KR100548662B1 - 픽셀 디스플레이 디바이스의 픽셀 어드레싱 제어 방법, 디스플레이 구성 유틸리티 및 구동기 장치 - Google Patents

픽셀 디스플레이 디바이스의 픽셀 어드레싱 제어 방법, 디스플레이 구성 유틸리티 및 구동기 장치 Download PDF

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Abstract

렌티큘러 스크린(15)이 오버레이되고 인터레이스될 N 이산 뷰들을 위한 영상 픽셀 데이터가 제공될 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 디스플레이 디바이스를 구동시키도록 픽셀 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 어드레싱을 제어하는 방법이 기술된다. 적어도 렌티큘러 스크린 렌티큘 피치(pμ), 뷰들의 수 N, 및 디스플레이 디바이스 픽셀들(12)에 대한 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 데이터에 기초하여, 각각의 디스플레이 픽셀이, N 뷰들중 어느 것을 갖는지를 유도하는 것이 행해진다. 그 후, 할당된 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터는 디스플레이 픽셀 데이터로서 선택된다. 이 방법을 사용하여 유도 및 픽셀 디스플레이의 상세들이 또한 제공된다.
렌티큘러 스크린, 픽셀, 입체, 렌티큘러 어레이, 렌티큘러 시트

Description

픽셀 디스플레이 디바이스의 픽셀 어드레싱 제어 방법, 디스플레이 구성 유틸리티 및 구동기 장치{A method for controlling pixel addressing of a pixel display device, a display configuration utility and driver apparatus}
본 발명은 픽셀 디스플레이 디바이스들의 구동에 관한 것이며, 특히 로우들 및 칼럼들로 배열된 디스플레이 픽셀들의 어레이와, 상기 디스플레이 픽셀들의 어레이 위에 놓여 서로 평행하게 연장되는 신장성의 렌티큘러 요소(elongate lenticular element)들의 어레이를 포함하고, 렌티큘러 요소들을 통해 디스플레이 픽셀들이 관찰되는 입체 디스플레이 디바이스들(autostereoscopic display devices)에 공급하기 위하여 인터레이스된 영상들(interlaced images)의 생성에 관한 것이다.
이와같은 입체 디스플레이 장치의 예들이 D.Sheat등이 "비디오 전화 애플리케이션용 3-D 디스플레이들" 이라는 명칭으로 1993년 Eurodisplay에 발표한 논문 및 GB-A-2196166호에 서술되어 있다. 이들 장치들에서, 디스플레이 요소들의 로우 및 칼럼 어레이를 갖는 매트릭스 LC(액정) 디스플레이 패널을 포함하고 공간 광 변조기로서 작용하는 매트릭스 디스플레이 디바이스에 의해, 상기 디스플레이가 생성된다. 렌티큘러 요소들은 렌티큘러 시트(lenticular sheet)에 의해 제공되며, (반)원통형 렌즈 요소들을 포함하는 상기 렌티큘러 시트의 렌티큘들(lenticules)은 디스플레이 패널의 칼럼 방향으로 확장되며, 각각의 렌티큘은 디스플레이 요소들의 두 개 이상의 인접한 칼럼들로 이루어진 각자의 그룹 위에 놓이고 상기 디스플레이 요소 칼럼들과 평행하게 확장된다. 통상적으로 이와같은 장치에서, LC 매트릭스 디스플레이 패널은 다른 형태의 디스플레이 응용들, 예를들어 컴퓨터 디스플레이 스크린들에서 사용되는 바와같이 디스플레이 요소들의 규칙적으로 이격된 로우들 및 칼럼들을 포함하는 종래 형태이나, 다른 배열들이 제공될 수 있다.
직시형(direct-view) 형태의 장치를 고려하면, 디스플레이를 형성하는 디스플레이 픽셀들은 디스플레이 패널의 디스플레이 요소들로 구성된다. 각 렌티큘이 디스플레이 요소들의 두 개의 칼럼들과 관계되는 배열에서, 각 칼럼내의 디스플레이 요소들은 각 2D(서브) 영상의 수직 슬라이스를 제공한다. 렌티큘러 시트는 이들 두 개의 슬라이스들, 및 다른 렌티큐들과 관계되는 디스플레이 요소 칼럼들로부터의 대응 슬라이스들을 상기 시트의 앞에 있는 시청자의 좌,우 눈 각각으로 향하게 하여, 시청자가 하나의 입체 영상을 인지하도록 한다. 각 렌티큘이 로우 방향에서 4개 이상의 인접한 디스플레이 요소들의 그룹과 관계되고, 각 그룹의 디스플레이 요소들의 대응하는 칼럼들이 각각의 2-D (서브)영상으로부터 수직 슬라이스를 제공하도록 적절하게 배열되는 다른 멀티뷰(multiview) 배열들에서, 시청자가 자신의 머리를 움직일 때, 예를 들어, 거리 및 각도에 따라 달리보이는 효과(look-around impression)을 생성하는 일련의 연속적인 여러 입체 뷰들이 인지된다.
이와같은 시스템들의 설계에서, 렌티큘러 어레이의 피치(pitch)는 자신이 적용될 스크린의 픽셀 피치에 의존하고 일반적으로, 필요로되는 시청 거리에서 픽셀들의 의도된 확대도에 의존하는 비율(fraction)만큼 감소되는 픽셀 피치의 정수배로 주어지게 될 것이다. 이것은 렌티큘들이 수직으로 뻗어있는 (상술된 바와같은)두개의 종래 스크린 배열들 및 렌티큘들이 수직에 대해 어떤 각도로 뻗어있는 (본원에서 서술되는 바와같은) 배열들 모두에 대해서도 또한 사실이다. 이와 같은 조건은 이들 디바이스들에 대한 제조 공정 및 동작 성능(operational capability)에 수용 불가능한 제한을 부과한다.
본 발명의 목적은 입체 디스플레이 장치를 형성시 적용되는 렌티큘러 스크린에 픽셀 디스플레이를 적응시키는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 렌티큘러 어레이가 적용될때 입체 디스플레이에 대한 기존의 2차원 픽셀 디스플레이를 재구성시키고자 하는 것이다.
본 발명의 제1 양상을 따르면, 렌티큘러 스크린이 오버레이되고 인터레이스될 N 이산 뷰들을 위한 영상 픽셀 데이터가 제공될 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 픽셀 디스플레이 디바이스를 구동시키기 위하여 픽셀 디스플레이 디바이스의 픽셀 어드레싱(pixel addressing)을 제어하는 방법을 제공하며, 이 방법은 적어도 상기 렌티큘러 스크린 렌티큘 피치, 뷰들의 수 N, 및 디스플레이 디바이스 픽셀들에 대한 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 데이터를 얻는 단계와; 상기 얻어진 데이터로부터 디스플레이 픽셀 각각이 N 뷰들중 어느 것을 갖는지 유도하기 위하여, 미리결정된 알고리즘을 적용하는 단계와; 각 디스플레이 픽셀에 대해, 할당된 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터를 제공된 데이터로부터 추출하는 단계를 포함한다. 렌티큘러 스크린의 파라미터들을 참조하여 각각의 디스플레이 픽셀이 N 뷰들중 어느 것을 운반하는지를 유도하고 이에 따라서 디스플레이를 구동함으로써, 특정 디스플레이 디바이스와 관계되는 렌티큘러에 대한 필요조건이 제거된다. 어떤 특정한 렌티큘러 어레이도 구성하지 않는 기존의 디스플레이들의 재구성이 렌티큘러 어레이를 수용 가능하게 하고 이에 따라서 입체 출력을 제공한다.
본 발명의 다른 양상을 따르면, 제거가능한 기록 캐리어상에 운반되고 픽셀 디스플레이의 디스플레이 구동기 회로를 제어하는 수단에 의해 판독되는 디스플레이 구성 유틸리티로서, 상기 유틸리티는 실행시, 렌티큘러 스크린이 오버레이되고 인터레이스될 N 이산 뷰들을 위한 영상 픽셀 데이터가 제공될 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 디스플레이 디바이스를 구동시키기 위하여 픽셀 어드레싱을 제어하는, 상기 유틸리티는 적어도 상기 렌티큘러 스크린 렌티큘 피치, 상기 뷰들의 수 N, 및 상기 디스플레이 디바이스 픽셀들에 대한 상기 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 데이터를 얻는 단계; 상기 얻어진 데이터로부터 디스플레이 픽셀 각각이 상기 N 뷰들중 어느 것을 갖는지 유도하기 위하여, 미리 결정된 알고리즘을 적용하는 단계, 및; 각 디스플레이 픽셀에 대해, 할당된 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터를 제공된 상기 데이터로부터 추출하는 단계 수행한다.
렌티큘러 스크린 및/또는 멀티플 뷰 영상 데이터를 갖는 패키지로서 사용자에게 공급될 수 있는 구성 유틸리티는 사용자에 의해 입력되도록 요구되는 메뉴 지정 데이터(menu specifying data)의 형태로 하나 이상의 미리결정된 디스플레이 영상들을 생성시키도록 동작되어 재구성 동작의 "사용자 친숙도(user-friendliness)"을 향상시킬 수 있다. 입력이 요구되는 데이터는 픽셀 칼럼 방향과 스크린 렌티큘의 주축간의 옵셋 및/또는 픽셀 로우 방향에서 옵셋의 각도를 포함하여 사용자로 하여금 생성된 뷰들을 소망대로 정렬시키도록 한다. 부분적인 자동화 절차에서, 구성 유틸리티는 픽셀 디스플레이의 파라미터들을 지정하는데 요구되는 데이터를 디스플레이 구동기로부터 결정하도록 동작될 수 있는 수단을 포함할 수 있다. 또한, 구성 유틸리티는 또한 복수의 데이터 파일들을 포함하며, 각각의 파일은 상기 형태들의 사용자 선택가능한 메뉴를 생성시키는 수단과 함께, 디스플레이 디바이스 및/또는 렌티큘러 어레이의 여러 가지 미리결정된 형태에 요구되는 데이터를 보유한다.
본 발명의 또다른 양상을 따르면, 픽셀 디스플레이 디바이스로의 출력을 위해 픽셀당 구동 신호를 발생시키도록 동작될 수 있는 구동기 장치가 제공되며, 상기 장치는 디스플레이 영상 포멧팅 수단과 결합되는 영상 데이터 저장부를 포함하며, 상기 포멧팅 수단은 상기 저장부로부터 픽셀당 데이터를 추출하고 상기 구동 신호를 포멧팅하도록 동작될 수 있으며, 상기 구동기 장치는 렌티큘러 스크린이 오버레이되고, 상기 영상 데이터 저장부가 인터레이스될 N 뷰들을 위한 픽셀 데이터를 보유하고, 상기 포멧팅 수단이 상기 디스플레이 디바이스 픽셀들에 대한 렌티큘 피치 및 위치를 식별하는 데이터를 수신하기 위한 입력을 가질 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 디스플레이 디바이스를 구동시키도록 재구성될 수 있으며, 또는 각각의 디스플레이 픽셀이 N 뷰들중 어느 것을 갖는지를 유도하고, 상기 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터를 상기 데이터 저장부로부터 추출하도록 동작될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 장치는 사용자 데이터 입력 수단 및 디스플레이 상에 나타낼 하나 또는 그 이상의 디스플레이 스크린들을 생성시켜 사용자에 의한 입력이 요구되는 데이터를 지시하는 수단을 적절하게 더 포함한다. 또한, 특정 렌티큘러를 위한 설치 절차에서 도움을 주기 위하여, 상기 장치는 디스플레이 상에 나타날 하나 이상의 미리결정된 테스트 스크린들을 생성하는 수단을 더 포함할 수 있으며, 상기 테스트 스크린들은 상기 참조된 수평 옵셋과 같은 하나 이상의 입력 파라미터들의 변화의 영향을 사용자에게 지시하는 것과 같은 것이다.
본 발명의 또다른 특징들 및 장점들이 본 발명의 다음 실시예를 통해서 명백하게 될 것이며, 이 실시예의 설명은 픽셀당 필요로되는 뷰의 유도에 대한 것이다.
본 발명을 따른 입체 디스플레이 장치의 실시예들이 첨부한 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도1은 입체 디스플레이 장치의 일실시예를 도시한 개요적인 사시도.
도2는 6개의 뷰 출력을 제공하며, 도1의 디스플레이 패널의 디스플레이 요소 어레이의 일부의 개요적인 평면도.
도3은 도2와 유사하지만 7개의 뷰 출력을 제공하기 위하여 디스플레이 요소들에 관계하는 렌티큘러 요소들의 배열을 도시한 도면.
도4는 본 발명을 구체화하는 디스플레이 구동기 장치의 구성요소들을 도시한 개요적인 블럭도.
다음 예에서, 렌티큘러들의 경사진 배열을 갖는 직시형의 3D-LCD 렌티큘러 어레이 디스플레이 장치가 본 발명에 적합한 호스트 시스템을 도시하기 위하여 도1 내지 도3을 참조하여 우선 설명될 것이다. 이에 대한 다수의 수정 및 변경들과 함께 이 장치의 더욱 상세한 설명이 여기에 참조문헌으로 포함된 개시물이며, 양도된 유럽 특허원 제 EP-A-0791847호(1996년 2월 23일을 최초 출원으로하여 1997년 8월 27일에 공개됨)에 제공되어 있다.
이 도면들은 개요도이고 크기대로 도시되어 있지 않았다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예시의 명확성을 위해, 어떤 치수들은 확대될 수 있는 반면에, 다른 치수들은 축소될 수 있다. 또한, 동일한 부품들 및 치수들을 나타내기 위하여 도면 전체를 통해 동일한 참조 번호들 및 문자들이 사용된다.
도1을 참조하면, 디스플레이 장치는 공간 광 변조기로서 사용되고 정렬된 로우들 및 칼럼들이 서로 수직으로 배열된 개별적으로 어드레스가능하고 유사한 크기의 디스플레이 요소들(12)의 플래너 어레이(planar array)를 포함하는 종래의 LC 매트릭스 디스플레이 패널(10)을 포함한다. 단지 적은 수의 디스플레이 요소들이 도시되어 있지만, 실제론 디스플레이 요소들의 약 800개의 칼럼들 및 600개의 로우들(또는, 칼러인 경우 2400개의 칼럼들, 여기서 RGB 삼색이 완전한 칼러 디스플레이를 제공하기 위하여 사용된다.)이 있을 수 있다. 이와같은 패널들은 널리 공지되어 있고 본원에 상세히 서술되지 않을 것이다.
디스플레이 요소들(12)은 형태면에서 실질적으로 직사각형이고 서로 규칙적으로 이격되어 있으며, 두 개의 인접한 칼럼들의 디스플레이 요소들은 칼럼(수직)방향으로 확장하는 갭만큼 분리되고, 두 개의 인접한 로우들의 디스플레이 요소들은 로우(수평)방향으로 확장하는 갭만큼 분리된다. 패널(10)은 각 디스플레이 요소가 예를 들어, TFT 또는 디스플레이 요소와 인접하여 위치된 박막 다이오드(TFD)를 포함하는 스위칭 요소와 관계되는 능동 매트릭스 형태이다.
디스플레이 패널(10)은 이 예에서 디스플레이 요소 어레이의 영역에 걸쳐 확장하는 플래너 배면광(plannar back-light)을 포함하는 광원(14)에 의해 조사된다. 이 광원(14)으로부터의 광은 패널을 통해서 지향되며, 상기 개별적인 디스플레이 요소들은 디스플레이 출력을 생성시키기 위하여 종래 방식으로 광을 변조시키도록, 구동 전압의 적절한 인가에 의해 구동된다. 이에 따라서 생성된, 디스플레이를 구성하는 디스플레이-픽셀들의 어레이는 디스플레이 요소 어레이와 대응하며, 각 디스플레이 요소는 각각의 디스플레이 패널을 제공한다.
광원과 마주보고 대향되어 있는 패널(10)의 출력측상에서, 신장성의 평행한 렌티큘들의 어레이 또는 광학 지향기 수단으로서 작용하여 시청자에게 각각의 영상들을 제공하는 렌즈 요소들을 포함하는 렌티큘러 시트(15)가 배치되어, 패널(10)으로부터 떨어진 시트(15)의 측면과 마주보는 시청자에 입체 디스플레이를 생성한다. 종래 형태로 이루어진 시트(15)의 렌티큘들은 예를 들어, 볼록 원통형 렌즈들 또는 그레이드 굴절율 원통형 렌즈들(graded refractive index cylindrical lenses)로서 형성된 광학적으로 원통형의 집중 렌티큘들을 포함한다. 디스플레이 픽셀 칼럼들(디스플레이 요소 칼럼들에 대응)과 평행하게 확장되는 렌티큘들을 갖는 이와같은 장치들의 종래 배열과 달리, 도1의 장치의 렌티큘들은 디스플레이 픽셀들의 칼럼들에 대해 경사지게 배열되어 있지만, 즉 렌티큘들의 주 세로축은 디스플레이 요소 어레이의 칼럼 방향에 대해 어떤 각도로 있지만, 매트릭스 디스플레이 패널들과 관련된 이와같은 렌티큘러 시트들을 사용하는 입체 디스플레이 장치는 본 기술에 널리 공지되어 있다. 이와같은 배열이 상기 참조된 출원 제 EP-A-0791847호에 서술된 바와같이 해상도 손실을 감소시키고 디스플레이 영역들간의 블랙 영역의 마스킹(masking)을 향상시키는 여러 가지 장점들을 제공한다는 것을 알게되었다.
목적에 맞게 만들어진 예시된 실시예에서, 렌티큘들의 피치는 상술될 바와 같이, 필요로되는 뷰들의 수에 따라서 수평 방향에서 디스플레이 요소들의 피치와 관계하여 선택되고 디스플레이 요소 어레이의 측면들에서의 렌티큘들과 이격된 각각의 렌티큘은 디스플레이 요소 어레이의 최상부에서 최하부로 확장된다. 도2는 전형적인 디스플레이 패널 부분에 대해 디스플레이 패널과 결합하는 렌티큘들의 예시 배열을 도시한 것이다. 렌티큘들의 세로축(L)은 칼럼 방향(C)에 대하여 어떤 각도(α)로 경사져 있다. 이 예에서, 6개의 뷰 시스템을 제공하기 위하여, 평행한 렌티큘들의 세로축들간의 간격은 로우에서 디스플레이 요소들의 피치에 대한 폭이며, 디스플레이 요소들의 칼럼들에 대한 이러한 각도로 기울어져 이루어져 있다. 디스플레이 요소들(12)은 그들이 속하는 뷰-번호에 따라서 (1 내지 6)으로 번호가 매겨져 있다. 렌티큘러 시트(15)의 개별적이고 실질적으로 동일한 렌티큘들 (이 도면에서 (16)으로 표시됨) 각각은 로우에서 3개의 인접한 디스플레이 요소들에 거의 대응하는 폭, 즉 3개의 디스플레이 요소들의 폭 및 3개의 요소간 간격들(intervening gaps)들 갖는다. 따라서, 6개의 뷰들의 디스플레이 요소들은 두 개의 인접한 로우들로부터의 디스플레이 요소들을 포함하는 그룹들내에 위치되며, 각각의 로우는 3개의 요소들을 갖는다.
개별적으로 동작가능한 디스플레이 요소들은 2D 영상의 협 슬라이스가 어떤 렌티큘 하에서 선택된 디스플레이 요소들에 의해 디스플레이되는 방식으로 디스플레이 정보를 인가함으로써 구동된다. 패널에 의해 생성된 디스플레이는 각각의 디스플레이 요소들로부터의 출력들로 구성되는 6개의 인터리빙된 2D 서브 영상들을 포함한다. 각각의 렌티큘(16)은 각각의 뷰 번호들(1 내지 6)이 각자 매겨진 밑에 놓이는 디스플레이 요소들로부터 나오는 6개의 출력 빔들을 제공하는데, 이 출력 빔들의 광축들은 서로 다른 방향들에 있고 렌티큘의 세로축 주위에서 각도를 이루어 확산된다. 그 후, 디스플레이 요소들에 인가되는 적절한 2D 영상 정보와 출력 빔들중 상이한 빔들을 수신하기 위해 적절한 거리를 두고 있는 시청자의 눈들에 의해서, 3D 영상이 인지된다. 그 후, 시청자의 머리가 수평(로우) 방향으로 움직일 때, 다수의 입체 영상들은 연속적으로 관측될 수 있다. 따라서, 시청자의 두 눈은 예를들어 모든 디스플레이 요소들 "1"로 이루어진 영상과 모든 디스플레이 요소들 "2" 로 이루어진 영상을 각각 볼 수 있다. 시청자의 머리가 움직일 때, 모든 디스플레이 요소들 "3"와 모든 디스플레이 요소들 "4"로 이루어진 영상들은 각각의 눈들로 볼수 있게 되며, 모든 디스플레이 요소들 "3" 및 모든 디스플레이 요소들 "5" 등으로 이루어진 영상들은 각각의 눈들로 볼수 있게 될 것이다. 패널과 보다 가까운 또다른 시청 거리에서, 시청자는 예를들어 하나의 눈으로 뷰들 "1" 및 "2"를 볼수 있고 다른 나머지 하나의 눈으로 뷰들 "3" 및 "4"를 볼수 있다.
디스플레이 요소들(12)의 면(plane)은 렌티큘들(16)의 초점면과 일치하는데, 상기 렌티큘들은 이 목적을 위하여 적절하게 설계 및 이격되어 있고, 결국 디스플레이 요소 면내의 위치는 시청 각도에 대응한다. 그러므로, 도2의 점선 A상의 모든 포인트들은 다른 시청 각도에서 도2의 점선 B상에 모든 포인트들이 있을 때 하나의 특정 수평(로우 방향) 시청 각도하에서 시청자에 의해 동시에 보여진다. 라인 A는 뷰 "2"로 부터의 디스플레이 요소들 만이 보여질 수 있는 (모노큘러) 시청 위치를 표시한다. 라인 B는 두 개의 뷰"2" 및 뷰"3"로 부터의 디스플레이 요소들이 함께 보여질 수 있는 (모노큘러) 시청 위치를 표시한다. 라인 C는 뷰 "3"로부터의 디스플레이 요소들 만이 보여질 수 있는 위치를 표시한다. 따라서, 한 눈을 감은 채 시청자의 머리가 라인 A에 대응하는 위치에서 라인 B로 그리고나서 라인 C로 움직일 때, 뷰"2"에서 뷰"3"로 점진적인 변경이 경험된다.
경사진 렌티큘 배열은 흑백 및 칼러 디스플레이들 둘다에 적용될 수 있다. 칼러 마이크로필터 어레이가 디스플레이 요소 어레이와 관계되고 R-G-B 칼럼 삼색(즉, 적, 녹 및 청 각각을 디스플레이하는 디스플레이 요소들의 3개의 연속적인 칼럼들을 갖음)을 실행하는 칼러 필터들과 함께 배열되는 LC 디스플레이 패널에 적용되는 예를들면 도2의 6개의 뷰 방식을 고려하면, 제2 로우에서 뷰 "1" 디스플레이 요소들이 적이라면, 제4 로우의 뷰 "1" 디스플레이 요소들은 녹색이 될 것이다. 유사한 상황이 다른 뷰들에 대해서도 발생된다. 그러므로, 각각의 뷰는 칼러화된 로우를 갖게 되는데, 이것은 칼러 디스플레이 대해 수직 해상도가 흑백 디스플레이와 비교하여 3개로 분할된다는 것을 의미한다.
6개의 뷰 배열에서 경사진 렌티큘러를 사용하면은 수평 해상도를 상당히 증가시키지만, 수직 해상도는 다소 나빠지게 된다. 그러나, 이 상황은 각 레티큘이 위에 놓일(overlie) 필요가 없고 단일 로우에서 전체 인접한 디스플레이 요소들과 광학적으로 협동한다라는 전제를 적용함으로써 상당히 개선될 수 있다. 또다른 예들에서, 동일한 디스플레이 패널을 다시 사용하면은, 렌티큘들은 상술된 배열에서처럼 각 로우상에 3개 또는 4개의 디스플레이 요소들을 커버하는 것 보다 차라리, 대신에
Figure 112005035042913-pct00001
또는
Figure 112005035042913-pct00002
디스플레이 요소들을 커버하도록 하는데, 즉 렌티큘러 요소들의 피치가 로우 방향에서 디스플레이 요소들의 피치의
Figure 112005035042913-pct00003
또는
Figure 112005035042913-pct00004
배에 대응하도록 하여 5-뷰 및 7-뷰 시스템 각각을 제공하도록 설계된다. 이들에서, 밑에 놓이는 디스플레이 요소들로부터 각각의 렌티큘에 의해 제공되는 출력 빔들 5 또는 7은 서로 상이한 방향들에 있는 광축들을 갖고 렌티큘의 세로축 주위에서 각도를 이루어 확산된다. 7개의 뷰 시스템에 대한 배열이 도3에 도시되어 있다. 상술된 바와같이, 디스플레이 요소들은 그들이 속하는 뷰 번호에 따라서 번호가 매겨지고 점선 A, B 및 C는 각각의 서로다른 수평 관측 각도들에 대한 관측된 포인트들을 동시에 나타낸다. 도시된 바와같이, 각각의 렌티큘(16)하에서 뷰 번호들은 디스플레이 로우(도2의 배열에서의 경우 처럼)에 따라서 반복되는 것이 아니라 인접한 렌티큘들간의 하나의 로우에 의해 옵셋된다. 이와같은 배열은 최종의 수평 및 수직 해상도간의 균형을 개선시킨다. 이 원리는 예를들어
Figure 112005035042913-pct00005
또는
Figure 112005035042913-pct00006
디스플레이 요소들을 커버링하도록 확장될 수 있으며 3개의 뷰들을 제공하도록 최소
Figure 112005035042913-pct00007
디스플레이 요소들로 떨어질 수 있다.
동일한 디스플레이 패널을 사용하며, 8-뷰 시스템을 제공하는 또다른 실시예에서, 렌티큘들은 상술된 바와같이 동일한 각도로 경사지지만, 각 로우상의 4개의 디스플레이 요소들을 커버하고
Figure 112005035042913-pct00008
%의 보다 큰 피치를 갖는다. 따라서, 8개의 뷰들의 디스플레이 요소들은 두 개의 인접한 로우들로부터의 디스플레이 요소들을 포함하는 그룹들내에 위치되며, 각각의 로우에서 4개의 요소들이 있다. 이 경우에, 각각의 렌티큘(16)은 밑에 놓이는 디스플레이 요소들로부터의 8개의 출력 빔들을 제공하는데, 이 요소들의 광축들은 서로 방향들이 상이하고 렌티큘의 세로축 주위에서 각도를 이루어 확산된다. 이 배열은 수직 해상도의 추가적 개선을 제공한다고 발견되었다.
상술된 실시예들에서 매트릭스 디스플레이 패널이 LC 디스플레이 패널을 포함하지만, 다른 종류의 전자광학 공간 광 변조기들 및 전자발광 또는 플라즈마 디스플레이 패널들과 같은 플랫 패널 디스플레이 디바이스들이 사용될 수 있다는 것이 관찰되었다.
상술된 바와같이, 입체 디스플레이들이 렌티큘당 정수의 뷰들의 고정된 배열을 제공하는 것과 같이 뷰 픽셀들의 규칙적으로 반복하는 패턴들을 사용하지만, 렌즈당 픽셀들의 수는 정수일 필요는 없다. 본 출원인들은 렌즈당 비정수의 픽셀들을 사용하면은 수단의 설비(provision)가 가능하도록 확장될 수 있고, 이에 의해 임의의 렌티큘러 스크린이 다수의 투시 뷰들(multiple perspective views)과 픽셀들간의 맵핑(mapping)을 단순히 조정하므로써 임의의(플랫 패널) 픽셀 디스플레이 상에서 사용될 수 있게 된다는 것을 인지하였다.
도4는 본 발명을 구체화하고 픽셀 디스플레이 디바이스에 출력하기 위한 구동 신호를 픽셀당 생성시키도록 동작될 수 있는 디스플레이 구동기 장치의 특징을 도시한 블록도이다. 구동기 장치는 디스플레이 영상 포멧팅 스테이지(formatting stage)(32)와 결합되는 영상 데이터 저장부(30)를 갖는데, 이 포멧팅 스테이지(32)는 상기 저장부로부터 픽셀당 데이터를 추출하여 구동 신호를 추출하여 구동 신호를 포멧팅하도록 동작된다. 포멧팅 스테이지는 재구성 유틸리티를 포멧팅 스테이지(32)에 공급하는 디스크 판독기(34)(광학 또는 자기 디스크(36)를 판독)와 결합된다. 선택적으로, 점선(38)에 의해 표시된 바와같이, 디스크(36)는 또한 입체 디스플레이에 대한 영상 데이터의 캐리어 일 수 있는데, 이 데이터는 저장부(30)로 로딩된다.
재구성 유틸리티 및 영상 데이터의 소스들에 결합되는 것 이외에, 포멧팅 스테이지(32)는 인가되는 렌티큘러 어레이의 사용자 지시 파라미터들에 의해 공급되는 데이터를 수신하기 위한 입력을 갖는데, 상기 파라미터들이 이하에 서술된다. 도시된 예에서, 픽셀 스크린의 필요로되는 파라미터들은 추가 사용자 입력들로서 필요로되는 것 보다 차라리 디스플레이 구동기내의 국부 저장부(40)로부터 액세스된다.
사용자의 동작을 간단화하기 위하여, 저장부(30)내의 영상 데이터는 사용자에게 요구되는 데이터를 표시하도록 하나 이상의 프롬프트 스크린들을 포함한다. 또한, 스크린 데이터 저장부(40) 대신에, 디스크(36)로부터 널리 공지된 디스플레이 디바이스들에 대한 사양(specifications)의 테이블들을 다운로드받을 수 있는데, 사용자는 간단한 선택을 행할 수 있는 메뉴를 제공받는다. 렌티큘러 어레이가 패키지의 부분으로서 재구성 유틸리티를 공급받는 경우, 적어도 일부 렌티큘러 파리미터들은 이미 유틸리티에 기록될 수 있다.
제공될 수 있는 다른 간단성은 디스크(36)에서 디스플레이 상에 나타내기 위하여 포멧팅 스테이지(32)에 의해 선택될 수 있는 하나 이상의 미리결정된 테스트 스크린들의 저장부(30)로 다운로딩하는 것을 포함한다. 이들 테스트 스크린들은 수평 옵셋과 같은 하나 이상의 입력 파라미터들의 변화의 효과를 사용자에게 강조한다.
지금부터, 뷰 수를 LCD내의 픽셀 마다에 할당하는 표현식을 참조하고 도2 및 3을 또다시 참조하면, 렌티큘러의 에지와 관계하여 이 렌티큘러 밑에 위치되는 LCD 면내의 포인트 x,y의 수평 옵셋은 다음과같이 주어진다.
Figure 111999002255431-pct00009
여기서, pμ는 긴 축을 따라서 수직으로 측정된 렌티큘들(도는 마이크로렌즈들) 각각의 피치이고, α는 수직(칼럼) 방향에 대한 렌티큘들의 옵셋 각도이며, pμ/cosα는 수평 x- 축을 따라서 측정된 피치이고 m은 확대도이다.
LCD의 면으로 투영될 때, 뷰잉 위치를 원점(origin) 으로서 사용하면, 렌티 큘들의 수평 피치는 다음과 같이 주어진다.
Figure 111999002255431-pct00010
확대도 m은 뷰잉 거리 D 및 렌티큘들 f의 촛점 길이와 관계하여 m+1 =f.D.으로서 표현된다. 이 일을 간단화하기 위하여, 본 출원인은 투영된 수평 렌즈 피치를 LCD ph 로 나누고 이것을 렌티큘당 뷰들의 수, X라 칭한다. 즉
Figure 111999002255431-pct00011
픽셀들이 RGB 칼러 삼색들의 직교 어레이(orthogonal array)로서 배열되는 데이터그래픽 LCD인 경우에, 좌표들(x,y)은 픽셀수 k, l 및 수평 픽셀 피치와 관계하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 111999002255431-pct00012
인덱스들 k,l이 칼러 삼색들을 가리키는 것이 아니라 개별적인 적, 녹 또는 청색(서브) 픽셀들을 가리킨다는 것을 주목하자. 픽셀 인덱스들 및 x,y간의 다른 관계성들이 비디오 및 투사 디스플레이들과 같은 서로다른 픽셀 레이아웃들(layouts)로 디스플레이 하기 위하여 다운 기록될 수있다.
상기 xoffset의 표현을 투사된 수평 렌즈 피치로 나누고 X, k 및 l에 대한 정의를 삽입하면, 본 출원인은,
Figure 111999002255431-pct00013
이 된다는 것을 발견하였다.
N은 뷰 수들 또는 뷰들의 전체 수의 범위이다. Nview은 인터레이스된 뷰들중 어느 것이 픽셀에 데이터를 제공하는지를 식별하는 픽셀당 발생되는 값이다. 이것은 일반적으로 비정수가 되므로, 실제 매핑시에 가장 가까운 정수가 취해진다. 파라미터 koffset은 상기 식으로 도입되어 상기 LCD와 관계하여 렌티큘러 렌즈 어레이의 임의의 수평 시프트를 수용한다.
기존의 2차원 디스플레이를 재구성하기 위하여 상술된 바를 적용하면, 단지 4개의 파라미터들 만이 소스 영상들의 픽셀들 및 3D-LCD 출력 영상간의 매핑을 설명하는데 필요로된다는 것을 알수 있을 것이다(종래 경사지지 않은 렌티큘러 어레이가 사용되고 α = O인 경우 단지 3개로만 떨어진다). 본원에 서술된 바와같이 상호대화 또는 자동화된 구성 유틸리티를 사용하면, 이들은 임의의 렌티큘러/LCD 결합을 위하여 설정되고 나서 뷰 인터레이싱 또는 "위빙(weavng)" 프로세스를 규정하 기 위하여 사용될 수 있다. 상기 표현이 이들 파리미터들과 관계하여 간단하게 표현되었지만, pμ/ph(렌티큘 대 픽셀 피치들의 비), α, D 및 koffset와 같이 사용자에게 더욱 명백하게 될 수 있는 파라미터들의 다른 세트들이 선택될 수 있다.
본 발명의 영역을 벗어남이 없이 당업자는 각종 수정 및 변경을 행할 수 있다.

Claims (11)

  1. 렌티큘러 스크린이 오버레이(overlaid)되고, 인터레이스될 N 이산 뷰들을 위한 영상 픽셀 데이터가 제공될 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 픽셀 디스플레이 디바이스를 구동시키도록 상기 픽셀 디스플레이 디바이스의 픽셀 어드레싱(pixel addressing)을 제어하는 방법으로서,
    적어도 상기 렌티큘러 스크린 렌티큘 피치(lenticule pitch), 상기 뷰들의 수 N, 및 상기 디스플레이 디바이스 픽셀들에 대한 상기 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 데이터를 얻는 단계,
    상기 얻어진 데이터로부터 디스플레이 픽셀 각각이 상기 N 뷰들중 어느 것을 갖는지 유도하기 위하여, 미리 결정된 알고리즘을 적용하는 단계, 및
    각 디스플레이 픽셀에 대해, 할당된 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터를 상기 제공된 상기 데이터로부터 추출하는 단계를 포함하는, 픽셀 어드레싱 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 상기 데이터는 픽셀 칼럼 방향과 스크린 렌티큘의 주축간의 옵셋 각도(angle of offset)를 포함하는, 픽셀 어드레싱 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 상기 데이터는 픽셀 로우 방향에서 옵셋을 포함하는, 픽셀 어드레싱 제어 방법.
  4. 제거가능한 기록 캐리어상에 운반되고, 픽셀 디스플레이 디바이스의 디스플레이 구동기 회로를 제어하는 수단에 의해 판독되는 디스플레이 구성 유틸리티로서, 상기 유틸리티는 실행시, 렌티큘러 스크린이 오버레이되고 인터레이스될 N 이산 뷰들을 위한 영상 픽셀 데이터가 제공될 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 상기 디스플레이 디바이스를 구동시키기 위하여 픽셀 어드레싱을 제어하는, 상기 디스플레이 구성 유틸리티로서,
    적어도 상기 렌티큘러 스크린 렌티큘 피치, 상기 뷰들의 수 N, 및 상기 디스플레이 디바이스 픽셀들에 대한 상기 렌티큘러 스크린 위치를 규정하는 데이터를 얻는 단계,
    상기 얻어진 데이터로부터 디스플레이 픽셀 각각이 상기 N 뷰들중 어느 것을 갖는지 유도하기 위하여, 미리 결정된 알고리즘을 적용하는 단계, 및
    각 디스플레이 픽셀에 대해, 할당된 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터를 상기 제공된 상기 데이터로부터 추출하는 단계 수행하는, 디스플레이 구성 유틸리티.
  5. 제4항에 있어서,
    사용자에 의한 입력이 요구되는 데이터를 지정하는 메뉴의 형태로 하나 이상의 미리결정된 디스플레이 영상들을 생성시키도록 동작할 수 있는, 디스플레이 구성 유틸리티.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 픽셀 디스플레이 디바이스의 파라미터들을 지정하는데 요구되는 데이터를 상기 디스플레이 구동기로부터 결정하도록 동작할 수 있는 수단을 포함하는, 디스플레이 구성 유틸리티.
  7. 제4항에 있어서,
    상이한 미리결정된 형태의 디스플레이 디바이스에 대한 상기 요구되는 데이터를 각각 보유하는 복수의 데이터 파일들과, 상기 형태들의 사용자 선택가능한 메뉴를 생성시키는 수단을 더 포함하는, 디스플레이 구성 유틸리티.
  8. 제4항에 있어서,
    상이한 미리결정된 형태의 렌티큘러 어레이에 대한 상기 요구되는 데이터를 각각 보유하는 복수의 데이터 파일들과, 상기 형태들의 사용자 선택가능한 메뉴를 생성시키는 수단을 더 포함하는, 디스플레이 구성 유틸리티.
  9. 픽셀 디스플레이 디바이스로의 출력을 위해 픽셀당 구동 신호를 발생시키도록 동작할 수 있는 구동기 장치로서, 상기 장치는 디스플레이 영상 포멧팅 수단과 결합되는 영상 데이터 저장부를 포함하며, 상기 포멧팅 수단은 상기 저장부로부터 픽셀당 데이터를 추출하고 상기 구동 신호를 포멧팅하도록 동작할 수 있는, 상기 구동기 장치에 있어서,
    상기 구동기 장치는, 렌티큘러 스크린이 오버레이되고, 상기 영상 데이터 저장부가 인터레이스될 N 뷰들을 위한 픽셀 데이터를 보유하고, 상기 포멧팅 수단이 상기 디스플레이 디바이스 픽셀들에 대한 렌티큘 피치 및 위치를 식별하는 데이터를 수신하기 위한 입력을 가질 때, N 뷰 입체 디스플레이로서 상기 디스플레이 디바이스를 구동시키도록 재구성될 수 있으며, 또한 각각의 디스플레이 픽셀이 N 뷰들중 어느 것을 갖는지를 유도하고, 상기 뷰에 대한 대응하는 픽셀 데이터를 상기 데이터 저장부로부터 추출하도록 동작될 수 있는 것을 특징으로 하는, 구동기 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    사용자 데이터 입력 수단 및 상기 디스플레이 상에 나타날 하나 이상의 디스플레이 스크린들을 생성하고 상기 사용자에 의한 입력이 요구되는 데이터를 표시하는 수단을 더 포함하는, 구동기 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 상에 나타날 하나 이상의 미리결정된 테스트 스크린들을 생성하는 수단을 더 포함하며, 상기 테스트 스크린들은 하나 이상의 입력 파라미터들의 변화의 영향을 사용자에게 표시하는, 구동기 장치.
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