KR102480120B1 - Three-dimensional image projection apparatus - Google Patents

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KR102480120B1
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Abstract

공간 영상 투영 장치는 내부에 영상 출력 공간 및 영상 투영 공간을 가지는 케이스, 영상 출력 공간에 배치되어 영상을 출력하는 영상 출력부, 영상 출력 공간에 배치되어 영상을 영상 투영 공간을 향해 반사시키는 미러부 및 영상 투영 공간에 배치되어 반사된 영상을 케이스의 전방으로 산란 또는 회절시켜 공간 영상을 투영하는 투명 스크린부를 포함하고, 투명 스크린부는 산란 또는 회절된 영상의 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 1 시역 조절 필터를 포함할 수 있다. The spatial image projection device includes a case having an image output space and an image projection space therein, an image output unit disposed in the image output space and outputting an image, a mirror unit disposed in the image output space and reflecting an image toward the image projection space, and A transparent screen unit disposed in the image projection space to project a spatial image by scattering or diffracting the reflected image toward the front of the case, and the transparent screen unit blocks rays of a predetermined range of angles among the scattered or diffracted image rays. 1 may include a time zone adjustment filter.

Description

공간 영상 투영 장치{THREE-DIMENSIONAL IMAGE PROJECTION APPARATUS}Spatial image projection device {THREE-DIMENSIONAL IMAGE PROJECTION APPARATUS}

본 발명은 공간 영상 투영 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a spatial image projection device.

3차원 공간 영상 디스플레이 기술은 2차원 영상에 일정한 깊이 정보를 부가함으로써 3차원 영상을 재구성하는 기술이다. A 3D space image display technology is a technology for reconstructing a 3D image by adding constant depth information to a 2D image.

이러한 3차원 공간 영상 디스플레이 기술은 사람의 양안 시차(binocular disparity) 원리를 이용하여 3차원 영상을 제공하고 있다. 이러한 3차원 공간 영상의 구현 방법에 따르면, 좌안과 우안에 비치는 상이 서로 다르기 때문에 관찰자의 양안에 의한 시차의 지각을 통하여 영상의 입체감 및 돌출감을 제공할 수 있다.This 3D spatial image display technology provides a 3D image using the principle of human binocular disparity. According to this method of realizing a 3D spatial image, since the images reflected on the left eye and the right eye are different from each other, it is possible to provide a three-dimensional effect and a sense of protrusion through the perception of parallax by both eyes of the observer.

양안 시차를 이용한 좌우 영상을 분리하는 방식에는 안경 방식과 무안경 방식이 있다. 안경 방식은 애너글리프(anaglyph) 방식, 편광 안경 방식, 셔터 안경 방식 등을 포함하고, 무안경 방식에는 렌티큘러(lenticular) 방식, 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식 및 광학판 방식 등을 포함할 수 있다. 여기서, 안경 방식 중 편광 안경 방식 및 셔터 안경 방식은 가장 오래된 3차원 디스플레이 방식으로 입체 영화, 3D TV 등에 널리 사용되고 있다. 하지만, 편광 안경 방식 및 셔터 안경 방식은 공간 영상용 특수 안경을 착용해야 하는 불편함과 눈의 피로감을 증대시키는 문제점을 갖고 있다. 무안경 방식 중 렌티큘러 방식 및 패럴랙스 배리어 방식은 낮은 휘도와 저해상도의 영상으로 관찰자의 관찰 지점이 고정되어 있으며 관찰자의 지속적인 관찰 시, 두통이나 어지러움을 유발하는 단점을 가지고 있다. Methods for separating left and right images using binocular parallax include a glasses method and a glasses-free method. The glasses method includes an anaglyph method, a polarized glasses method, a shutter glasses method, and the like, and the glasses-free method may include a lenticular method, a parallax barrier method, and an optical plate method. . Among the spectacle methods, the polarized spectacle method and the shutter spectacle method are the oldest 3D display methods and are widely used in stereoscopic movies and 3D TVs. However, the polarization spectacle method and the shutter spectacle method have problems of increasing the discomfort and eye fatigue of having to wear special glasses for spatial imaging. Among the glasses-free methods, the lenticular method and the parallax barrier method have low luminance and low-resolution images, and the observer's observation point is fixed, and they have the disadvantage of causing headaches or dizziness when the observer continuously observes.

한편, 완전 입체 방식에는 홀로그램 및 체적형 3차원 디스플레이 방식이 있다. 이러한 완전 입체 방식은 고가의 레이저 및 정밀한 광학적 장치를 통해 정지 상태의 공간 영상만이 구현되며 실시간 고화질의 공간 영상은 제공하지 못하고 있다. On the other hand, full stereoscopic methods include hologram and volume type 3D display methods. In this full stereoscopic method, only a spatial image in a stationary state is implemented using an expensive laser and a precise optical device, and it cannot provide real-time high-definition spatial images.

최근 들어, 하프 미러, 오목 거울, 프레넬 렌즈, 프리즘 어레이 등을 이용하여 저렴한 비용으로 실시간 공간 영상을 구현하는 방식들이 제안되고 있다. Recently, methods for implementing real-time spatial images at low cost using half mirrors, concave mirrors, Fresnel lenses, prism arrays, and the like have been proposed.

이와 관련하여, 한국공개특허 제2017-0057713호에는 복수의 플로팅 미러를 이용한 플로팅 홀로그램 장치 및 플로팅 홀로그램 구현 방법이 개시되어 있습니다. In this regard, Korean Patent Publication No. 2017-0057713 discloses a floating hologram device using a plurality of floating mirrors and a floating hologram implementation method.

공간 영상 투영 장치의 투명 스크린부에 시역 조절 필터를 설치함으로써 내부 및 외부의 바닥에 형성되는 공간 영상을 제거하는 공간 영상 투영 장치를 제공하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. An object of the present invention is to provide a space image projection device that removes a space image formed on an inside and outside floor by installing a viewing area adjustment filter on a transparent screen of the space image projection device. However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 공간 영상 투영 장치는 내부에 영상 출력 공간 및 영상 투영 공간을 가지는 케이스; 상기 영상 출력 공간에 배치되어 영상을 출력하는 영상 출력부; 상기 영상 출력 공간에 배치되어 상기 영상을 상기 영상 투영 공간을 향해 반사시키는 미러부; 및 상기 영상 투영 공간에 배치되어 상기 반사된 영상을 상기 케이스의 전방으로 산란 또는 회절시켜 공간 영상을 투영하는 투명 스크린부를 포함하고, 상기 투명 스크린부는 상기 산란 또는 회절된 영상의 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 1 시역 조절 필터를 포함할 수 있다. As a technical means for achieving the above-described technical problem, a spatial image projection device according to a first aspect of the present invention includes a case having an image output space and an image projection space therein; an image output unit disposed in the image output space to output an image; a mirror unit disposed in the image output space to reflect the image toward the image projection space; and a transparent screen unit disposed in the image projection space to project a space image by scattering or diffracting the reflected image toward the front of the case, wherein the transparent screen unit has an angle within a predetermined range among the scattered or diffracted image rays. It may include a first field of view adjustment filter that blocks light rays of.

본 발명의 제 2 측면에 따른 공간 영상 투영 장치는 공간 영상 투영 장치의 상부에 형성된 영상 출력 공간에서 영상을 출력하는 영상 출력부; 상기 영상을 반사시키는 미러부; 및 상기 영상 출력 공간보다 하부에 위치하는 영상 투영 공간에서 상기 반사된 영상을 상기 공간 영상 투영 장치의 전방으로 산란 또는 회절시켜 공간 영상을 투영하는 투명 스크린부를 포함하고, 상기 투명 스크린부는 상기 산란 또는 회절된 영상의 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 1 시역 조절 필터를 포함할 수 있다. A spatial image projection apparatus according to a second aspect of the present invention includes an image output unit outputting an image in an image output space formed on the upper part of the spatial image projection apparatus; a mirror unit reflecting the image; and a transparent screen unit projecting a spatial image by scattering or diffracting the reflected image forward of the spatial image projection device in an image projection space located below the image output space, wherein the transparent screen unit scatters or diffracts the reflected image. A first field-of-view adjustment filter may be included to block rays of a predetermined range of angles among rays of the image.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described means for solving the problems is only illustrative and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명은 공간 영상 투영 장치의 투명 스크린부에 시역 조절 필터를 설치함으로써 내부 및 외부의 바닥에 형성되는 공간 영상을 제거할 수 있고, 공간감을 향상시킬 수 있는 공간 영상 투영 장치를 제공할 수 있다. 이를 통해 홀로그램 효과를 높일 수 있다. According to any one of the above-mentioned problem solving means of the present invention, the present invention can remove the spatial image formed on the inside and outside of the floor by installing a viewing area adjustment filter on the transparent screen part of the spatial image projection device, and can create a sense of space. It is possible to provide a spatial image projection device that can be improved. Through this, the hologram effect can be enhanced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치의 예시 도면이다.
도 2a 내지 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치의 투명 스크린 일부를 확대한 도면이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시역 조절 필터에 사용되는 복수의 배리어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 기존의 공간 영상 투영 장치를 통해 투영된 공간 영상과 본 발명의 공간 영상 투영 장치를 통해 투영된 공간 영상을 비교하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치의 예시 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치의 예시 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시역 조절 필터로 입사된 광선의 각도에 따른 광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치를 통해 투영된 공간 영상을 나타낸 도면이다.
도 9는 기존의 공간 영상 투영 장치를 통해 투영된 공간 영상과 본 발명의 다른 실시예의 공간 영상 투영 장치를 통해 투영된 공간 영상을 비교하기 위한 도면이다.
1 is an exemplary diagram of a space image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A to 2B are enlarged views of a portion of the transparent screen of the spatial image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are views for explaining a plurality of barriers used in a time zone adjustment filter according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for comparing a space image projected through a conventional space image projection device with a space image projected through the space image projection device of the present invention.
5 is an exemplary diagram of a spatial image projection device according to another embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view of a spatial image projection device according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a light path according to an angle of a light beam incident to a field of view adjustment filter according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a spatial image projected through a spatial image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for comparing a space image projected through a conventional space image projection device with a space image projected through a space image projection device according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. In this specification, a "unit" includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. Further, one unit may be realized using two or more hardware, and two or more units may be realized by one hardware.

이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다. Hereinafter, specific details for the implementation of the present invention will be described with reference to the accompanying configuration diagram or process flow chart.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치의 예시 도면이다.1 is an exemplary diagram of a space image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 공간 영상 투영 장치(10)는 케이스(100), 영상 출력부(110), 미러부(120) 및 투명 스크린부(130)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 공간 영상 투영 장치(10)는 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도 1과 다르게 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 1 , a spatial image projection device 10 may include a case 100 , an image output unit 110 , a mirror unit 120 and a transparent screen unit 130 . However, since the spatial image projection device 10 of FIG. 1 is only one embodiment of the present invention, the present invention is not limitedly interpreted through FIG. 1, and is configured differently from FIG. 1 according to various embodiments of the present invention. It could be.

케이스(100)는 케이스(100)의 내부에 영상 출력 공간을 갖는 제 1 케이스(102)와 영상 투영 공간을 갖는 제 2 케이스(104)로 분리되어 구성될 수 있다. 이 때, 제 1 케이스(102)는 제 2 케이스(102)의 상부에 배치되어 있다. The case 100 may be configured by being separated into a first case 102 having an image output space and a second case 104 having an image projection space inside the case 100 . At this time, the first case 102 is disposed above the second case 102 .

제 1 케이스(102)는 예를 들어, 투광성을 가지지 않는 재질로 이루어져 있고, 제 2 케이스(104)는 투광성을 가지는 재질로 이루어져 있다. 이에 따라, 관찰자는 제 1 케이스(102)의 내부는 확인할 수 없고, 제 2 케이스(104)를 통해 투영된 공간 영상을 시청할 수 있다.The first case 102 is made of, for example, a material that does not have light transmission properties, and the second case 104 is made of a material that has light transmission properties. Accordingly, the observer cannot check the inside of the first case 102 and can view the space image projected through the second case 104 .

케이스(100)는 예를 들면, 원통형 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 케이스(102)는 원통 형태의 불투명한 재질로 구성되지만, 제 2 케이스(104)는 원통 형태의 투명 곡면 유리로 구성될 수 있다. The case 100 may be formed in a cylindrical shape, for example. For example, the first case 102 is made of an opaque material in a cylindrical shape, but the second case 104 may be made of transparent curved glass in a cylindrical shape.

제 1 케이스(102)는 제 2 케이스(104)의 내부에 공간 영상이 투영되도록 제 1 케이스(102)의 내부에 영상 출력부(110) 및 미러부(120)가 설치되어 있다. The first case 102 has an image output unit 110 and a mirror unit 120 installed inside the first case 102 so that a space image is projected inside the second case 104 .

영상 출력부(110)는 영상 출력 공간의 전방(즉, 시청자의 방향)에 배치되어 후방으로 영상을 출력할 수 있다. 예를 들어, 영상 출력부(110)는 미러부(120)가 배치된 제 1 케이스(102)의 후방으로 영상을 출력할 수 있다. 이러한, 영상 출력부(110)는 예를 들면, 프로젝터일 수 있다. The video output unit 110 is disposed in the front of the video output space (ie, in the direction of the viewer) and outputs the video to the rear. For example, the image output unit 110 may output an image to the rear of the first case 102 where the mirror unit 120 is disposed. Such an image output unit 110 may be, for example, a projector.

미러부(120)는 소정의 각도로 기울어진 상태로 제 1 케이스(102)의 후방에 배치되어 영상 출력부(110)에서 출력한 영상을 영상 투영 공간을 향해 반사시킬 수 있다. The mirror unit 120 is disposed at the rear of the first case 102 in a state of being inclined at a predetermined angle to reflect the image output from the image output unit 110 toward the image projection space.

투명 스크린부(130)는 제 2 케이스(104)의 영상 투영 공간에 배치되어 미러부(120)에 의해 반사된 영상을 케이스(100)의 전방으로 산란 또는 회절시켜 공간 영상을 투영할 수 있다. The transparent screen unit 130 is disposed in the image projection space of the second case 104 and scatters or diffracts the image reflected by the mirror unit 120 toward the front of the case 100 to project a spatial image.

투명 스크린부(130)는 제 2 케이스(104) 내부에서 영상 투영 공간의 중앙에 배치될 수 있다. 투명 스크린부는 투사된 영상을 산란 시키는 스크린 또는 영상을 회절 시키는 HOE (Holographic Optical Element) 기반의 홀로그램 회절 스크린일 수 있다. 아래는 산란 스크린의 경우로 설명한다.The transparent screen unit 130 may be disposed in the center of the image projection space inside the second case 104 . The transparent screen unit may be a screen that scatters the projected image or a holographic diffraction screen based on a Holographic Optical Element (HOE) that diffracts the image. Below is the case of a scattering screen.

미러부(120)에 의해 반사된 영상은 제 2 케이스(104)에 배치된 투명 스크린부(130)로 향하게 되다. 이 때, 투명 스크린부(130)로 향한 영상의 일부는 투명 스크린부(130)에서 산란되어 관찰자 측에서 관찰 가능한 영역으로 향하게 되고, 산란되지 않은 영상은 그대로 직진하여 공간 영상 투영 장치(10)의 하단부로 향하게 되어 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 또는 외부의 바닥에 노이즈로 맺히게 된다.An image reflected by the mirror unit 120 is directed to the transparent screen unit 130 disposed on the second case 104 . At this time, a portion of the image directed to the transparent screen unit 130 is scattered by the transparent screen unit 130 and directed to an area observable from the observer's side, and the non-scattered image goes straight ahead to form the space image projection device 10. It is directed to the lower end and formed as noise on the floor inside or outside of the spatial image projection device 10.

도 2a는 투명 스크린부(130)의 일부 영역(140)을 확대한 도면이다. FIG. 2A is an enlarged view of a partial area 140 of the transparent screen unit 130. Referring to FIG.

도 2a를 함께 참조하면, 미러부(120)에 의해 반사된 영상의 복수의 광선 중 제 1 광선(L0, 200)은 투명 스크린부(130)를 지나면서 산란되어 복수의 광선(L01~L06, 202)으로 퍼지게 된다. 여기서, 복수의 광선(L01~L06, 202)이 퍼지는 각도는 투명 스크린부(130)의 특성에 따라 다를 수 있다. 일반적으로 투과율이 높으면 산란이 적게 되어 퍼지는 각도가 좁아지고 투과율이 낮으면 산란이 많이 되어 퍼지는 각도가 넓어지게 된다. 이렇게 산란된 광선 중에서 일부 광선(L01~L03)은 관찰자의 위치에 따라 관찰자에 의해 관측되고, 나머지 광선(L04~L06)은 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 또는 외부의 바닥으로 향하게 된다. Referring to FIG. 2A together, among the plurality of light rays of the image reflected by the mirror unit 120, the first light rays L0 and 200 are scattered while passing through the transparent screen unit 130, and then a plurality of light rays L01 to L06, 202) spread out. Here, the spread angles of the plurality of light rays L01 to L06 and 202 may vary depending on the characteristics of the transparent screen unit 130 . In general, when the transmittance is high, scattering is reduced and the spreading angle is narrowed, and when the transmittance is low, scattering is increased and the spreading angle is widened. Among the scattered rays, some rays L01 to L03 are observed by the observer according to the observer's position, and the remaining rays L04 to L06 are directed to the floor inside or outside the spatial image projection device 10.

일반적인 투명 스크린의 경우 미러부(120)에 의해 반사된 영상의 광선 중 많은 광선을 그대로 투과한다. 즉, 반사된 영상의 광선 중 공간 영상 투영 장치(10)의 바닥으로 직진하는 광선(L05)이 가장 밝은 광선이 되고 위쪽 또는 아래쪽으로 갈수록 광선이 어두워지게 된다. 따라서 바닥에 맺히는 공간 영상이 영상 투영 공간에 투영되는 공간 영상보다 밝기 때문에 홀로그램 효과가 떨어지게 된다. In the case of a general transparent screen, many of the light rays of the image reflected by the mirror unit 120 are transmitted as they are. That is, among the rays of the reflected image, the light ray L05 traveling straight to the bottom of the spatial image projection device 10 becomes the brightest ray, and the ray becomes darker as it goes upward or downward. Therefore, since the spatial image formed on the floor is brighter than the spatial image projected in the image projection space, the hologram effect is lowered.

이러한, 문제를 개선하기 위한 방법으로 도 2b와 같이 투명 스크린부(130)에 제 1 시역 조절 필터(150)를 설치함으로써 소정 범위의 각도를 갖는 광선을 차단하여 홀로그램 효과를 높일 수 있다. 도 2b를 참조하면, 투명 스크린부(130)로 입사한 제 1 광선(L0, 200)은 산란되어 복수의 광선(L01~L06)으로 퍼지게 된다. 이 중에서 제 2 광선(L02) 및 제 3 광선(L03)만 제 1 시역 조절 필터(150)를 통과하여 관찰자에게 향하게 되고, 나머지 광선(L01, L04, L05, L06)은 제 1 시역 조절 필터(150)에서 차단된다. 즉, 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 및 외부의 바닥으로 직접 투사되는 광선(L04, L05, L06)이 차단되므로 바닥에 공간 영상이 투영되지 않는다.As a method for improving this problem, as shown in FIG. 2B, the first viewing area adjustment filter 150 is installed on the transparent screen unit 130 to block light rays having an angle within a predetermined range, thereby increasing the hologram effect. Referring to FIG. 2B , the first light rays L0 and 200 incident on the transparent screen unit 130 are scattered and spread as a plurality of light rays L01 to L06. Among them, only the second light ray L02 and the third light ray L03 pass through the first field of view adjusting filter 150 and are directed to the observer, and the remaining light rays L01, L04, L05, and L06 pass through the first field of view adjusting filter (150). 150) is blocked. That is, since the light beams L04, L05, and L06 directly projected onto the floor inside and outside of the spatial image projecting device 10 are blocked, a spatial image is not projected onto the floor.

잠시, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 제 1 시역 조절 필터(150)를 설명하기로 한다. For a moment, the first time zone adjusting filter 150 will be described with reference to FIGS. 3A to 3C .

도 3a를 참조하면, 제 1 시역 조절 필터(150)는 하면(301), 상면(311)을 포함하고, 공간 영상 투영 장치(10)의 전방에서 볼 때 횡방향으로 연장된 복수의 배리어(303)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3A , the first viewing area adjusting filter 150 includes a lower surface 301 and an upper surface 311, and when viewed from the front of the spatial image projection device 10, a plurality of barriers 303 extending in the transverse direction. ) may be included.

복수의 배리어(303)는 하면(303)으로부터 상면(311)을 향해 수직 방향으로 돌출되어 있으며, 관찰자가 공간 영상 투영 장치(10)를 바라볼 때 종방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. The plurality of barriers 303 protrude in a vertical direction from the lower surface 303 toward the upper surface 311 and may be disposed at intervals along the vertical direction when an observer looks at the spatial image projection device 10 .

복수의 배리어(303)의 높이(305)가 Ph이고, 복수의 배리어(303) 간의 배치 간격(307)이 Pw라고 할 때, 제 1 시역 조절 필터(150)를 통과할 수 있는 반사된 영상의 광선의 통과 각도(309)는 수학식 1과 같다. When the height 305 of the plurality of barriers 303 is P h and the spacing 307 between the plurality of barriers 303 is P w , the reflected light that can pass through the first time zone adjustment filter 150 is The passing angle 309 of the light ray of the image is as shown in Equation 1.

Figure 112017130746823-pat00001
Figure 112017130746823-pat00001

도 3b를 참조하면, 제 1 시역 조절 필터(150)는 복수의 배리어(303)의 높이(305) 및 배치 간격(307) 중 적어도 하나를 변경함으로써 광선이 차단되는 각도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 도면 부호 315은 복수의 배리어(303)의 제 1 배치 형태로서, 광선의 특정 각도 이내의 광선만을 통과시켜 특정 방향에서만 공간 영상을 볼 수 있다. Referring to FIG. 3B , the first viewing area adjusting filter 150 may adjust an angle at which light rays are blocked by changing at least one of a height 305 and an arrangement interval 307 of the plurality of barriers 303 . For example, reference numeral 315 denotes a first arrangement of the plurality of barriers 303, and a space image can be viewed only in a specific direction by passing only light rays within a specific angle.

또한, 도면 부호 317는 복수의 배리어(303)의 제 2 배치 형태로서, 배리어(303)의 높이를 비교적 높게 설정함으로써 광선의 통과 각도를 좁게 조절할 수 있다. Also, reference numeral 317 denotes a second arrangement of the plurality of barriers 303, and by setting the height of the barriers 303 relatively high, the passing angle of light rays can be narrowly adjusted.

또한, 도면 부호 319은 복수의 배리어(303)의 제 3 배치 형태로서, 배리어(303)의 높이를 낮게 설정함으로써 광선의 통과 각도를 넓게 조절할 수도 있다. 또한, 도면 부호 321 및 323와 같이, 복수의 배리어(303)의 배치 간격을 넓게 또는 좁게 설정함으로써 광선의 통과 각도를 넓게 또는 좁게 조절할 수도 있다. Also, reference numeral 319 denotes a third arrangement of the plurality of barriers 303, and by setting the height of the barriers 303 low, the passing angle of light rays can be widened. In addition, as shown in reference numerals 321 and 323, the passage angle of light rays may be adjusted to be wide or narrow by setting a wide or narrow spacing between the plurality of barriers 303.

한편, 도 3a와 같은 형태의 제 1 시역 조절 필터(150)를 사용하면, 관찰자에게 향하는 광선의 밝기가 저하될 수 있다. On the other hand, if the first viewing area adjusting filter 150 of the form shown in FIG. 3A is used, the brightness of the light beam directed to the observer may be reduced.

다시 말해, 투명 스크린부(130)를 통과한 영상의 광선의 밝기 저하가 최소화 될 수 있도록 제 1 시역 조절 필터(150)를 설계할 필요가 있다. In other words, it is necessary to design the first viewing area adjustment filter 150 so that the decrease in brightness of the light beam of the image passing through the transparent screen unit 130 can be minimized.

도 3c를 참조하면, 복수의 배리어(303)가 소정 각도(

Figure 112017130746823-pat00002
, 313)로 기울어진 제 1 시역 조절 필터(150)를 사용할 수 있다. 여기서, 복수의 배리어(303)는 소정 각도(
Figure 112017130746823-pat00003
, 313)로 기울어져 돌출되어 있으며, 관찰자가 공간 영상 투영 장치(10)를 바라볼 때 종방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. Referring to FIG. 3C, the plurality of barriers 303 are formed at a predetermined angle (
Figure 112017130746823-pat00002
, 313), the first time zone adjusting filter 150 may be used. Here, the plurality of barriers 303 have a predetermined angle (
Figure 112017130746823-pat00003
, 313), and may be arranged at intervals along the longitudinal direction when an observer looks at the spatial image projection device 10.

복수의 배리어(303)가 경사진 상태로 배치되기 때문에 각 배리어(303)와 대략 평행을 이루는 광선만이 제 1 시역 조절 필터(150)를 통과할 수 있다. Since the plurality of barriers 303 are disposed in an inclined state, only light rays substantially parallel to each barrier 303 may pass through the first viewing area adjusting filter 150 .

복수의 배리어(303)의 배치 간격(307)이 Pw이고, 높이(305)가 Ph이고, 각 배리어(303)의 기울어진 각도가

Figure 112017130746823-pat00004
라고 하면, 제 1 시역 조절 필터(150)를 통과하는 광선의 통과 각도 (309)는 수학식 2와 같다. The arrangement interval 307 of the plurality of barriers 303 is P w , the height 305 is P h , and the inclination angle of each barrier 303 is
Figure 112017130746823-pat00004
, the passage angle 309 of the light ray passing through the first viewing area adjustment filter 150 is equal to Equation 2.

Figure 112017130746823-pat00005
Figure 112017130746823-pat00005

따라서 제 1 시역 조절 필터(150)는 복수의 배리어(303)의 높이(305), 배치 간격(307) 및 하면(301)과 복수의 배리어(303)가 이루는 각도(배리어(303)의 기울어진 정도, 313) 중 적어도 하나를 변경함으로써 소정의 범위의 각도를 제어할 수 있고, 이에 따라 광선의 출력 방향 및 통과 각도를 조절할 수 있게 된다. 이를 통해, 관찰자에게 향하는 광선의 손실을 최소화할 수 있다. Therefore, the first time-zone adjustment filter 150 determines the height 305 of the plurality of barriers 303, the arrangement interval 307, and the angle formed by the lower surface 301 and the plurality of barriers 303 (inclination of the barrier 303). By changing at least one of the degrees 313), it is possible to control the angle within a predetermined range, and accordingly, it is possible to adjust the output direction and the passing angle of the light ray. Through this, it is possible to minimize the loss of the light beam directed to the observer.

한편, 케이스(100)의 일면에 편광 필터를 부착함으로써 내부 반사 노이즈 영상을 제거할 수도 있다. Meanwhile, an internal reflection noise image may be removed by attaching a polarization filter to one surface of the case 100 .

도 4는 기존의 공간 영상 투영 장치를 통해 투영된 공간 영상과 본 발명의 공간 영상 투영 장치(10)를 통해 투영된 공간 영상을 비교하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for comparing a space image projected through a conventional space image projection device and a space image projected through the space image projection device 10 of the present invention.

도 4를 참조하면, 도면 부호 40과 같이, 제 1 시역 조절 필터(150)가 없는 기존의 투명 스크린을 통해 영상을 굴절시키면, 공간 영상 투영 장치의 바닥에 투사 영상이 노이즈로 맺히는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, as shown by reference numeral 40, when an image is refracted through an existing transparent screen without a first viewing area adjustment filter 150, it can be confirmed that the projected image is formed with noise on the floor of the spatial image projection device. .

도면 부호 42와 같이, 제 1 시역 조절 필터(150)가 설치된 투명 스크린을 통해 영상을 굴절시키게 되면, 공간 영상 투영 장치(10)의 바닥에 맺히는 노이즈가 상당히 저하된 것을 확인할 수 있다. As shown in reference numeral 42, when the image is refracted through the transparent screen on which the first viewing area adjustment filter 150 is installed, it can be confirmed that noise formed on the floor of the spatial image projection device 10 is significantly reduced.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치(10)의 예시 도면이다. 5 is an exemplary diagram of a spatial image projection device 10 according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 투명 스크린부(130)와 대향하는 케이스(100)의 일면의 외부에 제 1 시역 조절 필터(500)를 설치할 수 있다. 예를 들어, 제 1 시역 조절 필터(500)는 제 2 케이스(104)에만 설치될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a first time zone adjustment filter 500 may be installed on the outside of one surface of the case 100 facing the transparent screen unit 130 . For example, the first time zone adjustment filter 500 may be installed only in the second case 104 .

이 때, 미러부(120)에 의해 반사된 영상의 광선은 투명 스크린부(130)로 입사되고, 입사된 복수의 광선은 투명 스크린부(130)에 의해 굴절되어 퍼지게 된다. At this time, light rays of an image reflected by the mirror unit 120 are incident on the transparent screen unit 130, and a plurality of incident light rays are refracted by the transparent screen unit 130 and spread.

반사된 복수의 광선 중 제 1 광선(L0, 502)은 투명 스크린부(130)에서 산란되어 복수의 방향으로 퍼지게 된다. 이 중, 공간 영상 투영 장치(10)의 전방으로 향하는 일부 광선들(L01, L02, L03)은 관찰자에게로 향하게 되지만 아래쪽으로 향하는 일부 광선들(L04 내지 L09)은 관찰자에게 도달하지 못하고, 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 및 외부의 바닥으로 향하여 노이즈로 맺히게 된다. 공간 영상 투영 장치(10)의 바닥으로 향하는 광선 중 일부 광선(L04~L07)은 제 1 시역 조절 필터(500)에 의해 차단되므로 해당 일부 광선(L04~L07)에 의해 형성되는 노이즈가 제거된다. Among the plurality of reflected light rays, the first light rays L0 and 502 are scattered by the transparent screen unit 130 and spread in a plurality of directions. Among them, some of the light rays L01, L02, and L03 directed forward of the spatial image projection device 10 are directed to the observer, but some of the light rays L04 to L09 directed downward do not reach the viewer, and the spatial image Noise is formed toward the bottom of the inside and outside of the projection device 10 . Some of the light rays L04 to L07 among the light rays directed to the floor of the spatial image projection apparatus 10 are blocked by the first field of view adjustment filter 500, so noise formed by the corresponding partial rays L04 to L07 is removed.

제 1 시역 조절 필터(500)로 향하지 않고, 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 바닥으로 향하는 다른 일부 광선(L08, L09)은 제거가 되지 않기 때문에 내부 바닥에 여전히 노이즈가 맺히게 된다. 이러한, 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 바닥에 형성되는 노이즈를 제거하기 위하여, 도 6과 같이, 케이스(100) 내부의 바닥에 제 2 시역 조절 필터(600)를 설치할 수 있다. Since some of the light rays L08 and L09 that do not go to the first viewing area adjustment filter 500 and go to the inner floor of the spatial image projection device 10 are not removed, noise is still formed on the inner floor. In order to remove noise formed on the inner floor of the spatial image projecting device 10, a second viewing area adjusting filter 600 may be installed on the inner floor of the case 100 as shown in FIG. 6 .

도 6을 참조하면, 제 2 시역 조절 필터(600)는 케이스(100) 내부의 바닥에 배치되고, 투명 스크린부(130)에서 굴절되어 바닥으로 향하는 광선 중 소정 범위의 각도를 갖는 광선을 차단할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the second viewing area control filter 600 is disposed on the floor inside the case 100 and can block rays having angles within a predetermined range among rays refracted by the transparent screen unit 130 and heading toward the floor. there is.

제 2 시역 조절 필터(600)는 케이스(100) 내부의 바닥으로 향하는 광선이 바닥에서 굴절되어 케이스(100)의 전방으로 향하는 것을 추가로 차단할 수 있다. The second viewing area adjusting filter 600 may further block a light ray directed toward the floor inside the case 100 from being refracted at the floor and directed toward the front of the case 100 .

제 2 시역 조절 필터(600)는 도 3a 내지 3c에서 설명한 제 1 시역 조절 필터(150)와 같이 하면으로부터 상면을 향해 돌출되고 상기 공간 영상 투영 장치의 전방에서 볼 때 횡방향으로 연장된 복수의 배리어를 포함하고, 복수의 배리어의 높이, 배치 간격 및 하면과 복수의 배리어가 이루는 각도 중 적어도 하나를 변경함으로써 소정의 범위의 각도를 제어할 수 있다. The second time zone adjusting filter 600 protrudes from the lower surface toward the upper surface like the first time zone adjusting filter 150 described in FIGS. Including, it is possible to control the angle within a predetermined range by changing at least one of the height of the plurality of barriers, the arrangement interval, and the angle between the lower surface and the plurality of barriers.

투명 스크린부(130)의 일부 영역을 확대하여 미러부(120)에 의해 반사된 영상의 광선의 경로를 살펴보면, 투명 스크린부(130)에서 굴절되어 바닥으로 향하는 복수의 광선(L11, L12, L13, L14) 중 일부 광선(610)은 제 2 시역 조절 필터(600)에 의해 반사되고, 일부 광선(620)은 제 2 시역 조절 필터(600)의 내부로 들어가게 된다. Looking at the path of light rays of an image reflected by the mirror unit 120 by enlarging a partial area of the transparent screen unit 130, a plurality of light rays L11, L12, and L13 refracted by the transparent screen unit 130 and heading to the floor. , L14), some light rays 610 are reflected by the second viewing area adjusting filter 600, and some light rays 620 enter the second viewing area adjusting filter 600.

제 2 시역 조절 필터(600)의 내부로 들어간 광선은 입사각에 따라 도 7과 같은 광의 경로를 갖게 된다.A light ray entering the second viewing area adjusting filter 600 has a light path as shown in FIG. 7 according to an incident angle.

구체적으로, 도 7을 참조하면, 제 2 시역 조절 필터(600)를 구성하는 복수의 배리어 간의 간격을 Pw, 각 배리어의 높이를 Ph라고 할 때, 제 2 시역 조절 필터(600)를 향해 제 1 각도(

Figure 112017130746823-pat00006
)로 입사되는 제 1 광선(L21, 700)의 경우, 제 1 광선(700)에 대한 입사광의 일부는 제 2 시역 조절 필터(600)의 표면에서 반사되고 나머지는 내부로 입사된다. 이 때, 제 2 시역 조절 필터(600)의 내부로 입사되는 광선은 제 2 시역 조절 필터(600)의 바닥으로 향하지 못하고, 배리어로 향하게 된다. 제 2 시역 조절 필터(600)의 배리어의 경우 난반사를 시키도록 구성되어 있기 때문에 제 2 시역 조절 필터(600)의 내부로 입사되는 광선은 제 2 시역 조절 필터(600)에 의해 차단된다. Specifically, referring to FIG. 7 , when the interval between the plurality of barriers constituting the second time range adjusting filter 600 is P w and the height of each barrier is P h , the second time range adjusting filter 600 is directed toward 1st angle (
Figure 112017130746823-pat00006
) In the case of the first light beam (L21, 700) that is incident, a part of the incident light of the first light beam 700 is reflected from the surface of the second viewing area adjusting filter 600 and the rest is incident to the inside. At this time, light rays incident to the inside of the second viewing area adjusting filter 600 do not go to the bottom of the second viewing area adjusting filter 600 and are directed to the barrier. Since the barrier of the second time range adjusting filter 600 is configured to cause diffuse reflection, light rays incident into the second time range adjusting filter 600 are blocked by the second time range adjusting filter 600.

제 2 시역 조절 필터(600)를 향해 제 2 각도(

Figure 112017130746823-pat00007
, 제 1 각도보다 작은 각도)로 입사되는 제 2 광선(L22, 703)의 경우, 제 2 광선(703)에 대한 입사광의 일부는 제 2 시역 조절 필터(600)의 표면에서 반사되고 나머지는 내부로 입사된다. 제 2 시역 조절 필터(600)의 내부로 입사된 광선은 제 2 시역 조절 필터(600)의 하면으로 향하게 되고 하면을 투과하여 공간 영상 투영 장치(10)의 케이스(100)의 바닥으로 향하여 공간 영상을 형성하거나 하면에서 반사된다. A second angle toward the second time zone adjustment filter 600 (
Figure 112017130746823-pat00007
. is entered into A light beam incident into the second field of view adjusting filter 600 is directed to the lower surface of the second field of view adjusting filter 600, passes through the lower surface, and heads to the bottom of the case 100 of the spatial image projection device 10 to generate a spatial image. formed or reflected from the lower surface.

공간 영상 투영 장치(10)의 케이스(100)의 바닥에 형성된 공간 영상이나 제 2 시역 조절 필터(600)의 하면에서 반사된 광선은 제 2 시역 조절 필터(600)에 의해 차단되기 때문에 관찰자(707) 측에서는 관찰되지 않는다. Since the space image formed on the bottom of the case 100 of the spatial image projection device 10 or the light reflected from the lower surface of the second field of view adjusting filter 600 is blocked by the second field of view adjusting filter 600, the observer 707 ) side is not observed.

제 2 시역 조절 필터(600)를 향해 제 3 각도(

Figure 112017130746823-pat00008
, 제 2 각도보다 작은 각도)로 입사되는 제 3 광선(L23, 705)의 경우, 제 2 시역 조절 필터(600)의 표면에서 생기는 일부 반사 외에 제 2 시역 조절 필터(600)의 내부로 입사되어 공간 영상 투영 장치(10)의 케이스의 바닥, 제 2 시역 조절 필터(600)의 바닥면에서 반사되어 제 2 시역 조절 필터(600)의 바깥으로 나오게 된다. 하지만, 이 경우, 제 2 시역 조절 필터(600)로부터 출사되는 제 3 광선(705)이 제 2 시역 조절 필터(600)를 구성하는 배리어의 높이(Ph)를 넘어서지 못하기 때문에 관찰자에게로 향하지 못한다. A third angle toward the second time zone adjusting filter 600 (
Figure 112017130746823-pat00008
. It is reflected from the bottom of the case of the spatial image projection device 10 and the bottom surface of the second field of view adjusting filter 600 and comes out of the second field of view adjusting filter 600 . However, in this case, since the third light ray 705 emitted from the second viewing area adjusting filter 600 does not exceed the height (P h ) of the barrier constituting the second viewing area adjusting filter 600, it does not reach the observer. can not do it.

제 2 시역 조절 필터(600)의 표면을 거울과 같은 반사 재질로 제작하여 반사율을 높이게 되면, 제 2 시역 조절 필터(600)의 표면에서 반사된 광선이 산란되지 않기 때문에 관찰자는 제 2 시역 조절 필터(600)의 표면에 영상이 있다고 느끼지 않는다. 다만, 관찰자는 투명 스크린부(130)에 형성된 공간 영상이 거울에 반사되는 것처럼 보이기 때문에 투명 스크린부(130)의 하부 공간에 거울에 비친 것처럼 느끼게 된다. 이 경우 공간 영상이 바닥에 비치는 것처럼 보여 공간감이 늘어나는 효과를 갖게 된다. When the surface of the second viewing area adjustment filter 600 is made of a reflective material such as a mirror to increase the reflectance, the light reflected from the surface of the second viewing area adjustment filter 600 is not scattered. It does not feel that there is an image on the surface of (600). However, since the spatial image formed on the transparent screen unit 130 appears to be reflected in the mirror, the observer feels as if it is reflected in a mirror in the lower space of the transparent screen unit 130 . In this case, the space image appears to be reflected on the floor, and the effect of increasing the sense of space is obtained.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공간 영상 투영 장치(10)를 통해 투영된 공간 영상을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a spatial image projected through the spatial image projection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 도면부호 80은, 공간 영상 투영 장치(10)의 내부 바닥에만 제 2 시역 조절 필터를 설치한 경우(제 1 시역 조절 필터는 설치하지 않음)에 투영된 공간 영상을 도시한 도면이다. 도면부호 80을 살펴보면, 공간 영상 투영 장치(10) 내부 바닥의 노이즈는 제거되었으나 공간 영상 투영 장치(10)의 외부 바닥에는 노이즈가 여전히 존재하는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8 , reference numeral 80 shows a projected spatial image when the second viewing area adjusting filter is installed only on the inner floor of the spatial image projection apparatus 10 (the first viewing area adjusting filter is not installed). it is a drawing Referring to reference numeral 80 , it can be seen that noise on the floor inside the spatial image projecting device 10 has been removed, but noise still exists on the floor outside the spatial image projecting device 10 .

도면부호 82는, 공간 영상 투영 장치(10)의 케이스(100)의 일면에 제 1 시역 조절 필터를 설치하고, 공간 영상 투영 장치(10)의 케이스(100)의 내부 바닥에 제 2 시역 조절 필터를 설치한 경우에 투영된 공간 영상을 도시한 도면이다. 도면부호 82를 살펴보면, 공간 영상 투영 장치(10) 내부 바닥 및 외부 바닥의 노이즈가 모두 제거된 것을 확인할 수 있다.투명 스크린을 통과한 영상의 광선의 산란 정도를 감소시키기 위하여 투명 스크린의 일면(관찰자의 방향에 있는 일면)에 편광 필터(예컨대, 편광 필름, 틴팅(tinting) 필름 등 광량을 감소시킬 수 있는 필름)을 부착할 수도 있다.Reference numeral 82 denotes that a first time-zone adjustment filter is installed on one side of the case 100 of the spatial image projection device 10, and a second time-zone adjustment filter is installed on the inner bottom of the case 100 of the spatial image projection device 10. It is a diagram showing a projected spatial image when is installed. Referring to reference numeral 82, it can be seen that all noises on the inner and outer floors of the spatial image projection device 10 have been removed. A polarizing filter (eg, a polarizing film, a film capable of reducing the amount of light, such as a tinting film) may be attached to one side in the direction of .

이와 관련하여, 도면부호 90을 참조하면, 투명 스크린(130)이 산란 방식이므로 투명 스크린(130)에 공간 영상뿐만 아니라 후방의 배경도 함께 투과되어 보인다. 이때, 외부 조명이 설치되어 있으면, 외부 조명의 광선으로 인하여 투명 스크린(130)에서 굴절된 영상의 광선이 산란되기 대문에 투명 스크린(130)의 형상이 많이 보이고 투명도가 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 공간 영상 투영 장치의 정면에 있는 모습이 투명 스크린(130)에서 반사되어 보이고 투영된 공간 영상도 흐리게 보이게 된다. In this regard, referring to reference numeral 90, since the transparent screen 130 is a scattering method, not only the spatial image but also the background behind the transparent screen 130 are transmitted through the transparent screen 130. At this time, if an external light is installed, there is a problem in that the shape of the transparent screen 130 is visible and the transparency is low because the light ray of the image refracted by the transparent screen 130 is scattered due to the light ray of the external light. In addition, the image in front of the spatial image projection device is reflected on the transparent screen 130 and the projected spatial image is also blurred.

하지만, 도면부호 92와 같이 투명 스크린(130)의 일면(관찰자(900)의 방향에 있는 일면)에 편광 필터(150)을 부착함으로써 투명 스크린(130)에서 굴절된 영상의 광선의 산란 정도를 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 외부의 조명에서 나온 광선은 편광 필터(150)를 통과하며 광량이 감소되고 투명 스크린(130)을 만나면서 산란된다. 산란된 광선은 다시 관찰자(900)의 방향으로 향하면서 편광 필터(150)를 한번 더 통과하게 되면서 광량이 현저히 감소하게 된다. 따라서 관찰자는 외부 조명으로 인한 산란광을 관측하지 못하게되고 이에 따라 투명 스크린(130)의 산란으로 인한 투명 스크린(130)의 투명도를 개선할 수 있게 된다. However, by attaching the polarization filter 150 to one side of the transparent screen 130 (one side in the direction of the viewer 900) as shown in reference numeral 92, the degree of scattering of the light rays of the image refracted on the transparent screen 130 is reduced. can make it Specifically, light rays emitted from external lighting pass through the polarization filter 150, reduce the amount of light, and are scattered while encountering the transparent screen 130. As the scattered light rays pass through the polarization filter 150 once again while heading toward the observer 900, the amount of light is significantly reduced. Accordingly, the observer cannot observe scattered light due to external lighting, and thus the transparency of the transparent screen 130 due to scattering of the transparent screen 130 can be improved.

하지만 편광 필터(150)로 인해 투명 스크린(130)의 후면에서 형성되는 공간 영상의 밝기가 저하될 수 있기 때문에 투명 스크린(130)의 투과율을 줄이거나 편광 필터(150)를 두 장 이상을 겹쳐서 부착함으로써 공간 영상의 밝기를 높일 수 있다. However, since the brightness of the spatial image formed on the rear surface of the transparent screen 130 may be reduced due to the polarization filter 150, the transmittance of the transparent screen 130 may be reduced or two or more polarization filters 150 may be overlapped and attached. By doing so, the brightness of the spatial image can be increased.

투과율이 줄어들면서 투명 스크린(130)의 투명도가 떨어지는 문제는 편광 필터를 부착함으로써 향상되는 투명도로 인해 보정이 되기 때문에 결과적으로 향상된 투명도 및 밝기의 투명 스크린을 만들 수 있다. Since the transparency of the transparent screen 130 decreases as the transmittance decreases, it is corrected by the transparency improved by attaching the polarization filter, and as a result, a transparent screen with improved transparency and brightness can be made.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention. .

10: 공간 영상 투영 장치
100: 케이스
102: 제 1 케이스
104: 제 2 케이스
110: 영상 출력부
120: 미러부
130: 투명 스크린부
150, 500: 제 1 시역 조절 필터
600: 제 2 시역 조절 필터
10: spatial image projection device
100: case
102: first case
104: second case
110: video output unit
120: mirror unit
130: transparent screen unit
150, 500: first time zone adjusting filter
600: second time zone adjustment filter

Claims (18)

공간 영상 투영 장치에 있어서,
내부에 영상 출력 공간 및 영상 투영 공간을 가지는 케이스;
상기 영상 출력 공간에 배치되어 영상을 출력하는 영상 출력부;
상기 영상 출력 공간에 배치되어 상기 영상을 상기 영상 투영 공간을 향해 반사시키는 미러부;
상기 영상 투영 공간에 배치되어 상기 반사된 영상을 상기 케이스의 전방으로 산란 또는 회절시켜 공간 영상을 투영하는 투명 스크린부;
상기 케이스의 일면의 외부에 배치되고, 상기 산란 또는 회절된 영상의 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 1 시역 조절 필터; 및
상기 케이스 내부의 바닥에 배치되고, 상기 투명 스크린부에서 굴절되어 상기 바닥으로 향하는 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 2 시역 조절 필터
를 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
In the spatial image projection device,
A case having an image output space and an image projection space therein;
an image output unit disposed in the image output space to output an image;
a mirror unit disposed in the image output space to reflect the image toward the image projection space;
a transparent screen unit disposed in the image projection space to project a spatial image by scattering or diffracting the reflected image toward the front of the case;
a first field-of-view adjusting filter disposed outside one surface of the case and blocking light rays having angles within a predetermined range among the light rays of the scattered or diffracted image; and
A second viewing area adjustment filter disposed on the floor inside the case and blocking light rays having angles within a predetermined range among light rays refracted by the transparent screen unit and directed toward the floor.
A spatial image projection device comprising a.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 시역 조절 필터는 상기 바닥으로 향하는 광선이 상기 바닥에서 굴절되어 상기 케이스의 전방으로 향하는 것을 추가로 차단하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 1,
The spatial image projection apparatus of claim 1 , wherein the second viewing area adjustment filter further blocks light rays directed toward the floor from being refracted by the floor and directed toward the front of the case.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 시역 조절 필터는 하면으로부터 상면을 향해 돌출되고 상기 공간 영상 투영 장치의 전방에서 볼 때 횡방향으로 연장된 복수의 배리어를 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 1,
The spatial image projection apparatus of claim 1 , wherein the first viewing area adjustment filter includes a plurality of barriers protruding from the lower surface toward the upper surface and extending in a transverse direction when viewed from the front of the spatial image projection apparatus.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 시역 조절 필터는 상기 복수의 배리어의 높이, 배치 간격 및 상기 하면과 상기 복수의 배리어가 이루는 각도 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 소정의 범위의 각도를 제어하도록 구성된 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 4,
Wherein the first viewing area adjustment filter is configured to control the angle within the predetermined range by changing at least one of a height of the plurality of barriers, an arrangement interval, and an angle between the lower surface and the plurality of barriers. .
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 시역 조절 필터는 하면으로부터 상면을 향해 돌출되고 상기 공간 영상 투영 장치의 전방에서 볼 때 횡방향으로 연장된 복수의 배리어를 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 1,
The spatial image projection apparatus of claim 1 , wherein the second viewing area adjustment filter includes a plurality of barriers protruding from the lower surface toward the upper surface and extending in a transverse direction when viewed from the front of the spatial image projection apparatus.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 시역 조절 필터는 상기 복수의 배리어의 높이, 배치 간격 및 상기 하면과 상기 복수의 배리어가 이루는 각도 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 소정의 범위의 각도를 제어하도록 구성된 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 6,
Wherein the second viewing area adjusting filter is configured to control the angle within the predetermined range by changing at least one of a height of the plurality of barriers, an arrangement interval, and an angle between the lower surface and the plurality of barriers. .
제 1 항에 있어서,
상기 케이스의 일면에 위치하고 내부 반사 노이즈 영상을 제거하기 위한 편광 필터
를 더 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 1,
A polarization filter located on one side of the case and removing an image of internal reflection noise
To further include, the spatial image projection device.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스는 상기 영상 출력 공간을 가지고, 투광성을 가지지 않는 재질로 이루어진 제 1 케이스; 및
상기 영상 투영 공간을 가지고, 투광성을 가지는 재질로 이루어진 제 2 케이스
를 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 1,
The case includes a first case having the image output space and made of a material that does not have translucency; and
A second case having the image projection space and made of a light-transmitting material
A spatial image projection device comprising a.
제 9 항에 있어서,
상기 제 2 케이스의 상부에 상기 제 1 케이스가 배치되는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 9,
Wherein the first case is disposed on top of the second case, the spatial image projection device.
제 9 항에 있어서,
상기 영상 출력부 및 상기 미러부는 상기 제 1 케이스 내부에 배치되고,
상기 영상 출력부는 상기 제 1 케이스의 후방으로 상기 영상을 출력하고,
상기 미러부는 상기 제 1 케이스의 후방에 배치되어 상기 영상을 반사시키는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 9,
The image output unit and the mirror unit are disposed inside the first case,
The image output unit outputs the image to the rear of the first case,
The spatial image projection apparatus of claim 1 , wherein the mirror unit is disposed behind the first case to reflect the image.
제 11 항에 있어서,
상기 영상 출력부는 프로젝터인 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 11,
Wherein the image output unit is a projector, spatial image projection device.
제 9 항에 있어서,
상기 투명 스크린부는 상기 제 2 케이스 내부에서 상기 영상 투영 공간의 중앙에 배치되는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 9,
The spatial image projection apparatus of claim 1 , wherein the transparent screen unit is disposed at the center of the image projection space inside the second case.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스는 원통형인 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 1,
The case is a cylindrical shape, spatial image projection device.
공간 영상 투영 장치에 있어서,
공간 영상 투영 장치의 상부에 형성된 영상 출력 공간에서 영상을 출력하는 영상 출력부;
상기 영상을 반사시키는 미러부;
상기 영상 출력 공간보다 하부에 위치하는 영상 투영 공간에서 상기 반사된 영상을 상기 공간 영상 투영 장치의 전방으로 산란 또는 회절시켜 공간 영상을 투영하는 투명 스크린부;
상기 공간 영상 투영 장치의 일면의 외부에 배치되고, 상기 산란 또는 회절된 영상의 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 1 시역 조절 필터; 및
상기 공간 영상 투영 장치 내부의 바닥에 배치되고, 상기 투명 스크린부에서 굴절되어 상기 바닥으로 향하는 광선 중 소정 범위의 각도의 광선을 차단하는 제 2 시역 조절 필터
를 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
In the spatial image projection device,
an image output unit outputting an image in an image output space formed above the spatial image projection device;
a mirror unit reflecting the image;
a transparent screen unit projecting a spatial image by scattering or diffracting the reflected image toward the front of the spatial image projection device in an image projection space located below the image output space;
a first field-of-view adjusting filter disposed outside one surface of the spatial image projection device and blocking rays of a predetermined range of angles among the rays of the scattered or diffracted image; and
A second viewing area adjustment filter disposed on the floor inside the spatial image projection device and blocking rays of a predetermined range of angles among rays refracted by the transparent screen unit and heading toward the floor
A spatial image projection device comprising a.
삭제delete 제 15 항에 있어서,
상기 영상 출력부, 미러부 및 투명 스크린부를 수용하는 케이스
를 더 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
According to claim 15,
A case accommodating the video output unit, the mirror unit, and the transparent screen unit
To further include, the spatial image projection device.
제 17 항에 있어서,
상기 케이스의 일면에 위치하고 내부 반사 노이즈 영상을 제거하기 위한 편광 필터
를 더 포함하는 것인, 공간 영상 투영 장치.
18. The method of claim 17,
A polarization filter located on one side of the case and removing an image of internal reflection noise
To further include, the spatial image projection device.
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