KR102302159B1 - 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 화상 출사부; 상기 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시켜 전달함으로써 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공하는 적어도 하나 이상의 반사부; 및 상기 반사부가 배치되며, 실제 사물로부터 출사된 화상광의 적어도 일부를 사용자의 눈의 동공을 향해 투과시키는 광학 수단을 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 반사부는 크기가 4mm 이하로 형성되며, 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시키는 제1 면과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면을 구비하고, 상기 제2 면은 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치를 제공한다.

Description

외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치{OPTICAL DEVICE FOR AUGMENTED REALITY PREVENTING LIGHT LEAKAGE}
본 발명은 증강 현실용 광학 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로 잡광이 유출되는 것을 차단할 수 있는 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치에 관한 것이다.
증강 현실(Augmented Reality, AR)이라 함은, 주지된 바와 같이, 현실 세계의 실제 영상에 컴퓨터 등에 의해 생성되는 가상의 영상이나 이미지를 겹쳐서 제공하는 것을 의미한다.
이러한 증강 현실을 구현하기 위해서는, 컴퓨터와 같은 디바이스에 의해 생성되는 가상의 영상이나 이미지를 현실 세계의 영상에 겹쳐서 제공할 수 있도록 하는 광학계를 필요로 한다. 이러한 광학계로서는 HMD(Head Mounted Display)나 안경형의 장치를 이용하여 가상 영상을 반사 또는 굴절시키는 프리즘 등과 같은 광학 수단을 사용하는 기술이 알려져 있다.
그러나, 이러한 종래의 광학계를 이용한 장치들은, 그 구성이 복잡하여 무게와 부피가 상당하므로 사용자가 착용하기에 불편함이 있고 제조 공정 또한 복잡하므로 제조 비용이 높다는 문제가 있다.
또한, 종래의 장치들은, 사용자가 현실 세계를 응시할 때 초점 거리를 변경하는 경우 가상 영상의 초점이 맞지 않게 된다는 한계가 있다. 이를 해결하기 위하여 가상 영상에 대한 초점 거리를 조절할 수 있는 프리즘과 같은 구성을 이용하거나 초점 거리의 변경에 따라 가변형 초점 렌즈를 전기적으로 제어하는 등의 기술이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 기술 또한 초점 거리를 조절하기 위하여 사용자가 별도의 조작을 해야 하거나 초점 거리의 제어를 위한 별도의 프로세서 등과 같은 하드웨어 및 소프트웨어를 필요로 한다는 점에서 문제가 있다.
이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 사람의 동공보다 작은 크기의 반사부를 이용하여 가상 영상을 동공을 통해 망막에 투영함으로써 증강 현실을 구현할 수 있는 장치를 개발한 바 있다.
도 1은 상기 특허 문헌 1에 개시된 바와 같은 증강 현실용 광학 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 화상 출사부(30)는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 수단으로서 예컨대 소형 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 반사부(20)는 화상 출사부(30)로부터 출사된 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 동공을 향해 반사시킴으로써 증강 현실용 화상을 제공한다.
광학 수단(10)는 실제 사물로부터 출사된 화상광의 적어도 일부를 투과시키는 수단으로써 예컨대 안경 렌즈일 수 있으며, 그 내부에 반사부(20)가 매립되어 있다. 프레임부(40)는 화상 출사부(30)와 광학 수단(10)을 고정 및 지지하는 수단이다.
도 1의 반사부(20)는, 사람의 동공 크기보다 작은 크기 즉, 8mm 이하로 형성되어 있는데, 이와 같이 반사부(20)를 동공 크기보다 작게 형성함으로써 반사부(20)를 통해 동공으로 입사하는 빛에 대한 심도(Field of Depth)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있다. 여기서, 심도라 함은, 초점이 맞는 것으로 인식되는 범위를 말하는데, 심도가 깊어지게 되면 증강 현실용 화상에 대한 초점 거리도 깊어진다는 것을 의미하고 따라서 사용자가 실제 세계를 응시하면서 실제 세계에 대한 초점 거리를 변경하더라도 이와 관계없이 증강 현실용 화상의 초점은 항상 맞는 것으로 인식하게 된다. 이는 일종의 핀홀 효과(pin hole effect)라고 볼 수 있다. 따라서, 사용자가 실제 세계에 존재하는 실제 사물을 응시하면서 초점 거리를 변경하는 것과 상관없이 증강 현실용 화상에 대해서는 항상 선명한 가상 영상을 제공할 수 있다.
이러한 기술은 심도를 깊게 하고 핀홀 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 증강 현실용 광학 장치를 외부에서 바라보았을 때 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광의 일부가 유출될 수 있어서 기밀 유지 및 디자인 면에서 좋지 않은 영향을 준다.
이러한 빛샘 현상은 도 1의 기술 뿐 아니라 회절 광학 소자(DOE)나 하프 미러를 사용하는 다른 증강 현실용 광학 장치에서도 마찬가지이다.
도 2 및 도 3은 종래의 증강 현실용 광학 장치에서 나타나는 외부로 광이 유출되는 현상을 나타낸 것이다.
이와 같은 빛샘 현상은 사용자의 동공 방향 뿐만 아니라 외부 방향으로 빛이 유출되기 때문에 외부의 사람에게 빛이 보이게 되고, 따라서 기밀 유지가 어렵고, 착용시 디자인면에서의 시인성이 떨어진다는 문제가 있다. 또한, 외부로 광이 유출되는 만큼 광효율이 떨어진다는 문제도 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1660519호(2016.09.29 공고)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부로 빛이 유출되는 빛샘 현상을 차단할 수 있는 증강 현실용 광학 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 외부로 빛이 유출되는 것을 차단할 수 있으므로, 기밀 유지가 가능하고 미관 측면에서도 수려하고, 광효율을 높일 수 있는 증강 현실용 광학 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치로서, 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 화상 출사부; 상기 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시켜 전달함으로써 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공하는 적어도 하나 이상의 반사부; 및 상기 반사부가 배치되며, 실제 사물로부터 출사된 화상광의 적어도 일부를 사용자의 눈의 동공을 향해 투과시키는 광학 수단을 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 반사부는 크기가 4mm 이하로 형성되며, 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시키는 제1 면과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면을 구비하고, 상기 제2 면은 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치를 제공한다.
여기에서, 상기 제2 면의 표면은 광 흡수 재질로 코팅되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 제1 면은 빛을 반사하는 반사 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나 이상의 반사부는 투명도가 5% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 두께는, 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 광학 수단의 테두리 면 중에서 화상 출사부로부터 화상광이 입사하는 면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부를 광 흡수 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치로서, 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 화상 출사부; 상기 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사부로 전달하는 보조 광학부; 상기 보조 광학부로부터 전달되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시켜 전달함으로써 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공하는 적어도 하나 이상의 반사부; 및 상기 보조 광학부 및 반사부가 배치되며, 실제 사물로부터 출사된 화상광의 적어도 일부를 사용자의 눈의 동공을 향해 투과시키는 광학 수단을 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 반사부는 크기가 4mm 이하로 형성되며, 상기 보조 광학부는 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사부로 반사시키는 제1 면과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면을 구비하고, 상기 적어도 하나 이상의 반사부는 상기 보조 광학부로부터 반사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시키는 제1 면과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면을 구비하고, 상기 보조 광학부와 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 제2 면은 각각 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치를 제공한다.
여기에서, 상기 광학 수단의 테두리 면 중에서 화상 출사부로부터 화상광이 입사하는 면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부를 광 흡수 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 외부로 빛이 유출되는 빛샘 현상을 차단할 수 있는 증강 현실용 광학 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부로 빛이 유출되는 것을 차단할 수 있으므로, 기밀 유지가 가능하고 미관 측면에서도 수려하고, 광효율을 높일 수 있는 증강 현실용 광학 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 특허 문헌 1에 개시된 바와 같은 증강 현실용 광학 장치를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 종래의 증강 현실용 광학 장치에서 나타나는 외부로 광이 유출되는 현상을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5은 반사부(20)의 측면을 나타낸 것이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광학 장치(100)를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광학 장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 광학 장치(100)에 의한 빛샘 현상의 효과를 설명하기 위한 실제 사진을 나타낸 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치(100, 이하 간단히 "광학 장치(100)"라 한다)는, 화상 출사부(10), 반사부(20) 및 광학 수단(30)을 포함한다.
화상 출사부(10)는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 수단으로서, 예컨대 소형의 LCD와 같은 디스플레이 장치이거나, 디스플레이 장치로부터 출사되는 화상광을 반사 또는 굴절시켜서 출사하는 반사 수단 또는 굴절 수단일 수 있다.
즉, 화상 출사부(10)는 증강 현실용 화상을 표시하는 디스플레이 장치 자체이거나 디스플레이 장치로부터 출사된 화상광을 출사하는 반사 또는 굴절 수단 등과 같은 기타 다양한 수단을 의미한다.
이러한 화상 출사부(10) 자체는 본 발명의 직접적인 목적이 아니며 종래 기술에 의해 알려져 있는 것이므로 여기에서는 상세 설명은 생략한다.
한편, 증강 현실용 화상이라 함은, 디스플레이 장치가 화상 출사부(10)인 경우 디스플레이 장치에 표시되어 반사부(20)를 통해 사용자의 동공(40)으로 전달되는 가상 화상이거나 디스플레이 장치가 화상 출사부(10)가 아닌 경우 디스플레이 장치에 표시되어 화상 출사부(10) 및 반사부(20)를 통해 사용자의 동공(40)으로 전달되는 가상 화상을 의미한다.
이러한 증강 현실용 화상은 이미지 형태의 정지 영상이거나 동영상과 같은 것일 수 있다.
증강 현실용 화상은 화상 출사부(10)에서 출사되어 반사부(20)를 통해 사용자의 동공(40)으로 전달됨으로써 사용자에게 가상 화상을 제공하게 되고, 이와 동시에 광학 수단(30)을 통해 실제 세계에 존재하는 실제 사물로부터 출사되는 화상광이 사용자에게 전달되므로, 실제 사물에 겹쳐서 가상 화상을 제공받게 되고 따라서 사용자는 증강 현실 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
한편, 화상 출사부(10)는 반사부(20)를 중심으로 동공(40)과 수직하는 방향에 배치되어 사용자가 정면을 응시할 때 측면에 배치된 것으로 나타내었으나 이는 예시적인 것이며, 사용자가 정면을 응시할 때 상부, 하부 등에 배치되거나 다른 각도를 가지고 배치될 수도 있다.
반사부(20)는, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공(40)을 향해 반사시켜 전달함으로써 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공하는 수단이다.
반사부(20)는 광학 수단(30)의 내부에 매립되어 배치되거나 광학 수단(30)의 표면(사용자의 동공(40)쪽 면)에 배치될 수 있다.
반사부(20)는, 동공(40)을 향해 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사시킬 수 있도록 화상 출사부(10)와 동공(40) 사이에 각도를 가지고 배치된다.
한편, 반사부(20)는, 앞서 배경 기술에서 설명한 바와 같이, 심도를 깊게 하여 핀홀 효과를 얻을 수 있도록 사람의 동공 크기보다 작은 크기 즉, 8mm 이하로, 보다 바람직하게는 4mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 반사부(20)를 사람의 일반적인 동공 크기보다 작은 크기로 형성함으로써, 반사부(20)를 통해 동공(40)으로 입사하는 빛에 대한 심도(Field of Depth)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있고, 따라서 사용자가 실제 세계를 응시하면서 실제 세계에 대한 초점 거리를 변경하더라도 이와 관계없이 증강 현실용 화상의 초점은 항상 맞는 것으로 인식하게 하는 핀홀 효과(pin hole effect)를 발생시킬 수 있다.
한편, 반사부(20)는, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공(40)을 향해 반사시키는 제1 면(21)과 상기 제1 면(21)의 반대쪽 면인 제2 면(22)을 구비하고, 상기 제2 면(22)은 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
도 5은 반사부(20)의 측면을 나타낸 것이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 반사부(20)는, 제1 면(21)과 제1 면(21)의 반대쪽 면인 제2 면(22)으로 구성되고, 제2 면(22)은 광 흡수 재질로 형성된다.
여기에서, 광 흡수 재질이라 함은 빛을 반사하지 않는 성질을 갖는 재질을 의미하며, 광 흡수 재질로 형성된다는 것은, 빛을 반사하지 않고 흡수하는 성질을 갖는 재질로 된 도료 등으로 제2 면(22)의 표면을 코팅하거나 제2 면(22) 자체를 광 흡수 재질로 형성한다는 것을 의미한다. 이러한 광 흡수 재질 및 광 흡수 재질로 된 도료는 종래 기술에 의해 알려져 있으며 본 발명의 직접적인 목적은 아니므로 이에 대해서는 상세 설명은 생략한다.
한편, 제2 면(22)의 표면을 광 흡수 재질로 코팅하는 경우, 제2 면(22)이 완전히 불투명할 필요는 없으며, 반사부(20)의 투명도는 5% 이하로 해도 충분하다. 여기에서, 투명도라 함은, 반사부(20)의 제1 면(21)으로 입사한 빛의 세기와 입사했을 때 제2 면(22)을 통해 출사하는 빛의 세기의 비율을 의미한다.
이는 바꾸어 말하면, 광 흡수 재질로 형성된 제2 면(22)에서 빛을 반사하지 않고 차단하는 비율이 95%라는 것을 의미한다.
한편, 제1 면(21)은 화상 출사부(10)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 동공(40)으로 반사시켜야 하므로 빛을 반사하는 성질을 갖는 반사 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이 또한 제1 면(21) 자체를 빛을 반사하는 성질을 갖는 금속재 등과 같은 반사 재질로 형성하거나 제1 면(21)의 표면에 반사 재질로 된 도료 등을 코팅하는 방법을 사용할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 제2 면(22)은 제2 면(22)으로 입사하는 의도치 않은 잡광을 반사시키지 않기 때문에 외부에서 광학 장치(100)를 바라보았을 때 광학 수단(30)을 통해 외부로 유출되는 빛을 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 반사부(20)는 두꺼울수록 외부 즉, 실제 사물로부터 출사된 화상광을 차단시키는 비율이 높아지기 때문에 가급적 얇게 형성하는 것이 바람직하며, 실제적으로는 전체 두께가 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.
다시 도 4를 참조하면, 광학 수단(30)은, 반사부(20)가 배치되며, 실제 사물로부터 출사된 화상광의 적어도 일부를 사용자의 눈의 동공(40)을 향해 투과시키는 수단이다.
광학 수단(30)은 유리나 투명 플라스틱 등과 같은 재질로 구현될 수 있으며, 사용시에 사용자의 동공(40)의 앞쪽에 배치되어 현실 세계에 존재하는 실제 사물로부터 출사되는 화상광을 동공(40)으로 투과시킨다. 광학 수단(30)은 반투명 재질로 구현될 수 있으며 이러한 경우 실제 사물로부터 출사된 화상광을 부분적으로 동공(40)으로 투과시킨다.
광학 수단(30)은 렌즈와 프레임으로 구성되는 안경 형태의 증강 현실 제공 장치(미도시)의 렌즈의 표면에 모듈 형태로 결합될 수 있다. 또는, 증강 현실 제공 장치의 렌즈 자체를 광학 수단(30)으로 구성할 수도 있다.
한편, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광은 직접 반사부(20)로 전달될 수 있으나, 광학 수단(30)의 내면에서 적어도 1회 반사된 후 전달되도록 할 수도 있다.
또한, 광학 수단(30)의 테두리 면 중에서 화상 출사부(10)로부터 화상광이 입사하는 면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부를 광 흡수 재질로 형성할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 광학 수단(30)의 테두리 면 중 화상 출사부(10)로부터 화상광이 입사하는 면의 반대쪽 면(50)이 광 흡수 재질로 형성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 반대쪽 면(50)에 의해 반사되는 잡광이나 고스트 이미지 광을 반사시키지 않을 수 있어서, 광학 수단(30)을 통해 외부로 유출되는 빛을 보다 더 최소화할 수 있다.
도 4에서는, 반대쪽 면(50)만이 광 흡수 재질로 형성된 것으로 나타내었으나, 상면 및 하면도 광 흡수 재질로 형성할 수도 있다.
한편, 상기 실시예에서, 반사부(20)는 하나만을 나타내었으나 반사부(20)를 복수개로 구성할 수도 있음은 물론이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광학 장치(100)를 나타낸 것이다.
도 6의 실시예는 도 4 내지 도 5에서 설명한 실시예와 기본적으로 동일하되, 반사부(20)가 복수개 형성된 것을 특징으로 한다.
도 6의 (a)는 광학 장치(100)를 사용자 동공(40) 정면 방향에 두었을 때 위쪽에서 바라본 도면이고, (b)는 동공(40) 정면 방향에서 바라보았을 때의 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 반사부(20)는 동공(40)의 정면 방향을 기준으로 상부에서 보았을 때 3개가 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 동공(40) 정면 방향에서 보았을 때 대략 45도 경사지게 배치된다. 이와 같은 배치 구조에 의하면 각각의 반사부(20)들은 화상 출사부(10)로부터 출사되는 화상광을 각각 반사시켜서 동공(40)으로 전달할 수 있다.
도 6과 같은 경우에도, 각각의 반사부(20)들의 제2 면(22)은 전술한 바와 같은 광 흡수 재질로 형성되므로, 제2 면(22)에 의해 외부로 잡광이 유출되지 않게 된다.
또한, 도 6에서도 광학 수단(30)의 테두리 면 중 화상 출사부(10)로부터 화상광이 입사하는 면의 반대쪽 면(50)을 광 흡수 재질로 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광학 장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 실시예는, 도 6의 실시예와 기본적으로 동일하되, 보조 광학부(60)가 설치되었다는 점에서 차이가 있다.
보조 광학부(60)는, 광학 수단(30)의 내부에 배치되며, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사부(20)로 전달하는 수단이다.
또한, 보조 광학부(60)는 화상 출사부(10)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사부로 반사시키는 제1 면(61)과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면(62)을 구비하며, 상기 제2 면(62)은 전술한 바와 같이 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성된다.
한편, 반사부(20)는 적어도 하나 이상으로 형성되고, 이들 각각은 앞서 설명한 바와 마찬가지로 보조 광학부(60)로부터 반사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시키는 제1 면(21)과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면(22)을 구비하며, 상기 제2 면(22) 또한 전술한 바와 마찬가지로 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성된다.
도 7의 실시예에서는, 반사부(20)가 화상 출사부(10)로부터 직접 화상광을 전달받는 것이 아니라 보조 광학부(60)를 통해 화상광을 전달받기 때문에, 제1 면(21)과 제2 면(22)은 도 4의 실시예와 반대 방향으로 배치된다.
도 7의 실시예에 의하면, 보조 광학부(60)를 사용하는 경우에도 외부로 유출되는 잡광을 보다 확실하게 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 7의 실시예에서 기타 다른 구성은 도 4 내지 도 6에서 설명한 구성을 그대로 사용할 수 있으므로 이에 대해서는 상세 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명에 의한 광학 장치(100)에 의한 빛샘 현상의 효과를 설명하기 위한 실제 사진을 나타낸 것이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 광학 장치(100)는 외부에서 바라 보았을 때 반사부(20)의 제2 면(22)이 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성되어 있으므로 검은 색으로 보이며 외부로 빛이 거의 유출되지 않는 것을 알 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 반사부(20) 및 광학 수단(30)의 실제 사진을 나타낸 것이다.
도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 반사부(20)의 제2 면(21)은 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 코팅되어 있음을 알 수 있으며, 이에 의해 반사부(20)가 검은 색으로 보이며 외부로 빛을 거의 반사시키지 않게 되고 따라서 외부로의 빛샘 방지 효과를 가질 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 기타 다양한 수정 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.
100...증강 현실용 광학 장치
10...화상 출사부
20...반사부
30...광학 수단
40...동공
50...화상광이 입사하는 면의 반대쪽 면
60...보조 광학부

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  6. 삭제
  7. 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치로서,
    증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 화상 출사부;
    상기 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사부로 전달하는 보조 광학부;
    상기 보조 광학부로부터 전달되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시켜 전달함으로써 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공하는 적어도 하나 이상의 반사부; 및
    상기 보조 광학부 및 반사부가 내부에 매립 배치되며, 실제 사물로부터 출사된 화상광의 적어도 일부를 사용자의 눈의 동공을 향해 투과시키는 광학 수단
    을 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 반사부는 크기가 4mm 이하로 형성되며,
    상기 보조 광학부는 상기 적어도 하나 이상의 반사부를 사이에 두고 화상 출사부와 대향하도록 상기 광학 수단의 내부에 매립 배치되고,
    상기 보조 광학부는 상기 화상 출사부로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사부로 반사시키는 제1 면과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면을 구비하고,
    상기 보조 광학부의 제1 면은 오목면으로 형성되고,
    상기 적어도 하나 이상의 반사부는 상기 보조 광학부로부터 반사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공을 향해 반사시키는 제1 면과 상기 제1면의 반대쪽 면인 제2 면을 구비하고,
    상기 보조 광학부와 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 제1 면은 각각 빛을 반사하는 반사 재질로 형성되고, 제2 면은 각각 빛을 반사하지 않는 광 흡수 재질로 형성되고,
    상기 적어도 하나 이상의 반사부는, 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 제2 면으로 입사하는 잡광이 광학 수단 외부로 유출되는 것을 차단하도록 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 제1 면이 동공쪽을 향하고 상기 적어도 하나 이상의 반사부의 제2 면이 동공 반대쪽을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 수단의 테두리 면 중에서 화상 출사부로부터 화상광이 입사하는 면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부를 광 흡수 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 외부 빛샘 방지 기능을 갖는 증강 현실용 광학 장치.
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