KR20170115363A - 다시점 디스플레이에서 크로스톡을 저감하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치는, 복수의 서브 픽셀들, 상기 복수의 서브 픽셀들을 통해 출력된 광이 통과하는 렌티큘러 렌즈를 포함하고, 상기 렌티큘러 렌즈는, 특정 각도로 기울어져 상기 광을 통해 표현하고자 하는 입력 영상이 좌영상과 우영상으로 분리되도록 하고, 상기 서브 픽셀들은, 상기 렌티큘러 렌즈에 의해 크로스톡이 발생되는 영역에 마스크가 적용되도록 할 수 있다.

Description

다시점 디스플레이에서 크로스톡을 저감하는 방법 및 장치 {Method and Apparatus for crosstalk reduction in multi-view display}

본 발명은 다시점 디스플레이에서 크로스톡을 저감하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래에는 3차원 영상을 시청하기 위해서 사용자가 특수한 안경을 착용해야 했다. 최근에는 사용자가 특수한 안경을 착용하지 않더라도 3차원 영상을 시청할 수 있도록 하는 다시점 디스플레이 장치가 소개되고 있다.

다시점 디스플레이 장치에는 디스플레이 패널 전면에 패럴랙스 배리어 (Parallax Barrier) 또는 렌티큘러 렌즈 (Lenticular Lens)를 부착하는 방식 등이 사용될 수 있다.

패럴랙스 배리어 방식은 디스플레이 패널의 전면에 일정한 간격의 수 많은 막대를 배치하여 빛이 패럴랙스 배리어를 통과하는 방향에 따라 선별적으로 출력되도록 함으로써, 빛에 포함된 복수의 시점 영상들을 시점거리에서 서로 다른 위치에 집적시킬 수 있다. 패럴랙스 배리어 방식은 디스플레이 전면에 배치된 방향에 따라 하나의 방향에 대해서만 시차를 발생시켜 입체감을 구현할 수 있으며, 광효율이 낮아 시점 영상이 어둡다는 단점이 있다.

렌티큘러 렌즈 방식은 디스플레이 패널의 전면에 복수 개의 반원통형 렌즈를 배열함으로써, 반원통형 렌즈를 통과한 시점 영상들이 시점거리에서 서로 다른 위치에 집적되도록 할 수 있다. 렌티큘러 렌즈 방식은 패럴랙스 배리어 방식보다 광효율이 높으며 시야각도 개선되지만, 패럴랙스 배리어 방식과 같이 하나의 방향에 대해서만 입체감을 구현할 수 있다.

상기 패럴랙스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈는, 다시점 영상의 수평 및 수직 해상도 간에 균형을 유지하기 위하여 디스플레이와 일정한 각도를 이루도록 기울여서 사용하는 것이 일반적이다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예들은, 패럴랙스 배리어나 렌티큘러 렌즈의 기울어진 각도로 인하여 기존에 많이 사용된 사각 디스플레이와의 관계에서 필연적으로 발생할 수 밖에 없는 크로스톡을 저감하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

크로스톡에는 디스플레이의 생산 공정상의 문제로 발생하는 외부 크로스톡 (extrinsic crosstalk)이 있다. 반면에, 공정상의 문제 없이 이상적으로 생산된 디스플레이라 하더라도 필연적으로 갖게 되는 내부 크로스톡 (intrinsic crosstalk)도 존재할 수 있다. 본 발명에서는 상기 두 가지 크로스톡 중 내부 크로스톡과 관련된 다시점 디스플레이의 크로스톡을 저감하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치는, 복수의 서브 픽셀들, 상기 복수의 서브 픽셀들을 통해 출력된 광이 통과하는 렌티큘러 렌즈를 포함하고, 상기 렌티큘러 렌즈는, 특정 각도로 기울어져 상기 광을 통해 표현하고자 하는 입력 영상이 좌영상과 우영상으로 분리되도록 하고, 상기 서브 픽셀들은, 상기 렌티큘러 렌즈에 의해 크로스톡이 발생되는 영역에 마스크가 적용되도록 할 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 렌티큘러 렌즈는, 서브 픽셀들의 배치 상태에 대해 일정한 각도로 기울어져 있을 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 크로스톡이 발생되는 영역은, 렌티큘러 렌즈가 표현하고자 하는 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 전체 영역에서 제1 시점에 대응하는 영역을 제외한 제2 시점에 대응하는 영역이 될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 크로스톡이 발생되는 영역은, 제1 서브 픽셀에 대응하는 시점 영상에서 제1 서브 픽셀에 이웃하는 제2 서브 픽셀과 오버랩되는 영역이 될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치는, 복수의 서브 픽셀들, 상기 복수의 서브 픽셀들을 통해 출력된 광이 통과하는 패럴랙스 배리어를 포함하고, 상기 패럴랙스 배리어는, 상기 광을 통해 표현하고자 하는 입력 영상을 서로 다른 시차로 출력하도록 하고, 상기 서브 픽셀들은, 상기 패럴랙스 배리어에 의해 크로스톡이 발생되는 영역에 마스크가 적용되도록 할 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 패럴랙스 배리어는, 서브 픽셀들의 배치 상태에 대해 일정한 각도로 기울어져 있을 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 크로스톡이 발생되는 영역은, 패럴랙스 배리어가 표현하고자 하는 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 전체 영역에서 제1 시점에 대응하는 영역을 제외한 제2 시점에 대응하는 영역이 될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 크로스톡이 발생되는 영역은, 제1 서브 픽셀에 대응하는 시점 영상에서 제1 서브 픽셀에 이웃하는 제2 서브 픽셀과 오버랩되는 영역이 될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치는, 복수의 서브 픽셀들, 상기 복수의 서브 픽셀들을 통해 출력된 광이 통과하는 렌티큘러 렌즈를 포함하고, 상기 렌티큘러 렌즈는, 특정 각도로 기울어져 상기 광을 통해 표현하고자 하는 입력 영상이 좌영상과 우영상으로 분리되도록 하고, 상기 서브 픽셀들은, 상기 렌티큘러 렌즈가 기울어진 각도와 동일한 각도로 기울어지도록 배치될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 서브 픽셀들은, 렌티큘러가 기울어진 각도에 맞는 평행사변형 형태가 될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치는, 복수의 서브 픽셀들, 상기 복수의 서브 픽셀들을 통해 출력된 광이 통과하는 패럴랙스 배리어를 포함하고, 상기 패럴랙스 배리어는, 상기 광을 통해 표현하고자 하는 입력 영상을 서로 다른 시차로 출력하도록 하고, 상기 서브 픽셀들은, 상기 패럴랙스 배리어가 기울어진 각도와 동일한 각도로 기울어지도록 배치될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서, 서브 픽셀들은, 패럴랙스 배리어가 기울어진 각도에 맞는 평행사변형 형태가 될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 다시점 디스플레이에서 발생할 수 있는 크로스톡을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서 크로스톡이 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서 크로스톡을 저감하기 위해 마스크를 적용한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서 크로스톡을 저감하기 위해 서브픽셀의 형태를 변경한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치는 복수의 시점 영상을 발생시키는 백라이트 유닛(110), 입력 영상의 프레임을 구성하는 복수의 시점 영상들을 복수의 픽셀을 통해 출력하는 디스플레이 패널(120), 및 디스플레이 패널을 통해 출력된 복수의 시점 영상들이 통과하는 핀홀(130)을 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(120)은, 상기 디스플레이 패널(120)의 일측면을 향하도록 구비된 백라이트 유닛(110)으로부터 시점 영상을 입력 받고, 디스플레이 패널(120)에 포함된 복수 개의 픽셀을 통해 입력 받은 시점 영상을 출력할 수 있다. 이와 같은 역할을 하는 디스플레이 패널(120)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 디스플레이 패널(120)은 터치 패널과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다.

핀홀(130)은 디스플레이 패널(120)의 전면에 구비될 수 있으며, 디스플레이 패널(120)로부터 출력되는 시점 영상을 선별적으로 통과시키는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 핀홀(130)에는 패럴랙스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈 등이 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 핀홀(130)은 핀홀에 입사하는 빛(또는 시점 영상)의 방향이나 각도 등에 따라, 입력된 빛의 출력 여부나 출력 각도 등을 결정할 수 있다.

본 문서에 개시되는 다시점 디스플레이 장치는 상기한 구성요소들을 일부 또는 전부 포함하도록 구성될 수 있으며, 당업자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위 내에서 필요한 구성요소를 추가로 더 포함하도록 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서 크로스톡이 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

다시점 디스플레이는 사각형 형태의 복수의 서브픽셀들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 패널은 5개의 행(201, 203, 205, 207, 209)과 6개의 열(211, 213, 215, 217, 219, 221)로 이루어진 복수의 서브픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 서브픽셀들을 통해 출력된 광은 핀홀을 통과하여 출력될 수 있다. 예를 들면, 복수의 서브픽셀들은 상기 서브픽셀들에 비해 기울어진 형태로 구비된 핀홀을 통해 다시점 영상을 출력할 수 있다. 도 2를 살펴보면, 복수의 다시점 영상 중 5번째 시점 영상이 출력되는데 관여하는 서브픽셀들에 '5' 라는 표식이 기재되어 있다. 5번째 시점 영상이 203번 행에 위치한 서브픽셀 중 하나의 서브픽셀(240)을 통과할 경우, 240 영역에서 상기 5번째 시점 영상이 출력될 수 있다. 다만, 상기 240 영역에 대응하는 서브픽셀의 전체 영역 중 5번째 시점 영상을 출력하는데 필요하지 않은 영역인 241 영역 및 243 영역까지 5번째 시점 영상을 출력하는데 관여할 수 있다. 이와 같은 241 영역 및 243 영역은 5번째 시점 영상에 대한 크로스톡으로 작용할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 5번째 시점 영상이 203번 행에 위치한 서브픽셀 중 하나의 서브픽셀(240)을 통해 출력될 경우, 상기 203번 행에 위치한 서브픽셀(240)과 이웃한 서브픽셀에 5번째 시점 영상 중 일부가 출력될 수 있다. 예를 들면, 230 영역 및 250 영역은 5번째 시점 영상을 출력하는데 필요치 않은 영역에 위치한 서브픽셀 이지만, 5번째 시점 영상이 복수의 서브픽셀들을 통과하는 과정에서 상기 230 영역 및 250 영역에 크로스톡이 발생할 수 있다. 이는 핀홀이 디스플레이 패널에 비해 일정 각도만큼 기울어져 구비되기 때문에 발생하는 현상이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서 크로스톡을 저감하기 위해 마스크를 적용한 도면이다.

일 실시예에 따르면, 다시점 디스플레이에서 내부 크로스톡이 발생하는 원인이 되는 영역에 마스크를 적용하여, 사용자에게 내부 크로스톡으로 인한 출력이 전달되지 않도록 할 수 있다. 예를 들면, 복수의 서브픽셀들 중 5번째 시점 영상이 통과하지 않는 영역의 서브픽셀에서 크로스톡이 발생할 경우, 상기 크로스톡이 발생하는 서브픽셀의 일부에 마스크를 적용할 수 있다. 도 3에는 복수의 서브픽셀을 통해 출력된 복수의 시점 영상들이 핀홀의 기울어짐으로 인해 상기 복수의 서브픽셀이 배열된 형태와 어긋나게 출력되어 있다.

일 실시예에 따르면, 5번째 시점 영상에 대한 출력에는 5개의 서브픽셀이 작동하지만, 상기 어긋난 배치로 인해 5개보다 많은 수의 서브픽셀이 5번째 시점 영상의 출력에 관여하게 된다. 예를 들면, 330 의 부분이 상기 서브픽셀들의 배치 구조와 핀홀의 배치 구조가 서로 기울어진 형태를 가짐으로써 발생하는 내부 크로스톡 영역일 수 있다. 다시점 디스플레이 장치는 서브픽셀의 배치 구조와 핀홀의 배치 구조는 고정되어 있기 때문에, 시점 영상의 종류에 관계없이 일정한 내부 크로스톡이 발생하게 된다. 따라서, 내부 크로스톡이 발생하는 영역과 대응되는 서브픽셀의 일부분을 불투명 물질로 마스킹함으로써 내부 크로스톡을 저감할 수 있다. 상기 불투명 물질은 실리콘, PVC 또는 그 외 당업자에게 용이한 재료로 제작될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치에서 크로스톡을 저감하기 위해 서브픽셀의 형태를 변경한 도면이다.

일 실시예에 따른 다시점 디스플레이 장치를 구성함에 있어 서브픽셀의 형태를 핀홀이 기울어진 각도와 대응되도록 할 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브픽셀의 형태를 평행사변형 모양으로 제작하되, 상기 평행사변형을 구성하는 일 모서리의 각도를 핀홀이 기울어진 각도와 일치하게 할 수 있다.

도 4를 보면, 5번째 시점 영상은 복수의 서브픽셀 중 415 번 열에 위치한 서브픽셀만으로 출력될 수 있다. 서브픽셀의 형태를 출력되는 시점 영상의 형태와 대응되도록 구성함으로써, 기존 직사각형 형태의 서브픽셀과 시점 영상들이 서로 엇갈림으로 인해 발생했던 크로스톡 현상을 해결할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 복수의 서브 픽셀들;
   상기 복수의 서브 픽셀들을 통해 출력된 광이 통과하는 렌티큘러 렌즈
   를 포함하고,
   상기 렌티큘러 렌즈는, 특정 각도로 기울어져 상기 광을 통해 표현하고자 하는 입력 영상이 좌영상과 우영상으로 분리되도록 하고,
   상기 서브 픽셀들은,
   상기 렌티큘러 렌즈에 의해 크로스톡이 발생되는 영역에 마스크가 적용되는 다시점 디스플레이 장치.
   
   

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