KR20210022233A - 전자 장치 및 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

전자 장치 및 웨어러블 전자 장치 Download PDF

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권재중
박정우
백수민
정수빈
하주화
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Abstract

전자 장치는 입사면 및 상기 입사면과 교차하는 출광면을 포함하는 투과부, 상기 투과부 내에 정의된 제1 면에 배치된 제1 반사 패턴들, 상기 투과부 내에 정의된 제2 면에 배치된 제2 반사 패턴들, 및 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 향해 광을 제공하는 표시부를 포함하고, 상기 입사면 및 상기 출광면 각각에서 보았을 때, 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들은 서로 비중첩할 수 있다.

Description

전자 장치 및 웨어러블 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE AND WEARABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 착용 가능한 전자 장치에 관한 것이다.
웨어러블 전자 장치는 사용자의 신체에 착용 가능한 전자 장치로, 증강 현실(augmented reality) 또는 가상 현실(Virtual reality) 구현을 위해 사용될 수 있다. 사용자는 증강 현실을 구현하기 위한 웨어러블 전자 장치를 통해 가상의 그래픽 영상과 실제의 사물을 동시에 시인할 수 있다.
본 발명은 향상된 휘도를 제공하는 전자 장치 및 웨어러블 전자 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 선명한 이미지를 제공하는 전자 장치 및 웨어러블 전자 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 입사면 및 상기 입사면과 교차하는 출광면을 포함하는 투과부, 상기 투과부 내에 정의된 제1 면에 배치된 제1 반사 패턴들, 상기 투과부 내에 정의되며 상기 제1 면과 이격된 제2 면에 배치된 제2 반사 패턴들, 및 상기 입사면과 인접하여 배치되며, 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 향해 광을 제공하는 표시부를 포함하고, 상기 입사면 및 상기 출광면 각각에서 보았을 때, 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들은 서로 비중첩할 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들과 상기 입사면 사이의 거리들은 상기 제2 반사 패턴들과 상기 입사면 사이의 거리들보다 작을 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2 반사 패턴들은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들의 크기는 제2 반사 패턴들의 크기와 상이할 수 있다.
상기 입사면에서 보았을 때, 상기 제1 반사 패턴들은 상기 제2 반사 패턴들 사이의 영역에 배치될 수 있다.
상기 출광면에서 보았을 때, 상기 제2 반사 패턴들은 상기 제1 반사 패턴들 아래에 배치될 수 있다.
상기 입사면에서 보았을 때 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들이 배치된 영역의 제1 면적은 상기 출광면에서 보았을 때 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들이 배치된 영역의 제2 면적보다 좁을 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들의 크기는 서로 동일하고, 상기 제2 반사 패턴들의 크기는 서로 동일할 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들 각각은 제1 방향을 따라 순차적으로 배열된 제1 패턴들, 제2 패턴들, 및 제3 패턴들을 포함하고, 상기 제1 패턴들의 크기 및 상기 제3 패턴들의 크기는 상기 제2 패턴들의 크기와 상이할 수 있다.
상기 제1 패턴들의 크기 및 상기 제3 패턴들의 크기는 상기 제2 패턴들의 크기보다 클 수 있다.
상기 투과부 내에 정의된 제3 면에 배치된 제3 반사 패턴들을 더 포함하고, 상기 입사면에서 보았을 때 상기 제3 반사 패턴들 중 일부와 나머지 일부는 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 사이에 두고 이격될 수 있다.
상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각은 평면일 수 있다.
상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각은 적어도 하나 이상의 곡률을 갖는 곡면일 수 있다.
상기 제1 면과 상기 입사면 사이의 각도는 상기 제2 면과 상기 입사면 사이의 각도는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들 각각은 금속 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들 각각의 굴절률을 상기 투과부의 굴절률과 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는 제1 면 및 상기 제1 면과 이격된 제2 면이 내부에 정의된 투과부, 상기 제1 면에 배치된 제1 반사 패턴들, 상기 제2 면에 배치된 제2 반사 패턴들, 상기 투과부와 제1 방향으로 인접하게 배치되며 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 향해 광을 제공하는 표시부, 및 상기 투과부와 결합된 착용부를 포함하고, 상기 제1 방향에서 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들은 서로 비중첩할 수 있다.
상기 제1 반사 패턴들의 크기는 제2 반사 패턴들의 크기와 상이할 수 있다.
상기 투과부 내에 정의된 제3 면에 배치된 제3 반사 패턴들을 더 포함하고, 상기 제1 방향에서 상기 제3 반사 패턴들 중 일부와 나머지 일부는 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 사이에 두고 이격될 수 있다.
상기 제1 방향에서 상기 제1 반사 패턴들은 상기 제2 반사 패턴들 사이의 영역에 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 상기 제1 반사 패턴들은 상기 제2 반사 패턴들과 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 반사 패턴들이 복수의 층에 배치될 수 있다. 따라서, 반사 패턴들로부터 반사되는 광의 량이 증가되어, 이미지의 휘도가 향상될 수 있다. 또한, 반사 패턴들이 복수의 층에 배치됨에 따라, 이미지가 표시되는 영역의 면적이 넓어질 수 있다. 또한, 선명한 이미지 제공을 위해 반사 패턴들의 크기를 감소시켜도, 증가된 반사 패턴들의 개수에 의해 휘도가 보상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(1000)는 이미지를 출력하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지는 증강 현실을 구현하기 위한 이미지일 수 있다. 전자 장치(1000)를 이용하는 사용자는 실제의 사물과 전자 장치(1000)로부터 제공되는 가상 이미지를 동시에 시청할 수 있다.
전자 장치(1000)는 웨어러블 전자장치일 수 있다. 도 1에서는 전자 장치(1000)가 일반적인 안경의 형상을 갖는 것을 예시적으로 도시하였다. 하지만, 전자 장치(1000)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 헬멧 또는 스포츠 고글 등 다양한 형상 중 하나로 변경될 수 있다.
전자 장치(1000)는 투과부(100), 제1 반사 패턴들(200), 제2 반사 패턴들(300), 표시부(400), 및 착용부(500)를 포함할 수 있다.
투과부(100)는 광이 투과될 수 있는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 사용자는 투과부(100)를 통해 실제의 사물을 볼 수 있다. 투과부(100)는 유리 기판 또는 합성 수지 기판일 수 있으나, 투과부(100)를 구성하는 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서, 전자 장치(1000)는 두 개의 투과부들(100)을 포함할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서, 전자 장치(1000)는 하나의 투과부(100)만을 포함할 수도 있다.
제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 투과부(100) 내에 배치될 수 있다. 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 광 반사성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 금, 은, 알루미늄과 같은 금속, 또는 금속의 합금을 포함할 수 있다. 또한, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 투과부(100)와 다른 굴절율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)을 향해 진행하는 광은 전반사하여 사용자를 향해 진행할 수 있다.
표시부(400)는 투과부(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시부(400)는 투과부(100) 위에 배치될 수 있으며, 표시부(400)는 투과부(100)에 대해 제1 방향(DR1)으로 인접하여 배치될 수 있다. 투과부(100)는 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)과 나란한 면을 포함하고, 상기 면은 사용자와 마주하는 면일 수 있다.
제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 표시부(400)에 대해 경사진 투과부(100) 내부의 면에 배열될 수 있다. 상기 면은 가상의 면 또는 실질의 면일 수 있다.
표시부(400)는 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)을 향해 광을 제공할 수 있다. 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 표시부(400)로부터 제공받은 광을 제3 방향(DR3)을 향해 반사시킬 수 있다. 상기 광은 상기 이미지를 구성할 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향일 수 있다.
착용부(500)는 투과부(100) 및 표시부(400)와 결합될 수 있다. 또한, 착용부(500)와 표시부(400)는 일체의 형상을 가질 수도 있다. 착용부(500)는 사용자에게 착용될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 착용부(500)는 안경테와 유사한 형상을 가질 수 있다.
착용부(500) 내부에는 표시부(400)를 구동하기 위한 구동부가 더 배치될 수 있다. 또한, 착용부(500)에는 카메라와 같은 다른 전자 모듈이 추가로 부착될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전자 장치(1000)를 사용하는 사용자는 양 안을 통해 가상 이미지를 제공받을 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 표시부(400)는 좌안 또는 우안에 대응하는 하나의 투과부(100)에만 제공될 수도 있다. 이 경우, 표시부(400)와 인접하지 않은 투과부에는 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)이 생략될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000a)의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(1000a)는 투과부(100a), 제1 반사 패턴들(200a), 제2 반사 패턴들(300a), 표시부(400a), 및 착용부(500a)를 포함할 수 있다.
표시부(400a)는 투과부(100a)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시부(400a)는 투과부(100a) 옆에 배치될 수 있으며, 표시부(400a)는 투과부(100a)에 대해 제2 방향(DR2)으로 인접하여 배치될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 달리, 표시부들(400, 400a)의 위치는 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 투과부(100)는 입사면(110) 및 입사면(110)과 교차하는 출광면(120)을 포함할 수 있다. 출광면(120)은 사용자의 안구(2000)와 마주하는 면일 수 있다. 예를 들어, 입사면(110)은 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)에 의해 정의된 면과 실질적으로 나란하고, 출광면(120)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면과 실질적으로 나란할 수 있다.
투과부(100) 내에는 제1 면(131) 및 제2 면(132)이 정의될 수 있다. 제1 면(131)과 제2 면(132)은 서로 이격될 수 있다. 제1 면(131) 및 제2 면(132)은 입사면(110)에 대해 모두 경사질 수 있다.
반사 패턴들(200, 300)은 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)을 포함할 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)은 제1 면(131) 위에 배치되고, 제2 반사 패턴들(300)은 제2 면(132) 위에 배치될 수 있다. 제1 면(131) 및 제2 면(132)은 실제 존재하는 면일 수도 있고, 제1 반사 패턴들(200)이 배치된 가상의 면을 제1 면(131)으로 지칭하고, 제2 반사 패턴들(300)이 배치된 가상의 면을 제2 면(132)으로 지칭할 수도 있다.
제1 면(131)과 입사면(110) 사이의 최소 거리는 제2 면(132)과 입사면(110) 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다. 또한, 제1 면(131)과 입사면(110) 사이의 최대 거리는 제2 면(132)과 입사면(110) 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다. 이 경우, 제1 반사 패턴들(200)과 입사면(110) 사이의 거리들(201-L, 202-L, 203-L) 모두는 제2 반사 패턴들(300)과 입사면(110) 사이의 거리들(301-L, 302-L, 303-L) 모두보다 작을 수 있다. 따라서, 출광면(120)에서 보았을 때, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 서로 비중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예와 달리, 반사 패턴들(200, 300)을 모두 동일한 층에 배치시키는 경우, 반사 패턴들(200, 300)의 개수를 증가시키면 투과부(100)의 두께가 두꺼워질 수 있다. 이는 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 무게 증가를 야기할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 반사 패턴들(200, 300)이 복수의 층에 배치될 수 있다. 즉, 투과부(100)의 두께 증가 없이 많은 개수의 반사 패턴들(200, 300)을 투과부(100) 내에 배치시킬 수 있다. 따라서, 반사 패턴들(200, 300)로부터 반사되는 광의 량이 증가되어, 이미지의 휘도가 향상될 수 있다. 또한, 이미지의 휘도가 향상되기 때문에, 반사 패턴들(200, 300) 각각의 크기를 감소시킬 수 있다. 반사 패턴들(200, 300)의 크기가 작아지면 작아질수록, 핀 홀 효과에 의해 사용자는 가상의 이미지를 보다 선명하게 시청할 수 있다.
표시부(400)는 입사면(110)과 마주하며 배치될 수 있다. 표시부(400)는 표시 패널(410) 및 광학부(420)를 포함할 수 있다. 표시 패널(410)은 이미지를 구성하는 광을 제공할 수 있다. 광학부(420)는 표시 패널(410)로부터 제공된 광의 경로를 제어할 수 있다. 광학부(420)는 오목렌즈, 볼록렌즈, 또는 볼록렌즈 및 오목렌즈의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 광학부(420)는 생략될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 광학부(420)는 표시 패널(410)과 일체화될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 4는 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)을 도시한 것이다. 이하 도 4에서는, 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(200)의 제2 반사 패턴들(300)의 배열에 대해 설명한다.
제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 서로 비중첩할 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)과 제2 반사 패턴들(300)은 서로 이격될 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)은 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)으로 이격되어 배열되고, 제2 반사 패턴들(300)은 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)으로 이격되어 배열될 수 있다. 도 4에서는 15 개의 제1 반사 패턴들(200) 및 12 개의 제2 반사 패턴들(300)을 예시적으로 도시하였으나, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)을 구성하는 패턴들의 개수가 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
제1 반사 패턴들(200)은 제2 반사 패턴들(300) 사이의 공간(301)에 배치될 수 있다. 즉, 소정의 제1 영역(101) 내에서 제1 반사 패턴들(200)과 제2 반사 패턴들(300)이 번갈아 가며 배열된 형상을 가질 수 있다. 제1 영역(101)은 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300) 중 최외곽에 배치된 반사 패턴들을 에워싸는 경계에 의해 정의된 영역일 수 있다.
제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 다각형 형상을 가질 수도 있으며, 제1 반사 패턴들(200)의 형상과 제2 반사 패턴들(300)의 형상은 서로 상이할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 반사 패턴들(200)의 크기 및 제2 반사 패턴들(300)의 크기는 서로 동일할 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)의 제1 지름(20) 및 제2 반사 패턴들(300)의 제2 지름(30)은 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 지름(20) 및 제2 지름(30)은 0.1mm 이상 2mm 이하일 수 있다.
제1 지름(20) 및 제2 지름(30)이 작아질수록 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)로부터 반사되는 광의 량은 감소될 수 있다. 하지만, 제1 지름(20) 및 제2 지름(30)이 작으면 작을수록, 핀 홀 효과에 의해 사용자는 가상의 이미지를 보다 선명하게 시청할 수 있다. 제1 지름(20) 및 제2 지름(30)이 커질수록 표시부(400)로부터 제공되는 이미지가 흐릿해질 수 있다. 하지만, 제1 지름(20) 및 제2 지름(30)이 커질수록 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)로부터 반사되는 광의 량이 증가되어, 이미지의 휘도가 향상될 수 있다. 따라서, 제1 지름(20) 및 제2 지름(30)은 상기 설명된 효과를 고려하여 선택될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 5는 출광면(120)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)을 도시한 것이다. 이하 도 5에서는, 출광면(120)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(200)의 제2 반사 패턴들(300)의 배열에 대해 설명한다.
제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 서로 비중첩할 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)과 제2 반사 패턴들(300)은 서로 이격될 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)은 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)으로 이격되어 배열되고, 제2 반사 패턴들(300)은 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)으로 이격되어 배열될 수 있다.
제1 반사 패턴들(200) 모두는 제2 반사 패턴들(300) 모두와 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 패턴들(200)이 배치된 제2 영역(102)과 제2 반사 패턴들(300)이 배치된 제3 영역(103)은 제1 방향(DR1)으로 인접하며, 서로 중첩하지 않을 수 있다.
제2 영역(102)은 제1 반사 패턴들(200) 중 최외곽에 배치된 제1 반사 패턴들(200)을 에워싸는 경계에 의해 정의된 영역일 수 있다. 제3 영역(103)은 제2 반사 패턴들(300) 중 최외곽에 배치된 제2 반사 패턴들(300)을 에워싸는 경계에 의해 정의된 영역일 수 있다. 앞서, 도 4에서 설명된 제1 영역(101)의 면적보다 제2 영역(102)의 면적 및 제3 영역(103)의 면적의 합이 더 넓을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 출광면(120)에서 보았을 때 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)의 밀도는 입사면(110)에서 보았을 때 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)의 밀도보다 낮을 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300) 사이의 영역을 통해 실제의 사물을 용이하게 볼 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 6은 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(210) 및 제2 반사 패턴들(310)을 도시한 것이다. 이하 도 6에서는, 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(210)의 제2 반사 패턴들(310)에 대해 설명한다.
도 6을 참조하면, 제1 반사 패턴들(210)의 크기 및 제2 반사 패턴(310)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 패턴들(210)의 제1 지름(21) 및 제2 반사 패턴들(310)의 제2 지름(31)보다 클 수 있다. 입사면(110)에서 보았을 때, 제2 반사 패턴들(310)은 제1 반사 패턴들(210) 사이의 영역을 통해 시인될 수 있다. 즉, 제1 반사 패턴들(210) 및 제2 반사 패턴들(310)의 크기를 조절하여, 제1 반사 패턴들(210) 및 제2 반사 패턴들(310)이 서로 비중첩하도록 할 수 있다. 따라서, 제1 반사 패턴들(210) 및 제2 반사 패턴들(310)은 표시부(400, 도 1 참조)로부터 광을 수신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 7은 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(220) 및 제2 반사 패턴들(320)을 도시한 것이다. 이하 도 7에서는, 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(220)의 제2 반사 패턴들(320)에 대해 설명한다.
도 7을 참조하면, 제1 반사 패턴들(220)은 제1 패턴들(221), 제2 패턴들(222), 및 제3 패턴들(223)을 포함할 수 있다. 제2 반사 패턴들(320)은 제4 패턴들(321), 제5 패턴들(322), 및 제6 패턴들(323)을 포함할 수 있다.
제1 패턴들(221), 제2 패턴들(222), 및 제3 패턴들(223)은 제2 방향(DR2)을 따라 순차적으로 배열되고, 제4 패턴들(321), 제5 패턴들(322), 및 제6 패턴들(323)은 제2 방향(DR2)을 따라 순차적으로 배열될 수 있다. 제1 패턴들(221)과 제3 패턴들(223)은 제2 패턴들(222)을 사이에 두고 이격되어 배치되고, 제4 패턴들(321)과 제6 패턴들(323)은 제5 패턴들(322)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 입사면(110)에는 제2 방향(DR2)을 따라 순차적으로 제1 외곽 영역(100A1), 중앙 영역(100C), 및 제2 외곽 영역(100A2)이 정의될 수 있다. 제1 패턴들(221) 및 제4 패턴들(321)은 제1 외곽 영역(100A1)에 배치되고, 제2 패턴들(222) 및 제5 패턴들(322)은 중앙 영역(100C)에 배치되고, 제3 패턴들(223) 및 제6 패턴들(323)은 제2 외곽 영역(100A2)에 배치될 수 있다.
제1 패턴들(221)과 제3 패턴들(223)의 크기는 서로 동일하며, 제2 패턴들(222)의 크기보다 클 수 있다. 또한, 제4 패턴들(321)과 제6 패턴들(323)의 크기는 서로 동일하며, 제5 패턴들(322)의 크기보다 클 수 있다.
표시부(400, 도 3 참조)는 광학부(420, 도 3 참조)를 포함할 수 있다. 광학부(420)가 포함되는 렌즈에 의해 구면 수차 현상이 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사 패턴들(220)의 크기들 및 제2 반사 패턴들(320)의 크기들을 조절하여, 구면 수차 현상에 의한 이미지의 왜곡을 보상할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(410, 도 3 참조)로부터 출력된 이미지의 크기는 중심부에서보다 외곽부에서 더 작을 수 있다. 이 경우, 외곽부에 배치된 제1 패턴들(221), 제3 패턴들(223), 제4 패턴들(321), 및 제6 패턴들(323)의 크기를 중심부에 배치된 제2 패턴들(222) 및 제5 패턴들(322)의 크기보다 크게 설계함으로써 이미지의 왜곡을 보상할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 8은 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(230) 및 제2 반사 패턴들(330)을 도시한 것이다. 이하 도 8에서는, 입사면(110)을 통해 바라본 제1 반사 패턴들(230)의 제2 반사 패턴들(330)에 대해 설명한다.
도 7을 참조하면, 제1 반사 패턴들(230)은 제1 패턴들(231), 제2 패턴들(232), 및 제3 패턴들(233)을 포함할 수 있다. 제2 반사 패턴들(330)은 제4 패턴들(331), 제5 패턴들(332), 및 제6 패턴들(333)을 포함할 수 있다.
제1 패턴들(231)과 제3 패턴들(233)은 제2 패턴들(232)을 사이에 두고 이격되어 배치되고, 제4 패턴들(331)과 제6 패턴들(333)은 제5 패턴들(332)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다.
제1 패턴들(231)과 제3 패턴들(233)의 크기는 서로 동일하며, 제2 패턴들(232)의 크기보다 작을 수 있다. 또한, 제4 패턴들(331)과 제6 패턴들(333)의 크기는 서로 동일하며, 제5 패턴들(332)의 크기보다 작을 수 있다.
표시부(400, 도 3 참조)로부터 출력된 이미지의 크기는 중심부에서보다 외곽부에서 더 클 수 있다. 이 경우, 외곽부에 배치된 제1 패턴들(231), 제3 패턴들(233), 제4 패턴들(331), 및 제6 패턴들(333)의 크기를 중심부에 배치된 제2 패턴들(232) 및 제5 패턴들(332)의 크기보다 작게 설계함으로써 이미지의 왜곡을 보상할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 투과부(100) 내에는 제1 면(131), 제2 면(132), 및 제3 면(133)이 정의될 수 있다. 제1 면(131), 제2 면(132), 및 제3 면(133)은 서로 이격될 수 있다. 제1 면(131), 제2 면(132), 및 제3 면(133)은 입사면(110)에 대해 모두 경사질 수 있다. 또한, 제1 면(131), 제2 면(132), 및 제3 면(133)은 모두 입사면(110)으로부터 이격될 수 있다. 예를 들어, 입사면(110)으로부터 멀어지는 방향을 따라 제3 면(133), 제1 면(131), 및 제2 면(132)이 순차적으로 배치될 수 있다.
제1 면(131) 위에는 제1 반사 패턴들(240)이 배치되고, 제2 면(132) 위에는 제2 반사 패턴들(340)이 배치되고, 제3 면(133) 위에는 제3 반사 패턴들(600)이 배치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 10은 입사면(110)을 통해 바라본 도 9의 제1 반사 패턴들(240), 제2 반사 패턴들(340), 및 제3 반사 패턴들(600)을 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 제1 반사 패턴들(240), 제2 반사 패턴들(340), 및 제3 반사 패턴들(600)은 서로 비중첩할 수 있다.
제2 반사 패턴들(340)은 제1 반사 패턴들(240) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 즉, 소정의 영역 내에서 제1 반사 패턴들(240)과 제2 반사 패턴들(340)이 번갈아 가며 배열된 형상을 가질 수 있다.
제3 반사 패턴들(600)은 제1 패턴들(610) 및 제2 패턴들(620)을 포함할 수 있다. 제1 패턴들(610)은 제3 반사 패턴들(600)의 일부이며, 제2 패턴들(620)은 제3 반사 패턴들(600)의 나머지 일부일 수 있다. 제1 패턴들(610) 및 제2 패턴들(620)은 제1 반사 패턴들(240) 및 제2 반사 패턴들(340)을 사이에 두고 이격될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제3 반사 패턴들(600)이 추가로 제공됨에 따라, 이미지가 표시되는 영역의 면적이 넓어질 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 구체적으로 도 11은 출광면(120)을 통해 바라본 도 9의 제1 반사 패턴들(240), 제2 반사 패턴들(340), 및 제3 반사 패턴들(600)을 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, 출광면(120)에서 보았을 때 제1 반사 패턴들(240), 제2 반사 패턴들(340), 및 제3 반사 패턴들(600)의 밀도는 입사면(110, 도 10 참조)에서 보았을 때 제1 반사 패턴들(240), 제2 반사 패턴들(340), 및 제3 반사 패턴들(600)의 밀도보다 낮을 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 반사 패턴들(240), 제2 반사 패턴들(340), 및 제3 반사 패턴들(600) 사이의 영역을 통해 실제의 사물을 용이하게 볼 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부분을 도시한 사시도이다. 도 12에서는 제1 면(131) 및 제1 면(131) 위에 배치된 제1 반사 패턴들(200)을 예시적으로 도시하였다.
도 12를 참조하면, 제1 면(131)은 제1 방향(DRa) 및 제2 방향(DRb)에 의해 정의된 평면과 나란할 수 있다. 즉, 제1 면(131)은 평면의 형상을 가질 수 있다. 제1 반사 패턴들(200)은 제1 면(131) 상에 제1 방향(DRa) 및 제2 방향(DRb)을 따라 배열될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부분을 도시한 사시도이다. 도 13에서는 제1 면(131c) 및 제1 면(131c) 위에 배치된 제1 반사 패턴들(200c)을 예시적으로 도시하였다.
도 13를 참조하면, 제1 면(131c)은 제1 방향(DRa) 및 제2 방향(DRb)에 의해 정의된 평면에 대해 휘어진 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 면(131c)은 곡면의 형상을 가질 수 있다. 제1 면(131c)은 모든 영역에서 동일한 곡률 반경을 가질 수도 있고, 제1 면(131c)은 복수의 곡률 반경을 가질 수도 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 단면도이다.
도 14를 참조하면, 투과부(100) 내에는 제1 면(131-1) 및 제2 면(132-1)이 정의될 수 있다. 제1 면(131-1) 및 제2 면(132-1)은 모두 입사면(110)으로부터 이격될 수 있다. 제1 면(131-1)은 제2 면(132-1)과 입사면(110) 사이에 정의될 수 있다.
제1 면(131-1)과 입사면(110) 사이의 최소 거리는 제2 면(132-1)과 입사면(110) 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다. 또한, 제1 면(131-1)과 입사면(110) 사이의 최대 거리는 제2 면(132-1)과 입사면(110) 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다. 이 경우, 제1 반사 패턴들(200)과 입사면(110) 사이의 거리들 모두는 제2 반사 패턴들(300)과 입사면(110) 사이의 거리들 모두보다 작을 수 있다. 따라서, 출광면(120)에서 보았을 때, 제1 반사 패턴들(200) 및 제2 반사 패턴들(300)은 서로 비중첩할 수 있다.
제1 면(131-1) 및 제2 면(132-1)은 입사면(110)에 대해 모두 경사질 수 있다. 예를 들어, 제1 면(131-1)은 입사면(110)에 대해 제1 각도(131a)로 경사지고, 제2 면(132-1)은 입사면(110)에 대해 제2 각도(132a)로 경사질 수 있다.
제1 각도(131a)와 제2 각도(132a)는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 각도(131a)는 제2 각도(132a)보다 클 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 각도(131a)는 제2 각도(132a)보다 작을 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 전자 장치 100: 투과부
200: 제1 반사 패턴들 300: 제2 반사 패턴들
400: 표시부 500: 착용부

Claims (20)

  1. 입사면 및 상기 입사면과 교차하는 출광면을 포함하는 투과부;
    상기 투과부 내에 정의된 제1 면에 배치된 제1 반사 패턴들;
    상기 투과부 내에 정의되며 상기 제1 면과 이격된 제2 면에 배치된 제2 반사 패턴들; 및
    상기 입사면과 인접하여 배치되며, 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 향해 광을 제공하는 표시부를 포함하고,
    상기 입사면 및 상기 출광면 각각에서 보았을 때, 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들은 서로 비중첩하는 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들과 상기 입사면 사이의 거리들은 상기 제2 반사 패턴들과 상기 입사면 사이의 거리들보다 작은 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2 반사 패턴들은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 배열된 전자 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들의 크기는 제2 반사 패턴들의 크기와 상이한 전자 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 입사면에서 보았을 때, 상기 제1 반사 패턴들은 상기 제2 반사 패턴들 사이의 영역에 배치된 전자 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 출광면에서 보았을 때, 상기 제2 반사 패턴들은 상기 제1 반사 패턴들 아래에 배치된 전자 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 입사면에서 보았을 때 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들이 배치된 영역의 제1 면적은 상기 출광면에서 보았을 때 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들이 배치된 영역의 제2 면적보다 좁은 전자 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들의 크기는 서로 동일하고, 상기 제2 반사 패턴들의 크기는 서로 동일한 전자 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들 각각은 제1 방향을 따라 순차적으로 배열된 제1 패턴들, 제2 패턴들, 및 제3 패턴들을 포함하고, 상기 제1 패턴들의 크기 및 상기 제3 패턴들의 크기는 상기 제2 패턴들의 크기와 상이한 전자 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 패턴들의 크기 및 상기 제3 패턴들의 크기는 상기 제2 패턴들의 크기보다 큰 전자 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 투과부 내에 정의된 제3 면에 배치된 제3 반사 패턴들을 더 포함하고, 상기 입사면에서 보았을 때 상기 제3 반사 패턴들 중 일부와 나머지 일부는 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 사이에 두고 이격된 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각은 평면인 전자 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각은 적어도 하나 이상의 곡률을 갖는 곡면인 전자 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 면과 상기 입사면 사이의 각도는 상기 제2 면과 상기 입사면 사이의 각도는 서로 상이한 전자 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들 각각은 금속 물질을 포함하는 전자 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들 각각의 굴절률을 상기 투과부의 굴절률과 상이한 전자 장치.
  17. 제1 면 및 상기 제1 면과 이격된 제2 면이 내부에 정의된 투과부;
    상기 제1 면에 배치된 제1 반사 패턴들;
    상기 제2 면에 배치된 제2 반사 패턴들;
    상기 투과부와 제1 방향으로 인접하게 배치되며 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 향해 광을 제공하는 표시부; 및
    상기 투과부와 결합된 착용부를 포함하고, 상기 제1 방향에서 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들은 서로 비중첩하는 웨어러블 전자 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴들의 크기는 제2 반사 패턴들의 크기와 상이한 웨어러블 전자 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 투과부 내에 정의된 제3 면에 배치된 제3 반사 패턴들을 더 포함하고, 상기 제1 방향에서 상기 제3 반사 패턴들 중 일부와 나머지 일부는 상기 제1 반사 패턴들 및 상기 제2 반사 패턴들을 사이에 두고 이격된 웨어러블 전자 장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 방향에서 상기 제1 반사 패턴들은 상기 제2 반사 패턴들 사이의 영역에 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 상기 제1 반사 패턴들은 상기 제2 반사 패턴들과 이격되어 배치된 웨어러블 전자 장치.
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