KR102094124B1 - 진동하는 격자 기반의 3차원 공간 시각화 장치 - Google Patents

Abstract

사용자에게 3D 지각을 가능하게 하는, 진동 격자 기반의 입체 효과 형성 장치는, 컨테이너 프레임과 이미지 디스플레이 면을 포함한다. 상기 컨테이너 프레임(1)에는, 수직적으로 배열된 윤이 없는 어두운 차단 스트립들(13)이 장착되어 있는 진동 격자(10)가 회전 가능한 방식으로 부착되고, 상기 차단 스트립들(13)은 방사상으로 형성되어 있고 수직 정렬로 맞추어져 있으며, 상기 진동 격자(10)의 중심선에 형성된 연결부재(12)는, 상기 진동 격자(10)의 수평 방향으로의, 상기 진동 격자(10)의 진동 거리(3)의 좌측과 우측 종점으로의 회전을 위해 상기 진동 격자(10)를 상기 컨테이너 프레임(1)에 결합시킨다. 상기 진동 격자(10)는, 그 후방에 위치하고 있는 상기 이미지 디스플레이 면(20) 상에 초당 적어도 24 이미지의 교체 비율로 표시되는 이전에 기록된 이미지들이, 양안 거리에 상응하게 옮겨져서 좌안(27)과 우안(28)에 교대로 나타나도록 하여 3D 지각을 가능하게 하며, 이미지의 교체 순간에는 중간 위치의 상기 진동 격자(10)에, 균일한 좌측 및 우측 암면(暗面)이, 상기 차단 스트립들(13)에 의해 상기 좌안(27)과 우안(28)에 대해 동시에 형성된다.

Description

진동하는 격자 기반의 3차원 공간 시각화 장치 {Vibrating grid based 3D space visualization device}

본 발명은, 3D용 특수 안경없이, 자연 광경과 동등한 현실적인 3차원 장면을 만들어 내는, 1인 이상의 사람들을 위한 진동격자 기반의 입체 효과 구현 장치를 제시한다.

본 발명의 가능한 적용 분야들은, 국가적인, 공공의 그리고 사적인 보안 분야들 뿐만 아니라 건강, 교육, 통신, 엔터테이먼트( 영화, 텔레비전 ) 그리고 광고 산업 분야와, 과학과 연구의 다양한 분야들이다.

안경없는 3D의 실현은 다양한 해결책들( 시차 장벽(parallax barrier), 렌즈 모양(lenticular) 방식, 홀로그램 및 다른 방법들 )로써 달성되어 왔다. 헝가리(HU) 특허 번호 제 P1100360 호에 개시된 관련 선행기술이 보여주는 해결책이 그 방법들 중에 하나이며, 그 해결책은 입체적인 영상의 표시를 위한 기기를 제시한다. 그 기기에서는, 좌안(左眼)을 위한 이미지(image)가 좌안에만 보이도록 하면서, 동시에 우안(右眼)을 위한 이미지는 좌안이 그 것을 볼 수 없도록 좌안에 대해서 차단된 상태로 두며, 우안을 위한 이미지는 단지 우안에 의해서만 보이도록 하면서 좌안을 위한 이미지는 우안에 대해서 차단된 상태로 두는 방식으로, 비차단(unblock)을 위한 반복적 패턴의 해제 패턴(unblocking pattern)이 이미지와 양안(兩眼)간에 위치하게 된다.

이 해결책은 단점은, 왼쪽 카메라에 의해 얻어진 하나의 이미지와 우측 카메라에 의해 얻어진 하나의 이미지( 즉, 양 이미지 )에 의한 이미지를 양안이 동시에 보기 때문에, 투사된 이미지가 반대측 눈에 차단되지 않고, 그래서 양 이미지의 약 50%가 대응되는 눈에 보여질 수 있다는 것이다. 추가적인 단점은, 비차단(unblocking)이, 동시에 보여질 수 있는 양 이미지에 대해서 일정 비율을 차단한다는 것이다. 본 발명에 의해 개시된 해결책에서는, 이러한 비차단이 필요치 않아서, 적어도 초당 24 이미지의 비율로 이미지의 100%에 근접하여 한쪽 눈에 보여질 수 있어 이미지의 우수한 품질을 보장한다.

영국(GB) 특허 제 2476160 호 또한 관련 선행기술을 보여주는 해결책을 개시하고 있다. 이 해결책에서는, 제 1축으로 회전하는 광원 매트릭스(matrix), 각 광원으로부터의 광방출(light emission)을 하나의 차원(dimension)으로 조준하는 조준기(collimation device)를 포함하는 평판 패널 3D 텔레비전이, 각 광원의 회전비율 및/또는 각도를 제어하고 동기화시키도록 배치된 회전 동기화 기기 뿐만 아니라 상기 광원들을 회전시키도록 배치된 기기, 각 광원으로부터 방출된 광의 세기를 조절하는 조절기를 포함한다. 이 발명의 대상은, 수평적으로 옮겨지는 많은 시점들(viewpoints)로부터 출사(出射)되는 3D 이미지의 2차원 거울 상(像)(mirror image)의 시계열(time sequence) 데이터를 전기적으로 저장하는 기기를 또한 포함한다. 여기서, 거울 상 데이터는, 주어진 이미지의 실시간 3D 거울 상을 만들어 내기 위해 상기 조절기 및/또는 상기 회전 동기화 기기를 구동하는 데 사용된다.

관련 선행기술을 보여주는 이 해결책은 단점은, 거울 행(row)들 사이에 수직/수평적으로 배치된 격자의 두께로 인하여, 이미지들을 투사하는 모터 제어된 거울들이 단지 이미지의 소정 비율(50~60)만을 투사할 수 있다는 것이다. 따라서, 이미지들은 항상 선명하지 못하고 불완전하게 된다. 그리고, 이 장치는 복잡하고 그 생산도 고비용이어서 실재(real life)의 3D 컨텐트(content)를 달성하지 못한다.

전술한 해결책들을 살펴보면, 이러한 기술적 해결책들은 실재의 3차원 컨텐트를 재현하거나 만들어내지 못했다는 것이 분명하다는 결론에 이를 수 있다.

표시된 3D 이미지는, 사용자나 또는 사용들의 눈에 마치 이미지가 현실에 있는 것으로 보일만큼 그들이 정확하게 볼수 있도록 반드시 효과적으로 "제시"되어야 한다. 그렇지 않게 되면, 우리는, 다양한 방식으로 부적절하게 만들어지는 광과 이미지의 효과로써 자연스럽지 못한 방식으로 눈과 소뇌(cerebellum)를 제공하게 되고, 이 때문에, 현기증이나 편치 않은 일반적인 느낌이 유발될 수 있다.

물론, 안경을 착용하는 버전(version)의 경우에, 보는 이는, 다양한 크기의 안경들에서 선택할 수도 있지만 그들의 눈과 눈사이의 거리에 해당하는 안경을 선택할 수 있는 확률은 희박하다. 안경없는 3D 이미지 디스플레이를 위한 현재 시장에 나와 있는 렌즈 모양 방식과 시차 장벽 방식에서는 어느 정도의 혼신(crosstalk)이 경험되고 있다. 그 결과, 현실적인 이미지가 재현되지 않고 앞서 언급한 것과 유사한 건강에의 역효과가 야기될 수도 있다.

이러한 건강에의 역효과는, 다른 요인들도 있지만, 소뇌가 다른 눈을 위한 정보를 처리할 수 없다는 사실( 앞서 언급한 혼신 효과 )에 의해 발생된다. 이는, 3D 디스플레이 상에서 왼쪽과 오른쪽 이미지들이 단순히 전환될 때 의심할 여지없이 명백하다. 또한, 양안 거리( 외측으로 또는 내측으로 움직이는 양안 ) 간격에 맞지 않는 이미지의 부적절한 표시를 고려하면, 빈번히 노출되는 사용자의 건강에의 역효과 정도는 쉽게 이해될 수 있다.

3차원 보기의 기본적 조건들 중에 하나는, 보는 이의 전방면 공간에서 서로 다른 각도로부터 출사(出射)(emit)된 이미지와 광원이 양안에 거의 동시에 도달해서, 소뇌가 동시에 지각하고 그 다음 3차원 이미지로 해석하는 것이다.

망막에 나타나는 2차원 이미지들에 있어서의 차이점은 물론 유사점은 양안 거리(interocular distance)에 기인한다. 양안 거리는 사람들마다 다르지만 약 40 ~80 mm 범위에 있다. 대다수 사람들은, 그들이 3차원으로 본다고 확신하지만 그렇지가 않다.

소뇌에 의해 해석되는 이미지는, 사실 각기 2차원인 2개의 이미지들로 구성된다. 정면에서 정확히 서로 마주보도록 물체에 근접하여 자신의 좌안과 우안을 교대로 감으면서 그 물체를 관찰하면, 그 물체가 하나의 장소에 놓여져 있다는 사실에도 불구하고 보여지는 그 이미지들은 좌안과 우안이 그 물체의 좌측과 우측을 보기 때문에 그 위치가 옮겨진다. 즉, 그 이미지들은 좌측과 우측으로 이동한다. 이 위치 변동은, 보는 이의 눈의 양안 거리에 정확히 상응한다. 좌안과 우안의 시점(viewpoint)은 관찰되는 물체의 거리에 의해 정해진다.

누군가가 동일 장면, 즉 양안 사이에 놓인 상기 물체를 배경(background) 이미지에 동시에 집중하면서 관찰한다면, 그 물체의 하나의 상(像)을 보는 동안에 동시에 배경에 나타나는 상의 부분의 이중 이미지를 본다고 결론낼 수도 있다. 이러한 실험을 역으로 반복하면, 즉 전경(foreground)에 있는 더 가까운 물체에 집중하면서 배경에 보이는 물체들 중 하나를 관찰하면, 그 사람은 동일한 결론에 이르게 된다.

만약 사람들이 3차원으로 본다고 가정하면, 위 2가지 경우의 두번째 실험 동안에 배경에 있는 모든 것들 중에서 2개가 아닌 하나를 보게 될 것이기 때문에, 결론적으로, 위에서 제시하여 간략히 설명된 실험은, 사람이 현실에서 3차원으로 보지 않고 있음을 분명하게 증명한다.

본 발명을 창안함에 있어서, 발명자의 목적은, 앞서 내린 결론의 측면에서 3D 비전(vision)의 해결책에 대한 의문에 접근하기 위해 이전의 결론들을 고려하여 안경없는 3D 이미지 디스플레이를 만드는 것이다.

소뇌는 교란되더라도 망막에 나타난 상을, 그것이 어떻게 거기에 맺혔는 지에 무관하게 어떻게 해서든 이해하고 해석한다는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 지식에서 볼 때, 만약 3D 기록이나 이미지를 만들어 내는 2개의 이미지가 주어진 시간에 한쪽 눈에 보이는 것이 다른 쪽 눈에는 보이지 않도록 2차원( 평면 ) 표면으로부터 눈에 도달하게 되면, 뇌는 재현된 3D 기록이나 이미지를 해석할 수 있는 것은 또한 분명하다.

회전하는 칼날 팬(fan)을 바로 가까이에서 쳐다 볼 때는, 보는 이가 한번에 단지 한쪽 눈으로 칼날을 쳐다보고 있다는 사실과 무관하게 그 팬의 칼날들 너머의 공간이 깊게, 즉 3D로 보인다. 3차원 보기의 기본 조건들 중 하나는, 적어도 2개의 2차원 이미지들을 양안이 거의 동시에 보는 것이다.

이 관찰에 이어서, 보는 이가 팬으로부터 뒤로 천천히 이동한다면 그 깊이, 즉 3D 장면이 양안과 소뇌에 의해서 동일 방식으로 보이게 될 것이다.

본 발명을 창안하는 과정에서, 발명자는, 3D 장면 또는 자연에서의 장면과 유사한 입체적 상을 만들기 위해, 자신에 의해 만들어진 특별한 격자 기기의 도움으로 주어진 목표에 대한 해결책을 제시할 수 있었다고 인식하고 있다. 격자 기기의 도움으로, 이미지 교체의 순간에 약 1초의 100분의 1의 비율로 소뇌에 의해 감지되지 않는 시간에 - 균일한 암면(暗面)(dark surface)에 의해, 상(像) 표시면이 동영상의 창출과 재연에서 처럼 양안으로부터 정확히 동일하게 분리되는 방식으로, 각 눈이 표시된 또는 재현된 이미지들을 거의 동시에 제각각 보게 된다. 3D라 칭하는 장면은, 사실상 정해진 방식에 따른 해석, 즉 소뇌에서의 두번 보이는 2차원 이미지의 융합이다. 추가적인 인식은, 이용할 수 있는 지금까지의 해결책들에 반해서, 해당되는 이미지들이 2차원 평면으로부터 적어도 초당 24 이미지들의 교체 비율로 적절한 눈들에 도달하게 됨으로써, 안경없는 실재(real-life)의 동화상(動畵像)의 장면이 만들어질 수 있다는 것이었다. 이를 위해서, 진동에 의해 좌측과 우측으로 이동하는 표면으로부터 교번적으로 투사되는 왼쪽과 오른쪽 이미지들 앞에 특별하게 구성된 격자 형태의 기기가 배치되고, 그의 이동은, 한편으로는 이미지들의 교체 비율에 동기화되고, 다른 한편으로는 한쪽 눈이 격자를 통해 보는 동안에 다른 쪽 눈은 동시에 그 격자에 의해 동일하게 보는 것을 차단하는 방식으로 양안을 교번시킴으로써 그러한 격자 기기를 통한 보기를 보장한다. 이미지들의 서로 간의 수평적 방향에서의 "변위"(displacement)( 각 개인에게 특별한 )가 보는 이의 양안간 거리에 정확하게 대응되도록 이미지들이 이미지 디스플레이 면에 표시되고, 보는 이가 그렇게 배열되고 설정된 조립물로부터 초점이 맞추어진 어떤 수직적 높이로 어떤 거리에 위치하게 되며, 게다가, 적어도 초당 24 이미지의 비율로 표시되는 이미지들이 3D 카메라로써 취득된 이미지로부터의 좌측-우측 이미지들로 구성되고 그리고 그러한 이미지들의 출현사이에 어떤 데드 존(dead zone)( 이미지 교체의 순간 )이 적용된다면, 본 발명의 목적은 실현된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 사용자의 3D 지각을 가능하게 하는 진동 격자 기반의 공간적 시각화 장치이다.

본 시각화 장치는, 컨테이너 프레임과 이미지 투사면을, 방사상으로 배열되어 수직 정렬로 맞추어진 윤이 없는 어두운 차단 스트립들(strips)이 상기 컨테이너 프레임에 구성되는 방식으로 포함한다. 바람직하게는 피벗(pivot)인 연결부재는, 진동 격자의 중심선에 형성되어 상기 진동 격자를 상기 컨테이너 프레임에 연결시켜, 상기 진동 격자의 피벗을 중심으로 수평방향으로 회전할 수 있게 한다. 이 회전에 의해, 상기 격자의 좌측과 우측 종점에서, 초당 적어도 24 이미지의 교체 비율로 나타나는 이전 기록된 이미지들의 3D 지각 결과가, 상기 진동 격자 후방에 위치한 상기 이미지 투사면상에서 좌안과 우안에 교대로 보이게 된다. 이미지의 교체 순간과 동시에, 중간 위치의 상기 진동 격자에는, 차단 스트립들에 의해 좌안과 우안을 위해 동시에 만들어진 균일한 좌측-우측 암면(暗面)이 보이므로, 보는 이의 눈은 상기 격자를 통해서 이미지를 볼 수 없다.

본 발명에 따른, 진동 격자에 기반한 공간적 시각화 장치의 특징적인 구성들이 청구항들에서 상세히 제시된다.

본 발명에 따른 해결책은 다음의 도면들을 통해 보다 더 상세히 설명된다.

도 1은, 컨테이너 프레임의 정면도이고,
도 2는, 컨테이너 프레임의 평면도이고,
도 3은, 제어용 케이블과 분압계(potentiometer)가 갖추어진 컨테이너 프레임의 측면도이고,
도 4는, 진동 격자의 정면도이고,
도 5는, 진동 격자의 평면도이고,
도 6은, 진동 격자의 측면도이고,
도 7은, 소뇌 뿐만 아니라 눈, 그리고 이미지 디스플레이 면의 위치를 보여주는 투시도이고,
도 8은, 좌안이 격자를 통해 보는 순간에서의 위치를 위에서 본, 본 발명에 따른 기기의 동작을 보여주는 것이고,
도 9는, 우안이 격자를 통해 보는 순간에서의 위치를 위에서 본, 본 발명에 따른 기기의 동작을 보여주는 것이고,
도 10은, 이미지의 교체가 일어나는 순간의 그런 "특정" 위치를 위에서 본 기기의 동작을 보여주는 것이다.

도 1은, 본 발명에 따른 컨테이너 프레임(1)과 투명한 커버 패널(6)을 보여준다.

도 2와 3의 상기 컨테이너 프레임(1)의 평면도와 측면도에서, 연결 포트(2), 진동 거리(3), 양측의 자성의(magnetic) 정지핀들(4), 이미지 투영 하우징(5), 투명 전면패널(6), 전선(7), 제어부(8), 그리고 바람직하게는 분압기(potentiometer)에 연결되는 제어 케이블(9)을 분명하게 볼 수 있다.

본 발명에 따른 진동 격자의 정면도, 평면도 그리고 측면도를 보여주는 도 4, 5 및 6에서는, 프레임(1), 바람직하게는 피벗(pivot)인 연결부재(12), 차단 스트립들(13), 차단 스트립들 사이의 슬릿들(14), 완충 기둥(15), 금속 삽입물(16), 진동 완충부재(17), 그리고 진동 과정에서 전개되는 진동 곡선(18)을 분명하게 볼 수 있다. 도 5의 평면도에서, 이상적 보기를 보장하는 시점(19)이 분명하게 나타나 있다. 도 4의 도면부호 30은 진동 격자의 전방 모서리를 지칭한다.

도 7은, 본 발명에 따른 기기의 동작을 제시하고 있다. 여기서는, 사용자와 이미지 디스플레이 면(20)에 대응하는 설명을 위한 표식들을 볼 수 있다. 공간의 중심선(21), 이미지의 좌측 중심선(22), 이미지의 우측 중심선(23), 시점에 대한 초점(25), 초점의 궤도(26), 좌안(27), 우안(28) 그리고 사용자의 소뇌(29)가 상기의 표식들에 해당한다.

도 8은, 좌안(27)이 격자를 통해 보는 순간에서의 위치에 대한 투시도로써 본 발명에 따른 기기의 동작을 예시하고 있다. 도면에서는, 컨테이너 프레임(1), 상기 컨테이너 프레임(1)의 내측면상에 배치된 이미지 디스플레이 면(20), 그리고 상기 컨테이너 프레임(1)의 내측에 배치된, 좌측을 향하도록 회전된 진동 격자(10)를 볼 수 있다. 진동 격자의 프레임(11)내에는, 차단 스트립들(13)이 방사 방향(radial direction)으로 형성되어 있다. 이 위치에서는, 좌안(27)이 이미지를 보는 것이 명백하다.

도 9는, 우안(28)이 격자를 통해 보는 순간에서의 위치에 대한 투시도로써 본 발명에 따른 기기의 동작을 예시하고 있다. 도면에서는, 이미지 디스플레이 면(20)과 함께 컨테이너 프레임(1), 그리고 프레임(11)내에 차단 스트립들(13)이 형성되어 있는 진동 격자(10)를 볼 수 있다. 진동 격자(10)는 우측을 향하도록 회전되어 있어서, 우안(28)이 이미지를 보게 된다.

도 10은, 이미지의 교체가 일어나는 순간의 그런 "특정" 위치에 대한 투시도써 본 발명에 따른 기기의 동작을 예시하고 있다. 이미지의 교체 순간에는, 상기 진동 격자(10)의 상기 차단 스트립들(13)이 양안이 동시에 상기 격자를 통해 보는 것을 방지한다. 좌안(27)은, 상기 차단 스트립들(13)의 왼쪽에 형성된 균일한 암면(dark surface)을 보게 되고, 이와 함께 우안(28)은 우측 암면을 보게 된다. 즉, 양안이 상기 격자를 통해 보는 것이 동시에 차단된다. 본 실시예의 바람직한 동작이 상세히 설명된다.

본 발명에 따른 가능한 구조물에서의 컨테이너 프레임(1)은, 이미지 디스플레이 면(20), 그리고 그 앞에 위치하는 진동 격자(10)를 내부에 포함하고 이 양자(兩者)를 3차원 이미지를 재현할 목적으로 서로 결합한다. 3차원 이미지의 재현은, 좌안(27)과 우안(28)이 동작 중인 상기 진동 격자(10)을 통해 볼 때, 상기 이미지 디스플레이 면(20) 상에 교대로 나타나는 좌측과 우측 이미지의 연속적인 교체가, 소뇌(29)에 미치는 좌안(27)과 우안(28)을 통해서 실재(real-life)의 3D 지각이 가능하도록 하는 방식에 의해 이루어진다.

상기 진동 격자(10)의 연결부재(12), 바람직하게는 피벗(pivot)을 단단히 고정하는 상기 컨테이너 프레임(1)의 연결 포트(2)는, 상기 제어부(8)에 의해 동작되는 상기 진동 격자(10)의 우측 및 좌측 방향으로의 안정적인 회전의 가능성을 보장한다.

상기 진동 격자(10)의 폭은, 진동 거리(3)에 의해 결정되고, 조정가능한 정지핀들(4)에 의한 종점으로써 결정된다.

하나의 구성에 있어서, 상기 이미지 디스플레이 표면(20)은 상기 이미지 투영 하우징(5)내에서 상기 컨테이너 프레임(1)의 후방 벽에 평행하게 위치한다. 그리고 상기 투명 전면패널(6)은 전방 벽에 끼워진다.

상기 컨테이너 프레임(1)에 동기하여 동작하는 상기 이미지 디스플레이 면(20)과 상기 진동 격자(10)의 동작과 조절은, 상기 제어용 케이블(9)을 통해 상기 제어부(8)에 의해 보장된다.

이미지의 해상도를 수동적으로 조절함으로써, 사용자는 "그 자신의 양안 거리를 상기 기기에 입력"한다. 이에 따라, 이미지의 좌측 및 우측 중심선(22,23)과 진동 곡선(18)의 동기화가 완성된다. 차이가 나는 양안 거리들로 인하여, 본 발명에 따른 상기 기기는, 단지 1인, 양안 거리들이 어느 정도 동일하고 그들의 머리가 위로 또는 아마도 일렬로 위치한다면( 앞선 사용자는 항상 더 짧은 양안 거리의 사람이다. ) 최대 2인까지의 요구를 만족시킬 수 있다. 이 모드의 동작은, 다양한 교육적 분야에 있어서 유용하다. 상기 이미지 디스플레이 면(20)의 전방 벽으로부터 투사되는 이미지의 좌측 및 우측 중심선(22,23)에 대응되는 이미지들은, 모든 경우에, 상기 이미지 디스플레이 면의 중심선으로부터 우측으로 그리고 좌측으로 보는 이의 양안 거리에 상응하는 거리로 옮겨져 나타날 것이다. 이로 인해, 이미지의 좌측 및 우측 중심선(22,23)은 항상 눈에 평행하게 된다. 보는 이는, 그의 양안 거리가 마치 이미지를 포착할 때의 카메라들 사이의 축간 거리(interaxial distance)와 동일한 것처럼 표시되는 이미지, 이미지들을 보게 될 것이다. 즉, 벌이 꽃을 보는 것과 똑 같이 꽃을 보게 될 것이다.

3D 카메라에 의해 촬영된 좌측 및 우측 이미지들은 1초내에 적어도 (12+12) 즉 24번의 비율로 상기 이미지 디스플레이 면(20)에 교대로 나타난다. 이미지의 전방에 있는 상기 진동 격자(10)는, 각 이미지가 나타나는 시점에, 대응되는 좌안(27)과 우안(28)을 위한 그 종점의 위치에서 상기 격자를 통해 볼 가능성을 보장한다.

3D 카메라는 이미지를 촬영하는 동안에 항상 서로 평행하게 놓여져야 한다. 하지만, 그들 간의 거리는 임의적일 수 있다. 예를 들어, 우주 탐사 분야에서는 거리가 수 천 km가 될 수 있는 반면 현미경적인 이미지 촬영의 경우에는 거리가 1 mm 이하가 될 수 있다.

상기 진동 격자(10)는, 특별히 수직적 방식으로 설정되는 장치이지만, 컨테이너 프레임으로 인하여, 대략 90도 상하로 기울어질 수 있고, 피벗(12)을 중심으로 수평적으로 양쪽 방향으로 회전할 수 있다. 진동 격자의 프레임 부분에 수직적으로 설치된 차단 스트립들(13)은 방사상으로(radial manner) 배치된다. 진동 격자는, 격자를 통한 3가지 모드의 영상 보기를 제공한다. 상기 차단 스트립들(13)의 구성은 기계적으로 또는 전자적으로 실현될 수 있으며, 또한 액정(liquid crystal)으로써 실현될 수도 있다. 격자를 통한 보기의 세가지 가능성 중에서 두가지는 좌안(27)과 우안(28)을 위한 격자를 통한 보기를 제공하는 것이고, 세번째 가능성은 이미지의 교체 순간에 양안이 동시에 격자를 통해 보는 것을 차단하는 것이다.

본 발명에 따라 만들어진 표시에 의해, 소뇌(29)는 그에 앞선 양안이, 소뇌에 의해 (은연 중에) 3D에 있는 것처럼 동시에 해석되는 이미지를 지각하는(perceive), 즉 본다는 것임을 (착각하여) 안다.

상기 진동 격자(10)의 구성은, 몇가지 기술적 수단으로써, 예를 들어 기계적으로, 전자적으로 또는 액정으로써 달성될 수 있다. 액정은, 더 작은 이미지 디스플레이 면( 휴대폰, 태블릿, 랩탑 )에의 적용에 유리하다.

이와 같이 구성되는 많은 진동 격자(10)가 서로 이웃하여 놓여지거나 설치될 수도 있다.

상기 진동 격자(10) 후방으로의 이미지 디스플레이 면의 거리( 많은 사람들의 위해 건축된 공간에서 )는 임의적일 수 있다. 그래서, 많은 진동 격자를 사용할 때, 3D 표시는 단일의 이미지 디스플레이 면( 예를 들어, 영화 스크린 )으로 해결될 수 있다. 이는 본 발명과 관련된 목적이다. 따라서, 본 발명에 따른 해결책은 그것의 정해진 목적들을 충족하고 다음의 잇점을 제공한다.

- 이미지 디스플레이 면 상에 표시되는 이미지의 적어도 90%는 보여질 수 있다.

- 각각의 눈에 의해 보이는 이미지들에서 혼신은 없다. 그래서 왜곡이 없다.

- 좌안과 우안에 의해 보이는 이미지들간의 거리는 보는 이의 양안 거리에 상응한다. 그래서, 건강에의 역효과와 눈의 피로가 발생하지 않는다.

- 본 발명은, 공간의 중심선의 수직면에 있는 사용자들의 시점과 높이의 어떠한 변형에 대해서도 사용될 수 있다.

- 프레임을 갖는 진동 격자는 수직면에서 45-45도, 즉 90도 상하로 기울여질 수 있고, 그래서, 보는 이는 단지 수직적 시각(perpendicular vision) 만이 아닌 시점으로 이미지를 볼 수 있다.

- 본 발명의 설계는 저가의 제조 비용과 빠르고 손쉬운 조립에 알맞다.

- 차단 스트립들의 구성은 기계적으로, 전자적으로 그리고 액정으로써 실현될 수 있다.

- 본 발명은 다양한 적용에 적합하다. 예를 들어, 본 발명은, 짧은 거리를 위해 맞춰진 카메라가 수반되는 건강 분야에서 효과적인 사용이 가능하다. 반면에 더 먼 거리의 우주 연구 분야에서도 적용할 수 있다. 일반적인 카메라 거리( 평균적인 양안 거리에 상응한다. )는 교육, 엔터테이먼트, 그리고 다른 분야들에서의 사용에 효과적일 수 있다.

Claims (8)

1. 특수 3D 안경을 필요로 하지 않고, 단독 사용자에게 3D 지각을 가능하게 하는, 진동 격자 공간 시각화 장치로서,
   컨테이너 프레임(1), 이미지 디스플레이 면(20) 및 상기 이미지 디스플레이 면(20)의 전방에 배치된 진동 격자(10)를 포함하고,
   상기 이미지 디스플레이 면(20)은 상기 진동 격자(10)의 뒤에, 상기 컨테이너 프레임(1)의 내측 면상 구성되고,
   상기 진동 격자(10)는 수직으로 이루어진 유닛이고, 상기 진동 격자(10)의 프레임(11)에 수직으로 배치된 차단 스트립(13)들이 구비되며, 상기 차단 스트립(13)들은 정해진 폭과 전방 모서리(30)를 가지며, 상기 진동 격자(10)는 진동 곡선(18)을 따라 수평 평면에서 진동하는, 진동 격자 공간 시각화 장치에 있어서,
   상기 차단 스트립(13)들은, 진동 격자(10)의 프레임(11)에 고정식으로 부착되고, 차단 스트립(13)의 폭을 따라 방사상으로 배치되며,
   차단 스트립(13)은, 차단 스트립(13)의 전방 모서리(30)들의 사용자의 눈의 방향으로의 가상의 연장부가 사용자의 우안(28)과 좌안(27) 사이의 초점곡선(26)의 한 점에서 수직선 상에 방사상으로 초점이 맞추어지도록, 진동 격자(10)의 프레임(11)에 고정적으로 설치되며,
   진동 격자(10)는, 진동 격자(10)의 진동 수평면에서, 진동 곡선(18)의 원호를 따라 진동 격자(10)의 진동을 수행하도록, 상부와 하부의 연결 부재(12)에 의해, 컨테이너 프레임(1)에 연결되어 설치되고,
   이지미 디스플레이 면(20)에는, 미리 기록된 이미지 및 동시에 다른 지점에서 기록된 이미지가 적어도 초당 24 이미지의 교체 속도로 표시되는 것을 특징으로 하는 진동 격자 공간 시각화 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 진동 격자(10)와, 진동 격자(10)내의 상기 차단 스트립(13)들의 진동은, 기계적으로 또는 전동력에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 진동 격자 공간 시각화 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 진동 격자(10)는 하나 이상이 배치되고, 서로 나란히 구축되는 것을 특징으로 하는 진동 격자 공간 시각화 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 연결 부재(12)는 피봇(pivot)인 것을 특징으로 하는 진동 격자 공간 시각화 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 진동 곡선(18) 상에는 진동 곡선(18)의 2개의 종점(end points)을 결정하는 마그네틱 정지핀(4)들이 구비된 것을 특징으로 하는, 진동 격자 공간 시각화 장치.
8. 삭제

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