KR20180003697A - 두부 장착 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

두부 장착 표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

두부 장착 표시 장치는, 제1 표시부 및 상기 제1 표시부와 제1 각도를 가지고 배치되는 제2 표시부를 구비하는 표시 패널; 상기 제2 표시부와 제2 각도를 가지고 배치되고, 상기 제1 표시부를 통해 출력되는 제1 광을 투과하여 제1 투과광을 출력하고, 상기 제2 표시부를 통해 출력되는 제2 광을 반사하여 제2 반사광을 출력하는 투명 반사 패널; 및 상기 제1 투과광 및 상기 제2 반사광을 모으는 렌즈를 포함 할 수 있다.

Description

두부 장착 표시 장치 및 이의 구동 방법{HEAD MOUNTED DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두부 장착 표시 장치 및 두부 장착 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
두부 장착 표시 장치(또는, 헤드 마운트 디스플레이, head mounted display, HMD)는 머리(또는, 사용자의 머리) 부분에 장착되고, 렌즈를 이용하여 영상(즉, 표시 패널에서 출력되는 영상)을 확대하며, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있다.
일반적인 표시 패널(또는, 고해상도 표시 패널)의 화소 밀도는 500 PPI(pixel per inch)이므로, 표시 패널 내 화소가 사용자에게 시인되지 않는다. 그러나, 두부 장착 표시 장치는 렌즈를 이용하므로, 두부 장착 표시 장치의 표시 패널 내 화소는 사용자에게 시인될 수 있다(예를 들어, 스크린 도어 효과(screen door effect)가 발생할 수 있다).
한편, 사용자의 눈의 수정체의 두께는 실제 사물의 거리에 따라 변한다. 그러나, 두부 장착 표시 장치 내 표시 패널과 사용자(또는, 사용자의 눈)간의 이격거리는 일정하므로, 사용자의 눈의 수정체 두께는 일정하게 유지된다. 이 경우, 사용자의 피로가 증가할 수 있다(예를 들어, 멀미가 발생할 수 있다).
본 발명의 일 목적은 사용자에게 화소가 시인되지 않는(즉, 고해상도를 가지는) 두부 장착 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 사용자의 피로를 완화할 수 있는 두부 장착 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 두부 장착 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장차 표시 장치는, 제1 표시부 및 상기 제1 표시부와 제1 각도를 가지고 배치되는 제2 표시부를 구비하는 표시 패널; 상기 제2 표시부와 제2 각도를 가지고 배치되고, 상기 제1 표시부를 통해 출력되는 제1 광을 투과하여 제1 투과광을 출력하고, 상기 제2 표시부를 통해 출력되는 제2 광을 반사하여 제2 반사광을 출력하는 투명 반사 패널; 및 상기 제1 투과광 및 상기 제2 반사광을 모으는 렌즈를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 각도는 90도이고, 상기 제2 각도는 45도 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 패널은 폴더블 표시 패널 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부 각각은 펜타일 형태로 배열된 화소들을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시부 내 화소 배열은 상기 제2 표시부 내 화소 배열과 동일하고, 상기 제1 투과광은 상기 제2 투과광에 의해 보완 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부 각각은 스트라이프 형태로 배열된 화소들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 두부 장착 표시 장치는, 입력 영상 데이터를 가공하여 변조 데이터를 출력하는 타이밍 제어부; 상기 변조 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부; 및 상기 표시 패널에 주사신호를 제공하는 주사 구동부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 입력 영상 데이터를 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 서브 데이터 및 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 서브 데이터로 분할하고, 상기 제2 서브 데이터를 제1 방향으로 반전하여 제3 서브 데이터를 생성 할 수 있다. 여기에서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 데이터 신호 및 상기 제3 서브 데이터에 대응하는 제3 데이터 신호를 상기 표시 패널에 순차적으로 제공하고, 상기 주사 구동부는 상기 주사신호를 상기 표시 패널에 상기 제1 방향을 따라 순차적으로 제공 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 입력 영상 데이터를 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 서브 데이터 및 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 서브 데이터로 분할 할 수 있다. 여기에서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 데이터 신호를 상기 제1 표시부에 제공하고, 상기 제2 서브 데이터에 대응하는 제2 데이터 신호를 상기 제2 표시부에 제공하며, 상기 주사 구동부는 상기 주사신호를 상기 제1 표시부에 상기 제1 방향을 따라 순차적으로 제공하고, 상기 주사신호를 상기 제2 표시부에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향을 따라 순차적으로 제공 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부에 포함된 화소들의 배열에 따라 상기 제1 서브 데이터 및 상기 제2 서브 데이터를 렌더링 필터를 이용하여 각각 렌더링 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치는, 제1 표시부 및 상기 제1 표시부와 제1 각도를 가지고 배치되는 제2 표시부를 구비하는 표시 패널; 상기 제2 표시부와 제2 각도를 가지고 배치되고, 상기 제1 표시부를 통해 출력되는 제1 광을 투과하여 제1 투과광을 출력하고, 상기 제2 표시부를 통해 출력되는 제2 광을 반사하여 제2 반사광을 출력하는 투명 반사 패널; 및 상기 제1 투과광 및 상기 제2 반사광을 모으는 렌즈를 포함하며, 상기 제1 표시부로부터 상기 투명 반사 패널을 통해 상기 렌즈까지의 제1 이격거리는 상기 제2 표시부로부터 상기 투명 반사 패널을 통해 상기 렌즈까지의 제2 이격거리와 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 이격거리는 상기 제1 이격거리보다 크고, 상기 제2 이격거리는 상기 렌즈의 초점 거리 이내 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 표시부에 포함된 제2 화소들의 해상도(pixel per inch; PPI)는 상기 제1 표시부에 포함된 제1 화소들의 해상도보다 낮을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 두부 장착 표시 장치는, 입력 영상 데이터에 대응하는 영상의 깊이(depth)에 기초하여 상기 입력 영상 데이터를 분할하여 제1 서브 데이터 및 제2 서브 데이터를 생성하는 타이밍 제어부; 및 상기 제1 서브 데이터에 기초하여 제1 데이터 신호를 생성하여 상기 제1 표시부에 제공하고, 상기 제2 서브 데이터에 기초하여 제2 데이터 신호를 생성하여 제2 표시부에 제공하는 데이터 구동부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 영상 데이터에서 객체들을 추출하고, 상기 객체들 중에서 상호 대응되는 제1 객체들간의 위치 차이를 산출하며, 상기 위치 차이에 기초하여 상기 제1 객체들의 깊이를 결정 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 입력 영상 데이터는 좌안 데이터 및 우안 데이터를 포함하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 좌안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 좌측 객체를 추출하고, 상기 우안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 우측 객체를 추출하며, 상기 제1 좌측 객체의 제1 수평 위치 및 상기 제1 우측 객체의 제2 수평 위치에 기초하여 상기 위치 차이를 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 객체들의 상기 깊이가 기준 깊이 이상인 경우, 상기 입력 영상 데이터 중 상기 제1 객체들에 기초하여 상기 제1 서브 데이터를 생성하고, 상기 입력 영상 데이터에서 상기 제1 서브 데이터를 잘라내어(clipping) 상기 제2 서브 데이터를 생성 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치의 구동 방법은, 렌즈, 상기 렌즈와 상호 다른 이격거리들을 가지고 배치되는 제1 표시부 및 제2 표시부를 포함하는 두부 장착 표시 장치에서 수행될 수 있다. 두부 장착 표시 장치의 구동 방법은, 입력 영상 데이터에서 객체들을 추출하는 단계; 상기 객체들 중에서 상호 대응되는 제1 객체들간의 위치 차이를 산출하는 단계; 상기 위치 차이에 기초하여 상기 제1 객체들의 깊이를 결정하는 단계; 상기 제1 객체들의 깊이에 기초하여 상기 입력 영상 데이터를 분할하여 제1 서브 데이터 및 제2 서브 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 제1 표시부를 통해 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 서브 영상을, 상기 제2 표시부를 통해 상기 제2 서브 데이터에 대응하는 제2 서브 영상을 각각 표시하는 단계를 포함 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치는 제1 표시부, 제2 표시부 및 투명 반사 패널을 포함하고, 투명 반사 패널을 통해 제1 표시부의 제1 투과 영상과 제2 표시부의 제2 반사 영상을 합성 할 수 있다. 따라서, 두부 장착 표시 장치의 해상도(또는, 사용자에게 시인되는 해상도)는 향상되고, 스크린 도어 현상이 해소될 수 있다.
또한, 두부 장착 표시 장치는 투명 반사 패널을 이용하여 제2 표시부의 제2 반사 영상만을 반전시키므로, 동일한 화소 배열을 가지는 제1 표시부 및 제2 표시부(또는, 하나의 폴더블 표시 패널)를 이용하여 별도의 얼라인(align) 공정 없이 해상도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치는 상호 다른 이격거리를 가지고 배치되는 제1 표시부 및 제2 표시부를 포함하고, 제1 표시부를 통해 근거리 영상을, 제2 표시부를 통해 원거리 영상을 표시 할 수 있다. 따라서, 두부 장착 표시 장치는 영상(또는, 객체)의 깊이 및 사용자의 눈의 수정체 두께간의 불일치에 기이한 사용자의 피로(또는, 멀미)를 완화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치의 구동 방법은, 객체의 깊이에 기초하여 근거리 영상 및 원거리 영상을 분할함으로써, 보다 효율적으로 두부 장착 표시 장치를 구동시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 두부 장착 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 두부 장착 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 두부 장착 표시 장치에서 생성되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 두부 장착 표시 장치에서 생성되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 두부 장착 표시 장치에서 생성되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 두부 장착 표시 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 두부 장착 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부에서 생성되는 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7의 두부 장착 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부에서 이용되는 렌더링 필터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 두부 장착 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 10의 두부 장착 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11의 타이밍 제어부의 동작의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 두부 장착 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 두부 장착 표시 장치(100)(또는, 두부 장착 표시 시스템)는 표시 패널(110), 투명 반사 패널(120) 및 렌즈(130)를 포함할 수 있다. 두부 장착 표시 장치(10)는 사용자의 머리 부분에 착용되고 표시 패널(110) 및 렌즈(130)를 지지하는 프레임(또는, 케이스)을 더 포함할 수 있다. 표시 패널(110)과 렌즈(130)는 특정 거리를 가지고 이격될 수 있다.
표시 패널(110)은 화소들을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 표시부(220)는 제1 표시부(210)와 제1 각도(α)를 가지고 배치될 수 있고, 제1 각도(α)는 90도일 수 있다. 예를 들어, 제1 표시부(210)는 사용자의 시선 축(visual axis)에 수직하고(또는, 렌즈(130)에 평행하고), 제2 표시부(220)는 제1 표시부(210)에 수직할 수 있다. 한편, 도 2에서, 제2 표시부(220)는 제1 표시부(210)를 기준으로 아래 방향에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 표시 패널(110)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 표시부(210)는 제1 표시부(210)를 기준으로 상/좌/우 방향 등에 배치될 수 있다.
실시예들에서, 표시 패널(110)은 폴더블 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(210)는 동일한 화소 배열을 가지고, 하나의 구동 집적회로(IC)에 의해 구동될 수 있다.
투명 반사 패널(120)은 제2 표시부(220)를 기준으로 제2 각도(β)를 가지고 배치되고, 제1 표시부(210)를 통해 출력되는 제1 광(또는, 제1 영상)을 투과하여 제1 투과광(또는, 제1 투과영상)을 출력하고, 제2 표시부(220)를 통해 출력되는 제2 광(또는, 제2 영상)을 반사하여 제2 반사광(또는, 제2 반사영상)을 출력할 수 있다. 투명 반사 패널(120)은 상호 중첩된 굴절률이 다른 투명막들을 포함하고, 제1 투과광의 세기(또는, 투과율)와 제2 반사광의 세기(또는, 반사율)를 거의 같도록 할 수 있다. 예를 들어, 투명 반사 패널(120)은 은, 금, 알루미늄, 크로멜 등의 금속을 유리 표면에 얇게(예를 들어, 10~20Å) 증착한 거울일 수 있다.
실시예들에서, 제2 각도(β)는 45도 일 수 있다. 예를 들어, 제2 표시부(220)는 제1 표시부(210)의 크기와 동일한 크기를 가지고, 투명 반사 패널(120)의 반사 표면은 제2 표시부(220)의 표면과 45도의 제2 각도(β)를 가지고 배치됨으로써, 제2 반사광(또는, 제2 반사영상)을 제1 투과광(또는, 제1 투과영상)과 중첩시킬 수 있다.
렌즈(130)는 제1 투과광 및 제2 반사광을 모을 수 있다. 렌즈(130)는 두부 장착 표시 장치(100)가 사용자에게 착용되었을 때, 표시 패널(110)에 의해 표시되는 영상을 사용자의 눈에 직접적으로 제공할 수 있고, 예를 들어, 렌즈(130)는 볼록 렌즈, 또는 접안 렌즈일 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시되지 않았으나, 두부 장착 표시 장치(100)는 표시 패널(110)에 의해 표시되는 영상을 사용자의 양 눈에 주사되도록 광경로를 형성/조절하는 렌즈, 반사경 및 광학소자들을 더 포함할 수 있다.
한편, 표시 패널(110) 및 투명 반사 패널(120)의 배치에 따라 제1 투과광(또는, 제1 투과영상) 및 제2 반사광(또는, 제2 반사영상)은 상호 보완될 수 있다. 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)가 동일한 화소 배열을 가지는 경우, 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)는 동일한 블랙 매트릭스(black matrix, BM)(예를 들어, 화소의 구조에 따라 발광 소자가 배치되지 않는 빈 공간(또는, 배선 등이 형성되는 공간)으로서, 화소 배열에 따라 표시 패널(110)에 규칙적으로 배열된 형상)을 가질 수 있다. 한편, 제2 반사광(또는, 제2 반사영상)은 투명 반사 패널(120)에 의해 특정 방향으로 반전되므로, 제2 반사광은 제1 반사광을 보완할 수 있다. 예를 들어, 제2 표시부(220)의 블랙 매트릭스는 투명 반사 패널(120)에 의해 제1 표시부(210)의 블랙 매트릭스의 배열과 다른 배열을 가지는 것처럼 보이므로(또는, 사용자에게 시인되므로), 제1 표시부(210)의 블랙 매트릭스에 대응하는 블랙 영상은 제2 반사광에 의해 보완될 수 있다. 따라서, 사용자에게 제1 표시부(210)의 블랙 매트릭스가 시인되지 않을 수 있고, 두부 장착 표시 장치(100)의 해상도가 향상될 수 있다.
도 3은 도 1의 두부 장착 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 두부 장착 표시 장치에서 생성되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(110)은 펜타일 형태(pentile form)로 배열된 화소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀수번째 화소행(예를 들어, 제1 화소행) 및 홀수번째 화소열(예를 들어, 제1 화소열)의 교차 영역에 제1 화소(R)가 배치되고, 짝수번째 화소행(예를 들어, 제2 화소행) 및 홀수번째 화소열(예를 들어, 제2 화소열)의 교차 영역에 제3 화소(B)가 배치되며, 짝수번째 화소열에는 제2 화소(G)가 배치될 수 있다. 여기서, 제1 화소(R)는 제1 색(예를 들어, 적색)으로 발광하고, 제2 화소(G)는 제2 색(예를 들어, 녹색)으로 발광하며, 제3 화소(B)는 제3 색(예를 들어, 청색)으로 발광할 수 있다. 제1 화소(R) 및 제2 화소(G)가 제1 단위 화소를 형성하고, 제3 화소(B) 및 제2 화소(G)가 제2 단위 화소를 형성하며, 표시 패널(110)은 반복적으로 배치된 제1 단위 화소 및 제2 단위 화소를 포함할 수 있다.
펜타일 형태에 따라, 제1 화소(R)의 발광 소자 및 제3 화소(B)의 발광 소자는 해당 행의 윗방향에 배치되고, 제2 화소(G)의 발광 소자는 해당 행의 아래 방향에 배치될 수 있다. 따라서, 표시 패널(110)은 격자 무늬의 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제1 표시부(210)는 제1 내지 제N 화소행들을 포함하고, 제2 표시부(220)는 제N+1 내지 제2N 화소행를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2N-1 화소행에는 제1 기준 화소(즉, 제1 화소(R) 및 제2 화소(G))가 배열되고, 제2N 화소행에는 제2 기준 화소(즉, 제3 화소(B) 및 제2 화소(G))가 배열될 수 있다. 즉, 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)는 동일한 화소 배열을 가질 수 있다.
앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 표시부(220)는 제1 표시부(210)를 기준으로 제1 각도(α)(예를 들어, 90도)를 가지고 배치되고, 제1 표시부(210)의 제1 표시 영상은 투명 반사 패널(120)을 투과하고, 제2 표시부(220)의 제2 표시 영상은 투명 반사 패널(120)에 의해 반사될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 영상(IMAGE1)은 투명 반사 패널(120)을 투과한 제1 투과광(또는, 제1 투과 영상)이고, 제2 영상(IMAGE2)는 투명 반사 패널(120)에 의해 반사된 제2 반사광(또는, 제2 반사 영상)일 수 있다. 제3 영상(IMAGE3)은 사용자에게 시인되는 영상으로, 제1 영상(IMAGE1) 및 제2 영상(IMAGE2)을 포함할 수 있다.
제1 영상(IMAGE1)은 제1 표시부(210) 내 화소 배열에 따라 홀수행(예를 들어, 제1 행) 및 홀수열(예를 들어, 제1 열, 제3 열)의 교차 영역에 제1 색(예를 들어, 적색)을 포함하고, 짝수행(예를 들어, 제2 행) 및 홀수열(예를 들어, 제1 열, 제3 열)의 교차 영역에 제3 색(예를 들어, 청색)을 포함하며, 짝수열(예를 들어, 제2 열, 제4 열)에 제2 색(예를 들어, 녹색)을 포함할 수 있다.
제2 영상(IMAGE2)은 투명 반사 패널(120)의 반사에 따라 제2N 화소행의 부분 영상 내지 제N+1 화소행의 부분 영상을 순차적으로 포함할 수 있다. 제1 영상(IMAGE1)과 유사하게, 제2 영상(IMAGE2)은 짝수행(예를 들어, 제2N 행) 및 홀수열(예를 들어, 제1 열, 제3 열)의 교차 영역에 제3 색을 포함하며, 홀수행(예를 들어, 제2N-1 행) 및 홀수열(예를 들어, 제1 열, 제3 열)의 교차 영역에 제1 색을 포함하고, 짝수열(예를 들어, 제2 열, 제4 열)에 제2 색을 포함할 수 있다.
제1 영상(IMAGE1) 및 제2 영상(IMAGE2)에 따라, 제3 영상(IMAGE3)은 각 행(예를 들어, 제1 행) 및 홀수열(예를 들어, 제1 열, 제3 열)의 교차 영역에 제1 색 및 제3 색을 포함하고, 짝수열(예를 들어, 제2 열, 제4 열)에 제2 색을 포함할 수 있다.
일반적인 두부 장착 표시 장치는 제1 표시부(210)만을 포함하므로, 제1 영상(IMAGE1)만이 사용자에게 시인될 수 있다. 반면, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치(100)는 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)를 포함하고, 투명 반사 패널(120)을 이용하여 제3 영상(IMAGE3)을 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 두부 장착 표시 장치(100)의 해상도(또는, 사용자에게 시인되는 해상도)는 일반적인 두부 장착 표시 장치의 해상도에 비해 향상되고, 일반적인 두부 장착 표시 장치의 스크린 도어 현상이 해소될 수 있다.
한편, 두부 장착 표시 장치(100)가 투명 반사 패널을 이용하지 않는 경우, 해상도 향상을 위해 제2 표시부(220)의 화소 배열은 제1 표시부(210)의 화소 배열과 다르거나, 또는, 제2 표시부(220)는 제1 표시부(210)를 기준으로 어긋나게(misalign) 배치되어야 한다. 그러나, 두부 장착 표시 장치(100)는 투명 반사 패널을 이용하여 제2 영상(IMAGE2)만을 반전시키므로, 동일한 화소 배열을 가지는 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)(또는, 하나의 폴더블 표시 패널)를 이용하여 별도의 얼라인(align) 공정 없이 해상도를 향상시킬 수 있다.
도 5는 도 1의 두부 장착 표시 장치에서 생성되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제4 영상(IMAGE4)는 투명 반사 패널(120)을 투과한 제1 투과광(또는, 제1 투과 영상)이고, 제5 영상(IMAGE5)는 투명 반사 패널(120)에 의해 반사된 제2 반사광(또는, 제2 반사 영상)일 수 있다. 제4 영상(IMAGE4)은 도 4를 참조하여 설명한 제1 영상(IMAGE1)과 실질적으로 동일할 수 있다.
한편, 제5 영상(IMAGE5)은 도 4를 참조하여 설명한 제2 영상(IMAGE2)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 표시부(220)는 펜타일 형태로 배열된 화소들을 포함하나, 제2 표시부(220) 내 화소들의 제2 배열 순서는 제1 표시부(210) 내 화소들의 제1 배열 순서와 다르고, 제2 배열 순서는 제5 영상(IMAGE5)에 대응할 수 있다. 즉, 두부 장착 표시 장치(100)는 상호 다른 화소 배열을 가지는 제1 표시부(210) 및 제2 표시부(220)(또는, 2개의 표시 패널들)를 이용할 수 있다.
제6 영상(IMAGE6)은, 도 4를 참조하여 설명한 제3 영상(IMAGE3)과 유사하게, 사용자에게 시인되는 영상으로, 제4 영상(IMAGE4) 및 제5 영상(IMAGE5)을 포함할 수 있다. 이 경우, 두부 장착 표시 장치(100)의 해상도(또는, 사용자에게 시인되는 해상도)는 일반적인 두부 장착 표시 장치의 해상도에 비해 향상되고, 일반적인 두부 장착 표시 장치의 스크린 도어 현상이 해소될 수 있다.
도 6은 도 1의 두부 장착 표시 장치에서 생성되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 표시 패널(110)은 스트라이프(stripe) 형태로 배열된 화소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3M+1 화소열(예를 들어, 제1 화소열)에는 제1 화소(R)가 배치되고, 제3M+2 화소열(예를 들어, 제2 화소열)에는 제2 화소(G)가 배치되며, 제3M+1 화소열(예를 들어, 제3 화소열)에는 제3 화소(B)가 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 화소들(R, G, B)는 제3 단위 화소를 형성하고, 표시 패널(110)은 반복적으로 배치된 제3 단위 화소를 포함할 수 있다.
스트라이프 형태에 따라, 제1 화소(R)의 발광 소자, 제2 화소(G)의 발광 소자 및 제3 화소(B)의 발광 소자는 해당 행의 윗방향에 배치될 수 있다. 따라서, 표시 패널(110)은 줄무늬의 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 표시 패널(110)이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 화소(R)의 발광 소자, 및 제3 화소(B)의 발광 소자는 해당 행의 윗방향에 배치되고, 제2 화소(G)의 발광 소자는 해당 행의 아래 방향에 배치될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 격자 무늬의 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다.
제7 영상(IMAGE7)는 투명 반사 패널(120)을 투과한 제1 투과광(또는, 제1 투과 영상)이고, 제8 영상(IMAGE8)는 투명 반사 패널(120)에 의해 반사된 제2 반사광(또는, 제2 반사 영상)일 수 있다.
제7 영상(IMAGE7)은 스트라이프 형태의 화소 배열에 따라 각 행의 윗 방향에 제3 단위 화소에 대응하는 영상(R, G, B)를 포함할 수 있다. 제8 영상(IMAGE8)은 투명 반사 패널(120)의 반사에 따라 각 행의 아래 방향에 제3 단위 화소에 대응하는 영상(R, G, B)를 포함할 수 있다.
제9 영상(IMAGE9)은, 도 4를 참조하여 설명한 제3 영상(IMAGE3)과 유사하게, 사용자에게 시인되는 영상으로, 제7 영상(IMAGE7) 및 제8 영상(IMAGE8)을 포함할 수 있다. 이 경우, 두부 장착 표시 장치(100)의 해상도(또는, 사용자에게 시인되는 해상도)는 일반적인 두부 장착 표시 장치의 해상도(예를 들어, 제7 영상(IMAGE7))에 비해 향상되고, 일반적인 두부 장착 표시 장치의 스크린 도어 현상이 해소될 수 있다.
도 7은 도 1의 두부 장착 표시 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 8은 도 7의 두부 장착 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부에서 생성되는 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 두부 장착 표시 장치(700)는 표시 패널(710), 주사 구동부(720), 데이터 구동부(730) 및 타이밍 제어부(740)를 포함할 수 있다. 두부 장착 표시 장치(700)는 외부에서 제공되는 입력 영상 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))에 기초하여 영상을 출력할 수 있다. 예를 들어, 두부 장착 표시 장치(700)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 한편, 입력 영상 데이터는 3차원 영상 데이터이고, 예를 들어, 입력 영상 데이터는 사용자의 양 눈에 독립적으로 (또는, 각각) 영상을 제공하기 위한 좌측 영상 데이터 및 우측 영상 데이터를 포함할 수 있다.
표시 패널(710)은 주사선들(S1 내지 S2n), 데이터선들(D1 내지 Dm) 및 화소(PX)를 포함할 수 있다(단, n과 m은 각각 2이상의 정수). 화소(PX)는 주사선들(S1 내지 S2n) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차 영역에 배치될 수 있다. 화소(PX)는 주사신호(즉, 주사선들(S1 내지 S2n)을 통해 제공되는 주사신호)에 응답하여 데이터 신호(즉, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 제공되는 데이터 신호)를 저장하고, 저장된 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다.
앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 패널(710)은 제1 표시부(711) 및 제2 표시부(712)를 포함하고, 예를 들어, 표시 패널(710)은 폴더블 표시 패널(710)일 수 있다.
주사 구동부(720)는 주사 구동제어신호(SCS)에 기초하여 주사신호를 생성할 수 있다. 주사 구동제어신호(SCS)는 타이밍 제어부(740)로부터 주사 구동부(720)에 제공될 수 있다. 주사 구동제어신호(SCS)는 스타트 펄스 및 클럭신호들을 포함하고, 주사 구동부(720)는 스타트 펄스 및 클럭신호들에 기초하여 순차적으로 주사신호를 생성하는 시프트 레지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 구동부(730)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 응답하여 데이터 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 데이터 구동제어신호(DCS)는 타이밍 제어부(740)로부터 데이터 구동부(730)에 제공될 수 있다. 데이터 구동부(730)는 디지털 형태의 영상 데이터(예를 들어, 제2 데이터(DATA2))를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환할 수 있다. 데이터 구동부(730)는 기 설정된 계조 전압(또는, 감마 전압)에 기초하여 디지털 신호를 생성하고, 계조 전압은 감마 회로(미도시)로부터 데이터 구동부(730)에 제공될 수 있다. 데이터 구동부(730)는 화소열들에 포함되는 화소들(PX)에 데이터 신호를 순차적으로 제공할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 구동부(730)는 제1 데이터 구동부(731) 및 제2 데이터 구동부(732)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제m 데이터선들(D1 내지 Dm) 각각은 제1 표시부(711) 및 제2 표시부(712) 간의 경계선에서 단선될 수 있다. 제1 데이터 구동부(731)는 제1 내지 제m 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 제1 표시부(711)에 데이터 신호를 제공하고, 제2 데이터 구동부(732)는 제1 내지 제m 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 제2 표시부(712)에 데이터 신호를 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(740)는 외부 장치로부터 영상 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1)) 및 입력 제어신호들(예를 들어, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 클럭 신호들)을 수신하고, 표시 패널(710)의 영상 표시에 적합한 변조 데이터(예를 들어, 제2 데이터(DATA2))를 생성할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(740)는 주사 구동부(720) 및 데이터 구동부(730)를 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(240)는 입력 제어신호들에 기초하여 주사 구동제어신호(SCS) 및 데이터 구동제어신호(DCS)를 생성할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(740)는 입력 영상 데이터를 제1 서브 데이터 및 제2 서브 데이터로 분할할 수 있다. 여기서, 제1 서브 데이터는 제1 표시부(711)에 대응하고, 제2 서브 데이터는 제2 표시부(712)에 대응할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(740)는 제2 서브 데이터를 제1 방향으로 반전하여 제3 서브 데이터를 생성할 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 입력 영상 데이터(DATA1)는 4*4의 화소들(또는, 단위 화소들)에 대응하는 데이터 값들을 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(740)는, 도 3을 참조하여 설명한 펜타일 형태의 화소 배열에 따라, 입력 영상 데이터(DATA1)를 제1 서브 데이터(DATA_D1) 및 제2 서브 데이터(DATA_D2)로 분할할 수 있다. 제1 서브 데이터(DATA_D1)는 홀수행(예를 들어, 제1 행 및 제3 행)에 홀수번째 데이터 값들(예를 들어, 제1 데이터 값, 제3 데이터 값, 제9 데이터 값, 제11 데이터 값)을 포함하고, 짝수행(예를 들어, 제2 행 및 제4 행)에 짝수번째 데이터 값들(예를 들어, 제6 데이터 값, 제8 데이터 값, 제14 데이터 값, 제16 데이터 값)을 포함할 수 있다. 제2 서브 데이터(DATA_D2)는 입력 영상 데이터(DATA1)에서 제1 서브 데이터(DATA_D1)을 제외한 나머지 데이터 값들을 포함하고, 홀수행(예를 들어, 제1 행 및 제3 행)에 짝수번째 데이터 값들(예를 들어, 제2 데이터 값, 제4 데이터 값, 제10 데이터 값, 제12 데이터 값)을 포함하고, 짝수행(예를 들어, 제2 행 및 제4 행)에 홀수번째 데이터 값들(예를 들어, 제5 데이터 값, 제7 데이터 값, 제13 데이터 값, 제15 데이터 값)을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(740)는 제1 서브 데이터(DATA_D1) 및 제2 서브 데이터(DATA_D2)를 데이터 구동부(730)에 제공할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(730)는 제1 데이터 구동부(731)를 이용하여 제1 서브 데이터(DATA_D1)에 대응하는 제1 데이터 신호를 제1 표시부(711)에 제공하고, 제2 데이터 구동부(732)를 이용하여 제2 서브 데이터(DATA_D2)에 대응하는 제2 데이터 신호를 제2 표시부(712)에 제공할 수 있다. 한편, 주사 구동부(720)는 주사신호를 제1 표시부(711)에 제1 방향을 따라 순차적으로 제공하고, 주사신호를 제2 표시부(712)에 제1 방향과 반대인 제2 방향을 따라 순차적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(720)는 주사신호를 제1 방향을 따라 제1 내지 제n 주사선들(S1 내지 Sn)에 순차적으로 제공하고, 주사신호를 제2 방향을 따라 제2n 내지 제n+1 주사선들(S2n 내지 Sn+1)에 순차적으로 제공할 수 있다. 따라서, 제1 표시부(711)에 포함된 화소들(PX)은 제1 화소열부터 제n 화소열까지 순차적으로 데이터 신호를 저장하고, 데이터 신호에 기초하여 발광하며, 제2 표시부(712)에 포함된 화소들(PX)은 제n+1 화소열부터 제2n 화소열까지 역순차적으로 데이터 신호를 저장하고, 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(740)는, 제2 서브 데이터(DATA_D2)를 제1 방향으로 반전하여 제3 서브 데이터(DATA_D3)를 생성할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제3 서브 데이터(DATA_D3)는 제1 행에 제2 서브 데이터(DATA_D2)의 제4 행에 포함된 데이터 값들(예를 들어, 제13 데이터 값, 제15 데이터 값)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 표시부(712)를 통해 출력되는 제2 영상이 투명 반사 패널(120)(즉, 도 2를 참조하여 설명한 투명 반사 패널(120))에 의해 제1 방향으로 반전되더라도, 사용자는 정상적인 영상(즉, 반전되지 않은 영상)을 볼 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(740)는 제1 서브 데이터(DATA_D1) 및 제3 서브 데이터(DATA_D3)를 데이터 구동부(730)에 제공할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(730)는 제1 서브 데이터(DATA_D1)에 대응하는 제1 데이터 신호 및 제3 서브 데이터(DATA_D3)에 대응하는 제3 데이터 신호를 표시 패널(710)에 순차적으로 제공하고, 주사 구동부(720)는 주사신호를 표시 패널(710)에 제1 방향을 따라 순차적으로 제공할 수 있다.
예를 들어, 데이터 구동부(730)는 제1 데이터 구동부(731)만을 이용하여 제1 데이터 신호 및 제3 데이터 신호를 표시 패널(710)(또는, 제1 표시부(711) 및 제2 표시부(712))에 순차적으로 제공하고, 주사 구동부(720)는 주사신호를 제1 방향을 따라 제1 내지 제2n 주사선들(S1 내지 S2n)에 순차적으로 제공할 수 있다. 따라서, 제1 화소열부터 제2n 화소열까지 화소들(PX)은 순차적으로 데이터 신호를 저장하고, 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치(700)는 입력 영상 데이터(DATA1)를 제1 표시부(711)에 대응하는 제1 서브 데이터(DATA_D1) 및 제2 표시부(712)에 대응하는 제2 서브 데이터(DATA_D2)(또는, 제3 서브 데이터(DATA_D3))로 분할함으로써, 입력 영상 데이터(DATA1)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
도 9는 도 7의 두부 장착 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부에서 이용되는 렌더링 필터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3, 도 7 및 도 9를 참조하면, 펜타일 형태의 화소 배열에 따라, 제1 단위 화소는 제1 화소(R) 및 제2 화소(G)를 포함하고, 제3 화소(B)를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 제2 단위 화소는 제3 화소(B) 및 제2 화소(G)를 포함하고, 제1 화소(R)를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 타이밍 제어부(740)는 렌더링 필터를 이용하여 입력 영상 데이터(DATA1)(또는, 제1 서브 데이터(DATA_D1) 및 제2 서브 데이터(DATA_D2) 등)을 렌더링 할 수 있다. 즉, 타이밍 제어부(740)는 특정 화소에 대응하는 데이터 값 및 특정 화소에 인접한 인접 화소에 대응하는 데이터 값을 이용하여, 펜타일 형태의 화소 배열에 적합한 변조 데이터를 생성할 수 있다.
제1 렌더링 필터는 제1 화소(R)를 위한 렌더링 필터이고, 제ij 화소에 1/4의 가중치를 가지고, 제i-1j 화소에 1/4의 가중치를 가지며, 제ij+1 화소에 1/4의 가중치를 가지며, 제i+1j 화소에 1/4의 가중치를 가질 수 있다. 여기서, i 및 j는 양의 정수이고, 제ij 화소는 제i 행 및 제j 행의 교차 영역에 배치되는 화소일 수 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(740)는 제ij 화소 및 인접한 화소들에 대응하는 데이터 값들을 산술 평균하여, 제ij 화소에 대응하는 변조 데이터 값을 산출할 수 있다.
제2 렌더링 필터는 제2화소(G)를 위한 렌더링 필터이고, 제ij 화소에 1/2의 가중치를 가지고, 제i+1j 화소에 1/2의 가중치를 가질 수 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(740)는 제ij 화소 및 제i+1j 화소의 데이터 값들을 산술 평균하여, 제ij 화소에 대응하는 변조 데이터 값을 산출할 수 있다.
제3 렌더링 필터는 제3 화소(B)를 위한 렌더링 필터이고, 제1 렌더링 필터와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치(100)는 화소 배열(예를 들어, 펜타일 형태의 화소 배열)에 따라 입력 영상 데이터(DATA1)(또는, 제1 서브 데이터(DATA_D1) 및 제2 서브 데이터(DATA_D2) 등)를 렌더링 할 수 있다. 따라서, 사용자에게 시인되는 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 렌더링 필터들은 예시적인 것으로, 렌더링 필터들은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌터링 필터들 각각은 3*1, 2*1 등의 형태를 가질 수 있다.
도 10은 도 1의 두부 장착 표시 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 11은 도 10의 두부 장착 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 12는 도 11의 타이밍 제어부의 동작의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 1, 도 2, 도 7 및 도 10을 참조하면, 두부 장착 표시 장치(100)는 표시 패널(1010), 투명 반사 패널(1020) 및 렌즈(1030)를 포함할 수 있다. 표시 패널(1010)은 도 2를 참조하여 설명한 표시 패널(110)과 유사하고, 투명 반사 패널(1020) 및 렌즈(1030)는 도 2를 참조하여 설명한 반사 패널(120) 및 렌즈(130)과 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
표시 패널(1010)은 제1 표시부(1011) 및 제2 표시부(1012)를 포함할 수 있다. 제2 표시부(1012)는 제1 표시부(1011)와 제1 각도(α)를 가지고 배치될 수 있고, 제1 각도(α)는 90도일 수 있다. 예를 들어, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 패널(1010)은 폴더블 표시 패널일 수 있다.
제1 표시부(1011)의 제1 이격거리(L1)(예를 들어, 제1 표시부(1011)로부터 투명 반사 패널(1020)을 통해 렌즈(1030)까지의 거리)는 제2 표시부(1012)의 제2 이격거리(L2)(예를 들어, 제2 표시부(1012)로부터 투명 반사 패널(1020)을 통해 렌즈(1030)까지의 거리)와 다를 수 있다.
예를 들어, 제2 이격거리(L2)는 제1 이격거리(L1)보다 제3 이격거리(L3)만큼 더 크고, 제2 이격거리(L2)는 렌즈(1030)의 초점 거리 이내일 수 있다. 제2 이격거리(L2)가 렌즈(1030)의 초점 거리를 초과하는 경우, 제2 표시부(1012)의 영상이 사용자의 망막 상에 맺히지 않을 수 있기 때문이다.
실시예들에서, 제2 표시부(1012)의 화소 밀도(pixel per inch; PPI)(또는, 제2 표시부(1012)에 포함된 화소들(PX)의 해상도)는 제1 표시부(1011)의 화소 밀도(또는, 제1 표시부(1011)에 포함된 화소들(PX)의 해상도)보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제2 표시부(1012)가 렌즈(1030)를 기준으로 제1 표시부(1011)보다 멀리 위치하므로, 제1 표시부(1011)의 화소 밀도가 제2 표시부(1012)의 화소 밀도가 동일한 경우, 제2 표시부(1012)의 화소가 제1 표시부(1011)의 화소보다 작은 것처럼 사용자에게 인식될 수 있다. 따라서, 제2 표시부(1012)에 포함된 화소의 크기를 제1 표시부(1011)에 포함된 화소보다 크게 설정함으로써, 사용자에게 동일한 크기의 화소(또는, 영상) 시인될 수 있다.
실시예들에서, 제2 표시부(1012)의 화소 밀도 및 제1 표시부(1011)의 화소 밀도간의 관계는 하기의 [수학식 1]에 의해 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, PPI2는 제2 표시부(1012)의 화소 밀도이고, PPI1은 제1 표시부(1011)의 화소 밀도이며, L1은 제1 이격거리(L1)이고, L3는 제3 이격거리(L3)이다.
도 10에 도시되지 않았으나, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 두부 장착 표시 장치(100)는 타이밍 제어부(1140)를 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 타이밍 제어부(1040)는 입력 영상 데이터(DATA1)에 대응하는 영상의 깊이(depth)에 기초하여 입력 영상 데이터(DATA1)를 제1 서브 데이터(DATA_S)(예를 들어, 근거리 영상 데이터) 및 제2 서브 데이터(DATA_L)(예를 들어, 원거리 영상 데이터)로 분할할 수 있다. 여기서, 입력 영상 데이터(DATA1)은, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 좌측 영상 데이터(즉, 좌안 데이터) 및 우측 영상 데이터(즉, 우안 데이터)를 포함할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(730)는 제1 서브 데이터(DATA_S)에 기초하여 제1 데이터 신호를 생성하여 제1 표시부(1011)에 제공하고, 제2 서브 데이터(DATA_L)에 기초하여 제2 데이터 신호를 생성하여 제2 표시부(1012)에 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(1140)은 객체 추출부(1141), 위치차 산출부(1142) 및 데이터 분할부(1143)을 포함할 수 있다.
객체 추출부(1141)는 입력 영상 데이터(DATA1)에서 객체들을 추출할 수 있다. 일 실시예에서, 객체 추출부(1141)는 좌안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 좌측 객체를 추출하고, 우안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 우측 객체를 추출할 수 있다.
도 12를 참조하면, 좌안 영상(IMGAE_L)은 좌안 데이터에 대응하고, 우측 영상(IMAGE_R)은 우안 데이터에 대응할 수 있다. 객체 추출부(1141)는 입력 영상 데이터(DATA1)에 포함된 계조 값들 및 계조 값들의 변화에 기초하여 객체들을 검출할 수 있고, 예를 들어, 객체들은 제1 좌측 객체(OB_L1), 제1 우측 객체(OB_R1), 제2 좌측 객체(OB_L2) 및 제2 우측 객체(OB_R2)를 포함할 수 있다.
위치차 산출부(1142)는 객체들 중에서 상호 대응되는 제1 객체들간의 위치 차이를 산출하며, 위치 차이에 기초하여 제1 객체들의 깊이를 결정할 수 있다. 예를 들어, 위치차 산출부(1142)는 제1 좌측 객체(OB_L1) 및 제1 우측 객체(OB_R1)간의 제1 위치 차이를 산출할 수 있다. 유사하게, 제2 좌측 객체(OB_L2) 및 제2 우측 객체(OB_R2)간의 제2 위치 차이를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 위치차 산출부(1142)는 제1 좌측 객체(OB_L1)의 제1 수평 위치(PH1) 및 제1 우측 객체(OB_R1)의 제2 수평 위치(PH2)에 기초하여 위치 차이를 산출할 수 있다. 예를 들어, 위치차 산출부(1142)는 제1 좌측 객체(OB_L1)에 포함된 계조 값들 중에서 맨 좌측에 위치하는 계조 값의 위치 정보와 이에 대응하여 제1 우측 객체(OB_R1)에 포함된 계조 값의 위치 정보에 기초하여 위치 차이를 산출할 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 위치차 산출부(1142)는 객체들의 면적 중심들, 맨 우측에 위치하는 계조 값들의 위치 정보들, 객체들에 포함된 계조들의 위치 평균 등에 기초하여 위치 차이를 산출할 수 있다.
위치차 산출부(1142)는 위치 차이 및 깊이 간의 관계를 나타내는 선형 방정식에 기초하여 위치 차이에 대응하는 깊이(즉, 제1 객체들의 깊이)를 결정할 수 있다.
데이터 분할부(1143)는 제1 객체들의 깊이가 기준 깊이 이상인 경우, 제1 객체들에 기초하여 제1 서브 데이터(DATA_S)를 생성하고, 입력 영상 데이터(DATA1)에서 제1 서브 데이터(DATA_S)를 잘라내어(clipping) 제2 서브 데이터(DATA_L)를 생성할 수 있다. 즉, 데이터 분할부(1143)는 제1 객체들(OB_L1, OB_L2)이 배경 영상에 비해 근거리에 위치하는 경우(예를 들어, 사용자가 제1 객체들(OB_L1, OB_L2)을 근거리 영상으로 인식하는 경우), 제1 객체들(OB_L1, OB_L2)을 포함하는 근거리 영상을 생성하고, 입력 영상 데이터(DATA1)에서 근거리 영상을 제외한 원거리 영상을 생성할 수 있다.
제1 영상 데이터(DATA_S)에 대응하는 제1 서브 영상은 제1 표시부(1011)을 통해 표시되고, 제2 영상 데이터(DATA_L)에 대응하는 제2 서브 영상은 제2 표시부(1012)를 통해 표시될 수 있다. 이 경우, 사용자가 제2 표시부(1012)를 통해 제공되는 제2 서브 영상에 집중하는 경우, 실제 원거리에 위치한 객체(또는, 배경)를 보는 사용자의 수정체와 유사하게, 사용자의 수정체는 상대적으로 얇게 조절 될 수 있다. 유사하게, 사용자가 제1 표시부(1011)를 통해 제공되는 제1 서브 영상에 집중하는 경우, 실제 근거리 객체를 보는 사용자의 수정체와 유사하게, 사용자의 수정체는 상대적으로 두껍게 조절될 수 있다. 따라서, 영상의 깊이와 수정체 두께와의 불일치로 인하여 발생하는 사용자의 피로(또는, 멀미)는 완화될 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치(100)는 상호 다른 이격거리를 가지고 배치되는 제1 표시부(1011) 및 제2 표시부(1012)를 포함하고, 제1 표시부(1011)를 통해 근거리 영상을 제2 표시부(1012)를 통해 원거리 영상을 표시함으로써, 영상(또는, 객체)의 깊이 및 사용자의 눈의 수정체 두께와의 불일치에 기이한 사용자의 피로(또는, 멀미)를 완화시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1, 도 10 및 도 13을 참조하면, 도 13의 방법은 도 10의 두부 장착 표시 장치(100)에서 수행될 수 있다. 즉, 도 13의 방법은 렌즈(1030), 렌즈(1030)와 상호 다른 이격거리들을 가지고 배치되는 제1 표시부(1011) 및 제2 표시부(1012)를 포함하는 두부 장착 표시 장치(100)에서 수행될 수 있다.
도 13의 방법은 입력 영상 데이터(DATA1)에서 객체들을 추출할 수 있다(S1310). 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 13의 방법은 좌안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 좌측 객체를 추출하고, 우안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 우측 객체를 추출할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 13의 방법은 입력 영상 데이터(DATA1)에 포함된 계조 값들 및 계조 값들의 변화에 기초하여 객체들을 검출할 수 있고, 예를 들어, 객체들은 제1 좌측 객체(OB_L1), 제1 우측 객체(OB_R1), 제2 좌측 객체(OB_L2) 및 제2 우측 객체(OB_R2)를 포함할 수 있다.
도 13의 방법은 객체들 중에서 상호 대응되는 제1 객체들간의 위치 차이를 산출할 수 있다(S1320). 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 13의 방법은, 제1 좌측 객체(OB_L1)의 제1 수평 위치(PH1) 및 제1 우측 객체(OB_R1)의 제2 수평 위치(PH2)에 기초하여 위치 차이를 산출할 수 있다.
도 13의 방법은 위치 차이에 기초하여 제1 객체들의 깊이(depth)를 결정할 수 있다(S1330). 예를 들어, 도 13의 방법은 위치 차이 및 깊이 간의 관계를 나타내는 선형 방정식에 기초하여 위치 차이에 대응하는 깊이(즉, 제1 객체들의 깊이)를 결정할 수 있다.
도 13의 방법은 제1 객체들의 깊이에 기초하여 입력 영상 데이터(DATA1)를 분할하여 제1 서브 데이터(DATA_S) 및 제2 서브 데이터(DATA_L)를 생성할 수 있다(S1340).
실시예들에서, 도 13의 방법은 제1 객체들의 깊이가 기준 깊이 이상인 경우, 제1 객체들에 기초하여 제1 서브 데이터(DATA_S)를 생성하고, 입력 영상 데이터(DATA1)에서 제1 서브 데이터(DATA_S)를 잘라내어(clipping) 제2 서브 데이터(DATA_L)를 생성할 수 있다. 즉, 도 13의 방법은 제1 객체들(OB_L1, OB_L2)이 배경 영상에 비해 근거리에 위치하는 경우(예를 들어, 사용자가 제1 객체들(OB_L1, OB_L2)을 근거리 영상으로 인식하는 경우), 제1 객체들(OB_L1, OB_L2)을 포함하는 근거리 영상을 생성하고, 입력 영상 데이터(DATA1)에서 근거리 영상을 제외한 원거리 영상을 생성할 수 있다.
도 13의 방법은 제1 표시부(1011)를 통해 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 서브 영상을, 제2 표시부(1012)를 통해 제2 서브 데이터에 대응하는 제2 서브 영상을 각각 표시할 수 있다(S1350). 이 경우, 사용자가 제2 표시부(1012)를 통해 제공되는 제2 서브 영상에 집중하는 경우, 실제 원거리에 위치한 객체(또는, 배경)를 보는 사용자의 수정체와 유사하게, 사용자의 수정체는 상대적으로 얇게 조절 될 수 있다. 유사하게, 사용자가 제1 표시부(1011)를 통해 제공되는 제1 서브 영상에 집중하는 경우, 실제 근거리 객체를 보는 사용자의 수정체와 유사하게, 사용자의 수정체는 상대적으로 두껍게 조절될 수 있다. 따라서, 영상의 깊이와 수정체 두께와의 불일치로 인하여 발생하는 사용자의 피로(또는, 멀미)는 완화될 수 있다.
도 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치의 구동 방법은 상호 다른 이격거리를 가지고 배치되는 제1 표시부(1011) 및 제2 표시부(1012)를 포함하는 두부 장착 표시 장치를 구동하고, 제1 표시부(1011)를 통해 근거리 영상을 제2 표시부(1012)를 통해 원거리 영상을 표시함으로써, 영상(또는, 객체)의 깊이 및 사용자의 눈의 수정체 두께와의 불일치에 기이한 사용자의 피로(또는, 멀미)를 완화시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치 및 두부 장착 표시 장치의 구동 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 두부 장착 표시 장치 및 두부 장착 표시 장치의 구동 방법은 다양한 디스플레이 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 헤드 마운트 디스플레이(HMD), 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 랩탑, 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 스마트 폰, PDA, PMP, MP3 플레이어, 네비게이션 시스템, 비디오 폰 등에 적용될 수 있다.
100: 두부 장착 표시 장치 110: 표시 패널
120: 투명 반사 패널 130: 렌즈
210: 제1 표시부 220: 제2 표시부
700: 두부 장착 표시 장치 710: 표시 패널
711: 제1 표시부 712: 제2 표시부
720: 주사 구동부 730: 데이터 구동부
731: 제1 데이터 구동부 732: 제2 데이터 구동부
740: 타이밍 제어부 1010: 표시 패널
1011: 제1 표시부 1012: 제2 표시부
1020: 투명 반사 패널 1030: 렌즈
1140: 타이밍 제어부 1141: 객체 추출부
1142: 위치차 산출부 1143: 데이터 분할부

Claims (20)

  1. 제1 표시부 및 상기 제1 표시부와 제1 각도를 가지고 배치되는 제2 표시부를 구비하는 표시 패널;
    상기 제2 표시부와 제2 각도를 가지고 배치되고, 상기 제1 표시부를 통해 출력되는 제1 광을 투과하여 제1 투과광을 출력하고, 상기 제2 표시부를 통해 출력되는 제2 광을 반사하여 제2 반사광을 출력하는 투명 반사 패널; 및
    상기 제1 투과광 및 상기 제2 반사광을 모으는 렌즈를 포함하는 두부 장착 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 각도는 90도이고,
    상기 제2 각도는 45도인 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 표시 패널은 폴더블 표시 패널인 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부 각각은 펜타일 형태로 배열된 화소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 표시부 내 화소 배열은 상기 제2 표시부 내 화소 배열과 동일하고,
    상기 제1 투과광은 상기 제2 투과광에 의해 보완되는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부 각각은 스트라이프 형태로 배열된 화소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    입력 영상 데이터를 가공하여 변조 데이터를 출력하는 타이밍 제어부;
    상기 변조 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부; 및
    상기 표시 패널에 주사신호를 제공하는 주사 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 입력 영상 데이터를 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 서브 데이터 및 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 서브 데이터로 분할하고, 상기 제2 서브 데이터를 제1 방향으로 반전하여 제3 서브 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 데이터 신호 및 상기 제3 서브 데이터에 대응하는 제3 데이터 신호를 상기 표시 패널에 순차적으로 제공하고,
    상기 주사 구동부는 상기 주사신호를 상기 표시 패널에 상기 제1 방향을 따라 순차적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 입력 영상 데이터를 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 서브 데이터 및 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 서브 데이터로 분할하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 데이터 신호를 상기 제1 표시부에 제공하고, 상기 제2 서브 데이터에 대응하는 제2 데이터 신호를 상기 제2 표시부에 제공하며,
    상기 주사 구동부는 상기 주사신호를 상기 제1 표시부에 상기 제1 방향을 따라 순차적으로 제공하고, 상기 주사신호를 상기 제2 표시부에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향을 따라 순차적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부에 포함된 화소들의 배열에 따라 상기 제1 서브 데이터 및 상기 제2 서브 데이터를 렌더링 필터를 이용하여 각각 렌더링하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  13. 제1 표시부 및 상기 제1 표시부와 제1 각도를 가지고 배치되는 제2 표시부를 구비하는 표시 패널;
    상기 제2 표시부와 제2 각도를 가지고 배치되고, 상기 제1 표시부를 통해 출력되는 제1 광을 투과하여 제1 투과광을 출력하고, 상기 제2 표시부를 통해 출력되는 제2 광을 반사하여 제2 반사광을 출력하는 투명 반사 패널; 및
    상기 제1 투과광 및 상기 제2 반사광을 모으는 렌즈를 포함하며,
    상기 제1 표시부로부터 상기 투명 반사 패널을 통해 상기 렌즈까지의 제1 이격거리는 상기 제2 표시부로부터 상기 투명 반사 패널을 통해 상기 렌즈까지의 제2 이격거리와 다른 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제2 이격거리는 상기 제1 이격거리보다 크고,
    상기 제2 이격거리는 상기 렌즈의 초점 거리 이내인 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제2 표시부에 포함된 제2 화소들의 해상도(pixel per inch; PPI)는 상기 제1 표시부에 포함된 제1 화소들의 해상도보다 낮은 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    입력 영상 데이터에 대응하는 영상의 깊이(depth)에 기초하여 상기 입력 영상 데이터를 분할하여 제1 서브 데이터 및 제2 서브 데이터를 생성하는 타이밍 제어부; 및
    상기 제1 서브 데이터에 기초하여 제1 데이터 신호를 생성하여 상기 제1 표시부에 제공하고, 상기 제2 서브 데이터에 기초하여 제2 데이터 신호를 생성하여 제2 표시부에 제공하는 데이터 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 영상 데이터에서 객체들을 추출하고, 상기 객체들 중에서 상호 대응되는 제1 객체들간의 위치 차이를 산출하며, 상기 위치 차이에 기초하여 상기 제1 객체들의 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 입력 영상 데이터는 좌안 데이터 및 우안 데이터를 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 좌안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 좌측 객체를 추출하고, 상기 우안 데이터로부터 폐루프를 검출하여 제1 우측 객체를 추출하며, 상기 제1 좌측 객체의 제1 수평 위치 및 상기 제1 우측 객체의 제2 수평 위치에 기초하여 상기 위치 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 객체들의 상기 깊이가 기준 깊이 이상인 경우, 상기 입력 영상 데이터 중 상기 제1 객체들에 기초하여 상기 제1 서브 데이터를 생성하고, 상기 입력 영상 데이터에서 상기 제1 서브 데이터를 잘라내어(clipping) 상기 제2 서브 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 두부 장착 표시 장치.
  20. 렌즈, 상기 렌즈와 상호 다른 이격거리들을 가지고 배치되는 제1 표시부 및 제2 표시부를 포함하는 두부 장착 표시 장치에서,
    입력 영상 데이터에서 객체들을 추출하는 단계;
    상기 객체들 중에서 상호 대응되는 제1 객체들간의 위치 차이를 산출하는 단계;
    상기 위치 차이에 기초하여 상기 제1 객체들의 깊이를 결정하는 단계;
    상기 제1 객체들의 깊이에 기초하여 상기 입력 영상 데이터를 분할하여 제1 서브 데이터 및 제2 서브 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 표시부를 통해 상기 제1 서브 데이터에 대응하는 제1 서브 영상을, 상기 제2 표시부를 통해 상기 제2 서브 데이터에 대응하는 제2 서브 영상을 각각 표시하는 단계를 포함하는 두부 장착 표시 장치의 구동 방법.
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