KR101296232B1 - Multiview switchable three dimensional display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상도의 저하 없이 다양한 시야 각도에서 고해상도의 입체 영상을 구현하면서도, 2D 영상도 고해상도로 시청할 수 있는 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-view switchable stereoscopic image display apparatus, and more particularly, a multi-view switchable stereoscopic image display capable of viewing 2D images at high resolution while implementing high resolution stereoscopic images at various viewing angles without degrading the resolution. Relates to a device.
3차원(3D) 영상은 좌안용 및 우안용 두 개의 영상을 사용함으로써 양안 시차를 발생시켜 사용자가 스크린 상의 피사체에 대해 입체감을 느낄 수 있도록 하는 것으로, 최근 각종 디스플레이 소자에 있어 입체 영상을 구현하는 것이 각광을 받고 있다.The three-dimensional (3D) image uses two images for the left eye and the right eye to generate a binocular disparity so that the user can feel a three-dimensional feeling with respect to a subject on the screen. In recent years, It is in the limelight.
3차원 영상을 표시하는 방식으로는, 대별하여 안경식과 무안경식이 있다. 안경 방식은 편광방식(Polarized filter)과 시분할 방식으로 구별되고, 무안경 방식은 시차방식과 3차원 물체의 파면을 재현하는 홀로그래피 방식이 있다. 상기 홀로그래피 방식은 데이터의 방대함과 실제 구현의 어려움으로 인하여 현재도 연구 중에 있으며, 현재 상업적으로 활용되는 방식은 상기 시차방식이다. 상기 시차방식의 대표적인 예로는 렌티큘라 방식과 페럴렉스 베리어 (parallax barrier) 방식이 있다.As a method of displaying a three-dimensional image, there are a spectacle type and a non-eye type in order. The spectacle method is distinguished by a polarized filter and a time-division method, and the non-spectacular method is a parallax method and a holographic method which reproduces a wave surface of a three-dimensional object. The holographic method is currently being studied due to the large size of data and difficulty in actual implementation, and the commercially available method is the parallax method. Typical examples of the parallax method include a lenticular method and a parallax barrier method.
무안경 방식 중 페럴렉스 베리어 방식은 베리어 스크린이라는 필터를 설치한 후 적절한 간격을 두고 좌우 영상을 교대로 배치하여 좌우 영상을 분리하여 인식할 수 있도록 하는 방식이다. 도 1은 패럴렉스 베리어 방식의 입체 영상 디스플레이 장치를 나타낸 개략단면도이다. 도 1을 참고하면, 디스플레이 패널(10)에는 좌안용 영상 데이터를 표시하는 좌안 픽셀(L)과 우안용 영상 데이터를 표시하는 우안 픽셀(R)이 번갈아 형성되어 있고, 이의 배면으로는 빛을 공급하는 백라이트(20)가 마련된다. 그리고 디스플레이 패널(10)과 관찰자(40) 사이 또는 디스플레이 패널(10)과 백라이트(20) 사이에 패럴렉스 베리어(30)가 위치하여 포지션 별로 빛을 투과 및 차단시키는 바, 여기에는 좌/우안용 픽셀(L, R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(32)과 베리어(34)가 관찰자에 대해 세로 방향으로 스트라이프(stripe) 형태로 존재한다. 이에 백라이트(20)로부터 발산된 빛 중에서 디스플레이 패널(10)의 좌안용 픽셀(L)을 통과한 빛(L1)은 패럴렉스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 좌안에 도달되고, 디스플레이 패널(10)의 우안용 픽셀(R)을 통과한 빛(R1)은 패럴렉스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 우안에 도달된다. 그리고 이들 각각의 좌/우안용 픽셀(L, R)을 통해 표시되는 영상에는 인간이 충분히 감지할 수 있을 정도의 충분한 시차 정보가 존재하여 관찰자(40)는 3차원 입체 영상을 인식하게 된다.In the non-eyeglass system, the parallax barrier system is a system in which a filter called a barrier screen is installed and the left and right images are arranged alternately at appropriate intervals to separate and recognize the left and right images. 1 is a schematic cross-sectional view of a stereoscopic image display apparatus of a parallax barrier system. 1, the
종래 기술에 따른 패럴렉스 베리어 방식의 입체 영상 디스플레이 장치는 필름 상에 차단막을 인쇄하여 제조한 패럴렉스 베리어를 디스플레이 장치의 전면에 배치시켜서 구성한다. 그러나 이러한 필름 형태의 패럴렉스 베리어는 한번 설치하면 분리하기가 곤란하고, 분리한다 하더라도 얼라인을 통해서 재설치하는 것이 번거롭기 때문에 패럴렉스 베리어가 설치된 입체 영상 디스플레이 장치는 입체 영상만을 시청할 수밖에 없거나, 이차원을 시청한다고 하더라도 화질이 상당히 열화되어 시청이 불편한 문제점이 있다.
The parallax barrier type stereoscopic image display device according to the prior art is configured by arranging a parallax barrier manufactured by printing a barrier film on a film in front of the display device. However, such a film-type parallax barrier is difficult to remove once installed, and even if detached, it is cumbersome to re-install through alignment, so the stereoscopic display device equipped with the parallax barrier can only watch stereoscopic images or view two-dimensional images. Even if the image quality is significantly degraded there is a problem that viewing is inconvenient.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 하나의 목적은 다양한 시야 각도에서 고해상도의 입체 영상을 구현할 수 있고, 2D 영상도 해상도의 저하 없이 절환하여 시청할 수 있는 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
The present invention is to overcome the above-mentioned problems of the prior art, one object of the present invention is to implement a high-resolution stereoscopic image at various viewing angles, multi-view switching that can be switched to view the 2D image without degradation of resolution It is possible to provide a stereoscopic image display apparatus.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치에 있어서,
상기 디스플레이 장치의 디스플레이 소자와 일정 거리 이격되어 부착되는 사선형 LCD 베리어 스크린; 상기 사선형 LCD 베리어 스크린에 연결되어, 2D 모드에서는 입사광을 전부 투과시키고, 3D 모드에서는 패럴렉스 베리어를 형성하도록 사선형 LCD 베리어 스크린을 제어하는 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부; 상기 디스플레이 소자의 픽셀 크기당 인치(PPI) 항목, 사선형 베리어의 기울어진 각도 항목, 디스플레이의 해상도 항목, 베리어의 차단부에 대한 개관부의 넓이인 베리어 라인당 인치(LPI) 항목에 각각 입력될 인터레이싱 변수값을 저장하는, 상기 디스플레이 소자에 3차원 입체 영상을 제공하기 위한 인터레이싱 변수값을 암호화하여 저장하는 인터레이싱 변수 저장부, 상기 디스플레이 소자에 연결되어, 상기 디스플레이 소자의 구동을 제어하는 디스플레이 소자 구동부; 및 상기 디스플레이 소자 구동부와 상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부의 동작을 제어하며, 2D 또는 3D 영상 데이터를 입력받아 2D 영상 데이터 또는 3D 영상 데이터인지 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 사선형 LCD 스크린 베리어에 대한 제어신호를 생성하는 주제어부를 포함하고;
상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부는
상기 사선형 LCD 베리어 스크린의 2D 및 3D 모드 사이의 절환을 제어하는 마이컴;
외부 장치를 연결하는 입출력 커넥터;
각각의 모듈을 연결하는 버스 커넥터;
상기 마이컴의 내장 입출력 장치 중에서 모듈의 동작에 사용된 것을 제외한 나머지를 사용자가 확장하여 사용할 수 있도록 외부로 제공하는 확장 커넥터;
상기 버스커넥터와 상기 마이컴을 연결하는 I2C 통신라인; 및
상기 마이컴에 연결되고, 상기 입출력 커넥터에 연결되는 외부장치를 구동하기 위한 입출력 동작을 지원하는 인터페이스 회로부;
상기 버스커넥터로부터 공급받은 전압을 적절한 전압으로 다운시켜 상기 입출력 커넥터를 통하여 외부로 제공하는 전압 컨버터; 및
상기 마이컴에 연결되고, LCD 베리어 스크린 구동부 모듈에서 사용할 파라미터를 저장하는 메모리부를 포함하여 구성되며, One aspect of the present invention for solving the above technical problem is
A multi-view switchable stereoscopic image display device,
A diagonal LCD barrier screen attached to the display device at a predetermined distance from the display device; A diagonal LCD barrier screen driver connected to the diagonal LCD barrier screen to control the diagonal LCD barrier screen to transmit all incident light in 2D mode and to form a parallax barrier in 3D mode; The input to be input to the inch per pixel (PPI) item of the display element, the inclined angle item of the diagonal barrier, the resolution item of the display, and the inch per barrier line (LPI) item, the width of the opening to the barrier of the barrier, respectively. An interlacing variable storage unit for encrypting and storing an interlacing variable value for providing a 3D stereoscopic image to the display element, and storing the racing variable value; a display connected to the display element to control driving of the display element An element driver; And controlling the operation of the display element driver and the diagonal LCD barrier screen driver, receiving 2D or 3D image data, determining whether the display device is 2D image data or 3D image data, and determining the diagonal LCD screen barrier according to the determination result. A main control unit for generating a control signal;
The diagonal LCD barrier screen driver
A microcomputer that controls switching between 2D and 3D modes of the diagonal LCD barrier screen;
An input / output connector for connecting an external device;
A bus connector connecting each module;
An expansion connector provided to the outside so that the user can expand and use the remaining ones except those used for the operation of the module among the built-in input / output devices of the microcomputer;
An I2C communication line connecting the bus connector and the microcomputer; And
An interface circuit unit connected to the microcomputer and supporting an input / output operation for driving an external device connected to the input / output connector;
A voltage converter which lowers the voltage supplied from the bus connector to an appropriate voltage and provides the voltage to the outside through the input / output connector; And
A memory unit connected to the microcomputer and storing a parameter to be used in the LCD barrier screen driver module;
상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부는 이벤트 방식으로 프로그래밍되고, 외부의 컴퓨터와 연결되는 경우에 컴퓨터 기반의 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성되는 다시점 스위칭 제어용 통신포트인 것을 특징으로 하는 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
The diagonal LCD barrier screen driver is a multi-view switchable stereoscopic image , which is programmed in an event manner and is a communication port for multi-view switching control configured to enable computer-based control and monitoring when connected to an external computer. It relates to a display device.
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본 발명에 의한 입체 영상 디스플레이 장치에 의하면, 안경을 착용하지 않고도 다양한 시야 각도에서 고해상도의 3D 입체 영상을 구현할 수 있다. 또한 패럴렉스 배리어로서 사선형 LCD 배리어 스크린을 사용함으로써, LCD 배리어 스크린의 동작 유무에 따라서 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 절환하여 시청할 수 있고, 2D 모드에서도 화질의 열화 없이 고해상도의 영상을 시청할 수 있다.According to the stereoscopic image display apparatus according to the present invention, it is possible to implement a high resolution 3D stereoscopic image at various viewing angles without wearing glasses. Also, by using a quadratic LCD barrier screen as a parallax barrier, it is possible to selectively switch between a 2D image and a 3D image according to whether an LCD barrier screen is operated or not, and to view a high resolution image without deteriorating image quality even in 2D mode .
또한, 사선형 베리어 스크린을 일반 디스플레이에 장착하여 3D 입체 디스플레이로 변환함으로써 일반 디스플레이를 재활용하여 높은 수익을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
In addition, it is advantageous that a linear barriers screen is attached to an ordinary display and converted into a 3D stereoscopic display, thereby achieving high profit by recycling the ordinary display.
도 1은 일반적인 패럴렉스 베리어 방식의 입체 영상 디스플레이 장치의 구성과 동작원리를 설명하기 위한 개략단면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치의 개략블록도이다.
도 3a-b는 사선형 LCD 베리어 스크린을 이용한 입체 영상 제공을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사선형 LCD 베리어 스크린을 디스플레이 소자에 부착한 후 인터레이싱(interlacing) 변수값을 임의로 조절하여 다시점 입체 영상을 구현하기 위한 화면을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치의 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부의 상세 회로도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining the construction and operation principle of a stereoscopic image display apparatus of a general parallax barrier system.
2 is a schematic block diagram of a multi-view switchable stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B illustrate a three-dimensional image providing using a diagonal LCD barrier screen.
4 is a diagram illustrating a screen for implementing a multi-view stereoscopic image by attaching a diagonal LCD barrier screen to a display device according to an embodiment of the present invention and then arbitrarily adjusting interlacing parameter values.
FIG. 5 is a detailed circuit diagram of a diagonal LCD barrier screen driver of the multi-view switchable stereoscopic image display device of FIG. 2.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치의 개략블록도이다. 2 is a schematic block diagram of a multi-view switchable stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치는 다시점 2D 영상 및 3D 영상을 선택적으로 표시할 수 있는 장치로서, 디스플레이 소자(10), 사선형 LCD 베리어 스크린(20), 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30), 인터레이싱 변수 저장부(40), 디스플레이 소자 구동부(50), 및 주제어부(60)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the multi-view switchable stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention is a device capable of selectively displaying a multi-view 2D image and a 3D image, and includes a
본 발명의 일 실시예의 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치는 2D 또는 3D 영상 데이터를 표시하는 디스플레이 소자(10), 상기 디스플레이 소자(10)와 일정 거리 이격되어 부착되는 사선형 LCD 베리어 스크린(20); 상기 사선형 LCD 베리어 스크린(20)에 연결되어, 2D 모드에서는 입사광을 전부 투과시키고, 3D 모드에서는 패럴렉스 베리어를 형성하도록 사선형 LCD 베리어 스크린을 제어하는 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30); 및 상기 디스플레이 소자(10)의 픽셀 크기당 인치(PPI) 항목, 사선형 베리어의 기울어진 각도 항목, 디스플레이의 해상도 항목, 베리어의 차단부에 대한 개관부의 넓이인 베리어 라인당 인치(LPI) 항목에 각각 입력될 인터레이싱 변수값을 저장하는, 상기 디스플레이 소자에 3차원 입체 영상을 제공하기 위한 인터레이싱 변수값을 암호화하여 저장하는 인터레이싱 변수 저장부(40)를 포함한다. Multi-view switchable stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention is a
상기 디스플레이 소자(10)는 2D 또는 3D 영상 데이터를 디스플레이하며, 디스플레이 소자(10)는 디스플레이 소자 구동부(30)의 제어에 따라 다시점의 입체 영상 데이터를 표시한다. 이때, 디스플레이 소자(10)는 평판형 디스플레이 패널로서, 예를 들면 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, OLED 디스플레이 장치 등이 사용될 수 있다.The
상기 디스플레이 소자(10)는 복수의 좌안 화소 및 복수의 우안 화소를 포함하고, 상기 사선형 LCD 베리어 스크린(20)은 패럴렉스 베리어 방식으로 구현되어, 상기 좌안 화소 및 우안 화소에 대응되도록 배치되는 베리어를 포함한다. The
사선형 LCD 베리어 스크린(20)은 디스플레이 소자(10) 상에 배치되어, 디스플레이 소자(10)에서 디스플레이 되는 다시점 영상을 투과시킨다. 사선형 LCD 베리어 스크린(20)으로는 액정 디스플레이 장치가 사용된다. 동시에 사선형 LCD 베리어 스크린(20)은 디스플레이 소자(10)로부터 약 5 mm 내지 약 12 ㎜의 간격을 두고 이격하여 배치된다. 사선형 LCD 베리어 스크린(20)은 상호 교번되게 반복 배치되는 광이 투과되는 개구(aperture)와 광을 차단하는 베리어(barrier)를 포함하며, 베리어는 액정셀로 구성되어, 선택적으로 투명 또는 불투명 셀로 구동된다. The diagonal
개구와 베리어는 일정 각도 기울어져 배치되며, LCD 베리어 스크린(20)의 행 방향을 기준으로 70 ~ 80도 기울어져 배치된다. 이와 같이 개구와 베리어를 사선형 LCD 베리어 스크린의 행 방향을 기준으로 70~80도 경사지게 형성하면, 시점의 개수가 증가하더라도 수평해상도 및 밝기가 저하되는 것을 방지할 수 있다. The openings and the barrier are arranged at an angle and are inclined by 70 to 80 degrees with respect to the row direction of the
사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30)는 사선형 LCD 베리어 스크린(20)의 온, 오프 동작을 제어하여, 디스플레이 소자(10)를 2D 또는 3D 디스플레이 장치로 절환시키는 기능을 수행한다.The diagonal LCD
디스플레이 소자 구동부(50)는 상기 디스플레이 소자(10)에 연결되어, 상기 디스플레이 소자(10)의 구동을 제어하고, 주제어부(60)는 상기 디스플레이 소자 구동부(50)와 상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30)의 동작을 제어하며, 2D 또는 3D 영상 데이터를 입력받아 2D 영상 데이터 또는 3D 영상 데이터인지 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 사선형 LCD 스크린 베리어 스크린 구동부(30)에 대한 제어신호를 생성한다.The
도 3(a)를 참고하면, 본 발명의 입체 영상 디스플레이 장치는 사선형 스텝 베리어(Slanted Step Barrier)를 통해 8 내지 9개 동영상 각각의 프레임당 픽셀을 LCD의 서브 픽셀(RGB)에 순차적으로 제공한다. 사선형 LCD 베리어 스크린(20)이 한 쪽 대각선 방향으로 이웃한 서브 픽셀이 보이도록 구성되고, 도 3(b)를 참조하면 제1 시점의 첫 번째 서브 픽셀의 빨간색(R)이 최종 출력 영상의 첫 번째 픽셀의 빨간색으로 선택되고, 제1 시점의 세 번째 픽셀의 녹색이 최종 출력 영상의 여섯 번째 픽셀의 녹색으로 선택된다. Referring to FIG. 3 (a), the stereoscopic image display apparatus of the present invention sequentially provides pixels per frame of each of 8 to 9 moving images to subpixels (RGB) of the LCD through a slanted step barrier. do. The diagonal
도 3에 의하면, 사선형 LCD 베리어 스크린(20)은 디스플레이 소자(10)와 일정 거리 이격하여 설치되고, 8개 동영상 각각의 프레임당 픽셀을 LCD 서브 픽셀로 순차적으로 뿌려지고 있으며, 사선형 스텝 베리어의 기울기에 따라 인터레이싱 구조가 달라지므로 기울기에 대한 정보는 입체 영상에서 중요한 요소로 작용한다.According to FIG. 3, the diagonal
본 발명에 의하면 다시점, 관측거리, 영상의 폭에 따라 개구의 위치, 슬리트의 폭이 결정되며, 하기 수학식 1은 본 발명의 입체 영상 디스플레이 장치에서 서브 픽셀의 합성을 위한 식이다. 서로 다른 시역에 기여하는 화소는 서로 다르며, 이들 화소로 서로 다른 영상 데이터를 표시함으로써 서로 다른 시역에서는 서로 다른 영상이 표시되도록 하여, 다시점(multiview) 입체 영상 표시장치를 구현한다. 사선형 LCD 베리어 스크린(20)을 도 4a와 같이 구성하면, 다시점 영상의 합성 결과는 수학식 1에 맞게 도 4b와 같은 배치 형태가 된다. According to the present invention, the position of the aperture and the width of the slit are determined according to the multi-view point, the viewing distance, and the width of the image. Pixels contributing to different viewing areas are different, and by displaying different image data with these pixels, different images are displayed at different viewing areas, thereby implementing a multiview stereoscopic image display apparatus. When the diagonal
[수학식 1][Equation 1]
H(x,y,c)=Gm(x,y,c)H (x, y, c) = Gm (x, y, c)
m=1+(3x+c-y%n)%nm = 1 + (3x + c-y% n)% n
H(x,y,c) : 최종 출력 영상의 서브 픽셀 값H (x, y, c): Subpixel value of the final output image
Gm(x,y,c) : m번째 시점 영상의 서브 픽셀 값G m (x, y, c): the subpixel value of the mth viewpoint image
(x,y) : 최종 출력 영상의 픽셀 위치(x, y): pixel position of the final output image
c: 색상의 첨자 (예컨대, 0은 적(R), 1은 녹(G), 2는 청(B))c: The suffix of the color (for example, 0 for red (R), 1 for green (G), 2 for blue (B)
n: 다시점의 총 개수n: total number of repeat points
m: 다시점 영상의 첨자
m: subscript of a multiview image
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 사선형 베리어 스크린을 디스플레이에 부착한 후 인터레이싱(interlacing) 변수값을 임의로 조절하여 정확한 다시점 입체 영상을 구현하기 위한 화면을 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 인터레이싱 변수값을 임의로 조절하여 다시점 입체 영상을 구현하기 위한 화면에 대해 상세하게 설명한다. 4 is a screen for implementing an accurate multiview stereoscopic image by attaching an oblique barrier screen to a display and then arbitrarily adjusting interlacing parameter values according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a screen for implementing a multiview stereoscopic image by arbitrarily adjusting interlacing variable values according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
도 4에 의하면, 인터레이싱 변수는 디스플레이 PPI(pixels per inch) 항목, 각도 항목, 디스플레이 가로 해상도 항목, 디스플레이 세로 해상도 항목, 베리어 LPI 항목, 다시점의 개수 항목, 오프셋 항목, LPI(Linch per inch) 범위 항목을 포함한다.According to FIG. 4, the interlacing variable includes a display pixel per inch (PPI) item, an angle item, a display horizontal resolution item, a display vertical resolution item, a barrier LPI item, a multi-view item, an offset item, and an LPI per inch (LPI) item. Contains a range item.
디스플레이 가로 해상도 항목은 디스플레이 소자의 가로 해상도를 의미하며, 디스플레이의 세로 해상도 항목은 디스플레이 소자의 세로 해상도를 의미한다. 베리어 LPI 항목은 사선형 스텝 베리어의 개구와 베리어의 넓이에 따른 인터레이싱 변수를 입력하며, 다시점의 개수 항목은 다시점의 개수가 복수인 경우, 해당 개수를 입력한다. The display horizontal resolution item means the horizontal resolution of the display element, and the vertical resolution item of the display means the vertical resolution of the display element. The barrier LPI item inputs the interlacing variable according to the aperture of the linear step barrier and the width of the barrier, and when the number of the re-points is plural, the number of the re-points is inputted.
오프셋 항목은 사선형 스텝 베리어로부터 시청자가 시청하는 거리를 입력하며, 일반적으로 디스플레이 소자와 사선형 LCD 베리어 스크린의 간격과 오프셋은 비례한다. LPI 범위 항목은 베리어 LPI 항목과 관련되며, 변수값을 0.001 내지 10 단위로 입력한다. 사용자에 의해 상술한 인터레이싱 변수값이 입력된 후, 생성 메뉴(Generate)를 선택하면, 상술한 인터레이싱 변수값이 적용된 입체 영상이 생성된다. 사용자는 생성된 입체 영상과 관련된 인터레이싱 변수값을 암호화하여 저장할 수 있으며, 필요한 경우 암호화된 변수값을 해독하여 읽어올 수 있다.The offset item inputs the distance viewed by the viewer from the diagonal step barrier. In general, the distance between the display element and the diagonal LCD barrier screen and the offset are proportional to each other. The LPI range item is related to the barrier LPI item, and the variable value is input in the range of 0.001 to 10 units. After the user inputs the above-described interlacing variable values, a generation menu (Generate) is selected, and a stereoscopic image to which the above-described interlacing variable values are applied is generated. The user can encrypt and store the interlacing variable values associated with the generated stereoscopic image, and if necessary, decrypt the encrypted variable values and read them.
본 발명의 하나의 실시예에서, 사선형 LCD 베리어 스크린을 이용함으로써 2차원 또는 3차원 영상을 구현하는 것이 가능하다. 도 5는 본 발명의 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치에서 2차원 영상과 3차원 영상을 호환가능하게 구현하기 위한 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30)의 상세 회로도이다.In one embodiment of the present invention, it is possible to implement a two-dimensional or three-dimensional image by using a diagonal LCD barrier screen. 5 is a detailed circuit diagram of a diagonal LCD
본 발명에서는 사선형 베리어 스크린(20)이 액정을 이용하여 구현되어, 액정에 전원이 인가되는 경우에는 일부 화소는 백라이트로부터 방출되는 빛을 차단/흡수하는 역할을 수행하여 배리어의 역할을 수행하고, 또한 전원이 인가되지 않은 나머지 화소들은 패럴랙스 배리어(parallax barrier)의 슬릿의 역할을 수행하여 입체 영상을 구현한다. 한편, 사선형 LCD 베리어 스크린(20)의 액정에 전원이 인가되지 않는 경우에는 패럴랙스 배리어는 형성되지 않아 시청자의 우안 및 좌안에는 동일한 화상이 전달되어 고화질의 2차원 영상이 표시될 수 있다.In the present invention, the
상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30)는 이벤트 방식으로 프로그래밍가능하고, 외부의 컴퓨터와 연결되는 경우에 컴퓨터 기반의 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성되며, 여러 개의 작은 모듈을 통신 버스로 연결하여 기능을 확장할 수 있는 다시점 스위칭 제어용 통신포트일 수 있다. 상기 통신포트는 C언어로 기존의 스캔 방식으로 프로그램될 뿐만 아니라 이벤트 방식으로 프로그래밍할 수 있도록 EventBus_C 프레임워크를 제공하며, EventBus_dotnet 라이브러리를 제공하므로 경제성과 생산성을 동시에 갖춘 경잭력 있는 기존의 PLC를 대체할 수 있는 제어기이다. 위와 같이 이벤트 방식으로 프로그래밍할 수 있기 때문에, 동영상의 컨텐츠에 따라서 특정 이벤트 발생시 2D 모드에서 3D 모드로 또는 3D 모드에서 2D 모드로 절환하도록 자동으로 프로그래밍하여 입체 영상을 표시할 수 있다. The diagonal LCD
도 5를 참고하면, 상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30)는 상기 사선형 LCD 베리어 스크린의 2D 및 3D 모드 사이의 절환을 제어하는 마이컴(44); 외부 장치를 연결하는 입출력 커넥터(41); 각각의 모듈을 연결하는 버스 커넥터(42); 상기 마이컴의 내장 입출력 장치 중에서 모듈의 동작에 사용된 것을 제외한 나머지를 사용자가 확장하여 사용할 수 있도록 외부로 제공하는 확장 커넥터(43); 상기 버스커넥터와 상기 마이컴을 연결하는 I2C 통신라인(45); 및 상기 마이컴에 연결되고, 상기 입출력 커넥터에 연결되는 외부장치를 구동하기 위한 입출력 동작을 지원하는 인터페이스 회로부(47); 상기 버스커넥터로부터 공급받은 전압을 적절한 전압으로 다운시켜 상기 입출력 커넥터를 통하여 외부로 제공하는 전압 컨버터(47); 및 상기 마이컴에 연결되고, LCD 베리어 스크린 구동부 모듈에서 사용할 파라미터를 저장하는 메모리부(48)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the diagonal LCD
상기 입출력 커넥터(41)는 스위치, 램프, 모터 등의 외부 장치를 연결하는 커넥터로서, 플러그 앤드 헤더 타입 터미널 블럭을 사용할 수 있다. 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부(30)의 각각의 모듈들은 독립적으로 동작할 수도 있지만, 버스커넥터(42)를 통하여 IDC 커넥터 및 플랫케이블로 연결되어 더욱 복잡한 기능의 제어를 수행할 수 있다. 커넥터에는 I2C 통신, VAA 로직용 전원(5V), VBB 입출력용 전원(24V), 그라운드, 시스템리셋 신호선이 할당된다. The input /
상기 확장커넥터(43)는 마이컴(44)의 내장 입출력장치 중에서 모듈의 동작에 사용된 것을 제외한 나머지를 사용자가 확장하여 사용할 수 있도록 외부로 제공하는 커넥터로, 전원, UART, JTAG SWD, GPIO, SPI 등이 연결된다. 모든 기능 모듈은 32비트 ARM CORTEX-M0 계열의 저전력 LPC111X 마이컴을 내장하고 있다. 사용자는 마이컴(44)의 플래시에 EventBus_c 프레임워크를 이용하여 이벤트방식으로 사용자 프로그램을 쉽고 빠르게 작성할 수 있다.The
I2C 통신 라인(45)은 버스커넥터(42)에 있는 SDA, SCL 두선의 I2C 통신 라인(45)으로 각 모듈을 연결한다. FM+(Fast Mode Plus) 모드를 사용하여 1 Mbps의 고속통신으로 각 모듈을 연결하여 모듈 간에 이벤트를 교환하며 상호동작을 한다. 인터페이스 회로부(47)는 각각의 모듈에 있는 입출력커넥터에 연결되는 외부장치를 구동하기 위한 입출력 동작을 지원하는 회로부로서, 예를 들면, 스위치 입력회로, 릴레이 구동회로, 모터 구동회로, 센서 인터페이스 회로 등이 있다. The I2C communication line 45 connects each module to the I2C communication line 45 of the two lines SDA and SCL in the
상기 전압 컨버터(45)는 DC/DC 컨버터로서 버스커넥터(42)로부터 공급받은 VBB(24V)를 적절한 전압으로(사용자가 모듈에 있는 가변저항을 회전시켜서) 다운시켜 사용자가 외부 장치의 동작을 위해 사용할 수 있도록 입출력커넥터를 통하여 외부로 제공하는 가변전원이고, 가변범위는 약 1.5V ~ 20V이다. The voltage converter 45 is a DC / DC converter which downs the VBB 24V supplied from the
상기 메모리부(48)는 EEPROM 등으로서 모듈의 ID(통신주소)와 같이 모듈에서 사용할 파라미터를 저장할 수 있는 저장 공간을 제공한다. 프로그램의 개발 및 다운로드가 끝난 후에도 언제든지 UART 등을 통하여 메모리부(48)에 저장된 파라미터를 변경하여 프로그램의 동작을 제어할 수 있다. The
본 발명의 입체 영상 디스플레이 장치는 2D 영상과 3D 영상을 모두 고화질로 표시할 수 있어, 의료영상, 게임, 광고, 교육, 군사, 방송, 프로젝터, 모바일폰 등 광범위한 분야에 다양하게 적용될 수 있다. The stereoscopic image display apparatus of the present invention can display both 2D and 3D images in high quality, and can be applied to various fields such as medical images, games, advertisements, education, military, broadcasting, projectors, mobile phones, and the like.
이상에서 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명에 대해서 상세하게 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is understandable. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.
10 : 디스플레이 소자
20 : 사선형 LCD 베리어 스크린
30 : 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부
40 : 인터레이싱 변수 저장부
50 : 디스플레이 소자 구동부
60 : 주제어부10: Display element
20: diagonal LCD barrier screen
30: diagonal LCD barrier screen drive unit
40: Interlacing variable storage unit
50:
60:
Claims (7)
상기 디스플레이 장치의 디스플레이 소자와 일정 거리 이격되어 부착되는 사선형 LCD 베리어 스크린; 상기 사선형 LCD 베리어 스크린에 연결되어, 2D 모드에서는 입사광을 전부 투과시키고, 3D 모드에서는 패럴렉스 베리어를 형성하도록 사선형 LCD 베리어 스크린을 제어하는 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부; 상기 디스플레이 소자의 픽셀 크기당 인치(PPI) 항목, 사선형 베리어의 기울어진 각도 항목, 디스플레이의 해상도 항목, 베리어의 차단부에 대한 개관부의 넓이인 베리어 라인당 인치(LPI) 항목에 각각 입력될 인터레이싱 변수값을 저장하는, 상기 디스플레이 소자에 3차원 입체 영상을 제공하기 위한 인터레이싱 변수값을 암호화하여 저장하는 인터레이싱 변수 저장부, 상기 디스플레이 소자에 연결되어, 상기 디스플레이 소자의 구동을 제어하는 디스플레이 소자 구동부; 및 상기 디스플레이 소자 구동부와 상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부의 동작을 제어하며, 2D 또는 3D 영상 데이터를 입력받아 2D 영상 데이터 또는 3D 영상 데이터인지 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 사선형 LCD 스크린 베리어에 대한 제어신호를 생성하는 주제어부를 포함하고;
상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부는
상기 사선형 LCD 베리어 스크린의 2D 및 3D 모드 사이의 절환을 제어하는 마이컴;
외부 장치를 연결하는 입출력 커넥터;
각각의 모듈을 연결하는 버스 커넥터;
상기 마이컴의 내장 입출력 장치 중에서 모듈의 동작에 사용된 것을 제외한 나머지를 사용자가 확장하여 사용할 수 있도록 외부로 제공하는 확장 커넥터;
상기 버스커넥터와 상기 마이컴을 연결하는 I2C 통신라인; 및
상기 마이컴에 연결되고, 상기 입출력 커넥터에 연결되는 외부장치를 구동하기 위한 입출력 동작을 지원하는 인터페이스 회로부;
상기 버스커넥터로부터 공급받은 전압을 적절한 전압으로 다운시켜 상기 입출력 커넥터를 통하여 외부로 제공하는 전압 컨버터; 및
상기 마이컴에 연결되고, LCD 베리어 스크린 구동부 모듈에서 사용할 파라미터를 저장하는 메모리부를 포함하여 구성되며,
상기 사선형 LCD 베리어 스크린 구동부는 이벤트 방식으로 프로그래밍되고, 외부의 컴퓨터와 연결되는 경우에 컴퓨터 기반의 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성되는 다시점 스위칭 제어용 통신포트인 것을 특징으로 하는 다시점 스위칭가능한 입체 영상 디스플레이 장치.
A multi-view switchable stereoscopic image display device,
A diagonal LCD barrier screen attached to the display device at a predetermined distance from the display device; A diagonal LCD barrier screen driver connected to the diagonal LCD barrier screen to control the diagonal LCD barrier screen to transmit all incident light in 2D mode and to form a parallax barrier in 3D mode; The input to be input to the inch per pixel (PPI) item of the display element, the inclined angle item of the diagonal barrier, the resolution item of the display, and the inch per barrier line (LPI) item, the width of the opening to the barrier of the barrier, respectively. An interlacing variable storage unit for encrypting and storing an interlacing variable value for providing a 3D stereoscopic image to the display element, and storing the racing variable value; a display connected to the display element to control driving of the display element An element driver; And controlling the operation of the display element driver and the diagonal LCD barrier screen driver, receiving 2D or 3D image data, determining whether the display device is 2D image data or 3D image data, and determining the diagonal LCD screen barrier according to the determination result. A main control unit for generating a control signal;
The diagonal LCD barrier screen driver
A microcomputer that controls switching between 2D and 3D modes of the diagonal LCD barrier screen;
An input / output connector for connecting an external device;
A bus connector connecting each module;
An expansion connector provided to the outside so that the user can expand and use the remaining ones except those used for the operation of the module among the built-in input / output devices of the microcomputer;
An I2C communication line connecting the bus connector and the microcomputer; And
An interface circuit unit connected to the microcomputer and supporting an input / output operation for driving an external device connected to the input / output connector;
A voltage converter which lowers the voltage supplied from the bus connector to an appropriate voltage and provides the voltage to the outside through the input / output connector; And
A memory unit connected to the microcomputer and storing a parameter to be used in the LCD barrier screen driver module;
The diagonal LCD barrier screen driver is a multi-view switchable stereoscopic image , which is programmed in an event manner and is a communication port for multi-view switching control configured to enable computer-based control and monitoring when connected to an external computer. Display device.
[수학식 1]
H(x,y,c)=Gm(x,y,c)
m=1+(3x+c-y%n)%n
H(x,y,c) : 최종 출력 영상의 서브 픽셀 값
Gm(x,y,c) : m번 시점 영상의 서브 픽셀 값
(x,y) : 최종 출력 영상의 픽셀 위치
c: 색상의 첨자
n: 다시점의 총 개수
m: 다시점 영상의 첨자.
The multi-view switchable stereoscopic image display apparatus of claim 1, wherein a subpixel value of a final output image and a subpixel value of an mth view image are stored in the interlacing variable storage unit. :
[Equation 1]
H (x, y, c) = Gm (x, y, c)
m = 1 + (3x + cy% n)% n
H (x, y, c): Subpixel value of the final output image
G m (x, y, c): the subpixel value of the m-th viewpoint image
(x, y): pixel position of the final output image
c: Subscript of color
n: total number of repeat points
m: Subscript of the multi-view image.
The barrier device of claim 1, wherein the display device comprises a plurality of left eye pixels and a plurality of right eye pixels, and the diagonal LCD barrier screen is implemented in a parallax barrier manner, and is arranged to correspond to the left eye pixels and the right eye pixels. Multi-view switchable stereoscopic image display device comprising a.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130011251A KR101296232B1 (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Multiview switchable three dimensional display apparatus |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR101118604B1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-02-27 | (주)포디비전 | 3-dimension image display device and 3-dimension image display system |
KR101174076B1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-08-16 | 유한회사 마스터이미지쓰리디아시아 | Auto stereoscopic Display Apparatus Using Diagonal Direction Parallax Barrier |
-
2013
- 2013-01-31 KR KR1020130011251A patent/KR101296232B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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