KR102201723B1 - 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이 - Google Patents

헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이 Download PDF

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KR102201723B1
KR102201723B1 KR1020200111916A KR20200111916A KR102201723B1 KR 102201723 B1 KR102201723 B1 KR 102201723B1 KR 1020200111916 A KR1020200111916 A KR 1020200111916A KR 20200111916 A KR20200111916 A KR 20200111916A KR 102201723 B1 KR102201723 B1 KR 102201723B1
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waveguide
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optical system
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박재완
한동호
최장호
유선영
이상준
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주식회사 맥스트
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Abstract

헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이가 개시된다. 개시되는 일 실시예에 따른 광학 시스템은, 이미지 광을 생성하는 디스플레이 패널, 이미지 광의 편광 성분 중 하나를 반사시키는 반사형 편광판, 반사형 편광판으로부터 반사되는 이미지 광을 확대하여 반사형 편광판 측으로 반사시키는 볼록 곡면경, 반사형 편광판과 볼록 곡면경 사이에 배치되고, 이미지 광의 편광 방향을 변경시키는 위상 변위 필름, 볼록 곡면경에서 반사되고 반사형 편광판을 투과한 이미지 광을 시준하는 입사 렌즈, 및 입사 렌즈에 의해 시준된 광이 입사되고, 입사된 이미지 광을 사용자의 눈 측으로 출사시키는 도파로를 포함한다.

Description

헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이{OPTICAL SYSTEM OF HEAD MOUNTED DISPLAY AND HEAD MOUNTED DISPLAY WITH THE SAME}
본 발명의 실시예는 헤드 마운트 디스플레이와 관련된다.
헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display)는 사용자의 머리에 착용한 상태에서 영상을 디스플레이 하는 장치이다. 최근, 헤드 마운트 디스플레이를 사용하여 가상 현실 또는 증강 현실의 콘텐츠를 제공하는 기술이 증가하고 있다.
한국등록특허공보 제10-1546962호(2015.08.24)
개시되는 실시예는 광학계의 두께를 줄이면서 보다 넓은 광 시야각을 얻을 수 있는 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하기 위한 것이다.
개시되는 실시예는 역활성 출사동 확장 기능을 갖는 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템 및 이를 구비하는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하기 위한 것이다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템은, 이미지 광을 생성하는 디스플레이 패널; 상기 이미지 광의 편광 성분 중 하나를 반사시키는 반사형 편광판; 상기 반사형 편광판으로부터 반사되는 이미지 광을 확대하여 상기 반사형 편광판 측으로 반사시키는 볼록 곡면경; 상기 반사형 편광판과 상기 볼록 곡면경 사이에 배치되고, 상기 이미지 광의 편광 방향을 변경시키는 위상 변위 필름; 상기 볼록 곡면경에서 반사되고 상기 반사형 편광판을 투과한 이미지 광을 시준하는 입사 렌즈; 및 상기 입사 렌즈에 의해 시준된 광이 입사되고, 상기 입사된 이미지 광을 사용자의 눈 측으로 출사시키는 도파로를 포함한다.
상기 도파로는, 상기 입사 렌즈의 하부에서 수직 방향으로 소정 길이를 가지고 마련되며, 상호 평행한 제1 표면 및 제2 표면을 구비하며, 상기 제1 표면은, 상기 입사된 이미지 광을 상기 제2 표면 측으로 전반사시키고, 상기 제2 표면은, 상기 사용자의 눈과 대향하여 마련되며, 상기 제1 표면에서 전반사 된 이미지 광을 상기 사용자의 눈 측으로 출사할 수 있다.
상기 도파로는, 상기 제2 표면에 복수 개가 상호 이격되고 상호 평행하게 마련되며, 상기 제2 표면과 일정 각도 경사지게 마련되는 경사부를 더 포함할 수 있다.
상기 경사부는, 상기 제1 표면에서 전반사 된 이미지 광을 부분 반사하여 상기 이미지 광의 방향을 상기 사용자의 눈 측 방향으로 변경시키도록 부분 반사(Half Mirror) 코팅될 수 있다.
상기 경사부는, 상기 도파로의 폭 보다 작은 길이로 마련되고, 일단이 상기 제2 표면에 연결되며, 타단이 상기 제1 표면과 이격되어 마련될 수 있다.
상기 입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광은 상기 경사부에 도달하기 전 1차 포커싱되고, 상기 제1 표면에서 전반사 된 후 상기 경사부에 의해 상기 사용자의 눈 전방에서 2차 포커싱 되도록 마련될 수 있다.
상기 도파로의 입구면은, 상기 입사 렌즈를 통해 시준된 이미지 광이 상기 제1 표면에서 전반사 되도록 상기 제1 표면과 일정 각도 경사지게 마련될 수 있다.
상기 도파로의 입구면의 경사 각도(θi)와 상기 경사부의 경사 각도(θr)는 하기 수학식에 따른 관계를 가질 수 있다.
(수학식)
Figure 112020093044062-pat00001
상기 입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광이 상기 도파로의 입구면에 입사되는 입사각(θ0)과 상기 도파로의 입구면의 경사 각도(θi)는 하기 수학식 에 따른 관계를 가질 수 있다.
(수학식)
Figure 112020093044062-pat00002
n1 : 도파로의 굴절률
상기 경사부는, 복수 개가 개별적으로 사출 성형되어 생성되고, 복수 개가 상호 접하도록 일렬로 배열된 후 일면에 부분 반사 코팅되며, 복수 개가 상기 제2 표면에 대해 경사를 가지도록 일정 각도로 회전된 후 상기 도파로의 제2 표면에 접합되어 마련될 수 있다.
상기 경사부는, 상기 도파로와 동일한 굴절률을 가지는 재질로 마련될 수 있다.
개시되는 다른 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템은, 상호 평행한 제1 표면 및 제2 표면을 구비하고, 광학계에 의해 시준된 이미지 광이 상기 제1 표면으로 입사되며, 입사된 상기 이미지 광을 상기 제2 표면을 통해 사용자의 눈 측으로 출사시키는 도파로; 및 상기 도파로의 제2 표면에 복수 개가 상호 이격되고 상호 평행하게 마련되며, 상기 제2 표면과 일정 각도 경사지게 마련되는 경사부를 포함한다.
개시되는 실시예에 의하면, 1차 포커싱 된 이미지 광을 도파로 내의 복수 개의 경사부를 통해 사용자의 눈 전방에서 2차 포커싱 되도록 함으로써, 사용자가 전체 이미지를 확인할 수 있는 영역을 확장시킬 수 있고 시야각을 확장시킬 수 있게 된다. 즉, 이미 포커싱 된 이미지 광을 도파로 내의 복수 개의 경사부를 통해 역으로 다시 활성화시킴으로써, 광 시야각을 구현할 수 있기 때문에 다양한 눈 간격 또는 눈 위치를 가지는 사용자들이 편하게 가상 이미지를 볼 수 있게 된다.
또한, 도파로의 입구면의 경사 각도 및 경사부의 경사 각도 간의 관계를 입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광이 도파로의 제1 표면에서 모두 전반사 되도록 하고, 전반사 횟수가 최소화 되도록 설정함으로써, 광학 수차의 증가를 최소화 할 수 있게 된다.
또한, 디스플레이 패널에서 발생시킨 이미지 광을 볼록 곡면경을 통해 확대시킴으로써, 광학계의 두께를 최소화 할 수 있게 된다.
또한, 도파로 내의 경사부를 부분 반사 코팅함으로써, 사용자가 헤드 마운트 디스플레이를 착용하는 경우 가상 이미지를 보면서도 외부 배경 이미지도 함께 볼 수 있게 되며, 그로 인해 증강 현실 효과를 최대화 할 수 있게 된다.
또한, 도파로 내의 경사부를 각각 개별 사출 성형한 후, 도파로 내에 접합시킴으로써, 사출 양산이 가능하게 되고 제품의 단가를 낮출 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역활성 출사동 확장 기능(Inversive Eye-box Extensible Function)을 갖는 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 기 포커싱된 이미지 광을 역으로 활성화시키는 상태를 설명하기 위한 도면
도 4는 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 출사동을 확장하는 상태를 나타낸 도면
도 5는 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 도파로의 입구면 각도와 경사부의 경사각 간의 관계를 나타낸 도면
도 6은 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 도파로의 입구면의 경사 각도와 이미지 광의 입사각의 관계를 나타낸 도면
도 7은 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 도파로에 경사부를 형성하는 방법을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display)(100)는 사용자의 두부에 착용되도록 마련되고, 디스플레이 화면을 통해 사용자에게 콘텐츠를 표시하여 제공하기 위한 장치를 의미한다. 헤드 마운트 디스플레이(100)는 화상 표시 수단을 이용하여 화면 상에 3차원 콘텐츠, 증강 현실 콘텐츠, 가상 현실 콘텐츠, 및 영상 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 화상 표시 수단은 다양한 형태의 콘텐츠를 시각적으로 표시하기 위한 것으로, 예를 들어 LCD 패널, OLED 패널, LCoS 패널, PDP, 투명 디스플레이 등을 포함할 수 있다.
헤드 마운트 디스플레이(100)는 사용자의 두부에 착용할 수 있도록 구성된 다양한 형태의 장치(예를 들어, 스마트 글래스(Smart Glass) 등을 포함)로 구현될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 헤드 마운트 디스플레이(100)는 씨스루(See-Through) 형태로 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역활성 출사동 확장 기능(Inversive Eye-box Extensible Function)을 갖는 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 광학 시스템(102)은 디스플레이 패널(111), 반사형 편광판(113), 위상 변위 필름(115), 볼록 곡면경(117), 입사 렌즈(119), 도파로(121), 및 경사부(123)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(111)은 헤드 마운트 디스플레이(100)에서 표시하고자 하는 콘텐츠의 이미지 광을 생성할 수 있다. 디스플레이 패널(111)은 LCD 패널, OLED 패널, LCoS 패널, PDP 등 다양한 형태가 사용될 수 있다.
반사형 편광판(113)은 디스플레이 패널(111)의 전방에 위치할 수 있다. 반사형 편광판(113)은 디스플레이 패널(111)에서 생성되는 이미지 광의 편광 성분 중 하나를 볼록 곡면경(117) 측으로 반사시킬 수 있다. 즉, 반사형 편광판(113)은 디스플레이 패널(111)에서 생성되는 이미지 광의 P파 또는 S파 중 하나를 볼록 곡면경(117) 측으로 반사시킬 수 있다. 반사형 편광판(113)은 디스플레이 패널(111)에서 생성되는 이미지 광 중 P파 또는 S파 중 하나를 볼록 곡면경(117) 측으로 반사시키도록 디스플레이 패널(111)의 전방에서 디스플레이 패널(111)과 대비하여 경사지게 마련될 수 있다.
위상 변위 필름(115)은 반사형 편광판(113)과 볼록 곡면경(117) 사이에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 위상 변위 필름(115)은 볼록 곡면경(117)의 일면에 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 위상 변위 필름(115)은 반사형 편광판(113)에서 반사되는 이미지 광의 편광 방향을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 위상 변위 필름(115)은 반사형 편광판(113)에서 반사되는 이미지 광의 편광 방향을 λ/4(λ는 이미지 광의 파장)만큼 변위 시킬 수 있다. 즉, 위상 변위 필름(115)은 λ/4 위상 변위 필름일 수 있다. 또한, 위상 변위 필름(115)은 볼록 곡면경(117)에서 내부 반사된 이미지 광의 편광 방향을 λ/4(λ는 이미지 광의 파장)만큼 변위 시킬 수 있다.
볼록 곡면경(117)은 반사형 편광판(113)에서 반사되는 이미지 광의 진행 방향에 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 볼록 곡면경(117)은 반사형 편광판(113)의 상부에 위치할 수 있다. 볼록 곡면경(117)은 반사형 편광판(113)에서 반사되는 이미지 광을 확대 및 내부 반사시킬 수 있다. 볼록 곡면경(117)의 타면(즉, 위상 변위 필름(115)이 형성된 일면과 반대되는 면)(117a)은 이미지 광을 내부 반사시키기 위해 반사 코팅이 되어 있을 수 있다.
볼록 곡면경(117)에서 확대 및 내부 반사된 이미지 광은 위상 변위 필름(115)을 통과하면서 편광 방향이 다시 변경되게 된다. 위상 변위 필름(115)이 λ/4 위상 변위 필름인 경우, 반사형 편광판(113)에서 반사된 이미지 광은 위상 변위 필름(115)에 의해 편광 방향이 λ/4만큼 변위 되고, 볼록 곡면경(117)에서 확대 및 내부 반사되어 위상 변위 필름(115)을 통해 다시 편광 방향이 λ/4만큼 변위 되는 바, 총 λ/2만큼 편광 방향의 변위가 이루어지게 되고, 그로 인해 반사형 편광판(113)을 통과하게 된다. 즉, 이미지 광은 위상 변위 필름(115)에 의해 총 λ/2만큼 편광 방향의 변위가 이루어지게 되는 바, 반사형 편광판(113)에서 반사되지 않고 반사형 편광판(113)을 그대로 통과하게 된다.
입사 렌즈(119)는 반사형 편광판(113)과 도파로(121) 사이에 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 입사 렌즈(119)는 반사형 편광판(113)의 하부에 위치할 수 있다. 입사 렌즈(119)는 반사형 편광판(113)을 기준으로 볼록 곡면경(117)과 반대되는 위치에 마련될 수 있다. 입사 렌즈(119)는 반사형 편광판(113)을 통과하는 이미지 광을 시준(視準)(Collimation)하여 도파로(121)로 입사시킬 수 있다.
도파로(121)는 사용자의 눈의 전방에 위치할 수 있다. 도파로(121)는 입사 렌즈(119)의 하부에서 수직 방향으로 소정 길이를 가지고 마련될 수 있다. 도파로(121)는 서로 평행한 제1 표면(121a) 및 제2 표면(121b)을 포함할 수 있다.
제1 표면(121a)은 입사 렌즈(119)에서 시준된 이미지 광이 입사되는 면일 수 있다. 제1 표면(121a)은 입사 렌즈(119)에서 시준된 이미지 광을 전반사하도록 입사면과 특정 각을 이루어 배치될 수 있다. 제2 표면(121b)은 이미지 광이 사용자의 눈 측으로 출사되는 면일 수 있다. 제2 표면(121b)은 제1 표면(121a)에서 전반사 된 이미지 광을 사용자의 눈 측으로 출사시킬 수 있다. 제2 표면(121b)은 사용자의 눈과 대향하는 면일 수 있다. 제1 표면(121a)은 도파로(121)에서 제2 표면(121b)과 반대되는 면일 수 있다.
도파로(121)의 입구는 도파로(121)의 본체(경사부(123)가 형성되는 부분) 보다 단면적이 넓게 확장되어 마련될 수 있다. 또한, 도파로(121)의 입구면(즉, 입사 렌즈(119)에 의해 시준된 이미지 광이 입사되는 입사면)은 일정 각도로 경사지게 마련될 수 있다. 도파로(121)의 입구면은 입사 렌즈(119)에 의해 시준된 이미지 광의 최대각과 최소각이 모두 도파로(121)를 투과하여 빠져나가지 못하고 도파로(121)의 제1 표면(121a)에서 모두 전반사 하되, 전반사 횟수를 최소화 할 수 있는 각도로 마련될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
경사부(123)는 도파로(121) 내에 마련될 수 있다. 경사부(123)는 도파로(121) 내에 복수 개가 상호 이격되어 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 경사부(123) 간의 간격은 2 mm 이내일 수 있다. 이 경우, 이미지 광의 손실을 줄이면서 연속적인 영상을 제공할 수 있게 된다.
경사부(123)는 도파로(121) 내에서 이미지 광이 출사되는 면(즉, 제2 표면(121b))에 마련될 수 있다. 경사부(123)는 제2 표면(121b)에서 제2 표면(121b)과 소정 각도 경사지게 마련될 수 있다. 경사부(123)는 도파로(121)의 폭 보다 작은 길이로 마련될 수 있다. 일단이 제2 표면(121b)에 연결되는 경사부(123)는 타단이 제1 표면(121a)과 이격되어 마련될 수 있다.
경사부(123)는 제1 표면(121a)에서 전반사 된 이미지 광을 부분 반사하여 이미지 광의 방향을 사용자의 눈 방향으로 변경시킬 수 있다. 경사부(123)는 부분 반사(Half Mirror) 코팅되어 마련될 수 있다. 경사부(123)가 부분 반사 코팅됨으로써, 사용자가 도파로(121) 건너 편의 외부 배경도 보면서 경사부(123)에서 반사되는 이미지 광도 함께 볼 수 있게 된다.
경사부(123)에 의해 방향이 변경된 이미지 광은 제2 표면(121b)을 통해 사용자의 눈 측으로 출사되게 된다. 경사부(123)는 시준된 이미지 광이 포커싱 포인트를 지나 역으로 다시 포커싱 되도록 하여 사용자의 눈으로 전달되도록 마련될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 기 포커싱된 이미지 광을 역으로 활성화시키는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)는 포커싱 포인트를 통과한 이미지 광이 일반적인 반사면에서 반사되어 사용자에게 전달되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 개시되는 실시예에 따른 부분 반사되는 경사부를 통해 포커싱 포인트가 역으로 활성화되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 광학 시스템(50)에서 시준된 이미지 광은 포커싱 포인트(F)에서 이미지 광의 일측 최대 경사광(L1)과 타측 최대 경사광(L2)이 교차하여 서로 발산하는 형태로 진행하게 된다. 그리고, 일반적인 반사면(60)에서 사용자 측으로 반사되는 두 개의 최대 경사광(L1, L2)은 포커싱 되지 못하고 계속하여 발산한다.
이에 따라, 사용자의 동공에 이미지를 형성하는 광이 도달하지 못하여 전체 화면을 볼 수 없게 되고, 포커싱 포인트(F)까지 눈을 이동하여야만 전체 이미지를 볼 수 있으므로 매우 협소한 출사동(Exit Pupil)을 가질 수 밖에 없게 된다. 그리고, 눈의 위치가 광학 시스템(50)에서 멀어지면 멀어질수록 출사동은 좁아지게 되는 바, 가상 이미지의 크기를 결정하는 시야각(Field of View)을 확장하는데도 한계가 있다.
반면, 도 3의 (b)를 참조하면, 광학 시스템(50)에서 시준된 이미지 광은 도 3의 (a)와 마찬가지로 1차 포커싱 포인트(F1)에서 두 개의 최대 경사광(L1, L2)이 교차하여 서로 발산하는 형태로 진행하게 된다.
그러나, 일측 최대 경사광(L1)이 제1 경사부(71)에서 먼저 반사되고, 일정 거리를 지난 후 타측 최대 경사광(L2)이 제2 경사부(72)에서 반사되어 이미 발산된 이미지 광을 역으로 활성화시키는 2차 포커싱 포인트(F2)를 생성하게 된다. 즉, 제1 경사부(71) 및 제2 경사부(72)와 사용자의 눈 사이에 2차 포커싱 포인트(F2)를 생성함으로써, 광학 시스템(50)으로부터 먼 거리에서도 전체 이미지의 확인이 가능하여 출사동의 확장 및 광 시야각의 광학계를 용이하게 구성할 수 있게 된다.
즉, 1차 포커싱 포인트(F1)를 지나서 서로 발산되고 있는 2개의 최대 경사광(L1, L2)을 복수 개의 경사부(71, 72)를 통해 다시 2차 포커싱 되도록 할 수 있다. 이때, 2개의 최대 경사광(L1, L2)은 사용자의 눈 앞에서 형성되는 2차 포커싱 포인트(F2)에서 교차하여 진행하기 때문에, 사용자의 눈에서 전체 이미지의 확인이 가능하며 광 시야각을 구성할 수 있게 된다.
한편, 개시되는 실시예에서는 단일 광선뿐만 아니라 다발의 이미지 광선 군에 대하여도 출사동(Exit Pupil)을 확장할 수 있게 된다. 도 4는 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 출사동을 확장하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 입사 렌즈(119)에 의해 시준된 다발의 이미지 광선 군은 도파로(121) 내에 입사하여 1차 출사동 영역(E1)(즉, 1차 포커싱 영역)을 형성하게 된다. 이때, 1차 출사동 영역(E1)은 경사부(123)에 도달하기 전에 형성될 수 있다. 그리고, 이미지 광선 군은 제1 표면(121a)에서 전반사 된 후 제1 표면(121a)과 평행하게 마련되는 제2 표면(121b)에 형성되는 경사부(123)에서 각각 반사되어 사용자의 눈 전방에서 다시 2차 출사동 영역(E2)(즉, 2차 포커싱 영역)을 형성하게 된다.
이와 같이, 1차 출사동 영역(E1)을 통과한 다발의 이미지 광선 군이 부분 반사 코팅된 다수의 경사부(123)를 통해 사용자의 눈 앞에서 2차 출사동 영역(E2)을 형성함으로써, 광학계(디스플레이 패널(111), 반사형 편광판(113), 위상 변위 필름(115), 볼록 곡면경(117), 및 입사 렌즈(119)를 포함)에서 먼 거리에서도 전체 이미지를 확인할 수 있는 영역을 늘릴 수 있고, 그에 따라 광 시야각을 용이하게 구성할 수 있게 된다.
도 5는 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 도파로의 입구면 각도와 경사부의 경사각 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 도파로(121)의 입구면(121c)은 제1 표면(121a)과 일정 각도(θi) 경사지게 마련될 수 있다. 즉, 광학계를 통해 시준된 다발의 이미지 광선 군이 입사되는 도파로(121)의 입구면(121c)은 입사된 다발의 이미지 광선 군이 도파로(121)의 제1 표면(121a)에서 모두 전반사 되도록 일정 각도(θi) 경사지게 마련될 수 있다.
여기서, 다발의 이미지 광선 군의 광축(LX)이 사용자의 눈 방향으로 평행하게 출사하기 위해서는 도파로(121)의 입구면(121c)의 경사 각도(θi)와 경사부(123)의 경사 각도(θr) 간에 다음 수학식 1과 같은 관계를 가질 수 있다.
(수학식 1)
Figure 112020093044062-pat00003
수학식 1의 관계를 이용하면, 도파로(121) 내에서 전반사 횟수를 1 ~ 2회로 제한할 수 있는 도파로(121)의 입구면(121c)의 경사 각도(θi)와 경사부(123)의 경사 각도(θr)를 설정할 수 있게 된다. 이와 같이, 도파로(121) 내에서 전반사 횟수를 최소화 함으로써, 전반사 횟수가 많아짐으로써 발생하는 광학 수차의 증가를 최소화 할 수 있게 된다.
도 6은 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 도파로의 입구면의 경사 각도와 이미지 광의 입사각의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 이미지 광에 따른 가상 화면의 크기를 결정하는 시야각(Field of View : FoV)은 광학계에 의해 시준된 이미지 광이 도파로(121)의 입구면(121c)에 입사되는 각도(θ0)와 다음의 수학식 2와 같은 관계에 있다. 여기서, 이미지 광의 입사각(θ0)은 입구면(121c)에 수직한 축을 기준으로 기울어진 각도를 의미할 수 있다.
(수학식 2)
Figure 112020093044062-pat00004
그리고, 도파로(121)의 입구면(121c)으로 입사한 이미지 광은 도파로(121)의 내부에서 도파로(121)의 굴절률에 의해 굴절되게 된다. 여기서, 이미지 광의 입사각(θ0)과 도파로(121)의 굴절률에 의해 굴절된 굴절각(θ1)은 수학식 3과 같은 관계에 있게 된다.
(수학식 3)
Figure 112020093044062-pat00005
여기서, n1은 도파로(121)의 굴절률을 나타낸다.
또한, 도파로(121)의 제1 표면(121a)에서 전반사 되는 이미지 광의 각도(θ2)는 도파로(121)의 입구면(121c)의 경사 각도(θi)와 다음의 수학식 4의 관계를 가지게 된다.
(수학식 4)
Figure 112020093044062-pat00006
여기서, 전반사 되는 이미지 광의 각도(θ2)는 다음의 수학식 5와 같이 도파로(121)의 내부 전반사 임계각(θc)보다 커야 한다.
(수학식 5)
Figure 112020093044062-pat00007
여기서,
Figure 112020093044062-pat00008
이므로 수학식 5는 다음의 수학식 6으로 다시 표현할 수 있다.
(수학식 6)
Figure 112020093044062-pat00009
그리고, 수학식 6을 수학식 7과 같이 이미지 광의 입사각(θ0)과 도파로(121)의 입구면(121c)의 경사 각도(θi) 간의 관계로 나타낼 수 있다.
(수학식 7)
Figure 112020093044062-pat00010
수학식 7의 관계를 이용하면, 도파로(121) 내에서 전반사 되고 경사부(123)를 통해 사용자 측으로 전달되는 가상 이미지의 크기를 결정하는 최대 시야각을 설정할 수 있게 된다.
도 7은 개시되는 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템에서 도파로에 경사부를 형성하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 도파로(121) 내에 마련될 복수 개의 경사부(123)를 각각 사출 성형하여 생성할 수 있다(도 7의 (a)). 여기서, 경사부(123)는 도파로(121) 내에 복수 개가 상호 평행하게 마련되기 위하여 플레이트 형태로 마련되고, 그 형상은 평행 사변형, 삼각형, 직사각형, 및 사다리꼴 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
또한, 경사부(123)는 굴절률 변경에 의해 가상 이미지가 왜곡되거나 변형되는 것을 방지하기 위해, 도파로(121)와 동일한 굴절률을 가지는 재질로 사출 성형하여 생성될 수 있다.
다음으로, 복수 개의 경사부(123)를 상호 접하도록 일렬로 배열한 후, 복수 개의 경사부(123)의 일면에 부분 반사(Half Mirror) 코팅을 수행할 수 있다(도 7의 (b)).
다음으로, 복수 개의 경사부(123)를 동일한 각도로 회전시켜 경사를 가지도록 하고 부분 반사 코팅된 면이 상호 평행하도록 배열할 수 있다(도 7의 (c)).
다음으로, 일정 각도로 경사진 복수 개의 경사부(123)를 도파로(121)의 제2 표면(121b)에 접합시킬 수 있다(도 7의 (d)). 이 경우, 각 경사부(123)를 통해 부분 반사된 이미지 광과 동일한 이미지 광이 해당 경사부(123)를 부분 투과하여 다음 경사부(123)에서 다시 부분 반사가 이루어지므로, 추가적인 출사동 확장 기능을 가지게 된다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 헤드 마운트 디스플레이
102 : 광학 시스템
111 : 디스플레이 패널
113 : 반사형 편광판
115 : 위상 변위 필름
117 : 볼록 곡면경
119 : 입사 렌즈
121 : 도파로
121a : 제1 표면
121b : 제2 표면
121c : 입구면
123 : 경사부

Claims (13)

  1. 이미지 광을 생성하는 디스플레이 패널;
    상기 이미지 광의 편광 성분 중 하나를 반사시키는 반사형 편광판;
    상기 반사형 편광판으로부터 반사되는 이미지 광을 확대하여 상기 반사형 편광판 측으로 반사시키는 볼록 곡면경;
    상기 반사형 편광판과 상기 볼록 곡면경 사이에 배치되고, 상기 이미지 광의 편광 방향을 변경시키는 위상 변위 필름;
    상기 볼록 곡면경에서 반사되고 상기 반사형 편광판을 투과한 이미지 광을 시준하는 입사 렌즈; 및
    상기 입사 렌즈에 의해 시준된 광이 입사되고, 상기 입사된 이미지 광을 사용자의 눈 측으로 출사시키는 도파로를 포함하고,
    상기 도파로는,
    상기 입사 렌즈에 의해 시준된 광이 입사되는 제1 표면;
    상기 제1 표면과 평행하게 마련되고, 상기 제1 표면에서 전반사된 이미지 광을 상기 사용자의 눈 측으로 출사하는 제2 표면; 및
    상기 도파로 내에서 상기 제2 표면에 복수 개가 상호 이격되고 상호 평행하게 마련되며, 상기 제2 표면과 일정 각도 경사지게 마련되는 경사부를 포함하고,
    상기 도파로의 입구면은, 상기 입사 렌즈를 통해 시준된 이미지 광이 상기 제1 표면에서 전반사 되도록 상기 제1 표면과 일정 각도 경사지게 마련되며,
    상기 도파로의 입구면의 경사 각도(θi)와 상기 경사부의 경사 각도(θr)는 하기 수학식에 따른 관계를 가지고,
    (수학식)
    Figure 112020137999240-pat00020

    상기 입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광의 입사각(θ0)과 상기 입구면의 경사 각도(θi)는 하기 수학식에 따른 관계를 가지며,
    (수학식)
    Figure 112020137999240-pat00021

    n1 : 도파로의 굴절률
    상기 입사각(θ0)은, 상기 입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광이 상기 도파로의 입구면과 수직한 축을 기준으로 기울어진 각도이고,
    상기 경사 각도(θi)는 상기 도파로의 입구면이 상기 제1 표면에 대해 경사진 각도이며,
    상기 수학식에 따른 관계에 의해 상기 시준된 이미지 광은 상기 제1 표면에서 전반사하여 상기 경사부로 입사되며, 상기 경사부에서 반사되어 상기 사용자의 눈 측으로 출사되고, 상기 수학식에 의해 정해지는 입사각(θ0)에 의해 상기 이미지 광에 따른 최대 시야각이 설정되는, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사부는,
    상기 제1 표면에서 전반사 된 이미지 광을 부분 반사하여 상기 이미지 광의 방향을 상기 사용자의 눈 측 방향으로 변경시키도록 부분 반사(Half Mirror) 코팅된, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사부는,
    상기 도파로의 폭 보다 작은 길이로 마련되고, 일단이 상기 제2 표면에 연결되며, 타단이 상기 제1 표면과 이격되어 마련되는, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광은 상기 경사부에 도달하기 전 1차 포커싱되고, 상기 제1 표면에서 전반사 된 후 상기 경사부에 의해 상기 사용자의 눈 전방에서 2차 포커싱 되도록 마련되는, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사부는,
    복수 개가 개별적으로 사출 성형되어 생성되고, 복수 개가 상호 접하도록 일렬로 배열된 후 일면에 부분 반사 코팅되며, 복수 개가 상기 제2 표면에 대해 경사를 가지도록 일정 각도로 회전된 후 상기 도파로의 제2 표면에 접합되어 마련되는, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사부는,
    상기 도파로와 동일한 굴절률을 가지는 재질로 마련되는, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  12. 상호 평행한 제1 표면 및 제2 표면을 구비하고, 광학계에 의해 시준된 이미지 광이 상기 제1 표면으로 입사되며, 입사된 상기 이미지 광을 상기 제2 표면을 통해 사용자의 눈 측으로 출사시키는 도파로; 및
    상기 도파로의 제2 표면에 복수 개가 상호 이격되고 상호 평행하게 마련되며, 상기 제2 표면과 일정 각도 경사지게 마련되는 경사부를 포함하고,
    상기 도파로의 입구면은, 상기 광학계를 통해 시준된 이미지 광이 상기 제1 표면에서 전반사 되도록 상기 제1 표면과 일정 각도 경사지게 마련되며,
    상기 도파로의 입구면의 경사 각도(θi)와 상기 경사부의 경사 각도(θr)는 하기 수학식에 따른 관계를 가지고,
    (수학식)
    Figure 112021500066251-pat00022

    입사 렌즈에 의해 시준된 이미지 광의 입사각(θ0)과 상기 입구면의 경사 각도(θi)는 하기 수학식에 따른 관계를 가지며,
    (수학식)
    Figure 112021500066251-pat00023

    n1 : 도파로의 굴절률
    상기 입사각(θ0)은, 상기 광학계에 의해 시준된 이미지 광이 상기 도파로의 입구면과 수직한 축을 기준으로 기울어진 각도이고,
    상기 경사 각도(θi)는 상기 도파로의 입구면이 상기 제1 표면에 대해 경사진 각도이며,
    상기 수학식에 따른 관계에 의해, 상기 시준된 이미지 광은 상기 제1 표면에서 전반사하여 상기 경사부로 입사되며, 상기 경사부에서 반사되어 상기 사용자의 눈 측으로 출사되고, 상기 수학식에 의해 정해지는 입사각(θ0)에 의해 상기 이미지 광에 따른 최대 시야각이 설정되는, 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템.
  13. 청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 6, 및 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 하나의 항에 기재된 광학 시스템을 구비하는 헤드 마운트 디스플레이.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102399901B1 (ko) 2021-12-10 2022-05-20 주식회사 파노비젼 광학적 출사동 확장수단을 갖는 투과형 헤드 마운트 디스플레이
KR102582246B1 (ko) 2022-12-29 2023-09-25 주식회사 파노비젼 증강현실 글라스의 광학 시스템
KR102646815B1 (ko) 2023-04-12 2024-03-13 주식회사 파노비젼 톱니구조의 부분반사 어레이를 갖는 증강현실 글라스의 광학 시스템
KR102667889B1 (ko) 2023-09-18 2024-05-22 주식회사 파노비젼 분할반사 어레이와 웨지프리즘을 이용한 이미지 디스플레이 디바이스

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101546962B1 (ko) 2013-08-27 2015-08-24 주식회사 에픽옵틱스 헤드 마운트 디스플레이의 광학계
KR20150114977A (ko) * 2013-01-28 2015-10-13 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 영상 광을 접안 디스플레이에 결합시키는 투사 광학계
KR20160146814A (ko) * 2014-04-23 2016-12-21 루머스 리미티드 콤팩트한 헤드 마운트 디스플레이 시스템
JP2017049511A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 セイコーエプソン株式会社 導光装置及び虚像表示装置
KR20170030594A (ko) * 2014-08-18 2017-03-17 세이코 엡슨 가부시키가이샤 도광 장치 및 허상 표시 장치
KR20170104370A (ko) * 2016-03-07 2017-09-15 세이코 엡슨 가부시키가이샤 도광 장치 및 허상 표시 장치
JP2019197079A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 セイコーエプソン株式会社 虚像表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150114977A (ko) * 2013-01-28 2015-10-13 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 영상 광을 접안 디스플레이에 결합시키는 투사 광학계
KR101546962B1 (ko) 2013-08-27 2015-08-24 주식회사 에픽옵틱스 헤드 마운트 디스플레이의 광학계
KR20160146814A (ko) * 2014-04-23 2016-12-21 루머스 리미티드 콤팩트한 헤드 마운트 디스플레이 시스템
KR20170030594A (ko) * 2014-08-18 2017-03-17 세이코 엡슨 가부시키가이샤 도광 장치 및 허상 표시 장치
JP2017049511A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 セイコーエプソン株式会社 導光装置及び虚像表示装置
KR20170104370A (ko) * 2016-03-07 2017-09-15 세이코 엡슨 가부시키가이샤 도광 장치 및 허상 표시 장치
JP2019197079A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 セイコーエプソン株式会社 虚像表示装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102399901B1 (ko) 2021-12-10 2022-05-20 주식회사 파노비젼 광학적 출사동 확장수단을 갖는 투과형 헤드 마운트 디스플레이
KR102582246B1 (ko) 2022-12-29 2023-09-25 주식회사 파노비젼 증강현실 글라스의 광학 시스템
KR102646815B1 (ko) 2023-04-12 2024-03-13 주식회사 파노비젼 톱니구조의 부분반사 어레이를 갖는 증강현실 글라스의 광학 시스템
US12044886B1 (en) 2023-04-12 2024-07-23 Panovision Co., Ltd. Optical system of augmented reality glasses with saw tooth-type partial reflector array
KR102667889B1 (ko) 2023-09-18 2024-05-22 주식회사 파노비젼 분할반사 어레이와 웨지프리즘을 이용한 이미지 디스플레이 디바이스

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