KR101335334B1 - 3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101335334B1
KR101335334B1 KR1020120070119A KR20120070119A KR101335334B1 KR 101335334 B1 KR101335334 B1 KR 101335334B1 KR 1020120070119 A KR1020120070119 A KR 1020120070119A KR 20120070119 A KR20120070119 A KR 20120070119A KR 101335334 B1 KR101335334 B1 KR 101335334B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
display
user
module
polarized
Prior art date
Application number
KR1020120070119A
Other languages
English (en)
Inventor
박재형
Original Assignee
인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 filed Critical 인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority to KR1020120070119A priority Critical patent/KR101335334B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101335334B1 publication Critical patent/KR101335334B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/349—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/337—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/341—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/349—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
    • H04N13/351—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking for displaying simultaneously
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/349—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
    • H04N13/354—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking for displaying sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2213/00—Details of stereoscopic systems
    • H04N2213/008—Aspects relating to glasses for viewing stereoscopic images

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

본원의 일 실시예는 서로 다른 시차를 반영한 복수의 영상을 서로 다른 복수의 시점으로 표시하는 표시 패널을 포함하되, 상기 복수의 시점이 사용자의 좌안에 대응하는 제 1 모드와, 상기 복수의 시점이 상기 사용자의 우안에 대응하는 제 2 모드로 교번하여 구동되는 표시 모듈; 및 상기 표시 모듈과 상기 사용자 사이에 배치되어, 상기 제 1 모드의 표시 모듈에 대응하여 상기 사용자의 우안에 대한 영상 표시를 차단하고, 상기 제 2 모드의 표시 모듈에 대응하여 상기 사용자의 좌안에 대한 영상 표시를 차단하는 영상차단 모듈을 포함하는 3차원 영상표시장치를 제공한다.

Description

3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법{THREE DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본원은 3차원 영상표시장치에 관한 것으로, 특히, 초다시점 방식(Super Multiview type)으로 3차원 영상을 표시하는 장치에 관한 것이다.
2차원 표시 패널을 이용하여 3차원 영상을 표시하는 방식으로는, 부피 표현 방식(volumetric type), 홀로그래픽 방식(holographic type), 및 스테레오스코픽 방식(stereoscopic type) 등이 있다.
부피 표현 방식은 테이블탑 디스플레이(tabletop display) 등에 주로 이용되는 방식으로서, 다수의 표시부를 이용하여, 하나의 영상을 깊이 별로 분할한 복수의 부분영상을 각각 표시한다. 이때, 사용자는 각 부분영상을 표시하는 표시부와 사용자 간의 거리에 의해, 입체감있는 하나의 3차원 영상을 인식하게 된다.
이러한 부피 표현 방식은 시야각이 비교적 넓고 시점이 자유로우며 실제적인 입체 정보를 전달할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 눈의 잔상효과를 이용하기 때문에 한 단면의 표시시간에 대한 제한이 크고, 시야각이 넓기 때문에 처리해야할 정보량이 많은 단점이 있다.
홀로그래픽 방식은 레이저의 간섭 효과를 이용하여 물체에서 반사되는 빛의 세기와 위상을 기록하고, 이를 재생함으로써, 3차원 영상을 표시하는 방식이다. 이러한 홀로그래픽 방식은 가장 완전한 입체영상 구현 기술로 평가되나, 간섭 광학계 등과 같은 특수한 환경 조건을 필요로 함에 따라, 현재까지 상용화되기 어려운 것으로 알려져 있다.
스테레오스코픽 방식은 사람의 좌안(左眼)과 우안(右眼)이 약 65㎜ 정도 이격됨에 따라 좌안과 우안 사이에 시차(이하, "양안 시차(binocular parallax)"라 함)가 발생하고, 이러한 양안 시차를 통해 사람이 입체감을 느끼는 것을 이용한다.
스테레오스코픽 방식에 따르면, 서로 다른 시점(viewpoint)에 해당하는 다수의 영상을 제공한다. 이때, 사용자는 시차정보가 반영된 평면의 연관 영상을 관측하면, 표시면 전후의 공간정보를 생성하여 입체감을 느끼게 된다. 여기서, 시차정보는 상호 이격된 좌안과 우안이 서로 다른 관측 위치에서 3차원 피사체를 관측함에 따른 차이인 시차에 관한 정보이다.
스테레오스코픽 방식은 시점 간의 간격(이하, "시점 간격"이라 함)에 따라 다시점 방식(Multiview type)과 초다시점 방식(Super Multiview type)으로 구분될 수 있다.
다시점 방식은 좌안과 우안에 대응하여, 서로 다른 시점에 해당하는 좌안용 영상과 우안용 영상을 제공하는 방식이다. 이때, 다시점 방식에 따른 시점 간격은 좌안과 우안 사이의 이격거리(이하, "양안 이격거리"라 함)에 대응한다.
도 1은 다시점 방식의 원리를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시 패널(10)은 시차정보가 반영된 좌안용 영상(11)과 우안용 영상(12)을 서로 다른 시점으로 구분하여 표시한다. 이와 같이 하면, 사용자는 좌안(21)을 통해 관측된 좌안용 영상(11)과, 우안(22)을 통해 관측된 우안용 영상(12)을 조합하여, 3차원 영상(13)을 감지하게 된다.
한편, 사용자가 양안으로 인지함에 있어, 사용자의 수렴 반응(Vergence)과 조절 반응(Accomodation)이 발생한다. 수렴 반응(Vergence)은 물체의 상이 양안의 망막 각각의 중심와(fovea)에 맺히도록, 양안의 안구의 중심축이 돌아가는 현상이다. 그리고, 조절 반응(Accomodation)은 사용자의 양안 각각이 주시하는 물체의 상을 망막에 가장 선명하게 형성하기 위하여 수정체의 초점거리를 조절하는 현상이다.
그런데, 수렴 반응(Vergence)은 3차원 영상(13)에 대응하여 발생하는데, 3차원 영상(13)의 위치는 좌안용 영상(11)과 우안용 영상(12)에 반영된 시차정보에 따라 변동된다. 반면, 조절 반응(Accomodation)은 실제 영상이 표시되고 있는 표시 패널(10)에 대응하여 발생한다. 이와 같이 수렴 반응과 조절 반응이 서로 다른 반응 위치에 대해 발생하는 것을 수렴-조절 불일치 문제라 한다. 이러한 수렴-조절 불일치 문제는 3차원 영상 감상에 따른 피로감의 주된 원인으로 지적되고 있다.
이에, 수렴-조절 불일치 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 초다시점 방식(Super Multiview type)이 제안되었다.
도 2a 및 도 2b는 기존의 다시점 방식과 일반적인 초다시점 방식을 비교한 도면이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 다시점 방식의 표시 장치(10)는 서로 다른 다수의 시점(V11, V12, V13, V14)에 해당하는 영상들을 제공한다. 이때, 시점 간격(d1)은 양안 이격거리(d2)에 대응한다. 그리고, 사용자가 영상을 관측하는 위치에서 표시 장치(10) 사이의 거리(이하, "시청 거리"라 함)에 대응하여, 다수의 시점(V11, V12, V13, V14)은 양안 전체 너비에 분포된다.
이에, 좌안(21)과 우안(22)은 서로 다른 시점의 영상을 각각 제공받게 된다. 즉, 좌안(21)에는 V14시점의 좌안용 영상이 제공되고, 우안(22)에는 V11시점의 우안용 영상이 제공된다. 이와 같이, 좌안(21)과 우안(22)에 서로 상이한 시점의 영상을 제공하여 3차원 영상을 감지하도록 하는 것이기 때문에, 좌안(21)과 우안(22) 중 어느 하나만으로는 3차원 영상 표시가 불가능하고, 수렴-조절 불일치 문제가 해결될 수 없다.
한편, 도 2b에 도시한 바와 같이, 초다시점 방식의 표시 장치(30)는, 도 2a에 도시한 다시점 방식의 표시 장치(10)와 마찬가지로, 서로 다른 다수의 시점(V31, V32, V33, V34, V35)에 해당하는 영상들을 제공한다. 다만, 시점 간격(d3)은 동공의 너비(d4)보다 작다. 그리고, 시청 거리에 대응하여, 다수의 시점(V31, V32, V33, V34, V35)은 좌안(21) 및 우안(22)에 각각 분포된다.
이에, 좌안(21)과 우안(22) 각각에는 서로 다른 둘 이상의 시점에 해당하는 영상들이 제공된다.
그러므로, 초다시점 방식에 따르면, 사용자는 좌안(21)과 우안(22) 중 어느 하나만으로도 3차원 영상을 인지할 수 있다. 더불어, 양안 사이의 거리(d2)가 3차원 영상의 표시에 영향을 미치지 않으므로, 수렴 반응도 실제 영상이 표시되고 있는 표시 패널(10)에 대응하여 발생될 수 있어, 수렴-조절 불일치 문제도 해소될 수 있다.
한편, 표시 장치(10)는 한정된 개수의 화소를 포함하는데, 서로 다른 둘 이상의 시점에 해당하는 영상을 표시하기 위해서는, 둘 이상의 시점에 각각 대응하도록 복수의 화소를 분할하여야 한다. 이에, 많은 개수의 시점에 해당하는 영상을 제공할수록, 각 영상에 할당되는 화소의 개수가 작아져서, 결국 해상도가 더욱 저하된다. 즉, 시점의 개수에 반비례하여, 해상도가 낮아지는 문제점이 있다.
다시점 방식의 경우, 좌안과 우안에 서로 다른 시점에 해당하는 두 개의 영상을 제공하는 것이므로, 양안 이격거리(d2)가 65㎜라고 가정할 때, 65㎜에 대해 필요한 시점의 최소개수는 2개이다.
반면, 초다시점 방식의 경우, 좌안과 우안 각각에 서로 다른 시점에 해당하는 복수의 영상을 제공하는 것이므로, 시점 간격(d3)은 동공의 너비(d4)보다 작아야 한다. 이에, 양안 이격거리(d2)가 65㎜이고, 동공의 너비(d4)가 2㎜라고 가정할 때, 하나의 동공에 2개의 시점에 해당하는 영상들이 인가되도록, 시점 간격은 1㎜이하이어야 하므로, 65㎜에 대해 필요한 시점의 최소개수는 65개이다.
이와 같이, 초다시점 방식은 다시점 방식보다 약 30배 이상 많은 개수의 시점을 필요로 한다. 이에, 시점이 많아질수록, 각 시점에 해당하는 영상의 해상도가 낮아짐에 따라, 화질이 저하되는 문제점이 있다.
본원의 일 실시예는 해상도 저하를 최소화할 수 있는 초다시점 방식의 3차원 영상표시장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원의 일 실시예는 3차원 영상을 표시하는 장치에 있어서, 서로 다른 시차를 반영한 복수의 영상을 서로 다른 복수의 시점으로 표시하는 표시 패널을 포함하되, 상기 복수의 시점이 사용자의 좌안에 대응하는 제 1 모드와, 상기 복수의 시점이 상기 사용자의 우안에 대응하는 제 2 모드로 교번하여 구동되는 표시 모듈; 및 상기 표시 모듈과 상기 사용자 사이에 배치되어, 상기 제 1 모드의 표시 모듈에 대응하여 상기 사용자의 우안에 대한 영상 표시를 차단하고, 상기 제 2 모드의 표시 모듈에 대응하여 상기 사용자의 좌안에 대한 영상 표시를 차단하는 영상차단 모듈을 포함하되, 상기 복수의 시점 사이의 간격은 상기 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 동공 너비보다 작고, 상기 복수의 시점의 전체 너비는 상기 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 너비보다 크고, 상기 사용자의 좌안과 우안의 전체 너비보다 작은 것인 3차원 영상표시장치를 제공한다.
본원의 일 실시예에 따른 3차원 영상표시장치는 좌안용 초다시점 영상과 우안용 초다시점 영상을 시분할하여 제공하여 3차원 영상을 표시한다.
이로써, 사용자는 좌안(21)과 우안(22) 중 어느 하나만으로도 3차원 영상을 인지할 수 있어, 수렴-조절 불일치 문제를 해소할 수 있다. 이 뿐만 아니라, 종래보다 적은 개수의 시점으로도 3차원 영상이 표시될 수 있어, 해상도 저하를 최소화할 수 있다.
도 1은 다시점 방식의 원리를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 기존의 다시점 방식과 일반적인 초다시점 방식을 비교한 도면이다.
도 3은 본원의 제 1 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 4a는 도 3의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 1 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4b는 도 3의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 2 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 제 2 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본원의 제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 시청 거리에 대응하여 복수의 시점이 분포하는 형태, 및 사용자의 이동에 따른 역입체시 현상을 방지하기 위한 블랙 시점을 나타낸 도면이다.
도 7은 본원의 제 3 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 8a는 도 7의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 1 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8b는 도 7의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 2 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
우선, 도 3을 참조하여, 본원의 제 1 실시예에 따른 3차원 영상표시장치에 대해 설명한다.
도 3은 본원의 제 1 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본원의 제 1 실시예에 따른 3차원 영상표시장치(100)는 표시 모듈(110), 영상차단 모듈(120), 동기화 모듈(130) 및 사용자 추적 모듈(140)을 포함한다.
표시 모듈(110)은 시차를 반영한 복수의 영상을 복수의 서로 다른 시점으로 표시하는 표시 패널(111)을 포함한다. 이때, 복수의 영상의 표시는 시분할될 수 있다.
여기서, 복수의 시점 사이의 간격(이하, "시점 간격"이라 함)은 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 동공 너비보다 작다. 그리고, 사용자가 영상을 관측하는 위치와 표시 모듈(110) 사이의 거리(이하, "시청 거리"라 함)에 대응하여, 복수의 시점은 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 너비보다 큰 너비로 분포되되, 좌안과 우안의 전체 너비(이하, "양안 너비"라 함) 이상으로 분포되지 않는다.
즉, 시청 거리에 대응하여 복수의 시점이 분포하는 너비(이하, "시점 분포 너비"라 함)는 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 너비(이하, "안구 너비"라 함)보다 크고, 좌안과 우안의 전체 너비(이하, "양안 너비"라 함)보다 작다. 이때, 양안 너비는 좌안의 너비, 우안의 너비 및 좌안과 우안 사이의 이격거리를 포함한다.
그리고, 표시 모듈(110)은 복수의 시점이 사용자의 좌안에 대응하는 제 1 모드와, 복수의 시점이 사용자의 우안에 대응하는 제 2 모드로, 교번하여 구동된다.
즉, 표시 모듈(110)은 제 1 모드로 구동하여 좌안용 초다시점 영상을 표시하고, 제 2 모드로 구동하여 우안용 초다시점 영상을 표시하되, 제 1 모드로의 구동과 제 2 모드로의 구동은 시분할될 수 있다.
구체적으로, 표시 모듈(110)은 제 1 모드로 구동되는 동안, 좌안에 대응한 복수의 시점 영상으로 이루어진 좌안용 초다시점 영상을 제공한다. 이때, 시청 거리에 대응하여, 복수의 시점 각각의 간격은 동공 너비보다 작고, 복수의 시점은 좌안의 안구 너비보다 큰 너비로 좌안 및 그 주위에 분포한다. 따라서, 사용자의 좌안은 복수의 시점 중 적어도 두 개의 시점에 표시되는 두 개의 영상을 감지하게 된다. 반면, 복수의 시점은 사용자의 우안에 대응하여 분포하지 않기 때문에, 사용자의 우안은 영상을 감지할 필요가 없다.
반대로, 표시 모듈(110)은 제 2 모드로 구동되는 동안, 우안에 대응한 복수의 시점 영상으로 이루어진 우안용 초다시점 영상을 제공한다. 이때, 시청 거리에 대응하여, 복수의 시점 각각의 간격은 동공 너비보다 작고 복수의 시점은 우안의 안구 너비보다 큰 너비로 우안 및 그 주위에 분포한다. 따라서, 사용자의 우안은 복수의 시점 중 적어도 두 개의 시점에 표시되는 두 개의 영상을 감지하게 된다. 반면, 복수의 시점은 사용자의 좌안에 대응하여 분포하지 않기 때문에, 사용자의 좌안은 영상을 감지할 필요가 없다.
더불어, 시청 거리에 대응하여, 복수의 시점은 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나에만 대응하여 분포하면 되고, 사용자의 좌안과 우안 사이에는 분포할 필요가 없으므로, 복수의 시점의 개수는, 시점 분포 너비가 안구 너비 이상, 양안 너비 미만이 되는 범위로 결정된다. 이에, 필요한 시점의 개수가 종래보다 감소될 수 있다.
한편, 도 3에 상세히 도시되어 있지 않으나, 표시 패널(111)은 한 쌍의 기판이 발광물질 또는 편광물질을 사이에 두고 대면 합착된 구조일 수 있다. 여기서, 발광물질 또는 편광물질은 각 화소에 인가된 전계에 따라 선택적으로 광을 방출하는 상태로 변경된다. 이에, 표시 패널(111)의 구동 시에, 각 화소의 표시광이 방출됨으로써, 각 화소의 표시광에 의해 영상이 표시된다.
영상차단 모듈(120)은 표시 모듈(110)과 사용자의 좌안 사이에 배치되는 좌안부와, 표시 모듈(110)과 사용자의 우안 사이에 배치되는 우안부를 포함한다. 이때, 좌안부와 우안부는 선택적으로 광을 차단시킨다.
이러한 영상차단 모듈(120)은 제 1 모드의 표시 모듈(110)에 대응하여 사용자의 우안에 대한 영상 표시를 차단하고, 제 2 모드의 표시 모듈(110)에 대응하여 사용자의 좌안에 대한 영상 표시를 차단한다.
일 예로, 영상차단 모듈(120)은 표시 모듈(110)과 사용자의 양안 사이를 가로막을 수 있으면서도, 사용자가 용이하게 착용할 수 있는 안경으로 구현될 수 있다. 특히, 좌안 또는 우안을 향하는 광을 선택적으로 차폐하여, 좌안과 우안에 대한 영상 표시를 선택적으로 차단하는 셔터 안경(Shutter glasses)일 수 있다. 즉, 영상차단 모듈(120)의 좌안부와 우안부는 선택적으로 광을 차단하는 셔터일 수 있다.
동기화 모듈(130)은 영상차단 모듈(120)의 구동을 표시 모듈(110)이 구동되는 모드와 동기화한다.
즉, 동기화 모듈(130)을 통해 제 1 모드의 표시 모듈(110)과 동기화되면, 영상차단 모듈(120)은 사용자의 우안에 대한 영상 표시를 차단시킨다. 반대로, 동기화 모듈(130)을 통해 제 2 모드의 표시 모듈(110)과 동기화되면, 영상차단 모듈(120)은 사용자의 좌안에 대한 영상 표시를 차단시킨다.
사용자 추적 모듈(140)은 사용자의 위치를 추적하여, 사용자 위치에 관한 사용자 위치 정보를 표시 모듈(110)에 제공한다.
이때, 사용자 추적 모듈(140)은 사용자의 위치 대신, 사용자가 착용한 영상차단 모듈(120)을 추적하여 사용자 위치 정보를 생성할 수도 있다.
이어서, 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 제 1 모드 또는 제 2 모드에서, 표시 모듈과 영상차단 모듈이 구동하는 형태에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 4a는 도 3의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 1 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이고, 도 4b는 도 3의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 2 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 표시 모듈(110)은 제 1 모드로 구동되면, 좌안(201)에 대응하는 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)에서 복수의 영상을 표시한다. 이때, 시청 거리에 대응하여, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5) 영상은 좌안(201) 및 그 주위에 분포된다.
복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5) 간의 간격(VI: View Interval)은 좌안(201)의 동공의 너비(PW: Pupil Width)보다 작다. 그리고, 시청 거리에 대응하여, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)이 분포하는 너비(4VI)는 좌안(201)의 안구 너비보다 크고, 양안너비(EW: Eyes Width)보다 작다.
한편, 영상차단 모듈(120)은 표시 모듈(110)로부터 좌안(201)으로 향하는 광을 선택적으로 차폐하는 좌안부(121)와, 표시 모듈(110)로부터 우안(202)으로 향하는 광을 선택적으로 차폐하는 우안부(122)를 포함한다.
이때, 좌안부(121)와 우안부(122)는 좌안(201)과 우안(202) 각각의 안구 너비보다 크고, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)이 시청 거리에 대응하여 분포하는 너비(4VI)보다 큰 너비로 구현되어, 좌안(201) 또는 우안(202)에 대한 선택적인 광의 차폐가 용이하게 실시되도록 한다.
구체적으로, 표시 모듈(110)이 제 1 모드로 구동하면, V1, V2, V3, V4, V5 시점의 좌안용 초다시점 영상을 표시한다. 이때, 동기화 모듈(130)을 통해 표시 모듈(110)에 동기화된 영상차단 모듈(120)은 우안부(122)를 차폐 구동하여 우안(202)으로 향하는 광을 차폐하고, 좌안부(121)를 개폐 구동하여, 표시 모듈(110)로부터 좌안(201)으로 향하는 광을 통과시킨다.
이로써, 표시 모듈(110)이 제 1 모드로 구동되는 동안, 사용자의 좌안(201)은 좌안부(121)를 통과한 V1, V2, V3, V4, V5 시점의 좌안용 초다시점 영상을 감지하고, 우안(202)은 차폐 구동된 우안부(122)에 의해 아무런 영상도 감지하지 못하게 된다.
반면, 표시 모듈(110)이 제 2 모드로 구동되면, V1, V2, V3, V4, V5 시점의 우안용 초다시점 영상을 표시한다. 이때, 동기화 모듈(130)을 통해 표시 모듈(110)에 동기화된 영상차단 모듈(120)은 좌안부(121)를 차폐 구동하여 좌안(201)으로 향하는 광을 차폐하고, 우안부(122)를 개폐 구동하여, 표시 모듈(110)로부터 우안(202)으로 향하는 광을 통과시킨다.
이로써, 표시 모듈(110)이 제 2 모드로 구동되는 동안, 사용자의 우안(202)은 우안부(122)를 통과한 V1, V2, V3, V4, V5 시점의 우안용 초다시점 영상을 감지하고, 좌안(201)은 차폐 구동된 좌안부(121)에 의해 아무런 영상도 감지하지 못하게 된다.
이상과 같이, 본원의 제 1 실시예에 따른 3차원 영상표시장치는 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)에서, 좌안용 초다시점 영상과 우안용 초다시점 영상을 번갈아 제공하는 표시 모듈(110), 좌안과 우안으로 향하는 광을 선택적으로 차폐하는 영상차단 모듈(120), 및 영상차단 모듈(120)의 구동을 표시 모듈(110)이 구동하는 모드와 동기화하는 동기화 모듈(130)을 포함한다.
이때, 표시 모듈(110)이 제 1 또는 제 2 모드로 구동되는 동안, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)이 시청 거리에 대응하여 분포하는 영역은 좌안과 우안 중 어느 하나에만 대응하고, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5) 간의 간격은 좌안 또는 우안의 안구 너비보다 작으므로, 좌안(201)과 우안(202) 중 어느 하나만으로도 3차원 영상이 인식될 수 있다. 그러므로, 좌안(201)과 우안(202) 사이의 너비가 3차원 영상 인식에 영향을 미치지 않게 되어, 수렴-조절 불일치 문제가 해결될 수 있다.
그리고, 종래에는 시점 분포 너비가 양안 너비 이상이 되는 조건을 만족하는 개수의 시점이 필요했던 반면, 본원의 제 1 실시예에 따르면, 시점 분포 너비가 안구 너비 이상, 및 양안 너비 미만이 되는 조건을 만족하는 개수의 시점이 필요하므로, 시점의 개수가 종래보다 감소될 수 있고, 이로 인해, 해상도 저하가 최소화될 수 있다.
예를 들어, 동공의 너비(PW)가 2㎜이고, 안구의 너비가 6㎜이며, 양안 너비(EW)가 65㎜라고 가정했을 때, 좌안(201)과 우안(202) 중 어느 하나에 둘 이상의 시점 영상이 표시되려면, 시점 간격(VI)은 1㎜ 이하이어야 한다.
이때, 종래 기술에 따르면, 시청 거리에 대응하여 복수의 시점이 양안 너비(EW) 이상으로 분포되어야 하므로, 적어도 65개의 시점이 필요하고, 이로 인해, 해상도는 1/65배로 감소하게 된다.
그러나, 본원의 제 1 실시예에 따르면, 시청 거리에 대응하여 복수의 시점이 좌안(201)과 우안(202) 중 어느 하나의 안구 너비 이상, 및 양안 너비 미만으로 분포되어야 하므로, 필요한 시점의 개수는 적어도 6개이고, 이로 인해, 해상도는 1/6배로 감소하게 된다. 즉, 종래 기술보다, 적은 개수의 시점 영상을 이용함에 따라, 각 시점 영상의 해상도가 향상될 수 있으므로, 화질이 향상될 수 있다.
한편, 제 1 실시예에 따르면, 영상차단 모듈(120)은 동기화 모듈(130)을 통해 표시 모듈(110)과 동기화되어, 표시 모듈(110')이 제 1 모드 또는 제 2 모드로 구동하는지에 따라 좌안 또는 우안으로 향하는 광을 차폐함으로써, 좌안과 우안 중 어느 하나에만 복수의 영상이 표시되도록 한다. 즉, 표시 모듈(110)과 영상차단 모듈(120) 각각의 구동이 반드시 동기화되어야 하는 단점이 있다.
이에, 본원의 제 2 실시예는, 표시 모듈과 영상차단 모듈 사이에 동기화가 필요하지 않은 3차원 영상표시장치를 제안한다.
도 5는 본원의 제 2 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본원의 제 2 실시예에 따른 3차원 영상표시장치(101)는 표시 모듈(110'), 영상차단 모듈(120) 및 사용자 추적 모듈(140)을 포함하되, 표시 모듈(110')은 표시 패널(111)과 편광 패널(112)을 포함한다. 즉, 제 2 실시예는 동기화 모듈(130)을 포함하지 않고, 편광 패널(112)을 포함하는 점과, 그에 대응하여 영상차단 모듈(120)이 다소 상이하다는 점을 제외하면, 제 1 실시예와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
표시 모듈(110')은 시차를 반영한 복수의 영상을 복수의 서로 다른 시점으로 표시하는 표시 패널(111), 및 표시 패널(110')에 의한 복수의 영상에 대응하는 표시광을 소정 방향으로 편광하는 편광 패널(112)을 포함한다.
그리고, 표시 모듈(110')은 복수의 시점이 사용자의 좌안에 대응하는 제 1 모드와, 복수의 시점이 사용자의 우안에 대응하는 제 2 모드로, 교번하여 구동된다.
여기서, 편광 패널(112)은 제 1 모드로 구동하여, 복수의 영상에 대응한 표시광을 제 1 방향으로 편광하고, 제 2 모드로 구동하여, 복수의 영상에 대응한 표시광을 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 편광한다. 이때, 제 1 방향과 제 2 방향은 상호 수직일 수 있다.
즉, 표시 모듈(110')은 제 1 모드로 구동하여 제 1 방향으로 편광된 좌안용 초다시점 영상을 표시하고, 제 2 모드로 구동하여 제 2 방향으로 편광된 우안용 초다시점 영상을 표시한다.
영상차단 모듈(120)은 표시 모듈(110')과 좌안 사이에 배치되는 좌안부, 및 표시 모듈(110')과 우안 사이에 배치되는 우안부를 포함한다. 이때, 좌안부는 편광 패널(111)에 의해 제 1 방향으로 편광된 표시광을 통과시키고, 제 2 방향으로 편광된 표시광을 차단한다. 그리고, 우안부는 편광 패널(111)에 의해 제 2 방향으로 편광된 표시광을 통과시키고, 제 1 방향으로 편광된 표시광을 차단한다.
이러한 영상차단 모듈(120)은 제 1 모드의 표시 모듈(110')에 대응하여 제 1 방향으로 편광된 표시광이 우안에 도달되는 것을 차단하고, 제 2 모드의 표시 모듈(110')에 대응하여 제 2 방향으로 편광된 표시광이 좌안에 도달되는 것을 차단한다.
일 예로, 영상차단 모듈(120)은 표시 모듈(110')과 사용자의 양안 사이를 가로막을 수 있으면서도, 사용자가 용이하게 착용할 수 있는 안경으로 구현될 수 있다. 특히, 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 편광된 광을 투과 또는 차폐하여, 좌안과 우안에 대한 영상 표시를 선택적으로 차단하는 편광 안경(Polarized glasses)일 수 있다.
이상과 같이, 제 2 실시예에 따르면, 표시 모듈(110')은 편광 패널(112)을 이용하여 제 1 모드에서의 표시광과 제 2 모드에서의 표시광을 서로 다른 방향으로 편광하고, 영상차단 모듈(120)은 제 1 방향으로 편광된 광이 우안으로 향하는 것을 차폐하고, 제 2 방향으로 편광된 광이 좌안으로 향하는 것을 차폐한다.
즉, 제 1 모드로 구동하는 표시 모듈(110')은 좌안에 대응하는 복수의 시점에서 좌안용 초다시점 영상을 표시하고, 이때의 표시광은 편광 패널(112)에 의해 제 1 방향으로 편광된다. 이와 같이 제 1 방향으로 편광된 광은 영상차단 모듈(120)의 좌안편광부를 투과하여 좌안에 도달되는 반면, 우안편광부를 투과하지 못하여 우안에는 도달되지 않는다.
마찬가지로, 제 2 모드로 구동하는 표시 모듈(120)은 우안에 대응하는 복수의 시점에서 우안용 초다시점 영상을 표시하고, 이때의 표시광은 편광 패널(112)에 의해 제 2 방향으로 편광된다. 이와 같이 제 2 방향으로 편광된 광은 영상차단 모듈(120)의 우안편광부를 투과하여 우안에 도달되는 반면, 좌안편광부를 투과하지 못하여 좌안에는 도달되지 않는다.
이로써, 제 2 실시예에 따르면, 표시 모듈(110')과 영상차단 모듈(120) 각각의 구동이 상호 동기화되지 않더라도, 좌안과 우안 중 어느 하나에만 복수의 영상이 표시될 수 있다. 그러므로, 구조 및 구동방식이 제 1 실시예에 비해 더욱 간단해질 수 있다.
한편, 본원의 제 1 및 제 2 실시예에 따르면, 사용자가 영상을 관측하는 위치인 시청 영역에서, 복수의 시점을 각각 포함하는 적어도 하나의 시점 어레이가 나란하게 분포하게 된다.
이때, 시점 간격은 동공 너비 미만으로서 매우 좁으므로, 사용자가 조금만 움직여도, 사용자의 좌안과 우안 중 영상을 감지하고 있는 어느 하나의 안구 위치가 각 시점 어레이 내에서 쉽게 이탈될 수 있다. 이로 인해, 입체가 역전되어 정상적인 3차원 영상을 관측할 수 없게 되는 역입체시 현상이 발생될 수 있으므로, 사용자가 불편함을 느낄 수 있는 문제점이 있다.
이에, 도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 역입체시 현상 및 그를 방지하기 위한 블랙 시점에 대해 설명한다.
도 6a 내지 도 6c는 본원의 제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 시청 거리에 대응하여 복수의 시점이 분포하는 형태, 및 사용자의 이동에 따른 역입체시 현상을 방지하기 위한 블랙 시점을 나타낸 도면이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 시청 영역에서, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)을 각각 포함하는 적어도 하나의 시점 어레이(VA1, VA2, VA3)가 나란하게 분포한다.
이때, 사용자의 좌안과 우안 중 영상을 감지하고 있는 어느 하나의 안구(200)가 각 시점 어레이(VA1, VA2, VA3) 중 어느 하나 안에 위치하면, V2시점 영상, V3시점 영상 및 V4시점 영상을 통해, 정상적인 입체 영상을 감상할 수 있다.
이를 위하여, 표시 모듈(110, 110')은 사용자 추적 모듈(140)로부터 제공된 사용자 위치 정보에 기초하여, 표시 모듈(110, 110')로부터 시청 거리로 이격된 안구(200)가 어느 하나의 시점 어레이에 포함된 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5) 중 둘 이상의 시점에 위치하도록, 복수의 시점(V1, V2, V3, V4, V5)이 분포하는 상태를 조절한다.
특히, 사용자의 안구(200)가 제 1 시점 어레이(VA1) 내에 위치하고 있는 상태에서, 사용자가 M방향으로 이동하는 경우라도, 사용자 추적 모듈(140) 및 표시 모듈(110, 110')에 의해, 사용자의 안구(200)가 계속해서 제 2 시점 어레이(VA2) 또는 제 3 시점 어레이(VA3) 내에 위치한다면, 사용자는 이동 여부에 관계없이, 정상적인 입체 영상을 감상할 수 있을 것이다.
그러나, 본원의 제 1 및 제 2 실시예에 따르면, 시점 간격(VI)이 동공의 너비(PW)보다 작으므로, 사용자 추적 모듈(200)이 정확한 사용자 위치 정보를 실시간으로 제공할 수 없다면, 사용자의 안구(200) 위치가 어느 하나의 시점 어레이(VA1, VA2, VA3) 내를 쉽게 이탈하여 시점 어레이(VA1, VA2, VA3) 사이의 경계에 위치할 수 있다.
즉, 도 6b에 도시한 바와 같이, 사용자가 M방향으로 이동함에 따라, 사용자의 안구(200)가 제 2 시점 어레이(VA2)와 제 3 시점 어레이(VA3) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 이 경우, 안구(200)에 V5시점 영상, V1 시점 영상 및 V2 시점 영상이 제공됨에 따라, 입체감이 역전되는 역입체시 현상이 발생하여, 사용자가 정상적인 입체 영상을 감상할 수 없게 된다.
이러한 역입체시 현상의 발생을 방지하기 위해, 사용자 추적 모듈(140)을 정확한 사용자 위치 정보를 실시간으로 제공할 수 있을 정도의 우수한 성능을 갖는 것으로 구현할 수도 있으나, 이와 같이 하면, 구동 방법이 복잡해지고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
그러므로, 본원의 제 1 및 제 2 실시예에 따르면, 사용자 추적 모듈(140)이 우수한 성능을 갖지 않더라도, 사용자 이동에 따른 역입체시 현상이 방지될 수 있도록, 각 시점 어레이(VA1, VA2, VA3)의 경계에 해당하는 적어도 하나의 시점은 아무런 영상 정보도 포함하지 않는 블랙시점으로 설정된다.
즉, 도 6c에 도시한 바와 같이, 각 시점 어레이(VA1, VA2, VA3) 사이의 경계에 대응하는 V1시점과 V5시점은 아무런 영상 정보도 표시하지 않는 블랙시점으로 설정된다.
일 예로, 사용자 추적 모듈(140)이 사용자의 이동을 감지하면, 표시 모듈(110')은 복수의 시점 중 적어도 하나를 블랙시점으로 설정할 수도 있다.
이와 같이 하면, 사용자 추적 모듈(140)이 이동중인 사용자의 위치를 정확하게 실시간으로 추적하지 못하여, 사용자의 안구(200)가 시점 어레이(VA1, VA2, VA3) 사이의 경계에 위치하는 최악의 상황이 발생하더라도, 사용자의 안구(200)는 블랙 시점과, 정상적 순서인 적어도 하나의 시점에 위치하게 된다.
즉, 도 6c와 같이, 사용자의 안구(200)가 제 2 시점 어레이(VA2)와 제 3 시점 어레이(VA3) 사이, 즉, 뒤바뀐 순서인 제 2 시점 어레이(PA2)의 V5 시점과 제 3 시점 어레이(VA3)의 V1 시점, 및 정상적 순서인 제 3 시점 어레이(VA3)의 V2 시점에 위치하더라도, V5 시점과 V1 시점은 블랙 시점이므로, 제 3 시점 어레이(VA3)의 V2 시점 영상만이 사용자의 안구(200)에 제공될 것이다. 이로써, 3차원 영상표시장치(100, 101)가 고성능의 사용자 추적 모듈(140)을 포함하지 않더라도, 블랙 시점을 포함하는 복수의 시점에 의해, 역입체시 현상이 방지될 수 있다.
한편, 제 1 및 제 2 실시예에 따르면, 시청거리 대응하여 복수의 시점은 사용자의 좌안 및 우안 각각의 너비 이상으로 분포되어야 하므로, 복수의 시점 개수를 줄이는 데에 한계가 있다. 그리고, 역입체시 현상을 방지하기 위해 복수의 시점 중 시점 어레이 간의 경계에 배치되는 적어도 하나를, 아무런 영상 정보도 포함하지 않는 블랙 시점으로 설정해야 하므로, 블랙 시점에 의한 해상도 저하를 피할 수 없는 문제점이 있다.
이에, 본원의 제 3 실시예는 복수의 시점을 2개로 줄일 수 있는 3차원 영상표시장치를 제안한다.
도 7은 본원의 제 3 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 나타낸 블록도이다. 그리고, 도 8a는 도 7의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 1 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이고, 도 8b는 도 7의 3차원 영상표시장치에 있어서, 제 2 모드로 구동하는 표시 모듈과 영상차단 모듈에 관한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본원의 제 3 실시예에 따른 영상표시장치(102)는 표시 패널(111)과 편광 패널(112)을 포함하는 표시 모듈(110'), 영상차단 모듈(120), 동기화 모듈 및 사용자 추적 모듈(140)을 포함한다. 즉, 제 3 실시예는 편광 패널(112)과 동기화 모듈(130)을 모두 포함하는 점과, 그에 대응하여 영상차단 모듈(120)이 다소 상이하다는 점을 제외하면, 제 1 또는 제 2 실시예와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
표시 패널(111)은 시차를 반영한 두 개의 영상을 서로 다른 제 1 및 제 2 시점으로 표시한다.
편광 패널(112)은 제 1 시점 영상에 대응한 표시광을 제 1 방향으로 편광하고, 제 2 시점 영상에 대응한 표시광을 제 2 방향으로 편광한다.
이러한 표시 패널(111) 및 편광 패널(112)을 포함하는 표시 모듈(110')은, 제 1 및 제 2 시점이 사용자의 좌안에 대응하는 제 1 모드와, 제 1 및 제 2 시점이 사용자의 우안에 대응하는 제 2 모드로, 교번하여 구동된다.
즉, 표시 모듈(110')은 제 1 모드로 구동하여, 제 1 방향으로 편광된 제 1 시점의 좌안용 초다시점 영상과 제 2 방향으로 편광된 제 2 시점의 좌안용 초다시점 영상을 표시한다. 그리고, 제 2 모드로 구동하여, 제 1 방향으로 편광된 제 1 시점의 우안용 초다시점 영상과 제 2 방향으로 편광된 제 2 시점의 우안용 초다시점 영상을 표시한다.
영상차단 모듈(120)은 표시 모듈(110')과 좌안 사이에 배치되는 좌안부, 및 표시 모듈(110')과 우안 사이에 배치되는 우안부를 포함한다. 여기서, 영상차단 모듈의 좌안부와 우안부에 대해서는 이하에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이러한 영상차단 모듈(120)은, 제 1 모드로 구동되는 표시 모듈(110')와 동기화되면, 우안부의 광차단부를 차폐 구동하여 제 1 및 제 2 방향으로 편광된 두 개의 좌안용 초다시점 영상이 우안에 도달되는 것을 차단하고, 좌안부의 광차단부를 개폐 구동하여 제 1 방향으로 편광된 좌안용 초다시점 영상이 제 1 편광부 및 광차단부를 통과하여 좌안에 도달되고, 제 2 방향으로 편광된 좌안용 초다시점 영상이 제 2 편광부 및 광차단부를 통과하여 좌안에 도달되도록 한다. 이때, 사용자의 좌안은 제 1 및 제 2 시점의 좌안용 초다시점 영상을 감지하고, 우안은 아무런 영상도 감지하지 못하게 된다.
그리고, 제 2 모드로 구동되는 표시 모듈(110')와 동기화되면, 좌안부의 광차단부를 차폐 구동하여 제 1 및 제 2 방향으로 편광된 두 개의 우안용 초다시점 영상이 좌안에 도달되는 것을 차단하고, 우안부의 광차단부를 개폐 구동하여 제 1 방향으로 편광된 우안용 초다시점 영상이 제 1 편광부 및 광차단부를 통과하여 우안에 도달되고, 제 2 방향으로 편광된 우안용 초다시점 영상이 제 2 편광부 및 광차단부를 통과하여 우안에 도달되도록 한다. 이때, 사용자의 우안은 제 1 및 제 2 시점의 우안용 초다시점 영상을 감지하고, 좌안은 아무런 영상도 감지하지 못하게 된다.
즉, 도 8a에 도시한 바와 같이, 표시 모듈(110')은 제 1 모드로 구동되어, 제 1 방향으로 편광되는 V1 시점의 좌안용 초다시점 영상과, 제 2 방향으로 편광되는 V2 시점의 좌안용 초다시점 영상을 표시한다. 이때, V1 시점과 V2 시점은 시청 거리에 대응하여 좌안(201)에 분포되고, V1 시점과 V2 시점 사이의 간격(VI)은 좌안(201)의 동공의 너비(PW: Pupil Width)보다 작다.
한편, 영상차단 모듈(120)은 표시 패널(110')과 좌안(201) 사이의 좌안부(123), 및 표시 패널(110')과 우안(202) 사이의 우안부(124)를 포함한다.
이때, 좌안부(123)와 우안부(124)는, 좌안 또는 우안을 가로막도록 형성되는 광차단부(123a, 124a), 광차단부의 적어도 일부와 중첩되도록 형성되는 제 1 편광부(123b, 124b), 및 광차단부의 나머지 다른 일부와 중첩되도록 형성되는 제 2 편광부(123c, 124c)를 각각 포함한다.
즉, 좌안부(123)는 선택적으로 광을 차단하는 광차단부(123a), 제 1 방향으로 편광된 광을 투과하고 제 2 방향으로 편광된 광을 차단하는 제 1 편광부(123b) 및 제 2 방향으로 편광된 광을 투과하고 제 1 방향으로 편광된 광을 차단하는 제 2 편광부(123c)를 포함한다.
이와 마찬가지로, 우안부(124)는 선택적으로 광을 차단하는 광차단부(124a), 제 1 방향으로 편광된 광을 투과하고 제 2 방향으로 편광된 광을 차단하는 제 1 편광부(124b) 및 제 2 방향으로 편광된 광을 투과하고 제 1 방향으로 편광된 광을 차단하는 제 2 편광부(124c)를 포함한다.
이러한 영상차단 모듈(120)은 동기화 모듈(130)을 통해 제 1 모드의 표시 모듈(110')과 동기화되면, 좌안부의 광차단부(123a)를 개폐 구동하여, 좌안부의 제 1 편광층(123b) 및 광차단부(123a)를 통해 제 1 방향으로 편광된 V1 시점의 좌안용 초다시점 영상이 좌안에 도달되도록 하고, 좌안부의 제 2 편광층(123c) 및 광차단부(123a)을 통해 제 2 방향으로 편광된 V2 시점의 좌안용 초다시점 영상이 좌안에 도달되도록 한다. 이와 동시에, 우안부의 광차단부(124a)를 차폐 구동하여, 제 1 및 제 2 방향으로 편광된 V1 및 V2 시점의 좌안용 초다시점 영상이 우안에 도달되지 못하도록 한다.
반대로, 영상차단 모듈(120)은 동기화 모듈(130)을 통해 제 2 모드의 표시 모듈(110')과 동기화되면, 우안부의 광차단부(124a)를 개폐 구동하여, 우안부의 제 1 편광층(124b) 및 광차단부(124a)를 통해 제 1 방향으로 편광된 V1 시점의 우안용 초다시점 영상이 우안에 도달되도록 하고, 우안부의 제 2 편광층(124c) 및 광차단부(124a)을 통해 제 2 방향으로 편광된 V2 시점의 우안용 초다시점 영상이 우안에 도달되도록 한다. 이와 동시에, 좌안부의 광차단부(123a)를 차폐 구동하여, 제 1 및 제 2 방향으로 편광된 V1 및 V2 시점의 우안용 초다시점 영상이 좌안에 도달되지 못하도록 한다.
이상과 같이, 제 3 실시예에 따르면, 표시 모듈(110')은 제 1 모드 또는 제 2 모드로 구동되어, 제 1 방향으로 편광되는 V1 시점의 초다시점 영상과, 제 2 시점으로 편광되는 V2 시점의 초다시점 영상만을 표시한다. 즉, 필요한 시점의 개수는 2개이므로, 해상도가 1/2배로 감소하게 된다.
또한, 각 시점 어레이는 두 개의 시점(V1, V2)만을 포함하여, 시점 어레이 간의 간격이 존재하지 않으므로, 블랙 시점을 포함함에 따른 해상도 저하가 방지될 수 있다.
따라서, 제 3 실시예의 3차원 영상표시장치는 제 1 및 제 2 실시예보다 적은 2개의 시점 영상만을 표시함으로서, 각 시점 영상의 해상도가 더욱 향상될 수 있고, 그로 인해 화질이 더욱 향상될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 101, 102: 3차원 영상표시장치
110, 110': 표시 모듈 111: 표시 패널
112: 편광 패널
120: 영상차단 모듈 130: 동기화 모듈
140: 사용자 추적 모듈

Claims (16)

  1. 3차원 영상을 표시하는 장치에 있어서,
    서로 다른 제 1 시점과 제 2 시점으로 시차를 반영한 제 1 시점 영상과 제 2 시점 영상을 표시하는 표시 패널 및
    상기 제 1 시점 영상에 대응하는 표시광을 제 1 방향으로 편광하고, 상기 제 2 시점 영상에 대응하는 표시광을 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 편광하는 편광 패널을 포함하되, 상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점이 사용자의 좌안에 대응하는 제 1 모드와, 상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점이 상기 사용자의 우안에 대응하는 제 2 모드로 교번하여 구동되는 표시 모듈; 및
    상기 표시 모듈과 상기 사용자 사이에 배치되어, 상기 제 1 모드의 표시 모듈에 대응하여 상기 사용자의 우안에 대한 영상 표시를 차단하고, 상기 제 2 모드의 표시 모듈에 대응하여 상기 사용자의 좌안에 대한 영상 표시를 차단하는 영상차단 모듈을 포함하되,
    상기 표시 모듈은
    상기 제 1 모드에서, 상기 제 1 시점 영상에 대응하고 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광과, 상기 제 2 시점 영상에 대응하고 상기 제 2 방향으로 편광된 표시광을 상기 사용자의 좌안에 대응하여 표시하고,
    상기 제 2 모드에서, 상기 제 1 시점 영상에 대응하고 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광과, 상기 제 2 시점 영상에 대응하고 상기 제 2 방향으로 편광된 표시광을 상기 사용자의 우안에 대응하여 표시하며,
    상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점 사이의 간격은 상기 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 동공 너비보다 작고,
    상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점의 전체 너비는 상기 사용자의 좌안과 우안 중 어느 하나의 너비보다 크고, 상기 사용자의 좌안과 우안의 전체 너비보다 작은 것인 3차원 영상표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상차단 모듈의 구동을 상기 표시 모듈이 구동하는 모드와 동기화시키는 동기화 모듈을 더 포함하는 3차원 영상표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상차단 모듈은 상기 편광 패널에 의해 제 1 방향으로 편광된 표시광이 상기 우안에 도달되는 것을 차단하고, 상기 편광 패널에 의해 제 2 방향으로 편광된 표시광이 상기 좌안에 도달되는 것을 차단하는 편광 안경인 3차원 영상표시장치.
  6. 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자가 위치한 시청 영역에서, 상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점을 각각 포함하는 적어도 하나의 시점 어레이는 나란하게 배열되되,
    각 시점 어레이의 경계에 해당하는 적어도 하나의 시점은 영상 정보를 포함하지 않는 블랙 시점인 3차원 영상표시장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상차단 모듈은 상기 사용자의 좌안과 상기 표시 모듈 사이에 배치되는 좌안부, 및 상기 사용자의 우안과 상기 표시 모듈 사이에 배치되는 우안부를 포함하되,
    상기 좌안부 및 우안부는
    상기 사용자의 좌안과 우안을 가로막도록 형성되고, 상기 좌안과 우안에 광이 도달되는 것을 선택적으로 차단하는 광차단부,
    상기 광차단부의 적어도 일부와 중첩되도록 형성되고, 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광을 통과시키고, 상기 제 2 방향으로 편광된 표시광을 차단하는 제 1 편광부, 및
    상기 광차단부의 나머지 다른 일부와 중첩되도록 형성되고, 상기 제 2 방향으로 편광된 표시광을 통과시키고, 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광을 차단하는 제 2 편광부를 각각 포함하는 3차원 영상표시장치.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 5 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자의 위치를 추적하여, 사용자 위치 정보를 상기 표시 모듈에 제공하는 사용자 추적 모듈을 더 포함하는 3차원 영상표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자 추적 모듈은 상기 영상차단 모듈의 위치를 추적하여 상기 사용자 위치 정보를 생성하는 것인 3차원 영상표시장치.
  11. 3차원 영상표시장치가 3차원 영상을 표시하도록 구동하는 방법에 있어서,
    (a) 서로 다른 제 1 시점과 제 2 시점으로 시차를 반영한 제 1 시점 영상과 제 2 시점 영상을 사용자의 좌안에 대응하는 상기 제 1 시점과 제 2 시점으로 표시하는 단계;
    (b) 상기 제 1 시점 영상과 제 2 시점 영상에 대응한 표시광을 방출하는 표시 모듈과 상기 사용자 사이에 배치되는 영상차단 모듈을 이용하여, 상기 사용자의 우안에 대한 영상 표시를 차단하는 단계;
    (c) 상기 제 1 시점 영상과 제 2 시점 영상을 상기 사용자의 우안에 대응하는 상기 제 1 시점과 제 2 시점으로 표시하는 단계; 및
    (d) 상기 영상차단 모듈을 이용하여, 상기 사용자의 좌안에 대한 영상 표시를 차단하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 (a) 단계는 상기 표시 모듈을 이용하여, 상기 표시광을 제 1 방향으로 편광시키고, 상기 제 1 시점 영상에 대응하고 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광과, 상기 제 2 시점 영상에 대응하고 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 편광된 표시광을 상기 사용자의 좌안에 대응하여 표시하며,
    상기 (c) 단계는 상기 표시 모듈을 이용하여, 상기 표시광을 상기 제 2 방향으로 편광시키고, 상기 제 1 시점 영상에 대응하고 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광과, 상기 제 2 시점 영상에 대응하고 상기 제 2 방향으로 편광된 표시광을 상기 사용자의 우안에 대응하여 표시하며,
    상기 (a) 내지 (b) 단계와 상기 (c) 내지 (d) 단계가 교번하여 실시되는 3차원 영상표시장치의 구동 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    (e) 상기 영상차단 모듈의 구동을 상기 표시 모듈의 구동과 동기화하는 단계를 더 포함하는 3차원 영상표시장치의 구동방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 영상차단 모듈은,
    상기 표시 모듈에 의해 상기 제 1 방향으로 편광된 표시광이 상기 사용자의 우안으로 향하는 것을 차단하고, 상기 표시 모듈에 의해 상기 제 2 방향으로 편광된 표시광이 상기 사용자의 좌안으로 향하는 것을 차단하는 편광 안경으로 구현되는 것인 3차원 영상표시장치의 구동 방법.
KR1020120070119A 2012-06-28 2012-06-28 3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법 KR101335334B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120070119A KR101335334B1 (ko) 2012-06-28 2012-06-28 3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120070119A KR101335334B1 (ko) 2012-06-28 2012-06-28 3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101335334B1 true KR101335334B1 (ko) 2013-12-02

Family

ID=49986899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120070119A KR101335334B1 (ko) 2012-06-28 2012-06-28 3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101335334B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015183218A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Koç Üniversitesi A super multi-view image display system
WO2022133681A1 (zh) * 2020-12-21 2022-06-30 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080050821A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 엘지디스플레이 주식회사 3디 디스플레이 장치
KR20120010644A (ko) * 2010-07-22 2012-02-06 삼성전자주식회사 초다시점 3차원 영상 디스플레이 장치
KR20120063161A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 삼성전자주식회사 3차원 디스플레이 장치 및 3차원 영상 디스플레이 방법
US20120154909A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Sony Corporation Stereoscopic display system, eyeglasses device, display device, and image display system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080050821A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 엘지디스플레이 주식회사 3디 디스플레이 장치
KR20120010644A (ko) * 2010-07-22 2012-02-06 삼성전자주식회사 초다시점 3차원 영상 디스플레이 장치
KR20120063161A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 삼성전자주식회사 3차원 디스플레이 장치 및 3차원 영상 디스플레이 방법
US20120154909A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Sony Corporation Stereoscopic display system, eyeglasses device, display device, and image display system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015183218A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Koç Üniversitesi A super multi-view image display system
WO2022133681A1 (zh) * 2020-12-21 2022-06-30 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法
CN114981711A (zh) * 2020-12-21 2022-08-30 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法
CN114981711B (zh) * 2020-12-21 2023-11-03 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101316795B1 (ko) 시역 평탄화 및 동적 크로스토크 최소화를 위한 무안경식 3차원 영상표시장치
US10200682B2 (en) Active grating, three-dimensional display device and three-dimensional display method
US7440004B2 (en) 3-D imaging arrangements
US7609445B2 (en) Image display
KR100786468B1 (ko) 2차원 및 3차원 영상 선택 가능 디스플레이 장치
US20070171276A1 (en) 3D image display apparatus and method using detected eye information
KR102197536B1 (ko) 이동 플리커가 감소된 입체영상 표시장치
KR20040103724A (ko) 2차원 영상과 3차원 영상 겸용 디스플레이 장치
KR20120051287A (ko) 사용자 위치 기반의 영상 제공 장치 및 방법
KR20160025522A (ko) 위치 감지와 뷰들의 적응 수를 갖는 멀티뷰 3차원 디스플레이 시스템 및 방법
KR20160036745A (ko) 다시점 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법
Abileah 3‐D displays—Technologies and testing methods
KR100851207B1 (ko) 2차원 및 3차원 영상 선택 가능 디스플레이 장치
KR102420041B1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
KR101329164B1 (ko) 집적영상방식의 3차원 영상표시장치
KR100586221B1 (ko) 평면 표시 장치를 이용한 3차원 영상 표시 장치
KR100732834B1 (ko) 2차원 및 3차원 영상 선택 가능 디스플레이 장치
KR101335334B1 (ko) 3차원 영상표시장치 및 그의 구동 방법
KR20120070363A (ko) 입체영상표시장치 및 그 구동방법
KR101086305B1 (ko) 3차원 영상 디스플레이 장치 및 방법
CN102226858B (zh) 立体显示设备
KR101785915B1 (ko) 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템
JP2000350237A (ja) 三次元表示方法及び装置
KR20120031401A (ko) 입체영상표시장치 및 그 구동방법
JP2012019376A (ja) 立体映像観賞用メガネ

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161012

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee