KR20140089226A - 공간 영상 투영 장치 - Google Patents

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Abstract

배경을 갖는 공간 영상을 투영부를 통해 공간 상에 투영하는 공간 영상 투영 장치에 관한 것으로, 공간 영상 및 배경 영상을 수신하는 수신부와, 공간 영상 및 배경 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부와, 공간 영상 및 배경 영상을 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부와, 빛을 투과 또는 반사하여 공간 영상 및 배경 영상을 투영시키는 공간 영상 투영부를 포함할 수 있다. 따라서, 전방향에서 공간 영상을 볼 수 있고, 영상에 따라 상이한 위치에 공간 영상을 투영하고 동시에 배경을 함께 표현할 수 있으며, 사용자는 투영된 영상에 손을 근접시키는 등의 인터렉션을 할 수 있다.

Description

공간 영상 투영 장치{APPARATUS FOR PROJECTING SPACE IMAGE}
본 발명은 공간 영상 투영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배경을 갖는 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 영상이 스크린에 존재하기 때문에 영상을 만질 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공간에 투영된 영상을 전방향에서 볼 수 있으며 배경을 함께 표현할 수 있는 공간 영상 투영 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공간 영상 및 배경 영상을 수신하는 수신부와, 공간 영상 및 배경 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부와, 공간 영상 및 배경 영상을 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부와, 빛을 투과 또는 반사하여 공간 영상 및 배경 영상을 투영시키는 공간 영상 투영부를 포함할 수 있다.
여기서, 디스플레이부는 공간 영상 투영부의 일측에 배치되어 공간 영상을 디스플레이하는 제 1 모니터와, 공간 영상 투영부의 타측에 배치되어 배경 영상을 디스플레이하는 제 2 모니터를 포함할 수 있다.
이때, 제 1 모니터는 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 제 2 모니터는 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 제 1 간격은 제 2 간격보다 더 클 수 있다.
그리고, 제 1 모니터로부터 디스플레이되는 공간 영상과, 제 2 모니터로부터 디스플레이되는 배경 영상은, 동시에 디스플레이될 수 있다.
또한, 디스플레이부는 공간 영상과 배경 영상을 서로 다른 시간에 디스플레이할 수도 있다.
여기서, 디스플레이부와 공간 영상 투영부의 일측 사이에는 셔터부가 배치되고, 공간 영상 투영부의 타측에는 스크린이 배치되며, 셔터부는 디스플레이부가 공간 영상을 디스플레이할 때, 제어신호에 따라, 개방되어 공간 영상을 투과시키고, 디스플레이부가 배경 영상을 디스플레이할 때, 제어신호에 따라, 폐쇄되어 배경 영상을 차단시킬 수 있다.
이때, 셔터부는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)일 수 있다.
또한, 스크린은 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 셔터부는 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 제 1 간격은 제 2 간격보다 더 클 수 있다.
다음, 디스플레이부는 제 1 편광을 갖는 공간 영상과 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 디스플레이할 수 있다.
여기서, 디스플레이부와 공간 영상 투영부의 일측 사이에는 제 2 편광판이 배치되고, 공간 영상 투영부의 타측에는 제 1 편광판이 배치되며, 제 2 편광판은 제 1 편광을 갖는 공간 영상을 투과하고, 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 차단할 수 있다.
이때, 제 1, 제 2 편광판은 PSSF(Polarization selective scattering films)일 수 있다.
또한, 제 1 편광판은 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 제 2 편광판은 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 제 1 간격은 제 2 간격보다 더 클 수 있다.
그리고, 공간 영상 투영부는 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.
본 발명의 실시예에 따르면, 전방향에서 공간 영상을 볼 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상에 따라 상이한 위치에 공간 영상을 투영하고 동시에 배경을 함께 표현할 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 제 1 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 공간 영상 투영 장치의 체적 디스플레이부를 이용하여 공간 영상이 투영되는 위치를 예시한 도면
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 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 영상 및 배경 영상 중 적어도 하나를 외부 장치로부터 수신한다. 이 때, 외부 장치는 공간 영상 및 배경 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 영상 및 배경 영상 중 적어도 어느 하나를 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 영상 및 배경 영상 중 적어도 하나를 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 제 1 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이부 및 투영부를 예시한 도면이다. 이 때, 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 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 제 1 실시예에 따른 볼록 렌즈는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 볼록 렌즈에 비해 반사율이 높을 수 있다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 볼록 렌즈는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 볼록 렌즈에 비해 투과율이 높을 수 있다. 또한 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서 투영부(140)는 하나의 볼록 렌즈인 것으로 예시하였으나, 투영부(140)는 복수의 볼록 렌즈를 포함하는 볼록 렌즈 배열일 수 있다.
도 2 내지 도 3에서 예시한 바와 같이 공간 영상 투영 장치는 다양한 투영부(140)를 이용하여 공간 영상을 투영할 수 있다.
도 2 내지 도 3에서 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 4a 내지 도 4c는 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 4a는 디스플레이부(130)가 제 1 위치에 위치하고 있을 경우, 공간 영상이 투영되는 위치(이하 제 1 공간 영상 위치라 지칭)를 예시하고 있다. 도 4b는 디스플레이부(130)가 제 1 위치에 비해 렌즈와 가까운 제 2 위치에 위치하고 있을 경우, 공간 영상이 투영되는 위치(이하 제 2 공간 영상 위치라 지칭)를 예시하고 있다. 제 1 공간 영상 위치는 제 2 공간 영상 위치에 비해 투영부(140)에서 떨어진 위치이다. 즉, 도 4c와 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 제 1 위치에 위치하고 있는 경우, 제어부(120)는 투영 위치 신호를 수신하고, 투영 위치 신호에 따라 디스플레이부(130)의 위치를 제 2 위치로 변경할 수 있다. 이로 인해, 공간 영상 투영 장치는 공간 영상의 투영되는 위치를 변경하여 공간 영상의 깊이를 유동적으로 변경할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배경을 갖는 공간 영상 투영 장치를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배경을 갖는 공간 영상 투영 장치는 제 1 실시예와 유사하게 구성되어 있지만 플로팅 렌즈 또는 볼록 렌즈를 포함하는 공간 영상 투영부 아래에 배경 영상을 띄울 수 있는 디스플레이부가 더 추가될 수 있다. 따라서 상부의 디스플레이부에서 나온 영상은 제 1 실시예와 같이 공간상에 투영될 수 있다. 이때 하부의 디스플레이부에 함께 영상을 띄우게 되면 공간상에 투영된 영상 아래에 배경 영상이 함께 뜨게 된다.
일 예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 플로팅 렌즈 또는 볼록 렌즈를 포함하는 공간 영상 투영부의 일측에는 공간 영상을 디스플레이하는 제 1 모니터가 배치되고, 공간 영상 투영부의 타측에는 배경 영상을 디스플레이하는 제 2 모니터가 배치될 수 있다.
이때, 제 1 모니터는 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 제 2 모니터는 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 제 1 간격은 제 2 간격보다 더 클 수 있다.
그리고, 제 1 모니터로부터 디스플레이되는 공간 영상과, 제 2 모니터로부터 디스플레이되는 배경 영상은, 동시에 디스플레이될 수 있다.
경우에 따라, 제 1 모니터로부터 디스플레이되는 공간 영상과, 제 2 모니터로부터 디스플레이되는 배경 영상은, 다른 시간에 디스플레이될 수 있다.
즉, 제 1 모니터로부터 디스플레이되는 공간 영상과, 제 2 모니터로부터 디스플레이되는 배경 영상은, 서로 교대로 디스플레이될 수 있는데, 빠른 시간으로 공간 영상과 배경 영상을 번갈아 디스플레이함으로써, 관찰자는 공간 투영 영상과 배경 영상을 함께 관찰할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배경을 갖는 공간 영상 투영 장치를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배경을 갖는 공간 영상 투영 장치는 플로팅 렌즈를 포함하는 공간 영상 투영부와, 투사광학계를 포함하는 디스플레이부와, PDLC(polymer dispersed liquid crystal)를 포함하는 셔터부, 스크린으로 구성될 수 있다. 여기서 PDLC는 전원 구동에 따라 ON/OFF되는 소자를 말한다.
먼저, PDLC는 전원이 구동되어 투명하여 변하게 되고 투사 광학계로부터 나온 영상을 그대로 투과함으로써, 스크린에 투사될 수 있다. 그리고 스크린에 투사된 영상은 제 1 실시예와 같이 공간상에 투영될 수 있다.
그리고, PDLC는 전원이 인가되지 않아 불투명하게 되면, 투사 광학계로부터 나온 영상이 PDLC에 맺히게 된다. 따라서 하부의 디스플레이 영상에 해당되어 배경 영상이 된다.
여기서, PDLC에 전원을 인가 및 차단하는 것을 빠른 속도로 반복하게 되면 관찰자는 공간 투영 영상과 배경 영상을 함께 관찰할 수 있게 된다.
일 예로, 좀 더 상세히 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 투사 광학계인 디스플레이부는 공간 영상과 배경 영상을 서로 다른 시간에 디스플레이할 수 있다.
여기서, 투사 광학계인 디스플레이부와 플로팅 렌즈 또는 볼록 렌즈를 포함하는 공간 영상 투영부의 일측 사이에는 셔터부가 배치되고, 공간 영상 투영부의 타측에는 스크린이 배치될 수 있다.
그리고, 셔터부는 디스플레이부가 공간 영상을 디스플레이할 때, 제어신호에 따라, 개방되어 공간 영상을 투과시키고, 디스플레이부가 배경 영상을 디스플레이할 때, 제어신호에 따라, 폐쇄되어 배경 영상을 차단시킬 수 있다.
이때, 셔터부는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)일 수 있다.
또한, 스크린은 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 셔터부는 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 제 1 간격은 제 2 간격보다 더 클 수 있다.
따라서, 투사 광학계에 의해, 공간 영상과 배경 영상을 번갈아가며 빠른 속도로 반복하여 투사하고, 셔터부는 그 속도에 동기되어 공간 영상만을 투과하도록 개방하고 배경 영상을 차단하여 셔터부에 디스플레이하면, 관찰자는 공간 투영 영상과 배경 영상을 함께 관찰할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배경을 갖는 공간 영상 투영 장치를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배경을 갖는 공간 영상 투영 장치는 플로팅 렌즈와 서로 직교한 편광 상태를 갖는 투사 광학계, 서로 직교한 편광 상태로 고정된 PSSF(Polarization selective scattering films)로 구성된다. 여기서 PSSF는 빛의 편광 특성에 따라 투과시키거나 산란시키는 소자를 말한다.
먼저, 수직 편광된 빛을 투사하는 투사광학계1에서 나온 영상은 PSSF2는 편광 방향이 다르기 때문에 투과하게 된다. 그리고, 계속 진행하여 PSSF1에서 편광 방향이 같기 때문에 산란 된다. 다음, 이 산란된 영상은 제 1 실시예와 같이 공간상에 투영된게 된다. 동시에 수평 편광된 빛을 투사하는 투사광학계2에서 나온 영상은 PSSF2와 편광 방향이 같이 때문에 투사되어 배경의 역할을 하게 된다.
이처럼, 서로 다른 편광 방향을 갖는 영상을 내보내는 투사광학계는, 두 대의 투사광학계로도 이루어질 수 있지만 하나의 투사광학계 앞에 편광 스위치를 사용하여 영상과 편광을 맞추어 고속으로 투사하여 구성할 수도 있다.
일 예로, 좀 더 상세히 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 투사광학계인 디스플레이부는 제 1 편광을 갖는 공간 영상과 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 디스플레이할 수 있다.
여기서, 투사 광학계인 디스플레이부와 플로팅 렌즈 또는 볼록 렌즈를 포함하는 공간 영상 투영부의 일측 사이에는 제 2 편광판이 배치되고, 공간 영상 투영부의 타측에는 제 1 편광판이 배치되며, 제 2 편광판은 제 1 편광을 갖는 공간 영상을 투과하고, 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 차단할 수 있다.
이때, 제 1, 제 2 편광판은 PSSF(Polarization selective scattering films)일 수 있다.
또한, 제 1 편광판은 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 제 2 편광판은 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 제 1 간격은 제 2 간격보다 더 클 수 있다.
그리고, 공간 영상 투영부는 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.
여기서, 디스플레이부는 제 1 편광을 갖는 공간 영상과 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 번갈아가며 디스플레이할 수 있는 하나의 투사광학계일 수도 있고, 제 1 편광을 갖는 공간 영상만을 디스플레이하는 제 1 투사광학계와 제 2 편광을 갖는 배경 영상만을 디스플레이하는 제 2 투사광학계로 구성되는 2개의 투사광학계를 포함할 수도 있다.
만일, 디스플레이부가 하나의 투사광학계로 구성된다면, 디스플레이부는 제 1 편광을 갖는 공간 영상과 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 번갈아가며 고속으로 디스플레이하고, 제 1 편광을 갖는 공간 영상은 편광 방향이 다른 제 2 편광판을 투과하여 편광 방향이 동일한 제 1 편광판에 의해 공간상에 투영될 수 있다.
그리고, 제 2 편광을 갖는 배경 영상은 편광 방향이 동일한 제 2 편광판에 의해 차단되어 제 2 편광판 상에 디스플레이되어, 관찰자는 공간 투영 영상과 배경 영상을 함께 관찰할 수 있게 된다.
또한, 디스플레이부가 2개의 투사광학계로 구성된다면, 제 1 투사광학계는 제 1 편광을 갖는 공간 영상만을 디스플레이하고, 제 2 투사광학계는 제 2 편광을 갖는 배경 영상만을 디스플레이하며, 제 1 편광을 갖는 공간 영상은 편광 방향이 다른 제 2 편광판을 투과하여 편광 방향이 동일한 제 1 편광판에 의해 공간상에 투영될 수 있다.
그리고, 제 2 편광을 갖는 배경 영상은 편광 방향이 동일한 제 2 편광판에 의해 차단되어 제 2 편광판 상에 디스플레이되어, 관찰자는 공간 투영 영상과 배경 영상을 함께 관찰할 수 있게 된다.
따라서, 실시예는, 전방향에서 공간 영상을 볼 수 있고, 영상에 따라 상이한 위치에 공간 영상을 투영하고 동시에 배경을 함께 표현할 수 있으며, 사용자는 투영된 영상에 손을 근접시키는 등의 인터렉션을 할 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.
110 : 수신부
120 : 제어부
130 : 디스플레이부
140 : 투영부

Claims (13)

  1. 공간 영상 및 배경 영상을 수신하는 수신부;
    상기 공간 영상 및 배경 영상을 디스플레이하여 빛을 투사하는 디스플레이부;
    상기 공간 영상 및 배경 영상을 상기 디스플레이부가 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 빛을 투과 또는 반사하여 상기 공간 영상 및 배경 영상을 투영시키는 공간 영상 투영부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는,
    상기 공간 영상 투영부의 일측에 배치되어 상기 공간 영상을 디스플레이하는 제 1 모니터와,
    상기 공간 영상 투영부의 타측에 배치되어 상기 배경 영상을 디스플레이하는 제 2 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 모니터는 상기 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 상기 제 2 모니터는 상기 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 상기 제 1 간격은 상기 제 2 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 모니터로부터 디스플레이되는 공간 영상과, 상기 제 2 모니터로부터 디스플레이되는 배경 영상은, 동시에 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는 공간 영상과 배경 영상을 서로 다른 시간에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 디스플레이부와 상기 공간 영상 투영부의 일측 사이에는 셔터부가 배치되고,
    상기 공간 영상 투영부의 타측에는 스크린이 배치되며,
    상기 셔터부는,
    상기 디스플레이부가 공간 영상을 디스플레이할 때, 제어신호에 따라, 개방되어 상기 공간 영상을 투과시키고,
    상기 디스플레이부가 배경 영상을 디스플레이할 때, 제어신호에 따라, 폐쇄되어 상기 배경 영상을 차단시키는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 셔터부는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)인 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 스크린은 상기 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 상기 셔터부는 상기 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 상기 제 1 간격은 상기 제 2 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는 제 1 편광을 갖는 공간 영상과 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 디스플레이부와 상기 공간 영상 투영부의 일측 사이에는 제 2 편광판이 배치되고,
    상기 공간 영상 투영부의 타측에는 제 1 편광판이 배치되며,
    상기 제 2 편광판은 상기 제 1 편광을 갖는 공간 영상을 투과하고, 상기 제 2 편광을 갖는 배경 영상을 차단하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 편광판은 PSSF(Polarization selective scattering films)인 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 편광판은 상기 공간 영상 투영부로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고, 상기 제 2 편광판은 상기 공간 영상 투영부로부터 제 2 간격으로 떨어져 배치되며, 상기 제 1 간격은 상기 제 2 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 영상 투영부는 볼록 렌즈, 볼록 렌즈 배열, 오목 미러, 오목 미러 배열, 오목 렌즈, 오목 렌즈 배열 및 투명 재질의 구체 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
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