KR101876848B1

KR101876848B1 - 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시장치, 및 2차원 및 3차원 영상 표시 방법

Info

Publication number: KR101876848B1
Application number: KR1020100127854A
Authority: KR
Inventors: 정근영; 이승규; 박종웅; 이주형; 양지연
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: US9019353B2; US20120146994A1; KR20120066490A

Abstract

본 발명은 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시장치, 및 2차원 및 3차원 영상 표시 방법을 개시한다.
본 발명의 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치는, 입력 영상의 열 데이터를 출력하는 데이터 구동부; 상기 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라, 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어하는 주사 구동부; 상기 입력 영상을 홀수 라인과 짝수 라인에 분리하여 표시하며 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현하는 표시패널; 및 상기 홀수 라인에 표시되는 영상과 상기 짝수 라인에 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성하는 시차 장치;를 포함할 수 있다.

Description

2차원 및 3차원 겸용 영상 표시장치, 및 2차원 및 3차원 영상 표시 방법{2D/3D switchable image display apparatus and method of displaying 2D/3D image}

본 발명은 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시장치, 및 이에 의한 2차원 및 3차원 영상 표시 방법에 관한 것이다.

최근 표시되는 영상을 더욱더 현실감 있게 보게 하기 위해 3차원 입체 영상을 지원하는 3차원 영상 표시 장치가 개발되고 있다.

일반적으로, 사람의 두 눈은 약 6.5cm(Inter-Ocular Distance or IOD) 정도 떨어져 있다. 그래서 우리가 물체를 볼 때 각각의 눈은 물체의 약간 다른 면을 보게 된다. 이를 좌우 양안에 의한 차이(Disparity)라고 하는데, 이 차이는 뇌에서 합성되어 입체감을 가지는 상으로 지각된다. 이 원리가 3차원 영상 재현에 응용되는 기본 원리이다. 예를 들어 설명하면, 육면체의 물체를 두 눈으로 바라보았을 때, 우리의 뇌는 양쪽 눈에서 인지된 사물의 상에서 비슷한 부분을 감지하게 된다. 그리고 이 각각 다르게 느껴지는 상을 통해 그들 위치에 따라 생기는 차이(parallax difference)를 인지해 사물의 깊이(혹은 눈과 물체 간의 거리), 즉 입체감을 느끼게 된다.

이와 같은 3차원 영상을 표시하는 종래 기술에서는 컨텐츠 제작 단계에서부터 좌안(左眼) 영상(좌영상)과 우안(右眼) 영상(우영상)을 따로 제작하고 이를 합성한 입체 영상 데이터를 생성한 후 좌영상과 우영상을 반복적으로 입체영상 표시장치에 제공한다. 이러한 3차원 입체영상 표시장치는 좌영상과 우영상의 합성 등 중간 처리를 위한 별도의 장치가 필요하다. 이 별도의 장치는 집적회로(IC) 또는 호스트(Host) 프로세서에 알고리즘 형태로 내장되어야 하므로 면적 및 계산 자원(computing resource)을 차지하여 기구적, 전기적 추가 비용이 발생한다. 또한, 좌영상 또는 우영상의 임시저장을 위한 메모리와 3차원 또는 2차원 화상처리를 위한 프로세서 등의 추가장치가 필요하다. 그리고, 3차원 입체영상 표시장치는 좌우영상을 반복적으로 입력해야 하므로, 입력되는 정보 대비 인터페이스(interface)의 데이터 입출력 속도 및 소비전력이 높아지는 단점이 발생한다.

본 발명은 복잡한 프로세스 없이 고효율의 2차원 및 3차원 영상을 구현할 수 있는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치는, 입력 영상의 열 데이터를 출력하는 데이터 구동부; 상기 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라, 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어하는 주사 구동부; 상기 입력 영상을 홀수 라인과 짝수 라인에 분리하여 표시하며 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현하는 표시패널; 및 상기 홀수 라인에 표시되는 영상과 상기 짝수 라인에 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성하는 시차 장치;를 포함할 수 있다.

상기 데이터 구동부는, 상기 입력 영상이 입력되는 순서대로 상기 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 출력하고, 상기 열 데이터는 홀수열 데이터 또는 짝수열 데이터일 수 있다.

상기 주사 구동부는, 3차원 영상 구현시 영상 입력 방식에 따라 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 분리 또는 순차 구동시키거나, 2차원 영상 구현시 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 동시 구동시킨다.

상기 주사 구동부는, 3차원 영상 구현시, 좌영상 프레임과 우영상 프레임이 교대로 입력되는 경우, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 분리 구동시키고, 3차원 영상 구현시, 좌영상의 열 데이터와 우영상의 열 데이터가 교대로 입력되는 경우, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 교대로 순차 구동시킨다.

상기 주사 구동부는, 상기 시차 장치가 오프 상태에서 2차원 영상 구현시, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 교대로 순차 구동시킨다.

상기 시차 장치는 패럴랙스 배리어 및 렌티큘러 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치는, 상기 입력 영상의 입력 방식을 판별하고, 상기 스캔 라인의 구동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 신호 제어부;를 더 포함할 수 있다.

상기 신호 제어부가 CPU 모드로 동작하는 경우, 상기 입력 영상의 입력 방식에 따라, 입력 영상의 열 데이터를 홀수로 어드레스 지정된 홀수 라인과 짝수로 어드레스 지정된 짝수 라인에 저장하는 프레임 메모리;를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임 메모리는, 3차원 영상 구현시, 좌영상 프레임과 우영상 프레임이 교대로 입력되는 경우, 각각의 프레임을 상기 홀수로 어드레스 지정된 홀수 라인 또는 상기 짝수로 어드레스 지정된 짝수 라인에 분리 저장하고, 3차원 영상 구현시, 좌영상의 열 데이터와 우영상의 열 데이터가 교대로 입력되는 경우, 상기 홀수로 어드레스 지정된 홀수 라인 및 상기 짝수로 어드레스 지정된 짝수 라인에 교대로 순차 저장할 수 있다.

상기 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치는, 시차 장치의 온/오프를 제어하는 시차 장치 제어부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치는, 좌안 영상과 우안 영상이 입력되는 순서대로 각 영상의 열 데이터를 출력하는 데이터 구동부; 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인을 분리 구동시키는 주사 구동부; 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 홀수 라인과 짝수 라인에 분리하여 표시하며 3차원 영상을 구현하는 표시패널; 및 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상 간에 양안 시차를 형성하는 시차 장치;를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치는, 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 출력하는 데이터 구동부; 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인을 동시 구동시키는 주사 구동부; 상기 열 데이터를 홀수 라인과 짝수 라인에 동시 표시하며 2차원 영상을 구현하는 표시패널; 및 상기 홀수 라인에 표시되는 영상과 상기 짝수 라인에 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성하는 시차 장치;를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 및 3차원 영상 표시 방법은, 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식을 결정하는 단계; 상기 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 인가하며, 상기 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라, 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어하는 단계; 및 상기 홀수 라인과 짝수 라인에 분리되어 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성하며 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시장치는 하드웨어의 추가 또는 변경 없이 다양한 인터페이스 환경에 용이하게 적용될 수 있어, 실시간 화상처리 및 비용절감의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 패럴랙스 배리어 방식의 일 예를 도시하고, 도 3은 렌티큘러 렌즈 방식의 일 예를 도시한다.
도 4는 도 1의 주사 구동부의 구성의 일 예를 도시한다.
도 5는 도 1의 신호 제어부의 구성의 일 예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 도 1의 신호 제어부가 CPU 모드로 동작하는 경우 프레임 메모리에 저장되는 영상 데이터를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 2배 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 3차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 2배 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 2차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 3차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 2차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 2차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 및 2차원 영상을 구현하는 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 본 발명의 실시예를 설명하는 도면에 있어서, 어떤 층이나 영역들은 명세서의 명확성을 위해 두께를 확대하여 나타내었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 영상 표시 장치(100)는 표시패널(110), 시차 장치(120), 소스 구동부(130), 데이터 구동부(140), 시차 장치 제어부(150) 및 신호 제어부(160)를 포함한다.

표시패널(110)은 일 방향으로 연장된 복수의 N개의 스캔 라인 및 이와 교차하는 타 방향으로 연장된 복수의 M개의 데이터 라인을 포함하고, 이들의 교차 영역에 마련된 복수의 MxN 화소를 포함한다. 표시패널(110)은 유기발광 표시패널, 액정 표시패널, FED(field emission display) 패널 등 다양한 종류의 표시패널을 포함한다.

상기 표시패널(110) 상의 복수의 N개의 스캔 라인은 N/2개의 홀수 스캔 라인과 N/2개의 짝수 스캔 라인을 포함한다. 상기 스캔 라인은 싱글 스캔(single scan) 구조 또는 듀얼 스캔(dual scan) 구조일 수 있다.

상기 표시패널(110)은 공간적으로 좌우 영상을 분할함으로써 해상도가 1/2로 감소하는 해상도 저하를 개선하기 위해, 복수의 2N개의 스캔 라인 및 복수의 M개의 데이터 라인을 포함하고, 이들의 교차 영역에 복수의 Mx2N 화소를 포함함으로써 2배 해상도를 구현할 수 있다.

이하에서는, MxN 화소를 구비한 표시패널(110)은 기본 해상도 표시패널(110)로 칭하고, Mx2N 화소를 구비한 표시패널(110)은 2배 해상도 표시패널(110)로 칭한다.

상기 표시패널(110)은 입력 영상을 홀수 라인과 짝수 라인에 분리하여 표시하며 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현한다.

시차 장치(120)는 좌영상과 우영상을 분리하여 보여주는 기능을 하며, 표시패널(110)의 홀수 라인에 표시되는 영상과 짝수 라인에 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성한다. 시차 장치(120)는 패럴랙스 배리어(parallax barrier), 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 등의 양안 시차 를 구현하는 수단을 포함한다. 시차 장치(120)는 표시패널(110)의 구동 모드에 따라 온/오프로 스위칭될 수 있다. 표시패널(110)이 3차원 모드로 구동하는 경우 시차 장치(120)는 온되고, 2차원 모드로 구동하는 경우 시차 장치(120)가 온 또는 오프될 수 있다. 시차 장치(120)가 적용된 3차원 영상 구현 방법의 예를 도 2 및 도 3에 도시하였다. 도 2는 패럴랙스 배리어 방식의 일 예를 도시하고, 도 3은 렌티큘러 렌즈 방식의 일 예를 도시한다.

도 2를 참조하면, 패럴랙스 배리어 방식은 빛을 투과 또는 차단시키는 수직 슬릿(slit)이 일정 간격으로 배열된 패럴랙스 배리어(120-1)를 표시패널(110) 전방에 구비한다. 상기 패럴랙스 배리어 방식은 패럴랙스 배리어(120-1)의 슬릿을 통해 좌영상과 우영상을 분리하여 양안 시차를 구현한다.

도 3을 참조하면, 렌티큘러 렌즈 방식은 다수의 반원통형 렌티큘러 렌즈가 배열된 렌티큘러 렌즈 어레이(120-2)를 표시패널(110) 상에 구비한다. 상기 렌티큘러 렌즈 방식은 렌즈 특성을 이용하여 각 화소 지점의 투과 경로를 좌안과 우안으로 집중시키는 원리로 좌영상과 우영상을 분리하여 양안 시차를 구현한다.

도 2 및 도 3은 종래의 패럴랙스 배리어 방식과 렌티큘러 렌즈 방식과 동일하므로 상세한 설명은 생략하겠다.

주사 구동부(130)는 복수의 스캔 라인을 통하여 표시패널(110)에 활성레벨의 게이트 온 전압과 비활성레벨의 게이트 오프 전압의 조합을 갖는 게이트 신호를 생성하여 순차적으로 공급할 수 있다. 주사 구동부(130)는 홀수 스캔 라인을 구동시키는 홀수 게이트 신호(Godd)와 짝수 스캔 라인을 구동시키는 짝수 게이트 신호(Geven)를 출력한다. 도 4는 스캔 라인이 듀얼 스캔 구조인 경우 주사 구동부(130)의 구성의 일 예를 도시한다.

도 4를 참조하면, 상기 주사 구동부(130)는, 홀수 스캔 라인과 연결되고 상기 홀수 스캔 라인에 홀수 게이트 신호(Godd)를 공급하는 제1 주사 구동부(130-1)와, 짝수 스캔 라인과 연결되고 상기 짝수 스캔 라인에 짝수 게이트 신호(Geven)를 공급하는 제2 주사 구동부(130-2)를 포함할 수 있다.

상기 시차 장치(120)가 온인 상태에서, 3차원 모드로 구동하기 위해, 먼저 제1 주사 구동부(130-1)가 홀수 스캔 라인을 구동시키고, 다음으로 제2 주사 구동부(130-2)가 짝수 스캔 라인을 구동시킨다. 다른 예로서, 먼저 제2 주사 구동부(130-2)가 짝수 스캔 라인을 구동시키고, 다음으로 제1 주사 구동부(130-1)가 홀수 스캔 라인을 구동시킬 수도 있다. 상기 시차 장치(120)가 온인 상태에서, 2차원 모드로 구동하기 위해, 제1 주사 구동부(130-1)와 제2 주사 구동부(130-2)는 각각 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인을 동시 구동시킨다.

데이터 구동부(140)는 다수의 데이터 라인을 통하여 표시패널(110)에 영상 데이터를 공급한다. 상기 표시패널(110)은 3차원 모드에서 좌영상과 우영상이 시차를 갖고 인지되는 3차원 영상을 표시하고, 2차원 모드에서 좌안과 우안에 동일한 영상이 인지되는 2차원 영상을 표시한다.

상기 주사 구동부(130) 및 상기 데이터 구동부(140)는 표시패널(110)의 하부 기판 상에 직접 형성될 수 있고(ASG 방식), 별도로 제작되어 COB(Chip On Board), TAB(Tape Automated Bonding), COG(Chip On Glass) 등과 같은 방식으로 하부 기판 상에 실장될 수 있다.

시차 장치 제어부(150)는 신호 제어부(160)로부터의 제어 신호에 따라 상기 시차 장치(120)의 온/오프를 제어한다.

신호 제어부(160)는 입력 영상의 구현 모드 및 영상 입력 방식에 따라 주사 구동부(130), 데이터 구동부(140) 및 시차 장치 제어부(150)를 제어함으로써 표시패널(110)의 구동 방식을 제어한다. 도 5는 신호 제어부(160)의 구성의 일 예를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 신호 제어부(160)는 구동방식 선택부(161) 및 제어부(165)를 포함한다.

구동방식 선택부(161)는 2차원 영상을 구현하는 2차원 모드인지 3차원 영상을 구현하는 3차원 모드인지를 판단한다. 그리고, 구동방식 선택부(161)는 3차원 모드인 경우 입력 영상의 입력 방식을 판단한다. 구동방식 선택부(161)는 판단된 입력 영상의 구현 모드 및 영상 입력 방식을 기초로, 스캔 라인 구동 방식을 결정한다.

3차원 영상 구현을 위해 일련의 영상은 인터리브드 방식(501) 또는 프레임 시퀀셜 방식(503)으로 입력될 수 있다. 인터리브드 방식(501)은 좌영상 및 우영상을 열 단위로 번갈아 배열하고, 좌영상 열 데이터와 우영상 열 데이터가 번갈아 입력되는 방식이다. 프레임 시퀀셜 방식(503)은 서로 대응되는 좌영상 프레임 및 우영상 프레임이 번갈아 입력되는 방식이다. 2차원 영상 구현을 위해 입력되는 일련의 영상은 상기 좌영상 또는 상기 우영상일 수 있다.

구동 방식은 순차 구동 방식, 홀수/짝수 분리 구동 방식 및 홀수/짝수 동시 구동 방식이 있다. 순차 구동 방식은 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인을 교대로 순차적으로 스캔 라인을 구동하는 방식이다. 순차 구동 방식은 인터리브트 방식(501)으로 영상이 입력되어 3차원 영상을 구현하는 경우, 시차 장치가 오프 상태에서 2차원 영상을 구현하는 경우에 적용될 수 있다. 홀수/짝수 분리 구동 방식은 홀수 스캔 라인들 또는 짝수 스캔 라인들을 먼저 구동한 후, 짝수 스캔 라인들 또는 홀수 스캔 라인들을 구동하는 방식이다. 홀수/짝수 분리 구동 방식은 프레임 시퀀셜 방식(503)으로 영상이 입력되어 3차원 영상을 구현하는 경우 적용될 수 있다. 홀수/짝수 동시 구동 방식은 한 쌍의 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인이 동시 구동하는 방식이다. 홀수/짝수 동시 구동 방식은 입력 영상이 2차원 영상(505)인 경우 적용될 수 있다.

제어부(165)는 선택된 구동 방식에 따라 제어 신호(S1, S2, S3)를 생성하여, 주사 구동부(130), 데이터 구동부(140) 및 시차 장치 제어부(150)로 출력한다.

상기 신호 제어부(160)는 CPU 모드 또는 RGB 모드로 구동된다. 여기서, RGB 모드는 시스템 보드의 그래픽 제어기로부터 생성된 영상 데이터(R,G,B)를 이용하여 영상을 표시하는 방식으로, 상기 그래픽 제어기로부터의 영상 데이터(R,G,B)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등에 동기화되어 데이터 버스를 통해 신호 제어부(160)로 전송된다. 그리고, CPU 모드는 시스템 보드의 프레임 메모리(frame memory)에 저장된 영상 데이터(R,G,B)를 이용하여 영상을 표시하는 방식으로, 상기 프레임 메모리로부터의 영상 데이터(R,G,B)는 CS 신호(Chip Select Signal;CS), RS 신호(Register Select Signal;RS) 등에 동기화되어 데이터 버스를 통해 신호 제어부(160)로 전송된다. 이러한 신호 제어부(160)는 RGB 모드 또는 CPU 모드를 선택하여 동작할 수 있다.

도 6은 신호 제어부(160)가 CPU 모드로 동작하는 경우, 상기 프레임 메모리에 저장되는 영상 데이터를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 2차원 또는 3차원 입력 영상(10)을 프레임 메모리(50)에 기록할 때, 영상 데이터의 메모리 주소를 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA) 또는 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)으로 구분하여 설정한다. 입력 영상(10)의 영상 데이터는 홀수 영상 전송부(20)와 짝수 영상 전송부(30)를 통해 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA) 또는 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)에 개별적으로 선택 저장된다.

예를 들어, 영상이 인터리브드 방식으로 입력되는 경우, 프레임 메모리(50)의 홀수 라인과 짝수 라인을 차례로 번갈아 인에이블(enable)시킴으로써 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 저장한다. 그리고, 영상이 프레임 시퀀셜 방식으로 입력되는 경우, 프레임 메모리(50)의 홀수 라인들 또는 짝수 라인들을 인에이블(enable)시켜 먼저 입력되는 좌영상 또는 우영상의 열 데이터를 먼저 저장한 후, 짝수 라인들 또는 홀수라인들을 인에이블(enable)시켜 다음 입력되는 우영상 또는 좌영상의 열 데이터를 저장함으로써 좌우 영상이 교대로 혼합된 영상이 저장된다. 한편, 입력 영상이 2차원 영상이고, 시차 장치가 온이면, 프레임 메모리(50)의 인접하는 한 쌍의 홀수 라인과 짝수 라인에 동일한 열 데이터를 저장하여 좌안과 우안에 동일한 영상이 시인되도록 한다. 그리고, 입력 영상이 2차원 영상이고, 시차 장치가 오프이면 프레임 메모리(50)의 홀수 라인과 짝수 라인에 차례로 열 데이터를 저장한다. 이 경우, 신호 제어부(160)는 프레임 메모리(50)의 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA) 또는 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)의 영상 데이터를 순차적으로 리드 아웃하고, 표시패널(110)에 3차원 영상 또는 2차원 영상으로 표시한다.

다른 예로서, 신호 제어부(160)는 프레임 메모리(50)의 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA) 또는 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)의 영상 데이터를 리드 아웃하고, 표시패널(110)에 3차원 영상 또는 2차원 영상으로 표시한다. 신호 제어부(160)는 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA) 또는 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)의 영상 데이터를 순차적으로 리드 아웃하고, 순차 구동 방식으로 3차원 영상을 구현할 수 있고, 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA) 또는 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)의 영상 데이터가 동일한 경우, 순차 구동 또는 홀수/짝수 동시 구동 방식으로 2차원 영상을 구현하도록 할 수 있다. 또는, 신호 제어부(160)는 홀수 라인(L0, L1, L2,...,LA)의 영상 데이터를 먼저 리드 아웃하고, 다음으로 짝수 라인(R0, R1, R2,...,RA)의 영상 데이터를 리드 아웃하여, 홀수/짝수 분리 구동 방식으로 3차원 영상을 구현하도록 할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 2배 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 3차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.

도 7a를 참조하면, 신호 제어부(160)로 열 데이터(L1, L2,...,LN)로 이루어진 좌영상(L)과 열 데이터(R1, R2,...,RN)로 이루어진 우영상(R)이 차례로 입력된다.

데이터 구동부(140)는 영상이 입력되는 순서대로 영상의 열 데이터를 차례로 출력한다. 즉, 좌영상(L)의 열 데이터(L1, L2,...,LN)를 먼저 출력하고, 우영상(R)의 열 데이터(R1, R2,...,RN)를 일정 시간 간격을 두고 후속하여 출력한다.

주사 구동부(130)는 홀수/짝수 분리 구동 방식으로 동작한다. 주사 구동부(130)는 먼저 N개의 홀수(1, 3, 5,...,2N-3, 2N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)를 순차 출력하고, 다음으로 N개의 짝수(2, 4, 6,...,2N-2, 2N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 순차 출력한다. 순차 출력되는 홀수 게이트 신호(Godd)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력되고, 순차 출력되는 짝수 게이트 신호(Geven)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력된다. 게이트 신호에 의해 온 된 화소로 데이터 신호가 인가된다.

도 7b를 참조하면, 홀수 게이트 신호(Godd)에 의해 좌영상(L)의 열 데이터(L1, L2,...,LN)는 홀수 라인의 화소에 인가되고, 짝수 게이트 신호(Geven)에 의해 우영상(R)의 열 데이터(R1, R2,...,RN)는 짝수 라인의 화소에 인가된다. 이에 따라, 좌영상(L)의 열 데이터(L1, L2,...,LN)와 우영상(R)의 열 데이터(R1, R2,...,RN)는 각각 시차 장치(120)를 통해 좌안과 우안에 인지되어 2배 해상도 표시패널(110)은 3차원 영상(I_3D)을 구현한다.

여기서, 데이터 구동부(140)는 먼저 우영상(R)을 출력하고, 다음으로 좌영상(L)을 출력할 수 있다. 주사 구동부(130)는 먼저 짝수(2, 4, 6,...,2N-2, 2N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 순차 출력하고, 다음으로 홀수(1, 3, 5,...,2N-3, 2N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)를 순차 출력할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 2배 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 2차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.

도 8a를 참조하면, 신호 제어부(160)로 열 데이터(2D1, 2D2,...,2DN)로 이루어진 2차원 영상(2D)이 입력된다. 상기 2차원 영상(2D)은 좌영상(L) 또는 우영상(R)일 수 있다.

데이터 구동부(140)는 영상이 입력되는 순서대로 영상의 열 데이터를 차례로 출력한다. 즉, 2차원 영상(2D)의 N개의 열 데이터(2D1, 2D2,...,2DN)를 순차적으로 출력한다.

주사 구동부(130)는 홀수/짝수 동시 구동 방식으로 동작한다. 주사 구동부(130)는 N개의 홀수(1, 3, 5,...,2N-3, 2N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)를 순차 출력하고, 동시에 N개의 짝수(2, 4, 6,...,2N-2, 2N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 순차 출력한다. 순차 출력되는 홀수 게이트 신호(Godd)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력되고, 순차 출력되는 짝수 게이트 신호(Geven)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력된다.

도 8b를 참조하면, 홀수 게이트 신호(Godd)에 의해 N개의 열 데이터(2D1,2D2,...,2DN)는 홀수 라인의 화소에 인가되고, 동시에 짝수 게이트 신호(Geven)에 의해 동일한 N개의 열 데이터(2D1, 2D2,...,2DN)는 짝수 라인의 화소에 인가된다. 홀수 라인의 화소와 짝수 라인의 화소에 인가되는 데이터는 동일하므로, 좌안과 우안에 동일한 영상이 인지되어 2배 해상도 표시패널(110)은 2차원 영상(I_2D)을 표시한다. 이때, 2차원 영상(I_2D)은 최초 입력 영상과 동일한 1배 해상도로 인지된다. 여기서, 시차 장치(120)가 오프이면, 홀수 라인의 화소와 짝수 라인의 화소에 동일한 데이터가 인가되므로, 2차원 영상(I_2D)은 최초 입력 영상과 동일한 1배 해상도로 인지된다. 즉, 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인의 동시 구동에 의해, 1배 해상도 입력 영상으로 2배 해상도 표시패널(110)을 구동할 수 있게 되어, 소비전력과 동작 속도 대역을 절감할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 3차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.

도 9a를 참조하면, 신호 제어부(160)로 열 데이터(L1, L2,...,LN)로 이루어진 좌영상(L)과 열 데이터(R1, R2,...,RN)로 이루어진 우영상(R)이 차례로 입력된다.

데이터 구동부(140)는 영상이 입력되는 순서대로 영상의 열 데이터를 차례로 출력한다. 즉, 좌영상의 홀수열 데이터(L1, L3,...,LN-1)를 먼저 출력하고, 다음으로 우영상의 짝수열 데이터(R2, R4,...,RN)를 출력한다.

주사 구동부(130)는 홀수/짝수 분리 구동 방식으로 동작한다. 주사 구동부(130)는 먼저 홀수(1, 3, 5,...,N-3, N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)를 순차 출력하고, 다음으로 짝수(2, 4, 6,...,N-2, N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 순차 출력한다. 순차 출력되는 홀수 게이트 신호(Godd)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력되고, 순차 출력되는 짝수 게이트 신호(Geven)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력된다. 게이트 신호에 의해 온 된 화소로 데이터 신호가 인가된다.

도 9b를 참조하면, 홀수 게이트 신호(Godd)에 의해 좌영상(L)의 홀수열 데이터(L1, L3,...,LN-1)는 홀수 라인의 화소에 인가되고, 짝수 게이트 신호(Geven)에 의해 우영상(R)의 짝수열 데이터(R2, R4,...,RN)는 짝수 라인의 화소에 인가된다. 이에 따라, 좌영상(L)의 홀수열 데이터(L1, L3,...,LN-1)와 우영상(R)의 짝수열 데이터(R2, R4,...,RN)는 각각 시차 장치(120)를 통해 좌안과 우안에 인지되어 기본 해상도 표시패널(110)은 3차원 영상(I_3D)을 구현한다.

여기서, 데이터 구동부(140)는 우영상(R)의 홀수열 데이터(R1, R3,...,RN-1)를 먼저 출력하고, 다음으로 좌영상(L)의 짝수열 데이터(L2, L4,...,LN)를 출력할 수 있다. 주사 구동부(130)는 먼저 짝수(2, 4, 6,...,N-2, N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 출력하고, 다음으로 홀수(1, 3, 5,...,N-3, N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)를 순차 출력할 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일반해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 2차원 영상이 인지되는 것을 도시한다.

도 10a를 참조하면, 신호 제어부(160)로 열 데이터(2D1, 2D2,...,2DN)로 이루어진 2차원 영상(2D)이 입력된다. 상기 2차원 영상(2D)은 좌영상(L) 또는 우영상(R)일 수 있다.

데이터 구동부(140)는 영상이 입력되는 순서대로 영상의 열 데이터를 차례로 출력한다. 즉, 2차원 영상(2D)의 홀수열 데이터(2D1, 2D3,...,2DN-1) 또는 짝수열 데이터(2D2, 2D4,...,2DN)를 순차적으로 출력한다. 도 10A는 홀수열 데이터(2D1, 2D3,...,2DN-1)가 순차적으로 입력되는 예를 도시하고 있다.

주사 구동부(130)는 홀수/짝수 동시 구동 방식으로 동작한다. 주사 구동부(130)는 홀수(1, 3, 5,...,N-3, N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)를 순차 출력하고, 동시에 짝수(2, 4, 6,...,N-2, N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 순차 출력한다. 순차 출력되는 홀수 게이트 신호(Godd)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력되고, 순차 출력되는 짝수 게이트 신호(Geven)는 게이트 신호가 인가되는 시간(T) 만큼의 간격으로 출력된다. 게이트 신호에 의해 온 된 화소로 데이터 신호가 인가된다.

도 10b를 참조하면, 홀수 게이트 신호(Godd)에 의해 홀수열 데이터(2D1, 2D3,...,2DN-1)는 홀수 라인의 화소에 인가되고, 짝수 게이트 신호(Geven)에 의해 동일한 홀수열 데이터(2D1, 2D3,...,2DN)는 짝수 라인의 화소에 인가된다. 홀수 라인의 화소와 짝수 라인의 화소에 출력되는 데이터는 동일하므로, 좌안과 우안에 동일한 영상이 인지되어 기본 해상도 표시패널(110)은 2차원 영상(I_2D)을 구현한다. 상기 2차원 영상(I_2D)은 해상도가 1/2로 감소되어 인지된다.

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 해상도 표시패널이 영상을 표시할 때 2차원 영상이 인지되는 것을 도시한다. 도 11a 및 도 11b의 실시예는 시차 장치(120)가 오프 상태에서 2차원 영상을 구현하는 예이다.

도 11a를 참조하면, 신호 제어부(160)로 열 데이터(2D1, 2D2,...,2DN)로 이루어진 2차원 영상(2D)이 입력된다. 상기 2차원 영상(2D)은 좌영상(L) 또는 우영상(R)일 수 있다.

데이터 구동부(140)는 영상이 입력되는 순서대로 영상의 열 데이터를 차례로 출력한다. 즉, 2차원 영상(2D)의 N개의 열 데이터(1, 2,...,N)를 순차적으로 출력한다.

주사 구동부(130)는 순차 구동 방식으로 동작한다. 주사 구동부(130)는 홀수(1, 3, 5,...,2N-3, 2N-1) 스캔 라인으로 홀수 게이트 신호(Godd)와 짝수(2, 4, 6,...,2N-2, 2N) 스캔 라인으로 짝수 게이트 신호(Geven)를 교대로 순차 출력한다.

도 11b를 참조하면, 홀수 게이트 신호(Godd)와 짝수 게이트 신호(Geven)에 의해 N개의 열 데이터(2D1,2D2,...,2DN)는 홀수 라인의 화소와 짝수 라인의 화소에 차례로 인가된다. 이때 시차 장치(120)는 오프 상태이므로 양안 시차가 없는 2차원 영상(I_2D)이 인지된다. 기본 해상도 표시패널(110)은 2배 해상도 표시패널(110)에 비해 데이터 전송량이 1/2로 감소하므로 상대적으로 데이터 처리 및 소비전력의 부담을 덜 갖고 순차 구동시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 및 2차원 영상을 구현하는 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 3차원 및 2차원 겸용 영상 표시 장치는 영상을 입력받고(S201), 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라 스캔 라인의 구동 방식을 설정한다(S202).

3차원 및 2차원 겸용 영상 표시 장치는 상기 입력 영상이 입력되는 순서대로 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 인가하고, 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라, 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어한다.

입력 영상이 프레임 단위로 입력되는 경우, 즉, 좌영상 프레임과 우영상 프레임이 교대로 입력되는 3차원 영상인 경우, 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인을 분리 구동하고(S203), 3차원 영상을 표시한다(S205).

입력 영상이 열 단위로 입력되는 경우, 즉, 좌영상의 열 데이터와 우영상의 열 데이터가 교대로 입력되는 3차원 영상인 경우, 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인을 순차 구동하고(S204), 3차원 영상을 표시한다(S205).

입력 영상이 2차원 영상인 경우, 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인을 동시 구동하고(S206), 2차원 영상을 표시한다(S207).

한편, 시차 장치가 오프일 때, 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인을 순차 구동하여 2차원 영상을 표시할 수 있다. 기본 해상도의 표시패널은 영상의 짝수열 또는 홀수열 데이터만이 이용된다.

본 발명의 3차원 및 2차원 겸용 영상 표시 장치는 좌우 영상을 별도의 합성 과정없이 홀수 스캔 라인과 짝수 스캔 라인의 분리 또는 동시 구동에 의해 3차원 영상 및 2차원 영상을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 3차원 및 2차원 겸용 영상 표시 장치는 스캔 라인의 제어 신호 변경에 의해 3차원 영상 및 2차원 영상을 선택 구동할 수 있어 하드웨어의 추가 또는 변경을 요하지 않는다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

입력 영상의 데이터를 출력하는 데이터 구동부;
상기 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라, 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어하는 주사 구동부;
상기 입력 영상을 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인에 분리하여 표시하며 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현하는 표시패널; 및
상기 다수의 홀수 스캔 라인에 표시되는 영상과 상기 다수의 짝수 스캔 라인에 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성하는 시차 장치;를 포함하고,
상기 구현 모드는 2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하고,
상기 입력 방식은 인터리브드 방식 및 프레임 시퀀셜 방식을 포함하고,
상기 주사 구동부는, 상기 3차원 모드에서 상기 프레임 시퀀셜 방식으로 좌영상 프레임과 우영상 프레임이 교대로 입력되는 경우, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 분리 구동시키고,
상기 주사 구동부는, 상기 3차원 모드에서 상기 인터리브드 방식으로 좌영상의 열 데이터와 우영상의 열 데이터가 교대로 입력되는 경우, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 교대로 순차 구동시키는, 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 구동부는,
상기 입력 영상이 입력되는 순서대로 상기 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 출력하는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 열 데이터는 홀수열 데이터 또는 짝수열 데이터인 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 주사 구동부는,
상기 2차원 모드에서, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 동시 구동시키는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 주사 구동부는,
상기 시차 장치가 오프 상태에서 2차원 영상 구현시, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 교대로 순차 구동시키는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 시차 장치는 패럴랙스 배리어 및 렌티큘러 렌즈를 포함하는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 입력 영상의 입력 방식을 판별하고, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 신호 제어부;를 더 포함하는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제8항에 있어서,
상기 신호 제어부가 CPU 모드로 동작하는 경우, 상기 입력 영상의 입력 방식에 따라, 입력 영상의 열 데이터를 홀수로 어드레스 지정된 홀수 라인과 짝수로 어드레스 지정된 짝수 라인에 저장하는 프레임 메모리;를 더 포함하는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 프레임 메모리는,
3차원 영상 구현시, 좌영상 프레임과 우영상 프레임이 교대로 입력되는 경우, 각각의 프레임을 상기 홀수로 어드레스 지정된 홀수 라인 또는 상기 짝수로 어드레스 지정된 짝수 라인에 분리 저장하고,
3차원 영상 구현시, 좌영상의 열 데이터와 우영상의 열 데이터가 교대로 입력되는 경우, 상기 홀수로 어드레스 지정된 홀수 라인 및 상기 짝수로 어드레스 지정된 짝수 라인에 교대로 순차 저장하는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 시차 장치의 온/오프를 제어하는 시차 장치 제어부;를 더 포함하는 2차원 및 3차원 겸용 영상 표시 장치.
삭제
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삭제
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입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식을 결정하는 단계;
상기 입력 영상의 데이터를 순차적으로 인가하며, 상기 입력 영상의 구현 모드 및 입력 방식에 따라, 다수의 홀수 스캔 라인과 다수의 짝수 스캔 라인의 구동을 제어하는 단계; 및
상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인에 분리되어 표시되는 영상 간에 양안 시차를 형성하며 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현하는 단계;를 포함하고,
상기 구현 모드는 2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하고,
상기 입력 방식은 인터리브드 방식 및 프레임 시퀀셜 방식을 포함하고,
상기 스캔 라인의 구동을 제어하는 단계는,
상기 3차원 모드에서 상기 프레임 시퀀셜 방식으로 좌영상 프레임과 우영상 프레임이 교대로 입력되는 경우, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 분리 구동되도록 제어 신호를 출력하는 단계; 및
상기 3차원 모드에서 상기 인터리브드 방식으로 좌영상의 열 데이터와 우영상의 열 데이터가 교대로 입력되는 경우, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인을 교대로 순차 구동되도록 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는, 2차원 및 3차원 영상 표시 방법.
제19항에 있어서,
상기 입력 영상이 입력되는 순서대로 상기 입력 영상의 열 데이터를 순차적으로 인가하는 2차원 및 3차원 영상 표시 방법.
제19항에 있어서,
상기 열 데이터는 홀수열 데이터 또는 짝수열 데이터인 2차원 및 3차원 영상 표시 방법.
삭제
삭제
제19항에 있어서, 상기 스캔 라인의 구동을 제어하는 단계는,
상기 2차원 모드에서, 상기 다수의 홀수 스캔 라인과 상기 다수의 짝수 스캔 라인이 동시 구동되도록 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 2차원 및 3차원 영상 표시 방법.