KR20110071410A - 3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법 - Google Patents

3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법 Download PDF

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Abstract

3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법이 제공된다. 본 3차원 안경은 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 검출된 모션 정보에 기초하여 글래스부를 회전시킨다. 이에 따라, 사용자는 다양한 자세로 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 또한, 모션 검출을 이용하여 3차원 안경의 전원이 관리되므로, 사용자는 다양한 자세로 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
Figure P1020090127973
3차원, 안경, 전원, 편광

Description

3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법{3D glasses and method for control 3D glasses and power applied thereto}
본 발명은 3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3차원 영상을 디스플레이하는 3차원 디스플레이 장치에 이용되는 3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법에 관한 것이다.
3차원 입체 영상 기술은 정보통신, 방송, 의료, 교육 훈련, 군사, 게임, 애니메이션, 가상현실, CAD, 산업 기술 등 그 응용 분야가 매우 다양하며 이러한 여러 분야에서 공통적으로 요구되는 차세대 3차원 입체 멀티미디어 정보 통신의 핵심 기반 기술이라고 할 수 있다.
일반적으로 사람이 지각하는 입체감은 관찰하고자 하는 물체의 위치에 따른 수정체의 두께 변화 정도, 양쪽 눈과 대상물과의 각도 차이, 그리고 좌우 눈에 보이는 대상물의 위치 및 형태의 차이, 대상물의 운동에 따라 생기는 시차, 그 밖에 각종 심리 및 기억에 의한 효과 등이 복합적으로 작용해 생긴다.
그 중에서도 사람의 두 눈이 가로 방향으로 약 6~7㎝가량 떨어져 위치함으로 써 나타나게 되는 양안 시차(binocular disparity)는 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 즉 양안 시차에 의해 대상물에 대한 각도 차이를 가지고 바라보게 되고, 이 차이로 인해 각각의 눈에 들어오는 이미지가 서로 다른 상을 갖게 되며 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이 두 개의 정보를 정확히 서로 융합하여 본래의 3차원 입체 영상을 느낄 수 있는 것이다.
입체 영상 디스플레이 장치로는 특수안경을 사용하는 안경식과 특수안경을 사용하지 않는 비안경식으로 구분된다. 안경식은 상호 보색 관계에 있는 색 필터를 이용해 영상을 분리 선택하는 색필터 방식, 직교한 편광 소자의 조합에 의한 차광 효과를 이용해서 좌안과 우안의 영상을 분리하는 편광필터 방식 및 좌안 영상신호와 우안 영상신호를 스크린에 투사하는 동기신호에 대응하여 좌안과 우안을 교번적으로 차단함으로써 입체감을 느낄 수 있도록 하는 셔터 글래스 방식이 존재한다.
이 중 셔터 글래스 방식은 양쪽 눈의 시차를 이용한 디스플레이 방법으로서, 디스플레이 장치의 영상 제공과 3차원 안경 좌우 양안의 온-오프를 동기화하여, 각각 다른 각도에서 관찰된 영상이 두뇌작용으로 인한 공간감을 인식하도록 하는 방식이다.
즉, 사용자는 3D 영상을 시청하기 위해 3차원 안경을 착용해야 한다. 하지만, 3차원 안경은 자주 사용되는 기기가 아니므로, 전원 관리를 효율적으로 할 필요가 있다. 또한, 3차원 안경은 편광 방향에 따라 영상의 밝기가 다르게 보이기 때문에, 사용자가 일정한 자세로 3차원 영상을 시청해야 한다는 불편함이 있다. 이에 따라, 사용자가 더욱 편리하게 사용할 수 있는 3차원 안경을 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 검출된 모션 정보에 기초하여 글래스부를 회전시키는 3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경은, 특정 방향으로 편광된 글래스부; 상기 글래스부를 회전시키는 구동부; 상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 모션 검출부; 및 상기 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 상기 검출된 모션 정보에 기초하여 상기 글래스부를 회전시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 상기 모션 검출부는, 상기 모션 정보로써, 상기 3차원 안경의 회전 방향 및 회전 각을 검출하고, 상기 제어부는, 상기 글래스부가 상기 검출된 회전 방향의 반대 방향으로 상기 검출된 회전 각만큼 회전되도록 제어한다.
또한, 상기 특정 방향은, 상기 3차원 디스플레이 장치에서 출력되는 영상의 편광방향과 동일할 수도 있다.
그리고, 상기 글래스부는, 회전 가능한 형상의 좌안 글래스 및 우안 글래스 를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 글래스부는, 액정 좌안 글래스 및 액정 우안 글래스를 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경의 제어방법은, 상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 단계; 및 상기 3차원 안경의 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 상기 검출된 모션 정보에 기초하여 상기 글래스부를 회전시키는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 모션 검출단계는, 상기 모션 정보로써, 상기 3차원 안경의 회전 방향 및 회전 각을 검출하고, 상기 회전 단계는, 상기 글래스부를 상기 검출된 회전 방향의 반대 방향으로 상기 검출된 회전 각만큼 회전시킬 수도 있다.
또한, 상기 특정 방향은, 상기 3차원 디스플레이 장치에서 출력되는 영상의 편광방향과 동일할 수도 있다.
그리고, 상기 글래스부는, 회전 가능한 형상의 좌안 글래스 및 우안 글래스를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 글래스부는, 액정 좌안 글래스 및 액정 우안 글래스를 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경은, 상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 모션 검출부; 및 상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 상기 3차원 안경의 전원 상태를 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기를 산출하고, 상기 기울기에 따라 3차원 안경의 전원상태를 제어할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 특정 범위 이내인 경우 상기 3차원 안경의 전원을 온(ON) 상태로 제어하고, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 상기 특정 범위를 벗어난 경우 상기 3차원 안경의 전원을 오프(OFF) 상태로 제어할 수도 있다.
한편, 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경의 전원 제어방법은, 상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 단계; 및 상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 상기 3차원 안경의 전원 상태를 제어하는 단계;를 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 제어 단계는, 상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 기울기에 따라 3차원 안경의 전원상태를 제어하는 단계;를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제어 단계는, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 특정 범위 이내인 경우 상기 3차원 안경의 전원을 온(ON) 상태로 제어하고, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 상기 특정 범위를 벗어난 경우 상기 3차원 안경의 전원을 오프(OFF) 상태로 제어할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 검출된 모션 정보에 기초하여 글래스부 를 회전시키는 3차원 안경 및 이에 적용되는 3차원 안경 제어방법 및 전원 제어 방법을 제공할 수 있게 되어, 사용자는 다양한 자세로 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 또한, 모션 검출을 이용하여 3차원 안경의 전원이 관리되므로, 사용자는 다양한 자세로 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 특히, 도 1 내지 도 3을 참조하여 3D(3-Dimension) 영상 제공 시스템의 동작원리와 구성에 대해 설명한다. 그리고, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 3D 영상에 대한 처리 과정에 대해 설명하기로 한다. 또한, 도 5a 내지 도 9c를 참조하여 3차원 안경의 제어방법 및 3차원 안경의 전원 제어 방법에 대해 설명하기로 한다
< 3D 영상 제공 시스템의 동작원리 및 구성 >
이하에서는, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 제공 시스템을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 3D 영상 제공 시스템은 3D 영상을 생성하기 위한 카메라(100), 3D 영상을 화면에 표시하기 위한 TV(200), TV(200)를 제어하기 위한 리모컨(290) 및 3D 영상을 시청하기 위한 3차원 안경(300)으로 구성된다.
카메라(100)는 3D 영상을 생성하기 위한 촬영 장치의 일종으로서, 사용자의 좌안에 제공하기 위한 목적으로 촬영된 좌안 영상과 사용자의 우안에 제공하기 위한 목적으로 촬영된 우안 영상을 생성한다. 즉, 3D 영상은 좌안 영상과 우안 영상으로 구성되며, 이러한 좌안 영상과 우안 영상이 사용자의 좌안과 우안에 각각 교 번적으로 제공되면서, 양안 시차에 의한 입체감이 발생되게 되는 것이다.
이를 위해, 카메라(100)는 좌안 영상을 생성하기 위한 좌안 카메라와 우안 영상을 생성하기 위한 우안 카메라로 구성되고, 좌안 카메라와 우안 카메라 간의 간격은, 사람의 두 눈 간의 이격 간격으로부터 고려되게 된다.
카메라(100)는 촬영된 좌안 영상과 우안 영상을 TV(200)로 전달한다. 특히, 카메라(100)가 TV(200)로 전달하는 좌안 영상과 우안 영상은, 하나의 프레임에 좌안 영상 및 우안 영상 중 하나의 영상만으로 구성된 포맷으로 전달되거나, 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함되도록 구성된 포맷으로 전달될 수 있다.
이하에서는, TV(200)로 전달되는 3D 영상의 포맷에 대한 구체적인 설명을 위해 도 2a 내지 도 2f를 참조하기로 한다.
도 2a 내지 도 2f는 3D 영상의 포맷을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a 내지 도 2f에서는 설명의 편의를 위해 좌안 영상 부분을 백색으로 표시하고 우안 영상 부분을 흑색으로 표시하였다.
우선, 도 2a는 일반적인 프레임 시퀀스 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 프레임 시퀀스 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 하나의 좌안 영상 또는 하나의 우안 영상이 삽입된 포맷이 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, 1920*1080의 해상도를 가지는 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1이 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1이 포함된 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2가 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2가 포함된 프레임 -> …'으로 구성되게 된다.
도 2b는 탑&바톰(top&buttom) 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 탑-바톰 방식은 상하분할방식으로도 불리며, 이에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 탑&바톰 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 상하로 구분되며, 좌안 영상이 상측에 마련되고 우안 영상이 하측에 마련된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은 상하 방향으로 축소 스케일링되어 각각 1920*540의 해상도로 변환되고, 이후 1920*1080의 해상도를 가지도록 하나의 프레임으로 통합되어 TV(200)로 전달되게 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, 1920*1080의 해상도를 가지는 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1(상)과 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1(하)이 포함된 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2(상)와 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2(하)가 포함된 프레임 -> …'으로 구성되게 된다.
도 2c는 사이드 바이 사이드(side by side) 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 사이드 바이 사이드 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 좌우로 구분되며, 좌안 영상이 좌측에 마련되고 우안 영상이 우측에 마련된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은 좌우 방향으로 축소 스케일링되어 각각 960*1080의 해상도로 변환되고, 이후 1920*1080의 해상도를 가지도록 하나의 프레임으로 통합되어 TV(200)로 전달되게 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, 1920*1080의 해상도를 가지는 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1(좌)과 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1(우)을 포함하는 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2(좌)와 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2(우)을 포함하는 프레임 -> …'으로 구성되게 된다.
도 2d는 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 수평 인터리브 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 행 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은, ①상하 방향으로 축소 스케일링되어 각각 1920*540의 해상도로 변환된 후 변환된 좌안 영상과 변환된 우안 영상이 행 단위로 각각 홀수 행 또는 짝수 행에 교번 배치됨으로써 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, ②좌안 영상 중 홀수 행의 영상만이 추출되고 우안 영상 중 짝수 행의 영상만이 추출되어, 홀수 행들의 영상과 짝수 행들의 영상이 통합되어 하나의 프레임을 구성할 수도 있을 것이다.
예를 들어, 상기 ①에 따른 포맷에 의할 경우, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1행, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1행, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제2행, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제2행 …'이 하나의 프레임을 구성하게 된다.
또한, 그 다음 프레임에서는, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1행, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1행, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제2행, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제2행 …'으로 구성되게 된다.
도 2e는 수직 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 수직 인터리브 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 수직 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 열 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은, ①좌우 방향으로 축소 스케일링되어 각각 960*1080의 해상도로 변환된 후 변환된 좌안 영상과 변환된 우안 영상이 행 단위로 각각 홀수 행 또는 짝수 행에 교번 배치됨으로써 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, ②좌안 영상 중 홀수 행의 영상만이 추출되고 우안 영상 중 짝수 행의 영상만이 추출되어, 홀수 행들의 영상과 짝수 행들의 영상이 통합되어 하나의 프레임을 구성할 수도 있을 것이다.
예를 들어, 상기 ①에 따른 포맷에 의할 경우, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제2열, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제2열 …'이 하나의 프레임을 구성하게 된다.
또한, 그 다음 프레임에서는, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제2열, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제2열 …'으로 구성되게 된다.
도 2f는 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 체커보드 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 픽셀 단위 또는 픽셀 군 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은, 픽셀 단위 또는 픽셀 군 단위로 추출되어 각 프레임을 구성하는 픽셀들 또는 픽셀 군들에 교번 배치되게 된다.
예를 들어, 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 의할 경우, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1행 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1행 제2열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1행 제3열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1행 제4열 …'이 하나의 프레임을 구성하게 된다.
또한, 그 다음 프레임에서는, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1행 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1행 제2열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1행 제3열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1행 제4열 …'으로 구성되게 된다.
다시 도 1에 대해 설명하면, 이와 같이, 카메라(100)는 전술한 포맷들 중 하나의 포맷을 미리 결정하고, 결정된 포맷에 따라 3D 영상을 TV(200)로 전달하게 된다.
TV(200)는 디스플레이 장치의 일종으로서, 카메라(100) 등의 촬영장치로부터 수신된 3D 영상 또는 카메라(100)에 의해 촬영되어 방송국에서 편집/가공된 후 방송국에서 송출된 3D 영상을 수신하고, 수신된 3D 영상을 처리한 후 이를 화면에 표시한다. 특히, TV(200)는 3D 영상의 포맷을 참조하여, 좌안 영상과 우안 영상을 가공하고, 가공된 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되어 교번적으로 디스플레이되도록 한다.
뿐만 아니라, TV(200)는 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되어 디스플레이되는 타이밍과 동기된 동기신호를 생성하여 3차원 안경(300)으로 전달한다.
이와 같은 TV(200)의 구체적인 구성에 대한 설명을 위해 도 3을 참조하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV(200)의 블록도를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 TV(200)는 영상 수신부(210), 영상 처리부(220), 영상 출력부(230), 제어부(240), GUI(Graphic User Interface) 생성부(250), 저장부(260), 조작부(270) 및 IR 전송부(280)를 구비한다.
영상 수신부(210)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 수신되는 방송을 수신하여 복조한다. 또한, 영상 수신부(210)는 카메라(100) 등의 외부기기와 연결되어 외부기기로부터 3D 영상을 입력받는다. 외부기기는 무선으로 연결되거나 S-Video, 컴포넌트, 컴포지트, D-Sub, DVI, HDMI 등의 인터페이스를 통해 유선 으로 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 3D 영상은 적어도 하나의 프레임으로 구성된 영상으로서, 하나의 영상 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 포함되거나 각 프레임이 좌안 영상 또는 우안 영상으로 구성된 영상을 의미한다. 즉, 3D 영상은, 전술한 도 2에 따른 포맷들 중 하나에 의해 생성된 영상이다.
따라서, 영상 수신부(210)로 수신되는 3D 영상은 다양한 포맷으로 될 수 있으며, 특히, 일반적인 프레임 시퀀스 방식, 탑&바톰 방식, 사이드 바이 사이드 방식, 수평 인터리브 방식, 수직 인터리브 방식, 및 체커보드 방식 중 하나에 따른 포맷으로 될 수 있다.
영상 수신부(210)는 수신된 3D 영상을 영상 처리부(220)로 전달한다.
영상 처리부(220)는, 영상 수신부(210)로 수신된 3D 영상에 대해 비디오 디코딩, 포맷 분석, 비디오 스케일링 등의 신호처리 및 GUI 부가 등의 작업을 수행한다.
특히, 영상 처리부(220)는 영상 수신부(210)로 입력된 3D 영상의 포맷을 이용하여, 한 화면의 크기(1920*1080)에 해당하는 좌안 영상과 우안 영상을 생성한다.
즉, 3D 영상의 포맷이 탑&바톰 방식, 사이드 바이 사이드 방식, 수평 인터리브 방식, 수직 인터리브 방식 또는 체커보드 방식에 따른 포맷일 경우, 영상 처리부(220)는 각 영상 프레임에서 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분을 각각 추출하여, 추출된 좌안 영상과 우안 영상을 확대 스케일링 또는 보간함으로써, 사용자에게 제 공하기 위한 좌안 영상과 우안 영상을 각각 생성하게 된다.
또한, 3D 영상의 포맷이 일반적인 프레임 시퀀스 방식일 경우, 영상 처리부(220)는 각 프레임에서 좌안 영상 또는 우안 영상을 추출하여 사용자에게 제공하기 위한 준비를 하게 된다.
3D 영상의 포맷에 따른 좌안 영상 및 우안 영상 생성 과정에 대해서는, 후술하기로 한다.
한편, 입력된 3D 영상의 포맷에 대한 정보는 3D 영상 신호에 포함되어 있을 수도 있고 포함되어 있지 않을 수도 있다.
예를 들어, 입력된 3D 영상의 포맷에 대한 정보가 3D 영상 신호에 포함되어 있는 경우, 영상 처리부(220)는 3D 영상을 분석하여 포맷에 대한 정보를 추출하고, 추출된 정보에 따라 수신된 3D 영상을 처리하게 된다. 반면, 입력된 3D 영상의 포맷에 대한 정보가 3D 영상 신호에 포함되어 있지 않은 경우, 영상 처리부(220)는 사용자로부터 입력된 포맷에 따라 수신된 3D 영상을 처리하거나 미리 설정된 포맷에 따라 수신된 3D 영상을 처리하게 된다.
뿐만 아니라, 영상 처리부(220)는 후술할 GUI 생성부(250)로부터 수신된 GUI가 좌안 영상, 우안 영상, 또는 양자 모두에 부가되도록 한다.
영상 처리부(220)는 추출된 좌안 영상과 우안 영상을 시분할하여 교번적으로 영상 출력부(230)로 전달한다. 즉, 영상 처리부(220)는 '좌안 영상(L1) -> 우안 영상(R1) -> 좌안 영상(L2) -> 우안 영상(R2) -> …'의 시간적 순서로 좌안 영상과 우안 영상을 영상 출력부(130)로 전달한다.
영상 출력부(230)는 영상 처리부(220)에서 출력되는 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 출력하여 사용자에게 제공한다.
GUI 생성부(250)는, 디스플레이에 표시될 GUI를 생성한다. GUI 생성부(250)에서 생성된 GUI는 영상 처리부(220)로 인가되어, 디스플레이에 표시될 좌안 영상, 우안 영상, 또는 양자 모두에 부가되게 된다.
저장부(260)는, TV(200)를 동작시키기 위해 필요한 각종 프로그램 등이 저장되는 저장매체로서, 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구현가능하다.
조작부(270)는 사용자의 조작을 입력받는다. 구체적으로, 조작부(270)는 리모콘(290) 등의 조작수단으로부터 수신되는 사용자 명령을 사용자 명령 수신부(275)를 통해 수신한다. 또한, 조작부(270)는 TV(200)에 배치된 버튼(미도시) 등을 통해 사용자의 조작을 입력받을 수 있음은 물론이다. 그리고, 조작부(290)는 수신된 사용자 조작을 제어부(240)로 전달한다.
IR 전송부(280)는, 교번적으로 출력되는 좌안 영상 및 우안 영상과 동기된 동기신호를 생성하고, 생성된 동기신호를 적외선 형태로 3차원 안경(300)에 전송한다. 이는, 3차원 안경(300)이 교번적으로 개폐되어, 3차원 안경(300)의 좌안 오픈 타이밍에 영상 출력부(230)에서 좌안 영상이 표시되고, 3차원 안경(300)의 우안 오픈 타이밍에 영상 출력(230)에서 우안 영상이 표시되도록 하기 위함이다.
제어부(240)는 조작부(270)로부터 전달받은 사용자 조작에 따라 TV(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
특히, 제어부(240)는 영상 수신부(210) 및 영상 처리부(220)를 제어하여, 3D 영상이 수신되고, 수신된 3D 영상이 좌안 영상과 우안 영상으로 분리되며, 분리된 좌안 영상과 우안 영상 각각이 하나의 화면에서 디스플레이될 수 있는 크기로 스케일링 또는 보간되도록 한다.
또한, 제어부(240)는 GUI 생성부(250)를 제어하여, 조작부(270)로부터 전달받은 사용자의 조작에 대응되는 GUI가 생성되도록 하며, IR 전송부(280)를 제어하여, 좌안 영상 및 우안 영상의 출력 타이밍과 동기된 동기신호가 생성 및 전송되도록 한다.
한편, 3차원 안경(300)은 TV(200)로부터 수신된 동기신호에 따라 좌안 글래스와 우안 글래스를 교번적으로 개폐하여, 사용자가 좌안과 우안을 통해 좌안 영상 및 우안 영상을 각각 시청가능하도록 한다.
< 3D 영상 처리 과정 >
이하에서는, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 3D 영상의 포맷에 따라 3D 영상을 처리하여 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
도 4a 내지 도 4c는 3D 영상의 포맷에 따른 처리방법을 설명하기 위한 도면이다. 우선, 도 4a는 일반적인 프레임 시퀀스 방식에 따라 3D 영상이 수신된 경우, 이를 화면에 표시하는 방법을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 프레임 시퀀스 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 하나의 프레임에 하나의 좌안 영상 또는 하나의 우안 영상이 삽입된 포맷이다. 따라서, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1이 포함된 프레임 -> 우안 카메 라에 의해 촬영된 우안 영상 R1이 포함된 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2가 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2가 포함된 프레임 -> …'의 순서로 입력되며, 입력된 순서로 화면에 표시되게 된다.
도 4b는 사이드 바이 사이드 방식에 따라 3D 영상이 수신된 경우, 이를 화면에 표시하는 방법을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 좌우로 구분되며, 좌안 영상이 좌측에 마련되고 우안 영상이 우측에 마련된 포맷이 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, TV(200)는 수신된 3D 영상의 각 프레임을 좌우로 이등분하여 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하고, 분리된 좌안 영상과 우안 영상을 좌우로 2배 확대 스케일링하여 교번적으로 화면에 디스플레이하게 된다.
따라서, 3D 영상은, '제1 프레임에 포함된 영상 중 좌측 부분(L1)을 2배 확대한 좌안 영상 -> 제1 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R1)을 2배 확대한 우안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 좌측 부분(L2)을 2배 확대한 좌안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R2)을 2배 확대한 우안 영상 -> …'의 순서로 화면에 표시되게 된다.
한편, 이상에서는 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해 처리하는 과정에 대해 예로 들어 설명하였으나, 탑-바톰 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대한 처리 과정도 이로부터 유추가능함은 물론이다. 즉, 탑-바톰 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 좌우 확대 스케일링이 아닌 상하 확대 스케일링을 적용하여 좌안 영상과 우안 영상으로 각각 분리하고, 분리된 좌안 영상과 우안 영상에 대해 교번적으로 출력하여, 3D 영상을 사용자에게 제공할 수 있을 것이다.
도 4c는 수평 인터리브 방식에 3D 영상이 수신된 경우, 이를 화면에 표시하는 방법을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 행 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, TV(200)는 수신된 3D 영상의 각 프레임을 홀수 행별 및 짝수 행별로 구분하여 좌안 영상과 우안 영상으로 분리하고, 분리된 좌안 영상과 우안 영상을 상하로 2배 확대 스케일링하여 교번적으로 화면에 디스플레이하게 된다.
따라서, 3D 영상은, '제1 프레임에 포함된 영상 중 홀수 행 부분(L1-1, L1-2)을 각각 2배 확대한 좌안 영상 -> 제1 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R1-1, R1-2)을 각각 2배 확대한 우안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 좌측 부분(L2-1, L2-2)을 각각 2배 확대한 좌안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R2-1, R2-2)을 각각 2배 확대한 우안 영상 -> …'의 순서로 화면에 표시되게 된다.
물론, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 전술한 확대 스케일링 방식을 사용하지 않고, 하나의 프레임에 포함된 영상 중 홀수 행 부분을 이용해 짝수 행 부분을 보간하여 좌안 영상을 생성하고, 짝수 행 부분을 이용해 홀수 행 부분을 보간하여 우안 영상을 생성하는 방식을 사용할 수도 있을 것이다.
뿐만 아니라, 확대 스케일링 방식이나 보간 방식을 사용하지 않고, 홀수 행에 대해서만 영상을 출력하여 좌안 영상을 생성하고, 짝수 행에 대해서만 영상을 출력하여 우안 영상을 생성하는 방법으로도 구현가능하다.
한편, 이상에서는 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해 처리하는 과정에 대해 예로 들어 설명하였으나, 수직 인터리브 방식이나 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대한 처리 과정도 이로부터 유추가능함은 물론이다.
즉, 수직 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 행별 스케일링이나 보간이 아닌 열별 스케일링이나 보간을 적용하여 좌안 영상과 우안 영상으로 각각 분리하고, 분리된 좌안 영상과 우안 영상에 대해 교번적으로 출력하여, 3D 영상을 사용자에게 제공할 수 있을 것이다.
또한, 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 픽셀별 스케일링이나 보간 또는 픽셀군별 스케일링이나 보간을 이용할 수 있을 것이다.
<3차원 안경의 외형 및 구성>
이하에서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 3차원 안경(300)의 구체적 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경(300)의 외관을 도시한 사시도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 3차원 안경(300)은 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능한 형상의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)를 포함한다. 따라서, 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)는 회전 가능하도록 원형인 것을 확인할 수 있다. 하지만, 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)는 원형 이외에도 회전 가능한 형상이라면 어떠한 형상이 되더라도 무관하다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 안경(300)의 블록도를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 3차원 안경(300)은 IR 수신부(310), 제어부(320), 구동부(330), 글래스부(340) 및 모션 검출부(350)를 구비한다.
IR 수신부(310)는 유선 또는 무선으로 연결된 TV(200)의 IR 전송부(280)로부터 3D 영상에 대한 동기신호를 수신한다. 특히, IR 전송부(280)는 직진성을 가진 적외선을 이용하여 동기신호를 방사하고, IR 수신부(310)는 방사된 적외선으로부터 동기신호를 수신한다.
예를 들어, IR 전송부(280)에서 IR 수신부(310)로 전달되는 동기신호는 기설정된 시간 간격으로 하이 레벨(high level)과 로우 레벨(low level)이 교번된 신호일 수 있고, 하이 레벨인 시간에서는 좌안 영상이 전송되고 로우 레벨인 시간에서는 우안 영상이 전송되도록 구현할 수 있을 것이다.
IR 수신부(310)는 IR 전송부(280)로부터 수신된 동기신호를 제어부(320)로 전달한다.
제어부(320)는 3차원 안경(300)의 전반에 대한 동작을 제어한다. 특히, 제어 부(320)는 IR 수신부(310)에서 수신된 동기신호를 기초로 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 글래스 구동부(330)로 전달하여 구동부(330)를 제어한다. 특히, 제어부(320)는 동기신호를 기초로, 글래스부(340)를 구동시키기 위한 구동신호가 구동부(330)에서 생성되도록 구동부(330)를 제어한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 구동부(330)는 셔터 구동부(332) 및 회전 구동부(334)를 포함한다. 셔터 구동부(332)는 글래스부(340)의 셔터를 구동시키기 위한 구동부이고, 회전 구동부(334)는 글래스부(340)의 글래스들을 회전시키기 위한 구동부이다.
셔터 구동부(332)는 제어부(320)로부터 수신된 제어신호를 기초로 셔터 구동신호를 생성한다. 특히, 후술할 글래스부(340)는 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)로 구성되기 때문에, 셔터 구동부(332)는 좌안 글래스(342)의 셔터를 구동하기 위한 좌안 셔터 구동신호와 우안 글래스(344)의 셔터를 구동하기 위한 우안 셔터 구동신호를 각각 생성하고, 생성된 좌안 셔터 구동신호를 좌안 글래스(342)로 전달하며 우안 셔터 구동신호를 우안 글래스(344)로 전달한다.
회전 구동부(334)는 어부(320)로부터 수신된 회전 제어신호를 기초로 회전 구동신호를 생성한다. 여기에서, 회전 제어신호는 회전 각 정보 및 회전 방향 정보를 포함한다. 글래스부(340)는 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)로 구성되기 때문에, 회전 구동부(334)는 좌안 글래스(342)를 회전 구동하기 위한 좌안 회전 구동신호와 우안 글래스(344)를 회전 구동하기 위한 우안 회전 구동신호를 각각 생성하고, 생성된 좌안 회전 구동신호를 좌안 글래스(342)로 전달하며 우안 회전 구동 신호를 우안 글래스(344)로 전달한다.
글래스부(340)는 전술한 바와 같이, 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)로 구성된다. 또한, 글래스부(340)는 셔터 구동부(332)로부터 수신된 셔터 구동신호에 따라 각각의 글래스를 개폐하고, 회전 구동부(334)로부터 수신된 회전 구동신호에 따라 각각의 글래스를 회전시킨다.
좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)의 셔터는 액정으로 구현될 수 있다. 즉, 글래스부(340)는 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)의 액정을 이용하여 셔터를 개폐할 수 있게 된다.
모션 검출부(350)는 3차원 안경(300)의 모션 정보를 검출한다. 여기에서, 모션 정보는 3차원 안경(300)의 움직임에 대한 정보를 의미하는 것으로, 3차원 안경의 회전 방향 및 회전 각에 대한 정보를 포함한다. 모션 검출부(350)는 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서, 중력센서 등으로 구현될 될 수 있다.
전원 공급부(360)는 3차원 안경에 전원을 공급한다. 전원 공급부(360)의 전원 상태는 제어부(320)에 의해 제어된다.
한편, TV(200)에서 출력되는 영상의 빛은 편광된 상태일 수도 있다. 특히, TV(200)가 LCD TV인 경우, LCD TV의 특성상 화면에서 출력되는 빛은 특정 방향으로 선 평광된 상태로 출력된다.
또한, 3차원 안경(300)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)도 셔터가 액정으로 구현된다. 따라서, 3차원 안경(300)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)도 선평광된 글래스에 해당된다.
따라서, 사용자가 3차원 안경(300)을 이용하여 TV(200)의 화면을 시청할 때, TV(200)에서 출력되는 영상의 편광 방향이 3차원 안경(300)의 글래스부(340)의 편광 방향과 평행한 경우 화면의 밝기가 밝게 보이고, 수직인 경우 화면이 거의 보이지 않게 된다. 즉, 사용자가 3차원 안경(300)을 착용한 상태로 고개를 움직이면, 사용자는 TV(200)의 화면의 밝기가 변화되는 것을 느끼게 된다.
이와 같은 현상을 방지하기 위해, 본 실시예에 따른 3차원 안경(300)의 제어부(320)는 글래스부(340)의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 모션 검출부(350)에서 검출된 모션 정보에 기초하여 글래스부(340)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)를 회전시키도록 구동부(330)를 제어한다.
여기에서, 특정 방향은 TV(200)의 화면에서 출력되는 빛의 편광 방향을 의미한다. 제어부(320)는 글래스부(340)의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되게 하기 위해, 글래스부(340)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)가 3차원 안경(300)의 회전 방향의 반대 방향으로 3차원 안경(300)이 회전한 회전 각만큼 회전되도록 제어한다. 이를 위해, 모션 검출부(350)는 모션 정보로써 3차원 안경(300)의 회전 방향 및 회전 각을 검출하고, 제어부(320)는 글래스부(340)가 검출된 회전 방향의 반대 방향으로 검출된 회전 각만큼 회전되도록 제어하게 된다.
이와 같이, 3차원 안경(300)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)는 3차원 안경(300)이 회전한 방향의 반대방향으로 같은 회전 각만큼 회전되기 때문에, 3차원 안경(300)은 사용자의 움직임에 상관 없이 일정한 편광 방향을 유지할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 3차원 안경(300)을 착용한 상태로 TV(200)를 시청할 때, 고개를 돌리더라도 일정한 밝기의 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
한편, 3차원 안경(300)은 별도의 전원 공급부(360)를 통해 전원을 공급받는다. 구체적으로 3차원 안경(300)은 휴대성이 있어야 하기 때문에, 별도의 배터리를 통해 전원을 공급받는 경우가 많다. 3차원 안경(300)은 3차원 영상을 시청할 경우에만 사용되므로 사용 빈도가 낮은 편이다. 하지만, 3차원 안경(300)은 사용자가 전원 상태를 파악하기 어렵기 때문에 켜진 상태로 방치되어 배터리가 낭비되는 경우가 많다. 따라서, 이와 같은 경우를 방지하기 위해, 본 실시예에 따른 제어부(320)는 모션 검출부(360)에서 검출된 모션 정보를 이용하여 3차원 안경(300)의 전원 상태를 제어하게 된다.
제어부(320)는 3차원 안경(300)의 모션 정보에 기초하여, 중력 방향에 대한 3차원 안경(300)의 기울기를 산출하고, 기울기에 따라 3차원 안경(300)의 전원상태를 제어한다. 구체적으로, 제어부(320)는 중력 방향에 대한 3차원 안경(300)의 기울기가 특정 범위 이내인 경우 3차원 안경의 전원을 온(ON) 상태로 제어하고, 중력 방향에 대한 3차원 안경(300)의 기울기가 특정 범위를 벗어난 경우 3차원 안경(300)의 전원을 오프(OFF) 상태로 제어한다.
여기에서, 특정 범위는 사용자가 3차원 안경(300)을 사용한다고 판단될 수 있는 3차원 안경(300)의 기울기 범위를 의미한다. 특정 범위는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 특정 각도 이내인 범위로 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 특정 범위는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 이루는 각이 30도 이내인 범위를 나타낼 수도 있다. 또한, 3차원 안경(300)의 기울기는 3차원 안 경(300)이 평형 상태에서 얼마나 기울어졌는지를 나타낸다. 본 명세서에서, 3차원 안경(300)의 기울기 방향은 3차원 안경(300)의 안경테에 의해 형성되는 평면의 아래 방향을 의미한다. 그리고, 3차원 안경의 기울기 방향이 중력의 방향과 일치하는 경우, 3차원 안경(300)이 평형상태에 있는 것으로 본다. 따라서, 3차원 안경(300)의 기울기는 3차원 안경(300)의 기울기 방향과 중력 방향이 이루는 각도로 표현될 수 있다.
이와 같이, 제어부(320)는 3차원 안경(300)의 기울기에 따라 전원상태를 제어하게 된다. 일반적으로 사용자가 3차원 안경(300)을 사용할 경우는 3차원 안경(300)의 기울기 방향은 중력방향에서 크게 벗어나지 않게 된다. 그리고, 사용자가 3차원 안경(300)을 사용하지 않을 경우는 3차원 안경(300)을 뒤집어 놓는 경우가 많기 때문에 기울기 방향이 중력방향과 반대방향인 경우가 많다. 따라서, 사용자는 3차원 안경(300)을 어떻게 놓는지에 따라 3차원 안경(300)의 전원을 제어할 수 있게 되어, 더욱 편리하게 3차원 안경(300)의 전원을 제어할 수 있게 된다.
<3차원 안경의 편광 방향 유지 방법>
이하에서는 도 6 내지 도 7c를 참고하여, 3차원 안경의 편광 방향을 일정하게 유지하기 위한 3차원 안경 제어방법에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 편광 방향을 일정하게 유지하기 위한 3차원 안경 제어방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
3차원 안경(300)은 모션 검출부(350)를 통해 모션이 검출되는지 여부를 판단 한다(S610). 그리고, 모션이 검출되면(S610-Y), 3차원 안경(300)은 모션 정보로부터 3차원 안경(300)의 회전 각 및 회전 방향을 검출한다(S620).
그 후에, 3차원 안경(300)은 글래스부(340)의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되게 하기 위해, 글래스부(340)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)를 3차원 안경(300)의 회전 방향의 반대 방향으로 3차원 안경(300)이 회전한 회전 각만큼 회전시킨다(S630).
이와 같이, 3차원 안경(300)의 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)는 3차원 안경(300)이 회전한 방향의 반대방향으로 같은 회전 각만큼 회전되기 때문에, 3차원 안경(300)은 사용자의 움직임에 상관 없이 일정한 편광 방향을 유지할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 3차원 안경(300)을 착용한 상태로 TV(200)를 시청할 때, 고개를 돌리더라도 일정한 밝기의 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경(300)의 편광 방향을 일정하게 유지하기 위해 글래스부를 회전시키는 과정을 도시한 도면이다.
도 7a는 TV(200)에서 출력되는 빛의 편광 방향과 3차원 안경(300)의 편광 방향이 서로 일치하는 경우를 도시한 도면이다. 도 7a와 같이 TV(200)에서 출력되는 빛의 편광 방향과 3차원 안경(300)의 편광 방향이 서로 일치하는 경우, TV(200)에서 출력되는 빛의 100퍼센트가 3차원 안경(300)을 통과하게 된다.
도 7b는 3차원 안경(300)이 특정 각도만큼 회전되어, TV(200)에서 출력되는 빛의 편광 방향과 3차원 안경(300)의 편광 방향이 서로 일치하지 않는 경우를 도시한 도면이다. 도 7b와 같이 TV(200)에서 출력되는 빛의 편광 방향과 3차원 안 경(300)의 편광 방향이 서로 일치하지 않는 경우, TV(200)에서 출력되는 빛의 100퍼센트 중 70퍼센트만이 3차원 안경(300)을 통과하게 된다.
이와 같이, 3차원 안경(300)이 회전된 경우, TV(200)에서 출력되는 빛의 편광 방향과 3차원 안경(300)의 편광 방향이 서로 일치하지 않기 때문에 밝기의 변화가 발생한다. 따라서, 사용자는 3차원 안경(300)을 쓰고 고개를 움직인 경우 TV(200)에서 출력되는 영상의 밝기 변화를 느끼게 된다.
하지만, 도 7c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 3차원 안경(300)은 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)가 3차원 안경(300)의 회전 방향의 반대 방향으로 회전되기 때문에, TV(200)에서 출력되는 빛의 편광 방향과 3차원 안경(300)의 편광 방향이 서로 일치하게 된다. 따라서, TV(200)에서 출력되는 빛의 100퍼센트가 3차원 안경(300)을 통과하게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 3차원 안경(300)은 좌안 글래스(342) 및 우안 글래스(344)가 3차원 안경(300)의 회전 방향의 반대 방향으로 회전되기 때문에, 사용자가 3차원 안경(300)을 쓴 상태로 고개를 돌리더라도 일정한 밝기의 화면을 시청할 수 있게 된다.
<3차원 안경의 전원 제어 방법>
이하에서는 도 8 내지 도 9c를 참고하여, 3차원 안경(300)의 기울기에 따라 전원을 제어하는 3차원 안경(300)의 전원 제어 방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경(300)의 기울기에 따라 전원을 제어하는 3차원 안 경(300)의 전원 제어 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
3차원 안경(300)은 모션 검출부(350)를 통해 모션이 검출되는지 여부를 판단한다(S810). 그리고, 모션이 검출되면(S810-Y), 3차원 안경(300)은 모션 정보에 기초하여 3차원 안경(300)의 중력 방향에 대한 기울기를 산출한다(S820).
그리고, 3차원 안경(300)은 중력 방향에 대한 3차원 안경(300)의 기울기가 특정 범위 이내인 경우(S830-Y), 전원을 온(ON)한다(S840). 반면, 3차원 안경(300)은 중력 방향에 대한 3차원 안경(300)의 기울기가 특정 범위를 벗어난 경우(S830-N), 전원을 오프(OFF)한다(S850).
여기에서, 특정 범위는 사용자가 3차원 안경(300)을 사용한다고 판단될 수 있는 3차원 안경(300)의 기울기 범위를 의미한다. 특정 범위는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 특정 각도 이내인 범위로 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 특정 범위는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 이루는 각이 30도 이내인 범위를 나타낼 수도 있다. 또한, 3차원 안경(300)의 기울기는 3차원 안경(300)이 평형 상태에서 얼마나 기울어졌는지를 나타낸다. 본 명세서에서, 3차원 안경(300)의 기울기 방향은 3차원 안경(300)의 안경테에 의해 형성되는 평면의 아래 방향을 의미한다. 그리고, 3차원 안경의 기울기 방향이 중력의 방향과 일치하는 경우, 3차원 안경(300)이 평형상태에 있는 것으로 본다. 따라서, 3차원 안경(300)의 기울기는 3차원 안경(300)의 기울기 방향과 중력 방향이 이루는 각도로 표현될 수 있다.
이와 같이, 제어부(320)는 3차원 안경(300)의 기울기에 따라 전원상태를 제 어하게 된다. 일반적으로 사용자가 3차원 안경(300)을 사용할 경우는 3차원 안경(300)의 기울기 방향은 중력방향에서 크게 벗어나지 않게 된다. 그리고, 사용자가 3차원 안경(300)을 사용하지 않을 경우는 3차원 안경(300)을 뒤집어 놓는 경우가 많기 때문에 기울기 방향이 중력방향과 반대방향인 경우가 많다. 따라서, 사용자는 3차원 안경(300)을 어떻게 놓는지에 따라 3차원 안경(300)의 전원을 제어할 수 있게 되어, 더욱 편리하게 3차원 안경(300)의 전원을 제어할 수 있게 된다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 기울기에 따라 전원을 제어하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9a는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 일치하는 경우(즉, 기울기가 0도인 경우)를 도시한 도면이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 일치하는 경우는 3차원 안경(300)이 평형상태인 경우를 나타내며 사용자가 TV(200)를 시청하고자 하는 경우이다. 이와 같이, 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 일치하는 경우, 기울기는 0도이므로 특정 범위 이내가 되어, 3차원 안경(300)은 전원이 온 상태가 된다.
도 9b는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 서로 반대방향 경우(즉, 기울기가 180도인 경우)를 도시한 도면이다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 서로 반대방향인 경우는 3차원 안경(300)이 뒤집어진 경우를 나타내며 사용자가 TV(200)를 시청하지 않는 경우이다. 이와 같이, 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 반대방향인 경우, 기울기는 180도이므로 특정 범위를 벗어나게 되어, 3차원 안경(300)은 전원이 오프 상태가 된다.
도 9c는 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 서로 수직인 경우(즉, 기울기가 90도인 경우)를 도시한 도면이다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 서로 수직인 경우는 3차원 안경(300)이 접혀진 경우를 나타내며 이 또한 사용자가 TV(200)를 시청하지 않는 경우이다. 이와 같이, 중력 방향과 3차원 안경(300)의 기울기 방향이 서로 수직인 경우, 기울기는 90도이므로 특정 범위를 벗어나게 되어, 3차원 안경(300)은 전원이 오프 상태가 된다.
이와 같이, 3차원 안경(300)은 기울기에 따라 전원상태를 제어하게 된다. 일반적으로 사용자가 3차원 안경(300)을 사용할 경우는 3차원 안경(300)의 기울기 방향은 중력방향에서 크게 벗어나지 않게 된다. 그리고, 사용자가 3차원 안경(300)을 사용하지 않을 경우는 3차원 안경(300)을 뒤집어 놓는 경우가 많기 때문에 기울기 방향이 중력방향과 반대방향인 경우가 많다. 따라서, 3차원 안경(300)은 어떻게 놓는지에 따라 전원이 제어되기 때문에, 사용자는 더욱 편리하게 3차원 안경(300)의 전원을 제어할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서, 디스플레이장치는 TV인 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과하며, 3차원 영상을 디스플레이할 수 있는 기기라면 어느 것이라도 가능함은 물론이다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 3차원 모니터, 3차원 영상 프로젝터 등이 될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였 지만, 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3D 영상 제공 시스템을 도시한 도면,
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3D 영상의 포맷을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, TV의 블록도를 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3D 영상의 포맷에 따른 처리방법을 설명하기 위한 도면,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 외관을 도시한 사시도,
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 블록도를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 편광 방향을 일정하게 유지하기 위한 3차원 안경 제어방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 편광 방향을 일정하게 유지하기 위해 글래스부를 회전시키는 과정을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 기울기에 따라 전원을 제어하는 3차원 안경의 전원 제어 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 기울기에 따라 전원을 제어하는 과정을 도시한 도면이다.

Claims (16)

  1. 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경에 있어서,
    특정 방향으로 편광된 글래스부;
    상기 글래스부를 회전시키는 구동부;
    상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 모션 검출부; 및
    상기 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 상기 검출된 모션 정보에 기초하여 상기 글래스부를 회전시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 안경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모션 검출부는,
    상기 모션 정보로써, 상기 3차원 안경의 회전 방향 및 회전 각을 검출하고,
    상기 제어부는,
    상기 글래스부가 상기 검출된 회전 방향의 반대 방향으로 상기 검출된 회전 각만큼 회전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특정 방향은,
    상기 3차원 디스플레이 장치에서 출력되는 영상의 편광방향과 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 안경.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 글래스부는,
    회전 가능한 형상의 좌안 글래스 및 우안 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 글래스부는,
    액정 좌안 글래스 및 액정 우안 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경.
  6. 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경의 제어방법에 있어서,
    상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 3차원 안경의 글래스부의 편광 방향이 특정 방향으로 일정하게 유지되도록, 상기 검출된 모션 정보에 기초하여 상기 글래스부를 회전시키는 단계;를 포함하는 차원 안경 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모션 검출단계는,
    상기 모션 정보로써, 상기 3차원 안경의 회전 방향 및 회전 각을 검출하고,
    상기 회전 단계는,
    상기 글래스부를 상기 검출된 회전 방향의 반대 방향으로 상기 검출된 회전 각만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 3차원 안경 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 특정 방향은,
    상기 3차원 디스플레이 장치에서 출력되는 영상의 편광방향과 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 안경 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 글래스부는,
    회전 가능한 형상의 좌안 글래스 및 우안 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경 제어방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 글래스부는,
    액정 좌안 글래스 및 액정 우안 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경 제어방법.
  11. 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경에 있어서,
    상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 모션 검출부; 및
    상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 상기 3차원 안경의 전원 상태를 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 안경.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기를 산출하고, 상기 기울기에 따라 3차원 안경의 전원상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 특정 범위 이내인 경우 상기 3차원 안경의 전원을 온(ON) 상태로 제어하고, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 상기 특정 범위를 벗어난 경우 상기 3차원 안경의 전원을 오프(OFF) 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경.
  14. 3차원 디스플레이 장치와 연동되는 3차원 안경의 전원 제어방법에 있어서,
    상기 3차원 안경의 모션 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 상기 3차원 안경의 전원 상태를 제어하는 단계;를 포함하는 3차원 안경의 전원 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 3차원 안경의 모션 정보에 기초하여, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 기울기에 따라 3차원 안경의 전원상태를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경의 전원 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 특정 범위 이내인 경우 상기 3차원 안경의 전원을 온(ON) 상태로 제어하고, 중력 방향에 대한 상기 3차원 안경의 기울기가 상기 특정 범위를 벗어난 경우 상기 3차원 안경의 전원을 오프(OFF) 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 안경의 전원 제어방법.
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