KR20100097190A - 스테레오코픽 가시화 - Google Patents

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Abstract

LCD 디스플레이 시스템은 LC 패널(1); LC 패널(1) 또는 그 부분을 조명하기 위한 백라이트 유닛(2), 및 제어기(3)를 포함한다. 제어기는 (i) 스테레오스코픽 쌍을 형성하는 제 1 영상(LI) 및 제 2 영상(RI)을 디스플레이하도록 LC 패널(1)을 제어하고, (ii) 제 1 영상(LI)에 따라 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)이 안정한 광학 상태를 가진 이후 제 1 시간 기간(BLON1; T1)동안, 및 제 2 영상(RI)에 따라 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)이 안정한 광학 상태를 가진 후 제 2 시간 기간(BLON2; T2)동안 LC 패널(1) 또는 그 부분만을 조명하도록 백라이트 유닛(2)을 제어하고, (iii) 3D 셔터 안경(4)의 제 1 글라스(40)가 상기 제 1 시간 기간(BLON1; T1) 동안만 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)의 시청을 가능하게 하는 투과 상태가 되고 3D 셔터 안경(4)의 제 2 글라스(41)가 제 2 시간 기간(BLON2; T2) 동안만 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)의 시청을 가능하게 하는 투과 상태가 되도록 제어하는 제어 신호(CSS)를 생성한다.

Description

스테레오코픽 가시화{STEREOCOPIC VISUALISATION}
본 발명은 LCD 디스플레이 시스템, 스테레오스코픽 영상 디스플레이 방법, 및 상기 방법의 단계들을 수행하기 위한 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
음극선관들(Cathode Ray Tubes)(CRT들이라도 칭함)상에 디스플레이되는 스테레오스코픽 영상들을 시청하기 위한 액정 셔터 3D 안경들(LCS 3D 안경들이라고도 칭함)의 쌍의 사용은 잘 알려져 있다.
2006년 8월 22 내지 25일의 GPO Box U1987, Perth WA 6845, 호주, IMID/IDMC의 '06 Digest pg.98-102, Centre for Marine Science & Technology, Curtin University of Technology의 Andrew J. Woods, KA LUN Yuen의 공보 "프레임-순차적 스테레오스코픽 3D 가시화를 가진 LCD 모니터들의 호환성(Compatibility of LCD Monitors with Frame-Sequential Stereoscopic 3D Visualisation)"은 LCD(액정 디스플레이) 모니터들상에서 3D 정보를 시청하기 위한 LCS 3D 안경들을 논의한다. 이 공보는 도 4에서 LCD 모니터의 LCD 패널의 어드레싱이 속도를 높일 수 있는 경우 고스팅(ghosting)이 최소화될 수 있음을 개시한다. 이는 시간의 기간 동안, 단일의 영상이 전체 패널 업데이트가 하나의 프레임의 전체 기간이 아닌 하나의 프레임의 시간 기간의 50%로 완료될 수 있는 경우 스크린상에서 배타적으로 보여질 수 있다는 것을 의미한다.
그러나, 이러한 방식은 LCS 3D 안경들이 짧은 시간 기간 동안 스위칭 되어야 하고 따라서 빨라져야 한다는 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은 빨라질 필요 없는, LCD 디스플레이상에 디스플레이되는 스테레오스코픽 영상을 3D 안경들로 시청함으로써 3D 가시화를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태는 청구항 제 1 항에서 청구한 바와 같은 LCD 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 제 2 양태는 3D 셔터 안경들의 쌍을 제공하는 것이다. 본 발명의 제 3 양태는 청구항 제 12 항에서 청구한 바와 같이 LCD 시스템상에서 스테레오스코픽 영상을 디스플레이하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 제 4 양태는 청구항 제 13 항에서 청구한 바와 같은 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하는 것이다. 유리한 실시예들이 종속 청구항들에서 규정된다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 LCD 디스플레이 시스템은 LC 패널, LC 패널 또는 그 부분을 조명하기 위한 백라이트 유닛(backlight unit), 및 제어기(3)를 포함한다.
백라이트 유닛은 완전한 LC 패널을 연속적으로 또는 펄싱되게(pulsed) 조명할 수 있다. 대안으로, 백라이트 유닛은 LCD 디스플레이의 부분들을 순차적으로 조명하는 스캐닝 백라이트를 생성할 수 있다. 상기 부분들은 LCD 디스플레이의 화소들의 인접한 로우들(lows)의 그룹들일 수 있다.
제어기는 스테레오스코픽 쌍을 형성하는 제 1 영상 및 제 2 영상을 디스플레이하도록 LC 패널을 제어한다. 제 1 영상은 관찰자의 왼쪽 눈을 겨냥한 좌측 영상일 수 있고, 제 2 영상은 관찰자의 오른쪽 눈을 겨냥한 우측 영상일 수 있다.
제어기는 LC 패널의 화소들 또는 그 부분이 제 1 영상에 따라 안정화된 광학 상태를 가진 이후에 제 1 시간 기간 동안 LC 패널 또는 그 부분만을 조명하도록 백라이트 유닛을 제어한다. 따라서, 먼저 LC 패널 또는 그 부분의 화소들이 어드레싱되고 결과적으로 그들의 응답 시간 이후에 그들의 광학 상태에 도달한다. 그 후, 백라이트는 그들의 안정화된 광학 상태에 도달한 이러한 화소들을 조명하도록 스위칭 온된다. 그 후, 백라이트가 스위칭 오프된 이후에, 제 2 시간 기간 동안 LC 패널 또는 그 부분의 화소들이 어드레싱되고, 제 2 영상에 따라 안정화된 광학 상태에 도달한 이후에, 백라이트는 재차 스위칭 온된다. 안정화된 광학 상태는 광학 상태가 최종 상태로의 더는 변화가 전혀 없는 것을 의미하는 것은 아니라는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 광학 상태는 최종 상태의 90%에 도달한 경우 안정되었다고 고려될 수 있다. 예를 들어, 화소들이 과구동(overdriven)된 경우, 광학 상태가 90%와 110% 사이에서 변하는 경우 안정되었다고 고려될 수 있다. 백라이트는 광학 상태가 90%에서 110%로 변하는 시간 기간 동안 스위칭 온된 경우, 평균 광학 상태는 100%이거나 100%에 가깝다.
또한, 제어기는 제 1 시간 기간 동안만 LC 패널 또는 그 부분의 화소들의 시청을 가능하게 하도록 3D 셔터 안경의 제 1의 글라스(glass)가 투과 상태에 있게 되도록 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 제 1 영상은 좌측 영상인 경우, 3D 셔터 안경의 제 1 글라스는 좌측 셔터 글라스(left shutter glass)이다. 따라서, 3D 셔터 안경의 제 1 글라스는, 백라이트가 스위칭 온될 때 적어도 제 1 시간 기간의 일부동안 투과 상태(관찰자의 눈에 광을 투과시킴, 이 상태는 온-상태(on-state)라고도 칭함)가 되도록 제어되어야 한다. 백라이트의 스위칭으로 인해, 3D 셔터 안경의 제 1 글라스는, 백라이트가 제 2 영상으로부터의 가로지르는 토크를 야기할 위험 없이 스위칭 오프될 때 온-상태가 될 수 있다. 결과적으로, 3D 셔터 안경은 제 1 기간과 동기적으로 스위칭될 필요가 없고, 이에 따라 그들의 광학 상태를 느리게 변경할 수 있다.
이제 3D 셔터 안경은 동기적으로 스위칭할 필요가 없으니까, 셔터 안경이 투과 상태에 있는 시간 기간의 지속기간(duration)을 증가시키는 것이 가능하다. 이는 디스플레이되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
실시예에서, 3D 셔터 안경의 제 1 글라스는 제 1 시간 기간보다 긴 시간 기간 동안 온-상태에 있을 수 있는 반면, 완전한 제 1 시간 기간이 완수된다. 동일한 방식으로, 3D 셔터 안경의 제 2 글라스(3D 셔터 안경의 제 1 글라스가 좌측 글라스인 경우, 우측 셔터 글라스)는, 제 2 영상이 안정화된 이후 LC 패널 또는 그 부분만의 화소들의 시청이 제 2 시간 기간 동안만 가능하게 하도록 투과 상태에 있다.
US 7,215,356는 셔터들의 2개의 세트들이 디스플레이에 배치된 3D 스테레오 디스플레이 디바이스를 개시한다는 것에 주의해야 한다. 셔터들은 서로 우대적으로 인터레이싱(interlacing)된다. 셔터들의 2개의 세트들의 개방 및 폐쇄는 디스플레이되는 좌측 및 우측 화상들과 동기하여 제어되어서, 좌측 및 우측 눈들은 3D 디스플레이 효과를 맨눈들(bare eyes)에 제공하도록 디스플레이의 상이한 서브-화소들로 형성된 독립된 영상들을 보게 되고, 이에 따라 셔터 안경들이 필요로 되지 않는다. 이 종래 기술은 화소들의 완전한 홀수 필드가 어드레싱되고 LCD 화소들의 상태가 안정화된 이후에만 백라이트의 스위칭 온을 개시한다. 백라이트는 화소들의 이어지는 짝수 필드가 어드레싱되기 이전에 스위칭 오프된다. 이 종래 기술은 이러한 셔터 안경들을 전혀 개시하지 않는 종래 기술에서 당업자들이 셔터 안경을 이용한 3D 시스템의 문제점들의 해결책을 찾는데 동기를 부여하고 있지 않으므로 본 발명과는 관련이 없다.
GB2420183는 LCD를 이용한 액정 셔터 안경의 예를 개시한다. 스위칭된 백라이트는 LCD 화면이 아니라 다른 객체들로부터 섬광(glare)을 최소화시키는데 이용된다.
실시예에서, LCD 디스플레이 시스템은 3D 셔터 안경을 추가로 포함한다. 셔터 안경의 광학 상태들을 제어하도록 제어기에 의해 생성된 제어 신호는 유선 또는 무선으로 3D 셔터 안경에 공급될 수 있다. 제어 신호는 좌측 및 우측 글라스들이 광학적 온 또는 오프 상태가 되어야 하는 때를 직접 표시하기 위한 좌측 및 우측 신호를 포함할 수 있다. 대안으로, 제어 신호는 코딩될 수 있다.
실시예들에서, 제어기는 완전한 LC 패널상에서 제 1 영상 및 제 2 영상을 순차적으로 디스플레이하도록 LC 패널을 제어한다. 따라서, 우선 완전한 LC 패널이, 일상적으로 로우별(row by row)로 제 1 영상의 영상 데이터로 어드레싱되어서, 제 1 영상은 모든 로우들의 어드레싱 이후 및 마지막 어드레싱된 로우의 화소들의 응답 시간이 경과한 이후 완료된다. 화소들의 연관된 응답 시간과 함께 하나의 로우를 어드레싱하는데 필요로 되는 시간 기간은 로우 어드레싱 기간이라 칭하고, 이 기간의 말미에 이 로우의 화소들은 제 1 영상 데이터에 따라 그들의 안정화된 광학 상태에 도달한다. 화소들의 첫 번째 로우의 어드레싱의 시작으로부터 화소들의 마지막 로우의 응답 시간이 경과할 때까지 시간 기간은 제 1 영상 어드레싱 기간이라 칭한다. 제 1 영상 어드레싱 기간 이후에, LC 패널의 모든 화소들은 그들의 안정화된 상태에 도달된다. 이제, 백라이트 유닛이 활성화되어 제 1 영상 어드레싱 기간에 이어지는 제 1 수직 공백 간격 동안 LC 패널만을 조명하도록 제 1 시간 기간 동안 완전한 LC 패널을 조명한다. 동일한 방식으로, 제 2 영상 어드레싱 기간 이후에, 제 2 영상은 화소들의 안정화된 광학 상태들로 디스플레이된다. 백라이트 유닛이 활성화되어 제 2 영상 어드레싱 기간에 이어지는 제 2 수직 공백 간격 동안 LC 패널만을 조명하도록 제 2 시간 기간 동안 모든 화소들을 조명한다.
제어기는 제 1 시간 기간보다 길고 적어도 부분적으로 겹치는 제 1 투과 시간 기간 동안 온-상태가 되도록 3D 셔터 안경의 제 1 글라스를 제어하고, 제 2 시간 기간보다 길고 적어도 부분적으로 겹치는 제 2 투과 시간 기간 동안 온-상태가 되도록 3D 셔터 안경의 제 2 글라스를 제어하도록 제어 신호를 생성한다.
따라서, 본 발명에 따른 이 실시예에서, 제 1의 LC 패널은 좌측 영상을 디스플레이하도록 어드레싱된다. 일단 완전한 LC 패널의 화소들의 광학 상태가 좌측 영상에 실질적으로 대응하면(응답 시간이 경과한 이후), 백라이트는 완전한 LC 패널을 조명하도록 스위칭 온되고, 이는 이제 완전한 좌측 영상을 보여준다. 실시예에서, 좌측 셔터 글라스는, 백라이트가 스위칭 온될 때 좌측 셔터 글라스의 광학 상태가 온이 되도록 백라이트가 스위칭 온되기 전에 스위칭 온되어야 한다. 실시예에서, 좌측 셔터 글라스는 백라이트가 스위칭 오프된 이후에만 스위칭 오프되어야 한다. 우측 셔터 글라스는 오프-상태(광을 차단함)에 있어야 한다. 백라이트가 스위칭 오프된 이후, LC 패널은 우측 영상을 디스플레이하도록 어드레싱된다. 일단 완전한 LC 패널의 화소들의 광학 상태가 우측 영상에 실질적으로 대응하면, 백라이트는 완전한 LC 패널을 조명하도록 스위칭 온되고, 이는 이제 완전한 우측 영상을 보여준다. 실시예에서, 우측 셔터 글라스는 백라이트가 스위칭 온될 때 우측 셔터 글라스의 광학 상태가 온이 되도록 백라이트가 스위칭 온되기 전에 스위칭 온되어야 한다. 실시예에서, 우측 셔터 글라스는 백라이트가 스위칭 오프된 이후에만 스위칭 오프되어야 한다. 좌측 셔터 글라스는 오프-상태에 있어야 한다.
실시예에서, 제어기는 투과 기간들이 좌측 영상으로부터 우측 눈 및 다른 주면 방향들로의 실질적인 크로스토크를 야기함 없이 최대 지속 기간을 갖도록 투과 기간들을 생성한다. 셔터 안경은 비교적 짧은 시간 기간 동안에만 비-투과성이기 때문에, 평균 투과율은 100%에 가깝다. 결과적으로, 셔터 안경들의 착용자는 휘도가 높고 깜박거림(flicker) 없는 환경들을 볼 수 있다. 또한, 셔터 안경을 착용한 다른 시청자들은 선글라스의 착용한 것처럼 느껴지지 않고 정상적인 눈맞춤이 셔터 안경들을 착용한 상이한 시청자들 사이에서 가능하다.
현재 시스템들에서, 좌측 및 우측 셔터들은 50% 충격 계수(duty cycle)로 교대로 개방 및 폐쇄된다는 점에 주의해야 한다. LCD 기술을 기초하여 셔터 시스템들은 평균적으로 적어도 광의 75%를 차단한다. 그러므로, 시청자들은 보통 그들의 환경을 보거나 다른 시청자들과 눈을 마주치게 하는 것을 방해하는 어두운 선글라스를 착용한 것처럼 보인다. 특히, 고유하게, 시청자의 좌측 눈은 동일한 디스플레이와 동기되는 셔터 안경들을 착용한 다른 시청자들의 좌측 눈들만을 볼 수 있고, 그 반대 또한 마찬가지다(vice versa).
실시예에서, 제어기는 50% 충격 계수로 제 1 투과 기간 및 제 2 투과 기간을 생성한다. 이는 좌측 및 우측 셔터 글라스들이 종래 기술로부터 알려진 바와 같이, 좌측 및 우측 눈을 교대로 차단하도록 스위칭될 수 있다는 이점이 있다. 안경들의 상태의 변화는 통상적으로 반드시 수직 공백 간격들일 필요는 없는 백라이트 조명 기간들 중간에 발생한다. 따라서, 안경들은 백라이트의 온-시간동안 어떠한 부정적인 효과 없이 그들의 광학 상태를 천천히 변경할 수 있다.
실시예에서, 제어기는 LC 패널의 화소들의 적어도 하나의 로우의 그룹으로서 LC 패널의 부분을 어드레스한다. 예를 들어, LC 패널은 q 로우들의 p 그룹들을 포함할 수 있고, p는 백라이트의 섹션들에 대응한다. 정수 q는 1 이상이고, 정수 p는 각 그룹이 동일한 로우들의 수를 갖는 경우 그룹당 로우들의 수 q로 나누어진 디스플레이의 로우들의 총 수이다. 백라이트의 각 섹션은 q 로우들의 대응하는 그룹만을 조명한다. 로우들의 그룹은 제 1 영상의 연관된 부분에 따라 제 1 그룹 어드레싱 시간 기간 동안 어드레싱된다. 그룹 어드레싱 시간 기간 동안, 실제의 어드레싱이 일어나고, 그룹의 화소들은 그들의 안정화된 상태에 도달하게 된다. 백라이트는 제 1 시간 기간 동안 활성화되고, 이제 제 1 그룹 어드레싱 시간 기간이 이어진다.
이제, 디스플레이는 영상 데이터가 로우들의 그룹들에 순차적으로 기록되도록 어드레싱된다. 데이터가 기록되는 실제 그룹의 화소들이 그들의 안정화된 광학 상태에 접어든 이후에, 백라이트는 이 그룹의 로우 또는 로우들만을 조명하도록 제어된다. 또는 다르게 말하면, 로우들의 그룹과 연관된 백라이트의 섹션만이 온이고, 모든 다른 섹션들은 오프이다. 로우들의 이 그룹의 조명기간 동안, 로우들의 다음 그룹은, 백라이트의 연관된 섹션이 오프인 동안 어드레싱될 수 있고, 결과적으로 어떠한 크로스토크도 생성되지 않는다.
백라이트 섹션들은 램프, LED들, 또는 다른 적절한 광원들을 포함할 수 있다.
실시예에서, 제어기는 LC 패널의 화소들의 적어도 2개의 인접한 로우들 또는 화소들의 하나의 로우의 그룹으로서 LC 패널의 일부를 어드레싱한다. LC 패널의 화소들의 적어도 2개의 인접한 로우들 또는 화소들의 하나의 로우의 그룹들은 제 1 영상 데이터에 따라 제 1 그룹 어드레스 시간 기간 동안 먼저 순차적으로 어드레싱되고, 그 후 제 2 그룹 어드레스 시간 기간 동안 제 2 영상 데이터에 따라 순차적으로 어드레싱된다. 따라서, LC 패널의 로우들은 하나씩 기록될 수 있고, 백라이트는 각 로우에 대해 펄싱 온(pulsed on)된다. 아니면, LC 패널의 로우들은 적어도 2개의 인접한 로우들의 그룹들에 대해 하나씩 기록되고 백라이트는 그룹의 모든 라인들에 대해 펄싱 온된다. 이제 이하에서, 적어도 2개의 인접한 로우들의 그룹들이 백라이트의 동일한 세그먼트에 의해 조명된다고 가정된다.
백라이트는 LC 패널의 대응하는 로우들의 그룹들의 제 1 그룹 어드레스 시간 기간과 제 2 그룹 어드레스 시간 기간 중간에 순차적으로 발생하는 복수의 제 1 시간 기간들 동안 활성화된다. 단순한 실시예에서, 대응하는 로우들의 그룹들은 동일한 로우들의 그룹들이다.
예를 들어, 실제로 어드레싱된 로우들의 그룹에 대응하는 좌측 영상 라인들이, 로우들의 그룹의 화소들이 그들의 안정화된 광학 상태에 도달하면 상기 로우들의 그룹에 의해 디스플레이된 이후, 상기 로우들의 그룹과 연관된 백라이트 섹션이 스위칭 온된다. 이 백라이트 섹션이 스위칭 오프된 이후, 동일한 로우들의 그룹에 대응하는 우측 영상 라인들은, 로우들의 그룹의 화소들이 그들의 안정화된 광학 상태에 도달하면 상기 동일한 로우들의 그룹에 의해 디스플레이되고, 동일한 백라이트 섹션이 다시 스위칭 온된다. 이러한 방식으로, 로우들의 그룹이 연관된 우측 화상 라인들로 어드레싱되고, 다른 로우들의 그룹은 좌측 영상의 일부, 즉 연관된 백라이트 섹션이 온된 부분을 실제로 디스플레이한다. 앞서 언급한 바와 같이, 언제라도 단지 하나의 백라이트 섹션만이 활성화된다. 결과적으로, 좌측 및 우측 화상간의 어떠한 크로스토크도 발생하지 않는다.
실시예에서, 제어기는 제 1 시간의 기간들의 첫 번째 기간 이전에 시작하고 제 1 시간 기간의 마지막 기간 이후에 끝나는 제 1 투과 시간 기간 동안 3D 셔터 안경의 제 1 글라스가 투과 상태에 있게 되도록 제어하도록 제어 신호를 공급한다. 제 1 투과 기간 이후에 제 1 영상에 따라 LC 패널의 모든 로우들을 어드레싱하는데 필요로 되는 모든 제 1 그룹 어드레스 시간 기간을 포함하는 제 1 어드레싱 시간 기간이 이어진다. 따라서, 안경들의 스위칭 온 및 오프는, 이러한 천이가 백라이트 섹션들 중 어느 것도 온되지 않았을 시간 기간들 동안 발생하기 때문에 천천히 될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 양태들은 이하에 기술된 실시예들을 참조하여 명확해지고 명료해질 것이다.
본 발명은 빨라질 필요 없는, LCD 디스플레이상에 디스플레이되는 스테레오스코픽 영상을 3D 안경들로 시청함으로써 3D 가시화를 제공한다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 펄싱된 백라이트가 없는 CRT, LCD 및 펄싱된 백라이트가 있는 LCD에 대한 셔터 타이밍들을 개략적으로 도시하는 도면들.
도 2a 내지 도 2c는 스캐닝 백라이트에 대한 셔터 타이밍 및 백라이트 펄스 타이밍을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 셔터 및 백라이트 타이밍을 제어하는 회로 및 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛의 측면 뷰가 개략적으로 도시된 블록도.
도 4는 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛의 전면 뷰를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 펄싱된 백라이트가 있는 LCD에 대한 셔터 타이밍의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
상이한 도면들에서 동일한 참조 번호들을 갖는 항목들은 동일한 구조적 특징들, 동일한 기능들을 갖거나, 또는 동일한 신호들이라는 것에 주의해야 한다. 이러한 항목의 기능 및/또는 구조가 설명되었으면, 상세한 기술에서 그 설명이 반복될 필요가 없다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 펄싱된 백라이트가 없는 CRT, LCD 및 펄싱된 백라이트가 있는 LCD에 대한 셔터 타이밍들을 개략적으로 도시한다.
도 1a는 CRT에 대한 셔터 안경의 알려진 타이밍을 도시한다. 상부 그래프는 좌측 영상(LI)이 CRT상에 기록된 시간 기간 및 우측 영상(RI)이 CRT상에서 디스플레이되는 시간 기간을 스타일리쉬하게 도시한다. 좌측 영상(LI)과 우측 영상(RI) 사이의 수직 공백 간격은 VBI로 표시된다. 중간 그래프는 좌측 셔터(SHL)의 광학 상태를 도시한다. 좌측 셔터(SHL)는 좌측 영상(LI)이 디스플레이될 때 투과 상태(LSO)(좌측 셔터가 개방 또는 온 됨)에 있고, 우측 영상(RI)이 디스플레이될 때 차단 상태(LSC)(좌측 셔터는 폐쇄 또는 오프 됨)에 있다. 하부 그래프는 우측 셔터(SHR)의 광학 상태를 도시한다. 우측 셔터(SHR)는 좌측 영상(LI)의 디스플레이 동안 폐쇄 상태(RSC)에 있고, 우측 영상(RI)의 디스플레이 동안 개방 상태(RSO)에 있다.
따라서, 종래 기술의 프레임 순차적 스테레오스코픽 디스플레이 방법은 CRT의 디스플레이 스크린상에 좌측 및 우측 각각의 영상들(LI, RI)의 교호적인 시퀀스를 디스플레이한다. 관찰자는 좌측 눈들이 CRT의 디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 좌측 조망 영상들(LI)만을 보고, 우측 눈들이 우측 조망 영상들(RI)만을 보도록 좌측 및 우측 눈들을 교대로 차단하는 3D 안경을 착용한다. 3D 안경은 액정 셔터들일 수 있다.
도 1b는 연속적인 백라이트가 있는 LCD(액정 디스플레이)에 대한 셔터 안경들의 타이밍을 도시한다. 상부 그래프는 좌측 영상(LI)이 LCD에 기록되는 시간 기간 및 우측 영상(RI)이 LCD에 기록되는 시간 기간을 스타일리쉬하게 도시한다. 영상이 LCD에 기록되는 이 시간들은 LCD의 로우들이 어드레스되고 화소들이 그들의 응답 시간동안 그들의 안정화된 광학 상태에 도달할 시간을 가진다는 것을 의미한다. 좌측 및 우측 영상 사이의 수직 공백 간격은 VBI에 의해 표시된다. CRT에서처럼 LCD에서, 영상의 라인들은 순차적으로 기록되지만, 인광물질 대신 LCD의 화소들의 로우들에 기록된다. CRT와 대조적으로, LCD의 로우의 화소들은 동일한 로우의 다음 어드레싱동안 나중에 프레임 기간이 변경될 때까지 그들의 광학 상태를 유지한다. 따라서, 모든 로우들이 좌측 영상을 디스플레이하도록 어드레싱된 이후에만, 로우들 중 어느 것도 우측 영상을 계속 디스플레이하지 않고, 좌측 영상만을 보는 것이 가능하다. 결과적으로, 좌측 셔터(SHL)는 좌측 영상(LI)의 기록에 이어지는 수직 공백 간격(VBI)동안에만 개방 상태(LSO)에 있을 수 있다. 유사하게, 우측 셔터(SHR)는 우측 영상(RI)의 기록에 이어지는 수직 공백 간격(VBI)동안에만 개방 상태(RSO)에 있을 수 있다. 이러한 접근은 좌측 및 우측 셔터들(SHL, SHR)의 개방 기간들을 비교적 짧게 하고, 이에 따라 비교적 빨리 반응하는 셔터들을 필요로 한다.
도 1c는 본 발명에 따라 펄싱된 백라이트가 있는 LCD에 대한 셔터 안경의 타이밍을 도시한다. 상부 그래프는 좌측 영상(LI)에 대한 시간 기간(TR1) 및 우측 영상(RI)이 기록되는 시간 기간을 도시하고(어드레싱 및 응답시간들), 다음의 2개의 그래프들은 각각 좌측 셔터 글라스(SHL) 및 우측 셔터 글라스(SHR)의 광학 상태를 도시하고, 하부 그래프는 백라이트 제어(BLC)를 도시한다.
이제, 좌측 셔터(SHL)는 좌측 영상들(LI)의 기록에 이어지는 수직 공백 간격들(VBI1) 근처에서 개방 상태(LSO)에 있고, 우측 셔터(SHR)는 우측 영상들(RI)의 기록에 이어지는 수직 공백 간격들(VBI2) 근처에서 개방 상태(RSO)에 있다. 실시예에서, 좌측 셔터(SHL) 및 우측 셔터(SHR) 둘 모두는 좌측 셔터(SHL)가 개방 상태로 변경될 때, 우측 셔터가 폐쇄 상태로 변경되도록 50% 충격 계수로 동작된다. 셔터들의 이러한 제어는 CRT들에 대한 것과 유사하고, 수직 공백 간격(VBI)에 대한 타이밍만이 상이하다. 그러나, 50% 충격 계수가 본 발명에 필수적인 것은 아니다. 셔터들(SHL,SHR)의 온-천이들(on-transitions) 및 오프 천이들 둘 모두가 느린 경우, 셔터 개방 시간들(LSO, RSO)의 지속기간은 이러한 천이들이 시스템의 동작을 방해하지 않도록 각각 수직 공백 간격들(VBI1, VBI2) 동안 백라이트의 온 시간(on time)(BLON1, BLON2)보다 충분이 길어야 한다는 것만이 중요하다. 백라이트가 스위칭 온(switching on)되어 있는 동안 여전히 셔터가 개방되어 있거나, 또는 백라이트가 여전히 온 되어있는 동안 폐쇄를 시작하는 경우, 영상의 휘도는 가능한 것보다 낮아질 것이다. 셔터 요소는 개방 상태로 변경될 때 또는 폐쇄 상태로 변경될 때 상이한 속도들을 가질 수 있다. 예를 들어, 개방 상태로의 변경의 속도는 상대적으로 빠를 때, 셔터는 동일한 순간에 또는 백라이트가 스위칭 온된 이후에 개방 상태로 스위칭될 수 있다. 유사하게, 폐쇄 상태로의 변경의 속도가 상대적으로 빠를 때, 셔터는 동일한 순간에 또는 백라이트가 스위칭 오프된 이후에 폐쇄 상태로 스위칭될 수 있다.
백라이트 제어(BLC)는 좌측 영상들(LI) 및 우측 영상들(RI)이 기록될 때 오프-기간들(BLOF)동안 오프 되도록 백라이트를 제어하고, 수직 공백 간격들(VBI1, VBI2) 동안 각각 온-상태(BLON1,BLON2)가 되도록 백라이트를 제어한다. 좌측 영상들(LI)의 기록에 이어지는 수직 공백 간격들(VBI1)동안 백라이트의 펄싱(pulsing)은 시청자로 하여금, 우측 셔터가 수직 공백 간격(VBI1)동안 폐쇄되어 있기 때문에 우측 영상들(RI)에 의해 야기된 최소한의 크로스토크를 갖고 시청자의 좌측 눈으로 좌측 영상들(LI)을 보게 한다. 좌측 영상들의 로우들이 기록될 때 우측 셔터(SHR)가 개방되어 있지만, 좌측 영상들(LI)의 로우들은 백라이트가 LCD를 조명하지 않기 때문에 비가시적이다. 따라서, 광 셔터의 오프 상태에서 광 누설에 의해 야기되는 크로스토크 또한 감소할 수 있는데, 그 이유는 이 상태에서 백라이트가 꺼져있기 때문이다. 우측 영상들(RI)의 기록에 이어지는 수직 공백 기간들(VBI2) 동안 백라이트의 펄싱은 시청자로 하여금, 좌측 영상들(LI)에 의해 야기된 최소한의 크로스토크를 갖고 시청자의 우측 눈으로 우측 영상들(RI)을 보게 한다.
펄싱된 백라이트는 셔터들(SHL 및 SHR)의 광학 상태의 천이가 백라이트의 온-시간들(BLON1, BLON2) 전후에 일어나기 때문에 느린 응답 시간으로 셔터들을 사용하는 것을 가능하게 한다.
실시예에서, 백라이트의 온-기간(BLON1, BLON2)은 디스플레이의 상부 및/또는 하부 로우들의 일부 크로스토크의 비용으로 수직 공백 기간(VBI)보다 길어질 수 있지만, 이는 휘도가 더 높아지는 이점을 갖는다.
도 2a 내지 도 2c는 스캐닝 백라이트에 대한 셔터 타이밍 및 백라이트 펄스 타이밍을 개략적으로 도시한다. 도 2a는 좌측 영상들(LI) 및 우측 영상들(RI)을 기록하고, 스캐닝 백라이트를 활성화하는 타이밍 방식을 도시한다. 도 2b는 좌측 셔터(SHL)의 광학 상태를 도시하고, 도 2c는 우측 셔터(SHR)의 광학 상태를 도시한다.
도 2a는 수평축을 따라 진행 시간(t) 및 수직축을 따라 프레임 높이(FH)를 도시한다. 도시된 실시예에서, LCD 상에 디스플레이되는 좌측 영상(LI) 또는 우측 영상(RI)은 영상의 첫 번째 라인이 제 1 로우(R1)상에서 디스플레이되고, 영상의 마지막 라인이 디스플레이의 마지막 로우(Rn)상에 기록된다는 점에서 위에서 아래로 기록된다. 그러나, 화소들의 로우들에 대한 영상의 기록 라인들의 순서는 다를 수 있다.
인스턴트(t01)에서, 화소들의 제 1 로우(R1)가 어드레싱되고, 좌측 영상(RI)의 제 1 라인의 데이터가 이 화소들에 기록된다. 화소들은 그들의 광학 상태가 인가된 데이터에 대응하기 이전에 응답 시간(TR)이라 칭하는 임의의 시간을 필요로 한다. 현대의 LCD들에서, 응답 시간은 대략 5ms이다. 따라서, 제 1 로우의 화소들의 최종 광학 상태는 인스턴트(t01')에서 도달된다. 이어서, 화소들의 제 2 로우가 어드레싱되고, 좌측 영상(LI)의 제 2 라인의 데이터가 상기 로우에 기록된다. 이러한 방식으로 q 로우들(R1 내지 Rq)의 그룹(G1)은 좌측 영상(LI)의 대응하는 라인들에 따라 연관된 화소들의 광학 상태를 변경하도록 어드레싱된다. 로우(Rq)의 화소들은 인스턴트(t02) 바로 이전에 어드레싱되고 인스턴트(t11)에서 그들의 안정화된 상태에 도달한다.
이제, 인스턴트(t11)에서, 로우들(R1 내지 Rq)의 모든 화소들은 그들의 안정화된 상태에 도달하고, 적절한 백라이트 섹션이 스위칭 온되어 이 그룹(G1)의 화소들을 조명한다. 우측 셔터(SHR)는 인스턴트(t11) 이전에 폐쇄되어야 하고, 좌측 셔터(SHL)는 인스턴트(t11)에, 또는 그 이전에 개방되어야 한다. 백라이트는 인스턴트(t21)까지 미리 결정된 시간 기간(T1)동안 그룹(G1)을 조명한다. 인스턴트(t21)에서, 제 1 로우(R1) 내지 q차 로우(Rq)가 다시 어드레싱되고, 우측 영상(RI)의 제 1 라인 내지 q차 라인의 데이터가 그룹(G1)과 연관된 화소들에 기록된다. 이 화소들은 인스턴트(t31)에서 우측 영상(RI)에 따라 그들의 광학 상태를 안정화시킨다. 이제, 그룹(G1)을 조명하기 위한 백라이트는 우측 셔터(SHR)가 개방되고 좌측 셔터(SHL)가 폐쇄되어 있는 동안 시간 기간(T2)동안 스위칭 온된다. 인스턴트(t41)에서, 로우들의 그룹(G1)을 조명하는 백라이트가 스위칭 오프되면, 제 1 로우(R1) 내지 로우(Rq)는 다시 어드레싱되고 다음 좌측 영상(LI)의 제 1 라인 내지 q차 라인은 그룹(G1)과 연관된 화소들에 기록되는 등과 같이 진행된다.
이제, 제 1 좌측 영상(LI)이 다시 고려된다. 제 1 좌측 영상의 라인들은 연속적인 라인들의 p 그룹들(G1 내지 Gp)로 분할된다. 이미 논의한 바와 같이, 로우들의 제 1 그룹(G1)의 화소들은 인스턴트들(t01 및 t02) 사이에서 어드레싱되고, 인스턴트(t01' 및 t11) 사이에서 각각 그들의 안정화된 광학 상태에 도달한다. 로우들의 제 2 그룹(G2)은 인스턴트들(t02 및 t03) 사이에서 어드레싱되고, 연관된 화소들은 인스턴트들(t11 및 t12)사이에서 좌측 영상(LI)의 연관된 라인들에 따라 그들의 안정한 광학 상태에 도달한다. 이제 백라이트는 인스턴트(t12)에서 시작하여 인스턴트(t22)까지 화소들의 제 2 그룹(G2)을 조명하도록 제어된다. 로우들의 마지막 그룹(Gp)이 인스턴트들(t0p 및 t11) 사이에서 어드레싱되고, 연관된 화소들은 인스턴트들(t1p-1 및 t1p) 사이에서 좌측 영상(LI)의 대응하는 라인들에 따라 그들의 안정한 광학적 상태에 도달한다.
다시 말해, LCD의 화소들의 로우들은 인접한 로우들(Ri)의 그룹들(Gi)로 분할된다. 그룹(Gi)의 로우들(Ri)이 디스플레이되는 좌측 영상(LI)의 대응하는 라인들에 따라 그들의 광학 상태를 변경하도록 어드레싱된 이후에, 이 화소들이 그들의 안정한 광학 상태에 도달하기 전까지의 응답 시간이 소요된다. 그룹(Gi)의 화소들이 그들의 안정한 광학 상태에 도달하면, 백라이트는 로우들(Ri)의 이 그룹(Gi)만을 조명하도록 스위칭 온된다. 적어도 백라이트의 온-시간 동안 3D 안경의 좌측 글라스는 개방되어야 하고, 우측 글라스는 폐쇄되어야 한다. 백라이트가 스위칭 오프된 이후 우측 영상(RI)에 대해 동일한 로우들이 다시 어드레싱된다. 우측 영상(RI)의 대응하는 라인들에 따른 광학 상태의 안정화 이후에, 백라이트는, 좌측 글라스가 폐쇄되고, 우측 글라스가 개방되어 있는 동안 다시 스위칭 온된다. 이 실시예에서, 좌측 및 우측 영상 사이의 크로스토크는 실질적으로 존재하지 않는다. 일부 크로스토크는 백라이트가 느리게 스위칭 오프되는 경우 존재할 수 있다.
또한, 오프 상태 동안 반투명 광학적 셔터로 인한 크로스토크 또한 최소화된다.
다른 실시예에서, 일부의 크로스토크는 허용될 수 있다. 예를 들어, 좌측 영상에 대한 그룹(Gi)의 모든 화소들이 아직 그들의 광학 상태를 안정화시키지 않는 동안 백라이트가 스위칭 온될 수 있고 및/또는 우측 영상(RI)에 대한 그룹(Gi)의 화소들의 일부가 어드레싱된 이후에 백라이트가 스위칭 오프될 수 있다. 예를 들어, 그룹(G1)의 로우들을 조명하는 백라이트가 인스턴트(t01')에서 온으로 스위칭될 수 있고, 인스턴트(t22)에서 스위칭 오프될 수 있다. 유사한 방식으로, 다른 그룹들(G2 내지 Gp)의 조명이 좌측 영상(LI) 및 우측 영상(RI)의 어드레싱 기간들과 중첩할 수 있다. 그룹을 조명하는 백라이트의 온-시간의 보다 긴 중첩은 보다 많은 크로스토크의 비용으로 선택될 수 있다. 백라이트의 온-시간에 있어, 그룹을 조명하는 것은, 백라이트가 온-시간 동안 로우들의 상이한 그룹들(G1 내지 Gp)을 선택적으로 조명할 수 있다는 것을 의미한다는 것에 주의해야 한다. 상기와 같은 이러한 스캐닝 백라이트는 종래 기술로부터 잘 알려져 있고 LED들의 로우들을 포함할 수 있다. LED들의 각 로우는 그룹들(G1 내지 Gp) 중 하나의 화소들의 로우를 조명한다. 대안으로, LED들의 몇 개의 로우들이 그룹들(G1 내지 Gp) 중 하나의 로우들을 조명하는데 이용될 수 있다.
로우들(Ri)의 그룹(Gi) 당 백라이트의 온-시간은 고정될 수 있거나 또는 상기 로우들(Ri)에 의해 디스플레이되는 영상 부분의 평균 휘도에 의존할 수 있다.
도 3은 셔터 및 백라이트 타이밍을 제어하는 회로 및 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛의 측면 뷰를 개략적으로 도시한다.
백라이트 유닛(2)은 광원들(20)의 p 섹션들을 포함한다. 섹션들의 각 섹션의 광원 또는 광원들(20)은 백라이트 제어 유닛(31)에 의해 생성되는 광원 구동 신호들(LS1 내지 LSp)로 개별적으로 스위칭 온 및 오프될 수 있다. 섹션들(S1 내지 Sp)은 도 4에 도시된다. 백라이트 섹션들(S1 내지 Sp)은 LC 패널(1)의 로우들의 연관된 그룹들을 조명한다. 이 그룹들(G1 내지 Gp)은 도 4에 도시된다. 관찰자는 화살표들로 표시된 바와 같이 LC 패널(1)을 떠나는 광을 관찰한다. 관찰자의 좌측 눈(LE) 및 좌측 셔터 글라스(40)만이 도시된다.
제어기(3)는 비디오 처리기(30), 백라이트 제어기(31) 및 고글 제어기(32)를 포함한다. 비디오 처리기(30)는 LC 패널(1)상에 디스플레이될 스테레오스코픽 비디오 입력 데이터(VI)를 수신한다. 스테레오스코픽 비디오 입력 데이터(VI)는 좌측 영상들(LI) 및 우측 영상들(RI)의 시퀀스들을 포함한다. 비디오 처리기(30)는 잘 알려진 수평 동기화 신호(HS) 및 수직 동기화 신호(VS)를 비디오 입력 데이터(VI)로부터 분리하고, 이 동기화 신호들(HS,VS)을 백라이트 제어기(31) 및 고글 제어기(32)에 공급한다. 동기화 신호들(HS,VS)은 특히, 비디오 데이터(VI)가 컴퓨터로부터 및/또는 디지털 포맷으로 수신되는 경우, 비디오 데이터(VI)에서 개별적으로 이미 이용 가능하게 될 수 있다. 비디오 처리기(30)는 LC 패널(1)의 화소들의 광학 상태를 제어하도록 LC 패널(1)에 디스플레이 비디오 데이터(DV)를 제공한다.
백라이트 제어기(31)는 입력 비디오 데이터(VI)의 라인들의 수를 잘 알려진 방식으로 카운트하는 카운터들, LC 패널(1)의 화소들의 라인들을 어드레싱하는데 필요한 잘 알려진 어드레싱 신호들, 및 도 2a에서 도시된 바와 같이 적절한 시간의 인스턴트들에서 백라이트의 세그먼트들을 스위칭 온 및 오프하는데 대한 LC 패널(1)의 응답 시간을 이용한다. 라인들의 수는 수평 동기화 신호(HS)에 의해 표시된다. 디스플레이 패널상의 수직 방향의 위치는 수직 동기화 신호(VS)에 의해 규정된다. 문헌에서, 수평 동기화 신호(HS)는 라인 동기화 신호라고도 칭하고, 수직 동기화 신호(VS)는 프레임 동기화 신호라고도 칭한다.
고글 제어기(32)는 셔터 안경들을 제어하는 제어 신호(CSS)를 공급한다. 고글 제어기(32)는 수직 동기화 신호(VS)에 대한 라인들의 수를 카운트함으로써 도 1c 또는 도 2b 및 2c에 따라 좌측 및 우측 셔터 글라스들(40)의 인스턴트들의 스위칭 온 및 오프를 결정한다.
LC 패널(1)의 화소들의 응답 시간 및 백라이트의 섹션들의 온-시간의 지속기간은 미리 규정될 수 있거나 또는 조정 가능할 수 있다. 미리 규정된 경우, 모든 또는 대부분의 LC 패널들(1)을 포괄하는 고정된 값들이 이용될 수 있거나, 또는 값들은 사용된 LC 패널의 실제 형태에 의존할 수 있다.
도 2a에 도시된 예에서, 화소들의 제 1 로우(R1)의 기록 기간(어드레싱 기간 + 응답 시간)은 인스턴트(t01)에서 끝나고, 마지막 로우(Rn)의 기록 기간은 인스턴트(t11) 바로 이전에 시작한다. 이들 두 인스턴트들(t01 및 t11) 간의 시간 차이는 화소들의 실제 응답 시간에 의존하고, 이에 따라 도시된 것과 상이할 수 있다. 응답 시간은 비교적 짧고, 인스턴트(t11)는 인스턴트(t01) 이전에 발생할 수 있다.
도 4는 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛의 전면 뷰를 개략적으로 도시한다. LC 패널(1)이 백라이트 유닛(2)의 상부에 위치되어야 하지만, 백라이트 유닛(2)을 명료하게 하기 위해, LC 패널(1)은 백라이트 유닛(2)의 좌측에 도시된다.
다시, 제어기(3)는 입력 비디오 데이터(VI)를 수신하고, LC 패널(1) 및 백라이트 유닛(2)을 각각 제어하도록 구동 신호들(DV 및 LS1 내지 LSp)을 공급한다. 제어기(3)는 좌측 셔터 글라스(40) 및 우측 셔터 글라스(41)를 갖는 3D 셔터 안경에 제어 신호(CSS)를 공급한다. 문헌에서, 3D 셔터 안경은 또한 3D 고글들 또는 단순히 고글들로도 칭한다.
도 5는 펄싱된 백라이트가 있는 LCD에 대한 셔터 타이밍의 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 도면은 도 1c에 기초한다. 다른 점은 이제 셔터 안경의 온-시간이 최대화된다는 것이다. 좌측 셔터 글라스는 가능한 길게 투과성이지만, 우측 영상을 디스플레이하기 위해 백라이트가 온이 되는 동안 시간 기간(BLON2)과 실질적으로 중첩하지 않는다. 이 중첩은 크로스토크를 방지하기 위해 최소화된다. 그러나, 일부 중첩을 수용 가능할 수 있다. 동일한 방식으로, 우측 셔터 글라스가 가능한 길게 투과성이지만, 좌측 영상을 디스플레이하기 위해 백라이트가 온인 동안 시간 기간(BLON1)과 실질적으로 중첩하지 않는다. 다시, 중첩은 크로스토크를 방지하기 위해 최소화되지만, 일부 중첩은 수용 가능할 수 있다. 셔터 안경의 상대적으로 긴 온-시간은 안경이 어둡게 보이지 않는다는 이점을 갖는다. 결과적으로, 착용자는 환경들에 대해 밝은 시야를 갖고, 그의 눈 또는 셔터 안경을 착용한 다른 시청자들의 눈들의 가시성이 개선된다.
도 6은 셔터 안경의 셔터 타이밍을 제어하는 회로의 실시예를 개략적으로 도시한다.
수신기(REC)는 LCD에 의해 방출된 광(DLI)을 수신하고, 수신된 광의 특성을 나타내는 신호(SIB)를 공급한다. 수신기(REC)는 예를 들어, 착용자의 코앞 또는 코 근처의 눈들 사이와 같이 셔터 안경의 전면에 배열된 광 민감성 소자를 포함할 수 있다. 특성은 광의 휘도일 수 있다.
버스트 검출기(BUD)는 신호(SIB)를 수신하고 광 버스트들의 타이밍 또는 펄싱된 백라이트에 의해 발생된 펄스들을 검출한다. 버스트 검출기(BUD)는 신호(SIB)를 구별 짓는 구별단, 및 구별된 신호의 양의 에지(positive edge)를 양의 레벨과 비교하고 음의 에지를 음의 레벨과 비교하는 비교기를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 버스트 검출기(BUD)는 신호(SIB)에서 불규칙성을 억제할 수 있는 PLL(잘 알려진 위상 동기 루프(phase locked loop))을 포함할 수 있다. 예를 들어, PLL은 신호(SIB)에서 펄스들의 시퀀스를 이용하여 펄스들의 평균 타이밍을 획득하고, 그럼으로써 잡음의 영향을 감소시키거나, 또는 3D 디스플레이 패널로부터 발생하지 않은 광 이벤트들(light events)을 저해한다.
구동기(LRD)는 광 버스트들의 검출된 타이밍을 수신하고, 좌측 광 버스트를 좌측 글라스에 동기시키고, 우측 광 버스트를 우측 글라스에 동기시키도록 어느 광 버스트가 글라스들 중 어느 것과 연관되는지를 결정한다. 구동기(LRD)는 좌측 글라스의 투과 상태를 제어하는 신호(CLS) 및 우측 글라스의 투과 상태를 제어하는 신호(CRS)를 공급한다. 실시예에서, 백라이트는 수신된 광 버스트가 좌측 및 우측 글라스들 중 어느 것에 연관되었는지를 검출하는 것이 가능하도록 좌측 및 우측 영상에 대해 각자의 기간들 동안 생성된 광을 변조하도록 제어된다.
예를 들어, 변조는 세기를 일시적으로 변하게 하는 코드 또는 컬러와 같은 광의 다른 특성을 도입할 수 있다. 예를 들어, 세기는 좌측 영상들에 대해 3번의 매우 짧은 시간 기간 동안 및 우측 영상들에 대해 5번의 매우 짧은 시간 기간 동안 특정 비율이 감소될 수 있다. 기간들은 충분히 짧아야 하고, 비율은 깜박거림을 야기하지 않도록 선택되어야 한다. 짧은 기간들의 총 지속기간은 좌측 및 우측 영상들에 대해 동일할 수 있고, 비율은 평균 휘도에 대한 영향이 같도록 상이할 수 있다. 대안으로, 짧은 기간들의 지속기간은 동일한 평균 휘도를 얻도록 상이해질 수 있다. 광의 특성이 변하는 상이한 수의 짧은 기간들을 사용하는 대신에, 대안으로, 예를 들어, 사인파, 차단파 또는 좌측 및 우측 영상과 연관된 광 펄스들에 대해 상이한 주파수들을 갖는 임의의 다른 반복 신호에 따라 강도를 변조하는 것과 같이, 광의 특성의 임의의 다른 변조가 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 펄스들의 하나 또는 둘의 타이밍이 변조될 수 있다. 예를 들어, 평균 타이밍이 변하지 않도록 좌측 영상의 백라이트 온-기간이 앞서고, 우측 영상에 대한 백라이트 온-기간이 동일한 시간량만큼 지연된다. 이 시간 오프셋들은 신호(SIB)의 광 버스트들의 실제 타이밍을 PLL의 출력 신호의 타이밍과 비교함으로써 쉽게 결정될 수 있다. 3D 셔터 안경은 3D 셔터 안경으로 지향되는 광을 수신하는 수신기(REC), 수신된 광의 버스트들을 검출하고 광의 버스트의 변조를 검출하는 버스트 검출기(BUD)로서, 안경 중 어느 것이 투과성이 되어야 하는지를 나타내는, 상기 버스트 검출기(BUD), 및 변조에 의해 표시된 안경들의 쌍의 투과 상태를 제어하는 구동기(LRD)를 포함한다.
좌측 및 우측은 앞선 예들에서 교환될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 백라이트에 의해 생성된 광의 특성의 변동은 좌측 및 우측 영상들에 대해 디스플레이되는 비디오 정보를 적응시킴으로써 보상될 수 있다.
셔터 안경을 제어하는 회로는 셔터 안경과 기계적으로 조합될 수 있다.
상술한 실시예들은 본 발명을 제한하기보단 예시하는 것이고, 따라서 당업자는 첨부된 청구범위의 범위로부터 벗어남 없이 많은 대안의 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 점에 유의해야 한다.
도 3 및 도 4에 대해, 도 2a 내지 도 2c에 관해 기술된 디스플레이 시스템의 동작이 논의되었지만, 도 1c에 관해 기술된 디스플레이 시스템의 동작은 백라이트 유닛(2)이 완전한 디스플레이 패널(1)을 조명하는 하나의 세그먼트만을 갖고 있다는 것을 이해함으로써 쉽게 제외될 수 있다.
펄싱된 백라이트의 온-시간은 수직 공백 간격(VBI)의 지속기간이 증가하는 경우 증가할 수 있다. 그러나, 이는 프레임 레이트를 감소시킨다.
청구범위에서, 괄호 안에 있는 임의의 참조부호들은 청구항을 제한하는 것으로서 해석되선 안된다. 동사 "포함한다" 및 그 어형 변화의 사용은 청구항에 언급된 것 이외의 소자들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 소자들을 단수로 표현한 것은 이러한 소자의 복수의 존재를 배제하는 것은 아니다. 본 발명은 몇 개의 독특한 소자들을 포함하는 하드웨어 및 적절히 프로그래밍된 컴퓨터로 구현될 수 있다. 몇 개의 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이 수단들 중 몇 개는 하나 및 동일한 하드웨어의 부품(item)으로 구현될 수 있다. 특정한 측정들은 서로 상이한 종속 청구항들에서 인용된다는 단순한 사실이 이들 측정들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다.
1 : LC 패널 2 : 백라이트 유닛
3 : 제어기 4 : 3D 셔터 안경
30 : 비디오 처리기 31 : 백라이트 제어기
32 : 고글 제어기 40 : 좌측 셔터 글라스
41 : 우측 셔터 글라스

Claims (13)

  1. LCD 디스플레이 시스템에 있어서,
    LC 패널(1);
    상기 LC 패널(1) 또는 그 부분을 조명하기 위한 백라이트 유닛(2); 및
    제어기(3)로서:
    (i) 스테레오스코픽 쌍을 형성하는 제 1 영상(LI) 및 제 2 영상(RI)을 디스플레이하도록 상기 LC 패널(1)을 제어하고,
    (ii) 상기 제 1 영상(LI)에 따라 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)이 안정한 광학 상태를 가진 이후 제 1 시간 기간(BLON1; T1)동안, 및 상기 제 2 영상(RI)에 따라 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)이 안정화된 광학 상태를 가진 후 제 2 시간 기간(BLON2; T2)동안 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분만을 조명하도록 상기 백라이트 유닛(2)을 제어하고,
    (iii) 3D 셔터 안경(4)의 제 1 글라스(40)가 적어도 상기 제 1 시간 기간(BLON1; T1)의 일부 동안 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)의 시청(viewing)을 가능하게 하는 투과 상태가 되고, 상기 3D 셔터 안경(4)의 제 2 글라스(41)가 적어도 상기 제 2 시간 기간(BLON2; T2)의 일부 동안 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)의 시청을 가능하게 하는 투과 상태가 되도록 제어하는 제어 신호(CSS)를 생성하는, 상기 제어기(3)를 포함하는, LCD 디스플레이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는:
    (i) 완전한 LC 패널(1)상에 상기 제 1 영상(LI) 및 제 2 영상(RI)을 순차적으로 디스플레이하고,
    (ii) 상기 LC 패널(1)의 화소들(10)이 먼저 어드레싱되고 그 후 상기 제 1 영상(LI)에 따라 그들의 안정한 광학 상태에 도달하는 제 1 영상 어드레싱 기간(TR1)에 이어지는 제 1 수직 공백 간격(VBI1) 동안 상기 LC 패널(1)만을 조명하도록 상기 제 1 시간 기간(BLON1)동안 상기 백라이트 유닛(2)을 활성화하고, 상기 LC 패널(1)의 화소들(10)이 먼저 어드레싱되고 그 후 상기 제 2 영상(RI)에 따라 그들의 안정한 광학 상태에 도달하는 제 2 영상 어드레싱 기간(TR2)에 이어지는 제 2 수직 공백 간격(VBI2)동안 상기 LC 패널(1)만을 조명하도록 상기 제 2 시간 기간(BLON2)동안 상기 백라이트 유닛(2)을 활성화하고,
    (iii) 3D 셔터 안경(4)의 제 1 글라스(40)가 상기 제 1 시간 기간(BLON1)보다 더 길고 적어도 부분적으로 중첩하는 제 1 투과 시간 기간(LSO) 동안 투과 상태가 되고, 상기 3D 셔터 안경(4)의 제 2 글라스(41)가 상기 제 2 시간 기간(BLON2)보다 더 길고 적어도 부분적으로 중첩하는 제 2 투과 시간 기간(RSO)동안 투과 상태가 되게 제어하는 상기 제어 신호(CSS)를 생성하도록 구성되는, LCD 디스플레이 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는 50% 충격 계수(duty cycle)로 상기 제 1 투과 기간(LSO) 및 상기 제 2 투과 기간(RSO)을 생성하도록 구성되는, LCD 디스플레이 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는 실질적으로 제 2 시간 기간(BLON2)과의 중첩 없이 최대 지속기간을 갖는 상기 제 1 투과 기간(LSO)을 생성하고 실질적으로 상기 제 1 시간 기간(BLON1)과의 중첩 없이 최대 지속기간을 갖는 상기 제 2 투과 기간(RSO)을 생성하도록 구성되는, LCD 디스플레이 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는:
    (i) 상기 LC 패널(1)의 화소들(10)의 적어도 하나의 로우(R1,...,Rq)의 그룹(G1)으로서 상기 LC 패널(1)의 부분을 어드레싱하고, 상기 로우들의 그룹(G1)은 상기 제 1 영상(LI)의 연관된 부분에 따라 상기 그룹의 로우 또는 로우들의 화소들의 광학 상태를 획득하도록 상기 제 1 영상(LI)의 연관된 부분에 따라 제 1 그룹 어드레싱 시간 기간(TG1) 동안 어드레싱되고,
    (ii) 상기 제 1 그룹 어드레싱 시간 기간(TG1)에 이어지는 상기 제 1 시간 기간(T1)동안 상기 백라이트를 활성화시키도록 구성되는, LCD 디스플레이 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는:
    (i) 상기 LC 패널(1)의 화소들(10)의 하나의 로우 또는 적어도 2개의 인접한 로우들(R1,...,Rq)의 그룹(G1)으로서 상기 LC 패널(1)의 부분을 어드레싱하고,
    (ii) 상기 제 1 영상(LI)에 따라 제 1 그룹 어드레스 시간 기간들(TG1,...,TG1p) 동안 상기 LC 패널(1)의 하나의 로우 또는 적어도 2개의 인접한 로우들의 그룹들(G1,...Gp)을 순차적으로 어드레싱하고, 상기 제 2 영상(RI)에 따라 제 2 그룹 어드레스 시간 기간들(TG2,...,TG2p) 동안 상기 LC 패널(1)의 하나의 로우 또는 적어도 2개의 인접한 로우들의 그룹들(G1,...Gp)을 순차적으로 어드레싱하고,
    (iii) 상기 LC 패널(1)의 로우들의 대응하는 그룹들의 제 1 그룹 어드레스 시간 기간들(TG1,...,TG1p) 및 제 2 그룹 어드레스 시간 기간들(TG2,...,TG2p) 중간에 순차적으로 발생하는 복수의 제 1 시간 기간들(T1,...,T1p) 동안 상기 백라이트(2)를 활성화하도록 구성되는, LCD 디스플레이 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는 상기 3D 셔터 안경들(4)의 제 1 글라스(40)가 상기 제 1 시간 기간들의 첫 번째 기간(T1) 이전에 시작하고, 상기 제 1 시간의 기간들의 마지막 기간(T1p) 이후에 끝나는 제 1 투과 시간 기간(LSO) 동안 상기 투과 상태가 되도록 제어하는 상기 제어 신호(CSS)를 공급하도록 구성되고, 제 1 어드레싱 시간 기간(TG1)에 이어지는 상기 제 1 투과 시간 기간(LSO)은 상기 제 1 영상(LI)에 따라 상기 LC 패널(1)의 모든 로우들(R1,...,Rp)을 어드레싱하는데 필요로 되는 모든 제 1 그룹 어드레스 시간 기간(TG1,...,TG1p)을 포함하는, LCD 디스플레이 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는 상기 제 1 시간 기간(BLON1) 및 상기 제 2 시간 기간(BLON2)동안 상기 LC 패널(1)을 조명하는 광의 특성을 각각 상이하게 변조하도록 상기 백라이트 유닛(2)을 제어하도록 구성되는, LCD 디스플레이 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기(3)는 상기 제 1 시간 기간(BLON1) 및 상기 제 2 시간 기간(BLON2)의 타이밍을 변조하도록 상기 백라이트 유닛(2)을 제어하도록 구성되고, 상기 제 1 시간 기간 또는 상기 제 2 시간 기간 중 하나는 앞서게 되고, 다른 하나는 지연되는, LCD 디스플레이 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    3D 셔터 안경을 추가로 포함하는, LCD 디스플레이 시스템.
  11. 3D 셔터 안경에 있어서,
    상기 3D 셔터 안경에 지향되는 광을 수신하는 수신기(REC);
    수신된 광의 버스트들을 검출하는 버스트 검출기(BUD); 및
    변조가 안경들의 쌍 중 어느 하나가 투과성이 되는지를 표시하는, 광의 상기 버스트의 상기 변조를 검출하고, 상기 변조에 의해 표시된 안경의 투과 상태를 제어하는 구동기(LRD)를 포함하는, 3D 셔터 안경.
  12. LC 패널(1) 및 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분을 조명하는 백라이트 유닛(2)을 포함하는 LCD 시스템상에 스테레오스코픽 영상을 디스플레이하는 방법에 있어서,
    (i) 상기 LC 패널(1) 상에 스테레오스코픽 쌍을 형성하는 제 1 영상(LI) 및 제 2 영상(RI)을 디스플레이하는 단계,
    (ii) 상기 제 1 영상(LI)에 따라 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)이 안정한 광학 상태를 가진 후 제 1 시간 기간(BLON1; T1)동안, 및 상기 제 2 영상(RI)에 따라 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)이 안정한 광학 상태를 가진 이후 제 2 시간 기간(BLON2; T2)동안 상기 백라이트 유닛(2)으로 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분만을 조명하는 단계; 및
    (iii) 3D 셔터 안경들(4)의 제 1 글라스(40)가 상기 제 1 시간 기간(BLON1; T1)동안만 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)의 시청을 가능하게 하는 투과 상태가 되게 하고 상기 3D 셔터 안경(4)의 제 2 글라스(41)가 상기 제 2 시간 기간(BLON2; T2) 동안만 상기 LC 패널(1) 또는 그 부분의 화소들(10)의 시청을 가능하게 하는 투과 상태가 되게 하도록 제어하는 제어 신호(CSS)를 생성하는 단계를 포함하는, 스테레오스코픽 영상 디스플레이 방법.
  13. 제 9 항에 따른 상기 방법의 단계들을 수행하는 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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