KR200395715Y1 - 영상 디스플레이 장치 - Google Patents

영상 디스플레이 장치 Download PDF

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KR200395715Y1
KR200395715Y1 KR20-2005-0017416U KR20050017416U KR200395715Y1 KR 200395715 Y1 KR200395715 Y1 KR 200395715Y1 KR 20050017416 U KR20050017416 U KR 20050017416U KR 200395715 Y1 KR200395715 Y1 KR 200395715Y1
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장선주
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof

Abstract

본 고안은 다수의 2차원 디스플레이가 연결되는 3차원 입체영상 디스플레이 장치 및 멀티미디어 정보를 제어하는 센서가 연결된 하나의 통합 컴퓨터 시스템으로 구성된 실감형 3차원 입체영상 멀티미디어 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 멀티미디어 장치는 대량의 정보전달 효과를 갖는 다수개의 2차원 디스플레이가 해당 컨텐츠의 실감효과 증대를 위한 무안경식 3차원 입체영상 디스플레이 장치를 중심으로 좌우에 위치하여 다양한 멀티미디어 정보와 입체음향 효과를 전달하는 동시에, 이중 관찰자가 2차원 디스플레이에서 원하는 정보를 무선 센서로 이용하여 선택하여 3차원 입체영상으로 동시에 감상하도록 구성하여 설치시 공간의 효율성을 높이며 비용의 절감과 구성의 간편화한 것을 특징으로 한다.

Description

영상 디스플레이 장치 {image display device}
본 고안은 영상 디스플레이 장치로서, 특히, 2차원 및 3차원 영상을 통합하여 출력하는 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 디스플레이 방식은 2차원 및 3차원 전용 디스플레이로 각각 구분되어 독립적인 방식으로 멀티미디어 정보를 표시한다. 따라서 관찰자는 2차원 디스플레이와 3차원 디스플레이를 각각 독립적으로 관찰해야 하며, 이에 따라 그 중 하나만을 독립적으로 시청함으로 다양한 멀티미디어의 정보 제공 및 사실적인 실감효과가 떨어지는 단점을 갖고 있다. 또한 각각의 2차원과 3차원 디스플레이 중 그 하나만을 독립적으로 운용함으로 해당 디스플레이의 특정 컨텐츠만을 각각 이동하며 관찰해야 하는 번거러움이 있다. 하지만 최근 이를 혼용한 2D/3D겸용 디스플레이가 있으나, 해상도의 저하 및 휘도의 감소와 같은 문제점을 안고 있으며, 또한 2D/3D중 하나만을 선택하여 관찰하여야 하는 불편함이 있다.
이중 3차원 디스플레이의 경우 현재까지 다양한 방식과 기술들이 제안되고 있다. 이러한 방식의 대표적인 방식으로 크게 안경식과 무안경식으로 구분 할 수 있으며, 안경식의 경우 높은 원근감을 주는 장점이 있으나, 특수 안경을 착용해야 하는 불편함이 있으며, 안경을 착용하고 2차원 디스플레이 관찰 시 상기와 같이 해상도 및 휘도의 감소가 나타나는 단점을 안고 있다. 반면에 무안경식의 경우 렌티큘러나 베리어 방식과 오목거울 및 광학렌즈를 이용한 다양한 방식들이 제안되고 있다. 하지만 이러한 무안경식 방식중에서 렌티큘러나 베리어 방식의 경우 일반 LCD 모니터와 같은 평판 디스플레이 장치에 적용을 확대하고 있으나, 이러한 방식의 경우 관찰자의 시점과 거리가 고정되어 있으며, 지속적인 관찰시 두통과 어지러움을 유발하는 단점을 갖고 있다. 이외에 오목거울과 광학렌즈를 이용한 방식들이 좀더 자연스럽게 뛰어난 깊이감을 갖는 입체영상을 제공하나 전체적인 화면표현에 제약을 갖고 있다.
반면에 종래의 2차원 디스플레이는 2차원의 평면상에 표현되어 보다 사실적인 입체감 표현의 한계를 갖는 단점이 있고, 또한 종래의 3차원 입체영상 제공장치는 2차원 평면상의 정보제공 보다 멀티미디어의 사실감 있는 깊이감 표현을 목적으로 한다. 이러한 3차원 디스플레이는 일반적으로 사람이 갖고 있는 양안시차 (binocular disparity)를 이용하여, 좌안과 우안으로 조금 엇갈린 서로 다른 화상을 관찰함으로 입체효과를 얻는 스테레오 방식이 가장 일반화 되어있다. 이러한 스테레오 방식은 특수안경을 착용하여 양안시차를 발생하여 높은 입체효과를 얻을 수 있으나, 특수안경을 착용해야 하는 번거러움과 안경 착용에 대한 인지로 사실감이 떨어지며, 종래의 2차원 디스플레이 관찰 시 영상의 밝기가 저하되어 지속적인 관찰이 어려운 단점을 안고 있다.
이처럼 종래의 2차원 평면 디스플레이와 무안경식의 3차원 입체영상 디스플레이의 장점을 서로 결합하여 통합 운용함으로 보다 효과적이며 다양한 멀티미디어 정보를 동시에 전달 할 수 있으며, 특히 무선주파수 방식 또는 영상 기반 적외선 센서들을 이용한 무선 방식의 제어기능을 추가하여 2차원과 3차원 화면상에서 멀티미디어 컨텐츠의 자유로운 운용과 제어를 통하여 관찰자에게 사실적인 실감화를 극대화하여 표현 할 수 있다.
종래의 2차원 디스플레이는 관찰자가 가장 편안하게 문자와 같은 다량의 정보전달이 용이한 장점을 갖고 있으므로 이를 이용하는 동시에, 해당 컨텐츠 중 3차원 영상에 해당하는 부분만을 선택하여 무안경방식의 3차원 입체영상 디스플레이 장치로 관찰자에게 제공함으로 보다 편안하게 다량의 정보와 입체영상을 통하여 높은 사실감을 동시에 전달 할 수 있다.
이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점을 해소하기 위해, 하나의 컴퓨터를 통하여 2차원 디스플레이와 3차원 디스플레이를 자유롭게 이동하며 하나로 통합 운영 표시하는 동시에, 무선 센서를 이용하여 해당 멀티미디어 컨텐츠를 특수장치 없이 맨손으로 공간상에 자유롭게 제어 및 통제하여 사실적 실감효과 표현을 얻을 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 고안은 다수개의 2차원 평면 디스플레이와 하나의 3차원 입체영상 디스플레이 장치를 통하여, 2차원 디스플레이에서 다양한 멀티미디어 정보를 표현하며, 이중 3차원 컨텐츠가 연결된 해당 컨텐츠를 3차원 입체영상 디스플레이를 통하여 3차원 입체영상으로 표현하여 실감형 멀티미디어 통합 장치를 구현하는 동시에 무선센서에 의한 인터렉티브 멀티미디어 제어를 통하여 하나의 통합된 실감형 3차원 입체영상 멀티미디어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 일측에 따르면, 특정된 컨텐츠를 3차원 영상으로 출력하는 제1 영상 디스플레이 장치, 3차원 영상 디스플레이 장치의 일측에 위치하고, 컨텐츠를 특정하기 위한 메뉴 화면을 2차원 영상으로 출력하는 제2 영상 디스플레이 장치, 3차원 영상 디스플레이 장치의 타측에 위치하고, 제1 영상 디스플레이 장치에 출력된 메뉴 화면에서 특정된 컨텐츠에 상응하는 상세 정보를 2차원 영상으로 출력하는 제3 영상 디스플레이 장치, 제1 영상 디스플레이 장치의 전면에 위치하며, 상기 제1 영상 디스플레이 장치의 메뉴 화면을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함하는 영상 디스플레이 장치를 제시할 수 있다.
여기서, 제어 장치는 무선 센서 또는 터치스크린 방식의 디스플레이 장치일 수 있다.
또한, 무선 센서는 무선 주파수 방식의 제어 장치, 영상 기반 적외선 카메라 센서 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 영상 디스플레이 장치는 CRT, LCD, FED, PDP 및 액정 프로젝터 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 제1 영상 디스플레이 장치는 무안경방식 3차원 영상 디스플레이 장치일 수 있다.
여기서, 제1, 제2 및 제3 영상 디스플레이 장치는 하나의 멀티 그래픽 카드에 결합할 수 있다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 고안은 하나의 컴퓨터를 이용하여 3분할 화면을 표현하며, 무선센서를 이용하여 허공상의 작업공간에서 선택된 멀티미디어를 다양한 방법으로 실행하는 방법에 관련된다. 즉, 본 고안은 다수의 2차원 디스플레이가 연결되는 3차원 입체영상 디스플레이 장치 및 멀티미디어 정보를 제어하는 무선 센서가 하나의 모듈로 연결된 그 컴퓨터 시스템으로 구성되어, 2차원 디스플레이에서 대량의 정보전달 효과와 3차원 입체영상 디스플레이에서 실감형 3차원 입체 영상을 동시에 제공하기 위한 실감형 3차원 입체영상 멀티미디어 통합 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 고안은 복수개의 2차원 평판 디스플레이를 복합연결하며, 3차원 입체영상 디스플레이 좌우에 위치할 수 있도록 다중 디스플레이 장치로 구성을 제안한다.
여기서, 특수장치 없이 맨손으로 허공에서 해당 컨텐츠의 내용을 조정하기 위하여 각종 무선센서 기능을 연결 할 수 있으며, 이러한 구성들은 다중 디스플레이 장치를 갖는 디스플레이 장치부, 무선센서를 인식 및 제어하는 센서 제어부, 멀티미디어 컨텐츠를 제공하는 하드저장부로 구성되며 이들은 하나의 컴퓨터에 통합 탑재되어 제어 할 수 있도록 구성을 제안한다.
본 고안을 구성하는 제1 화면은 선택된 메뉴의 해당 컨텐츠를 3차원 입체 동영상으로 표현해주는 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 화면이다. 제2 화면은 2차원의 일반적인 CRT, LCD, FED(Field Emission Display), PDP등의 디스플레이 및 액정 프로젝션 화면을 이용하여 멀티미디어 데이터에서 선택하고자 하는 메뉴를 설정한 화면이고,, 제 3화면은 상기 2차원 디스플레이를 이용하여 선택된 해당 컨텐츠의 보다 상세한 자료 및 데이터를 표현하는 화면이다.
메뉴간의 선택 및 자료의 검색은 각종 무선 인식기술을 이용하여 허공상의 특정 작업공간에서 특별한 장치의 사용없이 맨손으로 간편하게 작동 할 수 있으며, 보다 높은 인식률을 위하여 장갑의 일부분 형태만으로 구성된 소형 장치에 LED와 같은 작은 광원을 사용하여 관찰자 이외의 다수의 관찰자가 동시에 시청 가능 하다.
하나의 컴퓨터 시스템은 3개의 화면을 분리하여 표시하는 다중분할 그래픽 카드(13)를 사용하며, 이러한 다중분할 디스플레이 그래픽카드와 각각의 다중 디스플레이는 복합적인 연결구성을 통하여 서로 다른 3개의 독립된 영상 및 멀티미디어를 표시 할 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 사시도이다. 도 1과 같이 제 1의 2차원 디스플레이 장치(2)와 제 2의 2차원 디스플레이 장치(3)가 3차원 입체영상 디스플레이 장치(1) 좌우에 위치한다. 각각의 2차원 평면 디스플레이는 3차원 입체영상 디스플레이 장치와의 높이를 맞추기 위한 보조 받침대(8)가 연결되어 관찰자의 눈높이를 유지할 수 있도록 조절 할 수 있다.
멀티미디어 컨텐츠의 구성은 우측의 제 2의 2차원 디스플레이 장치(3)에 표시되는 화면(6)상에 메뉴형태의 컨텐츠가 구성되며, 해당 메뉴에 따른 각각의 3차원 입체영상 컨텐츠(4)와 여기에 대한 상세한 설명자료(11)가 좌측의 제 1의 2차원 디스플레이에 표시되는 화면(5)상에 나타나도록 할 수 있다.
관찰자는 지정된 관찰자의 조정위치대(7)에서 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 의한 무선 센서 장치(9)를 통하여 허공상에서 맨손으로 제2의 2차원 디스플레이 화면상의 메뉴를 선별하여 선택할 수 있으며, 선택된 메뉴에 해당하는 3차원 입체영상(4)과 상세한 설명자료(11)가 각각의 디스플레이에 위치하도록 조절 할 수 있다. 여기서 무선 센서 장치(9)는 3차원 입체영상 디스플레이 장치(1)의 전면에 위치하며, 무선 주파수 방식의 마우스 및 무선 주파수 방식의 키보드를 포함하는 무선 주파수 방식의 제어 장치, 영상 기반 적외선 카메라 센서 등 무선 센서를 기반한 다양한 장치 중 하나가 될 수 있다. 또한, 제1 영상 디스플레이 장치의 메뉴 화면을 제어할 수 있는 제어 장치라면 무선 센서 장치(9)뿐만 아니라 다른 제어 장치, 예를 들어, 터치스크린 방식의 디스플레이 장치도 이용될 수 있다. 이하에서는 영상 기반 적외선 카메라 센서를 이용하는 경우를 위주로 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 제어 흐름도이다. 도 2와 같이 2개의 2차원 평면 디스플레이와 하나의 3차원 입체영상 디스플레이 장치는 하나의 멀티/다중분할 그래픽카드(13)(예를 들어, 도2에서는 3면 디스플레이 카드가 도시되었음)를 이용하여 각각의 독립된 영상을 제어 할 수 있도록 구성 되어 있다. 각각의 디스플레이에 사용되는 멀티미디어 컨텐츠는 멀티미디어 DB(14)내의 일반적인 컴퓨터 하드장치에 저장되어 있으며, 무선센서에서 메뉴상의 컨텐츠를 선택한 정보가 무선센서 제어부(15)를 통하여 전달되면, 컴퓨터의 중앙 제어부(12)에서 해당 멀티미디어 컨텐츠를 해당 디스플레이 나타나도록 조정 할 수 있도록 통일된 하나의 통합 컴퓨터 장치(17)로 구성 할 수 있다. 또한 인터넷 연결망을 통하여 외부에서 원격으로 해당 컴퓨터의 자료와 조정을 제어 할 수 있다.
도 3은 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 상부 측단면도이다. 통합 컴퓨터 장치(17)에서 제어되는 각각의 제 1의 2차원 디스플레이(2)와 제 2의 2차원 디스플레이(3) 및 3차원 입체영상 디스플레이 장치(1)는 관찰자가 관찰자의 조정위치대(7)에서 무선 센서 장치(9)를 이용하여 허공상에서 맨손으로 우측의 제 2의 2차원 디스플레이상에 나타난 메뉴화면을 선택하며, 해당 컨텐츠의 3차원 입체영상(4)과 좌측의 제 1의 2차원 디스플레이상에 상세 자료 화면을 볼 수 있다. 여기서 무선센서 장치(9)는 경우에 따라 터치스크린 방식의 모니터나 무선 주파수 방식의 무선마우스(19)와 같은 장치로 대체 될 수 있으며, 여기에 대한 해당 수신부(18)를 갖을 수 있어, 관찰자가 해당 터치 스크린이나 무선 마우스를 선택하여 보다 쉽게 멀티미디어 컨텐츠를 제어 할 수 있다.
도 4는 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 의한 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 사시도이다. 도 4와 같이 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치는 돔형태의 원형구조(20)를 형성하여 보다 실감나는 3차원 입체영상(4)을 관찰하는 동시에 좌우의 2차원 디스플레이(2,3)를 통하여 다양한 정보를 선택하여 획득 할 수 있도록 구성 할 수 있다. 여기서 각각의 디스플레이 장치는 보다 효과적인 멀티미디어 컨텐츠 전달을 위하여 바람직한 실시예에 의해 40인치에서 60인치의 디스플레이 장치를 구성 할 수 있다. 제 2의 2차원 디스플레이(3)에는 멀티미디어 컨텐츠를 선택 할 수 있는 메뉴화면으로 구성될 수 있으며, 제 1의 2차원 디스플레이(2)에는 해당 멀티미디어 컨텐츠의 상세한 설명자료를 포함 할 수 있다. 또한 해당 멀티미디어 컨텐츠중 3차원 입체영상(4)을 관찰 할 수 있는 3차원 입체영상 디스플레이 장치(1)가 중앙에 위치하게 할 수 있다. 이때 관찰자(22)는 관찰자의 조정위치대(7)에서 무선센서(9)가 감지 할 수 있는 감지영역(21)내에 맞도록 위치 할 수 있으며, 맨손으로 허공상에서 제 1의 2차원 디스플레이(2)와 제 2의 2차원 디스플레이(3) 및 3차원 입체영상 디스플레이 장치(1)상의 3차원 입체영상(4)을 각각 자유롭게 조정 및 제어 할 수 있도록 구성 할 수 있다. 또한 실감형 3차원 입체효과를 위해 내부에 3차원 입체효과를 구현 할 수 있는 스피커 장치를 구성 할 수 있다. 또한 다수개의 2차원 디스플레이 장치는 14인치에서 19인치의 작은 형태의 다중 모니터로 대체 되어 구성 될 수 있다.
도 5는 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 의한 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 멀티미디어 컨텐츠 제어 흐름도이다. 해당 디스플레이의 컨텐츠는 각각 도 5와 같은 흐름도를 통하여 구성 할 수 있다. 제 1의 2차원 디스플레이 장치의 컨텐츠는 도5의 우측 흐름도(25)를 따라 구성되며, 제 2의 2차원 디스플레이 장치의 컨텐츠는 도 5의 좌측 흐름도(23)를 따라 구성된다. 또한 3차원 입체영상의 흐름도는 도 5의 중앙 흐름도(24)를 따라 구성할 수 있다. 이때 메뉴의 선택에 해당되는 제 2의 2차원 디스플레이 컨텐츠는 각각의 디스플레이의 흐름도로 신호를 주어 해당 컨텐츠의 내용을 각각의 디스플레이 장치에 표시 할 수 있다. 바람직한 실시예에 따른 멀티미디어 컨텐츠의 제어 흐름도를 보면 다음과 같다. 초기 시작은 중앙의 3차원 입체영상 디스플레이에서 사이버 도우미가 생성되어, 해당 시스템의 내용 및 사용방법을 설명하고 있는 반복 재생을 통한 대기 상태에서, 사용자가 해당 메뉴의 내용을 선택하면 각각의 3차원 입체영상과 상세설명 자료가 해당 디스플레이 장치에 표시되도록 구성할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 실감형 3차원 입체영상 디스플레이는 종래 2차원과 3차원 디스플레이 기술들이 각각 갖고 있는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.
즉, 본 고안은 다수개의 2차원 디스플레이와 하나의 3차원 입체영상 디스플레이 및 해당 컨텐츠를 자유롭게 제어 및 통제할 수 있는 무선 센서를 하나의 컴퓨터 시스템으로 구성하여, 2차원 디스플레이를 통한 문자 및 사진등과 같은 대량의 멀티미디어 정보를 제공하는 동시에 무선센서를 통하여 허공상에서 해당 컨텐츠를 선택 및 제어하며, 이중 3차원 입체영상으로 표시를 원하는 컨텐츠 선택을 통하여 3차원 입체영상 디스플레이 장치에 표시해주어 관찰자가 대량의 정보를 습득하는 동시에 해당 컨텐츠의 3차원 입체영상을 통하여 실감할 수 있는 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치를 구현 할 수 있다.
따라서 본 고안은 2차원 디스플레이의 장점과 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 장점을 동시에 전달 할 수 있는 장점이 있으며, 하나의 컴퓨터로 제어하는 구성을 통하여 보다 저렴한 비용으로 제품을 구현 할 수 있다.
또한 본 고안은 각종 실감영상 구현을 통하여, 학습 및 교육용, 전시홍보 및 제품 가상체험용, 전시관 및 박물관, 가상 체험용 도서관등 각종 가상 실감 체험용으로 사용가능하다.
따라서 본 고안에 의하면 사용이 편리하고, 다양한 디자인과 설치 공간의 활용으로 2차원화면과 3차원 입체영상의 동시 구현을 통하여 효율성이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 고안에 한정되지 아니하며, 실용신안등록 청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 제어 흐름도.
도 3은 본 고안에 따른 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 평면도.
도 4는 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 의한 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 사시도.
도 5는 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 의한 실감형 3차원 입체영상 디스플레이 장치의 멀티미디어 컨텐츠 제어 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 3차원 입체영상 디스플레이 장치
2 : 제 1의 2차원 디스플레이 장치
3 : 제 2의 2차원 디스플레이 장치
9 : 무선 센서 장치

Claims (6)

  1. 특정된 컨텐츠를 3차원 영상으로 출력하는 제1 영상 디스플레이 장치;
    상기 3차원 영상 디스플레이 장치의 일측에 위치하고, 상기 컨텐츠를 특정하기 위한 메뉴 화면을 2차원 영상으로 출력하는 제2 영상 디스플레이 장치;
    상기 3차원 영상 디스플레이 장치의 타측에 위치하고, 상기 제1 영상 디스플레이 장치에 출력된 메뉴 화면에서 특정된 상기 컨텐츠에 상응하는 상세 정보를 2차원 영상으로 출력하는 제3 영상 디스플레이 장치; 및
    상기 제1 영상 디스플레이 장치의 전면에 위치하며, 상기 제1 영상 디스플레이 장치의 메뉴 화면을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함하는 영상 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 장치는 무선 센서 또는 터치스크린 방식의 디스플레이 장치인 영상 디스플레이 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 센서는 무선 주파수 방식의 제어 장치 또는 영상 기반 적외선 카메라 센서 중 어느 하나인 영상 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 영상 디스플레이 장치는 CRT, LCD, FED, PDP 및 액정 프로젝터 중 어느 하나인 영상 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 영상 디스플레이 장치는 무안경방식 3차원 영상 디스플레이 장치인 영상 디스플레이 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 영상 디스플레이 장치는 하나의 멀티 그래픽 카드에 결합하는 영상 디스플레이 장치.
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