KR20200115734A - 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치 - Google Patents

관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그램영상을 관람하는 관객의 관람 각도가 넓어지도록 하여 키가 큰 관객은 물론 키가 작은 관객 또한 홀로그램영상을 용이하게 관람할 수 있도록 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치에 관한 것으로, 지지플레이트; 상기 지지플레이트의 하면에 역 피라미드 형태로 배열되되 상기 지지플레이트와의 벌어진 각도가 45°를 초과하도록 경사지게 배열되는 복수 개의 투영부; 상기 투영부의 하방으로 이격되도록 위치되되 상기 투영부 방향으로 광을 반사할 수 있도록 경사지게 배치되는 복수 개의 반사부; 및 상기 반사부 방향으로 영상을 출력하여 상기 투영부에 홀로그램영상이 투영되도록 하는 영상출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치{Hologram Image Display Apparatus with Improved Viewing Angle}
본 발명은 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홀로그램영상을 관람하는 관객의 관람 각도가 넓어지도록 하여 키가 큰 관객은 물론 키가 작은 관객 또한 홀로그램영상을 용이하게 관람할 수 있도록 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 상품, 공연, 문화제 등 임의의 대상물을 홍보하기 위한 목적으로 홀로그램 기술이 많이 사용되고 있다. 이러한 홀로그램 기술 중 플로팅 홀로그램 기술은 특정 디스플레이 장치에서 출력되는 영상을 하프미러(half mirror)로 반사시켜, 출력된 영상이 배경영상과 함께 표시되도록 하는 기술이다. 플로팅 홀로그램 기술은 앞, 뒤, 좌, 우에서 촬영한 영상을 합성하여 플로팅 미러로 출력하고, 플로팅 미러로 출력된 영상은 일부는 반사되고 일부는 투과된다. 그리고 관객은 플로팅 미러에 투영되는 영상을 공중에 떠 있는 것으로 인식하게 된다. 이처럼 플로팅 홀로그램 기술은 간단한 구조로 가상의 공간을 생성하여 홀로그램영상을 구현할 수 있어, 주로 공연장, 박물관 등에서 사용되거나, 쇼케이스에서 홍보영상을 출력하는 용도 등으로 사용되고 있다.
도 1은 종래 홀로그램 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 홀로그램 장치를 관람하는 관객의 위치에 따라 관람각도가 제한되는 현상을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 홀로그램 장치(10)는 지지플레이트(14)와, 지지플레이트(14)의 하부에 이격되도록 배치되는 반사부(12)와, 지지플레이트(14)에 지지된 상태로 역 피라마드 형태로 배열되는 4개의 투영부(16)와, 각각의 투영부(16)의 상부 일측에 위치되며 투영부(16)와 마주보는 반사부(12) 방향으로 영상을 출력하는 영상출력부(18)를 포함한다. 영상출력부(18)는 빔 프로젝터 등으로 구성되며 투영부(16) 방향으로 영상을 출력한다. 이때, 투영부(16)는 대략 45°의 각도로 경사지게 배열되어 있으므로, 반사부(12)가 반사하는 영상을 반사부(12)의 직각 방향으로 반사시켜서, 투영부(16)가 반사한 영상은 투영부(16)의 전방에 위치한 제 1 관객의 눈(a1) 방향으로 나아가게 되고, 제 1 관객의 시야에는 투영부(16)의 후방에 허상으로 홀로그램영상이 투영된다.
한편, 투영부(16)는 반사부(12)와 45° 각도로 배열되므로, 반사부(12)가 반사하는 영상이 투영부(16) 방향으로 향하기 위해서는 영상출력부(18)가 반사부(12) 방향으로 입사하는 입사각이 최대한 작아야 한다. 또한, 영상출력부(18)는 제 1 관객의 시야로부터 벗어나야 한다. 이에 따라 영상출력부(18)는 투영부(16)의 상부에 위치되되 투영부(16)와 가까이 위치되어, 영상출력부(18)가 반사부(12) 방향으로 입사하는 입사각이 최대한 작도록 구성된다.
그러나 영상출력부(18)가 투영부(16)의 상부에 위치되다 보니, 영상출력부(18)가 반사부(12) 방향으로 출력하는 영상의 면적 또한 영상출력부(18)와 반사부(12) 간의 이격 거리에 비례하여 커지게 되며, 이는 반사부(12)의 면적을 커지게 하는 요인으로 작용된다. 따라서, 키가 작은 어린이와 같이 반사부(12)보다 아래 위치하는 제 2 관객의 경우, 제 2 관객의 눈(a2) 방향으로 반사되는 영상의 일부가 반사부(12)에 의하여 가려지게 되어, 제 2 관객의 관람 각도가 제한되며, 이에 따라 홀로그램 장치(10)의 설치 높이가 제한되거나, 홀로그램 장치(10)를 성인용 및 어린이용으로 2개를 설치해야 하는 문제점이 있다.
국내공개특허공보 제10-2017-0057713호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 홀로그램영상을 관람하는 관객의 관람 각도가 넓어지도록 하여 키가 큰 관객은 물론 키가 작은 관객 또한 홀로그램영상을 용이하게 관람할 수 있도록 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지지플레이트; 상기 지지플레이트의 하면에 역 피라미드 형태로 배열되되 상기 지지플레이트와의 벌어진 각도가 45°를 초과하도록 경사지게 배열되는 복수 개의 투영부; 상기 투영부의 하방으로 이격되도록 위치되되 상기 투영부 방향으로 광을 반사할 수 있도록 경사지게 배치되는 복수 개의 반사부; 및 상기 반사부 방향으로 영상을 출력하여 상기 투영부에 홀로그램영상이 투영되도록 하는 영상출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
또한, 상기 영상출력부가 상기 반사부로 입사시키는 영상의 입사각 및 상기 반사부가 상기 투영부로 반사시키는 영상의 반사각은 각각 45° 미만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
또한, 상기 투영부는 상기 반사부가 반사하는 영상을 관객 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
또한, 상기 반사부의 상측은 상기 투영부의 상측보다 안쪽에 위치되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
또한, 상기 영상출력부는 상기 반사부로 영상을 출력하도록 상기 투영부의 하부 일측에 이격되도록 위치되고, 상기 반사부는 상기 영상출력부가 출력하는 영상을 상기 투영부로 반사시키도록 상기 투영부의 하부 타측에 이격되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
또한, 상기 투영부는 다각뿔 형태로 형성되되 상부에 구비되는 양 모서리의 각도가 각각 45°보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
또한, 상기 영상출력부는 빔 프로젝터로 구성되고, 상기 빔 프로젝터는 빛 번짐 및 산란이 없는 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 제공한다.
본 발명은 반사부의 상측이 투영부의 상측보다 안쪽에 위치되도록 구성되므로, 투영부에 의하여 반사부의 하부에 위치한 관객 방향으로 투영되는 영상을 반사부가 가리지 않게 되어, 키가 큰 관객은 물론 키가 작은 관객 또한 홀로그램영상을 용이하게 관람할 수 있는 효과가 있다.
또한, 영상출력부가 반사부로 입사시키는 영상의 입사각의 각도, 반사부가 투영부로 반사시키는 영상의 반사각의 각도 및 투영부의 길이를 적절하게 조절하여, 홀로그램영상의 크기가 길어지거나 짧아지도록 설정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 홀로그램 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 홀로그램 장치를 관람하는 관객의 위치에 따라 관람각도가 제한되는 현상을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치에 의하여 관람 각도가 제한되지 않는 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치에 의하여 관람 각도가 제한되지 않는 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치(100)는 지지플레이트(102), 투영부(106), 반사부(104) 및 영상출력부(108)를 포함한다.
지지플레이트(102)는 판형으로 형성되며 예를 들면 사각형으로 형성된다. 그리고 지지플레이트(102)의 하부에 별도의 베이스(미도시)가 이격되도록 구비되고, 상기 베이스와 지지플레이트(102)는 기둥(미도시) 등에 의하여 상호 연결될 수도 있을 것이다. 그리고 후술하는 투영부(106), 반사부(104) 및 영상출력부(108)는 그 하측이 상기 베이스에 지지되도록 구성될 수도 있을 것이다.
투영부(106)는 판형의 투명한 패널 형태로 형성되는 것으로, 예를 들면 다각뿔 형태로 형성되며, 바람직하게는 이등변삼각형 또는 등변 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다. 이러한 투영부(106)는 상부에 위치되는 밑각 즉, 양 모서리의 각도가 45° 보다 크도록 형성되어, 상하 방향으로 길게 형성된다. 그리고 투영부(106)는 복수 개, 즉, 4개로 구성되어, 지지플레이트(102)의 하부에 경사진 상태로 역 피라미드 형태로 배치된다. 그리고 복수의 투영부(106) 사이의 내부 공간에 홀로그램영상이 표시되는 투영공간이 구비된다.
또한, 투영부(106)는 반사부(104)가 반사하는 영상을 관객 방향으로 반사시킬 수 있다. 이를 위하여 투영부(106)의 표면에는 반사각을 조절하도록 특수 처리된 필름(미도시)이 코팅될 수도 있고, 반사각을 조절하도록 굴곡부(미도시)가 돌출될 수도 있으나, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하다.
반사부(104)는 지지플레이트(102)보다 작은 판형으로 형성되며 4개로 구성되어, 각각의 반사부(104)는 각각의 투영부(106)의 하부 전측 방향 즉, 관객 방향으로 이격되도록 위치된다. 경우에 따라 4개의 반사부(104)는 상호 연결되어 일체로 구현될 수도 있을 것이다. 그리고 반사부(104)는 반사율이 뛰어난 거울 등을 사용하여, 보다 선명한 영상을 투영부(106) 방향으로 반사할 수 있다. 이러한 반사부(104)는 투영부(106) 방향으로 광을 반사할 수 있도록 경사지게 배치되되, 반사부(104)의 상측은 투영부(106)의 상측보다 안쪽에 위치된다. 이처럼 반사부(104)의 상측이 투영부(106)의 상측보다 안쪽에 위치되면, 투영부(106)의 전방에 위치되는 제 1 관객의 눈(a1) 방향으로 반사되는 영상을 제 1 관객이 용이하게 관람할 수 있음은 물론, 반사부(104)보다 하부에 위치되는 제 2 관객의 눈(a2) 방향으로 반사되는 영상을 반사부(104)가 가리지 않게 되어, 제 2 관객 또한 홀로그램영상을 용이하게 관람할 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 실시예에서 반사부(104)는 4개로 구성되나, 도 3에서는 2개의 반사부(104)가 생략되었음을 유념해야 한다.
영상출력부(108)는 홀로그램영상을 위한 각종 영상을 출력하는 장치로, 예를 들면 빔 프로젝터로 구성될 수 있다. 빔 프로젝터는 빛 번짐 및 산란이 없는 광원을 사용함으로써, 빔 프로젝터가 출력하는 영상이 반사부(104)에 의하여 투영부(106)에 투영될 때, 왜곡 현상이 발생되지 않게 된다. 또한, 영상출력부(108)가 영상을 축소하거나 확대하는 광학소자를 포함하는 경우, 영상출력부(108)가 출력하는 영상의 크기가 임의의 크기로 설정된 후 반사부(104)로 입사될 수 있다. 이러한 영상출력부(108)는 4개로 구성되며, 각각의 반사부(104) 방향으로 영상을 출력하여 투영부(106)에 홀로그램영상이 투영되도록 한다. 이를 위하여 영상출력부(108)는 반사부(104)로 영상을 출력하도록 상기 투영부(106)의 하부 후측 방향으로 이격되도록 위치된다.
그리고 각각의 영상출력부(108)가 각각의 반사부(104)로 영상을 출력하고, 반사부(104)는 영상출력부(108)에 의하여 입사되는 영상을 투영부(106)로 반사시킨다. 투영부(106)는 반사부(104)가 반사시키는 영상을 공중에 떠 있는 것처럼 3차원의 홀로그램영상으로 생성한다. 이러한 홀로그램영상은 플로팅 홀로그램(Floating Hologram)이라고도 한다.
한편, 영상출력부(108)가 반사부(104)로 입사시키는 영상의 입사각은 45° 미만으로 구성되므로, 빛의 반사 법칙에 의하여 반사부(104)가 상기 투영부(106)로 반사시키는 영상의 반사각 또한 45° 미만으로 구성된다. 그리고 반사부(104)가 투영부(106)로 반사시키는 영상의 크기는 반사각의 각도가 작을수록 커지므로, 반사부(104)는 투영부(106) 방향으로 반사시키는 영상은 반사각이 45° 일때와 비교하여 상대적으로 길어지게 되며, 이에 따라, 투영부(106)의 길이 또한 길어지게 되는 것이다.
그리고 투영부(106)의 길이가 길어지게 되면, 투영부(106)에 의하여 생성되는 홀로그램영상의 크기 또한 길어지게 되므로, 영상출력부(108)가 반사부(104)로 입사시키는 영상의 입사각의 각도, 반사부(104)가 투영부(106)로 반사시키는 영상의 반사각의 각도 및 투영부(106)의 길이를 적절하게 조절하여, 홀로그램영상의 크기가 길어지거나 짧아지도록 설정할 수 있는 효과가 있다.
여기서 투영부(106)의 길이가 너무 길어지면 곤란하므로, 투영부(106)의 길이를 적절하게 조절하기 위하여, 반사부(104)의 크기를 작게 형성할 수 있다. 그러면 반사부(104)가 투영부(106) 방향으로 반사시키는 영상 또한 작아지므로 투영부(106)의 길이를 적절하게 조절할 수 있다. 즉, 반사부(104)의 면적에 따라 투영부(106)의 길이가 조절될 수도 있고, 투영부(106)의 길이에 따라 반사부(104)의 면적이 조절될 수도 있는 것이다. 그리고 반사부(104)의 면적이 작아질수록 반사부(104)와 영상출력부(108) 간의 이격 거리는 가까워지도록 구성된다. 그리고 반사부(104)의 면적이 작아지면, 반사부(104)의 상측은 투영부(106)의 상측보다 안쪽 즉, 중앙 방향과 가까워지도록 위치된다.
이처럼 반사부(104)의 상측이 투영부(106)의 상측보다 안쪽에 위치되면, 반사부(104)의 하부에 위치되는 제 2 관객이라 할지라도 투영부(106)에 의하여 투영되는 영상을 반사부(104)가 가리지 않게 되어, 제 2 관객의 관람 각도가 기존보다 넓어지는 효과가 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치
102: 지지플레이트 104: 반사부
106: 투영부 108: 영상출력부

Claims (7)

  1. 지지플레이트;
    상기 지지플레이트의 하면에 역 피라미드 형태로 배열되되 상기 지지플레이트와의 벌어진 각도가 45°를 초과하도록 경사지게 배열되는 복수 개의 투영부;
    상기 투영부의 하방으로 이격되도록 위치되되 상기 투영부 방향으로 광을 반사할 수 있도록 경사지게 배치되는 복수 개의 반사부; 및
    상기 반사부 방향으로 영상을 출력하여 상기 투영부에 홀로그램영상이 투영되도록 하는 영상출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상출력부가 상기 반사부로 입사시키는 영상의 입사각 및 상기 반사부가 상기 투영부로 반사시키는 영상의 반사각은 각각 45° 미만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투영부는 상기 반사부가 반사하는 영상을 관객 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부의 상측은 상기 투영부의 상측보다 안쪽에 위치되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상출력부는 상기 반사부로 영상을 출력하도록 상기 투영부의 하부 일측에 이격되도록 위치되고,
    상기 반사부는 상기 영상출력부가 출력하는 영상을 상기 투영부로 반사시키도록 상기 투영부의 하부 타측에 이격되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영부는 다각뿔 형태로 형성되되 상부에 구비되는 양 모서리의 각도가 각각 45°보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상출력부는 빔 프로젝터로 구성되고, 상기 빔 프로젝터는 빛 번짐 및 산란이 없는 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 관람 각도를 개선한 홀로그램 영상 출력 장치.
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