KR20220077572A - 입체 영상 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차원 영상을 출력하는 영상출력장치의 영상이 입체 영상으로 투영 및 표시되게 하는 입체 영상 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상부에 개구부가 형성되고 상기 개구부를 향하여 표시화면이 위치하도록 영상출력장치가 수납되는 수납부; 전방이 개구되고 상기 수납부의 상부 둘레를 따라 양측벽과 배경벽 및 상부벽이 결합되어 내부공간이 마련되는 하우징; 및 상기 영상출력장치의 표시화면과 대응하는 폭을 가지고 상기 하우징의 내부공간에서 상기 배경벽에 밀착 설치되며, 상부에서 하부로 갈수록 상기 배경벽을 향하는 경사구배가 형성되는 투명스크린이 전방면에 마련되고 상기 영상출력장치에서 출력되는 영상이 상기 투명스크린을 통해 상기 내측면에 투영되게 하는 투영본체;를 포함하는 것이 특징이다.

Description

입체 영상 표시장치{Stereoscopic image display device}

본 발명은 2차원 영상을 출력하는 영상출력장치의 영상이 입체 영상으로 투영 및 표시되게 하는 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.

최근, 유사 홀로그램 방식을 이용한 컨텐츠 표시 장치가 각광을 받고 있으며, 이러한 장치는 광고 및 전시 분야에서 엔터테인먼트 분야까지 점차 그 가능성을 넓혀가고 있다.

유사 홀로그램 장치는 반투명 유리 또는 이와 유사한 재질을 사용하는 반사판을 이용하여 LCD 패널의 영상을 반사시켜 표시하는 장치로서, 허공에 영상이 떠 있는 것과 같은 착시 효과를 사용자에게 제공한다.

현재 컴퓨터, TV 등의 화면에 표시된 콘텐츠를 일정 영역에 표시하는 프로젝터 장치는 많이 이용되고 있으나, 스마트폰과 같은 모바일 단말의 화면을 홀로그램 방식으로 표시하는 장치의 개발은 미비한 실정이다.

스마트폰을 활용하는 소형화된 반사 장치가 제안되기도 하였으나, 홀로그램 효과를 보여주기 위한 용도라기보다는 단순히 스마트폰의 화면을 반사시켜 보여 주는 장치로서, 일종의 디스플레이 장치의 역할만을 수행하고 있다.

스마트폰 기반의 유사 홀로그램 장치들 및 관련 기술들은 향후 스마트러닝, 게임 등의 다양한 분야에서 그 활용성이 극대화될 수 있고, 수요의 증가세가 기대되므로, 사용자의 경험을 향상시킬 수 있는 유사 홀로그램 장치의 개발이 요구된다.

대한민국 등록실용신안 제20-0478067호(2015.08.25.)

따라서 본 발명의 목적은, 2차원 영상을 출력하는 영상출력장치의 영상을 입체 영상으로 투영 및 표시되게 함에 있어 보다 실감나는 입체 영상의 표시가 구현될 수 있게 하며 입체 영상의 표시영역을 더욱 확장시킬 수 있는 입체 영상 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제에 의한 입체 영상 표시장치(이하 '본 발명의 장치'라 칭함)는, 상부에 개구부가 형성되고 상기 개구부를 향하여 표시화면이 위치하도록 영상출력장치가 수납되는 수납부; 전방이 개구되고 상기 수납부의 상부 둘레를 따라 양측벽과 배경벽 및 상부벽이 결합되어 내부공간이 마련되는 하우징; 및 상기 영상출력장치의 표시화면과 대응하는 폭을 가지고 상기 하우징의 내부공간에서 상기 배경벽에 밀착 설치되며, 상부에서 하부로 갈수록 상기 배경벽을 향하는 경사구배가 형성되는 투명스크린이 전방면에 마련되고 상기 영상출력장치에서 출력되는 영상이 상기 투명스크린을 통해 상기 내측면에 투영되게 하는 투영본체;를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 투영본체는, 상기 하우징의 내부공간에서 그 하부면이 상기 영상출력장치의 표시화면으로부터 이격되도록 설치되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 투명스크린은, 하부의 일정구간에서 폭이 좁아지게 형성되어 평면상 오각형을 가지는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 투영본체의 내부면을 구성하는 제 1색상은 상기 하우징의 배경벽을 구성하는 제 2색상보다 상대적으로 명도가 높도록 구성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 하우징의 내부공간에서 상기 영상출력장치의 표시화면 양측 라인을 따라 상부방향으로 설치되어 상기 투영본체의 양측 내측판과 접하며, 상기 표시화면의 양측 라인의 영상을 상기 투영본체측으로 반사시키는 한 쌍의 측판미러;를 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 하우징의 개구된 전방측에서 상기 영상출력장치의 표시화면 전방 라인을 따라 상기 한 쌍의 측판미러 간을 연결하도록 설치되며, 상기 영상출력장치의 표시화면 전방 라인의 영상을 상기 투영본체측으로 반사시키는 전면미러;를 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 하우징은, 상기 상부벽의 내부에 적어도 하나 이상의 무선충전모듈이 내재되어 상부벽의 상단으로 하나 이상의 무선충전 영역이 마련되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 수납부는 상기 하우징의 하부면에 슬라이딩 방식으로 조립 및 분리되도록 구성되는 것이 특징이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는 2차원 영상을 출력하는 영상출력장치의 영상을 입체 영상으로 투영 및 표시되게 함에 있어 입체 영상이 공중에 부양되는 효과를 갖도록 하여 보다 실감나는 입체 영상의 표시가 구현될 수 있으며, 특히 투영본체의 양 측면에 측판미러를 배치하여 영상출력장치에서 출력되는 표시화면의 양단 영역이 각각 반사되면서 투영본체의 양단으로 투영 및 연장됨으로써 입체 영상의 표시 영역이 더욱 확장될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 장치를 나타내는 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 장치의 작동상태를 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하우징과 투영본체 간 명도 차이를 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측판미러의 구성을 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선충전모듈의 구성을 나타내는 사시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정면미러의 구성을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 장치는 영상출력장치(1)가 수납되는 수납부(10)와, 상기 수납부(10)의 상부에 결합되는 하우징(20) 및 상기 하우징(20)의 내부공간에 설치되어 영상출력장치(1)로부터 출력되는 영상이 투영되게 하는 투영본체(30)를 포함하여 구성된다.

상기 수납부(10)는 내부에 영상출력장치(1)가 수납될 수 있는 수납공간이 마련되어 있으며 상부에 개구부(100)가 형성되어 상기 영상출력장치(1)의 수납과 분리가 가능하게 하면서, 상기 개구부(100)를 향하여 영상출력장치(1)의 영상 표시화면(2)이 위치하도록 한다.

여기서 상기 영상출력장치(1)는 영상데이터를 재생 및 출력하여 표시할 수 있는 단말로 디스플레이가 구비되는 통상의 스마트폰이나 스마트패드 중 어느 하나일 수 있다.

상기 하우징(20)은 상기 수납부(10)의 개구부(100) 상부에서 개구부(100)를 감싸도록 구성되어 내부공간(200)이 형성된다.

일 예로, 상기 하우징(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 전방이 개구되어 사용자가 내부공간(200)을 볼 수 있도록 하며, 상기 수납부(10)의 상부 둘레를 따라 양 측벽(210)과 배경벽(220) 및 상부벽(230)이 결합되어 내부공간(200)을 형성하게 된다.

상기 수납부(10)는 상기 하우징(20)의 하부면에 슬라이딩 방식으로 조립 및 분리되도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 1에 의하면 상기 수납부(10)는 가이드레일(60)에 의해 상기 하우징(20)의 양 측벽(210) 내면에 연결되는 서랍 구조를 가짐으로써 하우징(20)으로부터 슬라이딩 방식으로 조립 및 분리될 수 있게 되며, 이에 따라 수납부(10)에 수납된 영상출력장치(1)의 분리와 수납이 용이하게 수행될 수 있도록 한다.

상기 투영본체(30)는 상기 영상출력장치(1)의 표시화면(2)과 대응하는 폭을 가지고 상기 하우징(20)의 내부공간(200)에서 상기 배경벽(220)에 밀착 설치된다.

그리고 상기 투영본체(30)는 상기 영상출력장치(1)를 바라보는 전방면에 투명스크린(300)이 마련되고, 상기 투명스크린(300)의 둘레를 따라 사면을 이루는 내측판(310)이 각각 결합된다.

즉 상기 투영본체(30)는 후방면이 개방되고 전방면에 투명스크린(300)이 마련된 함체 형상을 가지며, 후방면이 상기 하우징(20)의 배경벽(220)에 밀착 설치되는 것이다.

여기서 상기 투명스크린(300)은 상기 영상출력장치(1)의 표시화면(2)으로부터 출력되는 영상이 맺히는 판으로, 일반적인 투명판보다 홀로그램 처리된 투명판을 사용하는 것이 바람직하다.

예를 들면 상기 투명스크린(300)은 투과율이 약 50%, 반사율이 약 50%를 가지는 홀로그램 처리된 판일 수 있으며, 영상이 입체적으로 보일 수 있도록 상기 하우징(20)의 내부공간(200)에서 경사지게 배치될 수 있다.

구체적으로 상기 투명스크린(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 상부에서 하부로 갈수록 상기 배경벽(220)을 향하여 경사구배가 형성되어 상기 영상출력장치(1)의 표시화면(2)으로부터 출력되는 영상이 상기 투명스크린(300)의 경사각에 의해 투과 및 굴절된다.

상기 투명스크린(300)의 경사각은 40°내지 50°사이로 설정되는 것이 적절하며, 상기 하우징(20)의 내부공간(200)의 크기나 입체 영상의 선명도를 고려하여 적절하게 설치될 수 있다.

이와 같은 투명스크린(300)에 의해 영상출력장치(1)의 영상은 상기 하우징(20)의 배경벽(220)을 향해 투영될 수 있으며, 상기 배경벽(220)을 배경으로 투명스크린(300)에 영상이 투영되므로, 투영본체(30)의 내부에서 투영된 영상이 입체상으로서 표현되는 효과을 가질 수 있게 되고, 사용자는 하우징(20)의 개구된 전방으로 입체화된 영상을 시청할 수 있게 된다.

이때 상기 투영본체(30)는 상기 하우징(20)의 내부공간(200)에서 그 하부면이 상기 영상출력장치(1)의 표시화면(2)으로부터 이격되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이는 투영본체(30)의 하부면이 표시화면(2)에 밀착될 경우 상호 간의 경계 라인이 함께 투영되는 것을 방지토록 하면서 투영본체(30)로 투영된 영상이 공중으로 부양되는 효과를 주어 더욱 실감나는 입체상이 현시될 수 있도록 한다.

또한 상기 투명스크린(300) 역시 일반적인 사각 평면으로 구성하는 것보다 하부의 일정구간에서 폭이 좁아지게 형성되어 평면상 오각형을 갖도록 구성함으로써 투명스크린(300)의 하부 코너 부위에 투영되는 영상이 모호해질 수 있도록 처리하여 공중 부양 효과가 배가될 수 있도록 한다.

이에 더하여 본 발명의 장치에서는 투영본체(30)의 내측판(310) 색상과 상기 하우징(20)의 배경 즉 배경판(220)의 색상이 구분되게 구성함으로써 입체상으로 현시되는 영상의 시인성을 향상시킬 수 있도록 한다.

즉 도 5에 도시된 바와 같이 상기 투영본체(30)의 내부면을 구성하는 제 1색상(301)을 상기 하우징(20)의 배경벽(220)을 구성하는 제 2색상(221)보다 상대적으로 명도가 높도록 구성되게 하여 시각적으로 어두운 배경으로부터 투영된 입체상이 투영본체(30)의 내부에서 더욱 선명하게 표현될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 상기 제 2색상(221)은 가장 어두운 검정색 계열로 구성하면서 제 1색상(301)은 밝은 하늘색 계열로 구성할 수 있다.

한편 본 발명의 장치는 상기 하우징(20)의 내부공간(200)에서 상기 영상출력장치(1)의 표시화면(2) 양측 라인을 따라 상부방향으로 설치되어 상기 투영본체(30)의 양 내측판(310)과 접하는 한 쌍의 측판미러(40)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 측판미러(40)는 상기 하우징(20)의 내부공간(200)에서 영상출력장치(1)의 전체 외형으로부터 표시화면(2)만을 분리하는 격벽으로서의 기능을 수행하면서, 특히 표시화면(2)의 양측 라인에서 표시되는 영상을 각 측판미러(40)가 반사시키고 반사된 상이 상기 투영본체(30)의 투명스크린(300)에 투영된 입체상의 양측에서 각각 연장되게 하여 상대적으로 시야각이 제한된 투영본체(30)의 내부에서 입체상이 더욱 확장되게 함으로써 입체상 효과를 더욱 극대화시킬 수 있도록 한다.

이에 더하여 본 발명의 장치는 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 하우징(20)의 개구된 전방측에서 상기 한 쌍의 측판미러(40) 간을 연결하도록 설치되는 전면미러(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전면미러(70)는 상기 영상출력장치(1)의 표시화면(2) 전방 라인을 따라 상기 한 쌍의 측판미러(40) 간을 연결함으로써, 상기 표시화면(2)의 전방 라인에서 표시되는 영상을 반사시키고 반사된 상이 상기 투영본체(30)측 즉 투영본체(30)의 투명스크린(300)에 투영된 입체상의 전방에서 연장되게 한다.

이와 같은 전면미러(70)는 상기 한 쌍의 측판미러(40)와 마찬가지로 투영본체(30)의 내부에서 투영된 입체상의 전방이 연장 및 확장되게 함으로써 더욱 실감나는 입체 영상의 표시가 가능해지게 하는 것이다.

이때 상기 전면미러(70)의 경우 상기 투영본체(30)의 경사구배 형상을 고려하여 수직방향으로 설치되는 것이 아니라 하우징(20)의 외측으로 일정 각도 기울어진 형상을 가질 수 있다.

일 예로 상기 전면미러(70)는 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 측판미러(40)의 내면로부터 10 내지 20°의 각도(c)로 기울어진 상태에서 결합되는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라 각 측판미러(40) 역시 상기 표시화면(2)의 양측 라인과 접하는 하부에서 상부로 갈수록 평판의 기울기가 기울어지도록 설치되는 것이 영상 확장에 보다 유리한 바, 도 7a에 도시된 바와 같이 그 기울기는 10 내지 20°의 각도(a)를 갖는 것이 바람직하다.

그리고 상기 측판미러(40)는 상기 하우징(20)의 내측에서 개구된 전방을 향하여 부채꼴 형상을 가질 수 있으며, 그 내각을 상기 투명스크린(300)의 설치 경사각에 대응하도록 40°내지 50°의 각도(b)로 형성됨으로써 불필요한 영역에서의 영상 반사를 최소화한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 하우징(20)은 상기 상부벽(230)의 내부에 적어도 하나 이상의 무선충전모듈(50)이 내재되어 상부벽(230)의 상단으로 하나 이상의 무선충전 영역이 마련되게 할 수 있다.

이러한 무선충전 영역은 본 발명의 장치를 이용하여 사용자가 입체 영상을 시청하면서 무선충전을 지원하는 스마트폰을 충전시킬 수 있도록 한다.

여기서 상기 언급한 무선충전모듈(50)은 공지의 다양한 무선충전기기 중 적합한 하나를 선택하여 적용할 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 도면에 도시된 바 없으나 상기 하우징(20)의 상부벽(230) 상단에서 노출되는 무선충전 영역에는 스마트폰이 안정적으로 거치될 수 있도록 턱 또는 홈 구조를 갖는 거치수단이 구비되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

1 : 영상출력장치 2 : 표시화면
10 : 수납부 20 : 하우징
30 : 투영본체 40 : 측판미러
50 : 무선충전모듈 60 : 가이드레일
70 : 전면미러
100 : 개구부 200 : 내부공간
210 : 측벽 220 : 배경벽
230 : 상부벽 300 : 투명스크린

Claims (8)

1. 상부에 개구부가 형성되고 상기 개구부를 향하여 표시화면이 위치하도록 영상출력장치가 수납되는 수납부;
   전방이 개구되고 상기 수납부의 상부 둘레를 따라 양측벽과 배경벽 및 상부벽이 결합되어 내부공간이 마련되는 하우징; 및
   상기 영상출력장치의 표시화면과 대응하는 폭을 가지고 상기 하우징의 내부공간에서 상기 배경벽에 밀착 설치되며, 상부에서 하부로 갈수록 상기 배경벽을 향하는 경사구배가 형성되는 투명스크린이 전방면에 마련되고 상기 영상출력장치에서 출력되는 영상이 상기 투명스크린을 통해 상기 내측면에 투영되게 하는 투영본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 투영본체는,
   상기 하우징의 내부공간에서 그 하부면이 상기 영상출력장치의 표시화면으로부터 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 투명스크린은,
   하부의 일정구간에서 폭이 좁아지게 형성되어 평면상 오각형을 가지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
4. 제 1항에 있어서
   상기 투영본체의 내부면을 구성하는 제 1색상은 상기 하우징의 배경벽을 구성하는 제 2색상보다 상대적으로 명도가 높도록 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부공간에서 상기 영상출력장치의 표시화면 양측 라인을 따라 상부방향으로 설치되어 상기 투영본체의 양측 내측판과 접하며, 상기 표시화면의 양측 라인의 영상을 상기 투영본체측으로 반사시키는 한 쌍의 측판미러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 하우징의 개구된 전방측에서 상기 영상출력장치의 표시화면 전방 라인을 따라 상기 한 쌍의 측판미러 간을 연결하도록 설치되며, 상기 영상출력장치의 표시화면 전방 라인의 영상을 상기 투영본체측으로 반사시키는 전면미러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 상부벽의 내부에 적어도 하나 이상의 무선충전모듈이 내재되어 상부벽의 상단으로 하나 이상의 무선충전 영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 수납부는 상기 하우징의 하부면에 슬라이딩 방식으로 조립 및 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.

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