KR19990030307A

KR19990030307A - 3차원 영상 표시 장치

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Publication number: KR19990030307A
Application number: KR1019980040878A
Authority: KR
Inventors: 나오키 아카마츠; 리츠오 요시다; 가즈요시 후세; 히사카츠 이토; 도루 스기야마
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 1999-04-26
Also published as: JPH11113028A; EP0905988A1; US6313866B1

Abstract

본 발명은 3차원 영상의 감상중에 자세를 바꾸지 않고 용이하게 3차원 영상 표시 장치를 조작할 수 있도록 하고 있다. 깊이 정보 최대치 취득 회로(101)는 제1 영상 신호의 깊이 정보를 취득한다. 시차량 제어 회로(102)는 제2 영상 신호를 깊이 정보에 기초하여 제어하고, 상기 제1 영상 신호의 영상이 표시되는 위치보다도 전면에 제2 영상 신호에 의한 영상이 공간적으로 표시되도록 시차량을 제어한다. 3차원 영상 합성기(103)는 시차량 제어 회로(102)로 제어된 제3 영상 신호와 제1 영상 신호를 각 영상 신호의 시차량에 따라서, 전면측의 영상 신호가 우선적으로 3차원 표시 공간상에 표시되도록 합성한다.

Description

3차원 영상 표시 장치

본 발명은 예컨대, 텔레비전 등의 현장감을 얻을 목적으로 사용되는 3차원 영상 표시 장치에 관한 것이다.

이하, 입체 영상과 3차원 영상을 동일한 의미로 설명한다. 종래의 기술로서, 예컨대 일본 특허 공개 공보 평성 8-249493호에 개시되어 있는 입체 영상 장치를 들 수 있다. 이 입체 영상 표시 장치에서는 입체로 표시해야 할 문자의 정보가 미리 좌측눈용, 우측눈용으로서의 위치 정보와 함께 메모리 장치로 기록되어 있다. 위치 정보가 조작되면, 임의의 지점의 입체 표시 공간에 문자가 표시되고, 또한 이 문자가 전후 좌우 상하로 이동한다고 하는 표시 효과를 내는 것이다.

또한, 이 입체 영상 표시 장치에서는 좌측눈용 상과 우측눈용 상이 시분할로 스크린에 표시된다. 이 때, 셔터 안경은 스크린에 좌측눈용 상이 표시되어 있을 때에는 좌측눈측 셔터가 투과 상태가 되고, 우측눈측 셔터가 차단 상태가 되도록 제어된다. 또한, 스크린에 우측눈용 상이 표시되어 있을 때에는 좌측눈측 셔터가 차단 상태가 되고, 우측눈측 셔터가 투과 상태가 되도록 제어되어 있다.

입체 효과는 다음과 같이 나타난다. 즉, 좌측눈용 상, 우측눈용 상이 스크린상에 좌우로 어긋나게 표시된다. 그러면, 시청자의 좌우의 눈에 부여되는 좌측눈용 상(L1), 우측눈용 상(R1)은 수평 방향의 변위량을 갖는다. 이 변위량은 양눈 시차라고 불리고, 이 변위의 양에 따라서 3차원상이 스크린의 뒤나 앞, 또는 스크린상에 나타난다고 하는 깊이로써 느껴진다.

이 입체 영상 표시 장치에서는 셔터 안경을 사용하고 있기 때문에, 전방에 있는 표시 장치는 보기 쉽지만 바로 옆 부근을 바라보기 어렵다.

이 때문에, 사용자가 텔레비전 프로그램의 채널 전환이나 음량 조절 등을 행하는 경우, 종래의 제어 수단인 적외선식 리모트 콘트롤 장치를 찾기 위해서 사용자는 셔터 안경을 낀 채로 부자연스런 자세를 취하거나 셔터 안경을 일단 벗고나서 찾아야만 한다는 문제점이 있었다.

또한, 다른 입체 표시 장치의 예로서, 패럴랙스 배리어 2눈식 입체 표시 장치를 들 수 있다. 이 표시 장치는 가는 슬릿형 개구부의 안쪽에 좌우 2눈분의 상을 좌우 교대로 배치하여 좌측눈에는 우측눈 상이 숨은 좌측눈상만이 보이도록 하고, 우측눈에는 좌측눈상이 숨은 우측눈상만이 보이도록 하여 사용자가 입체 영상으로서 관찰할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 입체 영상으로서 관측할 수 있는 눈의 이동 가능 범위(사용자의 위치 이동 가능 범위)가 원리적으로 좁다. 이 때문에, 관측자의 편이를 고려하여 관찰자가 입체상을 정확하게 관측할 수 있는 위치를 알리기 위해 표시 장치에 램프를 설치하고 있다. 또한, 관측자의 현재 위치를 측정하는 센서가 준비되어 있고, 관측자의 위치에서 입체로서 관측할 수 있도록 표시 장치에서의 표시를 보정 제어하고 있다.

이 표시 장치도 텔레비전 프로그램의 채널 전환이나 음량 조절 등을 하는 경우에는 리모트 콘트롤 장치를 찾기 위해서 시선을 돌리거나, 부자연스런 자세를 취하여 찾아야만 한다는 문제점이 있었다. 또, 리모트 콘트롤 장치를 발견하여 자세를 바로잡아 다시 표시 장치를 정시한 후에, 램프를 확인하거나, 관측자의 위치 측정에 의한 제어가 정상으로 기능하기 시작하기 때문에, 입체 영상으로서 관측되기 시작할 때까지의 시간이 걸리는 문제점이 있었다.

상기와 같이 종래의 3차원 영상 표시 장치에서는 영상 감상중에 채널 전환 등의 조작을 할 때, 부자연스런 자세로 리모트 콘트롤 장치를 찾아야만 하고, 조작이 불편하였다.

그래서 본 발명은 입체 표시를 관찰하면서 표시 장치를 용이하게 조작할 수 있는 3차원 영상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 제1 영상 신호와 제2의 3차원 영상 신호가 입력되고, 제1 영상 신호에 의한 제1 영상이 표시되는 위치보다도 전면(바로 옆쪽)에 제2 영상 신호에 의한 제2 영상이 표시되도록 제2 영상 신호의 시차량을 제어하는 시차량 제어 수단을 마련하고 있다.

상기의 수단에 의해, 예컨대 조작용 화상을 전면에 표시할 수 있고, 텔레비전 프로그램의 채널 전환이나 음량 조절 등을 하는 경우에, 조작용 입체 영상을 이용하여 조작 입력을 부여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 도시하는 블록도.

도 2는 깊이 정보의 시간 추이의 일례를 도시하는 도면.

도 3은 시차량 제어 회로의 동작에 의한 입체시(入體視)의 효과를 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 블록도.

도 5는 추가로 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 블록도.

도 6a 내지 도 6c는 깊이 정보 제한기의 특성의 예를 도시하는 설명도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시하는 블록도.

도 8은 3차원 영상 생성 회로에 의한 3차원 영상이 전면에 표시된 상태의 3차원 영상 표시 장치의 표시 이미지를 설명하기 위한 도면.

도 9는 3차원 영상 표시 장치로 표시되는 3차원 영상과 관찰자의 조작을 설명하기 위한 도면.

도 10은 본 발명의 3차원 영상 표시 장치의 조작의 예를 도시하는 설명도.

도 11은 추가로 본 발명의 3차원 영상 표시 장치의 조작의 다른 예를 도시하는 설명도.

도 12는 관련 변경 회로(303)에 의한 관련 메모리 내용의 변경예를 설명하기 위해서 도시한 도면.

도 13은 본 발명의 3차원 영상 표시 장치의 조작의 다른 예의 조작후의 표시예를 도시하는 설명도.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

101 : 깊이 정보 최대치 취득 회로

102, 106 : 시차량 제어 회로

103 : 3차원 영상 합성기

104 : 입체 표시기

105 : 깊이 정보 최소치 취득 회로

201, 202 : 깊이 정보 제한기

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예이다.

입력단(11)에는 제1 영상 신호가 공급되고, 입력단(12)에는 제2 영상 신호가 공급된다. 이 예에서는 제1과 제2 영상 신호는 각각 3차원 영상 신호로서, 어느쪽 영상 신호나 좌측눈용·우측눈용 영상 신호가 필드 순차로 입력된다. 제1 영상 신호는 깊이 정보 최대치 취득 회로(101)와 3차원 영상 합성기(103)로 입력된다. 또한, 제2 영상 신호가 시차량 제어 회로(102)로 입력된다. 제2 영상 신호는, 예컨대 채널 번호, 프로그램 명칭, 조작 명칭(음량 조정, 화질 조정 등) 등과 같이 입체로 표시하는 문자나, 수치, 기호 등의 영상이다.

제1 영상 신호는 3차원 영상 신호로서, 좌측눈용·우측눈용 영상 신호가 필드 순차로 입력된다. 이 제1 영상 신호가 입체 표시기(104)로 그대로 입력되면, 3차원 표시된다. 그 표시되는 상의 깊이 정보는 좌우측눈, 스크린, 좌측눈 상, 우측눈 상의 각 위치로부터 각각 수치 연산으로 구해진다. 설명을 위해, 깊이 정보가 스크린보다 앞(관찰자에게 가까운 쪽)을 나타내는 경우에는 양의 값으로 나타내고, 스크린보다 뒤(관찰자로부터 먼 쪽)를 나타내는 경우에는 음의 값으로 나타내기로 한다.

여기서, 주목할 것은 가장 전면에 표시되는 상의 깊이 정보, 즉 깊이 정보의 최대치이다. 횡축에 시간, 종축에 깊이 정보를 취하고, 깊이 정보의 시간 추이의 일례를 도 2에 나타낸다. 도 2에서 나타내고 있는 시간 범위에 있어서, 가장 앞에 표시되는 상의 깊이 정보는 ○표를 붙인 상에 관한 것으로 값은 DMAX이다.

이와 같이 깊이 정보 최대치 취득 회로(101)는, 예컨대 1화면 내에서 가장 앞의 상의 깊이 정보, 또는 적절한 시간의 과거까지 거슬러 올라 현재까지 가장 앞에 표시되는 상의 깊이 정보를 얻는다. 제1 영상 신호의 깊이 정보에 관해서 1화면내의 최대치, 또는 적절한 시간의 과거까지 거슬러 올라 현재까지의 최대치를 얻을 수 있다. 이 최대치는 시차량 제어 회로(102)로 입력된다.

시차량 제어 회로(102)는 입력되는 깊이 정보의 최대치(도 2의 경우 DMAX)를 이용하여 제2 영상 신호의 깊이 정보에 대하여,

(임의의 제2 영상 신호의 깊이 정보)＞(제1 영상 신호의 깊이 정보의 최대치)가 되도록 제2 영상 신호의 깊이 정보를 제어한다.

예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 영상 d(L4, R4)의 깊이 정보에 대하여 제1 영상 신호의 깊이 정보의 최대치 DMAX와 여유분 α를 덧붙여서 제2 영상을 3차원 영상 e(L4X, R4X)로 변환하는 제어를 들 수 있다. 이렇게 해서 제어된 3차원 영상 신호가 3차원 영상 합성기(103)의 다른쪽 입력 단자로 입력된다. 3차원 영상 합성기(103)는 입력되는 2개의 영상 신호의 깊이 정보를 비교하여 큰 값을 갖는 신호가 유효하게 되도록 합성한다. 즉, 제2 영상 신호의 표시 영역이 표시기(104)의 표시 가능 영역보다 작고, 또한 제2 영상 신호의 비표시 영역의 후방에 제1 영상 신호의 상이 존재하는 경우, 그 부분은 제1 영상이 표시되도록 합성한다.

3차원 영상 합성기(103)의 일례로는 다음과 같은 것을 들 수 있다. 제2 영상 신호의 표시 영역 내에서는 제2 영상에 의한 3차원 영상을 출력하고, 제2 영상 신호의 비표시 영역에서는 후방의 제1 영상을 출력한다고 하는 단순한 셀렉터로 구성되는 3차원 영상 합성기이다. 이러한 간단한 3차원 영상 합성기로도, 제2 영상의 표시 영역에서는 제1 영상보다도 제2 영상이 앞에 표시되어야 할 깊이 정보가 되도록, 시차량 제어 회로(102) 등의 동작에 의해 깊이 정보의 관계가 보증되기 때문에 양호하게 표시된다.

만약, 입력한 깊이 정보에 관해서 제1 영상보다도 제2 영상쪽이 보다 뒤인 경우에, 그대로 뒤쪽의 제2 영상을 표시해 버리게 되면 제1 영상에 제2 영상이 깊이 방향에 박힌 형태의 표시가 되어 강한 위화감이 생기게 된다.

본 발명에서는 상기한 바와 같이 깊이 정보를 감시하고, 깊이 정보를 제어함으로써, 제1 영상 신호에 의한 제1 영상보다도 제2 영상 신호에 의한 제2 영상을 앞에 표시할 수 있게 된다.

이상, 제1 영상 신호가 3차원 영상 신호인 경우를 설명하였지만, 종래의 2차원 영상 신호이어도 좋다. 이 때의 제1 영상 신호는 깊이 위치가 어떤 값으로 일정한 3차원 영상 신호라고 간주함으로써 동일하게 처리할 수 있다.

또한, 제2 영상 신호를 3차원 영상 표시 장치 내에서 독자적으로 생성하여 입력하는 경우에는 제1 영상 신호의 깊이 정보의 최대치보다 큰 깊이 정보로 이루어지도록 생성하여도 좋다.

또, 상기한 실시 형태에서는 제2 영상 신호의 깊이 정보를 제어하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이, (제2의 3차원 영상 신호의 깊이 정보의 최소치)＞(임의의 제1 영상 신호의 깊이 정보)가 되도록 제1 영상 신호의 깊이 정보를 제어하여도 좋다. 다른 부분은 이전의 실시 형태와 동일하다.

본 실시 형태에서는 입력단(11)에 제1 영상 신호가 공급되고, 입력단(12)에 제2 영상 신호가 공급된다. 그리고 제1 영상 신호는 시차량 제어 회로(106)에 입력되며, 제2 영상 신호는 깊이 정보 최소치 취득 회로(105) 및 3차원 영상 합성기(103)에 입력된다. 이 3차원 영상 합성기(103)에는 이전의 시차량 제어 회로(106)의 출력도 입력되어 있다. 여기서는 앞서 기술한 바와 같이, 입력되는 2개의 영상 신호의 깊이 정보를 비교하여 큰 값을 갖는 신호가 유효하게 되도록 합성이 행해진다.

도 5에 또 다른 실시 형태를 나타낸다.

입력단(11)에는 제1 영상 신호가 입력되고, 입력단(12)에는 제2 영상 신호가 입력된다. 제1 영상 신호는 깊이 정보 제한기(201)에 입력되고, 제2 영상 신호는 깊이 정보 제한기(202)에 입력된다. 각 깊이 정보 제한기(201, 202)로 제한된 영상 신호가 3차원 영상 합성기(103)에 입력된다.

일반적으로, 3차원 영상 표시기(예컨대, 104)에는 표시 가능한 3차원 영상 신호의 깊이 정보가 취할 수 있는 값 x의 범위 f≤x≤g가 있다.

제1 깊이 정보 제한기(201)는 제1 영상 신호의 깊이 정보가 취할 수 있는 값 x1을 f≤x1＜h로 제한하여 3차원 영상 합성기(103)로 출력한다. 이 제1 깊이 정보 제한기(201)의 제한 특성의 예를 도 6a 내지 도 6c에 나타낸다. 도 6a는 h 이상의 입력 깊이 정보를 h 미만으로 제한하여 출력하는 예이고, 도 6b는 입력되는 깊이 정보의 최대치가 h 미만의 값이 되도록 정율을 걸어 출력하는 예이며, 도 6c는 입력되는 깊이 정보의 최대치가 h 미만의 값이 되도록 깊이 정보를 일률적으로 후방으로 이동하여 출력하는 예이다.

제2 깊이 정보 제한기(202)는 제2의 3차원 영상 신호의 깊이 정보가 취할 수 있는 값 x2를 h≤x2≤g로 제한하여 3차원 영상 합성기(103)로 출력한다. 이 제2의 3차원 영상 신호가 본 3차원 영상 표시 장치내에서 생성되는 등의 이유에 의해 깊이 정보가 취할 수 있는 값 x2의 범위가 h≤x2≤g가 되도록 미리 보증되고 있는 경우에는 제2 깊이 정보 제한기(202)는 불필요하다.

또, 이상 설명한 제1 깊이 정보 제한기(201)의 설치 형태는 협의의 3차원 영상 표시기내에 존재하지 않아도, 예컨대 3차원 영상 신호를 방송하는 방송국측에 제1 깊이 정보 제한기(201)를 설치하여 깊이 정보를 미리 제한하여 방송하는 형태라도 좋다. 또한, 3차원 영상을 촬영하는 3차원 영상 촬영기에 제1 깊이 정보 제한기(201)를 설치하여 깊이 정보를 제한한 형태의 3차원 영상 신호를 출력하는 형태라도 좋다. 나아가서는 상기 3차원 영상의 방송이나 3차원 영상 촬영기 출력이 녹화된 기록 미디어의 재생 계통에 설치하는 형태라도 좋다.

도 7은 또 다른 실시 형태이다.

조작 입력 검출 회로(301)는 조작자의 조작 입력을 검출하여 조작 정보를 3차원 영상 생성 회로(302)와 관련 변경 회로(303)로 부여한다. 또한, 조작 검출 회로(301)는 관찰자(조작자)의 좌측눈, 우측눈의 위치도 검출하여 출력하고, 표시기(104)의 표시 보정 제어 회로(도시하지 않음)에 의해 관찰자의 위치에서 입체로 보이도록 입체 표시 기능을 보정 제어한다.

또한, 3차원 영상 생성 회로(302)는 조작 입력 검출 회로(301)의 출력 및 관련 변경 회로(303)의 출력에 따라서 변경되는 관련 정보를 유지하는 관련 메모리(304)의 출력을 이용하여 제2의 3차원 영상 신호를 생성한다. 이 생성된 3차원 영상 신호에 의한 영상은 예컨대, 이 3차원 영상 표시 장치의 조작을 행하기 위한 버튼이나 회전 손잡이, 슬라이드식 손잡이나 현재 수신중인 채널을 나타내는 숫자 등이다. 앞서 설명한 바와 같이, 이 제2 영상 신호의 깊이 정보는 제1 영상 신호의 깊이 정보 제한기(201)의 출력이 되는 3차원 영상보다도 앞에 표시되는 깊이 정보로 되어 있다.

따라서, 양 영상이 합성된 최종 표시 이미지는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 영상 신호에 의한 영상(801)이 후방에 표시되고, 제2 영상 신호에 의한 영상(802)은 앞에 표시된다.

제1 영상 신호에 의한 입체 영상은 후방에 표시되고, 제2 영상 신호에 의한 입체 영상은 앞에 표시된다. 이 예에서는 채널 선택용 숫자, 음량 조정용 문자, 색조 조정용 문자, 밝기 조정용 문자, 체널의 업 다운 선택 조정용 문자가 나타나 있다. 음량 조정용 문자의 위치에 사용자가 손을 뻗치면, 다음은 음량 조정만을 위한 업 다운 키와 바 표시를 얻을 수 있고, 여기서 사용자는 업 다운 키를 조작함으로써, 음량 조정을 행할 수 있다. 이러한 표시 데이터는, 예컨대 관련 메모리(304)에 계층적으로 격납되어 있다.

다음에, 도 9에 도시된 본 3차원 영상 표시 장치의 외관의 일례(900)와 표시 영상, 관찰자(905)를 이용하여 조작에 관하여 설명한다. 조작 입력 검출 회로(301)(도 7에 도시한)를 구성하는 이미지 센서(901)에 의해 점선으로 도시된 바와 같이 관찰자의 좌측눈, 우측눈의 위치가 검출되는 동시에, 점선으로 도시된 바와 같이 관찰자의 손의 위치와 움직임을 검출한다. 제2의 3차원 영상에 의한 표시 영상(902)은 도면과 같이 관찰자에게 가까운 쪽의 위치에 표시된다.

여기서, x y z의 좌표축을 도면에 도시된 바와 같이 좌우방향에 x축, 상하방향에 y축, 깊이방향에 z축을 취하고 있다. 설명을 간단하게 하기 위해, 제2의 3차원 영상에 의한 표시 영상(902)은 5×3×3 합계 45개의 구체(球體)로 도시되어 있다. 물론 표시색이나 형상 등은 이것에 한정되지 않는다. 가장 좌측 아래 속안의 구체의 좌표를 원점으로 하고 있다. 또한, 제1 영상 신호에 의한 제1의 3차원 영상은 앞에 표시되었다고 해도 기껏 도면에서 도시하는 903의 위치(z가 음인 위치)까지 제한되어 있다. 관찰자(905)가 동체를 안정한 상태로, 움직일 수 있는 손의 위치 범위는 점선으로 도시하는 바와 같은 개략 반구형의 공간(904)이 된다. 여기서 손의 위치 좌표와 제2의 3차원 영상에 의한 표시 영상(902)의 조작 대상이 되는 구체의 좌표를 대응시켜 조작 기능을 실현하고 있다.

도 10의 (a) 내지 (d)는 좌표(2, 1, 0)에 표시되어 있는 조작 항목을 조작하는 동작을 시간의 흐름에 따라 위에서부터 순서대로 도시하고 있다.

도 10의 (a)의 표시는 z=2의 조작 대상이 최전면에 표시되어 있다. 그래서, -z 방향으로 팔을 뻗치면, 좌표 (2, 1, 2)의 조작 대상을 조작할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해 좌표 (2, 1, 2)의 구체의 색이나 모양의 변화가 나타난다.

도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 계속해서 -z 방향으로 팔을 뻗치면, z=2의 조작 대상이 아니라 z=1의 조작 대상을 선택할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해서 z=2의 조작 대상의 표시가 꺼진다. 관찰자(905)로부터는 z=1의 조작 항목이 최전면에 보이고 있는 상태가 된다. 그러면 좌표 (2, 1, 1)의 조작 대상을 조작할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해 좌표 (2, 1, 1)의 구체의 색이나 모양의 변화가 나타난다.

또, 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 팔을 뻗으면 z=2의 조작 대상도 아니고, Z=1의 조작 대상도 아닌 z=0의 조작 대상을 선택할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해서 z=1의 조작 대상의 표시가 꺼진다. 관찰자(905)로부터는 z=0의 조작 항목이 최전면에 보이고 있는 상태가 된다. 그러면, 좌표 (2, 1, 0)의 조작 대상을 조작할 수 있는 위치가 된 것을 나타내는 좌표 (2, 1, 0)의 구체의 색이나 모양의 변화가 나타난다.

그래서 도 10의 (d)와 같이 팔의 위치를 c에서의 상태로 손목을 회전함으로써, 좌표 (2, 1, 0)의 조작 대상을 조작한다.

도 11의 (a) 내지 (d)는 조작의 다른 예를 나타낸다. 좌표 (0, 1, 2)에 표시되어 있는 조작 항목인 색조 조정 항목의 조작 위치를 좌표 (0, 1, 0)로 이동하는 경우의 조작을 나타내고 있다. 이 조작 전에는 제2의 3차원 영상에 의한 표시 영상(902)은 도 8에 도시된 바와 같이 표시되어 있다. 최전면에 표시되어 있는 조작 항목이 가장 조작 순서가 적어 편안하게 행할 수 있다. 또한, 이 때 관련 메모리(304)에 유지되어 있는 관련 정보는 도 12의 조작전의 표 (A)에서 표시되는 바와 같이, 메모리 어드레스와 제2의 3차원 영상에 의한 표시 영상(902)의 공간 좌표가 대응하도록 보관되며, 각각의 값은 표시하고 있는 대로이다.

여기서, 제2의 3차원 영상에 의한 표시 영상(902)의 공간 좌표로 나타냈지만, 표시 영상(902)의 공간 좌표에 대응하는 공간(904)(도 9 참조)의 공간 좌표를 이용하여도 좋다.

도 11의 (a)의 표시에서는 z=2의 조작 대상이 최전면에 표시되어 있다. 그래서, -x 방향으로 팔을 뻗치면, 좌표 (0, 1, 2)의 조작 대상을 조작할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해 좌표 (0, 1, 2)의 구체의 색이나 모양의 변화가 나타난다. 이 위치에서 손을 펼친 상태에서 쥐는 상태로 바꿈으로써 현재의 조작 항목의 공간 좌표 위치를 변경하는 것을 나타낸다.

도 11의 (b)의 표시에서는 손을 쥔 채로, 계속해서 -z 방향으로 팔을 뻗치면, z=2의 조작 대상이 아니라 z=1의 조작 대상을 선택할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해서 z=2의 조작 대상의 표시가 꺼진다. 관찰자(905)로부터는 z=1의 조작 항목이 최전면에 보이고 있는 상태가 된다. 좌표 (0, 1, 1)의 조작 대상을 조작할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해 좌표 (0, 1, 1)의 구체의 색이나 모양의 변화가 나타난다.

그리고 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 또 팔을 뻗으면 z=2의 조작 대상도 아니고, z=1의 조작 대상도 아닌 z=0의 조작 대상을 선택할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해서, 또 z=1의 조작 대상의 표시가 꺼진다. 관찰자(905)로부터는 z=0의 조작 항목이 최전면에 보이고 있는 상태가 된다. 좌표 (0, 1, 0)의 조작 대상을 조작할 수 있는 위치가 된 것을 나타내기 위해 좌표 (0, 1, 0)의 구체의 색이나 모양의 변화가 나타난다.

여기서, 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이, 팔의 위치를 c에서의 상태로 쥔 손을 펼침으로써, 좌표 (0, 1, 2)에 맞는 조작 항목 「색조 조정」이 좌표 (0, 1, 0)로 이동한다. 관련 변경 회로(303)는 이 일련의 조작 상황을 파악한다. 그리고 관련 변경 회로(303)는 관련 메모리(304)의 좌표 (0, 1, 2)의 조작 항목이 보관되어 있는 어드레스(9)를 액세스하여 값 「색조 조정」을 취출한 후 값을 미사용으로 재기록하고, 좌표 (0, 1, 0)의 조작 항목을 보관하는 어드레스(39)에 조금전에 얻은 값 「색조 조정」을 기록한다. 따라서, 이 일련의 조작후에는 관련 메모리(304)에 유지되어 있는 관련 정보는 도 12의 표 (B)에 표시되는 값이 된다. 관련 메모리(304)에 유지되어 있는 값과 조작 입력 검출 회로(301)의 출력에 따라서 3차원 영상 생성 회로(302)는 3차원 영상을 생성 출력한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 좌표 (0, 1, 2)는 미사용이 되고, 속의 좌표 (0, 1, 1)의 조작 항목 「콘트라스트 조정」이 보이는 형태가 된다.

이와 같이, 관련을 자유롭게 변경할 수 있으므로 자주 사용하는 조작 항목을 전면에 배치하고, 사용 빈도가 낮은 조작 항목을 후면에 배치할 수 있으며, 조작이 보다 용이해지는 효과도 있다. 또한, 위에서의 예에서는 표시 공간 중앙 부근에 조작 항목에 대응하는 영상을 배치하였지만, 표시 공간의 주변 영역에 조작 항목을 배치함으로써 제1 영상 신호에 의한 영상 표시의 방해가 되지 않도록 할 수도 있다. 또, 조작 입력 검출 회로(301)는 좌측눈, 우측눈 위치 검출로 공용되므로 저비용으로 효과를 얻을 수 있다.

또한, 관찰자의 조작의 기호에 따라 최전면에 표시되어야 할 조작 항목이 손의 조작 공간(904) 범위 내에 표시되도록 하면, 표시 영상(902)을 전부 표시하지 않는 표시 제어도 가능하다. 이것에 따르면, 빈번하게 행하는 조작에 대해서 표시 영상(902)의 전부를 표시하지 않고 조작할 수 있으므로, 제1 영상 신호에 의한 영상 표시가 표시 영상(902)에 의해 숨지 않는다고 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 표시기를 관찰하는 관찰자의 위치를 검출하는 관찰자 위치 검출 수단과, 상기 관찰자 위치 검출 수단의 출력으로부터 관찰자의 위치를 산출하는 관찰자 위치 산출 수단과, 산출한 관찰자의 위치에 따라서 관찰자 위치에서 양호하게 3차원 영상 표시하도록 조절하는 관찰자 위치 조절 수단을 가지며, 상기 조작 입력 수단을 상기 관찰자 위치 검출 수단으로 공용하고 있다. 관찰자 위치 검출 수단 및 조작 입력 검출 수단으로서는 각종 방법이 가능하고, 예컨대 이미지 센서 등을 이용하여 그 촬상한 그림자의 영역 판정 신호, 움직임 판정 신호 등을 이용할 수 있다.

본 발명의 응용은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 각종 전개가 가능하다. 예컨대, 다채널을 위한 시차량 제어 회로가 갖춰져 있으면, 입체적으로 전후하는 다수의 채널의 영상을 표시하고, 채널 서치 등에도 응용할 수 있다. 이 경우는 여기의 채널 영상은 반드시 입체 영상이 아니어도 좋다. 또한, 스크린 전체적으로 입체 표시를 행하지 않고, 스크린의 구석에 다수의 채널을 입체 표시하도록 하여도 좋다.

도 14는 본 발명의 다른 실시 형태이다. 도 7에 도시된 실시예와 다른 점은 입력 단자(11)와 3차원 영상 생성 회로(402) 사이에 보조 영상 추출 회로(401)가 설치된 점이다.

입력 단자(11)로부터 3차원 영상 신호(1)가 입력된다. 이 3차원 영상 신호(1)는 주화면을 이루는 3차원 영상 신호 A와 보조적으로 이용되는 영상 신호 B로 구성되어 있다. 또한 3차원 영상 신호(1)는 주화면을 이루는 3차원 영상 신호 A만으로 보조적으로 이용되는 영상 신호 B가 없는 신호이어도 좋다.

입력된 3차원 영상 신호(1)는 깊이 정보 제한기(201)와 보조 영상 추출 회로(401)에 입력된다. 깊이 정보 제한기(201)는 입력되는 3차원 영상 신호(1)중 보조적으로 이용되는 영상 신호 B를 추출하여 3차원 영상 생성 회로(402)로 공급한다. 3차원 영상 신호 생성 회로(402)는 입력되는 추출된 영상 신호 B가 보유하는 입체 형상과 조작에 대응하는 표시 동작을 기초로 3차원 영상 신호 A와는 다른 3차원 영상 신호를 생성하며, 이 3차원 영상 신호를 3차원 영상 합성기(103)로 공급한다.

또한, 3차원 영상 신호(1)가 보조적으로 이용되는 영상 신호 B를 포함하지 않는 경우에는, 이미 설명한 실시예의 3차원 영상 생성 회로(302)와 동일한 동작만을 행한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 따르면, 이미 설명한 실시 형태의 효과를 얻을 수 있는 동시에, 보조 영상 신호가 부가된 3차원 영상 신호의 경우에는, 주화상을 이루는 3차원 영상 신호와 보조 영상 신호를 깊이 방향에 관하여, 양호하게 조작하여 표시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 3차원 영상의 감상중에 리코트 콘트롤 장치를 찾기 위해 시선을 피하거나, 부자연스런 자세를 취하거나, 셔터 안경을 일단 벗거나 하지 않고 채널 전환 등의 3차원 영상 표시 장치의 조작이 가능하다.

Claims

복수의 영상 신호가 입력되고, 그들 영상 신호를 3차원의 표시 공간상에 표시할 수 있는 3차원 영상 표시 장치에 있어서,

제1 영상 신호와는 다른 제2 영상 신호가 입력되고, 상기 제1 영상 신호의 영상이 표시되는 위치보다도 전면에 상기 제2 영상 신호에 의한 영상이 공간적으로 표시되도록 적어도 어느 한쪽의 영상 신호의 시차량을 제어하는 시차량 제어 수단(101, 102, 105, 106, 201, 202, 302, 303, 304)과,

상기 시차량 제어 수단으로 제어된 제3 영상 신호와 상기 제1 영상 신호를 각 영상 신호의 시차량에 따라서, 전면측의 영상 신호가 우선적으로 3차원 표시 공간상에 표시되도록 합성하는 3차원 영상 합성 수단(103)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 시차량 제어 수단은 상기 제1, 제2 영상 신호중 3차원 영상 신호의 어느 한쪽 또는 양쪽의 영상 신호의 시차량을 제한함으로써, 제1 및 제2 영상 신호의 영상의 전후 관계를 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 시차량 제어 수단은 상기 제1, 제2 영상 신호중 3차원 영상 신호의 어느 한쪽의 영상 신호의 깊이 정보의 최대치 또는 최소치에 기초하여 다른쪽의 영상 신호의 시차량을 제한함으로써, 제1 및 제2 영상 신호의 영상의 표시 공간의 전후 관계를 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 영상 신호는 각각 3차원 영상 신호인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
영상 신호를 3차원의 표시 공간상에 표시하는 3차원 영상 표시 장치에 있어서,

상기 3차원 영상 표시 장치를 조작하는 조작 정보를 입력하기 위한 조작 입력 수단(301)과,

제1의 3차원 영상 신호 입력 수단(11)과,

상기 조작 입력 수단으로부터의 입력에 따라 조작 상황을 나타내는 제2의 3차원 영상 신호를 생성하는 3차원 영상 신호 생성 수단(302, 303, 304)과,

상기 제1의 3차원 영상 신호와 제2의 3차원 영상 신호를 입력하고, 제2의 3차원 영상에 의한 영상이 상기 제1의 3차원 영상 신호에 의한 영상보다 표시 공간상의 전면에 표시되도록 표시용 3차원 영상 신호를 합성 출력하는 합성 수단(103)과,

상기 합성 수단의 출력인 상기 표시용 3차원 영상 신호를 3차원에 표시하는 표시 수단(104)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
영상 신호를 3차원의 표시 공간상에 표시하는 3차원 영상 표시 장치에 있어서,

상기 3차원 영상 표시 장치를 조작하는 조작 정보를 입력하기 위한 조작 입력 수단(301)과,

상기 조작 입력 수단의 조작 상황을 나타내는 3차원 영상 신호를 생성하는 3차원 영상 신호 생성 수단(302)과,

상기 조작 입력 수단의 조작 정보의 입력 위치를 조작자 부근의 3차원 공간내의 위치로 하고, 이 위치와 조작 항목을 관련지어 유지하고 있는 공간·조작 항목 관련 유지 수단(304)과,

상기 유지 수단에 의해 유지되어 있는 공간·조작 항목 관련 내용을 상기 조작 입력 수단으로부터의 상기 소정의 조작 정보의 입력에 따라서 변경하는 관련 변경 수단(303)과,

상기 3차원 영상 신호의 영상을 3차원으로 표시하는 표시 수단(103, 104)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 조작 입력 수단은 기능 조정 항목을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제6항에 있어서, 3차원 영상 신호 생성 수단이 생성하는 상기 3차원 영상 신호에 의한 영상 신호 성분을, 3차원으로 표시할지의 여부를 전환하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 영상 신호를 3차원에 표시하는 3차원 영상 표시 장치로서,

표시기를 관찰하는 관찰자의 위치를 검출하는 관찰자 위치 검출 수단과,

상기 관찰자 위치 검출 수단의 출력으로부터 관찰자의 위치를 산출하는 관찰자 위치 산출 수단과, 산출한 관찰자의 위치에 따라서 관찰자 위치에서 양호하게 3차원 영상 표시하도록 조절하는 관찰자 위치 조절 수단을 갖는 3차원 영상 표시 장치에 있어서,

상기 조작 입력 수단을 상기 관찰자 위치 검출 수단으로 공용하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.