KR20130012672A - 입체영상 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

입체영상 표시장치와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 크로스토크를 개선할 수 있는 입체영상 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 입체영상 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀 영역에 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 표시패널; 3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 화질 개선부; 상기 화질 개선부에 의해 변환된 3D 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비한다.

Description

입체영상 표시장치와 그 구동방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 3D 크로스토크를 개선할 수 있는 입체영상 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 표시하고 편광 안경을 사용하여 입체영상을 구현하는 패턴 리타더 방식이 있다. 또한, 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상을 시분할하여 표시하고 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현하는 셔터안경 방식이 있다. 무안경 방식은 일반적으로 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학판을 사용하여 좌우시차 영상의 광축을 분리하여 입체영상을 구현한다.
안경방식의 입체영상 표시장치에서 기술적인 문제로 인하여 좌안 영상이 우안에 입력되거나 우안 영상이 좌안에 입력되는 경우, 사용자는 좌안 영상에 우안 영상이 겹쳐보이거나 우안 영상에 좌안 영상이 겹쳐보이는 3D 크로스토크(Crosstalk)를 느끼게 된다. 이러한 3D 크로스토크를 보상하는 방법으로 룩-업 테이블을 이용하여 입력 영상 데이터를 변환하는 방법이 알려져 있다.
도 1은 표시패널의 위치에 따른 사용자와 표시패널 간의 각도를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 3D 크로스토크는 사용자(USER)가 표시패널(DIS)을 수직인 각도에서 시청하는 경우를 기준으로 측정되고, 3D 크로스토크를 보상하기 위한 룩-업 테이블은 측정된 3D 크로스토크를 기준으로 설계된다. 즉, 3D 크로스토크는 사용자(USER)가 표시패널(DIS)의 (A) 영역을 시청하는 경우를 기준으로 측정되었으므로, 사용자(USER)가 표시패널(DIS)의 (A) 영역을 시청하는 경우 3D 크로스토크의 보상으로 인해 3D 크로스토크를 거의 느끼지 않을 수 있다. 하지만, 사용자(USER)가 표시패널(DIS)의 (B), (C), (D), (E) 영역을 시청하는 경우 측정된 3D 크로스토크와 다른 영역이기 때문에 3D 크로스토크가 제대로 보상되지 않으므로, 3D 크로스토크를 느끼게 된다. 즉, 사용자(USER)는 표시패널(DIS)의 영역별로 3D 크로스토크를 느끼는 정도에 차이가 발생하게 되며, 이러한 차이는 사용자(USER)와 표시패널(DIS) 간의 거리가 가까울수록 커지고, 표시패널(DIS)이 대형화될수록 커진다.
본 발명은 표시패널의 모든 영역에서 3D 크로스토크를 개선할 수 있는 입체영상 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
본 발명의 입체영상 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀 영역에 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 표시패널; 3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 화질 개선부; 상기 화질 개선부에 의해 변환된 3D 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비한다.
본 발명의 입체영상 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀 영역에 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 표시패널을 포함하는 입체영상 표시장치에 있어서, 3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 단계; 변환된 3D 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 단계; 및 상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명은 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 3D 크로스토크를 보상한다. 그 결과, 본 발명은 표시패널의 영역별로 최적화된 룩-업 테이블을 이용하여 3D 크로스토크를 보상할 수 있으므로, 표시패널의 모든 영역에서 3D 크로스토크를 개선할 수 있다.
도 1은 표시패널의 위치에 따른 사용자와 표시패널 간의 각도를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 화질 개선부를 상세히 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화질 개선부의 화질개선방법을 상세히 보여주는 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 입력 영상과 샘플링된 단안 영상을 보여주는 예시도면들이다.
도 6은 표시패널의 영역의 일례를 보여주는 도면이다.
도 7a는 셔터안경 방식 또는 액티브 리타더 방식의 3D 포맷 방법의 일례를 보여주는 도면이다.
도 7b는 패턴 리타더 방식의 3D 포맷 방법의 일례를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 3의 룩-업 테이블 선택부의 룩-업 테이블 선택방법의 일례를 상세히 보여주는 흐름도이다.
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 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 본 발명의 입체영상 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다. 본 발명은 아래의 실시예에서 액정표시소자를 중심으로 예시하였지만, 액정표시소자에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 입체영상 표시장치는 셔터안경(Shutter Glass) 방식, 패턴 리타더(Pattern Retarder) 방식, 및 액티브 리타더(Active Retarder) 방식 등의 양안시차를 이용한 안경방식으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 입체 안경(20), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 콘트롤러(130), 화질개선부(140), 및 호스트 시스템(150) 등을 포함한다.
표시패널(10)은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 영상을 표시한다. 표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(10)의 하부 유리기판상에는 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들에 의해 정의된 셀영역들에 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 TFT 어레이가 형성된다. 표시패널(10)의 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터에 접속되어 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다.
표시패널(10)의 상부 유리기판상에는 블랙매트릭스, 컬러필터, 공통전극 등을 포함하는 컬러필터 어레이가 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판상에 형성된다. 표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.
표시패널(10)의 상부 유리기판에는 상부 편광판이 부착되고, 하부 유리기판에는 하부 편광판이 부착된다. 상부 편광판의 광투과축과 하부 편광판의 광투과축은 직교된다. 또한, 상부 유리기판과 하부 유리기판에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다.
표시패널(10)은 대표적으로 백라이트 유닛으로부터의 빛을 변조하는 투과형 액정표시패널이 선택될 수 있다. 백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛 구동부는 백라이트 유닛의 광원들을 점등시키기 위한 구동전류를 발생한다. 백라이트 유닛 구동부는 백라이트 제어부의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동전류를 온/오프(ON/OFF)한다. 백라이트 제어부는 호스트 시스템으로부터 입력되는 글로벌/로컬 디밍신호(DIM)에 따라 백라이트 휘도와 점등 타이밍을 조정한 백라이트 제어 데이터를 SPI(Serial Pheripheral Interface) 데이터 포맷으로 백라이트 유닛 구동부에 출력한다.
셔터안경 방식의 경우, 입체 안경(20)은 셔터안경으로 구현되고, 표시패널(10)은 좌안 영상과 우안 영상을 시분할하여 표시한다. 이 경우, 표시패널(10)에 좌안 영상이 표시되는 기간 동안 입체 안경(20)의 좌안 셔터만이 개방되고, 우안 영상이 표시되는 기간 동안 우안 셔터만이 개방된다. 따라서, 사용자는 양안시차에 의해 입체영상을 시청할 수 있다.
패턴 리타더 방식의 경우, 입체 안경(20)은 편광안경으로 구현되고, 표시패널(10)은 기수 라인에는 좌안 영상을 표시하고, 우수 라인에는 우안 영상을 표시한다. 좌안 영상은 패턴 리타더의 제1 리타더를 통과하여 제1 원편광으로 변환되고, 우안 영상은 패턴 리타더의 제2 리타더를 통과하여 제2 원편광으로 변환된다. 제1 원편광은 입체 안경(20)의 좌안 필터를 통과하고, 제2 원편광은 입체 안경(20)의 우안 필터를 통과한다. 따라서, 사용자는 양안시차에 의해 입체영상을 시청할 수 있다.
액티브 리타더 방식의 경우, 입체 안경(20)은 편광안경으로 구현되고, 표시패널(10)은 좌안 영상과 우안 영상을 시분할하여 표시한다. 표시패널(10)에 좌안 영상은 액티브 리타더에 의해 제1 원편광(또는 제1 선편광)으로 변환되고, 우안 영상은 제2 원편광(또는 제2 선편광)으로 변환된다. 제1 원편광은 입체 안경(20)의 좌안 필터를 통과하고, 제2 원편광은 입체 안경(20)의 우안 필터를 통과한다. 따라서, 사용자는 양안시차에 의해 입체영상을 시청할 수 있다.
데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D')를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터 라인(D)들에 공급된다.
게이트 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 표시패널(10)의 게이트 라인(G)들에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(110)는 GIP(Gate Drive IC in Panel) 방식으로 표시패널(10)의 하부 기판상에 직접 형성될 수도 있다. GIP 방식의 경우, 레벨 쉬프터는 PCB(Printed Circuit Board)상에 실장되고, 쉬프트 레지스터는 표시패널(10)의 하부 기판상에 형성될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 화질개선부(140)로부터 출력된 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D')와 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)에 기초하여 게이트 구동부 제어신호를 게이트 구동부(110)로 출력하고, 데이터 구동부 제어신호를 데이터 구동부(120)로 출력한다. 게이트 구동부 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동부(110)의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 구동부 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동부(120)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
호스트 시스템(150)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D)를 화질개선부(140)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(150)은 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)과 모드신호(MODE) 등을 화질개선부(140)에 공급한다.
화질개선부(140)는 2D 모드와 3D 모드에 따라 구분되는 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 화질개선부(140)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드와 3D 모드를 구분할 수 있다. 화질개선부(140)는 2D 모드에서 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 2D 영상 데이터(RGB2D)를 그대로 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 화질개선부(140)는 3D 모드에서 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 3D 영상 데이터(RGB3D)를 화질개선방법에 따라 데이터 변환한 후에 3D 포맷으로 변환하여 출력한다. 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)은 화질개선부(140)로부터 출력되는 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D')의 타이밍에 맞게 변환된다. 화질개선부(140)는 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D')와 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 본 발명의 화질개선부(140)와 그의 화질개선방법에 대한 자세한 설명은 도 3 및 도 4를 결부하여 후술한다.
도 3은 도 2의 화질 개선부를 상세히 보여주는 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화질 개선부의 화질개선방법을 상세히 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 화질 개선부(140)는 데이터 샘플링부(141), 룩-업 테이블 선택부(142), 데이터 변환부(143), 메모리(144), 및 3D 포맷터(145)를 포함한다. 이하에서, 도 3 및 도 4를 결부하여 화질 개선부(140)의 화질개선방법에 대하여 상세히 설명한다.
첫 번째로, 데이터 샘플링부(141)는 호스트 시스템(150)으로부터 모드 신호(MODE)와 영상 데이터(RGB2D/RGB3D)를 입력받는다. 데이터 샘플링부(141)는 모드 신호(MODE)를 통해 입력되는 영상 데이터가 2D 영상 데이터(RGB2D)인지, 또는 3D 영상 데이터(RGB3D)인지를 판단할 수 있다. 데이터 샘플링부(141)는 2D 영상 데이터(RGB2D)가 입력되는 경우, 2D 영상 데이터(RGB2D)를 변환하지 않고 그대로 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. (S101, S102)
데이터 샘플링부(141)에 입력되는 3D 영상 데이터(RGB3D)에는 도 5a와 같이 좌반부에 좌안 영상 데이터(RGBL)가 배열되어 있고, 우반부에 우안 영상 데이터(RGBR)가 배열되어 있다. 데이터 샘플링부(141)는 3D 영상 데이터(RGB3D)를 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)로 분리한 후 확장하여, 도 5b와 같이 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)를 샘플링한다. 데이터 샘플링부(141)는 샘플링된 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 변환부(143)로 출력한다. (S103)
두 번째로, 룩-업 테이블 선택부(142)는 좌표값에 따라 어떠한 룩-업 테이블을 선택할지를 결정한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 룩-업 테이블 선택부(142)는 좌표값과 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 비교하여 좌표값과 최소 거리를 갖는 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 산출한다. 룩-업 테이블 선택부(142)는 최소 거리의 기준 좌표값을 갖는 룩-업 테이블을 선택하도록 지시하는 논리 신호(LS)를 데이터 변환부(143)로 출력한다.
이하에서, 도 6을 참조하여 룩-업 테이블 선택부(142)의 룩-업 테이블 선택방법을 간략히 설명한다. 표시패널(10)은 그 위치에 따라 제1 내지 제k(k는 2 이상의 자연수) 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 표시패널(10)은 도 6과 같이 제1 내지 제9 영역(A[0]~A[8])로 구분될 수 있다. 제1 내지 제9 영역(A[0]~A[8])은 도 6과 같이 동등한 크기로 형성될 수도 있으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 메모리(144)에는 제1 내지 제k 영역 각각과 대응되는 제1 내지 제k 룩-업 테이블(LUT[0]~LUT[k-1])을 포함한다. 제1 내지 제k 룩-업 테이블(LUT[0]~LUT[k-1]) 각각에는 제1 내지 제k 룩-업 테이블(LUT[0]~LUT[k-1])과 대응되는 제1 내지 제k 영역 각각에서 측정된 3D 크로스토크에 기초하여 산출된 3D 크로스토크 보상 데이터가 저장되어 있다.
룩-업 테이블 선택부(142)는 제1 영역(A[0])에 포함되는 좌표값의 좌안 또는 우안 영상 데이터(RGBL/RGBR)가 입력되는 경우, 해당 좌표값과 제1 룩-업 테이블(LUT[0])의 기준 좌표값(LUT[0].X, LUT[0].Y)이 가장 가깝기 때문에, 제1 룩-업 테이블(LUT[0])의 선택을 지시하는 논리 신호(LS)를 출력한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 룩-업 테이블 선택부(142)는 해당 좌표값과 가장 가까운 M 개의 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 산출하고, 그로부터 M 개의 룩-업 테이블의 선택을 지시하는 논리 신호(LS)를 출력할 수 있다. 예를 들어, M이 2인 경우, 룩-업 테이블 선택부(142)는 도 6과 같이 제1 영역(A[0])에 포함되는 좌표값의 좌안 또는 우안 영상 데이터(RGBL/RGBR)가 입력되면, 좌표값과 가장 가까운 거리에 위치하는 제1 룩-업 테이블(LUT[0])의 기준 좌표값(LUT[0].X, LUT[0].Y), 및 제2 룩-업 테이블(LUT[1])의 기준 좌표값(LUT[1].X, LUT[1].Y)(또는 제4 룩-업 테이블(LUT[3])의 기준 좌표값(LUT[3].X, LUT[3].Y))을 산출할 수 있다. 이 경우, 룩-업 테이블 선택부(142)는 제1 룩-업 테이블(LUT[0]), 및 제2 룩-업 테이블(LUT[1])(또는 제4 룩-업 테이블(LUT[3]))의 선택을 지시하는 논리 신호(LS)를 출력한다.
룩-업 테이블 선택부(142)의 룩-업 테이블 선택방법에 대한 자세한 설명은 도 8을 결부하여 후술한다. (S104)
데이터 변환부(143)는 데이터 샘플링부(141)로부터 좌안 영상 데이터(RGBL), 및 해당 좌표값의 우안 영상 데이터(RGBR)를 입력받는다. 또한, 데이터 변환부(143)는 룩-업 테이블 선택부(142)로부터 논리 신호(LS)를 입력받는다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 변환부(143)는 논리 신호(LS)에 따라 메모리(144)에 저장된 제1 내지 제k 룩-업 테이블(LUT[0]~LUT[k-1]) 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 룩-업 테이블을 이용하여 논리 신호(LS)의 출력 원인이 된 해당 좌표값의 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)를 변환한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 변환부(143)는 논리 신호(LS)에 따라 메모리(144)에 저장된 제1 내지 제k 룩-업 테이블(LUT[0]~LUT[k-1]) 중 M 개를 선택하고, 선택된 룩-업 테이블들을 보간(interpolation)하여 해당 좌표값의 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)를 변환한다. 데이터 변환부(143)는 변환된 좌안 영상 데이터(RGBL')와 우안 영상 데이터(RGBR')를 3D 포맷터(145)로 출력한다. (S105)
3D 포맷터(145)는 데이터 변환부(143)로부터 변환된 좌안 영상 데이터(RGBL')와 우안 영상 데이터(RGBR')를 입력받는다. 3D 포맷터(145)는 도 7a와 같이 셔터안경 방식 또는 액티브 리타더 방식의 경우 좌안 영상 데이터(RGBL')와 우안 영상 데이터(RGBR')를 시분할한다. 즉, 3D 포맷터(145)는 기수 프레임에 좌안 영상 데이터(RGBL')만을 배열하고, 우수 프레임에 우안 영상 데이터(RGBR')만을 배열한 3D 영상 데이터(RGB3D')를 출력한다. 또한, 3D 포맷터(145)는 240Hz 이상의 고속 구동시 블랙 데이터 삽입(Black Data Insertion) 기술에 따라 좌안 영상 데이터(RGBL')와 우안 영상 데이터(RGBR') 사이마다 블랙 데이터를 출력하는 프레임을 삽입한 3D 영상 데이터(RGB3D')를 출력할 수도 있다. 도 7a에 도시된 3D 포맷터(145)의 3D 포맷방법은 셔터안경 방식 또는 액티브 리타더 방식의 경우에 3D 포맷 방법의 일례일 뿐이므로, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다.
3D 포맷터(145)는 도 7b와 같이 패턴 리타더 방식의 경우 기수 라인들에 좌안 영상 데이터(RGBL')를 배열하고, 우수 라인들에 우안 영상 데이터(RGBR')를 배열한 3D 영상 데이터(RGB3D')를 출력한다. 3D 포맷터(145)의 3D 포맷 방법은 패턴 리타더(30)의 제1 리타더와 제2 리타더의 배치에 따라 달라질 수 있다. 도 7b에 도시된 3D 포맷방법은 패턴 리타더 방식의 경우에 3D 포맷 방법의 일례일 뿐이므로, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. (S106)
도 8은 도 3의 룩-업 테이블 선택부의 룩-업 테이블 선택방법의 일례를 상세히 보여주는 흐름도이다. 이하에서, 도 6 및 도 8을 결부하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 룩-업 테이블 선택부(142)의 룩-업 테이블 선택방법에 대하여 상세히 설명한다.
첫 번째로, 룩-업 테이블 선택부(142)는 좌표값(X, Y)을 파라미터(parameter)로서 입력받는다. 데이터 변환부(143)는 데이터 샘플링부(141)로부터 좌안 영상 데이터(RGBL), 우안 영상 데이터(RGBR)를 입력받는다. 또한, 데이터 변환부(143)는 룩-업 테이블 선택부(142)로부터 룩-업 테이블을 선택하도록 지시하는 논리 신호(LS)를 입력받는다. (S201)
두 번째로, 룩-업 테이블 선택부(142)는 좌표값(X, Y)을 제i(i는 1≤i≤k를 만족하는 자연수) 룩-업 테이블의 기준 좌표값(LUT[i].X, LUT[i].Y)과 비교하여 좌표값(X, Y)이 제i 룩-업 테이블의 기준 좌표값(LUT[i].X, LUT[i].Y) 중 어느 룩-업 테이블의 기준 좌표값과 가장 가까운지를 판단한다. 이를 위해, 룩-업 테이블 선택부(142)는 먼저 수학식 1과 같이 좌표값(X, Y)과 제1 룩-업 테이블(LUT[0])의 기준 좌표값(LUT[0].X, LUT[0].Y)의 거리를 구한 후, 그 값을 최소 거리값(MinDist)에 저장한다. 룩-업 테이블 선택부(142)는 좌표값(X, Y)과 비교되는 제1 룩-업 테이블(LUT[0])을 지시하도록 최소 인덱스 값(MinIndex)을 '0'으로 저장한다. 또한, 앞으로 좌표값(X, Y)과 비교될 제i 룩-업 테이블(LUT[i])을 지시하는 i 값을 1로 저장한다. (S202)
Figure pat00001
세 번째로, i 가 룩-업 테이블의 개수보다 작은지를 판단한다. i가 룩-업 테이블의 개수보다 작은 경우 룩-업 테이블 선택부(142)는 수학식 2와 같이 좌표값(X, Y)과 제i 룩-업 테이블(LUT[i])의 기준 좌표값(LUT[i].X, LUT[i].Y)의 거리를 구한 후, 그 값을 거리값(Dist)에 저장한다. (S203, S204)
Figure pat00002
룩-업 테이블 선택부(142)는 거리값(Dist)과 최소 거리값(MinDist)을 비교하고, 최소 거리값(MinDist)이 거리값(Dist)보다 큰 경우 최소 거리값(MinDist)을 거리값(Dist)으로 치환하고, 최소 인덱스 값(MinIndex)을 i로 치환한다. 룩-업 테이블 선택부(142)는 최소 거리값(MinDist)이 거리값(Dist)보다 작거나 같은 경우 최소 거리값(MinDist)과 최소 인덱스 값(MinIndex)을 치환하지 않는다. 룩-업 테이블 선택부(142)는 i를 i+1로 치환한다. (S205, S206, S207)
룩-업 테이블 선택부(142)는 i가 룩-업 테이블의 개수보다 큰 경우 논리 신호(LS)로서 최소 인덱스 값(MinIndex)을 데이터 변환부(143)로 출력한다. 데이터 변환부(143)는 최소 인덱스 값(MinIndex)에 따라 메모리(144)에 저장된 제1 내지 제k 룩-업 테이블(LUT[0]~LUT[k]) 중 어느 하나를 선택한다. 데이터 변환부(143)는 선택된 룩-업 테이블과 해당 좌표값의 좌안 영상 데이터와 해당 좌표값의 우안 영상 데이터를 이용하여 해당 좌표값의 좌안 영상 데이터와 해당 좌표값의 우안 영상 데이터를 변환한다. (S208)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 3D 크로스토크를 보상한다. 그 결과, 본 발명은 표시패널의 영역별로 최적화된 룩-업 테이블을 이용하여 3D 크로스토크를 보상할 수 있으므로, 표시패널의 모든 영역에서 3D 크로스토크를 개선할 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.
10: 표시패널 20: 입체 안경
110: 게이트 구동부 120: 데이터 구동부
130: 타이밍 콘트롤러 140: 화질 개선부
141: 데이터 샘플링부 142: 룩-업 테이블 선택부
143: 데이터 변환부 144: 메모리
145: 3D 포맷터 150: 호스트 시스템

Claims (10)

  1. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀 영역에 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 표시패널;
    3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 화질 개선부;
    상기 화질 개선부에 의해 변환된 3D 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비하는 입체영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 제1 내지 제n 영역으로 구분되고,
    상기 화질 개선부는,
    상기 제1 내지 제n 영역 각각과 대응되는 제1 내지 제n 룩-업 테이블을 포함하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 룩-업 테이블 각각에는,
    상기 제1 내지 제n 룩-업 테이블과 대응되는 제1 내지 제n 영역 각각에서 측정된 3D 크로스토크에 기초하여 산출된 3D 크로스토크 보상 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 화질 개선부는,
    상기 3D 영상 데이터를 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고 확장하는 데이터 샘플링부;
    좌표값을 상기 제1 내지 제n 룩-업 테이블의 기준 좌표값과 비교하여 상기 좌표값과 최소 거리를 갖는 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 산출하고, 상기 최소 거리의 기준 좌표값을 갖는 룩-업 테이블을 선택하도록 지시하는 논리 신호를 출력하는 룩-업 테이블 선택부;
    상기 논리 신호에 따라 상기 메모리에 저장된 제1 내지 제n 룩-업 테이블 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 룩-업 테이블을 이용하여 상기 좌표값의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하는 데이터 변환부; 및
    변환된 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 3D 포맷터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 화질 개선부는,
    상기 3D 영상 데이터를 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고 확장하는 데이터 샘플링부;
    좌표값을 상기 제1 내지 제n 룩-업 테이블의 기준 좌표값과 비교하여 상기 좌표값과 최소 거리를 갖는 M(M은 2 이상의 자연수) 개의 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 산출하고, 상기 최소 거리의 기준 좌표값을 갖는 M 개의 룩-업 테이블을 선택하도록 지시하는 논리 신호를 출력하는 룩-업 테이블 선택부;
    상기 논리 신호에 따라 상기 메모리에 저장된 제1 내지 제n 룩-업 테이블 중 M 개의 룩-업 테이블을 선택하고, 선택된 M 개의 룩-업 테이블을 보간하여 상기 좌표값의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하는 데이터 변환부; 및
    변환된 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 3D 포맷터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 샘플링부는,
    2D 영상 데이터가 입력되는 경우 상기 2D 영상 데이터를 그대로 출력하는 입체영상 표시장치.
  7. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀 영역에 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 표시패널을 포함하는 입체영상 표시장치에 있어서,
    3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 단계;
    변환된 3D 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 단계; 및
    상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 단계는,
    상기 3D 영상 데이터를 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고 확장하는 단계;
    좌표값을 제1 내지 제n 룩-업 테이블의 기준 좌표값과 비교하여 상기 좌표값과 최소 거리를 갖는 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 산출하고, 상기 최소 거리의 기준 좌표값을 갖는 룩-업 테이블을 선택하도록 지시하는 논리 신호를 출력하는 단계;
    상기 논리 신호에 따라 상기 제1 내지 제n 룩-업 테이블 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 룩-업 테이블을 이용하여 상기 좌표값의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하는 단계; 및
    변환된 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 3D 모드에서 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 샘플링하고, 좌표값에 따라 룩-업 테이블을 선택하여 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하고, 변환된 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 단계는,
    상기 3D 영상 데이터를 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고 확장하는 단계;
    좌표값을 제1 내지 제n 룩-업 테이블의 기준 좌표값과 비교하여 상기 좌표값과 최소 거리를 갖는 M(M은 2 이상의 자연수) 개의 룩-업 테이블의 기준 좌표값을 산출하고, 상기 최소 거리의 기준 좌표값을 갖는 M 개의 룩-업 테이블을 선택하도록 지시하는 논리 신호를 출력하는 단계;
    상기 논리 신호에 따라 상기 제1 내지 제n 룩-업 테이블 중 M 개의 룩-업 테이블을 선택하고, 선택된 M 개의 룩-업 테이블을 보간하여 상기 좌표값의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 변환하는 단계; 및
    변환된 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 3D 포맷으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 3D 영상 데이터를 상기 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고 확장하는 단계는,
    2D 영상 데이터가 입력되는 경우 상기 2D 영상 데이터를 그대로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
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WO2015100756A1 (zh) * 2013-12-31 2015-07-09 深圳市华星光电技术有限公司 避免立体显示装置亮度不均的方法

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