KR20150071557A

KR20150071557A - 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법

Info

Publication number: KR20150071557A
Application number: KR1020130158718A
Authority: KR
Inventors: 이종복
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-06-26
Also published as: KR101592397B1

Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 스크린; 적외선 광 및 영상 신호에 따른 광을 상기 스크린에 방사하는 프로젝터; 상기 스크린을 적외선 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라로 촬영된 영상을 분석하여 상기 스크린의 변형을 판단하고, 상기 스크린의 변형 정도에 따라 상기 프로젝터를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY METHOD USING THE SAME}

본 발명은 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 곡면 디스플레이 장치의 스크린 변형을 감지하여 영상 왜곡을 방지하는 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법에 관한 것이다.

차량의 기능이 다양화, 고급화되면서, 차량의 각종 기능에 대한 명령을 입력할 수 있는 다양한 입력장치들이 개발되고 있다. 운전자의 편의를 향상시키기 위해, 차량의 클러스터(Cluster) 또는 AVN (Audio Video Navigation)에도 터치 스크린을 적용하려는 시도가 이루어지고 있다.

일반적으로 차량에 장착되는 터치 스크린의 경우, 운전석의 전면에 설치되기 때문에 공간 활용이 효율적이지 못하고, 차량 내부의 곡선 디자인과 어울리기 어렵기 때문에, 최근에는 차량에 곡면 디스플레이 장치가 설치되는 추세이다.

차량에 장착되는 곡면 디스플레이는 아크릴을 이용하여 스크린으로 사용한다. 이때, 차량의 진동과 열에 의해서 스크린의 뒤틀림 또는 이격이 발생할 경우 출력되는 영상에서는 왜곡이 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법은 스크린의 이격과 뒤틀림에 의해 발생하는 스페클(speckle)을 이용하여 스크린 영상 왜곡을 방지하기 위함이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 이를 이용한 디스플레이 방법은 별도의 센서 없이 스크린의 변형 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스크린의 이격과 뒤틀림에 의해 발생하는 영상 왜곡이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린의 변형 전 스페클 분포도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린의 변형 후 스페클 분포도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 곡면 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린의 변형 전 스페클 분포도를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린의 변형 후 스페클 분포도를 나타낸 도면이다.

이하, 도 1 내지 3을 이용하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 스크린(10)의 적외선 영상을 촬영하고, 촬영된 적외선 영상을 이용하여 스크린(10)의 변형을 판단하고 영상을 보정한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 스크린(10), 프로젝터(20), 비구면 거울(30), 반사 거울(40), 카메라(50) 및 제어부(60)를 포함한다.

스크린(10)은 영상이 표시될 수 있다. 스크린(10)은 아크릴 판과 상기 아크릴 판에 접착된 후면투사필름으로 구성될 수 있다. 그리고 스크린(10)을 차량의 전면부에 설치하기 위해서는 스크린(10)의 외곽과 베젤이 결합하여 베젤을 차량의 전면부에 고정하게 된다. 스크린(10)은 곡면 스크린 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

프로젝터(20)는 스크린(10)의 후방에 구비되고, 제어부(60)의 제어에 따라 스크린(10)에 영상 신호에 대응하는 영상을 투사할 수 있다. 프로젝터(20)는 램프 또는 LED와 같은 광원, 광원을 이용하여 스크린(10)으로 영상을 투사하기 위한 복수의 렌즈를 포함하는 투사부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 프로젝터(20)는 스크린(10)에 적외선 광을 투사 할 수 있다.

프로젝터(20)는 제어부(60)에서 생성된 영상 보정 값에 따라 영상 신호를 보정하여 스크린의 변형으로 인한 영상 왜곡을 보정 할 수 있다.

프로젝터(20)와 스크린(10) 사이에는 비구면 거울(30)과 반사 거울(40)이 구비될 수 있다. 비구면 거울(30)은 프로젝터(20)로부터 투사된 영상을 반사하고, 반사 거울(40)은 비구면 거울(30)로부터 반사된 영상을 스크린(10)에 투사할 수 있다.

카메라(50)는 제어부(60)의 제어에 따라 프로젝터(20)의 스페클을 적외선 촬영할 수 있다. 스페클은 투사면인 스크린(10)이 고르지 못할 경우 발생하는 현상으로서, 가간섭성(Coherence)를 가지는 광원이 광학적으로 거친 표면에 반사될 때 보이는 현상이다.

제어부(60)는 촬영된 영상 중 스페클을 분석하여 스크린(10)의 변형을 판단할 수 있다.

도 2를 참조하면, 스크린(10)이 처음 설계되어 변형되기 전 정상 상태의 기준 스페클 분포가 도시되어 있으며 스페클 분포가 일정한 패턴(parttern)을 갖는다.

도 3을 참조하면, 스크린(10)이 변형되어 촬영된 비정상 상태의 스페클 분포가 도시되어 있으며 스페클 분포가 일정한 패턴을 갖지 않는다.

제어부(60)는 전 정상 상태의 기준 스페클 패턴과 촬영된 스페클 패턴을 비교하여 스크린(10)의 변형 여부 및 변형 정도를 판단할 수 있다.

구체적으로 제어부(60)는 스크린(10) 중 복수의 포인트(P1 내지P9)의 기준 스페클 패턴과 촬영된 스페클 패턴을 비교하여 스크린(10)의 변형 여부 및 변형 정도를 판단할 수 있으나, 복수의 포인트의 개수, 형상, 크기가 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(60)는 스크린(10)의 변형 여부 및 변형 정도에 따라 촬영된 스페클 패턴이 기준 스페클 패턴이 되도록 영상 보정 값을 생성한다. 제어부(60)는 생성된 영상 보정 값을 이용하여 영상 왜곡이 발생하지 않도록 프로젝터(20)를 제어할 수 있다.

제어부(60)는 스크린(10)의 변형 정도 보정의 범위를 벗어나는 경우라고 판단하면 경고 문구가 표시되도록 프로젝터(20)를 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 곡면 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 도 4를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 방법에 대하여 설명한다.

광 방사 단계(S10)에서, 프로젝터(20)는 적외선 광 및 영상 신호에 따른 광을 스크린에 방사한다.

적외선 촬영 단계(S20)에서, 카메라(50)는 스크린을 적외선 촬영한다.

스크린 변형 판단 단계(S30)에서, 제어부(60)는 촬영된 영상에서 기준 스페클 패턴과 상기 촬영된 스페클 패턴을 비교하여 상기 스크린의 변형 여부 및 변형 정도를 판단하여 상기 스크린의 변형을 판단한다.

영상 보정 값을 생성 단계(S40)에서, 제어부(60)는 스크린의 변형 정도 따라 왜곡된 영상을 보상하는 영상 보정 값을 생성한다.

경고문구 출력 판단 단계(S50)에서, 제어부(60)는 스크린(10)의 변형 정도 보정의 범위를 벗어나는 경우라고 판단하면 스크린(10)상에 경고문구가 표시되도록 제어한다(S60)

영상신호 제어 단계(S70)에서, 프로젝터(20)는 영상 보상 값에 따라 영상 신호를 보정한다.

이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 스크린
20: 프로젝터
30: 비구면 거울
40: 반사 거울
50: 카메라
60: 제어부

Claims

스크린;
적외선 광 및 영상 신호에 따른 광을 상기 스크린에 방사하는 프로젝터;
상기 스크린을 적외선 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라로 촬영된 영상을 분석하여 상기 스크린의 변형을 판단하고, 상기 스크린의 변형 정도에 따라 상기 프로젝터를 제어하는 제어부를 포함한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 촬영된 영상 중 적어도 하나의 포인트의 영상을 이용하여 상기 스크린의 변형을 판단하는 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,
상기 촬영된 적외선 영상에는 스페클 패턴을 포함하고,
상기 제어부는 기준 스페클 패턴과 상기 촬영된 스페클 패턴을 비교하여 상기 스크린의 변형 정도를 판단하는 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스크린의 변형 정도에 대응하는 영상 보정 값을 생성하고,
상기 프로젝터는 상기 생성된 영상 보정 값에 따라 상기 영상 신호를 보정하는 디스플레이 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스크린의 변형 정도에 따라 경고문구를 표시하도록 상기 프로젝트를 제어하는 디스플레이 장치.
적외선 광 및 영상 신호에 따른 광을 스크린에 방사하는 단계;
상기 스크린을 적외선 촬영하는 단계;
상기 촬영된 영상을 분석하여 상기 스크린의 변형을 판단하는 단계;
상기 스크린의 변형 정도에 대응하는 영상 보정 값을 생성하는 단계; 및
상기 스크린의 변형 정도에 따라 상기 프로젝터를 제어하는 단계를 포함한 디스플레이 방법.
제6 항에 있어서,
상기 스크린의 변형을 판단하는 단계는, 상기 촬영된 영상 중 적어도 하나의 포인트의 영상을 이용하여 상기 스크린의 변형을 판단하는 디스플레이 방법.
제7 항에 있어서,
상기 촬영된 적외선 영상에는 스페클 패턴을 포함하고,
상기 스크린의 변형을 판단하는 단계는, 기준 스페클 패턴과 상기 촬영된 스페클 패턴을 비교하여 상기 스크린의 변형 정도를 판단하는 단계를 더 포함한 디스플레이 방법.
제8 항에 있어서,
영상 보정 값을 생성하는 단계는 상기 생성된 영상 보정 값에 따라 상기 영상 신호를 보정하는 디스플레이 방법.
제9 항에 있어서,
상기 스크린의 변형 정도에 따라 경고문구를 표시하는 단계를 더 포함한 디스플레이 방법.