KR102630081B1 - 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템 - Google Patents

헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템은, 미리 정해진 테스트 패턴을 포함하는 테스트 영상을 표시하는 표시 장치, 상기 표시 장치에 표시되는 테스트 영상을 촬영하는 촬영 장치, 상기 표시 장치 및 상기 촬영 장치가 장착되는 회전 플랫폼, 상기 회전 플랫폼이 제1 회전축을 기준으로 하는 제1 회전 이동이 가능하도록 상기 회전 플랫폼을 지지하는 제1 지지 부재, 상기 제1 지지 부재가 제2 회전축을 기준으로 하는 제2 회전 이동이 가능하도록 상기 제1 지지 부재를 지지하는 제2 지지 부재 및 상기 회전 플랫폼의 회전 이동에 대응하여 상기 표시 장치에 상기 테스트 영상이 표시되도록 제어하고, 상기 회전 플랫폼이 회전 이동하는 동안 상기 촬영 장치에 의해서 촬영된 적어도 하나의 촬영 이미지를 기초로 상기 표시 장치의 동영상 응답속도를 산출하는 제어 모듈을 포함한다.

Description

헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템{PERFORMANCE EVALUATION SYSTEM OF DISPLAY PANEL FOR HEAD MOUNT DEVICE}
본 발명은 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능을 평가하기 위한 시스템에 관한 것이다.
헤드 마운트 장치는 안경과 같은 형태로 구현되며 사용자가 머리에 착용하여 영상을 시청하기 위한 장치이다. 최근에는 증강 현실(Augmented Reality, AR) 또는 가상 현실(Virtual Reality, VR)을 구현하기 위한 용도로서 헤드 마운트 장치가 널리 사용되고 있다.
헤드 마운트 장치는 내부에 구비되는 표시 장치를 통해서 사용자에게 입체 영상을 제공할 수 있다. 입체 영상을 제공하기 위해서 표시 장치를 통해 두 개의 영상, 즉 좌안 영상 및 우안 영상이 표시되며, 사용자는 두 눈의 시선이 이루는 각도차(양안 시차)로 인해서 표시 장치 상에 표시되는 영상을 입체적인 영상으로 인지하게 된다.
이러한 헤드 마운트 장치 내부에 구비되는 표시 장치의 예시로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 다이오드 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등을 들 수 있다. 이와 같은 표시 장치의 잔영 성능을 평가하기 위하여 다양한 지표 및 방법들이 사용되고 있다.
본 발명은 사용자가 실제로 헤드 마운트 장치를 사용할 때의 움직임을 재현하여 헤드 마운트 장치 내부에 구비되는 표시 장치의 잔영 성능을 정확하게 평가할 수 있는 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템은, 미리 정해진 테스트 패턴을 포함하는 테스트 영상을 표시하는 표시 장치, 상기 표시 장치에 표시되는 테스트 영상을 촬영하는 촬영 장치, 상기 표시 장치 및 상기 촬영 장치가 장착되는 회전 플랫폼, 상기 회전 플랫폼이 제1 회전축을 기준으로 하는 제1 회전 이동이 가능하도록 상기 회전 플랫폼을 지지하는 제1 지지 부재, 상기 제1 지지 부재가 제2 회전축을 기준으로 하는 제2 회전 이동이 가능하도록 상기 제1 지지 부재를 지지하는 제2 지지 부재 및 상기 회전 플랫폼의 회전 이동에 대응하여 상기 표시 장치에 상기 테스트 영상이 표시되도록 제어하고, 상기 회전 플랫폼이 회전 이동하는 동안 상기 촬영 장치에 의해서 촬영된 적어도 하나의 촬영 이미지를 기초로 상기 표시 장치의 동영상 응답속도를 산출하는 제어 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어 모듈은 상기 회전 플랫폼의 회전 이동에 대응하여 상기 테스트 패턴이 상기 테스트 영상 내에서 이동하도록 제어한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어 모듈은 상기 회전 플랫폼의 회전 이동에 대응하여 상기 테스트 패턴이 상기 테스트 영상 내에서 이동하도록 제어한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 회전 플랫폼의 이동 방향과 상기 테스트 패턴의 이동 방향은 서로 반대이다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어 모듈은 상기 회전 플랫폼이 회전 이동하는 동안 상기 촬영 장치에 의해서 촬영되는 다수의 촬영 이미지를 합성하여 평가 대상 이미지를 생성하고, 상기 평가 대상 이미지를 분석하여 상기 표시 장치의 동영상 응답속도를 산출한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어 모듈은 상기 평가 대상 이미지에 포함된 합성 패턴의 BEW(Blurred Edge Width)를 산출하고, 상기 합성 패턴의 이동 속도를 기초로 상기 BEW를 정규화하여 정규화된 BEW를 산출하며, 상기 정규화된 BEW를 기초로 정규화된 BET(Blurred Edge Time)을 산출한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 회전 플랫폼의 각속도를 기초로 상기 테스트 패턴의 이동 속도를 산출한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 테스트 패턴은 상기 회전 플랫폼의 회전 이동 종류에 따라서 다르게 설정된다.
본 발명에 따르면 사용자가 실제로 헤드 마운트 장치를 사용할 때의 움직임을 재현하여 헤드 마운트 장치 내부에 구비되는 표시 장치의 잔영 성능을 정확하게 평가할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치의 잔영 성능 평가 시 표시 패널에 표시되는 테스트 영상을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에서 표시 장치의 잔영 성능 평가 시 표시 패널에 표시되는 테스트 영상을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치의 잔영 성능 평가를 위해 회전 플랫폼이 A1에서 A2 방향으로 회전 이동할 때 표시 패널에 표시되는 테스트 영상에 포함된 테스트 패턴의 이동 방향을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 촬영 장치에 의해 촬영된 다수의 촬영 이미지를 합성하여 생성되는 평가 대상 이미지를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 평가 대상 이미지에 기초하여 생성되는 픽셀-휘도 그래프를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 픽셀-휘도 그래프에 기초하여 BEW(Blurred Egde Width)를 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
전술한 바와 같이, 표시 장치의 잔영 성능을 평가하기 위하여 다양한 지표들이 사용되며, 이러한 지표들을 측정하기 위한 다양한 측정 방법이 사용된다. 표시 장치의 잔영 성능을 나타내는 주요 지표 중 하나로서 동영상 응답 속도(Motion Picture Response Time, MPRT)를 들 수 있다.
일반적인 표시 장치, 예를 들어 가정에서 사용되는 텔레비전이나 사무용 모니터의 경우, 표시 장치가 특정 위치에 고정된 상태에서 표시 장치의 움직임이 없이 영상을 표시한다. 따라서, 일반적인 표시 장치의 MPRT는 고정된 표시 장치에 움직이는 패턴을 표시하면서 표시 장치를 촬영하여 획득되는 이미지를 기초로 산출된다.
그러나 헤드 마운트 장치는 일반적인 표시 장치와는 달리 헤드 마운트 장치를 착용한 사용자의 움직임에 따라서 표시 장치에 표시되는 영상이 움직이는 특성을 갖는다. 따라서 앞서 설명한 일반적인 표시 장치에 대한 MPRT 측정 방법을 헤드 마운트 장치 내에 구비되는 표시 장치에 그대로 적용할 경우 헤드 마운트 장치의 특성을 반영한 MPRT를 얻기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 사용자가 실제로 헤드 마운트 장치를 사용할 때의 움직임을 재현하여 헤드 마운트 장치 내에 구비되는 표시 장치의 MPRT를 측정할 수 있는 잔영 성능 평가 시스템 및 잔영 성능 평가 방법을 제공한다. 이러한 시스템 및 방법에 따라서 헤드 마운트 장치 내에 구비되는 표시 장치의 MPRT를 보다 정확하고 객관적으로 측정할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템의 구성 및 잔영 성능 평가 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템의 구성을 나타낸다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템(1)은 표시 장치(102), 촬영 장치(106), 회전 플랫폼(108), 제1 지지 부재(110), 제2 지지 부재(112), 제어 모듈(130)을 포함한다.
표시 장치(102)는 헤드 마운트 장치 내에 구비되며 표시 패널(104)을 통해 좌안 영상 및 우안 영상을 표시할 수 있다. 본 발명의 일 실시예서는 표시 장치(102)의 잔영 성능을 평가하기 위하여 헤드 마운트 장치 전체를 사용하는 것이 아니라 도면과 같이 헤드 마운트 장치 내에 구비되는 표시 장치(102)만을 별도로 사용한다.
이하에서 설명되는 평가 과정에서 표시 장치(102)에 포함되는 표시 패널(104)은 미리 정해진 테스트 패턴을 포함하는 테스트 영상을 표시한다. 테스트 영상은 제어 모듈(130)에 의해서 제공될 수 있다. 표시 패널(104)을 통해 표시되는 테스트 패턴은 모션 센서(미도시)에 의해서 센싱되는 표시 장치(102)의 이동 방향에 따라서 이동하도록 설정된다.
촬영 장치(106)는 표시 장치(102)의 표시 패널(104)을 통해 표시되는 테스트 영상을 촬영하여 촬영 이미지를 획득한다. 촬영 장치(106)의 예시로서 카메라를 들 수 있으며, 특히 본 발명에서는 일반적인 카메라보다 빠른 속도로 촬영이 가능한 고속 카메라가 촬영 장치(106)로서 사용될 수 있다. 그러나 이는 단지 실시예로서, 촬영 이미지의 획득이 가능한 모든 장치가 촬영 장치(106)로서 사용될 수 있다.
회전 플랫폼(106)은 일면이 평평한 면으로 구성되는 판상의 플랫폼이다. 회전 플랫폼(106)의 평평한 면에는 표시 장치(102) 및 촬영 장치(106)가 각각 고정적으로 설치된다. 도면에는 회전 플랫폼(106)의 형상이 원형 판상으로 도시되어 있으나, 회전 플랫폼(106)의 형상은 실시예에 따라 달라질 수 있다.
전술한 바와 같이, 표시 장치(102) 및 촬영 장치(106)는 회전 플랫폼(106)의 일면에 고정적으로 설치된다. 이에 따라서, 후술하는 바와 같이 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 회전 이동에 의하여 회전 플랫폼(106)이 이동하게 되더라도, 표시 장치(102)와 촬영 장치(106)의 회전 플랫폼(106) 상에서의 위치 및 표시 장치(102)와 촬영 장치(106) 간의 상대적인 거리는 변하지 않는다.
다시 도면을 참조하면, 제1 지지 부재(110)는 회전 플랫폼(106)이 제1 회전축(116)을 기준으로 하는 제1 회전 이동하는 것을 가능하게 하도록 회전 플랫폼(106)을 지지한다.
도면에 도시된 바와 같이 제1 지지 부재(110)의 양단 사이에는 제1 회전축(116)이 장착되고, 제1 회전축(116) 상에는 회전 플랫폼(106)이 고정적으로 설치된다. 제1 회전축(116)은 B1↔B2 방향으로 회전 이동이 가능하며, 제1 회전축(116)이 B1↔B2 방향으로 회전 이동함에 따라서 제1 회전축(116)에 고정된 회전 플랫폼(106) 또한 B1↔B2 방향으로 회전 이동할 수 있다.
한편, 제1 회전축(116)의 일단에는 제1 회전축(116)을 회전 이동시키기 위한 제1 구동 장치(117)가 연결된다. 제1 구동 장치(117)는 제1 회전축(116)에 구동력을 제공하는 제1 모터(미도시)를 포함한다. 또한 제1 구동 장치(117)는 제1 모터(미도시)의 구동 방향 및 구동 거리를 측정하기 위한 제1 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 센서(미도시)에 의해 측정되는 제1 모터(미도시)의 구동 방향 및 구동 거리는 제어 모듈(130)로 전송될 수 있다.
다시 도면을 참조하면, 제2 지지 부재(112)는 제1 지지 부재(110)가 제2 회전축(120)을 기준으로 하는 제2 회전 이동하는 것을 가능하게 하도록 제1 지지 부재(110)를 지지한다. 제2 지지 부재(112)는 제3 지지 부재(114)의 일면에 고정적으로 연결될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이 제1 지지 부재(110)의 일면과 인접하는 제2 지지 부재(112)의 일면에는 제2 회전축(120)이 연결된다.
제2 회전축(120)의 일단에는 제1 지지 부재(110)가 고정 연결된다. 제2 회전축(120)은 A1↔A2 방향으로 회전 이동이 가능하며, 제2 회전축(120)이 A1↔A2 방향으로 회전 이동함에 따라서 제2 회전축(120)에 고정된 제1 지지 부재(110) 또한 A1↔A2 방향으로 회전 이동할 수 있다.
한편, 제2 회전축(120)의 타단에는 제2 회전축(120)을 회전 이동시키기 위한 제2 구동 장치(118)가 연결된다. 제2 구동 장치(118)는 제2 회전축(120)에 구동력을 제공하는 제2 모터(미도시)를 포함한다. 또한 제2 구동 장치(118)는 제2 모터(미도시)의 구동 방향 및 구동 거리를 측정하기 위한 제2 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 센서(미도시)에 의해 측정되는 제2 모터(미도시)의 구동 방향 및 구동 거리는 제어 모듈(130)로 전송될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 잔영 성능 평가 시스템(1)은 표시 장치(102)에 대한 잔영 성능 평가를 위하여 제1 회전축(116)을 기준으로 표시 장치(102)를 제1 회전 이동(B1↔B2)시키거나, 제2 회전축(120)을 기준으로 표시 장치(102)를 제2 회전 이동(A1↔A2)시킬 수 있다. 이와 같은 제1 회전 이동 및 제2 회전 이동은 표시 장치(102)가 구비된 헤드 마운트 장치를 장착한 상태에서 사용자가 머리를 위/아래로 움직이는 동작 및 좌/우로 움직이는 동작과 각각 대응된다.
본 발명에 따른 잔영 성능 평가 시스템(1)은 전술한 제1 회전 이동 또는 제2 회전 이동을 수행하면서 헤드 마운트 장치용 표시 장치(102)에 대한 잔영 성능을 평가한다. 이처럼 본 발명은 헤드 마운트 장치용 표시 장치(102)에 대한 잔영 성능을 평가하는 과정에서 헤드 마운트 장치를 장착한 사용자의 움직임을 구현함으로써 보다 정확하고 객관적으로 헤드 마운트 장치용 표시 장치(102)의 잔영 성능을 측정할 수 있는 장점을 갖는다.
다시 도면을 참조하면, 제어 모듈(130)은 표시 장치(102), 촬영 장치(106), 제1 구동 장치(117), 제2 구동 장치(118)와 각각 유선 또는 무선으로 연결되어 신호를 주고받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제어 모듈(130)은 제1 구동 장치(117)에 구동 명령을 전송하여 제1 회전축(116)을 회전 이동시키거나, 제2 구동 장치(118)에 구동 명령을 전송하여 제2 회전축(120)을 회전 이동시킨다.
제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)이 회전 이동하는 동안 제어 모듈(130)은 제1 구동 장치(117)에 포함되는 제1 센서(미도시) 또는 제2 구동 장치(118)에 포함되는 제2 센서(미도시)로부터 제1 모터(미도시) 또는 제2 모터(미도시)의 구동 방향 및 구동 거리를 전달받을 수 있다.
제어 모듈(130)은 수신된 제1 모터(미도시) 또는 제2 모터(미도시)의 구동 방향 및 구동 거리를 기초로 제1 회전 이동 또는 제2 회전 이동에 의한 표시 장치(102)의 이동 방향 및 이동 거리를 산출할 수 있다.
또한 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)이 회전 이동하는 동안 제어 모듈(130)은 표시 장치(102)나 회전 플랫폼(108)의 일측에 구비되는 제3 센서(미도시)로부터 전송되는 센싱값을 수신할 수 있다. 제어 모듈(130)은 제3 센서(미도시)로부터 전송되는 센싱값을 기초로 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 회전 이동으로 인한 표시 장치(102)의 이동 방향, 이동 속도, 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한 제어 모듈(130)은 표시 장치(102)의 잔영 성능 평가를 위한 테스트 영상을 표시 장치(102)에 전송할 수 있다. 표시 장치(102)는 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)이 회전 이동하는 동안 표시 패널(104)을 통해서 테스트 영상을 표시한다.
테스트 영상은 후술하는 바와 같이 미리 정해진 테스트 패턴을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 테스트 패턴은 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 회전 이동으로 인한 표시 장치(102)의 이동 방향과 반대되는 방향으로 이동하도록 설정된다.
표시 장치(102)는 전술한 제3 센서(미도시)를 통해 센싱되는 표시 장치(102)의 이동 방향 및 이동 속도를 기초로 테스트 영상에 포함된 테스트 패턴이 이동하도록 제어할 수 있다. 실시예에 따라서는 제어 모듈(130)이 표시 장치(102)의 이동 방향 및 이동 속도를 기초로 테스트 영상에 포함된 테스트 패턴이 이동하도록 제어할 수 있다.
제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 회전 이동으로 인하여 표시 장치(102)가 회전 이동하면서 표시 패널(104)을 통해 테스트 영상이 표시되는 동안, 촬영 장치(106)는 표시 패널(104)에 표시되는 테스트 영상을 촬영하여 촬영 이미지를 생성한다. 촬영 장치(106)는 생성된 촬영 이미지를 저장하거나 제어 모듈(130)로 전송할 수 있다.
촬영 장치(106)로부터 수신되는 다수의 촬영 이미지에는 표시 장치(102)의 회전 이동에 따라서 이동하는 테스트 패턴이 각각 포함되어 있다. 제어 모듈(130)은 촬영 장치(106)로부터 수신되는 다수의 촬영 이미지를 합성하여 평가 대상 이미지를 생성한다. 평가 대상 이미지는 표시 장치(102)의 회전 이동에 따라서 이동하는 테스트 패턴들이 합성되어 생성되는 합성 패턴을 포함한다.
제어 모듈(130)은 평가 대상 이미지를 기초로 표시 장치(102)의 동영상 응답속도(MPRT)를 산출한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 평가 대상 이미지에 포함된 합성 패턴을 분석하여 BEW(Blurred Edge Width)를 산출하고, 합성 패턴의 이동 속도를 기초로 BEW를 정규화하여 정규화된 BEW(Normalized BEW)를 산출한다. 제어 모듈(130)은 산출된 정규화된 BEW를 기초로 정규화된 BET(Normalized Blurred Edge Time)을 산출하며, 산출된 정규화된 BET를 표시 장치(102)의 동영상 응답 속도로 결정한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템(1)이 헤드 마운트 장치용 표시 장치(102)의 동영상 응답 속도를 산출하는 과정에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 회전 플랫폼(108) 상에 표시 장치(102)가 설치된 상태에서, 제어 모듈(130)은 제1 회전축(116) 및 제2 회전축(120) 중 어느 하나를 선택하여 회전 이동을 명령한다. 이에 따라서 제어 모듈(130)은 제1 구동 장치(117)에 구동 명령을 전송하여 미리 정해진 각속도로 제1 회전축(116)을 회전 이동시키거나, 제2 구동 장치(118)에 구동 명령을 전송하여 미리 정해진 각속도로 제2 회전축(120)을 회전 이동시킨다.
제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 회전 이동에 의해서 회전 플랫폼(108) 및 회전 플랫폼(108) 상의 표시 장치(102)가 회전 이동을 수행할 때, 제어 모듈(130)은 미리 정해진 테스트 패턴이 포함된 테스트 영상이 표시 패널(104)을 통해 표시되도록 표시 장치(102)를 제어한다. 실시예에 따라서는 표시 장치(102)가 제3 센서(미도시)에 의해서 센싱되는 센싱값을 기초로 표시 장치(102)의 회전 이동이 시작되었음을 인지하고 회전 이동의 시작과 함께 표시 패널(104)을 통해 테스트 영상을 표시할 수도 있다.
한편, 본 발명에서 표시 패널(104)을 통해 표시되는 테스트 영상에 포함되는 테스트 패턴은 표시 장치(102)의 회전 이동의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치의 잔영 성능 평가 시 표시 패널에 표시되는 테스트 영상을 나타내고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에서 표시 장치의 잔영 성능 평가 시 표시 패널에 표시되는 테스트 영상을 나타낸다.
먼저 제어 모듈(130)이 제2 회전축(120)에 대한 회전 이동을 명령할 경우, 회전 플랫폼(108) 및 회전 플랫폼(108) 상의 표시 장치(102)는 A1↔A2 방향의 회전 이동, 즉 제2 회전 이동을 수행한다. 이처럼 표시 장치(102)가 제2 회전 이동을 수행할 때, 표시 패널(104)에는 도 2에 도시된 바와 같이 세로 방향으로 형성되며 주변부에 비해 휘도가 높은 띠 형상의 테스트 패턴(204)을 포함하는 테스트 영상(202)이 표시된다.
한편, 제어 모듈(130)이 제1 회전축(116)에 대한 회전 이동을 명령할 경우, 회전 플랫폼(108) 및 회전 플랫폼(108) 상의 표시 장치(102)는 B1↔B2 방향의 회전 이동, 즉 제1 회전 이동을 수행한다. 이처럼 표시 장치(102)가 제1 회전 이동을 수행할 때, 표시 패널(104)에는 도 3에 도시된 바와 같이 가로 방향으로 형성되며 주변부에 비해 휘도가 높은 띠 형상의 테스트 패턴(304)을 포함하는 테스트 영상(302)이 표시된다.
도 2의 테스트 영상(202)에 포함되는 테스트 패턴(204) 및 도 3의 테스트 영상(302)에 포함되는 테스트 패턴(304)은 표시 장치(102)의 회전 이동 방향과 반대되는 방향으로 이동하도록 설정된다. 예를 들어 표시 장치(102)가 제2 회전축(120)의 회전 이동으로 인해 A1에서 A2를 향하는 방향으로 이동할 경우, 테스트 패턴(204)은 A2에서 A1을 향하는 방향으로 이동한다. 마찬가지로, 표시 장치(102)가 제1 회전축(116)의 회전 이동으로 인해 B1에서 B2를 향하는 방향으로 이동할 경우, 테스트 패턴(304)은 B2에서 B1을 향하는 방향으로 이동한다.
이와 같은 테스트 패턴(204, 304)의 움직임은 사용자가 표시 장치(102)가 구비된 헤드 마운트 장치를 장착했을 때, 사용자가 실제로 머리나 몸을 움직임에 따라서 사용자의 눈에 보여지는 입체 영상의 이동 방향과 동일한 것이다.
이하에서는 제어 모듈(130)이 제2 회전축(120)에 대한 회전 이동을 명령하여 표시 장치(102)를 A1에서 A2를 향하는 방향으로 회전 이동시키면서 표시 장치(102)의 잔영 성능 지표인 동영상 응답 속도를 측정하는 과정을 예로 들어 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치의 잔영 성능 평가를 위해 회전 플랫폼이 A1에서 A2 방향으로 회전 이동할 때 표시 패널에 표시되는 테스트 영상에 포함된 테스트 패턴의 이동 방향을 나타낸다.
제어 모듈(130)이 제2 회전축(120)에 대하여 A1에서 A2를 향하는 방향으로의 회전 이동, 즉 제2 회전 이동을 명령하면, 표시 장치(102) 또한 A1에서 A2를 향하는 방향으로 회전 이동한다. 이 때 표시 장치(102)에는 도 2에 도시된 바와 같은 테스트 영상이 표시된다.
도 4에는 표시 장치(102)가 제2 회전 이동을 시작한 시점(t1)으로부터 제2 회전 이동을 종료한 시점(tn)까지 촬영 장치(106)에 의해서 촬영되는 테스트 영상(40_1 내지 40_n)이 촬영 장치(106)의 촬영 시점(t1, t2, t3, ..., tn) 별로 도시되어 있다. 표시 장치(102)가 A1에서 A2를 향하는 방향으로 회전 이동을 수행하면, 도 4에 도시된 바와 같이 테스트 영상(40_1 내지 40_n) 내에 포함되는 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)은 A2에서 A1을 향하는 방향으로 이동한다.
즉, 표시 장치(102)가 구비된 헤드 마운트 장치를 착용한 사용자가 머리를 A1에서 A2를 향하는 방향으로 움직일 경우, 사용자의 시야에 나타난 입체 영상 내의 임의의 객체는 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)과 마찬가지로 A2에서 A1을 향하는 방향으로 이동하게 된다. 본 발명에 따른 잔영 성능 평가 시스템(1)의 제어 모듈(130)은 이와 같은 사용자의 움직임에 따라서 움직이는 객체를 포함하는 입체 영상을 표시하는 표시 패널(104)의 반응 속도, 즉 동영상 응답 속도(MPRT)를 측정한다.
표시 장치(102)가 A1에서 A2를 향하는 방향으로 회전 이동을 수행하는 동안 촬영 장치(106)는 도 4에 도시된 바와 같이 표시 패널(104)을 다수 번 촬영하여 다수의 테스트 영상(40_1 내지 40_n)을 생성한다. 이와 같이 생성된 다수의 테스트 영상(40_1 내지 40_n)은 제어 모듈(130)로 전달된다.
제어 모듈(130)은 촬영 장치(106)에 의해서 생성된 다수의 테스트 영상(40_1 내지 40_n)을 합성하여 표시 장치(102)의 잔영 성능을 평가하기 위한 평가 대상 이미지를 생성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 촬영 장치에 의해 촬영된 다수의 촬영 이미지를 합성하여 생성되는 평가 대상 이미지를 나타낸다.
제어 모듈(130)이 도 4에 도시된 바와 같은 다수의 테스트 영상(40_1 내지 40_n)을 합성하면, 도 5에 도시된 바와 같은 평가 대상 이미지(502)가 생성된다. 평가 대상 이미지(502)에는 다수의 테스트 영상(40_1 내지 40_n) 내에 포함된 다수의 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)이 각각 합성되어 생성된 합성 패턴(504)이 포함된다. 앞서 도 4를 통해 설명한 바와 같이 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)은 표시 장치(102)의 회전 이동과 반대되는 방향으로 이동하므로, 합성 패턴(504)은 중앙 영역이 가장 밝고 주변부로 갈수록 어두워지는 경향을 나타낸다.
제어 모듈(130)은 도 5와 같이 생성되는 평가 대상 이미지(502)을 분석하여 평가 대상 이미지(502)의 픽셀 위치에 따른 휘도의 분포를 나타내는 픽셀-휘도 그래프를 생성한다. 도 6은 도 5에 도시된 평가 대상 이미지에 기초하여 생성되는 픽셀-휘도 그래프를 나타낸다.
제어 모듈(130)은 도 6과 같은 픽셀-휘도 그래프에 기초하여 BEW(Blurred Egde Width)를 산출한다. 도 7은 도 6에 도시된 픽셀-휘도 그래프에 기초하여 BEW를 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프로서, 도 6의 영역(602)를 확대한 것이다.
도 7에서 휘도의 최소값을 Lmin, 최대값을 Lmax라고 할 때, Lmin보다 미리 정해진 비율(예컨대, 10%)만큼 낮은 휘도값을 L1으로, Lmax보다 미리 정해진 비율(예컨대, 10%)만큼 낮은 휘도값을 L2로 각각 정의할 수 있다. 이 때 도 7에 도시된 바와 같이 휘도값이 L1 내지 L2 사이인 픽셀의 수를 BEW라고 한다. 참고로 L1 및 L2를 정의하기 위한 비율(예컨대, 10%)은 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다.
제어 모듈(130)은 전술한 바와 같이 산출되는 평가 대상 이미지의 BEW를 정규화(Normalizing)한다. 제어 모듈(130)은 평가 대상 이미지의 BEW를 도 4와 같이 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)이 이동한 속도로 나눔으로써 정규화된 BEW(Normalized BEW)를 산출할 수 있다.
제어 모듈(130)은 정규화된 BEW를 산출하기 위하여 필요한 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)의 이동 속도를 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 회전 이동시 각속도에 기초하여 산출할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이 제어 모듈(130)은 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)이 회전 이동하는 과정에서 제1 센서 또는 제2 센서로부터 각 축의 이동 방향 및 이동 거리를 수신할 수 있다. 제어 모듈(130)은 수신되는 각 축, 즉 제1 회전축(116) 또는 제2 회전축(120)의 이동 방향 및 이동 거리에 기초하여 각 축의 회전시 각속도를 산출할 수 있다. 또한 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)의 이동 속도는 각 축의 각속도와 비례 관계에 있으므로, 제어 모듈(130)은 미리 정해진 각 회전축의 각속도와 테스트 패턴의 이동 속도 간의 관계식을 이용하여 각 축의 각속도에 대응되는 테스트 패턴의 이동 속도를 산출할 수 있다.
실시예에 따라서는 제어 모듈(130)이 표시 장치(102)로부터 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)의 이동 거리 및 이동 시간을 수신하고, 수신된 이동 거리를 이동 시간으로 나누어서 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)의 이동 속도를 산출할 수도 있다.
테스트 패턴(42_1 내지 42_n)의 이동 속도가 산출되면, 제어 모듈(130)은 앞서 산출된 BEW를 테스트 패턴(42_1 내지 42_n)의 이동 속도로 나눔으로써 정규화된 BEW를 산출한다.
또한 제어 모듈(130)은 정규화된 BEW를 표시 패널(104)의 프레임 레이트와 곱합으로써 정규화된 BET(Normalized Blurred Edge Time)을 산출할 수 있다. 이와 같이 산출되는 정규화된 BET는 표시 패널(104)의 동영상 응답속도(MPRT)로 결정될 수 있다.
실시예에 따라서 제어 모듈(130)은 각 축의 회전 이동 속도를 달리하여 획득되는 서로 다른 다수의 평가 대상 이미지를 기초로 다수의 정규화된 BET를 산출하고, 산출된 다수의 정규화된 BET의 평균값을 표시 패널(104)의 동영상 응답속도로 결정할 수 있다.
이와 같이 제어 모듈(130)에 의해서 산출되는 표시 패널(104)의 동영상 응답속도는 사용자에게 제공되어 헤드 마운트 장치 내에 구비되는 표시 장치(102)의 잔영 성능을 평가하는 지표로서 사용될 수 있다.
이처럼 본 발명에 따른 헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템은 헤드 마운드 장치를 착용한 사용자가 신체를 움직일 때와 동일한 환경을 구현한 상태에서 표시 장치의 잔영 성능을 평가할 수 있는 장점을 갖는다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (8)

  1. 미리 정해진 테스트 패턴을 포함하는 테스트 영상을 표시하는 표시 장치;
    상기 표시 장치에 표시되는 테스트 영상을 촬영하는 촬영 장치;
    상기 표시 장치 및 상기 촬영 장치가 장착되는 회전 플랫폼;
    상기 회전 플랫폼이 제1 회전축을 기준으로 하는 제1 방향의 회전 이동이 가능하도록 상기 회전 플랫폼을 지지하는 제1 지지 부재;
    상기 제1 지지 부재가 제2 회전축을 기준으로 하는 제2 방향의 회전 이동이 가능하도록 상기 제1 지지 부재를 지지하는 제2 지지 부재; 및
    상기 회전 플랫폼의 회전 이동에 대응하여 상기 표시 장치에 상기 테스트 영상이 표시되도록 제어하고, 상기 회전 플랫폼이 회전 이동하는 동안 상기 촬영 장치에 의해서 촬영된 적어도 하나의 촬영 이미지를 기초로 상기 표시 장치의 동영상 응답속도를 산출하는 제어 모듈을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 회전 플랫폼이 상기 제1 방향으로 회전 이동하는 경우 상기 제1 방향과 수직 방향으로 형성되며 주변부보다 휘도가 높은 띠 형상의 제1 테스트 패턴을 포함하는 테스트 영상을 표시하도록 제어하고, 상기 회전 플랫폼의 각속도에 따라 제1 테스트 패턴의 이동 속도를 측정하는
    헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 회전 플랫폼의 회전 이동에 대응하여 상기 테스트 패턴이 상기 테스트 영상 내에서 이동하도록 제어하는
    헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 회전 플랫폼의 이동 방향과 상기 테스트 패턴의 이동 방향은 서로 반대인
    헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 회전 플랫폼이 회전 이동하는 동안 상기 촬영 장치에 의해서 촬영되는 다수의 촬영 이미지를 합성하여 평가 대상 이미지를 생성하고, 상기 평가 대상 이미지를 분석하여 상기 표시 장치의 동영상 응답속도를 산출하는
    헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 평가 대상 이미지에 포함된 합성 패턴의 BEW(Blurred Edge Width)를 산출하고, 상기 합성 패턴의 이동 속도를 기초로 상기 BEW를 정규화하여 정규화된 BEW를 산출하며, 상기 정규화된 BEW를 기초로 정규화된 BET(Blurred Edge Time)을 산출하는
    헤드 마운트 장치용 표시 장치의 잔영 성능 평가 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
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