TWI395564B - A device with multi-view shooting and displaying 3D digital frames - Google Patents

Description

一種具多視景拍攝與顯示3D數位相框之裝置

本發明為一種具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，主要係於習知數位相框之裝置上，整合一多視景3D影像拍攝裝置、一2D與3D觸控螢幕裝置及一多軸旋轉機構，係為一可隨身攜帶之裝置，滿足可於任意地方拍攝、觀賞、與儲存多視景3D影像目的。

如圖1所示，係習知數位相框裝置構成之示意圖。該數位相框裝置10，主要係一2D螢幕顯示裝置20、一影像儲存裝置30、一組操作按鍵鈕40、一微處理器50、以及一電源供應器60所構成。該微處理器50主要係針對該組操作按鍵鈕40之操作狀態，以讀取儲存於該影像儲存裝置30中之2D影像資料，並將該影像資料顯示於該2D螢幕顯示裝置20。另外，該微處理器50係可提供一顯示器顯示操控(on-screen display，OSD)功能操作之程序51(如影像讀取、影像播放、影像縮圖排列、影像縮放等)，透過該組操作按鍵鈕40之操作，即可達到簡易操作之功效。該電源供應器60則為一般之交流轉直流之電壓轉換器，係用以提供所有電子元件所需之電力。是以，該習知之數位相框裝置10，通常只具2D影像儲存與顯示之功能，其所具備之功能極為簡單，無法達到多視景3D影像拍攝、觀賞、與儲存之功能，本發明正為針對習知數位相框的功能加以改進，使其具有更加豐富的功能，並可增加新款數位相框於消費市場的競爭力。

針對上述習知數位相框技術之缺失，如圖2所示，本發明一種具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置100，係於如前述習知數位相框之裝置上，主要係整合一多視景3D影像拍攝裝置110、一2D與3D觸控螢幕120、2D/3D切換按鍵鈕41、一電池裝置170、及一多軸固定旋轉機構(如圖9~13所示)。其中，該2D與3D觸控螢幕裝置120，係用以取代習知之2D螢幕顯示裝置20(如圖1所示)，並於該習知之微處理器50內，增加一互動式3D虛擬界面操作之程序55，透過該2D與3D觸控螢幕裝置120之3D影像顯示與觸控之功能，可提供一互動式3D虛擬界面之操作。該2D/3D切換按鍵鈕41(如圖9所示)，係提供一2D與3D操作模式之切換。該電池裝置170，係可為一般之電池或充電式之電池，可增加隨身攜帶之方便性，達到可於任意地方拍攝、觀賞、與儲存多視景3D影像目的。

本發明之另一目的在於上述多軸固定旋轉機構，主要係令該多視景3D影像拍攝裝置110與該2D與3D觸控螢幕裝置120，各自具有雙軸旋轉之機構，以提高拍攝、與觀賞之方便性。

如圖2所示，該多視景影像拍攝裝置110，主要係由多數個影像拍攝元件(如圖9所示)，且更包括有：一多視景3D影像拍攝裝置110，係裝置有多數個影像拍攝元件，可拍攝多視景3D影像；一2D與3D觸控螢幕120，可提供2D與3D影像之顯示，以及互動式3D虛擬界面操作之功能；一影像儲存裝置30，係可儲存2D與3D影像資料；一微處理器50，主要係可提供一顯示器顯示操控(on-screen display，OSD)功能操作之程序51及一互動式3D虛擬界面功能操作之程序55；一組操作按鍵鈕40，主要係包含有一2D與3D切換功能按鍵鈕41(雖然圖示為兩個按鍵鈕，亦可統合為一 個按鍵鈕)，係提供該顯示器顯示操控功能之操作及2D與3D操作模式之切換，所謂2D操作模式，係指該微處理器50提供一OSD之功能操作、並顯示2D影像，而3D操作模式，係指該微處理器50係提供一互動式3D虛擬界面之功能操作、並顯示3D影像；一電源供應器60，係為一交流轉直流之電壓轉換器，係用以提供所有電子元件所需之電力；一電池裝置170，可為一般之電池或充電式之電池。對於該多數影像拍攝元件間，所必須具備之同步攝影控制與立體基距(Stereo Base)、匯聚角度(Convergence Angle)機械調整控制，詳述於中華民國專利案號：I243595、555022以及中華民國專利申請案號：098113124、098113623，是以不再贅述。是以，透過該多數影像拍攝元件，即可達到多視景影像拍攝之目的。

如圖3所示，該2D與3D觸控螢幕120，主要係由一平面螢幕130、一視距離設定元件135、一可2D與3D影像切換之視差光柵140、一虛擬介面高度設定元件155、及一透明觸控面板150所構成。該平面螢幕130，係可由一般之平面顯示器，如液晶螢幕、電漿螢幕或OLED螢幕所構成。該視距離設定元件135，係用以改變調整最佳觀賞距離之設定，可由一具有適當厚度平面且為透明之材料所構成(如玻璃)。利用調整該視距離調整元件135之厚度，即可用以調整最佳觀賞距離之設定，請參閱中華民國專利申請案號：098113625公式(2)之說明。另外，該視距離設定元件135係為使用玻璃時，需與該平面螢幕130與該可2D與3D影像切換之視差光柵140，做一膠合固定之處理，以避免間隙所產生牛頓環之現象。

當平面螢幕130，係使用液晶螢幕時，該如圖4所示，該可2D與3D影像切換之視差光柵140，係可由一偏光片144、一氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)玻璃146、一液晶層147及另一氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)玻璃148所構成。如圖5所示，該偏光片144之偏光方向145，必須垂直於該液晶螢幕130最外邊偏光片(未示於圖上)之偏光方向131。另外，當平面螢幕130，係使用電漿螢幕或OLED螢幕時，如圖6所示，該可2D與3D影像切換之視差光柵140，係可由一偏光片144、一氧化銦錫玻璃146、一液晶層147及另一氧化銦錫玻璃148、及一偏光片149所構成。該二氧化銦錫玻璃146、148中之任一者之上，係裝置有光柵之電極，該光柵之結構，可為垂直線條狀、傾斜方格狀之結構(請參閱“Theory of Parallax Barriers”,Sam H. Kaplan,Vol. 59,Journal of the SMPTE,1952)、或傾斜線條狀(請參閱USA patent #:7,317,494 B2)。另外，該可2D與3D影像切換之視差光柵140，係可根據該2D/3D切換按鍵鈕41之選擇，以提供一驅動電壓，可讓該可2D與3D影像切換之視差光柵140，以呈現透明之狀態、或光柵之狀態，以供2D、或3D影像之顯示。

如圖7所示，該虛擬介面高度設定元件155，係用以調整該透明觸控面板150與該可2D與3D影像切換之視差光柵140間之距離(以下簡稱虛擬介面高度D_VUI )。如圖2所示，該裝置於微處理器50內之互動式3D虛擬界面操作之程序55，係可產生一具有3D視覺效果之立體圖案152(以下簡稱3D虛擬繪圖介面影像)，亦即於視覺上，透過該平面螢幕130、與該可2D與3D影像切換之視差光柵140，可顯示3D虛擬繪圖介面影像152，並可透過該透明觸控面板150，以偵測手指157操作之位置，可達到互動式3D虛擬界面操作之功效。該虛擬介面高度設定元件155，係可由一具有適當厚度平面且為透明之材料所構成(如玻璃)，利用調整該虛擬介面高度設定元件155之厚度，即可用以調整虛擬介面高度D_VUI 。該虛擬介面高度D_VUI ，係配合該3D虛擬繪圖介面影像152之高度H_VUI ，可令該3D虛擬繪圖介面影像152，適當浮出於該觸控面板150之上，即H_VUI 為大於零之值。當使用者之手指157，碰觸到該3D虛擬繪圖介面影像152、與該透明觸控面板150時，如圖8所示，對於該3D虛擬繪圖介面152，該互動式3D虛擬界面操作之程序55，可即時產生一互動之操作，如讓該影像之高度H_VUI 為零、或小於零，即於視覺上，該3D虛擬繪圖介面影像152，係貼平、或陷入該透明觸控面板150之下。亦即，該互動式3D虛擬界面操作之程序55，係以改變該3D虛擬繪圖介面152之3D視覺狀態(如浮出度、深度、或形狀)，以達到3D互動虛擬界面操作之目的。另外，該透明觸控面板150係為習用之觸控式面板，如前述，係用以提供手部觸控操作位置之輸入。

如圖9~13所示，係多軸固定旋轉機構之示意圖，其中該多軸固定旋轉機構，主要係由一影像拍攝裝置機構210、主機機構220、及一腳座機構230所構成。該影像拍攝裝置機構210，係用以裝置固定該多視景3D影像拍攝裝置110，並具有一連結之機構，可連結至該主機機構220；該主機機構220，係用以裝置固定該2D與3D觸控螢幕裝置120、該影像儲存裝置30、該一組操作按鍵鈕40、該微處理器50、該電源供應器60、及該電池裝置170；該腳座機構230，係具有一連結及二軸旋轉之機構，係可連結裝置該主機機構220，並可令該主機機構220對X軸、及Y軸做旋轉之操作。該主機機構220，係具有一連結之機構，可連結至該腳座機構230，亦具有一連結及二軸旋轉之機構，係可連結裝置該影像拍攝裝置機構210，並可令該影像拍攝裝置機構210對X軸、及Y軸做旋轉之操作。上述之連結及二軸旋轉之機構，係為一般機構習知之技藝，在此不再贅述說明。

綜上所述，本發明為一種具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，主要係於習知數位相框之裝置上，整合一多視景3D影像拍攝裝置、一2D與3D觸控螢幕裝置、及一多軸旋轉機構，係為一可隨身攜帶之裝置，滿足可於任意地方拍攝、觀賞、與儲存多視景3D影像目的。另外，雖然本發明只陳述影像立體化之功效，對於習知數位相框之裝置，一般亦裝置有麥克風、喇叭等元件，具有聲音錄放之功能，亦可適用於本發明之應用範圍。

10．．．數位相框裝置

20．．．2D螢幕顯示裝置

30．．．影像儲存裝置

40．．．一組操作按鍵鈕

41．．．2D/3D切換按鍵鈕

50．．．微處理器

51．．．顯示器顯示操控功能操作之程序

55．．．互動式3D虛擬界面操作之程序

60．．．電源供應器

100．．．具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置

110．．．多視景3D影像拍攝裝置

120．．．2D與3D觸控螢幕

130．．．平面螢幕

131．．．偏光片方向

135．．．視距離設定元件

140．．．可2D與3D影像切換之視差光柵

144、149．．．偏光片

145．．．偏光片方向

146、148．．．氧化銦錫玻璃

147．．．液晶層玻璃

150．．．透明觸控面板

152．．．3D虛擬繪圖介面影像

155．．．虛擬介面高度設定元件

157．．．手指

170．．．電池裝置

210．．．影像拍攝裝置機構

220．．．主機機構

230．．．腳座機構

D_VUI ．．．虛擬介面高度

H_VUI ．．．3D虛擬繪圖介面影像高度

X、Y、Z．．．座標軸方向

圖1所示，係習知數位相框裝置構成之示意圖。

圖2所示，係本發明一種具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框裝置構成之示意圖。

圖3所示，係2D與3D觸控螢幕構成之示意圖。

圖4~5所示，係可2D與3D影像切換之視差光柵構成之示意圖。

圖7~8所示，係互動式3D虛擬界面操作之示意圖。

圖9~13所示，係多軸固定旋轉機構之示意圖。

30．．．影像儲存裝置

40．．．一組操作按鍵鈕

41．．．2D/3D切換按鍵鈕

50．．．微處理器

51．．．顯示器顯示操控功能操作之程序

55．．．互動式3D虛擬界面操作之程序

60．．．電源供應器

100．．．具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置

110．．．多視景3D影像拍攝裝置

120．．．2D與3D觸控螢幕裝置

170．．．電池裝置

Claims (14)

1. 一種具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，主要係由下列元件所組成：一多視景3D影像拍攝裝置，係裝置有多數個影像拍攝元件，可拍攝多視景3D影像；一2D與3D觸控螢幕，可提供2D與3D影像之顯示，以及互動式3D虛擬界面操作之功能，該2D與3D觸控螢幕，主要係由一平面螢幕、一視距離設定元件、一可2D與3D影像切換之視差光柵、一虛擬介面高度設定元件及一透明觸控面板所構成；一影像儲存裝置，係可儲存2D與3D影像資料；一微處理器，主要係可提供一顯示器顯示操控功能操作之程序及一互動式3D虛擬界面功能操作之程序；一組操作按鍵鈕，主要係包含有一2D與3D切換按鍵鈕，係提供該顯示器顯示操控功能之操作及2D與3D操作模式之切換；一電源供應器，係為一交流轉直流之電壓轉換器，係用以提供所有電子元件所需之電力；以及一電池裝置，可為一般之電池或充電式之電池。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該多視景3D影像拍攝裝置，係由2個或2個以上之影像拍攝元件所構成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該視距離設定元件，係用以改變調整最佳觀賞距離之設定。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該視距離設定元件，係可為一具適當厚度之玻璃所構成，另外，該玻璃係可與該平面螢幕與該可2D與3D影像切換之視差光柵，做一膠合固定之處理。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該2D與3D影像切換之視差光柵，係可由一偏光片、二氧化銦錫玻璃、一液晶層，其中，該二氧化銦錫玻璃其中之一者上，係裝置有光柵之電極。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該2D與3D影像切換之視差光柵，係可由一偏光片、二氧化銦錫玻璃、一液晶層及一偏光片所構成，其中，該二氧化銦錫玻璃其中之一者上，係裝置有光柵之電極。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該虛擬介面高度設定元件，係用以設定該2D與3D影像切換之視差光柵與該透明觸控面板間裝置之距離。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該虛擬介面高度設定元件，係可為一具適當厚度之玻璃所構成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該互動式3D虛擬界面操作之程序，係可根據該透明觸控面板輸入之狀況，以產生 不同3D視覺狀態之立體圖案。
10. 如申請專利範圍第9項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該不同3D視覺狀態之立體圖案，係指視覺之浮出度、深度不同之立體圖案，或形狀不同之立體圖案。
11. 如申請專利範圍第1項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置更係包括有一多軸固定旋轉機構，主要係由一影像拍攝裝置機構、主機機構及一腳座機構構成。
12. 如申請專利範圍第11項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該影像拍攝裝置機構係用以裝置固定該多視景3D影像拍攝裝置，並具有一連結之機構，可連結至該主機機構。
13. 如申請專利範圍第11項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該主機機構係用以裝置固定該2D與3D觸控螢幕裝置、該影像儲存裝置、該一組操作按鍵鈕、該微處理器、該電源供應器及該電池裝置，並具有一連結及二軸旋轉之機構，可連結並旋轉該影像拍攝裝置機構，亦具有另一連結之機構，可連結至該腳座機構。
14. 如申請專利範圍第11項所述之具多視景3D影像拍攝與顯示數位相框之裝置，其中該腳座機構係具有一連結及二軸旋轉之機構，係可連結及旋轉該主機機構。