KR20050035990A - 3d direct volume display device using linear light emitting module array - Google Patents

3d direct volume display device using linear light emitting module array Download PDF

Info

Publication number
KR20050035990A
KR20050035990A KR1020030071286A KR20030071286A KR20050035990A KR 20050035990 A KR20050035990 A KR 20050035990A KR 1020030071286 A KR1020030071286 A KR 1020030071286A KR 20030071286 A KR20030071286 A KR 20030071286A KR 20050035990 A KR20050035990 A KR 20050035990A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting module
stereoscopic image
output device
image output
Prior art date
Application number
KR1020030071286A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100535893B1 (en
Inventor
유승식
Original Assignee
유승식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유승식 filed Critical 유승식
Priority to KR10-2003-0071286A priority Critical patent/KR100535893B1/en
Publication of KR20050035990A publication Critical patent/KR20050035990A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100535893B1 publication Critical patent/KR100535893B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/005Illumination controller or illuminated signs including an illumination control system
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/20Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
    • G09F13/22Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/20Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
    • G09F13/22Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
    • G09F2013/222Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent with LEDs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 선형 발광모듈을 선형, 회전 또는 원주 왕복운동으로 구동시킨 후 발광모듈에 위치하는 RGB발광소자를 구성체적의 위치에 맞추어 순차적으로 스위칭하여 3차원 입체 영상을 구현하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에 관한 것이다. 따라서 본 발명에 의하면, 이미 옥외 대형 출력에 사용되는 LED 소자를 이용할 수 있어 데스크톱 형식의 크기로부터 대형 영상출력이 필요한 대형 옥외 광고출력장치 등에 사용 가능하고, LED 등의 RGB발광소자를 이용하여 영상을 구성함으로써 별도의 광학적 보정장치가 필요 없는 효과가 있다. 아울러, 본 발명은, 체적의 한 변이 20인치 미만의 출력장치에는 발광모듈의 선형반복운동을 사용하고 대형 출력장치에는 상기 발광모듈의 회전운동이나 원주 반복운동을 이용하여 구현할 수 있어 응용범위가 넓다.The present invention relates to a three-dimensional stereoscopic image output device using a linear array of light emitting modules, and more particularly, to a plurality of linear light emitting modules in a linear, rotational or circumferential reciprocating motion and then to an RGB light emitting device located in the light emitting module. The present invention relates to a 3D stereoscopic image output device using a linear array of light emitting modules that sequentially switch according to the position of a component volume to implement a 3D stereoscopic image. Therefore, according to the present invention, it is possible to use the LED element already used for outdoor large-scale output, can be used in large outdoor advertising output device that requires large-scale image output from the size of the desktop format, and image using the RGB light emitting element such as LED By configuring, there is an effect that no separate optical correction device is required. In addition, the present invention can be implemented by using the linear repetitive motion of the light emitting module in the output device of less than 20 inches of one side of the volume and the rotational or circumferential repetitive motion of the light emitting module in a large output device is wide application range .

Description

선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치{3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array}3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array}

본 발명은 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 선형 발광모듈을 선형, 회전 또는 원주 왕복운동으로 구동시킨 후 발광모듈에 위치하는 RGB발광소자를 구성체적의 위치에 맞추어 순차적으로 스위칭하여 3차원 입체 영상을 구현하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional stereoscopic image output device using a linear array of light emitting modules, and more particularly, to a plurality of linear light emitting modules in a linear, rotational or circumferential reciprocating motion and then to an RGB light emitting device located in the light emitting module. The present invention relates to a 3D stereoscopic image output device using a linear array of light emitting modules that sequentially switch according to the position of a component volume to implement a 3D stereoscopic image.

일반적으로 3차원 입체 영상의 출력은, 대부분 2차원 평면의 디스플레이 장치를 이용하여 구현되어 왔다. 예를 들면 평면 모니터의 수직화소를 우측 시야와 좌측 시야를 담당하는 인터래이스(interlace)된 패턴에 의해 나눈 후, 모니터의 리프레쉬(refresh) 율에 맞추어 특수 제작된 안경이나 렌티큐러(lenticular) 렌즈를 사용하여 각각의 시야에 투영하는 구성이 주류를 이루고 있다. In general, output of a 3D stereoscopic image has been mostly implemented using a display device of a 2D plane. For example, after dividing the vertical pixel of a flat panel monitor into an interlaced pattern that is responsible for the right and left fields of view, the glasses or lenticular specially made to match the monitor's refresh rate. The configuration of projecting onto each field of view using a lens is mainstream.

이는 2차원에 기초하는 시각화라는 점에서, 평면을 기준으로 180도 이상의 다각의 시점은 제공하지 못한다는 단점이 있다. 또한 레이저를 이용한 홀로그래픽 디스플레이(holographic display)는 광선의 파장의 특성을 이용하여 물체의 입체화를 추구하지만 가시영역은 역시 2차원 평면에 국한되었다. Since this is a visualization based on two dimensions, there is a disadvantage in that it cannot provide a viewpoint of more than 180 degrees with respect to the plane. In addition, the holographic display using a laser pursues the stereoscopic object by using the characteristics of the wavelength of the light beam, but the visible region is also limited to the two-dimensional plane.

이를 개선하여 실질적으로 체적의 영상을 제공하고자 하는 직접적 체적영상 출력(Direct Volume Display)의 개념이 1950년 후반에서 1960년 전반에 걸쳐 시작되었다. 이는 고속으로 회전하는 평면 스크린이나 광원에 체적의 정보를 인코딩하여 시각의 잔상에 의하여 회전하는 스크린에서 마치 체적에서 물체의 광선이 지각되는 것처럼 하는 구성이다. 예를 들면, M.Hirsch(미국특허 2,967,905(1961년))와 R.D. Ketchpel(미국특허 3,140,415(1964년))은 Cathode Rat Tube의 전자선을 고속으로 회전되는 스크린에 주사하는 방법을 이용하였다. The concept of direct volume display, which aims to improve the volume of the image by actually providing it, began in the late 1950s through early 1960s. This is a configuration in which a volume of information is encoded on a flat screen or a light source that rotates at a high speed so that light rays of an object are perceived in the volume on a screen rotated by an afterimage of vision. For example, M. Hirsch (US Pat. No. 2,967,905 (1961)) and R.D. Ketchpel (US Pat. No. 3,140,415 (1964)) used a method of scanning an electron beam of a Cathode Rat Tube onto a screen rotating at high speed.

또한, 초고속의 레이저 스캐너와 LCD 프로젝터를 이용하여 동영상이 가능한 직접적 체적영상 출력장치도 개발되었다. 예를 들면, 평면이나 헬릭스 구조물에 투영하여 체적을 나타내는 방식으로, 레이저 스캔을 이용하는 Garcia et al.(미국특허 5,042,909 및 미국특허 4,871,231), Batchko et al.(미국특허 5,148,310(1992년))의 발명을 들 수 있다. In addition, a direct volume image output device capable of moving images using a high speed laser scanner and an LCD projector has also been developed. For example, the invention of Garcia et al. (US Pat. No. 5,042,909 and US Pat. No. 4,871,231), Batchko et al. (US Pat. No. 5,148,310 (1992)) using laser scanning, in a manner that represents a volume by projecting onto a plane or helix structure. Can be mentioned.

그러나, 상기 발명들은 레이저의 색상과 스캐너의 속도에 의해 화소수와 색상이 제약을 받으므로, 다수의 색상이나 24인치 이상의 영상을 출력하지 못한다는 단점을 가지고 있다. However, the above inventions have a disadvantage in that the number of pixels and colors are limited by the color of the laser and the speed of the scanner, and thus a plurality of colors or an image of more than 24 inches cannot be output.

또한, 상기 발명들은 영상투영에 근거하므로 태양광선이 있는 야외나 조도가 밝은 곳에서는 영상구현이 불가능하다는 단점이 있다.In addition, the above inventions are based on image projection, and thus there is a disadvantage in that the image is impossible to be implemented in outdoor or sunlight with sunlight.

그리고, 반도체/레이저 기술의 발달로 인하여 Solid-stste(Downing et al.(1996년), Kim et al.(1996년))나 Gas-state(Rowe et al.(미국특허 4,063,233(1977년), Korevaar et al.(미국특허 4,881,068(1989년))의 체적영상 출력장치가 발명되었으나, 영상의 질이 실질적으로 쓰이기에는 부족하고, 아직 실험단계에 있다.In addition, due to the development of semiconductor / laser technology, solid-stste (Downing et al. (1996), Kim et al. (1996)) or Gas-state (Rowe et al. (US Pat. No. 4,063,233 (1977)), Although the volumetric image output device of Korevaar et al. (US Pat. No. 4,881,068 (1989)) has been invented, the image quality is not sufficient for practical use and is still in the experimental stage.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, 고속으로 운동하는 발광모듈이 영상체적의 평면을 형성하게 하고, 체적을 이루는 다수의 발광모듈의 배열들이 독립적으로 작동하도록 함으로써 3차원 체적을 구현할 수 있는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is to make the light emitting module moving at high speed to form a plane of the image volume, the arrangement of a plurality of light emitting modules constituting the volume is independent It is to provide a three-dimensional stereoscopic image output device using a light emitting module of a linear array that can implement a three-dimensional volume by operating to.

그리고, 본 발명의 제 2 목적은, 이미 옥외 대형 출력에 사용되는 LED 소자를 이용할 수 있어 데스크톱 형식의 크기로부터 대형 영상출력이 필요한 대형 옥외 광고출력장치 등에 사용가능한 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치를 제공하는 것이다. In addition, the second object of the present invention is to use a LED element that is already used for outdoor large-scale output, three-dimensional using a linear array of light emitting modules that can be used in large outdoor advertising output devices, etc. that require a large image output from the size of the desktop format It is to provide a stereoscopic image output device.

또한, 본 발명의 제 3 목적은, LED 등의 RGB발광소자를 이용하여 영상을 구성함으로써 별도의 광학적 보정장치가 필요 없는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치를 제공하는 것이다. In addition, a third object of the present invention is to provide a three-dimensional stereoscopic image output apparatus using a linear array of light emitting modules that do not require an optical correction device by configuring the image using an RGB light emitting element such as an LED.

상기와 같은 본 발명의 목적들은, 폭에 비해 긴 길이를 갖는 판재와, 판재의 양면에 대향 배치되고 높이방향을 따라 일정간격별로 설치되는 다수의 RGB발광소자와, 각 RGB발광소자에 외장되도록 판재에 부착되는 확산렌즈 및 RGB발광소자와 확산렌즈를 포함하여 판재에 씌워지는 투명재질의 튜브로 이루어지고 연직하게 세워져 이동방향으로 형성되는 평면상으로 소정의 단층화상을 표시하는 발광모듈;Objects of the present invention as described above, a plate having a longer length than the width, a plurality of RGB light emitting elements disposed opposite to both sides of the plate and installed at regular intervals along the height direction, the plate to be external to each RGB light emitting element A light emitting module comprising a diffuser lens and an RGB light emitting element and a diffuser lens attached to the display panel, the light emitting module configured to display a predetermined tomographic image in a plane formed in a vertical direction and formed in a vertical direction and covered by a tube of transparent material;

각 발광모듈로 표시되는 단층화상의 조합으로 소정의 입체형상을 표시할 수 있도록 등간격 또는 등각도 상으로 배치되는 다수의 각 발광모듈을 입체형상의 형상 및 색상에 기초하여 이동시키는 베이스 모듈;A base module for moving a plurality of light emitting modules arranged at equal intervals or equiangular intervals based on a shape and color of a three-dimensional shape to display a predetermined three-dimensional shape in a combination of tomographic images displayed by each light emitting module;

상기 베이스 모듈에 기계적으로 연결되어 구동력을 전달하는 모터; 및A motor mechanically connected to the base module to transmit a driving force; And

각 발광모듈 및 모터에 전기적으로 연결되어 발광모듈의 RGB발광소자의 점멸 및 모터의 구동을 제어하는 제어기;를 포함하여 달성될 수 있다.And a controller electrically connected to each light emitting module and the motor to control the flashing of the RGB light emitting element of the light emitting module and the driving of the motor.

그리고, 상기 베이스 모듈은, 각 발광모듈의 하단에 연결되고, 일방향을 따라 관통된 2개의 관통구가 높이방향을 따라 배치되도록 구성되어 각 관통구와 동일 평면상으로 병렬 배치되는 다수의 레일차; 각 레일차가 상기 관통방향을 따라 이송이 가능하도록 각 관통구에 끼워져 각 레일차별로 한쌍이 구비되고, 각 쌍이 병렬 배치되는 다수의 수평레일; 각 레일차의 이송거리가 제한되도록 각 수평레일의 양단에 대향 고정된 한쌍의 고정판; 고정판의 외곽에 레일과 동일 선상에서 대향되게 각각 설치되는 도르레; 및 일단과 타단이 서로 연결되어 각각 동일 선상의 대향하는 도르레에 감기고, 레일차의 상단 및 하단을 관통하여 도르레의 회전으로 레일차를 레일 상에서 이동시키는 벨트;를 포함하여 구성되고, 상기 모터는 상기 고정판의 일측 외곽에 설치되는 상기 도르레 각각을 구동하여 회전력을 전달하는 것이 바람직하다.The base module may include: a plurality of rail cars connected to a lower end of each light emitting module and configured to have two through holes penetrating along one direction and disposed in the same plane in parallel with each through hole; A plurality of horizontal rails, each pair of rails being fitted into each through hole so that the rail cars can be transported along the through direction, and having a pair for each rail car, and each pair disposed in parallel; A pair of fixing plates which are fixed to both ends of each horizontal rail so as to limit the transfer distance of each rail car; Pulleys respectively installed on the outer side of the fixing plate so as to face each other on the same line as the rail; And a belt having one end and the other end connected to each other and wound on opposite parallel pulleys on the same line, and passing the upper and lower ends of the rail car to move the rail car on the rails by the rotation of the pulley. It is preferable to transmit the rotational force by driving each of the pulleys installed on one outer side of the fixing plate.

또한, 상기 베이스 모듈은, 소정의 두께를 가지고, 상단에 각 발광모듈이 각각의 회전 반경을 갖도록 반경상의 일정간격을 두고 배치되는 원판으로 구성되고, 상기 모터는, 상기 원판의 하단 중심부에 연결되어 상기 원판에 회전력을 전달하도록 구성될 수 있다.In addition, the base module has a predetermined thickness, and is composed of a disk disposed at a predetermined interval on the top so that each light emitting module has a respective radius of rotation on the top, the motor is connected to the bottom center of the disc It can be configured to transmit a rotational force to the disc.

아울러, 상기 베이스 모듈은, 하나의 관통구를 가지고 상기 발광모듈의 하단에 고정되는 강자성체로 이루어지는 회전차를 포함하여 구성되고, 상기 모터는, 일정간격으로 배치되는 상기 각 회전차의 관통구를 관통하고, 축선방향으로 연속하여 코일이 감기며, 상기 코일의 양 끝단으로 선택적으로 인가된 전원의 방향에 의해 상기 각 회전차를 일정각도로 반복 원주운동하도록 회전력을 전달하는 원통형상의 부재로 이루어진 리니어 모터구조인 것도 가능하다.In addition, the base module includes a rotary wheel made of a ferromagnetic material fixed to the lower end of the light emitting module having a single through hole, wherein the motor passes through the through holes of the respective rotary cars arranged at regular intervals. And a coil wound continuously in the axial direction, the linear motor consisting of a cylindrical member transmitting the rotational force to repeat the circumferential movement of the respective rotation differences at a predetermined angle by the direction of a power source selectively applied to both ends of the coil. It is also possible to have a structure.

본 발명의 다른 목적들, 분명한 장점들 및 신규한 특징들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면들에 따른 바람직한 실시예들로부터 더 분명해 질것이다. Other objects, obvious advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments according to the accompanying drawings.

다음으로는 본 발명에 따른 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.Next, a three-dimensional stereoscopic image output apparatus using a light emitting module of a linear array according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선형배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치(1000)의 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 장치의 발광모듈(100)에 의한 평면영상 출력의 구성도이며, 도 2b는 도 2a의 점선 내부에 대한 확대도이다. 도1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예는 발광모듈(100)의 선형 반복운동을 이용하여 입체 영상을 출력할 수 있도록 구성된다. 1 is a perspective view of a three-dimensional stereoscopic image output apparatus 1000 using a linear array of light emitting modules according to a first embodiment of the present invention, Figure 2a is a plane by the light emitting module 100 of the device shown in FIG. 2B is an enlarged view of the inside of a dotted line in FIG. 2A. 1, 2A and 2B, the first embodiment of the present invention is configured to output a stereoscopic image using a linear repetitive motion of the light emitting module 100.

좀 더 상세히 설명하면, L개의 쌍을 이룬 RGB발광소자(120)들이 부착된 발광모듈(100) N개가 일정간격을 두고 병렬로 배치되고, 각 발광모듈(100)의 하단에는 각 발광모듈(100)이 Z방향으로 위치한 상태에서 X축 방향으로 선형 반복운동이 가능하도록 베이스 모듈(200)이 구비된다. 발광모듈(100)에 대해서는 도 3에서 보다 상세히 설명될 것이다.In more detail, N light emitting modules 100 having L paired RGB light emitting elements 120 attached thereto are arranged in parallel with a predetermined interval, and each light emitting module 100 is disposed at the bottom of each light emitting module 100. The base module 200 is provided to enable linear repetitive movement in the X-axis direction in a state where Z is located in the Z direction. The light emitting module 100 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

베이스 모듈(200)은 일방향을 따라 관통된 2개의 관통구(211)가 높이방향을 따라 배치되는 레일차(210)와, 각 레일차(210)가 상기 관통방향을 따라 이송 가능하도록 각 관통구(211)에 끼워져 각 레일차(210)별로 한쌍이 구비되고 각 쌍이 병렬 배치되는 수평레일(220)과, 각 레일차(210)의 이송거리가 제한되도록 각 수평레일(220)의 양단에 대향 고정된 한쌍의 고정판(230)과, 고정판(230)의 외곽에 레일(220)과 동일 축선상에서 대향되게 각각 설치되는 도르레(240) 및 일단과 타단이 서로 연결되어 각각 동일 축선상의 대향하는 도르레(240)에 감기고 레일차(210)의 상단 및 하단을 관통하여 도르레(240)의 회전으로 레일차(210)를 레일(220) 상에서 이동시키는 벨트(250)를 포함하여 구성된다. 여기서 도 1의 제일 앞 열에만 도시된 도르레(240), 벨트(250) 및 모터(300)는 Y축 방향으로 계속적으로 배치되는 각 레일(220)과 동일 선상에서 계속적으로 형성되어 있는 것으로 이해되어야 한다. The base module 200 includes a rail car 210 in which two through holes 211 penetrated along one direction are disposed along a height direction, and each through hole so that each rail car 210 can be transported along the through direction. A pair of rails 210 is provided in each of the rail cars 210, and a pair of horizontal rails 220 are disposed in parallel to each other, and opposite ends of the horizontal rails 220 are provided so that the transport distance of each rail car 210 is limited. A pair of fixed plates 230 and a pulley 240 respectively installed on the outer side of the fixing plate 230 so as to face each other on the same axis as the rail 220, and one end and the other end thereof are connected to each other so as to face opposite pulleys on the same axis ( The belt 250 is configured to include a belt 250 wound around the rail car 210 and moving the rail car 210 on the rail 220 by the rotation of the pulley 240 through the upper and lower ends of the rail car 210. Here, it should be understood that the pulley 240, the belt 250, and the motor 300 shown only in the front row of FIG. 1 are continuously formed on the same line as each rail 220 continuously arranged in the Y-axis direction. do.

이러한 발광모듈(100)과 베이스 모듈(200)의 결합 상태에서, 베이스 모듈(200)의 구동은 고정판(230)의 일측 외곽에 설치되는 도르레(240)에 회전력을 전달하는 모터(300)에 의한다. 여기서 모터(300)는 목적에 따라 다양한 기능을 가진 모터(300)를 사용할 수 있겠으나, 본 발명에서는 정해진 각도로 회전이 가능하고 정지시 매우 큰 유지토크가 발생하므로 추가 브레이크가 필요 없는 스태핑 모터(stepping motor)를 사용하였다. In the combined state of the light emitting module 100 and the base module 200, the driving of the base module 200 by the motor 300 for transmitting a rotational force to the pulley 240 installed on one side of the fixed plate 230 All. Here, the motor 300 may use a motor 300 having various functions according to the purpose, but in the present invention, a stepping motor (not required) may be rotated at a predetermined angle and a very large holding torque occurs when the motor is stopped. stepping motor).

그리고, 모터(300) 및 발광모듈(100) 상의 RGB발광소자(120)의 점멸을 각각에 전기적으로 연결되는 제어기(미도시)에 의해서 통제된다. Then, the flashing of the RGB light emitting device 120 on the motor 300 and the light emitting module 100 is controlled by a controller (not shown) electrically connected to each.

본 발명의 제 1 실시예의 작동 관계를 설명하면, 먼저 L개의 RGB발광소자(120)를 포함하고 있는 발광모듈(100)이 수평레일(220)을 따라 1초에 약 5회 정도 선형 반복운동한다. 이는 스태핑 모터(300)를 이용하는데, 도르레 형식의 벨트(250)차에 고정된 발광모듈(100)이 수평의 어떠한 위치에 올 때 제어기는 평면상의 해당위치에 있게 되는 RGB발광소자(120)를 점등한다. Referring to the operational relationship of the first embodiment of the present invention, first, the light emitting module 100 including the L RGB light emitting elements 120 linearly repeats about five times per second along the horizontal rail 220. . This uses a stepping motor 300. When the light emitting module 100 fixed to the pulley type belt 250 is at a certain position in the horizontal position, the controller controls the RGB light emitting element 120 at the corresponding position on the plane. Lights up.

좀 더 상세히 설명하면, 발광모듈(100)의 선형 반복운동의 메카니즘은, 도 2a에 도시된 바와 같이 하나의 발광모듈(100)이 X축 상으로 이동되는데, 왼편에 위치하는 최초 발광모듈(100)의 이동은 상기 모듈(100)의 하단에 고정된 레일차(210)의 상/하단을 관통하고 있는 벨트(250)에 의해서 이루어진다. 즉, 제어기로부터의 신호입력는 스태핑 모터(300)의 회전력을 발생시키고, 상기 회전력은 모터(300)의 축에 연결된 도르레(240)의 회전으로 인해 벨트(250)의 선형운동으로 바뀌어 지게 된다. 도 2b에 도시된 휘어진 화살표는 도르레(240)의 회전을 나타내고, 검정색과 흰색으로 표시되는 실선의 화살표는 도르레(240)의 회전에 따라 벨트(250)의 선형 이동방향을 각각 나타낸다. In more detail, in the linear repetitive motion of the light emitting module 100, as shown in FIG. 2A, one light emitting module 100 is moved on the X-axis, and the first light emitting module 100 located on the left side is shown. ) Is moved by the belt 250 penetrating the upper and lower ends of the rail car 210 fixed to the lower end of the module 100. That is, the signal input from the controller generates a rotational force of the stepping motor 300, and the rotational force is changed to the linear motion of the belt 250 due to the rotation of the pulley 240 connected to the axis of the motor 300. The curved arrows shown in FIG. 2B indicate the rotation of the pulley 240, and the solid arrows indicated in black and white indicate the linear movement direction of the belt 250 as the pulley 240 rotates.

따라서 상기 선형운동에 의해 레일차(210)는 레일(220)을 따라 수평레일(220)의 양단에 대향 배치되는 고정판(230) 사이를 선형 왕복운동하게 된다(도 2a에 도시된 양방향 화살표로 표시). Accordingly, the linear vehicle 210 is linearly reciprocated between the fixed plates 230 disposed opposite the horizontal rails 220 along the rails 220 by the linear motions (indicated by the double arrows shown in FIG. 2A). ).

이에 따라 최초 발광모듈(100)은 오른편에 흐리게 표시된 발광모듈(100)의 위치로 이동되고, 상기의 과정의 반복으로 발광모듈(100)은 고속 왕복운동하여 하나의 평면을 형성하게 된다. Accordingly, the first light emitting module 100 is moved to the position of the light emitting module 100, which is dimmed on the right side, and by repeating the above process, the light emitting module 100 forms a plane by reciprocating at high speed.

그런데, X축 상의 배열은 M개의 인코딩 수로 나누어 지므로, 하나의 발광모듈(100)의 선형이동에 따라 형성되는 하나의 평면상의 해당위치에 도착하면 그 평면상의 일 점에 해당하는 Z방향의 RGB발광소자(120)가 점등된다. However, since the arrangement on the X-axis is divided by the number of M encoding, when it arrives at the corresponding position on one plane formed by linear movement of one light emitting module 100, RGB light emission in the Z direction corresponding to one point on the plane is achieved. Element 120 is turned on.

이러한 RGB발광소자(120)를 구비한 발광모듈(100)은 고속으로 주기적으로 왕복 운동하고, 착시현상에 의하여 2차원 평면의 영상을 구축할 수 있다(도 2a 참고). 이와 같은 발광모듈(100)과 베이스 모듈(200)을 포함한 구조물은 Y축 상으로 N개가 연속하여 고정되고 각각의 구조는 2차원 영상을 구성한다. The light emitting module 100 including the RGB light emitting device 120 may periodically reciprocate at high speed, and build an image of a two-dimensional plane by optical illusion (see FIG. 2A). The structure including the light emitting module 100 and the base module 200 is fixed N consecutively on the Y axis, and each structure constitutes a two-dimensional image.

따라서 형상화하고 싶은 물체의 단면을 Y축 상의 N개의 단면으로 나누면, 각각의 단면은 L ×M개의 격자로 나누어지게 되고, 이 때 상기 격자에 Y축선 방향으로 N개의 단면을 각각 표현하면 3차원 입체 영상이 출력되게 된다.Therefore, if the cross section of the object to be shaped is divided into N cross sections on the Y axis, each cross section is divided into L x M lattice, and when the N cross sections are expressed in the Y axis direction on the lattice, three-dimensional solid The image will be output.

여기서, X방향의 최대 해상도(resolution)는 RGB발광소자(120)의 응답 시간(response time)에 관계된다. Here, the maximum resolution in the X direction is related to the response time of the RGB light emitting device 120.

예를 들면, RGB발광소자(120)를 LED라 하고, 수평레일(220)을 이동하는 발광모듈(100)의 X축 상의 속도를 3m/sec, LED의 최대 응답 시간(maximum response time)은 500ns(nano second)라 하면, 응답 해상도(response resolution)는 "3m/sec ×500 ×10-9sec"로 되어 정리하면 1.5 마이크로 미터(micro meter)가 된다. 따라서 Z방향의 LED의 크기인 5mm에 준하는 영상의 출력이 가능하게 된다.For example, the RGB light emitting device 120 is called LED, the speed on the X axis of the light emitting module 100 moving the horizontal rail 220 is 3m / sec, the maximum response time of the LED is 500ns (nano second), the response resolution is "3 m / sec x 500 x 10 -9 sec", which is 1.5 micro meters. Therefore, it is possible to output an image corresponding to 5 mm, which is the size of the LED in the Z direction.

다음으로 발광모듈(100) 상의 RGB발광소자(120)에 입력되는 신호에 대해 설명하면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 신호는 발광모듈(100)의 하단에 고정된 레일차(210)를 건너뛰도록 마련된 도선(150)에 의해 제어기에 연결된다(신호의 흐름은 도면에서 점선으로 된 화살표로 표시). 즉, 제어기에서의 출력신호는 도선(150)을 통해 발광모듈(100) 상의 각각의 RGB발광소자(120)에 전달되는 것이다. Next, a signal input to the RGB light emitting device 120 on the light emitting module 100 will be described. As shown in FIG. 2B, the signal crosses the rail car 210 fixed to the bottom of the light emitting module 100. It is connected to the controller by a lead 150 arranged to run (the flow of signals is indicated by dashed arrows in the figure). That is, the output signal from the controller is transmitted to each RGB light emitting device 120 on the light emitting module 100 through the conductive wire 150.

도 3은 본 발명에 따른 발광모듈(100)의 구성도인데, 도 3a는 판재(110), RGB발광소자(120) 및 확산렌즈(130)의 결합관계를 도시한 구성도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 구성요소와 튜브(140)의 결합 관계를 도시한 구성도이며, 도 3c는 본 발명에 따른 RGB발광소자(120)의 개략적인 회로도이다. 3 is a configuration diagram of the light emitting module 100 according to the present invention. FIG. 3A is a diagram illustrating a coupling relationship between the plate member 110, the RGB light emitting element 120, and the diffusion lens 130. 3A is a block diagram illustrating a coupling relationship between the components shown in FIG. 3A and the tube 140, and FIG. 3C is a schematic circuit diagram of an RGB light emitting device 120 according to the present invention.

도 3a에 도시된 바와 같이, 판재(110)에 RGB발광소자(120)가 양면에 대향되게 배치되고, RGB발광소자(120)에 외장되도록 판재(110)에 부착되는 확산렌즈(130)가 구성된다.As shown in FIG. 3A, the RGB light emitting device 120 is disposed on the plate 110 so as to face both sides, and the diffusion lens 130 is attached to the plate 110 so as to be external to the RGB light emitting device 120. do.

판재(110)는 폭에 비해 긴 길이를 갖는 부재로, 얇고 고속의 동작에 견딜 수 있는 재질의 판이 사용된다. Plate 110 is a member having a length longer than the width, a plate of a material that can withstand a thin, high-speed operation is used.

RGB발광소자(120)는 판재(110)의 양면에 대향 배치되고 높이 방향을 따라 일정간격별로 설치된다. The RGB light emitting device 120 is disposed on both sides of the plate member 110 and installed at predetermined intervals along the height direction.

그리고, 확산렌즈(130)가 각 RGB발광소자(120)에 외장되도록 판재(110)에 부착된다. In addition, the diffusion lens 130 is attached to the plate member 110 so as to be external to each RGB light emitting device 120.

여기서, RGB발광소자(120)는 이상적으로는 360도 각도로 광선을 균등하게 출력하므로 판재(110)가 투명인 것이 바람직하며, 본 발명에서는 RGB발광소자(120)와 확산렌즈(130)를 함께 포함하는 6-칩(chip) full spectrum LED(Ceramic-Base High-Power RGB LED)를 사용한다. 그러나 이에 국한되는 것이 아니라 시중에서 판매되는 160도 이상의 가시구역의 소형(예를 들면 5.5mm 구경)부터 대형(10mm 이상의 구경)의 광소자를 사용할 수 있다.Here, since the RGB light emitting device 120 ideally outputs the light beams evenly at an angle of 360 degrees, the plate member 110 is preferably transparent. In the present invention, the RGB light emitting device 120 and the diffusion lens 130 are used together. A 6-chip full spectrum LED (Ceramic-Base High-Power RGB LED) is used. However, the present invention is not limited to this, and commercially available optical devices of small size (for example, 5.5 mm aperture) to large size (more than 10 mm aperture) of visible area of 160 degrees or more can be used.

상기 도 3a에 도시된 판재(110), RGB발광소자(120) 및 확산렌즈(130)는 도 3b에 도시된 튜브(140)에 씌워진다. 즉, 튜브(140)는 RGB발광소자(120) 및 확산렌즈(130)를 포함하여 판재(110)에 씌워지는 투명 재질로 이루어지고, 중공축 형상이며 판재(110)의 길이와 동일하게 형성된다. 화살표는 튜브(140)가 씌워지는 방향을 설명하는 것이다.The plate 110, the RGB light emitting device 120, and the diffusion lens 130 shown in FIG. 3A are covered by the tube 140 shown in FIG. 3B. That is, the tube 140 is made of a transparent material that covers the plate 110, including the RGB light emitting element 120 and the diffusion lens 130, the hollow shaft shape is formed to be the same as the length of the plate 110. . The arrow describes the direction in which the tube 140 is covered.

도 3c의 개략적인 회로도는 도 3a에 도시된 RGB발광소자(120)에 대한 전기적인 입력신호의 흐름을 설명한다. 즉, 각 RGB발광소자(120)에서 나오는 선들은 판재(110)를 따라 하단으로 연속하여 배치되어 화살표 방향을 따라 제어기로 연결된다. 따라서 제어기에서는 각 발광모듈(100)이 선형 반복운동함에 따라 각 RGB발광소자(120)가 X축선 상에서 이동하게 될 때 각 시점에서 일정한 RGB발광소자(120)를 점등 또는 소등되게 함으로써 하나의 단면 상의 화면을 형성할 수 있다.The schematic circuit diagram of FIG. 3C illustrates the flow of electrical input signals to the RGB light emitting device 120 shown in FIG. 3A. That is, the lines from each of the RGB light emitting devices 120 are continuously disposed at the bottom along the plate 110 and connected to the controller along the direction of the arrow. Therefore, in the controller, as each light emitting module 100 moves linearly, the RGB light emitting device 120 is turned on or off at each point in time when each RGB light emitting device 120 is moved on the X axis. You can form a screen.

도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시예에 대한 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 어느 하나의 발광모듈(100a)에서 방출되는 광선이 다른 발광모듈(100b)에 반사되는 현상을 최소화하기 위한 방식이다. 이를 위해 본 실시예에서는 기본적인 구성은 도 1에 도시된 제 1 실시예와 유사하게 하되, 홀수줄과 짝수줄의 발광모듈(100a, 100b)을 비스듬하게 엇갈려 배치된다. 4 is a configuration diagram of a second embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 4, the present embodiment is a method for minimizing the reflection of light emitted from one light emitting module 100a to another light emitting module 100b. To this end, in the present embodiment, the basic configuration is similar to that of the first embodiment shown in FIG. 1, but the light emitting modules 100a and 100b of odd lines and even lines are obliquely arranged.

좀 더 상세히 설명하면, 홀수줄의 발광모듈(100a)은 도 1에서의 발광모듈(100)과 동일한 위치에 배치하고, 짝수줄의 발광모듈(100b)은 수평레일(220)을 일정길이만큼 이동한 상태로 배치하는 것이다. 그러므로, 각 발광모듈(100a, 100b)이 수평레일(220)을 따라 선형 반복운동을 하게 될 때, 홀수줄의 발광모듈(100a)과 짝수줄의 발광모듈(100b)은 일정거리 이격된 상태에서 이동되므로 서로간의 광선의 반사를 최소화할 수 있다.In more detail, the odd-numbered light emitting module 100a is disposed at the same position as the light emitting module 100 in FIG. 1, and the even-numbered light emitting module 100b moves the horizontal rail 220 by a predetermined length. It is placed in a state. Therefore, when each of the light emitting modules 100a and 100b performs a linear repetitive motion along the horizontal rail 220, the light emitting modules 100a of the odd lines and the light emitting modules 100b of the even lines are spaced apart from each other by a predetermined distance. Since it is moved, the reflection of light rays between each other can be minimized.

도 5a는 본 발명에 따른 제 3 실시예에 대한 구성도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 장치의 평면도이다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 3 실시예에는 일정 두께를 갖는 원판(260)에 발광모듈(100)이 일정각도 및 반경을 가지고 배치된다. FIG. 5A is a schematic diagram of a third embodiment according to the present invention, and FIG. 5B is a plan view of the apparatus shown in FIG. 5A. 5A and 5B, in the third embodiment, the light emitting module 100 is disposed on the disc 260 having a predetermined thickness with a predetermined angle and radius.

제 3 실시예는 제 1 및 제 2 실시예에서의 선형운동이 스태핑 모터의 정확한 주기적 운동이 필요하므로 대형화에는 어려움이 있을 수 있어 이를 극복하기 위하여 회전운동에 의한 입체영상 출력을 위한 구성이다. In the third embodiment, since the linear motion in the first and second embodiments requires accurate cyclic motion of the stepping motor, it may be difficult to enlarge the size.

원판(260)은 소정의 두께를 가지고, 상단에 각 발광모듈(100)이 각각의 회전반경을 갖도록 원판(260)의 반경상에 일정간격을 두고 배치된다. The disc 260 has a predetermined thickness and is disposed at a predetermined interval on the radius of the disc 260 so that each light emitting module 100 has a respective rotation radius on the top.

좀 더 상세히 설명하면, 원판(260)의 반지름을 "R"이라 하고 발광모듈(100)이 N개라 하면, 선형 발광모듈(100)의 배열이 중복되는 것을 방지하기 위하여 원의 반쪽에 N개의 발광모듈(100)이 나선형으로 분포한다. In more detail, when the radius of the original plate 260 is "R" and the number of light emitting modules 100 is N, N light emission is formed on half of the circle to prevent the arrangement of the linear light emitting module 100 from overlapping. Module 100 is helically distributed.

상기 나선형은 카테시안(Cartesian) 좌표의 반지름 "r"과 각도 "φ"로 표현될 수 있다. 여기서 각도 "φ" 및 반지름 "r"에 관한 식은 다음과 같다.The spiral may be represented by a radius "r" of Cartesian coordinates and an angle "φ". The equation regarding the angle "φ" and the radius "r" is as follows.

φ= (π/n)k (여기서, k는 0 ≤k ≤n로서, 발광모듈의 수)φ = (π / n) k (where k is 0 ≦ k ≦ n, the number of light emitting modules)

r = (R/π)φr = (R / π) φ

따라서 "k=0"이라면, "φ"는" π/n", "r"은 "R/n"이고, "k=1"이라면, "φ"는 "2π/n", "r"은 "2R/n"이며, "k=n"이라면, "φ"는 "π", "r"은 "R"이다. 이러한 관계를 "k"는 "0"부터 "n"까지 차례로 좌표상에 그리면 도 5b와 같은 형상을 얻을 수 있다. Therefore, if "k = 0", "φ" is "π / n", "r" is "R / n", and if "k = 1", "φ" is "2π / n" and "r" is When "2R / n" is "k = n", "φ" is "π" and "r" is "R". If such a relationship is drawn on the coordinates of "k" from "0" to "n" in order, a shape as shown in FIG. 5B can be obtained.

이와 같은 도 5b의 형상은 원판(260)의 상판 반쪽에 형성되므로 회전시 무게의 균등을 위하여 반대 대칭 방향에 카운터 웨이트(counterweight)를 부착할 수도 있다.Since the shape of FIG. 5B is formed on the upper half of the disc 260, a counterweight may be attached in the opposite symmetric direction to equalize the weight during rotation.

도 6은 본 발명에 따른 제 4 실시예에 대한 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 4 실시예는 제 3 실시예와 유사하나 발광모듈(100)이 일직선으로 원판(260)의 지름에 걸쳐 분포되도록 구성된다. 이 때, 공간의 효율적 이용을 위하여 반지름이 상호 배치되게 분포시킬 수도 있다. 예를 들면, 원의 중심으로부터 좌측 선상에는 홀수의 원형 궤도(점선으로 된 원 궤도)선 상에 발광모듈(100a)을, 우측에는 짝수의 원형 궤도(실선으로 된 원 궤도)선 상에를 발광모듈(100b)을 위치시켜 3차원 입체 영상을 구성한다. 6 is a block diagram of a fourth embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 6, the fourth embodiment is similar to the third embodiment, but is configured such that the light emitting module 100 is linearly distributed over the diameter of the disc 260. At this time, the radius may be distributed to be arranged mutually for efficient use of space. For example, the light emitting module 100a is emitted on an odd circular track (dotted circle track) line on the left line from the center of the circle, and on an even circular track (circular track path on solid line) on the right side. The module 100b is positioned to construct a 3D stereoscopic image.

상기의 제 3 및 제 4 실시예의 작동 관계를 설명하면, 도 5a, 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이, 선형의 발광모듈(100)이 회전하는 원판(260)에 부착되어 있어 발광모듈(100)은 원판(260)이 회전함에 따라 원통형 평면의 궤적을 그리게 된다. 이를 위하여, 우선 형상화하고자 하는 물체를 N개의 원통형 단면으로 나눈 후, 각각의 단면을 표현하는 원통형의 평면은 선형의 발광모듈(100)이 고속으로 회전하면서(예를 들면, 5 - 10 Hz) 구성하게 된다. 이 때 대형 출력을 위하여 선형 발광모듈(100)에 점보트론에 사용되는 고광도의 LED를 이용한다. Referring to the operation relationship of the third and fourth embodiments described above, as shown in Figs. 5a, 5b and 6, the linear light emitting module 100 is attached to the rotating disk 260, the light emitting module ( 100 shows the trajectory of the cylindrical plane as the disc 260 rotates. To this end, first, the object to be shaped is divided into N cylindrical cross sections, and the cylindrical plane representing each cross section is configured while the linear light emitting module 100 rotates at high speed (for example, 5-10 Hz). Done. In this case, a high brightness LED used in jumbotron is used in the linear light emitting module 100 for large output.

원판(260)의 회전은 원판(260)의 하단 중심부에 연결된 모터(300)를 통해 회전력을 전달할 수 있다. 이 때 모터(300)는 상기에서 설명한 스태핑 모터를 사용할 수도 있으나, 제 3 및 제 4 실시예에서는 일방향의 고속회전을 필요로 하므로 통상의 모터 또는 기타 다른 회전수단을 사용하는 것이 바람직하다. Rotation of the disc 260 may transmit a rotational force through the motor 300 connected to the lower center of the disc 260. In this case, the motor 300 may use the stepping motor described above. However, in the third and fourth embodiments, it is preferable to use a conventional motor or other rotation means because it requires high-speed rotation in one direction.

발광모듈(100)의 전원이나 출력신호는 원판(260)의 축에 부착된 슬립링의 구조(미도시)로 전달이 가능하다. 또한, 이 때 제어기는 원판(260)에 부착이 가능하다.The power or output signal of the light emitting module 100 may be transmitted to a structure (not shown) of a slip ring attached to the shaft of the disc 260. In this case, the controller may be attached to the disc 260.

도 7은 본 발명에 따른 제 5 실시예에 대한 구성도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 5 실시예는 발광모듈(100)이 메트로놈 같은 반복 원주 운동하도록 구성된다. 7 is a configuration diagram of a fifth embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 7, the fifth embodiment is configured such that the light emitting module 100 repeats a circumferential motion such as a metronome.

좀 더 상세히 설명하면, 발광모듈(100)에 부착되는 베이스 모듈(200)은 하나의 관통구(211)를 가지고 각각의 발광모듈(100)의 하단에 고정되는 회전차(270)로 구성된다. In more detail, the base module 200 attached to the light emitting module 100 includes a rotary difference 270 having one through hole 211 and fixed to a lower end of each light emitting module 100.

이 때 모터는 리니어 모터(310)(linear motor) 등이 사용되는데, 리니어 모터(310)는 일정간격으로 배치되는 각 회전차(270)의 관통구(211)를 관통하고, 축선방향으로 연속하여 코일(미도시)이 감기며, 상기 코일의 양 끝단으로 선택적으로 인가된 전원의 방향에 의해 상기 각 회전차(270)를 일정각도로 반복 원주운동하도록 회전력을 전달하는 원통형상의 부재로 이루어지는 구조를 갖는다. 여기서 회전차(270)는 강자성을 띠고 있으며, 원주 운동의 중심을 잡아주는 무게추로서 작동한다. In this case, a linear motor 310 or the like is used, and the linear motor 310 penetrates through holes 211 of each of the rotary cars 270 arranged at regular intervals, and continues in the axial direction. Coil (not shown) is a winding, and the structure consisting of a cylindrical member for transmitting the rotational force to repeat the circumferential movement of the respective rotation difference 270 at a predetermined angle by the direction of the power selectively applied to both ends of the coil Have Here, the rotation wheel 270 is ferromagnetic and operates as a weight that holds the center of the circumferential motion.

이러한 제 5 실시예는, 도 1에 도시된 스태핑 모터(300)를 이용한 고속 선형 왕복운동은 영상화소의 크기가 균등하다는 이점은 있으나, 대형화에 따른 물체의 관성(inertia) 등에 따르는 속도의 불균형과 대형 스태핑 모터(300)의 개발 등이 필요하는 등 어려움이 수반되어 이를 개선하기 위해 구성된 것이다.In this fifth embodiment, the high speed linear reciprocating motion using the stepping motor 300 shown in FIG. 1 has an advantage that the size of the image pixel is uniform, but the imbalance of the speed due to the inertia of the object due to the enlargement and the like It is configured to improve the accompanying difficulties, such as the need for the development of a large stepping motor 300.

이하에서는 상기 제 5 실시예의 작동 관계를 설명한다.The following describes the operational relationship of the fifth embodiment.

제어기에서의 입력신호는 리니어 모터(310)를 작동시켜 발광모듈(100)이 일정한 각을 이루고 원호를 반복하여 그릴 수 있도록 한다. 즉, 제어기는 리니어 모터(310)에 일정한 방향의 전원을 인가하여 자성을 띤 회전차(270)가 발생되는 자기력에 의해 상기 자기력에 상응하는 각도로 회전하게 한다. The input signal from the controller operates the linear motor 310 to allow the light emitting module 100 to draw at an angle and repeat the arc. That is, the controller applies power in a predetermined direction to the linear motor 310 to cause the magnetic rotary car 270 to rotate at an angle corresponding to the magnetic force by the magnetic force generated.

또한, 제어기에서는 발광모듈(100)이 원호를 그리며 움직일 때 발광모듈(100)이 이루는 부채꼴 모양의 평면상에서 특정한 각의 특정한 반지름 상의 위치에 있는 RGB발광소자(120)가 의도되는 색상을 발현하도록 각각의 RGB발광소자(120)에 신호를 전달한다. 이러한 신호 전달은 리니어 모터(310)의 축에 부착된 슬립링의 구조(미도시)로 달성될 수 있다.In addition, in the controller, when the light emitting module 100 moves in a circular arc, each of the RGB light emitting devices 120 positioned at a specific radius of a specific angle on a fan-shaped plane formed by the light emitting module 100 expresses a desired color. The signal is transmitted to the RGB light emitting device 120. This signal transmission may be achieved with a structure of a slip ring (not shown) attached to the shaft of the linear motor 310.

이 때 원주 방향의 최대 해상도는 RGB발광소자(120)가 LED일 때, 상기 LED의 응답 시간에 관계되어 조정된다. At this time, the maximum resolution in the circumferential direction is adjusted in relation to the response time of the LED when the RGB light emitting element 120 is an LED.

만일 발광모듈(100)의 길이가 2m일 때, 발광모듈(100)의 최외곽에 위치한 LED의 최고 작동 속도가 125m/sec이고 주파수가 10Hz라 하며 상기 LED의 최대 응답시간이 500ns(nano second)라면, 최대 응답 해상도(max response resolution)는 "125m/sec ×500 ×10-9sec"로 되어 정리하면 "6.25 ×10-5m"가 되므로 Z방향의 출력소자 크기인 5mm에 준하는 영상의 출력이 가능하다.If the length of the light emitting module 100 is 2m, the maximum operating speed of the LED located in the outermost part of the light emitting module 100 is 125m / sec and the frequency is 10Hz and the maximum response time of the LED is 500ns (nano second) In this case, the maximum response resolution is "125m / sec x 500 x 10 -9 sec", which is "6.25 x 10 -5 m". Therefore, the image output is equivalent to 5mm, the size of the output element in the Z direction. This is possible.

상기 제 3, 제 4 및 제 5 실시예에서 회전이나 원주 운동을 이용하는 경우, 바깥쪽 원주는 상대적으로 선형 발광모듈(100)의 속도가 빠르므로 내부와 외부의 RGB발광소자(120)에 의한 균등한 영상 해당도(즉, 해당 시간에 움직이는 괘적)를 가지기 위해서는 스위칭 시간(switching time)을 조절하는 것이 필요하다. When using the rotation or the circumferential motion in the third, fourth and fifth embodiments, the outer circumference is relatively high speed of the linear light emitting module 100, so that the equality by the internal and external RGB light emitting element 120 It is necessary to adjust the switching time in order to have one image correspondence (that is, the moving point at that time).

예를 들면, 회전체의 반지름(제 3 및 제 4 실시예에서는 원판(260)의 반지름, 제 5 실시예에서는 발광모듈(100)의 길이)이 약 2m로 가정하고 약 200개의 발광모듈(100)이 1cm간격으로 배열되며 10Hz의 회전속도를 가진다면, 외부 원주의 속도는 125m/sec(반지름은 2m이고, 10Hz의 구동속도)인데 반해 내부 원주의 속도는 0.62m/sec(반지름은 0.01m이고, 10Hz의 구동속도)를 가짐으로서 큰 차이가 난다. For example, assuming that the radius of the rotating body (the radius of the disc 260 in the third and fourth embodiments, the length of the light emitting module 100 in the fifth embodiment) is about 2 m, about 200 light emitting modules 100 are provided. ) Is arranged at 1cm intervals and has a rotational speed of 10Hz, the speed of the outer circumference is 125m / sec (2m radius, the driving speed of 10Hz), while the speed of the inner circumference is 0.62m / sec (0.01m radius) And a driving speed of 10 Hz) makes a big difference.

상기 외부와 내부가 모두 1cm의 해상도를 가진다고 하면, 외부는 0.01m/125m/sec, 즉 8 ×10-5sec 동안 스위치가 "ON"하는 반면, 내부는 0.01m/0.62m/sec, 즉 1.6 ×10-2sec 동안 스위치가 "ON"하면 된다. 이 때 원주의 위치와 스위칭 시간의 시간차이는 제어기로 조정하면 된다.If both the outside and the inside have a resolution of 1 cm, the outside is switched on for 0.01 m / 125 m / sec, that is, 8 × 10 −5 sec, while the inside is 0.01 m / 0.62 m / sec, that is 1.6 Switch on "ON" for x10 -2 sec. At this time, the time difference between the position of the circumference and the switching time can be adjusted by the controller.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 선형 배열의 발광모듈(100)을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에서, RGB발광소자(120)는 LED나 무기/유기 광발생 물질(Non-organic/Organic Light Emitting Material) 등이 사용될 수 있다. In the 3D stereoscopic image output apparatus using the light emitting module 100 of the linear arrangement according to the present invention described above, the RGB light emitting element 120 is an LED or an inorganic / organic light emitting material (Non-organic / Organic Light Emitting Material) And the like can be used.

또한, 발광모듈(100)의 뼈대를 이루는 판재(110)는 투명한 재질의 물질을 사용하여 RGB발광소자(120)가 보다 넓은 각도로 광선을 방출하도록 할 수 있다.In addition, the plate 110 forming the skeleton of the light emitting module 100 may be made of a material of a transparent material so that the RGB light emitting device 120 emits light at a wider angle.

아울러, 선형 발광모듈(100)의 원주 반복운동을 구현할 때, 회전차(270)를 관통하여 연결하는 축에 스태핑 모터(300)를 장착하여 발광모듈(100)에 회전력을 전달할 수도 있다. In addition, when implementing the circumferential repetitive movement of the linear light emitting module 100, the stepping motor 300 may be mounted on the axis connecting through the rotation difference 270 to transmit the rotational force to the light emitting module 100.

상기와 같은 본 발명에 따른 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치에 의하면, 고속으로 선형, 회전 또는 원주 왕복운동하는 다수의 발광모듈이 영상체적의 평면을 형성하게 하고, 상기 체적을 이루는 다수의 발광모듈의 배열들이 독립적으로 작동하도록 함으로써 3차원 체적을 구현할 수 있다.According to the three-dimensional stereoscopic image output device using a linear array of light emitting modules according to the present invention, a plurality of light emitting modules that are linear, rotating or reciprocating at high speed to form a plane of the image volume, and the volume Three-dimensional volume can be realized by allowing the arrangement of the plurality of light emitting modules to operate independently.

그리고, 이미 옥외 대형 출력에 사용되는 LED 소자를 이용할 수 있어 데스크톱 형식의 크기로부터 대형 영상출력이 필요한 대형 옥외 광고출력장치 등에 사용가능한 장점이 있다. In addition, since there is already an LED device used for outdoor large output, there is an advantage that it can be used for large outdoor advertising output devices requiring large image output from the size of the desktop format.

또한, LED 등의 RGB발광소자를 이용하여 영상을 구성함으로써 별도의 광학적 보정장치가 필요 없는 효과가 있다. In addition, by constructing an image using an RGB light emitting element such as an LED, there is an effect that no separate optical correction device is required.

아울러, 상기 발광모듈의 선형, 회전 또는 원주 왕복운동을 장치의 크기에 따라 응용이 가능한 효과가 있다. 즉, 체적의 한 변이 20인치 미만의 출력장치에는 발광모듈의 선형반복운동을 사용하고 대형 출력장치에는 상기 발광모듈의 회전운동이나 원주 반복운동을 이용하여 구현할 수 있다. In addition, there is an effect that can be applied to the linear, rotary or circumferential movement of the light emitting module according to the size of the device. That is, one side of the volume may be implemented using a linear repetitive motion of the light emitting module for an output device of less than 20 inches, and using a rotational or circumferential repetitive motion of the light emitting module for a large output device.

비록 발명이 상기에서 언급된 바람직한 실시예에 관해 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 따라서 첨부된 청구범위는 발명의 진정한 범위 내에서 속하는 이러한 수정과 변형을 포함할 것으로 예상된다.Although the invention has been described with reference to the preferred embodiments mentioned above, many other possible modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore contemplated that the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선형배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치의 구성도, 1 is a configuration diagram of a 3D stereoscopic image output device using a light emitting module of a linear array according to a first embodiment of the present invention;

도 2a는 도 1에 도시된 장치의 발광모듈에 의한 평면영상 출력의 구성도,2A is a block diagram of a planar image output by a light emitting module of the apparatus shown in FIG. 1;

도 2b는 도 2a의 점선 내부에 대한 확대도,FIG. 2B is an enlarged view of the inside of the dotted line in FIG. 2A,

도 3a는 본 발명의 판재, RGB발광소자 및 확산렌즈의 결합관계를 도시한 구성도, 3A is a block diagram showing a coupling relationship between a plate, an RGB light emitting element, and a diffusion lens of the present invention;

도 3b는 도 3a에 도시된 구성요소와 튜브의 결합관계를 도시한 구성도, FIG. 3B is a block diagram showing a coupling relationship between the component and the tube shown in FIG. 3A;

도 3c는 본 발명에 따른 RGB발광소자의 개략적인 회로도,3c is a schematic circuit diagram of an RGB light emitting device according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시예에 대한 구성도,4 is a configuration diagram of a second embodiment according to the present invention;

도 5a는 본 발명에 따른 제 3 실시예에 대한 구성도, 5A is a block diagram of a third embodiment according to the present invention;

도 5b는 도 5a에 도시된 장치의 평면도,5b is a plan view of the device shown in FIG. 5a,

도 6은 본 발명에 따른 제 4 실시예에 대한 구성도,6 is a block diagram of a fourth embodiment according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 제 5 실시예에 대한 구성도이다.7 is a configuration diagram of a fifth embodiment according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

100 : 발광모듈 110 : 판재100: light emitting module 110: plate

120 : RGB발광소자 130 : 확산렌즈120: RGB light emitting element 130: diffused lens

140 : 튜브 200 : 베이스 모듈140: tube 200: base module

210 : 레일차 220 : 레일210: rail car 220: rail

230 : 고정판 240 : 도르레230: fixing plate 240: pulley

250 : 벨트 260 : 원판250: belt 260: disc

270 : 회전차 300 : 모터 270: wheel 300: motor

310 : 리니어 모터 1000 : 3차원 입체영상 출력장치310: linear motor 1000: 3D stereoscopic image output device

Claims (8)

폭에 비해 긴 길이를 갖는 판재(110)와, 상기 판재(110)의 양면에 대향 배치되고 높이방향을 따라 일정간격별로 설치되는 다수의 RGB발광소자(120)와, 상기 각 RGB발광소자(120)에 외장되도록 상기 판재(110)에 부착되는 확산렌즈(130) 및 상기 RGB발광소자(120)와 확산렌즈(130)를 포함하여 상기 판재(110)에 씌워지는 투명재질의 튜브(140)로 이루어지고 연직하게 세워져 이동방향으로 형성되는 평면상으로 소정의 단층화상을 표시하는 발광모듈(100);Plate material 110 having a length longer than the width, a plurality of RGB light emitting devices 120 disposed opposite to both sides of the plate 110 and installed at regular intervals along the height direction, and each of the RGB light emitting devices 120 The transparent lens 140 is attached to the plate 110 and the transparent tube 140 to be covered on the plate 110, including the RGB light emitting element 120 and the diffusion lens 130 to be external to A light emitting module 100 configured to vertically display a predetermined tomographic image on a plane formed in a moving direction; 상기 각 발광모듈(100)로 표시되는 단층화상의 조합으로 소정의 입체형상을 표시할 수 있도록 등간격 또는 등각도 상으로 배치되는 다수의 상기 각 발광모듈(100)을 상기 입체형상의 형상 및 색상에 기초하여 이동시키는 베이스 모듈(200);The plurality of light emitting modules 100 arranged at equal intervals or at an equiangular interval to display a predetermined three-dimensional shape by a combination of tomographic images displayed by the respective light emitting modules 100 may be formed in the shape and color of the three-dimensional shape. A base module 200 to move based on; 상기 베이스 모듈(200)에 기계적으로 연결되어 구동력을 전달하는 모터(300); 및A motor 300 that is mechanically connected to the base module 200 to transmit a driving force; And 상기 각 발광모듈(100) 및 모터(300)에 전기적으로 연결되어 상기 발광모듈(100)의 RGB발광소자(120)의 점멸 및 상기 모터(300)의 구동을 제어하는 제어기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.A controller electrically connected to each of the light emitting module 100 and the motor 300 to control the blinking of the RGB light emitting device 120 of the light emitting module 100 and the driving of the motor 300. Three-dimensional stereoscopic image output device using a light emitting module of a linear array. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 모듈(200)은, The method of claim 1, wherein the base module 200, 상기 각 발광모듈(100)의 하단에 연결되고, 일방향을 따라 관통된 2개의 관통구(211)가 높이방향을 따라 배치되어 구성되어 상기 각 관통구(211)와 동일 평면상으로 병렬 배치되는 다수의 레일차(210);Two through-holes 211 connected to the lower ends of the light emitting modules 100 and penetrated in one direction are arranged along the height direction, and are arranged in parallel with the through-holes 211 in the same plane. Rail cars 210; 상기 각 레일차(210)가 상기 관통방향을 따라 이송이 가능하도록 상기 각 관통구(211)에 끼워져 각 레일차(210)별로 한쌍이 구비되고, 각 쌍이 병렬 배치되는 다수의 수평레일(220);A plurality of horizontal rails 220 are fitted to each through hole 211 so that each rail car 210 can be transported along the through direction, and a pair is provided for each rail car 210, and each pair is arranged in parallel. ; 상기 각 레일차(210)의 이송거리가 제한되도록 상기 각 수평레일(220)의 양단에 대향 고정된 한 쌍의 고정판(230);A pair of fixing plates 230 which are fixed to opposite ends of each of the horizontal rails 220 so that the transport distance of the rail cars 210 is limited; 상기 고정판(230)의 외곽에 상기 레일과 동일 선상에서 대향되게 각각 설치되는 도르레(240); 및Pulleys 240 installed on the outer side of the fixing plate 230 so as to face each other on the same line as the rails; And 일단 및 타단이 서로 연결되어 각각 동일 선상의 대향하는 상기 도르레(240)에 감기고, 상기 레일차(210)의 상단 및 하단을 관통하여 상기 도르레(240)의 회전으로 상기 레일차(210)를 상기 레일(220) 상에서 이동시키는 벨트(250);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.One end and the other end are connected to each other and wound around the same pulley 240 on the same line, and the rail car 210 is rotated by the rotation of the pulley 240 through the upper and lower ends of the rail car 210. 3D stereoscopic image output device using a linear array of light emitting modules, characterized in that it comprises a; belt (250) for moving on the rail (220). 제 2 항에 있어서, 상기 모터(300)는, 상기 고정판(230)의 일측 외곽에 설치되는 상기 도르레(240) 각각을 구동하여 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.3. The 3D method of claim 2, wherein the motor 300 transmits rotational force by driving each of the pulleys 240 installed at one outer side of the fixing plate 230. Stereoscopic image output device. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 모듈(200)은, 소정의 두께를 가지고, 상단에 각 발광모듈(100)이 각각의 회전 반경을 갖도록 반경상의 일정간격을 두고 배치되는 원판(260)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.According to claim 1, wherein the base module 200 is composed of a disk 260 having a predetermined thickness, and disposed at a predetermined interval in a radius so that each light emitting module 100 has a respective rotation radius on the top Three-dimensional stereoscopic image output device using a light emitting module of a linear array. 제 4 항에 있어서, 상기 모터(300)는, 상기 원판(260)의 하단 중심부에 연결되어 상기 원판(260)에 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.The 3D stereoscopic image output using the linear array of light emitting modules of claim 4, wherein the motor 300 is connected to the lower center of the disc 260 to transmit rotational force to the disc 260. Device. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 모듈(200)은, 하나의 관통구(211)를 가지고 상기 발광모듈(100)의 하단에 고정되는 강자성체로 이루어지는 회전차(270)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈(100)을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.The method of claim 1, wherein the base module 200 is characterized in that it comprises a rotary difference 270 made of a ferromagnetic material fixed to the lower end of the light emitting module 100 having one through hole 211. 3D stereoscopic image output device using a light emitting module 100 of a linear array. 제 6 항에 있어서, 상기 모터(300)는, 일정간격으로 배치되는 상기 각 회전차(270)의 관통구(211)를 관통하고, 축선방향으로 연속하여 코일이 감기며, 상기 코일의 양 끝단으로 선택적으로 인가된 전원의 방향에 의해 상기 각 회전차(270)를 일정각도로 반복 원주운동하도록 회전력을 전달하는 원통형상의 부재로 이루어진 리니어 모터(310) 구조인 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.According to claim 6, The motor 300, penetrates the through-holes 211 of each of the rotation wheels 270 arranged at a predetermined interval, the coil is wound continuously in the axial direction, both ends of the coil The linear array of light emitting modules, characterized in that the linear motor 310 made of a cylindrical member for transmitting a rotational force to repeat the circumferential movement of the respective rotation difference 270 by a predetermined angle in the direction of the power applied selectively 3D stereoscopic image output device. 제 1 항에 있어서, 상기 RGB발광소자(120)는 LED로 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 배열의 발광모듈을 이용한 3차원 입체영상 출력장치.According to claim 1, wherein the RGB light emitting element 120 is a three-dimensional stereoscopic image output device using a light emitting module of a linear array, characterized in that consisting of LED.
KR10-2003-0071286A 2003-10-14 2003-10-14 3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array KR100535893B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0071286A KR100535893B1 (en) 2003-10-14 2003-10-14 3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0071286A KR100535893B1 (en) 2003-10-14 2003-10-14 3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050035990A true KR20050035990A (en) 2005-04-20
KR100535893B1 KR100535893B1 (en) 2005-12-12

Family

ID=37239279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0071286A KR100535893B1 (en) 2003-10-14 2003-10-14 3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100535893B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777907B1 (en) * 2005-05-30 2007-11-20 엘지전자 주식회사 Optical light source for a color image projector
KR100810080B1 (en) * 2005-08-29 2008-03-05 송태선 Optical scanning apparatus and image display apparatus using the same
KR101111251B1 (en) * 2009-04-08 2012-02-22 김선미 Display device of three dimension conformation
KR101156574B1 (en) * 2011-10-07 2012-06-20 주식회사 대한전광 Display device for both 2d and 3d image

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777907B1 (en) * 2005-05-30 2007-11-20 엘지전자 주식회사 Optical light source for a color image projector
KR100810080B1 (en) * 2005-08-29 2008-03-05 송태선 Optical scanning apparatus and image display apparatus using the same
KR101111251B1 (en) * 2009-04-08 2012-02-22 김선미 Display device of three dimension conformation
KR101156574B1 (en) * 2011-10-07 2012-06-20 주식회사 대한전광 Display device for both 2d and 3d image

Also Published As

Publication number Publication date
KR100535893B1 (en) 2005-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8013806B2 (en) Display device
CN107632403B (en) Three-dimensional imaging display instrument
JP2018506070A (en) Projection apparatus, projection control system, and projection control method
KR20090020477A (en) Spacial image display
CN110264904B (en) Display device
WO2021213100A1 (en) Projection display method and projection device
US20120300298A1 (en) 3d visual display system and method
US20020140631A1 (en) Volumetric display unit
JP2015031837A (en) Stereoscopic image display device
KR100535893B1 (en) 3D Direct Volume Display Device Using Linear Light Emitting Module Array
KR20010083867A (en) A high definition volumetric display system
US20220199588A1 (en) Electronic device and display method of electronic device
KR20050088768A (en) A three-dimensional volumetric display device using rotation of light-emitting plates
CN113534577B (en) Laser projection device
JPH1049071A (en) Picture display device
JP2010123257A (en) Surface lighting system, and liquid crystal display using the same
JP2004229063A (en) Stereoscopic image display device
JP2006349774A (en) Three-dimensional image display device
KR20060084166A (en) Optical scanning apparatus and image display apparatus using the same
KR100366365B1 (en) A device for displaying multiple sterographic images in sequence
JPH11296105A (en) Image reproducing device
JP2001337628A (en) Led display unit
CN113126407A (en) Micro-luminous array, method for adjusting image pixel gap and projection system
CN115639675A (en) Rotary light guide display system
JP4628179B2 (en) 3D image display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee