KR100943392B1

KR100943392B1 - 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이장치에서의 표시부 위치 조절 방법

Info

Publication number: KR100943392B1
Application number: KR1020080002550A
Authority: KR
Inventors: 서나미; 정원석; 양승모
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2028-01-09
Also published as: KR20090076539A

Abstract

본 발명은 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이하는 입체 영상 디스플레이 장치에 있어서, 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 광을 발생하는 발광부, 좌측 눈용 영상과 우측 눈용 영상을 각각 출력하는 제1 표시부 및 제2 표시부, 상기 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 전기 신호로 변환하는 광전 변환부, 상기 광전 변환부로부터 전송된 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 굴절률을 각각 구하고, 상기 구해진 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구한 후 상기 동공간 거리를 포함하는 위치 조절 요청 메시지를 생성하는 동공거리 측정부 및 상기 동공거리 측정부로부터 위치 조절 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 포함된 동공간 거리에 따라 상기 제1 표시부 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 표시부 위치 조절부로 구성된 것으로서, 동공간 거리 조절 문제를 해결하여 HMD의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시킬 수 있다.

입체 영상, 동공거리, 표시부, 굴절

Description

입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법{Apparatus for displaying three-dimensional image and method for controlling location of display in the apparatus}

본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광부가 구비된 입체 영상 디스플레이 장치에서 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 상기 발광부에 의해 발생된 광을 이용하여 좌우측 안구의 굴절률을 각각 구하고, 상기 구해진 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구한 후 상기 구해진 동공간 거리에 맞도록 좌우측 표시부의 위치를 조절하여 영상신호가 출력되게 하는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법에 관한 것이다.

집적 기술의 발달로 인하여 다양한 휴대 기기들이 등장하게 되었다.

테이프 재생 장치, CD 플레이어 등의 음향 재생 장치로 시작하여 휴대 전화 및 MP3 플레이어가 널리 보급되고 있고, 휴대용 게임기도 등장하게 되었다.

특히, 휴대 전화의 경우 통신 수단으로서의 용도를 넘어서 다양한 수단으로 이용되기도 하는데, 그 중 시계, 디지털 카메라 및 MP3 플레이어로서의 역할이 대표적이다.

가상 현실(Virtual Reality)이란, 컴퓨터를 이용하여 구축한 가상 공간에서 인간 감각계와의 상호작용을 통해 공간적, 물리적 제약에 의해 현실 세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접적으로 체험할 수 있도록 만든 정보 활동 분야의 새로운 패러다임 중의 하나이다.

가상 현실의 궁극적인 목표는 다양한 입출력 방법을 사용하여 컴퓨터와 인간과의 대화 능력을 높임으로써 컴퓨터와 좀 더 현실적인 통신을 할 수 있는 환경을 제공하는 데 있다. 컴퓨터와 인간과의 입출력 방법으로는 HMD(Head-Mounted Display), 데이터 글러브(Data Glove) 및 모션 캡쳐(Motion Capture)와 같은 장치가 사용된다.

HMD는 사용자의 머리 움직임에 따른 위치 변화 데이터를 컴퓨터에 송신하여 컴퓨터로 하여금 사용자의 시야에 있을 대상의 크기 및 깊이를 계산하여 시뮬레이션하도록 한다.

데이터 글러브는 사용자 손의 위치와 방향을 감지하는데, 사용자가 3차원 공간에서 손을 움직이면 데이터 글러브가 데이터의 흐름을 3차원 좌표 형식으로 컴퓨터에 보내고, 컴퓨터는 그 데이터에 대응하는 대상을 조작한다.

증강 현실(Augmented Reality)이란, 일반적으로 가상 환경 및 가상 현실에서 파생한 용어로서, 실제 환경에 컴퓨터 그래픽 영상을 삽입하여 실세계 영상과 가상의 영상을 혼합한 것을 의미한다. 실세계 정보에는 사용자가 필요로 하지 않는 정보도 있고 때로는 사용자가 필요로 한 정보가 부족할 수도 있다.

그러나, 컴퓨터로 만든 가상 환경을 이용하면 필요로 하지않는 정보를 단순하게 하거나 보이지 않게 할 수도 있다. 즉, 증강 현실 시스템은 실세계와 가상 세계를 결합함으로써 실시간으로 사용자와 상호 작용이 이루어지도록 하는 것이다.

증강 현실의 가장 간단한 형태로는 엔터테인먼트와 뉴스 분야 등에서 응용되고 있다. TV에서 일기예보를 하는 경우 기상캐스터 앞의 날씨 지도가 자연스럽게 바뀌는 것을 볼 수 있는데, 실제로는 기상 캐스트가 블루스크린(Blue-Screen) 앞에 서 있고 컴퓨터로 만들어진 가상의 영상이 가상 스튜디오 환경을 만들어 증강 현실을 이루어내는 것이다.

이 밖에도, 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Image), 단층 영상(Computed Tomography Image) 및 초음파 영상 등과 같은 간접 검사를 통해 실시간으로 환자의 3차원 데이터를 취득한 후, 취득된 데이터를 실시간으로 렌더링하여 환자와 겹쳐서 표현함으로써 의사로 하여금 환자의 수술을 원활하게 수행하도록 할 수도 있으며, 조종사 헬멧의 바이저(Visor) 또는 조종석의 방풍유리에 가상 영상을 디스플레이하여 조종사에게 조종에 필요한 많은 정보를 알려줄 수도 있다.

이와 같이, 증강 현실을 구현하기 위해서는 실제의 영상을 입력받을 수 있는 카메라와 실제 영상과 가상 영상을 디스플레이할 수 있는 HMD와 같은 디스플레이 장치가 필요하다.

HMD는 개인용 디스플레이 장치로서, 사용자가 머리에 착용한 상태에서 보다 대형 화면을 즐길 수 있고, 보다 현장감 있고 실감나는 화면을 감상할 수 있게 되었다.

이러한 HMD 장치는 액정표시장치(LCD) 또는 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 디스플레이 장치가 표시해주는 영상을 정밀한 광학메커니즘을 이용하여 사용자에게 보여주게 된다.

이러한, HMD는 눈과 매우 가까운 위치에 영상 스크린이 위치하기 때문에 매우 짧은 거리에 초점을 맞추어야 함과 아울러 눈에 피로감을 주지 않도록 하기 위하여 매우 정밀한 광학 장치들이 요구된다.

그러나 종래의 HMD의 경우 동공간 거리를 조절하는데 있어서 수동적 방법과 인간의 감각에 의존하였기 때문에 제대로 조절되지 않는 상태의 기기를 사용한 경우가 많았다.

또한, HMD 표시부의 위치가 제대로 조절되지 않은 상태에서 영상을 보게 되면, 두통이나 구토 등의 부작용으로 이어져 HMD 사용에 있어 착용감, 몰입감을 크게 저하시키는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 동공간 거리 조절 문제를 해결하여 HMD의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시키는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 안구의 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구하고, 상기 구해진 동공간 거리를 이용하여 표시부의 위치를 조절하는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자에 따라 다른 동공간 거리를 이용하여 HMD 표시부의 위치 조절이 가능한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이하는 입체 영상 디스플레이 장치에 있어서, 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 광을 발생하는 발광부, 좌측 눈용 영상과 우측 눈용 영상을 각각 출력하는 제1 표시부 및 제2 표시부, 상기 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 전기 신호로 변환하는 광전 변환부, 상기 광전 변환부로부터 전송된 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 굴절률을 각각 구하고, 상기 구해진 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구한 후 상기 동공간 거리를 포함하는 위치 조절 요청 메시지를 생성하는 동공거리 측정부 및 상기 동공거리 측정부로부터 위치 조절 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 포함된 동공간 거리에 따라 상기 제1 표시부 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 표시부 위치 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치이 제공된다.

상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호의 싱크를 분리하는 싱크 분리부, 상기 싱크 분리부에서 출력되는 영상 신호가 상기 제1 표시부 및 제2 표시부에 디스플레이 가능하도록 처리하는 영상 신호 처리부, 상기 싱크 분리부에서 출력되는 필드신호에 따라 상기 발광부를 필드의 동기신호에 맞추어 각각 순차적으로 교번구동시켜 상기 영상 신호 처리부로부터 전송된 영상을 상기 제1 표시부 및 제2 표시부에 출력하도록 구동하는 제1 및 제2 표시부 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발광부는 착탈식, 접이식 중 하나의 방식으로 설치되는 것으로서, 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 발광부 및 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 발광부로 구성된다.

상기 제1 표시부 및 제2 표시부는 상기 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 화면에 눈금이 표시되고, 상기 표시부 위치 조절부의 제어에 의해 움직일 수 있다.

상기 광전 변환부는 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 제1 전기 신호로 변환하는 제1 광전 변환부, 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 제2 전기 신호로 변환하는 제2 광전 변환부를 포함한다.

상기 동공 거리 측정부는 상기 제1 광전 변환부 및 상기 제2 광전 변환부로부터 전송된 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 각각의 굴절률을 구하고, 그 구해진 굴절률을 이용하여 좌우측 눈의 중심을 각각 구한 후 상기 구해진 좌측 눈 중심과 우측 눈 중심간의 거리를 구하여 그 구해진 거리를 동공간 거리로 한다.

또한, 상기 동공 거리 측정부는 상기 구해진 좌우측 눈 각각의 굴절률에 대하여 굴절률이 가장 높은 영역을 눈의 중심이라고 판단한다.

또한, 상기 동공 거리 측정부는 상기 구해진 동공간 거리가 현재 설정되어 있는 제1 표시부 및 제2 표시부간의 거리와 상응하는지를 판단하고, 상기 판단결과 상응하지 않으면, 상기 구해진 동공간 거리를 포함하는 위치 조절 요청 메시지를 생성하여 상기 표시부 위치 조절부에 전송한다.

상기 표시부 위치 조절부는 스탭 모터(step motor)일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 발광부가 구비된 입체 영상 디스플레이 장치에서 좌측 눈용 영상과 우측 눈용 영상을 각각 출력하는 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 방법에 있어서, (a)표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 상기 발광부에 의해 발생된 광을 이용하여 좌우측 눈의 굴절률을 각각 구하는 단계, (b)상기 구해진 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구하는 단계, (c)상기 구해진 동공간 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법이 제공된다.

상기 (a)단계는, 상기 표시부 위치 조절 명령을 입력하면, 상기 발광부을 동작시켜 광을 발생시키는 단계, 상기 발생된 광의 반사광을 전기신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 굴절률을 각각 구하는 단계를 포함한다.

상기 (b)단계는, 상기 구해진 좌우측 눈 각각의 굴절률에 대하여 굴절률이 가장 높은 영역을 판단하는 단계, 상기 판단된 영역을 눈의 중심이라고 판단하여 좌우측 눈 중심간의 거리를 구하고, 그 구해진 거리를 동공간 거리로 하는 단계를 포함한다.

상기 구해진 동공간 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 것은, 상기 제1 및 제2 표시부의 중앙이 굴절률이 가장 높은 영역이 되도록 위치를 조절하는 것을 말한다.

따라서, 본 발명은 동공간 거리 조절 문제를 해결하여 HMD의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시키는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공할 수 있다.

또한, 안구의 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구하고, 상기 구해진 동공간 거리를 이용하여 표시부의 위치를 조절하는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공할 수 있다.

또한, 사용자에 따라 다른 동공간 거리를 이용하여 HMD 표시부의 위치 조절 이 가능한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도, 도 2는 본 발명에 따른 표시부 위치 조절 명령 선택에 의해 표시부에 출력되는 화면을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 입체 영상 디스플레이 장치는 영상 신호가 입력되면, 상기 영상 신호의 싱크를 분리하는 싱크(sync) 분리부(100), 상기 싱크 분리부(100)에서 출력되는 영상 신호를 디스플레이 가능하도록 처리하는 영상 신호 처리부(110), 상기 영상 신호 처리부(110)에서 처리된 영상 신호를 디스플레이하는 제1 및 제2 표시부(120a, 120b), 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b) 각각에 대응되는 발광부(150a, 150b), 상기 싱크 분리부(100)에서 출력되는 각 필드신호에 따라 상기 두개의 발광부(150a, 150b)를 필드의 동기신호에 맞추어 각각 순차적으로 교번구동시켜 상기 영상 신호 처리부(110)로부터 전송된 영상을 표시하도록 구동하는 제1 및 제2 표시부 구동부(180a, 180b), 상기 발광부(150a, 150b)에 의해 발광된 광을 이용하여 동공간의 거리를 구하는 동공 거리 측정부(190), 상기 동공 거리 측정부(190)에 의해 측정된 동공 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)의 위치를 조정하는 제1 및 제2 표시부 위치 조절부(200a, 200b)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)에 디스플레이되는 영상은 제1 접안 광학계(130a) 및 제2 접안 광학계(130b)에 의한 상으로서, 좌측 눈(140a)과 우측 눈(140b)을 통해 사용자에게 인식되도록 이루어진다.

상기 발광부(150a, 150b)는 LED, 적외선 등의 발광 장치를 말하는 것으로서, 접이식 또는 착탈식의 형태일 수 있다.

또한, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 발광부(150a, 150b)에 의해 발광된 투사광의 반사광을 렌즈(160a, 160b)를 통해 수광하는 광전 변환부(170a, 170b)를 포함한다.

상기 광전 변환부(170a, 170b)는 상기 렌즈(160a, 160b)를 통해 수광하는 반사광을 전기 신호로 변환하여 상기 동공 거리 측정부(190)에 전송한다.

즉, 상기 광전 변환부(170a, 170b)는 상기 제1 표시부(120a)에 대응하는 제1 발광부(150a)에 의해 발생된 광의 반사광을 제1 렌즈(160a)를 통해 수신하여 제1 전기 신호로 변환하는 제1 광전 변환부(170a), 상기 제2 표시부(120b)에 대응하는 제2 발광부(150b)에 의해 발생된 광의 반사광을 제2 렌즈(160b)를 통해 수신하여 제2 전기 신호로 변환하는 제2 광전 변환부(170b)를 포함한다.

따라서, 제1 광전 변환부(170a)는 상기 제1 렌즈(160a)를 통해 수광하는 반사광을 제1 전기 신호로 변환하여 상기 동공 거리 측정부(190)에 전송한다. 또한, 제2 광전 변환부(170b)는 상기 제2 렌즈(160b)를 통해 수광하는 반사광을 제2 전기 신호로 변환하여 상기 동공 거리 측정부(190)에 전송한다.

상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 발광부(150a, 150b)에 의해 발광된 광에 의해 안구의 굴절률을 구하고, 상기 구해진 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구한다.

즉, 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 제1 광전 변환부(170a)로부터 전송된 제1 전기 신호를 이용하여 좌측 눈(140a)의 굴절률을 구하고, 그 구해진 굴절률을 이용하여 좌측 눈(140a)의 중심을 구한다. 그리고, 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 제2 광전 변환부(170b)로부터 전송된 제2 전기 신호를 이용하여 우측 눈(140b)의 굴절률을 구하고, 그 구해진 굴절률을 이용하여 우측 눈(140b)의 중심을 구한다. 여기서, 굴절률이 높으면 눈의 중심을 말하고, 그 주변은 눈 중심의 굴절률보다 낮다. 따라서, 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 좌우 눈 각각에 대하여 굴절률이 가장 높은 영역을 각 눈의 중심이라고 판단한다.

그런 다음 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 구해진 좌측 눈(140a)의 중심과 우측 눈(140b)의 중심간의 거리를 구한다. 상기 구해진 좌우 눈 중심간의 거리가 동공간 거리일 수 있다.

상기와 같이 상기 동공 거리 측정부(190)는 좌우 눈(140a, 140b) 각각에 대하여 굴절률을 계산하여 동공간 거리를 구하게 된다.

그런 다음 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 구해진 동공간 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부 위치 조절부(200a, 200b)에 위치 조절 요청 메시지를 전송한다. 상기 위치 조절 요청 메시지는 동공간 거리를 포함한다.

또한, 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 구해진 동공간 거리가 현재 설정되어 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)간의 거리와 상응하는지를 판단하고, 상기 판 단결과 상응하지 않으면, 상기 구해진 동공간 거리를 포함하는 위치 조절 요청 메시지를 생성하여 상기 제1 및 제2 표시부 위치 조절부(200a, 200b)에 전송한다.

그러면, 상기 제1 및 제2 표시부 위치 조절부(200a, 200b)는 상기 위치 조절 메시지에 포함된 동공간 거리에 따라 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)의 위치를 조절한다. 상기 제1 및 제2 표시부 위치 조절부(200a, 200b)는 step motor일 수 있다.

상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)는 상기 제1 및 제2 표시부 위치 조절부(200a, 200b)의 제어에 의해 움직일 수 있도록 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 입체 영상 디스플레이 장치는 사용자에 의해 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 동공간 거리를 구하기 위하여 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)에 도 2에 도시된 것과 같이 눈금으로 표시된 화면이 디스플레이되도록 한다.

도 2를 참조하면, 사용자가 입체 영상 디스플레이 장치를 쓴 상태에서 표시부 위치 조절 명령을 선택하면, 제1 및 제2 표시부(120a, 120b) 각각에 눈금이 있는 화면이 디스플레이되고, 상기 동공 거리 측정부(190)는 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)에 출력된 눈금을 이용하여 동공간 거리를 구하게 된다.

상기와 같이 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)의 위치가 조절되면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 순차적으로 기록된 영상신호를 입력받아 상기 싱크 분리부(100)를 통해 싱크 신호를 분리한다.

그리고 상기 싱크 분리부(100)에서 출력되는 영상 신호는 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)를 구동하는 제1 및 제2 표시부 구동부(180a, 180b)에 입력되어 영상을 표시하게 된다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치에 존재하는 제1 표시부 위치 조절부(200a)와 제2 표시부 위치 조절부(200b)를 하나의 표시부 위치 조절부로 하여 상기 동공 거리 측정부(190)로부터 전송된 위치 조절 요청 메시지의 동공 거리에 따라 상기 제1 및 제2 표시부(120a, 120b)의 위치를 조절할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치가 표시부의 위치를 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 입체 영상 디스플레이 장치는 사용자에 의해 표시부 위치 조절 명령이 입력되면(S300), 발광부에 의해 발광된 광을 이용하여 좌우 눈 각각에 대한 안구의 굴절률을 구한다(S302).

즉, 상기 사용자가 표시부 위치 조절 명령을 선택하면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 발광부을 동작시켜 광을 발생시킨 후, 상기 광을 이용하여 좌우 눈 각각에 대한 안구의 굴절률을 구한다.

그런 다음 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 구해진 좌우 눈에 대한 굴절률을 이용하여 동공간 거리를 구한다(S304).

즉, 굴절률이 높으면 눈의 중심을 말하고, 주변은 눈 중심의 굴절률보다 낮다. 따라서, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 구해진 좌우 눈 각각에 대하 여 굴절률이 가장 높은 영역을 판단한다.

그런 다음 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 판단된 영역을 눈의 중심이라고 판단하여 좌우 눈 중심간의 거리를 구한다. 상기 구해진 좌우 눈 중심간의 거리가 동공간 거리일 수 있다.

상기 S304를 통해 동공간 거리가 구해지면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 구해진 동공간 거리에 맞도록 상기 표시부의 위치를 조절한다(S306).

즉, 상기 표시부는 수평 및 수직 방향으로 움직일 수 있도록 설치되어 있으므로, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 굴절률이 가장 높은 영역이 각 표시부의 중앙이 되도록 상기 표시부를 움직여서 그 위치를 조절한다.

그런 다음 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 사용자에 의해 선택된 영상을 디스플레이한다(S308).

상기와 같이 좌측 눈에 해당하는 제1 표시부와 우측 눈에 해당하는 제2 표시부의 위치를 사용자의 동공 거리를 이용하여 조절하면, HMD의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법은 사용자에 따라 다른 동공간 거리를 이용하여 좌우 표시부의 위치를 조절하여 사용자의 눈 위치에 맞게 영상 신호를 출력하므로, 입체 영상의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시키고자 하는 기술, 증강 현실 또는 가상 현실을 위한 입체 영상 디스플레이 장치, 사용자에 따라 다른 동공간 거리를 이용한 표시부의 위치 조절이 필요한 기술 등에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 표시부 위치 조절 명령 선택에 의해 표시부에 출력되는 화면을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치가 표시부의 위치를 조절하는 방법을 나타낸 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 싱크 분리부 110 : 영상 처리부

120a, 120b : 표시부 130a, 130b : 접안 광학계

150a, 150b : 발광부 160a, 160b : 렌즈

170a, 170b : 광전 변환부 180a, 180b : 표시부 구동부

190 : 동공 거리 측정부 200a, 200b : 표시부 위치 조절부

Claims

영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이하는 입체 영상 디스플레이 장치에 있어서,

표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 광을 발생하는 발광부;

좌측 눈용 영상과 우측 눈용 영상을 각각 출력하는 제1 표시부 및 제2 표시부;

상기 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 전기 신호로 변환하는 광전 변환부;

상기 광전 변환부로부터 전송된 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 굴절률을 각각 구하고, 상기 구해진 굴절률을 이용하여 좌우측 눈의 중심을 각각 구한 후 상기 구해진 좌측 눈 중심과 우측 눈 중심간의 거리 측정을 통해, 동공간 거리를 구한 후 상기 동공간 거리를 포함하는 위치 조절 요청 메시지를 생성하는 동공거리 측정부;및

상기 동공거리 측정부로부터 위치 조절 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 포함된 동공간 거리에 따라 상기 제1 표시부 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 표시부 위치 조절부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호의 싱크를 분리하는 싱크 분리부;

상기 싱크 분리부에서 출력되는 영상 신호가 상기 제1 표시부 및 제2 표시부에 디스플레이 가능하도록 처리하는 영상 신호 처리부;및

상기 싱크 분리부에서 출력되는 필드신호에 따라 상기 발광부를 필드의 동기신호에 맞추어 각각 순차적으로 교번구동시켜 상기 영상 신호 처리부로부터 전송된 영상을 상기 제1 표시부 및 제2 표시부에 출력하도록 구동하는 제1 및 제2 표시부 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광부는 착탈식, 접이식 중 하나의 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광부는 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 발광부; 상기 제2 표시부에 대응하는 제2 발광부로 구성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 표시부 및 제2 표시부에는 상기 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 화면에 눈금이 표시되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 표시부 및 제2 표시부는 상기 표시부 위치 조절부의 제어에 의해 움직일 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 광전 변환부는 상기 제1 표시부에 대응하는 제1 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 제1 전기 신호로 변환하는 제1 광전 변환부;

상기 제2 표시부에 대응하는 제2 발광부에 의해 발생된 광의 반사광을 렌즈를 통해 수신하여 제2 전기 신호로 변환하는 제2 광전 변환부를 포함하는 것을 특징으로하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 동공 거리 측정부는 제1 광전 변환부 및 제2 광전 변환부로부터 전송된 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 각각의 굴절률을 구하고, 그 구해진 굴절률을 이용하여 좌우측 눈의 중심을 각각 구한 후 상기 구해진 좌측 눈 중심과 우측 눈 중심간의 거리를 구하여 동공간 거리로 하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제8항에 있어서,

상기 동공 거리 측정부는 상기 구해진 좌우측 눈 각각의 굴절률에 대하여 굴절률이 가장 높은 영역을 눈의 중심이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 동공 거리 측정부는 상기 구해진 동공간 거리가 현재 설정되어 있는 제1 표시부 및 제2 표시부간의 거리와 상응하는지를 판단하고, 상기 판단결과 상응하지 않으면, 상기 구해진 동공간 거리를 포함하는 위치 조절 요청 메시지를 생성하여 상기 표시부 위치 조절부에 전송하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 표시부 위치 조절부는 스탭 모터(step motor)인 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 표시부 위치 조절부는 제1 표시부 및 제2 표시부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
발광부가 구비된 입체 영상 디스플레이 장치에서 좌측 눈용 영상과 우측 눈용 영상을 각각 출력하는 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 방법에 있어서,

(a)표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 상기 발광부에 의해 발생된 광을 이용하여 좌우측 눈의 굴절률을 각각 구하는 단계;

(b)상기 구해진 굴절률을 이용하여 눈의 중심을 판단한 후, 좌우측 눈 중심간의 거리를 구하고, 그 구해진 거리를 동공간 거리로 하는 단계;및

(c)상기 동공간 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법.
제13항에 있어서,

상기 (a)단계는,

상기 표시부 위치 조절 명령을 입력하면, 상기 발광부을 동작시켜 광을 발생시키는 단계;

상기 발생된 광의 반사광을 전기신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호를 이용하여 좌우측 눈에 대한 굴절률을 각각 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법.
제13항에 있어서,

상기 (b)단계는,

상기 구해진 좌우측 눈 각각의 굴절률에 대하여 굴절률이 가장 높은 영역을 판단하는 단계;

상기 판단된 영역을 눈의 중심이라고 판단하여 좌우측 눈 중심간의 거리를 구하고, 그 구해진 거리를 동공간 거리로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법.
제13항에 있어서,

상기 동공간 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 것은, 상기 제1 및 제2 표시부의 중앙이 굴절률이 가장 높은 영역이 되도록 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법.