KR20200111362A - 증강현실 구현을 위한 광학계 및 이를 포함한 의료용 증강현실 장치 - Google Patents
증강현실 구현을 위한 광학계 및 이를 포함한 의료용 증강현실 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 실시예의 일 측면에 의하면, 환부로부터 반사되는 기 설정된 파장대역의 광을 수광하여 환부의 이미지를 생성하는 이미지 생성부와 상기 이미지 생성부로부터 생성된 이미지에 대응되는, 가시광 파장대역의 광을 출력하는 영상 출력부와 상기 영상 출력부로부터 출력된 광을 반사시키는 제1 미러부와 상기 제1 미러부에서 반사된 광을 집속시키는 렌즈부와 외부로부터 입사되는 기 설정된 파장대역의 광을 기 설정된 방향으로 모두 반사시키고, 입사되는 가시광 파장대역의 광의 일부를 상기 기 설정된 방향 및 사용자의 동공 중 어느 하나로 투과시키고, 나머지 일부를 상기 기 설정된 방향 및 상기 사용자의 동공 중 나머지 하나로 반사시키는 빔 스플리터 및 상기 빔 스플리터에서 반사된 기 설정된 파장대역의 광을 상기 이미지 생성부로 재반사시키는 제2 미러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치를 제공한다.
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 증강현실 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증강현실 광학장치의 사시도와 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증강현실 광학장치로 외부로부터 가시광이 유입되는 경로를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증강현실 광학장치로 외부로부터 기 설정된 파장대역의 광이 유입되는 경로를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증강현실 광학장치가 증강현실 영상을 출력하기 위한 광 경로를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증강현실 광학장치의 사시도와 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치 내 빔 스플리터의 반사면을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치 내 빔 스플리터 및 빔 스플리터의 제1 반사면으로 입사되는 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치 내 빔 스플리터 및 빔 스플리터의 제2 반사면으로 입사되는 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치로 외부로부터 가시광이 유입되는 경로를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치로 외부로부터 기 설정된 파장대역의 광이 유입되는 경로를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증강현실 광학장치가 증강현실 영상을 출력하기 위한 광 경로를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 증강현실 광학장치의 사시도이다.
210: 영상 출력부
220: 광학계
230: 제어부
240: 전원부
310: 제1 미러부
320, 323, 326, 329, 810, 815: 렌즈부
330, 820: 빔 스플리터
340: 제2 미러부
350, 830a, 830b: 이미지 생성부
334, 910: 제1 반사면
338, 920: 제2 반사면
1510: 제1 빔 스플리터
1520: 제2 빔 스플리터
Claims (13)
- 환부로부터 반사되는 기 설정된 파장대역의 광을 수광하여 환부의 이미지를 생성하는 이미지 생성부;
상기 이미지 생성부로부터 생성된 이미지에 대응되는, 가시광 파장대역의 광을 출력하는 영상 출력부;
상기 영상 출력부로부터 출력된 광을 반사시키는 제1 미러부;
상기 제1 미러부에서 반사된 광을 집속시키는 렌즈부;
외부로부터 입사되는 기 설정된 파장대역의 광을 기 설정된 방향으로 모두 반사시키고, 입사되는 가시광 파장대역의 광의 일부를 상기 기 설정된 방향 및 사용자의 동공 중 어느 하나로 투과시키고, 나머지 일부를 상기 기 설정된 방향 및 상기 사용자의 동공 중 나머지 하나로 반사시키는 빔 스플리터; 및
상기 빔 스플리터에서 반사된 기 설정된 파장대역의 광을 상기 이미지 생성부로 재반사시키는 제2 미러부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제1항에 있어서,
상기 기 설정된 파장대역의 광은,
적외선 또는 자외선 파장대역인 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제1항에 있어서,
상기 영상 출력부는,
외부로부터 출력할 증강현실 영상을 입력받아, 상기 증강현실 영상에 대응되는, 가시광 파장대역의 광을 추가로 출력하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제1항에 있어서,
상기 빔 스플리터는,
외부로부터 입사되는 가시광 파장대역의 광에 대해서, 광의 일부를 상기 사용자의 동공으로 투과시키고, 나머지를 상기 기 설정된 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제1항에 있어서,
상기 빔 스플리터는,
상기 제1 미러부에서 반사되어 입사되는 가시광 파장대역의 광에 대해서, 광의 일부를 상기 사용자의 동공으로 반사시키고, 나머지를 상기 기 설정된 방향으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제1항에 있어서,
상기 빔 스플리터는,
기 설정된 파장대역의 광을 반사시키는 반사면 및 가시광 파장대역의 광을 반사시키거나 투과시키는 반사면을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 환부로부터 반사되는 기 설정된 파장대역의 광을 수광하여 환부의 이미지를 생성하는 이미지 생성부;
상기 이미지 생성부로부터 생성된 이미지에 대응되는, 가시광 파장대역의 광을 출력하는 영상 출력부;
상기 영상 출력부에서 출력된 광을 집속시키는 렌즈부;
외부로부터 입사되는 기 설정된 파장대역의 광을 기 설정된 방향으로 모두 반사시키고, 입사되는 가시광 파장대역의 광의 일부를 상기 기 설정된 방향 및 사용자의 동공 중 어느 하나로 투과시키고, 나머지 일부를 상기 기 설정된 방향 및 상기 사용자의 동공 중 나머지 하나로 반사시키는 빔 스플리터; 및
상기 빔 스플리터에서 반사된 기 설정된 파장대역의 광을 상기 이미지 생성부로 재반사시키는 미러부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제7항에 있어서,
상기 기 설정된 파장대역의 광은,
적외선 또는 자외선 파장대역인 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제7항에 있어서,
상기 영상 출력부는,
외부로부터 출력할 증강현실 영상을 입력받아, 상기 증강현실 영상에 대응되는, 가시광 파장대역의 광을 추가로 출력하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제7항에 있어서,
상기 빔 스플리터는,
외부로부터 입사되는 가시광 파장대역의 광에 대해서, 광의 일부를 상기 사용자의 동공으로 투과시키고, 나머지를 상기 기 설정된 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제7항에 있어서,
상기 빔 스플리터는,
상기 렌즈부를 거친 가시광 파장대역의 광에 대해서, 광의 일부를 상기 사용자의 동공으로 반사시키고, 나머지를 상기 기 설정된 방향으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 제7항에 있어서,
상기 빔 스플리터는,
기 설정된 파장대역의 광을 반사시키는 반사면 및 가시광 파장대역의 광을 반사시키거나 투과시키는 반사면을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 증강현실 광학장치. - 의료용 증강현실 장치에 있어서,
환부로부터 반사되는 기 설정된 파장대역의 광을 수광하여 환부의 이미지를 생성하는 이미지 생성부;
상기 이미지 생성부로부터 생성된 이미지에 대응되는, 가시광 파장대역의 광을 출력하는 영상 출력부;
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서의 증강현실 광학장치;
상기 이미지 생성부, 상기 영상 출력부 및 상기 증강현실 광학장치의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 증강현실 장치 내 각 구성으로 전원을 공급하는 전원부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 증강현실 장치.
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