시분할 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 document_id A220623015385

본 발명은 시분할 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, LCD(liquid crystal display)와 같은 홀드 타입(Hold-type)의 디스플레이를 이용한 시분할 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 시분할 입체 영상 디스플레이 장치는, 좌안용 영상과 우안용 영상을 매우 빠른 시간 주기로 화면 전체에 번갈아 디스플레이 하는 동시에, 좌안용 영상과 우안용 영상의 디스플레이 주기에 동기하여 좌안과 우안에 영상을 분리하여 제공하는 입체 영상 디스플레이 장치이다. 예컨대, 액정 셔터 안경식은 좌안용 영상이 디스플레이 되는 동안 액정 셔터 안경의 좌안부가 광을 투과시키고 우안부가 광을 차단한다. 또한, 우안용 영상이 디스플레이 되는 동안 액정 셔터 안경의 우안부가 광을 투과시키고 좌안부가 광을 차단한다. 그러나, 액정 셔터 안경식은 액정 셔터 안경과 디스플레이를 동기시키기 위한 복잡한 장치와 구동 회로가 필요하고, 매우 고가라는 단점이 있다. 미국 특허 제3,858,001호는, 도 1에 도시된 바와 같이, CRT 디스플레이(11)의 전면에 90°왕복 회전하는 선편광판(12)을 배치한 기계식 구조의 시분할 입체 영상 디스플레이 장치를 개시하고 있다. 도 1에 도시된 입체 영상 디스플레이 장치의 경우, 선편광판(12)을 왕복 회전시킴으로써, 좌안용 영상이 디스플레이 되는 동안 선편광판(12)의 각도와 우안용 영상이 디스플레이 되는 동안 선편광판(12)의 각도를 달리한다. 그런 후, 편광 안경의 두 편광판(13a,13b)이 각각 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리한다. 또한, 미국 특허 제4,719,507호는, 도 2에 도시된 바와 같이, CRT 디스플레이(11)의 전면에 선편광판(14)을 고정시키고, 상기 선편광판(14)의 전면에 편광 스위치(15)를 배치한 전기-광학식 구조의 시분할 입체 영상 디스플레이 장치를 개시하고 있다. 편광 스위치(15)는 인가 전압의 크기에 따라 입사광의 편광 방향을 다르게 바꾸는 특성이 있다. 따라서, 도 2에 도시된 입체 영상 디스플레이 장치의 경우, 편광 스위치(15)에 인가되는 전압을 조절함으로써, 좌안용 영상이 디스플레이 되는 동안 편광 스위치(15)가 입사광의 편광 방향을 일 방향으로 바꾸게 한다. 또한, 우안용 영상이 디스플레이 되는 동안 편광 스위치(15)가 입사광의 편광 방향을 다른 방향으로 바꾸게 한다. 그런 후, 편광 안경의 두 편광판(13a,13b)이 각각 좌안용 영상과 우안용 영상을 분리한다. 그러나, 상기와 같은 방식의 경우, 크로스토크(cross-talk)가 문제된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는 한 프레임의 영상을 화면의 위에서부터 아래 쪽으로 순차적으로 주사하며, 화면의 아래쪽에서 이전 프레임의 영상이 디스플레이 되고 있는 동안, 화면의 위쪽에서는 다음 프레임의 영상이 디스플레이 된다. 예컨대, 한 프레임이 완전히 주사되는 시간을 T 라고 할 때, 시간 0에서는 우안용 영상이 화면 전체에서 디스플레이 되고, 시간 T에서는 좌안용 영상이 화면 전체에서 디스플레이 된다. 그러나, 시간 0과 T 사이에서는 우안용 영상이 좌안용 영상으로 연속적으로 변하고 있기 때문에, 화면의 위쪽에는 좌안용 영상이 디스플레이 되고 화면의 아래쪽에는 우안용 영상이 디스플레이 된다. 그 결과, 좌안용 영상과 우안용 영상이 화면을 공유하는 시간이 존재하게 된다. 따라서, 도 1 및 도 2와 같이, 디스플레이 화면 전체의 영상에 대해 편광 방향을 바꾸게 되면, 우안용 영상과 좌안용 영상이 완전히 분리되지 않고 섞여서 보이는 크로스토크 현상이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 국제공개 WO 98/44746호는 분할형 편광 스위치의 사용을 제안하고 있다. 분할형 편광 스위치는 세로 방향으로 다수의 세그먼트로 분할된 편광 스위치로서, 각각의 세그먼트에는 그 세그먼트에 대응하는 CRT의 영상 주사 시간에 동기되어 전압 신호가 인가된다. 종래의 경우, 한 세그먼트에 전압 신호가 인가되기 시작되는 시점은 그 세그먼트에 대응하는 CRT의 영상 주사 시점 보다 빠른데, 이는 편광 스위치가 정상 상태에 도달할 때까지 어느 정도 전이 기간이 필요하기 때문이다. 도 4는 CRT를 이용한 종래의 시분할 입체 영상 디스플레이 장치에서 5분할 편광 스위치를 구동하는 방식을 예시적으로 도시하는 타이밍도이다. 예컨대, 편광 스위치의 각각의 세그먼트는, 인가 전압이 하이(High)일 때 출사광의 편광 방향이 편광 안경의 좌안용 편광판과 일치하도록 입사광의 편광 방향을 바꾸고, 인가 전압이 로우(Low)일 때 출사광의 편광 방향이 편광 안경의 우안용 편광판과 일치하도록 입사광의 편광 방향을 바꾼다고 가정한다. 또한, 도 4에서, 화면이 갱신(refresh)되는 주기는 T, 화면이 주사되기 시작할 때까지의 블랭크 시간(blank time)을 B 라고 하며, P는 CRT의 형광체가 발광하는 순간을 나타낸다. 디스플레이로서 CRT를 사용하는 종래의 경우, 편광 스위칭은 영상이 주사되기 시작하는 시점보다 D 만큼 일찍 시작되도록 설정된다. 이는, 편광 스위치가 전이(transition)될 때 어느 정도의 시간이 소요되기 때문이다. 그러면, 임펄스(impulse) 방식으로 형광체를 순간 발광시키는 CRT의 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 편광 스위치의 각 세그먼트의 구동 시간은 그 세그먼트와 대응하는 CRT의 좌안용/우안용 영상 디스플레이 시간(P)과 일치한다. 따라서, 크로스토크가 발생하지 않는다. 상술한 종래의 기술들은 디스플레이 장치로서 재생속도(refresh rate)가 충분히 빠른 CRT를 사용하는 경우를 염두에 둔 것이었다. 그런데, 최근 들어 매우 높은 재생속도를 갖는 LCD 패널이 개발되면서, 시분할 입체 영상 디스플레이 장치의 디스플레이 패널로서 CRT 대신 LCD를 사용하는 것이 가능해졌다. 그러나, 순간 발광하는 임펄스 방식의 CRT와는 달리, LCD는 ON되어 있는 동안 발광상태가 유지되는 홀드 타입(hold-type)으로 구동되며, 응답 속도 또한 CRT에 비해 느리다는 특징이 있다. 따라서, 디스플레이 장치로서 LCD를 사용하는 경우에는, 상술한 분할형 편광 스위치의 구동 방식을 그대로 적용하더라도 크로스토크의 감소 효과를 얻을 수 없다는 문제가 있다.