KR20160081029A - 무안경 다시점 3d 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법 - Google Patents

무안경 다시점 3d 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

무안경 다시점 3D 디스플레이 장치는 복수의 부화소를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 대해 수평 방향으로 배열되어 있고, 상기 표시 패널의 수직 방향에 대해 설정된 경사각으로 기울어져 있는 복수의 3D 패널, 그리고 상기 경사각과 하나의 3D 패널의 폭을 토대로 표시 가능한 복수의 시점수를 결정하고, 상기 복수의 시점수 중에서 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시키는 시점수를 선택하고, 선택된 시점 수의 시점 영상을 표현하는 최소의 화소를 포함하는 다시점 화소 그룹 내에서 각 화소를 삼각형 형태로 표현하는 제어부를 포함한다.

Description

무안경 다시점 3D 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법{GLASS-FREE MULTIVIEW AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR IMAGE PROCESSING THEREOF}
본 발명은 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법에 관한 것으로, 특히 경사의 표시 패널을 이용하여 각 시점의 영상에 대해 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시키면서도 고화질의 입체 영상을 제공할 수 있는 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법에 관한 것이다.
무안경 방식의 다시점 3D 디스플레이 방식은 공간 분할 방식으로서 빛의 투과 여부에 의해 방향성을 부여하는 패랠랙스 배리어(Parallax Barrier) 방식과 빛의 굴절에 의해 방향성을 부여하는 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식으로 나눌 수 있다.
무안경식 3D 디스플레이 장치에서 렌티큘러 렌즈 또는 패랠랙스 배리어 기반의 표시 패널이 수직 형태인 경우 각 시점의 영상에 대해 수평 해상도만 감소함으로써 재현되는 입체 영상의 화질이 저하되는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 기술에서는 경사(slanted) 형태의 패랠랙스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈 기반의 3D 패널을 제안하여 각 시점의 영상에 대해 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시킴으로써 재현되는 입체 영상의 화질을 향상시켰다. 하지만 이 기술도 도 1에 도시한 바와 같이 특정 시점에 대해 다시점 영상의 픽셀이 사선 형태를 갖게 되어 재현되는 입체 영상에 사선 무늬가 발생하는 단점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 경사의 3D 패널을 이용하여 각 시점의 영상에 대해 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시키면서도 고화질의 입체 영상을 제공할 수 있는 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치 및 그의 영상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치가 제공된다. 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치는 복수의 부화소를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 대해 수평 방향으로 배열되어 있고, 상기 표시 패널의 수직 방향에 대해 설정된 경사각으로 기울어져 있는 복수의 3D 패널, 그리고 상기 경사각과 하나의 3D 패널의 폭을 토대로 표시 가능한 복수의 시점수를 결정하고, 상기 복수의 시점수 중에서 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시키는 시점수를 선택하고, 선택된 시점 수의 시점 영상을 표현하는 최소의 화소를 포함하는 다시점 화소 그룹 내에서 각 화소를 삼각형 형태로 표현하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 다시점 영상의 픽셀이 삼각형 형태로 표현되게 함으로써 특정 형태의 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시킴으로써 동공에 투사되는 시점 영상의 빛을 균일하게 분포시켜 고화질의 입체 영상을 재현할 수 있다.
도 1은 종래 다시점 영상이 표시 패널의 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부에서 시점수를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈의 유형을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 1의 표시 패널에서 9시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 유형 2-1의 표시 패널에서 13시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 2-2의 표시 패널에서 14시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 4-1의 표시 패널에서 22시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 유형 4-2의 표시 패널에서 23시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 3의 표시 패널에서 30시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 유형 3의 표시 패널에서 42시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무안경 다시점 3D 디스플레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치(100)는 표시 패널(110), 렌티큘러 렌즈 어레이(Lenticular lens array)(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
표시 패널(110)은 복수의 행과 복수의 열로 배열된 복수의 화소를 포함한다. 각 화소는 복수의 부화소(112)를 포함한다. 부화소는 결정된 화소값에 따라서 소정의 색상을 표시한다. 부화소는 예를 들면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 하나의 색상을 표시한다. 화소는 적어도 하나의 부화소(112)가 합쳐져서 완전한 색상 정보를 표현하는 최소 영상 표시 단위를 나타낸다. 예를 들면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상을 표시하는 3개의 부화소(112)가 하나의 화소로 표현될 수 있다.
표시 패널(110) 상에는 렌티큘러 렌즈 어레이(120)가 위치한다.
렌티큘러 렌즈 어레이(120)는 복수의 렌티큘러 렌즈(122)를 포함한다. 도 1에서는 3D 패널로 렌티큘러 렌즈 어레이(120)를 도시하였다. 복수의 렌티큘러 렌즈(122)는 반원기둥 형상을 가지며, 일방향으로 배열되어 있다. 렌티큘러 렌즈(122)는 복수의 부화소(112)의 수직축(y) 방향에 대하여 소정의 경사각(θ)으로 경사져 있다. 이러한 렌티큘러 렌즈 어레이(120)는 입사빔을 다수의 시점으로 분리하여 출사시키기 위한 것이다. 렌티큘러 렌즈 어레이(120)를 투과하는 빔은 시청 거리(viewing distance)에서 서로 다른 시점으로 각각 분리된다. 렌티큘러 렌즈(122)는 각 부화소(112)에 형성된 영상을 각각의 시점으로 분리하기 위하여 일정한 곡률 및 폭(피치)을 갖는다. 그리고 각각의 렌티큘러 렌즈(122)는 수평축(x) 방향을 따라 배열된 부화소(112) 중 2개 이상의 부화소에 대응하도록 배치될 수 있고, 다시점 개수에 따라 렌티큘러 렌즈(122)의 폭이 부화소(112)의 수평 폭(피치)과 일정 관계를 갖도록 설정된다. 이에 따라, 표시 패널(110)에서 표시된 영상은 진행경로가 변경되어 각 시점으로 분리되어 제공된다.
제어부(130)는 하나의 시점 영상을 하나의 부화소에 대응하도록 매핑한다. 제어부(130)는 렌티큘러 렌즈(122)의 폭과 경사각(θ)을 토대로 재생할 시점 수를 결정하고, 결정된 시점 수의 시점 영상을 각 부화소에 매핑한다. 특히, 제어부(130)는 렌티큘러 렌즈(122)의 폭과 경사각(θ)을 토대로 재생할 수 있는 시점수 중에서 각각의 시점 영상을 각 부화소에 매핑했을 때 각 시점 영상이 도 1과 같이 사선 형태가 아닌 삼각형 형태가 되도록 하는 시점 수를 결정할 수 있다.
제어부(130)는 결정된 시점 수의 시점 영상을 표시하는 화소들로 구성되는 다시점 화소 그룹을 형성하고, 다시점 화소 그룹의 각 부화소(112)에 각각 매핑되는 시점 영상의 신호를 전달한다. 다시점 화소 그룹은 결정된 시점 수의 시점 영상을 표현하는 최소의 화소를 포함한다. 예를 들어, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)를 각각 표시하는 부화소가 하나의 화소를 구성할 때, 9 시점 영상을 표시하는 다시점 화소 그룹은 9개의 화소를 포함할 수 있다. 이러한 제어부(130)의 기능은 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부에서 시점수를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 제어부(130)는 렌티큘러 렌즈(122)의 폭과 경사각(θ)을 수신하면(S310), 렌티큘러 렌즈(122)의 폭과 경사각(θ)을 토대로 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수를 계산한다. 화소 블록은 하나의 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 해당하는 부화소들의 집합을 나타낸다.
제어부(130)는 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 서로 다른 화소 블록의 수와 렌티큘러 렌즈(122)의 폭을 토대로 수학식 1과 같이 시점수를 결정할 수 있다(S330).
특히, 제어부(130)는 수학식 1을 토대로 시점수를 결정하되, 수평 해상도와 수직 해상도가 대등한 비율로 감소되는 시점수를 결정할 수 있다.
Figure pat00001
본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 부화소에 하나의 시점 영상이 매핑되므로, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 동일한 경우에는 동일한 시점 영상이 매핑된다. 따라서 렌티큘러 렌즈(122)의 폭과 경사각(θ)에 따라서 매핑 가능한 최대 시점수는 수학식 1과 같이 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 서로 다른 경우의 수에 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 해당하는 부화소 수의 곱과 동일하다.
그러면, 제어부(130)에서 시점수를 결정하는 방법에 대해서 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 토대로 자세하게 설명한다.
도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈의 유형을 나타낸 도면으로, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상 배열이 수직 줄무늬(vertical stripe)이고, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 부화소가 합쳐져서 한 화소를 구성할 때 한 화소가 정사각형인 구조에서 경사각(θ)에 따른 표시 패널을 도시하였다.
Hsp가 부화소의 수평 폭이고 Vsp가 부화소의 수직 폭일 때, 도 4는 경사각(θ)이 tan-1(Hsp/2Vsp)인 유형 1의 표시 패널이며, 도 5a 및 도 5b는 각각 경사각(θ)이 tan-1(Hsp/3Vsp)인 유형 2-1 및 유형 2-2의 표시 패널이다. 도 6은 경사각(θ)이 tan-1(Hsp/4Vsp)인 유형 3의 표시 패널이고, 도 7a 및 도 7b는 각각 경사각(θ)이 tan-1(Hsp/5Vsp)인 유형 4-1 및 유형 4-2의 표시 패널이다.
도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a 및 도 7b에서, X는 렌티큘러 렌즈(122)의 폭을 나타낸다.
도 4를 참고하면, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소가 3/2+3n(n은 0 이상의 정수)개인 경우, 3/2+3n개의 부화소가 하나의 화소 블록을 형성한다. 즉, 3/2+3n개의 부화소들이 합쳐져서 화소 블록(B1, B2)을 포함하는 복수의 화소 블록이 형성된다. 도 4에서는 n이 1인 경우를 도시하였다. 이때 굵은 선으로 묶여진 27개의 부화소가 하나의 다시점 화소 그룹이 될 수 있다.
이렇게 형성된 화소 블록들을 보면, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수는 2가 되며, 따라서 시점 수(Nview)는 수학식 2와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00002
도 5a를 참고하면, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소가 4/3+3n(n은 0 이상의 정수)개인 경우, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소들이 합쳐져서 화소 블록(B1, B2, B3)을 포함하는 복수의 화소 블록이 형성된다. 도 5a에서는 n이 1인 경우를 도시하였다. 이때 굵은 선으로 묶여진 39개의 부화소가 하나의 다시점 화소 그룹이 될 수 있다.
이렇게 형성된 화소 블록을 보면, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수는 3이 되며, 시점 수(Nview)는 수학식 3과 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00003
한편, 도 5b를 참고하면, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소가 5/3+3n(n은 0 이상의 정수)개인 경우, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소들이 합쳐져서 화소 블록(B1, B2, B3)을 포함하는 복수의 화소 블록이 형성된다. 도 5b에서는 n이 1인 경우를 도시하였다. 이때 굵은 선으로 묶여진 42개의 부화소가 하나의 다시점 화소 그룹이 될 수 있다.
이렇게 형성된 화소 블록을 보면, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수는 3이 되며, 시점 수(Nview)는 수학식 4와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00004
또한 도 6에 도시한 바와 같이, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소가 3/2+3n(n은 0 이상의 정수)개인 경우, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소들이 합쳐져서 화소 블록(B1, B2, B3, B4)를 포함하는 복수의 화소 블록이 형성된다. 도 6에서는 n이 2인 경우를 도시하였다. 이때 굵은 선으로 묶여진 부화소들이 하나의 다시점 화소 그룹이 될 수 있다.
이렇게 형성된 화소 블록을 보면, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수는 4가 되며, 시점 수(Nview)는 수학식 5와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00005
그리고 도 7a를 참조하면, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소가 7/5+3n(n은 0 이상의 정수)개인 경우, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소들이 합쳐져서 화소 블록(B1, B2, B3, B4, B5)를 포함하는 복수의 화소 블록이 형성된다. 도 7a에서는 n이 1인 경우를 도시하였다. 이때 굵은 선으로 묶여진 부화소들이 하나의 다시점 화소 그룹이 될 수 있다.
이렇게 형성된 화소 블록을 보면, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수는 5가 되며, 시점 수(Nview)는 수학식 6과 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00006
다음, 도 7b를 보면, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소가 8/5+3n(n은 0 이상의 정수)개인 경우, 렌티큘러 렌즈(122)의 폭(X)에 해당하는 부화소들이 합쳐져서 화소 블록(B1, B2, B3, B4, B5)를 포함하는 복수의 화소 블록이 형성된다. 도 7b에서는 n이 1인 경우를 도시하였다. 이때 굵은 선으로 묶여진 부화소들이 하나의 다시점 화소 그룹이 될 수 있다.
이렇게 형성된 화소 블록을 보면, 렌티큘러 렌즈(122)와 부화소가 겹치는 형태가 서로 다른 화소 블록의 수는 5가 되며, 시점 수(Nview)는 수학식 7과 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00007
일반적으로 평판 패널 기반의 다시점 디스플레이에서는 시점 수가 증가함에 따라 시점당 해상도가 감소하게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 패널에서 수평/수직 해상도 감소율은 다시점 픽셀 그룹에 의해 결정된다. 따라서 화소 크기를 기준으로 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a 및 도 7b에 각각 도시된 표시 패널의 유형별로 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 대해 수평/수직 해상도의 감소율은 수학식 8 내지 수학식 13에 의해 구해질 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
각각의 렌티큘러 렌즈(122)의 유형 별로 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 대해 시점수와 수평/수직 해상도 감소율은 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00014
표 1을 살펴보면, 수평/수직 해상도 감소율의 곱이 시점 수와 동일함을 알 수 있다. 그리고 유형 1의 경우 n=1이고 시점수가 9일 때, 유형 2-1의 경우 n=1이고 시점수가 13일 때, 유형 2-2의 경우 n=1이고 시점수가 14일 때, 유형 3의 경우 n=2이고 시점수가 30일 때와 n=3이고 시점수가 42일 때, 유형 4-1의 경우 n=1이고 시점수가 22일 때, 그리고 유형 4-2의 경우 n=1이고 시점수가 23일 때 수평 해상도와 수직 해상도가 대등한 비율로 감소된다는 것을 알 수 있다.
다시점 영상의 해상도 감소율이 한 쪽으로 편중되면 동공에 투사되는 시점 영상의 빛이 균일하게 분포되지 않기 때문에 입체 영상의 재현 화질이 저하된다. 따라서 표 1을 토대로 보면 각 유형 별로 고화질의 입체 영상을 재현하기 위해서는 9시점, 13시점, 14시점, 22시점, 23시점, 30시점, 42시점이 적절하다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 제어부(130)는 렌티큘러 렌즈(122)의 폭과 경사각(θ)을 토대로 표시 패널(110)이 유형 1에 해당하면 시점수를 9로 결정하고, 표시 패널(110)이 유형 2-1에 해당하면 시점수를 13으로 결정하며, 표시 패널(110)이 유형 2-2에 해당하면 시점수를 14로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 제어부(130)는 표시 패널(110)이 유형 3에 해당하면 시점수를 30 또는 42로 결정하고, 표시 패널(110)이 유형 4-1에 해당하면 시점수를 22로 결정하며, 표시 패널(110)이 유형 4-2에 해당하면 시점수를 23으로 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 1의 표시 패널에서 9시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참고하면, 유형 1의 표시 패널에서 시점수가 9로 결정되면, 제어부(130)는 9개의 시점 영상을 각각의 부화소에 매핑한다. 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 따라서 9개의 시점 영상을 할당하면, 도 8에 도시한 바와 같이 9개의 시점 영상이 각 부화소에 매핑될 수 있으며, 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소가 종래의 사선 형태와 달리 삼각형 형태를 갖게 되어 고화질의 입체 영상을 재생할 수 있다.
한편, 각 부화소에 매핑된 시점 영상을 보면, 소정의 블록 크기로 반복되는 것을 알 수 있다. 소정의 블록 크기를 시점 매핑 주기라 하면, 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수는 상, 하, 좌 및 우로 동일하다. 따라서 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블(도시하지 않음)에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 8에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
일반적으로 렌티큘러 렌즈(122)를 각 시점 영상이 통과할 때 좌우가 바뀌므로, 시점수별로 시점번호가 작을수록 우영상에 가깝고 시점번호가 클수록 좌영상에 가깝다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 유형 2-1의 표시 패널에서 13시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참고하면, 유형 2-1의 표시 패널에서 시점수가 13으로 결정되면, 제어부(130)는 13개의 시점 영상을 각각의 부화소에 매핑한다. 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 따라서 13개의 시점 영상을 할당하면, 도 9에 도시한 바와 같이 13개의 시점 영상이 각 부화소에 매핑될 수 있으며, 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소가 삼각형 형태를 갖는다.
마찬가지로, 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 9에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 2-2의 표시 패널에서 14시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참고하면, 유형 2-2의 표시 패널에서 시점수가 14로 결정되면, 제어부(130)는 14개의 시점 영상을 각각의 부화소에 매핑한다. 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 따라서 14개의 시점 영상을 할당하면, 도 10에 도시한 바와 같이 14개의 시점 영상이 각 부화소에 매핑될 수 있으며, 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소가 삼각형 형태를 갖는다.
또한 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 10에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 4-1의 표시 패널에서 22시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 유형 4-2의 표시 패널에서 23시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참고하면, 유형 4-1의 표시 패널에서 시점수가 22로 결정되면, 제어부(130)는 22개의 시점 영상을 각각의 부화소에 매핑한다. 렌티큘러 렌즈(122)의 폭에 따라서 22개의 시점 영상을 할당하면, 도 11에 도시한 바와 같이 22개의 시점 영상이 각 부화소에 매핑될 수 있으며, 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소는 삼각형 형태를 갖게 된다.
또한 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 11에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
유형 4-2의 표시 패널에서 제어부(130)는 23개의 시점 영상을 도 12에 도시한 바와 같이 23개의 시점 영상이 각 부화소에 매핑한다. 이때 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소는 삼각형 형태를 갖게 된다.
또한 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 12에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 유형 3의 표시 패널에서 30시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 유형 3의 표시 패널에서 42시점의 영상을 부화소에 매핑된 일 예를 나타낸 도면이다.
유형 3의 표시 패널에서 시점수가 30으로 결정되면, 제어부(130)는 30개의 시점 영상을 도 13에 도시한 바와 같이 각 부화소에 매핑한다. 이때 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소는 삼각형 형태를 갖게 된다.
또한 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 13에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
유형 3의 표시 패널에서 시점수가 42로 결정되면, 제어부(130)는 42개의 시점 영상을 도 14에 도시한 바와 같이 각 부화소에 매핑한다. 이때 하나의 다시점 화소 그룹에서 동일 시점의 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소 및 청색(B) 부화소를 포함하는 화소는 삼각형 형태를 갖게 된다.
또한 제어부(130)는 하나의 시점 매핑 주기에 해당하는 각 부화소의 위치별 시점수를 매핑 테이블에 저장하고, 매핑 테이블을 이용하여 전체 표시 패널의 모든 부화소에 도 14에 도시한 바와 같이 시점 영상을 매핑할 수 있다.
이상의 실시 예에서는 3D 패널로 렌티큘러 렌즈를 도시하였으나, 3D 패널로 패랠랙스 배리어가 사용될 수 있다. 패랠랙스 배리어 기반 무안경 다시점 3D 디스플레이에도 이상에서 설명한 영상 처리 방법이 적용될 수 있다.
또한 경사각(θ)이 tan-1(Hsp/2Vsp), tan-1(Hsp/3Vsp), tan-1(Hsp/4Vsp) 및 tan-1(Hsp/5Vsp)와 같이 한 행씩 점점 기울어지는 렌티큘러 렌즈(122)를 토대로 영상 처리 방법을 설명하였지만, 경사각(θ)이 수직축에 대해 대칭적으로 기울어진 경우에도 확장하여 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치로서,
    복수의 부화소를 포함하는 표시 패널,
    상기 표시 패널에 대해 수평 방향으로 배열되어 있고, 상기 표시 패널의 수직 방향에 대해 설정된 경사각으로 기울어져 있는 복수의 3D 패널, 그리고
    상기 경사각과 하나의 3D 패널의 폭을 토대로 표시 가능한 복수의 시점수를 결정하고, 상기 복수의 시점수 중에서 수평 해상도와 수직 해상도를 대등한 비율로 감소시키는 시점수를 선택하고, 선택된 시점 수의 시점 영상을 표현하는 최소의 화소를 포함하는 다시점 화소 그룹 내에서 각 화소를 삼각형 형태로 표현하는 제어부
    를 포함하는 무안경 다시점 3D 디스플레이 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180037738A (ko) * 2016-10-05 2018-04-13 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 설계 방법
CN110632766A (zh) * 2019-09-30 2019-12-31 深圳奇屏科技有限公司 一种led裸眼显示器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130075253A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 한국전자통신연구원 픽셀 매핑을 이용한 입체영상 디스플레이 방법 및 그 장치
KR20130080517A (ko) * 2012-01-05 2013-07-15 삼성디스플레이 주식회사 3차원 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130075253A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 한국전자통신연구원 픽셀 매핑을 이용한 입체영상 디스플레이 방법 및 그 장치
KR20130080517A (ko) * 2012-01-05 2013-07-15 삼성디스플레이 주식회사 3차원 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180037738A (ko) * 2016-10-05 2018-04-13 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 설계 방법
CN110632766A (zh) * 2019-09-30 2019-12-31 深圳奇屏科技有限公司 一种led裸眼显示器

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