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공간 영상 투영 장치에서 출력된 영상과, 상기 영상을 관찰자가 직접 공간에서 선택할 수 있는 공간 영상 입력시스템으로서,상기 공간 영상 입력시스템은 공간상에 공간 영상을 투영하는 공간영상부와, 상기 공간영상부의 사방면에 각각 관측자의 공간입력을 인식하고 위치를 감지하는 공간인식센서부와, 상기 공간인식센서부에서 인식된 상황을 표현할 수 있는 정보디스플레이부로 구성되어 상기 공간인식센서부에서는 공간영상부에 의해 제공된 영상 중 관측자의 시야에 물리적으로 실제하는 것과 같은 공간영상을 제공함으로써, 직접 공간 입력을 유도하여 공간입력을 수행하고, 입력된 정보를 정보디스플레이부에 전달되는 공간 영상 입력시스템에 있어서,상기 공간영상부는, 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛의 상면에 수평으로 설치되는 인화지 혹은 디스플레이 패널과, 상기 인화지 혹은 디스플레이 패널의 상면에 설치되는 렌즈 어레이로 구성되는 것이며,상기 렌즈 어레이의 표면에 투명 터치패널을 설치하는 것으로, 공간인식센서부의 고장으로 인한 작동불능인 경우 또는 사용자가 공간인식센서부의 이용을 원치 않을 경우, 투명 터치패널을 터치하여 입력할 수 있는 것이며,상기 공간영상부에 의해 공간영상이 생성되는 위치는,디스플레이 패널 혹은 백라이트와 요소영상 인화된 인화지 위에 렌즈 어레이를 배치하면 공간에 공간영상이 생성되는 거리를 d라고 하고, 렌즈 어레이와 디스플레이 패널 혹은 백라이트와 요소영상 인화된 인화지 사이의 거리를 g라고 하고, 렌즈 어레이를 구성하는 작은 기초렌즈의 초점거리를 f라고 정의하면 수식 (1)을 유추할 수 있고, 수식 (1)d가 f보다 클 경우에는 상이 맺히는 거리 g 값이 양수가 되어 입체 영상이 렌즈 어레이의 앞면에 재생되며, 반대의 경우에는 렌즈 어레이의 후면에 재생되고,렌즈 어레이 및 시스템의 구조에 의해 영상 해상도(image resolution), 시야각 (viewing angle), 또는 영상깊이(image depth)이 결정되며,집적 영상에서 영상깊이는 중심깊이면(central depth plane)을 중심으로 일정한 두께 안에서만 표현이 가능한 것으로, 중심깊이면이 실제 기초 렌즈가 상을 맺는 위치이기에, 깊이 영역이 3차원 영상을 왜곡 없이 표현하는 실제 영역이며,요소렌즈(elemental lens)는 렌즈배열을 구성하는 한 개의 렌즈이되, 상기 요소렌즈의 크기에 대응하는 결상면(imaging plane)위 결상영역(image formation region)을 요소영상(elemental image)이라고 하며, 요소영상들의 집합을 요소영상배열(elemental image array)이라고 하며, 하나의 작은 렌즈를 기초렌즈 또는 렌즈릿이라고 하며,작은 렌즈의 배열된 군을 렌즈 어레이라고 하며,상기 디스플레이 패널(320)에는 각각의 렌즈어레이에 대응하는 작은 영상들의 모임인 요소영상을 표시할 수 있으며, 요소영상의 크기를 조절하여 관측자에게 보여지는 공간 영상을 공간상에 표시할 수 있게 되는 것이며,상기 공간 영상 입력시스템의 작동 순차는, 공간입력 모드가 활성화되면, 백라이트가 점등되어 공간영상부에 포함된 요소 영상을 통해 공간영상이 투영되고, 동시에 공간센서부도 활성화되어 인식을 위한 센싱을 시작하고, 관찰자가 해당 공간 영상의 일부 영역을 선택하면, 해당 위치에 할당되는 키 값을 인식하여 전달하게 되되, 정보디스플레이부로 입력값을 출력하거나, 다른 인터페이스로 키 값을 전달하고, 시스템에서 요구되는 형식의 값이 완전히 수행되면, 입력중인 작업은 종료되고, 공간인식 시스템은 종료되는 것이며,상기 공간인식센서부의 회로는, 키 프레임에는 횡으로 12개의 송/수신 광센서와 열로 15개의 송/수신 광센서로 구성되며, 횡의 센서는 3개 묶음으로 4단 구성되어 있으며, 열의 센서는 숫자키에 3개 묶음의 3열과 기능키에 6개 묶음의 1열로 구성되는 것이며,적외선을 위한 광스위치는 빛을 이용하여 스위치 동작을 하게 되는 것으로, 발광부와 수광부로 구성되어 있으며, 수광부가 스위치 역할을 하게 되며, 발광부는 LED EMITTER 또는 LASER EMITTER를 사용하며, 수광부에는 PHOTO-DIODE, PHOTO-TRANSISTOR, 또는 APD(Avalanche Photodiode)을 사용하여 수광되는 빛의 세기를 전압으로 변화시키고 TRANSISTOR 또는 FET를 이용하여 스위치 동작을 하게 되는 것이며,발광부는 상시 전원이 공급되어 발광 상태를 유지하며, 수광부는 차단 시 활성화되어 해당 횡(Row)과 열(Column)에 해당되는 키의 신호를 "High"로 하여 MCU에 전달하게 되며, MCU는 신호에 맞는 키 데이터를 생성하여 UART를 통해서 본체와 연결되게 되는 것이며,광축에 따른 센서 설계는, 적외선 LED 또는 LASER EMITTER 자체의 발산각도(Divergence Angle)에 따른 수광부의 수광센서의 적응 범위를 고려하여 수광센서의 간격을 조정한 설계인 것으로, Emitter의 발산각을 최소화 및 숫자키와 기능키의 크기에 맞게 광센서의 수량과 간격을 나타내는 것으로,공간 영상 입력 시스템은 공간상의 영상을 관찰자가 직접 공간에서 입력할 수 있게 함으로써 접촉에 따른 지문 보호, 세균 감염의 노출을 피할 수 있으며, 안전에서도 더 우수한 공간영상 입력 시스템을 구성하는 것이 특징인 공간 영상 입력시스템
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