KR20160058955A - 자동 입체 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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KR20160058955A
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바트 크룬
마크 토마스 존슨
올렉산드르 발렌티노비치 브도빈
에이베르트 게르잔 반 푸텐
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

자동 입체 디스플레이 디바이스는 3D 이미지들을 발생하기 위해 3D 픽셀들과 연관된 제 1 광학 요소들의 제 1 어레이, 및 2D 뷰잉 이미지들을 발생하기 위해 다른 디스플레이 픽셀들과 연관된 제 2 광학 요소들의 제 2 어레이를 포함하는 뷰 형성 배열을 사용한다. 이러한 방법에서, 뷰잉 모드들 사이에 전환가능한 디스플레이에 대한 필요성없이 개선된 2D 해상도 기능이 가능하다.

Description

자동 입체 디스플레이 디바이스{AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이 패널, 및 다른 물리적 위치들에 다른 뷰(view)들을 유도하는 장치를 포함하는 자동 입체 디스플레이 디바이스(autostereoscopic display device)에 관한 것이다.
공지된 자동 입체 디스플레이 디바이스는 디스플레이를 생성하기 위한 이미지 형성 수단으로서 작용하는 디스플레이 픽셀들의 행 및 열 어레이를 갖는 2차원 액정 디스플레이를 포함한다. 서로 간에 평행하게 연장하는 일롱게이트 렌즈들(elongate lenses)의 어레이는 디스플레이 픽셀 어레이 위에 놓이며 뷰 형성 수단으로서 작용한다. 이러한 것은 "렌티큘러 렌즈(lenticular lenses)"로 공지된다. 이러한 렌티큘러 렌즈의 대안으로서, 렌즈들은 상기 어레이에 평행한 단면에서 원형이 되거나 또는 다른 형태, 예를 들면, "길게 늘어난 원(elongated circle)"을 가질 수 있다. 3D 디스플레이의 분야에서, 그러한 렌즈들은 일반적으로 "마이크로렌즈"로 나타낸다. 상기 디스플레이 픽셀들의 출력들은 이들 마이크로렌즈들 또는 렌티큘러 렌즈들을 통해 투사되고, 그 렌즈들의 기능은 상기 출력들의 방향들을 수정하는 것이다.
렌티큘러 렌즈들은 렌즈 소자들의 시트(sheet)로서 제공되며, 그 각각은 길게 늘어난 부분적-원통형(예를 들면, 세미-원통형) 렌즈 요소를 포함한다. 상기 렌티큘러 렌즈들은 디스플레이 패널의 열 방향으로 연장하고, 각각의 렌티큘러 렌즈는 디스플레이 서브-픽셀들의 두 개 이상의 인접하는 행들의 각 그룹 위에 놓인다.
각각의 렌티큐러 렌즈는 사용자가 단일의 입체 영상을 볼 수 있게 하도록 디스플레이 서브-픽셀들의 두 개의 열들과 연관될 수 있다. 대신에, 각각의 렌티큘러 렌즈는 행 방향으로 세 개 이상의 인접하는 디스플레이 서브-픽셀들의 그룹과 연관될 수 있다. 각 그룹에서 디스플레이 서브-픽셀들의 대응하는 열들이 각각의 2차원 서브-이미지로부터 수직 슬라이스를 제공하도록 적절히 배열된다. 사용자의 머리가 좌측에서 우측으로 이동할 때 일련의 연속하는 상이한 입체 뷰들이 보여져, 예를 들면 주위를 둘러보는 느낌을 발생시킨다.
상기 기술된 자동 입체 디스플레이 디바이스는 양호한 수준의 휘도를 갖는 디스플레이를 생성한다. 하지만, 상기 디바이스와 연관된 한 가지 문제는 상기 렌티큘러 시트에 의해 투사된 뷰들이 통상 디스플레이 서브-픽셀 어레이라고 정의하는 비-발광 블랙 매트릭스의 "이미징"에 의해 야기된 다크 존(dark zone)들에 의해 분리된다는 것이다. 이들 다크 존들은 상기 디스플레이에 걸쳐 이격된 다크 수직 밴드들의 형태에서의 비-균등한 휘도로서 사용자에 의해 보여지기 쉽다. 상기 밴드들은 사용자가 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 상기 디스플레이에 걸쳐 이동하며, 상기 밴드들의 수직 피치는 사용자가 상기 디스플레이 쪽으로 또는 상기 디스플레이 밖으로 이동함에 따라 변경된다. 또 다른 문제는 수직으로 정렬된 렌즈는 수평 방향에서만 해상도를 감소시키고, 수직 방향에서의 해상도는 변경되지 않는다는 것이다.
이들 야기된 문제들 모두는 상기 디스플레이 픽셀 어레이의 열 방향에 대해 예각으로 상기 렌티큘러 렌즈를 기울게 하는 널리 공지된 기술에 의해 적어도 부분적으로 다뤄질 수 있다. 따라서, 기울어진 렌즈의 사용은 거의 일정한 휘도를 갖는 상이한 뷰들과 렌즈들 뒤에서 양호한 RGB 분포를 생성하는데 필수적인 특징으로 인식되었다.
자동 입체 3D 디스플레이들이 3D 비디오 및 화상들에 대해 우수한 뷰잉 경험을 제공하지만, 텍스트 뷰잉에 필수적으로 요구되는 양호한 2차원 성능은, 자동 입체 뷰잉 배열이 2D 모드에서 3D 모드로 전환 가능하게 되는, 오직 공지된 디스플레이들에서만 얻어질 수 있다. 상기한 바는 마이크로렌즈들에 기초한 전체 시차(parallex) 자동입체 3D 디스플레이들에 대해서도 유지된다.
전환 가능한 2D/3D 디스플레이들을 실현하는 많은 접근방법들이 존재한다. 하지만, 이러한 것은 예를 들면 3D 모드에서의 비균일한 렌즈 형태 또는 2D 모드에서의 잔류하는 렌즈 효과에 각각 기인한 3D 또는 2D에서 또한 절충할 수 있는 값비싼 해법이 통상 된다. 또한, 3D 모드에서 또한 뷰잉될 수 있는 비-전환가능한 디스플레이 상에서 양호한 2D 성능이 얻어질 수 있게 하는 데 있어 문제가 여전히 남아있다. 그러한 해법이 없이 2D 성능을 개선하기 위한 유일한 방법은 원하는 2D 해상도의 배수로 상기 디스플레이 패널의 해상도를 증가시키는 것이다.
본 발명은 청구범위에 의해 규정된다.
본 발명에 따라, 자동 입체 디스플레이 디바이스가 제공되고, 상기 자동 입체 디스플레이 디바이스는: 디스플레이 출력을 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이, 상이한 방향들에서 사용자 쪽으로 복수의 뷰들을 투사하기 위해 상기 디스플레이와 고정되어(in registration with) 배열된 비-전환가능한 뷰 형성 배열을 포함하고, 여기서 상기 뷰 형성 배열은 제 1 광학 요소들의 제 1 어레이 및 제 2 광학 요소들의 제 2 어레이를 포함하고, 각각의 제 1 광학 요소는 디스플레이 픽셀들의 각각의 제 1 서브-어레이로부터 법선 방향으로 방출된 광에 맞추어 정렬되고, 상기 제 1 광학 요소들은 상기 서브-어레이의 상이한 픽셀들로부터 출력된 광을 상이한 방향들로 보내기 위한 3D 뷰 형성 기능을 실행하고, 상기 제 2 광학 요소들의 제 2 어레이는 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브 어레이를 형성하는 다른 디스플레이 픽셀들로부터 법선 방향으로 방출된 광에 맞추어 정렬되고, 상기 제 2 광학 요소들은 2D 뷰잉 기능을 실행하고, 상기 디스플레이 디바이스는 3D 모드에서 동작 가능하고, 여기에서 디스플레이될 3D 이미지에 대한 이미지 데이터는 상기 디스플레이 픽셀들의 제 1 서브 어레이에 제공되고, 상기 3D 이미지의 2D 컨텐트는 상기 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브 어레이에 제공된다.
용어 "픽셀"은 가장 작은 디스플레이 요소를 나타내는데 사용된다는 것을 유의해야 한다. 실제로, 이러한 것은 단일의 컬러 서브-픽셀이 될 것이다. 따라서, 맥락상 용어 "픽셀"이 더 작은 서브-픽셀들의 그룹을 나타내는데 사용된다는 것을 명백히 하지 않는 한, 용어 "픽셀"은 가장 작은 어드레스 가능한 요소가 될 것이라는 것을 이해해야한다.
본 발명의 장치는 자동입체 뷰잉 배열의 광학 요소들 사이에 2D 픽셀들을 포함하는 디스플레이를 제공한다. 이러한 방법에서, 자동입체 뷰잉 배열은 상기 디스플레이의 전체 영역을 덮지는 않는다. 상기 3D 뷰 형성 요소들 아래의 픽셀들은 3D 뷰잉 컨텐트를 렌더링할 수 있으며, 상기 3D 뷰 형성 요소들 사이의 픽셀들은 개선된 성능으로 2D 컨텐트를 렌더링할 수 있다. 상기 개선된 2D 성능은 텍스트 문자들의 에지들 또는 그림에서의 직선들의 선명함(sharpening)을 포함할 수 있으며, 그에 따라 2D의 판독성(legibility)이 개선된다.
일부 실시예들에서, 2D 성능은 또한, 예를 들면 (직선 에지(straight edges)와 같은) 선명한 디테일이 없는, 즉, 균일한 컬러 영역들(uniform colour areas), 그라디언트 컬러 영역들(gradient colour areas) 등에서 3D 픽셀들 상에 이미지들을 렌더링함으로써 더욱 개선될 수 있다. 이러한 것은 2D 이미지의 증가된 명확한 해상도에 더하여 휘도를 증가할 수 있다. 유사하게, 2D 픽셀들은 오브젝트들이 상기 패널과 동일한 깊이에 있다면 3D 컨텐트를 렌더링하는데 사용될 수 있어, 차이(disparity)가 없고 모든 뷰에 대한 로컬 컨텐트가 동일하게 될 것이다.
바람직하게는, "픽셀들의 서브-어레이"와 "다른 디스플레이 픽셀들"이 함께 모든 픽셀들을 구성하는 것이다.
제 1 세트의 실시예들에서, 상기 제 1 광학 요소들은 렌티큘러 렌즈들(특히, 평면 볼록 렌티큘러 렌즈들) 또는 등급화된 굴절률 렌즈들과 같은 일롱게이트 렌즈들(elongate lenses)을 포함한다. 이들은 경사지거나 또는 열 방향에 대해 정렬될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 광학 요소들은 인접하는 렌즈들 사이에 위치된다. 이러한 것은 똑바르거나 약간 경사진 디스플레이 부분들이 더 높은 해상도의 2D 디스플레이 능력을 제공한다는 것을 의미한다. 이들 똑바른 부분들은 텍스트에서 나타낸 바와 같이 수직 라인들의 렌더링을 개선할 수 있다.
상기 제 2 광학 요소들은 상기 일롱게이트 렌즈들의 전체 길이를 연장할 수 있거나 또는 상기 렌즈들의 길이 방향을 따라 불연속적인 부분들을 포함할 수 있다. 어느 경우든, 전체 해상도에서 뷰잉되는 똑바른 픽셀 그룹들의 부분들이 제공될 수 있다. 상기 제 2 광학 요소들은 각각의 인접하는 쌍의 렌즈들 사이에 위치될 수 있거나 또는 상기 렌즈들은 그룹화되어 상기 제 2 광학 요소들은 상기 인접하는 렌즈 그룹들 사이에 제공된다. 상이한 배열들이 3D 픽셀들에서의 복수의 뷰들의 손실과 개선된 2D 선명함의 이득 사이에서 상이한 절충을 제공한다.
각각의 일롱게이트 렌즈는 대응하는 스크린 치수(즉, 디스플레이 스크린의 높이 또는 경사진 높이)의 절반 미만의 길이를 가질 수 있어, 적어도 두 개의 렌즈들이 상기 대응하는 스크린 치수를 따라 제공되며, 제 2 광학 요소들은 상기 렌즈들의 단부들 사이에 있다. 이러한 방법에서, 수평 라인들이 또한 2D 픽셀들을 사용하여 렌더링될 수 있다. 원하는 애플리케이션에 따라서, 상기 디바이스는 수직 라인 또는 수평 라인, 또는 양쪽 모두의 2D 렌더링을 개선하도록 디자인될 수 있다.
상기 제 1 광학 요소들은 대신에 마이크로렌즈들을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 광학 요소들은 각각의 마이크로렌즈 또는 마이크로렌즈들의 그룹을 둘러싼다. 이러한 것은 수평 및 수직 라인들이 2D에서 랜더링될 수 있다는 것을 의미한다.
상기 제 1 광학 요소들은 대신에 배리어 개구들(barrier openings)을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 광학 요소들은 인접하는 배리어들 사이에 제공된다. 따라서, 본 발명은 렌즈는 물론 배리어 유형의 자동 입체 디스플레이들에 적용될 수 있다.
모든 경우들에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 제 2 광학 요소들 아래에 녹색 픽셀들을 가질 수 있거나, 또는 상기 제 2 광학 요소들 아래에 상기 디스플레이에 의해 사용되는 모든 컬러들의 픽셀들을 가질 수 있다. 단지 녹색 픽셀들만으로도, 인지되는 선명함이 개선될 수 있다.
제 2 광학 요소들은 평면의 비-렌즈 표면들을 포함할 수 있어, 간단한 관통 기능을 수행한다. 하지만, 제 2 광학 요소들은 제 1 광학 요소들과는 상이한 렌즈 기능을 갖는 렌즈 표면들, 또는 스캐터링 요소들을 포함할 수 있다. 이들은 상기 제 2 광학 요소들을 통해 뷰잉되는 픽셀들의 뷰 필드(field of view)를 증가시키도록 사용될 수 있다.
편광 선택층(polarization selecting layer)이 뷰 형성 배열상에 제공될 수 있어, 상기 제 1 광학 요소들을 통과한 상기 픽셀들의 서브-어레이로부터의 광만이 출력되고, 상기 제 2 광학 요소들을 통과한 다른 픽셀들로부터의 광만이 출력된다. 이러한 것은 두 유형의 픽셀들 사이에서의 크로스토크를 피하기 위한 방안을 제공한다.
상기 디스플레이가 편광된 출력을 제공한다면, 편광 로테이터(polarization rotator)가 상기 픽셀들의 서브-어레이 또는 상기 다른 픽셀들과 연관될 수 있다. 상기 디스플레이가 비-편광된 출력을 제공한다면, 제 2 편광 선택층이 제공될 수 있다.
크로스토크를 방지하기 위한 대안적인 방안은 상기 디스플레이와 상기 뷰 형성 배열 사이에서 연장하는 배리어 구조를 사용하는 것이며, 이러한 것은 상기 픽셀들의 서브-어레이로부터의 광이 상기 제 2 광학 요소들에 도달하는 것을 방지하고, 상기 다른 픽셀들로부터의 광이 상기 제 1 광학 요소들에 도달하는 것을 방지한다.
상기 제 2 광학 요소들과 연관된 픽셀들의 각도 뷰잉(angular viewing)을 개선하기 위한 다른 방안은 상기 뷰 형성 배열로부터의 어떤 거리에서 제공될 상기 픽셀들의 서브-어레이 및 상기 뷰 형성 배열로부터의 다른 거리에서 제공될 상기 다른 픽셀들에 대한 것이다.
본 발명은 또한 디스플레이 출력을 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이 및 상이한 방향들에서 사용자 쪽으로 복수의 뷰들을 투사하기 위해 상기 디스플레이와 고정되어 배열된 비-전환가능한 뷰 형성 배열을 포함하는 자동 입체 디스플레이 디바이스로 컨텐트를 전달하는 방법을 제공하며, 상기 방법은: 3D 모드에서, 상기 디스플레이 픽셀들의 제 1 서브-어레이로 디스플레이될 3D 이미지에 대한 이미지 데이터를 제공하는 단계로서, 상기 픽셀들의 제 1 서브-어레이로부터 법선 방향으로 방출되는 광이 상기 뷰 형성 배열의 제 1 광학 요소들의 제 1 어레이를 통과하고, 상기 제 1 광학 요소들이 상기 제 1 서브-어레이의 상이한 픽셀들로부터 출력되는 광을 상이한 방향들로 보내는 3D 뷰 형성 기능을 실행하는, 상기 제공 단계; 2D 모드에서, 상기 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브-어레이로 2D 이미지에 대한 이미지 데이터를 제공하는 단계로서, 상기 픽셀들의 제 2 서브-어레이로부터 법선 방향으로 방출되는 광이 상기 뷰 형성 배열의 제 2 광학 요소들의 제 2 어레이를 통과하고, 상기 제 2 광학 요소들이 2D 뷰 기능을 실행하는, 상기 제공 단계를 포함하며; 상기 3D 모드에서, 상기 3D 이미지의 2D 컨텐트가 상기 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브-어레이로 제공된다.
이러한 방법은 전환가능한 뷰 형성 배열을 제공할 필요없이 2D 및 3D 모드들이 실행될 수 있게 한다. 바람직하게 상기 제 1 및 제 2 서브-어레이들은 함께 모든 픽셀들을 규정하고, 두 세트들 사이에 중첩되는 것은 없다.
상기 2D 모드에서, 상기 2D 이미지에 대한 이미지 데이터는 또한 상기 디스플레이 픽셀들의 제 1 서브-어레이로 제공될 수 있다.
이제 본 발명의 예들이 하기의 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 공지된 자동 입체 디스플레이 디바이스를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 디스플레이 디바이스에 대한 광 경로들을 도시하는 도면.
도 3은 도 1 및 도 2의 디스플레이를 사용하여 상이한 3D 뷰들이 어떻게 형성되는지를 도시하는 도면.
도 4는 하나의 특정 뷰잉 방향으로부터 보여지는 바와 같이 2D 디스플레이 패널과 3D 뷰 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 5는 마이크로렌즈 디스플레이에 적합한, 도 4의 디바이스에 사용된 RGB 픽셀들에 대한 대안적인 픽셀 레이아웃을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 디바이스를 도식적 형태로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 디바이스의 제 1 예에 대한 하나의 특정 뷰잉 방향으로부터 보여지는 뷰를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 디바이스의 제 2 예에 대한 하나의 특정 뷰잉 방향으로부터 보여지는 뷰를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 디바이스의 제 3 예를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 디바이스의 제 4 예를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 디바이스의 제 5 예에 대한 하나의 특정 뷰잉 방향으로부터 보여지는 뷰를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 디바이스의 제 6 예를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 디바이스의 제 7 예를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 디바이스의 제 8 예를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 디바이스의 제 9 예를 도시한 도면.
도 16은 도 15의 예에 사용되는 거울 반사 배리어들의 효과를 도시하는 도면.
도 17은 본 발명의 디바이스의 제 10 예를 도시한 도면.
도 18은 본 발명의 디바이스의 제 11 예를 도시한 도면.
본 발명은, 뷰 형성 배열이 3D 이미지들을 발생하기 위해 3D 픽셀들과 연관된 제 1 광학 요소들의 제 1 어레이 및 2D 뷰잉 이미지들을 발생하기 위해 다른 디스플레이 픽셀들과 연관된 제 2 광학 요소들의 제 2 어레이를 포함하는 자동 입체 디스플레이 디바이스를 제공한다. 이러한 구성에서, 상기 디스플레이를 뷰잉 모드들 사이에서 전환가능하게 할 필요없이, 개선된 해상도 2D 기능이 가능하게 된다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 공지된 자동 입체 디스플레이의 구성이 먼저 기술될 것이다.
도 1은 공지된 멀티-뷰 자동 입체 디스플레이 디바이스(1)의 개략적인 사시도이다. 공지된 디바이스(1)는 디스플레이를 생성하기 위해 이미지 형성 수단으로서 작용하는 활성 매트릭스 형태의 액정 디스플레이 패널(3)을 포함한다. 상기 디바이스는 대신에 OLED 픽셀들을 사용할 수 있다.
디스플레이 패널(3)은 행들과 열들로 배열된 디스플레이 서브-픽셀들(5)의 직각 어레이를 갖는다. 명료함을 위해, 작은 수의 디스플레이 서브-픽셀들(5)만이 도 1에 도시되었다. 실제로는, 디스플레이 패널(3)은 약 천 개의 행들과 수천 개의 열들의 디스플레이 서브-픽셀들(5)을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(3)의 구조는 전체적으로 통상적인 것이다. 특히, 상기 패널(3)은 한 쌍의 이격된 투명 글래스 기판들을 포함하며, 그 사이에 정렬된 트위스트 네마틱(aligned twisted nematic) 또는 다른 액정 재료가 제공된다. 상기 기판들은 그들의 마주하는 표면들 상에 투명한 인듐 주석 산화물(ITO) 전극들의 패턴들을 갖는다. 편광층들(polarising layers)이 상기 기판들의 외부 표면들 상에 또한 제공된다.
각각의 디스플레이 서브-픽셀들(5)은 상기 기판 상에 대향하는 전극들을 포함하고, 그 사이에 액정 물질이 존재한다. 상기 디스플레이 서브-픽셀들(5)의 형태 및 레이아웃은 상기 패널(3)의 전방에 제공된 블랙 매트릭스 배열 및 상기 전극들의 형태 및 레이아웃에 의해 결정된다. 상기 디스플레이 서브-픽셀들(5)은 서로 간에 갭(gap)만큼 규칙적으로 이격된다.
각각의 디스플레이 서브-픽셀들(5)은 박막 트랜지스터(TFT) 또는 박막 다이오드(TFD)와 같은 스위칭 요소와 연관된다. 상기 디스플레이 서브-픽셀들은, 어드레싱 신호들을 상기 스위칭 요소들에 제공함으로써 디스플레이를 생성하도록 동작되며, 적절한 어드레싱 방식들은 당 기술분야에 숙련된 사람들에게 알려진 것이다.
상기 디스플레이 패널(3)은 광원(7)에 의해 조사되며, 이 경우에서 광원은 상기 디스플레이 픽셀 어레이의 영역 상에서 연장하는 평면의 배면광을 포함한다. 상기 광원(7)으로부터의 광은 상기 디스플레이 패널로 보내지고, 개별적인 디스플레이 서브-픽셀들(5)이 상기 광을 변조하여 디스플레이를 생성하도록 구성된다.
디스플레이 디바이스(1)는 또한 디스플레이 패널(3)의 디스플레이 측 상에 배열된 렌티큘러 시트(9)를 포함하며, 이는 뷰 형성 기능을 수행한다. 상기 렌티큘러 시트(9)는 서로 간에 평행하게 연장하는 렌티큘러 렌즈들(11)의 행을 포함하고, 명료함을 위해 그 들 중 단지 하나만이 과장된 치수들로 도시되었다. 상기 렌티큘러 렌즈들(11)은 뷰 형성 기능을 수행하도록 뷰 형성 요소들로 작용한다.
상기 렌티큘러 렌즈들(11)은 볼록 원통형 요소들의 형태로 있으며, 이들은 상기 디스플레이 패널(3)로부터 상기 디스플레이 디바이스(1)의 전방에 위치된 사용자의 눈(eye)에 상이한 이미지들 또는 뷰들을 제공하도록 광 출력을 보내는 수단(light output directing means)으로서 작용한다.
도 1에 도시된 자동 입체 디스플레이 디바이스(1)는 몇몇의 상이한 원근 뷰들(perspective views)을 상이한 방향들로 제공할 수 있다. 특히, 각각의 렌티큘러 렌즈(11)는 각각의 행에서 디스플레이 서브-픽셀들(5)의 작은 그룹들 위에 놓이게 된다. 상기 렌티큘러 렌즈(11)는 몇몇의 상이한 뷰들을 형성하도록 각각의 디스플레이 서브-픽셀들(5)의 그룹을 상이한 방향으로 투사한다. 사용자의 머리가 좌측에서 우측으로 이동하게 됨에 따라, 사용자의 눈에는 상기 몇몇의 상이한 뷰들이 차례로 도달될 것이다.
도 2는 상기 기술한 바와 같은 렌티큘러 형태의 이미징 배열의 동작 원리를 도시하며, 광원(7), 디스플레이 패널(3) 및 렌티큘러 시트(9)를 도시한다. 상기 배열은 각각 상이한 방향으로 투사되는 세 개의 뷰들을 제공한다. 상기 디스플레이 패널(3)의 각각의 서브-픽셀은 하나의 특정 뷰에 대한 정보로 구동된다.
상기 기술한 자동 입체 디스플레이 디바이스는 양호한 수준의 휘도를 갖는 디스플레이를 생성한다. 상기 렌티큘러 렌즈들을 상기 디스플레이 픽셀 어레이의 열 방향에 대해 예각으로 경사지게 하는 것은 공지되어 있다. 이러한 것은 개선된 휘도 균일성을 가능하게 하며, 또한 수평 방향과 수직 방향으로 더욱 균등하게 해상도 손실을 분리한다.
도 3은 렌티큘러 렌즈 축에 대한 상이한 픽셀 위치들이 어떻게 상이한 뷰들을 발생시키는지를 도시한다. 도트 라인들(A, B, C)의 각각은 상이한 뷰잉 방향으로 이미징되는 픽셀 어레이를 따른 라인을 나타낸다. 라인 A는 2로 번호가 매겨진 서브-픽셀들의 중심을 통과하여, 이들 픽셀들로부터의 광이 한 방향에서 이미징되고, 동시에 이들은 예를 들면 뷰 2를 형성한다. 라인 C는 3으로 번호가 매겨진 서브-픽셀들의 중심을 통과하여, 이들 픽셀들로부터의 광이 상이한 방향에서 이미징되고, 동시에 이들은 예를 들면 뷰 3를 형성한다. 라인 B는 뷰 2와 뷰 3 사이에 크로스토크가 있는 위치를 나타내다. 도시된 바와 같이, 이들 배열은 7 개의 뷰들을 갖는다.
자동-입체 디스플레이 시스템을 얻기 위해 사용되는 메카니즘이 무엇이든, 해상도는 3D 깊이와 교환(trade)된다: 뷰들이 더 많아질수록, 뷰 당 해상도에 있어서 손실이 더 높아진다. 이러한 것이 도 4에 설명되며, 도 4는 2D 디스플레이 패널의 고유 서브-픽셀 레이아웃 및 동일한 스케일에서 상기 패널의 전방에 레티큘러를 둠으로써 얻어진 3D 뷰의 서브-픽셀 레이아웃을 도시한다.
3D 이미지에 대해 도시된 서브-픽셀 레이아웃은 하나의 뷰잉 방향으로부터 보여지는 서브-픽셀 패턴(즉, 도 3의 라인들(A, B, C)의 한 세트의 이미지)을 도시한다. 동일한 기하학 서브-픽셀 패턴이 모든 뷰잉 방향들로부터 보여지지만, 아래에 놓여있는 2D 디스플레이의 상이한 세트들의 서브-픽셀들도 보여진다. 도시된 바와 같은 주어진 뷰잉 방향에 대해, 청색 3D 서브-픽셀은 고유 2D 디스플레이의 하나 이상의 서브-픽셀들의 이미지가 된다(녹색 및 적색에 대해서도 동일하게 적용한다).
예로서, 이러한 렌티큘러는 기울기 s = tan(θ) = 1/6 및 렌즈 피치 PL = 2.5 px(여기서, px는 행 방향에서의 전체 RGB 픽셀 피치이다)를 가지며, 이는 15 뷰들이 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도시된 특정 뷰잉 방향에 대해, 각각의 3D 서브-픽셀은 세 개의 2D 서브-픽셀들로부터 원인을 제공받게 된다(각각의 3D 서브-픽셀은 세 개의 섹션들로 분리된다). 이러한 것은 렌티큘러 렌즈 축에 평행한 라인이 한 컬러의 세 개의 서브-픽셀들을 횡단하고, 이어서 다음 컬러의 세 개의 서브-픽셀들을 횡단하고, 이어서 마지막 컬러의 세 개의 서브-픽셀들을 횡단하기 때문이다. 상이한 뷰잉 각 방향들에 대해, 각각의 3D 서브-픽셀에 대한 두 개의 전체 서브-픽셀들이 그 대신에 있을 수 있다.
상기한 예는 통상의 RGB 픽셀 레이아웃을 도시한다. 하지만, 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이 4 개의 서브-픽셀 RGBY(적색, 녹색, 청색, 황색) 픽셀과 같은, 다른 픽셀 레이아웃이 가능하다. 이러한 것은 정사각형 모양의 픽셀들을 가능하게 하며, 통합 종횡비 마이크로렌즈들이 초상화 및 풍경 3D 작업을 제공하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 5×5 서브-픽셀들의 어레이가 각각의 마이크로렌즈 아래에 제공될 수 있다.
본 발명은 다양한 방법들로 실행될 수 있다. 일반적인 개념은 디스플레이가 3D 모드를 갖는 데 있어, 3D 서브-픽셀들의 서브세트만이 턴-온 된다는 것이다. 3D 모드의 뷰잉 각(viewing angle)은 단일 콘(single cone)으로 제한될 수 있으며, 또는 정규의 3D 렌티큘러 디스플레이만큼 넓게 될 수 있다. 상기 디스플레이는 또한 2D 모드를 갖는 데 있어, 서브-픽셀들의 2D 서브세트만이 턴-온 된다.
본 발명의 디스플레이의 가장 단순한 구현의 개략적인 아웃라인이 일반적인 설명을 위해 도 6에 도시된다. 더욱 상세한 예들은 하기에 기술된다.
상기 예는 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이 및 뷰 형성 기능을 제공하는 렌티큘러 렌즈 배열(9)을 갖는 디스플레이(3)에 기초한다.
렌티큘러 배열(9)은 제 1 렌즈들(20)의 제 1 어레이를 가지며, 이들 각각은 디스플레이 픽셀들의 각 서브-어레이로부터 법선 방향(즉, 상기 디스플레이 패널의 일반적인 평면에 수직)으로 방출된 광에 맞추어 정렬된다. 이들 픽셀들은 "3D"로서 도시된다. 상기 렌즈 어레이의 피치는 5 서브-픽셀들이지만, 제 1 렌즈들만이 세 개의 서브-픽셀들의 폭을 덮고 있다. 상기 렌즈들은 3D 뷰 형성 기능을 실행한다.
제 2 광학 요소들(22)의 제 2 어레이는 다른 디스플레이 픽셀들로부터 법선 방향으로 방출되는 광에 맞추어 정렬된다. 이러한 예에서, 이들 요소들(22)은 도 6에서 2D로 표기된 두 개의 서브-픽셀들에 맞추어 정렬된다. 상기 제 2 광학 요소들(22)은 2D 뷰잉 기능을 실행한다. 이 예에서, 이들은 편평한 영역들에 있으며, 스캐터링 또는 렌즈 기능을 제공하지 않는다.
도면에서, 참조번호 20은 상기 제 1 광학 요소들에 대해 사용되며, 참조번호 22는 상기 제 2 광학 요소들에 대해 사용되지만, 다른 실시예들에서는 이들은 다른 번호가 될 수 있다.
이러한 방법에서, 상기 렌즈 배열의 영역의 일부는 적어도 하나의 뷰잉 방향에 대해 상기 픽셀들의 서브세트 또는 서브 픽셀들을 덮지 않는다.
본 발명은, 2D 픽셀들의 수가 2D 모드에서의 공간 해상도를 3D 모드에서의 해상도보다 높게 하도록 될 때 특히 유익하다. 일부 실시예들에서, 3D 픽셀들은 2D 모드를 지원하도록 사용될 수 있다.
가장 단순화된 실시예에서, 인접하는 렌티큘러 렌즈들이 만나는 지점을 따른 위치들에서 상기 렌티큘러 렌즈의 부분은 녹색 서브-픽셀들의 서브세트 위에서 제거된다. 결과적으로, 상기 디스플레이의 대부분은 간섭이 없는 3D 모드에서 동작한다. 하지만, 녹색 서브-픽셀들은 높은 해상도의 발생에 지각적으로 우세한 영향을 미치므로, 단지 녹색 2D 서브-픽셀들의 추가만으로도, 텍스트와 같은 오브젝트들의 에지들을 선명하게 하는데 개선된 효과를 제공할 수 있다.
도 7은 렌즈들 사이의 비-렌즈 영역들에서 녹색 서브-픽셀들을 갖는 배열에 대해 한 뷰잉 방향으로부터의(즉, 도 4와 유사한) 뷰를 도시한다. 결과적으로, 도시된 바와 같이, 3D 서브-픽셀 영역들 사이에 수직의 녹색 이미지 섹션들이 존재한다. 도 7에서, 렌즈들의 전체 길이를 연장하지 않는, 렌즈 기능이 없는 지역이 사용된다. 대신에, 기울어지지 않은 직사각형 개구들이 경사진 렌즈와 함께 사용된다. 이러한 방법에서, 작은 수직 픽셀 그룹들이 수직 에지들을 형성하도록 2D에서 보이게 된다. 상기 비어있는 2D 픽셀들은 작은 뷰잉 각 내에서 왜곡 없이 디스플레이될 수 있다.
좀 더 상세한 실시예에서, (인접하는 렌티큘러 렌즈들이 만나는 지점에 있는) 상기 렌티큘러 렌즈의 제거된 부분은 상기 녹색 서브-픽셀들의 서브세트와 또한 상기 적색 및 청색 서브-픽셀들의 서브세트들 위에 있게 된다. 상기 디스플레이의 대부분은 간섭이 없는 3D 모드에서 동작한다. 본 실시예는 텍스트와 같은 오브젝트들의 에지들을 선명하게 하는데 효과적이며, 더 넓은 색 영역으로 더 높은 해상도의 2D를 가능하게 한다. 본 실시예에 따른 레이아웃이 도 8에 도시된다. 이 경우에 있어서, 도시된 바와 같이, 상기 3D 서브-픽셀들 사이에 수직의 적색, 녹색 및 청색 이미지 섹션들이 존재하게 된다. 또한, 2D 픽셀들에 대한 공간이 상기 렌즈들의 전체 길이를 연장하여, 2D 픽셀들의 렌즈 축 방향에서의 연속하는 밴드를 발생시킨다.
상기한 예들에 있어서, 상기 렌티큘러 렌즈들은 경사져있다. 하지만, 양호한 3D 성능은 미소 공간을 갖는(즉, 상기 서브-픽셀 피치의 정수배가 아닌 렌즈의 피치를 갖게 됨) 경사지지 않은 렌티큘러 렌즈들을 사용하여 실현될 수 있다(당연히, 미소 공간을 갖는 경사진 렌티큘러 렌즈들의 조합이 배제되지 않는다).
예를 들면, 상기 디스플레이의 동일한 열을 따라, 그러한 경사지지 않은 렌티큘러 배열과 녹색 서브-픽셀들의 서브세트에서 개구를 사용하여, 지각적으로 극도로 선명한 수직 라인들을 실현하는 것이 가능하다. 그러한 배열은 텍스트에 아주 적합하다. 상기 렌티큘러 렌즈의 경사가 없으면, 임의의 공지된 기술들을 사용하여 밴딩(banding)이 방지되어야 한다.
공지된 기술들의 예들은 렌즈들 대신에 픽셀들을 경사지게 하여 픽셀들이 열 방향으로 부분적으로 겹쳐지거나 또는 실례로 패싯(facet) 또는 확산층(diffuser layer)을 도입함으로써 렌즈의 집속 특성을 조절하는 것이다.
상기한 예들은 행 방향의 렌즈들 사이에 공간을 사용한다. 도 9는, 각각의 렌즈 요소(11)가 상기 렌즈 피치에 수직인 방향을 따라(즉, 렌즈 축 방향을 따라) 세그먼트들(11a 및 11b)로 분할될 수 있는 대안적인 구성을 도시한다. 도 9는 두 개의 세그먼트들을 도시하지만, 보다 큰 수의 세그먼트들이 있을 수 있어, 그에 따라 상기 디스플레이 높이를 가로질러 규칙적인 영역들(regular regions)이 제공되며, 여기서 2D 이미지의 선명한 수평 라인들이 디스플레이될 수 있다. 상기 세그먼트들(11a 및 11b) 사이의 영역에서, 렌즈 요소들로 덮여지지 않는 픽셀들은 2D 모드에서 동작할 것이다. 이러한 방법에 있어서, 2D 픽셀들은 상기 수평의 행 방향을 따라 배열될 수 있다. 2D 픽셀들의 그러한 위치설정(positioning)은 상기 2D 픽셀들이 피치 방향을 따라 상기 렌즈들 사이에 위치되는 경우에 비하여 그 가시성의 각 범위를 증가시킬 수 있다.
도 10의 예에서, 상기 렌티큘러 렌즈 요소들(11)의 부분들은 렌즈 피치 방향에 대해 수평 및 수직 방향들의 양쪽으로 제거될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 렌티큘러 렌즈들은 3D 픽셀들을 규정하는 세그먼트들(30)로 구조화되고, 상기 세그먼트들(30) 사이의 영역들에 위치된 픽셀들은 행 및 열 방향들로 필수적으로 연장된다(또는, 더욱 정확하게는 렌즈 피치 방향 및 렌즈 축 방향으로 연장된다). 이들 갭들은 2D 모드에서 동작할 것이다. 이러한 것은 상기 2D 모드에서 수직 및 수평 라인들 모두의 디스플레이를 선명하게 할 수 있다.
상기한 예들은 렌티큘러 렌즈들, 특히 평면 볼록 렌티큘러 렌즈들을 사용한다. 일롱게이트 렌즈(즉, 렌티큘러 렌즈)는 또한 등급화된 굴절율 렌즈들을 사용하여 형성될 수 있다.
동일한 개념이 또한 디스플레이들에 적용될 수 있으며, 여기에서 마이크로렌즈들이 상기 3D 뷰 형성 배열로서 사용된다. 이러한 것은 예를 들면 초상화/풍경 디스플레이에 대해 공지된 접근방법이다. 서브-픽셀들의 세트가 연관된 마이크로렌즈들에 의해 덮여질 수 있으며, 또한 적어도 일부의 서브-픽셀들은 마이크로렌즈들에 의해 덮여지지 않게 되는, 즉, 상기 마이크로렌즈들의 적어도 일부 부분들 사이에 일부 공간이 생성된다.
도 11은 RGBY 디스플레이를 사용하는 배열을 도시한다. 상기 디스플레이는 도 5와 같이 정규의 서브-픽셀 어레이를 갖는다. 마이크로렌즈들 각각은 (도 6에 도시된 바와 같이) 마이크로렌즈들 사이에 두 개의 서브-픽셀 갭을 갖고서 3×3 서브-어레이를 덮는다. 상기 마이크로렌즈들은, 주어진 뷰잉 방향에 대해(그 중 하나에 대해 디스플레이의 뷰가 도 11에 도시된다), 3×3 서브-어레이가 3D 이미지의 단일 색 서브-픽셀(32)을 발생시키고, 마이크로렌즈들 사이의 영역들(2-픽셀 갭)에서 개별적인 2D 서브-픽셀들(24)이 가시적이 된다는 것을 보여준다. 상기 2D 모드에서 뷰잉되는 이들 개별적인 픽셀들은 도시된 예에서 모든 상이한 서브-픽셀의 색들을 포함한다.
가장 간단한 실시예에서, 상기 마이크로렌즈들의 상기 부분만이(예를 들면, 인접하는 마이크로렌즈들이 만나는 지점을 따른 위치들에서) 녹색 서브-픽셀들의 서브세트 위에서 제거된다. 결과적으로, 상기 디스플레이의 대부분은 간섭이 없는 3D 초상화/풍경 모드에서 동작한다. 하지만, 상술한 바와 같이, 녹색 서브-픽셀들은 높은 해상도의 발생에 지각적으로 우세한 영향을 미치므로, 예를 들면, 텍스트와 같은 오브젝트들의 에지들을 선명하게 하는데 효과적이 될 수 있다.
상기 마이크로렌즈들은 (상술한 바와 같이) 상기 행들과 열들에 정렬된 직각의 그리드 상에 또는 경사진 직사격형(평행 사변형)과 같은 경사진 그리드 상에 있을 수 있다.
상기한 개념은 뷰 형성 배열로서 배리어 배열들을 사용하여 디스플레이들에 적용할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 배리어들에 덮여지지 않는 적어도 일부의 (서브-) 픽셀들이 있을 수 있으며, 즉, 상기 배이러들의 적어도 일부 부분들 사이에 일부 추가적인 공간이 생성된다. 상기 3D 배리어 영역들 사이에서 2D 영역들에 대한 스필트(spilt)를 갖는 표준 배리어 배열은 중심의 콘에 대해서만 2D 뷰잉을 가능하게 한다.
상기 2D 픽셀들에 의해 점유된 공간들은 상이한 형태들을 가질 수 있다. 도 7에서, 경사지지 않은 직사각 개구들이 경사진 렌즈와 함께 사용되어, 드러낸 2D 픽셀들이 작은 뷰잉 각 내에서 왜곡없이 디스플레이될 수 있다. 도 8의 예에서, 상기 개구들은 픽셀들의 라인들을 노출하는 전체 렌즈를 따라 이어진다. 상기 행과 열 방향들의 양쪽에서 다른 형태들이 가능하며, 2D 픽셀들은 선명한 에지들을 형성하도록 존재한다. 상기한 바와 같이, 행 방향 2D 영역들은 상기 렌즈 방향을 따라 상기 렌즈들을 세그먼트들로 분리함으로써 형성될 수 있다. 이러한 것은, 2D 픽셀들이 존재한다면 이들이 관측하는 모든 각도들에서 뷰잉될 수 있으므로, 2D 픽셀들의 감소된 각도 가시성의 문제를 부분적으로 해결한다.
상기한 예에서, 상기 뷰 형성 배열로부터 동일한 거리에서 모든 픽셀들을 갖는 기본적인 어레이에서, 상기 2D 픽셀들은 상기 3D 픽셀들과 동등하게 형성된다. 결과적으로, 단지 제한된 뷰잉 각만으로 2D 성능이 개선될 것이다. 이러한 것은 일반적으로, 2D 성능이 랩탑 또는 데스크 탑 스크린의 측면 쪽에서 줄어들긴 하겠지만, ~0.5m의 편안한 뷰잉 거리에서 스마트폰 또는 작은 태블릿 상의 텍스트를 판독하는데 충분하다.
대신에, 상기 2D 픽셀들은 상기 2D 픽셀들에 대한 뷰잉 각을 개선하기 위해 상기 3D 픽셀들에 대해 상이한 구조를 가질 수도 있다.
도 12는 2D 픽셀들(40)이 3D 픽셀들(42)보다 끌어 올려진 예를 도시한다. 이러한 방법에서, 상기 2D 픽셀들(40)은 상기 3D 픽셀들(42)보다 상기 이미징 배열에 더 가까운 위치에 위치된다. 데스크탑 모니터들의 에지들에서 양호한 2D 성능을 또한 제공하기 위하여, 예를 들면, 스페이서 두께의 50% 이상까지 끌어 올려진 픽셀이 사용될 수 있다.
이러한 오프셋은 작은 셀 갭을 LC 물질로 채워야할 필요가 있으므로 LCD 패널들에서는 간단치 않지만, 본 실시예의 적절한 구현을 형성하는 OLED 디스플레이들과 같은 방사성 디스플레이들(emissive displays)에서는 좀 더 용이하게 실현될 수 있다.
도 12는 끌어 올려진 단일 서브-픽셀들(예를 들면, 녹색 서브-픽셀들)을 도시하고 있지만, 당연히 다수의 인접하는 서브-픽셀들도 높게 올려질 수 있다.
상기 2D 픽셀들로부터 방출하는 광이 3D 뷰 형성 기능을 갖는 광학 요소들과 상호작용하는 것을 방지하는 것이 바람직할 수 있다. 유사하게, 3D 픽셀들로부터의 광이 2D 뷰 형성 기능을 갖는 광학 요소들과 상호작용하는 것이 방지될 수 있다. 상기 2D 및 3D 픽셀들로부터의 광을 분리하기 위한 다양한 방법이 존재한다.
도 13은 패턴화된 편광자(polarizer)의 사용에 기초한 접근방법을 도시한다. 상기 패턴화된 편광자(50)는 렌즈 인터페이스에 인접하여 있다. 편광은 상기 2D 및 3D 광 경로로부터의 광을 구별하는데 사용된다.
편광된 광을 출력하는 디스플레이 패널(예를 들면, LCD)에 대해, 역시 패턴화된 반-파장 플레이트(patterned half-wave plate)(52)가 디스플레이 스택에 부가된다. 이러한 층(2)은 상기 디스플레이 패널에 가까이 있어야 하거나 또는 통합되어야 한다.
상기 디스플레이로부터 출력된 광은 상기 패턴화된 파장 플레이트를 통과한 후 두 개의 직교하는 편광들의 지점들을 갖는다. 상기 2D 픽셀들로부터 비롯되는 광은 제 1 편광을 갖고, 상기 3D 픽셀들로부터 비롯되는 광은 제 2 편광(본 예에서는, 상기 디스플레이로부터 출력되는 것의 편광)을 갖는다. 당연히, 상기 파장 플레이트 부분들은 도 13에 도시된 바와 같이 상기 2D 픽셀들 대신에 3D 픽셀들과 연관될 수도 있다.
렌즈 측면에서의 편광자(50)는 2D 및 3D 픽셀들에 대해 상이한 영역들을 가지며, 선택적 필터로서 기능하여, 상기 3D 픽셀들로부터의 광만이 상기 제 1 광학 수단(20) 위에 놓여있는 편광자(50)의 부분을 통과할 수 있고, 상기 2D 픽셀들로부터의 광만이 상기 제 2 광학 수단(22) 위에 놓여있는 편광자의 부분을 통과할 수 있다. (따라서, 상기 렌즈들(20) 상의 편광자 부분들은 상기 제 1 편광을 차단하고 상기 제 2 편광을 통과시키며, 상기 제 2 광학 수단들(22) 상의 편광자 부분들은 상기 제 1 편광을 통과시키고 상기 제 2 편광을 차단한다.) 대안적으로, (도면에 도시되어 있지는 않지만) 상기 편광자(50)는 상기 제 1 및 제 2 광학 수단들(20; 22) 중 하나 또는 양쪽 모두의 다른 측면에 두어질 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 광학 수단들(20; 22)에 직접 부착될 수도 있어, 상기 제 1 및 제 2 광학 수단들(20; 22)의 형태와 동일한 형태를 가질 수 있다. 그리고, 적절한 편광의 광 선택이 상기 광이 상기 제 1 및/또는 제 2 광학 수단들(20; 22)에 도달하기 전에 앞서 이루어질 수 있다.
비-편광의 광을 출력하는 디스플레이 패널에 대해, 상기 패턴화된 반-파장 플레이트(52) 대신에, 도 14에 도시된 바와 같이 제 2 패턴화된 편광자(54)가 부가될 수 있으며, 이 역시 상기 디스플레이 패널에 가까이에 있거나 또는 통합된다.
또한, 상기 디스플레이로부터 출력된 광은 상기 패턴화된 편광자(54)를 통과한 후 두 개의 직교하는 편광들의 지점들을 갖는다. 상기 2D 픽셀들로부터 비롯되는 광은 상기 편광자(54)의 제 1 부분들의 결과로서 제 1 편광을 갖고, 상기 3D 픽셀들로부터 비롯되는 광은 상기 편광자(54)의 제 2 부분들의 결과로서 제 2 편광을 갖는다.
이들 배열들은 필수적으로 2D 이미지 컨턴트에 대해 배리어 구성을 발생시키고, 3D 이미지 컨텐트에 대해 렌티큘러 구성을 발생시킨다. 하지만, 주요한 콘(primary cone) 밖에서 상기 2D와 3D 픽셀들 사이에 크로스토크가 있을 것이며, 단지 2D 컨텐트 만을 디스플레이한다면, 이러한 것은 블랙이 되는 각 공간(angular space)이 있게 된다.
도 15에 도시된 또 다른 접근방법은 상기 스페이서에 벽들(60)을 부가한 것이며, 상기 벽의 각각의 측면은 확산 반사, 거울 반사 또는 흡수 기능을 가질 수 있다. 반드시 요구되는 것은 아니지만, 3D 픽셀들과 마주하는 면들은 흡수 기능인 것이 바람직하다. 이러한 것은, 개인용 디바이스들 및 핸드헬드 디바이스들에서 수용가능한, 상기 디스플레이의 뷰잉 각을 제한하는 효과를 갖는다. 다른 한편으로는 3D 픽셀들과 마주하는 면들이 거울 반사라면, 두 개의 2차 콘들이 (미러된) 반대 순서로(in opposite order) 뷰들을 갖고, 3차 콘들이 다시 정상 순서로 뷰들을 가지며, 이와 같이 계속 진행된다. 이러한 효과가 도 16에 도시된다.
아이 트래킹(eye tracking)이 없는 상태에서, 이러한 것은 순환하는 콘(cyclic cone)으로 작용할 것이며, 아이 트래킹이 있다면, 관측자가 단일-미러된 콘에 있는 경우 렌더링하는 뷰들의 역 순서로 미러링이 보상된다. 도 16은, 측면 벽들로부터의 반사가 주요 뷰잉 콘의 각각의 측면에 대한 뷰잉 콘들이 반사된 광선들에 의해 형성되고, 결과적으로 정상적인 3D 디스플레이에 대해 뷰 번호의 상이한 순서가 된다는 것을 의미한다는 것을 보여준다. 따라서, 통상적인 디스플레이에 대한 뷰 번호(-2, -1, 0, 1, 2, -2, -1, 0, 1, 2,...)의 순환하는 톱니 램프 함수(cyclic sawtooth ramp function) 대신에, 도시된 바와 같이(2, 1, 0, 1, 2, 2, 1, 0, 1, 2, -2, -1, 0, -1, -2, 2, -2, -1,...), 삼각형 함수가 된다. 헤드 트래킹(head tracking)이 사용된다면, 상기 디스플레이 렌더링은 이러한 것을 보상할 수 있다.
하나의 이미지를 형성하기 위해 2D 및 3D 픽셀들을 의도적으로 결합한다면, 2D 픽셀들은 제한된 뷰잉 각을 가져야한다. 상기 디스플레이의 해상도와 휘도는 전체 정면의 뷰잉 위치에 대해 증가된다. 상기 뷰잉 각은 2D 픽셀들과 마주하는 측면들이 흡수(즉, 블랙)됨으로써 제한된다.
다른 한편으로, 2D 픽셀들이 단지 별개로 사용된다면, 단지 2D 픽셀들만이 사용되는 2D 모드가 있게 되고, 3D 픽셀들이 사용되는 3D 모드가 있게 되며, 이들은 더 넓은 뷰잉 각을 가져야한다. 이러한 경우에, 확산 또는 거울 반사 측면 벽들을 갖는 것이 바람직하다. 일부 뷰잉 각들에 대해, '플립(flipped)' 이미지(즉, 2D 픽셀들의 모든 쌍이 미러되는)가 있게 될 것이다. 이러한 것은 쌍들에서 2D 픽셀들을 사용하지 않고 3D 픽셀들 사이에서 단일의 2D 픽셀들을 사용함으로써 해소될 수 있다. 대안적으로, 이웃하는 픽셀들은 상이한 컬러들을 가져야한다.
2D 픽셀들은 양쪽 눈에서 가시적이어야 한다. 2D 픽셀들의 뷰잉 각을 확대하는 것이 예를 들면 스캐터링 요소를 부가함으로써 가능하다. 이러한 접근방법은 도 17에 도시되며, 상기 스캐터링 요소들이 70으로 도시되어 있다. 대안적으로, 뷰 형성 렌즈들 사이의 공간은 도 18에 도시된 바와 같이 더 적은 파워풀 렌즈들(80)이 될 수 있다. 이러한 경우에서, 제 2 광학 요소들 아래에 다수의 2D 서브-픽셀들을 나란히 배치하는 것은 이들이 상이한 컬러들을 갖지 않는 한 피해야 한다.
상기 스캐터링 요소들 또는 렌즈들은 상기 디스플레이 상에서 변화할 수 있으며, 예를 들면, 상기 2D 서브-픽셀들로부터의 광을 의도된 뷰어 쪽으로 보내는 프리즘 기능이 될 수 있다.
폰트들을 사용하는 텍스트를 대부분 수직 및 (마이크로렌즈들에 대해) 수평(경사없는) 라인들로 렌더링하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 동일한 수평 위치들에 라인들이 나타나도록 폰트들을 사용하고 이들 위치들을 상기 디스플레이에서 2D 픽셀 위치들에 정렬하는 것이다. 이러한 방식에서, 원문 렌더링에서 문자들의 선명함이 상당히 개선된다. 따라서, 디스플레이 출력이 최상의 결과를 얻기 위해 픽셀 및 뷰 형성 배열의 디자인에 맞춰질 수 있다.
본 발명의 디스플레이는 다음과 같은 국부적으로 선택가능한 모드들과 함께 사용될 수 있다:
- 2D 렌더링과 연관된 픽셀들만을 사용하는 2D 렌더링(이러한 것은 2D 모드만이 고려될 수 있다);
- 3D 렌더링과 연관된 픽셀들만을 사용하는 3D 렌더링(이러한 것은 3D 모드만이 고려될 수 있다);
- 모든 픽셀들을 사용하는 하이브리드 2D/3D 렌더링. 3D 모드에서, (스크린 깊이에서) 제로 디스패러티(zero disparity)에 가까운 콘텐트에 대한 해상도는 2D 픽셀들을 또한 사용함으로써 신장될 것이며(이러한 것은 하이브리드 3D 모드가 고려될 수 있다), 2D 모드에 대해 휘도는 2D 이미지의 영역에서 증가될 수 있고 여기서 상기 3D 픽셀들을 또한 사용함으로써 선명한 디테일들이 존재하지 않는다(이러한 것은 하이브리드 2D 모드가 고려될 수 있다);
- 페이스, 헤드 및/또는 아이 트랙터(tracker)가 상기 디스플레이에 대응하여 관측자(들)의 눈의 위치를 추정하도록 사용되는, 아이 트래킹된 렌더링. 이에 기초하여, 가시성 모델은 각각의 눈에 대해 각각의 서브-픽셀(2D 영역이든 3D 영역이든)의 [0, 100%] 사이에 가시성을 추정한다. 그리고, 각각의 서브-픽셀은 그 가시성, 크로스토크/휘도/선명도 균형(trade-off), 또한 안티-크로스토크 필터링과 같은 다른 동작들에 대한 가능한 적용을 고려한 값이 할당된다.
아이 트래킹된 렌더링은 모든 다른 실시예들과 호환가능하다. 상기 하이브리드 2D/3D 렌더링은 상기 2D 및 3D 광 경로들을 분리하는 실시예들에만 호환가능하다.
상기한 설명으로부터, 본 발명의 디스플레이는 서브-픽셀들의 2D 서브세트만이 턴-온되는 2D 모드에서 동작될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있다. 일반적으로, 이들 서브-픽셀들은 정상적인 렌티큘러 디스플레이에서 콘 에지(cone edge) 상에 있게될 것이지만, 본 발명의 뷰 형성 배열에 의해, 이들 서브-픽셀들은 정면의 뷰잉 위치로부터 가시적이다.
상기 2D 모드의 뷰잉 각은 2D 이미지가 양쪽 눈에 가시적으로 되게 충분히 크게 만들어지는 것이 바람직하며, 따라서 일부 예들은 이러한 뷰잉 각이 어떻게 넓어질 수 있는지를 보여주었다. 좁은 뷰잉 각은 2D 모드와 3D 모드가 혼합될 수 있도록 하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 것은 전체 정면의 시야에서 해상도의 개선을 가능하게 한다. 또한, 일부 예들은 적색 및 청색 3D 서브-픽셀들이 어떻게 녹색 2D 서브-픽셀들과 결합할 수 있는지를 보여주었다. 따라서, 상이한 효과들을 달성하기 위해 다양한 구현들이 가능하다는 것을 보여주었다.
또한, 2D 픽셀들과 3D 픽셀들은 전체 디스플레이 패널 상에서 동일한 분포를 가질 필요가 없다는 것을 보여주었다. 예로서, 스크린의 특정 부분들이 종종 정지(또는 "준-정지(semi-still)) 화상에 대해 사용된다면, 2D 픽셀들의 집중을 높이고, 결과적으로 이들 부분들에 3D 픽셀들의 집중을 낮추는 것이 유익할 수 있다. 이러한 것은 실례로 일반적으로 스크린의 하단에 위치되는 서브타이틀에 대한 경우, 종종 스크린의 좌측 상단 또는 우측 상단에 위치되는 로고에 대한 경우가 된다. 이들 특정 경우들에 있어서, 이들 부분들은 스크린의 주변부에 있게 되며, 따라서 3D 해상도가 이들 부분들에서만 낮게 된다면 뷰어에게 심각하게 방해되지 않을 것이다. 하지만, 이 부분들에서 2D 해상도의 증가는 현저하게 될 것이고, 이 부분들의 지각적 선명도에 대한 유익한 효과(서브타이틀, 로고, 등)를 갖게 할 것이다.
상기 디스플레이는 픽셀들의 제 1 서브-어레이가 항상 3D 픽셀들로 지정되어 이 픽셀들 상에서 비-전환가능한 광학 요소(렌즈 또는 배리어 개구)가 있도록 구성되며, 따라서 그 출력이 뷰 형성 기능에 의해 항상 상이한 방향들로 제공된다. 상기 픽셀들의 제 2 서브-어레이는 항상 2D 픽셀들로 지정되어 이 픽셀들 상에서 뷰 형성 기능을 수행하지 않는 비-전환가능한 제 2 광학 요소가 있게 된다.
여기에 개시된 도면들과 설명 및 첨부된 청구범위를 학습함으로써 청구된 발명을 실행하는 데 있어 상기 개시된 실시예들에 대한 다양한 변형들이 당업자들에 의해 이해될 수 있으며 얻어질 수 있을 것이다. 청구범위에서, 용어 "포함하다"는 다른 요소들과 단계들을 배제하는 것은 아니며, "단수의 표현"은 복수의 구성을 배제하지 않는다. 어떠한 방법들이 서로 상이한 종속 청구항들에 인용되는 단순한 사실은 이들 방법들의 조합이 유익하게 사용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다. 청구범위 내의 어떠한 참조 부호도 그 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 자동 입체 디스플레이 디바이스(autostereoscopic display device)에 있어서:
    디스플레이 출력을 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 갖는 디스플레이(3); 및
    상이한 방향들에서 사용자 쪽으로 복수의 뷰들을 투사하기 위해 상기 디스플레이와 고정되어(in registration with) 배열된 비-전환가능한 뷰 형성 배열(9)을 포함하고,
    상기 뷰 형성 배열은 제 1 광학 요소들(20)의 제 1 어레이 및 제 2 광학 요소들(22)의 제 2 어레이를 포함하고, 각각의 제 1 광학 요소는 디스플레이 픽셀들(5)의 각각의 제 1 서브-어레이로부터 법선 방향으로 방출된 광에 맞추어 정렬되고, 상기 제 1 광학 요소들은 상기 서브-어레이의 상이한 픽셀들로부터 출력된 광을 상이한 방향들로 보내기 위한 3D 뷰 형성 기능(3D view forming function)을 실행하고, 상기 제 2 광학 요소들(22)의 제 2 어레이는 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브 어레이를 형성하는 다른 디스플레이 픽셀들로부터 법선 방향으로 방출된 광에 맞추어 정렬되고, 상기 제 2 광학 요소들(22)은 2D 뷰잉 기능(2D viewing function)을 실행하며,
    상기 디스플레이 디바이스는 3D 모드에서 동작 가능하고, 여기에서 디스플레이될 3D 이미지에 대한 이미지 데이터는 상기 디스플레이 픽셀들의 제 1 서브 어레이에 제공되고, 상기 3D 이미지의 2D 컨텐트는 상기 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브 어레이에 제공되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 요소들(20)은 렌티큘러 렌즈들과 같은 일롱게이트 렌즈들(elongate lenses)을 포함하는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 요소들(22)은 인접하는 렌즈들 사이에 위치되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 요소들(22)은 상기 일롱게이트 렌즈들의 전체 길이로 연장되거나, 또는 상기 일롱게이트 렌즈들의 길이 방향을 따른 불연속 부분들을 포함하는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 요소들(22)은 상기 일롱게이트 렌즈들의 각각의 인접하는 쌍 사이에 위치되거나, 또는 상기 일롱게이트 렌즈들이 그룹화되어 상기 제 2 광학 요소들(22)이 상기 일롱게이트 렌즈들의 인접하는 그룹들 사이에 제공되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 일롱게이트 렌즈는 대응하는 디스플레이 치수의 절반 미만의 길이를 갖고, 그에 따라 적어도 두 개의 렌즈들이 상기 대응하는 디스플레이 치수를 따라 제공되며, 제 2 광학 요소들이 상기 렌즈들의 단부들 사이에 있게 되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 요소들(20)이 마이크로렌즈들을 포함하고, 상기 제 2 광학 요소들(22)이 각각의 마이크로렌즈 또는 마이크로렌즈들의 그룹을 둘러싸거나, 또는
    상기 제 1 광학 요소들(20)이 배리어 오프닝들(barrier openings)을 포함하고, 상기 제 2 광학 요소들(22)이 인접하는 배리어들 사이에 제공되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 상기 제 2 광학 요소들(22) 아래에 녹색 픽셀들을 갖거나, 또는 상기 제 2 광학 요소들(22) 아래에 상기 디스플레이에 의해 사용되는 모든 컬러들의 픽셀들을 갖는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 요소들(22)은 평면의 비-렌즈 표면들을 포함하거나, 또는
    상기 제 2 광학 요소들(22)은 상기 제 1 광학 요소들과는 상이한 렌즈 기능을 갖는 렌즈 표면들(80)을 포함하거나, 또는
    상기 제 2 광학 요소들(22)은 스캐터링 요소들을 포함하는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 뷰 형성 배열(9) 상에 편광 선택층(polarization selecting layer)(50)을 더 포함하여, 상기 제 1 광학 요소들(20)을 통과한 상기 픽셀들의 서브-어레이로부터의 광만이 출력되고, 상기 제 2 광학 요소들(22)을 통과한 다른 픽셀들로부터의 광만이 출력되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디스플레이가 편광 출력을 제공하고, 상기 디스플레이에 상기 픽셀들의 서브-어레이 또는 상기 다른 픽셀들과 연관된 편광 로테이터(polarization rotator)(52)가 제공되거나, 또는
    상기 디스플레이가 비-편광 출력을 제공하고, 상기 디스플레이에 제 2 편광 선택층(54)이 제공되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이와 상기 뷰 형성 배열 사이에서 연장하는 배리어 구조(barrier structure)(60)를 더 포함하여, 상기 픽셀들의 서브-어레이로부터의 광이 상기 제 2 광학 요소들에 도달하는 것을 방지하고, 상기 다른 픽셀들로부터의 광이 상기 제 1 광학 요소들에 도달하는 것을 방지하는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 픽셀들의 서브-어레이가 상기 뷰 형성 배열로부터의 어떤 거리에 제공되고, 상기 다른 픽셀들이 상기 뷰 형성 배열로부터의 다른 거리에 제공되는, 자동 입체 디스플레이 디바이스.
  14. 디스플레이 출력을 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 갖는 디스플레이(3) 및 상이한 방향들에서 사용자 쪽으로 복수의 뷰들을 투사하기 위해 상기 디스플레이와 고정되어 배열된 비-전환가능한 뷰 형성 배열(9)을 포함하는 자동 입체 디스플레이 디바이스로 컨텐트를 전달하는 방법에 있어서:
    3D 모드에서, 상기 디스플레이 픽셀들의 제 1 서브-어레이로 디스플레이될 3D 이미지에 대한 이미지 데이터를 제공하는 단계로서, 상기 픽셀들의 제 1 서브-어레이로부터 법선 방향으로 방출되는 광이 상기 뷰 형성 배열의 제 1 광학 요소들(20)의 제 1 어레이를 통과하고, 상기 제 1 광학 요소들이 상기 제 1 서브-어레이의 상이한 픽셀들로부터 출력되는 광을 상이한 방향들로 보내는 3D 뷰 형성 기능을 실행하고, 상기 3D 모드에서 상기 3D 이미지의 2D 컨텐트가 상기 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브-어레이에 제공되는, 상기 제공 단계; 및
    2D 모드에서, 상기 디스플레이 픽셀들의 제 2 서브-어레이로 2D 이미지에 대한 이미지 데이터를 제공하는 단계로서, 상기 픽셀들의 제 2 서브-어레이로부터 법선 방향으로 방출되는 광이 상기 뷰 형성 배열의 제 2 광학 요소들(22)의 제 2 어레이를 통과하고, 상기 제 2 광학 요소들이 2D 뷰 기능을 실행하는, 상기 제공 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 2D 이미지에 대한 이미지 데이터는 또한 상기 디스플레이 픽셀들의 제 1 서브-어레이에 제공되는, 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104104934B (zh) * 2012-10-04 2019-02-19 陈笛 无眼镜多观众三维显示的组件与方法
CN105353559B (zh) * 2015-12-03 2019-04-26 京东方科技集团股份有限公司 一种三维显示装置及其驱动方法
FR3054899B1 (fr) * 2016-08-03 2018-08-17 Valeo Comfort And Driving Assistance Dispositif de generation d'images pour ecran et afficheur tete-haute
KR102577171B1 (ko) * 2016-10-31 2023-09-08 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그의 구동방법
US10298921B1 (en) 2018-02-27 2019-05-21 Looking Glass Factory, Inc. Superstereoscopic display with enhanced off-angle separation
US10999573B2 (en) * 2018-04-25 2021-05-04 Raxium, Inc. Partial light field display architecture
US11100844B2 (en) * 2018-04-25 2021-08-24 Raxium, Inc. Architecture for light emitting elements in a light field display
EP3959469A4 (en) * 2019-04-22 2022-12-28 LEIA Inc. TIME MULTIPLEXING BACKLIGHT, MULTI-VIEW DISPLAY DEVICE, AND METHOD
EP4042364A4 (en) 2019-11-01 2023-11-22 Google LLC EYE-TRACKING LIGHT FIELD DISPLAYS AND METHOD FOR GENERATING VIEWS FOR A LIGHT FIELD DISPLAY USING EYE TRACKING INFORMATION
CN112929649A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 北京芯海视界三维科技有限公司 多视点裸眼3d显示屏、多视点裸眼3d显示终端
US11449004B2 (en) 2020-05-21 2022-09-20 Looking Glass Factory, Inc. System and method for holographic image display
WO2021243037A1 (en) 2020-05-27 2021-12-02 Looking Glass Factory, Inc. System and method for holographic displays
US11415935B2 (en) 2020-06-23 2022-08-16 Looking Glass Factory, Inc. System and method for holographic communication
CN114545649A (zh) * 2020-11-24 2022-05-27 京东方科技集团股份有限公司 3d显示装置及其显示方法
US11388388B2 (en) 2020-12-01 2022-07-12 Looking Glass Factory, Inc. System and method for processing three dimensional images
WO2024071713A1 (ko) * 2022-09-26 2024-04-04 삼성전자주식회사 입체 표시 장치 및 입체 표시 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4575650B2 (ja) * 2003-05-27 2010-11-04 名古屋電機工業株式会社 Ｌｅｄを用いた表示ユニット
US7511716B2 (en) * 2005-04-29 2009-03-31 Sony Corporation High-resolution micro-lens 3D display with shared sub-pixel color signals
TWI539230B (zh) * 2007-05-09 2016-06-21 杜比實驗室特許公司 三維影像之投影與觀看系統（一）
GB2457691A (en) * 2008-02-21 2009-08-26 Sharp Kk Display with regions simultaneously operable in different viewing modes
WO2011145031A2 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-view display device
US20140300709A1 (en) * 2011-10-20 2014-10-09 Seereal Technologies S.A. Display device and method for representing a three-dimensional scene

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