KR20160040805A - 공간 영상 투영 장치 - Google Patents

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KR20160040805A
KR20160040805A KR1020140134178A KR20140134178A KR20160040805A KR 20160040805 A KR20160040805 A KR 20160040805A KR 1020140134178 A KR1020140134178 A KR 1020140134178A KR 20140134178 A KR20140134178 A KR 20140134178A KR 20160040805 A KR20160040805 A KR 20160040805A
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신성철
김은수
김승철
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엘지전자 주식회사
광운대학교 산학협력단
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Abstract

공간 영상을 투영부를 통해 공간 상에 투영하는 공간 영상 투영 장치에 관한 것으로, 영상 신호를 수신하는 수신부와, 영상 신호가 처리된 영상을 표시하는 디스플레이부와, 디스플레이부를 제어하는 제어부와, 디스플레이부에 표시된 영상의 광을 반사하여 소정 공간에 공간 영상을 투영시키는 투영부를 포함하고, 투영부는, 디스플레이부를 마주하는 제 1 면과 제 1 면의 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 플레이트와, 플레이트의 제 1 면 또는 제 2 면 위에 배치되는 돌출부를 포함하며, 돌출부는, 플레이트의 표면으로부터 45도 경사진 제 1, 제 2 경사면을 포함하고, 제 1, 제 2 경사면 사이의 각도가 90도일 수 있다.

Description

공간 영상 투영 장치{APPARATUS FOR PROJECTING SPACE IMAGE}
본 발명은 공간 영상 투영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공간 영상을 투영부를 통해 공간 상에 투영하는 공간 영상 투영 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공간 영상이란 2차원 평면 영상과는 달리 깊이를 표현할 수 있다.
여기서, 공간 영상을 사람의 양안이 인식할 경우, 사람은 입체감을 느낄 수 있다.
그리고, 공간 영상 투영 장치는, 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 있었다.
또한, 공간 영상 투영을 위한 다른 방법으로는 회전스크린을 이용한 체적형 방식이 있는데, 체적형 방식의 경우, 모든 방향에서 3차원 영상을 볼 수 있는 장점이 있지만, 영상이 스크린에 존재하기 때문에 영상을 만질 수 없게 되는 문제점이 있었다.
다른 방식으로서, 오목 거울 또는 볼록 렌즈를 이용한 공간 투영 디스플레이 방식이 있다.
도 1은 일반적인 볼록렌즈 기반의 공간 영상 투영 장치를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 공간 영상 투영 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널(10)과, 디스플레이 패널(10)로부터 일정 간격 떨어져 배치되어, 디스플레이 패널(10)의 영상을 소정 공간에 투영하는 볼록렌즈(20)를 포함할 수 있다.
여기서, 공간 투영 영상(30)은, 볼록렌즈(20)로부터 일정 간격 떨어진 전방에, 생성될 수 있다.
이처럼, 소정 공간에 공간 영상(30)을 생성하기 위해서는, 디스플레이 패널(10)과 볼록렌즈(20) 사이에 일정 공간이 필요하게 된다.
즉, 디스플레이 패널(10)과 볼록렌즈(20) 사이의 간격이 da이고, 볼록렌즈(20)의 초점 거리가 df이며, 볼록렌즈(20)와 공간 영상(30) 사이의 거리가 db일 경우, 1/db = 1/df - 1/da와 같은 관계식이 성립될 수 있다.
따라서, 기존의 공간 영상 투영 장치는, 볼록렌즈(20)의 전방에 공간 영상(30)을 생성하기 위해서, 디스플레이 패널(10)과 볼록렌즈(20) 사이에 일정 공간이 필요하므로, 아주 벌키(bulky)한 구조를 가질 수밖에 없어, 다양한 부분에 활용하기에는 한계가 있었다.
또한, 디스플레이 패널(10)의 영상이, 볼록렌즈(20)를 거쳐 볼록렌즈(20)의 전방에 투영되므로, 공간 영상(30)의 크기는, 디스플레이 패널(10)에 표시되는 영상 크기에 비해, 작아지는 문제가 있었다.
따라서, 향후, 전체적인 장치의 두께를 줄이면서도, 공간 영상의 크기를 유지할 수 있는 공간 영상 투영 장치의 개발이 필요하다.
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 다수의 돌출부를 갖는 투영부를 이용하여, 장치의 두께를 줄이면서도, 공간 영상의 크기를 유지할 수 있는 공간 영상 투영 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 공간 영상 투영 장치는, 영상 신호를 수신하는 수신부와, 영상 신호가 처리된 영상을 표시하는 디스플레이부와, 디스플레이부를 제어하는 제어부와, 디스플레이부에 표시된 영상의 광을 반사하여 소정 공간에 공간 영상을 투영시키는 투영부를 포함하고, 투영부는, 디스플레이부를 마주하는 제 1 면과 제 1 면의 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 플레이트와, 플레이트의 제 1 면 또는 제 2 면 위에 배치되는 돌출부를 포함하며, 돌출부는, 플레이트의 표면으로부터 45도 경사진 제 1, 제 2 경사면을 포함하고, 제 1, 제 2 경사면 사이의 각도가 90도일 수 있다.
여기서, 돌출부는, 플레이트 표면에 대해 X축 방향으로 다수 개가 배열될 수 있다.
그리고, 돌출부의 길이는, 플레이트의 X축에 대해 수직한 Y축 길이와 동일할 수 있다.
이어, 플레이트의 제 2 면 위에 배치되는 돌출부는, 제 1, 제 2 경사면의 내부면이, 광을 반사하는 반사면으로 형성될 수 있다.
여기서, 광은, 플레이트를 투과하여, 돌출부의 제 1, 제 2 경사면에 반사되고, 다시 상기 플레이트를 투과하여, 소정 공간에 투영될 수 있다.
또한, 플레이트의 제 1 면 위에 배치되는 돌출부는, 제 1, 제 2 경사면의 외부면이, 광을 반사하는 반사면으로 형성될 수도 있다.
여기서, 광은, 서로 인접하는 제 1 돌출부의 제 1 경사면과 제 2 돌출부의 제 2 경사면에 반사되어, 소정 공간에 투영될 수도 있다.
다음, 디스플레이부와 투영부 사이의 간격은, 공간 영상과 투영부 사이의 간격과 동일할 수 있다.
그리고, 디스플레이부는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 스크린, 3차원 오브젝트(object) 중 어느 적어도 하나일 수 있다.
또한, 디스플레이부는, 투영부의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져서 마주보며, 서로 평행하게 배치될 수 있다.
경우에 따라, 디스플레이부는, 투영부의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져 배치되고, 투영부의 표면에 평행한 평행선에 대해, 소정 각도로 경사지게 배치될 수도 있다.
여기서, 디스플레이부에 표시되는 영상의 픽셀과 공간 영상의 픽셀은, 투영부를 관통하는 수직축을 기준으로 서로 대칭되어 위치할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 다수의 돌출부를 갖는 투영부를 이용하여, 장치의 두께를 줄이면서도, 공간 영상의 크기를 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 장치의 깊이를 최소화함으로써, 공간 영상을 구현할 수 있는 장치의 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 볼록렌즈 기반의 공간 영상 투영 장치를 보여주는 도면
도 2는 본 발명 일실시예에 따른 공간 영상 투영 장치를 보여주는 블럭 구성도
도 3 내지 도 5는 도 2의 디스플레이부와 투영부의 배치 관계를 보여주는 도면
도 6은 투영부에 반사되는 광의 경로를 보여주는 도면
도 7은 도 3의 투영부를 상세히 보여주는 도면
도 8은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선상에 따른 제 1 실시예의 투영부를 보여주는 단면도
도 9는 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선상에 따른 제 2 실시예의 투영부를 보여주는 단면도
도 10은 투영부의 돌출부 높이를 보여주는 단면도
도 11은 보호층을 갖는 투영부를 보여주는 단면도
도 12는 프로젝터를 이용한 공간 영상 투영 장치를 보여주는 도면
도 13은 경사진 디스플레이부를 이용한 공간 영상 투영 장치를 보여주는 도면
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
본 명세서에서 설명되는 공간 영상 투영 장치는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등에 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 공간 영상 투영 장치의 구성은, 이동 단말기 및 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명 일실시예에 따른 공간 영상 투영 장치를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공간 영상 투영 장치는, 수신부(110), 제어부(120), 디스플레이부(130) 및 투영부(140)를 포함한다.
여기서, 수신부(110)는, 외부 장치로부터 영상 신호를 수신할 수 있다.
이때, 외부 장치는, 영상을 저장하는 저장 매체를 포함하는 장치일 수 있는데, 수신부(110)는 외부 장치로부터 투영 위치 신호를 부가적으로 수신할 수 있다.
투영 위치 신호는, 소정 공간에 영상을 투영시켜 생성되는 공간 영상의 위치를 결정하는 신호로서, 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.
다음, 제어부(120)는, 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상 신호를 디스플레이부(130)로 전송하여, 디스플레이부(130)가 영상을 표시하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(120)는, 투영 위치 신호에 따라 디스플레이부(130) 및 투영부(140)에 구비된 모터 또는 투영부(140)의 동작을 제어할 수도 있다.
이어, 디스플레이부(130)는, 소정 공간에 투영되는 공간 영상을 디스플레이할 수 있다.
이때, 디스플레이부(130)는, 일반 평면 디스플레이부, 시차 장벽(Parallax Barrier)을 구비한 디스플레이부, 회전스크린 방식의 체적형 3D 디스플레이부, 적층형 3D 디스플레이부, 집적영상 기반 3D 디스플레이부, 홀로그램 기반 3D 디스플레이부 등일 수 있다.
일 예로, 디스플레이부(130)는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 스크린, 3차원 오브젝트(object) 중 어느 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 투영부(140)는, 디스플레이부(130)에 표시된 영상의 광을 반사하여 소정 공간에 공간 영상을 투영시킬 수 있다.
여기서, 투영부(140)는, 디스플레이부(130)를 마주하는 제 1 면과 제 1 면의 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 플레이트와, 플레이트의 제 1 면 또는 제 2 면 위에 배치되는 돌출부를 포함할 수 있다.
이때, 돌출부는, 플레이트의 표면으로부터 약 45도 경사진 제 1, 제 2 경사면을 포함하고, 제 1, 제 2 경사면 사이의 각도가 약 90도일 수 있다.
일 예로, 투영부(140)는, 광이 투과되는 투명한 재질의 프리즘 어레이일 수도 있고, 광이 불투과되는 불투명한 재질의 프리즘 어레이일 수도 있다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 디스플레이부와 투영부의 배치 관계를 보여주는 도면으로서, 도 3은 사시도이고, 도 4는 측면도이며, 도 5는 상면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(130)와 투영부(140)는, 제 1 간격 D1으로 떨어져 배치될 수 있다.
그리고, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 광은, 투영부(140)에 반사되어, 디스플레이부(130)의 주변 공간에 투영되어 공간 영상(150)을 생성할 수 있다.
여기서, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 픽셀 P1은, 공간 영상(150)의 픽셀 P11 위치에 대응하여 투영될 수 있다.
따라서, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 픽셀 P1과, 공간 영상(150)의 픽셀 P11은, 투영부(140)를 관통하는 수직축에 대해 대칭일 수 있다.
일 예로, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 픽셀 P1으로부터 출사되는 광은, 제 1 광경로를 통해 투영부(140)에 도달하고, 투영부(140)에 의해 반사되어 제 2 광경로를 통해 디스플레이부의 주변 공간에 투영되어 공간 영상(150)을 형성한다.
여기서, 제 1 광경로의 길이와 제 2 광경로의 길이는, 동일할 수 있다.
따라서, 공간 영상(150)은, 디스플레이부(130)의 주변 공간에 투영될 수 있다.
즉, 공간 영상(150)은, 디스플레이부(130)의 위치에 따라, 디스플레이부(130)와 대칭이 되어, 디스플레이부(130)의 주변에 형성될 수 있다.
그리고, 디스플레이부(130)와 투영부(140) 사이의 제 1 간격 D1은, 공간 영상(150)과 투영부(140) 사이의 제 2 간격 D2과 동일할 수 있다.
여기서, 디스플레이부(130)는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널일 수 있고, 프로젝터 등의 디스플레이 장치에 의해 투사되는 영상을 표시하는 스크린일 수도 있으며, 입체 디스플레이 장치에 의해 구현되는 3차원 오브젝트(object)일 수도 있다.
이때, 3차원 오브젝트는, 디스플레이부(130)가 위치하는 공간에 투영되는 영상일 수 있다.
이어, 디스플레이부(130)는, 투영부(140)의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져서 마주보며, 서로 평행하게 배치될 수 있다.
그 이유는, 디스플레이부(130)가, 투영부(140)의 중앙 영역을 마주보도록 배치될 경우, 공간 영상(150)이 디스플레이부(130)가 위치하는 영역으로 다시 반사되어 투영되어, 관찰자가 공간 영상(150)을 볼 수 없기 때문이다.
따라서, 디스플레이부(130)가 투영부(140)의 중앙영역에서 일측으로 어긋나게 배치됨으로써, 공간 영상(150)은, 디스플레이부(130)에 대칭되도록, 디스플레이부(130)의 주변부에 위치할 수 있다.
경우에 따라, 디스플레이부(130)는, 투영부(140)의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져 배치되고, 투영부(140)의 표면에 평행한 평행선에 대해, 소정 각도로 경사지게 배치될 수도 있다.
여기서, 공간 영상(150)은, 디스플레이부(130)에 대칭되도록, 디스플레이부(130)의 주변부에 위치할 수 있는데, 공간 영상(150)도 디스플레이부(130)가 경사진 각도만큼, 경사지게 생성될 수 있다.
따라서, 도 3과 같이, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 픽셀 P1과 공간 영상(150)의 픽셀 P11은, 투영부(150)를 관통하는 수직축을 기준으로 서로 대칭되어 위치할 수 있다.
도 4b와 같이, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상이 신발 광고 관련 오브젝트일 경우, 신발 광고 관련 오브젝트는, 투영부(140)에 반사되어, 디스플레이부(130)의 주변 공간에 투영되어, 공간 영상(150)을 형성할 수 있다.
그리고, 투영부(140)의 면적 S2은, 디스플레이부(130)의 면적 S1과 동일하거나 또는 더 클 수 있다.
즉, 투영부(140)의 면적 S2은, 적어도 디스플레이부(130)의 면적 S1과 동일하거나 또는 디스플레이부(130)의 면적보다 더 커야 한다.
그 이유는, 투영부(140)가 디스플레이부(130)에 표시되는 영상 전체를 반사시킬 수 있는 면적을 가져야 하기 때문이다.
여기서, 투영부(140)는, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상 크기를 그대로 전반사하므로, 공간 영상(150)의 크기도 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 크기와 동일할 수 있다.
일 예로, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상이, 신발 광고 관련 오브젝트인 경우, 신발 광고 관련 오브젝트의 크기는, 투영부(140)에 그대로 전반사되어, 소정 공간에 투영되는 신발 관련 공간 영상(150)의 크기와 동일하다.
한편, 투영부(140)는, 디스플레이부(130)를 마주하는 제 1 면과 제 1 면의 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 플레이트와, 플레이트의 제 1 면 또는 제 2 면 위에 배치되는 돌출부를 포함할 수 있다.
이때, 돌출부는, 플레이트의 표면으로부터 약 45도 경사진 제 1, 제 2 경사면을 포함하고, 제 1, 제 2 경사면 사이의 각도가 약 90도일 수 있다.
그리고, 투영부(140)의 돌출부는, 투영부(140)의 플레이트 표면에 대해 X축 방향으로 다수 개가 배열될 수 있다.
여기서, 돌출부의 길이는, 플레이트의 X축에 대해 수직한 Y축 길이와 동일할 수 있다.
일 예로, 돌출부는, 홀수열로 배열되는 제 1 돌출부(141)와, 짝수열로 배열되는 제 2 돌출부(142)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면은, 일측 끝단이 서로 접촉되어 만나도록, 배치되며, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면 사이의 각도는, 약 90도일 수 있다.
이때, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 서로 다를 수도 있다.
그리고, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 단면적은, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 단면적은, 서로 다를 수도 있다.
또한, 투영부(140)의 플레이트의 제 2 면 위에 배치되는 돌출부는, 제 1, 제 2 경사면의 내부면이, 광을 반사하는 반사면으로 형성될 수 있다.
따라서, 디스플레이부(130)로부터 출사되는 영상의 광은, 투영부(140)의 플레이트를 투과하여, 돌출부의 제 1, 제 2 경사면에 반사되고, 다시 투영부(140)의 플레이트를 투과하여, 소정 공간에 투영될 수 있다.
이 경우, 투영부(140)의 플레이트와 돌출부는, 광이 투과될 수 있는 투명 재질로 이루어질 수 있다.
다른 경우로서, 투영부(140)의 플레이트의 제 1 면 위에 배치되는 돌출부는, 제 1, 제 2 경사면의 외부면이, 광을 반사하는 반사면으로 형성될 수 있다.
따라서, 디스플레이부(130)로부터 출사되는 영상의 광은, 서로 인접하는 제 1 돌출부의 제 1 경사면과 제 2 돌출부의 제 2 경사면에 반사되어, 소정 공간에 투영될 수 있다.
여기서, 투영부(140)의 플레이트의 제 1 면 위에 배치되는 돌출부는, 제 1, 제 2 경사면의 외부면에 광을 전반사하는 반사층이 형성될 수 있다.
이 경우, 투영부(140)의 플레이트와 돌출부는, 광이 투과될 수 있는 투명 재질로 이루어질 수도 있고, 광이 불투과되는 불투명 재질로 이루어질 수도 있다.
또한, 투영부(140)의 돌출부의 상부에는, 보호층이 형성될 수도 있다.
여기서, 보호층의 두께는, 돌출부의 높이보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 투영부(140)의 돌출부가 외부의 충격에 의해, 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
다른 실시예로서, 투영부(140)의 돌출부는, 홀수열로 배열되는 제 1 돌출부(141)와, 짝수열로 배열되는 제 2 돌출부(142)를 포함할 수 있는데, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면은, 서로 마주보며 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면과 플레이트의 표면 사이의 각도는, 약 135도일 수 있고, 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면과 플레이트의 표면 사이 각도는, 약 135도일 수 있다.
이때, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격은, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격이 서로 다를 수도 있다.
또한, 투영부(140)의 플레이트의 두께는, 투영부(140)의 돌출부의 높이보다 더 얇을 수 있다.
그 이유는, 투영부(140)의 플레이트의 두께가 너무 두꺼우면, 광의 손실이 있어 공간 영상(150)의 선명도를 저하시킬 수 있고, 투영부(140)의 전체 무게 및 전체 두께가 증가되기 때문이다.
이와 같이, 구성되는 본 발명은, 다수의 돌출부를 갖는 투영부를 이용하여, 장치의 두께를 줄이면서도, 공간 영상의 크기를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 장치의 깊이를 최소화함으로써, 공간 영상을 구현할 수 있는 장치의 크기를 소형화할 수 있다.
도 6은 투영부에 반사되는 광의 경로를 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(130)와 투영부(140)는, 일정 간격으로 떨어져 배치될 수 있다.
그리고, 디스플레이부(130)는, 영상을 표시하고, 투영부(140)는, 디스플레이부(130)의 영상의 광을 전반사하게 된다.
여기서, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상 중, 어느 한 포인트(132)의 영상의 광은, 여러 방향으로 향하여 출사하게 되는데, 그 중에서, 영상의 광은, 제 1 광경로를 따라, 투영부(140)의 돌출부로 향하게 되고, 투영부(140)의 돌출부에 전반사되어 제 2 광경로를 따라, 다시 원래의 포인트(132) 위치로 되돌아오게 된다,
따라서, 디스플레이부(130)에 표시되는 모든 영상의 광은, 투영부(140)에 전반사되어 원래의 위치로 영상이 투영된다.
이러한 원리를 이용하여, 투영부(140)는, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)를, 투영부(140)의 플레이트(143) 표면에 대해 X축 방향으로 다수 개가 배열될 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 길이는, 플레이트(143)의 X축에 대해 수직한 Y축 길이와 동일할 수 있다.
일 예로, 투영부(140)는, 삼각 기둥 형상의 프리즘 어레이들이 배열된 구조일 수 있다.
따라서, 투영부(140)는, Y축 방향으로 일반 거울과 같은 작용을 하여, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 길이 방향인 Y축 방향을 따라, 영상이 퍼지게 된다.
따라서, 소정 공간에 투영되는 공간 영상은, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 길이 방향인 Y축 방향에 대해서는, 위치의 제약 없이 볼 수 있다.
하지만, 공간 영상이 디스플레이부에 가리지 않도록, 디스플레이부의 위쪽이나 아래쪽 부분에 투영되도록 구성하거나 또는 관찰자가 디스플레이부의 위쪽에서 내려다 보거나 아래쪽에서 올려다보도록 구성할 수도 있다.
따라서, 공간 영상은, 디스플레이부의 주변 공간에 투영되도록, 디스플레이부는, 투영부의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져서 마주보며, 서로 평행하게 배치될 수 있다.
이때, 디스플레이부와 투영부 사이의 간격은, 공간 영상과 투영부 사이의 간격과 동일할 수 있다.
경우에 따라, 디스플레이부는, 투영부의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져 배치되고, 투영부의 표면에 평행한 평행선에 대해, 소정 각도로 경사지게 배치될 수도 있다.
도 7은 도 3의 투영부를 상세히 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 투영부(140)는, 디스플레이부에 표시된 영상의 광을 반사하여 소정 공간에 공간 영상을 투영시킬 수 있다.
여기서, 투영부(140)는, 플레이트(143)와, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)들이 배열되는 다수의 돌출부들을 포함할 수 있다.
일 예로, 돌출부는, 홀수열로 배열되는 제 1 돌출부(141)와, 짝수열로 배열되는 제 2 돌출부(142)를 포함할 수 있다.
이때, 제 1 돌출부(141)는, 플레이트(143)의 표면으로부터 약 45도 경사진 제 1, 제 2 경사면(141a, 141b)을 포함하고, 제 1, 제 2 경사면(141a, 141b) 사이의 각도가 약 90도일 수 있다.
또한, 제 2 돌출부(142)도 제 1 돌출부(141)과 동일한 경사면을 가질 수 있다.
따라서, 돌출부는, 삼각 기둥 형상의 프리즘 어레이일 수 있다.
이러한, 삼각 기둥 형상의 돌출부들은, 플레이트(143) 표면에 대해 X축 방향으로 다수 개가 배열될 수 있다.
즉, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)가 교대로 반복해서 배열될 수 있는데, 일 예로, 홀수열에는 제 1 돌출부(141)가 배열되고, 짝수열에는 제 2 돌출부(142)가 배열될 수 있다.
그리고, 돌출부의 길이는, 플레이트(143)의 X축에 대해 수직한 Y축 길이와 동일할 수 있다.
즉, 삼각 기둥 형상의 돌출부 길이와 플레이트(143)의 Y축 길이는 서로 동일할 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 길이는, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 길이는, 서로 다를 수도 있다.
또한, 투영부(140)의 플레이트(143)는, 디스플레이부를 마주하는 하면과 하면의 반대 방향을 향하는 상면을 포함할 수 있는데, 다수의 돌출부들은, 플레이트(143)의 하면 또는 상면 위에 배치될 수 있다.
따라서, 다수의 돌출부들은, 디스플레이부를 마주보도록 플레이트의 하면에 배치될 수도 있고, 디스플레이부와 마주하지 않도록 플레이트의 상면에 배치될 수도 있다.
또한, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a)은, 일측 끝단이 서로 접촉되어 만나도록, 배치될 수 있는데, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a) 사이의 각도는, 약 90도일 수 있다.
다른 실시예로서, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a)은, 서로 마주보며 일정 간격 떨어져 배치될 수 있는데, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 플레이트(143)의 표면 사이의 각도는, 약 135도일 수 있고, 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a)과 플레이트(143)의 표면 사이 각도는, 약 135도일 수 있다.
또한, 투영부(140)의 플레이트(143)의 두께는, 투영부(140)의 돌출부의 높이보다 더 얇을 수 있다.
그 이유는, 투영부(140)의 플레이트(143)의 두께가 너무 두꺼우면, 광의 손실이 있어 공간 영상의 선명도를 저하시킬 수 있고, 투영부(140)의 전체 무게 및 전체 두께가 증가되기 때문이다.
도 8은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선상에 따른 제 1 실시예의 투영부를 보여주는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 투영부(140)는, 플레이트(143)와, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)들이 배열되는 다수의 돌출부들을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)는, 홀수열로 배열되고, 제 2 돌출부(142)는, 짝수열로 배열될 수 있다.
그리고, 플레이트(143)는, 디스플레이부를 마주하는 하면(143b)과 하면(143b)의 반대 방향을 향하는 상면(143a)을 포함할 수 있는데, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)는, 도 8a와 같이, 플레이트(143)의 상면(143a) 위에 배치될 수도 있고, 도 8b 및 도 8c와 같이, 플레이트(143)의 하면(143b) 위에 배치될 수도 있다.
따라서, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)는, 도 8a와 같이, 디스플레이부와 마주하지 않도록 플레이트(143)의 상면(143a)에 배치될 수도 있고, 도 8b 및 도 8c와 같이, 디스플레이부를 마주보도록 플레이트(143)의 하면(143b)에 배치될 수도 있다.
그리고, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a)은, 일측 끝단이 서로 접촉되어 만나도록, 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a) 사이의 각도 θ1는, 약 90도일 수 있다.
또한, 제 1 돌출부(141)의 경사면과 플레이트(143)의 표면 사이의 각도 θ3와, 제 2 돌출부(142)의 경사면과 플레이트(143)의 표면 사이의 각도 θ2는, 약 45도일 수 있다.
이때, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 서로 다를 수도 있다.
그리고, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 단면적은, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 단면적은, 서로 다를 수도 있다.
또한, 도 8a와 같이, 투영부(140)의 플레이트(143)의 상면(143a) 위에 배치되는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)는, 경사면의 내부면(144a)이, 광을 반사하는 반사면으로 형성될 수 있다.
따라서, 디스플레이부로부터 출사되는 영상의 광은, 투영부(140)의 플레이트(143)를 투과하여, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 경사면에 반사되고, 다시 투영부(140)의 플레이트(143)를 투과하여, 소정 공간에 투영될 수 있다.
이 경우, 투영부(140)의 플레이트(143)와 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)는, 광이 투과될 수 있는 투명 재질로 이루어질 수 있다.
다른 경우로서, 도 8b와 같이, 투영부(140)의 플레이트(143)의 하면(143b) 위에 배치되는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)는, 경사면의 외부면(144b)이, 광을 반사하는 반사면으로 형성될 수 있다.
따라서, 디스플레이부로부터 출사되는 영상의 광은, 서로 인접하는 제 1 돌출부(141)의 제 1 경사면과 제 2 돌출부(142)의 제 2 경사면에 반사되어, 소정 공간에 투영될 수 있다.
여기서, 도 8c와 같이, 투영부(140)의 플레이트(143)의 하면(143b) 위에 배치되는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)는, 경사면의 외부면(144b)에 광을 전반사하는 반사층(145)이 형성될 수 있다.
이 경우, 투영부(140)의 플레이트(143)와 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)는, 광이 투과될 수 있는 투명 재질로 이루어질 수도 있고, 광이 불투과되는 불투명 재질로 이루어질 수도 있다.
도 9는 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선상에 따른 제 2 실시예의 투영부를 보여주는 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 투영부(140)는, 플레이트(143)와, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)들이 배열되는 다수의 돌출부들을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)는, 홀수열로 배열되고, 제 2 돌출부(142)는, 짝수열로 배열될 수 있다.
그리고, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면은, 서로 마주보며 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면과 플레이트의 표면 사이의 각도는, 약 135도일 수 있고, 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면과 플레이트의 표면 사이 각도는, 약 135도일 수 있다.
이때, 도 9a와 같이, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격은, 서로 동일할 수 있다.
일 예로, 플레이트(143)의 가장자리 영역에 위치하는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격 d1과, 플레이트(143)의 중앙 영역에 위치하는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격 d2은, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 도 9b 및 도 9c와 같이, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격은, 서로 다를 수도 있다.
일 예로, 플레이트(143)의 가장자리 영역에 위치하는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격 d1과, 플레이트(143)의 중앙 영역에 위치하는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격 d2은, 서로 다를 수 있다.
즉, 도 9b와 같이, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격은, 플레이트(143)의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록, 점차적으로 커질 수 있다.
경우에 따라, 도 9c와 같이, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격은, 플레이트(143)의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록, 점차적으로 작아질 수도 있다.
이처럼, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142) 사이의 간격을 조절하는 이유는, 투영되는 공간 영상의 휘도 및 선명도 조절하여, 다양한 형태의 공간 영상을 생성할 수 있으므로, 관찰자에게 입체 영상에 대한 다양한 흥미와 재미를 제공할 수 있기 때문이다.
도 10은 투영부의 돌출부 높이를 보여주는 단면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 투영부(140)는, 플레이트(143)와, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)들이 배열되는 다수의 돌출부들을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)는, 홀수열로 배열되고, 제 2 돌출부(142)는, 짝수열로 배열될 수 있다.
그리고, 플레이트(143)는, 디스플레이부를 마주하는 하면과 하면의 반대 방향을 향하는 상면을 포함할 수 있는데, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)는, 플레이트(143)의 상면 위에 배치될 수도 있고, 플레이트(143)의 하면 위에 배치될 수도 있다.
그리고, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a)은, 일측 끝단이 서로 접촉되어 만나도록, 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)의 제 2 경사면(141b)과 제 2 돌출부(142)의 제 1 경사면(142a) 사이의 각도 θ1는, 약 90도일 수 있다.
또한, 제 1 돌출부(141)의 경사면과 플레이트(143)의 표면 사이의 각도 θ3와, 제 2 돌출부(142)의 경사면과 플레이트(143)의 표면 사이의 각도 θ2는, 약 45도일 수 있다.
이때, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이 h1는, 도 10a와 같이, 서로 동일할 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 단면적은, 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 도 10b, 도 10c, 도 10d와 같이, 서로 다를 수도 있다.
이때, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 단면적은, 서로 다를 수도 있다.
일 예로, 제 1 돌출부(141)의 높이 h1과, 제 2 돌출부(142)의 높이 h2는 서로 다를 수 있는데, 도 10b와 같이, 제 1 돌출부(141)의 높이 h1가, 제 2 돌출부(142)의 높이 h2보다 더 낮을 수 있다.
하지만, 경우에 따라, 제 1 돌출부(141)의 높이 h1가, 제 2 돌출부(142)의 높이 h2보다 더 높을 수도 있다.
또한, 플레이트(143)의 가장자리 영역에 위치하는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이 h1와, 플레이트(143)의 중앙 영역에 위치하는 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이 h3는, 서로 다를 수 있다.
즉, 도 10c와 같이, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 플레이트(143)의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록, 점차적으로 높아질 수 있다.
경우에 따라, 도 10d와 같이, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이는, 플레이트(143)의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록, 점차적으로 낮아질 수도 있다.
이처럼, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이를 조절하는 이유는, 투영되는 공간 영상의 휘도 및 선명도 조절하여, 다양한 형태의 공간 영상을 생성할 수 있으므로, 관찰자에게 입체 영상에 대한 다양한 흥미와 재미를 제공할 수 있기 때문이다.
도 11은 보호층을 갖는 투영부를 보여주는 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 투영부(140)는, 플레이트(143)와, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)들이 배열되는 다수의 돌출부들을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)는, 홀수열로 배열되고, 제 2 돌출부(142)는, 짝수열로 배열될 수 있다.
또한, 투영부(140)의 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 상부에는, 보호층(144)이 형성될 수 있다.
여기서, 보호층(144)의 두께 h11는, 제 1, 제 2 돌출부(141, 142)의 높이보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 투영부(140)의 돌출부가 외부의 충격에 의해, 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
일 예로, 보호층(144)은, 광이 투과되는 투명한 재질일 수도 있고, 광이 차단되는 불투명한 재질일 수도 있다.
그리고, 플레이트(143)는, 디스플레이부를 마주하는 하면과 하면의 반대 방향을 향하는 상면을 포함할 수 있는데, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)는, 플레이트(143)의 상면 위에 배치될 수도 있고, 플레이트(143)의 하면 위에 배치될 수도 있다.
여기서, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)가, 광이 입사되는 반대 방향인 플레이트(143)의 상면 위에 배치되는 경우, 보호층(144)의 재질은, 광을 차단하는 불투명한 재질로 이루어질 수도 있고, 광이 투과되는 투명한 재질로 이루어질 수도 있다.
경우에 따라, 제 1 돌출부(141)와 제 2 돌출부(142)가, 광이 입사되는 방향인 플레이트(143)의 하면 위에 배치되는 경우, 보호층(144)의 재질은, 광이 투과되는 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
이처럼, 본 발명의 투영부는, 돌출부의 보호를 위한 보호층(144)을 형성함으로써, 외부 충격에 의한 돌출부의 손상을 줄일 수 있으므로, 설치 환경에 구애받지 않고, 다양한 공간에 공간 영상 투영 장치의 설치가 가능하다.
도 12는 프로젝터를 이용한 공간 영상 투영 장치를 보여주는 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공간 영상 투영 장치는, 프로젝터(160)와 프로젝터(160)에 의해 투사되는 영상을 표시하는 스크린(162)와, 투영부(140)를 포함할 수 있는데, 스크린(162)와 투영부(140)는, 제 1 간격 D1으로 떨어져 배치될 수 있다.
그리고, 스크린(162)에 표시되는 영상의 광은, 투영부(140)에 반사되어, 스크린(162)의 주변 공간에 투영되어 공간 영상(150)을 생성할 수 있다.
여기서, 스크린(162)와 투영부(140) 사이의 제 1 간격 D1은, 공간 영상(150)과 투영부(140) 사이의 제 2 간격 D2과 동일할 수 있다.
경우에 따라, 프로젝터(160)에 의해 투사되는 영상을 표시하는 스크린(162)은, 입체 디스플레이 장치에 의해 구현되는 3차원 오브젝트(object)일 수도 있다.
이때, 3차원 오브젝트는, 스크린(162)이 위치하는 공간에 투영되는 영상일 수 있다.
이어, 스크린(162)은, 투영부(140)의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져서 마주보며, 서로 평행하게 배치될 수 있다.
그 이유는, 스크린(162)이, 투영부(140)의 중앙 영역을 마주보도록 배치될 경우, 공간 영상(150)이 스크린(162)이 위치하는 영역으로 다시 반사되어 투영되어, 관찰자가 공간 영상(150)을 볼 수 없기 때문이다.
따라서, 스크린(162)이 투영부(140)의 중앙영역에서 일측으로 어긋나게 배치됨으로써, 공간 영상(150)은, 스크린(162)에 대칭되도록, 스크린(162)의 주변부에 위치할 수 있다.
그리고, 투영부(140)의 면적 S2은, 스크린(162)의 면적 S3과 동일하거나 또는 더 클 수 있다.
즉, 투영부(140)의 면적 S2은, 적어도 스크린(162)의 면적 S3과 동일하거나 또는 스크린(162)의 면적보다 더 커야 한다.
그 이유는, 투영부(140)가 스크린(162)에 표시되는 영상 전체를 반사시킬 수 있는 면적을 가져야 하기 때문이다.
여기서, 투영부(140)는, 스크린(162)에 표시되는 영상 크기를 그대로 전반사하므로, 공간 영상(150)의 크기도 스크린(162)에 표시되는 영상의 크기와 동일할 수 있다.
경우에 따라, 스크린(162)은, 투영부(140)의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져 배치되고, 투영부(140)의 표면에 평행한 평행선에 대해, 소정 각도로 경사지게 배치될 수도 있다.
여기서, 공간 영상(150)은, 스크린(162)에 대칭되도록, 스크린(162)의 주변부에 위치할 수 있는데, 공간 영상(150)도 스크린(162)이 경사진 각도만큼, 경사지게 생성될 수 있다.
도 13은 경사진 디스플레이부를 이용한 공간 영상 투영 장치를 보여주는 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공간 영상 투영 장치는, 디스플레이부(130)와 투영부(140)가 일정 간격으로 떨어져 배치되는데, 디스플레이부(130)는, 투영부(140)의 표면을 따라 연장되는 평행선 L2에 평행한 평행선 L1으로부터 소정 각도 θ10로 경사지게 배치될 수 있다.
이 경우, 공간 영상(150)은, 디스플레이부(130)에 대칭되도록, 디스플레이부(130)의 주변부에 위치할 수 있는데, 공간 영상(150)도 디스플레이부(130)가 경사진 각도 θ10만큼, 경사지게 생성될 수 있다.
즉, 공간 영상(150)는, 투영부(140)의 표면을 따라 연장되는 평행선 L2에 평행한 평행선 L1으로부터 소정 각도 θ20로 경사지게 생성될 수 있다.
따라서, 디스플레이부(130)의 경사 각도 θ10과, 공간 영상(150)의 경사 각도 θ20은, 서로 동일할 수 있다.
그러므로, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 픽셀과 공간 영상(150)의 픽셀은, 투영부(150)를 관통하는 수직축 라인 L3을 기준으로 서로 대칭되어 위치할 수 있다.
일 예로, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상이, 신발 광고 관련 오브젝트인 경우, 신발 광고 관련 오브젝트의 크기는, 투영부(140)에 그대로 전반사되어, 소정 공간에 투영되는 신발 관련 공간 영상(150)의 크기와 동일하다.
여기서, 디스플레이부(130)는, 소정의 영상을 표시하는 디스플레이일 수 있다.
일 예로, 디스플레이부(130)는, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수도 있다.
이와 같이, 구성되는 본 발명은, 다수의 돌출부를 갖는 투영부를 이용하여, 장치의 두께를 줄이면서도, 공간 영상의 크기를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 장치의 깊이를 최소화함으로써, 공간 영상을 구현할 수 있는 장치의 크기를 소형화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
130: 디스플레이부 140: 투영부
150: 공간 영상 160: 프로젝터
162: 스크린

Claims (20)

  1. 영상 신호를 수신하는 수신부;
    상기 영상 신호가 처리된 영상을 표시하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부를 제어하는 제어부; 그리고,
    상기 디스플레이부에 표시된 영상의 광을 반사하여 소정 공간에 공간 영상을 투영시키는 투영부를 포함하고,
    상기 투영부는,
    상기 디스플레이부를 마주하는 제 1 면과 상기 제 1 면의 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 플레이트와,
    상기 플레이트의 제 1 면 또는 제 2 면 위에 배치되는 돌출부를 포함하며,
    상기 돌출부는,
    상기 플레이트의 표면으로부터 45도 경사진 제 1, 제 2 경사면을 포함하고, 상기 제 1, 제 2 경사면 사이의 각도가 90도인 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 플레이트 표면에 대해 X축 방향으로 다수 개가 배열되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부의 길이는, 상기 플레이트의 X축에 대해 수직한 Y축 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부는, 홀수열로 배열되는 제 1 돌출부와, 짝수열로 배열되는 제 2 돌출부를 포함하고,
    상기 제 1 돌출부의 제 2 경사면과 상기 제 2 돌출부의 제 1 경사면은, 일측 끝단이 서로 접촉되어 만나도록, 배치되며,
    상기 제 1 돌출부의 제 2 경사면과 상기 제 2 돌출부의 제 1 경사면 사이의 각도는, 90도인 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 돌출부의 높이는, 서로 동일한 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 돌출부의 단면적은, 서로 동일한 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트의 제 2 면 위에 배치되는 돌출부는, 상기 제 1, 제 2 경사면의 내부면이, 상기 광을 반사하는 반사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 광은, 상기 플레이트를 투과하여, 상기 돌출부의 제 1, 제 2 경사면에 반사되고, 다시 상기 플레이트를 투과하여, 상기 소정 공간에 투영되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트의 제 1 면 위에 배치되는 돌출부는, 상기 제 1, 제 2 경사면의 외부면이, 상기 광을 반사하는 반사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광은, 서로 인접하는 제 1 돌출부의 제 1 경사면과 제 2 돌출부의 제 2 경사면에 반사되어, 상기 소정 공간에 투영되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 플레이트의 제 1 면 위에 배치되는 돌출부는, 상기 제 1, 제 2 경사면의 외부면에 상기 광을 전반사하는 반사층이 형성되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부의 상부에는, 보호층이 형성되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 보호층의 두께는, 상기 돌출부의 높이보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 공간 영상은, 상기 디스플레이부의 주변 공간에 투영되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부와 상기 투영부 사이의 간격은, 상기 공간 영상과 상기 투영부 사이의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는, 상기 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 스크린, 3차원 오브젝트(object) 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는, 상기 투영부의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져서 서로 마주보며 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는, 상기 투영부의 가장자리 영역으로부터 일정 간격 떨어져 배치되고, 상기 투영부의 표면에 평행한 평행선에 대해, 소정 각도로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부에 표시되는 영상의 픽셀과 상기 공간 영상의 픽셀은, 상기 투영부를 관통하는 수직축을 기준으로 서로 대칭되어 위치하는 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 투영부의 면적은, 상기 디스플레이부의 면적과 동일하거나 또는 더 큰 것을 특징으로 하는 공간 영상 투영 장치.
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