KR20140134512A

KR20140134512A - 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법

Info

Publication number: KR20140134512A
Application number: KR20130054493A
Authority: KR
Inventors: 고로 하마기시; 오세준; 정경호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-11-24
Also published as: US9304321B2; US20140340402A1

Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중의 다시점 입체 영상 표시 장치는 행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 복수의 기본색 중 어느 한 색을 나타내는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판이 표시하는 상기 입체 영상을 n개의 시점(n은 2 이상의 자연수)으로 분할하는 시점 분할부를 포함하고, 상기 표시판은 한 입체 영상을 복수의 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 표시하고, 상기 시점 분할부는 상기 프레임 세트에서 프레임이 바뀔 때 행 방향으로 위치 이동하고, 서로 다른 기본색을 나타내는 한 세트의 화소로 이루어지며 상기 입체 영상의 표시 단위를 도트라 할 때, 상기 한 프레임 세트의 각 프레임에서 한 시점에서의 한 도트를 구성하는 적어도 한 화소가 선택된다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법{THREE DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DISPLAYING THREE DIMENSIONAL IMAGE}

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치에서 시간 다중으로 색을 보완하는 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 관한 것이다.

최근에 표시 장치 기술의 발전에 따라서 3차원(3 dimensional, 3D)의 입체 영상 표시 장치가 관심을 끌고 있으며, 다양한 3차원 영상 표시 방법이 연구되고 있다.

일반적으로, 3차원 영상 표시 기술에서는 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안 시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 표현한다. 즉, 왼쪽 눈(좌안)과 오른쪽 눈(우안)에는 각각 서로 다른 2차원 영상이 비춰지고, 좌안에 비춰지는 영상(이하, "좌안 영상(left eye image) "이라 함)과 우안에 비춰지는 영상(이하, "우안 영상(right eye image) "이라 함)이 뇌로 전달되면, 좌안 영상과 우안 영상은 뇌에서 융합되어 깊이감(depth perception)을 갖는 3차원 영상으로 인식된다.

입체 영상 표시 장치는 양안시차를 이용하는 것으로, 셔터 글래스(shutter glasses), 편광 안경(polarized glasses) 등의 안경을 이용하는 안경식(stereoscopic) 입체 영상 표시 장치와 안경을 이용하지 않고 표시 장치에 렌티큘러 렌즈(lenticular lens), 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 등의 광학계를 배치하는 무안경식(autostereoscopic) 입체 영상 표시 장치가 있다.

무안경식 방식은 렌티큘러 렌즈 또는 복수의 개구부를 가지는 패럴랙스 배리어 등을 이용하여 입체 영상을 여러 시점(view point)으로 분리하여 표시함으로써 입체 영상을 구현한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무안경식 입체 영상 표시 장치에서 각 시점에서 관찰되는 입체 영상의 해상도를 최적화시키는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중의 다시점 입체 영상 표시 장치는 행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 복수의 기본색 중 어느 한 색을 나타내는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판이 표시하는 상기 입체 영상을 n개의 시점(n은 2 이상의 자연수)으로 분할하는 시점 분할부를 포함하고, 상기 표시판은 한 입체 영상을 복수의 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 표시하고, 상기 시점 분할부는 상기 프레임 세트에서 프레임이 바뀔 때 행 방향으로 위치 이동하고, 서로 다른 기본색을 나타내는 한 세트의 화소로 이루어지며 상기 입체 영상의 표시 단위를 도트라 할 때, 상기 한 프레임 세트의 각 프레임에서 한 시점에서의 한 도트를 구성하는 적어도 한 화소가 선택된다.

본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법은 표시판에 의해 한 입체 영상을 복수의 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 표시하는 단계, 시점 분할부에 의해 상기 입체 영상을 n개의 시점(n은 2 이상의 자연수)으로 분할하는 단계, 그리고 상기 프레임 세트에서 프레임이 바뀔 때 상기 시점 분할부를 행 방향으로 위치 이동하는 단계를 포함하고, 상기 표시판은 행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 복수의 기본색 중 어느 한 색을 나타내는 복수의 화소를 포함하고, 서로 다른 기본색을 나타내는 한 세트의 화소로 이루어지며 상기 입체 영상의 표시 단위를 도트라 할 때, 한 시점에 대해 상기 한 프레임 세트의 각 프레임에서 한 도트를 구성하는 적어도 한 화소가 선택된다.

상기 시점 분할부는 상기 n개의 시점에 각각 영상을 표시하는 한 세트의 복수의 화소에 대응하는 복수의 시점 분할 단위를 포함하고, 하나의 시점 분할 단위에 대응하며 서로 이웃하는 제1 화소행 및 제2 화소행의 상기 기본색의 배열은 서로 다를 수 있다.

상기 한 프레임 세트 동안 표시되는 상기 입체 영상의 해상도는 열 방향으로 대략 1/2이고 행 방향으로 대략 1/2 이상일 다를 수 있다.

상기 시점 분할부는 복수의 렌티큘러 렌즈 또는 복수의 개구부를 포함하는 패럴랙스 배리어를 포함할 다를 수 있다.

상기 시점 분할 단위는 열 방향에 대해 예각을 이루며 기울어져 있을 수 있다.

한 화소열의 화소는 동일한 기본색을 나타낼 수 있다.

상기 시점 분할 단위는 열 방향에 나란하게 연장되어 있을 수 있다.

한 열로 배열되어 있으며 동일한 기본색을 나타내는 화소들은 대각선 방향으로 배열되어 있을 수 있다.

상기 기본색의 개수가 3개일 때 n은 3의 배수가 아닌 자연수일 수 있다.

상기 한 프레임 세트가 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함할 때, 상기 한 시점에 대해 상기 제1 프레임에서 상기 한 도트를 구성하는 두 개의 화소가 선택되고 상기 제2 프레임에서 상기 한 도트를 구성하는 나머지 한 개의 화소가 선택될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 무안경식 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치에서 시간 다중에 의해 입체 영상의 한 도트의 기본색을 구성하여 각 시점에서 관찰되는 입체 영상의 해상도를 최적화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 개략적인 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 개략적인 측면 사시도이고,
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 시점 분할부 및 시점 분할부에 의한 시점을 도시한 도면이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 도면이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고,
도 9는 도 7 및 도 8에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고,
도 12는 도 10 및 도 11에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고,
도 15는 도 13 및 도 14에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고,
도 16 및 도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고,
도 18은 도 16 및 도 17에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고,
도 19 및 도 20, 도 21 및 도 22, 그리고 도 23 및 도 24는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이고,
도 25 및 도 26은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 패럴랙스 배리어를 이용해 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 도시한 평면도이고,
도 27 및 도 28은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 렌티큘러 렌즈를 이용해 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 도시한 평면도이고,
도 29 및 도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고,
도 31은 도 29 및 도 30에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고,
도 32 및 도 33은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고,
도 34는 도 32 및 도 33에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고,
도 35 및 도 36, 도 37 및 도 38, 도 39 및 도 40, 도 41 및 도 42, 도 43 및 도 44는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이고,
도 45는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 도시한 평면도이고,
도 46 및 도 47은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 개략적인 측면 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시판(300), 표시판 구동부(350), 시점 분할부(800) 및 시점 분할부 구동부(850)를 포함한다.

표시판(300)은 영상을 표시하며, 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP), 액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 다양한 표시 장치가 포함하는 표시판 중 하나일 수 있다.

도 2를 참조하면, 표시판(300)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX)는 대략 행렬의 형태로 배열될 수 있다. 도 2에서 행 방향은 x축 방향으로 표시하고, 열 방향은 y축 방향으로 표시한다. 각 화소(PX)는 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자(도시하지 않음)와 이에 연결된 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선을 포함할 수 있다.

화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시(공간 분할)하거나 복수 개의 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시(시간 분할)함으로써 이들 기본색의 공간적 또는 시간적 합으로 원하는 색상이 표시될 수 있다. 기본색의 예로는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등 삼원색을 들 수 있다. 서로 다른 기본색을 표시하는 한 세트의 화소(PX)는 함께 하나의 도트를 이룰 수 있다. 하나의 도트는 입체 영상의 표시 단위로서 백색의 영상을 표시할 수 있다. 한 화소열의 화소(PX)들은 동일한 기본색을 나타낼 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 일정 각도의 대각선을 이루는 방향으로 나열된 화소(PX)들이 동일한 기본색을 나타낼 수도 있다.

표시판 구동부(350)는 표시판(300)에 게이트 신호, 데이터 신호 등의 각종 구동 신호를 전달하여 표시판(300)을 구동한다.

도 2를 참조하면, 시점 분할부(800)는 표시판(300)의 화소(PX)가 표시하는 영상의 빛을 분할하여 각 화소(PX)에 대응하는 시점(view point)(VW1, VW2, …)으로 보낸다. 입체 영상 표시 장치로부터 최적의 입체 영상을 관찰할 수 있는 지점까지의 거리를 최적 관찰 거리(optimal viewing distance, OVD)라 하면, 최적 관찰 거리(OVD)에서 각 화소(PX)가 표시하는 영상의 빛이 도달하는 지점의 x축 방향 위치를 시점이라 할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면 표시판(300)의 각 화소(PX)는 어느 한 시점(VW1, VW2, …)에 대응하고, 각 화소(PX)는 시점 분할부(800)를 통해 대응하는 시점(VW1, VW2, …)에 영상의 빛을 보낼 수 있다. 시청자는 각각의 눈으로 다른 시점의 서로 다른 영상을 관찰하고, 이를 통해 깊이감, 즉 입체감을 느낄 수 있다.

도 2는 최적 관찰 거리(OVD)에 위치하는 유한 개의 시점(VW1, VW2, …)을 예로서 도시한다. 예를 들어 제1 화소(PX1)가 표시하는 영상이 관찰되는 시점이 제1 시점(VW1)이면, 각 제1 화소(PX1)들이 표시하는 영상의 빛은 시점 분할부(800)를 통해 제1 시점(VW1)에 도달할 수 있다.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 표시판(300)이 표시하는 영상은 시점 분할부(800)를 통해 일정 시야각을 가지는 단위 시야 영역(unit view area)(RP)의 어느 한 시점(VW1-VWn)(n은 자연수)에 도달할 수 있다. 즉, 시점(VW1-VWn)은 어느 한 단위 시야 영역(RP) 안에 존재하며, 한 단위 시야 영역(RP) 안에서 빛이 도달하는 위치에 따라 각 화소(PX)의 대응 시점이 할당될 수 있다. 단위 시야 영역(RP)은 최적 관찰 거리(OVD) 상에서 주기적으로 반복될 수 있고, 각 단위 시야 영역(RP) 안에서 시점(VW1-VWn)의 순서는 일정할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 시점 분할부(800)는 한 방향으로 배열된 복수의 렌티큘러 렌즈(810)를 포함할 수 있다. 각 렌티큘러 렌즈(810)는 한 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 각 렌티큘러 렌즈(810)에 대응하며 이웃하는 화소행의 색배열은 서로 다를 수 있다. 즉, 각 렌티큘러 렌즈(810)에 대응하는 이웃하는 화소행의 첫 번째 화소(PX)가 나타내는 기본색은 서로 다를 수 있다. 이를 위해 각 렌티큘러 렌즈(810)의 연장 방향은 열 방향인 y축 방향과 예각을 이루며 기울어질 수도 있고, y축 방향에 대체로 나란할 수도 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 시점 분할부(800)는 복수의 개구부(820) 및 차광부(830)를 가지는 패럴랙스 배리어(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 일렬로 배열된 개구부(820)들의 배열 방향은 렌즈의 연장 방향과 같이 열 방향인 y축 방향과 예각을 이루며 기울어질 수도 있고, y축 방향에 대체로 나란할 수도 있다. 시점 분할부(800)가 렌티큘러 렌즈(810) 대신 패럴랙스 배리어를 포함하는 경우 도면에서 렌티큘러 렌즈의 연장 방향은 한 시점에 대응하는 개구부(820)의 배열 방향을 나타내는 것으로 한다.

도 1 및 도 2는 시점 분할부(800)가 표시판(300)과 시청자 사이에 위치하는 것으로 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

시점 분할부 구동부(850)는 시점 분할부(800)에 연결되어 시점 분할부(800)를 구동하기 위한 배리어 구동 신호를 생성한다.

그러면 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법에 대하여 설명한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 시간 다중의 다시점 입체 영상 표시 장치로서 한 입체 영상을 복수의 프레임에 걸쳐 표시한다. 더 구체적으로 설명하면, 한 입체 영상은 서로 다른 기본색을 나타내는 화소들의 한 세트인 한 도트를 통해 표시되는데, 한 입체 영상을 나타내는 한 도트는 복수의 프레임에 걸쳐 해당 입체 영상을 표시한다. 이러한 복수의 프레임 세트를 프레임 세트라 한다.

설명의 편의를 위해 이후로 한 입체 영상을 표시하는 한 프레임 세트가 두 개의 프레임을 포함하는 예를 주로 설명하고, 기본색도 R, G, B를 예로 들기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 한정되는 것은 아니다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예는 시점의 개수가 8개인 예를 도시한다. 본 실시예에 따르면 표시판(300)은 제1 시점~제8 시점(VW1, VW2, …, VW8)에 각각 대응하는 입체 영상을 표시하는 제1 화소~제8 화소(PX1, PX2, …, PX8)를 포함할 수 있다. 제1 화소~제8 화소(PX1, PX2, …, PX8)는 화소행마다 주기적으로 배열되어 있을 수 있다. 제1 화소~제8 화소(PX1, PX2, …, PX8)가 표시하는 영상은 시점 분할부(800)의 렌티큘러 렌즈(810) 또는 패럴랙스 배리어의 개구부(820)를 통해 각 대응하는 제1 시점~제8 시점(VW1, VW2, …, VW8)에서 관찰될 수 있다. 이를 위해 렌티큘러 렌즈(810) 또는 개구부(820)의 폭, 개구부(820)의 배열 방향 또는 렌즈의 연장 방향, 최적 관찰 거리(OVD), 또는 표시판(300)과 시점 분할부(800) 사이의 거리(g1) 등의 여러 조건을 적절히 조절할 수 있다. 시점 분할부(800)가 패럴랙스 배리어를 포함하는 경우 각 개구부(820)의 폭은 개구부(820)의 피치(P)의 대략 1/8일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

단위 시야 영역(RP)의 각 시점에 대응하는 한 세트의 제1 화소~제8 화소(PX1, PX2, …, PX8)에 대응하는 시점 분할부(800)의 단위를 시점 분할 단위라 한다. 시점 분할부(800)는 복수의 시점 분할 단위를 포함할 수 있다. 예를 들어 시점 분할부(800)가 렌티큘러 렌즈(810)인 경우 각 렌티큘러 렌즈(810)가 시점 분할 단위에 해당하고, 시점 분할부(800)가 패럴랙스 배리어인 경우 일렬로 배열된 개구부(820)가 시점 분할 단위에 해당할 수 있다.

한 입체 영상을 표시하는 두 개의 프레임 중 첫 번째 프레임은 홀수 번째 프레임(Odd Frame)이라 하고 두 번째 프레임은 짝수 번째 프레임(Even Frame)이라 하면, 각 화소(PX1, PX2, ..., PX8)는 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임에서 서로 다른 시점(VW1, VW2, …, VW8)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 제1 화소~제8 화소(PX1, PX2, …, PX8)가 홀수 번째 프레임에서 제1 시점~제8 시점(VW1, VW2, …, VW8)에 차례대로 각각 대응하는 영상을 표시한 경우 짝수 번째 프레임에서는 제5 시점~제8 시점과 제1 시점~제4 시점(VW5, VW6, VW7, VW8, VW1, VW2, VW3, VW4)에 차례대로 각각 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 이를 위해 시점 분할부(800)의 렌티큘러 렌즈(810) 또는 패럴랙스 배리어의 개구부(820)는 프레임이 바뀔 때 그 위치를 행 방향으로 바꿀 수 있다.

예를 들어 렌티큘러 렌즈(810) 또는 패럴랙스 배리어의 개구부(820)는 프레임이 바뀔 때 x 축 방향, 즉 행 방향을 따라 이동할 수 있다. 도 5 및 도 6은 렌티큘러 렌즈(810) 또는 패럴랙스 배리어의 개구부(820)가 프레임이 바뀔 때 한 피치(P)의 대략 1/2 정도 이동하는 것을 예로서 도시한다.

그러면 지금까지 설명한 도 1 내지 도 6과 함께 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고, 도 9는 도 7 및 도 8에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 예를 들어 8개 시점의 영상을 표시할 수 있고, 각 화소행에는 8개의 시점에 대응하는 영상을 표시하는 화소(PX)들이 주기적으로 배열되어 있을 수 있다. 또한 한 화소열에는 한 기본색(R, G, B)을 나타내는 화소(PX)들이 배열되어 있을 수 있고, R, G, B 화소열들은 행 방향으로 교대로 배열되어 있을 수 있다.

본 실시예에서 시점 분할 단위 대응하며 이웃하는 두 화소행(PR1, PR2)의 기본색 배열은 서로 다를 수 있다. 예를 들어 각 시점 분할 단위에 해당하는 각 렌티큘러 렌즈(810)에 대응하는 이웃하는 두 화소행(PR1, PR2)의 색배열이 다를 수 있으며, 이에 따라 두 화소행(PR1, PR2)에서 첫 번째 화소(PX)가 나타내는 기본색은 서로 다를 수 있다. 이를 위해 앞에서 설명한 바와 같이 각 렌티큘러 렌즈(810)의 연장 방향은 열 방향인 y축 방향과 예각을 이루며 기울어질 수도 있고, y축 방향에 대체로 나란할 수도 있다.

본 실시예에서는 시점 분할부(800)의 렌티큘러 렌즈를 예로 들며, 이 경우 렌티큘러 렌즈의 연장 방향은 열 방향에 대해 소정 각도로 기울어져 있다. 도 7 내지 도 9에 도시한 실시예에서 렌티큘러 렌즈(810)는 대각선 방향으로 이웃하는 화소(PX)들을 따라 잇는 가상의 선에 대략 나란히 뻗을 수 있다. 이 경우 렌티큘러 렌즈(810)의 기울기는 세로 방향을 기준으로 대략 '한 화소(PX)의 행 방향 피치/한 화소(PX)의 열 방향 피치'일 수 있다. 세로 방향을 기준으로 한 기울기란 세로 방향과 렌티큘러 렌즈(810)의 연장 방향 사이의 각을 θ라 할 때 tanθ을 의미하며 이후로도 동일하다. 이후 행 방향은 가로 방향 또는 수평 방향이라고도 하며, 열 방향은 세로 방향 또는 수직방향이라고도 한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 프레임이 바뀌면 렌티큘러 렌즈(810)는 수평 방향인 행 방향으로 이동하여 이웃한 프레임에서 서로 다른 화소(PX)의 위치에 위치한다. 이에 따라 프레임이 바뀌면 각 화소(PX)가 표시하는 영상의 시점도 바뀐다. 구체적으로 홀수 번째 프레임에서 제1 시점~제8 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시한 제1 화소~제8 화소는 짝수 번째 프레임에서 제5 시점~제8 시점 및 제1 시점~제4 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시할 수 있다. 이 경우 렌티큘러 렌즈(810)는 프레임이 바뀌면 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/2 정도 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 도면에서 각 화소(PX)의 위치에 표시된 숫자는 해당 화소가 표시하는 영상의 시점을 의미하며, 이는 이후로도 동일하다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면 한 프레임 세트의 두 프레임에 걸쳐서 한 시점을 표시하는 화소(PX)들만 살펴보았을 때, 가장 인접하고 있으며 한 도트를 구성하는 서로 다른 기본색을 표시하는 화소(PX)들의 위치를 잇는 선들은 한 도트의 삼각형을 구성한다.

도 7 내지 도 9를 참조하여 예를 들어 제1 시점(VW1)에 대해 살펴보면, 두 프레임에 걸쳐서 제1 시점(VW1)을 표시하는 R, G, B 화소(PX) 중 가장 인접하는 세 화소(PX)는 두 화소행(PR1, PR2) 안에 위치하며, 세 화소(PX)의 위치를 잇는 선들은 도 9에 도시한 것과 같은 한 도트의 삼각형을 이룬다.

이때 한 도트를 이루는 세 화소(PX)의 일부는 한 프레임 세트의 각 프레임에서 반드시 선택된다. 예를 들어 홀수 번째 프레임에서 한 렌티큘러 렌즈에 대응하는 화소(PX)들 중 두 화소행(PR1, PR2)을 가상으로 묶는 제1 박스(BX1)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 R 화소 및 G 화소가 선택되고, 짝수 번째 프레임에서 이동한 렌티큘러 렌즈에 대응하는 화소(PX)들 중 한 화소행(PR2)을 가상으로 묶는 제1 박스(BX1)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 나머지 기본색에 대한 B 화소가 선택되어 한 도트의 삼각형을 구성할 수 있다. 본 실시예에서는 세 기본색 및 한 프레임 세트의 두 프레임을 예로 들고 있으므로 한 도트를 구성하기 위해 각 프레임에서 선택되는 화소(PX)의 개수는 1개 및 2개이거나 2개 및 1개이다. 따라서 두 프레임에서 한 도트를 구성하는 세 기본색의 화소(PX)를 선택하는 제1 박스(BX1)가 포함하는 화소행 수도 2개 및 1개와 같이 두 프레임에서 서로 다르다.

마찬가지로 홀수 번째 프레임의 제2 박스(BX2)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 R 화소 및 B 화소가 선택되고, 짝수 번째 프레임의 제2 박스(BX2)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 나머지 기본색에 대한 G 화소가 선택되어 한 도트의 삼각형을 구성할 수 있다. 또 홀수 번째 프레임의 제3 박스(BX3)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 G 화소가 선택되고, 짝수 번째 프레임의 제3 박스(BX3)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 나머지 기본색에 대한 R 화소 및 B 화소가 선택되어 한 도트의 삼각형을 구성할 수 있다. 또 홀수 번째 프레임의 제4 박스(BX4)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 B 화소가 선택되고, 짝수 번째 프레임의 제4 박스(BX4)에서 제1 시점(VW1)을 표시하는 나머지 기본색에 대한 R 화소 및 G 화소가 선택되어 한 도트의 삼각형을 구성할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 두 화소행(PR1, PR2)에서 각각 한 도트를 구성하기 위한 제1 내지 제4 박스(BX1~BX4)는 각 프레임에서 주기적으로 배치되며 프레임마다 그 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어 제1 박스(BX1) 및 제2 박스(BX2)는 홀수 번째 프레임에서 행 방향으로 이웃하며 각각 두 화소행(PR1, PR2)의 높이를 가지나 짝수 번째 프레임에서는 한 화소행(PR1, PR2)의 높이를 가지며 서로 열 방향으로 이웃한다. 제3 박스(BX3) 및 제4 박스(BX4)는 홀수 번째 프레임에서 제1 및 제2 박스(BX1, BX2) 다음에 위치하며 각각 한 화소행(PR1, PR2)의 높이를 가지고 열 방향으로 서로 이웃하나, 짝수 번째 프레임에서는 행 방향으로 이웃하며 각각 두 화소행(PR1, PR2)의 높이를 가지고 또한 제1 및 제2 박스(BX1, BX2) 다음에 위치한다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중의 다시점 입체 영상 표시 장치는 한 프레임 세트의 복수의 프레임에 걸쳐 한 입체 영상의 한 도트를 구성하며, 한 도트가 세 기본색(R, G, B)을 포함하는 경우 한 도트를 구성하는 화소(PX)들은 두 화소행(PR1, PR2)에 걸쳐 위치할 수 있다. 따라서 열 방향, 즉 수직 방향으로 볼 때 두 화소행마다 하나의 도트가 위치하므로 대략 1/2의 해상도가 실현될 수 있다.

또한 도 9에 도시한 바와 같이 한 시점에 대해 두 개의 도트의 삼각형은 한 쌍을 이루어 행 방향으로 반복적으로 위치하며, 두 화소행(PR1, PR2)에서 12개의 화소열마다 한 시점에 대해 두 개씩의 도트의 삼각형이 위치한다. 한 화소행에 대해 12개의 화소열에는 모두 4개의 도트가 표시될 수 있으므로 행 방향, 즉 수평 방향으로 대략 1/2의 해상도가 실현될 수 있다.

이와 같이 입체 영상 표시 장치가 가로 및 세로 방향으로 동일하게 1/2의 해상도가 실현되므로 입체 영상의 화질의 방향에 따른 편차가 없어져 최적화된 해상도를 얻을 수 있고 화질을 향상시킬 수 있다. 한 도트의 삼각형의 크기는 각 시점에 대해 가능한 일정한 것이 화질 향상에 바람직하다.

한편 한 도트의 삼각형의 크기는 작고 균일한 크기를 가질수록 화질이 좋으므로 렌티큘러 렌즈(810)의 수평 방향 이동량은 가능한 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/2에 가까운 것이 바람직하다.

그러면 지금까지 설명한 도 1 내지 도 9와 함께 도 10 내지 도 24를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고, 도 12는 도 10 및 도 11에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고, 도 15는 도 13 및 도 14에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고, 도 18은 도 16 및 도 17에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고, 도 19 및 도 20, 도 21 및 도 22, 그리고 도 23 및 도 24는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이다.

본 실시예들에 따른 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법은 앞에서 설명한 도 7 내지 도 9에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 두 프레임에 걸쳐서 각 시점을 표시하는 2개의 도트가 두 화소행(PR1, PR2)에 형성되도록 하는 다른 예들을 도시한다. 특히 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈의 수평 방향의 이동 거리 또는 경사 방향이 달라질 수 있다.

먼저 도 10 내지 도 12를 참조하면, 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)의 경사 방향은 세로 방향을 기준으로 이전 프레임에서의 경사 방향과 반대로 바뀔 수 있다. 또한 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)는 두 화소행(PR1, PR2)을 기준으로 볼 때 도 7 내지 도 9에 도시한 실시예와 같이 렌티큘러 렌즈(810)의 한 피치의 대략 1/2 정도 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 이동할 수 있다.

다음 도 13 내지 도 15를 참조하면, 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)는 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/8 정도 오른쪽으로 또는 대략 7/8 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 이때 렌티큘러 렌즈(810)의 경사 방향은 프레임이 바뀌어도 그대로 유지될 수 있다. 도 15를 참조하면, 본 실시예의 경우 한 시점에 대한 도트의 삼각형들의 크기가 일정하지 않고 상대적으로 큰 편차가 존재할 수 있다.

다음 도 16 내지 도 18을 참조하면, 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)의 경사 방향은 세로 방향을 기준으로 이전 프레임에서의 경사 방향과 반대로 바뀔 수 있다. 또한 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)는 두 화소행(PR1, PR2)을 기준으로 볼 때 도 13 내지 도 15에 도시한 실시예와 같이 렌티큘러 렌즈(810)의 한 피치의 대략 1/8 정도 오른쪽으로 또는 대략 7/8 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한 도 18을 참조하면, 본 실시예의 경우 한 시점에 대한 도트의 삼각형들의 크기가 일정하지 않고 상대적으로 큰 편차가 존재할 수 있다.

도 19 내지 도 24은 8시점의 입체 영상을 표시하는 경우 앞에서 설명한 도 7 내지 도 18에 도시한 예를 포함해 다양한 렌티큘러 렌즈(810)의 이동 거리 및 경사 방향의 프레임에 따른 변화 방법의 예들을 도시한다.

먼저 도 19 및 도 20을 참조하면, 도 20의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/2 정도 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 이동하여 앞에서 설명한 도 7 내지 도 9에 도시한 실시예와 동일하다. 도 19에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 12개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 20에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/2 정도 오른쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꾸어 앞에서 설명한 도 10 내지 도 12에 도시한 실시예와 동일하다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

다음 도 21 및 도 22를 참조하면, 도 22의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/8 정도 오른쪽으로 또는 대략 7/8 정도 왼쪽으로 이동하여 앞에서 설명한 도 13 내지 도 15에 도시한 실시예와 동일하다. 도 21에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 12개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 22에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/8 정도 오른쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꾸어 앞에서 설명한 도 16 내지 도 18에 도시한 실시예와 동일하다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

다음 도 23 및 도 24를 참조하면, 도 24의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 7/8 정도 오른쪽으로 또는 대략 1/8 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 도 23에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 12개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 24에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 7/8 정도 오른쪽으로 또는 대략 1/8 정도 왼쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꿀 수 있다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

이 밖에 프레임이 바뀔 때 다양한 렌티큘러 렌즈(810)의 이동 방법 및 경사 방향에 따라 본 발명의 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치를 이용해 최적화된 해상도를 가지는 R, G, B 도트의 영상을 표시할 수 있다.

다음으로 도 25 내지 도 28을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 25 및 도 26은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 패럴랙스 배리어를 이용해 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 도시한 평면도이고, 도 27 및 도 28은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 렌티큘러 렌즈를 이용해 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 도시한 평면도이다.

먼저 도 25 및 도 26을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 여러 실시예들과 대부분 동일하나 렌티큘러 렌즈 대신 패럴랙스 배리어의 개구부(820)를 통해 다시점의 입체 영상을 표시하는 예를 도시한다. 개구부(820)는 분사해서 배치될 수 있다.

제1 시점(VW1)을 예로 들면, 제1 박스(BX1)와 같이 홀수 번째 프레임에서는 두 화소행(PR1, PR2)에서 서로 다른 기본색을 나타내며 가장 인접한 R 화소 및 B 화소를 선택하고 짝수 번째 프레임에서는 두 화소행(PR1, PR2)에서 나머지 기본색을 나타내며 이미 선택한 R 화소 및 B 화소에 가장 인접한 G 화소를 선택함으로써 두 프레임에 걸쳐 표시되는 한 도트의 삼각형이 형성된다.

마찬가지로 제2 박스(BX2)와 같이 홀수 번째 프레임에서는 두 화소행(PR1, PR2)에서 서로 다른 기본색을 나타내며 가장 인접한 G 화소 및 B 화소를 선택하고 짝수 번째 프레임에서는 두 화소행(PR1, PR2)에서 나머지 기본색을 나타내며 이미 선택한 G 화소 및 B 화소에 가장 인접한 R 화소를 선택함으로써 두 프레임에 걸쳐 표시되는 한 도트의 삼각형이 형성된다. 결국 두 화소행(PR1, PR2) 및 12개의 화소열에서 제1 시점(VW1)의 두 도트가 형성되므로 세로 방향으로 1/2의 해상도 및 가로 방향으로 1/2의 해상도가 실현되어 입체 영상을 표시하는 최적의 해상도를 얻을 수 있다.

도 25 및 도 26에 도시한 실시예에서는 한 시점을 표시하는 화소(PX)들이 세로 방향을 기준으로 '한 화소(PX)의 행 방향 두 피치/한 화소(PX)의 열 방향 피치'일 수 있다. 즉, 한 시점을 표시하는 화소(PX)들은 화소행이 바뀔 때마다 두 화소씩 가로 방향으로 이동한 위치를 따라 배열될 수 있다. 패럴랙스 배리어의 개구부(820)들도 동일한 시점을 나타내는 화소(PX)에 대응하도록 배치할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 한정되는 것은 아니고 동일한 시점을 나타내는 화소(PX)들의 배치 및 이에 따른 개구부(820)의 배치는 다양하게 변경할 수 있다.

이와 같이 시점 분할부로서 패럴랙스 배리어를 이용하는 경우 렌티큘러 렌즈(810)에 비해 개구부(820)의 위치를 자유롭게 정할 수 있다. 또한 앞에서 설명하거나 뒤에서 설명할 렌티큘러 렌즈(810)를 이용한 여러 실시예의 경우에도 렌티큘러 렌즈(810) 대신 렌티큘러 렌즈(810)의 경사를 따라 배치된 개구부(820)를 포함하는 패럴랙스 배리어를 사용할 수도 있다.

도 27 및 도 28을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 25 및 도 26에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 패럴랙스 배리어 대신 경사를 이루는 렌티큘러 렌즈(810)를 이용하여 입체 영상을 표시하는 예를 도시한다. 이때 렌티큘러 렌즈(810)의 기울기는 세로 방향을 기준으로 '한 화소(PX)의 행 방향 두 피치/한 화소(PX)의 열 방향 피치'일 수 있다. 제1 시점(VW1만 살펴보면, 제1 박스(BX1), 제2 박스(BX2) 및 제3 박스(BX3) 각에서 두 프레임에 걸쳐 R, G, B 화소를 각각 포함하는 한 도트의 영상이 표시될 수 있다.

이제 앞에서 설명한 여러 실시예들과 함께 도 29 내지 도 38을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 29 및 도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고, 도 31은 도 29 및 도 30에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고, 도 32 및 도 33은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 나타낸 평면도이고, 도 34는 도 32 및 도 33에 도시한 방법에 의해 입체 영상을 표시하는 경우 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도이고, 도 35 및 도 36, 그리고 도 38, 도 39은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이다.

먼저 도 29 내지 도 31을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 7 내지 도 9에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 입체 영상 표시 장치가 8개 시점이 아닌 7개 시점의 영상을 표시하는 예를 도시한다. 따라서 각 화소행에는 7개의 시점에 대응하는 영상을 표시하는 화소(PX)들이 주기적으로 배열되어 있다.

도 29 및 도 30을 참조하면, 홀수 번째 프레임에서 제1 시점~제7 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시한 제1 화소~제7 화소는 짝수 번째 프레임에서 제3 시점~제7 시점 및 제1 시점~제3 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시할 수 있다. 이 경우 렌티큘러 렌즈(810)는 프레임이 바뀌면 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 5/7 정도 오른쪽으로 또는 대략 2/7 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 제1 시점(VW1)에 대해 살펴보면, 두 프레임에 걸쳐서 제1 시점(VW1)을 표시하는 R, G, B 화소(PX)의 도트들은 도 31에 도시한 바와 같은 삼각형들을 이룰 수 있다. 각 박스(BX1, BX2, BX3, BX4)마다 한 시점에 대해 한 도트를 이루는 세 기본색의 화소(PX)가 선택될 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 따르면 한 프레임 세트의 복수의 프레임에 걸쳐 한 입체 영상의 한 도트를 구성한다. 또한 두 화소행(PR1, PR2) 및 12개의 화소열에 걸쳐 두 도트가 구성되므로 가로 방향 및 세로 방향 모두에 있어서 대략 1/2의 해상도가 실현될 수 있다.

다음 도 32 내지 도 34를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 29 내지 도 31에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)의 경사 방향은 세로 방향을 기준으로 이전 프레임에서의 경사 방향과 반대로 바뀔 수 있다. 또한 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)는 두 화소행(PR1, PR2)을 기준으로 볼 때 도 29 내지 도 31에 도시한 실시예와 같이 렌티큘러 렌즈(810)의 한 피치의 대략 5/7 정도 오른쪽 또는 대략 2/7 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다.

도 35 내지 도 38은 7시점의 입체 영상을 표시하는 경우 앞에서 설명한 도 29 내지 도 34에 도시한 예를 포함해 다양한 렌티큘러 렌즈(810)의 이동 거리 및 경사 방향의 프레임에 따른 변화 방법의 예들을 도시한다.

먼저 도 35 및 도 36을 참조하면, 도 36의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 5/7 정도 오른쪽으로 또는 대략 2/7 정도 왼쪽으로 이동하여 앞에서 설명한 도 29 내지 도 31에 도시한 실시예와 동일하다. 도 35에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 12개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 36에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 5/7 정도 오른쪽으로 또는 대략 2/7 정도 왼쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꾸어 앞에서 설명한 도 32 내지 도 34에 도시한 실시예와 동일하다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

다음 도 37 및 도 38을 참조하면, 도 38의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 2/7 정도 오른쪽으로 또는 대략 5/7 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 도 37에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 12개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 38에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 2/7 정도 오른쪽으로 또는 대략 5/7 정도 왼쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꿀 수 있다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

이제 앞에서 설명한 여러 실시예들과 함께 도 39 내지 도 42를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 39 및 도 40, 그리고 도 41 및 도 42는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이다.

본 실시예는 앞에서 설명한 여러 실시예들과 대부분 동일하나 입체 영상 표시 장치가 5개 시점의 영상을 표시하는 예를 도시한다. 따라서 각 화소행에는 5개의 시점에 대응하는 영상을 표시하는 화소(PX)들이 주기적으로 배열되어 있다.

먼저 도 39 및 도 40을 참조하면, 홀수 번째 프레임에서 제1 시점~제5 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시한 제1 화소~제5 화소는 짝수 번째 프레임에서 제2 시점~제5 시점 및 제1 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시할 수 있다.

도 40의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 4/5 정도 오른쪽으로 또는 대략 1/5 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 도 39에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 9개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 40에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 4/5 정도 오른쪽으로 또는 대략 1/5 정도 왼쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꿀 수 있다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

다음 도 41 및 도 42를 참조하면, 홀수 번째 프레임에서 제1 시점~제5 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시한 제1 화소~제5 화소는 짝수 번째 프레임에서 제5 시점 및 제1 시점~제4 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시할 수 있다.

도 42의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/5 정도 오른쪽으로 또는 대략 4/5 정도 왼쪽으로 이동할 수 있다. 도 41에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 9개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 42에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/5 정도 오른쪽으로 또는 대략 4/5 정도 왼쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꿀 수 있다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

본 실시예에 따르면 두 화소행(PR1, PR2) 및 9개의 화소열에 걸쳐 두 도트가 구성되므로 가로 방향으로 대략 2/3의 해상도 및 세로 방향으로 대략 1/2의 해상도가 실현될 수 있다.

이제 앞에서 설명한 여러 실시예들과 함께 도 43 및 도 44를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 43 및 도 44는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이다.

본 실시예는 앞에서 설명한 여러 실시예들과 대부분 동일하나 입체 영상 표시 장치가 4개 시점의 영상을 표시하는 예를 도시한다. 따라서 각 화소행에는 4개의 시점에 대응하는 영상을 표시하는 화소(PX)들이 주기적으로 배열되어 있다.

도 43 및 도 44를 참조하면, 홀수 번째 프레임에서 제1 시점~제4 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시한 제1 화소~제4 화소는 짝수 번째 프레임에서 제3 시점, 제4 시점, 제1 시점 및 제2 시점에 각각 대응하는 입체 영상을 표시할 수 있다.

도 44의 실선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/2 정도 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 도 43에 도시한 도트의 삼각형들은 제1 시점(VW1)에 대해 본 실시예에 따라 두 프레임에 걸쳐 6개의 화소열에 걸쳐 형성되는 두 개 도트 각각의 R, G, B 화소를 나타낸다. 도 44에서 점선으로 도시한 렌티큘러 렌즈(810)는 홀수 번째 프레임에서의 렌티큘러 렌즈(810)의 위치로부터 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/1 정도 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 이동하면서 그 경사 방향을 이전 프레임에서와 반대로 바꿀 수 있다. 이에 따른 도트의 삼각형의 도시는 생략한다.

본 실시예에 따르면 두 화소행(PR1, PR2) 및 6개의 화소열에 걸쳐 두 도트가 구성되므로 가로 방향으로 대략 1의 해상도 및 세로 방향으로 대략 1/2의 해상도가 실현될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치가 R, G, B와 같이 세 가지의 기본색을 나타낼 때 다양한 시점에 영상을 표시할 수 있다. 그러나 시점수를 n이라 할 때 n은 3의 배수가 될 수는 없다.

다음 도 45를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 설명한다.

도 45는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예를 도시한 평면도이다.

도 45를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 여러 실시예들과 대부분 동일하나 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 포함하는 렌티큘러 렌즈(810)의 기울기가 다양하게 정해질 수 있다. 이때 렌티큘러 렌즈(810)의 경사의 기울기에 맞추어 두 화소행(PR1, PR2)이 시작하는 위치를 조정할 수 있다. 도 45에서는 렌티큘러 렌즈(810)의 기울기가 세로 방향을 기준으로 대략 '한 화소(PX)의 행 방향 9피치/한 화소(PX)의 열 방향 11피치'인 예가 도시된다. 이와 같이 렌티큘러 렌즈(810)의 경사 방향의 연장선이 화소(PX)의 꼭지점과 만나는 공간적 주기를 가능한 크게 함으로써 표시판(300)과 렌티큘러 렌즈(810) 사이의 간섭에 의한 모아레 등의 무늬 발생을 줄일 수 있다.

다음 도 46 및 도 47을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 시간 다중 다시점 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 대해 설명한다.

도 46 및 도 47은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 한 입체 영상을 시간 다중에 의해 두 프레임에 걸쳐 표시하는 방법의 한 예 및 두 프레임에 걸쳐 한 시점에서 관찰되는 영상의 한 도트를 구성하는 기본색들을 나타내는 화소의 위치를 도시한 평면도들이다.

도 46 및 도 47을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 여러 실시예들과 대부분 동일하나 렌티큘러 렌즈(810)의 연장 방향 또는 패럴랙스 배리어의 경우 개구부(820)의 배열 방향은 열 방향에 나란할 수 있다. 도 46 및 도 47은 렌티큘러 렌즈(810)가 사용된 실시예를 도시한다. 이 경우 한 렌티큘러 렌즈(810)에 대응하는 두 화소행(PR1, PR2)의 화소(PX)의 기본색 배열이 다르다. 예를 들어 각 기본색을 나타내는 화소(PX)들은 열 방향에 대해 대각선 방향으로 배열되어 있을 수 있으며, 도 46 및 도 47은 일렬로 배열된 각 기본색 화소(PX)들이 화소행이 바뀔 때마다 화소(PX)의 가로 피치만큼 이동하며 배치되는 예를 도시한다.

본 실시예에서는 프레임이 바뀔 때 렌티큘러 렌즈(810)는 그 경사를 유지하며 렌티큘러 렌즈(810)의 피치의 대략 1/2 정도 오른쪽으로 또는 왼쪽으로 이동하는 예를 도시하나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우 도 47에 도시한 바와 같이 두 화소행(PR1, PR2) 및 12개의 화소열에서 각 시점마다 두 개의 도트의 삼각형이 형성되어 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 대략 1/2의 해상도가 실현될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 표시판 350: 표시판 구동부
800: 시점 분할부 810: 렌티큘러 렌즈
820: 패럴랙스 배리어의 개구부 830: 패럴랙스 배리어의 차광부
850: 시점 분할부 구동부 VW: 시점

Claims

행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 복수의 기본색 중 어느 한 색을 나타내는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고
상기 표시판이 표시하는 상기 입체 영상을 n개의 시점(n은 2 이상의 자연수)으로 분할하는 시점 분할부
를 포함하고,
상기 표시판은 한 입체 영상을 복수의 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 표시하고,
상기 시점 분할부는 상기 프레임 세트에서 프레임이 바뀔 때 행 방향으로 위치 이동하고,
서로 다른 기본색을 나타내는 한 세트의 화소로 이루어지며 상기 입체 영상의 표시 단위를 도트라 할 때, 상기 한 프레임 세트의 각 프레임에서 한 시점에서의 한 도트를 구성하는 적어도 한 화소가 선택되는
입체 영상 표시 장치.
제1항에서,
상기 시점 분할부는 상기 n개의 시점에 각각 영상을 표시하는 한 세트의 복수의 화소에 대응하는 복수의 시점 분할 단위를 포함하고,
하나의 시점 분할 단위에 대응하며 서로 이웃하는 제1 화소행 및 제2 화소행의 상기 기본색의 배열은 서로 다른
입체 영상 표시 장치.
제2항에서,
상기 한 프레임 세트 동안 표시되는 상기 입체 영상의 해상도는 열 방향으로 대략 1/2이고 행 방향으로 대략 1/2 이상인 입체 영상 표시 장치.
제3항에서,
상기 시점 분할부는 복수의 렌티큘러 렌즈 또는 복수의 개구부를 포함하는 패럴랙스 배리어를 포함하는 입체 영상 표시 장치.
제4항에서,
상기 시점 분할 단위는 열 방향에 대해 예각을 이루며 기울어져 있는 입체 영상 표시 장치.
제5항에서,
한 화소열의 화소는 동일한 기본색을 나타내는 입체 영상 표시 장치.
제4항에서,
상기 시점 분할 단위는 열 방향에 나란하게 연장되어 있는 입체 영상 표시 장치.
제7항에서,
한 열로 배열되어 있으며 동일한 기본색을 나타내는 화소들은 대각선 방향으로 배열되어 있는 입체 영상 표시 장치.
제4항에서,
상기 기본색의 개수가 3개일 때 n은 3의 배수가 아닌 자연수인 입체 영상 표시 장치.
제9항에서,
상기 한 프레임 세트가 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함할 때, 상기 한 시점에 대해 상기 제1 프레임에서 상기 한 도트를 구성하는 두 개의 화소가 선택되고 상기 제2 프레임에서 상기 한 도트를 구성하는 나머지 한 개의 화소가 선택되는 입체 영상 표시 장치.
표시판에 의해 한 입체 영상을 복수의 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 표시하는 단계,
시점 분할부에 의해 상기 입체 영상을 n개의 시점(n은 2 이상의 자연수)으로 분할하는 단계, 그리고
상기 프레임 세트에서 프레임이 바뀔 때 상기 시점 분할부를 행 방향으로 위치 이동하는 단계
를 포함하고,
상기 표시판은 행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 복수의 기본색 중 어느 한 색을 나타내는 복수의 화소를 포함하고,
서로 다른 기본색을 나타내는 한 세트의 화소로 이루어지며 상기 입체 영상의 표시 단위를 도트라 할 때, 한 시점에 대해 상기 한 프레임 세트의 각 프레임에서 한 도트를 구성하는 적어도 한 화소가 선택되는
입체 영상 표시 방법.
제11항에서,
상기 시점 분할부는 상기 n개의 시점에 각각 영상을 표시하는 한 세트의 복수의 화소에 대응하는 복수의 시점 분할 단위를 포함하고,
하나의 시점 분할 단위에 대응하며 서로 이웃하는 제1 화소행 및 제2 화소행의 상기 기본색의 배열은 서로 다른
입체 영상 표시 방법.
제12항에서,
상기 한 프레임 세트 동안 표시되는 상기 입체 영상의 해상도는 열 방향으로 대략 1/2이고 행 방향으로 대략 1/2 이상인 입체 영상 표시 방법.
제13항에서,
상기 시점 분할부는 복수의 렌티큘러 렌즈 또는 복수의 개구부를 포함하는 패럴랙스 배리어를 포함하는 입체 영상 표시 방법.
제14항에서,
상기 시점 분할 단위는 열 방향에 대해 예각을 이루며 기울어져 있는 입체 영상 표시 방법.
제15항에서,
한 화소열의 화소는 동일한 기본색을 나타내는 입체 영상 표시 방법.
제14항에서,
상기 시점 분할 단위는 열 방향에 나란하게 연장되어 있는 입체 영상 표시 방법.
제17항에서,
한 열로 배열되어 있으며 동일한 기본색을 나타내는 화소들은 대각선 방향으로 배열되어 있는 입체 영상 표시 방법.
제14항에서,
상기 기본색의 개수가 3개일 때 n은 3의 배수가 아닌 자연수인 입체 영상 표시 방법.
제19항에서,
상기 한 프레임 세트가 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함할 때, 상기 제1 프레임에서 상기 한 시점에서의 상기 한 도트를 구성하는 두 개의 화소가 선택되고 상기 제2 프레임에서 상기 한 도트를 구성하는 나머지 한 개의 화소가 선택되는 입체 영상 표시 방법.