KR20140136669A

KR20140136669A - 디스플레이 장치, 광학 장치 및 그의 제어 방법

Info

Publication number: KR20140136669A
Application number: KR1020130056983A
Authority: KR
Inventors: 최낙원; 민관식; 박정진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-01
Also published as: EP2806646A2; EP2806646A3

Abstract

본 발명은 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 전면에 배치되고 디스플레이 패널에서 출력된 영상 광이 입사되면 입사된 영상 광의 편광 방향을 조정하여 투과시키는 액티브 리타더 패널을 갖는 디스플레이 모듈; 디스플레이 모듈의 피벗 여부를 판단하고, 디스플레이 모듈이 피벗되었다고 판단되면 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 편광 방향을 조정하는 구동 모듈을 포함한다.
본 발명은 디스플레이 장치를 피벗(pivot) 회전하는 경우 3차원의 영상 또는 멀티 영상을 볼 수 없게 되는 문제를 해결할 수 있다.
또한 사용자의 자세 변경에 따라 광학 장치인 안경의 각도가 90도로 변경되어 디스플레이 장치에서 표시되는 영상을 3차원의 영상 또는 멀티 영상으로 볼 수 없는 문제를 해결할 수 있다.

Description

디스플레이 장치, 광학 장치 및 그의 제어 방법 {Display apparatus, Optics mechanism and method for controlling the same}

본 발명은 입체 영상 출력이 가능한 디스플레이 장치와, 디스플레이 장치에 표시되는 영상을 입체 영상으로 보이게 하는 광학 장치와, 디스플레이 장치의 제어 방법 및 광학 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

디스플레이 장치는 시각적이면서 입체적인 영상 정보를 표시하는 장치이다.

최근에는 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피가 줄어 설치 공간의 제약을 덜 받고 대화면의 영상 구현 및 평판화가 용이하며, 고화질 등 여러 가지로 성능이 우수한 평판 디스플레이 장치(Flat Display Device)들이 개발되고 있다.

이러한 평판 디스플레이 장치에는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device : LCD), 일렉트로 루미네센스 디스플레이 장치(Electro-Luminescence Display Device : ELD), 전계 방출 디스플레이 장치(Field Emission Display Device : FED) 및 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함), 박막액정디스플레이 장치(TFT-LCD), 플렉시블 디스플레이 장치, 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등이 있다.

최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3차원 구현이 가능한 디스플레이 장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 입체 표현이 가능한 디스플레이 장치인 3차원(3D) 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 또한 하나의 디스플레이 장치를 이용하여 복수의 영상을 각각 화면과 같은 크기로 보기 위한 멀티 뷰(Multi View) 구현이 가능한 디스플레이 장치에 대한 사용자들의 요구도 증대되고 있다.

이와 같은 3D 디스플레이 장치는 이미지의 사실적인 지각의 느낌을 제공하기 때문에 영화, 게임 등과 같은 엔터테인먼트 및 비행 시뮬레이션과 같은 교육용 등 다양한 애플리케이션(application)에서 유용하며, 의료용 디스플레이 장치와 같은 분야에서의 활용도 주목받고 있다.

3D 디스플레이 장치는 크게 광학 장치인 입체용 특수 안경을 이용하는 입체 안경 방식과 입체용 특수 안경을 이용하지 않는 무 안경식으로 구분되며, 입체용 특수 안경을 이용하는 방식으로는 시간차를 두고 좌안 영상과 우안 영상을 안경에 선택적으로 투과시켜 두 개의 영상이 교호적으로 방출되도록 하는 시간 분할 방식인 셔터 글라스(SG: shutter glass) 방식과, 영상을 방출하는 화면의 화소들을 공간적으로 분할하여 서로 다른 영상을 각각 표시하도록 하고 선형 또는 원형 편광 필름 안경을 통해 좌안 영상과 우안 영상이 선택적으로 투과되도록 하여 영상이 표시되도록 하는 공간분할 방식인 편광 지연(patterned retarder) 방식이 있다.

멀티 뷰 디스플레이 장치의 경우에도 3D 디스플레이 장치와 동일하게 시분할 또는 공간분할 방식으로 서로 다른 영상이 표시되도록 한다.

이러한 디스플레이 장치는 3D 영상 표시 또는 서로 다른 영상을 표시할 때 화면을 랜드스케이프(landscape)에서 포트리트(portrait)로 변경하면, 즉 3차원 영상 구현 시 피벗(pivot)을 변경하면 디스플레이 장치 내 편광판의 편광 방향이 변경되어 3차원으로 영상을 표시할 수 없는 문제가 있다.

일 측면은 피벗이 변경되면 편광 방향이 변경되도록 하는 액티브 리타더를 포함함으로써 피벗 변경 시에도 3차원 영상 또는 멀티 영상이 표시되도록 하는 디스플레이 장치, 광학 장치 및 그의 제어 방법을 제공한다.

다른 측면은 자동 또는 수동으로 피벗 회전 여부를 확인하여 액티브 리타더의 구동을 제어하는 디스플레이 장치, 광학 장치 및 그의 제어 방법을 제공한다.

일 측면에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 전면에 배치되고 디스플레이 패널에서 출력된 영상 광이 입사되면 입사된 영상 광의 편광 방향을 조정하여 투과시키는 액티브 리타더 패널을 갖는 디스플레이 모듈; 디스플레이 모듈의 피벗 여부를 판단하고, 디스플레이 모듈이 피벗되었다고 판단되면 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 편광 방향을 조정하는 구동 모듈을 포함한다.

디스플레이 장치는, 3차원 영상 모드를 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 구동 모듈은, 디스플레이 모듈의 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 디스플레이 패널에 좌안 영상과 우안 영상이 시분할로 표시되도록 디스플레이 패널을 구동시킨다.

디스플레이 장치는 멀티 뷰 영상 모드를 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 구동 모듈은, 디스플레이 모듈의 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 디스플레이 패널에 제1채널의 영상과 제2채널의 영상이 시분할로 표시되도록 디스플레이 패널을 구동시킨다.

디스플레이 장치는 디스플레이 모듈의 피벗을 검출하는 검출부를 더 포함하고, 구동 모듈은 검출부의 검출 신호에 기초하여 디스플레이 모듈의 피벗 여부를 판단한다.

디스플레이 장치는 디스플레이 모듈의 피벗을 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 구동 모듈은 입력부에 피벗이 입력되면 디스플레이 모듈의 피벗으로 판단한다.

구동모듈은, 디스플레이 모듈의 피벗으로 판단되면 화면 모드가 제1화면모드에서 제2화면 모드로 변경되었다고 판단하고, 제2화면 모드 시 디스플레이 패널의 영상이 제1표시 모드에서 제2표시모드로 변경되도록 하고 액티브 리타더 패널에 제1레벨의 전압을 인가하여 영상광의 편광 방향이 제1편광방향에서 제2편광방향으로 변경되도록 한다.

구동모듈은, 디스플레이 모듈의 화면 모드가 제1화면 모드로 판단되면 디스플레이 패널의 영상이 제1표시 모드로 변경되도록 하고 액티브 리타더 패널에 제2레벨의 전압을 인가하여 영상광의 편광 방향이 제2편광방향에서 제1편광방향으로 변경되도록 한다.

구동모듈은, 디스플레이 패널에 제1영상과 제2영상이 공간 분할로 표시되도록 하고, 액티브 리타더에 공간 분할로 제1편광 방향과 제2편광방향의 편광 성분이 부여되도록 기수 및 우수 라인 별로 인가되는 전압을 조정하고, 디스플레이 모듈의 화면 모드가 제1화면 모드이면 제1방향으로 기수 및 우수 라인별로 인가되는 전압을 조정하고, 디스플레이 모듈의 화면 모드가 피벗에 대응하는 제2화면 모드이면 제2방향으로 기수 및 우수 라인별로 인가되는 전압을 조정하되, 제1방향과 제2방향은 서로 직교한다.

다른 측면에 따른 광학 장치는, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 전면에 배치되고 디스플레이 패널의 영상 광을 미리 정해진 편광 방향으로 투과시키는 표시용 편광 패널을 갖는 디스플레이 장치와 통신하는 광학 장치에 있어서, 디스플레이 장치에서 출력된 영상 광이 입사되고 디스플레이 장치의 화면 모드에 대응하여 입사된 영상 광의 편광 방향을 조정하여 투과시키는 액티브 리타더 패널과, 액티브 리타더 패널에서 투과된 영상광이 입사되고 디스플레이 장치에서 출력되는 영상의 종류에 대응하여 영상 광을 선택적으로 투과시키는 셔터 패널과, 셔터 패널에서 투과된 영상 광을 선택적으로 투과시키는 편광 패널을 각각 갖는 제1렌즈와 제2렌즈; 디스플레이 장치의 화면 모드에 기초하여 각 액티브 리타더 패널에서 투과되는 영상광의 편광 방향이 조정되도록 하고, 디스플레이 장치에서 출력된 제1영상 및 제2영상 출력의 타이밍 정보를 수신하고 수신된 제1영상 및 제2영상 출력의 타이밍 정보에 기초하여 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널에 인가되는 전압을 각각 제어하여 각 셔터 패널에서 투과되는 영상 광의 편광 방향이 각각 조정되도록 하는 구동 모듈을 포함한다.

광학장치는 제1렌즈와 제2렌즈의 피벗을 검출하는 검출부를 더 포함하고, 구동 모듈은 피벗이 검출되면 각 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 편광 방향을 90도 변경하는 구동 모듈을 포함한다.

광학장치는 디스플레이 모듈의 피벗을 입력받는 입력부를 더 포함하고, 구동 모듈은 피벗이 입력되면 각 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 편광 방향을 90도 변경하는 구동 모듈을 포함한다.

광학 장치는 3차원 영상 모드 또는 멀티 뷰 영상 모드를 입력받는 입력부를 더 포함하고, 구동 모듈은, 3차원 영상 모드가 입력되면 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널을 서로 교대로 온 구동하고, 멀티 뷰 영상 모드가 입력되면 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널을 동일하게 온 구동시킨다.

구동 모듈은, 제1렌즈의 온 구동 시에 제1렌즈의 셔터 패널에 제1레벨의 전압을 인가하고, 제2렌즈의 온 구동 시에 제2렌즈의 셔터 패널에 제1레벨의 전압을 인가하되, 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널의 온 구동이 서로 교대로 수행되도록 한다.

구동 모듈은, 제1렌즈의 오프 구동 시에 제1렌즈의 셔터 패널에 제2레벨의 전압을 인가하고, 제2렌즈의 오프 구동 시에 제2렌즈의 셔터 패널에 제2레벨의 전압을 인가하되, 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널의 오프 구동이 서로 교대로 수행되도록 한다.

입력부는, 멀티 뷰 영상 모드 시에 제1채널 및 제2채널 중 어느 하나의 채널을 입력받고, 구동 모듈은, 제1렌즈와 제2렌즈의 온 구동 시에 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널에 제1레벨의 전압을 인가하되, 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널의 온 구동이 서로 동시에 수행되도록 한다.

구동 모듈은, 제1렌즈와 제2렌즈의 오프 구동 시에 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널에 제2레벨의 전압을 인가하되, 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널의 오프 구동이 서로 동시에 수행되도록 한다.

구동 모듈은, 입력된 채널의 영상이 출력되는 타이밍에 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널을 온 구동시키고, 입력된 채널과 다른 채널의 영상이 출력되는 타이밍에 제1렌즈의 셔터 패널과 제2렌즈의 셔터 패널을 오프 구동시킨다.

또 다른 측면에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은, 디스플레이 패널을 통해 출력하고자 하는 영상 출력 모드를 입력받고, 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드 또는 멀티 뷰 영상 모드이면 디스플레이 패널을 통해 출력되는 제1 영상과 제2영상을 제1표시모드로 시간 분할하여 교대로 출력하고, 액티브 리타더 패널에 입사된 디스플레이 패널의 영상광이 제1편광방향으로 투과되도록 제1레벨의 전압을 액티브 리타더에 인가하고, 디스플레이 패널의 피벗 여부를 판단하고, 디스플레이 패널이 피벗되어 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되었다고 판단되면 제1영상과 제2영상을 제2표시 모드로 시간 분할하여 교대로 출력하고, 액티브 리타더 패널에 입사된 디스플레이 패널의 영상광이 제2편광방향으로 투과되도록 제1레벨의 전압보다 큰 제2레벨의 전압을 액티브 리타더에 인가한다.

제1편광방향과 제2편광방향은 서로 직교한다.

디스플레이 장치의 제어 방법은, 3차원 영상 모드이면 제1영상인 좌안 영상과 제2영상인 우안 영상을 시간 분할하여 표시한다.

디스플레이 장치의 제어 방법은, 멀티 뷰 영상 모드이면 제1영상인 제1채널의 영상과 제2영상인 제2채널의 영상을 시간 분할하여 표시한다.

또 다른 측면에 따른 광학 장치의 제어 방법은 좌안 영상과 우안 영상을 시간 분할하여 출력하는 디스플레이 장치와 통신하는 광학 장치의 제어 방법에 있어서, 디스플레이 장치로부터 화면 모드에 대한 정보를 수신하고, 수신된 화면 모드가 제1화면 모드인지 제2화면 화면 모드를 판단하고, 디스플레이 장치의 화면 모드가 제1화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제1레벨로 조정하여 좌우 셔터 패널을 온 구동시키고, 디스플레이 장치의 화면 모드가 제2화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널에 인가되는 전압을 제2레벨로 조정하여 좌우 액티브 리타더 패널을 온 구동시키고, 좌안 영상의 출력 타이밍과 우안 영상의 출력 타이밍에 기초하여 좌안 렌즈의 셔터 패널과 우안 렌즈의 셔터 패널을 서로 교대로 온 구동시키는 것을 포함하고, 제1레벨의 전압은 제2레벨의 전압보다 작은 레벨이다.

광학 장치의 제어 방법은 검출부를 통해 광학장치가 피벗 회전하였는지 판단하는 것을 더 포함한다.

또 다른 측면에 따른 광학 장치의 제어 방법은, 제1채널의 영상과 제2채널의 영상을 시간 분할하여 출력하는 디스플레이 장치와 통신하는 광학 장치의 제어 방법에 있어서, 제1채널과 제2채널 중 어느 하나의 채널을 선택받고, 디스플레이 장치로부터 화면 모드에 대한 정보를 수신하고, 수신된 화면 모드가 제1화면 모드인지 제2화면 화면 모드를 판단하고, 디스플레이 장치의 화면 모드가 제1화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제1레벨로 조정하고, 디스플레이 장치의 화면 모드가 제2화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제2레벨로 조정하고, 제1채널의 영상의 출력 타이밍과 제2 채널의 영상의 출력 타이밍에 기초하여 서로 동일하게 구동하되, 선택된 채널의 영상 출력 타이밍에 좌안 렌즈의 셔터 패널과 우안 렌즈의 셔터 패널을 동시에 온 구동시키고 다른 채널의 영상 출력 타이밍에 좌안 렌즈의 셔터 패널과 우안 렌즈의 셔터 패널을 동시에 오프 구동시키는 것을 더 포함하고, 제1레벨의 전압은 제2레벨의 전압보다 작은 레벨이다.

광학 장치의 제어 방법은, 검출부를 통해 광학장치가 피벗 회전하였는지 판단하는 것을 더 포함한다.

일 측면에 따르면, 디스플레이 장치를 피벗(pivot) 회전하는 경우 3차원의 영상 또는 멀티 영상을 볼 수 없게 되는 문제를 해결할 수 있다.

또한 사용자의 자세 변경에 따라 광학 장치인 안경의 각도가 90도로 변경되어 디스플레이 장치에서 표시되는 영상을 3차원의 영상 또는 멀티 영상으로 볼 수 없는 문제를 해결할 수 있다.

이에 따라 사용자는 편한 자세로 디스플레이 장치를 볼 수 있고, 그에 따라 만족도를 향상시킬 수 있다.

또한 다수의 사용자가 하나의 디스플레이 장치를 이용하여 해상도의 저하없이 풀 사이즈로 서로 다른 채널의 영상을 볼 수 있다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 일 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 장치의 예시도이다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 영상 시스템의 디스플레이 장치에 마련된 디스플레이 모듈의 예시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 영상 시스템의 3차원 영상 표시의 일 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 영상 시스템의 디스플레이 장치에 마련된 디스플레이 모듈의 상세 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 영상 시스템의 디스플레이 장치에 마련된 디스플레이 모듈의 액티브 리타더 패널의 예시도이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 영상 시스템의 디스플레이 장치의 피벗 회전에 따른 편광 방향 예시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 영상 시스템의 3차원 영상 표시의 다른 예시도이다.
도 8a 및 도 8d는 일 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 광학장치인 안경의 일 예시도 및 편광 방향 예시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 광학장치인 안경의 다른 예시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 구성도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 순서도이다.
도 12a 및 도 12b는 일 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 장치의 피벗 회전에 따라 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압 예시도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 구성도이다.
도 14a 및 도 14b는 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 장치의 피벗 회전에 따라 디스플레이 패널 및 액티브 리타더 패널에서 출력되는 영상 방향 및 편광 방향의 예시도이다.
도 15a 및 도 15b는 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 장치의 예시도이다.
도 16a 내지 16c은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 광학 장치의 예시도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 구성도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 광학 장치의 제어 순서도이다.
도 19 및 도 20은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 패널의 피벗 회전에 따라 광학 장치의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압 예시도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 광학 장치의 제어 순서도이다.
도 22 및 도 23은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 패널의 피벗 회전에 따라 복수 광학 장치의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압 예시도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 1c는 일 실시예에 따른 영상 시스템의 예시도이다.

도 1a 및 도 1b는 영상 시스템에 마련된 디스플레이 장치의 정면 예시도로, 도 1c는 일 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 디스플레이 장치의 측면 예시도이다.

디스플레이 장치(1)는 퍼스널 컴퓨터(PC)의 모니터, 텔레비전, 의료 영상 기기의 모니터 등과 같이 휴대가 불가능한 디스플레이 장치와, 노트북, 태블릿 및 이동 통신 단말기와 같이 휴대가 가능한 디스플레이 장치를 포함한다.

디스플레이 장치(1)는 2차원(2D)의 영상 및 시각적이면서 입체적인 3차원(3D)의 영상을 선택적으로 표시하는 본체(100)를 포함한다.

또한 디스플레이 장치(1)는 해상도의 변화없이 서로 다른 채널의 서로 다른 둘 이상의 영상을 표시하기 위한 멀티 뷰(Multi View) 영상을 표시하는 것도 가능하다.

이러한 디스플레이 장치의 본체(100)는 사운드를 출력하는 것도 가능하다. 여기서 사운드는 디스플레이 장치와 별도로, 디스플레이 장치의 외부에 마련된 기기를 통해 출력하는 것도 가능하다.

디스플레이 장치(1)에서 3차원의 영상 또는 멀티 뷰 영상을 표시할 때, 디스플레이 장치에서 표시된 영상을 3차원의 영상으로 인식할 수 있도록 하는 광학 장치(2)인 안경을 더 포함한다.

아울러, 디스플레이 장치를 통해 멀티 뷰 영상을 표시할 때에는, 두 영상을 각각 인식할 수 있도록 하는 복수의 광학 장치인 안경(2, 2')이 더 마련된다. 여기서 복수의 안경(2, 2')은 서로 다른 채널의 멀티 뷰 영상을 각각 표시한다.

또한 휴대가 불가능한 디스플레이 장치의 경우, 본체(100)에 장착되어 본체(100)를 지지하는 스탠드(130)를 더 포함한다.

스탠드(130)에는 본체(100)가 탈, 부착 가능하게 장착된다.

또한 스탠드(130)에는 본체(100)가 직선 이동 또는 회전 이동이 가능하게 장착된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 스탠드(130)에 장착된 본체(100)는 본체(100)의 가로(X)와 세로(Y) 축을 변경시키는 피벗(Pivot) 회전이 가능하다.

이와 같이 본체(100)를 90도로 회전시킴으로써 상하로 긴 문서 편집이나, 상하로 긴 그림 파일(예를 들어, 다리와 같은 부위의 엑스레이 영상) 확인, 웹 서핑 시에 상하로 긴 그림 파일을 한 번에 볼 수 있도록 하여 문서 및 그림의 판독이 용이하고 편리하도록 한다.

도 1c에 도시된 바와 같이, 스탠드(130)에 장착된 본체(100)는 본체의 Z축을 중심으로 본체(100)를 상하로 이동시키는 높이 조절(Elevation)이 가능하고 또한 스탠드(130)에 장착된 본체는 본체(100)의 X축을 중심으로 전후 회전시키는 틸트(tilt) 회전 뿐만 아니라, 본체의 Y축을 중심으로 좌우 회전시키는 스위블(Swivel) 회전도 가능하다.

디스플레이 장치의 본체(100)는 영상을 표시하는 디스플레이 모듈(110)과, 디스플레이 모듈(110)의 영상 표시를 제어하는 구동 모듈(120)을 포함한다.

여기서 디스플레이 모듈(110)을 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.

도 2a에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(110)은 영상이 구현되는 디스플레이 패널(111)과, 디스플레이 패널(111)의 전면에 배치된 액티브 리타더 패널(112)을 포함한다.

디스플레이 패널(111)은, 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 무기 전계 발광소자와 같은 일렉트로 루미네센스 디스플레이 장치(Electro-Luminescence Display Device : ELD), 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device : LCD), 전계 방출 디스플레이 장치(Field Emission Display Device : FED) 및 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Panel : PDP), 박막 액정디스플레이 장치(TFT-LCD), 전기영동 표시소자(Electrophoresis: EPD) 등으로 구현 가능하다.

예를 들어 디스플레이 모듈(110)의 디스플레이 패널(111)이 자발광이 가능한 OLED 및 PDP로 이루어진 경우, 디스플레이 모듈(110)은 디스플레이 패널(111)과, 디스플레이 패널(111)의 전면에 배치된 액티브 리타더 패널(112)을 포함한다.

아울러, 디스플레이 패널(111)과 액티브 리타더 패널(112) 사이에 배치되고, 디스플레이 패널(111)에서 출력된 영상광을 하나의 방향으로 편광시키는 편광 패널을 더 포함하는 것도 가능하다.

반면 도 2b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(110)의 디스플레이 패널(111)이 LCD로 이루어진 경우, 디스플레이 모듈(110)은 액정 패널인 디스플레이 패널의 후면 또는 측면에 배치되어 디스플레이 패널에 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛(113)과, 백라이트 유닛(113)과 디스플레이 패널(111)의 사이에 배치되어 백라이트 유닛(113)에서 공급된 비편광된 빛을 디스플레이 패널(111)로 안내하되, 제1편광축 방향 또는 제2편광축 방향의 빛만을 안내하기 위한 편광 패널(114)을 더 포함한다.

백라이트 유닛(113)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현 가능하다.

액정 디스플레이 패널을 가진 디스플레이 모듈의 원리를 간략하게 설명하면, 백라이트 유닛(113)에서 나온 비편광된 빛은 편광 패널(114)을 거쳐 하나의 방향으로 편광된 광만 디스플레이 패널(111)의 액정 셀로 입사되며 입사광의 편광 축 회전정도에 따라 투과되는 빛의 세기가 조절되고 흑과 백 사이의 계조(Gray scale) 표현을 가능하게 한다.

즉 디스플레이 모듈(110)은 디스플레이 패널(111)의 액정 자체에서 빛을 내지 못하기 때문에 백 라이트 유닛(113)에서 방출된 빛의 투과량과 색상을 조절함으로써 영상이 보이도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(110)의 디스플레이 패널(111)은 3차원의 영상을 표시하기 위해 하나의 프레임을 출력하는 시간 동안에 좌안 영상과 우안 영상을 시간 분할하여 표시한다. 이때 액티브 리타더 패널(112)은 좌안 영상과 우안 영상에 각각 동일한 방향의 편광 성분을 부여한다.

광학 장치인 안경(2)은 좌우 렌즈는 서로 다른 시점에 구동하는데, 좌측 렌즈(200a)는 디스플레이 모듈로부터 좌안 영상이 출력되는 시점에 온 구동하고, 우측 렌즈(200b)는 디스플레이 모듈로부터 우안 영상이 출력되는 시점에 온 구동함으로써 좌안 영상과 우안 영상이 순차적으로 사용자의 눈에 인식되도록 한다.

즉 안경(2)은 디스플레이 패널에 인가되는 영상 신호에 동조되어 좌측 렌즈와 우측 렌즈의 온오프 시점을 변화시킨다. 이러한 안경(2)은 추후 설명하도록 한다.

아울러 서로 다른 채널의 두 영상, 즉 멀티 뷰 영상을 표시하는 경우, 디스플레이 패널(111)은 하나의 프레임을 출력하는 시간 동안 제1채널의 제1영상을 표시하고, 다음 프레임을 출력하는 시간 동안 제2채널의 제2영상을 표시한다. 이때 안경(2)은 제1영상이 표시되는 시간 동안 온 동작하고, 안경(2')은 제2영상이 표시되는 시간 동안 온 동작한다.

디스플레이 패널(111)이 LCD인 디스플레이 모듈(110)을 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(111)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, "TFT"라 함) 어레이 기판(111a)과, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 마주보고 배치된 컬러필터 어레이 기판(111b)을 포함하고, TFT 어레이 기판(111a)과 컬러필터 어레이 기판(111b) 사이에는 액정층이 형성된다.

TFT 어레이 기판(111a)은 상호 교차되는 데이터라인들 및 게이트라인들(또는 스캔라인들), 게이트라인(a1)들과 데이터라인(a2)들의 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(Tr), 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 매트릭스 형태로 정의된 화소전극(a3)들, 액정셀들의 전압을 유지하기 위한 스토리지 커패시터(Storage capacitor, Cst) 등을 포함한다.

TFT는 게이트라인으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들을 경유하여 공급되는 데이터전압을 액정셀의 화소전극(a3)에 전달한다.

컬러필터 어레이 기판(111b)은 화소 영역(p)의 경계에 대응하는 블랙 매트릭스(b1)와, 각 화소 영역(p)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러 패턴으로 이루어진 컬러필터(b2)와, 공통전극(미도시) 등을 포함한다.

여기서 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동방식에서 컬러필터 어레이 기판에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동방식에서 화소전극과 함께 TFT 어레이 기판에 형성된다.

액티브 리타더 패널(112)은 디스플레이 패널에서 출력된 영상광을 적어도 하나의 편광 방향으로 출력하기 위한 패널로, 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 액티브 리타더 패널(112)은 제1기판(112a), 제1기판과 대향하는 제2기판(112b)과, 제1기판과 제2기판 사이에 배치된 액정 셀(112c)을 포함한다.

제1 기판(112a)와 액정 셀 사이에 배치된 제1전극부(112d)와, 제2기판(112b)과 액정셀 사이에 배치된 제2전극부(112e)를 포함하고, 제1 전극부 및 제2전극부에는 전압이 인가된다.

여기서, 제1전극부(112d) 및 제2전극부(112e)는 각각 복수의 전극을 포함하고, 이 들은 ITO와 같은 투명 전도성 물질로 형성되며, 이 슬릿(slit)의 형태로 수직 또는 수평하게 형성될 수 있다.

액티브 리타더 패널(112)은 디스플레이 패널(111)의 피벗 회전 여부에 따라 제 1 전극부 및 제 2 전극부에 인가되는 전압을 조절하여 액정 셀(122c) 내의 액정분자의 배열 방향을 조절함으로써 액티브 리타더 패널(112)을 통해 출력되는 편광 방향이 변화되도록 한다.

아울러 디스플레이 패널(111)은 피벗 회전 전에 영상을 제1표시모드로 표시하고, 피벗 회전 후에 영상을 피벗 회전시켜 제2표시모드로 표시한다.

즉 디스플레이 패널(111)의 피벗 회전에 따라 액티브 리타더 패널(112)의 편광 방향을 변경함으로써, 디스플레이 모듈에서 출력되는 영상광의 편광 방향이 동일하게 유지되도록 한다. 이를 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(111)이 랜드스케이프(landscape) 화면 및 포트리트(portrait) 화면으로 구동되는 것에 따라 액티브 리타더(112)의 제1전극부(112d)와 제2 전극부(112e)에 공급되는 전압이 달라진다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 랜드스케이프(landscape) 화면으로 구동시에는 제1기판(112a)에 형성된 제1전극부(112d)에 기준 레벨의 전압이 공급되도록 하고 제2기판(112b)에 형성된 제2 전극부(112e)에 하이 레벨의 전압(High Voltage)이 공급되도록 함으로써 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 편광 방향을 유지시켜 3D 영상 또는 멀티 뷰 영상이 구현되도록 한다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 포트리트(portrait) 화면으로 구동 시에는 액티브 리타더 패널의 제1 전극부(112d)에 기준 레벨의 전압이 공급되도록 하고, 액티브 리타더 패널의 제2 전극부(112e)에 로우 레벨의 전압이 공급되도록 함으로써, 액티브 리타더 패널의 액정 셀 내부에서 액정 분자의 배열 방향이 변경되도록 하여 편광 방향을 변경시킨다. 이를 통해 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 편광 방향을 변경하여 3D 영상 또는 멀티 뷰 영상이 구현되도록 한다.

액티브 리타더 패널에 하이 레벨의 전압 인가 시의 편광 방향과, 로우 레벨의 전압 인가 시에 편광 방향은 서로 λ/2 위상 지연 차를 가진다.

즉, 액티브 리타더 패널(112)의 두 기판 사이의 전위 차를 이용하여 액정 분자의 배열을 변경함으로써 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 편광의 방향을 미리 정해진 편광 방향으로 유지시킬 수 있다. 이를 통해 디스플레이 모듈(110)로부터 출력되는 3차원 또는 멀티 뷰 영상을 랜드스케이프(landscape) 화면 및 포트리트(portrait) 화면 모두에서 표시할 수 있다.

다른 예로 도 7에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(110)의 디스플레이 패널(111)은 3차원 영상을 표시하기 위해 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상을 라인별로 교호, 즉 공간 분할하여 표시하는 것도 가능하다.

디스플레이 모듈(110)은 디스플레이 패널에서 공간 분할된 좌안 영상을 수직 방향의 편광 성분을 갖는 영상으로 표시하고, 우안 영상을 수평 방향의 편광 성분을 갖는 영상으로 표시한다.

디스플레이 패널(111)은 기수 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안 영상을, 우수 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 우안으로 입사되는 우안 영상을 인가한다.

액티브 리터더 패널(112)은 디스플레이 패널(111)의 전방에 배치되며, 두 영상에 서로 직교하는 편광 성분을 부여한다.

아울러, 디스플레이 패널(111)이 액정 디스플레이 패널인 경우, 디스플레이 되는 영상이 이미 정해진 방향의 편광성분을 가지고 있기 때문에, 액티브 리타더 패널은 두 개의 영상 중 하나의 영상의 편광방향을 90ㅀ 회전시키고 다른 영상은 그대로 통과시킴으로서 두 개의 영상이 서로 직교하는 편광성분을 갖도록 한다.

즉, 액티브 리타더 패널(112)은 디스플레이 패널(111)에서 서로 교호하여 디스플레이 되는 좌안 영상 및 우안 영상 중 어느 하나의 영상의 편광 방향을 액정 셀 내에서 90ㅀ회전시킨다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방출 소자(FED) 또는 CRT와 같이 디스플레이 패널에서 디스플레이 되는 영상이 자체적으로 편광성분을 갖지 않는 경우, 액티브 리타더 패널은 직교하는 편광 성분을 갖는 두 개의 편광판으로서의 기능을 수행하고, 이에 따라 좌안 영상과 우안 영상에 각각 다른 방향의 편광성분을 부여한다.

즉 액티브 리타더(active Retarder) 패널(112)은 디스플레이 패널(111)에서 나온 빛이 편광 상태가 되도록 하되, 가로방향으로 기수(Odd) 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 제1 편광 방향이 되도록 하며, 우수(Even) 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 제2 편광 방향이 되도록 한다.

이와 같이 디스플레이 패널(111)에 좌안 영상과 우안 영상을 수평라인 단위로 교대로 표시하고 액티브 리타더 패널(112)을 통해 안경(2)에 입사되는 편광특성을 절환한다. 이를 통해, 안경(2)은 좌안 영상과 우안 영상을 공간적으로 분할하여 3D 영상을 구현할 수 있다.

광학장치는 디스플레이 패널에서 영상이 시간 분할 방식으로 표시되는 경우 액티브 타입의 안경(2)으로 구현 가능하고, 디스플레이 패널에서 영상이 공간 분할 방식으로 표시되는 경우 패시브 타입의 안경(3)으로 구현 가능하다.

도 8 및 도 9를 참조하여 광학 장치인 안경의 두 예를 설명한다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 액티브 타입의 안경(2)으로, 안경(2)은 제1렌즈인 좌안 렌즈(200a)와, 제2렌즈인 우안 렌즈(200b)를 포함한다.

우선, 디스플레이 패널을 통해 3차원의 영상 표시 시, 3차원 영상을 투과시키기 위한 안경에 대해 설명한다.

제1렌즈인 좌안 렌즈(200a)와 제2렌즈인 우안 렌즈(200b)는 좌안 영상과 우안 영상이 프레임 단위로 교대로 투과되도록 한다.

좀 더 구체적으로 디스플레이 모듈에 좌안 영상이 표시되는 기수 프레임 시간 동안 좌안 렌즈(200a)만을 온시키고, 디스플레이 모듈에 우안 영상이 표시되는 우수 프레임 시간 동안 우안 렌즈(200b)만을 온시킴으로써 시분할 방식으로 양안 시차를 만들어 3D 영상이 구현되도록 한다.

좌안 렌즈(200a)는 제1편광 패널(210a)과, 제1편광 패널(210a)의 후방에 배치된 셔터 패널(220a)과, 셔터 패널(220a)의 후방에 배치된 제2편광 패널(230a)을 포함하고, 우안 렌즈(200b)는 제1편광 패널(210b)과, 제1편광 패널(210b)의 후방에 배치된 셔터 패널(220b)과, 셔터 패널(220b)의 후방에 배치된 제2편광 패널(230b)을 포함한다.

좌안 렌즈의 제2편광 패널(230a)과 우안 렌즈의 제2편광 패널(230b)은 디스플레이 모듈로부터 입사된 편광의 제1편광 방향과 직교한 방향인 제2편광 방향을 갖는 편광 필름이다.

좌안 렌즈의 제2편광 패널(230a)의 제2편광 방향은 제1편광 패널(210a)의 제1편광 방향과 직교하고, 우안 렌즈의 제2편광 패널(230b)의 제2편광 방향은 제1편광 패널(210b)의 제1편광 방향과 직교한다.

즉, 좌안 렌즈의 제1편광 패널(210a)과 우안 렌즈의 제1편광 패널(210b)의 제1편광 방향은 디스플레이 모듈에서 출력된 편광의 편광 방향과 동일하다. 여기서 좌안 렌즈의 제1편광 패널(210a)과 우안 렌즈의 제1편광 패널(210b)은 선택적으로 배치 가능하다.

좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널은 서로 동일 구조로, 좌안 렌즈의 셔터 패널을 예를 들어 설명한다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 좌안 렌즈의 셔터 패널(220a)는 제1기판(221)과, 제2기판(222)과, 제1기판과 제2기판 사이에 배치된 액정 셀(223)을 포함하고, 제1기판에 배치된 제1전극(224)과 제2기판에 배치된 제2전극(225)을 더 포함한다.

이러한 셔터 패널(220a)은 제1기판의 제1전극과 제2기판의 제2전극에 인가되는 전압을 조절함으로써 액정 셀의 액정 분자의 배열을 조정하여 제1편광 패널(210a)에서 입사된 광의 방향을 조절한다.

즉, 디스플레이 패널(111)의 전체 화면에 화상이 표시되도록 하는 기수 프레임 동안에는 셔터 패널(220a)에서 투과되는 빛이 제2편광방향이 되도록 액정분자들을 배열하고, 그 다음 전체 화상이 표시되도록 하는 우수 프레임 동안에는 셔터 패널에서 투과되는 빛이 제2편광방향이 되도록 액정분자들을 배열한다.

이를 위해 셔터 패널의 제1전극(224)에 기준 전압이 공급되고 제2전극(225)에 하이 레벨 또는 로우 레벨의 전압이 공급된다.

여기서 하이 레벨은 액정 셀 내의 액정 분자의 배열을 변경하여 편광 방향이 유지되도록 하기 위한 전압이고, 로우 레벨은 편광 방향을 변경시켜 주기 위한 전압이다.

좀 더 구체적으로 셔터 패널(220a)의 제 2전극에 로우 레벨의 전압이 공급될 때 λ/2의 위상 지연이 발생되어 디스플레이 모듈로부터 입사된 광의 편광 방향이 변경되고, 반면 제 2전극에 하이 레벨의 전압이 공급될 때 편광 방향이 유지된다. 이때 제2전극에 하이 전압이 공급될 때와 로우 전압이 공급될 때의 편광 방향이 90도 차이를 갖는다.

이를 도 8의 (c) 및 (d)를 참조하여 설명한다. 여기서 도 8의 (c)는 셔터 패널(220)의 제2전극에 로우 레벨의 전압이 인가된 상태이고, 도 도 8의 (d)는 셔터 패널(220)의 제2전극에 하이 레벨의 전압이 인가된 상태이다.

도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1편광 패널(210a)은 디스플레이 모듈에서 출력된 제1편광 방향을 갖는 편광 성분과 외부의 광의 편광 성분이 합께 입사되면, 디스플레이 모듈로부터 입사된 편광 성분과 동일한 제1편광 방향을 갖는 평광 성분만을 셔터 패널(220a)을 향해 투과시킨다.

이때 제1편광 패널(210a)에서 투과된 광은 셔터 패널(220a)에서 액정 분자의 배열에 따라 90도 회전하여 제2편광 방향을 가진 편광 성분으로 변경되고, 제2편광 방향을 가진 편광 성분으로 변경된 편광은 제2 편광 패널을 통해 투과된다. 이로써 사용자는 디스플레이 모듈에서 출력된 영상을 인식할 수 있다.

도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1편광 패널(210a)은 디스플레이 모듈에서 출력된 제1편광 방향을 갖는 편광 성분과 외부의 광의 편광 성분이 합께 입사되면, 디스플레이 모듈에서 출력된 편광 성분과 동일한 제1편광 방향을 갖는 평광 성분만을 셔터 패널(220a)을 향해 투과시킨다.

이때 제1편광 패널(210a)에서 투과된 광은 셔터 패널(220a)에서 액정 분자의 배열에 따라 제1편광 방향을 가진 편광 성분이 투과되고, 셔터 패널(220a)에서 출력된 제1편광 방향을 가진 편광 성분의 편광은 제2 편광 패널(230)에서 차단된다. 이로써 사용자는 디스플레이 모듈에서 출력된 영상을 인식할 수 없다.

이와 같은 원리로 좌안 렌즈와 우안 렌즈는 서로 다른 시점에 온 구동되고, 또한 서로 다른 시점에 오프 구동된다.

즉 좌안 렌즈(200a)가 제2전극에 로우 레벨의 전압이 공급되어 온 구동되면 우안 렌즈(200b)는 제2전극에 하이 레벨의 전압이 공급되어 오프 구동하고, 좌안 렌즈(200a)가 제2전극에 하이 레벨의 전압이 공급되어 오프 구동되면 우안 렌즈(200b)는 제2전극에는 로우 레벨의 전압이 공급되어 온 구동한다.

이때 안경의 좌안 렌즈의 제2편광 패널은 좌안 영상을 좌안으로만 투과시키는 역할을 하고, 우안 렌즈의 제2편광 패널은 우안 영상을 우안으로만 투과시키는 역할을 한다.

아울러, 셔터 패널(220a)의 제1전극과 제2전극에 미리 정해진 제1전압 및 제2전압을 각각 인가함으로써 제1전극과 제2전극 사이에 전위차를 형성시키는 것도 가능하다.

디스플레이 패널을 통해 멀티 뷰 영상 표시 시 두 영상을 각각 투과시키기 위한 두 채널의 안경(2, 2')에 대해 설명한다.

제1안경(2)은 제1채널의 제1영상을 투과시키기 위한 안경이고, 제2안경(2')은 제2채널의 제2영상을 투과시키기 위한 안경으로, 제1안경의 좌안 렌즈와 우안 렌즈는 서로 동일한 시점에 온, 오프 구동하고, 제2안경의 좌안 렌즈와 우안 렌즈 역시 서로 동일한 시점에 온,오프 구동하되, 제1안경과 제2안경은 서로 다른 시점에 온 구동하고, 또한 서로 다른 시점에 오프 구동한다.

즉, 제1안경(2)이 온 구동할 때 제2안경(2')은 오프구동하고, 제1안경(2)이 오프 구동할 때 제2안경(2')이 온 구동함으로써, 제1안경(2)을 통해 제1채널의 제1영상이 투과되도록 하고, 제2안경(2')을 통해 제2채널의 제2영상이 투과되도록 한다.

이에 따라 서로 다른 사용자가 서로 다른 안경을 통해 서로 다른 영상을 인식할 수 있다.

즉, 제1안경(2)의 좌우 셔터 패널의 제2전극에 로우 레벨의 전압을 함께 인가함으로써 두 셔터 패널이 모두 온 구동되도록 하고, 이때 제2안경(2')의 두 셔터 패널의 제2전극에 하이 레벨의 전압을 함께 인가함으로써 두 셔터 패널이 모두 오프 구동되도록 한다.

반면, 제1안경(2)의 두 셔터 패널의 제2전극에 하이 레벨의 전압을 인가할 때에는, 제2안경(2')의 두 셔터 패널의 제2전극에 로우 레벨의 전압을 인가함으로써, 제1안경(2)이 오프 구동, 제2안경(2')이 온 구동되도록 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 광학 장치인 안경(3)은 제1편광 방향을 갖는 제1렌즈인 좌측 렌즈(300a)와, 제2편광 방향을 갖는 제2렌즈인 우측 렌즈(300b)를 포함하고, 좌측 렌즈(300a)는 제1편광성분을 갖는 좌안 영상을 통과시키고 우측 렌즈(300b)는 제2편광성분을 갖는 우안 영상을 통과시킨다.

이러한 좌안 렌즈(300a)는 제1편광성분을 갖는 제1편광 필름(310)을 포함하고, 우안 렌즈(300b)는 제2편광성분을 갖는 제2편광 필름(320)을 포함한다. 여기서 제1편광성분과 제2편광성분은 편광방향이 직교한다.

이에 따라 좌안 렌즈의 제1편광 필름(310)을 투과한 광은 0도 방향의 제1 편광 방향을 갖는 제1 영상광으로 변환되고, 우안 렌즈의 제2편광 필름(320)을 투과한 광은 90도 방향의 편광 방향을 갖는 제2 영상광으로 변환된다.

따라서 제1 영상광이 사람의 좌측 눈에 입사되면 좌안 영상으로 인식될 수 있고, 제2 영상광이 사람의 우측 눈에 입사되면 우안 영상으로 인식될 수 있다. 그 결과, 사람은 3D 영상을 인식한다.

도 10은 일 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 구성도로, 시간 분할 방식으로 3차원 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치(1) 및 액티브 방식의 안경(2)을 포함하는 영상 시스템의 제어 구성도이다.

아울러, 영상 시스템은 멀티 뷰 영상 표시 가능 시, 멀티 뷰 영상을 표시하기 위한 액티브 방식의 안경(2')을 더 포함하는 것도 가능하다.

디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널(111) 및 액티브 리타더 패널(112)을 구동시키기 위한 구동 모듈(120) 및 사용자로부터 동작 정보를 입력받고 디스플레이 장치의 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(140)를 포함한다.

사용자 인터페이스(140)는 전원 온오프 명령, 영상 출력 모드, 방송 신호의 채널 정보 및 오디오 정보 등의 동작 정보를 입력받고 현재의 영상 출력 모드, 전원 온오프, 채널 및 오디오 정보 등의 동작 정보를 출력한다.

여기서 영상 출력 모드는 2차원 영상 모드, 3차원 영상 모드, 멀티 뷰 영상 모드 중 어느 하나의 영상 모드를 포함한다.

이러한 사용자 인터페이스(140)는, 본체(110)에 마련된 터치 버튼 또는 푸쉬 버튼을 포함하고, 리모컨을 포함하는 것도 가능하다.

아울러 사용자 인터페이스(140)는 화면 모드를 입력받는 것도 가능하다. 예를 들어 랜드스케이프 화면 모드로 시청하는 상태에서 사용자가 누워서 보는 경우 안경의 좌우 렌즈의 축이 변경되고 이로 인해 3차원 영상 또는 멀티 뷰 영상을 제대로 시청할 수 없기 때문에 디스플레이 모듈의 화면 모드를 사용자가 직접 변경하는 것도 가능하다.

구동 모듈(120)은 사용자 인터페이스(140)에서 전송된 정보에 기초하여 디스플레이 패널(111) 및 액티브 리타더 패널(112)을 구동시킨다.

이러한 구동 모듈(120)은 영상 입력부(121), 검출부(122), 표시 제어부(123), 복수의 구동부(124, 125) 및 송신부(126)를 포함한다.

영상 입력부(121)는 영상 소스로부터 영상 신호를 입력받는다. 여기서 영상 소스는 방송 신호의 TV 채널, PC, DVD 등의 광디스크, USB 등과 같은 저장매체 중 적어도 하나를 포함한다.

검출부(122)는 디스플레이 모듈(110)의 피벗 회전 상태를 검출한다. 즉, 디스플레이 모듈이 제1화면 모드인 랜드스케이프(landscape) 화면 모드인지, 제2화면 모드인 포트리트(portrait) 화면 모드인지 검출하고, 검출 신호를 표시 제어부(123)에 전송한다.

표시 제어부(123)는 사용자 인터페이스(140)에 입력된 영상 출력 모드가 2차원 영상 모드이면 영상 입력부(121)에 입력된 영상이 2차원으로 출력되도록 디스플레이 패널의 구동을 제어한다.

표시 제어부(123)는 사용자 인터페이스(140)에 입력된 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 영상 입력부(121)에 입력된 영상이 3차원으로 출력되도록 디스플레이 패널(111)의 구동을 제어한다.

표시 제어부(123)는 사용자 인터페이스(140)에 입력된 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 영상 입력부(121)에 입력된 두 영상이 2차원으로 출력되도록 디스플레이 패널(111)의 구동을 제어한다.

표시 제어부(123)는 영상 출력 모드가 2차원 영상 모드이거나 멀티 뷰 영상 모드이면 영상 입력부(121)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지, 3차원 영상 정보인지 각각 판단하고, 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보를 유지시킨 상태에서 출력을 제어하고, 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보로 변환시킨 후 변환된 2차원의 영상 정보의 출력을 제어한다.

표시 제어부(123)는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 영상 입력부(121)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지, 3차원 영상 정보인지 각각 판단하고, 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면 3차원의 영상 정보를 변환시킨 후 변환된 3차원의 영상 출력을 제어하고, 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 3차원의 영상 정보를 유지시킨 상태에서 출력을 제어한다.

표시 제어부(123)는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 좌안 영상과 우안 영상이 출력되는 타이밍 정보의 전송을 제어하고, 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 제1채널의 제1영상 및 제2채널의 제2영상이 출력되는 타이밍 정보의 전송을 제어한다.

표시 제어부(123)는 검출부(122)에서 전송된 검출 신호에 기초하여 디스플레이 모듈의 화면 모드를 판단하고, 판단된 화면 모드에 기초하여 액티브 리타더 패널(112)의 구동을 제어한다.

복수의 구동부(124, 125)는 표시 제어부(123)의 명령에 기초하여 디스플레이 패널(111)을 구동시키는 제1구동부(124)와, 표시 제어부(123)의 명령에 기초하여 액티브 리타더 패널(112)을 구동시키는 제2구동부(125)를 포함한다.

제1구동부(124)는 화면 모드가 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되면 디스플레이 패널을 통해 표시되는 영상을 피벗 회전시킨다.

제1구동부(124)는 3차원 영상 모드이면 프레임 당 좌안 영상과 우안 영상이 시분할로 교대로 표시되도록 하고, 또한 멀티 뷰 영상 모드이면 프레임 당 제1채널의 제1영상 및 제2채널의 제2 영상이 시분할로 교대로 출력되도록 하며, 2차원 영상 모드이면 영상이 계속적으로 출력되도록 한다.

제1구동부(124)는 게이트 라인들에 스캔신호를 전달하는 게이트 드라이버, 데이터 라인들에 영상 신호에 따른 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버, 백라이트 유닛에 공급되는 전압을 조정하는 백라이트 드라이버를 포함한다.

여기서 게이트 드라이버는 제어부의 게이트 제어 신호에 기초하여 각 액정 셀에 형성된 박막트랜지스터를 구동시키기 위한 스캔신호(즉 게이트 구동신호)를 생성하고, 생성된 스캔신호를 디스플레이 패널의 게이트 라인들에 순차적으로 공급하여 트랜지스터를 구동시킨다.

데이터 드라이버는 제어부로부터 공급되는 영상 데이터(RGB)를 아날로그 신호(데이터 전압)로 변환하고 변환된 아날로그 데이터 신호를 제어부의 데이터 제어신호에 응답하여 데이터 라인들에 각각에 공급한다.

백라이트 드라이버는 백라이트 유닛의 광원을 점등시기키기 위한 구동전력을 발생한다. 백라이트 드라이버는 3차원 영상 모드 또는 멀티 뷰 영상 모드에서 광원을 지속적으로 점등을 유지시킨다. 아울러 백라이트 드라이버는 백라이트 유닛이 주기적으로 점등 및 소등할 수 있도록 광원에 공급되는 구동전력을 주기적으로 온/오프 스위칭하는 것도 가능하다.

제2구동부(125)는 제어부의 명령에 기초하여 액티브 리타더 패널(112)에 인가되는 전압을 조정한다.

제2구동부(125)는 디스플레이 모듈의 상태가 제1화면모드이면 액티브 리타더 패널에 하이 레벨의 전압을 인가하여 디스플레이 모듈에서 출력되는 편광이 제1편광방향이 유지되도록 하고, 디스플레이 모듈의 상태가 제2화면모드이면 액티브 리타더 패널에 로우 레벨의 전압을 인가하여 액티브 리타더 내에서의 편광 방향이 변경되도록 함으로써 디스플레이 모듈에서 출력되는 편광이 제1편광방향으로 유지되도록 한다.

송신부(126)는 제1안경(2) 및 제2안경(2')으로 영상 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다. 이때 송신부(126)는 전원이 온된 안경으로 타이밍 정보를 전송한다. 이를 통해 안경과 동기화시킨다.

이러한 송신부(126)는 안경과 유무선 통신을 수행한다.

여기서 타이밍 정보는 좌안 영상 및 우안 영상 출력에 대응하는 타이밍 정보를 포함한다.

3차원 영상 출력 모드이면 제1안경(2)의 좌안 렌즈에 좌안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송하고, 제1안경(2)의 우안 렌즈에 우안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다.

아울러, 제2안경(2')의 동작도 온 된 경우, 제2안경(2')의 좌안 렌즈에 좌안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송하고, 제2안경(2')의 우안 렌즈에 우안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다.

아울러 송신부(126)는 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 출력 모드이면 제1안경(2)의 좌안 렌즈 및 우안 렌즈에 제1채널의 제1영상 출력에 대한 타이밍 정보를 전송하고, 제2안경(2')의 좌안 렌즈 및 우안 렌즈에 제2채널의 제2영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다.

제1안경(2)과 제2안경(2')은 디스플레이 모듈(110)에서 출력되는 영상광의 투과를 차단 제어하는 광학장치로, 좌안 렌즈의 제1셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널을 구동시키기 위한 구동 모듈(240)을 더 포함한다.

여기서 구동 모듈(240)은 입력부(241), 수신부(242), 광학 제어부(243) 및 제3 구동부(244)를 각각 포함한다. 제1안경(2)과 제2안경(2') 중 제1안경(2)의 구동 모듈을 예를 들어 설명한다.

입력부(241)는 전원 온오프 명령, 3차원 영상 모드 및 멀티 뷰 영상 모드 등의 영상 출력 모드와, 멀티 뷰 영상 모드 시의 채널 정보를 입력받는다.

수신부(242)는 3차원 영상 모드일 때 좌안 영상을 출력하는 시점의 타이밍 정보와, 우안 영상을 출력하는 시점의 타이밍 정보를 수신한다.

수신부(242)는 입력부를 통해 선택된 채널의 영상이 출력되는 시점의 타이밍 정보를 수신한다. 예를 들어 제1채널이 선택된 경우 제1채널의 제1영상이 출력되는 시점의 타이밍 정보를 수신하고, 제2채널이 선택된 경우 제2채널의 제2영상이 출력되는 시점의 타이밍 정보를 수신한다.

광학 제어부(243)는 3차원 영상 모드일 때 디스플레이 모듈에서 좌안 영상 및 우안 영상이 출력되는 시점과, 좌안 렌즈의 제1 셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널이 온, 오프 되는 시점을 동기화시킨다.

광학 제어부(243)는 멀티 뷰 영상 모드에서 입력부(241)를 통해 선택된 채널이 제1채널이면 디스플레이 모듈을 통해 제1채널의 영상이 출력되는 시점과 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널이 온 구동되는 시점을 동기화시킨다.

즉, 광학 제어부(243)는 디스플레이 모듈을 통해 제1채널의 영상이 출력되는 시점에 좌안 렌즈의 제1셔터 패널과 우안 렌즈의 제2셔터 패널을 온 구동을 제어하고, 디스플레이 모듈을 통해 제2채널의 영상이 출력되는 시점에 좌안 렌즈의 제1셔터 패널과 우안 렌즈의 제2셔터 패널의 오프 구동을 제어한다.

제3 구동부(244)는 광학 제어부(243)의 제어 명령에 기초하여 좌안 렌즈의 제1셔터 패널(220a) 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널(220b)을 온 또는 오프 구동시킨다.

제3 구동부(244)는 좌안 렌즈의 제1셔터 패널(220a)의 온 구동 시에 제1셔터 패널(220a)의 제2전극에 인가되는 전압을 로우 레벨로 조정하고, 제1셔터 패널(220a)의 오프 구동 시에 제1셔터 패널의 제2전극에 인가되는 전압을 하이 레벨로 조정하며, 우안 렌즈의 제2셔터 패널(220b)의 온 구동 시에 제2셔터 패널(220b)의 제2전극에 인가되는 전압을 로우 레벨로 조정하고, 제2셔터 패널의 오프 구동 시에 제2셔터 패널(220b)의 제2전극에 인가되는 전압을 하이 레벨로 조정한다.

도 11은 일 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 순서도이다.

영상 시스템의 디스플레이 장치는 전원이 온되고 영상 입력부를 통해 영상이 입력되면 영상 입력부를 통해 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지 3차원 영상 정보인지 판단한다.

또한 디스플레이 장치는 사용자 인터페이스(140)에서 입력된 영상을 출력하기 위한 영상 출력 모드를 판단한다.

디스플레이 장치는 판단된 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드인지 판단(151)하고, 3차원 영상 모드가 아니면 멀티 뷰 영상 모드인지 판단(152)한다.

디스플레이 장치는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이고, 영상 입력부(121)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면, 입력된 2차원의 영상 정보를 3차원 영상 정보로 변환하고 변환된 3차원 영상 정보에 기초하여 좌안 영상과 우안 영상으로 분리(153)한다. 아울러 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 3차원의 영상 정보에 기초하여 좌안 영상과 우안 영상을 분리한다.

다음 디스플레이 장치는 분리된 좌안 영상과 우안 영상을 디스플레이 패널을 통해 교대로 출력한다. 이때 디스플레이 장치는 광학 장치인 안경으로 좌안 영상이 출력되는 제1타이밍 정보와, 우안 영상이 출력되는 제2타이밍 정보를 전송(154)한다.

다음 디스플레이 장치는 3차원의 영상 출력 전, 또는 3차원의 영상 출력 중에 검출부의 검출 신호에 기초하여 디스플레이 장치가 제1화면 모드인지, 제2화면모드인지 판단한다. 즉, 디스플레이 장치가 피벗 회전되었는지 판단(155)한다.

이때 디스플레이 장치가 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 회전되었다고 판단되면, 즉 랜드스케이프 화면에서 제2화면 모드인 포트리트 화면으로 피벗 회전되었으면 액티브 리타더 패널에 로우 레벨의 전압을 인가(156)함으로써 액티브 리타더 패널의 액정 셀의 액정 분자 배열이 변경되도록 하여 편광 방향이 수평방향에서 수직방향으로 변경되도록 한다.

이에 따라 디스플레이 장치를 통해 출력되는 영상광의 편광 방향이 피벗 회전 전과 동일하도록 한다.

반면, 디스플레이 장치가 제1회전 모드로 유지 상태이면, 액티브 리타더 패널에 하이 레벨의 전압 인가(157)를 유지시킴으로써 액티브 리타더 패널의 액정 셀의 액정 분자 배열을 유지시켜 편광 방향이 수직방향으로 유지되도록 한다.

이를 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈이 제1화면 모드인 랜드스케이프 화면일 때 디스플레이 패널(111)에서 출력되는 영상광의 편광 방향은 수직 방향이다. 이때 액티브 리타더 패널(112)에 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되어 디스플레이 패널(111)에서 출력된 영상광이 편광 방향을 유지한 상태에서 액티브 리타더 패널(112)을 통해 그대로 출력된다.

디스플레이 모듈이 제2화면모드인 포트리트 화면으로 피벗 회전하면 디스플레이 패널(111)에서 출력되는 영상광의 편광방향은 수평 방향이 된다. 이때 액티브 리타더 패널에 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되어 디스플레이 패널(111)에서 출력된 수평 방향의 영상광이 액티브 리타더 패널(112)의 액정 셀 내에서 회전하여 수직 방향을 가진 영상광으로 출력된다.

도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈의 제1화면 모드가 포트리트 화면이고, 디스플레이 패널(111)에서 출력되는 영상광의 편광 방향이 수평 방향이라고 가정한다.

이때 액티브 리타더 패널(112)에 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액티브 리타더 패널(112)은 디스플레이 패널(111)에서 출력된 영상광의 편광 방향을 유지시킨 상태에서 그대로 출력한다.

디스플레이 모듈이 제2화면모드인 랜드스케이프 화면으로 피벗 회전하면 디스플레이 패널(111)에서 출력되는 영상광의 편광방향은 수직 방향이 된다.

이때 액티브 리타더 패널에 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액티브 리타더 패널의 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되며, 디스플레이 패널(111)에서 출력된 수직 방향의 영상광이 액티브 리타더 패널(112)의 액정 셀 내에서 회전하여 수평 방향을 가진 영상광으로 출력된다.

다음 디스플레이 장치는 사용자 인터페이스(140)에서 입력된 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 사용자에 의해 선택된 복수의 채널을 확인하고, 확인된 제1채널 및 제2채널의 영상의 분리(158)하고 분리된 제1채널의 영상 및 제2채널의 영상이 디스플레이 패널을 통해 교대로 출력되도록 하고, 또한 제1채널의 영상이 출력되는 제1타이밍 정보 및 제2채널의 영상이 출력되는 제2타이밍 정보를 제1안경 및 제2안경에 전송(159)한다.

이때 제1안경(2)은 멀티 뷰 영상 모드 일 때 디스플레이 장치에서 제1채널의 제1영상이 출력되는 시점과 좌안 렌즈의 제1 셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널이 온되는 시점을 동기화시키고, 제2안경(2')은 디스플레이 장치에서 제2채널의 제2영상이 출력되는 시점과 좌안 렌즈의 제1 셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널이 온되는 시점을 동기화시킨다.

아울러 디스플레이 장치는 멀티 뷰 영상 모드 시에 영상 입력부(121)에 입력된 복수 채널의 영상 정보가 2차원 영상 정보인지, 3차원 영상 정보인지 각각 판단하고, 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보를 유지시킨 상태에서 출력을 제어하고, 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보로 변환시킨 후 변환된 2차원의 영상 정보가 출력되도록 한다.

디스플레이 장치는 멀티 뷰 영상 모드로 영상 출력 시에도 화면 모드를 판단하고, 판단된 화면 모드에 기초하여 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 조정한다(155 내지 157).

디스플레이 장치는 영상 출력 모드가 2차원 영상 모드이면 영상 입력부(121)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지, 3차원 영상 정보인지 판단하고, 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보를 유지시킨 상태에서 출력되도록 하고 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보로 변환하고 변환된 2차원의 영상 정보가 출력되도록 한다.

도 13은 공간 분할 방식으로 3차원 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치(1) 및 패시브 방식의 안경(3)을 포함하는 영상 시스템의 제어 구성도이다.

여기서 영상 출력 모드는 2차원 영상 모드, 3차원 영상 모드 모드 중 어느 하나의 영상 모드를 포함한다.

이러한 구동 모듈(120)은 영상 입력부(121), 검출부(122), 표시 제어부(123), 복수의 구동부(124, 125)를 포함한다. 여기서 영상 입력부(121), 검출부(122)는 도 10과 동일하여 설명을 생략한다.

표시 제어부(123)는 영상 데이터를 화소 어레이의 기수 수평 라인에 인가될 기수 번째 좌안 영상데이터와, 화소 어레이의 우수 수평 라인에 인가될 우수 번째 좌안 영상 데이터로 분리하고, 한 프레임의 수평 라인별로 좌안 영상과 우안 영상이 배치되도록 한다.

이때 표시 제어부(123)는 액티브 리타더 패널의 구동을 제어하여 기수 수평 라인과 우수 수평 라인에 서로 다른 편광 방향의 편광 성분이 부여되도록 한다. 여기서 기수 수평 라인과 우수 수평라인은 좌우 영상 데이터 라인에 각각 대응한다.

표시 제어부(123)는 화면 모드를 판단하고, 화면 모드가 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되면 디스플레이 패널을 통해 출력되는 화면의 피벗 회전을 제어한다. 즉 디스플레이 패널(111)은 피벗 회전 전에 영상을 제1표시모드로 표시하다가 제2화면 모드로 변경되면 영상을 피벗 회전시켜 제2표시모드로 표시한다.

이때 디스플레이 패널의 수직 라인 별로 좌우 영상 데이터가 배치된다.

또한 표시 제어부(123)는 액티브 리타더 패널의 수직 라인 별로 서로 다른 방향의 편광 성분이 부여되도록 한다.

즉, 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변환된 경우, 디스플레이 패널과 액티브 리타더 패널 관점에서는 영상 데이터와 편광 성분의 공간 분할 배치가 수평 라인에서 수직 라인으로 변경되었지만, 사용자가 관점에서는 영상 데이터와 편광 성분의 공간 분할 배치가 모두 수평 라인으로 동일하게 인식되는 것이다.

제1구동부(124)는 화면 모드가 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되면 디스플레이 패널(111)을 구동시켜 영상을 피벗 회전시킨다.

제1구동부(124)는 3차원 영상 모드이면 하나의 프레임에 분리된 좌안 영상과 우안 영상이 표시되도록 한다.

제2구동부(125)는 제어부의 명령에 기초하여 액티브 리타더 패널(112)의 화소 어레이의 라인별로 서로 다른 편광 방향을 갖는 편광 성분이 부여되도록 액티브 리타더 패널(112)의 화소 어레이의 라인별로 인가되는 전압을 조정한다.

제2구동부(125)는 디스플레이 모듈의 상태가 제1화면모드이면 액티브 리타더 패널의 화소 어레이의 기수 수평 라인에 하이 레벨의 전압을 인가하여 디스플레이 모듈에서 출력되는 영상광이 제1편광방향이 되도록 하고, 화소 어레이의 우수 수평 라인에 로우 레벨의 전압을 인가하여 디스플레이 모듈에서 출력되는 편광이 제2편광 방향이 되도록 한다.

제2구동부(125)는 디스플레이 모듈의 상태가 제2화면모드이면 액티브 리타더 패널의 화소 어레이의 기수 수직 라인에 하이 레벨의 전압을 인가하여 디스플레이 모듈에서 출력되는 편광이 제1편광방향이 되도록 하고, 화소 어레이의 우수 수직 라인에 로우 레벨의 전압을 인가하여 디스플레이 모듈에서 출력되는 편광이 제2편광 방향이 되도록 한다.

이와 같이 사용자가 인식하는 디스플레이 모듈의 최종 편광 방향이 피벗 회전 전과 후 모두 동일하도록 한다.

안경(3)은 좌안 렌즈와 우안 렌즈에 서로 다른 방향의 편광 성분이 부여된 편광 필름으로 이루어진다.

이에 따라 디스플레이 모듈(110)에서 출력되는 영상광의 편광 성분 중 동일한 편광 방향을 가진 영상 광만을 투과시킨다.

예를 들어 좌안 렌즈가 수직 방향의 편광 성분을 갖는 편광 필름이고 우안 렌즈가 수평 방향의 편광 성분을 갖는 편광 필름이라면, 좌안 렌즈는 디스플레이 모듈에서 출력된 영상광 중 수직 방향의 편광 성분을 갖는 영상광을 투과시키고, 우안 렌즈는 디스플레이 모듈에서 출력된 영상광 중 수평 방향의 편광 성분을 갖는 영상광을 투과시킨다.

동작 순서를 간략하게 설명하면, 디스플레이 장치는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 화면 모드가 제1화면 모드인지 제2화면 모드인지 판단한다.

디스플레이 장치는 현재 화면 모드가 제1화면 모드라고 판단되면 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고, 분리된 영상 데이터 중 좌안 영상 데이터를 기수 수평 라인에 배치하고 우안 영상 데이터를 우수 수평 라인에 배치한다.

도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 화소 어레이의 기수 수평 라인에 좌안 영상 데이터 입력하고, 우수 수평 라인에 우안 영상 데이터를 입력한다.

다음 디스플레이 장치는 액티브 리타더 패널의 기수 수평 라인의 제2전극에 하이 레벨의 전압을 인가함으로써 기수 수평 라인에 제1편광 방향의 편광 성분이 부여되도록 하고 우수 수평 라인의 제2전극에 로우 레벨의 전압을 인가함으로써 우수 수평 라인에 제2편광 방향의 편광 성분이 부여되도록 한다.

이를 통해 디스플레이 모듈의 기수 수평 라인에 제1편광방향을 갖는 좌안 영상이 표시되고, 우수 수평 라인에 제2편광 방향을 갖는 우안 영상이 표시된다.

디스플레이 장치는 현재 화면 모드가 제2화면 모드라고 판단되면 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고, 분리된 영상 데이터 중 좌안 영상 데이터를 기수 수직 라인에 배치하고 우안 영상 데이터를 우수 수직 라인에 배치한다.

도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 화소 어레이의 기수 수직 라인에 좌안 영상 데이터 입력하고, 우수 수직 라인에 우안 영상 데이터를 입력한다.

다음 디스플레이 장치는 액티브 리타더 패널의 기수 수직 라인의 제2전극에 하이 레벨의 전압을 인가하고 우수 수직 라인의 제2전극에 로우 레벨의 전압을 인가한다.

이를 통해 디스플레이 모듈의 기수 수직 라인에 제1편광방향을 갖는 좌안 영상이 표시되고, 우수 수직 라인에 제2편광 방향을 갖는 우안 영상이 표시된다.

이때 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈이 90도 회전된 상태에서 수직 라인별로 제1편광방향을 갖는 좌안 영상과, 우수 수직 라인에 제2편광 방향을 갖는 우안 영상을 표시하기 때문에 사용자의 시각에서는 수평 라인별로 제1편광방향을 갖는 좌안 영상과, 우수 수직 라인에 제2편광 방향을 갖는 우안 영상으로 인식하게 된다.

이에 따라 제1편광 방향의 편광 성분을 갖는 좌안 렌즈를 통해 좌안 영상이 투과되고 제2편광 방향의 성분을 갖는 우안 렌즈를 통해 우안 영상이 투과된다.

이로써 사용자는 디스플레이 장치의 피벗 회전과 무관하게 3차원 영상을 감상할 수 있다.

도 15는 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 예시도로서, 액티브 리타더 패널 대신 편광 패널(115)을 이용하여 3차원 영상을 표시하는 디스플레이 장치(4)와 광학장치인 액티브 방식의 안경(5)을 포함하는 영상 시스템의 예시도이다.

멀티 뷰 영상을 표시하는 것이 가능한 경우, 영상 시스템은 채널 선택이 가능한 액티브 방식의 안경(5, 5')을 더 포함한다.

아울러, 3차원 영상 및 멀티 뷰 영상 표시가 모두 가능한 경우를 예를 들어 설명한다.

도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(4)는 디스플레이 패널(111)과 편광 패널(115)을 포함한다.

편광 패널(115)은 하나의 방향의 편광 성분을 갖는 편광 필름을 포함하고, 이 편광 패널(115)은 디스플레이 패널(111)에서 출력된 영상광을 하나의 방향인 제1편광 방향을 가진 편광으로 출력한다.

도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널이 액정 디스플레이 패널인 경우, 디스플레이 모듈(110)은 디스플레이 패널에 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛(113)과, 백라이트 유닛(113)과 디스플레이 패널(111)의 사이에 배치되어 백라이트 유닛(113)에서 공급된 비편광된 빛을 디스플레이 패널(111)로 안내하되, 제1편광 방향 또는 제2편광 방향의 빛만을 안내하기 위한 편광 패널(114)을 더 포함한다.

이러한 디스플레이 모듈은 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

도 16a 내지 도 16c는 다른 실시예에 따른 영상 시스템에 마련된 광학 장치(5)의 예시도이다.

도 16a에 도시된 바와 같이 광학 장치(5)인 안경은 제1렌즈인 좌안 렌즈(500a)와, 제2렌즈인 우안 렌즈(500b)를 포함한다.

좌안 렌즈(500a)는 액티브 리타더 패널(510a)과, 액티브 리타더 패널(510a)의 후방에 배치된 셔터 패널(520a)과, 셔터 패널(520a)의 후방에 배치된 편광 패널(530a)을 포함하고, 우안 렌즈(500b)는 액티브 리타더 패널(510b)과, 액티브 리타더 패널(510b)의 후방에 배치된 셔터 패널(520b)과, 셔터 패널(520b)의 후방에 배치된 편광 패널(530b)을 포함한다.

액티브 리타더 패널(510a, 510b)은 디스플레이 패널에서 출력된 영상광을 적어도 하나의 편광 방향으로 출력하기 위한 패널로, 도 5의 액티브 리타더 패널과 동일 구조를 갖는다. 이에 따라 간략하게 설명한다.

디스플레이 패널(111)의 피벗 회전에 따라 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에 입사되는 영상광의 편광 방향이 변화된다.

좀 더 구체적으로 디스플레이 패널(111)이 랜드스케이프(landscape) 화면 및 포트리트(portrait) 화면으로 구동되는 것에 따라 디스플레이 패널에서 출력되는 영상광의 편광 방향이 바뀌게 되고, 이로 인해 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에 입사되는 영상광의 편광 방향이 바뀌게 된다.

이에 따라 액티브 리타더(510a, 510b)의 제1전극부와 제2 전극부에 공급되는 전압을 달리하여 액정 셀 내의 배열을 변경시킴으로써 투과될 영상광의 편광 방향을 조절하는 것이다.

즉 액티브 리타더 패널(510a, 510b)은 디스플레이 패널(111)의 피벗 회전 여부에 따라 제 1 전극부 및 제 2 전극부에 인가되는 전압을 조절하여 액정 셀 내의 액정분자의 배열 방향을 조절함으로써 투과될 영상광의 편광 방향이 변화되도록 한다. 이를 도 16b 및 도 16c를 참조하여 설명한다.

도 16b 및 16c에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널을 피벗 회전하지 않은 경우, 즉 랜드스케이프(landscape) 화면 모드인 경우, 좌안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a)의 제1기판에 형성된 제1전극부에 기준 레벨의 전압이 공급되도록 하고 제2기판에 형성된 제2 전극부에 하이 레벨의 전압(High Voltage)이 공급되도록 함으로써 좌안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a)에 입사된 영상광의 편광 방향을 유지시킨 상태로 투과시킨다.

반면, 디스플레이 패널을 피벗 회전한 경우, 즉 포트리트 화면 모드인 경우, 영상광의 편광 방향이 90ㅀ 변경된 상태로 액티브 리타더 패널에 입사되고, 이때 좌안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a)의 제1기판에 형성된 제1전극부에 기준 레벨의 전압이 공급되도록 하고 제2기판에 형성된 제2 전극부에 로우 레벨의 전압(Low Voltage)이 공급되도록 함으로써 좌안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a)에 입사된 영상광의 편광 방향을 90ㅀ 회전시킨 상태로 투과시킨다.

즉 액티브 리타더 패널에 하이 레벨의 전압 인가 시의 편광 방향과, 로우 레벨의 전압 인가 시에 편광 방향은 서로 λ/2 위상 지연 차를 가진다.

이와 같이, 액티브 리타더 패널(112)의 두 기판 사이의 전위 차를 이용하여 액정 분자의 배열을 변경함으로써 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 편광의 방향을 미리 정해진 편광 방향으로 유지시킬 수 있다. 이를 통해 디스플레이 모듈(110)로부터 출력되는 3차원 또는 멀티 뷰 영상을 랜드스케이프(landscape) 화면 및 포트리트(portrait) 화면 모두에서 표시할 수 있다.

아울러 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에서 투과되는 영상 광의 편광 방향은, 편광 패널(530a, 530b)의 편광 방향과 직교 방향이 된다.

좀 더 구체적으로 좌안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a)은 디스플레이 패널에서 출력된 영상 광의 편광 방향을 조절하여 투과시키는데, 이때 투과되는 영상광의 편광 방향이 편광 패널(530a)의 편광 방향과 직교가 되는 방향으로 조절하여 투과시킨다.

우안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510b) 역시 디스플레이 패널에서 출력된 영상 광의 편광 방향을 조절하여 투과시키는데, 이때 투과되는 영상광의 편광 방향이 편광 패널(530b)의 편광 방향과 직교가 되는 방향으로 조절하여 투과시킨다.

즉 좌안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a)에서 투과된 영상광의 편광 방향과 편광 패널(530a)의 편광 방향은 서로 직교하고, 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널(510b)에서 투과된 영상광의 편광 방향과 편광 패널(530b)의 편광 방향도 서로 직교한다.

여기서 좌우 렌즈의 편광 패널(530a, 530b)은 영상광이 사용자의 눈으로 투과 또는 차단되도록 한다.

좌우 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)은 디스플레이 패널에서 출력된 영상이 3차원 영상인지, 멀티 뷰 영상인지에 따라 서로 다른 시점에 온 구동하거나, 서로 동일 시점에 온 구동한다.

디스플레이 패널을 통해 3차원의 영상 표시 시, 3차원 영상을 투과시키기 위한 안경의 셔터 패널에 대해 설명한다.

제1렌즈인 좌안 렌즈(500a)의 셔터 패널(520a)과 제2렌즈인 우안 렌즈(500b)의 셔터 패널(520b)은 좌안 영상과 우안 영상의 광이 프레임 단위로 교대로 투과되도록 한다.

좀 더 구체적으로 디스플레이 모듈에 좌안 영상이 표시되는 기수 프레임 시간 동안 좌안 렌즈(500a)의 셔터 패널(520a)만을 온시키고, 디스플레이 모듈에 우안 영상이 표시되는 우수 프레임 시간 동안 우안 렌즈(500b)의 셔터 패널(520b)만을 온시킴으로써 시분할 방식으로 양안 시차를 만들어 3D 영상이 구현되도록 한다.

좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널은 서로 동일 구조로, 도 8b와 동일 구조를 갖는다.

좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)은 제1기판의 제1전극과 제2기판의 제2전극에 인가되는 전압을 조절함으로써 액정 셀의 액정 분자의 배열을 조정하여 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에서 입사된 광의 편광 방향을 조절한다.

즉 좌우 렌즈의 온 구동 시 셔터 패널의 제1전극에 기준 전압이 공급되고 제2전극에 하이 레벨 또는 로우 레벨의 전압이 공급된다.

예를 들어, 3차원 영상 표시 시 디스플레이 패널(111)의 전체 화면에 화상이 표시되도록 하는 기수 프레임 동안에는 셔터 패널(520a)에서 투과되는 빛이 제2편광방향이 되도록 액정분자들을 배열하고, 그 다음 전체 화상이 표시되도록 하는 우수 프레임 동안에는 셔터 패널(520b)에서 투과되는 빛이 제2편광방향이 되도록 액정분자들을 배열한다.

좌안 렌즈의 셔터 패널의 온, 오프 구동을 도 16b 및 도 16c를 참조하여 설명한다.

도 16b는 좌안 렌즈가 온 구동 상태일 때의 예시도이다.

디스플레이 패널이 피벗 회전되지 않은 상태에서 디스플레이 모듈에의 영상광과 외부의 광이 액티브 리타더 패널(510a)에 함께 입사되면, 액티브 리타더 패널(510a)은 영상광의 편광 방향이 미리 정해진 방향이 되도록 영상 광의 편광 방향을 조정한 후 셔터 패널(520a)을 향해 투과시킨다.

셔터 패널(520a)은 액티브 리타더 패널(510a)에서 투과된 영상 광이 입사되면 입사된 영상광의 편광 방향을 90도 회전시켜 투과시킨다. 이때 좌안 렌즈의 셔터 패널(520a)의 제2전극에 로우 레벨의 전압이 인가된 상태이다.

다음 셔터 패널(520a)에서 투과된 영상광은 편광 패널(530a)에 입사되고, 편광 패널(530a)에 입사된 영상 광은 사용자의 좌안을 향해 투과된다. 이때 셔터 패널(520a)에서 투과된 영상광의 편광 방향과 편광 패널(530a)의 편광 방향은 동일하다.

이로써 사용자는 디스플레이 모듈에서 출력된 영상을 인식할 수 있다.

디스플레이 패널이 피벗 회전된 상태에서 디스플레이 모듈의 영상광과 외부의 광이 액티브 리타더 패널(510a)에 함께 입사되면, 액티브 리타더 패널(510a)은 영상광의 편광 방향이 미리 정해진 방향이 되도록 영상 광의 편광 방향을 조정한 후 셔터 패널(520a)을 향해 투과시킨다.

도 16c는 좌안 렌즈가 오프 구동된 상태일 때의 예시도이다.

셔터 패널(520a)은 액티브 리타더 패널(510a)에서 투과된 영상 광이 입사되면 입사된 영상광의 편광 방향을 유지시켜 투과시킨다. 이때 좌안 렌즈의 셔터 패널(520a)의 제2전극에 하이 레벨의 전압이 인가된 상태이다.

다음 셔터 패널(520a)에서 투과된 영상광은 편광 패널(530a)에 입사되고, 편광 패널(530a)에 입사된 영상 광은 외부로의 투과가 차단된다. 이때 셔터 패널(520a)에서 투과된 영상광의 편광 방향과 편광 패널(530a)의 편광 방향은 직교한다.

이로써 사용자는 디스플레이 모듈에서 출력된 영상을 인식할 수 없다.

좀 더 구체적으로 좌우 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)의 제 2전극에 로우 레벨의 전압이 공급될 때 λ/2의 위상 지연이 발생되어 액티브 리타더 패널(520a)에서 투과된 광의 편광 방향이 변경되고, 반면 제 2전극에 하이 레벨의 전압이 공급될 때 편광 방향이 유지된다.

이와 같은 원리를 이용하여, 3차원 영상 표시 시 좌안 렌즈와 우안 렌즈를 서로 다른 시점에 온 구동시키고, 멀티 뷰 영상 표시 시 좌안 렌즈와 우안 렌즈를 서로 동일한 시점에 온 구동시킨다.

예를 들어 3차원 영상 표시 시 좌안 렌즈(500a)가 제2전극에 로우 레벨의 전압이 공급되어 온 구동되면 우안 렌즈(500b)는 제2전극에 하이 레벨의 전압이 공급되어 오프 구동하고, 좌안 렌즈(500a)가 제2전극에 하이 레벨의 전압이 공급되어 오프 구동되면 우안 렌즈(500b)는 제2전극에는 로우 레벨의 전압이 공급되어 온 구동한다.

이때 안경의 좌안 렌즈의 편광 패널(530a)은 좌안 영상을 좌안으로만 투과시키는 역할을 하고, 우안 렌즈의 편광 패널(530b)은 우안 영상을 우안으로만 투과시키는 역할을 한다.

도 17은 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 구성도로, 시간 분할 방식으로 3차원 영상 또는 멀티 뷰 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치(4) 및 액티브 방식의 안경(5, 5')을 포함하는 영상 시스템의 제어 구성도이다.

디스플레이 장치(4)는 디스플레이 패널(111)을 구동시키기 위한 구동 모듈(160) 및 사용자로부터 동작 정보를 입력받고 디스플레이 장치의 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(140)를 포함한다.

사용자 인터페이스(140)는 전원 온오프 명령, 영상 출력 모드, 화면 모드, 방송 신호의 채널 정보 및 오디오 정보 등의 동작 정보를 입력받고 현재의 영상 출력 모드, 전원 온오프, 채널 및 오디오 정보 등의 동작 정보를 출력한다.

여기서 영상 출력 모드는 2차원 영상 모드, 3차원 영상 모드, 멀티 뷰 영상 모드 중 어느 하나의 영상 모드를 포함한다. 이러한 사용자 인터페이스는, 본체(110)에 마련된 터치 버튼 또는 푸쉬 버튼을 포함하고, 리모컨을 포함하는 것도 가능하다.

구동 모듈(160)은 사용자 인터페이스(140)에서 전송된 정보에 기초하여 디스플레이 패널(111)을 구동시킨다. 이러한 구동 모듈(160)은 영상 입력부(161), 표시 제어부(162), 구동부(163) 및 송신부(164)를 포함한다.

영상 입력부(161)는 영상 소스로부터 영상 신호를 입력받는다. 여기서 영상 소스는 방송 신호의 TV 채널, PC, DVD 등의 광디스크, USB 등과 같은 저장매체 중 적어도 하나를 포함한다.

표시 제어부(162)는 사용자 인터페이스(140)에 입력된 영상 출력 모드가 2차원 영상 모드이면 영상 입력부(161)에 입력된 영상이 2차원으로 출력되도록 디스플레이 패널의 구동을 제어한다.

표시 제어부(162)는 사용자 인터페이스(140)에 입력된 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 영상 입력부(161)에 입력된 영상이 3차원으로 출력되도록 디스플레이 패널(111)의 구동을 제어한다.

표시 제어부(162)는 사용자 인터페이스(140)에 입력된 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 영상 입력부(161)에 입력된 두 영상이 2차원으로 출력되도록 디스플레이 패널(111)의 구동을 제어한다.

표시 제어부(162)는 영상 출력 모드가 2차원 영상 모드이거나 멀티 뷰 영상 모드이면 영상 입력부(161)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지, 3차원 영상 정보인지 각각 판단하고, 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보를 유지시킨 상태에서 출력을 제어하고, 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 2차원의 영상 정보로 변환시킨 후 변환된 2차원의 영상 정보의 출력을 제어한다.

표시 제어부(162)는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 영상 입력부(161)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지, 3차원 영상 정보인지 각각 판단하고, 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면 3차원의 영상 정보를 변환시킨 후 변환된 3차원의 영상 출력을 제어하고, 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 3차원의 영상 정보를 유지시킨 상태에서 출력을 제어한다.

표시 제어부(162)는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 좌안 영상과 우안 영상이 출력되는 타이밍 정보의 전송을 제어하고, 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 제1채널의 제1영상 및 제2채널의 제2영상이 출력되는 타이밍 정보의 전송을 제어한다.

표시 제어부(162)는 사용자 인터페이스를 통해 제2화면 모드가 입력되면 화면 모드가 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되도록 디스플레이 패널을 통해 표시되는 영상의 피벗 회전을 제어한다.

제1 구동부(163)는 표시 제어부(123)의 명령에 기초하여 디스플레이 패널(111)을 구동시킨다.

제1 구동부(163)는 화면 모드가 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되면 디스플레이 패널을 통해 표시되는 영상을 피벗 회전시킨다.

제1 구동부(163)는 3차원 영상 모드이면 프레임 당 좌안 영상과 우안 영상이 시분할로 교대로 표시되도록 하고, 또한 멀티 뷰 영상 모드이면 프레임 당 제1채널의 제1영상 및 제2채널의 제2 영상이 시분할로 교대로 출력되도록 하며, 2차원 영상 모드이면 영상이 계속적으로 출력되도록 한다.

제1 구동부(163)는 게이트 라인들에 스캔신호를 전달하는 게이트 드라이버, 데이터 라인들에 영상 신호에 따른 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버, 백라이트 유닛에 공급되는 전압을 조정하는 백라이트 드라이버를 포함한다. 이는 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

송신부(164)는 제1안경(5) 및 제2안경(5')으로 영상 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다. 이때 송신부(164)는 전원이 온된 안경으로 타이밍 정보를 전송한다. 이를 통해 안경과 동기화시킨다.

이러한 송신부(164)는 안경(5, 5')과 유무선 통신을 수행한다.

송신부(164)는 3차원 영상 출력 모드이면 제1안경(5)의 좌안 렌즈에 좌안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송하고, 제1안경(5)의 우안 렌즈에 우안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다.

아울러, 제2안경(2')의 동작도 온 된 경우, 제2안경(5')의 좌안 렌즈에 좌안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송하고, 제2안경(5')의 우안 렌즈에 우안 영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다.

아울러 송신부(164)는 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 출력 모드이면 제1안경(5)의 좌안 렌즈 및 우안 렌즈에 제1채널의 제1영상 출력에 대한 타이밍 정보를 전송하고, 제2안경(5')의 좌안 렌즈 및 우안 렌즈에 제2채널의 제2영상의 출력에 대한 타이밍 정보를 전송한다.

송신부(164)는 사용자 인터페이스를 통해 입력된 화면 모드 또는 검출부를 통해 검출된 화면 모드를 안경에 전송하는 것도 가능하다.

제1안경(5)과 제2안경(5')은 디스플레이 모듈(110)에서 출력되는 영상광의 투과를 차단 제어하는 광학장치로, 좌안 렌즈의 제1셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널을 구동시키기 위한 구동 모듈(250)을 더 포함한다.

여기서 구동 모듈(250)은 입력부(251), 검출부(252), 수신부(253), 광학 제어부(254), 제3 구동부(255) 및 제4구동부(256)를 각각 포함한다. 제1안경(5)과 제2안경(5') 중 제1안경(5)의 구동 모듈을 예를 들어 설명한다.

입력부(251)는 전원 온오프 명령, 3차원 영상 모드 및 멀티 뷰 영상 모드 등의 영상 출력 모드와, 멀티 뷰 영상 모드 시의 채널 정보를 입력받는다.

아울러 입력부(251)는 화면 모드를 입력받는 것도 가능하다.

검출부(252)는 사용자의 자세 변경에 따른 안경의 피벗 회전 상태를 검출한다.

즉, 사용자에 자세에 따라 사용자가 직시하는 디스플레이 모듈이 제1화면 모드인 랜드스케이프(landscape) 화면인지, 제2화면 모드인 포트리트(portrait) 화면인지 검출하고, 검출 신호를 광학 제어부(254)에 전송한다.

수신부(253)는 3차원 영상 모드일 때 좌안 영상을 출력하는 시점의 타이밍 정보와, 우안 영상을 출력하는 시점의 타이밍 정보를 수신한다.

이러한 수신부(253)는 디스플레이 장치와 유무선 통신을 수행한다.

수신부(253)는 입력부(251)를 통해 선택된 채널의 영상이 출력되는 시점의 타이밍 정보를 수신한다. 예를 들어 제1채널이 선택된 경우 제1채널의 제1영상이 출력되는 시점의 타이밍 정보를 수신하고, 제2채널이 선택된 경우 제2채널의 제2영상이 출력되는 시점의 타이밍 정보를 수신한다.

수신부(253)는 디스플레이 장치로부터 화면 모드를 수신하는 것도 가능하다.

광학 제어부(254)는 3차원 영상 모드 일 때 디스플레이 모듈에서 좌안 영상 및 우안 영상이 출력되는 시점과, 좌안 렌즈의 제1 셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널이 온, 오프 되는 시점을 동기화시킨다.

광학 제어부(254)는 멀티 뷰 영상 모드에서 입력부(251)를 통해 선택된 채널이 제1채널이면 디스플레이 모듈을 통해 제1채널의 영상이 출력되는 시점과 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널이 온 구동되는 시점을 동기화시킨다.

즉, 광학 제어부(254)는 디스플레이 모듈을 통해 제1채널의 영상이 출력되는 시점에 좌안 렌즈의 제1셔터 패널과 우안 렌즈의 제2셔터 패널을 온 구동을 제어하고, 디스플레이 모듈을 통해 제2채널의 영상이 출력되는 시점에 좌안 렌즈의 제1셔터 패널과 우안 렌즈의 제2셔터 패널의 오프 구동을 제어한다.

광학 제어부(254)는 검출부(122)에서 전송된 검출 신호에 기초하여 디스플레이 모듈의 화면 모드를 판단하고, 판단된 화면 모드에 기초하여 좌우 액티브 리타더 패널(510a, 510b)의 구동을 제어한다.

또한 광학 제어부(254)는 입력부(251)에 입력된 화면모드에 기초하여 좌우 액티브 리타더 패널(510a, 510b)의 구동을 제어한다.

제3 구동부(255)는 광학 제어부(254)의 제어 명령에 기초하여 좌안 렌즈의 제1셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널을 온 또는 오프 구동시킨다.

제3 구동부(255)는 좌안 렌즈의 제1셔터 패널의 온 구동 시에 제1셔터 패널의 제2전극에 인가되는 전압을 로우 레벨로 조정하고, 제1셔터 패널의 오프 구동 시에 제1셔터 패널의 제2전극에 인가되는 전압을 하이 레벨로 조정하며, 우안 렌즈의 제2셔터 패널의 온 구동 시에 제2셔터 패널의 제2전극에 인가되는 전압을 로우 레벨로 조정하고, 제2셔터 패널의 오프 구동 시에 제2셔터 패널의 제2전극에 인가되는 전압을 하이 레벨로 조정한다.

아울러 3차원 영상 모드 시에 좌안 렌즈와 우안 렌즈는 서로 다른 시점에 온 구동하고, 멀티 뷰 영상 모드 시에 좌안 렌즈와 우안 렌즈는 서로 동일 시점에 온 구동한다.

제4 구동부(256)는 디스플레이 모듈의 상태가 제1화면모드이면 좌우 렌즈의 제1 및 제2 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에 하이 레벨의 전압을 인가하고, 디스플레이 모듈의 상태가 제2화면모드이면 좌우 렌즈의 제1 및 제 2액티브 리타더 패널(510a, 510b)에 로우 레벨의 전압을 인가함으로써 입사된 영상광의 편광 방향이 미리 정해진 편광 방향이 되도록 한다.

즉, 디스플레이 패널의 피벗 회전으로 인해 디스플레이 패널에서 출력된 영상 광의 편광 방향이 변경되어 제 1 및 제 2액티브 리타더 패널(510a, 510b)에 입사되더라도, 제1 및 제 2액티브 리타더 패널(510a, 510b)을 통해 투과되는 영상광의 편광 방향이 미리 정해진 방향으로 유지되도록 한다.

도 18은 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 순서도이다.

영상 시스템의 디스플레이 장치(4)는 전원이 온되고 영상 입력부(161)를 통해 영상이 입력되면 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보인지 3차원 영상 정보인지 판단한다.

또한 디스플레이 장치(4)는 사용자 인터페이스(140)에서 입력된 영상을 출력하기 위한 영상 출력 모드를 판단한다.

디스플레이 장치(4)는 판단된 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드인지 판단한다.

디스플레이 장치(4)는 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이고, 영상 입력부(161)에 입력된 영상 정보가 2차원 영상 정보이면, 입력된 2차원의 영상 정보를 3차원 영상 정보로 변환하고 변환된 3차원 영상 정보에 기초하여 좌안 영상과 우안 영상으로 분리한다. 아울러 입력된 영상 정보가 3차원 영상 정보이면 3차원의 영상 정보에 기초하여 좌안 영상과 우안 영상을 분리한다.

다음 디스플레이 장치(4)는 분리된 좌안 영상과 우안 영상을 디스플레이 패널을 통해 교대로 출력한다. 이때 디스플레이 장치는 전원이 온된 안경(5)으로 좌안 영상이 출력되는 제1타이밍 정보와, 우안 영상이 출력되는 제2타이밍 정보를 전송한다.

안경(5)은 입력부(251)를 통해 전원 온(171)되면 배터리(미도시)로부터 구동 전원을 공급받는다.

안경(5)은 입력부(251)를 통해 3차원 영상 모드가 선택(172)되면 디스플레이 장치(4)에서 전송된 영상의 타이밍 정보를 수신하고 수신된 타이밍 정보가 좌안 영상 출력에 따른 타이밍 정보인지 판단(173)하고, 수신된 타이밍 정보가 좌안 영상 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 좌안 렌즈의 제1셔터 패널(520a)에 로우 레벨의 전압을 인가하고, 우안 렌즈의 제2셔터 패널(520b)에 하이 레벨의 전압을 인가(174)한다.

이를 통해 좌안 렌즈가 온구동되어 좌안 렌즈를 통해 영상광이 투과되도록 하고, 우안 렌즈는 오프 구동되어 우안 렌즈를 통해 영상광이 투과되는 것을 차단한다.

안경(5)은 좌안 영상이 표시되는 일정 시간이 경과(175)되면 디스플레이 장치(4)로부터 우안 영상 출력에 따른 타이밍 정보를 수신하고, 이때 좌안 렌즈의 제1셔터 패널(520a)에 하이 레벨의 전압을 인가하고, 우안 렌즈의 제2셔터 패널(520b)에 로우 레벨의 전압을 인가(176)한다.

이를 통해 우안 렌즈가 온 구동되어 우안 렌즈를 통해 영상광이 투과되도록 하고, 좌안 렌즈는 오프 구동되어 좌안 렌즈를 통해 영상광이 투과되는 것을 차단한다.

안경은 우안 영상이 표시되는 일정 시간이 경과되면 디스플레이 장치(4)로부터 우안 영상 출력에 따른 타이밍 정보를 수신한다. 이와 같은 과정을 통해 좌우 영상광을 투과시킴으로써 사용자가 3차원의 영상을 인식할 수 있도록 한다.

안경은 화면 모드가 변경되었는지 판단(177)한다.

여기서 화면 모드의 변경을 판단하는 것은, 검출부(252)에서 검출된 검출 신호에 기초한 안경의 피벗 회전 여부로 판단하거나, 입력부(251)에 입력된 디스플레이 장치(4)의 화면 모드의 변경 입력 여부로 판단 가능하다.

또한 화면 모드의 변경을 판단하는 것은, 디스플레이 장치(4)로부터 화면 모드에 대한 정보를 수신하고 수신된 화면 모드에 정보를 판단하는 것을 포함하는 것도 가능하다.

안경은 화면 모드가 변경되었다고 판단되면 좌안 렌즈의 제1 액티브 리타더 패널(510a)과 우안 렌즈의 제2액티브 리타더 패널(510b)의 온오프 구동에 따른 전압의 레벨을 화면 모드의 변경 전과 반대로 조정한다.

좀 더 구체적으로, 화면 모드가 변경되지 않았다고 판단되면 좌안 렌즈의 제1액티브 리타더 패널(510a)과 우안 렌즈의 제2액티브 리타더 패널(510b)에 하이 레벨의 전압을 인가(178)하고, 화면 모드가 변경되었다고 판단되면 좌안 렌즈의 제1액티브 리타더 패널(510a)과 우안 렌즈의 제2액티브 리타더 패널(510b)에 로우 레벨의 전압을 인가(179)한다.

이를 통해 좌안 렌즈 및 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널을 통해 투과되는 영상광의 편광 방향이 미리 정해진 편광 방향이 되도록 한다.

안경(5)은 입력부를 통해 전원이 오프되는 시점까지 위의 과정을 반복하고 전원이 오프되면 종료한다.

이를 도 19 및 도 20을 참조하여 설명한다.

도 19에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈이 제1화면 모드인 랜드스케이프 화면일 때 디스플레이 장치(4)에서 출력되는 영상광의 편광 방향은 수직 방향이고, 편광 패널(530)은 수평 방향의 편광 성분을 갖는다고 가정한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 화면 모드가 랜드스케이프 모드이면 안경의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 수직 방향의 편광 성분을 갖은 영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열에 따라 액정 셀 내에서 입사된 영상광의 편광 방향이 수직방향으로 유지되고, 수직방향의 영상광은 좌우 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)에 입사되고, 좌우 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)에 입사된 광은 좌안 영상이 표시되는 시점일 때 편광 방향이 변경된 상태에서 편광 패널(530a)로 투과된 후 편광 패널(530a)을 통해 사용자의 좌안으로 투과되고, 우안 영상이 표시되는 시점일 때 편광 방향이 변경된 상태에서 편광 패널(530b)로 투과된 후 편광 패널(530b)을 통해 사용자의 좌안으로 투과된다.

즉 좌안 렌즈의 제1셔터 패널(530a)에는 좌안 영상이 표시되는 시점일 때 로우 레벨의 전압이 인가되고, 우안 영상이 표시되는 시점일 때 하이 레벨의 전압이 인가된다.

아울러 좌안 영상이 출력되는 시점에 우안 렌즈(500b)의 제2셔터 패널(520b)에는 수직 방향의 편광 성분을 갖은 영상 광이 입사되는데, 이때 제2셔터 패널(520b)에는 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열을 따라 액정 셀 내에서 입사된 영상광이 방향의 변동없이 수직방향으로 직진하고, 수직방향의 영상광은 편광 패널(530b)에서 차단되어 사용자의 우안으로 투과되지 못한다.

도 20에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈이 제2화면 모드인 포트리트 화면으로 변경되면 디스플레이 장치(4)에서 출력되는 영상광의 편광 방향은 수평 방향이 된다. 아울러 안경의 좌우 렌즈의 제2편광 패널(230)은 수평 방향의 편광 성분을 갖는다고 가정한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 화면 모드가 포트리트 모드이면 안경의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 수평 방향의 편광 성분을 갖은 영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경됨에 따라 액정 셀 내에서 입사된 영상광의 편광 방향이 수직방향으로 변경되어 투과되고, 수직방향의 영상광은 좌우 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)에 입사되고, 좌우 렌즈의 셔터 패널(520a, 520b)에 입사된 광은 좌안 영상이 표시되는 시점일 때 편광 방향이 변경된 상태에서 편광 패널(530a)로 투과된 후 편광 패널(530a)을 통해 사용자의 좌안으로 투과되고, 우안 영상이 표시되는 시점일 때 편광 방향이 변경된 상태에서 편광 패널(530b)로 투과된 후 편광 패널(530b)을 통해 사용자의 좌안으로 투과된다.

도 21은 또 다른 실시예에 따른 영상 시스템의 제어 순서도이다.

영상 시스템의 디스플레이 장치(4)는 사용자 인터페이스(140)에서 입력된 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 사용자에 의해 선택된 복수의 채널을 확인하고, 확인된 제1채널 및 제2채널의 영상의 분리하고 분리된 제1채널의 영상 및 제2채널의 영상이 디스플레이 패널을 통해 교대로 출력되도록 하고, 또한 제1채널의 영상이 출력되는 제1타이밍 정보 및 제2채널의 영상이 출력되는 제2타이밍 정보를 제1안경 및 제2안경에 전송한다.

제1 광학 장치인 제1안경(5) 및 제2 광학 장치인 제2안경(5')은 입력부(251)를 통해 전원 온(181)되면 배터리(미도시)로부터 구동 전원을 공급받는다.

제1안경(5)과 제2안경(5')은 입력부를 통해 멀티 뷰 영상 모드가 선택되면 채널을 선택(181)받는다. 제1안경(5)은 제1채널이 선택되고 제2안경(5')은 제2채널이 선택되었다고 가정한다.

제1안경(5)은 디스플레이 장치(4)에서 제1채널의 제1영상이 출력되는 시점과 좌안 렌즈의 제1 셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널이 온되는 시점을 동기화시킨다.

제1안경(5)은 수신된 타이밍 정보가 제1 영상 출력에 따른 타이밍 정보인지 판단(182)하고, 수신된 타이밍 정보가 제1 영상의 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 좌우 렌즈의 제1셔터 패널(520a) 및 제2셔터 패널(520b)에 로우 레벨의 전압을 인가(183)함으로써 좌우 렌즈의 셔터 패널을 온 구동시킨다.

제1안경(5)은 제1 영상이 표시되는 일정 시간이 경과(185)되면 즉, 디스플레이 장치(4)로부터 제2 영상 출력에 따른 타이밍 정보가 수신되면, 좌우 렌즈의 제1셔터 패널(520a) 및 제2셔터 패널(520b)에 하이 레벨의 전압을 인가(184)함으로써 좌우 렌즈의 셔터 패널을 오프 구동시킨다.

이와 같은 과정을 반복함으로써 제1안경을 통해 제1채널의 제1영상을 감상할 수 있도록 한다.

제1안경(5)은 화면 모드가 변경되었는지 판단(186)한다.

제1안경(5)은 화면 모드가 변경되었다고 판단되면 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널(510a)과 제2액티브 리타더 패널(510b)에 인가되는 전압을 화면 모드의 변경 전과 반대로 조정한다.

좀 더 구체적으로, 디스플레이 장치에서 수신된 타이밍 정보가 제1 영상 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 제1광학장치인 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널 및 제2액티브 리타더 패널에 하이 레벨의 전압을 인가(187)함으로써 입사된 영상광의 편광 방향이 유지되도록 하고, 수신된 타이밍 정보가 제2 영상 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 제1광학장치인 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널 및 제2 액티브 리타더 패널에 로우 레벨의 전압을 인가(188)함으로써 입사된 영상광의 편광 방을 회전시켜 투과시킨다.

결과적으로 제1광학장치의 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널 및 제2 액티브 리타더 패널을 통해 투과되는 영상광의 편광 방향이 미리 정해진 편광 방향이 되도록 한다.

제1안경(5)은 입력부를 통해 전원이 오프되는 시점까지 위의 과정을 반복하고 전원이 오프되면 종료한다.

제2안경(5')은 디스플레이 장치에서 제2채널의 제2영상이 출력되는 시점과 좌안 렌즈의 제1 셔터 패널 및 우안 렌즈의 제2셔터 패널이 온되는 시점을 동기화시킨다.

제2안경(5')은 수신된 타이밍 정보가 제2 영상 출력에 따른 타이밍 정보인지 판단하고, 수신된 타이밍 정보가 제2 영상의 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 좌우 렌즈의 제1셔터 패널 및 제2셔터 패널에 로우 레벨의 전압을 인가함으로써 좌우 렌즈의 셔터 패널을 온 구동시킨다.

제2안경(5')은 디스플레이 장치(4)로부터 제1 영상 출력에 따른 타이밍 정보가 수신되면, 좌우 렌즈의 제1셔터 패널 및 제2셔터 패널에 하이 레벨의 전압을 인가함으로써 좌우 렌즈의 셔터 패널을 오프 구동시킨다.

제2안경(5')은 화면 모드의 변경을 판단하고, 화면 모드의 변경이 판단되면 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널과 제2액티브 리타더 패널에 인가되는 전압의 레벨을 화면 모드의 변경 전과 반대로 조정한다.

좀 더 구체적으로, 디스플레이 장치에서 수신된 타이밍 정보가 제2 영상 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 제2광학장치인 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널 및 제2액티브 리타더 패널에 하이 레벨의 전압을 인가함으로써 입사된 영상광의 편광 방향이 유지되도록 하고, 수신된 타이밍 정보가 제1 영상 출력에 따른 타이밍 정보라고 판단되면 제2광학장치인 좌우 렌즈의 제1액티브 리타더 패널 및 제2 액티브 리타더 패널에 로우 레벨의 전압을 인가함으로써 입사된 영상광의 편광 방을 회전시켜 투과시킨다.

이를 도 22 및 도 23을 참조하여 설명한다.

도 22에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈이 제1화면 모드인 랜드스케이프 화면일 때 디스플레이 장치(4)에서 출력되는 영상광의 편광 방향은 수직 방향이고, 편광 패널(530)은 수평 방향의 편광 성분을 갖는다고 가정한다.

도 22에 도시된 바와 같이, 기수 프레임 시간(n, n+2) 동안 제1안경(5)의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 수직 방향의 편광 성분을 갖은 제1영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 유지되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 유지되고, 수직방향의 제1영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 회전된 후 편광 패널을 통해 사용자의 두 눈으로 투과된다.

우수 프레임 시간(n+1, n+3) 동안 제1안경(5)의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 수직 방향의 편광 성분을 갖은 제2영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 유지되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 유지되고, 수직방향의 영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 유지된 상태로 투과되고 이 후 편광 패널에서 투과가 차단된다. 즉 수직방향의 제2영상광은 편광 패널에서 차단되어 사용자의 두 눈으로 투과되지 못한다.

반면 기수 프레임 시간(n, n+2) 동안 제2안경(5')의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널에는 수직 방향의 편광 성분을 갖은 제1영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널에는 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 유지되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 유지되고, 수직방향의 영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 유지된 상태로 투과되고 이 후 편광 패널에서 투과가 차단된다. 즉 수직방향의 영상광은 편광 패널에서 차단되어 사용자의 두 눈으로 투과되지 못한다.

우수 프레임 시간(n+1, n+3) 동안 제2안경(5')의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널에는 수직 방향의 편광 성분을 갖은 제2영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 하이 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 유지되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 유지되고, 수직방향의 제2 영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 회전된 후 편광 패널을 통해 사용자의 두 눈으로 투과된다.

도 23에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈이 제2화면 모드인 포트리트 화면으로 변경되면 디스플레이 장치(4)에서 출력되는 제1영상광의 편광 방향은 수평 방향이 된다. 아울러 안경의 좌우 렌즈의 제2편광 패널(230)은 수평 방향의 편광 성분을 갖는다고 가정한다.

도 23에 도시된 바와 같이, 기수 프레임 시간(n, n+2) 동안 제1안경(5)의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 수평 방향의 편광 성분을 갖은 제1영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 변경되고, 수직방향의 제1영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 회전된 후 편광 패널을 통해 사용자의 두 눈으로 투과된다.

우수 프레임 시간 동안 제1안경(5)의 제1안경(5)의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 수평 방향의 편광 성분을 갖은 제2영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 변경되고, 수직방향의 영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 유지된 상태로 투과되고 이 후 편광 패널에서 투과가 차단된다. 즉 수직방향의 제2영상광은 편광 패널에서 차단되어 사용자의 두 눈으로 투과되지 못한다.

반면 기수 프레임 시간(n, n+2) 동안 제2안경(5')의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널에는 수평 방향의 편광 성분을 갖은 제1영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 변경되고, 수직방향의 영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 유지된 상태로 투과되고 이 후 편광 패널에서 투과가 차단된다. 즉 수직방향의 영상광은 편광 패널에서 차단되어 사용자의 두 눈으로 투과되지 못한다.

우수 프레임 시간 동안 제2안경(5')의 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널에는 수평 방향의 편광 성분을 갖은 제1영상 광이 입사되는데, 이때 좌우 렌즈의 액티브 리타더 패널(510a, 510b)에는 로우 레벨의 전압이 인가되고 이로 인해 액정 셀 내의 액정 분자의 배열이 변경되어 액정 셀 내에서 입사된 제1영상광의 편광 방향이 수직방향으로 변경되고, 수직방향의 제2영상광은 셔터 패널에서 편광 방향이 회전된 후 편광 패널을 통해 사용자의 두 눈으로 투과된다.

아울러, 디스플레이 장치(4)가 공간 분할 방식으로 3차원 영상을 표시하는 경우, 액티브 방식의 안경(5, 5')는 수직 라인 또는 수평 라인별로 편광의 방향을 서로 다르게 제어하는 것도 가능하다.

또한 안경(5, 5')은 화면 모드가 변경되면 수직 라인별로 편광 방향을 제어하다가 수평 라인별로 편광 방향을 제어하는 것도 가능하다.

1, 4: 디스플레이 장치 2, 2', 3, 5, 5': 광학장치
110: 디스플레이 모듈 120: 구동 모듈
140: 사용자 인터페이스

Claims

디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 전면에 배치되고 상기 디스플레이 패널에서 출력된 영상 광이 입사되면 입사된 영상 광의 편광 방향을 조정하여 투과시키는 액티브 리타더 패널을 갖는 디스플레이 모듈;
상기 디스플레이 모듈의 피벗 여부를 판단하고, 상기 디스플레이 모듈이 피벗되었다고 판단되면 상기 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 상기 편광 방향을 조정하는 구동 모듈을 포함하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
3차원 영상 모드를 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은, 상기 디스플레이 모듈의 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드이면 상기 디스플레이 패널에 좌안 영상과 우안 영상이 시분할로 표시되도록 상기 디스플레이 패널을 구동시키는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
멀티 뷰 영상 모드를 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은, 상기 디스플레이 모듈의 영상 출력 모드가 멀티 뷰 영상 모드이면 상기 디스플레이 패널에 제1채널의 영상과 제2채널의 영상이 시분할로 표시되도록 상기 디스플레이 패널을 구동시키는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈의 피벗을 검출하는 검출부를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은 상기 검출부의 검출 신호에 기초하여 상기 디스플레이 모듈의 피벗 여부를 판단하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈의 피벗을 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은 상기 입력부에 피벗이 입력되면 상기 디스플레이 모듈의 피벗으로 판단하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동모듈은,
상기 디스플레이 모듈의 피벗으로 판단되면 화면 모드가 제1화면모드에서 제2화면 모드로 변경되었다고 판단하고, 상기 제2화면 모드 시 상기 디스플레이 패널의 영상이 제1표시 모드에서 제2표시모드로 변경되도록 하고 상기 액티브 리타더 패널에 제1레벨의 전압을 인가하여 영상광의 편광 방향이 제1편광방향에서 제2편광방향으로 변경되도록 하는 디스플레이 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 구동모듈은,
상기 디스플레이 모듈의 화면 모드가 제1화면 모드로 판단되면 상기 디스플레이 패널의 영상이 제1표시 모드로 변경되도록 하고 상기 액티브 리타더 패널에 제2레벨의 전압을 인가하여 상기 영상광의 편광 방향이 제2편광방향에서 제1편광방향으로 변경되도록 하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동모듈은,
상기 디스플레이 패널에 제1영상과 제2영상이 공간 분할로 표시되도록 하고, 상기 액티브 리타더에 상기 공간 분할로 제1편광 방향과 제2편광방향의 편광 성분이 부여되도록 기수 및 우수 라인 별로 인가되는 전압을 조정하고,
상기 디스플레이 모듈의 화면 모드가 제1화면 모드이면 제1방향으로 기수 및 우수 라인별로 인가되는 전압을 조정하고, 상기 디스플레이 모듈의 화면 모드가 상기 피벗에 대응하는 제2화면 모드이면 제2방향으로 기수 및 우수 라인별로 인가되는 전압을 조정하되, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 서로 직교하는 디스플레이 장치.
디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 전면에 배치되고 상기 디스플레이 패널의 영상 광을 미리 정해진 편광 방향으로 투과시키는 표시용 편광 패널을 갖는 디스플레이 장치와 통신하는 광학 장치에 있어서,
상기 디스플레이 장치에서 출력된 영상 광이 입사되고 상기 디스플레이 장치의 화면 모드에 대응하여 입사된 영상 광의 편광 방향을 조정하여 투과시키는 액티브 리타더 패널과, 상기 액티브 리타더 패널에서 투과된 영상광이 입사되고 상기 디스플레이 장치에서 출력되는 영상의 종류에 대응하여 영상 광을 선택적으로 투과시키는 셔터 패널과, 상기 셔터 패널에서 투과된 영상 광을 선택적으로 투과시키는 편광 패널을 각각 갖는 제1렌즈와 제2렌즈;
상기 디스플레이 장치의 화면 모드에 기초하여 상기 각 액티브 리타더 패널에서 투과되는 영상광의 편광 방향이 조정되도록 하고, 상기 디스플레이 장치에서 출력된 제1영상 및 제2영상 출력의 타이밍 정보를 수신하고 수신된 제1영상 및 제2영상 출력의 타이밍 정보에 기초하여 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널에 인가되는 전압을 각각 제어하여 상기 각 셔터 패널에서 투과되는 영상 광의 편광 방향이 각각 조정되도록 하는 구동 모듈을 포함하는 광학 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제1렌즈와 제2렌즈의 피벗을 검출하는 검출부를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은 상기 피벗이 검출되면 상기 각 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 상기 편광 방향을 90도 변경하는 광학 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈의 피벗을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은 상기 피벗이 입력되면 상기 각 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제어하여 상기 편광 방향을 90도 변경하는 광학 장치.
제 9 항에 있어서,
3차원 영상 모드 또는 멀티 뷰 영상 모드를 입력받는 입력부를 더 포함하고,
상기 구동 모듈은, 상기 3차원 영상 모드가 입력되면 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널을 서로 교대로 온 구동하고, 상기 멀티 뷰 영상 모드가 입력되면 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널을 동일하게 온 구동시키는 광학 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 구동 모듈은, 상기 제1렌즈의 온 구동 시에 상기 제1렌즈의 셔터 패널에 제1레벨의 전압을 인가하고, 상기 제2렌즈의 온 구동 시에 상기 제2렌즈의 셔터 패널에 제1레벨의 전압을 인가하되, 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널의 온 구동이 서로 교대로 수행되도록 하는 광학 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 구동 모듈은, 상기 제1렌즈의 오프 구동 시에 상기 제1렌즈의 셔터 패널에 제2레벨의 전압을 인가하고, 상기 제2렌즈의 오프 구동 시에 상기 제2렌즈의 셔터 패널에 제2레벨의 전압을 인가하되, 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널의 오프 구동이 서로 교대로 수행되도록 하는 광학 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 입력부는, 상기 멀티 뷰 영상 모드 시에 제1채널 및 제2채널 중 어느 하나의 채널을 입력받고,
상기 구동 모듈은, 상기 제1렌즈와 제2렌즈의 온 구동 시에 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널에 제1레벨의 전압을 인가하되, 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널의 온 구동이 서로 동시에 수행되도록 하는 광학 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 구동 모듈은,
상기 제1렌즈와 제2렌즈의 오프 구동 시에 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널에 제2레벨의 전압을 인가하되, 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널의 오프 구동이 서로 동시에 수행되도록 하는 광학 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 구동 모듈은,
상기 입력된 채널의 영상이 출력되는 타이밍에 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널을 온 구동시키고, 상기 입력된 채널과 다른 채널의 영상이 출력되는 타이밍에 상기 제1렌즈의 셔터 패널과 상기 제2렌즈의 셔터 패널을 오프 구동시키는 광학 장치.
디스플레이 패널을 통해 출력하고자 하는 영상 출력 모드를 입력받고,
상기 영상 출력 모드가 3차원 영상 모드 또는 멀티 뷰 영상 모드이면 상기 디스플레이 패널을 통해 출력되는 제1 영상과 제2영상을 제1표시모드로 시간 분할하여 교대로 출력하고,
액티브 리타더 패널에 입사된 상기 디스플레이 패널의 영상광이 제1편광방향으로 투과되도록 제1레벨의 전압을 상기 액티브 리타더에 인가하고,
상기 디스플레이 패널의 피벗 여부를 판단하고,
상기 디스플레이 패널이 피벗되어 제1화면 모드에서 제2화면 모드로 변경되었다고 판단되면 상기 제1영상과 제2영상을 제2표시 모드로 시간 분할하여 교대로 출력하고,
상기 액티브 리타더 패널에 입사된 상기 디스플레이 패널의 영상광이 제2편광방향으로 투과되도록 상기 제1레벨의 전압보다 큰 제2레벨의 전압을 상기 액티브 리타더에 인가하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제1편광방향과 제2편광방향은 서로 직교하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 3차원 영상 모드이면 상기 제1영상인 좌안 영상과 상기 제2영상인 우안 영상을 시간 분할하여 표시하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 멀티 뷰 영상 모드이면 상기 제1영상인 제1채널의 영상과 상기 제2영상인 제2채널의 영상을 시간 분할하여 표시하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
좌안 영상과 우안 영상을 시간 분할하여 출력하는 디스플레이 장치와 통신하는 광학 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 디스플레이 장치로부터 화면 모드에 대한 정보를 수신하고,
상기 수신된 화면 모드가 제1화면 모드인지 제2화면 화면 모드를 판단하고,
상기 디스플레이 장치의 화면 모드가 제1화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제1레벨로 조정하여 좌우 셔터 패널을 온 구동시키고,
상기 디스플레이 장치의 화면 모드가 제2화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 셔터 패널에 인가되는 전압을 제2레벨로 조정하여 좌우 액티브 리타더 패널을 온 구동시키고,
상기 좌안 영상의 출력 타이밍과 상기 우안 영상의 출력 타이밍에 기초하여 상기 좌안 렌즈의 셔터 패널과 우안 렌즈의 셔터 패널을 서로 교대로 온 구동시키는 것을 포함하고,
상기 제1레벨의 전압은 상기 제2레벨의 전압보다 작은 레벨인 광학 장치의 제어 방법.
제22항에 있어서,
검출부를 통해 광학장치가 피벗 회전하였는지 판단하는 것을 더 포함하는 광학 장치의 제어 방법.
제1채널의 영상과 제2채널의 영상을 시간 분할하여 출력하는 디스플레이 장치와 통신하는 광학 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 제1채널과 제2채널 중 어느 하나의 채널을 선택받고,
상기 디스플레이 장치로부터 화면 모드에 대한 정보를 수신하고,
상기 수신된 화면 모드가 제1화면 모드인지 제2화면 화면 모드를 판단하고,
상기 디스플레이 장치의 화면 모드가 제1화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제1레벨로 조정하고,
상기 디스플레이 장치의 화면 모드가 제2화면 모드이면 좌안 렌즈와 우안 렌즈의 액티브 리타더 패널에 인가되는 전압을 제2레벨로 조정하고,
상기 제1채널의 영상의 출력 타이밍과 상기 제2 채널의 영상의 출력 타이밍에 기초하여 서로 동일하게 구동하되, 선택된 채널의 영상 출력 타이밍에 상기 좌안 렌즈의 셔터 패널과 우안 렌즈의 셔터 패널을 동시에 온 구동시키고 다른 채널의 영상 출력 타이밍에 상기 좌안 렌즈의 셔터 패널과 우안 렌즈의 셔터 패널을 동시에 오프 구동시키는 것을 더 포함하고,
상기 제1레벨의 전압은 상기 제2레벨의 전압보다 작은 레벨인 광학 장치의 제어 방법.
제 24 항에 있어서,
검출부를 통해 광학장치가 피벗 회전하였는지 판단하는 것을 더 포함하는 광학 장치의 제어 방법.