KR102660263B1 - 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치 - Google Patents

빔프로젝터를 이용한 3차원 공간영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치에 관한 것으로, 영상을 투사하는 빔 프로젝터 영상 투사 장치부, 상기 영상 투사 장치부로부터 투사된 영상을 확산 및 확대시키는 빔 확산 및 확대 장치부, 및 상기 빔 확산 및 확대 장치부에서 확산 및 확대된 영상을 구현하는 공간 위치 영상 구현 장치부를 포함하고, 상기 빔 프로젝터 영상 투사 장치부는 영상을 투사하는 투사부와 하나 이상의 빔 프로젝터를 포함하고, 상기 공간 위치 영상 구현 장치부는 투명 보호 상자 및 상기 투명 보호 상자에 부착된 하프미러를 포함하고, 상기 투명 보호 상자에 부착된 하프미러를 통해 상기 하나 이상의 프로젝터의 영상이 상기 투명 보호 상자 내부 공간에 구현되도록 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템으로서, 상기 빔 확산 및 확대 장치부는 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 디퓨저 장치와, 결상된 영상을 확대하여 투사시키는 광학 확대 장치를 포함하고, 상기 디퓨저 장치는 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 장치로, 투명한 재질의 지지재층과, 미세 돌가루와 백색안료·흑색안료를 수지 용재에 섞어 금형 롤러를 이용해 도포한 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

빔프로젝터를 이용한 3차원 공간영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치{DIFFUSER APPARATUS OF THREE-DIMENSIONAL SPACE IAMGE ENLARGEMENT PROJECTION SYSTEM USING BEAM PROJECTOR}
본 발명은 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사시스템의 디퓨저장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 수족관 속의 움직이는 물고기와 함께 수중에서 움직이는 영상이 구현되거나 박물관의 보호 유리 상자 내부에 전시된 유물과 함께 보호유리상자 내부 공간에서 움직이는 영상을 구현하는 3차원 공간 영상 확대 투사시스템에서 특히 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 결상시키는 역할을 하는 디퓨저장치에 관한 것으로, 주변광원의 간섭을 줄일 수 있도록 하여 양질의 이미지가 결상될 수 있도록 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치에 관한 것이다.
종래에 수중 공간에 영상을 구현하는 기존의 방법은 수중 공간 속에 하프미러(4)를 수면과 45°각도로 위치하고 수중 밖에 디스플레이 모듈(6)을 위치시켜 영상을 투사하여 허상을 얻는 방법이 있다.
도 2를 참조하면, 기존 수중 공간 영상 구현 방법을 나타낸 도면이고, 수조(2)내에 위치한 양초의 영상이 수조(2)내의 하프미러(half mirror)(4)를 통해, 외부에 위치한 디스플레이 모듈(6)을 거쳐 관찰자의 육안에 수중 영상이 표시되는 것을 볼 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 수중 공간에 영상을 구현하는 방법은 관찰자의 육안에 표시되는 영상의 크기와 화질 등에 있어서 정확한 초점거리를 맞추기가 어렵고 장치의 구성이 복잡한 단점이 있다.
한편, 수족관 속의 움직이는 물고기와 함께 수중에서 움직이는 영상이 구현되거나 박물관의 보호 유리 상자 내부에 전시된 유물과 함께 보호유리상자 내부 공간에서 움직이는 영상이 구현되기를 요구하고 있다.
또한, 박물관에 전시된 유물이 귀중한 문화재일 경우 강력한 안전장치 및 보안장치로 보호되고 있으며, 특히 화재 등으로부터의 안전을 위하여 보호 유리 상자 안에 유물 이외의 것을 전시하지 않음.이러한 상황에서, 보호유리상자 안에 전시된 유물이나 전시물과 함께 보호된다.
또한, 유리상자 내부공간에 영상이 구현될 경우 여러 효과를 창출할 수 있음에 따라 시장요구는 증가하고 있다.
또한, 기존의 수중 공간 영상 구현 시스템에서 사용되는 빔 프로젝터에서 나온 빔을 주위의 간섭없이 처리하여 결상시키기 위한 장치의 개선이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
대한민국 실용신안등록 번호 제20-0314445호(입체영상 표시장치)
본 발명의 목적은 상기한 종래의 요구사항을 해소하기 위해 안출된 것으로, 수족관 속의 움직이는 물고기와 함께 수중에서 움직이는 영상이 구현되거나 박물관의 보호 유리 상자 내부에 전시된 유물과 함께 보호유리상자 내부 공간에서 움직이는 영상을 구현하는 3차원 공간 영상 확대 투사시스템에서 특히 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 결상시키는 역할을 하는 디퓨저장치에 관한 것으로, 주변광원의 간섭을 줄일 수 있도록 하여 양질의 이미지가 결상될 수 있도록 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면,
빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치에 있어서,
영상을 투사하는 빔 프로젝터 영상 투사 장치부, 상기 영상 투사 장치부로부터 투사된 영상을 확산 및 확대시키는 빔 확산 및 확대 장치부, 및 상기 빔 확산 및 확대 장치부에서 확산 및 확대된 영상을 구현하는 공간 위치 영상 구현 장치부를 포함하고,
상기 빔 프로젝터 영상 투사 장치부는 영상을 투사하는 투사부와 하나 이상의 빔 프로젝터를 포함하고,
상기 공간 위치 영상 구현 장치부는 투명 보호 상자 및 상기 투명 보호 상자에 부착된 하프미러를 포함하고,
상기 투명 보호 상자에 부착된 하프미러를 통해 상기 하나 이상의 프로젝터의 영상이 상기 투명 보호 상자 내부 공간에 구현되도록 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템으로서,
상기 빔 확산 및 확대 장치부는 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 디퓨저 장치와, 결상된 영상을 확대하여 투사시키는 광학 확대 장치를 포함하고,
상기 디퓨저 장치는 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 장치로, 투명한 재질의 지지재층과, 미세 돌가루와 백색안료·흑색안료를 수지 용재에 섞어 금형 롤러를 이용해 도포한 코팅층을 포함하고,
기존 도료에 흑색 안료를 2.0% 중량 비율로 섞어 도포하여 제작한 특수 스크린을 더 포함하고, 그 결과, 검은색 화면을 출력하여도 스크린이 눈에 띄지 않게 되며,
광학 확대 장치는 초점거리 4000㎜의 확대 렌즈로 구성되며, 확대 렌즈의 크기는 가로 360㎜, 세로 360㎜의 정사각형 모양이며,
빔 확산 및 확대 장치부의 광학 확대 장체와 공간 위치 영상 구현 장치부의 하프미러 사이의 거리 D2는 렌즈의 초점거리 f, 즉, 4000mmm에 대해 다음과 같은 수학식 3을 따르는 것을 특징으로 하고,
[수학식 3]

상기 디퓨저 장치(20)와 광학 확대 장치(22) 사이의 거리 d1은 디퓨저 장치(20)의 대각선 크기 r1과 광학 확대 장치(22) 렌즈의 지름 크기 r2에 대해 다음과 같은 수학식 1을 따르는 것을 특징으로 하고,
[수학식 1]

상기 공간 위치 영상 구현 장치부는 빛의 반사율 40~50%, 투과율 60~50%인 하프미러(30)와 1면 이상 투명한 소재로 구성된 다각기둥 또는 반원기둥 모양의 상자이고,
하프미러(30)와 투명 보호 상자(40)의 투명한 면 사이의 거리는 0㎜로 부착되고,
부착시키는 접착제는 투명한 재질이 유지될 수 있는 소재인 것을 특징으로 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치가 제공된다.
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또한, 상기 지지재층은 PET이고, 상기 미세 돌가루의 크기는 1~100㎛이고, 상기 백색안료는 용액의 2~20% 중량 비중을 차지하고, 상기 흑색안료는 용액의 1.0%~5.0% 중량 비중을 차지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 도포층의 두께는 20~21㎛이고, 주변 광원의 간섭을 줄이기 위해 코팅층을 톱날 모양으로 만들며, 톱날 간격은 30~50㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 빔프로젝터 영상투사 장치부는 서버와 하나 또는 다수의 빔프로젝터로 구성되며, 상기 서버는 영상투사부와 다양한 위치에서의 빔프로젝터에서 투사되어 위치와 크기가 다른 각각의 영상들을 하나의 영상처럼 맞춰주는 에지 블렌딩(Edge Blending)부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공간 위치 영상구현 장치부는 하프미러와 투명 보호 상자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 빔 확산 및 확대 장치부에서 상기 디퓨저 장치(20)와 광학 확대 장치(22) 사이의 거리 d1은 디퓨저 장치(20)의 대각선 크기 r1과 광학 확대 장치(22) 렌즈의 지름 크기 r2에 대해 다음과 같은 수학식 1을 따르는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
또한, 상기 빔 프로젝터 영상투사장치부의 빔프로젝터와 빔 확산 및 확대 장치부의 디퓨저 장치 사이의 거리 D1(mm)은 핫스팟 억제를 위하여 빔프로젝터 밝기 L(ANSI)에 대해 다음과 같은 수학식 2를 따르는 것을 특징으로 한다..
[수학식 2]
??
또한, 상기 빔 확산 및 확대 장치부의 광학 확대 장체와 공간 위치 영상 구현 장치부의 하프미러 사이의 거리 D2는 렌즈의 초점거리 f에 대해 다음과 같은 수학식 3을 따르는 것을 특징으로 한다.
[수학식 3]
상기한 본 발명에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치에 의하면, 수족관 속의 움직이는 물고기와 함께 수중에서 움직이는 영상이 구현되거나 박물관의 보호 유리 상자 내부에 전시된 유물과 함께 보호유리상자 내부 공간에서 움직이는 영상을 구현하는 3차원 공간 영상 확대 투사시스템에서 특히 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 결상시키는 역할을 하는 디퓨저장치로서, 주변광원의 간섭을 줄일 수 있도록 하여 양질의 이미지가 결상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 종래 수중 공간 영상 구현 방법의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 빔 프로젝터 영상투사 장치부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 빔 확산 및 확대 장치부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 공간 위치 영상 구현 장치부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에서 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 디퓨저 장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 도 1에서 후면투사 스크린에 투사된 영상을 하프미러에 비춘 모습을 나타낸 사진의 일예이다.
도 8은 도 1에서 후면투사 스크린에 검은 영상을 투사하여 하프미러에 비춘모습을 사진의 일예이다.
도 9는 도 1에서 특수 스크린에 투사된 영상을 하프미러에 비춘 모습을 나타낸 사진의 일예이다.
도 10은 도 1에서 특수 스크린에 검은 영상을 투사하여 하프미러에 비춘 모습을 나타낸 사진의 일예이다.
도 11은 도 1에서 렌즈를 통해 확대된 상을 멀리서 보는 상황을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 1 에서 렌즈를 통해 확대된 상을 가까이서 보는 상황을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사장치 및 그 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 하나 또는 다수의 빔프로젝터와 빔프로젝터(12)에서 투사된 빔을 산란시켜 영상을 형성시키고, 영상을 확대 투사하는 장치로서, 수족관 또는 전시물의 투명 보호 상자(40)(소재 : 투명유리, 아크릴, 또는 폴리 카보네이트등)에 부착된 하프미러(30)를 통해 하나 또는 다수의 프로젝터(12)의 영상이 수족관 또는 전시물의 보호용 투명 보호 상자(40) 내부 공간에서 구현되게 한다.
도 1에서, 시스템은 크게 빔 프로젝터 영상 투사 장치부, 빔 확산 및 확대 장치부, 및 공간 위치 영상 구현 장치부(하프미러 장치부)로 구성된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사장치 및 그 시스템의 빔 프로젝터 영상투사 장치부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 도 1의 빔프로젝터 영상투사 장치부는 서버(10)와 하나 또는 다수의 빔프로젝터(12)로 구성되며, 서버(10)는 영상투사부(110)과 다양한 위치에서의 빔프로젝터(12)에서 투사되어 위치와 크기가 다른 각각의 영상들을 하나의 영상처럼 맞춰주는 에지 블렌딩(Edge Blending)부(120)로 구성된다.
좀 더 설명하면, 빔 프로젝터 영상투사장치부는 영상을 저장하고 출력부에 송신하는 영상 투사부(110)(미디어 서버)와, 상기 영상 투사부(110)에서 보내온 미디어를 빔으로 출력해주는 빔프로젝터(12), 다양한 위치에서의 빔프로젝터(12)에서 투사되어 위치와 크기가 다른 각각의 영상을 하나의 영상처럼 맞춰주는 에지 블렌딩(Edge Blending)부(120)로 구성된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사장치 및 그 시스템의 빔 확산 및 확대 장치부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 빔 확산 및 확대 장치부는 빔프로젝터(12)에서 나온 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 디퓨저 장치(20)와, 결상된 영상을 확대하여 투사시키는 광학 확대 장치(22)로 구성된다.
상기 디퓨저 장치(20)와 광학 확대 장치(22) 사이의 거리 d1은 디퓨저 장치(20)의 대각선 크기 r1과 광학 확대 장치(22) 렌즈의 지름 크기 r2에 대해 다음과 같은 수학식 1을 따른다. 이하 수학식 1은 하나의 가정적인 실시예를 나타낸 것이며, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 디퓨저 장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6을 참조하면, 디퓨저 장치(20)는 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 장치로, 투명한 재질의 지지재층(220)과, 미세 돌가루와 백색안료·흑색안료를 수지 용재에 섞어 금형 롤러를 이용해 도포한 코팅층(210)으로 구성된다. 수지 용재는 우레탄계 또는 아크릴계를 사용한다.
지지재는 PET, 미세 돌가루의 크기는 1~100㎛임. 백색안료는 용액의 2~20% 중량 비중을 차지한다. 흑색안료는 용액의 1.0%~5.0% 중량 비중을 차지함 도포층의 두께는 20~21㎛임. 주변 광원의 간섭을 줄이기 위해 코팅층을 톱날 모양으로 만든다. 톱날 간격은 30~50㎛이다.
도 7은 후면투사 스크린에 투사된 영상을 하프미러에 비춘 모습을 나타낸 사진의 일예이다. 도 8은 후면투사 스크린에 검은 영상을 투사하여 하프미러에 비춘모습을 사진의 일예이다.
수지용재에 흑색안료를 섞는 이유는 기존 후면투사 스크린에 검은색 화면을 출력할 경우 반거울에 흰색으로 스크린이 비추어져 보여 몰입감을 감소시키기 대문이다(도8 참조).
그러므로 기존 도료에 흑색 안료를 2.0% 중량 비율로 섞어 도포하여 특수 스크린을 제작한다.
그 결과, 검은색 화면을 출력하여도 스크린이 눈에 띄지 않게 된다(도 10 참조).
도 9는 특수 스크린에 투사된 영상을 하프미러에 비춘 모습을 나타낸 사진의 일예이다. 특수 스크린을 통해 하프미러에 비춘 모습을 도 7에 비해 개선할 수 있게 된다.
도 10은 특수 스크린에 검은 영상을 투사하여 하프미러에 비춘 모습을 나타낸 사진의 일예이다. 상기 설명한 바와 같이, 검은색 화면을 출력하여도 스크린이 눈에 띄지 않게 된다.
광학 확대 장치에 대해 좀 더 설명한다.
광학 확대 장치는 초점거리 4000㎜의 확대 렌즈로 구성되며, 확대 렌즈의 재질은 SCHOTT BK7, 크기는 가로 360㎜, 세로 360㎜의 정사각형 모양이며, 두께는 20T임. 곡률의 경우 한 면은 평면이며, 한 면은 R2000이다.
확대 렌즈의 초점거리가 위와 같은 까닭은 일반적으로 렌즈를 통해 확대된 상을 보기 위하여는 눈이 렌즈의 초점거리 안쪽에 있거나 부근에 있어야 한다(도 12 참조). 눈을 렌즈로부터 먼 곳에서 광축 부근에 위치시키면(도 11 참조), 광축에서 수직으로 멀리 떨어진 위치에 있는 점에서 나온 빛은 눈으로 들어오지 않고, 광축에 근접한 부분만 볼 수 있게 된다.
도 11은 렌즈를 통해 확대된 상을 멀리서 보는 상황을 나타낸 도면이다.
멀리 떨어져서 렌즈를 통해 상을 온전히 보려면 초점거리가 긴 렌즈를 사용해야 한다. 예를 들어, 렌즈로부터 3m 떨어진 거리에 하프미러가 있고, 하프미러에서 1m 떨어진 거리에서 하프미러에 비친 상을 보려면 확대 렌즈의 초점거리가 4m 내외여야 한다.
도 12는 렌즈를 통해 확대된 상을 가까이서 보는 상황을 나타낸 도면이다.
확대 렌즈 모양과 크기를 위와 같이 구성한 이유는 빔프로젝터에서 투사된 빔이 디퓨저를 통하여 핫스팟이 발생하지 않는 면적이 가로 300㎜~400㎜, 세로로 170㎜~225㎜ 내외임에 따라 디퓨저(20)와 렌즈를 담는 장치(하우징, 미도시) 제조 사이즈를 고려하여 360㎜×360㎜로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사장치 및 그 시스템의 공간 위치 영상 구현 장치부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 공간 위치 영상구현 장치부는 하프미러(30)와 투명 보호 상자(40)로 구성된다.
공간 위치 영상 구현 장치부는 빛의 반사율 40~50%, 투과율 60~50%인 하프미러(30)와 1면 이상 투명한 소재로 구성된 다각기둥, 반원기둥 모양의 상자이다.
하프미러(30)와 투명 보호 상자(40)의 투명한 면 사이의 거리는 0㎜로 부착된다.
부착시키는 접착제는 투명한 재질이 유지될 수 있는 소재이다.
각 장치부 사이의 거리에 대해 설명한다.
빔 프로젝터 영상투사장치부의 빔프로젝터와 빔 확산 및 확대 장치부의 디퓨저 장치 사이의 거리 D1(mm)은 핫스팟 억제를 위하여 빔프로젝터 밝기 L(ANSI)에 대해 다음과 같은 수학식 2를 따른다. 이하 수학식 2는 하나의 가정적인 실시예를 나타낸 것이며, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
핫스팟이 생기는 이유는 디퓨저 장치(20)는 일종의 후면투사 스크린으로, 후면에서 투사하여 전면에서 볼 수 있게 만든 스크린이므로, 후면에 있는 발광체가 어느 정도 보일 수 있음. 스크린을 빔프로젝터에 지나치게 가깝게 둘 경우, 영상뿐만 아니라 빔프로젝터의 발광부가 전면에서 보이게 된다. 영상과 발광부가 디퓨저 장치에서 간섭하여 핫스팟이 발생한다.
빔 확산 및 확대 장치부의 광학 확대 장체와 공간 위치 영상 구현 장치부의 하프미러(30) 사이의 거리 D2는 렌즈의 초점거리 f에 대해 다음과 같은 수학식 3을 따른다. 이하 수학식 3은 하나의 가정적인 실시예를 나타낸 것이며, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 본 발명에 따른 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치에 의하면, 수족관 속의 움직이는 물고기와 함께 수중에서 움직이는 영상이 구현되거나 박물관의 보호 유리 상자 내부에 전시된 유물과 함께 보호유리상자 내부 공간에서 움직이는 영상을 구현하는 3차원 공간 영상 확대 투사시스템에서 특히 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 결상시키는 역할을 하는 디퓨저장치로서, 주변광원의 간섭을 줄일 수 있도록 하여 양질의 이미지가 결상될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 서버
12: 빔 프로젝터
20: 디퓨저
22: 확대장치(렌즈)
30: 하프미러
40: 투명보호상자
100: 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템
210: 코팅층
220: 지지재층

Claims (9)

  1. 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치에 있어서,
    영상을 투사하는 빔 프로젝터 영상 투사 장치부, 상기 영상 투사 장치부로부터 투사된 영상을 확산 및 확대시키는 빔 확산 및 확대 장치부, 및 상기 빔 확산 및 확대 장치부에서 확산 및 확대된 영상을 구현하는 공간 위치 영상 구현 장치부를 포함하고,
    상기 빔 프로젝터 영상 투사 장치부는 영상을 투사하는 투사부와 하나 이상의 빔 프로젝터를 포함하고,
    상기 공간 위치 영상 구현 장치부는 투명 보호 상자 및 상기 투명 보호 상자에 부착된 하프미러를 포함하고,
    상기 투명 보호 상자에 부착된 하프미러를 통해 상기 하나 이상의 프로젝터의 영상이 상기 투명 보호 상자 내부 공간에 구현되도록 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템으로서,
    상기 빔 확산 및 확대 장치부는 빔프로젝터에서 나온 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 디퓨저 장치와, 결상된 영상을 확대하여 투사시키는 광학 확대 장치를 포함하고,
    상기 디퓨저 장치는 빔을 산란시켜 영상을 결상시키는 장치로, 투명한 재질의 지지재층과, 미세 돌가루와 백색안료·흑색안료를 수지 용재에 섞어 금형 롤러를 이용해 도포한 코팅층을 포함하고,
    기존 도료에 흑색 안료를 2.0% 중량 비율로 섞어 도포하여 제작한 특수 스크린을 더 포함하고, 그 결과, 검은색 화면을 출력하여도 스크린이 눈에 띄지 않게 되며,
    광학 확대 장치는 초점거리 4000㎜의 확대 렌즈로 구성되며, 확대 렌즈의 크기는 가로 360㎜, 세로 360㎜의 정사각형 모양이며,
    빔 확산 및 확대 장치부의 광학 확대 장체와 공간 위치 영상 구현 장치부의 하프미러 사이의 거리 D2는 렌즈의 초점거리 f, 즉, 4000mmm에 대해 다음과 같은 수학식 3을 따르는 것을 특징으로 하고,
    [수학식 3]

    디퓨저 장치(20)와 광학 확대 장치(22) 사이의 거리 d1은 디퓨저 장치(20)의 대각선 크기 r1과 광학 확대 장치(22) 렌즈의 지름 크기 r2에 대해 다음과 같은 수학식 1을 따르는 것을 특징으로 하고,
    [수학식 1]

    상기 공간 위치 영상 구현 장치부는 빛의 반사율 40~50%, 투과율 60~50%인 하프미러(30)와 1면 이상 투명한 소재로 구성된 다각기둥 또는 반원기둥 모양의 상자이고,
    하프미러(30)와 투명 보호 상자(40)의 투명한 면 사이의 거리는 0㎜로 부착되고,
    부착시키는 접착제는 투명한 재질이 유지될 수 있는 소재인 것을 특징으로 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지재층은 PET이고, 상기 미세 돌가루의 크기는 1~100㎛이고, 상기 백색안료는 용액의 2~20% 중량 비중을 차지하고, 상기 흑색안료는 용액의 1.0%~5.0% 중량 비중을 차지하는 것을 특징으로 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 도포층의 두께는 20~21㎛이고, 주변 광원의 간섭을 줄이기 위해 코팅층을 톱날 모양으로 만들며, 톱날 간격은 30~50㎛인 것을 특징으로 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 빔프로젝터 영상투사 장치부는 서버와 하나 또는 다수의 빔프로젝터로 구성되며, 상기 서버는 영상투사부와 다양한 위치에서의 빔프로젝터에서 투사되어 위치와 크기가 다른 각각의 영상들을 하나의 영상처럼 맞춰주는 에지 블렌딩(Edge Blending)부를 포함하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공간 위치 영상구현 장치부는 하프미러와 투명 보호 상자를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔프로젝터를 이용한 3차원 공간 영상 확대 투사 시스템의 디퓨저장치.
  7. 삭제
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