KR20120048227A - 영상 표시장치 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동방법은 입력된 영상 신호에서 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 분리하는 단계; 상기 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 분석하여 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도를 획득하는 단계; 거리 측정 센서를 이용하여 상기 우안 영상 및 좌안 영상이 표시되는 스크린과 시청자와의 시청 거리를 획득하는 단계; 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도와 상기 시청 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 좌안 영상과 우안 영상의 픽셀 이동 거리를 조절하는 단계; 및 심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적 또는 공간적으로 분할하여 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 표시장치 및 구동방법{IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD FOR THEREOF}
본 발명은 영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 3D 영상의 심도를 조절하여 표시품질을 높이고, 3D 영상의 시청에 따른 피로도를 줄일 수 있는 영상 표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 대형화 및 박형화에 대한 시장의 요구에 따라 기술 개발이 이루어지고 있으며, 박막화, 경량화, 저소비 전력화의 장점을 갖는 평판 형태의 디스플레이 장치에 대한 수요가 증대되고 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치로는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(FED: Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등의 연구가 진행되고 있다.
이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 얇은 두께, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 확고한 시장을 확보하고 있으며, 적용 분야가 계속 확대되고 있다.
상기 액정 표시장치는 화소(Pixel)들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동회로를 포함한다. 각 화소 별로 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 전계에 따라 액정의 배열 상태가 변화되고, 상기 액정의 배열을 통해 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
최근에는 실감 있는 영상에 대한 사용자들의 요구가 증대되어, 2D(2차원) 영상뿐만 아니라, 3D(3차원) 영상을 표시할 수 있는 액정 표시장치가 개발되고 있다.
3D 영상을 표시하는 액정 표시장치(이하, '3D 액정 표시장치'라 함)는 시청자의 양안 시차(Binocular Parallax Display)를 이용하여 3D 영상을 구현하며, 크게 입체용 특수 안경을 이용하는 방식과 입체용 특수 안경을 이용하지 않는 방식으로 구분할 수 있다.
입체용 특수 안경을 이용하는 방식으로는 셔터 글라스(SG: shutter glass) 방식과 편광 지연(patterned retarder) 방식이 개발되었다.
도 1을 참조하면, 셔터 글라스 방식은 시간에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 순차적으로 영상을 표시하고, 입체용 특수 안경을 통해 순차적으로 표시되는 좌안 영상과 우안 영상을 선택적으로 투과시켜 3D 영상을 구현한다.
도 2를 참조하면, 편광 지연 방식은 액정 패널의 표시 영역을 공간적으로 분할하여 좌안 영상과 우안 영상을 표시하고, 선형 편광 필름 안경 또는 원형 편광 필름 안경을 통해 좌안 영상과 우안 영상을 선택적으로 투과시켜 3D 영상을 구현한다.
종래 기술에 따른 3D 액정 표시장치는 시청에 따른 피로도가 발생된다는 단점이 있어 이를 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다. 3D 영상 시청에 따른 피로도에 영향을 요인은 다양하며, 이 중 가장 주요한 요인은 눈(양안)의 조절(accommodation)과 수렴(convergence)의 불일치가 될 수 있다.
종래 기술에 따른 3D 액정 표시장치는 액정 패널(스크린)에 표시되는 영상의 상이 맺히는 DOF(depth of field) 값(ΔD)이 0.2D를 초과(ΔD > 0.2D)하는 경우에 양안 조절과 양안 수렴의 불일치하여 3D 영상의 시청 시 피로도가 발생되는 문제점이 있다.
종래 기술에 따른 3D 액정 표시장치는 시청자의 3D 영상 시청 환경을 고려하지 않아 양안 조절과 양안 수렴이 불일치 한 경우에 이를 보상해주는 기능이 없다. 특히, 3D 영상의 심도 조절이 이루어지고 있지 않아 3D 영상의 표시품질이 떨어지고, 3D 영상의 시청 시 피로도가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 심도를 조절하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 영상 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 심도를 조절하여 3D 영상의 시청에 따른 피로도를 줄일 수 있는 영상 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동방법은 입력된 영상 신호에서 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 분리하는 단계; 상기 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 분석하여 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도를 획득하는 단계; 거리 측정 센서를 이용하여 상기 우안 영상 및 좌안 영상이 표시되는 스크린과 시청자와의 시청 거리를 획득하는 단계; 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도와 상기 시청 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 좌안 영상과 우안 영상의 픽셀 이동 거리를 조절하는 단계; 및 심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적 또는 공간적으로 분할하여 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치는 입력된 영상 신호에서 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 분리하는 영상 분리부; 상기 좌안 영상 및 우안 영상을 분석하여 영상의 휘도를 산출하는 휘도 분석부; 영상이 표시되는 스크린과 시청자와의 시청 거리를 측정하는 거리 측정부; 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도와 상기 시청 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 좌안 영상과 우안 영상의 픽셀 이동 거리를 조절하고, 상기 픽셀 이동 거리를 통해 영상의 심도를 조절하는 영상 심도 조절부; 심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적 또는 공간적으로 분할하여 표시하는 액정 패널; 및 상기 심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 선택적으로 투과시키는 입체용 특수 안경;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 따른 본 발명의 영상 표시장치 및 구동방법은 3D 영상의 심도를 조절하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명의 영상 표시장치 및 구동방법은 3D 영상의 심도를 조절하여 3D 영상의 시청에 따른 피로도를 줄일 수 있다.
도 1은 셔터 글라스 방식을 이용한 3D 영상 표시장치와 이의 구동방법을 나타내는 도면.
도 2는 편광 지연 방식을 이용한 3D 영상 표시장치와 이의 구동방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치를 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 영상 처리부를 나타내는 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동방법을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치 및 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 영상 처리부를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치(100)는 액정 패널(110); 게이트 드라이버(120); 데이터 드라이버(130); 백라이트 유닛(140); 백라이트 구동부(150); 타이밍 컨트롤러(160); 영상 처리부(170); 및 거리 측정부(180);를 포함한다.
액정 패널(110)은 입력되는 영상 신호에 따라 백라이트 유닛(140)으로부터 공급되는 광이 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 것으로, 복수의 게이트 라인(G1~Gn)과 복수의 데이터 라인(D1~Dm)을 포함한다. 또한, 상기 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성되는 복수의 화소(액정셀)을 포함한다. 상기 복수의 화소 각각은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
여기서, 액정 패널(110)은 입력된 영상 데이터에 따라 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적 또는 공작적으로 분할하여 표시한다.
구체적으로, 셔터 글라스 방식으로 3D 영상을 구현하는 경우에는 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적으로 분할하여 순차적으로 표시한다. 그리고, 편광 지연 방식으로 3D 영상을 구현하는 경우에는 좌안 영상 및 우안 영상을 공간적으로 분할하여 표시하다. 이때, 좌안 영상 및 우안 영상의 공간적 분할은 액정 패널(110)의 수평 라인을 기준으로 이루어질 수도 있고, 수직 라인을 기준으로 이루어질 수도 있다.
타이밍 컨트롤러(160)는 후술되는 영상 처리부(170)에서 심도 조절이 이루어진 영상 데이터(data')를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 프레임 단위로 정렬된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)에 공급한다. 이때, 상기 영상 데이터(R, G, B)는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 구성된다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 드라이버(120)의 제어를 위한 게이트 제어신호(GCS: Gate Control Signal)와, 데이터 드라이버(130)의 제어를 위한 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)를 생성한다. 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(120)에 공급되고, 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버(130)에 공급된다.
여기서, 상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어신호(POL: Polarity) 등을 포함할 수 있다.
상기 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치(100)는 편경 안경 또는 셔터 글라스를 이용해 3D 영상을 구현할 수 있다. 여기서, 셔터 글라스를 이용해 3D 영상을 구현하는 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 시청자가 액정 패널(110)에 표시되는 영상을 3D 영상으로 인식할 수 있도록 셔터 글라스의 제어를 위한 셔터 글라스 제어신호(shutter glass control signal)를 생성하여 셔터 글라스(미도시)에 제공한다.
이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 셔터 글라스 제어신호의 생성 및 전송을 위한 수단(모듈)을 포함할 수 있으며, 상기 셔터 글라스 제어신호는 유선 또는 무선 매체를 통해 셔터 글라스에 제공될 수 있다. 이때, 상기 셔터 글라스 제어신호는 상기 수직/수평 동기신호(Vsync/Hsync)를 이용하여 생성 및 전송될 수 있다.
상기 게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 기초하여 각 화소에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)를 구동시키기 위한 스캔 신호(게이트 구동 신호)를 생성한다. 생성된 스캔 신호는 액정 패널(110)의 게이트 라인들 각각에 순차적으로 공급되고, 상기 스캔 신호에 의해 각 화소의 박막 트랜지스터(TFT)가 구동된다.
데이터 드라이버(130)는 영상 처리부(170)에서 심도 조절이 이루어져 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 데이터 신호(데이터 전압)로 변환한다. 그리고, 변환된 아날로그 데이터 신호(데이터 전압)를 상기 데이터 제어신호(DCS)에 기초하여 액정 패널(110)의 데이터 라인들 각각에 공급한다.
상기 액정 패널(110)은 자발광을 발생시키지 못하므로 백라이트 유닛(140)에서 공급되는 광을 이용하여 화상(영상)을 표시한다.
상기 백라이트 유닛(140)은 상기 액정 패널(110)에 광을 조사하기 위한 것으로, 광을 발생시키는 복수의 백라이트(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp, EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp, LED: Light Emitting Diode)를 포함한다. 또한, 상기 백라이트(CCFL, EEFL, LED)에서 발생된 광을 상기 액정 패널(110) 방향으로 안내함과 아울러 광의 효율을 향상시키기 위한 광학 부재(도광판, 확산판, 확산 시트, 프리즘 시트, DBEF 필름)를 포함할 수 있다.
백라이트 구동부(150)는 설정된 구동 주파수(일 예로서, 60Hz, 100Hz, 120Hz, 200Hz, 240Hz)로 복수의 백라이트를 구동시키며, 백라이트의 온-오프 타이밍, 듀티 및 휘도를 제어한다.
거리 측정부(180)는 상기 거리 측정부(180)는 액정 표시장치(100)의 스크린 즉, 액정 패널(110)에서 표시되는 영상과 시청자와의 거리를 측정하는 것으로, 거리 측정 센서(일 예로서, 적외선 센서)로 구성된다.
일 예로서, 상기 거리 측정부(180)는 거리 측정 센서를 통해 액정 패널(110)과 시청자와의 시청 거리 즉, 액정 패널(110)과 입체용 특수 안경(셔터 글라스 또는 편광 안경) 사이의 시청 거리를 측정하고, 시청 거리 정보를 영상 처리부(170)에 제공한다.
여기서, 거리 측정부(180)는 액정 표시장치(100)의 외부 케이스에 거리 측정 센서가 구비되어 구현될 수도 있고, 입체용 특수 안경에 거리 측정 센서가 구비되어 구현될 수도 있다.
상기 영상 처리부(170)는 상기 시청 거리 정보 및 액정 패널(110)에서 표시되는 영상(좌안 영상, 우안 영상)의 휘도 및/또는 시청 거리에 기초하여 3D 영상(좌안 영상 및 우안 영상)의 심도를 조절한다. 이를 통해, 3D 영상의 표시품질을 높이고, 3D 영상의 시청에 따른 피로도를 줄일 수 있다.
이를 위해, 영상 처리부(170)는 도 4에 도시된 바와 같이, 영상 분리부(171), 휘도 분석부(174) 및 영상 심도 조절부(175)를 포함한다. 이하, 도 5 내지 도 8을 결부하여 영상 처리부(170) 및 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)의 구동방법에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 3D 영상의 시청에 따른 피로도는 양안 조절(accommodation)과 양안 수렴(convergence)이 불일치 되는 경우에 발생될 수 있는데, 이는 DOF(Depth of Field) 값(ΔD)에 기초하여 정의될 수 있다.
이때, DOF는 도 5에 도시된 바와 같이, 액정 패널(110)과 눈(양안)의 거리, 액정 패널(110)에서 표시되는 영상의 허상이 맺혀지는 위치에 따른 액정 패널(110)과 허상의 거리, 허상과 눈의 거리 및 패널(110)에서 표시되는 영상의 휘도에 따라 결정된다.
DOF(Depth of Field) 값(ΔD[diopter])은 다음의 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, Lr은 액정 패널(110)과 양안의 거리, Li는 액정 패널(110)에서 표시되는 영상의 허상과 양안의 거리, di는 액정 패널(110)과 허상과의 거리를 의미한다.
한 점에서 나오는 빛은 렌즈와 같은 광학계를 지나 다시 한 점에 모이게 되는데, 이때 빛이 출발한 광원과 빛이 투과되는 렌즈 사이의 거리에 따라 빛이 다시 모이는 점(허상이 맺히는 위치)의 거리가 결정된다. 즉, 광축 위의 한 점에 있는 광원이 정확하게 다시 한 점으로 모이게 되는 지점은 광축 상에서 하나만 존재하게 된다.
만약, 거리가 정해져 있는 상태에서 이미지 사이드(image side)의 이미지 플랜(image plane)이 움직이게 되면 렌즈를 통과하여 이미지 플랜에 맺히는 빛은 점의 형태가 아닌 원반 형태가 된다. 이에 따라, 이미지 플랜에 맺히는 상이 뚜렷하지 않고 흐리게 보이는 현상이 발생되는데, 3D 영상을 구현하는 경우에 상이 흐리게 맺힘으로 인해 표시품질이 떨어지고, 3D 영상의 시청에 따른 피로도가 발생되게 된다.
DOF는 이미지 플랜의 상이 흐르게 맺히는 현상이 나타나지 않는 범위를 의미하는 것으로, 3D 영상 표시장치에서 표시되는 좌안 영상 및 우안 영상 간의 거리에 따라서 눈의 조절 반응이 달라지고, 눈의 동공 직경은 영상의 휘도 변화에 따라서 그 크기가 달라진다.
본 발명에서는 상기 DOF에 기초하여 영상의 휘도와 시청 거리 중 적어도 하나를 기준으로 영상의 심도를 조절하여 눈의 조절과 수렴이 일치되도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 휘도 변화에 따라 DOF가 변화하게 된다. 상기 도 6에서 SG는 셔터 글라스 방식을 이용한 3D 영상 구현시의 휘도 변화에 따라 DOF가 변화를 의미하고, PR은 편광 안경 방식을 이용한 3D 영상 구현시의 휘도 변화에 따라 DOF가 변화를 의미한다.
구체적으로, 액정 패널(110)에서 표시되는 영상의 휘도가 높아지면 동공이 축소되어 눈의 조절/수렴이 일치하는 구간이 증가하게 된다. 본 발명에서는 입력된 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 분석하여 고휘도 영상에서의 심도와 저휘도 영상에서의 심도를 다르게 조절한다. 또한, 측정된 시청 거리에 따라 영상에서의 심도를 다르게 조절한다. 이때, 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도에 기초하여 영상의 심도를 조절하게 된다.
이를 위해, 상기 영상 분리부(171)는 외부로부터 입력된 영상 신호에서 좌안 영상 데이터(172)와 우안 영상 데이터(173)를 분리한다. 여기서, 영상 신호로부터 분리된 좌안 영상 데이터(172) 및 우안 영상 데이터(173)를 저장하기 위함 메모리를 포함하며, 영상 데이터의 포맷(format)이 Side by side인 경우에는 라인 메모리가 이용되고, 영상 데이터의 포맷이 top down인 경우에는 프레임 메모리가 이용될 수 있다.
상기 휘도 분석부(174)는 상기 좌안 영상 데이터(172) 및 우안 영상 데이터(173)를 분석하여 상기 좌안 영상 데이터(172) 및 우안 영상 데이터(173)의 휘도 정보를 획득한다. 그리고, 획득된 좌안 영상 데이터(172) 및 우안 영상 데이터(173)의 휘도 정보를 영상 심도 조절부(175)에 제공한다.
영상 심도 조절부(175)는 거리 측정부(180)로부터 제공된 시청 거리 정보와, 휘도 분석부(174)로부터 제공된 상기 좌안 영상 데이터(172) 및 우안 영상 데이터(173)의 휘도 정보를 이용하여 좌안 영상 데이터(172) 및 우안 영상 데이터(173)의 심도를 조절한다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도에 기초하여 영상의 심도를 조절하게 된다.
도 8을 참조하면, 영상의 심도는 영상 픽셀의 이동 거리인 Ld의 크기로 결정되는데, 영상 픽셀의 이동 거리(Ld)는 다음의 수학식 2를 이용하여 산출할 수 있다.
Figure pat00002
상기 수학식 2에서 Lv는 휘도 분석부(174)에서 분석된 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도, α*는 영상의 휘도(Lv) 및 시청 거리에 따른 픽셀 이동 거리(Ld)의 관계가 정의된 상수로써, 시청 거리 및 휘도에 따라 그 값이 비례하여 증감될 수 있다.
표시되는 영상이 동일 휘도인 경우, 시청 거리가 증가하면 α* 값이 증가되어 영상의 픽셀 이동 거리가 증가하게 된다. 또한, 시청 거리가 동일한 경우, 영상의 휘도가 증가하면 α* 값이 증가되어 영상의 픽셀 이동 거리가 증가하게 된다.
이러한, 영상의 휘도(Lv) 및 시청 거리에 따른 픽셀 이동 거리(Ld)의 관계가 정의된 상수(α*)는 영상의 휘도 및 시청 거리에 따른 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도를 산출하고, 산출된 최대 심도에 따라 미리 생성되어 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예로서, 동일 거리에서 서로 다른 휘도로 표시되는 영상의 심도는 다음과 같이 조절할 수 있다.
일 예로서, 표시되는 영상의 휘도가 24[nit]인 경우에 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도가 1.0m 이면, 영상의 픽셀 이동 거리(Ld)를 작게하여 영상의 심도가 최대 심도인 1.0m 이하게 되도록 조절한다.
다른 예로서, 표시되는 영상의 휘도가 60[nit]인 경우에 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도가 1.1.m 이면, 영상의 픽셀 이동 거리(Ld)를 크게하여 영상의 심도가 최대 심도인 1.1m 이하게 되도록 조절한다.
상기 영상 심도 조절부(175)는 상술한 바와 같이, 영상의 휘도에 따라 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도 이내에서 좌안 영상 및 우안 영상의 픽셀의 이동거리를 조절하여 영상의 심도를 조절한다.
본 발명의 제2 실시 예로서, 동일 휘도로 표시되는 영상의 심도는 시청 거리에 따라 다음과 같이 조절할 수 있다.
일 예로서, 시청 거리가 1.0m인 경우에 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도가 1.0m 이면, 영상의 픽셀 이동 거리(Ld)를 작게하여 영상의 심도가 최대 심도인 1.0m 이하게 되도록 조절한다.
다른 예로서, 시청 거리가 2.0m인 경우에 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도가 1.1.m 이면, 영상의 픽셀 이동 거리(Ld)를 크게하여 영상의 심도가 최대 심도인 1.1m 이하게 되도록 조절한다.
상기 영상 심도 조절부(175)는 상술한 바와 같이, 시청 거리에 따라 눈의 조절/수렴이 일치하는 최대 심도 이내에서 좌안 영상 및 우안 영상의 픽셀의 이동거리를 조절하여 영상의 심도를 조절한다.
상술한 바와 같이, 심도가 조절된 영상 데이터(data')는 타이밍 컨트롤러(160)에 제공되고, 타이밍 컨트롤러(160)는 심도가 조절된 영상 데이터(data')를 프레임 단위로 정렬하여 데이터 드라이버(130)에 공급하여 심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 액정 패널(110)을 통해 표시하게 된다.
이를 통해, 3D 영상의 표시품질을 높이고, 3D 영상의 시청에 따른 시청자의 피로도를 줄일 수 있다.
상술한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동방법이 액정 표시장치를 통해 구현되는 것으로 설명하였지만 이는 본 발명의 하나의 예를 나타낸 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 3D 영상의 심도 조절은 액정 표시장치 이외의 다른 평판 표시장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 설명에서는 본 발명의 영상 표시장치의 일 예로서, 액정 표시장치가 적용되는 것으로 설명하였으나, 액정 표시장치 이외의 평판 표시장치에도 본 발명의 사상이 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 영상 표시장치 110: 액정 패널
120: 게이트 드라이버 130: 데이터 드라이버
140: 백라이트 유닛 150: 백라이트 구동부
160: 타이밍 컨트롤러 170: 영상 처리부
171: 영상 분리부 172: 좌안 영상
173: 우안 영상 174: 휘도 분석부
175: 영상 심도 조절부

Claims (9)

  1. 입력된 영상 신호에서 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 분리하는 단계;
    상기 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 분석하여 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도를 획득하는 단계;
    거리 측정 센서를 이용하여 상기 우안 영상 및 좌안 영상이 표시되는 스크린과 시청자와의 시청 거리를 획득하는 단계;
    상기 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도와 상기 시청 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 좌안 영상과 우안 영상의 픽셀 이동 거리를 조절하는 단계; 및
    심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적 또는 공간적으로 분할하여 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    영상의 휘도에 따라 눈의 조절과 수렴이 일치하는 최대 심도 이내에서 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 픽셀의 이동거리를 조절하여 영상의 심도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    시청 거리에 따라 눈의 조절과 수렴이 일치하는 최대 심도 이내에서 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 픽셀의 이동거리를 조절하여 영상의 심도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 픽셀 이동 거리는,
    시청 거리 및 영상의 휘도에 비례하여 조절되는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  5. 입력된 영상 신호에서 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 분리하는 영상 분리부;
    상기 좌안 영상 및 우안 영상을 분석하여 영상의 휘도를 산출하는 휘도 분석부;
    영상이 표시되는 스크린과 시청자와의 시청 거리를 측정하는 거리 측정부;
    상기 좌안 영상 및 우안 영상의 휘도와 상기 시청 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 좌안 영상과 우안 영상의 픽셀 이동 거리를 조절하고, 상기 픽셀 이동 거리를 통해 영상의 심도를 조절하는 영상 심도 조절부;
    심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 시간적 또는 공간적으로 분할하여 표시하는 액정 패널; 및
    상기 심도가 조절된 좌안 영상 및 우안 영상을 선택적으로 투과시키는 입체용 특수 안경;을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 영상 심도 조절부는,
    영상의 휘도에 따라 눈의 조절과 수렴이 일치하는 최대 심도 이내에서 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 픽셀의 이동거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 영상 심도 조절부는,
    시청 거리에 따라 눈의 조절과 수렴이 일치하는 최대 심도 이내에서 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 픽셀의 이동거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 영상 심도 조절부는,
    상기 시청 거리 및/또는 상기 영상의 휘도에 비례하여 상기 픽셀 이동 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 거리 측정부는,
    영상 표시장치의 외부 케이스에 거리를 측정하는 센서가 구비되어 구현되거나, 또는 상기 입체용 특수 안경에 거리 센서가 구비되어 구현되는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160087449A (ko) * 2015-01-13 2016-07-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 제어 방법 및 장치

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5710330B2 (ja) * 2011-03-25 2015-04-30 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR101470693B1 (ko) 2012-07-31 2014-12-08 엘지디스플레이 주식회사 영상 데이터 처리 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시장치
CN102842301B (zh) 2012-08-21 2015-05-20 京东方科技集团股份有限公司 显示画面调节装置、显示装置及显示方法
KR101538659B1 (ko) * 2012-11-20 2015-07-22 삼성메디슨 주식회사 영상 출력 장치, 방법 이를 이용하는 영상 제공 시스템, 영상 제공 방법 및 기록 매체
KR101970563B1 (ko) 2012-11-23 2019-08-14 엘지디스플레이 주식회사 3차원 입체 영상용 깊이지도 보정장치 및 보정방법
CN103873841A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 冠捷显示科技（厦门）有限公司 一种可自动调整影像显示深度的立体显示装置及方法
TWI528785B (zh) * 2013-02-08 2016-04-01 瑞昱半導體股份有限公司 立體影像的調整裝置及其方法
TWI637348B (zh) * 2013-04-11 2018-10-01 緯創資通股份有限公司 影像顯示裝置和影像顯示方法
CN104519331B (zh) * 2013-09-27 2019-02-05 联想(北京)有限公司 一种数据处理方法及电子设备
JP6294780B2 (ja) * 2014-07-17 2018-03-14 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 立体画像提示装置、立体画像提示方法、およびヘッドマウントディスプレイ
US9606355B2 (en) 2014-09-29 2017-03-28 Honeywell International Inc. Apparatus and method for suppressing double images on a combiner head-up display
US10459224B2 (en) * 2014-09-29 2019-10-29 Honeywell International Inc. High transmittance eyewear for head-up displays
CN104581116A (zh) * 2014-12-03 2015-04-29 深圳市亿思达科技集团有限公司 一种不同背光环境景深自适应的全息显示方法及其装置
US10713760B2 (en) * 2015-12-31 2020-07-14 Thomson Licensing Configuration for rendering virtual reality with an adaptive focal plane
CN109413410A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 程立军 基于眼睛三联动的图像显示方法及装置
CN111258158B (zh) * 2018-11-30 2022-10-25 中强光电股份有限公司 投影机及亮度调整方法
CN111258157B (zh) 2018-11-30 2023-01-10 中强光电股份有限公司 投影机及亮度调整方法
EP3771595A1 (en) 2019-07-30 2021-02-03 Coretronic Corporation Projection device and control method thereof, vehicle comprising the same
US11662811B2 (en) * 2021-08-11 2023-05-30 GM Global Technology Operations LLC Holographic display system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0279092A1 (en) * 1987-02-18 1988-08-24 Donald J. Imsand Picture processing system for three dimensional movies and video systems
US4647965A (en) * 1983-11-02 1987-03-03 Imsand Donald J Picture processing system for three dimensional movies and video systems
US8094927B2 (en) * 2004-02-27 2012-01-10 Eastman Kodak Company Stereoscopic display system with flexible rendering of disparity map according to the stereoscopic fusing capability of the observer
JP4578294B2 (ja) * 2005-03-18 2010-11-10 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ三洋システム 立体視画像表示装置、立体視画像表示方法及びコンピュータプログラム
JP4637942B2 (ja) * 2008-09-30 2011-02-23 富士フイルム株式会社 ３次元表示装置および方法並びにプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160087449A (ko) * 2015-01-13 2016-07-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 제어 방법 및 장치

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