KR101453451B1 - 위상지연 방식을 이용한 고휘도 입체영상상영장치 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

위상지연 방식을 이용한 고휘도 입체영상상영장치 및 이를 구동하는 방법 Download PDF

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Abstract

반파장위상 지연기 없이도 고휘도 입체영상상영이 가능한 장치를 개시한다. 본 장치는 프로젝터로부터 조사된 영상광을 제 1 영상광 및 제 2 영상광을 포함하는 2이상의 영상광으로 공간적으로 분할하여 조사하는 편광 광분할기; 제 1 영상광의 시간적인 좌측 영상 또는 우측 영상 조사에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 스크린으로 조사되도록 하는 제 1 변조기; 및 제 2 영상광의 시간적인 좌측 영상 또는 우측 영상 조사에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사되도록 하는 제 2 변조기를 포함하되, 제 1 변조기의 제 1 구동전압과 제 2 변조기의 제 2 구동전압은 동일한 시점에서 크기가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

Description

위상지연 방식을 이용한 고휘도 입체영상상영장치 및 이를 구동하는 방법{High Brightness Stereoscopic Projection Device Based on Phase Retardation and Operating Method For the Same}
이하의 설명은 입체영상 상영 장치 및 이를 구동하는 방법에 대한 것으로서, 구체적으로 위상지연 방식을 이용하여 고휘도 입체영상 상영을 가능하게 하는 장치 및 이를 위한 구동 방법에 대한 것이다.
일반적으로 입체 영상(또는 3D 영상)을 구현하는 방법은 인간의 두 눈에 서로 다른 영상을 조명함으로써 구현되며, 극장과 같은 대형 스크린을 통해 상영되는 입체 영상의 경우, 좌우측이 서로 수직하는 방향의 편광 렌즈를 가진 편광 안경을 통해, 좌측 영상과 우측 영상을 구분하여 투과시키는 편광 방식이 주로 이용되고 있다. 이는 두 개의 카메라를 이용하여 영상을 촬영하고, 그 두 개의 영상을 편광수단을 이용하여 서로 직각 편차를 가진 겹칩 영상을 하나의 화면에 디스플레이하고, 상술한 편광 안경을 통해 두 개의 카메라가 촬영한 영상을 각각 좌우측 눈으로 보게 함으로써 입체 영상을 구현하는 방식이다.
도 1은 입체 영상 상영을 위한 종래 2 프로젝터 방식 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
상술한 바와 같은 편광 방식에 의한 입체 영상 상영을 하기 위해 종래 2 프로젝터 방식 시스템에서는 2 개의 기존의 2차원(2D) 프로젝터(1, 2)에 의해 하나의 프로젝터(1)에서는 좌측 영상을 조사하고, 다른 하나의 프로젝터(2)에서는 우측영상을 조사하도록 하여, 이들 각각의 영상을 편광 방향이 각각 수직인 편광필터들(3, 4)을 통과시켜 스크린(5)에 조사되도록 한다. 이와 같이 스크린(5)에 조사된 좌측 영상과 우측 영상이 겹쳐진 영상은 이후 관람자가 착용한 편광 안경(6)의 좌측 영상용 렌즈(7)와 우측 영상용 렌즈(8) 각각을 통해 관람자의 좌우안에 구분되어 보임으로서 입체감을 느끼게 하는 방식이다.
상술한 방식에 있어서 좌측 영상 및 우측 영상에 서로 다른 편광을 적용하는 것은 선편광 방식 및 원편광 방식 모두에 의해 가능하다.
이와 같은 종래의 2 프로젝터 방식 입체 영상 상영 시스템은, 프로젝터가 시간적으로 좌우영상을 교대로 조사하도록 하는 아래 1 프로젝터 방식으로 대체되고 있다.
도 2는 1 프로젝터 원편광필터 방식 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같은 입체영상 프로젝터 시스템은 좌측영상과 우측영상을 순차적으로 조사하는 하나의 프로젝터(201), 좌측 영상용 편광 필터와 우측 영상용 편광 필터를 포함하는 원편광필터부(202), 및 상술한 원편광필터부(202)를 프로젝터(201)의 좌측영상 조사와 우측영상 조사의 타이밍 동기에 맞게 회전시켜 구동하는 필터 구동부(203)를 포함한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 프로젝터(201)의 좌측영상 조사와 우측영상 조사의 타이밍 동기를 획득하여 상술한 필터 구동부(203)에 전달하는 동기부(204)를 더 포함할 수 있다.
프로젝터(201)는 좌측영상과 우측영상이 순차적으로 저장된 입체영상용 콘텐츠를 입력 받아 이 콘텐츠를 지속적으로 조사한다. 원편광필터부(202)는 상술한 바와 같이 좌측 영상용 편광 필름과 우측 영상용 편광 필름을 포함하며, 회전을 통해 프로젝터(201)가 좌측 영상을 조사하는 타이밍에는 좌측영상용 편광 필터가 프로젝터의 조사구에 위치하도록 하고, 프로젝터(201)가 우측 영상을 조사하는 타이밍에는 우측영상용 편광 필터가 프로젝터(201)의 조사구에 위치하도록 조절되는 것이다.
다만, 상술한 바와 같은 1 프로젝터 방식은 하나의 프로젝터로부터 조사되는 영상광을 좌우측 영상에 나누어 사용함에 따라 휘도(Brightness) 감소가 크게 문제되었으며, 이와 같은 휘도 감소 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 기술이 소개되었다.
도 3은 편광 광분할기를 이용하여 휘도 개선을 한 입체영상상영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 입체영상상영 장치는 편광 광분할기(polarizing beam splitter(PBS))를 이용하여 프로젝터(1)로부터 조사된 광을 2가지 경로로 분할 하여 처리한 후, 이를 다시 스크린에서 합쳐 휘도를 개선하는 방식으로 동작하며, 구체적인 내용은 미국특허 제7,857,455호에 기술되어 있다.
구체적으로, 프로젝터로부터 나오는 영상광은 편광 광분할기(2)에서 두 개의 편광성분을 갖는 빛으로 나뉜다. 즉, S-편광 및 P-편광성분을 갖는 빛은 PBS(2)에서 반사 또는 투과된다. 투과된 P-편광성분을 갖는 광은 렌즈(9)에 의하여 상이 확대되어 스크린(4) 상에 영상이 맺힌다. 한편, 반사된 S-편광광은 반사경(3)에 의하여 반사되어 스크린(4)에 도달한다. 위와 같은 두 개의 투과/반사된 광은 변조기(6) 및 변조기(8)에 의하여 원하는 좌 및 우 원형편광으로 바뀌어 사용하게 된다.
한편 상기 두 개의 투과/반사된 광은 서로 다른 편광성분을 가지게 되므로 이를 동일한 편광으로 변환시켜야 한다. 이를 위해 종래 시스템의 일례에서는 변조기(8)을 거치는 반사광로에 반파장 위상지연기(Half wave retarder; 7)를 사용하고, 변조기(6)을 거치는 투과광로에는 이와 달리 반파장 위상지연기를 사용하지 않음으로써, 양 광로의 영상광이 모두 P-편광을 가지게 하였다. 반대로, 변조기(8)을 거치는 반사광로에는 반파장 위상지연기를 사용하지 않고, 변조기(6)을 거치는 투과광로에는 반파장 위상지연기를 사용하여, 양 광로의 영상광이 모두 S-편광을 가지게 할 수 있다.
도 3과 관련하여 상술한 바와 같은 이와 같은 종래의 기술에 있어서 문제점은 반파장 위상 지연기(5 또는 7)를 사용함에 따라, 휘도 감소가 발생한다는 점이다. 이들 위상 지연기는 일반적으로 투과율이 92%정도로 낮고, 또한 파장에 따른 투과효율이 차이가 나므로 스크린(4) 상에서의 색상의 변화를 초래한다.
다만, 휘도 향상을 위해 편광 광분할기(2)를 이용하는 경우, 반사광이 가지는 λ/2 의 위상차 문제를 해결하여 스크린 상에서 동일한 편광의 영상광이 합쳐지도록 하기 어려운 문제가 있다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에서는 종래 위상지연기를 사용하지 않고서도 고휘도의 입체영상을 상영할 수 있도록 하는 입체영상상영 장치를 제공하고자 한다.
이를 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 입체영상 상영 장치는 프로젝터로부터 조사된 영상광을 제 1 영상광 및 제 2 영상광을 포함하는 2이상의 영상광으로 공간적으로 분할하여 조사하는 편광 광분할기; 상기 제 1 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 스크린으로 조사되도록 하는 제 1 변조기; 및 상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사되도록 하는 제 2 변조기를 포함하되, 상기 제 1 변조기의 제 1 구동전압과 상기 제 2 변조기의 제 2 구동전압은 동일한 시점에서 크기가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제 1 구동 전압과 제 2 구동 전압은 제 1 변조기를 거친 제 1 영상광과 제 2 변조기를 거친 제 2 영상광이 스크린에서 동일한 편광을 가지며 합쳐지도록 설정될 수 있으며, 이는 시간적인 좌측 영상 또는 우측 영상 조사에 무관하게 상기 스크린에서 동일한 편광을 가지며 합쳐지도록 설정되는 것이 바람직하며, 아울러, 이러한 설정은 반파장 위상지연기(half wave retarder) 없이도 스크린에서 동일한 편광을 가지며 합쳐지도록 설정될 수 있다. 여기서, 좌측 영상/우측 영상 조사와 무관하다는 표현은 좌측 영상이 조사되는 시점에는 제 1 영상광 및 제 2 영상광 모두 제 1 편광방향을 가지고, 우측 영상이 조사되는 시점에는 모두 제 2 편광방향을 가지도록 하는 것을 의미한다.
바람직하게, 상기 제 1 구동 전압은 상기 제 1 영상광의 시간적인 좌측 영상 또는 우측 영상 조사에 따라 상기 제 1 변조기의 위상지연(retardation)이 λ/4 또는 -λ/4를 각각 가지도록 교대로 설정될 수 있으며, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 2 영상광의 시간적인 좌측 영상 또는 우측 영상 조사에 따라 상기 제 2 변조기의 위상지연이 3λ/4 또는 -3λ/4를 각각 가지도록 교대로 설정될 수 있다. 다만, 본 발명은 위와 같은 구체적인 위상지연에 한정될 필요는 없으며, 제 1 변조기의 위상지연과 제 2 변조기의 위상 지연이 서로 λ/2를 가지는 모든 경우를 포함한다.한편,
본 발명의 다른 일 실시형태에서는 상기 광분할기에 의해 분할되는 상기 2이상의 영상광은 제 3 영상광을 추가적으로 포함하며, 상기 입체영상 상영 장치가, 상기 제 3 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사되도록 하는 제 3 변조기를 추가적으로 포함하고, 상기 제 3 변조기의 제 3 구동전압은 상기 제 1 구동 전압 또는 상기 제 2 구동 전압 중 어느 하나와 동일한 입체영상 상영 장치를 제공한다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는 종래 위상지연기를 사용하지 않고서도 고휘도의 입체영상을 상영할 수 있도록 하는 입체영상상영 장치 구동 방법을 제공하고자 한다.
이를 위한 일 실시형태에 따른 방법은 프로젝터로부터 조사된 영상광을 제 1 영상광 및 제 2 영상광을 포함하는 2이상의 영상광으로 공간적으로 분할하고, 상기 제 1 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 스크린으로 조사하고, 상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사하되, 상기 제 1 변조기의 제 1 구동전압과 상기 제 2 변조기의 제 2 구동전압은 동일한 시점에서 크기가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 따를 경우, 종래 편광 광분할기를 이용한 고휘도 입체영상상영 시스템에 비해 더욱 휘도를 개선할 수 있으며, 위상 지연기로 인한 색상 변화를 막을 수 있다.
도 1은 입체 영상 상영을 위한 종래 2 프로젝터 방식 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 1 프로젝터 원편광필터 방식 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 광분할기를 이용하여 휘도 개선을 한 입체영상상영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 고휘도 입체영상상영 장치의 변조기 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 4와 관련하여 상술한 변조기 동작을 위한 제 1 구동 전압을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 변조기들에 서로 다른 구동 전압을 인가하기 위한 위상 지연 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 변조기의 제 2 구동 전압을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 변조기들의 구동 전압들을 비교 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 광분할기에 의해 영상광이 3개로 분할되어 처리되는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 상술한 종래의 발명에 있어서 반파장 위상지연기를 사용하지 않아 영상의 밝기 및 색상 유지 등 양질의 화질을 구현하는 입체영상상영 장치 및 이를 위한 변조기 구동 방법을 제공하고자 한다. 이를 위해 광 분할기를 이용한 입체영상상영 장치를 위한 변조기의 구동 방식에 대해 구체적으로 살펴본다.
도 4는 고휘도 입체영상상영 장치의 변조기 동작을 설명하기 위한 도면이다.
입체영상 상영을 위해서는 좌측 영상과 우측 영상이 서로 다른 편광을 가져야 하며, 본 발명의 일 실시예에서는 좌측 영상과 우측 영상이 서로 다른 방향으로 원편광되는 것을 이용할 수 있다. 좌측 영상과 우측 영상이 서로 다른 원편광 방향을 가지도록 하기 위해 변조기는 LC (Liquid Crystal) 및 경사를 가진 직선편광부재를 이용할 수 있다.
도 4의 (A)는 LC 변조기(Liquid Crystal Modulator)의 광축에 따라 이를 통과한 광의 위상지연 정도(retardance)를 나타내다. 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이 LC의 광축이 수평인 경우, 이를 통과한 광을 (B)에 도시된 바와 같이 45도로 기울어진 직선편광을 투과하는 경우, 위상지연(Reatardance)은 (C)에 도시된 바와 같이 δ=λ/4 또는 δ=-λ/4가 될 수 있다. 위상지연이 δ=λ/4 인 경우 변조기를 통과한 광은 반시계방향으로 원편광되고, 위상지연이 δ=-λ/4 인 경우에는 변조기를 통과한 광은 시계방향으로 원편광된다.
입체영상상영장치에서 좌우 영상을 원편광 상태로 구분을 하는 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이 시계방향 원편광 광을 우측 영상으로서, 반시계 방향 원편광 광을 좌측 영상으로서 이용할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없으며, 이와 반대로 이용될 수도 있다.
도 5 및 도 6은 도 4와 관련하여 상술한 변조기 동작을 위한 제 1 구동 전압을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5에 도시된 바와 같이 변조기의 구동 전압에 따라 변조기의 위상지연 정도는 바뀌게 된다. 도 5는 변조기의 위상지연이 λ/4가 되기 위해서는 V1의 구동 전압이 필요함을 예시하고 있다. 이는 반대로 -V1의 구동 전압에서는 변조기의 위상지연이 -λ/4가 되는 것을 나타낸다.
상술한 바와 같이 1프로젝터 시스템에서는 프로젝터가 좌측 영상과 우측 영상이 시간적으로 교대로 조사되는 영상광을 조사하며, 이에 따라 변조기의 구동 전압 역시 도 6에 도시된 바와 같이 좌측 영상과 우측 영상의 조사 타이밍에 맞도록 설정될 수 있다. 즉, 변조기의 위상지연이 λ/4와 -λ/4가 교대로 되도록 하기 위해 변조기의 구동 전압을 도 6에 도시된 바와 같이 V1과 -V1이 교대로 반복되도록 하는 파형으로 설정할 수 있다.
만일, 상술한 바와 같은 제 1 구동전압(V1)을 도 3에 도시된 입체영상상영 장치의 변조기(6) 및 변조기(8)에 동일하게 적용할 경우, 변조기(6)를 통과한 투과광과 변조기(8)를 통과한 반사광은 모두 좌측 영상과 우측 영상의 조사 시점에 따라 변조기(6, 8)에 의해 λ/4와 -λ/4의 위상지연을 가지게 되지만, 편광 광분할기(2)에 의해 변조기(8)에 입사되는 반사광의 경우 투과광과 λ/2의 위상차를 가지게 된다. 이와 같이 편광 광분할기(2)에 의한 투과광과 반사광의 λ/2 위상차를 해결하기 위해 도 3과 같이 반파장 위상 지연기(5 혹은 7) 등의 구성이 이용되게 되었다.
이에 반해, 본 발명의 일 실시형태에서는 도 5 및 도 6에 도시된 제 1 구동전압(V1)과 다른 제 2 구동 전압(V2)을 추가적으로 규정하여 각각을 서로 다른 변조기의 구동 전압으로 이용함으로써 반파장 위상 지연기(5 혹은 7) 없이도 편광 광분할기를 이용한 고휘도 입체영상상영 시스템을 구축하는 것을 제안한다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 변조기들에 서로 다른 구동 전압을 인가하기 위한 위상 지연 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6과 관련하여 상술한 제 1 구동 전압(V1)을 상기 도 3의 변조기(6) 또는 변조기 (8) 중 어느 하나에 인가하는 경우(이하 '1 변조기'라 함), 이 제 1 변조기를 통과한 영상광(이하 '1 영상광'이라 함)은 좌측 영상/우측 영상 조사 여부에 따라 λ/4 또는 -λ/4의 위상지연을 가지게 됨은 상술한 바와 같다. 만일, 상기 도 3의 변조기(6) 또는 변조기 (8) 중 다른 어느 하나(이하 '2 변조기'라 함)를 통과한 광(이하 '2 영상광'이라 함)이 제 1 영상광과 λ/2의 위상지연 차이를 가지도록 한다면, 상술한 반파장 위상지연기 없이도 2가지 영상광이 스크린에 동일한 위상지연을 가지고 합쳐져서 조사될 수 있을 것이다.
이에 따라 본 발명의 일 실시형태에서는 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 영상광이 좌측 영상/우측 영상 조사 여부에 따라 3λ/4 또는 -3λ/4의 위상지연을 가지도록 변조기들의 구동전압들을 상이하게 설정하는 것을 제안한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 변조기의 제 2 구동 전압을 설명하기 위한 도면들이다.
제 2 변조기의 구동 전압에 따른 위상지연이 도 8과 같다고 할 때, 제 2 변조기가 3λ/4의 위상지연을 가질 수 있는 구동전압(V2)는 도 8과 같이 산정할 수 있다. 도 8의 구동 전압에 따른 위상지연 특성은 제 1 변조기와 제 2 변조기의 구성에 따라 상기 도 5와 동일할 수도, 상이할 수도 있으나, 본 실시형태는 이에 한정될 필요가 없다.
위와 같은 제 2 변조기의 구동전압(V2)은 제 2 영상광의 좌측 영상/우측 영상 조사에 따라 도 9에 도시된 바와 같이 V2와 -V2로 반복되는 파형이 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 변조기들의 구동 전압들을 비교 설명하기 위한 도면이다.
제 1 변조기의 제 1 구동전압(V1)과 제 2 변조기의 제 2 구동전압(V2)은 프로젝터가 좌측 영상을 조사하는 구간과 우측 영상을 조사하는 구간이 반복됨에 따라 도 10에 도시된 바와 같이 각각 V1/- V1과 과 V2/- V2를 반복하게 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 도 10의 예에서와 같이 동일 시점에서 제 1 구동전압(V1)과 제 2 구동전압(V2)의 극성은 동일하고, 크기가 서로 다르게 설정될 수 있다.
도 10의 예에서는 제 1 영상광과 제 2 영상광이 좌측 영상 조사 구간과 우측 영상 조사 구간의 동기가 맞아 있는 경우를 가정하여 도시하였으나, 위 2개의 영상광이 조사 구간 길이 등의 차이로 인하여 동기가 다른 경우 각 변조기의 구동 전압의 극성 전환 타이밍은 서로 상이할 수 있다.
상술한 실시형태에서는 고휘도 입체영상상영 시스템의 구현이 편광 광분할기를 통해 제 1 영상광 및 제 2 영상광으로 2 분되는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 광분할기를 통해 3이상의 영상광으로 분할된 후, 스크린 상에서 서로 동일한 위상지연을 가지고 합쳐지는 방식 모두에 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 광분할기에 의해 영상광이 3개로 분할되어 처리되는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에서 프로젝터(19)에 의해 조사된 영상광은 편광 광분할기(21, 22)를 투과하여 진행하는 제 1 영상광, 편광 광분할기(21)에 의해 반사되어 반사부재(23)를 통해 반사되어 진행하는 제 2 영상광, 그리고 편광 광분할기(22)에 의해 반사되어 반사부재(24)를 통해 반사되어 진행하는 제 3 영상광으로 분할될 수 있다.
도 11의 실시형태에서는 편광 광분할기(21, 22)가 도시된 바와 같이 구부러져 있는 형태를 가지며, 중앙부를 통과하는 광의 유실을 막기 위해 굴절부재(26)를 포함하는 것을 도시하고 있다. 한편, 제 2 영상광 및 제 3 영상광은 각각 편광 광분할기(21) 또는 편광 광분할기(22)에 의해 반사되어 스크린으로 조사되기 때문에, 상기 도 3에서 상술한 바와 같이 제 1 영상광은 반파장 위상지연기(28)를 통과하여 제 2 영상광 및 제 3 영상광과 동일한 위상지연을 가지고 스크린에 조사되도록 할 수 있다.
다만, 본 실시형태에서는 이와 같은 반파장 위상지연기(28)를 사용하는 대신, 제 1 변조기(27b)의 구동 전압과 제 2 및 제 3 변조기(27a 및 27c)의 구동 전압을 동일한 시점에서 서로 상이하게 설정하여 구동함으로써 반파장 위상 지연기를 사용하지 않는 것을 제안한다. 제 1 변조기(27b)의 구동 전압과 제 2 및 제 3 변조기(27a 및 27c)의 구동 전압은 각각 도 10의 제 1 구동전압 및 제2구동전압에 대응할 수 있다. 전력 소모를 줄이기 위해 복수의 변조기의 구동 전압을 전압의 크기가 작은 구동전압으로 설정할 수도 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
도 10과 같은 2가지 구동 전압 파형이 동기가 맞는 경우 하나의 전원으로부터 나오는 파형을 각 변조기에 공급하되, 어느 한 측의 전원을 증폭하여 공급할 수도 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 따르면 변조기들의 LC구동 전압을 서로 상이하게 설정하여 반파장 위상지연기의 사용 없이도 고휘도 입체영상상영 시스템을 구축할 수 있다. 이를 통해 투과율 등 성능향상은 물론 가격적인 이득도 가지게 된다.

Claims (12)

  1. 프로젝터로부터 조사된 영상광을 제 1 영상광 및 제 2 영상광을 포함하는 2이상의 영상광으로 공간적으로 분할하여 조사하는 편광 광분할기;
    상기 제 1 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 스크린으로 조사되도록 하는 제 1 변조기; 및
    상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사되도록 하는 제 2 변조기를 포함하되,
    상기 제 1 변조기의 제 1 구동전압과 상기 제 2 변조기의 제 2 구동전압은 동일한 시점에서 크기가 서로 상이한, 입체영상 상영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 1 변조기를 거친 상기 제 1 영상광과 상기 제 2 변조기를 거친 상기 제 2 영상광이 상기 스크린에서 동일한 편광을 가지며 합쳐지도록 설정되는, 입체영상 상영 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 1 변조기를 거친 상기 제 1 영상광과 상기 제 2 변조기를 거친 상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 상기 스크린에서 제 1 편광 방향 또는 제 2 편광 방향을 가지고 합쳐지도록 설정되는, 입체영상 상영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 1 변조기를 거친 상기 제 1 영상광과 상기 제 2 변조기를 거친 상기 제 2 영상광이 반파장 위상지연기(half wave retarder) 없이도 상기 스크린에서 동일한 편광을 가지며 합쳐지도록 설정되는, 입체영상 상영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영상광과 상기 제 2 영상광은 시간적으로 동일하게 좌측 영상 또는 우측 영상을 교대로 조사하는, 입체영상 상영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 전압은 상기 제 1 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 상기 제 1 변조기의 위상지연(retardation)이 각각 A 또는 -A가 되도록 교대로 설정되며,
    상기 제 2 구동 전압은 상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 상기 제 2 변조기의 위상지연이 각각 B 또는 -B가 되도록 교대로 설정되고,
    상기 A와 상기 B는 서로 λ/2의 차이를 가지는 임의의 위상 지연 값인, 입체영상 상영 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 A는 λ/4, 그리고 상기 B는 3λ/4인, 입체영상 상영 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광분할기에 의해 분할되는 상기 2이상의 영상광은 제 3 영상광을 추가적으로 포함하며,
    상기 입체영상 상영 장치는,
    상기 제 3 영상광의 시간적인 좌측 영상 또는 우측 영상 조사에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사되도록 하는 제 3 변조기를 추가적으로 포함하고,
    상기 제 3 변조기의 제 3 구동전압은 상기 제 1 구동 전압 또는 상기 제 2 구동 전압 중 어느 하나와 동일한, 입체영상 상영 장치.
  9. 프로젝터로부터 조사된 영상광을 제 1 영상광 및 제 2 영상광을 포함하는 2이상의 영상광으로 공간적으로 분할하고,
    상기 제 1 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 스크린으로 조사하고,
    상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 서로 다른 편광을 가지도록 변조를 수행하여 상기 스크린으로 조사하되,
    상기 제 1 변조기의 제 1 구동전압과 상기 제 2 변조기의 제 2 구동전압은 동일한 시점에서 크기가 서로 상이한, 입체영상 상영 장치 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 전압 및 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 1 변조기를 거친 상기 제 1 영상광과 상기 제 2 변조기를 거친 상기 제 2 영상광이 반파장 위상지연기(half wave retarder) 없이도 상기 스크린에서 동일한 편광을 가지며 합쳐지도록 설정되는, 입체영상 상영 장치 구동 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 전압은 상기 제 1 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 상기 제 1 변조기의 위상지연(retardation)이 각각 A 또는 -A가 되도록 교대로 설정되며,
    상기 제 2 구동 전압은 상기 제 2 영상광이 시분할적으로 번갈아 좌측 영상 또는 우측 영상으로 조사됨에 따라 상기 제 2 변조기의 위상지연이 각각 B 또는 -B가 되도록 교대로 설정되고,
    상기 A와 상기 B는 서로 λ/2의 차이를 가지는 임의의 위상 지연 값인, 입체영상 상영 장치 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 A는 λ/4, 그리고 상기 B는 3λ/4인, 입체영상 상영 장치 구동 방법.
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