KR101726863B1 - 다시점 표시 장치 및 그의 다시점 영상 표시 방법 - Google Patents

Abstract

다시점 표시 장치는 복수의 시점 영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함하는 표시패널과 표시 패널 상에 위치하는 렌티큘러 렌즈 어레이를 포함하며, 제어부에서 영상의 표시 위치에 따라 시점 영상의 수를 결정하고 표시 위치의 부화소들에 결정된 시점 영상의 수에 따른 시점 영상의 신호를 전달한다.

Description

다시점 표시 장치 및 그의 다시점 영상 표시 방법{MULTIVIEW DISPLAY AND METHOD FOR DISPLAYING MULTIVIEW IMAGE}

본 발명은 다시점 표시 장치 및 그의 다시점 영상 표시 방법에 관한 것으로, 특히 다시점 디스플레이의 가장 자리에서 발생되는 비선형 왜곡을 줄일 수 있는 다시점 디스플레이 및 그의 다시점 영상 표시 방법에 관한 것이다.

종래의 다시점 디스플레이는 렌티큘러 렌즈를 평판 패널에 기울기를 가지도록 접합하여 구현하는데, 기울기를 가지도록 접합하는 이유는 누화(crosstalk)에 의한 색상 간섭을 피하고, 평판 패널이 가지는 총 해상도에 대한 가로 및 세로의 해상도 비율을 맞추기 위함이다. 이러한 이유로 기울기를 가지도록 렌티큘러 렌즈를 설계하고 있으나, 50인치 이상의 대형 다시점 디스플레이는 도 1과 같이 기울기에 의해 가장 자리에서 검은색으로 표현되는 비선형 왜곡이 발생한다.

이 비선형 왜곡으로 인하여 다시점 영상을 재현하였을 경우에, 가장 자리 부분은 입체로 보이지 않고, 영상이 겹쳐 보이는 고스트(ghost) 현상이 발생한다.

본 발명이 해결하려는 과제는 다시점 디스플레이의 가장 자리에서 발생되는 비선형 왜곡을 줄일 수 있는 다시점 표시 장치 및 그의 다시점 영상 표시 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 다시점 표시 장치를 제공한다. 다시점 표시 장치는 표시 패널, 렌티큘러 렌즈 어레이, 그리고 제어부를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 시점영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함한다. 상기 렌티큘러 렌즈 어레이는 상기 표시 패널 상에 위치하며, 복수의 부화소의 수직 방향으로 경사지게 형성된 복수의 렌티큘러 렌즈를 포함한다. 그리고 상기 제어부는 영상의 표시 위치에 따라 시점 영상의 수를 결정하고, 상기 표시 위치의 부화소들에 상기 결정된 시점 영상의 수의 시점 영상의 신호를 전달한다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 비선형 왜곡으로 발생하는 가장자리에서의 고스트 현상을 줄일 수 있고 중앙 부분에 대한 입체를 부각시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다시점 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 시점 영상 할당 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 특정 시점에 대한 비선형 왜곡 영상 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부의 시점 영상 할당 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상의 표시 위치별 시점 영상의 수를 나타낸 그래프도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 다시점 표시 장치 및 그의 다시점 영상 표시 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다시점 디스플레이를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 제어부의 시점 영상 할당 방법의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 3은 특정 시점에 대한 비선형 왜곡 영상 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참고하면, 다시점 디스플레이(100)는 표시 패널(110), 렌티큘러 렌즈 어레이(Lenticular lens array)(120) 및 제어부(130)를 포함한다.

표시 패널(110)은 복수의 행과 복수의 열로 배열된 복수의 화소를 포함한다. 각 화소는 복수의 부화소(112)를 포함한다. 부화소는 예를 들면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 하나의 색상을 표시한다. 화소는 적어도 하나의 부화소(112)가 합쳐져서 완전한 색상 정보를 표현하는 최소 영상 표시 단위로, 예를 들면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상을 표시하는 3개의 부화소(112)가 하나의 화소로 표현될 수 있다.

표시 패널(110) 상에는 렌티큘러 렌즈 어레이(120)가 위치한다.

렌티큘러 렌즈 어레이(120)는 복수의 렌티큘러 렌즈(122)를 포함한다. 복수의 렌티큘러 렌즈(122)는 반원기둥 형상을 가지며, 일방향으로 배열되어 있다. 렌티큘러 렌즈(122)는 복수의 부화소(112)의 수직축(y) 방향에 대하여 소정의 기울기를 가지도록 경사져 있다. 예를 들면, 기울기는 6~18도 사이로 설정될 수 있다. 이러한 렌티큘러 렌즈 어레이(120)는 입사빔을 다수의 시점으로 분리하여 출사시키기 위한 것이다. 렌티큘러 렌즈 어레이(120)를 투과하는 빔은 시청 거리(viewing distance)에서 서로 다른 시점으로 각각 분리된다. 렌티큘러 렌즈(122)는 각 부화소(112)에 형성된 영상을 각각의 시점으로 분리하기 위하여 일정한 곡률 및 피치를 갖는다. 그리고 각각의 렌티큘러 렌즈(122)는 수평축(x) 방향을 따라 배열된 부화소(112) 중 2개 이상의 부화소에 대응하도록 배치될 수 있고, 다시점 개수에 따라 렌티큘러 렌즈(122)의 피치가 부화소(112)의 수평 피치와 일정 관계를 갖도록 설정된다. 이에 따라, 표시패널(110)에서 표시된 영상은 진행경로가 변경되어 각 시점으로 분리되어 제공된다.

제어부(130)는 표시 패널(110)을 구성하는 복수의 부화소(112)에 각각의 시점 영상의 신호를 전달한다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 렌티큘러 렌즈(122)가 수평축(x) 방향을 따라 배열된 9개의 부화소(112)에 대응하도록 배치되어 있는 경우에, 제어부(130)는 관찰자가 위치하는 각각의 시점 영역에 각각의 시점 영상이 제공되도록, 9개의 부화소에 각각 1번 내지 9번 시점 영상(1~9)의 신호를 전달할 수 있다.

이때 대형 다시점 디스플레이의 경우, 렌티큘러 렌즈(122)가 부화소(112)의 수직축(y) 방향에 대하여 소정의 기울기를 가지도록 경사져 있기 때문에 이 기울기에 의해서 도 3에 도시한 바와 같이 가장자리에 검은색으로 표현되는 비선형 왜곡이 발생한다. 이러한 비선형 왜곡으로 인하여 다시점 영상을 재생하였을 경우에, 특정 시점 영역에서 가장자리 부분은 입체로 보이지 않고 영상이 겹쳐 보이는 고스트 현상이 발생할 수 있다.

아래에서는 이러한 비선형 왜곡으로 발생하는 고스트 현상을 시각적으로 줄일 수 있는 방법에 대해 도 4 및 도 5를 참고로 설명한다.

도 4는 도 1에 도시된 제어부의 시점 영상 할당 방법을 나타낸 도면이다.

도 4를 참고하면, 제어부(130)는 영상의 표시 위치에 따라 시점 영상의 수를 결정한다(S410). 시점 영상의 수는 수학식 1과 같이 결정될 수 있다.

수학식 1에서, Vmax는 시점 영상의 수를 나타내고, V는 렌티큘러 렌즈의 시점 수를 나타낸다. x, y는 영상의 가로 및 세로 위치를 나타내고, σ는 가장자리 경계 값 설정 상수이다.

수학식 4에 따라서 시점 영상의 수를 결정하면, σ에 의해서 가장 자리 위치에서는 시점 영상의 수가 적고, 중앙 위치로 갈수록 시점 영상의 수가 많아진다.

제어부(130)는 영상의 표시 위치(x, y)에 따라 결정된 시점 영상의 수에 따라서 각 부화소에 해당 시점 영상의 신호를 전달한다(S420).

예를 들어, 소정의 영역에서 시점 영상의 수(Vmax)가 1로 결정되면, 제어부(130)는 해당 영역의 해당 부화소들에 하나의 시점 영상 예를 들면, 1번 시점 영상(1)의 신호를 전달할 수 있다. 소정의 영역에서 시점 영상의 수(Vmax)가 2로 결정되면, 제어부(130)는 해당 영역의 해당 부화소들에 시차가 적은 즉 인접된 2개의 시점 영상 예를 들면, 1번 시점 영상(1)과 2번 시점 영상(2)의 신호 또는 3번 시점 영상(3)과 4번 시점 영상(4)의 신호를 전달할 수 있다. 마찬가지 방법으로 소정의 영역에서 시점 영상의 수(Vmax)가 9로 결정되면 제어부(130)는 해당 영역의 해당 부화소들에 각각 9개의 시점 영상 예를 들면, 1번 내지 9번 시점 영상(1~9)의 신호를 전달할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상의 표시 위치별 시점 영상의 수를 나타낸 그래프도로서, 도 5에서는 σ를 10000, V를 9인 것으로 가정하였다.

도 5에 도시한 바와 같이, 가장 자리 위치에는 시점 영상의 수가 적고, 중앙 위치로 갈수록 시점 영상의 수가 많아진다. 따라서 가장 자리의 부화소에는 동일한 시점 영상이 할당되거나 시차가 적은 시점 영상이 할당되므로, 고스트 현상을 줄일 수 있게 된다. 또한 중앙 위치로 갈수록 시점 영상의 수가 많아지므로, 중앙 위치에서는 입체가 강조되는 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

1. 복수의 시점영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함하는 표시패널,
   상기 표시 패널 상에 위치하며, 복수의 부화소의 수직 방향으로 경사지게 형성된 복수의 렌티큘러 렌즈를 포함하며, 각 렌티큘러 렌즈는 적어도 2개의 부화소에 대응되도록 위치하는 렌티큘러 렌즈 어레이, 그리고
   상기 각 렌티큘러 렌즈의 수평축 길이에 의해 영상의 표시 영역들이 결정되는 경우에, 상기 영상의 표시 영역이 상기 영상의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 시점 영상의 수가 많아지도록 상기 영상의 표시 영역에 따라 시점 영상의 수를 결정하고, 상기 표시 영역들의 부화소들에 상기 결정된 시점 영상의 수에 따른 시점 영상의 신호를 전달하는 제어부
   를 포함하는 다시점 표시 장치.
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 제어부는 수학식에 따라 상기 시점 영상의 수를 결정하며,
   상기 수학식은

   

   이며,
   상기 Vmax는 시점 영상의 수를 나타내고, 상기 V는 상기 렌티큘러 렌즈의 시점 수를 나타내며, 상기 x 및 y는 상기 영상의 가로 및 세로 위치를 나타내고, 상기 σ는 가장자리 경계값 설정 상수를 나타내는 다시점 표시 장치.
4. 삭제
5. 제1항에서,
   상기 제어부는 상기 표시 영역의 부화소들에 각각 결정된 시점 영상의 수만큼 시차가 적은 인접된 시점 영상의 신호를 전달하는 다시점 표시 장치.
   

Images