KR100222628B1 - 가상 현실감 및 원격 현실감 시스템 - Google Patents

Abstract

컴퓨터에 의해 형성된 화상(가상 세계)이나 로봇을 매체로 한 실제로 존재하는 세계(원격 세계)와 인가 전압 강도로서 변화하는 전기 점성 유체의 유동 저항을 실시간으로 변화시키고, 유동 저항의 변화로서 생기는 역학적 감각의 변화를 조작자에게 디스플레이하는 가상 또는 원격 현실감 시스템.

Description

[발명의 명칭]

가상 현실감 및 원격 현실감 시스템

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 따른 가상 현실감 시스템을 모식적으로 도시하는 블록도이다.

제2도는 본 발명에 따른 원격 현실감 시스템을 모식적으로 도시하는 블록도이다.

제3도는 수동 역학적 감각 디스플레이 장치의 작동 형태를 도시하는 블록도이다.

제4도는 액티브 역학적 감각 디스플레이 장치의 작동 형태를 도시하는 블록도이다.

제5도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 1에 사용되는 글로브형 역학적 감각 디스플레이 장치의 기본 부분으로 되는 형상 재생 볼(ball)의 구성을 도시하는 사시도이다.

제6도는 제5도의 형상 재생 볼의 표면 부분의 구조를 도시하는 단면도이다.

제7도는 제5도의 형상 재생 볼이 데이타 글로브에 접착된 형상을 도시하는 사시도를 중심으로 하여 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 1의 전체 구성을 도시하는 도면이다.

제8도는 상하 좌우 360도의 방향으로 핀을 갖는 형상 재생 볼을 데이타 글로브로 쥔 형상을 도시하는 일부 단면 사시도이다.

제9도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 2를 도시하는 블록도로, 특히 본 발명을 적용한 자동차 운전 시뮬레이션 시스템의 핸들 장치에 사용되는 수동 역학적 감각 디스플레이 장치의 단면을 도시한다.

제10도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 3에서 이용하는 역학적 감각 디스플레이 장치의 구성을 도시하는 개략도로, 전기 점성 유체를 이용한 유압 시스템을 채용한 원격 현실감 시스템으로 사용하는 역학적 감각 디스플레이 장치의 작동 원리를 도시하고 있다.

제11도는 실시예 3의 전체 구성을 도시하는 블록도로, 특히 제10도의 유압 시스템에서의 윗스톤 브릿지(Wheatstone bridge)를 구성하는 4개의 전기 점성 유체 밸브 및 하나의 피스톤의 단면을 도시하고 있다.

제12도는 제11도에 도시하는 윗스톤 브릿지의 조작자측의 그립(grip) 부분을 도시하는 단면도이다.

제13도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 4를 도시하는 블록도로, 특히 본 발명을 적용한 자동차 운전 시뮬레이션 시스템의 핸들 장치에 사용되는 액티브 역학적 감각 디스플레이 장치의 단면을 도시한다.

제14도 및 제15도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 5를 도시하는 도면으로,

제14도는 XY 평면에서의 역학적 감각을 디스플레이 할 수 있는 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시하는 사시도.

제15도는 이 역학적 감각 디스플레이 장치를 사용한 가상 현실감 시스템을 도시하는 블록도이다.

제16도 내지 제18도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 6을 도시하는 도면으로,

제16도는 역학적 감각 디스플레이 장치를 중심으로 한 전체 구성을 도시하는 블록도.

제17도는 전극 유니트를 도시하는 단면도.

제18도는 5개의 손가락으로 가상 물체(9)를 파지할 때의 상태를 도시하는 도면이다.

제19도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 7에서 이용되는 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시하는 부분 단면도이다.

제20도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 8을 도시하는 개략도로, 본 발명을 가상 게임에 적용한 예이다.

[발명의 상세한 설명]

[배경 기술]

[산업상의 이용 분야]

본 발명은 디자인, 교육, 훈련, 오락, 위험 작업, 미세/초미세 작업 등의 분야에 이용되는, 소위 가상 현실(버츄얼 리얼리티 ; virtual reality)나 원격 현실(텔레리얼리티 ; telereality)에 관한 것으로, 특히 컴퓨터로 만들어 내는 가상 세계 또는 실제로 존재하는 원격 세계에서의 역학적 감각을 전기 점성 유체의 유동 저항을 전기적으로 변화시키는 제어 기구를 이용해 조작자에게 실시간으로 디스플레이하는 가상 현실감 시스템 및 원격 현실감 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가상 현실감 시스템 또는 원격 현실감 시스템은, 또한 운동 감각중에서 인식된 정보, 즉 신체의 움직임을 동반하는 역학적 감각에 관한 정보를 표시하는 촉각(haptic) 인터페이스로서도 이용된다.

[용어 설명]

본 발명에서 말하는 가상 세계로는, 컴퓨터로서 디스플레이상에 만들어 내는 화상(예를 들어, 컴퓨터 그래픽 등)의 세계를 말한다. 이런 종류의 화상은, 브라운관, 스크린, 평면 디스플레이, 3차원 디스플레이 등의 어느 하나로 형성되는 것도 된다. 이들 시각 디스플레이상에 만들어 내는 화상과 역학적 감각 디스플레이 장치에서의 전기 점성 유체의 유동 저항은, 원격 세계의 경우와 마찬가지로 실시간으로 연동(連動)하고 있지만, 원격 세계의 경우와 같은 현실적인 역학적 작용은 상관 없다. 또한, 본 발명에서 말하는 실시간으로는, 화상 처리나 전기적 또는 역학적 전달을 위한 매우 짧은 시간의 지연은 포함되지만, 실질적으로 거의 지연이 없는 것을 가리킨다.

본 발명에서 말하는 원격 세계로는, 원자력, 해양, 방재, 우주 등의 분야에서의 위험한 현장하에서의 극한 작업이나, 의료, 전자 부품, 마이크로 기계 작업 등의 분야에서의 미세/초미세 작업 등의 역학적 작용이 이루어지는 세계이다. 즉, 역학적 감각 디스플레이 시스템의 조작자로부터 로봇, 조작기(manipulator) 등의 기계적 매체를 통해 역학적 작용이 이루어지는 동떨어진 세계이고, 조작자가 있는 세계와 동일한 물리 법칙이 작용하는 현실 세계이다. 따라서, 역학적 감각 디스플레이 시스템의 조작자가 위치한 세계와 역학적 작용이 이루어지는 세계와는 실시간으로 연동하고 있게 된다.

본 발명에서 말하는 가상 현실감 시스템으로는, 컴퓨터로 만들어 낸 가상의 세계에 흡사 자신이 존재하여 행동이나 작업을 하고 있는 것과 같은 실시간의 현장감을 갖게 하는 시스템이다. 종래는, 시각이나 청각에 작용하는 것이 주체였지만, 본 발명에 따른 시스템은 그들 이외에, 특히 역학적 감각에 작용하는 것이다.

또한, 본 발명에서 말하는 원격 현실감 시스템으로는, 매우 미세한 세계나 위험한 세계 혹은 환경이 나쁜 세계 등의 특이한 현재 세계중에 일어나는 사상(事象)을 로봇 등의 기계적 매체를 통해 실시간의 현장감을 갖아 각종의 감각, 특히 역학적 감각에 작용하는 것이다.

본 발명에서 말하는 텔레이그지스턴스(teleexistence) 시스템으로는, 가상 현실감 시스템과 원격 현실감 시스템 쌍방을 포함하는 개념이다.

본 발명에서 말하는 역학적 감각으로는, 촉각이나 체감, 즉 인간의 손발의 조작에 수반하는 감각 혹은 인간의 인체에 대한 외부 물체의 작용에 수반하는 감각을 의미한다. 촉각은, 예를 들어 압박하고, 오므라들고, 닿고, 쥐고, 돌고, 때리고, 차내는 등의 작용에 수반하는, 유연한, 단단한, 무거운, 가벼운, 강한, 탄력적인, 점성적인 등의 감각이고, 체감은, 예를 들어 밀어 넣는, 뽑아 내는, 체결하는 등의 작용에 수반하는 같은 형태의 감각이다.

본 발명에 따른 역학적 감각 디스플레이 장치는, 인간의 손발이나 몸에 유사한 장갑, 손가락, 팔, 손잡이, 팔굼치 등의 형태로 이용된다. 전기 점성 유체를 이용한 본 발명에 따른 역학적 감각 디스플레이 장치는 종래의 순(純) 기계적인 장치에 비해 단순하고 콤펙트한 구조로 하는 것이 가능하다.

본 발명에서 말하는 역학적 제량으로는, 위치, 각도, 찌그러짐량, 힘, 압력, 가속 속도 등으로, 이들을 검지하는 센서는 일반적으로, 역학적 감각 디스플레이 장치에 설치된다. 또한, 원격 세계에서 역학적 작용을 행하는 출력계에도 설치되는 것이 많다.

본 발명에서 말하는 전기 점성 유체로는, 전계를 인가했을 때 그 점성이 순간적이면서 가역적으로 변화하는 유체로, 분산계 전기 점성 유체와 균일계 전기 점성 유체로 크게 구별된다. 분산계 전기 점성 유체는, 유전체 입자를 절연유로 분산시킨 것이고, 균일계 전기 점성체는 입자를 이용하지 않은 것이다. 분산계 전기 점성 유체에 이용되는 입자로서는 이하의 것이 있다.

(1) 무기 입자

이온 분극 가능한 물, 산, 알칼리 혹은 유기 전해질 등을 포함한 실리카(silica) 또는 제오라이트(zeolite) 등.

(2) 유기 입자

이온 교환 수지나 셀룰로오스 등.

(3) 반도체 입자

물을 포함하지 않는 이온 분극보다는 전자 분극이 생기기 쉬운 탄소나 폴리아닐린 혹은 금속 페탈로시아닌(phthalocyanine) 등.

(4) 표면에 절연성 박막을 피복한 금속 입자나 도전 폴리마(polymer)입자.

(5) 이방 도전성이나 비선형 광학 특성을 갖는 재료로 이루어지는 입자.

또한, 절연유로서는 일반적으로, 실리콘유, 플로오로카본유, 광물유, 파라핀, 방향족 에스테르유, 지방족 환상 화합물 에스테르유, 천연유 등의 전기 절연성 및 기계·물리·화학적 특성이 안정한 것이 사용된다.

한편, 균일계 전기 점성 유체로서는, 액정성, 점도 이방성, 양(兩)친매성, 강유전성, 높은 쌍입자 능률 등을 갖는 물질 혹은 그 용액이 이용된다. 그 중에서도, 액정, 특히 고분자 액정이 바람직하다.

분산계 전기 점성 유체는 열반적으로, 전계 인가시에 전단(剪斷) 응력이 전단 속도에 의하지 않고 대략 일정한, 소위 빙햄(Bingham) 유동을 나타낸다. 한편, 균일계 전기 점성 유체는 일반적으로, 전단 응력이 전단 속도에 비례하는, 소위 뉴튼(Newtonian) 유동을 나타낸다.

[종래의 기술]

컴퓨터로 만들어 낸 가상의 세계나 실재하지만 매우 미세한 세계나 위험한 세계중에, 흡사 자신이 존재하여 직접 작업을 하는 바와 같은 실시간 현장감을 포함시키는, 소위 가상 현실(머츄얼 리얼리티)나 원격 현실(텔레리얼리티)의 기술이 성행하고 있는 중이다. 조작자인 인간에게 높은 현장감을 주기 위해서는 고기능인 역학적 감상 디스플레이 장치가 필요 불가결하다. 또한, 그와 관련하는 센서, 엑추에이터, 컴퓨터 시스템 등, 시스템 전체에 걸친 폭넓은 연구가 필요하다.

가상 현실감 시스템으로 사용되는 역학적 감각 디스플레이 장치에 관해서는 하기와 같은 기술이 보고되고 있다.

(1) 엠. 민스키(M. Minsky) 등에 의한 ACM SIGGRAPH, Vol. 24, 235, 1990은 가상적인 물체 표면의 텍스쳐(texture)를 손가락으로 전하는 「가상 샌드페이퍼(sandpaper)」를 개시하고 있다. 이동 가능한 모든 방향의 위치를 검출하는 센서를 구비하고, 각 방향의 축에 모터와 브레이크가 설치된 대형의 특수한 조이스틱이 만들어 내는 저항감으로 텍스쳐를 표현하고, 가상 물체의 표면의 상태를 손으로 느껴지도록 고안되어 있다.

(2) 이와타 등에 의한 ACM SIGGRAPH, Vol, 24, 165, 1990은 가상의 물체에 접촉했을 때 역학적 감각을 특수한 디스크 탑 조작기를 통하여 조작자의 손이나 손가락으로 전하는 장치를 개시하고 있다. 이 디스크 탑 조작기는 금속제의 작은 팬터그래프(pantograph)를 몇개씩 조합시킨 교묘한 형상을 갖고, 거기에 손가락 끝이 들어감으로써 모터와 기계적 기구를 이용해 발생시킨 힘을 조작자의 손이나 손가락으로 전한다.

(3) 하시모트 등에 의한 일본 로봇 학회지, Vol. 10, 903, 1992는 인간의 손동작을 해석하기 위한 글로브를 개시하고 있다. 이 글로브는 3 손가락 10 자유도를 갖고, 와이어 전달 모터 구동의 글로브로, 센서 글로브라 부르고 있다.

(4) 사또 등에 의한 전자 정보 통신 학회 논문지, D-2, Vol. 7, 887, 1991은 손가락에 연결한 수개의 실의 장력을 솔레노이드로 조정함으로써 입체 시각용 입체경을 통하여 본 디스플레이의 화상에 손가락으로 접촉했을 때의 감각을 표현하는 기술을 개시하고 있다.

(5) 루트거스 대학의 하또리에 의한 "인공 현실감의 세계", 공업 조사회, 151, 1991은 손가락 끝이 가상적인 물체에 접촉했을 때에 생기는 힘을 기계적으로 발생시켜, 거기에 흡사 물체가 있는 것과 같은 감각을 손가락으로 전하는 기술을 개시하고 있다. 이는, 엄지, 집게 손가락, 중지의 3개의 손가락에 마이크로·실린더를 설치하고, 이들 마이크로·실린더에 실시간으로 공기를 전해주는 펌프와 연결하며, 손가락 끝이 가상적인 물체에 접촉했을 때 공기압을 전해주어 손가락을 되돌려 미는 힘을 발생시키는 것이다.

(6) 특허평6-507032(PCT/GB92/00729) 및 다나까 등에 의한 일본 기계 학회, 제71기 통상 총회 강연회 강연 논문집, No. 4, 373, 1994는 조작자의 손에 직접 장착하여 역학적 감각의 디스플레이를 행하는 유체 글로브를 개시하고 있다. 이 유체 글로브는 유체(공기)의 압력 제어를 이용해 로봇의 파지(把持) 동작 등에 따른 작업 감각(촉각)을 실현하는 것이다.

또한, 전기 점성 유체를 기계 출력 제어에 이용하는 것은 이하의 문헌에 기재되어 있다.

(1) 독일 특허 DE3830836C2는 항공기의 파워 시뮬레이터에 전기 점성 유체를 이용하는 기술을 개시하고 있다. 이는, 자동차의 파워 스티어링과 마찬가지로, 근력 조작의 보조나 오버 액션의 방지를 위한 일종의 서보 지지 장치에 관한 것이다.

(2) 이께다 등에 의한 제11회 일본 로봇 학회 학술 강연회 예고집, 987, 1993은 생체 엑추에이터의 출력 제어에 전기 점성 유체를 이용하는 기술을 개시하고 있다. 이는, 인공 근육적인 기계 출력의 조정 장치에 관한 것이다.

전기 점성 유체를 이용한 이들 장치는, 모두 기계 출력의 제어에 관한 것이고, 역학적 감각의 디스플레이, 특히 가상 현실감 시스템의 역학적 감각 디스플레이에 관한 것은 아니다.

상술한 종래의 역학적 감각 디스플레이 장치는 여러가지의 문제점을 갖고 있다. 예를 들어, 모터를 이용한 장치는 크게 되고, 자유도의 수가 한정되어 응답성이 나쁘다. 또한, 솔레노이드나 공기압 실린더를 이용한 장치는 제어성이 나빠 미세한 감각의 디스플레이가 곤란했다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은 많은 자유도로 미세한 역학적 감각을 디스플레이 할 수 있는 현장감이 우수한, 콤팩트한 역학적 감각 디스플레이를 갖는 텔레이그지스턴스 시스템을 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은, 전기적으로 그 점성을 변화시킬 수 있는 전기 점성 유체를 단순히 기계 출력의 제어에 이용하는 것은 아니며 점성 변화에 기초하여 유동 저항의 변화를 감각 디스플레이에 적응하는 것을 생각하고, 그 방법에 대해서 예의(銳意) 검사를 겹친 결과 본 발명에 이르렀다.

본 발명에 의하면, 화상의 형태로 제공된 환경으로 조작자의 행동에 응답하여, 역학적 감각을 상기 조작자에게 디스플레이하는 텔레이그지스턴스 시스템에 있어서, 제공된 화상 신호에 기초하여 상기 화상을 표시하는 화상 디스플레이 장치와, 상기 역학적 감각에 대응하는 역각(力覺) 신호를 발생하는 컴퓨터, 상기 역각 신호에 기초하여 전기 점성 유체의 유동 저항을 전기적으로 이르게하는 제어 수단, 상기 유동 저항에 의해 제어된 힘을 상기 조작자에게 끼치는 역각 부여 수단을 갖는 역학적 감각 디스플레이 장치가 제공된다.

상기 텔레이그지스턴스 시스템은, 또한 상기 역학적 감각 디스플레이 장치의 역학 제량(諸量)을 검지하는 센서를 더 갖고, 그 센서의 출력 신호가 상기 컴퓨터로 피드백되며, 상기 컴퓨터는 상기 센서의 출력 신호에 의해 상기 역학적 감각 디스플레이 장치 및 상기 화상 디스플레이 장치의 적어도 한쪽을 제어해도 된다.

상기 역학적 감각 디스플레이 장치는, 상기 역각 부여 수단을 구동하는 구동계를 가져도 된다.

화상의 형태로 제공된 상기 환경이 원격 세계에 있고, 그 원격 세계를 촬상(撮像)해 상기 화상 신호를 출력하는 촬상 수단, 그 원격 세계의 역학적 작용을 검출하고, 그 출력 신호를 상기 컴퓨터로 피드백하는 원격 세계 센서를 구비하며, 상기 컴퓨터는 상기 촬상 수단으로부터 출력된 상기 화상 신호 및 상기 원격 세계 센서의 출력 신호의 적어도 한쪽에 기초하여 상기 역각 신호를 발생하고, 상기 역학적 감각 디스플레이 장치로 공급해도 된다.

화상의 형태로 제공된 상기 환경이 가상 세계에 있고, 상기 컴퓨터는 그 가상 세계의 화상을 미리 저장하여 두고, 상기 가상 세계의 화상에 기초하여 상기 화상 신호를 상기 화상 디스플레이 장치로 공급함과 동시에, 상기 가상 세계의 화상에 기초하여 상기 역각 신호를 상기 역학적 감각 디스플레이 장치로 공급해도 된다.

상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 빙햄 유동을 나타내는 전기 점성 유체이어도 된다.

상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 뉴튼 유동을 나타내는 전기 점성 유체이어도 된다.

상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 뉴튼 유동을 나타내는 전기 점성 유체와 빙햄 유동을 나타내는 전기 점성 유체의 쌍방이어도 된다.

본 발명의 특징은 역학적 감각 디스플레이 장치로서 전기 점성 유체를 이용한 장치를 채용한 점에 있다. 전기 점성 유체는 인가하는 전계의 강도에 따라 그 점성을 변화하기 때문에, 그 유동 저항을 전계 강도로서 제어할 수 있다. 이 역학적 감각 디스플레이 장치를 이용함으로써, 출력측의 질량을 작게 하는 것이 가능하게 되고, 출력/관성의 비를 매우 높게 할 수 있다. 이 때문에, 가상 세계나 원격 세계에서 생기는 역학적 감각을 현실에 가까운 감각으로 디스플레이 할 수 있다.

또한, 많은 자유도의 운동을 행하는 역학적 감각 디스플레이 장치를 간단하면서 콤팩트한 구성으로 실현하는 것이 가능하게 된다. 이 역학적 감각 디스플레이 장치와 화상 디스플레이 장치를 컴퓨터로 연동함으로써, 우수한 역학적 감각 디스플레이 기능을 갖는 콤팩트한 가상 현실감 시스템이나 원격 현실감 시스템을 실현할 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

[실시예]

이하, 실시예를 갖고 본 발명의 내용을 구체적으로 설명하지만, 그 전에 본 발명에 의한 텔레이그지스턴스 시스템의 개요를 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템을 모식적으로 도시한 블록도로, 제1도는 가상 현실감 시스템을 도시하고, 제2도는 원격 현실감 시스템을 도시한다.

제1도에 도시하는 가상 현실감 시스템은 역학적 감각 디스플레이 장치(1)와, 센서(2), 화상 디스플레이 장치(3), 컴퓨터(4)를 구비하고 있다. 센서(2)는, 역학적 감각 디스플레이 장치(1)에 접속되고, 그 역학적 저량을 검출하여 검출량을 컴퓨터(4)로 피드백한다. 다만, 센서(2)는 이 시스템에 반드시 필요한 것은 아니다. 화상 디스플레이 장치(3)는 가상 세계를 화상 표시하여 본 가상 현실감 시스템의 조작자에게 디스플레이한다.

제2도에 도시하는 원격 현실감 시스템은 제1도에 도시하는 가상 현실감 시스템에 원격 현실 세계에서 작업하는 로봇(5)과, 로봇(5)의 위치나 움직임을 검출하는 센서(6), 원격 세계를 촬상하는 카메라(7)를 구비한 구성을 구비하고, 화상 디스플레이 장치(3)는 가상 세계 대신에 원격 세계를 화상 표시한다. 센서로서는, 원격 세계의 역학 작용을 검출하는 역학적 센서가 이용되고 있다. 또한, 역학적 감각 디스플레이 장치(1)는 로봇(5)의 조작 수단과 일체화되어 있다. 카메라(7)로서 촬상된 원격 세계로부터의 화상 신호는 화상 디스플레이 장치(3) 및 컴퓨터(4)로, 각각 직접 공급해도 되지만, 화상 디스플레이 장치(3)를 경유하여 컴퓨터(4)로 제공해도 된다.

역으로, 컴퓨터(4)를 경유하여 화상 디스플레이 장치(3)로 제공해도 된다. 센서(6)로부터의 신호는 컴퓨터(4)로 피드백되고, 역학적 감각 디스플레이 장치(1) 및/또는 화상 디스플레이 장치(3)의 제어에 주어진다.

이들 시스템에서의 역학적 감각 장치(1)는 전기 점성 유체의 유동 저항을 전기적으로 변화시키는 제어 기구를 갖지만, 수동 역학적 감각 디스플레이 장치와 액티브 역학적 감각 장치로 분류된다.

제3도는 수동 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시한다. 이는, 전기 점성 유체(ER 유체 ; 11)의 점성을, 제어 기구(12)로서 전기적으로 제어하고, 유동 저항을 변화시켜 역학적 감각 디스플레이 출력(13)으로 한다. 수동 역학적 감각 디스플레이 장치로서는 이하와 같은 기구가 사용된다.

(a) 평행판 또는 동심 2중(또는 다중) 원통상의 고정 병렬 판 전극간에, 전기 점성 유체를 개재시키고, 그 전기 점성 유체에 전계를 인가해 그 점성을 제어하며, 유동 저항(또한 유체 압력)을 변화시키는 기구.

(b) 한쪽이 고정되고, 다른쪽이 가동인 평행판 또는 동심 2중(다중) 원통상의 전극간에 전기 점성 유체를 개재시키고, 그 전기 점성 유체에 전계를 인가하여 그 점성을 제어하며, 가동 전극이 이동할 때의 유동 저항(또는 전단 응력)을 변화시키는 기구. 이 경우의 가동 전극의 운동은 가동 전극이 평행판인 경우는 슬라이드 운동으로 되고, 원통인 경우는 동심원의 축을 중심으로 한 회전으로 된다.

이들의 제어 기구를 채용한 구제척인 역학적 감각 디스플레이 장치로서는 2중 또는 다중의 동싱 원통형의 어리퍼스(orifice), 실린더와 피스톤을 조합시킨 한쌍 또는 복수쌍의 평행판형의 슬릿(slits), 슬라이더(sliders), 디스크, 플랜지(flanges) 등이 일반적이다.

제4도는 액티브 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시한다. 이 장치는 전기 점성 유체(11)를 제어 기구(12)로서 전기적으로 제어하여 유동 저항을 변화시키고, 이 유동 저항에 의해 다시 구동계(14)의 출력을 제어하여 그것을 역학적 감각 디스 플레이 출력(15)으로 한다.

즉, 액티브 역학적 감각 디스플레이 장치는 구동계의 역학적 출력을 전기 점성 유체의 유동 저항으로 제어한다. 그 기구는 수동 역학적 감각 디스플레이 장치의 경우와 마찬가지이고, 출력 형태로서도 원통형이나 평행판형이 일반적이다.

액티브 역학적 감각 디스플레이 장치의 구동계로서는, 모터, 솔레노이드, 공기압, 유압, 와이어 등의 외부 구동형인 것이나, 스프링, 리프(leaf) 스프링, 와이어 스프링, 고무, 일레스토머(elastomer) 등의 자기 형상 회복력을 이용한 내부 구동형인 것이 단독 또는 조합시켜 이용된다.

컴퓨터(4)는 역학적 감각 디스플레이 장치(1)와 화상 디스플레이 장치(3)를 미리 입력된 데이타베이스 및 프로그램에 기초하여 연동시키는 것이다. 컴퓨터(4)는 센서(2)로부터의 신호 및/또는 화상 디스플레이 장치(3)로부터의 신호를 처리하고, 그 처리 결과를 역학적 감각 디스플레이 장치(1)로 공급하는 기능을 갖는다.

또한, 컴퓨터(4)는 미리 입력된 데이타베이스 및 프로그램 혹은 센서(2)로부터의 신호에 기초하여 전기 점성 유체에 인가하는 전계 강도를 연산하고, 이 연산 결과로서 전계를 변화시켜 전기 점성 유체의 유동 저항을 제어한다. 제2도에 도시하는 원격 현실감 시스템에 있어서는, 또 원격 세계와의 연동을 컴퓨터(4)가 담당한다. 또한, 이 기능은 컴퓨터(4)를 보조하기 위해 별개의 컴퓨터가 담당할 수 있다.

역학적 감각 디스플레이 장치(1)로서, 전단 응력이 전단 속도에 의하지 않고 거의 일정한 빙햄 유동을 나타내는 전기 점성 유체를 이용한 경우, 고체 마찰적인 저항의 재현·디스플레이에 뛰어나고 있다. 이 때문에, 압박하고, 오므라들고, 닿고, 쥐고, 돌고, 때리고, 차내는 등의 초기(시동)나 최종(정지) 조작에서의 저항 감각이 현실에 가까운 상태로 디스플레이된다. 한편, 전단 응력이 전단 속도에 비례하는, 뉴튼 유동을 나타내는 전기 점성 유체를 이용한 경우, 점성적인 저항의 재현·디스플레이에 뛰어나고 있다. 따라서, 닿고, 더듬고, 조르고, 돌고 등의 조작이나, 연속 조작 과정에서의 저항 감각이 현실에 가까운 상태로 디스플레이된다. 빙햄 유동을 나타내는 전기 점성 유체와 뉴튼 유동을 나타내는 전기 점성 유체를 조합시켜 이용하는 한편, 독립으로 제어함으로써 모든 조작을 현실에 가까은 감각으로 디스플레이 할 수 있다.

역학적 감각 디스플레이 장치(1)로서 디스플레이 되는 감각은 전기 점성 유체의 유동 저항에만 기초해 수동적인 힘 혹은 구동계의 출력과 이 유동 저항과의 조합시킴으로서 액티브한 힘으로 표현된다. 전기 점성 유체는 그 자체로는 구동력을 발생하는 것은 아니기 때문에, 수동적인 힘은 조작자가 내는 힘 이상의 큰 힘이 발생할 염려는 없다. 따라서, 수동적인 힘은 안전한 역학적 감각 디스플레이 장치를 구성하는데 적용하고 있다. 그러나, 현실적인 역학적 감각 디스플레이에는 다른 구동력을 조합시킨 액티브한 힘의 발현을 더 적용하고 있는 경우가 많다.

본 발명에 이용하는 역학적 감각 디스플레이 장치는 전기 점성 유체의 유동 저항을 전기적으로 변화시켜 디스플레이하는 것으로, 전기 점성 유체는 전기적으로 응답하기 좋게 그 점성이 변화한다. 종래의 역학적 감각 디스플레이 장치와 같이, 많은 기계 부품을 사용하는 것은 아니고, 콤패트한 것으로 응답도 빠르다. 또한, 모터 등에 비해 출력측 부품의 질량을 매우 작게 하는 것이 가능하고, 큰 출력/관성의 비를 얻을 수 있다. 그 때문에, 원하는 가속도, 진동수 혹은 파형 등의 출력을 얻을 수 있다. 예를 들어, 조르고, 문지르고, 어루만지고, 찌르고, 안마하고, 마비되는 등의 것으로 표현되는 미소한 힘을 발현 혹은 재현하는 것이 가능하다. 바꿔말하면, 힘에 다양한 색을 붙이는 것이 가능하게 되고, 이제까지 없던 우수한 역학적 감각의 디스플레이가 가능하게 된다. 이 결과, 현실감이 우수한 가상 현실감 시스템 혹은 원격 현실감 시스템을 실현할 수 있다.

또한, 이들의 텔레이그지스턴스 시스템에는 역학적 감각 디스플레이 장치(1)나 화상 디스플레이 장치(3) 이외의 청각, 후각, 미각이나, 통증, 가려움 등의 촉각을 디스플레이하는 장치를 컴퓨터(4) 혹은 개별의 컴퓨터를 통해 연동시키는 것도 가능하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제5도 내지 제7도는 본 발명에 따른 가상 현실감 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다. 이 실시예는 전기 점성 유체를 이용한 글로브형 역학적 감각 디스플레이 장치를 구비한 가상 현실감 시스템의 예이다.

제5도는 글로브형 역학적 감각 디스플레이 장치의 기본 부분으로 되는 형상 재생 볼(101)의 내부 구조를 도시하는 사시도이다. 볼(102)의 표면에는 원통상의 홀(103)이 다수 설치되고, 각 홀(103)에는 핀(104)이 절연성의 부분적 공간부(105)에 의해 홀(103)의 내벽면과 일정한 간격을 두고 삽입되어 있다. 이 간격 및 홀의 안쪽 부분에는 전기 점성 유체(106)가 충전되어 있다. 전기 점성 유체(106)는 핀(104)의 움직임에 따라 볼 내부의 유체 저장부(도시하지 않음)나 부분적 공간부(105)의 간격을 통하여 쉽게 이동할 수 있도록 되어 있다. 볼(102)은 부(-)전극, 핀(104)은 정(+)전극으로 되어 있고, 각 핀(104)에는 독립으로 전압을 인가할 수 있도록 배선되어 있다. 또, 볼(102)은 그 지름이 40

의 알루미늄제의 볼이다. 또한, 홀(103)은 지름이 5

인 구멍이고, 핀(104)은 지름 4

, 길이 25

의 알루미늄제의 핀으로 수지제의 평정두( 頭)를 갖고 있다. 따라서, 핀(104)과 홀(103)의 내변면과의 간격은 0.5

로 되지만, 이 간격은 테프론제의 공간부(105)로서 유지되어 있다.

제6도는 형상 재생 볼(101)의 표면 부분의 단면 구조를 도시한다. 볼(102)은 전체를 유연한 고무 볼상의 고무(107)로 싸여 있고, 핀(104)의 평정두가 고무(107)의 내벽면에 접착되어 있다 또한, 고무(107)의 지름은 55

이다. 전기 점성 유체(106)는 상술한 바와 같이 공간부(105)로서 일정한 간격으로 유지된 핀(104)과 홀(103)의 간격 및 홀(103)의 안쪽 부분에 충전됨과 동시에 고무(107)의 내벽면과 볼(102)의 표면과의 틈에도 충전되어 있다.

제7도는 고무(107)와 데이타 글로브(108)과의 관계를 도시하는 도면이다. 데이타 글로브(108)는 손가락이 굽는 각 등을 계측하기 위한 것으로, 데이타 글로브(108)의 내측에 고무(107)가 접착되어 있다. 따라서, 손을 접거나 펴거나 하는 움직임에 따라서 핀(104)이 홀(103) 안을 왕복한다, 이 때, 에어 실린더 등의 외부 구동계를 이용할 필요는 전혀 없다.

전기 점성 유체(106)는 전계의 강도에 따라 점성이 변화한다. 즉, 핀(104)과 홀(102)과의 틈에 충전된 전기 점성 유체(106)에 전계를 인가하면, 그 점성이 전계 강도에 따라 증감한다. 따라서, 전계 강도에 의해 전기 점성 유체(106)의 유동 저항을 변화시켜 핀(104)의 움직임을 무겁게 하거나 가볍게 하는 자체로 제어할 수 있다.

이 형상 재생 볼(101)을 이용한 역학적 감각 디스플레이 장치(1)와, 화상 디스플레이 장치(3)를 제7도에 도시하는 바와 같이 컴퓨터(4)로 연동시키면, 현실적인 감각을 갖어 가상 물체를 파지할 수 있다.

먼저, 손가락을 서서히 쥐고 있다. 컴퓨터(4)중에 구축되고, 화상 디스플레이 장치(3)로 방영되 나온 가상 물체에 접촉한 손가락에 대응하는 핀으로부터 차례로 전압을 인가하여 핀의 운동을 잠그고 있다. 여기서, 손가락의 움직임은 데이타 글로브(108)에 설치된 광섬유형 센서(2)에 의해 계측되고, 컴퓨터(4)로 입력되어 컴퓨터(4)로서 각 핀(104)에 인가되는 전압이 제어된다. 최종적으로는, 가상 물체와 손가락이 접촉하는 장소의 모든 핀에 전압이 인가되어 그들의 핀이 잠긴다. 이로써, 조작자는 화상에 방영되 나온 가상 물체를, 마치 실제로 파지하고 있는 것과 같은 감각을 시각과 역학적 감각의 양쪽으로부터 얻게 된다. 역으로, 손가락을 펴고 있을 때에는 전압은 해제되어 각 핀(104)은 자유롭게 움직이게 된다. 이렇게 하여, 데이타 글로브(108)는 조작자의 쥐는 힘으로 편 상태로 된다.

제8도는 형상 재생 볼(101)의 변형예를 도시하는 부분 단면도이다. 이 형상 재생 볼(101)은 상하 죄우 360도의 방향으로 핀(104)을 갖고 있기 때문에, 보다 현실적인 파지 감각을 디스플레이 할 수 있다. 가상 물체(이 경우는 직방체 ; 109)에 접촉한 손가락 부분의 핀(사선부)으로부터 차례로 전압을 인가하여 잠그고 있다.

제8도에 도시하는 바와 같은 역학적 감각 디스플레이 장치는 매우 많은 자유도를 갖기 때문에, 손가락 끝뿐만 아니라 손가락의 복부나 주먹 부분에 대해서 가상 물체의 접촉·파지 감각을 디스플레이 할 수 있다. 특히, 손가락이 기계적으로 싸여 있는 것과 같은 상태로 구속되어 있지 않기 때문에 장착감도 좋다. 또한, 본 역학적 감각 디스플레이 장치는 콤팩트하기 때문에 실공간을 자유롭게 이동시켜 사용할 수 있다.

사용하는 전기 점성 유체(106)로서, 이온 교환 수지 입자(미쯔비시 화학(주), MIC젤 K08P, Na형, 입자 지름 3㎛, 함수율 6wt%)를 실리콘유(100vst)에 입자 농도 30vol%로 분산시킨 분산계 전기 점성 유체를 이용한 경우, 단단한 가상 물체를 움켜쥐기 시작할 때나 움켜 쥐었을 때의 감각이 현실에 가까운 형태로 얻어진다.

한편, 액정 실리콘으로 되는 균일계의 전기 점성 유체(아사이 화학 산업(주), 시작(試作) 샘플AD01)를 이용한 경우, 유연한 가상 물체를 쥘 때의 감각 디스플레이에 우수하고, 사람과 악수하는 것과 같은 감각이 얻어진다.

본 실시예의 가상 현실감 시스템은 구동계를 사용하지 않는 수동 역학적 감각 디스플레이이지만, 종래의 공기압을 이용한 시스템보다 세밀한 힘의 재현이 가능하게 된다. 또한, 광섬유형 센서(2)를 떼어낸 상태에서도 다른 감각 디스플레이 장치, 예를 들어 음성 디스플레이 장치와 연동하여 손가락을 움직이는 것도 가능하다.

이 경우, 전기 점성 유체(106)로의 전계 인가는 컴퓨터(4)에 내장된 데이타베이스 및 프로그램에 기초하여 행해지고, 조작자는 음성을 들으면서 화상 디스플레이 장치(3)에 의해 디스플레이 되는 화상의 움직임을 보아 손가락을 움직이게 된다. 이와 같은 시스템은 안전한 지선(指先) 기능 복구 장치나 미세 작업 훈련 장치로서 이용할 수 있다. 미세 작업 훈련 장치는 확대 화상에 대한 미세 조작이나 미약한 파지력으로 행하는 조작 등의 훈련에 이용하는 장치이다.

[실시예 2]

제9도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 2를 도시하는 단면도이다. 이 실시예는 본 발명에 따른 가상 현실감 시스템을 자동차 운전 시스템 시뮬레이션 시스템에 적용한 예이다. 이 시뮬레이션 시스템은 핸들 조작에 대응해서 가상 운전 상태의 화상이 변화하고, 그에 따른 역학적 감각이 핸들로 전해지도록 되어 있다.

제9도에 있어서, 회전이 자유자재인 핸들(110)의 회전축에 수직으로 설치된 원판(111)은 1.0

인 일정 간격을 유지하면서 상하로부터 평행하게 2매의 고정 원판(112, 113)으로 끼워져 있다. 여기서, 핸들(110)은 지름이 320

인 핸들이다. 또한, 원판(111)은 지름이 250

인 알루미늄제의 원판이고, 원판(112, 113)은 지름이 200

인 알루미늄제의 원판이다. 이들 2매의 고정 원판(112, 113)과 원판(111)의 틈에는 전기 점성 유체(106)가 충전되어 있다. 그리고, 제9도에 도시하는 바와 같이 원판(111)과 고정 원판(112)의 사이에 충전된 전기 점성 유체(106)와, 원판(111)과 원판(113)과의 사이에 충전된 전기 점성 유체(106)에는 각각 독립으로 전계가 인가되도록 되어 있다.

컴퓨터(4)에 미리 입력된 기본 데이타베이스 및 프로그램에 따라 자동차의 가상 운전 상태의 화상이 디스플레이(3)로 방영되 나온다. 핸들 조작을 검출하는 센서(2) 및 가속기·브레이크 조작을 검출하는 센서(2a)로부터의 신호가 컴퓨터(4)로 피드백되고, 각각의 조작에 연동하여 화상이 변화한다. 전기 점성 유체(106)에 인가하는 전계의 강도는 화상 및 가속기·브레이크 조작과 연동하여 컴퓨터(4)로서 연산된다. 컴퓨터(4)는 연산한 전계 강도에 따라 전기 점성 유체(106)에 인가하는 전계를 제어하고, 전기 점성 유체(106)의 점성 저항을 변화시킨다. 이 결과, 핸들(110)에 역학적 감각이 전해지도록 되어 있다.

실시예 1에서 이용한 뉴튼 유동을 하는 액정 실리콘계의 전기 점성 유체를 이용한 경우, 핸들(110)을 급격하게 크게 돌릴 때나 완만하게 계속 돌게 할때의 감각의 재현성에 매우 우수하다. 한편, 빙햄 유동을 하는 이온 교환 수지 입자계의 전기 점성 유체를 이용한 경우, 저속으로 운전할 때의 핸들의 무거운 감각이나 미세한 핸들 처리 감각의 재현성에 우수하게 된다. 또한, 원판(111) 및 상부의 원판(112) 사이에 액정 실리콘계의 전기 점성 유체를 이용하고, 원판(111) 및 하부의 원판(113) 사이에 이온 교환 수지계의 전기 점성 유체를 이용한 경우, 상기의 조작에 맞춰 독립으로 인가 전압을 제어함으로써 수동 역학적 감각 디스플레이에서는 있지만 매우 현실의 운전 상태에 가까운 감각이 얻어진다.

[실시예 3]

제10도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예로 사용하는 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시하는 개념도이다. 이 실시예는 원격지의 물체를 로봇·그릴으로 조작하는 원격 현실감 시스템의 예로, 제10도는 그 역학적 감각 디스플레이 장치의 작동 원리를 도시한다.

이 원격 현실감 시스템은 전기 점성 유체(106)를 순환액으로 하는 유압 시스템을 구동계로 이용하고, 전기 점성 유체(106)에 인가하는 전계의 강도로서 피스톤 출력의 방향이나 크기를 제어하며, 이 피스톤 출력을 조작자측의 조작기에 역학적 감각으로서 디스플레이하는 것이다. 제10도에 있어서, 전기 점성 유체(106)는 펌프(114)로부터 나와 윗스톤 브릿지(115)를 순환하고, 용기(116)로 되돌아오도록 되어 있다.

제11도는 윗스톤 브릿지(115)의 구성을 도시하는 단면도이다. 윗스톤 브릿지(115)는 2중 원통형의 전극을 갖는 4개의 전기 점성 유체 밸브(117, 118, 119, 120)와 피스톤(121)으로 구성되어 있다. 이들 4개의 밸브로의 전압 인가를 제어함으로써 피스톤(120)을 자유롭게 움직일 수 있다. 예를 들어, 전기 점성 유체(106)를 순환시키면서 밸브(117, 119)에 전압을 인가하고, 이들 밸브 부분의 전기 점성 유체의 점도를 증대시켜 실질적으로 밸브를 닫는 상태로 함과 동시에, 밸브(118, 120)에는 전압을 인가시키지 않아 열린 상태로 하면 피스톤(121)은 아랫쪽으로 움직인다. 역으로, 밸브(117, 119)의 전압을 해제하고, 밸브(118, 120)에 전압을 인가하면 피스톤(121)은 원쪽으로 움직인다. 이와 같이, 인가 전압을 제어함으로써 피스톤(121)의 방향, 속도 및 출력을 자유롭게 조정할 수 있다. 또한, 피스톤(121)의 출력의 최대값은 펌프(114) 및 전기 점성 유체(106)의 능력으로서 결정된다.

제12도는 윗스톤 브릿지형 피스톤(121)을 이용한 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시한다. 실린더(144) 및 피스톤 로드(rod ; 121a)의 단부에는 손가락 싸게 (145)가 설치되어 있다. 이 역학적 감각 디스플레이 장치는 제11도의 역학적 감각 디스플레이 장치(1)로서 컴퓨터(4)에 접속된다.

원격지의 물체 및 로봇(5)의 그립 부분을 카메라(7)로 감시하고, 화상 디스플레이 장치(3)에 방영하면서 그립에 설치된 압력 센서(6)로부터의 신호와 피스톤(121)의 움직임을 컴퓨터(4)로서 연동시킴으로써, 원격지의 물체로의 접촉감을 조작자에게 디스플레이 할 수 있다.

이 윗스톤 브릿지(115)는 미세한 융통성 있는 배관으로 콤팩트하게 제작할 수 있고, 하나의 펌프로 많은 윗스톤 브릿지에 전기 점성 유체를 공급하는 것이 가능하다. 따라서, 이 방식에 의하면 많은 자유도의 움직임을 하는 원격 세계를 보다 현실적인 감각으로 디스플레이하는 역학적 감각 디스플레이 장치를 간편하면서 콤팩트하게 제작할 수 있다. 본 실시예에 따른 원격 현실감 시스템은 유압이나 공기압을 기계적인 유체 밸프로 제어하는 종래의 시스템에 비해 응답성이 좋고, 현장감이 우수한 역학적 감각을 디스플레이하는 동시에 장치를 매우 콤팩트하게 제작할 수 있는 잇점이 있다.

[실시예 4]

제13도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 4를 도시하는 부분 단면도로, 본 발명을 액티브 역학적 감각을 디스플레이하는 자동차 운전 시뮬레이션 시스템에 적용한 예이다. 제9도에 도시하는 실시예 2는 수동 역학적 감각을 디스플레이하는 자동차 운전 시뮬레이션 시스템이었지만, 본 실시예는 더 액티브한 역학적 감각을 디스플레이하도록 한 것이다.

제13도에 있어서, 핸들(110)의 회전축(122)에는, 원통 전극(123)을 설치한 상하 2개의 원판(124)이 고정되어 있고, 회전축(122)은 상하 2곳의 베어링(125)으로 지지되고 있다. 또한, 회전축(122)에는 링 모양의 깊은 도랑(126)을 설치한 상하 2개의 플랜지(127)가 베어링(125a)을 통해 회전이 자유롭도록 설치되어 있다. 각 원통 전극(123)은 플랜지(127)의 깊은 도랑(126)에, 이 깊은 도랑(126)의 내벽면측과 1.0

의 틈을 유지한 상태로 각각 회전이 자유롭게 삽입되어 있다. 또한, 각 플랜지(127)는 밸트(128)를 통해 모터(129)에 접속되고, 반대 방향으로 동일 속도로 회전하도록 되어 있다.

전기 점성 유체(106)는 깊은 도랑(126)과 원통 전극(123)의 틈에 소정량 주입되어 있고, 상하의 원통 전극(123)에는 각각 독립으로 전압을 인가할 수 있도록 되어 있다. 또한, 회전축(122)의 하단에는 밸브(110)의 위치 및 움직임을 각도 및 회전 가속도의 형태로 검출하는 가속도 센서(2)가 설치되어 있다.

지금, 원통 전극(123)에는 전압을 인가하지 않는 상태로, 모터(129)로서 상하의 플랜지(127)를 동일 속도로 회전시키면, 상하의 원통 전극(123)에는 같은 크기로 반대 방향의 회전력이 발생하고, 밸브(110)에는 어떤 회전력도 전해지지 않는다.

다음에, 원통 전극(123)에만 전압을 인가하면, 위의 깊은 도랑(126)에 주입된 전기 점성 유체(106)의 점성이 증대하고, 핸들(110)은 그 점성의 증대에 비례한 힘으로 회전한다. 역으로, 아래의 원통 전극(123)에만 전압을 인가하면, 핸들(110)은 반대 방향으로 회전한다.

이와 같이, 상하의 원통 전극(123)에 인가하는 전압을 제어함으로써, 핸들(110)의 회전 방향이나 회전력을 자유롭게 조정할 수 있다. 특히, 원통 전극(123)이나 플랜지(127)의 재질을 가볍게 함으로써 관성력을 작게 할 수 있기 때문에, 핸들(110)에 원하는 가속도를 갖는 회전력이나 원하는 주파수를 갖는 진동을 발생시키는 것도 가능하게 된다.

이 가상 현실감 시스템에 의하면, 센서(2)로부터의 신호 및 운전 시뮬레이션의 화상 디스플레이 장치(3)로 공급하는 신호를 기초하여, 역학적 감각 디스플레이 장치(1)에 인가하는 전압을 컴퓨터(4)로서 연산하고, 연산된 전압이 원통 전극(123)에 공급되어 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 한다. 이로써, 실시예 2의 자동차 운전 시뮬레이션 시스템보다도 더 현실성 높은 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 할 수 있다. 또한, 화상 디스플레이 장치(3)의 화상은 컴퓨터 그래픽에 의한 화상으로, 가속기나 브레이크 등의 센서로부터의 신호에도 응답하여 움직인다.

[실시예 5]

제14도 및 제15도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 5를 도시하는 도면으로, 제14도는 XY 평면에서의 역학적 감각을 디스플레이 할 수 있는 역학적 감각 디스플레이 시스템(1)을 도시하는 사시도, 제15도는 이 역학적 감각 디스플레이 장치(1)를 사용한 가상 현실감 시스템을 도시하는 블록도이다. 본 실시예에 따른 역학적 감각 디스플레이 장치(1)는 제13도의 핸들(110) 대신에 도르래(131)를 설치한 장치를 2대 이용한 평행 연결의 형태를 갖고 있다.

제14도 및 제15도에 있어서, 참조 번호 132는 전기 점성 유체(106)가 주입된 전기 점성 유체부로, 이 부분의 구성은 제13도의 대응 부분과 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 즉, 플랜지(127)에 형성된 깊은 도랑(126)에 원통 전극(123)을 삽입하고, 그 틈에 전기 점성 유체(126)를 주입한 구성으로 되어 있다. 따라서, 전기 점성 유체부(132)는 거기에 인가되는 전압에 따라 모터(129)의 출력 토오크를 변화시켜 도르래(131)로 전달한다.

평행 연결(평행사변형을 형성)의 4개의 프래임내, 인접하는 2개의 프래임(133, 134)에는 도르래(131a, 131b)가 각각 설치되어 있다. 이들 도르래(131a, 131b)는 밸트(128)를 통해 개별의 도르래(131)에 접속되고, 그들의 회전력을 평행 연결의 인접 프래임(133, 134)에 각각 전달한다. 프래임(133, 134)은 동심 2중 회전축(135)에 회전이 자유롭게 고정되어 있다. 또한, 평행 연결의 4개의 프래임은 서로 회전이 자유롭게 설치되어 있고, 회전축(135)에 마주하는 위치에는 레버(lever ; 136)가 설치되어 있다. 따라서, 도르래(131)로부터 회전력이 전달되지 않을 경우에는, 레버(136)는 프래임의 길이 범위에서 회전축(135) 둘레의 XY 평면을 자유롭게 이동할 수 있다.

한편, 전기 점성 유체부(132)의 쌍방 또는 어느 한쪽의 도르래(131)로부터 평행 연결의 도르래(131a 및/또는 131b)로 회전력이 전달되면, 그에 따라 프래임(133 및/또는 134)이 회전하고, 레버(136)에 힘이 전달됨과 동시에 레버(136)의 위치는 이동한다.

센서(2)는 회전축(135)을 중심으로 하는 프래임(133, 134)의 각도 및 각가속도를 검출하고, 이들에 기초하여 프래임(133, 134)의 위치나 이동 속도를 출력한다.

이와 같은 구성에 있어서, 2대의 모터(129)를 일정 속도로 회전시키면서, 레버(136)의 위치나 운동에 따라 컴퓨터(4)로 연산되는 전압을 전기 점성 유체부(132)로 인가함으로써 레버(136)에 전송되는 힘의 크기나 방향을 제어할 수 있다.

예를 들어, 레버(136)를 화상 디스플레이 장치(3)로 방영되 나오는 가상의 실내문의 노브(knob)로 하고, 이 문을 개폐시켰을 때의 역학적 감각을 레버(136)를 통해 디스플레이 할 수 있다. 즉, 문의 이동에 따른 미세한 역학적 감각이나 문이 벽에 부딪쳤을 때의 진동 등에 대응하는 데이타를 미리 컴퓨터(4)에 맞추어 놓고, 컴퓨터(4)에 의한 연산 처리로서 전압을 전기 점성 유체부(132)로 인가하면 된다.

[실시예 6]

제16도 내지 제18도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 6을 도시하는 도면으로, 제16도는 역학적 감각 디스플레이 장치(1)를 중심으로 한 전체 구성을 도시하고, 제17도는 평행판 전극(139)을 도시하며, 제18도는 5개의 손가락으로 가상 물체 9개를 파지할 때의 상태를 도시하고 있다. 이 실시예는 유연한 가상 물체(9)를 잡을 때 손가락에 걸리는 힘을 역학적 감각 디스플레이 장치(1)를 통해서 조작자에게 디스플레이하는 것이다. 이 역학적 감각 디스플레이 장치(1)도 전기 점성 유체로 인가하는 전계 강도를 제어해 그 점성을 변화시켜 역학적 감각을 디스플레이하는 것이다.

이들 도면에 있어서, 각 손가락에는 전극 유니트(150)가 장착되어 있다. 전극 유니트(150)는 금속 필름 전극(138)과 금속 평행판 전극(139)을 갖고 있다. 금속 필름 전극(138)의 일단은 금속 절연부(137)를 통해 손가락의 뒷부분에 설치되어 있고, 다른 단측은 평행판 전극(139)의 틈 중앙부에 깊게 삽입되어 있다. 평행판 전극(139)은 그 표면에 절연성의 얇은 합성 섬유의 부직포가 붙여져, 이것이 공간부(105)로 되어 있다. 공간부(105)는 금속 필름 전극(138)과 평행판 전극(139)과의 사이를 절연함과 동시에, 그들의 틈을 일정하게 유지하고 있다 또한, 금속 필름 전극(138)과 평행판 전극(139)과의 틈에는 전기 점성 유체(106)가 충전되어 있다.

각 금속 필름 전극(138)과 평행판 전극(139)과의 사이에는 컴퓨터(4)로 연산된 전압이 각각 독립적으로 공급되고, 전기 점유 유체(106)에 인가되는 전계 강도를 제어한다. 또한, 손가락의 움직임을 위치 센서(2)로서 검지하고, 그 출력 신호를 컴퓨터(4)로 피드백 한다.

이와 같은 구성에 있어서, 손가락의 움직임에 맞춰 컴퓨터(4)로서 연산된 전압이 전극(138, 139)으로 인가됨으로써, 화상 디스플레이 장치(3)에 컴퓨터 그래픽으로 형성된 가상 물체(9)를 잡을 때의 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 할 수 있다.

이 방법에서는, 액티브한 역학적 감각의 디스플레이는 어렵지만, 간단한 기구로 상하 방향, 좌우 방향 및 지면에 수직인 축 주변의 합계 3개의 자유도를 갖게 할 수 있다. 또한, 손가락에 작용하는 힘, 즉 디스플레이 힘은 손가락의 배 부분의 법선 방향으로 작용한다. 종래의 조작기형의 디스플레이 장치로서, 원하는 디스플레이 힘을 발생시키기 위해서는 변환 행렬을 이용해 각 엑추에이터를 개별적으로 제어해야 하므로 매우 번잡한 시스템으로 된다. 본 실시예의 역학적 감각 디스플레이 장치는 금속 필름 전극(138)이 손가락에 대해 직각으로 유지되어 있음으로써 유동 저항력과 디스플레이 힘의 방향이 거의 일치하고 있기 때문에, 특별한 제어를 필요로 하지 않고, 복잡한 형상의 물체에서도 다양한 파지 형태에서 갖는 감각을 좋게 디스플레이 할 수 있다.

[실시예 7]

제19도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 7에서 이용하는 역학적 감각 디스플레이 장치를 도시한다. 도면에 있어서, 전극 유니트(15)는 금속 필름 전극(138)과 평행판 전극(139), 그들의 틈에 봉입된 전기 점성 유체(106)를 갖고 있다. 각 금속 필름 전극(138)에는 손가락 근방 부분에 역감 센서(찌그러짐 센서 ; 2)가 설치되어 있다. 또한, 전극 유니트(150)의 손끝측에 는 모터(129)가 설치되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서, 역감 센서(2)로부터의 정보에 기초하여, 전기 점성 유체(106)로의 인가 전계 및 평행판 전극(139)의 움직임을 피드백 제어함으로써 액티브한 역학적 감각의 디스플레이를 실현할 수 있다. 많은 경우, 손가락으로 쥔 가상 물체(9)의 액티브한 감각은 주로 손가락을 펴는 방향에서의 디스플레이기 때문에, 모터(129)의 자유도는 1개의 손가락에 대해서 1자유도로도 많은 상태를 디스플레이 할 수 있다.

상술한 실시예 6의 문제점으로서, 손가락을 굽혀 행함에 따라서 금속 필름 전극(138)이 평행판 전극(139)으로부터 서서히 뽑혀 나오고, 전극의 유효 면적이 감소하게 된다. 그것을 개량하기 위해서는, 금속 필름 전극(138)의 길이를 측정하여 전기 점성 유체(106)에 인가하는 전계 강도를 각각 조정하는 것이나, 금속 필름 전극(138)의 길이를 매우 크게 설정하는 것이 필요하다. 본 실시예는, 전극 유니트(150)를 모터(129)로서 이동시키기 때문에 이 문제를 해결하는 것이 가능하다. 예를 들어, 금속 필름 전극(138)에 설치된 위치 센서(2b)로서 손가락의 굽힘량을 검출하고, 모터(129)로 전극 유니트(150)의 위치를 변화시킴으로써, 유효 전극 면적을 가능한 한 넓히면서 일정함에 가깝도록 제어하는 것이 가능하다. 또한, 이와 같은 위치 센서(2b)로서는 LED를 사용할 수 있다.

[실시예 8]

제20도는 본 발명에 따른 텔레이그지스턴스 시스템의 실시예 8을 도시하는 도면이다. 이 실시예 8은 가상 현실 시스템을 낚시 게임에 적용한 예이다.

조작자는 낚싯대(42)의 조작에 의해 화상 디스플레이 장치(3)로 방영되 나온 목표의 물고기 입가에 침끝을 옮긴다. 이 경우, 화상 디스플레이 장치(3)의 화상과 침끝은 컴퓨터(4)로서 연동하고 있다. 즉, 침끝이 능숙하게 입가에 옮겨지면, 물고기가 물고, 그 물고기에 맞춰진 입질이나 손끝맛이 얻어지도록 컴퓨터(4)에는 데이타베이스 및 프로그램이 내장되어 있다.

전기 점성 유체를 이용한 역학적 감각 디스플레이 장치(1)와 장력 센서(2)로서 물고기의 종류나 크기에 맞는 손끝맛을 짧은 강직한 낚싯대에서도 현실감을 갖고 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 2매의 평행한 회전 원판 전극간에 전기 점성 유체를 봉입하고, 이 전기 점성 유체에 인가하는 전계 강도를 제어함으로써 전달 토오크를 변화시켜 장력을 조정하는 역학적 감각 디스플레이 장치를 이용해도 된다.

[산업상의 이용 분야]

본 발명은, 컴퓨터로서 만들어 낸 화상(가상 세계)나 로봇 등을 매체로 한 실제로 존재하는 원격지의 세계(원격 세계)와, 전기 점성 유체의 유동 저항을 실시간으로 연동시켜 조작자에 대한 역학적 감각의 디스플레이를 행한 시스템으로, 간편하면서 콤팩트하게 많은 자유도의 움직임을 현실에 가까운 감각으로 디스플레이 할 수 있다. 소위, 가상 현실(버츄얼 리얼리티)나 원격 현실(텔레리얼리티)의 시스템으로서 디자인, 교육, 훈련, 오락, 위험 작업, 미세/초미세 작업 등의 분야에 적용할 수 있다. 예를 들어, 오락 분야에서는, 스키, 낚시, 공중 비행, 해중 유영, 골프, 야구, 사이클링 등, 훈련 분야에서는, 자동차 운전, 우주 작업 등, 교육 분야에서는 숙련 작업의 규격·표준화 등, 위험 작업이나 미세 작업의 분야에서는, 핵물질 처리 작업, 심해 작업, 미세한 것의 가공·조립·처리 등의 작업, 의료 분야에서는 근력 등의 기능 회복, 카메라 감시하의 수술 등, 디자인 분야에서는 기기류나 주택 실내 가구품의 조작성의 설계 등이 열거된다. 또한, 고속의 네트웍을 이용한 멀티미디어의 기반 기술의 일례로서 본 발명의 역학적 감각 디스플레이 장치는 마우스나 키보드, 디스플레이나 스피커와 동등한 정보 단말의 입출력 장치로서 종래의 문자, 화상, 음성 등의 정보의 전달에 더하여, 닿거나, 쥐거나, 어루만지는 등의 체성 감각에 관한 정보의 전달을 가능하게 한다.

Claims (34)

1. 화상의 형태로 제공된 환경으로의 조작자의 행동에 응답하여, 역학적 감각을 상기 조작자에게 디스플레이하는 텔레이그지스턴스(teleexistence) 시스템에 있어서, 주어진 화상 신호에 기초하여 상기 화상을 표시하는 화상 디스플레이 장치; 상기 역학적 감각에 대응하는 역각(力覺 ; force sence) 신호를 발생하는 컴퓨터; 및 상기 역각 신호에 기초하여 전기 점성 유체의 유동 저항을 전기적으로 변화시키는 제어 수단과, 상기 유동 저항에 의해 제어된 힘을 상기 조작자에게 미치는 역각 부여 수단을 갖는 역학적 감각 디스플레이 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 텔레이그지스턴스 시스템은, 상기 역학적 감각 디스플레이 장치의 역학적 변수(mechanical variable)를 검지하는 센서를 더 갖고, 그 센서의 출력 신호가 상기 컴퓨터로 피드백되며, 상기 컴퓨터는 상기 센서의 출력 신호에 의해 상기 역학적 감각 디스플레이 장치 및 상기 화상 디스플레이 장치의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 역학적 감각 디스플레이 장치는, 상기 역각 부여 수단(force proving means)을 구동하는 구동계를 더 갖는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
4. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 화상의 형태로 제공된 상기 환경이 원격 세계(telereal world)이고, 그 원격 세계를 촬상하여 상기 화상 신호를 출력하는 촬상 수단과, 그 원격 세계의 역학적 작용을 검출하고, 그 출력 신호를 상기 컴퓨터로 피드백하는 원격 세계 센서를 구비하며, 상기 컴퓨터는 상기 촬상 수단으로부터 출력된 상기 화상 신호 및 상기 원격 세계 센서의 출력 신호의 적어도 한쪽에 기초하여 상기 역각 신호를 발생하고, 상기 역학적 감각 디스플레이 장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
5. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 화상의 형태로 제공된 상기 환경이 가상 세계이고, 상기 컴퓨터는 그 가상 세계의 화상을 미리 저장하여 두고, 상기 가상 세계의 화상에 기초하여 상기 화상 신호를 상기 화상 디스플레이 장치로 공급함과 동시에, 상기 가상 세계의 화상에 기초하여 상기 역각 신호를 상기 역학적 감각 디스플레이 장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 빙햄(Bingham) 유동을 나타내는 전기 점성 유체인 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 뉴튼(Newtonian) 유동을 나타내는 전기 점성 유체인 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 뉴튼 유동을 나타내는 전기 점성 유체와 빙햄 유동을 나타내는 전기 점성 유체의 양쪽인 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 볼(ball)의 형태인 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 화상에 관련된 소리를 출력하기 위한 소리 출력 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 자동차의 핸들 형태인 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 조작자의 손가락을 누름으로써 촉각 감각을 제공하는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 낚싯대를 구비하고, 상기 낚싯대에 장력을 제공하는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 전기 점성 유체가 2개의 전극 사이의 공간부에 봉입되어 있는 상기 제어 수단은 상기 전기 점성 유체에 전계를 공급함으로써 상기 전기 점선 유체의 유동 저항을 제어하는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 2개의 전극은 비유동적으로 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
16. 제14항에 있어서, 상기 2개의 전극 중 하나는 비유동적으로 제공되고, 상기 2개의 전극 중 다른 하나는 유동적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
17. 디스플레이 장치, 컴퓨터, 및 제어 장치와 역각 부여 장치를 포함하는 역학적 감각 디스플레이 장치를 구비하는 텔레이그지스턴스 시스템에서 화상의 모양으로 제공된 환경으로의 조작자의 행동에 응답하여 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법은, 상기 화상 디스플레이 장치에 의해 제공된 화상 신호에 응답하여 상기 화상을 디스플레이 하는 단계; 상기 역학적 감각에 대응하는 역각 신호를 발생하는 단계; 및 상기 제어 장치에 의한 역각 신호에 응답하여 전기 점성 유체의 유동 저항을 전기적으로 변화시키고, 상기 유동 저항에 의해 제어된 힘을 조작자에게 제공하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 텔레이그지스턴스 시스템이 상기 역학적 감각 디스플레이 장치의 역학적 제량을 검지하는 센서를 더 구비하여 상기 센서의 출력을 상기 컴퓨터로 피드백하는 단계와, 상기 컴퓨터가 상기 센서의 출력 신호에 응답해서 상기 역학적 감각 디스플레이 장치 및 상기 화상 디스플레이 장치의 적어도 한쪽을 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 역학적 감각 디스플레이 장치는 구동계를 더 포함하며, 상기 구동계에 의해 상기 역각 부여 수단을 구동하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
20. 제17항에 있어서, 화상의 모양으로 제공된 상기 환경이 원격 세계이고, 상기 텔레이그지스턴스 시스템이 상기 원격 세계를 촬상하기 위한 촬상 수단 및 원격 세계 센서를 더 구비하며, 상기 방법이 상기 촬상 수단으로부터 상기 화상 신호를 출력하는 단계; 상기 원격 세계 센서로 상기 원격 세계의 역학적 작용을 검출하는 단계; 상기 원격 세계 센서의 출력 신호를 상기 컴퓨터에 피드백하는 단계; 및 상기 촬상 수단으로부터 출력된 상기 화상 신호와 상기 원격 세계 센서의 상기 출력 신호의 적어도 한쪽 신호에 응답해서 상기 역학적 감각 디스플레이 장치로 공급하기 위해 상기 역각 신호를 발생하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이하는 방법.
21. 제17항에 있어서, 화상의 모양으로 제공된 상기 환경이 가상 세계이고, 상기 컴퓨터는 그 가상 세계의 화상을 미리 격납하고 있으며, 상기 가상 세계의 상기 화상에 응답해서 상기 화상 신호를 상기 화상 디스플레이 장치로 공급하는 단계 ; 및 상기 가상 세계의 상기 화상에 응답해서 상기 역각 신호를 상기 역학적 감각 디스플레이 장치로 공급하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
22. 제17항에 있어서, 상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 빙함 유동을 나타내는 전기 점성 유체인 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
23. 제17항에 있어서, 상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 뉴톤 유동을 나타내는 전기 점성 유체인 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
24. 제17항에 있어서, 상기 전기 점성 유체는 전계 인가시에 뉴톤 유동을 나타내는 전기 점성 유체와 빙함 유동을 나타내는 전기 점성 유체로 구성되는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
25. 제17항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 볼 형태인 것을 특징으로 하는 텔레이그지스턴스 시스템.
26. 제17항에 있어서, 상기 텔레이그지스턴스 시스템은 소리 출력 수단을 더 구비하며, 상기 음성 출력 수단으로 상기 화상에 연관된 소리를 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
27. 제17항에 있어서, 상기 역학 부여 수단은 자동차의 핸들의 형태인 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
28. 제17항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 조작자의 손가락을 누름으로서 측각 감각을 제공하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
29. 제17항에 있어서, 상기 역각 부여 수단은 낚싯대를 구비하고, 상기 역각 부여 수단은 상기 낚싯대에 장력을 제공하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
30. 제17항에 있어서, 상기 전기 점성 유체가 2개의 전극 사이의 공간부에 채워져 있는 상기 제어 수단이 상기 전기 점성 유체에 전계를 공급함으로써 상기 전기 점성 유체의 유동 저항의 변화를 제어하는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 2개의 전극이 비유동적으로 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
32. 제30항에 있어서, 상기 2개의 전극들 중 하나는 비유동적으로 제공되고, 또 다른 하나는 유동적인 것을 특징으로 하는 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이 하는 방법.
33. 프로그램 부호화 수단을 갖고 있는 컴퓨터 프로그램 제품에서, 상기 프로그램 부호화 수단은 화상의 모양으로 제공된 환경으로의 조작자의 행동에 응답하여 상기 역학적 감각을 조작자에게 디스플레이하며 제공된 화상 신호에 응답해서 상기 화상을 표시하기 위한 화상 디스플레이 수단, 및 역각 신호에 응답해서 변화되는 전기 점성 유체의 유동 저항에 의해 제어된 힘을 상기 조작자에게 미치게 하는 역각 디스플레이 장치를 구비하는 텔레이그지스턴스 시스템에 포함되어 있는 컴퓨터에 의해 판독될 수 있으며, 상기 프로그램 부호화 수단은, 컴퓨터로 상기 역각 신호를 발생하기 위한 프로그램 부호화 수단; 및 상기 역학적 감각 디스플레이 장치와 화상 디스플레이 수단을 동기화 하기 위한 프로그램 부호화 수단을 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품.
34. 제33항에 있어서, 상기 프로그램 부호화 수단은 상기 화상 디스플레이 수단으로 상기 화상 신호를 제공하기 위한 프로그램 부호화 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.

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