KR20040036725A - 관측자 추적하는 오토스테레오스코픽 디스플레이 - Google Patents

관측자 추적하는 오토스테레오스코픽 디스플레이 Download PDF

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KR20040036725A
KR20040036725A KR10-2004-7002498A KR20047002498A KR20040036725A KR 20040036725 A KR20040036725 A KR 20040036725A KR 20047002498 A KR20047002498 A KR 20047002498A KR 20040036725 A KR20040036725 A KR 20040036725A
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grating
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autostereoscopic display
display system
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KR10-2004-7002498A
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레데르트피터에이.
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

관측자-적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100)은 이미지를 디스플레이하기 위한 스크린을 구비한 디스플레이 디바이스(102)와; 디스플레이 디바이스(102)와 동기하여 시간 순차적으로 교호하는 투명(230) 및 불투명 세그먼트들(228, 232, 234)을 갖도록 지향성 구동기(106)에 의해 전기적으로 제어되는 셔터(204)를 포함한다. 셔터(204)는 임의의 방향들로 이동하는(travel) 광을 블로킹하지만 디스플레이 디바이스에서 미리 결정된 위치들로 향하며(go) 렌즈들(208 내지 226)의 제 1 격자(202) 및 제 2 격자(206)에 의해 휘어지는 광을 통과시키도록 설계된다. 렌즈들(208 내지 226)은 이미지의 픽셀 폭과 실질적으로 같은 미리 결정된 피치 거리의 제 1 격자(202) 및 제 2 격자(206)에 배치된다.

Description

관측자 추적하는 오토스테레오스코픽 디스플레이{Autostereoscopic display with observer tracking}
2000년 1월 "Stereoscopic Displays & Applications XI", SPIE 3957의 문헌에서 N.A. Dodgson 등에 의한 논문(article) "A 50 time-multiplexed autostereoscopic display"은 CRT의 크기와 실질적으로 같은 크기를 갖는 렌즈들의 세트를 포함하는 CRT-기반 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 시스템을 설명하고 있다. 이 시스템은 두 개의 중첩된 광 시스템들인 것으로 고려될 수 있다:
- CRT의 이미지를 액정 디스플레이(LCD)의 평면으로 전송하는 합성 "이미지 전송 렌즈(image transfer lens)", 이러한 LCD는 셔터와 같이 동작한다.
- 셔터의 이미지를 공간으로 투사(project)하는 프레넬(Fresnel) 렌즈.
"이미지 전송 렌즈"는 실제 이미지를 투사하지 않는다: 오히려 관측자는 확대경을 통해 보는 것과 같이, 프레넬 및 투사 렌즈들 모두를 통해 CRT 화면을 직시한다. 시스템은 CRT 상에서 각 뷰(view)를 차례로 디스플레이함으로써 작동한다. LCD는 "이미지 전송 렌즈"의 투사 렌즈들의 대략 초점에 배치된다. 셔터의 LCD 세그먼트들 중 하나는 이미지 디스플레이와 동기되어 투명(transparent)하게 된다.이것은 CRT로부터 아이 박스(eye box), 즉 관측자가 위치된 공간에서의 위치의 특정 윈도우로 광을 향하게 한다. 기하학적 광학의 표현으로, "이미지 전송 렌즈"는 CRT 면 상의 이미지를 자유 공간에서의 평면으로 전송한다. 프레넬 렌즈는 이러한 면에 위치되므로, CRT의 이미지는 그 표면 상에 놓인 것처럼 보인다. 셔터는 미리 결정된 시간 기간 동안, 오른쪽 눈(eye)만이 CRT를 중첩된 광 시스템들을 통해 볼 수 있고, 교대로, 동일한 시간 동안 왼쪽 눈도 볼 수 있는 방식으로 제어된다. 시스템의 주 단점은 다소 부피가 크다는 점이다.
본 발명은 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이에 관한 것이다.
도 1a는 세 명의 뷰어들이 오른쪽 눈으로 이미지를 보는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 1b는 세 명의 뷰어들이 왼쪽 눈으로 이미지를 보는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2a는 본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예의 상부도를 개략적으로 도시한 도면.
도 2b는 본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예의 일부의 원근도를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 광 분리 디바이스를 포함하는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 4a는 미러들에 기초한 광 분리 디바이스의 원리를 개략적으로 도시한 도면.
도 4b는 블랙 박스들에 기초한 광 분리 디바이스의 원리를 개략적으로 도시한 도면.
도 4c는 렌즈에 기초한 광 분리 디바이스의 원리를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 제 1 격자, 셔터 및 제 2 격자가 상대적으로 높은 굴절율을 가진 고체 투명 박스에 배치되는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 일부의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
본 발명의 목적은 부피가 더 적은 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명은 독립 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템 및 유닛을 제공한다. 종속 청구항들은 이로운 실시예들을 규정한다.
종래 기술과의 주 차이점은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 디스플레이 시스템에서 광 시스템이 격자 구조에 배치되는 다수의 더 작은 광 모듈들에 의해 대체된다는 점이다. 광 모듈들은 픽셀들의 그룹으로부터 나오는 광에 대해서만 동작하지만, 종래의 광 시스템은 전체 스크린으로부터 나오는 광에 대해 동작한다. 한 그룹의 픽셀들의 수는 전체 이미지의 픽셀들의 수보다 실질적으로 더 작다. 한 그룹의 픽셀들의 수는 예를 들면, 1이거나, 또는 이미지의 한 열(column)의 픽셀들의 수와 같거나 이미지의 한 행(row)의 픽셀들의 수와 같다. 광 모듈들의 깊이는 종래의 광 시스템의 깊이보다 실질적으로 작다. 다른 이점은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템에서, 뷰들의 더 나은 분리가 성취된다. 그 외에도, 본 발명에 따른 디스플레이 시스템은 단지 하나의 디스플레이 디바이스만을 사용하여 다중 사용자들이 동시에 스테레오 이미지들을 시청하는 것을 지원한다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예에서, 세그먼트들은 픽셀 폭보다 실질적으로 더 작은 폭을 가진다. 세그먼트들의 크기는 광빔 투사의 위치적 정확도에 관련된다. 이것은 뷰들의 분리가 세그먼트들의 크기에 관련됨을 의미한다. 바람직하게, 세그먼트들의 폭은 픽셀 폭보다 대략 백 배 더 작다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예에서, 렌즈들은 선형이다. 보통 전체(Normal full), 즉 원형 렌즈들은 x 및 y 방향 둘 다로 광을 구부린다(bend). 선형 렌즈들은 스트립들 예컨대, x 또는 y 방향 중 어느 한쪽으로 광을 구부리고 다른 방향으로는 광을 구부리지 않는 원통형이다. 전체 및 선형 렌즈들 둘 다가 사용될 수 있지만, 선형 렌즈들은 이들 렌즈들의 사용이 비용들을 감소시키기 때문에 바람직하다: 렌즈들의 수가 감소된다. 바람직하게, 선형 렌즈들은 스크린의 상부에서 하부로 연장한다. 대안적으로 선형 렌즈는 스크린의 왼쪽에서 오른쪽으로 연장한다. 따라서, 한 선형 렌즈는 이미지의 한 행 및 이미지의 한 열에서 각각 픽셀들에 관련된다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예에서, 세그먼트들은 스크린의 크기와 실질적으로 같은 길이를 가진다. 제 1 격자에서의 렌즈들과 제 2 격자에서의 렌즈들 둘 다는 선형인 것이 바람직하다. 선형렌즈들이 사용되는 경우에, 세그먼트들은 또한 사각형인 것이 바람직하다. 그 다음, 세그먼트들의 수가 제한되어, 덜 복잡한 셔터를 얻어서 덜 비싸다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예는 광 분리 디바이스를 포함한다. 제 1 격자의 특정 렌즈들을 통과하는 광은 제 2 격자의 대응하는 렌즈들을 또한 통과하고, 제 2 격자의 다른 렌즈를 통과하지 않거나 가능한 적게 통과하는 것이 중요하다. 달리 말하면, 누화 및 왜곡들이 방지되어야 한다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예에서, 광 분리 디바이스는 미러들의 격자를 포함한다. 누화를 방지하기 위한 제 1 방법은 광을 반사하는 것이다. 미러들을 적용하는 이점은 상대적으로 적은 광만이 손실된다는 점이다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 다른 실시예에서, 광 분리 디바이스는 블랙 박스들의 격자를 포함한다. 누화를 방지하기 위한 제 2 방법은 광을 흡수하는 것이다. 분리 디바이스의 이러한 실시예의 이점은 단순성이다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 다른 실시예에서, 광 분리 디바이스는 프레넬 렌즈를 포함한다. 누화를 방지하기 위한 제 3 방법은 광을 구부리는 것이다. 프레넬 렌즈를 적용시키는 이점은 상대적으로 적은 광만이 손실된다는 점이다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예는 제 1 격자, 셔터 및 제 2 격자가 상대적으로 높은 굴절율을 가진 고체 투명 박스 내에 위치되는 것을 특징으로 한다. 이러한 실시예의 이점은 시야각(viewing angle)이 연장된다는 점이다.
관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 수정들 및 변형들은 설명된 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 유닛의 수정들 및 변형들에 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템과 유닛의 이들 및 다른 양태들은 이후 기술되는 구현들 및 실시예들과 첨부 도면들을 참조하여 명백해질 것이다.
도면의 모든 대응하는 참조 번호들은 동일한 의미를 갖는다.
도 1 a 및 도 1b는 세 명의 뷰어들이 오른쪽 눈과 왼쪽 눈 각각으로 이미지를 보는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100)의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다. 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100)은 관측자 및 이미지 선택을 기초로 하여 n = 1, 2, ... 또는 N명의 관측자들에게 시간 다중 합성 입력 비디오 스트림 신호 VSS로 M개의 오리지널 3D 비디오 또는 TV 프로그램들을 디스플레이할 수 있으며, 이후 더 자세하게 설명될 것이다. 각각의 그들 M개의 오리지널 3D 비디오 또는 TV 프로그램들 입력 디스플레이 시스템(100)은 2D 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들에 의해 형성된 K개의 오리지널 3D 이미지들로 구성되며, 각각의 그들 2D 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들은 미리 결정된 뷰어들 VP1 내지 VP3의 대응하는 눈들에 초점이 모아진다.
입력 접속기(105)에서 제공되는 그러한 시간 다중 합성 입력 비디오 스트림 신호 VSS는 3D 이미지 IMij의 2차원(2D) 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들 Vlij 및 Vrij의 픽셀 데이터를 갖는 이미지들의 쌍들의 주기적 시퀀스를 포함하며, 여기서, i = 1, 2, ...M이고, M은 디스플레이 디바이스(102)에 공급되는 3D TV 프로그램들의 총수이다. 디스플레이 디바이스(102)는 전기 픽셀 데이터를, 디스플레이 디바이스(102) 앞에 위치된 소위 지향성 광학(directivity optics)(104)의 후단으로 방출되는 광-빔들 또는 선들(rays)에 의해 전달된 광 픽셀 데이터로 변환한다. 디스플레이 디바이스(102)는 지향성 광학(104)과 디스플레이 디바이스(102)의 동작을 동기시키기 위해 지향성 구동기(106)에 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰어들 Vlij 및 Vrij의 뷰 인덱스 데이터 i, j를 공급한다.
오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100)은 디스플레이 디바이스(102)의 뷰 범위 내에 개별적으로 모든 뷰어 눈들의 xyz 좌표를 검출하기 위해 3D 아이 로컬리제이터(localisator ; 107)를 갖는 뷰포인트 추적기에 접속된다. 그러한 뷰포인트 추적기는 유럽 특허 제 0 946 066으로부터 공지되어 있다. 3D 아이 로컬리제이터(107)는 지향성 구동기(106)에 뷰포인트 표시 제어 신호를 제공하는 뷰포인트 제어 신호 발생기(103)에 결합된다. 지향성 구동기(106)는 뷰포인트 표시 제어 신호와 뷰 인덱스 데이터 i, j를 사용하여 방향 제어 신호를 발생하며, 이는 디스플레이 디바이스(102)에 의해 지향성 구동기(106)에 공급된다. 방향 제어 신호의 제어 하에, 지향성 광학(104)은 상기 비디오 또는 TV 프로그램 j를 시청하도록 승인된 미리 결정된 관측자 또는 뷰어 n의 대응하는 누들에 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들Vlij 및 Vrij의 픽셀 데이터를 전달하는 광빔들을 집속한다. 특히, 디스플레이 디바이스(102)는 다양한 방향들로 광을 방사한다. 디스플레이 디바이스(102)의 앞에는 하나, 여러 개 또는 모든 뷰어들의 눈들을 넣기(enter) 위해 광-선들의 방향을 변경하고 광-선들을 선택적으로 블로킹할 수 있는 지향성 광학(104)이 있다. 지향성 구동기(106)는 각각의 눈들에 대해 독립적으로 디스플레이를 볼 수 있는지의 여부를 결정한다. 3D 아이 로컬리제이터(107)는 지향성 구동기(106)에 모든 눈들의 xyz 좌표를 제공하여, 지향성 광학(104)은 지향성 구동기(106)에 의해 적당히 조정될 수 있다.
분명히 하기 위해, 본 발명은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명하며, 이는 세 명의 관측자들 또는 뷰어들 VP1 내지 VP3에게 전송될 3D 이미지들 IM1 내지 IMK의 시리즈로 구성되는 단일 3D 비디오 또는 TV 프로그램에 기초한다. 각각의 3D 이미지들 IM1 내지 IMK가 2D 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들 Vl1 내지 Vlk와 Vrl 내지 VrK 각각으로 구성되며, 상기 시간 다중 합성 입력 비디오 스트림 신호 VSS의 각각 짝수 시간 슬롯들 t = 0, 2, 4, ... 및 홀수 시간 슬롯들 t = 1,3, 5,...를 발생하는 짝수 및 홀수 이미지들의 교호 시퀀스로 디스플레이 디바이스(102)에 의해 공급됨을 가정한다. 그 후, 짝수 시간 슬롯들에서, 디스플레이 디바이스(102)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 왼쪽 아이 뷰들 Vli(i = 1...K)만을 처리하기 위한 왼쪽 뷰 모드로 설정된다. 홀수 시간 슬롯들에서, 디스플레이 디바이스(102)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 오른쪽 아이 뷰들 Vri(i = 1...K)만을 처리하기 위한 오른쪽 뷰 모드로 설정된다. 단일 3D 이미지 IMK, 시간 슬롯들 2(k-1) 및 2k-1 각각에서 발생하는 2D 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들 Vlk 및 Vrk의 디스플레이를 위해, 지향성 구동기(106)는 짝수 시간 슬롯 2(k-1)에서의 왼쪽 아이 뷰들 Vlk의 픽셀 데이터를 전달하는 모든 광빔들을 관측자들 VP1 내지 VP3의 왼쪽 아이 뷰포인트들과 일치하는 왼쪽 뷰 초점 또는 반사점(apex)으로 집속하고, 홀수 시간 슬롯 2k-1에서의 오른쪽 아이 뷰들 Vrk의 픽셀 데이터를 전달하는 모든 광빔들을 관측자들 VP1 내지 VP3의 오른쪽 아이 뷰포인트들과 일치하는 오른쪽 뷰 반사점으로 집속하기 위하여 지향성 광학(104)을 제어한다. 왼쪽 뷰 모드에서 오른쪽 뷰 모드로 및 그 반대로 디스플레이 디바이스(102)의 교호 스위칭에서, 디스플레이 디바이스(102)에서 지향성 광학(104)으로 2D 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들 Vli 및 Vri의 시간 다중화된 전송과의 동기는 디스플레이 디바이스(102)에 의해 지향성 구동기(106)로 공급된 뷰 인덱스 데이터 i로 성취된다. 각각의 뷰어의 눈들의 실제 위치에 왼쪽 및 오른쪽 뷰 반사점을 동적으로 적응시키기 위해 뷰포인트 추적기 VT에 의해 제공된 상기 뷰포인트 표시 제어 신호를 사용함으로써, 각각의 뷰어들 VP1 내지 VP3의 눈들에 모든 3D 이미지들 IM1 내지 IMK의 2D 왼쪽 및 오른쪽 아이 뷰들 V1 및 Vr의 정확하게 별개의 집속이 얻어지며, 디스플레이 디바이스의 뷰 범위내의 뷰어들 위치 및 이동과는 무관하게, 모든 세 개의 뷰포인트들 VP1 내지 VP3에서 완전한 3D 비디오 또는 TV 프로그램의 정확한 3D 이미지 인식을 유발한다.
도 2a는 본 발명에 따른 관측자 적응성 오도 디스플레이 디바이스(100)의 실시예의 상부도를 개략적으로 도시한 것이며, 관측자 적응성 오도 디스플레이 디바이스(100)는 ,
- 이미지를 디스플레이하기 이한 스크린을 구비한 디스플레이 디바이스(102);
- 이미지의 픽셀 폭과 실질적으로 같은 미리 결정된 피치 거리에 배치되는 복수의 제 1 렌즈들(208 내지 216)을 포함하는 제 1 격자(202)와;
- 디스플레이 디바이스(102)와 시간 순차적으로 동기하여 교호하는 투명 및 불투명 세그먼트들을 갖도록 전기적으로 제어되는 셔터(204)와;
- 제 1 격자(202)와 실질적으로 정렬되고, 미리 결정된 피치 거리에 배치되는 복수의 제 2 렌즈들(218 내지 226)을 포함하는 제 2 격자(206)를 포함하는 지향성 광학(104); 및
- 지향성 광학(104)을 제어하는 지향성 구동기(106)를 포함한다.
지향성 광학(104)은 픽셀들의 그룹에 대해 제 1 렌즈(예컨대, 208), 배리어(204) 및 제 2 렌즈(예컨대, 218)를 포함하도록 고려될 수 있다. 배리어는 셔터(204)의 일부, 달리 말하면, 셔터가 포함하는 세그먼트들의 총수 중 다수의 세그먼트들이다. 셔터는 LCD 또는 폴리머 LC/gel 타입일 수 있다. 디스플레이 디바이스(102)는 예컨대, CRT, PDP, TFT 또는 LCD의 임의의 타입일 수 있다. 광 모듈들의 작동은 다음과 같다. 디스플레이 디바이스(102)로부터의 광은 특정 모듈의 제 1 렌즈(예컨대, 208)에 의해 접속된다. 이러한 제 1 렌즈의 집속 길이와 대략 같은 거리에서, 셔터(204)가 위치된다. 광은 투명 세그먼트들을 통해 이러한 셔터(204)만을 통과할 수 있고, 모든 다른 세그먼트들에 대해 블로킹된다. 뷰어 당 하나의 세그먼트는 시간 슬롯마다 투명하다. 뷰어들의 눈들의 위치는 세그먼트들이 투명한지의 여부를 결정한다. 광은 투명한 세그먼트를 통해 셔터를 통과하고 대응하는 제 2렌즈(예컨대, 218)를 통해 실질적으로 향하게 된다. 이러한 제 2 렌즈(218)는 눈(114)이 위치되는 특정 위치(112)로 광을 향하게 한다.
도 2b는 본 발명에 따른 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 실시예의 일부의 원근도를 개략적으로 도시한 것이다. 제 1 격자(202)는 실질적으로 수직인 방향으로 배치되는 복수의 렌즈들(208 내지 216)을 포함한다. 제 2 격자(206)는 제 1 격자(202)와 실질적으로 정렬되고, 복수의 렌즈들(218 내지 226)을 포함한다. 제 1 격자(202)와 제 2 격자(206) 사이에서, 셔터(204)는, 또한 실질적으로 수직인 방향으로 향하게 되는 다수의 세그먼트들(228 내지 234)을 포함하도록 위치된다. 셔터(204)와 함께 제 1 격자(202) 및 제 2 격자(206)는 표준 디스플레이 디바이스(102)의 스크린의 앞에 배치된다. 원칙적으로, 이러한 디스플레이 디바이스(102)는 이러한 목적을 위해 수정되어야 할 필요는 없다. 제 1 격자(202), 제 2 격자(206), 셔터(204) 및 디스플레이 디바이스의 스크린(102)의 치수는 실질적으로 서로 같다. 80x60cm 크기와, 대략 700x600의 CCIR 해상도를 갖는 표준 CRT 디스플레이의 경우, 픽셀 크기는 대략 1mm이다. 그 경우, 각 렌즈는 대략 1mm x 60cm이다. 렌즈들의 초점 거리는 대략 2mm이다. 지향성 광학(104)의 깊이는 1cm보다 더 작다.
도 3은 광 분리 디바이스(302)를 포함하는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스(300)의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다. 광 분리 디바이스(302)는 제 1 격자(202)와 셔터(204) 사이에 위치된다. 대안적으로 광 분리 디바이스(302)는 제 2 격자(206)와 셔터(204) 사이에 위치된다. 광 분리디바이스(302)의 목적은 특정 렌즈(예컨대, 208)로부터의 광이 특정 렌즈에 대응하지 않는 제 2 렌즈(예컨대, 220)로 통과되지 않도록 보호하는 것이다. 그렇지 않으면 이미지 왜곡들이 나타날 것이다.
도 4a는 미러들(401 내지 407)에 기초한 광 분리 디바이스(302)의 원리를 개략적으로 도시한 것이다. 예방 조치들(precautions)이 설정되지 않으면, 뷰 각도 내에 있지 않는 지점에서 그의 눈(114)으로 시청하는 관측자가 이미지 왜곡들을 알아챌 것이다. 이것은 이후, 반대 방향으로의 광선들로 기술될 것이다. 그것은 관측자의 눈(114)에서 디스플레이 디바이스(102)로 향하는 것을 의미한다. 광선(409)은 셔터(204) 및 렌즈(212)의 투명 세그먼트(210), 렌즈(220)를 실질적으로 통과한다. 그러나, 렌즈(212 및 220)는 서로 대응하는, 즉 동일 모듈에 속하는 렌즈들이 아니다. 그러나, 미러(405)는 광선을 반사한다. 광선(410)은 디스플레이 디바이스(102)의 적절한 픽셀의 방향으로 렌즈(210)를 통과한다. 따라서, 광선(408)은 광선(410)으로 계속된다. 이들 "마이크로(micro)"-미러들, 예를 들면, 금속 댐핑(damping of metal)을 구성하는데 여러 기술들이 사용 가능하다.
도 4b는 광 흡수벽들(411 내지 417)을 가진 블랙 박스들에 기초하여 광 분리 디바이스(302)의 원리를 개략적으로 도시한 것이다. 이러한 경우, 광선(409)은 분리 디바이스의 블랙 박스의 벽(415)에 의해 실질적으로 흡수된다. 일부 광은 손실되지만 흡수들이 방지된다.
도 4c는 프레넬 렌즈(430)에 기초하여 광 분리 디바이스(302)의 원리를 개략적으로 도시한 것이다. 이러한 경우, 광선(409)은 렌즈(430)에 의해 휘어진다. 그러므로, 광선(408)은 디스플레이 디바이스(102)의 적절한 픽셀의 방향의 광선(410)으로 계속된다. 프레넬 렌즈(430)는 렌즈들(218 내지 222 및 208 내지 212)의 초점 거리보다 더 작은 초점 거리를 갖는다. 전형적으로, 초점 거리는 두 배만큼 작게 될 것이다. 선택적으로 렌즈들의 격자는 프레넬 렌즈(430) 대신 사용된다.
도 5는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템의 일부의 실시예를 개략적으로 도시한 것이며, 여기서, 렌즈들(218 내지 222)을 구비한 제 1 격자(202), 셔터(204) 및 렌즈들(208 내지 212)을 구비한 제 2 격자(206)는 상대적으로 높은 굴절율을 가진 고체 투명 박스(500) 내에 위치된다. 선택적으로, 광 분리 디바이스(302)는 투명 박스(500)에도 포함된다. 렌즈들이 고체 투명 박스(500)의 재료의 굴절율보다 더 높은 굴절율을 갖는 것은 당연하다. 박스의 효과는 고체 투명 박스(500)의 경계들에서 광이 또한 휘어질 수 있다는 것이다. 따라서, 전체 뷰는 고체 투명 박스(500)없이 실시예와 비교되도록 연장된다. 두 개의 인자를 가진 뷰 각도의 연장이 실행 가능하다.
셔터가 완전히 열릴 때마다, 디스플레이 시스템 및 유닛이 정규로 나타나고, 정규 프레임 레이트를 가진 종래의 모노 스코픽 이미지들을 보여줄 수 있다.
상기 언급된 실시예들은 본 발명을 제한하기 보다 설명하기 위함이며, 당업자는 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 대안적인 실시예들을 설계할 수 있음을 주지해야 한다. 청구항들에서, 괄호 안에 있는 임의의 참조 기호들은 청구항을 제한하는 것으로서 구성되어서는 안 된다. 용어들 "포함(comprising)"은 청구항에 나열되지 않은 소자들 및 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 소자 앞에 있는용어 "한(a)" 또는 "an"은 복수의 그러한 소자들을 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개의 별개의 소자들을 포함하는 하드웨어에 의해, 및 적당히 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 나열한 유닛 청구항들에서, 이들 여러 수단은 하드웨어의 동일 항목에 의해 구체화될 수 있다.

Claims (10)

  1. 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100)에 있어서,
    이미지를 디스플레이하기 위한 스크린을 구비한 디스플레이 디바이스(102);
    상기 이미지의 픽셀 폭과 실질적으로 같은 미리 결정된 피치 거리에 배치되는 복수의 렌즈들(208 내지 216)을 포함하는 제 1 격자(206);
    상기 디스플레이 디바이스(102)와 동기하여 시간 순차적으로 교호하는 투명(230) 및 불투명 세그먼트들(228, 232, 234)을 갖도록 지향성 구동기(directivity driver ; 106)에 의해 전기적으로 제어되는 셔터(204); 및
    상기 제 1 격자(202)와 실질적으로 정렬(align)되고, 상기 미리 결정된 피치 거리에 배치되는 복수의 렌즈들(218 내지 226)을 포함하는 제 2 격자(206)를 포함하는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트들(228 내지 234)은 상기 픽셀 폭보다 실질적으로 더 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈들(208 내지 226)은 선형인 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세그먼트들(228 내지 234)은 상기 스크린의 크기와 실질적으로 같은 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  5. 제 1 항에 있어서,
    광 분리 디바이스(302)를 포함하는 것을 특징으로 하는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 분리 디바이스(302)는 미러들(401 내지 407)의 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 분리 디바이스(302)는 블랙 박스들의 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 분리 디바이스(302)는 프레넬 렌즈(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 격자(202), 상기 셔터(204) 및 상기 제 2 격자(206)는 상대적으로 높은 굴절율을 가진 고체 투명 박스(500) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는, 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템(100).
  10. 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 유닛에 있어서,
    이미지의 픽셀 폭과 실질적으로 같은 미리 결정된 피치 거리에 배치되는 복수의 렌즈들(208 내지 216)을 포함하는 제 1 격자(202);
    디스플레이 디바이스(102)와 동기하여 시간 순차적으로 교호하는 투명(230) 및 불투명 세그먼트들(228, 232, 234)을 갖도록 지향성 구동기(106)에 의해 전기적으로 제어되는 셔터(204); 및
    상기 제 1 격자(202)와 실질적으로 정렬되고, 상기 미리 결정된 피치 거리에 배치되는 복수의 렌즈들(218 내지 226)을 포함하는 제 2 격자(206)를 포함하는 관측자 적응성 오토스테레오스코픽 디스플레이 유닛.
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