KR101247501B1

KR101247501B1 - 3차원 영상 표시 장치

Info

Publication number: KR101247501B1
Application number: KR1020110087166A
Authority: KR
Inventors: 김재도
Original assignee: 김재도
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-25
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: KR20130024013A

Abstract

본 발명은 좌안과 우안의 3D 인지 능력이 차이가 나는 경우 우안이 인지하는 영상과 좌안이 인지하는 영상을 각각의 눈에 알맞게 조정하여 좌안과 우안이 동일하게 3D 영상을 인지할 수 있도록 한 3차원 영상 표시 장치에 관한 것으로, 3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부;좌안, 우안 화면 조정을 위한 영상을 나누어 저장하는 화면 조정용 영상 저장부;상기 화면 조정용 영상 저장부의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 조정을 위한 조정 신호를 입력받는 화면 조정 신호 입력부;상기 화면 조정 신호 입력부를 통하여 입력되는 조정 신호에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 화면 조정을 하는 화면 조정부;를 포함한다.

Description

3차원 영상 표시 장치{Stereopic 3 Dimension Display Device}

본 발명은 3차원 영상 표시에 관한 것으로, 구체적으로 좌안과 우안의 3D 인지 능력이 차이가 나는 경우 우안이 인지하는 영상과 좌안이 인지하는 영상을 각각의 눈에 알맞게 조정하여 좌안과 우안이 동일하게 3D 영상을 인지할 수 있도록 한 3차원 영상 표시 장치에 관한 것이다.

TV 방송기술은 그동안 두 번의 큰 기술적인 진보를 이루어왔다. 그 첫 번째는 흑백TV로부터 컬러TV로의 전환이며, 그 두 번째는 아날로그TV로부터 디지털 HDTV로의 전환이다. 미국, 유럽 등 산업선진국을 중심으로 대부분 2012년이면 기존의 아날로그TV 방송을 종료하고 완전히 디지털TV 방송으로 전환할 예정이며, 벌써부터 그 이후의 TV방송의 발전방향을 모색하고 기술적인 주도권을 잡기 위한 노력이 가속화되고 있다.

많은 전문가들은 이후의 TV방송은 좀 더 현실과 가까운 실감형 콘텐츠를 제공하는 방향으로 발전할 것이라는데 이견이 없으며, 그 대표적인 기술로서 크게 3DTV와 UHDTV를 꼽고 있다. UHDTV가 HDTV보다도 더욱 화면 해상도를 향상시킴으로써 실감성을 증가시키는 방향임에 반해, 3DTV는 기존 TV의 2차원 영상의 한계를 벗어나 3차원 입체감을 제공 함으로써 좀더 현실적인 느낌을 갖도록 하는 방향이다.

3DTV는 도 1a와 도 1b에서와 같이, 인간이 두 눈을 통하여 3차원 세계를 인식하는 양안 시각 원리를 이용한다.

즉, 인간은 수평 방향으로 약 6.5cm 떨어져 위치하는 두 눈을 통해 두 개의 약간 다른 영상을 획득하고, 우리의 뇌는 이 두 영상의 차이를 분석하여 깊이감이 있는 단일한 3차원 영상을 재구성하여 인식한다.

따라서, 3DTV에서는 현실에서 우리의 두 눈에 맺히는 것과 동일한 두 개의 영상을 획득하여 이를 좌우 각각의 눈에 서로 섞이지 않고 보여주는 것이 핵심적인 기술이다.

3D는 '대상을 입체적으로 느낄 수 있는 화상' 이라고 할 수 있으며, 인간이 입체감을 느낄 수 있는 생리적인 요인은 양눈의 시차, 조절, 폭주로 구분할 수 있다.

어느 한 점을 정하고 어느 한쪽 눈을 감고 보면 좌우 눈에 보이는 상이 다르다. 좌우 눈에 보이는 상은 눈에 가까울수록 차이가 많고 멀어질수록 차이가 적어지는데, 양안 시차라고 한다.

그리고 우리의 두 눈은 카메라와 마찬가지로 수정체라고 하는 렌즈를 가지고 있으며 모양체라고 하는 근육을 긴장/이완하여 렌즈의 두께를 변화시켜 초점을 조절하고 있다. 이 모양체 근육이 긴장 또는 이완하여 수정체의 두께를 변화시키는 것을 조절이라고 한다.

그리고 두 눈으로 물체를 볼 때 물체가 눈에 가까우면 가까울수록 두 눈을 각각 안쪽으로 회전시킬 필요가 있는데, 이때 눈에 부착된 근육(외안근)들 중에서 코쪽에 부착된 근육(내직근)이 수축하는 것을 폭주라 하고 이 폭주는 거리감을 느끼는 수단으로 작용한다.

도 2a와 도 2b는 3D TV 구현 방식을 나타낸 것으로, 도 2a는 공간 분할 방식의 편광 안경을 사용하는 것을 나타낸 것이고, 도 2b는 시간 분할 방식의 셔터 안경을 사용하는 것을 나타낸 것이다.

3D란 입체 3차원(Stereopic 3 Dimension)이란 의미로서 입체영상을 말한다.

우리 눈이 입체 영상을 인지하는 것은 동일한 물체를 우안과 좌안의 각기 다른 각도에서 보고 이 두 영상을 하나로 합치는 것처럼 카메라로 우안으로 본 영상과 좌안으로 본 영상 두 개의 영상을 촬영하거나 또는 컴퓨터 그래픽을 이용하여 이들 두 개의 영상을 만든 후 이들 두 영상들을 우안과 좌안이 각각의 영상을 동시에 인지하는 것에 의해 3D 영상을 인지하게 된다.

이러한 3D 영상을 3D로 인지하거나 인지효과를 향상시키기 위해서는 좌안과 우안의 나안시력 시력 또는 교정 시력이 좋아야 하고 또한 양호한 양안 시력과 더불어 양안이 동시에 볼 수 있어야 한다.

하지만, 양안이 동시에 볼 수 없는 사시가 있으면 3D 영상 인지가 불가능하다. 그리고 사시가 없더라도 한쪽 눈의 시력이 나안 시력 또는 교정 시력이 현저히 낮을 경우 3D 영상의 인지가 불가능하거나 3D 영상 인지가 가능하다고 하더라도 3D 시력(입체시력)은 낮다.

현재 3D TV에서는 도 2a 및 도 2b에서와 같은 구현 방식에 관한 기술 개발이 이루어지고 있으나, 앞에서 설명한 바와 같이 사람에 따라 시력이 다르거나 좌우안의 나안 및 교정시력의 차이에 의한 3D 인지 능력 저하에 의한 문제를 해결하기 위한 기술 및 방법은 제시되지 않고 있다.

본 발명은 좌안과 우안의 3D 인지 능력이 차이가 나는 경우 우안이 인지하는 영상과 좌안이 인지하는 영상을 각각의 눈에 알맞게 조정하여 좌안과 우안이 동일하게 3D 영상을 인지할 수 있도록 하여 눈에 이상이 있는 사람에게도 3D 인지를 극대화하기 위한 3차원 영상 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 우안 화면 조정용 영상 및 좌안 화면 조정용 영상을 구비하고, 좌안 영상 및 우안 영상을 나누어 시청자의 눈 상태에 맞게 화면값을 조정하여 3D 영상 인지 능력을 극대화할 수 있도록 한 3차원 영상 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 사람 개개인의 눈에 알맞게 화면값을 조정하여 3D 인지 기능을 극대화하기 위한 것으로, 좌안과 우안의 영상에 대한 밝기, 선명도, 색상, 대비(바탕과 그림의 차이), 좌우 눈의 기능에 맞게 조정하여 맞출 수 있도록 한 3차원 영상 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 영상 카메라와 같은 사람의 눈 상태를 감지할 수 있는 장치를 구비하여 자동으로 화면 조정 값을 추출하여 시청자의 눈 상태와 시청거리 및 좌우안의 동공의 중앙점 사이의 거리에 맞게 화면을 조정하여 시청자의 편리성을 높일 있도록 한 3차원 영상 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부;좌안, 우안 화면 조정을 위한 영상을 나누어 저장하는 화면 조정용 영상 저장부;상기 화면 조정용 영상 저장부의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 조정을 위한 조정 신호를 입력받는 화면 조정 신호 입력부;상기 화면 조정 신호 입력부를 통하여 입력되는 조정 신호에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 화면 조정을 하는 화면 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부;좌안, 우안 화면 조정을 위한 영상을 나누어 저장하는 화면 조정용 영상 저장부;상기 화면 조정용 영상 저장부의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 흐름에 따른 시청자의 눈 상태 변화를 추적하여 감지하는 좌안,우안 상태 감지부;상기 좌안,우안 상태 감지부에서 각각 감지된 시청자 눈 상태 정보에서 화면 조정값을 산출하는 좌안,우안 화면 조정값 산출부;상기 좌안,우안 화면 조정값 산출부에서 산출된 조정값에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 화면 조정을 하는 화면 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 화면 조정부는, 각각 밝기, 색상, 대비, 크기를 조정하는 밝기 조정부, 색상 조정부, 대비 조정부, 크기 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 좌안,우안 상태 감지부는 3차원 영상 표시 장치의 본체에 설치되는 영상 카메라 또는 감지 센서인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 화면 조정부는, 시청거리 및 좌우안의 동공의 중앙점 사이의 거리의 정보를 이용하여 좌안 영상과 우안 영상의 시차를 조정하는 시차 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 우안이 인지하는 영상과 좌안이 인지하는 영상을 각각의 눈에 알맞게 조정하여 좌안과 우안이 동일하게 3D 영상을 인지할 수 있도록 한다.

둘째, 좌안과 우안의 3D 인지 능력이 차이가 나는 사람의 3D 영상 인지 능력을 높여 시청자의 불편함을 해결함과 동시에 3D 인지 능력을 개선하는 역할을 하도록 한다.

셋째, 우안 화면 조정용 영상 및 좌안 화면 조정용 영상을 구비하고, 좌안 영상 및 우안 영상을 나누어 시청자의 눈 상태에 맞게 화면 값을 조정하는 방법을 제공한다.

넷째, 좌안과 우안의 영상에 대한 밝기, 선명도, 색상, 대비(바탕과 그림의 차이), 좌우 눈의 기능에 맞출 수 있도록 조정할 수 있다.

다섯째, 영상 카메라와 같은 사람의 눈 상태를 감지할 수 있는 장치를 구비하여 자동으로 화면 조정 값을 추출하여 시청자의 눈 상태에 맞게 화면을 조정하여 시청자의 편리성을 높인다.

도 1a와 도 1b는 3D TV 원리를 설명하기 위한 구성도
도 2a와 도 2b는 3D TV 구현 방식을 설명하기 위한 구성도
도 3은 시력 차이에 따라 인지되는 영상의 상태 차이를 설명하기 위한 구성도
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 구성 블록도
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 화면 조정을 위한 플로우 차트
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 구성 블록도
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 화면 조정을 위한 플로우 차트
도 8은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 방법에서 좌안 영상과 우안 영상의 시차 조정을 위한 원리를 나타낸 구성도

이하, 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 3은 시력 차이에 따라 인지되는 영상의 상태 차이를 설명하기 위한 구성도이다.

그리고 도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 구성 블록도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 화면 조정을 위한 플로우 차트이다.

본 발명은 우안 화면 조정용 영상 및 좌안 화면 조정용 영상을 구비하고, 좌안 영상 및 우안 영상을 나누어 시청자의 눈 상태에 맞게 화면값을 조정하여 3D 영상 인지 능력을 극대화할 수 있도록 한 것이다.

사람에 따라 3D 영상 인지 능력이 낮은 것은 눈은 양안의 시력이 같지 않을 경우이다.

본 발명은 이와 같은 눈의 이상을 극복하기 위해 우안이 인지하는 영상과 좌안이 인지하는 영상을 각각의 눈에 알맞게 조정하여 좌안과 우안이 동일하게 인지하도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 우안 화면 조정용 영상과 좌안 화면 조정용 영상을 구비하여 시청자가 각각의 영상을 디스플레이한 상태에서 해당 영상에 대한 밝기, 선명도, 색상, 대비(바탕과 그림의 차이), 좌우 눈의 기능에 맞출 수 있도록 조정한다.

화면 조정은 해당 영상을 디스플레이한 상태에서 시청자가 직접 화면 조정을 하는 방법과, 영상 카메라 또는 센서 등을 구비하여 해당 영상이 표시될 때 시청자의 눈 상태와 시청거리 및 좌우안의 동공의 중앙점 사이의 거리의 변화를 추적하여 자동으로 화면 조정 값을 산출하여 자동으로 화면 조정을 하는 방법을 포함한다.

본 발명의 특징은 3D 영상 인지 능력을 높이기 위하여 좌안과 우안을 나누어 화면 조정을 하는 것이다. 이와 같이 좌안과 우안을 나누지 않고 화면 조정을 하는 경우에는 시청자의 좌안 및 우안 중에서 능력치가 높은 쪽의 눈을 중심으로 영상을 인지하기 때문에 3D 영상 인지 능력을 높이는데 한계가 있다.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치는 도 4에서와 같이, 3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부(36)와, 우안 화면 조정을 위한 표준 영상을 저장하는 우안 화면 조정용 영상 저장부(37)와, 좌안 화면 조정을 위한 표준 영상을 저장하는 좌안 화면 조정용 영상 저장부(38)와, 상기 우안 화면 조정용 영상 저장부(37) 및 좌안 화면 조정용 영상 저장부(38)의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 조정을 위한 조정 신호를 입력받는 화면 조정 신호 입력부(31)와, 화면 조정 신호 입력부(31)를 통하여 입력되는 조정 신호에 따라 각각 밝기, 색상, 대비, 크기를 조정하는 밝기 조정부(32), 색상 조정부(33), 대비 조정부(34), 크기 조정부(35)를 포함하여 구성된다.

여기서, 화면 조정 신호 입력부(31)는 3D TV 본체에 구성된 입력 버튼 또는 리모트 컨트롤러일 수 있고, 이것으로 한정되지 않고 시청자의 선택에 의해 신호를 입력할 수 있는 다른 입력 수단으로 변경,추가될 수 있음은 당연하다.

그리고 화면 조정을 위한 구성으로 밝기 조정부(32), 색상 조정부(33), 대비 조정부(34), 크기 조정부(35)로 한정되지 않고 다른 팩터들을 조정하기 위한 구성 블록이 추가될 수 있음은 당연하다.

이와 같은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 양안 시력 차이에 의한 3D 영상 인지 능력을 개선하기 위하여 도 3에서와 같이 좌안과 우안으로 보는 영상을 선명도, 밝기, 색상, 대비 등을 눈의 상태에 맞게 다양하고 각각 다르게 조절하는 것이다.

이와 같이 좌안과 우안을 나누어 화면 조정을 하는 것에 의해 양안 시력이 다른 경우에 보다 정확한 3D인지가 가능하다.

도 3에서 우안의 시력이 양호하고 좌안의 시력이 불량하다면 우안이 보는 스크린은 DE(Dominant Eye) 스크린 같이 조정하고 불량한 좌안이 볼 수 있는 눈은 NDE(NonDominant Eye)와 같이 조정할 수 있다. 이때 영상의 조정은 그림의 선명도, 색상, 대비, 크기 모두를 포함한다.

이와 같이 함으로서 굴절 이상에 의한 양안 시력차이가 있는 부등시 뿐만 아니라 교정시력 차이를 인한 약시 및 각막 혼탁, 백내장, 망막, 시로 및 뇌손상으로 인한 부등 양안 교정 시력 이상자들의 3D 영상 인지 능력을 높일 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치를 이용한 화면 조정 방법은 다음과 같다.

도 5에서와 같이, 좌안 화면 조정용 영상 저장부(38)에 저장된 좌안 화면 조정용 영상을 디스플레이한 상태에서(S401) 좌안 영상 화면 조정을 진행한다.(S402)

이어, 시청자가 화면 조정 신호 입력부(31)를 통하여 밝기 조정 신호를 입력하면 밝기 조정부(32)에서 해당 입력 신호에 따른 화면 조정을 한다.(S403)

그리고 시청자가 화면 조정 신호 입력부(31)를 통하여 색상 조정 신호를 입력하면 색상 조정부(33)에서 해당 입력 신호에 따른 화면 조정을 한다.(S404)

그리고 시청자가 화면 조정 신호 입력부(31)를 통하여 대비 조정 신호를 입력하면 대비 조정부(34)에서 해당 입력 신호에 따른 화면 조정을 한다.(S405)

그리고 시청자가 화면 조정 신호 입력부(31)를 통하여 크기 조정 신호를 입력하면 크기 조정부(35)에서 해당 입력 신호에 따른 화면 조정을 한다.(S406)

이와 같이 화면 조정이 이루어지면 양안 화면 조정이 모두 완료된 것인지 확인하고(S407), 우안 화면 조정용 영상 저장부(37)의 우안 화면 조정용 영상을 디스플레이한 상태에서(S408) 우안 영상 화면 조정을 진행한다.(S409)

우안 영상 화면 조정 역시 다음과 같이 진행된다.

시청자가 화면 조정 신호 입력부(31)를 통하여 밝기 조정 신호를 입력하면 밝기 조정부(32)에서 해당 입력 신호에 따른 화면 조정을 한다.(S403)

이와 같은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치를 이용한 화면 조정 방법은 좌안과 우안을 나누어 진행하는 것 이외에 화면 조정 순서는 다르게 할 수 있음은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 다양한 화면 조정 팩터들을 이용한 보정 기능을 수행하기 위한 것으로, 우안 영상과 좌안 영상을 비교하면서 조정할 수 있도록 한다.

각각의 항목을 통합하여 만들어진 화면이 3D 영상 인지 능력을 극대화할 수 있도록 한 것으로, 각 화면 조정값을 다음과 같이 설정할 수 있다.

예를 들어, 밝기에 대한 기능 조정 1 ~ 10, 대비에 대한 조정 1 ~ 10, 색상에 대한 조정 1 ~ 10(백색(0), 보라색(1) 적색(10)), 크기에 대한 조정 1 ~ 10으로 하고, 레벨 5를 가장 일반적인 평균값으로 설정할 수 있다.

만약, 우안에 약도의 백내장이 있는 시청자가 3D 영상으로 시청할 때 최상의 영상 조정 상태를 맞출 경우에는 다음과 같이 화면 조정이 이루어진다.

좌안은 일반적인 상태이므로 밝기(5), 대비(5), 색상(0), 크기(5)는 모두 평균으로 조정하고, 우안에 해당하는 영상은 밝기(7: 약간 밝음), 대비(7: 화면이 진함), 색상(5: 노란색에 가깝게 함)으로 조정할 수 있다.

이하에서 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치 및 화면 조정 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 구성 블록도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치의 화면 조정을 위한 플로우 차트이다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치는 시청자가 화면 조정값을 입력하는 것이 아니고, 3D TV에 설치되는 영상 카메라 또는 감지 센서 등을 c통하여 화면 조정용 영상이 디스플레이된 상태에서 화면 흐름에 따른 시청자의 눈 상태 변화를 추적하여 자동으로 화면 조정을 하는 것이다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치는 도 6에서와 같이, 3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부(59)와, 우안 화면 조정을 위한 표준 영상을 저장하는 우안 화면 조정용 영상 저장부(60)와, 좌안 화면 조정을 위한 표준 영상을 저장하는 좌안 화면 조정용 영상 저장부(61)와, 상기 우안 화면 조정용 영상 저장부(60) 및 좌안 화면 조정용 영상 저장부(61)의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 흐름에 따른 시청자의 눈 상태 변화를 추적하여 감지하는 좌안 상태 감지부(51) 및 우안 상태 감지부(52)와, 상기 좌안 상태 감지부(51)에서 감지된 시청자 눈 상태 정보에서 좌안 화면 조정값을 산출하는 좌안 화면 조정값 산출부(53)와, 상기 우안 상태 감지부(52)에서 감지된 시청자 눈 상태 정보에서 우안 화면 조정값을 산출하는 우안 화면 조정값 산출부(54)와, 상기 좌안 화면 조정값 산출부(53) 및 우안 화면 조정값 산출부(54)에서 산출된 조정값에 따라 각각 밝기, 색상, 대비, 크기를 조정하는 밝기 조정부(55), 색상 조정부(56), 대비 조정부(57), 크기 조정부(58) 및 및 좌안 영상과 우안 영상의 시차 변화를 조정하는 시차 조정부(62)를 포함하여 구성된다.

여기서, 좌안 상태 감지부(51) 및 우안 상태 감지부(52)는 3D TV에 설치되는 영상 카메라 또는 감지 센서 이외에 시청자 눈 상태를 감지할 수 있는 다른 수단으로 변경할 수 있음은 당연하다.

그리고 화면 조정을 위한 구성으로 밝기 조정부(55), 색상 조정부(56), 대비 조정부(57), 크기 조정부(58)로 한정되지 않고 다른 팩터들을 조정하기 위한 구성 블록이 추가될 수 있음은 당연하다.

이와 같은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 양안 시력 차이에 의한 3D 영상 인지 능력을 개선하기 위하여 좌안과 우안으로 보는 영상을 선명도, 밝기, 색상, 대비 등을 눈의 상태에 맞게 다양하고 각각 다르게 조절하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 3차원 영상 표시 장치를 이용한 화면 조정 방법은 다음과 같다.

도 7에서와 같이, 좌안 화면 조정용 영상 저장부(61)에 저장된 좌안 화면 조정용 영상을 디스플레이한 상태에서 좌안 영상 화면 조정을 진행한다.(S601)

이어, 좌안 상태 감지부(51)에서 화면 흐름에 따른 시청자의 좌안 상태 변화를 추적하여 감지하고(S602), 좌안 상태 감지부(51)의 감지 신호에서 좌안 화면 조정값 산출부(53)에서 좌안 화면 조정값을 산출한다.(S603)

그리고 산출된 좌안 화면 조정값을 이용하여 밝기 조정부(55), 색상 조정부(56), 대비 조정부(57), 크기 조정부(58)에서 화면 조정을 한다.(S604)

이어, 좌안 화면 조정이 완료되면(S605), 우안 화면 조정용 영상 저장부(60)에 저장된 우안 화면 조정용 영상을 디스플레이한 상태에서 우안 영상 화면 조정을 진행한다.(S606)

이어, 우안 상태 감지부(52)에서 화면 흐름에 따른 시청자의 우안 상태 변화를 추적하여 감지하고(S607), 우안 상태 감지부(52)의 감지 신호에서 우안 화면 조정값 산출부(54)에서 우안 화면 조정값을 산출한다.(S608)

그리고 산출된 우안 화면 조정값을 이용하여 밝기 조정부(55), 색상 조정부(56), 대비 조정부(57), 크기 조정부(58)에서 화면 조정을 한다.(S609)

이와 같이 우안 화면 조정이 완료되면(S610), 시차 조정이 필요한지를 판단한다.(S611)

동공간 거리 변화 및 시청 거리 변화에 의해 시차 조정이 필요한 경우에는 좌안과 우안의 동공의 중점 간　 거리에 관한 정보를 각도로 변화시켜 좌안 영상과 우안 영상의 시차를 변화시킨다.(S612)

이는 시청 거리 및 사람마다 다른 동공 정점간 거리에 의해 입체감이 달라지는데, 이를 최적의 상태로 조정하기 위한 것이다.

이와 같은 시차 조정에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 방법에서 좌안과 우안의 동공의 중점 간　 거리에 관한 정보를 각도로 변화시켜 좌안 영상과 우안 영상의 시차를 조정하는 원리를 나타낸 구성도이다.

도 8에서 깊이(Depth)를 일정하게 할 경우 동공간 거리(PD)와 시청거리(VD)가 변하면 좌영상과 우영상 시차(DV)가 변화해야 한다.

다시 말하면, 좌영상과 우영상의 시차(DV)는 동공간 거리(PD)가 클수록 좌영상과 우영상 시차(DV)는 증가하고 시청거리가 증가할수록 좌영상과 우영상의 시차(DV)는 감소한다.

이와 같은 원리로 해서 식을 만들면, PD:DV = (d+VD): d 가 된다.

이 경우 안구 추적 장치로 이용하여 PD와 VD를 측정하면 좌영상과 우영상의 시차(DV)를 다음 식으로 알 수 있다.

DV = PD*D / (d + VD)

이때 깊이(Depth)(d) 또한 변화할 수 있는데 이것은 시청자가 원하는 양에 따라 필요로 하는 값을 설정한 후에 안구추적장치를 수시로 변화하는 PD와 VD값을 측정하여 위의 식에 입력하면 우영상의 시차(DV)또한 자유롭게 변화시킬 수 있다.

이렇게 될 때 시청의 거리 변화에 있어서도 더욱 효과적 3D 인지가 가능하다. 그리고 이와 같은 원리로 시차 조정을 하는 것은 시청자가 정면이 아닌 측면에 있는 경우에도 적용이 가능하다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 3차원 영상 표시 장치는 액티브(active) 및 패시브(passive) 방식에 관계없이 모든 안경착용에 의한 3D TV 및 컴퓨터뿐만 아니라 무안경 방식의 3D 화면 등 좌안과 우안의 화면을 각각 조절할 수 있는 화면에 모두 적용할 수 있다.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

31. 화면 조정 신호 입력부 32. 밝기 조정부
33. 색상 조정부 34. 대비 조정부
35. 크기 조정부 36. 영상 표시부
37. 우안 화면 조정용 영상 저장부 38. 좌안 화면 조정용 영상 저장부

Claims

3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부;
좌안, 우안 화면 조정을 위한 영상을 나누어 저장하는 화면 조정용 영상 저장부;
상기 화면 조정용 영상 저장부의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 조정을 위한 조정 신호를 입력받는 화면 조정 신호 입력부;
상기 화면 조정 신호 입력부를 통하여 입력되는 조정 신호에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 화면 조정을 하는 화면 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
3D 영상을 디스플레이하는 영상 표시부;
좌안, 우안 화면 조정을 위한 영상을 나누어 저장하는 화면 조정용 영상 저장부;
상기 화면 조정용 영상 저장부의 영상이 디스플레이되는 상태에서 화면 흐름에 따른 시청자의 눈 상태 변화를 추적하여 감지하는 좌안,우안 상태 감지부;
상기 좌안,우안 상태 감지부에서 각각 감지된 시청자 눈 상태 정보에서 화면 조정값을 산출하는 좌안,우안 화면 조정값 산출부;
상기 좌안,우안 화면 조정값 산출부에서 산출된 조정값에 따라 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 화면 조정을 하는 화면 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 화면 조정부는,
각각 밝기, 색상, 대비, 크기를 조정하는 밝기 조정부, 색상 조정부, 대비 조정부, 크기 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 좌안,우안 상태 감지부는 3차원 영상 표시 장치의 본체에 설치되는 영상 카메라 또는 감지 센서인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 화면 조정부는,
시청거리 및 좌우안의 동공의 중앙점 사이의 거리의 정보를 이용하여 좌안 영상과 우안 영상의 시차를 조정하는 시차 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.