KR20110136323A - 패럴랙스 배리어 패널 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패럴랙스 배리어 패널 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 특히, 배리어 접합 오차가 발생한 경우 배리어를 좌 또는 우로 미세 이동시킴으로써 배리어가 설계 위치에 정확하게 형성되도록 창안한 패럴랙스 배리어 하는데 그 목적이 있다. 본 발명은 상기의 목적을 위하여, 입체영상 표시 장치의 배리어 패널은 소정 픽셀 단위의 폭으로 분할된 다수의 슬릿으로 이루어지며, 입체영상 모드의 경우 설계 시의 배리어 위치가 접합 오차만큼 좌 또는 우측으로 조절되어 설계 시의 배리어 폭에 해당하는 다수의 슬릿이 온되는 차단 영역(310)과, 상기 차단 영역(310)의 폭 보다 작은 폭으로 상기 차단영역 사이에 배치되는 투과 영역(320)으로 구성함을 특징한다.

Description

패럴랙스 배리어 패널 및 그의 구동 방법{Parallax Barrier Panel And Driving Method Thereof}

본 발명은 입체영상 표시 기술에 관한 것으로, 특히, 패럴랙스 배리어 구성방법 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 3차원을 표현하는 입체영상은 두 눈의 시차 즉, 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안 시차에 의해 구현된다. 즉, 상호 시차를 갖는 각각의 2D 영상이 좌우 눈 각각의 망막에 맺히면 그 두 영상이 뇌로 전달되어 합성됨으로써 입체영상을 느낄 수 있게 되는 것이다.

입체영상 구현 방법은 안경 방식, 무안경 방식 및 홀로그래픽 방식으로 구분할 수 있다.

상기 안경방식의 입체영상 구현 방법에는 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광안경방식과, 좌우영상을 서로 전환시켜 가면서 교대로 제시하는 시분할 안경 방식과, 좌우 양안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식이 있다.

또한, 무안경 방식의 식 입체영상 디스플레이 방법은 좌우 양안 각각의 영상에 대해 세로 또는 가로방향으로 배열된 슬릿 형태의 개구(aperture)를 형성함으로써 좌우 영상을 분리하여 입체영상을 느낄 수 있게 하는 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형렌즈를 배열한 렌티큘러판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식과, 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴(integral photography) 방식으로 구분할 수 있다.

현재 무안경식 3차원 입체영상을 구현하는 방법으로는 패럴랙스 배리어 방식이 대표적으로 사용되고 있다.

통상적으로 패럴랙스 배리어 방식의 입체영상 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 배면에서 빛을 발생시키는 백라이트 패널과, 슬릿 형태의 개구를 형성하는 배리어 패널을 포함하여 구성된다.

통상적으로 상기 배리어 패널은 도 1의 예시도에 도시된 바와 같이, 일정 폭을 갖는 배리어가 일정 간격으로 배치되어 구성된다.

상기 배리어 패널은 2D 영상 모드의 경우 배리어를 형성하지 않아 빛을 투과하고 입체영상 모드의 경우 배리어가 형성되어 선택적으로 빛을 차단하도록 액정패널로 구성된다.

따라서, 배리어 패널에 전압이 인가되지 않는 2D 영상 모드의 경우에는 배리어 패널이 디스플레이 패널을 통과한 빛을 모두 투과하여 평면영상을 볼 수 있도록 하고, 배리어 패널에 전압이 인가되는 입체영상 모드의 경우에는 상기 배리어 패널이 디스플레이 패널을 통과한 빛을 선택적으로 차단하여 입체영상을 느낄 수 있게 된다.

하지만, 종래에는 패럴랙스 배리어 패널에 형성되는 배리어가 고정 위치에 형성됨으로 인해 양안시차에 따른 입체영상을 장시간 보는 경우에 메스꺼움이나 피로감 등의 부작용이 동반될 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 패럴랙스 배리어의 폭을 관찰자의 가시거리에 의존하여 통상 관찰자가 입체영상을 인식할 수 있는 공간면적을 확대하기 위해서 디스플레이 패널에 좌우 영상을 적어도 2개 이상 원근의 차이를 두고 다중으로 반영시키는 방법이 사용되고 있는데, 이 경우 배리어 폭이 줄어드는 경향이 있어 휘도를 저하시키는 단점이 있다.

또한, 종래의 패럴랙스 배리어 방식의 경우에는 사용자가 위치하는 장소와 입체영상 디스플레이 장치의 거리 및 시야각이 미리 정하여진 있는 때에만 영상이 입체로 보이는 불편을 사용자가 감수하여야 하는 단점이 있다.

또한, 종래에는 배리어 패널이 기본적인 두께를 가지고 있고 제조공정에 정밀성을 수반하는데, 제조공정에서 접합 오차가 발생하는 경우 설계 시에 의도한 시야각이 달라지게 되어 사용자가 선명한 입체영상을 볼 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 배리어는 단일구조로되어 있어 3D 패널 제작시 디스플레이(예로, TFT, PDP 등)의 전면에 배치하는 접합과정에서 미세한 접합오차를 보정할 수 없어, 선명한 입체영상을 볼 수 없는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 관찰자마다 양안 시차에 차이가 있는데, 종래에는 배리어 폭과 간격이 고정되어 있어 일부 관찰자의 경우 선명한 입체영상을 보지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 배리어 접합 오차를 반영하여 배리어 위치를 좌 또는 우로 미세 이동시킴으로써 배리어가 설계 위치에 정확하게 형성되도록 창안한 패럴랙스 배리어 패널 및 그의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 배리어 폭과 간격을 조정하여 임의의 이격거리에서도 정확한 입체영상을 볼 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 입체영상 표시 장치에 있어서, 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 전면에 접합되며, 상기 디스플레이 패널에 표시되는 좌,우 영상이 관람자의 좌,우 눈에 선택적으로 보이도록 하는 배리어 패널을 포함하고, 상기 배리어 패널은 소정 픽셀 단위의 폭으로 분할된 다수의 슬릿으로 이루어지며, 입체영상 모드의 경우 설계 시의 배리어 위치가 접합 오차만큼 좌 또는 우측으로 조절되어 설계 시의 배리어 폭에 해당하는 다수의 슬릿이 온되는 차단 영역과, 상기 차단 영역의 폭 보다 작은 폭으로 상기 차단영역 사이에 배치되는 투과 영역으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 차단 영역은 입체영상 모드의 경우 관람자의 조작에 대응하여 배리어의 좌,우에 배치된 다수의 슬릿 중 소정 픽셀 폭만큼 온되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 입체영상 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 배리어 패널의 접합 오차를 판별하는 단계와, 입체영상 모드 시에 상기 판별된 접합오차를 반영하여 배리어 형성 위치를 가변시키는 단계와, 입체영상 모드 시에 관찰 거리에 대응하여 배리어 폭을 픽셀 단위로 확장하여 미세 보정하는 단계를 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 접합 오차가 있는 경우 배리어 구동 시에 그 오차만큼 이동된 위치에 배리어를 형성하도록 함으로써 관람자에게 선명한 입체영상을 느낄 수 있도록 하는 효과를 발휘하게 된다.

또한, 본 발명은 입체영상 모드에서 관람자의 시야각 또는 관람거리에 따라 배리어의 폭을 확장하여 보다 선명한 최적의 입체영상을 느낄 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 패럴랙스 배리어 패턴의 예시도.
도 2는 본 발명의 입체영상 표시 장치의 구성도.
도 3은 도 2에서 배리어 패널의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에서 위치 가변된 배리어의 예시도.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에서는 본 발명의 기술적 사상 및 본질적 특성을 명료히 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 공지된 기술에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 입체영상 표시 장치의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 유리(211), 편광판(212), 칼라 액정표시패널(213), 편광판(214), 유리(215), 배리어 패널(221), 편광판(222) 순으로 접합하여 구성한다.

상기 배리어 패널(221)은 도3에 도시한 바와 같이, 1픽셀 단위의 폭으로 분할된 다수의 슬릿으로 이루어지며, 입체영상 모드의 경우 설계 시의 배리어 위치가 접합 오차만큼 좌측 또는 우측으로 조절되어 설계 시의 배리어 폭에 해당하는 다수의 슬릿이 온되는 차단 영역(310)과, 상기 차단 영역의 폭 보다 작은 폭으로 상기 차단영역 사이에 배치되는 투과 영역(320)으로 구성한다.

따라서, 배리어 패널의 접합이 정상적으로 이루어진 경우라면 입체영상 모드가 온되면 설계 시에 계산된 폭만큼의 영역(312)에 해당하는 슬릿이 온되어 배리어를 형성되게 된다.

만일, 배리어 패널의 접합에 오차가 있는 경우라면 그 오차만큼 배리어 위치를 이동시켜 배리어를 형성하게 되는 것이다. 예를 들어, 배리어 패널(221)이 2픽셀만큼 우측으로 이동되어 접합 오차가 발생한 경우를 가정하면 이때, 정상적인 접합의 경우 배리어의 위치가 영역(312)에 형성되는 것이라고 하면 도4의 예시도에 도시한 바와 같이, 배리어 위치를 좌측으로 2픽셀만큼 이동시켜 형성하게 된다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 접합오차를 보정한 경우에도 관람자의 위치 및 시야각에 따라 최적의 입체영상을 느끼지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 배리어 패널(221)에 형성된 배리어를 기준으로 좌,우측의 슬릿을 확장 배리어 영역으로 이용하도록 구성할 수 있다.

즉, 도3의 예시도와 같이 배리어가 형성된 경우를 가정하면 영역(312)이 설계 시에 산출된 배리어 영역에 해당하고 그 영역(312)의 좌,우측 영역(311)(313)이 확장 배리어 영역에 해당하는 것이다.

이때, 본 발명의 실시 예에 따른 입체영상 표시 장치는 확장 배리어 영역을 구동하기 위한 기능을 탑재하게 되며, 이 기능은 관람자가 리모콘 또는 키를 조작함에 따라 영역(311)(312)의 1픽셀 단위의 슬릿을 적어도 하나 온시켜 미세 보정하게 된다.

즉, 관람자는 최적의 입체영상 관람 상태가 되도록 리모콘 또는 키 조작으로 배리어(312)의 좌측(또는 우측)에 위치한 1픽셀 단위 슬릿을 하나씩 온시키게 된다. 필요한 경우 배리어 영역(312)의 좌,우측 슬릿을 각기 하나씩 온시켜 배리어 영역을 확장시킬 수도 있다.

따라서, 관람 거리에 따라 배리어 폭과 배리어 피치(배리어 간의 거리)가 조절됨으로써 관람자는 최적의 입체영상을 느낄 수 있게 된다.

다시 말해서, 본 발명의 실시 예에서는 접합 오차에 대응하여 배리어 위치를 가변시키는 것은 물론 관람거리에 따라 배리어 폭을 가변시킴으로써 관람자가 최적의 입체영상을 느낄 수 있도록 하는 것이다.

즉, 본 발명의 실시 예에서는 배리어 패널(221)의 접합이 완료된 시점에서 배리어 패널(221)의 접합 오차를 판별하게 된다.

이때, 접합 오차가 판별되면 그 오차값을 입체영상 표시 장치를 구동하기 위한 프로그램에 반영시키게 된다.

이후, 입체영상을 관람하려는 경우 상기 접합오차를 반영하여 배리어의 위치를 가변시켜 형성함으로써 관람자가 선명한 입체영상을 느낄 수 있도록 한다.

이후, 관람자는 입체영상을 보는 중에 리모콘 또는 입체영상 표시 장치에 장착된 키를 이용하여 배리어 폭을 가변시킴으로써 최적의 입체영상을 관람할 수 있는 상태로 조정할 수 있다. 이때, 관람자의 조작에 따라 1픽셀 단위로 슬릿을 온시켜 미세 보정함으로써 배리어 영역을 확장하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 배리어 패널의 접합 오차에 대응하여 배리어 위치를 조정함은 물론 입체영상 관람 시에 배리어 폭을 가변하여 미세보정함으로써 관람자가 최적의 입체영상을 느낄 수 있도록 한다.

상기에서 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하였으나, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상 및 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형태로 구현할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

213 : 컬러액정 표시패널 221 : 배리어 패널
222 : 편광판 310 : 차단영역
311,313 : 배리어 가변영역 312 : 배리어 영역

Claims (3)

1. 입체영상 표시 장치에 있어서,
   이미지를 디스플레이하는 디스플레이 패널의 전면에 접합되며, 상기 디스플레이 패널에 표시되는 좌,우 영상이 관람자의 좌,우 눈에 선택적으로 보이도록 하는 배리어 패널을 형성함에 있어서 배리어 형태를 소정 픽셀 단위의 폭으로 분할된 다수의 슬릿으로 구성하며, 입체영상 모드의 경우 설계 시의 배리어 위치가 접합 오차만큼 좌 또는 우측으로 조절되어 설계 시의 배리어 폭에 해당하는 다수의 슬릿이 온되는 차단 영역과, 상기 차단 영역의 폭 보다 작은 폭으로 상기 차단영역 사이에 배치되는 투과 영역으로 구성함을 특징으로 하는 패럴랙스 배리어 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 차단 영역은 입체영상 모드의 경우 관람자의 조작에 대응하여 배리어의 좌,우에 배치된 다수의 슬릿 중 소정 픽셀 폭만큼 온되는 것을 특징으로 하는 패럴랙스 배리어 패널.
3. 입체영상 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
   입체영상 모드 시에 접합오차를 반영하여 배리어 형성 위치를 가변시킬수
   있는 패럴랙스 배리어 패널
   
   

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