KR101109152B1 - 액정셔터 안경 및 액정셔터 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정셔터 안경 및 액정셔터 제어방법에 관한 것으로, 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정셔터 안경에 있어서, 입체영상의 좌안 영상만 가시되도록 라인별로 개폐되는 좌안셔터, 및 입체영상의 우안 영상만 가시되도록 라인별로 개폐되는 우안셔터를 포함하고, 좌안셔터 및 우안셔터는 각각 좌안 영상 및 우안 영상의 경계에 동기되어 순차적으로 개폐되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 액정셔터 안경과 입체영상 표시장치가 불완전하게 동기됨으로 인해 발생하는 크로스토크를 감소시키는 효과가 있다.

Description

액정셔터 안경 및 액정셔터 제어방법{Liquid crystal shutter glasses and method for controlling liquid crystal shutter}
도 1은 일반적인 액정셔터 안경 방식을 구현하기 위한 입체영상 표시장치 및 액정셔터 안경을 도시한 도면이다.
도 2a는 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상이 디스플레이되는 것을 도시한 도면이다.
도 2b는 종래 기술에 따른 비월주사 방식일 때 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐를 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 비 비월주사 방식일 때 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터 안경의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상을 수신할 경우, 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 액정셔터 안경(420)과 입체영상 표시장치(410) 간의 거리가 변하는 경우, 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐 구간의 변화를 설명 하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 액정셔터 안경(420)과 입체영상 표시장치(410) 간의 거리가 도 10과 같은 경우, 좌안셔터의 개폐의 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터 안경의 구동 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정셔터 안경의 구동 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정셔터 안경(liquid crystal shutter glasses)에 관한 것이다.
일반적으로 입체영상 표시장치는 비디오 카드로부터 전송되는 영상신호를 디지털 샘플링 및 일련의 신호처리를 거쳐 영상을 표시하는 장치이다. 입체영상 표시장치에서 영상신호의 주사방식은 크게 순차 주사(progressive scanning) 방식 혹은 비 비월주사 방식, 및 비월 주사(interlaced scanning) 방식으로 구분된다. 순차 주사 방식에서는 한 프레임의 영상은 한 장의 필드 영상으로 이루어지는데 반해, 비월 주사 방식에서는 한 프레임의 영상은 통상 두 장의 필드 영상으로 이루어진다.
한편, 3차원 입체영상 기술은 일반적으로 근거리에서 입체감을 인식하게 하는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 느끼게 하는 것이다. 입체영상을 보는 방식으로는 크게 안경을 착용하는 방식과 안경을 착용하지 않는 무안경 방식이 있다. 그 중에서, 안경을 착용하는 방식은 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 애너그리프(anaglyph) 방식과, 각각 편광 방향이 다른 편광안경을 쓰는 편광방식과, 시간 분할된 화면을 주기적으로 반복시키고 이 주기에 동기시킨 액정셔터가 설치된 안경을 쓰는 액정셔터 안경 방식(또는 시분할방식) 등이 있다.
도 1은 일반적인 액정셔터 안경 방식을 구현하기 위한 입체영상 표시장치(110) 및 액정셔터 안경(120)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 액정셔터 안경 방식의 입체영상 표시장치(110)는 좌안 영상 및 우안 영상을 교대로 빠르게 디스플레이하고, 그것과 동기시켜서 액정셔터 안경(120)을 일정시간 개폐시킴으로써 입체영상을 구현한다. 즉, 액정셔터 안경 방식의 입체영상 표시장치(110)는 좌안 영상이 화면에 디스플레이될 때에는 액정셔터 안경(120)의 좌안 셔터가 개방되고, 우안 영상이 디스플레이될 때에는 액정셔터 안경(120)의 우안 셔터가 개방되는 동작을 매우 빠르게 번갈아 가면서 반복하게 된다.
도 2a는 비월주사 방식의 입체영상 표시장치(110)로부터 3차원 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상이 디스플레이되는 것을 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 비월주사 방식의 입체영상 표시장치(110)의 경우에는 좌안 영상을 구성하는 한 장의 필드 영상이 주사되고(210), 그리고나서 우안 영상을 구성하는 다른 한 장의 필드 영상이 주사(220)되는 것이 일반적이다. 따라서, 한 화면에 좌안 영상 및 우안 영상이 모두 나타나는 경우는 없게 된다.
도 2b는 종래 기술에 따른 비월주사 방식일 때 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐를 도시한 도면이다.
도 2b를 참조하면, 비월주사 방식의 입체영상 표시장치(110)가 좌안 영상을 디스플레이할 때에는 액정셔터 안경(120)의 좌안셔터가 개방되고, 우안셔터가 폐쇄된다(230). 또한, 입체영상 표시장치(110)가 우안 영상을 디스플레이할 때에는 액정셔터 안경(120)의 우안셔터가 개방되고, 좌안셔터가 폐쇄된다(240).
도 3은 종래 기술에 따른 비 비월주사 방식일 때 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치(110)는 영상이 위에서 아래로 순차로 나타나며, 한 화면에 좌안 및 우안 영상이 동시에 존재하므로 종래의 일반적인 액정셔터 안경과 같이 셔터를 좌우 교대로 일시에 개폐하면 좌안에 보이지 말아야 할 우안 영상이 좌안에 보이게 되고, 반대로 우안에 보이지 말아야 할 좌안 영상이 우안에 보이게 된다(320,330). 따라서, 좌안 및 우안에 잘못된 영상이 보이게 되어 결과적으로 영상이 겹쳐 보이면서 사용자의 피로감을 유발시키는 문제가 생긴다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치에서 액정셔터 안경과 입체영상 표시장치가 완전하게 동기(synchronization)되지 않아 발생하는 크로스-토크(cross-talk)를 감소시키는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터 안경은, 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정셔터 안경에 있어서, 상기 입체영상의 좌안 영상만 가시되도록 라인별로 개폐되는 좌안셔터, 및 상기 입체영상의 우안 영상만 가시되도록 라인별로 개폐되는 우안셔터를 포함하고, 상기 좌안셔터 및 상기 우안셔터는 각각 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상의 경계에 동기되어 순차적으로 개폐되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 액정셔터 안경은 상기 입체영상 표시장치에 부착되는 입체영상 표시장치와 상기 액정셔터 안경 간의 거리측정 센서에 의해 측정되어 전송되는 거리 정보를 수신하여, 상기 좌안셔터 및 상기 우안셔터의 개폐 라인 및 개폐 속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 좌안셔터의 개방 라인 및 상기 우안셔터의 개방 라인은 서로 일치하거나 중첩되지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터 제어 방법은, 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정셔터 안경의 구동 방법에 있어서, 상기 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상의 동기신호를 수신하는 단계; 상기 동기신호에 따라서 상기 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상의 경계에 동기되도록 상기 액정셔터 안경의 좌안셔터 및 우안셔터의 구동신호를 공급하는 단계; 및 상기 좌안셔터 및 상기 우안셔터가 상기 구동신호를 공급받아 순차적으로 개폐되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 입체영상 표시장치에 부착되는 거리측정 센서에 의해 측정되는 입체영상 표시장치와 액정셔터 안경 간의 거리 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 거리 정보에 의해 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐 라인 및 개폐 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터 안경(420)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 입체영상 표시장치(410)는 제어부(411)를 포함한다. 제어부(411)는 입체영상 표시장치(410)에서 디스플레이되는 3차원 입체 영상의 수직동기신호 또는 수평동기신호와 같은 동기 신호를 액정셔터 안경(420)의 액정셔터 구동부(421)로 송신한다. 이 때, 동기 신호의 송수신은 유선 또는 무선으로 이루어질 수 있다. 입체영상 표시장치(410)는 예를 들어 액정표시 장치(LCD)와 같은 것이다.
액정셔터 안경(420)은 액정셔터 구동부(421), 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)를 포함한다.
액정셔터 구동부(421)는 입체영상 표시장치(410)에 포함되는 제어부(411)로부터 3차원 입체영상의 동기신호를 수신하고, 그 동기신호에 따라서 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상의 경계에 동기되도록 액정셔터 안경(420)의 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)에 구동신호를 공급한다. 구동신호는 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 라인 구간마다 별도로 제공될 수 있다. 라인 구간은 본 발명의 실시 형태에 따라, 예를 들어, 1라인마다 구동신호를 공급하거나 또는 복수 개의 라인 구간을 묶어서 함께 구동신호를 공급할 수도 있다.
좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)는 상기 액정셔터 구동부(421)로부터 공급받은 구동신호에 의해 개방 또는 폐쇄된다. 구동신호는, 상술한 바와 같이, 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 라인 구간마다 별도로 제공된다. 따라서, 예를 들어, 좌안셔터(422) 또는 우안셔터(423)의 1라인 또는 복수 개의 라인 구간만이 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 따라서, 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)는 동기신호에 따라서 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상의 경계에 동기되도록 순차적으로 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상을 수신할 경우, 액정셔터 안경에서 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 비 비월주사 방식의 입체영상 표시장치(410)는 영상이 위에서 아래로 순차적으로 나타나고, 한 화면에 좌안 및 우안 영상이 동시에 존재한다. 따라서, 도 5와 같은 경우에, 좌안 셔터(422)를 완전히 개방하고 우안 셔 터(423)를 완전히 폐쇄하면, 좌안 셔터(422)를 통해서 우안 영상이 보이게 된다. 반대로, 우안 셔터(423)를 완전히 개방하고 좌안 셔터(422)를 완전히 폐쇄하면, 우안 셔터(423)를 통해서 좌안 영상이 보이게 된다. 다시 말해서, 상기와 같은 경우 도 6의 620, 630, 650, 및 660의 시점에서 크로스토크가 발생하게 된다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 좌안 셔터(422)는 좌안 영상이 디스플레이되는 구간(510)에 대해서만 개방되고(710), 우안 영상이 디스플레이되는 구간(520)에 대해서는 폐쇄된다(720). 마찬가지로, 우안 셔터(423)는 우안 영상이 디스플레이되는 구간(520)에 대해서만 개방되고(740), 좌안 영상이 디스플레이되는 구간(510)에 대해서는 폐쇄된다(730). 즉, 좌안셔터(422)의 개방 구간 및 우안셔터(423)의 개방 구간은 서로 일치하거나 중첩되지 않는다.
도 8를 참조하면, 도 6처럼 입체영상 표시장치(410)에서 영상신호가 순차 주사되는 경우에, 상술한 바에 따른 크로스토크를 최소화하기 위한 좌안셔터(422) 및 우안 셔터(423)의 개방 구간 및 폐쇄 구간을 도시한 것이다.
도 9 및 도 10은 액정셔터 안경(420)과 입체영상 표시장치(410) 간의 거리가 변하는 경우, 액정셔터 안경에서 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 개폐 구간의 변화를 설명하는 도면이다.
도 9는 액정셔터 안경(420)에서 입체영상 표시장치(410)의 화면의 크기가 액정셔터 안경(420)의 크기와 같게 보이는 경우이고, 도 10은 도 9의 경우보다 입체영상 표시장치(410)의 거리가 먼 경우로서 입체영상 표시장치(410)의 화면의 크기가 액정셔터 안경(420)의 크기보다 작게 보이는 경우이다. 입체영상 표시장치(410) 와 액정셔터 안경(420) 간의 거리는 입체영상 표시장치(110)에 부착되는 거리측정 센서(도시되지 않음)에 의해 측정하여 액정셔터 안경(420)으로 송신할 수 있다.
이 경우, 도 9와 같은 경우에는 문제가 없으나, 도 10과 같은 경우에는 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 개폐 구간 및 개폐 속도를 보정할 필요가 있다. 즉, 도 10의 경우에는 도 9의 경우보다 개폐 구간은 좁아지고, 개폐 속도는 느려지게 될 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 액정셔터 안경(420)과 입체영상 표시장치(410) 간의 거리가 도 10과 같은 경우, 좌안셔터의 개폐의 예를 도시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 좌안 셔터의 상부(1110) 및 하부(1120)은 개방 유지 상태로 되어 있다. 다만, 이들은 3차원 입체 영상이 디스플레이되는 구간이 아니기 때문에, 폐쇄 유지 상태로 되어도 무방하다. 상술한 바와 같이, 좌안 셔터(422)는 좌안 영상이 디스플레이되는 구간에 대해서만 개방되고(1130), 우안 영상이 디스플레이되는 구간에 대해서는 폐쇄된다(1140). 도시되어 있지는 않으나, 상술한 바에 의하면, 우안 셔터(423)는 우안 영상이 디스플레이되는 구간에 대해서만 개방되고, 좌안 영상이 디스플레이되는 구간에 대해서는 폐쇄된다.
여기서, 입체영상 표시장치(410)의 영상 신호의 주사 시간은 액정셔터 안경(420)과의 거리와 무관하게 동일한 반면, 입체영상 표시장치(410)의 거리가 멀어지는 경우에 셔터가 개폐되는 구간은 좁아지므로 셔텨의 개폐 속도는 도 9의 경우에 비하여 느리도록 보정되어야 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 액정셔터 안경(420)은 입체영상 표시장치(410)로부터 3차원 입체영상의 동기신호를 수신한다(1210). 여기서, 동기신호는 입체영상 표시장치(410)의 예를 들어 수직동기신호 또는 수평동기신호와 같은 것이다.
액정셔터 안경(420)은 수신된 동기신호에 따라서 3차원 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상의 경계에 동기되도록 상기 액정셔터 안경(420)의 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 구동신호를 공급한다(1220).
좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)는 구동신호를 공급받아, 입체영상 표시장치(410)에서 디스플레이하는 좌안영상 및 우안영상에 동기되도록 순차적으로 개폐된다(1230).
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정셔터 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 입체영상 표시장치(410)에 부착되어 있는 거리측정 센서(미도시)에서 입체영상 표시장치(1310)와 액정셔터 안경(420) 간의 거리를 측정하여, 그 정보를 액정셔터 안경(420)으로 송신한다(1310).
액정셔터 안경(420)은 입체영상 표시장치(410)로부터 송신된 거리 정보를 기초로 하여 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 개폐 라인 및 개폐 속도를 결정한다(1320). 개폐 라인 및 개폐 속도의 결정에 대해서는 위에서 설명한 바 있으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
그리고나서, 액정셔터 안경(420)은 입체영상 표시장치(410)로부터 3차원 입체영상의 동기신호를 수신하고(1330), 수신된 동기신호에 따라서 3차원 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상의 경계에 동기되도록 상기 액정셔터 안경(420)의 좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)의 구동신호를 공급한다(1340).
좌안셔터(422) 및 우안셔터(423)는 구동신호를 공급받아, 입체영상 표시장치(410)에서 디스플레이하는 좌안영상 및 우안영상에 동기되도록 순차적으로 개폐된다(1350). 이 때, 상술한 바에 의해 결정된 개폐 구간 및 개폐 속도에 따라, 셔터의 상부 및 하부가 개방 또는 폐쇄 상태로 유지될 수 있고, 개폐 속도가 증감될 수 있을 것이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 액정셔터 안경의 셔터를 입체영상 표시장치에 표시되는 비 비월주사 방식의 영상과 동기되도록 순차적으로 개폐함으로써, 좌안에는 좌안 영상만 보이도록 하고 우안에는 우안 영상만 보이도록 하고, 액정셔 터 안경과 입체영상 표시장치가 불완전하게 동기됨으로 인해 발생하는 크로스토크를 감소시키는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 순차주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정셔터 안경에 있어서,
    상기 입체영상의 좌안 영상만 가시되도록 라인 구간마다 별도로 개폐되는 좌안셔터, 및 상기 입체영상의 우안 영상만 가시되도록 라인 구간마다 별도로 개폐되는 우안셔터를 포함하고,
    상기 입체영상 표시장치의 한 화면에 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상이 동시에 존재할 때, 상기 좌안셔터 및 상기 우안셔터는 상기 입체영상 표시장치로부터 수신되는 3차원 입체영상의 동기신호를 기초로 하여 각각 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상 간의 경계에 동기되도록 라인 구간마다 순차적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 액정셔터 안경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정셔터 안경은 상기 입체영상 표시장치에 부착되는 입체영상 표시장치와 상기 액정셔터 안경 간의 거리측정 센서에 의해 측정되어 전송되는 거리 정보를 수신하여, 상기 좌안셔터 및 상기 우안셔터의 개폐 라인 및 개폐 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정셔터 안경.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 좌안셔터의 개방 라인 및 상기 우안셔터의 개방 라인은 서로 일치하거나 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 액정셔터 안경.
  4. 순차주사 방식의 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정셔터 제어 방법에 있어서,
    상기 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상의 동기신호를 수신하는 단계;
    상기 동기신호에 따라서, 상기 입체영상 표시장치의 한 화면에 상기 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상이 동시에 존재할 때, 상기 입체영상의 좌안 영상 및 우안 영상 간의 경계에 동기되도록 라인 구간마다 순차적으로 상기 액정셔터 안경의 좌안셔터 및 우안셔터의 구동신호를 공급하는 단계; 및
    상기 좌안셔터 및 상기 우안셔터가 상기 구동신호를 공급받아 라인 구간마다 순차적으로 개폐되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정셔터 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입체영상 표시장치에 부착되는 거리측정 센서에 의해 측정되는 입체영상 표시장치와 액정셔터 안경 간의 거리 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 거리 정보에 의해 좌안셔터 및 우안셔터의 개폐 라인 및 개폐 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정셔터 제어방법.
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