KR102226639B1 - An optical apparatus with plural pin-mirrors and a head mounted display apparatus having thereof - Google Patents

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KR102226639B1
KR102226639B1 KR1020190122001A KR20190122001A KR102226639B1 KR 102226639 B1 KR102226639 B1 KR 102226639B1 KR 1020190122001 A KR1020190122001 A KR 1020190122001A KR 20190122001 A KR20190122001 A KR 20190122001A KR 102226639 B1 KR102226639 B1 KR 102226639B1
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최치원
배영헌
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Abstract

The present invention relates to an optical device having multiple pin-mirrors disposed therein. The optical device comprises: an optical system disposed in front of the eyes of a user; and a display outputting image light. Therefore, the optical device can reduce the loss of an amount of the image light and provide a clear image.

Description

복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치 및 이를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치{AN OPTICAL APPARATUS WITH PLURAL PIN-MIRRORS AND A HEAD MOUNTED DISPLAY APPARATUS HAVING THEREOF}An optical device in which a plurality of pin mirrors are arranged and a head-worn display device using the same {AN OPTICAL APPARATUS WITH PLURAL PIN-MIRRORS AND A HEAD MOUNTED DISPLAY APPARATUS HAVING THEREOF}

본 발명은 광학 장치 및 이를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치 및 이를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device and a head-worn display device using the same, and more particularly, to an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed and a head-worn display device using the same.

디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라 다양한 웨어러블 디바이스(wearable device)들이 개발되고 있다. 이러한 웨어러블 디바이스의 일종인 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display)는 사용자가 머리에 착용하여 멀티미디어 컨텐츠 등을 제공받을 수 있는 각종 디바이스를 의미한다. 여기서 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 사용자의 신체에 착용 되어 사용자가 이동함에 따라서 다양한 환경에서 사용자에게 영상을 제공하게 된다. 이러한 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 투과(see-through)형과 밀폐(see-closed)형으로 구분되고 있으며, 투과형은 주로 증강현실(Augmented Reality, AR)용으로 사용되고, 밀폐형은 주로 가상현실(Virtual Reality, VR)용으로 사용되고 있다.
Various wearable devices are being developed according to the trend of lightening and miniaturization of digital devices. A head mounted display, which is a type of wearable device, refers to various devices that can be worn by a user to receive multimedia contents and the like. Here, the head mounted display (HMD) is worn on the user's body and provides images to the user in various environments as the user moves. These head-mounted displays (HMD) are divided into see-through type and see-closed type, and the transmissive type is mainly used for Augmented Reality (AR), and the sealed type is mainly used for virtual reality (Virtual Reality). Reality, VR).

도 1은 일반적인 안경 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 일반적인 밴드형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 일반적인 안경 형태 또는 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이는 사용자의 안면 또는 두부에 착용되어 투과되는 렌즈를 통해 실제 세계에 증강현실(AR)의 영상 정보를 투영하여 사용자에게 제공하게 된다.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a general glasses-type head mounted display (HMD), and FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a general band-type head mounted display (HMD). As shown in FIGS. 1 and 2, respectively, the head-mounted display in the form of glasses or bands projects image information of augmented reality (AR) onto the real world through a lens worn on the face or head of the user and transmitted. Will be provided to the user.

이와 같은 헤드 마운티드 디스플레이에서 증강현실을 구현하기 위해, 복잡한 구조의 광학 장치가 사용되는데, 광학 장치의 복잡한 구조로 인하여 제작이 어렵고, 광학 장치의 크기가 크고 무게가 무거워지는 한계가 있다. 특히, 가상 영상을 생성하여 전달하기 위해 디스플레이에서 출력된 영상 광이 광학계를 통해 사용자의 눈에 전달되는 과정에서, 광량의 손실로 인하여 효율이 낮아지는 문제가 있다.
In order to implement augmented reality in such a head-mounted display, an optical device having a complex structure is used, but manufacturing is difficult due to the complicated structure of the optical device, and there is a limitation in that the size of the optical device is large and the weight is heavy. In particular, in a process in which image light output from a display is transmitted to the user's eyes through an optical system in order to generate and transmit a virtual image, there is a problem in that efficiency is lowered due to a loss of the amount of light.

한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 공개특허 제10-2016-0032656호(발명의 명칭: 증강현실을 위한 광학장치, 공개일자: 2016년 03월 24일) 등이 개시된 바 있다.Meanwhile, as a prior art related to the present invention, Patent Publication No. 10-2016-0032656 (name of the invention: optical device for augmented reality, publication date: March 24, 2016) has been disclosed.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 디스플레이에서 출력되는 영상 광이 광학계에 도달하는 광량의 분포에 따라 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부를 배치하여, 디스플레이에서 출력되는 영상 광을 복수의 광학부에서 반사해 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달함으로써, 영상 광의 광량 손실을 줄이고 선명한 영상을 제공할 수 있으며, 휘도가 낮은 바깥 부분에 미러를 많이 배치하여 화면 전체의 휘도를 맞춰줄 수 있는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치 및 이를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, and by arranging a plurality of optical units that generate a pinhole effect according to the distribution of the amount of light that the image light output from the display reaches the optical system, the display By reflecting the image light output from a plurality of optical units and transmitting the image information to the user's eyes, the loss of the amount of light of the image light can be reduced and a clear image can be provided. It is an object of the present invention to provide an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed and a head-worn display device using the same, which can match the luminance of

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치는,An optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed according to a feature of the present invention for achieving the above object,

광학 장치로서,As an optical device,

사용자의 눈의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학계; 및An optical system disposed in front of the user's eyes and allowing the real world to be seen through the user's field of view; And

상기 광학계를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이를 포함하되,Including a display for outputting the image light so that the image information can be provided as an optimized screen to the user together with the real world transmitted through the optical system,

상기 광학계는,The optical system,

상기 디스플레이에서 출력되는 영상 광을 반사해 사용자의 눈으로 상기 영상 정보를 전달하되, 미리 정해진 크기 이하의 미러로 구성되어 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부를 포함하며,Reflecting the image light output from the display to transmit the image information to the user's eyes, comprising a plurality of optical units configured to generate a pinhole effect by being composed of a mirror having a predetermined size or less,

상기 복수의 광학부는, 상기 디스플레이에서 출력되는 영상 광이 상기 광학계에 도달하는 광량의 분포에 따라 배치되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
The plurality of optical units is characterized in that the image light output from the display is arranged according to a distribution of an amount of light reaching the optical system.

바람직하게는, 상기 복수의 광학부는,Preferably, the plurality of optical units,

상기 광학계에 도달하는 영상 광의 광량이 적을수록 광학부가 많이 배치될 수 있다.
As the amount of image light reaching the optical system decreases, more optical units may be disposed.

더욱 바람직하게는, 상기 복수의 광학부는,More preferably, the plurality of optical units,

상기 디스플레이에서 출력되어 상기 광학계에 도달하는 영상 광의 광량 분포에 따라, 휘도가 급격히 변화하는 휘도 저하 부분을 기준으로, 휘도가 높은 쪽보다 휘도가 낮은 쪽에 더 많이 배치될 수 있다.
According to the distribution of the amount of image light output from the display and reaching the optical system, the luminance may be disposed more in a lower luminance than a higher luminance based on a luminance decrease portion in which the luminance rapidly changes.

더더욱 바람직하게는, 상기 복수의 광학부는,Even more preferably, the plurality of optical units,

미리 정해진 간격으로 배치될 수 있다.
They can be arranged at predetermined intervals.

바람직하게는, 상기 디스플레이는, 상기 광학계의 상측에 위치할 수 있다.
Preferably, the display may be located above the optical system.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치는,In addition, a head-worn display device using an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed according to a feature of the present invention for achieving the above object,

머리 착용형 디스플레이 장치로서,As a head-worn display device,

사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임;HMD frame that the user can wear on the head;

상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 눈의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학계; 및An optical system disposed in front of the eyes of a user wearing the HMD frame, and allowing the real world through the user's field of view to be transmitted through and seen; And

상기 광학계를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이를 포함하되,Including a display for outputting the image light so that the image information can be provided as an optimized screen to the user together with the real world transmitted through the optical system,

상기 광학계는,The optical system,

상기 디스플레이에서 출력되는 영상 광을 반사해 사용자의 눈으로 상기 영상 정보를 전달하되, 미리 정해진 크기 이하로 구성되어 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부를 포함하며,It reflects the image light output from the display and transmits the image information to the user's eyes, and includes a plurality of optical units configured to be less than a predetermined size to generate a pinhole effect,

상기 복수의 광학부는, 상기 디스플레이에서 출력되는 영상 광이 상기 광학계에 도달하는 광량의 분포에 따라 배치되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
The plurality of optical units is characterized in that the image light output from the display is arranged according to a distribution of an amount of light reaching the optical system.

바람직하게는, 상기 복수의 광학부는,Preferably, the plurality of optical units,

상기 광학계에 도달하는 영상 광의 광량이 적을수록 광학부가 많이 배치될 수 있다.
As the amount of image light reaching the optical system decreases, more optical units may be disposed.

바람직하게는, 상기 디스플레이는,Preferably, the display,

사용자의 좌안을 위한 영상 광과 사용자의 우안을 위한 영상 광을 각각 출력하도록, 복수 개로 구성될 수 있다.It may be configured in plural so as to output image light for the user's left eye and image light for the user's right eye, respectively.

본 발명에서 제안하고 있는 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치 및 이를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치에 따르면, 디스플레이에서 출력되는 영상 광이 광학계에 도달하는 광량의 분포에 따라 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부를 배치하여, 디스플레이에서 출력되는 영상 광을 복수의 광학부에서 반사해 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달함으로써, 영상 광의 광량 손실을 줄이고 선명한 영상을 제공할 수 있으며, 휘도가 낮은 바깥 부분에 미러를 많이 배치하여 화면 전체의 휘도를 맞춰줄 수 있다.According to the optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed and a head-worn display device using the same, a plurality of optics that generate a pinhole effect according to the distribution of the amount of light that reaches the optical system from the image light output from the display. By arranging the unit, by reflecting the image light output from the display from a plurality of optical units and transmitting the image information to the user's eyes, it is possible to reduce the loss of the amount of light of the image light and provide a clear image. You can arrange a lot to match the luminance of the entire screen.

도 1은 일반적인 안경 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 밴드형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 디스플레이에서 출력되는 영상 광의 광량 분포를 예를 들어 도시한 도면.
도 5는 영상 광이 사용자의 눈에 전달되는 모습을 상측에서 바라본 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치를 상측에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치를 통해 영상 광이 사용자의 눈에 전달되는 모습을 상측에서 바라본 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
1 is a diagram showing a schematic configuration of a general glasses-type head mounted display (HMD).
2 is a diagram showing a schematic configuration of a general band-type head mounted display (HMD).
3 is a view illustrating an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating, for example, a distribution of the amount of light output from a display.
5 is a view as viewed from an upper side of the image light transmitted to the user's eyes.
6 is a view showing a view from above of an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention.
7 is a view as viewed from above of a state in which image light is transmitted to a user's eyes through an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a configuration of a head-worn display device using an optical device in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention as a function block.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, in describing a preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case that it is directly connected, but also the case that it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of certain components means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)는, 광학계(110) 및 디스플레이(120)를 포함하여 구성될 수 있고, 광학계(110)는 광학부(111)를 포함할 수 있다.
3 is a diagram illustrating an optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention may be configured to include an optical system 110 and a display 120, and the optical system 110 ) May include an optical unit 111.

즉, 광학 장치(100)에서는, 사용자의 눈의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학계(110), 및 광학계(110)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(120)를 포함하여 증강현실을 구현할 수 있다. 광학계(110)에 포함된 광학부(111)는 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광을 반사해 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달한다. 따라서 사용자는 광학계(110)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 광학부(111)에서 반사된 영상 정보가 결합한 증강현실을 경험할 수 있게 된다.
That is, in the optical device 100, it is disposed in front of the user's eyes, and is transmitted through the optical system 110 and the optical system 110 so that the real world through the user's field of view can be transmitted and seen. Augmented reality may be implemented by including a display 120 that outputs image light so that image information can be provided as an optimized screen to the user together with the real world visible. The optical unit 111 included in the optical system 110 reflects the image light output from the display 120 and transmits image information to the user's eyes. Accordingly, the user can experience augmented reality in which the real world transmitted through the optical system 110 and image information reflected from the optical unit 111 are combined.

이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 구성하는 각 구성요소에 대해 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, each component constituting the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

광학계(110)는, 사용자의 눈의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 구성이다. 이러한 광학계(110)는 사용자의 시야를 통한 실제 세계가 투과되어 보일 수 있는 글라스 형태로서 투명한 렌즈로 구성될 수 있으며, 복수의 광학부(111)를 포함하여 증강현실을 구현할 수 있다.
The optical system 110 is disposed in front of the user's eyes, and is configured to allow the real world to be transmitted through the user's field of view. The optical system 110 is a glass shape through which the real world can be seen through the user's field of view, and may be configured as a transparent lens, and may implement augmented reality by including a plurality of optical units 111.

디스플레이(120)는, 광학계(110)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력할 수 있다. 이러한 디스플레이(120)는 후술하게 될 제어부(300)의 제어 하에, 각종 정보를 증강현실 기반으로 사용자에게 제공하는 영상 정보를 출력할 수 있다.
The display 120 may output image light so that image information can be provided to a user as an optimized screen together with the real world transmitted through the optical system 110. The display 120 may output image information providing various types of information to a user based on an augmented reality under the control of the controller 300 to be described later.

이때, 디스플레이(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 눈의 전방에 있는 광학계(110)의 상측에 위치할 수 있으나, 좌측이나 우측, 광학계(110)의 아래 등에 위치할 수도 있다.
In this case, the display 120 may be located above the optical system 110 in front of the user's eye, as shown in FIG. 3, but may be located on the left or right side, under the optical system 110, or the like.

도 4는 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광의 광량 분포를 예를 들어 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광의 광량 분포는 PSF(Point Spread Function, 점 확산 함수) 분포일 수 있다. 즉, 광학계(110)의 크기는 보통 디스플레이(120) 크기보다 훨씬 큰데, 디스플레이(120) 영역에 해당하는 부분에서만 광량이 많고, 그 영역 밖으로 가면 급격히 광량이 적어지는 분포일 수 있다. 이때, 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량 분포는 출력될 때와 상이할 수 있으며, 디스플레이(120)와 광학계(110)의 위치 관계에 따라 변화할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(120)가 광학계(110)의 상측에 위치하여, 아래 방향으로 광학계(110)를 향해 영상 광을 출력하고, 도 4에 도시된 바와 같은 영상 광의 광량 분포가 광학계(110)에 동일하게 도달하는 경우를 기준으로 설명하도록 한다.
4 is a diagram illustrating, for example, a distribution of the amount of light of image light output from the display 120. As shown in FIG. 4, a distribution of the amount of light of image light output from the display 120 may be a distribution of a point spread function (PSF). That is, the size of the optical system 110 is much larger than the size of the display 120 in general, but there may be a distribution in which the amount of light is large only in a portion corresponding to the area of the display 120, and the amount of light rapidly decreases when it goes outside the area. In this case, the distribution of the amount of light of the image light reaching the optical system 110 may be different from when it is output, and may change according to a positional relationship between the display 120 and the optical system 110. In the following, for convenience of explanation, as shown in FIG. 3, the display 120 is positioned above the optical system 110 and outputs image light toward the optical system 110 in a downward direction, and is shown in FIG. 4. The description will be made on the basis of the case where the light quantity distribution of the image light as described above reaches the optical system 110 equally.

도 5는 영상 광이 사용자의 눈에 전달되는 모습을 상측에서 바라본 도면이다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같은 광량 분포를 가지는 영상 광이 광학계(110)에 도달하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 동공 앞에 위치한 광학부(111)에서 영상 광을 반사하여 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달한다. 이때, 영상 광 중 광량이 많은 부분의 일부만 광학부(110)에서 반사가 되고, 나머지는 손실되게 된다. 따라서 충분한 광량을 확보할 수 없는 한계가 있다.
5 is a view as viewed from above of image light transmitted to the user's eyes. That is, when the image light having the light quantity distribution as shown in FIG. 4 reaches the optical system 110, as shown in FIG. 5, the image light is reflected from the optical unit 111 located in front of the user's pupil. It conveys video information to the eyes. At this time, only a part of the portion of the image light having a large amount of light is reflected by the optical unit 110 and the rest is lost. Therefore, there is a limit in which it is not possible to secure a sufficient amount of light.

특히, 광학부(111)는, 미리 정해진 크기 이하의 미러로 구성되어 핀홀 효과를 생성하는 핀 미러일 수 있다. 이때, 핀 미러는, 핀홀 효과의 생성을 위해 4㎜ 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 3㎜ 이하의 소형 미러일 수 있다. 이와 같이, 핀 미러를 사용하면, 무게와 부피를 줄인 단순한 구조의 광학 장치(100)를 이용해 초점을 조절하여, 실제 세계와 영상 정보 모두를 선명하게 볼 수 있는 장점이 있다. 그러나 도 5에 도시된 바와 같이, 핀 미러의 크기가 소형이므로, 대체로 광량이 많은 휘도가 높은 부분의 일부만 반사가 일어나고 주변 부분은 그대로 손실되게 되어, 영상 정보의 제공을 위한 충분한 광량을 확보할 수 없고, 영상의 선명도가 낮아지는 문제가 있다.
In particular, the optical unit 111 may be a pin mirror configured with a mirror having a predetermined size or less to generate a pinhole effect. In this case, the pin mirror may be 4 mm or less for generating the pinhole effect, and more specifically, a small mirror of 3 mm or less. In this way, when the pin mirror is used, the focus is adjusted using the optical device 100 having a simple structure in which weight and volume are reduced, so that both the real world and image information can be clearly viewed. However, as shown in FIG. 5, since the size of the pin mirror is small, only a part of the high luminance portion with a large amount of light is reflected, and the peripheral portion is lost as it is, so that a sufficient amount of light for providing image information can be secured. No, there is a problem that the sharpness of the image is lowered.

도 6은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 상측에서 바라본 모습을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)의 광학계(110)는, 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광을 반사해 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달하되, 미리 정해진 크기 이하의 미러로 구성되어 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부(111)를 포함하며, 복수의 광학부(111)는, 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광이 광학계(110)에 도달하는 광량의 분포에 따라 배치할 수 있다. 즉, 복수의 광학부(111)는, 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량이 적을수록 광학부(111)를 많이 배치될 수 있다.
FIG. 6 is a diagram illustrating a view of an optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem. As shown in FIG. 6, the optical system 110 of the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention reflects the image light output from the display 120 to reflect the user's eyes. It transmits image information to, but includes a plurality of optical units 111 that are composed of mirrors having a predetermined size or less to generate a pinhole effect, and the plurality of optical units 111 include image light output from the display 120 It can be arranged according to the distribution of the amount of light reaching the optical system 110. That is, in the plurality of optical units 111, as the amount of image light reaching the optical system 110 decreases, more optical units 111 may be disposed.

보다 구체적으로, 복수의 광학부(111)는, 디스플레이(120)에서 출력되어 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량 분포에 따라, 휘도가 급격히 변화하는 휘도 저하 부분을 기준으로, 휘도가 높은 쪽보다 휘도가 낮은 쪽에 더 많이 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)에서 출력되어 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량 분포는 PSF 분포이며, 광량 분포에 따라 영상 광이 주로 도달하는 휘도가 높은 부분을 기준으로 휘도가 급격히 떨어지는 휘도 저하 부분을 지나 바깥쪽의 휘도가 낮은 부분으로 갈수록 광학부(111)의 개수가 점차 증가하도록 배치될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같은 영상 광의 광량 분포가 광학계(110)에 도달한다고 할 때, 도 6에 도시된 바와 같이 많은 광량이 도달하는 중심의 휘도가 높은 부분에는 1개의 핀 미러, 그 바깥의 휘도 저하 부분에는 각각 2개의 핀 미러, 가장 적은 광량이 도달하는 바깥쪽의 휘도가 낮은 부분에는 각각 3개의 핀 미러를 배치할 수 있다. 이와 같이, 휘도가 낮은 바깥 부분에 핀 미러를 배치함으로써, FOV를 크게 할 수 있고 특히, 휘도가 낮은 부분에 핀 미러를 많이 배치하여 화면 전체의 휘도를 맞춰줄 수 있다.
More specifically, the plurality of optical units 111 have a higher luminance based on a luminance decrease portion in which the luminance rapidly changes according to the distribution of the amount of image light output from the display 120 and reaching the optical system 110. More can be placed on the lower luminance side. For example, the distribution of the amount of image light output from the display 120 and reaching the optical system 110 is a PSF distribution, and according to the distribution of the amount of light, the luminance decreases sharply based on the high luminance portion that the image light mainly reaches. The number of optical units 111 may be arranged to gradually increase as the portion passes through the portion and the outer luminance decreases. That is, when the distribution of the amount of image light as shown in FIG. 4 reaches the optical system 110, as shown in FIG. 6, one pin mirror is located at the high luminance portion at the center where a large amount of light is reached, and the outer side thereof. Two pin mirrors may be disposed at the lower luminance portion of the, and three pin mirrors may be disposed at the outer lower luminance portions where the smallest amount of light is reached. In this way, by arranging the pin mirror on the outer portion of low luminance, the FOV can be increased, and in particular, by arranging many pin mirrors on the low luminance portion, the luminance of the entire screen can be adjusted.

이때, 복수의 광학부(111)는 미리 정해진 간격으로 배치될 수 있다. 여기서 미리 정해진 간격은 광학계(110) 또는 광학부(111)의 크기, 형태, 배치 각도, 광량 분포 등에 따라 상이할 수 있으며, 구체적으로는 1~20㎜일 수 있다.
In this case, the plurality of optical units 111 may be disposed at predetermined intervals. Here, the predetermined interval may be different depending on the size, shape, arrangement angle, light amount distribution, etc. of the optical system 110 or the optical unit 111, and specifically, may be 1 to 20 mm.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 통해 영상 광이 사용자의 눈에 전달되는 모습을 상측에서 바라본 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 이용하면, 도 4에 도시된 바와 같은 광량 분포를 가지는 영상 광이 광학계(110)에 도달하였을 때, 광량 분포에 따라 배치된 복수의 광학부(111)가 영상 광을 반사하여, 총 광량을 최대한 유지하면서 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달하게 된다. 따라서 광량 손실을 최소화해 충분한 광량을 확보할 수 있고, 사용자에게 선명하고 밝은 영상 정보를 제공할 수 있으며, 화면 전체의 휘도 밸런스를 맞춰주고 전체적인 효율을 높일 수 있다.
FIG. 7 is a view as viewed from above of a state in which image light is transmitted to the user's eyes through the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, when the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention is used, image light having a light quantity distribution as shown in FIG. 4 is transmitted to the optical system 110. When reaching, the plurality of optical units 111 arranged according to the distribution of the amount of light reflects the image light, and transmits the image information to the user's eyes while maintaining the total amount of light as much as possible. Therefore, it is possible to secure sufficient light intensity by minimizing light loss, provide clear and bright image information to the user, balance the luminance of the entire screen, and increase overall efficiency.

한편, 복수의 광학부(111)는, 배치된 위치에 따라 투과율 및 반사율 중 적어도 하나 이상이 서로 상이할 수 있다. 즉, 배치된 위치에 따라, 핀 미러의 광학 특성이 서로 상이하도록 조절함으로써, 광량 손실을 최소화하고 전체적인 효율을 높일 수 있다.
Meanwhile, the plurality of optical units 111 may have at least one or more of transmittance and reflectance different from each other according to the disposed position. That is, by adjusting the optical properties of the pin mirrors to be different from each other according to the arranged position, it is possible to minimize light loss and increase overall efficiency.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치(10)의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치(10)는, 광학 장치(100)와 HMD 프레임(200)을 포함하여 구성될 수 있으며, 제어부(300), GPS 모듈(400), 카메라(500), 전원 공급부(600), 스위치부(700) 및 통신부(800)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 광학 장치(100)에 대해서는 도 3 내지 도 7에서 상세히 설명한 바 있으므로, 이하에서는 광학 장치(100)에 대한 설명은 생략하고 나머지 구성요소에 대해 상세히 설명하도록 한다.
8 is a diagram showing a configuration of a head-worn display device 10 using an optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention as a functional block. As shown in FIG. 8, a head-worn display device 10 using an optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed according to an embodiment of the present invention includes an optical device 100 and an HMD frame 200. ), and may further include a control unit 300, a GPS module 400, a camera 500, a power supply unit 600, a switch unit 700, and a communication unit 800. Since the optical device 100 has been described in detail with reference to FIGS. 3 to 7, a description of the optical device 100 will be omitted and the remaining components will be described in detail below.

HMD 프레임(200)은, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(10)의 프레임 구성이다. 이러한 HMD 프레임(200)은, 사용자가 머리에 착용한 상태에서 빛이 들어올 수 있는 프레임 구조를 갖는 헬멧(helmet) 형태 또는 고글(goggles) 형태로 구성될 수 있다. 여기서, HMD 프레임(200)이 헬멧 형태로 이루어지는 경우, 사용자의 머리에 착용되는 헬멧(미도시)과 헬멧의 전방에 배치되는 디스플레이(120) 프레임(미도시) 구조로 구성될 수 있다. 또한, HMD 프레임(200)이 고글 형태로 구성되는 경우, 사용자의 머리에 착용될 수 있는 밴드 프레임(미도시)과, 밴드 프레임에 체결 고정되는 고글 프레임(미도시) 구조로 구성될 수 있다.
The HMD frame 200 is a frame configuration of the head-worn display device 10 that the user can wear on the head. The HMD frame 200 may be configured in the form of a helmet or goggles having a frame structure that allows light to enter while the user is wearing it on the head. Here, when the HMD frame 200 has a helmet shape, it may be configured with a helmet (not shown) worn on the user's head and a frame (not shown) of the display 120 disposed in front of the helmet. In addition, when the HMD frame 200 is configured in the form of goggles, it may be configured with a band frame (not shown) that can be worn on the user's head, and a goggle frame (not shown) fastened and fixed to the band frame.

본 발명의 일실시예에 따른 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치(10)는, 영상 정보를 생성하여 디스플레이(120)로 전송되도록 제어하는 제어부(300), HMD 프레임(200)에 장착되어 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 모듈(400), HMD 프레임(200)에 장착되어 사용자의 시선 방향의 영상을 촬영하기 위한 카메라(500), 머리 착용형 디스플레이 장치(10)의 구동을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(600), 전원 공급부(600)의 온/오프를 위한 스위치부(700), 및 제어부(300)의 제어 하에 데이터 통신을 수행하는 통신부(800)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
The head-worn display device 10 using the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are arranged according to an embodiment of the present invention includes a control unit 300 that generates image information and controls it to be transmitted to the display 120. , A GPS module 400 mounted on the HMD frame 200 to provide location information, a camera 500 mounted on the HMD frame 200 to capture an image in the user's gaze direction, and a head-worn display device ( 10) a power supply unit 600 for supplying power for driving, a switch unit 700 for on/off of the power supply unit 600, and a communication unit 800 performing data communication under the control of the control unit 300 ) May be further included.

여기서, GPS 모듈(400)은 사용자의 위치 정보를 제공하고, 카메라(500)는 사용자가 바라보는 시선의 실제 세계를 촬영할 수 있다. 제어부(300)는, GPS 모듈(400), 카메라(500), 그 외 각종 센서에서 수집한 정보에 기초하여, 사용자에게 제공할 영상 정보를 생성해 디스플레이(120)로 전송되도록 제어함으로써, 사용자가 증강현실을 통해 외부 환경에 대한 추가 정보 등을 최적화된 화면으로 전달받도록 할 수 있다.
Here, the GPS module 400 provides location information of the user, and the camera 500 may photograph the real world of the user's gaze. The control unit 300 generates image information to be provided to the user based on information collected from the GPS module 400, the camera 500, and other various sensors and controls it to be transmitted to the display 120, thereby allowing the user to Through augmented reality, it is possible to receive additional information about the external environment through an optimized screen.

또한, 스위치부(700)는 전원 공급부(600)의 온/오프를 위한 스위치를 HMD 프레임(200)의 일 측에 설치하거나, 또는 HMD 프레임(200)과 유선으로 연결되는 별도의 디바이스에 형성될 수 있다. 한편, 통신부(800)는 인접하는 다른 머리 착용형 디스플레이 장치(10)의 통신부(800)와 연동하여 연결 접속되고, 위치 정보, 센싱 정보 등 각종 정보가 서로 공유될 수 있도록 데이터 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 통신부(800)는 인터넷 접속이 가능한 3G/4G/5G 및 LTE를 포함하는 다양한 무선 통신 방식이 적용되는 것으로 이해될 수 있다.
In addition, the switch unit 700 is installed on one side of the HMD frame 200 with a switch for on/off of the power supply unit 600, or is formed in a separate device connected to the HMD frame 200 by wire. I can. On the other hand, the communication unit 800 is connected and connected in connection with the communication unit 800 of another adjacent head wearable display device 10, and can perform data communication so that various types of information such as location information and sensing information can be shared with each other. have. Here, it may be understood that the communication unit 800 applies a variety of wireless communication methods including 3G/4G/5G and LTE in which Internet access is possible.

한편, 디스플레이(120)는, 사용자의 좌안을 위한 영상 광과 사용자의 우안을 위한 영상 광을 각각 출력하도록, 복수 개로 구성될 수 있다. 즉, 머리 착용형 디스플레이 장치(10)는, 광학계(110)와 디스플레이(120)로 각각 구성된 2개의 광학 장치(100)를 포함해, 사용자의 좌안 및 우안을 위한 영상 광을 각각 출력 및 반사하여 사용자의 좌안과 우안에 각각 영상 정보를 전달하여 증강현실을 구현할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는, HMD 프레임(200)에서 사용자의 양안 위치의 상면에 2개가 위치할 수 있다. 실시예에 따라서는, 디스플레이(120)는 HMD 프레임(200)의 양 측면에 위치할 수도 있다.
Meanwhile, the display 120 may be configured in plural so as to output image light for the user's left eye and image light for the user's right eye, respectively. That is, the head-worn display device 10 includes two optical devices 100 each composed of an optical system 110 and a display 120, and outputs and reflects image light for the user's left and right eyes, respectively. Augmented reality can be implemented by transmitting image information to the user's left eye and right eye respectively. For example, two displays 120 may be located on the upper surface of the user's both eyes in the HMD frame 200. Depending on the embodiment, the display 120 may be positioned on both sides of the HMD frame 200.

전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100) 및 이를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치(10)에 따르면, 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광이 광학계(110)에 도달하는 광량의 분포에 따라 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부(111)를 배치하여, 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광을 복수의 광학부(111)에서 반사해 사용자의 눈으로 영상 정보를 전달함으로써, 영상 광의 광량 손실을 줄이고 선명한 영상을 제공할 수 있으며, 휘도가 낮은 바깥 부분에 미러를 많이 배치하여 화면 전체의 휘도를 맞춰줄 수 있다.
As described above, according to the optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed and the head-worn display device 10 using the same, the image light output from the display 120 is transmitted to the optical system 110. ), by arranging a plurality of optical units 111 that generate a pinhole effect according to the distribution of the amount of light reaching the ), the image light output from the display 120 is reflected from the plurality of optical units 111 to be imaged by the user's eyes. By transferring information, it is possible to reduce the loss of the amount of light of the image light and provide a clear image, and it is possible to adjust the luminance of the entire screen by arranging a large number of mirrors on the outer part of low luminance.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention described above can be modified or applied in various ways by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, and the scope of the technical idea according to the present invention should be determined by the following claims.

10: 본 발명에 따른 머리 착용형 디스플레이 장치
100: 광학 장치
110: 광학계
111: 광학부
120: 디스플레이
200: HMD 프레임
300: 제어부
400: GPS 모듈
500: 카메라
600: 전원 공급부
700: 스위치부
800: 통신부
10: Head-worn display device according to the present invention
100: optical device
110: optical system
111: optical unit
120: display
200: HMD frame
300: control unit
400: GPS module
500: camera
600: power supply
700: switch unit
800: Ministry of Communications

Claims (8)

광학 장치(100)로서,
사용자의 눈의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학계(110); 및
상기 광학계(110)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(120)를 포함하되,
상기 광학계(110)는,
상기 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광을 반사해 사용자의 눈으로 상기 영상 정보를 전달하되, 미리 정해진 크기 이하의 미러로 구성되어 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부(111)를 포함하며,
상기 복수의 광학부(111)는, 상기 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광이 상기 광학계(110)에 도달하는 광량의 분포에 따라 배치되며,
상기 복수의 광학부(111)는,
상기 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량이 적을수록 광학부(111)가 많이 배치되는 것을 특징으로 하는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100).
As an optical device 100,
An optical system 110 disposed in front of the user's eyes and allowing the real world to be transmitted and seen through the user's field of view; And
Including a display 120 for outputting image light so that the image information can be provided to the user together with the real world transmitted through the optical system 110,
The optical system 110,
It reflects the image light output from the display 120 and transmits the image information to the user's eyes, and includes a plurality of optical units 111 configured of a mirror having a predetermined size or less to generate a pinhole effect,
The plurality of optical units 111 are arranged according to a distribution of the amount of light that reaches the optical system 110 of the image light output from the display 120,
The plurality of optical parts 111,
Optical device (100) in which a plurality of pin mirrors are arranged, characterized in that as the amount of image light reaching the optical system (110) decreases, more optical units (111) are arranged.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 복수의 광학부(111)는,
상기 디스플레이(120)에서 출력되어 상기 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량 분포에 따라, 휘도가 급격히 변화하는 휘도 저하 부분을 기준으로, 휘도가 높은 쪽보다 휘도가 낮은 쪽에 더 많이 배치되는 것을 특징으로 하는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100).
The method of claim 1, wherein the plurality of optical units 111
According to the distribution of the amount of image light output from the display 120 and reaching the optical system 110, based on the luminance drop portion where the luminance rapidly changes, more of the luminance is disposed on the lower luminance side than on the higher luminance side. The optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed.
제3항에 있어서, 상기 복수의 광학부(111)는,
미리 정해진 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100).
The method of claim 3, wherein the plurality of optical parts 111,
The optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are arranged, characterized in that they are arranged at predetermined intervals.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이(120)는,
상기 광학계(110)의 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100).
The method of claim 1, wherein the display 120,
An optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed, characterized in that it is located above the optical system 110.
머리 착용형 디스플레이 장치(10)로서,
사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임(200);
상기 HMD 프레임(200)을 착용한 사용자의 눈의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학계(110); 및
상기 광학계(110)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(120)를 포함하되,
상기 광학계(110)는,
상기 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광을 반사해 사용자의 눈으로 상기 영상 정보를 전달하되, 미리 정해진 크기 이하로 구성되어 핀홀 효과를 생성하는 복수의 광학부(111)를 포함하며,
상기 복수의 광학부(111)는, 상기 디스플레이(120)에서 출력되는 영상 광이 상기 광학계(110)에 도달하는 광량의 분포에 따라 배치되며,
상기 복수의 광학부(111)는,
상기 광학계(110)에 도달하는 영상 광의 광량이 적을수록 광학부(111)가 많이 배치되는 것을 특징으로 하는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치(10).
As a head-worn display device 10,
HMD frame 200 that the user can wear on the head;
An optical system 110 disposed in front of the eyes of the user wearing the HMD frame 200 and allowing the real world through the user's field of view to be transmitted and seen; And
Including a display 120 outputting image light so that image information can be provided to a user along with the real world transmitted through the optical system 110,
The optical system 110,
It reflects the image light output from the display 120 and transmits the image information to the user's eyes, but includes a plurality of optical units 111 configured to be less than a predetermined size to generate a pinhole effect,
The plurality of optical units 111 are arranged according to a distribution of the amount of light that reaches the optical system 110 of the image light output from the display 120,
The plurality of optical parts 111,
Head-worn display device 10 using an optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed, characterized in that the optical unit 111 is disposed more as the amount of image light reaching the optical system 110 decreases .
삭제delete 제6항에 있어서, 상기 디스플레이(120)는,
사용자의 좌안을 위한 영상 광과 사용자의 우안을 위한 영상 광을 각각 출력하도록, 복수 개로 구성된 것을 특징으로 하는, 복수의 핀 미러가 배치된 광학 장치(100)를 이용한 머리 착용형 디스플레이 장치(10).
The method of claim 6, wherein the display 120,
A head-worn display device 10 using an optical device 100 in which a plurality of pin mirrors are disposed to output image light for the user's left eye and image light for the user's right eye, respectively. .
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203508A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Panasonic Corp Transmissive display device
US20140285429A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 John Castle Simmons Light Management for Image and Data Control
JP2017044853A (en) * 2015-08-26 2017-03-02 株式会社東芝 Display device
KR20190106879A (en) * 2019-05-08 2019-09-18 엘지전자 주식회사 Electronic device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203508A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Panasonic Corp Transmissive display device
US20140285429A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 John Castle Simmons Light Management for Image and Data Control
JP2017044853A (en) * 2015-08-26 2017-03-02 株式会社東芝 Display device
KR20190106879A (en) * 2019-05-08 2019-09-18 엘지전자 주식회사 Electronic device

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