KR100917100B1 - Apparatus for displaying three-dimensional image and method for controlling location of display in the apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이하는 입체 영상 디스플레이 장치에 있어서, 제1 표시부 및 제2 표시부, 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 사용자를 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 생성하는 촬영부, 상기 제1 영상 및 제2 영상에서 각각 동공을 검출하고, 상기 제1 동공 및 제2 동공 각각에 대해 제1 동공 위치 정보와 제2 동공 위치 정보를 구하는 동공 위치 측정부, 상기 구해진 제1 동공 위치 정보와 제2 동공 위치 정보를 이용하여 동공간 거리를 구하고, 상기 구해진 동공간 거리를 현재 설정되어 있는 동공간 거리와 비교하여 상응하지 않으면, 상기 구해진 동공간 거리와 현재 설정된 동공간 거리의 차이값을 구하고, 상기 구해진 차이값을 포함하는 표시부 위치 조절 메시지를 발생하는 동공간 거리 측정부 및 상기 위치 조절 메시지에 포함된 차이값에 따라 상기 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 표시부 위치 조절부로 구성된 것으로서, 동공을 자동으로 인식하여 최적의 동공간 거리를 구함으로써 사용자가 입체 영상 디스플레이 장치를 착용할 때 별다른 조작없이 사용자에게 적합한 환경을 제공하여 장시간 착용에의 부작용을 해소할 수 있다. According to the present invention, a stereoscopic image display apparatus displaying an image signal output from an image reproducing apparatus includes generating a first image and a second image by capturing a user when a command for adjusting the position of the first display unit, the second display unit, and the display unit is input; A pupil position measuring unit configured to detect a pupil from the photographing unit, the first image, and the second image, and obtain first pupil position information and second pupil position information for each of the first pupil and the second pupil, and the obtained A pupil space distance is obtained by using the first pupil position information and the second pupil position information, and if the obtained pupil space distance does not correspond to the currently set pupil space distance, the pupil space distance and the currently set pupil space The inter-space distance measuring unit and the above obtaining a difference value of the distance and generating a display position control message including the obtained difference value It consists of a display position adjuster for adjusting the position of the first and second display portion according to the difference value included in the value adjustment message. When worn, it can provide a suitable environment for the user without any manipulation, thereby eliminating the side effects of wearing for a long time.
입체 영상, 동공거리, 표시부 Stereoscopic image, pupil distance, display
Description
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 사용자를 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 생성하고, 상기 제1 영상 및 제2 영상 각각에서 동공을 검출하여 각 동공의 위치 정보를 구하고, 각 동공의 위치 정보를 이용하여 동공간 거리를 구하여 그 동공간 거리에 따라 표시부의 위치가 조절되도록 하여 사용자가 입체 영상 디스플레이 장치를 착용할 때 별다른 조작없이 사용자에게 적합한 환경을 제공하여 장시간 착용에의 부작용을 해소할 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus and a display unit position adjusting method in the stereoscopic image display apparatus. More particularly, when a display unit position adjustment command is input, a first image and a second image are generated by photographing a user. The pupil is detected from each of the first image and the second image to obtain position information of each pupil, the pupil space distance is obtained using the position information of each pupil, and the position of the display unit is adjusted according to the pupil space distance. The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus capable of eliminating side effects of prolonged wearing by providing an environment suitable for a user without any manipulation when wearing a stereoscopic image display apparatus and a method of adjusting the position of a display unit in the stereoscopic image display apparatus.
집적 기술의 발달로 인하여 다양한 휴대 기기들이 등장하게 되었다. The development of integrated technology has led to the emergence of various portable devices.
테이프 재생 장치, CD 플레이어 등의 음향 재생 장치로 시작하여 휴대 전화 및 MP3 플레이어가 널리 보급되고 있고, 휴대용 게임기도 등장하게 되었다.Beginning with sound playback devices such as tape playback devices and CD players, mobile phones and MP3 players have become widespread, and portable game machines have also emerged.
특히, 휴대 전화의 경우 통신 수단으로서의 용도를 넘어서 다양한 수단으로 이용되기도 하는데, 그 중 시계, 디지털 카메라 및 MP3 플레이어로서의 역할이 대표적이다.In particular, the mobile phone may be used in various ways beyond the use as a communication means, of which the role as a watch, a digital camera and an MP3 player is representative.
가상 현실(Virtual Reality)이란, 컴퓨터를 이용하여 구축한 가상 공간에서 인간 감각계와의 상호작용을 통해 공간적, 물리적 제약에 의해 현실 세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접적으로 체험할 수 있도록 만든 정보 활동 분야의 새로운 패러다임 중의 하나이다. Virtual Reality is the field of information activities that indirectly experiences situations that cannot be experienced directly in the real world due to spatial and physical constraints through interactions with the human sensory system in virtual spaces built using computers. Is one of the new paradigms.
가상 현실의 궁극적인 목표는 다양한 입출력 방법을 사용하여 컴퓨터와 인간과의 대화 능력을 높임으로써 컴퓨터와 좀 더 현실적인 통신을 할 수 있는 환경을 제공하는 데 있다. 컴퓨터와 인간과의 입출력 방법으로는 HMD(Head-Mounted Display), 데이터 글러브(Data Glove) 및 모션 캡쳐(Motion Capture)와 같은 장치가 사용된다. The ultimate goal of virtual reality is to provide a more realistic communication environment with computers by increasing the ability of computers to communicate with humans using various input / output methods. As a method of input / output between a computer and a human, devices such as a head-mounted display (HMD), a data glove, and a motion capture are used.
HMD는 사용자의 머리 움직임에 따른 위치 변화 데이터를 컴퓨터에 송신하여 컴퓨터로 하여금 사용자의 시야에 있을 대상의 크기 및 깊이를 계산하여 시뮬레이션하도록 한다.The HMD transmits position change data according to the movement of the user's head to the computer so that the computer calculates and simulates the size and depth of the object in the user's field of view.
데이터 글러브는 사용자 손의 위치와 방향을 감지하는데, 사용자가 3차원 공간에서 손을 움직이면 데이터 글러브가 데이터의 흐름을 3차원 좌표 형식으로 컴퓨터에 보내고, 컴퓨터는 그 데이터에 대응하는 대상을 조작한다.The data glove detects the position and direction of the user's hand. When the user moves the hand in three-dimensional space, the data glove sends the data flow to the computer in the form of three-dimensional coordinates, and the computer manipulates an object corresponding to the data.
증강 현실(Augmented Reality)이란, 일반적으로 가상 환경 및 가상 현실에서 파생한 용어로서, 실제 환경에 컴퓨터 그래픽 영상을 삽입하여 실세계 영상과 가상의 영상을 혼합한 것을 의미한다. 실세계 정보에는 사용자가 필요로 하지 않는 정보도 있고 때로는 사용자가 필요로 한 정보가 부족할 수도 있다.Augmented Reality is generally a term derived from a virtual environment and a virtual reality, and means a mixture of a real world image and a virtual image by inserting a computer graphic image into the real environment. Real-world information may contain information that the user does not need, and sometimes the user may lack information.
그러나, 컴퓨터로 만든 가상 환경을 이용하면 필요로 하지않는 정보를 단순하게 하거나 보이지 않게 할 수도 있다. 즉, 증강 현실 시스템은 실세계와 가상 세계를 결합함으로써 실시간으로 사용자와 상호 작용이 이루어지도록 하는 것이다.However, using computer-generated virtual environments, you can simplify or hide information you don't need. In other words, the augmented reality system combines the real world and the virtual world to allow interaction with the user in real time.
증강 현실의 가장 간단한 형태로는 엔터테인먼트와 뉴스 분야 등에서 응용되고 있다. TV에서 일기예보를 하는 경우 기상캐스터 앞의 날씨 지도가 자연스럽게 바뀌는 것을 볼 수 있는데, 실제로는 기상 캐스트가 블루스크린(Blue-Screen) 앞에 서 있고 컴퓨터로 만들어진 가상의 영상이 가상 스튜디오 환경을 만들어 증강 현실을 이루어내는 것이다.The simplest form of augmented reality is applied in the fields of entertainment and news. If you're forecasting on TV, you'll see the weather map in front of the weather caster changing naturally. Actually, the weather cast is standing in front of the blue-screen, and the computer-generated virtual footage creates a virtual studio environment for augmented reality. To achieve.
이 밖에도, 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Image), 단층 영상(Computed Tomography Image) 및 초음파 영상 등과 같은 간접 검사를 통해 실시간으로 환자의 3차원 데이터를 취득한 후, 취득된 데이터를 실시간으로 렌더링하여 환자와 겹쳐서 표현함으로써 의사로 하여금 환자의 수술을 원활하게 수행하도록 할 수도 있으며, 조종사 헬멧의 바이저(Visor) 또는 조종석의 방풍유리에 가상 영상을 디스플레이하여 조종사에게 조종에 필요한 많은 정보를 알려줄 수도 있다.In addition, 3D data of the patient is acquired in real time through indirect inspection such as magnetic resonance image, computed tomography image, and ultrasound image, and then the acquired data is rendered in real time and overlapped with the patient. By expressing it, the surgeon can perform a patient's operation smoothly. A virtual image can be displayed on the visor of the pilot's helmet or on the windshield of the cockpit to inform the pilot of a lot of information necessary for the operation.
이와 같이, 증강 현실을 구현하기 위해서는 실제의 영상을 입력받을 수 있는 카메라와 실제 영상과 가상 영상을 디스플레이할 수 있는 HMD와 같은 디스플레 이 장치가 필요하다. As such, in order to implement augmented reality, a display device such as a camera capable of receiving a real image and an HMD capable of displaying a real image and a virtual image are required.
HMD는 개인용 디스플레이 장치로서, 사용자가 머리에 착용한 상태에서 보다 대형 화면을 즐길 수 있고, 보다 현장감 있고 실감나는 화면을 감상할 수 있게 되었다.As a personal display device, the HMD can enjoy a larger screen while the user wears it on the head, and can enjoy a more realistic and realistic screen.
이러한 HMD 장치는 액정표시장치(LCD) 또는 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 디스플레이 장치가 표시해주는 영상을 정밀한 광학메커니즘을 이용하여 사용자에게 보여주게 된다. The HMD device displays an image displayed by a display device such as a liquid crystal display (LCD) or a cathode ray tube (CRT) to a user by using a precise optical mechanism.
이러한, HMD는 눈과 매우 가까운 위치에 영상 스크린이 위치하기 때문에 매우 짧은 거리에 초점을 맞추어야 함과 아울러 눈에 피로감을 주지 않도록 하기 위하여 매우 정밀한 광학 장치들이 요구된다.Since the HMD has an image screen located very close to the eyes, very precise optical devices are required to focus on a very short distance and to prevent eye fatigue.
그러나 종래의 HMD와 같은 입체 영상 디스플레이 장치의 경우 동공간 거리를 조절하는데 있어서 수동적 방법과 인간의 감각에 의존하였기 때문에 제대로 조절되지 않는 상태의 기기를 사용한 경우가 많았다.However, in the case of a stereoscopic image display device such as a conventional HMD, a device that is not properly controlled is often used because it depends on a manual method and a human sense in adjusting the interpupillary distance.
또한, 입체 영상 디스플레이 장치 표시부의 위치가 제대로 조절되지 않은 상태에서 영상을 보게 되면, 두통이나 구토 등의 부작용으로 이어져 입체 영상 디스플레이 장치 사용에 있어 착용감, 몰입감을 크게 저하시키는 단점이 있다.In addition, when the image is viewed in a state where the display portion of the stereoscopic image display device is not properly adjusted, it may lead to side effects such as headache or vomiting, which greatly reduces the fit and immersion in using the stereoscopic image display device.
따라서, 본 발명의 목적은 사용자별로 다른 동공간 거리 조절 문제를 해결하여 입체 영상 디스플레이 장치의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시키는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device for improving the long-term wearing and immersion of the stereoscopic image display device by solving the interpupillary distance adjustment problem different for each user and a method of adjusting the position of the display unit in the stereoscopic image display device. .
본 발명의 다른 목적은 사용자에 따라 다른 동공간 거리를 이용하여 입체 영상 디스플레이 장치 표시부의 위치 조절이 가능한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display apparatus capable of adjusting a display portion of a stereoscopic image display apparatus by using a pupil distance different according to a user, and a display unit position adjusting method in the stereoscopic image display apparatus.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이하는 입체 영상 디스플레이 장치에 있어서, 좌측 눈용 영상과 우측 눈용 영상을 각각 출력하는 제1 표시부 및 제2 표시부, 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 사용자를 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 생성하는 촬영부, 상기 촬영부에 의해 촬영된 제1 영상 및 제2 영상에서 각각 동공을 검출하고, 상기 검출된 제1 동공 및 제2 동공 각각에 대해 제1 동공 위치 정보와 제2 동공 위치 정보를 구하는 동공 위치 측정부, 상기 동공 위치 측정부에서 구해진 제1 동공 위치 정보와 상기 제2 동공 위치 측정부에서 구해진 제2 동공 위치 정보를 이용하여 동공간 거리를 구하고, 상기 구해진 동공간 거리를 현재 설정되어 있는 동공간 거리와 비교하여 상응하지 않으면, 상기 구해진 동공간 거리와 현재 설정된 동공간 거리의 차이값을 구하고, 상기 구해진 차이값을 포함하는 표시부 위치 조절 메시지를 발생하는 동공간 거리 측정부 및 상기 동공간 거리 측정부로부터 표시부 위치 조절 메시지가 수신되면, 상기 상기 메시지에 포함된 차이값에 상기 제1 및 제2 표시부의 위치를 조절하는 표시부 위치 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention to achieve the above object, in the stereoscopic image display apparatus for displaying an image signal output from the image reproducing apparatus, the first display unit and the second display unit for outputting the left eye image and the right eye image, respectively When the display position control command is input, a photographing unit for photographing a user to generate a first image and a second image, and detecting a pupil from the first image and the second image photographed by the photographing unit, respectively, A pupil position measuring unit obtaining first pupil position information and second pupil position information for each of the first pupil and the second pupil, the first pupil position information obtained by the pupil position measuring unit and the second pupil position measuring unit A pupil space distance is obtained using second pupil position information, and the pupil space distance obtained is compared with the currently set pupil space distance. If not, obtain the difference value between the obtained space distance and the currently set space distance, and the display unit position from the space distance measuring unit and the space distance measuring unit for generating a display position control message including the calculated difference value When the adjustment message is received, the stereoscopic image display apparatus includes a display unit position adjusting unit for adjusting the position of the first and second display units in the difference value included in the message.
상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 영상 재생 장치로부터 출력되는 영상 신호의 싱크를 분리하는 싱크 분리부, 상기 싱크 분리부에서 출력되는 영상 신호가 상기 제1 표시부 및 제2 표시부에 디스플레이 가능하도록 처리하는 영상 신호 처리부, 상기 싱크 분리부에서 출력되는 필드신호의 동기신호에 맞추어 상기 영상 신호 처리부로부터 전송된 영상을 표시하도록 상기 제1 표시부 및 제2 표시부를 구동하는 제1 표시부 구동부 및 제2 표시부 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The stereoscopic image display apparatus may include a sink separator that separates the sinks of the image signals output from the image reproducing apparatus, and a video signal that processes the image signals output from the sink separators to be displayed on the first display unit and the second display unit. And a first display unit driver and a second display unit driver for driving the first display unit and the second display unit to display an image transmitted from the image signal processor in accordance with a synchronization signal of the field signal output from the sink separator. Characterized in that.
상기 촬영부는 상기 사용자의 좌측 얼굴의 일정영역을 촬영하여 제1 영상을 생성하는 제1 촬영부, 상기 사용자의 우측 얼굴의 일정 영역을 촬영하여 제2 영상을 생성하는 제2 촬영부를 포함한다. The photographing unit includes a first photographing unit which photographs a certain region of the left face of the user and generates a first image, and a second photographing unit which photographs a certain region of the user's right face and generates a second image.
상기 동공 위치 측정부는 상기 제1 영상의 명암차를 이용하여 제1 동공을 추출하고, 상기 제1 동공에 해당하는 좌표 정보를 이용하여 제1 동공 위치 정보를 구하는 제1 동공 위치 측정부, 상기 제2 영상에서 명암차를 이용하여 제2 동공을 추출하고, 상기 제2 도공에 해당하는 좌표 정보를 이용하여 제2 동공 위치 정보를 구 하는 제2 동공 위치 측정부를 포함한다. The pupil position measuring unit extracts a first pupil using the contrast of the first image, and obtains first pupil position information by using coordinate information corresponding to the first pupil. And a second pupil position measuring unit extracting a second pupil using the contrast difference from the two images, and obtaining second pupil position information using coordinate information corresponding to the second coating.
상기 표시부 위치 조절부는 스탭 모터일 수 있다. The display part position adjusting part may be a step motor.
상기 촬영부에 의해 촬영된 제1 영상 및 제2 영상은 좌표 정보와 맵핑되어 있다. The first image and the second image photographed by the photographing unit are mapped with the coordinate information.
상기 제1 표시부와 제2 표시부는 상기 표시부 위치 조절부의 제어에 의해 위치 조절이 가능한 연결선에 의해 연결되어 있다. The first display unit and the second display unit are connected by a connecting line which can be adjusted in position by the control of the display unit position adjusting unit.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a)표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 사용자를 촬영하여 제1 영상 및 제2 영상을 생성하는 단계, (b)상기 제1 영상 및 제2 영상 각각에서 동공을 검출하는 단계, (c)상기 검출된 각 동공의 위치 정보를 구하는 단계, (d)상기 구해진 각 동공의 위치 정보를 이용하여 동공간 거리를 구하는 단계, (e)상기 구해진 동공간 거리를 현재 설정된 동공간 거리와 비교하여 상응하지 않으면, 상기 구해진 동공간 거리와 현재 설정된 동공간 거리의 차이값을 구하여 상기 차이값에 따라 표시부의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, (a) when the display position control command is input, generating a first image and a second image by photographing the user, (b) pupils in each of the first image and the second image Detecting, (c) obtaining positional information of each detected pupil, (d) obtaining a pupillary distance using the obtained positional information of each pupil, (e) presently setting the pupillary distance If it does not correspond to the pupillary distance, the step of obtaining a difference value between the obtained pupillary distance and the currently set pupillary distance and adjusting the position of the display unit according to the difference value in the stereoscopic image display apparatus Provided is a method of adjusting the position of the display unit.
상기 (a)단계에서, 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 구비된 제1 촬영부 및 제2 촬영부가 온(on)되어 제1 영상 및 제2 영상을 생성한다. In the step (a), when the display unit position control command is input, the provided first photographing unit and the second photographing unit are turned on to generate the first image and the second image.
상기 (b)단계에서, 상기 제1 영상 및 제2 영상에서 명암차를 이용하여 제1 동공 및 제2 동공을 검출한다. In the step (b), the first pupil and the second pupil are detected using the contrast difference in the first image and the second image.
상기 (c)단계에서, 상기 검출된 각 동공에 맵핑되어 있는 좌표 정보를 위치 정보로 한다. In the step (c), the coordinate information mapped to the detected pupils is used as position information.
따라서, 본 발명은 동공간 거리 조절 문제를 해결하여 입체 영상 디스플레이 장치의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시키는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention can provide a stereoscopic image display device for improving the long-term wearing and immersion of the stereoscopic image display device to solve the problem of adjusting the interpupillary distance and a method of adjusting the position of the display unit in the stereoscopic image display device.
또한, 사용자에 따라 다른 동공간 거리를 이용하여 입체 영상 디스플레이 장치 표시부의 위치 조절이 가능한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공할 수 있다. In addition, a stereoscopic image display apparatus capable of adjusting a position of a stereoscopic image display apparatus display unit by using a pupil space different according to a user, and a display unit position adjusting method in the stereoscopic image display apparatus may be provided.
또한, 동공을 자동으로 인식하여 최적의 동공간 거리를 구함으로써 사용자가 입체 영상 디스플레이 장치를 착용할 때 별다른 조작없이 사용자에게 적합한 환경을 제공하여 장시간 착용에의 부작용을 해소할 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법을 제공할 수 있다. In addition, by automatically recognizing the pupil to obtain the optimum pupillary distance, when the user wears a three-dimensional image display device, a stereoscopic image display device that can eliminate the side effects of wearing for a long time by providing a suitable environment for the user without any operation And a method of adjusting the position of the display unit in the stereoscopic image display device.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above-described objects and technical configurations of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치에서 접안 영역을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing an eyepiece area in a stereoscopic image display apparatus according to the present invention.
도 1을 참조하면, 입체 영상 디스플레이 장치에서의 접안 영역에는 좌우 눈에 대한 제1 표시부(100a) 및 제2 표시부(100b), 상기 제1 표시부(100a) 및 제2 표시부(100b)의 일정 영역에 각각 카메라와 같은 촬영부(110a, 110b)가 존재한다.Referring to FIG. 1, in the eyepiece area of the stereoscopic image display apparatus, a predetermined area of the
또한, 상기 제1 표시부(100a)와 제2 표시부(100b)는 길이 조절이 가능한 케이블과 같은 연결부(120)에 의해 연결되어 있다. 따라서, 상기 연결부(120)에 의해 상기 제1 표시부(100a)와 제2 표시부(100b)는 동공간 거리에 맞도록 조절 가능하다. In addition, the
즉, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 표시부 위치 조절 명령이 입력되면, 카메라(110a, 110b)를 온(on)시켜 사용자 얼굴의 일정 영역을 촬영하게 된다. That is, when the display position control command is input, the 3D image display apparatus turns on the
그러면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 촬영된 영상에서 동공을 검출하고, 검출된 동공간의 거리를 구하여 상기 제1 표시부(100a) 및 제2 표시부(100b)가 상기 동공간 거리에 맞도록 상기 연결부(120)를 조절한다. Then, the stereoscopic image display apparatus detects a pupil from the photographed image, obtains the detected distance of the pupil space, and connects the connection part such that the
예를 들어, 상기 연결부(120)가 케이블일 경우, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 동공간 거리에 맞게 상기 케이블을 줄이고 늘려서 상기 제1 표시부(100a)와 제2 표시부(100b)간의 거리를 조절하게 된다. For example, when the
상기와 같이 동공간 거리에 맞도록 표시부(110a, 110b)의 위치를 조절하는 입체 영상 디스플레이 장치에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. A stereoscopic image display apparatus for adjusting the positions of the
도 2는 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a stereoscopic image display apparatus according to the present invention.
도 2를 참조하면, 입체 영상 디스플레이 장치는 영상 신호가 입력되면, 상기 영상 신호의 싱크를 분리하는 싱크(sync) 분리부(200), 상기 싱크 분리부(200)에서 출력되는 영상 신호를 디스플레이 가능하도록 처리하는 영상 신호 처리부(210), 상기 영상 신호 처리부(210)에서 처리된 영상 신호를 디스플레이하는 제1 및 제2 표시부(230a, 230b), 상기 싱크 분리부(200)에서 출력되는 각 필드신호의 동기신호에 맞추어 상기 영상 신호 처리부(210)로부터 전송된 영상을 표시하도록 상기 제1 및 제2 표시부(230a, 230b)를 구동하는 제1 및 제2 표시부 구동부(220a, 220b), 사용자 얼굴의 일정 영역을 촬영하는 제1 및 제2 촬영부(240a, 240b), 상기 제1 및 제2 촬영부(240a, 240b)에 의해 촬영된 영상에서 동공의 위치를 측정하는 제1 및 제2 동공 위치 측정부(250a, 250b), 상기 제1 및 제2 동공 위치 측정부(250a, 250b)에 의해 측정된 제1 및 제2 동공 위치 정보를 이용하여 좌우 동공간의 거리를 구하는 동공간 거리 측정부(260), 상기 동공간 거리 측정부(260)에 의해 측정된 동공간 거리에 맞도록 상기 제1 및 제2 표시부(230a, 230b)의 위치를 조정하는 표시부 위치 조절부(270)를 포함한다.Referring to FIG. 2, when a video signal is input, the 3D image display apparatus may display a
상기 제1 및 제2 표시부(230a, 230b)에 디스플레이되는 영상은 제1 접안 광학계(미도시) 및 제2 접안 광학계(미도시)에 의한 상으로서, 좌측 눈과 우측 눈을 통해 사용자에게 인식되도록 이루어진다.The images displayed on the first and
상기 제1 및 제2 촬영부(240a, 240b)는 광원으로부터 방출되는 빛을 이용하여 상기 사용자 얼굴의 일정 영역을 촬영하는 카메라일 수 있다. The first and second photographing
상기 제1 및 제2 촬영부(240a, 240b)에 의해 촬영된 영상은 좌측 눈이 포함 된 제1 영상과 우측 눈이 포함된 제2 영상일 수 있다. The images captured by the first and second photographing
상기 제1 및 제2 동공 위치 측정부(250a, 250b)는 상기 촬영부(240a, 240b)에 의해 촬영된 영상에서 동공을 검출하고, 상기 검출된 동공의 위치 정보를 구한다. The first and second pupil
즉, 상기 제1 동공 위치 측정부(250a)는 상기 제1 촬영부(240a)에 의해 촬영된 제1 영상에서 명암차를 이용하여 제1 동공을 검출하고, 상기 검출된 제1 동공에 해당하는 좌표를 이용하여 제1 동공 위치 정보를 구한 후, 상기 동공간 거리 측정부(260)에 전송한다. 상기 제1 촬영부(240a)에 의해 촬영된 제1 영상은 좌표 정보와 맵핑되어 있으므로, 상기 제1 동공 위치 측정부(250a)는 상기 제1 동공에 해당하는 좌표를 구할 수 있다. That is, the first pupil
또한, 상기 제1 동공 위치 측정부(250a)는 상기 제1 영상에서 동공의 움직임을 나타내는 벡터를 계산하여 제1 동공 위치 정보를 구할 수도 있다.In addition, the first pupil
상기 제2 동공 위치 측정부(250b)는 상기 제2 촬영부(240b)에 의해 촬영된 제2 영상에서 명암차를 이용하여 제2 동공을 검출하고, 상기 검출된 제2 동공에 해당하는 좌표를 이용하여 제2 동공 위치 정보를 구한 후, 상기 동공간 거리 측정부(260)에 전송한다.The second pupil position measuring unit 250b detects the second pupil using the contrast difference in the second image photographed by the second photographing
즉, 상기 제2 촬영부(240b)에 의해 촬영된 제2 영상은 좌표 정보와 맵핑되어 있으므로, 상기 제2 동공 위치 측정부(250b)는 상기 제2 동공에 해당하는 좌표를 구할 수 있다. That is, since the second image photographed by the second photographing
또한, 상기 제2 동공 위치 측정부(250b)는 상기 제2 영상에서 동공의 움직임 을 나타내는 벡터를 계산하여 제2 동공 위치 정보를 구할 수도 있다. In addition, the second pupil position measuring unit 250b may obtain second pupil position information by calculating a vector representing the movement of the pupil in the second image.
상기 동공간 거리 측정부(260)는 상기 제1 동공 거리 측정부(250a)로부터 전송된 제1 동공 위치 정보와 상기 제2 동공 거리 측정부(250b)로부터 전송된 제2 동공 위치 정보를 이용하여 제1 동공과 제2 동공간의 거리를 구한다. The
그런 다음 상기 동공간 거리 측정부(260)는 상기 구해진 동공간 거리를 현재 설정되어 있는 동공간 거리와 비교하여 상응하는지를 판단한다. Then, the interspace
상기 판단결과 상응하지 않으면, 상기 동공간 거리 측정부(260)는 상기 구해진 동공간 거리와 현재 설정된 동공간 거리의 차이값을 구하고, 상기 구해진 차이값을 포함하는 표시부 위치 조절 메시지를 상기 표시부 위치 조절부(270)에 전송한다. 상기 위치 조절 요청 메시지는 상기 제1 표시부(230a) 및 제2 표시부(230b)의 위치가 사용자의 동공에 맞도록 조절되도록 하는 메시지일 수 있다.If the determination result does not correspond, the pupillary
상기 표시부 위치 조절부(270)는 상기 동공간 거리 측정부(260)로부터 전송된 표시부 위치 조절 메시지에 포함된 차이값에 해당하는 만큼 동작하여 상기 제1 표시부(230a) 및 제2 표시부(230b)의 위치를 조절하게 된다. The display unit
상기와 같은 역할을 수행하는 표시부 위치 조절부(270)는 스탭 모터일 수 있다. The display
도 3은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치가 표시부의 위치를 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of adjusting a position of a display unit in the stereoscopic image display apparatus according to the present invention.
도 3을 참조하면, 입체 영상 디스플레이 장치는 사용자에 의해 표시부 위치 조절 명령이 입력되면(S300), 제1 및 제2 촬영부를 온(on)시킨다(S302).Referring to FIG. 3, when the display position adjustment command is input by the user (S300), the 3D image display apparatus turns on the first and second photographing units (S302).
그러면, 상기 제1 및 제2 촬영부는 각각 사용자 얼굴의 일정 영역을 촬영하게 된다. Then, each of the first and second photographing units captures a certain area of the user's face.
상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 제1 및 제2 촬영부에 의해 촬영된 제1 영상 및 제2 영상이 입력되면(S304), 상기 입력된 제1 영상 및 제2 영상에서 제1 동공 및 제2 동공을 검출한다(S306). When the first image and the second image photographed by the first and second photographing units are input (S304), the 3D image display apparatus may include a first pupil and a second pupil from the input first and second images. Is detected (S306).
즉, 상기 입체 영상 디스플레이 장치에는 동공에 대한 정보(예를 들면, 동공에 대한 형태, 명암 등의 정보임)가 등록되어 있으므로, 상기 촬영부에 의해 촬영된 영상에서 동공을 검출할 수 있다. That is, since the information about the pupil (for example, information about the shape, contrast, etc. of the pupil) is registered in the stereoscopic image display apparatus, the pupil may be detected in the image photographed by the photographing unit.
또한, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 입력된 영상에서 명암차를 이용하여 동공을 검출할 수 있다. In addition, the stereoscopic image display apparatus may detect a pupil using a contrast difference in the input image.
상기 S306의 수행 후, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 검출된 제1 동공 및 제2 동공의 위치 정보를 구한다(S308). After the operation S306 is performed, the stereoscopic image display device obtains position information of the detected first pupil and second pupil (S308).
즉, 촬영부에 의해 촬영되는 영상의 각 영역에는 좌표 정보가 맵핑되어 있다. 따라서, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 동공이 검출되면, 좌표 정보를 이용하여 동공의 위치 정보를 파악할 수 있다. That is, coordinate information is mapped to each area of the image photographed by the photographing unit. Therefore, when the pupil is detected, the stereoscopic image display apparatus may determine the position information of the pupil using coordinate information.
상기 S308이 수행되면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 구해진 제1 동공 위치 정보와 제2 동공 위치 정보를 이용하여 동공간 거리를 구한다(S310).When S308 is performed, the 3D image display apparatus obtains a pupil space distance by using the obtained first pupil position information and second pupil position information (S310).
그런 다음 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 구해진 동공간 거리가 현재 설정되어 있는 동공간 거리와 상응하는지를 판단한다(S312). Then, the 3D image display apparatus determines whether the obtained interpupillary distance corresponds to the currently set interpupillary distance (S312).
상기 판단결과 상응하지 않으면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 구해진 동공간 거리와 현재 설정된 동공간 거리의 차이값을 구하고(S314), 상기 구해진 차이값에 따라 표시부의 위치를 조절한다(S316). If the determination result does not correspond, the 3D image display apparatus obtains a difference value between the obtained pupil distance and the currently set pupil distance (S314), and adjusts the position of the display unit according to the difference value (S316).
예를 들어, 상기 구해진 차이값이 '-5'이면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 현재 표시부간의 거리가 사용자의 동공간 거리보다 멀리 있다고 판단하여 표시부간의 거리를 '5'에 해당하는 길이만큼 줄이게 된다. For example, when the obtained difference value is '-5', the 3D image display apparatus determines that the distance between the current display units is farther than the pupil space distance of the user and reduces the distance between the display units by a length corresponding to '5'. .
또한, 상기 구해진 차이값이 '+5'이면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치는 현재 표시부간의 거리가 사용자의 동공간 거리보다 가깝게 있다고 판단하여 표시부간의 거리를 '5'에 해당하는 길이만큼 늘리게 된다. In addition, when the obtained difference value is '+5', the 3D image display apparatus determines that the distance between the current display units is closer than the pupil space distance of the user and increases the distance between the display units by a length corresponding to '5'.
상기와 같이 입체 영상 디스플레이 장치는 사용자의 동공간 거리에 맞게 표시부의 위치를 조절하기 위하여 상기 사용자의 동공간 거리를 구하고, 상기 구해진 동공간 거리에 맞도록 표시부의 위치를 조절하게 된다. As described above, the 3D image display apparatus obtains the pupil distance of the user to adjust the position of the display part according to the pupil distance of the user, and adjusts the position of the display part to match the obtained pupil distance.
상기와 같이 좌측 눈에 해당하는 제1 표시부와 우측 눈에 해당하는 제2 표시부의 위치를 사용자의 동공 거리를 이용하여 조절하면, 상기 입체 영상 디스플레이 장치의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시킬 수 있다. As described above, if the position of the first display unit corresponding to the left eye and the second display unit corresponding to the right eye is adjusted by using the pupil distance of the user, long-term wearing and immersion of the stereoscopic image display device may be enhanced.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 입체 영상 디스플레이 장치에서의 표시부 위치 조절 방법은 사용자별로 다른 동공간 거리 조절 문제를 해결하여 입체 영상 디스플레이 장치의 장시간 착용감 및 몰입감을 증진시키는 기술에 적용할 수 있다. The stereoscopic image display apparatus and the method of adjusting the position of the display unit in the stereoscopic image display apparatus according to the present invention can be applied to a technique for improving the long-term wearing and immersion feeling of the stereoscopic image display apparatus by solving the problem of adjusting the interpupillary distance for each user. .
도 1은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치에서 접안 영역을 나타낸 도면. 1 is a view showing the eyepiece area in the stereoscopic image display apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a three-dimensional image display device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치가 표시부의 위치를 조절하는 방법을 나타낸 흐름도. 3 is a flowchart illustrating a method of adjusting a position of a display unit by a stereoscopic image display apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100, 230a, 230b : 표시부 110, 240a, 240b : 촬영부100, 230a, 230b:
120 : 연결부 200 : 싱크 분리부120
210 : 영상 신호 처리부 220a,220b : 표시부 구동부210:
250a, 250b : 동공 위치 측정부 260 : 동공간 거리 측정부250a, 250b: pupil position measuring unit 260: pupil space distance measuring unit
270 : 표시부 위치 조절부270 display position adjustment unit
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