KR100960056B1 - 휴대용 다중 모드 디스플레이 장치 - Google Patents

휴대용 다중 모드 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

시청자가 이미지를 볼 수 있게 하도록 4가지의 서로 다른 모드로 이미지 소스로부터 이미지를 형성하기에 적합한 옵티컬 엔진(optical engine)을 지니는 휴대용 장치가 개시되어 있다. 상기 이미지 소스는, 반사형, 투과형 또는 방출형일 수 있는 마이크로디스플레이(microdisplay) 장치이다. 디스플레이 모드들은 NED(near-eye display; 부품들을 HOE(holographic optical element)들로 구성을 하면 전체 광학계가 얇고 가벼워질 수 있을 뿐만 아니라, 재생되는 화면을 투과형으로 만들 수가 있어 바깥 배경도 보면서 원하는 화면을 볼 수가 있는 새로운 개념의 디스플레이) 모드, NPD(near projection display) 모드, 일정 거리에 있는 시청자에게 가상 이미지를 제공하는 윈도우(Window) 모드, 및 일정 거리에 있는 표면 상에 이미지를 투사하는 프로젝션 디스플레이 모드를 포함한다. 상기 휴대용 장치는 최초 3가지 모드에 대하여 상기 이미지 소스에 대한 조명을 제공하도록 내부 광 소스를 지닌다. 상기 휴대용 장치는 또한, 제4 모드와 함께 사용하기 위해 외부 광 소스로부터 출력된 광을 수광하기에 적합하다.

Description

휴대용 다중 모드 디스플레이 장치{Portable multimode display device}
본 발명은 일반적으로 기술하면 휴대용 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로 기술하면 정지(still) 및 비디오 이미지를 보기 위한 고해상 디스플레이를 지니고 다중 매체 능력을 갖는 휴대용 장치에 관한 것이다.
휴대 생활 방식을 갖는 사람은 이동 전화, 개인 휴대 정보 단말기, 커뮤니케이터 등과 같은 휴대용 장치를 통한 대량의 정보에 대한 즉시 접근을 이해할 것이다. 네트워크 정보 및 문자 메시지를 디스플레이하도록 저해상 액정 디스플레이(liquid-crystal display; LCD) 패널을 사용하는 것이 통례이지만, 문자 및 이미지의 많은 정보 내용을 훑어보기 위해 고해상 디스플레이를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 고해상 디스플레이는 적어도 SVGA(800x600 픽셀) 해상도를 지니며 능동 매트릭스(active matrix) 형태인 것이 전형적이다. 이같은 고해상 디스플레이는 직시(direct view) 디스플레이 또는 가상 디스플레이(virtual display)용으로 사용될 수 있다. 상기 가상 디스플레이는 NED(Near Eye Display; 부품들을 HOE(holo-graphic optical element)들로 구성을 하면 전체 광학 시스템이 얇고 가벼워질 수 있을 뿐만 아니라, 재생되는 화면을 투과형으로 만들 수가 있어 바깥 배경도 보면서 원하는 화면을 볼 수가 있는 새로운 개념의 디스플레이)로서 공지되어 있다. 직시 디스플레이는 여러 명의 관찰자에게 동시에 가시화될 수 있지만, 가상 디스플레이는 단지 한 사람을 위한 용도일 뿐이다. 가상 디스플레이는 이미지 형성 광학기기 및 마이크로디스플레이로 이루어져 있는 것이 전형적이다. 이같은 가상 디스플레이는 단안(monocular)용이거나 또는 쌍안(binocular)용일 수 있다. 가상 디스플레이에서의 감지된 이미지는 휴대용 장치 자체보다 클 수 있다. 상기 가상 디스플레이의 유용성은 마이크로디스플레이 및 광학기기의 성능에 매우 많이 의존한다.
눈을 향한 이미지 형성 광학기기로부터 나오는 광 비임의 사이즈는 출사 동공(exit pupil)이라 지칭된다. NED에서, 이의 직경이 10㎜ 정도인 것이 전형적이다. 가상 디스플레이 이용의 편리성은 출사 동공이 확대된 경우 상당히 개선될 것이다. 상기 출사 동공이 충분히 크게 될 경우, 상기 휴대용 장치는 눈으로부터 일정 거리만큼 떨어져 있는 지점에 있을 수 있고, 이때, 상기 디스플레이는 NED인 것이 아니라, 여전히 가상 디스플레이이다. 이러한 맥락에서, 이같은 동작 모드는 윈도우(Window) 모드라고 지칭된다.
사람의 눈으로 분해가능한 픽셀 피치는 고해상 직시 디스플레이의 필요한 사이즈를 결정한다. 실제로 이것이 의미하는 것은 상기 디스플레이의 사이즈가 소형의 휴대용 장치 자체보다 크다는 것을 의미한다. 가상 디스플레이에 부가해서, 이미지의 투사는 또한 이같은 난점을 극복하는 방법을 제공한다. 그러나, 조명의 전력 소비는, 비록 투사된 이미지가 대각선으로 단지 약 10 인치에 불과하더라도, 배터리 구동형 휴대용 장치에 대하여 매우 많아지게 된다. 고해상 이미지를 적당한 사이즈로 보여줄 수 있는 방법을 제공하는 것이 유리하며 바람직하다. 배터리 구동 형 장치에 있어서, 윈도우 또는 프로젝션(projection) 모드가 바람직하다. 윈도우 모드에서의 전력 소비는 NED 모드보다 약간 많지만, 배터리 동작용으로 적합하다. 상기 프로젝션 모드에서의 전력 소비는 투사된 이미지의 사이즈에 의존한다. 따라서, 배터리 동작에서는 상기 투사된 이미지 사이즈가 제한된다. 상기 투사된 이미지가 전형적인 컴퓨터 모니터 또는 그 보다 큰 사이즈인 경우, 외부 광 소스에 대한 접속이 필요하다.
본 발명의 주 목적은 이미지 소스로서 마이크로디스플레이를 사용하고 서로 다른 디스플레이 모드들에 대응하는 서로 다른 광학 배치들로 이미지를 확대하는, 여러 디스플레이 모드로 작동할 수 있는 디스플레이 시스템을 갖는 휴대용 장치를 사용하는 것이다.
제1 동작 모드는 가상 NED(Near Eye Display)이며, 이는 시청자의 눈에 이미지를 전달하도록 이미지 형성 광학 기기 및 이미지 소스로서의 마이크로디스플레이를 사용하는 것이 전형적인다.
제2 동작 모드는 NPD(Near Projection Display)이며, 이는 근접 프로젝션 광학 기기를 사용하여 예를 들면, 5-25㎝의 근거리에 있는 스크린 상에 투사된 이미지를 제공한다.
제3 동작 모드는 윈도우 모드 디스플레이(Window Mode Display; WMD)이며, 이 경우, 이미지가 이미지 형성 광학 기기의 출사 동공을 확대하는 특수 광학 요소를 통해 나타남으로써, 마이크로디스플레이 상에 나타나는 이미지가 일정 거리를 두고 시청자에게 가상 이미지로서 제공된다.
제4 동작 모드는 프로젝션 디스플레이(Projection Display; PD)이고, 이것에 의해, 이미지는 휴대용 장치로부터 0.5-2.5m만큼 떨어진 지점에 있는 스크린 상에 투사되고 실제 이미지는 예를 들면, 대각선으로 1m 미만에 있는 것처럼 보인다.
본 발명에 의하면, 옵티컬 엔진(optical engine)은 휴대용 장치의 각각의 동작 모드의 광학 기기를 기초로 하여 이미지를 형성하는 데 사용된다. 상기 옵티컬 엔진은 마이크로디스플레이 장치와 같은 이미지 소스, 광 소스, 상기 이미지 소스를 조명하기 위해 상기 광 소스로부터 광을 수집하는 하나 또는 그 이상의 렌즈, 기타의 광학 요소 및 상기 이미지 형성 광학기기를 형성하는 하나 또는 그 이상의 렌즈로 이루어져 있다. 다수의 서로 다른 렌즈 기기는 원하는 디스플레이 모드를 달성하는 데 사용된다. 휴대용 장치 내의 하나 또는 그 이상의 배터리에 의해 전력을 공급받는 내부 광 소스는 최초 3가지 모드에서의 조명을 위한 용도로 사용된다. 그러나, 휴대용 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에 배치된 스크린에 이미지를 투사하기 위해서는, 외부 광 소스가 필요할 수 있다. 상기 외부 광 소스로부터의 조명광은 광 통로를 통해 휴대용 장치에 이르게 되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 시청자에게 이미지를 제공하기 위한 복수개의 선택가능한 디스플레이 모드를 지니는 휴대용 장치를 제공하며, 상기 휴대용 장치는,
이미지 소스;
상기 이미지 소스로부터 출력 광을 제공하도록 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 조명 광 소스;
제1 광학 기기로서, 상기 출력 광으로부터 제1 광학 기기의 광 경로를 따라 이미지를 형성하는 제1 광학 기기; 및
상기 제1 광학 기기의 이미지 형성을 수정하도록 상기 광 경로에 배치된 제2 광학 기기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
시청자가 휴대용 장치에 인접하여 상기 광 경로에 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드;
시청자가 휴대용 장치에 인접하여 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드;
시청자가 휴대용 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제3 모드; 및
시청자가 휴대용 장치에 대하여 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제4 모드를 포함한다.
본 발명은 도 1 내지 도 7과 연관지어 취해진 설명을 이해하면 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 장치의 기본적인 구성요소 중 일부를 보여주는 블럭선도이다.
도 2a는 반사형 마이크로디스플레이를 지닌 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적 인 도면이다.
도 2b는 투과형 마이크로디스플레이를 지닌 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 2c는 방출형 마이크로디스플레이를 지닌 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 3은 NED 구성에서 가상 이미지를 제공하는 데 사용되는 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 4는 반사기를 거쳐 근거리에 있는 스크린 상에 실제 이미지를 제공하는 데 사용되는 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 5는 휴대용 장치로부터 일정 간격 만큼 떨어진 지점에서 관측될 가상 이미지를 제공하는 데 사용되는 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 6은 휴대용 장치로부터 일정 간격 만큼 떨어진 지점에 배치된 스크린 상에 실제 이미지를 제공하는 데 사용되는 옵티컬 엔진을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 7은 외부 광 소스를 보여주는 개략적인 도면이다.
본 발명에 따른 휴대용 장치(1)는 서로 다른 디스플레이 모드들로 시청자에게 이미지를 제공하기 위해 옵티컬 엔진(optical engine; 16) 및 다른 광학 기기들을 사용한다. 상기 휴대용 장치(1)는 이동 전화, 개인 휴대 정보 단말기(personal digial assistant; PDA), 커뮤니케이터(communicator) 및 기타 휴대용 장치일 수 있다. 상기 휴대용 장치(1)는 외부 장치를 전후로 하여 정보를 수신 및 전송하기 위한 통신 유닛(12), 및 수신 또는 전송된 정보를 조작하기 위한 제어 및 처리 유닛(14)을 수용하는 하우징(10)을 지니는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 기술하면, 상기 제어 및 처리 유닛(14)은 상부에 이미지를 디스플레이하도록 마이크로디스플레이 장치(32,32',32")에 이미지 데이터를 제공하기 위해 상기 옵티컬 엔진(16)에 동작가능하게 접속되어 있다(도 2a 내지 도 2c 참조). 더욱이, 상기 휴대용 장치(1)는, 필요한 경우에 상기 옵티컬 엔진(16)에 조명 광을 제공하기 위한 내부 광 소스(20), 및 상기 내부 광 소스(20)에 전력을 제공하기 위한 내부 전원(22)을 포함한다. 상기 내부 전원(22)은 하나 또는 그 이상의 배터리를 포함할 수 있다. 또한, 상기 옵티컬 엔진(16)이 일정 거리 만큼 떨어진 스크린에 실제 이미지를 투사하기 위한 용도로 사용될 경우, 상기 옵티컬 엔진(16)은 외부 광 소스로부터 광 비임을 수광할 필요가 있을 수 있다. 따라서, 상기 휴대용 장치(1)에 광 통로(70)의 한 단부를 접속시키기 위한 접속기(24)를 지니는 것이 바람직하다(도 6 및 도 7 참조). 상기 디스플레이 모드를 선택하기 위해, 서로 다른 디스플레이 모드를 위해 서로 다른 광학 기기를 선택하기 위한 장치(18)를 지니는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 옵티컬 엔진(16)은, 이미지 소스로서 반사형 마이크로디스플레이(32), 투과형 디스플레이(32'), 또는 방출형 디스플레이(32")를 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 렌즈(30)는 내부 광 소스(20)로부터의 광(100), 또는 상기 광 통로(70)에 의해 수광되는 광 비임(100')을 수집하고, 수집된 광을 브로드 비임(broad beam; 102)으로 전개하여 상기 마이크로디스플레이(32)를 조명하는 데 사용된다. 하나 또는 그 이상의 렌즈(36)는 상기 마이크로디스플레이 장치(32)로부터의 출력 광을 수집하여 이미지를 형성하는 데 사용된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 비임-스플리터(beam-splitter; 34)는 상기 조명 비임(102)의 광 경로를 접는 데 사용된다. 보다 구체적으로 기술하면, 상기 비임-스플리터(34)는 편광 비임-스플리터(polarizing beam-splitter; PBS)이고 반사형 광 비임(102)은 s-편광 형태이다. 이같은 구조에서, 시청자에게 이미지를 제공하는 광 비임(104)은 p-편광 형태이다.
투과형 마이크로디스플레이(32')는 도 2b에 도시된 바와 같이, 이미지 소스로서 사용될 경우에는, 전개된 비임(102)의 광 경로를 접지 않고서 조명 광학기기(30) 및 이미지 형성 광학기기(36) 사이에 상기 마이크로디스플레이 장치(32')를 배치시키는 것이 가능하다. 서로 다른 편광 축의 편광기(40,42)는 직교 편광을 갖는 광 비임을 제공하는 데 사용되는 것이 바람직하다.
방출형 마이크로디스플레이 장치(32")가, 도 2c에 도시된 바와 같이, 이미지 소스로서 사용될 경우, 어떤 조명 광학기기도 광 소스도 필요하지 않다. 방출형 마이크로디스플레이 장치(32")의 경우, 옵티컬 엔진(16)은 일정 거리만큼 떨어져 있는 스크린에 실제 이미지를 투사하기 위해 충분한 광을 지닐 필요가 없다.
여기서 알 수 있는 점은 이미지 형성 비임(104)이 이미지 형성 광학기기(36)에 의해 정의된 광 경로(130)를 따라 전달된다는 점이다. 상기 마이크로디스플레이 장치(32,32',32") 상에 디스플레이된 이미지를 보기 위하여, 광 경로(130)에는 사람의 눈이나 대상(object)이 놓여 있어야 한다. 상기 이미지 형성 광학기기(36)가, 가장 간단한 경우에는, 바로 확대 렌즈이다. 보다 복잡한 경우에는, 여러개의 광학 요소가 존재할 수 있다. 상기 옵티컬 엔진(16) 내의 이미지 형성 광학기기(36)가 상기 휴대용 장치(1)의 동작 모드에 따라 이미지를 형성하도록 재배치 또는 재구성될 수 있기 위하여, 상기 이미지 형성 광학기기(36)가 복수개의 렌즈 및 기타 광학 구성요소를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 옵티컬 엔진(16)은, 상기 NED 구성에서, 시청자(150)가 도 3에 도시된 바와 같이 상기 휴대용 장치(1)에 인접하여 광 경로(130)에 눈을 둠으로써 상기 이미지 형성 광학기기(36)에 의해 형성된 이미지를 직접 볼 수 있는 방식으로 설계되어 있다. 이같은 NED 모드에서, 상기 옵티컬 엔진(16)에 의해 제공된 이미지는 가상 이미지이다. 감지된 이미지의 사이즈는 마이크로디스플레이 장치(32) 자체보다 약간 또는 상당히 클 수 있다. 상기 NED 모드에서는 전력 소비가 적다. 따라서, 조명을 위해 내부 광 소스(20)를 사용하는 것이 가능하다. 상기 내부 광 소스(20)는, 예를 들면 휴대용 장치(1) 내의 하나 또는 2개의 배터리에 의해 전력을 공급받는 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있지만, 다른 형태의 조명 장치를 사용하는 것이 또한 가능하다.
도 4에는 NPD(near projection display) 모드를 위한 광학 기기가 도시되어 있다. 상기 휴대용 장치(1)가 상기 NPD 모드에서 사용될 경우, 상기 이미지 형성 광학기기(36)는 표면 또는 스크린(60) 상에 실제 이미지를 형성하도록 재배치 또는 재구성된다. 제1 표면 거울과 같은 반사 표면(62)은 이미지 형성 비임(106)의 광 경로를 접는 데 사용된다. 투사된 이미지가 대각선으로 10㎝ 정도이고 상기 스크린이 상기 휴대용 장치의 일체 부분인 것이 바람직하다. 비록 NPD 모드에서의 전력 소비가 NED 모드에서의 전력 소비보다 많을 것이라고 예상되지만, 여전히 조명을 위해 상기 내부 광 소스(20)를 사용하는 것이 가능하다. 상기 스크린(60)은 이미지가 상당히 큰 시야각(viewing angle) 내에서 보여질 수 있는 이같은 특징을 지니는 것이 바람직하다. 이러한 시스템은 접이식 거울 없이 사용될 수 있거나, 변형적으로는, 여러개의 거울이 상기 휴대용 장치의 사이즈를 최소화하기 위하여 이미지 형성 비임(106)을 접는 데 사용될 수 있다. 추가적인 렌즈 및 기타 광학 구성요소는 상기 NED 광학기기를 재구성하도록 상기 옵티컬 엔진(16) 및 상기 스크린(60) 사이에 배치되는 것이 가능하다.
제3 디스플레이 모드(MWD)에서, 추가적인 광학 구성요소는 상기 이미지 형성 광학기기(36)에 의해 형성된 가상 이미지가 상기 휴대용 장치로부터 보다 멀리 떨어진 지점에서 보여질 수 있도록 상기 옵티컬 엔진(16) 내의 이미지 형성 광학기기 (36)의 출사 동공(exit pupil)을 연장하는 데 사용된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 출사 동공 연장기(54)로부터 출력하는 광은 상기 휴대용 장치(1)로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 가상 이미지를 형성한다. 이같은 WMD 모드에서 시청자에 의해 감지되는 바와 같이, 상기 가상 이미지는 상기 연장기(54) 자체의 실제 사이즈보다 클 수 있는 데, 그 이유는 이미지가 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 나타나기 때문이다. 이러한 모드의 전력 소비는 NED 모드의 전력 소비보다 약간 많을 수 있지만, NPD 모드의 전력 소비량보다는 적다. 조명을 위해 상기 내부 광 소스(20)를 사용하는 것이 가능하다.
도 6에는 본 발명에 따른 휴대용 장치(1)의 제4 디스플레이 모드가 예시되어 있다. 상기 휴대용 장치가 제4 디스플레이 모드로 사용될 경우, 상기 이미지 형성 광학기기(36)는 일정 거리보다 멀리 떨어져 있는 지점에서 보다 큰 스크린(64)에 이미지 형성 비임(108)에 의한 실제 이미지를 투사하도록 재배치 또는 재구성된다. 이같은 디스플레이 모드에서는, 외부 광 소스가 상기 마이크로디스플레이(32,32')를 조명하도록 강한 광 비임을 제공하는 데 사용되는 것이 필요하다. 이같은 디스플레이 모드를 달성하기 위하여, 외부 광 소스(80)(도 7 참조)로부터의 조명 광을 상기 접속기(24)를 통해 상기 휴대용 장치(1)로 이동시키도록 광 통로(70)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 NED 광학기기를 재구성하기 위해 상기 옵티컬 엔진(16) 및 상기 스크린(64) 사이에 배치된 추가적인 렌즈 및 기타 광학 구성요소를 사용하는 것이 가능하다.
프로젝션용 광 소스는 초고압(Ultra High Pressure; UHP) 수은 램프와 같은 방전 램프인 것이 전형적이다. 이같은 램프의 효율은 단지 약 10%에 불과하며 나머지 전력은 열로 변환되는 것이 전형적이다. 상기 열의 상당 부분은 적외선(Infra Red(IR) radiation)이며, 이는 상기 마이크로디스플레이를 과열시켜 상기 휴대용 장치 자체에 대한 심한 손상을 야기시키거나 심지어는 단시간 내에 상기 휴대용 장치를 파괴시킬 수 있다. 이같은 문제는 상기 광 소스와 연관된 열을 분산시키기 위한 효율적인 냉각 시스템을 포함할 정도로 상기 휴대용 장치 내에 충분한 공간이 없다는 사실로 더 복잡해진다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같은 외부 광 소스(80) 가 상기 내부 광 소스(20) 대신에 사용되어야 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 반사기를 갖는 램프(84)는 광 소스로서 사용된다. 상기 램프(84)는 전원(82)에 의해 전력을 공급받는다. 상기 램프로부터 출력된 광은 IR/UV 필터(86)에 의해 필터링되고 상기 광 통로(70) 내에 초점이 맞춰진다. 광 시퀀서(88)가 상기 휴대용 장치(1)의 제어 하에서 상기 광 통로(70)에 대한 광 비임을 시퀀셜 컬러(sequential color)들로 변화시키도록 상기 광 통로에 제공되는 것이 바람직하다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 외부 광 소스(80)에 상기 휴대용 장치(1)를 접속시키는 전기 케이블(72)에 기인하여 상기 휴대용 장치(1)가 선택된 디스플레이 모드에 따라 상기 광 시퀀서(88)에 제어 신호를 전달할 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 휴대용 장치는 옵티컬 엔진을 포함하며, 이는 하나 또는 그 이상의 디스플레이 모드에 따라 이미지를 형성하는 데 적합하다. 상기 휴대용 장치는 서로 다른 디스플레이 모드들 간의 변경이 용이하게 수행되도록 설계된다.
지금까지 본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고서도 위에서 언급된 실시예 및 그의 형태 및 세부에 있어서의 여러 다른 변경, 생략 및 수정이 구현될 수 있다고 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 시청자에게 이미지를 제공하기 위한 복수개의 선택가능한 디스플레이 모드들의 제공이 가능한 휴대용 전자 장치에 있어서,
    이미지 소스,
    상기 이미지 소스에 이미지 데이터를 제공하는 전자 유닛,
    상기 이미지 소스로부터 출력 광을 제공하도록 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 광 소스, 및
    이미지 형성 광학 기기를 포함하며,
    상기 이미지 형성 광학 기기는, 상기 이미지 형성 광학 기기의 광 경로를 따라 상기 이미지 소스에 의해 제공된 출력 광으로부터 이미지를 형성하기 위한 광학 기기이고, 상기 이미지 형성 광학 기기는, 상기 이미지의 형성이 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드를 기초로 하도록 하는 변경이 이루어지도록 구성되며, 상기 디스플레이 모드들 중 적어도 하나의 모드는 가상 이미지를 형성하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
    시청자가 시청자의 눈을 상기 광 경로에 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드; 및
    시청자가 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치에 인접하여 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드; 및
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치에 인접하여 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치에 인접하여 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드; 및
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드; 및
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치에 인접하여 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드; 및
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 배치된 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은,
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치에 인접하여 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제1 모드; 및
    시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  8. 삭제
  9. 제3항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은 시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제3 모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은 시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 배치된 부가적인 표면 상에 형성된 이미지를 감지할 수 있게 하는 제3 모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 선택가능한 디스플레이 모드들은 시청자가 상기 휴대용 전자 장치로부터 일정 거리만큼 떨어진 지점에서 상기 광 경로에 시청자의 눈을 둠으로써 이미지를 감지할 수 있게 하는 제4 모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 이미지 소스는 반사형 마이크로디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 이미지 소스는 투과형 마이크로디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 이미지 소스는 방출형 마이크로디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  15. 제2항에 있어서, 상기 광 소스는,
    상기 휴대용 전자 장치 내에 배치된 하나 또는 그 이상의 배터리에 의해 전력을 공급받는 제1 조명 장치, 및
    외부 광 소스에 의해 제공되는 광 비임을 상기 휴대용 전자 장치에 이동시키기 위한 광 통로를 지니는 제2 조명 장치를 포함하며,
    상기 제1 조명 장치는 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드가 제1 모드일 경우 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 데 사용되고,
    상기 제2 조명 장치는 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드가 제2 모드일 경우 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 광 소스는,
    상기 휴대용 전자 장치 내에 배치된 하나 또는 그 이상의 배터리에 의해 전력을 공급받는 제1 조명 장치, 및
    외부 광 소스에 의해 제공된 광 비임을 상기 휴대용 전자 장치에 이동시키기 위한 광 통로를 갖는 제2 조명 장치를 포함하며,
    상기 제1 조명 장치는 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드가 제1 모드 또는 제2 모드 중 어느 하나일 경우 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 데 사용되고,
    상기 제2 조명 장치는 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드가 제3 모드일 경우 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 광 소스는,
    상기 휴대용 전자 장치 내에 배치된 하나 또는 그 이상의 배터리에 의해 전력을 공급받는 제1 조명 장치, 및
    외부 광 소스에 의해 제공된 광 비임을 상기 휴대용 전자 장치에 이동시키기 위한 광 통로를 갖는 제2 조명 장치를 포함하며,
    상기 제1 조명 장치는 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드가 제1 모드, 제2 모드 또는 제4 모드 중 어느 하나일 경우에 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 데 사용되고,
    상기 제2 조명 장치는 상기 디스플레이 모드들 중 선택된 하나의 디스플레이 모드가 제3 모드일 경우 상기 이미지 소스에 조명 광을 제공하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 외부 광 소스는,
    상기 광 비임의 컬러들을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함하며,
    상기 휴대용 전자 장치는 상기 디스플레이 모드들에 응답하여, 상기 컬러들의 제어를 위한 신호를 상기 제어 장치에 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 전자 장치는, 상기 이미지 소스로 제공되는 조명 광 및 상기 이미지 소스로부터의 출력 광에 대한 편광 상태를 선택하도록 상기 이미지 소스에 인접 배치된 편광 장치를 더 포함하며, 상기 이미지 소스로 제공되는 조명 광 및 상기 이미지 소스로부터의 출력 광에 대한 편광 상태는 상기 출력 광에 대한 편광 상태가 상기 이미지 소스로 제공되는 조명 광에 대한 편광 상태와는 다르도록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  20. 제12항에 있어서, 상기 휴대용 전자 장치는, 상기 이미지 소스로 제공되는 조명 광 및 상기 이미지 소스로부터의 출력 광에 대한 편광 상태를 선택하도록 상기 이미지 소스에 인접 배치된 편광 비임-스플리터(polarizing beam-splitter)를 더 포함하고, 상기 이미지 소스로 제공되는 조명 광 및 상기 이미지 소스로부터의 출력 광에 대한 편광 상태는 상기 출력 광에 대한 편광 상태가 상기 이미지 소스로 제공되는 조명 광에 대한 편광 상태와는 다르도록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
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