KR20180102860A

KR20180102860A - Head mount display device

Info

Publication number: KR20180102860A
Application number: KR1020170029553A
Authority: KR
Inventors: 오소영; 강영준; 이경태; 정지혁
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-09-18
Also published as: KR102370455B1

Abstract

The present invention relates to a head mounted display apparatus capable of correcting eyesight of a user automatically. The head mounted display apparatus comprises a lens adjusting part including a lens and adjusting a focal length of the lens; a reflected light sensing part which senses reflected light reflected by eyes of a user and outputs sensing information according to the sensed result; and a control part generating a control signal for adjusting the focal length of the lens based on the sensing information.

Description

HEAD MOUNT DISPLAY DEVICE}

실시 예는 가상 현실 또는 증강 현실 구현을 위한 헤드 장착 표시 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a head mounted display device for implementing a virtual reality or augmented reality.

가상 현실 구현을 위한 헤드 장착 표시 장치는 사용자가 안경처럼 착용하여 영상을 시청할 수 있는 장치로서, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display) 또는 FMD(Face Mounted Display) 등의 용어로서 지칭되기도 한다.A head mounted display device for realizing a virtual reality is a device that a user wears like a pair of glasses and can watch an image, and is sometimes referred to as a head mounted display (FMD) or a face mounted display.

이러한 안경형 모니터는 처음에는 군사용으로 개발되어 군사용으로 사용하기 시작하였으나 컴퓨터 시스템의 고성능화, 소형화 그리고 LCD 등의 디스플레이 장치의 발전, 영상 및 통신 기술의 발전 등의 다양한 요인에 따라 점차 민간용으로도 사용이 확대되고 있다.Although these spectacular type monitors were first developed for military use, they began to be used for military purposes. However, due to various factors such as high performance and miniaturization of computer system, development of display devices such as LCD, and development of image and communication technology, .

특히 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)나 스마트폰의 개발에 따라서 점차 웨어러블 컴퓨터를 위한 개인용 디스플레이 장치로서의 안경형 모니터의 보급이 늘어날 것으로 예측된다.Especially, with the development of wearable computers and smart phones, it is expected that the spread of eyeglass type monitors as personal display devices for wearable computers is expected to increase.

실시 예는 사용자의 시력을 자동으로 정확하게 보정할 수 있는 헤드 장착 표시 장치를 제공한다.The embodiment provides a head mounted display device capable of correcting the visual acuity of a user automatically and accurately.

실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치는 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈의 초점 거리를 조정하는 렌즈 조정부; 사용자 눈에 의해 반사된 반사광을 감지하고, 감지된 결과에 따른 감지 정보를 출력하는 반사광 센싱부; 및 상기 감지 정보에 기초하여 상기 렌즈의 초점 거리를 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함한다.A head mounted display device according to an embodiment includes a lens, a lens adjusting unit for adjusting a focal length of the lens, A reflected light sensing unit that senses reflected light reflected by a user's eye and outputs sensing information according to the sensed result; And a control unit for generating a control signal for adjusting the focal length of the lens based on the sensing information.

상기 반사광은 상기 렌즈를 통과하여 입사된 광이 상기 사용자 눈의 수정체를 통과하여 상기 사용자 눈의 망막에 반사된 광일 수 있고, 상기 반사광은 상기 사용자 눈의 수정체 및 상기 렌즈를 통과하여 상기 반사광 센싱부에 의해 감지될 수 있다.The reflected light passes through the lens and passes through the lens of the user's eye to be reflected on the retina of the user's eye. The reflected light passes through the lens of the user's eye and the lens, Lt; / RTI >

상기 반사광 센싱부는 광을 발생하는 광원부; 상기 광원부의 광을 사용자의 눈을 향하여 반사시키는 미러부; 및 상기 반사광을 감지하고, 감지된 결과에 따른 감지 정보를 출력하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.Wherein the reflected light sensing unit comprises: a light source for generating light; A mirror unit for reflecting the light of the light source toward a user's eye; And an image sensor for sensing the reflected light and outputting sensed information according to the sensed result.

상기 반사광 센싱부는 상기 렌즈 조정부의 화각의 범위 밖에 배치될 수 있다.The reflected light sensing unit may be disposed outside the range of the angle of view of the lens adjustment unit.

상기 미러부는 입사되는 빛의 40% ~ 60%를 반사시킬 수 있다.The mirror portion may reflect 40% to 60% of incident light.

상기 헤드 장착 표시 장치는 상기 렌즈의 광축 방향으로 상기 렌즈로부터 이격하여 배치되고, 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.The head mounted display device may further include a display unit disposed apart from the lens in an optical axis direction of the lens, for displaying an image.

상기 디스플레이부는 투광성 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.The display unit may include a transmissive display panel.

상기 렌즈 조정부는 상기 렌즈를 장착하기 위한 보빈; 상기 보빈을 수용하는 하우징; 상기 보빈 및 하우징 중 어느 하나에 배치되는 코일; 상기 보빈 및 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 마그네트를 더 포함할 수 있고, 상기 코일에 흐르는 구동 전류와 상기 마그네트 간의 상호 작용에 의하여 상기 보빈은 이동할 수 있고, 상기 제어부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 구동 전류를 제어할 수 있다.Wherein the lens adjusting unit comprises: a bobbin for mounting the lens; A housing for receiving the bobbin; A coil disposed on one of the bobbin and the housing; The bobbin may be moved by the interaction between the driving current flowing through the coil and the magnet, and the control unit may move the bobbin based on the control signal. The driving current can be controlled.

또한 상기 렌즈는 도전성 액체, 비도전성 액체, 및 상기 도전성 액체와 상기 비도전성 액체 사이에 형성되는 경계면을 포함하는 액체 렌즈 영역을 포함할 수 있고, 상기 렌즈 조정부는 상기 도전성 액체와 접촉하는 제1 전극; 및 상기 액체 렌즈 영역 주위에 서로 이격하여 배치되고, 상기 액체 렌즈 영역과 전기적으로 분리되는 복수의 제어 전극들을 포함하는 제2 전극을 더 포함할 수 있고, 상기 제어 전극들에 제공되는 구동 전압들에 의하여 상기 경계면의 형상 및 곡률이 변할 수 있고, 상기 제어부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 구동 전압들을 제어할 수 있다.The lens may further include a liquid lens region including a conductive liquid, a non-conductive liquid, and an interface formed between the conductive liquid and the non-conductive liquid, wherein the lens adjustment portion includes a first electrode ; And a second electrode disposed at a distance from the liquid lens region, the second electrode including a plurality of control electrodes electrically separated from the liquid lens region, wherein the driving voltage provided to the control electrodes The shape and the curvature of the interface may vary, and the controller may control the driving voltages based on the control signal.

다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치는 렌즈의 초점 거리를 조정하는 렌즈 조정부; 사용자 눈에 의해 반사된 반사광을 감지하고, 감지된 결과에 따른 감지 정보를 출력하는 반사광 센싱부; 및 상기 렌즈 조정부를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 감지 정보를 분석하여 사용자 눈이 원시, 근시, 또는 난시인지를 판별하고, 판별된 원시, 근시, 또는 난시의 정도에 관한 디옵터 값을 산출하고, 산출된 디옵터 값에 기초하여 상기 제어 신호를 생성한다.A head mounted display device according to another embodiment includes a lens adjusting unit for adjusting a focal length of a lens; A reflected light sensing unit that senses reflected light reflected by a user's eye and outputs sensing information according to the sensed result; And a control unit for generating a control signal for controlling the lens adjusting unit. The controller analyzes the sensed information to determine whether the user's eye is a raw, near or astigmatism, , And generates the control signal based on the calculated diopter value.

상기 반사광은 상기 렌즈를 통과하여 입사된 광이 상기 사용자 눈의 수정체를 통과하여 상기 사용자 눈의 망막에 반사된 광일 수 있고, 상기 반사광 센싱부는 상기 반사광이 상기 사용자 눈의 수정체 및 상기 렌즈를 통과한 것을 감지할 수 있다.The reflected light may be light that has passed through the lens and is incident on the retina of the user's eye through the lens of the user's eye and the reflected light may be reflected by the reflected light through the lens of the user's eye and the lens Can detect that.

상기 제어부는 상기 렌즈 조정부의 렌즈에 의해 반사광의 굴절에 의한 상기 산출된 디옵터 값의 오차를 보상하기 위한 보상 값을 저장하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.The control unit may include a look-up table for storing a compensation value for compensating an error of the calculated diopter value due to the refraction of the reflected light by the lens of the lens adjusting unit.

상기 제어부는 상기 감지 정보를 분석한 결과에 따라 산출된 상기 디옵터 값에 대응하는 보상 값을 상기 룩업 테이블에서 선택하고, 선택된 보상 값에 기초하여 상기 산출된 디옵터 값을 보정할 수 있다.The controller may select a compensation value corresponding to the calculated diopter value from the lookup table according to a result of analyzing the sensed information and correct the calculated diopter value based on the selected compensation value.

실시 예는 사용자의 시력을 자동으로 정확하게 보정할 수 있다.The embodiment can automatically correct the visual acuity of the user accurately.

도 1은 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치의 구성도를 나타낸다.
도 2a 내지 도 2b는 감지 정보를 생성하기 위한 준비 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 헤드 장착 표시 장치의 일 실시 예를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 반사광 센싱부의 감지 정보 검출의 일 실시 예를 나타낸다.
도 5은 도 1에 도시된 렌즈 조정부의 일 실시 예를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 렌즈 조정부에 의하여 사용자의 눈의 시력을 보정하는 방법을 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 렌즈 조정부의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 8a는 도 7에 도시된 액체 렌즈부의 일 실시 예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 8b는 액체 렌즈부의 경계면을 제어하기 위한 제2 전극을나타낸다.
도 9는 도 1에 도시된 반사광 센싱부의 배치의 일 실시 예를 나타낸다.
도 10a는 도 1에 도시된 헤드 장착 표시 장치의 사용자 시력 보정 방법을 나타내는 플로챠트이다.
도 10b는 도 10a에 도시된 사용자의 시력 정보 검출 방법의 일 실시 예를 나타낸다.
도 10c는 눈의 디옵터 값의 보상에 관한 일 실시 예를 나타낸다.
도 11은 도 1의 헤드 장착 표시 장치의 일 실시 예에 따른 제1 사시도를 나타낸다.
도 12는 도 11에 도시된 헤드 장착 표시 장치의 제2 사시도를 나타낸다.
도 13은 도 12의 헤드 장착 표시 장치의 변형 예에 따른 사시도를 나타낸다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치의 구성도를 나타낸다.
도 15는 또 다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치의 구성도를 나타낸다.Fig. 1 shows a configuration diagram of a head mounted display device according to an embodiment.
2A and 2B are diagrams for explaining preparation steps for generating sensing information.
Fig. 3 shows an embodiment of the head mounted display device shown in Fig.
FIG. 4 shows an embodiment of detection information detection of the reflected light sensing unit shown in FIG.
Fig. 5 shows an embodiment of the lens adjusting section shown in Fig.
6 shows a method of correcting the visual acuity of the user's eye by the lens adjusting unit shown in Fig.
Fig. 7 shows another embodiment of the lens adjusting section shown in Fig.
FIG. 8A shows a cross-sectional view according to an embodiment of the liquid lens portion shown in FIG. 7. FIG.
8B shows a second electrode for controlling the interface of the liquid lens portion.
Fig. 9 shows an embodiment of the arrangement of the reflected light sensing portion shown in Fig.
10A is a flowchart showing a method of correcting a user's vision of the head mounted display apparatus shown in FIG.
FIG. 10B shows an embodiment of the method of detecting the visual acuity information of the user shown in FIG. 10A.
Fig. 10C shows an embodiment relating to compensation of the diopter value of the eye.
Fig. 11 shows a first perspective view according to an embodiment of the head mounted display device of Fig. 1; Fig.
12 shows a second perspective view of the head mounted display device shown in Fig.
Fig. 13 shows a perspective view according to a modified example of the head mounted display device of Fig. 12;
Fig. 14 shows a configuration diagram of a head mounted display device according to another embodiment.
Fig. 15 shows a configuration diagram of a head mounted display device according to still another embodiment.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" a substrate, each layer It is to be understood that the terms " on "and " under" include both " directly "or" indirectly " do. In addition, the criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.In the drawings, dimensions are exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of illustration. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. The same reference numerals denote the same elements throughout the description of the drawings.

도 1은 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치(100)의 구성도를 나타낸다.Fig. 1 shows a block diagram of a head mounted display device 100 according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 헤드 장착 표시 장치(100)는 반사광 센싱부(101), 렌즈 조정부(130), 디스플레이부(150), 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a head mounted display device 100 includes a reflected light sensing unit 101, a lens adjusting unit 130, a display unit 150, and a controller 160.

반사광 센싱부(101)는 헤드 장착 표시 장치(100)를 착용하는 사용자의 눈(안구)에 의한 반사광을 감지하고, 감지된 결과에 따른 감지 정보(MI)를 출력한다. 예컨대, 반사광은 사용자의 눈의 망막에 의하여 반사된 빛일 수 있다.The reflected light sensing unit 101 senses the light reflected by the eyes of the user wearing the head mounted display device 100 and outputs sensed information MI according to the sensed result. For example, the reflected light may be the light reflected by the retina of the user's eye.

예컨대, 반사광 센싱부(101)는 사용자 눈의 수정체를 통과하여 입사된 광이 사용자 눈의 망막에 의하여 반사되고 상기 수정체를 투과한 반사광을 감지하고, 감지한 결과에 따른 감지 정보(MI)를 출력할 수 있다.For example, the reflected light sensing unit 101 senses reflected light that is reflected by the retina of the user's eye through the lens of the user's eye, and transmits sensed information (MI) can do.

예컨대, 반사광 센싱부(101)는 광원부(110), 미러부(mirror unit, 120), 및 이미지 센서(140)를 포함할 수 있다.For example, the reflected light sensing unit 101 may include a light source unit 110, a mirror unit 120, and an image sensor 140.

광원부(110)는 레이저와 같은 직진성이 강한 협각의 빛을 발생시킨다.The light source unit 110 generates light having a coarse angle, such as a laser, having strong directivity.

예컨대, 광원부(110)는 고휘도의 발광 다이오드(Super Luminous Diode)로 구현될 수 있다. 예컨대, 광원부(110)는 적외선 또는 레이저를 조사할 수 있다.For example, the light source unit 110 may be implemented with a super-luminous diode. For example, the light source unit 110 may emit infrared rays or a laser beam.

미러부(120)는 사용자의 눈으로 광을 조사시키기 위하여, 광원부(110)로부터 조사되는 광을 렌즈 조정부(130)로 반사시킨다.The mirror unit 120 reflects the light emitted from the light source unit 110 to the lens adjustment unit 130 in order to irradiate light with the user's eyes.

미러부(120)는 입사되는 광의 일부를 반사시킬 수 있고, 입사되는 광의 나머지 일부를 투과시킬 수 있다.The mirror portion 120 can reflect a part of the incident light and transmit the remaining part of the incident light.

예컨대, 미러부(120)는 입사되는 광의 40% ~ 60%를 반사시킬 수 있다.For example, the mirror unit 120 can reflect 40% to 60% of the incident light.

예컨대, 미러부(120)는 입사되는 광의 40% ~ 60%를 투과시킬 수 있다.For example, the mirror portion 120 can transmit 40% to 60% of the incident light.

예컨대, 미러부(120)는 입사되는 광의 50%를 반사시킬 수 있고, 입사되는 광의 나머지 50%를 투과시킬 수 있다.For example, the mirror portion 120 can reflect 50% of the incident light and transmit the remaining 50% of the incident light.

도 1에서는 1개의 미러부를 도시하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시 예에서는 서로 이격하는 2개 이상의 미러부들을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시 예에서는 미러부(120)가 생략될 수도 있다.Although FIG. 1 shows one mirror portion, the present invention is not limited thereto. In other embodiments, the mirror portion may include two or more mirror portions that are spaced apart from each other. In another embodiment, the mirror portion 120 may be omitted.

미러부(120)에 의하여 반사된 광은 렌즈 조정부(130)를 통과하여 렌즈 조정부(130)에 인접한 사용자의 눈으로 입사될 수 있고, 사용자의 눈으로 입사된 광은 사용자 눈의 수정체를 통과하여 망막에 의하여 반사되고 망막에 반사된 반사광은 상기 수정체를 투과하여 렌즈 조정부(130)를 통과하여 이미지 센서(140)로 조사될 수 있다.The light reflected by the mirror unit 120 passes through the lens adjusting unit 130 and can be incident on the user's eye adjacent to the lens adjusting unit 130. The light incident on the user's eye passes through the lens of the user's eye Reflected light reflected by the retina and reflected by the retina may be transmitted through the lens and passed through the lens adjusting unit 130 and irradiated to the image sensor 140.

이미지 센서(140)는 사용자 눈의 망막에 의하여 반사되고 상기 수정체를 통과한 반사광을 감지하고, 감지된 결과에 따른 감지 정보(MI)를 생성한다.The image sensor 140 senses reflected light that is reflected by the retina of the user's eye and passes through the lens, and generates sensing information (MI) according to the sensed result.

예컨대, 이미지 센서(140)는 CMOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the image sensor 140 may be a CMOS image sensor, a CCD image sensor, or the like, but is not limited thereto.

도 2a 내지 도 2b는 감지 정보(MI)를 생성하기 위한 준비 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 헤드 장착 표시 장치의 일 실시 예를 나타낸다.FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining preparatory steps for generating sensing information (MI), and FIG. 3 shows an embodiment of the head mounted display device shown in FIG.

도 2a에 도시된 바와 같이, 사용자가 헤드 장착 표시 장치를 헤드에 착용하면, 사용자의 눈(또는 안구)과 렌즈 조정부(130)의 렌즈는 정렬되지 않은 상태에 있을 수 있다.As shown in FIG. 2A, when the user wears the head mounted display device on the head, the user's eyes (or eyes) and the lens of the lens adjusting portion 130 may be in an un-aligned state.

도 2b에 도시된 바와 같이, 사용자의 양쪽 눈(10a, 10b)과 대응하는 렌즈 조정부들(130-1, 130-2)의 렌즈들을 서로 정렬시킨다. 예컨대, 감지 정보(MI)를 검출하기 위하여 사용자 눈(10a, 10b)의 수정체의 중심과 렌즈 조정부(130-1, 130-2)의 렌즈의 중심을 서로 정렬시킬 수 있다.As shown in FIG. 2B, the lenses of the user's both eyes 10a and 10b and the corresponding lens adjusting units 130-1 and 130-2 are aligned with each other. For example, the centers of the lenses of the user eyes 10a and 10b and the centers of the lenses of the lens adjusting units 130-1 and 130-2 may be aligned with each other to detect the sensing information MI.

이는 미러부(120)에 의해 반사된 빛이 렌즈 조정부(130)의 렌즈를 통과하여 사용자의 눈의 수정체를 통과하여 망막으로 향하도록 함으로써, 정확한 감지 정보를 검출하기 위함이다.This is because the light reflected by the mirror unit 120 passes through the lens of the lens adjusting unit 130, passes through the lens of the user's eye, and is directed to the retina, thereby detecting accurate detection information.

도 3을 참조하면, 광원부(110)에서 발생된 광(21)은 미러부(120)에 의하여 렌즈 조정부(130)로 반사되고, 렌즈 조정부(130)의 렌즈(132)를 통과하고, 사용자 눈(10)의 수정체(11)를 통과하고 망막(12)에 의하여 반사될 수 있다. 그리고 망막(12)에 의하여 반사된 반사광(22)은 수정체(11), 렌즈(132)를 통과하여 이미지 센서(140)에 수신될 수 있다. 예컨대, 반사광(22)은 미러부(120)를 통과하여 이미지 센서(140)에 수신될 수도 있다.3, the light 21 generated by the light source unit 110 is reflected by the lens adjusting unit 130 by the mirror unit 120, passes through the lens 132 of the lens adjusting unit 130, Through the lens 11 of the retina 10 and reflected by the retina 12. The reflected light 22 reflected by the retina 12 passes through the lens 11 and the lens 132 and can be received by the image sensor 140. For example, the reflected light 22 may pass through the mirror portion 120 and be received by the image sensor 140.

이미지 센서(140)는 수신된 반사광을 감지하고, 감지된 결과에 기초하여 감지 정보(MI)를 출력할 수 있다.The image sensor 140 can sense the received reflected light and output the sensed information MI based on the sensed result.

제어부(160)는 반사광 센싱부(101)로부터 출력된 감지 정보(MI)에 기초하여, 사용자의 눈의 시력에 관한 정보를 검출한다. 제어부(160)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The control unit 160 detects information about the visual acuity of the user's eye based on the sensed information MI output from the reflected light sensing unit 101. [ The controller 160 may be implemented as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an MCU (Micro Controller Unit), or the like, but is not limited thereto.

도 1의 실시 예에서 제어부(160)는 헤드 장착 표시 장치(100)에 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제어부(160)는 헤드 장착 표지 장치(100)에 구비되지 않고, 외부의 장치, 예컨대, 컴퓨터, 또는 핸드폰 등과 같은 제어 기능을 수행할 수 있는 단말기에 구비될 수도 있다.1, the controller 160 may be provided in the head mounted display device 100, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the controller 160 is not provided in the head mounted marking device 100 , Or an external device such as a computer, a mobile phone, or the like capable of performing a control function.

예컨대, 눈의 시력에 관한 정보는 사용자의 눈이 원시, 근시, 또는 난시인지에 관한 정보, 및 원시의 정도, 근시의 정도, 또는 난시의 정도를 나타내는 사용자 눈의 초점 거리(또는 디옵터 값)에 관한 정보를 포함할 수 있다.For example, the information on the visual acuity of the eye may include information on whether the user's eye is primitive, near-sighted, or astigmatism, and the focal distance (or diopter value) of the user's eye indicating the degree of primacy, degree of nearsightedness, And the like.

제어부(160)는 사용자의 눈의 시력에 관한 정보에 기초하여, 렌즈 조정부(130)의 초점 거리를 조정하기 위한 제어 신호(CS)를 생성한다.The control unit 160 generates a control signal CS for adjusting the focal length of the lens adjusting unit 130 based on the information about the visual acuity of the user's eyes.

도 4는 도 1에 도시된 반사광 센싱부(101)의 감지 정보(MI) 검출의 일 실시 예를 나타낸다. 도 4에서는 도 1의 렌즈 조정부(130)가 생략되어 도시된다.FIG. 4 shows an embodiment of detection information (MI) detection of the reflected light sensing unit 101 shown in FIG. In FIG. 4, the lens adjusting unit 130 of FIG. 1 is omitted.

도 4를 참조하면, 광원부(110)에서 조사된 광(21a)은 미러부(120)에 의하여 반사되고 미러부(120)에 의하여 반사된 광(21b)은 사용자의 눈(10)의 수정체(11)를 통과하여 망막에 반사되고, 망막에 의해 반사된 광(22)은 수정체(11)를 통과하여 이미지 센서(140)에 감지된다. 도 4에서 미러부(120)는 2개의 미러들을 포함하나, 미러들의 수가 이에 한정되는 것은 아니다.4, the light 21a irradiated from the light source unit 110 is reflected by the mirror unit 120 and the light 21b reflected by the mirror unit 120 passes through the lens of the user's eye 10 11, reflected by the retina, and the light 22 reflected by the retina passes through the lens 11 and is detected by the image sensor 140. In FIG. 4, the mirror unit 120 includes two mirrors, but the number of mirrors is not limited thereto.

사용자의 수정체(11)의 형상 또는 초점 거리에 따라 수정체(11)를 통과하여 이미지 센서(140)에 감지되는 반사광(22)의 형상이 결정될 수 있다. 이때 반사광(22)의 형상을 더 정확하게 파악하기 위하여 링 렌즈(125)가 사용될 수 있다. 예컨대, 링 렌즈(125)를 통과하여 이미지 센서(140)에 감지된 반사광(22)의 형상은 링 형상이 될 수 있다.The shape of the reflected light 22 sensed by the image sensor 140 passing through the crystalline lens 11 can be determined according to the shape or focal length of the crystalline lens 11 of the user. A ring lens 125 may be used to more accurately grasp the shape of the reflected light 22. For example, the shape of the reflected light 22 passing through the ring lens 125 and sensed by the image sensor 140 may be ring-shaped.

예컨대, 이미지 센서(140)는 링 렌즈(125)를 통과한 링 형상의 반사광(22)을 감지하고 감지된 결과에 따른 감지 정보(MI)를 생성할 수 있다.For example, the image sensor 140 may detect the ring-shaped reflected light 22 passing through the ring lens 125 and generate sensed information MI according to the sensed result.

만약, 사용자의 눈이 정시(Emmetropia)인 경우에는 이미지 센서(140)에 의해 감지된 반사광(22)은 도 4에 도시된 상측 중앙에 위치한 원형의 링(표준 링) 형상을 가질 수 있다.If the user's eyes are emmetropia, the reflected light 22 sensed by the image sensor 140 may have a circular ring shape (ring shape) located at the center of the upper side as shown in FIG.

만약, 사용자의 눈이 원시(Hyperopia)인 경우에는 이미지 센서(140)에 의해 감지된 반사광(22)은 표준 링보다 직경이 큰 원형의 링 형상을 가질 수 있다.If the user's eye is hyperopia, the reflected light 22 detected by the image sensor 140 may have a circular ring shape having a diameter larger than that of the standard ring.

만약 사용자의 눈이 근시(Myopia)인 경우에는 이미지 센서(140)에 의해 감지된 반사광(22)은 표준 링보다 직경이 작은 원형의 링 형상을 가질 수 있다.If the user's eye is myopia, the reflected light 22 sensed by the image sensor 140 may have a circular ring shape smaller in diameter than the standard ring.

만약 사용자의 눈이 난시(Astigmatism)인 경우에는 이미지 센서(140)에 의해 감지된 반사광(22)은 수정체의 굴곡된 형상에 따라 도 4에 도시된 하측의 링 형상들, 예컨대, 수직선(vertical line)을 기준으로 일정한 각도로 기울어진 타원형의 형상을 가질 수 있다.If the eye of the user is astigmatism, the reflected light 22 sensed by the image sensor 140 is reflected by the lower ring shapes shown in FIG. 4, for example, vertical lines ) Having a predetermined angle.

이미지 센서(140)는 감지된 반사광(22)의 링의 형상, 및 반사광(22)의 링의 직경의 크기에 따른 정보를 디지털 값들로 변환할 수 있고, 변환된 디지털 값들을 감지 정보(MI)로 제어부(160)로 전송할 수 있다.The image sensor 140 can convert information according to the shape of the ring of the detected reflected light 22 and the size of the diameter of the ring of the reflected light 22 into digital values and convert the converted digital values into sensed information MI, To the control unit 160.

이때 링의 형상이 원형 또는 타원형인지를 판단하여 사용자의 눈이 원시/근시 또는 난시인지를 판별할 수 있고, 표준 링과의 대소를 비교하여 사용자의 눈이 원시 또는 근시인지를 판별할 수 있고, 표준 링과 크기의 차이 정도에 따라 원시 또는 근시의 정도를 알 수 있다. 예컨대, 표준 링과의 직경의 차이가 클수록 원시 또는 근시의 정도가 심한 것일 수 있다.At this time, whether the shape of the ring is circular or elliptical can be determined, and it can be determined whether the eye of the user is the raw / near-sighted or astigmatism. The comparison with the standard ring can determine whether the eye of the user is primitive or near- Depending on the degree of difference between the standard ring and the size, the degree of primitive or near vision can be known. For example, the greater the difference in diameter from the standard ring, the greater the degree of primacy or nearsightedness.

제어부(160)는 이미지 센서(140)로부터 전송된 감지 정보(MI)에 기초하여, 사용자의 눈이 원시, 근시, 또는 난시를 판별할 수 있고, 원시의 정도, 근시의 정도, 또는 난시의 정도, 예컨대, 디옵터를 판별할 수 있다.The control unit 160 may determine whether the user's eye is primitive, near-sighted, or astigmatism based on the sensed information MI transmitted from the image sensor 140, and may determine the degree of primacy, degree of myopia, , For example, diopter.

또한 제어부(160)는 감지 정보(MI)에 기초하여, 렌즈 조정부(130)에 포함된 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위한 제어 신호(CS)를 생성할 수 있다.The control unit 160 may generate a control signal CS for adjusting the focal length of the lens included in the lens adjustment unit 130 based on the sensing information MI.

렌즈 조정부(130)는 적어도 하나의 렌즈를 구비할 수 있고, 제어부(160)로부터 제공되는 제어 신호(CS)에 기초하여, 적어도 하나의 렌즈의 초점 거리가 제어될 수 있다. 렌즈 조정부(130)는 사용자의 눈과 렌즈와의 상대적인 위치를 조절할 수 있다.The lens adjustment unit 130 may include at least one lens and the focal length of at least one lens may be controlled based on the control signal CS provided from the control unit 160. [ The lens adjusting unit 130 can adjust the relative position of the user's eyes and the lens.

렌즈 조정부(130)는 사용자의 눈과 렌즈와의 이격 거리를 조절함으로써 초점 거리를 조절하거나, 사용자의 눈과 렌즈의 광축과의 상대적인 위치를 조절함으로써 초점 거리 또는 상이 망막에 맺히는 위치를 조절할 수 있다.The lens adjusting unit 130 adjusts the focal distance by adjusting the distance between the user's eye and the lens or adjusts the position of the focal distance or the image formed on the retina by adjusting the relative position of the user's eye and the optical axis of the lens .

또는 렌즈 조정부(130)는 렌즈의 형상 또는/및 렌즈의 형상의 정도, 예컨대, 볼록 또는 오목한 정도를 조절함으로써, 초점 거리 또는 상이 망막에 맺히는 위치를 조절할 수 있다.Alternatively, the lens adjusting unit 130 may adjust the focal length or the position at which the image is formed on the retina, by adjusting the shape of the lens and / or the degree of the shape of the lens, for example, the convexity or concavity.

도 5는 도 1에 도시된 렌즈 조정부(130)의 일 실시 예(130a)를 나타낸다.FIG. 5 shows an embodiment 130a of the lens adjustment unit 130 shown in FIG.

도 5를 참조하면, 렌즈 조정부(130a)는 적어도 하나의 렌즈(1105), 보빈(bobbin, 1100), 코일(1120), 마그네트(1130), 및 하우징(1140)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the lens adjusting unit 130a may include at least one lens 1105, a bobbin 1100, a coil 1120, a magnet 1130, and a housing 1140.

적어도 하나의 렌즈(1105)는 보빈(1100)에 장착된다.At least one lens 1105 is mounted on the bobbin 1100.

보빈(1100)은 적어도 하나의 렌즈 또는 렌즈 배럴을 장착하기 위한 중공을 가질 수 있고 하우징(1140)의 내측에 배치된다.The bobbin 1100 can have a hollow for mounting at least one lens or lens barrel and is disposed inside the housing 1140.

하우징(1140)은 보빈(1100)을 내측에 수용하기 위한 중공을 가질 수 있다.The housing 1140 may have a hollow for receiving the bobbin 1100 therein.

코일(1120)은 보빈(1100)에 배치되고, 마그네트(1130)는 코일(1120)과 대응 또는 대향하도록 하우징(1140)에 배치되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 코일(1120)이 하우징(1140)에 배치되고, 마그네트(1130)가 보빈(1110)에 배치될 수도 있다.The coil 1120 is disposed on the bobbin 1100 and the magnet 1130 is disposed on the housing 1140 so as to face or face the coil 1120. The coil 1120 is disposed on the housing 1140, And the magnet 1130 may be disposed on the bobbin 1110. [

렌즈 조정부(130a)는 상측 탄성 부재(1150), 하측 탄성 부재(1160), 지지 부재(1220), 회로 기판(1250), 및 베이스(1210)를 더 포함할 수 있다.The lens adjusting unit 130a may further include an upper elastic member 1150, a lower elastic member 1160, a supporting member 1220, a circuit board 1250, and a base 1210. [

상측 탄성 부재(1150)는 보빈(1110)의 상부 및 하우징(1140)의 상부에 결합되고, 하측 탄성 부재(1160)는 보빈(1110)의 하부 및 하우징(1140)의 하부에 결합된다. 상측 탄성 부재(1150) 및 하측 탄성 부재(1160) 중 적어도 하나는 2개 이상으로 분리될 수 있다. 예컨대, 제1 상측 탄성 부재는 코일(1120)의 일단에 연결될 수 있고, 제2 상측 탄성 부재는 코일(1120)의 타단에 연결될 수 있다.The upper elastic member 1150 is coupled to the upper portion of the bobbin 1110 and the upper portion of the housing 1140 and the lower elastic member 1160 is coupled to the lower portion of the bobbin 1110 and the lower portion of the housing 1140. At least one of the upper elastic member 1150 and the lower elastic member 1160 may be separated into two or more. For example, the first upper elastic member may be connected to one end of the coil 1120, and the second upper elastic member may be connected to the other end of the coil 1120.

회로 기판(1250)은 하측 탄성 부재(1160) 및 베이스(1210) 사이에 배치되고, 베이스(1210)는 회로 기판(1250) 아래에 배치된다.The circuit board 1250 is disposed between the lower elastic member 1160 and the base 1210 and the base 1210 is disposed below the circuit board 1250.

회로 기판(1250)은 외부로부터 전기적 신호를 수신하는 단자들, 및 단자들과 전기적으로 연결되는 회로 패턴을 포함할 수 있고, 코일(120)에 구동 신호, 예컨대, 구동 전류를 제공할 수 있다.The circuit board 1250 may include terminals for receiving electrical signals from the outside, and circuit patterns electrically connected to the terminals, and may provide a driving signal, e.g., a driving current, to the coil 120. [

지지 부재(1220)는 상측 탄성 부재와 회로 기판(1250) 사이에 연결될 수 있다.The support member 1220 may be connected between the upper elastic member and the circuit board 1250.

예컨대, 지지 부재(1220)는 상측 탄성 부재(1150)와 회로 기판(1250)을 전기적으로 연결할 수 있다. 지지 부재(1220)의 수는 복수 개일 수 있다.For example, the support member 1220 can electrically connect the upper elastic member 1150 to the circuit board 1250. The number of the support members 1220 may be plural.

예컨대, 지지 부재들은 제1 및 제2 상측 탄성 부재들, 및 회로 기판(1250)의 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다.For example, the support members may be electrically connected to the first and second upper elastic members, and the terminals of the circuit board 1250.

예컨대, 제어부(160)에 의해 생성된 제어 신호(CS)는 회로 기판(1250)의 단자들, 지지 부재들, 및 제1 및 제2 상측 탄성 부재들을 통하여 코일(1120)에 제공될 수 있다. 제어 신호(CS)는 전류 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the control signal CS generated by the control unit 160 may be provided to the coil 1120 through the terminals of the circuit board 1250, the support members, and the first and second upper elastic members. The control signal CS may be in the form of a current, but is not limited thereto.

제어 신호(CS)가 제공된 코일(1120)과 마그네트(1130) 간의 전자기적 상호 작용에 의한 기전력에 의하여 보빈(1110)은 렌즈(1105)의 광축 방향으로 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.The bobbin 1110 can move forward or backward in the optical axis direction of the lens 1105 by an electromotive force caused by an electromagnetic interaction between the coil 1120 and the magnet 1130 provided with the control signal CS.

예컨대, 제어 신호(CS)에 기초하여, 보빈(1110)은 광축 방향으로 전방 또는 후방으로 이동될 수 있고, 렌즈 조정부(130a)의 초점 거리는 조정될 수 있고, 사용자의 시력은 자동으로 보정될 수 있다.For example, based on the control signal CS, the bobbin 1110 can be moved forward or backward in the direction of the optical axis, the focal length of the lens adjusting section 130a can be adjusted, and the visual acuity of the user can be automatically corrected .

도 6은 도 5에 도시된 렌즈 조정부(130a)에 의하여 사용자의 눈의 시력을 보정하는 방법을 나타낸다.FIG. 6 shows a method of correcting the visual acuity of the user's eyes by the lens adjusting unit 130a shown in FIG.

도 6을 참조하면, 렌즈 조정부(130a)의 렌즈(1105)가 기준 위치(P0)에 있을 때, 정시인 것으로 가정한다.Referring to FIG. 6, it is assumed that the lens 1105 of the lens adjusting unit 130a is at a normal time when it is at the reference position P0.

사용자의 눈이 근시인 경우에 제어부(160)는 제1 제어 신호(CS1)를 도 5의 코일(1120)에 제공할 수 있고, 제1 제어 신호(CS)가 제공된 코일(1120)과 마그네트(1130) 간의 상호 작용에 의하여 보빈(1110)을 후방(예컨대, 사용자 눈으로 향하는 방향의 반대 방향)으로 이동시킨다.The controller 160 may provide the first control signal CS1 to the coil 1120 of FIGURE 5 and the coil 1120 and the magnet 1120 to which the first control signal CS is provided. 1130) move backward (e.g., in the direction opposite to the direction toward the user's eye).

그리고 근시의 정도가 x1(예컨대, x1<0) 디옵터인 경우에는 사용자 눈(10)의 시력을 보정하기 위하여 x1 디옵터에 상응하는 이동 거리만큼 보빈(1110)을 이동시키거나 또는 x1 디옵터에 상응하는 변위(P1)로 보빈(1110)을 이동시킬 수 있고, 이로 인하여 사용자 눈의 시력은 보정될 수 있다.When the degree of myopia is x1 (for example, x1 < 0), the bobbin 1110 is moved by the movement distance corresponding to x1 diopter to correct the visual acuity of the user's eye 10, or the bobbin 1110 corresponding to x1 diopter It is possible to move the bobbin 1110 to the displacement P1 so that the visual acuity of the user's eye can be corrected.

사용자의 눈이 원시인 경우에 제어부(160)는 제2 제어 신호(CS2)를 코일(1120)에 제공하고, 제2 제어 신호(CS2)가 제공된 코일(1120)과 마그네트(1130)의 상호 작용에 의하여 보빈(1110)을 전방(예컨대, 사용자 눈으로 향하는 방향)으로 이동시킨다.The controller 160 provides the second control signal CS2 to the coil 1120 and the second control signal CS2 is applied to the interaction of the coil 1120 and the magnet 1130 provided with the second control signal CS2 Thereby moving the bobbin 1110 forward (e.g., in the direction toward the user's eyes).

원시의 정도가 x2(x2>0) 디옵터인 경우에는 사용자 눈(10)의 시력을 보정하기 위하여 x2 디옵터에 상응하는 이동 거리만큼 보빈(1110)을 이동시키거나 또는 x2 디옵터에 상응하는 변위(P2)로 보빈(1110)을 이동시킬 수 있고, 이로 인하여 사용자 눈의 시력은 보정될 수 있다.When the degree of the original is x2 (x2 > 0) diopter, the bobbin 1110 is moved by the movement distance corresponding to x2 diopter or the displacement P2 corresponding to x2 diopter To move the bobbin 1110, whereby the visual acuity of the user's eye can be corrected.

도 7은 도 1에 도시된 렌즈 조정부(130)의 다른 실시 예(130b)를 나타낸다.Fig. 7 shows another embodiment 130b of the lens adjusting section 130 shown in Fig.

도 7을 참조하면, 렌즈 조정부(130b)는 제1 렌즈부(2100), 제2 렌즈부(2200), 액체 렌즈부(2300), 홀더(2400) 및 연결부(2500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the lens adjusting unit 130b may include a first lens unit 2100, a second lens unit 2200, a liquid lens unit 2300, a holder 2400, and a connecting unit 2500.

도시된 렌즈 조정부(130b)는 하나의 예에 불과하며, 헤드 장착 표시 장치(100)의 요구되는 사양에 따라 렌즈 조정부(130b)의 구조는 달라질 수 있다.The illustrated lens adjusting unit 130b is only one example, and the structure of the lens adjusting unit 130b may be changed according to the required specifications of the head mounted display device 100. [

예를 들어, 도시된 예에서는 액체 렌즈부(2300)가 제1 렌즈부(2100)와 제2 렌즈부(2200) 사이에 위치하고 있으나, 다른 예에서는 액체 렌즈부(2300)가 제1 렌즈부(2100)보다 상부(전면)에 위치할 수도 있고, 제2 렌즈부(2200)의 하부(후방)에 위치할 수도 있고, 제1 렌즈부(2100) 및 제2렌즈부(2200) 중 적어도 하나가 생략될 수도 있다.For example, in the illustrated example, the liquid lens portion 2300 is positioned between the first lens portion 2100 and the second lens portion 2200, but in another example, the liquid lens portion 2300 is disposed between the first lens portion (Rear) of the second lens unit 2200 and at least one of the first lens unit 2100 and the second lens unit 2200 may be located at a lower position May be omitted.

제1 렌즈부(2100) 및 제2 렌즈부(2200) 각각은 적어도 하나의 렌즈로 구성될 수 있고, 또는 2개 이상의 복수의 렌즈들이 광축 또는 중심축(PL)을 기준으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다. 제1 렌즈부(2100) 및 제2 렌즈부(2200)는 홀더(2400)에 장착될 수 있고, 홀더(2400)는 제1 및 제2 렌즈부들(2100,2200)을 장착하기 위한 관통공이 마련될 수 있다. 제1 렌즈부(2100)로 입사하는 광은 액체렌즈부(2300)를 통과하여 제2 렌즈부(2200)를 통과하여 출사될 수 있다.Each of the first lens unit 2100 and the second lens unit 2200 may be formed of at least one lens, or two or more lenses may be aligned with respect to the optical axis or the central axis PL to form an optical system You may. The first lens unit 2100 and the second lens unit 2200 can be mounted on the holder 2400 and the holder 2400 is provided with a through hole for mounting the first and second lens units 2100 and 2200 . The light incident on the first lens unit 2100 may pass through the liquid lens unit 2300 and may be emitted through the second lens unit 2200. [

액체 렌즈부(2300)는 액체 렌즈 영역(2310)을 포함할 수 있다.The liquid lens portion 2300 may include a liquid lens region 2310.

액체 렌즈 영역(2310)은 제1 렌즈부(2100)를 통과한 광이 투과하는 부위이고, 적어도 일부에 액체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 액체 렌즈 영역(2310)은 도전성 액체(2310a)와 비도전성 액체(2310b)를 포함할 수 있고, 도전성 액체(2310a)와 비도전성 액체(2310b)는 서로 섞이지 않고, 도전성 액체(2310a)과 비도전성 액체(2310b) 사이에는 경계면(2315)이 형성될 수 있다.The liquid lens region 2310 is a portion through which light passing through the first lens portion 2100 is transmitted, and may include a liquid at least in part. For example, the liquid lens region 2310 may include a conductive liquid 2310a and a non-conductive liquid 2310b, and the conductive liquid 2310a and the non-conductive liquid 2310b may not be mixed with each other, ) And the non-conductive liquid 2310b may be formed.

연결부(2500)을 통해 인가되는 제어 신호, 예컨대, 구동 전압에 의하여 도전성 액체(2310a))와 비도전성 액체(2310b)의 경계면(2315)은 변형될 수 있고 액체 렌즈부(2300)의 곡률 및/또는 초점 거리, 및 형상이 변경될 수 있다.The interface 2315 between the conductive liquid 2310a and the nonconductive liquid 2310b due to the control signal applied through the connection portion 2500 can be deformed and the curvature and / Or the focal length, and the shape may be changed.

이러한 경계면(2315)의 변형, 곡률 변경의 제어를 통하여 렌즈 조정부(130b)는 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있고, 이를 통하여 사용자의 눈의 시력을 보정하는 기능을 수행할 수 있다.Through the control of the deformation and the curvature change of the interface 2315, the lens adjusting unit 130b can perform the auto focusing function, thereby performing the function of correcting the visual acuity of the user's eyes.

도 8a는 도 7에 도시된 액체 렌즈부(2300)의 일 실시 예에 따른 단면도를 나타내고, 도 8b는 액체 렌즈부(2300)의 경계면(2315)을 제어하기 위한 제2 전극(34)을 나타낸다.8A shows a cross-sectional view according to an embodiment of the liquid lens portion 2300 shown in Fig. 7, and Fig. 8B shows a second electrode 34 for controlling the interface 2315 of the liquid lens portion 2300 .

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 액체 렌즈부(2300)는 캐비티(cavity)가 마련된 제1 플레이트(14), 제1 플레이트(14) 상부에 배치되는 제2 플레이트(12), 제1 플레이트(14) 하부에 배치되는 제3 플레이트(16), 및 캐비티 내에 배치되는 액체 렌즈 영역(2310), 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)을 제어하기 위한 제1 전극(32)과 제2 전극(34), 및 제2 전극(34)과 액체 렌즈 영역(2310) 사이에 배치되는 절연층(13)을 포함한다.8A and 8B, the liquid lens unit 2300 includes a first plate 14 provided with a cavity, a second plate 12 disposed above the first plate 14, A liquid lens area 2310 disposed in the cavity, a first electrode 32 for controlling the interface 2315 of the liquid lens area 2310, (34) and an insulating layer (13) disposed between the second electrode (34) and the liquid lens region (2310).

제1 전극(32)은 제1 플레이트(14)의 상부(또는 하부)에 배치될 수 있다.The first electrode 32 may be disposed at the top (or bottom) of the first plate 14.

예컨대, 제1 전극(32)은 제1 플레이트(14)의 상면에 배치될 수 있고, 도전성 액체(2310a)와 접촉될 수 있다.For example, the first electrode 32 may be disposed on the upper surface of the first plate 14 and may be in contact with the conductive liquid 2310a.

제2 전극(34)은 제1 플레이트(14)의 하부(또는 상부) 또는 캐비티의 측벽 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.The second electrode 34 may be disposed on at least one of the bottom (or top) of the first plate 14 or the sidewall of the cavity.

제1 전극(32)과 제2 전극(34)은 연결부(42, 44)를 통하여 제어 신호(CS)를 제공하는 제어부(160)와 전기적으로 연결될 수 있다.The first electrode 32 and the second electrode 34 may be electrically connected to the controller 160 that provides the control signal CS through the connection portions 42 and 44.

예컨대, 제1 전극(32)은 공통 전극으로 사용될 수 있고, 예컨대, 제2 전극(34)은 서로 분리된 복수의 제어 전극들(34-1 내지 34-4)을 포함할 수 있다.For example, the first electrode 32 can be used as a common electrode, and, for example, the second electrode 34 can include a plurality of control electrodes 34-1 to 34-4 separated from each other.

복수의 제어 전극들(34-1 내지 34-4)은 액체 렌즈 영역(2310) 주위에 배치되는 전극 섹터로 구분될 수 있다.The plurality of control electrodes 34-1 to 34-4 may be divided into electrode sectors disposed around the liquid lens region 2310. [

예컨대, 제어 전극들(34-1 내지 34-4)은 제1 플레이트(14)의 캐비티의 측벽 및 제1 플레이트(14)의 하면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제어 전극들(34-1 내지 34-4)과 액체 렌즈 영역(2310) 사이에는 절연층(13)이 배치되어 액체 렌즈 영역(2310)과 제어 전극들(34-1 내지 34-4)을 전기적으로 분리시킬 수 있다.For example, the control electrodes 34-1 to 34-4 may be spaced apart from each other on the side wall of the cavity of the first plate 14 and the lower surface of the first plate 14. An insulating layer 13 is disposed between the control electrodes 34-1 to 34-4 and the liquid lens region 2310 so that the liquid lens region 2310 and the control electrodes 34-1 to 34-4 are electrically .

제어부(160)는 제어 신호(CS)에 기초하여, 제어 전극들(34-1 내지 34-4)을 독립적 또는 개별적으로 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(160)는 제어 전극들(34-1 내지 34-4)을 개별적으로 구동하기 위한 구동 전압들을 포함하는 제어 신호(CS)를 제공할 수 있다.The control unit 160 can control the control electrodes 34-1 to 34-4 independently or individually based on the control signal CS. For example, the control unit 160 may provide a control signal CS including driving voltages for individually driving the control electrodes 34-1 to 34-4.

예컨대, 제어부(160)는 제어 전극들(34-1 내지 34-4)에 제공되는 구동 전압들의 크기 또는 제1 전극(32)과 제2 전극(34)에 제공되는 구동 전압들의 극성을 제어함으로써, 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)의 곡률 및 형상을 조절할 수 있다.For example, the controller 160 controls the magnitude of the driving voltages provided to the control electrodes 34-1 to 34-4 or the polarities of the driving voltages provided to the first electrode 32 and the second electrode 34 , The curvature and shape of the interface 2315 of the liquid lens region 2310 can be adjusted.

예컨대, 제1 전극(32) 대비 제2 전극(34)에 인가되는 구동 전압의 레벨을 더 높게 함으로써, 도 8a에 도시된 바와 같이 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)이 볼록한 형상을 갖도록 할 수 있다. 제2 전극(34)과 제1 전극(32) 간의 전압의 크기의 차이가 증가할수록 볼록의 정도가 심해질 수 있고, 이로 인하여 액체 렌즈부(2300)의 초점 거리가 증가할 수 있다.For example, by increasing the level of the driving voltage applied to the second electrode 34 with respect to the first electrode 32, the boundary surface 2315 of the liquid lens region 2310 has a convex shape as shown in FIG. 8A can do. As the difference in the magnitude of the voltage between the second electrode 34 and the first electrode 32 increases, the degree of convexity may increase, and thus the focal length of the liquid lens portion 2300 may increase.

또한 예컨대, 제1 전극(32) 대비 제어 전극들(34-1 내지 34-4)에 인가되는 구동 전압을 더 낮게 함으로써, 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)이 오목한 형상을 갖도록 할 수 있고, 제1 전극(32)과 제2 전극(34) 간의 전압의 크기의 차이가 증가할수록 오목의 정도가 심해질 수 있고, 이로 인하여 액체 렌즈부(2300)의 초점 거리가 감소할 수 있다.Further, for example, by lowering the driving voltage applied to the control electrodes 34-1 to 34-4 with respect to the first electrode 32, the boundary surface 2315 of the liquid lens region 2310 can have a concave shape The greater the difference in the magnitude of the voltage between the first electrode 32 and the second electrode 34, the greater the degree of concavity, and the focal length of the liquid lens portion 2300 may be reduced.

또한 예컨대, 제어 전극들(34-1 내지 34-4)에 인가되는 구동 전압들의 크기를 달리하여, 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)의 형상을 비대칭적으로 변형시킬 수 있다. 예컨대, 제어 전극들(34-1 내지 34-4)에 인가되는 구동 전압들의 크기를 달리하여, 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)을 대각선 또는 사선 방향으로 회전시킬 수 있다.In addition, for example, the shape of the boundary surface 2315 of the liquid lens region 2310 can be deformed asymmetrically by varying the magnitude of the driving voltages applied to the control electrodes 34-1 to 34-4. For example, the boundary surfaces 2315 of the liquid lens region 2310 may be diagonally or diagonally rotated by varying the magnitude of the driving voltages applied to the control electrodes 34-1 to 34-4.

실시 예는 상술한 바와 같이, 제어 신호(CS)에 기초하여 제어 전극들(34-1 내지 34-4)을 구동하기 위한 구동 전압들을 생성할 수 있고, 이러한 구동 전압들에 의하여 제어 전극들(34-1 내지 34-4)을 개별적으로 구동함으로써, 액체 렌즈 영역(2310)의 경계면(2315)을 대각선 또는 사선 방향으로 회전시킬 수 있고, 이로 인하여 난시를 갖는 사용자의 시력을 보정할 수 있다.The embodiment can generate driving voltages for driving the control electrodes 34-1 to 34-4 based on the control signal CS as described above, and by these driving voltages, the control electrodes 34-1 to 34-4 are individually driven, the boundary surface 2315 of the liquid lens area 2310 can be rotated diagonally or diagonally, thereby correcting the visual acuity of the user with astigmatism.

도 9는 도 1에 도시된 반사광 센싱부(101)의 배치의 일 실시 예를 나타낸다.FIG. 9 shows an embodiment of the arrangement of the reflected light sensing portion 101 shown in FIG.

도 9를 참조하면, 반사광 센싱부(101)에 의하여 사용자가 디스플레이(150)의 영상을 보는데 방해가 되지 않도록 하기 위하여 반사광 센싱부(101)는 렌즈 조정부(130)의 화각(Field of view, FOV) 밖에 위치하도록 배치될 수 있다.9, in order to prevent the user from seeing the image of the display 150 by the reflected light sensing unit 101, the reflected light sensing unit 101 detects a field of view (FOV) of the lens adjusting unit 130, ). &Lt; / RTI >

예컨대, 광원부(110), 미러부(mirror unit, 120), 및 이미지 센서(140)는 디스플레이부(150) 상측에 배치될 수 있고, 렌즈 조정부(130)의 화각(FOV) 범위 밖에 위치할 수 있다.For example, the light source unit 110, the mirror unit 120, and the image sensor 140 may be disposed above the display unit 150 and may be located outside the FOV range of the lens adjustment unit 130 have.

예컨대, 디스플레이부(150)의 상단과 렌즈 조정부(130)의 렌즈의 중앙을 잇는 제1 직선과 디스플레이부(150)의 하단과 렌즈 조정부(130)의 렌즈의 중앙을 잇는 제2 직선 사이의 각도(θ)는 30° ~ 80°일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.An angle between a first straight line connecting the upper end of the display unit 150 and the center of the lens of the lens adjusting unit 130 and a second straight line connecting the lower end of the display unit 150 and the center of the lens of the lens adjusting unit 130 ([theta]) may be 30 [deg.] to 80 [deg.], but is not limited thereto.

도 10a는 도 1에 도시된 헤드 장착 표시 장치(100)의 사용자 시력 보정 방법을 나타내는 플로챠트이다.10A is a flowchart showing a method of correcting a user's vision of the head mounted display apparatus 100 shown in FIG.

도 10a을 참조하면, 사용자의 선택에 따라 사용자 시력 보정을 수행하거나 또는 수행하지 않는 선택을 할 수 있는 사용자 모드 선택을 수행한다(S105).Referring to FIG. 10A, a user mode selection is performed to perform user vision correction or not to perform the user's vision correction according to a user's selection (S105).

예컨대, 헤드 장착 표시 장치(100)를 사용하더라도 사용자가 시력 보정을 선택할 때만 사용자 시력 보정을 수행할 수 있다.For example, even when the head-mounted display device 100 is used, the user can perform the user's eyesight correction only when the user selects the eyesight correction.

또는 예컨대, 헤드 장착 표시 장치(100)는 착용 감지 센서, 예컨대, 홍채 인식 장치, 안면 인식 장치, 또는 압력 인식 장치 등을 구비할 수 있고, 이러한 장치들을 이용하여 사용자가 헤드 장착 표시 장치(100)를 착용한 것으로 판별되면, 자동으로 사용자 시력 보정이 수행될 수 있다.For example, the head mounted display device 100 may include a wear detection sensor, such as an iris recognition device, a face recognition device, or a pressure recognition device, The user's eyesight correction can be automatically performed.

제어부(160)는 사용자의 선택에 의한 트리거(trigger) 또는 사용자 착용에 의한 트리거에 의하여 사용자 시력 보정을 수행을 시작하도록 하는 알고리즘 또는 프로그램을 내장할 수 있다.The control unit 160 may incorporate an algorithm or a program for causing the user to start performing the user's vision correction by a trigger by a user's selection or a trigger by wear of a user.

다음으로 사용자의 시력 정보를 검출한다(S110).Next, the user's vision information is detected (S110).

도 10b는 도 10a에 도시된 사용자의 시력 정보 검출 방법의 일 실시 예를 나타낸다.FIG. 10B shows an embodiment of the method of detecting the visual acuity information of the user shown in FIG. 10A.

도 10b를 참조하면, 시력 정보 검출 단계(S110)는 렌즈 정렬 단계(S210), 광 조사 단계(S220), 반사광 센싱 단계(S230), 및 시력 정보 생성 단계(S240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10B, the vision information detection step S110 may include a lens alignment step S210, a light irradiation step S220, a reflected light sensing step S230, and a vision information generation step S240.

먼저 렌즈 정렬 단계(S210)에서는 시력 정보를 검출하기 위하여 도 2a 및 도 2b에서 설명한 바와 같이, 사용자의 안구(10a, 10b)와 렌즈 조정부(130-1, 130-2)의 렌즈를 서로 마주보도록 정렬시킬 수 있다.First, in order to detect visual information, the lens of the user's eyes 10a and 10b and the lenses of the lens adjusting units 130-1 and 130-2 are opposed to each other as shown in FIG. 2A and FIG. .

예컨대, 사용자의 안구(10a, 10b)의 중앙과 렌즈 조정부(130-1, 130-2)의 렌즈의 중앙을 서로 정렬시킬 수 있다.For example, the center of the user's eyes 10a and 10b and the center of the lens of the lens adjusting units 130-1 and 130-2 can be aligned with each other.

다음으로 광 조사 단계(S220)에서는 도 3에서 설명한 바와 같이, 광원부(110)에서 발생된 광을 미러부(120)에 의하여 사용자의 눈에 조사할 수 있다.Next, in the light irradiation step S220, as described with reference to FIG. 3, the light generated by the light source unit 110 can be irradiated to the user's eye by the mirror unit 120. FIG.

도 9에서 설명한 바와 같이, 반사광 센싱부(101)는 렌즈 조정부(130)의 화각(FOV) 밖에 위치하기 때문에, 미러부(120)에 의해 사용자 눈으로 조사되는 광은 헤드 장착 표시 장치(100)를 착용한 사용자 눈(10)의 수정체(11)의 광축(또는 중심축)과 틀어질 수 있다.9, since the reflected light sensing unit 101 is located outside the angle of view FOV of the lens adjustment unit 130, the light irradiated by the user's eyes by the mirror unit 120 is transmitted to the head mounted display device 100, (Or the central axis) of the crystalline lens 11 of the user's eye 10 wearing the eyeglasses.

광원부(110)에서 발생된 빛이 미러부(120)에 의하여 수정체(11)의 광축과 평행한 방향으로 수정체(11)에 입사되어야 정확한 시력 정보를 검출할 수 있다.The light generated from the light source 110 must be incident on the lens 11 in a direction parallel to the optical axis of the lens 11 by the mirror 120 so that accurate vision information can be detected.

이와 같이 정확한 시력 정보 검출을 위하여 광원부(110)는 사용자의 주목을 끌기 위한 알림 광을 발생할 수 있다. 알림 광은 시력 측정의 시작을 알리는 광원의 역할을 할 수 있고, 순간적 점멸하는 광원 또는 일정한 주기로 점멸하는 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In order to accurately detect the visual information, the light source unit 110 may generate a notification light for attracting attention of the user. The notification light may serve as a light source for indicating the start of the visual acuity measurement, and may be a light source that flashes instantaneously or a light source that flickers at a constant cycle, but the present invention is not limited thereto.

알림 광에 의하여 사용자의 눈(10)의 수정체(11)의 광축(또는 중심축)이 미러부(120)에 의하여 입사되는 광과 평행하게 정렬된 상태에서, 광원부(130)는 센싱용 광원을 발생할 수 있고, 센싱용 광원은 미러부(120)에 의하여 사용자의 눈(10)으로 조사될 수 있다.The light source 130 may be provided with a light source for sensing the light emitted from the light source 130 in a state in which the optical axis (or central axis) of the crystalline lens 11 of the user's eye 10 is aligned with the light incident by the mirror 120, And the light source for sensing may be irradiated to the user's eyes 10 by the mirror unit 120. [

알림 광 발생 후 기설정된 시간 후에 센싱용 광원이 발생될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A sensing light source may be generated after a predetermined time after the notification light is generated, but the present invention is not limited thereto.

다음으로 반사광 센싱 단계(S230)에서는 도 3에서 설명한 바와 같이 이미지 센서(140)를 이용하여 사용자 눈(10)의 망막에 의하여 반사되고, 수정체(11)를 통과한 반사광을 감지한다. 이미지 센서(140)에 의하여 감지되는 반사광은 수정체(11)를 통과한 광(light) 중에서 미러부(120)를 투과한 광일 수 있다.Next, in the reflected light sensing step S230, the reflected light is reflected by the retina of the user's eye 10 using the image sensor 140 and senses the reflected light passing through the lens 11, as described with reference to FIG. The reflected light sensed by the image sensor 140 may be the light transmitted through the mirror unit 120 among the light that has passed through the lens 11.

예컨대, 도 4에서와 같이 링 렌즈(125)가 사용될 경우에는 미러부(120) 및 링 렌즈(125)를 투과한 광이 이미지 센서(140)에 의하여 감지될 수 있다.For example, when the ring lens 125 is used as shown in FIG. 4, the light transmitted through the mirror 120 and the ring lens 125 can be detected by the image sensor 140.

사용자의 수정체(11)의 형상 또는 상태에 따라 이미지 센서(140)에 감지된 패턴은 도 4에서 설명한 바와 같을 수 있고, 이미지 센서(140)는 감지된 패턴에 상응하는 디지털 정보인 감지 정보(MI)를 생성할 수 있다.The pattern detected by the image sensor 140 according to the shape or state of the user's lens 11 may be as described with reference to FIG. 4, and the image sensor 140 may detect the sensed information MI Can be generated.

다음으로 시력 정보 생성 단계(S240)에서는 제어부(160)에 의하여 감지 정보(MI)에 기초하여, 사용자의 시력 정보를 생성한다.Next, in the visual information generating step S240, the controller 160 generates visual information of the user based on the sensed information MI.

예컨대, 도 4에서 설명한 바와 같이, 제어부(160)에 의하여 감지 정보(MI)를 분석함으로써, 사용자의 눈(10)이 원시, 근시, 또는 난시인지가 판별될 수 있다.For example, as described with reference to FIG. 4, the control unit 160 may analyze the sensed information (MI) to determine whether the user's eyes 10 are primitive, near vision, or astigmatism.

또한 제어부(160)에 의하여 감지 정보(MI)에 분석함으로써, 원시의 정도, 근시의 정도 또는 난시의 정도가 판별될 수 있다. 예컨대, 제어부(160)는 판별된 원시, 근시, 또는 난시의 정도에 관한 디옵터 값을 산출할 수 있다.Further, by analyzing the sensed information (MI) by the control unit 160, the degree of primacy, the degree of myopia, or the degree of astigmatism can be determined. For example, the control unit 160 may calculate a diopter value related to the degree of discrimination of raw, near vision, or astigmatism.

예컨대, 제어부(160)에 의하여 감지 정보(MI)를 분석함으로써, 사용자 눈의 초점 거리 또는 사용자 시력에 관한 디옵터 값이 산출될 수 있다.For example, by analyzing the sensed information MI by the control unit 160, a diopter value relating to the focal distance or the user's visual acuity of the user's eyes can be calculated.

도 3에서 설명한 바와 같이, 사용자 눈(10)의 망막에 의해 반사된 반사광은 수정체(11) 및 렌즈 조정부(130)의 렌즈를 통과하여 이미지 센서(140)에 수신되는데, 수정체(11)를 통하여 출사된 반사광은 렌즈 조정부(130)의 렌즈에 의하여 굴절될 수 있고, 이로 인하여 이미지 센서(140)에 의해 감지된 결과에 따른 감지 정보(MI)에 에러(error) 또는 정상 값과의 오차가 발생될 수 있다.3, the reflected light reflected by the retina of the user's eye 10 passes through the lenses of the lens 11 and the lens adjustment unit 130 and is received by the image sensor 140. The reflected light is transmitted through the lens 11 The emitted reflected light can be refracted by the lens of the lens adjusting unit 130 and an error or an error with the normal value is generated in the sensed information MI according to the result sensed by the image sensor 140 .

예컨대, 렌즈 조정부(130)의 렌즈에 의한 광의 굴절에 의하여 측정된 사용자 시력에 관한 디옵터 값에 오차 또는 에러가 발생될 수 있다.For example, an error or an error may occur in the diopter value of the user's visual acuity measured by the refraction of light by the lens of the lens adjusting unit 130.

이러한 시력 측정의 에러 발생을 억제하고, 오차를 보상하기 위하여, 실시 예는 감지 정보(MI)에 기초하여 산출된 사용자 눈의 디옵터 값을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.In order to suppress the error occurrence of such visual acuity measurement and to compensate for the error, the embodiment may further include compensating the diopter value of the user's eye calculated based on the sensed information (MI).

도 10c는 눈의 디옵터 값의 보상에 관한 일 실시 예를 나타낸다.Fig. 10C shows an embodiment relating to compensation of the diopter value of the eye.

도 10c를 참조하면, 보상 값에 관한 룩업 테이블(Look-Up Table)을 준비한다.Referring to FIG. 10C, a look-up table regarding the compensation value is prepared.

룩업 테이블에는 렌즈 조정부(130)의 렌즈의 초점 거리 및 측정된 사용자의 눈의 디옵터 값에 대응하는 보상 값이 저장될 수 있다.The look-up table may store a compensation value corresponding to the focal length of the lens of the lens adjusting unit 130 and the diopter value of the measured eye of the user.

예컨대, 보상 값은 제1 디옵터 값과 제2 디옵터 값 간의 차이일 수 있다.For example, the compensation value may be a difference between a first diopter value and a second diopter value.

제1 디옵터 값은 렌즈 조정부(130)의 영향이 없는 사용자의 눈의 실제 디옵터 값일 수 있고, 제2 디옵터 값은 렌즈 조정부(130)의 영향에 받는 상태에서 반사광 센싱부(101)에 의하여 검출된 감지 정보(MI)에 기초하여 산출된 사용자 눈의 디옵터 값일 수 있다. 렌즈 조정부(130)의 렌즈의 초점 거리는 기설정된 값으로 설정될 수 있고, 보상 값은 기설정된 렌즈 조정부(130)의 초점 거리에 대응하는 값일 수 있다.The first diopter value may be an actual diopter value of the user's eye that is not influenced by the lens adjusting unit 130 and the second diopter value may be a value detected by the reflected light sensing unit 101 under the influence of the lens adjusting unit 130 And may be a diopter value of the user's eye calculated based on the sensed information MI. The focal length of the lens of the lens adjustment unit 130 may be set to a predetermined value and the compensation value may be a value corresponding to the focal length of the predetermined lens adjustment unit 130. [

예컨대, 제1 디옵터 값이 +3이고, 제2 디옵터 값이 +2인 경우에 보상 값은 +1일 수 있다. 룩업 테이블은 렌즈 조정부(130)에 대하여 사용자 눈의 제2 디옵터 값들 각각에 상응하는 보상 값을 제공할 수 있다.For example, when the first diopter value is +3 and the second diopter value is +2, the compensation value may be +1. The lookup table may provide a compensation value corresponding to each of the second diopter values of the user's eye with respect to the lens adjustment unit 130. [

다음으로 감지 정보(MI)에 기초하여, 사용자의 시력에 관한 디옵터 값을 산출한다(S320).Next, based on the detection information MI, a diopter value related to the visual acuity of the user is calculated (S320).

다음으로 룩업 테이블을 이용하여, 사용자의 시력에 관한 디옵터 값에 대응되는 보상 값을 선택한다(S330).Next, a compensation value corresponding to the diopter value of the user's visual acuity is selected using the lookup table (S330).

다음으로 선택된 보상 값에 기초하여, 사용자의 시력에 관한 디옵터 값을 보정한다(S340).Based on the compensation value selected next, the diopter value related to the visual acuity of the user is corrected (S340).

시력 정보에 대한 검출 또는 보상이 완료되면, 다음으로 검출된 시력 정보에 기초하여 사용자의 시력을 보정하기 위하여 렌즈 조정부(130)의 렌즈의 초점 거리를 제어하기 위한 제어 신호(CS)를 생성한다(S120).When the detection or compensation of the vision information is completed, a control signal CS for controlling the focal length of the lens of the lens adjustment unit 130 is generated in order to correct the visual acuity of the user based on the detected vision information ( S120).

예컨대, 원시, 근시, 또는 난시에 관한 판별, 및 원시의 정도, 근시의 정도 또는 난시의 정도에 관한 판별에 기초하여, 제어부(160)는 제어 신호(CS)를 생성할 수 있다.For example, the control unit 160 can generate the control signal CS on the basis of the discrimination about the source, the near vision, or the astigmatism and the degree of the degree of primordiality, the degree of myopia, or the degree of astigmatism.

또한 예컨대, 제어부(160)는 보상된 사용자 눈의 시력 정보(예컨대, 보상된 디옵터 값)에 기초하여, 사용자의 시력을 보정하기 위한 제어 신호(CS)를 생성할 수 있으며, 이로 인하여 실시 예는 사용자의 시력 보정을 보다 정확하게 할 수 있다.Also, for example, the controller 160 may generate a control signal CS for correcting the user's visual acuity based on the compensated eye information (e.g., the compensated diopter value) of the user eye, The user's eyesight correction can be more accurately performed.

다음으로 제어 신호(CS)에 기초하여 렌즈 조정부(130)의 렌즈의 초점 거리를 제어한다(S130).Next, the focal length of the lens of the lens adjusting unit 130 is controlled based on the control signal CS (S130).

렌즈 조정부(130)가 도 5에 도시된 바와 같은 실시 예(130a)인 경우에는, 제어 신호(CS)는 코일(1120)에 제공될 수 있고, 도 6에서 설명한 바와 같이 렌즈(1105)는 광축과 평행한 방향으로 전방 또는 후방으로 이동될 수 있다.5, the control signal CS may be provided to the coil 1120, and as described in FIG. 6, the lens 1105 may be provided on the optical axis And can be moved forward or backward in a direction parallel to the direction of travel.

또한 렌즈 조정부(130)가 도 7에 도시된 바와 같은 실시 예(130b)인 경우에는, 제어 신호(CS)는 제2 전극에 제공될 수 있고, 도 8a 및 도 8b에서 설명한 바와 같이 액체 렌즈부(2300)의 경계면(2315)의 곡률 및 형상이 제어될 수 있다.7A and 7B, the control signal CS may be provided to the second electrode, and the control signal CS may be provided to the second electrode, The curvature and the shape of the boundary surface 2315 of the substrate 2300 can be controlled.

디스플레이부(150)는 렌즈 조정부(130)로부터 이격되어 배치되고, 영상(image), 예컨대, 동영상 또는 정지 영상을 표시한다.The display unit 150 is spaced apart from the lens adjusting unit 130 and displays an image, for example, a moving image or a still image.

디스플레이부(150)에 표시된 영상은 렌즈 조정부(130)를 통과하여 사용자의 눈에 상이 맺힐 수 있다.The image displayed on the display unit 150 may pass through the lens adjusting unit 130 and may form an image on the user's eyes.

예컨대, 디스플레이부(150)는 LCD (Liquid crystal display)와 같은 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.For example, the display unit 150 may include a display panel such as a liquid crystal display (LCD).

헤드 장착 표시 장치(100)를 사용하는 사용자의 시력은 천차만별일 수 있으며, 시력이 좋지 않아 안경을 쓰는 사용자는 안경을 착용한 채로 헤드 장착 표시 장치(100)를 착용해야 하는 불편함이 있다.The user who uses the head mounted display device 100 may have a different visual acuity, and the user wearing the glasses because of poor visual acuity is inconvenient to wear the head mounted display device 100 while wearing glasses.

실시 예는 헤드 장착 표시 장치(100)를 착용한 사용자의 눈의 시력에 관한 정보를 검출하고, 검출된 시력에 관한 정보에 기초하여 렌즈 조정부(130)의 초점 거리를 조절함으로써, 별도로 안경을 착용하지 않더라도 사용자의 시력에 맞춘 시력 보정이 가능할 수 있고, 이로 인하여 착용감을 향상시킬 수 있고, 사용자의 어지럼증을 개선할 수 있다.The embodiment detects information on the visual acuity of the user's eyes wearing the head mounted display device 100 and adjusts the focal distance of the lens adjusting section 130 based on the information about the detected visual acuity, It is possible to correct the visual acuity according to the visual acuity of the user, thereby improving the wearing feeling and improving the dizziness of the user.

또한 실시 예는 실시 간의 사용자 눈의 시력 또는 초점을 검출하고, 검출된 결과에 따라 사용자의 시력을 보정하기 때문에, 시력 보정에 대한 시간을 단축할 수 있다.Further, since the embodiment detects the visual acuity or focus of the user's eye during the execution and corrects the visual acuity of the user according to the detected result, the time for the visual acuity correction can be shortened.

또한 실시 예는 렌즈 조정부(130)의 초점을 자동적으로 조정하기 때문에, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the embodiment adjusts the focus of the lens adjusting unit 130 automatically, the convenience of the user can be improved.

도 11은 도 1의 헤드 장착 표시 장치의 일 실시 예(100-1)에 따른 제1 사시도를 나타내고, 도 12는 도 11에 도시된 헤드 장착 표시 장치의 제2 사시도를 나타낸다.Fig. 11 shows a first perspective view according to an embodiment 100-1 of the head mounted display device of Fig. 1, and Fig. 12 shows a second perspective view of the head mounted display device shown in Fig.

도 11 및 도 12를 참조하면, 헤드 장착 표시 장치(100-1)는 본체(112), 본체(112) 상에 배치되는 광학 장치(1000)를 포함할 수 있다.11 and 12, the head mounted display device 100-1 may include a main body 112, an optical device 1000 disposed on the main body 112, and the like.

본체(112)는 사용자의 헤드에 장착될 수 있는 헬멧, 안경, 고글 등과 같은 구조를 갖는 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The main body 112 may be a shape having a structure such as a helmet, glasses, goggles and the like that can be mounted on a user's head, but is not limited thereto.

광학 장치(1000)는 본체(112)의 일측(예컨대, 내면)에 배치되는 제1 광학 장치(1000-1) 및 제2 광학 장치(1000-2)를 포함할 수 있다.The optical device 1000 may include a first optical device 1000-1 and a second optical device 1000-2 disposed on one side (e.g., an inner surface) of the main body 112. [

헤드 장착 표시 장치(100-1)는 제1 광학 장치(1000-1)와 제2 광학 장치(1000-2) 사이에 위치하는 본체(112)의 일 영역 상에 배치되는 제1 지지 유닛(114), 및 본체(112)의 가장 자리에 배치되는 제2 지지 유닛(115)을 더 포함할 수 있다.The head mounted display device 100-1 includes a first support unit 114 (see FIG. 1) disposed on one area of the main body 112 located between the first optical device 1000-1 and the second optical device 1000-2, And a second support unit 115 disposed at the edge of the main body 112. [

제1 광학 장치(1000-1), 및 제2 광학 장치(1000-2) 각각은 도 1에서 설명한 반사광 센싱부(101), 렌즈 조정부(130), 및 디스플레이부(150)를 구비할 수 있다.Each of the first optical apparatus 1000-1 and the second optical apparatus 1000-2 may include the reflected light sensing unit 101, the lens adjustment unit 130, and the display unit 150 described with reference to FIG. 1 .

헤드 장착 표시 장치(100-1)는 도 1의 제어부(160)를 구비할 수 있다.The head mounted display device 100-1 may include the controller 160 shown in FIG.

제어부(160)는 제1 본체(112)의 내측에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본체(112)의 외측면에 배치되거나 또는, 후술하는 측면 차페부(113) 또는 전면 차폐부(111)에 배치될 수도 있다.The control unit 160 may be disposed on the outer surface of the main body 112 or may be disposed on the side surface of the side surface of the main body 112 111).

도 1에 도시된 디스플레이부(150)는 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 렌즈 조정부(130)와 전면 차폐부(111) 사이에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The display unit 150 shown in FIG. 1 may be disposed between the lens adjusting unit 130 and the front shielding unit 111 of the first and second optical devices 1000-1 and 1000-2, It is not.

제1 지지 유닛(114)은 사용자가 본체(112) 착용시 본체(112)를 사용자의 코에 안착되어 사용자의 코에 의해 지지될 수 있다.The first support unit 114 may be seated on the user's nose and supported by the user's nose when the user wears the main body 112. [

또한 헤드 장착 표지 장치(100-1)는 본체(112)의 가장 자리에 연결되는 측면 차폐부(113) 및 본체(112)의 타 측에 배치되는 전면 차폐부(111)를 더 포함할 수 있다.The head mounting marking apparatus 100-1 may further include a side shielding portion 113 connected to the edge of the main body 112 and a front shielding portion 111 disposed on the other side of the main body 112 .

전면 차폐부(111)과 측면 차폐부(113)에 의하여, 가상 현실 구현을 위한 헤드 장착 표시 장치(100-1)를 착용한 사용자는, 외부의 광의 방해를 받지 않고 디스플레이부에 표시되는 이미지를 볼 수 있다.The user wearing the head mounted display device 100-1 for realizing the virtual reality by the front shielding part 111 and the side shielding part 113 can recognize the image displayed on the display part without being disturbed by external light can see.

본체(112)는 가상 현실 구현을 위한 헤드 장착 표시 장치(100-1)의 프레임(frame)으로 작용하므로 강도가 크고 깨지지 않는 재료, 예를 들면 금속이나 세라믹 등의 재료로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Since the main body 112 acts as a frame of the head mounted display device 100-1 for realizing a virtual reality, it can be made of a material having a high strength and a non-breaking property, for example, a metal or ceramic, It is not.

본체(112)의 타측인 전면에 구비되는 전면 차폐부(111)와 본체(112)의 일측에 배치되는 측면 차폐부(113)은 외부로부터의 빛을 차폐할 수 있는 재료와 형상일 수 있다. 예컨대, 측면 차폐부(113)에는 그루브(g)가 마련될 수 있고, 그루브(g)는 착용자의 코에 의하여 지지될 수 있다.The front shielding part 111 provided on the other side of the main body 112 and the side shielding part 113 disposed on one side of the main body 112 may be a material and a shape capable of shielding light from the outside. For example, the side shielding portion 113 may be provided with a groove g, and the groove g may be supported by the wearer's nose.

제2 지지 유닛(115)은 착용자의 귀를 지지하기 위한것으로, 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 바깥쪽에 배치될 수 있고, 본체(112) 또는 측면 차폐부(113)와 연결될 수 있다.The second support unit 115 is for supporting the ears of the wearer and may be disposed outside the first and second optical devices 1000-1 and 1000-2, (Not shown).

헤드 장착 표지 장치(100-1)는 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)에 연결되고, 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 디스플레이부(150)에 구동 신호를 제공하기 위한 제1 케이블(116)을 더 구비할 수 있다.The head mount marking apparatus 100-1 is connected to the first and second optical apparatuses 1000-1 and 1000-2 and is connected to the display of the first and second optical apparatuses 1000-1 and 1000-2 And may further include a first cable 116 for providing a driving signal to the unit 150.

또한 헤드 장착 표지 장치(100-1)는 제어부(160)와 연결되고, 제어부(160)를 구동하기 위한 구동 신호를 제공하기 위한 제2 케이블(118)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 케이블(116)과 제2 케이블(118)은 USB(Universal Serial Bus) 표준을 사용하는 케이블일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The head mount marking apparatus 100-1 may further include a second cable 118 connected to the controller 160 and providing a drive signal for driving the controller 160. [ For example, the first cable 116 and the second cable 118 may be a cable using a USB (Universal Serial Bus) standard, but the present invention is not limited thereto.

본체(112)에는 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1,1000-2)과 제어부(160)를 전기적으로 연결하기 위한 회로 배선 또는 회로 기판이 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)과 제어부(160)는 전기적으로 연결될 수 있다.The main body 112 may be provided with a circuit wiring or a circuit board for electrically connecting the first and second optical devices 1000-1 and 1000-2 and the control unit 160. However, The first and second optical devices 1000-1 and 1000-2 and the control unit 160 may be electrically connected in various forms.

도 11 및 도 12에 도시된 헤드 장착 표시 장치(100-1)는 도에서 설명한 디스플레이부(150)를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치는 디스플레이부(150)를 포함하지 않을 수 있고, 핸드폰, 스마트 폰 등과 같은 휴대용 무선 통신 단말기, 또는 PDF와 같은 영상 재생 장치 등을 장착하는 슬럿(slot)을 구비할 수 있다. 예컨대, 슬럿은 본체(112)에 마련될 수 있고, 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 전방에 위치할 수 있다. 사용자는 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)을 통하여 슬럿에 장착된 단말기 또는 영상 재생 장치에 포함된 디스플레이부의 영상을 볼 수 있다.The head mounted display apparatus 100-1 shown in FIGS. 11 and 12 includes the display unit 150 described in the drawings, but the present invention is not limited thereto. The head mounted display apparatus according to another embodiment includes the display unit 150 And may include a slot for mounting a portable wireless communication terminal such as a mobile phone, a smart phone or the like, or a video reproducing device such as a PDF. For example, the slot may be provided in the main body 112 and may be located in front of the first and second optical devices 1000-1 and 1000-2. The user can view images of the display unit included in the terminal or the image reproducing apparatus mounted on the slot through the first and second optical apparatuses 1000-1 and 1000-2.

도 13은 도 12의 헤드 장착 표시 장치의 변형 예(100-2)에 따른 사시도를 나타낸다.Fig. 13 shows a perspective view according to a modification (100-2) of the head mounted display device of Fig.

도 12와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.The same reference numerals as those in FIG. 12 denote the same components, and the description of the same components will be simplified or omitted.

도 13에 도시된 헤드 장착 표시 장치(100-2)는 제어부(160)를 구비하지 않는다.The head-mounted display device 100-2 shown in Fig. 13 does not have the control unit 160. Fig.

헤드 장착 표시 장치(100-2)는 외부로부터 제1 케이블(116)를 통하여 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 디스플레이부(150)를 구동하기 위한 구동 신호를 제공받을 수 있다.The head mounted display device 100-2 outputs driving signals for driving the display portions 150 of the first and second optical devices 1000-1 and 1000-2 from the outside through the first cable 116 Can be provided.

또한 헤드 장착 표시 장치(100-2)는 제2 케이블(118-1)를 통하여 반사광 센싱부(101)에 의하여 검출된 감지 정보(MI)를 외부의 제어부(미도시)로 전송하고, 외부의 제어부에 의하여 제공되는 제어 신호(CS)를 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 렌즈 조정부(130)로 전송할 수 있다.The head mounted display device 100-2 transmits the sensing information MI detected by the reflected light sensing unit 101 to the external control unit (not shown) through the second cable 118-1, The control signal CS provided by the control unit can be transmitted to the lens adjustment unit 130 of the first and second optical devices 1000-1 and 1000-2.

또한 다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치는 제2 케이블(118-1) 대신에 외부의 제어부와 무선 통신 예컨대, 블루투스 등과 같은 단거리 무선 통신을 수행할 수 있는 송수신부를 구비할 수 있다. 예컨대, 송수신부는 무선 통신을 통하여 검출된 감지 정보(MI)를 외부의 제어부(미도시)로 전송할 수 있고, 외부의 제어부에 의하여 송신되는 제어 신호(CS)를 수신하여 제1 및 제2 광학 장치들(1000-1, 1000-2)의 렌즈 조정부(130)에 제공할 수 있다.In addition, the head-mounted display device according to another embodiment may include a transceiver capable of performing short-range wireless communication such as Bluetooth or the like with an external controller instead of the second cable 118-1. For example, the transceiving unit can transmit sensed information MI detected through wireless communication to an external control unit (not shown), receive a control signal CS transmitted by an external control unit, To the lens adjustment unit 130 of the lens system 1000-1 or 1000-2.

도 14는 다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치(100a)의 구성도를 나타낸다.Fig. 14 shows a configuration diagram of a head mounted display device 100a according to another embodiment.

도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components, and a description of the same components will be simplified or omitted.

도 1에서는 반사광 센싱부(101)가 렌즈 조정부(130)의 후방에 위치하나, 도 14의 실시 예에서는 반사광 센싱부(101)가 렌즈 조정부(130)의 전방에 위치할 수 있다. 반사광 센싱부(101)가 렌즈 조정부(130)에 위치함으로써, 렌즈 조정부(130)에 의한 시력 측정 오차를 방지할 수 있다.In FIG. 1, the reflected light sensing unit 101 is positioned behind the lens adjusting unit 130, but in the embodiment of FIG. 14, the reflected light sensing unit 101 may be positioned in front of the lens adjusting unit 130. Since the reflected light sensing unit 101 is positioned in the lens adjustment unit 130, it is possible to prevent an error in visual acuity measurement by the lens adjustment unit 130.

도 15는 또 다른 실시 예에 따른 헤드 장착 표시 장치(100b)의 구성도를 나타낸다.Fig. 15 shows a configuration diagram of a head mounted display device 100b according to still another embodiment.

도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.The same reference numerals as in Fig. 1 denote the same components, and a description of the same components will be simplified or omitted.

도 15를 참조하면, 헤드 장착 표시 장치(100b)는 반사광 센싱부(101), 렌즈 조정부(130b), 디스플레이부(150a), 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.15, the head mounted display device 100b may include a reflected light sensing unit 101, a lens adjusting unit 130b, a display unit 150a, and a controller 160. [

렌즈 조정부(130b)는 도 7 및 도 8a, 도 8b에 도시된 실시 예일 수 있고, 디스플레이부(150a)는 투명 디스플레이 패널, 예컨대, 투명 LCD 또는 투명 OLED 일 수 있으며, 도 15에 도시된 헤드 장착 표시 장치(100b)는 증강 현실을 구현할 수 있다.7 and Figs. 8A and 8B, and the display portion 150a may be a transparent display panel, for example, a transparent LCD or a transparent OLED, and may be a head mounted The display device 100b can realize an augmented reality.

렌즈 조정부(130b)의 경계면(2315)의 형상을 제어함으로써, 디스플레이부(150a)를 통과하여 보이는 물체(201)에 대한 사용자의 시력을 자동으로 보정을 할 수 있다.The visual acuity of the user with respect to the object 201 passing through the display unit 150a can be automatically corrected by controlling the shape of the interface 2315 of the lens adjusting unit 130b.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

101: 반사광 센싱부 110: 광원부
120: 미러부 130: 렌즈 조정부
140: 이미지 센서 150: 디스플레이부
160: 제어부.101: reflected light sensing unit 110: light source unit
120: Mirror unit 130: Lens adjustment unit
140: image sensor 150: display unit
160: Control section.

Claims

A lens adjusting unit including a lens and adjusting a focal length of the lens;
A reflected light sensing unit that senses reflected light reflected by a user's eye and outputs sensing information according to the sensed result; And
And a control unit for generating a control signal for adjusting a focal length of the lens based on the sensing information.

The method according to claim 1,
Wherein the reflected light is light that passes through the lens and is incident on the retina of the user's eye through the lens of the user's eye,
Wherein the reflected light passes through the lens of the user's eye and the lens and is sensed by the reflected light sensing unit.

The apparatus of claim 1, wherein the reflected light sensing unit comprises:
A light source for generating light;
A mirror unit for reflecting the light of the light source toward a user's eye; And
And an image sensor for sensing the reflected light and outputting sensed information according to the sensed result.

The method according to claim 1,
And the reflected light sensing unit is disposed outside the range of the angle of view of the lens adjustment unit.

The method of claim 3,
Wherein the mirror unit reflects 40% to 60% of incident light.

The method according to claim 1,
And a display section disposed apart from the lens in the direction of an optical axis of the lens, for displaying an image.

The method according to claim 6,
Wherein the display unit includes a light-transmissive display panel.

2. The image pickup apparatus according to claim 1,
A bobbin for mounting the lens;
A housing for receiving the bobbin;
A coil disposed on one of the bobbin and the housing;
And a magnet disposed on the other one of the bobbin and the housing,
The bobbin moves due to the interaction between the driving current flowing through the coil and the magnet,
And the control unit controls the drive current based on the control signal.

The method according to claim 1,
Wherein the lens comprises a liquid lens region comprising a conductive liquid, a non-conductive liquid, and an interface formed between the conductive liquid and the non-conductive liquid,
The lens-
A first electrode in contact with the conductive liquid; And
Further comprising a second electrode spaced around the liquid lens region and including a plurality of control electrodes electrically separated from the liquid lens region,
The shape and the curvature of the interface change due to the driving voltages provided to the control electrodes,
Wherein the control unit controls the drive voltages based on the control signal.

A lens adjusting unit for adjusting a focal length of the lens;
A reflected light sensing unit that senses reflected light reflected by a user's eye and outputs sensing information according to the sensed result; And
And a control unit for generating a control signal for controlling the lens adjusting unit,
Wherein,
And a control unit for analyzing the sensed information to determine whether the user's eyes are primitive, near vision, or astigmatism, calculating a diopter value related to the degree of the discriminated primitive, near vision, or astigmatism and generating the control signal based on the calculated diopter value The head-mounted display device.

11. The method of claim 10,
Wherein the reflected light is light that passes through the lens and is incident on the retina of the user's eye through the lens of the user's eye,
Wherein the reflected light sensing unit senses that the reflected light has passed through the lens of the user's eye and the lens.

12. The apparatus according to claim 11,
And a look-up table for storing a compensation value for compensating an error of the calculated diopter value due to the refraction of the reflected light by the lens of the lens adjusting unit.

13. The apparatus according to claim 12,
And selects a compensation value corresponding to the calculated diopter value from the lookup table according to a result of analyzing the sensed information, and corrects the calculated diopter value based on the selected compensation value.