WO2017047832A1 - 이동 단말기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀로그램 출력부를 구비하는 이동 단말기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기는, 드론과 무선 통신을 수행하도록 이루어지는 무선 통신부, 기 설정된 공간에 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하도록 이루어지는 홀로그램 출력부, 상기 홀로그램 객체가 출력된 공간에 위치한 인체(人體)를 센싱하도록 이루어지는 이미지 센서 및 상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 대응하는 드론의 움직임을 제어하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

이동 단말기 및 그 제어방법

본 발명은 홀로그램 출력부를 구비하는 이동 단말기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

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 mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 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. 상기 구조적인 변화 및 개량의 하나로 홀로그램 출력부를 구비하는 이동 단말기 및 이러한 홀로그램 출력부를 통하여 출력되는 홀로그램 객체와 사용자와의 인터랙션(interaction)에 대해 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 홀로그램 객체에 대한 사용자 인터랙션을 제공하는 것이 가능한 이동 단말기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 홀로그램 객체에 대한 사용자 인터랙션을 통해 드론을 제어하는 것이 가능한 이동 단말기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기는, 드론과 무선 통신을 수행하도록 이루어지는 무선 통신부, 기 설정된 공간에 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하도록 이루어지는 홀로그램 출력부, 상기 홀로그램 객체가 출력된 공간에 위치한 인체(人體)를 센싱하도록 이루어지는 이미지 센서 및 상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 대응하는 드론의 움직임을 제어하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서를 통해 센싱되는 인체의 좌표정보를 검출하고, 상기 인체의 좌표정보 및 상기 홀로그램 객체의 좌표정보에 근거하여, 상기 홀로그램 객체와 상기 인체간의 상대적인 위치를 판단하며, 판단결과에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처를 결정하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처는, 상기 인체가 상기 홀로그램 객체에 접촉하는 것에 연속하여 가해지는 제스처인 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 홀로그램 객체를 제1 방향으로 이동시키는 인체의 제스처가 가해지면, 상기 드론을 상기 제1 방향으로 이동시키고, 상기 홀로그램 객체를 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동시키는 인체의 제스처가 가해지면, 상기 드론을 상기 제2 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 무선 통신부를 통해 상기 드론으로부터 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 수신하고, 상기 수신된 모델링 정보에 근거하여 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 적어도 하나의 카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상을 이용하여 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 추출하고, 상기 추출된 모델링 정보에 근거하여 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 홀로그램 객체의 형태는, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상의 종류에 따라 달라지는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상이 상기 드론의 일 면을 촬영한 정지영상인 경우, 제1 형태를 갖는 홀로그램 객체를 출력하고, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상이 상기 드론을 적어도 두 개의 서로 다른 방향에서 촬영한 입체영상인 경우, 상기 제1 형태와 다른 제2 형태를 갖는 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 정지영상에 상기 드론에 구비된 모델링 정보와 관련된 코드가 인식되면, 상기 코드에 근거하여 상기 제1 형태가 아닌 상기 제2 형태를 갖는 홀로그램 객체를 생성하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제1 형태는 평면 형태이고, 상기 제2 형태는 입체 형태인 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 영상이 적어도 두 개의 카메라를 통해 스테레오 방식으로 촬영된 영상인 경우, 상기 영상에 근거하여 입체 형태를 갖도록 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 홀로그램 객체는 상기 드론의 형태에 대응하는 형태를 갖고, 상기 홀로그램 객체에는 상기 드론에 구비되지 않은, 상기 드론의 동작과 관련된 기능객체가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기능객체 중 어느 하나가 선택되면, 상기 드론이 상기 선택된 기능객체에 연계된 동작을 수행하도록, 상기 무선 통신부를 통해 상기 연계된 동작과 관련된 제어신호를 상기 드론으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 이미지 센서는, 상기 홀로그램 객체에 접촉하는 상기 인체의 제스처를 센싱하고, 상기 제어부는, 상기 센싱된 상기 인체의 제스처에 대응하여, 상기 홀로그램 객체의 출력위치를 가변시키도록 상기 홀로그램 출력부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 인체의 제스처에 대응하여 상기 홀로그램 객체를 상기 기 설정된 공간 내에서 이동시키고, 상기 인체의 제스처가 상기 홀로그램 객체로부터 해제되면, 상기 이동된 홀로그램 객체를 상기 인체의 제스처가 가해지기 전의 위치로 복원시키는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 인체의 제스처에 의해 상기 홀로그램 객체가 상기 기 설정된 공간의 경계영역에 위치하도록 유지되는 경우, 상기 인체의 제스처에 연속하는 추가 제스처가 없더라도 상기 드론이 움직이도록 상기 무선 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어방법은, 기 설정된 공간에 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 단계, 상기 홀로그램 객체가 출력된 공간에 위치한 인체(人體)를 센싱하는 단계 및 상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 대응하는 드론의 움직임을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명은 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력하고, 인체를 이용하여 상기 홀로그램 객체를 실제로 만지는 것과 같은 사용자 경험을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 홀로그램 객체를 이용하여, 홀로그램 객체에 대응하는 드론을 제어하는 것이 가능한 새로운 사용자 인터페이스 및 제어방법을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도들이다.

도 2a 및 2b는 홀로그램 출력부를 통해 홀로그램 영상이 구현된 것을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 3a 및 3b는 홀로그램의 원리를 설명하기 위한 개념도들이다.

도 4a 내지 4c는 투과형 홀로그램 방식을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 5a 내지 5c는 반사형 홀로그램 방식을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에 따른 이동 단말기에서 홀로그램 객체 및 사용자의 인체(人體)를 모델링하는 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 7은 본 발명과 관련된 드론을 설명하기 위한 개념도이다.

도 8은 본 발명의 대표적인 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

도 9는 도 8에서 살펴본 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그램 객체를 이용하여 드론을 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

본 발명에 따른 이동 단말기에서, 카메라(121)는 3D(dimension) 카메라 또는 뎁스(depth) 카메라를 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 3D 카메라(depth camera)에 구비된 이미지 센서를 통하여, 홀로그램 영상(또는 홀로그램 객체)가 출력되는 임의의 공간(또는 기 설정된 공간) 상에 위치한 사용자 인체(人體)를 센싱하도록 이루어질 수 있다. 이러한, 이미지 센서는, 사용자 인체(人體)를 센싱하는 한편, 상기 임의의 공간 상에서의 사용자 제스처를 센싱하도록 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 이동 단말기에서는, 이러한 3D 카메라를 통하여, 홀로그램 영상에 접근하는 대상체(또는 사용자 인체)에 대응되는 입체감이 형성된 영상(또는 3차원(3D) 영상을 획득할 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 및 홀로그램 출력부(또는 홀로그래피 모듈, 155) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

나아가, 메모리(170)는, 홀로그램 출력부(155)의 홀로그램 영상 투사를 지원하기 위해, 홀로그램 간섭무늬에 대한 정보를 저장할 수 있다. 제어부(180)는, 이러한 메모리(170)에 저장된 정보를 이용하여, 이동 단말기에서 시각적으로 출력가능한 정보들을, 홀로그램 출력부(155)를 통해 홀로그램 영상으로서 출력할 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 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. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 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 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 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 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 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 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 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. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)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(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

다음으로, 홀로그램 출력부(또는 홀로그래피 모듈(155))는, 기설정된 공간에 홀로그램 영상을 출력하도록 이루어진다. 홀로그래피 모듈(155)의 구조 및 이를 이용한 홀로그램 영상의 투사 방식은 도 2a 내지 도 5b을 참조하여 구체적으로 후술한다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 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 identity 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 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive 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 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

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), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

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

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

나아가, 단말기 본체에는 홀로그램 출력부(155)가 구비될 수 있다. 홀로램 출력부(155)는 단말기 본체의 전면, 예를 들어, 디스플레이부(151) 상의 공간에 홀로그램 영상(155', 도 2a 참조)을 출력하도록 이루어질 수 있다. 본 도면에서는 홀로그램 출력부(155)가 디스플레이부(151)의 일 영역에 구비된 것을 예시하고 있다. 한편, 본 발명에 따른 이동 단말기에서는, 도시와 같이, 홀로그램 출력부(155)가가, 디스플레이부(151)의 일 영역에 구비된 것 뿐만 아니라, 단말기 본체의 임의의 영역에 배치될 수 있으며, 배치 위치는, 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

한편, 홀로그램 출력부(155)는 도시와 같이, 단말기 본체의 후면에 구비되어 후면 상의 공간에 홀로그램 영상(155', 도 2b 참조)을 출력하도록 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 이동 단말기에서, 홀로그램 출력부(155)는, 본체의 전면, 측면, 및 후면 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

이하에서는, 홀로그램 출력부(155)를 통하여, 홀로그램 영상을 출력하는 원리 및 방식에 대하여 첨부된 도면들과 함께 보다 구제적으로 살펴본다. 도 2a 및 2b는 홀로그램 출력부를 통해 홀로그램 영상이 구현된 것을 설명하기 위한 개념도들이고, 도 3a 및 3b는 홀로그램의 원리를 설명하기 위한 개념도들이다. 그리고, 도 4a 내지 4c는 투과형 홀로그램 방식을 설명하기 위한 개념도들이고, 도 5a 내지 5c는 반사형 홀로그램 방식을 설명하기 위한 개념도들이다.

앞서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기는, 홀로그램 출력부(155)를 구비하고, 이러한 홀로그램 출력부(155)를 통해, 홀로그램 영상을 출력하도록 이루어진다. 홀로그램 출력부(155)의 홀로그램 영상 투사를 지원하기 위해, 메모리(170)에는 홀로그램 간섭무늬에 대한 정보를 저장할 수 있다. 제어부(180)는, 이러한 메모리(170)에 저장된 정보를 이용하여, 이동 단말기에서 시각적으로 출력가능한 정보들을, 홀로그램 출력부(155)를 통해 홀로그램 영상으로서 출력할 수 있다.

홀로그램 출력부(155)는 단말기 본체의 전면, 후면, 및 측면 중 적어도 하나에 구비되어 후면 상의 공간에 홀로그램 영상(155')을 출력하도록 이루어질 수 있다.

도 2a 및 2b는 도 1b 및 도 1c에 도시된 홀로그램 출력부(155)를 통해 홀로그램 영상(155')이 구현된 것을 보인 개념도이다.

도 2a를 참조하면, 일 예로서, 홀로그램 출력부(155)는 이동 단말기(100)의 전면에 배치될 수 있다. 상기 홀로그램 출력부(155)는 디스플레이부(151)와 독립적으로 구동될 수 있으며, 도시와 같이, 홀로그램 출력부(155)는, 디스플레이부(151)에 시각적인 정보가 표시되지 않은 상태에서도 홀로그램 영상(155')을 출력하도록 형성될 수 있다. 한편, 홀로그램 출력부(155)는 디스플레이부(151)를 감싸도록 이루어지는 베젤 부분에 장착될 수도 있다.

나아가, 도시와 같이, 피드백 신호를 전달하기 위한 출력부(또는 햅틱 모듈(153))은, 홀로그램 출력부(155)가 배치된 위치와 근접하게 배치되어, 홀로그램 출력부(155)를 통해 출력된 홀로그램 객체에 대한 사용자의 제스처에 대응하여, 사용자에게 피드백 신호를 전달할 수 있다.

한편, 도시와 같이, 홀로그램 객체의 출력을 위하여 빛(또는 광)이 출력되는 광원부와, 피드백 신호를 출력하기 위한 햅틱 모듈(153)는 서로 독립적으로 배치될 수 있다.

한편, 비록 도시되지는 않았지만, 홀로그램 객체의 출력을 위한 광원과, 피드백 신호를 출력하기 위한 햅틱 모듈은, 동일한 광원으로 이루어질 수 있으며, 이때에, 제어부(180)는 홀로그램 객체의 출력을 위한 광원에 해당하는 레이저의 강도를 조절하여, 이러한 레이저의 강도로 피드백 신호를 구현할 수 있다.

또한, 도 2b에 도시된 것과 같이 홀로그램 출력부(155)는 이동 단말기(100)의 후면에 배치되어 후면 상의 기설정된 공간에 홀로그램 영상(155')을 출력하도록 형성될 수 있다.

홀로그램 출력부(155)가 장착되는 위치, 홀로그램 영상(155')이 출력되는 공간은 상기 예들에 한정되는 것은 아니다. 홀로그램 출력부(155)는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 이루어질 수 있으며, 별도의 장치로서 단말기 본체에 착탈 가능하게 설치될 수도 있다. 홀로그램 영상(155')은 틸팅, 별도의 반사 구조 등을 통해 홀로그램 출력부(155)의 설치 방향과는 무관한 공간에 출력될 수 있다.

홀로그램 출력부(155)를 통해 구현될 수 있는 홀로그램 영상(155')은 2차원(2D) 평면 영상 및 3차원(3D) 입체 영상을 모두 포함할 수 있다.

평면 영상 방식은 양안에 동일한 영상을 제공하는 방식(monoscopic)으로, 가상의 입체 공간상에 하나 이상의 점, 선, 면 또는 이들의 조합을 통하여 생성된 다면체를 배치하고, 상기 다면체를 특정 시점에서 바라본 영상을 표시하도록 하는 방식이다.

다음으로, 입체 영상 방식은 양안에 서로 다른 영상을 제공하는 방식(stereo scopic)으로, 인간이 육안으로 사물을 볼 때 입체감을 느끼는 원리를 이용한 방법이다. 즉, 사람의 두 눈은 이들 간의 거리에 의해 동일한 사물을 볼 때 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, 양안 간의 거리에 의한 양안시차(binocular disparity)가 입체감을 느끼게 하며, 이러한 양안시차를 이용하여 영상을 표시하도록 하는 방법이다.

후술할 홀로그램 출력부(155)를 통해 생성되는 홀로그램 영상(155')은 상기 평면 영상 및 입체 영상을 모두 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 평면 영상 방식으로 표현되는 것은 입체 영상 방식으로 표현되는 경우를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 실시예들에서 적용될 수 있는 홀로그램 영상(155')의 표현 방법 및 이를 구현하기 위한 구조에 대해 구체적으로 설명한다.

디스플레이부(151)를 통해 출력되는 영상은 물체의 밝고 어두운 면의 분포만을 기록한 데 반해, 홀로그램 영상(155')은 파동인 빛이 가지는 모든 정보, 즉 진폭과 위상을 동시에 축적하고 재생하는 영상으로 이해될 수 있다.

도 3a 및 3b는 홀로그램의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 3a를 참조하면, 레이저 광원(201)에서 나온 간섭성 빛은 스플리터(splitter, 202)를 통해 둘로 나누어진다.

이 중 한 광선은 피사체(207)를 비추고, 피사체(207)의 표면에서 난반사된 빛이 홀로그래피 감광재료(205)에 도달한다. 이하에서는 이 광선을 물체파라고 한다. 상기 광선의 경로 전환을 위해 거울(203, 204)이 사용될 수 있다.

나머지 다른 한 광선은 거울(208)로 경로가 전환되고, 렌즈(206)를 통해 확산되어 직접 홀로그래피 감광재료(205) 전면에 도달한다. 이하에서는 이 광선을 기준파라고 호칭한다.

홀로그래피 감광재료(205) 상에 물체파와 기준파가 서로 간섭(interference) 현상을 일으켜 1mm당 500∼1,500개 정도의 매우 섬세하고 복잡한 간섭무늬를 만든다. 이러한 간섭무늬를 기록한 홀로그래피 저장매체를 홀로그램이라고 한다.

이후, 도 3b에 도시된 것과 같이 생성된 기준파와 같은 광선, 즉 재생파를 홀로그래피 감광재료(205)에 투사하면 간섭무늬가 회절격자의 역할을 해서 기준파가 입사한 방향과 다른 위치에서 빛이 회절(diffraction)되고, 회절된 빛이 모여 처음 물체에서 반사해서 생긴 빛과 같이 형성됨으로써, 홀로그램 영상(209)을 투사하게 된다. 즉, 홀로그램을 통해 처음의 물체광이 재생되어 홀로그램 영상(209)으로 표현될 수 있다.

이때, 재생된 파면 안에서 들여다보면 처음 물체가 보이기는 하나 마치 물체가 안쪽에 있는 것처럼 보인다. 그리고 보는 지점을 이동하면 물체가 보이는 위치도 변하여 마치 입체사진을 보는 것처럼 보인다. 또한, 원래 물체의 파면이 재생되기 때문에 아주 약간 변형한 물체에서 나오는 파면과도 간섭시킬 수가 있다는 특징이 있다.

홀로그램 영상(209)의 표현 방식은 재생 방식에 따라 투과형 홀로그램 영상 표현 방식과 반사형 폴로그래피 영상 표시 방식으로 구분될 수 있다. 도 4a 내지 4c는 투과형 홀로그래피 방식을 설명하기 위한 개념도이고, 도 5a 내지 5c는 반사형 홀로그래피 방식을 설명하기 위한 개념도이다.

투과형 홀로그램 영상 표현 방식은 홀로그램의 뒤에서 빛을 비추어 투과하여 나온 상을 홀로그램 앞에서 관찰할 수 있도록 하는 방식이다. 투과형 홀로그램 영상 표현 방식에서는 제작 시에 물체파와 기준파를 같은 방향으로 홀로그래피 감광재료에 노출시키게 되고 생성된 홀로그램 영상은 색이 선명하고 밝은 것이 특징이다.

도 4a를 참조하면, 레이저 광원(301)에서 나온 빛이 공간 필터(spatial filter, 302)를 통과한 후 매끈한 구면파로 퍼져나간다. 빔 스플리터(beam splitter, 305)에서 두 개의 광선으로 나누어진 구면파 중 하나는 물체(308)에 조명되어 물체파를 만들고, 다른 하나는 그대로 홀로그래피 감광재료(307)에 조명되어 기준파를 만든다. 물체(308)에 조명된 물체파도 홀로그래피 감광재료(307)에 조명된다. 상기 광선의 경로 전환을 위해 거울(304, 306, 309)이 사용될 수 있다.

이때, 홀로그래피 감광재료(307)에 조명된 물체파와 기준파가 서로 간섭 현상을 일으켜 간섭무늬가 만들어지고, 상기 간섭무늬가 홀로그래피 감광재료(307)에 기록된다.

즉, 도 4b에서 도시된 것과 같이 물체파와 기준파는 홀로그래피 감광재료(307)의 동일한 면으로 함께 투사되어 간섭무늬를 생성한다.

이후, 도 4c에 도시된 것과 같이, 기준파와 동일한 재생파를 홀로그래피 감광재료(307)에 투사하면, 이전의 물체파와 기준파가 입사된 면의 반대 방향으로 물체파가 투과되어 홀로그램 영상을 생성한다.

다음으로, 반사형 홀로그램 영상 표시 방식은 홀로그램의 앞에서 빛을 비추어 반사하여 나온 상을 홀로그램의 앞에서 관찰할 수 있도록 하는 방식으로 물체파와 기준파를 홀로그래피 감광재료에 서로 반대 방향으로 입사하도록 제작된다. 반사형 홀로그램 영상 표시 방식으로 생성된 홀로그램 영상은 입체감이 뛰어난 것이 특징이다.

도 5a를 참조하면, 도 4a와 같이 레이저 광원(401)에서 나온 빛이 공간필터(spatial filter, 402)를 통과한 후 매끈한 구면파로 퍼져나가고, 빔 스플리터(beam splitter, 405)를 통해 두 개의 광선으로 나누어지며, 하나는 물체(408)에 조명되어 물체파를 만들고, 다른 하나는 그대로 홀로그래피 감광재료(필름, 407)에 조명되어 기준파를 만든다. 상기 광선의 경로 전환을 위해 거울(404, 406, 409)이 사용될 수 있다. 단, 도 4a와 달리 기준파와 물체파는 서로 반대되는 위치에서 홀로그래피 감광재료(407)로 조명된다.

즉, 도 5b와 같이 기준파는 홀로그래피 감광재료(407)의 왼쪽 면으로 투사되고, 물체파는 홀로그래피 감광재료(407)의 우측 상단 면을 통해 투사된다. 이후, 도 5c에 도시된 것과 같이, 기준파와 동일한 재생파를 홀로그래피 감광재료(407)에 투사하면, 반대 방향으로 물체파가 투과되어 홀로그램 영상을 생성한다.

한편, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 홀로그램 영상은 설정된 홀로그래피 패턴에 따라 표시될 수 있다. 홀로그래피 패턴이란 홀로그램 출력부(155)를 통해 투사된 홀로그램 영상이 시간에 따라 미리 설정된 패턴으로 변화하여 사용자에게 제공되는 것을 의미한다.

홀로그래피 패턴은 다음에서 설명하는 방식으로 다양하게 설정될 수 있다.

먼저, 홀로그램 출력부와 홀로그램 영상과의 거리차이를 시간에 따라 변화시킴으로써, 홀로그래피 패턴을 설정할 수 있다. 상기 구성에 의하면, 홀로그램 출력부(155)를 통해 투사된 홀로그램 영상을 상하로 이동시킬 수 있으므로 소정 홀로그래피 패턴의 설정이 가능하다.

다음으로, 홀로그램 출력부(155)에서 투사된 홀로그램 영상의 모양을 시간에 따라 변화시킴으로써, 홀로그래피 패턴을 설정할 수 있다. 예를 들어 제어부(180)는 홀로그램 출력부(155)에서 투사된 홀로그램 영상이 처음에는 원형의 모양을 갖도록 제어하다가 시간이 흐름에 따라 사각형의 모양으로 변경되도록 제어할 수 있다.

또한, 홀로그램 출력부(155)를 통해 투사된 홀로그램 영상을 좌우로 이동시키거나 회전시키는 방법이 적용될 수도 있다. 즉, 홀로그램 출력부(155)과 홀로그램 영상과의 거리차이를 동일하게 유지하면서, 투사되는 홀로그램 영상이 시간에 따라 좌우로 이동, 회전 또는 좌우로 이동하면서 회전시킴으로써, 홀로그래피 패턴을 설정할 수 있다.

또한, 시간에 따라 투사된 홀로그램 영상의 색상 또는 크기를 변형하거나 홀로그램 영상이 점멸되도록 조절함으로써 홀로그래피 패턴을 설정할 수 있다. 더 나아가, 투사 밝기, 재생빈도, 조명 비추기, 진동 피드백, 사운드 삽입, 이미지 삽입, 반복 투사 등을 통해서도 홀로그래피 패턴의 설정이 가능하다.

단, 상기에서는 개별적인 요소(factor)에 의해 홀로그래피 패턴이 설정되는 것으로 가정하여 설명하였으나 복수의 요소들에 의해 홀로그래피 패턴이 설정될 수도 있다. 예를 들어, 시간에 따라 홀로그램 출력부(155)과 홀로그램 영상과의 거리차이를 변경시키면서, 투사되는 홀로그램 영상을 좌우로 이동하며 회전하도록 홀로그래피 패턴을 설정할 수도 있다.

또한, 상기에서는 홀로그램 영상 전체에 대해 홀로그래피 패턴이 설정되는 것으로 가정하여 설명하였으나 이는 단순한 예시적인 내용에 불과하고, 홀로그램 영상의 일부 영역만에 대해 홀로그래피 패턴이 적용되는 것도 가능하다.

한편, 이상에서는, 투과형 홀로그래피 영상 표시 방식과 반사형 홀로그래피 영상 표시 방식 살펴보았으나, 홀로그램 영상을 출력하는 방식은 이외에도 다양할 수 있다.

한편, 홀로그램은 생성하고 재생하는 방식에 따라 3가지로 분류할 수 있으다. 위에서 살펴본 것과 같이, 투과형 홀로그래피 영상 표시 방식과 반사형 홀로그래피 영상 표시 방식과 같은 i) 아날로그 홀로그래피 방식과, 2) CCD 카메라나 CMOS 센서 등의 이미지센서로 촬영한 3차원 디지털 데이터를 획득하여 홀로그램을 생성하고, 저장과 처리 및 편집이 가능한 형태를 갖는 ii) 디지털 홀로그래피(Digital Holography) 방식, iii) 완전한 홀로그램은 아니지만 초다시점 입체영상을 촬영하여 홀로그램 효과를 만들어내는 기술과 특수한 반투과형 스크린을 통해서 영상을 투영하여 홀로그램 영상 효과를 모방하여 내도록하는 iii) 유사 홀로그램(슈도 홀로그램,Pseudo Hologram) 방식으로 분류될 수 있다. 유사 홀로그램 방식의 예로는, 프리 포맷, 페퍼스 고스트 방식, Leia display system이 있다.

또한, 3D 홀로그래피 방식의 예로는, 프로젝트 베르메르(Project Vermeer), 복시 박스(voixe box), 3D 공중 플라즈마 디스플레이(3D midair plasma display) q방식 등이 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동 단말기에서는, 이상에서 살펴본 다양한 방식들 중 어느 하나를 통해, 또는 이상에서 살펴본 방식외에 다른 방식을 통해, 홀로그램 영상을 구현할 수 있다.

이러한, 홀로그램 영상은, 임의의 공간에 출력되는 3차원 이미지이다. 따라서, 사용자는 홀로그램 영상을 만지려면, 홀로그램 영상이 출력된 임의의 공간에 손을 위치시켜야 한다. 그러나, 이러한 홀로그램 영상은 3차원 공간에 출력되는 영상일 뿐, 어떠한 실체가 있는 것이 아니기 때문에, 사용자는, 홀로그램 영상을 만지려고 하지만 실질적으로 만져지는 것은 존재하지 않는다. 이에, 본 발명에서는, 사용자가 홀로그램 영상 또는 홀로그램 영상에 대응되는 사물을 실제로 만지는 것과 같은 사용자 경험을 제공할 수 있는 이동 단말기 및 그 제어방법을 제공한다.

이와 같이, 본 발명은, 홀로그램 영상과 사용자 간의 인터랙션(interaction)제공하고, 나아가, 홀로그램 객체에 따른 사물의 특성에 따라 보다 실감나는 사용자 인터랙션을 제공하기 위한 것이다.

먼저, 이하에서는, 홀로그램 객체 및 인체(人體)를 모델링하여, 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 접근을 검출하는 방법에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 살펴본다. 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에 따른 이동 단말기에서 홀로그램 객체 및 사용자의 인체(人體)를 모델링(또는 랜더링(rendering))하는 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

본 발명에 따른 이동 단말기에서는, 도 6a에 도시된 것과 같이, 홀로그램 객체(810) 및 이미지 센서를 통해 센싱되는 인체(人體)를 각각 모델링 할 수 있다.

이때, 도 6a에 도시된 것과 같이, 제어부(180)는, 홀로그램 객체(810) 및 홀로그램 객체(810)의 주변 영역을 모델링하고, 인체(1000)를 모델링할 수 있다. 도시와 같이, 모델링 결과, 홀로그램 객체(810)에 대응되는 제1 모델링 객체(810a) 및 상기 홀로그램 객체(810)의 주변 영역에 대응되는 제2 모델링 객체(810b), 및 인체(人體)에 대응되는 제3 모델링 객체(1000a)가 존재할 수 있다.

여기에서, 상기 주변 영역은, 상기 홀로그램 객체(810)가 출력된 영역을 기준으로 소정 거리 이내의 영역일 수 있다. 상기 주변 영역의 범위는, 제어부(180)의 제어 하에 설정되거나, 사용자의 선택에 근거하여 결정될 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체(810) 및 주변 영역, 그리고 센싱된 인체(人體)를 모델링하고, 모델링된 객체들에 기 설정된 물리엔진을 적용하여, 콜리젼 디텍션(collision detection)을 수행함으로써, 인체(人體)와, 홀로그램 객체(810) 또는 주변 영역 간의 충돌이 있는지를 검출할 수 있다.

예를 들어, 제1, 제2, 및 제3 모델링 객체(810a, 810b, 1000a)가 모델링되면, 제어부(180)는, 상기 모델링 객체의 좌표정보를 획득할 수 있다. 이를 통해, 제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체(810)가 상기 기 설정된 공간 중 어디에서 출력되고 있는지를 인식할 수 있고, 상기 홀로그램 객체(810)의 주변 영역이 어디인지 인식할 수 있다.

상기 인체(人體)에 대한 모델링은, 3D 카메라를 통해, 인체(人體)를 촬영하고, 촬영된 영상에 포함된 상기 인체(人體)에 해당하는 이미지 객체를 모델링하는 것을 의미할 수 있다.

제어부(180)는, 모델링을 통해, 홀로그램 객체(810) 및 상기 홀로그램 객체(810)의 주변 영역에 대한 좌표정보를 획득하고, 나아가, 상기 인체(人體)에 대한 좌표정보를 획득하고, 이를 비교하여, 홀로그램 객체(810) 및 상기 홀로그램 객체(810)의 주변 영역와 상기 인체(人體)와의 상대적인 위치를 판단할 수 있다.

제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체의 출력위치에 대한 좌표정보, 상기 주변 영역에 대한 좌표정보와, 상기 인체(人體)가 위치한 곳의 좌표정보를 비교하여, 상기 인체(人體)의 좌표정보가, 상기 홀로그램 객체(810) 또는 상기 주변 영역의 좌표정보와 동일한지를 판단함으로써, 상기 인체(人體)가, 상기 홀로그램 객체에 i) 접근 ii) 접촉, 또는 iii) 관통했다고 판단할 수 있다.

이와 같이, 홀로그램 객체(810)가 출력되는 기 설정된 공간 상에서 상기 홀로그램 객체(810)가 위치한 상기 제1 영역과 상기 제1 영역과 이웃한 상기 제2 영역(또는 주변 영역)의 좌표정보 및 상기 인체(人體)가 위치한 곳의 좌표정보는, 상기 홀로그램 객체 및 상기 인체(人體) 각각에 대하여 특정 방식의 모델링을 수행하는 것을 통해 획득될 수 있다.

도 6b은, 복수의 모델링 방식의 예들에 대한 개념도이다. 홀로그램 객체에 대한 모델링은, i)도 6b의 (a)에 도시된 것과 같이, 꼭짓점(Vertex) 기반 모델링 방식, ii)도 6b의 (b)에 도시된 것과 같이, 라인(Line(Edge)) 기반 모델링 방식, iii)도 6b의 (c)에 도시된 것과 같이, 구(Sphere) 기반 모델링 방식, iv)6b의 (d)에 도시된 것과 같이, 그물(Mesh) 기반 모델링 방식 중 어느 하나의 방식을 통해 수행될 수 있다.

도 6b의 (a)에 도시된 것과 같이, 꼭짓점(Vertex) 기반 모델링 방식에 의하면, 제어부(180)는 사용자가 홀로그램 객체의 특정 영역을 선택하고자 할때, 모델링된 홀로그램 객체 중 상기 특정 영역에 대응되는 부분의 꼭짓점들을 활성화하여, 홀로그램 객체에 대한 사용자의 접근을 인지할 수 있다.

도 6b의 (b)에 도시된 것과 같이, 라인(Line(Edge)) 기반 모델링 방식에 의하면, 제어부(180)는 사용자가 홀로그램 객체의 특정 영역을 선택하고자 할때, 모델링된 홀로그램 객체 중 상기 특정 영역에 대응되는 부분의 라인들을 활성화하여, 홀로그램 객체에 대한 사용자의 접근을 인지할 수 있다.

도 6b의 (c)에 도시된 것과 같이, 구(Sphere) 기반 모델링 방식에 의하면, 제어부(180)는 사용자가 홀로그램 객체의 특정 영역을 선택하고자 할때, 모델링된 홀로그램 객체 중 상기 특정 영역에 대응되는 부분의 구(Sphere)들을 활성화하여, 홀로그램 객체에 대한 사용자의 접근을 인지할 수 있다.

도 6b의 (d)에 도시된 것과 같이, 그물(Mesh) 기반 모델링 방식에 의하면, 제어부(180)는 사용자가 홀로그램 객체의 특정 영역을 선택하고자 할때, 모델링된 홀로그램 객체 중 상기 특정 영역에 대응되는 부분의 그물(Mesh)들을 활성화하여, 홀로그램 객체에 대한 사용자의 접근을 인지할 수 있다.

한편, 위에서 살펴본, 꼭짓점(Vertex) 기반 모델링 방식, 라인(Line(Edge)) 기반 모델링 방식, 구(Sphere) 기반 모델링 방식, 그물(Mesh) 기반 모델링 방식은, 주지된 기술이므로, 각각의 방식의 대한 구체적인 설명은, 본 명세서에서 생략하기로 한다.

한편, 상기 홀로그램 객체 및 상기 홀로그램 객체의 주변영역에 대한 모델링 방식은, 동일하거나, 상이할 수 있다.

한편, 도 6c에 도시된 것과 같이, 사용자의 인체(人體) 또한 복수의 모델링 방식 중 어느 하나의 방식으로 모델링될 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는, 3D 카메라(또는 뎁스(depth) 카메라로부터 획득된 영상을 활용하여, 도 6c의 (a)에 도시된 것과 같이, 점(dot) 모델링 방식, 도 6c의 (b)에 도시된 것과 같이, 구(sphere) 모델링 방식, 도 6c의 (c)에 도시된 것과 같이, 그물(mesh) 모델링 방식 중 어느 하나를 통해 홀로그램 객체에 인접 또는 근접한 인체(人體)를 모델링할 수 있다. 모델링의 결과로 도시된 것과 같이, 인체(人體)의 형상이 존재할 수 있다.

또한, 제어부(180)는, 3D 카메라를 이용하는 방식 외에, 반지, 골무 또는 장갑 타입의 위치 인식이 가능한 센서를 통하여 인체(人體)(보다 구체적으로 사용자의 손)을 모델링 할 수 있다.

한편, 도시된 것과 같이, 홀로그램 객체 및 사용자의 인체(人體)를 모델링한 결과를 활용하여, 제어부(180)는 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 접근을 검출한다. 제어부(180)는 모델링 결과 획득한, 인체(人體)의 3D 포인트(또는 좌표 정보)와, 홀로그램 그램 객체의 모델(예를 들어, mesh 모델, 도는 홀로그램 객체에 해당하는 모델의 좌표정보)에 , 상기 3D 포인트가 포함되는지 판단한다. 또 다른 예로서, 제어부(180)는, 홀로그램 객체를 이루는 구(sphere)들 중 인체(人體)의 3D 포인트가 포함된 구가 있는지 판단하여, 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 인접 또는 근접을 검출한다.

또 다른 예로서, 제어부(180)는, 홀로그램 객체를 이루는 꼭지점 또는 라인들 중 인체(人體)의 3D 포인트에 대응되는 꼭지점 또는 라인이 있는지 판단하여, 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 인접 또는 근접을 검출한다.

한편, 앞서 설명한 모델링 한 결과를 기반으로 획득한 홀로그램 객체 및 주변 영역의 좌표정보와, 인체(人體)의 좌표정보는, 각각의 모델링 방식에 따라 서로 다른 좌표값을 가질 수 있다. 예를 들어, 구 기반 모델링의 좌표와, 라인 기반 모델링의 좌표는 서로 다른 값을 가질 수 있다.

한편, 위의 설명에서는, 홀로그램 객체에 해당하는 모델에, 인체(人體)의 3D 포인트가 포함되는지 판단한다고 기술하였으나. 이는, '홀로그램 객체 해당하는 모델의 좌표정보에, 인체(人體)의 3D 포인트, 즉, 좌표정보가 대응되는지 판단한다'로 이해되어 질 수 있다.

이상에서 설명한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 것이 가능한 본 발명의 이동 단말기(100)는, 무선 통신부(110, 도 1a 참조)를 통해 무선 통신이 가능한 외부기기를 제어할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서는, 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처에 근거하여, 상기 외부기기를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(180)는 외부기기에 대응하는 홀로그램 객체를 홀로그램 출력부(155)를 통해 기 설정된 공간에 출력하고, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처를 센싱할 수 있다. 이후, 제어부(180)는, 센싱된 인체의 제스처에 근거하여, 해당 인체의 제스처에 연계된 기능(동작)이 외부기기에서 수행되도록 무선통신부(110)를 제어할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 상기 외부기기가 드론(drone)인 것을 예로 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명하는 내용은 드론에 한정되는 것이 아닌, 본 발명의 이동 단말기(100)와 무선 통신이 가능한 모든 종류의 기기에 동일/유사하에 유추적용 가능한 것이다.

이하에서는, 홀로그램 객체를 통해 제어되는 본 발명과 관련된 드론에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명과 관련된 드론을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명과 관련된 드론(Drone)(1000)(또는, 무인항공장치)은, 도 1a에서 설명한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 것이 가능하다.

예를 들어, 드론(1000)은 무선통신부를 포함할 수 있다. 상기 드론(1000)은 상기 무선통신부와 이동 단말기(100)에 구비된 무선통신부(110)를 통해 신호, 데이터, 정보 등을 교환(송수신)할 수 있다.

또한, 드론(1000)은, 상부케이스(1001), 하부케이스(1002), 수납부(1004), 날개부(1210), 카메라(1121) 및 제어부 등을 포함할 수 있다.

상기 상부 케이스(1001) 및 상기 하부 케이스(1002)는 드론(1000)을 구현하기 위한 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 상기 상부 케이스(1001) 및 상기 하부 케이스(1002)에는 도 1a에서 설명한 구성요소들 중 적어도 하나, 예를 들어, 제어부, 센싱부, 사용자 입력부, 음향 출력부, 마이크로폰 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 상기 상부 케이스(1001) 및 상기 하부 케이스(1002)는, 드론의 바디부로 명명될 수 있다.

상기 수납부(1004)는 상기 상부 케이스(1001) 및 상기 하부 케이스(1002) 사이에 형성되며, 상기 수납부(1004)에 상기 날개부(1210)이 수납된다. 상기 날개부(1210)은 적어도 하나의 날개유닛으로 이루어질 수 있다. 도면에서는 상기 날개부(1210)는 4개의 날개유닛을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 날개유닛의 개수는 이에 한정되지 아니한다.

상기 날개부(1210)는 프로펠러(1211) 및 이를 포함하는 본체(1212)로 형성될 수 있다. 상기 본체(1212)는, 상기 바디부에 연결되는 연결부(1212a) 및 상기 프로펠러(1211)가 회전가능하도록 고정되는 고정부(1212b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 날개부(1210)는 상기 본체(1212)에 포함된 연결부(1212a)를 회전 가능하게 연결시키는 가동축(미도시)을 포함한다.

상기 본체(1212)의 일 영역은 수납모드에서 상기 상부 및 하부 케이스(1001, 1002)의 외면과 연속적으로 형성되도록 곡면을 이룬다. 상기 가동축은 상기 수납모드에서 상기 비행모드로 전환되는 경우 상기 날개유닛이 상기 바디부의 외부로 돌출되어 상기 고정부(1212b)가 외부로 배치되도록, 상기 연결부(1212a)를 회전 이동 시킨다. 상기 비행모드에서 상기 프로펠러(1211)가 회전하면 상기 바디부가 비행하게 된다.

드론의 제어부는, 이동 단말기(100)의 요청에 근거하여, 상기 날개부(1210)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 드론의 제어부는, 이동 단말기(100)로부터 일 방향으로의 움직임을 요청하는 신호가 수신되면, 상기 신호에 근거하여, 드론(1000)이 상기 일 방향으로 움직여지도록 날개부(1210)를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 드론(1000)에는 카메라(1121)가 구비될 수 있다. 상기 카메라(1121)는 적어도 하나가 구비될 수 있다.

제어부는 상기 카메라(1121)를 통해 수신되는 프리뷰 영상(preview image)을 무선통신부를 통해 외부기기로 전송할 수 있다. 일 예로, 상기 외부기기는, 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)일 수 있다.

여기서, 상기 프리뷰 영상(preview image)는 카메라(1121)를 통해 수신되는 영상을 시간의 흐름에 따라 연속적으로 출력하는 영상을 의미한다.

드론의 제어부는, 이동 단말기(100)의 요청에 근거하여, 카메라(1121)를 통해 수신되는 프리뷰 영상을 무선통신부를 통해 이동 단말기(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 이동 단말기(100)에는, 드론의 카메라(1121)를 통해 수신되는 프리뷰 영상이 표시될 수 있다. 상기 프리뷰 영상은, 이동 단말기(100)의 터치 스크린(151)에 출력될 수도 있고, 홀로그램 출력부(155)를 통해 기 설정된 공간 상에서 홀로그램 영상으로 출력될 수도 있다.

또한, 드론의 제어부는, 이동 단말기(100)의 요청에 근거하여, 카메라(1121)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)로부터 카메라의 줌 인(zoom-in)기능을 수행하라는 요청이 수신되면, 드론의 제어부는 카메라(1121)를 제어하여 줌 인 기능을 수행하고, 줌 인 기능에 의해 변경된 프리뷰 영상(시각정보)를 이동 단말기(100)로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 드론(1000)은 이동 단말기(1000)의 요청에 근거하여 제어될 뿐만 아니라, 상기 드론(1000)을 제어하는 것이 가능한 리모트 컨트롤러(remote controller), 이동 단말기, 고정 단말기 등에 의해 제어될 수 있음은 자명하다.

이하에서는, 본 발명에서 홀로그램 출력부(155)를 통해 출력된 홀로그램 객체(홀로그램 영상)과 사용자 간의 인터랙션을 통해 드론(1000)을 제어하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 8은 본 발명의 대표적인 제어방법을 나타내는 흐름도이고, 도 9는 도 8에서 살펴본 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명에서는, 기 설정된 공간에 홀로그램 객체를 출력하는 단계가 진행된다(S810). 여기에서, 홀로그램 객체는, 홀로그램 영상 자체 또는 홀로그램 영상의 일부를 의미할 수 있다. 홀로그램 영상의 일부는, 홀로그램 영상에 포함된 특정 이미지일 수 있다. 이러한 특정 이미지는, 임의의 사물에 대응되는 이미지일 수 있다. 이하에서는, 홀로그램 출력부(155)를 통하여 출력되는 홀로그램 영상을, '홀로그램 객체'로 일괄적으로 명명하여 설명하기로 한다.

홀로그램 객체는, 홀로그램 출력부(155)를 통하여 출력되며, 기 설정된 공간(또는 기 설정된 3차원 공간) 상에 출력될 수 있다. 여기에서, 기 설정된 공간은, 홀로그램 출력부(155)의 투사 범위에 대응될 수 있다.

일 예로, 상기 홀로그램 객체(또는 홀로그램 영상)는, 무선 통신부(110)를 통해 무선 통신을 수행하는 것이 가능한 드론(외부 기기)의 형상과 동일/유사할 수 있다. 이와 같이, 드론의 형상과 동일/유사한 홀로그램 객체 또는 무선 통신을 구생하는 것이 가능한(또는, 제어 대상이 되는) 드론에 해당하는 홀로그램 객체를, 이하에서는 드론에 대응하는 홀로그램 객체로 명명하기로 한다.

도 9에 도시된 것과 같이, 기 설정된 공간 상에, 홀로그램 객체(710)가 출력될 수 있으며, 이와 같이, 홀로그램 객체(710)가 출력된 상태에서, 상기 기 설정된 공간 상에 위치한 인체(人體, 1000, 예를 들어, 사용자의 '손', 도 9 참조)를 센싱하는 과정이 진행된다(S820, 도 8 참조). 본 명세서에서는, 상기 기 설정된 공간에 상에 인체(人體)가 위치한 경우를 예를 들어 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에서는, 상기 기 설정된 공간에 위치한 물체를 센싱하는 것 또한 가능하다.

한편, 본 발명에서는, 반드시 상기 기 설정된 공간 상에만 위치한 인체(人體)를 센싱하는 것이 아니라, 상기 홀로그램 객체(710)가 출력된 영역(공간) 및 주변 영역(공간)에 위치한 인체(人體)도 센싱할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동 단말기에서는, 홀로그램 출력부(155)가 홀로그램 객체를 투사하는 투사 범위(기 설정된 공간)에 존재하는 인체(또는 물체)가 센싱될 수 있도록, 센싱부(140)의 배치 위치가 세팅되어 존재할 수 있다.

본 발명에서, 상기 기 설정된 공간에 위치한 인체(人體)를 센싱하기 위한 센싱부(또는 센싱 수단)는 다양하게 존재할 수 있으며, 일 예로서, 상기 센싱부는, 3D 카메라로 이루어질 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 이동 단말기에서, 카메라(121)는 3D(dimension) 카메라 또는 뎁스(depth) 카메라를 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 3D 카메라(depth camera)에 구비된 이미지 센서를 통하여, 홀로그램 영상(또는 홀로그램 객체)가 출력되는 임의의 공간(또는 기 설정된 공간) 상에 위치한 사용자 인체(人體)를 센싱하도록 이루어질 수 있다. 이러한, 이미지 센서는, 사용자 인체(人體)를 센싱하는 한편, 상기 임의의 공간 상에서의 사용자 제스처를 센싱하도록 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 이동 단말기에서는, 이러한 3D 카메라를 통하여, 홀로그램 객체 주변에 위치한 대상체(또는 인체(人體)) 또는 홀로그램 객체에 접근하는 대상체(또는 사용자 인체)에 대응되는 입체감이 형성된 영상(또는 3차원(3D) 영상을 획득할 수 있다.

이러한 이미지 센서는, 항상 활성화되는 것이 아니라, 홀로그램 객체가 출력된 상태에서만 활성화 상태로 존재할 수 있다, 또한, 제어부는, 홀로그램 객체가 출력된 경우, 상기 근접센서 또는 조도 센서 등을 통해, 상기 홀로그램 객체 주변에 대상체(또는 사용자 인체)가 위치하는 것이 센싱된 경우, 상기 이미지 센서를 활성화하여, 상기 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 접근을 검출하는 것이 가능하다.

이후, 본 발명에서는, 홀로그램 출력부를 통해 기 설정된 공간에 출력된 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처에 근거하여, 홀로그램 객체에 대응하는 드론의 움직임을 제어하는 단계가 진행된다(S830).

구체적으로, 제어부(180)는, 이미지 센서에 획득된 센싱정보를 이용하여, 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 접근 및 접촉 여부를 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(180)는, 홀로그램 객체와, 인체와의 상대적인 위치에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 접근 또는 접촉을 검출할 수 있다.

여기에서, '홀로그램 객체에 가해지는 인체(人體)의 제스처'은, '홀로그램 객체에 대한 사용자 제스처'로 해석될 수도 있다. 제어부(180)는, 상기 이미지 센서를 통해 획득된 센싱정보를 이용하여, 사용자(또는 인체, 물체)가, i) 홀로그램 객체에 다가가는지, 또는 ii) 홀로그램 객체를 만지는지(접촉하는지), 또는 iii) 홀로그램 객체를 문지르는지, 또는 iv) 홀로그램 객체를 관통하는지, 또는 iv) 홀로그램 객체를 일정 속도를 가지고 밀고 있는지 등과 같이, 홀로그램 객체에 대한 다양한 사용자 제스처를 판단할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 홀로그램 객체에 가해지는 사용자(인체) 제스처에 근거하여 드론의 움직임을 제어하는 것으로 설명하기로 한다. 상기 홀로그램 객체에 가해지는 사용자(인체)의 제스처는, 홀로그램 객체에 접촉하는 인체의 제스처, 홀로그램 객체의 주변 영역에서 센싱되는 인체의 제스처, 홀로그램 객체를 관통하는 인체의 제스처 등을 포함할 수 있다.

제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체의 출력위치에 대한 좌표정보와, 상기 이미지 센서를 통해 획득된 영상으로부터, 상기 인체(人體)의 좌표정보를 비교할 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는, 이미지 센서를 통해 센싱되는 인체의 좌표정보를 검출하고, 상기 인체의 좌표정보 및 상기 홀로그램 객체의 좌표정보에 근거하여, 상기 홀로그램 객체와 상기 인체 간의 상대적인 위치를 판단할 수 있다. 이후, 제어부(180)는, 상기 판단결과에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처를 결정(판단)할 수 있다.

다시 말해, 제어부(180)는, 상호 간의 좌표정보를 비교하여, 상기 홀로그램 객체와, 상기 인체 간의 상대적인 위치를 판단한다. 비교결과, 상기 인체(人體)의 좌표정보가, 상기 홀로그램 객체의 좌표정보와 동일하거나, 근접한 경우, 상기 인체(人體)가, 상기 홀로그램 객체에 i) 접근 ii) 접촉, 또는 iii) 관통 했다고 판단할 수 있다.

상기 홀로그램 객체의 좌표 정보 및 상기 인체(人體)의 좌표정보는, 상기 홀로그램 객체 및 상기 인체 각각에 대한 모델링을 통하여 획득될 수 있다. 상기 홀로그램 객체 및 상기 인체(人體)를 모델링하는 방법은, 앞서 설명한 도 6a 내지 도 6c의 방법을 적용할 수 있다.

제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처에 근거하여, 홀로그램 객체에 대응하는 드론(1000)의 움직임을 제어할 수 있다.

일 예로, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처는, 상기 인체가 상기 홀로그램 객체에 접촉하는 것에 연속하여 가해지는 제스처(동작)일 수 있다.

구체적으로, 제어부(180)는, 홀로그램 객체를 제1 방향으로 이동시키는 인체의 제스처가 가해지면(센싱되면), 상기 드론을 상기 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(180)는 상기 홀로그램 객체를 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동시키는 인체의 제스처가 가해지면(센싱되면), 상기 드론을 상기 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.

이상에서 설명한 내용은, 도 9를 참조하면 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 9의 (a)에 도시된 것과 같이, 제어부(180)는, 무선 통신이 가능한 드론(1000)에 대응하는 홀로그램 객체(910)를 홀로그램 출력부(155)를 통해 기 설정된 공간(A)에 출력할 수 있다. 상기 기 설정된 공간(A)은 홀로그램 출력부(155)가 홀로그램 객체를 출력하는 것이 가능한 투사범위를 의미할 수 있다.

이후, 제어부(180)는, 상기 기 설정된 공간(A)에 존재하는 인체(900)를 이미지 센서를 통해 센싱할 수 있다. 또한, 제어부(180)는, 상기 이미지 센서를 통해 홀로그램 객체(910)과 인체(900)의 인터렉션을 검출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체(910)에 가해지는 인체(900)의 제스처를 센싱할 수 있다.

상기 인체(900)가 홀로그램 객체(910)에 접촉한 후 일 방향으로 움직이는 제스처가 가해지면, 제어부(180)는, 상기 제스처에 근거하여, 무선 통신을 수행하도록 연결된 드론(1000)을 상기 일 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 일 방향은, 3차원에서 정의 가능한 모든 방향을 포함할 수 있다.

이를 위해, 제어부(180)는, 상기 제스처가 가해지면, 무선 통신부(110)를 통해 상기 일 방향으로 움직이도록 형성된 신호를 드론(1000)으로 전송할 수 있다. 드론(1000)의 제어부는, 상기 전송된 신호에 근거하여, 드론(1000)의 본체가 상기 일 방향으로 움직여지도록 날개부를 제어할 수 있다.

상기 드론(1000) 및 홀로그램 객체(910)는 기준면(예를 들어, 전면), 또는 기준방향(예를 들어, 전면 방향)이 기 설정되어 있을 수 있다. 상기 일 방향은, 상기 기준면(또는, 기준방향)을 기준으로 정의될 수 있다.

상기 드론(1000)이 움직이는 속도는, 상기 홀로그램 객체에 접촉한 후 일 방향으로 움직이는 사용자 제스처의 속도에 근거하여(또는, 종속하여) 결정될 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체(910)에 인체(900)의 제스처가 가해지면, 상기 인체의 제스처에 대응하여 상기 홀로그램 객체를 기 설정된 공간 내에서 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는, 상기 홀로그램 객체(910)에 인체(900)의 제스처가 가해지는 것에 근거하여, 상기 홀로그램 객체의 출력위치가 변경되도록 홀로그램 출력부(155)를 제어할 수 있다.

도시되진 않았지만, 제어부(180)는, 상기 인체의 제스처가 상기 홀로그램 객체로부터 해제되면(또는, 홀로그램 객체에 접촉한 인체가 상기 홀로그램 객체로부터 떨어지면, 또는 기 설정된 공간(A)에서 센싱된 인체가 상기 기 설정된 공간을 벗어나면), 상기 이동된 홀로그램 객체를 상기 인체의 제스처가 가해지기 전의 위치로 복원시킬 수 있다.

한편, 상기 홀로그램 객체의 이동은, 상기 기 설정된 공간 내로 제한될 수 있다. 이는, 상기 기 설정된 공간이 홀로그램 출력부(155)가 홀로그램 객체를 출력하는 것이 가능한 투사범위를 의미하기 때문이다.

제어부(180)는, 상기 인체의 제스처에 의해 홀로그램 객체가 기 설정된 공간(A)의 경계영역에 위치하도록 유지되는 경우, 상기 인체의 제스처에 연속하는 추가 제스처가 없더라도 상기 드론(1000)이 움직이도록 무선 통신부(110)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 기 설정된 공간에 출력된 홀로그램 객체에 인체가 접촉한 후 일 방향으로 움직여지는 제스처가 가해지면, 드론(1000)은 상기 일 방향으로 움직일 수 있다. 또한, 제어부(180)는, 상기 제스처에 근거하여, 상기 제스처가 가해진 홀로그램 객체를 상기 일 방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 제스처에 의해 상기 홀로그램 객체가 기 설정된 공간의 경계범위에 도달하게 되면, 상기 일 방향으로 더 움직여지는 제스처가 가해지더라도, 상기 홀로그램 객체는 상기 기 설정된 공간의 경계범위에 위치하게 된다. 이 때, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 인체는, 상기 홀로그램 객체를 관통할 수 있다. 상기 인체가 상기 홀로그램 객체를 관통하더라도, 상기 홀로그램 객체의 출력위치는 상기 기 설정된 공간의 경계범위에 위치하게 된다.

이 경우, 제어부(180)는, 홀로그램 객체가 일 방향으로 움직여진 후 상기 기 설정된 공간의 경계범위에서 유지되면, 추가 제스처가 가해지지 않더라도(홀로그램 객체가 더이상 움직여지지 않더라도), 상기 드론이 상기 일 방향으로 계속 움직여지도록 무선 통신부(110)를 제어할 수 있다.

한편, 상기 홀로그램 객체가 인체의 제스처에 의해 기 설정된 공간의 경계부분에 도달한 상태에서 추가적인 제스처가 가해지면, 제어부(180)는, 상기 추가적인 제스처에 근거하여, 홀로그램 객체의 형상을 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 홀로그램 객체의 형상이 변경되는 것은, 홀로그램 객체를 찌그러트리거나, 크기를 변경하거나, 또는 홀로그램 객체의 일부분을 사라지게 하는 것 등을 포함할 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 홀로그램 객체에 대한 인체(人體)의 접근이 검출되면(또는, 홀로그램 객체에 인체의 제스처가 가해지면), 상기 검출 결과에 기반하여, 홀로그램 객체에 인접(또는 근접) 또는 접촉한 상기 인체(人體)로, 피드백 신호가 전달되도록 출력부를 제어할 수 있다.

즉, 본 발명에서는, 사용자가 홀로그램 객체 또는 홀로그램 객체에 대응되는 사물을 실제로 만지는 것과 같은 사용자 경험을 제공하도록, 홀로그램 객체에 인접 또는 객체로 피드백 신호를 전달한다.

여기에서, 피드백 신호는 다양한 예들이 존재할 수 있으며, 일 예로서, 상기 출력부는, 레이저(Laser) 출력 모듈 및 음파 출력 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 피드백 신호는, 상기 레이저 출력 모듈을 통해 출력되는 레이저 및 상기 음파 출력 모듈을 통해 출력되는 음파 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 레이저 또는 음파는, 일정 강도(예를 들어, 세기 또는 진폭), 주기(예를 들어, 주파수), 파형(예를 들어, 펄스파, 사인파, 등)을 가진다. 출력부를 통해 출력된 이러한 레이저 또는 음파는, 사용자의 인체(人體)로 전달되며, 이를 통해, 사용자는, 홀로그램 객체를 실제로 만지는 것과 같은 경험을 할 수 있다. 이러한, 피드백 신호는, '햅틱 신호'라고도 명명될 수 있다. 상기 출력부는, 햅틱 모듈(153)로 이루어지는 것 또한 가능하다.

제어부(180)는, 홀로그램 객체에 접근 또는 인접한 인체(人體)에 대한 모델링 결과 획득한, 좌표정보에 기반하여, 출력부에 출력되는 피드백 신호가 전달되어야 할 목표지점에 좌표정보를 획득할 수 있다. 즉, 제어부(180)는, 현재 인체(人體)가 위치한 곳에, 피드백 신호가 전달되도록, 상기 모델링한 인체(人體)의 좌표정보를 이용할 수 있다. 즉, 이 경우, 제어부(180)는, 홀로그램 객체가 출력된 모든 영역에 피드백 신호를 전달하는 것이 아니라, 상기 인체(人體)가 위치한 곳에 한하여 피드백 신호를 출력시킬 수 있다.

한편, 본 발명에서는, 홀로그램 출력부(155)와 피드백 신호를 출력하는 출력부가 별도의 구성으로 존재할 수 있다. 즉, 홀로그램 출력부(155)는, 피드백 신호를 출력하는 출력부의 활성화/비활성화 상태와 관계없이, 독립적으로 구동될 수 있다. 이 경우, 홀로그램 출력부(155)와 피드백 신호를 출력하는 출력부는, 물리적으로 별개의 구성일 수 있다. 즉, 홀로그램 출력부(155)는 가시광선 영역의 LED, 레이저와 같은 광원으로 이루어질 수 있고, 피드백 신호를 출력하는 출력부는, 상기 홀로그램 출력부(155)와 별개로 구비되는 레이저 출력모듈, 음파 출력모듈, 초음파 출력모듈, 바람 출력모듈, 미스트 출력모듈 등으로 이루어질 수 있다.

제어부(180)는, 출력부가 비활성화된 상태에서, 상기 홀로그램 객체에 대한 상기 인체(人體)의 인접 또는 근접이 검출되는 경우, 피드백 신호가 출력되도록 상기 출력부를 활성화 상태로 전환할 수 있다. 즉, 출력부는, 평소에 비활성화 상태로 존재하다가, 피드백 신호를 출력해야 하는 상황에서만, 활성화 상태로 전환되어, 피드백 신호를 출력할 수 있다. 여기에서, 비활성화 상태는, 오프(off) 상태를 의미하고, 활성화 상태는 온(on) 상태를 의미한다.

상기 피드백 신호의 종류(또는, 세기, 피드백 신호가 가해지는 인체의 위치)는, 인체의 제스처가 홀로그램 객체에 근접하는 것, 접촉하는 것, 관통하는 것 등에 따라 달라질 수 있다.

또한, 상기 피드백 신호는, 홀로그램 객체가 기 설정된 공간의 경계영역에 도달하는 경우에도 상기 인체로 전달할 수 있으며, 상기 피드백 신호의 종류는, 상기 홀로그램 객체가 상기 경계영역에 위치한 상태에서 추가적으로 가해지는 인체의 제스처(예를 들어, 인체가 홀로그램 객체를 관통한 정보, 홀로그램 객체를 이동시키는 인체의 제스처의 속도 등)에 근거하여 달라질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동 단말기에서, 제어부는, 사용자가 접촉한 부분에 연계된 기능이 존재하는 경우, 해당 기능을 실행할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 접촉한 부분의 홀로그램 객체가, 아이콘인 경우, 해당 아이콘에 연계된 기능을 실행시킬 수 있다. 이 경우, 홀로그램 출력부(155)는 실행된 기능에 대응되는 화면정보를 홀로그램 형식으로 출력시킬 수 있다. 또한, 제어부(180)는, 상기 사용자가 접촉한 부분의 홀로그램 객체가 드론의 동작과 관련된 기능이 연계된 아이콘인 경우, 상기 드론에서 해당 기능이 수행되도록 무선 통신부(110)를 제어할 수 있다.

이러한 구성을 통해, 본 발명에서는 이동 단말기를 벗어난 3D 공간(현실 공간)에 출력된 홀로그램 객체를 이용하여 드론을 제어하는 것이 가능한 새로운 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서는, 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 다양한 형태로 기 설정된 공간에 출력할 수 있다. 이하에서는, 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

우선, 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)는 다양한 방식으로 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 홀로그램 출력부(155)를 통해 출력할 수 있다.

일 예로, 드론(1000)의 메모리에는 드론과 관련된 모델링 정보가 저장되어 있을 수 있다. 상기 드론과 관련된 모델링 정보는, 상기 드론(1000)의 형태와 관련된 정보, 홀로그램 객체 출력시 자신의 좌표정보 등이 포함될 수 있다. 이러한 상기 드론과 관련된 모델링 정보는, 드론(1000)이 생산될 때부터 메모리에 기 저장되어 있거나, 외부 서버(예를 들어, 드론(1000)을 제조하는 제조사의 서버)로부터 수신되거나 업데이트될 수 있다.

이동 단말기(100)의 제어부(180)는, 무선 통신부(110)를 통해 드론(1000)과 무선 통신이 수행되도록 연결되면, 상기 드론(1000)으로부터 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 무선 통신을 통해 수신할 수 있다. 제어부(180)는, 상기 수신된 모델링 정보에 근거하여 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

또한, 제어부(180)는, 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 상기 드론(1000)으로부터 수신할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 외부 서버로부터 수신할 수도 있다. 일 예로, 제어부(180)는, 상기 드론(1000)으로부터 외부 서버와 관련된 정보(예를 들어, URL 정보, 모델링 정보를 다운로드하는 것이 가능한 링크정보 등) 및 상기 드론과 관련된 정보(예를 들어, 모델명 등)을 수신할 수 있다. 이후, 제어부(180)는 상기 외부 서버와 관련된 정보 및 상기 드론과 관련된 정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 외부 서버로 상기 드론과 관련된 모델링 정보의 전송을 요청할 수 있다. 이후, 외부 서버로부터 상기 드론과 관련된 모델링 정보가 전송되면, 제어부(180)는 상기 전송된 드론과 관련된 모델링 정보에 근거하여, 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

또한, 상기 드론의 본체 일부분에는 드론의 모델링 정보가 포함된 코드(예를 들어, QR 코드, 바코드 등)이 구비될 수 있다. 제어부(180)는, 카메라(121)를 통해 수신되는 영상에서 상기 코드가 인식되면, 상기 코드로부터 상기 드론의 모델링 정보를 검출(추출)할 수 있다. 이후, 제어부(180)는, 상기 검출된 드론의 모델링 정보에 근거하여 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

이에 한정되지 않고, 제어부(180)는, 카메라(121)를 이용하여 드론의 모델링 정보를 생성(추출)할 수 있다. 즉, 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)는, 카메라(121)를 통해 제어하고자 하는 드론이 촬영되면, 상기 드론에 해당하는 이미지가 포함된 프리뷰 영상(또는, 촬영된 영상)을 상기 카메라(121)를 통해 수신할 수 있다.

이후, 제어부(180)는 상기 프리뷰 영상(또는, 촬영된 영상)을 분석하여(또는, 상기 프리뷰 영상(또는, 촬영된 영상)으로부터) 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 검출(추출)할 수 있다.

상기 프리뷰 영상을 통해 드론과 관련된 모델링 정보를 검출하는 방법은, 앞서 도 6a 내지 도 6c에서 설명한, 기 설정된 공간에서 센싱된 인체를 모델링하는 방법을 동일/유사하게 유추적용할 수 있다.

다시 말해, 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)에는, 적어도 하나의 카메라(121)가 포함될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 카메라를 통해 드론이 촬영된 경우, 제어부(180)는, 상기 카메라(121)를 통해 촬영된 영상을 이용하여 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 추출할 수 있다. 이후, 제어부(180)는, 상기 추출된 모델링 정보에 근거하여 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력할 수 있다.

이 때, 상기 홀로그램 객체의 형태는, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상의 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 제어부(180)는, 상기 카메라의 종류, 또는 상기 카메라를 통해 촬영된 영상의 종류 중 적어도 하나에 근거하여 서로 다른 형태로 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

예를 들어, 도 10a의 (a)에 도시된 것과 같이, 상기 카메라(121)가 RGB카메라이고, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상이 상기 드론의 일 면을 촬영한 정지영산인 경우, 제어부(180)는, 도 10a의 (b)에 도시된 것과 같이, 제1 형태를 갖는 홀로그램 객체(1020a)를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

여기서, 상기 제1 형태는, 도 10a의 (b)에 도시된 것과 같이, 평면 형태일 수 있다.

즉, 제어부(180)는, 상기 카메라(121)를 통해 촬영된 영상(300)에 근거하여, 2차원 평면의 형태로 홀로그램 객체(1020a)를 생성하고, 상기 2차원 평면의 형태를 갖는 홀로그램 객체(1020a)를 기 설정된 공간에에 출력할 수 있다.

다른 예로, 도 10b의 (a)에 도시된 것과 같이, 상기 카메라(121)가 RGB 카메라이고, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상이 상기 드론을 적어도 두 개의 서로 다른 방향에서 촬영한 입체영상(또는, 동영상)인 경우, 제어부(180)는, 도 10b의 (b)에 도시된 것과 같이, 상기 제1 형태와 다른 제2 형태를 갖는 홀로그램 객체(1020b)를 출력할 수 있다. 일 예로, 상기 제2 형태는 입체 형태(3D 형태)일 수 있다.

예를 들어, 제어부(180)는, 드론(1000)를 기준으로 이동 단말기를 360도 회전시켜 촬영한 영상(또는, 드론을 360도 회전시켜 촬영하는 영상)에 근거하여, 상기 촬영된 드론과 관련된 모델링 정보를 검출(생성)할 수 있다. 이 때, 상기 생성된 드론과 관련된 모델링 정보는, 홀로그램 객체가 입체 형상(3D 형태)을 갖도록 형성될 수 있다.

이 경우, 제어부(180)는, 도 10b의 (b)에 도시된 것과 같이, 상기 드론과 관련된 모델링 정보에 근거하여, 입체 형태를 갖도록 드론에 대응하는 홀로그램 객체(1020b)를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

한편, 제어부(180)는, RGB카메라를 통해 상기 드론의 일 면만을 촬영한 경우, 상기 RGB 카메라를 통해 수신되는 영상(또는 촬영된 영상)에 드론에 구비된 모델링 정보와 관련된 코드(예를 들어, QR코드)가 인식되면, 상기 코드로부터 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 추출할 수 있다. 이 때, 상기 드론에 구비된 aepf링 정보는, 입체 형태를 갖도록 형성된 모델링 정보일 수 있다.

이 경우, 제어부(180)는, RGB 카메라를 통해 상기 드론의 일면 만을 촬영하더라도, 상기 코드롭터 추출된 드론과 관련된 모델링 정보에 근거하여, 상기 제1 형태(평면 형태)가 아닌 상기 제2 형태(입체 형태)를 갖는 홀로그램 객체를 생성할 수 있다.

한편, 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)에는, 도 10c의 (a)에 도시된 것과 같이, 적어도 두 개의 카메라(121c, 121d)가 구비될 수 있다. 제어부(180)는, 촬영된 영상이 적어도 두 개의 카메라를 토애 스테레오 방식으로 촬영된 영상인 경우, 상기 영상에 근거하여 입체 형태를 갖도록 홀로그램 객체를 출력할 수 있다.

구체적으로, 제어부(180)는, 상기 적어도 두 개의 카메라(121c, 121d)를 통해 촬영되는 영상의 깊이정보를 추출할 수 있다. 제어부(180)는, 적어도 두 개의 카메라를 통해 스테레오 방식으로 영상을 촬영하고, 상기 영상으로부터 드론에 해당하는 이미지의 깊이정보를 추출할 수 있다. 제어부(180)는, 상기 추출된 깊이정보에 근거하여, 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 검출(생성)할 수 있다.

상기 적어도 두 개의 카메라를 통해 촬영된 영상이 드론의 일 면만을 촬영한 영상인 경우, 제어부(180)는, 상기 영상에 근거하여 입체 형태를 갖는 모델링 정보를 검출(추출)하고, 상기 검출된 모델링 정보에 근거하여 입체 형태를 갖도록 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력할 수 있다.

이 때, 상기 출력된 홀로그램 객체(1020c)는, 도 10c의 (b)에 도시된 것과 같이, 적어도 두 개의 카메라(121c, 121d)를 통해 스테레오 방식으로 촬영된 영상이지만, 상기 드론(1000)의 일 면만을 촬영한 영상으므로, 절반만이 입체인 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 절반만이 입체인 형태는, 일 예로, 2.5D 형태의 개념을 갖는다고 이해될 수 있다.

반면, 상기 적어도 두 개의 카메라(121c, 121d)를 통해 드론의 적어도 두 개의 서로 다른 방향에서 촬영한 경우(예를 들어, 이동 단말기 또는 드론을 360도 회전시켜 촬영된 영상인 경우), 제어부(180)는, 3D 형태를 갖는 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 다양한 방식으로 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서는, 홀로그램 객체를 이용하여 드론을 다양하게 제어할 수 있는 제어방법을 제공할 수 있다. 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그램 객체를 이용하여 드론을 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

앞서 설명한 것과 같이, 기 설정된 공간에 출력되는 홀로그램 객체는, 드론의 형태에 대응하는 형태를 가질 수 있다. 상기 홀로그램 객체의 형태는, 드론과 관련된 모델링 정보에 의해 결정될 수 있다.

한편, 본 발명과 관련된 이동 단말기의 제어부(180)는, 상기 드론에 구비되지 않은, 드론의 동작과 관련된 기능객체가 더 포함되도록 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력할 수 있다. 즉, 상기 홀로그램 객체에는, 상기 드론에 구비되지 않은, 상기 드론의 동작과 관련된 기능객체가 더 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 11의 (a)에 도시된 것과 같이, 기 설정된 공간에 출력되는 드론에 대응하는 홀로그램 객체(1120)에는, 드론의 동작과 관련된 기능 객체(1120a, 1120b)가 더 형성될 수 있다. 이러한 기능객체에 대응하는 버튼은, 드론(1000)에 형성되어 있지 않을 수 있다.

제어부(180)는, 상기 기능객체 중 어느 하나가 선택되면, 상기 드론이 상기 선택된 기능객체에 연계된 동작을 수행하도록, 무선 통신부(110)를 통해 상기 연계된 동작과 관련된 제어신호를 상기 드론(1000)으로 전송할 수 있다.

예를 들어, 도 11의 (b)에 도시된 것과 같이, 상기 기능 객체 중 선택된 객체(1120b)에 연계된 동작이 드론의 착륙 동작에 해당하는 경우, 제어부(180)는, 상기 드론(1000)을 착륙시키도록 하는 제어신호를 무선 통신부(110)를 통해 드론(1000)으로 전송할 수 있다.

드론(1000)의 제어부는, 상기 제어신호에 근거하여 착륙 동작을 수행하도록 날개부를 제어할 수 있다.

이러한 구성을 통해, 본 발명에서는, 동작과 관련된 추가적인 기능객체를 홀로그램 객체에 더 형성시킴으로써, 보다 편리하게 드론을 제어할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명은 홀로그램 객체를 기 설정된 공간에 출력하고, 인체를 이용하여 상기 홀로그램 객체를 실제로 만지는 것과 같은 사용자 경험을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 홀로그램 객체를 이용하여, 홀로그램 객체에 대응하는 드론을 제어하는 것이 가능한 새로운 사용자 인터페이스 및 제어방법을 제공할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)(또는, 드론의 제어부)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (17)

1. 드론과 무선 통신을 수행하도록 이루어지는 무선 통신부;

   기 설정된 공간에 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하도록 이루어지는 홀로그램 출력부;

   상기 홀로그램 객체가 출력된 공간에 위치한 인체(人體)를 센싱하도록 이루어지는 이미지 센서; 및

   상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 대응하는 드론의 움직임을 제어하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 이동 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 이미지 센서를 통해 센싱되는 인체의 좌표정보를 검출하고,

   상기 인체의 좌표정보 및 상기 홀로그램 객체의 좌표정보에 근거하여, 상기 홀로그램 객체와 상기 인체간의 상대적인 위치를 판단하며,

   판단결과에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀로그램 객체에 가해지는 인체의 제스처는,

   상기 인체가 상기 홀로그램 객체에 접촉하는 것에 연속하여 가해지는 제스처인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 홀로그램 객체를 제1 방향으로 이동시키는 인체의 제스처가 가해지면, 상기 드론을 상기 제1 방향으로 이동시키고,

   상기 홀로그램 객체를 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동시키는 인체의 제스처가 가해지면, 상기 드론을 상기 제2 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 무선 통신부를 통해 상기 드론으로부터 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 수신하고, 상기 수신된 모델링 정보에 근거하여 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제 1 항에 있어서,

   적어도 하나의 카메라를 더 포함하고,

   상기 제어부는,

   상기 카메라를 통해 촬영된 영상을 이용하여 상기 드론과 관련된 모델링 정보를 추출하고,

   상기 추출된 모델링 정보에 근거하여 상기 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 홀로그램 객체의 형태는, 상기 카메라를 통해 촬영된 영상의 종류에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 카메라를 통해 촬영된 영상이 상기 드론의 일 면을 촬영한 정지영상인 경우, 제1 형태를 갖는 홀로그램 객체를 출력하고,

   상기 카메라를 통해 촬영된 영상이 상기 드론을 적어도 두 개의 서로 다른 방향에서 촬영한 입체영상인 경우, 상기 제1 형태와 다른 제2 형태를 갖는 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 정지영상에 상기 드론에 구비된 모델링 정보와 관련된 코드가 인식되면, 상기 코드에 근거하여 상기 제1 형태가 아닌 상기 제2 형태를 갖는 홀로그램 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 제1 형태는 평면 형태이고,

    상기 제2 형태는 입체 형태인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 제어부는,

    상기 영상이 적어도 두 개의 카메라를 통해 스테레오 방식으로 촬영된 영상인 경우, 상기 영상에 근거하여 입체 형태를 갖도록 홀로그램 객체를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 홀로그램 객체는 상기 드론의 형태에 대응하는 형태를 갖고,

    상기 홀로그램 객체에는 상기 드론에 구비되지 않은, 상기 드론의 동작과 관련된 기능객체가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 제어부는,

    상기 기능객체 중 어느 하나가 선택되면, 상기 드론이 상기 선택된 기능객체에 연계된 동작을 수행하도록, 상기 무선 통신부를 통해 상기 연계된 동작과 관련된 제어신호를 상기 드론으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 이미지 센서는, 상기 홀로그램 객체에 접촉하는 상기 인체의 제스처를 센싱하고,

    상기 제어부는,

    상기 센싱된 상기 인체의 제스처에 대응하여, 상기 홀로그램 객체의 출력위치를 가변시키도록 상기 홀로그램 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제어부는,

    상기 인체의 제스처에 대응하여 상기 홀로그램 객체를 상기 기 설정된 공간 내에서 이동시키고,

    상기 인체의 제스처가 상기 홀로그램 객체로부터 해제되면, 상기 이동된 홀로그램 객체를 상기 인체의 제스처가 가해지기 전의 위치로 복원시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제어부는,

    상기 인체의 제스처에 의해 상기 홀로그램 객체가 상기 기 설정된 공간의 경계영역에 위치하도록 유지되는 경우, 상기 인체의 제스처에 연속하는 추가 제스처가 없더라도 상기 드론이 움직이도록 상기 무선 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
17. 기 설정된 공간에 드론에 대응하는 홀로그램 객체를 출력하는 단계;

    상기 홀로그램 객체가 출력된 공간에 위치한 인체(人體)를 센싱하는 단계; 및

    상기 홀로그램 객체에 가해지는 상기 인체의 제스처에 근거하여, 상기 홀로그램 객체에 대응하는 드론의 움직임을 제어하는 단계를 포함하는 이동 단말기의 제어방법.

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