KR20140137971A - 디스플레이 장치 및 그의 다시점 영상 디스플레이 방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치는 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함하며, 영상 프레임을 디스플레이하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 시역 분리부 및, 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링하고, 디스플레이 패널 및 시역 분리부 사이의 거리에 기초하여 적어도 일부의 서브 픽셀에 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그의 다시점 영상 디스플레이 방법 { DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAYING MULTI VIEW IMAGE USING THE SAME }
본 발명은 디스플레이 장치 및 그의 다시점 영상 디스플레이 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무안경 방식으로 입체 영상을 제공할 수 있는 디스플레이 장치 및 그의 다시점 영상 디스플레이 방법에 관한 것이다.
최근 보다 현실감 있는 시청을 위하여 입체 영상을 제공하는 디스플레이 장치에 대한 개발 노력이 가속화되고 있다. 이러한 디스플레이 장치는 입체 영상 시청 용 안경의 사용 여부에 따라 안경식 및 무안경식으로 나눠질 수 있다.
무안경 방식의 경우, 다시점 영상을 디스플레이하고 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 또는 패러랙스 배리어(Parallax Barrier)를 통해 사용자의 좌안과 우안에 서로 다른 시점에서 촬영한 영상이 입사되도록 하여, 사용자에게 입체감을 느끼게 한다.
한편, 무안경 방식의 경우, 제조사 들은 사용자들의 피로감 등을 고려하여 시청 거리(즉, 디스플레이 장치와 사용자와의 거리)가 약 3m가 되도록 디스플레이 장치를 설계하고 있다. 이하에서는, 이를 기준 시청 거리라고 하기로 한다.
예를 들어, 도 1과 같이, 픽셀 사이즈가 0.21mm인 디스플레이 패널(10)과 렌티큘러 렌즈(20)(또는, 패러랙스 배리어) 사이의 거리 L2가 10mm가 되도록 하여, 시청 거리 L1이 3m가 되는 지점에서 제1 시점 영상과 제2 시점 영상이 63mm 간격으로 위치되도록 한다. 기준 시청 거리에서 영상이 형성되는 위치를 시청 영역이라 할 수 있다. 여기에서, 63mm는 사용자의 두 눈 사이의 간격을 고려한 거리라는 점에서, 사용자들은 디스플레이 장치와 3m가 떨어진 지점에서 입체 영상을 제공받을 수 있다.
한편, 일반적으로 디스플레이 패널(10)과 렌티큘러 렌즈(20) 사이는 글래스(Glass)와 같은 물질로 구성되는데, 디스플레이 장치의 가격과 무게를 줄이기 위해 글래스의 사이즈를 줄이는 것은 중요한 요소로 작용한다. 하지만, 디스플레이 패널(10)과 렌티큘러 렌즈(20) 사이의 간격만을 줄이게 되면 기준 시청 거리에서 제1 시점 영상과 제2 시점 영상이 63mm가 간격으로 위치하게 않아, 사용자에게 입체 영상을 제공할 수 없는 문제점이 존재한다.
이에 따라, 최적의 시청 거리를 유지하며 디스플레이 패널과 렌티큘러 렌즈 사이의 거리를 줄일 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 디스플레이 패널과 렌즈 사이의 거리를 줄이면서도 사용자에게 최적의 시청 거리를 유지하며 무안경 방식으로 입체 영상을 제공할 수 있는 디스플레이 장치 및 그의 다시점 영상 디스플레이 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 에에 따른 디스플레이 장치는 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함하며, 영상 프레임을 디스플레이하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 시역 분리부 및 상기 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링하고, 상기 디스플레이 패널 및 시역 분리부 사이의 거리에 기초하여 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 상기 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
여기에서, 상기 제어부는, 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 디스플레이 패널과 상기 시역 분리부 사이의 거리에 반비례하도록 상기 제2 시점 영상의 쉬프트 정도를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제2 시점 영상의 쉬프트에 따라 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 다른 시점 영상 및 상기 쉬프트된 제2 시점 영상이 순차적으로 배치된 상기 제2 영상 프레임을 렌더링할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 쉬프트된 제2 시점 영상과 상기 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 상기 쉬프트된 제2 시점 영상의 픽셀 값과 상기 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 상기 제2 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임은, 120 Hz로 상기 디스플레이 패널에 디스플레이될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 전면에 배치된 시역 분리부를 구비한 디스플레이 장치의 다시점 영상 디스플레이 방법은 상기 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하는 단계, 상기 디스플레이 패널 및 시역 분리부 사이의 거리에 기초하여 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 상기 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링하는 단계 및, 상기 제2 영상 프레임을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 제2 영상 프레임을 렌더링하는 단계는, 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 디스플레이 패널과 상기 시역 분리부 사이의 거리에 반비례하도록 상기 제2 시점 영상의 쉬프트 정도를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상 프레임을 렌더링하는 단계는, 상기 제2 시점 영상의 쉬프트에 따라 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 다른 시점 영상 및 상기 쉬프트된 제2 시점 영상이 순차적으로 배치된 상기 제2 영상 프레임을 렌더링할 수 있다.
그리고, 상기 제2 영상 프레임을 디스플레이하는 단계는, 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 쉬프트된 제2 시점 영상과 상기 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 상기 쉬프트된 제2 시점 영상의 픽셀 값과 상기 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 상기 제2 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임은, 120 Hz로 상기 디스플레이 패널에 디스플레이될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자에게 최저의 입체 영상을 제공하면서도 디스플레이 패널과 렌즈 사이의 거리가 줄어든다는 점에서, 디스플레이 장치의 제조 가격 및 무게를 줄일 수 있다.
도 1은 일반적인 무안경 방식으로 입체 영상을 제공하는 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상을 디스플레이하는 방법을 설명하기 위한 도면들,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도, 그리고
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2의 디스플레이 장치(100)는 다시점 영상을 디스플레이하여 무안경 방식으로 입체 영상을 제공하는 장치이다. 여기에서, 다시점 영상은 동일한 오브젝트를 서로 다른 각도에서 촬영한 복수의 영상을 포함한다. 즉, 디스플레이 장치(100)는 서로 다른 시점에서 촬영한 복수의 영상을 서로 다른 각도로 굴절시키고, 소위 시청 거리라 하는 일정한 거리만큼 떨어진 위치(가령, 약 3m)에 포커스된 영상을 제공한다. 이러한 영상이 형성되는 위치를 시청 영역이라 한다. 이에 따라, 사용자의 한 쪽 눈이 하나의 제1 시청 영역에 위치하고, 다른 쪽 눈이 제2 시청 영역에 위치하면 입체감을 느낄 수 있게 된다.
도 2의 디스플레이 장치(100)는 TV, 모니터, 휴대폰, PDA, PC, 셋탑 PC, 태블릿 PC, 전자 액자, 키오스크 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.
도 2에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 시역 분리부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
디스플레이 패널(110)은 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함한다. 여기에서, 서브 픽셀은 R(Red), G(Green), B(Blue)로 구성될 수 있다. 즉, R, G, B의 서브 픽셀로 구성된 픽셀이 복수의 행 및 열 방향으로 배열되어 디스플레이 패널(110)을 구성할 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널(110)은 영상 프레임을 디스플레이한다. 여기에서, 영상 프레임은 무안경 방식으로 사용자에게 입체 영상을 제공할 수 있는 영상 프레임으로, 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
한편, 도 2에 도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(110)이 LCD 패널로 구현되는 경우, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)에 백라이트를 공급하는 백라이트부(미도시) 및 영상 프레임을 구성하는 각 픽셀들의 픽셀 값에 따라 디스플레이 패널(110)의 픽셀들을 구동하는 패널 구동부(미도시)를 더 구비할 수 있다.
이에 따라, 백라이트부(미도시)에서 발생한 광이 디스플레이 패널(110)의 각 픽셀로 입사되면, 디스플레이 패널(110)은 영상 신호에 따라 각 픽셀로 입사된 광에 대한 투과율을 조절하여 영상 프레임을 디스플레이한다. 구체적으로는, 디스플레이 패널(110)은 액정층 및 그 액정층의 양 표면에 형성된 두 개의 전극을 포함한다. 두 전극에 전압이 인가되면, 전기장이 생성되어 두 전극 사이의 액정 층의 분자를 움직여서 광의 투과율이 조정된다.
시역 분리부(120)는 디스플레이 패널(110)의 전면에 배치된다. 이 경우, 시역 분리부(120)는 렌티큘러 렌즈(Lenticular lens) 또는, 패러랙스 배리어(Parallax Barrier)로 구현될 수 있다.
예를 들어, 시역 분리부(120)는 복수의 렌즈 영역을 포함하는 렌티큘러 렌즈로 구현될 수 있다. 이에 따라, 렌티큘러 렌즈는 복수의 렌즈 영역을 통해 디스플레이 패널(110)에서 디스플레이되는 영상을 굴절시킬 수 있다. 각 렌즈 영역은 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 크기로 형성되어, 각 픽셀을 투과하는 광을 시청 영역별로 상이하게 분산시킬 수 있다.
다른 예로, 시역 분리부(120)는 패러랙스 배리어로 구현될 수 있다. 패러랙스 배리어는 복수의 배리어 영역을 포함하는 투명 슬릿 어레이로 구현된다. 이에 따라, 배리어 영역 간의 슬릿(slit)을 통해 광을 차단하여 시청 영역별로 상이한 시점의 영상이 출사되도록 할 수 있다.
한편, 시역 분리부(120)는 화질 개선을 위하여 일정한 각도로 기울어져서 동작할 수 있다. 제어부(130)는 복수의 시점에서 촬영한 각 영상의 영상 프레임을 시역 분리부(120)가 기울어진 각도에 기초하여 분할하고, 이들을 조합하여 영상 프레임을 생성할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널(110)의 서브 픽셀에 수직 방향 또는 수평 방향으로 디스플레이된 영상을 시청하는 것이 아니라, 서브 픽셀에 일정한 기울기를 갖도록 디스플레이된 영상을 시청하게 된다.
제어부(130)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(130)는 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리에 기초하여 기준 시청 영역에서 서로 다른 시점의 영상이 일정한 간격으로 이격되어 위치할 수 있도록 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하도록 제어할 수 있다. 여기에서, 서로 다른 시점의 영상은 기준 시청 영역에서 63mm만큼 이격되어 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
한편, 도 3 및 도 4에서는 설명의 편의를 위해 시역 분리부(120)를 디스플레이 패널(110)의 상부에 도시하였으며, 시역 분리부(120)는 렌티큘러 렌즈로 구현되는 것으로 도시하였다. 그리고, 디스플레이 패널(110)은 18개의 서로 다른 시점에서 동일한 오브젝트를 촬영하여 생성된 영상을 조합하여 디스플레이하며, 시역 분리부(120)를 구성하는 각 렌즈 영역은 디스플레이 패널(110)의 4.5 픽셀에 대응되는 크기로 형성된 것으로 가정한다.
제어부(130)는 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 시역 분리부(120)가 기울어진 각도에 따라 복수의 시점에서 촬영된 영상 각각을 복수의 라인으로 분할하고, 분할된 각 라인들을 순차적으로 조합하여 제1 영상 프레임을 생성한다. 이 경우, 적어도 하나의 서브 픽셀에는 하나의 시점의 영상이 배치되는 것이 아니라, 복수의 시점의 영상이 배치될 수 있다.
이에 따라, 제어부(130)는 적어도 일부의 서브 픽셀에서 제1 시점 영상과 다른 시점 영상을 혼합하여 적어도 일부의 서브 픽셀에 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 적어도 일부의 서브 픽셀에서 제1 시점 영상과 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 제1 시점 영상의 픽셀 값과 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 제1 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 도 3과 같이, 18개의 서로 다른 시점의 영상 중 9개의 서로 다른 시점의 영상을 순차적으로 조합하여 제1 영상 프레임(20)을 생성할 수 있다. 여기에서, 18개의 서로 다른 시점의 영상은 특정 지점에서 오브젝트를 촬영한 후 일정한 각도만큼 이동된 위치에서 동일한 오브젝트를 순차적으로 촬영한 영상으로, 영상 1, 영상 2,..., 영상 17, 영상 18을 포함할 수 있다.
이 경우, 제어부(130)는 서로 인접한 위치에서 촬영되지 않은 영상들 즉, 영상 1, 영상 3,..., 영상 15, 영상 17 각각을 복수의 라인으로 분할하고 이를 조합하여 제1 영상 프레임(20)을 생성할 수 있다. 이때, 도 3과 같이, R 서브 픽셀(10)에는 영상 17(21), 영상 1(22), 영상 3(23)이 배치될 수 있다.
제어부(130)는 영상 17(21), 영상 1(22), 영상 3(23)이 R 서브 픽셀(10)에서 차지하는 면적 비율에 기초하여, R 서브 픽셀(10)에 디스플레이되는 R 픽셀 값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 영상 17(21), 영상 1(22), 영상 3(23)이 R 서브 픽셀(10)에서 차지하는 면적 비율은 1:2:1이므로, 영상 17(21)의 R 픽셀 값, 영상 1(22)의 R 픽셀 값, 영상 3(23)의 R 픽셀 값이 1:2:1로 혼합된 픽셀 값을 산출한다. 예를 들어, 영상 17(21)의 R 픽셀 값이 32, 영상 1(22)의 R 픽셀 값이 80, 영상 3(23)의 R 픽셀 값이 64인 경우, R 서브 픽셀(10)의 R 픽셀 값은 64로 산출될 수 있다. 나머지 서브 픽셀에 대해서도 이와 동일한 방식으로 픽셀 값이 산출될 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 산출된 픽셀 값에 따라 서브 픽셀을 구동하여 제1 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다. 이러한 방식으로 산출된 픽셀 값에 따라 제1 영상 프레임(20)이 디스플레이되는 경우, 시역 분리부(120)에 의해 각 시점의 영상이 굴절되어 도 3과 같이 9 개의 시청 영역(31, 32,..., 39)이 형성될 수 있다. 각 시청 영역에서는 영상 1, 영상 3,..., 영상 15, 영상 17이 위치하게 된다.
이때, 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리가 기준 거리(가령, 10mm)보다 가까운 경우, 9 개의 시청 영역(31, 32,..., 39) 중 서로 인접한 시청 영역에 위치하는 서로 다른 시점의 영상 사이의 거리는 63mm보다 커지게 된다. 가령, 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리가 기준 거리의 절반 즉, 5mm인 경우, 시청 영역 1(31)에 위치하는 영상 1과 시청 영역 2(32)에 위치하는 영상 3 사이의 거리는 126mm가 되게 된다.
이에 따라, 제어부(130)는 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리가 기준 거리를 만족하지 않는 경우, 서로 인접한 시청 영역 사이에 또 다른 시점 영상을 위치시키기 위해 다음번 영상 프레임에서는 적어도 하나의 시점 영상을 쉬프트시킬 수 있다.
제어부(130)는 디스플레이 패널(110) 및 시역 분리부(120) 사이의 거리에 기초하여 적어도 일부의 서브 픽셀에 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링할 수 있다. 이 경우에도, 적어도 하나의 서브 픽셀에는 하나의 시점 영상이 배치되는 것이 아니라, 복수의 시점 영상이 배치될 수 있다.
즉, 제어부(130)는 이전 프레임을 통해 디스플레이된 복수의 시점 영상 각각이 시청 영역에서 위치하는 지점들 사이에 다른 복수의 시점 영상 각각이 위치하도록 적어도 하나의 시점 영상을 쉬프트하여 제2 영상 프레임을 구성할 수 있다.
이 경우, 제어부(130)는 적어도 일부의 서브 픽셀에서 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리에 반비례하도록 제2 시점 영상의 쉬프트 정도를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 기준 거리를 기준으로, 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리가 가까워질수록 그에 반비례하여 제2 시점의 영상이 쉬프트되는 정도를 크게 할 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4와 같이 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리가 기준 거리의 절반 즉, 5mm인 경우를 가정한다. 이 경우, 제어부(130)는 제1 영상 프레임(20)에서 제1 시점 영상이 위치하는 지점을 기준으로, 제1 시점 영상이 적어도 일부의 서브 픽셀에서 차지하는 비율의 절반만큼 제2 시점 영상을 쉬프트하여 제2 영상 프레임(40)을 구성할 수 있다. 여기에서, 제2 시점 영상은 다시점 영상을 구성하는 복수의 시점 영상 중 제1 시점 영상과 인접한 영역에서 촬영된 영상일 수 있다.
즉, 도 3에서 영상 1(22)이 R 서브 픽셀(10)에서 0.5 서브 픽셀만큼 차지하므로, 제어부(130)는 제1 영상 프레임(20) 생성 시 이용되지 않은 나머지 9 개의 서로 다른 시점의 영상 즉, 영상 2, 영상 4,..., 영상 16, 영상 18을 순차적으로 조합하여 제2 영상 프레임(40)을 생성할 때, 각 시점 영상을 0.5 서브 픽셀만큼 쉬프트시킬 수 있다. 이에 따라, 도 4와 같이 R 서브 픽셀(10)에는 영상 16(31), 영상 18(32), 영상 2(33), 영상 4(34)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 제어부(130)는 제2 시점 영상의 쉬프트에 따라 적어도 일부의 서브 픽셀에 다른 시점 영상 및 쉬프트된 제2 시점 영상이 순차적으로 배치된 제2 영상 프레임을 렌더링할 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 적어도 일부의 서브 픽셀에서 제2 시점 영상과 다른 시점 영상을 혼합하여 적어도 일부의 서브 픽셀에 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 적어도 일부의 서브 픽셀에서 쉬프트된 제2 시점 영상과 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 쉬프트된 제2 시점 영상의 픽셀 값과 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 제2 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 도 4와 같이 R 서브 픽셀(10)에 영상 16(41), 영상 18(42), 영상 2(43), 영상 4(44)가 배치될 수 있다.
제어부(130)는 영상 16(41), 영상 18(42), 영상 2(43), 영상 4(44)가 R 서브 픽셀(10)에서 차지하는 면적 비율에 기초하여, R 서브 픽셀(10)에 디스플레이되는 R 픽셀 값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 영상 16(41), 영상 18(42), 영상 2(43), 영상 4(44)가 1:7:7:1이므로, 영상 16(41)의 R 픽셀 값, 영상 18(42)의 R 픽셀 값, 영상 2(43)의 R 픽셀 값, 영상 4(44)의 R 픽셀 값이 1:7:7:1로 혼합된 픽셀 값을 산출한다. 예를 들어, 영상 16(41)의 R 픽셀 값이 80, 영상 18(42)의 R 픽셀 값이 128, 영상 2(43)의 R 픽셀 값이 64인 경우, 영상 4(44)의 R 픽셀 값이 64인 경우, R 서브 픽셀(10)의 R 픽셀 값은 83으로 산출될 수 있다. 나머지 서브 픽셀에 대해서도 이와 동일한 방식으로 픽셀 값이 산출될 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 산출된 픽셀 값에 따라 서브 픽셀을 구동하여 제2 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다. 이러한 방식으로 산출된 픽셀 값에 따라 제2 영상 프레임(40)이 디스플레이되는 경우, 시역 분리부(120)에 의해 각 시점의 영상이 굴절되어 도 4와 같이 9 개의 시청 영역(41, 42,..., 49)이 형성될 수 있다. 각 시청 영역에서는 영상 2, 영상 4,..., 영상 16, 영상 18이 위치하게 된다.
이때, 영상 2, 영상 4,..., 영상 16, 영상 18은 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리에 기초하여 쉬프트되었다는 점에서, 영상 2, 영상 4,..., 영상 16, 영상 18 각각은 영상 1, 영상 3,..., 영상 15, 영상 17 각각이 위치하는 지점 사이에서 위치될 수 있다. 즉, 영상 1, 영상 2, 영상 3, 영상 4,..., 영상 15, 영상 16, 영상 17, 영상 18 순으로 위치될 수 있으며, 각 영상 사이의 간격은 63mm이 될 수 있다.
상술한 예와 같이, 디스플레이 패널(110)과 시역 분리부(120) 사이의 거리가 기준 거리의 절반 즉, 5mm이고, 이에 따라, 영상 2, 영상 4,..., 영상 16, 영상 18을 0.5 서브 픽셀만큼 쉬프트시킨 경우, 도 5와 같이 영상 1 내지 영상 18이 위치하는 시청 영역 사이의 거리는 63mm가 되게 된다. 즉, 사용자의 두 눈 사이의 간격인 63mm에 서로 다른 시점 영상이 위치하게 된다.
이에 따라, 사용자의 좌안(61)이 시청 영역 1(31)에 위치하고, 우안(62)이 시청 영역 2(51)에 위치하는 경우, 좌안(61)에는 영상 1이 입사되고 우안(62)에는 영상 2가 입사된다. 이에 따라, 영상 1과 영상 2를 서로 다른 눈으로 시청한 사용자는 입체감을 느낄 수 있게 된다.
또한, 사용자는 영상 1, 영상 3,.., 영상 15, 영상 17이 위치하는 시청 영역(31, 32,..., 39)과 영상 2, 영상 4,..., 영상 16, 영상 18이 위치하는 시청 영역(51, 52,..., 59) 각각에 양안이 위치하면 입체감을 느낄 수 있게 되므로, 시청 영역은 수평 방향으로 확장되는 것으로 볼 수 있다.
한편, 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임은 120Hz로 출력될 수 있다. 즉, 제1 영상 프레임을 통해 디스플레이된 제1 시점의 영상과 제2 영상 프레임을 통해 디스플레이된 제2 시점의 영상을 통해 사용자가 입체감을 느끼게 되므로, 제어부(130)는 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임은 120Hz로 출력되도록 제어할 수 있다.
한편, 상술한 예에서는 18개의 서로 다른 시점에서 촬영된 영상을 기초로 영상 프레임을 렌더링하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하며, 다시점 영상은 다양하게 구현될 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 다시점 영상은 9개의 서로 다른 시점에서 촬영된 영상일 수 있다. 제어부(130)는 도 6 및 도 7과 같이, 제1 영상 프레임(71)과 쉬프트된 제2 영상 프레임(72)을 렌더링하여 디스플레이할 수 있다. 이 경우에도, 도 3 내지 도 4에서 설명한 방식과 동일한 방식이 적용된다는 점에서 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이에 따라, 제1 영상 프레임(71)이 디스플레이되는 경우 126mm 간격으로 5개의 시청 영역(81, 83, 85, 87, 89)이 형성될 수 있으며, 제2 영상 프레임(72)이 디스플레이되는 경우 126mm 간격으로 4개의 시청 영역(82, 84, 86, 88)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 8과 같이, 영상 1, 영상 2,..., 영상 8, 영상 9 순으로 위치될 수 있으며, 각 영상 사이의 간격은 63mm가 될 수 있다. 따라서, 사용자의 좌안(91)이 시청 영역 1(81)에 위치하고, 우안(92)이 시청 영역 2(82)에 위치하는 경우, 좌안(91)에는 영상 1이 입사되고 우안(92)에는 영상 2가 입사된다. 이에 따라, 영상 1과 영상 2를 서로 다른 눈으로 시청한 사용자는 입체감을 느낄 수 있게 된다.
한편, 도 6 내지 도 8에서는 설명의 편의를 위해 시역 분리부(120)를 디스플레이 패널(110)의 상부에 도시하였으며, 시역 분리부(120)는 렌티큘러 렌즈로 구현되는 것으로 도시하였다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 시역 분리부(120) 및 제어부(130) 외에 영상 수신부(140), 영상 처리부(150)를 더 포함할 수 있으며, 이들의 동작은 제어부(130)에 의해 제어될 수 있다. 한편, 도 9에 도시된 구성 요소 중 도 2에 도시된 구성요소와 중복되는 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
영상 수신부(140)는 다양한 영상을 입력받는다. 여기에서, 영상은 다시점 영상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 영상 수신부(140)는 방송 네트워크를 이용하여 방송 프로그램 컨텐츠를 전송하는 방송국 또는 인터넷을 이용하여 컨텐츠 파일을 전송하는 웹 서버로부터 다시점 영상을 수신할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100) 내에 마련되거나 디스플레이 장치(100)에 연결된 각종 기록 매체 재생 장치로부터 다시점 영상을 수신할 수도 있다. 기록 매체 재생 장치란 CD, DVD, 하드디스크, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등과 같은 다양한 유형의 기록 매체에 저장된 컨텐츠를 재생하는 장치를 의미한다.
영상 처리부(150)는 입력된 컨텐츠 데이터로부터 비디오 데이터를 분리하고, 분리된 비디오 데이터를 디코딩한 후, 화면 사이즈에 맞게 스케일링할 수 있다. 그리고, 프레임 레이트 변환 동작도 수행할 수 있다. 이러한 영상 처리 프로세스는 공지된 바 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 제어부(130)는 영상 처리된 영상 데이터를 이용하여 입체 영상을 렌더링할 수 있으며, 구체적인 방법에 대해서는 상술한 바 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 특히, 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 전면에 배치된 시역 분리부를 구비한 디스플레이 장치의 다시점 영상 디스플레이 방법을 설명하도록 한다.
먼저, 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하는 단계(S1010).
이후, 디스플레이 패널 및 시역 분리부 사이의 거리에 기초하여 적어도 일부의 서브 픽셀에 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링한다(S1020).
이 경우, 적어도 일부의 서브 픽셀에서 디스플레이 패널과 시역 분리부 사이의 거리에 반비례하도록 제2 시점 영상의 쉬프트 정도를 결정할 수 있다.
구체적으로, 제2 시점 영상의 쉬프트에 따라 적어도 일부의 서브 픽셀에 다른 시점 영상 및 쉬프트된 제2 시점 영상이 순차적으로 배치된 제2 영상 프레임을 렌더링할 수 있다.
그리고, 제2 영상 프레임을 디스플레이한다(S1030).
이 경우, 적어도 일부의 서브 픽셀에서 쉬프트된 제2 시점 영상과 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 쉬프트된 제2 시점 영상의 픽셀 값과 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 제2 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다.
또한, 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임은, 120 Hz로 디스플레이 패널에 디스플레이될 수 있다.
구체적인 방법에 대해서는 도 1 내지 도 8에서 설명한 바 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 디스플레이 장치 110 : 디스플레이 패널
120 : 시역 분리부 130 : 제어부

Claims (10)

  1. 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함하며, 영상 프레임을 디스플레이하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 전면에 배치되는 시역 분리부;
    상기 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링하고, 상기 디스플레이 패널 및 시역 분리부 사이의 거리에 기초하여 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 상기 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 디스플레이 패널과 상기 시역 분리부 사이의 거리에 반비례하도록 상기 제2 시점 영상의 쉬프트 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 시점 영상의 쉬프트에 따라 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 다른 시점 영상 및 상기 쉬프트된 제2 시점 영상이 순차적으로 배치된 상기 제2 영상 프레임을 렌더링하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 쉬프트된 제2 시점 영상과 상기 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 상기 쉬프트된 제2 시점 영상의 픽셀 값과 상기 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 상기 제2 영상 프레임을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임은,
    120 Hz로 상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 전면에 배치된 시역 분리부를 구비한 디스플레이 장치의 다시점 영상 디스플레이 방법에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀 중 적어도 일부에 제1 시점 영상이 디스플레이되도록 제1 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하는 단계;
    상기 디스플레이 패널 및 시역 분리부 사이의 거리에 기초하여 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 상기 제1 시점 영상이 디스플레이되는 위치를 기준으로 제2 시점 영상이 쉬프트되어 디스플레이되도록 제2 영상 프레임을 렌더링하는 단계; 및,
    상기 제2 영상 프레임을 디스플레이하는 단계;를 포함하는 다시점 영상 디스플레이 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 영상 프레임을 렌더링하는 단계는,
    상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 디스플레이 패널과 상기 시역 분리부 사이의 거리에 반비례하도록 상기 제2 시점 영상의 쉬프트 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 영상 프레임을 렌더링하는 단계는,
    상기 제2 시점 영상의 쉬프트에 따라 상기 적어도 일부의 서브 픽셀에 다른 시점 영상 및 상기 쉬프트된 제2 시점 영상이 순차적으로 배치된 상기 제2 영상 프레임을 렌더링하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 영상 프레임을 디스플레이하는 단계는,
    상기 적어도 일부의 서브 픽셀에서 상기 쉬프트된 제2 시점 영상과 상기 다른 시점 영상이 차지하는 비율에 기초하여 상기 쉬프트된 제2 시점 영상의 픽셀 값과 상기 다른 시점 영상의 픽셀 값을 혼합하여 상기 제2 영상 프레임을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임은,
    120 Hz로 상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 방법.
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