KR20150077167A - 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers

Abstract

본 발명은, 다수의 화소를 이용하여 다수의 시역영상을 표시하는 표시패널과; 상기 다수의 시역영상을 분리하여 서로 중첩하는 다수의 시역으로 각각 전달하는 시역생성패널과; 상기 다수의 시역에 대응되어 위치하는 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보를 검출하는 위치감지수단과; 상기 위치정보에 따라 상기 다수의 시역으로부터 주시역 및 보조시역을 추출하고, 상기 다수의 시역영상 중 상기 보조시역에 대응되는 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 변위 또는 깊이를 기준으로 분석하여 주요부 및 배경부를 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터를 선택적으로 변조하는 구동부를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치를 제공한다.

Description

3차원영상 표시장치 및 그 구동방법 {Three Dimensional Image Display Device}
본 발명은 3차원영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 주(main)시역에 인접한 보조시역의 영상데이터를 부분적으로 변조함으로써, 휘도저하 없이 3차원 크로스토크를 방지할 수 있는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
3차원영상 표시방식 중 하나인 입체감표현방식은 양안의 생리적 요인을 이용하여 입체감을 느끼게 하는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 인간의 좌우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관 영상이 보일 경우에 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.
이러한 입체감표현방식은 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자 측의 특수안경을 이용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.
이중에서 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이 등의 시역생성패널을 이용한 무안경 방식 3차원영상 표시장치의 구현원리를 간략하게 살펴보면, 좌/우안용 스테레오영상을 동시에 표시하는 표시패널과 시청자 사이에, 스트라이프(stripe) 형태의 슬릿(slit)과 베리어(barrier)를 배치하거나 다수의 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈를 배치하여 관찰자가 입체감을 느끼게 하는 방식이다.
최근에는 2개의 시역 대신 다수의 시역을 생성하여 다수의 시청자가 3차원영상을 시청할 수 있도록 하는 다중시역(multi-view) 방식 3차원영상 표시장치가 개발되고 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도1은 종래의 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도1에 도시한 바와 같이, 종래의 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(10)는, 영상을 표시하는 표시패널(미도시)과, 표시패널의 영상을 다수의 시역(viewing zone)(VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2))으로 전달하는 시역생성패널(미도시)를 포함한다.
표시패널은 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 각각 표시하는 다수의 시역화소를 포함하는데, 이러한 다수의 시역화소는 순차적으로 배열된다.
그리고, 시역생성패널은, 표시패널로부터 출사되는 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 분리하여 각각 다수의 시역(VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2))으로 전달한다.
다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))은 대상물을 다른 시점에서 바라본 영상일 수 있으며, 예를 들어 구형 대상물의 위치가 중앙선(CL)을 기준으로 좌에서 우로 점차적으로 변경되는 영상일 수 있다.
이러한 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(10)에서, 시청자의 좌안 및 우안이 각각 다수의 시역(VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2)) 중 2개의 시역에 위치하면, 표시패널의 화소에 의하여 표시되는 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 중 2개의 시역에 대응되는 2개의 시역영상은 시역생성패널을 거쳐 각각 시청자의 좌안 및 우안에 도달되는데, 이때 2개의 시역영상에는 각각 인간이 감지 가능한 시차를 고려한 별개의 영상이 담겨 있고, 시청자는 2개의 시역영상을 합성하여 3차원영상을 인식하게 된다.
그런데, 이러한 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(10)는, 하나의 시청자가 이동하며 다수의 시역을 이용하여 연속적으로 3차원영상을 시청하거나, 다수의 시청자가 서로 다른 지점에 위치하며 다수의 시역을 이용하여 동시에 3차원영상을 시청할 수 있는 장점이 있으나, 시청자가 다수의 시역 사이의 경계에 위치할 경우 휘도 저하로 정상적인 3차원영상을 시청할 수 없다는 문제가 있다.
이를 개선하기 위하여 다수의 시역을 중첩시키는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치가 제안되었는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 시역영상 및 3차원영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(20)는, 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 표시하는 표시패널(미도시)과, 표시패널의 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 각각 다수의 시역(viewing zone)으로 전달하는 시역생성패널(미도시)를 포함하는데, 이때 다수의 시역은 서로 중첩되도록 생성된다.
예를 들어, 시청자의 좌안 및 우안이 각각 제(n-1) 및 제(n+1)시역(VZ(n-1), VZ(n+1))에 위치할 경우, 시청자의 좌안으로는 제(n-2), 제(n-1) 및 제n시역영상(I(n-2), I(n-1), In)이 전달되고, 시청자의 우안으로는 제n, 제(n+1) 및 제(n+2)시역영상(In, I(n+1), I(n+2))이 전달된다.
이에 따라, 도 2b에 도시한 바와 같이, 시청자는 좌안으로 전달된 제(n-1)시역영상(I(n-1))과 우안으로 전달된 제(n+1)시역영상(I(n+1))을 합성하여 3차원영상을 인식한다.
그런데, 시청자의 좌안 및 우안으로는 3차원영상 합성에 필요한 제(n-1) 및 제(n+1)시역영상(I(n-1), I(n+1)) 외에도 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역영상(I(n-2), In, I(n+2))이 전달되며, 3차원영상 합성에 필요하지 않은 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역영상(I(n-2), In, I(n+2))은 크로스토크(crosstalk: CT)와 같은 3차원영상 인식의 방해요인으로 작용하여 표시품질을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 보조시역의 영상데이터를 부분적으로 변조함으로써, 휘도저하 및 3차원 크로스토크가 방지되는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 보조시역의 영상데이터를 변위 또는 깊이를 기준으로 선택적으로 변조함으로써, 영상의 표시품질이 개선되는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 다수의 화소를 이용하여 다수의 시역영상을 표시하는 표시패널과; 상기 다수의 시역영상을 분리하여 서로 중첩하는 다수의 시역으로 각각 전달하는 시역생성패널과; 상기 다수의 시역에 대응되어 위치하는 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보를 검출하는 위치감지수단과; 상기 위치정보에 따라 상기 다수의 시역으로부터 주시역 및 보조시역을 추출하고, 상기 다수의 시역영상 중 상기 보조시역에 대응되는 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 변위 또는 깊이를 기준으로 분석하여 주요부 및 배경부를 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터를 선택적으로 변조하는 구동부를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 주시역은 상기 좌안 및 상기 우안에 대응되고, 상기 보조시역은 상기 주시역에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 보조시역영상의 상기 다수의 화소 중, 상기 영상데이터의 깊이가 기준깊이 이상인 화소 또는 상기 영상데이터의 변위가 기준변위 이상인 화소는 변조대상화소로 추출되고, 상기 주요부는 상기 변조대상화소로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터는 계조가 저감되도록 변조될 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 위치감지수단으로부터 상기 좌안 및 상기 우안의 위치정보를 전달받아 상기 주시역 및 상기 보조시역을 추출하는 보조시역추출부와; 상기 다수의 시역영상을 포함하는 영상신호를 프레임 별로 저장하는 저장부와; 상기 보조시역에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 상기 변위 또는 상기 깊이를 기준으로 분석하여 상기 주요부를 추출하는 영상분석부와; 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 상기 영상데이터를 변조하여 변조데이터를 생성하는 데이터변조부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 서로 중첩하는 다수의 시역에 대응되어 위치하는 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보를 검출하는 단계와; 상기 위치정보에 따라 상기 다수의 시역으로부터 주시역 및 보조시역을 추출하는 단계와; 영상신호의 다수의 시역영상 중 상기 보조시역에 대응되는 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하는 단계와; 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 변위 또는 깊이를 기준으로 분석하여 주요부 및 배경부를 추출하는 단계와; 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터를 선택적으로 변조하여 변조데이터를 생성하는 단계와; 상기 변조데이터를 이용하여 상기 다수의 시역영상을 표시하는 단계와; 상기 다수의 시역영상을 분리하여 상기 다수의 시역으로 각각 전달하는 단계를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법을 제공한다.
그리고, 상기 주시역은 상기 좌안 및 상기 우안에 대응되고, 상기 보조시역은 상기 주시역에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 상기 변위 또는 상기 깊이를 기준으로 분석하여 상기 주요부 및 상기 배경부를 추출하는 단계는, 상기 보조시역영상의 상기 다수의 화소 중, 상기 영상데이터의 깊이가 기준깊이 이상인 화소 또는 상기 영상데이터의 변위가 기준변위 이상인 화소를 변조대상화소로 추출하는 단계와; 상기 변조대상화소로 이루어지는 상기 주요부와 상기 변조대상화소 이외의 화소로 이루어지는 배경부를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터는 계조가 저감되도록 변조될 수 있다.
본 발명은, 보조시역의 영상데이터를 부분적으로 변조함으로써, 휘도저하 및 3차원 크로스토크가 방지되는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 보조시역의 영상데이터를 변위 또는 깊이를 기준으로 선택적으로 변조함으로써, 영상의 표시품질이 개선되는 효과를 갖는다.
도1은 종래의 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 시역영상 및 3차원영상을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법을 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 시역영상 및 3차원영상을 설명하기 위한 도면.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치, 비교예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치 및 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치가 표시하는 영상의 시역 및 영역 별 휘도분포를 도시한 도면.
도 8은 도 7a, 도 7b 및 도 7c의 합성영상의 총 휘도를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동부를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법을 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(110)는, 표시패널(120), 시역생성패널(130), 위치감지수단(140) 및 구동부(150)를 포함한다.
표시패널(120)은, 다수의 화소(P)를 이용하여 다수의 시역영상(도 6a의 I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 표시하는데, 다수의 화소(P)는 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 별로 구분되어 순차적으로 반복 배열될 수 있다.
다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))은 대상물을 다른 시점에서 바라본 영상일 수 있으며, 예를 들어 구형 대상물의 위치가 중앙선(CL)을 기준으로 좌에서 우로 점차적으로 변경되는 영상일 수 있다.
이러한 표시패널(120)은 액정패널(liquid crystal panel) 또는 유기발광다이오드 패널(organic light emitting diode panel)을 포함할 수 있다.
시역생성패널(130)은, 표시패널(120)의 전방에 배치되어, 표시패널(120)로부터 출사되는 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 분리하여 각각 서로 중첩되는 다수의 시역(도 6a의 VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2))으로 전달한다.
예를 들어, 시역생성패널(130)은 경사진 바(bar) 형상의 베리어 또는 경사진 바 형상의 렌즈(132)를 포함할 수 있다.
위치감지수단(140)은, 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보(도 4의 PI)를 검출하여 구동부(150)로 전달하는 역할을 하는데, 예를 들어 카메라를 위치감지수단(140)으로 사용할 수 있다.
구동부(150)는, 표시패널(120), 시역생성패널(130) 및 위치감지수단(140)을 제어 및 구동하는데, 다수의 시역(VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2)) 중 시청자의 좌안 및 우안에 대응되는 주(main)시역과, 주시역에 인접하여 배치되고 크로스토크를 유발할 수 있는 보조시역을 추출하고, 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 중 보조시역에 대응되는 시역영상을 변위(disparity) 또는 깊이(depth)를 기준으로 분석하여 변조대상화소로 구성되는 주요부(도 6b의 A)와 변조되지 않는 나머지 화소로 구성되는 배경부(도 6b의 B)를 추출하고, 계조가 저감되도록 주요부(A)의 영상데이터를 선택적으로 변조하여 변조데이터를 생성한다.
여기서, 변위는 시점이 다른 2개의 영상의 대응되는 대상지점 사이의 거리를 의미하고, 깊이는 표시패널로부터 영상의 대상지점까지의 거리를 의미하며, 변위와 깊이는 상관관계가 있다.
예를 들어, 변위가 양안 간격보다 작은 경우, 변위와 깊이는 비례하여, 변위가 커질수록 깊이가 커질 수 있다.
이를 위하여 구동부(150)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 영상분석부(152), 저장부(154), 보조시역추출부(156) 및 데이터변조부(158)를 포함할 수 있다.
이러한 구동부(150)의 각 구성요소를 도 5와 함께 설명한다.
먼저, 보조시역추출부(156)는, 위치감지수단(140)으로부터 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보(PI)를 전달받아 시청자의 좌안 및 우안에 대응되는 주시역과 주시역에 인접한 보조시역을 추출하고(S10), 추출된 보조시역에 대한 정보를 영상분석부(152)로 전달한다.
영상분석부(152)는, 그래픽카드 또는 TV시스템과 외부시스템으로부터 영상신호(IS)를 전달받아 프레임 별로 저장부(154)에 저장하는데, 영상신호(IS)는 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 포함할 수 있다.
그리고, 영상분석부(152)는, 보조시역추출부(156)로부터 전달받은 보조시역에 대한 정보를 이용하여, 저장부(154)에 저장된 1프레임의 영상신호(IS)에 포함된 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 중 주시역 및 보조시역에 각각 대응되는 주시역영상 및 보조시역영상을 추출하고, 변위 또는 깊이를 기준으로 주시역영상 및 보조시역영상을 분석하고(S20), 분석결과에 따라 변조대상화소와 변조대상화소로 이루어지는 주요부(A)를 추출하고(S30), 추출된 주요부(A)에 대한 정보를 데이터변조부(158)로 전달한다.
이때, 1프레임의 영상신호(IS)는 깊이맵(depth map)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는데, 1프레임의 영상신호(IS)가 깊이맵을 포함할 경우에는, 보조시역영상의 각 화소의 영상데이터의 깊이를 미리 설정된 기준깊이와 비교하고, 해당 깊이가 기준깊이 이상인 화소를 변조대상화소로 추출할 수 있다(S30).
또한, 1프레임의 영상신호(IS)가 깊이맵(depth map)을 포함하지 않을 경우에는, 해당 보조시역영상을 주시역영상 또는 다른 보조시역영상과 비교하여 보조시역영상의 각 화소의 영상데이터의 변위를 산출하고, 산출된 변위를 미리 설정된 기준변위와 비교하고(S20), 해당 변위가 기준변위 이상인 화소를 변조대상화소로 추출할 수 있다(S30).
이 경우, 변위와 깊이의 상관관계를 이용하여, 산출된 변위로부터 변위보조시역영상의 각 화소의 영상데이터의 깊이를 산출할 수도 있으며, 이 경우 영상신호(IS)가 깊이맵을 포함하는 경우와 같이 기준깊이를 이용하여 변조대상화소를 추출할 수 있다.
데이터변조부(158)는, 영상분석부(152)로부터 전달받은 주요부(A)에 대한 정보를 이용하여, 보조시역영상의 다수의 화소 중에서 주요부(A)를 추출하고, 추출된 변조대상화소의 영상데이터를 계조가 저감되도록 변조하여 변조데이터를 생성하고(S40), 생성된 변조데이터를 표시패널(120)로 전달한다.
이때, 변조데이터는, 깊이가 상대적으로 크거나 변위가 상대적으로 큰 변조대상화소에 대해서만 계조가 저감되고, 변조대상화소 이외의 화소는 계조가 변하지 않은 영상데이터이다.
이에 따라, 표시패널(120)은 보조시역영상의 변조대상화소의 계조가 저감된 변조데이터를 이용하여 영상을 표시함으로써(S50), 휘도저하 및 크로스토크를 방지하고 표시품질을 개선할 수 있다.
이러한 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(110)에 의하여 표시되는 3차원영상을 도면을 참조하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 시역영상 및 3차원영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(110)는, 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))을 각각 다수의 시역(VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2))으로 전달하는데, 이때 다수의 시역(VZ(n-2), VZ(n-1), VZn, VZ(n+1), VZ(n+2))은 서로 중첩되도록 생성된다.
그리고, 시청자의 좌안 및 우안이 각각 제(n-1) 및 제(n+1)시역(VZ(n-1), VZ(n+1))에 위치할 경우, 시청자의 좌안으로는 제(n-2), 제(n-1) 및 제n시역영상(I(n-2), I(n-1), In)이 전달되고, 시청자의 우안으로는 제n, 제(n+1) 및 제(n+2)시역영상(In, I(n+1), I(n+2))이 전달된다.
이때, 위치감지수단(140)이 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보(PI)를 구동부(150)에 전달하고, 구동부(150)는 제(n-1) 및 제(n+1)시역(VZ(n-1), VZ(n+1))을 주시역으로 추출하고, 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역(VZ(n-2), VZn, VZ(n+2))을 보조시역으로 추출한다.
그리고, 구동부(150)는, 영상신호(IS)의 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 중에서, 제(n-1) 및 제(n+1)시역영상(I(n-1), I(n+1))을 주시역영상으로 선택하고, 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역영상(I(n-2), In, I(n+2))을 보조시역영상으로 선택한 후, 변위 또는 깊이를 기준으로 보조시역영상인 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역영상(I(n-2), In, I(n+2)) 각각의 변조대상화소 및 주요부(A)를 추출한다.
또한, 구동부(150)는, 보조시역영상인 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역영상(I(n-2), In, I(n+2)) 각각의 주요부(A)의 변조대상화소의 계조를 저감하여 변조데이터를 생성한다.
그리고, 도 6b에 도시한 바와 같이, 시청자는 좌안으로 전달된 주시역영상인 제(n-1)시역영상(I(n-1))과 우안으로 전달된 주시역영상인 제(n+1)시역영상(I(n+1))을 합성하여 3차원영상을 인식한다.
이때, 보조시역영상인 제(n-2) 및 제n시역영상(I(n-2), In)과 보조시역영상인 제n 및 제(n+2)시역영상(In, I(n+2))도 각각 좌안 및 우안으로 전달되지만, 변조에 의하여 보조시역영상인 제(n-2), 제n 및 제(n+2)시역영상(I(n-2), In, I(n+2))의 계조가 저감된 상태이므로, 시청자가 인식하는 3차원영상에 대한 크로스토크가 최소화된다.
또한, 보조시역영상인 제(n-2) 및 제n시역영상(I(n-2), In)과 보조시역영상인 제n 및 제(n+2)시역영상(In, I(n+2)) 중, 변위가 상대적으로 크거나 깊이가 상대적으로 큰 화소인 주요부(A)의 계조만 저감되고, 변위가 상대적으로 작거나 깊이가 상대적으로 작은 나머지 화소인 배경부(B)의 계조는 저감되지 않으므로, 3차원영상 전체의 휘도저하는 최소화된다.
이러한 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치(110)가 표시하는 영상의 표시품질을 도면을 참조하여 설명한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치, 비교예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치 및 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치가 표시하는 영상의 시역 및 영역 별 휘도분포를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7a, 도 7b 및 도 7c의 합성영상의 총 휘도를 도시한 도면이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c에서, 중앙 상단의 그래프는 변위가 상대적으로 크거나 깊이가 상대적으로 큰 화소인 주요부(A)에 대한 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))의 휘도분포를 나타내며, 좌측 상단 및 우측 상단의 그래프는 변위가 상대적으로 크거나 깊이가 상대적으로 큰 나머지 화소인 제1 및 제2배경부(B1, B2)에 대한 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2))의 휘도분포를 나타내며, 중앙 하단의 그래프는 시청자가 인지하는 합성영상의 휘도분포를 나타낸다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치에서는, 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 각각의 주요부(A)와 제1 및 제2배경부(B1, B2)의 영상데이터가 모두 변조되지 않고 그대로 영상표시에 이용되므로, 합성영상에 있어서 휘도저하는 발생하지 않지만, 보조시역영상(I(n-2), In, I(n+2))에 의하여 크로스토크가 발생한다.
도 7b에 도시한 바와 같이, 비교예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치에서는, 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 중 보조시역영상(I(n-2), In, I(n+2)) 각각의 주요부(A)와 제1 및 제2배경부(B1, B2)의 영상데이터가 모두 계조가 저감되도록 변조되어 영상표시에 이용되므로, 합성영상에 있어서 보조시역영상(I(n-2), In, I(n+2))에 의한 크로스토크는 발생하지 않지만, 휘도저하가 발생한다.
도 7c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치에서는, 다수의 시역영상(I(n-2), I(n-1), In, I(n+1), I(n+2)) 중 보조시역영상(I(n-2), In, I(n+2)) 각각의 제2배경부(B1, B2)의 영상데이터는 변조되지 않고 주요부(A)의 영상데이터만 선택적으로 계조가 저감되도록 변조되어 영상표시에 이용되므로, 합성영상에 있어서 보조시역영상(I(n-2), In, I(n+2))에 의한 크로스토크가 발생하지 않을 뿐만 아니라 휘도저하도 최소화된다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 도 7c의 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 총 휘도는 도 7a의 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 합성영상의 총 휘도의 약 75%이며, 도 7b의 비교예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 총 휘도는 도 7a의 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 합성영상의 총 휘도의 약 20%이다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 총 휘도는, 종래의 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 합성영상의 총 휘도보다는 작지만, 비교예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 총 휘도보다 크다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치에서는, 주요부(A)의 영상데이터만 선택적으로 계조가 저감되도록 변조함으로써, 휘도저하가 최소화된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치에서는, 보조시역영상(I(n-2), In, I(n+2))의 영상데이터를 계조가 저감되도록 변조함으로써, 크로스토크가 방지된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치
120: 표시패널 130: 시역생성패널
140: 위치감지수단 150: 구동부

Claims (9)

  1. 다수의 화소를 이용하여 다수의 시역영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 다수의 시역영상을 분리하여 서로 중첩하는 다수의 시역으로 각각 전달하는 시역생성패널과;
    상기 다수의 시역에 대응되어 위치하는 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보를 검출하는 위치감지수단과;
    상기 위치정보에 따라 상기 다수의 시역으로부터 주시역 및 보조시역을 추출하고, 상기 다수의 시역영상 중 상기 보조시역에 대응되는 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 변위 또는 깊이를 기준으로 분석하여 주요부 및 배경부를 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터를 선택적으로 변조하는 구동부
    를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주시역은 상기 좌안 및 상기 우안에 대응되고,
    상기 보조시역은 상기 주시역에 인접하여 배치되는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조시역영상의 상기 다수의 화소 중, 상기 영상데이터의 깊이가 기준깊이 이상인 화소 또는 상기 영상데이터의 변위가 기준변위 이상인 화소는 변조대상화소로 추출되고,
    상기 주요부는 상기 변조대상화소로 이루어지는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터는 계조가 저감되도록 변조되는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 위치감지수단으로부터 상기 좌안 및 상기 우안의 위치정보를 전달받아 상기 주시역 및 상기 보조시역을 추출하는 보조시역추출부와;
    상기 다수의 시역영상을 포함하는 영상신호를 프레임 별로 저장하는 저장부와;
    상기 보조시역에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하고, 상기 적어도 하나의 보조시역영상을 상기 변위 또는 상기 깊이를 기준으로 분석하여 상기 주요부를 추출하는 영상분석부와;
    상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 상기 영상데이터를 변조하여 변조데이터를 생성하는 데이터변조부
    를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치.
  6. 서로 중첩하는 다수의 시역에 대응되어 위치하는 시청자의 좌안 및 우안의 위치정보를 검출하는 단계와;
    상기 위치정보에 따라 상기 다수의 시역으로부터 주시역 및 보조시역을 추출하는 단계와;
    영상신호의 다수의 시역영상 중 상기 보조시역에 대응되는 적어도 하나의 보조시역영상을 추출하는 단계와;
    상기 적어도 하나의 보조시역영상을 변위 또는 깊이를 기준으로 분석하여 주요부 및 배경부를 추출하는 단계와;
    상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터를 선택적으로 변조하여 변조데이터를 생성하는 단계와;
    상기 변조데이터를 이용하여 상기 다수의 시역영상을 표시하는 단계와;
    상기 다수의 시역영상을 분리하여 상기 다수의 시역으로 각각 전달하는 단계
    를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 주시역은 상기 좌안 및 상기 우안에 대응되고,
    상기 보조시역은 상기 주시역에 인접하여 배치되는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조시역영상을 상기 변위 또는 상기 깊이를 기준으로 분석하여 상기 주요부 및 상기 배경부를 추출하는 단계는,
    상기 보조시역영상의 상기 다수의 화소 중, 상기 영상데이터의 깊이가 기준깊이 이상인 화소 또는 상기 영상데이터의 변위가 기준변위 이상인 화소를 변조대상화소로 추출하는 단계와;
    상기 변조대상화소로 이루어지는 상기 주요부와 상기 변조대상화소 이외의 화소로 이루어지는 배경부를 추출하는 단계
    를 포함하는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조시역영상의 상기 주요부의 영상데이터는 계조가 저감되도록 변조되는 중첩 다중시역 방식 3차원영상 표시장치의 구동방법.
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