KR20130060041A

KR20130060041A - 입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130060041A
Application number: KR1020110126325A
Authority: KR
Inventors: 나범균; 이태영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-07
Also published as: EP2600626A3; CN103139589B; CN103139589A; US20130135296A1; EP2600626A2; US9077982B2

Abstract

본 발명의 실시예는 입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시장치는 서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 다중 영상을 생성하는 다중영상 생성부; 다중 영상을 표시하는 표시패널; 및 다중 영상이 표시될 때, 다중 영상에 포함된 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광을 표시패널로 제공하는 백라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법{Device and Method for Displaying and Receiving Three Dimensional Images}

본 발명의 실시예는 입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 하나의 입체영상표시장치에서 다른 종류의 복수 영상을 서로 다른 파장의 광으로 제공하여 멀티 뷰(Multi-view)를 가능하게 하는 입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법에 관한 것이다.

3차원(3D) 영상을 구현하는 방법은 일반적으로 시청자의 양안 시차를 이용하는 것이다. 이와 같이 양안 시차를 이용하여 3차원 영상을 구현하는 방법에는 편광안경, 셔터(Shutter) 안경 등을 착용해야 하는 안경 방식과, 표시장치에 별도의 렌티큘라 렌즈(Lenticular lens) 등을 부착함으로써 별도의 안경이 필요하지 않은 무안경 방식이 있다. 통상 전자는 스테레오스코피(Stereoscopy) 방법이라 지칭되고, 후자는 오토스테레오스코피(Autostereoscopy) 방법이라 지칭된다.

좀더 살펴보면, 안경을 사용하는 방식에는 광원리를 입체 투영에 사용하는 편광필터방식, 안경의 좌우장면을 교대로 개폐시키며 동시에 화면을 좌안용과 우안용 영상으로 전환시키는 LCD 셔터방식 등이 있다.

여기서 편광필터 방식의 스테레오스코피에 대해 좀더 살펴보면, 편광안경의 좌안과 우안에 구성된 편광필터의 투과축(혹은 편광축)에 각각 평행한 빛을 출사하도록 표시장치의 표면에 편광판을 구성한다. 편광판은 편광안경의 좌안과 우안에 구성된 편광필터의 투과축 방향과 평행한 투과축을 가지는 미소 편광판이 다수 개 구성된다. 이에 따라 표시장치에서 출사한 서로 다른 편광을 편광안경의 좌안과 우안에서 받아들임으로써 편광안경을 착용한 사용자의 양안(兩眼)에서 받아들이는 시야차로 인해 입체영상을 느끼게 되는 방식이다.

그런데, 종래의 3차원(3D) 영상 구현 방법은 하나의 입체영상표시장치에서 제공되는 영상을 동일 유형의 안경을 착용한 다수의 사용자가 시청하는 구조로 이루어져 있어, 예를 들어 가정에서와 같이 하나의 입체영상표시장치를 이용해 서로 다른 방송 영상을 시청하고자 하는 가족 구성원들의 욕구를 여전히 충족시키지 못하는 한계가 있다.

본 발명의 실시예는 서로 다른 종류(혹은 컨텐츠)의 영상을 제공하며, 서로 다른 파장의 광을 이용하여 제공하는 입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시장치는 서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 다중 영상을 생성하는 다중영상 생성부; 상기 다중 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 다중 영상이 표시될 때, 상기 다중 영상에 포함된 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광을 상기 표시패널로 제공하는 백라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다중영상 생성부는 프레임 단위로 혼합하여 상기 다중 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 다중영상 생성부는 사용자로부터 멀티-뷰 요청이 있는지를 판단하고, 판단 결과 상기 요청이 있는 경우 상기 다중 영상을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 입체영상표시장치는 상기 서로 다른 파장의 광을 상기 표시패널에 제공하도록 상기 백라이트를 제어하는 램프 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 백라이트는, 제1 파장을 제공하는 제1 그룹의 RGB LED들과, 제2 파장을 제공하는 제2 그룹의 RGB LED들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 백라이트는 R, G, B의 LED들을 포함하며, 상기 R, G, B의 LED 각각은 제1 파장 및 제2 파장을 각각 구분하여 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 입체영상표시장치는 복수의 사용자용 안경에 연동하며, 상기 복수의 사용자용 안경 중 일부는 제1 파장의 광으로 제공되는 제1 영상을 좌안 및 우안 영상으로 시인하고, 상기 일부 이외의 나머지는 제2 파장의 광으로 제공되는 제2 영상을 좌안 및 우안 영상으로 시인하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 입체영상수신장치는 서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 생성된 다중 영상을 수신하고, 상기 다중 영상이 상기 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광으로 제공될 때, 상기 다른 파장의 광 중 하나의 광을 투과시키는 색 필터; 및 상기 다중 영상을 좌안 및 우안 영상으로 투과시키는 편광 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 색 필터는 적(R), 녹(G), 청(B)이 혼합된 백색광을 투과시키며, 상기 R, G, B의 각각의 파장 대역은 제1 파장 및 제2 파장의 대역으로 구분되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시방법은 서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 다중 영상을 생성해 출력하는 단계; 상기 다중 영상을 표시패널에 표시하는 단계; 및 상기 다중 영상이 표시될 때, 상기 다중 영상에 포함된 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광을 상기 표시패널로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 입체영상표시방법은, 사용자로부터 멀티-뷰 요청이 있는지 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 다중 영상을 생성하는 단계는 상기 멀티-뷰 요청이 있는 경우 상기 다중 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 서로 다른 파장의 광은 백색광의 형태로서 상기 표시패널에 제공되는 것을 특징으로 한다.

상기 백색광은 제1 파장의 대역을 갖는 적(R), 녹(G), 청(B)의 광이 혼합되어 형성되거나, 제2 파장의 대역을 갖는 R, G, B의 광이 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 입체영상수신방법은 서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 생성된 다중 영상을 수신하고, 상기 다중 영상이 상기 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광으로 제공될 때, 상기 다른 파장의 광 중 하나의 광을 투과시키는 단계; 및 상기 다중 영상을 좌안 및 우안 영상으로 투과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하나의 광을 투과시키는 단계는 색 필터를 이용하여 상기 하나의 광을 투과시키는 것을 특징으로 한다.

상기 색 필터를 투과하는 하나의 광은 백색광의 형태로 투과되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상구현 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 입체영상표시장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 3은 도 2의 백라이트의 파장 분리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 2의 백라이트로부터 제공된 서로 다른 파장의 광이 투과되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시방법을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상수신방법을 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상구현 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 입체영상표시장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이며, 도 3은 도 2의 백라이트의 파장 분리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 입체영상구현 시스템은 입체영상표시장치(100) 및 사용자용 안경(110_1, 110_2)을 포함하며, 여기서 입체영상표시장치(100)는 영상표시장치(101)와 편광부재(103)를 포함한다.

먼저 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(101)는 외부에서 입력되는 서로 다른 프로그램(혹은 컨텐츠)의 영상, 예컨대 제1 영상으로서 자연 다큐 영상과 제2 영상으로서 드라마 영상을 동시에 혹은 번갈아 가며 제공한다. 여기서, 영상을 '동시에' 제공한다는 것은 단위 프레임의 일부는 자연 다큐 영상을 제공하고, 나머지 부분은 드라마 영상을 제공하는 것을 의미하며, 영상을 '번갈아 가며" 제공한다는 것은 가령 영상표시장치(101)가 240㎐로 구동하는 경우, 120 프레임은 자연 다큐 영상을, 그리고 나머지 120 프레임은 드라마 영상을 제공하는 것을 의미한다.

이와 같이 제1 영상 및 제2 영상의 혼합시 영상표시장치(101)는 입체 영상의 구현을 위하여 각각의 영상에 대한 좌안 및 우안 영상을 추가로 생성할 수 있다. 예를 들어, 카메라를 통해 좌안 및 우안 영상이 촬영되어 제공되는 경우에는 본 발명의 실시예에서와 같은 편광 방식에의 적용을 위하여 좌안 영상의 홀수 번째 라인의 화소 데이터와 우안 영상의 짝수 번째 라인의 화소 데이터를 각각 취합하여 단위 프레임을 형성하고, 이어 좌안 영상의 나머지 짝수 번째 라인의 화소 데이터와 우안 영상의 홀수 번째 라인의 화소 데이터를 각각 취합하여 단위 프레임을 형성할 수 있다. 만약 2D 영상이 수신된 경우라면 영상표시장치(101)는 각각의 단위 프레임 영상에 대한 좌안 및 우안 영상을 각각 생성하고 난 후 위와 같이 편광 방식에 적합하도록 단위 프레임 영상을 재생성할 수 있을 것이다. 이와 같이 좌안 및 우안 영상을 생성하는 방법은 다양하게 변경될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한 서로 다른 프로그램의 영상을 동시에 혹은 번갈아 가며 디스플레이하는 경우, 영상표시장치(101)는 각각의 프로그램 영상에 대응되는 서로 다른 파장 대의 광을 백라이트(270)로부터 제공하게 된다. 예컨대, 서로 다른 프로그램의 영상이 번갈아 가며 디스플레이된다고 가정할 때, 영상표시장치(101)는 백라이트(270)를 통해 자연 다큐 영상이 출력될 때는 파장 1의 광을 제공하고, 드라마 영상이 출력될 때는 파장 2의 광을 제공한다. 이와 관련된 자세한 내용은 이후에 다시 다루기로 한다.

한편 편광부재(103)는 수동(Passive) 방식이 아닌 능동적인 제어가 가능하기 때문에 액티브 리타더(Active Retarder) 또는 패턴 리타더(Pattern Retarder)라 지칭될 수 있는데, 이를 위하여 편광부재(103)는 액정층을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 편광부재(103)는 독립적인 장치로서 별도로 형성되어 영상표시장치(101)에 부착될 수 있지만, 영상표시장치(101)에 일체화되어 형성될 수도 있을 것이다. 편광부재(103)는 서로 다른 레벨의 구동 전압을 이용하여 액정층을 수평 라인 혹은 수직 라인별로 제어함으로써 영상표시장치(101)에 구현되는 다중 영상을 사용자 안경(110_1, 110_2)의 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하여 출력하게 된다. 이때 편광부재(103)는 가령 수평 라인의 형태로 좌/우안 영상을 출력하되, 그 위치를 바꿔가며 좌/우안 영상을 출력할 수 있을 것이다. 다시 말해, 제1 프레임에서 제1 수평라인으로 좌안 영상이 출력되었다면 제2 프레임에서 제1 수평라인으로는 우안 영상이 출력되도록 할 수도 있을 것이다. 이와 같은 동작을 수행하기 위하여 편광부재(103)는 영상표시장치(101)에 의해 제어되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 편광부재(103)가 수평 라인의 형태로 좌/우안 영상을 출력하는 경우라면 수평 라인의 기수 번째 라인의 영상은 수직 편광시켜 출력하고, 우수 번째 라인의 영상은 수평 편광시켜 출력할 수 있으며, 그 반대도 물론 가능하다. 또는 수평 라인의 기수 번째 라인의 영상은 시계 방향으로 원형 편광시켜 출력하고, 우수 번째 라인의 영상은 반시계 방향으로 원형 편광시켜 출력할 수 있다. 나아가 수평 라인의 기수 번째 라인의 영상을 선형 편광시키고, 우수 번째 라인의 영상은 원형 편광시키는 것도 가능하며, 혼합하는 것도 얼마든지 가능할 수 있을 것이다.

사용자용 안경(110_1, 110_2)은 일종의 입체영상수신장치로서 본 발명의 실시예에 따라 편광 안경이 바람직하다. 좌안이 만약 수평 편광되어 제공되는 영상을 시인할 수 있다면, 우안은 수직 편광되어 제공되는 영상을 시인할 수 있을 것이다. 물론 그 반대이어도 무관하다. 또한 사용자용 안경(110_1, 110_2)은 시계 방향 및 반시계 방향으로 원형 편광되어 제공되는 영상을 좌안과 우안이 각각 시인하도록 형성될 수도 있으며, 나아가 선형 편광과 원형 편광으로 제공되는 영상을 좌안과 우안에서 각각 시인하도록 형성될 수도 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어떠한 편광 방식으로 영상을 시인하느냐에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 사용자용 안경(110_1, 110_2)은 색 필터 및 FPR(Film-type Patterned Retarder)과 같은 편광 필터를 동시 적용함으로써 입체영상표시장치(100)로부터 서로 다른 파장 대역의 광으로 제공되는 이종의 영상을 투과시켜 입체감 있는 영상을 시청자가 각각 시청할 수 있도록 한다. 예를 들어 사용자용 안경 1(110_1)은 파장 1의 광으로 제공되는 자연 다큐 영상을 투과시켜 시청자가 원하는 영상을 시청할 수 있게 하고, 사용자용 안경 2(110_2)는 파장 2의 광으로 제공되는 드라마 영상을 투과시켜 시청자가 원하는 영상을 시청할 수 있도록 하는 것이다.

도 2를 참조하여 다시 영상표시장치(101)에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(101)는 인터페이스부(200), 다중영상 생성부(210), 타이밍 컨트롤러(220), 게이트/소스 드라이버(230_1, 230_2), 표시패널(240), 전원전압 생성부(250), 램프 구동부(260), 백라이트(270), 기준전압 생성부(280)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 여기서 인터페이스부(200) 및 다중영상 생성부(210)는 별도의 장치로서 구성될 수 있을 것이다.

먼저 인터페이스부(200)는 가령 그래픽 카드와 같은 영상 보드(board)로서 외부에서 입력된 영상 데이터를 영상표시장치(101)의 해상도에 적합하게 변환하여 출력하는 역할을 수행한다. 여기서 영상 데이터는 8비트의 R, G, B의 비디오 데이터로 구성될 수 있으며, 인터페이스부(200)는 영상표시장치(101)의 해상도에 적합한 클럭신호(DCLK)와 수직 및 수평동기신호(Vsync, Hsync) 등의 제어신호들을 발생한다. 그리고 인터페이스부(200)는 영상 데이터를 다중영상 생성부(210)로 제공하며, 수직/수평 동기신호 등은 램프 구동부(260)로 제공하여 표시패널(240)에 영상이 구현될 때 이에 동기되어 백라이트(270)가 동작 되도록 한다.

다중영상 생성부(210)는 외부로부터 제공된 다른 종류의 복수 영상을 영상표시장치(101)의 프레임 구동률에 맞게 생성한다. 다시 말해, 영상표시장치(101)가 60㎐의 프레임 구동률을 갖는 경우, 30 프레임은 제1 영상을, 그리고 나머지 30 프레임은 제2 영상을 생성하는 방식으로 다중영상을 생성할 수 있다. 물론 40 프레임은 제1 영상을, 그리고 나머지 20 프레임은 제2 영상을 생성하는 것도 얼마든지 가능할 수 있을 것이다. 나아가 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(101)는 120㎐ 및 240㎐의 구동률로 구동이 가능하므로 이에 따라 다양한 형태의 다중 영상을 생성할 수 있다.

만약 영상표시장치(101)가 복수의 프로그램 영상을 동시에 제공하는 경우라면, 다중영상 생성부(210)는 단위 프레임을 복수의 영역으로 구분하여 서로 다른 프로그램의 영상을 제공할 수 있다. 예를 들어 단위 프레임이 2개의 영역으로 구분된다고 가정할 때, 제1 영역은 자연 다큐 영상이, 그리고 제2 영역은 드라마 영상이 제공될 수도 있는 것이다.

이러한 과정에서 다중영상 생성부(210)는 3D 영상의 구현을 위하여 좌안 및 우안 영상을 추가로 생성할 수 있다. 이는 물론 카메라에 의해 촬영되어 좌안 및 우안 영상이 제공되느냐 혹은 입력된 2D 영상을 좌안 및 우안 영상으로 각각 생성하느냐에 따라 조금 다를 수 있지만, 가령 3D 영상이 제공되었을 경우 본 발명의 실시예에서와 같은 편광 방식에의 적용을 위하여 다중영상 생성부(210)는 좌안 영상의 홀수 번째 라인의 화소 데이터와 우안 영상의 짝수 번째 라인의 화소 데이터를 각각 취합하여 단위 프레임을 형성하고, 이어 좌안 영상의 나머지 짝수 번째 라인의 화소 데이터와 우안 영상의 홀수 번째 라인의 화소 데이터를 각각 취합해 단위 프레임을 형성할 수도 있을 것이다.

나아가 다중영상 생성부(210)는 평상시에는 멀티-뷰를 위한 영상을 제공하지 않고 모든 시청자가 동일한 3D 영상을 시청할 수 있도록 하다가, 별도의 요청이 있는 경우에만 멀티-뷰를 위한 다중영상을 생성하여 제공할 수 있다. 이는 예컨대 사용자와의 인터페이스를 형성하는 타이밍 컨트롤러(220) 등과의 연계에 의해 이루어질 수 있을 것이다. 위의 기능을 수행하기 위하여 다중영상 생성부(210)는 타이밍 컨트롤러(220)의 제어에 따라 단일영상과 다중영상의 출력 경로를 선택하는 스위칭부를 더 포함할 수 있으며, 영상의 저장을 위한 메모리부를 더 포함할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(220)는 다중영상 생성부(210)에서 제공하는 다중영상(또는 단일영상)을 소스 드라이버(230_2)에 제공하고, 소스 드라이버(230_2)에서의 비디오 데이터 출력은 제어신호를 이용해 제어함으로써 표시패널(240)에 다중영상이 구현될 수 있도록 한다. 또한 타이밍 컨트롤러(220)는 게이트 드라이버(230_1)를 제어하여 전원전압 생성부(250)에서 제공된 게이트 온/오프 전압(VgH, VgL)이 표시패널(240)에 수평 라인별로 제공될 수 있도록 한다. 예를 들어 타이밍 컨트롤러(220)는 게이트 라인 1(GL1)에 게이트 전압(VgH)을 인가한 경우, 소스 드라이버(230_2)를 제어하여 제1 수평 라인 분에 해당하는 비디오 데이터를 인가한다. 그리고 게이트 라인 2(GL2)를 턴-온 시킴과 동시에 게이트 라인 1(GL1)을 턴-오프시켜 제2 수평 라인 분에 해당하는 비디오 데이터가 소스 드라이버(230_2)에서 표시패널(240)로 인가되도록 한다. 이와 같은 방식으로 표시패널(240)의 화면 전체에 다중영상이 표시된다.

게이트 드라이버(230_1)는 전원전압 생성부(250)에서 생성된 게이트 온/오프 전압(VgH, VgL)을 제공받으며, 제공받은 게이트 온/오프 전압(VgH, VgL)은 타이밍 컨트롤러(220)에서 제공되는 제어신호에 동기되어 표시패널(240)의 게이트 라인(GL1~GLn)으로 인가된다. 이러한 게이트 전압 인가시 게이트 드라이버(230_1)는 타이밍 컨트롤러(220)의 제어에 따라 수평 라인별로 전압을 순차적으로 제공한다.

소스 드라이버(230_2)는 전원전압 생성부(250)에서 생성된 공통전압(Vcom), 기준전압 생성부(280)에서 제공하는 기준전압(Vref)(혹은 감마전압)을 제공받으며, 타이밍 컨트롤러(220)로부터 다중영상을 제공받을 수 있다. 여기서 공통전압(Vcom)은 표시패널(240)의 공통전극으로 제공하기 위한 것이며, 기준전압(Vref)은 소스 드라이버(230_2) 내의 D/A 컨버터로 제공되어 컬러 영상의 계조를 표현할 때 이용된다. 다시 말해, 다중영상 생성부(210)에서 생성된 다중영상은 D/A 컨버터로 제공될 수 있는데, D/A 컨버터로 제공된 R, G, B의 다중 영상의 디지털 정보는 컬러의 계조를 표현할 수 있는 아날로그 전압으로 변환되어 표시패널(240)에 제공된다. 이때 R, G, B 영상, 즉 계조 전압은 타이밍 컨트롤러(220)의 제어신호에 동기되어 표시패널(240)에 제공될 수 있다.

표시패널(240)은 제1 기판 및 제2 기판, 그리고 그 사이에 게재된 액정층으로 이루어진다. 이때, 제1 기판은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하기 위한 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)과 데이터 라인(DL1~DLn)이 형성되고, 그 교차하는 화소 영역에는 화소전극이 형성된다. 그리고 화소 영역의 일 영역, 더 정확하게는 모서리에는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된다. 이러한 TFT의 턴-온 동작시 제1 기판의 화소전극과 가령 제2 기판의 공통전극에 인가된 전압의 차만큼 액정이 트위스트(twist)되어 파장 1 및 파장 2를 갖는 백라이트(270)의 광을 투과시킨다.

전원전압 생성부(250)는 외부로부터의 상용전압, 즉 110V 또는 220V의 교류전압을 제공받아 다양한 크기의 DC 전압을 생성하여 출력한다. 예를 들어, 게이트 드라이버(230_1)를 위해서는 게이트 온 전압(VgH)으로서 가령 DC 15V 전압을 생성하여 제공할 수 있고, 램프 구동부(260)를 위해서는 DC 24V의 전압을 생성하여 제공할 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(220)를 위해서는 DC 12V의 전압을 생성하여 제공하는 등 다양한 크기의 전압을 생성하여 제공할 수 있다. 더 나아가 전원전압 생성부(250)는 편광부재(103)의 구동을 위한 전압을 생성하여 제공할 수 있을 것이다.

램프 구동부(260)는 전원전압 생성부(250)로부터 제공된 전압을 변환하여 백라이트(270)로 제공한다. 또한 램프 구동부(260)는 백라이트(270)를 구성하는 R, G, B의 LED들이 파장 1 또는 파장 2의 광을 제공할 수 있도록 제어한다. 예를 들어 램프 구동부(260)는 파장 1의 광을 제공하는 R, G, B의 LED들이 동작하도록 하거나 파장 2의 광을 제공하는 R, G, B의 LED들이 동작하도록 할 수 있다. 이때 물론 백라이트(270)의 RGB LED로부터 제공되는 광은 백색광을 형성하는 것이 바람직하다. 또한 램프 구동부(260)는 백라이트(270)의 RGB LED로부터 균일한 빛이 제공될 수 있도록 LED의 구동전류를 피드백 제어하는 피드백 회로를 포함할 수 있다.

백라이트(270)는 다수의 RGB LED들로 구성될 수 있으며, 표시패널(240)의 가장자리에 RGB LED들이 배치되는 에지형(Edge Type), 표시패널(240)의 하단 전면에 RGB LED들이 배치되는 직하형(Direct Type) 등 어떠한 형태이어도 무관하다. 이때 본 발명의 실시예에 따른 백라이트(270)는 파장 1을 제공하는 제1 그룹의 RGB의 LED들과 파장 2를 제공하는 제2 그룹의 RGB의 LED들로 구분된다. 백라이트(270)는 램프 구동부(260)의 제어에 따라 RGB LED들을 동작시켜 이종의 영상에 각각 대응되는 서로 다른 파장의 광을 제공하게 된다.

예를 들어 표시패널(240)에 제1 영상, 가령 자연 다큐 영상이 디스플레이될 때, 백라이트(270)는 도 3에서와 같이 파장 1(R1, B1, G1)의 광을 제공하고, 반면 표시패널(240)에 제1 영상과 종류가 다른 제2 영상이 디스플레이될 때, 백라이트(270)는 파장 2(R2, B2, G2)의 광을 제공하게 된다. 여기서 파장 1 및 파장 2는 도 3에 도시된 바와 같이 R, G, B 광의 각각의 파장 대역에서 서로 다른 피크 파장을 갖게 된다. 예컨대 도 3에서 볼 때, 청색(B)이 430~490nm의 파장 대역을 갖는 경우 파장 1과 파장 2는 440nm와 480nm의 서로 다른 피크 파장을 가질 수 있다. 이와 같이 서로 다른 피크 파장을 갖도록 하기 위하여 RGB LED들은 각각 반도체 칩상에 형성되는 수지층을 필터로서 이용할 수 있으며, 이때 수지층은 별도의 형광물질을 더 포함할 수 있을 것이다. 이와 관련해서는 다양한 변형이 가능할 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

기준전압 생성부(280)는 감마전압 생성부라 지칭될 수 있으며, 전원전압 생성부(250)로부터 가령 DC 10V의 전압을 제공받는 경우, 이를 다시 분할 저항 등을 통해 복수의 전압으로 분할하여 소스 드라이버(230_2)에 제공할 수 있다. 이를 통해 소스 드라이버(230_2)는 제공받은 복수의 전압을 세부 분할하여 가령 R, G, B 데이터의 256 계조 등을 표현할 수 있게 된다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시장치(100)는 다양한 변형이 가능할 수 있다. 다시 말해, 도 2를 참조하면 램프 구동부(260)는 다중영상 생성부(210)에 통합되어 형성될 수 있다. 이를 통해 백라이트(270)는 다중영상 생성부(210)로부터 제어신호를 직접 제공받아 파장 1 및 파장 2의 광을 제공할 수 있을 것이다. 또는 램프 구동부(260)는 백라이트(270)에 통합되어 형성될 수도 있는 것이므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

도 4는 도 2의 백라이트로부터 제공된 서로 다른 파장의 광이 투과되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 도 4의 A, B, C 및 D 구간은 도 2의 백라이트(270), 표시패널(240), 편광부재(103) 및 사용자용 안경(110_1, 110_2)에 각각 해당된다.

영상표시장치(101)는 가령 시스템의 초기 설정에 따라 디폴트로 혹은 사용자의 요청에 따라 서로 다른 종류의 제1 영상과 제2 영상을 혼합하여 제공하는 경우, 제1 영상의 출력시에는 백라이트(270)로부터 파장 1의 광을 제공하고 제2 영상의 출력시에는 백라이트(270)로부터 파장 2의 광을 제공한다(A 구간).

이와 같이 백라이트(270)로부터 제공되는 파장 1 또는 파장 2의 광은 가령 표시패널(240)의 하측에 구비되는 하부 편광층(하POL)에서 수평 편광된 광이 투과되고, 액정층에서 편광 방향이 변경되며, 상부 편광층(상POL)에서 수직 편광된 광이 투과될 수 있다(B 구간).

그리고 수직 편광되어 투과되는 파장 1 및 파장 2의 광은 편광부로서의 편광부재(103)를 통과하면서 홀수 번째의 수평 라인은 편광 방향이 90도, 즉 λ/2 만큼 변경된 수평 편광된 광이 제공되고, 짝수 번째의 수평 라인은 수직 편광된 광이 그대로 출력될 수 있다(C 구간).

이때 사용자용 안경 1(110_1)은 파장 1로 출력되는 광의 수평편광 성분은 좌안으로, 그리고 수직편광 성분은 우안으로서 제1 영상을 시인하게 되고, 사용자용 안경 2(110_2)는 파장 2로 출력되는 광의 수평편광 성분은 좌안으로, 수직편광 성분은 우안으로서 제2 영상을 시인하게 된다(D 구간).

물론 본 발명의 실시예에서는 파장 1 및 파장 2가 편광부를 통해 수직 및 수평 편광되는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 예를 들어, 편광부는 홀수 번째 라인의 영상을 시계 방향으로 원형 편광시켜 제공하면 짝수 번째 라인의 영상은 반시계 방향으로 원형 편광시켜 제공할 수 있다. 혹은 그 반대의 경우도 가능할 수 있다. 나아가 편광부는 특정 라인의 영상은 선형 편광시키고, 나머지 라인의 영상은 원형 편광시키는 것도 얼마든지 가능할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시방법을 나타내는 도면이다.

도 5를 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시장치(100)는 외부로부터 서로 다른 프로그램의 제1 및 제2 영상을 수신한다(S501). 예를 들어, 제1 영상이 자연 다큐 영상이면 제2 영상은 드라마 영상일 수 있다. 이와 같이 서로 다른 프로그램의 영상을 수신하기 위하여 입체영상표시장치(100)는 한 채널에 복수의 프로그램에 대한 영상을 포함하여 제공하는 셋탑 박스와 연동할 수 있을 것이다.

이어 입체영상표시장치(100)는 사용자로부터 멀티-뷰 요청이 있는지를 판단한다(S503). 만약 입체영상표시장치(100)가 시스템의 초기 설계시 다중영상을 제공하도록 디폴트로 설정되었다면 이와 같은 판단 과정은 생략되어도 무관할 것이다.

가령 본 발명의 실시예에서와 같이 요청을 판단한 결과, 요청이 없다고 판단된 경우, 입체영상표시장치(100)는 단일 3D 영상을 표시하게 된다(S505). 다시 말해, 단일 프로그램의 영상이 입체영상표시장치(100)에 디스플레이되는 것이다.

만약 사용자로부터 멀티-뷰 요청이 있었다면 입체영상표시장치(100)는 수신된 제1 영상 및 제2 영상을 혼합하여 다중영상을 생성한다(S507). 예를 들어 입체영상표시장치(100)가 240㎐의 프레임 구동률을 갖는 경우, 초기 120 프레임은 제1 영상이 디스플레이되도록 하고, 이후의 120 프레임은 제2 영상이 디스플레이되도록 한다. 물론 240 프레임을 형성하기 위하여 제1 영상 → 제2 영상 → 제1 영상 → 제2 영상의 순으로 단위 프레임을 구성할 수도 있는 것이므로 본 발명의 실시예에서는 프레임을 어떠한 방식으로 구성하느냐에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한 입체영상표시장치(100)는 다중영상 생성시 각각의 영상에 대한 좌안 및 우안 영상을 추가로 생성할 수 있다. 이와 관련해서는 앞서 충분히 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.

그리고 입체영상표시장치(100)는 다중 영상의 구현시 백라이트(270)를 제어하여 서로 다른 파장의 광을 제공한다(S509). 다시 말해, 제1 영상의 출력시에는 파장 1의 광으로 영상이 구현되도록 하고, 제2 영상의 출력시에는 파장 2의 광으로 영상이 구현되도록 한다.

이와 같이 제1 및 제2 영상이 서로 다른 파장 대역의 광을 통해 좌안 및 우안 영상으로 출력되면, 사용자용 안경 1 및 2(110_1, 110_2)는 제1 영상 및 제2 영상을 각각 3D 영상으로 시인할 수 있게 되는 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상수신방법을 나타내는 도면이다.

도 6을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사용자용 안경(110_1, 110_2)은 일종의 입체영상수신장치로서 입체영상표시장치(100)에서 서로 다른 파장의 광으로 제공되는 다중영상을 수신하게 된다(S601). 예를 들어 사용자용 안경(110_1, 110_2)은 파장 1로 제공되는 제1 영상과 파장 2로 제공되는 제2 영상을 번갈아가며 제공받을 수 있을 것이다.

이때, 사용자용 안경(110_1, 110_2)은 서로 다른 특성의 색 필터를 통해 특정 파장의 광을 투과시킨다(S603). 다시 말해, 사용자용 안경 1(110_1)은 파장 1의 광을 투과시킨다면, 사용자용 안경 2(110_2)는 파장 2의 광을 투과시킨다. 이때 파장 1 및 파장 2의 광은 파장 대역이 각각 두 개의 영역으로 구분되는 R, G, B의 광이 영역별로 서로 혼합되어 생성되는 백색광이 바람직하다.

또한 사용자용 안경(110_1, 110_2)은 편광 필터를 통해 입체영상표시장치(100)에서 우안 및 좌안 영상으로 제공되는 다중 영상 중에서 원하는 파장의 제1 또는 제2 영상을 각각 투과시키게 된다(S605).

이와 같이 시청자는 사용자용 안경(110_1, 110_2)을 통해 시인되는 각각의 영상을 시청할 수 있게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 입체영상표시장치 101: 영상표시장치
103: 편광부재 110_1, 110_2: 사용자용 안경
200: 인터페이스부 210: 다중영상 생성부
220: 타이밍 컨트롤러 230_1: 게이트 드라이버
230_2: 소스 드라이버 240: 표시패널
250: 전원전압 생성부 260: 램프 구동부
270: 백라이트 280: 기준전압 생성부

Claims

서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 다중 영상을 생성하는 다중영상 생성부;
상기 다중 영상을 표시하는 표시패널; 및
상기 다중 영상이 표시될 때, 상기 다중 영상에 포함된 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광을 상기 표시패널로 제공하는 백라이트를
포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 다중영상 생성부는 프레임 단위로 혼합하여 상기 다중 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 다중영상 생성부는 사용자로부터 멀티-뷰 요청이 있는지를 판단하고, 판단 결과 상기 요청이 있는 경우 상기 다중 영상을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 입체영상표시장치는 상기 서로 다른 파장의 광을 상기 표시패널에 제공하도록 상기 백라이트를 제어하는 램프 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 백라이트는, 제1 파장을 제공하는 제1 그룹의 RGB LED들과, 제2 파장을 제공하는 제2 그룹의 RGB LED들을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 백라이트는 R, G, B의 LED들을 포함하며,
상기 R, G, B의 LED 각각은 제1 파장 및 제2 파장을 각각 구분하여 제공하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 입체영상표시장치는 복수의 사용자용 안경에 연동하며,
상기 복수의 사용자용 안경 중 일부는 제1 파장의 광으로 제공되는 제1 영상을 좌안 및 우안 영상으로 시인하고,
상기 일부 이외의 나머지는 제2 파장의 광으로 제공되는 제2 영상을 좌안 및 우안 영상으로 시인하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 생성된 다중 영상을 수신하고, 상기 다중 영상이 상기 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광으로 제공될 때, 상기 다른 파장의 광 중 하나의 광을 투과시키는 색 필터; 및
상기 다중 영상을 좌안 및 우안 영상으로 투과시키는 편광 필터를
포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상수신장치.
제8항에 있어서,
상기 색 필터는 적(R), 녹(G), 청(B)이 혼합된 백색광을 투과시키며,
상기 R, G, B의 각각의 파장 대역은 제1 파장 및 제2 파장의 대역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 입체영상수신장치.
서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 다중 영상을 생성해 출력하는 단계;
상기 다중 영상을 표시패널에 표시하는 단계; 및
상기 다중 영상이 표시될 때, 상기 다중 영상에 포함된 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광을 상기 표시패널로 제공하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시방법.
제10항에 있어서,
상기 입체영상표시방법은, 사용자로부터 멀티-뷰 요청이 있는지 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 다중 영상을 생성하는 단계는 상기 멀티-뷰 요청이 있는 경우 상기 다중 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시방법.
제10항에 있어서,
상기 서로 다른 파장의 광은 백색광의 형태로서 상기 표시패널에 제공되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시방법.
제12항에 있어서,
상기 백색광은 제1 파장의 대역을 갖는 적(R), 녹(G), 청(B)의 광이 혼합되어 형성되거나, 제2 파장의 대역을 갖는 R, G, B의 광이 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시방법.
서로 다른 복수의 컨텐츠 각각에 대한 좌안 및 우안 영상을 조합하여 생성된 다중 영상을 수신하고, 상기 다중 영상이 상기 컨텐츠별로 서로 다른 파장의 광으로 제공될 때, 상기 다른 파장의 광 중 하나의 광을 투과시키는 단계; 및
상기 다중 영상을 좌안 및 우안 영상으로 투과시키는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상수신방법.
제14항에 있어서,
상기 하나의 광을 투과시키는 단계는 색 필터를 이용하여 상기 하나의 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 입체영상수신방법.
제14항에 있어서,
상기 색 필터를 투과하는 하나의 광은 백색광의 형태로 투과되는 것을 특징으로 하는 입체영상수신방법.