KR20070100267A

KR20070100267A - 가상 화상 디스플레이를 구비한 전자 장치

Info

Publication number: KR20070100267A
Application number: KR1020077015216A
Authority: KR
Inventors: 시어도어 알. 아네슨; 존 씨. 뉴만; 마이클 엘. 찰리어
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2005-01-04
Filing date: 2006-01-03
Publication date: 2007-10-10
Also published as: US20060146013A1; CN101091377A; WO2006074132A1; WO2006074132B1

Abstract

본 발명의 전자 장치(100)는 화상 발생 장치(140)와 광학 시스템(150)을 구비한 제1 본체(110)와, 가상 화상을 제공할 수 있는 디스플레이 소자로서, 상기 제1 본체(110)에 대한 적어도 하나의 평면에서 이동 가능하도록 상기 제1 본체(110)에 이동 가능하게 부착되는 디스플레이 소자를 구비한다. 다른 실시예는 화상 발생 장치와 광학 시스템을 갖는 제1 본체(305)와, 제1 본체(305)에 이동 가능하게 부착된 액정 디스플레이(350)를 갖는 제2 본체(310)와, 제1 본체(305)에 대한 적어도 하나의 평면에서 이동 가능하도록, 제1 본체(305)에 이동 가능하게 부착된 가상 화상을 제공하는 디스플레이 소자(315)를 구비한 휴대 통신 장치(300)에 관한 것이다.

전자 장치, 화상 발생 장치, 광학 시스템, 디스플레이 소자, 가상 화상, 휴대 통신 장치

Description

가상 화상 디스플레이를 구비한 전자 장치 {ELECTRONIC DEVICE WITH VIRTUAL IMAGE DISPLAY}

본 발명은 디스플레이를 구비한 전자 장치에 관한 것이다.

휴대폰과 같은 전자 장치는 디스플레이를 포함하는 다양한 설계 형상을 갖는 것으로 공지된다. 전자 장치 사용자가 인터넷이나 다른 소스로부터 파일, 사진 및 콘텐츠를 수신하려는 요구가 증가하고 있다. 많은 사진 및 파일들은 큰 디스플레이 스크린 요구 조건을 갖기 때문에, 휴대폰의 액정 디스플레이(LCD) 패널에 의해 제공된 디스플레이로 모든 정보를 인식 및 포착하는 것이 곤란하다.

사용자가 인터넷 또는 다른 소스로부터의 화상 및 파일을 볼 수 있도록 더 넓은 시야를 갖는 화상을 제공할 수 있는 개선된 전자 장치가 요구된다. 또한, 이러한 전자 장치는 사용자 친화적으로 그리고 사용자가 이러한 전자 장치상의 다른 기능을 수행할 때도 이러한 화상을 조망할 수 있도록 물리적으로 설계될 필요가 있다.

이하의 상세한 설명과 함께 첨부된 도면은 명세서 내에 합체되어 명세서의 일부를 형성하여, 다양한 실시예를 추가로 도시하고 본 발명에 따른 다양한 원리와 장점 모두를 설명한다.

도1은 제1 실시예에 따른 가상 화상 디스플레이 소자를 구비한 전자 장치를 도시한다.

도2는 제2 실시예에 따른 가상 화상 디스플레이 소자를 구비한 전자 장치를 도시한다.

도3은 제3 실시예에 따른 두 개의 본체와 가상 화상 디스플레이 소자를 갖는 휴대 통신 장치를 도시한다.

도4는 도3의 휴대용 통신 장치를 이용하여 가상 디스플레이를 조망하는 사용자를 도시한다.

도5는 전자 장치 내의 가상 화상 발생의 방법을 도시한 순서도이다.

본 발명은 몇 가지 형태와 방식으로 예시될 수 있다. 이하에 제공된 설명과 도면은 본 발명의 예시적 실시예를 도시한다. 당업자는 본 발명이 이하에 도시되지 않은 다른 형태 및 방식으로 예시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명은 청구항의 최대 범주를 가지며 이하에 도시된 실시예에 의해 제한되지 않는다.

제1, 제2, 상부 및 하부, 전방 및 후방 등과 같은 관련 용어의 사용은 하나의 실체 또는 작용을 다른 실체 또는 작용들과 구분하기 위해서만 사용되었으며, 반드시 이러한 실체 또는 작용들 사이에 임의의 실제 관계 및 순서를 요구하거나 내포하지는 않는다. 본 발명의 많은 기능과 원리는 전자 및 광학 장치 그리고 장비와 함께 가장 잘 이행된다. 가능한 충분한 노력과 다양한 설계 선택에도 불구하 고, 본원에 개시된 개념과 원리에 따를 때, 당업자는 최소한의 실험으로 이러한 전자 장치를 용이하게 생산할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서, 본 발명에 따른 개념 및 원리를 모호하게 할 임의의 위험을 최소화하기 위해, 이러한 전자 장치의 추가 논의는 양호한 실시예 내의 원리와 개념에 대한 요점으로 제한될 것이다.

기술의 발전은 고속 데이터 전송 속도를 달성하는 것을 가능하게 했다. 그 결과, 고속 데이터 전송 속도를 요구하는 멀티미디어와 같은 데이터는 크게 지체되지 않고 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 이것은 휴대폰을 포함하는 전자 장치에서 고해상도 멀티미디어 데이터를 조망할 수 있게 한다. 하지만, 휴대폰과 같은 전자 장치의 경우, 디스플레이 영역을 제한하는 가장 중요한 제한 조건은 전자 장치의 크기이다. 휴대폰과 이러한 다른 전자 장치가 웹 또는 임의의 유사 서비스에 접속하기 위해 점점 더 많이 사용되는 속도를 고려하면, 작은 디스플레이 크기를 갖는 동시에 더 높은 해상도 화상 조망 설비를 제공하는 두 개의 상충하는 요구를 조화시킬 필요가 있다. 고해상도 멀티미디어는 시야(field-of-view)가 증가된 디스플레이를 제공하여 표시될 수 있다. 더 넓은 시야를 얻기 위해, 기판 내측에 확대 망원경을 사용하거나 또는 프리즘 확대기 등을 사용하는 것과 같은 몇 가지 방법이 제안되었다. 하지만, 이러한 방법에서 그리고 크기와 무게의 견지에서의 통상적인 불리한 점을 가지고는 시야가 제한된 범위까지만 개선될 수 있다.

전자 장치는 가상 화상을 제공하는 디스플레이 소자를 구비하여, 이 디스플레이 소자는 전자 장치의 제1 본체에 대한 적어도 하나의 평면에서 이동할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 전자 장치의 제1 본체에 대해 이동 및 회전 가능한 디스 플레이 소자를 통해 더 넓은 시야를 갖는 가상 화상을 제공할 수 있어, 사용자는 전자 장치상의 다른 기능을 수행하면서 디스플레이를 사용할 수 있다. 일 실시예는 화상 발생 장치 및 광학 시스템을 갖는 본체와 더 넓은 시야를 갖는 가상 화상을 제공하는 디스플레이 소자를 구비하여, 디스플레이 소자가 제1 본체에 대한 적어도 하나의 평면에서 이동할 수 있는 휴대용 통신 장치에 관한 것이다. 따라서, 사용자는 다양한 위치에서 가상 화상을 조망할 수 있으면서, 더욱 양호한 화질과, 더 넓은 시야와, 사용 용이성(ease of use)을 제공하며 소정 크기의 전자 장치를 유지할 수 있는 가상 화상 디스플레이 또는 디스플레이 소자를 구비한 전자 장치를 사용할 수 있다. 또한, 디스플레이 소자는 사용되지 않을 때, 휴대용 통신 장치에 의해 보호될 수 있다. 또한, 디스플레이 소자는 여러 방향에서 조망될 수 있어서, 왼손 및 오른손잡이 사용자 모두에게 적합하다.

도1에 따르면, 전자 장치(100)의 제1 실시예는 디스플레이 소자(105)와 제1 본체(110)를 포함한다. 제1 실시예에서, 전자 장치(100)는 휴대 통신 장치이지만, 비디오 게임, 개인용 디지털 보조기구(PDA), 랩톱 컴퓨터(laptop computer), 차량 내비게이션 시스템 등과 같은 다른 유형의 전자 장치일 수 있다. 전자 장치(100)는 화상 발생 장치(140)와 광학 시스템(150)을 포함하는 제1 본체(110)와, 제1 본체(110)에 이동 가능하게 부착되어 가상 화상을 제공하는 디스플레이 소자(105)를 구비하며, 디스플레이 소자(105)는 제1 본체(110)에 평행한 적어도 하나의 평면에서 이동 가능하다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 소자(105)는 기판 안내식 광학 소 자(substrate guided optical element)이다. 기판 안내식 광학 소자는 두께를 조절하면서도 더 넓은 시야를 갖는 가상 화상을 보호할 수 있다. 루머스(Lumus)에 의해 개발된 것과 같은 기판 안내식 광학 소자는 접안 렌즈 크기로 축소될 수 있는 편평하고 작은 투명 본체이다. 이러한 기술은 매우 작은 개인용의 스크린 없는(screen-less) 고해상도 및 고휘도 화상 디스플레이를 가능하게 한다. 기판 안내식 광학 소자는 초소형 디스플레이 소스와 결합되면 고화질의 화상을 사용자의 눈에 직접 투영한다. 투영 소자가 작지만, 더 큰 화상이 투영 소자를 통해 조망된다. 제1 본체(110) 내의 초소형 디스플레이와 결합되면, 기판 안내식 광학 소자는 고화질의 화상을 사용자의 눈에 직접 투영한다. 가상 화상이 눈에 근접된 거리에서 조망되지만, 기판 안내식 광학 소자는 더 넓은 시야를 가능하게 하며, 광학 파 안내부와 같은 종래의 광학기와 비교할 때, 전자 장치의 체적을 40% 감소시킨다. 광 안내식 광학 소자 기술 등을 사용하는 다른 장점은 광학 부품의 낮은 요구로 인해 비용이 감소한다는 것이다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 소자(105)는 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 재료로 이루어진다. 이러한 형상은 디스플레이 재료가 투명하여 디스플레이 소자(105) 아래의 제1 본체(110)의 다른 형상들이 가시적이기 때문에, 흥미로운 설계 형상을 제공한다. 일 실시예에서, 디스플레이 소자(105)는 불투명 재료로 이루어진 프레임(도시되지 않음)으로 둘러싸인다. 도시된 실시예에서, 디스플레이 소자(105)는 프레임이 없다.

화상 발생 장치(140)는 백라이트(115)를 구비한 초소형 디스플레이(120)를 구비하며, 상기 백라이트는 초소형 디스플레이(120)에 의해 생성된 화상을 조명한다. LCD가 초소형 디스플레이(120)를 대체할 수 있다. 백라이트(115)는 초소형 디스플레이(120)에 의해 생성된 실제 화상을 조명하여 수렴 렌즈(125)를 통해 실제 화상을 비춘다. 수렴 렌즈(125)는 실제 화상을 확대 또는 감소시켜 실제 화상을 조절하고, 수렴 렌즈(125)의 전방에 배치된 반사기(130)로 화상을 유도하고, 상기 반사기는 실제 화상의 광선을 서로에 대해 평행하게 하는 시준기(135)에 화상을 추가로 유도한다. 상기 평행한 광선들은 디스플레이 소자(105) 내의 가상 화상을 제공하는 제1 본체(110)로부터 유도된다. 일 실시예에서, 반사기(130)는 프리즘의 표면이다.

상기 실시예에 따르면, 디스플레이 소자(105)는 도1에 도시된 바와 같이 제1 본체(110)와 평행한 평면에서 활주 가능하도록 배치된다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 소자(105)는 도시된 트랙(155)을 따라 이동 가능하다. 디스플레이 소자는 소정의 개방된 위치로 제1 본체(110)에 대해 이미 이동된 것으로 도시된다.

전자 장치는 디스플레이 소자(105)가 제1 본체(110)에 대해 적어도 하나의 소정의 위치에 도달했을 때 화상 발생 장치(140)를 활성화하는 스위치(도시되지 않음)를 추가로 구비한다. 디스플레이 소자(105)의 상기 소정의 위치는 디스플레이 소자(105) 내의 화상 발생을 용이하게 하는 제1 본체(110)에 대한 위치이다. 디스플레이 소자(105)가 소정의 위치에 도달할 때, 초소형 디스플레이(120)에 의해 발생된 화상은 광학 시스템(150)의 소정의 위치로 인해 반사기(130)와 시준기(135)에 도달하여, 디스플레이 소자(105) 상에 표시된다. 상기 소정의 위치의 중요성은 제 1 본체(110)와 디스플레이 소자(105)가 오정렬되면, 실제 화상의 광선이 디스플레이 소자(105)로 적절하게 입사하지 않는다는 것이다. 스위치(도시되지 않음)는 디스플레이 소자(105)가 제1 본체(110)에 대한 상기 소정의 위치에 있지 않을 때, 화상 발생 장치를 비활성화한다. 화상 발생 장치(140)를 비활성화하는 것은 초소형 디스플레이의 불필요한 사용을 제한하여, 전력 소모를 줄이고 불필요한 가열로부터 초소형 디스플레이(120)와 제1 본체(110)를 보호한다.

도2는 제2 실시예에 따른 가상 화상 디스플레이 소자를 구비한 전자 장치(200)를 도시한다. 제2 실시예에 따르면,전자 장치(200)는 제1 본체(210)에 대해 평행한 평면에서 360° 완전히 회전가능한 디스플레이 소자(205)를 갖는다. 이 실시예는 디스플레이 소자(205)에 추가하여 제1 본체(210) 내에 액정 디스플레이(225)를 갖는다. 또한, 디스플레이 소자(205) 내에 장착된 귀 덮개 스피커 또는 제1 본체(210) 내에 장착되고 디스플레이 소자(205)를 통해 포팅되는 귀 덮개 스피커가 제공될 수 있다.

도1을 참조하여 설명된 바와 유사하게, 전자 장치는 디스플레이 소자(205)가 제1 본체(210)에 대한 적어도 하나의 소정의 위치에 도달했을 때, 화상 발생 장치를 활성화하는 스위치(도시되지 않음)를 추가로 갖는다. 디스플레이 소자(205)의 소정의 위치는 디스플레이 소자(205) 내의 화상 발생을 용이하게 하는 제1 본체(210)에 대한 위치이다. 상기 소정의 위치의 중요성은 제1 본체(210)와 디스플레이 소자(205)가 오정렬되면, 실제 화상의 광선이 디스플레이 소자(205)로 적절하게 입사되지 않는다는 점이다. 도1을 참조하여 설명된 바와 유사하게, 스위치(도 시되지 않음)는 디스플레이 소자(205)가 제1 본체(210)에 대한 상기 소정의 위치에 있지 않을 때, 화상 발생 장치를 비활성화한다. 화상 발생 장치를 비활성화하는 것은 도1에서와 같이 초소형 디스플레이의 불필요한 사용을 제한하여 전력 소모를 줄이고 불필요한 가열로부터 초소형 디스플레이와 제1 본체(210)를 보호한다.

도3은 제3 실시예에 따른 두 개의 본체와 가상 디스플레이 소자를 구비한 휴대 통신 장치(300)를 도시한다. 제3 실시예에 따르면, 전자 장치는 제1 본체(305)에 이동 가능하게 부착된 제2 본체(310)를 더 포함하는 휴대 통신 장치(300)이다. 이 실시예에서, 휴대 통신 장치(300)는 도1을 참조로 개시된 바와 유사하게 화상 발생 장치와 광학 시스템을 구비한 제1 본체와, 제1 본체(305)에 이동 가능하게 부착된 제2 본체(310)를 구비하며, 제2 본체(310)는 액정 디스플레이(350)를 제공한다. 디스플레이 소자(315)는 제1 본체(305)에 이동 가능하게 부착되어, 제1 본체(305)에 대해 평행한 평면에서 활주 가능하다. 디스플레이 소자(315)가 소정의 위치(320)에 도달하도록 활주되면, 디스플레이 소자(315)는 적어도 하나의 교호 위치에 도달하도록 제1 본체(305)에 대한 소정 각으로 회전될 수 있도록 배치된다.

도4에 도시된 바와 같이, 휴대 통신 장치(300)는 사용자가 휴대 통신 장치(300)로 동시에 통화하면서 더 넓은 시야(330)로 눈에 근접한 거리에서 화상을 조망할 수 있게 한다.

도1과 도2를 참조하여 상술된 바와 같이, 전자 장치는 디스플레이 소자가 제1 본체에 대한 적어도 하나의 소정의 위치에 도달했을 때, 화상 발생 장치를 활성화하는 스위치(도시되지 않음)를 추가로 포함한다. 전자 장치가 폴더 형(clamshell) 전화기인 이 실시예에서, 소정의 위치는 사용자가 전화기를 사용할 때 발생한다. 즉, 상기 소정의 위치는 도4에 도시된 바와 같이 사용자가 디스플레이 소자(315) 상의 화상을 조망하면서 휴대 전화로 통화하기에 적합하다.

도5는 디스플레이 소자를 구비한 전자 장치 내의 가상 화상 발생의 방법을 도시한 순서도(500)이다. 전자 장치(100, 200, 300)는 상술된 실시예 중 어느 하나일 수 있다. 상기 방법은 전자 장치의 제1 본체에 대한 적어도 하나의 평면 내에서 디스플레이를 이동시키는 단계(510)와, 디스플레이 소자가 소정의 위치에 있을 때 제1 본체 내의 화상 발생 장치를 활성화하는 단계(520)를 포함한다. 상기 방법은 디스플레이 소자가 소정의 위치에 있을 때, 가상 화상을 표시하는 단계(530)를 더 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 이동 단계(510)는 제1 본체에 대해 평행한 평면에서 디스플레이 소자를 활주시키는 단계(515)를 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 이동 단계는 제1 본체에 비교적 평행하지 않은 평면에서 디스플레이 소자를 회전시키는 단계(517)를 더 포함한다. 상기 방법은 디스플레이 소자가 제1 본체에 대한 소정의 위치에 있지 않을 때 화상 발생 장치를 비활성화하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다양한 실시예는 사용자가 화상 조망 성능이 강화된 전자 장치를 이용할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 사용자는 휴대 통신 장치의 소형화를 손상시키지 않으면서도 더 넓은 시야를 갖는 가상 화상을 제공하는 가상 화상 디스플레이 또는 디스플레이 소자를 구비한 휴대 통신 장치를 사용할 수 있다. 또한, 사용자는 눈과 근접한 거리의 다양한 위치에서 디스플레이를 조망할 수 있는 적응성을 누릴 수 있다.

상기 개시는 진정으로 의도되고 온당한 본 발명의 범주와 사상을 제한한다기보다는 본 발명에 따른 다양한 실시예를 형성하고 사용하는 방법을 설명하도록 의도되었다. 전술된 논의는 개시된 정확한 형태로 본 발명을 규정 또는 제한하려고 의도되지 않았다. 변형 또는 변경이 상기 교시의 관점에서 가능하다. 상기 실시예들은 본 발명의 원리와 실제 적용을 가장 잘 도시하고 당업자가 본 발명을 다양한 실시예에서 그리고 의도된 특정 용도에 적합한 다양한 변형예와 함께 사용하도록 선택 및 제공되었다. 모든 변형 및 변경은 공정하고 법률적이며 정당하게 권리가 부여된 범위에 따라 해석될 때, 특허 및 모든 균등물에 대한 본 출원의 계류 중 보정될 수 있는 첨부된 청구항에 의해 결정되는 본 발명의 범주 내에 있다.

Claims

화상 발생 장치와 광학 시스템을 갖는 제1 본체와,

가상 화상을 제공할 수 있으며, 상기 제1 본체에 대한 적어도 하나의 평면에서 이동 가능하도록 상기 제1 본체에 이동 가능하게 부착되는 기판 안내식 광학 디스플레이 소자와,

상기 기판 안내식 광학 디스플레이 소자가 상기 제1 본체에 대한 소정의 위치에 있을 때 화상 발생 장치를 활성화하고, 상기 기판 안내식 광학 디스플레이 소자가 상기 제1 본체에 대한 상기 소정의 위치에 있지 않을 때 상기 화상 발생 장치를 비활성화하는 스위치를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 소정의 위치는 상기 기판 안내식 광학 디스플레이 소자 내에서 화상 발생을 조장하는 제1 본체에 대한 상기 기판 안내식 광학 디스플레이 소자의 위치인 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 광학 시스템은 시준기를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 광학 시스템은 수렴 렌즈를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 광학 시스템은 적어도 하나의 반사면을 포함하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사면은 프리즘의 일면인 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 상기 제1 본체에 평행한 평면에서 이동 가능한 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 제1 본체에 평행한 평면에서 활주 가능하도록 배치된 전자 장치.
제8항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 상기 제1 본체에 소정의 각도로 회전 가능한 전자 장치.
제1항에 있어서, 액정 디스플레이를 구비하며 제1 본체에 힌지식으로 부착된 제2 본체를 더 포함하는 전자 장치.
제10항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 상기 제1 본체에 평행한 평면에서 상기 제1 본체의 후방으로부터 활주할 수 있는 전자 장치.
제11항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 상기 제1 본체에 평행한 평면에서 상기 제1 본체의 후방으로부터 소정의 위치까지 활주 가능하며, 상기 소정의 위치로부터 상기 제1 본체에 대한 적어도 하나의 교호 위치로 회전 가능한 전자 장치.
제10항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 상기 제1 본체에 대해 평행한 평면에서 상기 제1 본체의 하부로부터 소정의 위치로 활주 가능한 전자 장치.
제13항에 있어서, 상기 디스플레이 소자는 상기 소정의 위치로부터 상기 제2 본체에 대한 적어도 하나의 교호 위치로 회전 가능한 전자 장치.