KR20040005031A - Optical system using single display device for head mounted display - Google Patents

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KR20040005031A
KR20040005031A KR1020020039306A KR20020039306A KR20040005031A KR 20040005031 A KR20040005031 A KR 20040005031A KR 1020020039306 A KR1020020039306 A KR 1020020039306A KR 20020039306 A KR20020039306 A KR 20020039306A KR 20040005031 A KR20040005031 A KR 20040005031A
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Abstract

PURPOSE: An optic system for single panel type head mount display is provided to reduce largely a manufacturing cost by simplifying a structure of the head mount display and reducing the weight of the head mount display. CONSTITUTION: An optic system for single panel type head mount display includes a display element(401) and a free curve prism(402,403). The display element(401) is used for displaying pictures. The free curve prism(402,403) is arranged in front of the display element(401) in order to enlarge the pictures. The free curve prism(402,403) has four surfaces such as an incident surface, two reflective surfaces(404,405,406,407), and an output surface. The free curve prism(402,403) has a path to form positive pictures on both eyes. The incident surface and the output surface are formed with aspheric lenses in order to correct the distortion.

Description

단판식 헤드 마운트 디스플레이의 광학시스템 {Optical system using single display device for head mounted display}Optical system using single display device for head mounted display}

일반적으로 헤드 마운트 디스플레이 장치는 눈과 매우 근접한 위치에 정밀한 광학 장치를 이용하여 눈에 상이 맺힐 수 있는 초점거리를 매우 짧게 하여 스크린을 구성함으로 사용자로 하여금 대형화면의 화상을 볼 수 있도록 하는 화상 표시장치로서 초기에는 군사·교육·의료·오락용 가상현실 시스템을 구현하기 위한 장치로서 개발되었으나 현재는 휴대용 컴퓨터, 디브이디(DVD) 및 TV 시청 등 보다 더 다양한 목적을 위한 디스플레이 장치로서 그 효용가치가 증대되고 있으며 이에 따라 대화면의 영상 구현을 위한 매우 정밀한 광학 시스템 뿐 아니라 HMD의 휴대를 위하여 간편하고 경제적이며 다양한 영상신호 처리가 가능한 각종 장치들이 요구된다.In general, a head mounted display device uses a precise optical device in a position very close to the eye and an image display device that allows a user to view a large screen image by constructing a screen by shortening a focal length that can cause an image on the eye. It was initially developed as a device for implementing a virtual reality system for military, education, medical, and entertainment, but now its utility value is increased as a display device for more diverse purposes such as portable computers, DVDs, and TV viewing. Therefore, not only a very precise optical system for realizing a large screen image, but also various devices capable of processing various video signals in a simple, economical manner for carrying HMD are required.

이러한 헤드 마운트 디스플레이의 종류는 외관 형태에 따라 헬멧형과 안경형, 눈에 제공되는 화상의 수에 따라 단안형(MONOCULAR TYPE)과 양안형(BINOCULAR TYPE), 화상이미지의 종류에 따라 일반영상용(MONOSCOPIC TYPE)과 입체영상용(STEREOSCOPIC TYPE) 등으로 나뉘는데 이 중 양안형(BINOCULAR TYPE)이 가장 보편적으로 널리 사용되고 있다.The type of head mounted display is based on the shape of the helmet, glasses, and monocular type (MONOCULAR TYPE) and binocular type (BINOCULAR TYPE), depending on the number of images provided to the eyes. TYPE) and STEREOSCOPIC TYPE, among which binocular type is the most widely used.

이러한 양안형의 종래의 헤드 마운트 디스플레이는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 2개의 디스플레이 소자(LCD 등) (101) (102)를 가지며 이 디스플레이 소자들은 사용자의 좌우측눈(105) (106) 전방에 위치한다. 그리고 사용자의 좌우측눈(105) (106)과 2개의 디스플레이 소자 사이에는 디스플레이 소자에 나타나는 화상을 확대하여 사용자에게 제공하는 접안렌즈(103) (104)가 배치된다. 이때 접안렌즈(103) (104)의 형태는 개발자의 의도에 따라 오목, 볼록렌즈 또는 자유곡면렌즈를 사용할 수도 있으며 곡면반사경을 이용하여 화상을 확대할 수도 있다.Such a binocular type conventional head mounted display has two display elements (LCD, etc.) 101, 102 as schematically shown in FIG. 1, which are in front of the user's left and right eyes 105, 106. Located in An eyepiece 103 or 104 is provided between the left and right eyes 105 and 106 of the user and the two display elements to enlarge and provide an image displayed on the display element to the user. At this time, the shape of the eyepiece 103 (104) may use a concave, convex or free-curved lens according to the developer's intention, and may enlarge the image using a curved reflector.

그러나 위와 같은 방식의 종래의 헤드 마운트 디스플레이는 값비싼 2개의 디스플레이 소자를 필요로 하기 때문에 제품의 가격이 상승하여 경쟁력을 떨어뜨릴 뿐 아니라 헤드 마운트 디스플레이의 무게를 증가시키고 각각의 디스플레이 소자를 위한 별도의 배선 또는 헤드 마운트 디스플레이 내부에 신호 동시발생을 위한 별도의 기판을 두어야 하는 단점이 있다.However, the conventional head-mounted display of the above method requires two expensive display elements, which increases the price of the product, thereby lowering the competitiveness, and increases the weight of the head-mounted display and requires a separate for each display element. There is a disadvantage in that a separate substrate for signal generation inside the wiring or head mounted display is required.

도 2와 도 3에는 단일의 디스플레이 소자를 사용한 종래 기술에 의한 HMD의 구성을 나타내는 다른 예가 도시되어 있다.2 and 3 show another example of the configuration of the HMD according to the prior art using a single display element.

도 2를 참조하면 다른 예의 단일의 디스플레이 소자를 사용한 종래 기술에 의한 HMD의 구성은 화상을 표시하는 액정 패널(201)과, 상기 액정 패널(201)의 후방에 배치되어 상기 액정 패널(201)로 광을 출사시키는 배면조명(202)과, 상기 액정 패널(201)을 통과하여 화상을 포함하는 광에서 일부는 반사시키고 나머지는 통과시켜 반사된 광을 사람의 좌측 눈으로 경로를 변경시키는 하프 미러(Half mirror)(203)와, 상기 하프미러(203)를 통과한 광을 반사하여 사람의 우측눈으로 경로를 변경시키는 전반사 미러(204)와, 상기 하프 미러(203)에서 반사된 광을 평행광으로 변경시켜 좌측눈에 결상시키는 제1 접안렌즈(205)와, 상기 전반사 미러(203)에서 반사된 광을 평행광으로 변경시켜 우측눈에 결상시키는 제2 접안렌즈(206)와, 상기 하프 미러(203)와 전반사 미러(204)의 사이에 배치되어 광로길이 조절렌즈(207)를 포함하는 광학시스템을 구비한다. 상기에서 액정 패널(201)로부터 각 접안렌즈(205,206)에 이르는 경로길이가 서로 다르기 때문에 상기 광로길이 조절렌즈(207)는 길이가 긴 광로 상에 배치되어 광로길이를 축소하는 역할을 하므로써 액정 패널(201)에서 표시되는 화상이 사용자의 좌우측 눈에 동일한 크기로 보이도록 하는 기능을 수행한다.Referring to FIG. 2, the structure of the HMD according to the related art using a single display element of another example is arranged in the liquid crystal panel 201 for displaying an image and behind the liquid crystal panel 201 to the liquid crystal panel 201. A back light 202 that emits light and a half mirror that passes through the liquid crystal panel 201 and reflects some of the light including the image, and passes the rest of the reflected light to the left eye of a human being. Half mirror (203), a total reflection mirror (204) for reflecting the light passing through the half mirror (203) to change the path to the right eye of the person, and the light reflected from the half mirror (203) in parallel light The first eyepiece 205 for changing to a left eye and forming an image in the left eye, the second eyepiece 206 for converting light reflected from the total reflection mirror 203 into a parallel light and forming an image in the right eye, and the half mirror Between 203 and the total reflection mirror 204 Value is provided with an optical system that the optical path length comprises an adjustable lens (207). Since the path lengths from the liquid crystal panel 201 to the eyepieces 205 and 206 are different from each other, the optical path length adjusting lens 207 is disposed on a long optical path, thereby reducing the optical path length. 201) to make the image displayed in the user's left and right eyes the same size.

상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 단일의 디스플레이 소자를 사용한 광학 시스템은 액정 패널(201)을 통과하면서 화상을 포함한 광을 하프 미러(203)에서 분리하여 좌우측의 눈에 결상되도록 동작하는데, 좌우측의 눈에서 동일한 크기의 화상을 보기 위하여 광로길이 조절렌즈(207)를 사용하기 때문에 2개의 접안렌즈와 함께 복잡한 광학계의 구성이 되는 문제점이 있다. 또한, 하프 미러(203)는 반사량 및 투과량이 동일하기 때문에 좌우측의 눈으로 들어오는 광은 경로 길이 차이로 인하여 그 밝기가 다르게 되어 사용자에게 양질의 화상을 제공할 수 없는 문제점이 발생한다.The optical system using a single display element of the prior art having the above configuration operates to separate light including an image from the half mirror 203 while passing through the liquid crystal panel 201 to form an image on the left and right eyes. Since the optical path length adjusting lens 207 is used to view an image of the same size in the eye, there is a problem in that a complex optical system is configured with two eyepieces. In addition, since the half mirror 203 has the same reflection amount and transmission amount, light entering the eyes on the left and right sides has a different brightness due to the difference in path lengths, and thus a problem in that it is impossible to provide a good image to the user.

도 3에 나타난 또 다른 예의 단일의 디스플레이 소자를 사용한 종래 기술에 의한 HMD의 구성은 단일 디스플레이 소자로부터 좌우 화상으로 영상을 분리할 때 통상적으로 빔 스플리터 (BEAM SPLITTER)로 사용하는 X-프리즘 (X-prism)(303)을 가지는 광학 시스템을 나타낸다. 상기의 광학시스템은 화상을 발생하기 위한 통상적인 조명장치(302)과, 광효율을 위해 조명장치(302)의 바로 정면에 위치하는 액정 패널(301) 및 투사렌즈(304)를 사용한다. X-프리즘(303)은 단일 화상을 사용자의 두 눈을 위한 분리되는 좌우 동일한 화상으로 나누기 위해 액정 패널(301)의 중심에 위치한다. 통상적인 X-프리즘(303)은 각 조각의 한 면에 금속 또는 유전체의 코팅이 된 유리 프리즘의 4조각으로 구성되며 이러한 4조각의 프리즘은 서로 X 형태로 결합된다. X-프리즘(303)은 액정디스플레이(301)로부터 화상을 나누어 동일하게 분리된 화상을 발생시키며 이를 각각 미러(305) (306)를 통해 반사하여 접안렌즈(307) (308)를 통하여 사용자의 두 눈으로 각각 제공한다.The structure of the HMD according to the prior art using a single display element of another example shown in FIG. 3 is an X-prism (X-) that is commonly used as a beam splitter when separating an image into left and right images from a single display element. prism) 303 is shown. The optical system uses a conventional lighting device 302 for generating an image, and a liquid crystal panel 301 and a projection lens 304 positioned directly in front of the lighting device 302 for light efficiency. The X-prism 303 is located at the center of the liquid crystal panel 301 to divide the single image into separate left and right identical images for the user's eyes. A typical X-prism 303 consists of four pieces of glass prisms coated with a metal or dielectric on one side of each piece, and these four pieces of prism are bonded to each other in an X shape. The X-prism 303 divides the image from the liquid crystal display 301 to generate an equally separated image, which is reflected through the mirrors 305 and 306, respectively, through the eyepieces 307 and 308. Give each with your eyes.

상기의 X-프리즘을 이용하여 단일의 디스플레이 소자 구성을 갖는 종래 기술의 헤드 마운트 디스플레이 시스템은 대화면을 실현하기 위하여 접안렌즈(305) (306)의 두께를 매우 두껍게 해야 하나 이렇게 되면 눈거리(EYE RELIEF)가 짧아져 눈을 조금만 움직여도 주변 화상이 보이지 않게 되는 단점이 있다. 또한 최초 입사된 광량의 25%만을 이용할 수 있어 광 효율이 떨어질 뿐 아니라 X-프리즘 구성에 있어 다른 광학 시스템에 비해 약간의 오차에도 상의 왜곡 현상이 심해질 우려가 있어 제작이 용이하지 않다는 문제도 있다.Prior art head-mounted display systems having a single display element configuration using the X-prism should have a very thick thickness of the eyepieces 305 and 306 to realize a large screen. ) Is shortened, so even if you move your eyes a little, the surrounding image is not visible. In addition, since only 25% of the first incident light can be used, not only the light efficiency is lowered, but also there is a problem that image distortion is aggravated with a slight error compared to other optical systems in the X-prism configuration.

따라서, 본 발명은 종래 기술에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치가 광학계의 구조가 복잡하고 다수개의 디스플레이 소자를 사용함으로서 무게가 증가되어 사용이 불편하며 가격이 비싸 일반인들이 범용으로 사용키 어려웠던 종래의 헤드 마운트 디스플레이의 여러 문제점들을 해소하기 위하여 구조를 단순화하고 무게를 줄여 휴대성을 대폭 향상시킴과 아울러 제조비용을 획기적으로 절감할 수 있도록 한 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is a conventional head-mounted display device of the conventional head-mounted display device has a complicated structure of the optical system and the weight is increased by using a plurality of display elements, which is inconvenient to use and expensive, making it difficult for the general public to use universally The purpose of the present invention is to provide a head mounted display that can simplify the structure, reduce the weight, greatly improve the portability, and significantly reduce the manufacturing cost.

도 1은 종래의 2 개의 디스플레이 소자를 갖는 헤드 마운트 디스플레이용 광학시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows the configuration of an optical system for a head mounted display having two conventional display elements.

도 2와 도 3은 종래의 단일 디스플레이 소자를 갖는 헤드 마운트 디스플레이용 광학시스템의 예를 개략적으로 나타내는 도면2 and 3 schematically show an example of an optical system for a head mounted display having a conventional single display element.

도 4는 본 발명에 따른 단일 디스플레이 소자를 갖는 헤드 마운트 디스플레이용 광학시스템의 구성 및 그 배치를 개략적으로 나타내는 도면.4 schematically shows the configuration and arrangement of an optical system for a head mounted display with a single display element according to the invention;

도 5와 6, 그리고 도 7는 본 발명에 따른 단일 디스플레이 소자를 갖는 헤드 마운트 디스플레이용 광학시스템의 다른 실시예를 나타내는 도면.5 and 6 and 7 show another embodiment of an optical system for a head mounted display with a single display element according to the invention.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 별도의 광원이 필요 없이 자체 발광이 가능하여 무게와 구조를 단순화 할 수 있고 낮은 전력소모와 화상 변화에 대해 높은 반응속도를 특징으로 하는 단일의 유기 EL 디스플레이 소자(OLED)와; 상기 유기 EL 디스플레이 소자의 전방 좌, 우측에 배치되어 화상을 확대시키는 자유곡면 프리즘과; 자유곡면 프리즘의 내부 반사면에서 전반사가 일어날 수 있도록 자유 곡면 프리즘의 반사 외측면에 코팅된 반사막을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a single organic EL display which can emit light without requiring a separate light source, which simplifies weight and structure, and has low power consumption and high response speed to image change. An element OLED; A free-curved prism disposed at the front left and right sides of the organic EL display element to enlarge an image; And a reflective film coated on the reflective outer surface of the free curved prism to allow total reflection at the internal reflective surface of the free curved prism.

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

도 4는 본 발명에 따른 단일의 디스플레이 소자를 사용한 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템의 구성 및 배치에 대한 제 1 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 먼저 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이용 광학 시스템에는 화상을 나타내는 하나의 디스플레이 소자(401)가 제공된다. 이 디스플레이 소자(401)는 자체 발광 물질을 포함하여 별도의 광원이 필요 없이 고화소의 화상 연출이 가능한 유기 EL 디스플레이 패널(OLED DISPLAY PANEL)이며 좌 우 양안과 마주할 수 있도록 대략 수직으로 배치한다.4 is a schematic illustration of a first embodiment of the construction and arrangement of an optical system of a head mounted display using a single display element according to the invention. As shown in FIG. 4, first, an optical system for a head mounted display according to the present invention is provided with one display element 401 representing an image. The display element 401 is an organic EL display panel (OLED display panel) capable of producing a high-pixel image without a separate light source including a self-luminous material and is disposed substantially vertically so as to face left and right eyes.

OLED 디스플레이 소자와 양쪽 안구와의 사이에는 좌, 우측 자유곡면 프리즘(402) (403)이 디스플레이 소자의 수평면에 대하여 소정의 각도로 기울어져서 맞대어 위치하여 디스플레이 소자에서 발생한 화상을 두 갈래로 분기시킨다. 이 자유곡면 프리즘(402) (403)은 입사면과 두개의 반사면, 그리고 출사면을 갖는 일종의 다면 프리즘으로써 확대 화상을 제공하는 스크린 역할을 하며, 입사면과 반사면(404) (405)은 약간의 볼록면을 이루고 반사면(406) (407)과 출사면은 약간의 오목면을 이룬다. 입사면을 통하여 첫번째 반사면(404) (405)에서 약간 집중된 화상은 도시된 바와 같이 대각 방향의 두번째 반사면(406) (407)에서 대형 화면이 연출되도록 화상이 크게 확대된다. 입사면은 수평과 수직 방향의 상의 왜곡이 다르게 발생함을 감안하여 서로 곡률을 상이하게 하여 비구면으로 구성하며 출사면 역시 왜곡수차 보정을 위하여 비구면으로 한다.Between the OLED display element and both eyes, left and right free-curved prisms 402 and 403 are inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal plane of the display element to face each other to bifurcate the image generated in the display element. The spherical prisms 402 and 403 serve as a screen for providing a magnified image as a kind of multi-facet prism having an incidence surface, two reflecting surfaces, and an outgoing surface, and the incidence surface and the reflecting surfaces 404 and 405 It forms a slightly convex surface and the reflecting surfaces 406 and 407 and the exit surface are slightly concave. The image slightly concentrated at the first reflective surface 404 and 405 through the incident surface is greatly enlarged so that a large screen is produced at the second reflective surface 406 and 407 in the diagonal direction as shown. The incidence plane is composed of aspherical surfaces with different curvatures in consideration of the distortion of the image in the horizontal and vertical directions, and the emission surface is also aspheric for the correction of distortion aberration.

이와 같은 구성에 의하여 디스플레이 소자(401)로부터 자유곡면 프리즘(402) (403)의 입사면에 투사된 화상은 첫번째 반사면(404) (405)과 두번째 반사면(406) (407)에서 외측에 코팅된 미러 반사막에서 전반사되며, 출사면을 통과하며 굴절되어 각각 좌, 우측 안구(408) (409)에 입사된다.With this configuration, the image projected from the display element 401 onto the incident surface of the free-curved prism 402 or 403 is outside the first reflecting surface 404, 405 and the second reflecting surface 406, 407. It is totally reflected in the coated mirror reflecting film and is refracted through the exit surface and incident on the left and right eyeballs 408 and 409, respectively.

따라서 이와 같이 구성된 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이는 하나의 디스플레이 소자에 의해 동작되도록 되어 있으므로 종래의 2개의 디스플레이 소자 및 별도의 광원을 사용하던 방식에 비하여 전체 무게가 가벼워 사용이 편리하고, 중복되는 디스플레이 소자를 하나로 줄일 수 있으므로 비용을 줄일 수 있게 된다.Therefore, since the head mounted display of the present invention configured as described above is operated by one display element, the total weight is lighter than the conventional two display elements and a separate light source. Can be reduced to one, which reduces cost.

도 5는 단일의 디스플레이 소자를 사용한 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템의 구성 및 배치에 대한 다른 실시예를 도시한 개략도이다. 상기 제 2 실시예는 도 4에 도시된 제 1 실시예의 구성에서 입사각 및 자유곡면 프리즘의 반사면의 곡률을 재조정하여 배치한 경우의 예이다. 제 2 실시예에 따르면 자유곡면 프리즘(502) (503)의 입사면과 반사면(506) (507)은 약간의 오목면을 이루고 반사면(504) (505)과 출사면은 약간의 볼록면을 이루며, 디스플레이 소자(501)로부터 미러 반사막을 통하여 반사면(506) (507)에서 생성된 화상은 도 4에서와 동일하게 출사면을 통과하며 초점이 형성되어 좌, 우측 안구에 이미지가 전달된다.5 is a schematic diagram illustrating another embodiment of the construction and arrangement of an optical system of a head mounted display using a single display element. The second embodiment is an example in which the incident angle and the curvature of the reflecting surface of the free-curved prism are arranged to be adjusted in the configuration of the first embodiment shown in FIG. According to the second embodiment, the incidence surfaces of the free-curved prisms 502 and 503 and the reflecting surfaces 506 and 507 form a slightly concave surface, and the reflecting surfaces 504 and 505 and the exit surface are slightly convex. The image generated at the reflecting surfaces 506 and 507 from the display element 501 through the mirror reflecting film passes through the exit surface as in FIG. 4, and focus is formed to transmit images to the left and right eyeballs. .

도 6과 도 7은 단일의 디스플레이 소자를 사용한 헤드 마운트 디스플레이의 광학 시스템의 구성 및 배치에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개략도이다.6 and 7 are schematic diagrams showing yet another embodiment of the construction and arrangement of an optical system of a head mounted display using a single display element.

상기의 설명에 의한 실시예는 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 않은 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Embodiments according to the above description can be variously changed and modified without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

본 발명에 따른 광학 시스템을 갖는 헤드 마운트 디스플레이는 자체 발광이 가능하며 상대적으로 전력소모가 적은 고화소의 유기EL 디스플레이 소자를 하나만 사용하여 대화면의 스크린 구성이 가능하게 됨으로써 제작비용을 절감시켜 가격경쟁력을 가지게 되며 그 동안 특수 목적 및 계층에 한하여 수요가 형성되었던 헤드 마운트 디스플레이에 대하여 일반인들을 대상으로 한 상품개발의 범용성을 확보할 수 있으며, 전력 소모를 최소화하여 휴대용 충전지 만으로도 장시간 사용이 가능하게 되어 휴대성을 대폭 향상시키는 효과를 갖는다. 특히 구조를 단순화하여 무게를 획기적으로 줄일 수 있게 됨에 따라 장시간 착용시 무게로 인한 두통 및 어지럼증 유발 등에 대한 사용자의 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 다른 헤드 마운트 디스플레이에 주로 사용되는 고휘도의 LED 광원 대신 광효율이 높아 자체 발열현상이 상대적으로 적은 유기 EL 디스플레이 소자를 사용함으로써 오랜 시간동안 사용하여도 온도의 상승으로 인해 나타날 수 있는 렌즈의 물리화학적 변형 등의 문제점을 해소할 수 있다.The head mounted display having the optical system according to the present invention is capable of self-luminous and relatively high power consumption by using only one of the high-pixel organic EL display element, the screen configuration of the large screen is possible to reduce the manufacturing cost to have a cost competitiveness It is possible to secure the general purpose of product development for the general public for the head mounted display, which has been in demand only for special purposes and tier, and it is possible to use it for a long time even with a portable rechargeable battery by minimizing the power consumption. It has the effect of greatly improving. In particular, by simplifying the structure can significantly reduce the weight, there is an advantage that can reduce the burden on the user for the headache and dizziness caused by weight when worn for a long time. In addition, instead of the high brightness LED light source used in other head mounted displays, the organic EL display device has a high light efficiency and relatively low self-heating phenomenon. This can solve problems.

Claims (2)

단일의 디스플레이 소자로부터 출력되는 화상을 소정비율로 확대시켜 대화면을 생성하는 헤드마운트 디스플레이에 있어서,In the head mounted display which enlarges an image output from a single display element at a predetermined ratio to generate a large screen, 화상을 표시하는 디스플레이 소자와;A display element for displaying an image; 상기 디스플레이 소자의 전방에 배치되어 화상을 확대시키는 자유곡면 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이용 광학 시스템And a free-curved prism disposed in front of the display element to magnify the image. 대화면을 생성하기 위한 자유곡면 프리즘에 있어,In freeform prisms for creating large surfaces, 입사면과 두개의 반사면, 그리고 출사면 등 총 4 개의 표면을 갖는 자유곡면 프리즘;A free-curved prism having a total of four surfaces, such as an entrance plane, two reflection planes, and an exit plane; 디스플레이 소자로부터 입사면을 통해 입사된 화상이 첫번째와 두번째 반사면에서 반사된 후 양안에 정방향의 화상이 맺힐 수 있도록 경로가 구성된 자유곡면 프리즘;A free-curved prism whose path is configured such that a forward image is formed in both eyes after the image incident through the incident surface from the display element is reflected at the first and second reflective surfaces; 왜곡 수차를 보정하기 위하여 입사면과 출사면을 비구면으로 하는 자유곡면 프리즘.Free-form prism with aspherical surface of entrance and exit surface to correct distortion aberration.
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