JP2013070373A - 立体映像表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一スイッチャブル領域において透過領域の比率を調節し、バリア領域を移動させることによって、位置を変更した視聴者が感じるフリッカー（Ｆｌｉｃｋｅｒ）を最小化することができる立体映像表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】立体映像表示装置は、２次元映像を出射する表示パネルと、複数個のスイッチャブル領域を有し、前記表示パネル上に位置して、前記２次元映像を３次元映像に出射するスイッチャブルパネルと、前記スイッチャブル領域内にバリア領域と透過領域とを区分するために、前記スイッチャブルパネルに電圧を印加する電圧印加部と、前記スイッチャブル領域の位置、及び各スイッチャブル領域内のバリア領域の幅を調整するように前記電圧印加部を制御する制御部とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、立体映像表示装置に係り、視聴者が位置を変更する時、フリッカー（Ｆｌｉｃｋｅｒ）を最小化することができる立体映像表示装置及びその駆動方法に関する。

今日、超高速情報通信網に基づいて構築される情報の高速化のために実現されるサービスは、現在の電話のように単に「聞いて話す」サービスから、文字、音声、映像を高速処理するデジタル端末を中心とした「見聞きする」マルチメディア型サービスに発展し、窮極的には「時空間を超越し、現実感があり、立体的に見て感じて楽しむ」超空間型立体情報通信サービスに発展するものと予想される。

一般に、３次元（３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；３Ｄ）を表現する立体映像は、二つの目を通じたステレオ視覚の原理によってなされる。二つの目の視差、すなわち、二つの目が約６５ｍｍ程度離れて存在するので、二つの目の位置の差によって、左目と右目は互いに少し異なる映像を見ることになる。このように、二つの目の位置の差による映像の差異を両眼視差（Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）という。

３次元立体映像表示装置は、このような両眼視差を用いて、左目は左目に対する映像のみを見るようにし、右目は右目に対する映像のみを見ることができるようにして、使用者が両眼視差を感じ、立体感を感じるようにする。すなわち、左／右の目は、それぞれ互いに異なる２次元映像を見ることになり、この二つの映像が網膜を介して脳に伝達されると、脳はこれらを正確に融合し、本来の３次元映像の奥行き感と現実感を再生する。通常、このような能力を立体画法（Ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｙ）といい、これを表示装置に応用した装置を立体映像表示装置という。

一方、立体映像表示装置は、３次元映像を具現する方式において、メガネの有無によって、メガネ方式と無メガネ方式とに区分することができる。無メガネ方式は、３次元映像を具現する構造物の形状によって、スイッチャブルパネル方式（Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ ｐａｎｅｌ ｔｙｐｅ）とレンチキュラー方式（Ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｔｙｐｅ）がある。スイッチャブルパネル方式は、２次元映像を出射する表示パネル上に、２次元映像を３次元映像に変換する３Ｄパネルが備えられて、立体映像を具現し、レンチキュラー方式は、表示パネル上に半円筒形のレンチキュラーシートを付着して立体映像を具現する。

また、スイッチャブルパネル方式は、２次元映像を出射する表示パネル上に、２次元映像を３次元映像に変換するスイッチャブルパネルが備えられて、立体映像を具現するもので、バリア（Ｂａｒｒｉｅｒ）方式のスイッチャブルバリア方式（Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅ）と、レンズ（Ｌｅｎｓ）方式のスイッチャブル液晶レンズ方式（Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｌｅｎｓ Ｔｙｐｅ）とがある。

特に、スイッチャブルバリア方式は、スイッチャブルパネルの複数個の電極に選択的に電圧を印加し、液晶分子の配列によって、液晶層がバリア領域と透過領域とに区分される。バリア領域を通じて光学的に左、右の映像が分離され、視聴者が立体映像を視聴することができる。

一般に、スイッチャブルバリア方式の立体映像表示装置は、２次元映像を出射する表示パネルと、表示パネル上に形成され、２次元映像を３次元映像に出射するスイッチャブルパネルとを含む。

しかし、このようなスイッチャブルバリアは、固定された位置にバリアが形成されるもので、装置の回転などによりスイッチャブルバリアに対して視聴者が位置移動し、正視聴位置から外れると、視聴者が立体を視認できないという問題がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたもので、一スイッチャブル領域において透過領域の比率（Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏ）を調節し、バリア領域を移動させることによって、位置を変更した視聴者が感じるフリッカー（Ｆｌｉｃｋｅｒ）を最小化することができる立体映像表示装置及びその駆動方法を提供することにその目的がある。

上記のような目的を達成するための本発明の立体映像表示装置は、２次元映像を出射する表示パネルと、複数個のスイッチャブル領域を有し、前記表示パネル上に位置して、前記２次元映像を３次元映像に出射するスイッチャブルパネルと、前記スイッチャブル領域内にバリア領域と透過領域とを区分するために、前記スイッチャブルパネルに電圧を印加する電圧印加部と、前記スイッチャブル領域の位置、及び各スイッチャブル領域内のバリア領域の幅を調整するように前記電圧印加部を制御する制御部と、を含むことにその特徴がある。

ここで、前記制御部は、視聴者が位置を変更する場合、最終位置において３次元映像を視聴できるように、前記電圧印加部を制御して前記バリア領域を移動させ、前記バリア領域を移動させる時、視聴者が位置を変更しない場合より、一スイッチャブル領域において透過領域の比率を増加させることができる。

また、前記一スイッチャブル領域において透過領域の比率を増加させることは、クロストークが１％以下に発生する範囲内で最大に増加させることが好ましい。

一方、前記スイッチャブルパネルは、液晶層を介して互いに対向する第１及び第２基板、前記第１基板上に形成された複数個の下部電極、及び前記第２基板の全面に形成された上部電極を含んでなることができる。

そして、前記バリア領域を移動させることは、前記複数個の下部電極に印加される電圧を調節してなされることができる。

また、前記制御部は、視聴者の位置が臨界時間以上変わらない場合、前記視聴者の位置を最終位置と認識し、再び前記一スイッチャブル領域において透過領域の比率を低くすることができる。

前記視聴者の最終位置において、一スイッチャブル領域における透過領域の比率は、前記視聴者が位置を変更しない場合の一スイッチャブル領域における透過領域の比率であってもよい。

また、同一の目的を達成するための本発明の立体映像表示装置の駆動方法は、表示パネルと、複数個のスイッチャブル領域を有し、前記表示パネル上に位置したスイッチャブルパネルと、前記スイッチャブル領域内にバリア領域と透過領域とを区分するために、前記スイッチャブルパネルに電圧を印加する電圧印加部とを含む立体映像表示装置の駆動方法において、前記スイッチャブルパネルを見る視聴者の位置をトラッキングする段階と、前記視聴者が位置を変更する時、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を変更する段階と、前記視聴者の位置変更終了を検出する時、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を元の状態に調整する段階と、を含むことができる。

そして、前記スイッチャブル領域は、前記視聴者が位置を固定する時、第１幅の透過領域の幅を有し、前記視聴者が位置を変更する時、第１幅よりも大きい第２幅の透過領域の幅を有することができる。

そして、前記視聴者が位置を変更する時、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を変更する段階は、前記視聴者の位置変更を検出する第１段階と、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を変更する第２段階と、前記視聴者の位置に対応して、前記スイッチャブル領域を移動させる第３段階と、を含むことができる。

そして、前記第１段階は、ユーザトラッキングして前記視聴者の位置を検出してなされることができる。

また、前記第２段階及び第３段階は、前記電圧印加部から、各スイッチャブル領域の下部電極に印加するバリア領域用電圧と、透過領域用電圧を調節してなされることができる。この場合、前記第２段階は、前記位置変更検出直前の前記第１幅に対応して下部電極に印加されたときの透過領域用電圧の数を左右に増やした前記透過領域の幅である前記第２幅に対応するように、前記下部電極に印加してなされることができる。

また、前記第３段階は、前記第２幅の透過領域が、前記視聴者の位置移動に相応して移動するように、前記下部電極に透過領域用電圧を印加してなされることができる。

一方、前記視聴者の位置変更終了の検出は、前記視聴者の位置が臨界時間以上変わらないことを、ユーザトラッキングして検出してなされることができる。

上記のような本発明の立体映像表示装置及びその駆動方法は、視聴者が位置を変更する時、ユーザトラッキングなどの方法を用いて、変更された位置において立体映像を視聴できるようにバリア領域を変更させる。

また、変更前の固定状態と、変更時の動き状態での輝度変化を補償するように、変更時、スイッチャブル領域内の透過領域の比率（Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏ）を増加させ、視聴者の輝度変化の視認を低減させることができる。これによって、ムービングフリッカー（ｍｏｖｉｎｇ ｆｌｉｃｋｅｒ）を防止することができる。これにより、視聴者の動きによって視野角が変化しても、滑らかな立体映像を見ることができる。

そして、無メガネ立体映像視聴領域の制限が緩和され、視聴者の不便を解消することができる。

本発明の立体映像表示装置の断面図である。 図１の下部電極に電圧を印加する方法を示す概略図である。 図１の立体映像表示装置において、視聴者の位置変動によってバリア領域を移動した例を示す図である。 図３の視聴者の位置変動時、視野角による輝度を示すグラフである。 本発明の立体映像表示装置において、視聴者の位置変動時、バリア及び透過領域の幅を調整した後、位置変動によるシフトを適用した例を示す図である。 本発明の立体映像表示装置において、視聴者が位置を変動する前と、位置変動によるバリア及び透過領域の幅の変化を示す図である。 図３及び図５による視野角による輝度変化を示すグラフである。 本発明の立体映像表示装置の駆動方法によるフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の立体映像表示装置及びその駆動方法を詳細に説明すると、次の通りである。

図１は、本発明の立体映像表示装置の断面図で、図２は、図１の下部電極に電圧を印加する方法を示す概略図である。

図１及び図２のように、本発明の立体映像表示装置は、２次元映像を出射する表示パネル１００と、表示パネル１００上に形成され、複数個のスイッチャブル領域を含んで２次元映像を３次元映像に出射するスイッチャブルパネル２００と、を含む。

前記スイッチャブルパネル２００は、各スイッチャブル領域がバリア領域と透過領域とに区分され、これは、内部に形成された電極に電圧が印加されたか否かによってオン／オフ機能する。すなわち、電圧の印加時、２次元映像から３次元映像に出射可能な前記各スイッチャブル領域内のバリア領域がバリアとして機能し、電圧のオフ時は、下部の表示パネル１００から出射される２次元映像をそのまま出射する一つの透過セルとして機能する。

スイッチャブルパネル２００は、液晶層２３０を介して互いに対向する第１及び第２基板２００ａ、２００ｂ、第１基板２００ａ上に形成された複数個の下部電極２１０、第２基板２００ｂの全面に形成された上部電極２４０を含む。このとき、複数個の下部電極２１０は、図１に示すように、絶縁層２２０を介して互いに異なる層上に分けて配置されてもよく、場合によっては、一層に微細に分けて形成されてもよい。

表示パネル１００は、２次元映像を出射する液晶表示パネル（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、有機発光表示パネル（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、電界放出表示パネル（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、電気泳動表示パネル（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、量子ドット表示パネル（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などの平板表示パネルが使用され得る。そして、表示パネル１００上に形成されたスイッチャブルパネル２００は、複数個の下部電極２１０に電圧印加部３００が連結され、電圧印加部３００から電圧の印加を受けて、液晶層２３０の液晶分子を選択的に配列する。

特に、複数個の下部電極２１０に選択的に電圧を印加すると、液晶分子の配列によって、１ピッチに対応する幅‘Ｓ’を有する一スイッチャブル領域が、液晶層２３０内で、バリア領域Ｂと透過領域Ｔとに区分される。そして、前記スイッチャブル領域は、図上の横方向に反復される。バリア領域の液晶分子は、バックライト（図示せず）から前記表示パネル１００を経て前記スイッチャブルパネル２００に入射する光の出射が遮断されるように配列され、透過領域の液晶分子は、光を透過するように配列される。

すなわち、バリア領域と透過領域は、実際に何らかの構成要素ではなく、液晶分子の配列によって、バックライトから入射される光が遮断又は透過されて、液晶層２３０内にバリアが形成されたように見えるものである。したがって、スイッチャブルパネル２００は、表示パネル１００から出射された２次元映像を、透過領域を通じて３次元映像に分離し、視聴者の左眼が左眼映像を、右眼が右眼映像を認知して立体映像を視聴することができる。

視聴者が位置を変更して、視聴者の視野角が特定位置を外れると、２次元映像の一部がバリア領域により遮られ、立体映像を具現できないので、視聴者の動きを感知して、視聴者が最終位置で安定した立体映像を維持するようにバリア領域を移動させなければならない。

図示していないが、ユーザトラッキング（Ｕｓｅｒ ｔｒａｃｋｉｎｇ）などの方法を用いて視聴者の動きを感知する。ユーザトラッキング方法は、表示パネル１００またはスイッチャブルパネル２００、又はこれらを含んだシステムに装着されたカメラが視聴者の瞳孔やヘッド（Ｈｅａｄ）を認識し、視聴者の最終位置を検出することをいう。

仮に、瞳孔の動きを感知する場合、視聴者が位置を移動すると、カメラは視聴者の左／右の瞳孔の中心位置を検出し、中心位置が変わることを認知する。また、顔の動きを感知する場合、視聴者がヘッドを回したり動かしたりすると、動きを顔と背景色との差でカメラが認知し、動く視聴者の最終位置を検出する。

そして、複数個の下部電極２１０は、検出された視聴者の変更位置によって制御部４００の制御信号を変更し、制御部４００と連結された電圧印加部３００から前記下部電極２１０に印加される電圧印加の順序をシフトすることで、生成されるバリア領域と透過領域の位置を移動することができる。すなわち、位置を変更した視聴者の最終位置を認識し、視聴者の視野角によって複数個の下部電極２１０に印加される電圧を変更することによって、バリア領域を視聴者の視聴位置に移動させることができる。

図３は、図１の立体映像表示装置において、視聴者の位置変動によってバリア領域を移動した例を示す図で、図４は、図３の視聴者の位置変動時、視野角による輝度を示すグラフである。図３のように、視聴者が位置を変更しない場合には、１ピッチ（Ｐ：Ｐｉｔｃｈ）に対応する幅を有する一スイッチャブル領域の幅において透過領域の幅の比率（以下、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏと称する）を、例えば、約３７％に固定して維持する。そして、視聴者が位置を変更することが感知された場合、ユーザトラッキングなどの方法によって、視聴者の位置変更を追ってバリア領域を移動させ、視聴位置を変更する。しかし、視聴者位置の変更が起こった場合、例えば、図４のように、視聴者が視野角を次第に増やす方向に移動（画面の中央を見ていたが、次第に傾けて見る方向に移動）する時、輝度は、初期位置から次の位置に変化する間に変化が発生する。

実質的に、輝度変化は、その差が大きいほど視聴者がその輝度の差を視認し、このような視認をムービングフリッカー（ｍｏｖｉｎｇ ｆｌｉｃｋｅｒ）という。図４において太線で表示されたものが、視野角を連続的に増やして観察するとき、視聴者が実質的に視感する輝度である。ここで、特に、視聴者が初期位置から次の位置に変化する中央領域において、前後の輝度変化が大きいため、視聴者のムービングフリッカー視認が激しいことを実験上確認した。

以下、図５乃至図８を参照して、ムービングフリッカーを防止した本発明の立体映像表示装置の駆動方法について説明する。

図５は、本発明の立体映像表示装置において、視聴者の位置変動時、バリア及び透過領域の幅を調整した後、位置変動によるシフトを適用した例を示す図で、図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の立体映像表示装置において、視聴者が位置を変動する前と、位置変動によるバリア及び透過領域の幅の変化を示す図である。

また、図７Ａと図７Ｂは、図３及び図５による視野角による輝度変化を示すグラフである。そして、図８は、本発明の立体映像表示装置の駆動方法によるフローチャートである。

本発明の立体映像表示装置の駆動方法は、視聴者の位置変更時、透過領域の幅を調節して、ムービングフリッカーを減少させる方法である。

図５、６Ａ及び図８のように、視聴者が動く前、固定した状態（ステップＡ）で、スイッチャブルパネルの透過領域の幅が第１幅Ｔ１を示す（１００Ｓ）。この場合、ｏｐｅｎ ｒａｔｉｏが約３７％である。これは、Ｔ１／Ｓに該当する値が約３７％であることを意味する。ここで、‘Ｓ’は、一スイッチャブル領域の幅を、‘Ｔ１'は、透過領域の幅を示し、これは‘Ｓ−Ｂ１'でも定まり得る。ここで、‘Ｂ１'は、バリア領域の第１の幅を意味する。

次に、前記スイッチャブルパネルを見る視聴者の位置を、ユーザトラッキングなどの方法でトラッキングする（１１０Ｓ）。

このとき、視聴者の位置が変更することを検出（ステップＢ）すれば、図５及び図６Ｂのように、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を第２幅Ｔ２に変更する（１２０Ｓ）。図５では、透過領域の第１幅Ｔ１から左右に一つの下部電極２１０の幅だけ移動した状態を示す。これは一例に過ぎず、その変化の値は、視野角の移動による輝度の値の変化を、視聴者が輝度変化を視認しない水準で設定することができる。

仮に、視聴者が位置を変更しなければ、前記各スイッチャブル領域のバリア領域の幅は、元の第１の幅‘Ｂ１’を維持することになる（１３０Ｓ）。

このように、視聴者が位置を変更することが感知（ステップＢ）されると、制御部は、透過領域の幅を増加（Ｔ１→Ｔ２）（Ｔ２は透過領域の第２幅）させるために、複数個の下部電極に印加される電圧を変更させる。すなわち、スイッチャブルレンズに備えられた複数個の下部電極に印加される電圧は、バリア領域形成用電圧と、透過領域形成用電圧とに区分されるが、この場合、透過領域の拡張によって透過領域形成用電圧の数を増やす。図５では、視聴者の移動時、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏ、すなわち、Ｔ２／Ｓを５０％に増加させたことを示した。上記のように、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを増加させることは、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏが高いほど視野角の変化による視認される輝度の減少程度が減るためである。この場合、変化されたバリア領域の幅はＢ２を示す。

次に、スイッチャブルパネルを見る視聴者がその動きを持続するか否かを、ユーザトラッキングなどの方法により検出する（１４０Ｓ）。

図示のように、視聴者の位置変動が持続（ステップＣ）されると、拡張した透過領域Ｔ２を維持し（１５０Ｓ）、位置変更によるスイッチャブル領域の移動を進行する。このような移動によって、バリア領域と透過領域が共に移動し、ステップＢ状態の透過領域の幅を維持したまま移動する。場合によって、前記ステップＣの段階は省略しても良い。この場合、前記第２幅Ｔ２の透過領域が前記視聴者の位置移動に相応して移動するように、前記下部電極に透過領域用電圧を印加する。

次に、視聴者の位置変更が終了（ステップＤ）すると、変更された位置において、透過領域の幅を再び元の状態の透過領域の幅である第１幅Ｔ１に減らす（１５５Ｓ）。この場合、前記視聴者の位置変更終了の検出は、前記視聴者の位置が臨界時間以上変わらないことを、ユーザトラッキングして検出することができる。例えば、臨界時間を１秒とする時、１秒経過する間に視聴者位置の変動が検出されなければ、この場合、視聴者の位置変更が終了したものと判断する。

すなわち、本発明の立体映像表示装置においては、視聴者が位置を変更する間は増加したＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏを維持（透過領域の幅を維持。Ｔ２→Ｔ２）しながら、バリア領域を移動させ、視聴者の位置が臨界時間以上変わらない場合、これを視聴者の最終位置と認識し、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを再び減少（透過領域の幅を変更。Ｔ２→Ｔ１）させる。このとき、視聴者の位置変更の終了後、最終位置に対応するＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏは、初期状態、すなわち、視聴者が位置を変更する前のＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏ（Ｔ１／Ｓ）と同一である。

ここで、前記スイッチャブル領域は、前記視聴者が位置固定時、第１幅Ｔ１の透過領域の幅を有し、前記視聴者の位置変更時、第１幅よりも大きい第２幅Ｔ２の透過領域の幅を有することができる。

このように、上述した本発明の立体映像表示装置の駆動方法は、特に、視聴者の位置変更時、透過領域の幅を増やし、視野角の変化による輝度減少の変化を人為的に減らすことで、ムービングフリッカーを減少させることを特徴とする。

上述した駆動方法を適用する本発明の立体映像表示装置は、図６Ａ及び図２のように、２次元映像を出射する表示パネル１００と、複数個のスイッチャブル領域を有し、前記表示パネル１００上に位置して、前記２次元映像を３次元映像に出射するスイッチャブルパネル２００と、前記各スイッチャブル領域内にバリア領域と透過領域とを区分するために、前記スイッチャブルパネル２００に電圧を印加する電圧印加部３００と、前記スイッチャブル領域の位置、及び各スイッチャブル領域内のバリア領域の幅を調整するように前記電圧印加部３００を制御する制御部４００と、を含む。

ここで、前記制御部４００は、視聴者が位置を変更する場合、最終位置において３次元映像を視聴できるように前記電圧印加部を制御して、図５のように、スイッチャブル領域を移動させ（スイッチャブル領域の移動時、その内部の透過領域とバリア領域が共に移動）、前記バリア領域を移動させる時、図６Ｂのように、視聴者が位置を変更しない場合よりも、一スイッチャブル領域において透過領域の比率を増加させること、すなわち、透過領域の幅を第１幅Ｔ１から第２幅Ｔ２に増加させることができる。

一方、前記スイッチャブルパネル２００は、液晶層２３０を介して互いに対向する第１及び第２基板２００ａ、２００ｂ、前記第１基板２００ａ上に形成された複数個の下部電極２１０、及び前記第２基板２００ｂの全面に形成された上部電極２４０を含んでなることができる。また、前記下部電極２１０は、二層に分けて形成された第１層の下部電極と第２層の下部電極との間に絶縁層２２０をさらに介在しても良い。

前記スイッチャブル領域の移動、及びバリア領域の幅の調整は、前記複数個の下部電極２１０に印加される電圧を調節してなされることができる。すなわち、バリア領域の幅の調節は、複数個の下部電極２１０に印加される透過領域用電圧とバリア領域用電圧の数を調節してなされ、スイッチャブル領域の移動は、視聴者の位置に対応するように各スイッチャブル領域に該当する透過領域用電圧及びバリア領域用電圧を下部電極に印加し、印加位置を左又は右に移動してなされる。

また、前記制御部４００は、視聴者の位置が臨界時間以上変わらない場合、前記視聴者の位置を最終位置と認識し、再び前記一スイッチャブル領域において透過領域の比率を低くするように調節するように、前記電圧印加部３００を制御する。

したがって、本発明の立体映像表示装置は、視聴者が位置を変更することが感知されると、位置を変更する間にも高品質の立体映像を視聴できるように、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを視聴者位置の固定時よりも増加させるように制御部を調整する。

図６Ａ及び図６Ｂでは、一つのスイッチャブル領域に該当する幅を‘Ｓ’で表現し、それぞれ右眼Ｒ、左眼Ｌの映像情報を一つずつ有する表示パネル１００の領域を、一つのスイッチャブル領域と定義した。これによって、隣接した右眼Ｒ、左眼Ｌの映像情報を有する領域が、一つのスイッチャブル領域になっても良く、または左眼Ｌ、右眼Ｒの映像情報を有する領域が、一つのスイッチャブル領域になっても良い。

図６Ａのように、視聴者位置の固定時には、スイッチャブル領域の透過領域を第１幅Ｔ１に維持し、位置変動の検出時には、図６Ｂのように、第２幅Ｔ２に左右拡張させる。すなわち、拡張は、位置変動を検出する直前の透過領域を基準として左右同一の幅を拡張することとする。

ここで、図２を参照すると、複数個の下部電極２１０は、それぞれ電圧印加部３００と連結され、複数個の下部電極２１０に印加される電圧が個別的に調節されることが好ましい。

具体的に、スイッチャブルパネル２００の複数個の下部電極２１０は、制御部４００と連結された電圧印加部３００と連結され、制御部４００は、視聴者の位置変更及び最終位置を認識し、最終位置において立体映像を視聴できるように、複数個の下部電極２１０に印加される電圧を変更する。このとき、制御部４００は、バリア領域が移動しない場合のＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏ（Ｔ１／Ｓ）と、バリア領域が移動する場合のＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏ（Ｔ２／Ｓ）が互いに異なるように、電圧印加部３００を通じて複数個の下部電極２１０に印加される電圧を制御する。

図７Ａと図７Ｂは、図３及び図５による視野角による輝度変化を示すグラフである。

まず、図７Ａのように、図３の方法で駆動する際、視聴者が位置を変更する時にも、視聴者が位置を変更しない時と同じＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏを維持しながらバリア領域を移動させ、視聴位置を補償する。

この場合、図７Ａのように、第１位置と第２位置の透過率曲線が合う地点で、輝度が急激に低下する。したがって、輝度が急激に低下する区間は、フリッカー（Ｆｌｉｃｋｅｒ）のように視聴者に認識され、表示品質が低下する。

しかし、図７Ｂのように、本発明の立体映像表示装置は、視聴者の動きが感知されてバリア領域を移動させなければならない場合は、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを増加させる。すなわち、視聴者が位置を変更することを感知すると、バリア領域を減少させ、透過領域を増加させることで、視野角の変化による輝度の減少を減らすためにＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏを増加させる。

一方、スイッチャブル領域において透過領域の比率を高めるほど、３Ｄクロストーク（Ｃｒｏｓｓ Ｔａｌｋ）が増加し得る。すなわち、３Ｄクロストークは、左眼映像が右眼に、右眼映像が左眼に入射するもので、３Ｄクロストークが５０％発生したことは、左眼映像の５０％が右眼に入射したことを意味する。３Ｄクロストークが増加すると、立体映像表示装置の不良率が高まる。したがって、３Ｄクロストークが１％以下に発生する範囲内で、視聴者位置の変動時にのみ前記Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを最大に増加させ、バリア領域を移動させることが好ましい。

図７Ｂは、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを５０％に増加させた場合を示し、バリア領域を移動させながら視野角によって輝度を測定すると、以前の位置から次の位置に移動する前に輝度が低下する輝度の変化程度が減少する。すなわち、図７Ａに比べて、輝度変化の程度（矢印を介した点線間の輝度の変化量）が減ることが分かる。したがって、視聴者が位置を変更しながら立体映像を視聴しても、高品質の立体映像を視聴できるので、視聴領域に対する制限が解消する。

上記のような本発明の立体映像表示装置は、視聴者が位置を変更する時、立体映像の輝度減少を最小化して視聴できるように、Ｏｐｅｎ Ｒａｔｉｏを増加させてバリア領域を変更させる。したがって、輝度減少の程度が減少し、バリアムービングフリッカーを最小化することで、表示品質を向上させることができる。

一方、上述した説明で、固定時のＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏは約３７％で説明し、位置変動時のＯｐｅｎ Ｒａｔｉｏは５０％に説明したが、必ずこれに限定されるものではない。これらの値は、スイッチャブルパネルのピッチの幅、電極の間隔、一スイッチャブルパネル内に備えられた電極の数によって、変更可能である。

また、以上で説明した本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるということが本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

１００ 表示パネル
２００ スイッチャブルパネル
２００ａ 第１基板
２００ｂ 第２基板
２１０ 下部電極
２２０ 絶縁層
２３０ 液晶層
２４０ 上部電極
３００ 電圧印加部
４００ 制御部

Claims (16)

1. ２次元映像を出射する表示パネルと、
   複数個のスイッチャブル領域を有し、前記表示パネル上に位置して、前記２次元映像を３次元映像に出射するスイッチャブルパネルと、
   前記スイッチャブル領域内にバリア領域と透過領域とを区分するために、前記スイッチャブルパネルに電圧を印加する電圧印加部と、
   前記スイッチャブル領域の位置、及び各スイッチャブル領域内のバリア領域の幅を調整するように前記電圧印加部を制御する制御部と、を含むことを特徴とする立体映像表示装置。
2. 前記制御部は、視聴者が位置を変更する場合、最終位置において３次元映像を視聴できるように、前記電圧印加部を制御して前記バリア領域を移動させ、前記バリア領域を移動させる時、視聴者が位置を変更しない場合より、一スイッチャブル領域において透過領域の比率を増加させることを特徴とする、請求項１に記載の立体映像表示装置。
3. 前記一スイッチャブル領域において透過領域の比率を増加させることは、クロストークが１％以下に発生する範囲内で最大に増加させることを特徴とする、請求項２に記載の立体映像表示装置。
4. 前記スイッチャブルパネルは、液晶層を介して互いに対向する第１及び第２基板、前記第１基板上に形成された複数個の下部電極、及び前記第２基板の全面に形成された上部電極を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の立体映像表示装置。
5. 前記バリア領域を移動させることは、前記複数個の下部電極に印加される電圧を調節してなされることを特徴とする、請求項４に記載の立体映像表示装置。
6. 前記制御部は、視聴者の位置が臨界時間以上変わらない場合、前記視聴者の位置を最終位置と認識し、再び前記一スイッチャブル領域において透過領域の比率を低くすることを特徴とする、請求項１に記載の立体映像表示装置。
7. 前記視聴者の最終位置において、一スイッチャブル領域における透過領域の比率は、前記視聴者が位置を変更しない場合の一スイッチャブル領域における透過領域の比率であることを特徴とする、請求項６に記載の立体映像表示装置。
8. 表示パネルと、複数個のスイッチャブル領域を有し、前記表示パネル上に位置したスイッチャブルパネルと、前記スイッチャブル領域内にバリア領域と透過領域とを区分するために、前記スイッチャブルパネルに電圧を印加する電圧印加部とを含む立体映像表示装置の駆動方法において、
   前記スイッチャブルパネルを見る視聴者の位置をトラッキングする段階と、
   前記視聴者が位置を変更する時、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を変更する段階と、
   前記視聴者の位置変更終了を検出する時、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を元の状態に調整する段階と、を含むことを特徴とする立体映像表示装置の駆動方法。
9. 前記スイッチャブル領域は、前記視聴者が位置を固定する時、第１幅の透過領域の幅を有し、
   前記視聴者が位置を変更する時、第１幅よりも大きい第２幅の透過領域の幅を有することを特徴とする、請求項８に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
10. 前記視聴者が位置を変更する時、前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を変更する段階は、
    前記視聴者の位置変更を検出する第１段階と、
    前記スイッチャブル領域内の透過領域の幅を変更する第２段階と、
    前記視聴者の位置に対応して、前記スイッチャブル領域を移動させる第３段階と、を含むことを特徴とする、請求項９に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
11. 前記第１段階は、ユーザトラッキングにより前記視聴者の位置を検出してなされることを特徴とする、請求項１０に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
12. 前記スイッチャブルパネルは、液晶層を介して互いに対向する第１及び第２基板、前記第１基板上に形成された複数個の下部電極、及び前記第２基板の全面に形成された上部電極を含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
13. 前記第２段階及び第３段階は、前記電圧印加部から、各スイッチャブル領域の下部電極に印加するバリア領域用電圧と、透過領域用電圧を調節してなされることを特徴とする、請求項１２に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
14. 前記第２段階は、前記位置変更検出直前の前記第１幅に対応して下部電極に印加されたときの透過領域用電圧の数を左右に増やした前記透過領域の幅である前記第２幅に対応するように、前記下部電極に印加してなされることを特徴とする、請求項１３に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
15. 前記第３段階は、前記第２幅の透過領域が、前記視聴者の位置移動に相応して移動するように、前記下部電極に透過領域用電圧を印加してなされることを特徴とする、請求項１３に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
16. 前記視聴者の位置変更終了の検出は、前記視聴者の位置が臨界時間以上変わらないことを、ユーザトラッキングして検出してなされることを特徴とする、請求項８に記載の立体映像表示装置の駆動方法。

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