KR101782006B1 - 3디 영상 시청용 편광안경 및 이를 구비한 3디 영상 구현 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 액정표시장치와; 상기 액정표시장치의 일 외측면에 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 2 편광판과; 상기 제 2 편광판 외측면에 부착되며, 상기 표시영역에 구비된 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인과 짝수번째 화소라인에 대응하는 서로 다른 광축을 갖는 위상 패턴이 구비된 것을 특징으로 하는 패턴드 리타더와; 좌안 및 우안 렌즈와 이를 테두리하는 프레임과 상기 프레임에 상기 각 렌즈를 고정시키는 고정수단을 구비하며 상기 렌즈 각각에 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 라인별로 위상을 달리하는 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름 및 위상필름이 부착된 3D 영상 시청용 안경을 포함하며, 상기 3D 영상 시청용 안경은 상기 편광필름이 부착된 좌안 및 우안 렌즈 각각을 앞면과 뒷면의 위치를 바꿀 수 있도록 상기 고정수단을 회전축으로 하여 회전시킬 수 있는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템 및 3D 영상 시청용 안경을 제공한다.

Description

3디 영상 시청용 편광안경 및 이를 구비한 3디 영상 구현 시스템{polarizing glasses for watching 3 dimensional stereography image displayed and 3 dimensional stereography image display system having the same}

본 발명은 3D 영상 구현 시스템에 관한 것으로, 특히 3D 영상 시청용 편광안경과 이를 구비하는 3D 영상 구현 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.

이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2D 영상을 표시할 수 있다.

한편, 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3D 영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.

일반적으로 3D를 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 액정표시장치가 제안되었다.

조금 더 상세히 3D 영상 구현에 대해 설명하면, 액정표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2D 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3D 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.

액정표시장치 등과 같은 2D의 화상 표시를 갖는 장치에서 3D 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.

이중 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.

또한, 무안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌/우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.

이중, 편광안경을 이용한 3D 영상 표시장치가 가장 많이 이용되고 있다.

도 1은 종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 종래의 특수 안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템은 크게 화상을 표시하는 액정표시장치(10)와, 상기 액정표시장치(10)의 외측면에 부착된 λ/4 패턴드 리타더(40)와, 상기 액정표시장치(10)부터 상기 λ/4 패턴드 리타더(40)를 통과하여 나오는 화상을 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 안경(45)으로 구성되고 있다.

우선, 상기 액정표시장치(10)는 어레이 기판(15)과, 컬러필터 기판(20)과 이들 두 기판(15, 20) 사이에 개재된 액정층(미도시)과, 상기 두 기판(15, 20) 각각의 외측면에 부착된 제 1 및 제 2 편광판(25, 30)과 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 편광판(25)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 편광판(25, 30)은 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성되고 있다.

한편, 상기 컬러필터 기판(20)의 외측면에 부착된 상기 제 2 편광판(30)의 외측면에 구비된 λ/4 패턴드 리타더(40)는 가로방향으로 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(30)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하도록 그 내부적으로 위상을 변경시키는 복굴절 물질이 화소영역(P) 라인별로 교대하여 서로 다른 방향성을 갖도록 패턴된 것이 특징이다. 이렇게 빛을 좌원편광 또는 우원편광 되도록 하는 상기 λ/4 패턴드 리타더(40)는 λ/4 위상차를 갖는 것이 특징이다.

이렇게 λ/4의 위상차가 발생하도록 하는 λ/4 패턴드 리타더(40)에 있어 그 광축은 상기 액정표시장치(10)에 구비된 제 2 편광판(30)의 투과축에 대해 각각 +45도와 -45도를 이루고 있다.

따라서, 전술한 종래의 3D 영상 구현 시스템(1)의 구성에 의해 상기 액정표시장치(10)는 상기 λ/4패턴드 리타더(40)를 통과한 후에는 홀수번째의 화소라인에 위치하는 화소영역으로부터는 우원편광 된 상태의 빛이 나오고, 짝수번째의 화소라인에 위치하는 화소영역으로부터는 좌원편광된 상태의 빛이 나오게 된다. 이때, 상기 액정표시장치(10)에 있어 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안용 영상신호를, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 우안으로 입사되는 우안용 영상신호를 인가하도록 함으로써 3D 영상 구현이 가능하도록 하는 표시장치를 이루게 된다.

한편, 전술한 구성을 갖는 λ/4 패턴드 리타더(40)를 포함하는 액정표시장치(10)와 하나의 세트를 이루는 3D 영상 시청용 안경(45)은, 투명한 유리재질로 이루어진 통상적인 안경에 편광필름(50a, 50b) 및 λ/4 위상필름(미도시)이 부착된 것이 특징이다.

이때, 3D 영상 시청용 안경(45) 착용 시 사용자의 좌안에 대응되는 좌안용 렌즈(45a)에는 우원편광된 빛을 선택적으로 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 1 λ/4 위상필름(미도시)과 제 1 편광필름(50a)이 부착되고 있고, 우안용 렌즈(45b)에는 좌원편광된 빛을 선택적으로 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 2 λ/4 위상필름(미도시)과 제 2 편광필름(50b)이 부착되고 있다.

따라서, 사용자가 이러한 구성을 갖는 3D 영상용 안경(45)을 착용하고, 라인별로 교대하여 좌안용 및 우안용 화상 데이터가 인가되고 서로 다른 원편광 상태를 갖는 화상을 표시하는 액정표시장치(10)를 통해 화상을 시청하는 경우, 좌안용 렌즈(45a)를 통해서는 좌안용 영상이, 우안용 렌즈(45b)를 통해서는 우안용 영상이 입사되므로 이들 두 화상의 합성에 의해 사용자는 3D 영상을 시청할 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와같이 라인별로 좌안용 및 우안용 화상 데이터에 맞는 화상을 표시하는 액정표시장치(10)는 도 2a(포워드 구동시의 액정표시장치의 배치를 나타낸 도면)에 도시한 바와같이 일반적인 포워드 구동을 하는 경우 문제되지 않지만, 도 2b(리버스 구동시의 액정표시장치의 배치를 나타낸 도면)에 도시한 바와같이 리버스 구동(포워드 구동시의 표시영역을 기준으로 상기 표시영역을 180도 회전시킨 상태에서 구동함)을 하는 경우, 상기 λ/4패턴드 리타더(40)는 포워드 구동에 맞게 부착된 상태이므로 3D 영상 시청이 불가능하게 된다.

즉, 도 3(종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 것으로 리버스 구동 시를 나타낸 도면)을 참조하면, 포워드 구동을 기준으로 λ/4패턴드 리타더(40)가 부착된 액정표시장치(10)를 이용하여 리버스 구동을 할 경우, 영상은 라인별로 좌안 영상과 우안 영상이 포워드 구동과 동일하게 좌안 영상을 시작으로 교번하여 출력되지만, 이미 상기 액정표시장치(10)에 부착된 λ/4패턴드 리타더(40)는 위상이 반전된 구성, 즉 포워드 구동시는 우원편광과 좌원편광이 교대하는 구성을 이루고, 리버스 구동 시는 좌원편광과 우원편광이 교대하는 구성을 이루게 됨을 알 수 있다.

따라서, 이러한 구성에 의해 리버스 구동 시는 λ/4패턴드 리타더(40)를 통과한 빛은 홀수번째 화소라인에는 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 나온 빛은 좌원편광된 상태가 되며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역으로부터 나온 빛은 우원편광된 상태가 된다.

이로인해, 3D 영상 시청용 안경(45)을 통해 상기 리버스 구동하는 액정표시장치(10)를 바라보는 경우, 좌안영상은 우안에 우안영상은 좌안에 인식되어 사용자는 비정상적인 영상을 보게 되며, 이로 인해 3D 영상 구현이 이루어지지 않는다.

이를 해결하기 위해서는 포워드 구동 모델과 리버스 구동 모델을 분리하여 각 모델별로 λ/4패턴드 리타더 부착 방향을 다르게 해야 하는데, 이는 관리비용 상승 및 생산 비용 효율 저하를 등의 문제를 초래하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 한 가지 종류의 패턴드 리타더 배열 상태를 갖는 3D 영상 시청용 안경으로 λ/4패턴드 리타더가 부착된 액정표시장차가 포워드 구동 또는 리버스 구동을 실시하는 경우 모두에 대응하여 정상적인 3D 영상 시청이 가능한 3D 영상 시청용 안경 및 이를 구비하는 3D 영상 구현 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템은, 액정표시장치와; 상기 액정표시장치의 일 외측면에 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 2 편광판과; 상기 제 2 편광판 외측면에 부착되며, 상기 표시영역에 구비된 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인과 짝수번째 화소라인에 대응하는 서로 다른 광축을 갖는 위상 패턴이 구비된 것을 특징으로 하는 패턴드 리타더와; 좌안 및 우안 렌즈와 이를 테두리하는 프레임과 상기 프레임에 상기 각 렌즈를 고정시키는 고정수단을 구비하며 상기 렌즈 각각에 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 라인별로 위상을 달리하는 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름 및 위상필름이 부착된 3D 영상 시청용 안경을 포함하며, 상기 3D 영상 시청용 안경은 상기 편광필름이 부착된 좌안 및 우안 렌즈 각각을 앞면과 뒷면의 위치를 바꿀 수 있도록 상기 고정수단을 회전축으로 하여 회전시킬 수 있는 것이 특징이다.

이때, 상기 위상 패턴은 위상을 λ/4만큼 변화시켜 직선편광된 빛을 좌원편광 또는 우원편광 시키는 λ/4 위상패턴이며, 상기 패턴드 리타더는 λ/4 패턴드 리타더이며, 상기 위상필름은 좌원편광 또는 우원편광된 빛을 직선편광으로 바꾸는 λ/4위상필름인 것이 특징이다.

또한, 상기 3D 영상 시청용 안경은, 상기 프레임과 연결되어 사용자의 귀에 안착되는 안경다리와, 상기 좌안용 프레임과 상기 우안용 프레임을 연결 지지하는 브릿지가 구비되며, 상기 좌안 및 우안 렌즈가 고정된 각 프레임에는 상기 고정수단이 삽입되어 상기 각 렌즈를 독립적으로 회전시킬 수 있는 회전수단이 구비된다. 이때, 상기 회전수단은 베어링 또는 회전경첩인 것이 바람직하며, 상기 회전수단에는 회전틱 또는 걸림부가 구비됨으로써 상기 각 렌즈가 180도 및 360도 회전된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 있는 것이 특징이다.

또한, 상기 고정수단의 서로 마주하는 끝단에는 상기 렌즈의 가장자리가 삽입되는 삽입홈이 구비되며, 상기 삽입홈과 상기 각 렌즈의 가장자리를 관통하여 상기 삽입홈과 렌즈를 고정시키는 체결수단이 구비된 것이 특징이다.

본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 시청용 안경은, 좌안 및 우안 렌즈와; 상기 좌안 및 우안 렌즈 각각을 테두리하는 제 1 및 제 2 프레임과; 상기 제 1 및 제 2 프레임을 연결시키며 지지 고정하는 브릿지와; 상기 제 1 및 제 2 프레임과 각각 연결된 안경다리와; 상기 좌안 및 우안 렌즈를 테두리하는 상기 제 1 및 제 2 프레임 각각의 측단에는 각 프레임 내부에서 하나의 회전축을 형성할 수 있도록 서로 마주하며 위치하며 상기 각 렌즈를 고정시키는 고정수단과; 상기 제 1 및 제 2 프레임 측단에 각각 구비되며 상기 고정수단이 삽입되어 상기 고정수단에 구비된 렌즈를 상기 서로 마주하는 고정수단을 회전축으로 하여 회전시키는 회전수단을 포함한다.

이때, 상기 좌안 및 우안 렌즈에는 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름 및 위상필름이 부착된 것이 특징이다.

또한, 상기 회전수단은 베어링 또는 회전경첩인 것이 바람직하며, 상기 회전수단에는 회전틱 또는 걸림부가 구비됨으로써 상기 각 렌즈가 180도 및 360도 회전된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 있는 것이 특징이다.

또한, 상기 안경다리는 상기 제 1 및 제 2 프레임에 구비된 힌지에 의해 회동 가능한 것이 특징이다.

본 발명에 따른 3D 영상 시청용 안경은 좌안용 렌즈와 우안용 렌즈 각각을 앞면과 뒷면을 반전시킬 수 있도록 구성함으로써 패턴드 리타더를 장착한 액정표시장치가 포워드 구동을 하는 경우 상기 좌안 및 우안 렌즈의 앞면이 상기 액정표시장치와 대응되도록 한 상태에서 시청하고, 리버스 구동을 하는 경우 좌안 및 우안 렌즈 각각을 고정수단을 축으로 하여 180도 회전시켜 각 렌즈의 뒷면이 상기 액정표시장치와 마주하도록 한 상태에 시청함으로써 액정표시장치의 포워드 구동 및 리버스 구동 시 모두 정상적인 3D 영상 시청이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 3D 영상 구현 시스템에서 포워드 구동 및 리버스 구동 시의 액정표시장치의 배치를 나타낸 도면.
도 3은 종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 것으로 리버스 구동 시를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템에 구비된 3D 영상 시청용 안경에 대한 도면.
도 6은 본 발명예의 실시예에 따른 3D 영상 시청용 안경에 구비된 고정수단이 배치된 부분에 대한 확대도.

이하, 도면을 참조하며 본 발명에 따른 3D 영상 구현 시스템의 구성에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면으로서 설명의 편의를 위해 패턴드 리터더에 있어서는 중앙부를 기준으로 좌측과 우측으로 나누어 포워드 구동과 리버스 구동을 각각 나타내었으며, 도 5는 본 발명예의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템에 구비된 3D 영상 시청용 안경에 대한 도면이며, 도 6은 본 발명예의 실시예에 따른 3D 영상 시청용 안경에 구비된 고정수단이 배치된 부분에 대한 확대도이다.

본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템(100)은 크게 양 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)을 구비한 화상을 표시하는 액정표시장치(110)와, 상기 액정표시장치(110)의 제 2 편광판(130) 외측면에 구비된 λ/4 패턴드 리타더(140)와, 좌안용과 우안용의 서로 수직한 투과축을 갖도록 배치된 편광필름(150a, 150b) 및 λ/4위상 필름이 부착된 안경(145)으로 구성되고 있다.

우선, 상기 액정표시장치(110)는 어레이 기판(115)과, 컬러필터 기판(120)과 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)과, 상기 두 기판(115, 120) 각각의 외측면에 부착된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)과 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다.

상기 어레이 기판(115)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(116, 118)과 이들 두 배선(116, 118)과 연결되어 각 화소영역(P)에 대응하여 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있으며, 상기 박막트랜지스터(Tr)와 연결되며 화소전극(119)이 구비되고 있다.

상기 컬러필터 기판(120)에는 각 화소영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(121)와, 각 화소영역(P)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(122)과, 컬러필터층(122)을 덮으며 공통전극(미도시)이 전면에 구비되고 있다.

이때, 액정표시장치(110)의 그 모드에 따라 상기 컬러필터 기판(120)의 전면에 구비된 공통전극(미도시)은 어레이 기판(115)의 각 화소영역(P)에 상기 화소전극(119)과 교대하며 형성될 수도 있다.

한편, 상기 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)은 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성되고 있는 것이 특징이다.

또한, 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에 구비되는 λ/4 패턴드 리타더(140)는 포워드 구동시 가로방향으로 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(30)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하며, 리버스 구동시 가로방향으로 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(30)을 통해 나온 빛을 좌원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 우원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하도록 그 내부적으로 위상을 변경시키는 복굴절 물질이 화소영역(P) 라인별로 교대하여 서로 다른 방향성을 갖도록 패턴된 것이 특징이다.

이때, 이렇게 λ/4의 위상차가 발생하도록 하는 λ/4 패턴드 리타더(140)에 있어 그 광축은 상기 액정표시장치(110)에 구비된 제 2 편광판(130)의 투과축에 대해 각각 +45도와 -45도를 이루고 있는 것이 특징이다.

한편, 전술한 구성을 갖는 λ/4 패턴드 리타더(140)를 포함하는 액정표시장치(110)와 하나의 세트를 이루는 3D 영상 시청용 안경(145)은, 투명한 유리재질로 이루어진 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b)와 상기 각 렌즈(145a, 145b)를 테두리하는 프레임(141)과, 상기 프레임(141)과 힌지(미도시)에 결합 체결되어 회동 가능한 사용자의 귀에 안착되는 2개의 안경 다리(142) 및 상기 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b) 각각을 테두리하는 상기 프레임(141)간을 연결시키는 브릿지(143)로 구성되고 있다.

이때, 상기 각 렌즈(145a, 145b)에는 편광필름(150a, 150b) 및 λ/4 위상차 필름(미도시)이 부착되고 있으며, 상기 각 렌즈(145a, 145b)는 이를 테두리하는 상기 프레임(141)에 전면 고정되지 않고 일축만이 고정됨으로써 사용자가 선택적으로 각 렌즈(145a, 145b)를 전후 방향으로 회전시킬 수 있도록 구성된 것이 특징이다.

이때, 좌안용 렌즈(145a)와 우안용 렌즈(145b)는 이들 두 렌즈(145a, 145b) 각각을 테두리하는 프레임(141)간을 연결시키는 브릿지(143)를 기준으로 상기 브릿지(143)와 나란한 방향으로 일축을 가지며 상기 일축상에 상기 각 렌즈(145a, 145b)를 상기 프레임(141)에 고정시키기 위한 고정수단(147)이 구비되고 있는 것이 특징이다.

이러한 고정수단(147)은 그 일끝단에 상기 렌즈(145a, 145b)의 가장자리가 삽입될 수 있는 삽입홈(148)이 구비되며, 상기 각 렌즈의 가장자리가 상기 삽입홈에 삽입된 상태에서 상기 고정수단(147) 및 상기 렌즈(145a, 145b)를 관통하는 형태의 체결수단(149)에 의해 체결됨으로써 상기 각 렌즈(145a, 145b)는 이를 테두리하는 프레임(141)에 고정된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 삽입홈(148)이 구비된 고정수단(147)은 그 타 끝단이 상기 프레임(141)의 내부 측단에 회전 가능하도록 고정된 것이 특징이다. 상기 고정수단(147)이 회전 가능하도록 상기 프레임(141)에 고정되는 것은 다양한 방법에 의해 구현 가능하다.

일례로 상기 프레임(141) 내에 소형의 베어링이 구비되며 상기 베어링(미도시)에 상기 고정수단(147)의 타끝단이 삽입되도록 하거나, 또는 상기 프레임(141) 회전경첩(미도시)이 장착되고 상기 회전경첩(미도시) 내부에 상기 고정수단(147)의 타끝단이 삽입되도록 함으로써 상기 고정수단(147)은 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 고정수단(147)은 상기 프레임(141) 내에 구비된 베어링(미도시) 또는 회전경첩(미도시)의 내부적인 조절에 의해 180도 및 360도 회전된 상태에서 회전틱(미도시) 또는 걸림부(미도시)에 의해 180도 및 360도 회전된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 있는 것이 특징이다.

한편, 이러한 구성적 특성에 의해 상기 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b) 의 양측단이 각각 상기 고정수단(147)의 삽입홈(148)에 체결되고, 각 렌즈(145a, 145b) 를 둘러싸는 프레임(141) 내에 동일 축상에 위치하도록 상기 프레임(141)에 그 타끝단이 삽입되도록 고정수단(147)이 체결됨으로써 상기 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b) 각각은 이들 양측단이 동일 축에 고정된 상태가 되므로 상기 고정수단(147)을 회전축으로 하여 회전할 수 있는 것이 특징이다.

이때, 이러한 구성을 갖는 상기 3D 영상 시청용 안경(145)의 좌안용 렌즈(145a)에는 원편광된 빛을 선택적으로 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 1 λ/4 위상필름(미도시)과 제 1 편광필름(150a)이 부착되고 있고, 우안용 렌즈(145b)에도 원편광된 빛을 선택적으로 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 2 λ/4 위상필름(미도시)과 제 2 편광필름(150b)이 부착되고 있는 것이 특징이다.

따라서, 사용자가 이러한 구성을 갖는 3D 영상 시청용 안경(145)을 착용하고, 라인별로 교대하여 좌안용 및 우안용 화상 데이터가 인가되고 서로 다른 원편광 상태를 갖는 화상을 표시하는 액정표시장치(110)를 통해 화상을 시청하는 경우, 좌안용 렌즈(145a)를 통해서는 좌안용 영상이, 우안용 렌즈(145b)를 통해서는 우안용 영상이 입사되므로 이들 두 화상의 합성에 의해 사용자는 3D 화상을 시청할 수 있게 된다.

이때, 전술한 구성을 갖는 3D 영상 시청용 안경(145)은 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b)가 각각 고정수단(147)을 회전축으로 사용자가 상기 3D 영상 시청용 안경을 착용한 상태에서 각 렌즈(145a, 145b) 의 앞면과 뒷면이 바뀌도록 전후로 회전할 수 있는 특징이 있다.

따라서, 상기 액정표시장치(110)가 포워드 구동을 하는 경우 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b)를 회전하지 않은 상태에서 상기 3D 영상 시청용 안경(145)을 착용 후, 상기 액정표시장치(110) 시청함으로써 홀수번째 화소라인의 화소영역(P)으로부터는 좌안용 영상이 λ/4 패턴드 리타더(140)를 지나면서 우원편광된 상태를 이루게 되며 이러한 우원편광된 빛이 좌안용 렌즈(145a)로 입사되어 직선편광 됨으로써 정상적으로 좌안용 영상이 좌안으로 입사하고, 짝수번째 화소라인의 화소영역(P)으로부터는 우안용 영상이 λ/4 패턴드 리타더(140)를 지나면서 좌원편광된 상태를 이루게 되며 이러한 좌원편광된 빛이 우안용 렌즈(145b)로 입사되어 직선편광 됨으로써 정상적으로 우안용 영상이 우안으로 입사되므로 정상적인 3D 영상을 시청할 수 있다.

또한, 액정표시장치(110)가 리버스 구동을 하는 경우, 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b)를 180도 회전하여 각 렌즈(145a, 145b) 의 앞면과 뒷면이 바뀐 상태에서 상기 3D 영상 시청용 안경(145)을 착용 후 상기 액정표시장치(110) 시청함으로써 정상적인 3D 영상을 시청할 수 있다.

즉, 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b)를 그 앞면과 뒷면이 바뀌도록 상기 고정수단(147)을 회전축으로 하여 회전시키면, 180도 회전한 좌안용 및 우안용 렌즈(145a, 145b)는 서로 그 역할이 뒤바뀌게 되며, 180도 회전한 좌안용 렌즈(145a)는 좌원편광된 빛을 직선 편광 상태로 하는 역할을 하며, 180도 회전한 우안용 렌즈(145b)는 우원편광된 빛을 직선 편광 상태로 하는 역할을 한다.

따라서, 이 경우 홀수번째 화소라인의 화소영역(P)으로부터는 좌안용 영상이 λ/4 패턴드 리타더(140)를 지나면서 좌원편광된 상태를 이루게 되며, 이러한 좌원편광된 빛이 180도 회전한 좌안용 렌즈(145a)로 입사되어 직선편광 됨으로써 정상적으로 좌안용 영상이 좌안으로 입사하고, 짝수번째 화소라인의 화소영역(P)으로부터는 우안용 영상이 λ/4 패턴드 리타더(140)를 지나면서 우원편광된 상태를 이루게 되며 이러한 우원편광된 빛이 180도 회전한 우안용 렌즈(145b)로 입사되어 직선편광 됨으로써 정상적으로 우안용 영상이 우안으로 입사되므로 정상적인 3D 영상을 시청할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 시청용 안경(145)은 상기 고정수단(147)의 고정축이 상기 브릿지(143)와 일치하도록 배치됨을 보이고 있지만, 변형예로서 하나의 렌즈(145a, 145b)를 테두리하는 프레임(141) 내에 고정되는 상기 2개의 고정수단(147)이 하나의 프레임(141) 내에서 일치하도록 배치되도록 하면 이들 2개의 고정수단(147)은 하나의 프레인 내에서 하나의 회전축을 이룰 수 있으므로 상기 고정수단(147)의 위치는 다양하게 변형될 수 있다.

일례로 사각형 형태의 프레임(141)의 서로 대각에 위치하는 꼭지점에 상기 고정수단(147)이 위치할 수도 있으며, 또는 상기 브릿지(143)와 수직한 방향으로 각 프레임(141) 내에 고정수단(147)이 배치될 수도 있다.

본 발명은 전술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

141 : 프레임 142 : 안경다리
143 : 브릿지 145 : 3D 영상 시청용 안경
145a : 좌안렌즈 145b : 우안렌즈
147 : 고정수단 150a : 제 1 편광필름
150b : 제 2 편광필름

Claims (12)

1. 표시영역을 포함하는 액정표시장치와;
   상기 액정표시장치의 일 외측면에 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 2 투과축을 가지며 형성된 제 2 편광판과;
   상기 제 2 편광판 외측면에 부착되며, 상기 표시영역에 구비된 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인과 짝수번째 화소라인에 대응하는 서로 다른 광축을 갖는 위상 패턴이 구비된 패턴드 리타더와;
   좌안 및 우안 렌즈와 이를 각각 테두리하는 좌안용 및 우안용 프레임과 상기 좌안용 및 우안용 프레임 각각의 내측에 삽입되고 상기 각 렌즈를 고정시키는 고정수단을 구비하며, 상기 렌즈 각각에 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 라인별로 위상을 달리하는 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름 및 위상필름이 부착된 3D 영상 시청용 안경을 포함하며,
   상기 3D 영상 시청용 안경은, 상기 편광필름이 부착된 상기 좌안 및 우안 렌즈 각각을 앞면과 뒷면의 위치를 바꿀 수 있도록 상기 고정수단을 회전축으로 하여 회전시킬 수 있으며, 상기 좌안용 및 우안용 프레임 각각에 연결되어 사용자의 귀에 안착되는 안경다리와, 상기 좌안용 프레임과 상기 우안용 프레임을 연결 지지하는 브릿지를 포함하고,
   상기 좌안 및 우안 렌즈가 고정된 상기 좌안용 및 우안용 프레임 각각에는 상기 고정수단이 삽입되어 상기 각 렌즈를 독립적으로 회전시킬 수 있는 회전수단이 구비되며,
   상기 고정수단의 서로 마주하는 끝단에는 상기 각 렌즈의 가장자리가 삽입되는 삽입홈이 구비되며, 상기 삽입홈과 상기 각 렌즈의 가장자리를 관통하여 상기 삽입홈과 렌즈를 고정시키는 체결수단을 포함하는
   3D 영상 구현 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 위상 패턴은 위상을 λ/4만큼 변화시켜 직선편광된 빛을 좌원편광 또는 우원편광 시키는 λ/4 위상패턴이며,
   상기 패턴드 리타더는 λ/4 패턴드 리타더이며,
   상기 위상필름은 좌원편광 또는 우원편광된 빛을 직선편광으로 바꾸는 λ/4위상필름인 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전수단은 베어링 또는 회전경첩인 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 회전수단에는 회전틱 또는 걸림부가 구비됨으로써 상기 각 렌즈가 180도 및 360도 회전된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 3D 영상 구현 시스템.
   
7. 삭제
8. 좌안 및 우안 렌즈와;
   상기 좌안 및 우안 렌즈 각각을 테두리하는 제 1 및 제 2 프레임과;
   상기 제 1 및 제 2 프레임을 연결시키며 지지 고정하는 브릿지와;
   상기 제 1 및 제 2 프레임과 각각 연결된 안경다리와;
   상기 좌안 및 우안 렌즈를 테두리하는 상기 제 1 및 제 2 프레임 각각의 측단에 삽입되며, 각 프레임 내부에서 하나의 회전축을 형성할 수 있도록 서로 마주하며 위치하는 상기 각 렌즈를 고정시키는 고정수단과;
   상기 제 1 및 제 2 프레임 측단에 각각 구비되며, 상기 고정수단이 삽입되어 상기 고정수단에 구비된 렌즈를 상기 서로 마주하는 상기 고정수단을 회전축으로 하여 회전시키는 회전수단과;
   상기 고정수단의 서로 마주하는 끝단에는 상기 각 렌즈의 가장자리가 삽입되는 삽입홈이 구비되며, 상기 삽입홈과 상기 각 렌즈의 가장자리를 관통하여 상기 삽입홈과 상기 각 렌즈를 고정시키는 체결수단
   을 포함하며,
   상기 좌안 및 우안 렌즈에는 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름 및 위상필름이 부착된 3D 영상 시청용 안경.
   
9. 삭제
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전수단은 베어링 또는 회전경첩인 것이 특징인 3D 영상 시청용 안경.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전수단에는 회전틱 또는 걸림부가 구비됨으로써 상기 각 렌즈가 180도 및 360도 회전된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 3D 영상 시청용 안경.
    
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 안경다리는 상기 제 1 및 제 2 프레임에 구비된 힌지에 의해 회동 가능한 것이 특징인 3D 영상 시청용 안경.

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