KR102126503B1 - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치는, 영상을 디스플레이하는 메인 패널부, 제1 렌즈 어레이 및 제1 렌즈 어레이와 초점을 공유하도록 배향 배치된 제2 렌즈 어레이를 포함하여 메인 패널부에 디스플레이된 영상을 투과시켜 제공하는 서브 패널부, 사용자 조작에 따라 서브 패널부가 메인 패널부로부터 이격 가능하도록 연결하는 힌지부, 메인 패널부 및 서브 패널부가 이루는 각도를 감지하는 감지부 및 감지된 각도에 기초하여 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법 { DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF }
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 폴딩이 가능한 디스플레이 장치 및 그 디스플레이 방법에 대한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 분야에서, 다양한 유형의 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 특히, 최근에는 투명 디스플레이 장치와 같은 차세대 디스플레이 장치에 대한 연구 논의가 가속화되고 있다.
투명 디스플레이 장치란 투명한 성질을 가져서 장치 뒷쪽 배경이 그대로 비치는 장치를 의미한다. 종래에는 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs) 등과 같은 불투명 반도체 화합물을 이용하여 디스플레이 패널을 제작하였으나, 기존의 디스플레이 패널로는 감당할 수 없는 다양한 응용분야가 개척되면서, 새로운 형태의 전자 소자에 대한 개발 노력이 이루어졌었다. 이러한 노력 하에 개발된 것 중 하나가 투명 디스플레이 장치이다.
투명 디스플레이 장치는 투명한 산화물 반도체막을 포함하는 형태로 구현되어, 투명한 성질을 가지게 된다. 투명 디스플레이 장치를 사용할 경우 사용자는 장치 뒷쪽에 위치하는 후면 배경을 보면서, 필요한 정보를 투명 디스플레이 장치 화면을 통해 볼 수 있게 된다. 따라서, 기존 디스플레이 장치들이 가지고 있는 공간적, 시간적 제약을 해소할 수 있게 된다.
투명 디스플레이 장치는 다양한 용도로 다양한 환경에서 편리하게 사용될 수 있다. 가령, 상점의 쇼윈도가 투명 디스플레이 장치로 구현될 경우 사용자가 지나가면 광고 문구를 쇼윈도에 표시하여 사용자가 흥미를 가지도록 구현할 수 있다. 또한, 일반 가정 내에서 베란다 창문을 투명 디스플레이 장치로 구현할 경우, 사용자는 각종 멀티미디어 컨텐츠를 사이즈가 큰 베란다 창문을 통해 시청할 수 있게 되어, 사용자 만족도를 증대시킬 수도 있다.
한편 최근에는 투명 디스플레이를 휴대폰과 같은 사용자 단말 장치에 이용하는 방안이 다각도로 연구되고 있다. 이에 따라 투명 디스플레이를 사용자 단말 장치에 효과적으로 이용할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은,　폴딩이 가능한 디스플레이 장치에서 플로팅 이미지를 제공할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 영상을 디스플레이하는 메인 패널부, 제1 렌즈 어레이 및 상기 제1 렌즈 어레이와 초점을 공유하도록 배향 배치된 제2 렌즈 어레이를 포함하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상을 투과시켜 제공하는 서브 패널부, 사용자 조작에 따라 상기 서브 패널부가 상기 메인 패널부로부터 이격 가능하도록 연결하는 힌지부, 상기 메인 패널부 및 상기 서브 패널부가 이루는 각도를 감지하는 감지부 및 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 서브 패널부는, 상기 서브 패널부를 기준으로 상기 메인 패널부와 반대 방향에서 상기 서브 패널부와 기설정된 거리 이격된 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상에 대한 플로팅 이미지를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상 중 상기 서브 패널부를 통해 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 추정된 영역에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이되는 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 서브 패널부는, 상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치된 투명 매질을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지부는, 상기 메인 패널부 및 상기 서브 패널부 중 하나에 배치된 IR트랜스미터 및 IR 리시버를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 IR트랜스미터 및 IR 리시버의 동작에 기초하여 상기 메인 패널부 및 상기 서브 패널부 간의 거리를 감지하고, 감지된 거리에 기초하여 상기 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 서브 패널부는, 상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치되어, 3D 영상을 제공하는 투명 디스플레이를 더 포함하며, 상기 제어부는, 모드에 따라 상기 투명 디스플레이가 온 또는 오프되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 투명 디스플레이가 온 되는 경우 상기 투명 디스플레이에 3D 영상을 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에서 상기 3D 영상이 플로팅되어 보이는 영역을 추정하고, 추정된 영역에 기초하여 상기 3D 영상이 디스플레이되는 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에 상기 메인 패널부이 디스플레이된 영상이 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 3D 영상 중 상기 투과되어 보이는 영역 상에 디스플레이되는 오브젝트에 대응되는 픽셀 영역의 휘도 값 및 색상 값 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은, 메인 패널부에 영상을 디스플레이하는 단계, 제1 렌즈 어레이 및 상기 제1 렌즈 어레이와 초점을 공유하도록 배향 배치된 제2 렌즈 어레이를 포함하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상을 투과시켜 제공하는 서브 패널부가 상기 메인 패널부와 이루는 각도를 감지하는 단계 및, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 서브 패널부는, 상기 서브 패널부를 기준으로 상기 메인 패널부와 반대 방향에서 상기 서브 패널부와 기설정된 거리 이격된 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상에 대한 플로팅 이미지를 제공할 수 있다.
또한, 상기 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하는 단계는, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상 중 상기 서브 패널부를 통해 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 추정된 영역에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이되는 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 서브 패널부는, 상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치된 투명 매질을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 패널부는, 상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치되어 3D 영상을 디스플레이하는 투명 디스플레이를 더 포함하며, 모드에 따라 상기 투명 디스플레이가 온 또는 오프되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명 디스플레이가 온 되는 경우 상기 투명 디스플레이에 3D 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에서 상기 3D 영상이 플로팅되어 보이는 영역을 추정하고, 추정된 영역에 기초하여 상기 3D 영상이 디스플레이되는 위치를 조정하여 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에 상기 메인 패널부이 디스플레이된 영상이 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 3D 영상 중 상기 투과되어 보이는 영역 상에 디스플레이되는 오브젝트에 대응되는 픽셀 영역의 휘도 값 및 색상 값 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 플로팅 이미지의 디스플레이, 양측에서 볼 수 있는 3D 이미지의 디스플레이, 오버레이된 플로팅 및 3D 이미지의 디스플레이라는 부가적인 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3a 및 도 3b은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 이미지의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 양 방향 3D 이미지 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 조정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 조정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(100)는 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120)을 포함하는 사용자 단말 장치로 구현될 수 있다. 여기서, 사용자 단말 장치는, 휴대폰, 태블릿 PC, PMP, PDA, 네비게이션 등과 같이 휴대 가능한 다양한 유형의 장치로 구현될 수 있다. 한편, 디스플레이 장치(100)가 휴대용 기기로 구현되는 경우, 터치스크린을 내장하고 있어 손가락 또는 펜(예를 들어, 스타일러스 펜)을 이용하여 프로그램을 실행시킬 수 있도록 구현될 수 있다.
한편, 도시된 바와 같이 메인 패널(110) 및 서브 패널(120)은 힌지를 기준으로 폴딩(folding)가능한 형태로 구현될 수 있다.
특히, 서브 패널(120)은 투명하게 구현되어 메인 패널(110)로부터의 폴딩 각도에 따라 메인 패널(110)에 디스플레이된 이미지를 다양한 형태로 제공하거나, 투명 디스플레이를 구비하여 별도의 3D 영상을 디스플레이할 수 있는데, 이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 대해 도면을 참조하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 메인 패널부(110), 서브 패널부(120), 감지부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
메인 패널부(110)는 다양한 화면을 디스플레이한다. 여기에서, 화면은 이미지, 동영상, 텍스트, 음악 등과 같은 다양한 컨텐츠 재생 화면, 다양한 컨텐츠를 포함하는 어플리케이션 실행 화면, 웹 브라우저 화면, GUI(Graphic User Interface) 화면 등을 포함할 수 있다. 메인 패널부(110)는 LCD(Liquid Crystal Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 메인 패널부(110)는 경우에 따라 플렉서블 디스플레이로 구현되는 것도 가능하다.
서브 패널부(120)는 복수 개의 렌즈 어레이가 배향 배치되도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 서브 패널부(120)는 제1 렌즈 어레이 및 제1 렌즈 어레이와 초점을 공유하도록 배향 배치된 제2 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 이에 따라 서브 패널부(120)는 메일 디스플레이부(110)와 기설정된 각도만큼 이격되는 경우 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상에 다양한 효과를 부여할 수 있게 된다. 일 예로, 서브 패널부(120)는 메인 패널부(110)가 위치하는 방향과 반대 방향에서 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상에 대한 플로팅 이미지를 제공할 수 있다. 이에 대해서는 도면을 참조하여 좀더 자세히 설명하도록 한다.
또한, 서브 패널부(120)는 제1 렌즈 어레이 및 제2 렌즈 어레이 사이에 투명 매질을 더 포함할 수 있다.
또한, 서브 패널부(120)는 제1 렌즈 어레이 및 제2 렌즈 어레이 사이에 투명 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 렌즈 어레이는 투명 디스플레이 패널의 열 또는 행과 정렬되는 렌티큘러 렌즈 시트를 포함하도록 구현될 수 있다.
여기서, 투명 디스플레이는, 실시 예에 따라 투명 LCD(Liquid Crystal Display) 형, 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 형, 투명 TFEL(Thin-Film Electroluminescent Panel) 형, 투사형 등과 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
투명 LCD 형이란 현재 사용되고 있는 LCD 장치에서 백라이트 유닛을 제거하고, 한 쌍의 편광판, 광학 필름, 투명 박막 트랜지스터, 투명 전극 등을 사용하여 구현한 투명 디스플레이 장치를 의미한다. 투명 LCD 장치에서는 편광판이나 광학 필름등에 의해 투과도가 떨어지고, 백라이트 유닛 대신 주변 광을 이용하게 되므로 광 효율이 떨어지지만, 대면적 투명 디스플레이를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 투명 TFEL 형이란 투명 전극, 무기 형광체, 절연막으로 이루어진 교류형 무기박막 EL 디스플레이(AC-TFEL)를 사용하는 장치를 의미한다. AC-TFEL은 무기 형광체 내부에 가속이 된 전자가 지나가면서 형광체를 여기시켜 빛을 내게 하는 디스플레이이다. 투명 디스플레이부(130)가 투명 TFEL 형태로 구현된 경우, 제어부(130)는 적절한 위치로 전자가 투사되도록 조정하여, 정보 표시 위치를 결정할 수 있다. 무기 형광체, 절연막이 투명한 특성을 가지므로, 매우 투명한 디스플레이를 구현할 수 있다. 　
그 밖에, 투명 OLED형이란 자체 발광이 가능한 OLED를 이용하는 투명 디스플레이 장치를 의미한다. 유기 발광층이 투명하기 때문에, 양쪽 전극을 투명 전극으로 사용하면, 투명 디스플레이 장치로 구현 가능하다. OLED는 유기 발광층 양쪽에서 전자와 정공을 주입하여 이들이 유기 발광층 내에서 결합되면서 빛을 내게 된다. 투명 OLED 장치는 이러한 원리를 사용하여 원하는 위치에 전자 및 정공을 주입하여, 정보를 표시한다.
서브 패널부(120)는 제1 렌즈 어레이 및 제2 렌즈 어레이 사이에 투명 디스플레이 즉, 픽셀열을 포함하는 투명 디스플레이 패널을 더 포함하는 경우, 투명 디스플레이는 제어부(140)의 제어에 따라 디스플레이 기능이 ON/OFF 될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 기능이 오프되는 경우 서브 패널부(120)는 렌즈 기능만을 수행하며, 메인 패널부(110)에서 제공되는 이미지를 투과시켜 플로팅 이미지로 제공하는 기능만을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 디스플레이 기능이 온 되는 경우 서브 패널부(120)는 3D 이미지를 제공하는 투명 디스플레이 기능을 수행할 수 있다. 즉, 투명 디스플레이는 양 측에 배치된 렌즈 어레이를 통해 무안경 3D 원리에 기초하여 양 방향 3D 영상을 제공할 수 있다. 이 경우, 서브 패널부(120)를 구성하는 렌즈 어레이에 포함된 렌즈 피치 및 렌즈 시트의 두께는 모바일 단말 사용자의 일반적 시청거리인 약 30~50cm 에서 3D 이미지를 제공하도록 설계될 수 있다.
한편, 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120)는 힌지부(미도시)를 통해 연결된다. 여기서, 힌지부(미도시)는 사용자 조작에 따라 서브 패널부(120)가 메인 패널부(110)로부터 폴딩 형태로 이격 가능하도록 연결할 수 있다.
감지부(130)는 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120)가 이루는 각도를 감지한다.
감지부(130)는 서브 패널부(120)의 움직임을 감지하여 힌지부(미도시)를 중심으로 서브 패널부(120)가 회전하는 각속도를 측정할 수 있다. 이를 위해 감지부(130)는 서브 패널부(120)의 회전운동을 감지할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 자이로 센서는 단위시간 동안 각도가 얼마나 움직이는가를 측정하는 센서로서, 서브 패널부(120)에 부착되어, 서브 패널부(120)가 회전하면, 서브 패널부(120)의 속도 방향에 수직으로 힘이 직용하고, 자이로 센서는 그 힘을 이용하여 서브 패널부(120)의 각속도를 검출할 수 있다.
또한, 감지부(130)는, 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120) 중 적어도 하나에 배치된 적외선 거리 센서를 포함할 수 있다. 감지부(130)는 IR 트랜스미터 및 IR 리시버를 포함하여 적외선 신호를 IR 트랜스미터를 통해 전송하고, IR 리시버를 통해 수신하여 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120) 간의 거리를 측정할 수 있다. 구체적으로 IF 트랜스미터를 통해 전송한 적외선 신호가 수신되는 광량 또는 각도에 기초하여 거리를 계산할 수 있고 이에 기초하여 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120)가 이루는 각도를 산출할 수 있다.
다만, 이는 일 구현 예에 해당하며, 감지부(130)는 인 디스플레이부(110) 및 서브 패널부(120)가 이루는 각도를 감지할 수 있는 형태라면 한정되지 않고 구현될 수 있다. 예를 들어, 감지부(130)는 지자기 센서 또는 가속도 센서를 포함하도록 구현될 수 있다.
제어부(140)는 감지부(130)에 의해 감지된 각도에 기초하여 메인 패널부(110)에 디스플레이되는 영상을 조정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 감지된 각도에 기초하여 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상 중 서브 패널부(120)를 통해 플로팅 이미지로 제공되는 영역을 추정하고, 추정된 영역에 기초하여 메인 패널부(110)에 디스플레이되는 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
일 예로, 기설정된 폴딩 각도에서 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상 중 상부 영역이 서브 패널부(120)를 통해 투과되어 보이지 않는 경우, 해당 영역이 서브 패널부(120)를 통해 투과되어 보이도록 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상의 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 감지된 각도에 기초하여 서브 패널부(120)에서 제공되는 3D 영상 중 사용자에게 플로팅되어 보이는 영역을 추정하고, 추정된 영역에 기초하여 서브 패널부(120)에서 디스플레이되는 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
일 예로, 기설정된 폴딩 각도에서 서브 패널부(120)에서 제공되는 3D 영상 중 일부 영상이 사용자에게 보이지 않는 경우, 해당 영역에서 제공되는 영상이 사용자에게 보이도록 서브 패널부(120)에 디스플레이된 영상의 위치를 조정하여 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 디스플레이되는 영상의 해상도를 조정하거나, 비율을 유지한 채 크기만 조정하는 형태로 영상을 조정하여 디스플레이할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 메인 패널부(110)를 통해 제공되는 플로팅 이미지 및 서브 패널부(120)를 통해 제공되는 3D 이미지가 함께 제공되는 경우, 적절한 위치에서 두 개의 이미지가 제공되도록 메인 패널부(100)에 디스플레이되는 이미지 및 서브 패널부(120)를 통해 디스플레이되는 이미지 중 적어도 하나의 디스플레이 위치를 조정할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 영상을 재구성하기 위하여 HTML을 재구성하거나, 비디오, 이미지 리사이징을 수행할 수 있다. 특히, UI 화면과 같은 기저장된 정보인 경우, 다양한 각도에 대응되는 UI 정보를 기저장하고 있을 수 있다.
한편, 사용자의 시선 위치에 따라 메인 패널부(110) 또는 서브 패널부(120)에서 제공되는 영상 중 사용자에게 제공되는 영상은 달라질 수 있다. 이에 따라 제어부(140)는 사용자의 시선 위치를 검출하고, 검출된 시선 위치 및 검출된 각도에 기초하여 영상을 조정하여 제공할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 사용자의 시선 방향에 따라 폴딩 각도에 따라 사용자에게 보이는 영역을 추정하고, 추정된 영역에서 적절한 영상이 디스플레이되도록 영상을 조정하여 제공할 수 있다. 이에 따라 디스플레이 장치(110)는 사용자의 시선 위치 및/또는 방향을 검출하는 시선 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 시선 검출부(미도시)는 메인 패널부(110) 및/또는 서브 패널부(120) 내에서 사용자가 응시하는 영역을 검출한다. 이때, 시선 검출부(미도시)는 사용자의 얼굴 방향 또는 사용자의 안구 움직임 등을 추적하여 사용자가 응시하는 영역을 검출할 수 있다.
구체적으로, 시선 검출부(미도시)는 얼굴 모델링(face modeling) 기술을 통해 촬영부(미도시)에 의해 촬영된 사용자 촬영 영상으로부터 안구 영상을 식별한다. 이때, 얼굴 모델링 기술은 촬영부에 의해 획득된 얼굴 영상의 가공 처리 및 전송을 위한 디지털 정보로 변환하는 분석 과정으로, ASM(Active Shape Modeling) 기법 및 AAM(Active Appearance Modeling) 기법 중 하나가 이용될 수 있다. 그리고, 시선 검출부(미도시)는 식별된 안구 영상을 이용하여 안구의 움직임을 판단할 수 있다. 그리고, 시선 검출부(미도시)는 안구 움직임을 이용하여 사용자가 응시하는 방향을 검출하고, 기 저장된 디스플레이 화면의 좌표 정보와 사용자가 응시하는 방향을 비교함으로써, 사용자가 응시하는 영역을 판단할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 사용자가 응시하는 영역을 판단하는 방법은 일 실시예에 불과할 뿐, 다른 방법을 이용하여 사용자가 응시하는 영역을 판단할 수 있다. 예를 들어, 시선 검출부(미도시)는 사용자의 얼굴 방향을 추적하여 사용자가 응시하는 영역을 판단할 수도 있다.
또한, 제어부(140)는 디스플레이부(110)와 사용자, 특히, 사용자 얼굴 또는 사용자의 안구와의 거리를 추가적으로 이용하여 사용자에게 보이는 영역을 추정할 수 있다. 이에 따라 디스플레이 장치(100)는 거리 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 거리 측정부(미도시)는 피사체로 빛을 발사하는 발광부와 피사체에서 반사되어 오는 빛을 받는 수광부를 포함하고, 발광부와 수광부를 통해서 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 서브 패널부(120)가 투명 디스플레이를 포함하도록 구현되는 경우, 투명 디스플레이가 모드에 따라 ON/OFF 되도록 제어할 수 있다. 투명 디스플레이는 디스플레이 기능이 ON 되는 경우 메인 패널부(110)와 별도로 영상을 디스플레이하고, 디스플레이 기능이 OFF 되는 경우 제1 및 제2 렌즈 어레이 만을 포함하는 경우 및 투명 매질을 포함하는 경우와 같이 메인 패널부(110)에 디스플레이되는 영상을 투과시켜 플로팅되는 효과를 제공할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 사용자 조작 또는 외부 환경에 따라 투명 디스플레이가 ON/OFF 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(140)는 조도를 감지하여 조도가 기설정된 임계값 이상인 경우 투명 디스플레이가 OFF 모드로 동작하도록 제어하고, 기설정된 임계값 미만인 경우 투명 디스플레이가 ON 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 제어부(140)는 투명 디스플레이 내의 각 셀에 구비된 투명 박막 트랜지스터를 온/오프시켜 영상 표시 화면의 각 픽셀을 표현한다. 또한, 제어부(140)는 영상의 표시 속성을 변경하여야 하는 경우, 렌더러, 스케일러 등을 이용하여 해당 픽셀에서 표시되는 속성을 변경할 수 있다. 또는, 제어부(130)는 영상의 표시 위치를 이동시켜야 하는 경우, 표시될 픽셀의 픽셀 좌표를 상이하게 변경할 수 있다.
도 3a 및 도 3b은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 서브 패널(120)은 메인 패널부(110)와 기설정된 각도로 폴딩가능하도록 구현되고, 도시된 바와 같이 렌즈 어레이를 포함하도록 구현될 수 있다.
메인 패널부(110)와 서브 패널(120)이 기설정된 각도를 이루는 경우 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상은 렌즈 어레이의 동작에 의해 서브 패널(120)로부터 기설정된 거리의 공간(10)에서 플로팅되어 제공될 수 있다.
한편, 서브 패널(120)은 메인 패널부(110)에 대해 다양한 위치를 가질 수 있다. 이에 따라 감지부(130)은 메인 패널부(110) 및 서브 패널(120) 간의 각도를 감지하여 이를 나타내는 정보 신호를 생성할 수 있다.
도 3b는 서브 패널(120)의 구조를 나타내는 도면으로, 서브 패널(120)은 기판(122-1, 122-2) 사이에 배치된 픽셀 레이어(123)를 가지고, 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상을 투과하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌티큘러 렌즈로 구성되는 렌즈 시트(121-1, 121-2)는 서브 패널(120)의 양 측면에 실장될 수 있다. 여기서, 렌즈 피치 및 렌즈 시트 두께는 디스플레이 장치(100) 사용자의 일반적인 시청거리인 약 30…50 cm 에서 멀티뷰 3D 이미지를 제공하도록 설계될 수 있다. 또한, 렌즈 반경은 두 개의 렌티큘러 렌즈 시트가 초점을 공유하도록 구성될 수 있다. 또한, 렌티큘러 렌즈는 해상도 감소되는 것을 방지하도록 서브 패널(120)의 픽셀 컬럼을 따라 배열되고, 기설정된 각도로 기울어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 투명 OLED 형으로 구현된 투명 디스플레이의 세부 구성 예를 나타내는 도면으로, 도 3에 따르면, 투명 디스플레이(123)은 투명 기판(122-2), 투명 트랜지스터층(123-2), 제1 투명 전극(123-3), 투명 유기 발광 층(Transparent Organic Light-Emitting layer)(123-4), 제2 투명 전극(123-5), 연결 전극(123-6)을 포함한다. 　
투명기판(122-2)은 투명한 성질을 가지는 플라스틱과 같은 폴리머 재료 또는 유리를 사용할 수 있다.
투명 트랜지스터층(123-2)이란 기존 박막 트랜지스터의 불투명한 실리콘을 투명한 아연산화물, 산화 티타늄 등과 같은 투명 물질로 대체하여 제작한 트랜지스터를 포함하는 레이어를 의미한다. 투명 트랜지스터층(123-2) 내에는 소스, 게이트, 드레인 및 각종 유전막(123-7, 123-8)이 마련되며, 드레인과 제1 투명 전극(123-3)을 전기적으로 연결하는 연결 전극(123-6)도 마련될 수 있다. 도 3에서는 투명 트랜지스터 층(123-2) 내에 소스, 게이트, 드레인으로 이루어진 하나의 투명 트랜지스터만이 도시되었으나, 실제로는 디스플레이 표면의 전체 영역에 고르게 분포된 복수 개의 투명 트랜지스터가 마련된다. 제어부(140)는 투명 트랜지스터층(123-2) 내의 각 트랜지스트들의 게이트로 제어 신호를 인가하여, 해당 투명 트랜지스터를 구동시켜 정보를 표시할 수 있다.
제1 투명 전극 (123-3) 및 제2 투명 전극(123-5)은 투명 유기 발광층(123-4)을 기준으로 서로 반대 방향에 배치된다. 제1 투명 전극, 투명 유기 발광층 및 제2 투명 전극(123-3, 123-4, 123-5)은 투명 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diodes)를 형성한다. 그 밖의 투명 디스플레이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 이미지의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 초점을 공유하는 두 개의 렌즈 어레이(121-1, 121-2)는 기설정된 거리(L)에 만큼 이격되어 디스플레이되는 영상(32)이 반대 방향에서 동일한 거리 만큼 이격된 공간에 플로팅 영상(31)으로 제공되도록 할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 양 방향 3D 이미지 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이 서브 패널(120)이 투명 디스플레이를 포함하는 경우, 서브 패널(120)은 양 방향 3D 디스플레이로 이용될 수 있다. 구체적으로, 두 렌티큘러 렌즈 어레이 각각은 서브 패널(120)의 양 방향에 위치된 두 시청자에 대해 기설정된 시청 거리에서 스테레오스코픽 또는 멀티 뷰 3D 이미지를 제공할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 투명 디스플레이가 OFF 된 경우, 시청 거리보다 짧은 거리에 위치된 오브젝트의 플로팅 이미지를 제공할 수 있다.
도 6b는 3D 이미지 제공 방법을 간략히 설명하기 위한 도면이다.
도 6b에 도시된 바와 같이 복수의 렌즈 영역을 포함하는 렌티큘러 렌즈(122)는 복수의 렌즈 영역을 통해, 복수의 열(column)로 구분되는 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널(123)에서 디스플레이되는 영상을 굴절시킬 수 있다. 각 렌즈 영역은 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 크기로 형성되어, 각 픽셀을 투과하는 광을 시청 영역별로 상이하게 분산시킬 수 있다. 이 경우, 분리된 이미지 광들은 각각 시청 영역을 형성한다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 뷰가 형성되고 사용자의 좌안 및 우안이 각각 제2 뷰 및 제3 뷰에 위치하게 되는 경우, 3D 영상을 시청할 수 있게 된다. 도 6b는 렌즈 방향에 위치한 사용자의 3D 이미지 시청 방법을 설명한 것으로 도 6a와 같이 양 방향에 위치하는 렌즈를 통해 사용자는 양 방향에서 3D 이미지를 시청할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 조정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 좌측 도면에 도시된 바와 같이 메인 패널부(110)를 기준으로 서브 패널(120)이 기설정된 각도를 이루는 경우, 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상 중 일부 영상(51)만이 서브 패널(120)을 통해 플로팅 이미지(51')로 제공되고, 나머지 영상(52)은 서브 패널(120)을 통해 제공되지 않을 수 있다.
이 경우, 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상의 위치를 조정하여 제공(50)함으로써, 서브 패널(120)을 통해 완전한 영상이 플로팅 이미지(50')되도록 할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예에서는 사용자의 시선 위치 및 방향을 고려하지 않고 설명하였으며, 사용자의 시선 위치 및 방향에 따라 사용자에게 보이는 영역인 달라질 수 있음은 물론이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 조정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a는 디스플레이 장치(100)가 완전히 폴딩되어 있는 경우, 즉 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120)가 이루는 각도가 0도인 경우를 도시한 도면으로, 이 경우에는 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상이 서브 패널부(120)의 전체 영역 상에서 플로팅되어 제공될 수 있다.
하지만, 도 8b에 도시된 바와 같이 메인 패널부(110) 및 서브 패널부(120)가 이루는 각도가 기설정된 각도인 경우, 메인 패널부(110)에 디스플레이된 영상이 서브 패널부(120) 하부의 일부 영역 상에서 플로팅되어 제공될 수 있다. 이 경우에는 서브 패널부(120)의 나머지 영역(120-1)에 다른 정보를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 플로팅 되어 제공되는 이미지에 대한 부가 정보를 제공할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 양면 렌즈 패널, 투명 디스플레이 등을 통해 다양한 영상 효과를 제공할 수 있게 된다.
한편, 이러한 다양한 실시 예에 따른 방법들은 프로그래밍되어 각종 저장 매체에 저장될 수 있다. 이에 따라, 저장 매체를 실행하는 다양한 유형의 전자 장치에서 상술한 다양한 실시 예에 따른 방법들이 구현될 수 있다.
구체적으로는, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 메인 패널부 및 서브 패널부가 이루는 각도를 감지하고, 감지된 각도에 기초하여 메인 패널부의 영상을 조정하는 구성을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 메인 패널부　　　　　　　　　　　 120 : 서브 패널부
130 : 감지부　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 140: 제어부

Claims (17)

  1. 영상을 디스플레이하는 메인 패널부;
    제1 렌즈 어레이 및 상기 제1 렌즈 어레이와 초점을 공유하도록 배향 배치된 제2 렌즈 어레이를 포함하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상을 투과시켜 제공하는 서브 패널부;
    상기 서브 패널부가 상기 메인 패널부로부터 이격 가능하도록 연결하는 힌지부;
    상기 메인 패널부 및 상기 서브 패널부가 이루는 각도를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상의 디스플레이 위치를 조정하도록 상기 메인 패널부를 제어하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 패널부는,
    상기 서브 패널부를 기준으로 상기 메인 패널부와 반대 방향에서 상기 서브 패널부와 기설정된 거리 이격된 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상에 대한 플로팅 이미지를 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상 중 상기 서브 패널부를 통해 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 추정된 영역에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이되는 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이하는 것을 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서브 패널부는,
    상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치된 투명 매질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 메인 패널부 및 상기 서브 패널부 중 하나에 배치된IR트랜스미터 및 IR 리시버를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 IR트랜스미터 및 IR 리시버의 동작에 기초하여 상기 메인 패널부 및 상기 서브 패널부 간의 거리를 감지하고, 감지된 거리에 기초하여 상기 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서브 패널부는,
    상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치되어, 3D 영상을 제공하는 투명 디스플레이를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    모드에 따라 상기 투명 디스플레이가 온 또는 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 투명 디스플레이가 온 되는 경우 상기 투명 디스플레이에 3D 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에서 상기 3D 영상이 플로팅되어 보이는 영역을 추정하고, 추정된 영역에 기초하여 상기 3D 영상이 디스플레이되는 위치를 조정하여 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에 상기 메인 패널부이 디스플레이된 영상이 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 3D 영상 중 상기 투과되어 보이는 영역 상에 디스플레이되는 오브젝트에 대응되는 픽셀 영역의 휘도 값 및 색상 값 중 적어도 하나를 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    메인 패널부에 영상을 디스플레이하는 단계;
    제1 렌즈 어레이 및 상기 제1 렌즈 어레이와 초점을 공유하도록 배향 배치된 제2 렌즈 어레이를 포함하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상을 투과시켜 제공하는 서브 패널부가 상기 메인 패널부와 이루는 각도를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서브 패널부는,
    상기 서브 패널부와 기설정된 거리 이격된 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상이 상기 서브 패널부를 기준으로 상기 메인 패널부와 반대 방향에서 플로팅되어 보이도록 하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 메인 패널부의 영상을 조정하여 디스플레이하는 단계는,
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이된 영상 중 상기 서브 패널부를 통해 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 추정된 영역에 기초하여 상기 메인 패널부에 디스플레이되는 영상의 디스플레이 위치를 조정하여 디스플레이하는 것을 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 서브 패널부는,
    상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치된 투명 매질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 서브 패널부는,
    상기 제1 렌즈 어레이 및 상기 제2 렌즈 어레이 사이에 배치되어 3D 영상을 디스플레이하는 투명 디스플레이를 더 포함하며,
    모드에 따라 상기 투명 디스플레이가 온 또는 오프되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이가 온 되는 경우 상기 투명 디스플레이에 3D 영상을 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에서 상기 3D 영상이 플로팅되어 보이는 영역을 추정하고, 추정된 영역에 기초하여 상기 3D 영상이 디스플레이되는 위치를 조정하여 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 감지된 각도에 기초하여 상기 투명 디스플레이 상에 상기 메인 패널부이 디스플레이된 영상이 투과되어 보이는 영역을 추정하고, 상기 3D 영상 중 상기 투과되어 보이는 영역 상에 디스플레이되는 오브젝트에 대응되는 픽셀 영역의 휘도 값 및 색상 값 중 적어도 하나를 조정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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