TWI595268B

TWI595268B - 360 degree multi-view 3D video device

Info

Publication number: TWI595268B
Application number: TW104129292A
Authority: TW
Inventors: Jun-Xiao Jiang
Original assignee: Jun-Xiao Jiang
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-08-11
Also published as: TW201710744A

Description

360度多視角3D影像裝置

本發明係有關一種3D影像裝置，特別是指一種可圍繞在裝置周圍任何位置觀看完整3D影像，且可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面3D影像的360度多視角3D影像裝置。

由於人類的雙眼集中於一面，相較其他大多數的動物來說，犧牲了視覺範圍，卻增加了判斷深度和距離的能力，人類特有的3D視覺，從古至今一直許多科學研究的目標和探討主題，發展的方向也從最早時期研究人類雙眼像差的形成，逐步轉向平面呈現立體的結構。

在現實世界中，立體感的成因是來自我們的「雙眼視差」與「移動視差」，前者簡單來說就是人的左右眼間有著約6.5公分的水平差距，這使得我們在觀看物體時，左右眼是各從著不同的角度，也進而接收著不同的影像，而大腦最後就會將這兩幅不同的影像結合成一幅立體影像。

亦即，我們肉眼看見的都是具有層次和深度的立體影像，也就是真實的3D影像；至於，一般所謂的3D遊戲或電影，實際上都是由平面的2D螢幕所表現出來，所以並非真正的3D，而這種不具有空間感的3D又稱為「平面3D」。

目前我們最常看到的「3D立體影像」，大多是左、右眼兩個影像，其觀賞時必須要配戴3D眼鏡才能看到3D立體效果；但是，配戴3D眼鏡是有其不方便性，尤其是在展場或公共場所提供非特定人士觀看的3D影像就必須要考慮使用不需配戴3D眼鏡的「裸眼3D立體顯示」裝置來呈現。

已知，可透過將液晶面板畫素分成奇數畫素及偶數畫素影像對的柱狀透鏡式(Lenticular Lenses)技術，還有在螢幕前面增加溝槽屏障視差遮屏(Barrier type)技術，來實現裸視3D的效果；惟，類似習知的裸視3D技術因為影像已投射於空間中的固定位置，因此只有在觀看者位於特定位置時才會產生3D影像作用。

再者，觀看者亦僅能被動的觀看到畫面所呈現的成像物件正面、兩側或背面的影像；例如，當裝置所呈現的3D影像畫面係為成像物件的正面時，觀看者在不同角度所看見的影像皆係為成像物件的正面，而無法以真實情況一樣，透過繞到兩側或對面的方式觀看屬於成像物件兩側或背面的3D影像。

本發明即在提供一種可圍繞在裝置周圍任何位置觀看完整3D影像，且可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面3D影像的360度多視角3D影像裝置，為其主要目的者。

為了達到上述目的，本發明之360度多視角3D影像裝置，基本上包括：一影像播放模組，具有一顯示面板呈水平配置的液晶顯示器，於該液晶顯示器之顯示面板上方處，固設有複數圍繞該顯示面板中心集束配置的光反射板，各光反射板之板面係與該液晶顯示器之顯示面板形成預先設定的傾斜角度，另有複數柵板分別固設於相鄰的光反射板之間；一遮光罩，相對將全數光反射板及全數柵板包覆，該遮光罩之側邊壁面直向貫穿一與各柵板對應的光縫槽；一驅動模組，與該影像播放模組及該遮光罩構成傳動聯結，供驅動該影像播放模組及該遮光罩以該液晶顯示器之顯示面板中心為軸心相對旋轉；以及，該液晶顯示器所載入之影像檔，係具有複數分別依序圍繞於其成像物件周圍不同象限的分割畫面，且各分割畫面係分別與各光反射板對應配置。

利用上述技術特徵，本發明之360度多視角3D影像裝置，於液晶顯示器播放其所載入的影像檔時，係可於整體裝置之周圍經由遮光罩之光縫槽看見各光反射板之板面所投映的分割畫面，當配合啟動驅動模組同時驅動影像播放模組及遮光罩相對旋轉時，即可讓位在裝置周圍任何位置的觀看者經由遮光罩之光縫槽看見各光反射板之板面所投映的分割畫面，同時配合柵板依序晃過觀看者之左、右眼視線時，可令觀看者之左、右眼產生視差，進而產生看見完整3D影像的視覺效果，尤其觀看者更可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面的完整3D影像。

依據上述技術特徵，所述液晶顯示器係內建有一無線數據傳輸模組。

依據上述技術特徵，所述影像播放模組及該遮光罩之轉速係與該液晶顯示器之影像刷新次數一致或為倍數關係。

依據上述技術特徵，所述驅動模組係具有一基座，於該基座中設有一馬達，該馬達之出力軸係相對伸出該基座頂部，該影像播放模組係安裝於該馬達之出力軸尾端處；該馬達之出力軸上設有一主動盤，該基座上軸設有複數與該主動盤構成滾轉接觸的轉輪，另有一從動盤相對設於轉輪上方處且與各轉輪構成滾轉接觸，該遮光罩係安裝於該從動盤上，該從動盤之中央處且設有一供馬達之出力軸通過的穿孔。

依據上述技術特徵，所述驅動模組係具有一基座，於該基座中設有一馬達，該馬達之出力軸係相對伸出該基座頂部，該影像播放模組係安裝於該馬達之出力軸尾端處；該影像播放模組係於該馬達之出力軸尾端處設有一載台，該液晶顯示器係設於該載台上，另有一盤座設於該載台相對於該液晶顯示器之上方處，全數光反射板及全數柵板係固設於該盤座上，該盤座中央且設有一與液晶顯示器之顯示面板對應的窗口。

依據上述技術特徵，所述驅動模組係具有一基座，於該基座中設有一馬達，該馬達之出力軸係相對伸出該基座頂部，該影像播放模組係安裝於該馬達之出力軸尾端處；該馬達之出力軸上設有一主動盤，該基座上軸設有複數與該主動盤構成滾轉接觸的轉輪，另有一從動盤相對設於轉輪上方處且與各轉輪構成滾轉接觸，該遮光罩係安裝於該從動盤上，該從動盤之中央處且設有一供馬達之出力軸通過的穿孔；該影像播放模組係於該馬達之出力軸尾端處設有一載台，該液晶顯示器係設於該載台上，另有一盤座設於該載台相對於該液晶顯示器之上方處，全數光反射板及全數柵板係固設於該盤座上，該盤座中央且設有一與液晶顯示器之顯示面板對應的窗口；該液晶顯示器係內建有一無線數據傳輸模組；以及，該影像播放模組及該遮光罩之轉速係與該液晶顯示器之影像刷新次數一致或為倍數關係。

所述影像播放模組係於該載台與該盤座之間設有一供與液晶顯示器接觸的定位塊。

所述驅動模組係分別於該主動盤及該從動盤之盤面上設有複數相對應的第一傳動齒，分別於各轉輪之輪面上設有複數供與第一傳動齒對應嚙合的第二傳動齒。

所述影像播放模組係於該載台與該盤座之間設有一供與液晶顯示器接觸的定位塊；以及，該驅動模組係分別於該主動盤及該從動盤之盤面上設有複數相對應的第一傳動齒，分別於各轉輪之輪面上設有複數供與第一傳動齒對應嚙合的第二傳動齒。

所述各光反射板與該液晶顯示器之顯示面板之間形成的傾斜角度係介於30°~60°之間。

所述各光反射板與該液晶顯示器之顯示面板之間形成的傾斜角度係為45°。

具體而言，本發明之360度多視角3D影像裝置，除可圍繞在裝置周圍任何位置觀看完整3D影像，以及可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面3D影像，以相對更為積極、可靠之手段，提供相對較為舒適、擬真的裸視3D影像體驗之外，尚可透過無線數據傳輸模組即時接收控制端所傳送的影像畫面，更加凸顯其實用性及操作便利性。

10‧‧‧影像播放模組

11‧‧‧液晶顯示器

111‧‧‧顯示面板

12‧‧‧光反射板

13‧‧‧柵板

14‧‧‧載台

15‧‧‧盤座

151‧‧‧窗口

16‧‧‧定位塊

20‧‧‧遮光罩

21‧‧‧光縫槽

30‧‧‧驅動模組

31‧‧‧基座

32‧‧‧馬達

321‧‧‧出力軸

33‧‧‧主動盤

34‧‧‧轉輪

35‧‧‧從動盤

351‧‧‧穿孔

361‧‧‧第一傳動齒

362‧‧‧第二傳動齒

37‧‧‧環圈

A‧‧‧成像物件

A1‧‧‧分割畫面

B‧‧‧攝影機

第1圖係為本發明之360度多視角3D影像裝置外觀結構圖。

第2圖係為本發明之360度多視角3D影像裝置結構分解圖。

第3圖係為本發明之360度多視角3D影像裝置結構剖視圖。

第4圖係為本發明之360度多視角3D影像裝置於遮光罩移除狀態下之結構立體圖。

第5圖係為本發明之360度多視角3D影像裝置所使用之影像檔拍攝方式示意圖。

第6圖係為本發明之360度多視角3D影像裝置所使用之影像檔分割畫面示意圖。

第7圖係為本發明中影像播放模組與遮光罩之相對運動狀態示意圖。

第8圖係為本發明360度多視角3D影像裝置另一實施例外觀結構圖。

本發明主要提供一種可圍繞在裝置周圍任何位置觀看完整3D影像，且可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面3D影像的360度多視角3D影像裝置，如第1圖至第4圖所示，本發明之360度多視角3D影像裝置，基本上包括：一影像播放模組10、一遮光罩20，以及一驅動模組30；其中：該影像播放模組10係具有一顯示面板111呈水平配置的液晶顯示器11，於該液晶顯示器11之顯示面板111上方處，固設有複數圍繞該顯示面板111中心集束配置的光反射板12，各光反射板12之板面係與該液晶顯示器11之顯示面板111形成預先設定的傾斜角度，另有複數柵板13分別固設於相鄰的光反射板12之間；於實施時，所述各光反射板12與該液晶顯示器11之顯示面板111之間形成的傾斜角度係介於30°~60°之間；在具體實施時，所述各光反射板12與該液晶顯示器11之顯示面板111之間形成的傾斜角度係以45°為較佳。

該遮光罩20係相對將全數光反射板12及全數柵板13包覆，該遮光罩20之側邊壁面直向貫穿一與各柵板13對應的光縫槽21；於實施時，所述遮光罩20係可以由塑料、合金、木料，甚至紙材加工成型。

該驅動模組30係與該影像播放模組10及該遮光罩 20構成傳動聯結，供驅動該影像播放模組10及該遮光罩20以該液晶顯示器11之顯示面板111中心為軸心相對旋轉(如第7圖所示)；於實施時，所述驅動模組30係具有一基座31，於該基座31中設有一馬達32，該馬達32之出力軸321係相對伸出該基座31頂部。

上述影像播放模組10即安裝於該馬達32之出力軸 321尾端處；該馬達32之出力軸321上設有一主動盤33，該基座31上軸設有複數與該主動盤33構成滾轉接觸的轉輪34，另有一從動盤35相對設於轉輪34上方處且與各轉輪34構成滾轉接觸；至於，該遮光罩20則係安裝於該從動盤35上，該從動盤35之中央處且設有一供馬達32之出力軸321通過的穿孔351；在本實施例中，所述驅動模組30另於該從動盤35上安裝一供光罩20套接的環圈37。

請同時配合參照第5圖及第6圖所示，該液晶顯示器11所載入之影像檔，係具有複數分別依序圍繞於其成像物件A周圍不同象限的分割畫面A1，各分割畫面A1係由分別於成像物件A不同象限的攝影機B所拍攝取得，再由影像處理軟體加以整合，且各分割畫面A1係分別與各光反射板12對應配置。

原則上，本發明之360度多視角3D影像裝置，於液晶顯示器11播放其所載入的影像檔時，係可於整體裝置之周圍經由遮光罩20之光縫槽21看見各光反射板12之板面所投映的分割畫面。

當配合啟動驅動模組30同時驅動影像播放模組10 及遮光罩20相對旋轉時，即可讓位在裝置周圍任何位置的觀看者經由遮光罩20之光縫槽21看見各光反射板12之板面所投映的分割畫面，同時配合柵板13依序晃過觀看者之左、右眼視線時，可令觀看者之左、右眼產生視差，進而產生看見完整3D影像的視覺效果，尤其觀看者更可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面的完整3D影像，以相對更為積極、可靠之手段，提供相對較為舒適、擬真的裸視3D影像體驗。

本發明之360度多視角3D影像裝置，於實施時，所述液晶顯示器11係可內建有一無線數據傳輸模組(圖略)，可進一步透過無線數據傳輸模組即時接收控制端所傳送的影像畫面，使整體360度多視角3D影像裝置更具實用性及操作便利性；再者，所述影像播放模組10及該遮光罩20之轉速係與該液晶顯示器11之影像刷新次數一致或為倍數關係，使其所呈現的3D影像不至於產生轉動的現象。

請同時配合參照第1圖至第4圖所示，本發明之360 度多視角3D影像裝置，在所述驅動模組30具有一基座31，於該基座31中設有一馬達32，該馬達32之出力軸321係相對伸出該基座31頂部，該影像播放模組10係安裝於該馬達32之出力軸321尾端處之結構型態下，該影像播放模組10係進一步於該馬達32之出力軸321尾端處設有一載台14，該液晶顯示器11係設於該載台14上，另有一盤座15設於該載台14相對於該液晶顯示器11之上方處，全數光反射板12及全數柵板13係固設於該盤座15上，該盤座15中央且設有一與液晶顯示器11之顯示面板111對應的窗口151。

當然，本發明之360度多視角3D影像裝置，又以如圖所示之所述驅動模組30係具有一基座31，於該基座31中設有一馬達32，該馬達32之出力軸321係相對伸出該基座31頂部，該影像播放模組10係安裝於該馬達32之出力軸321尾端處；該馬達32之出力軸321上設有一主動盤33，該基座31上軸設有複數與該主動盤33構成滾轉接觸的轉輪34，另有一從動盤35相對設於轉輪34上方處且與各轉輪34構成滾轉接觸，該遮光罩20係安裝於該從動盤35上，該從動盤35之中央處且設有一供馬達32之出力軸321通過的穿孔351。

以及，該影像播放模組10係安裝於該馬達32之出力軸321尾端處之結構型態下，該影像播放模組10係進一步於該馬達32之出力軸321尾端處設有一載台14，該液晶顯示器11係設於該載台14上，另有一盤座15設於該載台14相對於該液晶顯示器11之上方處，全數光反射板12及全數柵板13係固設於該盤座15上，該盤座15中央且設有一與液晶顯示器11之顯示面板111對應的窗口151；該液晶顯示器11係內建有一無線數據傳輸模組(圖略)，以及該影像播放模組10及該遮光罩20之轉速係與該液晶顯示器11之影像刷新次數一致或為倍數關係之結構型態呈現為最佳。

本發明之360度多視角3D影像裝置在上揭可能實施之結構型態下，所述影像播放模組10係可進一步於該載台14與該盤座15之間設有一供與液晶顯示器11接觸的定位塊16；至於，所述驅動模組30係可分別於該主動盤33及該從動盤35之盤面上設有複數相對應的第一傳動齒361，分別於各轉輪34之輪面上設有複數供與第一傳動齒361對應嚙合的第二傳動齒362。

同樣的，整體360度多視角3D影像裝置，又以所述影像播放模組10係可進一步於該載台14與該盤座15之間設有一供與液晶顯示器11接觸的定位塊16，以及該驅動模組30係可分別於該主動盤33及該從動盤35之盤面上設有複數相對應的第一傳動齒361，分別於各轉輪34之輪面上設有複數供與第一傳動齒 361對應嚙合的第二傳動齒362之結構型態呈現為佳。

再者，整體360度多視角3D影像裝置，亦可如第8 圖所示，該驅動模組30係具有一基座31，於該基座31中設有一馬達32，該馬達32之出力軸321係相對伸出該基座31頂部，該影像播放模組10係安裝於該馬達32之出力軸321尾端處；該馬達32之出力軸321上設有一主動盤33，該基座31上軸設有複數與該主動盤33構成光感知作動的轉輪34，另有一從動盤35相對設於轉輪34上方處且與各轉輪34構成同步光感知滾轉，該遮光罩20係安裝於該從動盤35上，該從動盤35之中央處且設有一供馬達32之出力軸321通過的穿孔351，達到控制作動之功能。

與傳統習用技術相較，本發明之360度多視角3D影像裝置，除可圍繞在裝置周圍任何位置觀看完整3D影像，以及可透過繞到裝置正面、兩側或背面的方式，觀看屬於成像物件正面、兩側或背面3D影像，以相對更為積極、可靠之手段，提供相對較為舒適、擬真的裸視3D影像體驗之外，尚可透過無線數據傳輸模組即時接收控制端所傳送的影像畫面，更加凸顯其實用性及操作便利性。

綜上所述，本發明提供一較佳可行之360度多視角3D影像裝置，爰依法提呈發明專利之申請；本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。