KR102191979B1 - 입체영상 표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

입체영상 표시장치 및 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

정시역이 아닌 위치에서도 최대 휘도레벨의 입체영상을 표시할 수 있는 입체영상 표시장치가 제공된다. 입체영상 표시장치는, 시청자의 위치정보에 따라 표시패널에서 출력되는 영상의 휘도를 보상하는 휘도제어신호를 출력하는 휘도보정부를 포함한다.

Description

입체영상 표시장치 및 이의 구동방법{3-DIMENSION IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 무빙 배리어(moving barrier)를 구비하는 무안경식 입체영상 표시장치에서 배리어 무빙 시 발생되는 플리커링(flickering)을 방지할 수 있는 입체영상 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. 즉, 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2D 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다.
이러한 원리를 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다. 현재 2차원의 화면에서 3차원 입체영상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 무안경식 입체화상 표시방식, 홀로그래픽(holographic) 표시방식 및 시분할에 의한 안경식 입체화상 표시방식 등이 있다.
특히, 무안경식 입체화상 표시방식은 안경을 착용하지 않는다는 장점이 있으나, 배리어에 의한 시역이 고정되어 시청자의 위치에 따라 입체영상이 원할하게 구현되지 않는 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위해, 패럴랙스 배리어 타입의 입체 영상표시장치는 배리어패널을 이용하여 이미지패널로부터 입사되는 빛을 선택적으로 차단하여 좌안 영상과 우안 영상으로 나눔으로써 3D 영상을 구현한다.
도 1은 종래의 배리어 패널을 이용한 입체영상 표시장치의 개략적인 사시도이도, 도 2는 도 1의 입체영상 표시장치의 구현도이다.
도면을 참조하면, 종래의 입체영상 표시장치(1)는 백라이트유닛(20), 이미지패널(10) 및 배리어패널(30)로 구성된다.
이미지패널(10)은 시청자의 좌안(L) 및 우안(R)에 대하여 표시하고자 하는 영상을 좌안영상(l) 및 우안영상(r)으로 나누어 표시한다.
이미지패널(10)은 통상의 액티브 매트릭스 구조의 액정표시소자 또는 유기전계 발광소자로 구현될 수 있다. 여기서, 이미지패널(10)이 유기전계 발광소자로 구현되는 경우에는 이미지패널(10) 하부의 백라이트유닛(20)은 생략된다.
배리어패널(30)은 이미지패널(10)의 전면에 구비되며, 이미지패널(10)로부터 입사되는 빛을 선택적으로 차단한다.
즉, 배리어패널(30)은 선택적으로 이미지패널(10)로부터의 빛을 차단하는 스위쳐블 배리어(switchable barrier)구조로서, 소정의 전극패턴이 각각 형성되는 두 기판과, 두 기판 사이에 개재되는 액정층으로 구성된다.
배리어패널(30)은 두 기판의 전극패턴 중, 일 전극패턴에는 공통전압이 인가되고, 타 전극패턴에는 액정층을 구동하기 위한 구동전압이 인가되면 액정층의 투과율 변화에 의해 차단영역(BA)이 되고, 구동전압이 인가되지 않으면 투과영역(OA)이 된다.
도 3은 도 1의 입체영상 표시장치의 배리어패널의 채널구동 형태를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 채널구동에 따라 시청자와 표시장치의 각도에 따른 영상의 휘도특성을 나타내는 그래프이다. 도 3에서 각 채널이 상하로 표시된 것은 이를 제어하는 배리어패널의 전극패턴 위치가 상하층으로 구분된 구조임을 나타낸 것이다.
배리어패널(barrier panel)의 투과영역(도 2의 OA)과 차단영역(도 2의 BA)은 각각 설계 당시의 크기로 결정된 채 고정된다. 통상 투과영역(OA)과 차단영역(BA)의 개수는 사용자의 시청 거리를 고려하여 일정한 비율로 정해진다.
즉, 하나의 피치(pitch)가 12채널(ch)인 배리어패널에서 최초 차단영역, 즉 제1배리어 폭(1st B/W)은 4채널로 설정된다. 이때, 배리어패널의 투과율은 배리어패널의 하나의 피치에서 투과영역이 차지하는 비율로 결정된다.
한편, 종래의 입체영상 표시장치(1)는 시청자에게 정상영상을 시청할 수 있는 시역, 즉 정시역을 제공하기 위해 배리어패널의 각 채널에서 배리어를 무빙(moving)시킨다.
다시 말하면, 입체영상 표시장치(1)에서는 시청자가 제1시청위치(TP1)에 있을 때, 배리어패널의 차단영역이 제1배리어 폭(1st B/W)을 갖도록 설정하여 시청자에게 정시역을 제공한다. 그리고, 시청자가 제1시청위치(TP1)를 벗어나게 되면, 입체영상 표시장치(1)는 배리어패널의 각 채널에서 배리어를 무빙하여 차단영역이 제2배리어 폭(2nd B/W)을 갖도록 재 설정함으로써 시청자에게 정시역을 제공한다. 여기서, 입체영상 표시장치(1)는 정시역에서 최대 휘도레벨을 가지는 입체영상을 시청자에게 제공한다.
그러나, 종래의 입체영상 표시장치(1)에서는 시청자가 제1시청위치(TP1)를 벗어나 제2시청위치(TP2)에 위치하는 경우에 배리어패널에서 배리어를 무빙하여 시청자에게 새로운 정시역을 제공한다.
이때, 시청자가 실제 위치, 즉 제2시청위치(TP2)에서 시청하는 입체영상과 정시역에서 시청하는 입체영상 간에는 휘도차이(?L)가 발생된다. 이러한 영상 간 휘도차이(?L)는 무빙 플리커(moving flicker)로 나타나게 되며, 이는 입체영상 표시장치(1)에서 표시되는 입체영상의 품질을 저하시킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 배리어패널을 통해 입체영상을 구현하는 표시장치에서 무빙 플리커를 최소화하여 입체영상의 품질을 높일 수 있는 입체영상 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는, 하나의 영상을 좌안영상과 우안영상으로 나누어 표시하는 표시패널; 상기 표시패널의 전면에 배치되어 상기 좌안영상과 우안영상을 선택적으로 투과시키는 다수의 채널이 구비된 배리어패널; 시청자 위치를 트래킹(tracking)하여 위치정보를 제공하는 위치추적부; 상기 위치정보에 따라 상기 표시패널에서 출력되는 상기 영상의 휘도를 보상하는 휘도제어신호를 출력하는 휘도보정부: 및 상기 휘도제어신호에 따라 감마전압의 크기를 조절하여 출력하는 감마전압공급부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법은, 하나의 영상을 좌안영상과 우안영상으로 나누어 표시하는 단계; 다수의 채널을 구동하여 상기 좌안영상과 우안영상을 선택적으로 투과시키는 단계; 시청자 위치를 트래킹하여 위치정보를 출력하는 단계; 상기 위치정보에 따라 상기 표시패널에서 표시되는 영상의 휘도를 보상하는 휘도제어신호를 출력하는 단계; 및 상기 휘도제어신호에 따라 감마전압의 크기를 조절하여 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 입체영상 표시장치 및 이의 구동방법은, 시청자의 위치에 따라 표시패널에서 표시되는 영상의 휘도 레벨을 조절함으로써, 시청자가 정시역에 위치하지 않더라도 정시역에서의 입체영상 휘도레벨과 동일한 휘도레벨의 입체영상을 출력하도록 하여 시청자의 위치 대비 영상 간 휘도차이를 없앨 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 입체영상 표시장치는 무빙플리커를 최소화할 수 있어 시청자에게 제공되는 입체영상의 품질을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 배리어 패널을 이용한 입체영상 표시장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 입체영상 표시장치의 구현도이다.
도 3은 도 1의 입체영상 표시장치의 배리어패널의 채널구동 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 채널구동에 따라 시청자와 표시장치의 각도에 따른 영상의 휘도특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 휘도보정부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5의 입체영상 표시장치의 구동방법에 대한 동작 순서도이다.
도 8은 본 발명의 입체영상 표시장치에서 배리어 무빙 시의 영상 휘도를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 입체영상 표시장치 및 이의 구동방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device; LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계발광장치(Electroluminescence Device; EL) 및 전기영동 표시장치(EPD) 등의 평판표시장치로 구현될 수 있으며, 특정 표시장치에 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 입체영상 표시장치(100)는 표시패널(110)과 배리어패널(115)이 합착되어 구성되며, 이들을 구동시키기 위한 구동유닛들, 예컨대 타이밍제어부(120), 게이트구동부(140), 데이터구동부(150), 배리어구동부(170), 감마전압공급부(160) 및 위치추적부(180)를 포함할 수 있다.
표시패널(110)은 하나의 영상을 좌안영상과 우안영상으로 나누어 하나의 화면에 표시할 수 있다. 표시패널(110)에는 유리 또는 플라스틱 기판 상에 다수의 게이트라인(GL)과 이에 매트릭스 형태로 교차되도록 다수의 데이터라인(DL)이 형성될 수 있다. 그리고, 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차영역에는 화소가 정의될 수 있다. 표시패널(110)의 각 화소에서는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 표시하되, 배리어패널(115)과 함께 동작하여 입체영상을 구현할 수 있다.
표시패널(110)은 액정표시패널 또는 유기발광패널이 사용될 수 있다. 표시패널(110)로 액정표시패널이 사용된 경우, 각 화소마다 스위칭소자 역할을 하는 박막트랜지스터가 구비될 수 있다. 박막트랜지스터는 게이트라인(GL)에 의해 도통되고, 데이터라인(DL)을 통해 인가되는 데이터신호에 대응하여 두 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 영상을 표시할 수 있다. 또, 표시패널(110)로 액정표시패널이 사용된 경우, 표시패널(110)의 하부에 백라이트유닛(미도시)이 배치되어 표시패널(110)에 빛을 공급할 수 있다.
표시패널(110)로 유기발광패널이 사용된 경우, 각 화소마다 적어도 하나의 스위칭소자와 구동소자 역할을 하는 박막트랜지스터, 예컨대 스위칭트랜지스터 및 구동트랜지스터가 구비될 수 있다. 스위칭트랜지스터는 게이트라인(GL)에 의해 도통되고, 데이터라인(DL)을 통해 인가된 데이터신호에 대응하여 구동트랜지스터가 전류를 유기발광소자에 흐르도록 함으로써 영상을 표시할 수 있다.
배리어패널(115)은 표시패널(110)의 전면에 배치되며, 표시패널(110)에서 표시되는 좌안영상과 우안영상을 선택적으로 투과시키거나 또는 차단시킴으로써 시청자에게 입체영상을 제공할 수 있다.
이러한 배리어패널(115)은 스위쳐블 배리어(switchable barrier) 구조를 가질 수 있으며, 각각에 전극패턴이 형성되어 합착된 두 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성될 수 있다.
배리어패널(115)은 다수의 채널을 가질 수 있으며, 각각의 채널은 하나의 배리어, 즉 하나의 전극패턴으로 구현될 수 있다. 다시 말해, 배리어패널(115)은 각 채널에 인가되는 전압에 따라 차단영역(채널 오프) 또는 투과영역(채널 온)으로 변화될 수 있으며, 이러한 채널의 변화에 따라 표시패널(110)에서 표시되는 영상은 선택적으로 투과되거나 또는 차단될 수 있다.
예컨대, 배리어패널(115)의 두 기판의 전극패턴 중 하나에는 공통전압이 인가되고, 다른 하나에는 배리어라인(BL)을 통해 구동전압이 인가될 수 있다. 그리고, 전극패턴에 인가된 공통전압과 구동전압에 의해 액정층의 투과율이 변화되며, 이러한 투과율 변화에 따라 배리어패널(115)의 채널은 투과영역 또는 차단영역이 될 수 있다. 여기서, 구동전압이 인가되는 전극패턴은 절연층을 사이에 두고 복층 구조로 형성될 수 있다.
또한, 배리어패널(115)은 후술될 타이밍제어부(120)로부터 제공된 배리어제어신호(BCS)에 따라 배리어 무빙, 즉 채널의 차단영역과 투과영역을 쉬프트하여 시청자의 위치에 따라 입체영상을 제공할 수 있다.
다시 말하면, 배리어패널(115)은 시청자에게 정상적인 입체영상을 시청할 수 있는 시역, 즉 정시역에서 최대 휘도레벨의 입체영상을 제공하기 위해 시청자의 위치에 따라 배리어패널(115)에서 채널, 즉 배리어를 무빙시켜 투과영역 및 차단영역의 폭을 조절할 수 있다.
타이밍제어부(120)는 외부 시스템(미도시)으로부터 영상신호(R, G, B)와 제어신호(CNT)를 제공받고, 영상신호(R, G, B)로부터 영상데이터(R', G', B')를 생성하고, 제어신호(CNT)로부터 게이트제어신호(GCS), 데이터제어신호(DCS) 및 배리어제어신호(BCS)를 생성하여 출력할 수 있다.
예컨대, 타이밍제어부(120)는 입력된 영상신호(R, G, B)를 데이터구동부(150)가 처리할 수 있는 영상데이터(R', G', B')로 변환할 수 있다. 그리고, 영상데이터(R', G', B')는 데이터제어신호(DCS)와 함께 데이터구동부(150)로 출력될 수 있다. 여기서, 데이터제어신호(DCS)는 소스 스타트펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트클록(Source Shift Clock), 소스 출력인에이블(Source Output Enable) 및 극성반전신호(Polarity) 등을 포함할 수 있다.
또한, 타이밍제어부(120)는 게이트제어신호(GCS)를 게이트구동부(140)로 출력하고, 배리어제어신호(BCS)를 배리어구동부(170)로 출력하여 이들의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 게이트제어신호(GCS)는 게이트 개시신호(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트클록(Gate Shift Clock) 및 게이트 출력인에이블(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 배리어제어신호(BCS)는 시청자의 위치에 따라 생성되는 제어신호로 배리어구동부(170)가 배리어패널(115)의 채널을 제어하여 시청자에게 정시역의 영상을 제공하도록 제어하는 신호일 수 있다.
타이밍제어부(120)는 휘도보정부(130)를 더 포함할 수 있다. 휘도보정부(130)는 시청자의 위치에 따라 표시패널(110)에서 표시되는 영상의 계조값, 예컨대 영상의 휘도레벨을 제어할 수 있는 휘도제어신호(LCS)를 생성하여 출력할 수 있다.
예컨대, 배리어패널(115)은 각 채널을 구성하는 배리어의 개수가 한정적일 수 있다. 이에 따라, 시청자가 정해진 시역, 즉 배리어 무빙을 통해 구현할 수 있는 최대 휘도레벨의 정상적인 입체영상을 시청할 수 있는 정시역의 수도 한정적일 수 있다. 그리고, 시청자가 정시역 이외의 위치에 있는 경우에는 상대적으로 휘도레벨이 저하된 입체영상을 시청하게 된다.
이에 따라, 휘도보정부(130)는 시청자가 정시역이 아닌 위치에 있더라도 정시역의 영상과 동일한 휘도, 즉 최대 휘도레벨의 영상을 출력할 수 있도록 영상의 휘도를 보상할 수 있는 휘도제어신호(LCS)를 생성함으로써, 입체영상 표시장치(100)에서 표시되는 입체영상의 휘도레벨을 보상할 수 있다. 이러한 휘도보정부(130)는 후에 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
게이트구동부(140)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 게이트제어신호(GCS)에 따라 게이트신호를 생성하고, 이를 표시패널(110)의 다수의 게이트라인(GL)에 순차적으로 출력할 수 있다. 게이트신호는 표시패널(110)의 동일 수평선상의 화소에 구비된 스위칭소자, 예컨대 박막트랜지스터를 턴-온 또는 턴-오프시킬 수 있다.
이러한 게이트구동부(140)는 표시패널(110)의 상부에서 하부 또는 하부에서 상부방향으로 게이트라인(GL)에 순차적으로 1수평기간(1H)씩 게이트신호를 인가할 수 있으며, 통상의 쉬프트 레지스터(shift register) 구조로 구성될 수 있다.
데이터구동부(150)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터(R', G', B')로부터 데이터신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 데이터구동부(150)는 감마전압공급부(160)로부터 공급된 다수의 감마전압 중에서 영상데이터(R', G', B')에 해당하는 감마전압을 선택하고, 선택된 감마전압으로부터 데이터신호를 생성할 수 있다.
데이터구동부(150)는 데이터신호를 표시패널(110)의 다수의 데이터라인(DL)에 출력할 수 있다. 예컨대, 데이터신호는 게이트신호와 동기되어 표시패널(110)의 데이터라인(DL)에 출력될 수 있으며, 표시패널(110)의 동일 수평선상의 모든 화소에 동시에 인가될 수 있다. 이러한 데이터구동부(150)는 쉬프트 레지스터, 래치(latch), 디코더(decoder), 출력버퍼(output buffer) 등으로 구성될 수 있다.
배리어구동부(170)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 배리어제어신호(BCS)에 따라 배리어패널(115)의 투과영역과 차단영역의 폭을 제어할 수 있다. 예컨대, 배리어구동부(170)는 배리어제어신호(BCS)에 따라 배리어패널(115)의 각 전극패턴에 공급되는 전압, 예컨대 구동전압을 조절하면서 배리어를 무빙시켜 투과영역과 차단영역을 제어할 수 있다.
이렇게, 배리어구동부(170)에 의해 배리어패널(115)의 투과영역과 차단영역이 제어됨으로써, 시청자는 배리어패널(115)로부터 정시역의 영상을 제공받을 수 있다.
한편, 타이밍제어부(120)는 위치추적부(180)로부터 제공된 위치정보(TS)에 따라 시청자의 현재 위치에서 정시역으로부터 벗어난 거리를 판단하고, 판단결과에 따라 배리어제어신호(BCS)를 생성할 수 있다. 그리고, 배리어구동부(170)는 이러한 배리어제어신호(BCS)에 따라 배리어패널(115)의 채널, 즉 배리어에 공급되는 전압을 제어함으로써 배리어패널(115)의 투과영역과 차단영역을 제어할 수 있다.
감마전압공급부(160)는 다수의 감마전압을 생성하고, 이를 데이터구동부(150)로 출력할 수 있다. 다수의 감마전압은 정극성과 부극성의 한 쌍의 전압들로 구성될 수 있다. 데이터구동부(150)는 감마전압공급부(160)로부터 공급된 감마전압에 따라 데이터신호를 생성할 수 있다.
또한, 감마전압공급부(160)는 휘도보정부(130)로부터 출력된 휘도제어신호(LCS)에 따라 생성되는 감마전압의 크기를 조절할 수 있다. 예컨대, 감마전압공급부(160)는 휘도제어신호(LCS)에 따라 감마전압을 소정 크기로 증가시켜 출력할 수 있다. 그리고, 데이터구동부(150)는 크기가 증가된 감마전압으로부터 데이터신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 표시패널(110)에서 표시되는 영상은 그 휘도레벨이 증가될 수 있다.
위치추적부(180)는 시청자의 위치를 추적하고, 그 결과를 타이밍제어부(120)로 제공할 수 있다. 위치추적부(180)는 표시패널, 즉 입체영상 표시장치(100)의 전면을 실시간으로 촬영할 수 있는 통상의 카메라센서를 포함할 수 있다.
위치추적부(180)는 입체영상 표시장치(100)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있으며, 시청자의 위치를 검출하고, 검출된 위치에 따라 현재의 시청자 위치를 계산하여 위치정보(TS)를 출력할 수 있다.
위치추적부(180)로부터 출력된 위치정보(TS)에 따라 타이밍제어부(120)는 배리어구동부(170)의 동작을 제어할 수 있는 배리어제어신호(BCS)를 생성할 수 있다. 또, 위치정보(TS)에 따라 휘도보정부(130)는 영상의 휘도레벨을 제어할 수 있는 휘도제어신호(LCS)를 생성할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상술한 휘도보정부에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 도 5의 휘도보정부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 휘도보정부(130)는 위치추적부(180)로부터 제공된 위치정보(TS)에 따라 휘도제어신호(LCS)를 생성하고, 생성된 휘도제어신호(LCS)를 감마전압공급부(160)로 출력할 수 있다.
휘도보정부(130)는 룩업테이블(131), 제1휘도산출부(133), 제2휘도산출부(134) 및 보상값산출부(135)를 포함할 수 있다.
룩업테이블(131)은 위치추적부(180)로부터 출력된 위치정보(TS)를 기 저장된 시청자의 위치(TP)와 비교하고, 그 결과에 따라 소정의 신호, 예컨대 인에이블신호(enable signal)를 출력할 수 있다. 인에이블신호는 보상값산출부(135)를 동작시킬 수 있는 개시신호일 수 있다.
룩업테이블(131)에는 시청자의 정시역 위치를 제외한 위치에서의 정보, 즉 시청자 위치(TP)가 저장되어 있을 수 있다. 즉, 룩업테이블(131)은 위치추적부(180)에서 추적한 시청자의 위치가 정시역이 아닌 경우에 보상값산출부(135)를 동작시킬 수 있는 인에이블신호를 출력할 수 있다.
제1휘도산출부(133)는 위치정보(TS)에 따라 영상의 휘도레벨, 예컨대 제1휘도레벨(LS1)을 산출할 수 있다. 제1휘도레벨(LS1)은 위치추적부(180)에서 추적된 사용자의 현재 위치에서의 영상 휘도레벨을 의미할 수 있다.
제2휘도산출부(134)는 배리어제어신호(BCS)에 따라 영상의 휘도레벨, 예컨대 제2휘도레벨(LS2)을 산출할 수 있다. 제2휘도레벨(LS2)은 배리어제어신호(BCS)에 의해 배리어패널(115)의 투과영역과 차단영역의 폭이 제어될 때, 정시역에서의 영상에 대한 휘도레벨을 의미할 수 있다.
보상값산출부(135)는 룩업테이블(131)에서 출력된 인에이블신호에 따라 동작하며, 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도레벨(LS2)로부터 휘도보상레벨, 즉 휘도제어신호(LCS)를 생성하여 출력할 수 있다.
예컨대, 보상값산출부(135)는 제1휘도산출부(133)에서 출력된 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도산출부(134)에서 출력된 제2휘도레벨(LS2)의 차이를 보상할 수 있는 휘도제어신호(LCS)를 생성할 수 있다. 여기서, 제2휘도레벨(LS2)은 정시역에서의 영상 휘도레벨이므로, 제1휘도레벨(LS1)보다 클 수 있다. 즉, 휘도제어신호(LCS)는 제1휘도레벨(LS1)을 제2휘도레벨(LS2)의 크기만큼 보상할 수 있는 휘도제어신호(LCS)를 생성하여 출력할 수 있다.
보상값산출부(135)에서 생성된 휘도제어신호(LCS)는 감마전압공급부(160)로 출력될 수 있다. 감마전압공급부(160)는 휘도제어신호(LCS)에 따라 휘도레벨이 보상된 감마전압, 즉 크기가 조절된 감마전압을 생성하고, 이를 데이터구동부(150)로 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 입체영상 표시장치(100)는 시청자가 정시역에서 벗어나 있더라도, 표시패널(110)에서 표시되는 영상의 휘도가 정시역에서 표시되는 영상의 휘도와 동일하도록 조절함으로써, 다양한 위치에 있는 시청자에게 정시역에서의 입체영상을 제공할 수 있다. 이에 따라, 배리어패널(115)의 채널 수 제한에 따라 배리어 무빙 시 발생되는 영상의 플리커 현상을 최소화할 수 있어 영상 품질을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 5의 입체영상 표시장치의 구동방법에 대한 동작 순서도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 위치추적부(180)에서 시청자의 시청위치를 추적하고, 그 결과에 따라 위치정보(TS)를 출력할 수 있다(S10).
타이밍제어부(120)는 위치정보(TS)에 따라 배리어제어신호(BCS)를 생성하고, 이를 배리어구동부(170)로 출력할 수 있다. 배리어구동부(170)는 배리어제어신호(BCS)에 따라 배리어패널(115)의 채널에서 배리어 무빙을 수행하여 투과영역과 차단영역을 제어할 수 있다.
휘도보정부(130)의 룩업테이블(131)은 위치추적부(180)에서 제공된 위치정보(TS)가 정시역 위치인지를 판단하고, 판단결과에 따라 인에이블신호를 출력할 수 있다(S20).
예컨대, 룩업테이블(131)에는 다양한 사용자 위치(TP)가 저장되어 있을 수 있으며, 위치정보(TS)와 저장된 사용자 위치(TP)가 일치하는 지를 판단할 수 있다. 그리고, 위치정보(TS)가 저장된 사용자 위치(TP)와 일치하면, 룩업테이블(131)은 보상값산출부(135)를 동작시킬 수 있는 인에이블신호를 출력할 수 있다.
여기서, 룩업테이블(131)에 저장된 사용자 위치(TP)는 정시역 위치를 제외한 나머지 위치에 대한 정보일 수 있다. 즉, 룩업테이블(131)은 사용자가 정시역이 아닌 위치에 있을 때, 보상값산출부(135)를 동작시킬 수 있는 인에이블신호를 출력할 수 있다.
룩업테이블(131)에서 인에이블신호가 출력되면, 즉 위치추적부(180)에서 제공된 위치정보(TS)가 룩업테이블(131)에 저장된 사용자 위치(TP)와 일치하면, 휘도보정부(130)의 보상값산출부(135)는 제1휘도산출부(133)와 제2휘도산출부(134)에서 각각 제공된 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도레벨(LS2)을 비교할 수 있다(S30).
예컨대, 제1휘도산출부(133)는 위치정보(TS)에 따라 표시패널(110)에 표시되는 영상의 휘도를 산출하여 제1휘도레벨(LS1)을 출력할 수 있다. 그리고, 제2휘도산출부(134)는 배리어제어신호(BCS)에 따라 정시역 영상의 휘도를 산출하여 제2휘도레벨(LS2)을 산출할 수 있다. 보상값산출부(135)는 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도레벨(LS2)의 크기가 동일한지를 판단할 수 있다.
예컨대, 제2휘도산출부(134)에서 출력되는 제2휘도레벨(LS2)은 배리어패널(115)의 채널의 투과영역 및 차단영역이 제어되었을 때, 시청자에게 표시되는 정시역 영상의 휘도레벨일 수 있다. 그리고, 제1휘도산출부(133)에서 출력되는 제1휘도레벨(LS1)은 정시역 영상의 휘도레벨이 아니므로 제2휘도레벨(LS2)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
따라서, 보상값산출부(135)는 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도레벨(LS2)의 차이를 보상할 수 있는 보상값, 즉 휘도제어신호(LCS)를 생성하여 출력할 수 있다(S40).
휘도제어신호(LCS)는 감마전압공급부(160)로 출력될 수 있으며, 감마전압공급부(160)는 휘도제어신호(LCS)에 따라 감마전압의 크기를 증가시켜 생성할 수 있다(S50).
여기서, 감마전압공급부(160)는 위치정보(TS)에 따라 표시패널(110)에 표시되는 영상의 휘도, 즉 제1휘도레벨(LS1)이 정시역 영상의 휘도, 즉 제2휘도레벨(LS2)과 동일해질 수 있도록 감마전압의 크기를 증가시켜 출력할 수 있다.
한편, 보상값산출부(135)에서 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도레벨(LS2)이 동일한 것으로 판단되면, 휘도보정부(130)는 위치추적부(180)로부터 새로운 위치정보(TS)를 수신하는 단계(S10)부터 반복 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에서 시청자의 위치에 따른 영상의 휘도특성을 나타내는 그래프이다.
도 5 및 도 8을 보면, 입체영상 표시장치(100)는 시청자의 위치에 따라 배리어패널(115)을 제어함으로써, 정시역에서 최대 휘도레벨을 가지는 영상이 시청자에게 제공되도록 할 수 있다.
그러나, 앞서 설명된 바와 같이, 배리어패널(115)의 채널을 구성하는 배리어가 유한하기 때문에 다양한 시청자 위치에서 최대 휘도의 입체영상을 제공할 수 없다.
예컨대, 종래의 입체영상 표시장치에서는 시청자가 제1정시역(VP1) 또는 제2정시역(VP2)에 위치하는 경우에 최대 휘도, 예컨대 제2휘도레벨(LS2)을 가지는 입체영상을 제공할 수 있으나, 시청자가 정시역을 벗어난 경우, 즉 제1정시역(VP1)과 제2정시역(VP2) 사이에 위치(TS)하는 경우에는 낮은 휘도, 예컨대 제1휘도레벨(LS1)을 가지는 입체영상을 제공하게 된다.
이때, 제1휘도레벨(LS1)과 제2휘도레벨(LS2)은 소정의 휘도차이(?L)를 가지며, 이에 따라 종래의 입체영상 표시장치는 시청자에게 품질이 저하된 입체영상을 제공하게 된다.
그러나, 본 실시예의 입체영상 표시장치(100)는 시청자가 정시역을 벗어난 위치(TS)에 있는 경우에, 휘도보정부(130)가 동작하여 표시패널(110)에서 표시되는 영상의 휘도를 정시역에서의 휘도레벨, 즉 제2휘도레벨(LS2)로 높임으로써 정시역을 벗어난 위치(TS)에서도 최대 휘도레벨을 가지는 입체영상을 시청자에게 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 입체영상 표시장치(100)에서는 다양한 시청자 위치에 대해 최대 휘도레벨의 입체영상을 제공할 수 있어 입체영상의 품질을 높일 수 있다.
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100: 입체영상 표시장치 110: 표시패널
115: 배리어패널 120: 타이밍제어부
130: 휘도보정부 131: 룩업테이블
133: 제1휘도산출부 134: 제2휘도산출부
135: 보상값산출부 140: 게이트구동부
150: 데이터구동부 160: 감마전압공급부
170: 배리어구동부

Claims (10)

  1. 하나의 영상을 좌안영상과 우안영상으로 나누어 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널의 전면에 배치되어 상기 좌안영상과 우안영상을 선택적으로 투과시키는 다수의 채널이 구비된 배리어패널;
    시청자 위치를 트래킹(tracking)하여 위치정보를 제공하는 위치추적부;
    상기 위치정보에 따라 상기 표시패널에서 출력되는 상기 영상의 휘도를 보상하는 휘도제어신호를 출력하는 휘도보정부: 및
    상기 휘도제어신호에 따라 감마전압의 크기를 조절하여 출력하는 감마전압공급부를 포함하되,
    상기 휘도보정부는 상기 위치정보를 이용하여 시청자가 상기 다수의 채널에 의한 배리어의 무빙(moving)에 의해 구현되는 정시역인 지 판단하는 룩업 테이블, 상기 위치정보에서 상기 영상의 제1휘도레벨을 산출하여 출력하는 제1휘도산출부, 상기 정시역에서 상기 영상의 제2휘도레벨을 산출하여 출력하는 제2휘도산출부 및 시청자가 정시역 이외의 위치에 있을 때, 상기 제1휘도레벨과 상기 제2휘도레벨의 차이를 보상하는 보상값을 산출하여 상기 휘도제어신호로 출력하는 보상값산출부를 포함하는 입체영상 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 룩업테이블에는 정시역을 제외한 위치정보가 저장되어 있고,
    상기 룩업테이블은 상기 위치추적부에 의해 제공된 위치정보가 저장된 위치정보와 동일한 경우에 상기 보상값산출부를 동작시키는 인에이블 신호를 출력하는 입체영상 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감마전압공급부는 상기 휘도제어신호에 따라 상기 제1휘도레벨과 상기 제2휘도레벨의 차이만큼 상기 감마전압의 크기를 증가시켜 출력하는 입체영상 표시장치.
  6. 표시패널에 하나의 영상을 좌안영상과 우안영상으로 나누어 표시하는 단계;
    상기 표시패널 상에 위치하는 배리어패널에 포함된 다수의 채널을 구동하여 상기 좌안영상과 우안영상을 선택적으로 투과시키는 배리어를 형성하는 단계;
    시청자 위치를 트래킹하여 위치정보를 출력하는 단계;
    상기 위치정보를 이용하여 시청자가 상기 배리어의 무빙(moving)에 의해 구현되는 정시역인 지 판단하는 단계;
    시청자가 상기 정시역 이외의 위치에 있으면, 상기 위치정보에 따라 상기 표시패널에서 표시되는 영상의 휘도를 보상하는 단계를 포함하되,
    상기 영상의 휘도를 보상하는 단계는 상기 위치정보에서 상기 영상의 제1휘도레벨을 산출하는 단계, 상기 정시역에서 상기 영상의 제2휘도레벨을 산출하는 단계, 상기 제1휘도레벨과 상기 제2휘도레벨의 차이를 보상하는 보상값을 산출하여 휘도제어신호를 출력하는 단계 및 상기 휘도제어신호에 따라 감마전압의 크기를 조절하여 출력하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서, 상기 영상의 휘도를 보상하는 단계는,
    룩업 테이블에 정시역 이외의 위치정보를 저장하는 단계;
    트래킹에 의해 출력된 상기 위치정보를 상기 룩업 테이블에 저장된 위치정보와 비교하여 일치 여부를 판단하는 단계; 및
    트래킹에 의해 출력된 상기 위치정보가 상기 룩업 테이블에 저장된 위치정보와 일치하는 경우에 상기 보상값을 산출하기 위한 인에이블 신호를 출력하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 감마전압의 크기를 조절하여 출력하는 단계는, 상기 감마전압의 크기를 상기 제1휘도레벨과 상기 제2휘도레벨의 차이만큼 증가시켜 출력하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
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