特許 6595570 ヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6595570

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】ヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/20 20060101AFI20191010BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20191010BHJP

   G09G 5/38 20060101ALI20191010BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/20 680A

   G09G3/20 621A

   G09G3/20 660E

   G09G5/00 550C

   G09G5/38 A

   G09F9/00 359

   G09F9/00 366G

【請求項の数】14

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-240488(P2017-240488)

(22)【出願日】2017年12月15日

(65)【公開番号】特開2018-106157(P2018-106157A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2017年12月18日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0178860

(32)【優先日】2016年12月26日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ウォン， ゴンウ

(72)【発明者】

【氏名】イ， サンリン

【審査官】 武田 悟

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１０９９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９９６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５９３３１２５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／００ − ５／４２

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０２Ｂ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッドマウントディスプレイにおいて,
前記ヘッドマウントディスプレイの動きを測定するセンサー部；
第１時点に、前記センサー部で測定した第１センシング情報に基づいてイメージデータを生成する制御部；及び
生成された前記イメージデータをフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）して、表示パネルに出力するディスプレイ部を含み、
前記ディスプレイ部は、前記第１時点の以後である第２時点に、前記センサー部で測定した第２センシング情報を利用して、前記イメージデータをフレームシフトし、
前記第２時点は、前記制御部が前記イメージデータを生成した後、前記表示パネルに前記イメージデータを出力する直前に該当することを含み、
前記ディスプレイ部は,
レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータに含まれたディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を除去する第１映像処理部；
前記第１及び第２センシング情報に基づいて計算されたピクセル移動情報に基づいて、前記第１映像処理部で出力されたイメージデータをフレームシフトする信号を生成するフレーム移動部；及び
前記レンズ補正情報に基づいて、前記フレーム移動部で出力されたイメージデータにディストーションを適用する第２映像処理部を含む、
ヘッドマウントディスプレイ。

【請求項2】

前記ディスプレイ部は、
前記センサー部で入力された前記第１及び第２センシング情報をオイラー角に変換する相補フィルタ；及び
前記オイラー角を利用して、前記ピクセル移動情報を計算する角度ピクセル変換部をさらに含む、
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項3】

前記フレーム移動部は、前記第１及び第２センシング情報に基づいて計算された前記ピクセル移動情報のベクトル値を利用して、前記表示パネルに出力されるイメージデータの位置をフレームシフトする、
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項4】

前記表示パネルは、互いに交差する複数のデータラインと複数のゲートラインを含み、
前記ディスプレイ部は、
入力受けたイメージデータをデータ電圧に変換して、前記複数のデータラインに出力するデータ駆動部；
前記データ電圧に同期されるゲートパルスを前記複数のゲートラインに順次に出力するゲート駆動部；及び
前記データ駆動部に入力される前記イメージデータを補償処理して、出力タイミングを制御するタイミング制御部をさらに含み、
前記タイミング制御部は、
前記データ駆動部に入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号をシフトして、前記表示パネルに出力される前記イメージデータをフレームシフトさせる、
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項5】

前記データ印加信号は、前記データ駆動部に入力されるイメージデータの一つの水平ラインに対応する単位クロック内でシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、左右にフレームシフトされる、
請求項４に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項6】

前記データ印加信号は、前記データ駆動部に入力されるイメージデータの一つの水平ラインに対応する単位クロックの一つ以上でシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、上下にフレームシフトされる、
請求項４に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項7】

前記第２時点と前記第１時点の間の時間間隔は、前記制御部で前記第１センシング情報に基づいて、一つのイメージフレームを生成する時間と同一である、
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項8】

第１時点でヘッドマウントディスプレイの動きを測定する段階；
前記第１時点で測定した第１センシング情報に基づいてイメージデータを生成する段階；
前記第１時点の以後である第２時点で、前記ヘッドマウントディスプレイの動きを測定する段階；
前記第２時点で測定した第２センシング情報に基づいて、前記第１センシング情報を利用して生成された前記イメージデータをフレームシフトする段階；及び
フレームシフトされた前記イメージデータを表示パネルに出力する段階を含み、
前記第２時点は、前記イメージデータを生成した後、前記表示パネルに前記イメージデータを出力する直前に該当することを含み、
前記第１センシング情報を利用して生成された前記イメージデータをフレームシフトする段階は、
レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータに含まれたディストーションを除去する段階；
前記第１及び第２センシング情報に基づいて計算されたピクセル移動情報に基づいてディストーションが除去された前記イメージデータをフレームシフトする段階；及び
前記レンズ補正情報に基づいてフレームシフトされた前記イメージデータにディストーションを適用する段階を含む、
ヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【請求項9】

前記第１センシング情報を利用して生成された前記イメージデータをフレームシフトする段階は、
前記第１及び第２センシング情報をオイラー角に変換する段階；及び
前記オイラー角を利用して前記ピクセル移動情報を計算する段階をさらに含む、
請求項８に記載のヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【請求項10】

前記ピクセル移動情報に基づいて、前記イメージデータをフレームシフトする段階は、
前記第１及び第２センシング情報に基づいて計算された前記ピクセル移動情報のベクトル値を利用して、前記表示パネルに出力されるイメージデータの位置をフレームシフトする、
請求項８に記載のヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【請求項11】

前記表示パネルは、互いに交差する複数のデータラインと複数のゲートラインを含み、
前記フレームシフトされた前記イメージデータを表示パネルに出力する段階は、
入力されるイメージデータをデータ電圧に変換して、前記複数のデータラインに出力する段階；
前記データ電圧に同期されるゲートパルスを前記複数のゲートラインに順次に出力する段階；及び
前記イメージデータを補償処理して、出力タイミングを制御する段階を含み、
前記出力タイミングを制御する段階は、前記入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号をシフトして、前記表示パネルに出力される前記イメージデータをフレームシフトさせる、
請求項８に記載のヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【請求項12】

前記データ印加信号は、入力されるイメージデータの一つの水平ラインに対応する単位クロック内でシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、左右にフレームシフトされる、
請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【請求項13】

前記データ印加信号は、入力されるイメージデータの一つの水平ラインに対応する単位クロックの一つ以上でシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、上下にフレームシフトされる、
請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【請求項14】

前記第２時点と前記第１時点の間の時間間隔は、前記第１センシング情報に基づいて一つのイメージフレームを生成する時間と同一である、
請求項８に記載のヘッドマウントディスプレイの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法に関する。具体的には、ヘッドマウントディスプレイの動きに対するセンシング時点からディスプレイにイメージが実際に出力される時までの遅延時間（ｍｏｔｉｏｎ ｔｏ ｐｈｏｔｏｎ ｌａｔｅｎｃｙ）を低減させるヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、ＩＴ技術の発達によりヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）は、日常生活でビックイシューとして浮かび上がっている。特に、ヘッドマウントディスプレイは、多様なプログラム、アプリケーションと繋がって、日常生活で必須な機能を遂行するコミュニケーションツールとして活用されている。

【0003】

仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＶＲ）は、コンピュータを利用して構築した仮想空間と人間感覚系との相互作用を通じて、まるで現実であるような経験を提供する技術に関するものであって、コンピュータを利用して作り出した架空状況や環境を言う。この時に作られた仮想環境や状況は、使用者の感覚を刺激して実際に似たような空間的、時間的体験をさせることで、まるで現実にに起きるように見せる。

【0004】

仮想現実機器（ＶＲ ｄｅｖｉｃｅｓ）を利用すると、使用者は、かかる仮想現実をよりリアルに感じることができ、実際と仮想空間との境界線を容易に越えながら仮想現実世界に没入することができる。また、仮想現実機器は、かかる仮想現実世界において使用者の動きと経験をコントロールする手段として作用するが、仮想現実世界における対象らとの相互作用も可能であるため、使用者毎に異なる経験をすることができる点が特徴である。

【0005】

仮想現実では、目の前に現れることを意味する現前（Ｐｒｅｓｅｎｃｅ）という概念が登場するが、これは、高い没入感を提供することで、使用者が仮想に構成された非物理的世界に実際に存在すると認知させることを意味する。このような現前の経験を形成するにおいて、遅延時間（ｍｏｔｉｏｎ ｔｏ ｐｈｏｔｏｎ ｌａｔｅｎｃｙ）が発生し得る。

【0006】

遅延時間は、使用者が動き始める瞬間からそれが実際の画面に反映して光子が使用者の目まで到逹するまでにかかる時間であって、すなわち、使用者の視線の移動と、これによる画面アップデートの間に発生する時間差を言う。遅延時間を最小化することは、快適なＶＲ使用環境を提供するに決定的な要素である。

【0007】

一般的に使用者は、遅延時間が２０ｍｓ以下である場合は遅延時間を認知しない。

【0008】

但し、遅延時間が長くなる場合（例えば、５０ｍｓ以上）、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）を着用して仮想現実プログラムを実行する時、使用者は酔い（Ｓｉｍ Ｓｉｃｋｎｅｓｓ）を感じることがある。また、遅延時間が長くなる場合、使用者の動きに対するヘッドマウントディスプレイの応答性が落ちるという問題点があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、画面出力に対する遅延時間を最小化して、使用者の感じる不自然さ及び酔いを最小化できるヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法を提供することを目的とする。

【0010】

また、本発明は、既存の構成要素をそのまま利用するものの、複数のセンシング情報に基づいて計算されたピクセル移動情報を利用して、ディスプレイに入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号をシフト（ｓｈｉｆｔ）することで、表示パネルに出力されるイメージデータをフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）させるヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法を提供することを目的とする。

【0011】

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されないし、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明により理解され、本発明の実施形態によりさらに明らかに理解されるだろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かり得るだろう。

【課題を解決するための手段】

【0012】

従来のヘッドマウントディスプレイは、映像データが増加するにつれて遅延時間は長くなり（例えば、５０ｍｓ以上）、動きに対する画像の応答性が落ちて、使用者は酔い（Ｓｉｍ Ｓｉｃｋｎｅｓｓ）を感じるという問題点があった。

【0013】

かかる問題を解決するために、本発明のヘッドマウントディスプレイは、前記ヘッドマウントディスプレイの動きを測定するセンサー部、第１時点に、前記センサー部で測定した第１センシング情報に基づいてイメージデータを生成する制御部、及び生成された前記イメージデータをフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）して表示パネルに出力するディスプレイ部を含み、前記ディスプレイ部は、前記第１時点の以後である第２時点に、前記センサー部で測定した第２センシング情報を利用して前記イメージデータをフレームシフトし、前記第２時点は、前記制御部が前記イメージデータを生成した後、前記表示パネルに前記イメージデータを出力する直前に該当することを含む。

【0014】

また、前記ディスプレイ部は、レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータに含まれたディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を除去する第１映像処理部、ピクセル移動情報に基づいて、前記第１映像処理部で出力されたイメージデータをフレームシフトする信号を生成するフレーム移動部、及び前記レンズ補正情報に基づいて、前記フレーム移動部で出力されたイメージデータにディストーションを適用する第２映像処理部を含んでもよい。

【0015】

また、前記ディスプレイ部は、前記センサー部で入力されたセンシング情報をオイラー角に変換する相補フィルタ、及び前記オイラー角を利用して前記ピクセル移動情報を計算する角度ピクセル変換部をさらに含んでもよい。

【0016】

また、前記フレーム移動部は、前記第１及び第２センシング情報に基づいて計算された前記ピクセル移動情報のベクトル値を利用して、前記表示パネルに出力されるイメージデータの位置をフレームシフトすることができる。

【0017】

また、前記表示パネルは、互いに交差する複数のデータラインと複数のゲートラインを含み、前記ディスプレイ部は、入力されたイメージデータをデータ電圧に変換して前記複数のデータラインに出力するデータ駆動部、前記データ電圧に同期されるゲートパルスを前記複数のゲートラインに順次に出力するゲート駆動部、及び前記データ駆動部に入力される前記イメージデータを補償処理して、出力タイミングを制御するタイミング制御部をさらに含み、前記タイミング制御部は、前記データ駆動部に入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号をシフトして、前記表示パネルに出力される前記イメージデータをフレームシフトさせることができる。

【0018】

また、前記データ印加信号は、前記データ駆動部に入力されるイメージデータの単位クロック内でシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、左右にフレームシフトされてもよい。

【0019】

また、前記データ印加信号は、前記データ駆動部に入力されるイメージデータの一つ以上の単位クロックでシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、上下にフレームシフトされてもよい。

【0020】

また、前記第２時点と前記第１時点の間の時間間隔は、前記制御部で前記第１センシング情報に基づいて、一つのイメージフレームを生成する時間と同一であってもよい。

【0021】

本発明のヘッドマウントディスプレイの制御方法は、第１時点で、ヘッドマウントディスプレイの動きを測定する段階、前記第１時点で測定した第１センシング情報に基づいてイメージデータを生成する段階、前記第１時点の以後である第２時点で、前記ヘッドマウントディスプレイの動きを測定する段階、前記第２時点で測定した第２センシング情報に基づいて、前記第１センシング情報を利用して生成された前記イメージデータをフレームシフトする段階、及びフレームシフトされた前記イメージデータを表示パネルに出力する段階を含み、前記第２時点は、前記イメージデータを生成した後、前記表示パネルに前記イメージデータを出力する直前に該当することを含む。

【0022】

また、前記第１センシング情報を利用して生成された前記イメージデータをフレームシフトする段階は、レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータに含まれたディストーションを除去する段階、ピクセル移動情報に基づいてディストーションが除去された前記イメージデータをフレームシフトする段階、及び前記レンズ補正情報に基づいてフレームシフトされた前記イメージデータにディストーションを適用する段階を含んでもよい。

【0023】

また、前記第１センシング情報を利用して生成された前記イメージデータをフレームシフトする段階は、前記第１及び第２センシング情報をオイラー角に変換する段階、及び前記オイラー角を利用して前記ピクセル移動情報を計算する段階をさらに含んでもよい。

【0024】

また、前記ピクセル移動情報に基づいて、前記イメージデータをフレームシフトする段階は、前記第１及び第２センシング情報に基づいて計算された前記ピクセル移動情報のベクトル値を利用して、前記表示パネルに出力されるイメージデータの位置をフレームシフトすることができる。

【0025】

また、前記表示パネルは、互いに交差する複数のデータラインと複数のゲートラインを含み、前記フレームシフトされた前記イメージデータを表示パネルに出力する段階は、入力されるイメージデータをデータ電圧に変換して前記複数のデータラインに出力する段階、前記データ電圧に同期されるゲートパルスを前記複数のゲートラインに順次に出力する段階、及び前記イメージデータを補償処理して出力タイミングを制御する段階を含み、前記出力タイミングを制御する段階は、前記入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号をシフトして、前記表示パネルに出力される前記イメージデータをフレームシフトさせることができる。

【0026】

また、前記データ印加信号は、入力されるイメージデータの単位クロック内でシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、左右にフレームシフトされてもよい。

【0027】

また、前記データ印加信号は、入力されるイメージデータの一つ以上の単位クロックでシフトされる場合、前記表示パネルに出力されるイメージデータは、上下にフレームシフトされてもよい。

【0028】

また、前記第２時点と前記第１時点の間の時間間隔は、前記第１センシング情報に基づいて一つのイメージフレームを生成する時間と同一であってもよい。

【発明の効果】

【0029】

本発明の一実施形態によれば、本発明のヘッドマウントディスプレイは、第１時点に測定した第１センシング情報を利用してイメージデータを生成し、前記イメージデータを表示パネルに出力する直前である第２時点に測定した第２センシング情報を利用して、前記イメージデータをフレームシフトすることで、出力されるイメージデータの遅延誤差を低減することができる。これを通じて、本発明のヘッドマウントディスプレイ装置は、早い応答性を確保することができる。

【0030】

また、本発明のヘッドマウントディスプレイは、短い遅延時間（ｍｏｔｉｏｎ ｔｏ ｐｈｏｔｏｎ ｌａｔｅｎｃｙ）を有する仮想現実画面を出力することで、より自然な仮想現実画面を具現することができ、仮想現実プログラムを実行する時、使用者の感じる酔い（Ｓｉｍ Ｓｉｃｋｎｅｓｓ）を低減することができる。

【0031】

また、本発明のヘッドマウントディスプレイは、既存にある構成要素をそのまま利用して遅延時間を低減することができ、製作費用を増加させることなく、動作性能を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】ヘッドマウントディスプレイを着用した使用者の動きを示すための斜視図である。

【図2】従来のヘッドマウントディスプレイの画像表現方法を示したブロック図である。

【図3】本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイを説明するためのブロック図である。

【図4】図３のディスプレイ部の構成要素を説明するためのブロック図である。

【図5】図４のタイミング制御部の構成要素を説明するためのブロック図である。

【図6】本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するためのブロック図である。

【図7】本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【図8】本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイの改善点を説明するためのグラフである。

【図9】本発明の一実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【図10】本発明の一実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【図11】本発明の他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【図12】本発明の他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【図13】本発明のさらに他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

前述の目的、特徴及び長所は、添付図面を参照して詳細に後述し、これによって本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を容易に実施することができるだろう。本発明を説明するにおいて、本発明に係る公知技術に対する具体的な説明は、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下、添付図面を参照して、本発明による望ましい実施形態を詳説する。図面において同じ参照符号は、同一または類似の構成要素を指すものとして使われる。

【0034】

以下、本発明の実施形態によるヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法について図面を参照して詳説する。

【0035】

図１は、ヘッドマウントディスプレイを着用した使用者の動きを示すための斜視図である。

【0036】

図１を参照すれば、ヘッドマウントディスプレイ１０００は、使用者の頭に固定して、使用者の目の上に着用されて、二つの異なる映像を表示することができる。

【0037】

使用者の頭の中心は、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、ヨー（ｙａｗ）及びロール（ｒｏｌｌ）軸の３次元中心に位置する。３次元座標系において、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）はｘ軸回転で、ヨー（ｙａｗ）はｙ軸回転であり、ロール（ｒｏｌｌ）はｚ軸回転である。

【0038】

使用者が着用したヘッドマウントディスプレイ１０００の動きは、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、ヨー（ｙａｗ）、ロール（ｒｏｌｌ）で表現することができる。

【0039】

図２は、従来のヘッドマウントディスプレイの画像表現方法を示したブロック図である。

【0040】

図２を参照すれば、従来のヘッドマウントディスプレイは、３Ｄ仮想空間上で使用者の視線に沿って動いた角度を計算して、それに該当する映像をディスプレイする。

【0041】

ヘッドマウントディスプレイは、使用者の頭が動いた場合、内装したトラッキングシステム（ｔｒａｃｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に含まれた複数のセンサーを利用して、動きに対する方向情報を取得する（Ｓ１１０）。このとき、トラッキングシステムに内装したセンサー部は、ジャイロスコープ、加速度センサー、磁気センサー、少なくとも一つのビデオカメラ、カラーセンサーを含み、モーションセンサー、ポジションセンサー、オリエンテーションセンサーを含んでもよい。

【0042】

次いで、ヘッドマウントディスプレイの制御部は、実行されるアプリケーションに従う演算を遂行する（Ｓ１２０）。ここで、アプリケーションは、オペレーティングシステムまたは応用プログラム等を含み得る。例えば、制御部は、センサー部で測定したデータに基づいて、使用者が動いた角度を含む移動情報を計算することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0043】

次いで、ヘッドマウントディスプレイの制御部は、リアルタイムで使用者が眺める方向に該当するイメージを生成する（Ｓ１３０）。例えば、制御部は、前記移動情報に基づいて新しいイメージを生成することができる。

【0044】

次いで、生成されたイメージを画面に出力する（Ｓ１４０）。

【0045】

一般的にヘッドマウントディスプレイは、センサー部から使用者の動きを取得した時点から画面に該映像をディスプレイするまで一定時間（以下、遅延時間（ｍｏｔｉｏｎ ｔｏ ｐｈｏｔｏｎ ｌａｔｅｎｃｙ）とする）がかかる。

【0046】

遅延時間が２０ｍｓ以下であるとき、使用者は遅延現象を認知されない。しかし、従来の方式によるヘッドマウントディスプレイの場合、遅延時間は５０ｍｓ以上であり、これは、アプリケーションの複雑度によってさらに増加し得る。

【0047】

遅延時間が長くなる場合（例えば、５０ｍｓ以上）、ヘッドマウントディスプレイを着用して仮想現実プログラムを実行する時、使用者は映像に不自然さ及び違和感を感じるようになり、ひどい場合は酔い（Ｓｉｍ Ｓｉｃｋｎｅｓｓ）を感じることがある。

【0048】

図３は、本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイを説明するためのブロック図である。

【0049】

図３を参照すれば、本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイ１０００は、ディスプレイ部１１００、制御部１２００、センサー部１３００、無線通信部１４００、インターフェース部１５００、メモリー部１６００及びバス１７００を含む。

【0050】

ディスプレイ部１１００は、制御部１２００からの制御命令に従ってプロセッシングされたイメージデータを表示パネル（図４の４００）にディスプレイする。

【0051】

ディスプレイ部１１００は、第１時点にセンサー部１３００で測定した第１センシング情報に基づいて生成されたイメージデータを、第２時点にセンサー部１３００で測定した第２センシング情報を利用してフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）することができる。このとき、第２時点は、制御部１２００が第１時点に対するイメージデータを生成した後、表示パネル（図４の４００）にイメージデータを出力する直前に該当する。

【0052】

このとき、第２時点と第１時点の間の時間間隔は、制御部１２００で第１センシング情報に基づいて一つのイメージフレームを生成する時間と同一であってもよい。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、これに対する詳説は後述する。

【0053】

表示パネル（図４の４００）は、少なくとも一つになってもよい。例えば、表示パネル（図４の４００）は、ヘッドマウントディスプレイを着用した使用者の両眼のすぐ前にある。このような場合、同じイメージを遠くにあるスクリーンにディスプレイするより比較的に少ない解像度を利用してディスプレイできるという長所がある。

【0054】

制御部１２００は、ヘッドマウントディスプレイ１０００内のあらゆる構成要素の動作を制御することができる。

【0055】

具体的には、制御部１２００は、センサー部１３００で測定したデータに基づいて位置情報を計算して、前記位置情報に基づいて新しいイメージデータを生成する。生成された新しいイメージデータは、ディスプレイ部１１００に伝達される。制御部１２００は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；以下、ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；以下、ＧＰＵ）を含んでもよい。

【0056】

新しいイメージデータを生成する動作は、例えばレンダリング（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）及び場面の移動等を含んでもよい。レンダリング（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）は、フレームに含まれたイメージの影、色相及び濃度のうち少なくとも一つを変更したものである。フレーム（Ｆｒａｍｅ）は、ビデオフレームで動画を再生する時、場面の動きが連続して表示されるそれぞれの映像、一画面を言う。

【0057】

センサー部１３００は、ヘッドマウントディスプレイ１０００の動きを感知する。

【0058】

センサー部１３００は、モーション、ポジション、オリエンテーションデータを生成するセンサーらを含む。センサー部１３００は、ジャイロスコープ、加速度センサー、磁気センサー、少なくとも一つのビデオカメラ、カラーセンサーを含み、モーションセンサー、ポジションセンサー、オリエンテーションセンサーを含んでもよい。ここで、オリエンテーションは、ヘッドマウントディスプレイ１０００を着用した使用者が事物を眺める３次元空間における方向ベクトルを意味する。

【0059】

センサー部１３００は、高い割合でセンサーデータを提供するため比較的に高い周波数帯域で動作することができる。例えば、センサーデータは、１，０００Ｈｚの割合で生成されてもよい。又は、センサー部１３００は、百万分の１秒毎にセンシングすることができる。このような方法で、１秒当たり数千個のセンサーデータを生成することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0060】

無線通信部１４００は、通信ネットワークでデータを送るか、通信ネットワークからデータを受信する機能を遂行することができる。無線通信部１４００は、プロトコルを利用してデータを送受信する。例えば、無線通信部１４００は、ヘッドマウントディスプレイ１０００と繋がって動作する使用者コントローラー、又は外部センサーと無線でデータを取り交わすことができる。

【0061】

インターフェース部１５００は、使用者の入力を受信することができる。インターフェース部１５００は、複数のボタン、赤外線センサー、キネティックセンサ等を利用して使用者の命令を受信することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0062】

メモリー部１６００は、制御部１２００で生成されたイメージデータを保存する。また、メモリー部１６００は、センサー部１３００で測定したセンシングデータ及びディスプレイ部１１００に含まれるレンズに対するレンズ補正情報等を保存して、制御部１２００又はディスプレイ部１１００に提供することができる。

【0063】

メモリー部１６００は、揮発性または非揮発性メモリーを含んでもよい。また、メモリー部１６００は、生成されたイメージデータを一時的に保存するバッファーとして動作することができる。

【0064】

バス１７００は、ディスプレイ部１１００、制御部１２００、センサー部１３００、無線通信部１４００、インターフェース部１５００及びメモリー部１６００が互いにデータ通信をするに利用することができる。本発明のいくつかの実施形態において、このようなバス１７００は、多層構造を有してもよい。具体的には、このようなバス１７００の例としては、多層ＡＨＢ（ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｂｕｓ）、又は多層ＡＸＩ（ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が利用され得るが、本発明はこれに制限されるものではない。

【0065】

図４は、図３のディスプレイ部の構成要素を説明するためのブロック図である。

【0066】

図４を参照すれば、発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイ１０００のディスプレイ部１１００は、タイミング制御部１００、データ駆動部２００、ゲート駆動部３００及び表示パネル４００を含む。

【0067】

タイミング制御部１００は、ＲＧＢ画像信号、ＲＧＢ画像信号のディスプレイのための同期信号（Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃ）、クロック信号（ＭＣＬＫ）を受信する。タイミング制御部１００は、補償されたＲＧＢ画像信号（Ｒ’ 、Ｇ’、Ｂ’）をデータ駆動部２００に出力する。タイミング制御部１００は、データ駆動部２００とゲート駆動部３００を制御するためのタイミング信号を生成して、データ駆動部２００とゲート駆動部３００にそれぞれ出力する。

【0068】

タイミング制御部１００は、データ駆動部２００にデータ印加信号（ＤＥ）、水平同期開始信号（ＳＴＨ）、ロード信号（ＬＯＡＤ）を伝達する。

【0069】

具体的には、データ印加信号（ＤＥ）は、画像信号の横線（ｌｉｎｅ）の周期を表す。例えば、１９２０×１０８０の解像度を有する画像信号の場合、一フレームの画像信号が出力される間に、データ印加信号（ＤＥ）の活性化状態は、１０８０回表れる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0070】

データ印加信号（ＤＥ）は、データ駆動部２００に入力されたイメージデータをフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）させるために利用される。但し、本発明では、データ駆動部２００に入力されたイメージデータに対する入力タイミングはそのまま維持するものの、データ印加信号（ＤＥ）をシフトして、イメージデータの出力画面をシフト（ｓｈｉｆｔ）することができる。これに対する詳しい説明は、後で図９ないし図１３を参照して詳説する。

【0071】

水平同期開始信号（ＳＴＨ）は、データ駆動部２００に入力されたデータをアナログに変換させて、変換されたアナログ値を表示パネル４００に印加するために利用される。ロード信号（ＬＯＡＤ）は、データ駆動部２００がデータ信号をローディングすることを命令する。

【0072】

また、タイミング制御部１００は、ゲート駆動部３００にゲートラインに印加されるゲートオン信号の周期設定のためのゲートクロック信号（Ｇａｔｅ ｃｌｏｃｋ）、前記ゲートオン信号の開始を命令する垂直同期開始信号（ＳＴＶ）、及び前記ゲート駆動部３００の出力をイネーブルさせるデータイネーブル信号（ＯＥ；Ｏｕｔ Ｅｎａｂｌｅ）を出力する。

【0073】

また、タイミング制御部１００は、ＲＧＢ画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を補償して、補償されたＲＧＢ画像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をデータ駆動部２００に伝達することができる。

【0074】

データ駆動部２００は、タイミング制御部１００から補償されたＲ、Ｇ、Ｂデジタルデータ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を提供されてこれを保存する。その後、ロード信号（ＬＯＡＤ）が印加されると、データ駆動部２００は、それぞれのデジタルデータに該当する電圧を選択して、表示パネル４００にデータ信号（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、〜Ｖｎ）（未図示）を伝達する。

【0075】

ゲート駆動部３００は、シフトレジスター、レベルシフター及びバッファー等を含む。ゲート駆動部３００は、タイミング制御部１００からゲートクロック信号（Ｇａｔｅ ｃｌｏｃｋ）と垂直ライン開始信号（ＳＴＶ）を提供されて、ゲート駆動電圧発生部（未図示）又はタイミング制御部１００から電圧（Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆ、及びＶｃｏｍ）（未図示）を提供されて、表示パネル４００上の各薄膜トランジスタをオンオフ（Ｏｎ−Ｏｆｆ）して、画素に画素電圧を印加または遮断する。

【0076】

表示パネル４００は、ｎ個のデータラインと前記データラインと直交して配列されたｍ個のゲートライン、前記データラインと前記ゲートラインの間に格子配列された一定領域を含む。表示パネル４００は、一端はゲートラインに連結されて、他の一端はデータラインに連結されて、残りの一端は画素電極に連結される薄膜トランジスタ、及び画素電極からなる。表示パネル４００でゲート駆動部３００から提供されるゲート電圧（Ｇ１、Ｇ２、〜 Ｇｎ）（未図示）は、該画素列に印加されて、この場合、該画素列の薄膜トランジスタは活性化される。これを通じて、データ駆動部２００で提供するデータ電圧（Ｄ１、Ｄ２、〜Ｄｍ）（未図示）は、表示パネル４００の該画素電極に印加される。

【0077】

図５は、図４のタイミング制御部の構成要素を説明するためのブロック図である。

【0078】

図５を参照すれば、本発明のいくつかの実施形態によるタイミング制御部１００は、演算制御部１１０、第１メモリー１２０、第２メモリー１２５、相補フィルタ１３０、角度ピクセル変換部１４０、メモリコントローラ１４５、第１映像処理部１５０、フレーム移動部１６０、第２映像処理部１７０を含む。

【0079】

演算制御部１１０は、センサー部１３００からセンサー情報を受信する。演算制御部１１０は、受信したセンサー情報に基づいてイメージデータを生成する。例えば、演算制御部１１０は、第１時点にセンサー部１３００で測定した第１センシング情報に基づいてイメージデータを生成する。

【0080】

第１メモリー１２０は、表示パネル４００と結合されるレンズモジュールに対するレンズ補正情報を受信して保存することができる。レンズ補正情報は、レンズの光学構造に合わせてイメージデータをディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）するか、前記ディストーションを除去することに利用されてもよい。

【0081】

ここで、ディストーションは、広角レンズの歪曲現象を意味し、イメージの遠近感が極端に誇張されて映像が歪むことを意味する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0082】

第１メモリー１２０は、非揮発性メモリーを含んでもよい。第１メモリー１２０は、角度とピクセルの間の関係を表すルックアップテーブル（ＬＵＴ）を保存することができ、前記ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を角度ピクセル変換部１４０に提供することができる。

【0083】

第２メモリー１２５は、第１メモリー１２０からレンズ補正情報を受信することができる。レンズ補正情報は、表示パネル４００と結合されるレンズモジュールに対する倍率情報を含んでもよい。

【0084】

第２メモリー１２５は、揮発性メモリーを含み、高速のキャッシュメモリであってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0085】

また、第２メモリー１２５は、メモリコントローラ１４５から制御信号を受信して、第１映像処理部１５０及び第２映像処理部１７０に伝達することができる。

【0086】

相補フィルタ１３０は、演算制御部１１０からセンサー部１３００で測定したセンシング情報を受信して、これをオイラー角（Ｅｕｌｅｒ ａｎｇｌｅ）に変換することができる。具体的には、センシング情報は、加速センサー（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒ）で測定した加速情報、ジャイロスコープセンサー（ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ ｓｅｎｓｏｒ）で測定したデータ、地磁気センサー（ｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）で測定したデータを含んでもよい。

【0087】

ここで、オイラー角は、固定点のまわりを回転する剛体の方向を３次元空間に表示するための三つの角度を意味する。

【0088】

角度ピクセル変換部１４０は、相補フィルタ１３０からオイラー角を受信して、前記オイラー角に基づいてピクセル移動情報を計算する。このとき、角度ピクセル変換部１４０は、第１メモリー１２０で受信したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用してピクセル移動情報を計算することができる。

【0089】

メモリコントローラ１４５は、第２メモリー１２５の動作を制御する制御信号を生成して提供することができる。例えば、メモリコントローラ１４５は、第２メモリー１２５に保存されたレンズ補正情報が第１映像処理部１５０及び第２映像処理部１７０に入力されるタイミングを制御することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0090】

第１映像処理部１５０は、第２メモリー１２５で受信したレンズ補正情報を受信して、一つのフレームに対するイメージデータを受信することができる。第１映像処理部１５０は、レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータに含まれたディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を除去することができる。

【0091】

フレーム移動部１６０は、角度ピクセル変換部１４０で計算されたピクセル移動情報を受信することができる。フレーム移動部１６０は、第１映像処理部１５０から受信したディストーションの除去されたイメージデータを、ピクセル移動情報に基づいてフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）させる信号を生成することができる。

【0092】

このとき、フレーム移動部１６０は、第１時点で測定した第１センシング情報と、第２時点で測定した第２センシング情報に基づいて計算されたピクセル移動情報のベクトル値を利用して、イメージデータの位置をシフトすることができる。

【0093】

より具体的には、フレーム移動部１６０は、データ駆動部（図４の２００）に入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号（ＤＥ）をシフトして、表示パネル４００に出力されるイメージデータをフレームシフトさせることができる。データ印加信号（ＤＥ）は、タイミング制御部（図４の１００）からデータ駆動部（図４の２００）に伝達される。これに対する詳しい説明は、図９ないし図１３を参照して詳説する。

【0094】

第２映像処理部１７０は、第２メモリー１２５で受信したレンズ補正情報を受信して、フレーム移動部１６０からフレームシフトされたイメージデータを受信することができる。第２映像処理部１７０は、レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータにディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を適用することができる。

【0095】

第２映像処理部１７０は、ディストーションの適用されたイメージデータをデータ駆動部（図４の２００）に伝達することができる。

【0096】

図６は、本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するためのブロック図である。

【0097】

図６を参照すれば、本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイは、先ず、センサー部１３００から測定されたデータを受信して相補処理（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）する（Ｓ２１０）。例えば、センサー部１３００は、６軸ジャイロセンサーを含み、６軸ジャイロセンサーで測定したセンシング情報は、ａｘ、ａｙ、ａｚ、ｇｘ、ｇｙ、ｇｚ軸に対するデータを含んでもよい。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0098】

次いで、相補フィルタ１３０は、受信したセンシング情報をオイラー角（Ｅｕｌｅｒ ａｎｇｌｅ）に変換する（Ｓ２２０）。

【0099】

次いで、角度ピクセル変換部１４０は、前記オイラー角に基づいてピクセル移動情報を計算する（Ｓ２３０）。このとき、角度ピクセル変換部１４０は、第１メモリー１２０で受信したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用してピクセル移動情報を計算することができる。

【0100】

具体的には、角度ピクセル変換部１４０は、第１時点で測定した第１センシング情報と第２時点で測定した第２センシング情報に基づいて、ピクセル移動情報のベクトル値を含むピクセル移動量を計算する。計算済みピクセル移動量に関するピクセル移動情報は、フレーム移動部１６０に伝達される。

【0101】

一方、第１映像処理部１５０は、入力受けたレンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータに含まれたディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を除去することができる（Ｓ２４０）。

【0102】

次いで、フレーム移動部１６０は、第１映像処理部１５０から受信したイメージデータを、ピクセル移動情報に基づいてフレームシフト（ｆｒａｍｅ ｓｈｉｆｔ）させる信号を生成することができる（Ｓ２５０）。このとき、フレーム移動部１６０は、データ駆動部（図４の２００）に入力されたイメージデータの出力タイミングを決定するデータ印加信号（ＤＥ）をシフトして、表示パネル４００に出力されるイメージデータをフレームシフトさせることができる。

【0103】

次いで、第２映像処理部１７０は、レンズ補正情報に基づいて入力されたイメージデータにディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を適用することができる（Ｓ２６０）。これを通じて、フレームシフトされたイメージデータは、広角レンズの歪曲現象を考慮したディストーションが適用されて、第２時点で測定した第２センシング情報を考慮したイメージデータを出力することができる。

【0104】

図７は、本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。図８は、本発明のいくつかの実施形態によるヘッドマウントディスプレイの改善点を説明するためのグラフである。

【0105】

図７を参照すれば、第１時点（Ａ）で測定した第１センシング情報に基づいて新しいイメージデータを演算する場合、アプリケーション（例えば、ｇａｍｅ、ＯＳ）で演算に所要の時間（例えば、ｇａｍｅで５ｍｓ、ｏｓで１５ｍｓ）と、ＧＰＵで演算に所要の時間（例えば、１７ｍｓ）、ディスプレイに所要の時間（例えば、１６．７ｍｓ）がかかる。すなわち、第１時点（Ａ）で測定した第１センシング情報に基づいて、新しいイメージデータを完全に表示するに所要の時間は、約５５．７ｍｓになり、これはヘッドマウントディスプレイの遅延時間になる。

【0106】

本発明のヘッドマウントディスプレイは、第１時点（Ａ）で測定した第１センシング情報と、第２時点（Ｂ）で測定した第２センシング情報を利用してピクセル移動情報を計算する。このとき、ピクセル移動情報は、ピクセル移動のベクトル値を含む。

【0107】

次いで、ピクセル移動情報を利用してイメージデータをフレームシフトさせる。

【0108】

図８を参照すれば、図８の＜Ａ＞は、第２センシング情報を利用しない従来のヘッドマウントディスプレイの動作を示す。第１時点（Ａ）で測定した第１センシング情報のみを利用してイメージデータを生成する場合、遅延時間は約５５．７ｍｓが発生することになる。

【0109】

一方、図８の＜Ｂ＞は、本発明のヘッドマウントディスプレイの動作を示す。第２時点（Ｂ）（例えば、イメージデータを生成した後、前記表示パネルに前記イメージデータを出力する直前である３９ｍｓ時点）に測定した第２センシング情報を利用する場合、イメージデータのピクセル移動ベクトルを計算することができる。このとき、第２時点（Ｂ）は、イメージデータを生成した後、前記表示パネルに前記イメージデータを出力する直前である時点（例えば、第１時点で３９ｍｓ過ぎた時点）に該当する。

【0110】

これを通じて、本発明のヘッドマウントディスプレイは、遅延誤差を相当部分改善することができる。すなわち、本発明は、ディスプレイに所要の時間（例えば、約１６．７ｍｓ）だけの遅延時間を有するイメージデータを画面に表示することができる。

【0111】

遅延時間を減らすことで、本発明のヘッドマウントディスプレイ装置は、早い応答性を確保することができ、より自然な仮想現実画面を具現することができる。また、ヘッドマウントディスプレイを利用して仮想現実プログラムを体験する時、使用者の感じ得る酔い（Ｓｉｍ Ｓｉｃｋｎｅｓｓ）を低減させることができる。

【0112】

図９及び図１０は、本発明の一実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。

【0113】

図９及び図１０を参照すれば、本発明の一実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作に利用される同期信号（Ｖｓｙｎｃ）とデータ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）を示す。

【0114】

このとき、データ印加信号（ＤＥ）は、同期信号（Ｖｓｙｎｃ）内部のバックポーチ（Ｂａｃｋ Ｐｏｒｃｈ）とフロントポーチ（Ｆｒｏｎｔ Ｐｏｒｃｈ）のマージン（ｍａｒｇｉｎ）内で生成される。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0115】

データ印加信号（ＤＥ）それぞれのクロックは、イメージデータの一つの水平ラインを出力するに利用される。例えば、データ印加信号（ＤＥ）の一番目クロックでは、イメージデータの第１水平ライン（Ｌ１）を出力して、二番目クロックでは、イメージデータの第２水平ライン（Ｌ２）を出力する。

【0116】

図９の＜Ａ＞を考察すると、データ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）の開始時点は同一である。例えば、データ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）は、第１時点（ｔ１）で開始されてもよい。したがって、図１０の＜Ａ＞を参照すれば、イメージデータは、損失なしにそのまま表示パネル上に出力される。

【0117】

一方、図９の＜Ｂ＞を考察すると、データ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）の開始時点は異なる。データ印加信号（ＤＥ）は、データ信号（ＤＡＴＡ）の単位クロック内でシフトされてもよい。この場合、表示パネル上に出力されるイメージデータは、左右にフレームシフトされてもよい。

【0118】

例えば、データ信号（ＤＡＴＡ）の開始時点は第１時点（ｔ１）であり、データ印加信号（ＤＥ）の開始時点は第２時点（ｔ２）であってもよい。このとき、図１０の＜Ｂ＞を参照すれば、イメージデータは、左側にフレームシフトされて、Ｓ１の間隔は、第１時点（ｔ１）と第２時点（ｔ２）の差に該当する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、データ信号（ＤＡＴＡ）は固定したまま、データ印加信号（ＤＥ）は、単位クロック内で左右に動くことで、出力されるイメージデータも左右にフレームシフトされてもよい。

【0119】

図１１及び図１２は、本発明の他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。説明の便宜のために以下では、前述した実施形態と同じ事項については、重複する説明を省略して差異点を中心に説明する。

【0120】

図１１及び図１２を参照すれば、本発明の他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作に利用される同期信号（Ｖｓｙｎｃ）とデータ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）を示す。

【0121】

図１１の＜Ａ＞を考察すると、データ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）の開始時点は同一である。例えば、データ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）は、第４時点（ｔ４）で開始されてもよい。したがって、図１２の＜Ａ＞を参照すれば、イメージデータは、損失なしにそのまま表示パネル上に出力される。

【0122】

一方、図１１の＜Ｂ＞を考察すると、データ印加信号（ＤＥ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）の開始時点は異なる。データ印加信号（ＤＥ）は、データ信号（ＤＡＴＡ）の一つ以上の単位クロックでシフトされてもよい。但し、この場合、データ印加信号（ＤＥ）のライジングエッジ（ｒｉｓｉｎｇ ｅｄｇｅ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）のライジングエッジは一致する。この場合、表示パネル上に出力されるイメージデータは、上下にフレームシフトされてもよい。

【0123】

例えば、データ印加信号（ＤＥ）の開始時点は第３時点（ｔ３）であり、データ信号（ＤＡＴＡ）の開始時点は第４時点（ｔ４）であってもよい。このとき、図１２の＜Ｂ＞を参照すれば、イメージデータは、下側にフレームシフトされてもよい。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、データ信号（ＤＡＴＡ）は固定したまま、データ印加信号（ＤＥ）は、一つ以上の単位クロックでデータ信号（ＤＡＴＡ）とシンクを合わせて左右に動くことで、出力されるイメージデータは、上下にフレームシフトされてもよい。

【0124】

図１３は、本発明のさらに他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を説明するための図面である。説明の便宜のために以下では、前述した実施形態と同じ事項については、重複する説明を省略して差異点を中心に説明する。

【0125】

図１３を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態によるヘッドマウントディスプレイの動作を示す。このとき、ヘッドマウントディスプレイに出力のために入力されるイメージデータの大きさ（Ｒ）は、表示パネルに表示されるイメージの大きさ（Ｐ）より大きくてもよい。

【0126】

図面に明確に示されてはいないが、この場合、データ印加信号（ＤＥ）がシフティングされることで、イメージデータは、左右または上下にフレームシフトされてもよい。但し、入力されるイメージデータの大きさ（Ｒ）は、表示パネルに表示されるイメージの大きさ（Ｐ）より大きいため、イメージデータのフレームシフトにもかかわらず、表示パネルに表示されるイメージは、切られるか黒い色に処理されない場合がある。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

【0127】

すなわち、本発明のヘッドマウントディスプレイは、データ印加信号（ＤＥ）をシフトすることで、出力されるイメージデータをフレームシフトさせることができる。これを通じて、本発明のヘッドマウントディスプレイは、既存にある構成要素をそのまま利用して、画面を表示するためにかかる遅延時間を低減することができ、遅延時間を減らすために要する費用を削減して、動作性能を改善することができる。

【0128】

前述の本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、前述の実施形態及び添付図面によって限定されるものではない。

【符号の説明】

【0129】

１００：タイミング制御部
１１０：演算制御部
１２０：第１メモリー
１２５：第２メモリー
１３０：相補フィルタ
１４０：角度ピクセル変換部
１４５：メモリコントローラ
１５０：第１映像処理部
１６０：フレーム移動部
１７０：第２映像処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】