KR102407995B1 - 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법 및 디바이스 - Google Patents

2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법 및 디바이스에 관한 것으로서, 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법은 하나의 디스플레이 화면을 3차원 영상을 출력하는 레이아웃 영역(3D영역)과 2차원 영상을 출력하는 레이아웃 영역(2D영역)으로 구분하는 영역구분단계; 및 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 3D 영역에 3차원 렌더링된 영상 콘텐츠를 출력하고, 상기 2D영역에 2차원 영상 콘텐츠를 출력하는 콘텐츠출력단계를 포함하고, 3D 영역과 2D 영역은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤 가능하고, 상기 3차원 렌더링된 영상 콘텐츠는 렌티큘러 방식 또는 시차장벽 (Parallax Barrier) 방식으로 렌더링된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 하나의 디스플레이 패널에 특정 영역에만 lenticular 또는 Parallax Barrier 기술을 적용하여 2D/3D 효과를 동시에 표현함으로써 하나의 디스플레이 패널로 2D와 3D를 동시에 표현하는 것이 가능하며 기존 기술 대비 다양한 디스플레이 패널에 임의 적용할 수 있다.

Description

2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법 및 디바이스 {Method and device for glasses-free 3D display capable of simultaneous 2D/3D output}
본 발명은 3차원 디스플레이에 관한 것으로서, 특히 2차원-3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
5G 시대에 대응하여 대용량 영상/이미지가 활용되는 ‘입체/다시점’ 컨텐츠의 수요가 발생하고 있다. 3차원 입체영상을 볼 수 있게 하기 위하여, 3D 디스플레이 기술은 관찰자에게 셔터 또는 편광 안경과 같은 특별한 안경을 착용하는 것을 요구하는 기술, 소위 안경식(stereoscopic) 디스플레이 기술과, 안경의 사용을 요구하지 않는 기술, 소위 무안경식(auto-stereoscopic) 디스플레이 기술로 일반적으로 분류된다. 무안경식 디스플레이 기술은 그러한 안경의 착용의 불편함 없이 3D 영상을 디스플레이 할 수 있는 잇점을 갖는다. 입체 표현이 가능한 무안경식 디스플레이 장치는 일반적으로 패럴랙스 배리어(Parallax Barrier )형 3D 디스플레이 장치와 렌티큘러(Lenticular) 3D 디스플레이장치로 분류된다.
렌티큘러 렌즈(lenticular lens)는 무안경 3D 방식으로 어릴 적부터 자주 보던 책받침이나 캐릭터 운동화에 박혀있던 입체형상 그림으로, 표면이 울퉁불퉁하며, 작은 세로형 렌즈를 말한다. 이 렌즈가 이미지를 좌우로 구분해 주며 수직 렌틴큘러 시트라고 부른다.
그리고 시차장벽(Parallax barrier)은 빛을 투과 및 차단하는 세로 슬릿을 교대로 배열하여 구성한 광학소자로서, 수직슬릿배열을 뜻한다. 수직슬릿배열을 통해 디스플레이 패널을 봄으로써 관측자의 좌안과 우안이 패널의 서로 다른 픽셀들을 바라보게 하여 좌안영상과 우안영상을 분리관측하는 방법이다.
시차장벽은 구조가 간단하며 2차원, 3차원 전환도 비교적 용이하여 현재 무안경식 3차원 디스플레이에 많이 적용되고 있다. 그러나 패널에서 나오는 빛의 대부분을 차단하게 되므로 3차원 영상의 밝기가 저하되는 문제를 가지고 있다. 시청자가 3D 안경을 착용할 필요 없이 입체 또는 다기능 이미지를 나타낼 수 있도록 액정 디스플레이와 같은 이미지 소스 앞에 배치되는 장치이다.
Parallax Barrier 방식과 Lenticular 방식 둘 다 모두 기존의 디스플레이 위에 필름을 사용하여 기존 디스플레이의 출력 영상을 왜곡시키는 단점이 있다. 특히 Lenticular 방식의 경우 물리적인 lens array로 인한 상의 왜곡이 심하게 발생하며, 이는 다시점 확보를 위한 렌즈(lens) 당 면적이 커질 수록 심하게 발생한다. 이러한 왜곡 현상은 크로스톡(crosstalk) 감소와 서브픽셀(sub-pixel) 단위의 다시점 활용을 위하여 렌티큘러 어레이(lenticular array)를 경사지게 배열하는 기술의 적용으로 더욱 심하게 발생한다. 즉 렌티큘러 시트(lenticular sheet)에 알맞게 렌더링(rendering) 되지 않은 영상/이미지를 출력 할 시 경사진 렌티큘러 어레이로 인하여 최초에 의도한 영상/이미지가 출력되지 않으며, 이는 텍스트와 같은 상대적으로 정밀한 객체를 출력할 경우 더욱 가독성/시인성이 떨어지게 한다.
도 1은 종래의 2차원/3차원 무안경식 디스플레이 장치에서 전압 인가로 2D 디스플레이에서 3D 디스플레이로 변환되는 렌티큘러 장치의 일부분에 대한 확대된 사시도를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 렌티큘러 장치 또는 렌티큘러 렌즈 시트(50)는 두께로 약 7mm가 될 수 있는 투명한 유리 또는 플라스틱 기판(52)을 포함한다. 기판(52)상에는 약 550Å의 두께를 가질 수 있는 IZO(indium zinc oxide), 및 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명한 전극들, 즉, 제 1전극(54, 56)이 형성된다. 전극들 (54, 56), 즉 제 1전극은 후술되는 바와 같이 렌즈들의 렌즈 주기 또는 피치를 결정하도록 열방향과 평행하게 신장하는 스트라이프 형상들을 갖는다. 상기 전극들(54, 56)의 표면과 노출된 기판 상에는 두께 약 500~600Å의 절연층(58)이 형성된다. 절연층(58)은 실리콘 산화막 SiOx 또는 실리콘 질화막 SiNx이 될 수 있다. 절연층(58) 상에는 두께 방향으로 전위의 인가에 의해 렌즈 형상으로 변경 가능한 물질층(60)이 배치된다. 그러한 물질은 전계에 의해 활성화되는 전기 활성 중합체들(field-activated electro-active polymers : field-activated EAPs)로부터 선택된 물질이 될 수 있고, 그것들은 경량, 높은 압전계수, 기계적 성질들로서 양호한 유연성과 높은 강도의 성질들을 갖는 것이 요구한다. 상기 물질층(60) 상에는 제 2전극 또는 공통 전극(62)이 형성된다. 제 2전극(62)은 높은 광학적 투명성, 높은 강도, 높은 유연성 또는 신축성, 및 저저항의 성질들을 갖는 물질이 요구된다. 전극들(56)은 상단 또는 하단에서 연결되도록 배선을 할 수 있고, 전극들(54)은 상기 전극들(56)의 배선과 반대 단에서 연결되도록 배선을 할 수 있다. 전극들(54, 56)은 IZO 또는 ITO 대신에 그래핀 층들이 될 수 있고 그래핀 층의 사용의 경우 IZO 또는 ITO층의 두께보다 더 얇은 그래핀 층의 사용에 의해 전체적 두께가 축소될 수 있고, 전체적 유연성이 향상될 수 있다. 즉, 도 1과 같은 2차원/3차원 무안경식 디스플레이 용 렌티큘러 장치는 전극 사이의 전압 또는 전위의 인가에 대해 두께 방향으로 변형 가능한 물질층을 포함하고 전압을 인가하면 lenticular cylinder 형태로 변형하여 2D/3D 간 전환이 일어난다.
이와 같이 종래의 2D/3D 가변형 디스플레이는 렌티큘러 시트(lenticular sheet) 아래 액정(liquid crystal)을 이용한 가변형 광학장치를 활용한 것으로서, 입체 디스플레이를 구현하는데 추가적인 광학장치를 필요로 한다.
그리고 종래의 2D/3D 가변형 디스플레이는 투명하고 신축 가능한 전극 사이에 전압 또는 전위의 인가에 의해 두께 방향으로 변형 가능한 물질을 이용하여 실현하였다. 이는 입체 디스플레이를 구현하는데 추가적인 전기장치를 필요로 하며, 기술 방식에 따라 2D/3D 전환 시 디스플레이의 일부만을 적용하는 것이 불가능 하였다. 2D/3D 가변형 디스플레이 제조 난이도 상승 및 높은 제조 단가의 단점을 가지고 있으며 다양한 디스플레이 패널에 적용이 어렵다는 한계가 있다.
등록특허공보 제10-1813614, 2017.12.22)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 하나의 디스플레이 패널의 특정 영역에만 lenticular 또는 Parallax Barrier 기술을 적용하여 렌티큘러(Lenticular)/시차장벽(Parallax Barrier) 시트(sheet) 제작 시 3D 효과를 표현하고자 하는 부분을 한정하여 2D/3D 출력 영역을 구분함으로써 2D/3D 효과를 동시에 표현하는, 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법 및 디바이스를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법은, 하나의 디스플레이 화면을 3차원 영상을 출력하는 레이아웃 영역(3D영역)과 2차원 영상을 출력하는 레이아웃 영역(2D영역)으로 구분하는 영역구분단계; 및 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 3D 영역에 3차원 렌더링된 영상 콘텐츠를 출력하고, 상기 2D영역에 2차원 영상 콘텐츠를 출력하는 콘텐츠출력단계를 포함하고, 상기 3D 영역과 2D 영역은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤 가능하고, 상기 3차원 렌더링된 영상 콘텐츠는 렌티큘러 방식 또는 시차장벽(Parallax Barrier) 방식으로 렌더링된 것을 특징으로 한다. 상기 콘텐츠출력단계는 상기 2D 영역과 3D 영역에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행되는 단계; 및 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공되는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법은, 하나의 디스플레이 디바이스의 전체 영역을 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누는 제1단계; 2차원 영상을 상기 3D영역에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링하는 제2단계; 디스플레이 드라이버가 3차원 렌더링된 영상의 픽셀정보를 출력하는 단계; 상기 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 상기 디스플레이 디바이스의 3D 영역에 부착되는 제4단계; 및 상기 2D 영역에 2차원 영상이나 3차원 영상의 부가정보를 디스플레이하는 제5단계를 포함한다.
상기 제5단계는 상기 2D 영역과 3D 영역에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 실행하는 단계인 것을 특징으로 한다. 상기 2D/3D 프로그램은 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상을 출력하고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)를 제공하고, 상기 디스플레이 드라이버는 소프트웨어, 플랫폼 또는 OS 레벨의 입체 또는 다시점 표시방식에 맞추어 렌더링 된 컨텐츠를 상기 3D 영역에 맞게 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법은, 하나의 디스플레이 전체 영역을 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누는 제1단계; 2차원 영상을 상기 3D영역에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링하는 제2단계; 디스플레이 드라이버가 3차원 렌더링된 영상의 픽셀정보를 출력하는 제3단계; 상기 3D 영역에만 상기 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이가 적용된 상기 디스플레이 전체 크기의 시트를 상기 디스플레이 패널에 부착되는 제4단계; 및 상기 2D 영역에 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 디스플레이하는 제5단계를 포함한다.
상기 제5단계는 상기 2D영역과 3D영역에 상기 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 실행하고, 상기 2D/3D 프로그램은 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상을 출력하고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)를 제공하는 것을 특징으로 한다. 상기 디스플레이 드라이버는 소프트웨어, 플랫폼 또는 OS(Operating System) 레벨의 입체 또는 다시점 표시방식에 맞추어 렌더링 된 컨텐츠를 상기 3D 영역에 맞게 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스는, 하나의 디스플레이 전체 영역이 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누어진 디스플레이부; 2차원 영상을 상기 3D 영역에 무안경 3차원 영상용 시트에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링하는 3D렌더링부; 상기 3D렌더링부에서 3차원 렌더링된 픽셀정보를 상기 3D영역으로 디스플레이하는 디스플레이 드라이버; 및 상기 3D 영역의 디스플레이 패널에 부착된 무안경 3차원 영상용 시트를 포함하고, 상기 3D 영역과 2D 영역은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 무안경 3차원 영상용 시트는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)이고, 상기 3D 렌더링부에 의해 렌더링된 영상은 렌티큘러(Lenticular) 방식 또는 시차장벽(Parallax Barrier) 방식으로 렌더링되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스는 상기 2D 영역과 3D 영역에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행되고, 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스는, 하나의 디스플레이 전체 영역이 3차원 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누어진 디스플레이부; 2차원 영상을 상기 3D영역에 부착되는 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링하는 3D렌더링부; 상기 3D렌더링부에서 3차원 렌더링된 픽셀정보를 상기 3D영역으로 디스플레이하는 디스플레이 드라이버; 및 상기 3D영역 및 2D영역을 포함하는 디스플레이 패널의 전체 영역 크기로 부착되며, 상기 3D 영역에만 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이가 적용된 어레이시트를 포함하고, 상기 3D 영역과 2D 영역은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법 및 디바이스에 의하면, 하나의 디스플레이 패널에 특정 영역에만 lenticular 또는 Parallax Barrier 기술을 적용하여 2D/3D 효과를 동시에 표현함으로써 하나의 디스플레이 패널로 2D와 3D를 동시에 표현하는 것이 가능하며 기존 기술 대비 다양한 디스플레이 패널에 임의 적용할 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 3D와 2D 영역은 상호작용이 가능하며 하나의 레이아웃 영역에서 다른 레이아웃 영역을 컨트롤 할 수 있다.
도 1은 종래의 2차원/3차원 무안경식 디스플레이 장치에서 전압 인가로 2D 디스플레이에서 3D 디스플레이로 변환되는 렌티큘러 장치의 일부분에 대한 확대된 사시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스에서 렌티큘러/시차장벽 시트 배치를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스에서 렌티큘러/시차장벽 시트 배치를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스에서 하나의 디스플레이에 2D영역과 3D영역에 2차원 및 3차원 영상이 각각 디스플레이 된 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스의 구성을 블록도로 나타낸 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스는, 디스플레이부(210), 3D렌더링부(220), 디스플레이 드라이버(230) 및 무안경 3차원 영상용 시트(240)를 포함하여 이루어진다.
디스플레이부(210)는 2D 및 3D 영상이 디스플레이되며, 영상을 디스플레이하는 실행 프로그램에 의해 하나의 디스플레이 전체 영역이 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역, 212)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역, 214)으로 논리적으로 나누어져 있다. 3D 영역(212)과 2D 영역(214)은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤 가능하다.
3D렌더링부(220)는 2차원 영상을 3D 영역(212)에 무안경 3차원 영상용 시트에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링하며, 3D 렌더링부(220)에 의해 렌더링된 영상은 렌티큘러(Lenticular) 방식 또는 시차장벽(Parallax Barrier) 방식으로 렌더링될 수 있다. 디스플레이 드라이버(230)는 3D렌더링부(220)에서 3차원 렌더링된 픽셀정보를 3D영역(212)으로 디스플레이한다. 무안경 3차원 영상용 시트(240)는 3D 영역(212)의 디스플레이 패널에 부착되며, 무안경 3차원 영상용 시트(240)로는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)가 사용될 수 있다.
2D 영역(212)과 3D 영역(214)에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행될 수 있고, 3D 영역(212)에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 2D 영역(214)에는 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스에서 렌티큘러/시차장벽 시트 배치를 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 디스플레이부(210)의 전체 디스플레이 영역(310)에 3D영역(212)와 2D영역(214)가 구분되어 나뉘어지고, 3D영역(212)에는 무안경 3차원 영상용 시트(240)가 부착된다. 무안경 3차원 영상용 시트(240)는 플라스틱시트(320)와 렌티큘러/시차장벽 어레이(330)으로 형성될 수 있다. 그리고 디스플레이 면적(a')보다 작은 크기의 Lenticular/Barrier sheet(c')를 희망하는 공간 내 합지하여 디스플레이 내 일부 영역에서 3D 입체 영상/이미지를 출력하고, 이 때 Lenticular/Barrier sheet(b') 내 Lenticular/Barrier array(c') 영역은 시트 전체 또는 일부가 될 수 있다. 도 3에서는 a’ > b’ >= c’이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스의 구성을 블록도로 나타낸 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스는, 디스플레이부(410), 3D렌더링부(420), 디스플레이 드라이버(430) 및 어레이시트(440)를 포함하여 이루어진다.
디스플레이부(410)는 2D 및 3D 영상이 디스플레이되며, 영상을 디스플레이하는 실행 프로그램에 의해 하나의 디스플레이 전체 영역이 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역, 412)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역, 414)으로 논리적으로 나누어져 있다. 3D 영역(412)과 2D 영역(414)은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤(control) 가능하다.
3D렌더링부(420)는 2차원 영상을 3D 영역(412)에 무안경 3차원 영상용 시트에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링하며, 3D 렌더링부(420)에 의해 렌더링된 영상은 렌티큘러(Lenticular) 방식 또는 시차장벽(Parallax Barrier) 방식으로 렌더링될 수 있다. 디스플레이 드라이버(430)는 3D렌더링부(220)에서 3차원 렌더링된 픽셀정보를 3D영역(212)으로 디스플레이한다. 에러이 시트(440)는 3D영역(412) 및 2D영역(414)을 포함하는 디스플레이 패널의 전체 영역 크기로 부착되며, 3D 영역(412)에만 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이가 적용된다.
2D 영역(412)과 3D 영역(414)에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행될 수 있고, 3D 영역(412)에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 2D 영역(414)에는 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공될 수 있다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스에서 렌티큘러/시차장벽 시트 배치를 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 디스플레이부(410)의 전체 디스플레이 영역(510)에 3D영역(412)와 2D영역(414)가 구분되어 나뉘어지고, 3D영역(412)과 2D영역(414) 전체에 걸쳐 무안경 3차원 영상용 시트(440) 즉, Lenticular/Parallax Barrier sheet(440) 가 부착된다. Lenticular/Parallax Barrier sheet(440)는 전체 디스플레이 영역(510) 면적의 플라스틱시트(520)와 3D영역 면적의 렌티큘러/시차장벽 어레이(530)으로 형성될 수 있다. 그리고 디스플레이 면적(a)과 동일하게 합지된 Lenticular/Parallax Barrier sheet(b) 내의 일부 영역에 Lenticular/Barrier array(c)를 적용한다. 도 5에서는 a = b >= c 이다.
도 6은 본 발명에 따른 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스에서 하나의 디스플레이에 2D영역과 3D영역에 2차원 및 3차원 영상이 각각 디스플레이 된 일 예를 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 디스플레이부(610)의 디스플레이 패널(620)에 하나의 디스플레이(630) 영역이 3D영역(632)와 2D영역(634)으로 구분되어 3차원-2차원 영상/이미지 컨텐츠를 재생한다. Lenticular 방식 또는 Parallax Barrier 방식 각각의 출력 영상/이미지를 해당하는 방식에 맞추어 렌더링하며, 적합한 방식의 렌더링이 이루어지지 않을 경우 입체/다시점 효과가 나타나지 않는다. 따라서 하나의 디스플레이 내 Lenticular/ Barrier array 가 적용된 영역에, 소프트웨어 또는 플랫폼/OS 레벨에서 해당하는 3차원 렌더링 영상/이미지를 기존 2차원 영상/이미지와 레이아웃으로 구분하여 선별적으로 출력한다. 이를 통해 하나의 디스플레이에서 3D-2D 영상/이미지를 동시에 출력 가능하다.
그리고 하나의 디스플레이에서 레이아웃으로 구분된 3D영역(632)과 2D영역(634) 간 상호작용을 할 수 있다. 소프트웨어/플랫폼/OS 등에서 레이아웃으로 구분한 3D영역(632)과 2D 영역(634) 간에 서로 다른 컨텐츠를 동시에 출력하여 물리적으로 구분된 3차원, 2차원 디스플레이를 하나의 디스플레이처럼 운영할 수 있다. 이 때 3D영역(632)과 2D영역(634)은 상호 작용이 가능하며 하나의 레이아웃 영역에서 다른 레이아웃 영역을 컨트롤 할 수 있다. 예를 들어, 2D영역(634)에 디스플레이된 이미지에서 투시도보기(642)를 터치하면, 3D영역(632)에 디스플레이된 3D 영상(644)의 투시도가 재생된다.
한편, 본 발명에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법은 소프트웨어, 플랫폼 또는 운영체제(OS)가 하나의 디스플레이 화면을 3차원 영상을 출력하는 레이아웃 영역(3D영역)과 2차원 영상을 출력하는 레이아웃 영역(2D영역)으로 구분하는 단계와, 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 3D 영역에 3차원 렌더링된 영상 콘텐츠를 출력하고, 상기 2D영역에 2차원 영상 콘텐츠를 출력하는 단계(콘텐츠 출력단계)로 이루어질 수 있고, 상기 3D 영역과 2D 영역은 상호작용이 가능하고, 하나의 레이아웃 영역이 다른 레이아웃영역을 콘트롤 가능하고, 상기 3차원 렌더링된 영상 콘텐츠는 렌티큘러 방식 또는 시차장벽(Parallax Barrier) 방식으로 렌더링된다.
그리고 상기 콘텐츠 출력단계는 2D 영역과 3D 영역에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행되고, 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 2D 영역에는 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공될 수 있다. 즉, 한 장의 Lenticular/Parallax Barrier sheet 내 Lenticular/Barrier array 가 적용된 영역과 적용되지 않은 두 영역이 공존하며 해당 영역에 맞춘 프레임 내 렌더링 컨텐츠를 재생할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법을 흐름도로 나타낸 것이다. 도 2, 도 3 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법을 설명하기로 하다. 먼저 영상을 디스플레이하는 실행 프로그램이 하나의 디스플레이 디바이스의 전체 영역을 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역, 212)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역, 214)으로 논리적으로 나눈다.(S710단계)
그리고 3D렌더링부(220)는 2차원 영상을 3D영역(212)에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링한다.(S720단계) 디스플레이 드라이버(230)는 3D렌더링부(220)에서 3차원 렌더링된 영상의 픽셀정보를 출력한다.(S730단계) 시트를 정확하게 부착하기 위해 3차원 렌더링된 영상이 출력되는 화면 상에 상기 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트를 상기 디스플레이 디바이스의 3D 영역에 부착한다.(S740단계)
2D 영역(214)에 2차원 영상이나 3차원 영상의 부가정보를 디스플레이할수 있다. 예를 들어, 2D 영역(214)과 3D 영역(212)에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 실행하여 3D 영역(212)에는 3차원 렌더링된 영상을 출력하고, 2D 영역(214)에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)를 제공할수 있다.(S750단계) 이 때, 디스플레이 드라이버(230)는 소프트웨어, 플랫폼 또는 OS 레벨의 입체 또는 다시점 표시 방식에 맞추어 렌더링 된 컨텐츠를 상기 3D 영역에 맞게 출력한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법을 흐름도로 나타낸 것이다. 도 4, 도 5 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원/3차원 영상 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 영상 디스플레이 방법을 설명하기로 하다. 먼저 영상을 디스플레이하는 실행 프로그램이 하나의 디스플레이 디바이스의 전체 영역을 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역, 412)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역, 414)으로 논리적으로 나눈다.(S810단계)
그리고 3D렌더링부(420)는 2차원 영상을 3D영역(412)에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하는 3차원 영상으로 렌더링한다.(S820단계) 디스플레이 드라이버(430)는 3D렌더링부(420)에서 3차원 렌더링된 영상의 픽셀정보를 출력한다.(S830단계)
시트를 정확하게 부착하기 위해 3차원 렌더링된 영상이 출력되는 화면 상에 3D 영역(412)에 상응하는 영역(414)만 상기 렌티큘러 어레이(530) 또는 시차장벽 어레이(530)가 적용된 상기 디스플레이 전체 크기의 시트(440)를 디스플레이 패널(510)에 부착한다.(S840단계)
2D 영역(414)에 2차원 영상이나 3차원 영상의 부가정보를 디스플레이할수 있다. 예를 들어, 2D 영역(414)과 3D 영역(412)에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 실행하여 3D 영역(412)에는 3차원 렌더링된 영상을 출력하고, 2D 영역(414)에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)를 제공할수 있다.(S850단계) 이 때, 디스플레이 드라이버(430)는 소프트웨어, 플랫폼 또는 OS 레벨의 입체 또는 다시점 표시 방식에 맞추어 렌더링 된 컨텐츠를 상기 3D 영역에 맞게 출력한다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 본 명세서에서, “부”는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
210 : 디스플레이부 212 : 3D영역
214 : 2D영역 220 : 3D렌더링부
230 : 디스플레이 드라이버 240 : 렌티큘러/시차장벽 시트
310 : 전체 디스플레이 영역 320 : 플라스틱시트
330 : 렌티큘러/시차장벽 어레이 410 : 디스플레이부
412 : 3D영역 414 : 2D영역
420 : 3D렌더링부 430 : 디스플레이 드라이버
440 : 어레이시트 510 : 전체 디스플레이 영역
520 : 플라스틱시트 530 : 렌티큘러/시차장벽 어레이
610 : 디스플레이부 620 : 디스플레이 패널
630 : 디스플레이 영역 632 : 3D 영역
634 : 2D 영역 642 : GUI 메뉴
644 : 3D 영상

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하나의 디스플레이 디바이스의 전체 영역을 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누는 제1단계;
    상기 3D영역에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하도록 2차원 영상을 렌티큘러 방식 또는 시차장벽 방식의 3차원 영상으로 미리 렌더링하는 제2단계;
    디스플레이 드라이버가 입체 또는 다시점 표시방식에 맞추어 상기 3D 영역에 맞게 3차원 렌더링된 영상의 픽셀정보를, 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 상기 3D 영역에 출력하는 제3단계; 및
    상기 2D 영역과 3D 영역에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 실행하여 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 출력되고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI (Graphic User Interface)가 제공되는 제4단계를 포함하고,
    상기 3D 영역의 크기를 갖는 플라스틱 시트와 상기 플라스틱 시트 위에 형성된 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이로 이루어지는 무안경 3차원 영상용 시트가 디스플레이 패널의 3D 영역에만 부착되는 것을 특징으로 하는, 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 하나의 디스플레이 전체 영역을 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누는 제1단계;
    2차원 영상을 상기 3D영역에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하도록 2차원 영상을 렌티큘러 방식 또는 시차장벽 방식의 3차원 영상으로 미리 렌더링하는 제2단계;
    디스플레이 드라이버가 입체 또는 다시점 표시방식에 맞추어 상기 3D 영역에 맞게 3차원 렌더링된 영상의 픽셀정보를, 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 상기 3D 영역에 출력하는 제3단계; 및
    상기 2D 영역과 3D 영역에 3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 실행하여 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 출력되고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI (Graphic User Interface)가 제공되는 제4단계를 포함하고,
    상기 디스플레이 전체 크기를 갖는 플라스틱 시트와 상기 플라스틱 시트 위에 상기 3D영역 크기로 형성된 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이로 이루어지는 무안경 3차원 영상용 시트가 디스플레이 패널에 부착되는 것을 특징으로 하는, 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 하나의 디스플레이로서, 디스플레이되는 전체 영역이 3D 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누어진 디스플레이부;
    상기 3D 영역의 크기를 갖는 플라스틱 시트와 상기 플라스틱 시트 위에 형성된 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이로 이루어지며, 상기 디스플레이부의 3D 영역에 부착되는 무안경 3차원 영상용 시트;
    2차원 영상을 상기 3D 영역에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하도록 렌티큘러 방식 또는 시차장벽 방식의 3차원 영상으로 렌더링하는 3D렌더링부;
    입체 또는 다시점 표시방식에 맞추어 상기 3D영역에 맞게 상기 3D렌더링부에서 3차원 렌더링된 픽셀정보를 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 상기 3D영역에 출력하는 디스플레이 드라이버; 및
    3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 포함하고,
    상기 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행되면 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공되는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 하나의 디스플레이 디바이스로서, 디스플레이되는 전체 영역이 3차원 렌더링된 영상이 출력되는 영역(3D 영역)과 2차원 영상 또는 3차원 영상의 부가정보를 나타내는 영역(2D 영역)으로 논리적으로 나누어지는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부의 디스플레이 패널에 부착되며, 상기 3D영역 및 2D영역을 포함하는 디스플레이 전체 영역 크기를 갖는 플라스틱 시트와 상기 플라스틱 시트 위에 형성되되, 상기 3D 영역에만 렌티큘러 어레이 또는 시차장벽 어레이가 형성된 무안경 3차원 영상용 시트;
    2차원 영상을 상기 3D 영역에 부착되는 렌티큘러 시트(Lenticular Sheet) 또는 시차장벽 시트(Parallax Barrier Sheet)에 상응하도록 렌티큘러 방식 또는 시차장벽 방식의 3차원 영상으로 렌더링하는 3D렌더링부;
    입체 또는 다시점 표시방식에 맞추어 상기 3D영역에 맞게 상기 3D렌더링부에서 3차원 렌더링된 픽셀정보를 렌티큘러 시트 또는 시차장벽 시트가 부착된 상기 3D영역에 출력하는 디스플레이 드라이버; 및
    3차원 렌더링 영상과 인터랙션(interaction)이 가능한 어플리케이션(2D/3D 프로그램)을 포함하고,
    상기 어플리케이션(2D/3D 프로그램)이 실행되면 상기 3D 영역에는 3차원 렌더링된 영상이 디스플레이되고, 상기 2D 영역에는 상기 3차원 렌더링된 영상을 제어할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)가 제공되는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 동시 출력 가능한 무안경식 3차원 디스플레이 디바이스.

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