KR20160074228A - 3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법 - Google Patents

3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160074228A
KR20160074228A KR1020140183296A KR20140183296A KR20160074228A KR 20160074228 A KR20160074228 A KR 20160074228A KR 1020140183296 A KR1020140183296 A KR 1020140183296A KR 20140183296 A KR20140183296 A KR 20140183296A KR 20160074228 A KR20160074228 A KR 20160074228A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display
screen
camera
measuring
distance
Prior art date
Application number
KR1020140183296A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101866456B1 (ko
Inventor
이수희
이상엽
김현용
김채주
Original Assignee
주식회사 생명과기술
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
Application filed by 주식회사 생명과기술 filed Critical 주식회사 생명과기술
Priority to KR1020140183296A priority Critical patent/KR101866456B1/ko
Publication of KR20160074228A publication Critical patent/KR20160074228A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101866456B1 publication Critical patent/KR101866456B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이의 시역영역 계측 장치는 암실 공간을 형성하는 암실 벽; 상기 암실 벽 내에 장착된 3D 디스플레이로부터 투사되는 상이 형성되는 스크린 및 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리를 변화시키도록 스크린을 이동시키는 스크린 캐리어를 구비하는 스크린 모듈; 상기 3D 디스플레이로부터 투사되어 상기 스크린에 투영된 상을 촬영하는 카메라 및 상기 카메라의 촬영 각도를 조절하는 카메라 제어부를 구비하는 카메라 모듈을 포함한다.

Description

3Ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법{Method of Measuring the Viewing Region of 3D Display and Device of Measuring the Same}
본 발명은 디스플레이의 시역 영역, 보다 자세하게는 무안경 방식의 3차원 디스플레이의 광학적 특성이 우수하게 구현되는 디스플레이와 시청자간의 거리인 시역영역(Viewing Region: VR)을 계측하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
일반적으로, 3차원을 표현하는 입체 화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의해 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다.
이와 관련하여, 휴먼팩터는 3D 시각 피로나 신체적 불편함을 유발하는 시청자 요인, 콘텐츠 요인, 시청환경, 디스플레이 요긴들과 인간의 공간 지각 사이의 함수 관계를 규명하는 것을 목적으로 한다.
과장된 깊이감 및 입체시 효과 위주의 콘텐츠는 장시간 동안 안전한 시청을 방해하는 요소가 되고 있다. 이러한 이유로, 입체시 분야는 위화감 없는 자연스러운 입체시 정보의 제공 및 수용에 관련된 휴먼팩터 연구에 초점을 두고 있다.
현실감을 제공하기 위한 3차원 입체 형상 기술은 스테레오 비전의 중요성에 따라서 결정된다. 여기서, 양안 시차는 스테레오스코픽 입체 디스플레이를 경험하게 하는 결정적인 요인이다.
3차원 영상을 디스플레이 하는 방법에는 특별하게 제작된 안경을 착용한 스테레오 영상을 디스플레이하는 방법과 안경을 착용하지 않는 무안경식 입체 디스플레이 방법이 있다.
일반적인 무안경 방식의 입체 영상 표시 장치는 렌티큐라 렌즈(Lenticular Lens) 또는 시차장벽(Parallax Barrier) 등의 광학판을 이용하여 시역분리를 한다. 이때, 관찰 위치에서의 관찰자는 좌안과 우안에 각각의 해당 시점 영상을 보게 됨에 따라 3차원 입체 형상으로 보게 된다.
그런데, 무안경 방식 입체 디스플레이는 각 시역의 정보가 관찰자 위치의 좌우 양안에 교차된 정보가 들어오는 경우 크로스토크(crosstalk) 현상을 느끼게 된다. 이 크로스토크는 입체시의 질을 방해하는 주된 요소이다. 따라서 시청자가 안전하고 편안한 입체형상 정보를 수용하기 위해서는 입체 디스플레이 시스템 환경 및 관찰자 환경에 대한 정량적인 가이드라인 정의가 필요하다. 입체영상시청에 대한 안정성 평가의 가이드라인이 일부 제시되기도 하였지만 입체 디스플레이 환경 및 관찰환경과 관련된 주요 인자들의 기여도에 대한 정량적 분석은 관찰자의 다양한 주관적 평가로 정량화가 쉽지 않다.
크로스토크를 정량적으로 조절하는 방법으로는 무안경방식 입체 디스플레이 시스템의 시역을 형성하는 광학계의 변수로 정의할 수 있다. 최근 연구는 광학계의 변수로 화소폭, 배리어의 폭, 개구폭 및 이격 거리 등과 같은 기구적 요인의 변수들을 제어하여 크로스토크를 최소화하는 연구가 개발되고 있다.
크로스토크가 최소화되어서 시청자가 가장 입체감을 실감하면서 3D 디스플레이에서 구현되는 입체 영상을 감상하기 위해서는 시청자가 입체감이 우수한 영역 또는 거리에서 입체 영상을 감상할 수 있어야 하고, 해당 최적의 영역 또는 거리에서 계측되는 입체감으로써 3D 디스플레이의 광학적 특성을 계량할 수 있게 된다.
이를 위하여, 3D 디스플레이의 시역영역을 정확하게 계측할 필요성이 생기게 된다.
본 발명의 기본적인 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 일 목적은 무안경식 3D 디스플레이에서 시역영역을 정확하게 계측할 수 있는 계측장치 및 계측 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 시역영역을 계측하는 카메라가 판독하고자 하는 상이 맺혀진 스크린의 위치 변화에 적응하여 스크린의 일정한 구역을 판독할 수 있도록 하는 계측 장치 및 계측 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치는, 암실 공간을 형성하는 암실 벽; 상기 암실 벽 내에 장착된 3D 디스플레이로부터 투사되는 상이 형성되는 스크린 및 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리를 변화시키도록 스크린을 이동시키는 스크린 캐리어를 구비하는 스크린 모듈; 및, 상기 3D 디스플레이로부터 투사되어 상기 스크린에 투영된 상을 촬영하는 카메라 및 상기 카메라의 촬영 각도를 조절하는 카메라 제어부를 구비하는 카메라 모듈을 포함한다.
여기서, 상기 스크린의 상이 맺히는 표면과 상기 3D 디스플레이의 표시면 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 추가로 포함한다.
한편, 상기 스크린 캐리어는 상기 스크린을 상기 3D 디스플레이의 표면에 대하여 수직방향으로 선형 이동시키게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치는 상기 카메라로부터 읽혀진 상의 빛의 세기를 그레이 스케일로 측정하는 계측부를 추가로 구비한다.
여기서, 상기 계측부는 상기 빛의 세기가 최대일 때의 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리의 앞뒤 영역을 시역영역 설정하게 된다.
한편, 상기 카메라 제어부는 상기 카메라와 상기 스크린의 중심까지의 높이차(h)와 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리(dy)의 함수로써 상기 카메라의 각도를 제어하게 된다.
상기 카메라는 상기 3D 디스플레이의 표시부 표면으로부터 연장되는 가상의 평면상에 배치된다.
여기서, 상기 카메라의 경사각(θy)은 상기 3D 디스플레이의 표시부의 표면과 상기 카메라로부터 상기 스크린의 중심까지의 연장선 사이의 각도이며, 상기 카메라의 경사각은 아래의 식으로 정해지게 된다.
θy = tan -1 (dy/h)
한편, 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이의 시역영역 계측 장치를 이용하여 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법은, 상기 3D 디스플레이에 대하여 상기 스크린을 이동시키는 단계; 상기 카메라를 이용하여 상기 스크린에 투영된 상을 촬영하는 단계;를 포함한다.
여기서, 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법은 상기 카메라로부터 읽혀진 상의 빛의 세기를 그레이 스케일로 측정하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 스크린의 상이 맺히는 표면과 상기 3D 디스플레이의 표시면 사이의 거리를 측정하는 단계를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이의 시역영역 계측 방법은 상기 카메라와 상기 스크린의 중심까지의 높이차(h)와 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리(dy)의 함수로써 카메라의 촬영 각도를 제어하는 단계를 추가로 포함한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치 및 방법에 따르면, 무안경식 3D 디스플레이에서 시역영역을 정확하게 계측할 수 있는 계측장치 및 계측 방법을 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치 및 계측 방법에 의하면, 시역영역을 계측하는 카메라가 판독하고자 하는 상이 맺혀진 스크린의 위치 변화에 적응하여 스크린의 일정한 구역을 연속적으로 판독할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치 및 계측 방법에 의하면, 디스플레이의 표시면 자체의 광을 계측하여 빛의 세기의 변화를 측정하는 것이 아니라 암실 내에서 스크린에 투영된 디스플레이의 상의 빛의 세기를 통하여 시역영역을 측정함으로써 디스플레이 표시면 자체의 광을 계측할 때보다 빛의 간섭에 따른 오차를 훨씬 감소할 수 있게 되어, 보다 정확한 최적시역거리 또는 시역영역을 계측할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치의 블록도이다.
도 3은 도 1의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치의 스크린과 디스플레이간의 거리 측정 방법을 간략히 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 방법의 순서도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치의 개략적인 측면도이며, 도 2는 도 1의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치의 블록도이다.
본 발명의 디스플레이 시역영역 계측 장치 및 계측 방법에서 계측되는 디스플레이는 입체 영상을 구현할 수 있는 3D 디스플레이이며, 보다 자세하게는 무안경식 3D 디스플레이이다. 그러나, 본 발명의 디스플레이 시역영역 계측 장치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광학적 특성의 계측이 필요한 디스플레이는 계측의 대상이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 디스플레이 계측 장치는 예를 들어 LCD, OLED, PDP 등 다양한 디스플레이를 계측할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치(100)는, 암실 공간을 형성하는 암실 벽(110)의 내부에 장착된 3D 디스플레이(130)가 On 상태로 되어 이러한 3D 디스플레이(130)로부터 투사되는 상이 형성되는 스크린(128) 및 상기 스크린(128)의 투영면(129)과 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132) 간의 거리를 변화시키도록 스크린(128)을 이동시키는 스크린 캐리어(125)를 구비하는 스크린 모듈(120)을 구비한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치(100)는 암실 벽(110)에 의해 형성된 암실 내에서 상기 3D 디스플레이(130)로부터 투사되어 상기 스크린에 투영된 상을 촬영하는 카메라(142) 및 상기 카메라의 촬영 각도를 조절하는 카메라 제어부(144)를 구비하는 카메라 모듈(140)을 포함한다.
상기 카메라(142)는 반드시 카메라 형태에 한정되는 것은 아니며, 필요한 렌즈를 구비한 상태의 광학적 특성을 감지하는 감광센서로 대체될 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치(100)는 상기 스크린(128)의 상이 맺히는 투영면(129)과 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132) 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 거리 측정 센서는 상기 스크린 모듈(120)에 구비되거나 또는 상기 3D디스플레이(130)의 일부에 구비되어 스크린 모듈(120)의 투영면(129)과 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132) 사이의 거리를 측정하게 된다.
여기서 상기 거리 측정 센서는 비접촉 방식으로 거리를 측정하게 되는데, 비접촉 방식으로 거리를 측정함에 있어서 예를 들어 적외선 방식, 초음파 방식, 영상 처리 방식을 사용할 수 있다.
적외선 측정 방식에는 반사광 측정 방식과 삼각 측정 방식이 포함되는데, 반사광 측정 방식의 경우 900nm 이상의 파장을 갖는 적외선 LED 를 이용하여 적외선을 방사하고, 물체에 맞고 되돌아 오는 적외선 양을 측정하는 거리를 측정하는 방식이다. 반사량은 거리 제곱에 반비례하므로, 반사량이 많으면 센서와 물체와의 거리는 가까운 것이 되며, 반대로 반사량이 적으면 거리는 멀리 떨어져 있는 것으로 파악될 수 있다. 반사량은 물체의 색상과도 관련이 있고 물체 표면도 영향을 미치게 된다.
적외선 방식 중 삼각 측정 방식의 경우, 외부 환경에 상관없이 매우 정밀한 거리 측정이 가능하다. 적외선 LED 로 적외선을 방사하고 그 적외선이 물체에 맞고 반사되는 것까지는 전술한 반사광 측정 방식과 동일하다. 그러나, 반사된 광원을 렌즈를 통해 집광하고, 이를 후면의 일차원 CCD 센서에 투광시켜 가장 반사광이 집중되는 위치를 측정하게 된다. 발광부와 일차원 CCD 센서의 거리는 미리 알고 있으므로, 물체와의 거리를 계산할 수 있게 된다. 이 방식은 외부 광의 영향을 상대적으로 덜 받게 된다.
초음파 방식은 음파 중에서 사람의 가청 주파수 대역인 20Hz-20KHz 를 벗어나는 음파인 초음파를 이용하게 된다. 초음파는 음파의 성질과 동일하며, 초당 340m 를 진행하며 물체에 부딪히면 입사각에 대한 반사각 방향으로 반사된다. 물론 가청 주파수 대역 이상의 주파수이므로 사람의 귀에는 들리지 않는데, 일반적으로 초음파 방식에서 많이 사용되는 주파수는 40KHz 이며, 주파수가 높을수록 공간 분해능이 높으며 정밀한 결과를 얻을 수 있다. 초음파 방식은 초음파를 발생시키는 송신기 부분과 반사되어 돌아오는 초음파를 검출하는 수신기로 구성되며, 송수신기가 일체형으로 하나로 제작되는 경우가 있다. 거리를 검출하기 위하여 송신기에서 초음파를 발사한 후, 수신기에 반사된 초음파가 돌아올 때까지의 시간을 측정하여 센서와 물체까지의 거리를 측정하게 된다.
영상 처리 방식은 카메라로부터 들어오는 영상을 통해 영상 내에서 거리를 측정하는 방식이다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치에 포함되는 거리 측정 센서는 예를 들어 전술한 다양한 방식을 포함하는 거리 측정 방식 중 하나의 방식을 채용하여 거리를 측정할 수 있다. 센서에서 거리를 측정하는 방식은 본 발명에서 설명한 것에 한정되지는 않으므로 센서를 이용한 다양한 거리 측정 방식이 사용될 수 있다.
본 발명에서 자세하게 설명하지는 않지만, 필요에 따라 디스플레이와 스크린이 서로 마주보고 배치될 수 있도록 정확하게 마주하고 있는지를 감지하는 별도의 센서를 구비할 수 있다.
한편, 상기 스크린 모듈(120)은 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132)에 대하여 상기 스크린(128)을 수직하게 선형으로 이동시키는 스크린 캐리어(125)를 구비한다.
상기 스크린 캐리어(125)는 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132)에 대하여 수직하게 연장되어 배치된 가이드 로드(122)를 구비한다. 상기 가이드 로드(122)는 도면에 도시되어 있지 않지만 하부 지지체 상에 배치될 수 있다.
상기 가이드 로드(122) 상에서 상기 스크린 캐리어(125)의 스크린 슬라이더(124)가 슬라이드 이동하게 된다. 상기 스크린 슬라이더(124)가 상기 가이드 로드(122) 상에서 이동하도록 하기 위하여 도면에 도시되지는 않았지만 예를 들어 모터와 같은 구동수단이 구비될 수 있다.
상기 스크린 캐리어(125)의 스크린 슬라이더(124) 상에는 스크린 연결부(126)가 배치되며, 상기 스크린(128)은 상기 스크린 연결부(126)에 의해 상기 스크린 캐리어(125) 상에 장착된다.
따라서, 상기 스크린 캐리어(125)의 스크린 슬라이더(124)가 상기 가이드 로드(122) 상에서 구동 수단에 의해 상기 3D 디스플레이(130)의 표시부(132)에 수직한 방향(디스플레이의 표시부에서 멀어지는 방향을 +Y 축방향으로 지칭하며, 도면에서 수평하게 좌측으로 향하는 방향이 +Y 방향이 된다)으로 움직일 수 있게 된다.
상기 3D 디스플레이(130)와 상기 스크린(128)가 소정의 거리 이격되어 있을 때, 상기 3D 디스플레이(130)의 주변부, 예를 들어 상측에 배치된 카메라 모듈(140)은 상기 3D 디스플레이(130)가 on 되어 있을 때 발광되어 스크린에 투사된 상을 촬상하여 감지하게 된다.
즉, 상기 카메라 모듈(140)의 카메라(142)는 상기 스크린(128)의 투영면(129)에 투영된 상을 읽어들이게 된다.
상기 카메라 모듈(140)의 카메라(142)를 통하여 읽어들여지는 3D 디스플레이의 투영된 상은 상기 카메라 모듈(140)에 전기 신호적으로 연결된 계측부(150)로 전기적 신호로 전달된다.
상기 계측부(150)는 카메라(142)를 통하여 읽어 들인 스크린(128)의 투영면(129) 표면 상의 상(image)의 빛의 세기를 그레이 스케일(gray scale)로 측정하게 된다.
상기 스크린 모듈(120)의 스크린 캐리어(125)는 상기 스크린(128)을 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132)에서 점점 멀어지는 방향으로 이동시키거나 점점 가까워지는 방향으로 이동시키게 되는데, 상기 카메라 모듈(140)은 상기 스크린 모듈(120)에 의해 스크린(128)이 3D 디스플레이(130)의 표시면(132)으로부터 멀어지거나 표시면(132)으로 가까워지는 동안에 상기 스크린(128)의 투영면(129)에 투영된 상을 연속적으로 촬상하게 된다.
이때, 전술한 거리 측정 센서(미도시)는 카메라 모듈(140)의 카메라(142)가 촬상하는 스크린(128)의 투영면(129)상의 상(image)이 스크린(128)과 3D 디스플레이(130)간의 거리가 어느 거리일 때 측정된 것인지 매칭할 수 있도록 거리 값을 측정하게 된다.
따라서, 상기 계측부(150)는 상기 스크린(128)이 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면에 대하여 이격된 거리에 대한 스크린 상의 투영된 빛의 세기의 그레이 스케일 값을 매칭하게 된다. 상기 계측부(150)는 컴퓨팅이 가능한 전산 수단일 수 있으며, 상기 거리와 상기 빛의 세기의 관계를 그래프로 도시할 수 있다.
도 3은 도 1의 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치의 스크린과 디스플레이간의 거리 변화와 카메라의 촬영 각도의 관계를 간략히 도시하는 개략도이다.
전술한 바와 같이, 상기 스크린 모듈(120)의 스크린(128)의 투영면(129)은 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132)으로부터 멀어지는 방향(도면에서 수평하게 좌측방향, +Y 방향)으로 이동하게 되는 동안에 상기 카메라 모듈(140)의 카메라(142)는 상기 스크린(128)의 투영면(129) 상의 상을 연속적으로 촬상하게 된다.
이때, 초기에 상기 카메라(140)가 스크린(128)의 투영면(129)의 중앙부(c)를 지향하고 있었더라도, 상기 스크린(128)의 투영면(129)과 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132) 간의 거리(d)는 스크린(128)의 이동에 의해 변화하게 되고, 이에 따라 카메라(142)의 촬상 각도가 고정되어 있다면, 상기 카메라(142)는 스크린(128)의 투영면(129)의 중앙부가 아닌 다른 지점을 촬상하게 되는 문제가 있다.
즉, 카메라(142)가 초기에 3D 디스플레이(1300)의 표시면(132)에 대하여 경사각(θ)을 이루어 스크린(128)의 투영면(129)의 중심부(C)를 지향하여 중심부에 맺힌 상을 촬상하고 있었더라도, 상기 카메라(142)가 스크린(128)의 움직임에도 불구하고 스크린(128)의 중앙부(C)를 계속 지향하여 중앙부에서의 상의 빛의 세기를 연속적으로 계측하기 위해서는 상기 경사각(θ)은 상기 거리(d)의 변화에 대한 소정의 함수관계로서 가변하여야 한다.
보다 구체적으로, 상기 카메라 모듈(140)의 카메라 제어부(144)는 상기 카메라(142)와 상기 스크린(128)의 투영면(129)의 중심부(C)까지의 높이차(h)와 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리(d)의 함수로써 상기 카메라의 각도를 제어하게 된다.
여기서, 상기 카메라(142)와 상기 스크린(128)의 투영면(129)의 중심부(C)까지의 높이차(h)는 일정하게 고정되고, 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리(d)의 Y 축 방향으로의 스크린의 움직임에 따라 변화하게 된다. 따라서 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리는 y좌표에 대하여 변화하는 값이 되므로 임의의 y 좌표에서의 거리를 dy 로 표시한다.
이때, 상기 카메라(142)는 상기 3D 디스플레이(130)의 표시부(132)의 표면으로부터 연장되는 가상의 평면상에 배치된다. 보다 엄밀하게는 카메라(142)의 감광부가 상기 3D 디스플레이(130)의 표시부(132)의 표면으로부터 연장되는 가상의 평면상에 배치된다.
여기서, 상기 카메라의 경사각(θ)을 스크린의 Y 축방향 이동에 따른 값으로서 θy 로 표시하고, 이 경사각은 스크린이 이동하는 과정에서 임의의 Y 축상의 임의의 점에 배치되어 있을 때 상기 3D 디스플레이의 표시부의 표면과 상기 카메라로부터 상기 스크린의 중심까지의 연장선 사이의 각도가 되는데, 상기 카메라의 경사각은 아래의 식으로 정해지게 된다.
θy = tan -1 (dy/h)
여기서, dy 는 전술한 바와 같은 거리 측정 센서에 의해 계측되게 된다.
임의의 y 지점에서의 거리(dy)가 측정되면, 상기 카메라의 제어부(144)는 θy의 값이 되도록 카메라의 촬영 각도를 제어하게 된다.
따라서, 상기 카메라(142)는 상기 카메라 제어부(144)의 각도 제어에 의해 상기 스크린(128)가 Y 축방향(수평 방향)으로 이동하더라도 스크린(128)의 투영면(129)의 중앙부를 향상 촬상할 수 있게 되고, 결국 스크린(128)의 투영면(129)의 중앙부에 맺힌 상의 빛의 세기를 측정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치를 이용하여 특정 3D 디스플레이에 대한 시역영역을 측정한 실험에 의하면, 스크린(128)이 Y 축방향으로 디스플레이로부터 점점 멀어지는 동안에 스크린에 맺힌 상의 빛의 세기는 변화를 하게 된다.
구체적으로 그레이 스케일이 밝게 맺히는 부분의 폭은 스크린이 디스플레이로부터 멀어질수록 점점 작아졌다가 최소로 된 후 이후 다시 커지게 되는 경향이 나타남을 확인할 수 있었다.
여기서, 빛이 밝게 맺히는 폭의 크기가 최소인 지점에서 빛의 세기가 최대가 되는데, 상기 계측부(150)는 상기 빛의 세기가 최대일 때의 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리를 최적시역거리(Optimum Viewing Distance)로 설정하게 되고, 최적시역거리의 인접한 Y 축방향 앞뒤 영역을 시역영역(Viewing Region)으로 설정하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디스플레이 시역영역 계측 방법의 순서도이다.
본 발명의 실시예의 3D 디스플레이의 시역영역 계측 장치를 이용하여 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법은, 전술한 계측 장치(100)를 이용하여 행해진다.
즉, 본 발명의 3D 디스플레이 시역영역 계측 방법은 암실 내에 설치된 상기 3D 디스플레이(130)에 대하여 상기 스크린(128)을 이동시키는 단계(S1), 상기 스크린(128)의 투영면(129)과 상기 3D 디스플레이(130)의 표시면(132) 간의 거리를 거리 측정 센서(미도시)로 측정하는 단계(S2), 거리 측정 센서에 의해 측정된 거리 값에 따라 상기 카메라 제어부(144)가 카메라(142)의 촬영 각도를 조절하는 단계(S3)를 포함한다.
또한, 본 발명의 3D 디스플레이 시역영역 계측 방법은 상기 카메라를 이용하여 상기 스크린에 투영된 상(image)을 촬영하는 단계(S4), 상기 카메라(142)로부터 읽혀진 상의 빛의 세기를 그레이 스케일로 측정하는 단계(S5)를 추가로 포함하여 수행하게 된다. 이후, 상기 그레이 스케일로 측정된 빛의 세기가 최고로 되는 지점에서의 거리를 최적시역거리로 설정하거나, 최적시역거리에 인접한 스크린 이동방향 앞뒤 영역을 시역영역으로 설정하는 단계(S6)가 수행된다.
이러한 과정을 통하여 계측하고자 하는 임의의 3D 디스플레이의 최적시역거리나 시역영역을 용이하게 정확하게 계측할 수 있게 되며, 최적시역거리 또는 시역영역에서 이후 필요한 광학적 물성치 측정장치를 이용하여 3D 디스플레이에 대한 추가적인 광학적 물성을 계측함으로써, 3D 디스플레이의 입체시에 대한 정확한 평가가 가능하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 위에서 설명된 디스플레이 계측 장치나 계측 방법은 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형될 수 있다. 다른 실시예들에서, 위에서 설명된 발명의 결합 또는 그 서브-결합들은 좀더 유용하게 이루어질 수 있다. 블록도는 이해를 위해 그룹을 지어 도시된 것인데, 블록들의 결합, 새로운 블록의 추가, 블록들의 재배열 등이 본 발명의 대체 실시예들에서 관찰되는 것으로 이해되어야 한다.
그에 따라, 명세서 및 도면들은 제한하려는 관점 보다는 예시적인 것으로 고려되어야 한다.
100: 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치
110: 암실 벽 120: 스크린 모듈
122: 가이드 로드 124: 스크린 슬라이더
125: 스크린 캐리어 126: 스크린 연결부
128: 스크린 129: 스크린 투영면
130: 3D 디스플레이 132: 표시부
150: 카메라 모듈 142: 카메라
144: 카메라 제어부 150: 계측부

Claims (12)

  1. 3D 디스플레이로부터 투사되는 상이 형성되는 스크린 및 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리를 변화시키도록 스크린을 이동시키는 스크린 캐리어를 구비하는 스크린 모듈; 및
    상기 3D 디스플레이로부터 투사되어 상기 스크린에 투영된 상을 촬영하는 카메라 및 상기 카메라의 촬영 각도를 조절하는 카메라 제어부를 구비하는 카메라 모듈을 포함하는 3D 디스플레이의 시역영역 계측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크린의 상이 맺히는 표면과 상기 3D 디스플레이의 표시면 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스크린 캐리어는 상기 스크린을 상기 3D 디스플레이의 표시면에 대하여 수직하게 선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 카메라로부터 읽혀진 상의 빛의 세기를 그레이 스케일로 측정하는 계측부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 계측부는 상기 빛의 세기가 최대일 때의 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리를 최적시역거리로 설정하거나 상기 최적시역거리 앞뒤의 영역을 시역영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라 제어부는 상기 카메라와 상기 스크린의 중심까지의 높이차(h)와 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리(dy)의 함수로써 상기 카메라의 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 3D 디스플레이의 표시부 표면으로부터 연장되는 가상의 평면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 카메라의 경사각(θy)은 상기 3D 디스플레이의 표시부의 표면과 상기 카메라로부터 상기 스크린의 중심까지의 연장선 사이의 각도이며, 상기 카메라의 경사각은 아래의 식으로 정해지는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 시역영역 계측 장치.
    θy = tan -1 (dy/h)
  9. 제 1 항의 3D 디스플레이의 시역영역 계측 장치를 이용하여 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법에 있어서,
    상기 3D 디스플레이에 대하여 상기 스크린을 이동시키는 단계,
    상기 카메라를 이용하여 상기 스크린에 투영된 상을 촬영하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 카메라로부터 읽혀진 상의 빛의 세기를 그레이 스케일로 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스크린의 상이 맺히는 표면과 상기 3D 디스플레이의 표시면 사이의 거리를 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 카메라와 상기 스크린의 중심까지의 높이차(h)와 상기 스크린과 상기 3D 디스플레이 간의 거리(dy)의 함수로써 카메라의 촬영 각도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이의 시역영역을 계측하는 방법.
KR1020140183296A 2014-12-18 2014-12-18 3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법 KR101866456B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140183296A KR101866456B1 (ko) 2014-12-18 2014-12-18 3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140183296A KR101866456B1 (ko) 2014-12-18 2014-12-18 3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160074228A true KR20160074228A (ko) 2016-06-28
KR101866456B1 KR101866456B1 (ko) 2018-06-12

Family

ID=56366197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140183296A KR101866456B1 (ko) 2014-12-18 2014-12-18 3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101866456B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102216341B1 (ko) * 2019-12-16 2021-02-17 한국광기술원 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법
WO2024058458A1 (ko) * 2022-09-15 2024-03-21 삼성전자주식회사 웹페이지를 적응적으로 표시하는 전자 장치, 방법, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007147587A (ja) * 2005-09-15 2007-06-14 Jfe Steel Kk 面歪の測定装置及び方法
KR20100033634A (ko) * 2008-09-22 2010-03-31 주식회사 케이티테크 거리 측정 장치 및 방법
US20140240459A1 (en) * 2012-11-21 2014-08-28 Vsp Labs, Inc. Laser frame tracer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007147587A (ja) * 2005-09-15 2007-06-14 Jfe Steel Kk 面歪の測定装置及び方法
KR20100033634A (ko) * 2008-09-22 2010-03-31 주식회사 케이티테크 거리 측정 장치 및 방법
US20140240459A1 (en) * 2012-11-21 2014-08-28 Vsp Labs, Inc. Laser frame tracer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102216341B1 (ko) * 2019-12-16 2021-02-17 한국광기술원 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법
WO2024058458A1 (ko) * 2022-09-15 2024-03-21 삼성전자주식회사 웹페이지를 적응적으로 표시하는 전자 장치, 방법, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체

Also Published As

Publication number Publication date
KR101866456B1 (ko) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101194521B1 (ko) 3차원 정보 획득 및 표시 시스템 및 방법
US10715711B2 (en) Adaptive three-dimensional imaging system and methods and uses thereof
JP5625979B2 (ja) 表示装置および表示方法ならびに表示制御装置
SG186947A1 (en) Variable three-dimensional camera assembly for still photography
US6788274B2 (en) Apparatus and method for displaying stereoscopic images
TW201300930A (zh) 自動對焦方法與裝置
CN105230013A (zh) 具有位置感测和适配数量的视图的多视图三维显示系统和方法
KR20120051287A (ko) 사용자 위치 기반의 영상 제공 장치 및 방법
KR101046259B1 (ko) 응시위치를 추적하여 입체영상을 표시하는 입체영상 표시장치
JP2014011673A (ja) 検出装置、検出方法および映像表示装置
JP2012242443A (ja) 立体映像表示装置
JP6767481B2 (ja) ライトフィールド顕微鏡法を用いる眼科手術
KR101866456B1 (ko) 3ｄ 디스플레이의 시역거리 계측 장치 및 계측 방법
TWI528785B (zh) 立體影像的調整裝置及其方法
US20130286164A1 (en) Glassless 3d image display apparatus and method thereof
KR102147133B1 (ko) 스테레오 카메라
US20150335241A1 (en) Apparatus for obtaining status information of crystalline lens and equipment including the same
WO2012097503A1 (zh) 一种立体显示的控制方法及装置
KR101746719B1 (ko) 디스플레이패널과 개별 렌즈간의 거리를 각각 달리하는 렌즈어레이를 이용한 3차원 영상 출력 방법
TW202317771A (zh) 使用空間定位、自由形式的光學元件以用於失真補償及影像清晰度增強的緊湊型成像光學元件
JPH10115878A (ja) 指向性スクリーンを用いる３次元画像投写システム
KR20120014411A (ko) 입체영상 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
TWI408948B (zh) 根據不同視角播放相對應之立體影像之方法及其相關影像處理系統
KR20080093637A (ko) 입체 영상 표시 장치 및 방법
US20230097378A1 (en) Head mounted display and cross reality system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant