KR101670970B1 - 3차원 디스플레이 장치, 3차원 디스플레이 방법 및 이를 이용한 헤드업 마운트 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치는, 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부; 영상 정보로부터 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 패널 구동부를 포함한다.

Description

3차원 디스플레이 장치, 3차원 디스플레이 방법 및 이를 이용한 헤드업 마운트 디스플레이 장치{A 3D DISPLAYING APPRATUS, A METHOD FOR 3D DISPLAYING AND A HEAD UP MOUNT DISPLAYING APPRATUS}

본 발명은 3차원 디스플레이 장치, 3차원 디스플레이 방법 및 이를 이용한 헤드업 마운트 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 시각적 깊이감 및 편의성을 향상시킬 수 있는 3차원 디스플레이 장치, 3차원 디스플레이 방법 및 이를 이용한 헤드업 마운트 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인간이 입체감을 느끼는 요인으로는 두 눈 사이 간격에 의한 양안 시차 외에도 심리적, 기억적 요인이 있으며, 이에 따라 3차원 입체영상 표시기술 역시 관찰자에게 어느 정도의 3차원 영상 정보를 제공할 수 있는지를 기준으로 부피표현방식(Volumetric type), 3차원표현방식(Holographic type), 입체감표현방식(Stereoscopic type)으로 구분될 수 있다.

특히, 입체감표현방식은 양안의 생리적 요인을 이용하는 입체감을 느끼는 방식으로, 일정 거리 멀어져 있는 좌우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관 영상을 제공하면 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간 정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.

보다 구체적으로, 3차원을 표현하는 입체 영상의 영상 정보는 두 눈을 통한 스트레오 시각의 원리에 의하여 구성될 수 있으며, 구체적으로 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 하나의 영상을 보더라도 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 다른 영상을 보게 되기 때문에 좌안과 우안은 각각 다른 2차원 영상을 보게 되고, 서로 다른 두 개의 2차원 영상이 뇌로 전달되고, 뇌는 이 두 영상을 서로 융합하여 원래의 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다.

그러나, 실제 3차원 영상을 재생하기 위한 디스플레이 패널은 고정되어 있는 상태의 2차원 평면 디스플레이로 구성되어 있기 때문에, 현실과 유사한 충분한 깊이감을 주기는 어려운 문제점이 있다.

또한, 이를 극복하기 위해 투명 디스플레이를 이용한 적층형 3차원 디스플레이 방식 등이 제안되고는 있으나, 그 패널들 또한 2차원 디스플레이용 패널을 단순히 적층한 형태에 지나지 않기 때문에, 적층 방법에 따른 비율 및 패턴에 의해 깊이감이 왜곡되거나 줄어드는 문제점이 있다. 또한, 적층된 형태만으로 객체가 배경상에서 앞뒤로 움직이는 경우 등에 있어서는 적절한 깊이감을 제공하여 주지는 못하는 문제점이 있다.

또한, 기존의 적층형 3차원 디스플레이는 복수의 패널들 구비하여 이를 통과하기 위한 광원의 세기 또한 증가되어야 하며, 각 패널에 인가되는 전압, 전류에 의해 전력 소모가 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 적층형의 복수 디스플레이 패널을 이용한 3차원 디스플레이에 있어서, 패널 수 및 전력 소모를 최소화하면서도 동적인 3차원 영상의 깊이감을 향상시킬 수 있는 3차원 디스플레이 장치, 3차원 디스플레이 방법 및 이를 이용한 헤드업 마운트 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치는, 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부; 영상 정보로부터 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 패널 구동부를 포함한다.

또한, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 방법은, 영상 정보로부터 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부의 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 마운트 디스플레이 장치는, 헤드업 마운트가 가능하게 외관이 구비되는 하우징; 상기 하우징의 내부 구조에 따라 슬라이딩 가능하게 구비되어 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부; 상기 영상 정보로부터 상기 복수의 패널 중 적어도 하나의 패널 움직임 정보를 출력하는 패널 움직임 결정부; 영상 정보로부터 상기 패널 움직임 정보에 기초하여 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 패널 구동부를 포함한다.

한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 영상 정보에 기초한 제어 신호에 따라 제어함으로써, 기존에 사용자가 경험하지 못했던 3차원 디스플레이의 효과적인 깊이감 및 거리감을 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따르면, 영상 정보의 깊이감에 기반하여 3차원 영상 디스플레이를 위한 각 패널들의 움직임 방향 및 거리를 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 각패널 내 객체 위치에 대응하는 광원의 광량을 조절할 수 있어 보다 효과적인 깊이감을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 3차원 디스플레이가 헤드업 마운트 디스플레이의 양안영상 디스플레이에 적용 가능하게 구현됨으로써, 가상현실 기술이 점차 성숙해지고 있는 현재 환경에 용이하게 적용 가능하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적층형 디스플레이 구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 영상 분석부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 패널 움직임 결정부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 패널 구동부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 마운트 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치를 구현하기 위한 패널 구조 및 제어방식을 나타낸다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 동작들을 설명하기 위한 흐름도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될수 있다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다. 아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

또한, 예를 들어, 본 명세서의 블록도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적층형 디스플레이 구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)의 적층형 디스플레이는 복수의 디스플레이 패널(150)을 포함하는 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 패널(150)을 포함하는 티브이, 컴퓨터 모니터, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 헤드업 마운트 디스플레이(HMD), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player) 등과 같은 다양한 장치로 구현될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 디스플레이 패널(150)들은 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 복수의 투명 디스플레이 패널이 미리 결정된 간격(r1, r2, ..., rn)으로 각각 이격된 상태로 형성될 수 있다. 또한, 각 복수의 디스플레이 패널(150)들은 3차원 디스플레이 장치(100)의 제어에 따라 슬라이딩 형태로 이동됨으로써, 깊이감을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 이와 같은 디스플레이 패널(150)의 전후 슬라이딩에 따라, 사용자의 양안은 그 디스플레이 패널(150)의 표시 객체가 전방 또는 후방으로 실제 이동하는 것으로서 실제 움직임에 기초한 3차원 효과를 인식할 수 있다. 특히, 헤드업 마운트 디스플레이 장치 등에 적용되는 경우, 사용자의 양안 바로 앞에서 디스플레이 패널(150)이 이동하므로, 이동 거리가 약 5mm 이내로 매우 짧은 경우에도 그 3차원 깊이감 제공 효과는 매우 높을 수 있다.

이를 위해, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 정보로부터 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 하나 이상의 패널간 간격을 제어할 수 있다.

이를 위해, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 정보로부터 상기 복수의 패널 중 적어도 하나의 패널 움직임 정보를 생성할 수 있으며, 상기 패널 움직임 정보에 기초하여 복수의 디스플레이 패널(150)들의 슬라이드 이동을 제어할 수 있다.

보다 구체적으로, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라, 복수의 디스플레이 패널(150)들 중 움직임이 필요한 적어도 하나의 패널(Panel #n)을 선택하고, 그 선택된 패널의 이동 방향을 결정하며, 상기 선택된 패널의 이동 거리를 결정하여, 선택된 패널을 특정 방향으로 특정 거리 만큼 이동시킬 수 있다.

또한, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 정보를 분석하여, 상기 복수의 패널에 디스플레이되는 각 패널별 디스플레이 정보를 생성할 수 있으며, 각 패널별 디스플레이 정보에 따라 디스플레이 패널(150) 및 연결된 광원(153)을 제어하여 깊이감을 형성할 수 있다. 3차원 디스플레이 장치(100)는 특정 객체에 대응하는 깊이 정보의 변화에 따라, 광원(153)의 광량을 조절함으로써 깊이감을 더욱 높일 수 있다.

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 상기 영상 정보로부터 객체 또는 배경을 분류하고, 상기 복수의 패널 중 상기 분류된 객체 또는 배경이 출력될 패널을 할당할 수 있다. 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 정보의 깊이 정보를 획득하고, 깊이 정보에 기초하여 영상의 객체 또는 배경이 되는 영역을 식별할 수 있으며, 객체 또는 배경이 되는 영역이 디스플레이될 디스플레이 패널(150)을 선택할 수 있다. 이에 따라, 실제 전방 또는 후방으로 움직이는 움직임 객체의 경우 이동성이 높은 중간 지점의 디스플레이 패널에서 표시될 수 있으며, 후방에 위치하여 움직임이 적은 배경에 대응하는 객체의 경우 최후방 디스플레이 패널에서 표시될 수 있다.

또한, 3차원 디스플레이 장치(100)는 이와 같은 디스플레이 패널(150) 출력에 있어 영상 재생에 따라 실시간으로 객체의 출력 패널 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 3차원 디스플레이 장치(100)는, 영상 객체와의 거리가 사용자와 가까워지는 경우, 가까워지는 깊이 정보에 따라 제1 패널에서 점점 커지는 형태로만 표시하다가, 깊이 정보가 임계치이상으로 가까워지면 더 가까운 제2 패널에서 표시되도록 표시 위치를 변경할 수 있다.

이와 같은 3차원 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(150) 구동에 따라, 각 디스플레이 패널(150)은 영상의 3차원 효과를 증강하기 위해 객체의 깊이 정보가 변화하는 특정 시점에 사용자에게 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며, 그 표시 패널의 위치도 변경 제어될 수 있다. 또한, 3차원 디스플레이 장치(100)는 이와 동시에 광량 조절을 통해 깊이감을 극대화할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)는 제어 회로부(110), 패널 구동부(160) 및 디스플레이 패널(150)을 포함하며, 제어 회로부(110)는 제어부(111), 영상 분석부(112), 패널 움직임 결정부(113), 영상 입력부(114)를 포함할 수 있고, 패널 구동부(160)는 액츄에이터(161), 액츄에이터 드라이버(162) 및 광원 구동부(163)을 포함할 수 있으며, 디스플레이 패널(150)은 좌안 영상 디스플레이를 위한 제1 패널부(151) 및 우안 영상 디스플레이를 위한 제2 패널부(152)를 포함할 수 있다.

제어 회로부(110)는 3차원 디스플레이 장치(100)의 회로 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 전자 소자를 포함할 수 있다. 제어 회로부(110)는 깊이감 있는 3차원 영상의 출력 및 광원 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 패널 구동부(160)로 인가할 수 있다. 이를 위해, 제어 회로부(110)는 제어부(111), 영상 분석부(112), 패널 움직임 결정부(113) 및 영상 입력부(114)를 포함하는 적절한 소자 및 회로로 구성될 수 있다.

3차원 디스플레이 장치(100)의 패널 움직임 결정을 위해 제어 회로부(110)는 제어부(111)를 포함할 수 있다. 제어부(111)는 영상 입력, 영상 분석, 패널 움직임 결정, 저장 등의 다양한 정보 처리를 위해, 관련 모듈들간의 전반적인 통신 제어 및 데이터 처리를 수행한다. 도 2에서는 각각의 구성요소간 제어를 위해, 제어부(110)가 별도 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 제어부(110)가 포함되지 않더라도 제어부(110)의 전부 또는 일부의 기능이 각 구성요소들로 분산 배치 및 동기화되어 동작할 수도 있다.

또한, 제어부(111)는 각 모듈을 통해 입출력되는 정보를 저장하기 위한 저장부를 더 포함할 수 있다. 저장부는 제어부(110)의 동작을 위한 제어 데이터와, 각 구성요소에서 관리되는 깊이 정보, 패널 움직임 정보 등을 미리 지정된 저장 공간에 저장할 수 있다.

그리고, 영상 입력부(114)는 3차원 영상 정보를 수신 또는 생성하여, 제어부(111)로 전달할 수 있다. 영상 입력부(114)는 외부로부터 미리 생성된 3차원 영상 정보를 수신하거나, 2차원 영상 정보를 입력받아 3차원 영상 정보를 생성할 수 있다.

2차원 영상 정보로부터 3차원 영상 정보 생성을 위한 알고리즘은 미리 알려진 휘도/컬러 정보 이용방식, 휘도 정보 이용 방식, 움직임 정보 이용방식 또는 프레임 단위 구분 및 서브 윈도우를 이용하는 방식 등이 예시될 수 있다.

그리고, 영상 입력부(114)에 입력되는 3차원 영상 정보는 미리 입력된 깊이 정보가 포함되는 3차원 영상 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 깊이 정보는 3차원 영상 생성시 영상의 픽셀 헤더 정보에 포함되거나, 영상 자체의 헤더 정보에 포함되어, 영상 입력부(114)로 입력될 수 있다.

한편, 영상 분석부(112)는 영상 입력부(114)로부터 입력되거나 생성되는 3차원 영상 정보를 분석하여 디스플레이 패널(150)에 출력할 영상 및 광원의 광량을 결정할 수 있다.

이를 위해, 영상 분석부(112)는 3차원 영상 정보로부터 깊이 정보를 추출할 수 있으며, 깊이 정보에 기반하여 결정되는 깊이 영역들에 대응하여 배경/객체 영역 등으로 분류하고, 분류된 배경/객체 영역에 대응하는 광량을 결정할 수 있다. 또한, 영상 분석부(112)는 각 배경/객체 영역을 디스플레이할 디스플레이 패널(150)들을 각각 선택할 수 있으며, 출력할 배경/객체 영역에 대응하는 영상의 색 체계를 결정할 수 있다.

그리고, 패널 움직임 결정부(113)는 디스플레이 패널(150)의 움직임 제어를 위한 패널 움직임 정보를 생성한다.

패널 움직임 결정부(113)는 영상 정보에 포함되는 깊이 정보에 기초하여 특정 디스플레이 패널(150)의 움직임을 위한 패널 움직임 정보를 생성할 수 있다.

그리고, 패널 움직임 정보는 예를 들어, 디스플레이 패널(150)의 이동을 제어하기 위한 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 패널 움직임 정보에는 패널 인덱스 정보, 이동 방향 정보 및 이동 거리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 패널 움직임 결정부(113)에서 생성되는 패널 움직임 정보는 제어부(111)로 전달되어 저장부에 저장되거나, 패널 구동부(160)로 실시간 입력될 수 있다.

그리고, 패널 구동부(160)는 패널 움직임 정보로부터 생성되는 제어 회로부(110)의 제어 신호에 따라 디스플레이 패널(150)의 구동을 제어한다. 이를 위해, 패널 구동부(160)는 디스플레이 패널(150)의 이동 제어를 위한 액츄에이터(161) 및 액츄에이터(161)에 포함되는 각 모터의 구동전원 증폭 및 인가를 위한 액츄에이터 드라이버(162)를 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 액츄에이터(161)는 카메라 등에 구비되는 렌즈 제어를 위한 초음파 액츄에이터의 구성을 차용하여 구성될 수 있으며, 트레인펄스로 이어지는 구동신호에 따라 회전 구동력을 발생하는 스테이터 및 회전 구동력을 디스플레이 패널(150)의 이동을 위한 실운동으로 변환하는 로터를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서 액츄에이터(161)는 이외에도 디스플레이 패널(150)의 이동력을 발생시키기 위한 다양한 구성들을 포함할 수 있으며, 본 발명이 액츄에이터(161)의 세부 구성으로 한정되는 것은 아니다.

한편, 디스플레이 패널(150)은 복수개 구비되며, 각각이 투명 디스플레이 패널로 구성되는 적층형 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 예를 들어, 투명 유기 발광 다이오드(Transparent Organic Light Emission Diode, 이하, TOLED라 함), 무기발광다이오드(LED) 및 투명 LCD(Liquid Crystal Display) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 각각의 디스플레이 패널(150)의 출력 광량은, 깊이감 부여를 위해 광원 구동부(163)에 의해 조절될 수 있다. 광원 구동부(163)는 디스플레이 패널(150)이 투명 LCD 인 경우 그 백라이트를 제어하거나, 디스플레이 패널(150)이 유기 발광 다이오드인 경우 그 출력 강도를 조정하는 방식으로 광원 제어를 수행할 수 있다.

또한, 디스플레이 패널(150)은 좌안 영상을 출력하기 위한 제1 복수의 패널을 포함하는 제1 패널부(151) 및 우안 영상을 출력하기 위한 제2 복수의 패널을 포함하는 제2 패널부(152)를 포함할 수 있다. 이 경우, 3차원 디스플레이 장치(100)는 헤드업 마운트 디스플레이로 구현되어 양안에 투사되는 디스플레이 패널(150)의 움직임을 서로 같거나 상이하게 각각 조절하여 깊이감을 최적화할 수 있다.

이를 위해, 패널 구동부(160)의 액츄에이터(161)는 회전 운동을 통해 상기 제1 복수의 패널 및 상기 제2 복수의 패널 중 적어도 하나를 사용자에게 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 영상 분석부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 분석부(112)는 영상 정보를 분석하여, 복수의 디스플레이 패널(150)에 디스플레이되는 각 패널별 디스플레이 정보를 출력할 수 있다. 이를 위해, 영상 분석부(112)는 깊이 정보 추출부(1121), 배경/객체 분류부(1122), 광량 결정부(1123), 색 체계 결정부(1124) 및 패널 할당부(1125)를 포함할 수 있다.

깊이 정보 추출부(1121)는 영상 정보로부터 깊이 정보를 추출한다. 깊이 정보 추출부(1121)는 전술한 바와 같이, 미리 알려진 알고리즘들에 따라 깊이 정보가 미리 입력되는 3차원 영상 정보로부터 깊이 정보를 추출하거나, 2차원 영상을 3차원 영상 정보로 변환함으로써 깊이 정보를 획득할 수 있다.

배경/객체 분류부(1122)는 상기 영상 정보로부터 객체 또는 배경을 분류한다. 배경/객체 분류부(1122)는 깊이 정보를 이용하거나 기타 다양한 방법을 통해 객체 또는 배경을 분류할 수 있다. 배경/객체 분류부(1122)는 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 위상차에 따라 움직임 객체, 일반 객체, 배경 등으로 구분할 수 있으며, 각 프레임의 MV(모션벡터, Motion Vector)를 구하여 MV의 크기와 방향성에 따라 움직임 객체, 일반 객체, 배경 등으로 구분할 수 있다.

객체 또는 배경 분류에 따라, 하나 이상의 객체 영역 또는 배경 영역에 대응하는 영역이 구분될 수 있으며 각 영역에는 식별자가 할당될 수 있다. 예를 들어, 특정 영상에 대응하여, 깊이 정보가 x만큼 할당되는 특정 객체 영역과, 깊이 정보가 x+10만큼 할당되는 배경 영역 등이 존재할 수 있으며 각 영역에는 영역 식별자가 할당되어 분류될 수 있다.

그리고, 광량 결정부(1123)는 객체 또는 배경에 대응하는 깊이감 조절을 위한 광량 조절값을 결정한다.

광량 결정부(1123)는 디스플레이 패널(150)패널 별 할당된 영상의 객체 특성, 객체 명암비 또는 객체 움직임 등을 분석하여 개별적인 광원 세기를 조정하기 위한 광량 조절을 수행한다. 즉, 광량 결정부(1123)는 상기 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라 깊이감이 조절되도록, 상기 복수의 디스플레이 패널(150) 중 어느 하나의 패널에 대응하는 복수의 광원 중 하나 이상의 광원의 광량 변화를 결정할 수 있다.

예를 들어, 하나의 디스플레이 패널(150) 내에서도 동일한 광원이 아닌 특정 광원에 대응하는 디밍(dimming) 기술을 적용할 수 있다. 이에 따라, 광량 결정부(1123)는 패널 내, 패널 간 서로 다른 광원 조정으로 효과적인 3D 입체효과 표현을 제공할 수 있다.

예를 들어, 배경/객체 분류부(1122)에서 분류되는 배경 영역에 대응하는 광원은 상대적으로 어둡게 제어될 수 있다. 이에 반해, 일반 객체 영역에 대응하는 광원은 보통 밝기로 제어될 수 있으며, 움직임 객체 영역에 대응하는 광원은 상대적으로 밝게 제어될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 움직임 객체에 더욱 집중할 수 있도록 하여 입체효과 표현의 향상이 가능하게 된다.

특히, 광량 결정부(1123)는 백라이트 디밍(Backlight dimming) 방식을 이용할 수 있다. 이는 명암비 향상을 위해 일반 2D 영상의 어두운 영역은 더 어둡게, 밝은 영역은 더 밝게하는 방식을 통해 화질을 향상시키는 방법으로서, 일반적으로 원거리의 객체는 상대적으로 근거리의 객체보다 윤곽이 흐릿하고 휘도가 낮으므로 입체감 부여가 가능하게 되는 효과가 있다.

그리고, 패널 할당부(1125)는 복수의 디스플레이 패널(150)들 중 상기 분류된 객체 또는 배경이 출력될 패널을 할당한다.

패널 할당부(1125)는 깊이 정보에 기초하여 객체 또는 배경 영역이 출력될 패널을 각각 할당할 수 있다. 패널 할당부(1125)는 객체 또는 배경 영역의 영역 식별자에 대응하는 디스플레이 패널(150) 식별자를 할당할 수 있다. 예를 들어, 깊이 정보에 따라 사용자로부터 더 멀리 있는 디스플레이 패널(150)에 더 멀리 있는 객체 또는 배경 영역이 할당될 수 있다.

또한, 색 체계 결정부(1124)는 상기 영상 정보에 따라 상기 복수의 패널별 할당되는 객체 또는 배경영역 영상의 색 체계를 결정한다.

색 체계 결정부(1124)는 패널 별 영상 할당 시 서로 다른 색 체계(color space) 변환 및 영상처리 된 영상을 할당할 수 있다. 색 체계 결정부(1124)는 영상 정보에 따라, 복수의 디스플레이 패널(150)의 투명 디스플레이를 통해 혼합 및 중첩하여 출력되는 영상의 색 체계를 조정할 수 있다.

예를 들어, 색 체계 결정부(1124)는 색상(color)별 구분(예1: RGB color 중 Green은 맨 뒤 패널, Blue는 중간 패널, Red는 맨 앞 패널 등, 예2: RGB color 중 Black이나 White는 맨 뒤 패널, Green과 Blue 혼합은 중간 패널, Blue와 Red 혼합은 맨 앞 패널 등) 값 에 따라 디스플레이 패널(150)의 색 체계를 할당할 수 있다.

이는 서로 다른 상호 보완적 색 체계의 투명 디스플레이를 이용한 화면 중첩을 통해 3D 효과 및 영상의 특수 효과를 향상시킬 수 있게 하는 효과를 가져온다.

또한, 색 체계 결정부(1124)는 색의 혼합효과 발생에 의한 색상의 왜곡이나 농도 변화를 조절하기 위해 조정된 색 체계를 할당할 수 있다. 보다 구체적으로, 동일한 영상이 투명 디스플레이에 중첩 디스플레이 되는 경우에는 색 농도가 원본보다 진하게 표현될 수 있다. 이 때, 색 체계 결정부(1124)는 각 패널별 색 체계의 색 농도를 전체적으로 감소시키거나 그 객체 또는 배경 영역에 대하여만 감소시킴으로써 색 농도의 왜곡 현상을 해소할 수 있다.

이에 따라, 색 체계 결정부(1124)는 투명 디스플레이 각각에 상호 보완적 색 체계를 적용함으로써 영상의 왜곡 등을 방지하고, 의도한 대로의 깊이감을 정확히 제공할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 패널 움직임 결정부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 패널 움직임 결정부(113)는, 상기 영상 정보로부터 상기 복수의 패널 중 적어도 하나의 패널 움직임 정보를 생성하여 제어부(111)로 출력할 수 있다.

이를 위해, 패널 움직임 결정부(113)는 패널 선택부(1131), 움직임 방향 결정부(1132) 및 이동 거리 결정부(1133)를 포함한다.

패널 선택부(1131)는 상기 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라, 복수의 디스플레이 패널(150) 중 움직임이 필요한 적어도 하나의 패널을 선택할 수 있다. 깊이 정보는 영상 분석부(112)에서 획득되거나 영상 입력부(114)를 통해 직접 입력될 수 있다. 예를 들어, 제1 패널이 LP1, LP2, LP3, ..., 제2 패널이 RP1, RP2, RP3, ...로 식별되는 경우, 움직임이 필요한 패널은 LP1, RP1 등으로 선택될 수 있다.

그리고, 움직임 방향 결정부(1132) 및 이동 거리 결정부(1133)는 상기 선택된 패널의 이동 방향 및 이동 거리를 결정한다. 움직임 방향 결정부(1132)는 전술한 깊이 정보에 기초하여 움직임 방향 및 이동 거리를 결정할 수 있다. 예를 들어 움직임 방향 결정부(1132)는 깊이 정보의 변화에 따라, 사용자의 위치를 기준으로 전방 또는 후방 중 하나의 방향으로의 이동 및 이동 거리를 결정할 수 있다.

이에 따라, 특정 객체가 영상 내에서 사용자에게 5미터 튀어나오는 방향으로 움직이는 경우, 움직임 방향 결정부(1132)는 깊이 정보 변화량에 미리 결정된 비율을 적용하여, 디스플레이 패널(150)의 움직임 방향 및 이동 거리를 (LP3, 3mm, 전방) 등으로 결정할 수 있게 된다.

이와 같은 패널 움직임 결정부(113)는 영상 정보의 객체 영역으로부터 직접 획득되는 깊이 정보 변화량으로부터 패널 선택부(1131), 움직임 방향 결정부(1132) 및 이동 거리 결정부(1133)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 패널 움직임 결정부(113)는 영상 프레임 간 비교에 따라, 그 크기 변화가 존재하는 경우, 그 변화의 형태, 모양을 파악하고, 크기가 작아지는 경우 후방, 크기가 커지는 경우 전방으로 움직이는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 패널 움직임 결정부(113)는 객체에 대응하는 밝기, 휘도 등이 낮아지는 경우 후방, 밝아지는 경우 전방으로 판단하고, 디스플레이 패널(150)의 이동을 위한 파라미터를 생성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 패널 구동부 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)의 패널 구동부(160)는 사용자의 위치를 기준으로 입체감을 부여하기 위한 디스플레이 패널(150)의 이동에 따른 간격 조절을 수행할 수 있다.

이를 위해, 패널 구동부(160)는 초음파 모터 등을 이용한 슬라이딩 구조 또는 회절 구조를 가질 수 있으며, 각 디스플레이 패널(150) 간 간격을 영상의 재생에 따라 실시간으로 조정하여 거리감, 깊이감을 현실로 생성할 수 있다. 여기서, 패널 간 거리는 선형, 비선형(log/exponential scale), 적응형(adaptive) 방식에 따라 깊이감 부여를 위한 소정 값으로 결정될 수 있다.

또한, 패널 구동부(160)의 간격 제어 동작은 사용자 입력에 따라 조정될 수도 있다. 이를 위해, 도시되지는 않았으나, 제어부(111)는 사용자 입력부를 더 포함할 수 있다.

또한, 패널 구동부(160)의 디스플레이 패널(150) 구동을 위해, 각각의 디스플레이 패널(150)이 앞뒤로 이동할 수 있는 레일, 틀 또는 가이드 등과 같은 구조물과 결합되어 액츄에이터(161)의 동작에 따라 슬라이딩되도록 구현될 수 있다.

슬라이딩에 따라, 각 패널은 단순 움직임 뿐만 아니라, 이동 패턴에 따라 제어될 수 있다. 이동 패턴은 적층된 패널 수와 표현 효과 등에 의해 가변될 수 있다. 이에 따라, 패널 움직임 결정부(113)는 패널의 이동 패턴을 결정할 수 있으며, 움직임에 대한 최소/최대 거리를 지정하고, 디스플레이 크기에 따라 가변할 수 있다.

하기 표 1은 영상의 깊이 정보 변화에 따른 패널 이동 패턴을 예시한다.

패널	영상 내 깊이감 변화	이동패턴
P1	5m 이상	배경으로 주로 사용 영상에 따라 앞/뒤로 움직임
P2	1.5 ~ 5m	영상 거리/깊이 정보에 따라 움직임 표현 효과에 따라 움직임
P3	- 1.0 ~ 1.5m	음시차 객체 전용 패널로 사용 영상에 따라 앞/뒤로 움직임

상기한 표 1과 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 내 깊이 정보 변화를 참조하여 디스플레이 패널(150)의 이동 패턴 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 이동 패턴 정보에 따라, 각 디스플레이 패널(150)간 간격이 영상 재생과 동기화되어 조절될 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 마운트 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)는 헤드업 마운트 디스플레이 장치 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 사용자의 양안에 투사되는 좌안영상, 우안영상 각각의 디스플레이 패널(150)을 제어함으로서 깊이감을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자의 눈 바로 앞에서 패널이 이동하므로 매우 작은 움직임만으로도 큰 깊이감을 부여할 수 있다.

이를 위해, 헤드업 마운트로 구현되는 3차원 디스플레이 장치(100)에는 헤드업 마운트가 가능하게 외관이 구비되는 하우징(170)이 구비될 수 있으며, 디스플레이 패널(150)이 상기 하우징의 내부 구조에 따라 슬라이딩 가능하게 구비되어 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격될 수 있다.

그리고, 디스플레이 패널(150)에는 헤드업 마운트로 구현된 3차원 디스플레이 장치(100)의 상기 패널 움직임 결정부(113), 제어부(111) 및 패널 구동부(160)가 연결될 수 있다. 이에 따라, 3차원 디스플레이 장치(100)는 헤드업 마운트 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치를 구현하기 위한 패널 구조 및 제어방식을 나타낸다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원 디스플레이 장치(100)의 패널 구동부(160)는 좌안 영상을 위한 제1 패널부(151) 및 우안 영상을 위한 제2 패널부(152)를 미리 결정된 간격(r1, r2, ...)에 따라 이동시킬 수 있다.

특히, 도 7을 참조하면, 패널 구동부(160)는 제1 패널부(151)에서 선택되는 제1 패널 및 이에 대응하여 결정되는 제2 패널부(152)의 제2 패널의 이동을 동기화할 수 있다. 이에 따라, 좌안 영상에서의 특정 패널이 전방으로 이동하는 경우 우안 영상에서의 패널도 함께 이동함으로써 깊이감을 안정적으로 제어할 수 있다.

또한, 특히, 도 8을 참조하면, 패널 구동부(160)는 제1 패널부(151)에서 선택되는 제1 패널 및 이에 대응하여 결정되는 제2 패널부(152)의 제2 패널의 이동을 동기화지 않고 서로 다르게 구현할 수 있다. 이에 따라, 좌안 영상에서의 특정 패널의 이동과, 우안 영상에서의 패널 이동은 개별적으로 제어될 수 있으며, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 9 및 도 10은 디스플레이 패널(150)의 구동을 위한 패널 구동부(160)의 구조를 나타낸다.

도 9에서는 레일을 이용한 슬라이딩 형식의 패널 구동부(160) 구조를 나타내고 있다. 각 디스플레이 패널(150)은 레일에 고정되어 패널 구동부(160)의 제어에 따라 슬라이딩 될 수 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 패널 구동부(160)는 디스플레이 패널(150)의 외부를 둘러싸는 하우징의 형태로 구현될 수 있다.

하우징 형태로 구현되는 패널 구동부(160)는 디스플레이 패널(150)을 감싸는 틀과 같은 구조(3D Volume식 평판 패널)를 가질 수 있으며, 패널 구동부(160)는 실링(sealing) 처리되어, 이물질의 침입을 방지하고 모듈 형태로 사용 가능하게 구성될 수 있다.

이하에서는 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치의 동작들을 설명한다.

먼저, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)의 패널 할당 및 간격 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 입력부(114)를 통해 영상을 입력받고(S101), 영상에 거리 정보가 존재하는지 판단한다(S103). 일 실시 예에서, 거리 정보는 깊이 정보에 대응될 수 있다.

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 영상의 깊이 정보에 대응하는 거리 정보가 존재하는 경우, 그 거리 정보가 선형인지 여부를 판단하고(S105), 선형인 경우, 거리 정보에 따른 배경/객체 영상 구분(또는 분류)을 수행하며(S107), 비선형인 경우 비선형 방식에 따른 배경/객체 영상 구분을 수행한다(S109).

또한, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상에 거리 정보가 존재하지 않는 2차원 영상 정보인 경우, 영상 입력부(114)를 통해 영상 특성 분석(S111) 및 특성에 따른 배경/객체 영상 구분(S113)을 수행한다.

한편, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 상기 구분된 영상을 각 디스플레이 패널(150)에 할당하고(S114), 패널 움직임 결정부(113) 및 패널 구동부(160)를 제어하여 패널 간격을 조정한다(S115).

이후, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)에서 할당된 영상에 따른 디스플레이 정보를 각 디스플레이 패널(150)로 출력하여 영상을 디스플레이함으로써(S116), 깊이감이 증강된 3차원 영상을 제공한다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)의 패널 할당 및 광원 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 입력부(114)를 통해 영상을 입력받고(S101), 영상에 깊이 정보가 존재하는지 판단한다(S103). 일 실시 예에서, 깊이 정보는 3차원 영상 정보의 헤더에 포함될 수 있다.

깊이 정보가 존재하지 않는 경우, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 입력부(114) 및 영상 분석부(112)를 통해 영상의 깊이 정보를 생성 및 분석하고(S205), 깊이 구분이 가능한지를 판단한다(S213).

한편, 깊이 정보가 존재하는 경우, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 배경/객체의 분류가 구분 가능한지 판단하고(S207), 가능한 경우 배경 및 객체를 구분한다(S209).

또한, 배경/객체 분류가 구분 가능하지 않은 경우에는 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 영상별 깊이맵을 적용하여 영상이 적용될 패널을 구분한다.

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 깊이 또는 배경/객체 분류가 구분된 영상을 각 대응되는 디스플레이 패널(150)에 할당한다(S215).

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)에서 영상 구분에 따라 결정된 광량에 기초하여, 패널 구동부(160)를 통한 광원 조정을 수행한다(S217).

이후, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)에서 할당된 영상에 따른 디스플레이 정보를 각 디스플레이 패널(150)로 출력하여 영상을 디스플레이함으로써(S219), 깊이감이 증강된 3차원 영상을 제공한다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)의 배경/객체별 패널 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 영상의 객체 및 배경을 구분하고(S301), 패널 선택부(1131)를 통해 패널이 할당된 영상인지 여부(S303) 및 객체 패널인지 여부(S305)를 판단하여 객체를 선택한다.

이후, 3차원 디스플레이 장치(100)는 움직임 방향 결정부(1132)를 통해 객체의 움직임 방향을 분석하고(S307), 이에 기초하여 이동거리 결정부(1133)를 통해 패널간 간격을 결정한다(S309).

한편, 객체가 아닌 배경 패널인 경우, 3차원 디스플레이 장치(100)는 배경 패널 위치가 고정되도록 패널 움직임 결정부(113)를 통해 결정한다(S311).

이후, 객체/배경에 대응하는 디스플레이 패널(150)의 각 이동 패턴 결정값이 출력되면, 3차원 디스플레이 장치(100)는 패널 구동부(160)를 통해 배경/객체에 대응되는 디스플레이 패널(150)의 간격을 조정 제어한다(S313).

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)에서 할당된 영상에 따른 디스플레이 정보를 각 디스플레이 패널(150)로 출력하여 영상을 디스플레이함으로써(S315), 깊이감이 증강된 3차원 영상을 제공한다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 디스플레이 장치(100)의 색 체계 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해 수신되는 복수의 영상을 영상 처리(S403)하고, 및 기존 영상의 처리 방식 판단(S405)에 따라, 어떤 처리가 된 영상인지를 구분한다(S407).

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)를 통해, 영상 처리 방식이 서로 다른 색 체계로 이루어진 것으로 판단되는 경우(S409), 색 체계에 따라 서로 다른 디스플레이 패널(150)에 구분하여 할당한다(S413).

또한, 같은 색 체계로 이루어진 경우, 3차원 디스플레이 장치(100)는 전술한 바와 같은 영상 분석부(112)를 통한 영상의 배경/객체를 구분하는 것으로 판단하여 패널 할당을 수행하고(S411), 배경/객체의 깊이 정보에 따라 디스플레이 패널(150)에 구분하여 할당한다(S413).

그리고, 3차원 디스플레이 장치(100)는 영상 분석부(112)에서 할당된 영상에 따른 디스플레이 정보를 각 디스플레이 패널(150)로 출력하여 영상을 디스플레이함으로써(S415), 깊이감이 증강된 3차원 영상을 제공한다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따라, 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 영상 정보에 기초한 제어 신호에 따라 제어함으로써, 기존에 사용자가 경험하지 못했던 3차원 디스플레이의 효과적인 깊이감 및 거리감을 제공할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.

100: 3차원 디스플레이 장치
110: 제어 회로부
111: 제어부
112: 영상 분석부
113: 패널 움직임 결정부
114: 영상 입력부
150: 디스플레이 패널
160: 패널 구동부

Claims (16)

1. 3차원 디스플레이 장치에 있어서,
   3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부;
   영상 정보로부터 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부;
   상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 패널 구동부; 및
   상기 영상 정보로부터 상기 복수의 패널 중 적어도 하나의 패널 움직임 정보를 출력하는 패널 움직임 결정부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 패널 움직임 정보에 기초하여 상기 패널 구동부를 제어하는
   3차원 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 패널 움직임 결정부는
   상기 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라, 상기 복수의 패널 중 움직임이 필요한 적어도 하나의 패널을 선택하는 패널 선택부;
   상기 선택된 패널의 이동 방향을 결정하는 방향 결정부; 및
   상기 선택된 패널의 이동 거리를 결정하는 이동거리 결정부를 포함하는
   3차원 디스플레이 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 영상 정보를 분석하여, 상기 복수의 패널에 디스플레이되는 각 패널별 디스플레이 정보를 출력하는 영상 분석부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 각 패널별 디스플레이 정보에 따라 상기 패널 구동부를 제어하는
   3차원 디스플레이 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 영상 분석부는
   상기 영상 정보로부터 객체 또는 배경을 분류하는 분류부; 및
   상기 복수의 패널 중 상기 분류된 객체 또는 배경이 출력될 패널을 할당하는 패널 할당부를 포함하는
   3차원 디스플레이 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 영상 분석부는
   상기 영상 정보를 상기 복수의 디스플레이 패널의 투명 디스플레이를 통해 혼합 출력하기 위해, 상기 복수의 패널별 할당되는 색 체계를 상호 보완적으로 조정하는 색 체계 결정부를 포함하는
   3차원 디스플레이 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 영상 분석부는
   상기 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라 깊이감이 조절되도록, 상기 복수의 패널 중 어느 하나의 패널에 대응하는 복수의 광원 중 하나 이상의 광원의 광량 변화를 결정하는 광량 결정부를 포함하는
   3차원 디스플레이 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 패널부는
   좌안 영상을 출력하기 위한 제1 복수의 패널을 포함하는 제1 패널부; 및
   우안 영상을 출력하기 위한 제2 복수의 패널을 포함하는 제2 패널부를 포함하며,
   상기 패널 구동부는
   상기 제1 복수의 패널 및 상기 제2 복수의 패널 중 적어도 하나가 사용자에게 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 포함하는
   3차원 디스플레이 장치.
9. 3차원 디스플레이 방법에 있어서,
   영상 정보로부터 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부의 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계; 및
   상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 단계를 포함하고,
   상기 제어하는 단계는,
   상기 영상 정보로부터 상기 복수의 패널 중 적어도 하나의 패널 움직임 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 패널 움직임 정보에 기초하여 상기 복수의 패널에 대응하는 패널 구동부를 제어하는 단계를 포함하는
   3차원 디스플레이 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 패널 움직임 정보는 상기 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라, 상기 복수의 패널 중 움직임이 필요한 적어도 하나의 패널을 선택하기 위한 패널 선택정보, 상기 선택된 패널의 이동 방향 정보 및 상기 선택된 패널의 이동 거리 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    3차원 디스플레이 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 영상 정보를 분석하여, 상기 복수의 패널에 디스플레이되는 각 패널별 디스플레이 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 각 패널별 디스플레이 정보에 따라 상기 복수의 패널에 대응하는 상기 패널 구동부를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 각 패널별 디스플레이 정보는 상기 영상 정보로부터 획득되는 객체 또는 배경 분류 정보, 패널 할당 정보, 색 체계 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    3차원 디스플레이 방법.
12. 제9항에 있어서,
    상기 영상 정보를 분석하여, 상기 영상 정보로부터 획득되는 깊이 정보에 따라 깊이감이 조절되도록, 상기 복수의 패널 중 어느 하나의 패널에 대응하는 복수의 광원 중 하나 이상의 광원의 광량 변화 정보를 생성하는 단계를 포함하는
    3차원 디스플레이 방법.
13. 제9항에 있어서,
    상기 패널간 간격을 제어하는 단계는,
    좌안 영상을 출력하기 위한 제1 복수의 패널을 포함하는 제1 패널부를 제어하는 단계; 및
    우안 영상을 출력하기 위한 제2 복수의 패널을 포함하는 제2 패널부를 제어하는 단계를 포함하는
    3차원 디스플레이 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 패널간 간격을 제어하는 단계는,
    상기 제1 패널부에서 선택되는 특정 좌안 패널 및 상기 특정 좌안 패널에 대응하여, 상기 제2 패널부에서 선택되는 특정 우안 패널의 이동 방향, 이동 속도 및 이동 거리를 동일하게 제어하는 단계를 포함하는
    3차원 디스플레이 방법.
15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체.
16. 헤드업 마운트 디스플레이 장치에 있어서,
    헤드업 마운트가 가능하게 외관이 구비되는 하우징;
    상기 하우징의 내부 구조에 따라 슬라이딩 가능하게 구비되어 3차원 영상을 적층 디스플레이하기 위해 미리 결정된 간격으로 각각 이격되는 복수의 패널을 포함하는 패널부;
    영상 정보로부터 상기 복수의 패널 중 적어도 하나의 패널 움직임 정보를 출력하는 패널 움직임 결정부;
    상기 패널 움직임 정보에 기초하여 상기 복수의 패널을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 패널 중 하나 이상의 패널간 간격을 제어하는 패널 구동부를 포함하는
    헤드업 마운트 디스플레이 장치.

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