KR20050115942A - 오토스테레오스코픽 디스플레이 - Google Patents

오토스테레오스코픽 디스플레이 Download PDF

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KR20050115942A KR1020057018663A KR20057018663A KR20050115942A KR 20050115942 A KR20050115942 A KR 20050115942A KR 1020057018663 A KR1020057018663 A KR 1020057018663A KR 20057018663 A KR20057018663 A KR 20057018663A KR 20050115942 A KR20050115942 A KR 20050115942A
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윌렘 엘. 이제르만
마르셀리누스 피. 씨. 엠. 크리즌
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스는 어드레싱 가능한 픽셀들을 갖는 디스플레이 어레이를 포함한다. 상기 디스플레이 디바이스는 디스플레이 어레이(61)의 픽셀들에 의해 발광된 시준된 광(60)을 제공하는 수단, 및 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지를 디스플레이 스크린(66) 상에 포커싱하는 원통형 렌즈(63)를 포함한다. 스캐닝 수단(64)은 상기 디스플레이 스크린 상에 순차적으로 스캐닝하기 위해 제공되고, 디스플레이 어레이(61) 상의 이미지 정보를 디스플레이 스크린 내의 개구들의 스캐닝 주파수에 대응하는 레이트로 변경하는 수단(69)이 제공된다.

Description

오토스테레오스코픽 디스플레이{Autostereoscopic display}
본 발명은 복수의 어드레싱 가능한 픽셀들을 포함하는 디스플레이 어레이를 포함하는 오토스테레오스코픽(autostereoscopic) 디스플레이 디바이스 및 상기 디스플레이 어레이 내의 픽셀들을 어드레싱하는 수단에 관한 것이다.
서두에서 기술된 유형의 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스는 미국 특허 US 5,969,850호로부터 알려져 있다.
기본적으로, 3차원 인상(impression)이 스테레오 쌍들(뷰어(viewer)의 2개의 눈들로 향해진 2개의 상이한 이미지들), 홀로그래픽 기술들, 또는 디스플레이들의 다중면들을 사용함으로써 생성될 수 있다. 다중평면(multiplanar) 기술들에 의해, 입체 이미지(volumetric image)가 구축되고, 여기서 2D 픽셀들이 3d 볼륨의 소위 복셀들로 대체된다. 대부분의 다중평면 디스플레이들의 불이익은 복셀들이 광을 생성하지만 막지는 않는다는 것이다. 이는 디스플레이되는 이미지들에 실제로 희미하고 불쾌한 외관을 주는 투명체들이 되도록 한다.
스테레오스코픽 디스플레이들은 이 문제점으로부터 피해를 입지 않는다. 스테레오 이미지들을 생성하는 여러 방법들이 존재한다. 이미지들은 2D 디스플레이 상에 시간 다중화될 수 있지만, 이는 뷰어들이 예컨대 LCD 셔터(shutter)들을 갖는 안경을 착용하는 것을 요구한다. 스테레오 이미지들이 동시에 디스플레이될 때, 이미지들은 헤드마운트 디스플레이(head mounted display)를 사용하거나, 또는 편광 안경들을 사용함으로써 적절한 눈으로 향해질 수 있다(그 다음에, 이미지들은 직각으로 편광된 광에 의해 생성된다). 관찰자에 의해 착용된 안경은 뷰들을 각 눈에 효과적으로 루팅한다(route). 안경 내의 셔터들 또는 편광자들은 루팅을 제어하기 위해 프레임 레이트에 동기된다. 플리커(flicker)를 방지하기 위해, 프레임 레이트가 2배로 되거나 또는 해상도를 2차원 등가 이미지에 대하여 반으로 줄여야 한다. 이러한 시스템의 불이익은 2개의 이미지들이 제한된 "둘러보기(look around)" 능력만을 생성한다는 것이다. 더욱이, 어떤 효과를 생성하기 위해서 안경이 착용되어야만 한다. 이는 안경 착용에 익숙하지 않은 관찰자들에 대해 불쾌감을 주고, 안경의 여분 쌍이 항상 맞지는 않으므로, 안경을 이미 착용하고 있는 관찰자들에 대해 가능한 문제점을 준다.
뷰어들의 눈들 근처 대신에, 2개의 스테레오 이미지들은 예컨대, 미국 특허 US 5,969,850호에 보여진 바와 같이 시차 배리어(parallax barrier)와 같은 스크린 분리 수단에 의해 디스플레이 스크린에서 또한 분리될 수 있다.
이들 디스플레이들이 3D 이미지를 뷰잉하기 위해 특수 안경이 요구되지 않는 오토스테레오스코픽임에도, 상기 디스플레이들은 공간의 고정된 위치에서 하나의 뷰어에 대해서만 종종 작업한다. 뷰잉 존이 매우 협소하다. 뷰잉 존의 위부에서, 관찰자는 다중 이미지들 또는 스테레오 반전을 보고, 이는 매우 불쾌한 뷰가 되도록 한다. 실제로, 예컨대 거실에서와 같은, 다수의 애플리케이션에 대해, 뷰잉 존이 작아서 뷰어가 3D 이미지를 볼 수 있기 위해서 하나의 특정 지점에 앉게 된다. 다중-뷰 이미지들을 제공하는 솔루션은 해상도를 희생하고 상기된 바와 같이 행한다.
미국 특허 US 5,969,850호로부터 알려진 디바이스는 다이나믹 시차 배리어, 즉 배리어가 움직임을 스크린을 가로질러 분리하는 시차 배리어를 사용함으로써 협소한 뷰잉 존 문제점에 솔루션을 제공한다.
US 5,969,850호에서 기술된 방법으로 다중뷰 오토스테레오스코픽 디스플레이를 얻을 수 있음에도, 상술된 원리의 결점은 효율이 없다는 것이다. 소량의 발광된 광만이 다이나믹 시차 배리어를 통과한다. 예컨대, 우리가 1000 슬롯들(따라서, 1000 서브프레임들)을 갖는 시차 배리어 디스플레이를 사용한다면, 우리는 1000 픽셀들의 수평 해상도를 갖는다. 그러나, 시차 배리어의 전체 뒷면 상에 광이 비치고, 시차 배리어의 전체 뒷면은 99.9%의 광을 막는다. 따라서, 텔레비전 애플리케이션에 대해, 우리는 충분히 밝은 화상을 얻기 위해 적어도 매우 높은 광 세기(intensity)가 필요하다. 다이나믹 배리어의 여러 슬롯들을 동시에 투명하게 함으로써 효율이 향상될 수 있음에도, 낮은 효율의 기초 문제점은 남아있고, 여러 슬롯들을 사용할 수 있기 위해, 상이한 뷰잉 방향들의 상당량이 절충되어야만 한다.
도 1은 디스플레이 디바이스의 기본 원리를 예시하는 도면.
도 2는 2개의 스테레오 이미지들을 분리하는 시차 배리어의 기본 원리를 예시하는 도면.
도 3a 및 3b는 배리어 및 렌즈형 스크린의 원리들을 예시하는 도면.
도 4는 기본 시차 배리어 디스플레이로 마주치는 문제점을 예시하는 도면.
도 5는 알려진 다중-뷰 디바이스들을 예시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스를 예시하는 도면.
도 7, 8, 및 9는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 디바이스들의 다른 예들을 예시하는 도면.
본 발명의 목적은 오토스테레오스코픽 뷰들을 가능하게 하는 알려진 디바이스에 대한 대안 및 향상된 효율을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 디바이스는 디스플레이 어레이의 픽셀들에 의해 발광되는 시준된 광(collimated light)을 제공하는 수단, 및 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지를 원통형 렌즈의 장축에 수직한 방향으로 포커싱하는 원통형 렌즈를 포함하고, 상기 디바이스는, 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지가 동작중 포커싱되는 복수의 개구들을 포함하는 디스플레이 스크린, 및 디스플레이 스크린 상의 상기 개구들 상에 순차적으로 스캐닝하는 스캐닝 수단, 및 디스플레이 어레이 상의 이미지 정보를 디스플레이 스크린 내의 개구들의 스캐닝 주파수에 대응하는 레이트로 변경하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 개념 내의 시준된 광은, 통상적으로 10도 보다 작은, 5도 보다 작은 것이 바람직한, 대략 2도가 가장 바람직한, 상대적으로 협소한 각 내에서 제한되는 광을 의미한다. 본 발명의 뼈대 내의 "시준(collimation)"은, 스캐닝의 방향, 2개의 방향일 필요는 없는, 즉 스캐닝 방향에 수직인 방향일 필요는 없는, 적어도 하나의 방향으로의 시준을 의미한다. 실제로, 이는 수평 방향(좌-우)으로의 시준을 종종 의미할 것이고, 반면에 수직 방향(상-하)으로의 시준은 덜 보일 것이다.
디스플레이 스크린 상의 모든 수직 라인의 뷰잉 방향들은 2차원 디스플레이 어레이를 디스플레이 어레이와 디스플레이 스크린 간의 볼록 원통형 렌즈에 의한 원통형 렌즈에 의해 형성된 하나의 수직 라인 상에 투사함으로써 구축된다. 프레임 시간 동안, 디스플레이 스크린 상의 개구들은 예컨대 회전 미러(rotating mirror) 또는 폴리곤(polygon)이 바람직한 스캐닝 수단에 의해 좌로부터 우로(또는 그 반대로) 스캐닝된다. 모든 수직 라인에 대해, 새로운 화상이 2차원 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된다. 따라서, 디스플레이 어레이는 즉, 예컨대, 디스플레이 스크린 상에서 50Hz의 프레임 레이트가 사용되고 1000 원통형 렌즈들이 사용될 때, 디스플레이 어레이의 변경 레이트는 50*1000=50 kHz가 되어야만 하는 바와 같이, 충분히 신속해야만 한다. 이러한 디바이스들은 예컨대, 강유전체 액정(ferro-electric liquid crystal) 및 마이크로-미러 어레이들에 기초한 LCD들을 엑시트(exit)한다.
본 발명에 따른 디바이스는, 디스플레이 어레이에 의해 발광되는 모든 광이 사용되므로 높은 효율이 얻어지고, 더욱이 상기 디바이스는 디스플레이 어레이에 전송되는 정보를 간단히 변경함으로써, 3D 모드 뿐만 아니라 2D 모드에서 사용될 수 있어서 2D-3D 호환 가능하다는 이점을 갖는다. 상기 디바이스는 안경을 착용해야만 하거나, 또는 낮은 효율을 갖지 않고, 다수의 뷰잉 존들을 허용한다.
총 뷰잉 각을 증가시키기 위해, 디스플레이 스크린 상에 또는 근처에 원통형 렌즈들의 사용이 바람직하다. 이들 요소들이 없이는, 뷰잉 각이 가정용 텔레비전 애플리케이션에 대해 작을 것이다.
부가하여, 광 경로 길이를 감소시키기 위한 디스플레이 어레이와 디스플레이 스크린 간의 렌즈의 사용은 디스플레이 디바이스의 깊이를 감소시키기 위해 바람직하다.
양호한 디스플레이 스크린 성능을 얻기 위해, 2차원 디스플레이의 (서브)프레임 레이트와, 예컨대 회전 미러 또는 폴리곤의 회전 속도와 같은 스캐닝 수단에 의한 스캐닝의 양호한 동기화가 바람직하다. 실시예들의 바람직한 종류에서, 상기 동기화는 디스플레이 스크린의 뒷면 상의 광 빔의 위치를 검출하기 위해, 인덱스 광 센서들(예컨대, 포토-다이오드(들))의 인덱스 신호를 사용하는 피드-백 메카니즘의 수단에 의해 달성된다.
실시예들의 바람직한 종류에서, 상기 디바이스는 스캐닝 수단과 디스플레이 스크린 간에 슬릿 섀도 마스크(slit shadow mask)가 제공된다. 양호한 성능을 얻기 위해, 원통형 렌즈 상에 떨어지도록 의도된 이미지가 실제로 원통형 렌즈 상에 떨어지는 것을 확실시해야만 한다. 스캐닝 수단과 디스플레이 스크린 간의 슬릿 섀도 마스크를 사용함으로써, 광 경로의 미묘한 어긋남(misalignment)이 방지되고, 이는 디스플레이의 밝기를 감소시키는 것에 대한 대가이다.
실시예들의 다른 바람직한 종류에서, 상기 디스플레이 스크린은 인덱스 광 센서들 및 측면을 향한(side facing) 스캐닝 수단이 제공되고, 인덱스 광 센서들로부터의 신호는 스캐닝 수단으로 피드백된다.
본 발명의 이들 및 다른 양상들은 이후 기술된 실시예들을 참조하여 명료해질 것이다.
도면들은 실제 크기에 맞춰 도시된 것이 아니다. 일반적으로 동일한 구성요소들은 도면들에서 동일한 참조 번호들로 표시된다.
도 1은 디스플레이 디바이스를 예시한다. 3차원 텔레비전에 대해, 광이 독립적으로 발광되는 다수의 뷰잉 방향들을 필요로 한다. 가정용 애플리케이션에서,도 1에서와 같이, 뷰잉 거리는 대략 3m이고, 사람들은 대략 3m 너비의 소파에 앉는다. 따라서, 적어도 60도의 뷰잉 각이 필요하다. 우리의 눈들은 서로간에 6.5cm 떨어져서 위치된다. 각각의 눈에 대해, 상이한 화상들에 도착하기 위해, 디스플레이는 적어도 3m/6:5cm = 300/6:5 = 50 방향들로 광을 발광할 필요가 있다. 사람이 그의 머리를 움직이는 경우, 불연속 전환(transition)들이 없이 3차원 화상에 도착하기 위해, 3차원 텔레비전은 50보다 큰, 적어도 100 방향들로 광을 발광해야 한다.
도 2는 2개의 스테레오 이미지들을 분리하는 시차 배리어의 기본 원리를 예시한다. 2개의 스테레오 이미지들의 수직 라인들은 예컨대, 백라이트를 갖는 공간 광 변조기(spatial light modulator)(예컨대 LCD) 상에 교번하여 디스플레이된다. 시차 배리어(7)의 격자 구조는 뷰어(4)의 각각의 눈이 적절한 스테레오 이미지(5, 6)를 보도록 확실시 한다.
도 3a는 시차 배리어의 사용을 예시한다.
통상적인 배리어 오토-스테레오스코픽 디스플레이 시스템에서, 배리어(31)는 디스플레이 어레이(32)의 앞에 배치된다. 이미지들의 스테레오 쌍의 좌측 및 우측 이미지들은 수직 스트립들로 분할된다. 좌측 이미지의 스트립들(32L) 및 우측 이미지의 스트립들(32R)은 어레이(32) 상에 교번하여 배치된다. 슬롯들(31A)은 배리어(31) 내에 형성된다. 슬롯들(31A)은 관찰자의 좌측 눈(4L)이 좌측 이미지의 스트립들(32L)만을 볼 수 있고, 우측 눈(4R)이 쌍의 우측 이미지의 스트립들(32R)만을 볼 수 있도록 위치된다. 관찰자는 전체 이미지를 3차원으로 재구축한다.
도 3b를 참조하여, 유사한 원리가 좌측 및 우측 이미지 스트립들(32L 및 32R)의 상이한 쌍에 각각 대응하는 수직 원통형 렌즈들의 어레이(33A)를 갖는 렌즈형 렌즈 스크린(33)에 의해 배리어(31)가 대체되는 것으로 설명된다. 동작에서, 각각의 렌즈는 관찰자의 좌측 눈(4L)을 좌측 이미지 스트립(32L) 상으로 향하게 하고, 관찰자의 우측 눈(4R)을 우측 이미지 스트립(32R) 상으로 향하게 한다.
도 4는 기본 스테레오스코픽 디바이스의 문제점을 예시한다. 올바른 뷰잉 존 내에 앉지 않은 뷰어는 혼란스럽게 된다. 뷰잉 존은 협소하다. 뷰잉 존의 외부에서, 관찰자는 다중 이미지들 또는 스테레오 반전을 보고, 이는 불쾌한 뷰가 되도록 한다. 실제로, 이는 예컨대 거실에서와 같은, 다수의 애플리케이션에 대해, 뷰잉 존이 작아서 뷰어가 어떤 것이든 볼 수 있기 위해서 하나의 특정 지점에 앉아야만 한다. 한명의 뷰어만이 하나의 지점에 앉아 있을 때만 3D 이미지를 볼 수 있으므로, 거실 사용에 대해, 이는 최적화와 상당히 멀다.
도 5는 미국 특허 US 5,969,850호로부터 알려진 디바이스를 개략적으로 예시한다. 이 디바이스에서, 협소한 뷰잉 존 문제점에 대한 솔루션이 다이나믹 시차 배리어(51), 즉 배리어가 움직임을 스크린을 가로질러 분리하는 시차 배리어를 사용함으로써 제공된다.
미국 특허 US 5,969,850호에 기술된 방법으로 다중뷰 오토스테레오스코픽 디스플레이를 얻는 것이 가능함에도, 상술된 원리의 결점은 효율이 없다는 것이다. 소량의 발광된 광만이 다이나믹 시차 배리어를 통과한다. 예컨대, 우리가 1000 슬롯들(따라서, 1000 서브프레임들)을 갖는 시차 배리어 디스플레이를 사용한다면, 우리는 1000 픽셀들의 수평 해상도를 갖는다. 그러나, 시차 배리어의 전체 뒷면 상에 광이 비치고, 시차 배리어의 전체 뒷면은 99.9%의 광을 막는다. 따라서, 텔레비전 애플리케이션에 대해, 우리는 충분히 밝은 화상을 얻기 위해 적어도 높은 광 세기(intensity)가 필요하다. 다이나믹 배리어의 여러 슬롯들을 동시에 투명하게 함으로써 효율이 향상될 수 있음에도, 낮은 효율의 기초 문제점은 남아있고, 여러 슬롯들을 사용할 수 있기 위해, 상이한 뷰잉 방향들의 상당량이 절충되어야만 한다.
배리어의 대략 100 수직 라인들 중 하나만이 투명하므로, 렌즈형 렌즈들 및 시차 배리어들 등을 위해 제공되는 해상도의 저하 외에, 시차 배리어를 통한 광 전송이 또한 크게 감소된다. 이 광의 99%(이상의)의 막는 것은 극도로 비효율적인 디스플레이를 초래한다.
따라서, 양호한 3D 디스플레이는 양호한 광 출력을 가지면서도 안경이 요구되지 않는 오토스테레오스코픽이어야 하는 문제점이 남아 있다.
더욱이, 눈의 포커싱 및 두통의 문제점들을 피하기 위해 "둘러보기" 능력을 갖는 것이 바람직하다. 이 능력은 뷰어의 머리를 추적하기 위한 부가 수단이 없이, 디스플레이에 내재된 것이 바람직하다. TV 애플리케이션들에 대해, 디스플레이는 다중-뷰어 능력을 또한 가져야만 한다. 마지막으로, 3D 디스플레이는 또한 2D 호환 가능해야 한다. 다중뷰어 능력을 갖는 상기 오토스테레오스코픽 디스플레이들은 렌즈형 스크린 또는 시차 배리어에 의해 기본적으로 이루어질 수 있지만, 이는 크게 감소된 해상도에 대한 대가이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 디바이스는 디스플레이 어레이의 픽셀들에 의해 발광되는 시준된 광을 제공하는 수단, 및 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지를 원통형 렌즈의 장축에 수직한 방향으로 포커싱하는 원통형 렌즈를 포함하고, 상기 디바이스는, 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지가 동작중 포커싱되는 원통형 렌즈들이 제공되는 것이 바람직한 복수의 개구들을 포함하는 디스플레이 스크린, 및 디스플레이 스크린 상의 상기 개구들 상에 순차적으로 스캐닝하는(상기 원통형 렌즈들 상에 스캐닝하는 것이 바람직한) 스캐닝 수단, 및 디스플레이 어레이 상의 이미지 정보를 디스플레이 스크린 내의 개구들의 스캐닝 주파수에 대응하는 레이트로 변경하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 디바이스의 원리는 본 발명의 간단한 실시예를 도시하는 도 6에 개략적으로 도시되어 있다.
디스플레이 내의 모든 수직 라인의 뷰잉 방향들은 2차원 디스플레이 어레이(61)를 통과하는 광원(60)으로부터의 시준된 광을 볼록 원통형 렌즈(63)에 의해 하나의 수직 라인(62) 상에 투사함으로써 구축된다. 프레임 시간 동안, 열들은 회전 미러 또는 폴리곤(64)에 의해 좌측으로부터 우측으로(또는 그 반대로) 스캐닝된다. 각각의 수직 라인(62)에 대해, 원통형 렌즈(65)가 디스플레이 스크린(66) 상에 제공된다. 스크린(66) 상의 모든 수직 라인(62)에 대해, 새로운 화상이 2차원 디스플레이(61) 상에 디스플레이된다. 그 위로 이 라인(실제로는 전체 화상을 포함하는)이 떨어지는 원통형 렌즈들은 바람직한 실시예들에서 광 레이들(67)로 확장한다. 디스플레이 어레이는 디스플레이 어레이 상의 화상을 개구들 상에(또는 바람직한 실시예들에서, 원통형 렌즈들) 스캐닝하는 것과 조화하여 변경하기 위해 충분히 신속해야만 한다. 강유전체 액정들에 기초한 LCD들은 예컨대 충분히 신속하다.
총 뷰잉 각을 증가시키기 위해, 원통형 렌즈들(65)과 같은 광학 요소들의 스크린 위치에서의 사용이 바람직하다. 이들 요소들이 없이, 즉 스크린에 간단히 개구들이 제공될 때, 뷰잉 각은 가정용 텔레비전 애플리케이션에 대해 작을 것이다. 부가하여, 렌즈(68)와 같은 부가 광학 요소들이 디스플레이의 두께를 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 디스플레이 디바이스는 도 5의 디스플레이에 대해 논의된 효율 문제점들을 가지고 있지 않다. 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스에서, 디스플레이 어레이(61)로부터의 모든(또는 적어도 거의 모두) 광이 화상을 구축하기 위해 사용된다. 그러나, 이 광은 시준되어야만 한다. 적절한 시준된 광원은 LCD 투사기("비머(beamer)")일 수 있거나 또는 레이저 광이 사용될 수 있다. 후자의 경우에서, 2차원 화상을 발생하기 위해 스캐닝 레이저 빔을 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스는 역방향(backward) 호환 가능하다. 노멀 비디오는 모든 방향의 뷰에서 동일한 휘도 정보를 가짐으로써 도시될 수 있고, 이는 즉 2차원 디스플레이 어레이의 행 내의 모든 픽셀이 동일한 정보를 도시한다는 의미이다. 본 발명의 개념에서, 모든 방향들로 광을 발광하고, 그 다음에 상기 광을 시준, 즉 발광 광 어레이와 회전 미러 또는 폴리곤 간의 광 시준 요소를 놓는 디스플레이 어레이를 사용하는 것이 또한 가능하다. 그러나, 일반적으로, 이는 발광된 광의 일부만이 효율적으로 사용되고, 몇몇 내지 몇십의 발광된 광만이 종종 사용된다는 의미이다. 그러나, 이러한 실시예들에서 조차, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 효율은 알려진 디바이스들의 효율을 상당히 초과한다. 상기 어레이는 디스플레이 어레이 상에 이미지를 만들기 위해 제어 디바이스(69)에 결합된다.
스크린 성능의 양호한 면을 얻기 위해, 2차원 디스플레이의 (서브)프레임 레이트와 미러 또는 폴리곤의 회전각을 동기화하는 것이 바람직하다. 예컨대, 이는 스크린 상의 빔의 위치를 검출하기 위해 포토-다이오드(들)를 사용하는 피드-백 메카니즘에 의해 달성될 수 있다.
도 7은 이러한 실시예를 예시한다. 이 도에서, 스크린(66)의 일부가 스크린 상의 포토-다이오드(71)과 같은 포토-민감 요소를 도시하기 위해 확대되어 있다. 포토-민감 요소(71)로부터의 신호들은 피드-백 메카니즘을 통해 회전 미러 또는 폴리곤(64)을 조절(regulate)하는 제어 디바이스(72)에 송신된다. 본 발명의 개념 내의 "회전(rotating)"은 디스플레이 어레이의 이미지를 디스플레이 스크린 상에 스캐닝하는 어떤 움직임도 포함한다. 가장 간단한 실시예들에서, 이는 회전 움직임이지만, 또한 기울이는 또는 흔드는(뒤 및 전방으로) 움직임일 수 있다.
실시예들의 다른 바람직한 종류에서, 상기 디바이스는 스캐닝 수단(64)과 디스플레이 스크린(66) 간에 슬릿 섀도 마스크가 제공된다. 양호한 성능을 얻기 위해, 개구(예컨대 원통형 렌즈(65)와 같은) 상에 떨어지도록 의도된 이미지가 실제로 원통형 렌즈 상에 떨어지는 것을 확실시해야만 한다. 스캐닝 수단과 디스플레이 스크린 간의 슬릿 섀도 마스크를 사용함으로써, 광 경로의 미묘한 어긋남이 방지되고, 이는 디스플레이의 밝기를 감소시키는 것에 대한 대가이다. 도 8은 이러한 실시예에 따른 디바이스의 상세를 개략적으로 예시한다. 렌즈들(65) 앞에, 즉 스캐닝 수단(예컨대 회전 미러와 같은)과 렌즈들 간의 광 경로에, 슬릿 섀도 마스크(81)가 위치된다. 섀도 마스크는 광이 렌즈들에만 떨어지는지 확실시한다. 이는 상기 디바이스의 성능을 증가시키지만, 이는 광 출력에 대한 대가이다.
본 발명의 개념에서, 다수의 변화들이 가능함은 명료할 것이다.
본 발명이 상술되고 특히 도시된 것에 의해 제한되지 않음을 당업자는 인식할 것이다. 본 발명은 각각 및 모든 참신한 특징 특성 및 각각 및 모든 특징 특성들의 조합에 존재한다. 청구항들 내의 참조 번호들은 청구항들의 보호하는 범위를 제한하는 것이 아니다. 동사 "포함하는(to comprise)"의 사용 및 그 활용은 청구항들에 기재된 것들 이외의 요소들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 하나의 요소 앞의 단수 표현의 사용은 복수의 이러한 요소들의 존재를 배제하는 것이 아니다.
예컨대, 여태 도시된 예시적인 실시예들에서 하나의 디스플레이 어레이만이 사용되어 왔지만, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 실시예에서, 하나 이상의 디스플레이 어레이가 스크린 또는 스크린의 일부 상에 스캐닝될 수 있다. 이러한 실시예는 2개으 디스플레이 어레이들(91, 92)이 제시되는 도 9에서 개략적으로 도시된다. 이는 광 출력을 증가시키기 위해서, 또는 디스플레이들의 리프레시 레이트를 감소시키기 위해 유익하게 사용될 수 있다.
도시된 예시적인 실시예들 상의 변화의 다른 예는 예컨대 휘어진 미러 표면이 렌즈(렌즈(63 또는 68))로서 사용된 실시예들에 의해 형성된다. 오목한 미러 표면은 적절히 형상되어 있다면, 렌즈로서 행하는 것이 잘 알려져 있고, 따라서 본 발명의 개념에서, "렌즈(lens)"는 렌즈로서 행하는 미러 표면일 수 있다. 렌즈를 사용할 때, 렌즈는 예컨대 광이 향해지는 스크린 상의 라인에 따라 렌즈의 위치를 변경함으로써(렌즈(68)의 경우 스크린을 향해 뒤 및 전면으로, 또는 렌즈(63)의 경우 회전 미러를 향해 뒤 및 전면으로), 다소 다이나믹하게 될 수 있다. 따라서, 더 나은 포커싱이 얻어질 수 있다. 미러 표면을 사용할 때, 위치 뿐만 아니라 휘어짐이 다이나믹할 수 있다.
요약하면, 본 발명은:
오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스는 어드레싱 가능한 픽셀들을 갖는 디스플레이 어레이를 포함한다. 상기 디스플레이 디바이스는 디스플레이 어레이(61)의 픽셀들에 의해 발광되는 시준된 광(60)을 제공하는 수단, 및 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지를 디스플레이 스크린(66) 상에 포커싱하는 원통형 렌즈(63)를 포함한다. 스캐닝 수단(64)은 상기 디스플레이 스크린 상에 순차적으로 스캐닝하기 위해 제공되고, 디스플레이 어레이(61) 상의 이미지 정보를 디스플레이 스크린 내의 개구들의 스캐닝 주파수에 대응하는 레이트로 변경하는 수단(69)이 제공된다.

Claims (5)

  1. 복수의 어드레싱 가능한 픽셀들을 포함하는 디스플레이 어레이, 및 상기 디스플레이 어레이 내의 상기 픽셀들을 어드레싱하는 수단을 포함하는 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스(autostereoscopic display device)에 있어서,
    상기 디스플레이 어레이(61)의 상기 픽셀들에 의해 발광된 시준된 광(collimated light)(60)을 제공하는 수단, 및 상기 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 이미지를 원통형 렌즈(cylindrical lens)(63)의 장축에 수직한 방향으로 포커싱(focus)하는 상기 원통형 렌즈(63)를 포함하고,
    상기 디스플레이 어레이 상에 디스플레이된 상기 이미지가 동작중 포커싱되는 복수의 개구들을 포함하는 디스플레이 스크린(66), 및 상기 디스플레이 스크린 상의 상기 개구들 상에 순차적으로 스캐닝하는 스캐닝 수단(64), 및 상기 디스플레이 어레이(61) 상의 상기 이미지 정보를 상기 디스플레이 스크린 내의 상기 개구들의 스캐닝 주파수에 대응하는 레이트(rate)로 변경하는 수단(69)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 디스플레이 스크린(66) 상에, 내부에, 또는 근처에 원통형 렌즈들(65)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 상기 스캐닝 수단과 상기 디스플레이 스크린 간에 렌즈(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 상기 디스플레이 스크린 상에 또는 근처에 인덱스 광 센서들(71)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 상기 스캐닝 수단과 상기 디스플레이 스크린 간에 섀도 마스크(shadow mask)(81)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 오토스테레오스코픽 디스플레이 디바이스.
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