KR20100007473A - 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명은 한 프레임 동안 좌안 영상을 도트 패턴을 갖는 복수의 방전 셀에 표시하고, 다음 한 프레임 동안 우안 영상을 다른 도트 패턴을 갖는 복수의 방전 셀에 표시한다. 그리고, 좌안 영상에 동기화하여 안경의 좌안 렌즈를 온하고 우안 영상에 동기화하여 안경의 우안 렌즈를 온함으로써, 양안에 시차를 주어 입체감(3D)을 표시할 수 있다. 또한, 좌안 영상을 표시하는 복수의 셀은 우안 영상을 표시하는 동안 휴지 기간을 가지며, 우안 영상을 표시하는 셀은 좌안 영상을 표시하는 동안 휴지 기간을 가지므로, 셀이 연속 방전하지 않아 방전 셀의 잔광 현상을 감소시킬 수 있다. 이때, 휴지 기간으로 인해 발생하는 휘도 저하는 광의 세기를 두 배로 하여 만회할 수 있다.
입체, 영상, 좌안, 우안, 플라즈마, 안경, 도트패턴

Description

입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널을 이용한 표시 장치이다. 플라즈마 표시 패널에는 복수의 셀이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 플라즈마 표시 장치는 한 프레임을 복수의 서브필드로 나누어 구동하면서 영상을 표시한다.
플라즈마 표시 장치에서는 한 각각의 가중치를 가지는 복수의 서브필드로 분할되어 구동된다. 각 서브필드의 어드레스 기간에서는 복수의 주사 전극에 순차적으로 주사 펄스를 인가하여 켜질 셀과 켜지지 않을 셀을 선택하고, 유지 기간에서는 유지 기간에서 유지 방전을 수행하는 전극에 유지 방전 펄스의 하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압을 교대로 인가하여 실제로 영상을 표시하기 위해 켜질 셀에 대하여 유지 방전을 수행한다.
이러한 플라즈마 표시 장치는 입체 영상(3D)을 표시할 수 있는 디스플레이 중 그 성능이 가장 우수하다. 입체 영상 표시 기술에서는 일반적으로 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 표현한다. 따라서, 플라즈마 표시 장치는 입체 영상을 표시하기 위해서 초당 120 프레임을 구동하고, 좌안 영상과우안 영상을1/120 초 간격으로 번갈아 표시한다. 이와 같이 좌안 영상과 우안 영상이 1/120 초 간격으로 번갈아 표시될 경우, 형광체가 연속적으로 발광하여 잔광이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 잔광 현상을 제거할 수 있는 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제1 및 제2 전극에 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 정의되는 복수의 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 온/오프가 가능한 좌안 렌즈와 우안 렌즈를 포함하는 안경, 좌안 영상을 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀에 표시하는 제1 제어신호와, 우안 영상을 상기 제1 그룹의 셀을 제외한 제2 그룹의 셀에 표시하는 제2 제어신호를 교대로 출력하는 제어부, 상기 제어부에서 생성되는 제어신호에 대응하여 상기 제1 내지 제3 전극을 구동하는 구동부를 포함하는 입체 영상 표시 장치가 제공된다. 이때, 상기 안경은 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 좌안 렌즈가 온되고, 상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 우안 렌즈가 온된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제1 및 제2 전극에 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 정의되는 복수의 셀을 포함하는 입체 영상 표시 장치를 구동하는 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 좌안 영상을 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀에 표시하고, 온/오프가 가능한 안경의 좌안 렌즈를 온하는 단계, 우안 영상을 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀을 제외한 제2 그룹의 셀에 표시하고, 상기 안경의 우안 렌즈를 온하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 좌안 렌즈 및 우안 렌즈를 포함하고 상기 좌안 렌즈 및 우안 렌즈가 번갈아 온/오프되는 안경을 포함하는 입체 영상 표시 장치가 제공된다. 이 입체 영상 표시 장치는, 제1 기간 동안 입력 영상 신호에 따라 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀에 영상을 표시하고, 제2 기간 동안 입력 영상 신호에 따라 상기 복수의 셀 중 제2 그룹의 셀에 영상을 표시하고, 상기 제1 기간의 임의의 제1 시점에 동기되어 상기 좌안 및 우안 렌즈 중 어느 하나를 온하고, 상기 제2 시간의 임의의 제2 시점에 동기되어 상기 좌안 및 우안 렌즈 중 다른 하나를 온한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 좌안 영상을 제1 그룹의 셀에표시하고 우안 영상을 제1 그룹의 셀을 제외한 제2 그룹의 셀에 표시함으로써, 잔광 현상을 감소시킬 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이고, 도2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 입체 영상 표시 장치는 플라즈마 표시 장치(1000)와 플라즈마 표시 장치(1000)에 표시되는 영상에 동기되어 구동되는 안경(2000)을 포함한다. 안경(2000)은 좌안 영상을 볼 수 있는 좌안 렌즈(L)와 우안 영상을 볼 수 있는 우안 렌즈(R)로 구성되며, 좌안 렌즈(L)와 우안 렌즈(R)는 플라즈마 표시 장치(1000)에 동기화되어 교번하여 셔터링(shuttering)된다. 또한, 본 발명의 안경(2000)은 플라즈마 표시 장치(1000)에서 무선으로 송출되는 제어신호를 수신장치(도시하지 않음)를 통해 수신하고, 수신된 제어신호에 따라 좌안 렌즈(L) 와 우안 렌즈(R)를 셔터링한다. 이때, 렌즈(L, R)는 LCD와 같이 시야를 차단할 수 있는 물질로 이루어진다.
일반적으로, 사람의 눈은 좌안을 통해 투과되는 영상과 우안을 통해 투과되는 영상이 다르다. 좌안 영상은 사람이 물체를 인식할 때 좌안을 통해 인지하는 영상이고, 우안 영상은 사람이 물체를 인식할 때 우안을 통해 인지하는 영상이다. 이때, 좌안 영상과 우안 영상 사이의 차이가 양안시차(binocular parallax)를 발생시킨다.
플라즈마 표시 장치(1000)에 좌안 영상이 표시되는 기간 동안 좌안 렌즈(L)가 투과 영역이 되고, 우안 렌즈(R)는 불투과 영역이 된다. 플라즈마 표시 장치에 우안 영상이 표시되는 기간 동안에 우안 렌즈(R)가 투과 영역이 되고, 좌안 렌즈(L)가 불투과 영역이 된다. 이하, 좌안 및 우안 렌즈가 투과 영역이 되는 것을 온(ON), 불투과 영역이 되는 것을 오프(OFF)라 한다. 그리고 좌안 렌즈(L)와 우안 렌즈(R)가 온에서 오프되는 동작을 셔터링이라 한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어부(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(400), 유지 전극 구동부(500) 및 안경 구동부(600)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(이하, 'A 전극' 이라 함)(A1~Am), 그리고 가로 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(이하, 'X 전극' 이라 함)(X1~Xn) 및 복수의 주사 전극(이하, 'Y 전극'이라 함)(Y1~Yn)을 포함한다. 일반적으로 X 전극(X1~Xn)은 각 Y 전 극(Y1~Yn)에 대응해서 형성되며, X 전극(X1~Xn)과 Y 전극(Y1~Yn)이 유지 기간에서 화상을 표시하기 위한 표시 동작을 수행한다. X 전극(X1~Xn)과 Y 전극(Y1~Yn)은 A 전극(A1~Am)과 직교하도록 배치된다. 이때, A 전극(A1~Am)과 X 및 Y 전극(X1~Xn, Y1~Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 셀(12)을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
제어부(200)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 A 전극 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호 및 Y 전극 구동 제어 신호를 출력 한다. 그리고 제어부(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다.
또한, 본 발명의 제어부(200)는 입력되는 영상 신호로부터 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 분리한다. 제어부(200)는 좌안 및 우안 영상 신호에 따라 영상을 표시하기 위해 A 전극 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호 및 Y 전극 구동 제어 신호를 생성한다. 그리고, 제어부(200)는 좌안 영상과 우안 영상에 동기되어 상기 안경(2000)의 좌안 렌즈(L)와 우안 렌즈(R)를 교번하여 셔터링하는 안경 구동 제어신호를 출력한다. 이하, 제어부(200)가 좌안 영상 신호에 따라 생성한 A 전극 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호, Y 전극 구동 제어 신호 및 안경 구동 제어 신호를 좌안 영상 제어 신호라 하고, 제어부(200)가 우안 영상 신호에 따라 생성한 A 전극 구동 제어 신호, X 전극 구동 제어 신호, Y 전극 구동 제어 신호 및 안경 구동 제어 신호를 우안 영상 제어 신호라 한다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어부(200)로부터 A 전극 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 A 전극에 인가한다. 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 전극 구동부(300)는 좌안 영상이 표시되는 기간 동안, 우안 영상이 표시되는 셀(이하, 우안 영상 셀)에 소정의 전압 레벨을 가지는 데이터 신호를 전달한다. 그리고 어드레스 전극 구동부(300)는 우안 영상이 표시되는 기간 동안, 좌안 영상이 표시되는 셀(이하, 좌안 영상 셀)에 소정의 전압 레벨을 가지는 데이터 신호를 전달한다. 이때, 소정의 전압 레벨이란, 셀을 발광시키지 않는 레벨로서, 접지 전압일 수 있다.
주사 전극 구동부(400)는 제어부(200)로부터 Y 전극 구동 제어 신호를 수신하여 Y 전극에 구동 전압을 인가한다.
유지 전극 구동부(500)는 제어부(200)로부터 X 전극 구동 제어 신호를 수신하여 X 전극에 구동 전압을 인가한다.
안경 구동부(600)는 제어부(200)로부터 안경 구동 제어 신호를 수신하여 안경(2000)의 좌안 렌즈와 우안 렌즈를 교번하여 셔터링한다. 안경 구동부(600)는 안경(2000)의 좌안 렌즈와 우안 렌즈를 셔터링하는 제어신호를 무선으로 송출한다.
도 3은 좌안 영상과 우안 영상을 표시하는 주기를 나타내는 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 좌안 영상 및 우안 영상 표시 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에서는 120Hz 주파수로 동작하는 신호 방식에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 주파수로 동작하는 신호 방식(PAL, NTSC)에도 적 용 가능하다. 도 4a 및 도 4b에서 하나의 네모 칸은 하나의 셀을 의미하며, 복수의 셀 중 ■ 가 표시된 셀은 영상 신호에 관계없이 발광하지 않는 셀이고, ■가 표시되지 않은 셀은 영상 신호에 따라 발광하는 셀이다.
도 3 에 나타낸 바와 같이, 120Hz 주파수로 동작하는 신호 방식에서는 한 프레임 시간이 1/120 초이다. 따라서, 제어부(200)는 첫번째 1/120초 동안 좌안 영상을 표시하는 좌안 영상 제어신호를 각 구동부(300, 400, 500) 및 안경 구동부(600)로 출력한다.
도 4a에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 제어부(200)는 복수의 좌안 영상 셀이 서로 인접하지 않는 도트 패턴으로 셀을 선택한다. 이때, 안경 구동부(600)는 제어부(200)의 안경 구동 제어신호에 동기되어 좌안 렌즈(L)를 온(ON)시키고 우안 렌즈를 오프(OFF)시킨다. 그러면, 사용자는 좌안 렌즈를 통해 1/120초 동안 좌안 영상을 볼 수 있다.
이어서, 제어부(200)는 두번째 1/120초 동안 우안 영상을 표시하는 우안 영상 제어신호를 각 구동부(300, 400, 500) 및 안경 구동부(600)로 출력한다.
도 4b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 제어부(200)는 복수의 좌안 영상 셀을 제외한 복수의 우안 영상 셀을 선택한다. 이때, 안경 구동부(600)는 제어부(200)의 안경 구동 제어신호에 동기되어 우안 렌즈(R)를 온 시키고 좌안 렌즈를 오프시킨다. 그러면, 사용자는 우안 렌즈를 통해 1/120초 동안 우안 영상을 볼 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 한 프레임 동안 좌안 영상을 도트 패턴 을 갖는 복수의 방전 셀에 표시하고, 다음 한 프레임 동안 우안 영상을 다른 도트 패턴을 갖는 복수의 방전 셀에 표시한다. 그리고, 좌안 영상에 동기되어 안경의 좌안 렌즈를 온하고 우안 영상에 동기되어 안경의 우안 렌즈를 온함으로써, 양안에 시차를 주어 입체감(3D)를 표시할 수 있다. 또한, 좌안 영상을 표시하는 복수의 셀은 우안 영상을 표시하는 동안 휴지 기간을 가지며, 우안 영상을 표시하는 셀은 좌안 영상을 표시하는 동안 휴지 기간을 가지므로, 셀이 연속 방전하지 않아 방전 셀의 잔광 현상을 감소시킬 수 있다. 이때, 휴지 기간으로 인해 발생하는 휘도 저하는 광의 세기를 두 배로 하여 만회할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 좌안 영상과 우안 영상을 표시하는 주기를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 좌안 영상 및 우안 영상 표시 방법을 나타내는 도면이다.

Claims (14)

  1. 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제1 및 제2 전극에 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 정의되는 복수의 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널,
    온/오프가 가능한 좌안 렌즈와 우안 렌즈를 포함하는 안경,
    좌안 영상을 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀에 표시하는 제1 제어신호와, 우안 영상을 상기 제1 그룹의 셀을 제외한 제2 그룹의 셀에 표시하는 제2 제어신호를 교대로 출력하는 제어부, 그리고
    상기 제어부에서 생성되는 제어신호에 대응하여 상기 제1 내지 제3 전극을 구동하는 구동부를 포함하며,
    상기 안경은 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 좌안 렌즈가 온되고, 상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 우안 렌즈가 온되는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 그룹의 셀은 각각 서로 다른 복수의 셀을 포함하며 서로 다른 도트 패턴을 형성하는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 셀 중 임의의 한 셀에 인접하는 셀은 상기 제2 그룹 셀 중 한 셀인 입체 영상 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1 프레임 동안 상기 제1 제어 신호를 출력하고 상기 제1 프레임에 이어 제2 프레임 동안 상기 제2 제어 신호를 출력하는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    제1 프레임 간격으로 상기 좌안 렌즈와 우안 렌즈가 교번하여 온/오프되는 입체 영상 표시 장치.
  6. 복수의 제1 전극, 복수의 제2 전극 및 복수의 제1 및 제2 전극에 교차하여 형성되는 복수의 제3 전극을 포함하며, 상기 복수의 제1, 제2 및 제3 전극에 의해 정의되는 복수의 셀을 포함하는 입체 영상 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    좌안 영상을 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀에 표시하고, 온/오프가 가능한 안경의 좌안 렌즈를 온하는 단계, 그리고
    우안 영상을 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀을 제외한 제2 그룹의 셀에 표시하고, 상기 안경의 우안 렌즈를 온하는 단계를 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 그룹의 셀은 각각 서로 다른 복수의 셀을 포함하며 서로 다른 도트 패턴을 형성하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 셀 중 임의의 한 셀에 인접하는 셀은 상기 제2 그룹 셀 중 한 셀인 입체 영상 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 좌안 렌즈를 상기 좌안 연상에 동기화하여 온하고 상기 우안 렌즈를 상기 좌안 영상에 동기화하여 오프하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 좌안 렌즈를 온하는 단계는 제1 프레임 동안 이루어지고, 상기 우안 렌즈를 온하는 단계는 상기 제1 프레임에 이어 제2 프레임 동안 이루어지는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  11. 복수의 셀을 포함하는 플라즈마 표시 패널, 및
    좌안 렌즈 및 우안 렌즈를 포함하고 상기 좌안 렌즈 및 우안 렌즈가 번갈아 온/오프되는 안경을 포함하고,
    제1 기간 동안 입력 영상 신호에 따라 상기 복수의 셀 중 제1 그룹의 셀에 영상을 표시하고, 제2 기간 동안 입력 영상 신호에 따라 상기 복수의 셀 중 제2 그룹의 셀에 영상을 표시하고, 상기 제1 기간의 임의의 제1 시점에 동기되어 상기 좌안 및 우안 렌즈 중 어느 하나를 온하고, 상기 제2 시간의 임의의 제2 시점에 동기되어 상기 좌안 및 우안 렌즈 중 다른 하나를 온하는 입체 영상 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호는 좌안 및 우안 영상 신호를 포함하고, 상기 제1 그룹의 셀에는 좌안 영상이 표시되고, 상기 제2 그룹의 셀에는 우안 영상이 표시되며, 상기 제1 시점에 상기 좌안 렌즈를 온하고 상기 제2 시점에 상기 우안 렌즈를 온하는 입체 영상 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 시점은 상기 제1 기간의 시작점이고, 상기 제2 시점은 상기 제2 기간의 시작 점인 입체 영상 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 그룹의 셀은 각각 서로 다른 복수의 셀을 포함하며, 서로 다른 도트 패턴을 형성하는 입체 영상 표시 장치.
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