KR101712207B1

KR101712207B1 - 입체 영상 표시장치와 그 과구동 방법

Info

Publication number: KR101712207B1
Application number: KR1020100091863A
Authority: KR
Inventors: 정재형; 김성균
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2017-03-03
Also published as: KR20120029803A

Abstract

본 발명은 입체 영상 표시장치와 그 과구동 방법에 관한 것으로, 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블; 상기 입력 영상의 현재 프레임 데이터와 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서; 제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및 상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함한다. 상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는다.

Description

입체 영상 표시장치와 그 과구동 방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY AND OVER DRIVING METHOD}

본 발명은 입체 영상 표시장치와 그 과구동 방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 장점과 최근의 공정 기술과 회로 기술의 발달에 힘입어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT) 시장을 빠르게 대체하고 있다. 액정표시장치는 액정층에 인가되는 데이터전압에 따라 액정층의 위상 지연값을 조절하여 영상을 표시한다.

액정은 수학식 1 및 2와 같이 액정의 고유한 점성과 탄성 등의 특성에 의해 응답시간이 느리다.

여기서, τr는 액정에 전압이 인가될 때의 라이징 타임(rising time)을, Va는 인가전압을, V_F는 액정분자가 경사운동을 시작하는 프리드릭 천이 전압(Freederick Transition Voltage)을, d는 액정셀의 셀갭(cell gap)을,

(gamma)는 액정분자의 회전점도(rotational viscosity)를 각각 의미한다.

여기서, τf는 액정에 인가된 전압이 오프된 후 액정이 탄성 복원력에 의해 원위치로 복원될 때의 폴링타임(falling time)을, K는 액정 고유의 탄성계수를 각각 의미한다.

액정의 느린 응답시간으로 인하여 도 1과 같이, 데이터 전압(VD)의 전위가 변할 때 그에 대응하는 표시 휘도(BL)가 데이터 전압의 목표 휘도에 도달하지 못한다. 그 결과, 도 1과 같이 액정셀에 충전되는 전압이 원하는 데이터 전압 레벨에 도달하기 전에 다음 프레임으로 진행되므로 액정표시장치에 동영상 데이터를 표시할 때 모션 블러(Motion Blur) 현상이 나타날 수 있다.

액정표시장치의 느린 응답속도를 해결하기 위한 방법의 하나로, 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 데이터의 변화여부를 고려하여 데이터 전압을 변조함으로써 액정의 응답시간을 빠르게 하는 과구동 방법이 적용되고 있다. 과구동 방법은 도 2와 같이 입력 데이터 전압(VD)을 그 보다 높은 변조 데이터 전압(MVD)으로 변조하고 그 변조 데이터 전압(MVD)을 액정층에 인가하여 1 프레임기간 내에 액정셀의 휘도가 목표 휘도(MBL)에 도달할 수 있게 한다. 과구동 방법은 1 프레임기간 내에 원하는 휘도(MBL)를 얻을 수 있도록 데이터의 변화여부에 기초하여 수학식 1에서

을 크게 한다. 따라서, 과구동 방법이 적용된 액정표시장치는 액정의 늦은 응답시간을 데이터전압의 변조로 보상하여 동영상에서 화질을 개선할 수 있다. 과구동 보상회로는 도 3과 같이 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리(31)와, 데이터를 변조하기 위한 룩업 테이블(32)을 포함한다. 프레임 메모리(31)는 픽셀 클럭에 맞추어 입력 데이터를 저장하고 이전 프레임기간에 저장하였던 데이터를 룩업 테이블(32)에 공급한다. 룩업 테이블(32)은 현재 입력되는 현재 프레임(Fn)의 픽셀 데이터와 프레임 메모리(31)로부터 입력되는 이전 프레임의 픽셀 데이터(Fn-1)를 입력받는다. 룩업 테이블(32)은 현재 프레임과 이전 프레임의 픽셀 데이터가 지시하는 어드레스에 저장된 변조값을 현재 프레임의 픽셀 데이터로써 출력한다.

최근, 액정표시소자를 이용한 입체 영상 표시장치가 개발되어 시판되고 있고 그 가격이 낮아지면서 입체 영상 표시장치에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어진다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 패럴렉스 베리어, 렌티큘라 렌즈 등의 광학판을 이용하여 좌우 시차 영상의 광축을 분리하여 입체 영상을 구현한다.

입체 영상 표시장치는 양안 시차 효과를 얻기 위하여 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 표시한다. 입체 영상 표시장치에서 한 화면이 좌안 영상과 우안 영상으로 시분할되는 경우에 기존의 과구동 방법을 적용하면 원하는 휘도를 표현하지 못하여 계조가 부정확하게 표현될 수 있고, 좌/우안 영상이 겹쳐 보이는 3D 크로스토크가 심화될 수 있다.

본 발명은 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되는 입체 영상 표시장치의 구동 방법에서 과구동 방법을 최적화할 수 있는 입체 영상 표시장치와 그 과구동 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블; 상기 입력 영상의 현재 프레임 데이터와 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서; 제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및 상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함한다. 상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는다.
상기 과구동 변조부는 상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터를 압축하는 데이터 압축부; 상기 데이터 압축부의 출력 데이터를 저장하는 메모리; 상기 메모리로부터 출력된 상기 이전 프레임 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및 상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터와 상기 데이터 복원부의 출력 데이터를 상기 제2 룩업 테이블에 입력하고, 상기 제2 룩업 테이블에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력하는 과구동 연산부를 더 포함한다. 상기 제2 룩업 테이블은 상기 데이터 복원부로부터 입력된 데이터와 상기 제1 멀티플렉서로부터 입력된 데이터를 비교하여 상기 과구동 변조 데이터를 선택한다.
상기 과구동 변조부는 상기 제2 룩업 테이블로부터 입력된 데이터와 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제2 멀티플렉서를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블; 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서; 상기 현재 프레임 데이터와 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및 상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함한다. 상기 과구동 변조부는 상기 현재 프레임 데이터를 압축하는 데이터 압축부; 상기 데이터 압축부의 출력 데이터를 저장하는 메모리; 상기 메모리로부터 출력된 상기 이전 프레임 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및 상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터와 상기 현재 프레임 데이터를 상기 제2 룩업 테이블에 입력하고, 상기 제2 룩업 테이블에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력하는 과구동 연산부를 더 포함한다. 상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는다.
상기 과구동 변조부는 상기 제2 룩업 테이블로부터 입력된 데이터와 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제2 멀티플렉서를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블; 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서; 상기 현재 프레임 데이터와 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제2 멀티플렉서; 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와 상기 제2 멀티플렉서의 출력 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및 상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함한다. 상기 과구동 변조부는 상기 현재 프레임 데이터를 압축하는 데이터 압축부; 상기 데이터 압축부의 출력 데이터를 저장하는 메모리; 상기 메모리로부터 출력된 상기 이전 프레임 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및 상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터와 상기 제2 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터를 상기 제2 룩업 테이블에 입력하고, 상기 제2 룩업 테이블에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력하는 과구동 연산부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 과구동 방법은 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 제1 룩업 테이블의 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계; 제1 멀티플렉서를 이용하여 상기 입력 영상의 현재 프레임 데이터와 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 단계; 제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계; 및 상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 단계를 포함한다. 상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는다.
상기 입체 영상 표시장치의 과구동 방법은 제2 멀티플렉서를 이용하여 상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터와, 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 선택하여 상기 액정표시패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 과구동 방법은 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 제1 룩업 테이블의 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계; 제1 멀티플렉서를 이용하여 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터와, 압축 및 변조 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 교대로 출력하는 단계; 제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 현재 프레임 데이터와 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계; 및 상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 단계를 포함한다. 상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는다.
상기 입체 영상 표시장치의 과구동 방법은 제2 멀티플렉서를 이용하여 상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터와, 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 선택하여 상기 액정표시패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로로 전송하는 단계를 더 포함한다.
상기 입체 영상 표시장치의 과구동 방법은 제2 멀티플렉서를 이용하여 상기 현재 프레임 데이터와, 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 선택하여 상기 제2 룩업 테이블로 전솔하는 단계를 더 포함한다.

삭제

본 발명은 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 변조한다. 그 결과, 본 발명은 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되는 입체 영상 표시장치에서 과구동 방법을 적용할 때 계조 표현력을 향상시키고 3D 크로스토크를 최소화할 수 있다.

도 1은 액정표시장치에서 데이터에 따른 휘도 변화를 나타내는 도면이다.
도 2는 과구동 방법을 적용할 때 휘도 변화를 보여 주는 도면이다.
도 3은 과구동 보상회로를 보여 주는 회로도이다.
도 4는 좌안 영상 프레임기간과 우안 영상 프레임기간 사이에 블랙 데이터 프레임기간이 삽입되는 입체 영상 표시장치의 구동 방법에서 기존의 과구동 방법을 적용한 예를 보여 주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과구동 보상회로를 보여 주는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 과구동 보상회로에 입력되는 3D 영상 데이터를 보여 주는 도면들이다.
도 7은 좌/우안 영상 데이터가 블랙 데이터로 변할 때 좌/우안 영상 데이터의 계조별로 블랙 데이터 프레임 기간 내에 도달하는 휘도가 달라지는 예를 보여 주는 도면이다.
도 8은 과구동 보상회로의 변조 방법에서 제1 멀티플렉서와 과구동 변조부의 출력을 보여 주는 도면이다.
도 9는 과구동 보상회로에 의해 변조된 데이터의 응답 특성을 은 도 9와 같다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 과구동 보상회로를 보여 주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 과구동 보상회로를 보여 주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 보여 주는 블록도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상을 분리하고 좌안 영상과 우안 영상이 겹쳐 보이는 3D 크로스토크를 줄이기 위하여, 좌안 영상 프레임기간과 우안 영상 프레임기간 사이에 블랙 계조 데이터로 액정표시패널의 모든 픽셀들을 리셋시키기 위한 블랙 데이터 프레임을 삽입할 수 있다. 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 도 4와 같이 프레임 주파수를 240Hz(또는 200Hz)로 체배하고 1 프레임기간을 1/240 sec(또는 1/200 sec)로 줄이고, 제n(n은 자연수) 프레임기간에 좌안 영상 데이터, 제n+1 프레임기간에 블랙 계조 데이터, 제n+2 프레임기간에 우안 영상 데이터 그리고 제n+3 프레임기간에 블랙 계조 데이터를 각각 할당한다. 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 액정 응답시간이 1/240 sec(또는 1/200 sec)보다 길면, 도 4와 같이 제n+1 프레임기간 동안 액정셀의 휘도가 의도한 블랙 계조에 도달하지 않고 그 블랙 계조로부터 A 만큼 높은 계조에서 멈춘다.

기존의 과구동 방법은 블랙 데이터 프레임 기간 동안 액정셀의 휘도가 블랙 계조에 도달한 것을 가정하여 실제 휘도 변화가 아닌 데이터들의 계조값 비교로 데이터를 변조한다. 따라서, 기존의 과구동 방법은 제n+1 프레임기간에 입력되었던 블랙 계조 데이터로부터 제n+2 프레임기간에 입력된 우안 영상 데이터의 목표 휘도 B로 상승할 수 있도록 미리 설정된 변조값으로 우안 영상 데이터를 변조한다. 이 경우에, 실제 환경에서 제n+1 프레임기간 동안 휘도가 블랙 계조에 도달하지 못하였기 때문에 기존 과구동 방법으로 제n+2 프레임기간의 우안 영상 데이터를 변조하면 제n+2 프레임기간의 휘도는 목표 휘도 B 보다 높은 C까지 높아진다.

본 발명은 입체 영상 표시장치에 과구동 방법을 적용할 때 발생하는 계조 표현력 저하 문제를 아래와 같은 실시예들을 통해 해결한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과구동 보상회로를 보여 주는 도면이다. 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 과구동 보상회로에 입력되는 3D 영상 데이터를 보여 주는 도면들이다. 도 7은 좌/우안 영상 데이터가 블랙 데이터로 변할 때 좌/우안 영상 데이터의 계조별로 블랙 데이터 프레임 기간 내에 도달하는 휘도가 달라지는 예를 보여 주는 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 과구동 보상회로(100)는 제1 룩업 테이블(51), 제1 멀티플렉서(MUX1, 52), 및 과구동 변조부(10)를 포함한다.

데이터 포맷터(Data formatter)는 도 6a 내지 도 6c와 같이 다양한 형태로 입력되는 좌안 영상 데이터(L)와 우안 영상 데이터(R)를 입력받아 제1 좌안 영상 데이터(L1), 제2 좌안 영상 데이터(L2), 제1 우안 영상 데이터(R1), 제2 우안 영상 데이터(R2)로 분리한다. 제1 좌안 영상 데이터(L1)는 제n 프레임기간 동안 과구동 보상회로(100)에 입력되고, 제2 좌안 영상 데이터(L2)는 제n+1 프레임기간 동안 과구동 보상회로(100)에 입력된다. 제1 우안 영상 데이터(R1)는 제n+2 프레임기간 동안 과구동 보상회로(100)에 입력되고, 제2 우안 영상 데이터(R2)는 제n+3 프레임기간 동안 과구동 보상회로(100)에 입력된다. 제2 우안 영상 데이터(R2)는 제1 우안 영상 데이터(R1)와 동일할 수 있다. 제2 좌안 영상 데이터(L2)는 제1 좌안 영상 데이터(L1)와 동일할 수 있다. 제1 및 제2 좌안 영상 데이터(L1, L2)는 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허출원 제10-2009-0107047호(2009. 11. 06.)에 개시된 바와 같이 서로 다른 감마 특성으로 변환될 수도 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2 우안 영상 데이터(R1, L2)는 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허출원 제10-2009-0107047호(2009. 11. 06.)에 개시된 바와 같이 서로 다른 감마 특성으로 변환될 수도 있다.

과구동 보상회로(100)는 액정표시소자의 실제 구동 환경에서 액정의 응답 지연을 과구동 보상회로(100)에 반영하기 위하여 블랙 데이터 프레임기간 내에서 실제의 액정층을 통과한 빛의 휘도를 계조값으로 환산한 후에 그 계조값을 1차 변조값으로서 제1 룩업 테이블(51)에 설정한다. 과구동 보상회로(100)는 좌/우안 영상 데이터(디지털 데이터)가 블랙 계조 데이터로 변할 때 제1 룩업 테이블(51)로부터 선택된 변조 데이터를 과구동 변조부(10)에 공급하여 블랙 계조로부터 좌/우안 영상 데이터로 과구동 변조할 때 좌/우안 영상 데이터의 휘도 왜곡을 방지한다.

이전 프레임기간에 좌/우안 영상 데이터 전압이 액정셀에 충전된 후에 그 다음 프레임기간에 블랙 계조 데이터 전압이 액정셀에 입력되면, 도 7과 같이 그 액정셀의 휘도는 이전에 충전되었던 좌/우안 영상 데이터 전압 레벨(또는 계조값)에 따라 블랙 데이터 프레임기간 내에 도달하는 휘도가 다르다. 제1 룩업 테이블(51)에는 도 7과 같이 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 정해진 프레임기간 예를 들어 1/240 sec(또는 1/200 sec) 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하여 RGB 데이터의 계조값으로 환산된 변조 데이터가 저장된다. 이 제1 룩업 테이블(51)은 데이터 포맷터로부터 입력된 좌/우안 영상 데이터를 미리 설정된 변조 데이터로 변조한다. 표 1은 제1 룩업 테이블(51)에 설정되는 변조 데이터들의 일예이다. 제1 룩업 테이블(51)에 저장된 변조 데이터들은 표 1에 한정되는 것이 아니라, 액정표시소자의 패널 특성, 구동 방법 또는 입체 영상 구동 방법에 따라 달라질 수 있다.

IN	OUT
256	40
192	35
128	30
64	25
0	0

여기서, IN은 제1 룩업 테이블(51)에 입력된 좌/우안 영상 데이터의 계조값이고, OUT은 입력 데이터의 계조값에 따라 선택되는 변조 데이터들이다.

제1 멀티플렉서(52)의 제1 입력단자(0)는 과구동 보상회로(100)의 입력단자에 접속되고, 제1 멀티플렉서(52)의 제2 입력단자(1)는 제1 룩업 테이블(51)의 출력단자에 접속된다. 제1 멀티플렉서(52)는 선택신호(SEL)의 로우 로직 논리값(또는 0)에 응답하여 좌/우안 영상 데이터를 선택하고, 선택신호(SEL)의 하이 로직 논리값(또는 1)에 응답하여 제1 룩업 테이블(51)로부터 출력된 변조 데이터를 선택한다. 선택신호(SEL)는 1 프레임기간 단위로 반전된다. 따라서, 제1 멀티플렉서(52)는 매 프레임기간마다 입력 데이터와 제1 룩업 테이블(51)의 출력 데이터를 교대로 선택하여 과구동 변조부(10)로 전달한다. 이를 상세히 하면, 제1 멀티플렉서(52)는 선택신호(SEL)에 응답하여 제1 좌안 영상 데이터(L1)가 입력되는 제n 프레임기간 동안 입력 데이터를 과구동 변조부(10)에 공급하고, 제2 좌안 영상 데이터(L2)가 입력되는 제n+1 프레임기간 동안 제1 룩업 테이블(51)에 의해 선택된 변조 데이터를 과구동 변조부(10)로 공급한다. 제1 멀티플렉서(52)는 선택신호(SEL)에 응답하여 제1 우안 영상 데이터(R1)가 입력되는 제n+2 프레임기간 동안 입력 데이터를 과구동 변조부(10)에 공급하고, 제2 우안 영상 데이터(R2)가 입력되는 제n+3 프레임기간 동안 제1 룩업 테이블(51)에 의해 선택된 변조 데이터를 과구동 변조부(10)로 공급한다.

과구동 변조부(10)는 데이터 압축부(53), 프레임 메모리(54), 데이터 복원부(55), 및 과구동 연산부(56), 제2 룩업 테이블(57)을 포함한다.

프레임 메모리(54)는 데이터 압축부(53)에 의해 압축된 데이터를 입력받아 1 프레임기간 뒤에 출력한다. 데이터 압축부(53)는 프레임 메모리(54)에 입력되는 데이터를 압축하여 프레임 메모리(54)에 공급하고, 데이터 복원부(55)는 데이터 압축 알고리즘의 압축 정보를 바탕으로 하여 프레임 메모리(54)로부터 출력된 이전 프레임의 압축 데이터를 복원한다. 데이터 압축부(53)는 프레임 메모리(54)에 저장되는 데이터 용량을 줄임으로써 프레임 메모리(54)의 용량을 줄일 수 있게 한다. 데이터 압축 및 복원 알고리즘은 공지된 어느 것도 이용 가능하다. 예컨대, 데이터 압축 및 복원부(53, 55)는 본원 출원인에 의해 기출원된 국내 특허출원 제2003-98100호, 제2004-49541호, 제2004-115730호, 제2004-116342호, 제2004-116347호, 제2006-116974호 등에 개시된 압축 알고리즘과 회로를 이용할 수도 있다. 데이터 압축 및 데이터 복원부(53, 55)는 프레임 메모리(54)의 용량이 커도 문제가 없다면 생략 가능하다.

과구동 연산부(56)는 제1 멀티플렉서(52)로부터 입력된 현재 프레임 데이터(Fn)와 데이터 복원부(55)로부터 입력된 이전 프레임 데이터(Fn-1)를 제2 룩업 테이블(57)에 입력하고, 제2 룩업 테이블(57)에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력한다. 과구동 연산부(56)는 제1 좌/우안 영상 데이터와 제1 룩업 테이블(51)에 의해 1차 변조된 제2 좌/우안 영상 데이터를 제2 룩업 테이블(57)에 입력하여 현재 프레임 데이터를 과구동 변조한다. 과구동 연산부(56)는 제2 룩업 테이블(57)에 정의되지 않은 계조값을 제2 룩업 테이블(57)로부터 입력된 과구동 변조 데이터들을 이용한 선형 근사화 연산 방법으로 과구동 변조 데이터를 발생할 수 있다.

제2 룩업 테이블(57)은 이전 프레임 데이터(Fn-1)와 현재 프레임 데이터(Fn)를 입력 어드레스로 하여 그 어드레스에 저장된 과구동 변조 데이터를 선택한다. 과구동 변조 데이터는 현재 프레임 데이터(Fn)가 이전 프레임 데이터(Fn-1) 보다 높으면 현재 프레임 데이터(Fn) 보다 높게 설정되는 반면, 현재 프레임 데이터(Fn)가 이전 프레임 데이터(Fn-1) 보다 낮으면 현재 프레임 데이터(Fn) 보다 낮게 설정된다. 과구동 변조 데이터는 현재 프레임 데이터(Fn)의 계조값에 대응하는 목표 휘도에 도달하기 위해 필요한 액정의 응답 시간을 빠르게 한다.

제1 멀티플렉서(52)와 과구동 변조부(10)의 출력은 도 8과 같고, 과구동 변조부(10)로부터 출력된 데이터의 응답 특성은 도 9와 같다. 도 8 및 도 9에서, "Mux1 출력"은 제1 멀티플렉서(52)의 출력이고, "OD 출력값"은 과구동 변조부(10)의 출력이다. "LUT black"은 제1 룩업 테이블(51)로부터 출력된 변조 데이터, "LUT black1" 및 "LUT black2" 각각은 과구동 변조부(10)에 의해 과구동 변조된 제1 룩업 테이블(51)의 변조 데이터, "ODL1" 및 "ODR1" 각각은 과구동 변조부(10)에 의해 과구동 변조된 좌/우안 영상 데이터를 각각 의미한다.

도 8 및 도 9와 같이, 과구동 보상회로(100)는 제2 좌/우안 영상 데이터(L2, R2)를 블랙 계조가 아닌 좌/우안 영상 데이터로부터 1 프레임기간 내에 도달할 수 있는 실제 최저 휘도로부터 좌/우안 영상 데이터를 과구동 변조한다. 그 결과, 본 발명은 블랙 데이터 프레임기간에 이어서 입력되는 좌/우안 영상 데이터의 목표 휘도를 얻을 수 있다.

블랙 데이터 프레임기간 동안 제2 룩업 테이블(57)의 출력은 블랙 계조값'0'이 되어야 한다. 제1 룩업 테이블(51)로 인해서 제2 룩업 테이블(57)의 출력이 블랙 계조 값 '0'이 아닌 과구동 변조 데이터로 출력될 수 있다. 이를 위하여, 과구동 변조부(10)는 블랙 계조 조정부(20)를 더 포함할 수 있다. 과구동 변조부(10)의 출력으로 실제 액정의 응답 특성이 도 9의 점선과 같이 블랙 프레임기간 동안 블랙 계조까지 낮아질 수 있다면, 블랙 계조 조정부(20)는 생략될 수 있다.

블랙 계조 조정부(20)는 블랙 계조 데이터 발생부, 및 제2 멀티플렉서(58)를 포함한다. 블랙 계조 데이터 발생부는 디지털 블랙 계조 데이터를 저장한 레지스터(Register)로 간단히 구현될 수 있다. 디지털 블랙 계조 데이터는 8 bit 디지털 데이터로 표현할 때 '00000000₂"이다. 제2 멀티플렉서(58)의 제1 입력단자(0)는 과구동 보상회로(100)의 출력단자에 접속되고, 제2 멀티플렉서(58)의 제2 입력단자(1)에는 디지털 블랙 계조 데이터가 입력된다. 제2 멀티플렉서(58)는 선택신호(SEL)의 로우 로직 논리값에 응답하여 과구동 변조부(10)의 출력을 선택하고, 선택신호(SEL)의 하이 로직 논리값에 응답하여 디지털 블랙 계조 데이터를 선택한다. 선택신호(SEL)는 1 프레임기간 단위로 반전된다. 따라서, 제2 멀티플렉서(58)는 매 프레임기간마다 과구동 변조부(10)의 출력과 디지털 블랙 계조 데이터를 교대로 선택하고 선택된 데이터를 출력한다. 이를 상세히 하면, 제2 멀티플렉서(58)는 선택신호(SEL)에 응답하여 제1 좌/우안 영상 데이터(L1, R1)가 입력되는 제n 및 제n+1 프레임기간 동안 좌/우안 영상 데이터의 과구동 변조 데이터를 출력하고, 제2 좌/우안 영상 데이터(L2,R2)가 입력되는 제n+1 및 제n+3 프레임기간 동안 디지털 블랙 계조 데이터를 출력한다. 제2 멀티플렉서(58)로부터 출력된 디지털 비디오 데이터를 감마보상하고 그 감마보상전압을 액정셀들에 공급하면, 액정셀들의 응답특성은 도 9의 점선과 같이 좌/우안 영상 데이터의 휘도를 각 계조의 목표 휘도로 최적화할 수 있음은 물론, 블랙 데이터 프레임기간의 휘도를 블랙 계조의 휘도로 최적화할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 과구동 보상회로를 보여 주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 과구동 보상회로는 제1 룩업 테이블(91), 데이터 압축부(93), 프레임 메모리(94), 데이터 복원부(95), 제1 멀티플렉서(92), 과구동 연산부(96), 제2 룩업 테이블(97), 및 제2 멀티플렉서(98)를 포함한다.

제1 룩업 테이블(91)에는 전술한 실시예와 실질적으로 동일하게 좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 정해진 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하여 RGB 데이터의 계조값으로 환산된 변조 데이터가 저장된다. 이 제1 룩업 테이블(91)은 데이터 포맷터로부터 입력된 좌/우안 영상 데이터를 미리 설정된 변조 데이터로 변조한다.

프레임 메모리(94)는 데이터 압축부(93)에 의해 압축된 데이터를 입력받아 1 프레임기간 뒤에 출력한다. 데이터 압축부(93)는 프레임 메모리(94)에 입력되는 데이터를 압축하여 프레임 메모리(94)에 공급하고, 데이터 복원부(95)는 데이터 압축 알고리즘의 압축 정보를 바탕으로 하여 프레임 메모리(94)로부터 출력된 이전 프레임의 압축 데이터를 복원한다.

제1 멀티플렉서(92)는 선택신호(SEL)의 로우 로직 논리값에 응답하여 데이터 복원부(95)로부터 입력되는 좌/우안 영상 데이터의 이전 프레임 데이터를 선택하고, 선택신호(SEL)의 하이 로직 논리값에 응답하여 제1 룩업 테이블(91)로부터 출력된 변조 데이터를 선택한다. 선택신호(SEL)는 1 프레임기간 단위로 반전된다. 따라서, 제1 멀티플렉서(92)는 매 프레임기간마다 이전 프레임 데이터와 제1 룩업 테이블(91)의 출력 데이터를 교대로 선택하여 과구동 연산부(96)에 공급한다.

과구동 연산부(96), 제2 룩업 테이블(97) 및 제2 멀티플렉서(98)의 동작은 전술한 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명을 생략한다. 제2 실시예는 제1 실시예와 같이 제1 룩업 테이블의 출력이 데이터 압축부에 입력될 경우에 발생될 수 있는 압축/복원 손실을 방지할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 과구동 보상회로를 보여 주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 과구동 보상회로는 제1 룩업 테이블(101), 데이터 압축부(103), 프레임 메모리(104), 데이터 복원부(105), 제1 멀티플렉서(102), 과구동 연산부(106), 제2 룩업 테이블(107), 및 제2 멀티플렉서(108)를 포함한다.

이 실시예는 제2 멀티플렉서(108)의 접속 관계만 제외하고 전술한 제2 실시예와 실질적으로 동일하다. 제2 멀티플렉서(108)는 좌/우안 영상 데이터를 직접 입력받아 선택신호(SEL)에 응답하여 입력 좌/우안 영상 데이터와 디지털 블랙 계조 데이터를 교대로 선택하여 과구동 연산부(106)에 공급한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 보여 주는 블록도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 액정표시패널(200), 데이터 포맷터(112), 과구동 보상회로(100), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103) 등을 구비한다.

액정표시패널(200)은 두 장의 유리기판들 사이에 액정층이 형성된다. 액정표시패널(200)은 데이터라인들(105)과 게이트라인들(106)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 액정셀들(또는 픽셀)을 포함한다. 액정표시패널(200)의 하부유리기판에는 TFT 어레이가 형성된다. TFT 어레이는 데이터라인들(105), 게이트라인들(106), 데이터라인들(105)과 게이트라인들(106)의 교차부에 형성된 TFT(Thin Film Transistor)들, TFT 각각에 접속된 화소전극, 및 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다. 액정은 화소전극들과 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다. 액정표시패널(200)의 상부 유리기판에는 컬러필터 어레이가 형성된다. 컬러필터 어레이는 블랙 매트릭스, 컬러필터, 공통전극 등을 포함한다. 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광필름이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 유리기판들 사이에는 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.

액정표시패널(200)은 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛(210)과 백라이트 구동회로(211)가 필요하다. 백라이트 유닛(210)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 구동회로(211)는 타이밍 콘트롤러(101)로부터 입력된 디밍 신호(DIM)에 응답하여 백라이트 유닛(210)의 광원 밝기, 듀티비(duty ratio) 등을 조정한다.

데이터 포맷터(112)는 3D 모드에서 도 6a 내지 도 6c와 같이 호스트 시스템(110)으로부터 입력되는 좌안 영상 데이터(L)를 제1 및 제2 좌안 영상 데이터(L1, L2)로 분리하고, 우안 영상 데이터(R)를 제1 및 제2 좌안 영상 데이터(R1, R2)로 분리하여 타이밍 콘트롤러(101)에 공급한다. 데이터 포맷터(112)는 2D-3D 변환 모듈을 이용하여 호스트 시스템(110)으로부터 입력되는 2D 영상 데이터를 좌/우안 영상 데이터로 분리하고 그 좌/우안 영상 데이터를 도 6a 내지 도 6c와 같이 좌/우안 영상 데이터들(L1, L2, R1, R2)로 분리하여 타이밍 콘트롤러(101)에 공급할 수 있다. 데이터 포맷터(112)는 3D 모드에서 입력된 좌/우안 영상 데이터들(L1, L2, R1, R2)를 입력 프레임 주파수 대비 4 배로 체배된 프레임 주파수로 타이밍 콘트롤러(101)에 전송할 수 있다. 데이터 포맷터(112)의 입력 프레임 주파수가 50Hz이면, 데이터 포맷터(112)의 출력 프레임 주파수는 200Hz이며, 데이터 포맷터(112)의 입력 프레임 주파수가 60Hz이면, 데이터 포맷터(112)의 출력 프레임 주파수는 240Hz이다. 입력 프레임 주파수는 PAL(Phase Alternate Line) 방식에서 50Hz이고 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이다.

데이터 포맷터(112)는 2D 모드에서 MEMC(Motion Estimation Motion Compensation) 등의 데이터 프레임 보간 방법을 이용하여 2D 영상 데이터의 제n 프레임 데이터와 제n+1 프레임 데이터 사이에 두 개의 프레임 데이터를 삽입한다. 따라서, 데이터 포맷터(112)는 2D 모드에서 2D 입력 영상 데이터를 입력 프레임 주파수 대비 4 배로 체배된 프레임 주파수로 타이밍 콘트롤러(101)로 전송할 수 있다.

데이터 포맷터(112)는 타이밍 콘트롤러(101)에 내장될 수 있다. 타이밍 콘트롤러(101)는 2D 모드에서 데이터 포맷터(112)로부터 입력된 2D 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 기존의 2D 과구동 보상회로(도시하지 않음)에 공급하고, 그 2D 과구동 보상회로로부터 과구동 변조된 2D 영상 데이터를 데이터 구동회로(102)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 3D 모드에서 데이터 포맷터(112)로부터 입력된 좌/우안 영상 데이터들(L1, L2, R1, R2)을 도 5 내지 도 11과 같은 3D 과구동 보상회로(100)에 공급하고, 그 3D 과구동 보상회로(100)로부터 과구동 변조된 좌/우안 영상 데이터를 데이터 구동회로(102)로 전송한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 포맷터(112)를 통해 호스트 시스템(110)으로부터 입력된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 도트 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(102)와 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호들은 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 데이터 구동회로(102)의 동작 타이밍과 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다.

게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트펄스를 발생하는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 인가되어 첫 번째 게이트펄스가 발생되도록 그 게이트 드라이브 IC를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다.

데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로(102) 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로(102)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로(102)의 출력 타이밍을 제어한다. OLED, PDP와 같은 일부 표시패널에서는 액정표시패널(200)에 공급되는 데이터전압의 극성이 반전되지 않으므로 극성제어신호(POL)가 필요없다. 데이터 구동회로(102)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.

타이밍 콘트롤러(101)는 입력 영상을 분석하고 그 분석 결과에 기초하여 글로벌/로컬 디밍을 위한 디밍신호(DIM)를 발생하여 백라이트 구동회로(211)를 제어한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 포맷터(112)를 통해 호스트 시스템(110)으로부터 입력되는 모드신호(도시하지 않음) 또는, 입력 영상 신호에 코딩된 모드 식별 코드에 기초하여 데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103), 백라이트 구동회로(211)의 2D 모드와 3D 모드 동작을 전환할 수 있다.

데이터 구동회로(102)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 2D/3D 디지털 비디오 데이터(RGB)와, 블랙 데이터 프레임기간의 디지털 블랙 계조 데이터를 래치한다. 데이터 구동회로(102)는 래치된 데이터를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(105)로 출력한다. 게이트 구동회로(103)는 게이트 타이밍 제어신호들에 응답하여 게이트펄스를 게이트라인들(106)에 순차적으로 공급한다.

호스트 시스템(110)은 외부 비디오 소스(300) 예를 들면, 셋톱박스(Set-top Box), DVD 플레이어(Player), 블루레이 플레이어(Blue-ray Player), 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템(Home theater Syteme)에 접속된다. 호스트 시스템(110)은 스케일러(scaler)를 포함한 시스템 온 칩(System on Chip, 이하 "SoC"라 함)을 포함하여 외부 비디오 소스(300)로부터의 그래픽 데이터를 액정표시패널(200)에 표시하기에 적합한 2D/3D 영상 데이터 포맷으로 변환하여 데이터 포맷터(112)로 전송한다.

호스트 시스템(110)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 2D/3D 영상 데이터와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 타이밍 콘트롤러(101)에 공급한다. 호스트 시스템(110)은 2D 모드에서 2D 영상을 타이밍 콘트롤러(101)에 공급하는 반면, 3D 모드에서 3D 영상의 좌/우안 영상 데이터 또는, 2D 영상 데이터를 데이터 포맷터(112)에 공급한다.

호스트 시스템(110)은 사용자 입력장치(111)를 통해 입력되는 사용자 데이터에 응답하여 2D 모드 동작과 3D 모드 동작을 전환한다. 사용자 입력장치(111)는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 리모트 콘트롤러(Remote controller), 터치 스크린 등을 포함한다. 사용자는 사용자 입력장치(111)를 통해 2D 모드와 3D 모드를 선택할 수 있고, 3D 모드에서 2D-3D 영상 변환을 선택할 수 있다.

호스트 시스템(110)은 입력 영상의 데이터에 인코딩된 2D/3D 식별 코드를 통해 2D 모드의 동작과 3D 모드의 동작을 전환할 수도 있다. 또한, 호스트 시스템 (110)은 현재의 구동 모드가 2D 모드인지 아니면 3D 모드인지를 식별할 수 있는 모드 신호를 발생하여 데이터 포맷터(112)로 전송할 수 있다.

호스트 시스템(110)은 3D 모드에서 셔터 안경(130)의 좌안 렌즈(ST_L)와 우안 렌즈(ST_R)를 교대로 개폐하기 위하여, 셔터 제어신호 송신부(120)를 통해 셔터 제어신호를 송출한다. 셔터 제어신호 송신부(120)는 유/무선 인터페이스를 통해 셔터 제어신호를 셔터 제어신호 수신부(121)에 전송한다. 셔터 제어신호 수신부(121)는 셔터 안경(130)에 내장되거나 별도의 모듈로 제작되어 셔터 안경(130)에 부착될 수 있다.

셔터 안경(130)은 전기적으로 개별 제어되는 좌안 렌즈(ST_L)와 우안 렌즈(ST_R)를 포함한다. 좌안 렌즈(ST_L)와 우안 렌즈(ST_R) 각각은 제1 투명기판, 제1 투명기판 상에 형성된 제1 투명전극, 제2 투명기판, 제2 투명기판 상에 형성된 제2 투명전극, 제1 및 제2 투명기판 사이에 협지된 액정층을 포함한다. 제1 투명전극에는 기준전압이 공급되고 제2 투명전극에는 ON/OFF 전압이 공급된다. 좌안 렌즈(ST_L)와 우안 렌즈(ST_R) 각각은 제2 투명전극에 ON 전압이 공급될 때 액정표시패널(200)로부터의 빛을 투과시키는 반면, 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급될 때 액정표시패널(200)로부터의 빛을 차단한다.

셔터 제어신호 수신부(121)는 유/무선 인터페이스를 통해 셔터 제어신호를 수신하고, 셔터 제어신호에 따라 셔터 안경(130)의 좌안 렌즈(ST_L)와 우안 렌즈(ST_R)를 교대로 개폐한다. 좌안 렌즈(ST_L)는 액정표시패널(210)에 표시되는 좌안 영상에 동기되어 개방되고, 우안 렌즈(ST_R)는 액정표시패널(210)에 표시되는 좌안 영상에 동기되어 개방된다. 셔터 제어신호가 제1 논리값으로 셔터 제어신호 수신부(121)에 입력될 때, 좌안 렌즈(ST_L)의 제2 투명전극에 ON 전압이 공급되는 반면에, 우안 렌즈(ST_R)의 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급된다. 셔터 제어신호가 제2 논리값으로 셔터 제어신호 수신부(121)에 입력될 때, 좌안 렌즈(ST_L)의 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급되는 반면에, 우안 렌즈(ST_R)의 제2 투명전극에 ON 전압이 공급된다. 따라서, 셔터 안경(130)의 좌안 렌즈(ST_L)는 셔터 제어신호가 제1 논리값으로 발생될 때 개방되고, 셔터 안경(130)의 우안 렌즈(ST_R)는 셔터 제어신호가 제2 논리값으로 발생될 때 개방된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 과구동 변조부 20 : 블랙 계조 조정부
51, 91, 101 : 제1 룩업 테이블 52, 92, 102 : 제1 멀티플렉서
53, 93, 103 : 데이터 압축부 54, 94, 104 : 프레임 메모리
55, 95, 105 : 데이터 복원부 56, 96, 106 : 과구동 연산부
57, 97, 107 : 제2 룩업 테이블 58, 98, 108 : 제2 멀티플렉서
100: 과구동 보상회로

Claims

좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블;
상기 입력 영상의 현재 프레임 데이터와 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서;
제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및
상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함하고,
상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 과구동 변조부는,
상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터를 압축하는 데이터 압축부;
상기 데이터 압축부의 출력 데이터를 저장하는 메모리;
상기 메모리로부터 출력된 상기 이전 프레임 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및
상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터와 상기 데이터 복원부의 출력 데이터를 상기 제2 룩업 테이블에 입력하고, 상기 제2 룩업 테이블에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력하는 과구동 연산부를 더 포함하고,
상기 제2 룩업 테이블은 상기 데이터 복원부로부터 입력된 데이터와 상기 제1 멀티플렉서로부터 입력된 데이터를 비교하여 상기 과구동 변조 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 과구동 변조부는,
상기 제2 룩업 테이블로부터 입력된 데이터와 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제2 멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블;
상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서;
제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 현재 프레임 데이터와 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및
상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함하고,
상기 과구동 변조부는,
상기 현재 프레임 데이터를 압축하는 데이터 압축부;
상기 데이터 압축부의 출력 데이터를 저장하는 메모리;
상기 메모리로부터 출력된 상기 이전 프레임 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및
상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터와 상기 현재 프레임 데이터를 상기 제2 룩업 테이블에 입력하고, 상기 제2 룩업 테이블에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력하는 과구동 연산부를 더 포함하고,
상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 과구동 변조부는,
상기 제2 룩업 테이블로부터 입력된 데이터와 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제2 멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 제1 룩업 테이블;
상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 교대로 출력하는 제1 멀티플렉서;
상기 현재 프레임 데이터와 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 제2 멀티플렉서;
제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와 상기 제2 멀티플렉서의 출력 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 과구동 변조부; 및
상기 과구동 변조부로부터 출력된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 표시패널 구동회로를 포함하고,
상기 과구동 변조부는,
상기 현재 프레임 데이터를 압축하는 데이터 압축부;
상기 데이터 압축부의 출력 데이터를 저장하는 메모리;
상기 메모리로부터 출력된 상기 이전 프레임 데이터를 복원하는 데이터 복원부; 및
상기 제1 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터와 상기 제2 멀티플렉서를 통해 입력된 데이터를 상기 제2 룩업 테이블에 입력하고, 상기 제2 룩업 테이블에 의해 선택된 과구동 변조 데이터를 출력하는 과구동 연산부를 더 포함하고,
상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 제1 룩업 테이블의 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계;
제1 멀티플렉서를 이용하여 상기 입력 영상의 현재 프레임 데이터와 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 출력하는 단계;
제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터와, 압축 및 복원 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계; 및
상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 단계를 포함하고,
상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 과구동 방법.
제 7 항에 있어서,
제2 멀티플렉서를 이용하여 상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터와, 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 선택하여 상기 액정표시패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 과구동 방법.
좌/우안 영상 데이터가 블랙 계조 데이터로 변할 때 1 프레임기간 내에 도달하는 실제 휘도 레벨을 각 계조별로 측정하고 측정된 휘도 레벨을 계조값으로 환산하여 얻어진 제1 룩업 테이블의 변조 데이터를 이용하여 좌/우안 영상 데이터를 포함한 입력 영상의 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계;
제1 멀티플렉서를 이용하여 상기 제1 룩업 테이블의 출력 데이터와, 압축 및 변조 과정을 거친 이전 프레임 데이터를 교대로 출력하는 단계;
제2 룩업 테이블을 이용하여 상기 현재 프레임 데이터와 상기 제1 멀티플렉서의 출력 데이터를 입력 받아 미리 설정된 과구동 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 변조하는 단계; 및
상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터를 액정표시패널에 표시하는 단계를 포함하고,
상기 제1 룩업 테이블에 설정된 변조 데이터는 상기 좌/우안 영상 데이터의 계조값에 따라 다른 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 과구동 방법.
제 9 항에 있어서,
제2 멀티플렉서를 이용하여 상기 과구동 변조 데이터로 변조된 데이터와, 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 선택하여 상기 액정표시패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 과구동 방법.
제 9 항에 있어서,
제2 멀티플렉서를 이용하여 상기 현재 프레임 데이터와, 미리 설정된 블랙 계조 데이터를 1 프레임기간 단위로 교대로 선택하여 상기 제2 룩업 테이블로 전솔하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 과구동 방법.