KR20140091400A - 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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KR20140091400A
KR20140091400A KR1020130003621A KR20130003621A KR20140091400A KR 20140091400 A KR20140091400 A KR 20140091400A KR 1020130003621 A KR1020130003621 A KR 1020130003621A KR 20130003621 A KR20130003621 A KR 20130003621A KR 20140091400 A KR20140091400 A KR 20140091400A
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Abstract

본 발명은, 시청자가 위치하는 지점을 감지하는 감지부와; 상기 지점에 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 부가하여 예상지점을 산출하는 제어부와; 상기 예상지점에 대응되는 베리어예상지점에 위치하는 베리어와 상기 베리어와 교대로 배치되는 슬릿을 갖는 베리어패널과; 상기 베리어패널을 통하여 좌안영상 및 우안영상을 상기 시청자에게 전달하는 표시패널을 포함하는 3차원영상 표시장치를 제공한다.

Description

3차원영상 표시장치 및 그 구동방법 {Three Dimensional Image Display Device And Method Of Driving The Same}
본 발명은 3차원영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 지연시간에 따른 시청자의 이동을 고려하여 베리어 위치를 설정함으로써, 3차원영상의 표시품질이 개선되는 3차원영상 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
2차원영상으로부터 3차원의 깊이감과 입체감을 느낄 수 있도록 하는 3차원영상의 구현기술은 디스플레이(display) 등의 직접적인 관련분야를 비롯해서 가전이나 통신산업은 물론 우주항공, 예술산업, 자동차 사업분야 등에 광범위하게 영향을 미치고 있으며, 그 기술적 파급효과는 현재 각광받고 있는 HDTV(High Definition Television) 이상이 될 것으로 기대되고 있다.
인간이 깊이감과 입체감을 느끼는 요인으로 가장 중요하게는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차를 들 수 있지만, 이외에도 심리적, 기억적 요인에도 깊은 관계가 있고, 이에 따라 3차원영상 구현기술 역시 어떤 원리로 관찰자에게 3차원영상을 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.
이중에서, 입체감표현방식은 양안(兩眼)의 생리적 요인을 이용하여 입체감을 느끼게 하는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 인간의 좌우안(左右眼)에 시차정보가 포함된 평면의 연관 영상이 보일 경우에 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.
이러한 입체감표현방식은 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자 측의 특수안경을 이용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.
최근에는, 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이를 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 개재되는 액정층으로 형성하여, 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 슬릿 및 베리어의 위치 및 크기를 변형할 수 있는 베리어패널이 개발되고 있으며, 시청자의 시선을 추적하여 베리어패널의 슬릿 및 베리어의 위치를 변경하는 기술이 제안되었다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 시선추적형 3차원영상 표시장치의 시선추적 동작을 설명하기 위한 도면으로, 각각 정지상태의 시청자가 위치하는 지점에서의 시야각에 따른 휘도 및 크로스토크(crosstalk)를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 정지상태의 시청자가 제1 내지 제3지점(P1, P2, P3)에 위치할 경우, 시선추적형(eye-tracking type) 3차원영상 표시장치는 시청자의 위치를 감지하고, 감지된 위치에 따라 베리어패널(미도시)의 슬릿 및 베리어의 위치를 변경함으로써, 표시패널(미도시)의 영상이 제1 내지 제3지점(P1, P2, P3)의 시청자에게 전달되도록 한다.
구체적으로, 정지상태의 시청자가 제1지점(P1)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 베리어패널의 베리어가 제1베리어지점(B1)에 위치하도록 함으로써, 최고값의 제1휘도(L1) 및 최저값의 제1크로스토크(C1)를 갖는 영상이 시청자에게 전달되도록 한다.
마찬가지로, 정지상태의 시청자가 제2지점(P2)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 베리어패널의 베리어가 제2베리어지점(B2)에 위치하도록 함으로써, 최고값의 제2휘도(L2) 및 최저값의 제2크로스토크(C2)를 갖는 영상이 시청자에게 전달되도록 하고, 정지상태의 시청자가 제3지점(P3)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 베리어패널의 베리어가 제3베리어지점(B3)에 위치하도록 함으로써, 최고값의 제3휘도(L3) 및 최저값의 제3크로스토크(C3)를 갖는 영상이 시청자에게 전달되도록 한다.
이와 같이, 정지상태의 시청자가 제1 내지 제3지점(P1, P2, P3)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 제1 내지 제3지점(P1, P2, P3)에 따라 베리어패널의 베리어의 위치를 변경함으로써, 시청자는 높은 휘도와 낮은 크로스토크를 갖는 최적 품질의 영상을 시청할 수 있다.
그런데, 시청자가 이동 중인 경우 시청자의 실시간 위치와 베리어의 변경된 위치 사이에 차이가 발생하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 시선추적형 3차원영상 표시장치의 시선추적 동작을 설명하기 위한 도면으로, 각각 이동상태의 시청자가 위치하는 지점에서의 시야각에 따른 휘도 및 크로스토크(crosstalk)를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 시청자가 제1지점(P1)에서 출발하여 제2지점(P2)을 통과하여 제3지점(P3)에 도착할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 시청자의 위치를 감지하고, 감지된 위치에 따라 베리어패널(미도시)의 슬릿 및 베리어의 위치를 변경하는데, 이러한 위치 감지 및 베리어 변경에는 일정한 시간이 소요된다.
구체적으로, 시청자가 제1지점(P1)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 베리어패널의 베리어가 제1베리어지점(B1)에 위치하도록 하여 최고값의 제1휘도(L1) 및 최저값의 제1크로스토크(C1)를 갖는 영상이 시청자에게 전달되도록 한다.
이후, 시청자가 제1지점(P1)으로부터 제2지점(P2)으로 이동할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치는 제2지점(P2)을 시청자의 새로운 위치로 감지하고, 감지된 제2지점(P2)에 대응되는 제2베리어지점(B2)을 산출하고, 베리어패널의 베리어가 제2베리어지점(B2)에 위치하도록 베리어패널을 구동한다.
그런데, 시청자의 위치 감지는 주기적으로 이루어지므로, 시청자의 새로운 위치 감지에는 1주기 이상의 감지시간이 소요된다.
그리고, 시청자의 새로운 위치에 대응되는 베리어의 새로운 위치 산출에도 소정의 산출시간이 소요되고, 2개의 전극과 액정층으로 이루어진 베리어패널의 구동에도 소정의 응답시간이 소요된다.
즉, 시청자의 위치 감지, 베리어의 위치 산출, 베리어패널의 구동을 위한 지연시간이 경과한 후에, 베리어패널의 베리어는 제2베리어지점(B2)에 위치하게 된다.
그런데, 지연시간 동안 시청자는 계속해서 이동하여 제2이동지점(P2')에 위치하게 되므로, 시선추적형 3차원영상 표시장치가 감지한 제2지점(P2)과 실제 시청자가 위치하는 제2이동지점(P2') 사이에는 위치 차이(ΔP)가 발생한다.
그리고, 제2지점(P2)에 위치하는 시청자가 느끼는 제2휘도(L2) 및 제2크로스토크(C2)와 제2이동지점(P2')에 위치하는 시청자가 느끼는 제2이동휘도(L2') 및 제2이동크로스토크(C2') 사이에는 휘도 차이(ΔL) 및 크로스토크 차이(ΔC)가 발생한다.
즉, 제2이동지점(P2')에 위치하는 시청자는, 제2베리어지점(B2)에 위치하는 베리어의 최고값의 제2휘도(L2)보다 낮은 제2이동휘도(L2')와 최저값의 제2크로스토크(C2)보다 높은 제2이동크로스토크(C2')를 갖는 영상을 시청하게 되어, 시선추적형 3차원영상 표시장치가 표시하는 영상의 표시품질이 저하된다.
이와 같이, 시선추적형 3차원영상 표시장치가 이동상태의 시청자의 위치를 추적하여 3차원 영상을 표시할 경우, 시청자의 위치를 감지하기 위한 시간, 감지된 위치에 따라 베리어의 변경된 위치를 산출하기 위한 시간, 액정층 및 전극으로 구성되는 베리어패널을 구동하기 위한 시간 등의 지연시간이 경과한 후, 베리어패널의 베리어가 변경된 위치를 갖게 되고, 이러한 지연시간 동안 시청자는 새로운 위치로 다시 이동하게 되며, 그 결과 플리커(flicker), 크로스토크 등의 불량이 발생하여 3차원 영상의 표시품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 지연시간에 대응되는 시청자의 이동거리를 고려하여 베리어의 위치를 변경 설정함으로써, 플리커, 크로스토크와 같은 불량이 방지되고 3차원영상의 표시품질이 개선되는 3차원영상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 시청자가 위치하는 지점을 감지하는 감지부와; 상기 지점에 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 부가하여 예상지점을 산출하는 제어부와; 상기 예상지점에 대응되는 베리어예상지점에 위치하는 베리어와 상기 베리어와 교대로 배치되는 슬릿을 갖는 베리어패널과; 상기 베리어패널을 통하여 좌안영상 및 우안영상을 상기 시청자에게 전달하는 표시패널을 포함하는 3차원영상 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 지연시간은, 상기 감지부가 상기 시청자의 상기 지점을 감지하기 위한 시간, 상기 제어부가 상기 베리어예상지점을 산출하기 위한 시간 및 상기 베리어패널을 구동하기 위한 시간을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 시청자의 이동속도를 연산하고, 상기 이동속도에 지연요소에 따른 상기 지연시간을 곱하여 상기 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 지연요소는, 감지주기, 상기 베리어의 변경거리, 상기 베리어패널의 응답속도를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 지연요소에 따른 상기 지연시간을 룩업테이블로 저장할 수 있다.
또한, 상기 베리어패널은, 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판 내면에 형성되는 다수의 제1전극과; 상기 제2기판 내면에 형성되는 제2전극과; 상기 다수의 제1전극과 상기 제2전극 사이에 형성되는 액정층을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 3차원영상 표시장치는, 상기 슬릿 및 상기 베리어의 위치에 대응되는 제1 및 제2전압을 생성하여 상기 다수의 제1전극에 공급하고, 공통전압을 생성하여 상기 제2전극에 공급하는 베리어구동부와; 영상데이터를 이용하여 상기 좌안영상 및 상기 우안영상에 대응되는 데이터신호를 생성하여 상기 표시패널에 공급하는 표시구동부와; 좌안 영상데이터 및 우안 영상데이터를 조합하여 상기 영상데이터를 생성하는 생성부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 시청자가 위치하는 지점을 감지하는 단계와; 상기 지점에 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 부가하여 상기 시청자의 예상지점을 산출하는 단계와; 상기 예상지점에 대응되는 베리어예상지점에 베리어가 위치하도록 베리어패널을 구동하는 단계와; 상기 베리어패널을 통하여 좌안영상 및 우안영상을 상기 시청자에게 전달하는 단계를 포함하는 3차원영상 표시장치의 구동방법을 제공한다.
그리고, 상기 지연시간은, 상기 시청자의 상기 지점을 감지하기 위한 시간, 상기 베리어예상지점을 산출하기 위한 시간 및 상기 베리어패널을 구동하기 위한 시간을 포함할 수 있다.
또한, 상기 예상지점을 산출하는 단계는, 상기 지점으로부터 상기 시청자의 이동속도를 연산하는 단계와; 상기 이동속도에 지연요소에 따른 상기 지연시간을 곱하여 상기 시청자가 상기 지연시간 동안 이동할 거리를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 지연시간에 대응되는 시청자의 이동거리를 고려하여 베리어의 위치를 변경 설정함으로써, 플리커, 크로스토크와 같은 불량이 방지되고 3차원영상의 표시품질이 개선되는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 시선추적형 3차원영상 표시장치의 정지상태의 시청자의 시선추적 동작을 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 도 2b는 종래의 시선추적형 3차원영상 표시장치의 이동상태의 시청자의 시선추적 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 시선추적형 3차원영상 표시장치의 이동상태의 시청자의 시선추적 동작을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치를 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는, 표시패널(120), 베리어패널(130), 표시구동부(140), 베리어구동부(142), 감지부(150), 제어부(160) 및 생성부(170)를 포함한다.
표시패널(120)은, 다수의 화소를 이용하여 좌안영상 및 우안영상을 표시하며, 예를 들어 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode: OLED)와 같은 평판표시장치(flat panel display: FPD)일 수 있다.
베리어패널(130)은, 교대로 배치되어 각각 빛을 투과시키고 차단하는 슬릿(미도시) 및 베리어(미도시)를 이용하여 표시패널(120)로부터 출사되는 좌안영상 및 우안영상을 분리하는데, 시청자의 위치에 따라 슬릿 및 베리어의 위치를 변경할 수 있다.
예를 들어, 슬릿 및 베리어는 수직 스트라이프 형태로 번갈아 배열될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 베리어패널(130)은, 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과, 제1기판 내면에 형성되는 다수의 제1전극과, 제2기판 내면에 형성되는 제2전극과, 다수의 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 액정층을 포함할 수 있다.
표시구동부(140)는, 일 프레임의 영상데이터를 이용하여 다수의 데이터 신호를 생성하여 표시패널(120)의 다수의 화소에 공급하고, 다수의 게이트 신호를 생성하여 표시패널(120)의 다수의 화소에 공급할 수 있다.
베리어구동부(142)는, 시청자의 위치정보에 따라 베리어패널(130)의 슬릿 및 베리어의 위치에 각각 대응되는 제1 및 제2전압을 생성하여 베리어패널(130)의 다수의 제1전극에 공급하고, 공통전압(VCOM)을 생성하여 베리어패널(130)의 제2전극에 공급한다.
감지부(150)는, 시청자의 좌우안 등 표시패널(120)의 영상이 도달해야 할 위치에 대한 정보를 파악하는데, 예를 들어 CCD(charge-coupled device) 카메라, 열감지센서(thermal sensor), 레이더(radar) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(160)는, 감지부(150)로부터 전달받은 시청자의 위치정보에 따라 베리어 패널(130)의 슬릿 및 베리어의 위치가 변경되도록 베리어구동부(142)를 제어하고, 좌안 영상데이터(172) 및 우안 영상데이터(174)를 조합하여 일 프레임의 영상데이터를 생성하도록 생성부(170)를 제어한다.
여기서, 제어부(160)는, 시청자의 감지된 위치에 시청자의 위치 감지를 위한 시간, 베리어의 변경된 위치 산출을 위한 시간, 베리어패널의 구동을 위한 시간 등의 지연시간 동안 시청자가 이동한 거리를 부가하여 시청자의 변경된 위치를 산출한다.
생성부(170)는, 좌안 영상데이터(172) 및 우안 영상데이터(174)를 조합하여 일 프레임의 영상데이터를 생성하고, 생성된 영상데이터를 표시구동부(140)에 공급한다.
이러한 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)에서는, 감지부(150)가 시청자의 위치정보를 파악하고, 제어부(160)가 시청자의 감지된 위치정보에 지연시간 동안 시청자가 이동한 거리를 부가하여 시청자의 변경된 위치정보를 산출하고, 베리어구동부(142)가 시청자의 변경된 위치정보에 따라 제1 및 제2전극에 각각 인가되는 제1 및 제2전압을 생성하여 베리어패널(130)에 공급함으로써, 지연시간 동안 시청자의 이동거리가 고려되어 베리어패널(130)의 슬릿 및 베리어의 위치가 변경되고, 그 결과 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)가 표시하는 3차원영상의 플리커, 크로스토크 등의 불량이 방지되어 표시품질이 개선된다.
이러한 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)의 슬릿 및 베리어의 위치변경 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 3을 함께 참조하여 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 이동상태의 시청자가 제1지점(P1)으로부터 제2지점(P2)을 거쳐 제3지점(P3)으로 이동할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는, 시청자의 위치를 감지하고, 감지된 위치에 지연시간 동안 시청자가 이동한 거리를 부가하여 시청자의 예상위치를 산출하고, 예상위치에 대응되도록 베리어패널(130)을 구동한다.
구체적으로, 감지부(150)는 이동상태의 시청자가 위치한 제1지점(P1)을 감지하고, 제어부(160)는 시청자의 위치 감지를 위한 시간, 베리어의 위치 산출을 위한 시간, 베리어패널(130)의 구동을 위한 시간 등의 지연시간 동안 시청자가 이동할 거리로부터 시청자의 제1예상지점(P1')을 산출하고, 베리어구동부(142)는 베리어가 제1예상지점(P1')에 대응되는 제1베리어예상지점(B1')에 위치하도록 베리어패널(130)을 구동한다(st10).
이에 따라, 시청자는 제1예상지점(P1')에서 제1베리어예상지점(B1')의 베리어를 갖는 베리어패널(130)을 통하여 표시패널(120)의 좌안영상 및 우안영상을 시청할 수 있다.
그리고, 감지부(150)는 이동상태의 시청자가 위치한 제2지점(P2)을 감지하고, 제어부(160)는 시청자의 위치 감지를 위한 시간, 베리어의 위치 산출을 위한 시간, 베리어패널(130)의 구동을 위한 시간 등의 지연시간 동안 시청자가 이동할 거리로부터 시청자의 제2예상지점(P2')을 산출하고, 베리어구동부(142)는 베리어가 제2예상지점(P2')에 대응되는 제2베리어예상지점(B2')에 위치하도록 베리어패널(130)을 구동한다(st20).
이에 따라, 시청자는 제2예상지점(P2')에서 제2베리어예상지점(B2')의 베리어를 갖는 베리어패널(130)을 통하여 표시패널(120)의 좌안영상 및 우안영상을 시청할 수 있다.
또한, 감지부(150)는 이동상태의 시청자가 위치한 제3지점(P3)을 감지하고, 제어부(160)는 시청자의 위치 감지를 위한 시간, 베리어의 위치 산출을 위한 시간, 베리어패널(130)의 구동을 위한 시간 등의 지연시간 동안 시청자가 이동할 거리로부터 시청자의 제3예상지점(P3')을 산출하고, 베리어구동부(142)는 베리어가 제3예상지점(P3')에 대응되는 제3베리어예상지점(B3')에 위치하도록 베리어패널(130)을 구동한다(st30).
이에 따라, 시청자는 제3예상지점(P3')에서 제3베리어예상지점(B3')의 베리어를 갖는 베리어패널(130)을 통하여 표시패널(120)의 좌안영상 및 우안영상을 시청할 수 있다.
여기서, 제어부(160)는 시청자의 2개의 위치 사이의 거리를 2개의 위치 사이를 시청자가 이동한 시간으로 나누어 시청자의 이동속도를 연산하고, 감지주기, 베리어의 변경거리, 액정 응답속도 등의 지연요소에 따른 지연시간에 연산된 이동속도를 곱하여 지연시간 동안 시청자가 이동할 거리를 산출할 수 있다.
이때, 제어부(160)는 지연요소에 따른 지연시간을 룩업테이블(look-up table)의 형태로 저장할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는, 이동상태의 시청자가 지연시간 동안 이동할 예상지점을 산출하고, 이에 대응되도록 베리어의 위치를 결정함으로써, 휘도 및 크로스토크가 개선된 3차원영상을 표시할 수 있는데, 이러한 표시품질 개선의 원리를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 시선추적형 3차원영상 표시장치의 시선추적 동작을 설명하기 위한 도면으로, 각각 이동상태의 시청자가 위치하는 지점에서의 시야각에 따른 휘도 및 크로스토크(crosstalk)를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 시청자가 제1지점(P1)에서 출발하여 제2지점(P2)을 통과하여 제3지점(P3)에 도착할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는 시청자의 위치를 감지하고, 감지된 위치와 지연시간 동안 이동할 거리에 따라 베리어패널(130)의 슬릿 및 베리어의 위치를 변경한다.
구체적으로, 시청자가 제1지점(P1)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는 베리어패널(130)의 베리어가 제1베리어지점(B1)에 위치하도록 하여 최고값의 제1휘도(L1) 및 최저값의 제1크로스토크(C1)를 갖는 영상이 시청자에게 전달되도록 한다.
이후, 시청자가 제1지점(P1)으로부터 제2지점(P2)으로 이동할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는 제2지점(P2)을 시청자의 새로운 위치로 감지하고, 감지된 제2지점(P2)에 시청자의 위치 감지를 위한 시간, 베리어의 위치 산출을 위한 시간, 베리어패널(130)의 구동을 위한 시간 등의 지연시간 동안 시청자가 이동할 거리를 부가하여 제2예상지점(P2')을 산출하고, 베리어패널(130)의 베리어가 제2예상지점(P2')에 대응되는 제2베리어예상지점(B2')에 위치하도록 베리어패널(130)을 구동한다.
시청자는 제2지점(P2)으로부터 지연시간 동안 계속해서 이동하여 제2예상지점(P2')에 위치하게 되므로, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)가 감지한 제2지점(P2)과 실제 시청자가 위치하는 제2예상지점(P2') 사이에는 위치 차이(ΔP)가 발생한다.
그런데, 제2예상지점(P2')에 위치하는 시청자는, 제2베리어예상지점(B2')에 위치하는 베리어의 최고값의 제2예상휘도(L2')와 최저값의 제2예상크로스토크(C2')를 갖는 영상을 시청하게 되며, 이때 제2예상휘도(L2')는 제2베리어지점(B2)에 위치하는 베리어의 최고값의 제2휘도(L2)와 동일하고, 제2예상크로스토크(C2')는 제2베리어지점(B2)에 위치하는 베리어의 최저값의 제2크로스토크(C2)와 동일한 수준으로, 제2예상지점(P2')에 위치하는 시청자가 느끼는 제2예상휘도(L2') 및 제2예상크로스토크(C2')와 제2지점(P2)에 위치하는 시청자가 느끼는 제2휘도(L2) 및 제2크로스토크(C2) 사이에는 실질적으로 휘도 차이(ΔL) 및 크로스토크 차이(ΔC)가 제거된다. (ΔL~0, ΔC~0)
즉, 베리어패널(130)의 베리어가, 감지된 제2지점(P2)에 대응되는 제2베리어지점(B2) 대신, 지연시간 동안의 이동거리를 고려한 제2예상지점(B2')에 대응되는 제2베리어예상지점(B2')에 위치되도록 함으로써, 휘도 및 크로스토크를 개선할 수 있다.
예를 들어, 지연시간이 약 50ms인 경우, 약 20cm/s로 이동하는 시청자는 지연시간 동안 약 1cm를 더 이동하게 되는데, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110) 전방 약 30cm에 위치하는 시청자는 약 2도의 시야각 차이를 느낄 수 있다.
시선추적형 3차원영상 표시장치(110)에서는, 감지된 위치에 약 1cm를 더하여 예상지점을 산출하고, 예상지점에 대응되도록 베리어의 위치를 변경함으로써, 휘도 및 크로스토크가 개선된 3차원영상을 표시할 수 있다.
이후, 시청자가 제3지점(P3)에 위치할 경우, 시선추적형 3차원영상 표시장치(110)는 베리어패널(130)의 베리어가 제3베리어지점(B3)에 위치하도록 하여 최고값의 제3휘도(L3) 및 최저값의 제3크로스토크(C3)를 갖는 영상이 시청자에게 전달되도록 한다.
이상에서는, 슬릿 및 베리어를 갖는 베리어패널(130)을 예로 들어 설명하였으나, 렌티큘러 어레이를 갖는 렌티큘러패널에도 동일하게 적용할 수 있다.
또한, 시청자의 이동에 따라 베리어의 위치를 변경하는 무빙 베리어 형태(moving barrier type)를 예로 들어 설명하였으나, 시청자의 이동에 따라 영상의 위치를 변경하는 이미지 무빙 형태(image moving type)에도 동일하게 적용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 3차원영상 표시장치 120: 표시패널
130: 베리어패널 140: 표시구동부
142: 베리어구동부 150: 감지부
160: 제어부 170: 생성부

Claims (9)

  1. 시청자가 위치하는 지점을 감지하는 감지부와;
    상기 지점에 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 부가하여 예상지점을 산출하는 제어부와;
    상기 예상지점에 대응되는 베리어예상지점에 위치하는 베리어와 상기 베리어와 교대로 배치되는 슬릿을 갖는 베리어패널과;
    상기 베리어패널을 통하여 좌안영상 및 우안영상을 상기 시청자에게 전달하는 표시패널
    을 포함하는 3차원영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연시간은, 상기 감지부가 상기 시청자의 상기 지점을 감지하기 위한 시간, 상기 제어부가 상기 베리어예상지점을 산출하기 위한 시간 및 상기 베리어패널을 구동하기 위한 시간을 포함하는 3차원영상 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 시청자의 이동속도를 연산하고, 상기 이동속도에 지연요소에 따른 상기 지연시간을 곱하여 상기 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 산출하는 3차원영상 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지연요소는, 감지주기, 상기 베리어의 변경거리, 상기 베리어패널의 응답속도를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 지연요소에 따른 상기 지연시간을 룩업테이블로 저장하는 3차원영상 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베리어패널은,
    마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과;
    상기 제1기판 내면에 형성되는 다수의 제1전극과;
    상기 제2기판 내면에 형성되는 제2전극과;
    상기 다수의 제1전극과 상기 제2전극 사이에 형성되는 액정층
    을 포함하는 3차원영상 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 슬릿 및 상기 베리어의 위치에 대응되는 제1 및 제2전압을 생성하여 상기 다수의 제1전극에 공급하고, 공통전압을 생성하여 상기 제2전극에 공급하는 베리어구동부와;
    영상데이터를 이용하여 상기 좌안영상 및 상기 우안영상에 대응되는 데이터신호를 생성하여 상기 표시패널에 공급하는 표시구동부와;
    좌안 영상데이터 및 우안 영상데이터를 조합하여 상기 영상데이터를 생성하는 생성부
    를 더 포함하는 3차원영상 표시장치.
  7. 시청자가 위치하는 지점을 감지하는 단계와;
    상기 지점에 지연시간 동안 상기 시청자가 이동할 거리를 부가하여 상기 시청자의 예상지점을 산출하는 단계와;
    상기 예상지점에 대응되는 베리어예상지점에 베리어가 위치하도록 베리어패널을 구동하는 단계와;
    상기 베리어패널을 통하여 좌안영상 및 우안영상을 상기 시청자에게 전달하는 단계
    를 포함하는 3차원영상 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지연시간은, 상기 시청자의 상기 지점을 감지하기 위한 시간, 상기 베리어예상지점을 산출하기 위한 시간 및 상기 베리어패널을 구동하기 위한 시간을 포함하는 3차원영상 표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 예상지점을 산출하는 단계는,
    상기 지점으로부터 상기 시청자의 이동속도를 연산하는 단계와;
    상기 이동속도에 지연요소에 따른 상기 지연시간을 곱하여 상기 시청자가 상기 지연시간 동안 이동할 거리를 산출하는 단계
    를 포함하는 3차원영상 표시장치의 구동방법.
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JPH10115800A (ja) * 1996-09-12 1998-05-06 Sharp Corp 観察者追従型指向性ディスプレイ
KR20120034581A (ko) * 2010-10-01 2012-04-12 삼성전자주식회사 배리어를 이용하는 3ｄ 디스플레이 장치 및 그 구동 방법

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