KR102121392B1 - 3차원 영상 표시 장치 및 그 영상 표시 방법 - Google Patents

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Abstract

3차원 영상 표시 장치는 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판, 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원, 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원, 및 제1 광원 및 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부를 포함하며, 도광판에는 제 1 광원에 반응하고 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 제 2 광원에 반응하고 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되어 있다.

Description

3차원 영상 표시 장치 및 그 영상 표시 방법 {THREE DIMENTIONAL IMAGE DISPLAY APPARATUS AND IMAGE DISPLAY METHOD THEREOF }
본 발명은 3차원 영상 표시 장치에 관한 것으로, 특히 도광판의 패턴 형상 및 배열을 변경하고 광원의 발광을 제어하여 해상도를 향상시키는 3차원 영상 표시 장치에 관한 것이다.
3차원 영상을 구현하는 일반적인 방법은 시청자의 양안시차를 이용하는 것이다. 양안시차를 이용한 3차원 영상 구현 방법에는 스테레오스코픽 (Stereoscopic) 방법과, 오토스테레오스코픽(Autostereoscoic) 방법이 있다.
스테레오스코픽 방법은 편광안경, LC 셔터(LC shutter) 안경 등과 같은 3차원 영상을 표시하기 위한 안경을 착용하는 방법이다. 이러한 스테레오스코픽 방법은 편광 프로젝터를 이용하여 주로 극장과 같은 여러 사람이 시청하는 곳에 응용되고 있다. 오토스테레오스코픽 방법은 렌티큘라 렌즈(lenticular lens), 패럴랙스 배리어(Parallax barrier), 패럴랙스 일루미네이션(Parallax illumination) 등의 장치를 이용하여 맨눈으로 관측하는 방법이다. 이러한 오토스테레오스코픽 방법은 개인이나 소수의 사람들이 사용하는 게임용 디스플레이, 가정용 TV, 전시용 디스플레이 등에 응용되고 있다.
오토스테레오스코픽 방법을 이용하는 3차원 영상 표시 장치중 패럴랙스 배리어를 이용하는 경우, 도광판(LGP)에는 일정한 간격으로 이격되는 패턴이 형성될 수 있다. 패턴에 의해 기설정된 방향으로 반사된 광이 디스플레이 패널을 투과함으로서, 디스플레이 패널은 3차원 영상을 표시할 수 있다. 이때, 관찰위치에서 관찰자는 좌안과 우안에 각각의 해당 시점 영상을 보게 됨에 따라 3차원 영상을 볼 수 있다.
이러한 3차원 영상 표시 장치는 도광판에서 생성된 선광원(Line Source)을 이용하는데, 선광원(Line source)을 통해 보이는 픽셀 수가 제한되기 때문에 해상도가 감소하는 문제가 발생한다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 3차원 영상 표시 장치에서 도광판에 형성된 패턴의 구조 및 배치를 변경하고, 순차적으로 광원을 구동하므로서 해상도를 향상 시키고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치는 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판; 상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원; 상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성될 수 있다. 상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원은 상기 도광판의 제 1 측에 인접하여 위치할 수 있다. 상기 제 1 광원은 상기 도광판의 제 1 측에 인접하여 위치하고, 상기 제 2 광원은 상기 도광판의 제 2 측에 인접하여 위치할 수 있다. 상기 제 1 광원은 상기 제 2 광원과 마주보며 배치될 수 있다. 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴의 단면은 비대칭 삼각형일 수 있다. 상기 제1 패턴의 단면은 상기 제2 패턴의 단면과 대칭 관계일 수 있다. 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴의 단면은 타원형일 수 있다.
상기 제 1 패턴은 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 상기 제 1 면은 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사 시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 2 면은 상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 제 2 패턴은 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 상기 제 1 면은 상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사 시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 2 면은 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 제 1 광원의 발광에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상 및 상기 제 2 광원의 발광에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상은 동일 시점 영상일 수 있다.
상기 도광판에는 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 교번적으로 형성될 수 있다.
상기 도광판에는 돌출부 및 오목부가 교번적으로 형성되며 상기 돌출부에는 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴이 형성될 수 있다.
상기 3차원 영상 표시 장치는, 평행광 렌즈를 더 포함하고, 상기 평행광 렌즈는 제1 광원과 상기 도광판 사이에 위치하며 상기 제1 광원으로부터 조사된 광을 평행하게 만들어줄 수 있다.
상기 제 1 패턴은 복수의 서브 패턴을 포함하며, 상기 서브 패턴의 배치 간격 및 배치 밀도는 상기 제1 광원으로부터의 거리에 기초하여 변경 되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
상기 도광판은, 상기 디스플레이 패널과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제 1 패턴은 상기 제 1 파장의 광에 반응하고 상기 제 2 패턴은 상기 제 2 파장의 광에 반응하며, 상기 제 1 광원은 제 1 파장의 광을 발광하고, 상기 제 2 광원은 제 2 파장의 광을 발광할 수 있다.
상기 3차원 영상 표시 장치는, 상기 도광판의 제 3 측에 인접하여 배치되는 제3 광원; 및 상기 제3 광원과 마주보며 상기 도광판의 제4 측에 인접하여 배치되는 제4 광원;을 더 포함하고, 상기 도광판에는 상기 제3 광원에 반응하는 제3 패턴 및 상기 제4 광원에 반응하는 제 4 패턴이 더 형성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 광원, 제2 광원, 제3 광원 및 제4 광원이 교번적으로 발광되도록 제어할 수 있다.
상기 3차원 영상 표시 장치는, 상기 도광판의 배면에 위치하고 상기 디스플레이 패널에 2차원 영상 표시를 위한 제 5 광원; 및 상기 도광판과 상기 제 5 광원 사이에 위치하고, 상기 도광판의 배면으로부터 출사된 상기 제 1 광원 또는 상기 제 2 광원의 광은 반사시키고, 상기 제 5 광원에서 발광된 광은 투과시키는 필름 부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 3차원 영상 표시방법은 디스플레이 패널 배면에 위치하고, 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 형성된 도광판에서 제 1 라인광 및 제 2 라인광을 발광하여 상기 디스플레이 패널에 다시점 영상을 표시하며, 제 1 광원을 구동하여 상기 도광판으로 광을 조사하고, 상기 제 1 광원에 반응하는 제 1 패턴으로부터 제 1 라인광을 생성하는 단계; 상기 제 1 라인광을 이용하여 상기 디스플레이 패널에 제 1 시점에 대응하는 제 1 영상을 표시하는 단계; 상기 제 1 광원이 오프 되는 동안 상기 제 2 광원을 구동하여 상기 도광판으로 광을 조사하고, 상기 제 2 광원에 반응하는 제 2 패턴으로부터 제 2 라인광을 생성하는 단계; 및 상기 제 2 라인광을 이용하여 상기 디스플레이 패널에 상기 제 1 시점에 대응하는 제 2 영상을 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치는 도광판에 형성된 패턴의 구조 및 배치를 변경하고, 순차적으로 광원을 구동하므로서 동일 시점의 영상을 반복하여 디스플레이하게 되므로 해상도가 향상되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 백라이트 유닛의 단면을 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성되는 제 1 패턴 및 제 2 패턴을 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상을 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성된 제 1 패턴, 제 2 패턴의 배치 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성된 제 1 패턴 및 제 2 패턴에 의해 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상을 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 광원 및 제 2 광원의 구동을 위한 타이밍도를 도시한 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성된 제 1 패턴 및 제 2 패턴의 일부를 도시한 도면이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조를 도시한 도면이다.
도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영역 별 해상도가 다른 3차원영상을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 15 는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 블럭도이다.
도 16 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 17 및 도 18 은 다른 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 백라이트 유닛에 사용되는 필름부재를 확대하여 표시한 도면이다.
도 19 는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 처리 방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경 (modification), 균등물 (equivalent), 및/또는 대체물 (alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 명세서에서, “가진다,” “가질 수 있다,”“포함한다,” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징 (예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, “A 또는 B,”“A 또는/및 B 중 적어도 하나,”또는 “A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상”등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, “A 또는 B,” “ A 및 B 중 적어도 하나,”또는 “ A 또는 B 중 적어도 하나”는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
다양한 실시예에서 사용된 “제 1,”“제 2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어 ((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어 (connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소 (예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소 (예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 표현 “~하도록 구성된 (또는 설정된)(configured to)”은 상황에 따라, 예를 들면, “~에 적합한 (suitable for),” “~하는 능력을 가지는 (having the capacity to),” “~하도록 설계된 (designed to),” “~하도록 변경된 (adapted to),” “~하도록 만들어진 (made to),”또는 “~를 할 수 있는 (capable of)”과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 “~하도록 구성 (또는 설정)된”은 하드웨어적으로 “특별히 설계된 (specifically designed to)”것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, “~하도록 구성된 장치”라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 “~할 수 있는” 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 “A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 프로세서”는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서 (예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서 (generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 명세서에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 을 참조하면 편광 필름(401, 405), 디스플레이 패널(403), 백라이트 유닛(400, 407)이 도시되어 있다.
편광필름(401, 405)은 특정 각도의 편광만 투과시키며, 편광 조절을 통해 빛의 투과도를 조절할 수 있다. 편광필름(401, 405)은 디스플레이 패널(403)의 전면 및 배면에 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(403)은 투과형의 2차원 표시 디스플레이 패널, 예를 들어, 투과형의 액정 표시 디스플레이 패널을 사용하여 구성되고, R(적색)용 화소, G(녹색)용 화소, 및 B(청색)용 화소로 구성되는 복수의 화소를 포함하며, 복수의 화소는 매트릭스 형태로 배치된다.
디스플레이 패널(403)은 3차원 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(403)은 3차원 영상 데이터에 기초하는 영상과 2차원 영상 데이터에 기초하는 영상을 필요에 따라 선택적으로 전환하여 표시한다. 3차원 영상 데이터는 예를 들어, 3차원 표시에 있어서의 복수의 시야각 방향에 대응하는 복수의 시차 영상을 포함하는 데이터이다. 예를 들어, 2안식(binocular)의 3차원 표시를 행하는 경우, 3차원 영상 데이터는 우안 표시용과 좌안 표시용의 시차 영상을 포함하는 데이터이다. 3차원 영상표시 모드에서는, 종래의 시차 배리어 방식의 3차원 영상 표시 장치의 경우와 마찬가지로, 예를 들어, 한 화면 내에 복수의 스트라이프형의 시차 화상을 포함하는 합성 화상이 생성되어 표시된다.
백라이트 유닛(400, 407)은 3차원 영상을 표시하는 데 사용되는 제 1 백라이트 유닛(400) 과 2차원 영상을 표시하는데 사용되는 제 2 백라이트 유닛 (407)으로 구성될 수 있다. 3차원 영상 표시 장치는 제 1 백라이트 유닛 또는 제 2 백라이트 유닛을 이용하여 3차원 표시 모드와 2차원 표시모드 간을 필요에 따라 선택적으로 전환하는 것이 가능하다.
제 1 백라이트 유닛(400)은 도광판, 제 1 광원 및 제 2 광원을 포함할 수 있다. 도광판은 디스플레이 패널의 배면에 위치하며 디스플레이 패널(403)로 광을 출사할 수 있다. 제 1 광원 및 제 2 광원은 도광판을 기준으로 마주보는 양 변에 위치하여 서로 반대 방향에서 도광판으로 광을 조사할 수 있다.
여기서, 도광판에는 제 1 광원에 반응하고 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 제 2 광원에 반응하고 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되어 있다.
즉, 도광판에는 제 1 광원으로부터 조사된 광을 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 출사시키고 제 2 광원으로부터 조사된 광을 임계 범위 외의 방향으로 출사시키는 제 1 패턴 및, 제 2 광원으로부터 조사된 광을 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 출사시키고 제 1 광원으로부터 조사된 광을 해당 임계 범위 외의 방향으로 출사시키는 제 2 패턴이 형성되어 있다. 여기서, 기설정된 임계 범위 내의 방향이란 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향을 의미한다. 예를 들어, 도광판에 수직인 방향에서 전(全) 방향으로 ±20~30 도 범위 내의 방향이 될 수 있으나, 임계 범위를 지정하기 위한 수치는 이에 한정되는 것은 아니다
여기서 광을 기 설정된 방향으로 출사시킨다 함은 입사된 광이 도광판에 형성된 패턴에 의해 반사 또는 굴절 또는 회절 또는 산란 등 다양한 물리적 현상에 의해 해당 방향으로 출사되는 것을 의미한다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 패턴 반사에 의해 광이 출사되는 것으로 상정하여 설명하도록 한다
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 백라이트 유닛(400)을 도시한 도면이다. 제 1 백라이트 유닛(400)은 3차원 영상을 표시할 때 사용될 수 있다. 도 2 를 참조하면 백라이트 유닛(400)은 제 1 광원(213), 제 2 광원(215), 도광판(211)을 포함하고 도광판(211)에는 패턴(217)이 형성되어 있다.
제 1 광원 및 제 2 광원(213, 215)은 예를 들어, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 형광 램프나, LED(Light Emitting Diode) 등을 사용하여 구성된다. 제 1 광원 및 제 2 광원(213, 215)은 도광판(211)의 측면에서 내부를 향해 광을 조사한다.
도광판(211)은 디스플레이 패널과 평행하게 배치되며 사각 플레이트 형상으로 이루어 질 수 있다. 구체적으로 도광판(211)은 광이 입사되는 제 1 입사면 및 제 2 입사면, 제 1 입사면과 제 2 입사면을 연결하고 광이 출사되는 출사면, 제 1 입사면과 제 2 입사면을 연결하고 출사면과 마주하는 반사면 및 입사된 광을 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키도록 일정한 간격으로 이격되어 반사면 상에 형성된 패턴(217)을 포함할 수 있다. 여기서 기설정된 임계 범위 내의 방향은 도광판(211) 의 반사면 또는 출사면에 수직인 방향, 즉 도광판(211) 평면에 수직인 방향(Z축 방향)(이하에서, 도광판(211)에 수직인 방향이라 함)을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향을 의미한다. 예를 들어, 기설정된 임계 범위 내의 방향은 전(全) 방향으로 도광판에 수직인 방향에서 ±20~30 도 범위 내의 방향이 될 수 있으나, 임계 범위를 지정하기 위한 수치는 이에 한정되는 것은 아니다.
패턴(217)은 도광판(211)의 반사면상에 형성된 프리즘과 같은 역할을 하는 것으로 광을 반사 시킨다. 패턴(217)의 단면은 직각 삼각형, 비대칭 삼각형, 사다리꼴 또는 타원형 일 수 있다.
패턴(217)은 도광판(211)의 반사면에 복수 개 형성되며, 2차원 배열 형태로 형성될 수 있다. 또한 패턴(217)은 복수 개의 패턴이 모여서 하나의 라인 형태로 형성될 수 있다. 즉, 복수 개의 패턴이 하나의 라인을 구성하며, 도광판(211)은 복수의 라인을 포함할 수 있다. 패턴(217)에 의해 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 광은 도광판(211) 외부로 출사되므로 패턴(217)은 라인 광원으로 동작할 수 있다. 여기서, 기설정된 임계 범위 내의 방향은 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향이 될 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 백라이트 유닛의 단면을 도시한 도면이다. 도 3 을 참조하면 제 1 광원(213), 제 2 광원(215), 패턴(217) 및 제 2 백라이트 유닛(407)이 도시되어 있다. 제 1 광원(213)에서 조사된 광은 도광판의 입사면으로 입사하여 도광판 내부로 진행하며 도광판의 반사면에 형성된 패턴(217)에서 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사되어 도광판 외부로 출사될 수 있다. 도광판 외부로 출사된 광(221, 223, 225, 227)은 디스플레이 패널의 대응되는 위치에서 라인광처럼 발광하며, 디스플레이 패널에는 시점 영상이 표시될 수 있다.
제 2 백라이트 유닛(407)은 면광원으로 동작하며, 2차원 영상 표시를 위해 발광한다. 즉, 2차원 영상을 표시할 때는 제 2 백라이트 유닛(407)이 발광하고, 3차원 영상을 표시할 때는 제 1 백라이트 유닛에 포함된 제 1 광원(213) 및 제 2 광원(215)이 발광될 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성되는 제 1 패턴 및 제 2 패턴을 도시한 도면이다.
도 4 를 참조하면 제 1 광원(151a), 제 2 광원(151c), 콜리메이터 렌즈(153)(Collimator Lens), 마스크 패턴(mask pattern)(154) 및 도광판(152)이 도시되어 있다. 제 1 광원(151a)은 도광판(152)의 제 1 측에 인접하여 위치하고, 제 2 광원(151c)은 도광판(152)의 제 2 측에 인접하여 위치할 수 있다. 또한 제 1 광원(151a)은 제 2 광원(151c)과 마주보며 배치될 수 있다.
제 1 광원(151a) 및 제 2 광원(151c)은 복수의 LED로 구성될 수 있다. 제 1 광원(151a)은 도광판(152) 윗쪽에 배치되며 도광판(152)의 입사면을 향해 광을 조사할 수 있다. 제 2 광원(151c)은 제 1 광원과 반대되는 위치 즉, 도광판(152) 아래쪽에 배치되며 도광판(152)의 입사면을 향해 광을 조사할 수 있다.
콜리메이터 렌즈(153)는 제 1 광원(151a) 과 도광판(152) 사이 및, 제 2 광원(151c) 과 도광판(152) 사이에 배치될 수 있다. 콜리메이터 렌즈(153)는 제 1 광원(151a) 및 제 2 광원(151c)로부터 도광판(152)으로 입사되는 광을 평행광으로 만들어 줄 수 있다.
도광판(152)의 입사면에는 마스크 패턴(154)이 형성될 수 있다. 마스크 패턴(154)은 광을 차단할 수 있다. 콜리메이터 렌즈(153)를 통과한 광은 마스크 패턴(153)이 있는 곳에서는 차단되고, 마스크 패턴이 없는 곳으로 조사된다.
도광판(152)은 사각 플레이트 형상으로 이루어 질 수 있다. 도광판(152)은 예를 들어, 아크릴 수지의 투명한 플라스틱판으로 구성된다. 도광판(152)의 내부 반사면 이외의 모든 면은 전체적으로 투명하다. 예를 들어 도광판(152)이 사각 플레이트 형상을 갖는 경우 내부 반사면과 4개의 측면은 전체적으로 투명하다. 내부 반사면은 경면 가공(mirror-finished)되어 있어, 전반사 조건을 만족하는 입사각으로 입사한 광을 반사시키고, 전반사 조건에서 벗어난 광은 도광판(125)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사된 광은 도광판 외부로 출사시킨다.
도광판(152)은 입사된 광을 도광판(125)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키도록, 일정한 간격으로 이격되어 형성되는 제 1 패턴(152f) 및 제 2 패턴(152e) 을 포함할 수 있다. 도광판(152)에는 제 1 패턴(152f) 및 제 2 패턴(152e) 이 반복해서 형성될 수 있다. 즉, 제 1 패턴(152f), 제 2 패턴(152e), 제 1 패턴(152f), 제 2 패턴(152e), … 순으로 반복해서 형성될 수 있다. 도면에서 동일한 형상 및 동일한 라인은 동일한 패턴을 의미한다.
제 1 패턴(152f)은 복수의 서브 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 패턴(152f)은 복수 패턴의 집합이며, 본 명세서에서 제 1 패턴은 복수 패턴의 집합을 의미한다.
제 2 패턴(152e)은 복수의 서브 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 제 2 패턴(152e)은 복수 패턴의 집합체이며, 본 명세서에서 제 2 패턴은 복수 패턴의 집합을 의미한다.
제 1 패턴(152f)의 형상과 제 2 패턴(152e)의 형상은 서로 반대 방향일 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이제 1 패턴(152f)은 삼각형 모양이고 제 2 패턴(152e)은 역삼각형 모양이다.
제 1 패턴(152f)에 포함되는 서브 패턴의 배치 간격 및 배치 밀도는 제1 광원(151a)으로부터의 거리에 기초하여 변경 될 수 있다. 예를 들면 도시된 바와 같이 제 제 1 패턴(152f)에 포함되는 복수의 서브패턴은 제 1 광원(151a)으로부터 가까운 거리에서는 밀도가 작고, 제 1 광원(151a)으로부터 멀리 떨어질수록 밀도가 크게 되도록 형성될 수 있다.
제 2 패턴(152e)에 포함되는 서브 패턴의 배치 간격 및 배치 밀도는 제 2 광원(151c)으로부터의 거리에 기초하여 변경 될 수 있다. 예를 들면 도시된 바와 같이 제 2 패턴(152e)에 포함되는 복수의 서브패턴은 제 2 광원(151c)으로부터 가까운 거리에서는 밀도가 작고, 제 2 광원(151c)으로부터 멀리 떨어질수록 밀도가 크게 되도록 형성될 수 있다.
이와 같이 복수의 서브 패턴이 광원으로부터 이격되는 거리에 따라 밀도가 다르게 배치되므로 도광판(152)에서 출사되는 광의 휘도는 어느 위치에서든지 균일하게 될 수 있다.
제 1 패턴(152f)을 구성하는 서브패턴의 단면은 비대칭형 삼각형일 수 있다. 즉, 두 변의 길이가 다른 삼각형 또는 직각 삼각형일 수 있다. 두 변의 길이가 다름에 따라 각 변으로 입사하는 광의 전반사 조건을 만족하는 각도가 다를 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 패턴(152f)을 구성하는 서브패턴의 단면은 타원형 또는 사다리꼴 모양 과 같은 다른 형태로 구현되는 것도 가능하다.
제 2 패턴(152e)을 구성하는 서브패턴의 단면은 비대칭형 삼각형일 수 있다. 즉, 두 변의 길이가 다른 삼각형 또는 직각 삼각형일 수 있다. 두 변의 길이가 다름에 따라 각 변으로 입사하는 광의 전반사 조건을 만족하는 각도가 다를 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 제 2 패턴(152e)을 구성하는 서브패턴의 단면은 타원형 또는 사다리꼴 모양 과 같은 다른 형태로 구현되는 것도 가능하다.
도 4 의 우측에 있는 도면은 제 2 패턴(152e)의 일부를 확대한 단면도이다. 즉, 도광판을 y축 방향으로 절단한 단면을 도시한 것이다. 도광판(152)에는 복수의 서브패턴(155)이 형성되어 있다.
제 1 패턴(152f)을 구성하는 서브패턴의 단면과 제 2 패턴(152e)을 구성하는 서브패턴의 단면은 대칭일 수 있다. 예를 들면 제 1 패턴(152f)의 단면이 비대칭 삼각형이고 긴변이 제 1 광원(151a)을 향하고 짧은 변이 제 2 광원(151c)을 향하는 경우, 제 2 패턴(152e)의 단면도 비대칭 삼각형이고 긴변이 제 2 광원(151c)을 향하고 짧은 변이 제 1 광원(151a)을 향한다. 제 1 패턴(152f)의 단면을 구성하는 비대칭 삼각형과 제 2 패턴(152e)의 단면을 구성하는 비대칭 삼각형은 동일한 각 변의 길이가 모두 동일하지만 방향이 서로 반대이다.
또는 제1 패턴(152f) 및 제2 패턴(152e)의 단면은 타원형이거나 또는 사다리꼴 일 수 있다.
도 4 의 상단에 있는 도면은 도광판의 입사면 일부를 확대해서 도시한 것이다. 즉, 도광판(152)을 y축 방향에서 바라보면 복수의 서브패턴(156a, 156b, 156c)이 사각형으로 보여질 수 있다. 도광판의 입사면에는 광이 투과되지 않는 마스크 패턴(154a) 영역과 광투과 영역(154b)이 교번적으로 배치될 수 있다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상을 도시한 도면이다. 도 5 를 참조하면 디스플레이 패널(301)에 특정시점 영상(301a, 301b)이 도시되어 있다. 시점 영상(301a) 과 시점 영상(301b)는 동일 시점의 영상이다. 시점 영상(301a) 과 시점 영상(301b) 사이에는 무안경 3D 영상을 제공하기 위한 다시점 영상의 다른 시점의 영상이 표시되나, 특정 위치에서는 특정 시점의 영상만 보이므로 이해를 돕기 위하여 검게 표시하였다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도광판에 형성된 제 1 패턴, 제 2 패턴의 배치 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 을 참조하면 제 1 광원(151a), 제 2 광원(151c), 제 1 패턴(152f) 및 제 2 패턴(152e)이 도시되어 있다.
도광판(152)에는 제 1 패턴(152f) 및 제 2 패턴(152e)이 교번적으로 형성될 수 있다.
제 1 광원(151a) 및 제 2 광원(151c)은 서로 마주 보는 위치에 배치되어 교번적으로발광될 수 있다. 즉, 제 1 광원(151a)이 온(on) 되면 제 2 광원(151c)은 오프(off) 되고, 제 1 광원(151a)이 오프 되면 제 2 광원(151c)은 온 된다. 제 1 패턴(152f)은 제 1 광원에 반응한다. 여기서 특정 광원에 반응한다는 것은 특정 광원의 광은 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고, 다른 광원의 광은 해당 임계 범위 외의 방향으로반사시킴을 의미한다. 예를 들어, 제 1 광원(151a)에 반응하는 제 1 패턴(152f)은 제 1 광원(151a)에서 조사된 광 중 일부를 즉, 도광판(152)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로반사시켜 도광판(152) 외부로 출사 시키지만,제 2 광원(151c)에서 조사된 광에 대해서는 해당 임계 범위 외의 방향으로 반사되도록 형성된다. 또한, 제 2 광원(151c)에 반응하는 제 2 패턴(152e)은 제 2 광원(151c)에서 조사된 광 중 일부를 도광판(152)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 도광판 외부로 출사시키지만,, 제 1 광원(151a)에서 조사된 광에 대해서는 해당 임계 범위 외의방향으로 반사되도록 형성된다.
구체적으로, 제 1 패턴(152f)은 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 제 1 면은 제 1 광원(151a)으로부터 조사된 광을 도광판(152)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 도광판 외부로 출사시키고, 제 2 면은 제 2 광원(151c)으로부터 조사된 광을 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킬 수 있다.
도 6 의 좌측 하단 도면은 제 1 패턴의 단면을 확대해서 도시한 도면이다. 즉, 제 1 패턴을 y축 방향으로 절단한 단면을 도시한 것이다. 도광판(152)의 반사면에는 제 1 패턴(155a, 155b)이 형성되어 있다. 제 1 패턴(155a, 155b)의 단면은 좌우 비대칭인 삼각형일 수 있다. 즉, 제 1 광원(151a)을 향하는 삼각형의 변의 길이가 제 2 광원(151c)을 향하는 삼각형의 변의 길이보다 길다. 이로 인해 제 1 광원에서 조사된 광(151c, 151d)은 제 1 패턴(155a, 155b)에서 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사되어 도광판 외부로 출사 될 수 있다. 그러나 제 2 광원(151c)에서 조사된 광(151e, 151f)은 제 1 패턴(155a, 155b)에서 해당 임계 범위 외의 방향으로반사되어 도광판 외부로 출사 되지 않게 된다
또한, 제 2 패턴(152e)은 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 제 1 면은 제 2 광원(151c)으로부터 조사된 광을 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사 시켜 도광판 외부로 출사시키고, 제 2 면은 제 1 광원(151a)으로부터 조사된 광을 해당 임계 범위 외의 방향으로반사시킬 수 있다.
도 6 의 우측 하단 도면은 제 2 패턴의 단면을 확대해서 도시한 도면이다. 즉, 제 2 패턴을 y축 방향으로 절단한 단면을 도시한 것이다. 도광판(152)의 반사면에는 제 2 패턴(155c, 155d)이 형성되어 있다. 제 2 패턴(155c, 155d)의 단면은 좌우 비대칭인 삼각형일 수 있다. 즉, 제 2 광원(151c)을 향하는 삼각형의 변의 길이가 제 1 광원(151a)을 향하는 삼각형의 변의 길이보다 길다. 이로 인해 제 2 광원(151c)에서 조사된 광(151i, 151j)은 제 2 패턴(155c, 155d 에서 도광판(152)을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사되어 도광판(152) 외부로 출사 될 수 있다. 그러나 제 1 광원(151a)에서 조사된 광은 제 2 패턴(155c, 155d)에서 해당 임계 범위 외의방향으로 반사되어 도광판(152) 외부로 출사 되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치는 3차원영상을 표시할 때 해상도를 높이기 위해 동일 시점 영상에 대해 제 1 광원 및 제 2 광원을 순차적으로 발광하여 디스플레이 패널에 표시한다. 즉,제 1 광원의 발광에 기초하여 특정 시점 영상을 디스플레이 패널에 표시하고, 제 2 광원의 발광에 기초하여 동일한 시점의 영상을 한번 더 반복하여 표시할 수 있다.구체적으로,, 3차원 영상 표시 장치는 동일 시점의 3차원 영상을 짝수 시간에 한 번 표시하고, 홀수 시간에 또 한 번 반복하여 표시하므로서 동일 시점 영상의 해상도를 2배 높일 수 있다. 여기서 홀수 시간, 짝수 시간은 시간적인 순서를 구분하기 위해 편의상 사용한 것이며, 이로 인해 권리범위가 축소 해석되어서는 안된다.
또한, 3차원 영상 표시 장치는 짝수 시간에는 제 1 광원을 온하고 제 2 광원을 오프 한다. 이로 인해 제 1 광원에만 반응하는 제 1 패턴에 대응하는 디스플레이 패널상의 짝수 라인만 발광하며 디스플레이 패널에는 짝수 라인에 대응하는 시점 영상이 표시된다. 예를 들면 도면에서 2, 4, 6 및 8 라인만 발광하고 이에 대응하는 디스플레이 패널의 시점 영상이 표시된다.
또한, 3차원 영상 표시 장치는 홀수 시간에는 제 2 광원을 온하고 제 1 광원을 오프 한다. 이로 인해 제 2 광원에만 반응하는 제 2 패턴에 대응하는 홀수 라인만 발광하게 되며 디스플레이 패널에는 홀수 라인의 시점 영상만 표시된다. 예를 들면 도면에서 1, 3, 5 및 7 라인만 발광하고 이에 대응하는 디스플레이 패널의 시점 영상이 표시된다. 이와 같이 동일한 시점 영상을 짝수 및 홀수 라인에 교번적으로표시함에 따라 해상도가 2배로 증가할 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성된 제 1 패턴 및 제 2 패턴에 의해 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상을 도시한 도면이다.
도 7 을 참조하면 제 1 광원이 온 되고 제 2 광원이 오프 되면 디스플레이 패널에는 제 1 패턴에 대응하는 시점 영상(301a, 301b)을 포함하는 제1 화면(301)이 표시된다. 여기서, 시점 영상(301a) 및 시점 영상(301b)는 동일 시점의 영상이다. 시점 영상(301a) 및 시점 영상(301b) 사이에는 다른 시점의 영상이 표시되는 곳이며, 특정 위치에서는 특정 시점의 영상만 보이므로 이해를 돕기를 위하여 검게 표시하였다.이어서, 제 1 광원이 오프 되고 제 2 광원이 온 되면 디스플레이 패널에는 제 2 패턴에 대응하는 시점 영상(303a, 303b)을 포함하는 제2 화면(303)이 표시된다. 여기서, 시점 영상(303a) 및 시점 영상(303b)는 동일 시점의 영상이다. 또한 제2 화면(303)에 포함된 시점 영상(303a, 303b)은 제1 화면(301)에 포함된시점 영상(301a, 301b)과 동일 시점의 영상이다. 디스플레이 패널에 표시되는 제1 화면(301) 과 제2 화면(303)이 전환되는 주기는 눈의 잔상시간보다 짧으므로 실제 사람이 느끼는 화면은 제1 화면(301) 과 제2 화면(303)이 겹쳐 나타나는 제3 화면(305)과 같을 수 있다. 제3 화면(305)에는 제 1 패턴에 대응하는 영상(301a, 301b) 및 제 2 패턴에 대응하는 영상(303a, 303b)이 잔상 효과로 인해 동시에 표시되는 것처럼 느껴지며 해상도가 증가하게 된다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 광원 및 제 2 광원의 구동을 위한 타이밍도를 도시한 도면이다.
도 8 을 참조하면 시간 구간(time interval)에 따라 화면에 표시되는 영상 프레임(501a, 501b, 501c, 501d), 제 1광원 타이밍도(503), 제 2 광원 타이밍도(505) 및 시간축(507)이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상은 해상도를 높이기 위해 짝수 프레임(501a, 501c) 및 홀수 프레임(501b, 501d)을 포함하고 있다. LCD 디스플레이 패널은 특성상 라인 단위로 이미지가 형성되기 때문에 이미지를 구성하는 첫번째 라인과 마지막 라인이 표시되는 시간이 서로 다르다. 또한 짝수 프레임 및 홀수 프레임이 표시되는 시간도 서로 다르다. 예를 들면 짝수 프레임(501a)의 첫번 째 라인은 시간 t0-t2 동안 화면에 표시되고, 짝수 프레임(501a)의 마지막 라인은 시간 t1-t3 동안 화면에 표시될 수 있다. 또한, 홀수 프레임(501b)의 첫번째 라인은 시간 t2-t4 동안 화면에 표시되고,. 홀수 프레임(501b)의 마지막 라인은 시간 t3-t5 동안 화면에 표시될 수 있다. 즉, 짝수 프레임(501a)이 화면에 표시되는 시간은 시간 t0-t3 구간이며, 홀수 프레임(501b)이 화면에 표시되는 시간은 t2-t5 구간일 수 있다. 따라서 짝수 프레임(501a)이 화면에서 사라지기 전에 홀수 프레임(501b)이 화면에 표시되기 때문에 짝수 프레임(501a) 및 홀수 프레임(501b)이 동시에 화면에 표시되는 구간 (t2-t3)이 존재할 수 있다.
또한 홀수 프레임(501b)의 첫번째 라인은 시간 t2-t4 동안 화면에 표시되고, 홀수 프레임(501b)의 마지막 라인은 시간 t3-t5 동안 화면에 표시될 수 있다. 또한, 짝수 프레임(501c)의 첫번째 라인은 시간 t4-t6 동안 화면에 표시되고,. 짝수 프레임(501c)의 마지막 라인은 시간 t5-t7 동안 화면에 표시될 수 있다. 즉, 홀수 프레임(501b)이 화면에 표시되는 시간은 시간 t2-t5 구간이며, 짝수 프레임(501c)이 화면에 표시되는 시간은 t4-t7 구간일 수 있다. 따라서 홀수 프레임(501b)이 화면에서 사라지기 전에 짝수 프레임(501c)이 화면에 표시되기 때문에 홀수 프레임(501b) 및 짝수 프레임(501c)이 동시에 화면에 표시되는 구간 (t4-t5)이 존재할 수 있다.
또한 짝수 프레임(501c)의 첫번째 라인은 시간 t4-t6 동안 화면에 표시되고,. 짝수 프레임(501c)의 마지막 라인은 시간 t5-t7 동안 화면에 표시될 수 있다. 홀수 프레임(501d)의 첫번째 라인은 시간 t6-t8 동안 화면에 표시되고,홀수 프레임(501d)의 마지막 라인은 시간 t7-t9 동안 화면에 표시될 수 있다. 즉, 짝수 프레임(501c)이 화면에 표시되는 시간은 시간 t4-t7 구간이며, 홀수 프레임(501d)이 화면에 표시되는 시간은 t6-t9 구간일 수 있다. 따라서 짝수 프레임(501c)이 화면에서 사라지기 전에 홀수 프레임(501d)이 화면에 표시되기 때문에 짝수 프레임(501c) 및 홀수 프레임(501d)이 동시에 화면에 표시되는 구간 (t6-t7)이 존재할 수 있다.
이와 같이 짝수 프레임 과 홀수 프레임이 동시에 화면에 존재하는 구간(time interval)(t0-t1, t2-t3, t4-t5, t6-t7, t8-t9)에서는 짝수 프레임 및 홀수 프레임을 오프 시켜야 한다. 또한 짝수 프레임만 표시되는 구간(t-t2, t5-t6) 및, 홀수 프레임만 표시되는 구간(t3-t4, t7-t8)에서는 화면을 온 시켜야 한 한다. 이와 같은 화면 온, 오프는 제 1 광원 또는 제 2 광원을 온, 오프 시킴으로써 구현될 수 있다.
제 1 광원을 온하면 짝수 프레임(501a, 501c)이 화면에 표시되고, 제 2 광원을 온하면 홀수 프레임(501b, 501d)이 화면에 표시될 수 있다. 따라서 제 1 광원(503)은 짝수 프레임(501a, 501c)만 표시되는 구간(t1-t2, t5-t6)에서는 온 되고 그 외의 구간에서는 오프 된다. 제 2 광원(505)은 홀수 프레임(501b, 501d)만 표시되는 구간(t3-t4, t7-t8)에서는 온 되고 그 외의 구간에서는 오프 된다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에 형성된 제 1 패턴 및 제 2 패턴의 일부를 도시한 도면이다.
도 9 를 참조하면 제 1 패턴(701a, 701b, 705a, 705b) 및 제 2 패턴(703a, 703b, 707a, 707b) 을 포함하는 도광판(700)이 도시되어 있다. 여기서, 제 1 패턴(701a, 701b, 705a, 705b)은 제 1 광원에만 반응할 수 있다. 즉, 제 1 패턴(701a, 701b, 705a, 705b)은 제 1 광원에서 조사된 광은 도광판(700)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키지만 제 2 광원에서 조사된 광은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 제 2 패턴(703a, 703b, 707a, 707b)은 제 2 광원에만 반응할 수 있다. 즉, 제 2 패턴(703a, 703b, 707a, 707b)은 제 2 광원에서 조사된 광은 도광판(700)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키지만 제 1 광원에서 조사된 광은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다.
제 1 패턴(701a, 701b, 705a, 705b)과 제 2 패턴(703a, 703b, 707a, 707b)은 격자 모양으로 서로 교번적으로 형성될 수 있다. 즉, x축 방향에서 도광판의 단면을 보면 제 1 패턴(705a, 701a), 제 2 패턴(707a, 703a), 제 1 패턴(705b, 701b), 제 2 패턴(707b, 703b) 순으로 배열되어 있다. y축 방향에서 도광판의 단면을 보면 제 1 패턴(701a, 701b), 제 2 패턴(703a, 703b) 제 1 패턴(705a, 705b), 제 2 패턴(707a, 707b)순으로 배열되어 있다.
또한 제 1 패턴 과 제 2 패턴을 구성하는 서브 패턴은 x축 및 y축 방향으로 일정거리 이격 될 수 있다. 예를 들면 제 1 패턴을 구성하는 제1 서브 패턴(701a) 과 제 2 패턴을 구성하는 제2 서브 패턴(703a)은 x축 방향으로 250um, y축 방향으로 20um 이격될 수 있다. 또한, 제 1 패턴 및 제 2 패턴을 구성하는 서브 패턴의 크기는 디스플레이 패널에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 1 서브 패턴(701a) 및 제2 서브 패턴(703a)은 가로 길이가 50um, 세로 길이가 20um일 수 있다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조를 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이 도광판에는 돌출부 및 오목부가 교번적으로 형성되며 돌출부에는 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 형성될 수 있다.
도 10 을 참조하면 도광판(900)의 반사면에는 돌출부(903, 905, 907, 909, 911)가 형성될 수 있다. 돌출부와 돌출부 사이에는 오목부가 형성될 수 있다. 도광판(900)의 반사면에 형성된 돌출부(903, 905, 907, 909, 911)는 광의 진행을 용이하게 할 수 있다. 또한 돌출부(903, 905, 907, 909, 911)에는 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 형성될 수 있다.
제 1 광원(901a, 901b, 901c)으로부터 조사된 광이 제 1 패턴이 형성된 돌출부(905, 909)로만 전파될 수 있도록 도광판(900)의 입사면에는 마스크 패턴(902a, 902c, 902f)이 형성될 수 있다. 마스크 패턴(902a, 902c, 902f)은 제 1 광원(901a, 901b, 901c)에서 조사된 광을 차단하여 제 2 패턴이 형성된 돌출부(903, 907, 911)로 진행되지 않도록 한다. 제 1 광원(901a, 901b, 901c)에서 조사된 광은 마스크 패턴이 형성되지 않은 입사면(902b, 902d)을 통해 광을 조사하고, 광은 제 1 패턴이 형성된 돌출부(905, 909)로 진행한다.
도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 을 참조하면 제 1 광원(1101), 제 3 광원(1103), 제 2 광원(1105), 제 4 광원(1107), 제 1 패턴(1121), 제 3 패턴(1123), 제 2 패턴(1125) 및 제 4 패턴(1127)이 도시되어 있다. 제 1 패턴(1121), 제 3 패턴(1123), 제 2 패턴(1125) 및 제 4 패턴(1127)은 도광판(1100)의 반사면에 형성된다. 도면에서 동일한 모양 및 동일한 라인은 동일한 패턴을 의미하며 도면부호는 생략한다. 도광판(1100)에는 제 1 패턴(1121), 제 3 패턴(1123), 제 2 패턴(1125), 제 4 패턴(1127), 제 1 패턴(1121), 제 3 패턴(1123) 순으로 반복되어 형성될 수 있다. 제 1 패턴(1121)이 x축을 기준으로 0도로 배열되고, 제 3 패턴(1123)은 x축을 기준으로 90도 회전되어 배열되고, 제 2 패턴(1125)은 x축을 기준으로 180도 회전되어 배열되고 제 4 패턴(1127)은 x축을 기준으로 270도 회전되어 배열될 수 있다. 즉, 제 1 패턴(1121), 제 3 패턴(1123), 제 2 패턴(1125) 및 제 4 패턴(1127)은 각각 90도 차이 나도록 형성된다.
또한 제 1 광원(1101), 제 3 광원(1103), 제 2 광원(1105) 및 제 4 광원(1107)도 각각 90도 차이 나도록 배치된다. 즉, 제 1 광원(1101)은 도광판(1100)의 제 1 측에 인접하여 배치되고, 제 3광원(1103)은 도광판(1100)의 제 3 측에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 제 2 광원(1105)은 도광판(1100)의 제 2 측에 인접하여 배치되고, 제 4 광원(1107)은 도광판(1100)의 제 4 측에 인접하여 배치될 수 있다.
제 1 패턴(1121)은 제 1 광원(1101)에만 반응하고, 제 3 패턴(1123)은 제 3 광원(1103)에만 반응하고 제 2 패턴(1125)은 제 2 광원(1105)에만 반응하고, 제 4 패턴(1127)은 제 4 광원(1107)에만 반응한다. 여기서 특정 광원에 반응한다는 것은 특정 광원의 광은 도광판(1100)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고, 다른 광원의 광은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킴을 의미한다.
예를 들면 제 1 패턴(1121)은 제 1 광원(1101)으로부터 조사된 광을 해당 기설정된 임계 범위 내의으로 반사시키고, 제 3 광원(1103), 제 2 광원(1105), 제 4 광원(1107)으로부터 조사된 광을 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 제 3 패턴(1123)은 제 3 광원(1103)으로부터 조사된 광을 기설정된 임계 범위 내의 방향으로반사시키고, 제 1 광원(1101), 제 2 광원(1105), 제 4 광원(1107)으로부터 조사된 광을 해당 임계 범위 외의 방향으로 반사시킨다. 제 2 패턴(1125)은 제 2 광원(1105)으로부터 조사된 광을 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고, 제 1 광원(1101), 제 3 광원(1103), 제 4 광원(1107)은 해당 임계 범위 외의반사시킨다. 제 4 패턴(1127)은 제 4 광원(1107)은 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고, 제 1 광원(1101), 제 3 광원(1103), 제 2 광원(1105)은 해당 임계 범위 외의 방향으로 반사시킨다.
도 11 의 하단 도면은 점선 부분(1130)을 확대한 도면이다.
도광판(1100a)은 도광판(1100)을 x축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1101a)의 반사면에는 제 1 패턴(1121)이 형성되어 있다. 제 1 패턴(1121)은 제 1 광원(1101)에서 조사된 광(1101a, 1101b)을는 도광판(1101)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고 제 2 광원(1105)에서 조사된 광(1105a, 1105b)은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 또한 제 1 패턴(1121)은 제 3 광원(1103), 제 4 광원(1107)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 한편, 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 광(1101a, 1101b)은 도광판(1100a) 외부로 출사될 수 있다.
도광판(1100b)은 도광판(1100)을 y축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1100b)의 반사면에는 제 3 패턴(1123)이 형성되어 있다. 제 3 패턴(1123)은 제 3 광원(1103)에서 조사된 광(1103a, 1103b)은 도광판(1101)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고 제 4 광원(1107)에서 조사된 광(1107a, 1107b)을 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 또한 제 3 패턴(1123)은 제 1 광원(1101) 및 제 2 광원(1105)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 외의반사시킨다. 한편, 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 광은 도광판 외부(z축 방향)로 출사될 수 있다.
도광판(1100c)은 도광판(1100)을 y축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1100c)의 반사면에는 제 4 패턴(1127)이 형성되어 있다. 제 4 패턴(1127)은 제 3 광원(1105)에서 조사된 광(1107c, 1107d)은 도광판(1101)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고 제 3 광원(1103)에서 조사된 광(1103c, 1103차원)은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 또한 제 4 패턴(1127)은 제 1 광원(1101) 및 제 2 광원(1105)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 한편, 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 광은 도광판 외부(z축 방향)로 출사될 수 있다.
도광판(1100d)은 도광판(1100)을 x축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1100d)의 반사면에는 제 2 패턴(1125)이 형성되어 있다. 제 2 패턴(1125)은 제 2 광원(1105)에서 조사된 광(1105c, 1105d)은 은 도광판(1101)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고 제 1 광원(1101)에서 조사된 광(1101c, 1101d)은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 또한 제 2 패턴(1125)은 제 3 광원(1103) 및 제 4 광원(1107)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 한편, 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 광(1105c, 1105d)은 도광판 외부(z축 방향)로 출사될 수 있다.
제 1 광원(1101), 제 3 광원(1103), 제 2 광원(1105) 및 제 4 광원(1107)은 순차적으로 발광한다. 즉, 제 1 광원(1101) ? 제 3 광원(1103) ? 제 2 광원(1105) ? 제 4 광원(1107) ? 제 1 광원(1101) ? … 순으로 순차적으로 발광한다. 4개의 광원을 순차적으로 발광시킴에 따라 각 광원에 대응하는 제 1 패턴(1121), 제 3 패턴(1123), 제 2 패턴(1125) 및 제 4 패턴(1127)을 통해 4개의 선광원이 순차적으로 발광하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
4개의 선광원이 순차적으로 발광함에 따라 디스플레이 패널에 표시되는 3차원 영상의 해상도는 4배 향상 될 수 있다.
도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 를 참조하면 제 1 광원(1201), 제 2 광원(1205), 제 3 광원(1203), 제 4 광원(1207), 제 1 패턴(1211), 제 2 패턴(1213), 제 3 패턴(1215) 및 제 4 패턴(1217)이 도시되어 있다. 제 1 패턴(1211), 제 2 패턴(1213), 제 3 패턴(1215) 및 제 4 패턴(1217)은 도광판(1200)의 반사면에 형성된다. 도면에서 동일한 모양 및 동일한 라인은 동일한 패턴을 의미하므로 도면부호는 생략한다.
도광판(1200)에는 제 1 패턴(1211), 제 2 패턴(1213), 제 3 패턴(1215), 제 4 패턴(1217), 제 1 패턴(1211), 제 2 패턴(1213) 순으로 반복되어 형성될 수 있다.
제 1 광원(1201) 및 제 3 광원(1203)은 제 1 파장의 광을 조사할 수 있다. 제 2 광원(1205) 및 제 4 광원(1207)은 제 2 파장의 광을 조사할 수 있다.
제 1 패턴(1211)은 제 1 광원(1201)에만 반응하고, 제 2 패턴(1213)은 제 2 광원(1205)에만 반응하고, 제 3 패턴(1215)은 제 3 광원(1203)에만 반응하고, 제 4 패턴(1217)은 제 4 광원(1207)에만 반응한다. 또한 제 1 패턴(1211) 및 제 제 3 패턴(1215)은 제 1 파장의 광에만 반응하고 제 2 패턴(1213) 및 제 4 패턴(1217)은 제 2 파장의 광에만 반응한다.
여기서 특정 광원 또는 특정 파장의 광에 반응한다는 것은 특정 광원에서 조사된 광 및 특정 파장의 광은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고, 다른 광원 및 다른 파장의 광은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킴을 의미한다.
예를 들면 제 1 패턴(1211)은 제 1 광원(1201)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고, 제 2 광원(1205), 제 3 광원(1203), 제 4 광원(1207)은 해당 임계 범위 외의방향으로 반사시킨다. 제 2 패턴(1213)은 제 2 광원(1205)으로부터 조사된 광을 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고, 제 1 광원(1201), 제 3 광원(1203), 제 4 광원(1207)은 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 제 3 패턴(1215)은 제 3 광원(1203)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고, 제 1 광원(1201), 제 2 광원(1205), 제 4 광원(1207)은 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 제 4 패턴(1217)은 제 4 광원(1207)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의방향으로 반사시키고, 제 1 광원(1201), 제 2 광원(1205), 제 3 광원(1203)은 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다.
도 12 의 하단 도면은 점선 부분(1230)을 확대한 도면이다.
도광판(1200a)은 도광판(1200)을 x축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1201a)의 반사면에는 제 1 패턴(1211)이 형성되어 있다. 제 1 패턴(1211)은 제 1 광원(1201)에서 조사된 광(1201a, 1201b)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고 제 3 광원(1203)(1103)에서 조사된 광(1105a, 1105b)은 해당 임계 범위 이외의 방향으로 반사시킨다. 또한 제 1 패턴(1211)은 제 3 광원(1203), 제 4 광원(1207)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 이외의 방향으로 반사시킨다. 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 광(1201a, 1201b)은 도광판(1100a) 외부로 출사될 수 있다. 제 1 패턴(1211) 및 제 2 패턴(1213)은 동일한 방향으로 배열되어 있으나 서로 다른 파장의 광에만 반응하므로 제 2 패턴(1213)은 제 1 광원(1201)에서 광이 조사되어도 반응하지 않는다. 즉, 제 2 패턴(1213)은 제 1 파장의 광에는 반응하지 않는다.
도광판(1200a)은 도광판(1200)을 x축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1201b)의 반사면에는 제 2 패턴(1213)이 형성되어 있다. 제 2 패턴(1213)은 제 2 광원(1205)에서 조사된 광(1205a, 1205b)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고 제 4 광원(1207)에서 조사된 광(1207a, 1207b)은 해당 임계 범위 이외의 방향으로 반사시킨다. 또한 제 2 패턴(1213)은 제 1 광원(1201), 제 3 광원(1203)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사된 광(1205a, 1205b)은 도광판(1200a) 외부로 출사될 수 있다. 제 1 패턴(1211) 및 제 2 패턴(1213)은 동일한 방향으로 배열되어 있으나 서로 다른 파장의 광에만 반응하므로 제 1 패턴(1211)은 제 2 광원(1205)에서 광이 조사되어도 반응하지 않는다. 즉, 제 1 패턴(1211)은 제 2 파장의 광에는 반응하지 않는다.
도광판(1200c)은 도광판(1200)을 x축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1201c)의 반사면에는 제 3 패턴(1215)이 형성되어 있다. 제 3패턴은 제 3 광원(1203)에서 조사된 광(1203c, 1203차원)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시키고 제 1 광원(1201)에서 조사된 광(1201c, 1201d)은 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 또한 제 3 패턴(1215)은 제 2 광원(1205), 제 4 광원(1207)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사된 광(1203c, 1203c)은 도광판(1200a) 외부로 출사될 수 있다. 제 3 패턴(1215) 및 제 4 패턴(1217)은 동일한 방향으로 배열되어 있으나 서로 다른 파장의 광에만 반응하므로 제 4 패턴(1217)은 제 3 광원(1203)에서 광이 조사되어도 반응하지 않는다. 즉, 제 4 패턴(1217)은 제 1 파장의 광에는 반응하지 않는다.
도광판(1200d)는 도광판(1200)을 x축 방향으로 절단한 단면이다. 도광판(1200d)의 반사면에는 제 4 패턴(1217)이 형성되어 있다. 제 4 패턴(1217)은 제 4 광원(1207)에서 조사된 광(1207c, 1207d)은 도광판(1200)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로반사시키고 제 2 광원(1205)에서 조사된 광(1205c, 1205d)은 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 또한 제 4 패턴(1217)은 제 1 광원(1201), 제 3 광원(1203)에서 조사된 광도 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사된 광(1207c, 1207d)은 도광판(1200d) 외부로 출사될 수 있다. 제 3 패턴(1215) 및 제 4 패턴(1217)은 동일한 방향으로 배열되어 있으나 서로 다른 파장의 광에만 반응하므로 제 3 패턴(1215)은 제 4 광원(1207)에서 광이 조사되어도 반응하지 않는다. 즉, 제 3 패턴(1215)은 제 2 파장의 광에는 반응하지 않는다.
제 1 광원(1201), 제 2 광원(1205), 제 3 광원(1203) 및 제 4 광원(1207)은 순차적으로 발광한다. 즉, 제 1 광원(1201) ? 제 2 광원(1205) ? 제 3 광원(1203) ? 제 4 광원(1207) ? 제 1 광원(1201) ? 제 2 광원(1205) … 순으로 순차적으로 발광한다. 4개의 광원이 순차적으로 발광하고 이에 대응하는 제 1 패턴(1211), 제 2 패턴(1213), 제 3 패턴(1215) 및 제 4 패턴(1217)을 통해 4개의 선광원이 순차적으로 발광하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
4개의 선광원이 순차적으로 발광함에 따라 3차원영상의 해상도는 4배 향상 될 수 있다.
도 13 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면 도광판(1300)의 제 1 입사면(1351)에 제 1 광원(1301) 및 제 2 광원(1303)이 배치되어 있다. 제 1 광원(1301) 및 제 2 광원(1303) 은 도광판(1300)의 제 1 측에 인접하여 위치할 수 있다.
제 1 광원(1301) 및 제 2 광원(1303)은 y축 방향에서 볼 때 제 1 광원(1301)이 상단에 배치되고 제 2 광원(1303 이 하단에 배치되어 있다.
도광판(1300)의 반사면에는 제 1 패턴(1311) 및 제 2 패턴(1313)이 형성되어 있다. 도면에서 동일한 모양 및 동일한 라인은 동일한 패턴을 의미하므로 도면부호는 생략한다. 도광판(1300) 에는 제 1 패턴(1311), 제 2 패턴(1313)이 반복해서 형성될 수 있다. 제 1 패턴(1311)의 단면 및 제 2 패턴(1313)의 단면은 다를 수 있다. 제 1 광원(1301) 및 제 2 광원(1303)이 동일한 입사 면에 배치되기 때문에 제 1 패턴(1311)은 제 1 광원(1301)에는 반응하고 제 2 광원(1303)에는 반응하지 말아야 한다. 마찬가지로 제 2 패턴(1313)도 제 2 광원(1303)에는 반응하지만 제 1 광원(1301)에는 반응하지 말아야 한다. 여기서 특정 광원에 반응한다는 것은 특정 광원에서 조사된 광은 도광판(1300)에 수직인 방향으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사시키고, 다른 광원의 광은 해당 임계범위 이외의 방향으로 반사시킴을 의미한다. 즉, 제 1 패턴(1311)은 제 1 광원에서 조사된 광은 도광판(1300)에 수직인 방향으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사시키고, 제 2 광원(1303)에서 조사된 광은 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다. 제 2 패턴(1313)은 제 2 광원(1303)에 반응하고 제 1 광원(1301)에는 반응하지 않는다. 즉, 제 2 패턴(1313)은 제 2 광원(1303)에서 조사된 광은 도광판에 수직인 방향으로 반사시키고, 제 1 광원(1301)에서 조사된 광은 도광판에 수직이 아닌 방향으로 반사시킨다. 제 1 광원(1301) 과 제 2 광원(1303)은 동시에 발광되지 않으며 순차적으로 발광된다.
도 13 의 하단 도면은 점선 부분(1309)을 확대한 도면이다.
도광판(1300a)은 도광판(1300)을 x축 방향으로 절단한 단면이며, 제 1 패턴 부분을 도시한 것이다. 도광판(1300c)은 도광판(1300)을 x축 방향으로 절단한 단면이며, 제 2 패턴 부분을 도시한 것이다. 제 1 패턴은 제 1 광원에서 조사된 광(1321, 1323)을 도광판(1300)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사시킨다. 제 2 패턴은 제 1 광원에서 조사된 광(1325, 1327)을 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다.
제 1 광원 및 제 2 광원은 동일한 입사면에 배치된다. 제 1 광원은 상단에 제 2 광원은 하단에 배치된다. 제 1 광원이 온 되는 동안 제 2 광원은 오프 된다. 제 1 광원이 온 되어 발광하는 경우, 제 1 광원에서 조사된 광은 콜리메이터 렌즈(1305)를 통과하여 도광판(1300a, 1300c)으로 조사되고, 제 1 패턴에서 도광판(1300)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사되어 도광판(1300a) 외부로 출사되며, 제 2 패턴에서는 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사된다.
도광판(1300b)은 도광판(1300)을 x축 방향으로 절단한 단면이며, 제 1 패턴 부분을 도시한 것이다. 도광판(1300d)은 도광판(1300)을 x축 방향으로 절단한 단면이며, 제 2 패턴 부분을 도시한 것이다. 제 1 패턴은 제 2 광원에서 조사된 광(1331, 1333)을 도광판(1300)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사시킨다. 제 2 패턴은 제 2 광원에서 조사된 광(1335, 1337)을 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사시킨다.
제 1 광원 및 제 2 광원은 동일한 입사면에 배치된다. 제 1 광원은 상단에 제 2 광원은 하단에 배치된다. 제 2 광원이 온 되는 동안 제 1 광원은 오프 된다. 제 2 광원이 온 되어 발광하는 경우, 제 2 광원에서 조사된 광은 콜리메이터 렌즈(1305)를 통과하여 도광판(1300a, 1300c)으로 조사되고, 제 2 패턴에서 도광판(1300)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사되어 도광판(1300a) 외부로 출사되며, 제 1 패턴에서는 해당 임계 범위 이외의방향으로 반사된다.
즉, 제 1 광원이 발광하는 경우, 제 1 광원에서 조사된 광은 제 1 패턴이 형성된 위치에서는 도광판 외부로 출사되어 라인광 형태로 발광 할 수 있다. 반면 제 2 패턴이 형성된 위치에서는 광이 반사되어 도광판 외부로 출사되지 않는다.
제 2 광원이 발광하는 경우, 제 2 광원에서 조사된 광은 제 2 패턴이 형성된 위치에서는 도광판 외부로 출사되어 라인광 형태로 발광 할 수 있다. 반면 제 1 패턴이 형성된 위치에서는 광이 반사되어 도광판 외부로 출사되지 않는다.
제 1 광원 및 제 2 광원은 순차적으로 발광하며 제 1 패턴이 형성된 위치 및 제 2 패턴이 형성된 위치에서 번갈아 가면서 라인 광이 발광하므로 이에 대응하는 디스플레이 패널 부분에 3차원영상이 교번적으로 표시되어, 해상도가 높아지게 된다.
도 14 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영역 별 해상도가 다른 3차원 영상을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 14 를 참조하면 영상 신호가 입력된다(S1401). 영상 신호는 2차원 영상 이미지 및 3차원 영상이미지를 생성하기 위한 깊이값 정보를 포함할 수 있다.
제어부는 입력된 영상 신호를 분석하여 해상도 증가가 필요한지 여부를 결정할 수 있다(S1403). 제어부는 전체 이미지의 해상도를 증가시키거나 또는 특정 영역만 해상도를 증가시킬 수 있다. 제어부는 입력된 영상 신호에 기초하여 해상도를 조정할 수 있다. 예컨대 입력된 영상 신호가 텍스트 기반의 컨텐츠인 경우에는 해상도를 증가 시키지 않고,입력된 영상 신호가 영화 컨텐츠인 경우에는 해상도를 증가 시킬 수 있다. 제어부는 해상도 증가 여부에 대한 결정을 사용자로부터 입력 받을 수 있으며, 이 경우디스플레이 패널에 해상도 증가와 관련된 UI(User Interface) 화면을 표시할 수 있다.
또한 제어부는 영상 신호를 분석하여 해상도 변경 영역을 결정할 수 있다.(S1405). 예를 들면, 전체 영상 이미지가 텍스트로 구성되고 부분적으로 사진을 포함하는 경우, 사진이 포함된 영역의 위치를 결정하고 사진이 포함된 영역에 대해서는 해상도를 변경할 수 있다.
해상도 변경 영역이 결정되면, 제어부는 영역별 해상도를 결정할 수 있다( S1407). 예를 들면, 전체 화면 영역에서 사진이 포함된 A 및 B 영역이 결정되면 제어부는 A 및 B 영역에 대해서는 해상도를 2배로 변경하고 그 외의 영역에서는 해상도를 변경하지 않을 수 있다.
영역별로 해상도가 결정되면, 제어부는 이에 대응하는 3차원 영상을 생성할 수 있다( S1409). 또한 영역별로 해상도가 결정됨에 따라 제어부는 해상도를 변경할 영역에 대응하는 구동 광원을 결정할 수 있다( S1411)
구동 광원이 결정되면 제어부는 광원을 구동하여 해상도를 변경하고 디스플레이 패널을 제어하여 3차원 영상을 표시한다( S1413).
도 15 는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 블럭도이다.
도 15 를 참조하면 3차원 영상 표시 장치(200)는 영상처리부(203), 제어부(204) 및 디스플레이부(205)를 포함할 수 있다.
영상처리부(203)는 3차원 영상 표시 장치로 입력된 2차원 영상신호 및 이에 대응하는 깊이맵(depth map)으로부터 3차원 영상신호를 생성한다. 3차원 영상신호는 2차원 영상신호의 깊이맵을 참조하여 생성될 수 있다. 또한 3차원 영상신호는 해상도를 높이기 위해 동일 시점 영상에 대해 복수의 프레임(frame)을 가질 수 있다. 동일 시점을 구성하는 프레임의 수는 도광판에 형성되는 패턴 유형의 개 수 보다 클 수 있다. 예를 들면 도광판에 제 1 패턴, 제 2 패턴이 형성되어 있으면 동일 시점을 구성하는 프레임의 수는 2 장 이상이 될 수 있다. 도광판에 제 1 패턴, 제 2 패턴, 제 3 패턴, 제 4 패턴이 형성되어 있으면 동일 시점을 구성하는 프레임의 수는 4장 이상이 될 수 있다.
디스플레이부(205)는 디스플레이 패널(205a), 제 1 광원(205b), 제 2 광원(205c), 도광판(205d) 및 제 2 백라이트 유닛(205e)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(205a)에는 3차원 영상이 표시될 수 있다. 제 1 광원(205b) 및 제 2 광원(205c)은 도광판으로 광을 조사한다.
도광판(205d)은 디스플레이 패널(205a) 배면에 위치하며 디스플레이 패널(205a)로 광을 출사할 수 있다. 도광판(205d)에는 제 1 광원(205b)에 반응하고 제 2 광원(205c)에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 제 2 광원(205c)에 반응하고 제 1 광원(205b)에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성될 수 있다.
제 1 광원(205b)에서 도광판(205d)으로 조사된 광은 제 1 패턴에서 도광판(205d)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사되어 도광판(205d) 밖으로 출사된다. 제 1 패턴은 라인 모양으로 형성되어 있으므로 도광판(205d)에서 출사된 광은 라인 광의 형태로 발광될 수 있다.
제 2 광원(205c)에서 도광판(205d)으로 조사된 광은 제 2 패턴에서 도광판(205d)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사되어 도광판(205d) 밖으로 출사된다. 제 2 패턴은 라인 모양으로 형성되어 있으므로 도광판(205d)에서 출사된 광은 라인 광의 형태로 발광될 수 있다.
즉, 도광판(205d)은 제 1 광원(205b) 및 제 2 광원(205c)을 통해 라인광을 생성할 수 있다. 제 1 광원(205b) 및 제 2 광원(205c)는 제어부에 의해 순차적으로 발광하고, 도광판(205d)에서는 제 1 패턴에 대응하는 라인광 및 제 2 패턴에 대응하는 라인광이 순차적으로 생성될 수 있다.
제어부(204)는 3차원 영상 표시 장치 전반을 제어하며, 영상 처리부로부터 3차원 영상신호에 대한 정보를 수신하고, 수신된정보에 기초하여 디스플레이부(205)를 제어한다. 구체적으로 제어부(204)는 제 1 광원 및 제 2 광원의 발광 시점을 제어할 수 있다. 제어부(204)는 도광판(205d)에 형성된 패턴에 대한 정보에 기초하여 제 1 광원(205b) 및 제 2 광원(205c 의 발광을 제어할 수 있다. 패턴에 대한 정보는 3차원 영상 표시 장치 제조시 미리 결정될 수 있다. 또한 제어부(204)는 사용자 입력에 기초하여 제 1 광원 및 제 2 광원의 발광을 제어할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 3차원 영상의 해상도를 4배 올리면, 제어부는 광원을 순차적으로 발광시키거나 또는 특정 파장의 광원을 발광시켜 동일 시점 영상에 대해 4배의 라인광이 발광되도록 제어하여 3차원 영상의 해상도를 높일 수 있다.
제 2 백라이트 유닛(205e)은 도광판(205d)의 배면에 위치하며 디스플레이 패널(205a)에 2차원 영상을 표시할 때 발광될 수 있다. 제 2 백라이트 유닛(205e)에서 출사된 광은 도광판(205d)을 투과하여 디스플레이 패널(205a)에 도달하여 디스플레이 패널에는 2차원 영상이 표시될 수 있다.
3차원 영상 표시 장치는 디스플레이 패널(205a)에 3차원 영상을 표시하는 3차원 모드 및 2차원 영상을 표시하는 2차원 모드로 동작할 수 있다. 3차원 영상 표시 장치가 3차원 모드로 동작하는 경우, 제어부(204)는 제 1 광원 및 제 2 광원을 교번적으로 발광하도록 제어하고, 제 2 백라이트 유닛은 오프 시킨다. 3차원 영상 표시 장치가 2차원 모드로 동작하는 경우, 제어부(204)는 제 1 광원 및 제 2 광원을 오프시키고, 제 2 백라이트 유닛을 온 시킨다.
도 16 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 16 을 참조하면 도광판(1900), 제 1 광원(1901), 제 2 광원(1902), 필름부재(1920) 및 제 2 백라이트 유닛(1930)이 도시되어 있다.
제 2 백라이트 유닛(1930)은 도광판(1900)의 배면에 위치하며 디스플레이 패널에 2차원 영상 표시를 하는데 사용될 수 있다.
제 1 광원에서 조사된 광은 도광판 내부에서 반사되며, 도광판에 형성된 패턴(1911, 1912, 1913)에 의해 도광판(1900)에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사된 일부 광(1903, 1904)은 도광판(1900) 외부로 출사될 수 있다. 일부 광은 패턴(1913)에서 반사되지 않고 패턴(1913)을 투과하여 도광판(1900) 외부로 출사한다. 도광판(1900) 외부로 출사된 광(1905)은 필름부재(1920)에서 반사되어 도광판(1900) 내부로 되돌아 올 수 있다.//? ok
필름부재(1920)는 도광판의 배면에 위치할 수 있다. 필름부재(1920)는 소정 각도로 입사된 광을 반사 시키고, 수직 방향으로 입사된 광은 투과 시킬 수 있다. 즉, 필름부재(1920)는 제 1 광원(1901) 및 제 2 광원(1902)으로부터 소정 각도로 입사된 광은 반사시키고, 제 2 백라이트 유닛(1930)에서 조사된 광은 투과시킬 수 있다. 제 2 백라이트 유닛(1930)에서 조사된 광은 수직 방향(1917, 1918)(z축 방향)으로 진행하며, 도광판(1900)을 투과하여 도광판 외부로 출사될 수 있다.
또는 필름부재(1920)는 소정 각도로 입사된 광은 더 이상 진행되지 않게 차단하고, 수직 방향으로 입사된 광은 투과 시킬 수 있다. 즉, 제 1 광원(1901) 및 제 2 광원(1902)으로부터 소정 각도로 입사된 광은 차단시키고 제 2 백라이트 유닛(1930)에서 수직 방향으로 소사된 광은 투과시킬 수 있다.
제 2 백라이트 유닛(1930)은 2차원 영상을 표시하기 위해 사용될 수 있다. 제 2 백라이트 유닛(1930)은 필름부재(1920)의 배면에 위치할 수 있다. 제 2 백라이트 유닛(1930)에서 조사된 광은 수직 방향(Z축 방향)으로 진행하며 필름부재(1920) 및 도광판(1900)을 투과하여 도광판 외부로 출사될 수 있다.
도 17 및 도 18 은 다른 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 백라이트 유닛에 사용되는 필름부재를 확대하여 표시한 도면이다. 즉, 도 16 의 점선부분(1915, 1916)을 확대하여 표시한 것이다.
도 17 을 참조하면 도광판(2000), 패턴(2001), 필름부재(2020) 및 제 2 백라이트 유닛(2030)이 도시되어 있다.
필름부재(2020)는 박막필름(2021)이 적층된 구조일 수 있다. 각각의 박막필름의 굴절률은 서로 다르며, 전반사 각도가 각각 다르다. 따라서 일정 각도를 가지고 1 광원 및 제 2 광원으로부터 조사된 광을 반사 시켜 도광판으로 되돌려 보낼 수 있다. 또한 필름부재(2020)는 수직방향(Z축 방향)으로 입사되는 광은 투과시킬 수 있으며, 필름부재 배면에 위치한 제 2 백라이트 유닛에서 조사된 광은 필름부재 및 도광판을 투과하여 진행할 수 있다.
예를 들면 제 1 광원에서 조사된 광(2005)은 패턴(2001)을 투과하여 도광판의 배면으로 나오지만 필름부재(2020)에서 반사되어 도광판 내부로 되돌아 갈 수 있다.
도 18 을 참조하면 도광판(2100), 패턴(2103), 필름부재(2121) 및 제 2 백라이트 유닛(2130)이 도시되어 있다.
필름부재(2120)에는 수직 방향(Z축 방향)으로 차단벽(2121)이 일정 간격으로 형성될 수 있다. 차단벽(2121)은 일정 각도로 입사되는 광은 차단하고 수직 방향으로 입사된 광은 투과시킬 수 있다. 즉, 도광판으로부터 일정 각도를 가지고 입사된 광(2101)은 차단 시키고 제 2 백라이트 유닛으로부터 수직 방향으로 조사된 광(2105)은 투과 시킬 수 있다.
예를 들면 제 1 광원에서 조사된 광(2101)은 패턴(2103)을 투과하여 도광판의 배면으로 출사되지만 필름부재(2101)의 차단벽(2121)에서 차단된다.
도 19 는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 처리 방법을 도시한 도면이다.
더 19 를 참조하면 3차원 영상 표시 장치는 디스플레이 패널 배면에 위치하고 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 형성된 도광판에서 제 1 라인광을 및 제 2 라인광을 발광하여 디스플레이 패널에 다시점 영상을 표시할 수 있다.
3차원 영상 표시 장치는 제 1 광원을 구동하여 도광판으로 광을 조사하고 제 1 광원에 반응하는 제 1 패턴으로부터 제 1 라인광을 생성한다( S2201). 제 1 광원이 구동되는 동안 제 2 광원은 오프 된다. 도광판에는 제 1 패턴이 라인 형상으로 형성되어 있으며 제 1 패턴은 복수 개 형성될 수 있다. 제 1 패턴이 라인 형상으로 형성되어 있으므로 도광판에서 출사되는 광은 라인 광의 형태를 갖게 된다. 즉, 제 1 광원이 구동됨에 따라 도광판에는 제 1 광원에 대응하는 제 1 라인광이 생성될 수 있다. 또한 제 1 패턴이 복수 개 형성되어 있으므로 제 1 라인광도 복수 개 생성될 수 있다.
3차원 영상 표시 장치는 제 1 라인광을 이용하여 디스플레이 패널에 제 1 시점에 대응하는 제 1 영상을 표시한다( S2203). 디스플레이 패널에는 다시점 영상이 표시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 시점에 대응하는 영상이 복수 개 존재할 수 있다. 예를 들면 제 1 시점에 대응하는 영상이 2개 일 수 있다. 제 1 시점 영상이 짝수 프레임(even frame) 및 홀수 프레임(odd frame)으로 구성될 수 있다. 즉, 제 1 시점 영상은 제 1 영상 및 제 2 영상을 포함할 수 있다. 동일 시점의 영상이 짝수 프레임 및 홀수 프레임으로 구성되므로 해상도는 2배 증가할 수 있다. 또한 동일 시점의 영상이 4개의 프레임으로 구성되는 경우 해상도는 4배 증가할 수 있다.
3차원 영상 표시 장치는 제 1 광원을 오프하고 제 1 광원이 오프되는 동안 제 2 광원을 구동하여 도광판으로 광을 조사하고 제 2 광원에 반응하는 제 2 패턴으로부터 제 2 라인광을 생성한다( S2205). 도광판에는 제 2 패턴이 라인 형상으로 형성되어 있으며 제 2 패턴은 복수 개 형성될 수 있다. 제 2 패턴이 라인 형상으로 형성되어 있으므로 도광판에서 출사되는 광은 라인 광의 형태를 갖게 된다. 즉, 제 2 광원이 구동됨에 따라 도광판에는 제 2 광원에 대응하는 제 2 라인광이 생성될 수 있다. 또한 제 2 패턴이 복수 개 형성되어 있으므로 제 2 라인광도 복수 개 생성될 수 있다.
3차원 영상 표시 장치는 제 2 라인광을 이용하여 디스플레이 패널에 제 1 시점에 대응하는 제 2 영상을 표시한다( S2207) 제 1 시점의 영상에 대해 제 1 영상 및 제 2 영상이 교번적으로 표시되므로 해상도는 2배가 될 수 있다. 또한 다른 시점의 영상에 대해서도 동일하게 제 1 영상 및 제 2 영상이 교번적으로 표시되어 전체 3차원 영상에 대해 해상도가 2배가 될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
403 : 디스플레이 패널
401, 405 : 편광필름
400, 407 : 백라이트 유닛

Claims (21)

  1. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판은,
    상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시키는 제 1 패턴; 및
    상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 상기 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시키는 제 2 패턴; 을 포함하고,
    상기 제 1 광원의 발광에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상 및 상기 제 2 광원의 발광에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상은 동일 시점 영상인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원은 상기 도광판의 제 1 측에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광원은 상기 도광판의 제 1 측에 인접하여 위치하고, 상기 제 2 광원은 상기 도광판의 제 2 측에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 광원은 상기 도광판을 사이에 두고 상기 제 2 광원과 마주보며 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  5. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴의 단면은 비대칭 삼각형 인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 패턴의 단면은 상기 제2 패턴의 단면과 대칭 관계인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  7. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴의 단면은 타원형인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  8. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 제 1 패턴은 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며,
    상기 제 1 면은 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 2 면은 상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  9. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 제 2 패턴은 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며,
    상기 제 1 면은 상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 이내의 방향으로 반사시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 2 면은 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  10. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 제 1 광원의 발광에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상 및 상기 제 2 광원의 발광에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 시점 영상은 동일 시점 영상인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판에는 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 교번적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  12. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 도광판에는 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 교번적으로 형성되고,
    상기 도광판에는 돌출부 및 오목부가 교번적으로 형성되며 상기 돌출부에는 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 영상 표시 장치는,
    콜리메이터 렌즈를 더 포함하고,
    상기 콜리메이터 렌즈는 제1 광원과 상기 도광판 사이에 위치하며 상기 제1 광원으로부터 조사된 광을 평행하게 만들어주는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  14. 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 제 1 패턴은 복수의 서브 패턴을 포함하며, 상기 서브 패턴의 배치 간격 및 배치 밀도는 상기 제1 광원으로부터의 거리에 기초하여 변경 되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판은,
    상기 디스플레이 패널과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광원은 제 1 파장의 광을 발광하고, 상기 제 2 광원은 제 2 파장의 광을 발광하며,
    상기 제 1 패턴은 상기 제 1 파장의 광에 반응하고 상기 제 2 패턴은 상기 제 2 파장의 광에 반응하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  17. 3차원 영상 표시 장치로서,
    3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 3차원 영상 표시 장치는,
    상기 도광판의 제 3 측에 인접하여 배치되는 제3 광원; 및
    상기 제3 광원과 마주보며 상기 도광판의 제4 측에 인접하여 배치되는 제4 광원;을 더 포함하고,
    상기 도광판에는 상기 제3 광원에 반응하는 제3 패턴 및 상기 제4 광원에 반응하는 제 4 패턴이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 광원, 제 3 광원, 제 2 광원 및 제 4 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 영상 표시 장치는,
    상기 도광판의 배면에 위치하고 상기 디스플레이 패널에 2차원 영상 표시를 위한 제 2 백라이트 유닛; 및
    상기 도광판과 상기 제 2 백라이트 유닛 사이에 위치하고, 상기 도광판의 배면으로부터 출사된 상기 제 1 광원 또는 상기 제 2 광원의 광은 반사시키고, 상기 제 2 백라이트 유닛에서 발광된 광은 투과시키는 필름 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  20. 3차원 영상 표시 장치로서,
    3차원 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에 위치하며, 상기 디스플레이 패널로 광을 출사하는 도광판;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 1 광원;
    상기 도광판으로 광을 조사하는 제 2 광원; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 교번적으로 발광되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 도광판에는 상기 제 1 광원에 반응하고 상기 제 2 광원에는 반응하지 않는 제 1 패턴 및 상기 제 2 광원에 반응하고 상기 제 1 광원에는 반응하지 않는 제 2 패턴이 형성되고,
    상기 3차원 영상 표시 장치는,
    상기 도광판의 배면에 위치하고 상기 디스플레이 패널에 2차원 영상 표시를 위한 제 2 백라이트 유닛; 및
    상기 도광판과 상기 제 2 백라이트 유닛 사이에 위치하고, 상기 도광판의 배면으로부터 출사된 상기 제 1 광원 또는 상기 제 2 광원의 광은 차단시키고, 상기 제 2 백라이트 유닛에서 발광된 광은 투과시키는 필름 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
  21. 디스플레이 패널 배면에 위치하며 제 1 패턴 및 제 2 패턴이 형성된 도광판에서, 제 1 라인광 및 제 2 라인광을 발광하여 상기 디스플레이 패널에 다시점 영상을 표시하는 3차원 영상 표시 장치의 3차원 영상표시 방법에 있어서,
    제 1 광원을 구동하여 상기 도광판으로 광을 조사하고, 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시키는 제 1 패턴으로부터 제 1 라인광을 생성하는 단계;
    상기 제 1 라인광을 이용하여 상기 디스플레이 패널에 제 1 시점에 대응하는 제 1 영상을 표시하는 단계;
    상기 제 1 광원을 오프하고 상기 제 1 광원이 오프 되는 동안 상기 제 2 광원을 구동하여 상기 도광판으로 광을 조사하고, 상기 제 2 광원으로부터 조사된 광을 상기 도광판에 수직인 방향을 기준으로 기설정된 임계 범위 내의 방향으로 반사시켜 상기 도광판 외부로 출사시키고, 상기 제 1 광원으로부터 조사된 광을 상기 기설정된 임계 범위 이외의 방향으로 반사시키는 제 2 패턴으로부터 제 2 라인광을 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 라인광을 이용하여 상기 디스플레이 패널에 상기 제 1 시점에 대응하는 제 2 영상을 표시하는 단계;를 포함하고,
    상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상은 동일 시점 영상인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치의 3차원 영상 표시 방법.
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