KR19980079115A - Head mounted display - Google Patents

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KR19980079115A
KR19980079115A KR1019970016789A KR19970016789A KR19980079115A KR 19980079115 A KR19980079115 A KR 19980079115A KR 1019970016789 A KR1019970016789 A KR 1019970016789A KR 19970016789 A KR19970016789 A KR 19970016789A KR 19980079115 A KR19980079115 A KR 19980079115A
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total reflection
reflection mirror
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KR1019970016789A
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Inventor
허세헌
Original Assignee
배순훈
대우전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 사용자의 머리에 착용된 상태로 어학교육, 영화, 및 음악감상 등에 사용될 수 있는 헤드 마운트 디스플레이(HMD: Head Mount Display)에 관한 것이다.The present invention relates to a head mount display (HMD) that can be used in language education, movies, and music listening while being worn on a user's head.

이러한 본 발명의 HMD는 하나의 비디오 디스플레이 장치(11)와, 상기 하나의 디스플레이 장치로부터 발생된 영상을 두 갈래로 분기시키는 분기수단과, 상기 분기수단에 의해 두 갈래로 분기된 영상중 한쪽 영상의 촛점을 조절하는 제 1 포커싱 렌즈(14)와, 상기 분기수단에 의해 분기된 다른 영상을 다른쪽 눈으로 전반사시키는 전반사 미러(13)와, 상기 분기수단과 전반사 미러 사이에 위치하여 좌우 영상의 크기를 조절하는 좌우조절 렌즈(18)와, 상기 전반사 미러에 의해 전반사된 영상의 촛점을 조절하는 제 2 포커싱 렌즈(15)를 포함한다.The HMD of the present invention includes one video display apparatus 11, branching means for branching the image generated from the one display apparatus into two branches, and one image of the image divided into two branches by the branching means. A first focusing lens 14 for adjusting focus, a total reflection mirror 13 for totally reflecting another image branched by the branching means to the other eye, and a size of the left and right images positioned between the branching means and the total reflection mirror And a second focusing lens 15 that adjusts the focus of the image totally reflected by the total reflection mirror.

그리고 본 발명의 HMD는 하나의 비디오 디스플레이 모듈 및 이에 부가되는 부품을 줄일 수 있어 헤드 마운트 디스플레이의 가격을 줄일 수 있고, 더욱이 본 발명에 따른 HMD는 좌우조절 렌즈에 의해 좌우 영상의 크기를 조절할 수 있으므로 보다 양질의 영상을 보게 할 수 있다.In addition, the HMD of the present invention can reduce the cost of one video display module and additional components thereof, thereby reducing the cost of the head mounted display, and furthermore, the HMD according to the present invention can adjust the size of the left and right images by the left and right adjusting lens. You can watch better quality images.

Description

헤드 마운트 디스플레이(A HEAD MOUNT DISPLAY)A HEAD MOUNT DISPLAY

본 발명은 사용자의 머리에 착용된 상태로 어학교육, 영화, 및 음악감상 등에 사용될 수 있는 헤드 마운트 디스플레이(HMD: Head Mount Display)에 관한 것이다.The present invention relates to a head mount display (HMD) that can be used in language education, movies, and music listening while being worn on a user's head.

일반적으로 헤드 마운트 디스플레이장치는 가상현실(VR)시스템등에서 사용자의 머리에 착용하기 위한 시각출력장치의 일종으로서 개발되어 점차 다양한 분양에 사용되는데, 이 HMD는 LCD나 CRT와 같은 디스플레이장치가 표시해주는 영상을 정밀한 광학메커니즘을 이용하여 사용자에게 보여주는 장치이다. 이러한 HMD는 눈과 매우 가까운 위치에 영상 스크린이 위치하기 때문에 매우 짧은 거리에 촛점을 맞추어야 함과 아울러 눈에 피로감을 주지않도록 하기 위하여 매우 정밀한 광학장치들이 요구된다.In general, a head mounted display device is developed as a type of visual output device for wearing on a user's head in a virtual reality (VR) system, and is used for various types of distribution. This HMD is an image displayed by a display device such as an LCD or a CRT. It is a device that shows to the user by using a precise optical mechanism. Such HMDs require very precise optics to focus on a very short distance and to avoid eye fatigue because the image screen is located very close to the eyes.

이러한 헤드 마운트 디스플레이장치는 시각의 주체인 눈(eye)의 관점에서 모노큘러 타입(Monocular type)과 바이노큘러 타입(Binocular type)으로 구분되고, 시각의 대상인 이미지(image)의 관점에서 모노스코픽 타입(Monoscopic type)과 스테레오스코픽 타입(Stereoscopic type)으로 구분되는데, 이중에서 바이노큘러 타입(Binocular type)이 널리 사용되고 있다.Such a head mounted display device is classified into a monocular type and a binocular type in view of the eye, which is the subject of vision, and a monoscopic type in view of an image, which is the object of vision. (Monoscopic type) and stereoscopic type (Stereoscopic type) is divided into, of which the binocular type (Binocular type) is widely used.

이러한 바이노큘러 타입의 종래의 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display)는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 2개의 비디오 디스플레이 장치(예컨대, LCD)(1)(2)를 사용하며, 이 2개의 비디오 디스플레이 장치(1)(2)는 사용자의 좌측눈(5)과 우측눈(6) 앞에 각각 위치되도록 배치된다.This binaural type of conventional head mount display uses two video display devices (e.g., LCD) 1, 2, as shown schematically in FIG. The video display apparatuses 1 and 2 are arranged to be positioned in front of the user's left eye 5 and right eye 6, respectively.

그리고 사용자의 양쪽 눈(5)(6)과 2개의 비디오 디스플레이 장치(1)(2)와의 사이에는 디스플레이장치상에 전개되는 영상 스크린에 눈의 촛점을 맞춰주기 위한 렌즈(3)(4)가 각각 배치되어 있다. 또한 종래의 HMD에서 3차원 입체영상을 구현하기 위해서는 도면에는 도시되지 않았으나 상기 2개의 비디오 디스플레이 장치(1)(2)로부터 양쪽 눈(5)(6)으로 오는 영상을 선택적으로 온-오프(단속, 즉 시각적으로 보이고 안보이고 하는 것을 의미함)시켜 사용자의 좌,우 눈에 잔상이 남아 있도록 하는 셔터가 각각 설치될 수 있다. 즉, 3차원 영상을 구현하는 방법은 LCD 셔터법, 색채필터법, 착시법 등이 있는데, LCD 셔터법은 각각 따로 제어되는 2매의 LCD 셔터를 좌우 눈앞에 배치하고, 이를 교대로 개/폐(on/off)하여 특정한 시간에는 한쪽의 영상만을 볼수 있게 하는 방식이다. 예컨대, 비디오 디스플레이 화면이 좌측에 해당하는 영상을 주사하고 있는 동안에는 우측영상을 차단하고, 반대로 우측에 해당하는 영상을 주사하고 있는 동안에는 좌측영상을 차단하여 인간으로 하여금 두가지 서로 다른 영상 소스를 해당하는 눈으로 볼 수 있게 하는 것이다. 이러한 LCD 셔터방법은 다른 방식에서와 같이 색채감의 상실이나 좌/우 시각의 편중이 없어 깨끗한 영상을 얻을 수 있는 반면에 온-오프 제어를 위한 전자회로 등이 필요하게 된다.In addition, between the eyes 5 and 6 of the user and the two video display devices 1 and 2, a lens 3 and 4 for focusing the eye on an image screen developed on the display device are provided. Each is arranged. In addition, although not shown in the drawing to implement a three-dimensional stereoscopic image in the conventional HMD, the images coming from the two video display devices (1) (2) to both eyes (5) (6) selectively on-off (interruption) That is, it means that it is visible and invisible) so that the after-image of the left and right eyes of the user may be provided with a shutter. In other words, the three-dimensional image can be implemented by the LCD shutter method, the color filter method, the optical illusion method, and the LCD shutter method, in which two separate LCD shutters are controlled in front of the left and right eyes and alternately opened / closed. (on / off) so that only one image can be seen at a specific time. For example, while the video display screen is scanning an image corresponding to the left side, the right image is blocked, while the left image is blocked while scanning the image corresponding to the right side. To be seen. The LCD shutter method has no loss of color or bias in left and right views as in other methods, and thus a clear image can be obtained, while an electronic circuit for on-off control is required.

그러나 이와같이 구성된 종래의 헤드 마운트 디스플레이는, 2개의 비디오 디스플레이 장치(1,2)를 필요로하여 디스플레이 회로가 중복적으로 필요하게 됨에 따라, 헤드 마운트 디스플레이의 무게가 증가되어 사용이 불편하고, 가격이 비싼 문제점이 있었다.However, the conventional head mounted display configured as described above requires two video display devices (1, 2), which necessitates display circuits redundantly, thus increasing the weight of the head mounted display, making it inconvenient to use and costly. There was an expensive issue.

이에 본 발명은 상술한 바와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 중복되는 디스플레이회로를 제거하여 무게를 가볍게 함과 아울러 제조비용을 절감할 수 있도록 된 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a head mounted display which can reduce the manufacturing cost and reduce the weight by eliminating redundant display circuits.

상술한 바와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하나의 비디오 디스플레이 장치와, 상기 하나의 디스플레이 장치로부터 발생된 영상을 두갈래로 분기시키는 분기수단과, 상기 분기수단에 의해 두 갈래로 분기된 영상중 한쪽 영상의 촛점을 조절하는 제 1 포커싱 렌즈와, 상기 분기수단에 의해 분기된 다른 영상을 다른쪽 눈측으로 전반사시키는 전반사 미러와, 상기 분기수단과 전반사 미러 사이에 위치하여 좌우 영상의 크기를 조절하는 좌우조절 렌즈와, 상기 전반사 미러에 의해 전반사된 영상의 촛점을 조절하는 제 2 포커싱 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a video display device, a branching means for bifurcating an image generated from the one display device, and an image bifurcated by the branching means. A first focusing lens for adjusting the focus of one of the images, a total reflection mirror for totally reflecting the other image branched by the branching means to the other eye side, and a size of the left and right images positioned between the branching means and the total reflection mirror And a second focusing lens for adjusting the focus of the image totally reflected by the total reflection mirror.

도 1은 종래의 헤드 마운트 디스플레이를 도시한 개략도,1 is a schematic diagram illustrating a conventional head mounted display;

도 2는 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 1 실시예를 도시한 개략도,2 is a schematic diagram showing a first embodiment of a head mounted display according to the present invention;

도 3은 제 1 실시예의 적용예를 도시한 사시도,3 is a perspective view showing an application example of the first embodiment;

도 4는 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 2 실시예를 도시한 개략도,4 is a schematic diagram showing a second embodiment of a head mounted display according to the present invention;

도 5는 제 2 실시예의 적용예를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing an application example of the second embodiment.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11 : 비디오 디스플레이 장치12 : 빔스프리터11: video display device 12: beam splitter

13 : 전반사 미러 14,15 : 포커싱 렌즈13: total reflection mirror 14,15: focusing lens

16,17 :눈18: 좌우조절 렌즈16, 17: Eye 18: Left and right adjustment lens

19: 영상확대렌즈20: 디스플레이 구동회로19: image magnifying lens 20: display driving circuit

21: 선택부25,26: 셔터21: selector 25, 26: shutter

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 1 실시예를 도시한 개략도이고, 도 3은 제 1 실시예의 적용예를 도시한 사시도이다.2 is a schematic view showing a first embodiment of a head mounted display according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing an application example of the first embodiment.

도 2 및 도 3에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 1 실시예는, 하나의 비디오 디스플레이 장치(11)의 전방에 이 디스플레이 장치(11)로부터 발생된 영상을 두 갈래로 분기시키는 분기수단이 위치된다.As shown in Figs. 2 and 3, the first embodiment of the head mounted display according to the present invention bisects an image generated from the display device 11 in front of one video display device 11 in two. Branching means is located.

그리고 분기수단은 영상을 반반사 및 반투과시키는 빔 스프리터(12)로 이루어지고, 이 빔 스프리터(12)의 전방에는 빔 스프리터(12)를 투과하여 한쪽 눈(16)으로 보내지는 영상의 촛점을 조절하는 제 1 포커싱 렌즈(14)가 설치된다.The branching means is composed of a beam splitter 12 for semi-reflecting and semi-transmitting an image. An adjusting first focusing lens 14 is provided.

상기 빔 스프리터(12)에 의해 반사된 다른 영상을 다른쪽 눈으로 전반사시키기 위한 전반사 미러(13)가 설치되고, 이 전반사 미러(13)와 다른쪽 눈(17) 사이에는 전반사 미러(13)에 의해 전반사된 영상의 촛점을 조절하는 제 2 포커싱 렌즈(15)가 설치된다.A total reflection mirror 13 is provided to totally reflect another image reflected by the beam splitter 12 to the other eye, and the total reflection mirror 13 is disposed between the total reflection mirror 13 and the other eye 17. The second focusing lens 15 for adjusting the focus of the totally reflected image is provided.

또한 빔 스프리터(12)와 전반사 미러(13) 사이에는 도시되지 않은 조절 메커니즘에 의해 이동되는 좌우조절 렌즈(18)가 위치하는데, 이 좌우 조절 렌즈(18)는 좌우 영상의 크기를 조절한다.In addition, between the beam splitter 12 and the total reflection mirror 13, the left and right adjustment lens 18, which is moved by an adjustment mechanism (not shown), is positioned. The left and right adjustment lens 18 adjusts the size of the left and right images.

이때, 제조과정에서 좌우 조절렌즈를 좌우로 움직여서 우측상의 크기를 변화시켜 좌,우상의 크기가 같도록 조정한 후 좌우 조절렌즈의 위치를 고정시키면, 그후에는 조정 메커니즘이 필요없게 된다.In this case, the left and right adjustment lenses are fixed by changing the size of the right and left sides by moving the left and right adjustment lenses left and right in the manufacturing process, and then fixing the positions of the left and right adjustment lenses, after which the adjustment mechanism is unnecessary.

한편, 비디오 디스플레이장치(11)는 PC(22), VCR(23), LDP(24) 등과 같은 영상기기의 비디오 신호를 선택부(21)와 디스플레이 구동회로(20)를 통해 입력받아서 디스플레이하는데, 이 비디오 디스플레이 장치(11)로는 액정표시소자(LCD)나 음극선관(CRT Tube)등이 사용된다. 그리고 선택부(21)는 PC(22)나 VCR(23) 및 LDP(24)가 출력하는 비디오신호중 하나를 선택하여 디스플레이 구동회로(20)로 출력하고, 비디오 디스플레이 구동회로(20)는 비디오신호를 증폭한 후 비디오 디스플레이장치(11)로 출력하여 비디오 디스플레이 장치(11)에 영상이 표시되게 한다.On the other hand, the video display device 11 receives and displays the video signal of the video device such as the PC 22, VCR 23, LDP 24, etc. through the selection unit 21 and the display driving circuit 20, As the video display device 11, a liquid crystal display device (LCD), a cathode ray tube (CRT tube), or the like is used. The selector 21 selects one of the video signals output from the PC 22 or the VCR 23 and the LDP 24 and outputs the same to the display driver circuit 20, and the video display driver circuit 20 outputs the video signal. After amplifying the output signal to the video display device 11, an image is displayed on the video display device 11.

여기서 비디오 디스플레이장치(11)의 전면에는 디스플레이되는 영상을 확대하기 위한 영상확대 렌즈(19)가 위치할 수 있다.In this case, an image magnifying lens 19 for enlarging an image to be displayed may be positioned in front of the video display apparatus 11.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 1 실시예는, 하나의 비디오 디스플레이 장치(11)로부터 발생된 영상이 분기수단으로서의 빔 스프리터(12)에 의해 반투과 및 반반사되고, 이 반투과된 영상은 제 1 포커싱 렌즈(14)에 의해 촛점이 조절된 후 한쪽 눈(16)으로 입사되며, 반반사된 영상은 좌우조절 렌즈(18)에 의해 영상의 크기가 조절된 후 전반사 미러(13)에 의해 다시 제 2 포커싱 렌즈(15)로 전반사된다. 그리고 전반사 미러(13)에서 전반사된 영상은 제 2 포커싱 렌즈(15)에 의해 촛점이 조절된 후 다른쪽 눈(17)으로 입사되게 된다.According to the first embodiment of the head mounted display according to the present invention configured as described above, an image generated from one video display apparatus 11 is semi-transmissive and semi-reflected by the beam splitter 12 as branching means. The image is incident on one eye 16 after the focus is adjusted by the first focusing lens 14, and the semi-reflected image is the total reflection mirror 13 after the size of the image is adjusted by the left and right adjusting lens 18. Is totally reflected back to the second focusing lens 15. The image totally reflected by the total reflection mirror 13 is incident on the other eye 17 after the focus is adjusted by the second focusing lens 15.

따라서 이와같이 구성된 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이는, 하나의 비디오 디스플레이 장치(11)에 의해 동작되도록 되어 있으므로, 종래에 2개의 비디오 디스플레이 장치를 사용하던 방식에 비하여 전체 무게가 가벼워 사용이 편리하고, 중복되는 비디오 디스플레이 모듈을 줄일 수 있으므로 비용을 줄일 수 있게 된다. 더욱이 좌우조절 렌즈에 의해 좌우 영상의 크기를 조절할 수 있으므로 보다 양질의 영상을 보게 할 수 있다.Therefore, the head mounted display of the present invention configured as described above is operated by one video display device 11, so that the overall weight is lighter than the conventional method of using two video display devices, and thus the user is easy to use and overlaps. By reducing the video display module, the cost can be reduced. In addition, the left and right adjustment lens can adjust the size of the left and right image, so that you can see a higher quality image.

도 4는 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 2 실시예를 도시한 개략도이다. 상기 제 2 실시예는 본 발명을 3차원 HMD에 적용한 것이다. 도 5는 제 2 실시예를 도시한 사시도이다.4 is a schematic diagram showing a second embodiment of the head mounted display according to the present invention. The second embodiment applies the present invention to a three-dimensional HMD. 5 is a perspective view showing a second embodiment.

도 4 및 도 5에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 제 2 실시예는, 하나의 비디오 디스플레이 장치(11)의 전방에 이 비디오 디스플레이 장치(11)로부터 발생된 영상을 두 갈래로 분기시키는 분기수단이 위치된다.As shown in Figs. 4 and 5, the second embodiment of the head mounted display according to the present invention bisects an image generated from the video display apparatus 11 in front of one video display apparatus 11 in two. Branching means for branching is located.

그리고 분기수단은 영상을 반반사 및 반투과시키는 빔 스프리터(12)로 이루어지고, 이 빔 스프리터(12)의 전방에는 빔 스프리터(12)를 투과하여 한쪽 눈(16)으로 보내지는 영상의 촛점을 조절하기 위한 제1 포커싱 렌즈(14)가 위치하고, 이 제1 포커싱 렌즈(14)와 눈(16) 사이에는 도시되지 않은 제어회로에 의해 단속(on/of)되는 제 1 셔터(25)가 설치된다.The branching means is composed of a beam splitter 12 for semi-reflecting and semi-transmitting an image. A first focusing lens 14 for adjustment is located, and a first shutter 25 intermittent (on / of) by a control circuit (not shown) is provided between the first focusing lens 14 and the eye 16. do.

그리고 상술한 분기수단으로서의 빔 스프리터(12)에 의해 반사된 영상이 다른쪽 눈(17)을 향하도록 전반사시키는 전반사 미러(13)가 상기 빔 스프리터(12)와 나란하게 설치되고, 이 전반사 미러(13)의 전방에는 전반사 미러(13)에 의해 전반사 되어 다른쪽 눈(17)을 향하는 영상의 촛점을 조절하기 위한 제2 포커싱 렌즈(15)가 위치하고, 이 제2 포커싱 렌즈(15)와 눈(17) 사이에는 도시되지 않은 제어회로에 의해 단속(on/of)되는 제 2 셔터(26)가 설치된다.A total reflection mirror 13 for totally reflecting the image reflected by the beam splitter 12 as the branching means to face the other eye 17 is provided in parallel with the beam splitter 12, and the total reflection mirror ( In front of the 13, a second focusing lens 15 for adjusting the focus of the image totally reflected by the total reflection mirror 13 toward the other eye 17 is located, and the second focusing lens 15 and the eye ( Between the 17), a second shutter 26 intermittent (on / of) by a control circuit (not shown) is provided.

또한 빔 스프리터와 전반사 미러 사이에는 도시되지 않은 조절 메커니즘에 의해 이동되는 좌우조절 렌즈(18)가 위치하는데, 이 좌우조절 렌즈(18)는 좌우 영상의 크기를 조절한다.In addition, between the beam splitter and the total reflection mirror, a left and right adjustment lens 18, which is moved by an adjustment mechanism not shown, is positioned. The left and right adjustment lens 18 adjusts the size of the left and right images.

한편, 비디오 디스플레이장치(11)는 PC(22), VCR(23), LDP(24) 등과 같은 영상기기의 비디오 신호를 선택부(21)와 디스플레이 구동회로(20)를 통해 입력받아서 디스플레이하는데, 이 비디오 디스플레이 장치(11)로는 액정표시소자(LCD)나 음극선관(CRT Tube)등이 사용된다. 그리고 선택부(21)는 PC(22)나 VCR(23) 및 LDP(24)가 출력하는 비디오신호중 하나를 선택하여 디스플레이 구동회로(20)로 출력하고, 비디오 디스플레이 구동회로(20)는 비디오신호를 증폭한 후 비디오 디스플레이장치(11)로 출력하여 비디오 디스플레이장치(11)에 영상이 표시되게 한다.On the other hand, the video display device 11 receives and displays the video signal of the video device such as the PC 22, VCR 23, LDP 24, etc. through the selection unit 21 and the display driving circuit 20, As the video display device 11, a liquid crystal display device (LCD), a cathode ray tube (CRT tube), or the like is used. The selector 21 selects one of the video signals output from the PC 22 or the VCR 23 and the LDP 24 and outputs the same to the display driver circuit 20, and the video display driver circuit 20 outputs the video signal. After amplifying and outputting the video to the video display device 11, the image is displayed on the video display device (11).

이와같이 구성된 본 발명에 따른 3차원 헤드 마운트 디스플레이의 제 2 실시예는, 하나의 비디오 디스플레이 장치(11)로부터 발생된 영상이 분기수단으로서의 빔 스프리터(12)에 의해 반투과 및 반반사되어 이중 빔 스프리터(12)를 반투과한 영상은 한쪽 눈(16)을 향하게 되고, 빔 스프리터(12)에 의해 반반사된 영상은 전반사 미러(13)에 의해 다른쪽 눈(17)을 향하여 전반사된다.According to the second embodiment of the three-dimensional head mounted display according to the present invention configured as described above, the image generated from one video display device 11 is semi-transmissive and semi-reflected by the beam splitter 12 as a branching means so that the double beam splitter The semi-transparent image 12 is directed toward one eye 16, and the image semi-reflected by the beam splitter 12 is totally reflected toward the other eye 17 by the total reflection mirror 13.

그리고 빔 스프리터(12)와 제1 셔터(25) 사이에 위치된 제1 포커싱 렌즈(14)는 빔 스프리터(12)에서 투과된 영상의 촛점을 조절하고, 제1 포커싱 렌즈(14)와 눈(16) 사이에 설치된 제 1 셔터(25)는 도시되지 않은 제어회로에 따라, 눈(16)으로 입사되는 영상을 On-Off( 단속 즉, 시각적으로 보이고 안보이게 함을 의미)하므로써 3차원 입체 영상을 구현하게 된다.The first focusing lens 14 positioned between the beam splitter 12 and the first shutter 25 adjusts the focus of the image transmitted from the beam splitter 12, and controls the first focusing lens 14 and the eye ( The first shutter 25 installed between the 16 and 3D stereoscopic images is formed by turning on and off the image incident to the eye 16 according to a control circuit (not shown). Will be implemented.

또한 전반사 미러(13)의 전방에 위치한 제2 포커싱 렌즈(15)는 전반사된 영상의 촛점을 조절하고, 제2 포커싱 렌즈(15)와 눈(17) 사이에 위치한 제 2 셔터(26)는 도시되지 않은 제어회로에 따라, 눈(17)으로 입사되는 영상을 On-Off( 단속 즉, 시각적으로 보이고 안보이게 함을 의미)하므로써 3차원 입체 영상을 구현하게 된다. 즉, 3차원 영상을 구현하는 방법은 LCD 셔터법, 색채필터법, 착시법 등이 있는데, LCD 셔터법은 각각 따로 제어되는 2매의 LCD 셔터를 좌우 눈앞에 배치하고, 이를 교대로 개/폐하여 특정한 시간에는 한쪽의 영상만을 볼 수 있게 하는 방식이다. 예컨대, 비디오 디스플레이 화면이 좌측에 해당하는 영상을 주사하고 있는 동안에는 우측영상을 차단하고, 반대로 우측에 해당하는 영상을 주사하고 있는 동안에는 좌측영상을 차단하여 인간으로 하여금 두가지 서로 다른 영상 소스를 해당하는 눈으로 볼 수 있게 하는 것이다. 이러한 방법은 다른 방식에서와 같이 색채감의 상실이나 좌/우시각의 편중이 없어 깨끗한 영상을 얻을 수 있는 반면에 온-오프 제어를 위한 전자회로 등이 필요하게 된다.In addition, the second focusing lens 15 located in front of the total reflection mirror 13 adjusts the focus of the totally reflected image, and the second shutter 26 located between the second focusing lens 15 and the eye 17 is illustrated. According to the control circuit that is not, the 3D stereoscopic image is realized by turning on and off the image incident to the eye 17 (that is, intermittent, that is, visually and invisible). In other words, the three-dimensional image can be implemented by the LCD shutter method, the color filter method, the optical illusion method, and the LCD shutter method, in which two separate LCD shutters are controlled in front of the left and right eyes and alternately opened / closed. Thus, only one image can be viewed at a specific time. For example, while the video display screen is scanning an image corresponding to the left side, the right image is blocked, while the left image is blocked while scanning the image corresponding to the right side. To be seen. This method requires no electronic circuits for on-off control, as in the other methods, since there is no loss of color or bias of left and right visual angles, as in other methods, a clear image is obtained.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이에 의하면, 하나의 비디오 디스플레이 장치에 의해 동작되도록 되어 있으므로, 종래 2개의 비디오 디스플레이 장치를 사용하던 방식에 비하여 헤드 마운트 디스플레이의 무게가 가벼워 사용이 편리하고, 하나의 비디오 디스플레이 모듈 및 이에 부가되는 회로의 부품을 줄일 수 있어 헤드 마운트 디스플레이의 가격을 줄일 수 있게 된다. 더욱이 본 발명에 따른 HMD는 좌우조절 렌즈에 의해 좌우 영상의 크기를 조절할 수 있으므로 보다 양질의 영상을 보게 할 수 있다.As described above, according to the head mounted display of the present invention, since it is operated by one video display device, the weight of the head mounted display is lighter than the conventional method of using two video display devices. The cost of a single video display module and its associated circuitry can be reduced, thereby reducing the cost of a head mounted display. Furthermore, the HMD according to the present invention can adjust the size of the left and right images by the left and right adjustment lens, so that the user can see a higher quality image.

Claims (5)

하나의 비디오 디스플레이 장치(11)와,One video display device 11, 상기 하나의 디스플레이 장치로부터 발생된 영상을 두 갈래로 분기시키는 분기수단과,Branching means for branching the image generated from the one display device into two branches; 상기 분기수단에 의해 두 갈래로 분기된 영상중 한쪽 영상의 촛점을 조절하는 제 1 포커싱 렌즈(14)와,A first focusing lens 14 for adjusting the focus of one of the two images divided by the branching means; 상기 분기수단에 의해 분기된 다른 영상을 다른쪽 눈으로 전반사시키는 전반사 미러(13)와,A total reflection mirror 13 which totally reflects another image branched by the branching means to the other eye, 상기 분기수단과 전반사 미러 사이에 위치하여 좌우 영상의 크기를 조절하는 좌우조절 렌즈(18)와,A left and right adjusting lens 18 positioned between the branching means and the total reflection mirror to adjust the size of the left and right images; 상기 전반사 미러에 의해 전반사된 영상의 촛점을 조절하는 제 2 포커싱 렌즈(15)를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이.And a second focusing lens (15) for adjusting the focus of the image totally reflected by the total reflection mirror. 제 1 항에 있어서, 상기 분기수단은 영상을 반반사 및 반투과시키는 빔 스프리터(12)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.2. A head mounted display according to claim 1, wherein the branching means comprises a beam splitter (12) for semi-reflecting and semi-transmitting an image. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 마운트 디스플레이는 상기 비디오 디스플레이장치의 전방에, 디스플레이되는 영상의 크기를 확대하기 위한 영상확대 렌즈(19)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.The head mounted display according to claim 1, wherein the head mounted display further comprises an image magnifying lens (19) for enlarging the size of the displayed image in front of the video display apparatus. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 마운트 디스플레이는 상기 분기수단에 의해 두 갈래로 분기된 영상신호중 한쪽 눈쪽으로 분기된 영상신호를 제어신호에 따라 단속하는 제 1 셔터와, 상기 전반사 미러에 의해 전반사된 영상신호를 제어신호에 따라 단속하는 제 2 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.2. The head mounted display according to claim 1, wherein the head mounted display includes a first shutter for controlling the video signal branched toward one eye among the video signals bifurcated by the branching means and an image totally reflected by the total reflection mirror. And a second shutter for controlling the signal in accordance with the control signal. 제 1 항에 있어서, 상기 비디오 디스플레이 장치는 LCD 혹은 CRT로 구현되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이장치.The head mounted display device of claim 1, wherein the video display device is implemented as an LCD or a CRT.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990000891A (en) * 1997-06-11 1999-01-15 구자홍 Optical system of head mounted image display
KR20010001314A (en) * 1999-06-03 2001-01-05 전주범 A head mount display
KR100713024B1 (en) * 2005-04-14 2007-04-30 (주)디오컴 Projection type head mounted display apparatus

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