KR102586226B1 - 뷰 맵 데이터 생성방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 뷰 맵 데이터 생성방법에 관한 것으로, 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align) 수준을 판단하는 단계, 판단된 미스 얼라인 수준에 따라 설정되는 상수를 적용하여 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하는 단계; 및 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터에 기초하여 상기 뷰 맵 데이터의 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 뷰 맵 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

뷰 맵 데이터 생성방법 및 장치{VIEW MAP DATA GENERAING METHOD AND APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 뷰 맵 데이터 생성방법 및 장치에 관한 것이다.
무안경 입체 영상 표시장치는 특수한 안경 없이 시청자(viewer)가 양안 시차를 느끼게 하여 입체 영상을 구현할 수 있다. 무안경 입체 영상 표시장치는 시청자가 표시장치 앞의 일정 거리에서 입체감을 느낄 수 있는 위치에 있을 경우에, 좌안 영상 데이터가 기입된 픽셀의 빛이 시청자의 좌안 쪽으로 투사되게 하는 반면, 우안 영상 데이터가 기입된 픽셀의 빛이 시청자의 우안 쪽으로 투사되게 한다. 이를 위하여, 무안경 입체 영상 표시장치는 시청자의 좌안과 우안으로 보이는 픽셀들을 분리하기 위하여 표시패널 앞에 시차 장벽(parallax barrier)이나 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)를 설치할 수 있다.
도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상표시장치의 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상표시장치 및 광 프로파일을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서, "REZ"는 우안 영상이 기입된 픽셀(이하, "우안 픽셀")(R)을 볼 수 있는 우안 뷰잉 존(Viewing zone)이고, "LEZ"는 픽셀 어레이(PIX)에서 좌안 영상이 기입된 픽셀(이하, "좌안 픽셀")(L)을 볼 수 있는 좌안 뷰잉 존이다. "PSUBS"는 픽셀 어레이(PIX)와 렌티큘러 렌즈(LENS) 간의 배면 거리를 확보하기 위한 투명 기판이다.
도 2의 중앙에는 시청영역(viewing zone)을 형성하는 뷰잉 다이아몬드(viewing diamond) 및 광 프로파일과 뷰 데이터를 도시하고 있으며, 도 2의 하단에는 뷰잉 다이아몬드 내에 실제로 인지되는 뷰를 개략적으로 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 렌티큘러 렌즈방식의 입체 영상표시장치는 상부기판 및 하부기판, 상
이미지가 표시되는 픽셀 어레이(PIX) 및 입체 영상의 구현을 위해 픽셀 어레이(PIX) 전면에 배치되는 렌티큘러 렌즈(LENS)을 포함한다.
렌티큘러 렌즈(LENS)는 평평한 기판상에 상부 표면이 볼록렌즈형상의 물질층으로 이루어져 좌안 영상(LEZ) 및 우안 영상(REZ)을 나누어주는 기능을 수행한다. 렌티큘러 렌즈(LENS)로부터 최적 시청거리(OVD)에는 좌안 및 우안 각각으로 좌안 및 우안에 해당 되는 영상들(REZ, LEZ)이 정상적으로 도달하는 다이아몬드형태의 뷰잉다이아몬드(VD)가 형성된다.
뷰잉다이아몬드(VD)의 하나의 폭은 시청자의 양안 간격(e)의 크기로 형성되는데, 이는 시청자의 좌안과 우안에 각각 시차가 있는 영상을 입력함으로써 입체 영상으로 인식하게 하기 위함이다. 이때, 각 뷰잉다이아몬드(VD)에는 대응되는 서브-픽셀의 뷰 데이터(view data), 즉 이미지가 형성된다. 상기 뷰 데이터는 양안 간격(e)의 기준만큼 떨어진 카메라에서 촬영된 영상을 의미한다.
이러한 일반적인 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상표시장치는 픽셀 어레이(PIX)와 렌티큘러 렌즈(LENS)의 사이에 배면거리를 일정하게 유지하기 위해 투명 기판(PSUBS)가 삽입된다.
전술한 바와 같이, 렌티큘러 렌즈방식의 입체 영상표시장치에서는 초기에 설계된 뷰 맵(view map)에 따라 형성되는 멀티 뷰(multi view) 방식으로 구현되기 때문에 시청자는 정해진 뷰의 영역으로 들어갈 때 3D 영상을 시청할 수 있다.
그런데, 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 제조 시에 렌티큘러 렌즈(LENS)는 투명 기판(PSUBS)를 사이에 두고 픽셀 어레이(PIX)에 기계적인 방법으로 부착된다. 따라서, 렌티큘러 렌즈(LENS)의 부착 시 공정 오차나 공정 마진 등에 의해 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS)의 얼라인(align)에 차이가 생길 수 있으며, 이로 인해 각 패널마다 나타나는 뷰(View)의 프로파일이 약간씩 상이해 질 수 있다. 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS) 간에 미스 얼라인(Mis-Align)이 발생하는 경우 시청자의 단안(우안 또는 좌안)에 좌안 픽셀과 우안 픽셀이 함께 보여 시청자는 3D 크로스토크(crosstalk)가 발생할 수 있다.
종래에는 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS) 간에 미스 얼라인(Mis-Align)이 발생한 경우, 초기에 저장된 뷰 맵을 X축 방향으로 시프팅하여 조합하는 방법으로 픽셀 데이터를 수정하였다.
도 3 내지 도 5는 종래 기술에 따라 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align)을 보정하는 개념을 도시한 도면으로서 5 뷰(View) 기술을 구현하는 경우를 예시하고 있다.
도 3은 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS)의 얼라인(align)이 정합된 양품인 경우를 도시한 도면이다. 얼라인이 정합된 경우 초기에 설계된 뷰 맵(view map)에 따라 형성되는 멀티뷰(multi view) 방식으로 구현되어 시청자는 정해진 뷰의 영역으로 들어갈 때 정상적인 3D 영상을 시청할 수 있다.
도 4는 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS) 간에 미스 얼라인(Mis-Align)이 발생한 경우 표시되는 화면을 예시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 미스 얼라인(Mis-Align)이 발생하면 1 뷰 내지 5 뷰 영역에서 각각 크로스 토크가 발생할 수 있다. 이에, 종래에는 초기에 설계된 뷰 맵(view map)을 시프트(shift)한 후 조합하여 픽셀 데이터를 보정하였다.
도 5는 종래 기술에 따라 미스 얼라인(Mis-Align)이 발생한 무안경식 입체 영상 디스플레이장치의 픽셀 데이터를 보정한 결과를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따라 미스 얼라인(Mis-Align)을 보정하는 경우 초기에 설계된 뷰 맵(view map)을 시프트(shift)하여 픽셀 데이터를 보정하였다. 즉, 1 뷰의 뷰 패턴은 "1, 2, 3, 4, 5," , 2 뷰의 뷰 패턴은 뷰 맵을 시프트 하여 "5, 1, 2, 3, 4", 같은 방식으로, 3 뷰에서 보이는 뷰 패턴은 "4, 5, 1, 2, 3", 4 뷰에서 보이는 뷰 패턴은 "3, 4, 5, 1, 2", 5 뷰에서 보이는 뷰 패턴은 "2, 3, 4, 5, 1"으로 픽셀 데이터를 보정하였다.
그런데, 이와 같이 초기에 설정된 뷰 맵을 시프트하여 보정하는 경우 보정 후 영상에서 확인되는 바와 같이 가로 혹은 세로 방향으로 단차 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 특히, 화면 깊이(depth)가 큰 오브젝트(Object)를 표시하는 경우 단차 현상이 발생하는 영역에서 영상이 분리되어 보일 수 있으며, 화이트 패턴(White Pattern)이 가로로 발생한 경우에는 뷰 맵을 시프트하는 방법으로는 보정이 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS) 간에 미스 얼라인(Mis-Align)이 발생할 경우 오차를 보정할 수 있는 뷰 맵 데이터 생성방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 뷰 맵 데이터 생성방법은, 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align) 수준을 판단하는 단계, 판단된 미스 얼라인 수준에 따라 설정되는 상수를 적용하여 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하는 단계; 및 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터에 기초하여 상기 뷰 맵 데이터의 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 뷰 맵 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하는 단계는, 상기 미스 얼라인 수준에 따라 결정되는 서브 픽셀의 가로 방향 등분 수(m)와 등분된 서브 픽셀에서 선택된 픽셀 수(n)의 비율(m/n)을 다음의 수학식에 대입하여 산출하는 단계인 것이 가능하다.
m : 서브 픽셀 가로 방향 등분 수
n : 등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수
x : 가로 방향 픽셀 인덱스
Hor : 가로 방향 전체 서브 픽셀수
N : 설계된 뷰 맵의 수
f(x) : 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터
그리고, 상기 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 보정된 뷰 맵 데이터를 생성하는 단계는, 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 다음의 수학식에 대입하여 산출할 수 있다.
j : 세로 방향 픽셀 인덱스
Ver : 세로 방향 전체 픽셀 수
한편, 상기 미스 얼라인 수준을 판단하는 단계는, 미스 얼라인 수준에 따라 저장된 기준 화면 이미지와 실제 촬영된 상기 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 검사용 화면 이미지를 비교하는 단계; 및 비교 결과 유사도가 가장 높은 기준 화면 이미지에 설정된 미스 얼라인 수준을 상기 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 미스 얼라인 수준으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 뷰 맵 데이터 생성장치는 미스 얼라인(Mis-Align) 수준을 판단하는 오차 판정부; 및 미스 얼라인 수준에 따라 뷰 맵 데이터를 생성하는 뷰 맵 데이터 연산부를 포함한다. 오차 판정부는 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align) 수준을 판단한다. 뷰 맵 데이터 연산부는 판단된 미스 얼라인 수준에 따라 설정되는 상수를 적용하여 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하고, 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터에 기초하여 상기 뷰 맵 데이터의 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 뷰 맵 데이터를 생성한다.
본 발명은 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치 별로 상이하게 발생하는 픽셀(PIX)과 렌티큘러 렌즈(LENS) 간의 미스 얼라인(Mis-Align) 수준에 따라 최적의 뷰 맵 데이터를 생성하여 제공함으로써, 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 화질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 생성된 뷰 맵 데이터에 따라 뷰 패턴을 수정하는 경우 미스 얼라인(Mis-Align) 수준에 따라 뷰 패턴의 보정 특성이 각기 상이하게 적용되므로 보정된 영상에서 발생할 수 있는 단차 현상을 개선할 수 있고, 보정 가능 범위 또한 확대되어 가로 방향으로 발생한 화이트 패턴도 보정할 수 있다.
도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상표시장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 렌티큘러 렌즈 방식의 입체 영상표시장치 및 광 프로파일을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 종래 기술에 따라 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align)을 보정하는 개념을 도시한 도면들이다.
도 6은 렌즈와 픽셀 어레이에 표시된 멀티 뷰 이미지를 보여 주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 뷰 맵 데이터 생성장치의 개략적인 블럭도이다.
도 8은 렌즈와 픽셀 어레이 간 미스 얼라인(Mis-Align) 수준에 따른 영상 표시 상태를 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 뷰 맵 데이터 생성방법의 흐름도이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 뷰 맵 데이터를 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치를 개략적으로 보여 주는 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소들의 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 6은 본 발명에 따른 뷰 맵 데이터를 생성방법이 적용되는 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 렌즈와 픽셀 어레이에 표시된 멀티 뷰 이미지를 보여 주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 렌티큘러 렌즈(lens)는 좌, 우안 영상을 나누어주는 역할을 수행하며, 렌티큘러 렌즈(lens)로부터 적정 3D 시청거리에는 좌, 우안 각각으로 좌, 우안에 해당되는 영상들이 정상적으로 도달하는 뷰-다이아몬드(view diamond)가 형성되어 있다.
따라서, 픽셀 어레이(Pixel array)을 투과한 영상 이미지는 렌티큘러 렌즈(lens)를 통과하여 최종 시청자의 좌, 우안으로 다른 이미지 그룹이 들어오게 하여, 3차원의 입체 영상을 느낄 수 있게 된다.
픽셀 어레이에는 뷰 맵을 바탕으로 맵핑된 멀티 뷰 이미지 데이터가 표시된다. 픽셀 어레이의 서브 픽셀들에 표시된 숫자는 멀티 뷰 이미지에서 몇 번째 뷰 이미지인가를 나타내는 뷰 이미지의 번호이다. 예를 들어, '1'은 제1 뷰 이미지, '2'는 제2 뷰 이미지, '3'은 제3 뷰 이미지, '4'는 제4 뷰 이미지를 각각 나타낸다. 도 6에 표시된 멀티 뷰 이미지 데이터는 9 뷰 이미지 데이터의 예이지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 멀티 뷰 이미지 데이터는 N(N은 4 이상의 양의 정수) 이미지 데이터일 수 있다.
렌티큘러 렌즈(lens)는 서브-픽셀(P)의 종 방향(y축 방향)에 대해 제 1 각도(θ)를 갖고 기울어진 형태로 배치되고 있으며, 렌티큘러 렌즈(lens)의 서브-픽셀(P)의 횡 방향(x축 방향)을 따르는 수평 폭(w)은 서브-픽셀(P)의 정수 배로 설정할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 뷰 맵 데이터가 적용되는 입체 영상 표시장치는 렌티큘러 렌즈(lens)가 서브-픽셀(P)의 종 방향을 기준으로 제 1 각도(θ) 기울어져 배치될 수 있다.
이러한 구성에 있어서 렌티큘러 렌즈(lens)가 서브-픽셀(P)의 종 방향을 기준으로 제 1 각도(θ)와는 다른 각도로 기울어져 배치된 경우를 미스 얼라인(Mis-Align) 상태로 판단할 수 있다. 본 발명은 제 1 각도(θ)를 기준으로 실제 렌티큘러 렌즈(lens)가 기울어진 정도에 따라 미스 얼라인(Mis-Align)의 수준을 판단하여 각기 다른 뷰 맵 데이터를 생성함으로써 실재 입체 영상 표시장치의 특성에 따라 최적의 뷰 맵 데이터를 제공하여 화질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 뷰 맵 데이터 생성 장치(100)의 구성을 개략적인 블럭도이다. 도 7에 도시된 제어 블럭은 본 발명의 이해를 위해 예시적으로 도시한 구성으로서, 각 블럭의 기능은 더 세분화되거나 통합된 형태로 구현될 수 있으며, 각 블럭에서 수행되는 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 혹은 그들이 조합된 형태로 구현될 수 있다.
도 7을 참조하면, 뷰 맵 데이터 생성 장치(100)는 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 성능을 검사하는 검사장치로부터 검사 결과를 입력 받아 해당 영상 표시장치의 오차 정도를 판단하는 오차 판정부(140)와, 오차 판정부(140)에서 판정한 미스 얼라인(Mis-Align) 수준에 따라 뷰 맵 데이터를 생성하여 해당 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치에 뷰 맵 데이터를 저장하는 뷰 맵 데이터 연산부(120)를 포함할 수 있다.
검사 장치는 영상 표시장치의 미스 얼라인(Mis-Align) 오차 여부를 검사하기 위해 영상 표시장치에 검사용 화면을 표시한 후 촬영할 수 있다. 검사용 화면은 블랙 화면, 화이트 화면, 각 뷰의 화면, 특정 이미지 화면 등 다양한 화면이 설정될 수 있다. 검사 장치는 촬영된 영상 표시장치의 화면 이미지를 오차 판정부(140)에 제공할 수 있다.
오차 판정부(140)는 검사 장치로부터 수신된 영상 표시장치의 검사용 화면 이미지와 기 설정된 기준 화면 이미지를 비교하여 오차 수준을 판정할 수 있다. 기준 화면 이미지는 영상 표시장치의 미스 얼라인 수준에 따라 표시되는 화면들을 미리 촬영하여 저장한 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 얼라인의 오차 수준은 1~N까지 설정될 수 있고 각 오차 수준에서 표시되는 기준 화면 이미지가 함께 저장될 수 있다. 오차 수준의 개수는 카메라의 촬영 능력, 오차 판단 시스템의 성능 등에 따라 설정될 수 있다.
뷰 맵 데이터 연산부(120)는 오차 판정부(140)에서 판정된 오차 수준에 따라 뷰 맵 데이터를 생성할 수 있다. 뷰 맵 데이터 연산부(120)는 오차 판정부(140)가 판정한 미스 얼라인 수준에 따라 뷰 맵 데이터를 연산하고, 연산 결과 생성된 뷰 맵 데이터를 검사 대상 멀티 뷰 방식 입체 영상 표시장치에 저장한다.
여기서, 뷰 맵 데이터 연산부(120)는 다음의 [수학식 1]에 따라 뷰 맵 데이터의 1라인의 뷰 맵 데이터를 생성할 수 있다.
m : 서브 픽셀 가로 방향 등분 수
n : 등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수
x : 가로 방향 픽셀 인덱스
Hor : 가로 방향 전체 서브 픽셀수
N : 설계된 뷰 맵의 수
f(x) : X 방향 1라인의 뷰 데이터
[수학식 1]에서 m/n은 서브 픽셀 가로 방향 등분 수(m)/등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수(n)를 의미한다. 보통 서브 픽셀은 R, G, B의 3개로 설정되는 경우가 일반적이므로, m/n은 3/1을 만족하는 배수로 설정될 수 있다. 본 명세서에서는 양품인 경우의 m/n은 9000/3000으로 설정하여 뷰 맵 데이터를 생성하고 오차 수준이 증가함에 따라 n의 값을 1씩 증가시켜 뷰 맵 데이터를 생성하는 과정을 설명하기로 한다. 예컨대, 미스 얼라인이 0.001도 범위로 발생한 경우 m의 값은 3001로 설정되고, 0.002도 범위로 발생한 경우 m은 3002로 설정하여 뷰 맵 데이터를 생성할 수 있다. 따라서, 오차 수준이 증가할수록 m/n은 점점 작아지고 이에, Mod(N으로 나눈 나머지)가 규칙성을 상실하는 x값의 크기는 더 작아진다.
[수학식 1]에 따르면, 미스 얼라인이 발생하지 않은 양품일 경우, 설계된 뷰 맵의 수인 N 개씩 뷰 데이터가 규칙적으로 반복된다. 반면, 오차 수준이 증가할수록 m/n은 점점 작아지고 이에, Mod(N으로 나눈 나머지)가 규칙성을 상실하는 x값의 크기가 더 작아진다. 따라서, N 개씩 뷰 데이터가 규칙적으로 반복되는 패턴이 더 빨리 규칙성을 잃게 되므로 결과적으로 뷰 데이터가 더 많이 보정되게 된다.
이 후, [수학식 1]에서 산출된 가로 방향으로 선정된 뷰 맵 인덱스를 다음의 [수학식 2]에 대입하여 전체 화면에 적용되는 뷰 맵 데이터를 생성할 수 있다.
j : 세로 방향 픽셀 인덱스
Ver : 세로 방향 전체 픽셀 수
[수학식 2]는 이전에 산출된 f(i), 즉, X 방향 1라인의 뷰 데이터 생성 값에 기초하여 세로 방향의 뷰 맵 데이터를 생성하는 것다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 뷰 맵 데이터 생성방법의 흐름도이다.
오차 판정부(140)는 영상 표시장치의 검사 결과에 기초하여 미스 얼라인이 발생하였는지 여부를 판단한다(S110). 오차 판정부(140)의 판단 결과는 뷰 맵 데이터 연산부(120)로 제공될 수 있다.
뷰 맵 데이터 연산부(120)는 미스 얼라인이 발생하지 않은 양품인 것으로 판단된 경우 기준 뷰 맵 데이터를 저장할 수 있다(S115).
반면, 미스 얼라인이 발생한 것으로 판단된 오차 판정부(140)는 미스 얼라인 수준을 판단한다(S120). 여기서, 미스 얼라인 수준 판단 방법은 실제 촬영된 영상 표시장치의 화면 이미지와 기저장된 기준 화면의 이미지를 상호 비교하여 그 일치 정도에 따라 판단할 수 있다. 오차 판정부(140)의 판단 결과는 뷰 맵 데이터 연산부(120)로 제공될 수 있다.
뷰 맵 데이터 연산부(120)는 판단 결과에 따라 기 설정된 수식을 이용하여 X 방향 1라인의 뷰 맵 인덱스를 산출한다(S130).
X 방향 1라인의 뷰 맵 인덱스가 완성되면, 이를 기 설정된 다른 수식을 이용하여 나머지 Y 방향 뷰 인덱스를 사출함으로써 전체 화면에 대한 뷰 맵 데이터를 생성한다(S140).
미스 얼라인 수준에 따른 뷰 맵 데이터가 완성되면, 해당 영상 표시장치에 보정된 뷰 맵 데이터를 저장한다(S150).
도 10 내지 도 15는 본 발명을 적용하여 산출된 뷰 맵 데이터의 생성 결과를 도시한 도면으로서 [수학식 1]을 이용하여 X 방향 1라인의 뷰 데이터(fx)를 산출한 결과를 나타낸 것이다.
도 10 내지 도 12는 7-뷰 기술이 적용된 경우 미스 얼라인 수준 별 뷰 맵 데이터 생성 결과를 도시하고 있다. 도 10은 미스 얼라인이 발생하지 않은 양품인 경우 저장되는 뷰 맵 데이터 생성 결과를 도시한 것이고, 도 11은 미스 얼라인 된 각도가 0.001도인 경우, 도 12는 0.002도인 경우 생성되는 뷰 맵 데이터 생성 결과를 예시한 것이다.
도 10을 참조하면 미스 얼라인이 발생하지 않은 경우 서브 픽셀 가로 방향 등분 수(m)과 등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수(n)은 9000/3000로 설정된다. 그리고, 7-뷰 맵이 적용되므로 N=7로 설정된다.
m/n=9000/3000=3이고 x가 1씩 증가할수록 가로 방향 전체 서브 픽셀수(Hor)의 시그마 값도 규칙적으로 증가한다. 따라서, N=7로 나누었을 때의 나머지(Mod) 값도 "1, 4, 7, 3, 6, 2"의 7개의 패턴이 반복된다.
도 11을 참조하면 미스 얼라인 된 각도가 0.001도인 경우 [수학식 1]의 n=3001로 설정될 수 있다.
따라서, m/n=9000/3001이 되므로 X 방향의 픽셀 인덱스는 "1, 4, 7, 3, 6, 2"의 7개의 패턴이 반복되다가, 특정 인덱스에 이르러서 규칙성이 깨지고 보정된 픽셀 데이터가 산출된다.
[수학식 1]의 m/n=9000/3001을 대입하고, N은 7을 대입하여 산출하면, X 방향의 "1002"번, "1003"번 픽셀의 값은 다음과 같다.
m/n=9000/3000이였다면, [수학식 1]에 의해 1002번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "1, 4, 7, 3, 6, 2, 5"로, 이전의 뷰 맵 데이터 패턴이 반복되는 것으로 산출된다. 그러나, 미스 얼라인에 의해 m/n=9000/3001로 설정되면 [수학식 1]에 의해 1002번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "7, 3, 6, 2, 5, 1, 4"로 보정된다.
도 12를 참조하면 미스 얼라인 된 각도가 0.002도인 경우 [수학식 1]의 n=3002로 설정될 수 있다.
따라서, m/n=9000/3002이 되므로 X 방향의 픽셀 인덱스는 "1, 4, 7, 3, 6, 2"의 7개의 패턴이 반복되다가, 특정 인덱스에 이르러서 규칙성이 깨지고 보정된 픽셀 데이터가 산출된다.
[수학식 1]의 m/n=9000/3002을 대입하고, N은 7을 대입하여 산출하면, X 방향의 "502"번, "503"번 픽셀의 값은 다음과 같다.
m/n=9000/3000이였다면, [수학식 1]에 의해 502번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "6, 2, 5"로, 이전의 뷰 맵 데이터 패턴이 반복되는 것으로 산출된다. 그러나, 미스 얼라인에 의해 m/n=9000/3002로 설정되면 [수학식 1]에 의해 502번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "5, 1, 4"로 보정된다.
이상의 연산 결과를 통해 확인 되듯이, 0.001도 수준의 미스 얼라인이 발생한 경우 1002번째 픽셀에서부터 보정이 시작되고, 0.002도 수준으로 미스 얼라인이 커진 경우 502번째 픽셀부터 보정이 시작된다. 즉, 미스 얼라인 정도가 심할수록 더 많은 보정 데이터가 생성되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명이 제시한 [수학식 1]을 적용하면 특정 패턴이 단순 반복되는 것이 아니라, 수학식에 의한 산출 값으로 뷰 맵 데이터가 보정되기 때문에 특정 라인에서 단차가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 가로방향 혹은 세로방향의 미스 얼라인 패턴까지 보정이 가능하다.
도 13 내지 도 15는 5-뷰 기술이 적용된 경우 미스 얼라인 수준 별 뷰 맵 데이터 생성 결과를 도시하고 있다. 도 13은 미스 얼라인이 발생하지 않은 양품인 경우 저장되는 뷰 맵 데이터 생성 결과를 도시한 것이고, 도 14는 미스 얼라인 된 각도가 0.001도인 경우, 도 15는 0.002도인 경우 생성되는 뷰 맵 데이터 생성 결과를 예시한 것이다.
도 13을 참조하면 미스 얼라인이 발생하지 않은 경우 서브 픽셀 가로 방향 등분 수(m)과 등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수(n)은 9000/3000로 설정된다. 그리고, 5-뷰 맵이 적용되므로 N=5로 설정된다.
m/n=9000/3000=3이고 x가 1씩 증가할수록 가로 방향 전체 서브 픽셀수(Hor)의 시그마 값도 규칙적으로 증가한다. 따라서, N=5로 나누었을 때의 나머지(Mod) 값도 "1, 4, 2, 5, 3"의 5개의 패턴이 반복된다.
도 14를 참조하면 미스 얼라인 된 각도가 0.001도인 경우 [수학식 1]의 n=3001로 설정될 수 있다.
따라서, m/n=9000/3001이 되므로 X 방향의 픽셀 인덱스는 "1, 4, 2, 5, 3"의 5개의 패턴이 반복되다가, 특정 인덱스에 이르러서 규칙성이 깨지고 보정된 픽셀 데이터가 산출된다.
[수학식 1]의 m/n=9000/3001을 대입하고, N은 5를 대입하여 산출하면, X 방향의 "1002"번, "1003"번 픽셀의 값은 다음과 같다.
m/n=9000/3000이였다면, [수학식 1]에 의해 1002번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "4, 2, 5, 3"으로, 이전의 뷰 맵 데이터 패턴이 반복되는 것으로 산출된다. 그러나, 미스 얼라인에 의해 m/n=9000/3001로 설정되면 [수학식 1]에 의해 1002번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "3, 1, 4, 2"로 보정된다.
도 15를 참조하면 미스 얼라인 된 각도가 0.002도인 경우 [수학식 1]의 n=3002로 설정될 수 있다.
따라서, m/n=9000/3002이 되므로 X 방향의 픽셀 인덱스는 "1, 4, 2, 5, 3"의 5개의 패턴이 반복되다가, 특정 인덱스에 이르러서 규칙성이 깨지고 보정된 픽셀 데이터가 산출된다.
[수학식 1]의 m/n=9000/3002을 대입하고, N은 7을 대입하여 산출하면, X 방향의 "502"번, "503"번 픽셀의 값은 다음과 같다.
m/n=9000/3000이였다면, [수학식 1]에 의해 502번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "4, 2, 5, 3"으로, 이전의 뷰 맵 데이터 패턴이 반복되는 것으로 산출된다. 그러나, 미스 얼라인에 의해 m/n=9000/3002로 설정되면 [수학식 1]에 의해 502번째 픽셀부터 산출된 뷰 맵 데이터는 "3, 1, 4, 2"로 보정된다.
이상의 연산 결과를 통해 확인 되듯이, 0.001도 수준의 미스 얼라인이 발생한 경우 1002번째 픽셀에서부터 보정이 시작되고, 0.002도 수준으로 미스 얼라인이 커진 경우 502번째 픽셀부터 보정이 시작된다. 즉, 미스 얼라인 정도가 심할수록 더 많은 보정 데이터가 생성되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명이 제시한 [수학식 1]을 적용하면 특정 패턴이 단순 반복되는 것이 아니라, 수학식에 의한 산출 값으로 뷰 맵 데이터가 보정되기 때문에 특정 라인에서 단차가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 가로방향 혹은 세로방향의 미스 얼라인 패턴까지 보정이 가능하다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 뷰 맵 데이터를 이용하는 입체 영상 표시 시스템을 보여 주는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 표시패널(10), 표시패널 구동부(12, 13), 렌티큘러 렌즈(LENS), 타이밍 콘트롤러(201), 데이터 포맷터(Data formatter, 200), 호스트 시스템(110) 등을 포함한다.
본 발명의 입체 영상 표시 시스템은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이 멀티 뷰 무안경의 입체 영상 표시장치는 멀티 뷰 포맷의 3D 영상 데이터를 표시한다.
표시패널(10)에는 데이터라인들(15)과 게이트라인들(또는 스캔라인들)(13)이 직교되고, 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이(PIX)를 포함한다. 픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 서로 다른 색의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(PIX)는 멀티 뷰 포맷의 3D 영상 데이터를 표시한다.
표시패널 구동부(12, 13)는 표시패널(10)의 데이터라인들(15)에 3D 영상의 데이터전압들을 공급하기 위한 데이터 구동회로(12)와, 표시패널(10)의 게이트라인들(16)에 게이트펄스(도는 스캔펄스)를 순차적으로 공급하기 위한 게이트 구동회로(13)를 포함한다. 이 표시패널 구동부(12, 13)는 멀티 뷰 포맷의 데이터로 입력된 3D 영상 데이터를 표시패널(10)의 픽셀들에 공간적으로 분산하여 기입한다.
데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(201)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 아날로그 감마전압으로 변환하여 데이터전압들을 발생하고 그 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들(15)에 공급한다. 게이트 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(201)의 제어 하에 데이터라인들(15)에 공급되는 데이터전압과 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(16)에 공급하고, 그 게이트펄스를 순차적으로 시프트 시킨다.
3D 광학소자(20)는 렌티큘러 렌즈(LENS)로 구현될 수 있다. 렌티큘러 렌즈(LENS)는 3D 영상 데이터의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터의 광축을 분리한다.
타이밍 콘트롤러(201)는 데이터 포맷터(200)로부터 입력되는 영상 데이터를 포함한 멀티 뷰 포맷의 데이터를 데이터 구동회로(12)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(201)는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와 동기되어 호스트 시스템(100)으로부터 입력된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 수신한다. 타이밍 콘트롤러(201)는 수신된 타이밍 신호를 이용하여 표시패널 구동부(12, 13)의 동작 타이밍을 제어하고 그 구동부들의 동작 타이밍을 동기시키기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 타이밍 제어신호들은 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호(DDC), 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등을 포함한다.
데이터 포맷터(200)는 미스 얼라인에 따라 보정된 뷰 맵 데이터를 바탕으로 호스트 시스템(100)으로부터 입력되는 멀티 뷰 이미지의 픽셀 데이터를 맵핑하여 타이밍 컨트롤러(201)로 전송한다.
호스트 시스템(100)은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 내비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(100)은 스케일러(scaler)를 이용하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(PNL, 100)의 해상도에 맞는 포맷으로 변환하고 그 데이터와 함께 타이밍 신호를 타이밍 콘트롤러(201)로 전송할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 뷰 맵 데이터 생성장치 120 : 뷰 맵 데이터 연산부
140 : 오차 판정부

Claims (8)

  1. 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align) 수준을 판단하는 단계;
    판단된 미스 얼라인 수준에 따라 설정되는 상수를 적용하여 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터에 기초하여 상기 뷰 맵 데이터의 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 뷰 맵 데이터를 생성하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하는 단계는, 상기 미스 얼라인 수준에 따라 결정되는 서브 픽셀의 가로 방향 등분 수(m)와 등분된 서브 픽셀에서 선택된 픽셀 수(n)의 비율(m/n)을 기초로 상기 뷰 데이터를 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하는 단계는, 상기 비율(m/n)을 다음의 수학식에 대입하여 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성방법.

    m : 서브 픽셀 가로 방향 등분 수
    n : 등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수
    x : 가로 방향 픽셀 인덱스
    Hor : 가로 방향 전체 서브 픽셀수
    N : 설계된 뷰 맵의 수
    f(x) : 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터
  3. 제2항에 있어서,
    상기 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 보정된 뷰 맵 데이터를 생성하는 단계는, 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 다음의 수학식에 대입하여 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성방법.

    j : 세로 방향 픽셀 인덱스
    Ver : 세로 방향 전체 픽셀 수
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미스 얼라인 수준을 판단하는 단계는,
    미스 얼라인 수준에 따라 저장된 기준 화면 이미지와 실제 촬영된 상기 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 검사용 화면 이미지를 비교하는 단계; 및
    비교 결과 유사도가 가장 높은 기준 화면 이미지에 설정된 미스 얼라인 수준을 상기 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 미스 얼라인 수준으로 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성방법.
  5. 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 픽셀과 렌티큘러 렌즈 간의 미스 얼라인(Mis-Align) 수준을 판단하는 오차 판정부; 및
    판단된 미스 얼라인 수준에 따라 설정되는 상수를 적용하여 뷰 맵 데이터의 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 산출하고, 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터에 기초하여 상기 뷰 맵 데이터의 Y 방향 뷰 데이터를 산출하여 뷰 맵 데이터를 생성하는 뷰 맵 데이터 연산부를 포함하되,
    상기 뷰 맵 데이터 연산부는,
    상기 미스 얼라인 수준에 따라 결정되는 서브 픽셀의 가로 방향 등분 수(m)와 등분된 서브 픽셀에서 선택된 픽셀 수(n)의 비율(m/n)을 기초로 상기 뷰 데이터를 산출하는 뷰 맵 데이터 생성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 뷰 맵 데이터 연산부는,
    상기 비율(m/n)을 다음의 수학식에 대입하여 산출하는 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성장치.

    m : 서브 픽셀 가로 방향 등분 수
    n : 등분된 서브 픽셀에서 선택되는 픽셀 수
    x : 가로 방향 픽셀 인덱스
    Hor : 가로 방향 전체 서브 픽셀수
    N : 설계된 뷰 맵의 수
    f(x) : 상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터
  7. 제6항에 있어서,
    상기 뷰 맵 데이터 연산부는,
    상기 X 방향 1라인의 뷰 데이터를 다음의 수학식에 대입하여 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성장치.

    j : 세로 방향 픽셀 인덱스
    Ver : 세로 방향 전체 픽셀 수
  8. 제5항에 있어서,
    상기 오차 판정부는,
    미스 얼라인 수준에 따라 저장된 기준 화면 이미지와 실제 촬영된 상기 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 검사용 화면 이미지를 비교하여, 비교 결과 유사도가 가장 높은 기준 화면 이미지에 설정된 미스 얼라인 수준을 상기 멀티 뷰 무안경 입체 영상 표시장치의 미스 얼라인 수준으로 판단하는 것을 특징으로 하는 뷰 맵 데이터 생성장치.
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