WO2015111944A1 - 복안형 표시장치 - Google Patents

복안형 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2015111944A1
WO2015111944A1 PCT/KR2015/000701 KR2015000701W WO2015111944A1 WO 2015111944 A1 WO2015111944 A1 WO 2015111944A1 KR 2015000701 W KR2015000701 W KR 2015000701W WO 2015111944 A1 WO2015111944 A1 WO 2015111944A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
opening
shutter
closing
eye
compound
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/000701
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김영철
Original Assignee
김영철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영철 filed Critical 김영철
Publication of WO2015111944A1 publication Critical patent/WO2015111944A1/ko

Links

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
    • 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
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0123—Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
    • 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
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly, to a compound-eye display device capable of shortening a focal point and sufficiently securing a viewing angle to be implemented in a spectacles shape.
  • the image device has been miniaturized and lightweight. For this reason, such an imaging device is referred to as an eyeglass display device or a head mounted display.
  • the spectacle display device is developed as a kind of visual output device to be worn on the user's head in a virtual reality (VR) system, and is gradually used for various types of distribution.
  • the spectacle display device is a display device such as an LCD or a CRT. Is a device that displays the image to the user using a precise optical mechanism.
  • the spectacle display device should be convenient for a person to wear and should be easy to carry. Therefore, it is desirable that the spectacle-type display device be reduced in size and weight.
  • spectacle display devices require very precise optics in order to focus on a very short distance and not to cause eye strain because the image screen is located at a position very close to the eyes.
  • currently released products have a structure in which a high resolution and a small display device can be enlarged by using an enlargement device such as a lens so that the eyes can recognize it.
  • this structure has the disadvantage of increasing the weight of the spectacle display device due to the large single lens.
  • an additional device according to the user's eyesight that is, the lens position adjusting device or the user's glasses, is required, this causes an increase in the weight of the product or the inconvenience of using the user's glasses. have.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-0528587 (January 8, 2005)
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 10-0991281 (October 26, 2010)
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a binocular type display device capable of shortening the focus with a simple configuration and ensuring a sufficient viewing angle.
  • an object of the present invention is to provide a compound-eye display device that can block the superposition of the image that can be generated by the configuration of the compound eye.
  • Another object of the present invention is to provide a binocular type display device capable of sufficiently providing a viewing angle according to a direction in which a line of sight is directed while adaptively blocking the occurrence of overlapping images.
  • Another object of the present invention is to provide a compound-eye display device capable of minimizing eye fatigue by adaptively adjusting the brightness of a screen corresponding to the size of a pupil.
  • a compound-eye display device includes: an image display unit for displaying an image; A pupil of the pinhole and a small lens mounted to the pinhole to shorten a focal length of the image spaced apart from the image display unit toward the naked eye, and having a plurality of pinholes and small lenses formed to increase the viewing angle; A shutter unit spaced apart from the compound eye unit to the naked eye and having a plurality of opening and closing shutters corresponding to the pinholes so as to prevent the images from overlapping the naked eye; And an opening / closing control unit configured to determine whether the image overlaps between adjacent pinholes according to the arrangement position of the pinholes, and to control the opening or the blocking of each opening shutter.
  • the compound-eye display device of the present invention is characterized in that it further comprises a spectacle-shaped frame portion which is mounted to the image display unit, the compound eye unit, the shutter unit and the opening and closing control unit to be worn on the head.
  • the pinhole and the small lens are arranged in a lattice shape with respect to the entire display surface of the image display unit, and the opening and closing shutter is arranged in a lattice shape corresponding to the pinhole and the small lens.
  • the control to block the respective opening and closing shutter located adjacent to the top, bottom, left and right of the opening and closing shutter.
  • the small lens of the present invention is composed of a fisheye lens, in order to double the overlap of the image, extending from the compound eye to the shutter unit, partitioning the neighboring fisheye lens to each other and the neighboring opening and closing shutters to each other
  • the partition wall portion is further formed.
  • At least two of the pinhole and the small lens of the present invention constitute one compound eye group, and the compound eye group is arranged in a polygonal shape, and the opening and closing shutter is formed in a polygonal shape in a shutter group corresponding to the compound eye group.
  • the opening and closing shutter is formed in a polygonal shape in a shutter group corresponding to the compound eye group.
  • the compound-eye display device of the present invention is disposed on the curved surface where the pinhole and the small lens are convex in the compound-eye group, and the opening / closing shutter is disposed on the convex surface corresponding to the compound-eye group in the shutter group. It is characterized by.
  • the binocular type display device of the present invention further includes a partition wall portion which extends from the compound eye portion to the shutter portion so as to block the overlap of the images, and partitions between the adjacent eye groups and the shutter groups in contact with each other. It is characterized by.
  • the compound-eye display device of the present invention further comprises a pupil detection unit for generating the pupil movement information by detecting the direction and angle to which the pupil is directed, the opening and closing control unit receives the pupil movement information, the opening or closing state for each opening and closing shutter It characterized in that the control to change according to the moving direction and the moving angle of the pupil.
  • the pupil detection unit of the present invention further detects the degree of opening of the pupil to generate the pupil opening degree information
  • the opening and closing control unit receives the pupil opening degree information, so as to change the opening degree of the opening and closing shutter opening in accordance with the opening degree of the pupil It is characterized by controlling.
  • the compound-eye display device of the present invention has the effect of shortening the focus with a simple configuration and sufficiently securing the viewing angle.
  • the compound-eye display device of the present invention has the effect of blocking the overlap of the image that can be generated by the configuration of the compound eye.
  • the compound-eye display device of the present invention has an effect of sufficiently providing a viewing angle according to the direction in which the eyes are directed while adaptively blocking the occurrence of overlapping images.
  • the compound-eye display device of the present invention has the effect of minimizing eye fatigue by adaptively adjusting the brightness of the screen corresponding to the size of the pupil.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a compound eye display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a compound-eye display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a side cross-sectional view of the compound eye display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a compound-eye display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a compound-eye display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view of a compound-eye display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a modified structure of the compound eye display device according to the second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of a compound-eye display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a compound eye display device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 10 and 11 are plan views illustrating operating characteristics of the compound eye display device according to the fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 4 are diagrams for describing a compound eye display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a compound-eye display device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of a compound-eye display device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of the compound eye display device according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a block diagram of the compound eye display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the compound-eye display device includes an image display unit 110, a compound eye unit 120, a shutter unit 130, an opening and closing control unit 140, and Eyeglass frame portion 150 is included.
  • the image display unit 110 displays an image.
  • the image display unit 110 is a display means for displaying an image formed on the front side of the compound-eye display device, LCD having the advantages of small size, thin, light weight and low power consumption to improve portability and wearability (Liquid Crystal Display), OLED (organic light emitting diode) and the like.
  • the image display unit 110 may be provided as each display means on both the left and right sides in accordance with the shape of the glasses of FIG. 1, or may be provided as an integrated display means from the left end to the right end.
  • the compound-eye display device is configured as a goggle type that is worn only on one side of both eyes, the arrangement may be implemented as a display means on only one side of the naked eye.
  • the image display unit 110 can display a single image on the entire surface, it is also possible to divide the image as necessary to display a multi-image, such as when implementing a 3D screen or forming a partition for preventing image overlap. Do.
  • the eyepiece 120 is provided with a pinhole 121 and a small lens 122 mounted on the pinhole 121 spaced apart from the image display unit 110 toward the naked eye, thereby increasing a viewing angle.
  • a plurality of pinholes 121 and small lenses 122 are formed.
  • the eyepiece part 120 includes a flat eyepiece support plate 123 spaced apart from the image display unit 110, a plurality of pinholes 121 formed through the eyepiece support plate 123, and a pinhole 121. It consists of a plurality of small lenses 122 attached to each.
  • the focal length from the image display unit 110 to the naked eye can be reduced very short, so that the image displayed on the image display unit 110 can be visually identified.
  • the plurality of pinholes 121 and the small lens 122 is disposed over the entire surface of the compound eye support plate 123 like the compound eye of the insect, thereby having a wide viewing angle.
  • the small lens 122 is to adjust the viewing angle in the individual pinhole 121, and to further adjust the focus by enlarging or reducing the image, if necessary, the small lens 122 in the eyepiece 120 It is also possible to omit.
  • the shutter unit 130 is provided to be spaced apart from the compound eye unit 120 toward the naked eye, and a plurality of opening and closing shutters 131 are formed to correspond to the pinhole 121 to prevent the images from overlapping the naked eye.
  • the shutter unit 130 includes a flat shutter-shaped shutter support plate 132 spaced apart from the compound eye unit 120, and a plurality of opening and closing shutters 131 mounted through the shutter support plate 132. Since the image incident through each pinhole 121 can be selectively blocked by the configuration of the opening / closing shutter 131 corresponding to the pinhole 121, it is possible to prevent the image overlap between the adjacent pinholes 121.
  • the opening and closing shutter 131 may be configured as an LCD shutter for passing or blocking light depending on whether or not the current is supplied.
  • the opening and closing control unit 140 determines whether the image overlaps between the adjacent pinholes 121 according to the arrangement position of the pinhole 121, and controls the opening and closing of each opening and closing shutter 131. Specifically, the opening and closing control unit 140 when the image displayed on the image display unit 110 is visually incident through the pinhole 121 and the small lens 122 of the eyepiece 120, the area of the image display unit is displayed, Individual pinholes using information such as the type of image (single or multiple), the distance between the image display part and the compound eye part, the type of the small lens (convex and concave) and the refractive index, the focal length of the image, the position and spacing of the pinholes, etc. Through it, it is possible to calculate the amount of the image, that is, the area of the image, that is incident to the naked eye.
  • the opening and closing control unit 140 of the first embodiment of the present invention may determine whether or not the images to pass between the adjacent pinhole 121 according to the arrangement position of the pinhole 121, the overlap occurs. If possible, the opening and closing shutter 131 is used to open one pinhole 121 and block the image passing through the other pinhole 121.
  • the selection criteria of the pinhole 121 that is opened and blocked may be arbitrarily set, and may vary according to the arrangement position and pattern of the pinhole.
  • the pinhole 121 and the small lens 122 are disposed on the entire display surface of the image display unit 110. It is disposed in a lattice shape, and the opening and closing shutter 131 is disposed in a lattice shape corresponding to the pinhole 121 and the small lens 122.
  • the opening and closing control unit 140 when opening one of the opening and closing shutters (131a) of the opening and closing shutters (131), each of the opening and closing shutters (131b, 131c located adjacent to the top, bottom, left and right of the opening and closing shutter (131a) , 131d, 131e, 131f, 131g, 131h, and 131i. That is, the open / close control unit 140 selects the open / close shutter 131a as a reference, and judges whether the image is overlapped in the adjacent pinhole, and blocks the open / close shutters 131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g, and 131h. 131i).
  • the opening and closing position can be patterned and stored in advance.
  • the open / close shutter is indicated in white
  • the blocked open / close shutter is indicated in black.
  • the opening / closing shutters adjacent to the top, bottom, left and right may also include the opening and closing shutter in a diagonal direction.
  • the spectacle frame unit 150 is equipped with an image display unit 110, a compound eye unit 120, a shutter unit 130, and an opening and closing control unit 140, and is formed to be worn on the head.
  • Figure 1 is shown as a typical spectacle type is provided separated by a pair of left and right, if necessary, can be provided with a spectacle frame portion 150 in a left and right unity, goggle-shaped spectacle frame portion 150 is formed only on one side Of course, it can be formed).
  • the compound-eye display device can shorten the focus with a simple configuration, sufficiently secure the viewing angle, and further prevent the overlapping of images that can be generated by the configuration of the compound eyes. Can be.
  • FIG. 5 to 6 are views for explaining a compound-eye display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a compound-eye display device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view of the compound-eye display device according to a second embodiment of the present invention
  • the compound-eye display device except for the structure and shape of the compound eye unit 220 and the shutter unit 230 to be described later, and the control operation of the opening and closing control unit for controlling the present invention, Structure and operation characteristics identical or similar to those of the image display unit 110, the compound eye unit 120, the shutter unit 130, the opening / closing control unit 140, and the spectacle frame unit 150 of the binocular type display device according to the first embodiment of FIG. Therefore, the detailed description thereof will be referred to the first embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 4, and will be omitted below.
  • At least two pinholes 221 and the small lens 222 according to the second exemplary embodiment of the present invention form one compound eye group 220G and the compound eye groups 220G-1.
  • 220G-2, 220G-3, 220G-4, 220G-5, 220G-6, 220G-7) are arranged in a polygonal shape, and the shutter group 230G in response to the opening and closing shutter 231 corresponds to the compound eye group 220G.
  • the curved surface in which the pinhole 221 and the small lens 222 are convex in the compound eye group 220G is disposed on the mold compound eye support plate 223, so that the opening and closing shutter 231 in the shutter group 230G is disposed on the convex curved shutter support plate 232 corresponding to the compound eye group 220G.
  • Opening and closing control unit (not shown, refer to '140' in FIG. 4) of the shutter group 230G-1, 230G-2, 230G-3, 230G-4, 230G-5, 230G-6, 230G-7
  • each shutter group 230G-2, 230G-3, 230G-4, 230G-5, 230G-6, which is in contact with the shutter group 230G-1 that is opened, is opened.
  • 230G-7 Opening and closing control unit (not shown, refer to '140' in FIG. 4) of the shutter group 230G-1, 230G-2, 230G-3, 230G-4, 230G-5, 230G-6, which is in contact with the shutter group 230G-1 that is opened.
  • the eyepiece 220 and the shutter unit 230 are arranged in a group unit and arranged on a curved surface, thereby passing through the pinholes 221 and the small lens 222.
  • the advancing direction of the light is distributed in up, down, left, and right directions, as the viewing angle in one group increases, a large area of the image is incident to the naked eye, and each of the pinholes 221 and the small lens 222 is disposed within the group. Since the progress direction of the passing image can be different, it is possible to prevent the overlap of the image within the group.
  • the opening and closing control unit may improve the opening and closing control efficiency, such as by increasing the control speed and reducing the error of the control operation by controlling the shutter unit 230 in a group unit.
  • the compound-eye display device extends from the eyepiece part 220 to the shutter part 230 so as to block the overlap of the image, and between the eyepiece groups 220G that are in contact with each other. It is possible to further form a partition 260 partitioning each other between the shutter groups 230G that partition and contact each other.
  • the partition 260 may be formed of an opaque material, and may further improve the overlap prevention efficiency.
  • the partition wall unit 260 is configured from the eyepiece unit 220 to the image display unit 210. By forming it further extends to), it is possible to further improve the overlap prevention efficiency of the image.
  • the same image is displayed on the screen of the image display unit corresponding to the unitary eye groups 220G-1, 220G-2, 220G-3, 220G-4, 220G-5, 220G-6, and 220G-7 which are in contact with each other.
  • the partition walls also block the screens of the video display units with the polygonal regions.
  • the case where the compound eye group 220G and the shutter group 230G are formed in a hexagonal shape and arranged in a honeycomb structure is taken as a single lung. It may be formed in a rectangular shape as shown in Fig. 7 (a), or may be formed in a pentagon shape as shown in Fig. 7 (b).
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of a compound-eye display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • the image display unit 110 of the eyepiece type display device according to the first embodiment of the present invention. Since the compound eye unit 120, the shutter unit 130, the opening / closing control unit 140, and the eyeglass frame unit 150 have the same or similar structure and operation characteristics, the detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Reference will be made to the first embodiment of the present invention, and hereinafter omitted.
  • the small lens according to the third embodiment of the present invention is composed of a fisheye lens 322, and extends from the eyepiece part 320 to the shutter part 330 to block the overlapping of images, and the neighboring fisheye lens. It is possible to further form a partition wall 360 partitioning each other between 322 and partitioning each other between adjacent opening and closing shutters. At this time, the individual fisheye lens can secure a viewing angle of 30 ° per piece.
  • the fisheye lens 322 may be employed to have a wider viewing angle.
  • the arrangement of the pinhole and the fisheye lens of the compound eye part, the arrangement of the shutter of the shutter unit, and the operation of the opening / closing control unit follow the lattice arrangement and the control method thereof as in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 to 11 illustrate a compound eye display device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a compound eye display device according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams for describing operating characteristics of the compound eye display device according to a fourth embodiment of the present invention. Top view.
  • the compound-eye display device further includes a pupil detector 470 that detects a direction and an angle of the pupil 11 of the eyeball 10 to generate pupil movement information.
  • the control unit 440 may receive the pupil movement information and control to change the opening or blocking state according to the moving direction and the moving angle of the pupil for each opening / closing shutter 431.
  • the compound-eye display device can provide a sufficient viewing angle according to the direction in which the line of sight faces, and can adaptively block the occurrence of overlapping images.
  • the pupil detection unit 470 further detects the degree of opening of the pupil to generate the pupil opening degree information
  • the opening and closing control unit 440 receives the pupil opening degree information
  • opening and closing shutter 431 is opened according to the opening degree of the pupil It is more possible to control to change the opening degree of c).
  • the opening degree can be freely adjusted by adjusting the amount of current supplied.
  • the compound-eye display device according to the fourth exemplary embodiment of the present invention has an advantage of minimizing eye fatigue by adaptively adjusting the brightness of the screen corresponding to the size of the pupil.
  • the compound-eye display device may be provided by mounting the small lenses in an array of pinholes having a small diameter (less than 1 mm), such as the compound eye of an insect, or conversely configuring the small lens array on the surface of a single optical medium.
  • a small diameter less than 1 mm
  • the ratio of diameter to focal length increases in each compound eye lens, so that the distance between the compound eye lens and the image can be configured to be extremely short.
  • multiple eyepieces are arranged in order to widen the viewing angle, and the eyepieces are composed, and a shutter is placed between the eyepiece lens and the eyes (LCD shutter, etc.) in order to avoid generation of superimposed images by each eyepiece lens (such as an LCD shutter).
  • a shutter is placed between the eyepiece lens and the eyes (LCD shutter, etc.) in order to avoid generation of superimposed images by each eyepiece lens (such as an LCD shutter).
  • the focal length of the lens can be made extremely short, so that a compact display device such as a spectacle type can be made, and a wide viewing angle of a panorama level, which is not obtained with a conventional spectacle display device, can be obtained.
  • a transparent display may be used, and a combination of a lens capable of measuring a compound eye lens and an unforceable lens for a general field of view may be implemented.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초점을 짧게 하며 시야각을 충분히 확보하여 안경 형상으로 구현할 수 있는 복안형 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복안형 표시장치는, 영상이 표시되는 영상표시부; 영상의 초점거리를 단축시키기 위해 핀홀과, 핀홀에 장착되는 소형렌즈가 영상표시부로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되되, 시야각을 증가시키기 위해 핀홀 및 소형렌즈가 복수개 형성되는 복안부; 복안부로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되며, 영상이 중첩되어 육안에 입사되는 것을 방지하도록 핀홀에 대응하여 복수개의 개폐셔터가 형성되는 셔터부; 및 핀홀의 배치 위치에 따라 인접하는 핀홀 간의 영상 중첩여부를 판단하여, 개폐셔터별로 개방 또는 차단되도록 제어하는 개폐 제어부를 포함한다.

Description

복안형 표시장치
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초점을 짧게 하며 시야각을 충분히 확보하여 안경 형상으로 구현할 수 있는 복안형 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치의 발전으로 인해서 영상장치는 소형화, 경량화되었다. 이로 인해 이러한 영상장치는 안경형 디스플레이 장치 또는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display)라 한다. 일반적으로 안경형 디스플레이 장치는 가상현실(Virtual Reality; VR)시스템 등에서 사용자의 머리에 착용하기 위한 시각출력장치의 일종으로서 개발되어 점차 다양한 분양에 사용되는데, 이 안경형 디스플레이 장치는 LCD나 CRT와 같은 디스플레이장치가 표시해주는 영상을 정밀한 광학 메커니즘을 이용하여 사용자에게 보여주는 장치이다. 안경형 디스플레이 장치는 사람이 착용하기에 편리하여야 하고, 휴대도 간편해야 한다. 따라서, 안경형 디스플레이 장치는 소형화, 경량화되는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 안경형 디스플레이 장치는 눈과 매우 가까운 위치에 영상 스크린이 위치하기 때문에 매우 짧은 거리에 초점을 맞추어야 함과 아울러 눈에 피로감을 주지않도록 하기 위하여 매우 정밀한 광학장치들이 요구된다. 이를 위해 현재 출시된 제품들은 해상도가 높고 크기가 작은 디스플레이 장치를 렌즈와 같은 확대장치를 이용해 크게 확대해서 눈이 인지할 수 있게 해주는 구조를 갖고 있다.
그러나, 이러한 구조는 대형의 단일 렌즈로 인해 안경형 디스플레이장치의 무게를 증가시키는 단점이 있다. 그리고 사용자의 시력에 따른 추가적인 장치, 즉 시력에 따른 렌즈위치 조절장치, 또는 사용자의 안경이 필요하게 되므로 이로 인해서 제품의 무게가 증가하거나 또는 사용자의 안경을 사용할 경우 사용상의 불편이 뒤따르게 되는 문제점이 있다.
따라서, 휴대성과 착용성을 향상시키는 한편, 넓은 시야각으로 영상을 뚜렷하게 볼 수 있는 안경형 표시장치가 요구되는 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 10-0528587호(2005년11월08일)
(특허문헌 2) 대한민국 등록특허공보 10-0991281호(2010년10월26일)
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 간단한 구성으로 초점을 짧게 하는 한편, 시야각을 충분히 확보할 수 있는 복안형 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복안의 구성에 의해 발생될 수 있는 영상의 중첩을 차단할 수 있는 복안형 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시선이 향하는 방향에 따라 시야각을 충분히 제공하는 한편 영상의 중첩 발생을 적응적으로 차단할 수 있는 복안형 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 동공의 크기에 대응하여 적응적으로 화면의 밝기를 조절하여 눈의 피로를 최소한으로 할 수 있는 복안형 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 복안형 표시장치는, 영상이 표시되는 영상표시부; 영상의 초점거리를 단축시키기 위해 핀홀과, 핀홀에 장착되는 소형렌즈가 영상표시부로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되되, 시야각을 증가시키기 위해 핀홀 및 소형렌즈가 복수개 형성되는 복안부; 복안부로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되며, 영상이 중첩되어 육안에 입사되는 것을 방지하도록 핀홀에 대응하여 복수개의 개폐셔터가 형성되는 셔터부; 및 핀홀의 배치 위치에 따라 인접하는 핀홀 간의 영상 중첩여부를 판단하여, 개폐셔터별로 개방 또는 차단되도록 제어하는 개폐 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는, 영상표시부, 복안부, 셔터부 및 개폐 제어부를 장착하며, 머리에 착용 가능하게 형성되는 안경형 프레임부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는, 영상표시부의 표시 전면(全面)에 대하여 핀홀 및 소형렌즈가 격자 형상으로 배치되고, 개폐셔터가 핀홀 및 소형렌즈에 대응하여 격자 형상으로 배치되며, 개폐 제어부가 개폐셔터 중 어느 하나를 개방시키는 경우, 개방되는 개폐셔터의 상하좌우에 이웃하여 위치하는 각각의 개폐셔터를 차단시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 소형렌즈는 어안렌즈로 구성되며, 영상의 중첩을 이중으로 차단하기 위하여, 복안부로부터 셔터부로 연장되며, 이웃하는 어안렌즈 사이를 서로 구획하고 이웃하는 개폐셔터 사이를 서로 구획하는 격벽부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 핀홀 및 소형렌즈는 적어도 둘 이상이 하나의 복안군을 이루며 복안군은 다각형상으로 배치되고, 개폐셔터가 복안군에 대응하여 셔터군을 이루며 다각형상으로 배치되며, 개폐 제어부가 셔터군 중 어느 하나를 개방시키는 경우, 개방되는 셔터군의 접하는 각각의 셔터군을 차단시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는, 시야각 증가를 위하여, 복안군 내에서 핀홀 및 소형렌즈가 볼록한 곡면 상에 배치되며, 셔터군 내에서 개폐셔터가 복안군에 대응하여 볼록한 곡면 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는, 영상의 중첩을 이중으로 차단하기 위하여, 복안부로부터 셔터부로 연장되며, 접하는 복안군 사이를 서로 구획하고 접하는 셔터군 사이를 서로 구획하는 격벽부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는, 동공이 향하는 방향 및 각도를 감지하여 동공이동 정보를 생성하는 동공 감지부를 더 포함하고, 개폐 제어부는 동공이동 정보를 수신하여, 개폐셔터별로 개방 또는 차단 상태를 동공의 이동 방향 및 이동 각도에 따라 변경시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 동공 감지부는 동공의 개방 정도를 더 감지하여 동공개도 정보를 생성하며, 개폐 제어부는 동공개도 정보를 수신하여, 동공의 개도에 따라 개방되는 개폐셔터의 개도를 변경시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 복안형 표시장치는 간단한 구성으로 초점을 짧게 하는 한편, 시야각을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는 복안의 구성에 의해 발생될 수 있는 영상의 중첩을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는 시선이 향하는 방향에 따라 시야각을 충분히 제공하는 한편 영상의 중첩 발생을 적응적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 복안형 표시장치는 동공의 크기에 대응하여 적응적으로 화면의 밝기를 조절하여 눈의 피로를 최소한으로 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치의 변형된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복안형 표시장치의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치의 블록도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치의 동작특성을 설명하기 위한 평면도이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
<제1 실시예>
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 블록도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 영상표시부(110), 복안부(120), 셔터부(130), 개폐 제어부(140) 및 안경형 프레임부(150)를 포함한다.
영상표시부(110)는 영상이 표시된다. 구체적으로, 영상표시부(110)는 복안형 표시장치의 최전측에 형성되어 영상을 표시하기 위한 디스플레이 수단으로, 휴대성 및 착용성을 향상시키기 위해 소형, 박형, 경량 및 저소비 전력의 장점을 가지는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(organic light emitting diode) 등으로 구성한다. 영상표시부(110)는 도 1의 안경 형상에 맞추어 좌우 양측에 각각의 디스플레이 수단으로 마련되거나, 좌측단부터 우측단까지 일체형의 디스플레이 수단으로 마련되는 것이 가능하다. 복안형 표시장치가 양 육안 중 일측에만 착용되는 고글형으로 구성되는 경우에는 육안의 일측에만 배치는 디스플레이 수단으로 구현되는 것도 가능하다.
또한, 영상표시부(110)에는 전면(全面)에 단일의 영상을 표시할 수 있으며, 3D 화면을 구현하거나 영상중첩 방지용 격벽을 형성하는 경우 등 필요에 따라서 영상을 분할하여 다중 영상으로 표시하는 것도 가능하다.
복안부(120)는 영상의 초점거리를 단축시키기 위해 핀홀(121)과, 핀홀(121)에 장착되는 소형렌즈(122)가 영상표시부(110)로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되되, 시야각을 증가시키기 위해 핀홀(121) 및 소형렌즈(122)가 복수개 형성된다. 구체적으로, 복안부(120)는, 영상표시부(110)와 이격되는 평판 형상의 복안 지지판(123)과, 복안 지지판(123)을 관통하여 형성되는 복수개의 핀홀(121)과, 핀홀(121) 각각에 장착되는 복수개의 소형렌즈(122)로 구성된다. 핀홀(121) 및 소형렌즈(122)의 구성에 의해 영상표시부(110)로부터 육안까지의 초점거리를 매우 짧게 줄일 수 있으므로, 영상표시부(110)에 표시되는 영상을 육안으로 식별할 수 있게 된다. 아울러, 핀홀(121) 및 소형렌즈(122)는 곤충의 복안과 같이 복안 지지판(123)의 전면에 걸쳐 복수개 배치함으로써, 시야각을 충분히 넓게 가질 수 있게 된다.
한편, 소형렌즈(122)는 개별 핀홀(121)에서의 시야각을 조절하는 한편, 영상을 확대 또는 축소하며 초점을 추가 조절하기 위한 것으로, 필요에 따라서는 복안부(120)에서 소형렌즈(122)를 생략하는 것도 가능하다.
셔터부(130)는 복안부(120)로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되며, 영상이 중첩되어 육안에 입사되는 것을 방지하도록 핀홀(121)에 대응하여 복수개의 개폐셔터(131)가 형성된다. 구체적으로, 셔터부(130)는, 복안부(120)와 이격되는 평판 형상의 셔터 지지판(132)과, 셔터 지지판(132)을 관통하여 장착되는 복수개의 개폐셔터(131)로 구성된다. 핀홀(121)에 대응하는 개폐셔터(131)의 구성에 의해 각각의 핀홀(121)을 통해 입사되는 영상을 선택적으로 차단할 수 있으므로, 인접하는 핀홀(121)간의 영상 중첩을 방지할 수 있다.
한편, 개폐셔터(131)는 전류의 공급 여부에 따라 광을 통과시키거나 차단하는 LCD 셔터로 구성하는 것이 가능하다.
개폐 제어부(140)는 핀홀(121)의 배치 위치에 따라 인접하는 핀홀(121) 간의 영상 중첩여부를 판단하여, 개폐셔터(131)별로 개방 또는 차단되도록 제어한다. 구체적으로, 개폐 제어부(140)는 영상표시부(110)에서 표시되는 영상이 복안부(120)의 핀홀(121) 및 소형렌즈(122)를 통해 육안으로 입사될 때, 영상표시부의 면적, 표시되는 영상의 종류(단일 또는 다중), 영상표시부와 복안부의 간격 및 소형렌즈의 종류(볼록 및 오목) 및 굴절률, 에 따른 영상의 초점거리, 핀홀의 배치 위치 및 간격 등의 정보를 이용하여 개별 핀홀을 통해 육안으로 입사되는 영상의 량, 즉 영상의 면적을 산출하는 것이 가능하다.
이를 이용하여, 본 발명의 제1 실시예의 개폐 제어부(140)는, 핀홀(121)의 배치 위치에 따라 인접하는 핀홀(121) 간에 통과시키는 영상이 중첩되는 여부를 판단할 수 있으며, 중첩이 발생될 수 있는 경우 개폐셔터(131)를 이용하여 일방의 핀홀(121)은 개방하고 타방의 핀홀(121)을 통과하는 영상은 차단하도록 한다.
여기서, 개방 및 차단되는 핀홀(121)의 선정 기준은 임의로 설정 가능하며, 핀홀의 배치 위치 및 패턴에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 영상표시부(110)의 표시 전면(全面)에 대하여 핀홀(121) 및 소형렌즈(122)가 격자 형상으로 배치되고, 개폐셔터(131)가 핀홀(121) 및 소형렌즈(122)에 대응하여 격자 형상으로 배치된다.
이때, 개폐 제어부(140)는 개폐셔터(131) 중 어느 하나의 개폐셔터(131a)를 개방시키는 경우, 개방되는 개폐셔터(131a)의 상하좌우에 이웃하여 위치하는 각각의 개폐셔터(131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g, 131h, 131i)를 차단시키도록 제어한다. 즉, 개폐 제어부(140)는 기준이 되는 개방 개폐셔터(131a)를 선정하는 것과 동시에, 인접 핀홀에서의 영상 중첩여부를 판단하여 차단 개폐셔터(131b, 131c, 131d, 131e, 131f, 131g, 131h, 131i)를 선정하고 차단시킨다. 필요에 따라서는 개폐 위치를 패턴화하여 미리 저장하는 것도 가능하다. 도 2에서 개방된 개폐셔터를 흰색으로 표시하였고, 차단된 개폐셔터를 검정색으로 표시하였다. 덧붙여, 상하좌우의 이웃하는 개폐셔터에는 대각선 방향의 개폐셔터도 포함시킬 수 있다.
안경형 프레임부(150)는 영상표시부(110), 복안부(120), 셔터부(130) 및 개폐 제어부(140)를 장착하며, 머리에 착용 가능하게 형성된다. 도 1에서는 좌우 한 쌍으로 분리되어 구비되는 전형적인 안경형으로 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 좌우 일체형으로 안경형 프레임부(150)를 구비할 수 있으며, 좌우 일방에만 형성되는 고글형의 안경형 프레임부(150)을 형성할 수 있음을 물론이다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 간단한 구성으로 초점을 짧게 하는 한편, 시야각을 충분히 확보할 수 있으며, 나아가 복안의 구성에 의해 발생될 수 있는 영상의 중첩을 차단할 수 있다.
<제2 실시예>
도 5 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치의 측단면도이며, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치의 변형된 구조를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 후술하는 복안부(220) 및 셔터부(230)의 일부 구조 및 형상과, 이를 제어하기 위한 개폐 제어부의 제어동작을 제외하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 영상표시부(110), 복안부(120), 셔터부(130), 개폐 제어부(140) 및 안경형 프레임부(150)와 동일 또는 유사한 구조 및 동작 특성을 가지므로, 이에 관한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4를 통해 상술한 본 발명의 제1 실시예를 참고하기로 하고, 이하에서는 생략하기로 한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 핀홀(221) 및 소형렌즈(222)는 적어도 둘 이상이, 하나의 복안군(220G)을 이루며 복안군들(220G-1, 220G-2, 220G-3, 220G-4, 220G-5, 220G-6, 220G-7)은 다각형상으로 배치되고, 개폐셔터(231)가 복안군(220G)에 대응하여 셔터군(230G)을 이루며 셔터군들(230G-1, 230G-2, 230G-3, 230G-4, 230G-5, 230G-6, 230G-7) 간에 다각형상으로 배치된다.
또한, 개별 복안군(220G)의 시야각 증가시키며 하나의 복안군(220G) 내에서의 영상간 중첩을 방지하기 위해, 복안군(220G) 내에서 핀홀(221) 및 소형렌즈(222)가 볼록한 곡면형 복안 지지판(223) 상에 배치되며, 셔터군(230G) 내에서 개폐셔터(231)가 복안군(220G)에 대응하여 볼록한 곡면형 셔터 지지판(232) 상에 배치되도록 한다.
개폐 제어부(도시하지 않음, 도 4의 도면부호 ‘140’ 참조)는 셔터군(230G-1, 230G-2, 230G-3, 230G-4, 230G-5, 230G-6, 230G-7) 중 어느 하나의 셔터군(230G-1)을 개방시키는 경우, 개방되는 셔터군(230G-1)의 접하는 각각의 셔터군(230G-2, 230G-3, 230G-4, 230G-5, 230G-6, 230G-7)을 차단시키도록 제어한다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 복안부(220) 및 셔터부(230)를 군단위로 밀집시켜 배치하되 곡면 상에 배치시킴으로써, 각각의 핀홀(221) 및 소형렌즈(222)를 통과하는 영상의 진행 방향이 상하좌우로 방향으로 분산되어 하나의 군단위에서의 시야각이 넓어짐에 따라 넓은 면적의 영상이 육안에 입사됨은 물론이며, 군단위 내에서 각각의 핀홀(221) 및 소형렌즈(222)를 통과하는 영상의 진행 방향을 달리할 수 있으므로 군단위 내에서 영상의 중첩을 방지할 수 있다.
또한, 개폐 제어부는 군단위로 셔터부(230)를 제어함으로써, 제어 속도를 증가시키며 제어동작의 오류를 줄이는 등, 개폐제어 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 하나의 셔터군이 개방되고 접하는 모든 셔터군이 차단되는 제어 동작으로, 전방위로 개방되는 셔터군(220G-1, 220G-8) 간의 간격이 충분히 확보되어 보다 확실하게 영상중첩을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 영상의 중첩을 이중으로 차단하기 위하여, 복안부(220)로부터 셔터부(230)로 연장되며, 접하는 복안군(220G) 사이를 서로 구획하고 접하는 셔터군(230G) 사이를 서로 구획하는 격벽부(260)가 더 형성되는 것이 가능하다. 격벽부(260)는 불투명 재질로 형성되며, 중첩 방지효율을 보다 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 6의 경우는 영상표시부(210)에 단일의 영상이 표시될 때 격벽부(260)의 형상을 나타낸 것으로, 다른 일례로 격벽부(260)가 복안부(220)로부터 영상표시부(210)로 더 연장되도록 형성함으로써, 영상의 중첩 방지효율을 더욱더 향상시킬 수 있다. 이 경우에는, 서로 접하는 단위 복안군들(220G-1, 220G-2, 220G-3, 220G-4, 220G-5, 220G-6, 220G-7)에 대응하는 영상표시부의 화면에는 서로 동일한 영상이 표시되도록 하여 전체적으로 다중 영상을 표시하도록 한다. 이는, 격벽부에 의해 영상표시부의 화면 간에도 다각형상의 영역으로 서로 차단되기 때문이다.
한편, 도 5에서는 복안군(220G) 및 셔터군(230G)이 육각형상으로 형성되어 벌집 구조로 배치되는 경우를 일폐로 들고 있으나. 도 7의 (a)와 같이 사각형상으로 형성하거나, 도 7의 (b)와 같이 오각형상으로 형성하는 것도 가능하다.
<제3 실시예>
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복안형 표시장치의 측단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 후술하는 복안부(320)의 일부 구조 및 형상을 제외하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복안형 표시장치의 영상표시부(110), 복안부(120), 셔터부(130), 개폐 제어부(140) 및 안경형 프레임부(150)와 동일 또는 유사한 구조 및 동작 특성을 가지므로, 이에 관한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4를 통해 상술한 본 발명의 제1 실시예를 참고하기로 하고, 이하에서는 생략하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 소형렌즈는 어안렌즈(322)로 구성되며, 영상의 중첩을 이중으로 차단하기 위하여, 복안부(320)로부터 셔터부(330)로 연장되며, 이웃하는 어안렌즈(322) 사이를 서로 구획하고 이웃하는 개폐셔터 사이를 서로 구획하는 격벽부(360)가 더 형성되는 것이 가능하다. 이때, 개별 어안렌즈는 1개당 30°의 시야각을 확보할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제3 실시예에서는 어안렌즈(322)를 채용함으로써, 시야각을 보다 더 넓게 가질 수 있다.
여기서, 복안부의 핀홀 및 어안렌즈의 배치 및 셔터부의 개폐셔터의 배치와, 개폐 제어부의 동작은 본 발명의 제1 실시예와 같이 격자형 배치와 이의 제어 방법을 따른다.
<제4 실시예>
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제4 실시에에 따른 복안형 표시장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치의 블록도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치의 동작특성을 설명하기 위한 평면도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치는, 안구(10)의 동공(11)이 향하는 방향 및 각도를 감지하여 동공이동 정보를 생성하는 동공 감지부(470)를 더 포함하고, 개폐 제어부(440)는 동공이동 정보를 수신하여, 개폐셔터(431)별로 개방 또는 차단 상태를 동공의 이동 방향 및 이동 각도에 따라 변경시키도록 제어하는 것이 가능하다.
이는, 사람의 시선이 이동하여도 복안형 표시장치에서, 보여지는 영상의 중첩, 오류, 불연속성 등이 없이, 자연스럽게 영상이 보여지도록 하기 위한 것으로, 시선의 이동에 따라 개별 개폐셔터의 개방과 차단도 변화시키도록 한다. 구체적으로, 도 10과 도 11과 같이, 개방의 기준이 되는 개폐셔터를, 시선의 동선과 같은 방향으로, 그리고 시선의 이동량과 같은 량만큼 이동시켜 개방시키고, 인접하는 개폐셔터는 중첩 방지를 위해 차단하도록 한다.
즉, 기준 중심의 개폐셔터는 개방하고 기준 인접의 개폐셔터는 차단하는 개폐 패턴은 그대로 유지시키고, 동공의 방향 및 동공의 각도크기로 시선의 이동 동선을 파악하여, 동선에 따라 개폐 패턴을 이동시키도록 함으로써, 시선이 이동하는 경우에도 본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치는 시선이 향하는 방향에 따라 시야각을 충분히 제공하는 한편 영상의 중첩 발생을 적응적으로 차단할 수 있다.
한편, 동공 감지부(470)는 동공의 개방 정도를 더 감지하여 동공개도 정보를 생성하며, 개폐 제어부(440)는 동공개도 정보를 수신하여, 동공의 개도에 따라 개방되는 개폐셔터(431)의 개도를 변경시키도록 제어하는 것이 더 가능하다. 이때 LCD 셔터를 이용함으로써, 공급되는 전류량을 조절함으로써 개도를 자유롭게 조절할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 복안형 표시장치는 동공의 크기에 대응하여 적응적으로 화면의 밝기를 조절하여 눈의 피로를 최소한으로 할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복안형 표시장치는, 곤충의 복안 같은 작은 직경(1mm 미만)의 핀홀들의 어레이에 소형렌즈들을 장착하거나, 또는 반대로 소형렌즈 어레이를 단일 광학 매질 표면에 구성한 후 필요한 부분을 코팅하여 복안 렌즈를 구성하면, 각각의 복안 렌즈에서 직경 대 초점거리의 비가 커지므로 복안 렌즈와 영상의 거리를 극단적으로 짧게 구성할 수 있다. 이때, 시야각을 넓게 하기 위하여 다수의 복안 렌즈를 배열하여 복안을 구성하고, 각각의 복안 렌즈에 의하여 중첩 영상이 생기는 것을 피하기 위하여, 복안 렌즈와 눈 사이에 셔터를 두어(LCD 셔터 등) 시간차로 각각의 렌즈에 맞는 영상을 표시하면 최종적으로 인간의 눈은 완전한 광시야각의 양상을 보게 된다.
따라서, 렌즈의 초점 거리를 극단 적으로 짧게 할 수 있으므로 안경형과 같은 소형의 표시장치를 만들 수 있으며, 종래의 안경형 표시장치에서 얻지 못하는 파노라마 수준의 넓은 시야각을 얻을 수 있다.
한편, 투명한 안경형의 경우는 투명 디스플레이를 이용하되, 복안 렌즈를 도수 있는 렌즈와 일반 시야용의 도수 없는 렌즈의 조합을 만들어 구현 할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 영상이 표시되는 영상표시부;
    상기 영상의 초점거리를 단축시키기 위해 핀홀과, 상기 핀홀에 장착되는 소형렌즈가 상기 영상표시부로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되되, 시야각을 증가시키기 위해 상기 핀홀 및 상기 소형렌즈가 복수개 형성되는 복안부;
    상기 복안부로부터 육안을 향하여 이격되어 마련되며, 상기 영상이 중첩되어 육안에 입사되는 것을 방지하도록 상기 핀홀에 대응하여 복수개의 개폐셔터가 형성되는 셔터부; 및
    상기 핀홀의 배치 위치에 따라 인접하는 핀홀 간의 영상 중첩여부를 판단하여, 상기 개폐셔터별로 개방 또는 차단되도록 제어하는 개폐 제어부;
    를 포함하는 복안형 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상표시부, 상기 복안부, 상기 셔터부 및 상기 개폐 제어부를 장착하며, 머리에 착용 가능하게 형성되는 안경형 프레임부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상표시부의 표시 전면(全面)에 대하여 상기 핀홀 및 상기 소형렌즈가 격자 형상으로 배치되고, 상기 개폐셔터가 상기 핀홀 및 상기 소형렌즈에 대응하여 격자 형상으로 배치되며,
    상기 개폐 제어부가 상기 개폐셔터 중 어느 하나를 개방시키는 경우, 개방되는 상기 개폐셔터의 상하좌우에 이웃하여 위치하는 각각의 개폐셔터를 차단시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 소형렌즈는 어안렌즈로 구성되며,
    상기 영상의 중첩을 이중으로 차단하기 위하여, 상기 복안부로부터 상기 셔터부로 연장되며, 이웃하는 상기 어안렌즈 사이를 서로 구획하고 이웃하는 상기 개폐셔터 사이를 서로 구획하는 격벽부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 핀홀 및 상기 소형렌즈는 적어도 둘 이상이 하나의 복안군을 이루며 상기 복안군은 다각형상으로 배치되고, 상기 개폐셔터가 상기 복안군에 대응하여 셔터군을 이루며 다각형상으로 배치되며,
    상기 개폐 제어부가 상기 셔터군 중 어느 하나를 개방시키는 경우, 개방되는 상기 셔터군의 접하는 각각의 셔터군을 차단시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    시야각 증가를 위하여, 상기 복안군 내에서 상기 핀홀 및 상기 소형렌즈가 볼록한 곡면 상에 배치되며, 상기 셔터군 내에서 상기 개폐셔터가 상기 복안군에 대응하여 볼록한 곡면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 영상의 중첩을 이중으로 차단하기 위하여, 상기 복안부로부터 상기 셔터부로 연장되며, 접하는 상기 복안군 사이를 서로 구획하고 접하는 상기 셔터군 사이를 서로 구획하는 격벽부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    동공이 향하는 방향 및 각도를 감지하여 동공이동 정보를 생성하는 동공 감지부를 더 포함하고,
    상기 개폐 제어부는 상기 동공이동 정보를 수신하여, 상기 개폐셔터별로 개방 또는 차단 상태를 동공의 이동 방향 및 이동 각도에 따라 변경시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동공 감지부는 동공의 개방 정도를 더 감지하여 동공개도 정보를 생성하며,
    상기 개폐 제어부는 상기 동공개도 정보를 수신하여, 동공의 개도에 따라 개방되는 상기 개폐셔터의 개도를 변경시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복안형 표시장치.
PCT/KR2015/000701 2014-01-23 2015-01-23 복안형 표시장치 WO2015111944A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0008419 2014-01-23
KR1020140008419A KR20140020338A (ko) 2014-01-23 2014-01-23 복안형 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015111944A1 true WO2015111944A1 (ko) 2015-07-30

Family

ID=50267351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/000701 WO2015111944A1 (ko) 2014-01-23 2015-01-23 복안형 표시장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20140020338A (ko)
WO (1) WO2015111944A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021103321A (ja) * 2017-05-27 2021-07-15 ムン キ イ， 鏡を利用した透明なめがね型ディスプレイ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10816800B2 (en) 2016-12-23 2020-10-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method of controlling the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06133340A (ja) * 1992-09-03 1994-05-13 Nittetsu Eretsukusu:Kk 立体画像再生装置
JP2000506998A (ja) * 1996-03-15 2000-06-06 レティナル ディスプレイ ケイマン リミティッド 画像を見るための方法及び装置
US7667783B2 (en) * 2005-11-03 2010-02-23 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Head mounted display with curved display screen, curved tunable focus liquid crystal micro-lens and first and second curved black masks corresponding independently to one of the right and the left eye
JP2011501822A (ja) * 2007-10-16 2011-01-13 北京寧靜▲海▼科技有限公司 表示装置及びその表示方法
EP2447757A1 (en) * 2010-10-26 2012-05-02 BAE Systems PLC Display assembly, in particular a head-mounted display

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06133340A (ja) * 1992-09-03 1994-05-13 Nittetsu Eretsukusu:Kk 立体画像再生装置
JP2000506998A (ja) * 1996-03-15 2000-06-06 レティナル ディスプレイ ケイマン リミティッド 画像を見るための方法及び装置
US7667783B2 (en) * 2005-11-03 2010-02-23 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Head mounted display with curved display screen, curved tunable focus liquid crystal micro-lens and first and second curved black masks corresponding independently to one of the right and the left eye
JP2011501822A (ja) * 2007-10-16 2011-01-13 北京寧靜▲海▼科技有限公司 表示装置及びその表示方法
EP2447757A1 (en) * 2010-10-26 2012-05-02 BAE Systems PLC Display assembly, in particular a head-mounted display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021103321A (ja) * 2017-05-27 2021-07-15 ムン キ イ， 鏡を利用した透明なめがね型ディスプレイ
JP7146990B2 (ja) 2017-05-27 2022-10-04 ムン キ イ， 鏡を利用した透明なめがね型ディスプレイ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140020338A (ko) 2014-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018048018A1 (ko) 광학 장치
WO2018221867A1 (ko) 거울을 이용한 투명한 안경형 디스플레이
WO2010114204A1 (en) Display apparatus
WO2020004966A1 (ko) 플라스틱 엘시디 셰이드를 구비한 증강현실 및 가상현실 겸용 스마트 글라스 디스플레이 장치
WO2010104257A1 (en) Display apparatus
WO2015174794A1 (ko) 헤드 마운트 디스플레이용 광학 시스템
WO2015005552A1 (en) Prism sheet member and multivision display apparatus having the same
US11388389B2 (en) Visual display with time multiplexing for stereoscopic view
WO2010104256A1 (en) Display apparatus
WO2018048017A1 (ko) 반사 렌즈 모듈
WO2022014967A1 (ko) 증강 현실 표시 장치
JP2019530885A (ja) ３ｄ表示パネル、それを含む３ｄ表示機器、及びその製造方法
JP2014130218A (ja) 表示装置
WO2012030092A2 (ko) 서브 셀 요소 단위 패럴랙스 배리어 방식 입체영상 표시 장치
CN110213465A (zh) 一种显示模组及终端
JP2011145607A (ja) ヘッドマウントディスプレイ
CN106291945B (zh) 一种显示面板和显示装置
WO2014189198A1 (ko) 무안경 입체영상 디스플레이 장치
WO2016056699A1 (ko) 웨어러블 디스플레이장치
WO2015111944A1 (ko) 복안형 표시장치
WO2010104255A1 (en) Display apparatus
KR20140080042A (ko) 입체 영상 표시 장치
WO2020166785A1 (ko) 근접 거리의 증강 현실용 화상을 제공할 수 있는 증강 현실용 광학 장치
WO2016021442A1 (ja) 表示装置
WO2020138669A1 (ko) 증강 현실용 광학 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15740095

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 06/12/2016)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15740095

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1