KR102002383B1 - 홀로그래픽 디스플레이 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 디스플레이 시스템으로, 더욱 상세하게는, 단말기의 영상을 디스플레이부로 전송하여, 디스플레이부에서 출력되는 영상을 반사프리즘가 굴절 또는 반사하여 홀로그램상을 표현하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템에 관한 것이다.

Description

홀로그래픽 디스플레이 시스템{Holographic Display System}
본 발명은 홀로그래픽 디스플레이 시스템으로, 더욱 상세하게는, 단말기의 영상을 디스플레이부로 전송하여, 디스플레이부에서 출력되는 영상을 반사프리즘부가 굴절 또는 반사하여 홀로그램상을 표현하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
홀로그램은 레이저 광을 분리하여 하나는 물체에 반사시키고(물체광) 다른 하나는 그대로 둔 다음(기준광) 이 둘을 간섭시켜 그 무늬(간섭무늬)를 기록해 두었다가 간섭무늬에 기준광을 비추어 입체 영상을 재생하는 방법이다. 간섭무늬를 기록할 때 광학장비를 이용하여 필름에 기록하는 방식이 아날로그 홀로그램이고, 전자적으로 기록하는 방식이 디지털 홀로그램이다.
홀로그램 원리를 이론적으로 입증하는 것은 가능하지만 현재의 기술 수준만으로 구현하기에는 한계가 있다. 대신 그 대안으로 유사홀로그램(pseudo hologram) 방식이 사용되고 있다. 무대 아래에 설치된 반사판으로 무대 앞의 45% 기울여진 투명막에 이미지를 투사하면 관객들의 눈에는 입체 영상이 공중에 떠 있는 것으로 느껴지는 플로팅(floating) 기법이 대표적이다.
그리고 플로팅 기법을 이용하여 일상생활에서 홀로그램을 나타내는 장치는 개발된 바 있다. 한국등록특허공보 제10-1597628호를 보면, 유사 홀로그램 시스템 및 이를 이용한 유사 홀로그램의 표시 방법이라는 기술이 개발된 바 있다. 상기 문헌을 살펴보면, 화면에 소정 콘텐츠를 재생하는 단말; 및 반사판을 통해 화면에 재생되는 소정 콘텐츠를 반사해 표시하는 반사 모듈을 포함하고, 단말은, 카메라 모듈을 통해 수집되는 영상 데이터에 기초하여, 소정 콘텐츠의 재생을 제어하며, 반사 모듈은 영상 데이터에 기초하여 재생이 제어되는 소정 콘텐츠를 반사판을 통해 표시하는 것을 특징으로 가지고 있다.
다만, 상기 기술은 단말을 통해 콘텐츠를 출력하기 때문에, 단말의 크기에 따라 디스플레이기의 크기가 제한되며, 시야가 한쪽으로 고정되어 활용성이 낮다는 문제점을 지니고 있다.
KR 10-1597628 B1 (2016. 03. 08.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 만들어진 것으로, 단말을 통해 재생되는 영상을 디스플레이부를 구비한 뒤, 디스플레이부에서 출력되게 하여, 단말에 종속되는 크기의 문제점을 해결하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 영상출력을 단말에서 제어하게 하여, 영상제어장치의 호환성을 높이는 것에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
네트워크에 연결되어 영상 서버로부터 변환된 영상을 수신하는 영상 단말기; 및 육면체로 형성되고 내부가 투시가능한 하우징, 상기 하우징 내부 하단에 설치되는 디스플레이부 및 상기 디스플레이부의 상측에 설치되는 반사프리즘부를 포함하는 홀로그래픽 디스플레이;를 포함하고, 상기 디스플레이부는 상기 영상 단말기의 상기 영상을 수신하여 상기 영상을 출력하고, 상기 반사프리즘부는 상기 출력되는 영상을 반사 또는 굴절하여 홀로그램 상을 표현하되, 상기 홀로그래픽 디스플레이는 영상입력부을 더 포함하고, 상기 영상입력부는 촬영되는 영상을 상기 영상 단말기로 전송하고, 상기 영상 단말기는 상기 영상 서버로 송신하여 실시간으로 변환된 영상을 수신하여 상기 디스플레이부로 전송하며, 상기 반사프리즘부는 내부가 투시 가능하고 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제1 프리즘면; 내부가 투시 가능하고 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제2 프리즘면; 내부가 투시 가능하고 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제3 프리즘면; 및 내부가 투시 가능하고, 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제4 프리즘면;을 포함하고, 상기 제1 프리즘면 내지 제4 프리즘면이 옆면을 이루는 역피라미드 형태를 갖고, 외부 면이 톱니 형태로 전개된 상기 제1 내지 제4 프리즘면에서 톱니 각도는 30도 내지 60도이고, 상기 변환된 영상은 상기 영상 서버가 수신한 영상에 대해 네 개의 영상으로 복사하여 각각의 영상을 0도, 90도, 180도 및 -90도를 회전시켜 화면 중심을 기준으로 십자가 모양의 네 개의 화면으로 변환시키면서 상기 네 개의 영상 계층 아래에 움직임이 감지된 물체를 제외한 영상이 배경으로 삽입되도록 변환시킨 것임을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템은 영상제어장치를 단말로 이용하고, 디스플레이부를 구비하여, 영상제어장치의 종속성이 낮아지고, 시스템 자체의 호환성이 높아지는 효과가 있다.
또한, 영상출력을 단말에서 제어하게 하여, 본 발명인 홀로그래픽 디스플레이 시스템만 갖추면 또 다른 영상제어장치를 구매할 필요가 없는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 홀로그래픽 디스플레이의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이의 반사프리즘부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 홀로그래픽 디스플레이 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 단말과 디스플레이부의 영상 출력장면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이의 홀로그램이 출력되는 장면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 영상 출력 방법에 따른 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 홀로그래픽 영상 출력 방법에 따른 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 해당 업계 종사자가 본 발명을 할 수 있을 만하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없다. 예를 들어 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 같거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있게 하고자, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 개략도이다. 도 1을 참조하면 홀로그래픽 디스플레이 시스템은 홀로그램을 출력하는 홀로그래픽 디스플레이(100), 영상 단말기(200), 영상 서버(300)가 포함될 수 있다.
영상 단말기(200)는 네트워크에 연결되어 영상 서버(300)에서 변환된 영상데이터를 수신하여, 영상 데이터를 재생할 수 있다. 또한, 영상 단말기에 존재하는 원본 영상 데이터를 영상 서버(300)로 전송하여, 홀로그램 영상으로 변환을 요청할 수 있다.
영상 서버(300)는 네 개의 영상으로 복사하여 각각의 영상을 0도, 90도, 180도 및 -90도를 회전시켜 화면 중심을 기준으로 십자가 모양의 네 개의 화면으로 변환시키거나 상기 네 개의 영상 계층 아래에 원본 영상이 배경으로 삽입되도록 변환시킬 수 있다.
영상 서버(300)에서 변환된 영상은 다시 영상 단말기(200)로 수신되어 영상 단말기(200)에서 재생될 수 있으며, 재생되는 영상은 영상 단말기(200)와 홀로그래픽 디스플레이(100)는 유선으로 연결되어 영상 단말기(200)에서 홀로그래픽 디스플레이(100)에서 복사되어 출력이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 홀로그래픽 디스플레이의 사시도이다.
도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 홀로그래픽 디스플레이(100)는 육면체로 형성되며 내부가 투시가능한 하우징(110), 하우징(110) 내부 하단에 설치되는 디스플레이부(120) 및 디스플레이부(120)의 상측에 설치되는 반사프리즘부(130)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 투시가능한 재질로 제작될 수 있으며, 육면체로 이루어지고 내부에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 하우징(110) 내부 아래에는 디스플레이부(120)가 설치될 수 있으며 디스플레이부(120)에는 영상 단말기(200)과 연결되는 포트, 전원이 공급되는 전원입력부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
그리고 디스플레이부(120)는 하우징의 바닥면과 평행하게 설치되고, 디스플레이부(120)의 영상출력면을 최하단으로 하여 상측으로 갈수록 단면적이 넓어지는 역 피라미드 형태의 반사프리즘부(130)가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이의 반사프리즘부를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 반사프리즘부는 제1 내지 제4 프리즘면(131~134)으로 형성될 수 있고, 제1 내지 제4 프리즘면(131~134)으로 둘러싸인 내부는 빈 공간일 수 있다.
제1 내지 제4프리즘면(131~134) 각각의 면은 내부가 투시가능하고 외부면이 톱니형태로 전개되어 톱니 형태의 프리즘을 따라 디스플레이부(120)에서 출력되는 영상을 반사 또는 굴절시켜 홀로그램 영상을 나타나게 한다. 톱니의 각도는 30도 내지 60도가 바람직할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 홀로그래픽 디스플레이 도면이다. 도 4를 참조하면, 홀로그래픽 디스플레이(100)는 영상 입력부(140)를 더 포함할 수 있고, 영상 입력부(140)는 실시간으로 영상을 촬영하여, 영상 단말기(200)로 전송하고, 영상 단말기(200)는 전송된 실시간 영상은 영상 서버(300)로 송신하여 실시간 영상을 변환 요청할 수 있다. 변환된 실시간 영상은 다시 영상 단말기(200)로 전송되고 영상 단말기(200)는 변환된 실시간 영상을 홀로그래픽 디스플레이(100)로 전송하여 홀로그래픽 디스플레이(100)는 실시간으로 촬영되는 영상을 홀로그램으로 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 단말과 디스플레이부의 영상 출력장면을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 영상 단말기(200)에서는 영상 서버(300)에서 수신한 변환된 영상을 출력하고, 홀로그래픽 디스플레이(100)의 디스플레이부(120)는 영상 단말기(200)에서 출력되는 영상 그대로 복사되어 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이의 홀로그램이 출력되는 장면을 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 4개로 분할된 영상이 디스플레이부(120)에 출력되면 분할된 각각의 영상이 제1 내지 제4 반사프리즘면(131~134)에 반사 또는 굴절되어 홀로그램 영상이 나타날 수 있다. 각각의 제1 내지 제4 반사프리즘면(131~134)에서 반사 또는 굴절하기 때문에 한 시야면이 아닌 전후좌우 모든 면에서 홀로그램 영상을 감상할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 영상 출력 방법에 따른 순서도이다. 도 7을 참조하면, 홀로그램 영상 이용 방법은 영상 서버(300)가 영상 단말기(200)에서 수신한 영상을 변환시키는 단계로 시작될 수 있다. 영상 단말기(200)가 변환된 영상을 수신하는 단계를 후에 영상 단말기(200)가 수신된 영상을 디스플레이부(130)에 전송하는 단계로 이어질 수 있다. 디스플레이부(130)에서 상기 영상을 출력되면, 상기 출력 영상이 반사프리즘부(140)에 반사되어 홀로그램이 나타날 수 있다.
또한, 상기 영상은 영상 단말기(200)가 미리 촬영한 영상일 수 있다. 영상 단말기(200)가 영상을 촬영하는 단계와 촬영된 영상을 영상 단말기(200)가 영상 서버(300)로 전송하여 변환을 요청할 수 있다.
그리고 영상 단말기가 미리 촬영한 영상뿐만 아니라 외부에서 가져온 영상을 영상 서버(300)로 전송하여 변환하여 홀로그램 영상을 나타낼 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 홀로그래픽 영상 출력 방법에 따른 순서도이다. 도 8을 참조하면, 영상 입력부(140)가 실시간 영상을 촬영하여, 영상 단말기(200)로 전송하는 단계 및 영상 단말기(200)가 수신한 실시간 촬영 영상을 영상 서버(300)로 송신하는 단계가 포함될 수 있다. 상기 단계들이 포함되면, 상술한 것과 같이 실시간으로 영상을 촬영하여 실시간으로 홀로그램 영상을 출력할 수 있는 효과가 발생할 수 있다.
그리고 영상 서버(300)가 영상 단말기(200)에서 수신한 영상을 변환시키는 단계는 서버가 수신된 영상을 네 개의 영상으로 복사하는 단계 및
복사된 영상을 각각 0도, 90도, 180도 및 -90도로 회전시켜 각각 상, 우, 하 및 좌측에 배치하여 하나의 영상으로 변환하는 단계가 포함될 수 있다. 변환된 영상은 4개의 영상으로 분할되어 각각의 분할된 영상이 제1 내지 제4 프리즘면(131~134)을 통해 홀로그램 영상이 나타날 수 있다.
또한, 실시간으로 촬영된 영상에서 움직임이 감지되는 물체라면, 그 감지된 물체를 제외한 영상의 배경을 서버에 저장되어 있는 다른 배경으로 교체하여 변환시킬 수도 있다.
일 예로, 골프 스윙을 연습하거나 스크린 골프장에서 골프 게임을 즐기는 사람이 촬영된다면, 스윙을 하는 사람을 제외하고 그 외의 배경을 실제 필드의 모습으로 교체하여 변환시켜, 홀로그램 영상은 실제 필드에서 스윙하고 있는 사람의 영상이 나타날 수 있다.
이 경우, 스윙을 하고 있는 사람은 실제 필드에서 골프 스윙을 하고 있는 듯한 가상 효과를 누릴 수 있다.
또한, 영상 입력부가 실시간 영상을 촬영하여, 상기 영상 단말기로 전송하는 단계가 더 포함될 수 있으며, 상기 단계가 포함됨에 따라 4분할된 영상에서 9분할된 영상으로 전환될 수 있으며, 홀로그램 영상의 배경으로 사용될 수 있다.
그리고 영상 단말기(200)에서 상기 실시간 영상을 공유요청 하거나, 또 다른 영상에 대하여 공유 요청을 할 수 있다. 영상 서버(200)가 변환된 영상을 공유 처리하면, 제2 영상 단말기가 공유된 영상을 수신하는 사용자는 단지 홀로그램 영상을 나타내는 영상 단말기(200) 또는 영상 입력부(140)를 통해 원본 영상을 촬영하여 서버(200)의 변환된 영상을 수신하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 소유의 또 다른 영상 단말기를 이용하여 원본 영상을 촬영하고, 서버(200)의 변환된 영상을 홀로그램 영상을 재생하는 것에 사용되는 영상 단말기(200)로 사용할 수 있다.
뿐만 아니라, 타 사용자가 촬영하여 변환 요청한 변환 영상도 사용할 수 있으므로, 더욱 다양한 홀로그램 영상을 사용할 수 있는 장점이 있다.
홀로그램 어항 이용 방법의 또 다른 실시 예로서, 영상 단말기(200)가 영상을 판매 요청을 신호를 송신하는 판매 요청 단계, 영상 서버(300)가 상기 판매 요청 신호에 따라 판매 리스트에 영상을 등록시키는 판매 등록 단계, 제2 영상 단말기가 상기 판매 리스트에 등록된 영상에 대해 구매 요청 신호를 송신하는 구매 요청 단계, 영상 서버(300)가 상기 구매 요청 신호에 따라 상기 제2 단말기에 결제를 요청하는 결제 요청 단계, 상기 결제가 완료되면 영상 서버(300)가 영상 단말기(200)에 판매 완료 신호를 송신하는 판매 완료 단계가 더 포함될 수 있다.
상술한듯이, 변환된 영상을 공유 처리를 요청하여 영상을 공유할 수도 있지만, 사용자가 시간과 노력 및 자금을 투자해서 만든 퀄리티 영상에 대해서는 적당한 보상을 받을 필요도 있다. 따라서, 상기 단계를 통한 영상 판매 단계 더 포함하면, 더욱 질 좋은 영상을 사용할 수 있는 효과가 발생할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 더욱 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 홀로그래픽 디스플레이 110: 하우징
120: 디스플레이부 130: 반사프리즘부
200: 영상 단말기 300: 영상 서버

Claims (10)

  1. 네트워크에 연결되어 영상 서버로부터 변환된 영상을 수신하는 영상 단말기; 및 육면체로 형성되고 내부가 투시가능한 하우징, 상기 하우징 내부 하단에 설치되는 디스플레이부 및 상기 디스플레이부의 상측에 설치되는 반사프리즘부를 포함하는 홀로그래픽 디스플레이;를 포함하고,
    상기 디스플레이부는 상기 영상 단말기의 상기 영상을 수신하여 상기 영상을 출력하고, 상기 반사프리즘부는 상기 출력되는 영상을 반사 또는 굴절하여 홀로그램 상을 표현하되,
    상기 홀로그래픽 디스플레이는 영상입력부을 더 포함하고,
    상기 영상입력부는 촬영되는 영상을 상기 영상 단말기로 전송하고, 상기 영상 단말기는 상기 영상 서버로 송신하여 실시간으로 변환된 영상을 수신하여 상기 디스플레이부로 전송하며,
    상기 반사프리즘부는 내부가 투시 가능하고 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제1 프리즘면; 내부가 투시 가능하고 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제2 프리즘면; 내부가 투시 가능하고 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제3 프리즘면; 및 내부가 투시 가능하고, 외부 면이 톱니 형태로 전개되는 제4 프리즘면;을 포함하고,
    상기 제1 프리즘면 내지 제4 프리즘면이 옆면을 이루는 역피라미드 형태를 갖고,
    외부 면이 톱니 형태로 전개된 상기 제1 내지 제4 프리즘면에서 톱니 각도는 30도 내지 60도이고,
    상기 변환된 영상은 상기 영상 서버가 수신한 영상에 대해 네 개의 영상으로 복사하여 각각의 영상을 0도, 90도, 180도 및 -90도를 회전시켜 화면 중심을 기준으로 십자가 모양의 네 개의 화면으로 변환시키면서 상기 네 개의 영상 계층 아래에 움직임이 감지된 물체를 제외한 영상이 배경으로 삽입되도록 변환시킨 것임을 특징으로 하는 홀로그래픽 디스플레이 시스템.
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