KR102196088B1

KR102196088B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR102196088B1
Application number: KR1020140020361A
Authority: KR
Inventors: 박수란; 한상면; 신광섭; 이백운
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2020-12-30
Also published as: KR20150099643A; US9955146B2; US20150245018A1

Abstract

입력된 영상 신호로부터 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 신호 처리부, 상기 영상 데이터로부터 출력 주파수에 대응되도록, 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 프레임 레이트 변환부, 상기 프레임 레이트 변환부에서 생성된 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 교대로 배열하는 데이터 포맷터 및 상기 데이터 포맷터에 의해 구성된 복수개의 영상 데이터를 순차적으로 표시하는 표시부를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3D 입체 영상의 왜곡(distortion)을 개선할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

표시 장치는 블랙 매트릭스 또는 화소 정의막에 의해 정의되는 영역에 구비되는 복수개의 화소를 포함한다. 표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 등이 있다.

표시 장치를 구동하기 위한 방법은 복수개의 화소에 순차적으로 인가되는 스캔 신호에 따라 데이터 신호를 수신하고 데이터 신호를 수신한 순서대로 화소를 발광시키는 순차 구동 방식, 및 한 프레임의 데이터 신호를 수신하고 전체 화소를 동시에 발광시키는 동시 발광 구동(Simultaneous Emission with Active Voltage)방식이 있다. 동시 발광 구동 방식으로 동작하는 표시 장치의 한 프레임 기간은, 데이터가 기입되는 비발광 기간 및 기입된 데이터에 의해 화소가 발광하는 발광 기간을 포함한다.

한편, 최근 3D 입체 영상에 대한 요구 및 관심이 점차 증가하고 있다. 일반적으로 3D 입체 영상은 두 눈의 스테레오(stereo) 시각 원리에 의한다. 두 눈의 시차 다시 말해 약 65mm 정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안 시차(binocular parallax)는, 입체감을 느끼게 하는 중요한 요인으로 좌우 눈이 각각 연관된 평면 영상을 볼 경우, 뇌는 이들 서로 다른 두 영상을 융합하여 3D 입체 영상의 깊이감과 실재감을 재생할 수 있다.

3D 입체 영상을 표시하는 방식에는 패시브(passive) 방식과 액티브(active) 방식이 있다.

패시브 방식은 편광 필터를 사용해서 좌안 영상과 우안 영상을 구분해서 보여주는 방식이다. 또는 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰고 보는 방식도 패시브 방식에 해당된다.

액티브 방식은 셔터 글래스를 이용하여 좌우 안을 구분하는 방식으로, 시간적으로 좌안(왼쪽 눈)과 우안(오른쪽 눈)을 순차적으로 가림으로써 좌안 영상과 우안 영상을 구분하는 방식이다. 즉, 시간 분할된 화면을 주기적으로 반복시키고 이 주기에 동기 시킨 전자 셔터가 설치된 안경을 쓰고 보는 방식이며, 시분할 방식(time split type) 또는 셔텨 글래스(shuttered glass) 방식이라 하기도 한다.

액티브 방식을 이용한 3D 입체 영상 시청 시 셔터 글래스의 좌측 셔터를 오픈하는 경우에는 좌안 영상만이 보여야 하나 화면의 일부에 우안 영상이 함께 보여 원활한 3D 영상 시청에 문제가 된다. 이와 같이, 화면에 원래 영상 데이터 이외의 다른 영상 데이터가 섞여 보이는 현상을 크로스토크(crosstalk)라 한다. 또한, 시청자에게 보여지는 좌안 영상 및 우안 영상간의 시간차로 인한 두통이나 피로감 등이 발생할 수 있는데, 이러한 현상을 플리커(flicker)라 한다.

동시 구동 방식으로 동작하는 표시 장치의 경우, 한 프레임에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함되기 때문에, 3D 입체 영상을 구현시 크로스토크(cross talk) 현상은 어느 정도 상쇄될 수 있다. 다만, 좌안 영상 및 우안 영상간의 시간차로 인한 플리커(flicker)로 인한 문제는 여전히 남아 있다.

이에 본 발명에서는 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시 장치를 이용하여 3D 입체 영상을 구현함에 있어서, 입체 영상 데이터 출력 순서 및 표시 장치의 동시 발광 타이밍을 제어하여 3D 입체 영상 구현시 발생하는 크로스토크(crosstalk) 및 플리커(flicker) 현상을 개선하고자 한다.

상기 표시부는 한 프레임 기간 동안 발광 기간 및 비발광 기간을 포함하는 동시 발광 구동 방식으로 구동된다.

상기 표시 장치는 상기 표시부의 발광 기간의 발광 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 타이밍 제어부는 상기 좌안 영상 데이터에 의해 발광하는 발광 기간 및 상기 우안 영상 데이터에 의해 발광하는 발광 기간 사이의 시간을 조절할 수 있다.

상기 타이밍 제어부는 하나의 입체 영상을 구성하는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간사이의 간격보다 상기 하나의 입체 영상의 발광 기간과 다른 입체 영상의 발광 기간사이의 간격을 더 크게 조절할 수 있다.

상기 타이밍 제어부는 하나의 뷰어에 의하여 인식되는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 각 뷰어에 의하여 인식되는 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격을 크게 조절할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 표시부에 순차적으로 표시되는 좌안 및 우안 영상 데이터에 대응하여 셔터가 개폐되는 셔터 안경을 더 포함할 수 있다.

상기 셔터 안경은 3D 모드 및 2D 모드, 싱글 모드, 듀얼 모드 및 쿼드 모드를 선택할 수 있는 모드 선택부를 포함할 수 있다.

영상 신호를 수신하는 제 1 단계, 수신된 영상 신호를 이용하여 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 제 2 단계, 상기 영상 데이터로부터 출력 주파수에 대응되도록 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 제 3 단계, 상기 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 교대로 배열하여 출력 포맷으로 구성하는 제 4 단계 및 상기 출력 포맷으로 구성된 영상 데이터를 상기 표시부에 순차적으로 표시하는 제 5 단계를 포함하는 표시 장치 구동 방법을 제공한다.

상기 제 5 단계는 상기 좌안 영상 데이터에 의해 발광하는 발광 기간 및 상기 우안 영상 데이터에 의해 발광하는 발광 기간 사이의 시간을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 5 단계는 하나의 입체 영상을 구성하는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 상기 하나의 입체 영상의 발광 기간과 다른 입체 영상의 발광 기간 사이의 간격을 더 크게 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 5 단계는 하나의 뷰어에 의하여 인식되는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 각 뷰어에 의하여 인식되는 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격을 크게 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 표시 장치는 입체 영상 데이터 출력 순서 및 표시 장치의 동시 발광 타이밍을 제어함으로써, 입체 영상 구현시 발생할 수 있는 크로스토크(crosstalk) 및 플리커(flicker) 현상을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 듀얼 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 쿼드 뷰어 2D 모드에서 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 표시 장치(100)는 신호 처리부(200), 제어부(300), 표시부(400) 및 셔터 안경(500)을 포함한다.

신호 처리부(200)는 입력되는 영상 데이터에 대한 일반적인 데이터 처리를 담당한다. 신호 처리부(200)는 예를 들어, 디지털 방송 신호를 처리하는 디지털 텔레비전 수신기(digital television receiver)일 수 있다. 일반적인 데이터 처리란, 영상 데이터를 포함한 디지털 방송 신호가 전송되는 채널을 튜닝(tunning)하여 튜닝된 채널을 통하여 디지털 방송 신호(digital broadcast signal)를 수신하고, 수신된 디지털 방송 신호를 복조(demodulating) 및 역다중화(demultiplexing)하고, 역다중화된 디지털 방송 신호로부터 영상 데이터를 디코딩(decoding)하는 일련의 데이터 처리 과정을 총칭한다.

신호 처리부(200)는 3D 영상 데이터의 일반적인 데이터 처리 이후, 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 처리하여 출력한다.

신호 처리부(200)는 3D 영상 데이터뿐만 아니라 2D 영상 데이터도 수신하여 처리한다. 따라서, 신호 처리부(200)에 3D 영상 데이터가 아닌 2D 영상 데이터가 입력되면, 입력된 2D 영상 데이터는 후술할 데이터 포맷터(330)만 바이패스(bypass)하여 처리될 수 있다.

제어부(300)는 타이밍 제어부(310), 프레임 레이트 제어부(320), 데이터 포맷터(330) 및 셔터 안경 제어부(340)를 포함한다.

타이밍 제어부(310)는 외부에서 입력되는 동기 신호와 클럭 신호를 바탕으로 후술할 표시부(400)의 각 구동부의 구동 타이밍을 제어한다. 동기 신호는 연속하는 프레임을 구분하는 수직 동기 신호(Vsync) 및 화소 별로 구동 활성화 타이밍을 설정하는 수평 동기 신호(Hsync)로 분류될 수 있다. 타이밍 제어부(310)는 동기 신호에 대응하여 데이터 구동 제어신호(CONT1) 및 스캔 구동 제어신호(CONT2)를 생성한다. 또한, 후술할 셔터 안경(500)의 개폐를 제어하는 셔터 안경 제어신호(CONT3)를 생성한다.

또한, 타이밍 제어부(310)는 한 프레임 기간 내에서 발광 기간 및 비발광 기간이 위치하는 시간을 결정한다.

프레임 레이트 제어부(320)는 신호처리부(200)에서 출력된 영상 데이터의 주파수를 표시부(400)의 출력 주파수와 대응되도록 처리한다. 예를 들어, 신호 처리부(200)로부터 입력된 영상 데이터의 주파수가 60Hz이고, 표시부(400)의 출력 주파수가 120Hz 또는 240Hz라면, 프레임 레이트 제어부(320)는 입력된 영상 데이터의 주파수(60Hz)를 출력 주파수인 120Hz 또는 240Hz에 대응되도록 기 정의된 방식으로 처리한다. 여기서, 기 정의된 방식은 입력되는 영상 신호를 템퍼럴 인터폴레이션(temporal interpolation) 하는 방법과 입력된 영상 신호의 프레임을 단순 반복하는 방법이 있다.

템퍼럴 인터폴레이션 방법은, 입력되는 60Hz의 영상 데이터를 4등분(0, 0.25, 0.5, 0.75) 함으로써 240Hz의 영상 데이터가 되도록 처리하는 방법이다. 그리고 입력된 영상 신호의 프레임을 단순 반복하는 방법은, 입력되는 60Hz의 영상 데이터의 각 프레임을 4번 반복함으로써 각 프레임의 주파수가 240Hz가 되도록 처리하는 방법이다.

데이터 포맷터(330)는 상기 프레임 레이트 제어부(320)를 통해 표시부(400)의 출력 주파수에 대응되도록 처리된 영상 데이터를 2D/3D 모드와 시청자수에 따른 뷰어모드에 따라 영상 데이터를 배열하여 구성하고, 구성된 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다.

셔터 안경 제어부(340)는 데이터 포맷터(330)에서 구성된 3D 영상 데이터가 표시부(400)에 표시되면, 이를 셔터 안경(500)을 이용하여 시청할 수 있도록, 셔터 안경(500)의 개폐를 조절한다. 즉, 셔터 안경 제어부(340)는 셔터 안경(500)이 데이터 포맷터(330)에서 구성된 영상 데이터의 출력 순서, 및 표시부(400)에 표시되는 영상 데이터의 출력 타이밍에 동기화되어 동작할 수 있도록 셔터 안경(500)의 개폐를 제어한다.

셔터 안경(500)은 셔터 안경 제어부(340)에 의해 양안 셔터 전체 또는 좌우안 셔터가 분리되어 개폐될 수 있다. 즉, 양안 셔터 전체가 동시에 개폐되거나 좌안 셔터 및 우안 셔터가 교대로 개폐될 수 있다.

또한, 셔터 안경(500)은 모드 선택부(501, 502)를 구비한다. 셔터 안경(500)은 모드 선택부(501, 502)를 이용하여 예를 들어 3bit 신호를 전송할 수 있다. 셔터 안경(500)은 모드 선택부(501, 502)를 이용하여 후술할 싱글 뷰어(single viewer) 3D 모드, 듀얼 뷰어(dual viewer) 3D 모드 및 쿼드 뷰어(quad viewer) 2D 모드 등을 선택할 수 있다.

표시부(400)는 행 방향 및 열 방향으로 배열된 매트릭스 구조로 이루어진 복수의 화소(PX)를 포함하는 표시 기판(410), 각 화소(PX)로 스캔 신호(scan signal)를 인가하는 스캔 구동부(420), 각 화소(PX)로 데이터 신호(data signal)를 인가하는 데이터 구동부(430)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 표시부(400)는 동시 발광 구동(Simultaneous Emission with Active Voltage) 방식으로 동작한다. 동시 발광 구동 방식이란, 표시 장치에 표시되는 한 프레임의 영상이 동시에 표시되도록, 해당 프레임에 복수의 화소가 동시에 발광하는 방식이다.

따라서, 동시 발광 구동 방식으로 동작하는 표시부(400)의 한 프레임 기간은, 데이터가 기입되는 비발광 기간 및 기입된 데이터에 의해 화소가 발광하는 발광 기간을 포함한다. 이때, 비발광 기간은 한 프레임 기간의 반 이하일 수 있다. 마찬가지로, 발광 기간도 한 프레임 기간의 반 이하일 수 있다.

스캔 구동부(420)는 제어부(300)로부터 스캔 구동 제어신호(CONT2)를 공급받아 복수의 스캔 신호를 생성한다. 스캔 구동부(420)는 복수의 스캔 신호를 복수의 스캔 라인(S1 내지 Sn) 각각으로 순차적으로 공급한다.

데이터 구동부(430)는 제어부(300)로부터 데이터 구동 제어신호(CONT1)를 공급받고, 데이터 포맷터(330)에서 가공된 영상 데이터에 대응하는 복수의 데이터 신호(DATA)를 표시부(400)의 각 화소에 전달한다.

도 2는 종래 기술에 따른 싱글 뷰어(single viewer) 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 2는 데이터 포맷터(330)에서 싱글 뷰어 3D 모드로 구성된 3D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 2에서 x축은 시간을 나타내고, y축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동 된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

싱글 뷰어 3D 입체 영상을 구현하기 위해서 데이터 포맷터(330)는 좌안 영상 데이터(L1, L2…) 및 우안 영상 데이터(R1, R2…)를 교대로 배열하여 3D 영상 데이터를 구성하고, 구성된 3D 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다. 구성된 3D 영상 데이터는 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500)도 표시부(400)의 출력 주파수와 동일하게 240Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 갖고 동작 한다.

예를 들어, 3D 영상 데이터가 (L1-R1-L2-R2)와 같은 배열로 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500) 역시 240Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 가지고 동작하여 싱글 뷰어 3D 입체 영상을 구현한다.

다만, 셔터 안경(500)은 240Hz와 같이 빠른 셔터 개폐 주기를 가지고 동작하는 것이 어렵기 때문에, 이로 인한 크로스토크와 휘도 저하 등의 문제가 발생한다. 따라서, 종래 싱글 뷰어 3D 모드에서는 크로스토크와 휘도 저하 등의 문제를 최소화하기 위하여, 셔터 안경(500)이 표시부(400)의 출력 주파수(240Hz)에 비해 상대적으로 적은 주파수의 셔터 오픈 주기(120Hz)를 가지고 동작할 수 있도록 3D 영상 데이터를 구성한다.

즉, 종래 싱글 뷰어 3D 모드에서 데이터 포맷터(330)는 좌안 영상 데이터(L1, L2…) 및 우안 영상 데이터(R1, R2…)를 교대로 배열하되, 동일한 영상 데이터를 연속하여 반복함으로써 3D 영상 데이터를 구성하고, 구성된 3D 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다. 구성된 3D 영상 데이터는 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500)은 표시부(400)의 출력 주파수 보다 적은 120Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 갖고 동작 한다.

예를 들어, 3D 영상 데이터는 (L1-L1-R1-R1-L2-L2-R2-R2)와 같은 배열로 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500)은 120Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 가지고 동작하여 싱글 뷰어 3D 입체 영상을 구현한다.

즉, (L1-L1), (R1-R1)과 같이 동일한 영상 데이터를 연속되는 프레임에서 반복시킴으로써, 표시부(400)의 출력 주파수(240Hz)보다 적은 셔터 오픈 주기(120Hz)를 가진 셔터 안경(500)으로도 3D 영상 데이터를 시청할 수 있다. 이로 인해 크로스토크와 휘도 저하 등의 문제를 해결할 수 있다.

다만, 결과적으로 3D 입체 영상은 120Hz로 동작되는 것이기 때문에, 240Hz로 구동하는 표시부의 구동 이점을 살리지 못하고, 3D 입체 영상 구현시 플리커(flicker) 및 피로도(depth distortion) 발생에 취약한 구조로 동작하게 된다.

즉, 좌안 영상 데이터(L1)을 기억하고 있다가 우안 영상 데이터(R1)를 신규로 입력 받을 때까지의 시간이 8.3ms이기 때문에, 표시부(400)는 240Hz로 동작하지만 3D 모드에서는 120Hz와 동일하게 동작하게 되는 것이다.

이에 본 발명에서는 크로스토크와 휘도 저하 등의 문제를 해결함과 동시에 플리커(flicker)와 피로도(depth distortion) 발생을 감소시킬 수 있는 데이터 구동 방법을 제공하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 3은 데이터 포맷터(330)에서 구성된 3D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 3에서 x축은 시간을 나타내고, y축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동 된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

본 발명의 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 데이터 포맷터(330)는 좌안 영상 데이터(L1, L2…) 및 우안 영상 데이터(R1, R2…)를 교대로 배열하되, 하나의 좌안 영상 데이터(L1) 및 하나의 우안 영상 데이터(R1) 세트(L1-R1)를 연속하여 반복함으로써 3D 영상 데이터를 구성하고, 구성된 3D 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다. 구성된 3D 영상 데이터는 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500)은 표시부(400)의 출력 주파수와 동일하게 240Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 갖고 동작 한다.

예를 들어, 3D 영상 데이터는 (L1-R1-L1-R1-L2-R2-L2-R2)와 같은 배열을 가지도록 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500)은 240Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 가지고 동작하여 본 발명의 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 입체 영상을 구현한다.

종래 싱글 뷰어 3D 영상 데이터 배열(L1-L1-R1-R1-L2-L2-R2-R2)의 경우, 좌안 영상 데이터(L1)와 우안 영상 데이터(R1) 사이의 시간이 8.3ms인데, 본 발명의 일실시예에 따른 3D 영상 데이터 배열(L1-R1-L1-R1-L2-R2-L2-R2)의 경우, 좌안 영상 데이터(L1)와 우안 영상 데이터(R1) 사이의 시간이 4.15ms로 줄어들기 때문에 플리커 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, (L1-R1), (L1-R1)과 같이 동일한 영상 데이터를 연속되는 프레임에서 반복시킴으로써 크로스토크와 휘도 저하 등의 문제도 해결할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 4는 데이터 포맷터(330)에서 구성된 3D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 4에서 x축은 시간을 나타내고, y축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 싱글 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터는 (L1-R1-L1-R1-L2-R2-L2-R2)와 같은 배열을 가지도록 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 셔터 안경(500)은 240Hz의 좌우안 셔터 개폐 주기를 가지고 동작한다.

또한, 표시부(400)의 동시 발광 타이밍을 조절하여 좌안 영상 데이터(L1)와 우안 영상 데이터(R1) 사이 시간을 4.15ms 이하로 줄인다. 좌안 영상 데이터(L1)와 우안 영상 데이터(R1) 사이 시간이 4.15ms 이하로 줄어들기 때문에 플리커 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

다시 말하면, 타이밍 제어부(310)는 하나의 입체 영상(L1, R1)을 구성하는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 상기 하나의 입체 영상의 발광 기간과 다른 입체 영상(L2, R2)의 발광 기간 사이의 간격을 더 크게 조절할 수 있다.

표시부(400)의 발광 타이밍은 발광을 담당하는 신호에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 발광 신호의 타이밍을 조절하여 좌안 영상 데이터(L1)에 의해 발광하는 기간 및 우안 영상 데이터(R1)에 의해 발광하는 기간 사이 시간을 4.15ms 이하로 줄일 수 있다.

도 5는 종래 기술에 따른 듀얼 뷰어(dual viewer) 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 5는 데이터 포맷터(330)에서 듀얼 뷰어 3D 모드로 구성된 3D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 5에서 x축은 시간을 나타내고, 축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동 된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

듀얼 뷰어(A, B) 3D 입체 영상을 구현하기 위해서 데이터 포맷터(330)는 A의 좌안 영상 데이터(AL1, AL2…) 및 우안 영상 데이터(AR1, AR2…), B의 좌안 영상 데이터(BL1, BL2…) 및 우안 영상 데이터(BR1, BR2…)를 교대로 배열하여 3D 영상 데이터를 구성하고, 구성된 3D 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다. 구성된 3D 영상 데이터는 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 각 뷰어(A, B)의 셔터 안경(510, 520)은 표시부(400)에 표시되는 3D 영상 데이터와 동일하게 동작한다.

예를 들어, 3D 영상 데이터는 (AL1-BL1-AR1-BR1-AL2-BL2-AR2-BR2)와 같은 배열로 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 각 뷰어(A, B)의 셔터 안경(510, 520)은 표시부(400)에 표시되는 3D 영상 데이터와 동일하게 동작한다.

즉, A의 좌안 영상 데이터(AL1)가 표시되는 경우, A의 셔터 안경(510)의 좌안 셔터만 열리고(open), A의 우안 셔터 및 B의 셔터 안경(520)은 모두 닫힌다(close). 또한, B의 좌안 영상 데이터(BL1)가 표시되는 경우, B의 셔터 안경(520)의 좌안 셔터만 열리고, B의 우안 셔터 및 A의 셔터 안경(510)은 모두 닫힌다.

마찬가지로, A의 우안 영상 데이터(AR1)가 표시되는 경우, A의 셔터 안경(510)의 우안 셔터만 열리고, A의 좌안 셔터 및 B의 셔터 안경(520)은 모두 닫힌다. 또한, B의 우안 영상 데이터(BR1)가 표시되는 경우, B의 셔터 안경(520)의 우안 셔터만 열리고, B의 좌안 셔터 및 A의 셔터 안경(510)은 모두 닫힌다.

종래 듀얼 뷰어(A, B) 3D 입체 영상을 구현하기 위한 3D 영상 데이터 구성을 보면, A가 좌안 영상 데이터(AL1)을 기억하고 있다가 우안 영상 데이터(AR1)을 신규로 입력 받을 때까지의 시간이 8.3ms이다. 마찬가지로, B의 경우도 좌안 영상 데이터(BL1)을 기억하고 있다가 우안 영상 데이터(BR1)을 신규로 입력 받을 때까지의 시간이 8.3ms이다. 따라서, 각 뷰어(A, B)가 시청하는 3D 입체 영상은 120Hz로 동작 된다.

이에 본 발명에서는 데이터 포맷터(330)에서 구성되는 3D 영상 데이터의 출력 순서를 변경하거나 동시 구동 방식으로 구동되는 표시부의 동시 발광 타이밍을 조절하여 각 뷰어가 시청하는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이의 시간을 줄이고자 한다. 이와 같이 각 뷰어가 시청하는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이의 간격을 줄임으로써 플리커(flicker)와 피로도(depth distortion) 발생을 감소시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 6은 데이터 포맷터에서 구성된 3D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 6에서 x축은 시간을 나타내고, 축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동 된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 뷰어(A, B) 3D 모드에서 데이터 포맷터(330)는 는 A의 좌안 영상 데이터(AL1, AL2…) 및 우안 영상 데이터(AR1, AR2…), B의 좌안 영상 데이터(BL1, BL2…) 및 우안 영상 데이터(BR1, BR2…)를 (AL1-AR1-BL1-BR1-AL2-AR2-BL2-BR2)와 같은 배열을 가지도록 3D 영상 데이터를 구성하고, 구성된 3D 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다. 구성된 3D 영상 데이터는 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 각 뷰어(A, B)의 셔터 안경(510, 520)은 표시부(400)에 표시되는 3D 영상 데이터와 동일하게 동작한다.

종래 듀얼 뷰어 3D 영상 데이터 배열(AL1-BL1-AR1-BR1-AL2-BL2-AR2-BR2)의 경우 각 뷰어(A, B)가 시청하는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이의 시간이 8.3ms인데, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 뷰어 3D 영상 데이터 배열(AL1-AR1-BL1-BR1-AL2-AR2-BL2-BR2)의 경우, 각 뷰어(A, B)가 시청하는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이의 시간이 4.15ms로 줄어들기 때문에 플리커 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 듀얼 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 7은 데이터 포맷터(330)에서 구성된 3D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 7에서 x축은 시간을 나타내고, y축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동 된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 듀얼 뷰어 3D 모드에서 3D 영상 데이터는(AL1-AR1-BL1-BR1-AL2-AR2-BL2-BR2)와 같은 배열을 가지도록 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 각 뷰어(A, B)의 셔터 안경(510, 520)은 표시부(400)에 출력되는 영상 데이터와 동일하게 동작한다.

또한, 표시부(400)의 동시 발광 타이밍을 조절하여 A의 좌안 영상 데이터(AL1)와 A의 우안 영상 데이터(AR1) 사이 시간을 4.15ms 이하로 줄인다. 마찬가지로, B의 좌안 영상 데이터(BL1)와 B의 우안 영상 데이터(BR1) 사이의 시간을 4.15ms 이하로 줄인다.

다시 말하면, 타이밍 제어부(310)는 하나의 입체 영상을 구성하는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 상기 하나의 입체 영상의 발광 기간과 다른 입체 영상의 발광 기간 사이의 간격을 더 크게 조절한다. 특히, 타이밍 제어부(310)는 하나의 뷰어에 의하여 인식되는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 각 뷰어에 의하여 인식되는 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격을 크게 조절할 수 있다.

표시부(400)의 발광 타이밍은 발광을 담당하는 신호에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 발광 신호의 타이밍을 조절하여 A의 좌안 영상 데이터(AL1)가 발광하는 기간 및 A의 우안 영상 데이터(AR1)가 발광하는 기간 사이 시간을 4.15ms 이하로 줄일 수 있다. 마찬가지로, 발광 신호의 타이밍을 조절하여 B의 좌안 영상 데이터(BL1)가 발광하는 기간 및 B의 우안 영상 데이터(BR1)가 발광하는 기간 사이 시간을 4.15ms 이하로 줄일 수 있다.

즉, 각 뷰어(A, B)의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이 시간이 4.15ms 이하로 줄어들기 때문에 플리커 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 전체 프레임 기간은 동일하기 때문에 A의 좌우안 영상 데이터 사이의 시간을 줄이고, B의 좌우안 영상 데이터 사이의 시간을 줄이면, 결과적으로 A의 영상 데이터와 B의 영상 데이터 사이의 간격은 늘어나게 된다.

즉, A의 영상 데이터(AL1, AR1)와 B의 영상 데이터(BL1, BR1) 사이 시간은 4.15ms 이상으로 늘어나기 때문에 A의 영상 데이터와 B의 영상 데이터간 발생하는 크로스토크와 휘도 저하 등의 문제를 개선할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 쿼드 뷰어 2D 모드에서 영상 데이터 구성 방법을 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 도 8은 쿼드 뷰어(A, B, C, D) 2D 영상 데이터가 동시 발광 구동 방식을 갖는 표시부(400)의 각 프레임에 표시된 상태를 나타낸 도이다. 도 8에서 x축은 시간을 나타내고, 축은 표시부(400)의 수직 방향 포지션(position)을 나타낸다. 표시부(400)는 240Hz의 출력 주파수를 가지고, 동시 발광 구동 방식으로 구동 된다. 따라서, 한 프레임 기간(4.15ms)에 발광 기간 및 비발광 기간이 포함된다.

쿼드 뷰어(A, B, C, D) 2D 영상을 구현하기 위해서 A의 영상 데이터, B의 영상 데이터, C의 영상 데이터 및 D의 영상 데이터를 교대로 배열하여 2D 영상 데이터를 구성하고, 구성된 2D 영상 데이터를 표시부(400)로 출력한다. 구성된 2D 영상 데이터는 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 각 뷰어의 셔터 안경(510, 520, 530, 540)은 표시부(400)에 출력되는 영상 데이터와 동일하게 동작한다.

예를 들어, 2D 영상 데이터는 (A-B-C-D-A-B-C-D)와 같은 배열로 구성되어, 240Hz의 출력 주파수를 갖는 표시부(400)에 순차적으로 표시되고, 각 뷰어의 셔터 안경(510, 520, 530, 540)은 표시부(400)에 출력되는 영상 데이터와 동일하게 동작한다.

즉, A의 영상 데이터가 출력되는 경우 A의 셔터 안경(510)만 좌우안 모두 열리고, 나머지 B, C, D의 셔터 안경(520, 530, 540)은 닫힌다. 또한, B의 영상 데이터가 출력되는 경우 B의 셔터 안경(520)만 좌우안 모두 열리고, 나머지 A, C, D의 셔터 안경(510, 530, 540)은 닫힌다. 또한, C의 영상 데이터가 출력되는 경우 C의 셔터 안경(530)만 좌우안 모두 열리고, 나머지 A, B, D의 셔터 안경(510, 520, 540)은 닫힌다. 또한, D의 영상 데이터가 출력되는 경우 D의 셔터 안경(540)만 좌우안 모두 열리고, 나머지 A, B, C의 셔터 안경(510, 520, 543) 모두 닫힌다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 표시 장치
200 : 신호처리부
300 : 제어부
400 : 표시부
500 : 셔터 안경

Claims

입력된 영상 신호로부터 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 신호 처리부;
상기 영상 데이터로부터 출력 주파수에 대응되도록, 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 프레임 레이트 변환부;
상기 프레임 레이트 변환부에서 생성된 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 교대로 배열하는 데이터 포맷터;
상기 데이터 포맷터에 의해 구성된 복수개의 영상 데이터를 순차적으로 표시하는 표시부; 및
상기 표시부의 한 프레임의 발광 기간 및 비발광 기간을 설정하기 위한 타이밍을 결정하는 타이밍 제어부를 포함하며,
상기 발광 기간은 서로 다른 길이를 갖는 제 1 기간 및 제 2 기간을 포함하며,
상기 제 1 기간은 상기 제 2 기간보다 더 긴 길이를 가지며,
상기 복수의 좌안 영상 데이터 및 복수의 우안 영상 데이터들 중 서로 인접한 어느 한 세트의 제 1 좌안 영상 데이터 및 제 1 우안 영상 데이터가 제 1 입체 영상으로 정의되며,
상기 복수의 좌안 영상 데이터 및 복수의 우안 영상 데이터들 중 서로 인접한 다른 한 세트의 제 2 좌안 영상 데이터 및 제 2 우안 영상 데이터가 제 2 입체 영상으로 정의되며,
상기 제 1 기간은 상기 제 1 입체 영상의 제 1 안 영상 데이터의 끝에서부터 상기 제 2 입체 영상의 제 2 안 영상 데이터의 시작까지의 기간이며,
상기 제 1 안 영상 데이터는 상기 제 1 좌안 영상 데이터 및 상기 제 1 우안 영상 데이터 중 어느 하나이고, 상기 제 2 안 영상 데이터는 상기 제 2 좌안 영상 데이터 및 상기 제 2 우안 영상 데이터 중 어느 하나이며,
상기 제 2 기간은 상기 제 1 좌안 영상 데이터 및 제 1 우안 영상 데이터 중 어느 하나의 끝에서부터 다른 하나의 시작까지의 기간, 또는 상기 제 2 좌안 영상 데이터 및 제 2 우안 영상 데이터 중 어느 하나의 끝에서부터 다른 하나의 시작까지의 기간인 표시 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 하나의 뷰어에 의하여 인식되는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 각 뷰어에 의하여 인식되는 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격을 크게 조절하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 표시부에 순차적으로 표시되는 좌안 및 우안 영상 데이터에 대응하여 셔터가 개폐되는 셔터 안경을 더 포함하는 표시 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 셔터 안경은 3D 모드 및 2D 모드, 싱글 모드, 듀얼 모드 및 쿼드 모드를 선택할 수 있는 모드 선택부를 포함하는 표시 장치.
영상 신호를 수신하는 제 1 단계;
수신된 영상 신호를 이용하여 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 제 2 단계;
상기 영상 데이터로부터 출력 주파수에 대응되도록 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 생성하는 제 3 단계;
상기 복수개의 좌안 및 우안 영상 데이터를 교대로 배열하여 출력 포맷으로 구성하는 제 4 단계; 및
상기 출력 포맷으로 구성된 영상 데이터를 표시부에 순차적으로 표시하는 제 5 단계;를 포함하며,
상기 표시부의 한 프레임은 발광 기간 및 비발광 기간을 포함하며,
상기 발광 기간은 서로 다른 길이를 갖는 제 1 기간 및 제 2 기간을 포함하며,
상기 제 1 기간은 상기 제 2 기간보다 더 긴 길이를 가지며,
상기 복수의 좌안 영상 데이터 및 복수의 우안 영상 데이터들 중 서로 인접한 어느 한 세트의 제 1 좌안 영상 데이터 및 제 1 우안 영상 데이터가 제 1 입체 영상으로 정의되며,
상기 복수의 좌안 영상 데이터 및 복수의 우안 영상 데이터들 중 서로 인접한 다른 한 세트의 제 2 좌안 영상 데이터 및 제 2 우안 영상 데이터가 제 2 입체 영상으로 정의되며,
상기 제 1 기간은 상기 제 1 입체 영상의 제 1 안 영상 데이터의 끝에서부터 상기 제 2 입체 영상의 제 2 안 영상 데이터의 시작까지의 기간이며,
상기 제 1 안 영상 데이터는 상기 제 1 좌안 영상 데이터 및 상기 제 1 우안 영상 데이터 중 어느 하나이고, 상기 제 2 안 영상 데이터는 상기 제 2 좌안 영상 데이터 및 상기 제 2 우안 영상 데이터 중 어느 하나이며,
상기 제 2 기간은 상기 제 1 좌안 영상 데이터 및 제 1 우안 영상 데이터 중 어느 하나의 끝에서부터 다른 하나의 시작까지의 기간, 또는 상기 제 2 좌안 영상 데이터 및 제 2 우안 영상 데이터 중 어느 하나의 끝에서부터 다른 하나의 시작까지의 기간인 표시 장치 구동 방법.
삭제
삭제
제 9 항에 있어서, 상기 제 5 단계는 하나의 뷰어에 의하여 인식되는 좌안 및 우안 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격보다 각 뷰어에 의하여 인식되는 영상 데이터의 발광 기간 사이의 간격을 크게 조절하는 단계를 포함하는 표시 장치 구동 방법.