KR20090016882A - 3차원 표시장치 및 제어 시스템 - Google Patents

3차원 표시장치 및 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 관찰자가 2차원 표시장치의 정면에서 일정 각도 이상 벗어나면 전광판이나 표시장치의 영상이 보이지 않게 되는데, 이러한 단점을 보완하고, 전후좌우에서 모든 방향에서 표시장치를 관측 할수 있는 3차원 표시장치에 대한 방법 및 내부구성에 대한 내용이다.
각각의 3차원 표시장치에 제어신호나 필요 전압 또는 전류를 공급하여, 각각의 광원의 밝기를 독립적으로 제어하여 글씨나 사진, 그리고 동영상을 3차원 형태로 구현할수 있는 제어수신장치부,
제어수신장치부에 제어명령을 전송하거나, 제어수신장치부와 제어신호를 상호 송수신하는 제어송신장치부,
사각기둥, 삼각기둥, 원형 기둥, 직육면체 등등의 다양한 3차원 입체형태의 모양으로 구성되는 다수의 3차원 표시장치가 직렬로 연결되어 구동이 가능한 3차원 표시장치 및 시스템에 대한 내용이다.
또한, 본 발명은 다수개의 광원을 병렬로 연결하여 하나의 열을 구성하고, 이렇게 구성된 열을 다수개 행으로 배치하여 하나의 평면의 광원을 구성하며, 이러한 평면을 여러층으로 구성하여 3차원 표시장치를 구성하는 방법과,
다수개의 광원을 직병렬로 연결하고 행렬(매트릭스) 형태로 구성하여 2차원의 표시장치를 구성하고, 이러한 2차원 표시장치를 겹겹이 쌓아서 3차원 표시장치로 구성하는 방법을 포함하는 3차원 표시장치 및 시스템이다.
3차원표시장치, LED, 램프, 제어송신장치, 평면모듈부, 광제어, 유무선통신.

Description

3차원 표시장치 및 제어 시스템{3D Display Device and Control System}
본 발명이 속하는 분야는 디스플레이나 표시장치에 관련한 분야이며, 지금까지 대부분의 표시장치나 디스플레이장치는 2차원의 LED전광판, LCD 판, 등등의 다양한 형태나 재질의 평면판위에 글씨나 그림을 정지영상 또는 동영상으로 보여주는 방법이 대부분 이었으며, 표시장치의 정면에서만 영상 관측이 가능하였다. 표시장치의 측면과 후면에서 영상관측을 하기 위해서는 2차원의 표시장치 4개를 전후좌우의 4면으로 연결하여 구현하는 방법이 대부분 이었으며, 일부에서는 2차원 표시장치를 응용하여 전후에서 관측이 가능한 2차원 표시장치에 대한 연구도 진행된바 있으나, 관측자가 2차원 표시장치의 정면에서 일정 각도 이상 벗어나게 되면, 여전히 2차원 표시장치의 영상을 볼수 없게 된다.
본 발명은 이러한 단점을 보완하고, 전후좌우의 모든 방향에서 표시장치의 영상을 관측을 하기 위한 3차원 표시에 대한 방법 및 표시장치에 대한 발명이다.
이를 위하여, 본 발명에서는 기존의 2차원의 표시장치의 한계를 극복하고 다양한 표시장치의 기능을 구현하기 위하여 3차원 형태의 표시장치를 구성하고, 내부의 가로, 세로, 높이에 각각 복수개인 N*M*K 갯수의 광원모듈을 배치하여 3차원 표시장치를 구현하고 기존의 2차원 표시장치에서 구현하지 못하였던 다양한 효과를 구현할 수 있게 하고자 한다.
1. 2차원 표시장치를 3차원 표시장치로 업그레이드 한다.
2. 다양한 광원의 적용이 가능하도록 프레임, 도체부, 지지부 등등의 구성을 적용한다.
3. 제어방법에서도 2차원의 제어방법이 평면상의 임의점(x, y)의 제어가 기존의 방법이었던 반면에, 본 발명의 제어방법은 3차원 입체상의 임의점(x, y, z)의 제어를 수행하여야 하므로 제어방법에 있어서도 기존의 방법보다 복잡한 연산처리 방법과 빠른 처리속도가 요하게 된다.
1. 3차원 형태의 표시장치를 구현한다.
2. 다양한 형태의 광원모듈 적용이 가능하도록 한다.
3. 제어방법에 있어서는, 기존의 2차원 표시장치의 제어방법이 평면상의 임의점(x, y)의 제어가 대부분의 방법이었던 반면에, 본 발명의 제어방법은 3차원 입체상의 임의점(x, y, z)의 제어를 수행하여야 하므로, 기존의 방법보다 복잡한 연산처리 방법과 빠른 처리속도가 요하게 된다.
4. 전후좌우의 다양한 방향에서 표시장치의 영상을 관측할 수 있도록 도체부나 지지부의 투명도를 향상한다.
5. 자체 저장된 제어모드나, 표시방법 뿐만 아니라 원격지에서 새로운 제어모드나, 표시방법을 전송할 수 있는 제어장치를 구현한다.
1. 프레임을 이용하여 3차원 형태의 모양을 갖추고 내부에 다양한 종류의 광원모듈을 이용하여 표시장치를 구현한다.
2. LED, EL, 소형 전구, 3색 LED, 4색 LED, LED를 응용한 전구, 광원의 외부에 확산면을 부착한 램프,, 등등의 다양한 형태의 광원모듈의 적용이 가능하도록 프레임, 도체부, 지지부 등등의 구성을 적용한다.
3. 본 발명의 제어방법에 있어서는, 3차원 입체상의 임의점(x, y, z)의 복잡 한 연산처리 방법과 빠른 처리속도 및 제어를 수행하여야 하므로, 각각의 3차원 표시장치에 직접 연결되어 제어신호나 필요 전압 또는 전류를 공급하여, 각각의 광원의 밝기를 독립적으로 제어하여 글씨나 사진, 그리고 동영상을 3차원 형태를 구현할수 있는 제어수신장치부와, 원격지에서 제어수신장치부에 제어명령을 전송하거나, 제어수신장치부와 제어신호를 상호 송수신하는 제어송신장치부를 구성하여 이를 구현한다.
4. 전후좌우의 다양한 방향에서 표시장치의 영상을 관측할 수 있고, 도체부를 움직이지 않게 하고, 도체부 상호간 단락을 방지하는 역할을 수행하며, 광원모듈의 빛이 외부로 투과되는데 방해하지 않고, 빛이 통과할 수 있는 재질의 에폭시, 유리, 아크릴, 피브시(PVC) 등등의 투명한 물질로 구성되는 지지부와 도체부를 이용하여 이를 구현한다.
5. 자체 저장된 제어모드나, 표시방법 뿐만 아니라 원격지에서 새로운 제어모드나, 표시방법을 전송할 수 있도록 유선통신과 무선통신 모두 적용할 수 있는 통신모듈부와, 장치의 정확한 위치를 파악할 수 있도록 지피에스(GPS)부를 갖춘 제어수신장치부와, 원격지에서 제어수신장치부에 제어명령을 전송하거나, 제어수신장치부와 제어신호를 상호 송수신하는 제어송신장치부를 구성하여 이를 구현한다.
상기의 통신모듈부는 RS485, RS422, RS232C, 전력선 통신, 등등의 유선통신모듈과, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이브로, 디엠비(DMB), VHF통신모듈, CDMA통신모듈 등등의 무선모듈을 포함한다.
기존의 2차원 표시장치와는 달리, 전후좌우의 다양한 방향에서 표시장치의 영상을 관측할 수 있고, 2차원의 표시장치에서는 구현이 불가능하였던 다양한 기능 및 특수효과를 구현할 수 있다.
[도 1]은 3차원 표시장치 및 시스템에 대한 블럭도이다.
(100)은 사각기둥, 삼각기둥, 원형 기둥, 직육면체 등등의 다양한 3차원 입체형태의 프레임부, 광원모듈, 도체부, 평면모듈부, 지지부 등등으로 구성된 3차원 표시장치이다.
(200)은 각각의 3차원 표시장치에 제어신호나 필요 전압 또는 전류를 공급하여, 각각의 광원의 밝기를 독립적으로 제어하여 글씨나 사진, 그리고 동영상을 3차원 형태를 구현할수 있는 제어수신장치부이다.
(300)은 제어수신장치부에 제어명령을 전송하거나, 제어수신장치부와 제어신호를 상호 송수신하는 제어송신장치부이다.
[도 2]는 3차원 표시장치의 내부 구조도이다.
(40)은 사각기둥, 삼각기둥, 원형 기둥, 직육면체 등등의 다양한 3차원 입체형태의 모양으로, 3차원 디스플레이 장치의 무게를 지지하고 외함 역할을 담당하는 프레임부이다.
(10)은 프레임부 내부에서 빛을 발산하는 LED, EL, 소형 전구, 3색 LED, 4색 LED, LED를 응용한 전구, 광원의 외부에 확산면을 부착한 램프,, 등등의 소자가 가로, 세로, 높이에 각각 N*M*K개 구성되어 상호간 직병렬로 연결되는 광원모듈이다.
(20)은 다수개의 광원모듈에 전원을 공급하고 또는 광원을 3차원 공간내 일정 위치에 지지하는 역할을 담당하는 도체부이다.
(30)은 광원모듈부와 도체부 또는 평면모듈부에 방수 역할을 담당하고, 프레임부 내부에서 광원모듈부 또는 평면모듈부를 3차원 공간상에서 움직이지 않게하는 역할과 도체부를 움직이지 않게 하고, 도체부 상호간 단락을 방지하는 역할을 수행하며, 광원모듈의 빛이 외부로 투과되는데 방해하지 않고, 빛이 통과할 수 있는 재질의 에폭시, 유리, 아크릴, 피브시(PVC) 등등의 투명한 물질로 구성되는 지지부이다.
[도 3]은 [도 2]와 같은 3차원 표시장치의 또 다른 형태의 내부 구조도의 하나의 예이다.
투명한 평면판 상부에 다수개의 광원모듈을 배치하고 이러한 광원모듈을 투명 도체전선이나 도체, 또는 도체부를 이용하여 직병렬 또는 매트릭스 형태로 연결하고, 각각의 광원모듈에 전압이나 전류 또는 제어신호를 인가할 수 있도록 광원모듈이 각각 가로와 세로의 크기가 각각 N*M 개로 하나의 평면을 구성하는 평면모듈부를 이용하여 구성한 경우인데, 평면모듈부를 K 개 쌓아서 3차원 입체적 모양을 구현하는 입체모듈부를 포함하여 구성한 경우의 3차원 표시장치이다.
(20)은 다수개의 광원모듈에 전원을 공급하고 또는 광원을 3차원 공간내 일 정 위치에 지지하는 역할을 담당하는 도체부이다.
(110)은 광원모듈을 각각 가로와 세로로 각각 N*M 개로 구성하여, 하나의 평면을 구성하는 평면모듈부이다.
[도 4]는 3차원 표시장치의 내부 구조를 보여주는 블럭도이다.
가로, 세로, 높이의 크기가 각각 N*M*K개 구성되어 상호간 직병렬로 연결이 가능한 광원모듈의 배치를 보여주고 있다.
[도 5]는 평면모듈부의 구조도이다.
(10)은 프레임부 내부에서 빛을 발산하는 LED, EL, 소형 전구, 3색 LED, 4색 LED, LED를 응용한 전구, 광원의 외부에 확산면을 부착한 램프,, 등등의 소자가 가로, 세로에 각각 N*M개 구성되어 상호간 직병렬로 연결되는 광원모듈이다.
(20)은 다수개의 광원모듈에 전원을 공급하고 또는 광원을 3차원 공간내 일정 위치에 지지하는 역할을 담당하는 도체부이다.
(30)은 도체부 상호간 단락을 방지하는 역할을 수행하며, 광원모듈의 빛이 외부로 투과되는데 방해하지 않고, 빛이 통과할 수 있는 재질의 에폭시, 유리, 아크릴, 피브시(PVC) 등등의 투명한 물질로 구성되는 지지부이다.
투명한 평면판 상부에 다수개의 광원모듈을 배치하고 이러한 광원모듈을 투명 도체전선이나 도체, 또는 도체부를 이용하여 직병렬 또는 매트릭스 형태로 연결 하고, 각각의 광원모듈에 전압이나 전류 또는 제어신호를 인가할 수 있도록 광원모듈이 각각 가로와 세로의 크기가 각각 N*M 개로 하나의 평면을 구성하는 평면모듈부이다.
[도 6], [도 7], [도 8]은 또 다른 형태의 평면모듈부의 구조도이다.
(10)은 LED, EL, 소형 전구, 3색 LED, 4색 LED, LED를 응용한 전구, 광원의 외부에 확산면을 부착한 램프,, 등등의 소자가 가로, 세로에 각각 N*M개 구성되어 상호간 직병렬로 연결되는 광원모듈이다.
(20)은 다수개의 광원모듈에 전원을 공급하고 또는 광원을 3차원 공간내 일정 위치에 지지하는 역할을 담당하는 도체부이다.
(30)은 도체부 상호간 단락을 방지하는 역할을 수행하며, 광원모듈의 빛이 외부로 투과되는데 방해하지 않고, 빛이 통과할 수 있는 재질의 에폭시, 유리, 아크릴, 피브시(PVC) 등등의 투명한 물질로 구성되는 지지부이다.
(50)은 도체부와 제어수신장치부를 연결하는 인터페이스모듈부이다.
[도 9], [도 10], [도 11]은 다수의 평면모듈부를 K 개 쌓아서 3차원 입체적 모양을 구현하는 입체모듈부이다.
그림과 같이 쌓는 방법과 구성에 따라서 다양한 모양의 3차원 표시장치를 구현할 수 있다.
[도 12]는 제어수신장치부의 내부 블럭도이다.
(210)은 장치의 현재의 동작상태나 또는 새로운 장치의 동작상태를 설정할 때 장치의 명령을 보여주는 표시부이다.
(220)은 원격지 제어송신장치부의 명령을 해석하거나, 제어수신장치 자체의 버튼 입력을 해석하고 해당 연산을 수행하는 부분이다.
(230)은 제어수신장치부에 필요한 전원을 공급하는 전원부이다.
(240)은 제어수신장치부에 적절한 동작을 위하여 필요한 명령을 입력할 수 있는 버튼부이다.
(250)은 제어수신장치부의 위도와 경도에 대한 데이터를 제공해 주어, 장치의 정확한 위치를 파악할 수 있는 지피에스(GPS)부이다.
(260)은 제어송신장치부에서 보내온 명령이나 데이터를 수신하고, 제어수신장치의 내부 데이터를 외부의 장치나 제어송신장치부로 전송하는 역할을 담당하는 통신모듈부이다.
에 적절한 동작을 위하여 필요한 명령을 입력할 수 있는 버튼부이다.
2차원 표시장치나 전광판을 대체할 수 있는 3차원의 표시장치로 적용이 가능하며, 설치 장소도 지상이나, 상공에 설치가 가능하다.
[도 1]은 3차원 표시장치 및 시스템에 대한 블럭도이다.
[도 2]는 3차원 표시장치의 내부 구조도이다.
[도 3]은 [도 2]와 같은 3차원 표시장치의 내부 구조도이다.
[도 4]는 3차원 표시장치의 내부 구조를 보여주는 블럭도이다.
[도 5]는 평면모듈부의 구조도이다.
[도 6], [도 7], [도 8]은 또 다른 형태의 평면모듈부의 구조도이다.
[도 9], [도 10], [도 11]은 다수의 평면모듈부를 K 개 쌓아서 3차원 입체적 모양을 구현하는 입체모듈부이다.
[도 12]는 제어수신장치부의 내부 블럭도이다.

Claims (5)

  1. 복수의 3차원 표시장치에 제어신호나 필요 전압 또는 전류를 공급하여, 각각의 광원의 밝기를 독립적으로 제어하여 글씨나 사진, 그리고 동영상을 3차원 형태를 구현할수 있는 제어수신장치부,
    제어수신장치부에 제어명령을 전송하거나, 제어수신장치부와 제어신호를 상호 송수신하는 제어송신장치부,
    사각기둥, 삼각기둥, 원형 기둥, 직육면체 등등의 다양한 3차원 입체형태의 프레임부, 광원모듈, 도체부, 평면모듈부, 지지부 등등으로 구성된 3차원 표시장치,
    를 포함하는 3차원 표시장치 및 시스템.
  2. 제 1항에서의 3차원 표시장치는,
    사각기둥, 삼각기둥, 원형 기둥, 직육면체 등등의 다양한 3차원 입체형태의 모양으로, 3차원 디스플레이 장치의 무게를 지지하고 외함 역할을 담당하는 프레임부,
    프레임부 내부에서 빛을 발산하는 LED, EL, 소형 전구, 3색 LED, 4색 LED, LED를 응용한 전구, 광원의 외부에 확산면을 부착한 램프,, 등등의 소자가 가로, 세로, 높이에 각각 N*M*K개 구성되어 상호간 직병렬로 연결되는 광원모듈,
    다수개의 광원모듈에 전원을 공급하고 또는 광원을 3차원 공간내 일정 위치 에 지지하는 역할을 담당하는 도체부,
    투명한 평면판 상부에 다수개의 광원모듈을 배치하고 이러한 광원모듈을 투명 도체전선이나 도체, 또는 도체부를 이용하여 직병렬 또는 매트릭스 형태로 연결하고, 각각의 광원모듈에 전압이나 전류 또는 제어신호를 인가할 수 있도록 광원모듈이 각각 가로와 세로의 크기가 각각 N*M 개로 하나의 평면을 구성하는 평면모듈부,
    평면모듈부를 K 개 쌓아서 3차원 입체적 모양을 구현하는 입체모듈부,
    광원모듈부와 도체부 또는 평면모듈부에 방수 역할을 담당하고, 프레임부 내부에서 광원모듈부 또는 평면모듈부를 3차원 공간상에서 움직이지 않게하는 역할과 도체부를 움직이지 않게 하고, 도체부 상호간 단락을 방지하는 역할을 수행하며, 광원모듈의 빛이 외부로 투과되는데 방해하지 않고, 빛이 통과할 수 있는 재질의 에폭시, 유리, 아크릴, 피브시(PVC) 등등의 투명한 물질로 구성되는 지지부,
    의 구성을 포함하는 3차원 표시장치 및 시스템.
  3. 제 1항에서의 제어수신장치부는 연산부, 통신모듈부, 전원부, 버튼부, 표시부, 지피에스(GPS)부, 로 구성되고,
    제어송신장치부는 연산부, 통신모듈부, 전원부, 버튼부, 표시부, 지피에스(GPS)부, 로 구성되는 것을 포함하는 3차원 표시장치 및 시스템.
  4. 제 3항에서의 통신모듈부는 RS485, RS422, RS232C, 전력선 통신, 등등의 유 선통신모듈과,
    블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이브로, 디엠비(DMB), VHF통신모듈, CDMA통신모듈 등등의 무선모듈을 포함하는 3차원 표시장치 및 시스템.
  5. 다수개의 광원을 병렬로 연결하여 하나의 열을 구성하고, 이렇게 구성된 열을 다수개 행으로 배치하여 2차원 형태의 평면모듈부를 구성하며, 이러한 평면모듈부를 여러층으로 구성하여 3차원 형태의 표시장치를 구성하는 방법과,
    다수개의 광원을 직병렬로 연결하고 매트릭스 형태로 구성하여 2차원 형태의 표시장치를 구성하고, 이러한 2차원 형태의 표시장치를 겹겹이 쌓아서 3차원 형태의 표시장치로 구성하는 방법,
    가로와 세로의 크기가 각각 N*M 크기의 2차원 형태 표시장치에서 임의의 점에 제어신호를 인가하고, 여기에 추가로 3차원 형태의 표시장치를 구현하기 위하여 높이가, K 개로 이루어진 각각의 층을 제어하기 위하여, 추가된 K 포인트에 제어신호를 인가하는 방법,
    가로와 세로, 그리고 높이가 각각 N*M*K 크기를 갖는 3차원 형태의 표시장치에서, 임의의 3차원 위치 가로위치, 세로위치, 높이 위치가 각각 (x, y, z) 인 포인트에 제어신호를 인가하여, 3차원 형태의 표시장치를 제어하는 방법을 포함하는, 3차원 표시장치 및 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954811B1 (ko) * 2009-11-23 2010-04-28 서울산업대학교 산학협력단 입체 스크린의 스크린 소자용 커넥터
KR100968381B1 (ko) * 2009-12-23 2010-07-09 (주)스마트옵텍 엘이디 패키지 유닛을 이용한 전광판 장치
WO2013058440A1 (ko) * 2011-10-18 2013-04-25 주식회사 림사이언스 입체 영상을 디스플레이하는 방법 및 시스템
KR20220095843A (ko) 2020-12-30 2022-07-07 목포대학교산학협력단 저전력 입체영상 디스플레이 장치
KR20220096559A (ko) 2020-12-31 2022-07-07 목포대학교산학협력단 옥외 독립형 3d 홀로그램 투영 시스템

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