KR100293693B1 - Head mounted display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개인용 디스플레이 장치로 사용되는 머리 장착형 디스플레이(HMD)에 관한 것으로서 특히, 조립 또는 사용중 발생하는 이물질의 제거가 용이하도록 광학계의 연결 구조를 변경한 머리장착형 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head mounted display (HMD) used as a personal display device, and more particularly, to a head mounted display device in which a connection structure of an optical system is changed to facilitate the removal of foreign substances generated during assembly or use.
최근, 디스플레이 소자의 소형화 추세에 따라 개인용 디스플레이 장치의 수요가 증가하고 있는데, 소형 화상표시소자에서 출력된 화상을 광학계를 이용하여 확대하고, 이에 따른 허상을 눈으로 보게 하면서 마치 일정한 거리에 대형의 스크린을 두고 화상을 보는 것과 동일한 효과를 주는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이러한 장치는 대부분 머리에 안경과 같은 방법으로 착용하는 형태를 갖고 있기 때문에 단판식 머리장착형 디스플레이 장치(Head Mounted Display : 이하 HMD라 함.) 라고 부른다.Recently, the demand for personal display devices is increasing according to the trend of miniaturization of display elements, and the image output from the small image display element is enlarged by using an optical system, and the virtual image is visually observed, thereby allowing a large screen at a constant distance. A display device that has the same effect as viewing an image with the above has been developed. Such devices are called a single-headed head mounted display device (HMD) because most of them are worn in the same way as glasses.
도 1은 종래 기술에 의한 HMD의 연결구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a connection structure of the HMD according to the prior art.
도 1을 참조하면, 참조번호 110은 시스템 전체를 지지하는 프레임(frame)을 나타내고, 120은 화상을 표시하는 액정(LCD)패널을 나타내고, 130은 상기 액정패널(120) 및 액정패널(120)의 후방에 배치되어 상기 액정패널(120)로 백색광을 출사시키는 배면조명(Blacklight)(미도시)을 동시에 지지하여 상기 프레임(110)에 고정시키는 패널고정부를 나타낸다.Referring to FIG. 1, reference numeral 110 denotes a frame supporting the entire system, 120 denotes a liquid crystal (LCD) panel displaying an image, and 130 denotes the liquid crystal panel 120 and the liquid crystal panel 120. A panel fixing part disposed at a rear side of the panel to simultaneously support a back light (not shown) for emitting white light to the liquid crystal panel 120 is fixed to the frame 110.
또한, 참조번호 140은 입사광과 45도의 각도를 이루도록 배치되어 상기 액정 패널(120)을 통과하여 화상 정보를 포함하는 광에서 광량의 1/2는 확대 반사시키고 나머지 1/2는 투사시키는 하프미러(Half mirror)를 나타내고, 150은 상기 하프미러(140)에서 반사된 광을 다시 하프미러(140)의 방향으로 제반사시키는 반사경을 나타내고, 160은 상기 하프미러(140) 및 반사경(150)을 동시에 지지하여 상기 프레임(110)에 고정시키고 디스플레이 장치의 측면을 외부와 차단시키는 측벽(160a)을 갖는 미러고정부를 나타낸다.In addition, reference numeral 140 is a half mirror disposed to form an angle of 45 degrees with the incident light and passes through the liquid crystal panel 120 to reflect half of the amount of light in the light including the image information and project the other half of the light. Half mirror), 150 denotes a reflector reflecting the light reflected from the half mirror 140 again in the direction of the half mirror 140, 160 denotes the half mirror 140 and the reflector 150 at the same time And a sidewall 160a fixed to the frame 110 and blocking the side of the display device from the outside.
또한, 참조번호 170은 상기 프레임(110)에 패널고정부(130) 또는 미러고정부(160)를 결합시키거나, 상기 하프미러(140)와 상기 반사경(150)을 둘러싸도록 형성된 미러고정부(160)를 결합시키는 나사(screw)들을 나타낸다.Also, reference numeral 170 denotes a mirror fixing unit formed to couple the panel fixing unit 130 or the mirror fixing unit 160 to the frame 110 or to surround the half mirror 140 and the reflector 150 ( 160 show screws that engage it.
상기의 구성을 갖는 HMD에서 광의 진행경로를 살펴보면, 배면조명(미도시)에서 출사된 백색광은 상기 액정 패널(120)을 통과하면서 화상 정보를 포함하고, 상기 하프미러(140)에서 반사된 광은 상기 반사경(150)의 방향으로 진행하여 다시 반사경(150)에서 하프미러(140)의 방향으로 재반사되어, 상기 하프미러(140)를 통과한 광이 사용자의 눈으로 입사되어 결상된다.Looking at the traveling path of the light in the HMD having the above configuration, the white light emitted from the back light (not shown) includes image information while passing through the liquid crystal panel 120, and the light reflected from the half mirror 140 is The reflection mirror 150 proceeds in the direction of the reflector 150 and is reflected back from the reflector 150 in the direction of the half mirror 140 so that the light passing through the half mirror 140 is incident on the user's eyes and formed.
상기와 같은 종래의 HMD에서는 각 부분의 결합이 나사(170)를 통해 이루어지기 때문에 조립 또는 기타 조건에서 발생되는 이물이나 먼지를 제거하기 위해서는 다시 다수개의 나사를 풀어서 수리하여야 함으로써 수리 과정에 많은 시간이 소요되는 동시에 하프미러와 반사경 등의 다른 부품에 지문이 묻는 등의 2차 오염이 발생될 수 있는 문제점이 있다.In the conventional HMD as described above, since the combination of the respective parts is made through the screw 170, in order to remove the foreign matter or dust generated in the assembly or other conditions, it is necessary to unscrew and repair the plurality of screws again, thus making a lot of time in the repair process. At the same time, there is a problem that secondary contamination such as fingerprints may be generated on other parts such as the half mirror and the reflector.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 하프미러를 개폐 가능한 구조로 변경함으로써 시스템의 조립후 발생되는 내부의 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록 하는 머리장착형 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a head-mounted display device that can easily remove the foreign matter generated after the assembly of the system by changing the half mirror to open and close structure. There is.
제1도는 종래 기술에 의한 머리장착형 디스플레이 장치(HMD)의 광학계 연결구조를 나타내는 도면,1 is a view showing an optical system connection structure of a head mounted display device (HMD) according to the prior art,
제2도는 본 발명에 의한 HMD의 광학계 연결구조를 나타내는 도면,2 is a view showing the optical system connection structure of the HMD according to the present invention,
제3도는 제2도의 A 부분 상세도,3 is a detailed view of portion A of FIG.
제4도는 본 발명에 의한 하프미러의 협상을 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating negotiation of a half mirror according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
210 : 프레임 220 : 액정패널210: frame 220: liquid crystal panel
230 : 패널고정부 240 : 하프미러230: Panel fixing part 240: Half mirror
250 : 반사경 260 : 미러고정부250: reflector 260: mirror fixing
270 : 나사270 screw
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 시스템 전체를 지지하는 프레임과, 화상을 표시하는 액정패널 및 배면조명과, 상기 액정패널 및 배면조명을 동시에 지지하여 상기 프레임에 고정시키는 패널고정부와, 상기 액정패널을 통과한 광의 경로를 사용자의 좌우측 눈으로 변경하는 하프미러 및 반사경과, 상기 하프미러 및 반사경을 동시에 지지하여 상기 프레임에 고정시키고 시스템의 측면을 외부와 차단하는 측벽이 형성된 미러고정부를 포함하는 머리장착형 디스플레이 장치(HMD)에 있어서,According to a feature of the present invention for achieving the above object, a panel for supporting the entire system, a liquid crystal panel and a back light for displaying an image, and a panel for simultaneously supporting the liquid crystal panel and the back light to fix to the frame A fixing unit, a half mirror and a reflector for changing the path of the light passing through the liquid crystal panel to the left and right eyes of the user, and a side wall that simultaneously supports the half mirror and the reflector to fix the frame and blocks the side of the system from the outside. In the head-mounted display device (HMD) comprising a formed mirror fixing,
상기 하프미러의 상측부 양측에는 힌지축이 각각 돌출 형성되고, 상기 미러 고정부의 상측부 양측에는 각각 상기 힌지축이 회전가능토록 끼워지는 홈이 형성되며, 상기 힌지축의 하측에 위치되는 하프미러의 측면에 구멍이 형성된 돌출부가 형성되고 상기 미러고정부의 측벽에는 나사구멍이 형성되어 상기 구멍을 통하여 나사 구멍에 나사가 끼워져 하프미러가 미러고정부에 체결된 것을 특징으로 한다.Hinge shafts are formed on both sides of the upper side of the half mirror, and grooves are formed on both sides of the upper side of the mirror fixing part to allow the hinge shafts to be rotatable, respectively. A protrusion having a hole formed in a side surface is formed, and a screw hole is formed in a side wall of the mirror fixing part, and a screw is inserted into the screw hole through the hole, so that the half mirror is fastened to the mirror fixing part.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 HMD의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A부분 상세도이고, 도 4는 본 발명에 의한 하프미러의 형상을 나타내는 도면이다.Figure 2 is a view showing the structure of the HMD according to the present invention, Figure 3 is a detailed view of the portion A of Figure 2, Figure 4 is a view showing the shape of the half mirror according to the present invention.
본 발명이 적용된 머리장착형 디스플레이 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 화상을 표시하는 액정패널(220), 액정패널(220)의 후방에 배치되어 상기 액정패널(220)로 백색광을 출사시키는 배면조명(Blacklight)(미도시), 액정패널(220)을 통과한 광의 경로를 변경하기 위하여 투과 및 반사시키는 하프미러(240) 및 반사경(250), 화상정보를 포함하는 광을 사용자의 눈으로 입사시켜 결상시키는 접안렌즈(미도시)를 포함한다.The head mounted display device to which the present invention is applied is arranged in the rear of the liquid crystal panel 220 and the liquid crystal panel 220 for displaying an image as shown in FIG. 2 to emit white light to the liquid crystal panel 220 ( Blacklight (not shown), the half mirror 240 that transmits and reflects to change the path of the light passing through the liquid crystal panel 220, the reflector 250, and light including image information is incident on the user's eyes and formed. Eyepieces (not shown).
또한, 본 발명은 종래기술과 같이 상기 각 부분의 위치를 고정하기 위하여 시스템 전체를 지지하는 프레임(210)과, 액정패널(220) 및 배면조명을 동시에 지지하여 상기 프레임(210)에 고정시키는 패널고정부(230)와, 상기 하프미러(240) 및 반사경(250)을 동시에 지지하여 상기 프레임(210)에 고정시키고 시스템의 측면을 외부와 차단시키는 측벽(260a)을 갖는 미러고정부(260)를 포함한다.In addition, the present invention, the panel 210 for supporting the entire system, and the liquid crystal panel 220 and the back light at the same time to fix the frame 210 to fix the position of the respective parts as in the prior art A mirror fixing part 260 having a fixing part 230, the half mirror 240 and the reflecting mirror 250 at the same time to be fixed to the frame 210 and to block the side of the system from the outside. It includes.
이때, 상기 하프미러(240)는 시스템 내부의 개폐를 수행할 수 있도록 그 일단이 상기 미러고정부(260)에 힌지(hinge) 연결되는데, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하프미러(240)의 상측부 양측에는 각각 힌지축(241)이 돌출 형성되고, 상기 미러고정부(260)의 힌지축 위치에는 홈이 형성되어 상기 힌지축(241)이 상기 미러 고정부(260)의 홈에 회전가능토록 삽입된다. 또한, 상기 하프미러(240)의 힌지축(241)의 하측부위의 측면에는 구멍(243)이 형성된 돌출부(242)가 형성되어 상기구멍(243)을 통해 나사(270)를 측벽(260a)에 형성된 나사구멍(260c)에 나사결합시킴으로써 하프미러(240)가 미러고정부(260)에 체결된다. 부호 260b는 측벽에 형성된 돌출부를 나타낸다.At this time, the half mirror 240 is hinged to one end of the mirror fixing portion 260 so as to open and close the inside of the system, as shown in Figures 3 and 4 the half mirror ( Hinge shafts 241 are protruded from both sides of the upper side of the 240, and grooves are formed at the hinge shaft positions of the mirror fixing part 260 so that the hinge shafts 241 are grooves of the mirror fixing part 260. It is inserted to be rotatable. In addition, a protruding portion 242 having a hole 243 is formed at a side surface of the lower side of the hinge shaft 241 of the half mirror 240, and the screw 270 is attached to the side wall 260a through the hole 243. The half mirror 240 is fastened to the mirror fixing part 260 by screwing into the formed screw hole 260c. Reference numeral 260b denotes a protrusion formed on the sidewall.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 머리장착형 디스플레이 장치에서는 시스템 내부의 이물질 또는 먼지가 발견되면, 상기 하프미러(240)에 체결된 나사(270)를 풀어 상기 하프미러(240)가 회전 가능하도록 하고, 힌지축을 기준으로 하프미러(24)를 회전시켜 시스템 내부를 노출시킨다.In the head mounted display device of the present invention having the configuration as described above, if foreign matter or dust is found inside the system, the half mirror 240 is rotatable by loosening the screw 270 fastened to the half mirror 240. The inside of the system is exposed by rotating the half mirror 24 about the hinge axis.
그 후, 에어(air)등을 이용하여 시스템 내부의 이물질 또는 먼지를 제거하고, 다시 나사(270)를 체결하여 시스템 내부를 밀폐한다.Thereafter, foreign matter or dust in the system is removed using air, and the screw 270 is further tightened to seal the inside of the system.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 머리장착형 디스플레이 장치는 하프미러에 체결된 나사만을 풀어서 시스템 내부를 노출시키기 때문에 이물질의 제거 동작이 간단하게 이루어지고, 다른 부품들을 손댈 필요가 없어서 지문자국 등의 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the head-mounted display device of the present invention exposes the inside of the system by loosening only the screw fastened to the half mirror, thereby making it easy to remove foreign substances, and there is no need to touch other components, thereby making it possible to remove fingerprints and the like. It is effective to prevent contamination.
Claims (1)
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| KR1019980003207A KR100293693B1 (en) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Head mounted display |
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Family Applications (1)
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