KR20080093637A - 입체 영상 표시 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 입체 영상 표시 장치는 입체 영상 표시 장치에 있어서, 입체영상을 표시하는 디스플레이와; 시청자에게 빛을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 좌우로 동일한 거리에 위치하여 상기 광원에서 조사된 빛에 의해 시청자로부터 산란된 빛을 감지하는 복수의 광량센서와; 상기 광량센서에서 감지한 값을 비교하여 시청자의 위치를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 방법{3D image display apparatus and method}
도 1은 종래 기술에 따른 무안경 방식의 입체 영상 표시 장치에 있어서의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 시청자가 입체 영상을 정상적으로 인식할 수 있는 정시(正視)의 위치에서 벗어난 경우 입체 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 위치를 결정하는 입체 영상 표시 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 결정된 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정하는 입체 영상 표시 방법의 흐름도이다.
본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시청자의 위치를 파악한 뒤, 시청자에게 최적의 영상을 제공할 수 있도록 하는 입체 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.
입체 영상은 사람의 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의해 이루어지는데, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나는 양안시차(binocular parallax)가 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 이에 착안해 눈에 보이는 실제 영상과 동일한 영상을 두 눈에 입력할 수만 있다면 입체감은 쉽게 표현된다. 이를 위해 특성이 동일한 2대의 카메라를 양안 간격만큼 벌려 놓고 촬영한 후 왼쪽 카메라로 찍은 영상은 왼쪽 눈에만 보이게 하고, 오른쪽 카메라 영상은 오른쪽 눈에만 비춰준다.
입체 영상 표시 장치에는 안경을 이용한 디스플레이와 무안경 방식의 디스플레이가 있다. 안경을 이용한 디스플레이에는 편광 안경식 방식과 셔터 안경식 방식이 있고, 안경을 사용하지 않고 좌우 영상을 분리하여 입체 영상을 얻는 무안경 방식의 디스플레이에는 패럴렉스 배리어 (parallax barrier) 방식, 렌티큘러(lenticular) 방식, Integral imaging 방식, 홀로그래피(holography) 방식 등이 있다. 예를 들어, 패럴렉스 배리어 방식에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이 시청자의 좌안(LE)과 우안(RE)에 대응하는 좌안 화상 정보(L) 및 우안 화상 정보(R)를 가진 디스플레이(101) 앞에 영상이 분리된다. 디스플레이(101)에는 좌안(LE)에 입력될 화상정보(L)와 우안(RE)에 입력될 화상정보(R)가 수평 방향을 따라 교대로 배열되어 있다.
좌안에 입력될 화상정보(L)와 우안에 입력될 화상정보(R)가 각각 좌안(LE)과 우안(RE)에서 관찰되므로, 정시(正視)의 상태가 되고, 시청자는 양호하게 입체 영 상을 인식할 수 있다. 그러나, 시청자의 머리의 위치가 이동되어 좌안에 입력될 화상정보(L)와 우안에 입력될 화상정보(R)가 각각 좌안(LE)과 우안(RE)에 적절하게 들어오지 않게 되는 경우에는, 시청자는 입체 영상을 관찰할 수 없게 된다.
또한, 종래 기술로 시청자의 위치를 검출하기 위하여 카메라 등이 사용되고있다. 이와 같은 입체 영상 표시 장치는 구조가 복잡하고 부피가 커지고, 카메라의 영상 처리 속도가 느리므로 시청자의 위치를 인지하는데 시간이 지연되고, 비용이 많이 들게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 저비용으로 시청자의 위치를 빠르게 검출하여 시청자의 위치가 변경되더라도 최적의 영상을 시청할 수 있도록 입체 영상 표시 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징은, 입체 영상 표시 장치에 있어서, 입체영상을 표시하는 디스플레이와; 시청자에게 빛을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 좌우로 동일한 거리에 위치하여 상기 광원에서 조사된 빛에 의해 시청자로부터 산란된 빛을 감지하는 복수의 광량센서와; 상기 광량센서에서 감지한 값을 비교하여 시청자의 위치를 결정하는 제어부를 포함하는 것이다.
상기 입체 영상 표시 장치는, 상기 결정된 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정하는 조정부를 더 포함할 수 있다.
상기 입체 영상 표시 장치에서의, 상기 광원은 적외선 LED 또는 레이저로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 입체 영상 표시 방법에 있어서, 광원에서 시청자에게 빛을 조사하는 단계와; 상기 시청자에게서 산란된 빛을 좌우의 광량센서가 감지하는 단계와; 상기 좌우의 광량센서에서 각각 감지된 빛의 세기를 비교하는 단계와; 상기 비교한 값에 의해 시청자의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것이다.
상기 입체 영상 표시 방법은, 상기 결정된 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 발명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 입체 영상 표시 장치(200)는 무안경 방식으로 입체영상을 제공하는 디스플레이(210), 광원(220), 제1 광량센서(230), 제2 광량센서(240), 제어부 및 조정부(도시하지 않음)를 구비한다.
광원(220)은 도시하지 않은 전원으로부터 전류의 공급을 받아 파장광을 발생시키는 것으로, 상기 입체 영상 표시 장치의 프레임 상단 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 프레임 하단의 중앙, 디스플레이(210) 상부의 중앙 지점, 디스플레이(210) 하부의 중앙 지점 등에 위치하는 것도 가능하다. 또한 광원은 예를 들면 적외선 LED나 레이저 등으로 구성된다.
광량센서(230, 240)는 센서로 유입되는 광의 세기(intensity)를 감지하는 센 서로서, 상기 광원으로부터 좌우로 동일한 거리에 위치한다. 광원(220)이 프레임 상단의 중앙에 위치한 경우는 상기 입체 표시 장치의 프레임 상단 좌우의 테두리에 두 개의 광량센서가 위치할 수 있다.
상기 광원(220)에서 조사된 빛은 시청자(250)의 얼굴을 맞아 산란된다. 이 산란된 빛을 좌우의 광량센서(230, 240)가 감지한다. 제어부는 이렇게 감지된 광량센서의 값을 비교하여 시청자(250)가 어느 위치에 있는지를 판단한다. 즉, 제 1 광량센서(230)의 값과 제 2 광량센서(240)의 값이 같다면 시청자(250)는 상기 입체 영상 표시 장치의 정면 중앙에 있는 것이고, 제 1 광량센서(230)의 값이 제 2 광량센서(240)의 값보다 크다면 시청자는 제 1 광량센서(230)의 가까운 곳에 있는 것이다. 제 2 의 광량센서(240)의 값이 크다면 시청자는 제 2 광량센서(240)의 가까운 곳에 있는 것이 된다. 이와 같이 광량센서의 값을 비교하여 시청자(250)의 위치를 찾을 수 있다. 보다 정확하게 시청자의 위치를 찾아내기 위해서는 실험적으로 일정간격, 바람직하게는 두 눈의 간격인 65mm의 간격을 두고 시청자 대용의 물체를 움직이면서 광량센서의 값을 비교하면서 그 차이에 따라 시청자의 위치를 정확하게 찾아낼 수 있다. 또는 수학적인 계산방법을 통하여 찾아낼 수도 있다. 또한 이 경우 복잡한 회로 구성은 필요하지 않고 단순한 논리 회로와 메모리에 의하여 간단하게 제작할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 시청자가 입체 영상을 정상적으로 인식할 수 있는 정시(正視)의 위치에서 벗어난 경우 입체 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 상기 결정된 시청자의 위치에 따라 시청자가 입체 영상을 양호하게 인식할 수 있는 정시에 위치하지 않은 경우, 시청자의 우안에 좌안용 영상이 들어오고, 시청자의 좌안에 우안용 영상이 들어오는 상태를 나타내는 도면이다. 이러한 경우에는, 시청자는 입체 영상을 정상적으로 볼 수 없다. 이 경우, 조정부는 디스플레이에 표시될 좌안용 입체 영상과 우안용 입체 영상을 변환하여 도 3b에 도시된 바와 같이, 시청자의 우안에는 우안용 영상이 들어가도록 하고, 좌안에는 좌안용 영상이 들어가도록 조정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 위치를 결정하는 입체 영상 표시 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 광원(210)에서 시청자(240)에게 빛을 조사한다(410). 여기에서, 광원은 적외선 LED나 레이저가 될 수 있다.
다음에 광원에서 조사된 빛에 의해 시청자(240)로부터 산란된 빛을 광량센서(220)가 감지한다(420).
다음에 좌우의 광량센서에서 각각 감지된 빛의 세기를 비교한다(430).
상기 비교한 값에 의하여 시청자의 위치를 결정한다(440). 상기 광량센서에서 감지한 값이 큰 광량센서 방향에 시청자가 위치한다. 제1의 광량센서의 값과 제2의 광량센서의 값이 같다면 시청자는 상기 입체 영상 표시 장치의 중앙에 있는 것이고, 제1의 광량센서의 값이 제2의 광량센서의 값보다 크다면 시청자는 제1의 광량센서에 가까운 곳에 위치하고 있는 것이다. 제2의 광량센서의 값이 크다면 시청자는 제2의 광량센서 가까운 곳에 위치하고 있는 것이 된다. 이와 같이 광량센서의 값을 비교하여 시청자의 위치를 찾을 수 있다. 보다 정확하게 시청자의 위치를 찾아내기 위해서는 실험적으로 일정간격, 바람직하게는 두 눈의 간격인 65mm의 간격을 두고 시청자 대용의 물체를 움직이면서 광량센서의 값을 비교하면서 그 차이에 따라 시청자의 위치를 정확하게 찾아낼 수 있다. 또는 수학적인 계산방법을 통하여 찾아낼 수도 있다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 결정한 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정하는 입체 영상 표시 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 광원(210)에서 시청자(240)에게 빛을 조사한다(510).
다음에 광원에서 조사된 빛에 의해 시청자(240)로부터 산란된 빛을 광량센서(220)가 감지한다(520).
다음에 좌우의 광량센서에서 각각 감지된 빛의 세기를 비교한다(530).
상기 비교한 값에 의하여 시청자의 위치를 결정한다(540).
상기 결정된 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정한다(550). 시청자의 위치에 따라 좌안 영상이 우안에 위치하는 경우 입체영상이 정상적으로 보이지 않아 이를 정상적으로 하기 위해 좌우 영상을 변환하여 시청자는 정상적인 입체 영상을 시청할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관 점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치 및 방법에 의하면, 광량소자에 의하여 빠른 처리속도와 절감된 비용으로 시청자의 위치를 검출하고, 이에 따라 시청자의 좌우 움직임에 따라 좌우 영상의 반전이 있는 경우 좌우 영상을 조정해주는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 입체 영상 표시 장치에 있어서,
    입체영상을 표시하는 디스플레이와;
    시청자에게 빛을 조사하는 광원과;
    상기 광원으로부터 좌우로 동일한 거리에 위치하여 상기 광원에서 조사된 빛에 의해 시청자로부터 산란된 빛을 감지하는 복수의 광량센서와;
    상기 광량센서에서 감지한 값을 비교하여 시청자의 위치를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정하는 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광원은 적외선 LED 또는 레이저로 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  4. 입체 영상 표시 방법에 있어서,
    광원에서 시청자에게 빛을 조사하는 단계와;
    상기 시청자에게서 산란된 빛을 좌우의 광량센서가 감지하는 단계와;
    상기 좌우의 광량센서에서 각각 감지된 빛의 세기를 비교하는 단계와;
    상기 비교한 값에 의해 시청자의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결정된 시청자의 위치에 기초하여 디스플레이에 표시될 입체 영상을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.
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CN104914587A (zh) * 2008-11-26 2015-09-16 日本电气株式会社 显示设备、终端设备和显示方法

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