KR20100073321A - 입체 영상 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셔터 글래스(Shutter Glass)방식의 입체 영상 시스템에 관한 것이다.

이 입체 영상 시스템은 OLED 및 상기 OLED의 발광시점을 제어하는 스위치소자를 각각 포함한 다수의 화소들을 갖는 표시패널; 상기 화소들에 일정 기간을 주기로 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 교대로 공급하는 데이터 드라이버; 상기 영상 데이터들의 공급을 위한 스캔신호와 함께, 상기 스위치소자를 제어하기 위한 에미션신호를 상기 화소들에 공급하는 게이트 드라이버; 상기 드라이버들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부; 및 상기 좌안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 그의 좌측 셔터를 개방하고, 상기 우안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 그의 우측 셔터를 개방하는 셔터 글래스를 구비하고; 상기 좌우측 셔터는 상기 에미션신호에 의해 제어되는 상기 OLED의 발광시점에 동기하여 개방되는 것을 특징으로 한다.

Description

입체 영상 시스템 {3D Image Sysytem}

본 발명은 입체 영상 시스템에 관한 것으로, 특히 셔터 글래스(Shutter Glass)방식의 입체 영상 시스템에 관한 것이다.

3차원 입체 영상 기술은 차세대 정보 통신 서비스로서, 수요 및 기술 개발 경쟁이 치열한 첨단의 고도화 기술에서 정보통신, 방송, 의료, 교육 훈련, 군사, 게임, 애니메이션, 가상현실, CAD, 산업 기술 등 그 응용 분야가 매우 다양하며 여러 분야에서 공통적으로 요구되는 차세대 실감 3차원 입체 멀티미디어 정보 통신의 핵심 기반 기술이라고 할 수 있다.

일반적으로 사람이 지각하는 입체감은 관찰하고자 하는 물체의 위치에 따른 수정체의 두께 변화 정도, 양쪽 눈과 대상물과의 각도 차이, 그리고 좌우 눈에 보이는 대상물의 위치 및 형태의 차이, 대상물의 운동에 따라 생기는 시차, 그 밖에 각종 심리 및 기억에 의한 효과 등이 복합적으로 작용해 생긴다. 그 중에서도 사람의 두 눈이 가로 방향으로 약 6~7㎝ 가량 떨어져 위치함으로써 나타나게 되는 양안 시차(binocular disparity)는 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 즉 양안시차에 의해 대상물에 대해 각도 차이를 갖고 바라보게 되고, 이 차이로 인해 각각의 눈에 들어오는 이미지가 서로 다른 상을 갖게 되며 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이 두 개의 정보를 정확히 서로 융합하여 본래의 3차원 입체 영상을 느낄 수 있는 것이다.

이러한 3 차원 입체 영상을 구현할 수 있는 방식으로는 편광 필터를 사용하는 수동(passive) 방식과 셔터 글래스(shutter glass)를 사용하는 능동(active) 방식이 있다.

편광 필터 방식은 직교한 편광 소자의 조합에 의한 차광 효과를 이용해서 좌우 안의 화상을 분리하는 방식이다. 이 방식은 직교하는 편광 필터를 장착한 빔 프로젝터에 의해 좌우 화상을 스크린에 투사하고 편광 필터가 달린 안경을 통해 좌우 각각의 독립적인 영상을 봄으로써 입체감을 느낄 수 있도록 한다. 이러한 수동의 편광 필터 방식은 고해상도 컬러 동영상 표시가 가능하고 동시에 다수의 사람에게 입체 영상을 보여줄 수 있으며, 편광 안경의 특성으로 인하여 좌우측 화상이 분리되어 보이기 때문에 쉽게 입체감을 느낄 수 있다는 장점이 있다. 그러나 편광 필터 방식은 편광능이 낮은 안경을 사용할 경우 입체감이 떨어질 수 있다는 한계가 있고, 편광 간섭을 방지하기 위해 실버 스크린(silver screen) 또는 펄스크린(pearl screen) 등의 고가의 특수 스크린이 요구된다는 문제점이 있다.

셔터 글래스 방식은 프레임별로 좌우 영상을 표시하는 표시부와 이에 동기하여 개폐되는 셔터 글래스로 구성된다. 이 방식은 양안 시차가 존재하도록 제작된 좌, 우 영상이 프레임별로 번갈아 가며 표시부에 표시될 때, 이에 동기하여 좌측 영상 시에는 셔터 글래스의 좌측만 개방되고, 우측 영상 시에는 셔터 글래스의 우측만 개방됨으로써 양안 시차를 만들어낸다.

종래 액정표시장치를 표시부로 사용한 입체 영상 시스템의 경우, 도 1과 같이 스캔 방향을 따라 한 프레임분의 좌측 영상 데이터가 액정셀들에 모두 충전된 후 좌측 셔터를 개방시키고, 우측 영상 데이터의 충전을 위한 스캔신호가 인가되기 전에 좌측 셔터를 닫는다. 그 후 한 프레임분의 스캔 방향에 따라 한 프레임분의 우측 영상 데이터가 액정셀들에 모두 충전된 후 우측 셔터를 개방시키고, 좌측 영상 데이터의 충전을 위한 스캔신호가 인가되기 전에 우측 셔터를 닫는다. 도 1에서 'Tlc'는 액정 응답기간을, 'Ts'는 셔터 응답기간을, 'Tlo'는 좌측셔터 개방기간을, 'Tro'는 우측셔터 개방기간을 각각 나타낸다.

이에 따르면, 시청자가 느끼는 실제 발광 시간은 아래의 수학식 1과 같다.

120Hz의 프레임 주파수로 구동되는 액정표시장치에 데이터를 180Hz로 스캔하고 액정 및 셔터의 응답기간을 1ms로 가정하는 경우에 있어서, 상기 수학식 1을 적용하면, 시청자가 느끼는 실제 발광 시간은 0.77ms(8.3ms-8.3ms*2/3-1ms-1ms)로서 한 프레임기간의 9.2%의 포션을 갖는다. 실제로 화면 하단 부분의 손실을 감안하면 상기 결과는 이차원 방식으로 영상을 표시하는 2D 구동 대비 15 ~ 20% 정도의 휘도밖에 낼 수 없음을 나타낸다.

이는 액정표시장치의 특유의 구동 특성에 기인한다. 다시 말해, 비자발광 소자인 액정표시장치에서는 n 번째 화면이 스캔되는 과정에서 아직 스캔되지 못한 영역에 n-1번째 프레임의 영상이 표시되고 있으므로, 스캔이 완료되기 전에는 해당 셔터를 개방할 수 없고 스캔이 완료된 이후에야 해당 셔터를 개방할 수 있다. 또한, 상대적으로 느린 액정의 응답 속도를 감안하여 스캔이 완료되고 수ms 후에 해당 셔터를 개방할 수 있다.

결과적으로 종래 액정표시장치를 표시부로 사용한 입체 영상 시스템의 경우, 표시데이터의 전송 주파수(예컨대, 180Hz)를 프레임 주파수(예컨대, 120Hz)보다 높이더라도 한 프레임기간 중 셔터 글래스를 개방할 수 있는 시간이 너무 짧아 전체적인 휘도가 저하되고, 플리커가 심하게 발생한다. 또한, 셔터 글래스의 개방 시간을 늘리기 위해 표시데이터의 전송 주파수를 높일수록 전자파 간섭 (Electromagnetic Interference : EMI)이 발생될 가능성이 그만큼 커진다.

따라서, 본 발명의 목적은 셔터 글래스의 개방시간을 늘려 표시품위를 높이도록 한 입체 영상 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자파 간섭을 줄이도록 하는 입체 영상 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시에에 따른 입체 영상 시스템은 OLED 및 상기 OLED의 발광시점을 제어하는 스위치소자를 각각 포함한 다수의 화소들을 갖는 표시패널; 상기 화소들에 일정 기간을 주기로 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 교대로 공급하는 데이터 드라이버; 상기 영상 데이터들의 공급을 위한 스캔신호와 함께, 상기 스위치소자를 제어하기 위한 에미션신호를 상기 화소들에 공급하는 게이트 드라이버; 상기 드라이버들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부; 및 상기 좌안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 그의 좌측 셔터를 개방하고, 상기 우안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 그의 우측 셔터를 개방하는 셔터 글래스를 구비하고; 상기 좌우측 셔터는 상기 에미션신호에 의해 제어되는 상기 OLED의 발광시점에 동기하여 개방되는 것을 특징으로 한다.

상기 좌우측 셔터의 개폐 시점을 제어하기 위한 셔터 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 셔터 제어부는 상기 타이밍 제어부로부터의 수직 동기신호 및 데이터 인에이블신호와, 상기 에미션신호를 이용하여 상기 좌측 셔터의 개폐 시점을 지시하는 제1 셔터 제어신호와, 상기 우측 셔터의 개폐 시점을 지시하는 제2 셔터 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 셔터 제어부는 상기 좌안 영상 데이터가 표시되는 좌안 프레임내에서, 상기 데이터 인에이블신호를 카운트하여, 상기 표시패널의 첫 번째 수평라인에 배치된 화소들의 발광시작을 지시하는 제1 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 온 된 후, 상기 표시패널의 마지막 수평라인에 배치된 화소들의 발광종료를 지시하는 제n 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 오프되는 상기 제1 셔터 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 좌측 셔터는 상기 턴 온 레벨의 제1 셔터 제어신호에 응답하여 개방되고, 상기 턴 오프 레벨의 제1 셔터 제어신호에 응답하여 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.

상기 셔터 제어부는 상기 우안 영상 데이터가 표시되는 우안 프레임내에서, 상기 데이터 인에이블신호를 카운트하여, 상기 표시패널의 첫 번째 수평라인에 배치된 화소들의 발광시작을 지시하는 제1 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 온 된 후, 상기 표시패널의 마지막 수평라인에 배치된 화소들의 발광종료를 지시하는 제n 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 오프되는 상기 제2 셔터 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 우측 셔터는 상기 턴 온 레벨의 제2 셔터 제어신호에 응답하여 개방되 고, 상기 턴 오프 레벨의 제2 셔터 제어신호에 응답하여 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.

상기 영상데이터들의 전송 주파수는 상기 화소들을 한 프레임 동안 구동시키기 위한 프레임 주파수와 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 입체 영상 시스템은 자발광 소자인 OLED를 포함하여 표시기를 구성하고, 좌안 영상 스캔 중에 아직 우안 영상이 남아 있는 부분의 OLED들을 에미션신호를 이용하여 그 발광을 차단하고, 우안 영상 스캔 중에 아직 좌안 영상이 남아 있는 부분의 OLED들을 에미션신호를 이용하여 그 발광을 차단함으로써, 스캔이 완료되기 전에도 해당 셔터를 개방할 수 있어 셔터 개방시간과 함께 시청자가 느끼는 실제 발광시간을 크게 증가시킬 수 있다. 그 결과 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 시스템은 휘도를 크게 높일 수 있으며, 좌우안 영상 교체에 따른 플리커를 크게 줄일 수 있다. 또한, 셔터 글래스의 개방 시간을 늘리기 위해 종래와 같이 표시데이터의 전송 주파수를 높일 필요가 없어 전자파 간섭의 발생 가능성을 크게 줄일 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 시스템을 나타내는 블럭도이다. 그리고, 도 3은 셔터 제어신호의 발생에 이용되는 에미션신호들의 파형도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 시스템는 표시기(1)와 셔터 글래스기(2)를 구비한다.

표시기(1)는 화소(P)들이 매트릭스 형태로 배열되는 표시패널(10), 및 데이터라인들(DL)을 구동시키기 위한 데이터 드라이버(12), 게이트라인들(GL)을 구동시키기 위한 게이트 드라이버(13), 드라이버들(12,13)의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부(11), 및 셔터 글래스(22)의 개폐 시점을 제어하기 위한 셔터 제어부(14)를 구비한다.

표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(DL)과 다수의 게이트라인들(GL)이 교차되고, 이들의 교차 영역에 화소(P)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 화소(P)들 각각은 고전위 구동전압원으로부터 고전위 구동전압(Vdd)을 공급받음과 아울러 기저전압원으로부터 기저전압(Gnd)을 공급받으며, 데이터라인(DL)과 적어도 두 개의 게이트라인들(GL)에 접속된다. 적어도 두 개의 게이트라인들(GL)은 스캔라인 및 에미션라인을 포함하며, 경우에 따라서는 센싱라인을 더 포함할 수 있다. 화소(P)에 대한 일 예에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.

타이밍 제어부(11)는 외부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 셔터 글래스(22)의 좌측이 개방될 때 표시되는 데이터(이하, '좌안 데이터'라 함)(DATA_L)와, 셔터 글래스(22)의 우측이 개방될 때 표시되는 데이터(이하, '우안 데이터'라 함)(DATA_R)로 분리한 후, 이 분리된 좌안 데이터(DATA_L)와 우완 데이 터(DATA_R)를 1 프레임 기간을 주기로 교대로 데이터 드라이버(12)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들을 기반으로 데이터 드라이버(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다.

데이터 드라이버(12)는 타이밍 제어부(11)로부터의 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 좌우안 데이터(DATA_L,DATA_R)를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터전압 공급라인(DL)들에 인가한다.

게이트 드라이버(13)는 타이밍 제어부(11)로부터의 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 스캔신호 및 에미션신호를 발생한다. 스캔신호는 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택하는 신호로서 스캔라인들에 순차적으로 공급되고, 에미션신호(EM)는 화소(P)의 발광기간을 제어하는 신호로서 에미션라인들에 순차적으로 공급된다. 게이트 드라이버(13)는 화소(P)의 구조에 따라 센싱신호를 더 발생할 수 있다. 센싱신호는 화소(P)내의 구동소자의 특성 편차를 보상하는 데 이용되는 신호로서 센싱라인들에 순차적으로 공급된다.

셔터 제어부(14)는 타이밍 제어부(11)로부터의 수직 동기신호(Vsync) 및 데이터 인에이블신호(DE)와, 게이트 드라이버(13)로부터의 에미션신호(EM)를 이용하여 셔터 글래스(22)의 좌우측 개폐 시점을 지시하는 셔터 제어신호들(STC_L,STC_R)을 발생한다. 구체적으로, 셔터 제어부(14)는 수직 동기신호(Vsync)를 카운트하여 해당 프레임이 좌안 데이터(DATA_L)가 표시되는 프레임(이하, '좌안 프레임'라 함) 인지 또는 우완 데이터(DATA_R)가 표시되는 프레임(이하, '우안 프레임'이라 함)인지를 판단한다. 좌안 프레임내에서, 셔터 제어부(14)는 데이터 인에이블신호(DE)를 카운트하여, 도 3과 같이 첫 번째 수평라인에 배치된 화소(P)들의 발광시작을 지시하는 제1 에미션신호(EM1)의 논리 반전시점(예컨대, 폴링에지)에 동기하여 턴 온 된 후, 마지막 수평라인에 배치된 화소(P)들의 발광종료를 지시하는 제n 에미션신호(Emn)의 논리 반전시점(예컨대, 라이징에지)에 동기하여 턴 오프되는 좌안 셔터 제어신호(STC_L)를 발생한다. 반면, 우안 프레임내에서, 셔터 제어부(14)는 데이터 인에이블신호(DE)를 카운트하여, 도 3과 같이 첫 번째 수평라인에 배치된 화소(P)들의 발광시작을 지시하는 제1 에미션신호(EM1)의 논리 반전시점(예컨대, 폴링에지)에 동기하여 턴 온 된 후, 마지막 수평라인에 배치된 화소(P)들의 발광종료를 지시하는 제n 에미션신호(Emn)의 논리 반전시점(예컨대, 라이징에지)에 동기하여 턴 오프되는 우안 셔터 제어신호(STC_R)를 발생한다. 이러한 셔터 제어신호들(STC_L,STC_R)에 의해 한 프레임 내에서 셔터 글래스(22)의 개방 시간은 종래 대비 큰 폭으로 증가한다.

셔터 글래스기(2)는 표시기(1)로부터 셔터 제어신호들(STC_L,STC_R)을 수신받기 위한 리시버(Receiver)(21)와 셔터 제어신호들(STC_L,STC_R)에 동기되어 개폐되는 셔터 글래스(22)를 구비한다.

리시버(21)는 셔터 제어부(14)로부터 공급되는 좌안 셔터 제어신호(STC_L)와, 우안 셔터 제어신호(STC_R)를 수신한다.

셔터 글래스(22)는 표시패널(10)에 구현되는 영상을 입체적으로 보기 위해 관람자에게 착용되는 장치로서, 리시버(21)로부터의 셔터 제어신호들(STC_L,STC_R)에 동기되어 그의 좌우 렌지를 번갈아 개폐한다. 좌우안용 영상이 번갈아 차단됨으로써 좌우 양안에는 서로 다른 상이 맺히게 되고 이를 통해 관람자는 입체감을 느끼게 된다.

도 4는 도 2에 도시된 화소(P)의 일 예를 보여주는 회로도이고, 도 5는 도 4에 공급되는 구동신호들의 파형도이다. 도 4 및 도 5는 일반적인 4T2C(4개의 트랜지스터와 2개의 커패시터) 구조를 갖는 화소(P)의 일 예에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 스위치 TFT를 이용하여 유기발광다이오드의 발광시점을 제어하는 구조에 대해서는 어는 경우라도 적용 가능하다. 여기서, 구동 TFT 및 스위치 TFT들은 P 타입 전자 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구현될 수 있다.

도 4를 참조하면, 화소(P)는 유기발광다이오드(이하 'OLED'라 함), 구동 TFT(DR), 제1 내지 제3 스위치 TFT(S1 내지 S3), 스토리지 커패시터(Cst), 및 부스터 커패시터(C1)를 구비한다.

OLED는 제3 스위치 TFT(S3)와 기저 전압원(GND) 사이에 접속되어 고전위 구동전압원(VDD)과 기저 전압원(GND) 사이에 흐르는 전류에 의해 발광함으로써 계조를 구현한다.

구동 TFT(DR)는 고전위 구동전압원(VDD)과 제3 스위치 TFT(S3) 사이에 접속되어 자신의 게이트전극과 소스전극 간 차전압에 따라 OLED에 흐르는 전류량을 제 어한다.

제1 스위치 TFT(S1)는 데이터라인(DL)과 부스터 커패시터(C1) 사이에 접속되고, 스캔라인으로부터의 스캔신호(SCAN)에 응답하여 스위칭됨으로써 데이터라인상의 데이터전압(Vdata)을 부스터 커패시터(C1)의 일측 전극에 인가한다.

제2 스위치 TFT(S2)는 구동 TFT(DR)의 게이트전극 및 드레인전극 사이에 접속되고, 센싱라인으로부터의 센싱신호(SEN)에 응답하여 스위칭됨으로써 구동 TFT(DR)를 다이오드 커넥션(Diode-Connection) 시킨다.

제3 스위치 TFT(S3)는 구동 TFT(DR)와 OLED 사이에 접속되고, 에미션라인으로부터의 에미션신호(EM)에 응답하여 스위칭됨으로써 OLED의 발광시점을 결정한다.

스토리지 커패시터(Cst)는 구동 TFT(DR)의 게이트전극 및 소스전극 사이에 접속되어 구동 TFT(DR)의 게이트전극과 소스전극 간 차전압을 한 프레임 내에서 일정하게 유지한다.

부스터 커패시터(C1)은 제1 스위치 TFT(S1)의 소스전극과 구동 TFT(DR)의 게이트전극 사이에 접속되어 구동 TFT(DR)의 게이트 전위를 데이터전압(Vdata) 만큼 부스터 시킨다.

도 5를 참조하여 이러한 화소(P)의 동작을 간략히 설명하면, 센싱신호(SEN)의 인가에 의해 구동 TFT(DR)는 다이오드 커넥션되고, 그 결과 구동 TFT(DR)의 문턱전압이 구동 TFT(DR)의 게이트전극에 충전된다. 이어서, 스캔신호(SCAN)에 응답하여 턴 온되는 제1 스위치 TFT(S1)를 통해 데이터전압(Vdata)이 부스터 커패시터(C1)의 일측 전극에 인가되면, 부스터 커패시터(C1)의 타측 전극에 접속된 구동 TFT(DR)의 게이트전극의 전위는 커플링 효과에 의해 데이터전압(Vdata)만큼 높아진다. 이 구동 TFT(DR)의 게이트전극의 전위는 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 문턱전압과 데이터전압(Vdata)의 합산전압으로 일정하게 유지된다. 이어서, 에미션신호(EM)에 응답하여 제3 스위치 TFT(S3)가 턴 온되면, 구동 TFT(DR)의 게이트전극과 소스전극 간 차전압에 의해 결정되는 구동전류에 의해 OLED가 발광된다. 이를 통해, 에미션신호(EM)에 의해 OLED의 발광시점이 결정됨을 쉽게 알 수 있다. 에미션신호(EM)는 현재 프레임의 영상 표시시 이전 프레임 영상과의 크로스토크(Crosstalk)가 발생되지 않도록 일정기간 동안 턴 오프 레벨로 유지된 후 턴 온 레벨로 반전된다.

도 6은 순차적으로 인가되는 에미션신호에 의해 셔터 글래스의 개방 시간이 크로스토크 없이 큰 폭으로 증가되고 있음을 보여준다. 그리고, 도 7은 화면에 표시되는 영상과 동기하여 셔터 클래스의 좌우측 셔터들이 번갈아 개폐되는 것을 시공간적으로 보여준다.

도 6 및 도 7을 참조하면, n번째 프레임 동안 표시기 화면에 표시되는 좌안 영상에 동기하여 셔터 글래스의 좌측 셔터가 개방되는 반면 우측 셔터는 폐쇄되며, n+1번째 프레임 동안 표시기 화면에 표시되는 우안 영상에 동기하여 셔터 글래스의 우측 셔터가 개방되는 반면 좌측 셔터는 폐쇄된다.

셔터 글래스의 좌측 셔터의 개방시간은, 스캔신호가 인가된 후 일정 기간 후에 턴 온 레벨로 반전되는 에미션신호에 의해, 첫 번째 수평라인에 배치된 OLED들의 발광 시작 시점부터 마지막 수평라인에 배치된 OLED들의 발광 종료 시점까지로 서, 종래보다 크게 늘어난다. 이렇게 좌측 셔터의 개방시간을 크게 증가시킬 수 있는 이유는 n 번째 화면이 스캔되는 과정에서 아직 스캔되지 못한 영역의 우안 영상(n-1번째 프레임의 영상)은 턴 오프 레벨의 에미션신호에 의한 OLED의 비발광으로 그 표시가 차단되고, 그 결과 스캔이 완료되기 전에도 해당 셔터를 개방할 수 있기 때문이다.

셔터 글래스의 우측 셔터의 개방시간은, 스캔신호가 인가된 후 일정 기간 후에 턴 온 레벨로 반전되는 에미션신호에 의해, 첫 번째 수평라인에 배치된 OLED들의 발광 시작 시점부터 마지막 수평라인에 배치된 OLED들의 발광 종료 시점까지로서, 종래보다 크게 늘어난다. 이렇게 우측 셔터의 개방시간을 크게 증가시킬 수 있는 이유는 n+1 번째 화면이 스캔되는 과정에서 아직 스캔되지 못한 영역의 좌안 영상(n번째 프레임의 영상)은 턴 오프 레벨의 에미션신호에 의한 OLED의 비발광으로 그 표시가 차단되고, 그 결과 스캔이 완료되기 전에도 해당 셔터를 개방할 수 있기 때문이다.

도 7에서, 'Tel'는 OLED 응답기간을, 'Tem'은 OLED 발광시간을, 'Ts'는 셔터 응답기간을, 'Tlo'는 좌측셔터 개방기간을, 'Tro'는 우측셔터 개방기간을 각각 나타낸다.

이에 따르면, OLED 발광은 각 수평라인별로 순차적으로 이루어지며, 그 시간은 아래의 수학식 2와 같이 결정된다.

OLED 응답기간은 대략 0.1ms로서 액정 응답기간(1ms)에 비해 1/10배로 줄어든다. 120Hz의 프레임 주파수로 구동되고 셔터의 응답기간을 1ms로 가정하는 경우에 있어서, 상기 수학식 2를 적용하면, 시청자가 느끼는 실제 OLED 발광 시간은 3.6ms((8.3ms-0.1ms-1ms)/2)로서 한 프레임기간의 43%의 포션을 갖는다. 이렇게 셔터 개방시간과 함께 시청자가 느끼는 실제 발광시간이 증가되는 결과, 본 발명에 따른 입체 영상 시스템은 종래 액정표시장치를 표시기로 사용하던 입체 영상 시스템에 비해 2배 가량의 휘도 효율을 창출할 수 있으며, 좌우안 영상 교체에 따른 플리커가 크게 줄어든다. 또한, 셔터 글래스의 개방 시간을 늘리기 위해 종래와 같이 표시데이터의 전송 주파수를 높일 필요가 없다. 도 7에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 입체 영상 시스템에서는 표시데이터의 전송 주파수가 프레임 주파수와 동일하다. 따라서, 전자파 간섭 (Electromagnetic Interference : EMI)이 발생될 가능성이 그만큼 줄어든다.

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

도 1은 종래 입체 영상 시스템의 구동 원리를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 시스템을 나타내는 블럭도.

도 3은 셔터 제어신호의 발생에 이용되는 에미션신호들의 파형도.

도 4는 도 2에 도시된 화소의 일 예를 보여주는 회로도.

도 5는 도 4에 공급되는 구동신호들의 파형도.

도 6은 순차적으로 인가되는 에미션신호에 의해 셔터 글래스의 개방 시간이 증가되는 것을 보여주는 도면.

도 7은 화면에 표시되는 영상과 동기하여 셔터 클래스의 좌우측 셔터들이 번갈아 개폐되는 것을 시공간적으로 보여주는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 표시기 2 : 셔터 글래스기

10 : 표시패널 11 : 타이밍 제어부

12 : 데이터 드라이버 13 : 게이트 드라이버

14 : 셔터 제어부 21 : 리시버

22 : 셔터 글래스

Claims (8)

1. OLED 및 상기 OLED의 발광시점을 제어하는 스위치소자를 각각 포함한 다수의 화소들을 갖는 표시패널;

   상기 화소들에 일정 기간을 주기로 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 교대로 공급하는 데이터 드라이버;

   상기 영상 데이터들의 공급을 위한 스캔신호와 함께, 상기 스위치소자를 제어하기 위한 에미션신호를 상기 화소들에 공급하는 게이트 드라이버;

   상기 드라이버들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부; 및

   상기 좌안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 그의 좌측 셔터를 개방하고, 상기 우안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 그의 우측 셔터를 개방하는 셔터 글래스를 구비하고;

   상기 좌우측 셔터는 상기 에미션신호에 의해 제어되는 상기 OLED의 발광시점에 동기하여 개방되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 좌우측 셔터의 개폐 시점을 제어하기 위한 셔터 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 셔터 제어부는 상기 타이밍 제어부로부터의 수직 동기신호 및 데이터 인에이블신호와, 상기 에미션신호를 이용하여 상기 좌측 셔터의 개폐 시점을 지시하는 제1 셔터 제어신호와, 상기 우측 셔터의 개폐 시점을 지시하는 제2 셔터 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 셔터 제어부는 상기 좌안 영상 데이터가 표시되는 좌안 프레임내에서, 상기 데이터 인에이블신호를 카운트하여, 상기 표시패널의 첫 번째 수평라인에 배치된 화소들의 발광시작을 지시하는 제1 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 온 된 후, 상기 표시패널의 마지막 수평라인에 배치된 화소들의 발광종료를 지시하는 제n 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 오프되는 상기 제1 셔터 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 좌측 셔터는 상기 턴 온 레벨의 제1 셔터 제어신호에 응답하여 개방되고, 상기 턴 오프 레벨의 제1 셔터 제어신호에 응답하여 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 셔터 제어부는 상기 우안 영상 데이터가 표시되는 우안 프레임내에서, 상기 데이터 인에이블신호를 카운트하여, 상기 표시패널의 첫 번째 수평라인에 배치된 화소들의 발광시작을 지시하는 제1 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 온 된 후, 상기 표시패널의 마지막 수평라인에 배치된 화소들의 발광종료를 지시하는 제n 에미션신호의 논리 반전시점에 동기하여 턴 오프되는 상기 제2 셔터 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 우측 셔터는 상기 턴 온 레벨의 제2 셔터 제어신호에 응답하여 개방되고, 상기 턴 오프 레벨의 제2 셔터 제어신호에 응답하여 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 영상데이터들의 전송 주파수는 상기 화소들을 한 프레임 동안 구동시키기 위한 프레임 주파수와 동일한 것을 특징으로 하는 입체 영상 시스템.

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