KR20120075369A - 입체 표시 장치의 구동 방법 및 입체 표시 장치 - Google Patents

입체 표시 장치의 구동 방법 및 입체 표시 장치 Download PDF

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Abstract

입체 표시 장치 구동 방법은, 복수의 배리어 그룹으로 그룹화된 복수의 광배리어를 상기 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄하는 단계와; 각 배리어 그룹의 광배리어의 개폐 동작에 동기화되어 다시점 화상에 기초하여 표시 동작을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 표시 동작은, 상기 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서, 서로 상이한 복수 세트로 그룹화된 다시점 화상에 기초하여 수행된다.

Description

입체 표시 장치의 구동 방법 및 입체 표시 장치{METHOD FOR DRIVING STEREOSCOPIC DISPLAY APPARATUS AND STEREOSCOPIC DISPLAY APPARATUS}
본 발명은, 패럴랙스 배리어(parallax barrier)에 기초한 입체 표시(stereoscopic display)를 허용하는 입체 표시 장치(stereoscopic display apparatus)의 구동 방법 및 입체 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 입체 표시를 허용하는 표시 장치(입체 표시 장치)가 주목을 모으고 있다. 입체 표시에서, 서로 시차가 있는(시점이 상이함) 좌안 영상과 우안 영상이 표시되며, 각각 좌우의 눈으로 좌안 영상 및 우안 영상을 보는 관찰자는, 이 영상을 깊이감을 주는 입체 영상으로 인식할 수 있다. 또한 서로 시차가 있는 3개 이상의 영상을 표시하여 관찰자에게 보다 자연스러운 입체 영상을 제공할 수 있는 표시 장치도 개발되고 있다.
이러한 입체 표시 장치는, 전용 안경이 필요한 것과 불필요한 것(육안 입체 표시 장치)으로 대략 분류된다. 관찰자에게 전용 안경은 번거로우며, 전용 안경이 필요없는 입체 표시 장치가 바람직하다. 전용 안경이 불필요한 표시 장치의 예로서는, 렌티큘라 렌즈(lenticular lens)나, 패럴랙스 배리어(parallax barrier)가 있다. 전술된 2가지 타입의 표시 장치에서, 서로 시차가 있는 복수의 영상(시점 영상)이 동시에 표시되고, 복수의 영상은, 표시 장치와 관찰자 시점간의 상대적인 위치 관계(각도)에 따라 상이하게 인식된다.
이와 같은 표시 장치가 복수의 시점 영상을 표시할 때, 영상의 유효 해상도는 액정 표시 장치와 같은 표시 장치 자체의 해상도보다 낮다, 즉, 유효 해상도는 표시 장치 해상도를 시점의 갯수로 나눈 것과 같아서, 불리하게도 화질 저하가 초래된다. 전술된 문제를 해결하기 위해, 다양한 연구가 이루어져 왔다. 예를 들어, JP-A-2009-104105호는, 표시 화면에 배치된 각각의 액정 배리어 각각의 상태를 광투과 상태(개방 상태)와 광차단 상태(폐쇄 상태) 사이에서 시분할 방식으로 전환하는 패럴랙스 배리어 방식의 표시 장치를 제안하고 있다. 이 표시 장치에서, 액정 배리어들은 2개의 배리어 그룹으로 그룹화되고, 2개 배리어 그룹들 각각의 상태는, 좌-우(LR) 영상 및 우-좌(RL) 영상이 전환 동작과 동기화되어 시분할 방식으로 표시되도록, 1 프레임에서 교대로 전환됨으로써, 해상도가 개선된다.
그러나, 전술된 패럴랙스 배리어 방식의 표시 장치에서 해상도를 높이는 것은 일반적으로 어렵다. 구체적으로, 예를 들어, 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우, 이하에서 설명되는 바와 같이, 사용자는, 표시 영상이 깜박거리고 그에 따라 화질이 저하되는 것으로 느낄 수 있다.
액정 표시 장치에서, 인가되는 전압에 따라 액정 분자가 회전하기 때문에, 표시 영상의 휘도가 변조된다. 일반적으로 액정 분자는 천천히 회전하기 때문에, 영상 신호가 실제로 인가되는 시점으로부터 액정 표시 장치가 영상을 표시할 때까지, 예를 들어, 약 3[msec] 정도의 응답 시간이 존재한다. 즉, 응답 시간으로 인해 액정 표시 장치가 표시 영상을 개서(rewrite)하는 주기가 제한되어 개서 주기를 단축하는 것이 어렵다.
패럴랙스 배리어 방식 표시 장치의 해상도를 높이기 위해, 각각이 액정 배리어를 이루는 많은 수의 배리어 그룹이 제공되어, 배리어 그룹들 각각의 상태가 전환될 수 있다. 이 경우에, 액정 배리어의 개폐 동작에 동기화되어 시분할 방식으로 표시되는 영상의 수도 많아진다. 전술한 바와 같이, 표시 영상의 개서 주기를 단축시키는 것이 어렵기 때문에, 1 프레임에 대응하는 기간은, 그 표시 영상의 수(즉, 배리어 그룹의 수)가 증가함에 따라 불리하게도 길어져 버린다. 1 프레임 기간이, 예를 들어 16.6[msec](=1/60[Hz])나 20[msec](=1/50[Hz])보다 긴 경우에는, 잘 알려져 있는 바와 같이, 관찰자는 표시 영상의 깜박임을 느낄 수 있다. 이 경우, 관찰자는 화질이 저하된 것처럼 느낀다.
전술된 문제점에 비추어, 해상도를 높이면서 관찰자가 표시 영상 깜박임을 느끼지 않게 하는 입체 표시 장치 구동 방법과 입체 표시 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예는, 복수의 배리어 그룹(barrier group)으로 그룹화된 복수의 광배리어(light barrier)를 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄하는 단계와; 각 배리어 그룹의 광배리어의 개폐 동작에 동기화되어 다시점 화상(multi-viewpoint image)에 기초하여 표시 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 입체 표시 장치 구동 방법에 관한 것이다. 이 표시 동작은, 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서 서로 상이한 복수의 세트로 그룹화된 다시점 화상에 기초하여 수행된다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 배리어 그룹으로 그룹화된 복수의 광배리어를 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄하는 단계와; 각 배리어 그룹의 광배리어의 개폐 동작에 동기화되어 다시점 화상에 기초하여 표시 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 입체 표시 장치 구동 방법에 관한 것이다. 이 표시 동작은, 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서, 적어도 하나의 배리어 그룹에 속하는 광배리어에 대응하는 부분의 표시가, 다른 배리어 그룹에 속하는 광배리어에 대응하는 부분의 표시와 상이하도록 구성된 다시점 화상에 근거해 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 광배리어부와, 배리어 구동부와, 표시부를 포함하는 입체 표시 장치에 관한 것이다. 광배리어부는, 복수의 배리어 그룹으로 그룹화된 복수의 광배리어를 포함한다. 배리어 구동부는 복수의 광 배리어를 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄한다. 표시부는, 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서 서로 상이한 복수 세트의 다시점 화상에 기초하여 표시 동작을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 표시 장치 구동 방법 및 입체 표시 장치에서, 표시 동작은, 각 배리어 그룹의 광배리어의 개폐 동작과 동기화되어 다시점 화상에 기초하여 수행된다. 이 처리에서, 표시 동작은, 순환 주기에서 서로 상이한 복수 세트로 그룹화된 다시점 화상에 기초하여 수행된다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 표시 장치 구동 방법에서, 예를 들어, 복수의 배리어 그룹은 4개의 배리어 그룹으로 형성될 수 있다. 이 경우, 표시 동작은, 양호하게는, 예를 들어, 순환 주기에서 제1 및 제2 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행된다. 또한, 예를 들어, 복수의 배리어 그룹은 3개의 배리어 그룹으로 형성될 수 있다. 이 경우, 표시 동작은, 양호하게는, 예를 들어, 제1 순환 주기에서는 제1 및 제2 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되고, 후속하는 제2 순환 주기에서는 제2 및 제3 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행된다. 또한, 예를 들어, 복수의 배리어 그룹은 2개의 배리어 그룹으로 형성될 수 있다. 이 경우, 표시 동작은, 양호하게는, 순환 주기에서 제1 및 제2 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행된다.
또한, 예를 들어, 복수의 광배리어는, 복수의 배리어 그룹이 미리결정된 방향으로 순환적으로 나타나도록 배열될 수 있고, 표시 동작은, 서로 인접한 광배리어가 속하는 배리어 그룹과 동기화되어 각 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행될 수 있다.
또한, 예를 들어, 표시 동작에서, 배리어 그룹에 대응하는 복수계열의 복합 화상렬(series of combined images)이 생성되어 순환 주기에서 복수 세트의 다시점 화상에 기초하여 표시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 표시 장치에서, 표시부는 액정 표시부이고, 입체 표시 장치는 백라이트를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 액정 표시부가, 백라이트와 광배리어부 사이에 배치될 수 있고, 광배리어부가, 백라이트와 액정 표시부 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 표시 장치 구동 방법 및 입체 표시 장치에서, 표시 동작은, 순환 주기에서 서로 상이한 복수 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되기 때문에, 관찰자는 증가된 해상도의 혜택을 누리면서도 깜박임의 느낌이 적을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 표시 장치의 구성예를 나타내는 블록도;
도 2a 및 2b는 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치의 구성예를 나타내는 설명도;
도 3은 제1 실시예에 따른 표시 구동부 및 표시부의 구성예를 나타내는 블록도;
도 4는 제1 실시예에 따른 표시부의 구성예를 나타내는 설명도;
도 5는 제1 실시예에 따른 화소(pixel)의 구성예를 나타내는 회로도;
도 6a 및 6b는 제1 실시예에 따른 액정 배리어부의 구성예를 나타내는 설명도;
도 7은 제1 실시예에 따른 개폐부의 그룹을 설명하기 위한 설명도;
도 8a 내지 8d는 제1 실시예에 따른 표시부 및 액정 배리어부의 동작 방법의 예를 나타내는 모식도;
도 9의 (a) 내지 (g)는 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 타이밍도;
도 10은 제1 실시예에 따른 표시부 및 액정 배리어부가 영상을 입체적으로 표시하는 방법의 예를 나타내는 모식도;
도 11a 내지 11c는 제1 실시예에 따른 시각적으로 인식된 화상을 나타내는 모식도;
도 12는 제1 실시예에 따른 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 13a 및 13b는 제1 실시예에 따른 복합 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 14는 제1 실시예에 따른 다른 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 15a 및 15b는 제1 실시예에 따른 다른 복합 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 16은 제1 실시예에 따른 시각적으로 인식된 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 17의 (a) 내지 (g)는 제1 실시예의 비교예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 타이밍도;
도 18의 (a) 내지 (g)는 제1 실시예의 변형예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 타이밍도;
도 19는 제1 실시예의 변형예에 따른 시각적으로 인식된 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 20a 내지 20c는 제1 실시예의 변형예에 따른 시각적으로 인식된 화상을 나타내는 모식도;
도 21은 제2 실시예에 따른 개폐부의 그룹을 설명하기 위한 설명도;
도 22a 내지 22c는 제2 실시예에 따른 표시부 및 액정 배리어부의 동작 방법의 예를 나타내는 모식도;
도 23의 (a) 내지 (f)는 제2 실시예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 타이밍도;
도 24a 및 24b는 제2 실시예에 따른 복합 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 25a 및 25b는 제2 실시예에 따른 다른 복합 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 26a 및 26b는 제2 실시예에 따른 다른 복합 프레임 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 27a 및 27b는 제1 실시예의 변형예에 따른 시각적으로 인식된 화상의 화소 정보 배치를 나타내는 설명도;
도 28의 (a) 내지 (e)는 변형예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 타이밍도;
도 29a 및 29b는 변형예에 따른 액정 배리어의 구성예를 나타내는 계획도;
도 30a 및 30b는 또 다른 변형예에 따른 입체 표시 장치의 구성예를 나타내는 설명도;
도 31은 변형예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 모식도;
도 32의 (a) 내지 (h)는 또 다른 변형예에 따른 입체 표시 장치의 동작 방법의 예를 나타내는 타이밍도;
도 33a 및 33b는 또 다른 변형예에 따른 백라이트의 구성예를 나타내는 설명도;
도 34는 변형예에 따른 표시부의 영역을 설명하기 위한 설명도;
도 35의 (a) 내지 (h)는 변형예에 따른 입체 표시 장치의 동작예를 나타내는 타이밍도;
도 36은 변형예에 따른 액정 배리어부의 구성예를 나타내는 설명도;
도 37은 변형예에 따른 개폐부의 그룹을 설명하기 위한 설명도;
도 38의 (a) 내지 (h)는 변형예에 따른 입체 표시 장치의 동작의 기초가 되는 타이밍도;
이하에서, 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 기술될 것이다. 설명은 다음과 같은 순서로 이루어질 것이다.
1. 제1 실시예
2. 제2 실시예
<1. 제1 실시예>
[구성예]
(전체 구성예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치의 구성예를 나타낸다. 입체 표시 장치(1)는 4개의 배리어 그룹으로 그룹화된 패럴랙스 배리어에 기초한 표시 장치이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 입체 표시 장치를 구동하기 위한 제1 및 제2 방법은 실시예로 구현되기 때문에, 이하 설명될 것이다.
입체 표시 장치(1)는, 복합 화상 생성부(45)와, 제어부(40)와, 표시 구동부(50)와, 표시부(20)와, 백라이트 구동부(42)와, 백라이트(30)와, 배리어 구동부(41)와, 액정 배리어부(10)를 포함한다.
복합 화상 생성부(45)는, 외부에서 공급되는 영상 신호(Sdisp)에 기초하여 결합 처리를 수행하여 영상 신호(Sdisp2)를 생성한다. 구체적으로는, 입체 표시 장치(1)가 영상을 입체적으로 표시할 때, 복합 화상 생성부(45)는, 영상 신호(Sdisp)에 포함된 복수(이 예에서는 8개)의 시점 영상들 중에서 서로 다른 2 세트의 프레임 화상(P1 내지 P8, Q1 내지 Q8)에 기초하여 (후술될) 결합 처리를 수행함으로써 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 생성하고, 이러한 복합 프레임 신호(FA 내지 FD)를 포함하는 영상 신호(SA 내지 SD)로 구성된 영상 신호(Sdisp2)를 생성한다.
제어부(40)는, 영상 신호(Sdisp2)에 기초하여, 표시 구동부(50), 백라이트 구동부(42), 및 배리어 구동부(41)가 서로 동기하여 동작하도록 제어하는 회로이다. 구체적으로, 입체 표시 장치(1)가 영상을 입체적으로 표시할 때, 제어부(40)는, 후술하는 바와 같이, 영상 신호(Sdisp2)에 기초하여, 영상 신호(SA 내지 SD)를 표시 구동부(50)에 공급하고, 백라이트 구동부(42)에 백라이트 제어 신호(CBL)를 공급하며, 배리어 구동부(41)에 배리어 제어 신호(CBR)를 공급하여 구동부들을 제어한다.
표시 구동부(50)는, 제어부(40)로부터 공급되는 영상 신호(S)에 기초하여 표시부(20)를 구동한다. 표시부(20)는 라인 순차 주사를 수행하여 화상을 표시한다. 이 예에서는, 화상은, 액정 표시 소자를 구동하여 백라이트(30)로부터 방출된 광을 변조함으로써 표시된다.
백라이트 구동부(42)는, 제어부(40)로부터 공급되는 백라이트 제어 신호(CBL)에 기초하여 백라이트(30)를 구동한다. 백라이트(30)는 표시부(20)에 표면 방출(surface emission)의 형태로 광을 방출한다. 발광 다이오드(LED；Light Emitting Diode)나 냉음극관 형광 램프(CCFL；Cold Cathode Fluorescent Lamp)로부터 방출된 광을 확산판 또는 기타의 적절한 광학 소자를 통해 확산시키는 백라이트(30)는, 표면 방출의 형태로 실질적으로 균일하게 광을 방출한다.
배리어 구동부(41)는, 제어부(40)로부터 공급되는 배리어 제어 신호(CBR)에 기초하여 액정 배리어부(10)를 구동한다. 액정 배리어부(10)는, 액정 재료로 구성된 복수의 개폐부(11 및 12)(후술)를 포함하며, 백라이트(30)로부터 방출되어 표시부(20)를 통과한 광을 투과 또는 차단하는 기능을 가진다.
도 2a 및 2b는 입체 표시 장치(1)의 주요부의 구성예를 나타낸다. 도 2a는 입체 표시 장치(1)의 구성을 나타내는 분해도이고, 도 2b는 입체 표시 장치(1)의 측면도이다. 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 입체 표시 장치(1)의 구성요소들은, 백라이트(30), 표시부(20), 및 액정 배리어부(10)의 순서로 배치되어 있다. 즉, 백라이트(30)로부터 방출된 광은 표시부(20)와 액정 배리어부(10)를 통과하여 관찰자에게 도달한다.
(표시 구동부(50) 및 표시부(20))
도 3은 표시 구동부(50) 및 표시부(20)의 예시적 블록도이다. 도 4는 표시부(20)의 구성예를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 표시 구동부(50)는 타이밍 제어부(51)와 게이트 구동부(52)와 데이터 구동부(53)를 포함한다. 타이밍 제어부(51)는, 게이트 구동부(52) 및 데이터 구동부(53)의 구동 타이밍을 제어하고, 제어부(40)로부터 공급된 영상 신호(S)에 기초하여 데이터 구동부(53)에 영상 신호(S1)를 공급한다. 게이트 구동부(52)는, 라인 순차 주사를 위해 타이밍 제어부(51)에 의해 수행되는 타이밍 제어에 따라, 표시부(20) 내의 화소(Pix)를 행별로 순차적으로 선택한다. 데이터 구동부(53)는, 영상 신호(S1)에 기초하여 표시부(20)의 화소(Pix)에 화소 신호를 공급한다. 구체적으로는, 데이터 구동부(53)는, 영상 신호(S1)에 기초하여 D/A(디지털/아날로그) 변환을 수행하여 아날로그 신호인 화소 신호를 생성하고, 이 화소 신호를 화소(Pix)에 공급한다.
표시부(20)는, 예를 들어, 유리로 구성된 2개의 투명 기판의 사이에 액정 재료를 봉입하여 형성된다. 투명 기판들 각각에는, 액정 재료에 면하는 영역에서, 예를 들어 ITO(인듐 주석 산화물)로 이루어진 투명 전극이 형성된다. 투명 전극과 액정 재료는 화소(Pix)를 형성한다. 화소(Pix)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 표시부(20)에서 행렬로 배열되어 있다.
도 5는 각 화소(Pix)의 예시적 회로도이다. 각 화소(Pix)는 TFT(Thin Film Transistor; 박막 트랜지스터) 소자(Tr)과 액정 소자(LC)와 보유 용량 소자(Cap)를 포함한다. TFT 소자(Tr)는, 예를 들어, MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)이며, 게이트 라인(GCL)에 접속된 게이트와, 데이터 라인(SGL)에 접속된 소스와, 액정 소자(LC)의 일단(end) 및 보유 용량 소자(Cap)의 일단에 접속된 드레인을 가진다. 액정 소자(LC)는, 그 일단이 TFT 소자(Tr)의 드레인에 접속되고, 타단은 접지되어 있다. 보유 용량 소자(Cap)는, 그 일단이 TFT 소자(Tr)의 드레인에 접속되고, 타단은 보유 용량 라인(Cs)에 접속되어 있다. 게이트 라인(GCL)은 게이트 구동부(52)에 접속되고, 데이터 라인(SGL)은 데이터 구동부(53)에 접속된다.
전술된 구성에서, 백라이트(30)로부터 방출된 광은, 표시부(20)의 광-입사 측에 배치된 편광판(미도시)을 통과하여, 편광판에 의해 결정된 방향으로 선형 편광된 광으로 변환되고, 액정 소자(LC) 각각에 입사된다. 액정 소자(LC)에서, 액정 분자의 방향은, 데이터 라인(SGL)을 통해 공급된 화소 신호에 따라, 소정의 응답 시간 후에 변한다. 액정 소자(LC)에 광이 입사할 때, 그 광의 편광 방향은 변한다. 그 다음, 액정 소자(LC)를 통과한 광은, 표시부(20)의 광-출구측에 배치된 편광판(미도시)에 입사하고, 편광판은 특정한 편광 방향을 갖는 광만을 투과시킨다. 따라서, 액정 소자(LC)는 입사광의 강도를 변조한다.
(액정 배리어(10))
도 6a 및 6b는 액정 배리어부(10)의 구성예를 나타낸다. 도 6a는 액정 배리어부(10)의 평면도이고, 도 6b는 액정 배리어부(10)의 측면도이다. 이 예에서, 액정 배리어부(10)는 노멀리 블랙(normally black) 방식으로 동작한다. 즉, 액정 배리어부(10)는 구동되지 않을 때 광을 차단한다.
액정 배리어부(10)는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 광을 투과 또는 차단하는 복수의 개폐부(11 및 12)를 포함한다. 개폐부(11 및 12)는, y-축 방향(순차 주사 방향)으로 연장되고, x-축 방향으로 교대로 배열되어 있다. 개폐부(11 및 12)는, 입체 표시 장치(1)의 표시 모드에 따라, 즉, 통상 표시 모드(2 차원 표시 모드) 및 입체 표시 모드에 따라, 상이하게 동작한다. 구체적으로는, 개폐부(11)는, 후술하는 바와 같이, 입체 표시 장치(1)가 통상 표시 모드에서 동작할 때는 개방(광 투과)되고, 입체 표시 모드에서 동작할 때는 폐쇄(광 차단)된다. 개폐부(12)는, 후술하는 바와 같이, 입체 표시 장치(1)가 통상 표시 모드에서 동작할 때는 개방(광 투과)되고, 입체 표시 모드에서 동작할 때는 시분할 방식으로 개방 또는 폐쇄된다.
액정 배리어부(10)는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 투명 기판(13)과, 투명 기판(13)에 대향하는 투명 기판(16)과, 투명 기판(13)과 투명 기판(16) 사이에 개재된 액정층(19)을 포함한다. 투명 기판들(13 및 16)은, 예를 들어, 유리로 구성된다. 예를 들어, ITO로 구성된 복수의 투명 전극(15, 17)이, 액정층(19)과 면하는 투명 기판(13)의 표면, 및 액정층(19)과 면하는 투명 기판(16)의 표면에 각각 형성된다. 투명 기판(13)에 형성된 투명 전극(15)과, 투명 기판(16)에 형성된 투명 전극(17)은, 서로 대응하는 위치에 배치되어 있으며, 액정층(19) 함께 개폐부(11 및 12)를 형성한다. 편광판(14)은 액정층(19)의 반대측의 투명 기판(13)의 표면 상에 형성되고, 편광판(18)은 액정층(19)의 반대측의 투명 기판(16)의 표면 상에 형성된다. 도 6b에 도시되지 않았지만, 액정 배리어부(10)의 우측(편광판(18)의 우측)에는, 표시부(20) 및 백라이트(30)가 도 2b에 도시된 순서로 배치되어 있다.
액정 배리어부(10)의 개폐부(11 및 12)는 표시부(20)가 영상을 표시하는 것과 동일한 방식으로 개방 또는 폐쇄된다. 즉, 백라이트(30)로부터 나온 광은 표시부(20)를 통과하고, 편광판(18)에 의해 결정된 편광 방향을 갖는 선형 편광된 광이 되어, 액정층(19)에 들어간다. 액정층에서, 액정 분자의 방향은, 투명 전극들(15 및 17) 사이에서 생성된 전위차에 따라 소정의 응답 시간 후에 변한다. 액정층(19)에 광이 입사할 때, 그 광의 편광 방향은 변한다. 액정층(19)을 통과한 광은, 특정 편광 방향을 갖는 광만을 통과시키는 편광판(14)에 입사한다. 따라서, 액정층(19)은 입사광의 강도를 변조한다.
전술된 구성에서, 투명 전극들(15 및 17) 사이에 전압이 인가되어 이들간 전위차가 커지면, 액정층(19)의 광 투과율이 증가하고, 그에 따라, 개폐부(11 및 12)는 광을 투과시킨다. 반면, 투명 전극들(15 및 17) 사이의 전위차가 작아지면, 액정층(19)의 광 투과율이 감소하고, 그에 따라, 개폐부(11 및 12)는 광을 차단한다.
이 예에서, 액정 배리어부(10)는 노멀리 블랙(normally black) 방식으로 동작하지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 대신에, 액정 배리어부(10)는, 예를 들어, 노멀리 화이트(normally white) 방식으로 동작할 수 있다. 이 경우, 투명 전극들(15 및 17) 사이의 전위차가 커지면, 개폐부(11 및 12)는 광을 차단하는 반면, 투명 전극들(15 및 17) 사이의 전위차가 작아지면, 개폐부(11 및 12)는 광을 투과시킨다. 노멀리 블랙 방식 또는 노멀리 화이트 방식은, 예를 들어, 편광판과 액정 분자의 배향의 설정을 변경함으로써 선택될 수 있다.
복수의 개폐부(12)가 그룹화되고, 동일한 그룹에 속하는 복수의 개폐부(12)는, 입체 표시 모드에서 동일한 타이밍에서 개방되거나 폐쇄된다. 이하에서, 개폐부(12)의 그룹화를 설명한다.
도 7은 개폐부(12)의 그룹화의 예를 나타낸다. 이 예에서, 개폐부(12)는 x-축 방향을 따라 4개의 그룹(A 내지 D)이 순환적으로 나타나도록 그룹화된다. 이하의 설명에서, 그룹(A)에 속하는 개폐부(12)는 적절하다면 집합적으로 개폐부(12A)라 불린다. 이하의 설명에서, 그룹(B)에 속하는 개폐부(12)는 적절하다면 집합적으로 개폐부(12B)라 불린다. 이하의 설명에서, 그룹(C)에 속하는 개폐부(12)는 적절하다면 집합적으로 개폐부(12C)라 불린다. 이하의 설명에서, 그룹(D)에 속하는 개폐부(12)는 적절하다면 집합적으로 개폐부(12D)라 불린다.
배리어 구동부(41)는, 입체 표시 모드에서, 동일한 그룹에 속하는 복수의 개폐부(12)가 동일한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄되도록 복수의 개폐부(12)를 구동한다. 구체적으로는, 배리어 구동부(41)는, 후술되는 바와 같이, 그룹(A)에 속하는 복수의 개폐부(12A), 그룹(B)에 속하는 복수의 개폐부(12B), 그룹(C)에 속하는 복수의 개폐부(12C), 그룹(D)에 속하는 복수의 개폐부(12D)가 시분할 방식으로 순차적으로 개방 및 폐쇄되도록, 이들 개폐부들을 구동한다. 전술된 바와 같이, 동일한 그룹에 속하는 복수의 개폐부(12)가 동일한 타이밍에서 동작하기 위해서, 예를 들어, 배리어 구동부(41)는, 동일한 그룹에 속하는 복수의 개폐부(12)와 연관된 투명 전극(15 및 17)에 동시에 구동 신호를 인가할 수 있다. 대안으로서, 동일한 그룹에 속하는 복수의 개폐부(12)와 연관된 투명 전극(15 및 17)을 서로 접속하고, 이들에 동시에 구동 신호를 인가할 수도 있다.
도 8a 내지 8d는, 액정 배리어부(10) 및 표시부(20)의 동작 방법의 예를, 그 단면 구조를 참조하여 모식적으로 나타낸다. 도 8a 내지 8d는, 입체 표시 모드에서 액정 배리어부(10)와 표시부(20)의 4개 상태를 나타낸다. 이 예에서, 개폐부(12A)는, 표시부(20)의 8개의 화소(Pix)에 대해 1개의 비율로 제공된다. 마찬가지로, 개폐부(12B, 12C, 및 12D)는, 표시부(20)의 8개의 화소(Pix)에 대해 1개의 비율로 제공된다. 이하의 설명에서, 각각의 화소(Pix)는 3개의 부화소(RGB)로 구성되지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 대안으로서, 각각의 화소(Pix)가 부화소일 수도 있다. 도 8a 내지 8d에서 광을 차단하는 개폐부는 빗금으로 표시되어 있음에 주목한다.
입체 표시 장치(1)가 입체 표시 모드에서 동작할 때, 표시 구동부(50)에는 영상 신호(SA 내지 SD)가 시분할 방식으로 공급되고, 표시부(20)는 영상 신호(SA 내지 SD)에 기초하여 영상을 표시한다. 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12)(개폐부 12A 내지 12D)는 액정 배리어부(10)의 표시 동작과 동기화되어 시분할 방식으로 개방 또는 폐쇄되는 반면, 개폐부(11)는 폐쇄된 상태(광 차단)를 유지한다. 구체적으로는, 영상 신호(SA)(복합 프레임 화상 FA)가 공급될 때, 도 8a에 도시된 바와 같이, 개폐부(12A)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 후술하는 바와 같이, 각각의 개폐부(12A)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 8개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SA)에 포함된 8개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d8)을 표시한다. 유사하게, 영상 신호(SB)(복합 프레임 화상 FB)가 공급될 때, 도 8b에 도시된 바와 같이, 개폐부(12B)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 각각의 개폐부(12B)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 8개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SB)에 포함된 8개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d8)을 표시한다. 영상 신호(SC)(복합 프레임 화상 FC)가 공급될 때, 도 8c에 도시된 바와 같이, 개폐부(12C)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 각각의 개폐부(12C)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 8개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SC)에 포함된 8개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d8)을 표시한다. 영상 신호(SD)(복합 프레임 화상 FD)가 공급될 때, 도 8d에 도시된 바와 같이, 개폐부(12D)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 각각의 개폐부(12D)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 8개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SD)에 포함된 8개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d8)을 표시한다. 이런 식으로, 후술하는 바와 같이, 예를 들면 좌안과 우안으로 서로 상이한 시점 영상을 볼 수 있어, 관찰자는 표시된 영상을 입체적인 영상으로서 인식한다. 입체 표시 장치(1)에서, 개폐부(12A 내지 12D) 각각의 상태를 시분할 방식으로 개방 상태로 전환함으로써 영상을 표시하는 것은, 후술하는 바와 같이, 표시 장치의 해상도를 높일 수 있게 한다.
통상 표시 모드(2 차원 표시 모드)에서, 액정 배리어부(10)의 개폐부(11) 및 개폐부(12)(개폐부 12A 내지 12D)는 양쪽 모두 개방으로(광 투과) 유지된다. 이런 식으로, 관찰자는, 영상 신호(S)에 기초하여 표시부(20)에 표시된 통상의 2 차원 영상을 그대로 볼 수 있다.
개폐부(12)는, 본 발명에 따른 "광 배리어"의 구체적인 예에 대응한다. 그룹(A 내지 D)는, 본 발명에 따른 "배리어 그룹"의 구체적인 예에 대응한다. 프레임 화상(P1 내지 P8, 및 Q1 내지 Q8)은, 본 발명에 따른 "다시점 화상"의 구체적인 예에 대응한다. 배리어 개폐 주기(T1)의 기간은, 본 발명에 따른 "1 순환 주기"의 구체적인 예에 대응한다. 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)는, 본 발명에 따른 "복합 화상"의 구체적인 예에 대응한다. 액정 배리어부(10)는, 본 발명에 따른 "광 배리어부"의 구체적인 예에 대응한다.
[동작 및 효과]
다음으로, 본 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)의 동작 및 효과에 대해 설명한다.
(전체 동작의 개요)
먼저, 도 1을 참조하여 영상을 입체적으로 표시할 때의 입체 표시 장치(1)의 전체 동작을 설명한다. 복합 화상 생성부(45)는 외부에서 공급되는 영상 신호(Sdisp)에 포함된 시점 영상(프레임 화상 P1 내지 P8, 및 Q1 내지 Q8)을 결합하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 생성하고, 이 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 포함하는 영상 신호(SA 내지 SD)로 구성된 영상 신호(Sdisp2)를 생성한다. 제어부(40)는 영상 신호(Sdisp2)에 기초하여 영상 신호(SA 내지 SD)를 표시 구동부(50)에 공급하고, 백라이트 구동부(42) 및 배리어 구동부(41)에 제어 신호를 공급하여 이들이 서로 동기화되어 동작하도록 제어한다. 백라이트 구동부(42)는 백라이트(30)를 구동한다. 백라이트(30)는 표시부(20)에 표면 방출(surface emission)의 형태로 광을 방출한다. 표시 구동부(50)는, 제어부(40)로부터 공급되는 영상 신호(SA 내지 SD)에 기초하여 표시부(20)를 구동한다. 표시부(20)는 백라이트(30)로부터 방출된 광을 변조함으로써 영상을 표시한다. 배리어 구동부(41)는 액정 배리어부(10)를 구동한다. 액정 배리어부(10)의 개폐부(11) 및 (12)(12A 내지 12D)는 백라이트(30)로부터 방출되어 표시부(20)를 통과한 광을 투과 또는 차단한다.
(입체 표시에서의 상세한 동작)
다음으로 몇 가지 도면을 참조하여 입체 표시에서의 상세한 동작이 설명될 것이다.
도 9의 (a) 내지 (g)는 입체 표시 장치(1)가 영상을 표시하는 기초가 되는 타이밍도이다. 도 9의 (a)는 영상 신호(Sdisp)를 나타낸다. 도 9의 (b)는 영상 신호(SA 내지 SD)를 나타낸다. 도 9의 (c)는 표시부(20)의 동작을 나타낸다. 도 9의 (d) 내지 (g)는 액정 배리어부(10)의 개폐부(12A 내지 12D)의 동작을 각각 나타낸다.
도 9의 (c)의 세로 축은, 표시부(20)에서 라인 순차 주사 방향(y-축 방향)을 따른 위치를 나타낸다. 즉, 도 9의 (c)는 소정 시간에서 y-축 방향을 따른 소정 위치에서의 표시부(20)의 동작을 나타낸다. 도 9의 (c)에서, "FA"는 표시부(20)가 영상 신호(SA)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA)을 표시하고 있음을 나타낸다. "FB"는 표시부(20)가 영상 신호(SB)에 기초하여 복합 프레임 화상(FB)을 표시하고 있음을 나타낸다. "FC"는 표시부(20)가 영상 신호(SC)에 기초하여 복합 프레임 화상(FC)을 표시하고 있음을 나타낸다. "FD"는 표시부(20)가 영상 신호(SD)에 기초하여 복합 프레임 화상(FD)을 표시하고 있음을 나타낸다. 또한, 도 9의 (d) 내지 (g)에서, "개방"은 대응하는 개폐부(12)(12A 내지 12D 중 임의의 것)가 개방(광 투과)되어 있음을 나타내고, "폐쇄"는 대응하는 개폐부(12)가 폐쇄(광 차단)되어 있음을 나타낸다.
입체 표시 장치(1)에는, 각각의 영상 공급 주기(T0)에 대해 8개 시점에 대응하는 시점 영상(프레임 화상 P1 내지 P8, 및 Q1 내지 Q8)이 영상 신호(Sdisp)의 형태로 공급된다. 입체 표시 장치(1)에서, 복합 화상 생성부(45)는 서로 다른 2세트의 프레임 화상(P1 내지 P8, 및 Q1 내지 Q8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 생성하고, 표시부(20)는 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 시분할 방식으로 표시한다. 개폐부(12A 내지 12D)는 배리어 개폐 주기(T1)에서 표시 동작과 동기화되어 개방 또는 폐쇄된다. 즉, 2개의 영상 공급 주기(T0)에 대응하는 기간이, 하나의 배리어 개폐 주기(T1)에 대응하는 기간과 동일하다. 입체 표시 장치(1)는 각각의 동작 주기(T)에 대해 전술된 동작을 반복한다. 영상 공급 주기(T0)는, 예를 들어, 약 16.7 [msec] (= 1/60 [Hz])이다. 이 경우, 배리어 개폐 주기(T1) 및 동작 주기(T) 각각은, 예를 들어, 약 33.3 [msec] (= 1/30 [Hz])이다. 영상 공급 주기(T0) 및 배리어 개폐 주기(T1)는 전술된 값들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 영상 공급 주기(T0)는 20 [msec] (= 1/50 [Hz])이고, 배리어 개폐 주기(T1) 및 동작 주기(T) 각각은 40 msec](= 1/25 [Hz])일 수도 있으며, 3개의 주기들은 다른 값을 가질 수도 있다. 상기 동작이 이하에서 상세히 설명될 것이다.
입체 표시 장치(1)는, 타이밍(t1 내지 t3)의 기간에서 복합 프레임 화상(FA)을 표시한다.
먼저, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하여 결합 동작을 수행하여 복합 프레임 화상(FA)(영상 신호 SA)을 생성한다(도 9의 (b)).
타이밍(t1 내지 t2)의 기간에서, 표시부(20)는, 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여, 표시부(20)의 최상부로부터 최하부를 향해 라인 순차 주사를 수행하여 복합 프레임 화상(FA)을 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12A 내지 12D)는 타이밍(t1 내지 t2) 기간 동안에 폐쇄된 상태를 유지한다(도 9의 (d) 내지 (g)). 따라서, 관찰자는 표시부(20)에 표시되는 화상의 과도적인 변화(transient change)를 볼 수 없기 때문에 화질 열화를 줄일 수 있다.
타이밍(t2 내지 t3)의 기간에서, 표시부(20)는, 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여, 표시부(20)의 최상부로부터 최하부를 향해 라인 순차 주사를 수행하여 다시 한번 복합 프레임 화상(FA)을 표시한다(도 9의 (c)). 즉, 이 예에서, 복합 프레임 화상(FA)은 타이밍(t1 내지 t3) 기간에서 두 번 반복해서 표시된다. 두 번째 화상이 표시될 때, 표시부(20)의 액정 분자는 이미 응답을 완료하였고, 관찰자는 안정적인 영상을 시청할 수 있다. 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12A)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t2 내지 t3)의 기간에서 응답한 후에 배리어 구동부(41)로부터의 구동 신호에 기초하여 개방된다(도 9의 (d)). 따라서, 관찰자는 이 개방 기간에서 표시부(20)에 표시된 복합 프레임 화상(FA)을 볼 수 있다.
도 10은, 표시부(20) 및 액정 배리어부(10)가 복합 프레임 화상(FA)을 표시할 때 이들의 동작 방법의 예를 나타낸다. 복합 프레임 화상(FA)(영상 신호(SA))이 표시될 때, 표시부(20)는, 도 8a를 참조하여 기술된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FA)에 포함된 8개의 시점 영상에 해당하는 화소 정보(d1 내지 d8)를 표시하기 위해 각각의 개폐부(12A) 부근에 배치된 화소(Pix)를 이용한다. 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12A)가 개방(광 투과)되는 반면, 개폐부(12B 내지 12D)는 폐쇄된다. 표시부(20)의 각 화소(Pix)를 통과한 광은, 대응하는 개폐부(12A)를 통해 광의 각도가 제한되어 출력된다. 관찰자는, 예를 들어, 왼쪽 눈으로 화소 정보(d4)를 보고, 오른쪽 눈으로 화소 정보(d5)를 보는 것으로써, 입체적인 영상을 볼 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(1)는, 타이밍(t3 내지 t5)의 기간에서 복합 프레임 화상(FB)을 표시한다.
먼저, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하여 결합 동작을 수행하여 복합 프레임 화상(FB)(영상 신호 SB)을 생성한다(도 9의 (b)).
타이밍(t3 내지 t4)의 기간에서, 표시부(20)는 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여 복합 프레임 화상(FB)를 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12A 내지 12D)는 타이밍(t3 내지 t4) 기간 동안에 폐쇄된 상태를 유지한다(도 9의 (d) 내지 (g)). 따라서, 관찰자는, 표시부(20) 상에서 복합 프레임 화상(FA)으로부터 복합 프레임 화상(FB)로의 어떠한 과도적인 변화를 볼 일이 없기 때문에, 화질 열화를 줄일 수 있다.
타이밍(t4 내지 t5)의 기간에서, 표시부(20)는 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여 다시 한번 복합 프레임 화상(FB)를 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12B)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t4 내지 t5)의 기간에서 응답한 후에 배리어 구동부(41)로부터의 구동 신호에 기초하여 개방된다(도 9의 (e)). 관찰자는, 복합 프레임 화상(FA)의 경우(도 10)와 같게, 개방 기간에서 표시부(20)에 표시된 복합 프레임 화상(FB)을 볼 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(1)는, 타이밍(t5 내지 t7)의 기간에서 복합 프레임 화상(FC)를 표시한다.
복합 화상 생성부(45)는, 새로이 공급된 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초하여 결합 동작을 수행하여 복합 프레임 화상(FC)(영상 신호 SC)을 생성한다(도 9의 (b)).
타이밍(t5 내지 t6)의 기간에서, 표시부(20)는 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여 복합 프레임 화상(FC)를 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12A 내지 12D)는 타이밍(t5 내지 t6) 기간 동안에 폐쇄된 상태를 유지한다(도 9의 (d) 내지 (g)). 따라서, 관찰자는, 표시부(20) 상에서 복합 프레임 화상(FB)으로부터 복합 프레임 화상(FC)로의 어떠한 과도적인 변화를 볼 일이 없기 때문에, 화질 열화를 줄일 수 있다.
타이밍(t6 내지 t7)의 기간에서, 표시부(20)는 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여 복합 프레임 화상(FC)를 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12C)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t6 내지 t7)의 기간에서 응답한 후에 배리어 구동부(41)로부터의 구동 신호에 기초하여 개방된다(도 9의 (f)). 관찰자는, 복합 프레임 화상(FA)의 경우(도 10)와 같게, 개방 기간에서 표시부(20)에 표시된 복합 프레임 화상(FC)을 볼 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(1)는, 타이밍(t7 내지 t9)의 기간에서 복합 프레임 화상(FD)을 표시한다.
복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초하여 결합 동작을 수행하여 복합 프레임 화상(FD)(영상 신호 SD)을 생성한다(도 9의 (b)).
타이밍(t7 내지 t8)의 기간에서, 표시부(20)는 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여 복합 프레임 화상(FD)을 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 이 타이밍(t7 내지 t8) 기간 동안에 개폐부(12A 내지 12D)가 폐쇄된 상태를 유지한다(도 9의 (d) 내지 (g)). 따라서, 관찰자는, 표시부(20) 상에서 복합 프레임 화상(FC)으로부터 복합 프레임 화상(FD)로의 어떠한 과도적인 변화를 볼 일이 없기 때문에, 화질 열화를 줄일 수 있다.
타이밍(t8 내지 t9)의 기간에서, 표시부(20)는 표시 구동부(50)로부터 공급되는 구동 신호에 기초하여 다시 한번 복합 프레임 화상(FD)를 표시한다(도 9의 (c)). 액정 배리어부(10)에서, 개폐부(12D)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t8 내지 t9)의 기간에서 응답한 후에 배리어 구동부(41)로부터의 구동 신호에 기초하여 개방된다(도 9의 (g)). 관찰자는, 복합 프레임 화상(FA)의 경우(도 10)와 같게, 개방 기간에서 표시부(20)에 표시된 복합 프레임 화상(FD)을 볼 수 있다.
전술된 동작을 반복함으로써, 입체 표시 장치(1)는, 영상 신호(Sdisp)의 형태로 공급한 서로 다른 2 세트의 프레임 화상(P1 내지 P8, Q1 내지 Q8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 생성하고, (개폐부 12A를 통해) 복합 프레임 화상(FA)과, (개폐부 12B를 통해) 복합 프레임 화상(FB)과, (개폐부 12C를 통해) 복합 프레임 화상(FC)과, (개폐부 12D를 통해) 복합 프레임 화상(FD) 사이에서 표시 화상을 시분할 방식으로 전환한다.
입체 표시 장치(1)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하여 생성된 복합 프레임 화상(FA 및 FB)과, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초하여 생성된 복합 프레임 화상(FC 및 FD)을, 서로 어긋난 위치(개폐부 12A 내지 12D)에서 시분할 방식으로 순차적으로 표시한다. 관찰자는, 시분할 방식으로 표시된 화상을 통합된 화상으로서 시각적으로 인식한다. 이와 같이 시각적으로 인식된 화상이 이하에서 설명될 것이다.
도 11a 내지 11c는 입체 표시 장치(1)가 영상을 표시하는 방법의 예를 나타낸다. 도 11a는 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초한 표시 기간에서 시각적으로 인식된 화상을 나타낸다. 도 11b는 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초한 표시 기간에서 시각적으로 인식된 화상을 나타낸다. 도 11c는 1 동작 주기 기간에서 시각적으로 인식된 화상을 나타낸다. 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하는 표시 기간은, 도 9의 (a) 내지 (g)에서의 타이밍(t1 내지 t5)의 기간에 대응하고, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초하는 표시 기간은, 도 9의 (a) 내지 (g)에서의 타이밍 (t5 내지 t9)의 기간에 대응한다. 1 동작 주기 기간은, 도 9의 (a) 내지 (g)에서 타이밍(t1 내지 t9)의 기간에 대응한다. 도 11a 내지 도 11c에서, 개폐부(11)는 설명의 편의를 위해 생략되었다.
프레임 화상(P1 내지 P8)이 공급될 때, 입체 표시 장치(1)는 도 11a에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FA 및 FB)을 개폐부(12A 및 12B)에 대응하는 부분에 표시한다. 프레임 화상(P1 내지 P8)과는 상이한 프레임 화상(Q1 내지 Q8)이 공급될 때, 입체 표시 장치(1)는, 도 11b에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FC 및 FD)를 개폐부(12C 및 12D)에 대응하는 부분에 표시한다. 이런 식으로, 1 동작 주기 기간에서, 프레임 화상(P1 내지 P8)에 연관된 표시 기간에서 시각적으로 인식된 화상(도 11a)과, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 연관된 표시 기간에서 시각적으로 인식된 화상(도 11b)이 서로 중첩되면, 도 11c에 도시된 화상이 시각적으로 인식된다.
전술된 바와 같이, 서로 다른 프레임 화상에 기초하여 생성된 복합 프레임 화상(FA 및 FB)과 복합 프레임 화상(FC 및 FD)를 서로 어긋난 위치(개폐부 12A 내지 12D)에서 시분할 방식으로 순차적으로 표시하면, 인터레이스된 표시와 같은 효과를 얻을 수 있다. 특히, 동영상을 표시하는 경우에는, 깜박임의 정도를 줄이고 매끄러운 영상을 얻을 수 있다.
(복합 화상 생성부(45)의 동작)
다음으로 복합 화상 생성부(45)에 의해 수행되는 결합 처리에 대해 설명한다.
입체 표시 장치(1)에서, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)을 결합하여 복합 프레임 화상(FA 및 FB)을 생성하고, 프레임 화상(P1 내지 P8)과 상이한 프레임 화상(Q1 내지 Q8)을 결합하여 복합 프레임 화상(FC 및FD)을 생성한다.
먼저, 복합 프레임 화상(FA 및 FB)의 생성에 대해 설명한다.
도 12는 프레임 화상(P1 내지 P8) 각각에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 도 13a는 복합 프레임 화상(FA)에서의 화소 정보 배치를 나타내고, 도 13b는 복합 프레임 화상(FB)에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 복합 화상 생성부(45)는, 입력된 영상 신호(Sdisp)에 포함된 8개의 시점 영상인 프레임 화상(P1 내지 P8)(도 12)을 결합하여, 복합 프레임 화상(FA 및 FB)(도 13a 및 13b)을 생성한다.
프레임 화상(P1 내지 P8) 각각은, 도 12에 도시된 바와 같이, 행렬로 배열된 복수의 화소 정보로 구성되어 있다. 구체적으로, 예를 들어, 프레임 화상(P1)은 행렬로 배치된 복수의 화소 정보(P1(0,0), ..., P1(m, n), ... (m, n : 정수))로 구성되고, 프레임 화상(P2)는 복수의 화소 정보(P2(0,0),..., P2(m, n), ...)로 구성되어 있다.
복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)의 각각에서 4열 간격으로 화소 정보를 선택하고, 선택된 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 및 FB)을 생성한다.
복합 프레임 화상(FA)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 프레임 화상(P1 내지 P8) 각각의 제0 열의 화소 정보(P1(0, n), P2(0, n), ..., P8(0, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 13a에서와 같이, 복합 프레임 화상(FA)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8) 각각의 제4 열의 화소 정보(P1(4, n), P2(4, n), ..., P8(4, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FA)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FA)의 화소 정보는 도 8a에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FA)의 화소 정보(P1(0, n), P1(4, n), ...)는, 도 8a에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FA)의 화소 정보(P2(0, n), P2(4,n), ...)는 도 8a에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
복합 프레임 화상(FB)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(P7(-3, n) 및 P8(-3, n))을 배치한 다음, 프레임 화상(P1 내지 P8) 각각의 제1 열 화소 정보(P1(1, n), P2(1, n), ..., P8(1, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 13b에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FB)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8) 각각의 제5 열의 화소 정보(P1(5, n), P2(5, n), ..., P8(5, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FB)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FB)의 화소 정보는 도 8b에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FB)의 화소 정보(P1(1, n), P1(5, n), ...)는, 도 8b에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FB)의 화소 정보(P2(1, n), P2(5,n), ...)는 도 8b에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
더미 화소 정보는, 예를 들어, 검정색을 나타내는 정보일 수 있다. 대안으로서, 예를 들어, 더미 화소 정보는, 관심대상 화소의 근방에 배치된 화소의 화소 정보에 기초하여 보간에 의해 생성될 수도 있다.
복합 화상 생성부(45)는, 전술된 복합 프레임 화상(FA 및 FB)을 생성하는데 사용된 결합 처리와 동일한 처리를 수행함으로써, 복합 프레임 화상(FC 및 FD)을 생성한다. 이하에서, 복합 프레임 화상(FC 및 FD)의 생성 방법에 대해 설명한다.
도 14는 프레임 화상(Q1 내지 Q8) 각각에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 도 15a는 복합 프레임 화상(FC)에서의 화소 정보 배치를 나타내고, 도 15b는 복합 프레임 화상(FD)에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 복합 화상 생성부(45)는, 입력된 영상 신호(Sdisp)에 포함된 8개의 시점 영상인 프레임 화상(Q1 내지 Q8)(도 14)을 결합하여, 복합 프레임 화상(FC 및 FD)(도 15a 및 도 15b)을 생성한다.
프레임 화상(Q1 내지 Q8) 각각은, 도 14에 도시된 바와 같이, 행렬로 배열된 복수의 화소 정보로 구성되어 있다. 구체적으로, 예를 들어, 프레임 화상(Q1)은 행렬로 배치된 복수의 화소 정보(Q1(0,0), ..., Q1(m, n), ... (m, n : 정수))로 구성되고, 프레임 화상(Q2)는 복수의 화소 정보(Q2(0,0),..., Q2(m, n), ...)로 구성되어 있다.
복합 프레임 화상(FC)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(Q5(-2,n), Q6(-2,n), Q7(-2,n), 및 Q8(-2,n))을 배치한 다음, 프레임 화상(Q1 내지 Q8) 각각의 제2 열 화소 정보(Q1(2, n), Q2(2, n), ..., Q8(2, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 15a에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FC)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q8) 각각의 제6 열의 화소 정보(Q1(6, n), Q2(6, n), ..., Q8(6, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FC)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FC)의 화소 정보는 도 8c에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FC)의 화소 정보(Q1(2, n), Q1(6, n), ...)는, 도 8c에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FC)의 화소 정보(Q2(2, n), Q2(6,n), ...)는 도 8c에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
복합 프레임 화상(FD)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(Q3(-1,n), Q4(-1,n), Q5(-1,n), Q6(-1,n), Q7(-1,n), 및 Q8(-1,n))을 배치한 다음, 프레임 화상(Q1 내지 Q8) 각각의 제3 열 화소 정보(Q1(3, n), Q2(3, n), ..., Q8(3, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 15b에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FD)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q8) 각각의 제7 열의 화소 정보(Q1(7, n), Q2(7, n), ..., Q8(7, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FD)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FD)의 화소 정보는 도 8d에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FD)의 화소 정보(Q1(3, n), Q1(7, n), ...)는, 도 8d에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FD)의 화소 정보(Q2(3, n), Q2(7,n), ...)는 도 8d에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
입체 표시 장치(1)는, 복합 화상 생성부(45)에 의해 생성된 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 서로 어긋난 위치에서(개폐부 12A 내지 12D) 시분할 방식으로 순차적으로 표시한다. 관찰자는, 시분할 방식으로 표시된 화상을 통합된 화상으로서 시각적으로 인식한다. 이하에서는, 이와 같이 시각적으로 인식된 화상의 화소 정보 배치에 대해 설명한다.
도 16은 시각적으로 인식된 화상에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 이 예제에서는, 관찰자가 한눈으로 8개의 시점 영상 중 하나(이 예에서는 프레임 화상 P1, Q1)를 본다고 가정한다.
입체 표시 장치(1)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 관찰자가 화면의 왼쪽에서 오른쪽으로 배열된 화소 정보(P1(0, n), P1(1, n), Q1(2 n), Q1(3, n), P1(4, n), P1(5, n) Q1(6, n), ...)로 구성된 화상을 시각적으로 인식하는 식으로 표시 동작을 수행한다. 화소 정보(P1(0, n), P1(4, n),...)는 복합 프레임 화상(FA)(도 13a)에 기초하여 개폐부(12A)가 개방되었을 때 표시되고, 화소 정보(P1(1, n), P1(5, n),...)는 복합 프레임 화상(FB)(도 13b)에 기초하여 개폐부(12B)가 개방되었을 때 표시된다. 마찬가지로, 화소 정보(Q1(2, n), Q1(6, n),...)는 복합 프레임 화상(FC)(도 15a)에 기초하여 개폐부(12C)가 개방되었을 때 표시되고, 화소 정보(Q1(3, n),...)는 복합 프레임 화상(FD)(도 15b)에 기초하여 개폐부(12D)가 개방되었을 때 표시된다. 도 16에서, 좌우 방향으로 서로 인접한 화소 정보들 사이의 공백은 개폐부(11)의 영역에 대응한다.
전술된 바와 같이, 4개 그룹의 개폐부(12A 내지 12D) 각각의 상태를 시분할 방식으로 개방 상태로 전환함으로써 영상을 표시하는 것은, 입체 표시 장치(1)가, 개폐부(12A)만이 제공되는 경우에 비해, 4배의 해상도를 달성하는 것을 허용한다. 즉, 입체 표시 장치(1)의 해상도는, 2 차원 표시 모드에서 달성되는 해상도의 1/2 (= 1/8 × 4)로 감소된다.
(비교예)
다음으로, 비교예에 따라 입체 표시 장치(1R)에 대해 설명한다. 입체 표시 장치(1R)는 한 세트의 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)을 생성한다.
도 17의 (a) 내지 (g)는 입체 표시 장치(1R)가 영상을 표시하는 기초가 되는 타이밍도이다. 도 17의 (a)는 영상 신호(Sdisp)를 나타낸다. 도 17의 (b)는 영상 신호(SA 내지 SD)를 나타낸다. 도 17의 (c)는 표시부(20)의 동작을 나타낸다. 도 17의 (d) 내지 (g)는 액정 배리어부(10)의 개폐부(12A 내지 12D)의 동작을 각각 나타낸다.
도 17의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 비교예에 따른 입체 표시 장치(1R)는, 한 쌍의 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)이 생성된다는 점에서, 본 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)(도 9의 (a) 내지 (g))와는 상이하다. 즉, 입체 표시 장치(1R)에서, 영상 공급 주기(T0R)는 배리어 개폐 주기(T1)와 같고, 따라서, 비교예에 따른 영상 공급 주기(T0R)는, 본 실시예에 따른 영상 공급 주기(T0)의 2배이다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 영상 공급 주기(T0)가 16.7 [msec] (=1/60 [Hz])일 때, 본 비교예에 따른 영상 공급 주기(T0R)은 33.3 [msec] (=1/30 [Hz])이다. 이러한 긴 주기에서 영상이 공급될 때, 잘 알려진대로, 관찰자는 표시 영상이 깜박거린다고 느낄 수 있다. 이 경우, 관찰자는 화질이 저하된 것처럼 느낀다.
한편, 본 실시예에서, 도 9의 (a) 내지 (g)에 도시된 바와 같이, 2세트의 프레임 화상(P1 내지 P8, 및 Q1 내지 Q8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FD)가 생성되므로, 영상 공급 주기(T0)가 단축될 수 있다. 관찰자는 표시 영상의 깜박거림을 덜 느낄 것이고, 이로써 화질의 열화를 감소시킬 수 있다.
(유익한 효과)
전술된 본 실시예에서, 2 세트의 프레임 화상에 기초하여 복합 프레임 화상이 생성되므로, 관찰자는, 증가된 해상도의 혜택을 받으면서 깜박임을 덜 느낄 것이다.
[변형예 1-1]
전술된 실시예에서, 개폐부(12A 내지 12D)는 이 순서로 시분할 방식으로 순차적으로 개방 또는 폐쇄되지만, 개폐 동작은 반드시 이런 식으로 수행될 필요는 없다. 개폐부(12A 내지 12D)는 상이한 순서로 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 이와 같은 동작예가 이하에서 기술될 것이다.
도 18의 (a) 내지 (g)는 본 변형예에 따른 입체 표시 장치가 영상을 표시하는 기초가 되는 타이밍도이다. 도 18의 (a)는 영상 신호(Sdisp)를 나타낸다. 도 18의 (b)는 영상 신호(SA 내지 SD)를 나타낸다. 도 18의 (c)는 표시부(20)의 동작을 나타낸다. 도 18의 (d) 내지 (g)는 액정 배리어부(10)의 개폐부(12A 내지 12D)의 동작을 각각 나타낸다. 개폐부(12A 내지 12D)는, 개폐부(12A), 개폐부(12C), 개폐부(12B), 개폐부(12D)의 순서로 개방 또는 폐쇄된다(도 18의 (d) 내지 (g)). 전술된 개폐 동작에 따라, 본 변형예에 따른 복합 화상 발생부는 프레임 화상(P1 내지 P8)으로부터 복합 프레임 화상(FA 및 FC)을 생성하고, 후속 타이밍에서 공급된 프레임 화상(Q1 내지 Q8)으로부터 복합 프레임 화상(FB 및 FD)을 생성한다(도 18의 (a) 및 (b)). 표시부(20)는 그 다음, 복합 프레임 화상(FA, FC, FB, 및 FD)를 시분할 방식으로 순차적으로 표시한다(도 18의 (c)).
도 19는, 본 변형예에 따른 입체 표시 장치에서의 시각적으로 인식된 화상의 화소 정보 배치를 나타낸다. 입체 표시 장치는, 도 19에 도시된 바와 같이, 관찰자가 화면의 왼쪽에서 오른쪽으로 배열된 화소 정보(P1(0, n), Q1(1, n), P1(2 n), Q1(3, n), P1(4, n), Q1(5, n) Q1(6, n), ...)로 구성된 화상을 시각적으로 인식하는 식으로 표시 동작을 수행한다. 화소 정보(P1(0, n), P1(4, n),...)는 복합 프레임 화상(FA)에 기초하여 개폐부(12A)가 개방되었을 때 표시되고, 화소 정보(Q1(1, n), Q1(5, n),...)는 복합 프레임 화상(FB)에 기초하여 개폐부(12B)가 개방되었을 때 표시된다. 마찬가지로, 화소 정보(P1(2, n), P1(6, n),...)는 복합 프레임 화상(FC)에 기초하여 개폐부(12C)가 개방되었을 때 표시되고, 화소 정보(Q1(3, n),...)는 복합 프레임 화상(FD)에 기초하여 개폐부(12D)가 개방되었을 때 표시된다.
도 20a 내지 20c는, 본 변형예에 따른 입체 표시 장치가 영상을 표시하는 방법의 기초가 되는 타이밍도이다. 도 20a는 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초한 표시 기간에서 시각적으로 인식된 화상을 나타낸다. 도 20b는 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초한 표시 기간에서 시각적으로 인식된 화상을 나타낸다. 도 20c는 1 동작 주기 기간에 있어서 시각적으로 인식된 화상을 나타낸다. 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하는 표시 기간은, 도 18의 (a) 내지 (g)에서의 타이밍(t1 내지 t5)의 기간에 대응하고, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초하는 표시 기간은, 도 18의 (a) 내지 (g)에서의 타이밍 (t5 내지 t9)의 기간에 대응한다. 1 동작 주기 기간은, 도 18의 (a) 내지 (g)에서 타이밍(t1 내지 t9)의 기간에 대응한다.
본 변형예에서, 프레임 화상(P1 내지 P8)이 공급될 때, 입체 표시 장치는 도 20a에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FA 및 FC)을 개폐부(12A 및 12C)를 통해 표시한다. 프레임 화상(P1 내지 P8)과는 상이한 타이밍에서 공급되는 프레임 화상(Q1 내지 Q8)이 공급될 때, 입체 표시 장치는, 도 20b에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FB 및 FD)를 개폐부(12B 및 12D)를 통해 표시한다. 즉, 전술된 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)는, 도 11a 및 11b에 도시된 바와 같이, 동일한 타이밍에서 공급된 프레임 화상을 서로 인접한 2개의 개폐부(12)를 통해 표시하는 반면, 본 변형예에 따른 입체 표시 장치는, 도 20a 및 20b에 도시된 바와 같이, 동일한 타이밍에 공급된 프레임 화상을 서로 이격된 2개의 개폐부(12)를 통해 표시한다. 본 변형예에 따른 이와 같이 구성된 입체 표시 장치는, 전술된 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)에 의해 제공되는 것과 비교해 볼 때, 향상된 인터레이스된-표시 효과를 제공하며, 이것은, 더 빠른 동영상을 표시하는 경우에, 깜박임의 정도가 적고 매끄러운 영상이 표시될 수 있기 때문에 유익하다.
[변형예 1-2]
전술된 실시예에서, 액정 배리어부(10)는 4개로 그룹화된 개폐부(12)로 구성되지만, 액정 배리어부(10)는 이것으로만 제한되는 것은 아니다. 대신에, 예를 들어, 액정 배리어부(10)는 6개로 그룹화된 개폐부(12)로 구성될 수도 있다. 이 경우, 복합 화상 생성부(45)는, 예를 들어, 서로 다른 3 세트의 프레임 화상을 결합함으로써 6개의 복합 프레임 화상을 생성한 후에, 표시부(20)가 6개의 복합 프레임 화상을 시분할 방식으로 순차적으로 표시하고, 그룹화된 개폐부(12)는, 표시 동작과 동기화되어 시분할 방식으로 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
<2. 제2 실시예>
다음으로, 본 발명의 제2의 실시예에 따른 입체 표시 장치(2)에 대해 설명한다. 본 실시예는, 6개의 시점 영상에 기초하여 입체적 표시를 수행하는, 3개의 배리어 그룹을 갖는 표시 장치를 제공한다. 즉, 제1 실시예에서는 4개의 배리어 그룹(A 내지 D)으로 그룹화된 액정 배리어부(10)가 입체 표시 장치(1)를 구성하기 위해 이용되었지만, 본 실시예에서는, 3개의 배리어 그룹(A 내지 C)으로 그룹화된 액정 배리어부(60)가 입체 표시 장치(2)를 구성하기 위해 이용된다. 다른 구성은, 전술된 제1 실시예에서와 동일하다(도 1 및 기타 도면). 전술된 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)에서와 실질적으로 동일한 구성은 동일한 참조 부호를 가지며, 적절하다면, 이들 구성에 대한 설명은 생략될 것이다.
도 21은 액정 배리어부(60)의 개폐부(12)의 그룹화 예를 나타낸다. 이 예에서, 개폐부(12)는 x-축 방향을 따라 3개의 그룹(A 내지 C)이 순환적으로 나타나도록 그룹화된다.
도 22a 내지 22c는, 입체 표시 장치(2)의 액정 배리어부(60)와 표시부(20)의 동작 방법의 예를 나타낸다. 도 22a 내지 22c는, 입체 표시 모드에서 액정 배리어부(60)와 표시부(20)의 3개 상태를 나타낸다. 이 예에서, 개폐부(12A)는, 표시부(20)의 6개의 화소(Pix)에 대해 1개의 비율로 제공된다. 마찬가지로, 개폐부(12B 및 12C)는, 표시부(20)의 6개의 화소(Pix)에 대해 1개의 비율로 제공된다.
영상 신호(SA)(후술될, 복합 프레임 화상 FA1 및 FA2)가 공급될 때, 도 22a에 도시된 바와 같이, 개폐부(12A)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 각각의 개폐부(12A)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 6개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SA)에 포함된 6개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d6)을 표시한다. 마찬가지로, 영상 신호(SB)(후술될, 복합 프레임 화상 FB1 및 FB2)가 공급될 때, 도 22b에 도시된 바와 같이, 개폐부(12B)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 각각의 개폐부(12B)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 6개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SB)에 포함된 6개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d6)을 표시한다. 영상 신호(SC)(후술될, 복합 프레임 화상 FC1 및 FC2)가 공급될 때, 도 22c에 도시된 바와 같이, 개폐부(12C)가 개방되는 반면, 다른 개폐부(12)는 폐쇄된다. 표시부(20)에서, 각각의 개폐부(12C)에 대응하는 위치에 배치된 서로 인접하는 6개의 화소(Pix)는, 영상 신호(SC)에 포함된 6개의 시점 영상(화소 정보 d1 내지 d6)을 표시한다.
도 23의 (a) 내지 (f)는 입체 표시 장치(2)가 영상을 표시하는 기초가 되는 타이밍도이다. 도 23의 (a)는 영상 신호(Sdisp)를 나타낸다. 도 23의 (b)는 영상 신호(SA 내지 SC)를 나타낸다. 도 23의 (c)는 표시부(20)의 동작을 나타낸다. 도 23의 (d) 내지 (f)는 액정 배리어부(60)의 개폐부(12A 내지 12C)의 동작을 각각 나타낸다.
입체 표시 장치(2)에는, 각각의 영상 공급 주기(T0)에 대해 6개 시점에 대응하는 시점 영상(프레임 화상 P1 내지 P6, 및 Q1 내지 Q6, 및 R1 내지 R6)이 영상 신호(Sdisp)의 형태로 공급된다. 입체 표시 장치(2)에서, 복합 화상 생성부(45)는 서로 다른 3세트의 프레임 화상(P1 내지 P6, 및 Q1 내지 Q6, 및 R1 내지 R6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA1, FB1, FC1, FA2, FB2, 및 FC2)을 생성하고, 표시부(20)는 복합 프레임 화상들을 시분할로 순차적으로 표시한다. 개폐부(12A 내지 12C)는 배리어 개폐 주기(T1)에서 표시 동작과 동기화되어 개방 또는 폐쇄된다. 즉, 3개의 영상 공급 주기(T0)에 대응하는 기간이, 2개의 배리어 개폐 주기(T1)에 대응하는 기간과 동일하다. 입체 표시 장치(2)는 각각의 동작 주기(T)에 대해 전술된 동작을 반복한다. 이 경우, 영상 공급 주기(T0)는, 예를 들어, 약 16.7 [msec] (= 1/60 [Hz])이다. 이 경우, 배리어 개폐 주기(T1)는, 예를 들어, 약 25 [msec] (= 1/40 [Hz])이고, 동작 주기(T)는, 예를 들어, 약 50 [msec] (= 1/20 [Hz])이다. 상기 동작이 이하에서 상세히 설명될 것이다.
입체 표시 장치(2)는, 타이밍(t1 내지 t3)의 기간에서 복합 프레임 화상(FA1)을 표시한다. 먼저, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA1)(영상 신호 SA)을 생성한다(도 23의 (b)). 표시부(20)는 2번 계속해서 복합 프레임 화상(FA1)을 표시한다(도 23의 (c)). 액정 배리어부(60)에서, 개폐부(12A)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t2 내지 t3)의 기간에서 응답한 후에 개방된다(도 23의 (d)). 따라서, 관찰자는 표시된 복합 프레임 화상(FA1)을 관찰할 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(2)는, 타이밍(t3 내지 t5)의 기간에서 복합 프레임 화상(FB1)을 표시한다. 먼저, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FB1)(영상 신호 SB)을 생성한다(도 23의 (b)). 그 다음, 표시부(20)는 2번 계속해서 복합 프레임 화상(FB1)을 표시한다(도 23의 (c)). 액정 배리어부(60)에서, 개폐부(12B)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t4 내지 t5)의 기간에서 응답한 후에 개방된다(도 23의 (e)). 따라서, 관찰자는 표시된 복합 프레임 화상(FB1)을 관찰할 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(2)는, 타이밍(t5 내지 t7)의 기간에서 복합 프레임 화상(FC1)을 표시한다. 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 새로이 공급된 프레임 화상(Q1 내지 Q6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FC1)(영상 신호 SC)을 생성한다(도 23의 (b)). 그 다음, 표시부(20)는 2번 계속해서 복합 프레임 화상(FC1)을 표시한다(도 23의 (c)). 액정 배리어부(60)에서, 개폐부(12C)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t6 내지 t7)의 기간에서 응답한 후에 개방된다(도 23의 (f)). 따라서, 관찰자는 표시된 복합 프레임 화상(FC1)을 관찰할 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(2)는, 타이밍(t7 내지 t9)의 기간에서 복합 프레임 화상(FA2)를 표시한다. 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 프레임 화상(Q1 내지 Q6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA2)(영상 신호 SA)을 생성한다(도 23의 (b)). 그 다음, 표시부(20)는 2번 계속해서 복합 프레임 화상(FA2)을 표시한다(도 23의 (c)). 액정 배리어부(60)에서, 개폐부(12A)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t8 내지 t9)의 기간에서 응답한 후에 개방된다(도 23의 (d)). 따라서, 관찰자는 표시된 복합 프레임 화상(FA2)을 관찰할 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(2)는, 타이밍(t9 내지 t11)의 기간에서 복합 프레임 화상(FB2)을 표시한다. 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 새로이 공급된 프레임 화상(R1 내지 R6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FB2)(영상 신호 SB)을 생성한다(도 23의 (b)). 그 다음, 표시부(20)는 2번 계속해서 복합 프레임 화상(FB2)을 표시한다(도 23의 (c)). 액정 배리어부(60)에서, 개폐부(12B)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t10 내지 t11)의 기간에서 응답한 후에 개방된다(도 23의 (e)). 따라서, 관찰자는 표시된 복합 프레임 화상(FB2)을 관찰할 수 있다.
그 다음, 입체 표시 장치(2)는, 타이밍(t11 내지 t13)의 기간에서 복합 프레임 화상(FC2)을 표시한다. 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 프레임 화상(R1 내지 R6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FC2)(영상 신호 SC)을 생성한다(도 23의 (b)). 그 다음, 표시부(20)는 2번 계속해서 복합 프레임 화상(FC2)을 표시한다(도 23의 (c)). 액정 배리어부(60)에서, 개폐부(12C)는, 표시부(20)의 액정 분자가 타이밍(t12 내지 t13)의 기간에서 응답한 후에 개방된다(도 23의 (f)). 따라서, 관찰자는 표시된 복합 프레임 화상(FC2)을 관찰할 수 있다.
전술된 동작을 반복함으로써, 입체 표시 장치(2)는 영상 신호(Sdisp)의 형태로 서로 다른 타이밍에서 공급된 프레임 화상(P1 내지 P6, Q1 내지 Q6, 및 R1 내지 R6)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 내지 FC)을 생성하고, (개폐부 12A를 통해) 복합 프레임 화상(FA1 및 FA2), (개폐부 12B를 통해) 복합 프레임 화상(FB1 및 FB2)와, (개폐부 12C를 통해) 복합 프레임 화상(FC1 및 FC2)을 시분할 방식으로 순차적으로 표시한다.
다음으로 복합 화상 생성부(45)에 의해 수행되는 결합 처리에 대해 설명한다.
입체 표시 장치(2)에서, 복합 화상 생성부(45)는, 공급되는 시점 영상들 중 프레임 화상(P1 내지 P6)을 결합하여 복합 프레임 화상(FA1 및 FB1)을 생성하고, 후속 타이밍에서 공급되는 프레임 화상(Q1 내지 Q6)을 결합하여 복합 프레임 화상(FC1 및 FA2)을 생성하고, 후속 타이밍에서 공급되는 프레임 화상(R1 내지 R6)을 결합하여 복합 프레임 화상(FB2 및 FC2)을 생성한다. 프레임 화상(P1 내지 P6, Q1 내지 Q6, 및 R1 내지 R6)은 도 12 및 14에 도시된 것과 동일하므로, 이하에서는 상세히 설명하지 않는다.
먼저, 복합 프레임 화상(FA1 및 FB1)의 생성에 대해 설명한다.
도 24a는 복합 프레임 화상(FA1)에서의 화소 정보 배치를 나타내고, 도 24b는 복합 프레임 화상(FB1)에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P6)의 각각에서 3열 간격으로 화소 정보를 선택하고, 선택된 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FA1 및 FB1)을 생성한다.
복합 프레임 화상(FA1)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 프레임 화상(P1 내지 P6) 각각의 제0 열의 화소 정보(P1(0, n), P2(0, n), ..., P6(0, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 24a에서와 같이, 복합 프레임 화상(FA1)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P6) 각각의 제3 열의 화소 정보(P1(3, n), P2(3, n), ..., P6(3, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FA1)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FA1)의 화소 정보는 도 22a에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FA1)의 화소 정보(P1(0, n), P1(3, n), ...)는, 도 22a에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FA1)의 화소 정보(P2(0, n), P2(3,n), ...)는 도 22a에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
복합 프레임 화상(FB1)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(P5(-2, n) 및 P6(-2, n))을 배치한 다음, 프레임 화상(P1 내지 P6) 각각의 제1 열 화소 정보(P1(1, n), P2(1, n), ..., P6(1, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 24b에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FB1)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P6) 각각의 제4 열의 화소 정보(P1(4, n), P2(4, n), ..., P6(4, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FB1)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FB1)의 화소 정보는 도 22b에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FB1)의 화소 정보(P1(1, n), P1(4, n), ...)는, 도 22b에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FB1)의 화소 정보(P2(1, n), P2(4,n), ...)는 도 22b에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
도 25a는 복합 프레임 화상(FC1)에서의 화소 정보 배치를 나타내고, 도 25b는 복합 프레임 화상(FA2)에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q6)의 각각에서 3열 간격으로 화소 정보를 선택하고, 선택된 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FC1 및 FA2)을 생성한다.
복합 프레임 화상(FC1)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(Q3(-1,n), Q4(-1,n), Q5(-1,n), 및 Q6(-1,n))을 배치한 다음, 프레임 화상(Q1 내지 Q6) 각각의 제2 열 화소 정보(Q1(2, n), Q2(2, n), ..., Q6(2, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 25a에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FC1)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q6) 각각의 제5 열의 화소 정보(Q1(5, n), Q2(5, n), ..., Q6(5, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FC1)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FC1)의 화소 정보는 도 22c에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FC1)의 화소 정보(Q1(2, n), Q1(5, n), ...)는, 도 22c에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FC1)의 화소 정보(Q2(2, n), Q2(5,n), ...)는 도 22c에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
복합 프레임 화상(FA2)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 프레임 화상(Q1 내지 Q6) 각각의 제0 열의 화소 정보(Q1(0, n), Q2(0, n), ..., Q6(0, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 25b에서와 같이, 복합 프레임 화상(FA2)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q6) 각각의 제3 열의 화소 정보(Q1(3, n), Q2(3, n), ..., Q6(3, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FA2)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FA2)의 화소 정보는 도 22a에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FA2)의 화소 정보(Q1(0, n), Q1(3, n), ...)는, 도 22a에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FA2)의 화소 정보(Q2(0, n), Q2(3,n), ...)는 도 22a에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
도 26a는 복합 프레임 화상(FB2)에서의 화소 정보 배치를 나타내고, 도 26b는 복합 프레임 화상(FC2)에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(R1 내지 R6)의 각각에서 3열 간격으로 화소 정보를 선택하고, 선택된 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FB2 및 FC2)을 생성한다.
복합 프레임 화상(FB2)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(R5(-2, n) 및 R6(-2, n))을 배치한 다음, 프레임 화상(R1 내지 R6) 각각의 제1 열 화소 정보(R1(1, n), R2(1, n), ..., R6(1, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 26a에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FB2)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(R1 내지 R6) 각각의 제4 열의 화소 정보(R1(4, n), R2(4, n), ..., R6(4, n))를 선택하고,
선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FB2)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FB2)의 화소 정보는 도 22b에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FB2)의 화소 정보(R1(1, n), R1(4, n), ...)는, 도 22b에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FB2)의 화소 정보(R2(1, n), R2(4,n), ...)는 도 22b에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
복합 프레임 화상(FC2)을 생성하기 위해, 복합 화상 생성부(45)는 먼저, 더미 화소 정보(R3(-1,n), R4(-1,n), R5(-1,n), 및 R6(-1,n))을 배치한 다음, 프레임 화상(R1 내지 R6) 각각의 제2 열 화소 정보(R1(2, n), R2(2, n), ..., R6(2, n))을 선택하고, 선택된 화소 정보를, 도 26b에 도시된 바와 같이, 복합 프레임 화상(FC2)에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 배치한다. 그 다음, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(R1 내지 R6) 각각의 제5 열의 화소 정보(R1(5, n), R2(5, n), ..., R6(5, n))를 선택하고, 선택된 화소 정보를 상기 배치된 화소 정보에 이어서 배치한다. 복합 화상 생성부(45)는 전술된 처리를 반복함으로써 복합 프레임 화상(FC2)을 생성한다. 복합 프레임 화상(FC2)의 화소 정보는 도 22c에 도시된 화소 정보와 대응한다. 구체적으로, 예를 들어, 복합 프레임 화상(FC2)의 화소 정보(R1(2, n), R1(5, n), ...)는, 도 22c에 도시된 화소 정보(d1)에 대응하고, 복합 프레임 화상(FC2)의 화소 정보(R2(2, n), R2(5,n), ...)는 도 22c에 도시된 화소 정보(d2)에 대응한다.
도 27a 및 27b는 시각적으로 인식된 화상의 화소 정보 배치를 나타낸다. 도 27a는 도 23의 (a) 내지 (f)에 도시된 타이밍(t1 내지 t7)의 기간에서의 화소 정보 배치를 나타내고, 도 27b는 도 23의 (a) 내지 (f)에 도시된 타이밍(t7 내지 t13)의 기간에서의 화소 정보 배치를 나타낸다. 이 예제에서는, 도 16에서와 같이, 관찰자가 한눈으로 6 개의 시점 영상 중 하나 (이 예에서는 프레임 화상 P1, Q1, R1)를 본다고 가정한다.
입체 표시 장치(2)는, 도 27a에 도시된 바와 같이 관찰자가 화면의 왼쪽에서 오른쪽으로 배열된 화소 정보(P1(0,n), P1(1,n), Q1(2,n), P1(3,n), P1(4,n), Q1(5,n),…)로 구성된 화상을 시각적으로 인식하는 식으로, 도 23의 (a) 내지 (f)에 도시된 타이밍(t1 내지 t7)의 기간에서 표시 동작을 수행한다. 화소 정보(P1(0, n), P1(3, n))는 복합 프레임 화상(FA1)(도 24a)에 기초하여 개폐부(12A)가 개방되었을 때 표시된다. 마찬가지로, 화소 정보(P1(1, n), P1(4, n),...)는 복합 프레임 화상(FB1)(도 24b)에 기초하여 개폐부(12B)가 개방되었을 때 표시되고, 화소 정보(Q1(2, n), Q1(5, n),...)는 복합 프레임 화상(FC1)(도 25a)에 기초하여 개폐부(12C)가 개방되었을 때 표시된다.
입체 표시 장치(2)는 또한, 도 27b에 도시된 바와 같이 관찰자가 화면의 왼쪽에서 오른쪽으로 배열된 화소 정보(Q1(0,n), R1(1,n), R1(2,n), Q1(3,n), R1(4,n), R1(5,n),…)로 구성된 화상을 시각적으로 인식하는 식으로, 도 23의 (a) 내지 (f)에 도시된 타이밍(t7 내지 t13)의 기간에서 표시 동작을 수행한다. 화소 정보(Q1(0, n), Q1(3, n),...)는 복합 프레임 화상(FA2)(도 25b)에 기초하여 개폐부(12A)가 개방되었을 때 표시된다. 마찬가지로, 화소 정보(R1(1, n), R1(4, n),...)는 복합 프레임 화상(FB2)(도 26a)에 기초하여 개폐부(12B)가 개방되었을 때 표시되고, 화소 정보(R1(2, n), R1(5, n),...)는 복합 프레임 화상(FC2)(도 26b)에 기초하여 개폐부(12C)가 개방되었을 때 표시된다.
전술된 바와 같이, 3개 그룹의 개폐부(12A 내지 12C) 각각의 상태를 시분할 방식으로 개방 상태로 전환함으로써 영상을 표시하는 것은, 입체 표시 장치(2)가, 개폐부(12A)만이 제공되는 경우에 비해, 3배의 해상도를 달성하는 것을 허용한다. 즉, 입체 표시 장치(2)의 해상도는, 2 차원 표시 모드에서 달성되는 해상도의 1/2 (= 1/6 × 3)로 감소된다.
[유익한 효과]
전술된 본 실시예에서, 3 세트의 프레임 화상에 기초하여 복합 프레임 화상이 생성되므로, 3개 배리어 그룹이 제공되는 경우에도, 관찰자는, 증가된 해상도의 혜택을 받으면서 깜박임을 덜 느낄 것이고, 이로써 화질이 향상될 수 있다.
본 발명이 몇 가지 실시예 및 변형예를 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 이것으로만 제한되지 않고, 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서는, 액정 배리어부(10)는 4개(제1 실시예)로 그룹화된 개폐부(12)로 구성되거나, 3개(제2 실시예)로 그룹화된 개폐부(12)로 구성되지만, 액정 배리어부(10)는 반드시 이런 식으로 구성될 필요는 없다. 개폐부(12)가 2개로 그룹화되는 경우에 대해 설명한다.
도 28의 (a) 내지 (e)는, 액정 배리어부가 2개 그룹의 개폐부(12)로 구성되는 경우에 영상 표시의 기초가 되는 타이밍도를 나타낸다. 입체 표시 장치에는, 각각의 영상 공급 주기(T0)에 대해 8개 시점에 대응하는 시점 영상(프레임 화상 P1 내지 P8, 및 Q1 내지 Q8)이 영상 신호(Sdisp)의 형태로 공급된다. 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FA)을 생성하고, 프레임 화상(P1 내지 P8)과는 상이한 프레임 화상(Q1 내지 Q8)에 기초하여 복합 프레임 화상(FB)을 생성하고, 표시부(20)는 복합 프레임 화상을 시분할 방식으로 순차적으로 표시한다. 개폐부(12A 및 12B)는 배리어 개폐 주기(T1)에서 표시 동작과 동기화되어 개방 또는 폐쇄된다. 즉, 2개의 영상 공급 주기(T0)에 대응하는 기간이, 배리어 개폐 주기(T1)에 대응하는 기간과 동일하다.
전술된 구동 방법은, 예를 들어, 표시부(20)가 느린 응답 속도에서 동작하는 액정 장치로 구성될 때 이용될 수 있다.
예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 액정 배리어부의 개폐부는 y-축 방향으로 연장되지만, 개폐부는 반드시 y-축 방향으로 연장될 필요는 없다. 예를 들어, 도 29a에 도시된 계단 배리어 형태(step barrier form)나, 도 29b에 도시된 사선 배리어 형태(oblique barrier form)로 배열될 수 있다. JP-A-2004-264762호는, 계단 배리어 형태의 예를 기술하고 있고, JP-A-2005-86506호는 사선 배리어 형태의 예를 기술하고 있다. 어느 한 배리어 변형을 이용하여, 입체 표시 장치의 표시 화면의 x-축 방향의 해상도와 y-축 방향의 해상도간 균형을 향상시키며, 모아레(moire)의 양을 줄일 수 있다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 백라이트(30), 표시부(20), 및 액정 배리어부(10)가 이 순서대로 입체 표시 장치에서 배치되었지만, 그 순서는 이에 국한되지 않는다. 대신에, 예를 들어, 도 30a 및 30b에 도시된 바와 같이, 이들은, 백라이트(30), 액정 배리어부(10), 및 표시부(20)의 순서로 배치될 수도 있다.
도 31은, 본 변형예에 따른 표시부(20) 및 액정 배리어부(10)가 복합 프레임 화상(FA)을 표시하는 동작예를 나타낸다. 도 31은, 본 변형예가 전술된 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)에 적용되는 경우를 나타낸다. 본 변형예에서, 백라이트(30)로부터 방출된 광은 먼저 액정 배리어부(10)에 입사한다. 임의의 개폐부(12A 내지 12D)를 통과한 광의 일부는 표시부(20)에 의해 변조되고 8개의 시점 영상으로서 출력된다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 백라이트는 항상 턴온으로 유지되지만, 반드시 이런 식으로 동작할 필요는 없다. 대신에, 예를 들어, 일정 주기로 턴온 및 턴오프를 교대로 반복해도 좋다. 이 동작은, 예를 들어, 액정 배리어부(10)의 개폐부(12)(12A, 12B)의 응답 시간이 긴 경우에 적용 가능하다. 전술된 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)에 본 변형예가 적용되는 경우에 대해 설명할 것이다.
도 32의 (a) 내지 (h)는 본 변형예에 따른 입체 표시 장치(1D)의 영상 표시 동작의 기초가 되는 타이밍도이다. 도 32의 (d) 내지 (g)에서, "개방 → 폐쇄"는, 개폐부(12)(12A 내지 12D)가 개방 상태에서 폐쇄 상태로 변경되었다는 것을 나타내고, "폐쇄 → 개방"은, 개폐부(12)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 변경되었다는 것을 나타낸다. 라벨 "개방 → 폐쇄" 및 "폐쇄 → 개방"은, 액정 배리어부(10)의 개폐부(12)의 액정 분자가 응답하는 기간에 대응한다. 백라이트(30)는, 개폐부(12)가 개방된 기간 동안에는 턴온을 유지하는 반면, 다른 기간 동안에는 턴오프를 유지한다. 따라서, 관찰자는, "개방 → 폐쇄" 또는 "폐쇄 → 개방"과 같은 개폐부(12)의 과도적 변화 상태 동안에 표시를 볼 수 없기 때문에, 화질 열화를 줄일 수 있다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 백라이트(30)는 표시부(20)의 전체 표면에 표면 방출의 형태로 광을 공급하지만, 반드시 그렇게 할 필요는 없다. 대신에, 예를 들어, 백라이트를 복수의 영역으로 분할하여, 그 각각이 독립적으로 표시부(20)에 광을 공급할 수도 있다. 백라이트가 2개 영역으로 분할되는 경우에 대해 설명한다.
도 33a 및 33b는 본 변형예에 따른 백라이트(30E)의 구성예를 나타낸다. 도 33a는 백라이트(30E)의 평면도이며, 도 33b는 백라이트(30E)의 주요부의 사시도이다. 도 34는 표시부(20)의 영역(Z1, Z2)를 나타낸다. 백라이트(30E)는, 도 33a에 도시된 바와 같이, y-축 방향(표시부(20)의 라인 순차 주사 방향)으로 배열되고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있는 발광부(BL1 및 BL2)를 가진다. 발광부(BL1 및 BL2) 각각은, 도 33b에 도시된 바와 같이, 광원(31)과 도광판(32)을 포함한다. 각각의 광원(31)은 이 예에서는 LED로 구성되어 있다. 도광판(32)은, 광원(31)으로부터 방출된 광을 확산시켜 표면 방출의 형태로 발광부(BL1 및 BL2) 각각으로부터 방출된 광을 실질적으로 균질화하는 확산기로서 기능한다. 발광부(BL1 및 BL2)는 표시부(20)의 영역(Z1, Z2)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 이 예에서, 각각의 광원(31)은 LED로 구성되어 있지만, 이것으로만 국한되지 않는다. 대신에, 각각의 광원(31)은, 예를 들어, CCFL로 구성될 수도 있다.
발광부(BL1 및 BL2)가 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하기 위해, 백라이트(30E)는 발광부(BL1)와 발광부(BL2) 사이에서 광이 누출되지 않도록 구성된다. 구체적으로, 광원(31)으로부터 방출된 광은, 광원(31)에 대응하는 도광판(32)에만 입사한다. 도광판(32)에 입사한 광은 도광판(32)의 측면에서 전반사되어, 그 측면을 통해 인접한 도광판(32)으로의 어떠한 광 누출도 없다. 전반사는, 구체적으로는, 각각의 광원(31)의 위치를 조정하거나, 도광판(32)의 각 측면에 광을 반사시키는 반사면을 형성함으로써 달성된다.
도 35의 (a) 내지 (h)는 본 변형예에 따른 입체 표시 장치(1E)의 영상 표시 동작의 기초가 되는 타이밍도이다. 도 35의 (a) 내지 (h)는, 본 변형예가 전술된 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)에 적용되는 경우를 나타낸다. 입체 표시 장치(1E)에서, 백라이트(30)는 표시부(20)의 라인 순차 주사 방향에 관하여 분할되고, 분할된 백라이트들은, 주사 동작과 동기화되어 서로 독립적으로 발광한다. 이런 식으로, 표시부(20)의 각 영역(Z1, Z2)이 조사되는 기간은 서로 독립적으로 설정될 수 있기 때문에, 발광 기간을 늘릴 수 있고, 이로써 표시 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
본 변형예에 따른 입체 표시 장치(1E)에서, 도 36 및 37에 도시된 바와 같이, 액정 배리어부(10)의 개폐부(12)는 라인 순차 주사 방향 (y-축 방향)으로 나눌 수 있다. 이 예에서, 액정 배리어부(10F)의 개폐부(12)는, 도 36에 도시된 바와 같이, 분할된 개폐부(12)가 백라이트(30E)(도 33a)와, 표시부(20)(도 34)의 영역(Z1, Z2)에 대응하도록 분할된다. 도 37에 도시된 바와 같이, 영역(Z1)에 속하는 개폐부(12)는 그룹 A1, B1, C1, D1을 형성하고, 영역(Z2)에 속하는 개폐부(12)는 그룹 A2, B2, C2, D2를 형성한다.
도 38의 (a) 내지 (h)는 본 변형예에 따른 입체 표시 장치(1F)의 영상 표시 동작의 기초가 되는 타이밍도이다. 입체 표시 장치(1F)에서, 백라이트(30) 뿐만 아니라 개폐부(12)는 표시부(20)의 라인 순차 주사 방향에 관하여 분할되고, 분할된 개폐부(12)는, 주사 동작과 동기화되어 서로 독립적으로 개방 또는 폐쇄된다. 이런 식으로, 개폐부(12)가 느린 응답 속도로 개방 또는 폐쇄되더라도, 백라이트가 광을 방출하는 기간을 늘릴 수 있고, 이로써 표시 영상의 휘도가 증가될 수 있다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 입체 표시 장치에는, 복수의 시점 영상(전술된 실시예 및 변형예에서는 6개 또는 8개)을 포함하는 영상 신호(Sdisp)가 공급되지만, 입체 표시 장치는 반드시 이런 식으로 구성될 필요는 없다. 예를 들어, 입체 표시 장치는, 외부로부터 공급된 영상에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하는 다시점 영상 생성부를 포함할 수도 있다. 다시점 영상 생성부는, 예를 들어, 외부에서 공급된 좌우의 2개의 시점 영상에 기초하여, 또는 외부에서 공급된 1개의 시점 영상에 기초하여, 복수의 시점 영상을 생성할 수도 있다. 1개의 영상에 기초하여 복수의 시점 영상을 생성하기 위한 방법은, 예를 들어, 2개의 시점 영상을 생성하는 방법의 예를 구체적으로 설명하는, http://www.jvc-victor.co.jp/press/2010/3d-movie.html?rss=jvc-victor에 설명되어 있다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 복합 화상 생성부(45)는, 복수의 프레임 화상에 기초하여 복합 프레임 화상을 생성하지만, 반드시 이렇게 할 필요는 없다. 대신에, 복합 화상 생성부(45)는, 필요에 따라 솎아낸 복수의 프레임 화상에 기초하여 복합 프레임 화상을 생성할 수도 있다. 이 접근법이, 전술된 제1 실시예에 따른 입체 표시 장치(1)를 참조하여 이하에서 설명된다.
입체 표시 장치(1)에서, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(P1 내지 P8)의 각각의 제0열, 제4열 등의 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FA)을 생성하고, 프레임 화상(P1 내지 P8)의 각각의 제1열, 제5열 등의 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FB)을 생성한다. 즉, 프레임 화상(P1 내지 P8)의 각각의 제2열, 제3열, 제6열, 제7열 등의 화소 정보는 사용되지 않을 것이다. 이러한 사실에 비추어, 사용되지 않는 화소 정보를 제외한 프레임 화상을 입력하고, 이렇게 형성된 프레임 화상에 기초하여 복합 프레임 화상(FA 및 FB)을 생성할 수도 있다. 마찬가지로, 복합 화상 생성부(45)는, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)의 각각의 제2열, 제6열 등의 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FC)을 생성하고, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)의 각각의 제3열, 제7열 등의 화소 정보에 기초하여 복합 프레임 화상(FD)을 생성한다. 즉, 프레임 화상(Q1 내지 Q8)의 각각의 제0열, 제1열, 제4열, 제5열 등의 화소 정보는 사용되지 않을 것이다. 이러한 사실에 비추어, 사용되지 않는 화소 정보를 제외한 프레임 화상을 입력하고, 이렇게 형성된 프레임 화상에 기초하여 복합 프레임 화상(FC 및 FD)을 생성할 수도 있다. 이러한 접근법은, 복합 화상 생성부(45)의 처리 부담을 경감시키며, 복합 화상 생성부(45)에 제공된 프레임 화상을 기억하기 위한 프레임 메모리의 용량을 반감시킨다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 표시부(20)는 액정 재료로 구성되지만, 반드시 이런 식으로 구성될 필요는 없다. 대신에, 표시부(20)는, 예를 들어, EL(Electro Luminescence) 재료로 구성될 수도 있다. EL 재료가 이용될 때에는, EL 재료는 자발광 소자를 형성하기 때문에 백라이트는 필요없다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 액정 배리어부(10)는 액정 재료로 구성되지만, 반드시 이런 식으로 구성될 필요는 없다. 대안으로서 액정 배리어부(10)는 기타 임의의 적절한 재료로 된 배리어로 구성될 수 있다.
또한, 예를 들어, 전술된 실시예 및 변형예에서, 영상 공급 주기(T0)는, 약 16.7[msec](=1/60[Hz])로 설정했지만, 이것으로만 국한되는 것이 아니다. 예를 들어, 영상 공급 주기(T0)는, 전술된 바와 같은 20[msec](=1/50[Hz])여도 좋고, 기타 임의의 적절한 값이어도 좋다.
본 출원은, 그 전체 내용이 여기서 참조용으로 인용되는 2010년 12월 28일 일본 특허청에 출원된 일본 우선권 특허 출원 JP 2010-293038호에 개시된 내용에 관한 주제를 포함한다.
첨부된 특허청구범위 또는 그 등가물의 범위 내에 있는 한, 설계 요건 및 기타의 요인들에 따라 다양한 수정, 조합, 부조합 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 당업자라면 이해할 것이다.
1, 1B, 2 : 입체 표시 장치
10, 10A, 10B, 60 : 액정 배리어부
11, 12, 12A?12D : 개폐부
13, 16 : 투명 기판
14, 18 : 편광판
15, 17 : 투명 전극
19 : 액정층
20 : 표시부
30 : 백라이트
40 : 제어부
41 : 배리어 구동부
42 : 백라이트 구동부
45 : 복합 화상 생성부
51 : 타이밍 제어부
52 : 게이트 구동부
53 : 데이터 구동부
A?D, A1?D1, A2?D2 : 그룹
Cap : 보유 용량 소자
CBL : 백라이트 제어 신호
CBR : 배리어 제어 신호
d1?d8 : 화소 정보
FA?FD, FA1?FC1, FA2?FC2 : 복합 프레임 화상
GCL : 게이트 라인
LC : 액정 소자
P1?P8, Q1?Q8, R1?R8 : 프레임 화상
S, S1, Sdisp, Sdisp2 : 영상 신호
Pix : 화소
SGL : 데이터 라인
T : 동작 주기
T0 : 영상 공급 주기
T1 : 배리어 개폐 주기

Claims (11)

  1. 입체 표시 장치(stereoscopic display apparatus)의 구동 방법으로서,
    복수의 배리어 그룹(barrier group)으로 그룹화된 복수의 광배리어(light barrier)를 상기 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄하는 단계와;
    각 배리어 그룹의 광배리어의 개폐 동작에 동기화되어 다시점 화상(multi-viewpoint image)에 기초하여 표시 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 표시 동작은, 상기 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서, 서로 상이한 복수의 세트로 그룹화된 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배리어 그룹은 4개의 배리어 그룹으로 구성되고,
    상기 표시 동작은, 상기 순환 주기에서 제1 세트의 다시점 화상과 제2 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배리어 그룹은 3개의 배리어 그룹으로 구성되고,
    상기 표시 동작은, 제1 순환 주기에서는 제1 세트의 다시점 화상과 제2 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되고, 후속하는 제2 순환 주기에서는 상기 제2 세트의 다시점 화상과 제3 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배리어 그룹은 2개의 배리어 그룹으로 구성되고,
    상기 표시 동작은 상기 순환 주기에서 제1 세트의 다시점 화상과 제2 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광배리어는, 상기 복수의 배리어 그룹이 미리결정된 방향으로 순환하여 나타나도록 배열되고,
    상기 표시 동작은, 서로 인접하지 않은 광배리어들이 속하는 배리어 그룹과 동기화되어 각 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광배리어는, 상기 복수의 배리어 그룹이 미리결정된 방향으로 순환하여 나타나도록 배열되고,
    상기 표시 동작은, 서로 인접한 광배리어들이 속하는 배리어 그룹과 동기화되어 각 세트의 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표시 동작에서, 상기 배리어 그룹에 대응하는 복수계열의 복합 화상(series of combined images)이 생성되고, 상기 순환 주기에서 상기 복수 세트의 다시점 화상에 기초하여 표시되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  8. 입체 표시 장치의 구동 방법으로서,
    복수의 배리어 그룹으로 그룹화된 복수의 광배리어를 상기 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄하는 단계와;
    각 배리어 그룹의 광배리어의 개폐 동작에 동기화되어 다시점 화상에 기초하여 표시 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 표시 동작은, 상기 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서, 적어도 하나의 배리어 그룹에 속하는 광배리어에 대응하는 부분의 표시가, 다른 배리어 그룹에 속하는 광배리어에 대응하는 부분의 표시와 상이하도록 구성된 다시점 화상에 기초하여 수행되는, 입체 표시 장치의 구동 방법.
  9. 입체 표시 장치로서,
    복수의 배리어 그룹으로 그룹화된 복수의 광배리어를 포함하는 광배리어부;
    상기 복수의 광 배리어를 상기 배리어 그룹들간에 상이한 타이밍에서 개방 또는 폐쇄하는 배리어 구동부; 및
    상기 복수의 배리어 그룹의 광배리어가 순차적으로 개방 및 폐쇄되는 순환 주기에서, 서로 상이한 복수 세트의 다시점 화상에 기초하여 표시 동작을 수행하는 표시부
    를 포함하는, 입체 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 표시부는 액정 표시부이고,
    상기 입체 표시 장치는 백라이트를 더 포함하며,
    상기 액정 표시부는 상기 백라이트와 상기 광배리어부 사이에 배치되는, 입체 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 표시부는 액정 표시부이고,
    상기 입체 표시 장치는 백라이트를 더 포함하고,
    상기 광배리어부는 상기 백라이트와 상기 액정 표시부 사이에 배치되는, 입체 표시 장치.
KR1020110138189A 2010-12-28 2011-12-20 입체 표시 장치의 구동 방법 및 입체 표시 장치 KR20120075369A (ko)

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