KR100429091B1

KR100429091B1 - Autostereoscopic display apparatus

Info

Publication number: KR100429091B1
Application number: KR1019970006580A
Authority: KR
Inventors: 베르켈 코넬리스 반; 죤 알프레드 클라케
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 2004-10-26
Also published as: JP4659080B2; JP2011028296A; GB9603890D0; JP5367046B2; JP2009053711A; KR970062750A; JP4885300B2; GB9622157D0; JP2012073618A

Abstract

행과 열로 배열된 디스플레이 픽셀들(12)을 구비한 디스플레이 형성 수단(10)(예를 들면, 디스플레이 소자의 어레이를 구비한 LC 매트릭스 디스플레이 패널)과 상기 디스플레이 픽셀의 열에 대하여 경사지도록 상기 디스플레이의 위에 배치된 평행 렌티큘러 소자(16)의 어레이(15)를 포함하는 자동 입체시 디스플레이 장치가 제안되었다. 이러한 장치, 특히 다중 화상형 디스플레이의 경우에서 발생하는 디스플레이 해상도의 저하는 수평 해상도와 수직 해상도가 공유한다. 양호한 칼라 디스플레이 픽셀 레이아웃 방식을 채용한 풀칼라 디스플레이 장치의 실시예를 설명하였다.(E.g., an LC matrix display panel with an array of display elements) having display pixels 12 arranged in rows and columns and an array of display pixels 12 on the top of the display An auto-stereoscopic display device including an array 15 of arranged parallel lenticular elements 16 has been proposed. The horizontal resolution and the vertical resolution share the degradation of the display resolution occurring in such a device, particularly in the case of a multi-picture display. An embodiment of a full color display device employing a good color display pixel layout scheme has been described.

Description

[0001] Autostereoscopic display apparatus [0002]

본 발명은, 행들(rows)과 열들(collumns)로 배열된 디스플레이 픽셀들의 어레이 및, 상기 디스플레이 픽셀과 겹치면서 서로 평행하게 연장하고 이를 통해 디스플레들이 픽셀이 보여지는 길다란 렌티큘러 소자들(elongate lenticular elements)의 어레이를 포함하는 디스플레이 생성 수단을 갖는 자동 입체 디스플레이 장치(autostereoscopic display apparatus)에 관한 것이다.The present invention relates to an array of display pixels arranged in rows and columns and an array of elongate lenticular elements overlapping the display pixels and extending parallel to each other through which the display pixels are visible To an autostereoscopic display apparatus having display generating means including an array.

이러한 입체 디스플레이 장치의 예들은, 1996년 SPIE Proceedings 제2653권의 32-39면에 발간된 C. van Berkel 등의 "다중 화상형(multi-view) 3D-LCD"라는 제목의 논문과 GB-A-2196166에 기술되어 있다. 이러한 장치에서는, 디스플레이 소자들의 행과 열 어레이를 갖는 LC(액정) 디스플레이 패널로 구성되고 공간 광 변조기(spatial light modulator)로서 기능하는 매트릭스 디스플레이 장치가 디스플레이를 형성한다. 렌티큘러 소자들(lenticular elements)은 렌티큘러 시트(lenticular sheet)에 의해 제공되는데, 그의 렌티큘들(lenticules)은 소자에는 길다란 (반)실린더형 렌즈 소자(lens elements)를 포함하며, 디스플레이 패널의 열 방향으로 연장하고, 디스플fp이 소자 열들에 평행하며, 각각의 렌티큘은 2 또는 그 이상의 디스플레이 소자들의 인접한 열들의 각각의 그룹을 덮는다. 통상적으로, 이러한 장치에서, 사용된 LC 매트릭스 디스플레이 패널은, 다른 형태의 디스플레이 장치들, 예를 들면, 컴퓨터 디스플레이 스크린들에 사용된 것과 마찬가지로, 디스플레이 소자들의 균일하게 배열된 행들 및 열들을 포함하는, 종래의 형태이다. EP-A-0625861에는, 다른 입체 디스플레이 장치는 인접 디스플레이 소자가 그룹으로 배열되어 각 그룹의 디스플레이 소자들이 행 방향으로 서로 거의 접촉하도록 구성된 비표준 디스플레이 소자 레이아웃의 LC 매트릭스 패널을 사용한다. 본 명세서에서는 디스플레이 소자 어레이의 이미지가 스크린 상에 확대되어 투사되고 이 스크린에 상기 렌티큘러 시트가 결합되어 있는 패널을 사용하는 투사형 장치의 실시예도 또한 기술한다.Examples of such stereoscopic display devices are described in C. van Berkel et al., Entitled " Multi-view 3D-LCD ", pp. 32-39 of SPIE Proceedings, Vol. 2653, -2196166. In such an apparatus, a matrix display device composed of an LC (liquid crystal) display panel having rows of display elements and a column array and functioning as a spatial light modulator forms a display. The lenticular elements are provided by lenticular sheets whose lenticules comprise elongated (semi-cylindrical) lens elements and which are arranged in the column direction of the display panel And the display fp is parallel to the column of devices and each lenticular covers each group of adjacent rows of two or more display elements. Typically, in such an apparatus, the LC matrix display panel used is a liquid crystal display, including uniformly arranged rows and columns of display elements, as well as other types of display devices, for example, This is a conventional form. In EP-A-0625861, other stereoscopic display devices use LC matrix panels of a non-standard display element layout in which adjacent display elements are arranged in groups such that display elements of each group are almost in contact with each other in the row direction. Embodiments of a projection apparatus using a panel in which an image of a display element array is magnified and projected on a screen and the lenticular sheet is coupled to the screen is also described herein.

직시형(direct-view type) 장치에서는, 디스플레이 형성용 디스플레이 픽셀이 디스플레이 패널의 디스플레이 장치로 구성되어 있다. 예를 들어 각 렌티큘이 2열의 디스플레이 소자와 결합된 배열에서, 디스플레이 소자의 각 열은 각 2D (서브)이미지의 수직 슬라이스(vertical slice)를 제공한다. 렌티큘러 시트는 상기 두 개의 수직 슬라이스와, 나머지 렌티큘에 결합된 디스플레이 소자 열들 중에서 이에 대응하는 슬라이스를 상기 시트 전방의 좌안(left eye)과 우안(right eye)으로 각각 방향 설정함으로써 시청자가 하나의 입체 이미지를 인식하도록 한다. 각 렌티큘이 행 방향으로 넷 이상의 인접 디스플레이 소자의 그룹에 결합되어 있고 각 그룹에서 대응하는 디스플레이 소자의 열이 2D (서브)이미지의 수직 슬라이스를 제공하도록 적절히 배열된 다중 화상형 구성에서는, 시청자의 머리 위치가 이동하는 경우에 일련의 연속적이고도 상이한 입체 화상이 인식되어 예를 들어, 주위를 둘러 보는 것과 같은 인상을 형성한다. 투사형 장치에서는 스크린 상에 디스플레이를 형성하는 디스플레이 픽셀이 디스플레이 소자의 투사 이미지로 구성된 것을 제외하고는 이와 유사한 입체 효과를 얻을 수 있다.In a direct-view type device, a display pixel for display formation is constituted by a display device of a display panel. For example, in an arrangement in which each lenticular is combined with two rows of display elements, each row of display elements provides a vertical slice of each 2D (sub) image. The lenticular sheet directs the two vertical slices and the slice corresponding thereto among the display element rows coupled to the remaining lenticules to the left eye and the right eye in front of the seat, Let the image be recognized. In a multiple image-type configuration in which each lenticular is associated with a group of at least four adjacent display elements in the row direction and the rows of corresponding display elements in each group are suitably arranged to provide a vertical slice of the 2D (sub) image, When the head position moves, a series of continuous and different stereoscopic images are recognized to form, for example, an impression of looking around. In a projection type device, a similar stereoscopic effect can be obtained, except that the display pixels forming the display on the screen are composed of the projected images of the display elements.

그의 렌티큘들이 디스플레이 소자의 열에 평행 배치된 렌티큘러 스크린과 매트릭스 디스플레이 패널을 함께 사용하는 경우에는 간단하고도 효과적으로 3D 디스플레이를 얻을 수 있다. 그러나, 디스플레이 소자 열의 수가 고정된 상태에서 3D 디스플레이로 복수의 화상을 제공하는 표준형 디스플레이 패널에서는 수평 디스플레이 해상도가 저하되기 마련이다. 예를 들면, 800열과 600행의 디스플레이 소자[풀칼라 디스플레이의 경우 각 디스플레이 소자는 칼라 트리플릿(color triplet)으로 구성됨]로 구성된 디스플레이와 고정 시거리(fixed viewing distance)에서 세쌍의 입체를 제공하는 4화상 시스템에 있어서는, 각 화상에 대한 수평도가 수평(행) 방향으로는 200이고 수직(열) 방향으로는 600이다. 따라서, 각 입체 이미지는 수평 방향의 해상도가 수직 방향에 비해 상대적으로 낮다. 수직 방향과 수평 방향의 해상도가 서로 다르게 되는 것은 결코 바람직하지 않다.A 3D display can be obtained simply and effectively when the lenticular is used together with a matrix display panel and a lenticular screen arranged parallel to the row of display elements. However, in a standard display panel providing a plurality of images with a 3D display in a state where the number of display element rows is fixed, the horizontal display resolution is lowered. For example, a display composed of 800 columns and 600 rows of display elements (each display element in the case of a full color display consists of a color triplet) and four images providing three pairs of stereopsis at a fixed viewing distance In the system, the horizontal degree for each image is 200 in the horizontal (row) direction and 600 in the vertical (column) direction. Therefore, the resolution of each of the three-dimensional images in the horizontal direction is relatively low as compared with the vertical direction. It is not preferable that the resolutions in the vertical direction and the horizontal direction are different from each other.

본 발명의 목적은 개선된 자동 입체 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved autostereoscopic display device.

본 발명에 따르면, 서두에 설명한 바와 같은 입체 영상 장치로서, 렌티큘러 소자가 디스플레이 픽셀 열에 일정한 각으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 장치가 제공된다. 이러한 구성을 통해서, 화상 수가 증가함에 따라 수평 해상도만이 저하되는 것을 방지한다. 렌티큘러 소자를 경사지게 함으로써, 수평 해상도 저하분의 일부를 수직 해상도에 전가시키고 디스플레이되는 화상의 수를 증가시킴에 있어서 수평 해상도와 수직 해상도를 함께 이용하여 그 부담이 수평 해상도만이 아닌 이들 양자에 공유되도록 하는 것이 가능해진다. 따라서, 렌티큘러 소자가 열에 평행하도록 구성되는 표준 행렬 디스플레이 소자 레이아웃에 의해 수평 해상도를 적절하게 유지하기 위해서는 디스플레이되는 화상 수가 제한되는 종래의 디스플레이 패널 장치와 비교하면, 화상의 수를 증가시킴에 따라 수직 해상도가 약간 저하되는 대신 상기 수평 해상도의 저하 정도는 감소된다.According to the present invention, there is provided a stereoscopic image apparatus as described in the opening paragraph, characterized in that the lenticular element is inclined at a certain angle to the display pixel column. With such a configuration, it is prevented that only the horizontal resolution decreases as the number of images increases. By slanting the lenticular elements, a horizontal resolution and a vertical resolution are used together to transfer a part of the horizontal resolution lowering to the vertical resolution and to increase the number of images to be displayed so that the burden is shared not only with the horizontal resolution but also with the horizontal resolution. . Therefore, as compared with the conventional display panel device in which the number of images to be displayed is limited in order to properly maintain the horizontal resolution by the standard matrix display element layout in which the lenticular elements are arranged parallel to the heat, The degree of decrease in the horizontal resolution is reduced.

이 장치는 디스플레이 장치의 직시형(direct view type)일 수도 있고, 확대 이미지가 투사용 렌즈를 통해 디스플레이 스크린 상에 투사되는 디스플레이 장치의 이미지 투사형일 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 디스플레이 형성 수단은 매트릭스 디스플레이 패널을 포함하며, 바람직하게는 각각이 디스플레이 픽셀을 구성하는 디스플레이 소자들의 행렬 어레이를 갖는 액정 매트릭스 디스플레이 패널을 포함한다. 따라서, 직시형 장치에서, 디스플레이 화상을 형성하는 디스플레이 픽셀은 상기 패널의 디스플레이 소자로 구성되고, 이 경우 렌티큘러 소자의 어레이는 상기 디스플레이 패널의 출력측(output side) 상으로 배치된다. 투사형 장치에 있어서, 디스플레이 화상을 형성하는 디스플레이 픽셀은 매트릭스 디스플레이 패널에서 디스플레이 소자의 투사 이미지로 구성되고 이 경우 렌티큘러 소자의 어레이는 디스플레이 스크린의 시각측(viewing side) 상에 배치된다. 한편, 투사형 장치에 있어서, 디스플레이 픽셀이 CRT 등의 상이한 종류의 디스플레이 장치에서 발생된 투사 이미지로부터 형성될 수 있다.The device may be a direct view type of display device or may be an image projection type of a display device in which a magnified image is projected onto a display screen through a transmissive lens. In a preferred embodiment, the display forming means comprises a matrix display panel and preferably comprises a liquid crystal matrix display panel having a matrix array of display elements, each constituting a display pixel. Thus, in a direct viewing type device, the display pixels forming the display image are composed of the display elements of the panel, in which case the array of lenticular elements is arranged on the output side of the display panel. In a projection type apparatus, a display pixel forming a display image is composed of a projection image of a display element in a matrix display panel, in which case an array of lenticular elements is arranged on a viewing side of the display screen. On the other hand, in a projection type apparatus, display pixels may be formed from a projection image generated in a display apparatus of a different kind such as a CRT.

본 발명의 중요한 장점은 디스플레이 소자의 행들과 열들이 균일하게 간격을 두고 배열된 종래 형태의 LC 매트릭스 디스플레이 패널을 사용할 수 있다는 점이다. 특히, 디스플레이 소자 레이아웃을 변경할 필요가 없다. EP-A-0625861에 기술된 장치는 3D 프레임을 위한 2D 화상의 수를 증가시킴에 따라 수직 해상도가 저하되도록 구성되어 있으나, 이 장치에서는 그룹 내의 인접 디스플레이 소자가 수직 방향, 즉 열 방향으로 스태거링(staggering)된 디스플레이 패널을 사용하는 점이 본 발명과 다르다. 즉, 디스플레이 소자의 레이아웃이 특이하여 다른 장치에서 사용되는 표준형 디스플레이 패널을 사용할 수가 없다. 더욱이, 디스플레이 소자의 레이아웃 방식이 패널 영역을 비효율적으로 이용하도록 되어있어 광 투과량이 감소된다.An important advantage of the present invention is the ability to use conventional LC matrix display panels in which rows and columns of display elements are evenly spaced. In particular, there is no need to change the display element layout. Although the apparatus described in EP-A-0625861 is configured to decrease the vertical resolution by increasing the number of 2D images for a 3D frame, in this apparatus, adjacent display elements in the group are arranged in a vertical direction, But differs from the present invention in that a staggered display panel is used. That is, since the layout of the display device is unique, it is impossible to use a standard type display panel used in another device. Furthermore, the layout method of the display element is made to use the panel area inefficiently, and the light transmission amount is reduced.

본 발명의 또 다른 장점은 매트릭스 디스플레이 패널의 디스플레이 소자 사이의 갭(gap)에 생성된 블랙 매트릭스 물질에 의해 발생하는 원하지 않는 디스플레이 결점(display artefacts)의 정도가 감소한다는 것이다. 디스플레이 소자의 경계를 구성하는 이러한 블랙 매트릭스 물질은 콘트라스트(contrast)를 증대시키기 위해서, 그리고 액티브 매트릭스형의 경우에는 TFT와 같은 스위치 소자를 실드(shield)하기 위해서 LC 디스플레이 패널에 사용된다. 이 물질은 디스플레이 소자의 인접한 열 사이에 확장되기 때문에, 종래의 구성에서는 렌티큘러 스크린에 의해 인접한 2D 화상 사이의 블랙 밴드(black band)로 인식되어 소정의 이미지가 형성된다. 본 발명의 구성에서는, 렌티큘러 소자가 디스플레이 소자의 열에 평행 연장되어 있지 않고 따라서 열 사이의 블랙 매트릭스 물질의 수직 스트립(vertical strip)에도 평행하지 않도록 구성되어 있으므로, 인식된 디스플레이에서 블랙 마스크(black mask)가 잘 보이지 않는다.Another advantage of the present invention is that the degree of undesired display artefacts caused by the black matrix material created in the gaps between the display elements of the matrix display panel is reduced. This black matrix material constituting the boundary of the display element is used in the LC display panel to increase the contrast and shield the switch element such as TFT in the case of the active matrix type. Since this material extends between adjacent rows of display elements, in a conventional configuration, a lenticular screen is recognized as a black band between adjacent 2D images to form a predetermined image. In the configuration of the present invention, since the lenticular element is configured not to extend parallel to the rows of the display elements and thus not to be parallel to the vertical strip of the black matrix material between the rows, I can not see well.

상기 매트릭스 디스플레이 패널은 LC 디스플레이 패널로 구성되는 것이 바람직하지만, EL(electroluminescent)이나 가스 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 다른 종류의 디스플레이 패널도 사용될 수 있다.The matrix display panel is preferably composed of an LC display panel, but other types of display panels such as electroluminescent (EL) or gas plasma display panels may also be used.

바람직하게는, 렌티큘러 소자가 디스플레이 픽셀의 열에 대하여 경사지도록 구성되어, 인접하는 r개(r>1)의 행에 존재하는 디스플레이 픽셀들이 그룹을 형성함으로써 디스플레이 픽셀 그룹이 반복 구성된다. 보다 바람직한 실시예에서는 r이 2인데, 이 때 화상들 사이의 오버랩이 최소화된다. 렌티큘러 소자의 경사각은 거의tan^-1(Hp/(V_pㆍr))인데, 여기서 H_p와 V_p는 디스플레이 픽셀의 행 방향 피치와 열 방향 피치를 각각 나타낸다.Preferably, the lenticular elements are configured to be tilted with respect to the columns of the display pixels such that the display pixel groups are repeatedly formed by the display pixels present in the adjacent r (r > 1) rows forming a group. In a more preferred embodiment r is 2, where the overlap between images is minimized. The inclination angle of the lenticular elements is almost tan ^-1 (Hp / (V _p and r)), where H _p and V _p are respectively the row direction pitch and the column-direction pitch of the display pixels.

렌티큘러 소자의 피치가 행 방향의 다수의 디스플레이 픽셀과 동일할 필요는 없다. 렌티큘러 소자의 피치는 셋 이상의 화상을 얻기 위해 바람직하게는 행 방향의 디스플레이 픽셀 피치의

배 이상이다. 보다 바람직한 실시예에서는, 렌티큘러 소자의 피치가 행 방향의 디스플레이 픽셀 피치의

배 또는

배인데, 이 때 각각 5화상 시스템과 7화상 시스템을 제공한다. 이러한 경우에, 적절한 수의 화상을 얻을 수 있음과 동시에 수평 해상도와 수직 해상도 사이의 보다 양호한 균형이 이루어질 수 있다.The pitch of the lenticular elements need not be the same as the number of display pixels in the row direction. The pitch of the lenticular elements is preferably in the range of the display pixel pitch in the row direction

It is more than double. In a more preferred embodiment, the pitch of the lenticular elements is smaller than that of the display pixel pitch in the row direction

Ship or

In this case, 5-image system and 7-image system are provided. In this case, a suitable number of images can be obtained and a better balance between horizontal resolution and vertical resolution can be achieved.

렌티큘러 소자의 단면은 원의 일부분을 포함할 수 있다. 이러한 형태의 렌티큘러 소자는 생산하기가 용이하다. 다른 형태의 렌티큘러 소자도 사용할 수 있는데, 예를 들어 직선이 연결된 형태(contiguous straight line portions)를 사용하여 렌티큘러 소자를 형성할 수도 있다.The cross section of the lenticular element may include a part of the circle. This type of lenticular element is easy to produce. Other types of lenticular elements may also be used, for example, lenticular elements may be formed using contiguous straight line portions.

자동 입체 디스플레이 장치는 디스플레이 픽셀들이 각각 서로 상이한 칼라 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어 LC 매트릭스 디스플레이 패널의 경우, 칼라 디스플레이는 일반적으로 디스플레이 소자 어레이의 상단에 적색, 녹색 및 청색 필터를 함께 구성함으로써 구현된다. 전형적으로, 상기 칼라 필터는 세 개의 인접한 디스플레이 소자 열들이 적색, 녹색 및 청색 필터들에 각각 결합되도록 상기 디스플레이 소자 열들에 평행 연장된 스트립(strips)으로서 배열되고, 이러한 패턴이상기 어레이 전체에 걸쳐 반복되어 매 세 번째 열이 동일한 색, 예를 들어 적색을 디스플레이한다. 그러나, 이러한 칼라 픽셀 레이아웃을 사용하는 것은 수평 또는 대각 칼라 스트립이 보이는 등, 부적절한 디스플레이 현상을 유발할 수도 있다. 따라서, 이러한 스트립이 잘 보이지 않도록 하기 위해 바람직하게는, 칼라 픽셀이 적색, 녹색, 청색 디스플레이 픽셀을 포함하는 델타 구조(delta configuration)의 칼라 픽셀 트리플릿을 형성하도록 배열된다. 칼라 매트릭스 디스플레이 패널을 사용하는 칼라 디스플레이 장치의 바람직한 실시예로서, 한 행의 모든 디스플레이 픽셀이 동일한 색을 디스플레이하고 디스플레이 픽셀들의 세 개의 인접한 행들(three adjacent rows of display pixels)이 각각 적색, 녹색 및 청색 중의 한 가지 색들을 각각 디스플레이하도록 구성된다. 따라서, 연속된 픽셀 행들이 예를 들어 적색, 녹색, 청색, 적색, 녹색, 청색 등과 같이 디스플레이된다. 그 결과로, 전술한 바와 같은 칼라 스트립이 보이는 문제는 감소된다. LC 칼라 디스플레이 패널에서, 이러한 방법은 칼라 필터를 (열 방향이 아닌) 행 방향으로 연장된 스트립으로 배열함으로써 이루어진다.The autostereoscopic display device may be a color display device in which the display pixels are different from each other. For example, in the case of an LC matrix display panel, a color display is typically implemented by configuring red, green, and blue filters together at the top of the display element array. Typically, the color filter is arranged as strips extending parallel to the display element rows such that three adjacent display element arrays are respectively coupled to the red, green and blue filters, and is repeated throughout the array of such pattern elements Every third column displays the same color, for example red. However, the use of such a color pixel layout may result in improper display, such as a horizontal or diagonal color strip being visible. Thus, in order to avoid such a strip being visible, the color pixels are preferably arranged to form a color pixel triplet in a delta configuration that includes red, green, and blue display pixels. In a preferred embodiment of a color display device employing a color matrix display panel, all display pixels of a row display the same color and three adjacent rows of display pixels are red, green and blue Respectively. &Lt; / RTI > Thus, successive rows of pixels are displayed, for example, red, green, blue, red, green, blue, and so on. As a result, the problem of visible color strips as described above is reduced. In an LC color display panel, this method is accomplished by arranging the color filters into strips extending in the row direction (rather than in the column direction).

칼라 매트릭스 디스플레이 패널을 사용하는 칼라 디스플레이 장치의 다른 바람직한 실시예에서, 각 렌티큘러 소자 아래의 디스플레이 픽셀은 모두 동일한 색이고 세 개의 인접한 렌티큘러 소자들에서 각 소자 아래의 디스플레이 픽셀은 적색, 녹색 및 청색의 어느 한 가지 색을 디스플레이하도록 구성되어 있다. 따라서, 각 디스플레이 픽셀 행의 구성은 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 디스플레이 픽셀의 그룹이 연속되어 있고 각 그룹의 디스플레이 픽셀은 각 렌티큘러 소자 아래에 배열되도록 되어있다. 렌티큘러 소자가 픽셀 열에 대해 경사져 있기 때문에, 특정 행, 예를 들어 매 세 번째 행의 칼라 디스플레이 픽셀의 그룹은 인접 행의 그룹에 대해서 행 방향으로 오프셋된다. 이러한 종류의 칼라 디스플레이 레이아웃은 앞에서 열거한 장점 이외에도 두 가지 장점을 더 갖는다. 첫째로는, 인접한 화상의 칼라 트리플릿들이 인터록(interlock)됨으로써 크로스토크(corsstalk)에 의해 시청자가 두 화상을 동시에 보도록 되어 칼라 트리플릿 피치가 사실상 절반으로 감소하는 것으로 된다. 둘째로는, LC 매트릭스 디스플레이 패널에서 동일한 색의 디스플레이 소자가 서로 그룹화되어 블랙 마스크와 칼라 필터 어레이 사이의 배열의 정확도에 관한 요구가 완화되도록 칼라 필터 배열이 구현되고, 이로써 디스플레이 소자의 개구부(aperture)를 감소시키지 않고서도 제조 수율을 개선할 수 있다.In another preferred embodiment of a color display device using a color matrix display panel, the display pixels under each lenticular element are all of the same color and in the three adjacent lenticular elements the display pixels below each element are either red, green, and blue And is configured to display one color. Thus, the configuration of each display pixel row is such that, for example, groups of red, green and blue display pixels are continuous and display pixels of each group are arranged below each lenticular element. Because the lenticular elements are tilted with respect to the column of pixels, a particular row, for example a group of color display pixels in every third row, is offset in the row direction relative to a group of adjacent rows. This kind of color display layout has two other advantages in addition to the advantages listed above. First, the color triplets of adjacent pictures are interlocked, allowing the viewer to see both pictures simultaneously by corsstalk, resulting in a substantially reduced color triplet pitch. Secondly, a color filter arrangement is implemented so that the same color display elements are grouped together in the LC matrix display panel to alleviate the need for accuracy of the arrangement between the black mask and the color filter array, The manufacturing yield can be improved without reducing the yield.

도1은 매트릭스 디스플레이 패널을 사용하는 본 발명에 따른 자동 입체 디스플레이 장치의 바람직한 실시예의 개략 사시도.1 is a schematic perspective view of a preferred embodiment of an automatic stereoscopic display apparatus according to the present invention using a matrix display panel.

도2는 디스플레이 패널에서 전형적인 디스플레이 소자 어레이의 개략 평면도로서 6화상 출력을 제공하기 위한 디스플레이 소자와 렌티큘러 소자의 배열의 예를 나타내는 도면.Fig. 2 is a schematic plan view of a typical display element array in a display panel, showing an example of the arrangement of display elements and lenticular elements for providing six image outputs. Fig.

도3은 도2와 유사한 도면으로서 7화면 출력을 제공하기 위한 디스플레이 소자와 렌티큘러 소자의 배열을 나타내는 도면.Fig. 3 is a view similar to Fig. 2 showing the arrangement of display elements and lenticular elements for providing a seven screen output. Fig.

도4A는 풀칼라ㆍ7화상 디스플레이를 출력하기 위한 실시예에서 디스플레이 소자 어레이의 한 부분에 대하여 디스플레이 소자와 렌티큘러 소자의 관계를 개략적으로 나타내는 평면도.4A is a plan view schematically showing a relationship between a display element and a lenticular element for a part of a display element array in an embodiment for outputting a full color seven-image display.

도4B는 도4A의 실시예에서 특정 화상에 대응하는 위치로부터 시청자의 한 쪽 눈으로 본 칼라 픽셀을 도시한 도면.4B is a view showing color pixels viewed by one eye of a viewer from a position corresponding to a specific image in the embodiment of Fig. 4A; Fig.

도4C는 도4A와 도4B의 구성에서 상기 눈에 인식되는 여러 가지 칼라 픽셀 피치를 나타내는 벡터 다이어그램.FIG. 4C is a vector diagram illustrating the various color pixel pitches that are perceived in the eye in the configurations of FIGS. 4A and 4B. FIG.

도5A는 풀칼라 디스플레이 장치의 다른 실시예에서 디스플레이 소자와 렌티큘러 소자 사이의 관계를 도4A에서와 유사한 방법으로 나타내는 도면.5A is a diagram showing a relationship between a display element and a lenticular element in a method similar to that in Fig. 4A in another embodiment of a full-color display device. Fig.

도5B와 도5C는 도5A의 실시예에 대하여 도4A와 도4B에 대응하는 도면.Figures 5B and 5C correspond to Figures 4A and 4B for the embodiment of Figure 5A;

도6A는 풀칼라 디스플레이 장치의 또다른 실시예에서 디스플레이 소자와 렌티큘러 소자 사이의 관계를 나타내는 도면.6A is a diagram showing a relationship between a display element and a lenticular element in another embodiment of a full-color display device;

도6B는 도6A의 실시예에서 시청자의 눈에 보이는 칼라 픽셀의 예를 도시하는 도면으로서, 도4B와 도5B와 비교하기 위한 도면.FIG. 6B is a diagram illustrating an example of color pixels visible to the viewer in the embodiment of FIG. 6A, for comparison with FIG. 4B and FIG. 5B;

도7은 투사형 디스플레이를 제공하는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 개략 평면도.7 is a schematic plan view of another embodiment of the present invention for providing a projection display;

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※[Description of Reference Numerals]

10 : LC 매트릭스 디스플레이 패널10: LC Matrix Display Panel

12 : 디스플레이 소자 14 : 광 소스12: display element 14: light source

15 : 렌티큘러 시이트 16 : 렌티큘15: Lenticular sheet 16: Lenticular

18 : 블랙 마스크 물질18: Black mask material

도1을 참조하면, 직시형 디스플레이 장치는 공간 광 변조기로서 사용되는 종래의 LC 매트릭스 디스플레이 패널(10)을 포함하며, 상기 패널(10)은 개별적으로 어드레스 가능하고 유사한 크기를 갖는 디스플레이 소자(12)들이 행과 열로 정렬된 평면 어레이(planar array)를 구비한다. 도1에서는 이 디스플레이 소자들이 개략적으로 한 행과 열에 대하여 비교적 적은 수로 도시되었으나 실제로는 약 800열(풀 칼라 디스플레이를 위해 칼라 R, G, B 트리플릿이 사용되는 경우에는 2400열)과 600행 정도의 디스플레이 소자가 존재한다. 이러한 패널은 이미 충분히 공지된 것이므로 본 명세서에서는 이에 대한 상세히 설명은 가급적 생략하고자 한다. 그러나 간단히 기술하자면, LC 패널에 두 개의 격설된 투명판, 예를 들어 유리판이 배치되어 그 사이에 트위스티드 네마틱이나 다른 LC 물질이 채워진다. 그 투명판의 양 표면상에 상기 디스플레이 소자의 레이아웃과 형상을 결정하는 ITO 등으로 만들어진 투명 전극의 패턴이 전달되며, 상기 디스플레이 소자는 LC 물질이 채워진 투명판 상에 양 전극(opposing electrodes)을 구비한다. 일반적으로 상기 투명판의 외부면에는 편광층이 제공된다. 디스플레이 소자(12)는 거의 사각형 형상을 하고 있고, 서로 균일하게 격설(spaced)되어 인접한 두 디스플레이 소자 열은 열(수직) 방향으로 뻗은 갭(gap)에 의해 구분되어 있고, 인접한 두 디스플레이 소자 행은 행(수평) 방향으로 뻗은 갭에 의해 구분된다. 바람직하게는, 상기 패널(10)은 각 디스플레이 소자와 예를 들어 TFT나 박막 다이오드(TFD)로 구성된 스위칭 소자가 결합된 액티브 매트릭스형이다. 이러한 소자들을 수용하기 위해서, 상기 디스플레이 소자는 정사각형이 아닐 수 있다. 일반적으로, 상기 디스플레이 소자 사이의 갭은 광흡수 물질(light absorbing material)의 매트릭스로 구성된 블랙 마스크로 덮여지는데, 상기 블랙 마스크는 상기 투명판의 어느 한 면에 형성되기도 하고 양쪽 면 모두에 형성될 수도 있다.Referring to Figure 1, a direct view type display device includes a conventional LC matrix display panel 10 used as a spatial light modulator, the panel 10 having individually addressable and similar sized display elements 12, Are arranged in rows and columns. Although these display elements are shown schematically in a relatively small number of rows and columns in Figure 1, there are actually about 800 rows (2400 rows when color R, G, and B triplets are used for full color display) and about 600 rows A display device is present. Since such a panel is well known in the art, detailed description thereof will be omitted herein. However, to put it briefly, two raised transparent plates, for example glass plates, are placed on the LC panel and filled with twisted nematic or other LC material therebetween. A transparent electrode pattern made of ITO or the like for determining the layout and the shape of the display device is transferred on both surfaces of the transparent plate, and the display device is provided with opposing electrodes on a transparent plate filled with an LC material do. Generally, a polarizing layer is provided on the outer surface of the transparent plate. The display device 12 has a substantially rectangular shape and is uniformly spaced from each other and adjacent display device columns are divided by a gap extending in a column (vertical) direction, and adjacent two display device rows And are separated by a gap extending in the row (horizontal) direction. Preferably, the panel 10 is an active matrix type in which each display element is combined with a switching element composed of, for example, a TFT or a thin film diode (TFD). In order to accommodate these elements, the display element may not be square. Generally, the gap between the display elements is covered with a black mask composed of a matrix of light absorbing material, which may be formed on either side of the transparent plate, or on both sides have.

디스플레이 패널(10)은 광 소스(14)에 의해 조사(illuminated)되는데, 본 실시예에서 상기 광 소스는 상기 디스플레이 소자 어레이 영역에 걸친 평면 후광(planar back-light)으로 구성된다. 다른 종류의 광 소스를 대신 사용할 수 있다. 상기 광 소스(14)로부터의 광은 상기 패널을 통해 비춰지고, 적절한 구동 전압에 의해 각각의 디스플레이 소자가 구동됨으로써 이 광을 종래의 방법으로 변조하여 디스플레이 출력을 형성한다. 따라서, 디스플레이를 구성하는 디스플레이 픽셀어레이는 상기 디스플레이 소자 어레이에 대응한다.The display panel 10 is illuminated by a light source 14, which in this embodiment is configured as a planar back-light across the display element array region. Other types of light sources can be used instead. Light from the light source 14 is illuminated through the panel and each display element is driven by an appropriate drive voltage to modulate the light in a conventional manner to form a display output. Accordingly, the display pixel array constituting the display corresponds to the display element array.

상기 패널(10)의 출력측 위에는 상기 디스플레이 패널에 거의 평행하도록 연장된 렌티큘러 시트(15)가 배치되어 있는데, 상기 시트(15)는 길다란 평행 렌티큘러 소자, 즉 렌티큘을 포함한다. 상기 렌티큘은 상기 시트(15)의 전방에 위치한 시청자의 시각에 입체 디스플레이를 형성하도록 개별 이미지를 제공하는 광학 지시 수단(optical director means)으로서 기능한다. 상기 시트(15)의 렌티큘은 광학적으로 실린더형으로 수렴하는 렌티큘, 예를 들어 오목 실린더형 렌즈(convex cylindrical lenses)나 굴절률 차등형 실린더형 렌즈(graded refractive index cylindrical lenses)로 구성된다. 매트릭스 디스플레이 패널과 함께 렌티큘러 시트를 사용하는 자동 입체 디스플레이 장치는 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그 동작 방식에 관하여 자세히 설명하지 않는다. 자동 입체 이미지를 형성하기 위한 이러한 장치와 그 작동 방식은 전술한 C. van Berkel 등의 논문과 GB-A-2196166, 그리고 EP-A-0625 861에 기술되어 있다. 렌티큘러 어레이는 상기 패널(10) 출력측의 외부면에 직접 형성되는 것이 바람직하다. 렌티큘이 (디스플레이 소자 열에 대응하는) 디스플레이 픽셀 열에 평행 연장하는 공지의 구성과는 달리, 도1에 도시된 장치에서의 렌티큘은 디스플레이 픽셀 열에 경사지도록 배열되어 있다. 즉, 렌티큘의 주 종축이 디스플레이 소자 어레이의 열 방향에 대하여 일정한 각도를 갖는 것이다.On the output side of the panel 10, a lenticular sheet 15 extending substantially parallel to the display panel is disposed. The sheet 15 includes a long parallel lenticular element, that is, a lenticular. The lenticular serves as optical director means for providing an individual image to form a stereoscopic display at a viewer's time located in front of the seat 15. [ The lenticular of the sheet 15 is composed of a lenticular, for example, convex cylindrical lenses or graded refractive index cylindrical lenses converging optically cylindrically. Since an autostereoscopic display apparatus using a lenticular sheet together with a matrix display panel is known, the operation method thereof is not described in detail in this specification. Such a device for forming an autostereoscopic image and its operation are described in the aforementioned C. van Berkel et al., GB-A-2196166, and EP-A-0625 861. The lenticular array is preferably formed directly on the outer surface of the panel 10 on the output side. Unlike the known configuration where the lenticular extends parallel to the display pixel column (corresponding to the display element column), the lenticular in the device shown in Fig. 1 is arranged to be inclined to the display pixel column. That is, the main longitudinal axis of the lenticular has a certain angle with respect to the column direction of the display element array.

렌티큘의 피치는 후술하는 바와 같이 디스플레이 소자의 수평 방향 피치와 필요한 화상의 수를 고려하여 선택되며, 디스플레이 소자 어레이의 측면에 배치된렌티큘과는 별도로, 디스플레이 소자 어레이의 상단에서 하단까지 렌티큘이 연장되어 있다. 도2는 디스플레이 패널에 전형적으로 사용되는 한 부분으로서 렌티큘(16)의 일 실시예를 도시한다. 상기 렌티큘(16)의 종축 L은 열 방향 Y에 대하여 일정한 각 α만큼 경사져있다. 본 실시예에서, 서로 평행한 렌티큘 종축들은 그 폭이 디스플레이 소자의 행 방향 피치를 고려하여 선택되고, 6화상 시스템을 제공하도록 디스플레이 소자의 열 방향에 대하여 일정한 각의 경사를 갖는다. 도2에서 사각형으로 도시되어 있는 디스플레이 소자(12)는 디스플레이 소자의 유효 개구(effective aperture), 즉 디스플레이 픽셀을 나타내고, 디스플레이 소자 사이의 그리드 패턴 영역은 블랙 마스크 물질(18)에 의해 덮여진다. 도1의 인접한 디스플레이 소자 사이의 갭 크기를 도2에서는 상당히 확대 도시하였다. 상기 디스플레이 소자(12)는 그 소속된 화상 번호에 따라 숫자(1 내지 6)가 매겨져 있다 렌티큘러 시트(15)에서 각 렌티큘(16)의 폭은 디스플레이 소자의 인접한 세 행, 즉 세 행의 디스플레이 소자와 그들 사이의 갭을 포함한 정도가 된다. 따라서, 여섯 화상의 디스플레이 소자는 인접한 두 행에 걸쳐 각 행당 세 개씩 위치하게 된다.The pitch of the lenticular is selected in consideration of the horizontal direction pitch of the display element and the number of necessary images. In addition to the lenticular arranged on the side of the display element array, Respectively. Figure 2 illustrates one embodiment of lenticular 16 as a portion typically used in a display panel. The longitudinal axis L of the lenticular 16 is inclined at an angle? In this embodiment, the widths of the lenticular longitudinal axes parallel to each other are selected in consideration of the row direction pitch of the display element, and have a certain angle inclination with respect to the column direction of the display element to provide a six-picture system. The display element 12, which is shown in square in Fig. 2, represents the effective aperture of the display element, i.e. the display pixel, and the grid pattern area between the display elements is covered by the black mask material 18. [ The gap size between adjacent display elements of Fig. 1 is shown in Fig. 2 considerably enlarged. The display element 12 is numbered 1 to 6 according to the image number to which it belongs. In the lenticular sheet 15, the width of each lenticular 16 is three adjacent rows of display elements, And the gap between the device and them. Thus, the display elements of the six images are located three per row over two adjacent rows.

상기 개별적으로 동작 가능한 디스플레이 소자는 적절한 방식으로 디스플레이 정보를 인가함으로써 구동되는데, 한 렌티큘 아래에 위치한 디스플레이 소자들이 2D 이미지의 얇은 슬라이스를 디스플레이하도록 구성된다. 상기 패널에 의해 형성되는 디스플레이는 각 디스플레이 소자의 출력으로 구성된 여섯 개의 삽입된(interleaved) 2D 서브이미지를 포함한다. 각 렌티큘(16)은 그 아래의 디스플레이 소자로부터 출력되는, 각각 1 내지 6의 화상 번호를 갖는 여섯 개의 비임을제공하는데, 상기 비임의 광축은 방향이 서로 상이하고 상기 렌티큘의 종축 주변을 일정한 각으로 둘러싸도록 배치되어 있다. 디스플레이 소자에 적절한 2D 이미지 정보를 인가하고 상기 출력 비임 중에서 서로 다른 비임을 수신하도록 시청자의 눈을 적절한 거리에 위치시킴으로써, 3D 이미지를 얻을 수 있다. 시청자 머리의 위치가 행 방향으로 이동함에 따라 연속적으로 다섯 개의 입체 이미지를 인식한다. 따라서, 시청자의 두 눈은 각각 예를 들어, 모두 디스플레이 소자 "1"로 구성된 이미지와 모두 디스플레이 소자 "2"로 구성된 이미지를 보게 될 것이다. 시청자 머리의 위치가 이동함에 따라, 두 눈은 각각 모두 디스플레이 소자 "2"로 구성된 이미지와 모두 디스플레이 소자 "3"으로 구성된 이미지를 보게 될 것이고, 그 후 이러한 방식으로 계속 이미지가 변경되게 된다. 패널에 좀더 가까운 거리에서 보는 경우에는, 예를 들어 한 눈으로는 "1"과 "2"의 화상을 동시에 보고 다른 눈으로는 "3"과 "4"의 화상을 동시에 보게 된다.The individually operable display element is driven by applying display information in an appropriate manner, wherein the display elements located below a lenticular are configured to display a thin slice of the 2D image. The display formed by the panel includes six interleaved 2D sub-images consisting of the output of each display element. Each lenticular 16 provides six beams, each having an image number of 1 to 6, output from the underlying display element, the optical axes of which are different from each other in the direction of the longitudinal axis of the lenticular, As shown in Fig. A 3D image can be obtained by applying appropriate 2D image information to the display element and placing the viewer's eye at an appropriate distance to receive different beams among the output beams. As the position of the viewer's head moves in the row direction, five consecutive stereoscopic images are recognized. Thus, the two eyes of the viewer will each see an image consisting, for example, of both the display element " 1 " and the display element " 2 " As the position of the viewer's head moves, both eyes will see an image consisting of both the display element " 2 " and all of the display element " 3 ", and then the image will continue to change in this manner. For example, when viewing at a distance closer to the panel, images of "1" and "2" are viewed at the same time, and images of "3" and "4" are viewed simultaneously by the other eye.

디스플레이 소자(12)의 면(plane)은 상기 렌티큘(16)의 초점 면(focal plane)과 일치하도록 설계 배치되고, 이에 따라 디스플레이 소자면 내의 위치는 시점각(viewing angle)에 해당한다. 따라서, 도2의 파선 A 상의 모든 점은 특정의 수평(행 방향) 시점각 하의 시청자에 의해 동시에 보이게 되고, 이와 마찬가지로 도2의 파선 B 상의 모든 점은 다른 시점각 하의 시청자에게 동시에 보이게 된다. 라인 A는 화상 "2"의 디스플레이 소자만을 볼 수 있는 단안 시점 위치(monocular viewing position)를 나타낸다. 그리고, 라인 C는 화상 "3"의 디스플레이 소자만을 볼 수 있는 위치를 나타낸다. 따라서, 시청자가 한 쪽 눈을 감은 상태로 머리를 라인 A에 대응하는 위치에서 라인 B에 대응하는 위치, 그리고 이어서 라인 C에 대응하는 위치로 움직이는 경우에는, 화상이 "2"에서 "3"으로 점차적으로 변경됨을 느낄 수 있다. 따라서, 시청자의 눈 위치가 이동하는 경우에는, 인식되는 화상이 갑자기 바뀌는 것이 아니라, 두 이미지의 병합 효과(merging effect)로 인해 부드러운 이미지 전환이 이루어진다. 입체 디스플레이가 충분한 화상을 보유하고 있는 경우에는, 이러한 효과에 의해, 단순히 개별적 화상들을 모아놓은 것이 아니라 하나의 물체를 디스플레이하는 것과 같이 인식 상태를 향상시킬 것이다. 시청자에게는, 연속된 화상들 점차적으로 변화한다는 것은 연속 시차(continuous parallax)가 개선된 것과 같은 효과를 가져온다. 하나의 화상으로부터 다른 화상으로의 전환은 실제의 디스플레이 소자 레이아웃, 및 디스플레이 소자 영역과 블랙 마스크 영역 사이의 개구비(aperture ratio)에 의존한다. 렌티큘(16)이 디스플레이 소자면으로 부터 격설되어 있기 때문에, 본 실시예에서 화상 "6"을 구성하는 디스플레이 소자들과 같은 일부 디스플레이 소자가 두 개의 렌티큘 사이의 경계면에 위치하더라도, 그 아래의 전체 디스플레이 소자들을 상기 렌티큘을 통해 볼 수 있을 것이다.The plane of the display element 12 is designed so as to coincide with the focal plane of the lenticular 16 so that the position within the display element surface corresponds to a viewing angle. Therefore, all the points on the dashed line A in FIG. 2 are simultaneously viewed by the viewer under the specific horizontal (row direction) view angle, and similarly all the points on the broken line B in FIG. Line A represents a monocular viewing position in which only a display element of picture " 2 " is visible. The line C represents a position where only the display element of the image " 3 " can be seen. Therefore, when the viewer moves the head from the position corresponding to the line A to the position corresponding to the line B and then to the position corresponding to the line C with the viewer's eyes closed, the image is changed from "2" to "3" You may feel that you are gradually changing. Therefore, when the position of the viewer's eyes moves, the recognized image is not changed suddenly, but a smooth image is converted due to the merging effect of the two images. If the stereoscopic display has enough images, this effect will improve the recognition status, such as displaying an object, rather than merely collecting individual images. For viewers, gradual changes in successive pictures have the same effect as improved continuous parallax. The conversion from one image to another depends on the actual display element layout and the aperture ratio between the display element area and the black mask area. Even if some display elements such as the display elements constituting the image " 6 " in this embodiment are located at the interface between the two lenticules because the lenticular 16 is arranged from the display element surface, All the display elements will be visible through the lenticular.

따라서, 이와 같이 경사형 렌티큘 구성으로부터, 렌티큘이 디스플레이 소자 열에 평행 연장된 종래의 장치에서와 같이 단지 수평 해상도만을 저하시키지 않고서도 여러가지 상이한 화상을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 대신, 불가피한 해상도 저하는 수평 해상도와 수직 해상도가 비슷한 정도로 부담한다. 예를 들어, 모노크롬 디스플레이 출력을 형성하는 도2의 6화상 배열에서는 수평 해상도는 1/3로 감소하고 수직 해상도는 1/2로 감소한다. 종래의 구성에서는, 6화상 장치의 경우,수직 해상도는 저하시키지 않고 수평 해상도만 1/6로 감소시킨다. 특이한 디스플레이 소자 구성을 취하지 않고서도 이러한 효과를 달성할 수 있으며, 디스플레이 패널(10)은 노트북 PC의 디스플레이 스크린과 같은 다른 보통의 디스플레이 장치에 사용되는 표준형 패널일 수 있다.Thus, it can be seen from the oblique lenticular configuration that various different images can be obtained without lowering only the horizontal resolution as in the conventional apparatus in which the lenticular extends parallel to the display element row. Instead, the inevitable resolution degrades to a similar degree of horizontal and vertical resolution. For example, in the six-picture arrangement of FIG. 2, which forms a monochrome display output, the horizontal resolution is reduced to 1/3 and the vertical resolution is reduced to 1/2. In the conventional configuration, in the case of the six-image device, only the horizontal resolution is reduced to 1/6 without decreasing the vertical resolution. This effect can be achieved without taking an unusual display device configuration, and the display panel 10 can be a standard type panel used in other common display devices such as a display screen of a notebook PC.

본 구성의 또 다른 장점은 렌티큘이 디스플레이 소자의 인접 열 사이의 블랙 마스크 물질(18)의 연속된 수직 스트립에 평행 연장되어 있지 않기 때문에 이러한 스트립이 시청자에게 잘 보이지 않게 되었고, 종래의 구성에서는 시청자의 머리 위치가 이동함에 따라 이러한 스트립이 연속 화상 사이의 블랙 밴드(black band)로서 나타나는 문제가 있었던 반면 본 구성에서는 이러한 일이 일어나지 않는다는 점이다.Another advantage of this arrangement is that such strips are not visible to viewers because the lenticules do not extend parallel to the continuous vertical strip of black mask material 18 between adjacent rows of display elements, Such a strip appears as a black band between successive images as the head position of the strip is shifted, but this does not occur in this configuration.

이러한 경사형 렌티큘 구성은 모노크롬 디스플레이와 칼라 디스플레이의 양자에 적용될 수 있다. 예를 들어, 칼라 마이크로필터 어레이가 디스플레이 소자 어레이에 결합되어 있고 디스플레이 소자의 연속된 세 열이 각각 적색, 녹색 및 청색을 디스플레이하도록 배열된 LC 디스플레이 패널에 도2에 도시된 6화상 구성을 적용하면, 제2행의 화상 "1" 디스플레이 소자가 적색인 경우에 제4행의 화상 "1" 디스플레이 소자는 녹색이다. 다른 화상에 대해서도 이와 유사하다. 따라서, 각 화상은 행을 채색하게 되고, 이는 칼라 디스플레이의 수직 해상도가 모노크롬 디스플레이에 비해 1/3이라는 것을 의미한다.Such an inclined lenticular configuration can be applied to both a monochrome display and a color display. For example, applying the six-picture configuration shown in FIG. 2 to an LC display panel in which a color microfilter array is coupled to a display element array and successive rows of display elements are arranged to display red, green, and blue, respectively , The image " 1 " display element in the second row is green when the display element is red. Similar to other images. Thus, each image is colored in a row, which means that the vertical resolution of the color display is 1/3 of that of the monochrome display.

본 장치의 일 실시예로서, 2400 디스플레이 소자(800 x 3 칼라 트리플릿)의 수평 해상도와 600 디스플레이 소자의 수직 해상도를 갖는 칼라 LC 디스플레이 패널을 사용한다. 수평 트리플릿 피치는 288㎛(디스플레이 소자당 96㎛)이고, 디스플레이 소자의 수직 피치는 288㎛이다. 렌티큘(16)의 폭과 경사각은 디스플레이 소자의 크기와 피치, 그리고 원하는 화상의 수로부터 정해진다. 도2에 도시된 6화상 구조에서, 렌티큘의 종축과 수직 방향과의 사잇각인 렌티큘 경사각 α는 α = tan^-1(96/(2x288)) = 9.46° 로 주어진다. 일반적으로, 렌티큘러 렌즈의 확대비는 인접 화상에 대응하는 디스플레이 소자가 시청자의 좌안과 우안에 투사되어야 하는 필요성에 의해 결정된다. 내안 거리(interocular distance)를 65mm로 가정하면 필요한 확대비 m은 1354가 된다. 그러나, 렌티큘과 디스플레이 소자 사이의 간격은 최소 간격 L 이상이어야 하는데, 이 값은 패널의 유리판(편광층 포함) 두께 t에 의해 결정된다. 상기 최소 간격이 1.5mm 정도이고 유리판의 굴절률 n이 1.52라고 가정하면, 렌티큘러 시트와 시청자 눈과의 거리로서 mㆍt/n으로 주어지는 동작 거리 D는 약 1.34m가 되는데, 이 값은 너무 커서 바람직하지 못하다. 이러한 이유로, 가장 인접한 다음 화상만을 내안 거리로 확대시킬 필요가 있고, 이 경우에 확대비는 1354에서 677로 감소한다. 이렇게 함으로써, 동작 거리 D는 67cm로 감소된다. 종축에 수직한 렌티큘 피치 μ_p, 즉 몰드(mould)가 분할되어야 하는 피치는 μ_p= 283.66㎛에서 동작한다. 이 때, D/(m+1)로 주어지는 초점 거리 f는 0.99mm이고, fㆍ(n-1)로 주어지는 곡률 반경 R은 굴절률을 1.483으로 가정하면 0.48mm가 된다.As one embodiment of the present apparatus, a color LC display panel having a horizontal resolution of 2400 display elements (800 x 3 color triplets) and a vertical resolution of 600 display elements is used. The horizontal triplet pitch is 288 mu m (96 mu m per display element), and the vertical pitch of the display element is 288 mu m. The width and the tilt angle of the lenticular 16 are determined from the size and pitch of the display element and the number of desired images. In the six-picture structure shown in Fig. 2, the lenticular inclination angle alpha, which is an angle between the vertical axis and the vertical axis of the lenticular, is given by alpha = tan ^-1 (96 / (2x288)) = 9.46 deg. In general, the enlargement ratio of the lenticular lens is determined by the necessity of the display element corresponding to the adjacent image to be projected on the viewer's left and right eyes. Assuming that the interocular distance is 65mm, the required expansion ratio is 1354. However, the distance between the lenticular and the display element should be at least the minimum distance L, which is determined by the thickness t of the glass plate (including the polarization layer) of the panel. Assuming that the minimum interval is about 1.5 mm and the refractive index n of the glass plate is 1.52, the working distance D given by m · t / n as the distance between the lenticular sheet and the viewer's eye is about 1.34 m, I can not. For this reason, it is necessary to enlarge only the next adjacent image to the inside distance, and in this case, the enlargement ratio decreases from 1354 to 677. By doing so, the working distance D is reduced to 67 cm. The lenticular pitch μ _p perpendicular to the longitudinal axis, ie the pitch at which the mold is to be split, operates at μ _p = 283.66 μm. At this time, the focal length f given by D / (m + 1) is 0.99 mm, and the radius of curvature R given by f (n-1) is 0.48 mm assuming that the refractive index is 1.483.

800 (트리플릿) x 600 디스플레이 소자 어레이를 사용하는 이러한 6화상 구조에서 각 화상의 수평 해상도는 800이고 수직 해상도는 100이다. 이는 디스플레이소자 열에 평행 연장된 렌티큘과 위와 동일한 디스플레이 패널을 사용하는 종래의 구조에서 각 화상당 133 수평 해상도와 600 수직 해상도를 얻었던 것과 유사하다.In this six-picture structure using an 800 (triplet) x 600 display element array, the horizontal resolution of each picture is 800 and the vertical resolution is 100. This is similar to that of a conventional structure using the same display panel as the lenticule extending parallel to the display element row and obtaining 133 horizontal resolution and 600 vertical resolution equivalent to each other.

위와 동일한 디스플레이 패널을 사용하여 8화상 시스템을 제공하는 다른 실시예에서, 렌티큘은 앞에서와 동일한 경사각(즉, 9.46°)을 갖지만 피치가 33⅓% 더 크고 각 행이 네 개의 디스플레이 소자를 덮는다. 즉, 8화상 디스플레이 소자는 각 행당 네 개씩, 인접한 두 행을 포함하는 그룹 단위로 배열된다. 이 경우 각 렌티큘(16)은 그 아래의 디스플레이 소자들로부터 여덟 개의 출력 비임을 제공하는데, 상기 비임의 광축은 방향이 서로 상이하고 상기 렌티큘의 종축 주변을 일정한 각으로 둘러싸도록 배치되어 있다. 종래 구조에서 수평 해상도가 100이고 수직 해상도가 600이었던 것에 비해, 이러한 8화상 구조에서는 각 화상의 수평 해상도는 400이고 수직 해상도는 150이다.In another embodiment that provides an eight-image system using the same display panel as above, the lenticule has the same tilt angle (i.e., 9.46 [deg.]) As before, but the pitch is 33 ⅓% larger and each row covers the four display elements. That is, the eight picture display elements are arranged in units of four including two adjacent rows, one for each row. In this case, each lenticular 16 provides eight output beams from the underlying display elements, with the optical axes of the beams being arranged such that the directions are different from each other and surround the longitudinal axis of the lenticular at a constant angle. In the conventional structure, the horizontal resolution is 100 and the vertical resolution is 600. In this eight-image structure, the horizontal resolution of each image is 400 and the vertical resolution is 150. [

앞의 6화상 또는 8화상 구조에서, 수평 해상도는 증가한 반면 수직 해상도는 다소 저하되었다. 그러나, 이러한 문제는 다음의 방법을 통해 획기적으로 개선할 수 있다. 렌티큘이 한 행의 인접한 모든 디스플레이 소자 위에 위치하거나 광학적인 상호 협력이 필요하지 않다. 또한 바람직한 실시예에서는, 위와 동일한 디스플레이 패널을 사용하여 전술한 것처럼 각 행의 셋 또는 네 개의 디스플레이 소자를 덮는 것이 아니라

또는

개의 디스플레이 소자를 덮도록, 즉 렌티큘러 소자의 피치가 디스플레이 소자의 행 방향 피치의

또는

배에 해당하여 각각 5화상 또는 7화상 시스템을 제공할 수 있도록 렌티큘을 설계하는 것이 가능하다. 이러한 구성에서, 각 렌티큘에 의해 제공되는 다섯 또는 일곱 개의 출력 비임은 광 축의 방향이 서로 상이하고 상기 렌티큘의 종축 주변을 일정한 각으로 둘러싸도록 배치되어 있다. 도3은 이러한 7화상 시스템의 구성을 도시한다. 이전의 실시예에서와 같이, 디스플레이 소자에는 소속된 화상 번호에 따라 숫자를 표시하였고, 파선 A, B, C는 각각의 상이한 수평 시점각에서 동시에 보이는 점들을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 각 렌티큘(16) 아래에 표시된 화상 번호는 디스플레이 행을 따라 반복(도2 구성의 경우)되지 않으며, 인접한 렌티큘에 대하여 한 행씩 오프셋된다. 이러한 종류의 배열에서는 수평 해상도와 수직 해상도 사이의 균형이 향상된다. 이러한 원리는 예를 들어,

또는

디스플레이 소자 등의 경우에도 적용되며 3화상을 제공하는

디스플레이 소자의 경우에까지 확장될 수 있다.In the previous six-picture or eight-picture structure, the horizontal resolution increased while the vertical resolution decreased slightly. However, this problem can be dramatically improved by the following method. Lenticular does not need to be placed on all adjacent display elements in one row or optical co-operation is required. In addition, in the preferred embodiment, the same display panel as described above is used to cover three or four display elements of each row as described above

or

That is, the pitch of the lenticular elements is equal to the pitch of the row direction of the display element

or

It is possible to design the lenticule so as to provide 5 images or 7 image systems, respectively, corresponding to the times. In this configuration, the five or seven output beams provided by each lenticular are arranged so that the directions of the optical axes are different from each other and surround the longitudinal axis of the lenticular at a certain angle. Fig. 3 shows the configuration of such a seven-picture system. As in the previous embodiment, the display elements are numbered according to the image number to which they belong, and the dashed lines A, B, and C represent points that are seen simultaneously at each different horizontal viewing angle. As shown, the image numbers shown below each lenticular 16 are not repeated (in the case of the configuration of FIG. 2) along the display row, and are offset by one row for adjacent lenticules. This type of arrangement improves the balance between horizontal resolution and vertical resolution. For example,

or

It is also applied to display devices and the like.

Can be extended to the case of a display device.

디스플레이 소자가 행과 열로 배열된 800 x 600 디스플레이 패널을 사용하여 전술한 5화상 또는 7화상 구조를 구성하면, 각 화상에서 얻어지는 해상도는 각각 480 x 200과 342 x 200이다. 종래 구조에서의 결과인 160 x 600, 114 x 600과 위의 결과를 비교하면, 수직 해상도를 충분히 높게 유지하면서 수평 해상도를 획기적으로 개선하였다는 점을 알 수 있다.When the above-described five-picture or seven-picture structure is constructed using the 800 x 600 display panel in which the display elements are arranged in rows and columns, the resolution obtained in each picture is 480 x 200 and 342 x 200, respectively. Comparing the above results with the results of 160 x 600 and 114 x 600 in the conventional structure, it can be seen that the horizontal resolution is remarkably improved while maintaining the vertical resolution sufficiently high.

위의 실시예에서, 렌티큘의 경사각 α는 9.46° 로 앞의 실시예에서와 동일하고, 각 디스플레이 소자 그룹에서 사용되는 디스플레이 소자 행의 수 r은 2이다. 그러나, 상기 경사각은 변경될 수 있다. 이 각은 V_p와 H_p가 각각 디스플레이 패널에서 디스플레이 소자의 수직 피치 및 수평 피치인 경우에 α= arctan (H_p/(V_pr))로정해진다. V_p와 H_p가 위와 같은 경우에, r이 3 또는 4가 됨에 따라 경사각 α는 각각 6.34° 와 4.76° 이다. 다만, 경사각이 감소할수록 화상 사이의 오버랩(overlap)이 증가하게 된다.In the above embodiment, the inclination angle alpha of the lenticular is 9.46 deg., The same as in the previous embodiment, and the number r of display element rows used in each display element group is 2. However, the inclination angle can be changed. This angle is defined as α = arctan (H _p / (V _p r)) when V _p and H _p are the vertical pitch and horizontal pitch of the display element in the display panel, respectively. In the case of V _p and H _p , the inclination angle? Is 6.34 ° and 4.76 °, respectively, as r becomes 3 or 4. However, as the tilt angle decreases, the overlap between images increases.

데이터그래픽 디스플레이 응용을 위한 칼라 LC 디스플레이 패널은 각 칼라 픽셀이 한 행에 세 개(적색 R, 녹색 G, 청색 B)의 인접한 (서브)픽셀을 포함하는 칼라 픽셀 레이아웃을 일반적으로 사용하는데, 상기 서브픽셀 군은 수평 RGB 트리플릿을 형성한다. 이러한 칼라 픽셀 레이아웃은 수직 칼라 필터 스트립으로 형성되어 상기 패널의 디스플레이 소자가 각각 R, G, B 열을 반복 배열하도록 한다. 픽셀이 칼라 트리플릿에서 위와 같은 방식으로 배열되어 있는 칼라 디스플레이에 경사형 렌티큘 구조를 사용하는 경우에는, 시청자의 눈이 각 화상에서 인식하는 칼라 픽셀 트리플릿의 레이아웃이 어느 한 방향(예를 들어, 수평 방향)의 픽셀 피치가 이에 수직한 방향(이 경우, 수직 방향)의 픽셀 피치에 비해 훨씬 크도록 구성될 수 있고, 이에 의해 가시(visible) 칼라 스트립이 5화상 또는 7화상 시스템의 경우에는 디스플레이에서 대각 방향으로, 6화상 시스템의 경우에는 수평 방향으로 움직이는 현상이 일어날 수 있다.Color LC display panels for data graphic display applications typically use a color pixel layout in which each color pixel comprises three (red, green, blue B) adjacent (sub) pixels in a row, The pixel group forms a horizontal RGB triplet. This color pixel layout is formed as a vertical color filter strip so that the display elements of the panel repeatedly arrange R, G, and B columns, respectively. In the case where the oblique lenticular structure is used for the color display in which pixels are arranged in the above manner in the color triplet, the layout of the color pixel triplet recognized by each eye of the viewer's eyes can be changed in any one direction Direction) is much larger than the pixel pitch in the direction perpendicular thereto (in this case, the vertical direction), so that the visible color strip can be arranged in the display in the case of a five- or seven- In the case of the six-image system, the phenomenon of moving in the horizontal direction may occur in the diagonal direction.

도4A는 도3과 마찬가지로 7화상 시스템을 도시하고 있는데, 여기에서는 디스플레이 (서브)소자(12), 따라서 디스플레이 픽셀이 각 색의 열에 배열되어 있는 보통의 칼라 LC 디스플레이 패널을 사용하였다. 전과 마찬가지로, 경사진 라인은 인접한 렌티큘들(16) 사이의 경계를 나타낸다. 사각형으로 표시된 픽셀들은 수평 트리플릿에서 사각 그리드(square grid) 상에 정렬되어 있고, 이러한 사각 트리플릿은 풀칼라 픽셀을 형성하는 세 개의 인접한 적색(r), 녹색(g), 청색(b) (서브)픽셀을 포함한다. 번호(1 내지 7)와 문자(r, g, b)는 화상 번호와 픽셀 색을 나타낸다. 렌티큘 어레이는 LC 셀 면에서 약 1.5mm 위에 위치한다. 예를 들어 SVGA 11.4인치 LC 칼라 디스플레이 패널을 사용한다고 가정하면, 수평 픽셀 피치는 약 96㎛이고 수직 피치는 약 288㎛가 된다.Figure 4A shows a seven-picture system, similar to Figure 3, in which a regular color LC display panel is used in which display (sub) elements 12, and thus display pixels, are arranged in columns of each color. As before, the inclined line represents the boundary between the adjacent lenticules 16. Pixels marked with a rectangle are arranged on a square grid in a horizontal triplet, and these square triplets are divided into three adjacent red (r), green (g), blue (b) Pixel. Numbers (1 to 7) and characters (r, g, b) represent image numbers and pixel colors. The lenticular array is located approximately 1.5 mm above the LC cell surface. For example, assuming that an SVGA 11.4 inch LC color display panel is used, the horizontal pixel pitch is about 96 μm and the vertical pitch is about 288 μm.

도4B는 예를 들어 화상 "4"에 대응하는 위치에서 디스플레이의 전형적인 일부분에 대하여 시청자의 한쪽 눈이 인식하는 형태를 나타낸 것이다. 이 위치에서는, 도4A에서 "4"로 표시된 픽셀들이 각각 대응하는 렌티큘(16) 전체를 채우도록 드러나고, 짝수(0, 2, 4, 6) 화상에 대한 픽셀 그룹에 대응하는 렌티큘 부분은 검은 색이나 어둡게 나타난다. 도4B에 도시된 바와 같이, 화상 "4"의 서브픽셀은 풀 칼라 픽셀로 배열되어 있는데, 각 풀칼라 픽셀은 상이한 색의 인접한 세 서브픽셀의 트리플릿을 포함한다. 상기 서브픽셀들은 스크린에서 대각 방향으로 배열되어 있으며, 도4B에는 이러한 트리플릿 중에서 두 개를 파선으로 표시하였다. 도4C는 이 경우 눈에 나타나는 여러 피치들을 도시하는 벡터 다이어그램이다. 칼라 필터 스트립에 수직한 칼라 픽셀 (트리플릿) 피치(도4C에서 P_⊥으로 표시)는 1440㎛이고, 칼라 스트립에 평행한 칼라 픽셀 피치(도4C에서

으로 표시)는 403㎛이다. 수평 방향과 수직 방향의 칼라 픽셀 피치 P_h, P_v는 각각 672㎛와 864㎛로서, 각 화상에 대하여 343 x 200이라는 적절한 픽셀 수를 제공한다. 그러나, 디스플레이의 모양이상대적으로 큰 피치인 P_⊥나 또는 반대로 상대적으로 작은 피치인

에 의해 좌우된다. 또한, P_v와 P_h의 곱의 크기는 P_⊥와

의 곱과 같다. 이러한 피치의 차이로 부터 대각으로 배열되는 칼라 스트립으로서의 특징이 나타난다. 5화상 시스템에서도 위와 같은 효과가 나타나며, 반면 6화면 시스템에서는 수직 피치가 상대적으로 큰 값을 가지게 되어 칼라 스트립이 수평 방향으로 배열된다.FIG. 4B shows a form in which one eye of the viewer perceives a typical portion of the display at a position corresponding to, for example, picture " 4 ". In this position, the pixels indicated by " 4 " in Fig. 4A are each exposed to fill the corresponding lenticular 16, and the lenticular portion corresponding to the pixel group for the even (0, 2, 4, 6) Black or dark. As shown in FIG. 4B, the subpixels of the image " 4 " are arranged in full color pixels, each full color pixel comprising a triplet of three adjacent subpixels of different colors. The subpixels are arranged diagonally on the screen, and in FIG. 4B two of these triplets are indicated by dashed lines. FIG. 4C is a vector diagram showing the various pitches that are visible in this case. A color filter color pixel (triplet) pitch perpendicular to the strip (as shown in Figure 4C P _⊥) is 1440㎛, and parallel to the color strip color pixel pitch (in Fig. 4C

) Is 403 탆. The horizontal and vertical color pixel pitches P _h and P _v are 672 μm and 864 μm, respectively, and provide an appropriate number of pixels of 343 × 200 for each image. However, if the display has a relatively large pitch P _⊥ or, conversely, a relatively small pitch

. The magnitude of the product of P _v and P _h is P _⊥

. From this difference in pitch, a characteristic as a color strip arranged in a diagonal direction appears. In the 5-image system, the above-mentioned effect is exhibited. On the other hand, in the 6-screen system, the vertical pitch is relatively large, and the color strips are arranged in the horizontal direction.

이러한 문제는 칼라 필터, 즉 칼라 서브픽셀 레이아웃을 재배치함으로써 해결할 수 있다. 전술한 7화상 시스템에 대하여 칼라 필터를 적절히 재배치한 장치의 실시예를 기술하고자 한다. 화상의 수가 다른 시스템에 대해서도 이 원리가 유사하게 적용될 수 있다.This problem can be solved by rearranging the color filter, that is, the color subpixel layout. An embodiment of an apparatus in which color filters are appropriately rearranged for the seven-image system described above will be described. This principle can similarly be applied to the number of images for different systems.

상기 문제를 해결하기 위한 간단한 방법은 칼라 필터 스트립을 재배치하여 열 방향이 아닌 행 방향으로 연장되도록 하는 것이다. 서브픽셀의 형상과 수는 변경할 필요가 없다. 칼라 필터 스트립을 위와 같이 재배치하면, LC 디스플레이 패널 어레이에서 한 행의 모든 디스플레이 소자가 동일한 색을 디스플레이하게 되고, 세 개의 인접한 디스플레이 소자 행이 각각 R, G, B를 디스플레이하게 된다. 이때, 이러한 칼라 시퀀스는 디스플레이 소자 행의 연속된 그룹에서 반복된다. 도4A에 도시한 것과 같은 7화상 시스템에서 칼라 픽셀을 위와 같이 재배치한 디스플레이 패널을 도5A에 나타내었다. 도4B에 대응하는 도5B는 화상 "4"를 보기 위한 위치에서 한쪽 눈에 인식되는 형태를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 칼라 필터의 행 중심 구성이 화상에서 수직 형태, 델타-유사 구성(delta-like configuration)을 갖는 풀칼라 픽셀 트리플릿을 제공한다. 도5B의 상반면에 세 개의 이러한 칼라 픽셀 트리플릿을 파선으로 나타내었다. 도5C에 도시한 수평 피치와 수직 피치 P_h, P_v는 이번에는 각각 672㎛와 864㎛로서 각 화상에 대하여 343 x 200의 해상도를 제공한다. 본 실시예에서 트리플릿이 길다란 형태가 아닌 델타 구조를 하고있기 때문에, R, G, B 트리플릿의 칼라 요소는 보다 가까이 위치하고있고 따라서 보다 촘촘한 그룹을 형성한다. 이에 따라, 각각의 픽셀이 잘 구별되지 않으며, 대각 칼라 스트립 형태의 부적절한 가시 디스플레이 가공물이 감소된다.A simple way to solve this problem is to rearrange the color filter strips so that they extend in the row direction rather than in the column direction. The shape and number of subpixels do not need to be changed. By rearranging the color filter strips as above, all the display elements of one row in the LC display panel array display the same color, and three adjacent display element rows display R, G, and B, respectively. This color sequence is then repeated in successive groups of display element rows. A display panel in which the color pixels are rearranged as above in the seven-image system as shown in Fig. 4A is shown in Fig. 5A. Fig. 5B corresponding to Fig. 4B shows a form in which one eye recognizes the position for viewing the image " 4 ". As shown, a row-centered configuration of the color filter provides a full-color pixel triplet with a vertical form in the image, a delta-like configuration. On the other hand in Fig. 5B, three such color pixel triplets are shown by dashed lines. The horizontal and vertical pitches P _h and P _{v shown} in FIG. 5C are now 672 μm and 864 μm, respectively, providing a resolution of 343 × 200 for each image. In the present embodiment, since the triplet has a delta structure rather than an elongated shape, the color elements of the R, G, and B triplets are located closer to each other, and thus form a finer group. Thus, each pixel is not well distinguished, and inadequate visual display artifacts in the form of diagonal color strips are reduced.

도5B의 하반면에 화상 "5"의 픽셀을 프라임 표시 문자 r', g', b'로 표시하였다. 광학 크로스토크에 의해 두 개의 화상이 동시에 보이는 위치에서, 열 방향으로 그 밑에 있는 r, g, b 서브픽셀에 의해 칼라 픽셀 트리플릿이 구성되고(도5B의 하반면에 파선으로 이러한 트리플릿을 표시하였음), 이 때 수평 피치는 672㎛에서 336㎛으로 감소한다.5B, the pixels of the image " 5 " are denoted by prime display characters r ', g' and b '. A color pixel triplet is constructed by the r, g, and b subpixels beneath it in the column direction at the position where two images are simultaneously seen by the optical crosstalk (this triplet is indicated by the dashed line on the lower half of Fig. 5B) , At which time the horizontal pitch decreases from 672 탆 to 336 탆.

다른 화상에 대해서도 이와 유사하다.Similar to other images.

예를 들어 도2에 도시된 6화상 시스템에 이러한 칼라 픽셀 레이아웃을 사용하면 부적절한 칼라 스트립을 제거함에 있어서 일반적으로 위와 유사한 효과를 얻을 수 있다.For example, using such a color pixel layout in the six-picture system shown in Fig. 2, an effect similar to the above can be generally obtained in removing an inappropriate color strip.

도6에 칼라 스트립에 대한 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서 칼라 필터를 재배치하는 다른 방법을 7화상 시스템에 대하여 나타내었다. 본 실시예에서는, 전체가 렌티큘(16) 밑에 위치하거나 또는 대부분이 그 밑에 위치하고 있는 디스플레이 소자가 모두 동일한 색으로 구성되어 있고, 세 개의 인접한 렌티큘이 각각 상이한 색(R, G, B)의 소자와 결합되어 이러한 패턴이 전체 어레이에 걸쳐 다른 그룹에 대해서도 반복된다. 따라서, 디스플레이 소자의 각 행은 동일한 색을 갖는 일련의 인접한 디스플레이 소자 그룹으로 구성되어 있고, 7화상 시스템인 본 실시예에서는 각 그룹의 소자 수는 3과 4가 교호하여 인접한 두 그룹의 소자 수가 화상의 수(7)이 되도록 구성된다. 도6B는 화상 "4"를 보는 위치에서 시청자의 눈에서 본 칼라 픽셀을 도시한다. 델타 형태의 칼라 트리플릿이 형성되는 것은 도5B에서와 마찬가지이지만, 본 실시예에서는 "4"가 나타난 델타형 트리플릿이 도5B와 비교하여 회전된 형태로 수평 방향으로 구성되어 행 방향의 인접한 트리플릿들은 모양이 서로 반전되어 있다. 도6B에 이러한 트리플릿 네 개를 파선으로 표시하였다. 도5B에서와 마찬가지로 화상 "5"의 픽셀이 나타난 것을 도6B의 하반면에 r', g', b'으로 표시하였다.6 shows another method of relocating the color filter in order to solve the problem as described above with respect to the color strip. In this embodiment, all of the display elements located under the lenticular 16 or most of them are arranged in the same color, and three adjacent lenticules are arranged in different colors (R, G, B) This pattern is combined with the device so that it is repeated for different groups across the entire array. Thus, each row of display elements is composed of a series of adjacent display element groups having the same color, and in the present embodiment, which is a seven-picture system, the number of elements in each group is 3 and 4, (7). FIG. 6B shows the color pixels viewed from the viewer's eye in a view of the image " 4 ". The delta-type color triplet is formed in the same manner as in Fig. 5B, but in the present embodiment, the delta triplet in which " 4 " is shown is formed in a horizontal direction in a rotated form as compared with Fig. 5B, Are inverted with respect to each other. In Fig. 6B, these triplets are indicated by dashed lines. As shown in Fig. 5B, the pixels of the image " 5 " are shown as r ', g' and b 'on the lower side of Fig. 6B.

본 실시예에서 칼라 트리플릿의 수평 피치와 수직 피치는 각각 1008㎛와 576 ㎛이고, 화상 해상도는 228 x 300이다. 크로스토크 지점, 예를 들어 화상 "4"와 화상 "5" 사이의 지점에서는 수직 피치가 288㎛로 감소한다.In this embodiment, the horizontal and vertical pitches of the color triplets are 1008 탆 and 576 탆, respectively, and the image resolution is 228 x 300. At a point between the crosstalk points, for example, between picture " 4 " and picture " 5 ", the vertical pitch decreases to 288 mu m.

이전의 실시예에서와 마찬가지로, 트리플릿이 델타 구조를 하고 있고 칼라 요소가 보다 조밀한 그룹을 형성하고 있기 때문에, 개별 픽셀이 잘 구별되지 않으며 디스플레이에서 칼라 스트립이 잘 보이지 않는다.As in the previous embodiment, since the triplet is in a delta structure and the color elements form a denser group, the individual pixels are not well distinguished and the color strip is not visible in the display.

도5A, 5B와 도6A, 6B의 실시예에서와 같이 크로스토크에 의해 두 화상이 동시에 보이는 지점에서 칼라 트리플릿의 피치가 절반으로 감소함에 있어서, 상기 위치에서 인접 화상의 칼라 트리플릿이 인터록하도록 칼라 필터를 적절히 배열함으로써 R, G, B 칼라 요소의 가시성은 더욱더 감소되어 디스플레이의 대각 방향 또는 수평 방향으로 배열되는 칼라 스트립의 문제는 더욱더 제거된다.As the pitch of the color triplet is halved at the point where two images are simultaneously viewed by the crosstalk as in the embodiments of Figs. 5A and 5B and Figs. 6A and 6B, the color triplet of the adjacent image at the position is interlocked The visibility of the R, G and B color elements is further reduced so that the problem of color strips arranged in the diagonal or horizontal direction of the display is further eliminated.

도5A와 도6A에 도시된 방법으로 칼라 필터를 구성하는 또다른 이점은 LC 디스플레이 패널에서 적색, 녹색 및 청색 서브소자가 그룹으로 함께 배열될 수 있도록 재배치가 가능하다는 것이다. 인접한 그룹 사이를 좀더 넓게 격설한다면, 이러한 그룹화로 인해 개별 디스플레이 (서브)소자의 개구를 감소시키지 않고서도 LC 디스플레이 패널에 사용되는 블랙 마스크와 보다 양호한 제조 수율을 제공하는 칼라 필터 사이의 배열 정확도에 대한 요구를 완화시킬 수 있을 것이다.Another advantage of configuring the color filter in the manner shown in Figures 5A and 6A is that red, green and blue sub-elements in the LC display panel can be rearranged to be grouped together. If we widen the spacing between adjacent groups more widespreadly, this grouping will result in a better alignment accuracy between the black mask used in the LC display panel and the color filter to provide better manufacturing yields without reducing the aperture of the individual display (sub) It will be able to alleviate the demand.

전술한 실시예에서는 매트릭스 디스플레이 패널이 LC 디스플레이 패널을 포함하지만, 다른 종류의 전기광학적 공간 광 변조기와, EL이나 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 평면 패널 디스플레이 장치가 사용될 수 있다.In the above-described embodiments, the matrix display panel includes an LC display panel, but other kinds of electro-optical spatial light modulators and flat panel display devices such as EL or plasma display panels can be used.

또한, 전술한 실시예에서는 렌티큘러 소자가 디스플레이 소자와 렌티큘러 시트의 형태로 결합하였지만, 다른 형태로 제공되는 것도 무방하다. 예를 들어, 상기 소자가 디스플레이 패널 그 자체의 유리판으로 형성되는 것도 가능하다.In addition, although the lenticular elements are combined in the form of a display element and a lenticular sheet in the above-described embodiment, they may be provided in different forms. For example, it is also possible that the device is formed of a glass plate of the display panel itself.

전술한 실시예는 직시형 디스플레이를 제공한다. 그러나, 그 대신 자동 입체 디스플레이 장치가 투사형 디스플레이 장치를 포함하는 것도 무방하다. 도7은 후방 투사형 장치를 포함하는 실시예를 도시한다. 이 장치에서, 형성된 이미지는 투사 렌즈(30)에 의해 확산 투사 스크린(diffuser projection screen : 32)의 후방으로 투사된다. 상기 스크린(32)의 전방측, 즉 시청자가 보는 측면으로, 길다란 평행 렌티큘러 소자의 어레이를 포함하는 렌티큘러 시트(35)가 배치된다. 스크린 상에 투사된 이미지는 본 실시예에서는 매트릭스 LC 디스플레이 패널(10)에 의해 발생되는데, 상기 패널은 콘덴서 렌즈(condenser lens)를 통해 광 소스(33)로부터의 광에 의해 조사된다. 상기 투사 렌즈는 디스플레이 패널(10)의 디스플레이 소자 이미지를 스크린(32) 상에 투사하여, 디스플레이 픽셀로 구성된 행과 열 디스플레이 소자 어레이의 확대된 이미지가 상기 스크린 상에 형성되도록 한다. 디스플레이 소자의 투사 이미지는 디스플레이 픽셀을 형성하고, 상기 디스플레이 픽셀로 구성된 이러한 디스플레이 이미지가 렌티큘러 시트(35)를 통해 시청된다. 상기 렌티큘러 시트(35)의 렌티큘러 소자는 스크린 상의 디스플레이 픽셀, 즉 디스플레이 소자의 이미지를 고려하여 전술한 바와 같이(예를 들어, 도2 및 도3) 스크린 상의 디스플레이 소자 이미지의 열에 대하여 경사지도록 배열된다.The above-described embodiment provides a direct view display. However, instead, the autostereoscopic display apparatus may include a projection display apparatus. Figure 7 illustrates an embodiment including a rear projection type device. In this apparatus, the formed image is projected by the projection lens 30 to the rear of the diffuser projection screen 32. A lenticular sheet 35 including an array of long parallel lenticular elements is disposed on the front side of the screen 32, that is, on the side viewed by the viewer. An image projected on the screen is generated by the matrix LC display panel 10 in this embodiment, which is illuminated by light from a light source 33 through a condenser lens. The projection lens projects the display element image of the display panel 10 onto the screen 32 so that a row of display pixels and an enlarged image of the column display element array are formed on the screen. The projected image of the display element forms a display pixel, and such a display image composed of the display pixels is viewed through the lenticular sheet 35. The lenticular elements of the lenticular sheet 35 are arranged to be inclined with respect to the rows of display element images on the screen as described above (e.g., Figs. 2 and 3), in consideration of the display pixels on the screen, .

LC 디스플레이 패널 대신 CRT 등의 디스플레이 장치가 사용되어, 스크린 상에 행과 열 디스플레이 픽셀을 갖는 투사된 디스플레이 이미지를 제공할 수도 있다.A display device such as a CRT may be used instead of the LC display panel to provide a projected display image having row and column display pixels on the screen.

요약하면, 행과 열로 배열된 디스플레이 픽셀을 구비한 디스플레이 형성 수단(예를 들면, 디스플레이 소자의 어레이를 구비한 LC 매트릭스 디스플레이 패널)과 상기 디스플레이 픽셀의 열에 대하여 경사지도록 상기 디스플레이의 위에 배치된 평행 렌티큘러 소자의 어레이를 포함하는 자동 입체 디스플레이 장치가 제안되었다. 이러한 장치, 특히 다중 화상형 디스플레이의 경우에서 발생하는 디스플레이 해상도의 저하는 수평 해상도와 수직 해상도가 공유한다.In summary, there is provided a liquid crystal display device comprising display forming means (e.g., an LC matrix display panel with an array of display elements) having display pixels arranged in rows and columns, and a parallel lenticular An autostereoscopic display device including an array of elements has been proposed. The horizontal resolution and the vertical resolution share the degradation of the display resolution occurring in such a device, particularly in the case of a multi-picture display.

본 기술 분야에 지식을 가진 자는 본 명세서에 기재된 장치에 변경을 가할 수 있다. 이러한 변경은 자동 입체 디스플레이 장치나 그 구성 부분에 관련된 기술 분야에 이미 공지된 다른 특징을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 변경은 본 명세서에 이미 기재된 여러 특징에 부가되거나 이를 치환하도록 이루어질 수 있다.Those skilled in the art may make changes to the apparatus described herein. Such changes may include other features already known in the art relating to an autostereoscopic display device or its component parts. Further, such modifications may be made to add or replace various features already described herein.

본 발명에 따르면, 매트릭스 디스플레이 패널의 디스플레이 소자 사이의 갭에 생성된 블랙 매트릭스 물질에 의해 발생하는 원하지 않는 디스플레이 현상을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce unwanted display phenomenon caused by black matrix material generated in a gap between display elements of a matrix display panel.

본 발명에 따르면, 인접한 화상의 칼라 트리플릿들이 인터록됨으로써 크로스 토크에 의해 시청자가 두 화상을 동시에 보도록 되어 칼라 트리플릿 피치가 사실상 절반으로 감소하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the color triplets of adjacent images are interlocked so that the viewer can see both images simultaneously by the crosstalk, and the effect of reducing the color triplet pitch substantially in half can be obtained.

본 발명에 따르면, LC 매트릭스 디스플레이 패널에서 동일한 색의 디스플레이 소자가 서로 그룹화되어 블랙 마스크와 칼라 필터 어레이 사이의 배열의 정확도에 관한 요구가 완화되도록 칼라 필터 배열이 구현되고, 이로써 디스플레이 소자의 개구부를 감소시키지 않고서도 제조 수율을 개선할 수 있다.According to the present invention, a color filter arrangement is implemented such that the same color display elements are grouped together in an LC matrix display panel to alleviate the need for accuracy of arrangement between the black mask and the color filter array, thereby reducing the aperture of the display element The production yield can be improved.

Claims

Display formation means comprising an array of display pixels arranged in rows and columns, elongate lenticular elements < RTI ID = 0.0 > &Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > an autostereoscopic display apparatus comprising:

Wherein the lenticular elements are inclined at an angle to the columns of the display pixel.

2. An apparatus according to claim 1, wherein the display forming means comprises a matrix display panel arranged in rows and columns, each matrix display panel having an array of display elements each forming the display pixels.

3. An autostereoscopic display apparatus according to claim 2, characterized in that an array of lenticular elements is arranged on the output side of the display panel.

3. The display device of claim 2, wherein the device comprises a projection lens for projecting an image of the display elements on a display screen to produce the display pixels, the array of lenticular elements having a viewing side is placed on a viewing side of the display device.

The automatic stereoscopic display apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the display elements of the display panel include liquid crystal display elements.

5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the lenticular elements are tilted with respect to the columns of display pixels to produce groups of repeating display pixels, each of the groups comprising r (r > 1) And adjacent display pixels of adjacent rows.

The method of claim 6, wherein the tilt angle of the lenticular elements is substantially ^{_{tan -1 (H p / (V}} p and r)), where, H _p and V _p is the pitch of each of the display pixels in the row and column direction, Wherein the display device is a display device.

The automatic stereoscopic display apparatus according to claim 7, wherein r is 2.

The display device according to claim 1 or 7, wherein the pitch of the lenticular elements is at least the pitch of display pixels in the row direction

Wherein the display device is a display device.

The display apparatus according to claim 9, wherein the pitch of the lenticular elements is a pitch of display pixels in the row direction

Wherein the display device is a display device.

8. An automatic stereoscopic display apparatus according to claim 1 or 7, wherein the lenticular elements have a cross section that is a part of a circle.

The device according to any one of claims 1 to 4, 7, 10 or 11, characterized in that the device is a color display device in which the different display pixels are composed of different colors. Display device.

14. The method of claim 13, wherein the color display pixels of the array are arranged to form color pixel triplets with a delta configuration, each pixel including red, green, and blue display pixels Wherein the display device is a display device.

14. The method of claim 13 wherein the display pixels of one row are of the same color and the three adjacent rows of display pixels each display a different one of the three primary colors. Automatic stereoscopic display device.

16. The apparatus of claim 15, wherein a sequence of colors of adjacent three rows of pixels is repeated in all rows of pixels of the array.

14. The display device of claim 13, wherein the display pixels disposed below each lenticular element to at least a substantial extent are the same color, and the display pixels associated with each of the three adjacent lenticular elements are each different one of the three primary colors Of the display device.

18. The apparatus of claim 17, wherein a sequence of colors associated with the three adjacent lenticular elements is repeated for all lenticular elements across the display pixel array.

14. The apparatus of claim 13, wherein the display forming means comprises a color LC matrix display panel having an array of display elements and an array of color filter elements associated with the display array.