KR100901155B1 - 입체 디스플레이 장치 및 이의 운용방법 - Google Patents

Abstract

입체디스플레이 장치 및 이의 운용방법이 개시된다. 상기 입체디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛, 사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛 및 상기 트랙킹 유닛에서 감지된 상기 위치정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함한다. 따라서, 사용자의 위치 변화에 따른 위치정보에 대응하여 상기 3차원 입체영상을 회전시킴으로써 실제의 물체를 관찰하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.

3차원, 입체영상, 디스플레이, 회전, 이동

Description

입체 디스플레이 장치 및 이의 운용방법{DISPLAY APPARATUS FOR STEREOSCOPIC AND AN OPERATION METHOD OF THE SAME}

본 발명은 입체 디스플레이 장치 및 이의 운용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 가상 입체영상을 생산하고, 사용자의 위치정보를 감지하여, 사용자가 이동하는 방향에 대응되도록 상기 입체영상을 이동시켜 제시함으로써, 물체를 실제와 유사한 3차원 영상으로 제공하는 입체 디스플레이 장치 및 이의 운용방법에 관한 것이다.

생동감 있고 현실적인 3차원 입체 영상을 구현하는 기술은 오래전부터 여러 가지 방식들이 꾸준히 연구 개발되고 있는 분야이다. 특히 최근 인터넷과 이동 통신을 비롯한 정보통신 분야의 폭발적인 성장은 개개인에게 전달되는 정보의 양과 질을 대폭 향상시키고 있으며, 이러한 정보의 가장 효과적인 전달 및 표현 방법으로서 3차원 디스플레이 기술이 주목받고 있다.

디스플레이에 세계적인 기술력을 보유한 기술선진국에서는 3차원 디스플레이 산업의 경제적 가치를 높이 평가하여 핵심기술과 독창적인 시스템을 개발하기 위해 많은 연구와 투자를 하고 있다. 3차원 디스플레이는 현재 특수 분야인 의료용, 게 임기, CAD 용 등에 제한적으로 응용되고 있으나 전 세계적인 연구 동향을 보면 머지않아 3D 모니터, 3D TV 등 3차원 관련 제품의 시장규모가 급속히 성장할 것으로 예상된다.

이에 따라 보다 현실적이고 생동감 있는 3차원 디스플레이 기술의 개발이 그 어느 때보다 절실히 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부응하여 국내외의 여러 대학과 기업들이 새로운 3차원 디스플레이 기술을 개발하기 위하여 노력하고 있다.

3차원 디스플레이 기술은 크게 3차원 입체 영상을 관찰하기 위해 관찰자가 특수한 안경을 착용해야 하는 안경식(또는 stereoscopy 방식)과 특수한 안경을 착용하지 않고서도 3차원 영상을 관찰할 수 있는 무안경식(또는 autostereoscopy 방식)의 두 범주로 구분할 수 있다. 안경식 3차원 디스플레이는 관측자의 좌안과 우안에 약간 다른 영상을 제공하여 그 시차(parallax)로 인해 깊이감을 느끼게 한다. 이 때 좌안 영상과 우안 영상을 분리하는 방법에 따라 액정 셔터 방식, 편광 안경 방식 등으로 나뉘며 이러한 안경식 3차원 디스플레이는 이미 상용화되어 많은 제품이 판매되고 있고, 놀이공원 등에서도 이러한 방식을 채용한 3차원 극장이 운영되고 있다.

이러한 안경식 3차원 디스플레이는 실제로 3차원 이미지를 공간상에 만드는 것은 아니지만 관측자에게 정확한 깊이감을 줄 수 있는 장점이 있어 3차원 CAD(computer-aided design) 등에 응용이 연구되고 있으며 HMD(head-mounted display) 등에서도 이용되고 있다.

또한, 완전 3차원 방식이라고 하여, 공간상에 물체를 실제 물체와 유사하게 가상의 체적을 가지도록 디스플레이하는 인테그럴 포토그래피(IP), 체적형 디스플레이 또는 홀로그래피와 같은 방식으로 3차원 영상을 표현하는 입체 디스플레이 장치들이 개발되어 왔다.

그러나, 종래의 이러한 3차원 입체영상을 표현하는 입체디스플레이 장치는 몇 가지 문제점이 있다.

첫 번째로, 종래의 입체 디스플레이 장치는 화면에 보이는 3차원 입체영상으로 표현되는 가상의 물체를 실제 물체처럼 다른 각도에서 볼 수 없는 문제점이 있다.

두 번째로, 사용자의 위치가 변하더라도 상기 입체영상은 그대로 유지되어 상기 가상의 물체의 다른 면을 용이하게 관찰할 수 없는 문제점이 있다.

세 번째로, 완전 3차원 방식으로 3차원 영상을 제시하는 장치를 제조하는 경우 상대적으로 고비용으로 제작하게 되는 문제점이 있다.

네 번째로, 사용자의 이동에 따라 디스플레이 장치 또는 3차원 입체영상을 이동시키지 못하는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 화면에 보이는 3차원 영상으로 표현되는 가상의 물체를 실제 물체처럼 다른 각도에서 볼 수 있는 입체디스프레이 장치 및 이의 운용방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 사용자의 위치가 변경됨에 따라 상기 입체 영상도 이에 대응되는 방향으로 이동되어 가상의 물체, 즉 입체영상의 다른 면을 용이하게 관찰할 수 있는 입체디스플레이 장치 및 이의 운용방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상대적으로 저비용구조로 제조될 수 있는 입체디스프레이 장치 및 이의 운용방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 사용자의 이동에 대응되도록 3차원 영상 또는 디스플레이장치를 이동시키는 입체디스플레이 장치 및 이의 운용방법을 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 입체 디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛, 사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛 및 상기 트랙킹 유닛에서 감지된 상기 위치정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함한다.

여기서, 상기 위치정보는 상기 사용자의 눈의 위치 변화에 대응되는 이동거 리, 이동 방향, 이동속도, 회전 거리, 회전 방향, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 트랙킹 유닛은 카메라로 구비되는 것이 바람직하며, 이 때, 상기 트랙킹 유닛은 명암을 중심으로 상기 위치정보를 감지하도록 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 다른 바람직한 실시예에 따르면, 입체디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하되, 2축 회전 가능하도록 구비되는 디스플레이 유닛, 사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛, 상기 위치정보에 대응되는 방향으로 상기 디스플레이 유닛을 회전시키는 회동유닛, 상기 디스플레이 유닛의 회전정보를 감지하는 회전센서 및 상기 회전센서에서 감지된 상기 회전정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함한다.

여기서, 상기 회동유닛은 상기 디스플레이 유닛에 결합되되 상기 디스플레이 유닛을 1축 회전시키는 제 1회전부재 및 상기 제 1회전부재와 결합되되, 상기 디스플레이유닛을 상기 1축과 수직한 2축 회전시키는 제 2회전부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회동유닛은 상기 제 1 및 제 2축에 의해 형성되는 가상평면의 법선과 평행한 제 3축을 중심으로 상기 디스플레이 유닛을 회전시키는 제 3회전부재를 더 포함하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 회전정보는 상기 디스플레이 유닛의 회전 거리, 회전 방향, 회 전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전센서는 각속도 센서, 각도 센서 또는 변위센서 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 입체디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하며, 2축 이동되도록 구비되는 디스플레이 유닛, 사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛, 상기 위치정보에 따라 상기 디스플레이 유닛을 2축 이동시키는 구동유닛, 상기 디스플레이유닛의 이동정보를 감지하는 이동센서 및 상기 이동센서에서 감지된 상기 이동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함한다.

여기서, 상기 이동정보는 상기 디스플레이 유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도 또는 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 구동유닛은 상기 디스플레이유닛의 적어도 일측에 결합되며, 상기 디스플레이유닛을 일 축 방향으로 이동시키는 제 1구동부 및 상기 제 1구동부와 결합되며, 상기 일 축방향에 수직한 방향으로 상기 디스플레이 유닛을 이동시키는 제 2구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동유닛은 상기 디스플레이 유닛을 상기 2축으로 형성되는 가상 평면의 법선방향으로 이동시키되, 상기 제 2구동부와 결합되는 제 3구동부를 더 포함하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 이동센서는 거리센서, 변위센서, 속도 센서 또는 레벨센서 중 적어도 하나로 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 입체디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하며, 6축 구동되도록 구비되는 디스플레이 유닛, 사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛, 상기 위치정보에 대응되는 방향으로 상기 디스플레이 유닛이 구동되도록 구동력을 제공하는 네비게이트유닛, 상기 디스플레이유닛의 구동정보를 감지하는 6축 항법센서 및 상기 6축 항법센서에서 감지된 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함한다.

여기서, 상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 다른 바람직한 실시예에 따르면, 입체디스플레이 장치의 운용방법은 3차원 입체 영상을 제시하는 입체디스플레이 장치를 제공하는 단계, 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 단계, 사용자의 위치정보를 감지하는 단계, 상기 위치정보에 대응되도록 상기 디스플레이유닛을 구동시키는 단계, 상기 디스플레이유닛의 구동정보를 감지하는 단계, 상기 구동정보에 따라 메인프로세서에서 상기 입체영상을 이동시키는 단계 및 상기 디스플레이 유닛에 이동된 상기 입체영상을 제시하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이 동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면, 화면에 보이는 3차원 영상으로 표현되는 가상의 물체를 실제 물체처럼 다른 각도에서 볼 수 있는 효과가 있다.

특히, 사용자의 위치가 변경됨에 따라 상기 입체 영상도 이에 대응되는 방향으로 이동되어 가상의 물체, 즉 입체영상의 다른 면을 용이하게 관찰할 수 있는 이점이 있다.

또한, 완전 3차원 방식으로 공간상에 물체를 표시하는 입체디스플레이 장치보다 상대적으로 저비용구조로 제조되면서도, 실제의 물체를 관찰하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 사용자의 이동에 대응되도록 3차원 영상 또는 디스플레이장치를 이동 또는 회전시킬 수 있는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 이하 설명에서는 구성 및 기능이 거의 동일하여 동일하게 취급될 수 있는 요소는 동일한 참조번호로 특정될 수 있다.

제 1실시예

본 발명의 제 1실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 도 1 및 도 2를 참조하 여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 입체디스플레이 장치(10)는 디스플레이유닛(110), 3차원프로세서(120), 메인프로세서(130) 및 트랙킹유닛(140)을 포함한다.

상기 디스플레이유닛(110)은 3차원 가상 입체영상을 제시하도록, 일반적으로 상용되는 액정디스플레이(LCD), 브라운관(CRT) 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중 적어도 하나로 구비되나, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 발광다이오드(LED) 또는 유기다이오드(OLED)로 구비되는 것도 가능하며, 3차원 입체영상을 표시할 수 있는 형태라면 자유롭게 변경가능함은 물론이다.

상기 3차원 프로세서(120)는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 상기 디스플레이유닛(110)에 제공하도록 일반적으로 상용되는 3차원 영상 생산용 마이크로 프로세서로 구비된다.

상기 트랙킹 유닛(140)은 상기 디스플레이유닛(110)의 상부에 결합되어, 사용자, 즉, 상기 디스플레이유닛(110)에 제시되는 3차원 입체영상을 관찰하는 사람의 위치정보를 감지하도록 구비된다.

이 때, 상기 트랙킹 유닛(140)은 카메라로 구비되어, 상기 사용자의 눈의 위치정보를 감지하도록 구비된다. 좀 더 상세하게는 상기 트랙킹 유닛(140)은 명암을 중심으로 상기 사용자의 눈의 위치 정보를 파악하는 ‘시각추적(eye-tracking)’기술을 사용하도록 구비하였다. 상기 시각추적 기술은 공지의 기술이므로 별도 의 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 위치정보는 상기 사용자의 눈의 위치 변화에 대응되는 이동거리, 이동 방향, 이동속도, 회전 거리, 회전 방향, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함한다.

또한, 상기 트랙킹유닛(140)은 상기 디스플레이유닛(110)의 상부에 결합되는 것으로 제시하였지만, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 상기 사용자의 위치정보를 감지할 수 있고, 상기 메인 프로세서(130)에 상기 위치정보를 전달할 수 있는 한도 내에서 자유롭게 배치가 가능하다.

상기 메인 프로세서(130)는 상기 트랙킹유닛(140)에서 감지된 상기 위치정보에 대응되는 방향으로 상기 입체 영상을 이동시키도록 일반적으로 상용되는 마이크로 프로세서도 구비된다.

여기서, 상기 입체디스플레이 장치(10)의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 디스플레이유닛(110)에 상기 3차원 가상 입체영상을 제공한다.

다음, 상기 3차원 가상 입체영상을 관찰하는 사용자가 일정 방향(A)으로 이동한다.

다음, 상기 사용자의 이동에 따라, 상기 트랙킹유닛(140)은 상기 사용자의 위치정보를 감지한다. 이에 따라, 상기 메인 프로세서(130)는 상기 트랙킹유닛(140)이 감지한 상기 위치정보에 대응되는 방향(A')으로 상기 입체영상을 이동시킴으로써, 상기 입체 디스플레이 장치(10)의 작동이 완료된다.

이에 따라, 3차원 입체영상을 사용자의 위치의 변화에 따라 상기 입체영상을 이에 대응되도록 이동시킴으로써, 실제로 3차원 물체를 관찰하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.

제 2실시예

본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 디스플레이 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 입체디스플레이 장치(20)는 디스플레이유닛(210), 3차원 프로세서(220), 메인프로세서(230), 트랙킹유닛(240), 회동유닛(250) 및 회전센서(255)를 포함한다. 참고로, 설명의 편의를 위하여, 상기 디스플레이유닛(210), 상기 3차원 프로세서(220), 메인프로세서(230) 및 트랙킹유닛(240)은 차례대로, 도 1 및 도 2에 도시된 제 1실시예의 상기 디스플레이유닛(110), 상기 3차원 프로세서(120), 메인프로세서(130) 및 트랙킹유닛(140)과 유사한 구성 및 역할을 하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

상기 회동유닛(250)은 상기 디스플레이유닛(210)을 회전시키도록 구비되며, 제 1회전부재(251), 제 2회전부재(252) 및 제 3회전부재(253)를 포함한다.

상기 제 1회전부재(251)는 전체적으로 'ㄷ'형태의 형상으로 형성되되, 자유단 부분이 상부로 개방된 형태로 구비되며, 상기 형상의 양 끝단 인접부위에서 상기 디스플레이유닛(210)의 양측에 회전 구동력을 전달하는 일반적으로 상용되는 모터(미도시)를 제공하여 상기 디스플레이 유닛을 상기 제 1회전부재(251)를 중심으 로 1축 방향으로 회전 가능하도록 구비된다.

상기 제 2회전부재(252)는 상기 제 1회전부재(251)의 자유단 반대편, 즉, 하부면에 결합되며, 상기 제 1회전부재(251)가 상기 제 2회전부재(252)를 중심으로 회전하도록 회전 구동력을 전달하는 상기 모터(미도시)로 구비되고, 이에 따라, 상기 디스플레이유닛(210)이 상기 제 2회전부재를 따라 상기 1축 방향과 수직한 2축 방향으로 회전하도록 구비된다.

상기 제 3회전부재(253)는 상기 제 1 및 제 2축으로 형성되는 가상 평면의 법선과 평행한 제 3축을 중심으로 상기 디스플레이유닛(210)을 회전시키도록 구비된다.

즉, 상기 제 3회전부재(253)는 상기 제 2회전부재(252)의 하부에서 직교하는 방향으로 결합하되, 상기 제 2회전부재(252)를 상기 제 3회전부재(253)를 중심으로 회전시킴으로써, 상기 디스플레이유닛(210)이 3축 회전이 가능하도록 구비됨으로써, 상기 디스플레이유닛(210)에 표시되는 입체형상의 모든 면을 효율적으로 제시할 수 있는 효과가 있다.

상기 회전센서(255)는 상기 디스플레이 유닛(210)의 회전정보를 감지하도록 각속도 센서, 각도 센서 또는 변위센서 중 적어도 하나 이상으로 구비된다. 상기 회전센서(255)는 상기 회동유닛(250)에 결합되되 배치되나, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 상기 디스플레이유닛(210)의 회전정보를 감지할 수 있는 범위 내에서 자유로운 배치가 가능함은 물론이다.

여기서, 상기 입체디스플레이장치(20)의 작동을 살펴보면 다음과 같다. 먼 저, 상기 디스플레이유닛(210)에 3차원 가상 입체영상을 제공한다.

다음, 상기 트랙킹유닛(240)에서 사용자의 위치정보를 감지한다.

다음, 상기 위치정보에 따라, 상기 회동유닛(250)에서 상기 디스플레이유닛(210)을 회전시킨다.

즉, 사용자의 눈의 위치가 변화함에 따라, 즉, 일정 방향(B) 방향으로 이동함에 따라, 상기 트랙킹유닛(240)에서 상기 사용자의 위치정보를 감지하게 되고, 상기 회동유닛(250)이 상기 디스플레이유닛(210)을 상기 위치정보에 대응되는 방향(C)으로 회전시킨다.

다음, 상기 디스플레이유닛(210)의 회전정보를 상기 회전 센서(255)에서 감지하고, 이에 따라, 상기 메인프로세서(230)에서, 상기 회전정보에 대응되는 방향(B')으로 상기 입체영상을 이동시켜 상기 디스플레이유닛(210)에서 제공한다.

따라서, 상기 디스플레이유닛(210)에 제공되는 상기 입체영상을 관찰하는 상기 사용자는 위치를 변경함에 따라, 실제 물체를 관찰하는 것과 유사하게 상기 입체영상의 모든 면을 관찰하기가 용이한 효과가 있다.

제 3실시예

본 발명의 제 3실시예에 따른 입체 디스플레이 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 제 3실시예의 변형실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 간략히 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 입체 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 입체디스플레이 장치(30)는 3차원프로세서(320), 디스플레이유닛(310), 구동유닛(350), 이동센서(355), 메인프로세서(330) 및 트랙킹유닛(340)을 포함한다. 참고로, 설명의 편의를 위하여 제 1 및 제 2실시예와 유사하거나, 동일한 구성에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.

상기 구동유닛(350)은 제 1구동부(351), 제 2구동부(352) 및 제 3구동부(353)를 포함하되, 상기 디스플레이 유닛(310)을 회전시키도록 구비된다.

상기 디스플레이유닛(310)은 상하 측에 길이방향으로 돌출된 형상의 돌기부를 형성하고, 상기 제 1구동부(351)는 한 쌍의 평행한 바형상으로 구비되되, 상기 디스플레이유닛(310)의 상하 측에 결합된다. 이 때, 상기 돌기부가 삽입결합되도록 상기 돌기부에 대응되는 형상으로 수용부를 형성한다.

이에 따라, 상기 디스플레이유닛(310)은 상기 제 1구동부(351)의 안내에 따라 좌우 방향(Y)으로 이동된다.

상기 제 2구동부(352)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되되, 개방된 부위가 상부방향으로 향하도록 구비되며, 자유단의 내부 방향에서 상기 제 1구동부(351)의 길이방향 양 끝단 인접부위와 결합되되, 상기 제 1구동부(351)가 상기 제 2구동부(352)를 따라 상하 방향(X)으로 이동되도록 상기 돌기부와 상기 수용부와 유사하게 형성되어 상호 결합된다.

상기 제 3구동부(353)는 상기 제 2구동부(352)의 하부에서 결합되되, 상기 제 2구동부(352)에 의해 상기 디스플레이유닛(310)이 이동되는 방향(X, Y)에 의해 형성되는 가상의 평면과 수직한 방향(Z)으로 긴 바 형상으로 구비되되, 상기 돌기 부와 수용부와 유사하게 삽입결합된다.

이에 따라, 상기 디스플레이유닛(310)은 상기 제 1구동부(351)에 결합되어 상기 제 1구동부(351)를 따라 좌, 우방향(Y)으로 이동되고, 상기 제 1구동부(351)가 상기 제 2구동부(352)를 따라 이동함에 따라, 상, 하 방향(X)으로 이동되며, 상기 제 2구동부(352)가 상기 제 3구동부(353)를 따라 이동함에 따라, 전, 후 방향(Y)으로 이동된다.

따라서, 상기 디스플레이유닛(310)은 상기 구동유닛(350)에 의해 서로 직교하는 3축 방향, 즉, 어느 방향으로든지 이동할 수 있도록 구비된다.

이에 따라, 상기 구동유닛(350)은 상기 트랙킹유닛(240)에서 감지한 사용자의 위치정보에 대응되는 방향으로 상기 디스플레이유닛(310)을 이동시킨다.

본 실시예에서는 상기 구동유닛(350)을 통해 상기 디스플레이유닛(310)을 3축 이동되는 것으로 제시하였지만, 이에 한정되거나, 제한되는 것은 아니며, 상기 제 3구동부(353)를 생략하고, 상기 디스플레이유닛(310)이 2축 이동되도록 구비하는 것도 가능하다.

상기 이동센서(355)는 상기 디스플레이유닛(310)의 이동정보를 감지하도록, 거리센서, 변위센서, 속도 센서 또는 레벨센서 중 적어도 하나로 구비되며, 여기서, 상기 이동정보는 상기 디스플레이 유닛(310)의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도 또는 이동 속도 중 적어도 하나를 포함한다. 이를 위하여 상기 이동센서(355)는 상기 디스플레이유닛(310)에 인접하도록 배치되어 상기 디스플레이 유닛(310)의 이동정보를 감지한다.

상기 메인프로세서(330)는 상기 이동센서(355)에서 감지된 상기 이동정보에 따라, 상기 디스플레이유닛(310)에 제시되는 3차원 가상 입체 영상을 이동시키는 역할을 한다.

즉, 상기 트랙킹센서(340)에서 사용자의 위치정보를 감지하면, 상기 위치정보에 대응되도록, 상기 구동유닛(350)은 상기 디스플레이유닛(310)을 이동시키고, 상기 이동센서(355)는 이러한 상기 디스플레이유닛(310)의 이동정보를 감지하게 된다. 이 후, 상기 메인 프로세서(330)는 상기 이동정보에 따라, 상기 입체영상을 이동시키고, 상기 디스플레이유닛(310)은 상기 이동된 입체영상을 제시한다.

제 4실시예

본 발명의 제 4실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 7은 본 발명의 제 4실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 입체디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 참고로, 설명의 편의를 위하여, 제 1 내지 제 3실시예와 유사하거나 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 입체디스플레이 장치는 3차원프로세서(420), 디스플레이유닛(410), 네비게이트유닛(450), 6축 항법센서(455), 메인프로세서(430) 및 트랙킹유닛(440)을 포함한다. 참고로, 설명의 편의를 위하여 제 1, 제 2 및 제 3실시예와 유사하거나 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 디스플레이유닛(410)은 3차원 입체영상을 제시하고, 6축 구동되도록 구 비되며, 이를 위하여 상기 네비게이트유닛(450)은 상기 디스플레이유닛(410)이 구동되도록 구동력을 제공하도록 6축 구동이 가능한 메니퓰레이터(manipulator)로 구비되어, 상기 디스플레이유닛(410)의 하부에 결합된다. 상기 매니퓰레이터는 공지의 기술이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

이에 따라, 상기 디스플레이유닛(410)은 상하, 좌우 및 전후 방향으로 이동 및 회전이 가능하게 되어 상기 디스플레이유닛(410)에 표시되는 3차원 입체영상도 자연스럽게 이동되도록 구비된다.

이를 위하여, 상기 6축 항법 센서(455)는 상기 디스플레이유닛(410)의 구동정보를 감지하도록 구비되며, 제 1 및 제 2실시예에서 상술한 상기 회전센서(255, 도 4 참조) 및 상기 이동센서(355, 도 6 참조)의 기능을 결합한 형태로 구비된다.

또한, 마찬가지로, 상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛(410)의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함한다.

따라서, 상기 입체 디스플레이 장치(40)의 작동을 좀 더 상세히 살펴보기 위하여 도 9를 제시한다. 도 9는 입체 디스플레이 장치의 운용방법을 도시한 순서도이다.

이에 도시된 바와 같이, 먼저, 3차원 입체 영상을 제시하는 입체디스플레이 장치를 제공하는 단계(S1)를 거친다. 설명의 편의를 위하여, 상기 입체 디스플레이 장치의 구성은 도 8의 참조번호를 참조하여 설명하기로 한다.

다음, 상기 입체디스플레이 장치에 구비된 3차원 프로세서(420)에서 3차원 가상 입체영상을 생산하여 상기 디스플레이유닛(410)에 제공한다(S2).

다음, 상기 디스플레이 유닛(410)에 제시되는 상기 입체영상을 관찰하는 사용자의 위치정보를 상기 트랙킹유닛(440)에서 감지한다(S3).

다음, 상기 위치정보에 대응되도록, 상기 네비게이트 유닛(450)은 상기 디스플레이유닛(410)을 구동시킨다(S4). 여기서 구동이라 함은 상기 디스플레이유닛을 물리적으로 6축 이동시키는 행위를 칭한다.

다음, 상기 디스플레이유닛(410)의 구동정보를 상기 6축 항법 센서(455)에서 감지한다(S5).

다음, 상기 구동정보에 따라 상기 메인프로세서(430)에서 상기 입체영상을 이동시킨다(S6). 여기서, 상기 디스플레이유닛(410)은 6축 구동되므로, 전후, 좌우 및 상하 이동과 3축 회전에 대한 모든 구동 정보에 대해 대응되도록 상기 메인프로세서(430)에서 상기 입체영상을 이동시키도록 구비된다.

다음, 상기 디스플레이 유닛(410)에서 이동된 상기 입체영상을 제시함(S7)으로써, 상기 입체 디스플레이장치(40)의 구동이 완료된다.

이에 따라, 사용자의 이동에 따라 실시간으로 상기 디스플레이 유닛(410)에 제시되는 3차원 가상 입체영상이 이동되게 되고, 이에 따라, 실제의 물체를 관찰하는 것과 유사하게 상기 입체영상을 관찰할 수 있는 효과가 있다.

여기서, 상기 입체 디스플레이 장치의 운용방법은 제 2 및 제 3실시예의 상기 입체 디스플레이 장치(20, 30)에도 상기 네비게이트 유닛(450) 및 상기 6축 항법센서(455)를 회동유닛(250, 도 4 참조) 및 회전센서(255, 도 4 참조) 또는 구동 유닛(350, 도 6 참조) 및 이동센서(355, 도 6 참조)로 대체하여 유사하게 적용하는 것이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제 3실시예의 변형실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 간략히 도시한 사시도이다.

도 6은 도 5의 입체 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 7은 본 발명의 제 4실시예에 따른 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이다.

도 8은 도 7의 입체디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 9는 입체 디스플레이 장치의 운용방법을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110:디스플레이유닛 120:3차원프로세서

130:메인프로세서 140:트랙킹유닛

250:회동유닛 255:회전센서

251:제 1회전부재 252:제 2회전부재

253:제 3회전부재 350:구동유닛

355:이동센서 351:제 1구동부

352:제 2구동부 353:제 3구동부

450:네비게이트유닛 455:6축 항법센서

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서;

   상기 입체영상을 제시하되, 2축 회전 가능하도록 구비되는 디스플레이 유닛;

   사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛;

   상기 위치정보에 따라 상기 사용자의 정면과 마주보도록 상기 디스플레이 유닛을 회전시키는 회동유닛;

   상기 디스플레이 유닛의 회전정보를 감지하는 회전센서; 및

   상기 회전센서에서 감지된 상기 회전정보에 대응되어 사용자의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서;

   를 포함하는 입체디스플레이장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 회동유닛은

   상기 디스플레이 유닛에 결합되되 상기 디스플레이 유닛을 1축 회전시키는 제 1회전부재; 및

   상기 제 1회전부재와 결합되되, 상기 디스플레이유닛을 상기 1축과 수직한 2축 회전시키는 제 2회전부재;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체디스플레이 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 회동유닛은 상기 제 1 및 제 2축에 의해 형성되는 가상평면의 법선과 평행한 제 3축을 중심으로 상기 디스플레이 유닛을 회전시키는 제 3회전부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체디스플레이 장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 회전정보는 상기 디스플레이 유닛의 회전 거리, 회전 방향, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체디스플레이 장치.
9. 제 5항에 있어서,

   상기 회전센서는 각속도 센서, 각도 센서 또는 변위센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
10. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서;

    상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛;

    사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛;

    상기 위치정보에 따라 상기 사용자의 정면과 마주보도록 상기 디스플레이 유닛을 이동시키는 구동유닛;

    상기 디스플레이유닛의 이동정보를 감지하는 이동센서; 및

    상기 이동센서에서 감지된 상기 이동정보에 대응되어 사용자의 이동과 반대되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서;

    를 포함하는 입체디스플레이 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 이동정보는 상기 디스플레이 유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도 또는 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체디스플레이 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 구동유닛은,

    상기 디스플레이유닛의 적어도 일측에 결합되며, 상기 디스플레이유닛을 일 축 방향으로 이동시키는 제 1구동부; 및

    상기 제 1구동부와 결합되며, 상기 일 축방향에 수직한 방향으로 상기 디스플레이 유닛을 이동시키는 제 2구동부;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체디스플레이 장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 구동유닛은 제 3구동부를 더 포함하고, 상기 제 3구동부는 상기 디스플레이 유닛을 상기 일 축 방향 및 상기 일 축과 수직한 다른 축에 의해 형성되는 가상 평면의 법선방향으로 이동시키되, 상기 제 2구동부와 결합되는 것을 특징으로 하는 회전형 디스플레이 장치.
14. 제 11항에 있어서,

    상기 이동센서는 거리센서, 변위센서, 속도 센서 또는 레벨센서 중 적어도 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 입체 디스플레이 장치.
15. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서;

    상기 입체영상을 제시하며, 6축 구동되도록 구비되는 디스플레이 유닛;

    사용자의 위치정보를 감지하는 트랙킹 유닛;

    상기 위치정보에 따라 상기 사용자의 정면과 마주보도록 상기 디스플레이 유닛이 구동되도록 구동력을 제공하는 네비게이트유닛;

    상기 디스플레이유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 구동정보를 감지하는 6축 항법센서; 및

    상기 6축 항법센서에서 감지된 상기 구동정보에 대응되어 상기 사용자의 이동 또는 회전과 반대되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서;

    를 포함하는 입체디스플레이 장치.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제

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