KR20180072621A - 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 화질을 최적화할 수 있도록 한 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상과 우안 영상으로 이루어지는 입체 영상이 표시되는 영상 표시 모듈; 상기 입체 영상을 시청하는 시청자의 위치 정보를 검출하기 위한 위치 검출 모듈; 및 상기 위치 검출 모듈에 의해 검출된 시청자의 위치 정보에 기초하여 시청 거리 값을 산출하고, 산출된 시청 거리 값에 따라 상기 영상 표시 모듈을 제어하여 상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 화질을 최적화할 수 있도록 한 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 입체(또는 3D) 영상 표시 장치는 시청자의 좌안과 우안에 서로 다른 영상을 제공함으로써 시청자가 좌안과 우안의 양안 시차(Binocular Parallax)에 의해 입체 영상을 시청할 수 있도록 하는 장치이다.

최근에는, 입체 안경을 착용하지 않는 무안경 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무안경 방식으로는, 원통형의 렌즈 어레이를 이용해 좌안과 우안 영상을 분리하는 렌티큘러(Lenticular) 방식과 배리어(Barrier)를 이용하여 좌안과 우안 영상을 분리하는 배리어 방식이 있다.

도 1은 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI)을 분리하여 표시하는 표시 패널(10), 및 표시 패널(10)의 전면에 배치되어 광투과 영역(22)과 광차단 영역(24)을 교번적으로 형성하는 배리어 패널(20)을 구비한다.

시청자는 배리어 패널(20)의 광투과 영역(22)을 통해 표시 패널(10)에 표시되는 영상을 시청하게 되는데, 시청자의 좌안(LE)과 우안(RE)은 동일한 광투과 영역(22)을 통해 표시 패널(10)의 다른 영역을 보게 된다. 이에 따라, 시청자는 광투과 영역(22)을 통해 인접하게 표시되는 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI)을 시청하게 되어 입체감을 느끼게 된다.

이와 같은 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 배리어 패널(20)에 형성되는 광투과 영역(22)과 광차단 영역(24)의 상태에 따라 평면 영상 표시 모드 또는 입체 영상 표시 모드의 변환이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인하여, 최근에는 텔레비전, 모니터, 노트북 컴퓨터, 넷북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 및 모바일 기기 등에 적용되고 있다.

그러나, 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 배리어 패널(20)에 형성되는 광투과 영역(22)과 광차단 영역(24)의 개구율이 최적 시청 거리에 기초하여 고정되어 있기 때문에, 시청 거리의 변화에 따라 좌안 영상과 우안 영상이 서로 혼합되어 발생되는 3D 크로스토크(Crosstalk) 현상으로 인하여 시청자가 입체 영상을 시청할 수 없게 되거나 어지러움을 느끼게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 화질을 최적화할 수 있도록 한 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상과 우안 영상으로 이루어지는 입체 영상이 표시되는 영상 표시 모듈; 상기 입체 영상을 시청하는 시청자의 위치 정보를 검출하기 위한 위치 검출 모듈; 및 상기 위치 검출 모듈에 의해 검출된 시청자의 위치 정보에 기초하여 시청 거리 값을 산출하고, 산출된 시청 거리 값에 따라 상기 영상 표시 모듈을 제어하여 상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제어부는 상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 입체 영상의 휘도를 감소시키고, 상기 시청 거리 값이 상기 기준 값 범위 이상일 경우 상기 입체 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.

상기 영상 표시 모듈은 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성하고 상기 광투과 영역을 통해 상기 좌안 영상과 우안 영상을 투과시키고, 상기 제어부는 상기 시청 거리 값에 따라 상기 입체 영상의 휘도 및 상기 광투과 영역의 개구율을 조절할 수 있다.

상기 제어부는 상기 시청자의 위치 정보에 따른 시청자의 위치와 상기 광투과 영역의 중심부가 정위치하도록 상기 광투과 영역의 위치를 보정할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 좌안 영상과 우안 영상으로 이루어지는 입체 영상이 표시되는 영상 표시 모듈을 포함하여 구성되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 영상 표시 모듈에 표시되는 입체 영상을 시청하는 시청자의 위치 정보를 검출하는 단계; 및 상기 시청자의 위치 정보에 기초하여 시청 거리 값을 산출하고, 산출된 시청 거리 값에 따라 상기 영상 표시 모듈을 제어하여 상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 단계는 상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 입체 영상의 휘도를 감소시키고, 상기 시청 거리 값이 상기 기준 값 범위 이상일 경우 상기 입체 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.

상기 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 상기 영상 표시 모듈에 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성하여 상기 광투과 영역을 통해 상기 좌안 영상과 우안 영상을 투과시키는 단계; 및 상기 시청 거리 값에 따라 상기 광투과 영역의 개구율을 조절하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 상기 시청자의 위치 정보에 따른 시청자의 위치와 상기 광투과 영역의 중심부가 정위치하도록 상기 광투과 영역의 위치를 보정하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 영상 표시 모듈은 상기 좌안 영상과 우안 영상이 분리되어 표시되는 액정 표시 패널과 상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 입력되는 입력 데이터에 기초하여 상기 백 라이트 유닛을 제어하기 위한 백 라이트 디밍 값을 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지고, 상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 단계는 상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 백 라이트 디밍 값을 10% ~ 20% 범위로 감소시키며, 상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이상일 경우 백 라이트 디밍 값을 10% ~ 20% 범위로 증가시킬 수 있다.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법은 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 휘도를 조절하거나, 이와 동시에 영상 표시 모듈에 형성되는 광투과 영역의 개구율을 조절함으로써 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상에서 발생되는 3D 크로스토크 현상을 최소화하고 입체 영상의 휘도 및 화질을 최적화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법은 시청자의 시청 거리에 따라 광투과 영역의 개구율, 입체 영상의 휘도, 및 시청자의 위치 정보와 광투과 영역의 위치를 일치시킴으로써 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 휘도를 최적화하여 입체 영상의 화질을 향상시킬 수 있으며, 불편함 없는 정확한 입체 영상을 시청자에게 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 영상 표시 모듈을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 있어서, 시청자의 시청 거리에 따른 광투과 영역의 개구율과 입체 영상의 휘도 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 있어서, 시청자의 시청 위치에 따른 광투과 영역의 위치 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 배리어 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 제어부에 의해 검출되는 시청자의 주시청 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 시청자의 주시청 영역에 대한 휘도 조절을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치(100)는 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 입체 영상을 표시하는 영상 표시 모듈(110), 입체 영상을 시청하는 시청자의 위치 정보를 검출하기 위한 위치 검출 모듈(120), 및 시청자의 위치 정보에 따른 시청 거리 값에 대응되도록 입체 영상의 휘도를 조절하는 제어부(130)를 포함하여 구성된다.

영상 표시 모듈(110)은 평면(또는 2D) 영상 표시 모드와 입체(또는 3D) 영상 표시 모드의 변환이 가능한 것으로, 평면 영상 표시 모드에 따라 소정의 평면 영상을 표시하거나, 입체 영상 표시 모드 따라 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 한 화면에 교번적으로 표시한다. 예를 들어, 영상 표시 모듈(110)은 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성함으로써 광투과 영역을 투과하는 좌안 영상과 우안 영상을 통해 입체 영상을 구현할 수 있다. 이때, 광투과 영역은 단위 화소에 표시되는 좌안 영상 또는 우안 영상이 외부로 투과되는 영역으로써, 광투과 영역의 중심부는 단위 화소의 중심부에 중첩되는 것이 바람직하다. 그리고, 광차단 영역은 인접한 단위 화소에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 혼합을 방지하기 위한 것으로, 광차단 영역의 중심부는 인접한 단위 화소의 경계부에 중첩되는 것이 바람직하다.

위치 검출 모듈(120)은 카메라 모듈(122)을 포함하도록 구성된다. 이러한 위치 검출 모듈(120)은 입체 영상 표시 모드시, 카메라 모듈(122)을 이용해 영상 표시 모듈(110)에 표시되는 입체 영상을 시청하는 시청자(101)를 촬상하고, 촬상된 시청자 이미지(VI)를 제어부(130)에 제공한다.

제어부(130)는 표시 모드에 대응되는 디지털 입력 데이터 및 타이밍 동기 신호를 생성하여 영상 표시 모듈(110)에 제공하는 것으로, 입체 영상 표시 장치(100)가 노트북 컴퓨터, 넷북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 모바일 기기일 경우, 상기 제어부(130)는 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 컨트롤 유닛(MCU), 또는 비디오 처리 모듈이 될 수 있다. 또한, 입체 영상 표시 장치(100)가 텔레비전 또는 모니터일 경우 제어부(140)는 스케일러 또는 비디오 카드와 같은 비디오 처리 모듈, 또는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)이 될 수 있다.

제 1 실시 예의 제어부(130)는, 입체 영상 표시 모드시, 위치 검출 모듈(120)로부터 제공되는 시청자 이미지(VI)를 분석하여 시청자(101)의 위치 정보를 검출한다. 예를 들어, 제어부(130)는 아이 트래킹(Eye Tracking) 방식에 따라 위치 검출 모듈(120)을 제어하여 시청자의 눈, 안구, 및 눈썹 중 어느 하나의 위치 변화를 실시간으로 추종하여 시청자(101)의 위치 정보를 검출한다.

그리고, 제 1 실시 예의 제어부(130)는 상기 시청자(101)의 위치 정보에 기초하여 시청 거리 값(VDV)을 산출하고, 산출된 시청 거리 값(VDV)에 따라 영상 표시 모듈(110)을 제어하여 입체 영상의 휘도를 조절한다. 즉, 제 1 실시 예의 제어부(130)는 산출된 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 범위 이하일 경우 입체 영상의 휘도를 감소시키고, 산출된 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 이상일 경우 입체 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다. 이때, 상기 기준 값은 영상 표시 모듈(110)의 화면 크기(예를 들어, 대각선 길이)를 기준으로 설정되는 것으로, 예를 들어, 영상 표시 모듈(110)의 화면 크기가 1배 ~ 1.4배 정도로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 시청 거리 값(VDV)이 상기 기준 값 범위 이하일 경우 시청자는 밝은 입체 영상을 시청하게 되고, 반대로 상기 시청 거리 값(VDV)이 상기 기준 값 이상일 경우 시청자는 어두운 입체 영상을 시청하게 된다.

제 2 실시 예의 제어부(130)는 상기 시청 거리 값(VDV)에 따라 영상 표시 모듈(110)에 형성되는 광투과 영역의 개구율을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제 2 실시 예의 제어부(130)는 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 범위 이하일 경우 광투과 영역의 개구율을 증가시킴과 동시에 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 이상일 경우 광투과 영역의 개구율을 감소시킨다. 이때, 광투과 영역의 개구율은 단위 화소에 표시되는 좌안 영상 또는 우안 영상의 투과 정도를 의미한다.

제 3 실시 예의 제어부(130)는 상기 시청 거리 값(VDV)에 따라 광투과 영역의 개구율 및 입체 영상의 휘도를 조절할 수 있다. 여기서, 영상 표시 모듈(110)에 형성되는 광투과 영역의 개구율은 입체 영상의 휘도와 3D 크로스토크(Crosstalk) 간의 트레이드 오프(Trade off) 관계를 갖는다. 즉, 광투과 영역의 개구율이 증가하면, 입체 영상의 휘도는 높아지는 반면 3D 크로스토크 현상이 증가하게 된다. 반면에, 광투과 영역의 개구율이 감소하면, 입체 영상의 휘도는 낮아지는 반면 3D 크로스토크 현상이 감소하게 된다. 이에 따라, 제 3 실시 예의 제어부(130)는 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 범위 이하일 경우 광투과 영역의 개구율을 증가시킴과 동시에 입체 영상의 휘도를 감소시키고, 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 이상일 경우 광투과 영역의 개구율을 감소시킴과 동시에 입체 영상의 휘도를 증가시킨다.

제 4 실시 예의 제어부(130)는 상기 시청자(101)의 위치 정보에 따라 영상 표시 모듈(110)에 형성되는 광투과 영역의 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 제 4 실시 예의 제어부(130)는 시청자(101)의 위치 정보가 광투과 영역의 중심부에 대응되는 기준 위치와 일치하지 않을 경우, 광투과 영역의 중심부 위치를 쉬프트(보정)시켜 현재 시청자(101)의 위치 정보에 대응되는 위치로 일치시킨다.

이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치(100)는 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 휘도를 조절하거나, 이와 동시에 영상 표시 모듈(110)에 형성되는 광투과 영역의 개구율을 조절함으로써 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상에서 발생되는 3D 크로스토크 현상을 최소화하고 입체 영상의 휘도 및 화질을 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치(100)는 시청자의 시청 거리에 따라 광투과 영역의 개구율, 입체 영상의 휘도, 및 시청자(101)의 위치 정보와 광투과 영역의 위치를 일치시킴으로써 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 휘도를 최적화하여 입체 영상의 화질을 향상시킬 수 있으며, 불편함 없는 정확한 입체 영상을 시청자에게 제공할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 영상 표시 모듈을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 4를 도 3과 결부하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 영상 표시 모듈(110)은 액정 표시 패널(210), 백 라이트 유닛(220), 패널 구동부(230), 전원 생성부(240), 타이밍 컨트롤러(250), 배리어 모듈(260), 및 백 라이트 구동부(270)를 포함하여 구성된다.

액정 표시 패널(210)은 표시 모드에 따라 소정의 평면 영상 또는 입체 영상을 표시한다. 이하, 액정 표시 패널(210)은 입체 영상, 즉 좌안 영상과 우안 영상을 한 화면에 교번적으로 표시하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 이를 위해, 액정 표시 패널(210)은 영상 표시용 액정층(미도시)을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판 및 상부 기판을 포함하여 구성된다.

하부 기판은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로써, 복수의 게이트 라인(미도시)과 복수의 데이터 라인(미도시)에 의해 교차되는 영역마다 형성된 복수의 화소(미도시)를 포함한다. 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터(미도시) 및 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극, 및 화소 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 공통 전극은 영상 표시용 액정층의 구동 방식에 따라 하부 기판에 형성될 수도 있다. 이러한, 하부 기판은 각 화소에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압의 차전압에 대응되는 전계를 형성하여 액정층의 광 투과율을 조절한다.

상부 기판은 컬러 필터 어레이 기판으로써, 하부 기판에 형성된 각 화소에 대응되는 컬러 필터를 포함하도록 구성되어 영상 표시용 액정층을 사이에 두고 하부 기판과 대향 합착된다. 이때, 상부 기판에는 영상 표시용 액정층의 구동 방식에 따라 공통 전압이 공급되는 공통 전극이 형성될 수 있다. 이러한, 상부 기판은 영상 표시용 액정층을 투과하여 입사되는 광을 컬러 필터로 필터링하여 소정의 컬러 광을 외부로 방출시킴으로써 액정 표시 패널(210)에 소정의 좌안 영상과 우안 영상이 교번적으로 표시되도록 한다.

상기 액정 표시 패널(210)의 상면과 하면 각각에는 편광 필름들이 부착될 수 있다.

백 라이트 유닛(220)은 액정 표시 패널(210)의 배면에 배치되어 백 라이트 구동부(270)에 의해 구동되어 액정 표시 패널(210)에 광을 조사한다. 이러한 백 라이트 유닛(220)은 에지형(Edge type)으로써, 에지형 백 라이트 유닛(220)은 액정 표시 패널(210)의 하부에 배치된 복수의 광학 시트들, 광학 시트들의 하부에 배치된 도광판, 도광판의 적어도 일측면에 배치된 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 형광 램프로 이루어진 복수의 광원을 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 에지형 백 라이트 유닛(220)은 액정 표시 패널(210)을 복수의 수평 블록으로 분할하고, 각 수평 블록들에 공급될 데이터에 따라 생성되는 블록별 디밍 값에 따라 각 수평 블록 단위로 광원을 순차적으로 구동함으로써 각 수평 블록들에 휘도 조절된 광을 순차적으로 조사할 수도 있다.

패널 구동부(230)는 타이밍 컨트롤러(250)의 제어에 따라 액정 표시 패널(210)에 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 표시한다. 이를 위해, 패널 구동부(230)는 게이트 구동 회로부, 및 데이터 구동 회로부를 포함하여 구성된다.

게이트 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(250)로부터 공급되는 게이트 제어 신호에 응답하여 게이트 신호를 생성하여 액정 표시 패널(210)의 게이트 라인에 순차적으로 공급한다. 이때, 게이트 구동 회로부는 표시 패널(240)의 박막 트랜지스터 제조 공정과 함께 게이트 라인들 각각에 접속되도록 하부 기판의 일측 또는 양측에 형성될 수 있다.

데이터 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(250)로부터 공급되는 데이터 제어 신호에 따라 타이밍 컨트롤러(250)로부터 공급되는 좌안 입력 데이터 및 우안 입력 데이터를 아날로그 형태의 좌안 및 우안 데이터 전압을 변환하여 게이트 신호에 동기되도록 액정 표시 패널(210)의 데이터 라인에 공급한다.

전원 생성부(240)는 외부로부터 입력되는 입력 전원(Vin)을 이용하여 영상 표시 모듈(110)의 각 구성들의 구동에 필요한 각종 구동 전압을 생성한다.

타이밍 컨트롤러(250)는 패널 구동부(230), 배리어 모듈(260), 및 백 라이트 구동부(270) 각각의 구동을 제어한다.

구체적으로, 타이밍 컨트롤러(250)는 제어부(130)로부터 제공되는 디지털 입력 데이터(RGB)를 액정 표시 패널(210)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 구동 회로부에 제공한다. 이와 함께, 타이밍 컨트롤러(250)는 제어부(130)로부터 제공되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초해 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호 각각을 생성하여 게이트 구동 회로 및 데이터 구동 회로부 각각의 구동 타이밍을 제어한다.

평면 영상 표시 모드시, 타이밍 컨트롤러(250)는 액정 표시 패널(210)에 표시될 한 프레임 단위의 입력 데이터(RGB)를 분석해 백 라이트 디밍 값(DIM)을 생성하여 백 라이트 구동부(270)에 제공함으로 백 라이트 유닛(220)의 휘도를 제어한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(250)는 전술한 수평 블록 단위로 입력 데이터(RGB)를 분석하여 복수의 백 라이트 디밍 값(DIM)을 생성하여 백 라이트 유닛(220)이 순차적으로 구동되도록 할 수 있다.

입체 영상 표시 모드시, 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 입력 데이터(RGB)를 분석해 백 라이트 디밍 값(DIM)을 생성하고, 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 제어부(130)로부터 제공되는 시청 거리 값(VDV)에 따라 보정하여 백 라이트 구동부(270)에 제공함으로써 시청 거리 값(VDV)에 따라 백 라이트 유닛(220)의 휘도를 조절한다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러(250)는 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 범위 이하일 경우 입체 영상의 휘도, 즉 백 라이트 유닛(220)의 휘도가 감소되도록 백 라이트 디밍 값(DIM)을 감소시키고, 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 이상일 경우 입체 영상의 휘도, 즉 백 라이트 유닛(220)의 휘도가 증가되도록 백 라이트 디밍 값(DIM)을 감소시키다.

예를 들어, 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위에 해당될 경우, 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 그대로 백 라이트 구동부(270)에 공급한다.

반면에, 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위 이하일 경우, 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 현재 시청 거리(dv)에 따라 10% ~ 20% 범위로 감소시켜 백 라이트 구동부(270)에 공급한다.

그리고, 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위 이상일 경우, 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 현재 시청 거리(dv)에 따라 10% ~ 20% 범위로 증가시켜 백 라이트 구동부(270)에 공급한다.

전술한, 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 실험에 의해 시청 거리별로 디밍 값이 보상되어 맴핑된 룩업테이블(Look Up Table)에서 시청 거리 값(VDV)에 대응되는 백 라이트 디밍 값(DIM)을 추출하여 백 라이트 구동부(270)에 제공할 수 있다.

입체 영상 표시 모드시, 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 시청 거리 값(VDV)에 기초하여 백 라이트 디밍 값(DIM)을 보정함과 동시에 배리어 모듈(260)에 형성된 광투과 영역의 개구율을 조절할 수도 있다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러(250)는 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 범위 이하일 경우 광투과 영역의 개구율을 증가시킴과 동시에 입체 영상의 휘도, 즉 백 라이트 유닛(220)의 휘도가 감소되도록 백 라이트 디밍 값(DIM)을 감소시키고, 시청 거리 값(VDV)이 기준 값 이상일 경우 광투과 영역의 개구율을 감소시킴과 동시에 입체 영상의 휘도, 즉 백 라이트 유닛(220)의 휘도가 증가되도록 백 라이트 디밍 값(DIM)을 감소시키다. 이를 위해, 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 실험에 의해 시청 거리별로 최적화되어 맴핑된 룩업테이블(Look Up Table)에서 시청 거리 값(VDV)에 대응되는 광투과 영역의 개구율을 추출하고 추출된 광투과 영역의 개구율에 따라 배리어 어드레싱 데이터를 생성하여 배리어 모듈(260)을 제공한다.

예를 들어, 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위에 해당될 경우, 상기 광투과 영역(LTA)의 개구율(Ov)을 기준 개구율(Or)로 형성하기 위한 기준 배리어 어드레싱 데이터를 생성하여 배리어 모듈(260)을 제공함과 동시에 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 그대로 백 라이트 구동부(270)에 공급한다.

반면에, 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위 이하일 경우, 시청 거리 값(VDV)에 따라 상기 광투과 영역(LTA)의 개구율(Ov)이 기준 개구율(Or)보다 증가되도록 배리어 어드레싱 데이터를 생성하여 배리어 모듈(260)을 제공함과 동시에 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 현재 시청 거리(dv)에 따라 10% ~ 20% 범위로 감소시켜 백 라이트 구동부(270)에 공급한다.

그리고, 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위 이상일 경우, 시청 거리 값(VDV)에 따라 상기 광투과 영역(LTA)의 개구율(Ov)이 기준 개구율(Or)보다 감소되도록 배리어 어드레싱 데이터를 생성하여 배리어 모듈(260)을 제공함과 동시에 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 백 라이트 디밍 값(DIM)을 현재 시청 거리(dv)에 따라 10% ~ 20% 범위로 증가시켜 백 라이트 구동부(270)에 공급한다.

한편, 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 시청자의 현재 시청 위치(Pv)와 시청 거리 값(VDV)에 기초해 시청자(101)가 바라보는 액정 표시 패널(210) 상의 시청 포인트를 검출하고, 검출된 시청 포인트와 액정 표시 패널(210)의 가장자리 사이의 ±X축 및 Y축 방향의 거리 각각에 따라 광투과 영역(LTA)의 개구율이 시청 거리 값(VDV)에 따라 단계적으로 증가하거나 감소되도록 배리어 어드레싱 데이터를 생성할 수도 있다.

입체 영상 표시 모드시, 또 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 제어부(130)로부터 제공되는 시청자 위치 정보에 기초하여 배리어 모듈(260)에 형성되는 광투과 영역의 위치가 시청자의 시청 위치와 일치하도록 배리어 쉬프트 데이터를 생성하여 배리어 모듈(260)에 제공한다.

예를 들어, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 시청자(101)의 시청 위치 정보에 따른 시청 위치(CP)가 광차단 영역(LBA)의 중심부(LBA_C)로부터 "+X"만큼 우측에 위치할 경우, 또 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 광차단 영역(LBA)의 중심부(LBA_C)를 "+X"만큼 우측으로 쉬프트(LBA')시켜 시청자(101)의 시청 위치(CP)에 정위치시키기 위한 배리어 쉬프트 데이터를 생성한다.

반대로, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 시청자(101)의 시청 위치 정보에 따른 시청 위치(CP)가 광차단 영역(LBA)의 중심부(LBA_C)로부터 "-X"만큼 좌측에 위치할 경우, 또 다른 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(250)는 타이밍 컨트롤러(250)는, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 광차단 영역(LBA)의 중심부(LBA_C)를 "-X"만큼 좌측으로 쉬프트(LBA")시켜 시청자(101)의 시청 위치(CP)에 정위치시키기 위한 배리어 쉬프트 데이터를 생성한다.

배리어 모듈(260)은 액정 표시 패널(210)에 중첩되도록 배치되어 타이밍 컨트롤러(250)로부터 제공되는 배리어 어드레싱 데이터에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 투과시키거나 차단시키기 위한 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성한다. 이를 위해, 배리어 모듈(260)은, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 배리어 패널(262), 및 배리어 구동부(264)를 포함하여 구성된다.

배리어 패널(262)은 제 1 기판(310), 복수의 어드레스 전극(320), 제 2 기판(330), 대향 전극(340), 배리어 액정층(350), 및 상부 편광 부재(360)를 포함하여 구성된다.

제 1 기판(310)은 투명한 재질로 이루어진 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로써 액정 표시 패널(210) 상에 정렬되어 배치된다. 이때, 제 1 기판(310)은 액정 표시 패널(210)의 상면 전체에 부착되거나 안착될 수 있다.

복수의 어드레스 전극(320)은 제 1 기판(310) 상에 형성되어 배리어 구동부(264)로부터 개별적으로 어드레싱되는 배리어 전압에 따라 배리어 액정층(350)을 구동함으로써 배리어 패널(262)에 소정의 개구율을 가지는 복수의 광투과 영역(LTA)을 형성함과 아울러 복수의 광투과 영역(LTA) 사이사이에 광차단 영역(LBA)을 형성한다.

일 실시 예에 따른 복수의 어드레스 전극(320) 각각은 단층 구조로써, 제 1 기판(310) 상에 일정한 간격으로 이격되도록 나란하게 형성될 수 있다.

다른 실시 예에 따른 복수의 어드레스 전극(320) 각각은 제 1 기판(310) 상에 일정한 간격으로 이격되도록 나란하게 형성되되 절연막(322)을 사이에 두고 지그재그 형태로 엇갈리는 복층 구조로 형성된다. 예를 들어, 복수의 어드레스 전극(320) 각각은 절연막(322)을 사이에 두고 이층 구조로 형성될 수 있으며, 이 경우, 절연막(322) 상에 형성되는 어드레스 전극들(320) 각각은 제 1 기판(310) 상에 형성된 어드레스 전극들(320) 사이사이에 형성된다. 이와 같이, 복수의 어드레스 전극(320) 각각을 복층 구조로 형성될 경우, 배리어 패널(262)에 형성되는 광투과 영역(LTA)과 광차단 영역(LBA) 각각을 미세하게 제어할 수 있으며, 광투과 영역(LTA)과 광차단 영역(LBA) 각각을 렌즈(Lens) 형태로 형성할 수 있다.

상기 전술한 복수의 어드레스 전극(320)은 투명한 도전성 재질로 형성되는 것이 바람직하지만, 입체 영상 표시 장치의 휘도를 저하시키지 않을 정도로 미세한 선폭을 가질 경우에는 불투명 금속 재질로 형성되어도 무방하다.

제 2 기판(330)은 투명한 재질로 이루어진 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로써 배리어 액정층(350)을 사이에 두고 제 1 기판(310)과 대향 합착된다.

대향 전극(340)은 제 1 기판(310)에 대향되는 제 2 기판(330) 상에 투명한 도전성 재질로 형성되어 배리어 구동부(264)로부터 공통 전압 또는 그라운드 전압이 공급된다. 이때, 대향 전극(340)은 제 1 기판(310)에 대향되는 제 2 기판(330)의 대향면에 형성되는 것이 바람직하지만, 제 1 기판(310)에 형성된 복수의 어드레스 전극(320) 각각에 중첩되도록 제 2 기판(330)에 복수로 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 대향 전극(340)은 투명한 도전성 재질로 형성되는 것이 바람직하지만, 입체 영상 표시 장치의 휘도를 저하시키지 않을 정도로 미세한 선폭을 가질 경우에는 불투명 금속 재질로 형성되어도 무방하다.

배리어 액정층(350)은 제 1 및 제 2 기판(310, 330) 사이에 형성되는 것으로, 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN), 또는 STN(Super Twisted Nematic) 액정으로 구성될 수 있다. 이러한 배리어 액정층(350)은 복수의 어드레스 전극(320) 각각에 인가되는 배리어 전압에 따라 액정의 분자 배열이 변화됨으로써 배리어 패널(262)에 광투과 영역(LTA)과 광차단 영역(LBA)을 교번적으로 형성한다. 이를 위해, 배리어 패널(262)은 노멀리 화이트 모드(Normally White Mode)로 구동되는 것이 바람직하다. 여기서, 노멀리 화이트 모드의 배리어 패널(262)은 복수의 어드레스 전극(320)에 배리어 전압이 인가될 경우에만 광차단 영역(LBA)을 형성한다.

상부 편광 부재(360)는 배리어 패널(262)의 제 2 기판(330)의 외부 노출면에 배치되어 광차단 영역(LBA)에 의해 완전히 차단되는 않은 광을 차단하는 역할을 한다. 즉, 상부 편광 부재(360)는 배리어 패널(262)의 광투과 영역(LTA)을 투과하는 광만을 외부로 출사시킨다.

한편, 전술한 배리어 패널(262)은 복수의 어드레스 전극(320)을 덮도록 제 1 기판(310)에 형성된 제 1 배향막(미도시) 및 대향 전극(340)을 덮도록 제 2 기판(330)에 형성된 제 2 배향막(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 배향막 각각은 배리어 액정층(350)을 사이에 두고 형성되어 배리어 액정층(350)의 액정 분자들을 설정된 상태로 배열시킴으로써 배리어 액정층(350)이 노멀리 화이트 모드(Normally White Mode)로 구동되도록 한다.

배리어 구동부(264)는 전술한 타이밍 컨트롤러(250)로부터 공급되는 배리어 어드레싱 데이터에 따라 서로 다른 제 1 및 제 2 배리어 전압을 생성하여 배리어 패널(262)의 각 어드레스 전극(320)에 개별적으로 어드레싱함으로써 배리어 패널(262)에 소정의 개구율을 가지는 복수의 광투과 영역(LTA)과 복수의 광투과 영역(LTA) 사이사이에 광차단 영역(LBA)을 형성한다. 이때, 제 1 배리어 전압은 대향 전극(340)에 인가되는 전압과 동일한 전압 레벨을 가지며, 제 2 배리어 전압은 배리어 액정층(350)의 액정 분자 배열 상태를 변경시키기 위한 소정의 전압 레벨을 갖는다.

구체적으로, 평면 영상 표시 모드시, 배리어 구동부(264)는 전술한 타이밍 컨트롤러(250)의 배리어 어드레싱 데이터에 따라 제 1 배리어 전압만을 생성하여 배리어 패널(262)의 각 어드레스 전극(320)에 개별적으로 어드레싱함으로써 배리어 패널(262) 전체에 광투과 영역(LTA)을 형성한다. 이에 따라, 액정 표시 패널(210)에 표시되는 평면 영상은 노멀리 화이트 상태의 배리어 패널(262)을 투과하게 된다.

입체 영상 표시 모드시, 배리어 구동부(264)는 전술한 타이밍 컨트롤러(250)로부터 시청 거리 값(VDV)에 기초해 공급되는 배리어 어드레싱 데이터에 따라 복수의 제 1 및 제 2 배리어 전압을 선택적으로 생성하여 배리어 패널(262)에 형성된 복수의 어드레스 전극(320) 각각에 개별적으로 어드레싱한다. 이에 따라, 제 2 배리어 전압이 인가되는 복수의 어드레스 전극(320; 도 6의 "■") 상에 형성된 배리어 액정층(350)은 제 2 배리어 전압에 의해 구동되어 소정의 개구율을 가지는 광투과 영역(LTA)을 형성하고, 제 1 배리어 전압이 인가되는 복수의 어드레스 전극(320; 도 6의 "□") 상에 형성된 배리어 액정층(350)은 제 1 배리어 전압에 의해 비구동되어 소정 영역의 광차단 영역(LBA)을 형성한다. 따라서, 배리어 패널(262)에는 광투과 영역(LTA)과 광차단 영역(LBA)이 교번적으로 형성됨으로써 액정 표시 패널(210)에 표시되는 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI) 각각은 광투과 영역(LTA)을 투과하여 외부로 방출된다. 결과적으로, 배리어 구동부(264)는, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 시청자의 시청 거리에 따라 배리어 패널(262)에 형성되는 광투과 영역(LTA)의 개구율을 조절하고, 이와 더불어 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 배리어 패널(262)에 형성되는 광투과 영역(LTA)의 중심부가 시청자의 시청 위치에 정위치하도록 보정하게 된다.

다시 도 4에서, 백 라이트 구동부(270)는 타이밍 컨트롤러(250)로부터 공급되는 백 라이트 디밍 값(DIM)에 따라 백 라이트 유닛(220)을 구동시킴으로써 백 라이트 유닛(220)으로부터 소정의 휘도를 가지는 광이 액정 표시 패널(210)에 조사되도록 한다. 이에 따라, 백 라이트 유닛(220)의 휘도는, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 시청자의 시청 거리에 따라 조절되게 된다.

이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 영상 표시 모듈(110)은 제어부(130)로부터 제공되는 시청 거리 값(VDV)에 따라 백 라이트 유닛(220)으로부터 액정 표시 패널(210)에 조사되는 광의 휘도를 조절하여 영상 표시 패널(210)에 표시되는 입체 영상의 휘도를 조절함으로써 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상의 휘도 및 화질을 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 영상 표시 모듈(110)은 제어부(130)로부터 제공되는 시청 거리 값(VDV)에 따라 백 라이트 유닛(220)으로부터 액정 표시 패널(210)에 조사되는 광의 휘도를 조절함과 동시에 배리어 모듈(262)에 형성되는 광투과 영역(LTA)의 개구율을 조절함으로써 영상 표시 패널(210)에 표시되는 입체 영상의 휘도를 조절함으로써 시청자의 시청 거리에 따라 입체 영상에서 발생되는 3D 크로스토크 현상을 최소화하고 입체 영상의 휘도 및 화질을 최적화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치(400)는 영상 표시 모듈(410), 위치 검출 모듈(120), 및 제어부(430)를 포함하여 구성된다.

먼저, 제어부(430)는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치(100)의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 하나의 실시 예에 따른 제어부(130)와 동일한 기능을 수행하고, 이와 더불어, 카메라 모듈의 아이 트래킹에 따라 산출되는 시청자(101)의 위치 정보에 대응되는 X축, Y축 및 Z축 좌표를 분석하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 시청자(101)의 주시청 영역(MVA)을 검출하고, 검출된 시청자(101)의 주시청 영역(MVA)에 대응되는 주시청 영역 정보를 영상 표시 모듈(410)에 제공한다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 영상 표시 모듈(410)은 액정 표시 패널(210), 백 라이트 유닛(420), 패널 구동부(230), 전원 생성부(240), 로컬 디밍 제어부(440), 타이밍 컨트롤러(450), 배리어 모듈(260), 및 백 라이트 구동부(470)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 영상 표시 모듈(410)은 로컬 디밍 제어부(440)를 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 도 4에 도시된 영상 표시 모듈(110)과 동일하며, 백 라이트 유닛(420), 타이밍 컨트롤러(450), 및 백 라이트 구동부(470)를 제외한 나머지 구성들은 도 4에 도시된 상기 영상 표시 모듈(110)과 동일하므로, 이하 동일한 도면 부호를 부여하였고, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

백 라이트 유닛(420)은 액정 표시 패널(210)의 배면에 배치되어 백 라이트 구동부(470)에 의해 구동되어 액정 표시 패널(210)에 광을 조사한다. 이러한 백 라이트 유닛(420)은 직하형(Direct type)으로써, 직하형 백 라이트 유닛(420)은 액정 표시 패널(210)의 하부에 배치된 복수의 광학 시트들, 광학 시트들의 하부에 배치된 확산판, 확산판의 하부에 배치된 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 형광 램프로 이루어진 복수의 광원들을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 직하형 백 라이트 유닛(420)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널(210)을 격자 형태의 복수 블록들(422)로 분할하고, 각 블록들(422)에 공급될 입력 데이터(RGB)에 따라 생성되는 블록별 디밍 값(BDIM)에 따라 각 블록(422) 단위로 광원을 개별적으로 구동함으로써 각 블록들(422)에 휘도 조절된 광을 조사한다.

로컬 디밍 제어부(440)는 제어부(130)로부터 입력되는 디지털 입력 데이터(RGB)의 분석을 통해 블록별 디밍 값(BDIM)을 산출하고, 산출된 블록별 디밍 값(BDIM)에 기초하여 입력 데이터(RGB)의 휘도를 보상한 변조 데이터(R'G'B)를 생성한다. 구체적으로, 로컬 디밍 제어부(440)는 화소별 입력 데이터(RGB)의 최대값(또는 평균값)을 블록 단위로 합산 및 평균화하여 블록별 대표값을 산출한다. 그런 다음, 로컬 디밍 제어부(440)는 미리 설정된 룩업 테이블(미도시)에서 블록별 대표값에 대응하는 블록별 디밍 값(BDim)을 선택하여 출력한다. 상기 룩업 테이블은 소정의 디밍 커브에 대응되도록 미리 맵핑된 디밍 값들 중에서 입력되는 블록별 대표값 각각에 대응되는 어드레스에 저장된 디밍 값을 블록별 디밍 값(BDim)으로 선택하여 출력한다. 그런 다음, 로컬 디밍 제어부(440)는 블록별 디밍 값(BDim)에 소정의 게인(Gain) 값을 각 블록의 입력 데이터(RGB)에 반영하여 입력 데이터(RGB)의 휘도를 보상하여 변조 데이터(R'G'B)를 생성한다.

한편, 입체 영상 표시 모드시, 일 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는 제어부(130)로부터 입력되는 시청 거리 값(VDV)에 따라 블록별 디밍 값(BDIM)을 보정하여 백 라이트 구동부(470)에 제공한다.

예를 들어, 일 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위에 해당될 경우, 블록별 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 상기 블록별 디밍 값(BDim)을 그대로 백 라이트 구동부(470)에 공급한다.

반면에, 일 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위 이하일 경우, 블록별 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 상기 블록별 디밍 값(BDim)을 현재 시청 거리(dv)에 따라 10% ~ 20% 범위로 감소시켜 백 라이트 구동부(470)에 공급한다.

그리고, 일 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 시청자의 현재 시청 위치(Pv)에 따라 검출된 현재 시청 거리(dv)에 의해 산출된 시청 거리 값(VDV)이 최적 시청 거리(dr)에 대응되는 기준 값 범위 이상일 경우, 블록별 입력 데이터(RGB)에 기초해 생성된 상기 블록별 디밍 값(BDIM)을 현재 시청 거리(dv)에 따라 10% ~ 20% 범위로 증가시켜 백 라이트 구동부(470)에 공급한다.

전술한 일 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는 실험에 의해 시청 거리별로 디밍 값이 보상되어 맴핑된 룩업테이블(Look Up Table)에서 시청 거리 값(VDV)에 대응되는 블록별 디밍 값(BDIM)을 추출하여 백 라이트 구동부(470)에 제공할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 백 라이트 유닛(420)의 블록들(422) 중에서 전술한 제어부(430)로부터 제공되는 시청자(101)의 주시청 영역(MVA)에 중첩되는 적어도 하나의 주시청 블록들을 검출하고, 검출된 주시청 블록들 각각의 블록별 디밍 값(BDIM)을 보정하여 백 라이트 구동부(470)에 제공할 수 있다. 이 경우, 다른 실시 예에 따른 로컬 디밍 제어부(440)는 주시청 블록들 각각의 블록별 디밍 값(BDIM)을 10% ~ 20% 범위로 증가시켜 백 라이트 구동부(470)에 공급하거나, 주시청 블록들을 제외한 나머지 블록들(422)의 블록별 디밍 값(BDIM)을 10% ~ 20% 범위로 감소시켜 백 라이트 구동부(470)에 공급할 수 있다.

이와 같은, 로컬 디밍 제어부(440)는 타이밍 컨트롤러(450)에 내장될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(450)는 패널 구동부(230), 배리어 모듈(260), 및 백 라이트 구동부(470) 각각의 구동을 제어한다.

구체적으로, 타이밍 컨트롤러(450)는 전술한 로컬 디밍 제어부(440)로부터 입력되는 변조 데이터(R'G'B')를 액정 표시 패널(210)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 구동 회로부에 제공하는 것을 제외하고는 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러(250)와 동일한 기능을 수행하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

백 라이트 구동부(470)는 로컬 디밍 제어부(440)로부터 입력되는 블록별 디밍 값(DIM)에 따라 백 라이트 유닛(420)의 각 블록을 개별적으로 구동시킴으로써 백 라이트 유닛(420)으로부터 휘도가 조절된 광이 액정 표시 패널(210)에 조사되도록 한다. 이에 따라, 백 라이트 유닛(420)의 휘도는, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 시청자의 시청 거리에 따라 블록 단위 또는 전체적으로 조절되게 된다.

이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 영상 표시 모듈(410)은 도 2에 도시된 영상 표시 모듈(110)과 동일한 효과를 제공할 뿐만 아니라, 로컬 디밍 제어부(440)를 이용한 백 라이트 유닛(420)의 로컬 디밍 및 입력 데이터(RGB)의 휘도 보상을 통해 소비전력을 줄일 수 있으며, 제어부(430)로부터 제공되는 시청자(101)의 주시청 영역(MVA)에 중첩되는 백 라이트 유닛(420)의 블록들의 휘도를 조절하여 입체 영상에 대한 시청자(101)의 몰입도를 증가시킬 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 입체 영상 표시 장치 110: 영상 표시 모듈
120: 위치 검출 모듈 130: 제어부
210: 액정 표시 패널 220: 백 라이트 유닛
230: 패널 구동부 240: 전원 생성부
250: 타이밍 컨트롤러 260: 배리어 모듈
270: 백 라이트 구동부

Claims (14)

1. 좌안 영상과 우안 영상을 포함하는 입체 영상을 표시하는 영상 표시 모듈;
   상기 입체 영상을 시청하는 시청자의 위치 정보를 검출하는 위치 검출 모듈; 및
   상기 시청자의 위치 정보에 기초하여 시청 거리 값을 산출하고, 산출된 시청 거리 값에 따라 상기 영상 표시 모듈을 제어하여 상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 제어부를 포함하고,
   상기 영상 표시 모듈은,
   상기 좌안 영상과 우안 영상이 분리되어 표시되는 액정 표시 패널; 및
   상기 액정 표시 패널에 중첩되도록 배치되고 복수의 어드레스 전극을 통해 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성하는 배리어 모듈을 포함하며,
   상기 제어부는 상기 복수의 어드레스 전극의 개별적인 어드레싱을 통해 상기 광투과 영역과 상기 광차단 영역의 위치를 가변하고,
   하나의 광투과 영역과 하나의 광차단 영역은 상기 복수의 어드레스 전극 중 동일 평면 상에 인접하게 배치된 2개 이상의 어드레스 전극에 의해 형성되고, 상기 2개 이상의 어드레스 전극은 서로 전기적으로 분리되고 개별적으로 어드레싱되는, 입체 영상 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 어드레스 전극은 절연막을 사이에 두고 지그재그 형태로 엇갈리는 복층 구조로 형성되는, 입체 영상 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 광투과 영역의 개구율을 증가시킴과 동시에 상기 입체 영상의 휘도를 감소시키고, 상기 시청 거리 값이 상기 기준 값 범위 이상일 경우 상기 광투과 영역의 개구율을 감소시킴과 동시에 상기 입체 영상의 휘도를 증가시키는, 입체 영상 표시 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 시청자의 위치 정보에 따른 시청자의 위치와 상기 광투과 영역의 중심부가 정위치하도록 상기 광투과 영역의 위치를 보정하는, 입체 영상 표시 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 영상 표시 모듈은,
   상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛;
   입력되는 입력 데이터에 기초하여 상기 백 라이트 유닛을 제어하기 위한 백 라이트 디밍 값을 생성하고, 상기 시청 거리 값에 따라 상기 백 라이트 디밍 값을 보정하는 타이밍 컨트롤러; 및
   상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 상기 보정된 백 라이트 디밍 값에 따라 상기 백 라이트 유닛을 구동하는 백 라이트 구동부를 포함하는, 입체 영상 표시 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 타이밍 컨트롤러는,
   상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 광투과 영역의 개구율이 증가되도록 상기 배리어 모듈을 제어함과 동시에 상기 백 라이트 유닛의 휘도가 감소되도록 상기 백 라이트 디밍 값을 감소시키고,
   상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이상일 경우 상기 광투과 영역의 개구율이 감소되도록 상기 배리어 모듈을 제어함과 동시에 상기 백 라이트 유닛의 휘도가 증가되도록 상기 백 라이트 디밍 값을 증가시키는, 입체 영상 표시 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 타이밍 컨트롤러는,
   상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 백 라이트 디밍 값을 10% ~ 20% 범위로 감소시키며,
   상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이상일 경우 백 라이트 디밍 값을 10% ~ 20% 범위로 증가시키는, 입체 영상 표시 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 영상 표시 모듈은,
   상기 액정 표시 패널에 상기 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 표시하는 패널 구동부;
   상기 액정 표시 패널을 복수의 블록으로 분할하여 각 블록에 광을 조사하는 백 라이트 유닛;
   상기 액정 표시 패널에 표시될 입력 데이터를 블록 단위로 분석하여 블록별 디밍 값을 생성함과 아울러 상기 시청 거리 값에 따라 상기 블록별 디밍 값을 보정하고, 상기 보정된 블록별 디밍 값에 기초해 각 블록의 입력 데이터를 변조하여 변조 데이터를 생성하는 로컬 디밍 제어부;
   상기 변조 데이터를 상기 패널 구동부에 공급하고, 상기 시청 거리 값에 따라 상기 배리어 모듈을 제어하는 타이밍 컨트롤러; 및
   상기 보정된 블록별 디밍 값에 따라 상기 백 라이트 유닛의 각 블록을 개별적으로 구동하는 백 라이트 구동부를 포함하는, 입체 영상 표시 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 로컬 디밍 제어부는 상기 시청자의 위치 정보와 상기 시청 거리 값에 기초하여 시청자의 주시청 영역을 검출하고, 상기 복수의 블록들 중에서 검출된 주시청 영역에 중첩되는 적어도 하나의 주시청 블록들을 검출해 상기 주시청 블록들의 블록별 디밍 값을 조절하는, 입체 영상 표시 장치.
10. 좌안 영상과 우안 영상으로 이루어지는 입체 영상이 표시되는 영상 표시 모듈을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 영상 표시 모듈에 표시되는 입체 영상을 시청하는 시청자의 위치 정보를 검출하는 단계;
    상기 시청자의 위치 정보에 기초하여 시청 거리 값을 산출하고, 산출된 시청 거리 값에 따라 상기 영상 표시 모듈을 제어하여 상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 단계; 및
    상기 영상 표시 모듈에 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성하여 상기 광투과 영역을 통해 상기 좌안 영상과 우안 영상을 투과시키는 단계를 포함하고,
    상기 광투과 영역을 통해 상기 좌안 영상과 우안 영상을 투과시키는 단계는,
    상기 액정 표시 패널에 중첩되도록 배치된 복수의 어드레스 전극을 통해 광투과 영역과 광차단 영역을 교번적으로 형성하고, 상기 복수의 어드레스 전극의 개별적인 어드레싱을 통해 상기 광투과 영역과 상기 광차단 영역의 위치를 가변하는 단계; 및
    상기 복수의 어드레스 전극 중 동일 평면 상에 인접하게 배치되고 서로 전기적으로 분리된 2개 이상의 어드레스 전극을 개별적으로 어드레싱하여 하나의 광투과 영역과 하나의 광차단 영역을 형성하는 단계를 포함하는, 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 단계는,
    상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 입체 영상의 휘도를 감소시키고, 상기 시청 거리 값이 상기 기준 값 범위 이상일 경우 상기 입체 영상의 휘도를 증가시키는, 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광투과 영역을 통해 상기 좌안 영상과 우안 영상을 투과시키는 단계는,
    상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 광투과 영역의 개구율을 증가시키고, 상기 시청 거리 값이 상기 기준 값 범위 이상일 경우 상기 광투과 영역의 개구율을 감소시키는, 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 시청자의 위치 정보에 따른 시청자의 위치와 상기 광투과 영역의 중심부가 정위치하도록 상기 광투과 영역의 위치를 보정하는 단계를 더 포함하는, 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 영상 표시 모듈은 상기 좌안 영상과 우안 영상이 분리되어 표시되는 액정 표시 패널과 상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛을 포함하여 구성되며,
    입력되는 입력 데이터에 기초하여 상기 백 라이트 유닛을 제어하기 위한 백 라이트 디밍 값을 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 입체 영상의 휘도를 조절하는 단계는,
    상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이하일 경우 상기 백 라이트 디밍 값을 10% ~ 20% 범위로 감소시키며,
    상기 시청 거리 값이 기준 값 범위 이상일 경우 백 라이트 디밍 값을 10% ~ 20% 범위로 증가시키는, 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.

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