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KR102155001B1 - 헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법 - Google Patents

헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법 Download PDF

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KR102155001B1
KR102155001B1 KR1020130074639A KR20130074639A KR102155001B1 KR 102155001 B1 KR102155001 B1 KR 102155001B1 KR 1020130074639 A KR1020130074639 A KR 1020130074639A KR 20130074639 A KR20130074639 A KR 20130074639A KR 102155001 B1 KR102155001 B1 KR 102155001B1
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KR
South Korea
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head
display device
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KR1020130074639A
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김형준
손종현
조택일
최은지
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법은, 제1 해상도의 영상을 수신하는 단계와, 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 표시하는 단계와, 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 단계와, 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 표시하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 사용자 이용 편의성이 향상될 수 있다.

Description

헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법{Head mount display apparatus and method for operating the same}
본 발명은 헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 사용자 이용 편의성이 향상시킬 수 있는 헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
헤드 마운트 디스플레이 장치는 사용자의 머리에 착용하여 영상을 볼 수 있는 장치이다. 한편, 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 사용자의 머리에 착용하므로, 사용자 입력을 수신하기 위한 수단이 제한적이다.
이에 따라, 헤드 마운트 디스플레이 장치에서 사용자 입력을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은, 사용자 이용 편의성이 향상시킬 수 있는 헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법은, 제1 해상도의 영상을 수신하는 단계와, 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 표시하는 단계와, 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 단계와, 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 표시하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 소정 영상을 표시하는 디스플레이와, 디스플레이에 표시되는 영상을 확대하는 렌즈부와, 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 센서부와, 제1 해상도의 영상을 수신하며, 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 표시하도록 제어하며, 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 표시하도록 제어하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 제2 해상도 표시 모드에 따라, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 표시한 상태에서, 사용자의 머리 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 표시할 수 있다. 이에 의해, 고해상도 영상에 대한 다운 스케일링 없이, 신속하게, 해당 영상을 재생하여 표시할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자의 이용 편의성이 증대될 수 있다.
특히, 사용자의 머리의 상,하,좌, 또는 우 움직임에 대응하여, 표시 영상 영역을 이동하거나, 사용자의 머리의 앞 또는 뒤 움직임에 대응하여, 표시 영상을 줌인 또는 줌아웃할 수 있게 되어, 사용자가 원하는 영상 영역을 시청할 수 있게 된다.
한편, 사용자의 시선에 대응하여, 메뉴 표시 위치를 가변할 수 있어, 사용자의 이용 편의성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 배면도이다.
도 3은 도 1의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 간략한 내부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6 내지 도 16은 도 5의 동작 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 기술되는 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 사용자의 머리에 착용가능한 헤드 마운트 디스플레 장치로서, 소정 영상을 표시할 수 있다. 특히, 영상을 표시하는 디스플레이와, 표시되는 영상을 확대하는 렌즈부를 구비하여, 사용자가, 디스플레이에 표시되는 영상을 확대된 영상으로 인식하도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치에 대해 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 배면도이고, 도 3은 도 1의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 단면도이다.
도면을 참조하면, 사용자(700)는, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)를 머리에 착용할 수 있다. 도 1과 같이, 눈을 덮는 형태로, 착용 가능하며, 표시 영상의 몰입감 향상을 위해, 외부광 등은 차단되도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)를 착용한 사용자(700)는, 눕거나 앉아서, 재생되는 영상을 시청할 수 있게 된다.
한편, 도 2와 같이, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는 렌즈부(195L,195R)를 구비하며, 사용자의 눈에, 렌즈부(195L,195R)를 통해 확대되는 영상을 제공한다.
도 3은, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 상측 단면도를 나타낸다. 사용자(700)의 양안(710L,710R)에 일정 간격 이격되어, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 렌즈부(195L,195R)가 위치하며, 디스플레이(300L,300R)에서 각각 표시되는 영상은, 렌즈부(195L,195R)를 거쳐 확대되어, 사용자 양안(710L,710R)에 입사된다. 이에 따라, 사용자(700)는, 도면과 같이, 확대된 영상(300L,300R)을 인식할 수 있게 된다. 이때의 확대된 영상(300L,300R)은 허상 영상(virtual image)이다.
도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 간략한 내부 블록도이다.
도면을 참조하면, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 센서부(130), 통신 모듈(135), 메모리(140), 오디오 출력부(160), 프로세서(170), 디스플레이(180), 전원 공급부(190), 구동부(193) 및 렌즈부(195)를 구비할 수 있다.
센서부(130)는, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 움직임 정보, 특히, 사용자의 머리의 움직임 정보를 감지하고, 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 센서부(130)는, 모션 센서(미도시), 근접센서(미도시), 압력센서(미도시) 등 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
모션 센서(미도시)는 가속도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 위치나 움직임 등을 감지한다.
가속도 센서는, X축, Y축, Z축 방향에 대한 가속도 센서를 구비할 수 있다. 한편, 자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서로서, 기준 방향에 대해 돌아간 방향을 감지할 수 있다.
근접센서(미도시)는 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)로 접근하는 물체나, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 근방에 존재하는 물체의 유무 등을 기계적 접촉이 없이 검출할 수 있다.
압력센서(미도시)는 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)에 압력이 가해지는지 여부와, 그 압력의 크기 등을 검출할 수 있다. 예를 들어, 사용자 손에 의한 압력을 감지할 수 있다.
통신 모듈(135)은, 외부 장치와의 통신을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 이를 위해, 통신 모듈(135)은, 이동통신 모듈(미도시), 무선 인터넷 모듈(미도시), 근거리 통신 모듈(미도시), 및 GPS 모듈(미도시) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 인터넷 모듈(미도시)을 통해, WiFi 통신을 수행할 수 있으며, 근거리 통신 모듈(미도시)를 통해, NFC(Near Field Communication) 통신을 수행할 수 있다.
한편, 통신 모듈(135)은, 이동 단말기(미도시) 또는 외부 서버(미도시)와, 데이터를 교환할 수 있다. 구체적으로, 통신 모듈(135)은, 이동 단말기로부터, 영상 컨텐츠 등 각종 데이터를 수신할 수 있다. 한편, 이동 단말기로, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 상태 정보 등을 전송할 수도 있다.
한편, 통신 모듈(135)은, 이동 단말기(미도시) 또는 외부 서버(미도시)로부터, 사용자(700)의 시력 정보를 수신할 수 있다.
메모리(140)는, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100) 내의 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 메모리(140)는, 외부 장치에서 수신되는 컨텐츠 데이터를 일시적으로 또는 일정 기간 동안 저장할 수 있다.
오디오 출력부(160)는, 오디오 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(180)에서 재생되는 컨텐츠의 오디오 신호를 출력할 수 있다. 한편, 오디오 출력부(160)는, 스피커를 구비할 수 있으며, 또는, 외부로 오디오 출력을 위한 오디오 출력 단자를 구비할 수도 있다.
프로세서(170)는, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 사용자 입력에 기초하여, 메모리(140)에 저장된 또는 통신 모듈(1345)을 통해 수신되는 영상 컨텐츠를 재생하여, 해당 비디오 신호와 오디오 신호를, 각각 디스플레이(180)와 오디오 출력부(160)에 출력할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(170)는, 센서부(130)에서 감지되는, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 움직임 정보, 특히, 사용자의 머리의 움직임 정보에 기초하여, 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여, 프로세서(170)는, 제1 해상도의 영상을 수신하며, 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 표시하도록 제어하며, 감지되는 사용자(700) 머리 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 표시하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 사용자(700) 머리의 상,하,좌, 또는 우 움직임에 대응하여, 제1 해상도의 영상의 다른 일부 영역을 표시하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(170)는, 사용자(700) 머리의 앞 또는 뒤 움직임에 대응하여, 표시되는 제1 해상도의 일부 영역을 줌인 하거나 줌아웃하여 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 메뉴 표시 모드에서, 사용자(700)의 시선에 대응하는 영역에, 메뉴를 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 감지되는 사용자(700) 머리 움직임에 따라, 출력되는 오디오 신호의 주파수, 크기 또는 위상 중 적어도 하나를 가변할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 통신 모듈(135)을 통해 수신되는 사용자(700)의 시력 정보에 기초하여, 표시할 영상의 포커싱을 조절할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 디스플레이(180)에 표시되는 영상의 컨텐츠 종류에 따라, 사용자(700)의 움직임에 대응하는 동작을 가변할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 프로세서(170)는, 사용자(700) 눈과 렌즈부(195) 사이의 거리를 가변하도록 제어할 수 있다.
디스플레이(180)는, 텍스트 또는 이미지 등을 표시할 수 있다. 특히, 디스플레이(180)는, 소정 영상을 표시할 수 있다.
한편, 디스플레이(180)는, 메뉴 표시 모드에서, 사용자(700)의 시선에 대응하는 영역에, 메뉴를 표시할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
한편, 구동부(193)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 사용자(700) 눈과 렌즈부(195) 사이의 거리를 가변할 수 있다. 이를 위해, 구동부(193)는, 스텝핑 모터 등과 같은, 렌즈부 이동 부재(미도시)를 구비할 수 있다. 이러한 모터의 동작에 의해, 사용자(700) 눈과 렌즈부(195) 사이의 거리가 가변될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이고, 도 6 내지 도 16은 도 5의 동작 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
먼저, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 제1 해상도의 영상을 수신한다(S510).
헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 통신 모듈(135)은 외부 장치로부터 제1 해상도의 영상을 수신한다. 그리고, 수신되는 제1 해상도의 영상을 프로세서(170)로 전송한다.
예를 들어, 제1 해상도의 영상은, UD(Ultra Definition) 영상, 파노라마(panorama) 영상, 21:9의 해상도를 가지는 와이드 시네마(wide cinema) 영상 등일 수 있다.
한편, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100) 내의 디스플레이(180)가, UD 영상, 파노라마 영상, 21:9의 해상도 영상을 지원하지 않는 경우, 이러한 영상을 수신하는 프로세서(170)는 스케일링 작업을 통해, 디스플레이(180) 해상도로 다운 스케일링(down scaling)을 수행하여야 한다. 이러한 경우, 다운 스케일링으로 인한 재생 시간 지연 요소가 발생할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 점을 해결하기 위해, 프로세서(170)에서, 별도의 스케일링 없이, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 디스플레이(180)에 표시하도록, 일부 영역을 출력하는 것으로 한다.
예를 들어, 디스플레이(180)가 1920X1080의 HD 영상의 표시가 가능하다면, 프로세서(170)는, 3840X2160의 UD 해상도의 영상을 수신하는 경우, UD 영상을 HD 영상으로 다운 스케일링하지 않고, UD 영상 중 HD 영상 영역에 대응하거나 그 이하인, UD 영상을 일부 영상 영역을 출력할 수 있다.
다음, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 표시한다(S520).
헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 디스플레이(180)는, 표시 가능한 해상도에 맞게, 프로세서(170)에서, 출력되는 제1 해상도의 영상 중 일부 영역만을 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 프로세서(170)에서 UD 영상의 일부 영역이 출력되는 경우, 디스플레이(180)는, UD 영상의 일부 영역만을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는, 입력되는 영상 중 일부 영역만을 시청할 수 있게 된다.
도 6은 사용자(700)가 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)를 착용하여, 제1 해상도의 영상(610) 중 일부 영역에 해당하는 영상(620)을 표시하는 것을 예시한다. 이때, 일부 영역에 해당하는 영상(620)의 가로 크기는 S1인 것을 알 수 있다.
한편, 도 6에서는, 디스플레이(180)에 제1 해상도의 영상 중 일부 영역에 해당하는 영상(620)과 함께, 일부 표시 모드 또는 제2 해상도 표시 모드를 나타내는 오브젝트(625)가 표시되는 것을 예시한다. 이에 의해, 사용자는, 시청하고 있는 영상이, 전체 영상 영역 중 일부 영상 영역인 것을 인식할 수 있게 된다.
다음, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 사용자(700) 머리의 움직임을 감지한다(S530).
센서부(130)는, 사용자(700)의 머리의 움직임을 감지할 수 있다. 구체적으로, 가속도 센서를 통해, X축, Y축, Z축 방향에 대한 가속도를 감지하고, 자이로 센서를 통해, 각속도를 감지할 수 있다.
프로세서(170)는, 센서부(130)에서 감지되는 센싱 신호에 기초하여, 사용자(700)의 머리의 움직임이, 상,하,좌, 또는 우로 이동인지, 앞, 뒤로 움직인지, 회전 움직임인 지 여부를 판단할 수 있다.
다음, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 감지되는 사용자(700) 머리 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 표시한다(S540).
프로세서(170)는, 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 대응하는 동작을 수행한다.
특히, 프로세서(170)는, 제1 해상도의 영상 중 일부 영역을 디스플레이(180)에 출력하고 있는 상태에서, 사용자의 머리 움직임이 감지되면, 제1 해상도의 영상 중 다른 일부 영역을 디스플레이(180)에 출력할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는, 사용자(700) 머리의 상,하,좌, 또는 우 움직임에 대응하여, 제1 해상도의 영상의 다른 일부 영역을 표시하도록 제어할 수 있다.
도 6은, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 상,하,좌, 또는 우로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상 영역이 그에 대응하여, 상,하,좌, 또는 우로 이동하는 것을 예시한다. 이에 의해, 사용자는, 제1 해상도의 영상 중 미쳐 시청하고 있지 못한 영역 영역을 간단하게 확인할 수 있게 된다.
도 7은 도 6과 같이, 제1 해상도의 영상(610) 중 일부 영역의 영상(9670)이 표시되나, 그 일부 영역의 수직 크기는, 제1 해상도 영상의 수직 크기와 동일하나, 수평 크기(S2)가 더 작은 것을 예시한다.
이러한 상태에서, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 좌 또는 우로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상 영역이 그에 대응하여, 좌 또는 우로 이동하는 것을 예시한다.
한편, 프로세서(170)는, 사용자(700) 머리의 상 또는 하 움직임에 대응하여, 표시되는 영상 영역이 좌 또는 우로 이동하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 상 또는 하로 이동인 경우, 좌 또는 우로 이동인 경우와 마찬가지로, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상 영역이 좌 또는 우로 이동하는 것도 가능하다.
한편, 도 7에서는, 디스플레이(180)에 제1 해상도의 영상 중 일부 영역에 해당하는 영상(670)과 함께, 일부 표시 모드 또는 제2 해상도 표시 모드를 나타내는 오브젝트(675)가 표시되는 것을 예시한다. 이에 의해, 사용자는, 시청하고 있는 영상이, 전체 영상 영역 중 일부 영상 영역인 것을 인식할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 사용자(700) 머리의 앞 또는 뒤 움직임에 대응하여, 표시되는 제1 해상도의 일부 영역을 줌인 하거나 줌아웃하여 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7에서는 도시하지 않았지만, 사용자(700)가 현재 시청하고 있는 영상 영역 외의 영역에, 사용자가 관심 있어 하는 다른 영상 영역, 또는 전체 영상 영역 중 중요한 영상 영역이 존재하는 경우, 프로세서(170)는, 사용자의 시청 유도를 위한, 인디케이터를 표시하도록 제어할 수도 있다. 이에 의해, 사용자 관심 영역 또는 중요 영역에 대한 시청이 가능하게 된다.
도 8은, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 뒤로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상을 줌아웃하여 표시하는 것을 예시한다.
즉, 제1 해상도의 영상(610) 중 일부 영역에 해당하는 영상(620)이 표시되다가, 뒤로 이동 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상의 전 영역에 해당하는 영상(622)이 표시될 수 있다.
도면에서는 일부 영역에 해당하는 영상(620)의 가로 크기를 S1으로 하고, 전 영역에 해당하는 영상(622)의 가로 크기를 S3로 하여, S3의 크기가 더 큰 것으로 도시하나, 이와 달리, 그 크기는 동일한 것도 가능하다. 즉, 전 영역에 해당하는 영상(622)이 다운 스케일링되어, 표시되는 것이 가능하다.
이와 같이, 사용자가 제1 해상도 영상의 전 영역의 영상(622)을 시청할 수 있게 되어, 사용자의 이용 편의성이 증대된다.
한편, 도면과 달리, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 뒤로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상을 줌인하는 것도 가능하다.
다음, 도 9는, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 앞으로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상을 줌인하여 표시하는 것을 예시한다.
즉, 제1 해상도의 영상(610)의 전 영역에 해당하는 영상(622)이 표시되다가, 앞으로 이동 움직임에 따라, 제1 해상도의 영상(610) 중 일부 영역에 해당하는 영상(620)이 표시될 수 있다.
한편, 도면과 달리, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 앞으로로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상을 줌아웃하는 것도 가능하다.
한편, 프로세서(170)는, 감지되는 사용자(700) 머리 움직임에 따라, 출력되는 오디오 신호의 주파수, 크기 또는 위상 중 적어도 하나를 가변할 수 있다.
도 10은, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 앞으로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상을 줌인하여 표시되고, 그에 따라 출력되는 오디오 신호의 크기가 커지는 것을 예시한다.
도면과 같이, 영상 줌인시, 사용자 몰입감을 증대시키기 위해, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 오디오 출력부(170)는, 제1 사운드(sound 1) 보다 크기(amplitude)가 더 큰 제2 사운드(sound 2)를 출력할 수 있다. 그 외, 주파수를 증가시키거나, 도플러 효과와 같이, 위상 차이를 점차적으로 감소시키거나, 이들의 조합도 가능하다.
한편, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 도 9와 같은 뒤로 이동인 경우, 디스플레이(180)에 표시되고 있는 영상을 줌아웃하고, 그에 따라 출력되는 오디오 신호의 크기를 작게하거나, 주파수를 작게하거나, 위상 차이를 크게하거나, 또는 이들의 조합도 가능하다.
한편, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 도 7 또는 도 8과 같은 상,하,좌, 또는 우 움직임인 경우, 프로세서(170)는, 오디오 출력부(170)에서 출력되는 오디오 신호의, 주파수, 크기, 위상 중 적어도 하나늘 가변할 수 있다.
특히, 방향성 있는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호의 주파수 대역에서의 채널 간의 부호를 바꾸거나, 채널간의 Complex value를 조절하거나, 채널 간의 위상을 조절하거나, 각 주파수별 게인을 조절할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 도 7 또는 도 8과 같은 상,하,좌, 또는 우 움직임인 경우, 표시되는 영상의 오브젝트 변동에 따라, 해당 오브젝트에 대한 오디오 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
재생되는 영상 컨텐츠의 오디오 부호화시, 오브젝트별 코딩이 수행되고, 오브젝트별 코딩이 수행된, 오디오 데이터가, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)에 수신되는 경우, 프로세서(170)는, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임에 대응하여, 오브젝트별 오디오 신호 재생을 수행할 수 있다.
도 11은 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이 좌 이동인 경우, 표시되는 영상(620)을 좌로 이동시켜, 특정 오브젝트를 포함하는 영상(1120)을 표시하는 것을 예시한다.
이때, 일부 표시 모드 또는 제2 해상도 표시 모드를 나타내는 오브젝트(1125)가 함께 표시될 수 있다. 이에 의해, 사용자는, 시청하고 있는 영상이, 전체 영상 영역 중 일부 영상 영역인 것을 인식할 수 있게 된다.
도면을 참조하면, 좌 이동 전 표시되는 영상(620)은, 자동차의 일부 영역을 포함하는 영상이고, 좌 이동 후 표시되는 영상(1120)은, 기타 연주자를 포함하는 영상임을 알 수 있다.
영상 컨텐츠에 대한 오디오 코딩이, 자동차, 기타 연주자 별로, 오브젝트 코딩이 수행된 경우, 프로세서(170)는, 좌 이동 전 표시되는 영상(620)에 대응하여, 자동차와 관련 있는 제3 사운드(sound 3)를 출력할 수 있으며, 좌 이동 후 표시되는 영상(1120)에 대응하여, 기타 연주자와 관련 있는 제4 사운드(sound 4)를 출력할 수 있다.
한편, 오브젝트 코딩이 수행되지 않은 경우라도, 프로세서(170)는, 사용자(700)의 머리(705)의 움직임이, 도 7 또는 도 8과 같은 상,하,좌, 또는 우 움직임인 경우, 표시되는 영상의 이동에 맞추어, 출력되는 오디오 신호의, 주파수, 크기, 위상 중 적어도 하나를 가변할 수 있다.
도 12는 복수의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 사용 예를 예시한다.
제1 사용자(700a)와 제2 사용자(700b) 사이에서, 동일 컨텐츠를 재생하여 실행하는 경우, 예를 들어, 2인용 게임 컨텐츠를 실행하는 경우, 제1 사용자(700a)가 착용한 제1 헤드 마운트 디스플레이 장치(100a)와 제2사용자(700b) 착용한 제2 헤드 마운트 디스플레이 장치(100b)는,서로 또는 경유하에 데이터를 교환할 수 있다.
그리고, 동일 컨텐츠의 영상 해상도가 제1 해상도인 경우, 각 헤드 마운트 디스플레이 장치(100a,100b)는 제1 해상도 보다 낮은 제2 해상도의 영상을 표시할 수 있다. 특히, 해당 사용자가 실행하고 있는 게임 영상을 표시할 수 있다.
도면과 같이, 2인용 게임 컨텐츠의 전체 영상(1210)이, 제1 사용자용 영상과 제2 사용자용 영상을 포함하는 경우, 제1 헤드 마운트 디스플레이 장치(100a)는, 제1 사용자용 영상(1220)을 표시하고, 제2 헤드 마운트 디스플레이 장치(100b)는, 제2 사용자용 영상(1230)을 표시할 수 이따.
이때, 제1 사용자용 영상(1220), 제2 사용자용 영상(1230)과 함께, 각각 일부 표시 모드 또는 제2 해상도 표시 모드를 나타내는 오브젝트(1225,1235)가, 각각 표시될 수 있다. 이에 의해, 2인용 영상 중 어느 사용자를 위한 영상인 지를 확인할 수 있게 된다.
한편, 도 12에서, 각 사용자를 위한, 일부 영상이 표시된 상태에서, 도 6 또는 도 7과 같은, 상,하,좌, 또는 우 움직임이 있는 경우, 다른 사용자를 위한 영상이 표시되는 것도 가능하다. 즉, 제1 사용자(700a)가 머리(705)를 우로 이동하는 경우, 제1 헤드 마운트 디스플레이 장치(100a)는, 제1 사용자용 영상(1220)을 제2 사용자용 영상(1230)으로 교체하여 표시할 수 있다.
한편, 줌인, 줌아웃도 가능하다. 즉, 도 8과 같이, 뒤로 이동 움직임이 있는 경우, 제1 헤드 마운트 디스플레이 장치(100a)는, 제1 사용자용 영상(1220)을 표시하다가, 줌아웃하여, 전체 영상(1210)을 표시할 수도 있다.
한편, 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 사용자(700)의 머리(705)에 착용 가능한 디스플레이 장치이므로, 사용자 시력에 따른, 영상 표시를 수행하는 것이 바람직하다.
사용자 시력에 대응하는 영상 표시의 일 방법으로는, 도 4의 설명에서 언급한 바와 같이, 렌즈부(195)의 위치를 이동시켜, 사용자 눈과, 렌즈부(195)의 위치를 가변하는 방법이 있다.
다른 방법으로는, 렌즈부(195)의 위치 이동 없이, 표시할 영상에 대한 신호 처리를 수행하는 방법이 있다.
이러한 방법들은 모두, 사용자의 시력 정보를 기반으로 수행되는 것이 바람직하다.
이에, 본 발명의 실시예에서는, 사용자의 시력 정보를, 외부 장치로부터 수신하고, 시력 정보에 기초하여, 표시할 영상에 대한 신호 처리를 수행하는 방안을 제시한다.
도 13은, 사용자 시력 정보를 외부 장치(1300)로부터 수신하고, 수신되는 시력 정보에 따라, 컨텐츠의 포커싱을 조정하는 것을 예시한다.
도 13(a)과 같이, 표시되는 영상(1310) 중 일부 영역(1315)에 대한 초점이 맞지 않는 경우, 사용자(700)는 이를 잘 인식할 수 없게 된다.
헤드 마운트 디스플레이 장치(100)는, 영상 컨텐츠 재생을 위해, 외부 장치(1300)로 시력 정보 전송 요청을 수행할 수 있으며, 외부 장치(1300)로부터 대응하는 사용자의 시력 정보(1305)를 통신 모듈(135)을 통해 수신할 수 있다.
이때의 외부 장치(1300)는, 사용자의 시력 정보, 예를 들어, 디옵터 정보를 저장하고 있는 이동 단말기(미도시) 또는 서버(미도시) 등일 수 있다.
프로세서(170)는, 수신되는 시력 정보(1305)에 대응하여, 재생할 영상에 대한 영상 신호 처리를 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 사용자 시력 정보에 대응하여, 영상 내에 포커싱할 영역을 결정하고, 결정된 포커싱 영역에 대한, 샤프니스 등을 강화하여, 포커싱을 강조할 수 있다.
포커싱 영역 결정시, 프로세서(170)는, 영상 내의 깊이를 산출하고, 산출되는 깊이에 따라, 포커싱 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 시력이 안 좋을수록, 먼 영상이 잘 안 보이므로, 깊이가 작은, 영상 영역을 선택하여, 포커싱을 수행할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 메뉴 표시 모드에서, 사용자(700)의 시선에 대응하는 영역에, 메뉴를 표시하도록 제어할 수 있다.
도 2의 헤드 마운트 디스플레이 장치(100)의 배면도에서는 도시하지 않았지만, 좌안 렌즈부(195L)와 우안 렌즈부(195R) 사이에, 사용자 시선을 촬영하기 위한 카메라(미도시)가 더 배치될 수 있다.
프로세서(170)는, 카메라로부터 사용자 시선을 촬영을 수신하고, 사용자의 눈동자의 움직임을 파악할 수 있다.
그리고, 프로세서(170)는, 도 14와 같이, 사용자 시선의 움직임에 따라, 메뉴 표시 영역을 결정하고, 해당 영역에 메뉴를 표시하도록 제어할 수 있다.
도 14(a)는, 사용자의 좌안(710L)과 우안(710R)의 각 눈동자(701L,701R)가 모두 우측으로 이동하는 경우, 표시 영상(1410)의 우측 영역(1420)에 메뉴(1425)가 표시되는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자 이용 편의성이 증대될 수 있다.
그리고, 프로세서(170)는, 메뉴가 표시된 상태에서, 사용자의 머리 움직임에 기초하여, 해당 항목을 선택할 수 있다.
프로세서(170)는, 도 14(b)와 같이, 사용자(700)가 머리(705)를 끄덕이면, 메뉴 내의 포커싱된 항목을 선택하는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 도 14(c)와 같이, 사용자(700)가 머리(705)를 상 또는 하로 움직이면, 메뉴 내의 포커싱을 상 또는 하로 이동시키는 것으로 판단할 수 있다. 이에 의해, 사용자가 간편하게, 메뉴 내의 원하는 항목을 선택할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 재생되어 표시되는 컨텐츠 종류에 따라, 사용자의 움직임에 대응하는 동작을 가변할 수 있다.
도 15(a)는 영화 컨텐츠(1510)와 컨텐츠 종류를 나타내는 오브젝트(1515)가 함꼐 표시되는 것을 예시한다.
이때, 프로세서(170)는, 도 15(b)와 같이, 사용자(700)가 머리(705)를 끄덕이면, 'yes', 도 15(c)와 같이, 사용자(700)가 머리(705)를 가로 저으면, 'no', 도 15(d)와 같이, 좌로 이동하면, '이전 시점으로 이동 재생', 도 15(e)와 같이 우로 이동하면, '이후 시점으로 이동 재생' 등의 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 16(a)는 방송 영상(1610)와 컨텐츠 종류를 나타내는 오브젝트(1615)가 함꼐 표시되는 것을 예시한다.
이때, 프로세서(170)는, 도 16(b)와 같이, 사용자(700)가 머리(705)를 하로 이동하면, '볼륨 다운', 도 16(c)와 같이, 사용자(700)가 머리(705)를 상으로 이동하면, '볼륨 업', 도 16(d)와 같이, 좌로 이동하면, '이전 채널 이동', 도 16(e)와 같이 우로 이동하면, '이후 채널 이동' 등의 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 15와 도 16에 대한 도면 및 설명은, 해상도에 따른, 일부 영역 이동 표시와는 구분될 수 있다.
즉, 도 15와 도 16의 컨텐츠가 HD 컨텐트인 경우, 도 5 또는 도 6과 같은, UD 영상의 일부 영역 이동 표시와 달리, 컨텐츠 종류에 따른, 다른 동작이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치 및 그 동작방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법은 헤드 마운트 디스플레이 장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (17)

  1. 사용자의 머리에 착용 가능한 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법에 있어서,
    제1 해상도의 영상을 수신하는 단계;
    상기 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 상기 제1 해상도의 영상 중 제1 일부 영역을 표시하는 단계;
    상기 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 단계;
    상기 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 상기 제1 해상도의 영상 중 상기 제1 일부 영역과는 다른 제2 일부 영역을 표시하는 단계;
    상기 감지되는 사용자의 머리의 움직임에 따라, 상기 제1 일부 영역에 포함되는 제1 오브젝트와 관련된 제1 오디오 신호를 출력하다가, 상기 제2 일부 영역에 포함되는 제2 오브젝트와 관련된 제2 오디오 신호로 변경하여 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 해상도 표시 모드는
    상기 제1 해상도의 영상의 전체 영역 중 상기 제2 해상도에 해당하는 크기의 일부 영상 영역을 표시하는 모드인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 일부 영역 표시 단계는,
    상기 사용자의 머리의 상,하,좌, 또는 우 움직임에 대응하여, 상기 제1 해상도의 영상의 상기 제2 일부 영역을 표시하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 일부 영역 표시 단계는,
    상기 사용자의 머리의 앞 또는 뒤 움직임에 대응하여, 상기 표시되는 제1 해상도의 상기 제1 일부 영역을 줌인 하거나 줌아웃하여 표시하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  4. 제1항에 있어서,
    메뉴 표시 모드에서, 상기 사용자의 시선에 대응하는 영역에, 메뉴를 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 출력되는 상기 제1 오디오 신호 또는 상기 제2 오디오 신호의 주파수, 크기 또는 위상 중 적어도 하나를 가변하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  6. 제1항에 있어서,
    외부로부터 상기 사용자의 시력 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신되는 시력 정보에 기초하여, 표시할 영상의 포커싱을 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 해상도 영상의 컨텐츠 종류에 따라, 상기 사용자의 움직임에 대응하는 상기 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작을 가변하며,
    상기 동작은
    ‘컨텐츠의 재생 시점 변경', '컨텐츠의 볼륨 변경', '컨텐츠의 채널 변경'중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 일부 영역 표시시, 상기 제2 일부 영역을 시청을 위한 인디케이터를 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작방법.
  9. 사용자의 머리에 착용 가능한 헤드 마운트 디스플레이 장치에 있어서,
    소정 영상을 표시하는 디스플레이;
    상기 디스플레이에 표시되는 영상을 확대하는 렌즈부;
    상기 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 센서부;
    제1 해상도의 영상을 수신하며, 상기 제1 해상도 보다 작은 제2 해상도 표시 모드에 따라, 상기 제1 해상도의 영상 중 제1 일부 영역을 표시하도록 제어하며, 상기 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 상기 제1 해상도의 영상 중 상기 제1 일부 영역과는 다른 제2 일부 영역을 표시하도록 제어하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 감지되는 사용자의 머리의 움직임에 따라, 상기 제1 일부 영역에 포함되는 제1 오브젝트와 관련된 제1 오디오 신호를 출력하다가, 상기 제2 일부 영역에 포함되는 제2 오브젝트와 관련된 제2 오디오 신호로 변경하여 출력하며,
    상기 제2 해상도 표시 모드는
    상기 제1 해상도의 영상의 전체 영역 중 상기 제2 해상도에 해당하는 크기의 일부 영상 영역을 표시하는 모드인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 사용자의 머리의 상,하,좌, 또는 우 움직임에 대응하여, 상기 제1 해상도의 영상의 상기 제2 일부 영역을 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 사용자의 머리의 앞 또는 뒤 움직임에 대응하여, 상기 표시되는 제1 해상도의 상기 제1 일부 영역을 줌인 하거나 줌아웃하여 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    메뉴 표시 모드에서, 상기 사용자의 시선에 대응하는 영역에, 메뉴를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감지되는 사용자의 머리 움직임에 따라, 출력되는 상기 제1 오디오 신호 또는 상기 제2 오디오 신호의 주파수, 크기 또는 위상 중 적어도 하나를 가변하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    외부로부터 상기 사용자의 시력 정보를 수신하는 통신 모듈;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 수신되는 시력 정보에 기초하여, 표시할 영상의 포커싱을 조절하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 해상도 영상의 컨텐츠 종류에 따라, 상기 사용자의 움직임에 대응하는 상기 헤드 마운트 디스플레이 장치의 동작을 가변하며,
    상기 동작은
    ‘컨텐츠의 재생 시점 변경', '컨텐츠의 볼륨 변경', '컨텐츠의 채널 변경'중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 눈과 상기 렌즈부 사이의 거리를 가변하는 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 일부 영역 표시시, 상기 제2 일부 영역을 시청을 위한 인디케이터를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이 장치.
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