KR20180025528A - Personal immersion apparatus - Google Patents

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KR20180025528A KR1020160112226A KR20160112226A KR20180025528A KR 20180025528 A KR20180025528 A KR 20180025528A KR 1020160112226 A KR1020160112226 A KR 1020160112226A KR 20160112226 A KR20160112226 A KR 20160112226A KR 20180025528 A KR20180025528 A KR 20180025528A
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Abstract

The present invention provides a personal immersive device realizing a virtual reality and an augmented reality on one device. The personal immersive device provides first and second display panels in which transparent parts are located between each of adjacent pixels. The pixels of the first display panel and the transparent part of the second display panel are overlapped, when the pixels of the second display panel are overlapped with the transparent part of the first display panel, the display panels operate in a first mode and first data is displayed on the pixels of the display panels. The transparent part of the first display panel and the transparent part of the second display panel are overlapped, when the pixels of the second display panel are overlapped with the pixels of the first display panel, the display panels operate in a second mode, second data is displayed on the pixels of the display panels, and an external real environment is visible through the transparent part of the display panels.

Description

개인 몰입형 장치{PERSONAL IMMERSION APPARATUS}{PERSONAL IMMERSION APPARATUS}

본 발명은 가상 현실과 증강 현실을 구현하는 개인 몰입형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a personal immersion apparatus that implements a virtual reality and an augmented reality.

가상 현실 기술은 국방, 건축, 관광, 영화, 멀티미디어, 게임 분야 등에 적용되고 있다. 가상 현실은 입체 영상 기술을 이용하여 실제 환경과 유사하게 느껴지는 특정한 환경, 상황을 의미한다. Virtual reality technology has been applied to defense, architecture, tourism, film, multimedia, and games. Virtual reality refers to a specific environment or situation that feels similar to a real environment by using stereoscopic image technology.

개인 몰입형 장치는 HMD(Head Mounted Display), FMD(Face Mounted Display), EGD(Eye Glasses-type Display) 등 다양한 형태로 개발되고 있다. 개인 몰입형 장치는 가상 현실(Virtual　Reality. VR) 기기 또는 증강 현실(Augmented Reality, AR) 기기로 나뉘어진다. Personal immersion devices are being developed in various forms such as HMD (Head Mounted Display), FMD (Face Mounted Display), and EGD (Eye Glasses-type Display). Personal immersion devices are divided into Virtual Reality (VR) devices or Augmented Reality (AR) devices.

가상 현실 기기는 HMD나 FMD 형태의 디자인으로 개발되고 있다. 증강 현실 기기는 외부 환경의 투시와 영상 디스플레이가 가능한 EGD 형태로 개발되고 있다.Virtual reality devices are being developed in the form of HMD or FMD. Augmented reality devices are being developed in the form of EGD, which allows the external environment to be viewed and displayed.

최근에는 스마트 폰으로 가상 현실 기기의 디스플레이를 구현한 제품이 출시되고 있다.Recently, a product that realizes a display of a virtual reality device as a smartphone is being launched.

종래 기술에서 가상 현실 기기와 증강 현실 기기는 분리되어 있다. 따라서, 사용자는 가상 현실 콘텐츠와 증강 현실 콘텐츠를 보기 위해서 가상 현실 기기와 증강 현실 기기를 별도로 구매하여야 한다. In the prior art, the virtual reality device and the augmented reality device are separated. Accordingly, the user must purchase the virtual reality device and the augmented reality device separately to view the virtual reality content and the augmented reality content.

본 발명은 가상 현실과 증강 현실을 하나의 기기에서 구현한 개인 몰입형 장치를 제공한다.The present invention provides a personal immersion type device in which a virtual reality and an augmented reality are realized in one device.

본 발명의 개인 몰입형 장치는 각각 이웃한 픽셀들 사이에 투명부가 배치된 제1 및 제2 표시패널을 구비한다. 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 투명부와 중첩될 때 제1 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제1 데이터가 표시된다. 상기 제1 표시패널의 투명부와 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 중첩될 때 제2 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제2 데이터가 표시되고 상기 표시패널들의 투명부를 통해 외부 실제 환경이 보인다.The personal immersion apparatus of the present invention includes first and second display panels each having a transparent portion disposed between neighboring pixels. When the pixels of the first display panel overlap with the transparent portion of the second display panel and the pixels of the second display panel overlap the transparent portion of the first display panel, the display panels operate in the first mode, The first data is displayed on the pixels of the display panels. When the transparent portion of the first display panel overlaps the transparent portion of the second display panel and the pixels of the second display panel overlap with the pixels of the first display panel, the display panels operate in the second mode, The second data is displayed on the pixels of the display panels and the external real environment is seen through the transparent portions of the display panels.

본 발명의 다른 실시예에 따른 개인 몰입형 장치는 각각 이웃한 픽셀들 사이에 투명부가 배치된 제1 및 제2 표시패널, 및 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널을 연결하는 힌지를 구비한다. 상기 힌지를 중심으로 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널이 겹쳐질 때 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 투명부와 중첩되어 제1 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제1 데이터가 표시된다. 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널이 상기 힌지를 사이에 두고 펼쳐질 때 상기 표시패널들이 제2 모드로 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제2 데이터가 표시되고 상기 표시패널들의 투명부를 통해 외부 실제 환경이 보인다. A personal immersion apparatus according to another embodiment of the present invention includes first and second display panels each having a transparent portion disposed between neighboring pixels, and a hinge connecting the first display panel and the second display panel do. The pixels of the first display panel and the transparent portions of the second display panel are overlapped when the first display panel and the second display panel are overlapped with each other about the hinge and the pixels of the second display panel overlap the first The display panel is operated in the first mode by overlapping with the transparent portion of the display panel to display the first data on the pixels of the display panel. When the first display panel and the second display panel are spread with the hinge therebetween, the display panels operate in a second mode to display second data on the pixels of the display panels, and through the transparent parts of the display panels The external physical environment is visible.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개인 몰입형 장치는 각각 이웃한 픽셀들 사이에 투명부가 배치된 제1 및 제2 표시패널, 및 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널이 탈착 가능하게 삽입되는 디스플레이 홀더를 구비한다. 상기 디스플레이 홀더 내에 상기 제1 및 제2 표시패널이 삽입될 때 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 투명부와 중첩되어 제1 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 제1 및 제2 표시패널들의 픽셀들에 제1 데이터가 표시된다. 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널 중 적어도 어느 하나가 상기 디스플레이 홀더로부터 분리될 때 상기 표시패널들이 제2 모드로 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제2 데이터가 표시되고 상기 표시패널들의 투명부를 통해 외부 실제 환경이 보인다. A personal immersion type apparatus according to another embodiment of the present invention includes first and second display panels each having a transparent portion disposed between adjacent pixels, and a second display panel having a first display panel and a second display panel, And a display holder. When the first and second display panels are inserted into the display holder, the pixels of the first display panel overlap with the transparent portions of the second display panel, and the pixels of the second display panel overlap with the transparent And the display panels operate in a first mode to display first data on the pixels of the first and second display panels. When at least one of the first display panel and the second display panel is separated from the display holder, the display panels operate in a second mode to display second data on the pixels of the display panels, The external real environment is visible through the transparent part.

상기 제1 데이터는 가상 현실 데이터이고, 상기 제2 데이터는 증강 현실 데이터이다.The first data is virtual reality data, and the second data is augmented reality data.

본 발명은 제1 및 제2 표시패널의 픽셀들과 투명부를 겹치거나 개방하는 방법으로 AR 모드와 VR 모드로 표시패널들의 동작을 전환할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 개인 몰입형 장치는 가상 현실과 증강 현실을 하나의 기기에서 구현할 수 있다.The present invention can switch the operation of the display panels in the AR mode and the VR mode by overlapping or opening the transparent portions with the pixels of the first and second display panels. As a result, the personal immersion type apparatus of the present invention can realize the virtual reality and the augmented reality in one device.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개인 몰입형 장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개인 몰입형 장치의 표시장치를 보여 주는 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 표시장치의 AR 모드를 보여 주는 도면들이다.
도 5 및 도 6은 도 2에 도시된 표시장치의 VR 모드를 보여 주는 도면들이다.
도 7은 도 2에 도시된 표시장치의 모드 전환 장치를 보여 주는 도면이다.
도 8은 도 7에서 선 “Ⅰ-Ⅰ'”을 따라 절취하여 표시패널 세트의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 표시패널들을 분리한 도면들이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개인 몰입형 장치의 표시장치를 보여 주는 도면들이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개인 몰입형 장치의 표시장치를 보여 주는 도면들이다.1 is a block diagram illustrating a personal immersion apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a display device of a personal immersion apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are views showing the AR mode of the display device shown in FIG.
FIGS. 5 and 6 are views showing the VR mode of the display device shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 7 is a view showing a mode switching device of the display device shown in FIG. 2. FIG.
8 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the display panel set taken along the line " I-I " in Fig.
9A and 9B are views in which the display panels shown in FIG. 7 are separated.
10 to 12 are views showing a display device of a personal immersion apparatus according to a second embodiment of the present invention.
13 to 16 are views showing a display device of the personal immersion apparatus according to the third embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1을 참조하면, 본 발명의 개인 몰입형 장치는 시스템 제어부(50), 디스플레이 구동부(20), 다수의 표시패널(10) 등을 구비한다. Referring to FIG. 1, the personal immersion type apparatus of the present invention includes a system control unit 50, a display driving unit 20, a plurality of display panels 10, and the like.

시스템 제어부(50)는 센서(52), 카메라(54) 등에 연결된다. 시스템 제어부(50)는 메모리나 외부 비디오 소스와 연결되는 외부 기기 인터페이스, 사용자 명령을 수신하는 유저 인터페이스(User interface), 개인 몰입형 장치의 구동에 필요한 전원을 생성하는 전원부 등을 더 포함한다. 외부 기기 인터페이스, 유저 인터페이스, 전원부 등은 도면에서 생략되어 있다. 외부 기기 인터페이스는 Universal serial bus(USB), High definition　multimedia interface (HDMI) 등 공지된 다양한 인터페이스 모듈로 구현될 수 있다. The system control unit 50 is connected to the sensor 52, the camera 54, and the like. The system control unit 50 further includes a memory, an external device interface connected to an external video source, a user interface for receiving a user command, and a power unit for generating power necessary for driving the personal immersion apparatus. An external device interface, a user interface, a power supply, and the like are omitted from the drawings. The external device interface may be implemented by various known interface modules such as a universal serial bus (USB) and a high definition multimedia interface (HDMI).

시스템 제어부(50)는 영상 데이터를 디스플레이 구동부(20)로 전송하고, 디스플레이 구동부(20)를 제어한다. 디스플레이 구동부(20)로 전송되는 영상 데이터는 가상 현실 데이터, 증강 현실 데이터, 그 이외 외부 비디오 소스로부터 수신된 영상 데이터를 포함할 수 있다. 가상/증강 현실 데이터는 2D 또는 3D 포맷 데이터로 디스플레이 구동부(20)로 전송될 수 있다. 3D 포맷 데이터는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리된다. 가상 현상 영상 데이터는 외부 기기 인터페이스를 통해 메모리 모듈이나 외부 비디오 소스로부터 시스템 제어부(50)에 수신될 수 있다. 가상 현실 영상 데이터는 외부 환경과 독립된 영상 데이터이다. 증강 현실 데이터는 외부 실제 환경의 이미지와 관련된 정보를 포함한다. 센서(52)는 자이로 센서, 가속도 센서 등 다양한 센서를 포함한다. 시스템 제어부(50)는 개인 몰입형 장치를 착용한 사용자가 움직일 때 센서 스크린 상에서 투영된 영상이 연동되어 사용자를 따라 함께 이동할 수 있도록 영상 데이터를 조절한다. The system control unit 50 transmits the image data to the display driving unit 20 and controls the display driving unit 20. The image data transmitted to the display driver 20 may include virtual reality data, augmented reality data, and image data received from an external video source. The virtual / augmented reality data may be transmitted to the display driving unit 20 as 2D or 3D format data. 3D format data is separated into left eye image data and right eye image data. The virtual development image data may be received from the memory module or an external video source through the external device interface to the system control unit 50. The virtual reality image data is image data independent of the external environment. The augmented reality data includes information related to an image of an external real environment. The sensor 52 includes various sensors such as a gyro sensor and an acceleration sensor. The system control unit 50 adjusts the image data so that the images projected on the sensor screen interlock with each other when the user wearing the personal immersion apparatus moves and moves along with the user.

표시패널들(10)은 좌안용 표시패널 세트와, 우안용 표시패널 세트를 포함한다. 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트 각각은 제1 및 제2 표시패널을 포함한다. The display panels 10 include a left-eye display panel set and a right-eye display panel set. Each of the left-eye display panel set and the right-eye display panel set includes first and second display panels.

표시패널 각각은 투명 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 투명 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display)를 기반으로 구현된 투명 디스플레이의 표시패널이다. Each of the display panels is a display panel of a transparent display implemented based on a transparent liquid crystal display (LCD) or a transparent organic light emitting display (OLED display).

표시패널들 각각은 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인들, 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)가 인가되는 게이트 라인들(또는 스캔 라인들), 및 데이터 라인들과 게이트 라인들의 직교 구조에 의해 매트릭스 형태로 배열된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들은 도 3 및 도 5와 같이 컬러 구현을 위하여, 적색(Red, R), 녹색(Green, G), 및 청색(Blue, B) 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 픽셀들 각각은 도 10 및 도 13과 같이 백색(White, W) 서브 픽셀(P)을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들 각각은 스위치 TFT(Thin Film Transistor), 구동 TFT, OLED(Organic Light Emitting Diode) 등을 포함할 수 있다.Each of the display panels is arranged in a matrix by a data line to which a data voltage is applied, gate lines (or scan lines) to which a gate pulse (or scan pulse) is applied, and an orthogonal structure of data lines and gate lines Lt; / RTI > The pixels may include red (R), green (G), and blue (B, B) subpixels for a color implementation, as shown in Figures 3 and 5. Each of the pixels may further include a white (W, W) subpixel (P) as shown in FIGS. 10 and 13. Each of the subpixels may include a switch TFT (Thin Film Transistor), a driving TFT, an OLED (Organic Light Emitting Diode), and the like.

디스플레이 구동부(20)는 표시패널들(10)을 구동하여 시스템 제어부(50)로부터의 영상 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입한다. 디스플레이 구동부(20)는 데이터 구동부, 게이트 구동부, 및 타이밍 콘트롤러 등을 구비한다. 데이터 구동부는 입력 영상의 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생하고, 그 데이터 전압을 데이터 라인들로 출력한다. 게이트 구동부는 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 게이트 라인들에 순차적으로 출력한다. 타이밍 콘트롤러는 시스템 제어부(50)로부터 수신된 입력 영상의 데이터를 데이터 구동부로 전송한다. 타이밍 콘트롤러는 입력 영상 데이터와 동기되는 타이밍 신호들을 시스템 제어부(50)로부터 수신하고, 이 타이밍 신호들을 바탕으로 데이터 구동부와 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어한다. The display driver 20 drives the display panels 10 to write the image data from the system controller 50 to the pixels of the display panel. The display driver 20 includes a data driver, a gate driver, and a timing controller. The data driver converts the data of the input image into a gamma compensation voltage to generate a data voltage, and outputs the data voltage to the data lines. The gate driver sequentially outputs a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines. The timing controller transmits the data of the input image received from the system control unit 50 to the data driver. The timing controller receives timing signals synchronized with the input image data from the system controller 50, and controls the operation timing of the data driver and the gate driver based on the timing signals.

본 발명의 개인 몰입형 장치는 VR 모드에서 가상 현실 데이터를 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트에 재현한다. 그리고 본 발명의 개인 몰입형 장치는 AR 모드에서 외부 환경의 실제 이미지를 표시패널들의 투명부를 통해 사용자에게 보여 주고 증강 현실 데이터를 표시패널들의 픽셀들에 표시한다. The personal immersion apparatus of the present invention reproduces the virtual reality data in the left eye display panel set and the right eye display panel set in the VR mode. The personal immersion apparatus of the present invention displays the actual image of the external environment in the AR mode to the user through the transparent part of the display panels and displays the augmented reality data on the pixels of the display panels.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개인 몰입형 장치의 표시장치를 보여 주는 도면이다. 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 표시장치의 AR 모드를 보여 주는 도면들이다. 도 5 및 도 6은 도 2에 도시된 표시장치의 VR 모드를 보여 주는 도면들이다. 2 is a view illustrating a display device of a personal immersion apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 3 and 4 are views showing the AR mode of the display device shown in FIG. FIGS. 5 and 6 are views showing the VR mode of the display device shown in FIG. 2. FIG.

도 2를 참조하면, 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트 각각은 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)을 포함한다. Referring to Fig. 2, each of the left-eye display panel set and the right-eye display panel set includes first and second display panels PNL1 and PNL2.

제1 및 제2 표시패널들(PNL1, PNL2) 각각의 픽셀 어레이는 입력 영상의 데이터를 표시하는 픽셀들과, 외부로부터의 빛이 그대로 통과되는 투명부를 포함한다. 투명부는 표시패널들 각각에서 이웃한 픽셀들 사이에 배치된다. 투명부는 픽셀 없이 투명한 기판만 포함한다. 외부 실제 환경의 자연광 또는 주변광이 표시패널들(PNL1, PNL2)의 투명부를 통해 그대로 통과된다.The pixel array of each of the first and second display panels PNL1 and PNL2 includes pixels for displaying data of an input image and a transparent portion through which light from the outside is directly passed. The transparent portion is disposed between neighboring pixels in each of the display panels. The transparent portion includes only a transparent substrate without a pixel. Natural light or ambient light of the external real environment is passed through the transparent portions of the display panels PNL1 and PNL2 as they are.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 적어도 어느 하나는 회동 가능하게 디스플레이 홀더 내에 설치된다. 디스플레이 홀더는 도 8과 같이 좌안용 표시패널과 우안용 표시패널 각각에서 두 장의 표시패널들(PNL1, PNL2)을 지지하고, 표시패널의 회전 운동을 가이드한다. At least one of the first and second display panels (PNL1, PNL2) is rotatably installed in the display holder. The display holder supports two display panels (PNL1 and PNL2) in the left and right eye display panels, respectively, as shown in Fig. 8, and guides the rotational movement of the display panel.

AR 모드에서, 도 3 및 도 4와 같이 제1 표시패널(PNL1)의 픽셀들은 제2 표시패널(PNL1, PNL2)과 중첩되고, 제2 표시패널(PNL1)의 투명부들과 제2 표시패널(PNL1)의 투명부들과 중첩된다. 제1 및 제2 표시패널들(PNL1, PNL2) 간의 투명부 중첩 구조로 인하여, AR 모드에서 도 4와 같이 외부 실제 환경의 빛이 제1 및 제2 표시패널들(PNL1, PNL2)의 투명부들을 통해 그대로 통과된다. AR 모드에서 증강 현실 데이터는 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 적어도 하나의 픽셀들에 표시된다. 따라서, 사용자는 AR 모드에서 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트를 통해 외부 실제 환경과 함께 증강 현실 데이터를 볼 수 있다.  3 and 4, the pixels of the first display panel PNL1 are overlapped with the second display panel PNL1 and PNL2, and the transparent portions of the second display panel PNL1 and the second display panel PNL1 PNL1). Due to the transparent superposition structure between the first and second display panels PNL1 and PNL2, in the AR mode, the light of the external real environment is reflected by the transparent portions of the first and second display panels PNL1 and PNL2, . In the AR mode, augmented reality data is displayed on at least one of the first and second display panels PNL1 and PNL2. Therefore, the user can view the augmented reality data together with the external real environment through the left eye display panel set and the right eye display panel set in the AR mode.

VR 모드에서, 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 어느 하나가 사용자 또는 모터와 기어를 이용한 전동 방식으로 회전된다. 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 어느 하나가 90°회전되면, 도 5 및 도 6과 같이 제1 표시패널(PNL1)의 픽셀들과 제2 표시패널(PNL2)의 투명부이 중첩된다. 제1 표시패널(PNL1)의 투명부는 제2 표시패널(PNL2)의 픽셀들과 중첩된다. VR 모드에서 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)의 픽셀 어레이는 투명부 없이 가상 현실 데이터를 표시하는 픽셀들만으로 구성된다. 따라서, 사용자는 VR 모드에서 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트를 통해 시스템 보드로부터 수신된 가상 현실 데이터를 볼 수 있다.In the VR mode, any one of the first and second display panels PNL1 and PNL2 is rotated in a motorized manner using a user or a motor and a gear. When either one of the first and second display panels PNL1 and PNL2 is rotated by 90 degrees, the transparent portions of the pixels of the first display panel PNL1 and the second display panel PNL2 overlap each other as shown in Figs. 5 and 6 do. The transparent portion of the first display panel PNL1 overlaps with the pixels of the second display panel PNL2. In the VR mode, the pixel array of the first and second display panels (PNL1, PNL2) consists of only pixels that display virtual reality data without a transparent portion. Thus, the user can view the virtual reality data received from the system board through the left and right eye display panel sets in the VR mode.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 적어도 어느 하나는 모터와 그 모터의 회전력을 전달하는 기어를 통해 회전될 수 있다. 이러한 전동 방식 구동 방식에서 시스템 제어부(50)는 AR 모드와 VR 모드를 지시하는 모드 신호를 발생하고, 모터는 모드 신호에 응답하여 회전될 수 있다. At least one of the first and second display panels PNL1 and PNL2 may be rotated through a motor and a gear that transmits rotational force of the motor. In this electric drive system, the system controller 50 generates a mode signal indicating the AR mode and the VR mode, and the motor can be rotated in response to the mode signal.

도 2 내지 도 6에 도시된 개인 몰입형 장치는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도 7은 안경 디자인으로 구현된 예를 보여 주고 있다. 본 발명의 개인 몰입형 장치는 도 7과 같은 구조로 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. The personal immersion apparatus shown in Figs. 2 to 6 can be implemented in various forms. Figure 7 shows an example implemented with a spectacle design. It should be noted that the personal immersion apparatus of the present invention is not limited to the structure shown in Fig.

도 7은 도 2에 도시된 표시장치의 모드 전환 장치를 보여 주는 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 표시장치의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다. 도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 표시패널들을 분리한 도면이다. 도 9a는 도 7에 도시된 우안용 표시패널 세트의 표시패널들이고, 도 9b는 도 7에 도시된 좌안용 표시패널 세트의 표시패널들이다. FIG. 7 is a view showing a mode switching device of the display device shown in FIG. 2. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the display device shown in FIG. 9A and 9B are views showing the display panels shown in FIG. Fig. 9A is the display panels of the right eye display panel set shown in Fig. 7, and Fig. 9B is the display panels of the left eye display panel set shown in Fig.

도 7 및 도 8을 참조하면, 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트 각각은 디스플레이 홀더(60) 내에 삽입된 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)을 구비한다. 한 쌍의 디스플레이 홀더(60)는 좌안용 표시패널 세트와 우안용 표시패널 세트가 사용자의 좌안과 우안에 대향하도록 양안 거리 만큼 이격되어 코다리(bridge)로 연결된다. 디스플레이 홀더들(60) 각각에 도시하지 않은 코 패드(Nose pad)가 배치되고, 힌지(hinge)를 경유하여 안경 다리(temple)(62)에 연결될 수 있다. 다리의 끝 부분이 사용자의 귀에 걸린다. 안경 다리(62)에 개인 몰입형 장치의 구동에 필요한 전원을 발생하는 전원부(64)가 내장될 수 있다. 디스플레이 홀더(60) 및/또는 안경 다리(62)에 외부 기기 인터페이스, 각종 센서, 카메라 등이 배치될 수 있다.7 and 8, each of the left-eye and right-eye display panel sets includes first and second display panels PNL1 and PNL2 inserted in a display holder 60. [ The pair of display holders 60 are connected by bridges so that the left and right eye display panel sets and the right eye display panel sets are opposed to the left and right eyes of the user by the binocular distance. A nose pad (not shown) is disposed on each of the display holders 60 and can be connected to a temple 62 via a hinge. The tip of the leg is caught in the user's ear. The power supply unit 64 for generating power necessary for driving the personal immersion type apparatus can be incorporated in the eyeglass leg 62. [ An external device interface, various sensors, a camera, and the like may be disposed on the display holder 60 and / or the eyeglass legs 62.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 적어도 어느 하나는 디스플레이 홀더(60) 내에 회전 가능하게 설치된다. 이를 위하여, 디스플레이 홀더(60)는 베어링(61)을 포함한다. 베어링(61)은 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 회동되는 표시패널의 마찰력을 줄여 표시패널의 회전 운동을 원할하게 한다. At least one of the first and second display panels (PNL1, PNL2) is rotatably installed in the display holder (60). To this end, the display holder (60) includes a bearing (61). The bearing 61 reduces the frictional force of the rotating display panel among the first and second display panels PNL1 and PNL2 to facilitate the rotational motion of the display panel.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 적어도 하나에 손잡이(71)가 배치될 수 있다. 제1 표시패널(PNL1)의 손잡이(71)에 자석 또는 자성체(73)가 배치될 수 있다. 제2 표시패널(PNL2)은 회전 중심으로부터 90°각도로 벌어진 제1 및 제2 자석 홀더(72a, 72b)가 배치될 수 있다. 제1 및 제2 자석 홀더(72a, 72b) 각각은 자석(74)을 포함한다. 제1 및 제2 자석 홀더(72a, 72b)가 손잡이 역할을 할 수도 있다. 반대로, 제2 표시패널(PNL2)에 손잡이(71)가 배치되고, 제1 표시패널(PNL1)에 자석 홀더(72a, 72b)가 배치될 수 있다. The handle 71 may be disposed on at least one of the first and second display panels PNL1 and PNL2. A magnet or a magnetic body 73 may be disposed on the handle 71 of the first display panel PNL1. The second display panel (PNL2) may be provided with first and second magnet holders (72a, 72b) angled at an angle of 90 degrees from the center of rotation. Each of the first and second magnet holders 72a, 72b includes a magnet 74. The first and second magnet holders 72a and 72b may serve as knobs. On the contrary, the handle 71 is disposed on the second display panel PNL2, and the magnet holders 72a and 72b can be disposed on the first display panel PNL1.

AR 모드에서 도 7의 우안용 표시패널 세트와 같이, 제1 표시패널(PNL1)의 손잡이(71)는 제2 표시패널(PNL2)의 제1 자석 홀더(72a)에 정렬된다. 이 때 손잡이(71)와 제1 자석 홀더(72a)가 자력으로 붙어 있으므로 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)은 도 3 및 도 4와 같은 AR 모드의 자세로 고정된다. In the AR mode, the handle 71 of the first display panel PNL1 is aligned with the first magnet holder 72a of the second display panel PNL2, like the right eye display panel set of Fig. At this time, since the handle 71 and the first magnet holder 72a are magnetically attached, the first and second display panels PNL1 and PNL2 are fixed in the attitude of the AR mode as shown in Figs.

사용자가 손잡이(71)를 돌려 제1 표시패널(PNL1) 또는 제2 표시패널(PNL2)을 90°회전시키거나 전동 방식으로 회전되면, 본 발명의 개인 몰입형 장치는 VR 모드로 전환된다. VR 모드에서 도 7의 좌안용 표시패널 세트와 같이, 제1 표시패널(PNL1)의 손잡이(71)는 제2 표시패널(PNL2)의 제2 자석 홀더(72b)에 정렬된다. 이 때 손잡이(71)와 제2 자석 홀더(72b)가 자력으로 붙어 있으므로 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)은 도 5 및 도 6과 같은 VR 모드의 자세로 고정된다.When the user rotates the first display panel (PNL1) or the second display panel (PNL2) by turning the knob (71) by 90 degrees or by rotating in a motorized manner, the personal immersion apparatus of the present invention is switched to the VR mode. In the VR mode, the handle 71 of the first display panel PNL1 is aligned with the second magnet holder 72b of the second display panel PNL2, like the left-eye display panel set of Fig. At this time, since the handle 71 and the second magnet holder 72b are magnetically attached, the first and second display panels PNL1 and PNL2 are fixed to the VR mode postures as shown in Figs.

본 발명의 개인 몰입형 표시장치는 도 2 내지 도 9b에서 알 수 있는 바와 같이, 하나의 기기에서 가상 현실과 증강 현실을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 VR 모드와 AR 모드를 손쉽게 전환할 수 있다. The personal immersion type display device of the present invention can realize a virtual reality and an augmented reality in one device, as can be seen from Figs. 2 to 9B. Further, the present invention can easily switch between the VR mode and the AR mode.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개인 몰입형 장치의 표시장치를 보여 주는 도면들이다. 10 to 12 are views showing a display device of a personal immersion apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 제1 및 제2 표시패널들(PNL1, PNL2) 각각의 픽셀 어레이는 입력 영상의 데이터를 표시하는 픽셀들과, 외부로부터의 빛이 그대로 통과되는 투명부를 포함한다. 투명부는 표시패널들 각각에서 이웃한 픽셀들 사이에 배치된다. 투명부는 픽셀 없이 투명한 기판만 포함한다. 외부 실제 환경의 자연광 또는 주변광이 표시패널(PNL1, PNL2)의 투명부와 백색 서브 픽셀(W)을 통해 그대로 통과된다.10 to 12, the pixel array of each of the first and second display panels PNL1 and PNL2 includes pixels that display data of an input image and a transparent portion through which light from the outside is directly passed . The transparent portion is disposed between neighboring pixels in each of the display panels. The transparent portion includes only a transparent substrate without a pixel. Natural light or ambient light of the external real environment is passed through the transparent portion of the display panels PNL1 and PNL2 and the white subpixel W as they are.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)은 힌지(80)를 통해 체결된다. 따라서, 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)은 힌지(80)를 중심으로 회전하여 서로 겹쳐지거나 펼쳐질 수 있다. The first and second display panels (PNL1, PNL2) are fastened through a hinge (80). Accordingly, the first and second display panels PNL1 and PNL2 can be rotated around the hinge 80 and overlapped or unfolded.

AR 모드에서, 제1 표시패널(PNL1)과 제2 표시패널(PNL2)은 도 11과 같이 펼쳐진다. AR 모드에서, 제1 표시패널(PNL1)과 제2 표시패널(PNL2)이 겹쳐지지 않기 때문에 외부 실제 환경의 빛이 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)의 투명부들과 백색 서브 픽셀(W)을 통과한다. 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)의 픽셀들에 증강 현실 데이터가 표시된다.In the AR mode, the first display panel PNL1 and the second display panel PNL2 are unfolded as shown in Fig. Since the first display panel PNL1 and the second display panel PNL2 are not overlapped in the AR mode, the light of the external real environment is transmitted through the transparent portions of the first and second display panels PNL1 and PNL2 and the white sub- W). The augmented reality data is displayed on the pixels of the first and second display panels PNL1 and PNL2.

VR 모드에서 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)이 도 12와 같이 겹쳐진다. VR 모드에서 제1 표시패널(PNL1)의 픽셀들이 제2 표시패널(PNL2)의 투명부와 중첩되고, 제2 표시패널(PNL2)의 픽셀들이 제1 표시패널(PNL1)의 투명부와 중첩된다. 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)의 픽셀들에 가상 현실 데이터가 표시된다. In the VR mode, the first and second display panels PNL1 and PNL2 overlap as shown in Fig. In the VR mode, the pixels of the first display panel PNL1 overlap with the transparent portion of the second display panel PNL2, and the pixels of the second display panel PNL2 overlap with the transparent portion of the first display panel PNL1 . The virtual reality data is displayed on the pixels of the first and second display panels PNL1 and PNL2.

사용자는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)을 접거나 펼치는 방법으로 손쉽게 VR 모드와 AR 모드를 전환할 수 있다.The user can easily switch between the VR mode and the AR mode by folding or unfolding the first and second display panels PNL1 and PNL2 as shown in FIGS.

도 13 내지 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개인 몰입형 장치의 표시장치를 보여 주는 도면들이다. 13 to 16 are views showing a display device of the personal immersion apparatus according to the third embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 16을 참조하면, 제1 및 제2 표시패널들(PNL1, PNL2) 각각의 픽셀 어레이는 입력 영상의 데이터를 표시하는 픽셀들과, 외부로부터의 빛이 그대로 통과되는 투명부를 포함한다. 투명부는 표시패널들 각각에서 이웃한 픽셀들 사이에 배치된다. 투명부는 픽셀 없이 투명한 기판만 포함한다. 외부 실제 환경의 자연광 또는 주변광이 표시패널(PNL1, PNL2)의 투명부와 백색 서브 픽셀(W)을 통해 그대로 통과된다.13 to 16, the pixel array of each of the first and second display panels PNL1 and PNL2 includes pixels that display data of an input image and a transparent portion through which light from the outside is directly passed . The transparent portion is disposed between neighboring pixels in each of the display panels. The transparent portion includes only a transparent substrate without a pixel. Natural light or ambient light of the external real environment is passed through the transparent portion of the display panels PNL1 and PNL2 and the white subpixel W as they are.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)은 도 16에 도시된 투명한 디스플레이 홀더(90)에 탈착 가능하게 삽입될 수 있다. 디스플레이 홀더(90)에 제1 표시패널(PNL1)이 삽입되는 제1 슬롯과, 제2 표시패널(PNL2)이 삽입되는 제2 슬롯이 마련된다. 제1 및 제2 슬롯 각각에는 표시패널들(PNL1, PNL2)에 전원을 공급하기 위한 단자가 배치된다. The first and second display panels PNL1 and PNL2 may be detachably inserted into the transparent display holder 90 shown in Fig. A first slot in which the first display panel PNL1 is inserted into the display holder 90 and a second slot in which the second display panel PNL2 is inserted are provided. A terminal for supplying power to the display panels PNL1 and PNL2 is disposed in each of the first and second slots.

제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2) 중 적어도 어느 하나가 디스플레이 홀더(90)로부터 분리되면, 표시패널(PNL1, PNL2) 각각의 투명부와 백색 서브 픽셀(W)을 통해 외부 실제 환경의 빛이 통과되고 픽셀들에 증강 현실 데이터가 표시되기 때문에 표시패널들(PNL1, PNL2)은 AR 모드로 동작된다. When at least one of the first and second display panels PNL1 and PNL2 is separated from the display holder 90, the transparent portion of each of the display panels PNL1 and PNL2 and the white sub- Since light is passed and augmented reality data is displayed on the pixels, the display panels PNL1 and PNL2 are operated in the AR mode.

디스플레이 홀더(90)의 슬롯들에 삽입되면, 제1 및 제2 표시패널들(PNL1, PNL2)은 VR 모드로 동작된다. 디스플레이 홀더(90)의 슬롯들에 삽입되면, 도 13 및 도 15와 같이 제1 표시패널(PNL1)의 픽셀들이 제2 표시패널(PNL2)의 투명부와 중첩되고, 제2 표시패널(PNL2)의 픽셀들이 제1 표시패널(PNL1)의 투명부와 중첩된다. 제1 및 제2 표시패널(PNL1, PNL2)의 픽셀들에 가상 현실 데이터가 표시된다.When inserted into the slots of the display holder 90, the first and second display panels PNL1 and PNL2 are operated in the VR mode. The pixels of the first display panel PNL1 are overlapped with the transparent portions of the second display panel PNL2 as shown in Figs. 13 and 15, and the pixels of the second display panel PNL2 are overlapped with the transparent portions of the second display panel PNL2, Are overlapped with the transparent portion of the first display panel (PNL1). The virtual reality data is displayed on the pixels of the first and second display panels PNL1 and PNL2.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10, PNL1, PNL2 : 표시패널 20 : 디스플레이 구동부
50 : 시스템 제어부 60, 90 : 디스플레이 홀더
71 : 손잡이 72a, 72b : 자석 홀더
73, 74 : 자석 80 : 힌지10, PNL1, PNL2: Display panel 20: Display driver
50: system controller 60, 90: display holder
71: handle 72a, 72b: magnet holder
73, 74: Magnet 80: Hinge

Claims (5)

각각 이웃한 픽셀들 사이에 투명부가 배치된 제1 및 제2 표시패널을 구비하고,
상기 제1 표시패널의 픽셀들과 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 투명부와 중첩될 때 제1 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 제1 및 제2 표시패널들의 픽셀들에 제1 데이터가 표시되고,
상기 제1 표시패널의 투명부와 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 중첩될 때 제2 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 제1 및 제2 표시패널들의 픽셀들에 제2 데이터가 표시되고 상기 제1 및 제2 표시패널들의 투명부를 통해 외부 실제 환경이 보이는 개인 몰입형 장치.And first and second display panels each having a transparent portion disposed between neighboring pixels,
When the pixels of the first display panel overlap with the transparent portion of the second display panel and the pixels of the second display panel overlap the transparent portion of the first display panel, the display panels operate in the first mode, The first data is displayed on the pixels of the first and second display panels,
When the transparent portion of the first display panel overlaps the transparent portion of the second display panel and the pixels of the second display panel overlap with the pixels of the first display panel, the display panels operate in the second mode, Wherein the second data is displayed on pixels of the first and second display panels and an external physical environment is visible through the transparent portions of the first and second display panels. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 표시패널 중 적어도 하나가 회전 가능하게 삽입되는 디스플레이 홀더를 더 구비하고,
상기 제1 표시패널은 자석이 내장된 손잡이를 포함하고,
상기 제2 표시패널은 회전 중심으로부터 90°각도로 벌어진 제1 및 제2 자석 홀더를 포함하고,
상기 제1 표시패널의 손잡이가 제1 자석 홀더에 정렬될 때 상기 표시패널들이 상기 제1 모드로 동작하고,
상기 제1 표시패널의 손잡이가 제2 자석 홀더에 정렬될 때 상기 표시패널들이 상기 제2 모드로 동작하고,
상기 손잡이가 상기 제1 자석 홀더 또는 상기 제2 자석 홀더에 자력으로 붙는 개인 몰입형 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a display holder into which at least one of the first and second display panels is rotatably inserted,
Wherein the first display panel includes a handle with a built-in magnet,
Wherein the second display panel includes first and second magnet holders which are angled at an angle of 90 [deg.] From the rotation center,
The display panels operate in the first mode when the handle of the first display panel is aligned with the first magnet holder,
The display panels operate in the second mode when the handle of the first display panel is aligned with the second magnet holder,
Wherein the handle is magnetically attached to the first magnet holder or the second magnet holder. 각각 이웃한 픽셀들 사이에 투명부가 배치된 제1 및 제2 표시패널; 및
상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널을 연결하는 힌지를 구비하고,
상기 힌지를 중심으로 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널이 겹쳐질 때 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 투명부와 중첩되어 제1 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제1 데이터가 표시되고,
상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널이 상기 힌지를 사이에 두고 펼쳐질 때 상기 표시패널들이 제2 모드로 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제2 데이터가 표시되고 상기 표시패널들의 투명부를 통해 외부 실제 환경이 보이는 개인 몰입형 장치.First and second display panels having transparent portions disposed between neighboring pixels, respectively; And
And a hinge connecting the first display panel and the second display panel,
The pixels of the first display panel and the transparent portions of the second display panel are overlapped when the first display panel and the second display panel are overlapped with each other about the hinge and the pixels of the second display panel overlap the first The display panel is operated in a first mode so as to overlap with a transparent portion of the display panel to display first data on the pixels of the display panel,
When the first display panel and the second display panel are spread with the hinge therebetween, the display panels operate in a second mode to display second data on the pixels of the display panels, and through the transparent parts of the display panels A personal immersive device with an external physical environment. 각각 이웃한 픽셀들 사이에 투명부가 배치된 제1 및 제2 표시패널; 및
상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널이 탈착 가능하게 삽입되는 디스플레이 홀더를 구비하고,
상기 디스플레이 홀더 내에 상기 제1 및 제2 표시패널이 삽입될 때 상기 제1 표시패널의 픽셀들과 상기 제2 표시패널의 투명부가 중첩되고, 제2 표시패널의 픽셀들이 상기 제1 표시패널의 투명부와 중첩되어 제1 모드로 상기 표시패널들이 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제1 데이터가 표시되고,
상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널 중 적어도 어느 하나가 상기 디스플레이 홀더로부터 분리될 때 상기 표시패널들이 제2 모드로 동작하여 상기 표시패널들의 픽셀들에 제2 데이터가 표시되고 상기 표시패널들의 투명부를 통해 외부 실제 환경이 보이는 개인 몰입형 장치.First and second display panels having transparent portions disposed between neighboring pixels, respectively; And
And a display holder into which the first display panel and the second display panel are detachably inserted,
When the first and second display panels are inserted into the display holder, the pixels of the first display panel overlap with the transparent portions of the second display panel, and the pixels of the second display panel overlap with the transparent Wherein the display panel is operated in a first mode to display first data on the pixels of the display panel,
When at least one of the first display panel and the second display panel is separated from the display holder, the display panels operate in a second mode to display second data on the pixels of the display panels, A personal immersive device in which the external physical environment is visible through the transparent part. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 데이터는 가상 현실 데이터이고,
상기 제2 데이터가 증강 현실 데이터인 개인 몰입형 장치.The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the first data is virtual reality data,
Wherein the second data is augmented reality data.
KR1020160112226A 2016-08-31 2016-08-31 Personal immersion apparatus KR102631730B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080091327A (en) * 2005-07-11 2008-10-10 뉴록 옵틱스 엘엘씨 Two-panel liquid crystal system with circular polarization and polarizer glasses suitable for three dimensional imaging
KR20130007943A (en) * 2011-07-11 2013-01-21 허문숙 3d optical filter for stereoscopic image display, and 3d apparatus using the same

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