CN105812757B - 用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中座椅被提供在杠杆的一侧上，而图像系统被提供在杠杆的另一侧上。若干旋转轴被提供在杠杆下方，用于上下旋转、左右旋转和前后旋转，其中当座椅和屏幕被上下、左右、前后旋转时，座椅上的使用者通过位置跟踪设备以与屏幕的旋转角度相同的视角观看图像。

Description

用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2015-0007486号的优先权，其在此通过引用被整体并入。
技术领域
本发明涉及一种用于实现虚拟现实图像的图像设备，并且更具体地，涉及这样一种用于实现虚拟现实图像的图像设备，其特征为，在由杠杆和位于杠杆上的固定点构成的跷跷板结构上提供有大型屏幕和可移动座椅。
背景技术
近来，使用智能手机和头戴式设备(HMD)的用于实现虚拟现实图像的虚拟现实设备已被引入市场。虚拟现实图像被开发为不同于现有的模拟图像。也就是说，传统的模拟器局限于只有左右和上下部件移动的运动模拟器。然而，根据最近的HMD，一种定位设备使用智能手机中的陀螺仪、水平方向位置传感器和全球定位系统等跟踪使用者的头部的运动方向，并且当使用者扫视前面时显示前方图像，并且使用者以上下和左右方向改变他/她的头部时，则显示对应于头部的上下和左右图像。
然而，大体上小于10”的小尺寸屏幕被划分成两个小于5”的更小的屏幕，并且三维的左右图像被显示在屏幕上并由使用者观察。因此，通过虚拟现实图像设备的屏幕无法观看高达20”至200”的大型图像。
这里，诸如陀螺仪、加速度传感器和磁力计的位置跟踪传感器设备被嵌入虚拟现实图像设备和智能手机中。当位置跟踪传感器相对于前表面向左旋转时，左侧图像被观看，而当位置跟踪传感器向右或向后旋转时，右侧图像或后部图像被观看。另外，当使用者向上看时，天空和天花板的图像被观看，而使用者向下看时，地板或土地的图像被观看。
因此，对应于根据视角变化的虚拟现实图像，当屏幕设备相对于前方位置左右旋转时，左右图像需被观看，当屏幕设备向后旋转时，后部图像需被观看，并且当屏幕设备上下旋转时，上下图像需被观看。然而，根据现有技术的用于虚拟现实的运动模拟器，仅有通过比如用于上下调节的6个腿的运动而其作用的模拟器，需要包括用于控制腿的马达的7个马达，从而使结构复杂。
另外，由于马达的数量增加，需要多个用于驱动马达的程序，并且图像是固定的，仅座椅被移动以观看固定图像的运动结构无法观看虚拟现实图像。
因此，通过使用3个轴的升降结构仅可获得运动模拟器效果，但其不能提供对应于旋转的使用者的视角而旋转的图像。
在PCT/US2008/082493中公开的屏幕设备的情况下，当通过使用多个电缆和3个轴来提供座椅的连贯袋状倾斜时，无法左右旋转。
另外，参考在韩国专利申请10-2003-0054984号中公开的感觉座椅(feelingchair)和使用该感觉座椅的用于教育的感觉设备，仅可通过使用液压缸或气压缸提供在前表面上的上下方向上的图像，其局限于振动操作和倾斜操作，并且不能提供前后方向上的图像。
参考韩国实用新型申请20-2010-0013407号中公开的，用于影院的感受3D的座椅，提供多个空气弹簧以上下振动，并且不能提供近来虚拟现实图像所需要的前后和左右的图像。
具体地说，在诸如屏幕的大尺寸图像设备中，其重量重并因此无法将其旋转。
参考韩国专利申请10-2012-0094228号中公开的运动模拟器，通常由3个旋转设备需要4-7个马达。另外，环形链结构和与其对应的多个链轮需要旋转，而且需要多个连杆、链接构件和连接构件。
因此，上述现有的运动模拟器结构不适于提供3D图像，并且被构造为主要用于倾斜功能。另外，多个马达被用于每个操作元件，而没有考虑每个操作元件的机械效率，并且因此其体积大、成本高并且故障位置变多。
发明内容
本发明已被提出以解决上述缺陷，并且本发明的一个方面是致力于用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中上下、左右并且前后旋转结构被构造为简单驱动结构以提供图像。
根据本发明的实施例，通过一个旋转轴能够左右旋转达到最大360°的水平，通过一个旋转轴能够上下和前后旋转，在一个移动部件上提供有其中嵌入有陀螺仪、加速度传感器、磁力计、全球定位系统等的位置跟踪设备，并且图像设备、位置跟踪设备、屏幕和座椅通过一个杠杆同时左右360°旋转并且上下旋转。
也就是说，大型投影屏幕图像设备被构造为具有杠杆和杠杆的固定点的跷跷板结构，其中前后旋转轴被提供在固定点上，杠杆在固定点处相对于水平方向上下、左右旋转，左右旋转轴被提供在前后旋转轴下方，上下旋转轴被提供在前后旋转轴的中央，座椅被提供在杠杆的一侧上，并且用于投影的屏幕和图像显示器中的一个被提供在杠杆的另一侧上。因此，根据使用者的旋转运动的观看方向，对应的图像可被座椅上的使用者观看。
另外，由陀螺仪、加速度传感器、磁性传感器、全球定位系统、红外线传感器等构成的位置跟踪设备被嵌入座椅、投影机、屏幕、控制盒和杠杆中的一个中。
此外，屏幕设备被构造有大型显示器、后部屏幕、反射镜和投影机中的一个，或者屏幕设备被构造为，使得屏幕被提供在天花板方向上，反射镜和半透镜以倾斜角度被提供在中部，而投影机被提供在下方，或者屏幕设备被构造为使得反射镜被提供在屏幕的下前表面上，而投影机被提供在屏幕的下后表面上，以形成屏幕设备。
本发明的大型投影屏幕图像设备的整体结构被构造为具有杠杆和杠杆的固定点的跷跷板结构，其中前后旋转轴被提供在杠杆的固定点上，左右旋转轴被提供在前后旋转轴下方，上下旋转轴被提供在前后旋转轴内，座椅被提供在杠杆的一侧上，并且平衡重摆被提供在杠杆的另一侧上，其中根据座椅上的使用者的旋转运动的观看方向，对应的图像被观看。
这里，屏幕被构造为使得两个投影机被用作一对以提供3D图像，或者提供有3D显示器以提供2D图像和3D图像。
座椅、使用者和大型屏幕的重量重。根据本发明，大型投影屏幕图像设备被构造为杠杆构造的跷跷板结构，其中座椅被布置在杠杆的一侧上，而屏幕结构被布置在杠杆的另一侧上，杠杆的固定点被设置在布置在两侧的部件的重心上，并且上下旋转轴、360°的左右旋转轴和前后旋转轴被提供在杠杆的固定点上，使得使用者和座椅的重量与屏幕结构的重量平衡为对称操作。因此，需要现有技术的1/10倍的小力来旋转该设备。
同时，与通常使用7个马达的现有技术的模拟器结构相比，根据该跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，仅使用2-3个马达来使设备前后、左右、上下旋转。
另外，座椅、屏幕和图像提供设备通过一个前后旋转轴和一个360°的左右旋转轴被同时移动，并且位置跟踪设备被提供在座椅、屏幕和图像提供设备中的一个中，使得当屏幕通过旋转轴左右360°旋转并且上下旋转时，根据旋转的角度和方向来提供显示在屏幕上的图像。
也就是说，当屏幕向左旋转时，左方向视图被观看，当屏幕向右旋转时，右方向视图被观看，当屏幕向后旋转时，后方向视图被观看，而当屏幕上下旋转时，天花板方向视图从天花板被观看，并且下方向视图从底部被观看。
因此，大于50M对角线的大型屏幕设备可被构造在具有1至30个座椅的屏幕设备200中，而且所有部件可被布置在具有固定点的一个杠杆上，因此系统的体积可被减小到现有技术的运动模拟器的1/10倍的体积。
附图说明
本发明的特定示例性实施例的以上及其他方面、特征和优点将通过结合附图所做的以下描述而更加明显，附图中：
图1是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的透视图；
图2是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的侧视图；
图3是根据本发明的上下旋转的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的视图；
图4是根据本发明的以左右360°旋转的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的视图；
图5是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的跷跷板结构和杠杆固定点6a的视图；
图6是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的控制盒的视图；
图7(a)是根据本发明的与穹顶式屏幕结合的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的视图；
图7(b)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的旋转的座椅的视图；
图8(a)是根据本发明的一个实施例的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的屏幕的视图；
图8(b)是根据本发明的另一实施例的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的屏幕的视图；
图8(c)是根据本发明的另一实施例的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的以复合型提供的屏幕的视图；
图8(d)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的短投投影机的视图；
图8(e)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的后部屏幕的视图；
图8(f)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的投影结构的视图；
图8(g)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的反射镜的投影系统的视图；
图8(h)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构且具有两个显示器和半透镜的大型投影屏幕图像设备的反射镜的投影系统的视图；
图9是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的前后旋转轴和左右旋转轴的视图；
图10是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的杠杆的重摆移动的视图；
图11(a)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的前后、左右以及上下旋转结构的视图；
图11(b)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的前后、左右以及上下旋转结构的剖视图；和
图12是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的使用中的穹顶屏幕的视图；
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在任何可能的情况下，相同的附图标记将在整个说明书中被用于指示相同的元件，并且对其的重复描述将被省略。
根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备的杠杆的特征在于其是跷跷板型的。这里，该杠杆基于动量原理工作(旋转力)＝力×距离。也就是说，通过使用杠杆，当力被施加到杠杆的远端时，用较小的力来移动重物。
当大型投影屏幕图像设备被上下旋转时，杠杆可以以较小的马达力被驱动。也就是说，假如大型投影屏幕图像设备以360°左右旋转，当座椅相对于杠杆的固定点被提供在杠杆的一端上并且使用者座与其上，并且屏幕或显示器被提供在杠杆的另一端上时，其可以以在两个方向上对称的构造用施加于重心的固定点的传统设备的1/10倍的较小的力来驱动。此外，当前后旋转轴被提供在杠杆的固定点上时，以较小的力使其旋转。
因此，基于以上原理，根据本发明的大型投影屏幕图像设备如下构造。
参见图1、2和5，设备的整体结构被构造为跷跷板型，其中固定点被设置在杠杆上，并且相对于固定点，座椅和坐在座椅上的人被设置在杠杆的一端上，而屏幕或显示器被设置在其相反端上。这里，人、座椅、大型屏幕和大型屏幕的重量是重的。因此，当通过适当地调节杠杆6的座椅所在的点到该固定点的距离以及屏幕设备200所设置的位置到该固定点的距离来设定杠杆的固定点6a时，考虑到以上部件的重量，可以用传统结构的1/10倍的力使大型投影屏幕图像设备以360°左右旋转并且上下旋转。
也就是说，如图1和2所示，本发明包括：水平提供的杠杆6；设置在杠杆6的重心上的杠杆的固定点6a；相对于固定点6a提供在杠杆6的一端上的座椅2，使用者坐在座椅2上；提供在座椅上方的投影机4；提供在座椅的前方控制盒3；提供在控制盒的前方的屏幕设备200；和提供在水平杠杆6的另一端上的用于提供高达40”-200”的图像的超大屏幕5，其中以上部件根据杠杆6的移动一起同时移动。
同时，如图1和5所示，上下旋转轴6b被提供在杠杆的固定点6a上，并且提供在上下旋转轴的一端上的前后旋转轮8通过齿轮或带被连接到提供在杠杆6的一侧上的驱动马达9。
此外，以360°旋转的左右旋转轴10被提供有前后旋转轴6b下方的左右旋转轮11，并被连接到左右旋转马达12。这里，底板14被提供在左右旋转轴10的下方，并且轴承被提供在底板14和左右旋转轴10之间，以便在其间平滑旋转。如果需要，可在座椅2或屏幕5下方提供缓冲设备15，其纵向长度可通过诸如弹簧的弹性单元来调节，使得杠杆6平滑旋转。这里，可在缓冲设备15上提供旋转轮。
如上述构造的缓冲设备15的重量负载被减小到1/3，因为当杠杆6以360°左右旋转时，缓冲设备的重量由左右旋转轴10和左右缓冲设备15划分为三部分。
另外，以固定点6a为基础布置的部件的重量被对称地分配在两个方向上，并因此其负载被减小到1/10。
如图6中所示，控制盒3被提供在杠杆6的上部、座椅2的前方，以链接到上下驱动马达9和左右旋转马达12。当控制盒3的手柄被左右旋转，左右旋转马达12被左右旋转以使杠杆6左右旋转，而当手柄被前后推拉时，上下旋转马达9被驱动以使杠杆6上下旋转。
根据本发明，如图4所示，控制盒3的手柄被左右和上下旋转，左右旋转马达12和上下旋转马达9被驱动，并导致杠杆和提供在杠杆上的座椅以360°左右旋转并上下旋转。
因此，本发明的跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备如图3所示地上下旋转，或者如图4所示地上下、左右以及前后三个方向同时旋转。
同时，如图1所示，其中容纳或从互联网提供360°上下左右的停止图像或移动图像的计算机设备被提供在图像提供设备300上，其中图像被嵌入智能手机中，并且与通过由陀螺仪、加速度传感器、磁性传感器、全球定位系统等构成的位置跟踪设备400来跟踪并计算的上下左右以及前后旋转的人和屏幕的位置和方向对应的图像被提供在屏幕上。位置跟踪设备400可以用智能手机或平板个人电脑代替，其中有图像提供设备300和位置跟踪设备400。
位置跟踪设备400或智能手机或者平板个人电脑可被安装在投影机、座椅、屏幕设备200、杠杆6等中的一个上，以连接到投影机或显示器。
同时，扬声器被布置在屏幕设备200、座椅2或者需要扬声器的其他位置上。因此，本发明的大型投影屏幕图像设备的特征为，座椅2、投影机4、控制盒3、屏幕设备200和位置跟踪设备400通过一个杠杆6同时旋转。这里，座椅的数量不限于一个，其可以是多个，诸如两个、四个和六个到二十五个。
也就是说，相对于杠杆的固定点6a，当座椅2重，而对面的屏幕5轻时，杠杆6在提供座椅2的一侧的距离变短，而提供屏幕5的一侧的距离变长。相反，当在杠杆的一侧的屏幕5重，而在相反侧的座椅2轻时，杠杆的距离被布置为与上述构造相反。因此，根据本发明的大型投影屏幕图像设备的跷跷板结构，上下左右旋转设备被提供在杠杆的固定点6a的位置上，以便该设备能够通过杠杆的操作而容易地旋转。
此外，根据使用者的观测位置以360°前后左右改变并相对于前表面的前后左右旋转位置，图像被提供为上下图像。
根据本发明，如图8(a)所示，图像屏幕或显示器可以是弯曲的或左右连续接触的，如图8(b)所示，其可以是朝向三个方向的，如图8(c)所示，其可以通过使用现有的图像屏幕或显示器而被连接为复合型(multi type)，如图8(d)所示，其可形成一个系统，提供一个透射型屏幕(transmission type screen)5d，或在透射型屏幕后侧上的反射镜17和在反射镜下方的投影机4。此外，如图8(e)所示，一个系统被构造为使得投影机4被提供在下部，用于投影的屏幕5被提供在上部的天花板位置，并且反射镜17被提供在屏幕的前方，并且因此用于投影在天花板上的屏幕5的图像可通过反射镜17观看。
同时，如图8(f)所示，反射镜17以倾斜角度提供在用于投影的屏幕5下方，并且投影机4被提供在图像屏幕的后端，使得从用于投影的屏幕5下方的后面投影的来自投影机4的图像从位于图像屏幕前侧的反射镜17被反射朝向图像屏幕。因此，投影机4的投影距离可被减小到一半。
如图8(g)所示，具有短焦距的短投投影机4a和图像屏幕可形成一个系统，并且屏幕设备200可被形成为一个系统。
屏幕设备200的一个实施例相对于杠杆6的固定点6a被安装在座椅2的相反方向上。屏幕设备200的结构可被等同地应用于3D图片。也就是说，用于左眼的3D图像和用于右眼的3D图像被同时提供，以便提供3D图像，其中它们必须以重叠的方式被同时提供在一个屏幕上。因此，在图8(a)、8(b)、8(c)、8(d)、8(e)、8(f)、8(g)的情况中，两个投影机4被提供为一组，并且显示器必须用3D显示器代替。然而，在图8(h)的情况中，两个显示器5f以直角布置，并且半透镜17a在其间以45°倾斜布置，使得图像的50％被透射而剩余的被反射，或者20-80％被透射而80-20％被反射。根据上述构造，为看到3D图像，用于3D图像的左眼图像被输入到两个显示器5f中的一个显示器上，而用于3D图像的右眼图像被输入到两个显示器5f中的另一个上，其中一个图像被透射穿过半透镜17a，而另一图像从半透镜反射，并且随后左眼图像和右眼图像被组合在一个屏幕上。
如图12所示，半透镜17a相对于杠杆的固定点6a以倾斜角度被提供在坐在座椅2上的使用者1的相反侧上，也就是说，在杠杆的固定点6a和穹顶屏幕5a之间，并且提供在显示器上的第二图像屏幕5b被布置于半透镜17a的反射角位置的上部或下部上。根据上述构造，第二图像屏幕5b上的图像从半透镜17a被反射以传递给使用者1，并且因此使用者1可同时观看穿过半透镜17a透射在穹顶屏幕5a上的图像和第二图像屏幕5b上的图像。此构造对于虚拟现实游戏设备是有用的，例如，当进行游戏并且穹顶屏幕5a上的图像被提供有目标图像时，第二图像屏幕5b被构造用于战斗训练，并作为诸如坦克和枪的射击设备。在此情况下，使用者1可观看穹顶屏幕5a上的图像，同时他/她与第二图像屏幕5b一起同时旋转，如同在他/她旋转时，他/她自如地观看位于天花板的中央的穹顶屏幕5a的上下、左右及前后图像。
因此，根据本发明的构造，根据旋转的视角改变的虚拟现实图像可作为2D或3D图像在大型屏幕上观看。同时，本发明的大型投影屏幕图像设备可用传统运动模拟器的1/2到1/10倍的小功率驱动，并因此可被应用于3D虚拟现实设备。
[实施例1]
如图7(a)和7(b)所示，本发明的大型投影屏幕图像设备的特征为，使得相对于杠杆的固定点6a，座椅2被提供在一侧上，而驱动控制盒3被提供在相反侧上，而且提供有马达的旋转杠杆6被连接到穹顶屏幕5a。如图10所示，当由于杠杆6的长度的局限而使设定杠杆的固定点6a受限时，重摆(weight pendulum)19被移动以调节杠杆的平衡点。也就是说，当重摆19朝向杠杆的一端移动时，杠杆的固定点6a向另一侧移动，而当重摆19向中央移动时，固定点向中心方向移动。通过使用重摆的移动，杠杆的上下运动被驱动。
也就是说，跷跷板的构造类似于图5中所示的，然而，如图3、图4和图7(b)所示，座椅2被布置在穹顶屏幕5a的中央，并且当其左右旋转时座椅2被上下旋转。因此，多个投影机4a、4b、4c、4d被布置在穹顶屏幕2上，使得实现大于上下60°和大于左右200°至360°的图像，并且为使使用者观看虚拟现实图像，座椅2通过控制盒3被上下左右旋转。
在此情况下，位置跟踪设备400可被省略。另外，上下旋转马达9和左右旋转马达12可被省略。也就是说，上下旋转轴6b和左右旋转轴10能够以传统运动模拟器1/10倍的推进力移动，以便坐在座椅2上的使用者能够通过使用底板14在没有马达动力的情况下手动上下左右旋转。
另外，位置跟踪设备400可被布置在座椅2、投影机4、控制盒200、用于投影的屏幕5和显示器中的一个上。
也就是说，根据本发明，以上部件被构造有一个杠杆6，并且它们均相对于杠杆6的固定点6a与该杠杆一起移动。
[实施例2]
如图11(a)和图11(b)所示，杠杆6和前后旋转轴6b被插入位于杠杆6和前后轴6b的相交位置处的上下旋转板16中，使得杠杆6相对于左右水平方向以倾斜角度上下旋转。也就是说，轴承(未示出)被嵌入在上下旋转板16内，使得与上下旋转板16内的轴承结合的杠杆6相对于左右方向以倾斜角度上下旋转。当前后旋转轴6b上下旋转时，旋转座椅100、旋转屏幕设备200、图像设备300和位置跟踪设备400被同时旋转。根据此构造，当航空器、航天器或游戏设备被驱动时，旋转座椅100上的驾驶员以倾斜角度左右旋转，使得旋转屏幕设备200上的图像通过位置跟踪设备400以相同的倾斜角度提供。
因此，本发明的大型投影屏幕图像设备可通过位置跟踪设备400相对于杠杆的固定点6a上下、左右以及前后旋转。因此，如上所述的旋转范围可用少于3个的马达实现，根据现有技术，这是用提供有多个轴的7个马达或更多马达实现的。根据上述构造，马达被提供在上下、左右和前后轴的每个上，或者被提供在选择的一些旋转轴上，并且如果需要，大型投影屏幕图像设备可通过坐在旋转座椅100上的使用者1在没有马达的情况下手动操作来旋转。
根据现有技术，模拟器通过使用6个轴升高或降低内缸，并因此需要大量的能力和驱动力，并且必须确保倾斜的高度间隔，从而导致设备本身的高度非常高。
然而，根据本发明，座椅和大型屏幕相对于杠杆的固定点被对称地布置在具有跷跷板结构的杠杆的左右位置上，以便该设备能够用现有技术的1/2到1/10倍的2-3个推进力来旋转。同时，由于用于倾斜的高度空间是不需要的，设备的整体高度可降到小于现有技术的1/4倍的高度，并且其体积可被减小到小于现有技术的1/2倍的体积。
因此，大型投影屏幕图像设备可被应用到用于虚拟现实体验、虚拟现实游戏、虚拟现实游戏等的各种虚拟现实图像设备。
虽然已经参考本发明的示例性实施例示出并描述本发明，本领域的技术人员将理解，可对其做出各种形式和细节上的改变，而不背离如随附的权利要求限定的本发明的精神和范围。因此，本发明的范围不由本发明的详细说明限定，而是由随附的权利要求限定，并且，在该范围内的所有差异将被解释为被包括在本发明中。

Claims (11)

1.一种用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，包括：
水平布置的杠杆(6)；
设置在所述杠杆(6)的重心上的固定点(6a)；
座椅(2)，使用者坐于其上，投影机(4)和控制盒(3)分别被提供在所述座椅的上方和前方，所述座椅相对于所述固定点(6a)被提供在所述杠杆(6)的一侧上；
由超大屏幕(5)或显示器构成的屏幕设备(200)，所述屏幕设备被提供在所述杠杆(6)的另一侧上；
前后旋转轴(6b)，在固定点(6a)处沿前后方向上下旋转；和
左右旋转轴(10)，所述杠杆(6)的整个结构通过所述左右旋转轴左右旋转，所述左右旋转轴被提供在所述前后旋转轴(6b)的下方，其中根据使用者(1)坐于其上的所述座椅(2)的旋转运动而提供的2D或3D图像被观看。
2.根据权利要求1所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，进一步包括由陀螺仪、加速度传感器、磁性传感器、全球定位系统构成的位置跟踪设备(400)，或者进一步包括其中嵌入有位置跟踪设备的智能手机或平板个人电脑作为一种位置跟踪设备，其中所述位置跟踪设备被设置在所述座椅(2)、所述投影机(4)、所述屏幕(5)、所述控制盒(3)和所述杠杆(6)中的一个上。
3.根据权利要求1所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，进一步包括位于所述杠杆(6)和所述前后旋转轴(6b)的相交位置处的上下旋转板(16)，所述上下旋转板使所述杠杆(6)能够相对于左右方向以倾斜角度上下旋转。
4.根据权利要求3所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中电动马达被连接到所述前后旋转轴(6b)、所述左右旋转轴(10)和所述上下旋转板(16)中的每个，并且被连接到所述控制盒(3)以控制前后、左右以及上下旋转。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中所述屏幕设备(200)被提供有后部屏幕(5d)、反射镜(17)和投影机(4)，用于实现2D或3D图像。
6.根据权利要求5所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中所述屏幕设备(200)被构造为，使得所述屏幕被提供在天花板方向上，所述反射镜(17)以倾斜角度被提供在中间，并且用于投影2D或3D图像的所述投影机(4)被提供在底部。
7.根据权利要求5所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中所述屏幕设备(200)被构造为，使得所述反射镜(17)被提供在所述屏幕(5)的下前表面上，并且所述投影机(4)被提供在所述屏幕(5)的下后表面上，用于投影2D或3D图像。
8.一种用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，包括：
座椅(2)，被构造为具有杠杆(6)和所述杠杆的固定点(6a)的跷跷板结构，所述座椅被水平地提供在所述杠杆的一侧上；
2D或3D图像被投影在其上的穹顶屏幕(5a)；
提供在所述杠杆(6)的另一侧上的平衡重摆(19)；
提供在所述杠杆的所述固定点(6a)上的前后旋转轴(6b)；和
提供在所述前后旋转轴(6b)下方的左右旋转轴(10)，其中所述2D或3D图像在穹顶屏幕(5a)上以与在所述座椅(2)上旋转的使用者(1)的观看方向对应的角度被观看。
9.根据权利要求8所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，进一步包括由陀螺仪、加速度传感器、磁性传感器、全球定位系统构成的位置跟踪设备(400)，或者进一步包括其中嵌入有位置跟踪设备的智能手机或平板个人电脑作为一种位置跟踪设备，其中所述位置跟踪设备被设置在所述座椅(2)、所述穹顶屏幕(5a)和所述杠杆(6)中的一个上。
10.根据权利要求8或9所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，其中电动马达被连接到所述前后旋转轴(6b)、所述左右旋转轴(10)和所述平衡重摆(19)中的每个，并且被连接到控制盒(3)以控制所述座椅(2)的前后、左右以及上下旋转。
11.根据权利要求8或9所述的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像设备，进一步包括：半透镜(17a)，通过所述半透镜，一部分图像被透射，一部分图像被反射，所述半透镜被提供在所述杠杆的所述固定点(6a)与所述穹顶屏幕(5a)之间；和提供在所述半透镜(17a)下方的第二图像屏幕(5b)，其中使用者(1)同时观看所述半透镜(17a)上的图像和所述穹顶屏幕(5a)上的图像，所述第二图像屏幕与使用者一起旋转。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3377173A1 (en) 2015-11-20 2018-09-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Delivery devices and methods for leadless cardiac devices
WO2017087675A1 (en) 2015-11-20 2017-05-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Delivery devices and methods for leadless cardiac devices
WO2018021738A1 (ko) * 2016-07-29 2018-02-01 주식회사 애틱팹 의자형 가상현실 콘트롤러
CN106128208B (zh) * 2016-08-19 2020-01-14 武汉理工大学 一种可旋转座舱的研究型汽车驾驶模拟器
CN106390446A (zh) * 2016-10-09 2017-02-15 余思岑 一种基于第一视角的赛车模拟系统
CN107919089B (zh) * 2016-10-09 2019-11-22 上海和辉光电有限公司 一种像素阵列及其虚拟现实中的显示电路
EP3533506A4 (en) * 2016-10-26 2020-06-10 Hashilus Co., Ltd. VR RIDE SHOP DEVICE
KR102104705B1 (ko) * 2016-11-23 2020-05-29 최해용 휴대용 혼합 현실 장치
CN107335221A (zh) * 2016-12-27 2017-11-10 上海河硕鑫互联网科技有限公司 一种虚拟现实滑雪游戏机
CN108619743A (zh) * 2017-03-20 2018-10-09 吴志成 动态植物迷宫系统
KR102319030B1 (ko) * 2017-07-05 2021-10-28 최해용 가상현실 영상용 의자
CN110944726A (zh) * 2017-07-28 2020-03-31 日本聚逸株式会社 游戏系统
CN107581770A (zh) * 2017-09-28 2018-01-16 洛阳师范学院 一种多功能电脑桌
CN109745701A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 鈊象电子股份有限公司 虚拟实境动感系统
CN107632489A (zh) * 2017-11-13 2018-01-26 苏州贝芯蜂窝科技有限公司 曲面投影装置
CN108079574B (zh) * 2017-12-22 2022-01-18 深圳华侨城卡乐技术有限公司 一种基于旋转木马设备的虚拟现实游戏平台及其控制方法
CN108646923B (zh) * 2017-12-29 2019-06-14 南京轩世琪源软件科技有限公司 一种带3d扫描装置的虚拟现实显示系统
KR102064897B1 (ko) * 2018-06-07 2020-01-10 주식회사 모션디바이스 2 자유도 회전이 이루어지는 모션 시뮬레이터
CN111026888B (zh) * 2019-12-26 2023-04-07 成都师范学院 一种基于计算机的图书馆智能阅读系统
WO2021250597A1 (en) * 2020-06-11 2021-12-16 Rohan Sandeep Shah Aqua dome space theatre

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1668947A (zh) * 2002-07-12 2005-09-14 X3D科技有限责任公司 自动立体投影装置
CN102608858A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 崔海龙 3d影像影院系统
KR20120095583A (ko) * 2011-02-21 2012-08-29 홍동기 동작효과를 제공하는 영상시스템 및 그 제어방법
CN202512849U (zh) * 2012-01-19 2012-10-31 深圳市骄阳数字图像技术有限责任公司 穹幕展示系统
KR20120124770A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 최해용 양방향 시청이 가능한 스포츠 바 구조
CN102957935A (zh) * 2012-04-05 2013-03-06 深圳艾特凡斯智能科技有限公司 跟踪成像方法和装置
KR101305249B1 (ko) * 2012-07-12 2013-09-06 씨제이씨지브이 주식회사 다면 상영 시스템

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2947009A (en) * 1958-04-04 1960-08-02 Apartment Furniture Co Relaxer
JPH0649108B2 (ja) * 1986-04-21 1994-06-29 建治 三村 空間ゲ−ム機
JP2955333B2 (ja) * 1990-07-12 1999-10-04 株式会社ナムコ 映像表示型プレーヤ搭乗装置及びこれを用いた映像体感型ゲーム装置
JPH06161348A (ja) * 1992-09-22 1994-06-07 Sony Corp アミューズメント装置および記録媒体
JPH0724140A (ja) * 1993-07-07 1995-01-27 Sega Enterp Ltd ゲーム装置
JPH0830186A (ja) * 1994-07-18 1996-02-02 Hitachi Denshi Ltd 模擬視界装置
US5547425A (en) * 1994-09-09 1996-08-20 Krhs; Gre Future toder recreational device
JPH08131659A (ja) * 1994-11-07 1996-05-28 Hitachi Ltd 疑似現実感発生装置
US5685718A (en) * 1995-02-06 1997-11-11 Maxflight Corporation Motion simulator
JPH10104551A (ja) * 1996-10-01 1998-04-24 Kunio Goto 体感型立体表示構造物
JPH10207344A (ja) * 1997-01-23 1998-08-07 Namco Ltd 映像表示装置及びシミュレーション装置
JPH1154442A (ja) 1997-08-07 1999-02-26 Shin Etsu Handotai Co Ltd 化合物半導体エピタキシャルウェーハの製造方法およびこれに用いる気相成長装置
KR100248875B1 (ko) * 1998-03-12 2000-03-15 최광현 가상 현실용 3차원 시뮬레이터
US6543899B2 (en) * 2000-12-05 2003-04-08 Eastman Kodak Company Auto-stereoscopic viewing system using mounted projection
KR20030054984A (ko) 2001-12-26 2003-07-02 엘지전자 주식회사 부호분할 다중접속 시스템에서 송신 신호의 시간 지연보정 장치
AU2003245293A1 (en) * 2002-05-22 2003-12-12 Maxflight Corporation Improved flight simulator
JP2004299591A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示システム
KR100992128B1 (ko) 2003-12-03 2010-11-04 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 처리 시스템
US20100196718A1 (en) 2006-12-22 2010-08-05 Angiotech Biocoatings Corp. Coated medical devices with adhesion promoters
WO2008142079A1 (en) 2007-05-21 2008-11-27 Thomson Licensing Robust firmware upgrade in a network terminal
US7686390B2 (en) 2007-11-07 2010-03-30 Montecito Research Motion simulation chair
KR100950812B1 (ko) * 2007-11-12 2010-04-02 김옥근 시뮬레이터
US9065928B2 (en) 2009-05-26 2015-06-23 Apple Inc. Space and time based device customization
KR200464034Y1 (ko) 2010-12-24 2012-12-06 홍동기 입체적 체감이 가능한 극장용 의자
KR101245034B1 (ko) 2011-02-16 2013-03-18 최주순 장미추출물이 함유된 기능성 비누의 제조방법
KR101197614B1 (ko) 2011-03-04 2012-11-07 주식회사 비.엘.아이 스핀 융착을 이용한 볼탑
KR101093799B1 (ko) * 2011-09-16 2011-12-19 박상현 가상 현실에 대응 동작하는 자전거 운동기구
DE102011083596A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Kuka Laboratories Gmbh Fahrgeschäft und Verfahren zum Betreiben des Fahrgeschäfts
KR101276097B1 (ko) * 2012-11-16 2013-06-18 (주) 피디케이리미티드 발달장애 치료용 다중 시뮬레이터 및 시뮬레이션 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1668947A (zh) * 2002-07-12 2005-09-14 X3D科技有限责任公司 自动立体投影装置
CN102608858A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 崔海龙 3d影像影院系统
KR20120095583A (ko) * 2011-02-21 2012-08-29 홍동기 동작효과를 제공하는 영상시스템 및 그 제어방법
KR20120124770A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 최해용 양방향 시청이 가능한 스포츠 바 구조
CN202512849U (zh) * 2012-01-19 2012-10-31 深圳市骄阳数字图像技术有限责任公司 穹幕展示系统
CN102957935A (zh) * 2012-04-05 2013-03-06 深圳艾特凡斯智能科技有限公司 跟踪成像方法和装置
KR101305249B1 (ko) * 2012-07-12 2013-09-06 씨제이씨지브이 주식회사 다면 상영 시스템

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