KR20120069432A - 입체영상표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

입체영상표시장치가 개시된다. 본 입체영상표시장치는, 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이하는 제1 디스플레이 패널, 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함하는 복수 개의 픽셀로 구성되는 제2 디스플레이 패널, 제2 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 백라이트부, 제2 디스플레이 패널의 전면에 배치되며, 백라이트부로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성되는 렌즈 어레이 및 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 제2 디스플레이 패널을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라 효율적인 무안경식 입체영상표시장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

입체영상표시장치 및 그 구동 방법{3D image display apparatus and driving method thereof}
본 발명은 입체영상표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무안경식 입체영상표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
기술이 발전함에 따라 더욱 실감있는 영상을 표시하는 영상표시장치가 요청되고 있다. 이에 따라, 영상을 표시하는 화소를 증가시킨 고해상도 영상표시장치에 개발에서 나아가, 입체로 영상을 보여줄 수 있는 3D 영상표시장치가 개발되고 있다. 이러한 3D 영상표시장치는 TV에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 의료영상, 게임, 광고, 교육, 군사등 여러 분야에 적용됨으로써, 입체 효과에 의한 더욱 큰 효과가 기대될 수 있다.
입체 영상은 사람의 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의해 이루어지는데, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나는 양안시차(binocular parallax)가 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 이에 착안해 눈에 보이는 실제 영상과 동일한 영상을 두 눈에 입력할 수만 있다면 입체감은 쉽게 표현된다. 예컨대, 특성이 동일한 2대의 카메라를 양안 간격만큼 벌려 놓고 촬영한 후 왼쪽 카메라로 찍은 좌영상은 왼쪽 눈에만 보이게 하고, 오른쪽 카메라로 찍은 우영상은 오른쪽 눈에만 비춰줌으로써 입체감을 표현할 수 있다.
이와 같이 양안시차(binocular parallax)를 이용하는 3D 영상표시장치에는무안경 방식(autostereoscopic)과 안경 방식(stereoscopic)이 있다. 안경을 사용하지 않고 좌우 영상을 분리하여 입체 영상을 얻는 무안경 방식의 영상표시장치에는 패럴렉스 배리어(parallax barrier) 방식, 렌티큘러(lenticular) 방식, 집적 영상(integral imaging) 방식, 홀로그래피(holography) 방식 등이 있고, 안경을 이용한 영상표시장치에는 편광 안경식 방식과 셔터 안경식 방식 등이 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1a 및 도 1b에 따르면, 기존의 렌티큘러 방식에 따른 무안경식 입체영상표시장치는 공간 분할 방식을 이용하여 좌안과 우안에 각각 다른 영상이 보이도록 하여 3D 영상을 구현하였다.
즉, 기존의 입체영상표시장치에서는 좌안과 우안에 보여질 영상을 반반씩 따로 구현하고, 각각의 영상을 렌티큘러 렌즈에 의해 특정한 각도로 굴절시켜 좌측 영상을 좌안으로 포커싱되게 하고, 우측 영상을 우안으로 포커싱되게 하여 3D 영상을 보여준다.
하지만, 기존의 렌티큘러 렌즈를 사용하는 무안경식 3D 패널은 좌안영상 및 우안 영상을 나누어서 구현해야 하기 때문에 해상도가 반으로 떨어진다는 문제점이 있었다. 또한, 렌티큘러 영상이 포커싱되는 지점이 정해져 있기 때문에 시청자가 특정한 위치와 각도에서만 3D 영상을 인식할 수 있다는 단점이 있었다.
또한, 기존의 렌티큘러 렌즈를 사용하는 무안경식 3D 패널은 렌티큘러 렌즈에 의해 영상이 굴절되기 때문에 2D 영상을 구현할 경우에 화질이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 복수 개의 디스플레이 패널을 구비한 입체영상표시장치 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치는, 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이하는 제1 디스플레이 패널, 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함하는 복수 개의 픽셀로 구성되는 제2 디스플레이 패널, 상기 제2 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 백라이트부, 상기 제2 디스플레이 패널의 전면에 배치되며, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성되는 렌즈 어레이 및 상기 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 교번적으로 온/오프되도록 제어하여 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 또는 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 3차원 영상을 구현할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 동시에 온/오프되도록 제어하여, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 2차원 영상을 구현할 수 있다.
여기서, 상기 제1 디스플레이 패널은 컬러 액정으로 구현되며, 상기 제2 디스플레이 패널은 흑백 액정으로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 디스플레이 패널로부터 제공되는 상기 좌안용 영상 및 우안용 영상에 대응되는 동기 신호에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어할 수 있다.
또한, 사용자의 위치를 센싱하기 위한 센서부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 사용자의 위치에 따라 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경할 수 있다.
또한, 상기 제2 디스플레이 패널의 전면 방향에 배치되는 제1 광학필름 및 상기 제2 디스플레이 패널의 후면 방향에 배치되는 제2 광학필름 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 디스플레이 패널, 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함하는 복수 개의 픽셀로 구성되는 제2 디스플레이 패널, 상기 제2 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 백라이트부, 및 상기 제2 디스플레이 패널의 전면에 배치되며, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성되는 렌즈 어레이를 포함하는 입체영상표시장치의 구동 방법은, 상기 제1 디스플레이 패널에서 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이하는 단계 및 상기 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계는, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 교번적으로 온/오프되도록 제어하여 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 또는 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 3차원 영상을 구현할 수 있다.
또한, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계는, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 동시에 온/오프되도록 제어하여, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 2차원 영상을 구현할 수 있다.
여기서, 상기 제1 디스플레이 패널은 컬러 액정으로 구현되며, 상기 제2 디스플레이 패널은 흑백 액정으로 구현될 수 있다.
또한, 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계는, 상기 제1 디스플레이 패널로부터 제공되는 상기 좌안용 영상 및 우안용 영상에 대응되는 동기 신호에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어할 수 있다.
또한, 사용자의 위치를 센싱하는 단계 및 상기 사용자의 위치에 따라 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 입체영상표시장치는, 상기 제2 디스플레이 패널의 전면 방향에 배치되는 제1 광학필름 및 상기 제2 디스플레이 패널의 후면 방향에 배치되는 제2 광학필름 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이에 따라 셔터 안경 방식처럼 시분할 3D 방식으로 영상을 구현하기 때문에 무안경식 3D 방식에서도 해상도를 그대로 유지할 수 있다는 효과가 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2에 따르면, 본 입체영상표시장치(100)는 제1 디스플레이 패널(110), 렌즈 어레이(120), 제2 디스플레이 패널(130), 백라이트부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
제1 디스플레이 패널(110)은 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이할 수 있다. 여기서, 제1 디스플레이 패널(110)은 다양한 컬러 액정으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 디스플레이 패널(110)은 컬러 LCD 액정으로 구현될 수 있다. 여기서, LCD 액정이란, 전압을 가하면 분자의 배열이 변하는 액정의 성질을 이용하여 표시하는 장치로서 두 개의 유리판 사이의 좁은 틈에 액정을 주입해 배열한 후 투명한 전극을 통해 전기압력을 가해 각 액정분자의 배열을 변화시켜 이때 일어나는 광학적 굴절 변화를 이용하여 문자나 영상을 나타내는 장치로서 자세한 설명은 생략하도록 한다.
제2 디스플레이 패널(130)은 복수 개의 픽셀로 구성되며, 복수 개의 픽셀은 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 디스플레이 패널(130)은 다양한 흑백 액정으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2 디스플레이 패널(130)은 흑백 LCD 액정으로 구현될 수 있다.
렌즈 어레이(120)는 제2 디스플레이 패널(130)의 전면에 배치되며, 후술하는 백라이트부(140)로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성될 수 있다.
백라이트부(140)는 제2 디스플레이 패널(130)의 후면에 배치되며, 제2 디스플레이 패널(130)에 광을 공급할 수 있다. 백라이트부(140)는 CCFL, LED와 같은 광원과 각종 광학 필름(확산, 프리즘, DBEF 등) 등으로 구성될 수 있다.
제어부(150)는 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 교번적으로 온/오프되도록 제어하여 백라이트부(140)로부터 출사되는 광이 좌안용 픽셀 또는 우안용 픽셀의 온 시에 렌즈 어레이(120)에 제공되도록 하여 3차원 영상을 구현할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 동시에 온/오프되도록 제어하여, 백라이트부(140)로부터 출사되는 광이 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온 시에 렌즈 어레이(120)에 제공되도록 하여 2차원 영상을 구현할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 제1 디스플레이 패널(110)로부터 제공되는 좌안용 영상 및 우안용 영상에 대응되는 동기 신호에 따라 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어할 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체영상표시장치는 사용자의 위치를 센싱하기 위한 센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이 경우 제어부(150)는 센서부(미도시)에 의해 센싱된 사용자의 위치에 따라 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 좌안 및 우안의 위치에 따라 좌안 영상의 디스플레이 시점에 온되는 좌안용 픽셀 및 우안 영상의 디스플레이 시점에 온되는 우안용 픽셀을 담당하는 픽셀의 위치를 변경할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 후술하도록 한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입체영상표시장치는 제2 디스플레이 패널(130)의 전면 방향에 배치되는 제1 광학필름(미도시) 및 제2 디스플레이 패널(130)의 후면 방향에 배치되는 제2 광학필름(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3에 따르면, 입체영상표시장치는 제1 디스플레이 패널(110), 렌즈 어레이(120), 제2 디스플레이 패널(130), 백라이트부(141, 142) 및 광학필름(160)을 포함한다.
제1 디스플레이 패널(110)은 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이할 수 있다. 여기서, 제1 디스플레이 패널(110)은 다양한 컬러 액정, 예를 들어 컬러 LCD 액정으로 구현될 수 있다.
제1 디스플레이 패널(110)의 후면에는 렌즈 어레이(120)가 마련될 수 있다.
렌즈 어레이(120)는 제1 디스플레이 패널(110) 및 제2 디스플레이 패널(130) 사이 즉, 제1 디스플레이 패널(110)의 후면 및 제2 디스플레이 패널(130)의 전면에 배치되며, 후술하는 백라이트부(140)로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성될 수 있다.
렌즈 어레이(120)는 시청자의 두 눈을 잇는 선분에 수직한 방향, 즉 y 방향으로 길게 연장된 반구형 렌즈가 나란히 배열된 것으로서, 제1 디스플레이 패널(110)의 후면 및 제2 디스플레이 패널(130) 사이에 배치되어 좌시역용 광은 좌시역을 향하게 하며 우시역용 광은 우시역을 향하도록 할 수 있다. 한편, 반구형 렌즈의 배열간격이나 굴절력 등의 광학적 설계는 당해 분야의 숙련된 당업자가 사용자의 시청거리나, 제1 디스플레이 패널(110), 제2 디스플레이 패널(130) 및 백라이트부(141, 142))과의 거리 등을 고려하여 적절히 설계할 수 있는 사항이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다
제2 디스플레이 패널(130)은 복수 개의 픽셀로 구성되며, 복수 개의 픽셀은 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 디스플레이 패널(130)은 다양한 흑백 액정, 구체적으로, 흑백 LCD 액정으로 구현될 수 있다.
이 경우, 렌즈 어레이(120)를 구성하는 복수의 렌티큘러 렌즈 각각은 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 복수의 픽셀 중 기설정된 개수의 픽셀 그룹 단위에 각각 대응되도록 배치될 수 있다.
백라이트부(141, 142)는 제2 디스플레이 패널(130)의 후면에 배치되며, 제2 디스플레이 패널(130)에 광을 공급할 수 있다.
구체적으로, 백라이트부(141, 142)는 도광판(141) 및 광원(142)으로 구성될 수 있다.
도광판(Light Guide Plate:LGP)(141)은 광원(142)으로부터 발생된 광을 수용하여 그 상면 전체로 광을 분산시키는 역할을 한다. 경우에 따라서는 도광판(141)의 하면에는 반사막(미도시)이 고정되어 광이 도광판(141)의 상면으로만 유도되도록 할 수 있다.
광원(142)은 도광판(141)으로 광을 제공하는 역할을 하며, 복수의 LED(Light Emitting Diode) 모듈로 구현될 수 있다. LED는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광 현상(전기장발광)을 이용하여 빛을 발생시키는 소자이다. LED의 재료로는 발광 파장이 가시 또는 근적외영역에 존재하고, 발광효율이 높으며, p-n접합의 제작이 가능한 것 등의 조건을 만족시키는 재료들이 적합하다.
이러한 재료로는 질화갈륨(GaN), 비소화갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인(GaAsl-x Px), 갈륨-알루미륨-비소((Gal-xAlxAs), 인화인듐(InP), 인듐-갈륨-인(Inl-xGaxP) 등의 화합물 반도체들이 사용될 수 있다.
한편, 제2 디스플레이 패널(130)의 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀은 제1 디스플레이 패널(110)에서 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 온/오프가 조정될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도면을 참조하여 후술하도록 한다.
광학필름(160)은 백라이트부(141, 142)로부터 반사되는 광을 재반사시키는 역할을 한다. 이에 따라 휘도 저하를 방지할 수 있게 된다.
광학필름(160)으로는 확산, 프리즘, DBEF 등의 각종 광학 필름이 이용될 수 있으나, 대표적으로 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)가 이용될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 사용자의 위치를 센싱하는 센서부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 센서부(미도시)에 의해 센싱된 사용자의 위치에 따라 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 좌안 및 우안의 위치에 따라 좌안 영상의 디스플레이 시점에 온되는 좌안용 픽셀 및 우안 영상의 디스플레이 시점에 온되는 우안용 픽셀을 담당하는 픽셀의 위치를 변경할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 광원(142)으로는 일반적으로 LED가 사용될 수 있지만, 경우에 따라서는, 냉음극형광램프(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부전극형광램프(EEFL:External Electrode Flurescent Lamp) 등이 광원으로 사용되는 것도 가능하다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 도 4b에 따르면, 3D 모드로 동작시에는 제1 디스플레이 패널(110)을 사용하여 시분할 방식으로 3D 영상을 구현하고, 영상의 시분할과 동기화된 제2 디스플레이 패널(130)과 렌즈 어레이(120)를 사용한 BLU를 사용하여 좌안과 우안에 각각의 영상을 보여주게 된다. 여기서, 제1 디스플레이 패널(110)은 컬러 LCD 액정으로 구현되고, 제2 디스플레이 패널(130)은 흑백 LCD 액정으로 구현될 수 있다. 또한, 렌즈 어레이(120)는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구현될 수 있다. 구체적으로 렌즈 어레이(120)는 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 복수의 픽셀에 대하여 기설정된 개수의 픽셀 단위로 하나의 렌티큘러 렌즈가 대응되도록 구현될 수 있다.
즉, 도 4a 및 도 4b에 따르면, 제1 디스플레이 패널(110)에서는 좌안 영상 및 우안 영상을 지속적으로 교번적으로 재생하여 주고, 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 복수의 픽셀은 좌안 영상 및 우안 영상의 디스플레이 시점에 동기화되어 교번적으로 켜짐으로서 3D 영상을 구현할 수 있다.
구체적으로, 도 4a에 따르면, 우안 영상이 제1 디스플레이 패널(110)에 디스플레이되는 경우 제2 디스플레이 패널(130)에서 우안 영상을 담당하는 픽셀(R)이 켜지게 되며, 켜진 픽셀을 통과한 빛이 우안으로 향하게 설계된 렌즈(120)에 의해서 시청자의 우안(R)에 상이 맺히게 된다.
도 4b에 따르면, 좌안 영상이 제1 디스플레이 패널(110)에 디스플레이되는 경우 제2 디스플레이 패널(130)에서 좌안 영상을 담당하는 픽셀(L)이 켜지게 되며, 켜진 픽셀을 통과한 빛이 좌안으로 향하게 설계된 렌즈(120)에 의해서 시청자의 좌안(L)에 상이 맺히게 된다.
즉, 기존의 셔터 글래스 방식에서 3D 안경이 하던 역할을 제2 디스플레이 패널(130)과 그 전면의 렌즈(120)가 담당하게 된다고 볼 수 있다.
한편, 2D 모드로 동작시에는 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 모든 픽셀이 켜짐으로서 기존 LCD 패널에서 BLU 역할을 하게 된다. 이에 따라 2D 구동 시에도 화질 열화 없이 구현이 가능하게 된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5a 및 도 5b에 따르면, 사용자(즉, 시청자)의 위치에 따라 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 픽셀의 온/오프를 컨트롤하여 사용자가 어느 위치에 있던 3D 영상을 시청할 수 있도록 할 수 있다. 이 경우 사용자의 위치는 입체영상표시장치에 구비된 센서를 통해 센싱될 수 있다.
즉, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 사용자의 위치가 바뀌게 되면 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경하여 바뀐 시청자의 위치에서 동일한 3D 영상을 시청할 수 있게 된다.
구체적으로, 도 5a에 따르면, 사용자의 우안 및 좌안이 각각 2, 3 위치에 있는 경우 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 복수의 픽셀 중 각 렌티큘러 렌즈에 대응되는 4개의 픽셀 중 두번째, 세번째 픽셀이 각각 우안 및 좌안으로 상이 맺히도록 하는 우안용 픽셀 및 좌안용 픽셀을 담당할 수 있다.
도 5b에 따르면, 사용자의 우안 및 좌안이 각각 1, 2 위치에 있는 경우 제2 디스플레이 패널(130)을 구성하는 복수의 픽셀 중 각 렌티큘러 렌즈에 대응되는 4개의 픽셀 중 첫번째, 두번째 픽셀이 각각 우안 및 좌안으로 상이 맺히도록 하는 우안용 픽셀 및 좌안용 픽셀을 담당하도록 변경할 수 있다.
이에 따라 사용자의 위치가 바뀌더라도 동일한 3D 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입체영상표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6에 따르면, 입체영상표시장치는 제1 디스플레이 패널(110), 렌즈 어레이(120), 제2 디스플레이 패널(130), 백라이트부(141, 142), 제1 광학필름(160) 및 제2 광학필름(170)를 포함한다.
제1 광학필름(160)은 제2 디스플레이 패널(130) 및 백라이트부(141, 142) 사이에 배치되어 백라이트부(141, 142)로부터 반사되는 광을 재반사시키는 역할을 한다.
또한, 제2 광학필름(170)은 렌즈 어레이(120) 및 제2 디스플레이 패널(130) 사이에 배치되어 백라이트부(141, 142)로부터 반사되는 광을 재반사시키는 역할을 한다.
즉, 제1 광학필름(160) 및 제2 광학필름(170)은 제2 디스플레이 패널(130)의 전면 방향 및 후면 방향에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 광학필름(160) 및 제2 광학필름(170)으로는 확산, 프리즘, DBEF 등의 각종 광학 필름이 이용될 수 있으나, 대표적으로 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)가 이용될 수 있다.
예를 들어, 제1 광학필름(160)으로는 DBEF-H(horizontal)가 이용되고, 제2 광학필름(170)으로는 DBEF-V(vertical)가 이용될 수 있다.
이에 따라 패널을 두 개 사용함으로써 생길 수 있는 휘도 저하를 방지할 수 있게 된다.
한편, 상술한 실시 예에서는 LCD와 같은 수광형 디스플레이 소자를 중심으로 설명하였지만, OLED(organic light emitting diode), FED(field emitting diode)와, 같은 자기 발광형 디스플레이 소자에도 유사한 원리가 적용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 3D 영상 뿐 아니라 2D 영상을 구동할 때에도 화질 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 사용자의 시청각도를 추적하여 여러 각도에서 3D 영상을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 기존의 무안경식 공간 분할 3D 방식은 한 화면에 좌, 우 영상을 동시에 보여 주어야 하기 때문에 해상도가 절반으로 줄어드는 화질 상의 문제가 있으나, 본 발명에 따르면 현재 양산 중인 셔터 안경 방식처럼 시분할 3D 방식으로 영상을 구현하기 때문에 무안경식 3D 구동시에도 해상도를 그대로 유지할 수 있다는 효과가 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 이해되어져서는 안 될 것이다.
110: 제1 디스플레이 패널 120; 렌즈 어레이
130: 제2 디스플레이 패널 140: 백라이트부
150: 제어부 160: 제1 광학필름
170: 제2 광학필름

Claims (14)

  1. 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이하는 제1 디스플레이 패널;
    좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함하는 복수 개의 픽셀로 구성되는 제2 디스플레이 패널;
    상기 제2 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 백라이트부;
    상기 제2 디스플레이 패널의 전면에 배치되며, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성되는 렌즈 어레이; 및
    상기 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 제어부;를 포함하는 입체영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 교번적으로 온/오프되도록 제어하여 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 또는 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 3차원 영상을 구현하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 동시에 온/오프되도록 제어하여, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 2차원 영상을 구현하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 패널은 컬러 액정으로 구현되며,
    상기 제2 디스플레이 패널은 흑백 액정으로 구현되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 디스플레이 패널로부터 제공되는 상기 좌안용 영상 및 우안용 영상에 대응되는 동기 신호에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    사용자의 위치를 센싱하기 위한 센서부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 위치에 따라 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 디스플레이 패널의 전면 방향에 배치되는 제1 광학필름 및 상기 제2 디스플레이 패널의 후면 방향에 배치되는 제2 광학필름중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  8. 제1 디스플레이 패널, 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 포함하는 복수 개의 픽셀로 구성되는 제2 디스플레이 패널, 상기 제2 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 백라이트부, 및 상기 제2 디스플레이 패널의 전면에 배치되며, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광을 좌안 시역 및 우안 시역으로 분리하여 출사시키는 복수의 렌티큘러 렌즈로 구성되는 렌즈 어레이를 포함하는 입체영상표시장치의 구동 방법에 있어서,
    제1 디스플레이 패널에서 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교번적으로 디스플레이하는 단계; 및
    상기 좌안용 영상 및 우안용 영상의 디스플레이 시점에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계;를 포함하는 입체영상표시장치의 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계는,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 교번적으로 온/오프되도록 제어하여 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 또는 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 3차원 영상을 구현하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 구동 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계는,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀이 동시에 온/오프되도록 제어하여, 상기 백라이트부로부터 출사되는 광이 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온 시에 상기 렌즈 어레이에 제공되도록 하여 2차원 영상을 구현하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 구동 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 패널은 컬러 액정으로 구현되며,
    상기 제2 디스플레이 패널은 흑백 액정으로 구현되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 구동 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 단계는,
    상기 제1 디스플레이 패널로부터 제공되는 상기 좌안용 영상 및 우안용 영상에 대응되는 동기 신호에 따라 상기 제2 디스플레이 패널을 구성하는 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀의 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 구동 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    사용자의 위치를 센싱하는 단계; 및
    상기 사용자의 위치에 따라 상기 좌안용 픽셀 및 우안용 픽셀을 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 구동 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 입체영상표시장치는,
    상기 제2 디스플레이 패널의 전면 방향에 배치되는 제1 광학필름 및 상기 제2 디스플레이 패널의 후면 방향에 배치되는 제2 광학필름 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 구동 방법.
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