KR20240126786A - Hologram sheet and hologram display apparatus having thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치에 관한 것으로, 외부로부터 입사되는 광을 굴절시키는 프리즘 어레이 및 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hologram sheet and a hologram display device having the same, characterized by including a prism array that refracts light incident from the outside, and a reflection sheet that is arranged to face the prism array and reflects the light refracted by the prism array to generate a floating image in space.
Description
본 발명은 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부피 감소를 통해 소형화가 가능한 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hologram sheet and a hologram display device having the same, and more specifically, to a hologram sheet capable of being miniaturized through volume reduction and a hologram display device having the same.
최근 AR/VR, 메타버스(metaverse), 의료(환부 추적 및 수술) 분야 등에서 홀로그램 이미지를 자유 공간에 표출 및 센싱하는 기술이 크게 요구되고 있다. 홀로그램은 다양한 방법으로 구현이 가능하며, 그 중에서도 호버링 홀로그램(hovering hologram) 기술은 LCD, LED 등의 광원을 기반으로 하는 디스플레이 이미지를 홀로그램 시트에 투영하여 입사각과 거리가 동일한 대칭이 되는 위치에 홀로그램 이미지를 표출시킨다. 이러한 호버링 홀로그램 기술은 터치센서 기술과 융합되어 자유공간에서 터치 위치를 검출하고, 터치 알고리즘과 연산모듈을 적용하여 실감 홀로그램을 구현하는 것이 가능함에 따라 AR/VR, 메타버스(metaverse), 의료(환부 추적 및 수술) 분야에 응용 가능성이 매우 크다. Recently, there has been a great demand for technologies to display and sense holographic images in free space in the fields of AR/VR, metaverse, and medicine (spot tracking and surgery). Holograms can be implemented in various ways, and among them, hovering hologram technology projects a display image based on a light source such as an LCD or LED onto a hologram sheet to display a holographic image at a symmetrical position with the same incident angle and distance. This hovering hologram technology can be combined with touch sensor technology to detect a touch position in free space, and implement a realistic hologram by applying a touch algorithm and a computational module. Therefore, it has great potential for application in the fields of AR/VR, metaverse, and medicine (spot tracking and surgery).
종래의 홀로그램 디스플레이 장치는 홀로그램 이미지를 자유 공간에 형성하기 위해서 디스플레이 장치와 홀로그램 시트가 약 45도 각도를 유지해야만 함에 따라, 구조적으로 부피가 커지는 한계점을 갖고 있다.Conventional holographic display devices have a structural limitation in that they are bulky because the display device and the hologram sheet must maintain an angle of approximately 45 degrees in order to form a holographic image in free space.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1237500호 (2013.02.20 등록, 발명의 명칭: 휴대용 단말기를 이용한 입체영상 디스플레이시스템)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1237500 (registered on February 20, 2013, title of the invention: Stereoscopic image display system using a portable terminal).
본 발명은 부피 감소를 통해 소형화가 가능한 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide a holographic sheet capable of being miniaturized through volume reduction and a holographic display device having the same.
본 발명에 따른 홀로그램 시트는: 외부로부터 입사되는 광을 굴절시키는 프리즘 어레이; 및 상기 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 상기 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트;를 포함한다.A hologram sheet according to the present invention comprises: a prism array that refracts light incident from the outside; and a reflection sheet that is arranged to face the prism array and reflects the light refracted by the prism array to generate a floating image in space.
또한, 상기 프리즘 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 프리즘을 포함한다.Additionally, the prism array includes a plurality of micro prisms arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet.
또한, 복수개의 상기 마이크로 프리즘은 서로 평행하게 배치된다.Additionally, a plurality of said micro prisms are arranged parallel to each other.
또한, 상기 마이크로 프리즘은 삼각형의 단면 형상을 갖다.Additionally, the micro prism has a triangular cross-sectional shape.
또한, 상기 반사 시트는 상기 프리즘 어레이의 반대측에 위치한 공간상에 상기 부유 이미지를 생성한다.Additionally, the reflective sheet generates the floating image in a space located on the opposite side of the prism array.
또한, 상기 반사 시트는, 제1반사면을 구비하는 제1반사부재; 및 상기 제1반사부재와 마주보게 배치되고, 상기 제1반사면과 수직하게 배치된 제2반사면을 구비하는 제2반사부재;를 포함한다.In addition, the reflective sheet includes a first reflective member having a first reflective surface; and a second reflective member having a second reflective surface arranged to face the first reflective member and arranged perpendicularly to the first reflective surface.
또한, 상기 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광은 상기 제1반사면에 대해 경사진 방향으로 상기 제1반사부재에 입사된다.Additionally, light refracted by the prism array is incident on the first reflective member in a direction inclined with respect to the first reflective surface.
또한, 본 발명에 따른 홀로그램 시트는: 외부로부터 입사되는 광을 굴절시키는 프리즘 어레이; 상기 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 상기 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트; 및 상기 반사 시트와 마주보게 배치되고, 상기 반사 시트에 의해 생성되는 상기 부유 이미지의 위치를 조절하는 렌즈 어레이;를 포함한다.In addition, a hologram sheet according to the present invention includes: a prism array that refracts light incident from the outside; a reflective sheet that is arranged to face the prism array and reflects the light refracted by the prism array to generate a floating image in space; and a lens array that is arranged to face the reflective sheet and adjusts the position of the floating image generated by the reflective sheet.
또한, 상기 프리즘 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 프리즘을 포함하고, 상기 렌즈 어레이는 상기 반사 시트의 타면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 렌즈;를 포함한다.In addition, the prism array includes a plurality of micro prisms arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet, and the lens array includes a plurality of micro lenses arranged along a first direction on the other surface of the reflective sheet.
또한, 복수개의 상기 마이크로 렌즈는 상기 마이크로 프리즘의 길이 방향을 따라 적어도 2열 이상으로 배치된다.Additionally, a plurality of said micro lenses are arranged in at least two rows along the longitudinal direction of said micro prism.
또한, 상기 마이크로 렌즈는 오목 렌즈의 형태를 갖는다.Additionally, the micro lens has the shape of a concave lens.
또한, 복수개의 상기 마이크로 렌즈는 서로 다른 곡률을 갖는다.Additionally, the plurality of said micro lenses have different curvatures.
또한, 복수개의 상기 마이크로 렌즈의 곡률은 상기 제1방향을 따라 증가 또는 감소한다.Additionally, the curvature of the plurality of micro lenses increases or decreases along the first direction.
또한, 본 발명에 따른 홀로그램 디스플레이 장치는: 디스플레이; 상기 디스플레이로부터 입사되는 광을 굴절시키는 프리즘 어레이와, 상기 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 상기 프리즘 어레이로부터 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트를 구비하는 홀로그램 시트; 및 상기 부유 이미지에 대한 터치 입력을 감지하는 감지부재;를 포함한다.In addition, a holographic display device according to the present invention includes: a display; a hologram sheet having a prism array that refracts light incident from the display; and a reflection sheet that is arranged to face the prism array and reflects the light refracted from the prism array to generate a floating image in space; and a sensing member that detects a touch input to the floating image.
또한, 상기 디스플레이는 상기 반사 시트와 평행하게 배치된다.Additionally, the display is arranged parallel to the reflective sheet.
또한, 상기 감지부재는 상기 부유 이미지와 나란한 방향으로 상기 부유 이미지에 감지광을 조사한다.Additionally, the sensing member irradiates sensing light to the floating image in a direction parallel to the floating image.
또한, 상기 홀로그램 시트는 상기 반사 시트와 마주보게 배치되고, 상기 반사 시트에 의해 생성되는 상기 부유 이미지의 위치를 조절하는 렌즈 어레이;를 더 포함한다.In addition, the hologram sheet further includes a lens array that is arranged to face the reflective sheet and adjusts the position of the floating image generated by the reflective sheet.
또한, 상기 프리즘 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 프리즘을 포함하고, 상기 렌즈 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 렌즈;를 포함한다.Additionally, the prism array includes a plurality of micro prisms arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet, and the lens array includes a plurality of micro lenses arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet.
또한, 상기 마이크로 렌즈는 오목 렌즈의 형태를 갖고, 복수개의 상기 마이크로 렌즈는 서로 다른 곡률을 갖는다.Additionally, the micro lens has a shape of a concave lens, and a plurality of the micro lenses have different curvatures.
또한, 상기 감지부재는 상기 제1방향에 대해 경사지게 배치되고, 상기 홀로그램 시트에 대해 상기 감지부재를 지지하는 지지부재;를 더 포함한다.In addition, the sensing member further includes a support member that is arranged to be inclined with respect to the first direction and supports the sensing member with respect to the hologram sheet.
본 발명에 따른 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치는 프리즘 어레이에 의해 디스플레이와 홀로그램 시트가 서로 평행하게 배치됨으로써 전체적인 부피가 감소될 수 있다.The hologram sheet according to the present invention and the hologram display device having the same can have an overall volume reduced by arranging the display and the hologram sheet parallel to each other by a prism array.
또한, 본 발명에 따른 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치는 렌즈 어레이에 의해 디스플레이와 홀로그램 시트 사이의 거리를 조절하지 않고도 부유 이미지를 원하는 위치에 위치시킬 수 있다.In addition, the hologram sheet according to the present invention and the hologram display device having the same can position a floating image at a desired position without adjusting the distance between the display and the hologram sheet by the lens array.
또한, 본 발명에 따른 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치는 복수개의 마이크로 렌즈가 서로 다른 곡률을 갖도록 형성됨에 따라 센서부재를 홀로그램 시트와 근접한 위치에 배치시킬 수 있고, 센서부재를 지지하기 위한 지지부재의 크기를 감소시킬 수 있다. In addition, since the hologram sheet according to the present invention and the hologram display device having the same have a plurality of micro lenses formed to have different curvatures, the sensor member can be placed in a position close to the hologram sheet, and the size of the support member for supporting the sensor member can be reduced.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리즘 어레이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 어레이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 어레이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a drawing schematically showing the configuration of a hologram display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view schematically showing the configuration of a hologram sheet according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of a hologram sheet according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a drawing schematically showing the configuration of a prism array according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing schematically showing the configuration of a reflective sheet according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a drawing schematically showing the configuration of a hologram display device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 7 is a side view schematically showing the configuration of a reflective sheet according to a second embodiment of the present invention.
Figure 8 is a plan view schematically showing the configuration of a reflective sheet according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a drawing schematically showing the configuration of a lens array according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a drawing schematically showing the configuration of a hologram display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a drawing schematically showing the configuration of a lens array according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 홀로그램 시트 및 이를 구비하는 홀로그램 디스플레이 장치의 실시예를 설명한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of a hologram sheet and a hologram display device having the same according to the present invention will be described.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines depicted in the drawing and the size of the components may be exaggerated for the sake of clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of their functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, in this specification, when it is said that a part is "connected (or connected)" to another part, this includes not only cases where it is "directly connected (or connected)" but also cases where it is "indirectly connected (or connected)" with another member in between. In this specification, when it is said that a part "includes (or comprises)" a certain component, this does not mean that other components are excluded, unless specifically stated otherwise, but that it can "include (or comprise)" other components.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.In addition, the same reference numerals throughout this specification may refer to the same components. Even if the same reference numerals or similar reference numerals are not mentioned or described in a specific drawing, they may be described based on other drawings. In addition, even if a part is not indicated by a reference numeral in a specific drawing, that part may be described based on other drawings. In addition, the number, shape, size, and relative difference in size of detailed components included in the drawings of this application are set for the convenience of understanding, and do not limit the embodiments and may be implemented in various forms.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a drawing schematically showing the configuration of a hologram display device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치는 디스플레이(10), 홀로그램 시트(20), 감지부재(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a hologram display device according to the present embodiment may include a display (10), a hologram sheet (20), and a sensing member (30).
디스플레이(10)는 부유 이미지(F)의 생성을 위한 영상을 출력한다. 본 실시예에 따른 디스플레이(10)는 패널(panel) 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 디스플레이(10)는 후술하는 홀로그램 시트(20)와 평행하게 배치될 수 있다. 이에 따라 디스플레이(10)는 홀로그램 시트(20)와 경사지게 배치되는 경우에 비해 홀로그램 디스플레이 장치의 전체적인 부피를 크게 축소시킬 수 있다. The display (10) outputs an image for generating a floating image (F). The display (10) according to the present embodiment may be formed to have a panel shape. The display (10) may be arranged parallel to a hologram sheet (20) described below. Accordingly, the display (10) may significantly reduce the overall volume of the hologram display device compared to the case where it is arranged at an angle to the hologram sheet (20).
디스플레이(10)는 전자기적 신호를 광신호로 변환하여 영상을 출력할 수 있다. 보다 구체적으로, 디스플레이(10)는 홀로그램 시트(20)를 향해 광을 조사하는 다수개의 픽셀을 포함할 수 있다. 다수개의 픽셀은 홀로그램 시트(20)와 마주보는 디스플레이(10)의 일면 상에 격자 형태로 배열될 수 있다. 디스플레이(10)에 의해 출력되는 영상은 다수개의 픽셀에 의해 조사되는 광의 조합에 의해 생성될 수 있다. 각각의 픽셀은 RGB(Red, Green, Blue)광을 조사하는 LED 등과 같은 서브 픽셀을 포함할 수 있다.The display (10) can output an image by converting an electromagnetic signal into an optical signal. More specifically, the display (10) can include a plurality of pixels that irradiate light toward a hologram sheet (20). The plurality of pixels can be arranged in a grid shape on one side of the display (10) facing the hologram sheet (20). An image output by the display (10) can be generated by a combination of light irradiated by the plurality of pixels. Each pixel can include a sub-pixel, such as an LED that irradiates RGB (Red, Green, Blue) light.
홀로그램 시트(20)는 디스플레이(10)로부터 입사되는 광을 이용하여 외부 공간상에 부유 이미지(F)를 생성한다. The hologram sheet (20) creates a floating image (F) in external space using light incident from the display (10).
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.FIG. 2 is a side view schematically showing the configuration of a hologram sheet according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of a hologram sheet according to the first embodiment of the present invention.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 홀로그램 시트(20)는 프리즘 어레이(100), 반사 시트(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the hologram sheet (20) according to the present embodiment may include a prism array (100) and a reflective sheet (200).
프리즘 어레이(100)는 외부, 예를 들어 디스플레이(10)로부터 입사되는 광을 굴절시킨다. 즉, 프리즘 어레이(100)는 디스플레이(10)로부터 전달받은 광을 반사 시트(200)에 대해 소정 각도 경사진 상태로 입사시키는 구성으로서 기능할 수 있다. 이에 따라 프리즘 어레이(100)는 디스플레이(10)와 반사 시트(200)가 평행한 상태를 유지하도록 유도할 수 있다.The prism array (100) refracts light incident from the outside, for example, from the display (10). That is, the prism array (100) can function as a configuration that causes light transmitted from the display (10) to be incident at a predetermined angle with respect to the reflective sheet (200). Accordingly, the prism array (100) can induce the display (10) and the reflective sheet (200) to remain in a parallel state.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리즘 어레이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a drawing schematically showing the configuration of a prism array according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 프리즘 어레이(100)는 복수개의 마이크로 프리즘(110)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the prism array (100) according to the present embodiment may include a plurality of micro prisms (110).
마이크로 프리즘(110)은 삼각형의 단면을 갖는 다양한 종류의 프리즘으로 예시될 수 있다. 마이크로 프리즘(110)의 경사면의 각도, 굴절률 등은 디스플레이(10)의 크기, 디스플레이(10)와의 거리 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다. 마이크로 프리즘(110)은 경사진 면이 디스플레이(10)를 향하도록 배치될 수 있다. The micro prism (110) can be exemplified by various types of prisms having a triangular cross-section. The angle, refractive index, etc. of the inclined surface of the micro prism (110) can be designed in various ways depending on the size of the display (10), the distance from the display (10), etc. The micro prism (110) can be arranged so that the inclined surface faces the display (10).
복수개의 마이크로 프리즘(110)은 반사 시트(200)의 일면(도 1 기준 좌측면) 상에서 제1방향을 따라 일렬로 나열될 수 있다. 제1방향은 도 1 내지 도 4를 기준으로 Z축과 나란한 방향인 것으로 예시될 수 있다. 그러나 제1방향은 이에 한정되는 것은 아니고, 반사 시트(200)와 평행한 방향 중 어느 하나의 방향으로 설계 변경이 가능하다. 복수개의 마이크로 프리즘(110)은 길이 방향이 서로 평행하게 배치될 수 있다. 마이크로 프리즘(110)의 길이 방향은 도 4를 기준으로 Y축 방향과 나란하게 배치될 수 있다. A plurality of micro prisms (110) may be arranged in a row along a first direction on one side (the left side based on FIG. 1) of a reflective sheet (200). The first direction may be exemplified as a direction parallel to the Z-axis based on FIGS. 1 to 4. However, the first direction is not limited thereto, and the design may be changed to any one of the directions parallel to the reflective sheet (200). The plurality of micro prisms (110) may be arranged so that their length directions are parallel to each other. The length directions of the micro prisms (110) may be arranged parallel to the Y-axis direction based on FIG. 4.
반사 시트(200)는 프리즘 어레이(100)와 마주보게 배치되고, 프리즘 어레이(100)에 의해 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지(F)를 생성한다. 일 예로, 반사 시트(200)는 프리즘 어레이(100)의 반대측에 위치한 공간상에 부유 이미지(F)를 생성할 수 있다.The reflective sheet (200) is positioned to face the prism array (100) and reflects light refracted by the prism array (100) to generate a floating image (F) in space. For example, the reflective sheet (200) can generate a floating image (F) in space located on the opposite side of the prism array (100).
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a drawing schematically showing the configuration of a reflective sheet according to the first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 반사 시트(200)는 제1반사부재(210), 제2반사부재(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the reflective sheet (200) according to the present embodiment may include a first reflective member (210) and a second reflective member (220).
제1반사부재(210)는 반사 시트(200)의 일측 외관을 형성하고, 디스플레이(10)와 마주보게 배치된다. 제1반사부재(210)는 대략 직육면체의 박스 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제1반사부재(210)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제1반사부재(210)는 일면(도 1 기준 좌측면)이 디스플레이(10)와 평행하게 배치될 수 있다. 복수개의 마이크로 프리즘(110)은 접착제 등에 의해 제1반사부재(210)의 일면에 고정 및 지지될 수 있다. 마이크로 프리즘(110)에 의해 굴절된 광은 제1반사부재(210)의 일면에 대해 소정 각도 경사진 상태로 제1반사부재(210)에 입사될 수 있다. The first reflective member (210) forms one side of the outer surface of the reflective sheet (200) and is arranged to face the display (10). The first reflective member (210) may be formed to have a box shape of an approximately rectangular parallelepiped. The first reflective member (210) may be formed of a transparent material. The first reflective member (210) may be arranged such that one side (the left side based on FIG. 1) is parallel to the display (10). A plurality of micro prisms (110) may be fixed and supported on one side of the first reflective member (210) by an adhesive or the like. Light refracted by the micro prisms (110) may be incident on the first reflective member (210) at a predetermined angle with respect to one side of the first reflective member (210).
제1반사부재(210)에는 제1반사면(211)이 형성될 수 있다. 제1반사면(211)은 제1반사부재(210)의 내부 공간을 구획하는 격벽의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제1반사면(211)은 평판 형태를 갖는 패널의 일면에 알루미늄이나 은을 증착시키는 방식 등에 의해 형성될 수 있다. 제1반사면(211)의 반대면에는 광흡수막(미도시)가 형성될 수 있다. 광흡수막은 제1반사면(211)의 반대면에 무광의 흑도료 등을 증착시키거나 흑색의 시트를 밀착시키는 방식에 의해 형성될 수 있다.A first reflective surface (211) may be formed on the first reflective member (210). The first reflective surface (211) may be formed to have a shape of a partition wall that partitions the internal space of the first reflective member (210). The first reflective surface (211) may be formed by a method such as depositing aluminum or silver on one surface of a panel having a flat shape. A light absorption film (not shown) may be formed on the opposite surface of the first reflective surface (211). The light absorption film may be formed by depositing a matte black paint or the like on the opposite surface of the first reflective surface (211) or by adhering a black sheet.
제1반사면(211)은 복수개로 형성될 수 있다. 제1반사면(211)은 제1반사부재(210)의 내부에서 일방향을 따라 일렬로 나열될 수 있다. 프리즘 어레이(100)에 의해 굴절된 광은 제1반사면(211)에 대해 소정 각도 경사진 방향으로 제1반사부재(210)에 입사될 수 있다. 여기서, 복수개의 제1반사면(211)이 나열되는 일방향은 프리즘 어레이(100)에 의해 굴절된 광이 경사지게 입사될 수 있는 범위 내에서 다양하게 설계 변경이 가능하다. The first reflection surface (211) may be formed in multiple pieces. The first reflection surfaces (211) may be arranged in a row along one direction inside the first reflection member (210). Light refracted by the prism array (100) may be incident on the first reflection member (210) in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the first reflection surface (211). Here, the one direction in which the plurality of first reflection surfaces (211) are arranged may be variously designed and changed within a range in which light refracted by the prism array (100) may be inclinedly incident.
제2반사부재(220)는 반사 시트(200)의 타측 외관을 형성하고, 제1반사부재(210)와 마주보게 배치될 수 있다. 제2반사부재(220)는 제1반사부재(210)와 동일한 직육면체의 박스 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제2반사부재(220)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제2반사부재(220)는 일면이 제1반사부재(210)의 타면 즉, 제1반사부재(210)의 양면 중 프리즘 어레이(100)가 고정되지 않은 나머지 면에 고정될 수 있다. 즉, 제1반사부재(210)와 제2반사부재(220)는 디스플레이(10)로부터 입사된 광의 전달 방향, 보다 구체적으로 도 1, 도 2를 기준으로 X축 방향을 따라 적층될 수 있다.The second reflective member (220) forms the other side outer surface of the reflective sheet (200) and can be arranged to face the first reflective member (210). The second reflective member (220) can be formed to have the same rectangular box shape as the first reflective member (210). The second reflective member (220) can be formed of a transparent material. The second reflective member (220) can be fixed to one side of the other side of the first reflective member (210), that is, to the remaining side of both sides of the first reflective member (210) to which the prism array (100) is not fixed. That is, the first reflective member (210) and the second reflective member (220) can be laminated along the transmission direction of light incident from the display (10), more specifically, along the X-axis direction with reference to FIGS. 1 and 2.
제2반사부재(220)에는 제2반사면(221)이 형성될 수 있다. 제2반사면(221)은 제2반사부재(220)의 내부 공간을 구획하는 격벽의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제2반사면(221)은 평판 형태를 갖는 패널의 일면에 알루미늄이나 은을 증착시키는 방식 등에 의해 형성될 수 있다. 제2반사면(221)의 반대면에는 광흡수막(미도시)가 형성될 수 있다. 광흡수막은 제2반사면(221)의 반대면에 무광의 흑도료 등을 증착시키거나 흑색의 시트를 밀착시키는 방식에 의해 형성될 수 있다. 제2반사면(221)은 제1반사면(211)에 대해 수직하게 배치될 수 있다. A second reflective surface (221) may be formed on the second reflective member (220). The second reflective surface (221) may be formed to have a shape of a partition wall that partitions the internal space of the second reflective member (220). The second reflective surface (221) may be formed by a method such as depositing aluminum or silver on one side of a panel having a flat shape. A light absorption film (not shown) may be formed on the opposite side of the second reflective surface (221). The light absorption film may be formed by depositing a matte black paint or the like on the opposite side of the second reflective surface (221) or by adhering a black sheet. The second reflective surface (221) may be arranged perpendicularly to the first reflective surface (211).
제2반사면(221)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수개의 제2반사면(221)은 제2반사부재(22)의 내부에서 제1반사면(211)에 대해 수직한 방향을 따라 일렬로 나열될 수 있다. 제2반사면(221)은 제1반사면(211)에 의해 반사된 광을 제2반사부재(220)의 외부 공간을 향해 재차 반사시킨다. 제2반사면(221)이 제1반사면(211)과 수직하게 배치됨에 따라, 제1반사면(211)에 설정 각도(θ)로 입사된 광은 제2반사면(221)으로부터 동일한 각도를 갖고 출사될 수 있다. The second reflective surface (221) may be formed in multiple pieces. The multiple second reflective surfaces (221) may be arranged in a single row along a direction perpendicular to the first reflective surface (211) within the second reflective member (22). The second reflective surface (221) re-reflects the light reflected by the first reflective surface (211) toward the external space of the second reflective member (220). Since the second reflective surface (221) is arranged perpendicular to the first reflective surface (211), light incident on the first reflective surface (211) at a set angle (θ) may be emitted from the second reflective surface (221) at the same angle.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 반사 시트(200)에 의한 부유 이미지(F)의 생성 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 디스플레이(10)로부터 발생된 광은 마이크로 프리즘(110)을 통과하며 제1반사면(211)으로 입사되고, 제1반사면(211)으로 입사된 광은 제2반사면(221)을 향해 반사된다.Referring to FIGS. 1 to 5, the process of generating a floating image (F) by a reflective sheet (200) will be described in more detail. Light generated from a display (10) passes through a micro prism (110) and is incident on a first reflective surface (211), and the light incident on the first reflective surface (211) is reflected toward a second reflective surface (221).
이후, 제1반사면(211)에 의해 반사된 광은 제1반사면(211)에 대한 입사 각도와 동일한 각도로 제2반사면(221)으로부터 반사되고, 반사 시트(200)를 기준으로 디스플레이(10)와 반대측에 위치한 공간상으로 투영된다.Thereafter, the light reflected by the first reflective surface (211) is reflected from the second reflective surface (221) at an angle equal to the angle of incidence to the first reflective surface (211) and is projected onto a space located on the opposite side of the display (10) based on the reflective sheet (200).
디스플레이(10)의 어느 한 지점(A)으로부터 서로 다른 각도로 발산되는 광들은 제2반사면(221)에 의해 제2반사부재(220)로부터 제1설정거리(d1)만큼 이격된 위치에서 수렴하며 실상(R)을 형성할 수 있다. Lights emitted at different angles from a point (A) of the display (10) can converge at a position spaced apart from the second reflective member (220) by a first set distance (d1) by the second reflective surface (221) to form a real image (R).
위와 같은 과정에 의해 디스플레이(10)의 서로 다른 지점으로부터 발산된 광들은 서로 다른 위치에 실상을 형성한다. 이와 같은 실상들의 조합에 의해 디스플레이(10)에 의해 출력된 영상과 동일한 부유 이미지(F)가 공간상에 생성될 수 있다.Through the above process, lights emitted from different points of the display (10) form real images at different locations. By combining these real images, a floating image (F) identical to the image output by the display (10) can be created in space.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)가 반사 시트(200)와 평행하게 배치되고, 디스플레이(10)의 서로 다른 지점으로부터 발산된 광들이 실상을 형성하기까지 이동한 거리가 모두 동일함에 따라, 부유 이미지(F)는 제2반사부재(220)로부터 제1설정거리(d1)만큼 이격된 위치에서 디스플레이(10)와 평행하게 배치될 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, since the display (10) is arranged parallel to the reflective sheet (200), and the distances traveled by the light emitted from different points of the display (10) to form a real image are all the same, the floating image (F) can be arranged parallel to the display (10) at a position spaced apart from the second reflective member (220) by a first set distance (d1).
감지부재(30)는 홀로그램 시트(20)에 의해 생성된 부유 이미지(F)에 대한 터치 입력을 감지한다. 본 실시예에 따른 감지부재(30)는 부유 이미지(F)를 향해 감지광(D)을 조사하는 발광부와, 부유 이미지(F)에 대한 사용자 등의 터치 동작 시 사용자의 손가락으로부터 반사된 감지광(D)을 수광하는 수광부를 구비하여 부유 이미지(F)에 대한 사용자의 터치 여부 및 위치를 감지할 수 있는 근적외선 센서, 라인 레이저 센서 등으로 예시될 수 있다. 감지부재(30)는 부유 이미지(F)와 나란한 방향으로 부유 이미지(F)에 감지광(D)을 조사할 수 있다. 이에 따라 감지광(D)은 부유 이미지(F)와 나란한 방향으로 부유 이미지(F)를 통과할 수 있다.The sensing member (30) detects a touch input to a floating image (F) generated by the hologram sheet (20). The sensing member (30) according to the present embodiment may be exemplified by a near-infrared sensor, a line laser sensor, or the like, which may include a light emitting unit that irradiates sensing light (D) toward the floating image (F), and a light receiving unit that receives sensing light (D) reflected from a user's finger when the user or the like touches the floating image (F), thereby detecting whether or not the user has touched the floating image (F) and its location. The sensing member (30) may irradiate the sensing light (D) to the floating image (F) in a direction parallel to the floating image (F). Accordingly, the sensing light (D) may pass through the floating image (F) in a direction parallel to the floating image (F).
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치에 대해 설명하기로 한다.Below, a hologram display device according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사 시트의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.FIG. 6 is a drawing schematically showing the configuration of a hologram display device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a side view schematically showing the configuration of a reflective sheet according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan view schematically showing the configuration of a reflective sheet according to a second embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치는 디스플레이(10), 홀로그램 시트(20), 감지부재(30)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 6 to 8, a hologram display device according to the present embodiment may include a display (10), a hologram sheet (20), and a sensing member (30).
본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치는 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치에 비해 홀로그램 시트(20)의 세부 구성만을 달리하도록 구성될 수 있다. 이에 따라 이하에서는 본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치를 설명함에 있어, 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치와 차이가 있는 홀로그램 시트(20)의 세부 구성에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 디스플레이(10), 감지부재(30) 및 홀로그램 시트(20)의 나머지 구성에 대해서는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이(10), 홀로그램 시트(20) 및 감지부재(30)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.The hologram display device according to the present embodiment can be configured to differ only in the detailed configuration of the hologram sheet (20) compared to the hologram display device according to the first embodiment of the present invention. Accordingly, in the following description of the hologram display device according to the present embodiment, only the detailed configuration of the hologram sheet (20) that is different from the hologram display device according to the first embodiment of the present invention will be described. With respect to the remaining configurations of the display (10), the sensing member (30), and the hologram sheet (20) according to the present embodiment, the description of the display (10), the hologram sheet (20), and the sensing member (30) according to the first embodiment of the present invention can be applied as is.
본 실시예에 따른 홀로그램 시트(20)는 렌즈 어레이(300)를 더 포함할 수 있다. The hologram sheet (20) according to the present embodiment may further include a lens array (300).
렌즈 어레이(300)는 반사 시트(200)와 마주보게 배치되고, 반사 시트(200)에 의해 생성되는 부유 이미지(F)의 위치를 조절한다. 보다 구체적으로, 렌즈 어레이(300)는 반사 시트(200)에 의해 생성되는 부유 이미지(F)와 반사 시트(200)간의 거리를 제1설정거리(d1) 보다 증가시키는 구성으로서 기능할 수 있다. 이에 따라 렌즈 어레이(300)는 디스플레이(10)와 홀로그램 시트(20) 사이의 거리를 확장시키지 않고도 부유 이미지(F)를 상대적으로 먼 위치에 위치시킴으로써 홀로그램 디스플레이 장치의 부피가 증가하는 것을 방지할 수 있다.The lens array (300) is arranged to face the reflective sheet (200) and adjusts the position of the floating image (F) generated by the reflective sheet (200). More specifically, the lens array (300) can function as a configuration that increases the distance between the floating image (F) generated by the reflective sheet (200) and the reflective sheet (200) more than the first set distance (d1). Accordingly, the lens array (300) can prevent the volume of the hologram display device from increasing by positioning the floating image (F) at a relatively distant position without increasing the distance between the display (10) and the hologram sheet (20).
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 어레이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a drawing schematically showing the configuration of a lens array according to a second embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 어레이(300)는 마이크로 렌즈(310)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 6 to 9, the lens array (300) according to the present embodiment may include a micro lens (310).
마이크로 렌즈(310)는 일면이 반구 형태로 오목하게 함몰된 오목 렌즈의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 마이크로 렌즈(310)는 반사 시트(200)를 사이에 두고 프리즘 어레이(100)와 마주보게 배치될 수 있다. 마이크로 렌즈(310)는 반사 시트(200)의 타면, 보다 구체적으로, 제2반사면(221)으로부터 반사된 광이 출사하는 제2반사부재(220)의 타면(도 7 기준 우측면)에 고정될 수 있다. 마이크로 렌즈(310)는 오목한 면이 제2반사부재(220)의 외부 공간을 향하도록 배치될 수 있다.The micro lens (310) may be formed to have a shape of a concave lens in which one side is concavely sunken into a hemispherical shape. The micro lens (310) may be arranged to face the prism array (100) with the reflective sheet (200) interposed therebetween. The micro lens (310) may be fixed to the other side of the reflective sheet (200), more specifically, to the other side (right side in FIG. 7) of the second reflective member (220) from which light reflected from the second reflective surface (221) is emitted. The micro lens (310) may be arranged so that the concave side faces the external space of the second reflective member (220).
마이크로 렌즈(310)는 복수개로 구비될 수 있다. 복수개의 마이크로 렌즈(310)는 마이크로 프리즘(110)과 동일하게 반사 시트(200)의 타면 상에서 제1방향 즉, 도 6을 기준으로 Z축과 나란한 방향을 따라 일렬로 나열될 수 있다. 제1방향으로 나열된 마이크로 렌즈(310)의 개수는 제1방향으로 나열된 마이크로 프리즘(110)의 개수와 동일할 수 있고, 마이크로 프리즘(110)의 개수와 다른 것도 가능하다. 복수개의 마이크로 렌즈(310)는 마이크로 프리즘(110)의 길이 방향 즉, 도 9를 기준으로 Y축 방향을 따라 적어도 2열 이상으로 배치될 수 있다. 마이크로 프리즘(110)의 길이 방향으로 나열되는 마이크로 렌즈(310)의 개수는 마이크로 렌즈(310)의 크기 등에 따라 다양한 개수로 설계 변경이 가능하다.The micro lens (310) may be provided in multiple numbers. The multiple micro lenses (310) may be arranged in a row along the first direction, that is, the direction parallel to the Z-axis based on FIG. 6, on the other surface of the reflective sheet (200) in the same manner as the micro prism (110). The number of micro lenses (310) arranged in the first direction may be the same as the number of micro prisms (110) arranged in the first direction, or may be different from the number of micro prisms (110). The multiple micro lenses (310) may be arranged in at least two rows along the longitudinal direction of the micro prism (110), that is, the Y-axis direction based on FIG. 9. The number of micro lenses (310) arranged in the longitudinal direction of the micro prism (110) may be designed to vary depending on the size of the micro lens (310), etc.
이하에서는 본 실시예에 따른 홀로그램 시트(20)가 부유 이미지(F)를 생성하는 과정을 설명하기로 한다. Below, the process of generating a floating image (F) by a hologram sheet (20) according to the present embodiment will be described.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 디스플레이(10)의 어느 한 지점(A)으로부터 서로 다른 각도로 발산되는 광들은 반사 시트(200)를 통과한 이후, 마이크로 렌즈(310)의 중심축에 수렴하는 방향으로 마이크로 렌즈(310)에 입사된다.Referring to FIGS. 6 to 9, light emitted at different angles from a point (A) of the display (10) passes through the reflective sheet (200) and then enters the micro lens (310) in a direction converging to the central axis of the micro lens (310).
마이크로 렌즈(310)가 오목 렌즈의 형태를 갖도록 형성됨에 따라, 마이크로 렌즈(310)의 중심선을 통과하는 광을 제외한 나머지 광들은 마이크로 렌즈(310)의 중심선의 바깥 방향으로 굴절된다.As the micro lens (310) is formed to have the shape of a concave lens, the remaining light except for the light passing through the center line of the micro lens (310) is refracted in an outer direction of the center line of the micro lens (310).
이와 같은 굴절에 의해, 마이크로 렌즈(310)를 통과한 광들은 제1설정거리(d1)보다 먼 거리에 위치한 제2설정거리(d2)에서 수렴하며 실상(R)을 형성할 수 있다. 즉, 실상(R)은 마이크로 렌즈(310)가 없는 경우에 비해 홀로그램 시트(20)로부터 더 먼 거리에서 생성된다.By such refraction, the light passing through the micro lens (310) can converge at a second set distance (d2) located further than the first set distance (d1) and form a real image (R). That is, the real image (R) is generated at a further distance from the hologram sheet (20) compared to when there is no micro lens (310).
동일한 과정에 의해 디스플레이(10)의 서로 다른 지점으로부터 발산된 광들은 서로 다른 위치에 실상을 형성한다. 이와 같은 실상들의 조합에 의해 디스플레이(10)에 의해 출력된 영상과 동일한 부유 이미지(F)가 공간상에 생성될 수 있다.Lights emitted from different points of the display (10) by the same process form real images at different locations. By combining these real images, a floating image (F) identical to the image output by the display (10) can be created in space.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)가 반사 시트(200)와 평행하게 배치되고, 디스플레이(10)의 서로 다른 지점으로부터 발산된 광들이 실상을 형성하기까지 이동한 거리가 모두 동일함에 따라, 부유 이미지(F)는 제2반사부재(220)로부터 제2설정거리(d2)만큼 이격된 위치에서 디스플레이(10)와 평행하게 배치될 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 6, since the display (10) is arranged parallel to the reflective sheet (200), and the distances traveled by the light emitted from different points of the display (10) to form a real image are all the same, the floating image (F) can be arranged parallel to the display (10) at a position spaced apart from the second reflective member (220) by a second set distance (d2).
이하에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 설명하기로 한다.Below, the configuration of a hologram display device according to a third embodiment of the present invention will be described.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 어레이의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a drawing schematically showing the configuration of a hologram display device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a drawing schematically showing the configuration of a lens array according to the third embodiment of the present invention.
도 10, 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치는 디스플레이(10), 홀로그램 시트(20), 감지부재(30), 지지부재(40)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 10 and 11, a hologram display device according to the present embodiment may include a display (10), a hologram sheet (20), a sensing member (30), and a support member (40).
본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치는 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치에 비해 렌즈 어레이(300)의 세부 구성이 상이하고, 지지부재(40)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이에 따라 이하에서는 본 실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치를 설명함에 있어, 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 디스플레이 장치와 차이가 있는 렌즈 어레이(300)의 세부 구성과 지지부재(40)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 디스플레이(10), 감지부재(30) 및 홀로그램 시트(20)의 나머지 구성에 대해서는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이(10), 홀로그램 시트(20) 및 감지부재(30)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.The hologram display device according to the present embodiment may be configured to have a different detailed configuration of the lens array (300) and to further include a support member (40) compared to the hologram display device according to the second embodiment of the present invention. Accordingly, in the following description of the hologram display device according to the present embodiment, only the detailed configuration of the lens array (300) and the support member (40), which are different from those of the hologram display device according to the second embodiment of the present invention, will be described. With respect to the remaining configurations of the display (10), the sensing member (30), and the hologram sheet (20) according to the present embodiment, the description of the display (10), the hologram sheet (20), and the sensing member (30) according to the second embodiment of the present invention may be applied as is.
본 실시예에 따른 렌즈 어레이(300)를 구성하는 복수개의 마이크로 렌즈(310)는 서로 다른 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 복수개의 마이크로 렌즈(310)의 곡률은 제1방향을 따라 점진적으로 증가 또는 감소하도록 형성될 수 있다. A plurality of micro lenses (310) constituting the lens array (300) according to the present embodiment may be formed to have different curvatures. More specifically, the curvatures of the plurality of micro lenses (310) may be formed to gradually increase or decrease along the first direction.
예를 들어, 도 10, 도 11에 도시된 바와 같이 복수개의 마이크로 렌즈(310) 중, 제1방향을 따라 최상단에 위치한 마이크로 렌즈(310)의 곡률은 제1설정곡률(r1)로 형성될 수 있다. 또한, 복수개의 마이크로 렌즈(310) 중, 제1방향을 따라 최하단에 위치한 마이크로 렌즈(310)의 곡률은 제1설정곡률(r1) 보다 큰 제2설정곡률(r2)로 형성될 수 있다. 최상단에 위치한 마이크로 렌즈(310)와 최하단에 위치한 마이크로 렌즈(310)의 사이에 배치된 나머지 마이크로 렌즈(310)들의 곡률은 제1설정곡률(r1)과 제2설정곡률(r2)의 범위 내에서 하방으로 향할수록 점진적으로 증가할 수 있다.For example, as illustrated in FIGS. 10 and 11, among the plurality of micro lenses (310), the curvature of the micro lens (310) positioned at the top along the first direction may be formed as a first set curvature (r1). In addition, among the plurality of micro lenses (310), the curvature of the micro lens (310) positioned at the bottom along the first direction may be formed as a second set curvature (r2) greater than the first set curvature (r1). The curvatures of the remaining micro lenses (310) positioned between the micro lens (310) positioned at the top and the micro lens (310) positioned at the bottom may gradually increase downward within the range of the first set curvature (r1) and the second set curvature (r2).
복수개의 마이크로 렌즈(310)의 곡률은 상술한 사항에 한정되는 것은 아니고, 하방으로 향할수록 점진적으로 감소하도록 형성되는 것도 가능하다. 이 경우, 제1설정곡률(r1)은 제2설정곡률(r2) 보다 크게 형성될 수 있다.The curvature of the plurality of micro lenses (310) is not limited to the above-described matters, and may be formed to gradually decrease as it goes downward. In this case, the first set curvature (r1) may be formed to be larger than the second set curvature (r2).
제1방향을 따라 서로 다른 마이크로 렌즈(310)를 통과한 광은 반사 시트(200)로부터 서로 다른 거리만큼 이격된 위치에서 실상을 생성하고, 부유 이미지(F)는 도 10에 도시된 바와 같이 디스플레이(10)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. Light passing through different micro lenses (310) along the first direction generates real images at positions spaced apart from the reflective sheet (200) by different distances, and the floating image (F) can be placed at an angle with respect to the display (10) as illustrated in FIG. 10.
이에 따라 감지부재(30)는 복수개의 마이크로 렌즈(310)가 동일한 곡률을 갖는 경우에 비해 홀로그램 시트(20)와 근접한 위치에 배치될 수 있고, 후술하는 지지부재(40)의 크기를 감소시킬 수 있다.Accordingly, the detection member (30) can be positioned closer to the hologram sheet (20) than when multiple micro lenses (310) have the same curvature, and the size of the support member (40) described below can be reduced.
지지부재(40)는 홀로그램 시트(20)에 대해 감지부재(30)를 지지한다. 본 실시예에 따른 지지부재(40)는 홀로그램 시트(20)로부터 연장되고, 감지부재(30)와 결합되는 브라켓, 프레임 등 다양한 종류의 지지 수단으로 예시될 수 있다. 지지부재(40)는 홀로그램 시트(20)에 착탈 가능하게 연결될 수 있다. 이에 따라 지지부재(40)는 감지부재(30)의 위치 변동에 대응되어 홀로그램 시트(20)에 대한 연결 위치가 자유롭게 가변될 수 있다. The support member (40) supports the sensing member (30) with respect to the hologram sheet (20). The support member (40) according to the present embodiment may be exemplified by various types of supporting means, such as a bracket or frame, which extends from the hologram sheet (20) and is coupled with the sensing member (30). The support member (40) may be detachably connected to the hologram sheet (20). Accordingly, the connection position of the support member (40) with respect to the hologram sheet (20) may be freely changed in response to a change in the position of the sensing member (30).
본 발명은 도면에 도시되는 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the patent claims below.
10 : 디스플레이
20 : 홀로그램 시트
30 : 감지부재
40 : 지지부재
100 : 프리즘 어레이
110 : 마이크로 프리즘
200 : 반사 시트
210 : 제1반사부재
211 : 제1반사면
220 : 제2반사부재
221 : 제2반사면
300 : 렌즈 어레이
310 : 마이크로 렌즈10: Display 20: Hologram Sheet
30: Detection member 40: Support member
100 : Prism Array 110 : Micro Prism
200 : Reflective sheet 210 : 1st reflective member
211: First reflective surface 220: Second reflective member
221: Second reflective surface 300: Lens array
310 : Micro Lens
Claims (20)
상기 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 상기 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
A prism array that refracts light incident from outside; and
A hologram sheet characterized by including a reflection sheet arranged to face the prism array and reflecting light refracted by the prism array to generate a floating image in space.
상기 프리즘 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In the first paragraph,
A hologram sheet, characterized in that the prism array includes a plurality of micro prisms arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet.
복수개의 상기 마이크로 프리즘은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In the second paragraph,
A holographic sheet characterized in that a plurality of said micro prisms are arranged parallel to each other.
상기 마이크로 프리즘은 삼각형의 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In the second paragraph,
A holographic sheet characterized in that the above micro prism has a triangular cross-sectional shape.
상기 반사 시트는 상기 프리즘 어레이의 반대측에 위치한 공간상에 상기 부유 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In the first paragraph,
A holographic sheet characterized in that the above reflective sheet generates the floating image in a space located on the opposite side of the prism array.
상기 반사 시트는,
제1반사면을 구비하는 제1반사부재; 및
상기 제1반사부재와 마주보게 배치되고, 상기 제1반사면과 수직하게 배치된 제2반사면을 구비하는 제2반사부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In paragraph 5,
The above reflective sheet,
A first reflective member having a first reflective surface; and
A hologram sheet characterized by including a second reflective member having a second reflective surface arranged to face the first reflective member and arranged perpendicularly to the first reflective surface.
상기 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광은 상기 제1반사면에 대해 경사진 방향으로 상기 제1반사부재에 입사되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In Article 6,
A hologram sheet, characterized in that light refracted by the prism array is incident on the first reflective member in a direction inclined with respect to the first reflective surface.
상기 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 상기 프리즘 어레이에 의해 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트; 및
상기 반사 시트와 마주보게 배치되고, 상기 반사 시트에 의해 생성되는 상기 부유 이미지의 위치를 조절하는 렌즈 어레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
A prism array that refracts light incident from outside;
A reflective sheet arranged to face the prism array and reflecting light refracted by the prism array to create a floating image in space; and
A hologram sheet characterized by including a lens array arranged to face the reflective sheet and adjust the position of the floating image generated by the reflective sheet.
상기 프리즘 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 프리즘을 포함하고,
상기 렌즈 어레이는 상기 반사 시트의 타면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In Article 8,
The above prism array includes a plurality of micro prisms arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet,
A hologram sheet, characterized in that the lens array includes a plurality of micro lenses arranged along a first direction on the other surface of the reflective sheet.
복수개의 상기 마이크로 렌즈는 상기 마이크로 프리즘의 길이 방향을 따라 적어도 2열 이상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In Article 9,
A holographic sheet, characterized in that a plurality of said micro lenses are arranged in at least two rows along the longitudinal direction of said micro prism.
상기 마이크로 렌즈는 오목 렌즈의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In Article 9,
A holographic sheet characterized in that the above micro lens has the shape of a concave lens.
복수개의 상기 마이크로 렌즈는 서로 다른 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In Article 11,
A holographic sheet characterized in that a plurality of said micro lenses have different curvatures.
복수개의 상기 마이크로 렌즈의 곡률은 상기 제1방향을 따라 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 시트.
In Article 12,
A holographic sheet, characterized in that the curvature of a plurality of said micro lenses increases or decreases along the first direction.
상기 디스플레이로부터 입사되는 광을 굴절시키는 프리즘 어레이와, 상기 프리즘 어레이와 마주보게 배치되고, 상기 프리즘 어레이로부터 굴절된 광을 반사시켜 공간상에 부유 이미지를 생성하는 반사 시트를 구비하는 홀로그램 시트; 및
상기 부유 이미지에 대한 터치 입력을 감지하는 감지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
display;
A hologram sheet having a prism array that refracts light incident from the display, and a reflection sheet that is positioned facing the prism array and reflects light refracted from the prism array to create a floating image in space; and
A holographic display device, characterized by including a sensing member for detecting a touch input to the floating image.
상기 디스플레이는 상기 반사 시트와 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
In Article 14,
A holographic display device, characterized in that the display is arranged parallel to the reflective sheet.
상기 감지부재는 상기 부유 이미지와 나란한 방향으로 상기 부유 이미지에 감지광을 조사하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
In Article 14,
A holographic display device, characterized in that the above detection member irradiates detection light to the floating image in a direction parallel to the floating image.
상기 홀로그램 시트는 상기 반사 시트와 마주보게 배치되고, 상기 반사 시트에 의해 생성되는 상기 부유 이미지의 위치를 조절하는 렌즈 어레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
In Article 14,
A holographic display device characterized in that the holographic sheet further includes a lens array that is arranged to face the reflective sheet and adjusts the position of the floating image generated by the reflective sheet.
상기 프리즘 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 프리즘을 포함하고,
상기 렌즈 어레이는 상기 반사 시트의 일면 상에서 제1방향을 따라 나열되는 복수개의 마이크로 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
In Article 17,
The above prism array includes a plurality of micro prisms arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet,
A holographic display device, characterized in that the lens array includes a plurality of micro lenses arranged along a first direction on one surface of the reflective sheet.
상기 마이크로 렌즈는 오목 렌즈의 형태를 갖고, 복수개의 상기 마이크로 렌즈는 서로 다른 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
In Article 18,
A holographic display device, wherein the micro lens has a concave lens shape and a plurality of the micro lenses have different curvatures.
상기 감지부재는 상기 제1방향에 대해 경사지게 배치되고,
상기 홀로그램 시트에 대해 상기 감지부재를 지지하는 지지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 디스플레이 장치.
In Article 19,
The above detection member is arranged at an angle with respect to the first direction,
A hologram display device characterized by further comprising a support member for supporting the sensing member on the hologram sheet.
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KR1020230019475 | 2023-02-14 |
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