KR20090011316A - 능동형 입체디스플레이 장치 및 운용방법 - Google Patents

Abstract

사용자의 필요에 따라 능동적으로 디스플레이유닛 및 입체영상을 회전시킬 수 있는 능동형 입체디스플레이장치 및 운용방법이 개시된다. 상기 능동형 입체디스플레이장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하며, 회전 또는 이동이 가능한 디스플레이유닛, 상기 디스플레이 유닛을 구동시키는 회동, 구동, 네이게이트 유닛 중 적어도 하나를 구비하고, 상기 디스플레이유닛의 회전, 이동 또는 구동정보를 감지하는 센서 및 상기 센서에서 감지된 상기 정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함한다. 또한, 능동형 입체디스플레이 운용방법은 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 단계, 상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛이 구동되는 단계, 상기 디스플레이유닛의 구동에 대응되는 구동정보를 감지하는 단계, 상기 입체영상 중 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시켜 상기 디스플레이유닛에 제공하는 단계 및 상기 디스플레이 유닛에서 이동된 상기 입체영상을 제시하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 디스플레이유닛을 회전 또는 이동하게 되므로써, 3차원 가상 입체영상이 회전 또는 이동되어 실제 물체처럼 모든 면을 확인할 수 있는 효과가 있다.

회전, 이동, 6축 항법, 3차원 영상, 디스플레이

Description

능동형 입체디스플레이 장치 및 운용방법{ACTIVE DISPLAY APPARATUS FOR STEREOSCOPIC AND AN OPERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 능동형 입체디스플레이 장치 및 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 편의에 따라 또는 입력유닛의 입력에 따라 디스플레이유닛을 회전 또는 이동시키고, 이에 따라 상기 회전 또는 이동에 해당하는 방향으로 입체영상을 이동시켜 가상물체를 실제 물체처럼 모든 면에서 관찰할 수 있도록 하는 능동형 입체디스플레이 장치 및 운용방법에 관한 것이다.

생동감 있고 현실적인 3차원 입체 영상을 구현하는 기술은 오래전부터 여러 가지 방식들이 꾸준히 연구 개발되고 있는 분야이다. 특히 최근 인터넷과 이동 통신을 비롯한 정보통신 분야의 폭발적인 성장은 개개인에게 전달되는 정보의 양과 질을 대폭 향상시키고 있으며, 이러한 정보의 가장 효과적인 전달 및 표현 방법으로서 3차원 디스플레이 기술이 주목받고 있다.

디스플레이에 세계적인 기술력을 보유한 기술선진국에서는 3차원 디스플레이 산업의 경제적 가치를 높이 평가하여 핵심기술과 독창적인 시스템을 개발하기 위해 많은 연구와 투자를 하고 있다. 3차원 디스플레이는 현재 특수 분야인 의료용, 게 임기, CAD 용 등에 제한적으로 응용되고 있으나 전 세계적인 연구 동향을 보면 머지않아 3D 모니터, 3D TV 등 3차원 관련 제품의 시장규모가 급속히 성장할 것으로 예상된다.

이에 따라 보다 현실적이고 생동감 있는 3차원 디스플레이 기술의 개발이 그 어느 때보다 절실히 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부응하여 국내외의 여러 대학과 기업들이 새로운 3차원 디스플레이 기술을 개발하기 위하여 노력하고 있다.

3차원 디스플레이 기술은 크게 3차원 입체 영상을 관찰하기 위해 관찰자가 특수한 안경을 착용해야 하는 안경식(또는 stereoscopy 방식)과 특수한 안경을 착용하지 않고서도 3차원 영상을 관찰할 수 있는 무안경식(또는 autostereoscopy 방식)의 두 범주로 구분할 수 있다. 안경식 3차원 디스플레이는 관측자의 좌안과 우안에 약간 다른 영상을 제공하여 그 시차(parallax)로 인해 깊이감을 느끼게 한다. 이 때 좌안 영상과 우안 영상을 분리하는 방법에 따라 액정 셔터 방식, 편광 안경 방식 등으로 나뉘며 이러한 안경식 3차원 디스플레이는 이미 상용화되어 많은 제품이 판매되고 있고, 놀이공원 등에서도 이러한 방식을 채용한 3차원 극장이 운영되고 있다.

이러한 안경식 3차원 디스플레이는 실제로 3차원 이미지를 공간상에 만드는 것은 아니지만 관측자에게 정확한 깊이감을 줄 수 있는 장점이 있어 3차원 CAD(computer-aided design) 등에 응용이 연구되고 있으며 HMD(head-mounted display) 등에서도 이용되고 있다.

또한, 완전 3차원 방식이라고 하여, 공간상에 물체를 실제 물체와 유사하게 가상의 체적을 가지도록 디스플레이 하는 인테그럴 포토그래피(IP), 체적형 디스플레이 또는 홀로그래피와 같은 방식으로 3차원 영상을 표현하는 입체 디스플레이 장치들이 개발되어 왔다.

그러나, 종래의 이러한 3차원 영상을 표현하는 능동형 입체디스플레이 장치는 몇 가지 문제점이 있다.

첫 번째로, 종래의 입체 디스플레이 장치는 화면에 보이는 3차원 영상으로 표현되는 가상의 물체를 실제 물체처럼 다른 각도에서 볼 수 없는 문제점이 있다.

두 번째로, 사용자의 필요에 따라, 상기 가상의 물체를 회전시킬 수 없는 문제점이 있다.

세 번째로, 완전 3차원 방식으로 3차원 영상을 제시하는 장치를 제조하는 경우 상대적으로 고비용으로 제작하게 되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 화면에 보이는 3차원 영상으로 표현되는 가상의 물체를 실제 물체처럼 다른 각도에서 볼 수 있는 능동형 입체디스플레이 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 사용자의 필요에 따라 상기 가상의 물체를 회전시킬 수 있는 능동형 입체디스플레이 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상대적으로 저비용구조로 제조될 수 잇는 능동형 입체디스플레이 장치를 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하며, 2축 회전되도록 구비되는 디스플레이 유닛, 상기 디스플레이 유닛을 2축 회전시키는 회동유닛, 상기 디스플레이유닛의 회전정보를 감지하는 회전센서 및 상기 회전센서에서 감지된 상기 회전정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전정보는 상기 디스플레이 유닛의 회전 방향, 각도 또는 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 회동유닛을 제어하는 회동제어유닛을 더 포함하는 것이 바람직하 며, 이 때, 상기 회동제어유닛에 제어정보를 입력하는 입력유닛을 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

더불어, 상기 입력유닛은 상기 회동제어유닛과 별도로 분리되어 구비되며, 상기 회동제어유닛은 상기 입력유닛의 위치 정보를 파악하는 트랙킹센서를 더 포함하고, 상기 제어 정보는 상기 위치정보를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

여기서, 상기 제어정보를 저장하는 메모리유닛을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 메모리 유닛에 저장된 상기 제어정보는 순차적으로 저장되고, 상기 입력정보가 기 저장된 순서대로 상기 제어유닛이 상기 회동유닛을 제어하도록 구비되는 것도 가능하다.

그리고, 상기 회동유닛은 상기 디스플레이 유닛의 적어도 일 측부에 결합되되, 상기 디스플레이 유닛을 일축을 중심으로 회전시키는 제 1모터부 및 상기 제 1모터부에 결합되되, 상기 디스플레이 유닛을 상기 일축과 수직한 방향을 중심으로 회전시키는 제 2모터부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회동유닛은 상기 2축으로 생성되는 가상 평면의 법선 방향으로 상기 디스플레이유닛을 회전시키는 제 3모터부를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하며, 2축 이동되도록 구비되는 디스플레이 유닛, 상기 디스플레이 유닛을 2축 이동시키는 구동유닛, 상기 디스플레이유닛의 이동정보를 감지하는 이동센서 및 상 기 이동센서에서 감지된 상기 이동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 이동정보는 상기 디스플레이 유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도 또는 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동유닛은 상기 디스플레이유닛의 적어도 일측에 결합되며, 상기 디스플레이유닛을 일 축 방향으로 이동시키는 제 1구동부 및 상기 제 1구동부와 결합되며, 상기 일 축방향에 수직한 방향으로 상기 디스플레이 유닛을 이동시키는 제 2구동부를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.

이 때, 상기 구동유닛은 상기 디스플레이 유닛을 상기 2축으로 형성되는 가상 평면의 법선방향으로 이동시키되, 상기 제 2구동부와 결합되는 제 3구동부를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 구동유닛을 제어하는 구동제어유닛을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 구동제어유닛을 제어하는 제어정보를 입력하는 입력유닛을 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 능동형 입체디스플레이 장치는3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서, 상기 입체영상을 제시하며, 6축 구동되도록 구비되는 디스플레이 유닛, 상기 디스플레이 유닛이 구동되도록 구동력을 제공하는 네비게이트유닛, 상기 디스플레이유닛의 구동정보를 감지하는 6축 항법센서 및 상기 6축 항법센서에서 감지된 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서를 포함하는 것이 바람직하 다.

여기서, 상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 능동형 입체디스플레이 장치는 상기 네비게이트유닛을 제어하는 제어유닛 및 상기 제어유닛에 제어정보를 입력하는 입력유닛을 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 능동형 입체디스플레이 운용방법은 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 단계, 상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛이 구동되는 단계, 상기 디스플레이유닛의 구동에 대응되는 구동정보를 감지하는 단계, 상기 입체영상 중 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시켜 상기 디스플레이유닛에 제공하는 단계 및 상기 디스플레이 유닛에서 이동된 상기 입체영상을 제시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛이 구동되는 단계는, 상기 디스플레이 유닛을 구동시키는 정보를 입력하는 단계를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면, 화면에 보이는 3차원 입체영상으로 표현되는 가상물체를 실제 물체처럼 다른 각도에서 볼 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자의 필요에 따라 디스플레이유닛을 회전시킴으로써 상기 가상물체 를 회전시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 3차원 입체영상을 제시하면서도 상대적으로 저비용 구조로 제조될 수 있는 이점이 있다.

또한, 입력유닛의 입력 또는 이동에 의해 디스플레이유닛을 자동적으로 회전, 이동 또는 구동시킴으로써 별도의 조작 없이 3차원 입체영상을 다양한 각도에서 제시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 3차원 입체영상을 회전시키는 여러 가지 방법을 제시함으로써 활용하기가 용이한 효과가 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 이하 설명에서는 구성 및 기능이 거의 동일하여 동일하게 취급될 수 있는 요소는 동일한 참조번호로 특정될 수 있다.

제 1실시예

도 1및 2를 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이장치를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이고, 도 2는 발명의 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원프로세 서(115), 디스플레이유닛(110), 회동유닛(120), 회전센서(180), 지지유닛(10) 및 메인프로세서(150)를 포함한다.

상기 3차원 프로세서(115)는 3차원 가상 입체영상을 생산하여 상기 디스플레이유닛(110)에 제공하도록 일반적으로 상용되는 3차원 영상 생산용 마이크로 프로세서가 구비된다.

상기 디스플레이유닛(110)은 일반적으로 상용되는 액정디스플레이장치(LCD)가 구비되나, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 또는 CRT 모니터가 구비되는 것도 가능하다. 여기서, 상기 디스플레이유닛(110)은 상기 입체영상을 화면에 표시하도록 구비된다.

또한, 상기 디스플레이유닛(110)은 상기 회동유닛(120)에 의해 2축 방향으로 회전하도록 구비된다. 이 때, 상기 회전센서(180)는 상기 디스플레이유닛(110)의 회전정보를 감지하도록 각속도 센서, 각도센서 또는 변위센서로 구비된다. 여기서, 상기 회전정보는 상기 디스플레이 유닛(110)의 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함한다.

본 실시예에서는 상기 회전센서(180)를 상기 각속도 센서, 각도센서 또는 변위센서로 제시하였지만, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 상기 디스플레이유닛(110)의 회전정보를 감지할 수 있는 형태면 자유롭게 수정하여 채용할 수 있음은 물론이다.

상기 능동형 입체디스플레이 장치는 상기 입체영상을 저장하는 저장유닛(미도시)을 구비하는 것도 가능하며, 이 때, 저장된 상기 입체영상을 필요에 따라 상 기 디스플레이유닛(110)의 회전정보가 감지되지 않은 상황에서도 회전하여 제시하도록 함으로써 별도의 움직임 없이 상기 입체영상을 관찰할 수 있는 이점이 있다.

상기 메인프로세서(150)는 상기 회전센서(180)에서 감지된 상기 회전정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 역할을 하도록 일반적으로 상용되는 마이크로 프로세서로 구비되고, 기 설정된 소프트웨어 프로그램을 통해 상기 디스플레이유닛(110)의 회전에 대응되도록 상기 입체영상을 회전 또는 이동시킨다.

상기 지지유닛(10)은 상기 회동유닛(120)의 하부에 구비되어 상기 디스플레이유닛(110)을 지지하도록 구비되며, 바닥면에 상기 디스플레이유닛(110)을 고정시키도록 상대적으로 밑면이 넓게 형성되어 안정적으로 상기 디스플레이유닛(110)을 지지하는 것이 바람직하다.

상기 회동유닛(120)은 제 1모터부(121) 및 제 2모터부(122)를 포함한다. 상기 제 1모터부(121)는 전체적으로 'ㄷ'자 형태의 형상으로 형성되되, 자유단 부분이 상부로 개방된 형태로 구비되며, 상기 형상의 양 끝단 인접부위에서 상기 디스플레이유닛(110)의 양측에 회전 구동력을 전달하는 일반적으로 상용되는 모터(미도시)를 제공하여 상기 디스플레이 유닛을 상기 제 1모터부(121)를 중심으로 1축 방향으로 회전 가능하도록 구비된다.

상기 제 2모터부(122)는 상기 제 1모터부(121)의 자유단 반대편,즉, 하부면에 결합되며, 상기 제 1모터부(121)가 상기 제 2모터부(122)를 중심으로 회전하도록 회전 구동력을 전달하는 상기 모터(미도시)로 구비되고, 이에 따라, 상기 디스플레이유닛(110)이 상기 제 2모터부를 따라 상기 1축 방향과 수직한 2축 방향으로 회전하도록 구비된다.

좀 더 상세한 설명을 위하여 도 3을 제시한다. 도 3은 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 작동을 도시한 작동도이다.

이에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 디스플레이유닛(110)은 3차원 가상 입체영상(11)으로 제시된 주사위의 점 네개로 표현되는4가 새겨진 정면을 제시하고 이에 따라 사용자는 B방향으로 상기 입체영상(11)의 정면을 보게되었다가, 상기 디스플레이유닛(110)이 상기 제 2모터부(122)를 중심으로 A방향으로 회전하게 되고, 이에 따라, 상기 입체형상(11)의 측면, 즉, 주사위의 5가 보이는 면을 제시하고, 사용자는 C방향으로 상기 입체영상(11)을 주시하게 된다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 4는 제 1실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 5는 제 1실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 작동을 도시한 작동도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원프로세서(115), 디스플레이유닛(110), 회동유닛(120), 회전센서(180), 지지유닛(10), 메인프로세서(150), 회동제어유닛(160) 및 입력유닛(170)을 포함한다.

참고로 설명의 편의를 위하여, 제 1실시예와 유사하거나 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 필요에 따라 부분적으로 설명하기로 한다.

상기 입력유닛(170)은 상기 회동제어유닛(160)에 제어정보를 입력하도록 구비되며, 일반적으로 상용되는 리모트 콘트롤러(remote controller)로 구비되어 상 기 제어정보를 상기 회동제어유닛(160)으로 적외선통신규격(RFID)으로 보내도록 구비된다.

여기서, 상기 제어정보는 제 1실시예에서 상술한 회전정보와 유사하나, 상기 제어정보는 상기 회동유닛(120)이 회전하기 전에 상기 입력유닛(170)에 의해 입력된다는 차이점이 있다.

상기 회동제어유닛(160)은 상기 입력유닛(170)에서 입력된 상기 제어정보에 따라 상기 회동유닛(120)을 제어하도록 일반적으로 상용되는 마이크로 프로세서로 구비된다.

이 때, 상기 회동제어유닛(160)은 상기 입력유닛(170)의 위치 정보를 파악하는 트랙킹센서(165)를 포함한다. 또한, 상기 제어정보에 상기 위치 정보가 포함되도록 구비된다.

상기 트랙킹센서(165)는 상기 입력유닛(170)에서 소정의 위치 신호를 송신하도록 구비하고, 상기 트랙킹 센서(165)에서 상기 위치신호를 수신받아 상기 위치 정보를 파악하는 것도 가능하며, 본 실시예에서는 상기 트랙킹 센서(165)를 카메라로 구비하여, 명암을 중심으로 상기 입력유닛(170)의 위치 정보를 파악하는 ‘시각추적(eye-tracking)’기술을 사용하도록 구비하였다. 상기 시각추적 기술은 공지의 기술이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 트랙킹 센서(165)에 의한 상기 디스플레이유닛(110)의 회전에 대한 작동을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 상기 입력유닛(170)이 처음의 위치에서 D방향으로 이동한다.

다음, 상기 트랙킹센서(165)에서 상기 입력유닛(170)의 위치를 추적하여 위치정보를 파악한다.

다음, 상기 회동제어유닛(160)에서 상기 제 2모터부(122)를 축으로 E방향으로 회전하도록 제어한다.

다음, 상기 회동제어유닛(160)에서 상기 제 1모터부(121)를 축으로 가 F방향으로 회전하도록 제어됨에 따라, 상기 디스플레이유닛(110)이 G방향으로 회전됨으로써, 상기 입력유닛(170)를 구비한 사용자를 따라 상기 디스플레이유닛(110)이 따라서 이동하게 된다.

이에 따라, 상기 능동형 입체디스플레이 장치를 사용하는 사용자는 상기 입력유닛(170)을 구비하여, 상기 제어정보를 입력하는 것과 상기 입력유닛(170)을 구비하고 이동시키는 것 중 적어도 하나의 동작만으로 상기 디스플레이 유닛(110)을 회전시킬 수 있는 이점이 있다.

이 때, 상기 디스플레이유닛(110)에 표시되는 입체영상도 상기 메인프로세서(150)에 의해 상기 디스플레이유닛(110)의 회전정보에 대응되는 방향으로 이동되어 제시되었음은 물론이며, 이에 대한 상세한 설명은 도 12를 참조하여 후술하기로 한다.

본 실시예에서는 상기 입력유닛(170)의 입력에 의해 즉답식으로 상기 디스플레이유닛(110)이 회전하도록 하는 것을 제시하였지만, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 입력유닛(170)에서 입력되는 상기 제어정보를 저장하는 메 모리유닛(미도시)을 구비하고, 상기 메모리 유닛에 상기 제어정보를 순차적으로 저장하고 상기 제어정보가 기 저장된 순서대로 상기 회동제어유닛(160)이 상기 회동유닛(120)을 제어하도록 하는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 제 1실시예의 회동유닛을 변형한 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 도시한 사시도이다. 참고로, 설명의 편의를 위하여, 제 1실시예에서 변형된 부분을 위주로 도시하고, 그 부분을 중심으로 설명한다.

상기 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원프로세서(115, 도 4참조), 디스플레이유닛(110), 회동유닛(120), 회전센서(180, 도 4참조), 지지유닛(10, 도 1참조), 메인프로세서(150, 도 4참조), 회동제어유닛(160, 도 4참조) 및 입력유닛(170, 도 4참조)을 포함한다.

상기 회동유닛(120)은 제 1모터부(121), 제 2모터부(122) 및 제 3모터부(123)를 포함한다. 상기 제 3모터부(123)는 상기 제 1및 제 2모터부(121, 122)로 형성되는 가상 평면의 법선 방향으로 상기 디스플레이유닛(110)을 회전시키도록 구비된다.

즉, 상기 제 3모터부(123)는 상기 제 2모터부(122)의 하부에서 직교하는 방향으로 결합하되, 상기 제 2모터부(122)를 상기 제 3모터부(123)를 중심으로 회전시킴으로써, 상기 디스플레이유닛(110)이 3축 회전이 가능하도록 구비됨으로써, 상기 디스플레이유닛(110)에 표시되는 입체형상의 모든 면을 제시할 수 있는 효과가 있다.

제 2실시예

도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 능동형 입체디스플레이장치를 설명하면 다음과 같다. 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이고, 도 8은 발명의 제 2실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원프로세서(115), 디스플레이유닛(210), 구동유닛(220), 이동센서(280), 지지유닛(10, 도 1참조), 메인프로세서(150), 구동제어유닛(260) 및 입력유닛(170)을 포함한다. 참고로, 제 1실시예와 유사하거나 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 구동유닛(220)은 상기 디스플레이유닛(210)을 2축 이동시키도록 구비되며, 제 1구동부(221) 및 제 2구동부(222)를 포함한다.

상기 제 1구동부(221)는 상기 디스플레이유닛(210)의 하측에 결합되며, 상기 디스플레이유닛(210)을 일 축 방향으로 이동시키도록 내부에 길이방향으로 홈을 레일형상으로 형성하고, 평기어를 구비한 모터로 구비한다. 이 때, 상기 디스플레이유닛(210)은 하변에 상기 평기어와 대응되는 형상으로 렉기어(rack gear)를 형성하여, 상기 일 축 방향이동이 상기 제 1구동부(221)에 의해 이루어지도록 한다.

상기 제 2구동부(222)는 상기 제 1구동부(221)의 일단에서 상기 제 1구동부(221)와 직교되어 삽입 결합되며, 이를 위하여 상기 제 1구동부(221)의 일단 인접한 부위에 상기 제 2구동부(220)의 길이방향 단면과 유사한 홀을 형성하고, 상기 홀에 인접하여 모터를 구비함으로써 상기 제 1구동부(221)가 상기 제 2구동부(222) 를 따라 상하로 이동되도록 구비된다.

즉, 상기 제 2구동부(222)는 상기 일 축방향에 수직한 방향으로 상기 디스플레이 유닛(210)을 이동시키도록 구비된다.

상기 구동제어유닛(260)은 상기 구동유닛(220)을 제어하도록 구비되며, 상기 이동센서(280)는 상기 디스플레이유닛(210)의 이동 정보를 감지하도록 구비된다.

상기 이동정보는 상기 디스플레이 유닛(210)의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도 또는 이동 속도 중 적어도 하나를 포함한다. 이를 위하여 상기 이동센서(280)는 위치센서, 변위센서 또는 가속도센서 중 적어도 하나로 구비되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 디스플레이유닛(210)의 직선 이동을 파악하여 상기 이동정보를 감지할 수 있는 형태면 자유롭게 변경이 가능하다.

도 9는 제 2실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 도시한 사시도이다. 참고로, 상기 능동형 입체디스플레이 장치의 구성에 대한 참조번호는 도 8를 참조하기로 하며, 제 2실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원프로세서(115), 디스플레이유닛(211), 구동유닛(220), 이동센서(280), 지지유닛(10, 도 1참조), 메인프로세서(150), 구동제어유닛(260) 및 입력유닛(170)을 포함한다.

상기 구동유닛(220)은 제 1구동부(221), 제 2구동부(222) 및 제 3구동부(223)를 포함한다.

상기 디스플레이유닛(211)은 상하측에 길이방향으로 돌출된 형상의 돌기부를 형성하고, 상기 제 1구동부(221)는 한 쌍의 평행한 바형상으로 구비되되, 상기 디스플레이유닛(211)의 상하측에 결합된다. 이 때, 상기 돌기부가 삽입결합되도록 상기 돌기부에 대응되는 형상으로 수용부를 형성한다.

상기 제 2구동부(222)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되되, 개방된 부위가 상부방향으로 향하도록 구비되며, 자유단의 내부 방향에서 상기 제 1구동부(221)의 길이방향 양 끝단 인접부위와 결합되되, 상기 제 1구동부(221)가 상기 제 2구동부(222)를 따라 상하로 이동되도록 상기 돌기부와 상기 수용부와 유사하게 형성되어 상호 결합된다.

상기 제 3구동부(223)는 상기 제 2구동부(222)의 하부에서 결합되되, 상기 제 2구동부(222)에 의해 형성되는 가상의 평면과 수직한 방향(Y)으로 긴 바 형상으로 구비되되, 상기 돌기부와 수용부와 유사하게 삽입결합된다.

이에 따라, 상기 디스플레이유닛(211)은 상기 제 1구동부(221)에 결합되어 상기 제 1구동부(221)를 따라 좌, 우방향(Y)으로 이동되고, 상기 제 1구동부(221)가 상기 제 2구동부(222)를 따라 이동함에 따라, 상, 하 방향(X)으로 이동되며, 상기 제 2구동부(222)가 상기 제 3구동부(223)를 따라 이동함에 따라, 전, 후 방향(Y)으로 이동된다.

따라서, 상기 디스플레이유닛(211)은 상기 구동유닛(220)에 의해 서로 직교하는 3축 방향, 즉, 어느 방향으로든지 이동할 수 있도록 구비된다.

제 3실시예

도 10및 도 11을 참조하여 본 발명의 제 3실시예에 따른 능동형 입체디스플레이장치를 설명하면 다음과 같다. 도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이고, 도 11은 발명의 제 3실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 능동형 입체디스플레이 장치는 3차원프로세서(115), 디스플레이유닛(310), 네비게이트유닛(320), 6축 항법센서(380), 지지유닛(10, 도 1참조), 메인프로세서(150), 제어유닛(360) 및 입력유닛(170)을 포함한다. 참고로, 제 1및 제 2실시예와 유사하거나 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 디스플레이유닛(310)은 6축 구동되도록 구비되며, 이를 위하여 상기 네비게이트유닛(320)은 상기 디스플레이유닛(310)이 구동되도록 구동력을 제공하도록 6축 구동이 가능한 메니퓰레이터(manipulator)로 구비되어, 상기 디스플레이유닛(310)의 하부에 결합된다. 상기 매니퓰레이터는 공지의 기술이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

이에 따라, 상기 디스플레이유닛(310)은 상하, 좌우 및 전후 방향으로 이동 및 회전이 가능하게 되어 상기 디스플레이유닛(310)에 표시되는 3차원 입체영상도 자연스럽게 이동되도록 구비된다.

상기 6축 항법 센서(380)는 상기 디스플레이유닛(310)의 구동정보를 감지하도록 구비되며, 제 1및 제 2실시예에서 상술한 상기 회전센서(180, 도 4참조) 및 상기 이동센서(280, 도 7참조)의 기능을 결합한 형태로 구비된다.

또한, 마찬가지로, 상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛(310)의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함한다.

그리고, 상기 제어유닛(360)은 상기 네비게이트유닛(320)를 제어하도록 구비되며, 상기 입력유닛(170)은 상기 제어유닛(360)에 제어정보를 입력하도록 구비된다.

제 4실시예

도 12를 참조하여 본 발명의 제 4실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 12는 본 발명의 제 4실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 운용방법을 순서대로 도시한 순서도이다. 참고로, 상기 능동형 입체디스플레이 운용방법은 제 1, 제2 및 제 3실시예에 공통되게 적용될 수 있다.

이에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 능동형 입체디스플레이 운용방법은 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 단계(S1)를 거친다.

다음, 상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛이 구동되는 단계(S2)를 거친다.

여기서, 상기 디스플레이 유닛이 구동되는 단계(S2) 이전에 상기 디스플레이 유닛을 구동시키는 정보를 입력하는 단계(S21)를 수행하도록 하는 것도 가능하다.

다음, 상기 디스플레이 유닛의 구동에 대응되는 구동정보를 감지한다(S3). 여기서, 상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛의 회전과 관련된 회전정보, 이동과 관련된 이동정보를 포함한다.

다음, 상기 입체영상 중 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시켜 상기 디스플레이유닛에 제공하는 단계(S4)를 거친다.

다음, 상기 제공된 입체영상을 상기 디스플레이유닛에서 제시하는 단계(S5)를 거침으로써 상기 능동형 입체디스플레이 운용이 완료된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이다.

도 2는 발명의 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 제 1실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 작동을 도시한 작동도이다.

도 4는 제 1실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 5는 제 1실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 작동을 도시한 작동도이다.

도 6은 본 발명의 제 1실시예의 회동유닛을 변형한 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 도시한 사시도이다.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이다.

도 8은 발명의 제 2실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 9는 제 2실시예의 변형실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 도시한 사시도이다.

도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치를 간략히 나타낸 사시도이다.

도 11은 발명의 제 3실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 12는 본 발명의 제 4실시예에 따른 능동형 입체디스플레이 운용방법을 순서대로 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:지지유닛 110:디스플레이유닛

115:3차원프로세서 120:회동유닛

121:제 1모터부 122:제 2모터부

123:제 3모터부 150:메인프로세서

160:회동제어유닛 165:트랙킹센서

170:입력유닛 180:회전센서

220:구동유닛 221:제 1구동부

222:제 2구동부 223:제 3구동부

260:구동제어유닛 280:이동센서

320:네비게이트유닛 380:6축 항법센서

Claims (20)

1. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서;

   상기 입체영상을 제시하며, 2축 회전되도록 구비되는 디스플레이 유닛;

   상기 디스플레이 유닛을 2축 회전시키는 회동유닛;

   상기 디스플레이유닛의 회전정보를 감지하는 회전센서; 및

   상기 회전센서에서 감지된 상기 회전정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서;

   를 포함하는 능동형 입체디스플레이 장치.
2. 제 1항에 있어서

   상기 회전정보는 상기 디스플레이 유닛의 회전 거리, 회전 방향, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회동유닛을 제어하는 회동제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 회동제어유닛에 제어정보를 입력하는 입력유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 입력유닛은 상기 회동제어유닛과 별도로 분리되어 구비되며, 상기 회동제어유닛은 상기 입력유닛의 위치 정보를 파악하는 트랙킹센서를 더 포함하고, 상기 제어 정보는 상기 위치정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 제어정보를 저장하는 메모리유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 메모리 유닛에 저장된 상기 제어정보는 순차적으로 저장되고, 상기 입력정보가 기 저장된 순서대로 상기 회동제어유닛이 상기 회동유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
8. 제 1항에 있어서

   상기 회동유닛은

   상기 디스플레이 유닛의 적어도 일 측부에 결합되되, 상기 디스플레이 유닛을 일축을 중심으로 회전시키는 제 1모터부; 및

   상기 제 1모터부에 결합되되, 상기 디스플레이 유닛을 상기 일축과 수직한 방향을 중심으로 회전시키는 제 2모터부;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
9. 제 8항에 있어서

   상기 회동유닛은 상기 2축으로 생성되는 가상 평면의 법선 방향으로 상기 디스플레이유닛을 회전시키는 제 3모터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
10. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서;

    상기 입체영상을 제시하며, 2축 이동되도록 구비되는 디스플레이 유닛;

    상기 디스플레이 유닛을 2축 이동시키는 구동유닛;

    상기 디스플레이유닛의 이동정보를 감지하는 이동센서; 및

    상기 이동센서에서 감지된 상기 이동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서;

    를 포함하는 능동형 입체디스플레이 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 이동정보는 상기 디스플레이 유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도 또는 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 구동유닛은,

    상기 디스플레이유닛의 적어도 일측에 결합되며, 상기 디스플레이유닛을 일 축 방향으로 이동시키는 제 1구동부; 및

    상기 제 1구동부와 결합되며, 상기 일 축방향에 수직한 방향으로 상기 디스플레이 유닛을 이동시키는 제 2구동부;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 구동유닛은 상기 디스플레이 유닛을 상기 2축으로 형성되는 가상 평면의 법선방향으로 이동시키되, 상기 제 2구동부와 결합되는 제 3구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 디스플레이 장치.
14. 제 11항에 있어서,

    상기 구동유닛을 제어하는 구동제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 구동제어유닛을 제어하는 제어정보를 입력하는 입력유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
16. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 3차원프로세서;

    상기 입체영상을 제시하며, 6축 구동되도록 구비되는 디스플레이 유닛;

    상기 디스플레이 유닛이 구동되도록 구동력을 제공하는 네비게이트유닛;

    상기 디스플레이유닛의 구동정보를 감지하는 6축 항법센서; 및

    상기 6축 항법센서에서 감지된 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시키는 메인프로세서;

    를 포함하는 능동형 입체디스플레이 장치.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 구동정보는 상기 디스플레이유닛의 이동 방향, 이동 거리, 이동 각도, 이동 속도, 회전 방향, 회전 거리, 회전 각도 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 네비게이트유닛을 제어하는 제어유닛; 및

    상기 제어유닛에 제어정보를 입력하는 입력유닛;

    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 장치.
19. 3차원 가상 입체영상을 생산하여 제공하는 단계;

    상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛이 구동되는 단계;

    상기 디스플레이유닛의 구동에 대응되는 구동정보를 감지하는 단계;

    상기 입체영상 중 상기 구동정보에 대응되는 방향으로 상기 입체영상을 이동시켜 상기 디스플레이유닛에 제공하는 단계; 및

    상기 디스플레이 유닛에서 이동된 상기 입체영상을 제시하는 단계;

    를 포함하는 능동형 입체디스플레이 운용방법.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 입체영상을 제시하는 디스플레이 유닛이 구동되는 단계는, 상기 디스플레이 유닛을 구동시키는 정보를 입력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 입체디스플레이 운용방법.

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