KR20130025004A - 3차원 크로스토크 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 멀티 뷰를 출력하는 표시패널로부터 최적시청거리(OVD)에 위치하고, 상기 멀티 뷰 각각에 대하여 시야각(θ)에 따른 휘도 분포를 측정하여 휘도 프로파일을 생성하는 휘도프로파일생성부와; 전달 받은 휘도 프로파일을 이용하여, 좌안 및 우안 각각에 해당하는 뷰의 시야각에 따른 좌안크로스토크와, 우안크로스토크를 계산하는 3차원크로스토크계산부를 포함하고, 상기 좌안크로스토크와 우안크로스토크는,

에 의해서 구해지고, N은 상기 멀티 뷰의 전체 수이고, n은 상기 좌안과 상기 우안을 포함해서 상기 좌안과 상기 우안 사이에 들어오는 모든 뷰 수에서 1을 뺀 수이고, l 및 m은 상기 좌안과 상기 우안 각각에 대응되는 뷰의 인덱스이고, Yl(θ), Ym(θ)은 각각 l, m 뷰에 대한 시야각에 따른 휘도이고, Y_B(θ)는 상기 멀티 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 시야각에 따른 휘도인 3차원 크로스토크 측정 장치를 제공한다.

Description

3차원 크로스토크 측정 장치 및 측정 방법{measuring device and measuring method of 3D crosstalk}

본 발명은 3차원 크로스토크 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3차원 크로스토크 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP: plasma display panel), 유기전계발광소자 (OLED: organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이러한 평판표시장치는 최근에 3차원 영상을 표시하는 기능을 제공하고 있다.

일반적으로 3차원을 표현하는 입체 영상은 두 눈을 통한 스트레오 시각의 원리에 의하여 이루어진다. 구체적으로 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 하나의 영상을 보더라도 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 다른 영상을 보게 된다.

즉, 좌안과 우안은 각각 다른 2차원 영상을 보게 되고, 서로 다른 두 개의 2차원 영상이 뇌로 전달되고, 뇌는 이 두 영상을 서로 융합하여 원래의 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다.

이와 같이 3차원 영상을 구현하는 방법에는 무안경 방식과 안경 방식이 있다.

여기서 무안경 방식은 영상을 표현하는 영상패널과 시청자 사이에 패럴랙스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈 등 시역생성장치를 구성하여 시청자가 좌안과 우안으로 서로 다른 영상을 볼 수 있도록 한다.

다시 말하면, 무안경 방식은 관찰자(viewer)의 위치에 따라 관찰자에게 보이는 영상의 휘도 분포를 다르게 하여, 좌안 및 우안에 서로 다른 영상이 보이도록 하는 원리를 이용하여 입체 영상을 인식하게 한다.

도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 무안경 방식에서 최적 시청거리를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 무안경 방식에서 각도(θ-α1, θ, θ+α2)별 휘도 분포는 3차원 표시패널(10) 상에서의 측정 위치에 따라 다르다. 3차원 표시패널(10) 상의 각 위치에서 나오는 빛의 휘도 분포에서 최대값과 최소값을 연결하면, 특정 지점(UP)에서 빛이 모아진다. 이 특정 지점(UP)과 3차원 표시패널(10) 사이의 거리를 최적 시청거리(optimum viewing distance, OVD)라 한다. 관찰자는 최적 시청거리(OVD)에 위치할 때, 입체 영상을 가장 최적의 상태로 시청할 수 있다.

따라서, 무안경 방식의 3차원 표시패널(10)에서는 최적 시청거리(OVD)를 정함에 있어, 각도별 휘도 분포에 대한 휘도 프로파일이 필요하다.

도 2를 참조하여 휘도 프로파일에 대해서 살펴본다. 도 2는 하나의 뷰에 대한 휘도 프로파일을 일 예로서 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 휘도 프로파일은 휘도 분포 측정을 통해 생성된다. 각도별 휘도 분포에서 인접한 최대값과 최소값 사이의 다수의 데이터 포인트(data point)를 측정함으로써, 하나의 뷰에 대한 휘도 프로파일을 생성하게 된다.

도 3은 네 개의 뷰에 대한 휘도 프로파일을 일 예로서 나타낸 도면이다. 네 개의 뷰에 대한 휘도 프로파일을 생성하기 위에서는, 각각의 뷰에 대하여 화이트(white) 영상을 출력하고 그 외의 뷰에 대해서는 블랙(black) 영상을 출력하여 각도별 휘도 분포를 측정하여 휘도 프로파일을 생성한다.

예를 들면 첫 번째 뷰에만 화이트 영상을 출력하고 나머지 뷰에는 블랙 영상을 출력하여, 첫 번째 뷰에 대한 각도별 휘도 분포를 측정하여 첫 번째 뷰의 휘도 프로파일을 구한다. 마찬가지로, 두 번째 뷰에만 화이트 영상을 출력하고 나머지 뷰에는 블랙 영상을 출력하여, 두 번째 뷰에 대한 각도별 휘도 분포를 측정하여 두 번째 뷰의 휘도 프로파일을 구한다.

이러한 휘도 프로파일은 무안경 3차원 표시패널(도 1의 10)의 3차원 크로스토크(crosstalk)를 측정하는데 이용된다.

예를 들면, 관찰자의 양안 각각에서 인지하여야 하는 특정한 뷰의 휘도 프로파일에는 인접하는 다수의 뷰의 휘도 프로파일의 일부가 중첩적으로 생성된다. 이에 따라, 관찰자는 양안 각각에 대응하는 특정한 뷰에 대한 휘도만 인지하게 되는 것이 아니라, 인접하는 뷰에 대한 휘도도 인지하게 되는 바, 3차원 영상을 뿌옇게 인지하게 되는 고스트(ghost) 현상을 느낀다. 이와 같이 인지해야 하는 특정한 뷰에 대한 휘도 뿐만 아니라 다른 뷰에 대한 휘도를 느끼게 되는 것을 3차원 크로스토크라고 한다. 즉, 인지해야 하는 특정한 뷰의 휘도에 대한 인지하지 않아야 하는 다른 뷰의 휘도의 비가 3차원 크로스토크가 된다. 무안경 방식 3차원 표시패널(도 1의 10)에서는 3차원 크로스토크를 휘도 프로파일의 중첩 영역을 통하여 계산할 수 있다.

이와 같이 휘도 프로파일을 통하여 무안경 방식 3차원 표시패널(도 1의 10)의 3차원 크로스토크 계산하는 식은 일반적으로 식(1)과 같다.

식(1):

여기서, θ는 시야각이고, i는 특정 뷰의 인덱스(index) 번호이고, N은 전체 뷰의 수를 의미하고, n은 i번 뷰와 서로 인접하는 뷰의 휘도 프로파일 중 몇 개까지 올바른 휘도로 볼 것인지에 대한 수이다.

예를 들면, 전체 뷰의 수가 9이면 N은 9가 된다. 3번 뷰에 대한 3차원 크로스토크를 계산하고자 한다면, i는 3이 된다. 또한 3번 뷰의 휘도 프로파일에 중첩되는 다수의 뷰 중 3번 뷰를 포함한 1개의 뷰를 올바른 휘도로 판단하고자 한다면 n은 1이 된다. n이 1인 경우는 3번 뷰 그 자체의 휘도만을 올바른 휘도로 판단하고 그 외의 뷰에 대한 휘도는 올바르지 않은 휘도로 판단하게 된다.

이어서, χ_{3- Di}(θ)는 i번 뷰의 시야각에 따른 3차원 크로스토크 값을 나타낸다. χ_{3- Di}는 올바른 휘도에 대한 올바르지 않은 휘도의 비로 간단히 표현될 수 있다.

구체적으로, χ_{3- Di}(θ)의 분모 A(θ)는 올바른 휘도 즉 관찰자가 인지해도 되는 휘도를 의미하는 것이며, χ_{3- Di}(θ)의 분자는 전체 뷰의 휘도 합산에서 올바른 휘도 A(θ)를 뺀 값이 된다. 이에 따라, χ_{3- Di}(θ)는 올바른 휘도에 대한 올바르지 않은 휘도비로 나타낼 수 있다. 이때, Y_{3 -D}(θ)는 각 뷰의 각도별 휘도를 나타내는 것이다.

여기서, Y_{3 - DK}(θ)는 다수의 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 백라이트 등에 의한 요인으로 외부로 새는 빛에 대한 값이다. 이때, 전체 뷰 각각에 대해서 Y_3-DK(θ)의 값을 빼는 것은, 각 뷰에 대한 순수한 3차원 크로스토크를 계산하기 위한 것으로, 백라이트 등에 의한 빛 샘을 제거하기 위함이다.

이하, Y_{3 - DK}(θ)는 상수로서 설명의 편의를 위하여 설명에서 제외한다.

A(θ)는 i의 범위에 따라 다른 식으로 구해지는 것을 알 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위하여, 보다 구체적으로 예를 든다. N은 9이고, i는 3이고, n이 3인 경우를 설명한다. 이는 전체 뷰는 9개이고, 3번 뷰에 대한 3차원 크로스토크를 계산하는 것으로서, 3번 뷰를 포함한 3개의 뷰를 올바른 휘도로 판단하는 것이다. 이에 따라, 2, 3, 4번 뷰에 대한 휘도가 올바른 휘도가 될 것이다.

식을 참조하여 구체적으로 살펴보면, i는 ②범위에 해당된다. 이에 따라, A(θ)는 (Y_{3 - D2} + Y_{3 - D3} + Y_{3 - D4})가 된다.

χ_{3- D3}(θ) = ((Y_{3 - D1} + Y_{3 - D2} +... Y_{3 - D8} + Y_{3 - D9} )- (Y_{3 - D2} + Y_{3 - D3} + Y_{3 - D4}))/(Y_{3 - D2} + Y_3-D3 + Y_{3 - D4})

그러나, 이와 같은 3차원 크로스토크를 계산하는 방법은 측정자의 주관적인 요소인 n이 들어가 있다. 다시 말하면, 측정자의 주관적인 요건에 의하여 몇 개의 뷰에 대한 휘도를 올바른 휘도로 판단할 것인지에 따라 3차원크로스토크 값이 달라지게 된다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명한다. 도 4a 내지 도 4c는 n의 값에 따른 3차원 크로스토크 값을 보여주는 그래프로서, 도 4a는 n이 1이고, 도 4b는 n이 2이고, 도 4c는 n이 3인 것을 보여주는 그래프이다.

도 4a 내지 도 4c에서 보는 바와 같이, n의 값에 따라 3차원 크로스토크의 값은 같은 영상에 대해서도 큰 차이 값을 가지고 서로 다르게 측정된다.

n이 1인 경우에는 최소 200%까지 3차원 크로스토크 값을 가지고, n이 3인 경우에는 최소 40%까지 3차원 크로스토크 값을 가지고, n이 5인 경우에는 최소 20%까지 3차원 크로스토크 값을 가진다.

살펴본 바와 같이, 일반적인 3차원 크로스토크 계산 방법은 주관적인 요소인 n에 따라 3차원 크로스토크 값이 크게 변하게 되는 바, 객관성이 부족하다. 이에 따라, 3차원 크로스토크 값의 정확한 값을 알지 못하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 3차원 크로스토크 측정 방법의 객관성과 통일성을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 멀티 뷰를 출력하는 표시패널로부터 최적시청거리(OVD)에 위치하고, 상기 멀티 뷰 각각에 대하여 시야각(θ)에 따른 휘도 분포를 측정하여 휘도 프로파일을 생성하는 휘도프로파일생성부와; 전달 받은 휘도 프로파일을 이용하여, 좌안 및 우안 각각에 해당하는 뷰의 시야각에 따른 좌안크로스토크와, 우안크로스토크를 계산하는 3차원크로스토크계산부를 포함하고, 상기 좌안크로스토크와 우안크로스토크는,

에 의해서 구해지고, N은 상기 멀티 뷰의 전체 수이고, n은 상기 좌안과 상기 우안을 포함해서 상기 좌안과 상기 우안 사이에 들어오는 모든 뷰 수에서 1을 뺀 수이고, l 및 m은 상기 좌안과 상기 우안 각각에 대응되는 뷰의 인덱스이고, Yl(θ), Ym(θ)은 각각 l, m 뷰에 대한 시야각에 따른 휘도이고, Y_B(θ)는 상기 멀티 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 시야각에 따른 휘도인 3차원 크로스토크 측정 장치를 제공한다.

상기 3차원크로스토크계산부는, 상기 좌안크로스토크와 상기 우안크로스토크를 산술 평균하여 평균크로스토크를 계산하고, 상기 평균크로스토크는,

으로 정의되고,

는 상기 최적시청거리(OVD)에서 상기 좌안과 상기 우안이 상기 표시패널을 중심으로 이루는 각의 1/2이고, IPD는 상기 좌안과 상기 우안 사이의 거리이고, Xl(θ)는 상기 좌안크로스토크이고, Xm(θ)은 상기 우안크로스토크이다.

상기 좌안크로스토크와 상기 우안크로스토크와 상기 평균크로스토크를 외부로 출력하는 출력부를 더욱 포함한다.

멀티 뷰를 출력하는 표시패널로부터 최적시청거리(OVD)에 위치하여 상기 멀티 뷰 각각에 대하여 시야각(θ)에 따른 휘도 분포를 측정하는 단계와; 상기 휘도 분포에 대응하여 휘도 프로파일을 생성하는 단계와; 상기 휘도 프로파일을 이용하여, 좌안 및 우안 각각에 해당하는 뷰의 시야각에 따른 좌안크로스토크와, 우안크로스토크를 계산하는 3차원크로스토크계산부를 포함하고, 상기 좌안크로스토크와 우안크로스토크는,

에 의해서 구해지고, N은 상기 멀티 뷰의 전체 수이고, n은 상기 좌안과 상기 우안을 포함해서 상기 좌안과 상기 우안 사이에 들어오는 모든 뷰 수에서 1을 뺀 수이고, l 및 m은 상기 좌안과 상기 우안 각각에 대응되는 뷰의 인덱스이고, Yl(θ), Ym(θ)은 각각 l, m 뷰에 대한 시야각에 따른 휘도이고, Y_B(θ)는 상기 멀티 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 시야각에 따른 휘도인 3차원 크로스토크 측정 방법을 제공한다.

상기 좌안크로스토크와 상기 우안크로스토크를 산술 평균하여 평균크로스토크를 계산하는 단계를 더욱 포함하고,

상기 평균크로스토크는,

으로 정의되고,

는 상기 최적시청거리(OVD)에서 상기 좌안과 상기 우안이 상기 표시패널을 중심으로 이루는 각의 1/2이고, IPD는 상기 좌안과 상기 우안 사이의 거리이고, Xl(θ)는 상기 좌안크로스토크이고, Xm(θ)은 상기 우안크로스토크이다.

상기 좌안크로스토크, 상기 우안크로스토크 및 상기 평균크로스토크를 외부로 출력하는 단계를 더욱 포함한다.

본 발명에 따른 3차원 크로스토크 측정장치는, 주관적인 요소를 배제하고 객관적 요소로 3차원 크로스토크를 측정함으로써 3차원 크로스토크 측정 결과의 신뢰성과 통일성을 제공한다.

도 1은 무안경 방식에서 최적 시청거리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 하나의 뷰에 대한 휘도 프로파일을 일 예로서 도시한 도면.
도 3은 네 개의 뷰에 대한 휘도 프로파일을 일 예로서 나타낸 도면.
도 4a 내지 도 4c는 n의 값에 따른 3차원 크로스토크 값을 보여주는 그래프.
도 5는 3차원 표시패널을 일 예로서 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 3차원 표시패널의 평면도를 일 예로서 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본발명의 실시예에 따른 3차원 크로스토크 측정 장치를 개략적으로 도시한 블록도.
도 8은 평균크로스토크를 구하는 식을 설명하기 위하여 최적시청거리에서 좌안과 우안이 이루는 각을 개략적으로 도시한 도면.
도 9a는 4개의 뷰에 대한 크로스토크에 대한 시뮬레이션이고, 도 9b는 평균크로스토크에 대한 시뮬레이션으로서, n이 2인 경우를 예를 들어서 나타낸 시뮬레이션.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 3차원 표시패널에 대해서 살펴본다.

도 5는 3차원 표시패널(200)을 일 예로서 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 3차원 표시패널(200)의 평면도를 일 예로서 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 표시패널(200)은 영상패널(234)과 시역생성장치(232)를 포함할 수 있다.

영상패널(234)은 영상을 표시하는 부분으로서 CRT(cathode ray tube), 플라즈마표시패널(plasma display panel: PDP), 액정패널(liquid crystal display panel), 유기발광다이오드패널(organic light emitting diode panel) 등이 이용될 수 있다.

또한, 영상패널(234)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과, 열라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 위치한다. 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 서로 교차하여, 매트릭스 형태의 화소(P)를 정의한다.

또한 영상패널(234)에는 2차원 영상인 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 열라인 단위로 교대로 표시된다. 즉, 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 라인 바이 라인(line by line) 형태로 교대로 표시된다. 구체적으로 예를 들면, 영상패널(234)의 홀수 번째 열라인에 우안영상(R)이 표시된다면, 짝수 번째 열라인에는 좌안영상(L)이 표시된다.

시역생성장치(232)는 영상패널(234)에서 출사되는 좌안영상(L) 및 우안영상(R) 각각이 시청자의 좌안 및 시청자의 우안으로만 전달 될 수 있도록 하여 시청자로 하여금 2차원 영상을 3차원 입체 영상으로 느낄 수 있도록 한다.

이러한 시역생성장치(232)는 예를 들면 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식 또는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 방식을 이용할 수 있다.

패럴랙스 배리어 방식은 세로 방향으로 향하는 스트라이프(stripe) 형태의 슬릿(slit)과 배리어(barrier)를 번갈아 반복 배치하여 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 선택적으로 투과시키는 방식이다. 구체적으로 영상패널(234)에서 출사된 좌안영상(L)은 패럴랙스 배리어의 슬릿을 통과하여 시청자의 좌안에 도달하고, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 패럴랙스 배리어의 슬릿을 통과하여 시청자의 우안에 도달한다. 시청자는 좌안과 우안에 각각 도달한 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 결합하여 3차원 영상으로 인지하게 된다.

렌티큘러 렌즈 방식은 다수의 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈를 세로 방향을 향하는 스트라이프 형태로 연속적으로 배열하여, 영상패널(234)에서 출사되는 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 각각 선택적으로 굴절시키는 방식이다. 구체적으로 영상패널(234)에서 출사된 좌안영상(L)은 렌티큘러 렌즈를 통과하여 시청자의 좌안에 도달하고, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 렌티큘러 렌즈를 통과하여 시청자의 우안에 도달한다. 시청자는 좌안과 우안에 각각 도달한 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 결합하여 3차원 영상으로 인지하게 된다.

즉, 시역생성장치(232)는 배리어 및 슬릿, 또는 렌티큘러 렌즈 등의 시역생성수단을 구성하여 3차원 영상을 표현할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위하여 패럴랙스 배리어 방식을 예로 들어서 설명한다.

시역생성장치(232)에는 수직 방향으로 향하는 배리어(239a)와 슬릿(239b)이 교번하여 반복 배치되어 있다.

도 6을 더욱 참조하면, 표시장치(200)는 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 동시에 표시하는 영상패널(234)과, 영상패널(234)과 시청자(E) 사이에 배치되는 시역생성장치(232)를 포함할 수 있다.

영상패널(234)에는 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 교번하여 표시된다.

시역생성장치(232)는 각각 M과 Q의 폭 비를 갖는 배리어(239a)와 슬릿(239b)이 교번 배치되어 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 선택적으로 투과시킨다.

구체적으로 영상패널(234)에서 출사된 좌안영상(L)은 시역생성장치(232)의 슬릿(239b)을 통과하여 시청자의 좌안(EL)에 도달하고, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 패럴랙스 배리어의 슬릿(239b)을 통과하여 시청자의 우안(ER)에 도달한다.

우안영상(R)을 예로 들어 보다 구체적으로 설명하면, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 슬릿(239b)을 통과하여 시청자(E)의 우안(ER)에 도달한다. 또한 우안영상(R)은 배리어(239a)에 의하여 차단되어 시청자(E)의 좌안(EL)에 도달하지 못한다.

이러한 시역생성장치(232)의 배리어(239a)와 슬릿(239b)의 형성 방법의 일예로서, 배리어(239a) 영역에 대응되는 하부에 제 1 전극을 구성하고, 배리어(239a) 및 슬릿(239b) 영역 전체 상부에 제 2 전극을 구성한다.

여기서, 제 1 전극에 예를 들면 제 1 전압을 인가하고, 제 2 전극에 제 2 전압을 인가하면, 이들 사이에 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다. 이에 따라 제 1 전극 상부에는 배리어(239a)가 형성되며, 제 1 전극이 형성되지 않은 상부에는 슬릿(239b)이 형성된다.

여기서, 제 1 전극 상부에 배리어 영역이 형성되는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 액정층의 구동 모드에 따라 제 1 전극 상부에 슬릿이 형성될 수 있다.

이와 같이 구동되는 3차원 표시패널(200)을 무안경 방식이라고 칭할 수 있다. 이때, 도 5 및 도 6에서는 2개의 뷰를 예를 들어서 설명한 것이다.

이하, 도 7을 참조하여 본발명의 실시예에 따른 무안경 방식 3차원 표시패널(200)의 3차원 크로스토크 계산 장치에 대해서 살펴본다.

도 7은 본발명의 실시예에 따른 3차원 크로스토크 측정 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 3차원 크로스토크 측정장치(100)는 휘도프로파일생성부(110)와, 3차원 크로스토크 계산부(120)와, 출력부(130)를 포함할 수 있다.

휘도프로파일생성부(110)는 3차원 표시패널(200)에서 출사되는 멀티 뷰 각각의 각도(시야각)별 휘도 분포를 측정하여, 휘도 프로파일(YP)을 생성하고, 생성된 휘도 프로파일(YP)를 휘도 3차원 크로스토크 계산부(120)로 전달한다.

이때, 휘도프로파일생성부(110)는 예를 들면 3차원 표시패널(200)로부터 최적 시청거리(OVD)에 위치할 수 있다. 또한, 휘도프로파일생성부(110)는 휘도 분포 측정하고, 각도별 휘도 분포에서 인접한 최대값과 최소값 사이의 다수의 데이터 포인트(data point)를 측정함으로써, 뷰에 대한 휘도 프로파일을 생성하게 된다.

휘도프로파일생성부(110)는 예를 들면 고니어미터(goniometer) 방식 또는 푸리어 렌즈(fourier lens) 방식으로 구현될 수 있다.

3차원 크로스토크 계산부(120)는 휘도 프로파일(YP)을 전달 받고 이에 대응하여 각 뷰에 대한 좌안크로스토크(LC), 우안크로스토크(RC) 및 평균크로스토크(AC)를 계산한다. 또한, 3차원 크로스토크 계산부(120)는 좌안크로스토크(LC), 우안크로스토크(RC) 및 평균크로스토크(AC)를 출력부(130)에 전달한다.

출력부(130)는 3차원 크로스토크 계산부(120)로부터 전달받은 좌안크로스토크(LC), 우안크로스토크(RC) 및 평균크로스토크(AC)를 외부로 표시한다.

이하, 본발명의 실시예에 따른 3차원 크로스토크계산부(120)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 좌안 크로스토크(LC)는 좌안에서 느껴지는 우안 영상에 대한 값이고, 우안 크로스토크(RC)는 우안에서 느껴지는 좌안 영상에 대한 값이고, 평균크로스토크(AC)는 좌안크로스토크(LC)와 우안크로스토크(RC)의 평균값이다.

먼저, 좌안크로스토크(LC)는 예를 들면 식(2)에 의해서 구해진다.

식(2):

여기서, θ는 시야각이고, χ_l(θ)는 좌안에 해당하는 l뷰에 대한 시야각(θ)에 따른 3차원 크로스토크 값을 의미한다.

N은 전체 뷰의 수를 의미한다. n은 3차원 표시패널(200)의 설계 시, 좌안과 우안을 포함해서 양쪽 눈 사이에 들어오는 모든 뷰 수에서 1을 뺀 수이다. 예를 들면, 양안 간격 65mm를 기준으로 뷰 간 간격을 32.5mm로 설계하였을 경우, 양안을 포함하여 양안 간격 내에 들어오는 뷰 수는 3개가 되므로, n은 2가 된다.

l은 좌안 눈에 해당하는 뷰의 인덱스이고, m은 우안에 해당하는 뷰의 인덱스 값이다.

Y_B(θ)는 멀티 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 백라이트 등에 의한 요인으로 인해 외부로 새는 빛에 대한 값이다. 이때, 전체 뷰 각각에 대해서 Y_B(θ)의 값을 빼는 것은, 각 뷰에 대한 순수한 3차원 크로스토크를 계산하기 위한 것으로 백라이트 등에 의한 빛 샘을 제거하기 위함이다. 이하, Y_B(θ)는 상수로서 설명의 편의를 위하여 설명에서 제외한다.

이를 바탕으로 좌안크로스토크(LC)를 구하는 식(2)를 살펴보면, 좌안에서 인지해야 하는 뷰의 휘도에 대한 우안에서 인지해야 하는 뷰의 휘도 비로 나타낼 수 있다.

다시 말하면, χ_l(θ)의 분모인 Yl(θ)는 좌안에서 인지해야 하는 뷰의 시야각(θ)에 따른 휘도이다. χ_l(θ)의 분자인 Ym(θ)는 우안 뷰의 시야각(θ)에 따른 휘도로서, 좌안 뷰의 휘도로 새어 들어온 우안 뷰의 휘도를 남긴다.

즉, 좌안에서 인지해야 하는 뷰의 휘도에 대한 우안에서 인지해야 하는 뷰의 휘도로 좌안크로스토크(LC)를 구한다.

우안크로스토크(RC)는 식(2)에 의해서 도출 될 수 있다. 이는 3차원 표시패널(도 5의 200)의 설계에 따라 좌안과 우안에 각각 인지되는 2개의 뷰를 이용하여, 좌안크로스토크(LC) 및 우안크로스토크(RC) 값을 계산하기 때문이다.

구체적으로 예를 들면, N인 4이고, n이 2인 경우, χ_l(θ) = Y3/Y1이 되고, χ₂(θ) = Y4/Y2이고, χ₃(θ) = Y1/Y3이고, χ₄(θ) = Y2/Y4가 된다.

이때, 좌안 뷰의 인덱스가 1인 경우, 표시패널의 설계에 따라, 우안 뷰의 인덱스는 3이 된다. 따라서, 우안크로스토크(RC)는 χ₃(θ) = Y1/Y3로 나타낼 수 있다.

이와 같이 본발명의 실시예에서는 3차원 표시패널(도 5의 200)의 설계에 따라 좌안과 우안에 각각 인지되는 2개의 뷰를 이용하여, 좌안크로스토크(LC) 및 우안크로스토크(RC) 값을 계산한다.

이하, 좌안크로스토크(LC)와 우안크로스토크(RC)를 이용하여 평균크로스토크(AC)를 구하는 식(6)에 대해서 살펴본다.

식(3):

도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 평균크로스토크를 구하는 식을 설명하기 위하여 최적시청거리에서 좌안과 우안이 이루는 각을 개략적으로 도시한 도면이다.

먼저, 구체적으로, Δθ는 최적시청거리(OVD)에서 좌안(EL)과 우안(ER)이 표시패널(200)을 중심으로 이루는 각의 1/2이다. IPD는 좌안과 우안 사이의 거리이다.

평균크로스토크(AC)는 좌안(EL)과 우안(ER)의 중심을 기준으로 정의한 양안 산술평균 값이 된다.

구체적으로, 좌안크로스토크(LC)는 좌안과 우안의 중심축(C)을 기준으로

각도만큼 왼쪽으로 떨어진 휘도 데이터 값으로 하고, 우안크로스토크(RC)는 좌안과 우안의 중심축(C)을 기준으로

각도만큼 오른쪽으로 떨어진 휘도 데이터 값으로 하여 산술 평균하여 평균크로스토크(AC)를 구한다.

여기서, X_l(θ)는 좌안에 해당하는 뷰를 기준으로 좌안크로스토크(LC)를 나타내는 것이고, X_m(θ)은 우안에 해당하는 뷰를 기준으로 우안크로스토크(RC)를 나타내는 것이다.

전술한 바와 같이, 좌안에 해당하는 뷰를 알 경우, 표시패널의 설계에 따라 우안에 해당하는 뷰를 알 수 있으며, 좌안크로스토크(LC)와 우안크로스토크(RC)는 각각 식(2)에 의해서 도출할 수 있다.

즉, 각각의 뷰에 대하여 식(2)에 대한 크로스토크값을 구하고, 좌안과 우안에 해당하는 뷰에 따라 좌안크로스토크(LC)와 우안크로스토크(RC)을 알 수 있으며, 이에 따라 평균크로스토크(AC)도 도출 할 수 있다.

이때, m>l인 조건을 주는 것은 예를 들면 좌안의 경우 1 이상의 뷰에서 의미가 있으며, 우안의 경우 N이하의 뷰에서 의미가 있기 때문이다.

본발명의 실시예에 따라 3차원 크로스토크를 계산하게 될 경우, 3차원 크로스토크는 도 9a 및 도 9b처럼 나타나게 된다. 도 9a는 4개의 뷰에 대한 크로스토크에 대한 시뮬레이션이고, 도 9b는 평균크로스토크에 대한 시뮬레이션으로서, n이 2인 경우를 예를 들어서 나타낸 그래프이다.

도 9a에서 보는 바와 같이, 좌안크로스토크(LC)와 우안크로스토크(RC)는 각각의 뷰에 대하여 식(2)에 따라 크로스토크 값을 구하고, 좌안과 우안에 각각 해당하는 뷰의 크로스토크 값으로서 좌안크로스토크(LC)와 우안크로스토크(RC)를 구하게 된다.

도 9b에서 보는 바와 같이, 평균크로스토크(AC)는 좌안과 우안에 대응하는 뷰의 크로스토크를 산술 평균함으로써 구하게 된다.

예를 들어, 좌안에는 1번 뷰가 인지되고, 우안에는 표시패널의 설계상 3번 뷰가 인지되는 경우, 1번 뷰와 3번 뷰에 대한 크로스토크 값을 산술 평균한다.

또한, 3차원 크로스토크가 최소 약10% 이하까지 나타나게 되는 바, 이는 휘도 프로파일에서 최저점/최고점의 값으로 표현되는 베이스 리키지(base leakage)인 15%와 유사한 값으로 나타난다. 이에 따라, 본발명의 의한 3차원 크로스토크 계산방법은 무안경 방식의 3차원 표시패널의 광 분리능력을 보다 정확하게 표현할 수 있다.

또한, 3차원 표시패널의 설계에 따라 좌안 및 우안에 인지되는 뷰만으로써 3차원 크로스토크를 계산하게 되는 바, 측정자의 주관적인 판단을 배제할 수 있는 바, 객관적 측정 방법이 될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

200: 표시패널 232: 시역생성장치 234: 영상패널
100: 3차원 크로스토크 측정 장치
110: 휘도프로파일생성부 120: 3차원 크로스토크계산부
13: 출력부

Claims (6)

1. 멀티 뷰를 출력하는 표시패널로부터 최적시청거리(OVD)에 위치하고, 상기 멀티 뷰 각각에 대하여 시야각(θ)에 따른 휘도 분포를 측정하여 휘도 프로파일을 생성하는 휘도프로파일생성부와;
   전달 받은 휘도 프로파일을 이용하여, 좌안 및 우안 각각에 해당하는 뷰의 시야각에 따른 좌안크로스토크와, 우안크로스토크를 계산하는 3차원크로스토크계산부를 포함하고,
   상기 좌안크로스토크와 우안크로스토크는,
   

   

   
   에 의해서 구해지고,
   N은 상기 멀티 뷰의 전체 수이고, n은 상기 좌안과 상기 우안을 포함해서 상기 좌안과 상기 우안 사이에 들어오는 모든 뷰 수에서 1을 뺀 수이고, l 및 m은 상기 좌안과 상기 우안 각각에 대응되는 뷰의 인덱스이고,
   Yl(θ), Ym(θ)은 각각 l, m 뷰에 대한 시야각에 따른 휘도이고,
   Y_B(θ)는 상기 멀티 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 시야각에 따른 휘도인
   3차원 크로스토크 측정 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 3차원크로스토크계산부는,
   상기 좌안크로스토크와 상기 우안크로스토크를 산술 평균하여 평균크로스토크를 계산하고,
   상기 평균크로스토크는,
   

   

   
   으로 정의되고,
   

   

   는 상기 최적시청거리(OVD)에서 상기 좌안과 상기 우안이 상기 표시패널을 중심으로 이루는 각의 1/2이고, IPD는 상기 좌안과 상기 우안 사이의 거리이고, Xl(θ)는 상기 좌안크로스토크이고, Xm(θ)은 상기 우안크로스토크인
   3차원 크로스토크 측정 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 좌안크로스토크와 상기 우안크로스토크와 상기 평균크로스토크를 외부로 출력하는 출력부를 더욱 포함하는
   3차원 크로스토크 측정 장치.
   
4. 멀티 뷰를 출력하는 표시패널로부터 최적시청거리(OVD)에 위치하여 상기 멀티 뷰 각각에 대하여 시야각(θ)에 따른 휘도 분포를 측정하는 단계와;
   상기 휘도 분포에 대응하여 휘도 프로파일을 생성하는 단계와;
   상기 휘도 프로파일을 이용하여, 좌안 및 우안 각각에 해당하는 뷰의 시야각에 따른 좌안크로스토크와, 우안크로스토크를 계산하는 3차원크로스토크계산부를 포함하고,
   상기 좌안크로스토크와 우안크로스토크는,
   

   

   
   에 의해서 구해지고,
   N은 상기 멀티 뷰의 전체 수이고, n은 상기 좌안과 상기 우안을 포함해서 상기 좌안과 상기 우안 사이에 들어오는 모든 뷰 수에서 1을 뺀 수이고, l 및 m은 상기 좌안과 상기 우안 각각에 대응되는 뷰의 인덱스이고,
   Yl(θ), Ym(θ)은 각각 l, m 뷰에 대한 시야각에 따른 휘도이고,
   Y_B(θ)는 상기 멀티 뷰에 모두 블랙 영상을 출력할 경우, 시야각에 따른 휘도인
   3차원 크로스토크 측정 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 좌안크로스토크와 상기 우안크로스토크를 산술 평균하여 평균크로스토크를 계산하는 단계를 더욱 포함하고,
   상기 평균크로스토크는,
   

   

   
   으로 정의되고,
   

   

   는 상기 최적시청거리(OVD)에서 상기 좌안과 상기 우안이 상기 표시패널을 중심으로 이루는 각의 1/2이고, IPD는 상기 좌안과 상기 우안 사이의 거리이고, Xl(θ)는 상기 좌안크로스토크이고, Xm(θ)은 상기 우안크로스토크인
   3차원 크로스토크 측정 방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 좌안크로스토크, 상기 우안크로스토크 및 상기 평균크로스토크를 외부로 출력하는 단계를 더욱 포함하는
   3차원 크로스토크 측정 방법.

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