KR200342959Y1 - 개인용 입체영상관람장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대형화면의 출력장치를 이용하고 수직주파수를 120Hz로 올려 떨림 현상을 완전히 제거하고 출력해상도를 1024X768로 올려 주사선이 보이지 않게 하는 개인용 입체영상관람장치이다. 본 고안은 입체영상을 관람할 경우 발생하는 떨림 현상이나 주사선이 보이는 것을 해결하기 위하여 고해상의 출력(1024X768)과 높은 수직주파수(120Hz)를 이용하고 대형화면을 이용하여 눈과의 거리를 멀리하여 주사선이 전혀 보이지 않는 선명하고 부드러운 영상을 관람할 수 있게 하고 거울을 통해 관람할 때 발생하는 영상의 반전현상을 H/W장치는 전혀 변경하지 않고 원본 영상의 좌우를 변경하여 해결하며 손쉬운 유지보수를 위하여 주 운용 프로그램과 관람용 영상 공급을 착탈식 하드디스크를 이용함으로 해결하였다. 또한 고안장치 내부에 무정전 전원장치를 탑재하여 외부 전원의 이상상태에도 완벽하게 대비할 수 있도록 하여 안정성이 매우 높은 개인용 입체영상관람장치로서 놀이공원이나 대중업소 등 유동인구가 많은 지역에서 손쉽게 입체영상을 제공함으로 상업적으로 매우 높은 활용을 할 수있고 전시관 박물관 등에서 분야별 전시품을 입체영상으로 제공하는 전시장비로 활용하여 관람객들로 하여금 높은 인식도를 유발하게 할 수 있다. 또한 기업이나 학교 단체 등에서 홍보자료 등을 입체영상으로 제공함으로 관람객들로 하여금 높은 호응도를 유발시키는 것을 특징으로 한다.

Description

개인용 입체영상관람장치{Personal Viewing System of Virtual 3D Movies and Images}

본 고안은 개인용 입체영상 관람장치에 관한 것으로 여러 가지의 다양한 영상물을 한대의 장치에 내장하여 사용자로 하여금 임의적으로 선택하여 관람할 수 있게 한 장치에 관한 것이다.

입체영상을 구성하기 위해서는 안경을 사용하는 방식과 안경을 사용하지 않는 무안경식의 방식이 있으며 안경을 사용하지 않는 방식으로는 두개의 모니터를 각기 좌안과 우안에 전용으로 보게끔하여 만든 장치나 렌티큘러를 영상판 앞에 설치하는 방식과 파라렉스 베리어(parallax barrier)방식이 있으나 이는 모두 현재의 기술로는 비용이 많이 들고 크기에 제한을 받아서 선명도가 떨어지고 높은 임장감의 입체를 구현할 수 없는 단점이 있다. 또한 안경을 사용하는 방식에서도 애너그리프(anaglyph) 방식과 편광방식, 액정 샤타방식이 있으며 애너그리프 방식은 색상표현이 매우 떨어지고 편광방식은 영상판 앞에 부착하는 편광필름이 고가이다. 액정 샤타방식이 가장 저렴하며 고화질을 얻을 수 있는 방식이다. 그러나 종래의 액정 샤타방식의 기술은 떨림 현상이 매우 심하고 장치의 크기 문제로 적은 화면(예:14인치)을 사용하여 관람자의 눈과의 거리가 가까워 주사선이 눈에 보여서 화면이 매우 거칠게 보인다.

본 고안은 종래의 문제점을 해결하기 위해 영상표시장치의 수직주파수를 120Hz로 상승시켜 떨림 현상을 제거하고 대형 영상표시장치를 사용하여 높은 입체 임장감을 느끼게 하며 눈과의 거리를 멀리하고 해상도를 1024X768의 고해상도로하여 주사선이 보이지 않는 선명한 영상을 볼 수 있게 하고 1대의 장치에 여러개의 영상을 내장하여 사용자 편의대로 선택하여 감상할 수 있게 하며 영상 데이터와 운용 프로그램을 1개의 착탈식 하드디스크에 저장하여 유지보수(A/S)와 영상물의 교체를 숙련되지 않은 일반인들도 가능하게 하여 손쉬운 관리가 가능한 개인용 입체영상관람장치를 제공하는 데 있다.

제 1도 : 그림-1 고안장치의 전체 외관도

제 2도 : 그림-2 고안장치의 정면도

제 3도 : 그림-3 고안장치의 내부 측면 투시도

제 4도 : 그림-4 고안장치의 영상표시장치에서 영상 구성도

제 5도 : 그림-5 고안장치의 영상표시장치에서 좌 우측 영상 배치도

제 6도 : 그림-6 고안장치의 동작구성 및 부분별 구성도

제 7도 : 그림-7 고안장치의 흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 접안부(LCD 샤타안경) 2 : 이마 받침대

3 : 음향발생장치 4 : 음량조절장치

5 : 헤드폰 연결단자 6 : 영상 선택장치

7 : 시작단추 8 : 마침단추

9 : 동전투입장치 10 : 동전저장장치

11 : 착탈식 하드디스크 12 : 반사거울

13 : 영상 표시장치 14 : 외부빛 및 음향가리개

15 : 주장치(마이크로프로세서 포함) 16 : 전원스위치

17 : 전원공급장치 18 : 무정전전원용 밧데리

19 : 사물함

101 : 왼쪽영상

102 : 오른쪽영상

103 : 출력장치에 표시되는 영상형태

104 : 장치 내에 설치되었을 때의 영상형태

105 : 거울에 반사후의 영상형태

본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 개인용 입체영상 관람장치는 입체영상이 표현되는 입체영상 출력장치(13)가 장치 내부 하단에 설치되고 출력된 영상이 장치의 상부에 부착된 거울(12)을 통하여 반사되어 장치의 전면에 있는 액정샤타안경(1)을 통하여 보일 수 있도록 구성되어 있으며 투입된 금액을 점검하여 해당 금액의 계수신호를 발생하는 동전 투입장치(9)와 이의 계수신호를 주장치로 보내어 처리되어진 결과에 따라 동작하는 동전 반환장치(9)와 동전 저장장치(10), 영상을 선택하고 관람을 시작, 종료하는 신호를 발생시키는 영상 선택장치(6,7,8) 전체 장치를 운용하는 시스템 프로그램과 영상자료를 보관하는 착탈식 저장장치(11), 이러한 모든 기능을 통제 운용하는 마이크로프로세서를 포함하는 주장치(15), 동전투입장치와 영상선택장치에서 보내어진 신호를 주장치에서 처리하여 영상자료 저장장치에서 불러낸 영상신호와 음향신호를 표현하는 입체영상 출력장치(13)와 음향 출력장치(3)를 가지고 있으며 또한 입체영상 출력장치(13)에서 검출된 신호를 활용하여 좌상과 우상을 각각 좌안과 우안에 정확히 전달하게 하는 액정 샤타안경을 구동하는 입체 안경장치(1)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 자세한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 고안 개인용 입체영상관람장치의 전체 외관도 이다. 개인용 입체영상관람장치는 전면부에 음향출력장치(3)와 안경부위(1)가 관람하기 편하게 하기 위하여 약간 돌출되어있고 그 아래로 영상선택장치(6,7,8)와 팔받침대가 상부가 편평하게 구성되도록 약간 돌출되어있는 전체적으로 직육면체의 형상으로 되어있다.

제2도는 영상표시장치의 정면도이고 접안부(1)와 이마받침대(2), 음향발생장치(3)와 음량조절장치(4), 헤드폰 연결단자(5), 영상선택장치(6)와 시작단추(7), 마침단추(8), 동전투입장치(9), 착탈식 하드디스크(11), 외부빛 및 음향가리개(14)로 구성된 장치를 표시하고

제3도는 고안장치의 내부 측면 투시도이다. 영상표시장치와 안경과의 거리를 멀리하고 대 화면을 사용하면서도 입체영상관람장치의 전면과 후면과의 거리를 줄이기 위해 영상표시장치(13)를 본 고안장치의 내부 하단에 설치하고 표시된 영상을 반사거울(12)을 통하여 접안부(1)에서 볼 수있게 한 것을 기본 구성으로하며 사용자가 이용하기 전에는 주 장치에서 발생한 음악과 음성을 음향발생장치(3)를 통하여 이용대상자에게 호기심을 유발시키도록 한다. 사용자가 접안부(1)를 통하여 영상표시장치(13)에 있는 메뉴화면을 보면서 영상선택장치(6)를 이용하여 관람할려는 영상을 선택하고[F2] 지시에 따라 동전 투입장치(9)에 필요한 수량의 동전을 투입[F3]하면 주장치(15)에서 선택한 영상과 동전투입 계수를 확인[F4] 비교하여[F5] 해당금액이 일치하거나 충분할 경우 착탈식 하드디스크(11)에서 영상을 불러와 영상표시장치(13)에 표시[F6]한다. 음향발생장치(3)는 주변의 환경과 여건을 고려하여 음량조절장치(4)를 이용하여 음량을 증감하거나 헤드폰 또는 이어폰을 이용하여 사용할 수 있도록 외부 연결단자를 제공해 준다.

제4도는 개인용 입체영상관람장치의 모니터와 안경과의 위치 역학구조에따른 영상의 반전관계를 표시한 도식이며 이 구조에서 기인하는 영상의 제작방법에 대해서 표시한다. 접안부(1)에서 반사거울(12)을 통하여 영상표시장치(13)를 보는 구조로 되어 있기 때문에 표시영상의 상부와 하부가 반전되어 보이게 된다. 그러나 현재 공급되고 있는 일반 표시장치(예: 모니터, 텔레비전 등)들을 간단한 방법으로 상하를 반전시켜 표시하기가 매우 어렵다. 따라서 영상표시 장치(13)의 설치방법에 있어서 관람자쪽 전면이 영상표시장치(13)의 상부가 되도록 설치를 해야한다. 이렇게 할 경우 거울에 반사되어진 형상의 상하는 정상적으로 표현되나 좌 우는 원 표시장치에 있는 영상과 서로 바뀌어 보이게 된다. 따라서 착탈식 하드디스크(11)의 저장장치에 그림4의 (103)과 같이 수평으로 좌우가 바뀐 영상을 저장하였다 영상표시장치(13)를 통하여 출력하면 장치 내에서 (104)와 같이 출력되고 관람자는 정상적인 화면(105)을 관람할 수가 있다.

제5도는 영상표시장치에서 좌측영상과 우측영상의 표시방법에 대해서 도식을 하였다. 한 개의 표시장치에 좌영상과 우영상을 동시에 표현하는 방법에는 여러 가지가 있으나 본 고안에 사용된 방법은 비월주사(interlace)방식으로 기수의 화면에 좌측영상을 우수의 화면에 우측의 영상을 교대로 표현한다. 그러나 기존의 방식은 수직주파수로 60Hz를 사용하여 매우 심한 떨림(Flicker) 현상이 발생하였으며 표시장치도 작은 화면을 사용하여 접안부와의 거리가 가까워 주사선이 감지되어 매우 부드럽지 못한 영상이 표현되었다. 본 고안에서는 대형화면(19인치)을 사용해 접안부와의 거리를 멀리하여 주사선이 감지되지 않는 매우 선명한 화질과 수직주파수를 120Hz로 하여 떨림 현상이 없는 화면으로 개선하였다. 기존의 화면구성은 해상도를 640X480으로 구성하여 좌 우 영상이 각각 640X240으로 구성되었으나 본 고안에서는 전체 해상도를 1024X768로 구성하여 좌 우 영상이 각각 1024X384로 구성된다. 이는 기존 영상에 비해 가로와 세로가 각각 1.6배의 선명도로 수치상으로는 2.56배의 선명도를 가지나 사람 눈의 한계성에 의해 주사선이 보이지 않으므로 비교할 수 없는 영상품질의 향상을 가져온다. 기존의 동영상 MPEG화일은 720X480으로 구성되어 본 고안의 장치에 활용할 수가 없다. 그리고 본 고안에서는 영상의 좌 우측이 수평으로 바뀐 영상을 사용하여야만 하므로 영상제작시 부터 1024X768의 높은 해상도와 영상의 좌 우측이 수평으로 바뀐 영상을 제작하여 높은 품질의 영상을 관람할 수가 있다.

제6도와 제7도는 고안장치의 동작구성 및 부분별 구성도와 흐름도를 표시하였다. 전체 전원공급장치는 전원스위치(16)와 각 부분에 공급할 직류 전원공급장치(17)와 정전 시를 대비한 무정전 전원용 밧데리(18)로 구성되어 있고 전체 시스템에 전원이 공급되면 주장치의 기본 프로그램에 의해 시스템이 초기화[F1]되어 메뉴선택화면[F2]으로 바뀌며 영상선택장치(6)에 의해 영상을 선택하고 동전투입장치(9)에 의해 전송[F3]되어온 계수신호를 주 장치(15)에서 분석[F4]한 뒤 시작단추(7)의 신호를 입력[F5]받아 저장장치(11)에 있는 해당 영상을 가공하여 음향출력장치(3,4,5)와 입체영상출력장치(13)에 보내어진다[F6]. 영상출력장치(13)로 보내어진 신호에 동기되는 입체안경장치(1)를 통하여 좌 우 영상을 정확하게 전달하여 관람자는매우 안정되고 고화질의 입체영상을 관람하게 된다. 영상의 출력이 종료[F7]되면 시스템을 종료하든지 일정시간이 경과 후 다시 초기화면으로 돌아가는[F8] 과정을 거쳐 본 고안장치는 다음 사용자를 위한 대기상태로 진입한다. 본 고안은 마이크로프로세서를 활용한 장치이기 때문에 전원의 상태에 매우 민감하게 동작하며 사용환경과 방법에 따라서 치명적인 손상을 입을 수도 있다. 따라서 본 고안의 개인용 입체영상관람장치 내에 기존에 활용되고 있는 무정전 전원장치를 내장하여 무단 정전 시에도 안전하게 관리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 실시 예는 동전을 이용한 경우에 대해서 설명하였으나 지폐를 사용할 수도 있으며 또는 공공장소에서 동전이나 지폐의 투입 없이 무료로 운영될 수 있음을 충분히 알 수 있다.

본 고안에 따른 개인용 입체영상관람장치를 활용하면 특수한 시설에서만 관람할 수 있었던 입체영상을 누구나 손쉽게 접할 수가 있으며 무인관리가 용이하여 사용 처의 확산이 매우 쉽다. 저렴한 생산비에 고화질 대형화면을 사용하여 상업용으로 확산이 매우 용이하며 비 상업용의 홍보성 장치로도 활용가치가 매우 높다. 박물관 및 전시관에서도 분야별로 입체영상을 이용한 자료관리 및 전시가 용이하여 전시장비의 새로운 분야에 기여할 수 있다.

Claims (7)

1. 장치운용의 주 프로그램과 여러 종류의 입체영상을 저장한 착탈식 저장장치, 투입된 금액을 계수하여 주 장치로 전송하는 동전 투입장치와 반환장치, 주 장치에서 전송되어온 신호에 의해 처리되는 동전 저장장치, 메뉴화면을 보면서 영상을 선택하고 영상표시를 시작하거나 종료하는 신호를 발생하는 장치, 전기한 장치로 부터 수집된 신호에 따라 실행, 통제하고 영상과 음향을 생성하는 마이크로프로세서를 내장하는 주장치, 주 장치에서 보내어진 음향신호를 가청신호로 변환시키는 음향출력장치, 주장치에서 보내어진 영상을 표시하는 입체영상출력장치, 입체영상출력장치와 연동 하여 동작하는 입체안경장치, 외부 빛을 차단하고 음향장치에서 발생한 음향을 외부로 발산하는 것을 막기 위해 설치한 외부빛 및 음향가리개 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 개인용 입체영상관람장치.
2. 제 1항에 있어서 17인치 이상의 대형 입체영상표시장치를 장치의 내부하단에 위치하고 거울을 통하여 관람자로 하여금 보게 하여 관람자의 눈과 입체영상 표시장치와의 거리를 멀게 하여 표시 주사선이 눈에 보이지 않게 하는 것을 특징으로 하는 개인용 입체영상관람장치.
3. 제 1항에 있어서 입체영상표시장치의 수직주파수를 120Hz로하여 떨림 현상을 제거한 것을 특징으로 하는 개인용 입체영상관람장치.
4. 제 1항에 있어서 표시 동영상의 해상도를 1024X768의 고해상으로하고 거울을 통하여 정상적인 영상을 보기 위하여 영상의 좌우 위치가 수평으로 바뀐 영상을 저장하고 재생 표시하는 것을 특징으로하는 개인용 입체영상 관람장치.
5. 제 1항에 있어서 관람의 용이성을 위하여 외부 빛을 차단하고 자체에서 발생한 음향을 외부에 발산하는 것을 막고 입체음향의 임장감을 올리기 위한 외부빛 및 음향가리개를 설치한 것을 특징으로하는 개인용 입체영상관람장치.
6. 제 1항에 있어서 유지보수의 편의성과 저장 영상의 추가공급 편의성을 위하여 본 고안장치의 주 프로그램과 공급영상의 저장을 별도의 착탈식 하드디스크에 장치하여 손쉽게 교체 및 공급할 수 있게 한 것을 특징으로하는 개인용 입체영상관람장치.
7. 제 1항에 있어서 시스템의 안전한 사용과 관리를 위하여 정전 시를 대비한 무정전 전원장치를 내장한 것을 특징으로하는 개인용 입체영상관람장치.