JP2013519914A - 三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法、及びバックライトユニットの分割制御が可能な三次元ディスプレイ装置 - Google Patents

三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法、及びバックライトユニットの分割制御が可能な三次元ディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

三次元ディスプレイ装置が三次元ビデオシーケンスを受信し、三次元ディスプレイ装置のバックライトユニットの複数個のサブブロックが光を照射する三次元ディスプレイ装置のLCD(liquid crystal display)部の部分領域別に、LCD部に表示される三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルを決定し、LCD部の部分領域別映像明度レベルに基づいて、バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間を決定し、三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの転換周期に同期化し、バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を決定する三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法が開示される。

Description

本発明は、三次元(3D)ディスプレイ装置の構造及び駆動方法に関する。
三次元ディスプレイ装置が商用化されることによって広く普及しつつ、三次元ディスプレイ装置への消費者の関心が高まっている。ディスプレイ装置は、三次元ディスプレイを具現するために、光源のターンオン・タイム(turn-on time)を一定に維持する。また、暗い映像及び明るい映像でも、バックライトユニットの光源は、常に同じ明度(brightness)レベルで点灯される。かような三次元ディスプレイ装置では、液晶の応答速度によって、三次元ディスプレイモードで、ゴースティング(ghosting)現象が生じ、ユーザに不自然に映る。従って、三次元ディスプレイ装置を利用して、三次元コンテンツを気安く視聴しようとする視聴者の要求も大きくなっている。
本発明は、LCD部(liquid crystal display unit)、バックライトユニット(backlight unit)及び導光板(light guide plate)から構成された三次元ディスプレイ装置のバックライトユニットを制御する方法を提供するものである。
本発明の一実施形態による三次元ディスプレイ装置のバックライトユニットを制御する方法は、LCD部、バックライトユニット及び導光板から構成された三次元ディスプレイ装置に、三次元ビデオシーケンスを受信する段階と、前記三次元ディスプレイ装置のバックライトユニットの複数個のサブブロックが光を照射する前記三次元ディスプレイ装置のLCD部の部分領域別に、前記LCD部に表示される前記三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルを決定する段階と、前記LCD部の部分領域別映像明度レベルに基づいて、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間を決定する段階と、前記三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの転換周期に同期化し、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を決定する段階と、を含む。
一実施形態による前記バックライトユニット・サブブロックの点灯持続時間決定段階は、前記三次元ビデオシーケンスの部分領域別明度レベルが明るいほど、前記点灯持続時間を長く調節し、前記三次元ビデオシーケンスの部分領域別明度レベルが暗いほど、前記点灯持続時間を短く調節することができる。
一実施形態による前記三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法は、前記三次元ビデオシーケンスのフレーム周期に同期化し、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期と、前記サブブロックごとに調節された点灯持続時間とによって、前記バックライトユニットのサブブロックごとに点灯及び消灯を反復する段階をさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態による三次元ディスプレイ装置は、入力されたビデオシーケンスの映像が表示されるLCD部と、複数個のサブブロックに分割され、それぞれのサブブロックごとに独立して前記LCD部を光を照射するバックライトユニットと、前記バックライトユニットから照射された光を伝達するための導光板と、前記バックライトユニットの光源を制御する制御部と、を含み、前記バックライトユニットの前記制御部は、前記バックライトユニットの複数個のサブブロックが光を照射する前記LCD部の部分領域別に、前記LCD部に表示される三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルを決定し、前記LCD部の部分領域別映像明度レベルに基づいて、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間を決定するサブブロック点灯持続時間決定部と、前記三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの転換周期に同期化し、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を決定するサブブロック点灯周期決定部と、を含む。
本発明は、一実施形態による三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法を具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体を含む。
本発明による三次元ディスプレイ装置が表示するための三次元ビデオシーケンスの領域別映像明度レベルに基づいて、バックライトユニットのサブブロックのうち、明るい映像領域に向かう光を照射するためのサブブロックの点灯持続時間が相対的に長く照射される。また、暗い映像領域に向かう光を照射するためのサブブロックの点灯持続時間が相対的に短く照射される。これにより、三次元ビデオディスプレイ時に生じうるゴースティング現象が最小化される。
本発明の一実施形態による三次元ディスプレイ装置のブロック図である。 一実施形態によって、2サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備した三次元ディスプレイ装置を図示する図面である。 一実施形態によって、2サイドエッジ構造のバックライトユニット及びバックライトユニットの照射方向に沿って分割された導光板を具備した三次元ディスプレイ装置を図示する図面である。 一実施形態によって、2サイドエッジ構造のバックライトユニット、バックライトユニットの照射方向及びサイドエッジ構造によって分割された導光板を具備した三次元ディスプレイ装置を図示する図面である。 三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルが暗いとき、一実施形態によって調節されたバックライトユニットの点灯持続時間のタイミング図である。 三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルが明るいとき、一実施形態によって調節されたバックライトユニットの点灯持続時間のタイミング図である。 一実施形態による、バックライトユニットのサブブロック別に調節された点灯持続時間のタイミング図である。 本発明の一実施形態による三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法のフローチャートである。
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による三次元(3D)ディスプレイ装置のブロック図を図示している。
一実施形態による三次元ディスプレイ装置100は、LCD(liquid crystal display)部110、バックライトユニット120、導光板130及びバックライトユニット制御部140を含む。
LCD部110は、三次元ディスプレイ装置100に入力されたビデオシーケンスの映像信号を視覚的に表示する。バックライトユニット120は、一つ以上の光源を具備し、光源がLCD部110に向かって光を照射し、LCDパネル上の映像を視聴者に良好にディスプレイさせる。導光板130は、バックライトユニット120から照射された光を、LCD部110に効率的に伝達する構造物である。
一実施形態によるバックライトユニット120は、それぞれの光源を具備した複数個のサブブロックに分割され、それぞれのサブブロックごとに独立して、光源が点灯及び消灯するように制御されつつ、LCD部110に向かって光を照射することができる。
一実施形態によるバックライトユニット120は、LCD部110の1面に光源が位置して光を照射する1サイドエッジ構造、またはLCD部110の2面に光源が位置して光を照射する2サイドエッジ構造であってもよい。LCD部110の1面は、LCD部110の上端及び下端のうち一つであるか、あるいは左側端及び右側端のうち一つでもある。LCD部110の2面は、LCD部110の上端及び下端であるか、あるいは左側端及び右側端でもある。
一実施形態による導光板130は、1つのプレートから構成され、バックライトユニット120の複数個のサブブロックが照射する光をLCD部120に伝達することができる。
また、導光板130がバックライトユニット120のそれぞれのサブブロックが照射する光を独立して伝達できるように、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックの位置ごとに、光を照射する方向に平行に、導光板がサブプレートに分割されていてもよい。例えば、導光板130のサブブロックが、上下方向に光を照射しているならば、導光板130が、光が通過する上下方向に沿って複数個のサブプレートに分割されていてもよい。
また、導光板130は、バックライトユニット120のサイドエッジ構造によって、サブプレートに分割されもする。例えば、バックライトユニット120が2サイドエッジ構造であるならば、バックライトユニット120の上下端(左右側端)サブブロックが光を照射する領域に分離されるように、導光板130が上下端(左右側端)のサブプレートに分割されてもよい。
また、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックが照射する光が、それぞれ導光板130が分割されたサブプレートを介して、LCD部110に伝えられるように、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックの位置及び2サイドエッジ構造に基づいて、導光板130のサブプレートが分割されてもよい。例えば、導光板130が、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックの位置ごとに、光を照射する方向と平行なサブプレートに分割されつつ、バックライトユニット120の上下端で光を照射するサイドエッジ構造に基づいて、上下端のサブプレートに分割されてもよい。
バックライトユニット制御部140は、バックライトユニット120の光源の点灯持続時間及び点灯周期を制御する。一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、一実施形態によるバックライトユニット120のサブブロックをそれぞれ制御するために、サブブロック点灯持続時間決定部150及びサブブロック点灯周期決定部160を含む。
一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、LCD部110に表示される映像明度レベルに基づいて、バックライトユニット140の点灯持続時間を決定する。本発明の点灯持続時間は、LCDディスプレイ装置の光源のターンオン・タイム(turn-on time)、バックライトユニット・デューティ比(BLU:back light unit duty ratio)などで表現される。一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、LCD部110に表示される映像明度レベルが暗いほど、当該サブブロックの点灯持続時間が短く、映像明度レベルが明るいほど、当該サブブロックの点灯持続時間が長いように調節することができる。
サブブロック点灯持続時間決定部150は、バックライトユニット120の複数個のサブブロックが光を照射するLCD部110の部分領域別に、LCD部110に表示される三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルを決定することができる。一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、ビデオシーケンスを直接入力され、LCD部110に表示される映像明度レベルを直接測定することができる。他の実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、外部からLCD部110に表示される映像明度レベルデータを獲得することができる。
サブブロック点灯持続時間決定部150は、LCD部110の部分領域別に表示される映像明度レベルに基づいて、バックライトユニット120のサブブロックの点灯持続時間を決定することができる。サブブロック点灯持続時間決定部150は、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックごとに光を照射する領域の映像明度レベルに基づいて、それぞれのサブブロックの点灯持続時間を決定することができる。
また、バックライトユニット120のサブブロックは、それぞれのサブブロックが、別個に制御されもするが、連続的に羅列された所定個数のサブブロックを含むサブブロック・グループに分類し、グループ別に制御されもする。すなわち、サブブロック点灯持続時間決定部150は、バックライトユニット120のサブブロックを所定個数のグループに分け、バックライトユニット120のサブブロック・グループ別に、サブブロックが光を照射するLCD部110の部分領域の映像明度レベルを決定し、これを基に、当該サブブロック・グループのサブブロックの点灯持続時間を、他のサブブロックと独立して決定することもできる。
サブブロック点灯周期決定部160は、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期に同期化し、バックライトユニット120が点灯することができるように、バックライトユニット120のサブブロックの点灯周期を決定することができる。一実施形態によるサブブロック点灯周期決定部160は、三次元ビデオシーケンスのうち、左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの左右視点の転換周期に基づいて、バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を決定することができる。
例えば、一実施形態による三次元ディスプレイ装置100は、三次元ビデオシーケンスのうち、1対の第1左視点フレーム及び第1右視点フレームをディスプレイするための第1フレームセットとして、第1左視点フレーム、第1左視点フレーム、第1右視点フレーム及び第1右視点フレームの順序でディスプレイすることができる。すなわち、第1フレームセットは、第1左視点フレーム及び第1右視点フレームがそれぞれ2回ずつ反復してディスプレイすることができる。
また、一実施形態による三次元ディスプレイ装置100は、第2フレームセットとして、第1左視点フレーム、ブラックフレーム、第1右視点フレーム及びブラックフレームの順序でディスプレイすることができる。すなわち、第2フレームセットは、第1左視点フレーム及び第1右視点フレームがそれぞれ1回ずつ反復されるが、第1左視点フレーム及び第1右視点フレーム間に、ブラックフレームがディスプレイされる。
従って、一実施形態による三次元ディスプレイ装置100が、第1フレームセットまたは第2フレームセットで、三次元ビデオシーケンスをディスプレイする場合、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期は、240Hzであっても、三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームの転換周期は、240/2=120Hzであるから、一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、左右視点の転換周期に同期化し、点灯周期を決定することができる。
一実施形態によるサブブロック点灯周期決定部160は、左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの左右視点が転換される前に、N個のフレームがディスプレイされるならば、バックライトユニット120のサブブロックの点灯周期を、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期の1/Nに決定することができる。このときNは、2以上の整数を示す。
従って、三次元ビデオシーケンスは、左視点フレーム及び右視点フレームが交互になるという点、一実施形態による左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットは、左右視点が転換される前に、一つ以上のフレームがディスプレイされるという点を考慮し、バックライトユニット120のサブブロックの点灯周期は、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期よりN倍ほど遅く決定される。
これにより、バックライトユニット制御部140は、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期及び左右視点転換周期に同期化して決定された、バックライトユニット120のサブブロックの点灯周期と、それぞれのサブブロックごとに調節された点灯持続時間とによって、バックライトユニット120のサブブロックごとに、点灯及び消灯を反復することができる。
バックライトユニット制御部140は、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックごとに独立して点灯持続時間を制御することができる。従って、バックライトユニット120のサブブロックの点灯持続時間が互いに同一であっても異なってもよい。また、一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、バックライトユニット120が2サイドエッジ構造であるとき、バックライトユニット120の第1サイドのサブブロック及び第2サイドのサブブロックを独立して制御することができる。従って、バックライトユニット120の第1サイドのサブブロック及び第2サイドのサブブロックの点灯持続時間が、互いに同一であっても異なってもよい。
従って、一実施形態による三次元ディスプレイ装置100が表示するための三次元ビデオシーケンスの領域別映像明度レベルに基づいて、バックライトユニット120のサブブロックのうち、明るい映像領域に向けて光を照射するためのサブブロックの点灯持続時間が相対的に長く調節され、暗い映像領域に向けて光を照射するためのサブブロックの点灯持続時間が相対的に短く調節されてもよい。これにより、三次元ビデオディスプレイ時に発生しうるゴースティング(ghosting)現象が最小化される。
以下、図2ないし4を参照し、三次元ディスプレイ装置100のバックライトユニット120及び導光板130の具体的な実施形態を具備した三次元ディスプレイ装置200,300,400を開示する。従って、三次元ディスプレイ装置200,300,400のそれぞれのバックライトユニットは、三次元ディスプレイ装置100のバックライトユニット制御部140により制御される。
図2は、一実施形態によって、2サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備した三次元ディスプレイ装置を図示している。
三次元ディスプレイ装置200は、上端バックライトユニット210及び下端バックライトユニット220の2サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備しており、上端バックライトユニット210は、サブブロック211,212,213,…,214に分割され、下端バックライトユニット220は、サブブロック221,222,223,…,224に分割されている。一実施形態による三次元ディスプレイ装置200の導光板230は、上端バックライトユニット210及び下端バックライトユニット220のサブブロック211,212,213,…,214,221,222,223,…,224が照射する光を通過させることができる。
一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、上端バックライトユニット210及び下端バックライトユニット220のサブブロック211,212,213,…,214,221,222,223,…,224を所定個数のグループに分類し、サブブロック・グループ別に制御することもできる。例えば、上端バックライトユニット210のサブブロック211,212,213,…,214が、2個のサブブロック・グループ216,218に分類され、それぞれのサブブロック・グループ216,218別に、点灯持続時間が決定できる。同様に、下端バックライトユニット220のサブブロック221,222,223,…,224が2個のサブブロック・グループ(226、228)に分類され、それぞれのサブブロック・グループ(226、228)別に点灯持続時間が決定される。ただし、上端バックライトユニット210及び下端バックライトユニット220が、同じ個数のサブブロック・グループに分類されて制御される実施形態のみに限定されるものではない。
図2を参照し、2サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備した三次元ディスプレイ装置200を開示しているが、上端バックライトユニット及び下端バックライトユニットのうち一つだけ具備する1サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備する場合にも、バックライトユニットのサブブロック別に、またはサブブロック・グループ別に、点灯持続時間が独立して制御されもする。
図3は、一実施形態によって、2サイドエッジ構造のバックライトユニット及びバックライトユニットの照射方向に沿って分割された導光板を具備した三次元ディスプレイ装置を図示している。
三次元ディスプレイ装置300は、上端バックライトユニット310及び下端バックライトユニット320の2サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備しており、上端バックライトユニット310は、サブブロック311,312,313,…,314に分割され、下端バックライトユニット320は、サブブロック321,322,323,…,324に分割されている。
一実施形態による三次元ディスプレイ装置300の導光板330は、上端バックライトユニット310及び下端バックライトユニット320のサブブロック311,312,313,…,314,321,322,323,…,324の位置ごとに、バックライトユニットから照射される光の方向と平行した方向に沿って、サブプレート331,332,333,…,334に分割されている。従って、上端バックライトユニット310のサブブロック311,312,313,…,314及び下端バックライトユニット320のサブブロック321,322,323,…,324のうち、互いに対向するサブブロックから照射された光は、導光板330のサブプレート331,332,333,…,334を介して、他のサブプレートへの分散を防止しつつ、LCD部110に伝えられる。
一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、上端バックライトユニット310のサブブロック311,312,313,…,314が、2個のサブブロック・グループ316,318に分類され、それぞれのサブブロック・グループ316,318別に、点灯持続時間が決定される。同様に、下端バックライトユニット320のサブブロック321,322,323,…,324が、2個のサブブロック・グループ326,328に分類され、それぞれのサブブロック・グループ326,328別に、点灯持続時間が決定される。
図2の三次元ディスプレイ装置200及び図3の三次元ディスプレイ装置300は、2サイドエッジ構造のバックライトユニットを開示しているが、上端バックライトユニット及び下端バックライトユニットのうち、一つだけ具備する1サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備する場合にも、バックライトユニットのサブブロック別に、またはサブブロック・グループ別に、点灯持続時間が独立して制御されることは、前述の通りである。
図4は、一実施形態によって、2サイドエッジ構造のバックライトユニット及びバックライトユニットの照射方向及びサイドエッジ構造によって分割された導光板を具備した三次元ディスプレイ装置を図示している。
三次元ディスプレイ装置400は、上端バックライトユニット410及び下端バックライトユニット420の2サイドエッジ構造のバックライトユニットを具備しており、上端バックライトユニット410は、サブブロック411,412,413,…,414に分割され、下端バックライトユニット420は、サブブロック421,422,423,…,424に分割されている。
一実施形態による三次元ディスプレイ装置400の導光板430は、上端バックライトユニット410のサブブロック411,412,413,…,414、及び下端バックライトユニット420のサブブロック421,422,423,…,424の位置ごとに、光の方向と平行した方向に沿って分割されつつ上下端に分割されている。すなわち、導光板430は、サブプレート431,432,433,…,434,441,442,443,…,444に分割され、上端バックライトユニット410及び下端バックライトユニット420の各サブブロック411,412,413,…,414,421,422,423,…,424から照射される光が、各サブプレート431,432,433,…,434,441,442,443,…,444を介して、他のサブプレートで分散されることを最大限防止しつつ、目標領域に向けて集中的に通過することができる。
一実施形態によるバックライトユニット制御部140が、上端バックライトユニット410のサブブロック・グループ416,418、下端バックライトユニット420のサブブロック・グループ426,428のうち、それぞれのサブブロック・グループ416,418,426,428別に、点灯持続時間を決定することができることは、前述の他の実施形態と同一である。図2ないし図4をわたって説明した三次元ディスプレイ装置200,300,400で、サブブロック・グループの個数は、任意に調節され、上端バックライトユニット210,310,410及び下端バックライトユニット220,320,420が、同じ個数のサブブロック・グループに分類されて制御される実施形態のみに限定されるものではなく、上下端バックライトユニットが、互いに異なる個数のサブブロック・グループに分類されて制御されもする。
図5は、三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルが暗いとき、一実施形態によって調節されたバックライトユニットの点灯持続時間のタイミング図を図示している。図6は、三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルが明るいとき、一実施形態によって調節されたバックライトユニットの点灯持続時間のタイミング図を図示している。
ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム510,610の横軸は、時間経過を示し、縦軸は、LCD部110のディスプレイ・スクリーンの高さを示す。ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム510,610は、経時的に、LCD部110のディスプレイ・スクリーン上に表示されるフレームを図示することができる。LCD部110のディスプレイ・スクリーンの上端でビデオフレームが表示され始め、下端側に移動して表示されるので、ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム510,610は、フレームが経時的に右側に進み、縦軸に沿って下に下がって表示される形態を図示している。
第1 STVタイミング図500及び第2 STVタイミング図600は、バーチカル・スタートパルス信号(STV signal:vertical start pulse signal)の発生周期を図示している。第1 STVタイミング図500によって、STV信号501,502,503,504,505,506,507が発せられるたびに、第1三次元ビデオシーケンスのそれぞれのフレームがLCD部110にディスプレイされる。第2 STVタイミング図600によって、STV信号601,602,603,604,605,606,607が発せられるたびに、第2三次元ビデオシーケンスのそれぞれのフレームがディスプレイされる。
一実施形態による三次元ビデオシーケンスのうち、左右視点フレームを含む1つのフレームセットは、左視点フレーム、ブラックフレーム、右視点フレーム、ブラックフレームを含んでもよい。ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム510は、第1 STV信号タイミング図500によって、第1三次元ビデオシーケンスが図示されるディスプレイ・スクリーンを図示している。STV信号501,502,503,504,505,506,507がそれぞれ発せられるたびに、第1三次元ビデオシーケンスの第1左視点フレーム511、ブラックフレーム512、第1右視点フレーム513、ブラックフレーム514、第2左視点フレーム515、ブラックフレーム516、第2右視点フレーム517が順序通りディスプレイされる。
同様に、ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム610は、第2 STV信号タイミング図600によって、第2三次元ビデオシーケンスが図示されるディスプレイ・スクリーンを図示する。STV信号601,602,603,604,605,606,607がそれぞれ発せられるたびに、第2三次元ビデオシーケンスの第3左視点フレーム611、ブラックフレーム612、第3右視点フレーム613、ブラックフレーム614、第4左視点フレーム615、ブラックフレーム616、第4右視点フレーム617が順序通りディスプレイされる。
第1三次元ビデオシーケンスの第1左視点フレーム511、第1右視点フレーム513、第2左視点フレーム515及び第2右視点フレーム517の映像明度レベルは、所定臨界値より暗く、第2ビデオシーケンスの第3左視点フレーム611、第3右視点フレーム613、第4左視点フレーム615及び第4右視点フレーム617の映像明度レベルは、所定臨界値より明るい。
一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、三次元ビデオシーケンスのうち、左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットで、左右視点の転換周期に同期化し、バックライトユニット120のサブブロックを点灯することができる。従って、一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム510において、第1左視点フレーム511、第1右視点フレーム513、第2左視点フレーム515及び第2右視点フレーム517がディスプレイされるときと、ディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム610において、第3左視点フレーム611、第3右視点フレーム613、第4左視点フレーム615及び第4右視点フレーム617がディスプレイされるときとで、バックライトユニット120のサブブロックを点灯するように制御することができる。
第1点灯タイミング図520は、第1三次元ビデオシーケンスがディスプレイされるとき、一実施形態によるバックライトユニット制御部140の制御によるバックライトユニット120の上端バックライトユニットBLU 1(back light unit 1)の点灯区間を図示している。第2点灯タイミング図530は、第1三次元ビデオシーケンスがディスプレイされるとき、一実施形態によるバックライトユニット制御部140の制御によるバックライトユニット120の下端バックライトユニットBLU 2(back light unit 2)の点灯区間を図示している。同様に、第3点灯タイミング図620及び第4点灯タイミング図630は、第2三次元ビデオシーケンスがディスプレイされるとき、一実施形態によるバックライトユニット制御部140の制御によるバックライトユニット120の上端バックライトユニットBLU1及び下端バックライトユニットBLU2の点灯区間をそれぞれ図示している。
従って、バックライトユニット120の上端バックライトユニットの第1点灯タイミング図520は、第1三次元ビデオシーケンスのうち、第1左視点フレーム511、第1右視点フレーム513、第2左視点フレーム515及び第2右視点フレーム517がディスプレイ画面に表示されるとき、上端バックライトユニットの点灯区間521,523,525,527が発生するところを図示している。同様に、バックライトユニット120の下端バックライトユニットの第2点灯タイミング図530は、第1三次元ビデオシーケンスのうち第1左視点フレーム511、第1右視点フレーム513、第2左視点フレーム515及び第2右視点フレーム517がディスプレイ画面に表示されるとき、下端バックライトユニットの点灯区間531,533,535,537が発生するところを図示している。
同様に、バックライトユニット120の上端バックライトユニット及び下端バックライトユニットの点灯区間を図示する第3点灯タイミング図620及び第4点灯タイミング図630は、第2三次元ビデオシーケンスのうち、第3左視点フレーム611、第3右視点フレーム613、第4左視点フレーム615及び第4右視点フレーム617がディスプレイ画面に表示されるとき、上端バックライトユニットの点灯区間621,623,625,627及び下端バックライトユニットの点灯区間631,633,635,637が発生するところを図示する。
また、ディスプレイ・スクリーンの上端領域にフレームが表示され始め、下端領域に下がって表示されるので、一実施形態によるバックライトユニット制御部140は、1フレームがディスプレイ・スクリーンに表示される間、ディスプレイ・スクリーンの上端領域に向けて光を照射するバックライトユニット120の上端バックライトユニットを、下端バックライトユニットより先に点灯していて消灯されるように、バックライトユニット120の点灯を制御することができる。
従って、第1点灯タイミング図520及び第2点灯タイミング図530は、第1三次元ビデオシーケンスのうち、第1左視点フレーム511、第1右視点フレーム513、第2左視点フレーム515及び第2右視点フレーム517がディスプレイ画面に表示されるとき、上端バックライトユニットの点灯区間521,523,525,527が、下端バックライトユニットの点灯区間531,533,535,537より先に始まって終了するところを図示している。同様に、第3点灯タイミング図620及び第4点灯タイミング図630によれば、第2三次元ビデオシーケンスのうち、第3左視点フレーム611、第3右視点フレーム613、第4左視点フレーム615及び第4右視点フレーム617がディスプレイ画面に表示されるとき、上端バックライトユニットの点灯区間621,623,625,627が、下端バックライトユニットの点灯区間631,633,635,637より先に始まって終了するところが確認される。
また、一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、三次元ビデオシーケンスの左右視点転換周期に同期化して点灯された、バックライトユニット120のサブブロックの点灯持続時間を決定することができる。一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、LCD部110に表示される映像明度レベルに基づいて、バックライトユニット120の点灯持続時間を決定することができる。一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、所定臨界値より映像明度レベルが暗い第1三次元ビデオシーケンスに係わる点灯持続時間を、所定点灯持続時間より短く調節し、所定臨界値より映像明度レベルが大きい第2三次元ビデオシーケンスに係わる点灯持続時間を、所定点灯持続時間より長く調節することができる。
従って、第1点灯タイミング図520、第2点灯タイミング図530、第3点灯タイミング図620及び第4点灯タイミング図630によれば、第1三次元ビデオシーケンスに向かって光を照射するための上端バックライトユニットの点灯区間521,523,525,527及び下端バックライトユニットの点灯区間531,533,535,537は、第2三次元ビデオシーケンスに向かって光を照射するための上端バックライトユニットの点灯区間621,623,625,627が、下端バックライトユニットの点灯区間631,633,635,637より短く制御されている。
また、一実施形態によるサブブロック点灯周期決定部160は、第1三次元ビデオシーケンス及び第2三次元ビデオシーケンスのフレーム周期が240Hzであるならば、左右視点が転換されるたびに、バックライトユニット120が点灯されるように、バックライトユニット120の点灯周期を、フレーム周期より2倍遅い120Hzに決定することができる。
図7は、一実施形態によって、バックライトユニットのサブブロック別に調節された点灯持続時間のタイミング図を図示している。
STVタイミング図700及びディスプレイ・スクリーン・ダイヤグラム710によれば、STV信号701,702,703,704,705,706がそれぞれ発せられるたびに、第3三次元ビデオシーケンスの第5左視点フレーム711、ブラックフレーム712、第5右視点フレーム713、ブラックフレーム714、第6左視点フレーム715、ブラックフレーム716が順序通りディスプレイされる。図7に図示されていないが、ブラックフレーム716に続き、第6右視点フレーム及びブラックフレームがディスプレイされる。
第1上端サブブロック点灯タイミング図720、第2上端サブブロック点灯タイミング図730、第3上端サブブロック点灯タイミング図740、第N上端サブブロック点灯タイミング図750は、それぞれ、第3三次元ビデオシーケンスがディスプレイされるとき、一実施形態によるバックライトユニット制御部140の制御によるバックライトユニット120の上端バックライトユニットの第1サブブロック、第2サブブロック、第3サブブロック及び第Nサブブロックの点灯区間を図示している。第1下端サブブロック点灯タイミング図760、第2下端サブブロック点灯タイミング図770、第3下端サブブロック点灯タイミング図780、第N下端サブブロック点灯タイミング図790は、それぞれ、第3三次元ビデオシーケンスがディスプレイされるとき、一実施形態によるバックライトユニット制御部140の制御によるバックライトユニット120の下端バックライトユニットの第1サブブロック、第2サブブロック、第3サブブロック及び第Nサブブロックの点灯区間を図示している。
第1上端サブブロック点灯タイミング図720、第2上端サブブロック点灯タイミング図730、第3上端サブブロック点灯タイミング図740、及び第N上端サブブロック点灯タイミング図750によれば、第3三次元ビデオシーケンスのうち、第5左視点フレーム711、第5右視点フレーム713及び第6左視点フレーム715が、ディスプレイ画面に表示されるとき、上端バックライトユニットの第1サブブロックの点灯区間721,723,725、上端バックライトユニットの第3サブブロックの点灯区間741,743,745及び上端バックライトユニットの第Nサブブロックの点灯区間751,753,755が発生する。第2上端サブブロック点灯タイミング図730は、上端バックライトユニットの第2サブブロックが点灯されないことを図示している。
同様に、第1下端サブブロック点灯タイミング図760、第2下端サブブロック点灯タイミング図770、第3下端サブブロック点灯タイミング図780、第N下端サブブロック点灯タイミング図790によれば、第3三次元ビデオシーケンスのうち、第5左視点フレーム711、第5右視点フレーム713及び第6左視点フレーム715がディスプレイ画面に表示されるとき、下端バックライトユニットの第1サブブロックの点灯区間761,763,765、下端バックライトユニットの第3サブブロックの点灯区間781,783,785及び下端バックライトユニットの第Nサブブロックの点灯区間791,793,795が発生する。第2下端サブブロック点灯タイミング図770は、下端バックライトユニットの第2サブブロックが点灯されないことを図示する。
一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、バックライトユニット120のそれぞれのサブブロックが光を照射する領域の映像明度レベルに基づいて、当該サブブロックの点灯持続時間を決定することができる。バックライトユニット120のバックライトユニットのサブブロックが同じフレームに対して光を照射しても、それぞれのサブブロックは、それぞれフレーム内の他の領域に向けて光を照射することができる。従って、一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、同じフレームに対して光を照射するサブブロックの点灯持続時間もそれぞれ独立して決定することができる。
例えば、上端バックライトユニットのサブブロックが、第5左視点フレーム711に対して光を照射していても、上端バックライトユニットの第1サブブロックの点灯区間721、第3サブブロックの点灯区間741及び第Nサブブロックの点灯区間751は、各サブブロックが光を照射する映像明度レベルによって、持続時間が互いに独立して決定される。同様に、下端バックライトユニットのサブブロックが、第5右視点フレーム713に対して光を照射していても、下端バックライトユニットの第1サブブロックの点灯区間763、第3サブブロックの点灯区間783及び第Nサブブロックの点灯区間793は、各サブブロックが光を照射する映像明度レベルによって、持続時間が互いに独立して決定される。
また、互いに対向している上端バックライトユニットのサブブロック及び下端バックライトユニットのサブブロックも、互いに光を照射する領域が異なるので、一実施形態によるサブブロック点灯持続時間決定部150は、上端バックライトユニットのサブブロック及び下端バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間を独立して決定できる。
各サブブロックが光を照射するディスプレイ・スクリーン領域の映像明度レベルが明るいほど、点灯持続時間が長くなって、映像明度レベルが暗いほど、点灯持続時間が短くなることは、前述の通りである。特に、映像が非常に暗くて光を照射する必要がないならば、第2上端サブブロック点灯タイミング図730のように、第2サブブロックは、点灯されなくともよい。
例えば、第1上端サブブロック点灯タイミング図720、第3上端サブブロック点灯タイミング図740、第N上端サブブロック点灯タイミング図750によれば、上端バックライトユニットの第1サブブロック、第3サブブロック、第Nサブブロックの順に、各サブブロックが光を照射する領域の映像明度レベルが明るくなることにより、上端バックライトユニットの第1サブブロックの点灯区間721,723,725、上端バックライトユニットの第3サブブロックの点灯区間741,743,745、上端バックライトユニットの第Nサブブロックの点灯区間751,753,755の順に、点灯持続時間が長くなるように制御される。
同様に、第1下端サブブロック点灯タイミング図760、第3下端サブブロック点灯タイミング図780、第N下端サブブロック点灯タイミング図790によれば、下端バックライトユニットの第1サブブロック、第3サブブロック、第Nサブブロックの順に、各サブブロックが光を照射する領域の映像明度レベルが暗くなることによって、下端バックライトユニットの第1サブブロックの点灯区間761,763,765、下端バックライトユニットの第3サブブロックの点灯区間781,783,785及び下端バックライトユニットの第Nサブブロックの点灯区間791,793,795の順に、点灯持続時間が短くなるように制御される。
図8は、本発明の一実施形態による三次元ディスプレイ装置100のバックライトユニット制御方法のフローチャートを図示している。
段階810で、LCD部110、バックライトユニット120及び導光板130から構成された三次元ディスプレイ装置100に、三次元ビデオシーケンスが入力される。バックライトユニット120は、1サイドエッジ構造または2サイドエッジ構造であってもよい。バックライトユニット120は、複数個のサブブロックに分割されていてもよい。導光板130は、バックライトユニット120のサブブロックが照射する光の方向に沿って分割されていてもよい。
段階820で、バックライトユニット120の複数個のサブブロックが光を照射するLCD部110の部分領域別に、LCD部110に表示される三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルが決定される。段階830で、LCD部110の部分領域別映像明度レベルに基づいて、バックライトユニット120のサブブロックの点灯持続時間が決定され、三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットで、左右視点の転換周期に同期化し、バックライトユニットのサブブロックの点灯周期が決定される。
バックライトユニット120のサブブロック別に光を照射する領域別映像明度レベルに基づいて、点灯持続時間が決定される。バックライトユニット120の複数個のサブブロックが光を照射する映像領域の映像明度レベルが明るいほど、サブブロックの点灯持続時間を延長し、映像明度レベルが暗いほど点灯持続時間を短縮する。
左視点フレーム及び右視点フレームを含むフレームセットにおいて、左右視点が転換される前に、N個のフレームがディスプレイされるならば、バックライトユニット120のサブブロックの点灯周期は、フレーム周期の1/Nに決定され、バックライトユニット120のサブブロックの点灯周期は、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期よりN倍ほど遅く決定される。
段階840で、三次元ビデオシーケンスのフレーム周期に同期化し、バックライトユニットのサブブロックの点灯周期及びサブブロックごとに調節された点灯持続時間によって、バックライトユニットのサブブロックごとに点灯及び消灯が反復される。
一方、前述の本発明の実施形態は、コンピュータで実行されるプログラムに作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用し、前記プログラムを動作させる汎用デジタル・コンピュータで具現される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体(例え、ROM(read-only memory)、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク)、光学的判読媒体(例えば、CD−ROM、DVDなど)のような記録媒体を含む。
以上、本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。本発明が属する技術分野で当業者であるならば、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態で具現されるということを理解することができるであろう。従って、開示された実施形態は、限定的な観点でなく、説明的な観点から考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述の説明でなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれたものであると解釈されねばならない。

Claims (15)

  1. LCD部(liquid crystal display unit)、バックライトユニット及び導光板から構成された三次元ディスプレイ装置のバックライトユニットを制御する方法において、
    前記三次元ディスプレイ装置に三次元ビデオシーケンスが入力される段階と、
    前記三次元ディスプレイ装置のバックライトユニットの複数個のサブブロックが光を照射する前記三次元ディスプレイ装置のLCD部の部分領域別に、前記LCD部に表示される前記三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルを決定する段階と、
    前記LCD部の部分領域別映像明度レベルに基づいて、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間を決定する段階と、
    前記三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの転換周期に同期化し、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を決定する段階と、を含むことを特徴とする三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法。
  2. 前記バックライトユニット・サブブロックの点灯持続時間決定段階は、
    前記三次元ビデオシーケンスの部分領域別明度レベルが明るいほど、前記点灯持続時間を長く調節し、
    前記三次元ビデオシーケンスの部分領域別明度レベルが暗いほど、前記点灯持続時間を短く調節することを特徴とする請求項1に記載の三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法。
  3. 前記三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法は、
    前記バックライトユニットのサブブロックを、前記三次元ビデオシーケンスのフレーム周期に同期化してそれぞれ制御しつつ、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期と、前記サブブロックごとに調節された点灯持続時間とによって、前記バックライトユニットのサブブロックごとに、点灯及び消灯を反復する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法。
  4. 前記バックライトユニット・サブブロックの点灯周期決定段階は、
    前記三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットが相互転換される前にディスプレイされるフレーム個数ほど、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期が決定され、前記三次元ビデオシーケンスのフレーム周期より、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を遅く決定することを特徴とする請求項1に記載の三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法。
  5. 前記三次元ビデオシーケンスの映像明度レベル決定段階は、前記バックライトユニットのサブブロックは、前記バックライトユニットのサブブロックのうち連続的に羅列された所定個数のサブブロックを含むサブブロック・グループに分類する段階と、前記バックライトユニットのサブブロック・グループが光を照射する前記LCD部の部分領域別に前記映像明度レベルを決定する段階と、を含み、
    前記バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間決定段階は、前記バックライトユニットのサブブロック・グループが光を照射する前記LCD部の部分領域別に、映像明度レベルに基づいて、前記バックライトユニットのサブブロック・グループ点灯持続時間を決定することを特徴とする請求項1に記載の三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法。
  6. 入力されたビデオシーケンスの映像を表示し、複数の部分領域を含むLCD部と、
    複数個のサブブロックに分割され、それぞれのサブブロックごとに独立して前記LCD部に向かって光を照射するバックライトユニットと、
    前記バックライトユニットから照射された光を伝達するための導光板と、含み、
    前記バックライトユニットは、前記バックライトユニットの光源を制御する制御部を含み、
    前記バックライトユニットの前記制御部は、前記バックライトユニットの複数個のサブブロックが光を照射する前記LCD部の部分領域別に、前記LCD部に表示される三次元ビデオシーケンスの映像明度レベルを決定するサブブロック点灯持続時間決定部を含み、
    前記サブブロック点灯持続時間決定部は、前記LCD部の部分領域別映像明度レベルに基づいて、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯持続時間を決定し、
    前記サブブロック点灯持続時間決定部は、前記三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットの転換周期に同期化し、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を決定するサブブロック点灯周期決定部を含むことを特徴とする三次元ディスプレイ装置。
  7. 前記サブブロック点灯持続時間決定部は、
    前記三次元ビデオシーケンスの部分領域別明度レベルが明るいほど、前記点灯持続時間を長く調節し、
    前記三次元ビデオシーケンスの部分領域別明度レベルが暗いほど、前記点灯持続時間を短く調節することを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  8. 前記バックライトユニットの前記制御部は、
    前記三次元ビデオシーケンスのフレーム周期に同期化し、前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期と、前記サブブロックごとに調節された点灯持続時間とによって、前記バックライトユニットのサブブロックごとに、点灯及び消灯を反復することを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  9. 前記サブブロック点灯周期決定部は、
    前記三次元ビデオシーケンスの左視点フレーム及び右視点フレームを含む1つのフレームセットが相互転換される前にディスプレイされるフレーム個数によって、前記バックライトユニットのサブブロックを決定し、前記三次元ビデオシーケンスのフレーム周期より前記バックライトユニットのサブブロックの点灯周期を遅く決定することを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  10. 前記サブブロック点灯持続時間決定部は、
    前記バックライトユニットのサブブロックは、前記バックライトユニットのサブブロックのうち連続的に羅列された所定個数のサブブロックを含むサブブロック・グループに分類し、
    前記サブブロック点灯持続時間決定部は、前記バックライトユニットのサブブロック・グループが光を照射する前記LCD部の部分領域別に前記映像明度レベルを決定し、
    前記サブブロック点灯持続時間決定部は、前記バックライトユニットのサブブロック・グループが光を照射する前記LCD部の部分領域別に映像明度レベルに基づいて、前記バックライトユニットのサブブロック・グループ点灯持続時間を決定することを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  11. 前記バックライトユニットの前記制御部は、
    前記バックライトユニットが2サイドエッジ構造であるとき、第1サイドのバックライトユニット及び第2サイドのバックライトユニットを独立して制御することを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  12. 前記バックライトユニットの前記制御部は、
    前記バックライトユニットのサブブロックを独立して制御することを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  13. 前記導光板は、前記バックライトユニットのそれぞれのサブブロックの位置ごとに、前記それぞれのサブブロックが光を照射する方向に沿って分割され、複数個に分割されていることを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  14. 前記導光板は、前記バックライトユニットのサイドエッジ構造によって分割されていることを特徴とする請求項6に記載の三次元ディスプレイ装置。
  15. 請求項1に記載の三次元ディスプレイ装置のバックライトユニット制御方法を具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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