KR101755128B1

KR101755128B1 - 가상현실 극장 구조

Info

Publication number: KR101755128B1
Application number: KR1020150168520A
Authority: KR
Inventors: 최해용
Original assignee: 최해용
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-07-19
Also published as: CN105824183A; US20160213148A1; CN105824183B; US9575404B2; KR20160091235A

Abstract

본 발명은 가상 현실 영상용 극장 구조에 관한 것으로서
가상현실 영상의 유효 범위인 상, 하 40° 이상 360°, 좌, 우 120°이상 360°의 시야각을 갖으면서 편광도를 유지 반사할 수 있는 밝기 1.1 게인 이상의 입체 반사형 스크린과
상기 반사형 스크린에 투사할 수 있는 2D 또는 입체용 좌안용 영상과 우안용 영상을 투사하는 다수의 투사시스템과
상하 40°이상 120°, 좌, 우 120°이상 360도로 회전이 가능하되
동시에 상, 하, 좌, 우 회전이 가능한 구조의 의자 구조와 상기 각각의 의자가 별도로 분리 독립된 범위의 면적으로 회전하는 결합한 것을 특징으로 하는 가상현실 영상용 극장 구조에 관한 것이다.

Description

가상현실 극장 구조{Virtual Reality Theater Structure}

본 발명은 극장구조에 있어서 가상현실 영화를 관람할 수 있는 가상현실 극장 구조에 관한 것이다.

일반적인 극장은 극장 내부 전, 후 좌, 우 4면 중 1면에만 스크린이 구성되고 중간열 가운데 좌석 기준 좌, 우 60도 이내에서 상기 스크린을 향해 대면하는 고정식 좌석을 갖는다.

최근 가상현실 영상은 점차 발전하여 2D 영상 또는 3D 영상을 정면 방향의 화면에서 좌, 우 및 전, 후 및 상, 하 화면을 모두 관람할 수 있다. 또한 관람자의 시각방향이 움직이는 방향에 따라 그 시각방향에 대응하는 영화를 감상할 수 있는 방법을 요구하고 있으며 통상적으로 이러한 가상현실의 영상은 상·하 40도 이상 300도, 좌, 우 120도 이상 360도의 광시야각이 요구된다.

종래 한국특허출원번호 10-1808-7023047호와 같은 원형이동극장은 고정된 의자 위치를 기준하여 스크린의 구조가 상, 하로 가변 되는 구조로서 시청자가 의자에서 고개를 돌리지 않는 한 고정된 의자의 고정방향의 영상만이 시청 가능하다.

한국특허 출원번호 1995-0016630 돔형 극장구조는 전면에 고정된 수직 돔형 스크린 대비 수직 1자 배열로 구성된 각층의 의자를 전, 후 이동하는 구조일 뿐 의자 자체의 회전 방향에 따른 시야각을 제시하는 구조는 아니다.

한국특허 10-2011-0071429 “공압지지 시뮬레이터 장치 및 이를 이용한 포터블극장 시스템‘은 하중을 공기압으로 보정하고 모션 구동부를 3축으로 구동하는 장치로 의자가 전, 후 좌, 우로 회전할 수 있는 구조가 아니다.

한국 실용신안 출원번호 20-1804-0018973의 구조는 여러 개 의자를 동시에 바이브레이션 진동을 가하는 구조로 이를 회전하거나 상·하 회전하는 구조는 아니며. 한국 실용신안 출원번호 20-2010-0013407호의 구조는 3방향의 에어 스프링을 이용하여 떨림을 이용한 단순 진동 장치가 구비된 구조이다.

따라서 상기와 같은 극장구조 및 극장용의자 구조들은 가상현실에서 요구되는 시야각의 상, 하 이동과 좌, 우 회전하여 그 시야각에 해당되는 영상을 체감하는 가상현실 극장 구조에 적용이 불가능하다.

한국 특허출원번호 10-1808-7023047 한국 특허출원번호 10-2011-0071439 한국 실용신안출원번호 20-2010-0013407 한국 실용신안출원번호 20-1804-0018973 한국 특허출원번호 1995-0016030

본 발명은 상기의 문제점을 해결하여 2D 및 3D영상을 수평방향 기준 120° 이상 360°의 전, 후 좌, 우 화면과 상, 하 40° 이상 300°의 화면을 관람객이 임의의 시야 각도 방향으로 회전하면서 해당되는 관객이 의자가 회전하는 회전 각도의 시야각에 해당되는 영상을 관람할 수 있음으로 해서 마치 현장과 같은 체험을 할 수 있는 가상현실 극장 구조를 제시함에 있다.

종래 시청 방향이 고정된 극장구조와 고정식 의자 구조의 문제점을 해결하여 120°이상 360°의 전, 후 좌, 우의 영상과 상, 하 40° 이상 360°미만의 시야각으로 영상이 제시되는 돔형 또는 원형, 다각형, 원통형 스크린 구조와 120°이상 360°의 좌, 우 모든 방향과 상, 하 40°이상 120°미만의 상, 하 각도로 회전하는 의자 구조가 결합하는 가상 현실형 극장 구조를 제시하고자 한다.

본 발명은 가상현실 영상의 유효 범위인 상, 하 40° 이상 300°, 좌, 우 120°이상 360도의 시야각을 갖으면서 편광도를 반사할 수 있는 밝기 1.1 게인 이상의 반사형 스크린과

상기 반사형 스크린에 입체용 영상의 좌안용 영상과 우안용 영상을 투사하는 투사시스템 또는 2D 영상을 투사하는 2D 용 프로젝터와

의자 좌, 우에 상. 하 회전대(2)를 구성하고

상기 상·하 회전 대(2)에 상, 하 회전중심축(3)을 구비하여 의자가 상. 하 방향으로 40° 이상 120°로 회전하게 하고

상기 상, 하 회전대(2) 하부에 좌, 우 120°이상 360°로 회전하는 회전판(5)을 구비하되 상기 회전판(5) 중심 부분에는 회전중심축(7)이 인입 할 수 있도록 구성하고

상기 회전중심축(7)을 기준으로 상기 의자 하부와 상기 회전판(5) 사이 좌, 우 양방에 완충장치(4)를 구비함으로써

상기 회전판(5)의 회전중심축(7)을 기축으로 상기 회전판(5)과 상기 상, 하 회전 중심대(2)와 좌, 우 완충장치(4)가 동시에 회전하는 의자 구조(100)로 구성한다. 또한, 상기 의자배치 구조는 의자 구조가 상기 회전 중심축(7)을 기축으로 좌, 우 360° 회전할 수 있는 독립적인 회전 반경의 면적을 갖는 구조로 의자를 배열하는 구조로 함을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 가상현실 영상의 유효 범위인 상, 하 40°이상 300°, 좌, 우 120°이상 360°의 시야각을 갖으면서 편광도를 반사할 수 있는 밝기 1.1 게인 이상의 반사형 스크린으로 구성하고 상, 하 40° 이상 120°, 좌, 우 120°이상 360°의 시야각으로 투사되는 2D 및 입체용 영상의 좌안용 영상과 우안용 영상 투사 시스템으로 2D및 3D 영상을 투사하게 함으로써

편광된 입체용 영상 또는 2D 영상을 인간이 시각으로 볼 수 있는 모든 방향의 영상을 입체 스크린에 현출 하는 효과가 있으며

의자의 회전이 상, 하 40° 이상 120°의 상·하 회전이 가능하되 120°이상 360°의 좌, 우 회전이 동시에 가능한 의자구조와 결합 구성한다.

즉, 상기 상·하 회전대(2)는 회전중심축(3)을 회전축으로 의자가 상·하 방향으로 회전하게 하고

상기 의자, 좌우에 구성되는 회전 중심축(3) 하부에 회전판(5)을 구비하되 상기 회전판(5)중심 부분에는 회전중심축(7)이 인입할 수 있도록 구성되고

상기 회전중심축(7) 좌, 우 양방에 의자시트 하부와 상기 회전판(5) 상면 부 사이에 완충장치(4)를 구비함으로써

상기 하부 고정된 고정판(8)의 회전중심축(7)을 기축으로 상기 회전판(5)과 상, 하 회전대(2)와 좌, 우 완충장치(4)가 동시에 회전하는 의자 구조가 되므로

관람객은 의자(1)에 앉아서 40°이상 120°의 상·하 영상과 좌, 우 120°이상 360°의 입체영상을 시청하게 됨으로써

종래 고정된 일 방향의 스크린의 영상을 관람하는 기존극장 구조와 전혀 다른 현실과 같은 가상 체험을 할 수 있는 가상현실 극장 효과가 있는 것이다.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시의 예1 평면도
도 1의 (b)는 본 발명의 실시의 예1 측면도
도 2의 (a)는 본 발명의 실시의 예2 평면도
도 2의 (b)는 본 발명의 실시의 예2 측면도
도 3은 본 발명의 의자 구조의 사시도
도 4는 본 발명의 의자 구조의 측면도
도 5의 (a)는 의자 구조의 상, 하 회전중심축의 회전 설명도
도 5의 (b)는 의자 구조의 좌, 우 회전중심축의 회전 설명도

본 발명의 구조는 극장의 의자 좌석 중심 위치를 기준 하여 상, 하 40°이상 300°와 좌, 우 120°이상 360°의 시야각으로 입체 편광 반사를 할 수 있게끔 알루미늄 분 등의 반사 물질이 도포 되어 반사율 1.1 게인 이상의 스크린과

상기 스크린에 입체 영상의 좌안용 영상과 우안용 영상을 투사하되 영상을 투사하는 다수의 2D 또는 입체 영상용 프로젝터 구조와

상, 하 40°-120°로 회전하고 좌, 우로 120°이상 360°로 회전하되 상, 하와 좌, 우가 동시에 회전 가능한 구조의 의자가 배열된 좌석 구조가 결합되어 새로운 가상현실 극장 구조를 구성하는 것이 특징이다.

특히 이러한 본 발명의 극장 구조는 종래 시청 방향이 일 방향으로 고정된 의자들이 배치되는 구조와 달리 도 1의 (a)와 도 2의 (a)와 같이 의자가 360°의 모든 방향으로 회전할 수 있게끔 별개 독립 단위로 회전 반경을 갖는 배열을 갖는 것이 특징이다.

좀 더 상세히 설명하면 도 5의 (a)와 같이 회전 중심축(7)을 회전축으로 하여 그 회전반경인 R이 회전하는 회전 반경 단위로 의자 구조(100)를 배열하여 각 의자 구조(100)마다 관람객이 회전할 수 있는 것이 특징이다.

상기 영상과 스크린과 의자의 회전에 의해 감상할 수 있는 시야 범위를 한정하지는 않지만 상하 40~180°로 하고 좌, 우 120°이상 360°로 하는 이유는 120°미만일 경우는 가상 현실의 효과가 감소하기 때문이며
360°라 함은 360°로 회전하는 모든 시야각을 의미한다.

도 1의 (a)와 (b)와 같이 스크린(200)의 구조는 돔 스크린(180) 등 원형, 다각형, 원통형 스크린을 구비하고 그 중심에 입체 영상 또는 2D 영상을 투사하기 위한 투사시스템(300)을 구성한다.

투사시스템(300)의 구조는 입체의 경우 스크린의 영상을 분할 투사하기 위해 입체 영상용 좌안용 영상 프로젝터(302)와 우안용 영상프로젝터(301)를 1조 이상으로 구성한다.

이러한 입체 프로젝터는 예를 들면 투사렌즈를 어안렌즈로 구성하여 와이드 하게 투사할 수 있으며 각기 상, 하 30°- 90°, 좌, 우 30°-210°씩 분할하여. 입체 영상용 좌안용 영상 프로젝터(302)와 우안용 영상프로젝터(301)를 1조 이상 여러 개의 프로젝터로 구성할 수 있다.

또한, 스크린의 구조에 있어서는 스크린(200)의 형태를 돔 스크린, 원형스크린, 원통형 스크린, 삼각 4각, 5각 육각 등 다각형 스크린 등 모두 가능 하나 공통점은 스크린 표면에 편광반사가 가능하게끔 알루미늄 분을 도포하여 반사스크린 구조로 구성하고 화면의 시야각 크기는 중앙에 좌석에 앉는 관람자 위치 기준하여 상, 하 40도 이상 좌·우 120° 이상의 시야각을 갖는 스크린 형태로 한다.

스크린의 반사율 1.1 게인 이상으로 권장하는 것은 반사율이 있어야 편광도를 반사시켜 편광안경을 사용하여 입체 영상 관람이 가능하기 때문이다.

반사율 1.1 게인 미만이 될 때에는 편광판에서 편광되어 투사된 편광 영상의 반사작용은 없고 산란 작용만 있으므로 편광도가 산란되어 입체 관측이 불가능하기 때문이다.

이와 같은 편광반사구조는 좌안용 영상프로젝터(301)와 우안용 영상 프로젝터(302)가 각기 대칭 편향각을 갖는 편광 각도로 투사되고 이는 다시 관람객 편광 안경의 좌, 우안 중 좌안용 영상은 좌측 눈에 우안용 영상은 우측 눈에 관측하게 하기 위함이다.

이와 같은 스크린 구조와 의자 배치 구조는 예를 들면 도 2의 (a)와 (b)와 같이 돔 스크린(180)을 사각으로 구성하고 의자(1)의 배치 또한 의자 계단에 의해 사각으로 구성할 수 있다.

상기 스크린의 구조는 원통형 구조로 구성하거나 또는 원통형 중 일부를 개방한 예를 들면 좌우로는 120°, 180°, 250°, 300°, 340°, 360°, 상하로는 40°, 90°, 120°, 180°, 250°, 300°의 각도를 갖는 구조로 스크린으로 구성할 수 있다.

이와 같은 상기 스크린 구조와 결합되는 의자 구조(100)는 도 1의 (a), 도 2의 (a), 도 3. 도 4. 도 5의(a)와(b) 와 같이 상, 하 가 회전하면서 동시에 좌, 우 회전이 가능하여야하며 특히 상, 하 회전과 좌, 우 회전이 동시에 가능한 구조여야 한다.

이러한 상기 본 발명의 구조는 도 1의(a), 도 2의 (a)와 같이 관람객의 의도에 따라 정면 기준하여 정면 화면을 보다가 좌측 또는 우측으로 회전할 경우, 좌측 또는 우측 화면을 관람할 수 있으며 동시에 상방 즉 천정의 영상이나 바닥 즉 하방 영상도 관람함으로써 가상현실 영상 관람이 가능하게 되어야 한다.

따라서 상기 목적의 의자 구조는 도 3, 도 4와 같이 의자(1) 하방, 좌, 우측에 상하 회전대(2)를 구성하고 상, 하 회전대(2)의 상, 하 회전축(3)에 의자(1)를 연계하여 의자(1)가 수평 기준하여 하방 30° 이내에서 상방 120° 토탈 150°까지 회전하게 구성한다.

그러나 권장하는 각도는 하 방향으로 30°이상 회전할 시는 의자(1)에서 관람객이 앞으로 밀려나며 상 방향으로 90°이상 회전할 시는 관람객이 의자에서 뒤로 밀려나게 된다.

상기와 같이 본 발명은 상, 하 회전대(2) 하방에는 중심 부분에 홈이 구성되어있는 회전판(5)을 구성하고 회전판(5)의 전, 후 양방향에 완충장치(4)를 구비한다.

이와 같은 완충장치(4)는 에어 스프링, 가스 쇼바, 우레탄 탄력 구조 등 한정하지 않고 기 공지된 완충장치로 구성하는바 이러한 장치들은 관람자가 예를 들어 상향 20°로 상, 하 회전 시 좌, 우 완충장치가 각각의 에어 스프링 또는 가스 쇼바 내부의 가스 압력에 의해 상향 20°에서 고정되어 그 위치에서 멈추게 되며 원상복귀나 또 다른 각도로 회전할 시는 조금만 힘을 가해도 원활하게 원상복귀하는 각도로 회전하는 작용을 하게 된다.

상기와 같은 회전판(5)의 구조 하부에는 설치장소의 바닥에 고정되는 고정판(8)이 구비되고 고정판(8) 중심에는 회전중심축(7)이 구성된다.

좀 더 상세히 설명하면 도 3, 도 4와 같이 회전중심축(7)과 회전판(5) 사이 즉 상, 하 회전대(2) 하부에 구성된 회전축(2a) 내부로 회전중심축(7)을 인입하여 회전중심축(7)을 회전축으로 상, 하 회전대(2)와 회전판(5)이 좌, 우로 120°이상 360°의 모든 각도의 범위로 원활하게 회전할 수 있도록 베어링(6)으로 연계된다.

따라서 상기 회전중심축(7)에 의해 회전판(5)이 회전하게 되는데 제동하는 힘이 없으면 관람객이 자체 힘으로 의자를 회전할 시 가속력이 발생하여 원하는 위치에서의 정지등 회전 제어가 어렵게 되고 자칫 안전사고도 우려되게 된다.

이를 방지하기 위해 회전판(5)과 고정판(8) 사이에 우레탄과 같이 마찰력이 많은 플라스틱으로 바퀴, 휠 형태로 구비하거나 또는 고정판(8)을 자성이 있는 스틸로 구성하고 그 사이에 자석(磁石)바퀴를 구비하는 방법으로 제동 휠(9)을 구성한다.

이러한 경우 관람자의 자체 힘으로 의자가 회전하더라도 자석 바퀴나 우레탄 바퀴에 의해 제동이 되며 또 작은 힘으로 구동이 가능하게 된다.

따라서 이러한 본 발명의 의자 구조(100)는 도 5의 (a)와 도 5의 (b)와 같이 고정판(8)의 회전중심축(7)을 기축으로 회전판(5)과 좌, 우 완충장치(4a, 4b), 의자, 상, 하 회전대(2), 회전축(3)이 회전하면서 상, 하 회전축(3)에 의해 의자가 상, 하 회전도 동시에 가능하게 되는 특징이 있다.

이러한 의자구조(100)는 의자구조 자체에 음향과 연동한 공지된 바이브레이션 장치를 구성하여 음향에 따라 의자의 뒤 판, 하판 등이 진동하여 진동을 느낄 수 있게 구성할 수 있다.

* 이와 같은 본 발명은 도 5의(a)와 같이 우레탄 바퀴 또는 자석 바퀴 등으로 구성된 제동 휠(9)을 삭제하고 상, 하 회전축(3)과 좌, 우 회전판(5) 일방에 각각 구동 모터(3a, 12 )를 연결하고 도 3과 같이 의자 상단 팔걸이 위치에 전자 컨트롤 장치(11a.11b)를 구비하여 의자(1)의 상·하, 좌, 우 회전을 전자적으로 조정할 수 있다.

즉, 좌, 우 회전을 하면서 동시에 상, 하 회전도 할 수 있으며 상·하 회전은 좌, 우 완충장치(4a, 4b)에 의해 좌, 우 회전은 제동 휠(9)에 의해 각각 제동과 구동이 쉽게 가능한 것이다.

따라서 이러한 본 발명의 구조는 새로운 가상현실용 극장 구조로써 새로운 극장구조 테마 파크의 극장 구조 가상현실 체험 극장 구조 등 다양한 가상현실 영상 극장 구조로 활용될 수 있다.

100 의자시스템
180 돔 스크린
300 투사시스템
1. 의자
2. 상, 하 회전대
2a, 회전축
3. 상, 하 회전축
4. 완충장치
5. 회전판
6. 베어링
7. 회전중심축
8. 고정판
9. 제동 휠
10. 바닥판
11a. 좌우회전 컨트롤 판
11b. 상하 회전 컨트롤 판
12. 구동 모터
301. 좌 영상 프로젝터
302. 우 영상 프로젝터

Claims

스크린과 프로젝터와 의자로 구성하는 가상현실 극장 구조에 있어서

상기 의자 (1)의 구조를
상기 의자(1)가 상, 하 40°이상 120°미만으로 회전하게 구성하는 상, 하 회전대(2);와

상기 상,하 회전대(2) 하부에 상기 의자(1)를 좌, 우 120도 이상 360도 미만으로 회전하게 구성하는 회전 중심축(7);과
상기 상하 회전대(2)가 상기 회전중심축(7)을 기축으로 상호 원활하게 회전 하도록 상기 상하 회전대(2)와 상기 회전중심축(7) 사이에 구성되는 베어링(6);과

상기 회전중심축(7)이 구비되고 상기 의자(1)를 바닥에 고정하는 바닥판(10)과 결합하기 위한 고정판(8);을 포함하여 구성하되

상기와 같이 구성된 의자(1)는 각각의 독립적인 회전반경(R)을 가질 수 있도록 배열하고
상, 하, 40°이상 300° 미만 좌, 우 120°이상 360°미만의 시야각을 갖는 스크린과 결합함으로써
상기 의자(1)의 관람자는 관람자의 의도와 자체 힘에 따라 상, 하 좌, 우 방향으로 회전하면서 가상현실 영상을 관람하는 것이 특징인 가상현실 극장 구조
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제 1항에 있어서 의자(1)에 음향과 연동한 바이브레이션 장치를 구성하여 음향에 따라 진동을 느낄 수 있게 구성한 것이 특징인 가상현실 극장 구조
제 1 항에 있어서 관람자의 자체 힘으로 의자(1)를 회전할 시 회전 가속력을 조절하기 위하여 상, 하 회전대(2) 하방에 구성되는 회전판(5)과 고정판(8) 사이에 마찰력이 있는 플라스틱 소재를 구비한 것이 특징인 가상현실 극장 구조
제 1 항 에 있어서 관람자의 자체 힘으로 의자를 회전할시 회전 가속력을 조절하기 위하여 고정판(8)에는 스틸을 구성하고 상, 하 회전대(2) 하방에 구성되는 회전판(5)과 고정판(8)사이에 자석(磁石)바퀴로 구성한 제동 휠(9)을 구성 하는 것이 특징인 가상현실 극장 구조
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