KR101852811B1 - 영상표시 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감상 환경을 고려하여 보다 쾌적한 3차원 입체 영상을 감상할 수 있는 영상표시 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 표시 장치는 양안 시차 방식의 3D 입체영상을 표시하기 위한 시차 생성수단을 포함하는 디스플레이부; 제 1 영상 내지 제 3 영상을 저장하기 위한 메모리부; 및 소정의 디스플레이 조건을 판단하고, 제 1 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 하고, 제 2 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 3 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 제어하는 제어부;를 포함한다. 이때, 상기 제 1 영상 내지 제 3 영상은, 공통의 객체에 대한 서로 다른 시점의 영상인 것이 바람직하다.

Description

영상표시 장치 및 그 제어방법 {DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}

본 발명은 감상 환경을 고려하여 보다 쾌적한 3차원 입체 영상을 감상할 수 있는 영상표시 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근 단말기 형태의 영상표시 장치가 증가하고 있는 추세이다. 이러한 단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

최근 이동 단말기의 디스플레이부를 통하여 양안 시차(stereo scopic) 방식의 3차원 입체영상이 구현됨에 따라, 이를 보다 편리하고 쾌적하게 감상할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 보다 편리하고 쾌적한 3D 입체 영상 감상 환경을 사용자에 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 3D 입체 영상이 출력되는 환경을 고려하여 시각적 불편함 없이 3D 입체 영상을 감상할 수 있는 이동 단말기 등의 영상 출력 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

아울러, 본 발명은 출력되는 환경을 고려하여 시각적 불편함이 없는 3D 입체 영상을 제공하기 위한 소스 영상을 생성하는 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 영상 표시 장치는, 양안 시차 방식의 3D 입체영상을 표시하기 위한 시차 생성수단을 포함하는 디스플레이부; 제 1 영상 내지 제 3 영상을 저장하기 위한 메모리부; 및 소정의 디스플레이 조건을 판단하고, 제 1 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 하고, 제 2 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 3 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제 1 영상 내지 제 3 영상은, 공통의 객체에 대한 서로 다른 시점의 영상인 것이 바람직하다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 영상 표시 장치는, 양안 시차 방식의 3D 입체영상을 표시하기 위한 시차 생성수단을 포함하는 디스플레이부; 제 1 영상 내지 제 4 영상을 저장하기 위한 메모리부; 및 소정의 디스플레이 조건을 판단하고, 제 1 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 4 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 하고, 제 2 조건을 만족하는 경우 상기 제 2 영상 및 상기 제 3 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제 1 영상 내지 제 4 영상은, 공통의 객체에 대한 서로 다른 시점의 영상인 것이 바람직하다.

아울러, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 영상 표시 장치의 제어 방법은, 소정의 디스플레이 조건을 판단하는 단계; 상기 판단 결과 제 1 조건이 만족되면, 제 1 영상 및 제 2 영상을 이용하여 스테레오 스코픽 방식의 3D 입체영상을 표시하고, 상기 판단 결과 제 2 조건이 만족되면, 상기 제 1 영상 및 제 3 영상을 이용하여 스테레오 스코픽 방식의 3D 입체영상을 표시하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 영상 내지 제 3 영상은, 공통의 객체에 대한 서로 다른 시점의 영상인 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 영상 표시 장치를 통하여 사용자에게 보다 쾌적한 3D 입체 영상의 감상 환경이 제공될 수 있다.

또한, 3D 입체 영상의 감상환경에 따라 시차가 조절되므로 사용자는 3D 입체영상을 감상함에 있어 시각적 불편함이 최소화될 수 있다.

아울러, 적어도 하나의 카메라를 이용하여 3D 입체 영상의 소스 영상이 생성될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 전면 사시도이다.
도 3은 양안시차의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 양안시차에 의한 거리감 및 3차원 깊이를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 관련된 양안 시차를 이용한 3D 입체영상 표시 방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 디스플레이 환경에 따라 사용자가 느끼는 양안 시차의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통의 객체에 대한 서로 다른 세 시점의 영상의 일례를 나타낸다.
도 8a는 서로 다른 세 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상의 일례를 나타낸다.
도 8b는 서로 다른 세 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상을 디스플레이부의 크기에 따른 조합한 일례를 나타낸다.
도 9는 도 8a 및 도 8b를 참조하여 상술한 소스 영상 조합을 보다 구체적인 객체로 나타낸 디스플레이 상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통의 객체에 대한 서로 다른 네 시점의 영상의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 다른 일례를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 둘의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 일례를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 둘의 카메라를 통한 소스 영상 촬영을 위한 장치 구조의 일례를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 둘의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 다른 일례를 나타낸다.

이하, 본 발명과 관련된 영상표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 영상표시 장치는 이동 단말기인 것으로 가정한다. 이러한 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 매체 재생기 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

전체구성

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은, 이동 단말기(100)를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이부(151)상에 디스플레이되는 영상과 동일하거나 적어도 일부가 다른 영상을 외부 스크린 또는 벽에 디스플레이할 수 있다.

구체적으로, 프로젝터 모듈(155)은, 영상을 외부로 출력하기 위한 빛(일 예로서, 레이저 광)을 발생시키는 광원(미도시), 광원에 의해 발생한 빛을 이용하여 외부로 출력할 영상을 생성하기 위한 영상 생성 수단 (미도시), 및 영상을 일정 초점 거리에서 외부로 확대 출력하기 위한 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 프로젝터 모듈(155)은, 렌즈 또는 모듈 전체를 기계적으로 움직여 영상 투사 방향을 조절할 수 있는 장치(미도시)를 포함할 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은 디스플레이 수단의 소자 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈 및 DLP(Digital Light Processing) 모듈 등으로 나뉠 수 있다. 특히, DLP 모듈은, 광원에서 발생한 빛이 DMD(Digital Micromirror Device) 칩에 반사됨으로써 생성된 영상을 확대 투사하는 방식으로 프로젝터 모듈(151)의 소형화에 유리할 수 있다.

바람직하게, 프로젝터 모듈(155)은, 이동 단말기(100)의 측면, 정면 또는 배면에 길이 방향으로 구비될 수 있다. 물론, 프로젝터 모듈(155)은, 필요에 따라 이동 단말기(100)의 어느 위치에라도 구비될 수 있음은 당연하다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도(예를 들면, 각 전화번호, 각 메시지, 각 멀티미디어에 대한 사용빈도)도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

기구 설명

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기 또는 휴대 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 휴대 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기 바디, 주로 프론트 케이스(101)에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(151)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 휴대 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131,132)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131,132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1 또는 제2조작 유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(132)은 음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

3차원 입체 영상의 구현 방법

이하, 본 발명의 실시예들에서 적용될 수 있는 스테레오 스코픽 방식의 3D 입체 영상 표현 방법 및 그를 위한 디스플레이부의 구조를 설명한다.

스테레오 스코픽(stereo scopic) 방식이란 양안에 서로 다른 영상이 제공되는 방식으로, 인간이 육안으로 사물을 볼 때 입체감을 느끼는 원리를 이용한 방법이다. 즉, 사람의 두 눈은 서로 간에 이루는 거리에 의해 동일한 사물을 볼때 서로 다른 평면 영상을 보게 된다. 이러한 서로 다른 평면 영상은 망막을 통하여 뇌로 전달되고, 뇌는 이를 융합하여 입체 영상의 깊이(depth) 및 실제감(reality)을 느끼게 된다. 따라서, 사람마다 다소간의 차이는 있으나, 양안이 서로 이루는 거리에 의한 양안시차(binocular disparity)가 입체감을 느끼게 하며, 이러한 양안시차는 스테레오 스코픽 방식의 가장 중요한 요소가 되는 것이다. 이러한 양안시차를 도 3을 참조하여 보다 구체적인 예로 설명한다.

도 3은 양안시차의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 3에서는, 육면체(310)를 눈높이보다 아래의 정면에 두고 육안으로 보는 상황을 가정한다. 이러한 경우, 좌안으로는 육면체(310)의 윗면, 정면 및 좌측면의 3면 만이 보이는 좌안 평면영상(320)이 보이게 된다. 또한, 우안으로는 육면체(310)의 윗면, 정면 및 우측면의 3면 만이 보이는 우안 평면영상(330)이 보이게 된다.

만약, 실제 눈 앞의 사물이 아니더라도 좌안에는 좌안 평면영상(320)이, 우안에는 우안 평면영상(330)이 각각 도달되도록 하면 사람은 실제로 입체적인 육면체(310)를 보는 것과 같이 느낄 수 있다.

결국, 이동 단말기에서 두 번째 카테고리의 입체 영상이 구현되기 위해서는 디스플레이부를 통하여, 동일한 오브젝트를 소정 시차를 두고 본 좌안용 영상과 우안용 영상 각각을 구분하여 양안에 도달시켜야 하는 것이다. 다음으로, 도 4를 참조하여 양안시차에 의한 3차원 깊이를 설명한다.

도 4는 양안시차에 의한 거리감 및 3차원 깊이를 설명하기 위한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 양안을 통하여 d1 거리에서 육면체(400)를 볼 때, d2 거리에서 육면체(400)를 볼 때보다 상대적으로 각 안구에 들어오는 영상의 측면 비중이 높게 되며 양안을 통해 보이는 영상의 차이도 크게 된다. 또한, d1 거리에서 육면체(400)를 볼 때 사람이 느끼는 입체감의 정도가 d2 거리에서 육면체(400)를 볼 때보다 더 크게 된다. 즉, 사람이 양안을 통하여 사물을 볼 때 가까이 있는 물체일 수록 입체감이 더 크게 느껴지고, 멀리 있는 물체일수록 입체감이 더 적게 느껴진다.

이러한 입체감의 차이를 3차원 깊이(3D depth) 또는 3차원 레벨(3D Level)로 수치화 시킬 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 가까이 위치한 사물의 높은 입체감을 낮은 3차원 깊이 및 낮은 3차원 레벨로 표기하고, 멀리 위치한 사물의 낮은 입체감을 높은 3차원 깊이 및 높은 3차원 레벨로 표기하기로 한다. 이러한 3차원 깊이 또는 3차원 레벨의 정의는 상대적인 것으로 그 분류 기준과 증가/감소 방향은 변경될 수 있다.

다음으로, 3D 입체영상의 구현 방법을 설명한다.

상술한 바와 같이, 3D 입체영상이 구현되기 위해서는 우안용 영상과 좌안용 영상이 각각 구분되어 양안에 도달될 필요가 있다. 이를 위한 다양한 방법들을 이하 설명한다.

1) 시차 장벽 방식

시야 장벽(parrallax barrier) 방식은 일반적인 디스플레이부와 양안 사이에 구비되는 차단장치를 전기적으로 제어하여 빛의 진행방향을 제어하는 방법으로 양안에 서로 다른 영상이 도달되도록 하는 방식이다.

이를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예와 관련된 양안 시차를 이용한 3차원 이미지 표시 방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 도 5에서 3D 입체 영상을 표시하기 위해, 디스플레이부(151)의 상면에는 스위칭 패널부가 부착된다. 스위칭 패널부는 전기적으로 제어되어 디스플레이부로부터 양안으로 도달되는 빛의 일부를 차단하거나 통과시킬 수 있다. 도 5에서 b는 스위칭 패널부의 배리어(barrier) 간격을, g는 스위칭 패널부와 디스플레이부의 간격을, z는 사람이 보는 위치로부터 디스플레이부까지의 거리를 나타낸다. 도 5에서와 같이, 두 이미지를 픽셀단위로 합성할 경우(L, R), 오른쪽 눈의 시각이 오른쪽 이미지에 포함된 픽셀로, 왼쪽 눈의 시각이 왼쪽 이미지에 포함된 픽셀로 대응되도록 시각을 입사받는 스위칭 패널부가 동작할 수 있다.

스위칭 패널부는 3D 입체 영상을 표출하고자 할 경우, 온(on) 되어 입사 시각을 분리할 수 있다. 또한, 스위칭 패널부는 2차원 영상을 표출하고자 할 경우 오프(off)되어 입사 시각을 분리시키지 않고 그대로 통과시킬 수 있다. 따라서, 스위칭 패널부가 오프될 경우에는 양안시차가 분리되지 않는다.

도 5에서는 시차장벽이 하나의 축 방향으로 평행이동 하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 아니하고 제어부(180)의 제어신호에 따라 둘 이상의 축 방향으로도 평행이동 할 수 있는 시차 장벽이 사용될 수 있다.

2) 렌즈 굴절 방식

렌즈 굴절 방식(lenticular)은, 디스플레이부와 양안 사이에 구비되는 렌티큘러 스크린을 이용하는 방법으로, 빛의 진행방향을 렌티큘러 스크린 상의 렌즈들을 통하여 굴절시키는 방법으로 양안에 서로 다른 영상이 도달되도록 하는 방법이다.

3) 편광 안경 방식

편광 방향이 서로 직각을 이루도록 하여 양안에 서로 다른 영상을 제공하거나, 원평광 방식인 경우 서로 회전방향이 다르도록 편광시켜 양안에 서로 다른 영상을 제공하는 방법이다.

4) 액티브 셔터 방식

안경 방식의 일종으로, 디스플레이부를 통하여 소정 주기로 우안용 영상과 좌안용 영상을 번갈아 표시되도록 하고, 사용자의 안경은 해당 방향의 영상이 표시될 때 반대편 방향의 셔터를 닫아 해당 방향의 영상이 해당 방향의 안구에 도달하도록 하는 방법이다. 즉, 좌안용 영상이 디스플레이되는 시간 동안에는 우안의 셔터를 닫아 좌안에만 좌안용 영상이 도달되도록 하고, 우안용 영상이 디스플레이되는 시간 동안에는 좌안의 셔터를 닫아 우안에만 우안용 영상이 도달되도록 하는 방법이다.

설명의 편의를 위하여, 이하에서 언급되는 이동 단말기는 도 1에 도시된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함한다고 가정한다. 특히, 본 발명이 적용 가능한 이동 단말기는 상술한 3D 입체영상 구현 방식들 중 적어도 하나의 방법을 통하여 3D 입체영상을 사용자에게 제공할 수 있는 디스플레이부를 구비한다. 이때, 디스플레이부는 이동 단말기 자체에 구비된 디스플레이부(151) 뿐만 아니라, 유/무선으로 연결될 수 있는 TV나 프로젝터 등과 같은 외부 디스플레이 장치까지 포함하는 개념이다. 이러한 외부 디스플레이 장치 또한 상술한 방법들 중 적어도 하나를 통하여 3D 입체영상을 표시할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 외부 디스플레이 장치가 유선으로 연결되는 경우 인터페이스부(170)를 통한 범용직렬버스(USB), 고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI), 수퍼 비디오(S-Video), 디지털 비주얼 인터페이스( DVI: Digital Visual Interface), 디 서브미니어처(D-SUB: D-subminiature), AV 단자 등의 유선 인터페이스가 사용될 수 있다. 무선 연결의 경우, DLNA(Digital Living Network Alliance) 표준에 따른 연결이나 3G/4G 데이터 전송, Wi-Fi, 블루투스와 같은 무선/근거리 통신을 통해 연결될 수 있다.

디스플레이 환경에 따른 양안시차

상술한 바와 같이 스테레오 스코픽 방식의 3D 입체영상이 구현되기 위해서는, 3D 입체영상을 구현하기 위한 "소스 영상"이 필요하다. 즉, 양안 시차가 발생하도록 동일한 객체에 대하여 시점이 서로 다른 좌안용 영상과 우안용 영상이 필요하다. 또한, 양안 시차(즉, 시점간의 거리)가 커질수록 입체감이 커진다.

그런데, 양안 시차가 일정 거리를 벗어나면 사용자에게 시각적 불편함이 야기된다. 이러한 시각적 불편함은 소스 영상이 디스플레이될 때 사용자가 실질적으로 느끼는 시차가 사용자의 실제 양안 사이에 해당하는 거리(개인적 차이는 있으나, 일반적으로 7센티미터 이내)를 초과하는 경우 발생한다. 소스 영상이 디스플레이될 때 사용자가 실질적으로 느끼는 시차는 소스 영상 자체의 시차, 디스플레이부의 크기 및 디스플레이부와 사용자 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다.

보다 상세히, 사용자가 느끼는 시차는 소스 영상 자체의 시차 및 디스플레이부의 크기에 비례하고, 디스플레이부와 사용자 사이의 거리에는 반비례한다. 즉, 소스 영상 자체의 시차가 클수록, 디스플레이부의 크기가 클수록, 또한 디스플레이부와 사용자 사이의 거리가 작을수록 사용자가 느끼는 시차가 커지고, 소스 영상 자체의 시차가 작을수록, 디스플레이부의 크기가 작을수록, 또한 디스플레이부와 사용자 사이의 거리가 클수록 사용자가 느끼는 시차는 작아진다.

따라서, 동일한 소스 영상이 사용되더라도 그를 통해 구현되는 3D 입체영상의 감상 환경, 즉, 해당 3D 입체영상이 표시되는 디스플레이부의 크기 및 디스플레이부와 사용자와의 거리에 따라 사용자가 느끼는 시차가 달라질 수 있다.

이를 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 디스플레이 환경에 따라 사용자가 느끼는 양안 시차의 차이를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 포함한 이하의 도면들에서는 편의상 3D 입체영상을 구현하기 위한 소스 영상은 구형 객체를 서로 다른 시점에서 바라본 좌안용 영상 및 우안용 영상인 것으로 가정한다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 양안 시차를 이용한 3D 입체영상을 구현하기 위한 모든 소스 영상에 적용될 수 있음은 당업자라면 누구나 알 수 있을 것이다.

먼저 도 6의 (a)를 참조하면, 3D 입체영상을 구현하기 위한 소스 영상의 일례로 구형 객체를 서로 다른 시점에서 바라본 좌안용 영상(610)과 우안용 영상(620)이 준비된다. 시점의 차이로 인하여 좌안용 영상(610)에서의 구형 객체(615)의 위치와 우안용 영상(620)에서의 구형 객체(625)의 위치가 상이하다.

도 6의 (a)에 나타난 바와 같은 소스 영상을 이용하여 서로 다른 디스플레이 환경에서 3D 입체영상이 구현될 때 사용자가 느끼는 양안 시차의 차이를 도 6의 (b)를 참조하여 설명한다. 도 6의 (b)를 참조하면, 이동 단말기 자체에 구비된 디스플레이부(151)를 통하여 3D 입체영상(630)이 표시되는 경우, 사용자가 느끼는 시차는 좌안용 영상의 객체(615)와 우안용 영상의 객체(625) 중심간의 거리(d1)에 해당한다. 한편, 이동 단말기의 디스플레이부보다 큰 외부 디스플레이 장치를 통하여 동일한 소스 영상을 이용한 3D 입체영상(640)이 표시되는 경우 사용자가 느끼는 시차는 d2에 해당한다. 만일, 사용자와 디스플레부(151) 사이의 거리 및 사용자와 외부 디스플레이 장치 사이의 거리가 같다면, d1과 d2의 차이는 디스플레이부와 외부 디스플레이 장치의 크기 비율에 비례하게 된다.

이때, d1은 사용자가 시각적 불편함을 느끼는 거리보다는 짧으나, d2가 시각적 불편함을 느끼는 거리보다 큰 경우, 외부 디스플레이 장치를 통한 3D 입체영상 감상에서 사용자에 시각적 불편함이 야기되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점에 대비하여, 최대 디스플레이 크기를 고려하여 소스 영상 자체의 시차를 축소 고정할 수도 있다. 그러나, 이는 이동 단말기의 디스플레이부(151)와 같이 비교적 작은 크기의 디스플레이에서 사용자가 느끼는 시차가 지나치게 작아져 입체감이 함께 감소하는 단점이 발생한다.

셋 이상의 서로 다른 시점의 소스 영상의 선택적 적용을 통한 3D 입체영상의 구현

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공통의 객체에 대한 적어도 셋의 서로 다른 시점의 영상 중 두 영상을 디스플레이 환경에 따라 선택적으로 사용하여 3D 입체영상을 구현할 것을 제안한다.

여기서 공통의 객체라 함은, 소스 영상으로 구현되는 3D 입체영상에 포함되는 일부 특정 객체를 의미하는 것이 아니라 3D 입체 영상에 포함되는 전체 이미지를 의미한다. 다시 말하면, 소스 영상을 구성하는 좌안용 영상과 우안용 영상의 시점이 달라 시차에 따른 일부 차이는 있을 수 있으나, 실질적으로 동일한 전체 이미지를 말한다.

이하에서는 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 공통의 객체에 대한 셋 이상의 서로 다른 시점의 영상의 개념 및 선택적 조합을 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통의 객체에 대한 서로 다른 세 시점의 영상의 일례를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 서로 다른 세 시점의 대상이 되는 객체(710)가 준비된다. 이때, 세 개의 서로 다른 시점(720, 730 및 740)에서 공통 객체(710)를 각각 바라본 영상이 본 발명에 따른 소스 영상으로 이용될 수 있다.

만일, 좌측 시점(720)과 중앙 시점(730) 사이의 거리인 D1과, 중앙 시점(730)과 우측 시점(740) 사이의 거리인 D2가 서로 다르다고 가정하면, 각 시점에서 공통 객체(710)를 바라본 세 영상을 이용하여 공통 객체(710)에 대한 세 가지 시차가 서로 다른 3D 입체영상이 구현될 수 있다.

도 8a는 서로 다른 세 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상의 일례를 나타낸다. 도 8a에서도 구형 객체가 공통 객체인 것으로 가정한다.

도 8a를 참조하면, 공통 객체에 대한 서로 다른 세 시점 중 제 1 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상(810)에서는 해당 객체(815)가 좌측으로 치우쳐 있다.

또한, 서로 다른 세 시점 중 제 2 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상(820)에서는 해당 객체(825)가 중심에서 좌측으로 조금 벗어나 위치한다.

아울러, 서로 다른 세 시점 중 제 3 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상(830)에서는 해당 객체(835)가 우측으로 치우쳐 있다.

도 8a에 도시된 공통의 객체에 대한 서로 다른 세 시점에서 바라본 세 영상을 이용하여, 디스플레이 환경에 따라 세 영상 중 두 영상을 선택하여 사용자가 느끼는 시차가 유사하도록 3D 입체영상을 구현하는 방법의 일례를 도 8b를 참조하여 설명한다.

도 8b는 서로 다른 세 시점에서 공통의 객체를 바라본 영상을 디스플레이부의 크기에 따른 조합한 일례를 나타낸다.

도 8b에서는 세 개의 크기가 서로 다른 디스플레이부가 준비되며, 각 디스플레이부와 사용자 사이의 거리는 동일한 것으로 가정한다. 이때, 각 디스플레이부는 이동 단말기(100) 자체에 구비된 디스플레이부(151)일 수도 있고, 유/무선을 통하여 이동 단말기(100)와 연결된 외부 디스플레이 장치일 수도 있다.

세 디스플레이부 중 가장 작은 디스플레이부(860)에서는 소스 영상에서 구형 객체(815, 835) 사이의 간격이 가장 크도록, 즉, 소스 영상 자체의 시차가 가장 크도록 도 8a의 810 영상과 830 영상을 조합하는 방법으로 3D 입체영상이 구현될 수 있다. 이때, 사용자가 느끼는 시차는 d1에 대응된다.

또한, 중간 크기의 디스플레이부(870)에서는 소스 영상 자체의 시차가 중간 크기가 되도록 도 8a의 820 영상과 830 영상을 조합하는 방법으로 3D 입체영상이 구현될 수 있다. 이때, 사용자가 느끼는 시차는 d2에 대응된다.

아울러, 가장 큰 디스플레이부(880)에서는 소스 영상 자체의 시차가 가장 작도록 도 8a의 810 영상과 820 영상을 조합하는 방법으로 3D 입체영상이 구현될 수 있다. 이때, 사용자가 느끼는 시차는 d3에 대응된다.

결국, 디스플레이부가 커지더라도 시점이 서로 다른 소스 영상의 적절한 조합을 통하여 사용자가 느끼는 시차를 일정 범위(d1~d3) 내로 유지시킬 수 있다.

디스플레이부가 커지면 소스 영상 자체의 시차가 작아지도록 서로 다른 시점의 세 소스 영상 중 두 영상을 조합하고, 디스플레이부가 작아지면 소스 영상 자체의 시차가 커지도록 소스 영상을 조합하는 방법으로 사용자가 디스플레이 크기에 관계없이 유사한 시차로 느껴지도록 할 수 있다.

물론, 시차를 유사하도록 하는 방법은 조합의 예시로써, 사용자가 느끼는 입체감을 최대한 유지시키기 위하여 사용자가 시각적 불편함을 느끼는 시차보다 작은 최대 시차를 유지하도록 조합될 수도 있다.

도 9는 도 8a 및 도 8b를 참조하여 상술한 소스 영상 조합을 보다 구체적인 객체로 나타낸 디스플레이 상태도이다.

디스플레이부의 크기가 비교적 작은 경우에는 도 9의 (a)와 같이 좌안용 영상과 우안용 영상에서 공통 객체 사이의 시차(910 및 920)가 큰 소스 영상이 조합되어 입체감을 크게 할 수 있다. 또한, 디스플레이부의 크기가 비교적 큰 경우에는 도 9의 (b)와 같이 좌안용 영상과 우안용 영상에서 공통 객체 사이의 시차(930 및 940)가 작은 소스 영상이 조합되어 사용자의 시각적 피로감을 방지할 수 있다.

상술한 실시예들에서는 공통 객체에 대하여 복수의 서로 다른 시점에서 바라본 소스 영상을 이용한 3D 입체 영상의 선택적 구현에 세 개의 시점을 기준으로 설명되었다. 그러나, 이는 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 아니하고, 공통 객체에 대하여 보다 많은 시점에서 바라본 소스 영상을 이용하는 방법에도 적용될 수 있다. 이를 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통의 객체에 대한 서로 다른 네 시점의 영상의 일례를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 서로 다른 세 시점의 대상이 되는 객체(1010)가 준비된다. 이때, 세 개의 서로 다른 시점(1020, 1030, 1040 및 1050)에서 공통 객체(1010)를 각각 바라본 영상이 본 발명에 따른 소스 영상으로 이용될 수 있다.

만일, 가장 좌측 시점(1020)과 중앙 좌측 시점(1030) 사이의 거리인 D1과, 중앙 좌측 시점(1030)과 중앙 우측 시점(1040) 사이의 거리인 D2 및 중앙 우측 시점(1040)과 가장 우측 시점(1050) 사이의 거리인 D3가 서로 다르다고 가정하면, 각 시점에서 공통 객체(1010)를 바라본 네 영상을 이용하여 공통 객체(1010)에 대한 여섯 가지 시차가 서로 다른 3D 입체영상이 구현될 수 있다.

즉, 공통 객체를 바라보는 서로 다른 시점이 많으며, 각 시점 사이의 거리가 서로 다를수록 더 많은 조합을 통하여 소스 영상 자체의 시차를 조절하는 방법으로 최적 시차의 3D 입체영상이 사용자에 제공될 수 있다.

이러한 공통 객체에 대한 서로 다른 시점 영상의 조합은, 사용자 입력부(130)를 통한 사용자의 입력으로 결정될 수도 있고, 제어부(180)가 디스플레이 환경을 인식하여 자동으로 결정할 수도 있다.

예를 들어, 사용자가 본 발명에 따른 세 개 이상의 서로 다른 시점의 소스 영상을 이용한 3D 입체영상을 감상하던 중, 시각적 불편함을 느끼거나 입체감의 정도를 조절하고 싶은 경우 사용자 입력부(130)를 통한 소정의 입력에 따라 3D 입체영상을 생성하는 조합이 변경될 수 있다. 보다 구체적으로, 공통의 객체에 대한 서로 다른 시점 영상의 개수에 따라 조합될 수 있는 개수만큼의 키버튼에 각각의 조합을 매핑시키고, 그 중 조작된 키버튼에 대응하는 조합을 통한 3D 입체영상이 디스플레이될 수 있다. 또한, 조합 변경을 위한 하나의 키버튼을 준비하고, 해당 키버튼이 조작될 때마다 조합이 변경되도록 할 수 있다.

다른 예로, 제어부(180)가 현재 3D 입체영상이 출력되는 디스플레이의 종류(즉, 크기)를 인식하고, 그에 따라 최적이 시차가 형성되도록 자동으로 소스 영상을 조합하도록 할 수도 있다. 구체적으로, 이동 단말기(100)의 디스플레이부(151)를 통하여 3D 입체영상이 구현되는 경우 제어부(180)는 사용자가 느끼는 시차가 가장 크도록 소스 영상의 조합을 선택하고, 대형 LCD TV가 이동 단말기에 연결되어 TV를 통해 3D 입체영상이 구현되는 경우 사용자가 느끼는 시차가 가장 작도록 소스 영상의 조합을 선택할 수 있다.

물론, 상술한 자동 선택과 수동 선택이 함께 구현될 수도 있다.

공통 객체에 대한 서로 다른 시점의 영상을 촬영하기 위한 카메라 배치 구조

이하에서는 상술한 공통 객체에 대하여 서로 다른 세 시점 이상의 소스 영상을 생성하는 방법으로 하나 이상의 카메라를 이용하는 방법을 설명한다. 카메라를 이용하는 경우 공통의 객체는 공통의 피사체라 할 수 있다.

먼저, 하나의 카메라를 이용하는 방법을 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 일례를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 이동 단말기(100)에 구비된 하나의 카메라를 이용하여 스윕 파노라마 방식으로 공통의 피사체(1110)에 대한 서로 다른 시점의 소스 영상(1120, 1130)을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 스윕 파노라마 방식이란, 일 방향으로 카메라를 이동시키면서 연속적으로 촬영한 단편 이미지를 소정 간격으로 이어붙이는 방법으로 좌안용 영상과 우안용 영상을 생성하는 방법을 말한다.

도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 다른 일례를 나타낸다.

도 12를 참조하면, 소정의 왕복 궤도(D) 상으로 이동할 수 있도록 하나의 카메라(151)가 이동 단말기(100)에 구비될 수 있다. 이러한 구조의 이동 단말기를 이용하여, 궤도 상에서의 카메라 위치를 서로 달리하면서 3회 이상 촬영하는 방법을 통하여 본 발명을 위한 소스 영상이 획득될 수 있다. 이때, 궤도의 길이는 상술한 사용자에게 시각적 피로를 주는 시차의 길이를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

다음으로, 둘의 카메라를 이용하는 방법을 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 둘의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 일례를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 이동 단말기(100)에 하나의 카메라(151)는 고정되어 있으며, 다른 하나의 카메라(151')는 소정의 왕복 궤도(D2) 상으로 이동할 수 있도록 구비될 수 있다. 이러한 구조의 이동 단말기를 이용하여, 고정된 카메라를 이용한 영상을 포함하여, 궤도 상에서의 카메라 위치를 서로 달리하면서 2회 이상 촬영하는 방법을 통하여 본 발명을 위한 소스 영상이 획득될 수 있다. 이때, 두 카메라 사이의 최대 간격(D3)은 상술한 사용자에게 시각적 피로를 주는 시차의 길이를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 둘의 카메라를 통한 소스 영상 촬영을 위한 장치 구조의 일례를 나타낸다.

구체적으로, 도 14의 (a)는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 다른 실시예의 전면 사시도이며, 도 14의 (b)는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 다른 작동상태를 도시하는 전면 사시도이며, 도 14의 (c)는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 후면 사시도이다.

도 14에 도시된 실시예도 전술한 실시예와 마찬가지로, 2개의 카메라를 구비한다. 제1 카메라(121)는 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(102)로 구성되는 휴대용 단말기 바디의 길이방향 일단에 회전가능하게 장착되며, 제2 카메라(121')는 제1 케이스(101) 및 제2 케이스(102)로 구성되는 휴대용 단말기 바디의 측면 중 하측면에 인출 및 삽입가능하게 구비될 수 있다.

그리고, 상기 제1 카메라(121)는 신장 또는 수축 가능한 중첩 파이프부재의 일단에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 상기 제1 카메라(121)는 삽입 또는 인출 방향과 평행한 회전축(미도시)을 중심으로 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 제2 카메라(121')는 접이식 중첩 파이프 부재(ra)에 의하여 인출 길이가 조절될 수 있으며, 인출된 상태로 접이식 중첩 파이프 부재를 회전축으로 하여 회전가능하게 장착될 수 있다.

또한, 도 14에 도시된 실시예에서, 상기 제1 카메라(121) 휴대용 단말기의 전면방향과 후면방향으로 회전가능함과 동시에 중첩 파이프 부재(ra)의 인출길이를 조절할 수 있으므로, 상기 제1 카메라(121) 및 상기 제2 카메라(121')의 이격거리를 조절할 수 있다.

따라서, 제 1 카메라로 촬영되는 영상, 제 2 카메라의 제 1 인출 길이에서 촬영되는 영상 및 제 2 카메라의 제 2 인출 길이에서 촬영되는 영상을 이용하여 동일 객체에 대한 세 개 이상의 서로 다른 시점의 영상이 획득될 수 있다.

한편, 서로 다른 시차를 갖는 영상은 피사체와의 거리 조절을 통해서도 획득될 수 있다. 이를 도 15를 참조하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 둘의 카메라를 통한 소스 영상 촬영 방법의 다른 일례를 나타낸다.

도 15를 참조하면, 고정된 간격을 갖도록 두 카메라(151, 151')를 이동 단말기(100)에 배치하고, 각 카메라와 피사체(1510) 사이의 거리를 D1에서 D3으로 달리하여 각각 촬영하는 방법으로 해당 피사체에 대하여 서로 다른 시점의 소스 영상이 획득될 수 있다.

상술한 실시예들에서, 소스 영상은 정지영상일 수도 있고 동영상일 수도 있다. 또한, 소스 영상은 메모리부(160)에 미리 저장된 것일 수도 있고, 유/무선으로 스트리밍 형태로 전송될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

상기와 같이 설명된 입체 영상을 표시할 수 있는 디스플레이부를 구비한 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (16)

1. 양안 시차 방식의 3D 입체영상을 표시하기 위한 시차 생성수단을 포함하는 디스플레이부;
   객체에 대한 제1 시점을 가지는 제1 영상을 캡처하는 제1 카메라;
   상기 객체에 대한 제2 및 제3 시점을 각각 가지는 제2 및 제3 영상을 캡처하는 제2 카메라;
   상기 캡처된 제 1 영상 내지 제 3 영상을 저장하는 메모리; 및
   소정의 디스플레이 조건을 판단하고, 제 1 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 2 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 하고, 제 2 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 영상 및 상기 제 3 영상을 이용하여 상기 디스플레이부를 통해 3D 입체영상이 표시되도록 제어하는 제어부;를 포함하되,
   상기 제2 카메라는, 인출 또는 삽입 가능한 접이식 중첩의 파이프 부재 및 상기 파이프 부재의 끝단에 설치된 카메라를 포함하고,
   상기 제2 영상은, 상기 파이프 부재가 영상 표시 장치의 몸체에 대해 인출된 제1 위치에서 제2 시점을 가지도록 캡처된 영상이고,
   상기 제3 영상은, 상기 파이프 부재가 상기 제1 위치에서 더 인출된 제2 위치에서 상기 제3 시점을 가지도록 캡처된 영상이며,
   상기 디스플레이 조건은, 상기 디스플레이부의 크기 및 상기 디스플레이부와 상기 영상 표시 장치의 사용자와의 거리에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   사용자로부터 명령을 입력받기 위한 사용자 입력부를 더 포함하고,
   상기 디스플레이 조건은,
   상기 사용자 입력부를 통하여 입력되는 명령에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 3D 입체영상을 표시할 수 있는 외부 디스플레이 장치와 유선으로 연결되기 위한 인터페이스부 및 무선으로 연결되기 위한 무선통신부 중 적어도 하나를 더 포함하고,
   상기 디스플레이 조건은,
   상기 외부 디스플레이 장치의 연결 여부인 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 양안 시차 방식의 3D 입체영상을 표시하기 위한 시차 생성수단을 포함한 디스플레이부를 포함한 영상 표시 장치의 제1 카메라를 통해 객체에 대한 제1 시점을 가지는 제1 영상을 캡처하여 저장하는 단계;
   영상 표시 장치의 제2 카메라를 통해 상기 객체에 대한 제2 및 제3 시점을 각각 가지는 제2 및 제3 영상을 캡처하여 저장하는 단계;
   소정의 디스플레이 조건을 판단하는 단계; 및
   상기 판단 결과 제 1 조건이 만족되면, 제 1 영상 및 제 2 영상을 이용하여 스테레오 스코픽 방식의 3D 입체영상을 표시하고, 상기 판단 결과 제 2 조건이 만족되면, 상기 제 1 영상 및 제 3 영상을 이용하여 스테레오 스코픽 방식의 3D 입체영상을 표시하는 단계;를 포함하되,
   상기 제2 카메라는, 인출 또는 삽입 가능한 접이식 중첩의 파이프 부재 및 상기 파이프 부재의 끝단에 설치된 카메라를 포함하고,
   상기 제2 영상은, 상기 파이프 부재가 상기 영상 표시 장치의 몸체에 대해 인출된 제1 위치에서 제2 시점을 가지도록 캡처된 영상이고,
   상기 제3 영상은, 상기 파이프 부재가 상기 제1 위치에서 더 인출된 제2 위치에서 상기 제3 시점을 가지도록 캡처된 영상이며,
   상기 디스플레이 조건은, 상기 디스플레이부의 크기 및 상기 디스플레이부와 상기 영상 표시 장치의 사용자와의 거리에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 제어 방법.
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