WO2024039128A1 - Optical member and wearable device including same - Google Patents

Optical member and wearable device including same Download PDF

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WO2024039128A1
WO2024039128A1 PCT/KR2023/011706 KR2023011706W WO2024039128A1 WO 2024039128 A1 WO2024039128 A1 WO 2024039128A1 KR 2023011706 W KR2023011706 W KR 2023011706W WO 2024039128 A1 WO2024039128 A1 WO 2024039128A1
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WO
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light
reflective
reflective member
lens module
optical
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Application number
PCT/KR2023/011706
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French (fr)
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Inventor
김철
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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.)
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/28Reflectors in projection beam
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/363Image reproducers using image projection screens

Definitions

  • Embodiments relate to optical members and wearable devices including the same.
  • Augmented Reality (AR) devices are wearable devices in the form of glasses that are worn on the user's head.
  • the augmented reality device provides visual information through a display. By this, the user can be provided with augmented reality services.
  • Augmented Reality is a mixture of real world information and virtual images by inserting 3D images into the real environment.
  • Real world information includes information that users do not need.
  • real-world information may lack information needed by the user.
  • augmented reality systems combine the real world and the virtual world. This allows interaction between the real world and the virtual world in real time.
  • the augmented reality (AR) device does not block the view even during use. Additionally, the augmented reality (AR) device displays a wide-screen display in front of your eyes when worn like regular glasses. In addition, the augmented reality (AR) device can provide expanded reality that combines reality and AR content by utilizing a 360° space for the user. Additionally, the augmented reality (AR) device can provide an optimized display to the user with both hands free.
  • the augmented reality device includes an optical module.
  • the optical module provides augmented reality images to users.
  • the optical module includes a light source and various optical components that control the movement of light. Light emitted from the light source is collected, reflected, and scanned through various optical components. Thereby, the light moves to the glass disposed outside the optical module.
  • the image quality, weight, or driving voltage of the augmented reality device may vary depending on the arrangement or size of the optical components disposed inside the optical module. Therefore, an optical member with a new structure that can implement optimal image quality, driving voltage, and weight is required.
  • Embodiments provide an optical member and a wearable device that can be driven with low power.
  • Embodiments provide an optical member and a wearable device with improved image quality.
  • An optical member includes a housing; and a lens module disposed within the housing; a first reflective member that reflects light emitted from the lens module; a second reflective member that reflects light reflected from the first reflective member; and an emitting member through which light reflected from the second reflecting member is emitted, and the light reflected through the second reflecting member passes through the first reflecting member and moves to the emitting member.
  • An optical member includes a reflective member. Light incident and reflected by the second reflective member travels through the reflective member.
  • the reflective member includes two reflective portions.
  • the angle between the incident light and the reflected light of the second reflective member is reduced by the reflective member. Accordingly, it is possible to prevent the size of the second reflective member from increasing in order to receive light incident on the second reflective member. Alternatively, it is possible to prevent the tilt of the MEMS member from increasing.
  • the optical member can be driven with low force. Additionally, the optical member can be miniaturized.
  • the angle and distance of the first reflective member, the lens module, and the second reflective member are controlled. Accordingly, the optical loss of the optical member can be reduced and improved image quality can be achieved.
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical member according to an embodiment.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of an optical member according to an embodiment.
  • Figure 3 is a perspective view of an optical module according to an embodiment.
  • Figure 4 is a perspective view of a reflective member of an optical module according to an embodiment.
  • Figure 5 is a cross-sectional view of a reflective member of an optical module according to an embodiment.
  • FIG 6 and 7 are cross-sectional views of an optical module according to an embodiment.
  • FIGS. 8 to 15 are diagrams for comparing an optical module according to an embodiment and an optical module according to a comparative example.
  • 16 is a flowchart of a method of driving an optical member according to the first embodiment.
  • Figure 17 is a diagram for explaining the positions of the mirror and sensor portion of the optical member according to the embodiment.
  • Figure 18 is a flowchart of a method of driving an optical member according to the second embodiment.
  • Figure 19 is a diagram showing a wearable device to which an optical member according to an embodiment is applied.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.
  • terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology. Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
  • terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component.
  • a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also is connected to the other component. It may also include cases where other components are 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between them.
  • top or bottom refers not only to cases where the two components are in direct contact with each other. It also includes cases where one or more other components are formed or disposed between two components. Additionally, when expressed as “up (above) or down (down),” it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
  • each member described below has a vertical vector, optical axis, or extension line defined.
  • the first vertical vector (V1) or an extension of the first vertical vector (V1) of the reflective member 400 is defined.
  • the second vertical vector (V2) or an extension of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500 is defined.
  • the optical axis (OA) or an extension of the optical axis (OA) of the lens module is defined.
  • An extension line E1 of the emitting member 500 and an extension line E2 of the second reflection member are defined.
  • the extension line E1 of the emitting member 500 is perpendicular to the second vertical vector V2.
  • the extension line E2 of the second reflective member is perpendicular to the first vertical vector V1.
  • the optical member may be an optical member of a 3D display.
  • the optical member may be applied to a display device.
  • the optical member may be applied to a wearable display device.
  • the optical member may be applied to an augmented reality (AR) device.
  • the optical member may be a projector.
  • the optical member 10 includes a first housing 1100, a second housing 1200, and an optical module 2000.
  • the first housing 1100 and the second housing 1200 each accommodate the optical module 2000.
  • the first housing 1100 accommodates the side portion of the optical module 2000.
  • the first housing 1100 may surround the side of the optical module 2000.
  • the second housing 1200 accommodates the optical module 2000.
  • the second housing 1200 accommodates the optical module 2000, the side of which is accommodated by the first housing 1100.
  • the side portion of the optical module 2000 is accommodated by the first housing 1100.
  • the second housing 1200 may surround the front of the optical module. That is, the first housing 1100 and the optical module 2000 are accommodated by the second housing 1200.
  • the second housing 1200 includes an opening OA.
  • the optical module 2000 is partially exposed by the opening 1200. That is, the emission member 700 of the optical module 2000 is coupled to the opening OA. Accordingly, light moving in the optical module 2000 moves to the outside of the optical member 10 through the emitting member 700.
  • the second housing 1200 includes three sides.
  • the second housing 1200 includes a first side 1201S, a second side 1202S, and a third side 1203S.
  • the third surface 1203S may include a protrusion P1.
  • the second surface 1202S is disposed at an angle with respect to the first surface 1201S.
  • Figure 3 is a perspective view of the optical module 2000.
  • the optical module 2000 includes a light source member 100, a lens module 200, a first reflective member 300, a second reflective member 400, an emitting member 500, and a plurality of circuits. Includes members 610 and 620.
  • the circuit member includes a circuit board 610 and a driving member 620 on the circuit board 610.
  • the circuit board 610 includes at least one printed circuit board of FPCB and PCB.
  • the circuit board 610 supports at least one of the light source member 100, the lens module 200, the first reflective member 300, and the second reflective member 400.
  • the circuit board 610 is connected to at least one of the light source member 100, the lens module 200, the first reflective member 300, and the second reflective member 400.
  • the driving member 620 may include various driving components such as a driving driver.
  • the light source member 100, the lens module 200, the first reflective member 300, the second reflective member 400, the emitting member 500, and the plurality of circuit members 610, 620 It is accommodated in the first housing 1100 and the second housing 1200.
  • Light generated from the light source member 100 may sequentially move to the lens module 200, the first reflective member 300, the second reflective member 400, and the emitting member 500. That is, the light may be reflected, transmitted, or refracted in the lens module 200, the first reflective member 300, the second reflective member 400, and the emitting member 500.
  • the light source member 100 generates light.
  • the light moves in the direction of the emitting member 500.
  • the light may include laser light.
  • the light source member 100 emits light having at least one color.
  • the light source member 100 may emit light having one color.
  • the light source member 100 may emit a plurality of lights having different colors.
  • the light source member 100 may emit a plurality of lights having different colors.
  • the light source member 100 may emit red light, green light, and blue light. That is, the light source member 100 may be a laser package that emits laser light of multiple colors.
  • the light moves to the lens module 200.
  • the light may travel directly to the lens module 200.
  • the light may move indirectly to the lens module 200.
  • at least one reflective member may be disposed between the light source member 100 and the lens module 200.
  • the reflective member may converge the light or change the path of the light.
  • the light may be incident on the lens module 200 through the reflective member.
  • the reflective member may include a mirror or prism.
  • the angle formed between the straight line passing through the center of the light source member 100 and the optical axis of the lens module may be greater than 90° to 180° or greater than 120° to less than 150°.
  • the lens module 200 is disposed in front of the emission surface of the light source member.
  • the light moves from the lens module 200 to the first reflective member 300.
  • the lens module 200 includes at least one lens.
  • the lens module 200 may include a plurality of lenses.
  • the lens module 200 may include three or more lenses spaced apart from each other and a lens barrel accommodating the lenses.
  • the lens module 200 may include 3 to 6 lenses spaced apart from each other.
  • At least one of the lenses may have a different material, size, or shape from other lenses.
  • the lens module 200 may include a first lens 210 and a second lens 220. The light emitted from the light source member 100 is incident on the first lens 210 . The light moves to the first reflective member 300 through the second lens.
  • a portion of the second lens 220 may be disposed between the second reflection member 400 and the emitting member 500 in the direction of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500.
  • center of the second lens 220 is aligned with the extension line E2 of the second reflection member 400 and the extension line of the emitting member 500 in the direction of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500. It can be placed between (E1).
  • the first lens 210 is disposed closest to the entrance part of the lens module 200. Additionally, the second lens 220 is disposed closest to the output portion of the lens module 200.
  • the distance between the second lens 210 and the emitting member 500 is smaller than the distance between the first lens 210 and the emitting member 500.
  • the distance that light moves between the second lens 220 and the emitting member 500 is smaller than the distance that light moves between the first lens 210 and the emitting member 500.
  • the distance between the optical axis of the second lens 220 and the extension line E1 of the emitting member 500 is equal to the optical axis of the first lens 210 It is smaller than the distance between the extension lines E1 of the emitting member 500.
  • the lens module 200 controls the exit angle of light moving in the direction of the first reflective member 300.
  • the lens module 200 controls the exit angle of light moving outside the lens module 200.
  • the lens module 200 may be a relay lens that controls the exit angle of the light.
  • the emission angle of light is controlled from the lens module 200, the incident area of light incident on the emission member 500 is reduced. Accordingly, it is possible to prevent the size of the emission member from increasing due to an increase in the emission angle of the light.
  • the first reflection member 300 is disposed in front of the inclined surface of the lens module 200.
  • the first reflection member 300 may include a plurality of reflection parts.
  • the first reflection member 300 includes a reflection part 310 and a light guide part 320.
  • the reflection unit 310 and the light guide unit 320 may face each other. Additionally, the reflection unit 310 and the light guide unit 320 may be spaced apart from each other.
  • the first reflective member 300 may reflect or transmit the incident light depending on the angle of incidence of the incident light. That is, the first reflection member 300 may be a total reflection prism.
  • Light reflected from the first reflective member 300 moves to the second reflective member 400.
  • the light reflected from the second reflective member 400 passes through the first reflective member 300 and moves to the emitting member 500.
  • the difference between the incident angle moving from the first reflecting member 300 to the second reflecting member 400 and the reflection angle reflecting from the second reflecting member 400 to the first reflecting member 300 is the first reflection. It is controlled by member 300. Accordingly, since the size of the second reflection member 400 is reduced, the performance of the optical module 10 is improved.
  • the first reflective member 300 will be described in detail below.
  • the second reflective member 400 faces the emission surface of the first reflective member 300. Additionally, the second reflective member 400 faces the reflective surface of the first reflective member 300.
  • the first reflecting member 300 is disposed between the second reflecting member 400 and the emitting member 500.
  • the second reflection member 400 includes a support part 410 and a mirror 420 disposed on the support part 410.
  • the support portion 410 includes a magnet that generates electromagnetic force.
  • the mirror 420 is driven in horizontal and vertical directions by the electromagnetic force.
  • the mirror 420 can rotate in a first direction and a second direction. That is, the mirror 420 can rotate in two directions. Additionally, the mirror 420 reflects light while rotating in two directions. Accordingly, the second reflective member 400 can scan in the vertical and horizontal directions.
  • the second reflective member 400 receives light from the light source member 100, the lens module 200, and the first reflective member 300 and projects it in the horizontal and vertical directions.
  • the second reflection member 400 projects (horizontal scanning) synthesized light in a horizontal direction with respect to the first line. Then, it moves vertically to the second line (vertical scanning). Next, light is projected (horizontal scanning) in the horizontal direction on the second line. That is, the second reflective member 400 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction. Additionally, scanning in the horizontal direction and the vertical direction is repeated.
  • the second reflection member 400 can project an image onto the emitting member 500.
  • the second reflective member 400 may be a MEMS scanner. However, the embodiment is not limited to this.
  • the second reflection member 400 may be a MEMS scanner, mirror, or prism.
  • the emitting member 500 may include glass.
  • the emitting member 500 may be inserted into the opening OA.
  • the emitting member 500 faces the first reflecting member 400.
  • the emitting member 500 may face two inclined surfaces of the first reflecting member 400.
  • a wave guide may be disposed outside the optical module 10. Light passing through the emitting member 500 may be reflected from the wave guide with the hologram attached. Accordingly, light may be incident on the eyes of a user wearing a display device including the optical module through the wave guide.
  • the first reflection member 300 includes a reflection part 310 and a light guide part 320. At least one of the reflection unit 310 and the light guide unit 320 includes a total reflection surface.
  • the reflector 310 reflects light incident from the lens module 200 to the second reflection member 400. Additionally, the light guide unit 320 guides the light reflected from the second reflection member 400 to the emission member 500. As a result, the light reflected through the second reflective member 400 can pass through the first reflective member 300 and move to the emitting member 500.
  • At least one of the reflector 310 and the light guide unit 320 may include glass or plastic.
  • the reflector 310 and the light guide unit 320 may include the same or different materials.
  • the angle between the first light LI1 emitted from the second reflection member 400 and the second light LI2 reflected from the second reflection member 400 is reduced by the reflection unit 310 . Accordingly, the size of the mirror 420 of the second reflection member 400 is reduced by the first reflection unit 510. Thereby, the force for driving the mirror 420 is reduced. Additionally, the size of the support portion 410 supporting the mirror 420 is also reduced. Accordingly, the size of the second reflective member 400 is reduced. Accordingly, the optical module can be miniaturized.
  • the light emitted from the emitting member 500 moves in a parallel direction by the second reflecting member 400. Accordingly, the light incident on the emitting member 500 increases. Therefore, optical efficiency is improved.
  • the reflection unit 310 and the light guide unit 320 each include a plurality of surfaces.
  • the reflector 310 and the light guide unit 320 include a plurality of surfaces through which light is incident, reflected, or emitted.
  • the reflector 310 includes a 1-1 side (1-1S), a 1-2 side (1-2S), and a 1-3 side (1-3S).
  • the 1-1 surface (1-1S) is the surface on which the light is incident.
  • the 1-1 surface (1-1S) faces the second lens 220, which is the last lens among the lenses of the lens module 200. Light passing through the lens module 200 is incident on the 1-1 surface (1-1S). Light incident on the 1-1 surface (1-1S) moves to the 1-2 surface (1-2S).
  • the 1-2 surface 1-2S is a surface through which the light is reflected or transmitted.
  • the 1-2 surface (1-2S) may reflect or transmit light depending on the incident angle of the light incident on the 1-2 surface (1-2S). That is, the 1-2 surface (1-2S) can be reflected when the incident angle incident on the 1-2 surface (1-2S) is greater than the critical angle, and can be transmitted when the incident angle is less than the critical angle.
  • the reflector 310 may be a total reflection prism.
  • the 1-3 surface (1-3S) is the surface from which the light exits and enters. Light reflected from the 1-2 surface (1-2S) is incident on the 1-3 surface (1-3S). Light passing through the 1-3 surface 1-3S moves to the second reflective member 400. Additionally, the light reflected after scanning through the second reflective member 400 moves to the 1-3 surface 1-3S.
  • the light guide unit 320 includes a 2-1 side (2-1S) and a 2-2 side (2-2S).
  • the 2-1 surface 2-1S is a surface on which the light enters and exits.
  • light passing through the 1-2 surface (1-2S) and moving to the second light guide unit 320 is incident on the 2-1 surface (2-1S). Additionally, the light moves to the 2-2 surface (2-2S).
  • the 2-2 surface 2-2S is a surface through which the light enters and exits.
  • the light emitted from the 2-1 surface (2-1S) is incident on the 2-2 surface (2-2S). Additionally, it moves from the 2-2 surface (2-2S) to the emitting member 500.
  • the reflector 310 and the light guide unit 320 face each other.
  • the reflection unit 310 and the light guide unit 320 include surfaces facing each other.
  • one surface of the reflection unit 310 faces one surface of the light guide unit 320.
  • the 1-2 surface (1-2S) of the reflection unit 310 faces the 2-1 surface (2-1S) of the light guide unit 320.
  • the reflection unit 310 and the light guide unit 320 are spaced apart from each other.
  • one surface of the reflection unit 310 is spaced apart from one surface of the light guide unit 320.
  • the 1-2 surface (1-2S) is spaced apart from the 2-1 surface (2-1S).
  • the distance d1 between one surface of the reflection unit 310 and one surface of the light guide unit 320 may be 0.005 mm or more.
  • the distance d1 may be 0.01 mm or more.
  • the distance d1 may be 0.02 mm or more.
  • the distance d1 may be 0.005 mm to 0.03 mm.
  • the distance d1 may be 0.01 mm to 0.03 mm.
  • the reflector 310 and the light guide unit 320 may collide due to errors or external impacts during the process.
  • the size of the optical module may increase.
  • the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) face each other while being spaced apart from each other.
  • the reflection unit 310 and the light guide unit 320 are arranged parallel to each other.
  • one surface of the reflection unit 310 is parallel to one surface of the light guide unit 320.
  • the 1-2 surface (1-2S) of the reflection unit 310 is parallel to the 2-1 surface (2-1S) of the light guide unit 320.
  • one surface of the reflection unit 310 and one surface of the light guide unit 320 are arranged parallel to the second reflection member 400.
  • the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) are parallel to the mirror 420.
  • the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) may be parallel to one surface of the mirror 420 before rotation.
  • 1-3 surface (1-3S) is parallel to the 2-2 surface (2-2S).
  • the reflector 310 and the light guide unit 320 have different sizes.
  • the reflection unit 310 is larger than the light guide unit 320.
  • the length of the reflection unit 310 is longer than the length of the light guide unit 320.
  • the length L1 of the 1-3 side (1-3S) has a set range.
  • the length (L1) may be 0.5 mm or more.
  • the length L1 may be 1 mm or more.
  • the length L1 may be 2 mm or more.
  • the length L1 may be 3 mm or more.
  • the length L1 may be 0.5 mm to 4 mm.
  • the length L1 is less than 0.5 mm, not all of the light reflected from the 1-2 surface 1-2S may be incident on the 1-3 surface 1-3S. Alternatively, not all of the light reflected from the second reflective member 400 may be incident on the 1-3 surface 1-3S.
  • the size of the optical module 2000 may increase.
  • the length L2 of the 2-2 surface 2-2S has a set range.
  • the length (L2) may be 0.5 mm or more.
  • the length L2 may be 1 mm or more.
  • the length (L2) may be 2 mm or more.
  • the length L2 may be 3 mm or more.
  • the length (L2) may be 0.5 mm to 4 mm.
  • the size of the optical module 2000 may increase.
  • the length L1 and the length L2 may be the same or different.
  • the length L1 may be greater than the length L2. Accordingly, when light moves to the second reflective member 400, the light can move without light loss through the 1-3 surface 1-3S. Alternatively, when light is reflected from the second reflective member 400, the light may travel without light loss through the 1-3 surface 1-3S.
  • the length L2 may be greater than the length L1. Accordingly, when light moves to the emitting member 500 through the 2-2 surface 2-2S, the light can easily move even if the size of the emitting member 600 changes.
  • the first reflective member 300 may satisfy the following equation.
  • the first reflective member 300 may satisfy at least one of the following equations.
  • the nt_1 is the refractive index of light in the d-line (587.6nm) wavelength band of the reflector 310.
  • the nt_2 is the refractive index of light in the d-line (587.6 nm) wavelength band of the light guide unit 320.
  • the first reflective member 300 may satisfy Equations 1 to 3. Therefore, when light moves to the emitting member through the reflector 310 and the light guide unit 320, light loss due to a difference in refractive index between the first reflector and the second reflector can be prevented.
  • the ⁇ 1 is the angle formed by the 1-1 surface (1-1S) and the 1-2 surface (1-2S).
  • the ⁇ 1 is the angle formed by the long side of the 1-1 surface and the long side of the 1-2 surface (1-2S).
  • the ⁇ 2 is the angle formed by the 1-2 surface (1-2S) and the 1-3 surface (1-3S).
  • the ⁇ 2 is the angle formed by the long side of the 1-2 surface (1-2S) and the long side of the 1-3 surface (1-3S).
  • the ⁇ 3 is the angle formed by the 2-1 surface (2-1S) and the 2-2 surface (2-2S).
  • the ⁇ 3 is the angle formed between the long side of the 2-1 surface (2-1S) and the long side of the 2-2 surface (2-2S).
  • the first reflective member 300 may satisfy Equation 4. Accordingly, it is possible to prevent chromatic aberration from occurring inside the first reflective member 300. Accordingly, the display can have improved image quality.
  • the L ⁇ 1 is the angle between the light emitted from the 1-3 surface (1-1S) and incident on the second reflective member 400 and the vertical vector of the second reflective member 400.
  • the L ⁇ 2 is the angle between the light reflected from the second reflective member 400 and incident on the 1-3 surface (1-1S) and the vertical vector of the second reflective member 400.
  • the first reflective member 300 may satisfy Equations 5 and 6. Accordingly, the light emitted from the 1-3 surface (1-1S) and incident on the second reflective member 400 is reflected from the second reflective member 400 to the 1-3 surface (1-1S). ) can be separated.
  • the size of the second reflective member 400 may be reduced. That is, the size of the mirror 420 can be reduced. Accordingly, the weight of the second reflective member 400 is reduced, so the driving efficiency of the second reflective member 400 is improved. Additionally, the optical module is miniaturized.
  • L ⁇ 3 is when the light reflected from the second reflection member 400 is incident on the 1-3 surface (1-3S), the light emitted from the 1-3 surface (1-1S) and the first -3 It is the angle of the vertical vector of the plane (1-1S).
  • the first reflective member 300 may satisfy Equation 7 to Equation 9. Therefore, the light reflected by the second reflection member 400, refracted at the 1-3 surface (1-3S), and incident on the 1-2 surface (1-2) is transmitted to the 1-2 surface (1-2). It is not totally reflected in (1-2) and can move in the direction of the light guide unit 320.
  • CR_1-2S is the critical angle of the 1-2 surface (1-2S).
  • L ⁇ 4 is the angle between the light emitted from the 1-2 surface (1-2S) and the vertical vector of the 1-2 surface (1-2S).
  • L ⁇ 5 is the angle between the light reflected from the second reflection member 400 and incident on the 1-2 surface (1-2S) and the vertical vector of the 1-2 surface (1-2S).
  • the first reflective member 300 may satisfy Equations 11 to 13. Accordingly, the size of the first reflective member 300 is reduced. Additionally, all light can move within the first reflective member 300. Additionally, light incident on the second reflective member 400 may be reflected on the 1-2 surface 1-2S. Additionally, light reflected from the second reflective member 400 may be transmitted through the 1-2 surface 1-2S.
  • ⁇ 400-TIR is the angle between the optical axis of the lens of the lens module and the vertical vector of the 1-2 surface (1-2S).
  • the first reflective member 300 may satisfy Equation 14. Accordingly, the light incident from the lens module is not transmitted through the 1-2 surface 1-2S, but is totally reflected in the direction of the second reflection member 400.
  • the first reflective member 300 may satisfy at least one of Equations 1 to 14. In detail, the first reflective member 300 may satisfy all of Equations 1 to 14.
  • the size of the second reflective member is reduced. Therefore, the optical member 10 can be miniaturized. In addition, clear image quality can be created by correcting aberration of light emitted from the optical module 2000. Additionally, the driving force of the second reflective member decreases. Therefore, the optical module can be driven with low power. Accordingly, the driving time and lifespan of the display device are improved.
  • 6 and 7 are cross-sectional views of a portion of an optical module according to an embodiment.
  • the vertical vector, optical axis, or extension line of each member is defined.
  • the second vertical vector (V2) or an extension of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500 is defined.
  • the first vertical vector (V1) or an extension of the first vertical vector (V1) of the second reflection member 400 is defined.
  • the optical axis (OA) or an extension of the optical axis (OA) of the lens module is defined.
  • an extension line E1 of the emitting member 500 and an extension line E2 of the second reflection member are defined.
  • the extension line E1 of the emitting member 500 is perpendicular to the second vertical vector V2.
  • the extension line E2 of the second reflective member is perpendicular to the first vertical vector V1.
  • the first reflective member 300 is spaced apart from at least one of the lens module 200, the second reflective member 400, and the emitting member 500.
  • the first reflection member 300 is spaced apart from the lens module 400.
  • the distance d2 between the first reflective member 300 and the lens module 200 is different from the distance d1 between one surface of the reflector 310 and one surface of the light guide unit 320. In detail, the distance d2 is greater than the distance d1.
  • the distance d2 may be 0.1 mm or more. In more detail, the distance d2 may be 0.3 mm or more. In more detail, the distance d2 may be 0.1 mm to 0.5 mm. In more detail, the distance (d2) may be 0.2 mm to 0.3 mm.
  • the distance d2 is the minimum distance from the reflector 310 to the center of the second lens 220, which is the last lens of the lens module 200.
  • the first reflective member 300 and the lens module 200 may contact due to an error during the process. also. When an impact is applied to the optical member 10 from the outside, the first reflective member 300 and the lens module 200 may collide due to the impact.
  • the distance d2 is greater than 0.5 mm, the distance between the first reflection member 300 and the lens module 200 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
  • the first reflective member 300 and the second reflective member 400 are spaced apart.
  • the distance d3 between the first reflective member 300 and the second reflective member 400 may be different from the distance d1. In detail, the distance d3 is greater than the distance d1.
  • the distance d3 may be 0.1 mm or more. In more detail, the distance d3 may be 0.4 mm or more. In more detail, the distance d3 may be 0.1 mm to 0.6 mm. In more detail, the distance d3 may be 0.3 mm to 0.5 mm.
  • the distance d3 is the minimum distance from the reflector 310 to the center of the second reflection member 400.
  • the first reflective member 300 and the second reflective member 400 may contact due to an error during the process. also.
  • the first reflective member 300 and the second reflective member 400 may collide due to the impact.
  • the distance d3 is greater than 0.6 mm, the distance between the first reflective member 300 and the second reflective member 400 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
  • the first reflecting member 300 is spaced apart from the emitting member 500.
  • the distance d4 between the first reflecting member 300 and the emitting member 500 may be 0.03 mm or more.
  • the distance d4 may be 0.05 mm or more.
  • the distance d4 may be 0.03 mm to 0.08 mm.
  • the distance d4 may be 0.06 mm to 0.07 mm.
  • the distance d4 is the minimum distance between the first reflecting member 300 and the emitting member 500.
  • the process of setting the distance (d4) to less than 0.05 mm may be difficult. Additionally, when the distance d4 is less than 0.05 mm, the first reflective member 300 and the emitting member 500 may contact due to an error during the process. also. When an impact is applied to the optical member 10 from the outside, the first reflection member 300 and the emitting member 500 may collide due to the impact.
  • the distance d4 is greater than 0.08 mm, the distance between the first reflection member 300 and the emitting member 500 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
  • the second reflective member 400 is disposed at an angle.
  • the second reflection member 400 is inclined toward the emitting member 500.
  • the inclination of the second reflecting member 400 is the angle between the second reflecting member 400 and the emitting member 500.
  • the first vertical vector V1 of the second reflective member 400 is defined.
  • a second vertical vector (V2) of the emitting member 500 is defined.
  • the inclination of the second reflective member 400 is the angle between the first vertical vector (V1) and the second vertical vector (V2).
  • the angle between the first vertical vector (V1) and the second vertical vector (V2) has a set size.
  • the angle ⁇ 4 between the first vertical vector V1 and the second vertical vector V2 may be 10° or more. In detail, the angle ⁇ 4 may be 20° or more. In more detail, the angle ⁇ 4 may be 10° to 30°. In more detail, the angle ⁇ 4 may be 15° to 20°.
  • the second reflection member 400 is inclined toward the emitting member 500 in the above angle range. Additionally, the incident light and reflected light of the second reflective member 400 satisfy Equation 6 above.
  • the second reflective member 400 is disposed at an angle within a set range. Accordingly, light incident from the first reflective member 300 to the second reflective member 400 is reflected by the second reflective member 400. Additionally, the reflected light is incident on the first reflective member 300. That is, the first reflective member 300 is disposed between the lens module 200 and the second reflective member 400. The light reflected from the second reflecting member 400 passes through the first reflecting member 300 by the first reflecting member even if the second reflecting member 400 is tilted at a small angle and is emitted by the emitting member ( 500), you can be hired stably.
  • the second reflective member 400 is inclined at a small angle. Accordingly, the second reflective member 400 can be prevented from contacting the first reflective member 300 and the second housing 1200. Additionally, the second surface 1202S of the second housing is inclined at a certain angle with respect to the first surface 1201S of the second housing. The angle between the first surface 1201S and the second surface 1202S is greater than 110° and less than 130°.
  • the second reflective member 400 is spaced apart from the second housing 1200.
  • the distance d5 between the second reflection member 400 and the second housing 1200 may be 0.7 mm or more.
  • the distance d5 may be 0.9 mm or more.
  • the distance d5 may be 0.7 mm to 1.2 mm.
  • the distance d5 may be 1.0 mm to 1.1 mm.
  • the distance d5 is the distance from the center of the second reflection member 400 to the inner surface of the second housing 1200.
  • the second reflection member 400 and the second housing 1200 may contact due to an error during the process. also.
  • the second reflection member 400 and the second housing 1200 may collide due to the impact.
  • the distance between the second reflection member 400 and the second housing 1200 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
  • the lens module 200 is disposed at an angle.
  • the lens module 200 is tilted in the direction of the emitting member 500.
  • the inclination of the lens module 200 is the angle between the lens module 200 and the emitting member 500.
  • the second vertical vector V2 of the emitting member 500 is defined.
  • the optical axis (OA) of the lens module 200 is defined.
  • the inclination of the lens module 200 is the angle between the extension line of the second vertical vector (V2) and the extension line of the optical axis (OA).
  • the angle between the second vertical vector (V2) and the optical axis (OA) has a set size.
  • the angle ⁇ 5 between the second vertical vector V2 and the optical axis OA may be 50° or more. In detail, the angle ⁇ 5 may be 55° or more. In more detail, the angle ⁇ 5 may be 50° to 70°. In more detail, the angle ⁇ 5 may be 58° to 63°.
  • the first lens 210 which makes light emitted from the light source member 100 incident on the lens module 200, is on the third surface 1203S of the second housing. become distant from Accordingly, the size of the optical module 2000 increases.
  • the first lens 210 is disposed very close to the third surface 1203S of the second housing. Accordingly, the space for arranging the light source member 100 becomes narrow. Therefore, it becomes difficult to assemble the light source member 100.
  • At least one reflective member may be further disposed between the first lens 210 and the light source member 100.
  • the reflective member may reflect light emitted from the light source member 100 to the first lens 210 .
  • the angle ⁇ 5 is greater than 70°
  • the first lens 210 is disposed very close to the third surface 1203S of the second housing. Accordingly, the space for arranging the reflective member becomes narrow. Therefore, it becomes difficult to assemble the reflective member (not shown).
  • the optical axis OA of the lens module 200 and the second reflective member 400 have an angle within a set range.
  • the angle ⁇ 6 between the optical axis OA of the lens module 200 and the first vertical vector V1 of the second reflective member 400 may be 90° or less. In detail, the angle ⁇ 6 may be 80° or less. In more detail, the angle ⁇ 6 may be 70° to 105°. In more detail, the angle ⁇ 6 may be 75° to 98°.
  • angle ⁇ 6 is less than 70° or more than 105°
  • light emitted from the lens module 200 is reflected by the first reflection member 300. Accordingly, light incident on the second reflective member 400 and light reflected may overlap with each other.
  • the third surface 1203S of the second housing includes a protrusion P1.
  • the protrusion P1 protrudes outward from the emitting member 500 .
  • the protrusion P1 protrudes further outward than the emitting member 500 .
  • the lens module 200 and the emitting member 500 are spaced apart from each other at a set distance.
  • the distance d6 between the lens module 200 and the emitting member 500 is the minimum distance between the lens module 200 and the emitting member 500 in the first vertical vector direction.
  • the distance d6 may be 0.8 mm or more. In detail, the distance d6 may be 0.9 mm or more. In more detail, the distance d6 may be 0.8 mm to 1.2 mm. In more detail, the distance d6 may be 0.9 mm to 1.1 mm.
  • the optical module includes a reflective member.
  • the second lens 220 is disposed closer to the emitting member 500 than the first lens 210.
  • a first reflective member 300 is disposed between the lens module 200 and the second reflective member 400. Accordingly, assembly of internal components becomes easy while maintaining the performance of the optical module. Additionally, the optical module is miniaturized.
  • the performance of the optical module is maintained. Additionally, assembly becomes easier and miniaturization occurs. That is, the first lens 210 must be arranged so as not to face the emitting member 500.
  • the first lens 210 is disposed close to the light source member 100.
  • the space in which the reflecting member is disposed becomes narrow. Accordingly, assembly of the optical module becomes difficult.
  • the first lens 210 when the first lens 210 is disposed toward the emitting member 500, the light source member 100 or the reflecting member is disposed between the first lens 210 and the emitting member 500. . Therefore, as the constraints increase, assembly is not easy. In particular, it must be assembled so that light can enter the lens module 200 without contacting the emitting member 500. Therefore, assembling conditions increase and assembly becomes difficult.
  • the light source member 100 or an additional reflective member is not disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. No. Therefore, assembly becomes easier.
  • the distance between the emitting member 500 and the first lens 210 is greater than the distance between the emitting member 500 and the second lens 220, the light source member 100 or the additional reflecting member is not disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. Therefore, assembly becomes easier.
  • the first lens 210 when the first lens 210 is arranged not to face the emitting member 500, the light source member 100 or an additional reflecting member is disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. It doesn't work. Therefore, assembly becomes easier.
  • the first lens 210 may be disposed so as not to face the emitting member 500. You can.
  • FIGS. 9, 10, and 14 are diagrams illustrating cases where the lens module is arranged without a reflective member. Referring to FIG. 9, it is designed so that the light source member cannot be placed. Referring to FIGS. 10 and 14 , the light source member or reflection member is disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. Therefore, assembly is not easy. Therefore, the optical module is miniaturized, but assembly is not easy.
  • FIGS. 11, 12, and 15 are diagrams illustrating a case in which the lens module 200 is arranged not to face the emitting member without a reflective member.
  • the distance between the emitting member 500 and the first lens 210 is the same as the distance between the emitting member 500 and the second lens 220. It can be placed farther than the distance of . Accordingly, the light source member 100 or the additional reflective member may be arranged so as not to be adjacent to the emitting member 500. Therefore, assembly may be easy.
  • the optical module is not miniaturized. That is, if the reflective member is not disposed and the lens module 200 is disposed not to face the emitting member 500, the distance between the lens module 200 and the emitting member 500 becomes distant. Therefore, the optical module is not miniaturized.
  • the first reflective member 300 is disposed between the second reflective members, assembly is facilitated while maintaining the performance of the optical module. Additionally, the optical member is miniaturized.
  • the second reflective member 400 is inclined at a set angle between the first vertical vector (V1) and the second vertical vector (V2). Additionally, the lens module 200 is tilted at a set angle between the second vertical vector (V2) and the optical axis (OA).
  • the optical module according to the embodiment arranges the first reflective member 300 between the lens module 200 and the second reflective member 400. Accordingly, both the tilt angles of the second reflection member 400 and the lens module 200 can be satisfied.
  • the tilt angle of the second reflective member 400 is satisfactory.
  • the tilt angle of the lens module 200 is not satisfactory.
  • the tilt angle of the lens module 200 is satisfactory.
  • the tilt angle of the second reflective member 400 is not satisfactory.
  • the optical module can maintain improved resolution. Additionally, assembly of the optical member becomes easy. Additionally, the optical member is miniaturized.
  • the optical performance of the optical member is to display a clear screen. That is, the optical performance is to minimize light loss, aberration, and distortion characteristics when light generated from the light source member is emitted to the emitting member 500. As a result, light can be transmitted to the emitting member without noise.
  • the angle of the second reflection member 400 is out of the range, the angle of the lens module 200 is also out of the range. Accordingly, the emission member and the lens module are disposed close to each other. Accordingly, the space for arranging the light source member or the additional reflective member becomes narrow. Therefore, assembly of the optical module becomes very difficult. Additionally, the emitting member and the lens module become very far apart. Therefore, the optical member is not miniaturized.
  • the angle and distance between the lens module 200 and the emitting member 500 are conditions for performance, ease of assembly, and miniaturization of the optical member.
  • the shortest distance between the emitting member 500 and the second lens 220 is satisfied.
  • the angle between the lens module 200 and the emitting member 500 is not satisfactory. Accordingly, the optical module can be miniaturized. However, assembly becomes difficult.
  • the angle between the lens module 200 and the emitting member 500 is satisfied.
  • the shortest distance between the emitting member 500 and the second lens 220 is not satisfactory. Accordingly, assembly of the optical module becomes easier. However, miniaturization becomes difficult.
  • the optical module can be miniaturized and easily assembled.
  • the distance between the emitting member 500 and the second lens 220 becomes closer. Therefore, assembly and miniaturization of the optical module become difficult.
  • the optical member includes a MEMS scanner that rotates in horizontal and/or vertical directions. If the MEMS scanner does not rotate in a desired direction or size, the characteristics of light moving to the emitting member change. For example, light traveling to the emitting member may not be diffused to a sufficient size. Alternatively, the intensity of light may be concentrated in a specific area. Accordingly, the user's vision may be reduced by the light.
  • Figure 16 is a flowchart of a method of driving an optical member according to the first embodiment.
  • Figure 16 is a flowchart of a method of driving a projector.
  • the method of driving the optical member includes turning on the power of the projector (ST10), applying current to the actuator (ST20), sensing the output waveform of the mirror by the sensor unit (ST30), and comparing the input waveform and the output It includes a step of comparing waveforms (ST40).
  • light is emitted from the light source member 100.
  • a laser is emitted from the light source member 100.
  • light including red light, green light, and blue light is emitted from the light source member 100.
  • Light emitted from the light source member 100 passes through the lens module 200, is reflected by the reflecting members 300 and 400, and moves to the emitting member 500.
  • a current within a set range is applied to the projector 1000.
  • a current to rotate the reflective member 300 is applied.
  • current is applied to the actuator.
  • a current within a set range is applied to the actuator.
  • a reference waveform for rotating the mirror 320 is set before applying current to the actuator.
  • the reference waveform may be a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. That is, the reference waveform becomes the input waveform. The input waveform is then compared with the output waveform sensed by the sensor unit.
  • a current of a magnitude capable of generating the reference waveform is applied to the actuator.
  • the sensor unit senses the driving of the mirror.
  • the sensor unit 330 is disposed adjacent to the mirror 320.
  • the sensor unit 330 includes a first sensor unit 331 disposed at the top and a second sensor unit 332 disposed at the bottom.
  • the first sensor unit 331 and the second sensor unit 332 sense the movement of the mirror 320 driven by the actuator.
  • the first sensor unit 331 and the second sensor unit 332 sense a change in the position of the mirror 320.
  • the first sensor unit 331 and the second sensor unit 332 may include a PZR sensor.
  • the sensor unit 330 can form an output waveform according to the applied current.
  • the input waveform is the reference waveform. That is, the input waveform is a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. Additionally, the output waveform is a waveform obtained by sensing the mirror 320 moved by the actuator by the sensor unit 330.
  • the projector maintains the on state.
  • the difference between the input waveform and the output waveform is checked. If the difference between the input waveform and the output waveform is less than 200 codes, the projector is maintained in the on state. If the difference between the input waveform and the output waveform is 200 codes or more, the projector is turned off.
  • the intensity of light reflected from the reflective members 300 and 400 may be concentrated in a local area. This may affect the user's vision.
  • the projector driving method includes the steps of turning on the power of the projector (ST10), applying current to the actuator (ST20), having the sensor unit sense the output waveform of the mirror (ST30), and inputting the output waveform of the mirror (ST30). It includes comparing the waveform and the output waveform (ST40), checking the difference between the input waveform and the output waveform (ST50), and correcting the difference between the input waveform and the output waveform (ST50).
  • light is emitted from the light source member 100.
  • a laser is emitted from the light source member 100.
  • light including red light, green light, and blue light is emitted from the light source member 100.
  • the light emitted from the light source member 100 passes through the lens module 200, is reflected by the reflecting members 300 and 400, and moves to the emitting member 500.
  • a current within a set range is applied to the projector 1000.
  • a current to rotate the reflective member 300 is applied.
  • current is applied to the actuator.
  • a current within a set range is applied to the actuator.
  • a reference waveform for rotating the mirror 320 is set before applying current to the actuator.
  • the reference waveform may be a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. That is, the reference waveform becomes the input waveform. The input waveform is then compared with the output waveform sensed by the sensor unit.
  • a current of a magnitude capable of generating the reference waveform is applied to the actuator.
  • the sensor unit senses the driving of the mirror.
  • the movement of the mirror 320 driven by the actuator is sensed through the sensor unit 330.
  • the change in position of the mirror 320 is sensed.
  • the sensor unit 330 forms an output waveform according to the applied current.
  • the input waveform may be the reference waveform. That is, the input waveform may be a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. Additionally, the output waveform is a waveform obtained by sensing the mirror 320 moved by the actuator by the sensor unit 330.
  • the projector maintains the on state.
  • the difference between the input waveform and the output waveform is checked. If the difference between the input waveform and the output waveform is less than 200 codes, the projector is maintained in the on state. If the difference between the input waveform and the output waveform is 200 codes or more, the difference between the input waveform and the output waveform is corrected.
  • the driving force of the actuator is changed.
  • the movement of the mirror can be increased by increasing the driving force of the actuator.
  • the movement of the mirror can be reduced by reducing the driving force of the actuator.
  • the frequency of the mirror is changed. That is, the frequency of the mirror can be increased or decreased.
  • the projector When the difference between the input waveform and the output waveform is corrected to less than 200 codes, the projector is maintained in the on state. In addition, when the difference between the input waveform and the output waveform is maintained at 200 codes or more, the projector is turned off.
  • the intensity of light reflected from the reflective member 300 may be concentrated in a local area. This may affect the user's vision.
  • the method of driving the optical member can protect the user's eyesight.
  • the projector senses the movement of the mirror through an actuator. If an error occurs in the movement of the mirror, the projector can be turned off. If the mirror operates differently from the set movement, light reflected through the reflective member may be concentrated in a local area.
  • the projector is turned off. Accordingly, the user's eyesight can be protected.
  • the movement of the mirror is corrected. Accordingly, the user can sense and correct the movement of the mirror while using the projector.
  • a display device including the optical member 10 according to an embodiment will be described.
  • the optical member 10 is applied to a wearable display device.
  • the wearable display device can be worn on the head or ears of the human body.
  • the display device 3000 may be an augmented reality device.
  • the display device 3000 includes a wearable unit 3100, an optical member 10, and a display unit 3200.
  • the wearing portion 3100 extends in one direction.
  • the wearing unit 3100 can be worn on the user's body.
  • the wearing unit 3100 is worn on the user's head or ear. Accordingly, the display device 3000 is fixed to the user's body.
  • the optical member 10 is connected to the wearing part 3100.
  • the optical member 10 is adjacent to the display unit 3200.
  • the optical member 10 transmits light with an image scanned in the direction of the display unit 3200. Additionally, light passing through the display unit 3200 is transmitted to the user's eyes.
  • the user perceives augmented reality through the optical member.

Landscapes

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Abstract

An optical member according to an embodiment comprises: a housing; a lens module disposed inside the housing; a first reflective member that reflects light emitted from the lens module; a second reflective member that reflects light reflected from the first reflective member; and an emitting member through which light reflected from the second reflective member is emitted. The light reflected by the second reflective member passes through the first reflective member and travels to the emitting member.

Description

광학 부재 및 이를 포함하는 웨어러블 장치Optical member and wearable device including same
실시예는 광학 부재 및 이를 포함하는 웨어러블 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to optical members and wearable devices including the same.
최근 기술의 발전에 의해 신체에 착용 가능한 다양한 형태의 웨어러블 장치가 나오고 있다. 그 중 증강현실(Augmented Reality, AR) 장치는 사용자의 머리에 착용하는 안경 형태의 웨어러블 장치이다. 상기 증강현실 장치는 디스플레이에 의해 시각적 정보를 제공한다. 이에 의해, 사용자는 증강현실 서비스를 제공받을 수 있다.Recently, with the advancement of technology, various types of wearable devices that can be worn on the body are coming out. Among them, Augmented Reality (AR) devices are wearable devices in the form of glasses that are worn on the user's head. The augmented reality device provides visual information through a display. By this, the user can be provided with augmented reality services.
증강현실(Augmented Reality)은 실제 환경에 3차원 영상을 삽입하여 현실 세계 정보와 가상의 영상을 혼합한 것이다.Augmented Reality is a mixture of real world information and virtual images by inserting 3D images into the real environment.
현실 세계 정보에는 사용자가 필요로 하지 않는 정보가 있다. 또는, 현실 세계 정보에는 사용자가 필요로 하는 정보가 부족할 수 있다. 그러나 증강현실 시스템은 현실 세계와 가상 세계를 결합한다. 이에 의해, 실시간으로 현실 세계와 가상세계의 상호 작용이 이루어진다.Real world information includes information that users do not need. Alternatively, real-world information may lack information needed by the user. However, augmented reality systems combine the real world and the virtual world. This allows interaction between the real world and the virtual world in real time.
상기 증강현실(AR) 장치는 시야를 가리는 가상현실(VR) 장치와 다르게 사용 도중에도 시야를 가리지 않는다. 또한, 상기 증강현실(AR) 장치는 일반 안경처럼 착용한 상태에서 눈앞에 와이드 스크린 화면 수준의 디스플레이를 표시한다. 또한, 상기 증강현실(AR) 장치는 사용자 기준으로 360° 공간을 활용하여 현실과 AR 콘텐츠를 결합한 확장현실을 제공할 수 있다. 또한, 상기 증강현실(AR) 장치는 양손이 자유로운 상태에서 사용자에게 최적화된 디스플레이를 제공할 수 있다.Unlike virtual reality (VR) devices that block the view, the augmented reality (AR) device does not block the view even during use. Additionally, the augmented reality (AR) device displays a wide-screen display in front of your eyes when worn like regular glasses. In addition, the augmented reality (AR) device can provide expanded reality that combines reality and AR content by utilizing a 360° space for the user. Additionally, the augmented reality (AR) device can provide an optimized display to the user with both hands free.
상기 증강현실 장치는 광학 모듈을 포함한다. 상기 광학 모듈은 사용자들에게 증강현실 영상을 제공한다.The augmented reality device includes an optical module. The optical module provides augmented reality images to users.
상기 광학 모듈은 광원 및 광의 이동을 제어하는 다양한 광학 부품을 포함한다. 상기 광원에서 출사되는 광은 다양한 광학 부품을 통해 집광, 반사 및 스캐닝된다. 이에 의해, 상기 광은 상기 광학 모듈의 외부에 배치되는 글래스로 이동한다.The optical module includes a light source and various optical components that control the movement of light. Light emitted from the light source is collected, reflected, and scanned through various optical components. Thereby, the light moves to the glass disposed outside the optical module.
상기 광학 모듈의 내부에 배치되는 광학 부품의 배치 또는 크기에 따라서 상기 증강현실 장치의 화질, 무게 또는 구동전압이 달라질 수 있다. 따라서, 최적의 화질, 구동전압 및 무게를 구현할 수 있는 새로운 구조의 광학 부재가 요구된다.The image quality, weight, or driving voltage of the augmented reality device may vary depending on the arrangement or size of the optical components disposed inside the optical module. Therefore, an optical member with a new structure that can implement optimal image quality, driving voltage, and weight is required.
실시예는 저전력으로 구동 가능한 광학 부재 및 웨어러블 장치를 제공한다.Embodiments provide an optical member and a wearable device that can be driven with low power.
실시예는 향상된 화질을 가지는 광학 부재 및 웨어러블 장치를 제공한다.Embodiments provide an optical member and a wearable device with improved image quality.
실시예에 따른 광학 부재는 하우징; 및 상기 하우징 내에 배치되는 렌즈 모듈; 상기 렌즈 모듈로부터 출사되는 광을 반사하는 제 1 반사 부재; 상기 제 1 반사 부재로부터 반사된 광을 반사하는 제 2 반사 부재; 및 상기 제 2 반사 부재로부터 반사된 광이 출사되는 출사 부재를 포함하고, 상기 제 2 반사 부재를 통해 반사된 광은 상기 제 1 반사 부재를 통과하여 상기 출사 부재로 이동한다.An optical member according to an embodiment includes a housing; and a lens module disposed within the housing; a first reflective member that reflects light emitted from the lens module; a second reflective member that reflects light reflected from the first reflective member; and an emitting member through which light reflected from the second reflecting member is emitted, and the light reflected through the second reflecting member passes through the first reflecting member and moves to the emitting member.
실시예에 따른 광학 부재는 반사 부재를 포함한다. 제 2 반사 부재로 입사 및 반사되는 광은 상기 반사 부재를 통해 이동한다.An optical member according to an embodiment includes a reflective member. Light incident and reflected by the second reflective member travels through the reflective member.
상기 반사 부재는 2개의 반사부를 포함한다. 상기 제 2 반사 부재의 입사광과 반사광의 각도는 상기 반사 부재에 의해 감소한다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재로 입사되는 광의 수광을 위해 상기 제 2 반사 부재의 크기가 증가되는 것을 방지할 수 있다. 또는, 멤스 부재의 기울기가 커지는 것을 방지할 수 있다.The reflective member includes two reflective portions. The angle between the incident light and the reflected light of the second reflective member is reduced by the reflective member. Accordingly, it is possible to prevent the size of the second reflective member from increasing in order to receive light incident on the second reflective member. Alternatively, it is possible to prevent the tilt of the MEMS member from increasing.
상기 제 2 반사 부재의 크기 및 기울기가 감소되므로, 상기 광학 부재는 저저력으로 구동할 수 있다. 또한, 상기 광학 부재를 소형화할 수 있다.Since the size and inclination of the second reflective member are reduced, the optical member can be driven with low force. Additionally, the optical member can be miniaturized.
또한, 제 1 반사 부재, 렌즈 모듈 및 상기 제 2 반사 부재의 각도 및 거리를 제어한다. 이에 따라, 상기 광학 부재의 광학 손실이 감소되고, 향상된 화질을 가질 수 있다.Additionally, the angle and distance of the first reflective member, the lens module, and the second reflective member are controlled. Accordingly, the optical loss of the optical member can be reduced and improved image quality can be achieved.
도 1은 실시예에 따른 광학 부재의 사시도이다.1 is a perspective view of an optical member according to an embodiment.
도 2는 실시예에 따른 광학 부재의 분해 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of an optical member according to an embodiment.
도 3은 실시예에 따른 광학 모듈의 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of an optical module according to an embodiment.
도 4는 실시예에 따른 광학 모듈의 반사 부재의 사시도면이다.Figure 4 is a perspective view of a reflective member of an optical module according to an embodiment.
도 5는 실시예에 따른 광학 모듈의 반사 부재의 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view of a reflective member of an optical module according to an embodiment.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 광학 모듈의 단면도이다.6 and 7 are cross-sectional views of an optical module according to an embodiment.
도 8 내지 도 15는 실시예에 따른 광학 모듈과 비교예에 광학 모듈을 비교하기 위한 도면들이다.8 to 15 are diagrams for comparing an optical module according to an embodiment and an optical module according to a comparative example.
도 16은 제 1 실시예에 따른 광학 부재의 구동방법의 순서도이다.16 is a flowchart of a method of driving an optical member according to the first embodiment.
도 17은 실시예에 따른 광학 부재의 미러와 센서부의 위치를 설명하기 위한 도면이다.Figure 17 is a diagram for explaining the positions of the mirror and sensor portion of the optical member according to the embodiment.
도 18은 제2 실시예에 따른 광학 부재의 구동방법의 순서도이다.Figure 18 is a flowchart of a method of driving an optical member according to the second embodiment.
도 19는 실시예에 따른 광학 부재가 적용되는 웨어러블 장치를 도시한 도면이다.Figure 19 is a diagram showing a wearable device to which an optical member according to an embodiment is applied.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing. In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology. Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form may also include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations. Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component. And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also is connected to the other component. It may also include cases where other components are 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between them.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐 만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when described as being formed or disposed "on top or bottom" of each component, top or bottom refers not only to cases where the two components are in direct contact with each other. It also includes cases where one or more other components are formed or disposed between two components. Additionally, when expressed as “up (above) or down (down),” it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
한편, 이하에서 설명하는 각각의 부재는 수직 벡터, 광축 또는 연장선이 정의된다. 반사 부재(400)의 제 1 수직 벡터(V1) 또는 제 1 수직 벡터(V1)의 연장선이 정의된다. 출사 부재(500)의 제 2 수직 벡터(V2) 또는 제 2 수직 벡터(V2)의 연장선이 정의된다. 렌즈 모듈의 광축(OA) 또는 광축(OA)의 연장선이 정의된다. 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1) 및 상기 제 2 반사 부재의 연장선(E2)이 정의된다. 여기서, 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1)은 상기 제 2 수직 벡터(V2)와 수직하다. 상기 제 2 반사 부재의 연장선(E2)은 상기 제 1 수직 벡터(V1)와 수직하다.Meanwhile, each member described below has a vertical vector, optical axis, or extension line defined. The first vertical vector (V1) or an extension of the first vertical vector (V1) of the reflective member 400 is defined. The second vertical vector (V2) or an extension of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500 is defined. The optical axis (OA) or an extension of the optical axis (OA) of the lens module is defined. An extension line E1 of the emitting member 500 and an extension line E2 of the second reflection member are defined. Here, the extension line E1 of the emitting member 500 is perpendicular to the second vertical vector V2. The extension line E2 of the second reflective member is perpendicular to the first vertical vector V1.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 광학 부재를 설명한다. Hereinafter, an optical member according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
상기 광학 부재는 3D 디스플레이의 광학 부재일 수 있다. 상기 광학 부재는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다, 상기 광학 부재는 웨어러블 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 부재는 증강현실(Augmented Reality, AR) 디바이스 장치에 적용될 수 있다. 상기 광학 부재는 프로젝터일 수 있다.The optical member may be an optical member of a 3D display. The optical member may be applied to a display device. The optical member may be applied to a wearable display device. For example, the optical member may be applied to an augmented reality (AR) device. The optical member may be a projector.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 광학 부재(10)는 제 1 하우징(1100), 제 2 하우징(1200) 및 광학 모듈(2000)을 포함한다. 상기 제 1 하우징(1100) 및 상기 제 2 하우징(1200)은 각각 상기 광학 모듈(2000)을 수용한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the optical member 10 includes a first housing 1100, a second housing 1200, and an optical module 2000. The first housing 1100 and the second housing 1200 each accommodate the optical module 2000.
상기 제 1 하우징(1100)은 상기 광학 모듈(2000)의 측부를 수용한다. 상기 제 1 하우징(1100)은 상기 광학 모듈(2000)의 측면을 둘러쌀 수 있다.The first housing 1100 accommodates the side portion of the optical module 2000. The first housing 1100 may surround the side of the optical module 2000.
상기 제 2 하우징(1200)은 상기 광학 모듈(2000)을 수용한다. 상기 제 2 하우징(1200)은 상기 제 1 하우징(1100)에 의해 측부가 수용된 상기 광학 모듈(2000)을 수용한다. 상기 광학 모듈(2000)의 측부는 상기 제 1 하우징(1100)에 의해 수용된다. 또한, 상기 제 2 하우징(1200)은 상기 광학 모듈의 전면을 둘러쌀 수 있다. 즉, 상기 제 1 하우징(1100)과 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 2 하우징(1200)에 의해 수용된다.The second housing 1200 accommodates the optical module 2000. The second housing 1200 accommodates the optical module 2000, the side of which is accommodated by the first housing 1100. The side portion of the optical module 2000 is accommodated by the first housing 1100. Additionally, the second housing 1200 may surround the front of the optical module. That is, the first housing 1100 and the optical module 2000 are accommodated by the second housing 1200.
상기 제 2 하우징(1200)은 개구부(OA)를 포함한다. 상기 광학 모듈(2000)은상기 개구부(1200)에 의해 부분적으로 노출된다. 즉, 상기 광학 모듈(2000)의 출사 부재(700)는 상기 개구부(OA)에 결합된다. 이에 따라, 상기 광학 모듈(2000)에서 이동하는 광은 상기 출사 부재(700)를 통해 상기 광학 부재(10)의 외부로 이동한다.The second housing 1200 includes an opening OA. The optical module 2000 is partially exposed by the opening 1200. That is, the emission member 700 of the optical module 2000 is coupled to the opening OA. Accordingly, light moving in the optical module 2000 moves to the outside of the optical member 10 through the emitting member 700.
상기 제 2 하우징(1200)은 세 개의 면을 포함한다. 자세하게, 상기 제 2 하우징(1200)은 제1 면(1201S), 제2 면(1202S) 및 제3 면(1203S)을 포함한다. 상기 제 3 면(1203S)은 돌출부(P1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 면(1202S)은 상기 제 1 면(1201S)에 대해 기울어져서 배치된다.The second housing 1200 includes three sides. In detail, the second housing 1200 includes a first side 1201S, a second side 1202S, and a third side 1203S. The third surface 1203S may include a protrusion P1. The second surface 1202S is disposed at an angle with respect to the first surface 1201S.
도 3은 상기 광학 모듈(2000)의 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of the optical module 2000.
도 3을 참조하면, 상기 광학 모듈(2000)은 광원 부재(100), 렌즈 모듈(200), 제 1 반사 부재(300), 제 2 반사 부재(400), 출사 부재(500) 및 복수의 회로 부재(610, 620)들을 포함한다.Referring to FIG. 3, the optical module 2000 includes a light source member 100, a lens module 200, a first reflective member 300, a second reflective member 400, an emitting member 500, and a plurality of circuits. Includes members 610 and 620.
상기 회로 부재는 회로 기판(610) 및 상기 회로 기판(610) 상의 구동 부재(620)를 포함한다. 상기 회로 기판(610)은 FPCB 및 PCB 중 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함한다. 상기 회로 기판(610)은 상기 광원 부재(100), 상기 렌즈 모듈(200), 상기 제 1 반사 부재(300) 및 상기 제 2 반사 부재(400) 중 적어도 하나의 부재를 지지한다. 또는, 상기 회로 기판(610)은 상기 광원 부재(100), 상기 렌즈 모듈(200), 상기 제 1 반사 부재(300) 및 상기 제 2 반사 부재(400) 중 적어도 하나의 부재와 연결된다.The circuit member includes a circuit board 610 and a driving member 620 on the circuit board 610. The circuit board 610 includes at least one printed circuit board of FPCB and PCB. The circuit board 610 supports at least one of the light source member 100, the lens module 200, the first reflective member 300, and the second reflective member 400. Alternatively, the circuit board 610 is connected to at least one of the light source member 100, the lens module 200, the first reflective member 300, and the second reflective member 400.
상기 구동 부재(620)는 구동 드라이버와 같은 다양한 구동 부품을 포함할 수 있다. The driving member 620 may include various driving components such as a driving driver.
상기 광원 부재(100), 상기 렌즈 모듈(200), 상기 제 1 반사 부재(300), 상기 제 2 반사 부재(400), 상기 출사 부재(500) 및 상기 복수의 회로 부재(610, 620)들은 상기 제 1 하우징(1100) 및 상기 제 2 하우징(1200)에 수용된다.The light source member 100, the lens module 200, the first reflective member 300, the second reflective member 400, the emitting member 500, and the plurality of circuit members 610, 620 It is accommodated in the first housing 1100 and the second housing 1200.
상기 광원 부재(100)에서 발생하는 광은 상기 렌즈 모듈(200), 상기 제 1 반사 부재(300), 상기 제 2 반사 부재(400) 및 상기 출사 부재(500)로 순차적으로 이동할 수 있다. 즉, 상기 광은 상기 렌즈 모듈(200), 상기 제 1 반사 부재(300), 상기 제 2 반사 부재(400) 및 상기 출사 부재(500)에서 반사, 투과 또는 굴절할 수 있다.Light generated from the light source member 100 may sequentially move to the lens module 200, the first reflective member 300, the second reflective member 400, and the emitting member 500. That is, the light may be reflected, transmitted, or refracted in the lens module 200, the first reflective member 300, the second reflective member 400, and the emitting member 500.
상기 광원 부재(100)는 광을 발생한다. 상기 광은 상기 출사 부재(500) 방향으로 이동한다. 상기 광은 레이저 광을 포함할 수 있다.The light source member 100 generates light. The light moves in the direction of the emitting member 500. The light may include laser light.
상기 광원 부재(100)는 적어도 하나의 색을 가지는 광을 출사한다. 예를 들어, 상기 광원 부재(100)는 하나의 색을 가지는 광을 출사할 수 있다. 또는, 상기 광원 부재(100)는 서로 다른 색을 가지는 복수의 광을 출사할 수 있다.The light source member 100 emits light having at least one color. For example, the light source member 100 may emit light having one color. Alternatively, the light source member 100 may emit a plurality of lights having different colors.
예를 들어, 상기 광원 부재(100)는 서로 다른 색을 가지는 복수의 광을 출사할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 부재(100)는 적색광, 녹색광 및 청색광을 출사할 수 있다. 즉, 상기 광원 부재(100)는 복수의 색의 레이저 광을 출사하는 레이저 패키지일 수 있다.For example, the light source member 100 may emit a plurality of lights having different colors. For example, the light source member 100 may emit red light, green light, and blue light. That is, the light source member 100 may be a laser package that emits laser light of multiple colors.
상기 광은 상기 렌즈 모듈(200)로 이동한다. 상기 광은 상기 렌즈 모듈(200)로 직접 이동할 수 있다. 또는, 상기 광은 상기 렌즈 모듈(200)로 간접적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 부재(100)와 상기 렌즈 모듈(200) 사이에는 적어도 하나의 반사 부재가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재는 상기 광을 집광하거나 상기 광의 경로를 변화할 수 있다. 상기 광은 상기 반사 부재를 통해 상기 렌즈 모듈(200)로 입사될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 부재는 미러 또는 프리즘을 포함할 수 있다.The light moves to the lens module 200. The light may travel directly to the lens module 200. Alternatively, the light may move indirectly to the lens module 200. For example, at least one reflective member may be disposed between the light source member 100 and the lens module 200. The reflective member may converge the light or change the path of the light. The light may be incident on the lens module 200 through the reflective member. For example, the reflective member may include a mirror or prism.
상기 반사 부재가 추가로 배치되는 경우, 상기 광원 부재(100)의 중심을 지나는 직선과 상기 렌즈 모듈의 광축이 이루는 각도는 90°초과 내지 180° 또는 120°초과 내지 150°미만일 수 있다.When the reflective member is additionally disposed, the angle formed between the straight line passing through the center of the light source member 100 and the optical axis of the lens module may be greater than 90° to 180° or greater than 120° to less than 150°.
상기 광원 부재(100)에서 출사되는 광은 상기 렌즈 모듈(200)로 입사된다. 즉, 상기 렌즈 모듈(200)은 상기 광원 부재의 출사면 앞에 배치된다.Light emitted from the light source member 100 is incident on the lens module 200. That is, the lens module 200 is disposed in front of the emission surface of the light source member.
상기 광은 상기 렌즈 모듈(200)에서 상기 제 1 반사 부재(300)로 이동한다.The light moves from the lens module 200 to the first reflective member 300.
상기 렌즈 모듈(200)은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다, 예를 들어, 상기 렌즈 모듈(200)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 모듈(200)은 서로 이격하는 3매 이상의 렌즈 및 상기 렌즈들을 수용하는 경통을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 렌즈 모듈(200)은 서로 이격하는 3매 내지 6매의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 다른 렌즈와 재질, 크기 또는 형상이 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 모듈(200)은 제 1 렌즈(210) 및 상기 제 2 렌즈(220)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 렌즈(210)는 상기 광원 부재(100)로부터 출사되는 광은 상기 제 1 렌즈(210)로 입사된다. 상기 광은 상기 제 2 렌즈를 통해 상기 제 1 반사 부재(300)로 이동한다.The lens module 200 includes at least one lens. For example, the lens module 200 may include a plurality of lenses. For example, the lens module 200 may include three or more lenses spaced apart from each other and a lens barrel accommodating the lenses. In detail, the lens module 200 may include 3 to 6 lenses spaced apart from each other. At least one of the lenses may have a different material, size, or shape from other lenses. For example, the lens module 200 may include a first lens 210 and a second lens 220. The light emitted from the light source member 100 is incident on the first lens 210 . The light moves to the first reflective member 300 through the second lens.
한편, 상기 제 2 렌즈(220)의 일부는 상기 출사 부재(500)의 제 2 수직 벡터(V2) 방향에서 상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 출사 부재(500)의 사이에 배치될 수 있다.Meanwhile, a portion of the second lens 220 may be disposed between the second reflection member 400 and the emitting member 500 in the direction of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500. .
또한, 상기 제 2 렌즈(220)의 중앙은 상기 출사 부재(500)의 제 2 수직 벡터(V2) 방향에서 상기 제 2 반사 부재(400)의 연장선(E2)과 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1)의 사이에 배치될 수 있다. In addition, the center of the second lens 220 is aligned with the extension line E2 of the second reflection member 400 and the extension line of the emitting member 500 in the direction of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500. It can be placed between (E1).
즉, 상기 제 1 렌즈(210)는 상기 렌즈 모듈(200)의 입사부에 가장 인접하여 배치된다. 또한, 상기 제 2 렌즈(220)는 상기 렌즈 모듈(200)의 출사부에 가장 인접하여 배치된다.That is, the first lens 210 is disposed closest to the entrance part of the lens module 200. Additionally, the second lens 220 is disposed closest to the output portion of the lens module 200.
따라서, 상기 제 2 렌즈(210)와 상기 출사 부재(500) 사이의 거리는 상기 제 1 렌즈(210)와 상기 출사 부재(500) 사이의 거리보다 작다. 다시 말해, 상기 제 2 렌즈(220)와 상기 출사 부재(500) 사이에서 광이 이동하는 거리는 상기 제 1 렌즈(210)와 상기 출사 부재(500) 사이에서 광이 이동하는 거리보다 작다.Accordingly, the distance between the second lens 210 and the emitting member 500 is smaller than the distance between the first lens 210 and the emitting member 500. In other words, the distance that light moves between the second lens 220 and the emitting member 500 is smaller than the distance that light moves between the first lens 210 and the emitting member 500.
자세하게, 상기 출사 부재(500)의 수직 벡터 방향을 기준으로, 상기 제 2 렌즈(220)의 광축과 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1) 사이의 거리는 상기 제 1 렌즈(210)의 광축과 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1) 사이의 거리보다 작다.In detail, based on the vertical vector direction of the emitting member 500, the distance between the optical axis of the second lens 220 and the extension line E1 of the emitting member 500 is equal to the optical axis of the first lens 210 It is smaller than the distance between the extension lines E1 of the emitting member 500.
상기 렌즈 모듈(200)은 상기 제 1 반사 부재(300) 방향으로 이동하는 광의 출사각을 제어한다. 자세하게, 상기 렌즈 모듈(200)은 상기 렌즈 모듈(200) 외부로 이동하는 광의 출사각을 제어한다. 예를 들어, 상기 렌즈 모듈(200)은 상기 광의 출사각을 제어하는 릴레이 렌즈(Relay Lens)일 수 있다.The lens module 200 controls the exit angle of light moving in the direction of the first reflective member 300. In detail, the lens module 200 controls the exit angle of light moving outside the lens module 200. For example, the lens module 200 may be a relay lens that controls the exit angle of the light.
상기 렌즈 모듈(200)에서 광의 출사각도가 제어되므로, 상기 출사 부재(500)로 입사되는 광의 입사 영역이 감소한다. 이에 따라, 상기 광의 출사각도의 증가에 의해 출사 부재의 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있다.Since the emission angle of light is controlled from the lens module 200, the incident area of light incident on the emission member 500 is reduced. Accordingly, it is possible to prevent the size of the emission member from increasing due to an increase in the emission angle of the light.
상기 렌즈 모듈(200)에서 출사되는 광은 상기 제 1 반사 부재(300)로 입사된다. 상기 제 1 반사 부재(300)는 상기 렌즈 모듈(200)의 츨사면 앞에 배치된다.Light emitted from the lens module 200 is incident on the first reflective member 300. The first reflection member 300 is disposed in front of the inclined surface of the lens module 200.
상기 제 1 반사 부재(300)는 복수의 반사부를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 반사 부재(300)는 반사부(310) 및 광 가이드부(320)를 포함한다. 상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)는 서로 마주볼 수 있다. 또한, 상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)는 서로 이격할 수 있다.The first reflection member 300 may include a plurality of reflection parts. In detail, the first reflection member 300 includes a reflection part 310 and a light guide part 320. The reflection unit 310 and the light guide unit 320 may face each other. Additionally, the reflection unit 310 and the light guide unit 320 may be spaced apart from each other.
상기 제 1 반사 부재(300)는 입사되는 광의 입사 각도에 따라서 상기 광을 반사 또는 투과할 수 있다. 즉, 상기 제 1 반사 부재(300)는 전반사 프리즘일 수 있다.The first reflective member 300 may reflect or transmit the incident light depending on the angle of incidence of the incident light. That is, the first reflection member 300 may be a total reflection prism.
상기 제 1 반사 부재(300)에서 반사되는 광은 상기 제 2 반사 부재(400)로 이동한다. 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되는 광은 상기 제 1 반사 부재(300)를 투과하여 상기 출사 부재(500)로 이동한다.Light reflected from the first reflective member 300 moves to the second reflective member 400. The light reflected from the second reflective member 400 passes through the first reflective member 300 and moves to the emitting member 500.
상기 제 1 반사 부재(300)에서 상기 제 2 반사 부재(400)로 이동하는 입사각 및 상기 제 2 반사 부재(400)에서 상기 제 1 반사 부재(300)로 반사되는 반사각의 차이는 상기 제 1 반사 부재(300)에 의해 조절된다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재(400)의 크기가 소형화되므로, 상기 광학 모듈(10)의 성능이 향상된다.The difference between the incident angle moving from the first reflecting member 300 to the second reflecting member 400 and the reflection angle reflecting from the second reflecting member 400 to the first reflecting member 300 is the first reflection. It is controlled by member 300. Accordingly, since the size of the second reflection member 400 is reduced, the performance of the optical module 10 is improved.
상기 제 1 반사 부재(300)는 이하에서 상세하게 설명한다.The first reflective member 300 will be described in detail below.
상기 제 1 반사 부재(300)에서 반사되는 광은 상기 제 2 반사 부재(400)에 입사된다. 상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 제 1 반사 부재(300)의 출사면과 마주본다. 또한, 상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 제 1 반사 부재(300)의 반사면과 마주본다.Light reflected from the first reflective member 300 is incident on the second reflective member 400. The second reflective member 400 faces the emission surface of the first reflective member 300. Additionally, the second reflective member 400 faces the reflective surface of the first reflective member 300.
이에 따라, 상기 제 1 반사 부재(300)는 상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 출사 부재(500) 사이에 배치된다.Accordingly, the first reflecting member 300 is disposed between the second reflecting member 400 and the emitting member 500.
상기 제 2 반사 부재(400)는 지지부(410) 및 상기 지지부(410) 상에 배치되는 미러(420)를 포함한다.The second reflection member 400 includes a support part 410 and a mirror 420 disposed on the support part 410.
상기 지지부(410)는 전자기력을 발생하는 자석을 포함한다. 상기 전자기력에 의해 상기 미러(420)는 수평 및 수직 방향으로 구동한다. The support portion 410 includes a magnet that generates electromagnetic force. The mirror 420 is driven in horizontal and vertical directions by the electromagnetic force.
상기 미러(420)는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 상기 미러(420)는 두 방향으로 회전 가능하다. 또한, 상기 미러(420)는 두 방향으로 회전하면서 광을 반사한다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재(400)는 수직 방향 및 수평 방향으로 스캐닝할 수 있다. The mirror 420 can rotate in a first direction and a second direction. That is, the mirror 420 can rotate in two directions. Additionally, the mirror 420 reflects light while rotating in two directions. Accordingly, the second reflective member 400 can scan in the vertical and horizontal directions.
자세하게, 상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 광원 부재(100), 상기 렌즈 모듈(200) 및 상기 제 1 반사 부재(300)로부터 광을 전달받아 수평 방향 및 수직 방향으로 투사한다. 예를 들어, 상기 제 2 반사 부재(400)는 제 1 라인에 대해 수평 방향으로 합성된 광을 투사(수평 스캐닝)하다. 이어서, 제 2 라인으로 수직 이동(수직 스캐닝)한다. 이어서, 상기 제 2 라인에 대해 수평 방향으로 광을 투사(수평 스캐닝)한다. 즉, 상기 제 2 반사 부재(400)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동한다. 또한, 상기 수평 방향 및 상기 수직 방향의 스캐닝을 반복한다. 이에 의해, 상기 제 2 반사 부재(400)는 영상을 상기 출사 부재(500)에 투사할 수 있다. 실시예에서 상기 제 2 반사 부재(400)는 멤스 스캐너일 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 한정되지 않는다. 상기 제 2 반사 부재(400)는 멤스 스캐너, 미러 또는 프리즘일 수 있다.In detail, the second reflective member 400 receives light from the light source member 100, the lens module 200, and the first reflective member 300 and projects it in the horizontal and vertical directions. For example, the second reflection member 400 projects (horizontal scanning) synthesized light in a horizontal direction with respect to the first line. Then, it moves vertically to the second line (vertical scanning). Next, light is projected (horizontal scanning) in the horizontal direction on the second line. That is, the second reflective member 400 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction. Additionally, scanning in the horizontal direction and the vertical direction is repeated. As a result, the second reflection member 400 can project an image onto the emitting member 500. In an embodiment, the second reflective member 400 may be a MEMS scanner. However, the embodiment is not limited to this. The second reflection member 400 may be a MEMS scanner, mirror, or prism.
상기 제 2 반사 부재(400)에서 스캐닝된 광은 상기 출사 부재(500)로 입사된다. 상기 출사 부재(500)는 유리를 포함할 수 있다. 상기 출사 부재(500)는 상기 개구부(OA)에 삽입될 수 있다.Light scanned by the second reflection member 400 is incident on the emission member 500. The emitting member 500 may include glass. The emitting member 500 may be inserted into the opening OA.
상기 출사 부재(500)는 상기 제 1 반사 부재(400)와 마주본다. 예를 들어, 상기 출사 부재(500)는 기울기를 가지는 상기 제 1 반사 부재(400)의 2개의 면과 마주볼 수 있다.The emitting member 500 faces the first reflecting member 400. For example, the emitting member 500 may face two inclined surfaces of the first reflecting member 400.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 광학 모듈(10)의 외부에는 웨이브 가이드가 배치될 수 있다. 상기 출사 부재(500)를 통과한 광은 홀로그램이 붙은 상기 웨이브 가이드에서 반사될 수 있다. 이에 따라, 상기 웨이브 가이드를 통해 상기 광학 모듈을 포함하는 디스플레이 장치를 착용한 사용자의 눈으로 광이 입사될 수 있다.Although not shown in the drawing, a wave guide may be disposed outside the optical module 10. Light passing through the emitting member 500 may be reflected from the wave guide with the hologram attached. Accordingly, light may be incident on the eyes of a user wearing a display device including the optical module through the wave guide.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 반사 부재를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5, the reflective member will be described in detail.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제 1 반사 부재(300)는 반사부(310) 및 광 가이드부(320)를 포함한다. 상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320) 중 적어도 하나는 전반사면을 포함한다. 상기 반사부(310)는 상기 렌즈 모듈(200)로부터 입사된 광을 상기 제 2 반사 부재(400)로 반사한다. 또한, 상기 광 가이드부(320)는 상기 제 2 반사 부재(400)로부터 반사된 광을 상기 출사 부재(500)로 가이드한다. 이에 의해, 상기 제 2 반사 부재(400)를 통해 반사되는 광은 상기 제 1 반사 부재(300)를 통과하여 상기 출사 부재(500)로 이동할 수 있다.Referring to Figures 4 and 5, the first reflection member 300 includes a reflection part 310 and a light guide part 320. At least one of the reflection unit 310 and the light guide unit 320 includes a total reflection surface. The reflector 310 reflects light incident from the lens module 200 to the second reflection member 400. Additionally, the light guide unit 320 guides the light reflected from the second reflection member 400 to the emission member 500. As a result, the light reflected through the second reflective member 400 can pass through the first reflective member 300 and move to the emitting member 500.
상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320) 중 적어도 하나는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)는 동일 또는 다른 물질을 포함할 수 있다.At least one of the reflector 310 and the light guide unit 320 may include glass or plastic. The reflector 310 and the light guide unit 320 may include the same or different materials.
상기 제 2 반사 부재(400)로 출사되는 제 1 광(LI1)과 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되는 제 2 광(LI2)의 각도는 상기 반사부(310)에 의해 감소된다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재(400)의 미러(420)의 크기는 상기 제 1 반사부(510)에 의해 감소된다. 이에 의해, 상기 미러(420)를 구동하기 위한 힘이 감소된다. 또한, 상기 미러(420)를 지지하는 지지부(410)의 크기도 감소한다. 따라서, 상기 제 2 반사 부재(400)의 크기가 감소한다. 이에 따라, 광학 모듈을 소형화 할 수 있다.The angle between the first light LI1 emitted from the second reflection member 400 and the second light LI2 reflected from the second reflection member 400 is reduced by the reflection unit 310 . Accordingly, the size of the mirror 420 of the second reflection member 400 is reduced by the first reflection unit 510. Thereby, the force for driving the mirror 420 is reduced. Additionally, the size of the support portion 410 supporting the mirror 420 is also reduced. Accordingly, the size of the second reflective member 400 is reduced. Accordingly, the optical module can be miniaturized.
또한, 상기 출사 부재(500)로 출사되는 광은 상기 제 2 반사 부재(400)에 의해 평행한 방향으로 이동한다. 이에 따라, 상기 출사 부재(500)로 입사되는 광이 증가한다. 따라서, 광학 효율이 향상된다.Additionally, the light emitted from the emitting member 500 moves in a parallel direction by the second reflecting member 400. Accordingly, the light incident on the emitting member 500 increases. Therefore, optical efficiency is improved.
상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)는 각각 복수의 면을 포함한다. 자세하게, 상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)는 광이 입사, 반사 또는 출사되는 복수의 면을 포함한다.The reflection unit 310 and the light guide unit 320 each include a plurality of surfaces. In detail, the reflector 310 and the light guide unit 320 include a plurality of surfaces through which light is incident, reflected, or emitted.
상기 반사부(310)는 제 1-1 면(1-1S), 제 1-2 면(1-2S) 및 제 1-3 면(1-3S)을 포함한다.The reflector 310 includes a 1-1 side (1-1S), a 1-2 side (1-2S), and a 1-3 side (1-3S).
상기 제 1-1 면(1-1S)은 상기 광이 입사되는 면이다. 자세하게, 상기 제 1-1 면(1-1S)은 상기 렌즈 모듈(200)의 렌즈들 중 마지막 렌즈인 상기 제 2 렌즈(220)와 마주본다. 상기 렌즈 모듈(200)을 통과하는 광은 상기 제 1-1 면(1-1S)에 입사된다. 상기 제 1-1 면(1-1S)으로 입사된 광은 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 이동한다.The 1-1 surface (1-1S) is the surface on which the light is incident. In detail, the 1-1 surface (1-1S) faces the second lens 220, which is the last lens among the lenses of the lens module 200. Light passing through the lens module 200 is incident on the 1-1 surface (1-1S). Light incident on the 1-1 surface (1-1S) moves to the 1-2 surface (1-2S).
상기 제 1-2 면(1-2S)은 상기 광이 반사 또는 투과되는 면이다. 자세하게, 상기 제 1-2 면(1-2S)은 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 입사되는 광의 입사각도에 따라 광이 반사되거나 또는 투과될 수 있다. 즉, 상기 제 1-2 면(1-2S)은 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 입사되는 입사각도가 임계각보다 큰 경우 반사되고, 임계각보다 작은 경우 투과할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사부(310)는 전반사 프리즘일 수 있다.The 1-2 surface 1-2S is a surface through which the light is reflected or transmitted. In detail, the 1-2 surface (1-2S) may reflect or transmit light depending on the incident angle of the light incident on the 1-2 surface (1-2S). That is, the 1-2 surface (1-2S) can be reflected when the incident angle incident on the 1-2 surface (1-2S) is greater than the critical angle, and can be transmitted when the incident angle is less than the critical angle. For example, the reflector 310 may be a total reflection prism.
상기 제 1-1 면(1-1S)에서 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 입사되는 광은 임계각보다 큰 입사각도로 입사된다. 이에 의해, 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 입사되는 광은 상기 제 1-3 면(1-3S) 방향으로 반사된다.Light incident from the 1-1 surface (1-1S) to the 1-2 surface (1-2S) is incident at an incident angle greater than the critical angle. Accordingly, the light incident on the 1-2 surface (1-2S) is reflected in the direction of the 1-3 surface (1-3S).
상기 제 1-3 면(1-3S)은 상기 광이 출사 및 입사되는 면이다. 상기 제 1-2 면(1-2S)에서 반사된 광은 상기 제 1-3 면(1-3S)으로 입사된다. 상기 제 1-3 면(1-3S)을 통과한 광은 상기 제 2 반사 부재(400)로 이동한다. 또한, 상기 제 2 반사 부재(400)를 통해 스캐닝 후 반사되는 광은 상기 제 1-3 면(1-3S)으로 이동한다.The 1-3 surface (1-3S) is the surface from which the light exits and enters. Light reflected from the 1-2 surface (1-2S) is incident on the 1-3 surface (1-3S). Light passing through the 1-3 surface 1-3S moves to the second reflective member 400. Additionally, the light reflected after scanning through the second reflective member 400 moves to the 1-3 surface 1-3S.
상기 제 1-3 면(1-3S)으로 다시 입사된 광은 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 이동한다. 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 입사되는 광은 임계각보다 작은 입사각도로 입사된다. 이에 의해 상기 제 1-2 면(1-2S)을 투과하여 상기 광 가이드부(320)로 이동한다.Light incident again on the 1-3 surface (1-3S) moves to the 1-2 surface (1-2S). Light incident on the 1-2 surface 1-2S is incident at an incident angle smaller than the critical angle. As a result, the light passes through the 1-2 surface 1-2S and moves to the light guide unit 320.
상기 광 가이드부(320)는 제 2-1 면(2-1S) 및 제 2-2 면(2-2S)을 포함한다.The light guide unit 320 includes a 2-1 side (2-1S) and a 2-2 side (2-2S).
상기 제 2-1 면(2-1S)은 상기 광이 입사 및 출사되는 면이다. 자세하게, 상기 제 1-2 면(1-2S)을 투과하여 상기 제 2 광 가이드부(320)로 이동하는 광은 상기 제 2-1 면(2-1S)에 입사된다. 또한, 상기 광은 상기 제 2-2 면(2-2S)으로 이동한다.The 2-1 surface 2-1S is a surface on which the light enters and exits. In detail, light passing through the 1-2 surface (1-2S) and moving to the second light guide unit 320 is incident on the 2-1 surface (2-1S). Additionally, the light moves to the 2-2 surface (2-2S).
상기 제 2-2 면(2-2S)은 상기 광이 입사 및 출사되는 면이다. 자세하게, 상기 제 2-1 면(2-1S)에서 출사되는 광은 상기 제 2-2 면(2-2S)으로 입사된다. 또한, 상기 제 2-2 면(2-2S)에서 상기 출사 부재(500)로 이동한다.The 2-2 surface 2-2S is a surface through which the light enters and exits. In detail, the light emitted from the 2-1 surface (2-1S) is incident on the 2-2 surface (2-2S). Additionally, it moves from the 2-2 surface (2-2S) to the emitting member 500.
상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)는 서로 마주본다. 자세하게, 상기 반사부(310)와 상기 광 가이드부(320)는 서로 마주보는 면을 포함한다. 더 자세하게, 상기 반사부(310)의 일면은 상기 광 가이드부(320)의 일면과 서로 마주본다. 더 자세하게, 상기 반사부(310)의 제 1-2 면(1-2S)은 상기 광 가이드부(320)의 제 2-1 면(2-1S)과 마주본다.The reflector 310 and the light guide unit 320 face each other. In detail, the reflection unit 310 and the light guide unit 320 include surfaces facing each other. In more detail, one surface of the reflection unit 310 faces one surface of the light guide unit 320. In more detail, the 1-2 surface (1-2S) of the reflection unit 310 faces the 2-1 surface (2-1S) of the light guide unit 320.
또한, 상기 반사부(310)와 상기 광 가이드부(320)는 서로 이격한다. 자세하게, 상기 반사부(310)의 일면은 상기 광 가이드부(320)의 일면과 서로 이격한다. 자세하게, 상기 제 1-2 면(1-2S)은 상기 제 2-1 면(2-1S)과 이격한다.Additionally, the reflection unit 310 and the light guide unit 320 are spaced apart from each other. In detail, one surface of the reflection unit 310 is spaced apart from one surface of the light guide unit 320. In detail, the 1-2 surface (1-2S) is spaced apart from the 2-1 surface (2-1S).
상기 반사부(310)의 일면과 상기 광 가이드부(320)의 일면 사이의 거리(d1)는 0.005㎜ 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 거리(d1)는 0.01㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d1)는 0.02㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d1)는 0.005㎜ 내지 0.03㎜ 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d1)는 0.01㎜ 내지 0.03㎜ 일 수 있다.The distance d1 between one surface of the reflection unit 310 and one surface of the light guide unit 320 may be 0.005 mm or more. In detail, the distance d1 may be 0.01 mm or more. In more detail, the distance d1 may be 0.02 mm or more. In more detail, the distance d1 may be 0.005 mm to 0.03 mm. In more detail, the distance d1 may be 0.01 mm to 0.03 mm.
상기 거리(d1)가 0.005㎜ 미만인 경우, 공정 중 오차 또는 외부의 충격에 의해 반사부(310) 및 광 가이드부(320)가 충돌할 수 있다.If the distance d1 is less than 0.005 mm, the reflector 310 and the light guide unit 320 may collide due to errors or external impacts during the process.
또한, 상기 거리(d1)가 0.03㎜ 초과인 경우, 상기 광학 모듈의 크기가 증가할 수 있다.Additionally, when the distance d1 is greater than 0.03 mm, the size of the optical module may increase.
즉, 상기 제 1-2 면(1-2S)과 상기 제 2-1 면(2-1S)은 서로 이격하면서 마주본다.That is, the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) face each other while being spaced apart from each other.
또한, 상기 반사부(310)와 상기 광 가이드부(320)는 서로 평행하게 배치된다. 자세하게, 상기 반사부(310)의 일면은 상기 광 가이드부(320)의 일면과 서로 평행하다. 자세하게, 상기 반사부(310)의 제 1-2 면(1-2S)은 상기 광 가이드부(320)의 제 2-1 면(2-1S)과 평행하다.Additionally, the reflection unit 310 and the light guide unit 320 are arranged parallel to each other. In detail, one surface of the reflection unit 310 is parallel to one surface of the light guide unit 320. In detail, the 1-2 surface (1-2S) of the reflection unit 310 is parallel to the 2-1 surface (2-1S) of the light guide unit 320.
또한, 상기 반사부(310)의 일면과 상기 광 가이드부(320)의 일면은 상기 제 2 반사 부재(400)와 평행하게 배치된다. 자세하게 상기 제 1-2 면(1-2S)과 상기 제 2-1 면(2-1S)은 상기 미러(420)와 평행하다. 더 자세하게, 상기 제 1-2 면(1-2S)과 상기 제 2-1 면(2-1S)은 상기 미러(420)가 회전하기 전의 일면과 평행할 수 있다.Additionally, one surface of the reflection unit 310 and one surface of the light guide unit 320 are arranged parallel to the second reflection member 400. In detail, the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) are parallel to the mirror 420. In more detail, the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) may be parallel to one surface of the mirror 420 before rotation.
또한, 상기 제 1-3 면(1-3S)은 상기 제 2-2 면(2-2S)과 평행하다.Additionally, the 1-3 surface (1-3S) is parallel to the 2-2 surface (2-2S).
상기 반사부(310)와 상기 광 가이드부(320)는 서로 다른 크기를 가진다. 자세하게, 상기 반사부(310)는 상기 광 가이드부(320)보다 크다. 더 자세하게, 상기 반사부(310)의 길이는 상기 광 가이드부(320)의 길이보다 길다.The reflector 310 and the light guide unit 320 have different sizes. In detail, the reflection unit 310 is larger than the light guide unit 320. In more detail, the length of the reflection unit 310 is longer than the length of the light guide unit 320.
또한, 상기 제 1-3 면(1-3S)의 길이(L1)는 설정된 범위를 가진다. 자세하게, 상기 길이(L1)는 0.5㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L1)는 1㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L1)는 2㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L1)는 3㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L1)는 0.5㎜ 내지 4㎜ 일 수 있다.Additionally, the length L1 of the 1-3 side (1-3S) has a set range. In detail, the length (L1) may be 0.5 mm or more. In more detail, the length L1 may be 1 mm or more. In more detail, the length L1 may be 2 mm or more. In more detail, the length L1 may be 3 mm or more. In more detail, the length L1 may be 0.5 mm to 4 mm.
상기 길이(L1)가 0.5㎜ 미만인 경우, 상기 제 1-2 면(1-2S)에서 반사되는 광이 상기 제 1-3 면(1-3S)으로 모두 입사되지 않을 수 있다. 또는, 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되는 광이 상기 제 1-3 면(1-3S)으로 모두 입사되지 않을 수 있다.If the length L1 is less than 0.5 mm, not all of the light reflected from the 1-2 surface 1-2S may be incident on the 1-3 surface 1-3S. Alternatively, not all of the light reflected from the second reflective member 400 may be incident on the 1-3 surface 1-3S.
또한, 상기 길이(L1)가 4㎜ 초과하는 경우, 상기 광학 모듈(2000)의 크기가 증가할 수 있다.Additionally, when the length L1 exceeds 4 mm, the size of the optical module 2000 may increase.
또한, 상기 제 2-2 면(2-2S)의 길이(L2)는 설정된 범위를 가진다. 자세하게, 상기 길이(L2)는 0.5㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L2)는 1㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L2)는 2㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L2)는 3㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 길이(L2)는 0.5㎜ 내지 4㎜ 일 수 있다.Additionally, the length L2 of the 2-2 surface 2-2S has a set range. In detail, the length (L2) may be 0.5 mm or more. In more detail, the length L2 may be 1 mm or more. In more detail, the length (L2) may be 2 mm or more. In more detail, the length L2 may be 3 mm or more. In more detail, the length (L2) may be 0.5 mm to 4 mm.
상기 길이(L2)가 0.5㎜ 미만인 경우, 상기 제 1-2 면(1-2S) 및 상기 제 2-1 면(2-1S)에서 출사되어 입사되는 광이 상기 제 2-2 면(2-2S)으로 모두 입사되지 않을 수 있다.When the length (L2) is less than 0.5 mm, the light emitted from the 1-2 surface (1-2S) and the 2-1 surface (2-1S) is incident on the 2-2 surface (2-1S). 2S), not everyone may be hired.
또한, 상기 길이(L2)가 4㎜ 초과하는 경우, 상기 광학 모듈(2000)의 크기가 증가할 수 있다.Additionally, when the length L2 exceeds 4 mm, the size of the optical module 2000 may increase.
또한, 상기 길이(L1)와 상기 길이(L2)는 동일 또는 다를 수 있다.Additionally, the length L1 and the length L2 may be the same or different.
예를 들어, 상기 길이(L1)는 상기 길이(L2)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재(400)로 광이 이동할 때, 상기 제 1-3 면(1-3S)을 통해 광 손실 없이 광이 이동할 수 있다. 또는, 상기 제 2 반사 부재(400)에서 광이 반사될 때, 상기 제 1-3 면(1-3S)을 통해 광 손실 없이 광을 이동할 수 있다.For example, the length L1 may be greater than the length L2. Accordingly, when light moves to the second reflective member 400, the light can move without light loss through the 1-3 surface 1-3S. Alternatively, when light is reflected from the second reflective member 400, the light may travel without light loss through the 1-3 surface 1-3S.
또는, 상기 길이(L2)는 상기 길이(L1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2-2 면(2-2S)을 통해 상기 출사 부재(500)로 광이 이동할 때, 상기 출사 부재(600)의 크기가 변화하여도 광이 용이하게 이동할 수 있다.Alternatively, the length L2 may be greater than the length L1. Accordingly, when light moves to the emitting member 500 through the 2-2 surface 2-2S, the light can easily move even if the size of the emitting member 600 changes.
상기 제 1 반사 부재(300)는 하기의 수학식을 만족할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 반사 부재(300)는 하기의 수학식들 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. The first reflective member 300 may satisfy the following equation. In detail, the first reflective member 300 may satisfy at least one of the following equations.
[수학식 1][Equation 1]
1.3 ≤ nt_1 ≤ 2.1 또는,1.3 ≤ nt_1 ≤ 2.1 or,
1.35 ≤ nt_1 ≤ 2.05 또는.1.35 ≤ nt_1 ≤ 2.05 or.
1.4 ≤ nt_1 ≤ 2.0 또는.1.4 ≤ nt_1 ≤ 2.0 or.
1.5 ≤ nt_1 ≤ 1.91.5 ≤ nt_1 ≤ 1.9
상기 nt_1은 반사부(310)의 d-line(587.6nm) 파장 대역의 광에 대한 굴절율이다.The nt_1 is the refractive index of light in the d-line (587.6nm) wavelength band of the reflector 310.
[수학식 2][Equation 2]
1.3 ≤ nt_2 ≤ 2.1 또는,1.3 ≤ nt_2 ≤ 2.1 or,
1.35 ≤ nt_2 ≤ 2.05 또는.1.35 ≤ nt_2 ≤ 2.05 or.
1.4 ≤ nt_2 ≤ 2.0 또는.1.4 ≤ nt_2 ≤ 2.0 or.
1.5 ≤ nt_2 ≤ 1.91.5 ≤ nt_2 ≤ 1.9
상기 nt_2는 광 가이드부(320)의 d-line(587.6nm) 파장 대역의 광에 대한 굴절율이다.The nt_2 is the refractive index of light in the d-line (587.6 nm) wavelength band of the light guide unit 320.
[수학식 3][Equation 3]
0 ≤ |nt_1 - nt_2| ≤ 0.010 ≤ |nt_1 - nt_2| ≤ 0.01
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 1 내지 3을 만족할 수 있다. 따라서, 상기 반사부(310) 및 상기 광 가이드부(320)를 통해 상기 출사 부재로 광이 이동할 때, 상기 제 1 반사부 및 상기 제 2 반사부의 굴절율 차이에 의한 광 손실을 방지할 수 있다.The first reflective member 300 may satisfy Equations 1 to 3. Therefore, when light moves to the emitting member through the reflector 310 and the light guide unit 320, light loss due to a difference in refractive index between the first reflector and the second reflector can be prevented.
[수학식 4][Equation 4]
θ1 = θ2 = θ3θ1 = θ2 = θ3
상기 θ1은 상기 제 1-1 면(1-1S)과 상기 제 1-2 면(1-2S)이 이루는 각도이다. 상기 θ1은 상기 제 1-1 면의 장변과 제 1-2 면(1-2S)의 장변이 이루는 각도이다. 상기 θ2는 상기 제 1-2 면(1-2S)과 상기 제 1-3 면(1-3S)이 이루는 각도이다. 상기 θ2는 상기 제 1-2 면(1-2S)의 장변과 제 1-3 면(1-3S)의 장변이 이루는 각도이다. 상기 θ3는 상기 제 2-1 면(2-1S)과 상기 제 2-2 면(2-2S)이 이루는 각도이다. 상기 θ3는 상기 제 2-1 면(2-1S)의 장변과 상기 제 2-2 면(2-2S)의 장변이 이루는 각도이다.The θ1 is the angle formed by the 1-1 surface (1-1S) and the 1-2 surface (1-2S). The θ1 is the angle formed by the long side of the 1-1 surface and the long side of the 1-2 surface (1-2S). The θ2 is the angle formed by the 1-2 surface (1-2S) and the 1-3 surface (1-3S). The θ2 is the angle formed by the long side of the 1-2 surface (1-2S) and the long side of the 1-3 surface (1-3S). The θ3 is the angle formed by the 2-1 surface (2-1S) and the 2-2 surface (2-2S). The θ3 is the angle formed between the long side of the 2-1 surface (2-1S) and the long side of the 2-2 surface (2-2S).
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 4를 만족할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 반사 부재(300)의 내부에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이는 향상된 화질을 가질 수 있다.The first reflective member 300 may satisfy Equation 4. Accordingly, it is possible to prevent chromatic aberration from occurring inside the first reflective member 300. Accordingly, the display can have improved image quality.
[수학식 5][Equation 5]
|Lθ1| = |Lθ2| 이고,|Lθ1| = |Lθ2| ego,
Lθ1 < Lθ2 - 6 < Lθ2 < Lθ2 + 6Lθ1 < Lθ2 - 6 < Lθ2 < Lθ2 + 6
상기 Lθ1은 상기 제 1-3 면(1-1S)에서 출사되어 상기 제 2 반사 부재(400)로 입사되는 광과 상기 제 2 반사 부재(400)의 수직벡터 사이의 각도이다. 상기 Lθ2는 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되어 상기 제 1-3 면(1-1S)으로 입사되는 광과 상기 제 2 반사 부재(400)의 수직벡터의 각도이다.The Lθ1 is the angle between the light emitted from the 1-3 surface (1-1S) and incident on the second reflective member 400 and the vertical vector of the second reflective member 400. The Lθ2 is the angle between the light reflected from the second reflective member 400 and incident on the 1-3 surface (1-1S) and the vertical vector of the second reflective member 400.
[수학식 6][Equation 6]
0° < |Lθ1| + |Lθ2| < 12°0° < |Lθ1| + |Lθ2| < 12°
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 5 및 6을 만족할 수 있다. 따라서, 상기 제 1-3 면(1-1S)에서 출사되어 상기 제 2 반사 부재(400)로 입사되는 광과 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되어 상기 제 1-3 면(1-1S)으로 입사되는 광이 분리될 수 있다.The first reflective member 300 may satisfy Equations 5 and 6. Accordingly, the light emitted from the 1-3 surface (1-1S) and incident on the second reflective member 400 is reflected from the second reflective member 400 to the 1-3 surface (1-1S). ) can be separated.
또한, 상기 제 2 반사 부재(400)의 크기가 감소될 수 있다. 즉, 상기 미러(420) 크기가 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재(400)의 무게가 감소되므로, 상기 제 2 반사 부재(400)의 구동 효율이 향상된다. 또한, 상기 광학 모듈이 소형화된다.Additionally, the size of the second reflective member 400 may be reduced. That is, the size of the mirror 420 can be reduced. Accordingly, the weight of the second reflective member 400 is reduced, so the driving efficiency of the second reflective member 400 is improved. Additionally, the optical module is miniaturized.
[수학식 7][Equation 7]
1.45 < nt_1 < 1.55일 때,When 1.45 < nt_1 < 1.55,
4 < Lθ34 < Lθ3
Lθ3는 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사된 광이 상기 제 1-3 면(1-3S)으로 입사될 때, 상기 제 1-3 면(1-1S)에서 출사되는 광과 상기 제 1-3 면(1-1S)의 수직벡터의 각도이다.Lθ3 is when the light reflected from the second reflection member 400 is incident on the 1-3 surface (1-3S), the light emitted from the 1-3 surface (1-1S) and the first -3 It is the angle of the vertical vector of the plane (1-1S).
[수학식 8][Equation 8]
1.65 < nt_1 < 1.75일 때,When 1.65 < nt_1 < 1.75,
3.5 < Lθ33.5 < Lθ3
[수학식 9][Equation 9]
1.85 < nt_1 < 1.95일 때,When 1.85 < nt_1 < 1.95,
3.2 < Lθ33.2 < Lθ3
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 7 내지 수학식 9를 만족할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되고, 상기 제 1-3 면(1-3S)에서 굴절되어 상기 제 1-2 면(1-2)으로 입사되는 광은 상기 제 1-2 면(1-2)에서 전반사되지 않고, 상기 광 가이드부(320) 방향으로 이동할 수 있다.The first reflective member 300 may satisfy Equation 7 to Equation 9. Therefore, the light reflected by the second reflection member 400, refracted at the 1-3 surface (1-3S), and incident on the 1-2 surface (1-2) is transmitted to the 1-2 surface (1-2). It is not totally reflected in (1-2) and can move in the direction of the light guide unit 320.
[수학식 10][Equation 10]
25° ≤ CR_1-2S ≤ 43°또는,25° ≤ CR_1-2S ≤ 43° or,
28° ≤ CR_1-2S ≤ 41°28° ≤ CR_1-2S ≤ 41°
CR_1-2S 상기 제 1-2 면(1-2S)의 임계각이다.CR_1-2S is the critical angle of the 1-2 surface (1-2S).
[수학식 11][Equation 11]
Lθ4 = θ2 + Lθ3Lθ4 = θ2 + Lθ3
Lθ4는 상기 제 1-2 면(1-2S)에서 출사되는 광과 상기 제 1-2 면(1-2S)의 수직벡터의 각도이다.Lθ4 is the angle between the light emitted from the 1-2 surface (1-2S) and the vertical vector of the 1-2 surface (1-2S).
[수학식 12][Equation 12]
Lθ5 = θ2 - Lθ3Lθ5 = θ2 - Lθ3
Lθ5는 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되어 상기 제 1-2 면(1-2S)으로 입사되는 광과 상기 제 1-2 면(1-2S)의 수직벡터의 각도이다.Lθ5 is the angle between the light reflected from the second reflection member 400 and incident on the 1-2 surface (1-2S) and the vertical vector of the 1-2 surface (1-2S).
[수학식 13][Equation 13]
32 ≤ θ2 ≤ 52 또는,32 ≤ θ2 ≤ 52 or,
36 ≤ θ2 ≤ 48 또는,36 ≤ θ2 ≤ 48 or,
40 ≤ θ2 ≤ 44 또는,40 ≤ θ2 ≤ 44 or,
41.5 ≤ θ2 ≤ 42.541.5 ≤ θ2 ≤ 42.5
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 11 내지 수학식 13을 만족할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 반사 부재(300)의 크기가 감소된다. 또한, 상기 제 1 반사 부재(300)의 내부에서 광이 모두 이동할 수 있다. 또한, 상기 제 2 반사 부재(400)로 입사되는 광은 상기 제 1-2 면(1-2S)에서 반사할 수 있다. 또한, 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되는 광은 상기 제 1-2 면(1-2S)에서 투과될 수 있다.The first reflective member 300 may satisfy Equations 11 to 13. Accordingly, the size of the first reflective member 300 is reduced. Additionally, all light can move within the first reflective member 300. Additionally, light incident on the second reflective member 400 may be reflected on the 1-2 surface 1-2S. Additionally, light reflected from the second reflective member 400 may be transmitted through the 1-2 surface 1-2S.
[수학식 14][Equation 14]
20°< θ400-TIR < 50°20°< θ 400-TIR < 50°
θ400-TIR은 상기 렌즈 모듈의 렌즈의 광축과 상기 제 1-2 면(1-2S)의 수직벡터의 각도이다.θ 400-TIR is the angle between the optical axis of the lens of the lens module and the vertical vector of the 1-2 surface (1-2S).
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 14를 만족할 수 있다. 따라서, 상기 렌즈 모듈에서 입사되는 광이 상기 제 1-2 면(1-2S)에서 투과되지 않고, 상기 제 2 반사 부재(400) 방향으로 전반사 한다.The first reflective member 300 may satisfy Equation 14. Accordingly, the light incident from the lens module is not transmitted through the 1-2 surface 1-2S, but is totally reflected in the direction of the second reflection member 400.
상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 1 내지 수학식 14 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 반사 부재(300)는 수학식 1 내지 수학식 14를 모두 만족할 수 있다.The first reflective member 300 may satisfy at least one of Equations 1 to 14. In detail, the first reflective member 300 may satisfy all of Equations 1 to 14.
이에 따라, 상기 제 2 반사 부재의 크기가 감소한다. 따라서, 상기 광학 부재(10)를 소형화할 수 있다. 또한, 상기 광학 모듈(2000)에서 출사되는 광의 수차를 보정하여 선명한 화질을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 2 반사 부재의 구동력이 감소한다. 따라서, 상기 광학 모듈을 저전력으로 구동할 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치의 구동 시간 및 수명이 향상된다.Accordingly, the size of the second reflective member is reduced. Therefore, the optical member 10 can be miniaturized. In addition, clear image quality can be created by correcting aberration of light emitted from the optical module 2000. Additionally, the driving force of the second reflective member decreases. Therefore, the optical module can be driven with low power. Accordingly, the driving time and lifespan of the display device are improved.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 광학 모듈의 일부분의 단면도이다.6 and 7 are cross-sectional views of a portion of an optical module according to an embodiment.
도 6 및 도 7을 참조하면, 각 부재의 수직 벡터, 광축 또는 연장선이 정의된다. 자세하게, 상기 출사 부재(500)의 제 2 수직 벡터(V2) 또는 제 2 수직 벡터(V2)의 연장선이 정의된다. 또한, 상기 제 2 반사 부재(400)의 제 1 수직 벡터(V1) 또는 제 1 수직 벡터(V1)의 연장선이 정의된다. 또한, 상기 렌즈 모듈의 광축(OA) 또는 광축(OA)의 연장선이 정의된다. 또한, 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1) 및 상기 제 2 반사 부재의 연장선(E2)이 정의된다. 상기 출사 부재(500)의 연장선(E1)은 상기 제 2 수직 벡터(V2) 수직하다. 상기 제 2 반사 부재의 연장선(E2)은 상기 제 1 수직 벡터(V1)와 수직하다.Referring to Figures 6 and 7, the vertical vector, optical axis, or extension line of each member is defined. In detail, the second vertical vector (V2) or an extension of the second vertical vector (V2) of the emitting member 500 is defined. Additionally, the first vertical vector (V1) or an extension of the first vertical vector (V1) of the second reflection member 400 is defined. Additionally, the optical axis (OA) or an extension of the optical axis (OA) of the lens module is defined. Additionally, an extension line E1 of the emitting member 500 and an extension line E2 of the second reflection member are defined. The extension line E1 of the emitting member 500 is perpendicular to the second vertical vector V2. The extension line E2 of the second reflective member is perpendicular to the first vertical vector V1.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제 1 반사 부재(300)는 상기 렌즈 모듈(200), 상기 제 2 반사 부재(400) 및 상기 출사 부재(500) 중 적어도 하나의 부재와 서로 이격한다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the first reflective member 300 is spaced apart from at least one of the lens module 200, the second reflective member 400, and the emitting member 500.
상기 제 1 반사 부재(300)는 상기 렌즈 모듈(400)과 이격한다. The first reflection member 300 is spaced apart from the lens module 400.
상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 렌즈 모듈(200) 사이의 거리(d2)는 상기 반사부(310)의 일면과 상기 광 가이드부(320)의 일면 사이의 거리(d1)와 다르다. 자세하게, 상기 거리(d2)는 상기 거리(d1)보다 크다.The distance d2 between the first reflective member 300 and the lens module 200 is different from the distance d1 between one surface of the reflector 310 and one surface of the light guide unit 320. In detail, the distance d2 is greater than the distance d1.
자세하게, 상기 거리(d2)는 0.1㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d2)는 0.3㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d2)는 0.1㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d2) 0.2㎜ 내지 0.3㎜일 수 있다.In detail, the distance d2 may be 0.1 mm or more. In more detail, the distance d2 may be 0.3 mm or more. In more detail, the distance d2 may be 0.1 mm to 0.5 mm. In more detail, the distance (d2) may be 0.2 mm to 0.3 mm.
상기 거리(d2)는 상기 반사부(310)에서 상기 렌즈 모듈(200)의 마지막 렌즈인 상기 제 2 렌즈(220)의 중심까지의 최소 거리이다.The distance d2 is the minimum distance from the reflector 310 to the center of the second lens 220, which is the last lens of the lens module 200.
상기 거리(d2)가 0.1㎜ 미만인 경우, 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 렌즈 모듈(200)이 공정 중 오차에 의해 접촉할 수 있다. 또한. 외부에서 상기 광학 부재(10)로 충격이 인가될 때, 상기 충격에 의해 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 렌즈 모듈(200)이 충돌될 수 있다.If the distance d2 is less than 0.1 mm, the first reflective member 300 and the lens module 200 may contact due to an error during the process. also. When an impact is applied to the optical member 10 from the outside, the first reflective member 300 and the lens module 200 may collide due to the impact.
상기 거리(d2)가 0.5㎜ 초과인 경우, 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 렌즈 모듈(200)의 거리가 불필요하게 증가한다. 따라서, 상기 광학 모듈의 크기가 증가할 수 있다.If the distance d2 is greater than 0.5 mm, the distance between the first reflection member 300 and the lens module 200 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 제 2 반사 부재(400)는 이격한다.The first reflective member 300 and the second reflective member 400 are spaced apart.
상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 제 2 반사 부재(400) 사이의 거리(d3)는 상기 거리(d1)와 다를 수 있다. 자세하게, 상기 거리(d3)는 상기 거리(d1)보다 크다.The distance d3 between the first reflective member 300 and the second reflective member 400 may be different from the distance d1. In detail, the distance d3 is greater than the distance d1.
자세하게, 상기 거리(d3)는 0.1㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d3)는 0.4㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d3)는 0.1㎜ 내지 0.6㎜일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d3)는 0.3㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다.In detail, the distance d3 may be 0.1 mm or more. In more detail, the distance d3 may be 0.4 mm or more. In more detail, the distance d3 may be 0.1 mm to 0.6 mm. In more detail, the distance d3 may be 0.3 mm to 0.5 mm.
상기 거리(d3)는 상기 반사부(310)에서 상기 제 2 반사 부재(400) 중심까지의 최소 거리이다.The distance d3 is the minimum distance from the reflector 310 to the center of the second reflection member 400.
상기 거리(d3)가 0.1㎜ 미만인 경우, 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 제 2 반사 부재(400)가 공정 중 오차에 의해 접촉할 수 있다. 또한. 외부에서 상기 광학 부재(10)로 충격이 인가될 때, 상기 충격에 의해 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 제 2 반사 부재(400)가 충돌할 수 있다.When the distance d3 is less than 0.1 mm, the first reflective member 300 and the second reflective member 400 may contact due to an error during the process. also. When an impact is applied to the optical member 10 from the outside, the first reflective member 300 and the second reflective member 400 may collide due to the impact.
상기 거리(d3)가 0.6㎜ 초과인 경우, 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 제 2 반사 부재(400)의 거리가 불필요하게 증가한다. 따라서, 상기 광학 모듈의 크기가 증가할 수 있다.When the distance d3 is greater than 0.6 mm, the distance between the first reflective member 300 and the second reflective member 400 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
상기 제 1 반사 부재(300)는 상기 출사 부재(500)와 이격한다. The first reflecting member 300 is spaced apart from the emitting member 500.
상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 출사 부재(500) 사이의 거리(d4)는 0.03㎜ 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 거리(d4)는 0.05㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d4)는 0.03㎜ 내지 0.08㎜일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d4)는 0.06㎜ 내지 0.07㎜일 수 있다. The distance d4 between the first reflecting member 300 and the emitting member 500 may be 0.03 mm or more. In detail, the distance d4 may be 0.05 mm or more. In more detail, the distance d4 may be 0.03 mm to 0.08 mm. In more detail, the distance d4 may be 0.06 mm to 0.07 mm.
상기 거리(d4)는 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 출사 부재(500) 사이의 최소 거리이다.The distance d4 is the minimum distance between the first reflecting member 300 and the emitting member 500.
상기 거리(d4)를 0.05㎜ 미만으로 하는 공정은 어려울 수 있다. 또한, 상기 거리(d4)가 0.05㎜ 미만인 경우, 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 출사 부재(500)가 공정 중 오차에 의해 접촉할 수 있다. 또한. 외부에서 상기 광학 부재(10)로 충격이 인가될 때, 상기 충격에 의해 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 출사 부재(500)가 충돌할 수 있다.The process of setting the distance (d4) to less than 0.05 mm may be difficult. Additionally, when the distance d4 is less than 0.05 mm, the first reflective member 300 and the emitting member 500 may contact due to an error during the process. also. When an impact is applied to the optical member 10 from the outside, the first reflection member 300 and the emitting member 500 may collide due to the impact.
상기 거리(d4)가 0.08㎜ 초과인 경우, 상기 제 1 반사 부재(300)와 상기 출사 부재(500)의 거리가 불필요하게 증가한다. 따라서, 상기 광학 모듈의 크기가 증가할 수 있다.If the distance d4 is greater than 0.08 mm, the distance between the first reflection member 300 and the emitting member 500 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
상기 제 2 반사 부재(400)는 기울어져서 배치된다. 자세하게, 상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 출사 부재(500) 방향으로 기울어진다. 상기 제 2 반사 부재(400)의 기울기는 상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 출사 부재(500)의 각도이다. 자세하게, 상기 제 2 반사 부재(400)의 제 1 수직 벡터(V1)가 정의된다. 또한, 상기 출사 부재(500)의 제 2 수직 벡터(V2)가 정의된다. 상기 제 2 반사 부재(400)의 기울기는 상기 제 1 수직 벡터(V1)와 상기 제 2 수직 벡터(V2)의 각도이다.The second reflective member 400 is disposed at an angle. In detail, the second reflection member 400 is inclined toward the emitting member 500. The inclination of the second reflecting member 400 is the angle between the second reflecting member 400 and the emitting member 500. In detail, the first vertical vector V1 of the second reflective member 400 is defined. Additionally, a second vertical vector (V2) of the emitting member 500 is defined. The inclination of the second reflective member 400 is the angle between the first vertical vector (V1) and the second vertical vector (V2).
상기 제 1 수직 벡터(V1)와 상기 제 2 수직 벡터(V2)의 각도는 설정된 크기를 가진다.The angle between the first vertical vector (V1) and the second vertical vector (V2) has a set size.
상기 제 1 수직 벡터(V1)와 상기 제 2 수직 벡터(V2)의 각도(θ4)는 10° 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 각도(θ4)는 20° 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 각도(θ4)는 10°내지 30°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 각도(θ4)는 15°내지 20°일 수 있다.The angle θ4 between the first vertical vector V1 and the second vertical vector V2 may be 10° or more. In detail, the angle θ4 may be 20° or more. In more detail, the angle θ4 may be 10° to 30°. In more detail, the angle θ4 may be 15° to 20°.
또한, 상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 각도 범위로 상기 출사 부재(500) 방향으로 기울어진다. 또한, 상기 제 2 반사 부재(400)의 입사광과 반사광은 상기 수학식 6을 만족한다.Additionally, the second reflection member 400 is inclined toward the emitting member 500 in the above angle range. Additionally, the incident light and reflected light of the second reflective member 400 satisfy Equation 6 above.
상기 제 2 반사 부재(400)는 설정된 범위의 각도로 기울어져서 배치된다. 따라서, 상기 제 1 반사 부재(300)에서 상기 제 2 반사 부재(400)로 입사되는 광은 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사된다. 또한, 반사된 광은 상기 제 1 반사 부재(300)로 입사된다. 즉, 상기 제 1 반사 부재(300)는 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 제 2 반사 부재(400) 사이에 배치된다. 상기 제 2 반사 부재(400)에서 반사되는 광은 상기 제 2 반사 부재(400)가 작은 각도로 기울어져도, 상기 제 1 반사 부재에 의해 상기 제 1 반사 부재(300)를 통과하면서 상기 출사 부재(500)로 안정적으로 입사될 수 있다.The second reflective member 400 is disposed at an angle within a set range. Accordingly, light incident from the first reflective member 300 to the second reflective member 400 is reflected by the second reflective member 400. Additionally, the reflected light is incident on the first reflective member 300. That is, the first reflective member 300 is disposed between the lens module 200 and the second reflective member 400. The light reflected from the second reflecting member 400 passes through the first reflecting member 300 by the first reflecting member even if the second reflecting member 400 is tilted at a small angle and is emitted by the emitting member ( 500), you can be hired stably.
상기 제 2 반사 부재(400)는 작은 각도로 기울어진다. 따라서, 상기 제 2 반사 부재(400)가 상기 제 1 반사 부재(300) 및 상기 제 2 하우징(1200)과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제2 하우징의 제 2 면(1202S)은 상기 제 2 하우징의 제 1 면(1201S)에 대해 일정한 각도로 기울어진다. 상기 제 1 면(1201S)과 상기 제 2 면(1202S)의 각도는 110° 보다 크고 130° 보다 작다.The second reflective member 400 is inclined at a small angle. Accordingly, the second reflective member 400 can be prevented from contacting the first reflective member 300 and the second housing 1200. Additionally, the second surface 1202S of the second housing is inclined at a certain angle with respect to the first surface 1201S of the second housing. The angle between the first surface 1201S and the second surface 1202S is greater than 110° and less than 130°.
상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 제 2 하우징(1200)과 이격한다.The second reflective member 400 is spaced apart from the second housing 1200.
상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 제 2 하우징(1200) 사이의 거리(d5)는 0.7㎜ 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 거리(d5)는 0.9㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d5)는 0.7㎜ 내지 1.2㎜일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d5)는 1.0㎜ 내지 1.1㎜일 수 있다. The distance d5 between the second reflection member 400 and the second housing 1200 may be 0.7 mm or more. In detail, the distance d5 may be 0.9 mm or more. In more detail, the distance d5 may be 0.7 mm to 1.2 mm. In more detail, the distance d5 may be 1.0 mm to 1.1 mm.
상기 거리(d5)는 상기 제 2 반사 부재(400)의 중심에서 상기 제 2 하우징(1200)의 내측면 까지의 거리이다.The distance d5 is the distance from the center of the second reflection member 400 to the inner surface of the second housing 1200.
상기 거리(d5)가 0.7㎜ 미만인 경우, 상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 제 2 하우징(1200)이 공정 중 오차에 의해 접촉될 수 있다. 또한. 외부에서 상기 광학 부재(10)로 충격이 인가될 때, 상기 충격에 의해 상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 제 2 하우징(1200)이 충돌할 수 있다.If the distance d5 is less than 0.7 mm, the second reflection member 400 and the second housing 1200 may contact due to an error during the process. also. When an impact is applied to the optical member 10 from the outside, the second reflection member 400 and the second housing 1200 may collide due to the impact.
상기 거리(d5)가 1.2㎜ 초과인 경우, 상기 제 2 반사 부재(400)와 상기 제 2 하우징(1200) 사이의 거리가 불필요하게 증가한다. 따라서, 상기 광학 모듈의 크기가 증가할 수 있다.When the distance d5 is greater than 1.2 mm, the distance between the second reflection member 400 and the second housing 1200 increases unnecessarily. Accordingly, the size of the optical module can be increased.
상기 렌즈 모듈(200)은 기울어져서 배치된다. 자세하게, 상기 렌즈 모듈(200)은 상기 출사 부재(500) 방향으로 기울어진다. 상기 렌즈 모듈(200)의 기울기는 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)의 각도이다. 자세하게, 상기 출사 부재(500)의 제 2 수직 벡터(V2)가 정의된다. 또한, 상기 렌즈 모듈(200)의 광축(OA)을 정의한다. 상기 렌즈 모듈(200)의 기울기는 상기 제 2 수직 벡터(V2)의 연장선과 상기 광축(OA)의 연장선의 각도이다.The lens module 200 is disposed at an angle. In detail, the lens module 200 is tilted in the direction of the emitting member 500. The inclination of the lens module 200 is the angle between the lens module 200 and the emitting member 500. In detail, the second vertical vector V2 of the emitting member 500 is defined. Additionally, the optical axis (OA) of the lens module 200 is defined. The inclination of the lens module 200 is the angle between the extension line of the second vertical vector (V2) and the extension line of the optical axis (OA).
상기 제 2 수직 벡터(V2)와 상기 광축(OA)의 각도는 설정된 크기를 가진다.The angle between the second vertical vector (V2) and the optical axis (OA) has a set size.
상기 제 2 수직 벡터(V2)와 상기 광축(OA)의 각도(θ5)는 50° 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 각도(θ5)는 55° 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 각도(θ5)는 50° 내지 70°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 각도(θ5)는 58° 내지 63°일 수 있다.The angle θ5 between the second vertical vector V2 and the optical axis OA may be 50° or more. In detail, the angle θ5 may be 55° or more. In more detail, the angle θ5 may be 50° to 70°. In more detail, the angle θ5 may be 58° to 63°.
상기 각도(θ5)가 50° 이하인 경우, 상기 광원 부재(100)로부터 출사된 광을 상기 렌즈 모듈(200)로 입사하는 상기 제1 렌즈(210)가 상기 제 2 하우징의 제 3면(1203S)과 멀어진다. 이에 따라, 상기 광학 모듈(2000)의 크기가 증가한다.When the angle θ5 is 50° or less, the first lens 210, which makes light emitted from the light source member 100 incident on the lens module 200, is on the third surface 1203S of the second housing. become distant from Accordingly, the size of the optical module 2000 increases.
상기 각도(θ5)가 70° 이상인 경우, 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 제 2 하우징의 제3면(1203S)과 매우 가깝게 배치된다. 따라서, 상기 광원 부재(100)를 배치하기 위한 공간이 좁아진다. 따라서, 상기 광원 부재(100)를 조립하는 것이 어려워진다. When the angle θ5 is greater than 70°, the first lens 210 is disposed very close to the third surface 1203S of the second housing. Accordingly, the space for arranging the light source member 100 becomes narrow. Therefore, it becomes difficult to assemble the light source member 100.
상기 제 1 렌즈(210)와 상기 광원 부재(100) 사이에는 적어도 하나의 반사 부재(미도시)가 더 배치될 수 있다. 상기 반사 부재는 상기 광원 부재(100)에서 출사된 광을 상기 제 1 렌즈(210)로 반사할 수 있다. 상기 각도(θ5)가 70° 이상이면 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 제 2 하우징의 제 3 면(1203S)과 매우 가깝게 배치된다. 따라서, 상기 반사 부재를 배치하기 위한 공간이 좁아진다. 따라서, 상기 반사 부재(미도시)를 조립하기 어려워진다.At least one reflective member (not shown) may be further disposed between the first lens 210 and the light source member 100. The reflective member may reflect light emitted from the light source member 100 to the first lens 210 . When the angle θ5 is greater than 70°, the first lens 210 is disposed very close to the third surface 1203S of the second housing. Accordingly, the space for arranging the reflective member becomes narrow. Therefore, it becomes difficult to assemble the reflective member (not shown).
상기 렌즈 모듈(200)의 광축(OA)과 상기 제 2 반사 부재(400)는 설정된 범위의 각도를 가진다.The optical axis OA of the lens module 200 and the second reflective member 400 have an angle within a set range.
상기 렌즈 모듈(200)의 광축(OA)과 상기 제 2 반사 부재(400)의 제 1 수직 벡터(V1)의 각도(θ6)는 90°이하일 수 있다. 자세하게, 상기 각도(θ6)는 80°이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 각도(θ6)는 70°내지 105°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 각도(θ6)는 75°내지 98°일 수 있다.The angle θ6 between the optical axis OA of the lens module 200 and the first vertical vector V1 of the second reflective member 400 may be 90° or less. In detail, the angle θ6 may be 80° or less. In more detail, the angle θ6 may be 70° to 105°. In more detail, the angle θ6 may be 75° to 98°.
상기 각도(θ6)가 70° 미만 또는 105° 초과인 경우, 상기 렌즈 모듈(200)에서 출사되는 광이 상기 제 1 반사 부재(300)에서 반사된다. 이에 따라, 상기 제 2 반사 부재(400)로 입사되는 광과 반사되는 광이 서로 중첩할 수 있다.When the angle θ6 is less than 70° or more than 105°, light emitted from the lens module 200 is reflected by the first reflection member 300. Accordingly, light incident on the second reflective member 400 and light reflected may overlap with each other.
상기 (θ6)가 70° 미만일 경우, 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 제 2 하우징의 제 3 면(1203S)와 멀어진다. 따라서, 상기 광학 모듈(2000)의 크기가 증가한다. 상기 (θ6)가 105° 초과할 경우, 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 제 2 하우징의 제 3면(1203S)과 매우 가깝게 배치된다. 따라서, 상기 광원 부재(100) 또는 상기 반사 부재(미도시)를 배치할 공간이 좁아진다. 따라서, 상기 광원 부재(100) 및 상기 반사 부재(미도시)를 조립하기 어려워진다. When (θ6) is less than 70°, the first lens 210 moves away from the third surface 1203S of the second housing. Accordingly, the size of the optical module 2000 increases. When (θ6) exceeds 105°, the first lens 210 is disposed very close to the third surface 1203S of the second housing. Accordingly, the space for arranging the light source member 100 or the reflective member (not shown) becomes narrow. Accordingly, it becomes difficult to assemble the light source member 100 and the reflective member (not shown).
상기 각도 범위를 만족하는 렌즈 모듈(200)을 배치하기 위해 상기 제 2 하우징의 제 3 면(1203S)은 돌출부(P1)를 포함한다. 상기 돌출부(P1)는 상기 출사 부재(500) 외측 방향으로 돌출된다. 상기 돌출부(P1)는 상기 출사 부재(500)보다 외측으로 더 돌출된다.In order to place the lens module 200 that satisfies the angle range, the third surface 1203S of the second housing includes a protrusion P1. The protrusion P1 protrudes outward from the emitting member 500 . The protrusion P1 protrudes further outward than the emitting member 500 .
상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)는 설정된 거리로 이격한다. 자세하게, 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)의 거리(d6)는 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)의 상기 제 1 수직벡터 방향의 최소 거리이다.The lens module 200 and the emitting member 500 are spaced apart from each other at a set distance. In detail, the distance d6 between the lens module 200 and the emitting member 500 is the minimum distance between the lens module 200 and the emitting member 500 in the first vertical vector direction.
상기 거리(d6)는 0.8㎜ 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 거리(d6)는 0.9㎜ 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d6)는 0.8㎜ 내지 1.2㎜일 수 있다. 더 자세하게, 상기 거리(d6)는 0.9㎜ 내지 1.1㎜일 수 있다.The distance d6 may be 0.8 mm or more. In detail, the distance d6 may be 0.9 mm or more. In more detail, the distance d6 may be 0.8 mm to 1.2 mm. In more detail, the distance d6 may be 0.9 mm to 1.1 mm.
이하, 도 8 내지 도 15를 참조하여, 상기 반사 부재를 포함하는 광학 모듈과 상기 반사 부재를 포함하지 않은 광학 모듈을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 8 to 15, an optical module including the reflective member and an optical module not including the reflective member will be described.
도 8 및 도 13을 참조하면, 상기 광학 모듈은 반사 부재를 포함한다. 제 2 렌즈(220)는 상기 제 1 렌즈(210)보다 상기 출사 부재(500)에 가깝게 배치된다.Referring to Figures 8 and 13, the optical module includes a reflective member. The second lens 220 is disposed closer to the emitting member 500 than the first lens 210.
상기 렌즈 모듈(200)과 제 2 반사 부재(400) 사이에 제 1 반사 부재(300)가 배치된다. 이에 따라, 상기 광학 모듈의 성능을 유지하면서 내부 부품의 조립이 용이해진다. 또한, 광학 모듈이 소형화된다.A first reflective member 300 is disposed between the lens module 200 and the second reflective member 400. Accordingly, assembly of internal components becomes easy while maintaining the performance of the optical module. Additionally, the optical module is miniaturized.
상기 렌즈 모듈(200)의 제 1 렌즈(210)가 출사 부재(500)가 멀어지면, 상기 광학 모듈의 성능을 유지된다. 또한, 조립이 용이해지고 소형화된다. 즉, 상기 제 1 렌즈(210)는 상기 출사 부재(500)를 향하지 않도록 배치되야 한다. When the first lens 210 of the lens module 200 moves away from the emitting member 500, the performance of the optical module is maintained. Additionally, assembly becomes easier and miniaturization occurs. That is, the first lens 210 must be arranged so as not to face the emitting member 500.
상기 제 1 렌즈(210)는 상기 광원 부재(100)와 가깝게 배치된다. 상기 제 1 렌즈(210)와 상기 출사 부재(500)가 인접하면, 상기 반사 부재가 배치되는 공간이 좁아진다. 이에 따라, 광학 모듈의 조립이 어려워진다. The first lens 210 is disposed close to the light source member 100. When the first lens 210 and the emitting member 500 are adjacent to each other, the space in which the reflecting member is disposed becomes narrow. Accordingly, assembly of the optical module becomes difficult.
즉, 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 출사 부재(500)를 향하여 배치되면, 상기 제 1 렌즈(210)와 상기 출사 부재(500) 사이에 상기 광원 부재(100) 또는 상기 반사 부재가 배치된다. 따라서, 제약 조건이 많아지므로, 조립이 용이하지 않다. 특히 상기 출사 부재(500)와 접촉하지 않으면서 상기 렌즈 모듈(200)에 광을 입사할 수 있도록 조립해야 한다. 따라서, 조립 조건이 많아지므로 조립이 어려워진다.That is, when the first lens 210 is disposed toward the emitting member 500, the light source member 100 or the reflecting member is disposed between the first lens 210 and the emitting member 500. . Therefore, as the constraints increase, assembly is not easy. In particular, it must be assembled so that light can enter the lens module 200 without contacting the emitting member 500. Therefore, assembling conditions increase and assembly becomes difficult.
반면에, 상기 제 1 렌즈(210)와 상기 출사 부재(500)가 멀어지면, 상기 광원 부재(100) 또는 추가의 반사 부재가 상기 출사 부재(500)와 상기 렌즈 모듈(200) 사이에 배치되지 않는다. 따라서 조립이 용이해진다.On the other hand, when the first lens 210 and the emitting member 500 are separated, the light source member 100 or an additional reflective member is not disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. No. Therefore, assembly becomes easier.
즉, 상기 출사 부재(500)와 상기 제 1 렌즈(210)의 거리가 상기 출사 부재(500)와 상기 제 2 렌즈(220)의 거리보다 멀어지면, 상기 광원 부재(100) 또는 추가의 반사 부재가 상기 출사 부재(500)와 상기 렌즈 모듈(200) 사이에 배치되지 않는다. 따라서 조립이 용이해진다.That is, when the distance between the emitting member 500 and the first lens 210 is greater than the distance between the emitting member 500 and the second lens 220, the light source member 100 or the additional reflecting member is not disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. Therefore, assembly becomes easier.
즉, 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 출사 부재(500)를 향하지 않도록 배치되면, 상기 광원 부재(100) 또는 추가의 반사 부재가 상기 출사 부재(500)와 상기 렌즈 모듈(200) 사이에 배치되지 않는다. 따라서 조립이 용이해진다. That is, when the first lens 210 is arranged not to face the emitting member 500, the light source member 100 or an additional reflecting member is disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. It doesn't work. Therefore, assembly becomes easier.
도 8 및 도 13과 같이 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 제 2 반사 부재(400) 사이에 반사 부재가 배치되는 경우, 상기 제 1 렌즈(210)가 상기 출사 부재(500)를 향하지 않도록 배치할 수 있다. When a reflective member is disposed between the lens module 200 and the second reflective member 400 as shown in FIGS. 8 and 13, the first lens 210 may be disposed so as not to face the emitting member 500. You can.
도 9, 도 10 및 도 14는 반사 부재 없이 렌즈 모듈을 배치하는 경우를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 상기 광원 부재를 배치할 수 없도록 설계된다. 도 10 및 도 14를 참조하면, 상기 광원 부재 또는 반사 부재가 상기 출사 부재(500)와 상기 렌즈 모듈(200) 사이에 배치된다. 따라서, 조립이 용이하지 않다. 따라서, 광학 모듈은 소형화 되지만 조립이 용이하지 않다.FIGS. 9, 10, and 14 are diagrams illustrating cases where the lens module is arranged without a reflective member. Referring to FIG. 9, it is designed so that the light source member cannot be placed. Referring to FIGS. 10 and 14 , the light source member or reflection member is disposed between the emitting member 500 and the lens module 200. Therefore, assembly is not easy. Therefore, the optical module is miniaturized, but assembly is not easy.
도 11, 도 12 및 도 15는 반사 부재를 배치하지 않고 상기 렌즈 모듈(200)이 상기 출사 부재를 향하지 않도록 배치하는 경우를 도시한 도면이다. 도 11, 도 12 및 도 15를 참조하면, 상기 반사 부재를 배치하지 않아도 상기 출사 부재(500)와 상기 제 1 렌즈(210)의 거리가 상기 출사 부재(500)와 상기 제 2 렌즈(220)의 거리보다 멀어지도록 배치할수 있다. 따라서, 상기 광원 부재(100) 또는 상기 추가 반사 부재가 상기 출사 부재(500)와 인접하지 않도록 배치할 수 있다. 따라서, 조립이 용이할 수 있다 그러나, 상기 광학 모듈이 소형화되지 않는다. 즉, 상기 반사 부재를 배치하지 않고, 상기 렌즈 모듈(200)이 상기 출사 부재(500)를 향하지 않도록 배치하는 경우, 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500) 사이가 멀어진다. 따라서, 상기 광학 모듈이 소형화되지 않는다.FIGS. 11, 12, and 15 are diagrams illustrating a case in which the lens module 200 is arranged not to face the emitting member without a reflective member. Referring to FIGS. 11, 12, and 15, even if the reflective member is not disposed, the distance between the emitting member 500 and the first lens 210 is the same as the distance between the emitting member 500 and the second lens 220. It can be placed farther than the distance of . Accordingly, the light source member 100 or the additional reflective member may be arranged so as not to be adjacent to the emitting member 500. Therefore, assembly may be easy. However, the optical module is not miniaturized. That is, if the reflective member is not disposed and the lens module 200 is disposed not to face the emitting member 500, the distance between the lens module 200 and the emitting member 500 becomes distant. Therefore, the optical module is not miniaturized.
즉, 상기 제 1 반사 부재(300)가 제 2 반사 부재 사이에 배치되므로, 광학 모듈의 성능을 유지하면서 조립의 용이해진다. 또한, 광학 부재가 소형화된다.That is, since the first reflective member 300 is disposed between the second reflective members, assembly is facilitated while maintaining the performance of the optical module. Additionally, the optical member is miniaturized.
한편, 상기 제 2 반사 부재(400)는 상기 제 1 수직 벡터(V1)와 상기 제 2 수직 벡터(V2)의 설정된 각도로 기울어진다. 또한, 상기 렌즈 모듈(200)은 상기 제 2 수직 벡터(V2)와 상기 광축(OA)의 설정된 각도로 기울어진다.Meanwhile, the second reflective member 400 is inclined at a set angle between the first vertical vector (V1) and the second vertical vector (V2). Additionally, the lens module 200 is tilted at a set angle between the second vertical vector (V2) and the optical axis (OA).
즉, 실시예에 따른 광학 모듈은 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 제 2 반사 부재(400) 사이에 제 1 반사 부재(300)를 배치한다. 따라서, 상기 제 2 반사 부재(400) 및 상기 렌즈 모듈(200)의 기울기 각도를 모두 만족할 수 있다.That is, the optical module according to the embodiment arranges the first reflective member 300 between the lens module 200 and the second reflective member 400. Accordingly, both the tilt angles of the second reflection member 400 and the lens module 200 can be satisfied.
상기 제 1 반사 부재(300)를 포함하지 않는 도 10을 참조하면, 상기 제 2 반사 부재(400)의 기울기 각도는 만족한다. 그러나, 상기 렌즈 모듈(200)의 기울기 각도는 만족하지 않는다.Referring to FIG. 10 that does not include the first reflective member 300, the tilt angle of the second reflective member 400 is satisfactory. However, the tilt angle of the lens module 200 is not satisfactory.
상기 제 1 반사 부재(300)를 포함하지 않는 도 12를 참조하면, 상기 렌즈 모듈(200)의 기울기 각도는 만족한다. 그러나, 상기 제 2 반사 부재(400)의 기울기 각도는 만족하지 않는다.Referring to FIG. 12 that does not include the first reflection member 300, the tilt angle of the lens module 200 is satisfactory. However, the tilt angle of the second reflective member 400 is not satisfactory.
상기 제 2 반사 부재(400) 및 상기 렌즈 모듈(200)의 기울기 각도를 모두 만족할 때, 상기 제 2 반사 부재(400)로 입사되는 광과 반사되는 광의 중첩을 방지할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학 모듈은 향상된 해상력을 유지할 수 있다. 또한, 상기 광학 부재의 조립이 용이해진다. 또한, 상기 광학 부재가 소형화된다.When both the tilt angles of the second reflective member 400 and the lens module 200 are satisfied, overlapping of light incident on the second reflective member 400 and light reflected can be prevented. As a result, the optical module can maintain improved resolution. Additionally, assembly of the optical member becomes easy. Additionally, the optical member is miniaturized.
상기 광학 부재의 광학 성능은 선명한 화면을 디스플레이하는 것이다. 즉, 상기 광학 성능은 상기 광원 부재에서 생성된 광이 상기 출사 부재(500)로 출사할 때, 광손실, 수차 및 왜곡 특성을 최소화하는 것이다. 이에 의해, 상기 출사 부재에 노이즈 없이 빛을 전달할 수 있다. The optical performance of the optical member is to display a clear screen. That is, the optical performance is to minimize light loss, aberration, and distortion characteristics when light generated from the light source member is emitted to the emitting member 500. As a result, light can be transmitted to the emitting member without noise.
상기 제 2 반사 부재(400)의 각도가 상기 범위를 벗어나는 경우, 상기 렌즈 모듈(200)의 각도도 벗어난다. 이에 따라, 상기 출사 부재와 상기 렌즈 모듈이 가깝게 배치된다. 따라서, 상기 광원 부재 또는 추가 반사 부재를 배치할 공간이 좁아진다. 따라서, 광학 모듈의 조립의 매우 어려워진다. 또한, 상기 출사 부재와 상기 렌즈 모듈이 매우 멀어진다. 따라서, 상기 광학 부재가 소형화되지 않는다.If the angle of the second reflection member 400 is out of the range, the angle of the lens module 200 is also out of the range. Accordingly, the emission member and the lens module are disposed close to each other. Accordingly, the space for arranging the light source member or the additional reflective member becomes narrow. Therefore, assembly of the optical module becomes very difficult. Additionally, the emitting member and the lens module become very far apart. Therefore, the optical member is not miniaturized.
상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)의 각도 및 거리는 상기 광학 부재의 성능, 조립 용이성 및 소형화를 위한 조건이다. The angle and distance between the lens module 200 and the emitting member 500 are conditions for performance, ease of assembly, and miniaturization of the optical member.
도 10을 참조하면, 상기 출사 부재(500)와 상기 제 2 렌즈(220) 사이의 최단 거리를 만족한다. 그러나, 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)의 각도는 만족하지 않는다. 이에 따라, 광학 모듈을 소형화할 수 있다. 그러나, 조립이 어려워진다.Referring to FIG. 10, the shortest distance between the emitting member 500 and the second lens 220 is satisfied. However, the angle between the lens module 200 and the emitting member 500 is not satisfactory. Accordingly, the optical module can be miniaturized. However, assembly becomes difficult.
도 12를 참조하면, 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 출사 부재(500)의 각도를 만족한다. 그러나, 상기 출사 부재(500)와 상기 제 2 렌즈(220) 사이의 최단 거리는 만족하지 않는다. 이에 따라, 광학 모듈의 조립이 용이해진다. 그러나, 소형화가 여려워진다.Referring to FIG. 12, the angle between the lens module 200 and the emitting member 500 is satisfied. However, the shortest distance between the emitting member 500 and the second lens 220 is not satisfactory. Accordingly, assembly of the optical module becomes easier. However, miniaturization becomes difficult.
즉, 상기 렌즈 모듈(200)과 상기 제 2 반사 부재(400) 사이에 상기 제 1 반사 부재(300)를 배치하는 경우에만 상기 렌즈 모듈과 상기 출사 부재는 상기 경사각도 조건 및 상기 거리 조건을 만족한다. 따라서, 광학 모듈을 소형화할 수 있고, 용이하게 조립할 수 있다.That is, only when the first reflective member 300 is disposed between the lens module 200 and the second reflective member 400, the lens module and the emission member satisfy the inclination angle condition and the distance condition. do. Therefore, the optical module can be miniaturized and easily assembled.
상기 출사 부재(500)와 상기 제 2 렌즈(220) 사이의 최단 거리가 상기 범위를 벗어나는 경우, 상기 출사 부재와 상기 렌즈 모듈 사이의 거리가 가까워진다. 따라서, 광학 모듈의 조립 및 소형화가 어려워진다.When the shortest distance between the emitting member 500 and the second lens 220 is outside the range, the distance between the emitting member and the lens module becomes closer. Therefore, assembly and miniaturization of the optical module become difficult.
이하, 도 16 내지 도 18을 참조하여 광학 부재의 구동방법을 설명한다.Hereinafter, a method of driving an optical member will be described with reference to FIGS. 16 to 18.
상기 광학 부재는 수평 및/또는 수직 방향으로 회전하는 멤스 스캐너를 포함한다. 상기 멤스 스캐너가 원하는 방향 또는 크기로 회전하지 않는 경우, 상기 출사 부재로 이동하는 광의 특성이 변한다. 예를 들어, 상기 출사 부재로 이동하는 광이 충분한 크기로 확산되지 않을 수 있다. 또는 광의 세기가 특정 영역에서 집중될 수 있다. 이에 따라, 상기 광에 의해 사용자의 시력이 감소될 수 있다.The optical member includes a MEMS scanner that rotates in horizontal and/or vertical directions. If the MEMS scanner does not rotate in a desired direction or size, the characteristics of light moving to the emitting member change. For example, light traveling to the emitting member may not be diffused to a sufficient size. Alternatively, the intensity of light may be concentrated in a specific area. Accordingly, the user's vision may be reduced by the light.
이하에서는, 상기 문제점을 해결할 수 있는 광학 부재의 구동방법을 설명한다.Below, a method of driving an optical member that can solve the above problems will be described.
도 16은 제 1 실시예에 따른 광학 부재의 구동방법의 순서도이다. 예를 들어, 도 16은 프로젝터의 구동방법의 순서도이다.16 is a flowchart of a method of driving an optical member according to the first embodiment. For example, Figure 16 is a flowchart of a method of driving a projector.
상기 광학 부재의 구동방법은 프로젝터의 전원을 온(ON)하는 단계(ST10), 액추에이터에 전류를 인가하는 단계(ST20), 센서부가 미러의 출력 파형을 센싱하는 단계(ST30) 및 입력 파형과 출력 파형을 비교하는 단계(ST40)를 포함한다.The method of driving the optical member includes turning on the power of the projector (ST10), applying current to the actuator (ST20), sensing the output waveform of the mirror by the sensor unit (ST30), and comparing the input waveform and the output It includes a step of comparing waveforms (ST40).
먼저, 프로젝터(1000)의 전원을 온(ON)한다. 상기 프로젝터(1000)의 전원이 온 되면, 상기 광원 부재(100)에서 광이 출사된다. 자세하게, 상기 광원 부재(100)에서는 레이저가 출사된다. 더 자세하게, 상기 광원 부재(100)에서 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 광이 출사된다.First, turn on the power of the projector 1000. When the projector 1000 is turned on, light is emitted from the light source member 100. In detail, a laser is emitted from the light source member 100. In more detail, light including red light, green light, and blue light is emitted from the light source member 100.
상기 광원 부재(100)에서 출사되는 광은 상기 렌즈 모듈(200)을 통과하고, 상기 반사 부재(300, 400)에서 반사되어, 상기 출사 부재(500)로 이동한다.Light emitted from the light source member 100 passes through the lens module 200, is reflected by the reflecting members 300 and 400, and moves to the emitting member 500.
이어서, 상기 프로젝터(1000)에 설정된 범위의 전류를 인가한다. 자세하게, 상기 반사 부재(300)를 회전하기 위한 전류가 인가된다. 이에 의해, 상기 액츄에이터에 전류가 인가된다. 상기 액츄에이터에는 설정된 범위의 전류가 인가된다. 자세하게, 상기 액츄에이터에 전류를 인가하기 전에 상기 미러(320)를 회전하기 위한 기준 파형이 설정된다. 예를 들어, 상기 기준 파형은 상기 미러(320)가 Torsional 구동이 되는 파형일 수 있다. 즉, 상기 기준 파형은 입력 파형이 된다, 이후에 상기 입력 파형은 상기 센서부에서 센싱되는 출력 파형과 비교된다.Next, a current within a set range is applied to the projector 1000. In detail, a current to rotate the reflective member 300 is applied. Thereby, current is applied to the actuator. A current within a set range is applied to the actuator. In detail, a reference waveform for rotating the mirror 320 is set before applying current to the actuator. For example, the reference waveform may be a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. That is, the reference waveform becomes the input waveform. The input waveform is then compared with the output waveform sensed by the sensor unit.
상기 액츄에이터에는 상기 기준 파형을 발생할 수 있는 크기의 전류가 인가된다.A current of a magnitude capable of generating the reference waveform is applied to the actuator.
이어서, 상기 센서부가 미러의 구동을 센싱한다. 도 17을 참조하면, 상기 센서부(330)는 상기 미러(320)와 인접하여 배치된다. 상기 센서부(330)는 상부에 배치되는 제 1 센서부(331) 및 하부에 배치되는 제 2 센서부(332)를 포함한다. 상기 제 1 센서부(331) 및 상기 제 2 센서부(332)는 상기 액츄에이터에 의해 구동하는 미러(320)의 움직임을 센싱한다. 자세하게, 상기 제 1 센서부(331) 및 상기 제 2 센서부(332)는 상기 미러(320)의 위치 변화를 센싱한다. 상기 제 1 센서부(331) 및 상기 제 2 센서부(332)는 PZR 센서를 포함할 수 있다.Next, the sensor unit senses the driving of the mirror. Referring to FIG. 17, the sensor unit 330 is disposed adjacent to the mirror 320. The sensor unit 330 includes a first sensor unit 331 disposed at the top and a second sensor unit 332 disposed at the bottom. The first sensor unit 331 and the second sensor unit 332 sense the movement of the mirror 320 driven by the actuator. In detail, the first sensor unit 331 and the second sensor unit 332 sense a change in the position of the mirror 320. The first sensor unit 331 and the second sensor unit 332 may include a PZR sensor.
이에 따라, 상기 센서부(330)는 인가되는 전류에 따른 출력 파형을 형성할 수 있다.Accordingly, the sensor unit 330 can form an output waveform according to the applied current.
이어서, 상기 입력 파형과 상기 출력 파형을 비교한다. 상기 입력 파형은 상기 기준 파형이다. 즉, 상기 입력 파형은 상기 미러(320)가 Torsional 구동되는 파형이다. 또한, 상기 출력 파형은 상기 액추에이터에 의해 움직이는 상기 미러(320)를 상기 센서부(330)에 의해 센싱한 파형이다.Next, the input waveform and the output waveform are compared. The input waveform is the reference waveform. That is, the input waveform is a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. Additionally, the output waveform is a waveform obtained by sensing the mirror 320 moved by the actuator by the sensor unit 330.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형을 비교하는 단계에 의해 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 일치 여부를 판단한다.It is determined whether the input waveform and the output waveform match by comparing the input waveform and the output waveform.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형이 일치하는 경우, 상기 프로젝터의 온 상태를 유지한다.When the input waveform and the output waveform match, the projector maintains the on state.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형이 불일치하는 경우, 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이를 확인한다. 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 미만인 경우 상기 프로젝터의 온 상태를 유지한다. 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 이상인 경우 상기 프로젝터의 전원을 오프(OFF)한다.If the input waveform and the output waveform do not match, the difference between the input waveform and the output waveform is checked. If the difference between the input waveform and the output waveform is less than 200 codes, the projector is maintained in the on state. If the difference between the input waveform and the output waveform is 200 codes or more, the projector is turned off.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 이상인 경우, 상기 반사 부재(300, 400)에서 반사되는 광의 세기가 국부 영역에 집중될 수 있다. 이에 의해 사용자의 시력에 영향을 줄 수 있다.When the difference between the input waveform and the output waveform is 200 codes or more, the intensity of light reflected from the reflective members 300 and 400 may be concentrated in a local area. This may affect the user's vision.
이어서, 도 18을 참조하여 제 2 실시예에 따른 광학 부재의 구동방법을 설명한다.Next, a method of driving an optical member according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 18.
제 2 실시예에 따른 프로젝터 구동방법은 프로젝터의 전원을 온(ON)하는 단계(ST10), 액추에이터에 전류를 인가하는 단계(ST20), 센서부가 미러의 출력 파형을 센싱하는 단계(ST30), 입력 파형과 출력 파형을 비교하는 단계(ST40), 입력 파형과 출력 파형의 차이를 확인하는 단계(ST50) 및 입력 파형과 출력 파형의 차이를 보정하는 단계(ST50)를 포함한다.The projector driving method according to the second embodiment includes the steps of turning on the power of the projector (ST10), applying current to the actuator (ST20), having the sensor unit sense the output waveform of the mirror (ST30), and inputting the output waveform of the mirror (ST30). It includes comparing the waveform and the output waveform (ST40), checking the difference between the input waveform and the output waveform (ST50), and correcting the difference between the input waveform and the output waveform (ST50).
먼저, 프로젝터(1000)의 전원을 온(ON)한다. 상기 프로젝터(1000)의 전원이 온 되면, 상기 광원 부재(100)에서 광이 출사된다. 자세하게, 상기 광원 부재(100)에서는 레이저가 출사된다. 더 자세하게, 상기 광원 부재(100)에서 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 광이 출사된다.First, turn on the power of the projector 1000. When the projector 1000 is turned on, light is emitted from the light source member 100. In detail, a laser is emitted from the light source member 100. In more detail, light including red light, green light, and blue light is emitted from the light source member 100.
상기 광원 부재(100)에서 출사되는 광은 상기 렌즈 모듈(200)를 통과하고, 상기 반사 부재(300, 400)에서 반사되어, 상기 출사 부재(500)로 이동한다.The light emitted from the light source member 100 passes through the lens module 200, is reflected by the reflecting members 300 and 400, and moves to the emitting member 500.
이어서, 상기 프로젝터(1000)에 설정된 범위의 전류를 인가한다. 자세하게, 상기 반사 부재(300)를 회전하기 위한 전류가 인가된다. 이에 의해, 상기 액츄에이터에 전류가 인가된다. 상기 액츄에이터에는 설정된 범위의 전류가 인가된다. 자세하게, 상기 액츄에이터에 전류를 인가하기 전에 상기 미러(320)를 회전하기 위한 기준 파형이 설정된다. 예를 들어, 상기 기준 파형은 상기 미러(320)가 Torsional 구동이 되는 파형일 수 있다. 즉, 상기 기준 파형은 입력 파형이 된다, 이후에 상기 입력 파형은 상기 센서부에서 센싱되는 출력 파형과 비교된다.Next, a current within a set range is applied to the projector 1000. In detail, a current to rotate the reflective member 300 is applied. Thereby, current is applied to the actuator. A current within a set range is applied to the actuator. In detail, a reference waveform for rotating the mirror 320 is set before applying current to the actuator. For example, the reference waveform may be a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. That is, the reference waveform becomes the input waveform. The input waveform is then compared with the output waveform sensed by the sensor unit.
상기 액츄에이터에는 상기 기준 파형을 발생할 수 있는 크기의 전류가 인가된다.A current of a magnitude capable of generating the reference waveform is applied to the actuator.
이어서, 상기 센서부가 미러의 구동을 센싱한다. 자세하게, 상기 센서부(330)를 통해 상기 액츄에이터에 의해 구동하는 미러(320)의 움직임을 센싱한다. 자세하게, 상기 미러(320)의 위치 변화를 센싱한다.Next, the sensor unit senses the driving of the mirror. In detail, the movement of the mirror 320 driven by the actuator is sensed through the sensor unit 330. In detail, the change in position of the mirror 320 is sensed.
이에 따라, 상기 센서부(330)는 인가되는 전류에 따른 출력 파형을 형성한다.Accordingly, the sensor unit 330 forms an output waveform according to the applied current.
이어서, 상기 입력 파형과 상기 출력 파형을 비교한다. 상기 입력 파형은 상기 기준 파형일 수 있다. 즉, 상기 입력 파형은 상기 미러(320)가 Torsional 구동되는 파형일 수 있다. 또한, 상기 출력 파형은 상기 액추에이터에 의해 움직이는 상기 미러(320)를 상기 센서부(330)에 의해 센싱한 파형이다.Next, the input waveform and the output waveform are compared. The input waveform may be the reference waveform. That is, the input waveform may be a waveform in which the mirror 320 is torsional driven. Additionally, the output waveform is a waveform obtained by sensing the mirror 320 moved by the actuator by the sensor unit 330.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형을 비교하는 단계에 의해 상기 입력 파형과 상기 출력 파형이 일치여부를 판단한다.By comparing the input waveform and the output waveform, it is determined whether the input waveform and the output waveform match.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형이 일치하는 경우, 상기 프로젝터의 온 상태를 유지한다.When the input waveform and the output waveform match, the projector maintains the on state.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형이 불일치하는 경우, 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이를 확인한다. 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 미만인 경우 상기 프로젝터의 온 상태를 유지한다. 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 이상인 경우 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이를 보정한다.If the input waveform and the output waveform do not match, the difference between the input waveform and the output waveform is checked. If the difference between the input waveform and the output waveform is less than 200 codes, the projector is maintained in the on state. If the difference between the input waveform and the output waveform is 200 codes or more, the difference between the input waveform and the output waveform is corrected.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이를 보정하는 단계에서는 상기 액츄에이터의 구동력을 변화한다. 예를 들어, 상기 액츄에이터의 구동력을 크게하여 상기 미러의 움직임을 증가시킬 수 있다. 또는, 상기 액츄에이터의 구동력을 작게하여 상기 미러의 움직임을 감소시킬 수 있다.In the step of correcting the difference between the input waveform and the output waveform, the driving force of the actuator is changed. For example, the movement of the mirror can be increased by increasing the driving force of the actuator. Alternatively, the movement of the mirror can be reduced by reducing the driving force of the actuator.
또는, 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이를 보정하는 단계에서는 상기 미러의 주파수를 변화한다. 즉, 상기 미러의 주파수를 높이거나 낮출 수 있다.Alternatively, in the step of correcting the difference between the input waveform and the output waveform, the frequency of the mirror is changed. That is, the frequency of the mirror can be increased or decreased.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 미만으로 보정되는 경우 상기 프로젝터의 온 상태를 유지한다. 또한, 상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 이상으로 유지되는 경우 상기 프로젝터의 전원을 오프(OFF)한다.When the difference between the input waveform and the output waveform is corrected to less than 200 codes, the projector is maintained in the on state. In addition, when the difference between the input waveform and the output waveform is maintained at 200 codes or more, the projector is turned off.
상기 입력 파형과 상기 출력 파형의 차이가 200code 이상인 경우, 상기 반사 부재(300)에서 반사되는 광의 세기가 국부 영역에 집중될 수 있다. 이에 의해 사용자의 시력에 영향을 줄 수 있다.When the difference between the input waveform and the output waveform is 200 codes or more, the intensity of light reflected from the reflective member 300 may be concentrated in a local area. This may affect the user's vision.
상기 광학 부재의 구동방법은 사용자의 시력을 보호할 수 있다.The method of driving the optical member can protect the user's eyesight.
자세하게, 상기 프로젝터는 액츄에이터를 통해 미러의 움직임을 센싱한다. 상기 미러의 움직임에 오류가 발생하는 경우, 프로젝터의 전원을 오프할 수 있다. 상기 미러가 설정된 움직임과 다르게 구동하는 경우, 상기 반사 부재를 통해 반사되는 광이 국부적인 영역에 집중될 수 있다.In detail, the projector senses the movement of the mirror through an actuator. If an error occurs in the movement of the mirror, the projector can be turned off. If the mirror operates differently from the set movement, light reflected through the reflective member may be concentrated in a local area.
상기 반사 부재에서 반사되는 광이 일 영역에 집중되는 경우, 사용자의 눈으로 강한 세기의 광이 전달될 수 있다. 이에 의해, 사용자의 시력에 영향을 줄 수 있다.When the light reflected from the reflective member is concentrated in one area, light of strong intensity may be transmitted to the user's eyes. This may affect the user's vision.
따라서, 상기 미러의 움직임에 오류가 발생하는 경우, 프로젝터의 전원을 오프한다. 이에 따라, 사용자의 시력을 보호할 수 있다.Therefore, if an error occurs in the movement of the mirror, the projector is turned off. Accordingly, the user's eyesight can be protected.
또한, 상기 미러의 움직임에 오류가 발생하는 경우, 상기 미러의 움직임을 보정한다. 이에 따라, 사용자가 프로젝터의 사용 중에, 미러의 움직임을 센싱 및 보정할 수 있다.Additionally, if an error occurs in the movement of the mirror, the movement of the mirror is corrected. Accordingly, the user can sense and correct the movement of the mirror while using the projector.
따라서, 프로젝터의 전원을 바로 오프하지 않으므로, 사용자의 편의성이 증가된다.Accordingly, the user's convenience is increased because the projector is not turned off immediately.
이하, 도 19를 참조하여. 실시예에 따른 광학 부재(10)를 포함하는 디스플레이 장치를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 19. A display device including the optical member 10 according to an embodiment will be described.
도 19를 참조하면, 상기 광학 부재(10)는 웨어러블 디스플레이 장치에 적용된다. 자세하게, 상기 웨어러블 디스플레이 장치는 인체의 머리 또는 귀에 착용할 수 있다.Referring to FIG. 19, the optical member 10 is applied to a wearable display device. In detail, the wearable display device can be worn on the head or ears of the human body.
일례로, 상기 디스플레이 장치(3000)는 증강현실 장치일 수 있다.For example, the display device 3000 may be an augmented reality device.
상기 디스플레이 장치(3000)는 착용부(3100), 광학 부재(10) 및 디스플레이부(3200)를 포함한다.The display device 3000 includes a wearable unit 3100, an optical member 10, and a display unit 3200.
상기 착용부(3100)는 일 방향으로 연장한다. 상기 착용부(3100)는 사용자의 신체에 착용될 수 있다. 예를 들어, 상기 착용부(3100)는 사용자의 머리 또는 귀에 착용된다. 따라서, 상기 디스플레이 장치(3000)는 사용자의 신체에 고정된다.The wearing portion 3100 extends in one direction. The wearing unit 3100 can be worn on the user's body. For example, the wearing unit 3100 is worn on the user's head or ear. Accordingly, the display device 3000 is fixed to the user's body.
상기 광학 부재(10)는 상기 착용부(3100)와 연결된다. 상기 광학 부재(10)는 상기 디스플레이부(3200)와 인접한다. 상기 광학 부재(10)는 상기 디스플레이부(3200) 방향으로 이미지가 스캐닝된 광을 전달한다. 또한, 상기 디스플레이부(3200)를 통과한 광은 사용자의 눈으로 전달된다.The optical member 10 is connected to the wearing part 3100. The optical member 10 is adjacent to the display unit 3200. The optical member 10 transmits light with an image scanned in the direction of the display unit 3200. Additionally, light passing through the display unit 3200 is transmitted to the user's eyes.
이에 따라, 사용자는 상기 광학 부재를 통해 증강 현실을 시인한다.Accordingly, the user perceives augmented reality through the optical member.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description has been made focusing on the examples, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand the above examples without departing from the essential characteristics of the present embodiment. You will be able to see that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims (10)

  1. 하우징;housing;
    상기 하우징 내에 배치되는 렌즈 모듈;a lens module disposed within the housing;
    상기 렌즈 모듈에서 출사되는 광을 반사하는 제 1 반사 부재;a first reflective member that reflects light emitted from the lens module;
    상기 제 1 반사 부재에서 반사된 광을 반사하는 제 2 반사 부재; 및 a second reflective member that reflects light reflected from the first reflective member; and
    상기 제 2 반사 부재에서 반사된 광이 출사되는 출사 부재를 포함하고,An emitting member through which light reflected from the second reflecting member is emitted,
    상기 제 2 반사 부재를 통해 반사된 광은 상기 제 1 반사 부재를 통과하여 상기 출사 부재로 이동하는 광학 부재.An optical member in which light reflected through the second reflective member passes through the first reflective member and moves to the emitting member.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제 1 반사 부재는 반사부 및 광 가이드부를 포함하고,The first reflective member includes a reflector and a light guide,
    상기 반사부는 상기 렌즈 모듈로부터 출사된 광을 상기 제 2 반사 부재로 반사하고,The reflector reflects light emitted from the lens module to the second reflection member,
    상기 광 가이드부는 상기 제 2 반사 부재로부터 반사된 광을 상기 출사 부재로 가이드 하는 광학 부재.The light guide part is an optical member that guides the light reflected from the second reflection member to the emitting member.
  3. 하우징;housing;
    상기 하우징 내에 배치되는 렌즈 모듈;a lens module disposed within the housing;
    상기 렌즈 모듈에서 출사되는 광을 반사하는 제 1 반사 부재; a first reflective member that reflects light emitted from the lens module;
    상기 제 1 반사 부재에서 반사된 광을 반사하는 제 2 반사 부재; 및 a second reflective member that reflects light reflected from the first reflective member; and
    상기 제 2 반사 부재에서 반사된 광이 출사되는 출사 부재를 포함하고,An emitting member through which light reflected from the second reflecting member is emitted,
    상기 제 2 반사 부재에서 반사된 광은 상기 제 1 반사 부재를 통과하여 상기 출사 부재로 이동하고,The light reflected from the second reflecting member passes through the first reflecting member and moves to the emitting member,
    상기 렌즈 모듈의 광축의 연장선과 상기 제 2 반사 부재의 수직 벡터의 각도는 70°내지 105°인 광학 부재.An optical member wherein an angle between an extension of the optical axis of the lens module and a vertical vector of the second reflective member is 70° to 105°.
  4. 제 3 항에 있어서,According to claim 3,
    상기 렌즈 모듈의 광축의 연장선과 상기 제 2 반사 부재의 수직 벡터의 각도는 상기 렌즈 모듈과 상기 제 2 반사 부재 사이의 각도인 광학 부재.An optical member wherein the angle between the extension of the optical axis of the lens module and the vertical vector of the second reflective member is the angle between the lens module and the second reflective member.
  5. 하우징;housing;
    상기 하우징 내에 배치되는 광원 부재;a light source member disposed within the housing;
    상기 광원 장치의 앞에 배치되는 렌즈 모듈;a lens module disposed in front of the light source device;
    상기 렌즈 모듈의 출사면 앞에 배치되는 제 1 반사 부재;a first reflection member disposed in front of the emission surface of the lens module;
    상기 제 1 반사 부재의 출사면과 마주보는 출사 부재; 및an emission member facing the emission surface of the first reflection member; and
    상기 제 1 반사 부재의 반사면과 마주보는 제 2 반사 부재를 포함하고,It includes a second reflective member facing the reflective surface of the first reflective member,
    상기 제 1 반사 부재는 상기 제 2 반사 부재와 상기 출사 부재 사이에 배치되는 광학 부재.The first reflective member is an optical member disposed between the second reflective member and the emitting member.
  6. 제 5항에 있어서,According to clause 5,
    상기 광원 부재와 상기 렌즈 모듈 사이에 배치되는 반사 부재를 더 포함하는 광학 부재.An optical member further comprising a reflective member disposed between the light source member and the lens module.
  7. 제 6항에 있어서In clause 6
    상기 광원 부재의 중심을 지나는 직선과 상기 렌즈 모듈의 광축의 각도는 90°보다 크고 180° 보다 작은 광학 부재. An optical member wherein the angle between a straight line passing through the center of the light source member and the optical axis of the lens module is greater than 90° and less than 180°.
  8. 하우징;housing;
    상기 하우징 내에 배치되는 광원 부재 및 렌즈 모듈;a light source member and a lens module disposed within the housing;
    상기 렌즈 모듈에서 출사 되는 광을 반사하는 제 1 반사 부재;a first reflective member that reflects light emitted from the lens module;
    상기 제 1 반사 부재에서 반사된 광을 반사하는 제 2 반사 부재; 및 a second reflective member that reflects light reflected from the first reflective member; and
    상기 제 2 반사 부재에서 반사된 광이 출사되는 출사 부재를 포함하고,An emitting member through which light reflected from the second reflecting member is emitted,
    상기 렌즈 모듈은 상기 광원 부재에서 출사된 광이 입사되는 제 1 렌즈; 및 상기 광을 상기 제 2 반사 부재로 전달하는 제 2 렌즈를 포함하고,The lens module includes a first lens into which light emitted from the light source member is incident; and a second lens transmitting the light to the second reflective member,
    상기 제 2 렌즈의 광축과 상기 출사 부재의 연장선 사이의 거리는 상기 제 1 렌즈의 광축과 상기 출사 부재의 연장선 사이의 거리보다 가깝게 배치되고,The distance between the optical axis of the second lens and the extension line of the emitting member is disposed closer than the distance between the optical axis of the first lens and the extending line of the emitting member,
    상기 거리들은 상기 출사 부재의 수직 벡터 방향인 광학 부재.The distances are in a vertical vector direction of the light emitting member.
  9. 제 8항에 있어서,According to clause 8,
    상기 제 2 반사 부재의 연장선은 상기 제 2 반사 부재의 수직 벡터와 수직한 방향으로 연장된 선이고,The extension line of the second reflective member is a line extending in a direction perpendicular to the vertical vector of the second reflective member,
    상기 출사 부재의 연장선은 상기 출사 부재의 수직 벡터와 수직한 방향으로 연장된 선인 광학 부재.An optical member wherein the extension line of the emitting member is a line extending in a direction perpendicular to the vertical vector of the emitting member.
  10. 제 8항에 있어서,According to clause 8,
    상기 렌즈 모듈의 광축은 상기 출사 부재의 수직 벡터 방향에 대해 50° 내지 70°의 경사각도로 기울어지고,The optical axis of the lens module is inclined at an inclination angle of 50° to 70° with respect to the vertical vector direction of the emitting member,
    상기 출사 부재와 상기 제 2 렌즈 사이의 상기 최소 거리는 0.8㎜ 내지 1.2㎜이고,The minimum distance between the emitting member and the second lens is 0.8 mm to 1.2 mm,
    상기 최소 거리는 상기 출사 부재의 수직 벡터 방향인 광학 부재.The minimum distance is an optical member in a vertical vector direction of the emitting member.
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