KR101652471B1 - 영상 표시 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

백라이트부에 포함된 가변산란층의 가변 산란 특성을 이용하여 입력 영상의 시점 수에 기초한 복수의 지향성 광들을 생성하고, 상기 생성된 복수의 지향성 광들을 이용하여 다시점 영상을 출력하는 영상 표시 장치 및 상기 영상 표시 장치의 영상 표시 방법이 개시된다.
다시점, 영상, 산란, 백라이트, PDLC

Description

영상 표시 장치 및 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 다시점(Multi-View) 영상을 표시하는 기법 또는 다시점 영상 표시 장치와 관련된다.
다시점(Multi-View) 영상이나 스테레오(Stereoscopic) 영상 등은 두 대 이상의 카메라를 이용하여 촬영한 영상들을 기하학적으로 교정하고, 공간적으로 처리하여 생성될 수 있다.
이러한 다시점 영상 등은 다양한 시점 영상을 시청자에게 제공하는 3차원 영상 처리 기술과 관련된 것으로, 동일한 3차원 장면을 두 대 이상의 카메라로 획득하여 보다 입체감 있는 화면을 제공하는 기술이다.
최근에는 다시점 영상뿐만 아니라 초다시점(Super Multi-View: SMV) 영상이나 자유 시점 TV(Free Viewpoint TV: FTV) 등에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
또한, 다시점 영상 등은 모노(Monocular) 영상 등과 같은 소정의 입력 영상과 상기 입력 영상에 대한 깊이 맵(depth map)을 이용하여 렌더링(rendering)을 수행함으로써 생성될 수 있다.
이렇게 다시점 영상에 대한 관심이 집중되는 가운데 다시점 영상에 대한 기술 수준을 한 차원 높일 수 있는 연구가 필요하다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치는 입력 영상을 구성하는 적어도 하나의 화소를 표현하는 화소 표현부 및 상기 입력 영상의 시점 수에 기초하여 복수의 지향성 광들을 생성하고, 상기 복수의 지향성 광들을 상기 화소 표현부에 인가하는 백라이트부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 영상 표시 방법은 입력 영상의 시점 수에 기초하여 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계 및 상기 입력 영상을 구성하는 적어도 하나의 화소를 화소 표현부 상에 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치 및 방법은 백라이트(backlight)부에서 지향성을 갖는 광(light)을 생성하여 화소(pixel) 표현부에 직접 인가함으로써, 기존의 다시점 영상 표시 장치에서 발생 가능한 휘도의 저하를 방지할 수 있고, 상기 백라이트부에서 지향성 광이 나오는 위치를 시분할하여 변경함으로써, 출력 영상의 시감적 해상도를 향상시킬 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
보통, 3D 영상 등을 표시하기 위해 다시점(Multi-View) 영상 표시 장치를 사용하면, 보다 넓은 입체 시청 영역을 확보할 수 있지만, 시점 수에 따라 해상도가 저하될 수 있다.
일례로, 풀 HD 영상을 표현할 수 있는 1920x1080 해상도의 패널로 9시점 영상을 표현할 경우, 영상의 해상도는 가로 및 세로가 각각 1/3씩 줄어들어 640x360이 될 수 있다.
일반적인 다시점 영상 표시 장치는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)나 배리어(barrier)를 이용하여 다시점 영상을 표현한다.
하지만, 렌티큘러 렌즈를 이용하여 다시점 영상을 표현하는 경우에는 렌티큘러 렌즈가 영상 표시 장치에 영구적으로 부착되어 있으므로, 고해상도를 표현하는데 어려움이 있으며, 배리어를 이용하는 경우에는 급격한 휘도 저하가 발생할 수 있다.
따라서, 다시점 영상을 표시할 수 있는 영상 표시 장치에 있어서, 시점 수에 따라 발생할 수 있는 해상도의 저하 및 휘도의 저하를 방지할 수 있는 기술에 대한 연구가 필요하다.
이와 관련하여, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치는 백라이트(backlight)부에서 지향성을 갖는 광(light)을 생성하여 화소(pixel) 표현부에 직접 인가함으로써, 기존의 다시점 영상 표시 장치에서 발생 가능한 휘도의 저하를 방지할 수 있고, 상기 백라이트부에서 지향성 광이 나오는 위치를 시분할하여 변경함으로써, 출력 영상의 시감적 해상도를 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)는 화소 표현부(111), 백라이트부(112) 및 제어부(113)를 포함할 수 있다.
화소 표현부(111)는 영상 표시 장치(110)에 입력되는 입력 영상을 구성하는 적어도 하나의 화소를 표현한다.
이때, 상기 입력 영상은 3D 영상 또는 2D 영상일 수 있다.
백라이트부(112)는 상기 입력 영상의 시점 수에 기초하여 복수의 지향성 광들을 생성하고, 상기 복수의 지향성 광들을 화소 표현부(111)에 인가한다.
제어부(113)는 화소 표현부(111) 및 백라이트부(112)를 제어한다.
백라이트부(112)는 상기 복수의 지향성 광들을 생성하기 위해, 광원부, 도광부, 가변산란층, 상부 전극 및 하부 전극을 포함할 수 있다.
따라서, 이하에서는 도 2를 참조하여 백라이트부(112)의 구조 및 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트부의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 백라이트부(112)는 광원부(210), 도광부(220), 가변산란층(230), 상부 전극(240) 및 하부 전극(250)을 포함할 수 있다.
광원부(210)는 광을 방사한다.
도광부(220)는 유리나 폴리머(polymer) 등으로 구성되어 광학적으로 투명도가 높고, 도광부(220) 외부와 광학적 굴절률이 다른 재질로 구성될 수 있으며, 광원부(210)에서 방사된 광은 직진하거나 내부 반사를 통하여 전파한다.
가변산란층(230)는 도광부와 평행하게 배치되고, 상부 전극(240) 및 하부 전극(250)은 각각 가변산란층(230)의 상부와 하부에 배치된다.
먼저, 광원부(210)에서 광이 방사되면, 방사된 광은 도 2에 도시된 바와 같이, 도광부(220) 내부를 전반사(261)하며 진행할 수 있다.
가변산란층(230)은 도광부(220) 내부를 전반사하며 진행하는 광(261)을 가변적으로 산란하는 특성을 갖는다.
이를 위해, 가변산란층(230)은 고분자 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal: PDLC)으로 구성될 수 있다.
PDLC는 폴리머(polymer) 내부에 매우 작은 크기의 액정 방울이 균일하게 산포된 형태로 되어 있으며, 상기 액정 방울은 다시 다수의 액정으로 구성되어 있다.
이때, 상기 액정 방울은 액정의 광학적 이방성 특성에 의해 방향에 따라 서로 다른 광학적 굴절 특성을 보인다.
따라서, 상기 액정 방울에 전압을 적절히 인가하여 액정 방향을 변경시킴으로써, 액정 방울의 광학적 굴절률을 변화시켜 PDLC를 투명(transparent)하게 하거나 불투명(translucent)하게 하는 것이 가능하다.
예컨대, 가변산란층(230)에 전압이 인가되면, PDLC가 투명해질 수 있고, 가변산란층(230)에 전압이 제거되면, PDLC가 불투명해질 수 있다.
반대로, 가변산란층(230)에 전압이 인가되면, PDLC가 불투명해질 수 있고, 가변산란층(230)에 전압이 제거되면, PDLC가 투명해질 수 있다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 가변산란층(230)에 전압이 인가되면, PDLC가 불투명해지는 경우를 가정하기로 한다.
만약, 가변산란층(230)의 특정 위치(262)에 전압이 인가되는 경우, 전압이 인가된 위치(262)에 존재하는 PDLC는 불투명해진다.
이로 인해, 도광부(220)를 전반사하며 진행하는 광(261)은 전압이 인가된 위치(262)에서 산란하고, 상기 광(261)의 산란으로 인해, 상기 전압이 인가된 위치(262)에서는 다수의 방향을 갖는 지향성 광(263)이 생성될 수 있다.
이때, 상부 전극(240)은 PDLC에 의해 산란되는 광을 위쪽으로 전달하기 위하여 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 특성이 좋은 전극이 사용될 수 있다.
또한, 하부 전극(250)은 PDLC에 의해 산란되는 광을 반사하여 위쪽으로 전달하기 위해 알루미늄과 같이 반사 특성이 좋은 전극이 사용될 수 있다.
또한, PDLC에서 생성되는 산란광(263)이 충분히 좁은 형태를 가지기 위해 상부 전극(240)은 폭이 좁고 촘촘히 배치될 필요가 있다.
결국, 백라이트부(112)은 도광부(220)를 전반사하며 진행하는 광(261)을 가변산란층(230)을 이용하여 산란시킴으로써, 다시점 영상을 생성하기 위한 지향성 광을 생성할 수 있다.
광원부(210)에서 방사된 광은 PDLC가 산란인 영역을 만날 때가지 계속해서 도광부(220) 내부를 진행하기 때문에 산란인 영역이 작을 경우 생성되는 백라이트는 산란 영역이 클 경우 생성되는 백라이트에 비해 밝아진다.
이로 인해, 영상 표시 장치(110)는 광량의 손실을 줄일 수 있고, 일반적인 다시점 영상 표시 장치에서 발생할 수 있는 휘도 저하를 방지할 수 있다.
이때, 광원부(210)에서 생성되는 광이 누설되는 것을 줄이기 위해 도광부(220)의 전면, 후면, 측면 등의 표면에 광 반사 효율을 높일 수 있는 코팅이나 반사재를 도포할 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)가 지향성 광을 이용하여 다시점 영상을 생성하는 구체적 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)가 12방향의 지향성 영상 정보를 표현하는 경우를 가정한다.
또한, 도 1에 도시된 화소 표현부(111)는 도 3에 도시된 화소 표현부(310)와 동일한 구성이지만, 이하에서는 도 3에 도시된 화소 표현부(310)를 이용하여 본 실시예를 설명하기로 한다.
제어부(113)는 입력 영상의 시점 수를 기초로 광원부(210)에서 방사된 광이 산란될 위치를 판단한다.
본 실시예에서는 영상 표시 장치(110)가 12방향의 지향성 영상 정보를 표현하는 경우를 가정하였기 때문에 제어부(113)는 12개의 부화소(sub pixel) 간격(321, 322, 323)마다 가변산란층(230)에서 광이 산란되도록 백라이트부(112)를 제어할 수 있다.
이때, 그림 3에서 도시되어 있듯이, 화소 표현부(310)가 R, G, B 영상 정보를 표현할 경우, 12개의 부화소는 4개의 컬러 화소에 해당된다.
이때, 영상 표시 장치(110)는 상기 12개의 부화소 간격(321, 322, 323)마다 상부 전극(240)과 하부 전극(250) 사이에 전압을 인가하는 전압 인가부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 12개의 부화소 간격(321, 322, 323)마다 가변산란층(230)에서 광이 산란되는 것을 알 수 있다.
가변산란층(230)에서 산란된 지향성 광들은 화소 표현부(310)로 인가되고, 이를 통해 영상 표시 장치(110)는 12방향의 지향성 영상 정보를 표시할 수 있다.
이 경우, 화면의 해상도는 가변산란층(230)의 광 산란 지점의 수와 일치하므로, 영상 해상도는 화소 표현부(310)에서 표현 가능한 해상도에 비하여 낮아지게 된다.
하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 표시 장치(110)는 광원부(210)에서 방사된 광이 산란되는 위치를 특정 시간 간격마다 변경함으로써, 이와 같은 해상도 저하를 방지할 수 있다.
이와 관련하여 제어부(113)는 선정된(predetermined) 시간 간격으로, 광원부(210)에서 방사된 광에 대한 산란 패턴이 변하도록 백라이트부(112)를 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(113)는 상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 방사된 광의 산란 패턴에 대응하는 상기 입력 영상의 데이터를 화소 표현부(310)로 인가할 수 있다.
이때, 화소 표현부(310)는 상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 제어부(113)로부터 인가된 상기 입력 영상의 데이터에 해당하는 적어도 하나의 화소를 표현할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 이상의 동작 과정을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 시분할 특성을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(113)는 영상 표시 장치(110)가 홀수 프레임(frame)의 영상을 표시할 경우와 짝수 프레임의 영상을 표시할 경우로 나누어 각 프레임에 대해 서로 다른 위치에서 광이 산란하도록 백라이트부(112)를 제어할 수 있다.
예컨대, 영상 표시 장치(110)가 프레임 1, 2, 3, 4, 5, 6을 순차적으로 표시한다고 가정하자.
제어부(113)는 프레임 1, 3, 5에 대해 도면부호 410에 도시된 바와 같은 위치에서 광이 산란되도록 백라이트부(112)를 제어할 수 있고, 프레임 2, 4, 6에 대해 도면부호 420에 도시된 바와 같은 위치에서 광이 산란되도록 백라이트부(112)를 제어할 수 있다.
이 경우, 홀수 프레임에서 생성된 지향광이 특정 화소를 지나며 생성하는 영상 정보 및 지향 방향과, 짝수 프레임에서 생성된 지향광이 상기 화소를 지나며 생성하는 영상 정보 및 지향 방향은 서로 다르게 된다.
예를 들어, 광이 산란되는 위치를 1, 2, 3, 4, 5, 6이라고 할 때, 홀수 프레임에서는 1, 3, 5와 같이 홀수 번째 광 산란 위치에서 산란광이 생성되고, 짝수 프레임의 경우에는 2, 4, 6과 같이 짝수 번째 광 산란 위치에서 산란광이 생성된다고 가정하자.
이 때, 홀수 프레임에서는 1번 위치의 산란광이 m 번째 화소를 지나며, 지향성 광이 생성되고, 짝수 프레임에서는 2번 위치의 산란광이 역시 상기 m 번째 화소를 지나며, 지향성 광이 생성된다고 하면, 같은 m 번째 화소를 지나며 만들어지는 지향성 광은 홀수 프레임의 경우와 짝수 프레임의 경우 서로 다르게 된다.
이때, 제어부(113)는 홀수 프레임의 경우, 홀수 프레임에 동기를 맞추어 홀수 프레임에 대응하는 영상 데이터를 화소 표현부(310)에 인가하고, 짝수 프레임의 경우, 짝수 프레임에 동기를 맞추어 짝수 프레임에 대응하는 영상 데이터를 화소 표현부(310)에 인가할 수 있다.
즉, 상기의 예에서 설명한 바와 같이, 홀수 프레임에서 1번 위치의 산란광이 m 번째 화소를 지날 경우와, 짝수 프레임에서 2번 위치의 산란광이 m번째 화소를 지날 경우에 대하여, 각각 영상 정보를 다르게 할 수 있다.
이와 같은 원리를 통하여 각각 다른 영상 정보를 가진 각각 다른 방향의 지향성 광들이 시분할 방식으로 생성될 수 있다.
즉, 영상 표시 장치(110)는 일반적인 영상 표시 장치에서 시감적 해상도를 향상시키기 위해 사용하는 인터레이스 스캔(interlace scan) 방식과 유사하게 출력 영상의 프레임 레이트(fps)를 떨어뜨리는 대신, 더 많은 화소를 표현함으로써, 다시점 영상의 시감적 해상도를 향상시킬 수 있다.
이와 관련하여, 도면부호 430을 살펴보면, 시청자는 홀수 프레임에서 N개의 화소를 볼 수 있고, 짝수 프레임에서 N개의 화소를 볼 수 있으므로, 결국 2N개의 화소를 보는 것처럼 느낄 수 있다.
즉, 시청자가 일반적인 영상 표시 장치로부터 N개의 입체 표시 화소만을 볼 수 있었다면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)로부터는 2N개의 입체 표시 화소를 볼 수 있어, 시청자가 느끼는 시감적 해상도는 일반적인 영상 표시 장치에 비해 2배 향상된다.
이때, 본 실시예와 같은 영상 표시 장치(110)를 이용하여 60fps의 다시점 영상을 표시하기 위해서는 영상 표시 장치(110)의 화면재생빈도가 120Hz 이상이 되어야 한다.
즉, 영상 표시 장치(110)의 화면재생빈도가 120Hz 이상인 경우, 제어부(113)는 1/60초 간격으로 광의 산란 패턴이 변하도록 백라이트부(112)를 제어하고, 상기 1/60초 간격에 동기를 맞추어, 상기 광의 산란 패턴에 대응하는 영상 데이터를 화소 표현부(310)에 인가함으로써, 다시점 영상의 해상도를 두 배로 늘일 수 있다.
이상, 도 4를 참조하여 영상 표시 장치(110)가 2시분할 영상 표현 방식에 따라 다시점 영상을 표시하는 실시예를 설명하였다.
하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 표시 장치(110)는 N시분할로 확장하여 다시점 영상을 표현함으로써, 다시점 영상의 해상도를 더욱 증가시킬 수 있다.
예컨대, 영상 표시 장치(110)의 화면재생빈도가 240Hz 이상인 경우, 영상 표시 장치는 4개의 프레임마다 광의 산란 패턴을 변화시킴으로써, 60Hz의 다시점 영상을 표시할 수 있다.
이 경우, 영상 표시 장치(110)가 표시하는 다시점 영상의 해상도는 4배로 증가 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치가 시분할 특성을 이용하여 표현 가능한 시점 수를 증가시킨 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)는 N시분할 표현을 이용하여 영상을 표시함으로써, 표현 가능한 시점 수를 증가시킬 수 있다.
도 5는 영상 표시 장치(110)가 4시분할 표현을 이용하여 영상을 표시하지만, 다시점 영상의 해상도를 향상시키는 대신, 표현 가능한 시점 수를 증가시킨 예를 도시한 도면이다.
즉, 영상 표시 장치(110)는 4개의 프레임마다 서로 다른 시점이 형성되도록 광의 산란 패턴을 변화시킴으로써, 표현 가능한 시점 수를 4배 증가시킬 수 있다.
다시 말해서, 영상 표시 장치(110)는 기본적으로 12 방향을 갖는 지향성 광을 생성할 수 있는 구조를 가지지만, 도 5에 도시된 바와 같이, 4시분할 표현을 이용함으로써, 48 방향을 갖는 지향성 광을 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치가 2D 영상을 표시하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 영상 표시 장치(110)는 다시점 영상뿐만 아니라 2D 영상을 표시할 수 있다.
이를 위해, 제어부(113)는 영상 표시 장치(110)로 입력되는 입력 영상의 종류를 파악할 수 있다.
만약, 상기 입력 영상이 3D 영상 등과 같은 다시점 영상인 경우, 영상 표시 장치(110)는 앞서 도 1 내지 도 5에서 설명한 동작을 수행할 수 있다.
하지만, 상기 입력 영상이 2D 영상인 경우, 제어부(113)는 광원부(210)에서 방사된 광이 도 6에 도시된 바와 같이, 가변산란층(230)의 모든 영역에서 산란되도록 백라이트부(112)를 제어할 수 있다.
이 경우, 가변산란층(230)의 모든 영역에서 산란된 광은 도 6에 도시된 바와 같이, 화소 표현부(310)에 고르게 인가됨으로써, 기존의 2D 영상 표시 장치와 동일한 광 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)는 2D 영상 표현으로부터 다시점 영상 표현으로의 디스플레이 모드 변경 또는 그 반대의 경우 소요되는 시간이 수ms~수십ms 수준이므로, 매우 짧은 시간 내에 영상의 전환이 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치(110)는 2D 영상과 3D 영상을 시분할 표현함으로써, 2D 영상의 일부만을 3D로 표현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S710)에서는 영상 표시 장치에 입력되는 입력 영상의 시점 수에 기초하여 복수의 지향성 광들을 생성한다.
이때, 상기 입력 영상은 3D 영상 또는 2D 영상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S710)에서는 광원부로부터 방사된 광을 도광부를 통해 전파하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 나서, 단계(S710)에서는 상기 입력 영상의 시점 수를 기초로 상기 도광부에 평행하게 배치되는 가변산란층의 선정된 영역 간격으로 상기 방사된 광을 산란하여 상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가변산란층은 PDLC로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S710)에서는 상기 입력 영상이 2D 영상인 경우, 상기 가변산란층의 모든 영역에서 상기 방사된 광을 산란하여 상기 복수의 지향성 광들을 생성할 수 있다.
단계(S720)에서는 상기 입력 영상을 구성하는 적어도 하나의 화소를 화소 표현부 상에 형성한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S710)에서는 선정된 시간 간격으로, 상기 방사된 광에 대한 산란 패턴을 변화시킬 수 있다.
이때, 단계(S720)에서는 상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 방사된 광의 산란 패턴에 대응하는 상기 입력 영상의 데이터를 상기 화소 표현부로 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 나서, 단계(S720)에서는 상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 인가된 상기 입력 영상의 데이터에 해당하는 적어도 하나의 화소를 상기 화소 표현부 상에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이상, 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 방법은 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 영상 표시 장치의 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트부의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 시분할 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치가 시분할 특성을 이용하여 표현 가능한 시점 수를 증가시킨 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치가 2D 영상을 표시하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 방법을 도시한 순서도이다.

Claims (17)

  1. 입력 영상을 구성하는 적어도 하나의 화소를 표현하는 화소 표현부;
    상기 입력 영상에 기초하여 복수의 지향성 광들을 생성하고, 상기 복수의 지향성 광들을 상기 화소 표현부에 인가하는 백라이트부; 및
    -상기 백라이트부는 상기 광을 방사하는 광원부; 및
    상기 방사된 광을 산란하여 상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 가변산란층을 포함함;-
    시분할 기법에 기초하여 상기 방사된 광을 산란시키도록 산란 패턴을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 백라이트부는, 상기 입력 영상의 해상도를 향상시키기 위해 상기 입력 영상의 제1 프레임을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 지향성 광과 상기 입력 영상의 제2 프레임을 구동하는데 필요한 적어도 하나 이상의 지향성 광을 시분할하여 상기 화소 표현부에 인가하고,
    상기 시분할 기법은 상기 가변 산란층의 적어도 4개의 산란 영역에서 광을 산란시키는 영상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상은
    3D 영상 또는 2D 영상 중 어느 하나인 영상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트부는
    광을 방사하는 광원부;
    상기 광원부로부터 방사된 광을 전파하는 도광부; 및
    상기 도광부에 평행하게 배치되는 가변산란층
    을 포함하고,
    상기 가변산란층은 상기 입력 영상을 기초로 선정된 영역 간격으로 상기 방사된 광을 산란하여 상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 영상 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 백라이트부는
    상기 가변산란층의 상부에 배치되는 상부 전극; 및
    상기 가변산란층의 하부에 배치되는 하부 전극
    을 더 포함하고,
    상기 가변산란층은 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 인가되는 전압 변화에 기초하여 상기 방사된 광을 산란하는 영상 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입력 영상에 기초하여 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 전압을 인가하는 전압 인가부
    를 더 포함하는 영상 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 입력 영상에 기초하여 상기 가변산란층의 상기 선정된 영역 간격으로 상기 방사된 광이 산란하도록 상기 백라이트부를 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 영상 표시 장치
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    선정된 시간 간격으로, 상기 방사된 광에 대한 산란 패턴이 변하도록 상기 백라이트부를 제어하고,
    상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 방사된 광의 산란 패턴에 대응하는 상기 입력 영상의 데이터를 상기 화소 표현부로 인가하며,
    상기 화소 표현부는 상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 제어부로부터 인가된 상기 입력 영상의 데이터에 해당하는 적어도 하나의 화소를 표현하는 영상 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 영상의 종류를 파악하여 상기 입력 영상이 2D 영상인 경우, 상기 가변산란층의 모든 영역에서 상기 방사된 광이 산란하도록 상기 백라이트부를 제어하는 영상 표시 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 가변산란층은
    고분자 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal: PDLC)으로 구성된 영상 표시 장치.
  10. 영상 표시 장치의 영상 표시 방법에 있어서,
    광을 방사하는 단계;
    입력 영상에 기초하여 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계-상기 복수의 지향성 광은 가변산란층에 의해 상기 방사된 광을 산란하여 생성됨-; 및
    상기 입력 영상에 대한 시분할 기법에 기초하여 상기 방사된 광을 산란시키도록 산란 패턴을 제어하는 단계;
    상기 입력 영상을 구성하는 적어도 하나의 화소를 화소 표현부 상에 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 형성하는 단계는,
    상기 입력 영상의 해상도를 향상시키기 위해 상기 입력 영상의 제1 프레임을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 지향성 광과 상기 입력 영상의 제2 프레임을 구동하는데 필요한 적어도 하나 이상의 지향성 광을 시분할하여 상기 화소 표현부 상에 형성하고,
    상기 시분할 기법은 상기 가변 산란층의 적어도 4개의 산란 영역에서 광을 산란시키는 영상 표시 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력 영상은
    3D 영상 또는 2D 영상 중 어느 하나인 영상 표시 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계는
    광원부로부터 방사된 광을 도광부를 통해 전파하는 단계; 및
    상기 입력 영상을 기초로 상기 도광부에 평행하게 배치되는 가변산란층의 선정된 영역 간격으로 상기 방사된 광을 산란하여 상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계
    를 포함하는 영상 표시 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계는
    선정된 시간 간격으로, 상기 방사된 광에 대한 산란 패턴을 변화시키는 영상 표시 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 화소를 화소 표현부 상에 형성하는 단계는
    상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 방사된 광의 산란 패턴에 대응하는 상기 입력 영상의 데이터를 상기 화소 표현부로 인가하는 단계; 및
    상기 선정된 시간 간격과 동기를 맞추어, 상기 인가된 상기 입력 영상의 데이터에 해당하는 적어도 하나의 화소를 상기 화소 표현부 상에 형성하는 단계
    를 포함하는 영상 표시 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 단계는
    상기 입력 영상이 2D 영상인 경우, 상기 가변산란층의 모든 영역에서 상기 방사된 광을 산란하여 상기 복수의 지향성 광들을 생성하는 영상 표시 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 가변산란층은
    고분자 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal: PDLC)으로 구성된 영상 표시 방법.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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