KR20140067575A - 삼차원 이미지 구동 방법 및 이를 수행하는 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

삼차원 이미지 구동 방법 및 이를 수행하는 입체 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

입체 영상 표시 장치는 패널, 상대 사용자 각도 판단부 및 광 변환 부재를 포함한다. 패널은 복수의 픽셀을 포함하고, 영상을 표시한다. 상대 사용자 각도 판단부는 패널에 대한 사용자의 안구의 상대적인 각도를 판단한다. 광 변환 부재는 상대 사용자 각도에 따라 패널의 영상을 상기 사용자의 좌안 및 우안으로 전달하며, 이차원 매트릭스 형상의 광학 패턴을 갖는다.

Description

삼차원 이미지 구동 방법 및 이를 수행하는 입체 영상 표시 장치 {METHOD FOR DISPLAYING THREE-DIMENSIONAL IMAGE AND THREE-DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY APPARATUS PERFORMING THE SAME}
본 발명은 삼차원 이미지 구동 방법 및 이를 수행하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 시점 변화에 대응하는 삼차원 이미지 구동 방법 및 이를 수행하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
삼차원 입체 영상을 표시하기 위하여 많은 기술들이 적용되고 있다. 구동 주기에 맞추어 좌우 시야를 오픈 하는 셔터 글래스(shutter glass)를 이용하는 방식, 편광 필름을 이용하는 FPR(Film Patterned Retarder) 방식, 무안경 방식 등이 삼차원 입체 영상을 표현하기 위하여 사용되고 있다.
이러한 방식들은 사용자와 화면간의 양안 시차 각도가 일치하여야 정상적인 삼차원 입체 화면 인식이 가능하다.
따라서 화면에 대하여 사용자의 양안 시차 각도가 기울어진다면, 셔터 글래스 방식의 경우에는 문제가 발생할 가능성이 낮지만, FPR 방식의 경우에는 안경과 패널의 편광 각도 차이로 인해 휘도가 현격히 줄어들 가능성이 있고, 무안경 방식의 경우에는 좌/우 양안의 인식되는 지점의 변화로 인하여 삼차원 입체 영상이 시인되지 않을 수도 있다.
또한, 화면에 대하여 사용자의 양안 시차 각도가 기울어진다면 사용자에게 화면이 인식 되더라도, 화면상에 표시되는 이미지 데이터의 양안 시차 각도와 사용자의 양안 시차 각도가 일치되지 않게 된다. 따라서 사용자는 삼차원 입체 영상의 정확한 이미지를 볼 수 없게 된다.
또한, 무안경 방식의 경우에는 화면에 대하여 사용자의 양안 시차 각도가 기울어지는 경우 사용자의 삼차원 입체 영상에 대한 좌우 최적 시점이 변화하게 된다. 사용자는 왼쪽과 오른쪽을 제대로 구분해서 볼 수 없기 때문에 크로스 토크(crosstalk)를 유발하게 된다.
특히 모바일 장치와 같은 소형 표시 장치의 경우에는 화면에 대하여 사용자의 양안 시차 각도가 기울어지는 경우가 빈번하다. 따라서 화면에 대하여 사용자의 양안 시차 각도기 기울어지는 경우에도 사용자가 삼차원 입체 영상을 시인할 수 있는 장치의 고안이 필요한 실정이다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 시점의 변화에 대응하여 최적화된 이미지 영상을 제공하는 삼차원 이미지 구동 방법을 제공하는 데에 본 발명의 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 의한 입체 영상 표시 장치는 패널, 상대 사용자 각도 판단부 및 광 변환 부재를 포함한다. 상기 패널은 복수의 픽셀을 포함하고, 영상을 표시한다. 상기 상대 사용자 각도 판단부는 상기 패널에 대한 사용자의 안구의 상대적인 각도를 판단한다. 상기 광 변환 부재는 상기 상대 사용자 각도에 따라 상기 패널의 영상을 상기 사용자의 좌안 및 우안으로 전달하며, 이차원 매트릭스 형상의 광학 패턴을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 패턴은 상기 상대 사용자 각도에 따라 기울어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 패턴은 직선으로 형성되는 장벽 패턴일 수 있다. 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 광학 패턴의 이웃한 투과 영역의 거리가 증가할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 패턴은 곡선으로 형성되는 장벽 패턴일 수 있다. 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 광학 패턴의 이웃한 투과 영역의 거리가 증가할 수 있다. 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 곡률이 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 패턴은 꺾은선으로 형성되는 장벽 패턴일 수 있다. 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 광학 패턴의 이웃한 투과 영역의 거리가 증가할 수 있다. 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 꺾은선의 꺾인 각도가 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 픽셀로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 의한 삼차원 이미지 구동 방법은 패널에 대한 사용자의 안구의 상대적인 각도인 상대 사용자 각도를 판단하는 단계 및 상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 패널은 이미지를 표시하는 이미지 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 위치하여 장벽 패턴을 형성하는 장벽 패널을 포함하고, 상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는, 상기 상대 사용자 각도에 따라 상기 장벽 패턴을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장벽 패널은 상기 장벽 패턴을 이차원 매트릭스로 표현하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장벽 패턴은 서로 평행하는 복수개의 직선 패턴을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장벽 패턴의 복수개의 직선 패턴의 넓이와 이격 거리는 상기 상대 사용자 각도에 대응하여 변화하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장벽 패턴의 복수개의 직선 패턴의 넓이와 이격 거리는 상기 상대 사용자 각도가 증가함에 따라 줄어드는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 각도를 판단하는 단계는, 상기 패널의 절대적인 각도를 계산하는 단계, 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계 및 상기 패널의 절대적인 각도 및 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 이용하여 상기 상대 사용자 각도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패널의 절대적인 각도를 계산하는 단계는, 상기 패널에 부착된 패널 센서를 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계는, 상기 사용자의 안구를 인식하는 센서를 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계는, 상기 사용자가 착용한 안경에 부착된 센서를 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 각도를 판단하는 단계는, 상기 패널에 부착된 상기 사용자의 안구를 인식하는 센서를 이용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는, 지향성 백라이트에 의해 상기 사용자의 시점에 따른 광의 경로를 형성하고, 상기 상대 사용자 각도에 대응하여 상기 지향성 백라이트가 기울어진 매트릭스 형태로 분할하여 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는, 액정 렌즈에 의해 출력된 이미지가 상기 사용자의 시점에 따른 이미지를 제공하고, 상기 상대 사용자 각도에 대응하여 상기 액정 렌즈가 기울어진 매트릭스 형태로 분할하여 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는, 상기 상대 사용자 각도에 따라 생성되는 삼차원 이미지의 시차 각도를 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 각도에 따라 생성되는 삼차원 이미지의 시차 각도를 보정하는 것은 상기 사용자의 시점에 따른 좌안용 영상 및 우안용 영상의 시점 차이를 상기 상대 사용자 각도와 동일한 방향으로 평행 이동하여 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패널에 대한 상기 사용자의 상대적인 위치인 상대 사용자 위치를 감지하는 단계 및 상기 상대 사용자 위치에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상대 사용자 위치에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계는, 상기 사용자 위치를 기준으로 인지되는 대상 물체의 부분을 데이터 컨버팅을 통해 재구성하여 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사용자의 안구의 이격 거리인 안구 이격 거리를 측정하는 단계 및 상기 안구 이격 거리에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리 보다 작은 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 근거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리와 유사한 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 중거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리보다 큰 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 원거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사용자의 안구의 수정체의 두께인 사용자 수정체 두께를 측정하는 단계 및 상기 사용자 수정체 두께에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사용자 수정체 두께가 통상 수정체 두께 보다 두꺼운 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 근거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사용자 수정체 두께가 통상 수정체 두께 보다 얇은 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 원거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 삼차원 이미지 구동 방법은 이미지 소스의 종류를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이미지 소스는 스테레오 카메라 영상, 이차원 영상 및 삼차원 렌더링 영상을 포함할 수 있다. 상기 스테레오 카메라 영상은 상기 사용자의 좌안 영상을 표시하기 위한 제1 카메라 영상 및 상기 사용자의 우안 영상을 표시하기 위한 제2 카메라 영상을 포함할 수 있다. 상기 삼차원 렌더링 영상은 복수의 시점의 영상 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 삼차원 이미지 구동 방법은 상기 이미지 소스가 상기 스테레오 카메라 영상일 때, 상기 상대 사용자 각도에 따라 상기 제1 카메라 영상 및 상기 제2 카메라 영상의 위치를 재배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 삼차원 이미지 구동 방법은 상기 이미지 소스가 상기 이차원 영상일 때, 상기 상대 사용자 각도에 따라 좌안 영상 및 우안 영상을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 삼차원 이미지 구동 방법은 상기 이미지 소스가 상기 삼차원 렌더링 영상일 때, 상기 사용자의 상대적 위치에 따라 상기 삼차원 렌더링 영상을 보정하는 단계 및 상기 보정된 삼차원 렌더링 영상을 이용하여 상기 상대 사용자 각도에 따라 좌안 영상 및 우안 영상을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명에 의하면, 패널의 절대 각도 및 사용자의 절대각도를 이용하여 상대 사용자 각도를 구하여 상기 상대 사용자 각도에 따라 보정된 이미지를 출력하여, 표시 패널에 대해 상대적으로 기울어진 경우에도 삼차원 이미지 영상을 적절하게 표시할 수 있게 된다.
또한, 상기 상대 사용자 각도에 따라 장벽 패널, 지향성 백라이트, 액정 렌즈 등의 구동을 다르게 함으로써, 표시 패널에 대해 상대적으로 기울어진 경우에도 삼차원 이미지 영상을 적절하게 표시할 수 있게 된다.
또한, 사용자의 안구 이격 거리 및 사용자의 수정체 두께에 따라 삼차원 이미지를 보정함으로써, 사용자들이 좀 더 편안한 환경에서 삼차원 이미지를 시청할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 패널의 각도를 계산하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 사용자의 각도를 계산하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 사용자의 각도를 계산하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법을 나타내는 개념도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 장벽패턴의 변화를 나타내는 개념도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 장벽 패턴의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 백라이트의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 액정 렌즈 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 12a 및 도 12b는 삼차원 입체 영상을 표현하는 원리를 나타내는 개념도이다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 16a 및 도 16b는 사용자의 패널로부터의 거리에 따른 도 15의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 17은 사용자의 픽셀로부터의 거리에 따른 도 15의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 18a 및 18b는 상대 사용자 각도에 따른 본 발명의 다른 실시예의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 19a 및 19b는 사용자의 픽셀로부터의 거리에 따른 도 18a의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 20a 및 20b는 상대 사용자 각도에 따른 본 발명의 다른 실시예의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 21a 및 21b는 사용자의 픽셀로부터의 거리에 따른 도 20a의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법은 패널(100)에 대한 사용자(400)의 안구의 상대적인 각도인 상대 사용자 각도(θ)를 판단하는 단계 및 상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지(200)를 출력하는 단계를 포함한다. 상기 상대 사용자 각도(θ)를 판단하는 단계는 상기 패널의 절대적인 각도를 계산하는 단계, 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계 및 상기 패널의 절대적인 각도 및 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 이용하여 상기 상대 사용자 각도(θ)를 계산하는 단계를 포함한다.
상기 패널(100)은 특히, 소형화로 제작되어 손쉽게 이동이 가능한 모바일 장치에 사용되는 패널은 항상 수평 방향으로 배치되지는 않는다. 따라서 일정한 각도로 기울어진 상태로 이미지(200)를 표시할 수 있는데, 상기 패널(100)의 기울어진 방향(D100)은 상기 패널(100)에 부착된 센서 등을 이용하여 측정될 수 있다.
또한, 상기 사용자(400) 역시, 항상 수직 방향으로 시야를 고정하고 있지 않으므로, 기울어진 상태로 상기 패널(100)을 바라볼 수 있다. 상기 사용자(400)도 일정한 각도로 기울어진 방향(D400)을 가질 수 있으며, 상기 사용자(400)의 기울어진 상태도 다양한 방법으로 측정이 가능하다. 특히 삼차원 이미지 영상(200)을 표시하는 경우에는 상기 사용자(400)의 시야의 좌우에 다른 이미지를 인식하도록 하여 상기 사용자(400)로 하여금 실제 삼차원 영상을 보는듯한 효과를 발생시키는 것인데, 상기 사용자(400)의 시야의 좌우에 다른 영상을 공급하기 위해서는 상기 패널(100) 및 사용자(400)의 상대적인 각도(θ)를 확보하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 상기 상대 사용자 각도(θ)를 이용하여 상기 사용자(400)로 하여금 상기 패널(100)과 어떠한 기울기로 기울어진 상황에서 이미지를 인지하는 경우에도 삼차원 입체 영상을 시인할 수 있도록 하여 마치 실제 물체를 보는 것과 같은 효과를 발생할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 패널의 각도를 계산하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 패널(100)은 패널 센서(150)를 포함한다. 상기 패널 센서(150)는 패널(100)의 일부분에 부착되어 상기 패널(100)의 중력에 대하여 기울어진 방향(D100)을 측정 한다. 상기 패널의 기울어진 방향(D100)을 통하여 상기 패널의 절대적인 각도를 계산한다. 상기 패널 센서(150)는 통상 모바일 기기에서 사용되는 자이로 중력 센서를 이용할 수 있으며, 중력에 대해 상기 패널(100)이 기울어진 정도를 측정할 수 있는 한 다양한 원리를 가지는 센서를 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 사용자의 각도를 계산하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 사용자(400)의 안구(410, 420)의 중력 방향에 대해 기울어진 방향(D400)을 안구 인식 센서를 통하여 측정하여 상기 사용자 안구의 절대적인 기울기 각도를 측정 한다. 상기 사용자(400) 안구(410, 420)는 패널에 설치된 별도의 카메라 등을 통하여 상대적인 위치를 측정할 수 있다. 상기 사용자(400)의 안구(410, 420)의 상대적인 위치를 측정하고, 상기 사용자(400)의 안구(410, 420)의 상대적인 위치를 측정하는 측정 장치(미도시)의 중력에 대한 상대적인 기울기 값을 이용하면, 상기 사용자(400)의 안구들(410, 420)이 기울어진 방향(D400)을 구할 수 있다. 따라서, 상기 사용자(400)의 시야가 중력방향에 대하여 기울어진 방향(D400)을 측정할 수 있다.
상기 사용자(400)의 절대적인 각도가 측정된 경우에는 상기 패널(100)의 절대적인 각도를 이용하여 상기 패널(100)에 대하여 상기 사용자(400)가 기울어지는 각도인 상기 상대 사용자 각도(θ)를 측정할 수 있다. 이렇게 구한 상기 상대 사용자 각도(θ)를 이용하여 상기 이미지(200)들을 처리하여 사용자로 하여금 실제 물체를 보는 듯한 효과를 가져갈 수 있다.
상기 사용자의 안구를 인식하는 안구 인식 센서가 상기 패널(100)에 부착되어 있는 경우, 상기 안구 인식 센서를 통해 상기 상대 사용자 각도(θ)를 직접 얻을 수 있다. 상기 패널(100)에 기울어질 때, 상기 안구 인식 센서도 같은 방향으로 기울어지게 되므로, 상기 기울어진 안구 인식 센서에서 인식하는 상기 사용자의 각도는 상기 상대 사용자 각도(θ)에 해당하게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 사용자의 각도를 계산하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 사용자의 각도를 계산하는 방법에서는 사용자(400)가 사용하는 삼차원 이미지용 안경(300)에 부착된 센서(310)를 이용한다. 삼차원 이미지 영상은 표현 방식에 따라 안경(300)을 사용하여야 하는 경우가 발생한다. 상기 안경(300)을 사용하는 경우에는 센서(310)를 상기 안경(300)에 사용하도록 하여 상기 사용자의 절대 각도를 구할 수 있다. 상기 센서(310)는 상기 패널(100)에 부착된 센서와 유사한 종류의 센서를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(310)는 자이로 중력 센서일 수 있다.
따라서, 상기 센서(310)를 이용하여 상기 사용자(400)의 중력 방향에 대하여 기울어진 방향(D400)을 구할 수 있고, 상기 사용자 방향(D400)을 이용하여 상기 사용자의 안구(410, 420)의 절대적인 각도를 측정할 수 있다.
예를 들어, 상기 사용자(400)는 기울어지고, 상기 패널(100)은 기울어지지 않은 경우라면, 상기 사용자의 절대 각도는 상기 사용자의 상대 각도에 해당한다. 따라서, 상기 패널(100)이 고정된 경우에는 상기 센서(310)를 통해 상기 상대 사용자 각도(θ)를 바로 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법에서는 장벽 패널(110)이 사용된다. 상기 장벽 패널(110)은 이미지를 표시하는 이미지 표시 패널(100) 상에 위치하여 장벽 패턴을 형성한다.
상기 장벽 패널(110)을 이용하여 사용자(400)에게 삼차원 입체 영상을 표시하는 원리는 상기 장벽 패널(110)이 형성하는 장벽 패턴이 상기 사용자(400)가 기울어진 방향(D400) 및 상기 패널(100)이 기울어진 방향(D100)으로 구할 수 있는 상대 사용자 각도(θ)를 이용하여 상기 상대 사용자 각도(θ)에 해당하는 기울기로 기울어진 상태의 상기 장벽 패턴을 형성한다. 상기 장벽 패턴이 형성되는 방향을 기준으로 사용자(400)의 위치에는 좌안 영상(200L) 및 우안 영상(200R)이 번갈아 가며 표시 된다. 상기 좌안 영상(200L) 및 우안 영상(200R)이 표시되는 간격이 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 위치와 일치하게 되어 사용자는 상기 좌안(400L) 및 우안(400R)에 각각 다른 영상을 볼 수 있게 된다. 따라서 사용자는 상기 좌안(400L) 및 우안(400R)을 통하여 삼차원 입체 영상을 인지할 수 있게 된다.
상기 장벽 패널(110)은 매트릭스 형태로 형성되어 배면에서 공급되는 광을 영역에 따라 투과하고, 투과하지 않도록 제어할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 장벽 패턴은 서로 평행한 직선 형태의 장벽이 일정한 넓이를 가지고, 일정한 간격으로 배치되는 형태로 형성된다. 상기 장벽 패널(110)이 매트릭스 형태로 형성되기 때문에, 상기 장벽 패턴들은 각각 다른 기울기를 가질 수 있도록 제어될 수 있다.
경우에 따라서는 원형, 사각형 등 다른 형태의 장벽을 형성하여, 이미지에 따라 다른 삼차원 입체 영상을 제공할 수 있도록 변형될 수 있다. 상기 장벽 패널(110)이 일반 이미지를 표시하는 것과 같이 다양한 변형이 가능하기 때문에, 어떠한 형태의 장벽 패턴도 용이하게 형성될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 장벽패턴의 변화를 나타내는 개념도이다.
도 6a 내지 도 6c에서는 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 서로 다른 기울기를 가질 수 있도록 형성된 장벽 패턴(110a, 110b, 110c)이 도시된다. 상기 장벽 패턴(110a, 110b, 110c)은 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 이차원 매트릭스 형태로 형성되며, 상기 이차원 매트릭스 형태는 분할된 각각의 구간별로 배면광의 차단 및 투과를 제어할 수 있기 때문에, 모든 형태 및 방향으로 상기 장벽 패턴을 형성할 수 있게 된다. 따라서 상기 상대 사용자 각도(θ)가 변화함에 따라 상기 장벽 패턴(110a, 110b, 110c)이 각각 상기 상대 사용자 각도(θ)의 변화를 따라가며 수정하기 때문에, 상기 사용자들이 이미지를 시청하는 도중에 상기 상재 사용자 각도(θ)가 변화하는 경우에도 능동적으로 이를 반영할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 장벽 패턴의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 7a를 참조하면, 상기 삼차원 이미지(201)가 장벽 패널(110)을 통하여 상기 사용자(400)에게 전달되는 경우에는 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격에 따라 상기 장벽 패널(110)이 형성하는 장벽 패턴이 조절된다. 상기 삼차원 이미지(201)에 대하여 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)에서 인지하는 영상의 간격은 상기 장벽 패널(110)에서 형성되는 장벽 패턴의 간격 및 넓이에 의해 조절된다.
상기 사용자(400)가 상기 패널(100)에 대해 상대적으로 기울어진 경우에는 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격이 그만큼 줄어들기 때문에, 상기 패널(100)의 삼차원 이미지(201)가 상기 사용자(400)에게 전달되는 좌안 이미지(201L) 및 우안 이미지(201R)의 표시 간격이 조절되어야 한다. 상기 좌안 이미지(201L)는 상기 사용자(400)의 좌안(400L)에, 상기 우안 이미지(201R)는 상기 사용자(400)의 우안(400R)에 표시 되어야 하기 때문이다.
따라서 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격이 달라지는 경우에는 상기 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격에 맞추어 상기 좌안 이미지(201L) 및 우안 이미지(201R)의 간격을 조절하여야 하고, 이를 위해서는 상기 장벽 패턴의 간격이 조절되어야 한다. 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격이 좁은 경우에는 상기 장벽 패턴의 각 장벽 라인의 넓이 및 간격이 줄어들어야 하고, 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격이 넓은 경우에는 상기 장벽 패턴의 각 장벽 라인의 넓이 및 간격이 늘어나야 한다.
상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격은 상기 상대 사용자 각도(θ)를 이용하여 측정할 수 있다. 일반적인 사용자의 좌안 및 우안의 거리는 일정하기 때문에, 상기 상대 사용자 각도(θ)에 일반적인 사용자 양안 사이의 거리를 적용하면 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격을 측정할 수 있다. 따라서 상기 상대 사용자 각도(θ)를 이용하여 상기 장벽 패턴의 넓이와 간격을 제어 한다.
도 7b를 참조하면, 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격(D')이 좁아짐에 따라 상기 장벽 패널(110')에서 형성되는 장벽 패턴의 넓이와 간격이 좁아짐을 알 수 있다. 상기 상대 사용자 각도(θ)를 통하여, 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 간격이 좁아짐을 인지하고, 이를 이용하여 상기 장벽 패턴의 넓이와 간격을 조절하였다. 이에 따라, 상기 패널(100)에 표시되는 이미지(200)는 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)에서 조절되어 시인된다. 예를 들어, 상기 장벽 패턴의 넓이와 간격이 조밀하게 형성되어, 좌안용 영상(202L) 및 우안용 영상(202R)의 교체 주기가 짧게 배치된다. 따라서 상기 사용자(400)의 양안의 간격이 좁아짐에 따라 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)에 정확하게 상기 좌안용 영상(202L) 및 우안용 영상(202R)이 대응할 수 있도록 조절 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 백라이트의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법을 사용하는 표시 장치는 지향성 백라이트(500)에 의해 상기 사용자(400)의 시점에 따른 광의 경로를 형성한다. 상기 지향성 백라이트(500)는 복수개의 분할된 백라이트 구간(510)을 포함하고, 상기 복수개의 백라이트 구간(510)별로 독립적으로 백라이트를 구동할 수 있다. 따라서 상기 지향성 백라이트(500)를 이용하여 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)에 다른 이미지를 공급한다. 상기 지향성 백라이트(500)는 상기 상대 사용자 각도(θ)에 대응하여 기울어진 매트릭스 형태로 분할하여 구동된다. 상기 매트릭스 형태는 각각 광을 상기 사용자(400)의 우안(400R)으로 인도하는 우안 영역(530) 및 광을 상기 사용자(400)의 좌안(400L)으로 인도하는 좌안 영역(540)으로 구성된다. 각각의 단위 백라이트 구간(510)들은 부분적으로 별개로 구동되어 상기 매트릭스 형태를 형성한다. 따라서, 상기 사용자(400)의 상기 좌안(400L)에는 좌안 영상(203L)이 시인되고, 상기 사용자(400)의 상기 우안(400R)에는 우안 영상(203R)이 시인된다.
상기 지향성 백라이트(500)의 상기 매트릭스 형태를 상기 상대 사용자 각도(θ)에 대응하여 형성하는 경우에는 상기 사용자(400)가 상기 패널(100)에 상대적으로 기울어진 상태로 삼차원 이미지를 시청하는 경우에도 부작용 없는 삼차원 이미지 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 액정 렌즈 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법을 사용하는 표시 장치는 액정 렌즈 패널(600)을 포함한다. 상기 액정 렌즈 패널(600)은 복수개의 액정 렌즈(610)를 포함한다. 상기 액정 렌즈 패널(600)에 형성되는 액정 렌즈(610)의 역할은 상기 도 5의 실시예에 따른 장벽 패널의 기능과 유사하다. 상기 장벽 패널은 이미지를 부분적으로 차단하여 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)에 각각 다른 이미지를 표시하는 것인데 반하여, 상기 액정 렌즈 패널(600)은 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)에 각각 다른 이미지를 표시하기 위하여 상기 액정 렌즈(610)를 이용한다. 상기 액정 패널(600)은 광을 굴절시켜 좌안 영상(204L)을 형성하는 좌안 영역(630) 및 광을 굴절시켜 우안 영상(204R)을 형성하는 우안 영역(640)을 포함한다. 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라서 기울어진 형태로 상기 액정 패널(600)의 액정 렌즈 패턴을 형성한다.
상기 액정 렌즈 패널(600)의 매트릭스 형태를 상기 상대 사용자 각도(θ)에 대응하여 형성하는 경우에는 상기 사용자(400)가 상기 패널(100)에 상대적으로 기울어진 상태로 삼차원 이미지를 시청하는 경우에도 부작용 없는 삼차원 이미지 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
일반적으로 삼차원 이미지 영상은 사용자(400)의 좌안(400L)에서 인지하는 영상과 우안(400R)에서 인지하는 영상의 차이를 실현하여 상기 사용자(400)로 하여금 입체감을 느끼게 한다. 따라서 기준이 되는 시점에서 상기 좌안(400L)을 통하여 바라보는 이미지 및 상기 우안(400R)을 통하여 바라보는 이미지를 각각 표시한다. 상기 좌안 이미지 및 우안 이미지는 따라서, 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)이 배치되는 방향으로 이격 되어 배치되어야 한다.
상기 삼차원 이미지 구동 방법은 이미지 소스의 종류를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 소스는 스테레오 카메라 영상, 이차원 영상 및 삼차원 렌더링 영상 중 하나일 수 있다.
상기 이미지 소스가 스테레오 카메라 영상인 경우, 상기 이미지 소스는 사용자(400)의 좌안 영상을 표시하기 위한 제1 카메라 영상 및 사용자(400)의 우안 영상을 표시하기 위한 제2 카메라 영상을 포함한다.
상기 이미지 소스가 스테레오 카메라 영상인 경우, 영상 처리부는 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 상기 제1 카메라 영상 및 상기 제2 카메라 영상을 재배치하여 입체 영상을 표시한다.
상기 이미지 소스가 이차원 영상인 경우, 상기 이미지 소스는 하나의 영상이다. 삼차원 이미지를 표시하기 위해서, 상기 하나의 이차원 소스 영상은 사용자(400)의 좌안(400L)에 표시되는 좌안 영상 및 사용자(400)의 우안(400R)에 표시되는 우안 영상으로 컨버팅된다.
상기 이미지 소스가 이차원 영상인 경우, 영상 처리부는 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 상기 좌안 영상 및 우안 영상을 형성하여 입체 영상을 표시한다.
상기 삼차원 렌더링 영상은 복수의 시점의 영상 정보를 포함한다. 따라서, 상기 삼차원 렌더링 영상은 상기 이차원 영상에 비해 상대적으로 많은 정보를 포함한다.
상기 이미지 소스가 삼차원 렌더링 영상인 경우, 상기 이미지 소스는 패널(100)에 대한 사용자(400)의 위치에 따라 다양한 영상을 제공할 수 있다.
상기 이미지 소스가 삼차원 렌더링 영상인 경우, 영상 처리부는 상기 사용자(400)의 위치에 따라 삼차원 렌더링 영상을 보정하여 위치 보정 삼차원 렌더링 영상을 생성한다. 예를 들어, 상기 위치 보정은 상기 사용자(400)의 위치에 따라 영상의 좌표를 조정할 수 있다. 상기 영상 처리부는 상기 위치 보정 삼차원 렌더링 영상을 사용자(400)의 좌안(400L)에 표시되는 좌안 영상 및 사용자(400)의 우안(400R)에 표시되는 우안 영상으로 컨버팅된다.
도 10a를 참조하면, 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)이 사용자 방향(D400)을 갖는 경우, 상기 이미지(205)는 상기 이미지 이격 방향(D205)으로 이격 되어 표시 된다. 상기 이미지(205)가 상기 이미지 이격 방향(D205)으로 이격 되어 표시 되는 이유는 상기 사용자(400)의 좌안(400L) 및 우안(400R)의 시야가 상하 방향보다 좌우 방향(D400L, D400R)으로 이동하는 것이 더 빈번하기 때문이다. 따라서, 상기 이미지(205)는 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 이미지의 시차 각도가 보정되어 출력된다. 보다 자세하게는, 상기 사용자(400)의 시점에 따른 좌안용 영상 및 우안용 영상의 시점 차이를 상기 상대 사용자 각도(θ)와 동일한 방향으로 평행 이동하여 보정한다.
도 10b를 참조하면, 상기 패널(100)은 기울어지지 않고, 상기 사용자(400)가 사용자 방향(D400)으로 기울어져 상기 패널(100)을 바라보는 경우를 예시한다. 이 경우, 상기 이미지(206)는 시차 보정 방향(D206)에 따라 보정되어 표시된다. 상기 시차 보정 방향(D206)은 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 결정되며, 상기 이미지(206)가 포함하는 상기 좌안용 이미지 및 우안용 이미지는 상기 시차 보정 방향(D206) 또는 상대 사용자 각도(θ)에 따라 시차 각도를 형성할 수 있도록 보정 된다.
도 10c를 참조하면, 상기 사용자(400)는 그대로 유지된 채, 상기 패널(100)이 일정한 각도로 기울어진 경우를 예시한다. 도 10b의 경우와 마찬가지로, 상기 이미지(207)는 상기 시차 보정 방향(D207)에 따라 보정되어 표시된다. 상기 시차 보정 방향(D207)은 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 결정된다.
도 10d를 참조하면, 상기 사용자(400)와 상기 패널(100)이 각각 기울어진 경우를 예시한다. 도 10d에서는 상기 사용자(400)는 중력 방향을 기준으로 제1 방향으로 기울어지고, 상기 패널(100)은 중력 방향을 기준으로 제2 방향으로 기울어지는 경우를 예시하였다. 도 10b의 경우와 마찬가지로, 상기 이미지(208)는 상기 시차 보정 방향(D208)에 따라 보정되어 표시된다. 상기 시차 보정 방향(D208)은 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 결정된다.
본 실시예에서는 상기 사용자(400)와 상기 패널(100)이 서로 반대 방향으로 기울어지는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 사용자(400)와 상기 패널(100)이 서로 같은 방향으로 기울어지는 경우에도 적용 가능하다.
본 실시예에서는 상기 사용자(400)와 상기 패널(100)이 서로 다른 각도로 기울어지는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 사용자(400)와 상기 패널(100)이 서로 같은 각도로 기울어지는 경우에도 적용 가능하다. 예를 들어, 상기 사용자(400)와 상기 패널(100)이 서로 같은 각도로 기울어지는 경우 상기 상대 사용자 각도(θ)는 0도가 되어, 상기 패널(100)의 이미지(208)는 보정되지 않을 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서, 상기 이미지 소스는 삼차원 렌더링 영상일 수 있다. 본 실시예에 따른 이미지 보정은 상기 패널(100)에 대한 사용자의 상대적인 위치를 기준으로 한다. 상기 패널(100)에 대한 사용자(400)의 상대적인 위치를 감지하고, 상기 사용자(400)의 위치에 따라 상기 삼차원 이미지(200a, 200b, 200c)를 보정하여 이미지를 출력 한다. 상기 이미지의 보정은 상기 사용자(400) 위치를 기준으로 인지되는 대상 물체의 부분을 데이터 컨버팅을 통해 재구성하여 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정한다.
도 11a를 참조하면, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)에 대하여 왼쪽으로 치우친 위치로 자리 한다. 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)에 대하여 왼쪽으로 치우친 위치에 있기 때문에, 정상적인 위치에서 바라보는 것 보다는 대상 물체의 왼쪽 부분을 더 볼 수 있게 된다. 따라서, 보정된 삼차원 이미지(200a)는 일반적인 이미지보다 좀 더 왼 측면에 위치하는 부분을 더 포함하는 형태로 보정 된다. 이러한 데이터는 삼차원 이미지를 구성하는 경우에 별도의 데이터를 더 포함하여 사용자의 상대적인 위치에 따라 데이터를 재구성할 수 있도록 한다. 실질적으로 상기 보정된 삼차원 이미지(200a)는 정면에서 바라볼 때에 바라볼 수 없는 부분을 더 포함하는 형태로 보정 된다. 따라서, 기존의 2차원적인 이미지 이외에 별도의 이미지를 더 포함하여야 한다. 경우에 따라서는 사용자의 상대적인 위치에 따른 이미지들을 좌측면용, 우측면용, 상면용, 하면용 등으로 분류하여 부가적으로 준비할 수도 있다.
도 11b를 참조하면, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)에 대하여 오른쪽으로 치우친 위치로 자리 한다. 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)에 대하여 오른쪽으로 치우친 위치에 있기 때문에, 정상적인 위치에서 바라보는 것 보다는 대상 물체의 오른쪽 부분을 더 볼 수 있게 된다. 따라서, 보정된 삼차원 이미지(200b)는 일반적인 이미지보다 좀 더 우측면에 위치하는 부분을 더 포함하는 형태로 보정 된다.
도 11c를 참조하면, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)에 대하여 아래쪽으로 치우친 위치로 자리 한다. 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)에 대하여 아래쪽으로 치우친 위치에 있기 때문에, 정상적인 위치에서 바라보는 것 보다는 대상 물체의 아래 부분을 더 볼 수 있게 된다. 따라서, 보정된 삼차원 이미지(200c)는 일반적인 이미지보다 좀 더 아래면에 위치하는 부분을 더 포함하는 형태로 보정 된다.
도 12a 및 도 12b는 삼차원 입체 영상을 표현하는 원리를 나타내는 개념도이다.
도 12a 및 12b를 참조하면, 삼차원 입체 이미지(209)는 좌안용 영상(209L) 및 우안용 영상(209R)을 포함한다. 동일한 위치에서 좌안 및 우안을 사용하여 대상을 바라보는 경우에는 좌안에서 보는 시점과 우안에서 보는 시점이 다르기 때문에, 동일한 대상이라도 다른 영상으로 인지 된다. 예를 들어, 원거리에 위치하는 물체는 거리상의 변화가 적고, 근거리에 위치하는 물체는 거리상의 변화가 클 수 있다. 따라서, 삼차원 입체 이미지를 구성하기 위해서는 좌안용 영상(209L) 및 우안용 영상(209R)을 별도로 준비하고, 이를 조합한 이미지(209LR)를 출력하여 사용자에게 입체감을 느끼게 한다. 이러한 점을 착안하여, 사용자의 안구의 이격 거리인 안구 이격 거리를 측정하여 상기 안구 이격 거리에 따라 삼차원 이미지 데이터를 보정할 수 있다. 상기 조합한 이미지(209LR)는 좌안용 영상(209L) 및 우안용 영상(209R)을 동시에 출력하였을 때에 볼 수 있는 이미지이지만, 사용자에게는 좌안 및 우안에 각각 따로 인지됨으로써, 도면에서 도시된 바와 같이 겹쳐지는 영상이 사용자에게 인지되지는 않는다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
도 13a를 참조하면, 실제 사용자가 가까운 이미지를 보려고 하는 경우에는 좌안(400L) 및 우안(400R)의 눈동자가 서로 가깝게 이동하게 된다. 상기 좌안(400L) 및 우안(400R)의 눈동자가 서로 가깝게 이동하는 경우에는 사용자가 무의식적으로 가까운 이미지를 보려고 하는 의도에서 눈동자가 이동하는 것이지만, 실질적으로 사용자가 이러한 눈동자의 위치를 유지하는 것은 매우 힘들다. 따라서, 사용자가 상기 눈동자의 위치를 유지하면서 영상을 보는 경우에는 심한 피로감을 느끼게 된다. 따라서 상기 사용자의 좌안(400L) 및 우안(400R)에 위치하는 눈동자의 안구 이격 거리를 측정하여 사용자가 좀 더 편안한 환경에서 삼차원 입체 영상을 볼 수 있도록 이미지를 보정할 수 있다.
도 13a를 다시 참조하면, 사용자는 근거리 이미지(C)를 바라볼 수 있도록 양안의 눈동자를 중앙을 향하여 모으게 된다. 상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리 보다 작은 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터(211LR)에서 근거리의 좌우 이미지(C)를 중첩하는 보정을 실시한다. 따라서 근거리 이미지(C)가 중첩되도록 보정된 이미지(211LRa)를 출력하며, 이때에 사용자는 다시 원 상태의 안구 이격 거리를 유지하면서 근거리 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 13b를 참조하면, 사용자는 원하는 중거리의 이미지(B)를 계속적으로 바라보고 있기 때문에, 통상 안구 이격 거리를 유지하면서 이미지를 시청한다. 이 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터(212LR)를 보정하는 과정이 필요하지 않다.
도 13c를 참조하면, 사용자는 원거리의 이미지(A)를 바라보기 위하여 상기 안구 이격 거리를 통상 안구 이격 거리 보다 더 넓히려고 한다. 실질적으로 통상 안구 이격 거리보다 안구 이격 거리를 넓히는 것은 쉽지 않다. 따라서, 상기 안구 이격 거리가 상기 통상 안구 이격 거리보다 넓은 경우에는 상기 안구 이격 거리가 상기 통상 안구 이격 거리보다 좁은 경우에 비해 좀 더 민감한 정도로 상기 이미지 데이터 보정을 실시할 수 있다. 상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리보다 큰 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터(213LR)에서 원거리의 좌우 이미지(A)를 중첩하는 보정을 실시한다. 따라서, 원거리 이미지(A)가 중첩되도록 보정된 이미지(213LRa)가 출력되며, 이때에 사용자는 다시 원 상태의 안구 이격 거리를 유지하면서 원거리 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼차원 이미지 구동 방법 중 이미지의 보정을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에 따른 이미지의 보정은 사용자의 안구의 수정체 두께에 따라 이미지를 보정하는 방법이다. 상기 사용자의 안구의 수정체 두께(410a, 410b, 410c)는 사용자가 근거리 영상을 보는 경우 및 원거리 영상을 보는 경우에 따라 그 두께가 변화 한다. 도 13a 내지 도 13c의 실시예와 마찬가지로, 원거리 영상 및 근거리 영상을 보기 위하여 사용자의 안구가 무의식적으로 변화할 수 있으나, 이에 따라 사용자에게 보여지는 삼차원 이미지 정보를 보정함으로써 사용자는 편안한 환경에서 삼차원 이미지를 바라볼 수 있다.
도 14a를 참조하면, 상기 사용자 수정체 두께(410a)가 통상 사용자 수정체 두께(410c)보다 더 두껍다. 상기 사용자 수정체 두께(410a)가 통상 사용자 수정체 두께(410c)보다 더 두꺼운 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터(214LR)에서 근거리의 좌우 이미지(C)를 중첩하는 보정을 실시한다. 상기 근거리의 좌우 이미지(C)가 교차된 이미지(214LRa)는 가까운 물체를 편안하게 볼 수 있도록 보정되었기 때문에, 사용자의 수정체 두께는 통상 사용자 수정체 두께(410c)로 돌아오게 되며, 사용자는 편안한 환경에서 삼차원 입체 이미지를 시청할 수 있게 된다.
도 14b를 참조하면, 상기 사용자 수정체 두께(410b)가 통상 사용자 수정체 두께(410c)보다 더 얇다. 상기 사용자 수정체 두께(410b)가 통상 사용자 수정체 두께(410c)보다 더 얇은 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터(215LR)에서 원거리의 좌우 이미지(A)를 중첩하는 보정을 실시한다. 상기 원거리의 좌우 이미지(A)가 교차된 이미지(215LRa)는 먼 곳의 물체를 편안하게 볼 수 있도록 보정되었기 때문에, 사용자의 수정체 두께는 통상 사용자 수정체 두께(410c)로 돌아오게 되며, 사용자는 편안한 환경에서 삼차원 입체 이미지를 시청할 수 있게 된다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 15를 참조하면, 입체 영상 표시 장치는 패널(100) 및 장벽 패널(110)을 포함한다. 상기 패널(100)은 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 픽셀을 포함한다. 상기 패널(100)은 상기 픽셀들을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 장벽 패널(110)은 상기 패널(100) 상에 배치되며, 상기 패널(100)의 영상을 선택적으로 투과 및 차단하여 상기 패널(100)의 영상을 상기 사용자(400)의 양안으로 전달한다.
예를 들어, 상기 패널(100) 및 상기 장벽 패널(110)은 시분할 구동될 수 있다. 제1 서브 프레임에 상기 패널(100)은 좌안 영상을 표시하고, 상기 장벽 패널(110)은 상기 패널(100)의 영상이 상기 사용자(400)의 좌안에 시인되게 하는 제1 투과 상태를 가질 수 있다. 제2 서브 프레임에 상기 패널(100)은 우안 영상을 표시하고, 상기 장벽 패널(110)은 상기 패널(100)의 영상이 상기 사용자(400)의 우안에 시인되게 하는 제2 투과 상태를 가질 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 사용자의 패널로부터의 거리에 따른 도 15의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다. 도 17은 사용자의 픽셀로부터의 거리에 따른 도 15의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 장벽 패널(110)은 이차원 매트릭스 형태를 가지므로, 자유로운 패턴을 구현할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 장벽 패널(110)은 직선형의 장벽 패턴을 갖는 것을 예시한다. 도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 상기 상대 사용자 각도(θ)에 따라 상기 장벽 패턴이 기울어지도록 구동되는 것을 설명하였다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다. 이와 유사하게, 상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 장벽 패널(110)로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다. 상기 패널(100)과 상기 장벽 패널(110)은 매우 인접하여 배치되므로, 이하에서는 상기 패널(100)로부터의 상기 사용자(400)의 거리 및 상기 장벽 패널(110)로부터의 상기 사용자(400)의 거리를 구별하지 않는다.
예를 들어, 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
도 16a에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)로부터 제1 거리(D1)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패턴의 이웃한 투과 영역들은 제1 간격(w1)을 가질 수 있다. 도 16b에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)로부터 상기 제1 거리(D1)보다 큰 제2 거리(D2)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패턴의 이웃한 투과 영역들은 상기 제1 간격(w1)보다 큰 제2 간격(w2)을 가질 수 있다.
상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)의 픽셀로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 사용자(400)의 상기 픽셀(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
도 17에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)의 중심에 배치된 픽셀로부터 제3 거리(D3)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패널(110)의 중심부에 배치된 투과 영역들은 제3 간격(w3)을 가질 수 있다. 반면, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)의 가장자리에 배치된 픽셀로부터 제4 거리(D4)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패널(110)의 가장자리에 배치된 투과 영역들은 상기 제3 간격(w3)보다 큰 제4 간격(w4)을 가질 수 있다.
도 18a 및 18b는 상대 사용자 각도에 따른 본 발명의 다른 실시예의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다. 도 19a 및 19b는 사용자의 픽셀로부터의 거리에 따른 도 18a의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서, 상기 장벽 패널(110A)은 곡선형의 장벽 패턴을 갖는 것을 예시한다.
도 18a 및 18b를 참조하면, 상기 곡선형의 장벽 패턴은 상대 사용자 각도(θ)에 따라 상기 장벽 패턴이 기울어지도록 구동된다.
도 18a에서, 상기 사용자의 방향(D400)은 상기 패널(100)의 방향과 일치하고, 상기 곡선형의 장벽 패턴은 대체로 상기 사용자의 방향(D400)의 수직 방향으로 형성된다.
도 18b에서, 상기 사용자의 방향(D400)은 상기 패널(100)의 방향으로부터 기울어지고, 상기 곡선형의 장벽 패턴은 대체로 상기 사용자의 방향(D400)의 수직 방향으로 기울어지게 형성된다.
도 19a 및 19b를 참조하면, 상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다.
예를 들어, 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
도 19a에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)로부터 제5 거리(D5)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패턴의 이웃한 투과 영역들은 제5 간격(w5)을 가질 수 있다. 도 19b에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)로부터 상기 제5 거리(D5)보다 큰 제6 거리(D6)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패턴의 이웃한 투과 영역들은 상기 제5간격(w5)보다 큰 제6 간격(w6)을 가질 수 있다.
또한, 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역의 곡률이 감소할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 사용자(400)가 상기 패널(100)과 매우 가까운 경우에는 상기 장벽 패턴은 원형에 가까운 패턴을 가질 수 있다. 이때 상기 원의 중심은 상기 패널(100)에 대한 사용자(400)의 상대적 위치에 대응할 수 있다. 반대로 상기 사용자(400)가 상기 패널(100)로부터 매우 먼 경우에는 상기 장벽 패턴은 실질적으로 직선형에 가까운 패턴을 가질 수 있다.
상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)의 픽셀로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 사용자(400)의 상기 픽셀(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
도 20a 및 20b는 상대 사용자 각도에 따른 본 발명의 다른 실시예의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다. 도 21a 및 21b는 사용자의 픽셀로부터의 거리에 따른 도 20a의 장벽 패널의 구동을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서, 상기 장벽 패널(110B)은 꺾은선형의 장벽 패턴을 갖는 것을 예시한다.
도 20a 및 20b를 참조하면, 상기 꺾은선형의 장벽 패턴은 상대 사용자 각도(θ)에 따라 상기 장벽 패턴이 기울어지도록 구동된다.
도 20a에서, 상기 사용자의 방향(D400)은 상기 패널(100)의 방향과 일치하고, 상기 꺾은선형의 장벽 패턴은 대체로 상기 사용자의 방향(D400)의 수직 방향으로 형성된다.
도 20b에서, 상기 사용자의 방향(D400)은 상기 패널(100)의 방향으로부터 기울어지고, 상기 꺾은선형의 장벽 패턴은 대체로 상기 사용자의 방향(D400)의 수직 방향으로 기울어지게 형성된다.
도 21a 및 21b를 참조하면, 상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다.
예를 들어, 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
도 21a에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)로부터 제7 거리(D7)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패턴의 이웃한 투과 영역들은 제7 간격(w7)을 가질 수 있다. 도 21b에서, 상기 사용자(400)는 상기 패널(100)로부터 상기 제7 거리(D7)보다 큰 제8 거리(D8)에 위치한다. 이때, 상기 장벽 패턴의 이웃한 투과 영역들은 상기 제7간격(w7)보다 큰 제8 간격(w6)을 가질 수 있다.
또한, 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역의 꺾인 각도가 감소할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 사용자(400)가 상기 패널(100)과 매우 가까운 경우에는 상기 장벽 패턴의 꺾인 각도가 매우 클 수 있다. 반대로 상기 사용자(400)가 상기 패널(100)로부터 매우 먼 경우에는 상기 장벽 패턴은 실질적으로 직선형에 가까운 패턴을 가질 수 있다.
상기 장벽 패턴은 상기 사용자(400)의 상기 패널(100)의 픽셀로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 사용자(400)의 상기 픽셀(100)로부터의 거리가 증가하면, 상기 장벽 패턴의 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 22를 참조하면, 입체 영상 표시 장치는 패널(100) 및 지향성 백라이트(500)를 포함한다. 상기 패널(100)은 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 픽셀을 포함한다. 상기 패널(100)은 상기 픽셀들을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 지향성 백라이트(500)는 상기 패널(100) 하면에 배치되며, 상기 패널(100)에 제공되는 광의 경로를 변경하여, 상기 패널(100)의 영상을 상기 사용자(400)의 양안으로 전달한다.
예를 들어, 상기 패널(100) 및 상기 지향성 백라이트(500)는 시분할 구동될 수 있다. 제1 서브 프레임에 상기 패널(100)은 좌안 영상을 표시하고, 상기 지향성 백라이트(500)는 상기 패널(100)의 영상이 상기 사용자(400)의 좌안에 시인되게 하는 제1 광 경로를 형성할 수 있다. 제2 서브 프레임에 상기 패널(100)은 우안 영상을 표시하고, 상기 지향성 백라이트(500)는 상기 패널(100)의 영상이 상기 사용자(400)의 우안에 시인되게 하는 제2 광 경로를 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 지향성 백라이트(500)는 광을 생성하는 광원(550), 상기 광원(550) 상에 배치되는 렌즈부(560) 및 상기 렌즈부(560) 상에 배치되는 장벽부(570)를 포함할 수 있다.
상기 지향성 백라이트(500)는 이차원 매트릭스 형상을 가지므로, 자유로운 형상으로 구현될 수 있다. 상기 지향성 백라이트(500)는 상기 도 15 내지 도 21b에서 설명한 장벽 패턴과 같이 상기 상대 사용자 각도에 따라 기울어지게 구현될 수 있고, 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리에 따라 조절될 수 있고, 상기 사용자의 상기 픽셀로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다.
구체적으로, 도 16a 내지 도 17에서 설명한 직선형의 장벽 패턴은 상기 지향성 백라이트(500)에 적용될 수 있다. 도 18a 내지 도 19b에서 설명한 곡선형의 장벽 패턴은 상기 지향성 백라이트(500)에 적용될 수 있다. 도 20a 내지 도 21b에서 설명한 꺾은선형의 장벽 패턴은 상기 지향성 백라이트(500)에 적용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 개념도이다.
도 23을 참조하면, 입체 영상 표시 장치는 패널(100) 및 액정 렌즈 패널(600)을 포함한다. 상기 패널(100)은 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 픽셀을 포함한다. 상기 패널(100)은 상기 픽셀들을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정 렌즈 패널(600)은 상기 패널(100) 상에 배치되며, 상기 패널(100)의 영상을 굴절하여 상기 사용자(400)의 양안으로 전달한다.
예를 들어, 상기 패널(100) 및 상기 액정 렌즈 패널(600)은 시분할 구동될 수 있다. 제1 서브 프레임에 상기 패널(100)은 좌안 영상을 표시하고, 상기 액정 렌즈 패널(600)은 상기 패널(100)의 영상이 상기 사용자(400)의 좌안에 시인되게 하는 제1 광 경로를 형성할 수 있다. 제2 서브 프레임에 상기 패널(100)은 우안 영상을 표시하고, 상기 액정 렌즈 패널(600)은 상기 패널(100)의 영상이 상기 사용자(400)의 우안에 시인되게 하는 제2 광 경로를 형성할 수 있다.
상기 액정 렌즈 패널(600)은 이차원 매트릭스 형상을 가지므로, 자유로운 형상으로 구현될 수 있다. 상기 액정 렌즈 패널(600)은 상기 도 15 내지 도 21b에서 설명한 장벽 패턴과 같이 상기 상대 사용자 각도에 따라 기울어지게 구현될 수 있고, 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리에 따라 조절될 수 있고, 상기 사용자의 상기 픽셀로부터의 거리에 따라 조절될 수 있다.
구체적으로, 도 16a 내지 도 17에서 설명한 직선형의 장벽 패턴은 상기 액정 렌즈 패널(600)에 적용될 수 있다. 도 18a 내지 도 19b에서 설명한 곡선형의 장벽 패턴은 상기 액정 렌즈 패널(600)에 적용될 수 있다. 도 20a 내지 도 21b에서 설명한 꺾은선형의 장벽 패턴은 상기 액정 렌즈 패널(600)에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 패널의 절대 각도 및 사용자의 절대 각도를 이용하여 상대 사용자 각도를 구하여 상기 상대 사용자 각도에 따라 보정된 이미지를 출력하여, 표시 패널에 대해 상대적으로 기울어진 경우에도 삼차원 이미지 영상을 적절하게 표시할 수 있게 된다.
또한, 상기 상대 사용자 각도에 따라 장벽 패널, 지향성 백라이트, 액정 렌즈 등의 구동을 다르게 함으로써, 표시 패널에 대해 상대적으로 기울어진 경우에도 삼차원 이미지 영상을 적절하게 표시할 수 있게 된다.
또한, 사용자의 안구 이격 거리 및 사용자의 수정체 두께에 따라 삼차원 이미지를 보정함으로써, 사용자들이 좀 더 편안한 환경에서 삼차원 이미지를 시청할 수 있게 한다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 패널 110 : 장벽 패널
200 : 이미지 200L : 좌안용 영상
200R : 우안용 영상 ` 300 : 안경
400 : 사용자 500 : 지향성 백라이트
600 : 액정 렌즈 패널 θ : 상대 사용자 각도

Claims (36)

  1. 복수의 픽셀을 포함하고, 영상을 표시하는 패널;
    상기 패널에 대한 사용자의 안구의 상대적인 각도를 판단하는 상대 사용자 각도 판단부; 및
    상기 상대 사용자 각도에 따라 상기 패널의 영상을 상기 사용자의 좌안 및 우안으로 전달하며, 이차원 매트릭스 형상의 광학 패턴을 갖는 광 변환 부재를 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 상기 상대 사용자 각도에 따라 기울어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 직선으로 형성되는 장벽 패턴이며,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 광학 패턴의 이웃한 투과 영역의 거리가 증가하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 곡선으로 형성되는 장벽 패턴이며,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 광학 패턴의 이웃한 투과 영역의 거리가 증가하며,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 곡률이 감소하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 꺾은선으로 형성되는 장벽 패턴이며,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 광학 패턴의 이웃한 투과 영역의 거리가 증가하며,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 패널로부터의 거리가 증가할수록 상기 꺾은선의 꺾인 각도가 감소하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 상기 사용자의 상기 픽셀로부터의 거리에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  8. 패널에 대한 사용자의 안구의 상대적인 각도인 상대 사용자 각도를 판단하는 단계; 및
    상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계를 포함하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패널은 이미지를 표시하는 이미지 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 위치하여 장벽 패턴을 형성하는 장벽 패널을 포함하고,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 상기 장벽 패턴을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 장벽 패널은 상기 장벽 패턴을 이차원 매트릭스로 표현하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 장벽 패턴은 서로 평행하는 복수개의 직선 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 장벽 패턴의 복수개의 직선 패턴의 넓이와 이격 거리는 상기 상대 사용자 각도에 대응하여 변화하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 장벽 패턴의 복수개의 직선 패턴의 넓이와 이격 거리는 상기 상대 사용자 각도가 증가함에 따라 줄어드는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 상대 사용자 각도를 판단하는 단계는,
    상기 패널의 절대적인 각도를 계산하는 단계;
    상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계; 및
    상기 패널의 절대적인 각도 및 상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 이용하여 상기 상대 사용자 각도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 패널의 절대적인 각도를 계산하는 단계는,
    상기 패널에 부착된 패널 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계는,
    상기 사용자의 안구를 인식하는 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 사용자의 안구의 절대적인 각도를 측정하는 단계는,
    상기 사용자가 착용한 안경에 부착된 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 상대 사용자 각도를 판단하는 단계는,
    상기 패널에 부착된 상기 사용자의 안구를 인식하는 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는,
    지향성 백라이트에 의해 상기 사용자의 시점에 따른 광의 경로를 형성하고,
    상기 상대 사용자 각도에 대응하여 상기 지향성 백라이트가 기울어진 매트릭스 형태로 분할하여 구동되는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는,
    액정 렌즈에 의해 출력된 이미지가 상기 사용자의 시점에 따른 이미지를 제공하고,
    상기 상대 사용자 각도에 대응하여 상기 액정 렌즈가 기울어진 매트릭스 형태로 분할하여 구동되는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  21. 제8항에 있어서,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 변환된 이미지를 출력하는 단계는,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 생성되는 삼차원 이미지의 시차 각도를 보정하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 상대 사용자 각도에 따라 생성되는 삼차원 이미지의 시차 각도를 보정하는 것은 상기 사용자의 시점에 따른 좌안용 영상 및 우안용 영상의 시점 차이를 상기 상대 사용자 각도와 동일한 방향으로 평행 이동하여 보정하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  23. 제8항에 있어서,
    상기 패널에 대한 상기 사용자의 상대적인 위치인 상대 사용자 위치를 감지하는 단계 및
    상기 상대 사용자 위치에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 상대 사용자 위치에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계는,
    상기 사용자 위치를 기준으로 인지되는 대상 물체의 부분을 데이터 컨버팅을 통해 재구성하여 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  25. 제8항에 있어서,
    상기 사용자의 안구의 이격 거리인 안구 이격 거리를 측정하는 단계 및
    상기 안구 이격 거리에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리 보다 작은 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 근거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리와 유사한 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 중거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 안구 이격 거리가 통상 안구 이격 거리보다 큰 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 원거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  29. 제8항에 있어서,
    상기 사용자의 안구의 수정체의 두께인 사용자 수정체 두께를 측정하는 단계 및
    상기 사용자 수정체 두께에 따라 상기 삼차원 이미지 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 사용자 수정체 두께가 통상 수정체 두께 보다 두꺼운 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 근거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 사용자 수정체 두께가 통상 수정체 두께 보다 얇은 경우에는 상기 삼차원 이미지 데이터 중 원거리의 좌우 이미지를 교차하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  32. 제8항에 있어서,
    이미지 소스의 종류를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 이미지 소스는 스테레오 카메라 영상, 이차원 영상 및 삼차원 렌더링 영상을 포함하고,
    상기 스테레오 카메라 영상은 상기 사용자의 좌안 영상을 표시하기 위한 제1 카메라 영상 및 상기 사용자의 우안 영상을 표시하기 위한 제2 카메라 영상을 포함하고,
    상기 삼차원 렌더링 영상은 복수의 시점의 영상 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 이미지 소스가 상기 스테레오 카메라 영상일 때, 상기 상대 사용자 각도에 따라 상기 제1 카메라 영상 및 상기 제2 카메라 영상의 위치를 재배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 이미지 소스가 상기 이차원 영상일 때, 상기 상대 사용자 각도에 따라 좌안 영상 및 우안 영상을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 이미지 소스가 상기 삼차원 렌더링 영상일 때, 상기 사용자의 상대적 위치에 따라 상기 삼차원 렌더링 영상을 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 삼차원 렌더링 영상을 이용하여 상기 상대 사용자 각도에 따라 좌안 영상 및 우안 영상을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 이미지 구동 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10948725B2 (en) 2018-04-09 2021-03-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Wearable display apparatus and method of displaying three-dimensional images thereon

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103380625A (zh) * 2011-06-16 2013-10-30 松下电器产业株式会社 头戴式显示器及其位置偏差调整方法
CN105306918B (zh) * 2014-07-31 2018-02-09 优视科技有限公司 一种基于立体显示的处理方法及装置
CN104331168B (zh) * 2014-11-28 2018-01-16 广东欧珀移动通信有限公司 显示调整方法和电子设备
US11334842B2 (en) * 2016-03-18 2022-05-17 Misumi Corporation Automatic estimation method, server, and automatic estimation system
JP6924637B2 (ja) * 2017-07-05 2021-08-25 京セラ株式会社 3次元表示装置、3次元表示システム、移動体、および3次元表示方法
WO2020004258A1 (ja) * 2018-06-25 2020-01-02 京セラ株式会社 3次元表示システム、光学素子、設置方法、制御方法、および移動体
JP7136661B2 (ja) * 2018-10-31 2022-09-13 京セラ株式会社 画像表示装置、画像表示システム、及び移動体
EP4184238A1 (en) * 2020-07-20 2023-05-24 Kyocera Corporation Three-dimensional display device

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05122733A (ja) * 1991-10-28 1993-05-18 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 3次元画像表示装置
JP3459721B2 (ja) * 1995-05-22 2003-10-27 キヤノン株式会社 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
US6239830B1 (en) * 1998-01-21 2001-05-29 New York University Displayer and method for displaying
KR100669624B1 (ko) 2001-02-21 2007-01-15 엘지전자 주식회사 원편광을 이용한 입체 화상 표시 장치
KR100786862B1 (ko) * 2004-11-30 2007-12-20 삼성에스디아이 주식회사 배리어 장치, 이를 이용한 입체영상 표시장치 및 그구동방법
ES2771676T3 (es) * 2005-12-20 2020-07-06 Koninklijke Philips Nv Dispositivo de visualización autoestereoscópica
JP4348487B1 (ja) * 2008-07-15 2009-10-21 健治 吉田 裸眼立体映像表示装置
JP4691697B2 (ja) * 2009-01-27 2011-06-01 Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子機器、および、プログラム
JP4719929B2 (ja) * 2009-03-31 2011-07-06 Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 表示装置、および、プログラム
JP5356952B2 (ja) * 2009-08-31 2013-12-04 レムセン イノベーション、リミティッド ライアビリティー カンパニー 表示装置
JP2011069869A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Casio Computer Co Ltd 表示装置、及び画像制御方法
KR20110098253A (ko) 2010-02-26 2011-09-01 삼성전자주식회사 디스플레이 시스템 및 그 제어방법
US8373573B2 (en) 2010-06-15 2013-02-12 Transcend Information, Inc. Display system adapting to 3D tilting adjustment
KR101727493B1 (ko) 2010-07-07 2017-04-17 엘지전자 주식회사 입체 영상 표시 장치에서의 편광 간섭을 방지하기 위한 장치 및 방법
WO2012021129A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Sony Computer Entertainment Inc. 3d rendering for a rotated viewer
JP5621501B2 (ja) * 2010-10-19 2014-11-12 ソニー株式会社 立体表示装置および立体表示方法
US20120098931A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 Sony Corporation 3d motion picture adaption system
JP5796700B2 (ja) * 2010-12-28 2015-10-21 ソニー株式会社 立体表示装置
TW201232039A (en) * 2011-01-28 2012-08-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Stereoscopic display device with changeable barrier patterns
JP5632764B2 (ja) * 2011-02-02 2014-11-26 セイコーインスツル株式会社 立体画像表示装置
US8994763B2 (en) * 2011-03-25 2015-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and driving method of the same
US9041771B2 (en) * 2011-06-08 2015-05-26 City University Of Hong Kong Automatic switching of a multi-mode display for displaying three-dimensional and two-dimensional images
JP2013045087A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Toshiba Corp 3次元映像表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10948725B2 (en) 2018-04-09 2021-03-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Wearable display apparatus and method of displaying three-dimensional images thereon

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