KR20160068060A - 헤드 마운티드 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 좌안용 화상을 표시하는 제1 가요성 디스플레이; 우안용 화상을 표시하는 제2 가요성 디스플레이; 상기 제1 가요성 디스플레이와 사용자의 좌안 사이에 위치하는 제1 광학계; 상기 제2 가요성 디스플레이와 사용자의 우안 사이에 위치하는 제2 광학계; 및 상기 제1 가요성 디스플레이, 상기 제2 가요성 디스플레이, 상기 제1 광학계 및 상기 제2 광학계가 내부에 배치되는 하우징을 포함한다.

Description

헤드 마운티드 디스플레이 장치{HEAD MOUNTED DISPLAY DEVICE}
본 발명은 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 가요성 디스플레이를 포함하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치(head mounted display device)를 도시한다.
도 1을 참조하면 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 좌안용 평면 디스플레이(110), 우안용 평면 디스플레이(120), 좌안용 렌즈(130), 우안용 렌즈(140) 및 하우징(150)을 포함한다.
사용자는 각각의 소형 디스플레이와 렌즈를 통해 영상을 보게 되고, 대형 영화관에서 영화를 감상하는 듯한 느낌을 제공받는다.
헤드 마운티드 디스플레이 장치는 가상현실, 증강현실 등과 밀접하게 관련되어 있으며 엔터테인먼트, 게임, 군사, 의료 등의 다양한 분야에 활용될 수 있다.
하지만 사용자가 정면을 바라보지 않고 안구를 좌우상하로 움직이는 경우, 사용자의 시야에 데드 존(Dead Zone)이 들어올 수 있어, 임장감이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 데드존 검출을 최소화하고 임장감을 증대시킨 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 좌안용 화상을 표시하는 제1 가요성 디스플레이; 우안용 화상을 표시하는 제2 가요성 디스플레이; 상기 제1 가요성 디스플레이와 사용자의 좌안 사이에 위치하는 제1 광학계; 상기 제2 가요성 디스플레이와 사용자의 우안 사이에 위치하는 제2 광학계; 및 상기 제1 가요성 디스플레이, 상기 제2 가요성 디스플레이, 상기 제1 광학계 및 상기 제2 광학계가 내부에 배치되는 하우징을 포함한다.
상기 제1 가요성 디스플레이 및 상기 제2 가요성 디스플레이 중 적어도 하나의 곡률을 변경시키는 곡률 변경부를 더 포함할 수 있다.
서로 다른 상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 표시함으로써 입체 영상을 구현할 수 있다.
상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분석하여 영상의 심도 값을 출력하는 심도 분석부를 더 포함하고, 상기 곡률 변경부는 상기 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시킬 수 있다.
상기 곡률 변경부는 상기 심도 값이 낮을수록 상기 곡률을 감소시키고, 상기 심도 값이 높을수록 상기 곡률을 증가시킬 수 있다.
상기 심도 분석부는 상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 구성하는 복수의 구성 객체에 대응하는 복수의 심도 값을 출력하고, 상기 곡률 변경부는 복수의 마이크로 액츄에이터를 포함하고, 상기 복수의 구성 객체에 대응하는 상기 복수의 마이크로 액츄에이터는 상기 복수의 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시킬 수 있다.
상기 복수의 마이크로 액츄에이터는 상기 제1 가요성 디스플레이가 포함하는 기판 및 상기 제2 가요성 디스플레이가 포함하는 기판에 행렬 형태로 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 좌안용 화소에 좌안용 화상을 표시하고, 우안용 화소에 우안용 화상을 표시하는 가요성 디스플레이; 사용자의 양안과 상기 가요성 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분리하여 각각 사용자의 좌안과 우안에 투영하는 광학계; 및 상기 가요성 디스플레이와 상기 광학계를 내부에 포함하는 하우징을 포함한다.
상기 가요성 디스플레이의 곡률을 변경시키는 곡률 변경부를 더 포함할 수 있다.
상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분석하여 영상의 심도 값을 출력하는 심도 분석부를 더 포함하고, 상기 곡률 변경부는 상기 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시킬 수 있다.
상기 곡률 변경부는 상기 심도 값이 낮을수록 상기 곡률을 감소시키고, 상기 심도 값이 높을수록 상기 곡률을 증가시킬 수 있다.
상기 광학계는 렌티큘러 렌즈 또는 패럴랙스 배리어를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 좌안용 화상과 우안용 화상을 시분할하여 표시하는 가요성 디스플레이; 상기 좌안용 화상이 표시되는 기간에는 사용자의 우안의 시야를 차단하고, 상기 우안용 화상이 표시되는 기간에는 사용자의 좌안의 시야를 차단하는 광학계; 및 상기 가요성 디스플레이와 상기 광학계를 내부에 포함하는 하우징을 포함한다.
상기 가요성 디스플레이의 곡률을 변경시키는 곡률 변경부를 더 포함할 수 있다.
상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분석하여 영상의 심도 값을 출력하는 심도 분석부를 더 포함하고, 상기 곡률 변경부는 상기 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시킬 수 있다.
상기 곡률 변경부는 상기 심도 값이 낮을수록 상기 곡률을 감소시키고, 상기 심도 값이 높을수록 상기 곡률을 증가시킬 수 있다.
상기 광학계는 셔터 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 데드존 검출을 최소화하고 임장감을 증대시킨 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 곡률 변경부와 심도 분석부를 포함하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 좌안용 화상과 우안용 화상의 대비로 심도 값을 도출해내는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 심도 값이 낮은 경우 곡률이 변경되는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 심도 값이 높은 경우 곡률이 변경되는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 표시 화상을 구성하는 복수의 구성 객체에 대응하는 복수의 심도 값에 따른 곡률 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 제1 가요성 디스플레이(210), 제2 가요성 디스플레이(220), 제1 광학계(230), 제2 광학계(240) 및 하우징(250, housing)을 포함한다.
제1 가요성 디스플레이(210)는 좌안용 화상을 표시하고, 제2 가요성 디스플레이(220)는 우안용 화상을 표시한다.
가요성 디스플레이(flexible display)란 접거나 롤(Roll) 형상으로 말 수 있는 디스플레이를 의미한다. 디스플레이가 가요성을 가지기 위해서, 기판이 유리가 아닌 아크릴, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드 등과 같은 플라스틱으로 구성될 수 있다.
제1 가요성 디스플레이(210)와 제2 가요성 디스플레이(220)는 사용자의 시야를 감싸는 형태로 구부려져 커브드 디스플레이(curved display) 형태가 될 수 있다.
커브드 디스플레이 형태로 사용자의 시야를 감싸게 되므로, 사용자가 안구를 좌우상하로 움직이는 경우에도 도 1의 평면 디스플레이와는 달리, 데드 존이 검출되지 않게 된다.
따라서 사용자에게 제공되는 임장감이 증대된다.
제1 광학계(230)는 제1 가요성 디스플레이(210)와 사용자의 좌안(left eye) 사이에 위치할 수 있다.
제2 광학계(240)는 제2 가요성 디스플레이(220)와 사용자의 우안(right eye) 사이에 위치할 수 있다.
제1 광학계(230) 및 제2 광학계(240)는 상대적으로 작은 표시 면적을 갖는 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220)이 표시하는 화상을 확대하기 위하여 확대 렌즈를 포함할 수 있다. 이러한 확대 렌즈는 볼록 렌즈일 수 있다.
제1 광학계(230) 및 제2 광학계(240)는 확대 렌즈를 사용할 시 발생할 수 있는 광학적인 왜곡(optical distortion)을 방지하기 위하여 광학 경로(optical path)를 변경하는 비구면 렌즈를 더 포함할 수 있다.
하우징(250)은 그 내부에 제1 가요성 디스플레이(210), 제2 가요성 디스플레이(220), 제1 광학계(230) 및 제2 광학계(240)를 포함할 수 있다.
하우징(250)은 그 자체로 사용자의 머리를 둘러싸도록 형성되어 사용자의 머리에 장착될 수 있다. 또는 하우징(250)은 별도의 신축성 헤드 밴드를 포함하여 사용자의 머리에 고정될 수 있다.
이와 같이 하우징(250)의 형태는 제조사에 따라, 사용자의 편의에 따라 변경될 수 있으므로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 3은 곡률 변경부와 심도 분석부를 포함하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 제1 가요성 디스플레이(210), 제2 가요성 디스플레이(220), 제1 광학계(230), 제2 광학계(240), 심도 분석부(300) 및 곡률 변경부(400)를 포함한다.
이때 심도 분석부(300)는 헤드 마운티드 디스플레이 외부에 별도로 형성될 수 있고, 외부의 심도 분석부(300)는 곡률 변경부(400)에 무선 또는 유선으로 심도 데이터를 전달할 수 있다.
곡률 변경부(400)는 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220) 중 적어도 하나의 곡률(curvature)을 변경시킬 수 있다. 즉, 각 가요성 디스플레이의 구부러진 정도를 변경시킬 수 있다.
곡률 변경부(400)는 적어도 하나의 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 액츄에이터란 전계, 자계, 열, 압력 등의 가동 에너지를 사용하여 기계적인 변위를 일으키는 소자를 총칭한다.
기어와 마이크로 모터를 이용한 기계적인 액츄에이터가 사용될 수 있고, 형상기억폴리머를 활용하여 전기적, 자성적 신호를 이용하여 형상을 변화시키는 액츄에이터 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 압전 소자를 이용하여 가요성 디스플레이를 구성하는 기판의 가장 자리에 미세한 물리적 변위를 줌으로써도 구현이 가능하다.
따라서, 가요성 디스플레이를 구부려 곡률을 변경시킬 수 있는 어떠한 소자도 곡률 변경부(400)를 구성할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제1 가요성 디스플레이(210) 또는 제2 가요성 디스플레이(220)의 곡률을 변경시키는 데 있어서, 어느 정도로 곡률을 변경시키느냐가 문제될 수 있다.
룩업 테이블(lookup table)을 미리 구성하여 참조된 데이터에 따라 곡률을 변경시킬 수도 있다.
곡률을 결정하는 구체적인 수단으로서 심도 분석부(300)가 제공될 수 있다.
심도 분석부(300)는 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)을 분석하여 심도 값을 출력할 수 있다. 곡률 변경부(400)는 출력된 심도 값에 따라 곡률을 변경시킬 수 있다.
좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)은 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 내장된 메모리 소자에 저장되어 있을 수 있다. 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)은 외부로부터 무선으로 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 데이터 형태로 공급될 수 있다. 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 별도의 신호 처리 칩을 포함할 수 있고, 이러한 신호 처리 칩은 수신한 화상 데이터를 처리하여 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220)에 공급할 수 있다.
이때 곡률 변경부(400)는 심도 값이 낮을수록 곡률을 감소시키고, 심도 값이 높을수록 곡률을 증가시킬 수 있다.
도 4는 좌안용 화상과 우안용 화상의 대비로 심도 값을 도출해내는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면 좌안용 화상(510)은 사각형 객체(211) 및 삼각형 객체(212)를 포함하고, 우안용 화상(520)은 사각형 객체(221) 및 삼각형 객체(222)를 포함한다.
좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)에서 사각형 객체(211, 221)는 동일한 위치에 배치되어 있다.
좌안용 화상(510)에서 삼각형 객체(212)는 사각형 객체(211)로부터 거리가 a만큼 이격되어 있다.
우안용 화상(520)에서 삼각형 객체(222)는 사각형 객체(221)로부터 거리가 b만큼 이격되어 있다.
여기서 a와 b는 서로 다른 값을 가질 수 있으며, 이로 인하여 사용자는 사각형 객체(211, 221)에 대한 삼각형 객체의 거리(212, 222)감을 서로 다르게 느낄 수 있고, 사각형 객체(211, 221) 뒤에 위치하는 삼각형 객체(212, 222)의 깊이감, 즉 심도(depth)를 느낄 수 있다.
따라서, 심도 분석부(300)는 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)을 분석하여 영상의 심도 값을 출력할 수 있다.
하나의 예시로서, 도 4에서 예시한 것처럼 좌안용 화상 내의 객체 간의 거리와 우안용 화상 내의 객체 간의 거리를 추출하고, 추출된 거리의 차이를 비교하여 거리의 차이가 크면 심도 값이 높고, 거리의 차이가 작으면 심도 값이 낮다고 판정할 수 있다.
도 5는 심도 값이 낮은 경우 곡률이 변경되는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면 테이블 위에 음식이 올려져 있는 표시 화상이 도시되어 있다.
이하 표시 화상이란, 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)을 조합하여 사용자에게 시각적으로 인식시키고자 하는 화상을 뜻한다.
도 5b의 표시 화상은 평면적인 영상으로서 도 6b를 참조하면 비교적 낮은 심도 값을 갖는다. 도 5b에 도시되지 않았지만 텍스트(text), 예를 들어 편지, 책 등의 내용을 표시 화상으로 하고자 할 때 또한, 표시 화상은 비교적 낮은 심도 값을 갖는다.
도 5a는 낮은 심도 값에 따라 곡률 변경부(400)를 통해 곡률이 감소된 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220)를 도시한다. 즉, 도 5a에서 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220)의 구부러진 정도는 도 6a의 경우보다 작으며, 평면형에 가까울 수 있다.
따라서, 사용자는 글자나 영상이 왜곡되지 않은 뚜렷한 화면을 볼 수 있다.
도 6은 심도 값이 높은 경우 곡률이 변경되는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 6b를 참조하면 계곡을 가로지르는 다리가 도시되어 있다. 도 6b의 표시 화상은 입체적인 영상으로서 도 5b를 참조하면 비교적 높은 심도 값을 갖는 것이 효과적이다. 도 6b에는 표시되지 않았지만, 낭떠러지 등 높이를 표현하는 경우에도 높은 심도 값을 갖도록 할 수 있다.
도 6a는 높은 심도 값에 따라 곡률 변경부(400)를 통해 곡률이 증가한 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220)를 도시한다. 즉, 도 6a에서 제1 가요성 디스플레이(210) 및 제2 가요성 디스플레이(220)의 구부러진 정도는 도 5a의 경우보다 크며, 타원형에 더 가까울 수 있다.
따라서, 사용자는 임장감이 극대화되어 사용자가 표시 화상 내에 들어와있는 듯한 느낌을 제공받을 수 있다.
도 7은 표시 화상을 구성하는 복수의 구성 객체에 대응하는 복수의 심도 값에 따른 곡률 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 다시 참조하면, 복수의 구성 객체는 대응하는 복수의 심도 값을 가질 수 있다. 사각형 객체(211, 221)는 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)에서 차이가 없으므로 0의 심도 값을 가질 수 있고, 삼각형 객체(212, 222)는 a-b의 심도 값을 가질 수 있다. 이때 심도 값의 단위는 화소의 개수가 될 수도 있고, 제조사에 따라 달리 정의될 수 있다.
따라서 심도 분석부(300)는 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)을 구성하는 복수의 구성 객체(도 4에서는 사각형 객체 및 삼각형 객체)에 대응하는 복수의 심도 값을 출력할 수 있다.
곡률 변경부(400)는 복수의 마이크로 액츄에이터(810)를 포함할 수 있다.
복수의 마이크로 액츄에이터(810)는 제1 가요성 디스플레이(210)를 구성하는 기판(800) 및 제2 가요성 디스플레이(220)를 구성하는 기판에 행렬 형태로 배열될 수 있다. 기판(800) 위에는 복수의 화소 회로가 행렬 형태로 배열될 수 있다 (미도시).
도시하지는 않았지만 제2 가요성 디스플레이(220)를 구성하는 기판에 또한 기판(800)과 동일한 방식으로 복수의 마이크로 액츄에이터(810)가 배열될 수 있다.
복수의 구성 객체에 대응하는 복수의 마이크로 액츄에이터(810)는 복수의 심도 값에 따라 곡률을 변경시킬 수 있다.
즉, 사각형 객체(211)의 위치에 대응하는 마이크로 액츄에이터(820)는 사각형 객체(211)의 심도 값이 0이므로 기판(800)에 대응하는 부분의 곡률을 0으로 유지할 수 있다.
또한 삼각형 객체(212)의 위치에 대응하는 마이크로 액츄에이터(830)은 삼각형 객체(212)의 심도 값이 a-b이므로 기판(800)에 대응하는 부분의 곡률을 0보다 큰 값으로 변경시킬 수 있다.
따라서, 구성 객체의 심도 값에 따라 기판은 부분적으로 굴곡질 수 있다.
마이크로 액츄에이터의 배열은 제조사에 따라, 사용자의 편의에 따라 달라질 수 있으므로 본 발명에서 한정되지 않는다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 가요성 디스플레이(600), 광학계(610) 및 하우징(620)을 포함한다.
가요성 디스플레이(600)는 좌안용 화소(L)에 좌안용 화상(510)을 표시하고, 우안용 화소(R)에 우안용 화상(520)을 표시한다.
좌안용 화소(L)와 우안용 화소(R)는 광학계(610), 사용자의 양안, 가요성 디스플레이(600)의 물리적 배치에 따라 정해질 수 있다. 좌안용 화소(L)와 우안용 화소(R)는 동일한 물리적 구성을 가지나, 인가되는 표시 화상이 좌안용 화상(510)이냐 우안용 화상(520)이냐에 따라 소프트웨어적으로 달리 구분될 수 있다.
광학계(610)는 사용자의 양안과 가요성 디스플레이(600) 사이에 위치하고, 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)을 분리하여 각각 사용자의 좌안과 우안에 투영할 수 있다.
광학계(610)는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 또는 패럴랙스 배리어(parallax barrier)를 포함할 수 있다.
곡률 변경부(400)와 심도 분석부(300)는 전술한 바와 같은 원리로 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 더 포함될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 가요성 디스플레이(700), 광학계(710) 및 하우징(720)을 포함한다.
가요성 디스플레이(700)는 좌안용 화상(510)과 우안용 화상(520)을 시분할하여 표시할 수 있다.
광학계(710)는 좌안용 화상(510)이 표시되는 기간에는 사용자의 우안의 시야를 차단하고, 우안용 화상(520)이 표시되는 기간에는 사용자의 좌안의 시야를 차단하도록 구성될 수 있다.
광학계(710)는 셔터 부재(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다. 셔터 부재를 포함하는 광학계(710)는 셔터 글래스(shutter glass) 형태로 구성될 수 있다.
곡률 변경부(400)와 심도 분석부(300)는 전술한 바와 같은 원리로 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 더 포함될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
210: 제1 가요성 디스플레이
220: 제2 가요성 디스플레이
230: 제1 광학계
240: 제2 광학계
250: 하우징
300: 심도 분석부
400: 곡률 변경부
510: 좌안용 화상
520: 우안용 화상
600, 700: 가요성 디스플레이
610, 710: 광학계
620, 720: 하우징
800: 기판
810: 마이크로 액츄에이터

Claims (17)

  1. 좌안용 화상을 표시하는 제1 가요성 디스플레이;
    우안용 화상을 표시하는 제2 가요성 디스플레이;
    상기 제1 가요성 디스플레이와 사용자의 좌안 사이에 위치하는 제1 광학계;
    상기 제2 가요성 디스플레이와 사용자의 우안 사이에 위치하는 제2 광학계; 및
    상기 제1 가요성 디스플레이, 상기 제2 가요성 디스플레이, 상기 제1 광학계 및 상기 제2 광학계가 내부에 배치되는 하우징을 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가요성 디스플레이 및 상기 제2 가요성 디스플레이 중 적어도 하나의 곡률을 변경시키는 곡률 변경부를 더 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    서로 다른 상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 표시함으로써 입체 영상을 구현하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분석하여 영상의 심도 값을 출력하는 심도 분석부를 더 포함하고,
    상기 곡률 변경부는 상기 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 곡률 변경부는
    상기 심도 값이 낮을수록 상기 곡률을 감소시키고, 상기 심도 값이 높을수록 상기 곡률을 증가시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 심도 분석부는 상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 구성하는 복수의 구성 객체에 대응하는 복수의 심도 값을 출력하고,
    상기 곡률 변경부는 복수의 마이크로 액츄에이터를 포함하고,
    상기 복수의 구성 객체에 대응하는 상기 복수의 마이크로 액츄에이터는 상기 복수의 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  7. 제6 항에 있어서
    상기 복수의 마이크로 액츄에이터는 상기 제1 가요성 디스플레이가 포함하는 기판 및 상기 제2 가요성 디스플레이가 포함하는 기판에 행렬 형태로 배열되는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  8. 좌안용 화소에 좌안용 화상을 표시하고, 우안용 화소에 우안용 화상을 표시하는 가요성 디스플레이;
    사용자의 양안과 상기 가요성 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분리하여 각각 사용자의 좌안과 우안에 투영하는 광학계; 및
    상기 가요성 디스플레이와 상기 광학계를 내부에 포함하는 하우징을 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 가요성 디스플레이의 곡률을 변경시키는 곡률 변경부를 더 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분석하여 영상의 심도 값을 출력하는 심도 분석부를 더 포함하고,
    상기 곡률 변경부는 상기 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 곡률 변경부는
    상기 심도 값이 낮을수록 상기 곡률을 감소시키고, 상기 심도 값이 높을수록 상기 곡률을 증가시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 광학계는 렌티큘러 렌즈 또는 패럴랙스 배리어를 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  13. 좌안용 화상과 우안용 화상을 시분할하여 표시하는 가요성 디스플레이;
    상기 좌안용 화상이 표시되는 기간에는 사용자의 우안의 시야를 차단하고, 상기 우안용 화상이 표시되는 기간에는 사용자의 좌안의 시야를 차단하는 광학계; 및
    상기 가요성 디스플레이와 상기 광학계를 내부에 포함하는 하우징을 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 가요성 디스플레이의 곡률을 변경시키는 곡률 변경부를 더 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 좌안용 화상과 상기 우안용 화상을 분석하여 영상의 심도 값을 출력하는 심도 분석부를 더 포함하고,
    상기 곡률 변경부는 상기 심도 값에 따라 상기 곡률을 변경시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 곡률 변경부는
    상기 심도 값이 낮을수록 상기 곡률을 감소시키고, 상기 심도 값이 높을수록 상기 곡률을 증가시키는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
  17. 제13 항에 있어서
    상기 광학계는 셔터 부재를 포함하는
    헤드 마운티드 디스플레이 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018052231A1 (ko) * 2016-09-13 2018-03-22 삼성전자주식회사 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치
KR20180052215A (ko) * 2016-11-10 2018-05-18 엘지이노텍 주식회사 광학계, 광학 장치 및 이를 포함하는 가상 현실 구현을 위한 헤드 장착 표시 장치
WO2018230790A1 (ko) * 2017-06-13 2018-12-20 주식회사 비햅틱스 헤드 마운티드 디스플레이
US10795153B2 (en) 2017-06-22 2020-10-06 Samsung Display Co., Ltd. Head mounted display device
US11054657B2 (en) 2018-10-22 2021-07-06 Samsung Electronics Co., Ltd. See-through display device

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016212177A (ja) * 2015-05-01 2016-12-15 セイコーエプソン株式会社 透過型表示装置
CN108965644B (zh) * 2018-07-27 2020-12-01 上海理工大学 一种显示缺失图像的系统及布置方法
CN109109745B (zh) * 2018-07-27 2020-12-25 上海理工大学 一种显示缺失图像的系统
CN108919960B (zh) * 2018-07-27 2020-12-25 上海理工大学 一种显示缺失图像的系统
CN109109744B (zh) * 2018-07-27 2020-12-01 上海理工大学 一种显示缺失图像的系统及布置方法
CN111324200B (zh) 2018-12-14 2022-11-25 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种虚拟现实的显示方法及装置、计算机存储介质
US10725303B2 (en) 2018-12-18 2020-07-28 Sharp Kabushiki Kaisha Wide angle display
US11212509B2 (en) * 2018-12-20 2021-12-28 Snap Inc. Flexible eyewear device with dual cameras for generating stereoscopic images
WO2020197878A1 (en) 2019-03-26 2020-10-01 Interdigital Vc Holdings, Inc. Method for displaying images on a flexible display device in a head-mountable device and corresponding apparatus
US10965931B1 (en) 2019-12-06 2021-03-30 Snap Inc. Sensor misalignment compensation
US11810487B2 (en) * 2020-11-30 2023-11-07 Rovi Guides, Inc. Display system for directing different images to different viewers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130063817A1 (en) * 2010-04-20 2013-03-14 Charles M. Santori Stereo vision viewing systems
US20130207946A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-15 Lg Display Co., Ltd. Flexible display
US20130258461A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Fujitsu Limited 3d display device and method
CN104052988A (zh) * 2014-06-16 2014-09-17 京东方科技集团股份有限公司 3d显示驱动方法及3d眼镜驱动方法
US20140266990A1 (en) * 2011-11-24 2014-09-18 Panasonic Corporation Head-mounted display device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483307A (en) 1994-09-29 1996-01-09 Texas Instruments, Inc. Wide field of view head-mounted display
JP2002228972A (ja) 2001-02-07 2002-08-14 Toyo Commun Equip Co Ltd ヘッドマウントディスプレー
US6522474B2 (en) 2001-06-11 2003-02-18 Eastman Kodak Company Head-mounted optical apparatus for stereoscopic display
KR20070104960A (ko) 2006-04-24 2007-10-30 엘지전자 주식회사 헤드 마운티드 디스플레이 장치
JP5871809B2 (ja) 2009-11-21 2016-03-01 マゲーリー, ダグラス, ピーターMAGYARI, Douglas, Peter 頭部装着ディスプレイ装置
JP2011145488A (ja) 2010-01-14 2011-07-28 Sony Corp ヘッドマウントディスプレイ
KR101388980B1 (ko) 2012-08-21 2014-04-24 주식회사 도담시스템스 헤드 마운티드 디스플레이 장치
CN104093015B (zh) * 2014-06-23 2016-01-06 京东方科技集团股份有限公司 一种显示系统及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130063817A1 (en) * 2010-04-20 2013-03-14 Charles M. Santori Stereo vision viewing systems
US20140266990A1 (en) * 2011-11-24 2014-09-18 Panasonic Corporation Head-mounted display device
US20130207946A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-15 Lg Display Co., Ltd. Flexible display
US20130258461A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Fujitsu Limited 3d display device and method
CN104052988A (zh) * 2014-06-16 2014-09-17 京东方科技集团股份有限公司 3d显示驱动方法及3d眼镜驱动方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018052231A1 (ko) * 2016-09-13 2018-03-22 삼성전자주식회사 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치
US10754150B2 (en) 2016-09-13 2020-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including flexible display
KR20180052215A (ko) * 2016-11-10 2018-05-18 엘지이노텍 주식회사 광학계, 광학 장치 및 이를 포함하는 가상 현실 구현을 위한 헤드 장착 표시 장치
WO2018230790A1 (ko) * 2017-06-13 2018-12-20 주식회사 비햅틱스 헤드 마운티드 디스플레이
US11131856B2 (en) 2017-06-13 2021-09-28 Bhaptics Inc. Head-mounted display
US10795153B2 (en) 2017-06-22 2020-10-06 Samsung Display Co., Ltd. Head mounted display device
US11385459B2 (en) 2017-06-22 2022-07-12 Samsung Display Co. Ltd. Head mounted display device with lens and display that minimize lens reflected virtual image perception
US11054657B2 (en) 2018-10-22 2021-07-06 Samsung Electronics Co., Ltd. See-through display device
US11467414B2 (en) 2018-10-22 2022-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. See-through display device

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Publication number Publication date
KR102275778B1 (ko) 2021-07-09
US20160165218A1 (en) 2016-06-09
US9769465B2 (en) 2017-09-19

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