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KR101190050B1 - 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

입체영상 표시장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR101190050B1
KR101190050B1 KR1020100129578A KR20100129578A KR101190050B1 KR 101190050 B1 KR101190050 B1 KR 101190050B1 KR 1020100129578 A KR1020100129578 A KR 1020100129578A KR 20100129578 A KR20100129578 A KR 20100129578A KR 101190050 B1 KR101190050 B1 KR 101190050B1
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display panel
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pupil
image
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KR1020100129578A
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김성규
윤기혁
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한국과학기술연구원
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Abstract

본 발명은 2시역이상의 화상정보를 방출하는 영상표시패널; 상기 영상표시패널 전면에 배치된 시차 분리수단; 및 상기 영상표시패널에 형성된 다수의 데이터 행을 구성하는 화소들을 포함하되, 상기 다수의 데이터 행 중 적어도 하나의 행의 화소들은 인접한 데이터 행의 화소들의 배열과 수직선상에서 어긋나도록 수평으로 이동된 것을 특징으로 하는 입체영상표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 이에 의해, 관찰자의 수평위치가 변화하는 경우, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있다.

Description

입체영상 표시장치 및 그 구동 방법{3-DIMENSIONAL DISPLAYING APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 델타구조의 디스플레이를 사용한 무안경 방식(또는 오토스테레오 스코픽 방식)을 이용함으로써, 관찰자의 수평위치가 변화하는 경우, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있는 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근에는 기존의 2차원 영상에서 구현할 수 없는 실제적인 입체성을 나타낼 수 있는 3차원 영상 구현이 가능한 표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3차원 영상 표현이 가능한 표시장치가 개발되고 있다.
사람이 자연계에 존재하는 물체를 볼 때 입체감을 느끼는 이유는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 물체를 응시할 때 양쪽 눈의 시야각이 약간 차이가 나기 때문이다. 이렇게 약간 시야각이 다른 물체의 영상정보가 오른쪽 눈과 왼쪽 눈을 통하여 망막에 결상되고, 이 결상된 양안시 정보가 시신경을 통하여 뇌에 전달되는 과정에서 입체감을 느끼게 된다.
구체적으로는, 일반적으로 3차원의 영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜ 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안 시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 표시장치가 제안되었다. 상세히 3차원 영상구현에 대해 설명하면, 표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실재감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오 그라피(stereography)라 한다.
스테레오 그라피 영상 방식을 이용한 3차원 영상 재생장치는 일반적으로 LCD 모니터 또는 CRT 모니터를 통해 디지털 영상이나 컴퓨터그래픽 영상을 좌안시 영상과 우안시 영상으로 분리하여 나타내고, 이때 이들 영상을 편광 액정 판으로 된 안경을 장착한 관측자의 좌안과 우안으로 교대로 입사시킨다. LCD 모니터 또는 CRT 모니터로부터 나오는 2차원 영상은 적외선 센서에 의해 동기화되어 좌안과 우안으로 교대로 입사되므로 특수 안경을 착용한 관찰자는 마치 3차원 영상을 보고 있는 것처럼 느끼게 된다. 기존의 이러한 방식은 반드시 특수안경을 착용한 관찰자만이 입체영상을 볼 수 있으며, 여러 사람이 동시에 입체영상을 관측할 수는 없었다. 또한, 특수안경을 통해 입체영상을 관측할 때 눈에 상당히 부담을 주어 관측자가 쉽게 피로감을 느끼게 된다.
따라서, 현재에는 이러한 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이 이외에, 무안경 방식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 개발되었다.
한편, 종래의 무안경 방식의 3차원 입체영상 표시장치는 시차 분리 수단을 기존의 2차원 영상표시장치 앞에 배치하여, 관찰자의 좌안과 우안에 각기 다른 시차의 영상을 전달하여 3차원 입체영상을 제공하여 관찰자에게 실제적으로 입체감 있는 영상을 제공한다. 이러한, 입체감을 제공하기 위한 시차 분리 수단으로는 패럴랙스 배리어판(Parallax Barrier Plate)과 렌티큘러 렌즈 시트(Lenticular Lens Sheet)가 있다. 시차 분리 수단으로서 패럴랙스 배리어판을 사용하여 3차원 영상을 구현하는 예를 도 1에 나타낸다.
도 1은 종래의 패럴랙스 배리어판을 사용하는 3차원 영상표시장치의 구현원리를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 2 시역의 3차원 영상 정보 표시장치 (100)는 일반적인 2차원 영상 표시패널 (110) 및 영상 표시패널 (110) 전면에 이격하여 배치된 패럴랙스 배리어판 (130)을 포함한다. 영상 표시 패널 (110)에 형성된 화소는 좌안 이미지 화소 (13)와 우안 이미지 화소 (15)로 구성된다. 패럴랙스 배리어판 (130)은 오픈 영역과 배리어 영역으로 구성되며, 상기 좌안 이미지 화소 (13)와 우안 이미지 화소 (15)에서 방출되는 영상 정보는 오픈 영역을 통과하고, 배리어 영역은 통과하지 못한다. 이와 같이 오픈 영역을 통과한 영상 정보들은 설계된 관측거리에 초점에 맞추어져 도달한다. 한편, 설계된 관측거리에서 있는 관측자의 위치에서, A 위치에서는 좌안의 영상정보만이 관측되고, B위치에서는 우안의 영상정보만이 관측된다.
그러나 이러한 패럴랙스 배리어판 (130)에 의한 시차 분리를 통하여 3차원 영상을 표시하는 방식에는 해결해야할 여러 문제점이 있다. 첫 번째로, 예를 들어, 눈의 위치가 수평으로 이동하여 좌안이 D 위치에 놓이고, 우안이 E 위치에 놓이는 경우, 도면의 점선으로 표시된 바와 같이 좌안 이미지 화소 (13) 및 우안 이미지 화소 (15)에서 방출된 영상 정보가 동시에 좌안과 우안에 인가하게 되어 선명한 3차원 영상을 볼 수 없게 된다. 이러한 현상을 시역간의 크로스토크가 발생하였다고 지칭한다.
두 번째로, 관찰자가 수평 이동함으로써 관찰자의 좌안이 B 위치에 놓이고, 우안이 C 위치에 놓이는 경우, 좌안은 우안 이미지 화소 (15)에서 방출된 영상 정보를 보게 되고, 우안은 좌안 이미지 화소 (13)에서 방출된 영상 정보를 보게 된다. 그 결과, 역입체시가 되어 정상적인 3차원 입체영상정보를 못 보는 문제가 발생한다.
세 번째는 해당 시역내의 영상의 밝기가 균일하지 못하고, 눈의 수평이동시 영상의 밝기가 변하는 문제가 있다. 이러한 문제를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 종래의 시차 분리 수단을 이용한 3차원 영상의 시역간 광분포 그래프이다. 여기서 수평축은 관측거리에서의 수평 위치를 나타내고, 수직축은 광의 세기를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 예를 들어, 눈이 제 1시역 (실선으로 표시)과 제2시역 (점선으로 표시)에 각각 좌안과 우안이 위치하였다가 우측 또는 좌측으로 수평 이동하는 경우 해당 영상의 밝기가 줄어들고, 인접 시역 정보와 섞이는 크로스토크 문제가 동시에 발생하게 됨을 알 수 있다.
전술한 내용은 시차 분리수단으로서 패럴랙스 배리어판을 사용한 경우를 예로 들었으나, 렌티큘러 렌즈시트를 사용하는 경우에도 전술한 내용과 동일한 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무안경 방식 입체영상 표시장치에 있어서, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있는 입체영상표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 문제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는, 2시역이상의 화상정보를 방출하는 영상표시패널; 상기 영상표시패널 전면에 배치된 시차 분리수단; 및 상기 영상표시패널에 형성된 다수의 데이터 행을 구성하는 화소들을 포함하되, 상기 다수의 데이터 행 중 적어도 하나의 행의 화소들은 인접한 데이터 행의 화소들의 배열과 수직선상에서 어긋나도록 수평으로 이동된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 영상표시패널은 액정표시장치(LCD; liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP; plasma display panel) 및 전계 방출 표시장치(FED; field emission display)를 포함하는 평판표시장치 및 투사광학계의 스크린 중에 임의의 하나일 수 있다.
또한, 상기 시차 분리수단은 패럴랙스 배리어판 (Parallax Barrier Plate)또는 렌티큘러 렌즈시트 (Lenticular Lens Sheet)일 수 있다.
한편, 상기 입체영상 표시장치는, 관찰자의 동공의 위치를 추적하는 동공 추적부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 동공 추적부는 상기 추적된 동공의 위치를 상기 영상 표시패널에 피드백하며, 상기 영상 표시패널은 상기 피드백된 동공의 위치에 따라 상기 다수의 데이터 행 중 짝수 데이터 행과 홀수 데이터 행 중 어느 하나의 데이터 행의 화소들만 구동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패럴랙스 배리어판의 오픈영역 및 배리어 영역, 또는 상기 렌티큘러 렌즈시트의 렌즈 패턴은 상기 영상표시 패널의 데이터 행에 수직으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치 구동방법은, (a) 다수의 데이터 행을 형성하는 화소들을 포함하는 영상표시패널에서, 2시역이상의 화상정보를 방출하는 단계; (b) 상기 영상표시패널 전면에 배치된 시차 분리수단에서, 상기 표현된 화상정보의 시역을 분리하는 단계; 및 (c) 동공 추적부에서, 관찰자의 동공의 위치를 추적하여 상기 추적된 동공의 위치를 상기 영상표시패널에 피드백하는 단계; (d) 상기 영상 표시패널에서, 상기 피드백된 동공의 위치에 따라, 상기 다수의 데이터 행 중 짝수 데이터 행과 홀수 데이터 행 중 어느 하나의 데이터 행의 화소들만 선택 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (d) 단계는, 상기 피드백된 동공의 위치가 상기 짝수 데이터 행 또는 상기 홀수 데이터 행의 화소들에 의해 형성된 시역의 광 조도 피크값의 1/2 크기에 대응하는 위치를 지나는 경우, 상기 선택을 변경하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해, 관찰자의 수평위치가 변화하는 경우, 영상 정보의 밝기 변화 및 인접 시역간 크로스 토크를 최소화하고, 역입체시를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 패럴랙스 배리어판을 사용하는 3차원 영상표시장치의 구현원리를 나타내는 단면도.
도 2는 종래의 시차 분리 수단을 이용한 3차원 영상의 시역간 광분포 그래프.
도 3은 종래의 3차원 영상 표시패널의 화소 구조와 본 발명에 따른 3차원 영상 표시패널의 화소 구조의 상면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패럴랙스 배리어판이 적용된 입체영상표시 장치의 구조도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패럴랙스 배리어판이 적용된 입체영상표시 장치의 작동원리를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌티큘러렌즈시트가 적용된 입체영상표시 장치의 구조도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌티큘러렌즈시트가 적용된 입체영상표시 장치의 작동원리를 나타내는 개념도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시예에 따른 입체영상표시 장치 및 그 구동 방법에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 3은 종래 3차원 영상 표시패널의 화소 구조와 본 발명의 3차원 영상 표시패널의 화소구조의 상면도이다. 종래의 3차원 영상 표시패널의 화소구조는 (a)에 도시된 바와 같이, 다수의 데이터 행으로 이루어지며, 다수의 데이터 행은 짝수 데이터 행 및 홀수 데이터 행으로 구성되며, 각각의 데이터 행은 복수의 화소로 구성된다. 종래의 3차원 영상 표시패널의 화소구조는 짝수 데이터 행과 홀수 데이터 행의 화소들이 규칙적으로 배열되어, P 로 표시된 거리는 동일한 라인, 예를 들어, 2n+1 라인 내의 화소 사이뿐만 아니라 다른 라인, 예를 들어 2n+1 라인의 화소와 2n라인의 화소 사이에서도 동일하다.
반면에, 본 발명에 따른 영상표시패널의 화소들은 (b)에 도시된 바와 같은 구조로 배치된다. 특히, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 화소구조는 인접 데이터 행별로 1/2화소 수평이동하여 배치된다. 예를 들어, 2n+1 라인 내의 화소 사이의 거리가 P인 경우, 다른 라인, 예를 들어 2n+1 라인의 화소와 2n라인의 화소 사이의 거리는 P/2이다. 이러한 구조를 소위 '델타구조'라 지칭한다. 그러나 인접한 데이터 행의 화소 사이의 거리를 반드시 P/2로 한정하지는 않는다. 따라서, 본 발명의 델타구조는 상기 다수의 데이터 행 중 적어도 하나의 행의 화소들은 인접한 데이터 행의 화소들의 배열과 수직선상에서 어긋나도록 수평으로 이동된 것으로 이해할 수 있다 (본 도면에서는, 모든 데이터 행의 화소들이 인접한 데이터 행의 화소들의 배열과 수직선상에서 어긋나도록 수평 이동된 것으로 도시).
1실시예
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패럴랙스 배리어판이 적용된 입체영상표시 장치의 구조도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패럴랙스 배리어판 (230)이 적용된 입체영상표시 장치 (200)는 2시역 이상의 정보가 표시된 영상 표시패널 (210)과 상기 영상표시패널 (210)과 일정거리 이격하여 배치된 패럴랙스 배리어판 (230)으로 구성된다. 영상표시패널 (210)은 액정표시장치(LCD; liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP; plasma display panel) 및 전계 방출 표시장치(FED; field emission display)을 포함하는 평판표시장치 및 투사광학계의 스크린 중에 임의의 하나일 수 있다. 또한, 상기 영상표시패널 (210)에는 전술한 바와 같은 도 3의 (b)의 델타 구조의 화소 구조가 배치돼 있다. 이 경우, 각각의 화소 (10)는 컬러 디스플레이를 구현하기 위하여 RGB 각각의 서브화소(Sub pixel)로 구성될 수 있으며, 각각의 화소 사이에는 블랙 매트릭스 (20)가 형성되어 있다. 본 발명에 사용하는 상기 패럴랙스 배리어판 (230)은 상기 영상 표시 패널 (210) 상에 형성된 화상정보가, 설계된 관측거리에서 좌안의 시역과 우안의 시역으로 분리되어 관측되도록 설계되어 있다. (도 1 참조). 또한, 본 발명의 패럴랙스 배리어판 (230)의 오픈영역 (233)과 배리어 영역 (235)은 영상표시 패널 (210)의 데이터 행에 대하여 수직으로 배치된다.
아울러, 영상표시패널 (210) 상의 짝수 데이터 행의 화소들과 홀수 데이터 행의 화소들은 관찰자의 눈의 위치에 따라 어느 하나의 행들의 화소들만 영상 정보가 표시되도록 구동된다. 이때, 관찰자의 눈의 위치를 측정하기 위하여 동공 추적부 (270)가 추가로 구비된다. 이러한 동공 추적부 (270)는 관찰자의 눈의 위치변화에 따라 짝수 데이터 행의 화소들 또는 홀수 데이터 행의 화소들 중 어느 하나의 데이터 행들의 화소들만 영상정보가 켜지게 구동함으로써, 관찰자가 이동 중에도 최적의 3차원 영상을 볼 수 있게 한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패럴랙스 배리어판이 적용된 입체영상표시 장치의 작동원리를 나타내는 개념도이다. 도 5를 참조하면, 좌측 상부의 도면과 같이 패럴랙스 배리어판 (230) 아래의 화소들 중에서 짝수 데이터 행의 화소들만 영상정보를 방출하고, 홀수 데이터 행의 화소들은 영상정보를 방출하지 않으며, 짝수 데이터 행의 영상정보들은 제1시역과 제2시역의 영상정보가 교번하여 표시된다.
이 경우, 좌쪽 하부의 시역간 광분포 그래프에 도시된 바와 같이, 패럴랙스 배리어판 (230)을 통과한 영상 정보는, 설계된 관측거리에 실선으로 표시된 부분과 같이 좌안의 영상 (제 1시역 (좌측실선 영역)) 및 우안의 영상 (제 2시역 (우측 실선 영역))이 분리되어 형성된다. 이 경우, 관찰자의 좌안과 우안이 각각 제 1시역과 제 2시역에 위치하는 경우 선명한 3차원 입체 영상을 볼 수 있다.
그러나 관찰자가 예를 들어, 우측으로 수평 이동하는 경우, 시역의 밝기가 감소하는 영역을 지나 각각의 시역을 벗어나는 위치로 이동하게 된다. 이 경우, 관찰자는 명확한 3차원 입체 영상을 보지 못한다. 따라서, 영상 표시 패널에 연결된 동공 추적부 (270)가 관찰자의 동공의 위치를 추적하여, 그 추적 결과를 영상 표시 패널 (210)에 피드백한다. 이 경우, 피드백된 추적 결과에서, 동공의 위치가 해당 시역의 중간 부분 (즉, 해당 시역의 광 조도가 피크인 경우의 위치)으로부터, 해당 시역의 인접 데이터 행의 화소들 (본 예에서는 홀수 데이터 행의 화소들)에 의하여 형성된 시역으로 이동하며 시역과 시역의 밝기가 역전되는 위치 (즉, 해당 시역의 광 조도의 피크값의 1/2에 대응하는 위치)로 이동한 경우, 이를 짝수와 홀수 데이터 행의 시역의 밝기가 역전되는 위치로 예측할 수 있다. 따라서, 이 위치의 시점에, 우측 상부에 도시된 바와 같이, 홀수 데이터 행의 화소들을 구동하여 영상정보를 표시하도록 하고, 짝수 데이터 행의 화소들은 구동시키지 않아 영상정보를 표시하지 않도록 한다. 그 결과 관찰자는 우측 하부에 도시된 바와 같이, 해당 시역의 밝기 변화와 인접 시역간의 크로스토크가 최소화되고, 역입체시 없는 3차원 입체영상을 관찰할 수 있다.
제 2 실시예
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌티큘러렌즈시트가 적용된 입체영상표시 장치의 개념도이다. 본 발명의 제 2 실시예는 시차 분리수단으로서 패럴랙스 배리어판 (230) 대신에 렌티큘러렌즈 시트 (250)를 적용하는 경우이다. 도 6을 참조하면, 본 발명은 2시역 이상의 정보가 표시된 영상표시패널 (210)과 상기 영상표시패널과 일정거리 이격하여 배치된 렌티큘러렌즈 시트 (250)로 구성된다. 영상표시패널 (210)은 액정표시장치(LCD; liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP; plasma display panel) 및 전계 방출 표시장치(FED; field emission display)을 포함하는 평판표시장치 및 투사광학계의 스크린 중에 임의의 하나일 수 있다. 또한, 상기 영상표시패널 (210)에는 전술한 바와 같은 도 3의 (b)의 델타 구조의 화소 구조가 배치되어 있다. 이때의 각각의 화소 (10)는 칼라 디스플레이를 구현하기 위하여 RGB 각각의 서브 화소(Sub pixel)로 구성될 수 있으며, 각각의 화소 (10) 사이에는 블랙 매트릭스 (20)가 형성되어 있다. 본 발명에 사용하는 상기의 렌티큘러렌즈 시트 (250)는 상기 영상 표시패널 (210) 상에 형성된 화상정보가 설계된 관측거리에서 좌안의 시역과 우안의 시역으로 분리되어 관측되도록 설계되어 있다. (도 1 참조) 또한, 본 발명의 렌티큘러렌즈 시트 (270)의 렌즈 패턴은 영상 표시 패널의 데이터 행에 대하여 수직으로 배치된다.
아울러, 영상표시패널 (210) 짝수 데이터 행의 화소들과 홀수 데이터 행의 화소들은 관찰자의 눈의 위치에 따라 어느 하나의 행들의 화소들만 영상 정보가 표시되도록 구동된다. 이때, 관찰자의 눈의 위치를 측정하기 위하여 동공 추적부 (270)가 추가로 구비된다. 이러한 동공 추적부 (270)는 관찰자의 눈의 위치변화에 따라 짝수 데이터 행의 화소들 또는 홀수 데이터 행의 화소들 중 어느 하나의 데이터 행들의 화소들만 영상정보가 켜지게 구동함으로써, 관찰자가 이동 중에도 최적의 3차원 영상을 볼 수 있게 한다. 이와 같은 본 발명의 구성이 종래의 문제점을 어떻게 해결하는 지에 대한 개념은 도 7에 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌티큘러렌즈 시트가 적용된 입체영상표시 장치의 작동원리를 나타내는 개념도이다. 도 7을 참조하면, 왼쪽 위의 그림과 같이 렌티큘러렌즈 시트 아래 (270)의 화소들 중에서 짝수 데이터 행의 화소들만 영상정보를 방출하고, 홀수 데이터 행의 화소들은 영상정보를 표시하지 않으며, 짝수 데이터 행의 영상정보들은 제1시역과 제2시역의 영상정보가 교번하여 표시된다.
이러한 경우, 왼쪽 아래의 시역간 광분포 그래프에 도시된 바와 같이, 렌티큘러렌즈 시트 (250)를 통과한 영상 정보는, 설계된 관측거리에 실선으로 표시된 부분과 같이 좌안의 영상 (제 1시역 (좌측실선 영역)) 및 우안의 영상 (제 2시역 (우측 실선 영역))이 분리되어 형성된다. 이 경우, 관찰자의 좌안과 우안이 각각 제 1시역과 제 2시역에 위치하는 경우, 선명한 3차원 입체 영상을 볼 수 있다.
그러나 관찰자가 예를 들어, 우측으로 수평 이동하는 경우, 시역의 밝기가 감소하는 영역을 지나 각각의 시역을 벗어나는 위치로 이동하게 된다. 이 경우, 관찰자는 명확한 3차원 입체 영상을 보지 못한다. 따라서, 영상 표시 패널에 연결된 동공 추적부 (270)가 관찰자의 동공의 위치를 추적하여, 그 추적 결과를 영상 표시 패널 (210)에 피드백한다. 이 경우, 피드백된 추적 결과에서, 동공의 위치가 해당 시역의 중간 부분 (즉, 해당 시역의 광 조도가 피크인 경우의 위치)으로부터, 해당 시역의 인접 데이터 행의 화소들 (본 예에서는 홀수 데이터 행의 화소들)에 의하여 형성된 시역으로 이동하며 시역과 시역의 밝기가 역전되는 위치 (즉, 해당 시역의 광 조도의 피크값의 1/2에 대응하는 위치)로 이동한 경우, 이를 짝수와 홀수 데이터 행의 시역의 밝기가 역전되는 위치로 예측할 수 있다. 따라서, 이 위치의 시점에, 우측 상부에 도시된 바와 같이, 홀수 데이터 행의 화소들을 구동하여 영상정보를 표시하도록 하고, 짝수 데이터 행의 화소들은 구동시키지 않아 영상정보를 표시하지 않도록 한다. 그 결과 관찰자는 우측 하부에 도시된 바와 같이, 해당 시역의 밝기 변화와 인접 시역간의 크로스토크가 최소화되고, 역입체시 없는 3차원 입체영상을 관찰할 수 있다. 이러한 실시예는 가장 간단한 2시역의 입체영상을 예로 들었지만, 하나의 렌티큘러 렌즈의 피치에 동일행의 화소가 n개가 대응되도록 설정하고, 인접 데이터행의 화소이동도 ± P/n 이상으로 설정함으로써, 2시역 이상인 n개의 시역을 형성하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 화소 13: 좌안 이미지 화소
15: 우안 이미지 화소 20: BM부 (Black Matrix)
100, 200: 입체 영상 표시 장치 110, 210: 영상 표시 패널
130, 230: 패럴랙스 배리어 기판 233: 오픈 영역
235: 배리어 영역 250: 렌티큘러 렌즈시트
270: 동공 추적부

Claims (8)

  1. 2시역이상의 화상정보를 방출하는 영상표시패널;
    상기 영상표시패널 전면에 배치된 시차 분리수단;
    관찰자의 동공의 위치를 추적하는 동공 추적부; 및
    상기 영상표시패널에 형성된 다수의 데이터 행을 구성하는 화소들을 포함하되,
    상기 다수의 데이터 행 중 적어도 하나의 행의 화소들은 인접한 데이터 행의 화소들의 배열과 수직선상에서 어긋나도록 수평으로 이동되며,
    상기 다수의 데이터 행 중에서 관찰자의 동공의 위치에 따라 어느 하나의 데이터 행의 화소들만 구동시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 영상표시패널은 액정표시장치 (LCD), 플라즈마표시장치 (PDP) 및 전계 방출 표시장치 (FED)를 포함하는 평판표시장치 및 투사광학계의 스크린 중에 임의의 하나인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시차 분리수단은 패럴랙스 배리어판 또는 렌티큘러 렌즈시트인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 동공 추적부는 상기 추적된 동공의 위치를 상기 영상 표시패널에 피드백하며,
    상기 영상 표시패널의 수직선상에서 어긋나는 수평방향의 이동이 수평화소 크기의 1/2인 경우에,
    상기 영상 표시패널은 상기 피드백된 동공의 위치에 따라 상기 다수의 데이터 행 중 짝수 데이터 행과 홀수 데이터 행 중 어느 하나의 데이터 행의 화소들만 구동시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 패럴랙스 배리어판의 오픈영역 및 배리어 영역, 또는 상기 렌티큘러 렌즈시트의 렌즈 패턴은 상기 영상표시 패널의 데이터 행에 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치
  7. (a) 다수의 데이터 행을 형성하는 화소들을 포함하는 영상표시패널에서, 2시역이상의 화상정보를 방출하는 단계;
    (b) 상기 영상표시패널 전면에 배치된 시차 분리수단에서, 상기 방출된 화상정보의 시역을 분리하는 단계; 및
    (c) 동공 추적부에서, 관찰자의 동공의 위치를 추적하여 상기 추적된 동공의 위치를 상기 영상표시패널에 피드백하는 단계;
    (d) 상기 영상 표시패널에서, 상기 피드백된 동공의 위치에 따라, 상기 다수의 데이터 행 중 짝수 데이터 행과 홀수 데이터 행 중 어느 하나의 데이터 행의 화소들만 선택 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치 구동방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 피드백된 동공의 위치가 상기 짝수 데이터 행 또는 상기 홀수 데이터 행의 화소들에 의해 형성된 시역의 광 조도 피크값의 1/2 크기에 대응하는 위치를 지나는 경우, 상기 선택을 변경하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치 구동방법.
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