KR20200111308A - 증강 현실 제공 장치 - Google Patents
증강 현실 제공 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200111308A KR20200111308A KR1020190030469A KR20190030469A KR20200111308A KR 20200111308 A KR20200111308 A KR 20200111308A KR 1020190030469 A KR1020190030469 A KR 1020190030469A KR 20190030469 A KR20190030469 A KR 20190030469A KR 20200111308 A KR20200111308 A KR 20200111308A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- display device
- curved surface
- spectacle lens
- reflective
- Prior art date
Links
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 103
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 23
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 101001017894 Homo sapiens U6 snRNA-associated Sm-like protein LSm3 Proteins 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100150875 Oryza sativa subsp. japonica SUS1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100478969 Oryza sativa subsp. japonica SUS2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100004663 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) BRR2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100504519 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) GLE1 gene Proteins 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033313 U6 snRNA-associated Sm-like protein LSm3 Human genes 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 hafnium nitride Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/10—Mirrors with curved faces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B2027/0178—Eyeglass type
Abstract
증강 현실 제공 장치가 제공된다. 증강 현실 제공 장치는 제1 곡률을 갖는 제1 곡면을 갖는 제1 렌즈부와 상기 제1 곡면에 대응되는 제2 곡면을 갖는 제2 렌즈부를 포함하는 안경 렌즈, 상기 안경 렌즈의 제1 측면 상에 배치되는 표시 장치, 상기 안경 렌즈의 상기 제1 측면과 상기 표시 장치 사이에 배치되는 볼록 렌즈, 및 상기 안경 렌즈의 상기 제1 곡면 상에 배치되며, 상기 볼록 렌즈에 의해 굴절된 상기 표시 장치의 광을 반사하는 반사 부재를 구비한다.
Description
본 발명은 증강 현실 제공 장치에 관한 것이다.
증강 현실은 사용자의 눈으로 보이는 현실의 이미지에 가상의 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 기술을 가리킨다. 가상의 이미지는 텍스트 또는 그래픽 형태의 이미지가 될 수 있으며, 실제 영상은 장치의 시야에 관찰된 실제 물체에 관한 정보가 될 수 있다.
증강 현실 제공 장치는 표시 장치에 표시되는 가상의 이미지의 광 경로를 변경하여 사용자의 눈에 제공하기 위한 복수의 광학 부재들을 포함할 수 있다. 이 경우, 표시 장치로부터 사용자의 눈까지의 광 경로가 길고 복잡할 뿐만 아니라, 복수의 광학 부재들로 인하여 증강 현실 제공 장치의 크기가 커질 수 있다.
최근에 증강 현실 제공 장치는 사용자가 용이하게 휴대할 수 있을 뿐만 아니라, 쉽게 입거나 벗을 수 있도록 안경 형태로 제공되는데, 증강 현실 제공 장치의 크기가 커지는 경우 안경 형태로 구현이 어렵다. 초점 거리가 짧은 볼록 렌즈를 광학 부재로 이용하여 표시 장치로부터 사용자의 눈까지의 광 경로를 줄일 수 있으나, 이 경우 초점 거리가 짧은 볼록 렌즈의 색 수차로 인하여 사용자가 시청하는 가상의 이미지의 화상 품질이 낮아질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초점 거리가 짧은 볼록 렌즈의 색 수차로 인하여 사용자가 시청하는 가상의 이미지의 화상 품질이 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있는 증강 현실 제공 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치는 제1 곡률을 갖는 제1 곡면을 갖는 제1 렌즈부와 상기 제1 곡면에 대응되는 제2 곡면을 갖는 제2 렌즈부를 포함하는 안경 렌즈, 상기 안경 렌즈의 제1 측면 상에 배치되는 표시 장치, 상기 안경 렌즈의 상기 제1 측면과 상기 표시 장치 사이에 배치되는 볼록 렌즈, 및 상기 안경 렌즈의 상기 제1 곡면 상에 배치되며, 상기 볼록 렌즈에 의해 굴절된 상기 표시 장치의 광을 반사하는 반사 부재를 구비한다.
상기 안경 렌즈는 상기 제1 렌즈부의 상기 제1 곡면과 상기 제2 렌즈부의 상기 제2 곡면을 접착하는 접착부를 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈부의 상기 제1 곡면은 상기 제1 렌즈부의 일 측면 방향으로 오목한 곡면이고, 상기 제2 렌즈부의 상기 제2 곡면은 상기 제1 렌즈부의 제1 곡면 방향으로 볼록한 곡면일 수 있다.
상기 제1 곡률은 0.01 이하일 수 있다.
상기 반사 부재의 반사면은 오목한 곡면일 수 있다.
상기 표시 장치와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 일 면은 상기 표시 장치 방향으로 볼록하고, 상기 안경 렌즈와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 타 면은 평탄할 수 있다.
상기 표시 장치와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 일 면은 평탄하고, 상기 안경 렌즈와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 타 면은 볼록할 수 있다.
상기 표시 장치와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 일 면은 상기 표시 장치 방향으로 볼록하고, 상기 안경 렌즈와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 타 면은 상기 안경 렌즈 방향으로 볼록할 수 있다.
상기 표시 장치와 상기 볼록 렌즈 사이에 배치되는 제1 갭 유지 부재, 및 상기 볼록 렌즈와 상기 안경 렌즈 사이에 배치되는 제2 갭 유지 부재를 더 구비할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치는 제1 곡률을 갖는 제1 곡면을 갖는 제1 렌즈부와 상기 제1 곡면에 대응되는 제2 곡면을 갖는 제2 렌즈부를 포함하는 안경 렌즈, 및 상기 안경 렌즈의 상기 제1 곡면 상에 배치되며, 상기 볼록 렌즈에 의해 굴절된 상기 표시 장치의 광을 반사하는 제1 반사 부재와 제2 반사 부재를 구비하고, 상기 제1 반사 부재의 반사면과 상기 제2 반사 부재의 반사면은 오목한 곡면이다.
상기 제1 반사 부재의 반사면의 곡률과 상기 제2 반사 부재의 반사면의 곡률은 동일할 수 있다.
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재는 상기 안경 렌즈의 폭 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재는 상기 안경 렌즈의 높이 방향으로 나란하게 배치되지 않을 수 있다.
상기 안경 렌즈의 제1 측면 상에 배치되는 표시 장치, 및 상기 안경 렌즈의 상기 제1 측면과 상기 표시 장치 사이에 배치되는 볼록 렌즈를 더 구비할 수 있다.
상기 제1 렌즈부의 상기 제1 곡면은 상기 제1 렌즈부의 일 측면 방향으로 오목한 곡면이고, 상기 제2 렌즈부의 상기 제2 곡면은 상기 제1 렌즈부의 제1 곡면 방향으로 볼록한 곡면일 수 있다.
상기 제1 곡률은 0.01 이하일 수 있다.
상기 표시 장치와 상기 볼록 렌즈 사이에 배치되는 제1 갭 유지 부재, 및 상기 볼록 렌즈와 상기 안경 렌즈 사이에 배치되는 제2 갭 유지 부재를 더 구비할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치에 의하면, 표시 장치의 영상을 볼록 렌즈를 통해 굴절시킨 후 오목한 곡면을 갖는 반사 부재에 의해 반사하여 사용자의 눈으로 제공한다. 이에 따라, 표시 장치의 영상이 보여지는 거리는 볼록 렌즈의 초점 거리와 반사 부재의 초점 거리에 의해 정해질 수 있다. 그러므로, 볼록 렌즈의 초점 거리를 짧게 줄이지 않더라도, 사용자의 눈에 표시 장치의 영상을 제공할 수 있다. 또한, 초점 거리가 짧은 볼록 렌즈의 색 수차로 인하여 사용자가 시청하는 가상의 이미지의 화상 품질이 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 제1 안경 렌즈, 제1 볼록 렌즈, 및 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치의 증강 현실 구현 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 5는 도 3의 제1 안경 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 도 3의 제1 안경 렌즈의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 3의 제1 안경 렌즈의 일 예를 보여주는 정면도이다.
도 8은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 9는 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 10은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 11은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 12 내지 도 14는 제1 안경 렌즈의 제1 곡면의 곡률에 따른 사용자에게 보여주는 제1 표시 장치에 표시된 가상의 이미지를 보여주는 예시 도면들이다.
도 15는 도 3의 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 14의 제1 표시 패널의 제1 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 제1 안경 렌즈, 제1 볼록 렌즈, 및 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치의 증강 현실 구현 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 5는 도 3의 제1 안경 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 도 3의 제1 안경 렌즈의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 3의 제1 안경 렌즈의 일 예를 보여주는 정면도이다.
도 8은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 9는 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 10은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 11은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 12 내지 도 14는 제1 안경 렌즈의 제1 곡면의 곡률에 따른 사용자에게 보여주는 제1 표시 장치에 표시된 가상의 이미지를 보여주는 예시 도면들이다.
도 15는 도 3의 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 14의 제1 표시 패널의 제1 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치(1)는 지지 프레임(20), 제1 안경 렌즈 테두리(21), 제2 안경 렌즈 테두리(22), 제1 안경테 다리(31), 제2 안경테 다리(32), 제1 안경 렌즈(110), 제2 안경 렌즈(120), 제1 표시 장치(210), 제2 표시 장치(220), 제1 볼록 렌즈(310), 제2 볼록 렌즈(320), 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415), 및 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)을 포함한다.
본 명세서에서, “상부”, “탑”, “상면”은 Z축 방향을 가리키고, “하부”, “바텀”, “하면”은 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, “좌”는 X축 방향의 반대 방향, “우”는 X축 방향, “상”은 Y축 방향, “하”는 Y축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
지지 프레임(20)은 제1 안경 렌즈 테두리(21) 및 제2 안경 렌즈 테두리(22)와 함께 제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120)를 지지하는 역할을 한다. 제1 안경 렌즈(110)는 지지 프레임(20)과 제1 안경 렌즈 테두리(21)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 안경 렌즈(120)는 지지 프레임(20)과 제2 안경 렌즈 테두리(22)에 의해 둘러싸일 수 있다.
지지 프레임(20)은 제1 안경 렌즈(110)의 상측면과 제2 안경 렌즈(120)의 상측면 상에 배치될 수 있다. 지지 프레임(20)은 제1 안경 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)으로 길게 형성될 수 있다.
제1 안경 렌즈 테두리(21)는 제1 안경 렌즈(110)의 좌측면, 하측면, 및 우측면 상에 배치될 수 있다. 제1 안경 렌즈 테두리(21)는 지지 프레임(20)에 결합될 수 있다. 제2 안경 렌즈 테두리(22)는 제2 안경 렌즈(120)의 좌측면, 하측면, 및 우측면 상에 배치될 수 있다. 제2 안경 렌즈 테두리(22)는 지지 프레임(20)에 결합될 수 있다. 제1 안경 렌즈 테두리(21)와 제2 안경 렌즈 테두리(22) 각각은 코받침을 포함할 수 있다.
도 2에서는 지지 프레임(20), 제1 안경 렌즈 테두리(21), 및 제2 안경 렌즈 테두리(22)가 별도로 형성되어 결합되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 지지 프레임(20), 제1 안경 렌즈 테두리(21), 및 제2 안경 렌즈 테두리(22)는 일체로 형성될 수 있다.
제1 안경테 다리(31)는 지지 프레임(20)의 하측면의 좌측 끝단에 고정될 수 있다. 제2 안경테 다리(32)는 지지 프레임(20)의 하측면의 우측 끝단에 고정될 수 있다. 제1 안경테 다리(31)와 제2 안경테 다리(32) 각각은 스크루(screw)와 같은 고정 부재에 의해 지지 프레임(20)에 고정될 수 있다.
지지 프레임(20), 제1 안경 렌즈 테두리(21), 제2 안경 렌즈 테두리(22), 제1 안경테 다리(31), 및 제2 안경테 다리(32) 각각은 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다. 제1 안경 렌즈 테두리(21)와 제2 안경 렌즈 테두리(22)는 생략될 수 있다.
제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120) 각각은 유리(glass) 또는 플라스틱(plastic)으로 투명 또는 반투명하게 형성될 수 있다. 이로 인해, 사용자는 제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120)를 통해 현실의 이미지를 볼 수 있다. 제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120)는 사용자의 시력을 고려하여 굴절력을 가질 수 있다.
제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120) 각각은 사각형의 상면, 하면, 및 제1 내지 제4 측면들로 이루어진 육면체로 형성될 수도 있다. 제1 안경 렌즈(110)의 상면은 사용자의 우안(RE)과 마주보는 면이며, 제1 내지 제4 반사 부재들(411, 412, 413, 414)에 의해 제1 표시 장치(210)의 광이 출사되는 출사면일 수 있다. 제1 안경 렌즈(110)의 하면은 제1 안경 렌즈(110)의 바깥면일 수 있다. 제2 안경 렌즈(120)의 상면은 사용자의 좌안(LE)과 마주보는 면이며, 제5 내지 제8 반사 부재들(421, 422, 423, 424)에 의해 제2 표시 장치(220)의 광이 출사되는 출사면일 수 있다. 제2 안경 렌즈(120)의 하면은 제2 안경 렌즈(120)의 바깥면일 수 있다.
제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120) 각각은 도 1과 도 2에 도시된 바에 한정되지 않으며, 다각형의 제1 면과 제2 면, 및 측면들로 이루어진 다면체로 형성될 수 있다. 또한, 제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120) 각각은 다면체 이외에 원기둥, 타원기둥, 반원기둥, 반타원기둥, 찌그러진 원기둥, 또는 찌그러진 반원기둥과 같이 다른 형태로 형성될 수도 있다. 찌그러진 원기둥과 반원기둥은 지름이 일정하지 않은 원기둥과 반원기둥을 가리킨다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)은 제1 안경 렌즈(110) 내에 배치된다. 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)은 제2 안경 렌즈(120) 내에 배치된다. 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각은 핀 미러(pin mirror)와 같은 소형의 미러일 수 있다. 도 1과 도 2에서는 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각이 평면 상에서 바라보았을 때 원형을 갖는 것을 예시하였으나, 원형 이외에 타원형 또는 다각형의 단면을 가질 수도 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)은 제1 표시 장치(210)에 표시되는 영상을 반사하여 사용자의 우안(RE)에 제공할 수 있다. 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)는 제2 표시 장치(220)에 표시되는 영상을 반사하여 사용자의 좌안(LE)에 제공할 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각은 우안(RE) 또는 좌안(LE)의 동공의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 직경은 500㎛ 내지 4㎜로 형성될 수 있다. 이 경우, 사용자는 현실의 이미지에 초점을 맞추고 있기 때문에, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)을 인지하기 어렵다. 하지만, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 크기가 작아질수록 사용자의 우안(RE)에 제공되는 제1 표시 장치(210)의 영상의 휘도와 사용자의 좌안(LE)에 제공되는 제2 표시 장치(220)의 영상의 휘도가 감소할 수 있다. 따라서, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 크기는 사용자가 미러를 인지할 수 있는 지와 사용자에게 제공되는 영상의 휘도를 고려하여 설정될 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각은 도 1 및 도 2와 같이 원기둥 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각은 2 개의 밑면들을 포함하며, 2 개의 밑면들 중 제1 표시 장치(210) 또는 제2 표시 장치(220)와 마주보는 밑면은 반사면으로 정의될 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 반사면은 곡률을 갖는 오목한 곡면으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)에 의해 반사되는 제1 표시 장치(210)의 영상은 소정의 초점 거리를 가질 수 있다. 또한, 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)에 의해 반사되는 제2 표시 장치(220)의 영상은 소정의 초점 거리를 가질 수 있다.
도 1과 도 2에서는 5 개의 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)이 제1 안경 렌즈(110) 내에 배치되고, 5 개의 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)이 제2 안경 렌즈(120) 내에 배치되는 것을 도시하였으나, 제1 안경 렌즈(110) 내에 배치되는 반사 부재들의 개수와 제2 안경 렌즈(120) 내에 배치되는 반사 부재들의 개수는 이에 한정되지 않는다. 5 개 보다 많은 반사 부재들이 제1 안경 렌즈(110)와 제2 안경 렌즈(120) 각각에 배치될 수 있다.
제1 표시 장치(210)와 제2 표시 장치(220) 각각은 증강 현실을 구현하기 위한 가상의 이미지를 표시한다. 제1 표시 장치(210)는 제1 표시 패널(211), 제1 회로 보드(212), 및 제1 구동 회로(213)를 포함할 수 있다. 제2 표시 장치(220)는 제2 표시 패널(221), 제2 회로 보드(222), 및 제2 구동 회로(223)를 포함할 수 있다.
제1 표시 패널(211)은 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면 상에 배치되며, 제2 표시 패널(221)은 제2 안경 렌즈(120)의 제1 측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 패널(211)은 제1 안경 렌즈(110)의 상측면 상에 배치되고, 제2 표시 패널(221)은 제2 안경 렌즈(120)의 상측면 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221)은 지지 프레임(20)에 의해 가려질 수 있다. 제1 표시 패널(211)의 배치 위치와 제2 표시 패널(221)의 배치 위치는 도 1 및 도 2에 도시된 바에 한정되지 않는다.
제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221) 각각은 유연성을 갖는 플렉시블 표시 패널일 수 있으며, 이로 인해 휘어지거나 구부러지거나 벤딩될 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221) 각각은 유기 발광 표시 패널 또는 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 본 명세서에서는 제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221) 각각이 도 16과 같이 유기 발광 표시 패널로 형성된 것을 중심으로 설명한다.
제1 표시 패널(211)의 일 단과 타 단에는 제1 회로 보드(212)가 부착될 수 있다. 제2 표시 패널(221)의 일 단에는 제2 회로 보드(222)가 부착될 수 있다. 제1 회로 보드(212)와 제2 회로 보드(213)는 플렉서블 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)일 수 있으며, 이로 인해 휘어지거나 구부러지거나 벤딩될 수 있다.
제1 안경테 다리(31)와 제2 안경테 다리(32) 중 어느 하나의 내부에는 제1 표시 장치(210)와 제2 표시 장치(220)에 전원을 공급하기 위한 전원부가 내장될 수 있다. 이 경우, 제1 회로 보드(212)를 전원부와 연결하기 위한 제1 케이블과 제2 회로 보드(222)를 전원부와 연결하기 위한 제2 케이블이 추가로 배치될 수 있다. 여기서, 제2 안경테 다리(32)의 내부에 전원부가 내장되는 경우, 제1 케이블은 제2 안경테 다리(32)로 길게 연장될 수 있다. 제1 케이블의 길이는 제1 케이블의 길이보다 길 수 있다.
제1 표시 장치(210)와 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면 사이에는 제1 볼록 렌즈(310)가 배치되고, 제2 표시 장치(220)와 제2 안경 렌즈(120)의 제1 측면 사이에는 제2 볼록 렌즈(320)가 배치될 수 있다.
제1 볼록 렌즈(310)와 제2 블록 렌즈(320) 각각은 평면 볼록 렌즈로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이 제1 볼록 렌즈(310)와 제2 블록 렌즈(320) 각각은 제1 표시 장치(210)와 마주보는 일 면이 평탄하고 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면과 마주보는 타 면이 볼록하게 형성될 수 있다. 또는, 도 17과 같이 제1 볼록 렌즈(310)와 제2 블록 렌즈(320) 각각은 제1 표시 장치(210)와 마주보는 일 면이 볼록하고 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면과 마주보는 타 면이 평탄하게 형성될 수 있다.
또는, 제1 볼록 렌즈(310)와 제2 블록 렌즈(320) 각각은 양면 볼록 렌즈로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 18과 같이 제1 볼록 렌즈(310)와 제2 블록 렌즈(320) 각각은 제1 표시 장치(210) 또는 제2 표시 장치(220)와 마주보는 일 면과 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면과 마주보는 타 면이 모두 볼록하게 형성될 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 반사면이 곡률을 갖는 오목한 곡면으로 형성된다. 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리는 제1 볼록 렌즈(310)의 초점 거리와 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 초점 거리에 의해 정해질 수 있다. 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 초점 거리는 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 반사면의 곡률에 따라 정해질 수 있다. 또한, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 반사면의 곡률은 제1 곡면(CS1)의 곡률에 의해 정해질 수 있다. 제2 표시 장치(220)의 영상이 보여지는 거리는 제2 볼록 렌즈(320)의 초점 거리와 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 초점 거리에 의해 정해질 수 있다. 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 초점 거리는 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 반사면의 곡률에 따라 정해질 수 있다. 또한, 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 반사면의 곡률은 제1 곡면(CS1)의 곡률에 의해 정해질 수 있다.
제1 볼록 렌즈(310)의 초점 거리를 줄이지 않더라도, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 초점 거리에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리는 짧아질 수 있다. 또한, 제2 볼록 렌즈(320)의 초점 거리를 줄이지 않더라도, 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각의 초점 거리에 의해 제2 표시 장치(220)의 영상이 보여지는 거리는 짧아질 수 있다. 따라서, 제1 볼록 렌즈(310)와 제2 볼록 렌즈(320) 각각의 초점 거리를 줄이지 않더라도, 표시 장치로부터 사용자의 눈까지의 광 경로를 줄일 수 있으므로, 증강 현실 제공 장치의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 초점 거리가 짧은 제1 볼록 렌즈(310)와 제2 볼록 렌즈(320)의 색 수차로 인하여 사용자가 시청하는 가상의 이미지의 화상 품질이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
제1 볼록 렌즈(310)와 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면 사이와 제2 볼록 렌즈(320)와 제2 안경 렌즈(120) 각 측면 사이에는 편광 필름이 배치될 수 있다. 편광 필름은 선편광판과 λ/4 판(quarter-wave plate)과 같은 위상지연필름을 포함할 수 있다. 이 경우, 선편광판이 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면 또는 제2 안경 렌즈(120)의 제1 측면 상에 배치되고, 위상지연필름이 선편광판과 제1 볼록 렌즈(310) 또는 제2 볼록 렌즈(320) 사이에 배치될 수 있다. 이로 인해, 편광 필름은 제1 표시 장치(210)의 광을 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면으로 제공할 수 있는 반면에, 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면으로부터 제1 표시 장치(210)에 입사된 광이 제1 표시 장치(210)에 의해 반사되어 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면으로 출사하는 것을 차단할 수 있다. 또한, 편광 필름은 제2 표시 장치(220)의 광을 제2 안경 렌즈(120)의 제1 측면으로 제공할 수 있는 반면에, 제2 안경 렌즈(120)의 제1 측면으로부터 제2 표시 장치(220)에 입사된 광이 제2 표시 장치(220)에 의해 반사되어 제2 안경 렌즈(120)의 제1 측면으로 출사하는 것을 차단할 수 있다.
도 3은 도 2의 제1 안경 렌즈, 제1 볼록 렌즈, 및 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 사시도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치의 증강 현실 구현 방법을 보여주는 일 예시도면이다. 도 5는 도 3의 제1 안경 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다. 도 6은 도 3의 제1 안경 렌즈의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 3의 제1 안경 렌즈의 일 예를 보여주는 정면도이다. 도 8은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다. 도 9는 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다. 도 10은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다. 도 11은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ'의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 4에는 도 3의 좌측면 상에서 바라본 제1 안경 렌즈(110), 제1 표시 장치(210), 및 제1 볼록 렌즈(310)가 도시되어 있으며, 이로 인해 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 중에서 제1 반사 부재(411)와 제3 반사 부재(413)만을 도시하였다. 도 6에는 상면 상에서 바라본 제1 안경 렌즈(110)가 도시되어 있다. 도 7에는 상측면 상에서 바라본 제1 안경 렌즈(110)가 도시되어 있다.
도 3 내지 도 11을 참조하면, 제1 안경 렌즈(110)는 제1 렌즈부(111), 제2 렌즈부(112), 및 접착부(113)를 포함할 수 있다.
제1 렌즈부(111)는 제1 곡률을 갖는 오목한 곡면인 제1 곡면(CS1), 직사각형 형태의 제1 하측면(BSS1), 사다리꼴 형태의 제1 좌측면(LSS1)과 제1 우측면(RSS1), 제1 곡면(CS1)과 곡선으로 이루어진 제1 변을 공유하는 제1 상면(US1), 및 제1 곡면(CS1)과 곡선으로 이루어진 제2 변을 공유하는 하면(BS1)을 포함할 수 있다. 제1 곡면(CS1)은 제1 렌즈부(111)의 하측면 방향으로 오목한 곡면일 수 있다.
제2 렌즈부(112)는 제2 곡률을 갖는 볼록한 곡면인 제2 곡면(CS2), 직사각형 형태의 제2 상측면(USS2), 사다리꼴 형태의 제2 좌측면(LSS2)과 제2 우측면(RSS2), 제2 곡면(CS2)과 곡선으로 이루어진 제1 변을 공유하는 제2 상면(US2), 및 제2 곡면(CS2)과 곡선으로 이루어진 제2 변을 공유하는 하면(BS2)을 포함할 수 있다. 제2 곡면(CS2)은 제1 렌즈부(112)의 제1 곡면(CS1) 방향으로 볼록한 곡면일 수 있다.
접착부(113)는 제1 렌즈부(111)의 제1 곡면(CS1)과 제2 렌즈부(112)의 제2 곡면(CS2) 사이에 배치된다. 제1 렌즈부(111)의 제1 곡면(CS1)과 제2 렌즈부(112)의 제2 곡면(CS2)에 접착될 수 있다. 접착부(113)는 투명 접착 레진(optically clear resin, OCR) 또는 투명 접착 물질(optically clear adhesive, OCA)일 수 있다.
제1 렌즈부(111)의 굴절률은 제2 렌즈부(112)의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다. 접착부(113)에 의해 제1 안경 렌즈(110)에 제공된 제1 표시 장치(210)의 광이 굴절 및 반사 등의 영향을 받는 것을 최소화하기 위해, 접착부(113)의 굴절률은 제1 렌즈부(111)의 굴절률 및 제2 렌즈부(112)의 굴절률과 매칭되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 접착부(113)의 굴절률은 제1 렌즈부(111)의 굴절률 및 제2 렌즈부(112)의 굴절률과 실질적으로 동일한 것이 바람직하나, 접착부(113)의 굴절률과 제1 렌즈부(111)의 굴절률 사이의 차이와 접착부(113)의 굴절률과 제2 렌즈부(112)의 굴절률 사이의 차이는 0.1 이하일 수 있다.
제1 렌즈부(111)의 제1 곡면(CS1) 상에는 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)은 제1 렌즈부(111)의 제1 곡면(CS1) 상에 은(Ag)과 같이 반사율이 높은 금속을 증착하여 형성될 수 있다. 제1 곡면(CS1)이 제1 곡률을 갖는 오목한 곡면으로 형성되므로, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 반사면은 곡률을 갖는 오목한 곡면으로 형성될 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)은 제1 렌즈부(111)의 제1 곡면(CS1) 상에 배치되므로, 제1 반사 부재(411)의 반사면의 곡률, 제2 반사 부재(412)의 반사면의 곡률, 제3 반사 부재(413)의 반사면의 곡률, 제4 반사 부재(414)의 반사면의 곡률, 및 제5 반사 부재(415)의 반사면의 곡률은 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)은 제1 렌즈부(111)의 제1 곡면(CS1) 상에 얇게 증착되므로, 제1 반사 부재(411)의 반사면의 곡률, 제2 반사 부재(412)의 반사면의 곡률, 제3 반사 부재(413)의 반사면의 곡률, 제4 반사 부재(414)의 반사면의 곡률, 및 제5 반사 부재(415)의 반사면의 곡률은 제1 곡면(CS1)의 제1 곡률과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 4와 같이, 제1 표시 장치(210)가 표시하는 가상의 이미지(IM)는 제1 볼록 렌즈(310)에서 집광되어 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)에 제공된 후, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)에 의해 반사되어 제1 렌즈(110)의 출사면(OS)으로 출사될 수 있다. 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)에 의해 반사된 가상의 이미지(IM)는 제1 안경 렌즈(110)의 출사면으로 출사되어 사용자의 우안(RE)의 망막에 한 점으로 맺힐 수 있다. 그러므로, 사용자가 현실의 이미지인 물체(A)에 맞춰진 초점을 이동시키지 않더라도, 사용자는 현실의 이미지인 물체(A)와 가상의 이미지(IM)를 함께 볼 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 반사면은 곡률을 갖는 오목한 곡면으로 형성되므로, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각에 의해 반사되는 제1 표시 장치(210)의 영상은 소정의 초점 거리를 가질 수 있다. 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리는 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각에 의해 정해질 수 있다.
먼저, 제1 볼록 렌즈(310)에 의해 정해지는 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리는 수학식 1과 같이 산출될 수 있다.
수학식 1에서, f1은 제1 볼록 렌즈(310)의 초점 거리, a1은 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 표시 장치(210) 사이의 거리, b1은 제1 볼록 렌즈(310)에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리를 가리킨다.
이 경우, 제1 반사 부재(411) 각각에 의해 정해지는 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리는 수학식 2와 같이 산출될 수 있다.
수학식 2에서, f2는 제1 반사 부재(411)의 초점 거리, b1은 제1 볼록 렌즈(310)에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리, c1은 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 반사 부재(411)의 거리, b2는 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 반사 부재(411)에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리를 가리킨다.
여기서, b2가 제1 반사 부재(411)로부터 사용자의 우안(RE)의 망막까지의 광학 거리와 실질적으로 동일한 경우, 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 반사 부재(411)에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상은 사용자의 우안(RE)의 망막에 맺힐 수 있다. 따라서, 도 4와 같이 사용자가 현실의 이미지인 물체(A)에 맞춰진 초점을 이동시키지 않더라도, 사용자는 현실의 이미지인 물체(A)와 가상의 이미지(IM)를 함께 볼 수 있다.
또한, b2는 제1 볼록 렌즈(310)의 초점 거리(f1)와 제1 반사 부재(411)의 초점 거리(f2)에 의해 변경될 수 있으므로, 제1 볼록 렌즈(310)의 초점 거리(f1)와 제1 반사 부재(411)의 초점 거리(f2)를 조정함으로써, b2를 제1 반사 부재(411)로부터 사용자의 우안(RE)의 망막까지의 광학 거리에 맞게 조정할 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(411)의 초점 거리(f2)는 제1 반사 부재(411)의 반사면의 곡률에 따라 정해질 수 있으며, 제1 반사 부재(411)의 반사면의 곡률은 제1 곡면(CS1)의 곡률에 의해 정해질 수 있다. 그러므로, 제1 반사 부재(411)의 초점 거리(f2)는 제1 곡면(CS1)의 곡률을 변경함에 의해 조정될 수 있다.
제1 볼록 렌즈(310)와 제2 내지 제5 반사 부재들(412, 413, 414, 415) 각각에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리는 수학식 1과 수학식 2를 결부하여 설명한 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 반사 부재(411)에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한, 제2 볼록 렌즈(320)와 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425) 각각에 의해 제2 표시 장치(220)의 영상이 보여지는 거리는 수학식 1과 수학식 2를 결부하여 설명한 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 반사 부재(411)에 의해 제1 표시 장치(210)의 영상이 보여지는 거리와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 6, 도 7 및 도 10과 같이, 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412)는 제1 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제1 반사 부재(411)는 좌측면에 가깝게 배치되고, 제2 반사 부재(412)는 우측면에 가깝게 배치될 수 있다.
도 6, 도 7 및 도 11과 같이, 제3 반사 부재(413), 제4 반사 부재(414), 및 제5 반사 부재(415)는 제1 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제4 반사 부재(414)는 제1 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)에서 제3 반사 부재(413)와 제4 반사 부재(414) 사이에 배치될 수 있다. 제3 반사 부재(413)는 좌측면에 가깝게 배치되고, 제5 반사 부재(415)는 우측면에 가깝게 배치될 수 있다.
도 6 내지 도 9와 같이 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412) 각각이 제3 반사 부재(413), 제4 반사 부재(414), 및 제5 반사 부재(415) 중 어느 하나와 제1 렌즈(110)의 높이 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배치되지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412) 각각이 제3 반사 부재(413), 제4 반사 부재(414), 및 제5 반사 부재(415) 중 어느 하나와 제1 렌즈(110)의 높이 방향(Y축 방향)으로 전혀 중첩되지 않을 수 있다. 또는, 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412) 각각이 제3 반사 부재(413), 제4 반사 부재(414), 및 제5 반사 부재(415) 중 어느 하나와 제1 렌즈(110)의 높이 방향(Y축 방향)으로 부분적으로 중첩될 수 있다.
제1 표시 장치(210)와 제1 볼록 렌즈(310) 사이에는 제1 표시 장치(210)와 제1 볼록 렌즈(310) 사이의 거리를 유지하기 위한 제1 갭 유지 부재(510)가 배치될 수 있다. 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 안경 렌즈(110)의 제1 측면 사이에는 제1 볼록 렌즈(310)와 제1 안경 렌즈(110) 사이의 거리를 유지하기 위한 제2 갭 유지 부재(520)가 배치될 수 있다.
한편, 제2 안경 렌즈(210), 제2 표시 장치(220), 제2 볼록 렌즈(320), 및 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)은 도 3 내지 도 11을 결부하여 설명한 제1 안경 렌즈(110), 제1 표시 장치(210), 제1 볼록 렌즈(310), 및 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)과 실질적으로 동일하게 구현될 수 있으므로, 제2 안경 렌즈(210), 제2 표시 장치(220), 제2 볼록 렌즈(320), 및 제6 내지 제10 반사 부재들(421, 422, 423, 424, 425)에 대한 설명은 생략한다.
도 3 내지 도 11에 도시된 실시예에 의하면, 표시 장치의 영상을 볼록 렌즈를 통해 굴절시킨 후 오목한 곡면을 갖는 반사 부재에 의해 반사하여 사용자의 눈으로 제공한다. 이에 따라, 표시 장치의 영상이 보여지는 거리는 볼록 렌즈의 초점 거리와 반사 부재의 초점 거리에 의해 정해질 수 있다. 그러므로, 볼록 렌즈의 초점 거리를 짧게 줄이지 않더라도, 사용자의 눈에 표시 장치의 영상을 제공할 수 있다. 또한, 초점 거리가 짧은 볼록 렌즈의 색 수차로 인하여 사용자가 시청하는 가상의 이미지의 화상 품질이 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 12 내지 도 14는 제1 안경 렌즈의 제1 곡면의 곡률에 따른 사용자에게 보여주는 제1 표시 장치에 표시된 가상의 이미지를 보여주는 예시 도면들이다.
도 12에는 제1 안경 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)이 0.015인 경우, 사용자에게 보여주는 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지가 나타나 있다. 도 13에는 제1 안경 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)이 0.01인 경우, 사용자에게 보여주는 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지가 나타나 있다. 도 14에는 제1 안경 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)이 0.006인 경우, 사용자에게 보여주는 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지가 나타나 있다.
도 12 내지 도 14에서는 제1 안경 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1) 상에 21 개의 반사 부재들을 배치하고, 21 개의 반사 부재들에 의해 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지를 반사하여 도 12 내지 도 14와 같이 사용자에게 가상의 이미지들을 제공하였다.
도 12와 같이 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)이 0.015인 경우, 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지는 사용자의 망막에서 초점이 맺히지 않아 흐릿하게(blur) 보이게 된다.
도 13과 같이 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)이 0.01인 경우, 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지는 사용자의 망막 근처에서 초점이 맺히므로, 사용자는 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지를 어느 정도 시인할 수 있다.
도 14와 같이 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)이 0.006인 경우, 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지는 사용자의 망막에서 초점이 맺히므로, 사용자는 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지를 제대로 시청할 수 있다.
제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415)은 제1 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1) 상에 배치되므로, 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각의 반사면의 곡률은 제1 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)에 의존한다. 또한, 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지가 보여지는 거리는 제1 볼록 렌즈(110)와 제1 내지 제5 반사 부재들(411, 412, 413, 414, 415) 각각에 의해 정해질 수 있다. 그러므로, 제1 볼록 렌즈(110)의 초점 거리에 따라 제1 렌즈(110)의 제1 곡면(CS1)의 곡률(K)은 사전 실험을 통해 최적으로 결정될 수 있다.
도 15는 도 3의 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 15를 참조하면, 제1 표시 장치(210)의 제1 표시 패널(211)은 표시 영역(DA), 패드 영역(PA), 스캔 구동 회로부(SDC), 및 통합 구동 회로부(DDC)를 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 데이터 라인(DL)들, 스캔 라인(SL)들, 및 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 도 15와 같이 데이터 라인(DL)들은 제1 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)으로 배치되고, 스캔 라인(SL)들은 제1 렌즈(110)의 두께 방향(Z축 방향)으로 배치될 수 있다. 화소(PX)들은 데이터 라인(DL)들과 스캔 라인(SL)들에 의해 정의되는 영역들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 화소(PX)들은 데이터 라인(DL)들과 스캔 라인(SL)들의 교차 영역들에 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)의 화소(PX)들에 대한 자세한 설명은 도 16을 결부하여 후술한다.
패드 영역(PA)은 통합 구동 회로부(DDC)에 접속되는 라우팅 라인(RL)들과 라우팅 라인(RL)들에 접속되는 패드(DP)들을 포함한다. 패드(DP)들은 제1 회로 보드(212)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 회로 보드(212)는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 패드(DP)들 상에 부착될 수 있다.
스캔 구동 회로부(SDC)는 표시 영역(DA)의 제1 측에 배치될 수 있다. 스캔 구동 회로부(SDC)는 표시 영역(DA)의 장변에 이웃하게 배치될 수 있다. 스캔 구동 회로부(SDC)는 표시 영역(DA)의 스캔 라인(SL)들에 접속된다. 스캔 구동 회로부(SDC)는 통합 구동 회로부(DDC)로부터 스캔 제어 신호를 입력 받고, 스캔 제어 신호에 따라 스캔 신호들을 생성하며, 스캔 라인(SL)들에 스캔 신호들을 순차적으로 인가할 수 있다.
스캔 구동 회로부(SDC)는 스위치 소자들로 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 이 경우, 스캔 구동 회로부(SDC) 각각의 박막 트랜지스터들은 표시 영역(DA)의 화소(PX)들의 박막 트랜지스터들과 동시에 형성될 수 있다.
통합 구동 회로부(DDC)는 표시 영역(DA)의 제2 측에 배치될 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 표시 영역(DA)의 단변에 이웃하게 배치될 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 또는, 통합 구동 회로부(DDC)는 제1 회로 보드(212) 상에 배치될 수도 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 집적 회로(integrated circuit)로 형성될 수 있다.
통합 구동 회로부(DDC)는 라우팅 라인(RL)들을 통해 타이밍 신호들과 비디오 데이터를 입력 받는다. 통합 구동 회로부(DDC)는 타이밍 신호들로부터 스캔 제어 신호를 생성하여 스캔 구동 회로부(SDC)로 출력할 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 타이밍 신호들로부터 데이터 제어 신호를 생성할 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 데이터 제어 신호와 비디오 데이터에 따라 스캔 신호들이 인가되는 기간 동안 데이터 전압들을 생성하여 데이터 라인(DL)들에 인가할 수 있다.
도 16은 도 14의 제1 표시 패널의 제1 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 16을 참조하면, 제1 표시 장치(210)의 제1 표시 영역(DA1)은 기판(1100), 박막 트랜지스터층(1230), 발광 소자층(1240), 및 박막 봉지층(1300)을 포함할 수 있다.
기판(1100) 상에는 박막 트랜지스터층(1230)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(1230)은 박막 트랜지스터(1235)들, 게이트 절연막(1236), 층간 절연막(1237), 보호막(1238), 및 평탄화막(1239)을 포함한다.
기판(1100) 상에는 버퍼막이 형성될 수 있다. 버퍼막은 투습에 취약한 기판(1100)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(1235)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 기판(1100) 상에 형성될 수 있다. 버퍼막은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막은 생략될 수 있다.
버퍼막 상에는 박막 트랜지스터(1235)들이 형성된다. 박막 트랜지스터(1235)들 각각은 액티브층(1231), 게이트전극(1232), 소스전극(1233) 및 드레인전극(1234)을 포함한다. 도 4에서 박막 트랜지스터(1235)들 각각은 게이트전극(1232)이 액티브층(1231)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 박막 트랜지스터(1235)들 각각은 게이트전극(1232)이 액티브층(1231)의 하부에 위치하는 하부 게이트(보텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트전극(1232)이 액티브층(1231)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
버퍼막 상에는 액티브층(1231)이 형성된다. 액티브층(1231)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 버퍼막과 액티브층(1231) 사이에는 액티브층(1231)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수 있다.
액티브층(1231) 상에는 게이트 절연막(1236)이 형성될 수 있다. 게이트 절연막(1216)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(1216) 상에는 게이트전극(1232)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트전극(1232)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트전극(1232)과 게이트 라인 상에는 층간 절연막(1237)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(1237)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(1237) 상에는 소스전극(1233), 드레인전극(1234), 및 데이터 라인이 형성될 수 있다. 소스전극(1233)과 드레인전극(1234) 각각은 게이트 절연막(1236)과 층간 절연막(1237)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층(1231)에 접속될 수 있다. 소스전극(1233), 드레인전극(1234), 및 데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스전극(1233), 드레인전극(1234), 및 데이터 라인 상에는 박막 트랜지스터(1235)를 절연하기 위한 보호막(1238)이 형성될 수 있다. 보호막(1238)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
보호막(1238) 상에는 박막 트랜지스터(1235)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화막(1239)이 형성될 수 있다. 평탄화막(1239)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층(1230) 상에는 발광 소자층(1240)이 형성된다. 발광 소자층(1240)은 발광 소자들과 화소 정의막(1244)을 포함한다.
발광 소자들과 화소 정의막(1244)은 평탄화막(1239) 상에 형성된다. 발광 소자는 유기 발광 소자(organic light emitting device)일 수 있다. 이 경우, 발광 소자는 애노드 전극(1241), 발광층(1242)들, 및 캐소드 전극(1243)을 포함할 수 있다.
애노드 전극(1241)은 평탄화막(1239) 상에 형성될 수 있다. 애노드 전극(1241)은 보호막(1238)과 평탄화막(1239)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(1235)의 소스전극(1233)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(1244)은 화소(PX1)들을 구획하기 위해 평탄화막(1239) 상에서 애노드 전극(1241)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 화소 정의막(1244)은 화소(PX1)들을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다. 화소(PX1)들 각각은 애노드 전극(1241), 발광층(1242), 및 캐소드 전극(1243)이 순차적으로 적층되어 애노드 전극(1241)으로부터의 정공과 캐소드 전극(1243)으로부터의 전자가 발광층(1242)에서 서로 결합되어 발광하는 영역을 나타낸다.
애노드 전극(1241)과 화소 정의막(1244) 상에는 발광층(1242)들이 형성된다. 발광층(1242)은 유기 발광층일 수 있다. 발광층(1242)은 적색(red) 광, 녹색(green) 광 및 청색(blue) 광 중 하나를 발광할 수 있다. 적색 광의 피크 파장 범위는 약 620㎚ 내지 750㎚일 수 있으며, 녹색 광의 피크 파장 범위는 약 495㎚ 내지 570㎚일 수 있다. 또한, 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 495㎚일 수 있다. 또는, 발광층(1242)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있으며, 이 경우 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 형태를 가질 수 있으며, 화소(PX1)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 장치(200)는 적색, 녹색 및 청색을 표시하기 위한 별도의 컬러 필터(Color Filter)를 더 포함할 수도 있다.
발광층(1242)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(1242)은 2 스택(stack) 이상의 탠덤 구조로 형성될 수 있으며, 이 경우, 스택들 사이에는 전하 생성층이 형성될 수 있다.
캐소드 전극(1243)은 발광층(1242) 상에 형성된다. 제2 전극(1243)은 발광층(1242)을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극(1243)은 화소(PX1)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광 소자층(1240)이 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(1241)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다. 또한, 캐소드 전극(1243)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(1243)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(1240)이 하부 방향으로 발광하는 하부 발광(bottom emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(1241)은 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material) 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제2 전극(1243)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 애노드 전극(1241)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(1240) 상에는 박막 봉지층(1300)이 형성된다. 박막 봉지층(1300)은 발광층(1242)과 캐소드 전극(1243)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(1300)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 또한, 박막 봉지층(1300)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 박막 봉지층(1300)을 뚫고 발광층(1242)과 캐소드 전극(1243)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성될 수 있다. 유기막은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 발광 소자층(1240) 상에는 박막 봉지층(1300) 대신에 봉지 기판이 배치될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 증강 현실 제공 장치
20: 지지 프레임
21: 제1 안경 렌즈 테두리 22: 제2 안경 렌즈 테두리
31: 제1 안경테 다리 32: 제2 안경테 다리
110: 제1 안경 렌즈 120: 제2 안경 렌즈
210: 제1 표시 장치 211: 제1 표시 패널
212: 제1 회로 보드 220: 제2 표시 장치
221: 제2 표시 패널 222: 제2 회로 보드
411: 제1 반사 부재 412: 제2 반사 부재
413: 제3 반사 부재 414: 제4 반사 부재
415: 제5 반사 부재 421: 제6 반사 부재
422: 제7 반사 부재 423: 제8 반사 부재
424: 제9 반사 부재 425: 제10 반사 부재
DA: 표시 영역 PA: 패드 영역
SDC: 스캔 구동 회로부 DDC: 통합 구동 회로부
21: 제1 안경 렌즈 테두리 22: 제2 안경 렌즈 테두리
31: 제1 안경테 다리 32: 제2 안경테 다리
110: 제1 안경 렌즈 120: 제2 안경 렌즈
210: 제1 표시 장치 211: 제1 표시 패널
212: 제1 회로 보드 220: 제2 표시 장치
221: 제2 표시 패널 222: 제2 회로 보드
411: 제1 반사 부재 412: 제2 반사 부재
413: 제3 반사 부재 414: 제4 반사 부재
415: 제5 반사 부재 421: 제6 반사 부재
422: 제7 반사 부재 423: 제8 반사 부재
424: 제9 반사 부재 425: 제10 반사 부재
DA: 표시 영역 PA: 패드 영역
SDC: 스캔 구동 회로부 DDC: 통합 구동 회로부
Claims (17)
- 제1 곡률을 갖는 제1 곡면을 갖는 제1 렌즈부와 상기 제1 곡면에 대응되는 제2 곡면을 갖는 제2 렌즈부를 포함하는 안경 렌즈;
상기 안경 렌즈의 제1 측면 상에 배치되는 표시 장치;
상기 안경 렌즈의 상기 제1 측면과 상기 표시 장치 사이에 배치되는 볼록 렌즈; 및
상기 안경 렌즈의 상기 제1 곡면 상에 배치되며, 상기 볼록 렌즈에 의해 굴절된 상기 표시 장치의 광을 반사하는 반사 부재를 구비하는 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 안경 렌즈는 상기 제1 렌즈부의 상기 제1 곡면과 상기 제2 렌즈부의 상기 제2 곡면을 접착하는 접착부를 포함하는 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 렌즈부의 상기 제1 곡면은 상기 제1 렌즈부의 일 측면 방향으로 오목한 곡면이고, 상기 제2 렌즈부의 상기 제2 곡면은 상기 제1 렌즈부의 제1 곡면 방향으로 볼록한 곡면인 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 곡률은 0.01 이하인 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 반사 부재의 반사면은 오목한 곡면인 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시 장치와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 일 면은 상기 표시 장치 방향으로 볼록하고, 상기 안경 렌즈와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 타 면은 평탄한 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시 장치와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 일 면은 평탄하고, 상기 안경 렌즈와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 타 면은 볼록한 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시 장치와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 일 면은 상기 표시 장치 방향으로 볼록하고, 상기 안경 렌즈와 마주보는 상기 볼록 렌즈의 타 면은 상기 안경 렌즈 방향으로 볼록한 증강 현실 제공 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시 장치와 상기 볼록 렌즈 사이에 배치되는 제1 갭 유지 부재; 및
상기 볼록 렌즈와 상기 안경 렌즈 사이에 배치되는 제2 갭 유지 부재를 더 구비하는 증강 현실 제공 장치. - 제1 곡률을 갖는 제1 곡면을 갖는 제1 렌즈부와 상기 제1 곡면에 대응되는 제2 곡면을 갖는 제2 렌즈부를 포함하는 안경 렌즈; 및
상기 안경 렌즈의 상기 제1 곡면 상에 배치되며, 상기 볼록 렌즈에 의해 굴절된 상기 표시 장치의 광을 반사하는 제1 반사 부재와 제2 반사 부재를 구비하고,
상기 제1 반사 부재의 반사면과 상기 제2 반사 부재의 반사면은 오목한 곡면인 증강 현실 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 반사면의 곡률과 상기 제2 반사 부재의 반사면의 곡률은 동일한 증강 현실 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재는 상기 안경 렌즈의 폭 방향으로 나란하게 배치되는 증강 현실 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재는 상기 안경 렌즈의 높이 방향으로 나란하게 배치되지 않는 증강 현실 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 안경 렌즈의 제1 측면 상에 배치되는 표시 장치; 및
상기 안경 렌즈의 상기 제1 측면과 상기 표시 장치 사이에 배치되는 볼록 렌즈를 더 구비하는 증강 현실 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 렌즈부의 상기 제1 곡면은 상기 제1 렌즈부의 일 측면 방향으로 오목한 곡면이고, 상기 제2 렌즈부의 상기 제2 곡면은 상기 제1 렌즈부의 제1 곡면 방향으로 볼록한 곡면인 증강 현실 제공 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 곡률은 0.01 이하인 증강 현실 제공 장치. - 제13 항에 있어서,
상기 표시 장치와 상기 볼록 렌즈 사이에 배치되는 제1 갭 유지 부재; 및
상기 볼록 렌즈와 상기 안경 렌즈 사이에 배치되는 제2 갭 유지 부재를 더 구비하는 증강 현실 제공 장치.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190030469A KR20200111308A (ko) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 증강 현실 제공 장치 |
| CN202010180317.3A CN111708162A (zh) | 2019-03-18 | 2020-03-16 | 光学装置 |
| US16/821,920 US20200301148A1 (en) | 2019-03-18 | 2020-03-17 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190030469A KR20200111308A (ko) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 증강 현실 제공 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200111308A true KR20200111308A (ko) | 2020-09-29 |
Family
ID=72514001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190030469A KR20200111308A (ko) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 증강 현실 제공 장치 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200301148A1 (ko) |
| KR (1) | KR20200111308A (ko) |
| CN (1) | CN111708162A (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112789543B (zh) * | 2019-09-10 | 2024-01-16 | Lg电子株式会社 | 电子设备 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8916206D0 (en) * | 1989-07-14 | 1989-11-08 | Marconi Gec Ltd | Helmet systems |
| US20090168131A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Image display apparatus and head-mounted display |
| KR101890328B1 (ko) * | 2010-12-24 | 2018-08-21 | 매직 립, 인코포레이티드 | 인체공학적 머리 장착식 디스플레이 장치 및 광학 시스템 |
| US9170425B1 (en) * | 2011-08-17 | 2015-10-27 | Lockheed Martin Corporation | Multi-focal augmented reality lenses |
| JP6111635B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2017-04-12 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
| US9740006B2 (en) * | 2012-09-11 | 2017-08-22 | Magic Leap, Inc. | Ergonomic head mounted display device and optical system |
| ITMI20121842A1 (it) * | 2012-10-30 | 2014-05-01 | Glassup S R L A Capitale Ridotto | Occhiali per realta' aumentata |
| US20170235161A1 (en) * | 2012-12-31 | 2017-08-17 | Esight Corp. | Apparatus and method for fitting head mounted vision augmentation systems |
| US9244279B1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-01-26 | Fergason Licensing Llc | Glasses-type augmented reality display system |
| KR20150026486A (ko) * | 2013-09-03 | 2015-03-11 | 주식회사 에픽옵틱스 | 헤드 마운트 디스플레이용 프리즘과 이를 구비한 헤드 마운트 디스플레이 |
| US9761051B2 (en) * | 2013-12-26 | 2017-09-12 | Empire Technology Development Llc | Out-of focus micromirror to display augmented reality images |
| WO2015105347A1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wearable display apparatus |
| US20150219899A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Corey Mack | Augmented Reality Eyewear and Methods for Using Same |
| US9366869B2 (en) * | 2014-11-10 | 2016-06-14 | Google Inc. | Thin curved eyepiece for see-through head wearable display |
| WO2016130666A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | LAFORGE Optical, Inc. | Lens for displaying a virtual image |
| US10088620B2 (en) * | 2015-09-29 | 2018-10-02 | Ricoh Company, Ltd. | Light guide, virtual image optical system, and virtual image display device |
| EP3394663B1 (en) * | 2015-12-22 | 2022-12-07 | e-Vision Smart Optics, Inc. | Dynamic focusing head mounted display |
| US10353203B2 (en) * | 2016-04-05 | 2019-07-16 | Ostendo Technologies, Inc. | Augmented/virtual reality near-eye displays with edge imaging lens comprising a plurality of display devices |
| US9946074B2 (en) * | 2016-04-07 | 2018-04-17 | Google Llc | See-through curved eyepiece with patterned optical combiner |
| US10466481B2 (en) * | 2016-07-14 | 2019-11-05 | Lenovo (Beijing) Co., Ltd. | Electronic device |
| KR20180076597A (ko) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시 모듈과 이를 포함한 헤드 장착형 표시장치 |
| KR20180126174A (ko) * | 2017-05-17 | 2018-11-27 | 엠티스코퍼레이션(주) | 스마트 안경 |
| WO2018223150A1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Pogotec Inc. | Releasably attachable augmented reality system for eyewear |
| CN107861247B (zh) * | 2017-12-22 | 2020-08-25 | 联想(北京)有限公司 | 光学部件及增强现实设备 |
| KR102637412B1 (ko) * | 2018-10-23 | 2024-02-16 | 엘지전자 주식회사 | 광학 장치 |
| US11221486B2 (en) * | 2018-12-10 | 2022-01-11 | Auroratech Company | AR headsets with improved pinhole mirror arrays |
| US11388390B2 (en) * | 2019-08-28 | 2022-07-12 | Lg Electronics Inc. | Wearable electronic device on head |
-
2019
- 2019-03-18 KR KR1020190030469A patent/KR20200111308A/ko not_active Application Discontinuation
-
2020
- 2020-03-16 CN CN202010180317.3A patent/CN111708162A/zh active Pending
- 2020-03-17 US US16/821,920 patent/US20200301148A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111708162A (zh) | 2020-09-25 |
| US20200301148A1 (en) | 2020-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108269833B (zh) | 有机发光显示装置 | |
| KR102650669B1 (ko) | 표시 장치 | |
| WO2019166018A1 (zh) | 显示组件及显示器装置 | |
| US20210399264A1 (en) | Display device | |
| US11322552B2 (en) | Display apparatus | |
| CN108254919B (zh) | 显示模块和包括该显示模块的头戴式显示装置 | |
| US11740461B2 (en) | Near eye display device including internal reflector | |
| US11686943B2 (en) | Display device | |
| US11476446B2 (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
| US11586042B2 (en) | Optical device | |
| EP4006622A1 (en) | Optical apparatus | |
| US11789270B2 (en) | Optical device | |
| US20200292824A1 (en) | Optical device and method for driving the same | |
| KR20200111308A (ko) | 증강 현실 제공 장치 | |
| US20210318540A1 (en) | Optical device | |
| US10763309B2 (en) | Display device | |
| US11536974B2 (en) | Flexible display device and optical device including the same | |
| CN115274684A (zh) | 显示装置及其制造方法 | |
| CN116134966A (zh) | 发光元件及显示设备 | |
| KR20210037349A (ko) | 표시장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |