KR20010079414A - 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광안경 방식의 입체영상 표시장치에 관한 것으로서, 특히 1대의 컴퓨터를 이용하여 간단하고 효과적으로 편광안경 방식의 입체영상 표시장치를 제공하였다.

두 대의 DVD 및 컨트롤러, 혹은 DeMux 장치 등 고가의 장비들이 많이 드는 종래기술의 편광안경방식 입체영상 표시장치들어 비하여, 매우 저렴하고도 실용적인 방법으로 화질이 우수한 편광안경방식 입체영상을 구현할 수 있는 특징이 있다.

Description

1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치{Three Dimensional Image Displaying Device with Polarized Glasses Using One Computer}

본 발명은 편광안경을 이용한 입체영상 표시장치 및 그 제공방법에 관한 것이다. 일반적으로 입체영상을 구현하는 방식은 여러 가지 종류가 있으나, 본 발명이 속하는 편광안경 방식은 스테레오스코픽 입체영상의 원리인 사람의 양쪽 눈에 비쳐지는 사물의 모습이 다르다는 입체시의 원리를 응용한 것이다.

즉, 사람의 두 눈은 약 6.5cm 정도의 거리를 두고 있으므로, 한 사물을 볼 때에 좌안에 비쳐지는 상과 우안에 비쳐지는 상은 약간 차이가 있게 되고, 가까운 곳의 물체를 볼 때에는 두 눈 사이의 시선이 이루는 각도(이를 폭주각이라 지칭한다.)가 크고, 먼 곳의 물체를 볼 때에는 작아지게 된다. 따라서 특정 사물을 이루는 화상을 좌안이 느끼는 좌안용 화상, 우안이 느끼는 우안용 화상의 두 개로 구성하여 좌안에는 좌안용 화상만을, 그리고 우안에는 우안용 화상만을 지속적으로 보여지도록 하면 결국 하나의 입체적 상을 보는 것과 같은 효과를 내게 된다. 이것이 곧 스테레오스코픽(Stereoscopic) 입체영상의 기본원리이며, 이것을 디스플레이하여 출력하는 방식 및 스테레오스코픽 입체영상을 구현하는 장치는 여러 가지 종류가 있다.

편광안경 방식 역시 그중 하나로서, 스크린이나 모니터 상에서 디스플레이되는 좌안용 화상과 우안용 화상의 편광 방향을 다르게 하고, 각각을 시청자들이 쓰고 보는 편광안경의 좌우 측과 일치시킨 것이다. 예를 들어, 좌안용 화상은 수평방향으로 편광된 상태로 디스플레이 되면 편광안경의 좌안용 편광필터 역시 수평방향으로 편광되고, 우안용 화상은 수직방향으로 디스플레이 되면 편광안경의 우안용 편광필터 역시 수직방향으로 편광되도록 함으로써 좌안용 화상은 좌안으로만, 우안용 화상은 우안으로만 볼 수 있게 되어 스테레오스코픽 입체영상이 구현된다.

도 1은 종래기술에 의한 편광안경방식 입체영상 표시장치의 개념도이다. 종래기술에 의한 편광안경방식 입체영상 표시장치의 일 실시예에 따르면, 입체영상 표시장치(1)는 입체영상용 스크린(2), 영상 제어장치(3), 영상 재생장치(4, 5), 영상 투사장치(6, 7), 편광 필터(8, 9), 편광안경(10) 등을 구비한다.

입체영상용 스크린(2)은, 투사되는 영상이 스크린 상에서 반사되는 전후에 편광의 방향이 바뀌지 않도록 처리된 실버 스크린 등의 편광스크린으로 구성된다.

도 1에서는 투사되는 영상을 반사하는 방식의 스크린만이 도시되어 있지만, 후면으로부터 영상이 투사되어 전면에 영상을 디스플레이 하는 투과 방식의 스크린으로도 입체영상을 구현할 수 있다. 이 경우 역시 투과 전후에 편광의 방향이 바뀌지 않아야 한다.

영상 제어장치(3)는 영상 재생장치(4, 5) 및 영상 투사장치(6, 7)와 연결되어, 영상신호 및 제어신호를 주고받으면서 영상 재생장치(4, 5) 및 영상 투사장치(6, 7)를 제어한다. 영상 재생장치(4, 5)는 영상 제어장치(3)로부터 제어를 받으며 좌안용 영상신호 및 우안용 영상신호, 그리고 음향 신호를 출력, 재생한다. 영상투사장치(6, 7)는 영상 제어장치(3)로부터 좌안용 영상신호 및 우안용 영상신호를 받아서 편광 필터(8, 9)를 거쳐 입체영상용 스크린(2)의 화면상에 영상을 투사한다. 두 편광필터(8, 9)는 서로 편광의 방향이 다르며, 선형편광인 경우에는 편광의 방향이 서로 직각을 이루도록 하는 것이 바람직하고, 좌우안용 영상 투사장치(40, 41)의 앞에 설치 혹은 부착되는 것이 바람직하다. 좌안용 영상은 좌안용 영상 재생장치(4)로부터 재생되어 영상 제어장치(3)를 거쳐서, 좌안용 영상 투사장치(6)에 의해 좌안용 편광필터(8)를 투과하여 입체영상용 스크린(2) 위에 투사, 디스플레이된다. 우안용 영상은 우안용 영상 재생장치(5)로부터 재생되어 영상 제어장치(3)를 거쳐서, 우안용 영상 투사장치(7)에 의해 우안용 편광필터(9)를 투과하여 입체영상용 스크린(2) 위에 투사, 디스플레이 된다. 편광안경(10)의 좌우창 역시 편광필터로 구상되며, 좌안창은 상기 좌안용 편광필터(8), 우안창은 상기 우안용 편광필터(9)와 편광방향이 일치함으로써, 편광안경(10)을 착용하면 스테레오스코픽 입체영상을 볼 수 있다.

종래기술에 의한 편광안경방식 입체영상 표시장치(1)에 있어서, 영상 재생장치(4, 5)로는 DVD(Digital Video Disk) 플레이어 또는 LD 플레이어(Laser Disk Player; LDP), 영상 제어장치(3)로는 DVD 컨트롤러 또는 LDP 컨트롤러가 자주 이용된다. 영상 제어장치(3)로서의 DVD 컨트롤러 또는 LDP 컨트롤러는 두 대의 DVD 플레이어 또는 LD 플레이어로부터 재생되는 좌안용 영상신호와 우안용 영상신호를 시간적으로 동기시켜서(Synchronize), 두 영상이 시간적으로 일치되어 디스플레이 되도록 한다. 영상 투사장치(6, 7)로는 두 대의 LCD 프로젝터나 CRT 프로젝터, DLP 프로젝터(Digital Light Processing; 텍사스인스트루먼트 사의 DLP칩을 내장한 프로젝터) 혹은 두 대의 프로젝터를 내장하여 제작한 프로젝션 TV 등이 채용된다.

종래기술의 편광안경방식 입체영상 표시장치(1)에서는 두 대의 DVD 또는 LD 플레이어 및 DVD 또는 LDP 컨트롤러가 필요로 되는데, 이들은 모두 고가의 장비이고 특히 DVD 또는 LDP 컨트롤러의 경우 복잡한 하드웨어 구성을 필요로 한다. 또한, DVD나 LD에 담긴 입체영상만을 재생하여 디스플레이 할 수 있으므로 입체영상 컨텐츠를 다양하게 지원할 수 없는 한계가 있다.

종래기술의 편광안경방식 입체영상 표시장치는 상기 도1의 실시예와는 달리 두 대의 DVD 또는 LDP와 컨트롤러 대신에, 한 대의 DVD, VCR이나 PC 그리고 입체영상분리장치로서 구현할 수도 있다. (그 일례가 http://www.cyviz.com/produkt.html에 있음) 상기의 입체영상분리장치는 흔히 DeMux(De-Multiplexer의 약어) 혹은 3D 컨버터(3D-Converter)라고도 불리는데, 이러한 입체영상분리장치 역시 다량의 메모리와 복잡한 회로장치 등 고가의 하드웨어를 필요로 하므로, 편광안경방식의 입체영상 표시장치에 있어서 그다지 실용적이고 저렴한 방법이 될 수 없다.

요컨대, 종래기술의 편광안경방식 입체영상 표시장치들은 대부분 구성이 복잡하고 고가의 장치들을 다수 필요로 하기 때문에 입체영상의 대중적 확대에 걸림돌이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 편광안경방식 입체영상 표시장치들이 지니는 단점들을 극복하여, 1대의 컴퓨터를 이용하여 구성이 간단하고 비용이 저렴한 편광안경방식 입체영상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 비용이 저렴하고 실용적이어서 대중적 보급이 용이한 편광안경 방식 입체영상의 제공방법을 구현하는 것이다.

도 1은 종래기술에 의한 편광안경방식 입체영상 표시장치의 개념도

도 2는 본 발명의 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치의 개념도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치 회로의 블록도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치 회로 중 아날로그 스위치들의 결선도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치

15 : 입체영상용 스크린 20 : 컴퓨터

21 : 입체영상 컨트롤러 30 : 좌안용 영상 투사장치

31 : 우안용 영상 투사장치 45 : 편광안경

50 : VGA입력부 56 : 수직동기 블랭크신호 검출기

60 : 입체영상 제어부 61 : 입체영상 위상변환기

62 : 입체영상방식 선택기 63 : 2D/3D 전환기

70, 71, 72 : 제1, 제2, 제3 아날로그 스위치

상기와 같은 본 발명의 목적은 편광안경방식의 입체영상 표시장치에 있어서, 컴퓨터와;

좌안용 영상과 우안용 영상을 투사하여 스테레오스코픽 영상을 디스플레이 할 수 있는 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치와;

상기 컴퓨터와 연결되어 컴퓨터로부터 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리하여 각각 상기 좌안용 영상 투사장치와 우안용 영상 투사장치로 보내는 입체영상 컨트롤러와;

상기 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치 앞에 설치되어 좌안용 영상 및 우안용 영상을 상기 입체영상용 스크린 쪽으로 투과하되, 두 편광의 방향이 서로 다른 좌안용 편광필터 및 우안용 편광필터와;

상기 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치로부터 투사된 스테레오스코픽 영상을 디스플레이 하되, 반사 혹은 투과 전후에 편광의 방향이 바뀌지 않는 입체영상용 스크린과;

좌우안 창의 편광방향이 상기 좌안용 편광필터 및 우안용 편광필터의 편광방향과 일치하여, 착용하면 상기 입체영상용 스크린에 의해 디스플레이 된 영상을 스테레오스코픽 입체영상으로 볼 수 있는 편광안경을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치에 의해 달성된다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 1대의 컴퓨터를 이용한 편광방식 입체영상 표시장치의 개념도이다. 본 발명의 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치(12)는 컴퓨터(20), 입체영상 컨트롤러(21), 좌우안용 영상 투사장치(30, 31) 및 편광필터(40, 41) 입체영상용 스크린(15) 그리고 편광안경(45)으로 구성된다. 입체영상 컨트롤러(21)는 컴퓨터(20) 내부에 내장되어 일체형으로 구성될 수도 있고, 외부에 별도로 구성할 수도 있다. 본 발명의 1대의 컴퓨터를 이용한 편광방식 입체영상 표시장치(12)에서의 입체영상용 스크린(15) 및 좌우안용 영상 투사장치(30, 31), 편광필터(40, 41), 편광안경(45)은 상기 도 1의 종래기술에 의한 편광안경방식 입체영상 표시장치(1)에서의 입체영상용 스크린(2), 명상 투사장치(6, 7), 편광필터(8, 9), 편광안경(10)과 동일한 구성을 이룬다.

그러나 종래기술에서 두 대의 DVD 플레이어 및 DVD 컨트롤러로 구성되었던 영상 재생장치(4, 5) 및 영상 제어장치(3) 대신에, 한 대의 컴퓨터(20) 및 간단한 입체영상 컨트롤러(21)로 구성한 점에서 큰 차이가 있다. 컴퓨터(20)는 개인용 컴퓨터 등 일반적인 컴퓨터이면 어느 것이든 무방하다. 입체영상 컨트롤러(21)는 컴퓨터(20)와 연결되어, 컴퓨터(21)로부터 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리하여 각각 영상 투사장치로 보내는 기능을 한다. 즉 좌안용 영상은 컴퓨터(20)로부터 입체영상 컨트롤러(21)를 거쳐 분리되어 나와서 좌안용 영상 투사장치(30)에 의해 좌안용 편광필터(40)를 투과하여 입체영상용 스크린(15) 위에 투사, 디스플레이 된다.

우안용 영상 역시 컴퓨터(20)로부터 입체영상 컨트롤러(21)를 거쳐 분리되어 나와서 우안용 영상 투사장치(31)에 의해 우안용 편광필터(41)를 투과하여 입체영상용 스크린(15) 위에 투사, 디스플레이 된다.

입체영상 컨트롤러(21)는 종래기술에서의 입체영상 분리장치(DeMux)와 유사한 기능을 하나, 종래의 DeMux처럼 다량의 메모리나 고가의 복잡한 하드웨어 장치로 구성되는 것이 아니라, 매우 저렴하고 간단한 장치로 구성된다. 입체영상 컨트롤러(21)를 구성하는 하드웨어 등에 관한 설명은 다음의 도 3을 참조하면서 상세히 기술한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1대의 컴퓨터를 이용한 편광방식 입체영상 표시장치 회로의 블록도이다. 특히 입체영상 컨트롤러(21)를 중심으로 컴퓨터(20)로부터 영상 프로젝터(30, 31)까지 연결되는 부분을 중심으로 표시한 블록도이다. 입체영상 컨트롤러(21)는 VGA입력부(50), 수평, 수직 1/2분주기(54, 55), 수직동기 블랭크신호 검출기(56), 입체영상 제어부(60), 입체영상 위상변환기(61), 입체영상방식 선택기(62), 2D/3D 전환기(63), 제1, 제2, 제3 아날로그 스위치(70, 71, 72) 등으로 구성된다. 혹은 VGA입력부(50)에 연결되는 전원부(51) 및 수평, 수직동기신호 완충기(52, 53)를 추가적으로 구비할 수도 있다.

VGA입력부(50)는 컴퓨터(20)의 VGA카드(그래픽카드)로부터 영상신호를 받는 곳으로서, 전원부(51)와 연결되어 전원을 공급받고 수평동기신호 완충기(52), 수직동기신호 완충기(53) 및 제1 아날로그 스위치(70)와 연결된다. VGA입력부(50)는 컴퓨터(20)의 VGA카드(그래픽카드)와 일체로 구성할 수도 있다. 전원부(51)는 VGA입력부(50)에 전원을 공급하는 역할을 하며, 별도의 정전원부를 구성할 수도 있고 별도 구성 없이 VGA카드 내부의 전원을 이용하도록 할 수도 있다. 수평동기신호 완충기(52)와 수직동기신호 완충기(53)는 수평, 수직의 동기신호들을 안정적으로 전달하는 역할을 하며, 수평동기신호 완충기(53)는 한 쪽은 VGA입력부(50)에 연결되어 수평동기신호를 받으며, 다른 쪽은 수평 1/2분주기(54) 및 좌우안용 영상 투사장치(30, 31)에 연결되어 수평동기신호를 전달한다. 수직동기신호 완충기(53) 역시 한쪽은 VGA입력부(50)에 연결되어 수직동기신호를 받으며, 다른 쪽은 수직 1/2분주기(55) 및 수직동기 블랭크신호 검출기(56), 그리고 좌우안용 영상 투사장치(30, 31)에 연결되어 수직동기신호를 전달한다. 수평동기신호 완충기(52) 및 수직동기신호 완충기(53)는 없어도 전체 회로의 기능 구현에 큰 지장을 주지는 않으며, 다만 수평, 수직 동기신호를 안정화하는 정도의 자체 기능이 있다.

수평 1/2분주기(54)는 수평동기신호 완충기(52), 수직동기 블랭크신호 검출기(56) 및 입체영상 제어부(60)와 연결된다. 수평 1/2분주기(54)는 수평동기신호 완충기(52)로부터 수평동기신호를 받아서, 입력된 수평동기신호의 50%의 듀티(Duty) 비를 갖는 신호를 출력하여 입체영상 제어부(60)에 전달한다. 수직 1/2분주기(55)는 수직동기신호 완충기(53) 및 입체영상 제어부(60)에 연결되며, 수직동기신호 완충기(53)로부터 수직동기신호를 받아서, 입력된 수직동기신호의 50%의 듀티(Duty) 비를 갖는 신호를 출력하여 입체영상 제어부(60)에 전달한다. 즉 수평, 수직 1/2분주기(54, 55)는 입력되는 수평, 수직동기신호를 1/2로 분주하여 출력한다.

수직동기 블랭크신호 검출기(56)는 수직동기신호 완충기(53) 및 수평 1/2분주기(54)와 연결되며, 수직동기신호 완충기(53)로부터 수직동기신호를 받아서 수직동기 블랭크신호률 검출한다. 수직동기 블랭크신호 검출기(56)의 제어 출력은 수평 1/2분주기에 입력되어서 수직 블랭크가 발생될 때마다 수평 1/2분주기(54)를 초기화시키며, 이러한 초기화 후에 수평동기신호가 수평동기신호 완충기(52)로부터 수평 1/2분주기(54)로 입력되면, 다시 50%의 듀티 비를 갖는 동기신호가 출력된다.

입체영상 제어부(60)는 수평, 수직 1/2분주기(54, 55), 입체영상 위상변환기(61), 입체영상방식 선택기(62) 및 2D/3D 전환기(63), 제1 아날로그 스위치(70)에 연결된다. 입체영상 제어부(60)는 내부의 콘트롤 로직회로에 의해 입력된 신호들을 제어하여 출력함으로써 입체영상을 제어하는 역할을 한다. 입체영상 위상변환기(61)는 입체영상 제어부(60)에 연결되어, 내부의 스위치에 의해 위상신호를 변환함으로써 좌안용 입체영상과 우안용 입체영상을 서로 전환할 수 있도록 하는 역할을 한다. 입체영상방식 선택기(62) 역시 입체영상 제어부(60)에 연결되어 내부의 스위치에 의해 입체영상의 방식을 선택하여 출력할 수 있도록 하는 역할을 한다. 즉, 페이지 플리핑(Page Flipping) 방식 혹은 인터레이스(Interlace) 방식의 입체영상을 선택하여 출력할 수 있으며 그 상세한 동작과정은 후술한다. 2D/3D 전환기(63)는 입체영상 제어부(60) 및 제2, 제3 아날로그 스위치(71, 72)에 연결되며, 내부의 스위치에 의해 2D 평면영상과 3D 입체영상 중 하나를 선택할 수 있고 두 가지의 영상 간에 자유롭게 전환하여 출력할 수 있도록 하는 역할을 한다.

제1 아날로그 스위치(70)는 VGA입력부(50), 입체영상 제어부(60) 및 제2, 제3 아날로그 스위치(71, 72)와 연결되어, VGA입력부(50)로부터 R(Red), G(Green), B(Blue) 영상신호를 입력받아서 입체영상 제어부(60)의 제어신호에 따라 R, G, B 영상신호를 제2, 제3 아날로그 스위치(71, 72)로 출력한다. 제2 아날로그 스위치(71)는 2D/3D 전환기(63), 제1, 제3 아날로그 스위치(70, 72) 및 좌안용 영상 투사장치(30)에 연결되며, 제1 아날로그 스위치로부터 R, G, B 영상신호를 입력받아서 제3 아날로그 스위치 및 좌안용 영상 투사장치에 R, G, B 영상신호를 출력한다. 제3 아날로그 스위치(72)는 2D/3D 변환기(63), 제1, 제2 아날로그 스위치(70, 71) 및 우안용 영상 투사장치(31)에 연결되며, 제1 아날로그 스위치(70) 혹은 제2 아날로그 스위치(71)로부터 R, G, B 영상신호를 입력받아서 우안용 영상 투사장치(31)에 R, G, B 영상신호를 출력한다.

좌안용 영상 투사장치(30)는 수평, 수직동기신호 완충기(52, 53) 및 제2 아날로그 스위치(71)와 연결되며, 제2 아날로그 스위치(71)로부터 좌안용 R, G, B 영상신호를 입력받아서 좌안용 영상을 입체영상용 스크린(15)에 투사, 디스플레이 한다. 우안용 영상 투사장치(31)는 수평, 수직동기신호 완충기(52, 53) 및 제3 아날로그 스위치(72)와 연결되며, 제3 아날로그 스위치(72)로부터 우안용 R, G, B 영상신호를 입력받아서 우안용 영상을 입체영상 스크린(15)에 투사, 디스플레이 한다.

좌안용 영상 투사장치(30) 및 우안용 영상 투사장치(31)는 CRT(Cathod Ray Tube)프로젝터나 LCD(Liquid Crystal Display)프로젝터 혹은 목적에 맞는 기타 다른 방식의 영상 프로젝터 등이 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치 회로 중 아날로그 스위치들의 결선도를 도시한 것이다. 이하 도 3 및 도 4를 참조하면서, 각 부분의 작동과정 및 신호의 흐름, 그리고 이에 따라 입체영상이 구현되는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3에서 굵은 실선으로 표시된 부분은 모두 R, G, B 영상신호의 흐름을 나타낸 것이며, 제1, 제2, 제3 아날로그 스위치에 R, G, B 영상신호가 입출력되는 부분은 도 3에서는 편의상 하나의 선으로 도시하였으나, 실제는 도 4에서처럼 입출력 단자 부근에서는 3갈래로 분기되어 있다.

먼저 입체영상방식 선택기(62)의 선택버튼이 페이지 플리핑(Page-Flipping)방식의 위치에 있을 경우에는 입체영상 제어부(60)는 제1 아날로그 스위치(70)에 연결된 제어단자를 통해서 페이지 플리핑 방식으로 입체영상을 디스플레이 하도록 제어한다. 즉 이 경우 제1 아날로그 스위치의 제어단자는 출력 제어신호에 다른 온/오프(On/Off) 동작을 하지 않으므로, VGA입력부(50)로부터 들어온 R, G, B 영상신호는 별다른 제어신호의 작동 없이 그대로 출력되며, 좌안용 영상 투사장치(30) 및 우안용 영상 투사장치(31)로 입력된다. 좌우안용 영상 투사장치(30, 31)는 수평, 수직 동기신호 완충기(52, 53)를 거쳐서 입력되는 수평, 수직 동기신호에 의해 동기가 맞춰지는 한편, 입체영상 제어부(60)로부터 2D/3D 변환기(63)를 거쳐 출력되는 온/오프 출력제어신호에 의해 제2 아날로그 스위치(71)에서 프레임마다 좌안용 영상 및 우안용 영상을 번갈아 투사, 디스플레이 한다.

그러나 입체영상방식 선택기(62)의 선택버튼이 인터레이스(Interlace) 방식의 위치에 있을 경우에는 입체영상 제어부(60)는 제1 아날로그 스위치(70)에 연결된 제어단자를 통해서 인터레이스 방식으로 입체영상을 디스플레이 하도록 제어한다. 즉 입체영상 제어부(60)로부터 수평, 수직 1/2분주기(54, 55), 수직동기 블랭크신호 검출기(56) 등에 의해 형성된 출력 제어신호가 제1 아날로그 스위치(70)의 제어단자에 입력되고, 제어단자는 이 출력 제어신호에 의해 반복적인 온/오프(On/Off) 동작을 하게 된다. 따라서 VGA입력부(50)로부터 들어온 R, G, B 영상신호는 이 출력 제어신호에 맞춰서 각 필드마다 홀수 주사선에는 그대로 인가하고 짝수 주사선에는 블랭크 신호를 발생하도록 제어되거나, 혹은 역으로 짝수 주사선에는 입력되는 영상신호를 그대로 인가하고 홀수 주사선에는 블랭크 신호를 발생하도록 제어된다. 따라서 좌우안용 영상 투사장치(30, 31)는 좌안용 영상은 홀수 주사선에, 우안용 영상은 짝수 주사선에 디스플레이 하거나, 역으로 좌안용 영상을 짝수 주사선에, 우안용 영상을 홀수 주사선에 표시하는 인터레이스 방식의 입체영상을 투사, 디스플레이 할 수 있다.

입체영상 위상변환기(61)은 좌우안용 영상을 홀수 주사선 혹은 짝수 주사선에 디스플레이 되는 것을 제어함으로써 좌안용 영상과 우안용 영상이 서로 전환되도록 할 수 있다. 즉 입체영상 위상변환기(61) 버튼이 한 쪽에 위치할 경우에는 좌안용 영상을 홀수 주사선에, 우안용 영상을 짝수 주사선에 디스플레이 하도록 하고, 버튼이 다른 쪽에 있을 때에는 좌안용 영상을 짝수 주사선에, 우안용 영상을 홀수 주사선에 디스플레이 하도록 함으로써 버튼의 전환으로써 좌우안용 입체영상의 위상을 변환할 수 있다. 입체영상 위상변환기(61) 및 입체영상방식 선택기(62)는 물리적인 스위치나 전자 스위치를 사용하여 구성할 수 있으며, 컴퓨터 통신 포트로부터 제어신호를 입력받을 수 있다.

본 발명의 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치는 상기와 같은 과정을 통하며 입체영상방식을 선택하여 디스플레이 할 수 있을 뿐만 아니라, 2D영상, 즉 일반적인 평면영상과 3D입체영상 중에서 원하는 것을 선택하여 디스플레이 할 수 있고 양 자간에 손쉽게 전환할 수도 있다. 이것은 후술하는 바와 같이 제2, 제3 아날로그 스위치(71, 72) 및 2D/3D 전환기(63)에 의해 가능하게 된다.

제1 아날로그 스위치(70)에서 나온 R, G, B 영상신호는 제2 아날로그 스위치(71)로 입력되는데, 이는 도 4에서와 같이 제1 R, G, B 영상신호이다. 그리고 제2 아날로그 스위치(71) 내부의 제어단자는 2D/3D 전환기(63)의 스위치 위치에 따라 입체영상 제어부(60)로부터 출력되는 온/오프 출력제어 신호를 받아서 제어 동작하거나 혹은 온/오프 출력제어 신호를 받지 않고 일정한 연결 상태를 유지한다. 또한 제3 아날로그 스위치(72) 내부의 제어단자는 2D/3D 전환기(63)의 스위치 위치와 관계없이 입체영상 제어부(60)로부터 나오는 온/오프 출력제어 신호를 받지는 않으며, 다만 제3 아날로그 스위치(73)로 입력되는 두 갈래의 R, G, B 영상신호 중 2D/3D 전환기(63)의 스위치 위치에 따라 어느 한쪽만을 입력받도록 유지된다.

2D/3D 전환기(63)의 스위치가 일반영상을 디스플레이 하도록 2D의 위치에 있으면, 연결된 제2, 제3 아날로그 스위치(71, 72)의 제어단자를 통하여 일반 평면영상이 디스플레이 되도록 제어된다. 즉 제2 아날로그 스위치(71) 내부의 제어단자는, 입체영상 제어부(60)로부터 나와서 2D/3D 전환기(63)를 거처서 출력되는 온/오프의 출력제어 신호를 받지 않도록 유지된다. 따라서 제1 아날로그 스위치(70)에서 출력되어 제2 아날로그 스위치(71)로 입력된 제1 R, G, B 영상신호는 제2 아날로그 스위치(71)를 거치면서 그대로 항상 좌안용 R, G, B 영상신호가 되어 출력되고, 제2 R, G, B 영상신호는 출력되지 않는다.

한편, 제1 아날로그 스위치(70)에서 나온 제1 R, G, B 영상신호는 제3 아날로그 스위치(72)로도 입력되는데, 이 경우 제3 아날로그 스위치(72) 내부는 제2 아날로그 스위치(71)와 연결된 제2 R, G, B 신호는 입력될 수 없고 제1 R, G, B 영상신호만이 입력될 수 있는 상태로 유지된다. 따라서 제3 아날로그 스위치(72)로부터 출력되는 우안용 R, G, B 영상신호는 제1 R, G, B 영상신호와 동일하며 이것은 또한 제2 아날로그 스위치에서 출력되는 좌안용 R, G, B 영상신호와도 동일하다. 결과적으로 좌안용 영상 투사장치(30)와 우안용 영상 투사장치(31)에는 동일한 R, G, B 영상신호가 입력되어, 좌우안용 영상 투사장치(30, 31)는 동일한 영상을 투사, 디스플레이 하게 되므로 2D의 일반 평면영상이 디스플레이 된다.

그러나 2D/3D 전환기(63)의 스위치가 3D의 위치에 있으면, 연결된 제2, 제3 아날로그 스위치(71, 72)의 제어단자를 통하여 스테레오스코픽 입체영상이 디스플레이 되도록 제어된다. 즉 제2 아날로그 스위치(71) 내부의 제어단자는, 입체영상 제어부(60)로부터 나와서 2D/3D 전환기(63)를 거쳐서 출력되는 온/오프의 출력제어신호를 받아서 동작하도록 제어된다. 따라서 제1 아날로그 스위치(70)에서 출력되어 제2 아날로그 스위치(71)로 입력된 제1 R, G, B 영상신호는 제2 아날로그 스위치(71)를 거치면서, 온/오프의 출력제어 신호에 따라 좌안용 R, G, B 영상신호의출력과 제2 R, G, B 영상신호를 출력을 반복하게 된다.

한편, 제1 아날로그 스위치(70)에서 나온 제1 R, G, B 영상신호는 제3 아날로그 스위치(72)로도 입력이 되기는 하지만, 이 경우 제3 아날로그 스위치(72) 내부는 제1 R, G, B 영상신호는 입력될 수 없고, 제2 아날로그 스위치(71)와 연결된 제2 R, G, B 영상신호만이 입력될 수 있는 상태로 유지된다. 따라서 제3 아날로그 스위치(72)로부터는, 제2 아날로그 스위치(71)에서 출력되는 좌안용 R, G, B 영상신호와는 다른 제2 R, G, B 영상신호가 우안용 R, G, B 영상신호로서 출력된다.

결과적으로 좌안용 영상 투사장치(30)와 우안용 영상 투사장치(31)에는 서로 다른 좌안용 R, G, B 영상신호와 우안용 R, G, B 영상신호가 각각 입력되므로, 좌우안용 영상 투사장치(30, 31)는 좌우가 다른 스테레오스코픽 영상을 투사, 디스플레이 하게 되므로 3D 입체영상이 디스플레이 된다.

상기의 도 3 및 도 4에서 예시한 본 발명의 실시예에서는 입체영상 방식으로서 페이지 플리핑 방식 및 인터레이스 방식을 모두 구현할 수 있고, 또한 2D 일반영상과 3D 입체영상을 자유롭게 선택하여 구현할 수 있는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이것들을 다 구현할 수 있도록 구성된 것에만 한정되는 것은 아니다.

2D 일반영상과 3D 입체영상을 모두 다 구현하지 않고, 3D 입체영상만을 구현하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기의 도 3 및 도 4에 도시된 구성에서 제3 아날로그 스위치(72)와 2D/3B 변환기(63)를 제거하고, 제2 아날로그 스위치(71)로부터 R, G, B 영상신호의 출력이 좌안용 영상 투사장치(30) 및 우안용 영상 투사장치(31)로 바로 입력되도록 연결, 구성하면 된다. 입체영상 제어부(60)에 연결된 제2 아날로그 스위치(71)의 제어단자가 온/오프 출력제어신호에 따라 작동하여, 좌안용 영상신호 및 우안용 영상신호를 번갈아 출력하게 되므로 항상 스테레오스코픽영상을 디스플레이하게 된다.

또한, 입체영상 방식도 페이지 플리핑과 인터레이스의 두 가지 방식을 다 구현하지 않고 페이지 플리핑 방식의 입체영상만을 구현하도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 제1 아날로그 스위치(70)를 제거하고 제2 아날로그 스위치(71) 및 제3 아날로그 스위치(72)만을 연결, 구성하면 된다.

그리고 도 3 및 도 4에 도시된 입체영상 컨트롤러(21)의 각 부분들은 컴퓨터의 VGA카드와 일체를 이루어 제작되도록 구성할 수도 있고, 또한 주문형반도체(ASIC) 기술을 이용하여 입체영상 컨트롤러 전체(21)가 하나의 칩(Chip)으로 제작되도록 구성할 수도 있다.

이상과 같이 상기의 실시예들을 들어서 본 발명의 1대의 컴퓨터를 이용한 편광안경방식 입체영상 표시장치를 설명하였으나, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러 다양하게 변형되거나, 부가, 조합, 수정된 실시예들이 있을 수 있고 그들 역시 본 발명의 범위에 속함은 당업자라면 능히 알 수 있을 것이다.

본 발명은 다음과 같은 효과와 장점이 있다.

첫째, 구성이 복잡한 종래기술의 편광안경방식 입체영상 표시장치들과는 달리, 1대의 컴퓨터를 이용하여 구성이 간단한 편광안경방식 입체영상 표시장치를 제공할 수 있다.

둘째, 가격이 고가여서 널리 이용되기가 어려웠던 종래기술의 편광안경 방식입체영상 표시장치의 단점과 한계를 극복하여, 비용이 저렴하고 실용적인 편광안경방식 입체영상 표시장치를 구현함으로써 입체영상의 대중적 보급과 확대에 크게 기여하고 관련 산업의 발전에 공헌할 수 있다.

셋째, 페이지 플리핑(Page-Flipping) 방식과 인터레이스(Interlace) 방식 등 다양한 입체영상 방식을 선택하여 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 스위치를 통하여 간편하게 전환하는 방법으로 일반 2D 영상과 3D 입체영상을 모두 구현할 수 있다.

넷째, 1대의 컴퓨터를 이용하여 입체영상을 구현하므로, CD, DVD, 온라인 컨텐츠 등 입체영상 컨텐츠를 담은 매체의 제약을 거의 받지 않고 다양한 종류의 입체영상을 재생, 구현할 수 있다.

Claims (7)

1. 편광안경방식의 입체영상 표시장치에 있어서, 컴퓨터와;

   좌안용 영상과 우안용 영상을 투사하여 스테레오스코픽 영상을 디스플레이 할 수 있는 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치와;

   상기 컴퓨터와 연결되어 컴퓨터로부터 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리하여 각각 상기 좌안용 영상 투사장치와 우안용 영상 투사장치로 보내는 입체영상 컨트롤러와;

   상기 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치 앞에 설치되어 좌안용 영상 및 우안용 영상을 상기 입체영상용 스크린 쪽으로 투과하되, 두 편광의 방향이 서로 다른 좌안용 편광필터 및 우안용 편광필터와;

   상기 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치로부터 투사된 스테레오스코픽 영상을 디스플레이 하되, 반사 혹은 투과 전후에 편광의 방향이 바뀌지 않는 입체영상용 스크린과;

   좌우안 창의 편광방향이 상기 좌안용 편광필터 및 우안용 편광필터의 편광방향과 일치하여, 착용하면 상기 입체영상용 스크린에 의해 디스플레이 된 영상을 스테레오스코픽 입체영상으로 볼 수 있는 편광안경을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 입체영상 컨트롤러는 컴퓨터의 VGA카드로부터 영상신호를 받아서 좌우안용 영상정보에 관한 R, G, B 영상신호와 수평동기신호 및 수직동기신호를 출력하는 VGA입력부와;

   상기 VGA입력부에서 출력되는 상기 수직동기신호를 받아서 수직동기 블랭크신호를 검출하여 출력하는 수직동기 블랭크신호 검출기와;

   수직 블랭크가 발생할 때마다 상기 수직동기 블랭크신호 검출기로부터의 출력신호에 의해 초기화되며, 상기 VGA입력부로부터 출력되는 상기 수평동기신호를 받아서 1/2로 분주하여 출력하는 수평 1/2분주기와;

   상기 VGA입력부로부터 출력되는 상기 수직동기신호를 받아서 1/2로 분주하여 출력하는 수직 1/2분주기와;

   상기 수평, 수직 1/2분주기와 연결되고 내부의 콘트롤 로직회로에 의해 입력된 신호들을 제어하여 출력함으로써 입체영상을 제어하는 입체영상 제어부와;

   상기 입체영상 제어부에서 출력되는 온/오프 출력제어신호에 의해 상기 VGA입력부로부터 출력되는 R, G, B 영상신호를 좌안용 영상신호 및 우안용 영상신호로서 번갈아 좌안용 영상 투사장치 및 우안용 영상 투사장치에 입력하여 스테레오스코픽 영상을 투사, 디스플레이 할 수 있도록 하는 아날로그 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입체영상 컨트롤러는 상기 입체영상 제어부에 연결되며 내부의 스위치에 의해 위상신호를 변환함으로써 좌안용 입체영상과 우안용 입체영상을 서로 전환할 수 있도록 하는 입체영상 위상변환기를 추가로구비하는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입체영상 컨트롤러는 상기 입체영상 제어부에 연결되며 내부의 스위치에 의해 입체영상의 방식을 선택하여 출력할 수 있는 입체영상방식 선택기를 추가로 구비하며;

   상기 아날로그 스위치는 제1 아날로그 스위치 및 제2 아날로그 스위치의 두개로 구성되어 상기 입체영상 제어부에 연결된 제1 아날로그 스위치 내부 제어단자의 작동 여부에 의해 페이지 플리핑 방식의 입체영상 혹은 인터레이스 방식의 입체영상이 선택적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입체영상 컨트롤러는 상기 VGA입력부에 연결되어 전원을 공급하는 전원부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입체영상 컨트롤러는 상기 VGA입력부와 상기 수평 1/2분주기 및 수직 1/2분주기 사이에 위치하여 수평, 수직의 동기신호들을 안정적으로 전달하는 수평동기신호 완충기 및 수직동기신호 완충기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입체영상 컨트롤러는 상기 입체영상 제어부(60)에 연결되어 내부의 스위치에 의해 2D 평면영상과 3D 입체영상 중 하나를 선택할 수 있는 2D/3D 전환기를 추가적으로 구비하며;

   상기 아날로그 스위치는 두 개 혹은 세 개로 구성되고 2D/3D 전환기에 연결된 아날로그 스위치 내부 제어단자들의 연결 상태 및 작동 여부에 의해 2D 혹은 3D의 두 가지 영상 간에 자유롭게 전환하여 출력할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 편광안경방식의 입체영상 표시장치.