KR20190043614A - 헤드 마운트 표시장치 및 그의 표시 모듈 - Google Patents

헤드 마운트 표시장치 및 그의 표시 모듈 Download PDF

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린웨이 위
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선전 로욜 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명에 따른 표시 모듈은, 설정된 제 1 방향을 따라 이동하도록 설치되는 광학 모듈, 설정된 제 2 방향을 따라 이동하도록 광학 모듈에 연결된 이미지 생성 장치, 제 1 조절 모듈 및 제 2 조절 모듈을 포함한다. 제 1 조절 모듈은 제 1 조작부 및 광학 모듈과 제 1 방향에서 보조를 맞추는 폐쇄 구조를 포함한다. 폐쇄 구조는 외력을 받지 않을 때에 광학 모듈을 폐쇄하는 제 1 상태로 되고, 외력을 받을 때는 상기 제 1 조작부에 의해 광학 모듈이 제 1 방향을 따라 이동하도록 구동하는 제 2 상태로 된다. 제 2 조절 모듈은 상기 광학 모듈과 상기 제 1 방향에서 보조를 맞추는 전동 구조와, 상기 전동 구조에 의해 상기 이미지 생성 장치에 연결되는 제 2 조작부를 포함하고, 상기 제 2 조작부는 상기 제 1 조작부를 둘러싸는 한편 회전하는 것에 의하여 상기 이미지 생성 장치가 제 2 방향을 따라 이동하도록 한다. 이것에 의하여 사용자는 동공 거리와 디옵터를 간섭없이 조절할 수 있다. 본 발명은 헤드 마운트 표시장치를 더 제공한다.

Description

헤드 마운트 표시장치 및 그의 표시 모듈
본 발명은 헤드 마운트 표시장치의 표시 모듈에 관한 것으로, 특히 디옵터(diopter) 및 동공 거리의 조절이 가능한 표시 모듈에 관한 것이다.
헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 등과 같은 니어-아이 디스플레이(Near-Eye Display)는 현재 상당히 유행되고 있다. 그의 작동 원리는 1조의 정밀한 광학 렌즈에 의하여 초소형 디스플레이의 이미지를 확대하고, 확대된 이미지를 사용자의 눈에 투영하는 것에 의하여 사용자가 확대된 가상 이미지(Virtual image)를 볼 수 있도록 한다. 이것은 확대경으로 물체를 볼 때에 확대된 허상을 보는 것과 유사한다. 사용자의 부동한 동공 거리에 적응되기 위하여 현재 시판되고 있는 HMD는 통상 동공 거리를 조절하는 기능을 갖고 있지만, 근시 또는 원시 증상이 있는 사용자에게 적응되기 위하여 디옵터를 조절하는 기능을 갖는 것은 많지 않다.
본 발명의 목적은 디옵터 및 동공 거리를 용이하게 조절할 수 있는 표시 모듈과 이 표시 모듈을 구비하는 헤드 마운트 표시장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서 표시 모듈을 제공하고, 이 표시 모듈은 광학 모듈, 이미지 생성 장치, 제 1 조절 모듈 및 제 2 조절 모듈을 포함한다. 광학 모듈은 설정된 제 1 방향을 따라 이동 가능하게 설치된다. 이미지 생성 장치는 설정된 제 2 방향을 따라 이동 가능하게 상기 광학 모듈에 연결된다. 제 1 조절 모듈은 제 1 조작부 및 광학 모듈과 제 1 방향에서 보조를 맞추는 폐쇄 구조를 포함한다. 폐쇄 구조는 외력을 받지 않을 때에 광학 모듈을 폐쇄하는 제 1 상태로 되고, 외력을 받을 때는 상기 제 1 조작부에 의해 광학 모듈이 제 1 방향을 따라 이동하도록 구동하는 제 2 상태로 된다. 제 2 조절 모듈은 상기 광학 모듈과 상기 제 1 방향에서 보조를 맞추는 전동 구조와, 상기 전동 구조에 의해 상기 이미지 생성 장치에 연결되는 제 2 조작부를 포함하고, 상기 제 2 조작부는 상기 제 1 조작부를 둘러싸는 한편 회전하는 것에 의하여 상기 이미지 생성 장치가 제 2 방향을 따라 이동하도록 한다.
헤드 마운트 표시장치로서, 사용자더러 표시된 이미지를 보게 하는 표시 부분을 포함하고, 상기 표시 부분은 케이스와 상기 케이스 내에 수납된 상술한 표시 모듈을 포함한다.
상기 기술적 사항에 의하여 사용자는 디옵터 및 동공 거리를 각각 조절할 수 있다. 제 2 조작부를 회전시킬 때 제 1 조작부에 힘을 부여할 필요가 없고, 사용자가 제 1 조작부에 힘을 부여할 때 제 2 조작부를 회전시킬 필요가 없으므로, 동공 거리와 디옵터를 간섭없이 조절할 수 있다. 또한 제 1 조작부가 제 2 조작부에 포위된 구조를 가지고 있으므로 두 조작부가 케이스에서 차지하는 면적을 감소시키고 전체 설계를 간단하게 할 수 있다.
아래의 도면과 구체적인 실시형태에 의하여 본 발명의 각 실시형태를 상세하게 설명한다. 도면에 표시된 각 부품은 실제 부품의 사이즈 및 그의 비례관계를 나타내는 것은 아니고, 본 발명을 분명하게 설명하기 위하여 도시된 개략도일 뿐이며, 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 헤드 마운트 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 헤드 마운트 표시장치의 표시 부분의 국부 단면도이다.
도 3은 도 1의 헤드 마운트 표시장치의 표시 부분을 나타내는 조감도이다.
도 4는 도 1의 헤드 마운트 표시장치의 표시 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 표시 모듈의 일부분의 분해도이다.
도 6은 도 1의 표시 모듈의 다른 부분의 분해도이다.
도 7은 도 1의 표시 모듈의 또 다른 부분의 분해도이다.
본 발명의 목적, 기술적 사항 및 장점을 보다 명확하게 설명하기 위해, 아래 구체적인 실시형태와 도면에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 아래 구체적인 실시형태는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 한정하는데 사용되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 헤드 마운트 표시장치(100)는 사용자더러 표시된 이미지를 보게 하는 표시 부분(102)과 사용자더러 이미지에 대응하는 음성을 듣게 하는 헤드폰(104)을 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 헤드폰(104)은 표시 부분(102)의 대향하는 양단에 설치되고, 두부 장착형 헤드폰으로서 사용자에게 양호한 청각 체험을 제공할 수 있다. 표시 부분(102)과 헤드폰(104)은 회전 가능하게 설치되고 사용하지 않을 때 양자가 중첩된 상태로 되는 것이 바람직하며, 따라서 헤드 마운트 표시장치(100)가 차지하는 수납 공간을 감소할 수 있다. 예를 들면 헤드폰(104)은 화살표(AR) 방향으로 회전할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서 헤드폰(104)은 이어폰이거나 또는 이어폰 접속 단자, 예를 들면 3.5mm의 이어폰 접속 단자로서, 사용자가 스스로 필요한 이어폰을 연결하도록 한다는 것을 이해하여야 한다. 본 실시형태에 있어서, 표시 부분(102)은 헤드폰(104)에 연결된 하나의 케이스(106)와, 케이스(106) 내에 수납고정된 두개의 표시 모듈(108)을 포함한다. 각 표시 모듈(108)은 사용자의 대응하는 눈에 이미지 광선(105)을 투영하는 데에 사용되며, 사용자더러 확대된 허상을 볼 수 있도록 하며, 큰 화면을 보는 시각 효과를 획득할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 명세서 및 청구범위에 있어서, 사용자의 두 눈(EY)이 무한하게 먼 곳을 수평으로 볼 때, 사용자의 두 눈 시선을 표시하는 두 평행선에 의하여 형성된 평면을 「수평 관찰면」(HS)으로 정의하고, 상기 수평 관찰면(HS)에 있어서, 사용자의 턱쪽에 가까운 측을 「아래」로 정의하고, 상기 수평 관찰면(HS)에 있어서, 사용자의 이마에 가까운 측을 「위」로 정의한다. 사용자가 오랫동안 착용하여도 두눈은 피곤감을 쉽게 느끼지 않도록 하기 위해, 각 이미지 광선(105)은 수평 관찰면(HS)의 아래쪽에서 수평 관찰면(HS)으로 출사되며, 또한 광축과 수평 관찰면(HS)은 제로가 아닌 제 1 협각(α)을 형성하여 대응하는 눈(EY)에 입사되며; 각 이미지 광선(105)의 광축은 각자로 대응하는 눈에 입사되는 방향에서 서로 멀리 떨어져 있으며, 또한 상기 두 광축 사이에는 제로가 아닌 제 2 협각(β)이 형성된다.
눈으로 오랫동안 정면을 주목하고 나면 눈은 피로를 쉽게 느끼게 된다. 상술한 기술 방안에 있어서, 사용자가 표시 모듈(108)에 표시되는 이미지를 볼 때, 사용자의 눈은 수평 관찰면(HS)으로부터 아래로 제 1 협각(α)만큼 기울어지며, 이것은 사용자가 이미지를 쾌적하게 볼 수 있는 습관에 부합되므로, 상술한 기술적 해결 방안에 따르면, 사용자가 헤드 마운트 표시장치(100)를 오랫동안 보아도 피로를 쉽게 느끼지 않게 된다. 이와 동시에, 표시 모듈(108)에 의하여 사용자의 두 눈에 입사된 이미지 광선(105)의 광축은 상대적으로 「분산」되어 있으며, 즉 이미지 광선(105)의 광축은 각자로 대응하는 눈에 입사되는 방향을 따라 서로 멀어지고, 또한 상기 두 광축 사이에 제로가 아닌 제 2 협각(β)이 형성되므로, 사용자는 상기 두 광축의 입사 방향과 반대하는 방향을 따라 이미지를 볼 때 허상은 쉽게 집광중합될 수 있으며, 사용자가 헤드 마운트 표시장치(100)를 두부에 장착하여 이미지를 볼 때 중합되지 않은 이미지를 쉽게 볼 수 없는 데에 유리하다. 중합된 이미지를 볼 수 있고 또한 오랫동안 볼 수 있느냐는 모두 사용자 체험의 중요한 방면이다. 즉 상술한 두 각도의 설정은 사용자의 착용 쾌적감을 향상시킬 수 있다.
바람직하기로는, 5°≤α≤15°, 1°≤β≤18°이다. 보다 바람직하기로는, 8°≤α≤12°, 5°≤β≤16°이다.
선택적으로, 케이스(106)는 상부판(106a)과, 상부판(106a)과 대향하는 하부판(106b)과, 상기 상부판(106a)과 하부판(106b)을 연결시키는 한편 사용자의 눈을 향하는 앞면판을 포함한다. 상기 앞면판은 사용자의 왼쪽눈을 향하는 왼쪽 앞면판(106c)과 사용자의 오른쪽 눈을 향하는 오른쪽 앞면판(106d)을 포함한다. 왼쪽 앞면판(106c)과 오른쪽 앞면판(106d) 사이의 협각은 (180°－β)이다. 따라서 장착과정에서, 두 표시 모듈(108)은 각각 왼쪽 앞면판(106c)과 오른쪽 앞면판(106d)에 당접되어 제 2 협각이 미리 설정된 각도(β)로 고정되도록 한다.
선택적으로, 하부판(106b)과 왼쪽 앞면판(106c) 및 오른쪽 앞면판(106d) 사이의 협각(γ)은 같으며, 또한 (90°－α)보다 크거나 또는 같다. 또는, 상부판(106a)과 왼쪽 앞면판(106c) 및 오른쪽 앞면판(106d) 사이의 협각(δ)은 같으며, 또한 (90°＋α)보다 크거나 또는 같다. 이것에 의하여 케이스(106)의 내부에 수납 공간이 형성된다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 표시 모듈(108)은 광학 모듈(10), 이미지 생성 장치(20), 제 1 조절 모듈(30) 및 제 2 조절 모듈(40)을 포함한다. 광학 모듈(10)은 설정된 제 1 방향(X)을 따라 이동할 수 있다. 이미지 생성 장치(20)는 설정된 제 2 방향(Y)을 따라 이동 가능하게 광학 모듈(10)에 연결된다. 제 1 조절 모듈(30)은 제 1 조작부(32) 및 광학 모듈(10)과 제 1 방향(X)에서 보조를 맞추는 폐쇄 구조(34)를 포함한다. 외력을 받지 않을 때 폐쇄 구조(34)는 광학 모듈(10)을 폐쇄하는 제 1 상태로 되고, 외력을 받을 때 제 1 조작부(32)는 광학 모듈(10)이 제 1 방향(X)을 따라 이동하도록 구동하는 제 2 상태로 된다. 제 2 조절 모듈(40)은 광학 모듈(10)과 제 1 방향(X)에서 보조를 맞추는 전동 구조(42)와, 전동 구조(42)에 의하여 이미지 생성 장치(20)에 연결되는 제 2 조작부(44)를 포함한다. 제 2 조작부(44)는 제 1 조작부(32)를 둘러싸는 한편 회전하는 것에 의하여 이미지 생성 장치(20)가 제 2 방향(Y)을 따라 이동하도록 한다.
제 1 조작부(32)에 힘을 부여하여 폐쇄 구조(34)가 제 2 상태로 될 때, 폐쇄 구조(34)는 외력의 작용에 의해 제 1 방향을 따라 이동할 수 있으며, 따라서 광학 모듈(10)이 제 1 방향(X)을 따라 이동하도록 구동함으로써, 사용자의 동공 거리에 적응되도록 두 표시 모듈(108) 사이의 거리를 조절하는 역할을 한다. 제 2 조작부(44)를 회전하면, 전동 구조(42)에 의해 이미지 생성 장치(20)가 제 2 방향(Y)을 따라 이동하도록 함으로써, 부동한 사용자의 근시 또는 원시의 도수에 적응되도록 이미지 생성 장치(20)와 광학 모듈(10) 사이의 거리(즉 디옵터)를 조절하는 역할을 한다. 또한, 사용자가 제 2 조작부(44)를 회전시킬 때, 제 1 조작부(32)에 힘을 부여할 필요가 없고, 폐쇄 구조(3)는 광학 모듈(10)을 폐쇄한 제 1 상태로 되어 있으므로 디옵터를 조절할 때 동공 거리는 조절되지 않는다. 마찬가지로 사용자가 제 1 조작부(32)에 힘을 부여하지만 제 2 조작부(44)를 회전시킬 필요가 없으므로 동공 거리를 조절할 때 디옵터는 조절되지 않는다. 즉 동공 거리를 조절하는 것과 디옵터를 조절하는 것은 서로 간섭하지 않는다.
또한, 제 2 조작부(44)에 대한 회전 조작이 필요하기 때문에, 사용자에 의해 회전되는 부위는 그 중심의 회전축에서 떨어져 있어야만 사용자가 편리하게 조작할 수 있으므로, 제 2 조작부(44)의 중간 부위는 사용자가 편리하게 조작할 수 없는 부위이고, 이럴 때에 제 1 조작부(32)는 제 2 조작부(44)의 중간 부위에 있으며, 즉 제 2 조작부(44)에 의해 포위된 구조를 구성하여, 하부판(106b)에 있어서 두 조작부(32, 44)가 차지하는 면적을 감소시키는 데에 유리하고, 구조 전체를 간결하게 할 수 있다. 또한 두 조작부(32, 44)가 상기와 같이 설치되어 있으므로, 사용자가 디옵터와 동공 거리를 조절할 때 멀리 떨어져 있는 두 개의 위치로 이동할 필요가 없으며, 사용자더러 편리하게 조작할 수 있도록 한다.
구체적으로, 도 1과 도 4를 참조하면, 광학 모듈(10) 내에는 복수개의 렌즈가 설치되어 있고, 이것들은 제 1 안내봉(11)의 안내에 의하여 제 1 방향(X)을 따라 이동할 수 있다. 이미지 생성 장치(20)는 OLED 표시 패널일 수 있고, 이미지 생성 장치(20)가 형성한 이미지 광선(105)은 광학 모듈(10)의 안내에 의하여 설정된 방향으로 투사하여 사용자의 눈에 입사되므로, 사용자는 확대된 허상을 볼 수 있다. 이미지 생성 장치(20)는 제 2 안내봉(21)의 안내에 의하여 제 2 방향(Y)을 따라 이동할 수 있다.
폐쇄 구조(34)는 탄성부품(36)과 결합부(107)에 결합된 위치 결정부(38)를 포함한다. 탄성부품(36)은 위치 결정부(38)에 탄력을 부여하여 위치 결정부(38)가 결합부(107)에 결합되도록 함으로써, 폐쇄 구조(34)가 상기 제 1 상태로 되도록 한다. 제 1 조작부(32)는 위치 결정부(38)를 통하여 탄성부품(36)에 외력을 전달하여 위치 결정부(38)와 결합부(107)의 결합상태를 해제함으로써, 폐쇄 구조(34)가 상기 제 2 상태로 되도록 한다. 본 실시형태에 있어서, 결합부(107)는 하부판(106b)의 한 내표면 위에 설치되어 울퉁불퉁한 파도모양을 이루고 있다. 위치 결정부(38)도 결합부(107)의 형상에 대응하는 울퉁불퉁부(38a)가 형성되고 이 울퉁불퉁부(38a)는 결합부(107)에 결합된다. 탄성부품(36)은 위치 결정부(38)의 상측에 설치되고 줄곧 압축되어 있는 스프링이며, 위치 결정부(38)에 아래로 향하는 탄력을 부여한다. 이것에 의하여 결합부(107)와 위치 결정부(38)의 울퉁불퉁부가 서로 결합되므로, 위치 결정부(38)가 탄성부품(36)의 탄력 만을 받을 때 위치 결정부(38)는 제 1 방향(X)을 따라 이동할 수 없다.
보다 구체적으로, 위치 결정부(38)의 대향하는 양측에는 외부로 연장된 호크(38b)가 각각 형성되고, 두 호크(38b)는 전동 구조(42)의 케이스(48) (아래의 문장에서 상세하게 설명한다)에 상대하여 슬라이드할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 폐쇄 구조(30)가 상기 제 1 상태로 되어 있을 때, 두 호크(38b)는 케이스(48)에 당접된다. 이럴 때 탄성부품(36)이 위치 결정부(38)에 탄력을 부여하지만, 호크(38b)의 작용에 의하여 위치 결정부(38)가 아래로 계속 슬라이드할 수 없게 된다. 제 1 조작부(32)를 통하여 위치 결정부(38)에 외력을 부여할 때, 위치 결정부(38)가 케이스(48)에 상대하여 위로 슬라이드할 수 있으므로(도시되지 않음), 위치 결정부(38)가 결합부(107)에 결합된 것을 해제할 수 있다. 유사하게 제 1 조작부(32) 위에도 두 호크(32a)가 형성되어 있으며, 폐쇄 구조(30)가 상기 제 1 상태로 되어 있을 때에 제 2 조작부(44)에 당접되는 것에 의하여 제 1 조작부(32)가 아래로 계속 슬라이드하는 것을 방지할 수 있다. 외력 작용에 의하여 제 1 조작부(32)가 위로 슬라이드하는 것에 의하여 호크(32a)가 위로 위치 결정부(38)에 당접됨으로써, 위치 결정부(38)가 결합부(107)에 결합된 것을 해제할 수 있다.
바람직하기로는 제 1 조작부(32)의 외부로 향하는 외부 표면의 중앙이 내부로 오목하게 들어가 있으므로, 사용자는 제 1 조작부(32)에 의하여 광학 모듈(10)을 제 1 방향(X)으로 편리하게 이동시킬 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 탄성부품(36)은 연장된 상태를 유지하도록 위치 결정부(38)의 하측에 설치될 수 도 있다는 것을 이해하여야 한다. 상술한 실시형태에 있어서, 위치 결정부(38)는 제 1 방향(X) 또는 제 2 방향(Y)에 대략 수직되는 제 3 방향(Z)을 따라 이동할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 상술한 실시형태와 유사한 원리에 의하여, 제 1 조작부(32)를 케이스(106)의 상부판(106a) 또는 사용자의 반대측에 위치하는 외부 표면 등에 설치할 수 있으며, 즉 위치 결정부(38)는 제 3 방향(Z)을 따라 이동하는 데에 제한되지 않고, 예를 들면 제 1 방향(X) 또는 제 2 방향(Y)을 따라 이동할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 5와 도 6을 참조하면, 제 2 조작부(44)에는 요부(44a)가 형성되고, 제 1 조작부(32)는 제 2 조작부(44)에 포위되도록 요부(44a) 내에 수납된다. 제 2 조작부(44)에 있어서 제 1 조작부(32)를 포위하는 부분은 고리형으로 형성되고, 고리형 부분의 외표면 위에는 직경 방향으로 연장된 복수개의 돌출부(44b)가 형성되고, 제 1 조작부(44)는 대응하는 원형으로 형성된다. 제 1 조작부(32)는 제 2 조작부(44)에 포위되도록 요부(44a) 내에 위치하고, 돌출부(44b)를 설치함으로써 제 2 조작부(44)를 쉽게 회전시킬수 있도록 한다.
전동 구조(42)는 적어도 하나의 스크루(46)를 포함하는 것에 의하여 회전 이동을 직선 이동으로 변환시킬 수 있다. 제 2 조작부(44)는 적어도 하나의 스크루(46)에 연결되고, 외력의 작용에 의해 그 회전을 구동한다. 제 2 조작부(44)는 볼트(41)에 의하여 스크루(46)에 연결될 수 있으며, 따라서 양자는 함께 회전할 수 있다. 스크루(46)가 이미지 생성 장치(10)에 연결되어 있으므로, 제 2 조작부(44)를 회전시키는 것에 의하여 이미지 생성 장치(10)와 광학 모듈(20) 사이의 거리를 조절할 수 있으며, 따라서 근시 또는 원시 증상이 있는 여러 사용자에게 적응될 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 조작부(44)는 저부에 설치되고, 이미지 생성 장치(10)는 제 2 방향(Y)을 따라 이동할 수 있으므로, 본 실시형태의 적어도 하나의 스크루(46)는 소정된 각도로 설치된 두 스크루(46, 46a)를 포함함으로써, 이 실시형태에 적응되도록 하며, 즉 제 2 조작부(44)의 회전은 스크루(46)에 의하여 스크루(46a)에 전달되고, 스크루(46a) 위에 형성된 나사산은 광학 모듈(20) 위에 형성된 나사산에 결합되는 것에 의하여 회전 이동을 직선 이동으로 변환시킬 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 제 2 조작부(44)를 다른 위치, 예를 들면 사용자의 반대측에 위치하는 케이스의 앞 표면에 설치할 경우, 한개의 스크루만으로 조절을 실현할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
보다 구체적으로, 전동 구조(42)는 케이스(48)를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 스크루(46)는 케이스(48) 내에 수납된다. 케이스(48)에 의하여 상기 적어도 하나의 스크루(46)의 위치가 고정되고, 그 위치가 쉽게 변동되어 조절할 수 없게 되는 상황이 나타나지 않도록 한다. 바람직하기로는 케이스(48)는 광학 모듈(20)에 고정된 제 1 케이스(48a) 및 대향하는 일측에 위치한 제 2 케이스(48b)를 포함한다. 제 2 케이스(48b)에는 비관통 구멍(48c)이 형성되고, 탄성부품(36)은 비관통 구멍(48c) 내에 수납되고, 비관통 구멍(48c)에서 밖으로 돌출된 탄성부품(36)의 일단은 위치 결정부(38)에 당접된다. 비관통 구멍(48c)은 탄성부품(36)의 위치를 고정시키는 작용을 한다.
도 5를 참조하면, 구체적으로, 제 1 조절 모듈(30)은 케이스(106)의 하부판(106b)에 고정된 탄성판(35)을 더 포함하고, 광학 모듈(20)의 표면에는 복수개의 오목부를 갖는 마찰부(22)가 형성되어 있다. 광학 모듈(20)이 제 1 방향(X)을 따라 이동할 때, 탄성판(35)이 마찰부(22)에 당접되는 것에 의하여 진동 및/또는 음성이 형성되므로, 사용자는 광학 모듈(20)이 이동하는 것을 감지할 수 있다. 또한 탄성판(35)이 오목한 마찰부(22)에 당접되는 것에 의하여 위치를 고정하는 역할을 한다.
도 7을 참조하면, 구체적으로, 이미지 생성 장치(20)는 표시 패널(23), 프레임(24) 및 탄성 밀폐부(25)를 포함한다. 표시 패널(23)은 이미지를 표시하는 본체(23a)를 포함하고, 표시 패널(23)은 볼트에 의해 상기 광학 모듈(20)과 등지는 상기 프레임(24)의 일측에 고정될 수 있고, 이미지를 표시하는 일측은 광학 모듈(10)을 향하도록 설치된다. 프레임(24)은 광학 모듈(10)에 이동 가능하게 연결된다. 프레임(24) 위에는 복수개의 고정 구멍(24a)이 형성되고, 제 2 안내봉(21)이 고정 구멍(24a)에 삽입되는 것에 의하여 프레임(24)은 제 2 안내봉(21)이 정한 방향으로 이동할 수 있다. 즉 프레임(24)은 제 2 방향(Y)으로 이동하도록 광학 모듈(20)에 연결된다. 탄성 밀폐부(25)의 일단은 프레임(24)에 밀폐로 고정되고, 타단은 광학 모듈(10)에 밀폐로 고정된다. 탄성 밀폐부(25)는 프레임(24)의 이동 방향, 즉 제 2 방향(Y)으로 연장되거나 또는 수축될 수 있고, 이미지를 표시하는 표시 패널(23)의 본체(23a)는 프레임(24), 광학 모듈(20) 및 탄성 밀폐부(25)에 의하여 형성된 공간 내에 수납된다. 따라서, 사용자가 허용하는 범위 내에서 디옵터를 조절할 때, 즉 표시 패널(23)과 광학 모듈(10) 사이의 거리를 조절할 때, 탄성 밀폐부(25)가 제 2 방향(Y)으로 연장되거나 또는 수축될 수 있으므로 조절을 제한하지 않게 된다. 탄성 밀폐부(25)가 설치된 것에 의하여 본체(23a)와 광학 모듈(10) 사이는 밀폐되어 있다. 하기에 외부의 오염물이 이 사이에 들어간 것에 의하여 이미지가 사용자의 눈에 투영되는 데에 영향주는 것을 방지할 수 있다. 이것은 표시 효과에 대한 요구가 대단히 높은 근거리 표시 분야에 있어서 대단히 중요한 것이다. 탄성 밀폐부(25)는 외부의 오염물이 표시에 영향을 주는 것을 효과적으로 방지하고, 또한 디옵터의 조절에 대하여 제한하지 않는다.
주의 받고 싶은 것은, 다른 실시형태에 있어서, 표시 패널(23)의 상술한 회로 기판을 비교적 작게 설치할 수 있고, 프레임(24)은 밀폐판 (도시하지 않았음)을 더 포함하며, 따라서 표시 패널(23)을 프레임(24) 내에 완전히 수납시킬 수 있다.
구체적으로, 탄성 밀폐부(25)는 제 1 고정 부품(26), 제 2 고정 부품(27) 및 관체 탄성부품(28)을 포함한다. 제 1 고정 부품(26)은 고리형 또는 타원형으로 형성되고, 접착 등 방식으로 관체 탄성부품(28)의 일단(28a)에 고정 연결되는 한편 프레임(24)에 연결된다. 프레임(24)에 연결하는 방식은, 제 1 고정 부품(26)의 가장자리에 복수개의 관통 구멍(26a)을 형성하고, 프레임(24)의 대응하는 위치에 복수개의 돌기(24b)를 형성함으로써, 돌기(24b)를 관통 구멍(26a)에 결합시키는 것에 의해 제 1 고정 부품(26)과 프레임(24)의 연결을 실현할 수 있다. 바람직하기로는, 관체 탄성부품(28)의 소정된 위치에 관통 구멍(26a)과 대응하는 관통 구멍(28c)을 형성한다. 프레임(24)의 돌기(24b)를 관통 구멍(26a) 및 (28c)에 결합시키는 것에 의하여 제 1 고정 부품(26)이 관체 탄성 부품(28)에서 이탈되는 것을 진일보로 방지할 수 있다. 물론, 다른 실시형태에 있어서, 제 1 고정 부품(26)을 관체 탄성부품(28)의 일단(28a)에 직접 접착시키지 않고, 상기 결합 수단에 의하여 제 1 고정 부품(26)을 프레임(24)에 직접 결합시킬 수 있다. 제 2 고정 부품(27)과 광학 모듈(10) 및 관체 탄성부품(28)의 타단(28b)의 고정방식은 상술한 바와 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. 관체 탄성부품(28)은 고무 등과 같은 신축성을 가지는 재료로 제조될 수 있고, 이러한 재료는 투광성이 나쁜 재료인 것이 바람직하며, 또한 용이하게 신축시키거나 또는 연장시키기 위하여 그 표면에 연장 방향과 수직되는 복수개의 잔주름(28d)을 형성하는 것이 바람직하다.
주의 받고 싶은 것은, 상술한 실시형태에 있어서, 관체 탄성부품(28)이 유연하므로, 단단한 재료로 제조한 부품, 예를 들면 플라스틱으로 제조한 고정 부품(26, 28)을 통하여 결합 방식으로 관체 탄성부품(28)을 프레임(24)과 광학 모듈(10)에 결합시킬 수 있다. 이것에 의하여 연결 신뢰성을 향상시키고 용이하게 조립할 수 있다. 예를 들면, 탄성 밀폐부(25) 전체가 일체로 되어 있을 때, 탄성 밀폐부(25)를 프레임(24)과 광학 모듈(10)에 결합시키는 것에만 의하여 조립을 끝낼 수 있다. 하지만 다른 실시형태에 있어서, 다른 수단에 의하여 상기 연결을 실현할 수 있으며, 예를 들면, 접착 수단에 의하여 관체 탄성부품(28)의 양단(28a, 28b)을 프레임(24)과 광학 모듈(10)에 직접 고정시킬 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 관체 탄성부품(28)의 일단은 고정 부품(26 또는 27)에 의하여 프레임(24)과 광학 모듈(10)에 연결되고, 타단은 다른 수단, 예를 들면 접착 수단에 의하여 프레임(24)과 광학 모듈(10)에 연결될 수 있다.
주의받고 싶은 것은, 본 발명에서 사용하는 「제 1」, 「제 2」, 「제 3」 및 「제 4」라고 하는 용어들은 여러가지 부품을 구분하기 위한 것이지만, 부품의 순번, 수량 또는 중요성을 가리키기 위한 것은 아니다. 또한 「하나」, 「1개」 또는 「상기」라고 하는 용어들은 부품의 수량을 한정하는 것이 아니고, 적어도 하나가 존재하는 것을 나타내기 위한 것이다. 「포함」 또는 「구비」라고 하는 용어들은 통상, 이 용어의 앞에 기재되어 있는 소자 또는 부품을 포함하는 것을 나타내지만, 이 용어의 뒤에 기재되어 있는 소자 또는 부품을 포함할 수도 있고, 다른 소자 또는 부품을 더 포함할 수 도 있다. 「연결」 또는 「접속」이라고 하는 용어들은 물리적으로 연결되거나 또는 기계적으로 연결되는 것만을 나타내는 것은 아니고, 직접 또는 간접적으로 연결되는 데에 관계없이, 전기적으로 접속되는 것도 포함된다. 「위」, 「아래」, 「왼쪽」, 「오른쪽」이라고 하는 용어들은 부품 사이의 위치 관계를 나타내는데만 사용된다. 설명한 부품의 위치가 변할 때, 부품 사이의 위치 관계도 따라서 변하게 된다.
상술한 것은 본 발명의 바람직한 실시 형태이며, 본 발명을 한정하는 데에 사용되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 수정 및 변경을 진행할 수 있고, 그 수정 및 변경도 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것은 물론이다.

Claims (19)

  1. 광학 모듈, 이미지 생성 장치, 제 1 조절 모듈 및 제 2 조절 모듈을 포함하는 표시 모듈이며,
    상기 광학 모듈은 설정된 제 1 방향을 따라 이동하도록 설치되고,
    상기 이미지 생성 장치는 설정된 제 2 방향을 따라 이동하도록 상기 광학 모듈에 연결되어,
    상기 제 1 조절 모듈은 제 1 조작부 및 광학 모듈과 제 1 방향에서 보조를 맞추는 폐쇄 구조를 포함하고, 상기 폐쇄 구조는 외력을 받지 않을 때에 광학 모듈을 폐쇄하는 제 1 상태로 되고, 외력을 받을 때는 상기 제 1 조작부에 의해 광학 모듈이 제 1 방향을 따라 이동하도록 구동하는 제 2 상태로 되고,
    상기 제 2 조절 모듈은 상기 광학 모듈과 상기 제 1 방향에서 보조를 맞추는 전동 구조와, 상기 전동 구조에 의해 상기 이미지 생성 장치에 연결되는 제 2 조작부를 포함하고, 상기 제 2 조작부는 상기 제 1 조작부를 둘러싸는 한편 회전하는 것에 의하여 상기 이미지 생성 장치가 제 2 방향을 따라 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐쇄 구조는 탄성부품과, 결합부에 결합된 위치 결정부를 포함하고, 상기 탄성부품은 상기 위치 결정부에 탄력을 부여하여 상기 위치 결정부가 상기 결합부에 결합되도록 함으로써, 상기 폐쇄 구조가 상기 제 1 상태로 되도록 하고, 상기 제 1 조작부는 상기 위치 결정부를 통하여 상기 탄성부품에 외력을 전달하여 상기 위치 결정부와 상기 결합부의 결합상태를 해제함으로써, 상기 폐쇄 구조가 상기 제 2 상태로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 제 1 방향 또는 제 2 방향에 수직되는 제 3 방향을 따라 이동할 수 있고, 상기 탄성부품은 상기 제 1 상태에서 압축된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 조작부의 중간 부분에는 요부가 형성되고, 상기 제 1 조작부는 상기 제 2 조작부에 포위되도록 상기 요부 내에 수납되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 조작부는 원형이고 또한 그 외표면의 중앙은 내부로 오목하게 들어가고, 상기 제 2 조작부에 있어서 상기 제 1 조작부를 포위하는 부분은 고리형으로 형성되고, 고리형 부분의 외표면 위에는 직경 방향으로 연장된 복수개의 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 조작부에는 상기 요부의 저부에 위치하는 관통 구멍이 더 형성되어 있고, 상기 제 1 조작부에는 상기 관통 구멍을 통과하는 호크가 설치되고, 상기 폐쇄 구조가 제 1 상태로 될 때, 상기 호크는 상기 제 2 조작부에 당접되고, 제 2 상태로 될 때 상기 호크는 상기 위치 결정부에 당접되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조절 모듈은 상기 결합부에 고정된 탄성판을 더 포함하고, 상기 광학 모듈의 표면에는 복수개의 오목부를 갖는 마찰부가 형성되고, 상기 광학 모듈이 제 1 방향을 따라 이동할 때 상기 탄성판은 상기 마찰부에 당접되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동 구조는 적어도 하나의 스크루를 포함하는 것에 의하여 회전 이동을 직선 이동으로 변환시키고, 상기 제 2 조작부는 적어도 하나의 상기 스크루에 연결되고 외력의 작용에 의해 그 회전을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전동 구조는 케이스를 더 포함하고, 적어도 하나의 상기 스크루는 상기 케이스 내에 수납되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위치 결정부의 양측에는 호크가 각각 형성되고, 상기 두 호크는 상기 전동 구조의 케이스에 상대하여 슬라이드하고, 상기 폐쇄 구조가 상기 제 1 상태로 될 때 상기 케이스에 당접되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 케이스에는 비관통 구멍이 형성되고, 상기 탄성부품의 일부분은 상기 비관통 구멍 내에 수납되고, 상기 탄성부품의 다른 일부분은 상기 비관통 구멍에서 밖으로 돌출되어 상기 위치 결정부에 당접되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 장치는 상기 광학 모듈에 이동 가능하게 연결된 프레임, 상기 광학 모듈과 등지는 상기 프레임의 일측에 고정된 표시 패널 및 상기 프레임의 이동 방향에서 연장되거나 또는 수축되는 탄성 밀폐부를 포함하고, 상기 탄성 밀폐부의 양단은 상기 프레임과 상기 광학 모듈에 밀폐로 연결되는 것에 의하여 이미지를 표시하는 상기 표시 패널의 본체는 상기 프레임, 광학 모듈 및 탄성 밀폐부에 의하여 형성된 공간 내에 밀폐로 수납되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
  13. 사용자더러 표시된 이미지를 보게 하는 표시 부분을 포함하고,
    상기 표시 부분은 케이스와 상기 케이스 내에 수납된 청구항 1∼12 중의 어느 한 항에 기재된 표시 모듈을 포함하고,
    각 표시 모듈은 사용자의 대응하는 눈에 이미지 광선을 투영하는 것에 의해 사용자더러 허상을 보도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 헤드 마운트 표시장치는 사용자더러 음성을 듣게 하는 헤드폰을 더 포함하고, 상기 헤드폰은 상기 표시 부분의 대향하는 양단에 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 헤드폰은 두부 장착형 헤드폰이며, 상기 헤드폰은 상기 표시 부분에 상대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    각 이미지 광선은 수평 관찰면의 아래쪽에서 수평 관찰면으로 출사되고, 또한 광축과 수평 관찰면은 제로가 아닌 제 1 협각(α)을 형성하여 대응하는 눈에 입사되도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 협각(α)은 5°≤α≤15°인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    각 이미지 광선의 광축은 각자로 대응하는 눈에 입사되는 방향에서 서로 멀리 떨어져 있으며, 또한 상기 두 광축 사이에는 제로가 아닌 제 2 협각(β)이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 협각(β)은 1°≤β≤18°인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시장치.
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