KR101215737B1 - 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경 - Google Patents

구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경에 관한 것으로서, 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정 셔터 안경으로서, 상기 입체영상 표시장치로부터 입체영상 신호를 전송받는 수신부를 포함하며, 좌, 우안 액정이 결합되는 프레임부와; 상기 프레임부의 양단에 결합되는 안경다리부와; 상기 좌, 우안 액정을 구동 및 제어하는 제어부와; 상기 좌, 우안 액정 및 제어부에 전원을 공급하는 전압공급부;를 포함하며, 상기 프레임부 또는 안경다리부의 일측에는 상기 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절하기 위한 스위치부가 배치되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절 가능하게 구성하여 입체 영상 인식 정도가 각각 다른 다수의 사용자에 범용적으로 이용될 수 있으며, 피로도 감소, 두통 및 어지러움증의 방지, 잔상효과에 의한 시각적 불균형의 해소 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크 발생이 방지될 수 있다.

Description

구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경{LIQUID CRYSTAL SHUTTER GLASSES WITH OPERATING TIME CONTROL FUNCTION}
본 발명은 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절 가능하게 구성함으로써, 입체 영상 인식 정도가 각각 다른 다수의 사용자에 범용적으로 이용됨과 동시에 피로도 감소, 두통 및 어지러움증의 방지, 잔상효과에 의한 시각적 불균형의 해소 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크의 발생이 방지될 수 있는 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경에 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.
이러한, 입체영상을 보는 방법으로는 대표적으로 3D 안경을 착용하는 방식이 있다.
상기 3D 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 액정 셔터가 설치된 안경을 쓰는 액정 셔터 안경 방식(또는 시분할방식) 등이 있다.
여기서, 상기 액정 셔터 안경을 이용하여 입체 영상을 시청하는 방식은 좌, 우안 액정의 구동을 반복적으로 온, 오프시켜 사용자에게 입체감을 느끼게 하는 방식이다.
그러나, 현재까지 출시된 액정 셔터 안경은 좌, 우안 액정의 구동시간의 비율이 1:1로 고정된 상태에서 이를 반복적으로 온, 오프시킴으로써 각각 다른 입체 영상 인식 정도를 가진 다수의 사용자에게 통합적으로 적용되지 못한다는 문제점이 있었다.
즉, 인식 정도가 다른 다수의 사용자가 좌, 우안 액정의 구동시간의 비율이 1:1로 고정된 액정 셔터 안경을 착용할 경우, 사용자에 따라 입체 영상 시청에 따른 피로도 증가, 두통 및 어지러움증 유발 등의 문제점이 발생할 수 있다.
아울러, 좌, 우안 액정의 구동시간의 비율이 1:1로 고정되어 있을 경우, 좌안 액정과 우안 액정에 입력되는 영상신호가 변화되는 시점 전후에는 사용자의 입체 영상 인식 정도에 따라 잔상효과에 의한 시각적 불균형 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크가 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절 가능하게 구성하여 입체 영상 인식 정도가 각각 다른 다수의 사용자에 범용적으로 이용될 수 있는 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 피로도 감소, 두통 및 어지러움증의 방지, 잔상효과에 의한 시각적 불균형의 해소 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크의 발생이 방지될 수 있는 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정 셔터 안경으로서, 상기 입체영상 표시장치로부터 입체영상 신호를 전송받는 수신부를 포함하며, 좌, 우안 액정이 결합되는 프레임부와; 상기 프레임부의 양단에 결합되는 안경다리부와; 상기 좌, 우안 액정을 구동 및 제어하는 제어부와; 상기 좌, 우안 액정 및 제어부에 전원을 공급하는 전압공급부;를 포함하며, 상기 프레임부 또는 안경다리부의 일측에는 상기 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절하기 위한 스위치부가 배치되는 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 스위치부에서 입력신호를 전달받아 상기 좌, 우안 액정의 구동시간을 제어하는 마이크로컨트롤 유닛(Micro Controll Unit; MCU)과; 상기 마이크로컨트롤 유닛의 제어신호를 입력받고 이를 스위칭시켜 상기 좌, 우안 액정에 제어된 구동신호를 전송하는 아날로그스위칭부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로컨트롤 유닛은 상기 스위치부의 입력신호에 따라 상기 좌, 우안 액정의 미구동시간 및 구동시간 비율을 0.7:1.3 에서 1.3:0.7의 범위에서 단계적으로 제어하도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 좌, 우안 액정은 상기 아날로그스위칭부에 의해 각각 상이한 구동시간을 구비하도록 마련될 수 있다.
본 발명에 의해, 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절 가능하게 구성하여 입체 영상 인식 정도가 각각 다른 다수의 사용자에 범용적으로 이용될 수 있다.
또한, 피로도 감소, 두통 및 어지러움증의 방지, 잔상효과에 의한 시각적 불균형의 해소 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크 발생이 방지될 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경의 사시도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경의 블럭도이며,
도 3 은 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경의 좌, 우안 액정의 상이한 동작 신호를 표현한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경의 사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경의 블럭도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경의 좌, 우안 액정의 상이한 동작 신호를 표현한 개념도이다.
도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경은, 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정 셔터 안경으로서, 상기 입체영상 표시장치로부터 입체영상 신호를 전송받는 수신부(11)를 포함하며, 좌, 우안 액정(12, 14)이 결합되는 프레임부(10)와; 상기 프레임부(10)의 양단에 결합되는 안경다리부(20)와; 상기 좌, 우안 액정(12, 14)을 구동 및 제어하는 제어부(30)와; 상기 좌, 우안 액정(12, 14) 및 제어부(30)에 전원을 공급하는 전압공급부(40);를 포함하며, 상기 프레임부(10) 또는 안경다리부(20)의 일측에는 상기 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절하기 위한 스위치부(50)가 배치된다.
여기서, 상기 제어부(30)는 상기 전압공급부(40)로부터 전원을 공급받아, 입체영상 표시장치에서 출력된 영상을 액정 셔터 안경의 좌, 우안 액정(12, 14)에 서로 다른 시각의 영상이 보여지도록 처리하는 구성요소이다.
또한, 상기 제어부(30)는, 상기 스위치부(50)에서 입력신호를 전달받아 상기 좌, 우안 액정(12, 14)의 구동시간을 제어하는 마이크로컨트롤 유닛(34)과; 상기 마이크로컨트롤 유닛(34)의 제어신호를 입력받고 이를 스위칭시켜 상기 좌, 우안 액정(12, 14)에 제어된 구동신호를 전송하는 아날로그스위칭부(32);를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 아날로그스위칭부(32)는 상기 마이크로컨트롤 유닛(34)의 제어에 따라 조절된 구동시간에 따라 상기 좌, 우안 액정(12, 14)에 액정 구동신호를 전송하는 구성요소로써, 각각의 좌, 우안 액정(12, 14)에 구동신호 처리를 담당하는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 좌, 우안 액정(12, 14)은 상기 아날로그스위칭부(32)에 의해 각각 상이한 구동시간을 구비하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 좌, 우안 액정(12, 14)은 상기 전압공급부(40)로부터 공급되는 전압에 의해 구동여부가 결정되며, 도 3 에서와 같이, 공급전압의 변위에 의해 상기 좌, 우안(12, 14) 액정의 구동 및 미구동이 결정된다.
여기서, 액정 셔터 안경은, 도 3 에서와 같이, 양안 시차를 이용하여 사용자에게 영상의 입체감을 제공하므로, 좌안 액정(12)이 구동될 경우, 우안 액정(14)이 미구동되며, 우안 액정(14)이 구동될 경우, 좌안 액정(12)이 미구동되는 형태로 제어된다.
그런데, 종래의 기술에서와 같이, 좌, 우안 액정(12, 14)의 구동 및 미구동 시간 비율이 1:1로 고정(①)될 경우, 도 3 의 ③부분, 즉, 좌안 액정(12)과 우안 액정(14)에 입력되는 영상신호가 변화되는 시점 전후에는 사용자의 입체 영상 인식 정도에 따라 잔상효과에 의한 시각적 불균형 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크가 발생할 수 있다.
이러한 문제점은 사용자의 입체 영상 인식 정도의 차이에 의해 발생되는 것으로, 좌, 우안 액정(12, 14)의 구동 및 미구동 시간 비율을 조절 가능하도록 구현함으로써 극복될 수 있다.
즉, 사용자는 상기 스위치부(50)의 조작을 통해 상기 좌, 우안 액정(12, 14)의 구동시간을 자신의 입체 영상 인식 정도에 적절히 대응되도록 조절할 수 있으며, 상기 스위치부(50)는 도 1 에서와 같이, 프레임부(10) 또는 안경다리부(20)의 측부에 배치될 수 있지만 이에 한정되지는 않으며, 사용자 조절이 용이한 다양한 위치에 배치될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 1 에 도시된 스위치부(50)는 단일의 원형 스위치로 표현되었으나, 이에 한정되지 않으며, 용이한 구동시간 조절을 위해 복수의 스위치 다이얼 스위치 또는 현재 좌, 우안 액정(12, 14)의 구동시간 상태를 사용자에게 인식시키는 인식창 또는 조절기준부를 구비한 다양한 구성으로 구현이 가능하다.
여기서, 상기 마이크로컨트롤 유닛(34)은 상기 스위치부(50)의 입력신호에 따라 상기 좌, 우안 액정(12, 14)의 미구동시간 및 구동시간 비율을 0.7:1.3에서 1.3:0.7의 범위에서 단계적으로 제어되도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 미구동시간 및 구동시간 비율이 0.7:1.3이면(②), 상기 좌, 우안 액정(12, 14)이 0.7 단위시간 동안 미구동되고, 1.3 단위시간 동안 구동되며, 이와 같은 과정이 반복되어 상기 좌, 우안 액정(12, 14)이 제어된다.
반대로, 상기 미구동시간 및 구동시간 비율이 1.3:0.7이면, 상기 좌, 우안 액정(12, 14)이 1.3 단위시간 동안 미구동되고, 0.7 단위시간 동안 구동되며, 이와 같은 과정이 반복되어 상기 좌, 우안 액정(12, 14)이 제어될 수도 있는 것이다.
여기서, 상기 미구동시간 및 구동시간의 비율이 상기 범위를 벗어나게 되면, 화면 중첩에 따른 영상의 입체효과를 기대하기 어렵거나, 사용자가 좌, 우안 액정(12, 14)의 미구동 및 구동(액정의 깜박임)을 시각적으로 느낄 수 있다.
즉, 사용자는 상기 좌, 우안 액정(12, 14)의 미구동시간 및 구동시간 비율의 범위 내에서 상기 좌, 우안 액정(12, 14)의 구동시간을 조절하여 자신의 입체 영상 인식 정도에 가장 알맞은 구동시간을 결정할 수 있으며, 상기 좌, 우안 액정(12, 14)이 각각 상이한 구동시간을 구비하도록 마련될 수도 있는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경은, 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절 가능하게 구성하여 입체 영상 인식 정도가 각각 다른 다수의 사용자에 범용적으로 이용될 수 있으며, 피로도 감소, 두통 및 어지러움증의 방지, 잔상효과에 의한 시각적 불균형의 해소 및 영상신호의 중첩에 의한 크로스토크 발생이 방지될 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 프레임부 11 : 수신부
12 : 좌안 액정 14 : 우안 액정
20 : 안경다리부 30 : 제어부
32 : 아날로그스위칭부 34 : 마이크로컨트롤 유닛
40 : 전압공급부 50 : 스위치부

Claims (4)

  1. 입체영상 표시장치로부터 3차원 입체영상이 가시(visible)되도록 하는 액정 셔터 안경으로서,
    상기 입체영상 표시장치로부터 입체영상 신호를 전송받는 수신부를 포함하며, 좌, 우안 액정이 결합되는 프레임부와;
    상기 프레임부의 양단에 결합되는 안경다리부와;
    상기 좌, 우안 액정을 구동 및 제어하는 제어부와;
    상기 좌, 우안 액정 및 제어부에 전원을 공급하는 전압공급부;를 포함하며,
    상기 프레임부 또는 안경다리부의 일측에는 상기 좌, 우안 액정의 구동시간을 조절하기 위한 스위치부가 배치되며,
    상기 제어부는,
    상기 스위치부에서 입력신호를 전달받아 상기 좌, 우안 액정의 구동시간을 제어하는 마이크로컨트롤 유닛(Micro Controll Unit; MCU)과;
    상기 마이크로컨트롤 유닛의 제어신호를 입력받고 이를 스위칭시켜 상기 좌, 우안 액정에 제어된 구동신호를 전송하는 아날로그스위칭부;를 포함하고,
    상기 마이크로컨트롤 유닛은 상기 스위치부의 입력신호에 따라 상기 좌, 우안 액정의 미구동시간 및 구동시간 비율을 0.7:1.3 에서 1.3:0.7의 범위에서 단계적으로 제어하며,
    상기 좌, 우안 액정은 상기 아날로그스위칭부에 의해 각각 상이한 구동시간을 구비하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 구동시간 조절 기능이 구비된 액정 셔터 안경.


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