KR101825300B1 - 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템 - Google Patents

프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템 Download PDF

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KR101825300B1
KR101825300B1 KR1020160101423A KR20160101423A KR101825300B1 KR 101825300 B1 KR101825300 B1 KR 101825300B1 KR 1020160101423 A KR1020160101423 A KR 1020160101423A KR 20160101423 A KR20160101423 A KR 20160101423A KR 101825300 B1 KR101825300 B1 KR 101825300B1
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이승현
권순철
홍광표
채호병
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 관한 것으로서, 영상을 출력하는 전방 프로젝터; 상기 전방 프로젝터로부터 출력된 영상 중 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과시키는 제1 편광필터; 상기 제1 편광필터를 통과한 영상이 투영되는 샤막 스크린; 및 상기 샤막 스크린의 뒤에 배치되고, 상기 제1 편광필터의 투과방향과 직교하는 투과방향을 가지는 제2 편광필터를 포함한다.

Description

프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템{PROJECTION HOLOGRAM DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 디스플레이 시스템 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 샤막 스크린(Sharkstooth Scrim Screen) 및 편광필터를 이용한 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
최근, 정보의 시각적 표현 기술에 대한 요구가 증대되고 있으며, 특히 3차원 디스플레이에 대한 요구가 증대되고 있다. 3D 디스플레이 기술은 관측자에게 평면 이미지가 아니라 입체감 있고 실감 있는 3차원 입체 영상을 느낄 수 있도록 표시하는 기술이다. 3D 디스플레이 기술 중 하나인 홀로그래피(holography) 방식은 빛의 간섭성을 이용하여 객체를 입체적으로 촬영하고 재생하는 것으로서, 예를 들어, 광학 홀로그램, 디지털 홀로그램이 있다. 또한 반사판에 의해 2차원 영상이 허공에 떠있는 효과를 주는 슈도 홀로그램(pseudo hologram)이 있고, 이는 플로팅 홀로그램 또는 프로젝션 홀로그램 이라고도 불리며 콘서트, 뮤지컬 등의 공연에 널리 활용되고 있다. 슈도 홀로그램은 주로 무대 천정에 프로젝터가 설치되고, 프로젝터의 앞쪽에는 일정 각도로 경사진 거울이 구비되며, 프로젝터에서 방출된 홀로그램 영상이 거울에 의해 반사되어 무대의 바닥에 설치된 반사판에 의하여 반사되고, 투명포일에 의하여 관객 쪽으로 진행되면 관객들은 3차원의 홀로그램 영상을 볼 수 있게 된다. 따라서, 슈도 홀로그램 방식은 허공에 이미지가 생성되는 듯한 효과를 주기 때문에 실제 사물이나 사람이 있는 것과 같은 착시효과를 주고, 이러한 착시효과는 공연이나 전시에서 다양하게 활용되고 있다.
또 다른 방식으로는 샤막 스크린 (Sharkstooth Scrim screen)을 이용하는 방식이 있다. 이는 망사와 같은 재질의 스크린을 사용함으로써, 일부 영상이 망사에 투영되고, 망사 사이 공간을 통해 스크린 뒤의 공간을 볼 수 있어 플로팅 효과를 가질 수 있다.
일반적으로 공연, 전시 등에 쓰이는 플로팅 홀로그램은 하프미러 또는 포일(Foil) 이라고 부르는 투명한 스크린을 쓴다. 도 1을 참조하면, 하프미러 또는 포일을 이용하는 플로팅 홀로그램은 우선 무대 천정에 고정된 프로젝터(10)가 무대 바닥을 향해 미리 녹화한 영상을 비춘다. 바닥에 있는 스크린은 프로젝터가 쏜 영상을 담고, 무대 바닥 스크린에 반사된 영상이 다시 45도 각도로 무대 위에 설치된 투명한 포일(20)에 비친다. 무대 앞에 있는 관객은 무대 천정이나 바닥에 있는 프로젝터와 스크린을 볼 수 없고, 무대 위 투명한 포일에 떠오른 영상만을 볼 수 있으므로, 아무것도 없는 허공에 객체가 플로팅 되어 홀로그램 효과를 가진다. 이를 이용하면 공연자 또는 발표자(30)는 투영된 홀로그램 영상 앞에서 홀로그램 영상과 상호작용하며 공연을 하거나 발표 등을 진행할 수 있다.
하지만, 해당 방식은 하프미러 또는 포일을 45도로 기울여야 된다는 점과 스크린이 바닥 또는 천장에 설치되어야 한다는 점에서 일반 스크린 설치시보다 많은 설치 면적이 요구되는 문제가 있다.
샤막 스크린(Sharkstooth Scrim Screen)을 이용하는 방식은 일반 스크린과 같이 수직 설치하므로 하프미러 또는 포일을 이용하는 방식에 비해 공간의 효율성을 가지면서, 플로팅 효과도 가진다. 도 2의 (a)를 참조하면, 샤막 스크린은 망사 재질 같은 형태이고, 도 2의 (b)와 같이, 프로젝터 투영 시 영상이 일부 구간에서는 맺히고 나머지 구간에서는 투과되는 방식이며, 실제 어두운 환경에서 샤막 스크린을 이용하여 영상을 투영시키면, 도 2의 (c)와 같이 구현된다. 다만, 해당 방식은 투과되는 영상이 뒤의 벽면에 투영되므로, 같은 영상이 뒤의 벽면에 맺히는 문제가 생긴다. 이를 해결하기 위해, 도 3의 (a)와 같이 프로젝터를 천장 또는 바닥의 스크린 근처에 설치하여 영상을 비스듬히 투과시킴으로써, 투과되는 영상을 바닥이나 천장으로 보내는 방식을 이용할 수 있으나, 이 경우에는 스크린과 뒤의 벽면 사이에 투영되는 영상만큼의 일정 거리가 있어야 하므로 공간 제약의 문제가 있다. 또는, 도 3의 (b)와 같이 뒷 벽면에 난반사가 되는 블랙 재질을 둠으로써 투과되는 영상을 블러(blur)하게 만들고, 다른 강한 조명으로 해당 영상을 흐릿하게 만드는 방식을 이용할 수 있으나, 이 경우에는 벽면에 조명이 강하게 들어갈 경우 주변 조도가 높아져 스크린이 잘 보이게 되어, 플로팅 효과가 감소되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2015-0112440호 한국등록특허 제10-1560991호
본 발명의 목적은 샤막 스크린(Sharkstooth Scrim Screen)을 이용한 홀로그램 방식으로서, 종래의 샤막 스크린을 이용한 홀로그램 방식에 존재하는 공간 및 플로팅 효과에 대한 제약을 극복한, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템을 제공하는데 있다.
즉, 본 발명의 목적은 샤막 스크린 및 편광필터를 이용하여 공간의 제약이 없고 플로팅 효과가 감소되지 않는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면은, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템으로서, 영상을 출력하는 전방 프로젝터; 상기 전방 프로젝터로부터 출력된 영상 중 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과시키는 제1 편광필터; 상기 제1 편광필터를 통과한 영상이 투영되는 샤막 스크린; 및 상기 샤막 스크린의 뒤에 배치되고, 상기 제1 편광필터의 투과방향과 직교하는 투과방향을 가지는 제2 편광필터를 포함한다.
바람직하게, 상기 샤막 스크린을 투과한 영상은 상기 제2 편광필터를 통하여 차단될 수 있다.
바람직하게, 상기 전방 프로젝터로부터 출력되는 영상과 다른 영상을 출력하는 후방 프로젝터; 및 상기 후방 프로젝터로부터 출력된 영상이 직접 투영되는 후방 스크린를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 후방 스크린이 전면 투사형인 경우에는, 상기 후방 프로젝터는 상기 후방 스크린의 앞에 배치되어 상기 후방 스크린의 전면으로 영상을 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 전면 투사형인 후방 스크린은 화이트 스크린, 또는 벽면에 해당할 수 있다.
바람직하게, 상기 후방 스크린이 배면 투사형인 경우에는, 상기 후방 프로젝터는 상기 후방 스크린의 뒤에 배치되어 상기 후방 스크린의 후면으로 영상을 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 배면 투사형인 후방 스크린은 리어 스크린에 해당할 수 있다.
바람직하게, 상기 후방 프로젝터는 상기 후방 스크린과의 거리 및 상기 후방 스크린의 크기에 따라 복수개가 일정간격으로 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 샤막 스크린과 편광필터를 이용함에 따라, 샤막 스크린으로부터 투과되어 뒤 공간에 투영되는 영상을 차단하는 효과가 있다. 따라서, 스크린과 그 뒤 공간의 거리가 자유로워, 설치 공간의 효율성을 가져오는 효과가 있고, 복수의 스크린들의 거리별 설치가 가능하므로, 깊이 공간감을 가지는 디스플레이 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대형 홀로그램 디스플레이에 설치가 가능하고, 기존의 극장 구조에 쉽게 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 하프미러 또는 포일을 이용하는 플로팅 홀로그램을 나타내는 도면이다.
도 2는 샤막 스크린 및 샤막 스크린을 이용한 투영을 나타내는 예시도이다.
도 3은 종래의 샤막 스크린을 이용한 홀로그램 방식의 문제점을 해결하기 위한 두가지 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 대한구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 대한 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7a 내지 7c는 일 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템이 적용된 홀로그램 극장을 나타내는 예시도이다.
이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함한다(comprises)" 및/또는 “포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 대한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템은 전방 프로젝터(410), 제1 편광필터(420), 샤막 스크린(430), 및 제2 편광필터(440)를 포함한다.
전방 프로젝터(410)는 영상을 출력하는 기기로서 특정 위치에 고정되어 특정 각도로 영상을 투사할 수 있다.
제1 편광필터(420)는 전방 프로젝터(410)로부터 출력된 영상 중 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과시킨다.여기에서, 편광필터는 진동하는 빛을 한쪽 방향으로만 통과시키는 것으로서편광필터를 회전시켜 일정한 각도로 맞추면, 빛의 반사 또는 투과 등이 조절될 수 있다. 바람직하게, 제1 편광필터(420)는 전방 프로젝터(410)의 렌즈 바로 앞에 배치되어 전방 프로젝터(410)로부터 출력되는 영상을 바로 투과시킬 수 있고, 이에 따라 특정 방향으로 진동하는 빛만이 다음에서 설명할 샤막 스크린(430)에 투영되도록 할 수 있다.
샤막 스크린(430)에는 제1 편광필터(420)를 통과한 영상이 투영된다.즉, 샤막 스크린(430)에는 제1 편광필터(420)를 통과하여 특정 방향으로 진동하는 빛만을 가지는 영상이 투영된다. 여기에서, 샤막 스크린(Sharkstooth Scrim Screen)은 망사와 같은 재질로 형성된 것으로서, 일반 스크린과 같이 프로젝션 하는 영상이 정상적으로 투영되지만 뒤에 있는 물체도 함께 보여 영상이 허공에 떠있는 플로팅 효과를 가져 올수 있는 스크린에 해당한다. 또한, 샤막 스크린(430)은 망사와 같은 재질에 해당하는 바, 제1 편광필터(420)를 통과한 영상 중 일부는 망사에 투영되지만, 나머지 일부는 망사 사이의 공간을 통하여 샤막 스크린(430)을 투과하게 된다.
제2 편광필터(440)는 샤막 스크린(430)의 뒤에 배치되어 샤막 스크린(430)을 투과한 영상을 차단시킨다. 바람직하게, 제2 편광필터(440)는 제1 편광필터(420)의 투과방향과 직교하는 투과방향을 가진다. 즉, 전방 프로젝터(410)로부터 출력된 영상은 제1 편광필터(420)를 통하여 특정 방향으로 진동하는 빛만을 가지게 되고, 제2 편광필터(440)는 이러한 특정 방향과 직교하는 방향의 빛만을 투과시키는 투과방향을 가지는 바, 샤막 스크린(430)을 통과한 영상은 제2 편광필터(440)에 의하여 더 이상 투과되지 않고 차단된다.
일 실시예에서, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템은 도 4에 개시된 전방 프로젝터(410), 제1 편광필터(420), 샤막 스크린(430), 및 제2 편광필터(440)를 복수개 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 {전방 프로젝터-A, 제1 편광필터-A, 샤막스크린-A, 제2 편광필터-A}, {전방 프로젝터-B, 제1 편광필터-B, 샤막스크린-B, 제2 편광필터-B}, 및 {전방 프로젝터-C, 제1 편광필터-C, 샤막스크린-C, 제2 편광필터-C}가 포함된 경우에는, 샤막스크린-A, 제2 편광필터-A, 샤막스크린-B, 제2 편광필터-B, 샤막스크린-C, 및 제2 편광필터-C 는 순차적으로 배치되고, 전방 프로젝터-A 및 제1 편광필터-A는 제1 편광필터-A를 투과한 영상이 샤막스크린-A에 투영되도록 배치되고, 프로젝터-B 및 제1 편광필터-B는 제1 편광필터-B를 투과한 영상이 샤막스크린-B에 투영되도록 배치되고, 프로젝터-C 및 제1 편광필터-C는 제1 편광필터-C를 투과한 영상이 샤막스크린-C에 투영되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 의하면, 전방 프로젝터-A에서 출력되어 샤막 스크린-A에 투영된 영상, 전방 프로젝터-B에서 출력되어 샤막 스크린-B에 투영된 영상, 및 전방 프로젝터-C에서 출력되어 샤막 스크린-C에 투영된 영상이 서로 다른 깊이감을 가지고 사용자에게 시각적으로 인식 될 수 있다. 즉, 샤막 스크린-A에 투영된 영상은 가까이 있는 것으로 인식되고 샤막 스크린-C에 투영된 영상은 멀리 있는 것으로 인식되므로 공간감이 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 대한 구성도이다. 이하, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템은 전방 프로젝터(410), 제1 편광필터(420), 샤막 스크린(430), 제2 편광필터(440), 후방 프로젝터(510), 및 후방 스크린(520)을 포함한다. 전방 프로젝터(410), 제1 편광필터(420), 샤막 스크린(430), 및 제2 편광필터(440)는 상기 도 4에서 이미 설명하였는바, 여기에서는 해당 구성들의 설명을 생략한다.
도 5의 (a) 및 (b)의 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템은 도 4의 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 후방 프로젝터(510) 및 후방 스크린(520)이 부가된 것으로서, 후방 프로젝터(510) 및 후방 스크린(520)을 통하여 배경과 같은 영상이 투영될 수 있다. 여기에서, 후방 스크린(520)은 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템의 마지막 레이어에 해당하고, 전면 투사형(front projection) 또는 배면 투사형(rear projection)으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 전면 투사형 후방 스크린(520)은 화이트 스크린(white screen) 또는 벽면에 해당할 수 있고, 배면 투사형 후방 스크린(520)은 리어 스크린(rear screen)에 해당할 수 있다. 여기에서, 리어 스크린은 반투명하거나 불투명하며 포토스토리지 공법을 적용해 빛의 손실을 최소화한 스크린으로서, 빔프로젝터 투사시 그 후면에서 영상을 볼 수 있도록 한 스크린이다. 즉, 리어 스크린은 영상이 출력되는 면의 그 후면에서 영상이 보여질 수 있다.
후방 프로젝터(510)는 전방 프로젝터(410)로부터 출력되는 영상과 다른 영상을 출력하고, 후방 스크린(520)에는 후방 프로젝터(510)로부터 출력된 영상이 직접 투영된다. 바람직하게, 후방 스크린(520)은 제2 편광필터(440)의 뒤에 배치될 수 있고, 후방 프로젝터(510)는 출력된 영상이 후방 스크린(520)에 직접 투영되도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 5의 (a)를 참조하면, 후방 스크린(520)이 전면 투사형인 경우로서, 후방 스크린(520)은 제2 편광필터(440)의 뒤에 배치되고, 후방 프로젝터(510)는 후방 스크린(520)의 전면으로 영상을 출력하도록 후방 스크린(520)의 앞에 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 6의 (a)를 참조하면, 후방 스크린(520)은 전면 투사형이고, 전방 프로젝터(410)는 장미꽃 영상을 출력하고, 후방 프로젝터(510)는 풀숲 영상을 출력하는 경우이다.
전방 프로젝터(410)로부터 출력된 장미꽃 영상은 가로방향의 투과방향을 가지는 제1 편광필터(420)를 통과하여 샤막 스크린(430)에 투영되고 샤막 스크린(430)을 투과한 영상은 세로 방향의 투과방향을 가지는 제2 편광필터(420)에 의하여 차단된다. 즉, 샤막 스크린(430)은 망사와 같은 재질에 해당하는 것으로서 망사 사이로 투과된 영상이 샤막 스크린(430) 뒤에 배치된 스크린 또는 벽면에 투사될 수 있으나, 본 발명에 의하면, 샤막 스크린(430)을 투과한 영상은 제1 편광필터(420)에 의하여 가로방향에 해당하는 빛으로만 구성되어 있는 반면, 제2 편광필터(430)는 세로 방향의 투과방향을 가지는 바, 가로 방향의 빛이 통과될 수 없어 제2 편광필터(430)에 의하여 장미꽃 영상이 그 뒤 벽면 또는 스크린으로 투사되는 것이 차단된다. 즉, 사용자는 샤막 스크린(430)에 투영된 장미꽃 영상만을 볼 수 있다.
후방 프로젝터(510)로부터 출력된 풀숲 영상은 후방 스크린(520)에 직접 투영되고, 후방 스크린(520)이 전면 투사형에 해당하는 바, 전면 투사형인 후방 스크린(520)에 투영되어 반사된 풀숲 영상은 제2 편광필터(430)를 통과하여 사용자의 눈에 도달한다. 따라서, 사용자는 전면 투사형인 후방 스크린(520)에 투영된 풀숲 영상을 볼 수 있게 된다.
결과적으로, 사용자는 샤막 스크린(430)에 투영된 장미 영상과 전면 투사형 후방 스크린(520)에 투영된 풀숲 영상을 볼 수 있고, 샤막 스크린(430)과 후방 스크린(520)간의 거리에 따라 풀숲을 배경으로 장미꽃이 입체적으로 나와있는 듯한 영상을 볼 수 있게 된다.
또한, 도 5의 (b)를 참조하면, 후방 스크린(520)이 배면 투사형인 경우로서, 후방 스크린(520)은 제2 편광필터(440)의 뒤에 배치되고, 후방 프로젝터(510)는 후방 스크린(520)의 후면으로 영상을 출력하도록 후방 스크린(520)의 뒤에 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 6의 (b)를 참조하면, 후방 프로젝터(520)는 배면 투사형이고, 전방 프로젝터(410)는 장미꽃 영상을 출력하고, 후방 프로젝터(510)는 풀숲 영상을 출력하는 경우이다.
전방 프로젝터(410)로부터 출력된 장미꽃 영상이 투영되어 사용자가 장미꽃 영상을 볼 수 있게 되는 과정은 상기 도 6의 (a)를 참조하여 설명한 것과 내용이 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략한다.
후방 프로젝터(520)로부터 출력된 풀숲 영상은 후방 스크린(520)에 직접 투영되고, 후방 스크린(520)이 배면 투사형에 해당하는 바, 배면 투사형인 후방 스크린(520)의 뒤쪽에서 후방 프로젝터(520)로부터 출력된 풀숲 영상은 배면 투사형인 후방 스크린(520)에 투영되고 그 후면 영상은 반사되어 제2 편광필터(430)를 통과해 사용자의 눈에 도달한다. 따라서, 사용자는 배면 투사형인 후방 스크린(520)에 투영된 풀숲 영상을 볼 수 있게 된다.
결과적으로, 사용자는 샤막 스크린(430)에 투영된 장미 영상과 배면 투사형 후방 스크린(520)에 투영된 풀숲 영상을 볼 수 있고, 샤막 스크린(430)과 후방 스크린(520)간의 거리에 따라 풀숲을 배경으로 장미꽃이 입체적으로 나와있는 듯한 영상을 볼 수 있게 된다.
일 실시예에서, 도 4에서 설명한 바와 같이, 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템은 전방 프로젝터(410), 제1 편광필터(420), 샤막 스크린(430), 및 제2 편광필터(440)를 복수개 포함할 수 있고, 이 경우에도 후방 프로젝터(510) 및 후방 스크린(520)이 부가될 수 있다. 바람직하게, 전방 프로젝터(410), 제1 편광필터(420), 샤막 스크린(430), 및 제2 편광필터(440)가 복수개 포함되는 경우, 후방 스크린(520)은 가장 마지막에 배치된 제2 편광필터(440)의 뒤에 배치되어 복수의 샤막 스크린(430)들에 투영된 영상들의 배경이 되는 영상이 후방 프로젝터(520)에 의하여 투영되도록 할 수 있다.
도 7a 내지 7c는 일 실시예에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템이 적용된 홀로그램 극장을 나타내는 예시도이다.
도 4 내지 도 6에 개시된 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템은 홀로그램 극장에 적용될 수 있으며, 도 7a 내지 7c는 도 4 내지 도 6의 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템이 홀로그램 극장에 적용된 경우를 나타내는 것이다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 영상을 출력하기 위한 전방 프로젝터(410)는 좌석 뒷부분에 설치되고, 전방 프로젝터(410)의 바로 앞에 제1 편광필터(420)가 배치될 수 있으며, 전방 프로젝터(410)로부터 출력된 영상이 투영되는 샤막 스크린(430)은 좌석 앞부분에 배치되고, 샤막 스크린(430)의 뒤쪽으로 제2 편광필터(440) 및 후방 스크린(520)이 순차적으로 배치될 수 있다.
바람직하게, 전방 프로젝터(410)에서 영상-1을 출력하면, 영상-1은 제1 편광필터(420)를 통하여 특정 방향으로 진동하는 빛만이 통과되고, 예를 들어, 세로방향의 빛이 통과되고, 제1 편광필터(420)를 통과한 영상-1은 샤막 스크린(430)에 투영되어 관객이 볼 수 있게 된다. 여기에서, 샤막 스크린(430)을 투과한 영상-1은 세로방향의 빛으로 구성되어 있고, 제2 편광필터(430)는 제1 편광필터(420)의 투과방향과 직교하는 가로방향의 빛만을 투과시킬 수 있도록 구성되어, 세로방향의 영상-1이 투과될 수 없도록 하여 그 뒤에 배치된 후방 스크린(520)에 영상-1이 투사되지 않도록 차단한다.
이에 더하여, 후방 프로젝터(510)는 후방 스크린(520)에 영상-2를 직접 투영시킬 수 있고, 구체적으로, 도 7a를 참조하면, 후방 스크린(520)이 전면 투사형인 경우로서, 후방 프로젝터(510)는 후방 스크린(520)의 앞에 배치되어 후방 스크린(520)에 영상-2를 직접 투영시킬 수 있다. 또한, 도 7b를 참조하면, 후방 스크린(520)이 전면 투사형인 경우로서, 후방 프로젝터(510)와 후방 스크린(520)이 근접하게 위치하는 경우에는 후방 프로젝터(510)와 후방 스크린(520)과의 거리 및 후방 스크린(520)의 크기에 따라 복수의 후방 프로젝터들(510-1, 510-2, 및 510-3)이 후방 스크린(520)의 앞에 일정간격으로 배치되어 후방 스크린(520)에 전체적으로 영상-2가 투영되도록 할 수 있다. 이 경우, 복수의 후방 프로젝터들(510-1, 510-2, 및 510-3)은 단초점 프로젝터가 사용될 수 있다.
또한, 도 7c를 참조하면, 후방 스크린(520)이 배면 투사형인 경우로서, 후방 프로젝터(510)는 후방 스크린(520)의 뒤에 배치되어 후방 스크린(520)에 영상-2를 직접 투영시킬 수 있다. 바람직하게, 후방 스크린(520)이 배면 투사형인 경우에도, 후방 프로젝터(510)와 후방 스크린(520)이 근접하게 위치하는 경우에는, 후방 프로젝터(510)와 후방 스크린(520)과의 거리 및 후방 스크린(520)의 크기에 따라 복수의 후방 프로젝터들이 후방 스크린(520)의 뒤에 일정간격으로 배치되어 후방 스크린(520)에 전체적으로 영상-2가 투영되도록 할 수 있다.
결론적으로, 좌석에 앉아 있는 관객은 샤막 스크린(430)에 투영된 영상-1 및 후방 스크린(520)에 투영된 영상-2를 동시에 볼 수 있고, 샤막 스크린(430) 및 후방 스크린(520)과의 거리에 따라, 즉 두 개의 레이어 깊이 차이에 따라 샤막 스크린(430)에 투영된 영상은 가까이 위치하고 후방 스크린(520)에 투영된 영상은 멀리 위치한 것으로 인식하여 공간감을 느낄 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
10: 프로젝터
20: 포일
410: 전방 프로젝터
420: 제1 편광필터
430: 샤막 스크린
440: 제2 편광필터
510: 후방 프로젝터
520: 후방 스크린

Claims (8)

  1. 영상을 출력하는 전방 프로젝터;
    상기 전방 프로젝터로부터 출력된 영상 중 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과시키는 제1 편광필터;
    상기 제1 편광필터를 통과한 영상이 투영되는 샤막 스크린;
    상기 샤막 스크린의 뒤에 배치되고, 상기 제1 편광필터의 투과방향과 직교하는 투과방향을 가지는 제2 편광필터;
    상기 제2 편광필터 뒤에 배치되고, 상기 전방 프로젝터로부터 출력되는 영상과 다른 영상을 출력하는 후방 프로젝터; 및
    상기 제2 편광필터 뒤에 배치되고, 상기 후방 프로젝터로부터 출력된 영상이 직접 투영되는 후방 스크린을 포함하되,
    상기 샤막 스크린을 투과한 영상은 상기 제2 편광필터를 통하여 차단되고,
    상기 샤막 스크린에 투영된 영상 및 상기 후방 스크린에 투영된 영상이 결합된 입체적 영상이 제공되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 후방 스크린이 전면 투사형인 경우에는, 상기 후방 프로젝터는 상기 후방 스크린의 앞에 배치되어 상기 후방 스크린의 전면으로 영상을 출력하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전면 투사형인 후방 스크린은
    화이트 스크린, 또는 벽면에 해당하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 후방 스크린이 배면 투사형인 경우에는, 상기 후방 프로젝터는 상기 후방 스크린의 뒤에 배치되어 상기 후방 스크린의 후면으로 영상을 출력하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배면 투사형인 후방 스크린은
    리어 스크린에 해당하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 후방 프로젝터는
    상기 후방 스크린과의 거리 및 상기 후방 스크린의 크기에 따라 복수개가 일정간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 홀로그램 디스플레이 시스템.
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