虚拟现实影院结构相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号
10-2015-0011046的优先权，其在此通过引用被整体并入。
技术领域
本发明涉及一种虚拟现实影院结构，通过该虚拟现实影院结构能够在影院结构中
观看上下40-180°以及左右180-360°范围的图像。
背景技术
总体地说，在影院内屏幕被布置在前后表面和左右表面的四个中的仅一个表面上，
并且面向屏幕的固定型座椅相对于布置在中间排的中心上的座椅被提供在左右60°
内。
近来，由于虚拟现实图像的开发，对应于观看者的视角移动方向，可在被提供图
像的左右屏幕、后部屏幕以及上下屏幕上观看2D或3D图像，并且虚拟现实图像通常
是上下40-360°并且左右120-360°的宽视角。
参考韩国专利申请号10-2008-7023047中公开的环形移动影院，屏幕结构相对于
固定座椅上下变化，观看者可观看座椅的固定方向上的图像，除非他/她在座椅上转动
他/她的头部。
参考韩国专利申请号10-1995-0016630中公开的穹顶型影院，与固定到影院的前
表面的竖直穹顶型屏幕相比，沿竖直一线布置在每级台阶的座椅仅前后移动，但未根
据座椅本身的旋转方向提供视角。
同时，参考韩国专利申请号10-2011-0071429中公开的“气动支撑模拟设备以及使
用该设备的便携式影院系统”，通过气压改变影院的负载，并且运动驱动部分由3个轴
来驱动，但其不是座椅前后左右旋转的结构。
参考韩国实用新型申请号20-2004-0018973中公开的结构，多个座椅被同时振动，
但是它们不上下旋转，并且进一步参考韩国实用新型申请号20-2010-0013407中公开
的结构，提供了使用三向空气弹簧的简单振动设备。
因此，用于影院的影院结构和座椅结构不能被应用于其中视角被上下移动并且被
左右旋转而且感知对应于视角的图像的虚拟现实影院结构。
发明内容
本发明已被提出以解决上述缺陷，并且本发明的一个方面是针对一种虚拟现实影
院结构，通过该虚拟现实影院结构，受试者可体验身临其境，使得观看者观看对应于
观看者所坐的座椅旋转的视角的图像，同时2D或3D图像的图片被前后旋转并基于水
平方向被左右旋转120-360°，并且其图片被上下旋转40-300°。通过解决现有技术
中的影院结构中的视角固定并且座椅固定的问题，本发明旨在提供这样的虚拟现实影
院结构，其中提供穹顶、环形、多边形和圆柱体形的屏幕，在该屏幕上显示上下120-360
°的前后图像和左右图像以及以40-360°视角提供的上下图像，并且提供前后并且左
右120-360°以及上下40-120°旋转的座椅结构。
本发明的一种虚拟现实影院结构包括：反射屏幕，具有上下40-360°以及左右
120-360°视角的虚拟现实有效范围，并具有1.1倍增益或更大的反射率；投影系统或
投影机，用于将左眼的2D或3D图像和右眼的2D或3D图像投影在反射屏幕上；和
提供在座椅的左侧和右侧上的上下旋转板2。另外，上下旋转中心轴3被提供在上
下旋转板2上，使座椅能够上下旋转40-120°，左右旋转120-360°的旋转板5被提
供在上下旋转板2下方，其中旋转中心轴7被引入旋转板5的中心。同时，缓冲设备
在座椅的下部和旋转板5之间相对于旋转中心轴7被提供在左右两侧上，旋转板5、
上下旋转板2和左右缓冲设备基于座椅结构100中的旋转板5的旋转中心轴7同时旋
转。此外，座椅被布置为具有独立的旋转半径的区域以旋转360°。
本发明的虚拟现实影院结构被构造有具有上下40-360°以及左右120-360°视角
的虚拟现实有效范围并具有1.1倍增益或更大的反射率的反射屏幕，并且前后图像和
上下120-360°的左右图像以及左眼的2D或3D图像和右眼的2D或3D图像通过投影
系统以上下40-120°和左右120-360°视角被投影在屏幕上，并因此偏振的2D图像或
3D图像以人观看图像的全部方向显示在屏幕上。另外，在座椅结构中，座椅可被上下
旋转40-120°并且同时左右旋转120-360°。也就是说，上下旋转板2使座椅能够围
绕旋转中心轴3上下旋转，并且旋转板5被提供在布置于左右侧的旋转中心轴3的下
方，其中旋转中心轴7被引入旋转板5的中心。同时，缓冲设备4被提供在旋转中心
轴7的左右两侧上，并位于座椅的下部和旋转板5的上表面之间，并且因此旋转板5、
上下旋转板2和左右缓冲设备被同时旋转。因此，当坐在座椅1上时，观看者可观看
上下40-120°的图像和左右120-360°的图像，从而能够以完全不同于传统影院的方
式体验虚拟现实，在传统影院中观看者观看朝向一个方向的屏幕上的图像。
附图说明
本发明的特定示例性实施例的以上及其他方面、特征和优点将通过结合附图
所做的以下描述而更加明显，附图中：
图1(a)是根据本发明的虚拟现实影院结构的第一实施例的平面图；
图1(b)是根据本发明的用于虚拟现实的具有跷跷板结构的大型投影屏幕图像
设备的侧视图；
图2(a)是根据本发明的虚拟现实影院结构的第二实施例的平面图；
图2(b)是根据本发明的虚拟现实影院结构的第二实施例的侧视图；
图3是根据本发明的虚拟现实影院结构的座椅结构的立体图；
图4是根据本发明的虚拟现实影院结构的座椅结构的侧视图；
图5(a)是根据本发明的虚拟现实影院结构的座椅结构的上下旋转中心轴的视
图；以及
图5(b)是根据本发明的虚拟现实影院结构的座椅结构的左右旋转中心轴的视
图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在任何可能的情况下，在
整个说明书中，相同的附图标记将被用于指示相同的元件，并且对其的重复描述
将被省略。
本发明的虚拟现实影院结构的特征为，使得屏幕被施加以诸如铝的反射材料，
以反射相对于影院的中心位置的座椅上下40-300°以及左右120-360°的视角中的
3D偏振光，并且具有大于1.1倍增益的反射率，提供用于2D或3D图像的多个投
影机，用于将3D图像的左眼图像和右眼图像投影在屏幕上，并提供座椅结构，其
中座椅被布置为被上下旋转40-120°并且左右旋转120-360°，其中上下旋转和左
右旋转可同时进行。
具体地说，根据本发明的影院结构，如图1(a)和图2(a)所示，与观看方向被固
定在一个方向上的传统座椅结构不同，每个座椅具有独立的旋转半径的区域以旋
转360°。
更详细地，如图5(a)所示，座椅100依照半径R布置，座椅以半径R围绕中
心旋转轴7旋转，并因此，每个观察者由座椅100旋转。通过图像、屏幕和座椅
的旋转享受的图像的观看范围被设定为上下40-180°和左右120-360°的原因是因
为，如果视角小于该范围，则虚拟现实效果会下降。
如图1(a)和图1(b)所示，穹顶屏幕结构被提供有穹顶屏幕180、环形屏幕、多
边形屏幕或者圆柱形屏幕，并且在其中心提供用于投影2D或3D图像的投影系统
300。
投影系统300被构造有用于左眼图像的投影机302和用于右眼图像的投影机
301作为一组，以便分别将图像投影在屏幕上。用于3D图像的投影机被提供有鱼
眼镜头作为投影镜头，以通过使图像上下30-90°和左右30-210°下潜来投影宽的
图像，并且还被提供有大于一组的多个投影机作为用于左眼图像的投影机302和
用于右眼图像的投影机301。
另外，屏幕结构200被提供有穹顶屏幕、环形屏幕、圆柱形屏幕、多边形屏
幕，诸如三角形屏幕、四边形屏幕、五边形屏幕和六边形屏幕等。在此情况下，
在屏幕的表面上施加铝以反射偏振光以形成反射屏幕，并且屏幕上的视角的大小
相对于坐在中心座椅上的观看者的位置大于上下40°和左右120°。
屏幕的放射率被推荐为大于1.1倍增益的原因是因为通过使用偏振眼镜基于
该反射率来反射偏振光能够观看3D图像。
当反射率小于1.1时，在偏振板上被偏振并被投影的偏振图像不被反射，却被
散射，以使该偏振光被散射，从而看不到3D图像。
来自用于左眼图像的投影机302和用于右眼图像的投影机301的图像以具有
对称偏振角的偏振角被投影，并且在偏振光反射结构中，观看者的偏振眼镜的左
眼图像通过左眼观看，而其右眼图像通过右眼观看。
如图2(a)和图2(b)所示，屏幕被构造为使得穹顶屏幕180以倾斜角度布置，并
且座椅结构被构造为使得座椅1通过阶梯座椅以倾斜角度布置。
屏幕结构被构造为圆柱形状或部分打开的圆柱形状，例如，构造为具有左右
120°、180°、250°、300°、340°、360°和上下40°、90°、120°、180°、
250°、300°的结构。
关于与屏幕结构结合的座椅的结构，如图1(a)、图2(a)、图3、图4、图5(a)
和图5(b)所示，其可上下旋转并同时左右旋转，并且特别地，其可同时上下左右旋
转。
根据本发明的结构，如图1(a)和图2(a)所示，当观看者在他/她观看前方图片
的同时根据他/她的意图相对于前面左右旋转时，他/她可观看左右图片，并同时观
看上部上(即天花板上)的图像，和下部上(即底部上)的图像，从而观看虚拟
现实图像。
因此，如图3和图4所示，旨在为该目的座椅结构，在座椅1的下部的左侧
和右侧提供上下旋转板2，并且在上下旋转板2下方提供上下旋转轴3，并且该座
椅被连接到上下旋转轴3，使得座椅1在30°内向上旋转并向上旋转120-150°。
然而，建议当座椅被向下旋转大于30°时，观察者会从座椅1被向前推动，
并且当座椅向上旋转大于90°时，观察者会从座椅被向后推动。
根据本发明，其中心上形成有槽的旋转板被提供在旋转板2下方，并且缓冲
设备4被提供在旋转板5的两侧上。
缓冲设备4包括已经被公开的空气弹簧、气体减震器、聚氨酯弹性结构等，
但不限于此。左右侧的缓冲设备用于当观看者向上旋转20°时，通过空气弹簧或
气体减震器的内部气体压力将座椅固定并停止在向上20°，或者当座椅返回或旋
转到另一角度时以较小的力返回或以另一角度旋转。
同时，固定板8被提供在旋转板下方，固定板8被固定到安装位置的地板，
并且旋转中心轴7被布置在固定板8的中心上。这里，轴承被布置在旋转中心轴7
和旋转板5之间。使旋转板5能够平稳地围绕旋转中心轴7旋转。因此，旋转板5
通过旋转中心轴7旋转，并且当观察者用他/她的力量旋转座椅时，如果没有制动
力，则产生加速力，并因此难以控制旋转，包括停止在所需的位置，从而引起安
全事故。
为避免事故，在旋转板5和固定板8之间提供由聚氨酯制成的具有大摩擦力
的轮子，或者地板10由具有磁性的钢制成，或者在旋转板5和固定板8之间提供
具有磁铁的制动轮9。
在此情况下，即使座椅通过观察者的力量被旋转，但是该座椅通过磁性轮或
聚氨酯轮被制动，而且以较小的力来驱动。因此，如图5(a)和图5(b)所示，本发明
的座椅的特征为，使得座椅可被上下旋转，同时旋转板5、左右缓冲设备4a、4b、
上下旋转板2和上下旋转轴3被旋转。
另外，一种公开的与声音链接的振动设备被提供在座椅100的座椅结构本身
上，并且该座椅的下板和后板可因声音而振动，并且该振动可被观看者感知。
同时，通过去除如图5(a)中所示的由聚氨酯轮或磁性轮构成的制动轮9，如图
3中所示，驱动马达3a、12分别被连接到上下旋转轴3和左右旋转板5，并且电
子控制设备11a、11b被提供在座椅的上部上的扶手上，从而电子控制座椅的上下
旋转和左右旋转。
也就是说，座椅可在左右旋转的同时上下旋转，其中上下旋转由左右缓冲设
备4a、4b来驱动或制动，并且左右旋转由制动轮9来驱动或制动。
因此，本发明的虚拟现实影院结构可被用作各种虚拟现实图像影院结构，包
括主体公园的虚拟现实体验影院结构。
虽然已经参考本发明的示例性实施例示出并描述本发明，本领域的技术人员
将理解，可对其做出各种形式和细节上的改变，而不背离如随附的权利要求限定
的本发明的精神和范围。因此，本发明的范围不由本发明的详细说明限定，而是
由随附的权利要求限定，并且，在该范围内的所有差异将被解释为被包括在本发
明中。