KR101299195B1 - 공간 영상 투영 장치 - Google Patents

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KR101299195B1
KR101299195B1 KR1020120017816A KR20120017816A KR101299195B1 KR 101299195 B1 KR101299195 B1 KR 101299195B1 KR 1020120017816 A KR1020120017816 A KR 1020120017816A KR 20120017816 A KR20120017816 A KR 20120017816A KR 101299195 B1 KR101299195 B1 KR 101299195B1
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projection
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김은수
김승철
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

영상 투영 장치는 공간 영상을 수신하는 수신부, 공간 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부, 공간 영상을 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부 및 빛을 투과 또는 반사하여 상기 공간 영상을 투영시키는 투영부를 포함한다.

Description

공간 영상 투영 장치{APPARATUS FOR PROJECTING SPACE IMAGE}
본 발명은 공간 영상 투영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공간 영상을 투영부를 통해 공간 상에 투영하는 기술에 관한 것이다.
공간 영상이란 2차원 평면 영상과는 달리 깊이를 표현한다. 공간 영상을 사람의 양안이 인식할 경우, 사람은 입체감을 느낄 수 있다.
공간 영상 투영 장치는 상술한 바와 같은 공간 영상을 투영하여 사람에게 실물을 보는 것 같은 입체감을 제공한다.
공간 영상 투영을 위한 방법으로는 편광 방식, 셔터글래스 방식, 시차 장벽(parallax barrier), 렌티큘러(lenticular) 등을 이용한 3D 디스플레이 기술이 적용되고 있으나 이러한 방법은 입체 영상을 보기 위해 특수 안경을 써야 하거나 안경을 쓰지 않더라도 시야각이 제한되는 문제가 있다.
또한 공간 영상 투영을 위한 다른 방법으로는 회전스크린을 이용한 체적형 방식이 있다. 체적형 방식의 경우, 모든 방향에서 3차원 영상을 볼 수 있는 장점이 있지만 스크린이 존재하지 않기 때문에 영상을 만질 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공간에 투영된 영상을 전방향에서 볼 수 있는 공간 영상 투영 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상에 따라 초점을 변경하는 공간 영상 투영 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공간 영상을 수신하는 수신부; 상기 공간 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부; 상기 공간 영상을 상기 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및 상기 빛을 투과 또는 반사하여 상기 공간 영상을 투영시키는 투영부를 포함하는 공간 영상 투영 장치가 제공된다.
상기 투영부는 상기 디스플레이부의 전면에 위치하는 볼록 렌즈, 볼록 렌즈 배열, 오목 미러, 오목 미러 배열, 오목 렌즈, 오목 렌즈 배열 및 투명 재질의 구체 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부는 상기 공간 영상에 따라 빛을 발광하는 발광 소자를 포함하는 발광부; 및 상기 발광 소자에서 발광된 빛을 투과시키는 투과 영역 및 상기 빛을 차단하는 차단 영역이 격순으로 배치된 차단막을 포함하는 시차 장벽을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부 및 상기 투영부 중 하나 이상을 이동시키는 모터를 더 포함하고, 상기 수신부는 상기 공간 영상이 투영될 위치의 변경을 요청하는 투영 위치 신호를 더 수신하고, 상기 제어부는 상기 투영 위치 신호에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 디스플레이부 및 상기 투영부 중 하나 이상을 이동시킬 수 있다.
상기 투영부는 상기 디스플레이부의 전방에 위치하는 액정 렌즈 또는 리퀴드 렌즈인 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함하고, 상기 수신부는 상기 공간 영상이 투영될 위치의 변경을 요청하는 투영 위치 신호를 더 수신하고, 상기 제어부는 상기 투영 위치 신호에 따라 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 상태를 동작 상태 또는 비동작 상태로 각각 전환시킬 수 있다.
상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 디스플레이부 사이에 위치하고, 상기 제어부는 상기 투영 위치 신호가 상기 공간 영상이 제1 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 렌즈의 상태를 동작 상태로 전환하고 상기 제2 렌즈의 상태를 비동작 상태로 전환하고, 상기 제어부는 상기 투영 위치 신호가 상기 공간 영상이 제2 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 렌즈의 상태를 비동작 상태로 전환하고 상기 제2 렌즈의 상태를 동작 상태로 전환할 수 있다.
상기 투영부는 제1 볼록 렌즈, 제1 셔터, 제1 오목 렌즈, 제2 볼록 렌즈, 제2 셔터, 제1 오목 렌즈 및 제3 볼록 렌즈의 순서로 복수의 렌즈 및 셔터를 포함하고, 상기 수신부는 상기 공간 영상이 투영될 위치의 변경을 요청하는 투영 위치 신호를 더 수신하고, 상기 제어부는 상기 투영 위치 신호에 따라 상기 제1 셔터 및 제2 셔터의 열림 또는 닫힘을 제어할 수 있다.
상기 제1 볼록 렌즈는 상기 렌즈 중 상기 디스플레이부에 가장 가까운 렌즈이고, 상기 제어부는 상기 공간 영상이 제1 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 셔터가 닫히도록 제어하고, 상기 제어부는 상기 공간 영상이 제2 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 셔터가 열리고 상기 제2 셔터가 닫히도록 제어할 수 있다.
상기 투영부는 상기 디스플레이부로부터 투사된 빛을 투과시켜 제1 위치에 공간 영상을 투영하는 플로팅 렌즈; 및 상기 플로팅 렌즈로부터 투사된 빛을 반사하여 제2 위치에 공간 영상을 투영하는 플로어 렌즈를 포함하되, 상기 플로어 렌즈는 상기 디스플레이부의 전방에 위치하고, 상기 플로팅 렌즈는 상기 디스플레이부 및 상기 플로어 렌즈 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전방향에서 공간 영상을 볼 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상에 따라 상이한 위치에 공간 영상을 투영할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사용자는 투영된 영상에 손을 근접시키는 등의 인터렉션을 할 수 있다.
도 1은 공간 영상 투영 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 8a는 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부를 예시한 도면.
도 8b는 도 8a의 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부를 본 발명의 제1 실시예에 적용한 것을 예시한 도면.
도 9a 내지 도 9c는 공간 영상 투영 장치의 체적 디스플레이부를 이용하여 공간 영상이 투영되는 위치를 예시한 도면.
도 10a 내지 도 10c는 공간 영상 투영 장치의 투영부에 대한 위치를 변경시킬 경우 공간 영상이 투영되는 위치를 예시한 도면.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제7 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제8 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
도 1은 공간 영상 투영 장치를 예시한 도면이다.
공간 영상 투영 장치는 수신부(110), 제어부(120), 디스플레이부(130) 및 투영부(140)를 포함한다.
수신부(110)는 공간 영상을 외부 장치로부터 수신한다. 이 때, 외부 장치는 공간 영상을 저장하는 저장 매체를 포함하는 장치일 수 있다. 이 때, 수신부(110)는 외부 장치로부터 투영 위치 신호를 부가적으로 수신할 수 있다. 투영 위치 신호는 디스플레이부(130) 및 투영부(140) 중 하나 이상을 이동시키는 모터를 제어하는 신호이거나, 액정 렌즈(Liquid Crystal Lens) 또는 리퀴드 렌즈(Liquid Lens)를 구비한 투영부(140)를 상태를 변경시키는 신호이거나, 투영부(140)에 구비된 셔터를 제어하는 신호일 수 있다.
제어부(120)는 공간 영상을 디스플레이부(130)로 전송하여 디스플레이부(130)가 공간 영상을 디스플레이하도록 제어한다. 또한 제어부(120)는 투영 위치 신호에 따라 디스플레이부(130) 및 투영부(140)에 구비된 모터 또는 투영부(140)의 동작을 제어한다. 추후 도 9 내지 도 12를 참조하여 제어부(120)가 투영 위치 신호에 따라 각 기능부를 제어하는 과정을 실시예 별로 상세히 설명하도록 한다.
디스플레이부(130)는 공간 영상을 디스플레이한다. 이 때, 디스플레이부는 일반 평면 디스플레이부거나, 시차 장벽(Parallax Barrier)을 구비한 디스플레이부거나, 회전스크린 방식의 체적형 3D 디스플레이부, 적층형 3D 디스플레이부, 집적영상 기반 3D 디스플레이부, 홀로그램 기반 3D 디스플레이부 등일 수 있다.
투영부(140)는 볼록 렌즈, 볼록 렌즈, 볼록 렌즈 배열, 오목 미러, 오목 미러 배열, 오목 렌즈, 오목 렌즈 배열 및 투명 재질의 구체 중 어느 하나일 수 있다. 또한 투영부(140)는 하나 이상의 액정 렌즈 또는 리퀴드 렌즈를 지칭할 수 있다. 또한 투영부(140)는 하나 이상의 볼록 렌즈, 오목 렌즈 및 셔터를 포함할 수 있다. 추후 투영부(140)를 실시예 별로 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다. 이 때, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 투영부(140)는 볼록렌즈이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이부(130)는 공간 영상을 디스플레이하여 상측에서 하측으로 빛을 투사한다. 볼록 렌즈인 투영부(140)는 상측에서 디스플레이부(130)가 투사한 빛을 반사하여 디스플레이부(130)와 당해 투영부(140) 사이의 공간에 공간 영상을 투영시킨다. 이 때, 제1 실시예의 디스플레이부(130) 및 투영부(140)의 위치가 서로 바뀔수 있다. 즉, 디스플레이부(130)는 공간 영상을 디스플레이하여 하측에서 상측으로 빛을 투사하고, 볼록 렌즈인 투영부(140)는 하측에서 디스플레이부(130)가 투사한 빛을 반사하여 디스플레이부(130)와 당해 투영부(140) 사이의 공간에 공간 영상을 투영시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 디스플레이부(130)는 투영부(140)의 하측에 위치하고 공간 영상을 디스플레이하여 투영부(140)로 빛을 투사한다. 이 때, 투영부(140)는 디스플레이부로부터 수신한 빛을 당해 투영부(140)의 상측 공간에 투영할 수 있다.
이 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼록 렌즈는 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼록 렌즈에 비해 반사율이 높을 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼록 렌즈는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼록 렌즈에 비해 투과율이 높을 수 있다. 또한 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에서 투영부(140)는 하나의 볼록 렌즈인 것으로 예시하였으나, 투영부(140)는 복수의 볼록 렌즈를 포함하는 볼록 렌즈 배열일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다. 이 때, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예의 투영부(140)는 투명 재질의 구체일 수 있다.
도 4를 참조하면, 디스플레이부(130)는 상측에서 하측으로 공간 영상을 디스플레이하여 투영부(140)로 빛을 투사 한다. 투영부(140)는 디스플레이부로부터 수신한 빛을 당해 투영부(140)의 내부에 투영할 수 있다. 도 5는 도 4에서 예시한 디스플레이부(130) 및 투영부(140)의 상하 위치가 바뀌었을 경우를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다. 이 때, 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예의 투영부(140)는 오목 미러일 수 있다.
도 6을 참조하면, 디스플레이부(130)는 상측에서 하측으로 공간 영상을 디스플레이하여 투영부(140)로 빛을 투사한다. 투영부(140)는 디스플레이부로부터 수신한 빛을 당해 투영부(140)의 내부에 투영할 수 있다. 도 7은 도 6에서 예시한 디스플레이부(130) 및 투영부(140)의 상하 위치가 바뀌었을 경우를 예시한 도면이다.
또한 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예에서 투영부(140)는 하나의 오목 미러인 것으로 예시하였으나, 투영부(140)는 복수의 오목 미러를 포함하는 오목 미러 배열일 수 있다. 또한, 투영부(140)는 오목 미러 대신 오목 렌즈 또는 오목 렌즈 배열로 대체될 수 있다.
도 2 내지 도 7에서 예시한 바와 같이 공간 영상 투영 장치는 다양한 투영부(140)를 이용하여 공간 영상을 투영할 수 있다.
도 8a는 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부를 예시한 도면이고, 도 8b는 도 8a의 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부를 본 발명의 제1 실시예에 적용한 것을 예시한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 디스플레이부는 발광부(810) 및 시차 장벽(820)을 포함한다.
발광부(810)는 제어부(120)로부터 수신한 공간 영상을 디스플레이하여 빛을 투사한다. 발광부(810)는 LCD 소자와 같이 공간 영상에 포함된 각 픽셀의 값에 따라 발광 할 수 있는 소자를 포함할 수 있다.
시차 장벽(820)은 빛을 차단하는 차단 영역과 빛을 투과시키는 투과 영역이 격순으로 반복 배치된 차단막이다. 시차 장벽(820)은 발광부(810)의 전면에 위치할 수 있다.
이 때, 발광부(810)가 수신한 공간 영상이 두 영상에 상응하는 픽셀을 격순으로 배치한 영상일 경우, 발광부(810)가 투사한 빛은 영상에 따라 투사되는 방향이 상이하다. 예를 들어, A 영상과 B 영상의 픽셀이 격순으로 배치된 영상을 발광부(810)가 디스플레이하여 빛을 투사할 경우, 시차 장벽(820)은 A 영상에 상응하는 픽셀에 해당하는 빛을 C 방향으로 투사되도록 하고, 타 방향으로 투사되는 것을 차단할 수 있다. 또한 시차 장벽(820)은 B 영상에 상응하는 픽셀에 해당하는 빛을 D 방향으로 투사되도록 하고, 타 방향으로 투사되는 것을 차단할 수 있다. 따라서 시차 장벽(820)을 투과한 A 영상은 C 방향으로만 투사되고, B 영상은 D 방향으로만 투사될 수 있다. 이에 C 방향에 위치한 사용자는 A 영상만을 인식할 수 있고, D 방향에 위치한 사용자는 B 영상만을 인식할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 도 8a에 따른 디스플레이부(130)를 투영부(140)의 일측에 배치함으로써 사용자의 위치에 따라 사용자가 인식하는 영상을 상이하도록 할 수 있다. 도 8a 및 도 8b는 두 방향의 영상으로만 설명하였지만, 구현 방법에 따라 디스플레이부(130)는 차단 영역 및 투과 영역이 격자 형태로 형성된 시차 장벽을 구비함으로써 공간에 투영된 영상을 사용자가 4 방향에서 서로 달리 인식할 수 있도록 변경될 수 있다.
도 2 내지 도 8에서 예시한 실시예들은 모두 평면 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 예를 든 것이다. 하지만 체적을 표현할 수 있는 디스플레이부(이하 체적 디스플레이부라 지칭)를 사용하는 경우, 투영한 영상의 체적이 표현되는 공간 영상을 투영할 수 있다. 체적 디스플레이부는 회전스크린 방식의 체적형 3D 디스플레이부, 적층형의 3D 디스플레이부, 집적영상 기반 3D 디스플레이부, 홀로그램 기반 3D 디스플레이부 등일 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 공간 영상 투영 장치의 체적 디스플레이부를 이용하여 공간 영상이 투영되는 위치를 예시한 도면이다. 이하 설명하는 디스플레이부(130)는 체적 디스플레이부인 것을 가정하여 설명하기로 한다.
도 9a는 디스플레이부(130)가 제1 위치에 위치하고 있을 경우, 공간 영상이 투영되는 위치(이하 제1 공간 영상 위치라 지칭)를 예시하고 있다. 도 9b는 디스플레이부(130)가 제1 위치에 비해 렌즈와 가까운 제2 위치에 위치하고 있을 경우, 공간 영상이 투영되는 위치(이하 제2 공간 영상 위치라 지칭)를 예시하고 있다. 제1 공간 영상 위치는 제2 공간 영상 위치에 비해 투영부(140)에서 떨어진 위치이다. 즉, 도 9c와 같이 디스플레이부(130)와 투영부(140) 간의 거리가 가까워 질수록 공간 영상은 렌즈에서 먼 위치에 투영될 수 있다.
따라서, 공간 영상 투영 장치는 디스플레이부(130)의 위치를 이동시킬 수 있는 모터를 구비할 수 있고, 제어부(120)는 수신부(110)로부터 투영 위치 신호를 수신하고, 투영 위치 신호에 따라 모터를 제어하여 디스플레이부(130)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(130)가 제1 위치에 위치하고 있는 경우, 제어부(120)는 투영 위치 신호를 수신하고, 투영 위치 신호에 따라 디스플레이부(130)의 위치를 제2 위치로 변경할 수 있다. 이로 인해, 공간 영상 투영 장치는 공간 영상의 투영되는 위치를 변경하여 공간 영상의 깊이를 유동적으로 변경할 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 공간 영상 투영 장치의 투영부에 대한 위치를 변경시킬 경우 공간 영상이 투영되는 위치를 예시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하여 상술한 방식은 디스플레이부(130)의 위치를 변경하여 공간 영상이 투영되는 위치를 변경하는 것이었지만, 도 10a 내지 도 10c는 투영부(140)의 위치를 변경하여 공간 영상이 투영되는 위치를 변경하는 것을 나타낸다.
즉, 공간 영상 투영 장치는 투영부(140)의 위치를 이동시킬 수 있는 모터를 구비할 수 있다. 제어부(120)는 수신부(110)로부터 투영 위치 신호를 수신하고, 투영 위치 신호에 따라 모터를 제어하여 투영부(140)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 투영부(140)가 제1 위치에 위치하고 있는 경우, 제어부(120)는 투영 위치 신호를 수신하고, 투영 위치 신호에 따라 투영부(140)의 위치를 제2 위치로 변경할 수 있다. 이로 인해, 공간 영상 투영 장치는 공간 영상의 투영되는 위치를 변경하여 공간 영상의 깊이를 유동적으로 변경할 수 있다.
도 9 내지 도 10에서 상술한 디스플레이부(130) 또는 투영부(140)를 이동시키는 구성은 도 2 내지 도 7을 참조하여 상술한 실시예에 구비될 수 있음은 자명하다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제7 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 투영부(140)는 복수의 액정 렌즈 또는 리퀴드 렌즈를 포함한다. 이 때, 액정 렌즈 및 리퀴드 렌즈는 제어부(120)의 제어에 따라 렌즈로써 동작하는 상태(이하 동작 상태라 지칭) 또는 빛을 굴절시키지 않는 상태(이하 비동작 상태라 지칭)로 변경될 수 있다. 예를 들어, 투영부(140)는 액정 렌즈 또는 리퀴드 렌즈인 제1 렌즈(1110)를 디스플레이부(130)의 전방에 구비하고, 제1 렌즈(1110)와 디스플레이부(130)의 사이에 제2 렌즈(1120)를 구비한다. 제어부(120)는 수신부(110)로부터 제1 위치에 공간 영상을 투영하기 위한 투영 위치 신호를 수신한다. 제어부(120)는 투영 위치 신호에 따라 디스플레이부(130)로부터 멀리 떨어진 제1 위치에 공간 영상을 투영하기 위해 제2 렌즈(1120)를 비동작 상태로 변경하고, 제1 렌즈(1110)를 동작 상태로 변경한다. 또한, 제어부(120)는 수신부(110)로부터 제2 위치에 공간 영상을 투영하기 위한 투영 위치 신호를 수신한다. 제어부(120)는 투영 위치 신호에 따라 디스플레이부(130)로부터 멀리 떨어진 제2 위치에 공간 영상을 투영하기 위해 제1 렌즈(1110)를 비동작 상태로 변경하고, 제2 렌즈(1120)를 동작 상태로 변경한다. 따라서, 본 발명의 제7 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치는 도 11c와 같이 투영 위치 신호에 따라 공간 영상이 투영되는 위치를 변경할 수 있다.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제8 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다.
도 12a를 참조하면, 투영부(140)는 제1 볼록 렌즈(1210), 제1 셔터(1220), 제1 오목 렌즈(1230), 제2 볼록 렌즈(1240), 제2 셔터(1250), 제2 오목 렌즈(1260) 및 제3 볼록 렌즈(1270)를 순서대로 포함한다. 이 때, 제1 셔터(1220)가 잠겨있을 경우, 제1 볼록 렌즈에 의해 제1 위치에 공간 영상이 투영될 수 있다.
도 12b를 참조하면, 제1 셔터(1220)가 열려있고 제2 셔터(1250)가 잠겨 있을 경우, 제1 볼록 렌즈(1210)에 의해 굴절된 빛의 방향이 제1 오목 렌즈(1230)에 의해 원상태로 보상되고, 제2 볼록 렌즈(1240)에서 빛이 반사되어 제2 위치에 공간 영상이 투영될 수 있다.
도 12c를 참조하면, 제1 셔터(1220) 및 제2 셔터(1250)가 열려 있을 경우, 제1 볼록 렌즈(1210)에 의해 굴절된 빛의 방향이 제1 오목 렌즈(1230)에 의해 원상태로 보상되고, 다시 제2 볼록 렌즈(1240)에 의해 굴절된 빛의 방향이 제2 오목 렌즈(1260)에 의해 원상태로 보상된다. 따라서, 제3 볼록 렌즈(1270)에 의해 빛이 반사되어 제3 위치에 공간 영상이 투영될 수 있다.
따라서, 도 12d와 같이 제어부(120)는 수신부(110)로부터 제1 위치 내지 제3 위치 중 어느 하나로 공간 영상의 투영을 요청하는 투영 위치 신호를 수신할 경우, 투영 위치 신호에 따라 제1 셔터(1220) 및 제2 셔터(1250)를 제어하여 공간 영상이 제1 위치 내지 제3 위치 중 어느 하나로 투영되도록 할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제9 실시에에 따른 공간 영상 투영 장치의 투영부(140)는 디스플레이부(130)로부터 투사된 빛을 투과 시켜 제1 공간 상에 투영시키는 플로팅 렌즈(1310) 및 플로팅 렌즈(1310)로부터 투사된 빛을 반사하여 제2 공간 상에 투영시키는 플로어 렌즈(1320)를 포함할 수 있다. 따라서, 사용자는 플로팅 렌즈(1310) 및 플로어 렌즈(1320) 사이에 위치하는 제2 공간 상에 투영된 영상을 전방향에서 인식할 수 있다. 또는 본 발명의 제9 실시에에 따른 공간 영상 투영 장치는 사용자가 디스플레이부로부터 투사된 빛을 직접 보는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 제9 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치는 투영부(140)의 공간 영상을 투영할 수 있는 거리 제한을 완화시킬 수 있다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 공간 영상을 수신하는 수신부;
    상기 공간 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부;
    상기 공간 영상을 상기 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 빛을 투과 또는 반사하여 상기 공간 영상을 투영시키는 투영부
    를 포함하되,
    상기 투영부는
    상기 디스플레이부의 전방에 위치하는 액정 렌즈 또는 리퀴드 렌즈인 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함하고,
    상기 수신부는 상기 공간 영상이 투영될 위치의 변경을 요청하는 투영 위치 신호를 더 수신하고,
    상기 제어부는 상기 투영 위치 신호에 따라 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 상태를 동작 상태 또는 비동작 상태로 각각 전환시키는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈와 상기 디스플레이부 사이에 위치하고,
    상기 제어부는 상기 투영 위치 신호가 상기 공간 영상이 제1 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 렌즈의 상태를 동작 상태로 전환하고 상기 제2 렌즈의 상태를 비동작 상태로 전환하고,
    상기 제어부는 상기 투영 위치 신호가 상기 공간 영상이 제2 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 렌즈의 상태를 비동작 상태로 전환하고 상기 제2 렌즈의 상태를 동작 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  7. 공간 영상을 수신하는 수신부;
    상기 공간 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부;
    상기 공간 영상을 상기 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 빛을 투과 또는 반사하여 상기 공간 영상을 투영시키는 투영부
    를 포함하되,
    상기 투영부는 제1 볼록 렌즈, 제1 셔터, 제1 오목 렌즈, 제2 볼록 렌즈, 제2 셔터, 제1 오목 렌즈 및 제3 볼록 렌즈의 순서로 복수의 렌즈 및 셔터를 포함하고,
    상기 수신부는 상기 공간 영상이 투영될 위치의 변경을 요청하는 투영 위치 신호를 더 수신하고,
    상기 제어부는 상기 투영 위치 신호에 따라 상기 제1 셔터 및 제2 셔터의 열림 또는 닫힘을 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 볼록 렌즈는 상기 렌즈 중 상기 디스플레이부에 가장 가까운 렌즈이고,
    상기 제어부는 상기 공간 영상이 제1 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 셔터가 닫히도록 제어하고,
    상기 제어부는 상기 공간 영상이 제2 위치에 투영되도록 요청하는 신호일 경우, 상기 제1 셔터가 열리고 상기 제2 셔터가 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  9. 공간 영상을 수신하는 수신부;
    상기 공간 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부;
    상기 공간 영상을 상기 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 빛을 투과 또는 반사하여 상기 공간 영상을 투영시키는 투영부
    를 포함하되,
    상기 투영부는
    상기 디스플레이부로부터 투사된 빛을 투과시켜 제1 위치에 공간 영상을 투영하는 플로팅 렌즈; 및
    상기 플로팅 렌즈로부터 투사된 빛을 반사하여 제2 위치에 공간 영상을 투영하는 플로어 렌즈
    를 포함하되,
    상기 플로어 렌즈는 상기 디스플레이부의 전방에 위치하고, 상기 플로팅 렌즈는 상기 디스플레이부 및 상기 플로어 렌즈 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
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