JP2006174434A - Three-dimensional image display apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ジャイロセンサを利用した立体映像装置に係り、さらに詳細には、ジャイロセンサを介してディスプレイの姿勢変化を認識し、これを利用してディスプレイで提供される立体映像を制御する構造の立体映像装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic video apparatus using a gyro sensor. More specifically, the present invention relates to a structure for recognizing a change in the attitude of a display via a gyro sensor and controlling a stereoscopic video provided on the display using this. The present invention relates to a stereoscopic video apparatus.
一般的に、立体映像装置は、両眼視差を有する左眼用映像及び右眼用映像とを視聴者の左眼及び右眼それぞれに分離して見せる装置である。従って、視聴者は、両眼それぞれの網膜を介して獲得された左眼用映像及び右眼用映像を脳で組み合わせ、立体感ある三次元映像を視聴できる。 In general, a stereoscopic video device is a device that displays a left-eye video and a right-eye video having binocular parallax separately for each of the viewer's left eye and right eye. Accordingly, the viewer can view a stereoscopic 3D image by combining the left-eye video and the right-eye video acquired via the retinas of both eyes with the brain.
この立体映像装置は、医療映像、ゲーム、広告、教育、軍事など立体感ある映像の提供が要求される分野で広く適用可能である。 This stereoscopic image device can be widely applied in fields where stereoscopic images such as medical images, games, advertisements, education, and military are required to be provided.
図1は、一般的な立体映像装置を示す概略的な図である。図を参照するに、該立体映像装置は、左眼用映像L1,L2,L3,L4,L5,L6と右眼用映像R1,R2,R3,R4,R5,R6とを提供する映像スクリーン1と、この映像スクリーン1の前方に設置されて視域を分離するレンチキュラスクリーン3とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a general stereoscopic image apparatus. Referring to the figure, the stereoscopic video apparatus includes left-eye images L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 and right-eye images R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , A video screen 1 that provides R 5 and R 6 and a
前記左眼用映像及び右眼用映像それぞれは、人間の左眼及び右眼間の間隔に対応するように離隔配置された2台のカメラを介して撮影され、平均的な両眼視差ほど差を有する映像である。このように獲得された2つの映像は、映像スクリーン1とレンチキュラスクリーン3とを介して提供される。このとき、左眼用映像及び右眼用映像は、複数個の映像に分割されており、この分割された映像は、図示されているように、交互に提供される。
Each of the left-eye video and the right-eye video is shot through two cameras that are spaced apart to correspond to the distance between the human left eye and right eye, and the average binocular parallax is different. It is a picture having. The two images acquired in this way are provided via the image screen 1 and the
前記レンチキュラスクリーン3は、映像スクリーン1で提供された左眼用映像は、菱形状の点線で図示された左映像視聴領域に向かわせ、右眼用映像は、右映像視聴領域に向かわせる。従って、レンチキュラスクリーン3から距離Dほど離隔されている位置に、分離された2つの映像それぞれが結像される。従って、左映像視聴領域及び右映像視聴領域それぞれに視聴者の左眼及び右眼が位置するとき、両眼を介して視域分離された映像を視聴することにより立体感ある映像を鑑賞できる。
The
ここで、前記立体映像装置は、提供される映像の視域分離のために、レンチキュラスクリーン3の代わりに映像スクリーン1と視聴者との間に位置したパララックスバリアを採用することも可能である。
Here, the stereoscopic video device may employ a parallax barrier positioned between the video screen 1 and the viewer instead of the
一方、従来の立体映像装置は、携帯型電子機器、例えば、携帯情報端末(PDA)、携帯電話などに適用しようとする場合、視聴者に対する立体映像装置の相対的な位置変化時に視域の変化を招くようになる。従って、視聴者の相対的な視聴位置によって、左映像が右眼に、そして右映像が左眼に反転しうるという短所がある。また、二次元スクリーンを介して提供される立体映像は、単一視点で撮影されたものなので、相対的な視聴位置変化にも同一方向の立体映像だけを提供するので、立体感が低下するという短所がある。
本発明は、前記のような短所を勘案して案出され、ディスプレイの位置変化を感知して視聴者とディスプレイとの間の相対的な位置変化に連動されて変化する多視点立体映像を視聴できる立体映像装置を提供するところに目的がある。 The present invention has been devised in view of the above disadvantages, and is capable of viewing a multi-view stereoscopic video that changes in conjunction with a relative position change between the viewer and the display by sensing a change in the position of the display. An object is to provide a stereoscopic image device that can be used.
前記の目的を達成するために、本発明による立体映像装置は、本体と、立体映像を提供するディスプレイと、前記本体に装着され、前記ディスプレイの姿勢変化を感知するジャイロセンサと、前記ジャイロセンサを介して感知された前記ディスプレイの姿勢変化により、少なくとも2視点の立体映像データのうち1つの立体映像データを選択して前記ディスプレイに提供する制御部とを備え、視聴位置に対する前記ディスプレイの相対位置変化によってさまざまな視点の立体映像を提供できることを特徴とする。 To achieve the above object, a stereoscopic video apparatus according to the present invention includes a main body, a display that provides a stereoscopic video, a gyro sensor that is attached to the main body and senses a change in posture of the display, and the gyro sensor. A control unit that selects and provides one of the stereoscopic video data of at least two viewpoints to the display according to a change in the orientation of the display sensed via the display, and changes the relative position of the display with respect to the viewing position. It can provide 3D images from various viewpoints.
ここで、前記ジャイロセンサの初期値をセットするリセット部をさらに備え、視聴者の選択によって任意の位置を初期位置に設定できることを特徴とする。 Here, a reset unit for setting an initial value of the gyro sensor is further provided, and an arbitrary position can be set as an initial position by a viewer's selection.
本発明による立体映像装置は、本体に装着されたジャイロセンサを介してディスプレイの姿勢を感知し、その姿勢変化に対応して複数の視点で選択された立体映像を提供することにより、立体型被写体の実物を直接みつめるのと実質上同一に立体映像を視聴することができる。 A stereoscopic image device according to the present invention senses the orientation of a display via a gyro sensor mounted on a main body, and provides a stereoscopic image selected from a plurality of viewpoints corresponding to the orientation change, thereby providing a stereoscopic subject. 3D images can be viewed in substantially the same way as when looking directly at the actual object.
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図2は、本発明の実施形態による立体映像装置を示す概略的な斜視図であり、図3は、図2の立体映像装置の視域分離の様子を示す図である。そして、図4は、図2の概略的な回路ブロック図である。 FIG. 2 is a schematic perspective view showing a stereoscopic video apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a state of viewing zone separation of the stereoscopic video apparatus of FIG. FIG. 4 is a schematic circuit block diagram of FIG.
図を参照するに、本発明の実施形態による立体映像装置は、本体10と、本体10内に内蔵され、立体映像50を提供する立体映像ディスプレイ30と、本体10に装着されてディスプレイ30の姿勢変化を感知するジャイロセンサ20と、制御部41とを備える。
Referring to the figure, a stereoscopic video apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
本体10は、立体映像を提供する機器であり、本実施形態においては、PDAを例として示した。一方、本体10は、前記のPDAに限定されるものではなく、携帯電話、ノート型パソコンのようなデジタル携帯機器またはデジタルテレビ、モニタなども可能である。
The
ディスプレイ30は、スクリーン31と、スクリーン31に結像された立体映像を視域分離する視域分離部とを備える。スクリーン31は、提供される立体映像データ45のうち、制御部41によって選択された1つの立体映像データが結像される。前記視域分離部は、図示されているように、スクリーン31の前方に設置されたレンチキュラレンズ35、またはパララックスバリア(図示せず)などから構成され、スクリーン31に結像された立体映像を左映像と右映像とに視域分離する。前記のように、立体映像を具現するディスプレイの構成自体は公知なので、その詳細な説明は省略する。
The
ジャイロセンサ20は、本体10に内蔵または外蔵され、ディスプレイ30の姿勢変化を感知する。すなわち、ジャイロセンサ20は慣性センサの一種であり、ディスプレイ30のX,Y,Z軸方向の位置変化を感知する。例えば、視聴者USER 1が本体10を手に持ち、Y軸を回転軸として左右に回転させる場合、ジャイロセンサ20は、ディスプレイ30のX軸方向に対して変位を感知できる。制御部41は、ジャイロセンサ20を介して感知されたディスプレイ30の姿勢変化により、複数の映像データ(例えば、7視点の映像データ)のうち1つの立体映像データを選択し、ディスプレイ30に提供する。
The
本実施形態において、ジャイロセンサ20の初期値をセットするリセット部27をさらに備えることが望ましい。リセット部27は、本体10の外部に形成されたリセットボタン25と連結され、視聴者が任意の位置でリセットボタン25を押すとき、その位置の(X,Y,Z)座標値を(0,0,0)とすることができる。従って、リセット位置を初期基準位置として、本体20及びディスプレイ30の変化する姿勢の相対位置を感知できる。ここで、ジャイロセンサ20の構成それ自体は公知なので、その詳細な説明は省略する。
In the present embodiment, it is desirable to further include a
一方、本実施形態による立体映像装置は、提供しようとする1つの立体映像に対して少なくとも2視点の立体映像データ45を備える。ここで、1視点の立体映像データは、1つの固定視域から視聴者USER
1の左眼及び右眼を介して立体映像を視聴するのに必要な最小の立体映像データをいう。
On the other hand, the stereoscopic video apparatus according to the present embodiment includes at least two viewpoints of
This is the minimum stereoscopic video data necessary to view a stereoscopic video through one left eye and right eye.
以下、7視点立体映像データ45を例にして説明する。7視点の立体映像データ45は、立体構造の被写体を視域1ないし視域8に対応する位置で撮影したそれぞれ7個の左眼用及び右眼用映像データであるか、またはそれに対応するようにコンピュータグラフィックで具現された映像データである。図3を参照するに、前記のように獲得した7視点立体映像データのうち1視点の立体映像データが視域1ないし視域8に区分される。すなわち、右眼用映像信号は、視域1ないし視域7で視聴可能であり、左眼用映像信号は、視域2ないし視域8で視聴可能である。従って、視聴者の右眼及び左眼それぞれが視域1と視域2、視域2と視域3、視域3と視域4、視域4と視域5、視域5と視域6、視域6と視域7及び、視域7と視域8それぞれに位置するとき、図8に図示されているように、ディスプレイ30で提供される立体映像を視聴できる。
Hereinafter, the 7-view
図5は、本発明の実施形態による立体映像装置において、視域と視野角との関係を示した図である。図を参照するに、本体10との最適視聴距離をほぼ500mmとして、視聴者の右眼及び左眼間の距離をほぼ65mmと設定した場合、各視域の視野角は、ほぼ7.45°をなす。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the viewing zone and the viewing angle in the stereoscopic video apparatus according to the embodiment of the present invention. Referring to the figure, when the optimum viewing distance from the
前記の視域と視野角との関係、及びジャイロセンサ20を介したディスプレイ30の姿勢感知を介して、被写体50に対する7視点立体映像データのうち1つの立体映像データを選択することによって視聴位置変化により、立体感ある映像を得ることができる。
The viewing position change is made by selecting one stereoscopic video data among the seven viewpoint stereoscopic video data for the
以下、図3、図6ないし図8を参照しつつ、本発明の実施形態による立体映像装置の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the stereoscopic video apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 6 to 8.
図3について述べれば、立体映像装置で提供される映像は、視域1ないし視域8に分離されて立体映像を提供する。このとき、右眼及び左眼それぞれが視域5と視域6とに位置した視聴者USER 1を基準とするとき、本体10は、視聴者USER 1の正面に傾きなく、所定視聴距離ほど離隔して配置される。従って、この状態で視聴者USER
1がリセットボタンを介してジャイロセンサ20をリセットすれば、その位置がディスプレイ30の初期値になる。かかる状態で、2視点以上の複数の視点での立体映像データのうちから選択された1つの立体映像(例えば、図8の視域5、視域6でみつめた立体映像)をディスプレイ30を介して具現できる。
Referring to FIG. 3, an image provided by the stereoscopic image device is separated into viewing zones 1 to 8 to provide a stereoscopic image. At this time, when the right eye and the left eye are based on the viewer USER 1 positioned in the
If 1 resets the
この場合、前記立体映像装置を固定させた状態で視聴者の右眼及び左眼それぞれが視域1、視域2に位置するか、または視域7、視域8に位置した場合にも、前記の視域5、視域6でみつめた立体映像と同じ立体映像を視聴する。
In this case, even when the viewer's right eye and left eye are positioned in the viewing zone 1 and the
一方、視聴者USER 1を固定させた状態(固定視域)で、本体10の姿勢を変える場合は、ジャイロセンサ20を介して変わった姿勢を感知できるが、他の視点の立体映像データを提供することにより、被写体を他の位置でみつめた立体映像を視聴できる。
On the other hand, when the posture of the
図6は、視聴者USER 1が固定視域に位置した状態であり、本体を図3に比べて角αほど時計回り方向に回転させた場合を示したものである。この場合、視聴者USER 1の右眼及び左眼それぞれは、視域1と視域2に位置する。ここで、ジャイロセンサは、前記本体の変化した姿勢を感知し、これに対応する立体映像(例えば、図8の視域1、視域2でみつめた立体映像)を前記ディスプレイを介して具現する。従って、図3の場合に比べ、被写体の右側面がさらによく見える立体映像を視聴でき、被写体を直接みつめるような効果を得ることができる。
FIG. 6 shows a state in which the viewer USER 1 is located in the fixed viewing zone, and the main body is rotated clockwise by an angle α as compared with FIG. In this case, the right eye and the left eye of the viewer USER 1 are located in the viewing zone 1 and the
また、固定視域が視域3、視域4に位置した場合は、図8の二番目の視聴立体映像のような立体映像を視聴できる。
In addition, when the fixed viewing area is located in the
図7は、視聴者USER 1が固定視域に位置した状態であり、本体を図3に比べて角βほど逆時計回り方向に回転させた場合を示したものである。この場合、視聴者USER 1の右眼及び左眼それぞれは、視域7と視域8に位置する。ここで、ジャイロセンサは、前記本体の変化した姿勢を感知し、これに対応する立体映像(例えば、図8の視域7、視域8でみつめた立体映像)を前記ディスプレイを介して具現する。従って、図3の場合に比べ、被写体の左側面がさらによく見える立体映像を視聴できる。
FIG. 7 shows a state in which the viewer USER 1 is located in the fixed viewing area, and the main body is rotated counterclockwise by an angle β as compared with FIG. 3. In this case, the right eye and the left eye of the viewer USER 1 are located in the
前記の実施形態は、例示的なものに過ぎず、当技術分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想により決まるものである。 The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments may be made by those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention is determined by the technical idea of the invention described in the claims.
本発明の立体映像装置は、例えば携帯型ディスプレイ機器だけでなく、LCD(液晶表示装置)、PDP(プラズマ表示パネル)、平板型ディスプレイ装置、三次元立体ゲーム映像装置、放送用3D(三次元)テレビ、軍事用3Dディスプレイ、シミュレーション訓練用3Dディスプレイ、及び医療用三次元ディスプレイなどに効果的に適用可能である。 The stereoscopic video device of the present invention is not limited to a portable display device, for example, LCD (liquid crystal display device), PDP (plasma display panel), flat panel display device, 3D stereoscopic game video device, 3D for broadcasting (3D) The present invention can be effectively applied to televisions, military 3D displays, simulation training 3D displays, medical 3D displays, and the like.
10 本体
20 ジャイロセンサ
25 リセットボタン
27 リセット部
30 立体映像ディスプレイ
31 スクリーン
35 レンチキュラレンズ
41 制御部
45 立体映像データ
50 立体映像
DESCRIPTION OF
Claims (6)
立体映像を提供するディスプレイと、
前記本体に装着され、前記ディスプレイの姿勢変化を感知するジャイロセンサと、
前記ジャイロセンサを介して感知された前記ディスプレイの姿勢変化により、少なくとも2視点の立体映像データのうち1つの立体映像データを選択して前記ディスプレイに提供する制御部とを備え、視聴位置に対する前記ディスプレイの相対位置変化によってさまざまな視点の立体映像を提供できることを特徴とする立体映像装置。 The body,
A display that provides stereoscopic images;
A gyro sensor mounted on the main body and sensing a change in posture of the display;
A control unit that selects and provides one of the stereoscopic video data of at least two viewpoints to the display according to a change in the orientation of the display detected through the gyro sensor, and displays the display with respect to the viewing position A stereoscopic image device characterized in that it can provide stereoscopic images from various viewpoints by changing the relative position of each other.
前記本体に内蔵または外蔵されていることを特徴とする請求項1に記載の立体映像装置。 The gyro sensor is
The stereoscopic video apparatus according to claim 1, wherein the stereoscopic video apparatus is built in or built in the main body.
前記本体に内蔵され、前記制御部によって選択された立体映像データが結像されるスクリーンと、
前記スクリーンに結像された立体映像を左映像と右映像とに視域分離する視域分離部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の立体映像装置。 The display is
A screen built in the main body and on which the stereoscopic video data selected by the control unit is imaged;
The stereoscopic image apparatus according to claim 1, further comprising: a viewing zone separation unit that separates a stereoscopic image formed on the screen into a left image and a right image.
前記スクリーンの前方に設置されたレンチキュラレンズまたはパララックスバリアであることを特徴とする請求項1に記載の立体映像装置。 The viewing zone separation unit is
The stereoscopic video apparatus according to claim 1, wherein the stereoscopic video apparatus is a lenticular lens or a parallax barrier installed in front of the screen.
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