特表 2024-508214 画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-26

(54)【発明の名称】画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 13/388 20180101AFI20240216BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240216BHJP

   G09F 9/302 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

H04N13/388

G09F9/30 397

G09F9/302 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023541561

(86)(22)【出願日】2022-03-16

(85)【翻訳文提出日】2023-07-25

(86)【国際出願番号】 KR2022095055

(87)【国際公開番号】W WO2022197171

(87)【国際公開日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】10-2021-0035530

(32)【優先日】2021-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0096643

(32)【優先日】2021-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523258159

【氏名又は名称】キム，ボンジュン

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】キム，ボンジュン

【テーマコード（参考）】

5C094

【Ｆターム（参考）】

5C094AA01

5C094BA23

5C094BA27

5C094CA20

5C094FA02

(57)【要約】

本発明は、３次元情報を提供することができる画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法を提供しようとするものである。すなわち、本発明は、複数個のスロット（１２）が形成されるメインボード（１０）に結合されて立体スクリーンの各画素セルを形成し、内部に、直線駆動モジュール（１２０）、スロット（１２）に装着される回路基板（ＰＣＢ）（１１２）、及び距離感知モジュール（１３０）が具備される固定筐体部（１００）と、固定筐体部（１００）を取り囲むように設置され、直線駆動モジュール（１２０）と結合されて移動し、距離感知モジュール（１３０）によって移動距離が検出されるように具備された出没筐体部（２００）と、コンピューターから伝送される色データを出没筐体部（２００）の上部領域に出力するように具備された視覚情報出力部（３００）と、を含むことを特徴とする。前記画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法を利用すれば、ｘ、ｙ、ｚ軸座標で具現される躍動的でかつ多彩でかつ立体的である視覚的な３次元情報を効果的に提供することができ、固定筐体部と出没筐体部とがモジュール化されてメインボードスロットに組み立てられて設置されるので、故障による部分的なメンテナンスが容易であるという長所がある。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数個のスロット（１２）が形成されるメインボード（１０）に結合されて立体スクリーンの各画素セルを形成し、内部に、直線駆動モジュール（１２０）、前記スロット（１２）に装着される回路基板（ＰＣＢ）（１１２）、及び距離感知モジュール（１３０）が具備された固定筐体部（１００）と、
前記固定筐体部（１００）を取り囲むように設置され、前記直線駆動モジュール（１２０）と結合されて移動し、前記距離感知モジュール（１３０）によって移動距離が検出されるように具備された出没筐体部（２００）と、
コンピューターから伝送される色データを出没筐体部（２００）の上部領域に出力するように具備された視覚情報出力部（３００）と、
を含むことを特徴とする、画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項2】

前記直線駆動モジュール（１２０）によって前記出没筐体部（２００）の位置を制御するか、または前記視覚情報出力部（３００）による視覚的情報出力を制御するための制御モジュール（１１０）をさらに備え、
前記制御モジュール（１１０）は、前記ＰＣＢ（１１２）または前記メインボード（１０）に設置されてコンピューターから表現情報（出没筐体部の移動距離、色データ）を受信するマイクロプロセッサーと、前記ＰＣＢ（１１２）に設置されてモーターの回転方向を制御するモータードライバーと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項3】

前記直線駆動モジュール（１２０）は、
前記固定筐体部（１００）の内側に設置されるギアマウント（１２６）と、
モーター（１２１）の軸に結合されて回転運動される駆動ギア（１２３）と、
前記出没筐体部（２００）の一側に長手方向に設置されるラックギア（１２４）と、
前記ギアマウント（１２６）に設置されて前記駆動ギア（１２３）と前記ラックギア（１２４）との間に噛合される被動ギア（１２２）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項4】

前記距離感知モジュール（１３０）は、
前記固定筐体部（１００）に設置されて前記制御モジュール（１１０）に連結されるセンサ（１３２）と、
前記センサ（１３２）に対応する前記出没筐体部（２００）に長手方向に配置される点型または線型の被感知片（１３４）と、
前記出没筐体部（２００）の位置を零点（開始点）に初期化するために前記出没筐体部（２００）の最低高さを検出する低点感知部（１３６）と、を含み、
前記センサ（１３２）は、
前記被感知片（１３４）の感知信号を検出して前記出没筐体部（２００）の移動距離を検出し、前記距離感知モジュール（１３０）によってそれぞれの前記出没筐体部部（２００）の開始位置を同様に設定するように具備されたことを特徴とする、請求項１に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項5】

前記低点感知部（１３６）は、
前記固定筐体部（１００）に前記制御モジュール（１１０）と電気的に連結されるスイッチ（１３６ｃ）を装着して、前記出没筐体部（２００）が最低高さに下降する時、前記スイッチ（１３６ｃ）に物理的に接触するように構成されるか、
または、前記出没筐体部（２００）の一側下部に第２被感知片（１３６ａ）を設置し、出没筐体部２００が最下端に位置した状態で、前記第２被感知片（１３６ａ）に対応する位置の前記ＰＣＢ（１１２）上に前記第２被感知片（１３６ａ）を認識する第２センサ（１３６ｂ）を設置して構成されることを特徴とする、請求項４に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項6】

前記視覚情報出力部（３００）は、
前記制御モジュール（１１０）と電気的に連結され、前記固定筐体部（１００）の端部に設置されてＲＧＢ光源を出力するＬＥＤモジュール（３１０）を含むことを特徴とする、請求項２に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項7】

前記視覚情報出力部（３００）は、
前記出没筐体部（２００）に形成された少なくとも一つ以上の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル（３２０）と、
前記出没筐体部（２００）内に設置されて前記ＬＣＤパネル（３２０）側に光源を出力するバックライト（３２２）と、
前記出没筐体部（２００）内に設置されて前記ＬＣＤパネル（３２０）及び前記バックライト（３２２）を制御する第１映像制御基板（３２４）と、
前記第１映像制御基板（３２４）に一端が連結され、他端は前記制御モジュール（１１０）に連結されて映像信号及び電源を伝達する第１ケーブル（３２６）と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項8】

前記視覚情報出力部（３００）は、
前記出没筐体部（２００）に形成された少なくとも一つ以上の有機エレクトロルミネッセンス（ＯＬＥＤ）／量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）パネル（３３０）と、
前記出没筐体部（２００）内に設置されて前記ＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル（３３０）を制御する第２映像制御基板（３３２）と、
前記第２映像制御基板（３３２）に一端が連結され、他端は前記制御モジュール（１１０）に連結されて映像信号及び電源を伝達する第２ケーブル（３３４）と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項9】

前記出没筐体部（２００）は、
端部に開放孔（２０３）が形成された管体からなり、前記開放孔（２０３）に前記ＬＣＤパネル（３２０）が設置されていることを特徴とする、請求項７に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項10】

前記出没筐体部（２００）は、
端部に開放孔（２０３）が形成された管体からなり、前記開放孔（２０３）にＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル（３３０）が設置されていることを特徴とする、請求項８に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置。

【請求項11】

画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置を制御する方法であって、
出没筐体部（２００）の零点（開始点）を設定する位置初期化段階（Ｓ１０）と、
前記出没筐体部（２００）を零点設定した後、マイクロプロセッサーがコンピューターから前記出没筐体部（２００）の移動距離に応じた目標位置値を受信する目標位置データ受信段階（Ｓ２０）と、
前記目標位置値と現在位置値との差を求めて移動命令値として保存する位置差計算及び保存段階（Ｓ３０）と、
現在位置および目標位置値を演算した移動命令値が「０」よりも大きい数である場合、直線駆動モジュール（１２０）のモーターを正方向に作動させて前記出没筐体部（２００）を突出移動させながら距離感知モジュール（１３０）の検出値と移動命令値とが一致すると、モーターをＯＦＦ動作させて前記出没筐体部（２００）の移動を停止させ、前記移動命令値が「０」よりも小さい数である場合、前記直線駆動モジュール（１２０）のモーターを逆方向に作動させて前記出没筐体部（２００）を復帰移動させながら前記距離感知モジュール（１３０）の検出値と移動命令値とが一致すると、モーターをＯＦＦ動作させて前記出没筐体部（２００）の移動を停止させる出没筐体動作段階（Ｓ４０）と、
を含むことを特徴とする、画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の制御方法。

【請求項12】

前記位置初期化段階（Ｓ１０）は、
前記制御モジュール（１１０）電源がＯＮ動作する時点に、前記モーター（１２１）が逆方向に作動して前記出没筐体部（２００）が下降し、
低点感知部（１３６）によって前記出没筐体部（２００）の最低点が認識されれば、前記モーター（１２１）が正方向に作動して前記出没筐体部（２００）が上昇し、
前記距離感知モジュール（１３０）のセンサ（１３２）が最上端の前記被感知片（１３４）を認識する時、前記モーター（１２１）が停止して前記出没筐体部（２００）の開始点が設定されることを特徴とする、請求項１１に記載の画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法であって、より詳しくは、ｘ、ｙ、ｚ軸座標で具現される躍動的でかつ多彩でかつ立体的である視覚的な３次元情報を効果的に提供することができる画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

今まで画面（Ｓｃｒｅｅｎ）と呼ばれる２Ｄディスプレイは、平面または閉曲面上に画素を設置し、該画素にデータを伝送してユーザが必要とする情報を具現する方式である。

【0003】

ここで、２Ｄディスプレイは、２次元という数学的なＸ、Ｙ座標で表現される空間の根本的な（物理的）限界のため、３次元（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で表現される空間に対する表現を正確に具現することができなかった。これを克服するためにコンピューターグラフィック技術の発展がなされ、現在コンピューターグラフィックで具現された画面は、実際に見る風景と差が感じられない程度に発展した。

【0004】

しかし、コンピューターグラフィックがいくら発展すると言っても、表現手段が画面という２次元媒体を逸脱することができなくて３次元を真似た２次元的表現にとどまっている。このような限界点を具体的に感じられる領域が、数学、工学で頻繁に扱う空間上の座標、ベクトル、運動計算である。前記の例示は、扱う対象が３次元上に存在しなければならないにも関わらず、現在用いられる表現手段が２次元媒体である紙、画面、固定された３次元模型に制約されている。これによって、現在は３次元上の点、線、量を２次元上に表現するための補助的投影技法で表現するか、特定の現象を表現するための模型を製作して敍述、計算、表現をするようになる。この過程で、元よりの量、現象が持つ大きさと方向などの特性が歪曲されて情報の表現と理解に困難を経験したり、固定された模型でその瞬間、状態のみの情報を得たりするしかない。

【0005】

そこで、従来に開示された韓国公開特許第１０－２００３－００３９１４２号公報において、データが表現されるディスプレイ部を構成する一定の大きさの複数個のセルに、表示手段と、前記表示手段の突出長さを調節するための駆動手段と、をそれぞれ具備させて、前記表示手段の高さ調節により各セルに割り当てられたデータの明暗を表すことで、データを立体的に表現することができるディスプレイ装置が提示されたことがあるが、ディスプレイ部の移動を制御する駆動手段がステップモータによって動作され、ステップモータを数百個の画素セルごとに設置する場合、数千万ウォンの部品値に起因して商用化がほとんどできないという問題点があった。

【0006】

また、他の従来の技術である韓国公開特許第１０－２０１７－０００４３１７号公報において、画素別に具備されたＬＥＤを通じてカラーを表示する電光板において、横と縦にそれぞれ二行以上の等間隔で穿孔された前面穿孔部を含む筐体と、透明または半透明の立体柱状である発光柱、ＬＥＤランプ、発光柱の底面部から形成される昇降溝、および該昇降溝の末端に具備される昇降スクリュー連結部を含む発光部と、螺旋形の溝が形成された昇降スクリュー、該昇降スクリューに回転力を伝達する昇降回転ギア、および昇降スクリュー及び昇降回転ギアの位置を昇降させる機能付きの昇降係合部を含む昇降部と、電動モーターと回転ギアを含む回転駆動部と、プロセッサを通じて、前記発光部の色情報、昇降係合部が係合されているか否か、および回転駆動部の動作を制御する制御部と、電源を供給する電源部と、を含む技術が先に公開されたことがあるが、電磁石を利用したクラッチ方式で各昇降スクリューの移動を制御する方式の特性上、発光部の精密移送ができないだけでなく、連続使用時、発光部の移動誤差の累積で所望する立体映像物を正確に出力することができないという問題点があったし、さらに、出入りの制御が同時に一方向にのみ制御できるので、多様でかつ複合的な表現ができないという問題点が伴った。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２００３－００３９１４２号公報

【特許文献2】韓国公開特許第１０－２０１７－０００４３１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、前記した従来の技術の諸問題点を解決しようと新たな技術を創案したもので、ｘ、ｙ軸座標平面に複数個で離隔配置される固定筐体部と、該固定筐体部１００に結合されて直線移動可能な出没筐体部でｚ軸座標を具現し、各出没筐体部の外部へ多様な色相の照明を表出することで、３次元のｘ、ｙ、ｚ軸座標で具現される躍動的でかつ多彩でかつ立体的である視覚的な情報を提供することができる画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法を提供することを発明における解決しようとする課題とする。

【0009】

また、経済的でかつ便利なメンテナンスのために固定筐体部と出没筐体部とがモジュール化されてメインボードスロットに組み立てられて設置されるようにした画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置を提供することにその目的がある。

【0010】

また、各画素に該当する出没筐体の開始位置を同一に設定して出没距離を正確に制御することができる画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置を提供することを本発明のまた他の解決課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記した発明の課題を解決するための具体的な手段として、本発明では画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置を構成し、複数個のスロット１２が形成されるメインボード１０に結合されて立体スクリーンの各画素セルを形成し、内部に、直線駆動モジュール１２０、前記スロット１２に装着される回路基板（ＰＣＢ）１１２、及び距離感知モジュール１３０が具備される固定筐体部１００と、前記固定筐体部１００を取り囲むように設置され、前記直線駆動モジュール１２０と結合されて移動し、距離感知モジュール１３０によって移動距離が検出されるように具備される出没筐体部２００と、コンピューターから伝送される色データを出没筐体部２００の上部領域に出力するように具備される視覚情報出力部３００と、を含むことを特徴とする。

【0012】

また、前記直線駆動モジュール１２０によって出没筐体部２００の位置を制御するか、または視覚情報出力部３００による視覚的情報出力を制御するための制御モジュール１１０がさらに具備され、前記制御モジュール１１０は、ＰＣＢ１１２またはメインボード１０に設置されてコンピューターから表現情報（出没筐体部の移動距離、色データ）を受信するマイクロプロセッサーと、前記ＰＣＢ１１２に設置されてモーターの回転方向を制御するモータードライバーと、を含むことを特徴とする。

【0013】

また、前記直線駆動モジュール１２０は、固定筐体部１００の内側に設置されるギアマウント１２６と、モーター１２１の軸に結合されて回転運動される駆動ギア１２３と、出没筐体部２００の一側に長手方向に設置されるラックギア１２４と、前記ギアマウント１２６に設置されて駆動ギア１２３とラックギア１２４との間に噛合される被動ギア１２２と、を含むことを特徴とする。

【0014】

前記距離感知モジュール１３０は、固定筐体部１００に設置されて制御モジュール１１０に連結されるセンサ１３２と、センサ１３２に対応する出没筐体部２００に長手方向に配置される点型または線型の被感知爪１３４と、出没筐体部２００の位置を零点（開始点）に初期化するために出没筐体部２００の最低高さを検出する低点感知部１３６と、を含み、前記センサ１３２は、被感知爪１３４の感知信号を検出して出没筐体部２００の移動距離を検出し、距離感知モジュール１３０によってそれぞれの出没筐体部部２００の開始位置を同様に設定するように具備されることを特徴とする。

【0015】

前記低点感知部１３６は、固定筐体部１００に制御モジュール１１０と電気的に連結されるスイッチ１３６ｃを装着し、出没筐体部２００が最低高さに下降する時、前記スイッチ１３６ｃに物理的に接触されるように構成されるか、または、出没筐体部２００の一側下部に第２被感知爪１３６ａを設置し、出没筐体部２００が最下端に位置した状態で前記第２被感知爪１３６ａに対応する位置のＰＣＢ１１２上に第２被感知爪１３６ａを認識する第２センサ１３６ｂを設置して構成されることを特徴とする。

【0016】

また、前記視覚情報出力部３００は、制御モジュール１１０と電気的に連結され、固定筐体部１００の端部に設置されてＲＧＢ光源を出力するＬＥＤモジュール３１０を含むことを特徴とする。

【0017】

また、前記視覚情報出力部３００は、出没筐体部２００に形成される少なくとも一つ以上のＬＣＤパネル３２０と、出没筐体部２００内に設置されてＬＣＤパネル３２０側に光源を出力するバックライト３２２と、出没筐体部２００内に設置されてＬＣＤパネル３２０及びバックライト３２２を制御する第１映像制御基板３２４と、該第１映像制御基板３２４に一端が連結され、他端は制御モジュール１１０に連結されて映像信号及び電源を伝達する第１ケーブル３２６と、を含むことを特徴とする。

【0018】

また、前記視覚情報出力部３００は、出没筐体部２００に形成される少なくとも一つ以上のＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０と、出没筐体部２００内に設置されてＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０を制御する第２映像制御基板３３２と、第２映像制御基板３３２に一端が連結され、他端は制御モジュール１１０に連結されて映像信号及び電源を伝達する第２ケーブル３３４と、を含むことを特徴とする。

【0019】

画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の制御方法において、出没筐体部２００の零点（開始点）を設定する位置初期化段階Ｓ１０と、前記出没筐体部２００を零点設定した後、マイクロプロセッサーがコンピューターから出没筐体部２００の移動距離に応じた目標位置値を受信する目標位置データ受信段階Ｓ２０と、前記目標位置値と現在位置値との差を求めて移動命令値として保存する位置差計算及び保存段階Ｓ３０と、現在位置および目標位置値を演算した移動命令値が「０」よりも大きい数である場合、直線駆動モジュール１２０のモーターを正方向に作動させて出没筐体部２００を突出移動させながら距離感知モジュール１３０の検出値と移動命令値とが一致すると、モーターをＯＦＦ動作させて出没筐体部２００の移動を停止し、前記移動命令値が「０」よりも小さい数である場合、直線駆動モジュール１２０のモーターを逆方向に作動させて出没筐体部２００を復帰移動させながら距離感知モジュール１３０の検出値と移動命令値とが一致すると、モーターをＯＦＦ動作させて出没筐体部２００の移動を停止させる出没筐体動作段階Ｓ４０と、を含むことを特徴とする。

【0020】

この時、前記位置初期化段階Ｓ１０は、制御モジュール１１０電源がＯＮ動作する時点に、モーター１２１が逆方向に作動して出没筐体部２００が下降し、低点感知部１３６によって出没筐体部２００の最低点が認識されれば、モーター１２１が正方向に作動して出没筐体部２００が上昇し、距離感知モジュール１３０のセンサ１３２が最上端の被感知爪１３４を認識する時、モーターが停止して出没筐体部２００の開始点が設定されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

前述した課題の解決のための具体的な手段によれば、本発明は、ｘ、ｙ軸座標平面に複数個で離隔配置される固定筐体部と、該固定筐体部１００に結合されて直線移動可能な出没筐体部でｚ軸座標を具現する方式で、スクリーン上に３次元に視覚的情報を提供するとともに、それぞれの出没筐体部が多様な色相の照明を表出することができるので、躍動的でかつ多彩でかつ立体的に審美感を有する視覚的情報を提供することができる。

【0022】

また、ｘ、ｙ軸座標平面上に配置されるメインボードのスロットに一つの画素に該当する固定筐体部と出没筐体部とで組み合わせられた単位モジュールが組み立てられて設置されており、この単位モジュール内にＰＣＢ、センサ、及び駆動装置が具備されているので、故障時、単位モジュールのみを取り替えることでメンテナンスが容易であり、製造コストが大きく節減されて価格競争力を確保することができる。

【0023】

また、出没筐体部の移動距離が、通常のモーターによって正確に制御されることができ、出没変位の調節が容易であるため、多方面に活用が可能であり、色、映像の表現を通じて多くの情報を伝達することができる。

【0024】

さらに、各画素に該当する出没筐体の開始位置を同一に設定し、出没筐体の移動距離を正確に制御することができるので、少しの誤差もない正確な立体感を表出して効果的な視覚的情報を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明で提供する画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の望ましい一実施の形態を示した斜視図である。

【図2】図１の分離斜視図である。

【図3】本発明で提供する画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の正断面図である。

【図4】画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の直線駆動モジュールを示す構成図である。

【図5】本発明の立体スクリーン装置において、ギアマウントの他の実施の形態を示す構成図である。

【図6】本発明の立体スクリーン装置の距離感知モジュールを示す構成図である。

【図7】本発明の立体スクリーン装置の視覚情報出力部を示す構成図である。

【図8】本発明の立体スクリーン装置の出没筐体部を示す構成図である。

【図9】本発明の立体スクリーン装置の制御モジュールによるモーターの正逆駆動方式を示す構成図である。

【図10】本発明の一実施の形態による画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の制御方法を概略的に示すブロック図である。

【図11】立体スクリーン装置の制御方法において、出没筐体部の開始点（零点）設定過程を示したブロック図である。

【図12】立体スクリーン装置の制御方法において、出没筐体の動作段階で行われる条件判別の制御流れ図である。

【図13】画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の視覚情報出力部制御方法を概略的に示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付の図面の具体的な実施の形態によって本発明をより詳しく説明する。明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているという時、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、その中間に他の部材を介在して「間接的に連結」されている場合も含む。

【0027】

図１は、本発明で提供する画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の望ましい一実施の形態を示した斜視図であり、図２は、図１の分離斜視図であり、図３は、本発明で提供する画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の望ましい一実施の形態を示した正断面図である。本発明は、画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法に関し、これは各出没筐体部の直線移動距離でｚ軸座標を具現し、平面上における各出没筐体部の離隔配置によりｘ、ｙ軸座標を具現し、各出没筐体部の外部へ多様な色相の照明を表出することで、３次元のｘ、ｙ、ｚ軸座標で具現される躍動的でかつ多彩でかつ立体的である視覚的な情報を提供するように、全体的な構成が、固定筐体部１００と、該固定筐体部１００に結合されて移動可能に設置される出没筐体部２００と、視覚情報出力部３００とに大きく分けられる。

【0028】

まず、本発明による固定筐体部１００は、ｘ、ｙ軸座標平面上に配置されるメインボード１０のスロット１２に装着されて立体スクリーンのｘ、ｙ軸方向の各画素セルを形成し、内部にＰＣＢ１１２、直線駆動モジュール１２０、及び距離感知モジュール１３０が具備される。

【0029】

前記メインボード１０には、立体スクリーンのｘ、ｙ軸座標平面上で各画素セルに該当する固定筐体部１００を設置するための複数個のスロット１２が形成される。

【0030】

前記固定筐体部１００は、一端がメインボード１０のスロット１２に嵌合される多角形または円形の管体で形成され、後述する出没筐体部２００が固定筐体部１００の上で直線往復移動するように支持するガイドの役割を果たす。

【0031】

前記固定筐体部１００が結合されるメインボード１０は、立体スクリーン全体平面（ｘ、ｙ軸）のサイズに対応するように単一体で形成されるか、所定のサイズに規格化されて所望するサイズに組み立てられて形成する構成であってもよい。

【0032】

本発明の立体スクリーン装置は、直線駆動モジュール１２０によって出没筐体部２００の位置を制御するか、または視覚情報出力部３００を介した視覚的情報出力を制御するための制御モジュール１１０が具備される。

【0033】

前記制御モジュール１１０は、メインボード１０またはＰＣＢ１１２に設置されてコンピューター（スマートフォン）から表現情報を受信するマイクロプロセッサーと、モーターの回転方向を制御するためにＨ－Ｂｒｉｄｇｅ回路が内蔵されたモータードライバー（Ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅ）とＰＣＢ１１２とを含み、コンピューターから表現情報を受信して、直線駆動モジュール１２０による後述する出没筐体部２００の位置制御及び視覚情報出力部３００による視覚的情報出力の制御を行うようになる。

【0034】

前記の表現情報とは、人が本発明の立体スクリーン装置を見るとき、視覚的に認識可能な情報を意味し、具体的に、出没筐体部２００の移動距離、出没筐体部２００の外部へ表出される色データ、または出没筐体部２００の外部に表出される映像データのいずれか一つ以上を含む。

【0035】

前記ＰＣＢ１１２は、固定筐体部１００の内部に設置され、端部に固定筐体部１００に比して長く突出した端子を形成し、端子はメインボード１０のスロット１２に接地されて制御信号及び電源が供給される。

【0036】

また、マイクロプロセッサーは、コンピューターから提供される表現情報を有・無線通信で受信して処理（演算、制御）し、前記モータードライバーは、図９のように、マイクロプロセッサーに信号を受信して直線駆動モジュール１２０のモーター１２１の正逆駆動、ＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する方式で出没筐体部２００の移動を制御するように具備される。

【0037】

図４は、本発明の一実施の形態による画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の直線駆動モジュールを示す構成図であり、前記直線駆動モジュール１２０は、固定筐体部１００に設置されるギアマウント１２６と、モーター１２１の軸に結合されて回転運動される駆動ギア１２３と、出没筐体部２００の一側に長手方向に設置されるラックギア１２４と、前記駆動ギア１２３とラックギア１２４との間に噛合される被動ギア１２２と、を含む。

【0038】

前記ギアマウント１２６は、モーター１２１の回転駆動力を適切な速度の直線運動に変換するために被動ギア１２２の両端を回転可能に設置するためのものであって、固定筐体部１００の内側または制御モジュール１１０のＰＣＢに装着されることができる。

【0039】

このように前記モーター１２１の駆動力が駆動ギア１２３を介して被動ギア１２２に伝達される簡単なギアアセンブリによって大きい減速比を得ることができ、小型化及び軽量化を具現できるのみならず、逆回転が防止されてラックギア１２４に結合される出没筐体部２００のｚ方向位置が可変されないで定位置に固定される。

【0040】

この時、前記出没筐体部２００の移動距離は、距離感知モジュール１３０によって検出され、距離感知モジュール１３０の検出値を基準に、モーター１２１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するように具備される。

【0041】

図５は、本発明の立体スクリーン装置において、ギアマウントの他の実施の形態を示す構成図である。図示のように、前記ギアマウント１２６は、ＰＣＢに着脱自在に結合されることができ、固定筐体部１００の強度を補強できるように、固定筐体部１００の内部設置空間に対応する形状を有するように構成されることができる。

【0042】

前記ギアマウント１２６には、ギア比を用いて出没筐体部２００の適正駆動速度を制御するために複数個の被動ギア１２２らが設置されることができる。

【0043】

また、前記モーター１２１も簡単に組み込んで固定されることができるように安着溝１２６ａが形成されることで、動作中の遊動現象が防止されるので、安定的な駆動安全性を提供することができる。

【0044】

図６は、本発明の立体スクリーン装置の距離感知モジュールを示す構成図である。前記距離感知モジュール１３０は、固定筐体部１００に設置されて制御モジュール１１０に連結されるセンサ１３２と、センサ１３２に対応する出没筐体部２００に長手方向に配置される点型または線型の被感知爪１３４と、出没筐体部２００の位置を零点開始点に初期化するために出没筐体部２００の最低高さを検出する低点感知部１３６と、を含む。

【0045】

図６（ａ）は、点型の被感知爪１３４を示す構成図であって、出没筐体部２００に孔を形成して、該孔に、磁石を含む被感知爪１３４を所定の間隔で配置して形成したものを示しており、図６（ｂ）は、線型被感知爪１３４を示す構成図であって、出没筐体部２００の内周面に磁気テープを取り付けた実施の形態を示したものである。

【0046】

そして、低点感知部１３６は、出没筐体部２００の最低高さを検出するための手段であって、図２を参照すると、固定筐体部１００に制御モジュール１１０と電気的に連結されるスイッチ１３６ｃを装着し、出没筐体部２００が最低高さに下降する時、前記スイッチ１３６ｃに物理的に接触されるように構成することで最低点位置を認識可能にする。

【0047】

また他の方式としては、図３を参照すれば、出没筐体部部２００の一側下部に第２被感知爪１３６ａを設置し、出没筐体部２００が最下端に位置した状態で前記第２被感知爪１３６ａに対応する位置の制御モジュール１１０のＰＣＢ上には第２被感知爪１３６ａを認識する第２センサ１３６ｂを設置して構成されることができる。

【0048】

一方、出没筐体２００の位置初期化は、制御モジュール１１０に表現情報（出没筐体部の移動距離、色データ）が伝達される直前に、出没筐体部２００の位置を零点、すなわち開始点位置に配置させることを意味し、出没筐体２００の開始点は、低点感知部１３６によって認識される出没筐体部２００の最低点ではない、距離感知モジュール１３０のセンサ１３２が最上端の被感知爪１３４を認識する位置を意味する。

【0049】

したがって、センサ１３２の被感知部の認識エラーを減らして正確度を高めるために、図３に示されているように、出没筐体部２００が最低点が位置する時、前記距離感知モジュール１３０のセンサ１３２は、最上端の被感知爪１３４を認識しない範囲でそれよりも高い位置に配置させることが望ましい。

【0050】

このように、距離感知モジュール１３０によって、それぞれの出没筐体部部２００の開始位置を同一に設定し、マイクロプロセッサーに伝送された表現情報によって当該出没筐体部部２００の移動距離を正確に制御するようになる。

【0051】

本発明による出没筐体部２００は、前記固定筐体部１００を上部で取り囲むように設置され、直線駆動モジュール１２０によって固定筐体部１００に沿って突出長さが制御されるように具備される。

【0052】

前記出没筐体部２００は、固定筐体部１００と同一の断面形状を有する管体で形成され、一側内周面に前記直線駆動モジュール１２０の被動ギア１２２に噛合されるラックギア１２４が装着される。

【0053】

これにより、前記出没筐体部２００は、直線駆動モジュール１２０の動作によって固定筐体部１００に沿って出没距離が制御されながら立体スクリーンのｚ軸座標を具現するようになる。

【0054】

このように、本発明で提供する立体スクリーン装置は、ｘ、ｙ軸座標平面上に配置されるメインボード１０のスロット１２に一つの画素に該当する固定筐体部と出没筐体部とで組み合わせられた単位モジュールが着脱自在に組み立てられており、各出没筐体部２００は、上下移動によってｚ軸座標を具現するようになることで、躍動的でかつ立体的である視覚的な情報を提供するようになる。

【0055】

また、出没筐体部２００と固定筐体部１００とで構成される画素単位モジュール中に制御モジュール１１０、直線駆動モジュール１２０、及び距離感知モジュール１３０が具備されているので、故障時、当該不良画素の単位モジュールだけを取り替えるか。または修理することができるので、メンテナンスにかかる時間と費用を著しく節約することができる。

【0056】

図７は、本発明の立体スクリーン装置の視覚情報出力部を示す構成図であって、本発明による視覚情報出力部３００は、照明を発散するためのもので、コンピューターから伝送される表現情報の色データを出没筐体部２００の上部領域に出力するように具備される。

【0057】

前記視覚情報出力部３００は、ＬＥＤモジュール３１０、ＬＣＤパネル３２０、ＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０のうちのいずれか一つで形成され、照明を出力するようになる。ここで、ＬＣＤパネル３２０とＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０とは、別々に区分せずに「ディスプレイパネル」と通称されてもよい。

【0058】

図７（ａ）を参照すれば、前記視覚情報出力部３００は、制御モジュール１１０と電気的に連結されて固定筐体部１００の端部に設置されてＲＧＢ光源を出力するＬＥＤモジュール３１０を含むが、必要によって、出没筐体部２００端部領域に形成されてＬＥＤモジュール３１０から出力される光源を外部へ表出することができるように、透明または半透明素材の拡散パネル３１２をさらに含むことができる。

【0059】

この時、前記ＬＥＤモジュール３１０は、図示のように、固定筐体部１００の端部に固定設置されてもよく、出没筐体部２００の上側に設置されて出没筐体部２００と一緒に移動可能に設置される構成も可能である。

【0060】

また、前記拡散パネル３１２は、図示のように、出没筐体部２００の端部または上部の一部領域に一体に形成されることができる。

【0061】

図７（ｂ）を参照すれば、前記視覚情報出力部３００は、出没筐体部２００の端部領域に形成される少なくとも一つ以上のＬＣＤパネル３２０と、出没筐体部２００の端部領域内に設置されてＬＣＤパネル３２０側に光源を出力するバックライト３２２と、出没筐体部２００端部領域内に設置され、ＬＣＤパネル３２０及びバックライト３２２を制御する第１映像制御基板３２４と、第１映像制御基板３２４に一端が連結され、他端は制御モジュール１１０に連結されて映像信号及び電源を伝達する第１ケーブル３２６と、を含む。

【0062】

ここで、前記バックライト３２２は、出没筐体部２００内部中央に柱状に突出形成されており、四方にバックライト光源を出力するように具備される。

【0063】

図７（ｃ）を参照すると、前記視覚情報出力部３００は、出没筐体部２００の端部領域に形成される少なくとも一つ以上のＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０と、出没筐体部２００の端部領域内に設置されてＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０を制御する第２映像制御基板３３２と、第２映像制御基板３２４に一端が連結され、他端は制御モジュール１１０に連結されて映像信号及び電源を伝達する第２ケーブル３３４と、を含む。

【0064】

この時、前記ＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０は、バックライトが不要であるか、またはバックライトがコンパクトに一体型に形成される通常のハイクオリティーディスプレイパネルで構成される。

【0065】

図８は、出没筐体部２００が四角管体で形成される場合の実施の形態を示したものであって、前記出没筐体部２００は、４つの側板２０１の組み合わせで構成される四角管体で形成される場合、四角管体上端部は、前面板２０２によって閉塞され、前記前面板２０２及び各々の側板２０１には開放孔２０３が形成される。

【0066】

そして、前記開放孔２０３には、前述した視覚情報出力部３００の拡散パネル３１２またはＬＣＤパネル３２０またはＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０が設置される。

【0067】

このように、前記出没筐体部２００の側板２０１及び前面板２０２に、拡散パネル３１２またはディスプレイパネル（ＬＣＤパネル、ＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル）が適用され、総計５ヵ所を介して多様な色相の光源が表出されるようになり、視野角度による識別力の低下現象がなく、より多様な立体広告の模様を出力することができる拡張性が提供される。

【0068】

図１０は、本発明の一実施の形態による画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の制御方法を概略的に示すブロック図であり、図１１は、出没筐体部の開始点（零点）設定過程を示したブロック図であり、図１２は、立体スクリーン装置の制御方法において、出没筐体の動作段階で行われる条件判別の制御流れ図である。

【0069】

本発明による画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の制御方法は、位置初期化段階Ｓ１０、目標位置データ受信段階Ｓ２０、計算及び保存段階Ｓ３０、および出没筐体動作段階Ｓ４０を含んで主要構成とする。

【0070】

１．位置初期化段階（Ｓ１０）
本発明による位置初期化段階Ｓ１０は、メインボード１０のスロット１２に装着された複数の固定筐体部１００上で出没筐体部２００の位置をいずれも同様に開始点（零点）位置に設定するための段階であって、図１１に示された順で行われる。

【0071】

前記制御モジュール１１０の電源がＯＮ動作する時点に、モーター１２１が逆方向に作動して出没筐体部２００が下降し、低点感知部１３６によって出没筐体部２００の最低点が認識されればモーター１２１が正方向に動作して出没筐体部２００が上昇し、距離感知モジュール１３０のセンサ１３２が最上端の被感知爪１３４を認識する時にモーターが停止して出没筐体部２００の開始点（零点）設定が完了する。

【0072】

２．目標位置データ受信段階（Ｓ２０）
本発明による目標位置データ受信段階Ｓ２０は、前記出没筐体部２００を零点設定した後、制御モジュール１１０のマイクロプロセッサーが出没筐体部２００移動距離による目標位置値をコンピューターから受信する段階であって、出没筐体部２００の移動距離が数値で入力されるようになる。

【0073】

３．位置差の計算及び保存段階（Ｓ３０）
本発明による位置差計算及び保存段階Ｓ３０は、前記目標位置値と現在位置値との差を求めて移動命令値として保存する段階である。ここで、現在位置値は、前記目標位置値を受信する時点における出没筐体部２００の位置値を意味する。

【0074】

一例として、目標位置値が「３」であり、現在位置値が「１」の場合、移動命令値は「２」で算出（３－１＝２）されてモーター１２１が正方向に駆動され、また、目標位置値が「１」であり、現在位置値が「３」の場合、移動命令値は「－２」で算出されてモーター１２１が逆方向に駆動される。

【0075】

４．出没筐体動作段階（Ｓ４０）
本発明による出没筐体動作段階Ｓ４０は、現在位置および目標位置値を演算してモーター１２１の正逆駆動によって出没筐体部２００が移動する段階である。

【0076】

具体的に、図１２に示された３種の条件判別による制御流れ図を参照すると、現在位置および目標位置値を演算した移動命令値が「０」よりも大きい数である場合、直線駆動モジュール１２０のモーターを正方向に作動させて出没筐体部２００を突出移動させながら距離感知モジュール１３０の検出値と移動命令値とが一致すると、モーターをＯＦＦ動作させて出没筐体部２００移動が停止する。

【0077】

そして、前記移動命令値が「０」よりも小さい数である場合、直線駆動モジュール１２０のモーターを逆方向に作動させて出没筐体部２００を復帰移動させながら距離感知モジュール１３０の検出値と移動命令値とが一致すれば、モーターをＯＦＦ動作させて出没筐体部２００移動を停止させる段階でる。

【0078】

一例として、目標位置値が「３」であり、現在位置値が「１」の場合、移動命令値は「２」で算出（３－１＝２）されると、移動命令値が「０」よりに大きい数であるから、モーター１２１が正方向に駆動され、また、目標位置値が「１」であり、現在位置値が「３」の場合、移動命令値は「－２」で算出されると、移動命令値が「０」よりも小さい数であるから、モーター１２１が逆方向に駆動される。

【0079】

そして、前記出没筐体動作段階Ｓ４０以後、前記目標位置データ受信段階Ｓ２０に移動して新規な目標位置値が受信されれば、前記目標位置データ受信段階Ｓ３０の現在位置値に移動命令値を代入して算出された値を基準として、出没筐体動作段階Ｓ４０を行うように具備される。

【0080】

すなわち、前記目標位置データ受信段階Ｓ２０で目標位置値を受信する直前の出没筐体部２００位置を、現在位置値に更新することにより、その以後の出没筐体部２００出没制御による基準値として利用するようになる。

【0081】

図１３は、画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置の視覚情報出力部制御方法を概略的に示すフローチャートであり、コンピューターから受信された色データを制御モジュール１１０が視覚情報出力部３００のＬＥＤモジュール３１０、ＬＣＤパネル３２０またはＯＬＥＤ／ＱＬＥＤパネル３３０のいずれか一つに送信して出没筐体部２００の上部領域を介して外部へ出力するようになる。

【0082】

前記視覚情報出力部３００は、出没筐体部２００の動作と関係なく制御可能にして、立体スクリーンを構成する出没筐体部２００が零点位置に置かれた状態でもコンピューターから受信された色データによる照明を発散することができる。

【0083】

以上のように本発明の詳細な説明において、本発明の最も望ましい実施の形態について説明したが、本発明の技術範囲に逸脱しない範囲内で多様な変形実施も可能であるといえる。それゆえ、本発明の保護範囲は、前記実施の形態に限定して定められるものではなく、後述する特許請求の範囲の技術とこれらの技術から均等な技術手段にまで保護範囲が認められなければならない。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本願発明による画素別出没構造を持つ立体スクリーン装置及びその制御方法は、ｘ、ｙ軸座標平面上で複数個で離隔配置される固定筐体部１００に直線移動可能な出没筐体部でｚ軸座標を具現し、各出没筐体部の外部へ多様な色相の照明を表出することにより、既存のフラット画面と異なり、３次元のｘ、ｙ、ｚ軸座標で具現される躍動的でかつ多彩で、かつ立体的である視覚的な情報を提供することができるので、産業性利用可能性が非常に高い。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】