KR20130133739A - 입체 영상 표시 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 교대로 생성하고, 상기 좌안 영상과 우안 영상이 믹스되는 구간동안 백 라이트를 오프 시키고 상기 좌안 영상 또는 우안 영상만 표시되는 구간 동안 백 라이트를 온 시키고, 상기 반복적인 좌안 영상 구간 및 반복적인 우안 영상 구간 동안 좌안 셔터 글래스 및 우안 셔터 글래스를 오픈 및 클로즈하는 입체 영상 표시 방법 및 장치가 개시되어 있다.

Description

입체 영상 표시 방법 및 장치{Apparatus and method for displaying stereoscopic image}
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것이며, 특히 액정 셔터 글래스(liquid crystal shutter glasses) 방식의 입체 액정 디스플레이 장치에서 크로스토크(cross-talk) 현상을 제거하는 입체 영상 표시 방법 및 장치에 관한 것이다.
통상적으로 3차원 입체 영상 기술은 양안 시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 느끼게 하는 것이다. 이러한 3차원 입체 영상 기술은 안경을 착용하는 안경 방식과 안경을 착용하지 않는 무 안경 방식으로 구분된다.
그 중에서 안경 방식은 액정 셔터가 설치된 안경으로 입체 영상을 구현한다.
이러한 액정 셔터 글래스 방식은 60Hz 의 주파수 기간 동안 좌측 눈과 우측 눈에 각각 다른 영상을 보여준다.
액정 셔터 글래스 방식을 이용한 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상 및 우안 영상을 교대로 빠르게 디스플레이하고, 액정 셔터를 좌, 우 교대로 개폐(OPEN/CLOSE)한다.
그러나 이러한 액정 셔터 글래스 방식을 이용한 입체 영상 표시 장치는 액정 디스플레이의 데이터 홀딩(holding) 특성에 의해 한 프레임내서 좌안 영상과 우안 영상이 서로 믹스되는 크로스토크 현상을 발생한다. 이러한 크로스토크 현상은 시청자의 좌안 및 우안에 잘못된 영상을 보이게 하므로 시청자의 피로감을 유발시킨다.
따라서 액정 셔터 글래스 방식을 이용한 입체 영상 표시 장치에서 크로스토크 현상을 제거하는 솔루션이 요구된다.
본 발명의 일실시예가 해결하고자하는 과제는 액정 셔터 글래스(liquid crystal shutter glasses) 방식의 액정 디스플레이 시스템에서 좌, 우 영상이 혼재되는 크로스토크(cross-talk) 현상을 제거하는 입체 영상 표시 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 입체 영상 표시 방법에 있어서,
반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 교대로 생성하는 과정;
상기 좌안 영상과 우안 영상이 믹스되는 구간동안 백 라이트를 오프 시키고 상기 좌안 영상 또는 우안 영상만 표시되는 구간 동안 백 라이트를 온 시키는 과정;
상기 반복적인 좌안 영상 구간 동안 좌안 셔터 글래스는 오픈 되고, 우안 셔터 상기 반복적인 백 라이트가 온 되는 동안 좌안 셔터 글래스 및 우안 셔터 글래스를 오픈 및 클로즈하는 과정을 포함한다.
일실시예에 따른 상기 좌안 영상 및 우안 영상 생성 과정은
적어도 하나 이상의 좌안 영상들과 적어도 하나 이상의 우안 영상들을 교대로 생성할수 있다.
일실시예에 따른 상기 좌안 영상 및 우안 영상 생성 과정은
좌안영상/블랙영상과 우안 영상/블랙 영상들을 번갈아가며 생성할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 백라이트의 온 및 오프 과정은,
소정의 기준 신호에 동기하여 백 라이트 온/오프를 제어하며,
첫 번째 좌안 또는 첫 번째 우안 영상이 표시되는 구간에서 백 라이트를 오프하고 두 번째 좌안 또는 두 번째 우안 영상이 표시되는 구간에서 백 라이트를 온할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 좌안 영상만 표시되는 구간은,
첫 번째 좌안 영상과 두 번째 좌안 영상이 믹스되어 좌안 영상만 표시되는 구간이다.
일실시예에 따른 상기 우안 영상만 표시되는 구간은,
첫 번째 우안 영상과 두 번째 우안 영상이 믹스되어 우안 영상만 표시되는 구간이다.
일실시예에 따른 상기 셔터 글래스 오픈/클로즈 과정은
소정의 기준 신호에 동기하여 셔터 글래스 오픈/클로즈를 제어하며,
상기 반복적인 좌안 영상 구간 동안 좌안 셔터 글래스를 오픈하고 우안 셔터 글래스를 클로즈하고, 상기 반복적인 우안 영상 구간 동안 우안 셔터 글래스를 오픈하고 좌안 셔터 글래스를 클로즈할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 백 라이트의 온/오프와 상기 셔터 글래스 오픈/클로즈 과정은,
소정의 기준 신호에 따라 백 라이트의 온/오프를 제어하고, 그 백 라이트의 온/오프 제어에 따라 셔터 글래스의 오픈/클로즈를 제어할 수 있다.
상기의 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 입체 영상 표시 장치에 있어서,
반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 교대로 생성하는 영상 처리부;
상기 영상 처리부에서 생성되는 좌안 영상 및 우안 영상으로부터 영상 데이터 및 기준 신호를 추출하는 타이밍 제어부;
상기 타이밍 제어부로부터 생성되는 기준 신호에 동기하여 백 라이트 구동 제어 신호 및 셔터 글래스 제어 신호를 생성하는 블링킹 제어부를 포함하며,
상기 블링킹 제어부는 좌안 영상과 우안 영상이 믹스되는 구간동안 백 라이트를 오프 시키고 좌안 영상 또는 우안 영상만 표시되는 구간 동안 백 라이트를 온 시키고, 좌안 영상 표시 구간 및 우안 영상 표시 구간 동안 좌측 셔터 글래스 및 우측 셔터 글래스를 클로즈 및 오픈시키는 것을 특징으로 한다.
일실시예에 따른 상기 블링킹 제어부는
영상 신호에서 추출되는 기준 신호에 동기하여 토글 형태의 블링킹 신호를 생성하고, 상기 블링킹 신호에 따라 상기 백 라이트의 온/오프 동작을 제어하고,
상기 블링킹 신호의 로우 레벨마다 토글하여 셔터 글래스 제어 신호를 생성하고, 상기 셔터 글래스 제어 신호에 따라 상기 셔터 글래스 오픈/클로즈 동작을 제어한다.
일실시예에 따른 상기 블링킹 제어부에서 백 라이트 구동 제어 신호 및 셔터 글래스 제어 신호의 펄스 간격은 디스플레이의 응답 속에 따라서 조절될 수 있다.
상기의 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 입체 영상 표시 방법에 있어서,
입체 영상을 구현하기 위해 상기 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을, 시순차적 복수의 영상 라인을 가지는 디스플레이를 통해 교호적으로 표시하는 과정;
상기 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상에 동기하여 복수개의 발광 세그먼트로 구성된 백 라이트 장치의 턴-온 주기 및 턴-온 구간을 조정하는 과정을 포함한다.
상기의 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 입체 영상 표시 방법에 있어서,
입체 영상을 구현하기 위해 반복적인 블랙영상/좌안영상 및 블랙영상/우안 영상을, 시순차적 복수의 영상 라인을 가지는 디스플레이를 통해 교호적으로 표시하는 과정;
상기 반복적인 블랙영상/좌안영상 및 블랙영상/우안 영상에 동기하여 복수개의 발광 세그먼트로 구성된 백 라이트 장치의 턴-온 주기 및 턴-온 구간을 조정하는 과정을 포함한다.
상기의 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 입체 영상 표시 장치에 있어서,
반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 교호적으로 생성하고, 그 영상 신호로부터 수직 동기 신호를 추출하는 영상 처리부;
상기 영상 처리부에서 생성된 좌안 영상 및 우안 영상으로부터 영상 데이터 및 기준 신호를 추출하는 타이밍 제어부;
상기 영상 처리부에서 생성된 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 디스플레이하는 액정 패널부;
복수개의 발광 세그먼트로 구분되어 상기 액정 판넬부로 배경광을 제공하는 백라이트부;
상기 영상 처리부에서 생성되는 수직 동기 신호에 동기하여 상기 백 라이트부의 턴-온 주기 및 백 라이트내 발광 세그먼트들간의 턴-온 구간을 조정하는 블링킹 제어부를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 입체 영상 표시 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 액정 셔터 안경의 상세도이다.
도 3은 도 1의 입체 영상 표시 장치의 일 실시예이다.
도 4는 도 1의 입체 영상 표시 장치의 다른 실시예이다.
도 5a는 도 4의 블링킹 제어부의 동작 타이밍 도이다.
도 5b는 우안용 이미지(R)와 좌안용 이미지(L)가 주기(T) 별로 액정 패널부에 표시되는 것을 도시한다.
도 6a 내지 도 6f는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 타이밍 다이어그램이다.
도 7a 및 도 7b는 일실시예에 따라, 240 Hz의 LCD TV의 액정 패널에 표시될 좌안 영상 및 우안 영상의 주사를 보이는 타이밍도 이다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따라 240 Hz의 LCD TV의 액정 패널에 배경광을 제공하는 백 라이트부의 제어 타이밍도 이다.
도 9a 및 도 9b는 다른 실시예에 따라 액정 패널에 배경광을 제공하는 백 라이트부의 제어 타이밍도 이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법을 보이는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 240 Hz LCD TV에서 입체 영상 표시 방법을 보이는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 입체 영상 표시 시스템을 도시한 것이다.
도 1의 입체 영상 표시 시스템은 액정 셔터 안경(110)과 입체 영상 표시 장치(120)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 입체 영상 표시 장치(120)는 액정 디스플레이, 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes)를 채용하고, 반복적인 좌안 영상들 및 반복적인 우안 영상들을 액정 디스플레이에 교번적으로 디스플레이한다. 그리고 입체 영상 표시 장치(120)는 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상에 동기하여 복수개의 발광 세그먼트로 구성된 백 라이트 장치의 턴-온 주기 및 턴-온 구간을 조정한다. 바람직하게 상기 입체 영상 표시 장치(120)는 120Hz 또는 240 Hz로 구동하는 백라이트를 구비한다.
액정 셔터 안경(110)은 입체 영상 표시 장치(120)에서 디스플레이되는 반복적인 좌안 영상들 및 반복적인 우안 영상과 동기하여 일정시간 좌안 및 우안 셔터를 번갈아 가며 오픈 및 클로즈 시킨다. 예를 들면, 액정 셔터 안경(110)은 입체 영상 표시 장치(120)의 화면에 좌안 영상이 디스플레이 되면 좌안 셔터를 오픈하고, 화면에 우안 영상이 디스플레이 되면 우안 셔터를 오픈한다.
도 2는 도 1의 액정 셔터 안경(110)의 상세도이다.
도 2의 액정 셔터 안경(110)은 좌안 셔터(122), 우안 셔터(124), 셔터 구동부(126)로 구성된다.
셔터 구동부(126)는 입체 영상 표시 장치(120)로부터 유선 또는 무선 형태로 셔터 글래스 제어 신호를 수신하고, 그 셔터 글래스 제어 신호에 따라 좌안 셔터(122) 및 우안 셔터(124)에 셔터 구동 신호를 공급한다. 그 셔터 구동 신호는 좌안 셔터(122) 및 우안 셔터(124)의 라인 구간마다 별도로 제공될 수 있다.
좌안 셔터(122) 및 우안 셔터(124)는 셔터 구동부(126)로부터 공급받은 셔터 구동 신호에 의해 오픈/클로즈 동작을 수행한다.
도 3은 도 1의 입체 영상 표시 장치(120)의 일 실시예이다.
도 3의 영상 입체 장치는 영상 처리부(310), 타이밍 제어부(320), 블링킹 제어부(330), 백 라이트 구동부(340), 백 라이트부(350), 주사 드라이버(360), 데이터 드라이버(370), 액정 패널부(380)로 구성된다.
영상 처리부(310)는 DVD와 같은 기록 매체에서 재생되는 좌안 영상 및 우안 영상을 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상으로 조작한다. 이때 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상은 일 실시예로 프레임 딜레이를 이용하여 생성될 수 있다. 또한 영상 처리부(310)는 좌안 영상 또는 우안 영상으로부터 수직 동기 신호(Vsync)를 추출한다.
바람직하게 영상 처리부(310)는 동일한 두 번의 좌안 영상 및 동일한 두 번의 우안 영상을 번걸아가며 출력한다.
다른 실시예로, 영상 처리부(310)는 DVD와 같은 기록 매체에서 재생되는 좌안 영상 및 우안 영상을 블랙데이터/좌안 영상 및 블랙데이터/우안 영상으로 조작한다.
타이밍 제어부(320)는 영상 처리부(310)로부터 출력되는 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상으로부터 영상 데이터 및 타이밍 제어 데이터를 추출한다. 여기서 타이밍 제어 데이터는 STV(Start Vertical), CPV(Clock Pulse Vertical)를 포함한다.
블링킹(Blinking) 제어부(330)는 영상 처리부(310)로부터 추출된 영상 신호의 수직 동기 신호(Vsync)를 이용하여 백 라이트 구동 제어 신호 및 셔터 글래스 제어 신호를 생성한다. 다른 실시예로 STV(Start Vertical), CPV(Clock Pulse Vertical)는 블링킹 제어 신호를 위한 기준 신호로 이용된다. 블링킹 제어부(330)는 래치나 인버터와 같은 논리 회로를 이용하여 수직 동기 신호에 동기하여 토글 형태의 백 라이트 구동 제어 신호 및 셔터 글래스 제어 신호를 생성한다. 예를 들면, 블링킹 제어부(330)는 좌안 영상과 우안 영상이 믹스되는 표시 구간동안 백 라이트를 오프 시키고, 좌안 영상 또는 우안 영상만 표시되는 구간 동안 백 라이트를 온 시킨다.
또한 블링킹(Blinking) 제어부(330)는 반복적인 좌안 영상 구간 동안 좌측 셔터 글래스를 오픈시키고 우안 셔터 글래스를 클로즈시키고, 반복적인 우안 영상 구간 동안 우측 셔터 글래스를 오픈시키고, 좌안 셔터 글래스를 클로즈시킨다.
다른 실시예로 블링킹(Blinking) 제어부(330)는 영상 처리부(320)에서 발생되는 영상 신호의 수직 동기(V-sync)에 동기하여 M개의 블록으로 나누어진 백 라이트의 턴-온 주기 및 턴-온 구간을 조정하는 백 라이트 구동 제어 신호를 생성한다. 블링킹 제어부(330)는 래치나 인버터와 같은 논리 회로를 이용하여 수직 동기 신호에 따라 토글 형태의 백 라이트 구동 제어 신호를 생성한다. 예를 들면, 블링킹 제어부(330)는 좌안 영상과 우안 영상이 믹스되는 표시 구간동안 백 라이트를 턴-오프 시키고, 좌안 영상 또는 우안 영상만 표시되는 구간 동안 백 라이트를 턴-온 시키고 그 백 라이트의 세그먼트들간의 턴-온 시간을 조정한다.
백 라이트 구동부(340)는 블링킹 제어부(330)에 생성된 백 라이트 구동 제어 신호를 이용하여 백 라이트 구동 신호를 출력한다.
백 라이트부(340)는 백 라이트 구동부(340)에서 출력되는 백 라이트 구동 신호에 따라 액정 패널부(380)에 광원을 투사한다. 이때 백 라이트부(340)는 개별적으로 스위칭이 가능한 복수개의 발광 세그먼트로 구성된다. 그 발광 세그먼트들은 액정 패널부(380)의 영상 라인의 수직 방향으로 배열된다.
주사 드라이버(360)는 타이밍 제어부(320)로부터 생성된 타이밍 제어 데이터에 응답하여 주사 선택 신호를 주사 라인에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 공급될 수평 라인을 선택한다.
데이터 드라이버(370)는 타이밍 제어부(320)로부터 공급되는 영상 데이터를 해당 데이터 라인으로 공급한다.
액정 패널부(380)는 다수개의 게이트 라인과 다수개의 데이터 라인이 트릭스 형태로 배열되고 게이트 라인들과 데이터 라인들이 수직 교차되는 영역에 화소를 배치하고, 주사 드라이버(360) 및 데이터 드라이버(370)에 의해 선택된 주사 라인 및 데이터 라인에 영상을 표시한다.
도 4는 도 1의 입체 영상 표시 장치(120)의 다른 실시예이다.
도 4의 영상 처리부(410), 타이밍 제어부(420), 백 라이트 구동부(440), 백라이트부(450), 주사 드라이버(460), 데이터 드라이버(470), 액정 패널부(480)는 도 3의 영상 처리부(310), 타이밍 제어부(320), 백 라이트 구동부(340), 백라이트부(350), 주사 드라이버(360), 데이터 드라이버(370), 액정 패널부(380)와 동일하게 동작한다.
블링킹 제어부(430)는 타이밍 제어부(420)에서 발생되는 STV나 CPV와 같은 타이밍 제어 데이터를 이용하여 백 라이트 구동 제어 신호 및 셔터 글래스 제어 신호를 생성한다. 블링킹 제어부(430)는 래치나 인버터와 같은 논리 회로를 이용하여 STV나 CPV 신호에 동기하여 토글 형태의 백 라이트 구동 제어 신호 및 셔터 글래스 제어 신호를 생성한다.
도 5a는 도 4의 블링킹 제어부(430)의 동작 타이밍 도이다.
먼저, 영상 처리부(310) 또는 타이밍 제어부(320)에서 STV 신호 또는 수직 동기 신호(Vsync)가 발생된다.
이어서, STV 신호 또는 수직 동기 신호(Vsync)에 동기하여 하이 레벨 및 로우 레벨을 갖는 토글(toggle)형태의 블링킹 신호(백라이트 구동 제어 신호)가 생성된다. 여기서 블링킹 신호는 백라이트 구동 제어 신호에 해당된다.
따라서 블링킹 신호는 STV 신호 또는 수직 동기 신호(Vsync)에 동기하여 백라이트부(350 또는 450)의 온/오프 동작을 제어한다. 예를 들면, 백 라이트 구동부(340 또는 440)는 토글 형태의 블링킹 신호에 따라 백라이트부(350 또는 450)를 구동한다.
이어서, 블링킹 신호는 래치(latch)등을 이용하여 토글 형태의 셔터 글래스 제어 신호로 변환된다. 즉, 셔터 글래스 제어 신호는 블링킹 신호에 동기하여 블링킹 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨마다 토글(toggle)된다.
이때 블리킹 신호의 펄스 간격(또는 주파수 범위)은 크로스토크의 양을 조절하기 위해 변경될 수 있으며, 액정 디스플레이의 응답 속도에 따라 +, - 방향으로 최소 0.1% - 최대 80%까지 조절 가능하다.
따라서 셔터 글래스 제어 신호는 좌안 셔터 글래스 및 우안 셔터 글래스의 오픈/클로즈를 제어한다. 예를 들면, 셔터 글래스 제어 신호가 로우 레벨이면, 우안 셔터 글래스가 클로즈 되고 좌안 셔터 글래스가 오픈된다.
이때 셔터 글래스 제어 신호의 펄스 간격(또는 주파수 범위)은 크로스토크의 양을 조절하기 위해 변경될 수 있으며, 액정 디스플레이의 응답 속도에 따라 +, - 방향으로 최소 0.1% - 최대 80%까지 조절 가능하다.
도 5b는 우안용 이미지(R)와 좌안용 이미지(L)가 주기(T) 별로 액정 패널부(380)에 표시되는 것을 도시한다.
액정 패널부(380)는 한 프레임(우안용 이미지 또는 좌안용 이미지)의 영상을 화면의 위에서부터 아래쪽으로 순차적으로 주사하며, 화면의 아래쪽에서 이전 프레임의 영상이 디스플레이 되고 있는 동안, 화면의 위쪽에서는 다음 프레임의 영상이 디스플레이 된다. 예컨대, 한 프레임이 완전히 주사되는 시간을 "T" 라고 할 때, 시간 "0"에서는 우안용 영상이 화면 전체에서 디스플레이 되고, 시간 "T"에서는 좌안용 영상이 화면 전체에서 디스플레이 된다. 그러나 시간 "0"과 "T" 사이에서는 우안용 영상이 좌안용 영상으로 연속적으로 변하고 있기 때문에, 화면의 위쪽에는 좌안용 영상이 디스플레이 되고 화면의 아래쪽에는 우안용 영상이 디스플레이 된다. 그 결과, 좌안용 영상과 우안용 영상이 화면을 공유하는 시간이 존재하게 된다. 이러한 공유 시간 내에서 기존과 같이 백 라이트가 온(ON) 상태를 유지한다면 시청자의 일측 눈에는 우안용 영상과 좌안용 영상이 완전히 분리되지 않고 섞여서 보이는 크로스토크 현상이 발생하게 된다. 본 실시예는 액정 패널부(380)의 화면 표시를 가시화하는 백 라이트부(350)의 턴-온(turn-on)구간 및 주기를 조정함으로서 크로스토크를 억제한다.
도 6a는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 제1실시예의 타이밍 다이어그램이다.
본 발명의 일실시예에서는 좌안용 영상과 우안용 영상이 믹스되는 구간에서의 크로스토크 현상을 제거할 수 있다.
먼저, 두번의 좌안 영상(L1, L2) 및 두번의 우안 영상(R1, R2)이 교대로 출력된다. 두번의 좌안 영상(L1, L2)은 서로 동일한 신호이다. 또한 두번의 우안 영상(R1, R2)은 서로 동일한 신호이다.
첫 번째 좌안 영상(L1)이 출력되면, 그 첫 번째 좌안 영상(L1)은 액정 디스플레이의 데이터 홀딩 특성에 의해 홀딩된 두 번째 우안 영상(R2)과 믹스되어 있다. 이러한 좌안 영상과 우안 영상이 믹스된 표시 구간은 크로스토크 현상을 초래한다.
이때 첫 번째 좌안 영상(L1)이 표시되는 구간(크로스토크 구간)에서 백라이트부는 오프(OFF)되고 좌-셔터는 오픈(OPEN)이 유지되고, 우-셔터는 클로즈(CLOSE)가 유지된다.
따라서 첫 번째 좌안 영상이 표시되는 구간에서 백라이트부가 오프되기 때문에 왼쪽 눈에는 영상이 보이지 않는다.
이어서, 두 번째 좌안 영상(L2)이 출력되면, 첫 번째 좌안 영상(L1)은 액정 디스플레이의 데이터 홀딩 특성에 의해 홀딩된 두 번째 좌안 영상(L2)과 믹스되어 있다.
이때 두 번째 좌안 영상(L2)이 표시되는 구간에서 백라이트부는 온(ON)되고 좌-셔터는 오픈(OPEN)이 유지되고, 우-셔터는 클로즈(CLOSE)가 유지된다.
따라서 두 번째 좌안 영상이 표시되는 구간에서는 크로스토크 현상이 없는 온전한 좌안 영상이 출력된다.
이어서, 첫 번째 우안 영상(R1)이 출력되면, 그 첫 번째 우안 영상(R1)은 액정 디스플레이의 데이터 홀딩 특성에 의해 홀딩된 두 번째 좌안 영상(L2)과 믹스되어 있다.
이때 첫 번째 우안 영상(R1)이 표시되는 구간(크로스토크 구간)에서 백라이트부는 오프(OFF)되고 좌-셔터는 클로즈(CLOSE)되고, 우-셔터는 오픈(OPEN)된다.
따라서 첫 번째 우안 영상이 표시되는 구간에서 백라이트부는 오프되기 때문에 오른쪽 눈에는 영상이 보이지 않는다.
이어서, 두 번째 우안 영상(R2)이 출력되면, 첫 번째 우안 영상(R1)은 액정 디스플레이의 데이터 홀딩 특성에 의해 홀딩된 두 번째 우안 영상(R1)과 믹스되어 있다.
이때 두 번째 우안 영상(R2)이 표시되는 구간에서 백라이트부는 온(ON)되고 좌-셔터는 클로즈(CLOSE)가 유지되고, 우-셔터는 오픈(OPEN)이 유지된다.
따라서 두 번째 우안 영상이 표시되는 구간에서는 크로스토크 현상이 없는 온전한 우안 영상이 출력된다.
도 6b는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 제2실시예의 타이밍 다이어그램이다.
도 6b를 보면, 두번의 우안 영상(R1,R2) 및 두번의 좌안 영상(L1, L2)이 교대로 출력된다. 두번의 우안 영상(R1, R2)은 서로 동일한 신호이다. 또한 두번의 좌안 영상(L1, L2)은 서로 동일한 신호이다.
따라서 도 6b의 타이밍도는 도 6a의 타이밍도와 비교하여 두번의 좌안 영상(L1, L2)을 두번의 우안 영상(R1, R2)으로 대체하고 두번의 우안 영상(R1, R2)을 두번의 좌안 영상(L1, L2)으로 대체하고 있다.
예를 들면, 첫 번째 우안 영상(R1)이 표시되는 구간에서 백라이트를 오프하고, 우-셔터를 오픈하고, 좌- 셔터를 클로즈한다. 그리고, 두 번째 우안 영상(R2)이 표시되는 구간에서 백라이트를 온하고, 우-셔터를 오픈하고, 좌- 셔터를 클로즈한다.
도 6c는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 제3실시예의 타이밍 다이어그램이다.
도 6c의 타이밍도는 도 6a의 타이밍도와 비교하여 두번의 우안 영상(R1, R2)을 한번의 우안 영상(R) 및 한번의 블랙 영상(B))으로 대체하고 두번의 좌안 영상(L1, L2)을 한번의 좌안 영상(L) 및 한번의 블랙 영상(B)으로 대체하고 있다.
예를 들면, 우안 영상(R)이 표시되는 구간에서 백라이트를 오프하고, 우-셔터를 오픈하고, 좌- 셔터를 클로즈한다. 그리고, 블랙 영상(B)이 표시되는 구간에서 백라이트를 온하고, 우-셔터를 오픈하고, 좌- 셔터를 클로즈한다.
도 6d는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 제4실시예의 타이밍 다이어그램이다.
도 6d의 타이밍도는 도 6a의 타이밍도와 비교하여 두번의 우안 영상(R1, R2)을 한번의 좌안 영상(L) 및 한번의 블랙 영상(B))으로 대치하고 두번의 좌안 영상(L1, L2)을 한번의 우안 영상(R) 및 한번의 블랙 영상(B)으로 대체하고 있다.
예를 들면, 좌안 영상(L)이 표시되는 구간에서 백라이트를 오프하고, 좌-셔터를 오픈하고, 우-셔터를 클로즈한다. 그리고, 블랙 영상(B)이 표시되는 구간에서 백라이트를 온하고, 좌-셔터를 오픈하고, 우- 셔터를 클로즈한다.
도 6e는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 제5실시예의 타이밍 다이어그램이다.
도 6e의 타이밍도는 도 6a의 타이밍도와 비교하여 두번의 우안 영상(R1, R2)을 한번의 블랙 영상(B) 및 한번의 좌안 영상(L)으로 대체하고 두번의 좌안 영상(L1, L2)을 한번의 블랙 영상(B) 및 한번의 좌안 영상(L)으로 대체하고 있다.
예를 들면, 블랙 영상(B)이 표시되는 구간에서 백라이트를 오프하고, 좌-셔터를 오픈하고, 우-셔터를 클로즈한다. 그리고, 좌안 영상(L)이 표시되는 구간에서 백라이트를 온하고, 좌-셔터를 오픈하고, 우- 셔터를 클로즈한다.
도 6f는 도 1의 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크 현상을 제거하는 제6실시예의 타이밍 다이어그램이다.
도 6f의 타이밍도는 도 6a의 타이밍도와 비교하여 두번의 우안 영상(R1, R2)을 한번의 블랙 영상(B) 및 한번의 우안 영상(R))으로 대체하고 두번의 좌안 영상(L1, L2)을 한번의 블랙 영상(B) 및 한번의 좌안 영상(L)으로 대체하고 있다.
예를 들면, 블랙 영상(B)이 표시되는 구간에서 백라이트를 오프하고, 우-셔터를 오픈하고, 좌-셔터를 클로즈한다. 그리고, 우안 영상(R)이 표시되는 구간에서 백라이트를 온하고, 우- 셔터를 오픈하고, 좌- 셔터를 클로즈한다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따라, 240 Hz LCD TV의 액정 패널에서 표시될 좌안 영상 및 우안 영상의 주사를 보이는 타이밍도 이다.
도 7a에서 좌안 영상 및 우안 영상은 좌안영상/블랙 데이터 및 우안영상/블랙데이터로 변형된다. 도 7a에서 수직축은 주사 방향으로서 액정 패널의 화면에서의 위치를 나타내며, 수평축은 시간축을 나타낸다.
도 7a에서 L은 좌안 영상 주사 구간이며, R은 우안 영상 주사 구간이고, B는 블랙 데이터 주사 구간이다. 좌안영상(L)/블랙 데이터(B) 및 우안영상(R)/블랙데이터(B)는 240 Hz의 수직 동기(V-sync) 신호에 따라 액정 패널에 교호적으로 표시된다.
도 7b에서 좌안 영상 및 우안 영상은 좌안영상/좌안영상 및 우안영상/우안영상으로 변형된다. 도 5b에서 수직축은 주사 방향으로서 액정 패널의 화면에서의 위치를 나타내며, 수평축은 시간축을 나타낸다.
도 7b에서 L1은 첫 번째 좌안 영상 주사 구간이며, L2는 두 번째 좌안 영상 주사 구간이며, R1은 첫 번째 우안 영상 주사 구간이고, R2는 두 번째 우안 영상 주사 구간이다. 제1좌안영상(L1)/제2좌안영상(L2) 및 제1우안영상(R1)/제2우안영여상(R2)은 수직 동기(V-sync) 신호에 따라 액정 패널에 교호적으로 표시된다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따라 240 Hz LCD TV에서 액정 패널에 배경광을 제공하는 블링킹 제어부의 제어 타이밍도이다. 바람직하게 액정 디스플레이 장치는 240 Hz로 구동하는 백라이트를 구비한다.
블링킹 제어부(330)는 프레임 단위의 영상들에 동기하여 한 프레임 건너 백 라이트부(350)의 백라이트를 턴-온 한다. 백 라이트부(350)는 액정 판넬부(380)의 세로 방향으로 M개의 발광 세그먼트(또는 발광 블록)로 나누어진다. 본 발명의 일실시예에서는 백 라이트부(350)는 10개의 발광 세그먼트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10)들로 나누어진다. 그리고 발광 세그먼트들은 각각 개별적으로 스위칭이 가능하다. 백 라이트부(350)의 발광 세그먼트들은 이미지 라인에 나란하게 연장된다. 이러한 백 라이트부(350)의 각 세그먼트들은 액정 패널부(380)의 각 영상에 동기하여 온-오프된다.
백 라이트부(350)의 백 라이트 턴-온 주기는 영상의 수직 동기 주기보다 적게 하며, 바림직하게는 영상의 수직 동기 주기의 1/N 로 설정한다. 예를 들면, 240Hz 로 구동하는 액정 디스플레이 장치에서 입체 영상을 구현하려면 백 라이트 턴-온 주기는 120 Hz 가 되어야 한다.
또한 백 라이트부(350)의 턴-온 구간은 상기 영상의 수직 동기 주기보다 적게 한다.
그리고 백 라이트부(350)의 세그먼트들(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10)간에는 서로 일정 딜레이 간격 또는 일정하지 않는 딜레이 간격으로 턴-온 된다.
도 8a를 참조하면, 블링킹 제어부(330)는 수직 동기 신호에 따라 교호적으로 출력되는 좌안영상/블랙 데이터 및 우안영상/블랙데이터에 동기하여 백 라이트부(350)의 턴-온 주기 및 백 라이트부(350)의 턴-온 구간을 조정한다. 즉, 백 라이트부(350)는 좌안 영상(L) 프레임에서 턴-온되고, 블랙 데이터 프레임에서 턴-오프된다. 결국, 백 라이트는 한 프레임 건너 턴-온 된다.
또한 백 라이트부(350)의 세그먼트들(S1 - S10)들은 영상의 수직 동기 주기보다 적게 턴-온되며, 또한 서로 일정 딜레이 간격을 갖고 턴-온 된다.
종래에는 백 라이트가 한 프레임마다 턴-온 되면 좌안 영상 및 우안 영상이 완전히 분리되지 섞여서 보이게되는 크로스토크 현상이 발생하게 된다.
그러나 본 발명에서는 블랙 데이터의 프레임을 이용하여 백 라이트를 한 프레임 건너 턴-온 시킴으로서 좌안 영상 및 우안 영상이 크로스토크 되는 문제를 최소화할 수 있다. 그리고 좌안 영상 및 우안 영상간 크로스토크를 적게 하기 위해 백 라이트의 턴-온 구간을 최소화할 필요도 없기 때문에 휘도의 저감을 최소화할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 두 번의 우안 영상(R1,R2) 및 두 번의 좌안 영상(L1, L2)이 번갈아 가며 출력된다. 두 번의 우안 영상(R1, R2)들은 서로 동일한 신호이다. 또한 두 번의 좌안 영상(L1, L2)들도 서로 동일한 신호이다. 백 라이트 제어부(330)는 수직 동기 신호에 따라 교호적으로 출력되는 좌안영상/좌안영상 및 우안영상/우안영상에 동기하여 백 라이트부(350)의 턴-온 주기 및 백 라이트부(350)의 세그먼트간의 턴-온 딜레이를 조정한다.
백 라이트부(350)는 제2좌안 영상(L2) 프레임에서 턴-온 되고, 제1우안영상 프레임에서 턴-오프 되고, 재2우안영상 프레임에서 턴-온 되고, 제1좌안 영상 프레임에서 턴-오프된다. 결국, 백 라이트는 한 프레임 건널 때마다 턴-온 된다. 또한 백 라이트부(350)의 세그먼트들(S1 - S10)은 영상의 수직 동기 주기보다 적게 턴-온되며, 그리고 서로 일정 딜레이 간격을 갖고 턴-온 된다.
따라서 본 발명에서는 반복적인 좌안 영상 및 우안 영상 프레임을 사용하여 백 라이트를 한 프레임 건너 턴-온시킴으로서 좌안 영상 및 우안 영상이 크로스토크되는 문제를 최소화할 수 있다. 그리고 좌안 영상 및 우안 영상간 크로스토크를 적게 하기 위해 백 라이트의 턴-온 구간을 최소화할 필요도 없기 때문에 휘도의 저감을 최소화할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 다른 실시예에 따라 240 Hz LCD TV에서 액정 패널의 배경광을 제공하는 블링킹 제어부의 제어 타이밍도 이다.
백 라이트부(350)의 발광 세그먼트들(S1 - S10)은 서로 일정하지 않는 턴-온 시간 딜레이를 갖는다. 도 7a, 7b를 참조하면, 제1발광 세그먼트(S1)와 제2발광 세그먼트(S2)는 서로 동일하게 턴-온 되며, 또한 제9발광 세그먼트(S9)와 제10발광 세그먼트(S10)도 서로 동일하게 턴-온 된다. 즉, 제1발광 세그먼트(S1) - 제10발광 세그먼트(S10)들은 일정하지 않는 턴-온 시간 딜레이를 갖는다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, 입체 영상 표시를 위해 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 교대로 생성한다(1005 과정). 바람직하게 두번의 좌안영상 및 두번의 우안 영상을 교대로 생성한다.
이어서, 입력 영상이 좌안 영상인가 우안 영상인가를 체크한다(1010 과정).
이때 입력 영상이 좌안 영상으로 체크되면 첫 번째 좌안 영상 인가 두 번째 좌안 영상인가를 체크한다(1020 과정).
이어서, 첫 번째 좌안 영상이면 첫 번째 좌안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 오픈하고(1032 과정), 우안 셔터 글래스를 클로즈하고(1034 과정), 백라이트를 오프한다(1036 과정).
그러나 두 번째 좌안 영상이면 두 번째 좌안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 오픈하고(1042 과정), 우안 셔터 글래스를 클로즈하고(1044 과정), 백 라이트를 온 한다(1046 과정).
한편, 입력 영상이 우안 영상으로 체크되면 첫 번째 우안 영상 인가 두 번째 우안 영상인가를 체크한다(1050 과정).
이어서, 첫 번째 우안 영상이면 첫 번째 우안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 클로즈하고(1062 과정), 우안 셔터 글래스를 오픈하고(1064 과정), 백 라이트를 오프한다(1066 과정).
그러나 두 번째 우안 영상이면 두 번째 우안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 클로즈하고(1072 과정), 우안 셔터 글래스를 오픈하고(1074 과정), 백 라이트를 온 한다(1076 과정).
마지막으로, 입체 영상 표시 장치가 전원 오프가 될 때 까지 1005 과정 - 1076 과정을 반복한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 240 Hz LCD TV에서 입체 영상 표시 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, 입체 영상 표시를 위해 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상을 교호적으로 입력한다(1105 과정). 바람직하게 두 번의 좌안영상 및 두 번의 우안 영상을 교호적으로 입력한다. 이때 반복적인 좌안 영상 및 반복적인 우안 영상은 시순차적 복수의 영상 라인을 가지는 디스플레이를 통해 교호적으로 표시된다.
이어서, 미리 정해진 신호 포맷에 따라 입력 영상이 좌안 영상인가 우안 영상인가를 체크한다(1110 과정).
이때 입력 영상이 좌안 영상으로 체크되면 첫 번째 좌안 영상인가 두 번째 좌안 영상인가를 체크한다(1120 과정).
이어서, 첫 번째 좌안 영상이면 첫 번째 좌안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 오픈하고(1130 과정), 우안 셔터 글래스를 클로즈하고(832 과정), 백라이트를 턴-오프한다(1136 과정).
그러나 두 번째 좌안 영상이면 두 번째 좌안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 오픈하고(1142 과정), 우안 셔터 글래스를 클로즈하고(1144 과정), 백 라이트를 턴-온 시키고 그 백 라이트의 세그먼트들간의 턴-온 시간을 조정한다(1146 과정).이때 백 라이트의 세그먼트들간의 턴-온 시간은 일정한 딜레이 간격 또는 일정하지 않는 딜레이 간격으로 조정된다.
한편, 입력 영상이 우안 영상으로 체크되면 첫 번째 우안 영상인가 두 번째 우안 영상인가를 체크한다(1150 과정).
이어서, 첫 번째 우안 영상이면 첫 번째 우안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 클로즈하고(1162 과정), 우안 셔터 글래스를 오픈하고(1164 과정), 백 라이트를 오프한다(1166 과정).
그러나 두 번째 우안 영상이면 두 번째 우안 영상 표시 구간동안 좌안 셔터 글래스를 클로즈하고(1172 과정), 우안 셔터 글래스를 오픈하고(1174 과정), 백 라이트를 턴-온 시키고 그 백 라이트의 세그먼트들간의 턴-온 시간을 조정한다(1176 과정). 이때 백 라이트의 세그먼트들간의 턴-온 시간은 일정한 딜레이 간격 또는 일정하지 않는 딜레이 간격으로 조정된다.
마지막으로, 입체 영상 표시 장치가 전원 오프가 될 때 까지 1105 과정 - 1176 과정을 반복한다.
한편, 다른 실시예로 도 11에서 두 번의 좌안 영상을 한번의 블랙 데이터 및 한번의 좌안 영상으로 대치하고, 두 번의 우안 영상을 한번의 블랙 데이터 및 한번의 좌안 영상으로 대치할 수 있다. 블랙데이터/좌안 영상 및 블랙데이터/우안영상은 시순차적 복수의 영상 라인을 가지는 디스플레이를 통해 교호적으로 표시된다.
이때 블랙 데이터가 표시되는 구간에서는 백 라이트를 오프하고, 좌안 영상 또는 우안 영상이 표시되는 구간에서는 백 라이트를 턴 온 시키고 그 백 라이트의 세그먼트들간의 턴-온 시간을 조정한다.
또한 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 입체 영상 표시 시스템에 있어서,
    좌안영상 및 우안영상 사이에 추가될 소정 영상을 생성하고 셔터 제어 신호를 생성하고, 제어 가능한 백라이트 장치를 구비하는 입체 영상 표시 장치; 및
    상기 셔터 제어 신호에 의해 제어되는 좌안 셔터 및 우안 셔터를 포함하는 셔터 글래스들을 포함하고,
    소정의 기준 신호에 동기하여, 상기 소정 영상을 디스플레이하는 동안에 상기 백라이트는 턴-오프되고, 상기 좌안영상 또는 상기 우안영상을 표시하는 동안에 상기 백 라이트 장치는 턴-온되고,
    상기 백 라이트 장치의 세그먼트들간의 턴-온 시간들이 상기 좌안영상 또는 상기 우안영상을 디스플레이하는 동안에 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌안영상이 디스플레이되는 동안에 상기 좌안 셔터는 턴-온되고 상기 우안 셔터는 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우안영상이 디스플레이되는 동안에 상기 우안 셔터는 턴-온되고 상기 좌안 셔터는 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소정 영상은 블랙영상인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소정 영상은 상기 소정 영상에 뒤따르는 영상과 동일한 영상인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 시스템.
  6. 입체 영상 표시 장치에 있어서,
    좌안영상 및 우안영상을 생성하는 영상 처리부;
    상기 좌안영상 및 우안영상을 표시하기 위한 디스플레이부; 및
    복수 개의 세그먼트들을 포함하는 백라이트부를 포함하고,
    상기 복수 개의 세그먼트들 중 각 세그먼트는, 상기 좌안 영상 및 우안 영상 중 하나만 표시되는 구간 동안에 턴-온/턴-오프되도록 제어되고,
    상기 좌안영상 중 일부와 상기 우안영상 중 일부가 상기 디스플레이부 상에 동시에 표시될 때, 상기 백라이트부의 모든 세그먼트들이 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 백라이트부는, 적어도 10개의 발광 세그먼트들을 구비하고,
    상기 좌안영상 및 상기 우안영상 중 어느 하나의 디스플레이에 동기하여, 상기 발광 세그먼트들 중에서 각각의 발광 세그먼트가 개별적으로 턴-온/턴-오프되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
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