KR102578997B1 - 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102578997B1
KR102578997B1 KR1020210122645A KR20210122645A KR102578997B1 KR 102578997 B1 KR102578997 B1 KR 102578997B1 KR 1020210122645 A KR1020210122645 A KR 1020210122645A KR 20210122645 A KR20210122645 A KR 20210122645A KR 102578997 B1 KR102578997 B1 KR 102578997B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
lens
magnification
unit
augmented reality
Prior art date
Application number
KR1020210122645A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230039384A (ko
Inventor
최영완
이재상
전수진
최우준
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 중앙대학교 산학협력단 filed Critical 중앙대학교 산학협력단
Priority to KR1020210122645A priority Critical patent/KR102578997B1/ko
Publication of KR20230039384A publication Critical patent/KR20230039384A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102578997B1 publication Critical patent/KR102578997B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/322Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using varifocal lenses or mirrors
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/006Mixed reality
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/128Adjusting depth or disparity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/363Image reproducers using image projection screens
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/383Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)

Abstract

본 발명은, 2D 이미지를 표시하는 표시부, 상기 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하는 시선 추적부 및 상기 시선 추적부에서 추적한 시선 추적 결과를 기반으로, 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 초점 튜닝부를 포함하는 증강현실 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법{Augmented reality display device and the operation method}
본 발명은 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하여 2D 이미지의 배율과 선명도를 조절하여, 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도와 2D 이미지의 크기를 가변시킬 수 있는 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
증강현실(Augmented reality) 디스플레이 시스템은 현실 세계에 가상의 이미지를 더하는 시스템으로 교육, 산업, 엔터테인먼트와 같은 다양한 어플리케이션으로 적용되고 있으며, 차세대 모바일 장치로써 각광받고 있다.
일반적으로 증강현실에 나타내는 이미지의 깊이감 표현을 위해 다층 디스플레이 (Multi-layer display), 공간광 변조기 (Spatial light modulator), 디지털 마이크로 미러 장치(Digital micro-mirror device) 등을 이용하고 있다.
다층 디스플레이는 이미지의 깊이감을 표현하고, 이미지의 자연스러운 선명도를 형성하기 위해 디스플레이가 수십층 이상으로 이루어져야 한다.
공간광 변조기 및 디지털 마이크로 미러 장치는 실제와 같은 이미지를 복원한다는 장점을 가지지만, 고가의 장치이므로 사용화에 한계가 있다.
최근 들어, 이미지의 배율 및 선명도를 가변시키고 상용화 가능성을 높일 수 있도록 증강현실 광학계에 대한 연구를 진행하고 있다.
본 발명의 목적은, 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하여 2D 이미지의 배율과 선명도를 조절하여, 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도와 2D 이미지의 크기를 가변시킬 수 있는 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치, 2D 이미지를 표시하는 표시부, 상기 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하는 시선 추적부 및 상기 시선 추적부에서 추적한 시선 추적 결과를 기반으로, 상기 2D 이미지의 배율 및 선명도를 조절하는 초점 튜닝부를 포함할 수 있다.
상기 초점 튜닝부는, 빔프로젝트로부터 입력된 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 렌즈부 및 상기 시선 추적 결과를 기반으로 상기 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도가 조절되게 상기 렌즈부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부는, 상기 빔프로젝트로부터 상기 2D 이미지가 입력되는 다초점렌즈 및 상기 다초점렌즈를 통과한 상기 2D 이미지의 상기 배율 및 상기 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 초점조절렌즈를 포함할 수 있다.
상기 시선 추적 결과 상기 시선이 상기 2D 이미지의 제1 영역을 바라보는 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 영역의 선명도가 상기 이미지 영역 중 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 보다 높은 선명한 이미지로 표현되게 상기 초점조절렌즈를 이동시킬 수 있다.
상기 제1 영역이 상기 제2 영역보다 선명한 이미지로 표현하는 경우, 상기 제어부는, 상기 다초점렌즈에서 출력되는 상기 2D 이미지의 제1 영역이 결상되는 푸리에 평면의 위치에 인접하게 상기 초점조절렌즈를 상기 다초점렌즈의 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 2D 이미지의 배율을 높이는 경우, 상기 제어부는, 상기 다초점렌즈의 위치에서 멀어지도록 상기 초점조절렌즈를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치의 동작방법은 2D 이미지를 표시하는 단계, 상기 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하는 단계 및 상기 시선 추적부에서 추적한 시선 추적 결과를 기반으로, 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시선 추적 결과 상기 시선이 상기 2D 이미지의 제1 영역을 바라보는 경우, 상기 2D 이미지의 배율 및 선명도를 조절하는 단계는, 상기 제1 영역의 선명도를 상기 이미지 영역 중 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 보다 높은 선명한 이미지로 표현할 수 있다.
상기 2D 이미지의 배율 및 선명도를 조절하는 단계는, 다초점렌즈에서 출력되는 상기 2D 이미지의 제1 영역이 결상되는 푸리에 평면의 위치에 인접하게 초점조절렌즈를 상기 다초점렌즈의 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 2D 이미지의 배율을 높이는 경우, 상기 2D 이미지의 배율 및 선명도를 조절하는 단계는, 다초점렌즈의 위치에서 멀어지도록 초점조절렌즈를 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작방법은, 다초점렌즈를 이용하여 2D 이미지의 깊이감을 표현하기 위해 배율을 조절하여 2D 이미지의 이미지 영역 사이의 선명도를 조절할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작방법은, 다초점렌즈 및 초점조절렌즈 등의 광학계를 이용하여, 다층 디스플레이, 공간광 변조기, 디지털 마이크로미러 장치 등의 기술보다 단가가 낮아 상용화에 가능성이 높은 이점이 있다.
본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작방법은, 동공의 위치에 맞추어 바라보는 시선 부분을 한정하므로 눈의 피로감을 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 다초점렌즈 및 초점조절렌즈를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수개의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수개의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 1을 참조하면, 증강현실 디스플레이 장치(100)는 빔프로젝트(110), 초점 튜닝부(120), 시선 추적부(130) 및 표시부(140)를 포함할 수 있다.
빔프로젝트(110)는 표시부(140)에 표시하기 위해 2D 이미지를 초점 튜닝부(120)로 출력할 수 있다.
여기서, 빔프로젝트(110)는 2D 이미지를 빔(광)으로 출력할 수 있다.
초점튜닝부(120)는 렌즈부(122) 및 제어부(124)를 포함할 수 있다.
먼저, 렌즈부(122)는 빔프로젝트(110)로부터 입력된 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도를 조절할 수 있다.
렌즈부(122)는 다초점렌즈(122a) 및 초점조절렌즈(122b)를 포함할 수 있다.
다초점렌즈(122a)는 상기 2D 이미지의 선명도을 조절할 수 있으며, 초점조절렌즈(122b)는 다초점렌즈(122a)를 통과한 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도 정도를 조절할 수 있다.
이때, 초점조절렌즈(122b)는 제어부(124)에 의해 배율 및 선명도 정도가 조절되게, 다초점렌즈(122a) 방향으로 이동하거나, 다초점렌즈(122a)의 반대 방향으로 이동할 수 있다.
시선 추적부(130)는 표시부(114)에 표시된 2D 이미지를 바라보는 사용자의 동공, 즉 시선을 추적할 수 있다.
이때, 시선 추적부(130)는 시선을 추적한 시선 추적 결과(re)를 제어부(124)로 전달할 수 있다.
상술한, 제어부(124)는 시선 추적부(130)로부터 입력된 시선 추적 결과(re)를 기반으로 초점조절렌즈(122b)의 이동 방향을 결정하여, 2D 이미지의 배율 및 선명도 정도를 제어할 수 있다.
시선 추적 결과(re)에 따라 상기 시선이 2D 이미지의 제1 영역을 바라보는 경우, 제어부(124)는 상기 제1 영역의 선명도가 상기 이미지 영역 중 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 보다 높은 선명한 이미지로 표현되게 초점조절렌즈(122b)를 다초점렌즈(122a) 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 제어부(124)는 다초점렌즈(122a)에서 출력되는 2D 이미지의 상기 제1 영역이 결상되는 푸리에 평면의 위치에 인접하게 초점조절렌즈(122b)를 다초점렌즈(122a)의 위치로 이동시킬 수 있다.
또한, 2D 이미지의 배율을 높이는 경우, 제어부(124)는 다초점렌즈(122a)의 위치, 즉 반대 방향으로 멀어지도록 초점조절렌즈(122b)를 이동시킬 수 있다.
실시예에서 제어부(124)는 실행 어플리케이션 별 요구사항에 따라 초점조절렌즈(122b)의 위치 및 초점거리를 가변시킬 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 제어부(124)는 2D 이미지의 배율을 어플리케이션 별 요구사항 또는 사용자에 의해 줄이거나 늘릴 수 있도록 다초점렌즈(122a) 및 초점조절렌즈(122b) 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 다초점렌즈 및 초점조절렌즈를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 다초점렌즈(122a) 기반 4f(focal length) 광학계의 기하광학적 분석을 나타낸 도로써, 광학계에서 전파되는 이미지의 진행을 기하광학적으로 분석할 수 있다.
일반적인 4f 광학계는 다초점렌즈(122a)의 영역 1(Region 1)과 같으며, 객체(Object), 푸리에 평면(b1 내지 bn) 및 이미지 평면(image)과 다초점렌즈(122a) 및 초점조절렌즈(122b) 사이의 거리가 각각 다초점렌즈(122a) 및 초점조절렌즈(122b)의 초점거리로 이루어지는 위치 조건을 만족할 때, 다초점렌즈(122a) 및 초점조절렌즈(122b)의 초점거리 비율만큼의 배율로 좌우상하가 반전된 이미지를 전달할 수 있다.
그러나, 다초점렌즈(122a)는 바깥쪽으로 갈수록 초점 거리(f1 내지 fn)가 길어지므로 영역 2(Region 2)와 같이 이미지(image)의 부분마다 결상되는 푸리에 평면(b1 내지 bn)의 위치가 달라질 수 있다.
빔프로젝터(110)에서 다초점렌즈(122a)까지의 거리(a), 다초점렌즈(122a)의 초점거리(fn)로 가정하면, 다초점렌즈(122a)로부터 푸리에 평면(bn))의 위치는 아래의 [수학식 1]과 같이 결정할 수 있다.
따라서, 영역 1(Region 1)과 같이 4f 광학계 위치 조건을 만족하게 되면, 선명도가 높은 이미지(image)가 반전되어 보이게 되며, 이를 제외한 영역 2(Region 2)의 경우 이미지(image)가 결상되지 못하여 선명도가 다소 흐릿한 결과가 나타날 수 있다.
즉, 영역 1, 2 (Region 1, Region 2) 사이의 선명도 정도에 대한 차이를 발생시킴으로써, 영역 1(Region 1)은 선명한 이미지로 표현되고, 영역 2(Region 2)는 선명하지 않는 이미지로 표현함으로써, 2D 이미지의 깊이감을 표현할 수 있다.또한 결상된 이미지(image)는 다초점렌즈(122a) 및 초점조절렌즈(122b)의 초점거리의 비율에 따라 배율이 결정될 수 있다.
즉, 영역 1(Region 1)에 4f 광학계 위치 조건을 맞추었기 때문에, 초점거리(f1)과 초점거리(fFTL)의 비율에 따라 결정이 되어 투사된 이미지(image)의 한변 길이(L1)이라 할때 이미지 평면의 길이(L2)는 아래의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
도 3은 초점조절렌즈(122b)의 초점거리에 따른 기반 4f(focal length) 광학계의 광선을 나타낸 도로써, 광학계에서 전파되는 이미지의 진행 관성을 나타낼 수 있다.
즉, 도 3은 초점조절렌즈(122b)의 위치와 초점거리(fFTL1, fFTL2)를 조절하여 결상되는 이미지의 배율을 조절할 수 있다. 이때, 제어부(124)는 입력된 명령에 대응하는 크기에 맞게 이미지(imgage)를 전달할 수 있다.
이때, 초점조절렌즈(122b)는 초점거리(fFTL1, fFTL2)가 길어질수록 영역 2(region 2)의 발산이 더 크게 이루어져, 선명도가 흐릿한 정도를 나타낼 수 있다.
여기서, 초점조절렌즈(122b)의 초점거리(fFTL1, fFTL2)는 영역 1(region 1) 및 영역 2(region 2)의 대비를 조절할 수 있어 결과적으로 선명도(깊이감) 정도를 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 증강현실 디스플레이 장치(100)의 표시부(140)는 2D 이미지를 표시할 수 있다(S110).
이때, 증강현실 디스플레이 장치(100)의 시선 추적부(130)는 표시부(140)에 표시된 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적할 수 있다(S120).
증강현실 디스플레이 장치(100)의 초점 튜닝부(120)는 시선 추적부(130)에서 추적한 시선 추적 결과를 기반으로 2D 이미지의 깊이감을 표현하기 위해 선명도 정도를 조절할 수 있다(S130).
즉, 초점 튜닝부(120)에 포함된 제어부(124)는 시선 추적부(130)로부터 입력된 시선 추적 결과(re)를 기반으로 초점조절렌즈(122b)의 이동 방향을 결정하여, 2D 이미지의 배율을 조절하여 2D 이미지의 이미지 영역 사이의 선명도 정도를 제어할 수 있다.
시선 추적 결과(re)에 따라 상기 시선이 2D 이미지의 제1 영역을 바라보는 경우, 제어부(124)는 상기 제1 영역의 선명도가 상기 이미지 영역 중 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 보다 높은 선명한 이미지로 표현되게 초점조절렌즈(122b)를 다초점렌즈(122a) 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 제어부(124)는 다초점렌즈(122a)에서 출력되는 2D 이미지의 상기 제1 영역이 결상되는 푸리에 평면의 위치에 인접하게 초점조절렌즈(122b)를 다초점렌즈(122a)의 위치로 이동시킬 수 있다.
또한, 2D 이미지의 배율을 높이는 경우, 제어부(124)는 다초점렌즈(122a)의 위치, 즉 반대 방향으로 멀어지도록 초점조절렌즈(122b)를 이동시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 2D 이미지를 표시하는 표시부;
    상기 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하는 시선 추적부; 및
    상기 시선 추적부에서 추적한 시선 추적 결과를 기반으로, 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 초점 튜닝부를 포함하며,
    상기 튜닝부는
    상기 시선 추적 결과 상기 시선이 상기 2D 이미지 내에서 상기 이미지 영역 중 제1 영역을 바라보는 경우,
    상기 제1 영역의 선명도가 상기 이미지 영역 중 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 보다 높은 선명한 이미지로 표현되도록, 다초점렌즈에서 출력되는 상기 2D 이미지의 상기 제1 영역이 결상되는 푸리에 평면의 위치에 인접하게 초점조절렌즈를 상기 다초점렌즈의 위치로 이동시키는,
    증강현실 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초점 튜닝부는,
    빔프로젝트로부터 입력된 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 렌즈부; 및
    상기 시선 추적 결과를 기반으로 상기 2D 이미지의 배율 및 상기 이미지 영역 사이의 선명도가 조절되게 상기 렌즈부를 제어하는 제어부를 포함하는,
    증강현실 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈부는,
    상기 빔프로젝트로부터 상기 2D 이미지가 입력되는 다초점렌즈; 및
    상기 다초점렌즈를 통과한 상기 2D 이미지의 배율 및 상기 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 초점조절렌즈를 포함하는,
    증강현실 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 2D 이미지의 배율을 높이는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 다초점렌즈의 위치에서 멀어지도록 상기 초점조절렌즈를 이동시키는,
    증강현실 디스플레이 장치.
  7. 2D 이미지를 표시하는 단계;
    상기 2D 이미지를 바라보는 시선을 추적하는 단계; 및
    시선 추적부에서 추적한 시선 추적 결과를 기반으로, 상기 2D 이미지의 배율을 조절하여 상기 2D 이미지의 깊이감이 표현되게 이미지 영역 사이의 선명도를 조절하는 단계를 포함하며,
    상기 시선 추적 결과 상기 시선이 상기 2D 이미지의 제1 영역을 바라보는 경우,
    상기 2D 이미지의 배율 및 선명도를 조절하는 단계는,
    상기 제1 영역의 선명도가 상기 이미지 영역 중 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 보다 높은 선명한 이미지로 표현되도록, 다초점렌즈에서 출력되는 상기 제1 영역이 결상되는 푸리에 평면의 위치에 인접하게 초점조절렌즈를 상기 다초점렌즈의 위치로 이동시키는,
    증강현실 디스플레이 장치의 동작방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 2D 이미지의 배율을 높이는 경우,
    상기 2D 이미지의 배율 및 선명도를 조절하는 단계는,
    다초점렌즈의 위치에서 멀어지도록 초점조절렌즈를 이동시키는,
    증강현실 디스플레이 장치의 동작방법.
KR1020210122645A 2021-09-14 2021-09-14 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법 KR102578997B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210122645A KR102578997B1 (ko) 2021-09-14 2021-09-14 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210122645A KR102578997B1 (ko) 2021-09-14 2021-09-14 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230039384A KR20230039384A (ko) 2023-03-21
KR102578997B1 true KR102578997B1 (ko) 2023-09-14

Family

ID=85800995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210122645A KR102578997B1 (ko) 2021-09-14 2021-09-14 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102578997B1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200136297A (ko) * 2019-05-27 2020-12-07 삼성전자주식회사 사용자의 시선 방향에 따라 초점 영역을 조절하는 증강 현실 디바이스 및 그 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230039384A (ko) 2023-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3625648B1 (en) Near-eye display with extended effective eyebox via eye tracking
KR102438618B1 (ko) 동적 시야 가변 초점 디스플레이 시스템
JP6423945B2 (ja) 表示装置、およびプロジェクタを用いた表示方法
US9995857B2 (en) System, apparatus, and method for displaying an image using focal modulation
US9052414B2 (en) Virtual image device
CN109387941A (zh) 光学窗系统和包括其的透视型显示装置
CN109716244B (zh) 全息宽视场显示器
US11841510B1 (en) Scene camera
CN114902112A (zh) 具有全息中继器和全息图像组合器的显示器
KR102411661B1 (ko) 영상 처리 방법 및 디바이스
KR102578997B1 (ko) 증강현실 디스플레이 장치 및 그 동작 방법
KR20200108666A (ko) 영상의 횡이동이 가능한 디스플레이 장치
US20180143435A1 (en) Displaying device and method thereof
CN110780454B (zh) 三维图像显示设备和方法
CN113132711A (zh) 图像显示设备和图像显示方法
US20220291437A1 (en) Light redirection feature in waveguide display
US11347057B2 (en) Image display device and method of displaying image using multiplex holographic optical element
CN112236711A (zh) 用于图像显示的设备和方法
TW202235963A (zh) 異質分層的體積布拉格光柵波導架構
JP2021152565A (ja) 表示装置及び光学素子
US11579450B1 (en) Holographic diffuser display
KR102135888B1 (ko) 프로젝션 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant