KR20160006049A - 헤드 마운티드 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 대화면 및 고화질 영상을 제공할 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 인체의 두부에 장착되고, 마이크로 디스플레이로부터 출력된 영상으로 허상을 형성하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 있어서, 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이와; 상기 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이에 표시된 영상을 허상으로 변환하는 허상 렌즈를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이 소자의 소형화 추세에 따라 개인용 디스플레이 장치의 수요가 증가하고 있는데, 소형 화상 표시 소자에서 출력된 화상을 광학계를 이용하여 확대하고, 이에 따른 허상을 눈으로 보게 하면서 마치 일정한 거리에 대형의 스크린을 두고 화상을 보는 것과 동일한 효과가 있는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이러한 장치는 대부분 머리에 안경과 같은 방법으로 착용하는 형태를 갖고 있기 때문에 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display: HMD) 장치라고 불린다.
헤드 마운티드 디스플레이 장치는 인체의 두부에 장착하므로 착용시 불편함을 느끼지 않도록 인체공학적인 구조가 요구되며 사용자가 실제 영상을 보는 것이 아니라 허상을 봄으로써 실제와 다른 정보가 사용자의 인체에 미치는 영향에 대해서도 고려되어야한다.
본 발명은 대화면 및 고화질 영상을 제공할 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 인체의 두부에 장착되고, 마이크로 디스플레이로부터 출력된 영상으로 허상을 형성하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 있어서, 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이와; 상기 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이에 표시된 영상을 허상으로 변환하는 허상 렌즈를 포함할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는 상기 곡면을 갖는 단일 마이크로 디스플레이일 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는, 상기 곡면을 갖는 제1 마이크로 디스플레이와; 상기 곡면을 갖는 제2 마이크로 디스플레이를 포함할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 허상 렌즈는, 상기 곡면을 갖는 단일 마이크로 디스플레이에 표시된 제1 영상을 제1 허상으로 변환하는 제1 허상 렌즈와; 상기 곡면을 갖는 단일 마이크로 디스플레이에 표시된 제2 영상을 제2 허상으로 변환하는 제2 허상 렌즈를 포함하며, 상기 제1 및 제2 영상은 서로 동일하며, 상기 제1 및 제2 허상의 위치는 서로 동일할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 허상 렌즈는, 상기 제1 마이크로 디스플레이에 표시된 제1 영상을 제1 허상으로 변환하는 제1 허상 렌즈와; 상기 제2 마이크로 디스플레이에 표시된 제2 영상을 제2 허상으로 변환하는 제2 허상 렌즈를 포함하며, 상기 제1 및 제2 영상은 서로 동일하며, 상기 제1 및 제2 허상의 위치는 서로 동일할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이의 곡률을 변경하는 곡률 제어부를 더 포함할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 곡률 제어부는 사용자의 제어 명령에 따라 상기 마이크로 디스플레이가 상기 곡면을 갖도록 상기 곡률을 변경할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 곡률 제어부는 사용자의 제어 명령에 따라 상기 마이크로 디스플레이가 평면을 갖도록 상기 곡률을 변경할 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는, 상기 곡면을 갖는 LCD(Liquid Crystal Display), 상기 곡면을 갖는 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이, 상기 곡면을 갖는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon), 곡면 스크린을 결상하는 영사 장치 중에서 어느 하나일 수 있다.
실시 예들에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는 상기 곡면을 갖는 플렉서블 디스플레이일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 마이크로 디스플레이를 곡면을 갖도록 형성하고, 그 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이에 표시된 영상을 허상 렌즈를 통해 사용자의 동공에 제공함으로써 대화면의 고화질 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 일반적인 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 통해 본 영상을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 통해 본 영상을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
헤드 마운티드 디스플레이 장치는 하나의 디스플레이부(하나의 마이크로 디스플레이)에 표시된 영상을 두 채널의 광학계를 통해 양안으로 보는 "Binocular type"의 헤드 마운티드 디스플레이 장치와, 두 개의 디스플레이부(두 개의 마이크로 디스플레이)에 표시된 동일 영상을 두 채널의 광학계를 통해 양안으로 보는 "Bi-ocular type"의 헤드 마운티드 디스플레이 장치로 구분될 수 있다. 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 하나 또는 두 개의 마이크로 디스플레이들에서 출력되는 동일한 영상이 각각의 접안 렌즈들을 통하여 사용자의 양안으로 각각 입사한다. 예를 들면, 두 개의 마이크로 디스플레이들은 동일한 영상을 각각 출력하고, 두 채널의 광학계(렌즈)는 두 개의 마이크로 디스플레이들에서 출력된 각각의 영상들을 이용하여 허상을 형성하고, 그 허상은 사용자의 양안으로 각각 입사된다. 이때, 사용자의 안구로 입사되는 영상은 사용자의 양안을 잇는 직선과 수직으로 입사한다. 즉, 허상과 사용자의 양안 각각을 연결하는 직선과 사용자의 양안을 연결하는 직선이 이루는 각도(이하 안구 각도라 한다)는 90°가 된다.
또한, 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 3차원 영상을 구현하기 위하여 좌안 영상 및 우안 영상을 하나의 디스플레이부에 표시할 수 있다. 상기 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 3차원 영상을 구현하기 위하여 두 개의 디스플레이부 중 제1 디스플레이부에 좌안 영상을 표시하고, 제2 디스플레이부에 우안 영상을 표시할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 일반적인 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10)는 하나의 평면 마이크로 디스플레이에 표시된 영상을 사용자가 두 채널의 광학계를 통해 양안으로 볼 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는, 물체면인 마이크로 디스플레이(101)와 그 마이크로 디스플레이(101)에 표시된 영상으로 허공을 형성하는 렌즈(허상 렌즈)(103)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 두 개의 마이크로 디스플레이(micro display)(101)와 두 개의 렌즈(허상 렌즈)(103)를 포함한다. 마이크로 디스플레이(101)는 영상을 출사하여 허상 렌즈(103)로 입사한다. 상기 마이크로 디스플레이(101)는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(organic light emitting diode) 디스플레이, LCoS(Liquid Crystal on Silicon), 곡면 스크린(또는 평면 스크린)을 결상하는 Rear/Front 방식의 영사(Projection) 장치 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 허상 렌즈(103)는 마이크로 디스플레이(101)로부터 입사된 영상을 이용하여 사용자의 양안(107 및 109)으로 영상을 보낸다. 허상 렌즈(103)는 영상을 이용하여 사용자의 양안(107 및 109)과 반대편으로 허상(105B)을 형성한다. 마이크로 디스플레이(101)로부터 입사된 렌즈(103)를 통하여 보내진 영상은 사용자의 양안(107 및 109)에 결상되고 사용자는 그 영상을 감상할 수 있게 된다. 이때 두 개의 허상 렌즈(103)로부터 형성되는 허상(105B)의 위치가 일치하고, 사용자의 양안(107 및 109)을 연결하는 직선과 허상(105B)과 사용자의 양안(107 및 109) 각각을 연결하는 직선 사이의 안구 각도 α(113)가 예각이 되도록 마이크로 디스플레이(101)와 렌즈(103)를 조정할 수 있다.
마이크로 디스플레이(101)와 렌즈(103)를 조정하는 방법의 한 예로 도 2에서는 마이크로 디스플레이(101)를 사용자의 양안(107 및 109)을 연결하는 직선과 수직이며 상기 사용자의 양안 각 각을 지나는 직선(111)에서 일정 거리만큼 좌, 우로 이동한다. 마이크로 디스플레이(101) 외에 허상 렌즈(103)를 이동할 수도 있고, 마이크로 디스플레이(101)와 허상 렌즈(103) 모두를 좌 또는 우로 이동할 수도 있다. 사용자의 양안(107 및 109)은 각각의 허상 렌즈(103)를 통해 유한 거리에 형성된 하나의 허상(105B)으로 영상을 인식한다.
한편, 본 발명의 마이크로 디스플레이(101)는 종래의 평판 마이크로 디스플레이가 아닌 곡률(곡면)을 갖는 마이크로 디스플레이로서, 종래의 평판 디스플레이를 이용하여 형성된 허상은 도면 부호 105A와 같이 형성되는 반면에, 본 발명의 곡률(곡면)을 갖는 마이크로 디스플레이(101)는 오목 거울과 같은 효과를 이용하여 종래의 평판 마이크로 디스플레이의 화면보다 더 큰 화면(대화면)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 곡률(곡면)을 갖는 마이크로 디스플레이(101)에 표시된 영상은 상기 렌즈(103)에 의해 오목 거울에 비친 확대된 영상과 같은 허상을 형성하며, 이는 평면 마이크로 디스플레이를 이용한 허상(평면 거울에 비친 물체의 상)보다 크게 보이며, 이에 따라 대화면 및 상기 확대된 영상(고화질 영상)을 제공할 수 있다. 상기 마이크로 디스플레이(101)의 곡률 정도는 원하는 화면 크기에 따라 자유롭게 변경될 수 있으며, 설계자의 의도 또는 소비자의 요구에 따라 다양하게 변경될 수도 있다.
종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 넓은 화각을 갖기 위해서 평판 마이크로 디스플레이의 사이즈를 증가시키거나, 허상 렌즈의 사이즈를 증가시키거나,눈동자와 렌즈 간의 거리(Eye relief distance)를 줄이는 방향으로 설계를 하였으며, 이에 따른 영상의 왜곡과 화질저하를 보정하기 위해서 렌즈 매수가 증가하였다. 반면, 본 발명의 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 상기 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이(101)와 최소 렌즈 1매 이상으로 구성되어 영상의 왜곡과 화질을 보정할 수 있다. 본 발명의 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 상기 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이(101)와 허상 렌즈(103)을 통해 형성된 허상의 배율을 증가시키기 위한 배율 렌즈를 더 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는, 단일 마이크로 디스플레이(102)와 그 단일 마이크로 디스플레이(102)에 표시된 영상으로 허상을 형성하는 허상 렌즈(103)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 단일 마이크로 디스플레이(micro display)(102)와 좌안 및 우안에 대응하는 두 개의 허상 렌즈(103)를 포함한다. 단일 마이크로 디스플레이(102)는 영상을 출사하여 허상 렌즈(103)로 입사한다. 상기 마이크로 디스플레이(102)는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(organic light emitting diode) 디스플레이, LCoS(Liquid Crystal on Silicon), 곡면(또는 평면) 스크린을 결상하는 Rear/Front 방식의 영사(Projection) 장치 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 허상 렌즈(103)는 마이크로 디스플레이(102)로부터 입사된 영상을 이용하여 사용자의 양안(107 및 109)으로 영상을 보낸다. 허상 렌즈(103)는 영상을 이용하여 사용자의 양안(107 및 109)과 반대편으로 허상(105B)을 형성한다. 마이크로 디스플레이(102)로부터 입사된 허상 렌즈(103)를 통하여 보내진 영상은 사용자의 양안(107 및 109)에 결상되고 사용자는 그 영상을 감상할 수 있게 된다. 이때 두 개의 허상 렌즈(103)로부터 형성되는 허상의 위치가 일치하고, 사용자의 양안(107 및 109)을 연결하는 직선과 허상(105B)과 사용자의 양안(107 및 109) 각각을 연결하는 직선 사이의 안구 각도 α(113)가 예각이 되도록 마이크로 디스플레이(102)와 허상 렌즈(103)를 조정할 수 있다.
마이크로 디스플레이(102)는 사용자의 양안(107 및 109)을 연결하는 직선과 수직일 수 있다. 마이크로 디스플레이(102) 외에 허상 렌즈(103)를 이동할 수도 있고, 마이크로 디스플레이(102)와 허상 렌즈(103) 모두를 좌 또는 우로 이동할 수도 있다. 사용자의 양안(107 및 109)은 각각의 허상 렌즈(103)를 통해 유한 거리에 형성된 하나의 허상으로 영상을 인식한다.
본 발명의 마이크로 디스플레이(102)는 종래의 평판 마이크로 디스플레이가 아닌 곡률(곡면)을 갖는 마이크로 디스플레이로서, 오목 거울과 같은 효과를 이용하여 종래의 평판 마이크로 디스플레이의 화면보다 더 큰 화면(대화면)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 곡률(곡면)을 갖는 단일 마이크로 디스플레이(102)에 표시된 영상은 상기 허상 렌즈(103)에 의해 오목 거울에 비친 확대된 영상과 같은 허상을 형성하며, 이는 평면 마이크로 디스플레이를 이용한 허상(평면 거울에 비친 물체의 상)보다 크게 보이며, 이에 따라 대화면 및 상기 확대된 영상(고화질 영상)을 제공할 수 있다. 상기 단일 마이크로 디스플레이(102)의 곡률 정도는 원하는 화면 크기에 따라 자유롭게 변경될 수 있으며, 설계자의 의도 또는 소비자의 요구에 따라 다양하게 변경될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 통해 본 영상(허상)을 나타낸 예시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 곡률(곡면)을 갖는 마이크로 디스플레이(101, 102)에 표시된 영상을 상기 허상 렌즈(103)를 통해 확대된 영상에 대응하는 허상(10B)을 형성하며, 이는 평면 마이크로 디스플레이를 이용한 허상(평면 거울에 비친 물체의 상)(105A)보다 크게 보이며, 이에 따라 대화면 및 상기 확대된 영상(고화질 영상)을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는, 필요에 따라 영상의 가로/세로 비율을 조율할 수 있으며, 이에 따라 와이드(Wide), 파노라마(Panorama), 커브(curved) 등 다양한 영상의 사이즈를 제공할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는, 곡면을 갖는 두 개의 마이크로 디스플레이(101)와 그 두 개의 마이크로 디스플레이(101)에 표시된 동일 영상을 허상으로 변환하는 두 개의 허상 렌즈(103)와; 두 개의 마이크로 디스플레이(101)의 곡률을 변경하는 곡률 제어부(200)를 포함한다.
상기 곡률 제어부(200)는 사용자의 제1 제어 명령에 따라 상기 마이크로 디스플레이(101)가 상기 곡면을 갖도록 상기 곡률을 변경하거나, 사용자의 제2 제어 명령에 따라 상기 마이크로 디스플레이가 평면을 갖도록 상기 곡률을 변경할 수 있다. 예를 들면, 상기 마이크로 디스플레이(101)는 곡률을 갖는 플렉서블 디스플레이일 수 있으며, 상기 곡률 제어부(200)는 상기 곡률을 갖는 플렉서블 디스플레이의 양끝단에 연결된 케이블을 조이거나 풀면서 상기 플렉서블 디스플레이의 곡률을 변경하는 장치일 수 있으며, 이는 곡면형 텔레비전에 사용되는 공지 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는 상기 마이크로 디스플레이(101, 102)의 곡률을 변경함으로써 사용자에게 몰입감을 제공할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는, 단일 마이크로 디스플레이(102)와 그 단일 마이크로 디스플레이(102)에 표시된 영상을 허상으로 변환하는 두 개의 허상 렌즈(103)와; 단일 마이크로 디스플레이(102)의 곡률을 변경하는 곡률 제어부(200)를 포함한다.
상기 곡률 제어부(200)는 사용자의 제1 제어 명령에 따라 상기 단일 마이크로 디스플레이(102)가 상기 곡면을 갖도록 상기 곡률을 변경하거나, 사용자의 제2 제어 명령에 따라 상기 단일 마이크로 디스플레이(102)가 평면을 갖도록 상기 곡률을 변경할 수 있다. 상기 마이크로 디스플레이(102)는 플렉서블 디스플레이 일수 있으며, 상기 곡률 제어부(200)는 상기 플렉서블 디스플레이의 끝단에 연결된 케이블을 조이거나 풀면서 상기 플렉서블 디스플레이의 곡률을 변경하는 장치일 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 헤드 마운티드 장치는 곡면을 갖는 두 개의 마이크로 디스플레이(101), 두 개의 허상 렌즈(103) 그리고 두 개의 거울(반사 미러)(201)을 포함한다.
상기 마이크로 디스플레이(101)는 영상을 출사하고, 거울(201)은 마이크로 디스플레이(101)가 출사한 영상을 받아 허상 렌즈(103)로 반사한다. 이때, 거울(201)은 각도 조절이 가능한 거울일 수 있다. 허상 렌즈(103)는 거울(201)로부터 영상을 받아 사용자의 양안(107 및 109)과 반대편으로 허상을 형성하고, 거울(201)이 반사한 영상을 사용자의 양안(107 및 109)으로 보낸다. 이때 두 개의 허상 렌즈(103)로부터 형성되는 허상(105)의 위치가 일치하고, 안구 각도 α(113)가 예각이 되도록 마이크로 디스플레이(101), 거울(201) 그리고 허상 렌즈(103)를 조정한다. 사용자의 양안(107 및 109)을 연결하는 직선과 수직이며 사용자의 양안(107 및 109) 각 각을 지나는 직선(111)에서 좌 또는 우로 허상 렌즈(103)와 거울(201)을 이동하고, 허상 렌즈(103)와 거울(201)을 좌 또는 우로 일정 각도를 회전시킨다. 사용자의 양안(107 및 109)은 곡면을 갖는 두 개의 마이크로 디스플레이(101)로부터 입사된 영상을 각각의 거울(201)과 렌즈(103)를 통해 유한 거리에 있는 하나의 허상으로 인식한다. 상기 거울(201)을 부분반사 미러로 사용할 때 시스루(See-through) 구조(외부 뷰를 보면서 영상이 구현되는 구조)도 가능할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 마이크로 디스플레이를 곡률을 갖도록 형성하고, 그 마이크로 디스플레이에 표시된 영상을 허상 렌즈를 통해 사용자의 동공에 제공함으로써 대화면의 고화질 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이 103: 허상 렌즈
Claims (10)
- 인체의 두부에 장착되고, 마이크로 디스플레이로부터 출력된 영상으로 허상을 형성하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 있어서,
곡면을 갖는 마이크로 디스플레이와;
상기 곡면을 갖는 마이크로 디스플레이에 표시된 영상을 허상으로 변환하는 허상 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는,
상기 곡면을 갖는 단일 마이크로 디스플레이인 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는,
상기 곡면을 갖는 제1 마이크로 디스플레이와;
상기 곡면을 갖는 제2 마이크로 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제2항에 있어서, 상기 허상 렌즈는,
상기 곡면을 갖는 단일 마이크로 디스플레이에 표시된 제1 영상을 제1 허상으로 변환하는 제1 허상 렌즈와;
상기 곡면을 갖는 단일 마이크로 디스플레이에 표시된 제2 영상을 제2 허상으로 변환하는 제2 허상 렌즈를 포함하며, 상기 제1 및 제2 영상은 서로 동일하며, 상기 제1 및 제2 허상의 위치는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제3항에 있어서, 상기 허상 렌즈는,
상기 제1 마이크로 디스플레이에 표시된 제1 영상을 제1 허상으로 변환하는 제1 허상 렌즈와;
상기 제2 마이크로 디스플레이에 표시된 제2 영상을 제2 허상으로 변환하는 제2 허상 렌즈를 포함하며, 상기 제1 및 제2 영상은 서로 동일하며, 상기 제1 및 제2 허상의 위치는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이의 곡률을 변경하는 곡률 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 곡률 제어부는,
사용자의 제어 명령에 따라 상기 마이크로 디스플레이가 상기 곡면을 갖도록 상기 곡률을 변경하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제6항에 있어서, 상기 곡률 제어부는,
사용자의 제어 명령에 따라 상기 마이크로 디스플레이가 평면을 갖도록 상기 곡률을 변경하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는,
상기 곡면을 갖는 LCD(Liquid Crystal Display), 상기 곡면을 갖는 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이, 상기 곡면을 갖는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon), 곡면 스크린을 결상하는 영사 장치 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는,
상기 곡면을 갖는 플렉서블 디스플레이인 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치.
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| KR1020140085399A KR20160006049A (ko) | 2014-07-08 | 2014-07-08 | 헤드 마운티드 디스플레이 장치 |
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