KR100595257B1

KR100595257B1 - 입체영상 표시장치 및 방법

Info

Publication number: KR100595257B1
Application number: KR1020040071007A
Authority: KR
Inventors: 노규진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-07-03
Also published as: KR20060022198A

Abstract

본 발명에 따르는 입체영상 표시장치에 있어서, 입체영상을 형성하기 위해 깊이별로 각기 다른 다수의 영상신호를 제공받아 각각 처리하여 출력하는 다수의 영상신호 처리부와, 상기 다수의 영상신호 처리부가 출력하는 다수의 영상신호를 각각 출력하기 위한 형태로 변환하여 출력하는 다수의 영상신호 출력부와, 백 라이트를 제공하는 백라이트부 및 백라이트 구동부와, 상기 백라이트 상면에 위치하며, 다수가 적층되어 있는 다수의 적층된 투과형 LCD 패널과, 상기 다수의 영상신호 출력부의 출력에 따라 상기 다수의 투과형 LCD을 각각 구동하는 다수의 게이트 및 소스 드라이버 회로와, 상기 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키는 투과형 LCD 패널 인에이블 제어부와, 상기 다수의 영상신호를 깊이별로 구분시키기 위한 깊이방향 동기신호를 입력받아 출력하는 깊이방향 동기신호 처리부와, 상기 깊이방향 동기신호에 따라 상기 투과형 LCD 패널 인에이블 제어부가 상기 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따르는 입체영상 표시방법은, 입체영상을 형성하기 위해 깊이별로 각기 다른 다수의 영상신호를 제공받아 각각 처리하는 단계와, 상기 처리된 다수의 영상신호를 각각 출력하기 위한 형태로 변환하는 단계와, 상기 출력하기 위한 형태로 변환된 다수의 영상신호 각각에 따라 적층된 다수의 투과형 LCD를 각각 구동하는 단계와, 상기 다수의 영상신호 각각에 따라 구동하는 적층된 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.

입체영상, 표시

Description

입체영상 표시장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS OF DISPLAYING THREE-DIMENSIONAL PICTURE}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투과형 LCD 패널을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 투과형 LCD 패널을 적층한 예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 다수의 영상신호 처리부

102 : 다수의 영상신호 출력부

104 : 다수의 게이트 및 소스 드라이버 회로

106 : 적층된 다수의 투과형 LCD 패널

108 : 깊이 방향 동기신호 처리부

110 : 제어부

112 : 메모리부

114 : 투과형 LCD 인에이블 제어부

116 : 백라이트 구동부

118 : 백라이트부

본 발명은 영상표시기기에 관한 것으로, 특히 입체영상을 표시하는 영상표시기기 및 방법을 제공함에 있다.

기술의 발달과 더불어 입체영상을 표시하기 위한 다양한 기술이 제안되고 있다.

일반적인 입체영상 표시기술은 양안시차효과를 이용하여 물체의 전후정보와 물체의 측면정보를 양안에 각각 해당되는 2차원 영상신호로 변환한후에 각 안구에 독립적으로 제공하여 융합토록 함으로써 입체영상을 구현한다.

이러한 원리에 따른 종래의 입체영상표시기술로는 특수 안경을 사용하는 방식과 지향성이 강한 표시면을 이용하는 방식, 깊이 방향 표본화 방식 등이 있다.

먼저, 특수 안경을 사용하는 방식으로는 양안에 각기 해당되는 영상을 파장분리형 색안경으로 분리하여 안구로 입사되도록 하거나, 양안에 각기 해당되는 영상을 편광안경으로 분리하여 안구로 입사되도록 하거나, 영상의 제시시간을 분할하여 안구로 입사되도록 하는 방식 등이 있으며, 이러한 방식은 특수 안경이 반드시 요구되는 문제점이 있었다.

그리고 지향성이 강한 표시면을 이용하는 방식은 시차층(parallax barrier), 렌즈형(lenticular) 판, 파리눈 렌즈판 등에 의해 표시면측을 가공하여 특정 위치에서 양안에 각각 해당되는 영상이 분리되어 표시되게 하는 방식으로, 화질저하, 제작의 곤란성 등의 문제를 내재하고 있었다.

그리고 깊이 방향 표본화 방식은 물체의 각 위치에서 2차원의 절단화상을 수십여장 얻었을 경우에, 결상계의 이동에 의해 깊이방향의 정보를 분할 표시하여 눈의 잔상현상을 이용하여 공간에 화상을 띄어 오르게 하는 것으로, 깊이 정보를 가진 화상이 공간에 재생되기 때문에 눈의 위치를 좌우상하로 움직이면 그 위치에서 본 영상이 관찰될 수 있다. 이러한 깊이 방향 표본화 방식에는 표시면 진동 회전 방식과 표시면 적층 반투과 거울 합성 방식이 있으나, 실제 영상에 의한 표현이 아닌 가상공간에 투영하는 방식이므로 구현상의 한계가 있었다.

이와같이 종래기술로는 물리적인 공간에 직접적으로 입체영상을 표현할 수 없었으며, 특수 안경 등과 같은 별도의 장비없이는 입체영상을 구현할 수 없거나, 관찰 위치에 따라 입체영상이 정상적으로 구현되지 않는 문제점이 있었다.

이에따라 별도의 장비없이도 물리적인 공간에 직접적으로 입체영상을 표현할 수 있음은 물론이며, 관찰자의 위치가 변화하더라도 입체영상이 정상적으로 표시될 수 있게 하는 기술의 개발이 절실하게 요망되었다.

따라서 본 발명의 목적은 물리적인 공간에 직접적으로 입체영상을 표현할 수 있음은 물론이며 관찰자의 위치가 변화하더라도 입체영상을 정상적으로 표시하는 입체영상을 표시하는 입체영상 표시장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 입체영상 표시장치에 있어 서, 입체영상을 형성하기 위해 깊이별로 각기 다른 다수의 영상신호를 제공받아 각각 처리하여 출력하는 다수의 영상신호 처리부와, 상기 다수의 영상신호 처리부가 출력하는 다수의 영상신호를 각각 출력하기 위한 형태로 변환하여 출력하는 다수의 영상신호 출력부와, 백 라이트를 제공하는 백라이트부 및 백라이트 구동부와, 상기 백라이트 상면에 위치하며, 다수가 적층되어 있는 다수의 적층된 투과형 LCD 패널과, 상기 다수의 영상신호 출력부의 출력에 따라 상기 다수의 투과형 LCD을 각각 구동하는 다수의 게이트 및 소스 드라이버 회로와, 상기 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키는 투과형 LCD 패널 인에이블 제어부와, 상기 다수의 영상신호를 깊이별로 구분시키기 위한 깊이방향 동기신호를 입력받아 출력하는 깊이방향 동기신호 처리부와, 상기 깊이방향 동기신호에 따라 상기 투과형 LCD 패널 인에이블 제어부가 상기 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 적층된 투과형 LCD를 이용하여 물리적 공간에 직접적으로 입체영상을 구현함으로써, 고해상도의 선명한 영상을 구현함과 아울러 특수 안경 등의 별 도 장비없이도 입체영상의 구현을 가능하게 한다.

상기 본 발명의 적층된 투과형 LCD는 각각 평면적인 수직영상 및 수평영상을 출력하며, 상기 적층된 투과형 LCD가 출력하는 수직영상 및 수평영상은 하나로 모여 입체영상을 형성한다. 여기서, 상기 입체영상의 형성은 입체영상은 평면영상의 적분이므로 다수의 평면영상을 하나로 합하여 입체영상으로 구현하는 이치이다.

이러한 본 발명의 요지를 개략적으로 설명한다.

먼저 영상의 촬상자는 표시하고자 하는 영상을 다각도에서 촬영하여 수직, 수평, 깊이의 세가지 동기신호를 가지는 영상신호를 생성한다. 여기서, 상기 영상신호에 대해 좀더 상세히 설명하면, 하나의 입체영상을 구현하기 위해 깊이별로 각기 다른 영상신호가 촬상된다. 상기 각 깊이에 대응되게 투과형 LCD 패널을 순차적으로 인에이블하기 위한 인에이블 신호가 추가적으로 생성된다.

상기 깊이별로 각기 다른 영상신호는 다수의 적층된 투과형 LCD 패널을 통해 표시되며, 각 적층된 투과형 LCD 패널은 상기 인에이블 신호에 의해 순차적으로 인에이블된다.

이에따라 상기 적층된 투과형 LCD 패널을 통해 깊이별로 각기 다른 영상이 순차적으로 표시되며, 순차적으로 표시되는 영상들은 잔상현상을 통해 자연스러운 하나의 입체영상을 형성한다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투과형 LCD 패널을 도 1을 참조하여 설명한다.

상기 투과형 LCD 패널의 블랙 매트리스(BLACK MATRIX;BM)는 컬러 필터 어레 이(COLOR FILTER ARRAY;CFA)의 각 픽셀 사이에 형성되어 RGB 각 화소에서 나온 광들이 서로 간섭을 하지 않도록 차단함과 아울러 외부로부터 입사된 광이 반사되지 않도록 흡수한다. 이로서 다수의 투과형 LCD 패널이 적층되더라도 간섭현상이 야기되지 않는다.

상기 컬러 필터 어레이(CFA)는 세가지 기본색(RGB)의 염료나 안료를 포함하는 수지 필름으로, 액정을 통과한 광에 색상을 부여한다. 각각의 컬러 필터 어레이(CFA)의 표면은 오버코트(OVERCOAT) 막에 의해 평탄화되며, ITO와의 용이한 접착도 가능하게 된다.

그리고 TFT 어레이(TFT ARRAY; TFT)는 투명한 전기 전도체인 ITO로 만들어진 전극으로 액정셀(LC)에 전압을 인가하고, 배향막(ALIGNMENT FLIM)은 폴리마이드(POLIMIDE)로 구성된 얇은 유기막으로 액정을 배향하며, 액정층(LYQUID CRISTAL;LC)은 트위스티드 네마스틱(TWISTED NEMASTIC) 문자 배열을 하여 패널간의 투과성을 보장한다. 또한 상기 액정층(LC)와 컬러 필터 어레이(CFA)의 사이에 위치하는 실란(SEANLAN)은 상기 액정층(LC)과 컬러 필터 어레이(CFA)를 고정함과 아울러 액티브 셀(ACTIVE CELL) 영역을 구성한다.

상기한 바와 같이 구성되는 투과형 LCD 패널의 적층예를 도 2를 참조하여 설명한다.

상기 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 투과형 LCD 패널은 백 라이트(BL)의 상측면으로 다수가 적층된다.

이와같이 적층된 다수의 투과형 LCD 패널은 순차적으로 평면영상을 표시함으 로써 하나의 자연스러운 입체영상을 형성한다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.

상기 입체영상 표시장치에 포함되는 다수의 영상신호 처리부(100)는 다수의 영상신호를 각각 입력받아 처리하여 다수의 영상신호 출력부(102)에 각각 제공한다. 상기 영상신호 출력부(102)는 상기 다수의 영상신호를 각각 제공받아 출력하기 위한 형태로 변환하여 다수의 게이트 및 소스 드라이버 회로(104)에 각각 제공하다.

상기 다수의 게이트 및 소스 드라이버 회로(104)는 상기 영상신호 출력부(102)가 각각 출력하는 출력신호에 따라 적층된 다수의 투과형 LCD 패널(106)을 각각 구동한다.

깊이방향 동기신호 처리부(108)는 상기 적층된 다수의 투과형 LCD 패널(106) 각각의 인에이블 구간을 나타내는 깊이방향 동기신호를 수신하여 제어부(110)에 제공한다. 여기서, 상기 깊이방향 동기신호는 방송신호 송신측에서 제공한다.

상기 깊이방향 동기신호를 제공받은 제어부(110)는 그 깊이방향 동기신호를 투과형 LCD 인에이블 제어부(114)에 제공하며, 상기 투과형 LCD 인에이블 제어부(114)는 상기 깊이방향 동기신호에 따라 상기 적층된 다수의 투과형 LCD 패널(106)을 인에이블 시킨다.

백라이트 구동부(116)는 상기 제어부(100)의 제어에 따라 백라이트부(118)를 구동하여 상기 적층된 다수의 투과형 LCD 패널(106)의 일측으로 백라이트가 입사되 도록 한다.

상기 제어부(110)는 상기 깊이방향 동기신호 처리부(108)를 통해 입력되는 깊이방향 동기신호에 의거 상기 다수의 적층된 투과형 LCD 패널(106)이 순차적으로 인에이블되며, 인에이블되는 각 투과형 LCD 패널은 해당 깊이수준에 대응되는 영상신호를 출력되게 투과형 LCD 인에이블 제어부(114)를 제어한다.

메모리부(112)는 상기 제어부(110)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 적층된 투과형 LCD 패널이 순차적으로 인에이블되고, 인에이블되는 각 투과형 LCD 패널은 해당 깊이 수준에 대응되는 영상신호를 출력함으로써 입체영상을 발현한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 물리적인 공간에 직접적으로 입체영상을 표현할 수 있음은 물론이며 관찰자의 위치가 변화하더라도 입체영상을 정상적으로 표시할 수 있는 이점이 있다.

Claims

입체영상 표시장치에 있어서,

입체영상을 형성하기 위해 깊이별로 각기 다른 다수의 영상신호를 제공받아 각각 처리하여 출력하는 다수의 영상신호 처리부와,

상기 다수의 영상신호 처리부가 출력하는 다수의 영상신호를 각각 출력하기 위한 형태로 변환하여 출력하는 다수의 영상신호 출력부와,

백 라이트를 제공하는 백라이트부 및 백라이트 구동부와,

상기 백라이트 상면에 위치하며, 다수가 적층되어 있는 다수의 적층된 투과형 LCD 패널과,

상기 다수의 영상신호 출력부의 출력에 따라 상기 다수의 투과형 LCD을 각각 구동하는 다수의 게이트 및 소스 드라이버 회로와,

상기 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키는 투과형 LCD 패널 인에이블 제어부와,

상기 다수의 영상신호를 깊이별로 구분시키기 위한 깊이방향 동기신호를 입력받아 출력하는 깊이방향 동기신호 처리부와,

상기 깊이방향 동기신호에 따라 상기 투과형 LCD 패널 인에이블 제어부가 상기 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키도록 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
입체영상 표시방법에 있어서,

입체영상을 형성하기 위해 깊이별로 각기 다른 다수의 영상신호를 제공받아 각각 처리하는 단계와,

상기 처리된 다수의 영상신호를 각각 출력하기 위한 형태로 변환하는 단계와,

상기 출력하기 위한 형태로 변환된 다수의 영상신호 각각에 따라 적층된 다수의 투과형 LCD를 각각 구동하는 단계와,

상기 다수의 영상신호 각각에 따라 구동하는 적층된 다수의 투과형 LCD를 순차적으로 인에이블시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 입체영상 표시방법.