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KR20150041453A - 안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법 - Google Patents

안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법 Download PDF

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KR20150041453A
KR20150041453A KR20130119998A KR20130119998A KR20150041453A KR 20150041453 A KR20150041453 A KR 20150041453A KR 20130119998 A KR20130119998 A KR 20130119998A KR 20130119998 A KR20130119998 A KR 20130119998A KR 20150041453 A KR20150041453 A KR 20150041453A
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KR
South Korea
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output unit
unit
control
main body
Prior art date
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Ceased
Application number
KR20130119998A
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English (en)
Inventor
김형준
조택일
윤용기
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/KR2014/002953 priority patent/WO2015053449A1/ko
Priority to US15/026,934 priority patent/US20160291327A1/en
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Abstract

본 발명은 신체의 일부분에 착용 가능하도록 형성되는 헤드 마운트 디스플레이(HMD, head mounted display)와 같은 안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법에 관한 것으로, 상기 안경형 영상표시장치는, 사용자의 머리에 착용 가능하도록 형성되는 본체, 상기 본체에 형성되고, 상기 본체가 착용된 위치를 감지하는 위치 감지부, 상기 본체에 형성되고, 작동하는 경우 영상 정보를 출력하는 영상 출력부와 음성 정보를 출력하는 음성 출력부를 구비하는 출력부 및 상기 위치 감지부에 의하여 감지된 상기 본체의 착용 위치에 따라 상기 영상 출력부 및 상기 음성 출력부 중 적어도 하나의 작동을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법{WEARABLE GLASS-TYPE IMAGE DISPLAY DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 영상표시장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 신체의 일부분에 착용 가능하도록 형성되는 헤드 마운트 디스플레이(HMD, head mounted display)와 같은 안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.
영상표시장치는 동영상을 기록 및 재생하는 장치와 오디오를 기록 및 재생하는 장치를 모두 포함한다. 동영상을 기록 및 재생하는 장치는, 영상표시장치로서 TV, 컴퓨터 모니터, 프로젝터 등을 포함한다.
최근에는 새로운 영상표시장치로 사용자의 머리에 장착하여 사용자의 눈 앞에 입체화면을 표시하는 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)가 등장하였으며, 착용이 편리하도록 안경형 영상표시장치로 개량되고 있다.
이와 같은 안경형 영상표시장치는 기능이 다양화됨에 따라, 음악이나 동영상 파일의 재생 기능 외에도, 사진이나 동영상의 촬영, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티영상 표시 장치(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 나아가 안경형 영상표시장치의 기능 지지 및 증대를 위해, 안경형 영상표시장치의 구조적인 부분 및 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개 특허공보 제10-2001-0047747호에 개시되어 있다.
본 발명의 일 목적은, 착용하기 편리하며, 사용 목적에 따라 서로 다른 작동 모드를 실행하는 안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 허상 광학 및 투상 광학 중 어느 하나의 방법으로 영상 정보를 출력할 수 있는 안경형 영상표시장치 및 그것의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 종래와 다른 방식으로 제어명령을 입력하는 안경형 영상표시장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 안경형 영상표시장치는, 사용자의 머리에 착용 가능하도록 형성되는 본체, 상기 본체에 형성되고, 상기 본체가 착용된 위치를 감지하는 위치 감지부, 상기 본체에 형성되고, 작동시 영상 정보를 출력하는 영상 출력부와 음성 정보를 출력하는 음성 출력부를 구비하는 출력부 및 상기 위치 감지부에 의하여 감지된 상기 본체의 착용 위치에 따라 상기 영상 출력부 및 상기 음성 출력부 중 적어도 하나의 작동을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 본체의 착용 위치에 따라 제1 및 제2 작동 모드 중 어느 하나를 실행하고, 상기 제1 작동 모드에서는 상기 영상 및 음성 출력부를 작동시키고, 상기 제2 동작 모드에서는 상기 음성 출력부를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 상기 본체의 전면부를 덮도록 배치되는 제1 상태와 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태에서 상기 본체에 회전 가능하게 결합하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태에서 서로 다른 초점 거리를 갖는 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 상기 제1 상태에서 상기 본체를 착용한 사용자의 눈을 향하여 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 상기 제2 상태에서 이격 배치되는 스크린에 영상이 비춰질 수 있도록, 상기 스크린을 향하여 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 본체에 상기 영상 출력부와 인접하여 형성되고, 상기 스크린과 상기 영상 출력부 사이의 거리를 측정하도록 이루어지는 거리 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 거리 측정부에 의하여 측정된 거리에 근거하여 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상의 초점 거리를 조절하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 거리 측정부에 의하여 측정된 거리가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 출력부를 이용하여 상기 본체의 위치를 이동시키도록 안내하는 안내 정보를 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 제1 및 제2 영상 출력부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 영상 출력부 중 적어도 하나를 이용하여 2차원 영상 또는 3차원 영상을 상기 스크린에 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부가 상기 제1 상태 또는 상기 제2 상태 중 어느 상태에 놓여있는 여부를 감지하는 상태 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 상태 감지부는, 상기 영상 출력부를 상기 본체에 대하여 회전 가능하게 결합하는 힌지에 설치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 본체에 주변의 밝기를 감지하는 조도 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조도 감지부에 의하여 획득되는 주변의 조도 값에 근거하여 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 소정의 거리 이내에 위치하는 외부기기를 탐색하고, 탐색된 외부기기와 통신을 수행하도록 이루어지는 무선 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상 정보 및 상기 음성 출력부에서 출력되는 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 외부 기기에서 출력되도록 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 적어도 하나의 제어명령이 할당되어 있는 제어 이미지를 출력하고, 상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가되는 제스처를 감지하는 제스처 감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제스처 감지부에 감지된 제스처에 근거하여 상기 제어 이미지에 할당된 제어 명령과 관련된 기능을 실행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어 이미지는, 각각 서로 다른 제어 명령과 관련된 복수의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간은 복수로 분할되어 각 공간에는 상기 복수의 이미지 중 적어도 하나가 배치되고, 각 이미지들에는 서로 다른 제어명령들이 할당되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간은 사용자의 시선에 상기 영상 출력부 너머로 인식되는 가상의 공간이며, 상기 제어부는 상기 제어 이미지가 상기 가상의 공간에 출력되는 것으로 인식되도록 상기 제어 이미지에 원근감을 부여하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 안경형 영상표시장치의 제어방법을 개시한다. 본 발명에서 개시하는 안경형 영상표시장치의 제어방법은, 사용자의 머리에 착용 가능하도록 형성되는 본체를 구비하는 안경형 영상표시장치의 제어방법에 있어서, 위치 감지부를 이용하여 상기 본체가 착용된 위치를 감지하는 단계 및 상기 위치 감지부에 의하여 감지된 상기 본체의 착용 위치에 따라 제1 및 제2 작동 모드 중 어느 하나를 실행하며, 상기 제1 작동 모드에서는 영상 출력부 및 음성 출력부를 작동시켜 영상 및 음성을 출력하고, 상기 제2 작동 모드에서는 상기 음성 출력부를 작동시켜 음성을 출력하는 것을 특징으로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 영상 출력부는, 상기 본체의 전면부를 덮도록 배치되는 제1 상태와 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태에서 상기 본체에 회전 가능하게 결합하고, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태에서 서로 다른 초점 거리를 갖는 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 안경형 영상표시장치의 제어방법은, 상기 본체에 인가되는 터치 입력에 응답하여 상기 영상 출력부에 제어 이미지를 출력하는 단계, 상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가된 제스처를 감지하는 단계 및 상기 감지된 제스처에 근거하여 상기 제어 이미지에 할당된 제어명령과 관련된 기능을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치는 착용 위치에 따라 서로 다른 작동 모드를 실행할 수 있기 때문에, 사용자는 사용 목적에 따라 다양한 방식으로 안경형 영상표시장치를 이용할 수 있다. 이로써 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치는 영상 출력부가 본체의 전면부를 덮도록 배치된 제1 상태에서 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태로 회전할 수 있다. 제1 상태에서는 헤드 마운티드 디스플레이처럼 사용자의 양안에 영상을 출력하고, 제2 상태에서는 프로젝터처럼 스크린에 영상을 출력할 수 있다. 이로써, 개인이 사용하는 기기를 여러 사람이 함께 영상을 볼 수 있는 기기로 사용할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치는 제어 이미지와 대응되도록 정의된 가상의 공간에 인가되는 제스처를 통해 안경형 영상표시장치에 제어명령을 입력할 수 있으므로, 안경형 영상표시장치를 지속적으로 터치하여야 하는 종래의 입력방식이 갖는 불편함을 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 안경형 영상표시장치의 블록 구성도
도 2는 본 발명과 관련된 안경형 영상표시장치의 일 예를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치의 착용방법을 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도
도 5a 및 도 5b는 도 4에서 설명한 제어방법을 설명하기 위한 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치에서 영상 출력부가 회전하는 실시 예를 설명하기 위한 개념도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치가 프로젝터로 사용되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치와 외부기기가 상호 작동하는 실시 예를 설명하기 위한 개념도
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치에서 종래와 다른 방식으로 제어명령을 입력하는 제어방법을 설명하기 위한 흐름도
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 도 9에서 설명한 제어방법을 설명하기 위한 개념도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 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 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 안경형 영상표시장치(100)의 블록 구성도(block diagram)이다.
상기 안경형 영상표시장치(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 감지부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 안경형 영상표시장치가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 안경형 영상표시장치(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 안경형 영상표시장치(100)와 안경형 영상표시장치(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
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. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 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.
상기 이동통신 모듈(112)은 화상통화모드 및 음성통화모드를 구현하도록 이루어진다. 화상통화모드는 상대방의 영상을 보면서 통화하는 상태를 지칭하고, 음성통화모드는 상대방의 영상을 보지 않으면서 통화를 하는 상태를 지칭한다. 화상통화모드 및 음성통화모드를 구현하기 위하여 이동통신 모듈(112)은 음성 및 영상 중 적어도 하나를 송수신하도록 형성된다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 안경형 영상표시장치(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance),Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(115)은 안경형 영상표시장치의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다.
도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 여기에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라는(121)는 눈동자 탐색 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 영상 출력부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부 기기로 전송될 수 있다.또한, 카메라(121)에서 획득되는 화상 프레임으로부터 사용자의 위치 정보 등이 산출될 수 있다.카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자입력부(130)는 사용자로부터 인가되는 안경형 영상표시장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어명령에 따른입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
감지부(또는 센싱부, 140)는 안경형 영상표시장치(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 안경형 영상표시장치의 방위, 안경형 영상표시장치의 가속/감속 등과 같이 안경형 영상표시장치(100)의 현 상태를 감지하여 안경형 영상표시장치(100)의 동작을 제어하기 위한 감지 신호 (또는 센싱 신호)를 발생시킨다. 또한, 감지부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 감지할 수도 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 영상 출력부(또는, 디스플레이부, 151), 음성 출력부(또는, 음향 출력 모듈, 153), 알람부(154) 및 햅틱 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.
영상 출력부(151)는 안경형 영상표시장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 안경형 영상표시장치가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 안경형 영상표시장치(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에 영상 출력부(151)는촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
영상 출력부(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), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 영상 출력부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 영상 출력부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디(body)의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
안경형 영상표시장치(100)의 구현 형태에 따라 영상 출력부(151)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 안경형 영상표시장치(100)에는 복수의 영상 출력부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
또한, 상기 영상 출력부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 영상 출력부(152)로서 구성될 수 있다.
여기서, 입체영상은 3차원 입체영상(3-dimensional stereoscopic image)을 나타내며, 3차원 입체 영상(3-dimensional stereoscopic image)은 모니터나 스크린 상에서 사물이 위치한 점진적 깊이감(depth)과 실체(reality)를 현실 공간과 동일하게 느낄 수 있도록 한 영상이다. 3차원 입체 영상은 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 구현된다. 양안시차란 떨어져 있는 두 눈의 위치에 의하여 이루어지는 시차를 의미하는 것으로, 두 눈이 서로 다른 2차원 화상을 보고 그 화상들이 망막을 통하여 뇌로 전달되어 융합되면 입체 영상의 깊이감 및 실제감을 느낄 수 있게 된다.
상기 입체 영상 출력부(152)에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다. 가정용 텔레비전 수신기 등에 많이 이용되는 스테레오스코픽 방식에는 휘스톤스테레오스코프 방식 등이 있다.
상기 오토 스테레오스코픽 방식의 예로서, 패럴렉스 배리어(parallex barrier) 방식, 렌티큘러(lenticular) 방식, 집적영상(integral imaging) 방식, 스위츠블 렌즈(switchable lens) 등이 있다. 프로젝션 방식에는 반사형홀로그래픽 방식, 투과형홀로그래픽 방식 등이 있다.
일반적으로 3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운(top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side) 방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간 별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.
또한, 3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이를 합쳐서 하나의 3차원 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.
3차원 입체영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부(미도시)에 의하여 입체 영상 출력부(152)에 표시될 수 있다. 입체 처리부는 3D 영상을 입력받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 추출하거나, 2D 영상을 입력받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.
한편, 영상 출력부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 영상 출력부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 영상 출력부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 영상 출력부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 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.
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 영상 출력부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
도 1을 참조하면, 상기 터치 스크린에 의해 감싸지는 안경형 영상표시장치의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 근접 센서(141)는 상기 센싱부(140)의 일 예로서 구비될 수 있다.상기 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서(141)는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서(141)의 예로는 투과형광전 센서, 직접 반사형광전 센서, 미러반사형광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치 스크린이 정전식인 경우에는 전도성을 갖는 물체(이하, 포인터라 함)의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치 스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치 스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치 스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접센서(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 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
입체영상 출력부(152)와 터치 센서가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '입체 터치스크린'이라 함)나, 입체 영상 출력부(152)와 터치 동작을 감지하는 3차원 센서가 서로 조합되는 경우에는 상기 입체 영상 출력부(152)는 3차원의 입력 장치로도 사용될 수 있다.
상기 3차원 센서의 예로서, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141), 입체 터치센싱부(142), 초음파 센싱부(143), 카메라 센싱부(144)를 포함할 수 있다.
근접센서(141)는 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 터치를 가하는 감지대상(예를 들어, 사용자의 손가락이나 스타일러스 펜)와 검출면과의 거리를 측정한다. 단말기는 이러한 거리를 이용하여 입체영상의 어느 부분이 터치되었는지를 인식하게 된다. 특히, 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 감지대상의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 감지대상의 근접 정도를 검출하고, 이러한 근접 정도를 이용하여 3차원상의 터치를 인식하도록 구성된다.
입체터치센싱부(142)는 터치 스크린상에 가해지는 터치의 세기나 지속시간을 감지하도록 이루어진다. 예를 들어, 입체 터치센싱부(142)는 터치를 가하는 압력을 감지하고, 가압력이 강하면 이를 단말기의 내부를 향하여 터치 스크린과 보다 멀리 위치한 객체에 대한 터치로 인식한다.
초음파센싱부(143)는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식하도록 이루어진다.
초음파센싱부(143)는, 예를 들어 광 센서와 복수의 초음파 센서로 이루어질 수 있다. 광 센서는 광을 감지하도록 형성되며, 초음파 센서는 초음파를 감지하도록 형성된다. 광이 초음파보다 매우 빠르기 때문에, 광이 광 센서에 도달하는 시간은 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠르다. 따라서, 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치를 산출할 수 있게 된다.
카메라센싱부(144)는 카메라(121), 포토 센서, 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
예를 들어, 카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지한다. 카메라에 의하여 촬영된 2차원 영상에 레이저 센서에 의하여 감지된 거리정보가 더해지면, 3차원 정보가 획득될 수 있다.
또 다른 예로서, 포토 센서가 디스플레이 소자에 적층될 수 있다. 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 위치정보를 획득하게 된다.
음성 출력부(153)은 재생 모드, 사용자 인터페이스 안내 모드, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음성 출력부(153)은 안경형 영상표시장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 콘텐츠 재생, 안내음 출력 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음성 출력부(153)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(154)는 안경형 영상표시장치(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 안경형 영상표시장치(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(154)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동을 이용하여, 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 영상 출력부(151)나 음성 출력부(153)을 통해서도 출력될 수 있어서, 영상 출력부(151) 및 음성 출력부(153)은 알람부(154)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(155)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(155)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅택 모듈(155)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(155)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(155)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)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(155)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(155)은 안경형 영상표시장치(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
메모리(160)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(160)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk 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. 안경형 영상표시장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
인터페이스부(170)는 안경형 영상표시장치(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 안경형 영상표시장치(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 안경형 영상표시장치(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, 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(170)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 안경형 영상표시장치(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(170)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기인터페이스부(170)는 안경형 영상표시장치(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 안경형 영상표시장치(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 안경형 영상표시장치(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 안경형 영상표시장치(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
제어부(controller, 180)는 통상적으로 안경형 영상표시장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
또한, 상기 제어부(180)는 상기 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(180)는 상기 안경형 영상표시장치의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행할 수 있다. 또한, 상기 제어부(180)는 상기 잠금 상태에서 상기 영상 출력부(151)를 통해 감지되는 터치 입력에 근거하여 상기 잠금 상태에서 표시되는 잠금화면을 제어할 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 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.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들은제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.
소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 애플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
도 2는 본 발명과 관련된 안경형 영상표시장치의 일 예를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치의 착용방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안경형 영상표시장치(100)는 사용자의 머리에 착용 가능하도록 형성되는 본체(101), 영상 출력부(151), 카메라(121), 제어부(180) 및 음성 출력부(153),를 포함한다. 뿐만 아니라, 도 1을 참조하여 상술한 구성 요소들 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안경형 영상표시장치(100)는 안경 형상으로 형성되었으나, 이에 한정되지 않고 헤어 밴드나 헬멧 또는 스마트 안경(smart glasses) 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본체(101)는 두부에 장착 가능하도록 형성된다. 예를 들면, 안경 형상의 프레임과 다리 부분으로 구현될 수 있다.
한편, 본체(101)의 다리 부분과 영상 출력부(151)과 인접하는 영역에는 빛 가림막이 형성될 수 있다. 이는, 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상이 주변의 다른 광원에 의하여 간섭받게 되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 영상 출력부(151)는 사각의 박스 형상으로 형성되며, 본체(101) 전면부의 적어두 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 이때, 영상 출력부(151)는 체결부(200)에 의하여 본체(101)와 결합할 수 있다. 체결부(200)는 영상 출력부(151)를 본체에 회전 가능하게 결합하도록 형성되며, 체결부(200)에 의하여 본체(101)의 전면부를 덮도록 배치된 상기 영상 출력부(200)는 회전하여 상기 전면부와 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 체결부(200)는 힌지(hinge)일 수 있다. 영상 출력부(151)의 회전과 관련된 특징은 이하 도 6을 참조하여 후술한다.
다시 도 5를 참조하면, 영상 출력부(151)는 제1 및 제2 영상 출력부(151a, 151b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 영상 출력부(151a, 151b)는 사용자의 양안에 대응되는 위치에 배치되며, 서로 다른 영상 출력부에 의하여 3차원 영상을 출력할 수 있다. 도면에 도시된 것과 달리, 영상 출력부가 하나로 이뤄질 수 있으며, 실시 예에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.
한편, 사용자에 따라 미간의 길이가 다를 수 있기 때문에, 제1 및 제2 영상 출력부(151a, 151b)의 위치는 사용자의 조작에 의하여 변경될 수 있다.
한편, 영상 출력부(151)는 영상 정보(또는, 시각 정보)를 출력할 수 있다. 이를 위해 도시되지는 않았지만, 영상 출력부(151)의 내부에는 광원과, 상기 광원에서 생성된 광선에 대응하여 영상 정보를 생성시키는 영상 형성수단 예컨대, 액정 패널과, 상기 광원에서 영상 생성수단으로 주사되는 광선의 광 경로를 조절하며, 상기 영상 정보가 사용자의 양안에 주사되도록 광 경로를 형성시키기 위한 다수의 렌즈와, 반사경 및 광학 소자들이 포함될 수 있다.
영상 출력부(151)에는 사용자가 직접 눈으로 화상을 시청할 수 있는 접안 렌즈가 형성될 수 있으며, 이로 인해 영상 출력부(151)는 입력된 신호에 대응하여 영상을 출력시킬 수 있다.
한편, 영상 출력부(151)에 출력되는 영상 정보는 안경형 영상표시장치(100)에서 생성되거나 또는 외부기기로부터 전송받은 콘텐츠의 영상을 의미하며, 가상의 객체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는 메모리(160)에 저장되어 있는 콘텐츠나 외부기기로부터 수신된 콘텐츠의 시각 정보를 출력시킬 수 있다. 상기 가상의 객체는, 예를 들면, 애플리케이션이나 이에 대응하는 아이콘, 콘텐츠, 상기 콘텐츠를 재생하기 위한 사용자 인터페이스 등을 의미할 수 있다.
한편, 영상 출력부(151)는 광투과성을 가질 수 있다. 이러한 경우, 사용자는 영상 출력부(151)를 통하여 외부 환경을 볼 수 있다. 또한, 영상 출력부(151)에는 외부 환경이 보이는 동시에 상기 외부 환경을 구성하는 임의의 외부 물체에 대한 정보가 출력될 수 있다. 예를 들어, 외부 물체는 명함, 사람 또는 상호 통신이 가능한 외부기기일 수 있다. 즉, 영상 출력부(151)는 영상 출력부(151)를 통해 보이는 외부 환경과 함께, 제어부(180)에 의하여 출력되는 시각 정보를 표시(Augmented Reality)할 수 있다.
한편, 영상 출력부(151)는 본체(101)와 일체형으로 형성되거나, 체결부(200)에 의하여 탈부착할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
카메라(121)는 제1 및 제2 영상 출력부(151a, 151b) 중 적어도 하나에 인접하여 배치될 수 있다. 이때, 카메라(121)는 착용자가 바라보고 있는 대상을 같은 방향에서 포착할 뿐만 아니라, 본체(101)의 한쪽 또는 양쪽에 배치되어 착용자의 시야 이외의 공간도 촬영할 수도 있다.
이때, 제어부(180)는 카메라(121)에 포착되는 이미지를 이용하여 외부 감지 대상체의 움직임과 상기 움직임의 특징을 탐지할 수 있다.
사용자 입력부(도 1 참조, 130)는 본체(101)의 한쪽 또는 양쪽에 별도의 터치 패널로 구현될 수 있다. 또는, 물리적인 키로 구현될 수 있다. 예를 들면, 전원의 ON/OFF 스위치가 본체(101)의 한쪽에 구현될 수 있다.
또 다른 실시 예로, 사용자 입력부(130)는 본체(101)와 연결된 별도의 외부 기기 장치로 구현될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 별도의 외부 기기 장치에 특정 명령을 입력할 수 있다. 또는, 영상 출력부(151)가 터치 스크린으로 구현되어 사용자로부터의 제어 명령을 직접 입력받을 수도 있다.
또 다른 실시 예로, 사용자 입력부(130)는 사용자의 음성 명령을 인식하는 모듈로 구현될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 음성을 통하여 안경형 영상표시장치(100)에 특정 명령을 입력할 수 있다.
한편, 무선 통신부(110)는 통신할 수 있는 외부기기와 무선 통신을 수행할 수 있다. 이때, 상기 외부기기와 관련된 정보가 영상 출력부(151)에 출력될 수 있다.
이때, 제어부(180)는 무선통신부(110)을 이용하여 입력장치 및 출력장치 중 적어도 하나와 무선신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 입력장치, 복수의 출력장치 및 안경형 영상표시장치는 블루투스(BT), WiFi를 이용하여 무선연결될 수 있다. 또는 각 장치 중 일부는 유선연결방식으로 신호를 송수신할 수 있다.
한편, 착용시 사용자의 귀와 맞닿는 영역, 즉 본체(101)의 양 측면에는 영상 정보에 대응되는 음성 정보를 출력하기 위한 음성 출력부(153a, 153b)가 형성될 수 있다. 이때 음성 출력부는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 귀를 덮는 스피커 형상으로 형성되거나, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 귀 안에 삽입되는 이어폰 형상으로 형성될 수 있다. 음성 출력부가 스피커 형상으로 형성되는 경우, 상기 음성 출력부는 골전도 스피커일 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 사용자는 안경형 영상표시장치(100)의 본체를 머리의 일 부분에 착용할 수 있다. 특히, 안경형 영상표시장치(100)의 영상 출력부(151)는 사용자의 양안을 향하도록 배치될 수 있다. 이로써, 사용자는 양안에 맺히는 허상을 보게 되고, 극장과 같은 넓은 화면을 제공받을 수 있다.
이하에서는, 상술한 구성 요소를 구비하는 안경형 영상표시장치(100)가 본체의 착용 위치에 따라 서로 다른 작동 모드를 실행하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5a 및 도 는 도 4에서 설명한 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
먼저, 사용자의 머리에 착용된 상태에서 위치 감지부(510)를 이용하여 본체가 착용된 위치를 감지하는 단계(S410)가 진행될 수 있다. 예를 들어, 안경형 영상표시장치의 착용 위치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 영상 출력부가 사용자의 양안을 향하도록 위치하는 제1 착용 위치와 영상 출력부가 사용자의 양안을 향하지 않는 제2 착용 위치가 있을 수 있다.
실시 예에 있어서, 위치 감지부(510)는 사용자의 눈동자를 인식하는 카메라 센서일 수 있다. 상기 위치 감지부(510)는 영상 출력부와 인접하는 위치에 배치되고, 안경형 영상표시장치의 전원이 켜지면 활성화되어 사용자의 눈동자를 탐색한다. 탐색 결과, 눈동자가 탐색된 경우에는 안경형 영상표시장치가 상기 제1 착용 위치에 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우, 제2 착용 위치에 있는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 위치 감지부(510)는 카메라 센서뿐만 아니라 복수의 가속도 센서 등을 구비하고, 복수의 가속도 센서에서 측정되는 위치 값을 이용하여 안경형 영상표시장치의 착용 위치를 감지할 수 있다.
다음으로, 위치 감지부(510)에 의하여 감지된 본체의 착용 위치에 따라 제1 및 제2 작동 모드 중 어느 하나를 실행하는 단계(S420)가 진행될 수 있다.
예를 들어, 도 5a의 (a)에 도시된 바와 같이, 영상 출력부(151)가 사용자의 양안을 향하도록 위치하는 경우, 영상 출력부 및 음성 출력부를 작동시켜 영상 및 음성을 출력하는 제1 작동 모드를 실행할 수 있다. 제1 작동 모드는, 안경형 영상표시장치가 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 기능을 실행하기 위한 상태를 의미한다. 즉, 영상 출력부(151)가 사용자의 양안을 향하는 경우, 제어부(180)는 영상 출력부 및 음성 출력부가 활성화된다.
이와 달리, 도 5a의 (b)에 도시된 바와 같이, 영상 출력부(151)가 사용자의 양안을 향하지 않는 경우, 음성 출력부를 작동시켜 음성을 출력하는 제2 작동 모드를 실행할 수 있다. 제2 작동 모드는, 안경형 영상표시장치가 헤드셋(headset)의 기능을 실행하기 위한 상태를 의미한다. 사용자는 영상 출력부에 의하여 출력되는 영상을 확인할 수 없기 때문에, 제어부(180)는 자동으로 영상 출력부를 비활성화하고, 음성 정보만을 출력한다.
실시 예에 있어서, 제어부(180)는 제1 작동 모드에서 제2 작동 모드로 전환되는 경우, 출력 중이던 음성 정보를 계속해서 출력할 수 있다. 즉, 영화를 재생하는 중에 작동 모드가 변경되는 경우, 재생을 일시 중지하지 않고, 음성 정보를 계속해서 출력할 수 있다. 다만, 영상 출력부를 비활성화함으로써 불필요하게 낭비되는 전원을 효율적으로 관리할 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 제어부(180)는 제1 작동 모드와 제2 작동 모드에서 서로 다른 애플리케이션을 실행할 수 있다. 예를 들어, 제1 작동 모드에서는 동영상 재생과 관련된 애플리케이션을 실행하고, 제2 작동 모드에서는 음악 재생과 관련된 애플리케이션을 실행할 수 있다. 즉, 사용자는 안경형 영상표시장치의 착용 위치를 변경함으로써 서로 다른 애플리케이션을 실행할 수 있다. 이로써 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
한편, 도 5b에 도시된 바와 같이, 사용자는 안경형 영상표시장치를 좌우 방향을 고려하지 않고 착용할 수 있다. 음성 정보의 경우 좌와 우가 구분되어 있기 때문에, 잘못 착용시 사용자는 불편을 느낄 수 있다. 이러한 불편을 방지하기 위하여, 제어부(180)는 위치 감지부(510)에 의하여 감지된 착용 위치에 근거하여 사용자의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 정확한 음성 정보가 출력되도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자는 안경형 영상표시장치를 이동시에는 헤드셋으로 이용하고, 그렇지 않은 경우에는 헤드 마운티드 디스플레이로 이용할 수 있기 때문에, 안경형 영상표시장치는 사용 목적에 따라 다양한 방식으로 이용될 수 있다. 이로써 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치의 영상 출력부는 본체에 회전하도록 결합할 수 있다. 영상 출력부는 회전된 상태에 따라 사용자의 양안에 초점을 형성하는 허상 광학 및 스크린에 초점을 형성하는 투상 광학 중 어느 하나의 방식으로 영상을 출력할 수 있다.
이하에서는, 도 6, 도 7a 및 도 7b는을 참조하여 허상 광학 및 투상 광학 중 어느 하나의 방법으로 영상 정보를 출력하는 안경형 영상표시장치에 관하여 구체적으로 살펴본다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치에서 영상 출력부가 회전하는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 6에는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치(100)의 측면도가 도시되어 있다. 상기 안경형 영상표시장치(100)는 본체(101), 영상 출력부(151), 본체(101)와 영상 출력부(151)를 결합하는 체결부(200) 및 카메라(121)를 포함할 수 있다.
한편, 영상 출력부(151)는 본체(101)의 전면부를 덮도록 배치되는 제1 상태(도 6의 (a) 참조)와 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태(도 6의 (c) 참조)에서 상기 본체에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 이때, 제2 상태는 영상 출력부(151)가 전면부와 나란한 경우에 한정되지 않고, 사용자의 편의에 따라 다양한 각도로 변형될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 영상 출력부(151)와 본체(101)의 전면부가 나란하게 배치된 상태를 제2 상태로 설정하여 본 발명의 특징을 구체적으로 설명한다.
영상 출력부(151)는 상기 제1 상태에서 상기 본체(101)를 착용한 사용자의 양안을 향하여 영상 정보를 출력하도록 이루어진다. 즉, 사용자의 양안에 허상이 맺어지도록 초점을 형성하고, 허상 광학을 이용하여 영상 정보를 출력할 수 있다. 즉, 제1 상태에서, 안경형 영상표시장치(100)는 헤드 마운티드 디스플레이로(HMD)의 기능을 수행한다.
이와 달리, 영상 출력부(151)는 상기 제2 상태에서 본체(101)와 이격 배치되는 스크린에 영상이 비춰질 수 있도록, 상기 스크린을 향하여 영상을 출력하도록 이루어진다. 스크린은, 예를 들어, 벽이나 천장일 수 있다. 영상 출력부(151)는 사용자의 눈이 아닌 스크린에 상이 맺어지도록 초점을 형성하고, 영상 정보를 스크린에 투사할 수 있다. 즉, 제2 상태에서, 안경형 영상표시장치(100)는 프로젝터의 기능을 수행한다.
한편, 영상 출력부(151)와 본체(101)는 체결부(200)에 의하여 결합되며, 상기 체결부(200)는 예를 들어 힌지(hinge)일 수 있다. 다만, 체결부(200)는 힌지에 한정되지 않으며, 영상 출력부(151)를 본체(101)의 일단에서 회전 가능하도록 결합하는 모든 구성으로 변환될 수 있다.
한편, 안경형 영상표시장치(100)는 상기 영상 출력부(151)가 상기 제1 상태 또는 상기 제2 상태 중 어느 상태에 놓여있는 여부를 감지하는 상태 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 상태 감지부는 상기 체결부(200)에 설치될 수 있다. 제어부(180)는 상태 감지부의 감지 결과에 근거하여 영상 출력부(151)가 제1 상태 또는 제2 상태에서 서로 다른 초점 거리를 갖는 영상을 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 안경형 영상표시장치(100)는 상기 본체(101)에 주변의 밝기를 감지하는 조도 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제어부(180)는 상기 조도 감지부에 의하여 획득되는 주변의 조도 값에 근거하여 상기 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상의 밝기를 조절할 수 있다.
한편, 안경형 영상표시장치(100)의 영상 출력부(151)는 사용자의 좌안 및 우안에 대응하는 제1 및 제2 영상 출력부를 포함할 수 있다.
제1 상태에서, 제어부(180)는 제1 및 제2 영상 출력부에서 양안시차를 고려한 영상들을 출력함으로써 3차원 입체영상을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 상태에서도, 제어부(180)는 양안시차를 고려하여 형성된 서로 다른 영상들을 상기 제1 및 제2 영상 출력부에 각각 출력함으로써, 스크린에 3차원 입체영상을 투사할 수 있다.
뿐만 아니라, 제어부(180)는 제2 상태에서 제1 및 제2 영상 출력부 중 어느 하나를 활성화하고, 다른 하나는 비활성화함으로써 스크린에 2차원 영상을 투사할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치가 프로젝터로 사용되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 제2 상태에서 영상을 출력하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.
안경형 영상표시장치(100)는 본체(101)에 영상 출력부(151)와 인접하여 형성되고, 스크린(S)과 상기 영상 출력부(151) 사이의 거리를 측정하도록 이루어지는 거리 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 거리 측정부는 거리 측정 카메라나 적외선 센서, 레이저 센서 등일 수 있다.
제어부(180)는, 상기 거리 측정부에 의하여 측정된 거리에 근거하여 상기 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상의 초점 거리를 조절할 수 있다. 영상의 초점 거리가 조절됨에 따라, 스크린(S)에 표시되는 영상의 크기가 변경될 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 안경형 영상표시장치(100)의 영상 출력부(151)가 본체(101)의 전면부와 나란한 경우(제2 상태), 제어부(180)는 스크린에 영상(710)이 표시되도록, 상기 스크린을 향하여 영상을 출력한다. 이때, 거리 감지부(700)는 스크린(S)과의 직선 거리를 산출하고, 제어부(180)는 산출된 거리에 근거하여 자동으로 스크린(S)에 표시되는 영상(710)의 초점 거리를 조절한다.
한편, 도 7b에 도시된 바와 같이, 안경형 영상표시장치(100)를 착용한 사용자가 움직임에 따라, 안경형 영상표시장치(100)의 위치가 변경될 수 있다. 이러한 경우, 제어부(180)는 실시간으로 스크린(S)에 표시되는 영상(710)의 초점 거리를 다시 조절할 수 있다. 이에 따라, 스크린(S)에 표시되는 영상의 크기가 변경될 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 거리 측정부와 스크린(S)의 거리(d1 또는 d2)에 따라 스크린에 표시되는 영상(710 또는 720)의 크기가 달라지는 것을 확인할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 렌즈의 물리적 특성상 초점이 맺어질 수 있는 거리에 한계가 있기 때문에, 거리 측정부에 의하여 측정된 거리가 소정의 조건을 만족하지 않을 수 있다. 예를 들어, 스크린에 영상이 출력되기 위해 만족하여야 할 조건이 "2m 내지 10m"로 설정될 수 있다. 이러한 소정의 조건은, 영상 출력부(151)의 종류에 따라 달라질 수 있다.
한편, 제어부(180)는 거리 측정부에 의하여 측정된 거리가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우, 출력부(150)를 이용하여 상기 본체의 위치를 이동시키도록 안내하는 안내 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, "스크린을 향하여 앞으로 2m 이동하세요"와 같은 음성 정보가 음성 출력부(153)에 출력되거나, 이동할 위치를 안내하는 이미지가 영상 출력부(151)에 출력될 수 있다.
이하에서는, 안경형 영상표시장치(100)와 외부기기가 상호 페어링(pairing)되어 작동하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치와 외부기기가 상호 작동하는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
안경형 영상표시장치(100)의 제어부(180)는, 무선 통신부(110)를 이용하여 소정의 거리 이내에 위치하는 외부기기를 탐색하고, 탐색된 외부기기와 무선 통신을 수행할 수 있다.
이때, 탐색된 외부기기가 영상 및 음성 중 적어도 하나를 출력할 수 있다면, 제어부(180)는 사용자의 입력에 근거하여 안경형 영상표시장치(100)에서 출력되는 영상 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 탐색된 외부기기에 출력되도록 제어명령을 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이, 안경형 영상표시장치(100) 주변에 홈시어터 스피커가 위치하는 경우, 제어부(180)는 영상 출력부(151)에 영상 정보를 출력하고, 음성 출력부(153)와 상기 홈시어터 스피커 중 적어도 하나에 음성 정보를 출력할 수 있다.
제어부(180)는 사용자 입력에 근거하여 음성 정보를 출력할 기기를 선택할 수 있다. 뿐만 아니라, 영상 출력부(151)가 본체의 전면부를 덮도록 배치되는 제1 상태와 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태로 전환되는 경우, 제어부(180)는 자동으로 스크린에 영상 정보를 출력하고, 페어링 된 외부기기에 음성 정보를 출력할 수 있다. 이로써, 사용자는 주변 기기를 이용하여 좀 더 나은 음향 효과를 제공받을 수 있다.
다른 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 안경형 영상표시장치(device 1) 주변에 다른 제2 안경형 영상표시장치(device 2)가 위치하는 경우, 재생 중인 콘텐츠를 공유할 수 있다. 즉, 제1 안경형 영상표시장치(device 1)에 저장된 콘텐츠를 공유할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 안경형 영상표시장치(device 1)에서 출력되는 영상 및 음성을 제2 안경형 영상표시장치(device 2)에서 실시간으로 확인할 수 있다.
한편, 이하에서는, 안경형 영상표시장치에서 사용자로부터 제어명령을 입력받는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.
영상표시장치에 제어명령을 입력하는 방식으로 여러 가지 방식이 제안되어 있다. 영상표시장치의 버튼을 물리적으로 가압하여 제어명령을 입력하던 종래의 방식에서 벗어나, 최근에는 인체에 흐르는 정전기를 이용하여 터치 입력으로 제어명령을 입력하는 방식이 많이 사용되고 있다.
그러나, 안경형 영상표시장치와 같은 웨어러블 디바이스(wearable device)들은 터치 입력 방식으로 제어명령을 입력할 경우 영상표시장치에 지속적으로 터치 입력이 가해져야 하므로 인체에 입혀져 있는 상태에서는 사용자에게 불편함을 유발하게 된다. 특히, 안경형 영상표시장치는 사용자의 얼굴 부분에 거치되어 있는 단말기를 지속적으로 터치한다는 점에서 불편함이 매우 크다.
이에 따라, 종래의 터치 입력 방식에서 벗어나 사용자에게 전달될 수 있는 불편함을 극복할 수 입력방식을 구비한 단말기에 대하여 고려될 수 있다.
이하에서는, 도 9, 도 10a, 도10b 및 도 10c을 참조하여 안경형 영상표시장치에서 종래와 다른 방식으로 제어명령을 입력하는 제어방법에 대하여 구체적으로 살펴본다. 한편, 영상 출력부는 투명 디스플레이부처럼 광투광성을 가지는 형태로 형성된 것을 전제한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안경형 영상표시장치에서 종래와 다른 방식으로 제어명령을 입력하는 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 10a, 도 10b 및 도 10c는 도 9에서 설명한 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
먼저, 본 발명을 안경형 영상표시장치(100)에 구현하기 위해서는 터치 입력에 근거하여 영상 출력부(151, 도 2 참조)에 제어 이미지를 출력시킨다(S910).
터치 입력은 본체(101, 도 2 참조)를 통해 인가될 수 있다. 본체(101)는 사용자의 얼굴에 착용 가능하도록 형성되며, 안경형 영상표시장치(100)의 안경 다리 부분이 본체(101)에 해당할 수 있다. 본체(101)의 적어도 일부에는 사용자의 터치 입력을 인가받는 터치 입력부(미도시)가 형성될 수 있다.
터치 입력부는 사용자의 터치 입력을 인가받고, 영상 출력부(151)에서는 터치 입력에 근거하여 제어 이미지를 출력시킨다. 영상 출력부(151)에서 출력되는 제어 이미지는 안경형 영상표시장치(100)에서 필요로 하는 제어명령과 관련된 이미지들을 포함한다. 제어 이미지는 분할되어 각 영역에 상기 복수의 이미지들이 적어도 하나씩 배치되며, 각각의 이미지들에는 서로 다른 제어명령들이 할당되어 있다.
제어 이미지에 할당되는 제어명령들은 안경형 영상표시장치(100)의 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상 정보나 음성 출력부(153, 도 2 참조)에서 출력되는 음성 정보에 따라 결정될 수도 있고, 사용자의 선택에 의해 미리 설정될 수도 있다. 제어 이미지를 출력시키기 위해 본체(101)에 터치 입력을 인가한 후에, 복수의 제어 이미지 중 영상 출력부(151)를 출력시킬 제어 이미지를 선택하는 선택지가 제어 이미지에 앞서 먼저 출력될 수도 있다.
다음으로, 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가되는 제스처를 감지할 수 있다(S920).
안경형 영상표시장치(100)의 영상 출력부(151)는 광투과성으로 형성되므로 사용자는 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상 정보뿐만 아니라 상기 영상 출력부(151)를 통해 상기 영상 출력부(151) 너머의 외부 환경을 시각적으로 인식할 수도 있다.
제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간은 사용자의 시선에 영상 출력부(151) 너머로 인식되는 외부 환경의 공간을 포함한다. 영상 출력부(151)는 제어 이미지가 사용자의 시선에 외부 환경의 공간에 출력되는 것으로 인식되도록 제어 이미지에 원근감을 부여한다. 이에 따라 영상 출력부(151)에 출력되는 제어 이미지는 사용자의 시선에 영상 출력부(151) 너머의 외부 환경에 출력되는 것으로 인식된다.
예를 들어, 제스처는 제어 이미지와 대응되도록 정의된 가상의 공간을 손가락, 주먹, 펜 등의 대상체를 이용하여 가볍게 두드리는 행위일 수 있다.
한편, 사용자의 시선에는 영상 출력부(151)에서 출력되는 제어 이미지가 영상 출력부(151) 너머의 외부 환경에 출력되는 것으로 인식되므로, 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 제스처를 인가하는 것은 마치 사용자에게 외부 환경의 제어 이미지를 터치하는 것처럼 인식되게 할 수 있다.
제어 이미지는 서로 다른 제어명령들이 할당된 복수의 이미지를 포함하므로, 안경형 영상표시장치(100)에 인가하고자 하는 제어명령과 관련된 이미지를 터치하는 것과 같이 제어 이미지에 제스처를 인가하면, 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가되는 제스처가 곧 안경형 영상표시장치(100)에 제어명령을 입력하는 입력행위에 해당한다.
제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간은 여러 공간으로 분할되어, 각 공간에는 서로 다른 제어명령이 할당되어 있다. 카메라(121)는 본체(101)의 전면에 해당하는 영상을 촬영하고, 제어부(180)는 상기 카메라(121)가 촬영한 영상을 이용하여 인가되는 제스처를 감지할 수 있다.
제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 제스처가 인가되면, 제어부(180)는 서로 다른 제어명령이 할당된 복수의 이미지 중 어느 이미지와 대응되는 공간에 제스처가 인가되었는지를 탐색할 수 있다. 어느 이미지와 대응되는 공간에 제스처가 인가되었는지에 따라 안경형 영상표시장치(100)에서 실행될 제어명령이 결정된다.
다음으로, 감지된 제스처에 근거하여 제어 이미지에 할당된 제어명령과 관련된 기능을 실행할 수 있다(S930).
감지된 제스처에 근거하는 것은, 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간이 분할된 영역 중 어느 영역에 제스처가 인가되었는지에 따라 결정되는 것을 의미한다.
제어 이미지에는 복수의 제어명령과 관련된 이미지들이 포함되어 있으며, 제어부(180, 도 3 참조)는 사용자의 제스처가 인가된 영역에 표시된 이미지와 관련된 제어명령을 실행한다. 제어부에서 실행하는 제어명령은 안경형 영상표시장치(100)를 직접 제어하는 제어명령일 수도 있으나, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니고 안경형 영상표시장치(100)의 무선 통신부(110, 도 1 참조)를 통해 상기 안경형 영상표시장치(100)와 페어링되는 외부기기를 제어하는 제어명령을 실행할 수도 있다.
안경형 영상표시장치(100)를 직접 제어하는 제어명령은, 안경형 영상표시장치(100)에서 출력되는 영상 정보나 음성 정보와 관련된 것일 수 있다. 예를 들어, 영상 출력부(151)에서 출력 중인 동영상(음성 정보가 함께 포함된 동영상인 경우에는 영상 출력부와 음성 출력부에서 출력 중인 동영상)을 정지시키거나 다시 재생시키는 제어명령, 영상 출력부(151)에서 슬라이드 형식으로 출력되는 사진을 다음 사진으로 넘기거나 앞서 지나간 사진을 다시 불러오는 제어명령, 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상 정보를 확대하거나 축소하는 제어명령, 음성 출력부에서 출력되는 음향의 음량을 크기를 키우거나 줄이는 제어명령 등이 될 수 있다.
안경형 영상표시장치(100)를 직접 제어하는 제어명령은, 안경형 영상표시장치(100)에 포함된 콘텐츠를 실행하거나 중지시키는 제어명령이 될 수도 있다. 예를 들어, 안경형 영상표시장치(100)에 임의의 어플리케이션이 저장되어 있는 경우 상기 어플리케이션을 실행시키거나 어플리케이션의 실행을 종료하는 제어명령을 입력할 수도 있다.
또한, 단순 입력에서 벗어나, 제어 이미지가 키보드의 자판과 같은 형식으로 출력되는 경우에는 텍스트를 입력하여 문서를 작성하는 형태와 같은 입력도 가능하다.
영상 출력부(151)에서 출력되는 영상 정보와 관련하여 안경형 영상표시장치(100)를 제어하는 경우, 영상 출력부(151)에서는 영상 정보와 제어 이미지가 동시에 출력될 수 있으므로 사용자에게 영상 정보를 시각적으로 인식하는 데에 방해가 될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 선택에 따라 영상 출력부(151)에서 제어 이미지가 출력되는 영역을 조절하거나, 출력된 제어 이미지를 다시 소멸시키는 제어명령도 제어 이미지에 할당될 수 있다. 사용자의 선택에 따라 영상 출력부(151)에서 제어 이미지가 출력되는 영역을 조절하면, 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간도 그에 대응하여 조절되며, 센서(121)도 새로 조절된 공간에 인가되는 제스처를 감지하도록 조절된다.
외부기기를 제어하는 제어명령의 실행은 외부기기를 제어하는 신호를 무선 통신부를 통해 외부기기로 전송하는 것을 포함한다. 이하에서는 이에 대하여 구체적으로 설명한다.
외부기기를 제어하기 위해서는, 터치 입력에 의해 제어 이미지를 영상 출력부(151)에 출력시키는 단계(S910) 전에 미리 무선 통신부를 통해 안경형 영상표시장치(100)와, 제어할 외부기기가 무선으로 페어링 되어야 한다.
그리고, 상기 제어 이미지는 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 외부기기에서 출력되는 영상 정보나 음성 정보를 감지하여 그와 관련된 제어명령이 할당된 제어 이미지가 출력될 수도 있고, 외부기기로부터 현재 출력 중인 영상 정보나 음성 정보의 데이터를 전송받아 전송받은 데이터에 근거하여 그와 관련된 제어명령이 할당된 제어 이미지가 출력될 수도 있으며, 사용자의 선택에 의해 미리 설정된 제어 이미지가 출력될 수도 있다.
그리고, 감지된 사용자의 제스처에 근거하여 제어 이미지에 할당된 제어명령과 관련된 기능을 실행하며(S930), 제어부(180)에서는 외부기기를 제어하는 신호를 무선 통신부를 통해 외부기기로 전송하도록 상기 무선 통신부를 제어한다. 이에 따라, 외부기기는 안경형 영상표시장치(100)에서 전송하는 제어 신호에 따라 제어된다.
예를 들어, 도 8a를 참조하면, 동영상 재생 중에 페어링 된 오디오 기기에 대한 제어 이미지가 영상 출력부(151)에 출력될 수 있다. 이때, 제어 이미지에는 음성 정보를 상기 오디오 기기에 전송하고 출력하도록 하는 제어명령이 할당될 수 있다. 즉, 상기 제어 이미지에 대한 제스처가 인가되면, 안경형 영상표시장치(100)의 음성 출력부(153)에 출력되던 음성 정보가 오디오 기기에서 출력될 수 있다.
다른 예를 들어, 도 8b를 참조하면, 제1 안경형 영상표시장치(device 1)이 동영상을 재생하는 중에 페어링 된 제2 안경형 영상표시장치(device 2)에 대한 제어 이미지가 영상 출력부(151)에 출력될 수 있다. 이때, 제어 이미지에는 재생 중인 동영상을 공유하도록 하는 제어명령이 할당될 수 있다. 즉, 상기 제어 이미지에 대한 제스처가 인가되면, 제1 안경형 영상표시장치(device 1)에서 출력되는 정보가 그대로 제2 안경형 영상표시장치(device 2)에서 출력될 수 있다.
이하에서는 도 10a, 도 10b 및 도 10c를 참조하여, 본 발명에 의해 안경형 영상표시장치(100)에 구현되는 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 10a, 도 10b 및 도 10c는 도 9에서 설명한 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10a를 참조하면, 안경형 영상표시장치(100)의 영상 출력부(151)에는 동영상이 출력되고 있다. 영상 출력부(151)는 사용자의 시선에 광투과성의 영상 출력부(151) 너머의 외부 환경에 동영상이 출력되는 것으로 인식되도록 동영상에 원근감을 부여할 수 있다. 이에 따라 사용자는 영상 출력부(151)를 너머의 외부 환경과 함께 상기 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상 정보를 동시에 볼 수 있다.
안경형 영상표시장치(100)에 제어명령을 입력하기 위한 제어 이미지를 출력시키도록 본체(101)에 터치 입력을 인가한다. 본 발명은, 종래 기술과 달리 안경형 영상표시장치(100)에 제어명령을 입력하기 위해 계속적으로 안경형 영상표시장치(100)를 터치하는 것이 아니라, 1회성 터치 입력으로 제어 이미지를 출력시키고 그 이후의 제어명령은 제어 이미지를 통해 입력하도록 이루어진다.
도 10b를 참조하면, 본체(101)에 터치 입력을 인가함으로써 영상 출력부(151)에는 제어 이미지(400a)가 출력된다. 제어 이미지(400a)는 영상 출력부(151)에 출력되지만, 영상 출력부(151)는 제어 이미지(400a)에 원근감을 부여하여 사용자의 시선에는 광투과성의 영상 출력부(151) 너머의 외부 환경에 제어 이미지(400b)가 출력되는 것으로 인식된다. 제어 이미지(400a)는 동영상과 중첩되게 출력될 수 있으며, 사용자의 시선에는 영상 출력부(151) 너머의 외부 환경에 제어 이미지(400b)와 동영상이 중첩되게 출력되는 것으로 인식될 수 있다.
제어 이미지(400a, 400b)에는 영상 출력부(151)에서 출력되는 영상 정보와 관련된 제어명령이 할당된다. 도 10b에 도시한 바와 같이, 영상 출력부(151)에서 동영상이 출력되고 있으므로, 제어 이미지(400a, 400b)에는 동영상의 재생과 관련된 제어명령이 할당될 수 있다.
도 10c를 참조하면, 사용자는 제어 이미지(400a)가 출력되는 영상 출력부(151)를 터치하는 것이 아니라, 제어 이미지(400b)와 대응되도록 정의된 공간에 제스처를 인가하여 제어명령을 입력한다.
제어부(180)는 제어 이미지(400b)와 대응되도록 정의된 공간에 인가되는 제스처를 감지하며, 상기 공간을 분할하여 각 분할된 공간 중 어느 공간에 제스처가 인가되었는지를 감지한다.
도시한 바와 같이, 제어 이미지(400a, 400b)의 중앙에는 재생 중인 동영상을 일시정지시키는 이미지가 출력되어 있고, 사용자가 제어 이미지(400a, 400b)와 대응되도록 정의된 공간의 중앙에 제스처를 인가하면 제스처가 인가된 영역을 감지한다.
감지된 제스처에 근거하여 제어부(180)는 제어 이미지(400a, 400b)에 할당된 제어명령과 관련된 기능을 실행한다. 도 5c에서는 재생 중인 동영상을 일시정지시키는 제어명령이 입력되었으므로, 제어부(180)는 출력 중인 동영상을 일시정지시키도록 영상 출력부(151)와 음성 출력부(153)를 제어한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가되는 제스처를 통해 안경형 영상표시장치(100)에 제어명령을 입력할 수 있으므로, 안경형 영상표시장치(100)를 지속적으로 터치하여야 하는 종래의 입력방식이 갖는 불편함을 극복할 수 있다.
한편, 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
상기와 같이 설명된 안경형 영상표시장치(100) 및 그것의 제어방법은 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 사용자의 머리에 착용 가능하도록 형성되는 본체;
    상기 본체에 형성되고, 상기 본체가 착용된 위치를 감지하는 위치 감지부;
    상기 본체에 형성되고, 작동하는 경우 영상 정보를 출력하는 영상 출력부와 음성 정보를 출력하는 음성 출력부를 구비하는 출력부; 및
    상기 위치 감지부에 의하여 감지된 상기 본체의 착용 위치에 따라 상기 영상 출력부 및 상기 음성 출력부 중 적어도 하나의 작동을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체의 착용 위치에 따라 제1 및 제2 작동 모드 중 어느 하나를 실행하고, 상기 제1 작동 모드에서는 상기 영상 및 음성 출력부를 작동시키고, 상기 제2 동작 모드에서는 상기 음성 출력부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는,
    상기 본체의 전면부를 덮도록 배치되는 제1 상태와 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태에서 상기 본체에 회전 가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  4. 제3 항에 있어서
    상기 영상 출력부는,
    상기 제1 상태와 상기 제2 상태에서 서로 다른 초점 거리를 갖는 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는,
    상기 제1 상태에서 상기 본체를 착용한 사용자의 눈을 향하여 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는,
    상기 제2 상태에서 이격 배치되는 스크린에 영상이 비춰질 수 있도록, 상기 스크린을 향하여 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 본체에 상기 영상 출력부와 인접하여 형성되고, 상기 스크린과 상기 영상 출력부 사이의 거리를 측정하도록 이루어지는 거리 측정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 거리 측정부에 의하여 측정된 거리에 근거하여 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상의 초점 거리를 조절하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 거리 측정부에 의하여 측정된 거리가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 출력부를 이용하여 상기 본체의 위치를 이동시키도록 안내하는 안내 정보를 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안경형 영상 표시장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는,
    제1 및 제2 영상 출력부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 영상 출력부 중 적어도 하나를 이용하여 2차원 영상 또는 3차원 영상을 상기 스크린에 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  10. 제4 항에 있어서,
    상기 영상 출력부가 상기 제1 상태 또는 상기 제2 상태 중 어느 상태에 놓여있는 여부를 감지하는 상태 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 상태 감지부는,
    상기 영상 출력부를 상기 본체에 대하여 회전 가능하게 결합하는 힌지에 설치되는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 본체에 주변의 밝기를 감지하는 조도 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 조도 감지부에 의하여 획득되는 주변의 조도 값에 근거하여 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    소정의 거리 이내에 위치하는 외부기기를 탐색하고, 탐색된 외부기기와 통신을 수행하도록 이루어지는 무선 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 출력부에서 출력되는 영상 정보 및 상기 음성 출력부에서 출력되는 음성 정보 중 적어도 하나를 상기 외부 기기에서 출력되도록 전송하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는, 적어도 하나의 제어명령이 할당되어 있는 제어 이미지를 출력하고,
    상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가되는 제스처를 감지하는 제스처 감지부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 제스처 감지부에 감지된 제스처에 근거하여 상기 제어 이미지에 할당된 제어 명령과 관련된 기능을 실행하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제어 이미지는, 각각 서로 다른 제어 명령과 관련된 복수의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간은 복수로 분할되어 각 공간에는 상기 복수의 이미지 중 적어도 하나가 배치되고, 각 이미지들에는 서로 다른 제어명령들이 할당되는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간은 사용자의 시선에 상기 영상 출력부 너머로 인식되는 가상의 공간이며,
    상기 제어부는 상기 제어 이미지가 상기 가상의 공간에 출력되는 것으로 인식되도록 상기 제어 이미지에 원근감을 부여하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  18. 사용자의 머리에 착용 가능하도록 형성되는 본체를 구비하는 안경형 영상표시장치의 제어방법에 있어서,
    위치 감지부를 이용하여 상기 본체가 착용된 위치를 감지하는 단계; 및
    상기 위치 감지부에 의하여 감지된 상기 본체의 착용 위치에 따라 제1 및 제2 작동 모드 중 어느 하나를 실행하며,
    상기 제1 작동 모드에서는 영상 출력부 및 음성 출력부를 작동시켜 영상 및 음성을 출력하고, 상기 제2 작동 모드에서는 상기 음성 출력부를 작동시켜 음성을 출력하는 것을 특징으로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치의 제어방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 영상 출력부는,
    상기 본체의 전면부를 덮도록 배치되는 제1 상태와 상기 전면부와 나란하게 배치되는 제2 상태에서 상기 본체에 회전 가능하게 결합하고, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태에서 서로 다른 초점 거리를 갖는 영상을 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 본체에 인가되는 터치 입력에 응답하여 상기 영상 출력부에 제어 이미지를 출력하는 단계;
    상기 제어 이미지와 대응되도록 정의된 공간에 인가된 제스처를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 제스처에 근거하여 상기 제어 이미지에 할당된 제어명령과 관련된 기능을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 영상표시장치.
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