어두어짐에서 밝음으로 변화할 때 광 충돌(light bump)은 모듈로(Modulo) 신호를 지연시킴으로서 방지될 수 있다는 것이 입증될 수 있다. 지연을 적용하기 위한 기본적인 규칙은 하기와 같이 설명될 수 있다.

- 좌측 또는 우측의 서브 픽셀이 어두움에서 밝음으로 변하는 반면에, 우측 또는 좌측의 다른 대응 픽셀이 어두울 때, 그후 각도 신호에 대하여 모듈로 신호는 지연됨. 그리고, - 좌측 또는 우측의 서브 픽셀이 밝음에서 어두움으로 변하는 반면에, 우측 또는 좌측의 다른 대응 픽셀이 어두울 때, 그후 모듈로 신호에 대하여 각도 신호는 지연됨.

오버드라이브 기술은 신호의 지연 대신에 신호를 진행하기 위하여 사용될 수 있다. 오버드라이브 및 지연 기술은 함께 이용될 수 있다.

또 다른 문제점이 본 발명에 의하여 처리된다. 예를 들어, 2개의 LCD 셀과 같은 2개의 패턴 구조의 중첩은 2개의 구조의 간섭으로 인해 모아레(Moire) 패턴을 야기한다는 것이 잘 알려져 있다. 본 발명에 따른 LCD에 의하여, 하나의 입사 광선만이 동일한 픽셀 및 동일한 컬러 필터를 통과하는 반면에, 다른 2개의 광선이 컬러 필터에 의해 차단된다.
상기 2개의 LCD 패널의 대응 픽셀은 함께 작용하여 주어진 각도에서 모듈로 픽셀과 각도 픽셀의 불일치를 가져 오며, 그 결과 좌측 이미지와 우측 이미지 간의 시차 크로스-토크 및 이미지 해상도의 열화를 가져온다. 2개의 LCD 패널의 픽셀 구조 사이의 간섭은 낮은 디스플레이 밝기를 야기하며, 광이 2개의 눈 사이에서 분할되기 때문에 이러한 현상은 입체 시스템에 내재되어 있는 낮은 밝기에 부가된다.

본 발명은 적층된 LCD 패널의 간섭 문제를 해결하고 2개의 LCD 패널의 앞, 사이, 및/또는 후에 위치한 하나 또는 그 이상의 마이크로-렌즈 어레이층을 이용한 광의 평행화를 허용함으로써 넓은 시야각(wide view angle)에서의 명암(contrast)을 향상시킨다. 명암이 감소하고 컬러이 시야각에 따라 이동하는 표준 LCD와 달리, 도 18 및 도 19에서 설명된 예는 광이 고정 각도로 픽셀을 통과하기 때문에 매우 넓은 시야각을 허용한다.

도 18은 전방 디퓨저 및 투사 백라이트를 이용한 실시예를 도시한다. 도 19는 모든 컬럭 서브-픽셀 내의 광을 평행하게 하기 위한 마이크로-렌즈 어레이를 갖는 실시예를 설명한다.

마이크로-렌즈 어레이의 피치는 LCD 픽셀 피치 또는 서브-픽셀 피치와 일치한다. 도 20은 1280×1024 LCD용 픽셀 피치와 일치하는 렌즈 어레이를 도시한다. 백라이트로부터 방사된 광은 제1 LCD의 픽셀 개구 및 제2 LCD의 대응 픽셀 개구를 통하여 촛점이 맞추어진다. 그 후, 제2 LCD의 개구 밖으로 나온 광은 마이크로-렌즈 또는 광 디퓨저 층에 의하여 또는 마이크로-렌즈와 광 디퓨저 층에 의하여 확산될 수 있다. 마이크로-렌즈 어레이는 또한 그라디언트 인덱스(radian Index:GRIN) 렌즈 타입일 수 있다.

하기의 마이크로-렌즈 기반 예를 위하여, 렌즈 어레이는 도 21에 도시된 바와 같이 LCD 픽셀 피치와 일치한다.

대안적으로, LCD 패널의 컬러 필터는 평행 베리어(barrier)를 만들고 적색 및 청색 광선을 각도 LCD의 좌측 및 우측 근접 픽셀 컬럼으로 유도하기 위하여 사용될 수 있다. 만일, LCD 패널 컬러 매트릭스가 RGB 대신에 BGR라면, 적색을 진행시키고 하나의 픽셀을 통한 녹색 채널을 지연시키거나, 이와 반대로 함으로써 LCD를 구동하는 전자 장치는 시프트(shift)를 보상할 수 있다(도 22 참조). 또한, 본 발명에 따른 디스플레이 내에서의 광의 고정된 각도는 콜레스테릭 컬러 및 편광 필터의 사용을 허용하며, 이는 최고 600%의 휘도 이득(brightness gain)을 가능하게하고, 그로 인하여 위에서 설명한 낮은 휘도를 보상한다.

본 발명에 따른 디스플레이의 휘도를 증대시키는 다른 방법은 그것을 필터링하는 대신에 컬러를 분리하기 위한 격자 광학 요소를 사용하게 하며, 마이크로 렌즈 어레이와의 조합에서, 이는 300%까지 휘도의 증가를 가져올 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 광을 비편광화하지 않고 광을 확산시키기 위하여 블랙 마스크를

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더구나, 적색 및 청색 광선을 벗어나도록 하기 위하여 마이크로-프리즘이 추가될 수 있으며, 따라서 도 24에 도시된 바와 같이, 위의 광선은 녹색과 같이 평면에 수직이다.

마이크로-렌즈 어레이 또는 GRINS 렌즈 어레이의 위와 같은 이용은 특정 각도에서 광선이 (동일 좌표에서의) 대응하는 각도 LCD 픽셀에 근접한 모듈로 LCD 픽셀을 통과하는 것을 방지시킴으로서 도 7과 관련하여 위에서 설명된 LCD 셀과 같은 2개의 패턴 구조의 중첩과 관련한 문제를 해결하며, 그렇지 않으면 좌측 이미지와 우측 이미지 간의 시차 크로스-토크 및 해상도 저하가 발생하게 된다. 따라서, 광이 고정된 각도에서 픽셀을 통과하기 때문에, 많은 광이 픽셀의 개구를 통과하는 것을 허용함에 따라 휘도가 증가되고 매우 넓은 시야각이 얻어진다.

미니-렌즈 어레이 또는 GRINS 렌즈 어레이 또한 제1 및 제2 LCD 이미지 복제를 수행하기 위하여 사용될 수 있다(도 25 참조). 하나 또는 그 이상의 미니-렌즈 어레이층은 입체 디스플레이 내의 2개의 LCD 사이에 위치한다. 이 미니-렌즈 어레이는 비-반전된 1:1 이미지 프로젝션(non-inverted 1:1 image projection)을 형성하기 위하여 선택되며, 따라서 제1 LCD의 서브-픽셀을 통과하는 광은 대응하는 제2 LCD의 서브-픽셀을 통과한다. 미니-렌즈 어레이의 피치는 LCD 픽셀 피치와 일치하지 않아도 좋다. 미니-렌즈 어레이는 또한 그라디언트 인덱스(gradient Index: GRIN) 렌즈 타입일 수 있다.

광을 제1 LCD와 제2 LCD의 대응 픽셀로 굴절시키기 위하여 홀로그램 광학 요소 시트를 사용하는 디스플레이가 도 26에 도시되어 있다.

제1 및 제2 LCD의 복제는 위에서 설명한 2개의 패턴 구조의 중첩에 관련한 문제점을 해결한다.

본 발명에 따른 LCD는 도 27에 도시된 바와 같이 일체화될 수 있으며, 여기서 2개의 LCD 패널은 하나의 LCD 패널로 일체화된다. 모듈로 및 각도 LCD 구조가 서로 근접하기 때문에 백라이트로부터의 광은 넓은 각도로 양쪽의 대응 픽셀을 통하여 나아간다. 일반적인 LCD 패널은 통상 0.7mm 두께로 이루어진 2개의 글래스 기판으로 제조되며, 제1 글래스 기판은 LCD의 활성부를 포함하고, 글래스 기판은 흑색 매트릭스, 컬러 필터를 포함하며, 특정 경우에서, IPO 도전층이 양극 또는 음극으로 작용한다. 액정은 이러한 2개의 기판 사이에 위치하게 된다. 본 발명에 따른 일체화된 LCD에 있어서, 두께가 0.7mm인 2개의 활성 기판이 사용될 수 있으며, 여기서 한 기판은 모듈러 신호에 의하여 제어되고, 다른 하나의 기판은 각도 신호에 의하여 제어된다. IPO 도전층 및 컬러 필터를 포함하며 0.2mm 이하의 두께를 갖고 글래스 또는 다른 물질로 만들어진 매우 얇은 시트는 2개의 활성 글래스 기판 사이에 위치하며, 중간 위치의 얇은 시트는 액정이다. 2개의 활성 기판 및 컬러 필터는 일렬로 배열된다. 제2 활성 기판은 흑색 매트릭스 층을 가질 수 있다. 이러한 구조는 상술한 2개의 패턴 구조의 중첩에 관련한 문제점을 해결한다.

Claims

전면을 갖는 세기 변조 매트릭스 디스플레이; 및

전면을 갖고 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 전면에 겹쳐지며, 각 픽셀은 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 대응 픽셀과 광학적으로 작용하는 편광 매트릭스 디스플레이 패널을 포함하되,

상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널의 디스플레이는,

각 픽셀이 제어 가능하고, 발생된 편광의 회전이 90° 및 그 이하를 포함하는 범위에 걸쳐 변화하는 선형 편광 디스플레이; 및 각 픽셀이 제어 가능하고, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 대응 픽셀로부터 오는 편광의 속축(fast axis)과 지축(slow axis) 사이의 위상을 180°및 그 이하를 포함하는 범위 내에서 제어하는 타원형 편광 디스플레이 중의 하나인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 백라이트 패널, 제1 편광기, 제1 매트릭스 디스플레이 패널, 그리고 제2 편광기를 포함하며, 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제2 매트릭스 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 전면 1/2 파장 리타더(retarder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 전면 1/2 파장 리타더의 전방에 위치한 1/4 파장 리타더 시트를 포함하되, 상기 디스플레이는 타원형 편광 디스플레이인 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 디스플레이는 수동 3D 글래스를 통해 보여지고 입체 스크린을 생성하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 제1 LCD 패널을 포함하고, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제2 LCD 패널을 포함하되, 제 1 플레이어는 양쪽 눈에 제1 편광 방향으로의 글래스를 착용하고, 제 2 플레이어는 제2 편광 방향에서 글래스를 착용하여 2명의 플레이어-2개의 디스플레이-하나의 스크린-풀 스크린 디스플레이 스크린을 가져오는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 제1 마이크로-렌즈 어레이층 및 그라디언트 인덱스(gradient index; GRIN) 렌즈 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제 1 마이크로-렌즈 어레이층 및 그라디언트 인덱스(GRIN) 렌즈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 전방 디퓨저 및 전방 마이크로볼 디퓨저 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 8항에 있어서, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 그 전면과 상기 전방 마이크로-볼 디퓨저 사이의 마이크로-프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 그 전면에 격자 광학 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이와 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널 사이의 이미지 레플리케이터층(image replicator layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 이미지 레플리케이터층은 비-반전된 1:1 이미지 프로젝션(non-inverted 1:1 image projection)을 형성하도록 선택된 미니-렌즈 어레이층; 및 그라디언트 인덱스(GRIN) 렌즈 중, 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 이미지 레플리케이터층은 적어도 하나의 홀로그램 광학 요소 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이와 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 하나의 매트릭스 디스플레이 패널로 통합된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 14항에 있어서, 상기 통합된 매트릭스 디스플레이 패널은, 2개의 활성 글래스 기판; 및 상기 2개의 기판 사이의 액정으로 이루어진 얇은 시트를 포함하되,

상기 얇은 시트는 IPO 도전층과 컬러 필터를 포함하고, 상기 2개의 활성 기판 및 상기 컬러 필터는 일렬로 정렬된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 15항에 있어서, 상기 2개의 활성 기판은 0.7mm의 두께를 가지며, 상기 얇은 시트는 0.2mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이 및 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 LCD 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서,

각 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 세기를 제어하는 서브-픽셀로 세분화되고,

상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이와 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 각각의 대응하는 서브-픽셀을 하기와 같은 각도의 데카르트 좌표계에서 주어진 모듈러 및 각도 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.

여기서, "left"는 제2 선형 편광 각도를 갖는 제2 이미지 상의 동일한 서브-픽셀에 대응하는 제1 선형 편광 각도를 갖는 제1 이미지의 서브-픽셀의 값이고, "right"는 제1 이미지 상의 동일한 서브-픽셀에 대응하는 제2 이미지의 서브-픽셀값임.
제 18 항에 있어서, 모듈러 신호 및 각도 신호는 하기와 같이 변환된 모듈러 신호 및 각도 신호에 의하여 각도 ω=α+β의 경사계 내에서 주어지는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.

여기서, 2θ=(90°-(α+β)), L은 제2 선형 편광각 α를 갖는 제2 이미지 상의 동일한 서브-픽셀에 대응하는 제1 선형 편광각 β를 갖는 제1 이미지의 서브-픽셀 값이며, R은 제1 이미지 위의 동일한 서브-픽셀에 대응하는 제2 이미지의 서브-픽셀 값임.
제 19 항에 있어서,

편광 매트릭스 디스플레이 패널의 전면에 평행한 평면에 나란하게 위치한 제1 및 제2 선형 편광 필터들을 더 포함하되,

상기 제1 선형 편광 필터는 제1 선형 편광각 β로부터 90°인 각 A에 있으며, 상기 제2 선형 편광 필터는 제2 선형 편광각 α로부터 90°인 각 B에 있으며,

하기와 같이 각도 A 및 B에서 left 값 및 right 값은 상기 제1 및 제2 필터와 함께 변환된 모듈러 신호 및 각도 신호에 의해 회복되는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.

여기서, 2θ=(90°-(α+β))=A-α=B-β임.
제 20항에 있어서, 상기 선형 편광 필터는 시청자(viewer)의 안경(spectacles) 위에 장착된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 21항에 있어서, 상기 시청자의 안경은 기생 타원광 (parasite elliptical light) 제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 18항에 있어서, 변환 신호를 저장하기 위한 메모리 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 19 항에 있어서, 모듈로-각도 불연속 신호 사이에서는 각 프레임이 토글되어 그 평균값이 얻어지며, 그로 인하여 제1 이미지와 제2 이미지 사이의 크로스-토크(cross-talk)가 감쇠되는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 2 항에 있어서, 디스플레이는 상기 제1 매트릭스 디스플레이 패널와 제2 매트릭스 디스플레이 패널 중 적어도 하나의 오버드라이브(overdrive)를 제어하는 제어 수단에 연결된 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 18 항에 있어서, 디스플레이는 모듈러 신호 및 각도 신호의 지연을 제어하는 제어 수단에 더 연결되되,

ⅰ) 제2 대응 픽셀이 어두워지는 동안, 어두운 서브 픽셀이 밝아질 때, 모듈로 신호는 각도 신호에 대하여 지연되고,

ⅱ) 제2 대응 픽셀이 어두워지는 동안, 밝은 제1 서브 픽셀이 어두워질 때, 각도 신호는 모듈로 신호에 대하여 지연되는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 제1 LCD 패널을 포함하고, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제2 LCD 패널을 포함하되, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 그 전면 상의 필터 시트를 포함하여 향상된 2D 스크린을 얻는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 제1 LCD 패널을 포함하고, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제2 LCD 패널을 포함하되, 상기 디스플레이는 비-3D 형태의 편광 글래스을 이용하여 보여져 향상된 2D 스크린을 얻는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 제1 LCD 패널을 포함하고, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제2 LCD 패널을 포함하되, 개인적인 이미지가 제2 LCD에 나타나게 되는 반면에 완전한 백색 이미지가 제1 LCD 위에 디스플레이되며, 그로 인하여 편광 글래스를 착용한 사용자만이 개인 이미지를 관찰할 수 있고 다른 사용자는 단지 백색 스크린을 보는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이는 제1 LCD 패널을 포함하고, 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널은 제2 LCD 패널을 포함하되, 위조된 이미지(fake image)가 제1 LCD 상에 디스플레이되는 반면, 개인 이미지는 제2 LCD상에 나타나게 되어, 그로 인하여 편광 글래스를 착용한 사용자만이 개인 이미지는볼 수 있고, 다른 사람은 위조된 이미지를 보는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 시스템.
세기 변조 매트릭스 디스플레이를 제공하는 단계;

상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이에 편광 매트릭스 디스플레이 패널을 적층하는 단계; 및

a) 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널의 각 픽셀과, 90° 및 그 이하를 포함하는 범위에 걸쳐 발생된 편광의 회전을 제어하는 단계; 및 b) 상기 편광 매트릭스 디스플레이 패널의 각 픽셀과 180°및 그 이하를 포함하는 범위에 걸쳐 상기 세기 변조 매트릭스 디스플레이의 대응 픽셀로부터 나오는 편광의 빠르고 속축과 지축 사이의 위상을 제어하는 단계 중 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 이미지 생성 방법.