KR100713024B1 - 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전송할 영상 이미지를 생성하는 영상 이미지 생성 수단과, 상기 영상 이미지를 일체형 광 파이버를 이용하여 전송하는 광 전송 수단과, 상기 영상 이미지 생성 수단에서 생성된 영상 이미지를 상기 광 전송 수단에 중계하는 이미지 중계 수단과, 상기 광 전송 수단을 통해서 전송된 영상 이미지를 투사하며 영상 이미지의 줌(zoom) 또는 포커스(focus)를 수동으로 조절하는 조절 수단으로서, 줌을 조절하기 위한 하나 이상의 줌 조절 렌즈와, 포커스를 조절하기 위한 하나 이상의 포커스 조절 렌즈와, 사용자가 상기 줌 조절 렌즈 또는 상기 포커스 조절 렌즈의 위치를 수동으로 조절하여 줌 또는 포커스를 조절하는 줌/포커스 구동부를 포함하는 상기 조절 수단과, 상기 조절 수단을 통과한 영상 이미지를 반사하여 사용자에게 제공하는 반사 수단을 포함하는 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종래의 HMD의 문제점을 개선하여 사용자의 헤드셋 부분에서 영상 이미지의 줌 또는 포커스 기능을 간편하게 구현할 수 있으며, 일체형 광파이버를 사용함으로써 종래의 HMD에서 발생하는 영상의 경계선을 제거할 수 있으며, 웨어러블(wearable) 컴퓨터에 적용할 수 있도록 헤드셋의 구성을 최소화하여 사용자가 장시간 착용 시에도 불편함을 느끼지 않는다.
헤드 마운트 디스플레이, 웨어러블 컴퓨터, 줌/포커스 조절, 일체형 광파이버, 프로젝션

Description

프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치{PROJECTION TYPE HEAD MOUNTED DISPLAY APPARATUS}
도 1은 종래 기술에 따른 HMD의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 유형 HMD 장치의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 프로젝션 유형 HMD 장치의 구성도의 일 예.
도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 유형 HMD 장치의 구성도의 다른 예.
도 5는 본 발명에 따른 프로젝션 유형 HMD 장치의 광 전송 수단과 조절 수단을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 구성도로서, 광 전송 수단과 조절 수단 및 반사 수단을 도시하는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 이미지 소스 120: 중계 렌즈
130: 광파이버 번들 140: 프로젝션 렌즈
150: 후면 프로젝션 스크린 160: 아이피스
163: 구형 미러 167: 평판 빔 스플리터
210: 영상 이미지 생성 수단 212: 디스플레이
214: PBS 216: 광원
218: 케이스 220: 이미지 중계 수단
223: 볼록 렌즈 226: 오목 렌즈
230: 광 전송 수단 233: 영상 조사 렌즈
240: 조절 수단 242: 줌 조절 렌즈
244: 포커스 조절 렌즈 246, 248: 줌/포커스 구동부
250: 반사 수단
본 발명은 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 종래의 HMD의 문제점을 개선하여 사용자의 헤드셋 부분에서 영상 이미지의 줌 또는 포커스 기능을 간편하게 구현할 수 있으며, 일체형 광파이버를 사용함으로써 종래의 HMD에서 발생하는 영상의 경계선을 제거할 수 있으며, 웨어러블(wearable) 컴퓨터에 적용할 수 있도록 헤드셋의 구성을 최소화하여 사용자가 장시간 착용 시에도 불편함을 느끼지 않는 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치에 관한 것이다.
헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, 이하 HMD)는 안경처럼 착용하고 사용하는 모니터의 종류를 총칭하는 용어로서 FMD(Face Mounted Display)라고도 불려진다.
이러한 HMD는 처음에는 군사용으로 개발되어 미국 공군에서 사용하기 시작하 였으나 컴퓨터 시스템의 고성능화, 소형화 그리고 LCD 등의 디스플레이 장치의 발전, 영상 및 통신 기술의 발전 등의 다양한 요인에 의해서 점차 민간용으로도 사용이 확대되고 있다. 특히 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)의 개발에 따라서 점차 웨어러블 컴퓨터를 위한 개인용 디스플레이 장치로서의 HMD의 보급이 늘어날 것으로 예측된다.
이러한 HMD의 구성에 대해서 상세한 사항은 종래 특허출원된 명세서를 참조할 수 있다. 예컨대 샤프 가부시끼가이샤에 의해서 1994년 8월 31일자로 출원되고 1998년 1월 31일자로 등록된 특허공고번호 특0136891호 또는 휴우즈 트레이닝 인크에 의해서 1995년 1월 28일자로 출원되고 1998년 12월 9일자로 등록된 "헤드/헬멧 탑재식 디스플레이를 위한 광섬유 리본 초소형 디스플레이"라는 명칭의 특허등록번호 제10-0181724호는 종래의 HMD의 구성을 상세히 개시하고 있다.
상기 특허등록번호 제10-0181724호에 개시된 종래의 HMD는 구성 면에서 비디오 데이터 소스에 의해서 레이저 광을 변조하고 이러한 광변조된 광 영상 데이터를 섬유 리본에 의해서 전송하고 이를 머리에 착용하는 디스플레이 장치에 의해서 사용자에게 제공하는 구성을 취한다. 또한 이러한 종래의 HMD 구성에 있어서, 비디오 데이터를 처리하여 광변조된 영상을 만드는 부분과 디스플레이 장치가 일체형으로 구성되어 있으며 또한 이러한 두 가지 부분을 제어하기 위한 제어기가 포함되어 있는 구성이다.
이러한 종래의 HMD는 외부 환경과 감각적으로 완전히 격리되어 가상현실에 몰두할 수 있게 하지만, HMD를 착용하고 있는 중에는 외부환경을 인식할 수 없게 한다. 따라서 가상현실 게임 등을 하는 경우 별 문제가 되지 않으나, 집이나 주거공간, 의료계 및 산업현장에서 HMD를 사용할 경우에는 외부 환경과의 완전한 단절은 심각한 문제를 야기할 수 있다는 문제점이 있다.
또한 이러한 종래의 HMD는 해상도가 낮으며 FOV(field of view)가 낮은 단점이 있다.
또한, 종래의 HMD는 액정표시기가 눈앞에 설치되므로 HMD의 부피 및 크기가 커지게 되어 점점 경량화 및 소형화를 바라는 소비자의 요구를 충족하지 못한다는 문제점이 있었다.
이러한 단점을 해결하기 위해서 여러 가지 기술이 개발되었다.
예컨대 웰치(Brian L. Welch)에 의해서 발명되고 CAE 일렉트로닉스사에 양도된 "High definition television head mounted display unit"이라는 명칭의 미국등록특허 제5,348,477호는 이러한 단점을 개선한 HMD를 개시하고 있다.
도 1은 상기 미국등록특허 제5,348,477호에 개시된 HMD의 구성도이다.
도시되듯이, 상기 미국등록특허 제5,348,477호에 개시된 HMD는 이미지 소스(110)와, 중계(relay) 렌즈(120)와, 광파이버 번들(fiber optic bundle, 130)과, 프로젝션 렌즈(140)와, 후면 프로젝션 스크린(150)과, 아이피스(eyepiece, 160)를 포함한다.
또한 아이피스(160)는 구형 미러(spherical mirror, 163)와 평판 빔 스플리터(flat beam splitter, 167)를 사용할 수 있다.
이미지 소스(110)는 예컨대 프로젝터와 같이 영상 신호를 처리하여 영상 이 미지로 변환한다. 중계 렌즈(120)는 이미지 소스(110)에서 생성된 영상 이미지를 광파이버 번들(130)로 중계한다. 광파이버 번들(130)은 영상 이미지를 전송한다. 프로젝션 렌즈(140)는 영상 이미지를 후면 프로젝션 스크린(150)에 투사하며, 구형 미러(163)와 평판 빔 스플리터(167)를 사용하여 사용자에게 영상을 디스플레이한다.
각각의 구성요소에 대한 상세한 설명은 미국등록특허 제5,348,477호를 참조할 수 있다.
그러나 이러한 미국등록특허 제5,348,477호에 개시된 HMD 구성은 다음과 같은 문제점을 지닌다.
우선 헤드셋(또는 아이피스) 부분에서 영상의 FOV를 조절하거나 또는 포커스를 맞출 수 있는 기능이 없다는 것이다. 즉 헤드셋은 단순히 광파이버 번들(130) 또는 광케이블을 통해서 전송되는 이미지를 사용자에게 보여주는 기능만이 있을 뿐이며 능동적으로 영상 이미지의 FOV를 조절하거나 포커스를 맞출 수 없다는 단점이 있다. 따라서 사용자가 영상을 줌(zoom)하거나 초점을 정확히 맞추려고 해도 이러한 기능을 수행할 수 없기 때문에 영상 이미지의 초점이 흐린 경우에도 사용자는 수동적으로 이를 볼 수밖에 없었다.
또한 광파이버 번들(130) 또는 광케이블 또는 광섬유 리본을 사용함에 따라 영상을 확대하는 경우 벌집 모양의 경계선이 보일 수 있다. 즉 종래의 HMD에서는 다수개의 광섬유를 묶은 광파이버 번들, 또는 광케이블 또는 광섬유 리본을 사용함으로써 하나의 영상 이미지가 다수개의 광섬유를 통하여 나뉘어져서 전송되며 따라 서 이를 수신하여 프로젝션 형태로 디스플레이하는 경우에도 다수개의 광섬유로 전송된 이미지 사이의 경계선이 표시되며, 이러한 것은 특히 FOV가 크게 설계된 상기 특허등록번호 제10-0181724호와 HMD같은 구성에 있어서 문제가 된다.
이러한 광파이버 번들을 사용하는 HMD의 구성은 예컨대 삼성전자주식회사에 의해서 1997년 8월 30일자로 출원되고 1999년 9월 9일자로 등록된 특허공고번호 10-233045호에서도 동일하게 사용되고 있다. 이러한 구성에서 역시 "복수개의 광섬유 심선"이라는 용어를 사용하고 있지만 전술한 바와 마찬가지로 하나의 영상 이미지가 다수개의 광섬유를 통하여 나뉘어져서 전송되며 따라서 이를 수신하여 디스플레이하기 때문에 동일한 문제점을 가진다.
따라서 이러한 종래의 HMD의 문제점을 개선하여 사용자의 헤드셋 부분에서 영상 이미지의 줌 또는 포커스 기능을 간편하게 구현할 수 있으며, 광케이블을 사용하기 때문에 발생하는 영상의 경계선을 제거할 수 있는 방안에 대한 필요성이 커지고 있다. 또한 웨어러블 컴퓨터에 적용하기 위해서 헤드셋의 무게가 최소화되며 구성을 단순화하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 종래의 HMD의 문제점을 개선하여 사용자의 헤드셋 부분에서 영상 이미지의 줌 또는 포커스 기능을 간편하게 구현할 수 있으며, 일체형 광파이버를 사용함으로써 종래의 HMD에서 발생하는 영상의 경계선을 제거할 수 있으며, 웨어러블(wearable) 컴퓨터에 적용할 수 있도록 헤드셋의 구성을 최소화하여 사용자가 장시간 착용 시에도 불편함을 느끼지 않는 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플 레이 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전송할 영상 이미지를 생성하는 영상 이미지 생성 수단과, 상기 영상 이미지를 일체형 광 파이버를 이용하여 전송하는 광 전송 수단과, 상기 영상 이미지 생성 수단에서 생성된 영상 이미지를 상기 광 전송 수단에 중계하는 이미지 중계 수단과, 상기 광 전송 수단을 통해서 전송된 영상 이미지를 투사하며 영상 이미지의 줌(zoom) 또는 포커스(focus)를 수동으로 조절하는 조절 수단으로서, 줌을 조절하기 위한 하나 이상의 줌 조절 렌즈와, 포커스를 조절하기 위한 하나 이상의 포커스 조절 렌즈와, 사용자가 상기 줌 조절 렌즈 또는 상기 포커스 조절 렌즈의 위치를 수동으로 조절하여 줌 또는 포커스를 조절하는 줌/포커스 구동부를 포함하는 상기 조절 수단과, 상기 조절 수단을 통과한 영상 이미지를 반사하여 사용자에게 제공하는 반사 수단을 포함하는 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 HMD 장치에 있어서, 상기 이미지 중계 수단은, 상기 영상 이미지를 확대하는 하나 이상의 볼록 렌즈와, 상기 확대된 영상 이미지를 상기 광 전송 수단의 입력부에 정확히 대응하도록 축소하는 하나 이상의 오목 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 HMD 장치에 있어서, 상기 영상 이미지 생성 수단은 EL 등의 자체발광 디스플레이 소자인 것이 바람직하다.
또는 본 발명에 따른 HMD 장치에 있어서, 상기 영상 이미지 생성 수단은, 영상 신호를 입력받아 이를 영상 이미지로 디스플레이하는 비자체발광 디스플레이 소자와, 빛을 방출하는 광원과, 상기 광원에서 방출된 빛을 일부 투과시키고 일부는 상기 비자체발광 디스플레이 소자로 반사시키며 이후 상기 비자체발광 디스플레이 소자 표면에서 반사되는 상기 영상 이미지를 일부 투과시키는 PBS(polarized beam splitter)와, 상기 광원에서 방출되는 빛을 상기 PBS에 인입시키고 상기 비자체발광 디스플레이 소자 표면에서 반사되는 상기 영상 이미지가 상기 PBS를 투과한 경우 이를 상기 이미지 중계 수단에 제공하는 케이스를 포함하도록 구성할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 HMD 장치에 있어서, 상기 영상 이미지 생성 수단은 좌우 양쪽의 눈을 위한 별도의 영상 이미지를 생성하는 것이고, 상기 광 전송 수단과, 상기 이미지 중계 수단과, 상기 조절 수단은 상기 별도의 영상 이미지를 전송하거나 중계하거나 조절하는 것이며, 상기 반사 수단은 안경 형태의 헤드셋의 전면부에 배치되어 좌우 양쪽의 눈에 디스플레이하도록 구현되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 HMD 장치에 있어서, 상기 조절 수단은 상기 별도의 이미지 각각의 줌 또는 포커스를 조절하기 위해서 상기 헤드셋의 양 측면에 배치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치를 도면을 참조로 하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 블록도이다. 도시되듯이 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 영상 이미지 생성 수단(210)과, 이미지 중계 수단(220)과, 광 전송 수단(230)과, 조절 수단(240)과, 반사 수단(250)을 포함한다.
영상 이미지 생성 수단(210)은 전송할 영상 이미지를 생성한다.
이미지 중계 수단(220)은 영상 이미지 생성 수단(210)에서 생성된 영상 이미지를 광 전송 수단(230)에 중계한다.
광 전송 수단(230)은 이미지 중계수단(220)을 통해서 중계된 영상 이미지를 전송한다.
조절 수단(240)은 광 전송 수단(230)을 통해서 전송된 영상 이미지를 투사하며 영상 이미지의 줌 또는 포커스를 수동으로 조절한다.
반사 수단(250)은 조절 수단(240)을 통과한 영상 이미지를 반사시켜서 사용자에게 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 구성도로서, LCD와 같은 비자체발광 디스플레이 소자를 사용한 경우를 도시한다.
도시되듯이 영상 이미지 생성 수단(210)은 LCD 디스플레이(212)와, PBS(214)와, 광원(216)과, 케이스(218)를 포함한다.
LCD 디스플레이(212)는 영상 신호를 입력받아 이를 영상 이미지로 변환하여 디스플레이한다. 영상 신호를 입력받아 이를 영상 이미지로 변환하는 과정은 종래의 기술에 관한 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
광원(214)은 빛을 방출한다. 일반적인 경우 LCD 디스플레이(212)와 같은 비자체발광 디스플레이 소자에 대해서는 광원(214)에서 빛을 조사하고 이를 사용하여 디스플레이를 하도록 구성되어 있으며, 이러한 사항 역시 종래 기술에 관한 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
PBS(polarized beam splitter, 216)는 광원(214)에서 방출된 빛을 일부 투과시키고 일부는 LCD 디스플레이(212)로 반사시키며 이후 LCD 디스플레이(212) 표면에서 반사되는 빛을 일부 투과시켜서 이미지 중계 수단(220)에 제공한다.
케이스(218)는 광원(214)에서 방출되는 빛을 PBS(216)에 인입시키며 LCD 디스플레이(212) 표면에서 반사된 영상 이미지가 PBS(216)를 투과하는 경우 이를 이미지 제공 수단(220)에 제공하도록 구성된다.
이미지 중계 수단(220)은 PBS(216)를 투과하고 케이스(218)를 통하여 제공되는 영상 이미지를 확대하는 하나 이상의 볼록 렌즈(223)와, 확대된 영상 이미지를 광 전송 수단(230)에 정확히 대응하도록 축소하는 하나 이상의 오목 렌즈(226)를 포함한다.
광 전송 수단(230)은 예컨대 일체형 광파이버인 경우 입력되는 영상 이미지를 그대로 출력으로 전달할 수 있다. 따라서 일체형 광파이버를 사용하는 경우 기존의 광파이버 번들이나 광섬유 리본을 사용하는 경우 발생하던 영상의 벌집 모양 경계선을 제거할 수 있다. 또한 광 전송 수단(230)은 간이 프로젝터로서 사용할 수 있다. 즉 일체형 광파이버에 의해서 출력되는 영상 이미지를 물체 표면에 프로젝터와 마찬가지로 디스플레이하여서 볼 수 있다.
또한 광파이버는 특성상 입력되는 각도로 영상 이미지를 그대로 전달한다. 따라서 이러한 광 전송 수단(230)의 영상 이미지를 입력받는 입력부에는 반원 형태의 영상 조사 렌즈(233)를 구비하여 영상 이미지를 광파이버의 입력부부터 확산시키고 또한 입력부에 좀더 명확한 영상 이미지가 입력되도록 한다.
이미지 중계 수단(220)을 통하여 영상 이미지가 정확히 대응되도록 입력되며 이러한 영상 이미지는 광 전송 수단(230)을 통하여 조절 수단(240)으로 전송된다.
조절 수단(240)은 도 5를 참조로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 구성도로서, EL(electroluminescent)과 같은 자체발광 디스플레이 소자를 사용한 경우를 도시한다.
도 4에 도시된 구성도는 도 3에 도시된 구성도에 비해 영상 이미지 생성 수단(210)에서 차이가 있다.
즉 도 3에 도시된 구성도는 비자체발광 소자를 사용하기 때문에 광원(214)과 PBS(216)이 필요한 구성인 반면에, 도 4에 도시된 구성도는 자체발광 소자를 사용하므로 EL 디스플레이(212')를 사용하므로 광원(214)과 PBS(216)가 필요하지 않다. 기타 구성 요소의 기능은 도 2와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 구성도로서, 광 전송 수단(230)과 조절 수단(240)을 도시한다.
도시되듯이 광 전송 수단(230)에서 전송된 영상 이미지는 조절 수단(240)에 입사되고 투사된다. 광 전송 수단(230)은 도시되지는 않았지만 광 확산을 위해서 출력에는 반원 형태의 영상 확산 렌즈를 구비할 수 있다. 이러한 영상 확산 렌즈는 도 3에 도시된 영상 조사 렌즈(233)와 반대되는 기능을 한다.
조절 수단(240)은, 줌을 조절하기 위한 하나 이상의 줌 조절 렌즈(242)와, 포커스를 조절하기 위한 하나 이상의 포커스 조절 렌즈(244)와, 사용자가 줌 조절 렌즈(242) 또는 포커스 조절 렌즈(244)의 위치를 수동으로 조절하여 줌 또는 포커스를 조절하는 줌/포커스 구동부(246, 248)를 포함한다.
줌 조절 렌즈(242)는 하나 이상의 렌즈로 구성되며, 줌/포커스 구동부(246, 248)를 통하여 수동으로 줌 조절부(243)의 길이를 조절함에 의해서 영상 이미지의 확대 또는 축소를 수행한다.
줌 조절 렌즈(242)는 하나 이상의 렌즈로 구성되며, 줌/포커스 구동부(246, 248)를 통하여 수동으로 포커스 조절부(245)의 길이를 조절함에 의해서 영상 이미지의 포커싱을 수행한다.
이러한 줌/포커스 조절을 통하여 FOV(field of view)를 크게 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 구성도로서, 광 전송 수단(230)과 조절 수단(240) 및 반사 수단(250)을 도시한다. 도시되듯이 좌우 양쪽의 눈을 위해 각각 광 전송 수단(230a, 230b)과 조절 수단(240a, 240b)이 도시된다.
실제적으로 HMD는 양쪽의 눈에 디스플레이하는 것이므로, 본 발명에 따른 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이 장치에서 영상 이미지 생성 수단(210)은 좌우 양쪽의 눈을 위한 별도의 영상 이미지를 생성하며, 각각의 영상 이미지는 각각 별 도의 이미지 중계 수단(220)과 광 전송수단(230)을 통해 전송된다.
도 6의 (a) 또는 도 6의 (b)에 도시되듯이 반사 수단(250a, 250b)은 조절 수단(240a, 240b)을 통과한 영상 이미지를 반사시켜서 사용자에게 제공한다. 반사 수단(250a, 250b)은 안경 형태의 헤드셋(260)의 전면부에 배치되며, 일부의 빛은 투과하고 일부의 빛은 사용자의 눈으로 반사시키는 프로젝션 렌즈 또는 스크린 형태로 구현될 수 있다. 이러한 구성은 사용자에게 씨스루(see-through) 형태의 디스플레이를 제공함으로써 종래의 시클로스(see-close) 형태의 HMD에서 문제가 되는 시각 장애와 어지러움 등의 증상을 방지할 수 있다. 도시되듯이 반사 수단(250a, 250b) 각각은 사용자에게 약 121˚의 시야각을 제공하며 양안을 통하여 약 138˚의 시야각을 제공할 수 있다.
또한 종래의 HMD에서와 같이 영상 이미지가 직접적으로 사용자의 눈에 입사되는 것이 아니라 반사되어 일부의 빛이 입사하므로 눈의 피로를 줄일 수 있다.
또한 헤드셋(260)은 반사 수단(250a, 250b)과 조절 수단(240a 내지 240b)을 포함하여 일체형으로 구현될 수 있다. 이러한 구성은 향후 웨어러블 컴퓨터에 적용하는 경우 헤드셋(260)의 무게를 최소화하면서도 원하는 영상 이미지를 줌과 초점을 조절하여 볼 수 있는 장점이 있다. 이러한 경우 주변의 빛이 측면으로부터 사용자의 눈에 입사하는 경우 영상 이미지의 해상도가 낮아질 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위하여 헤드셋(260)은 도 6의 (c)에 도시되듯이 측면으로부터의 빛 입사를 방지하기 위하여 측면부를 크게 하고 이를 얼굴에 밀착시키도록 구성할 수 있다.
또한 도시되듯이 조절 수단(240a, 240b)은 좌우 양쪽의 영상 이미지에 대해 서 각각 줌 또는 포커스를 조절하기 위해서 헤드셋(260)의 양 측면에 배치된다.
비록 본 발명이 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위의 기재를 통하여 정하여진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 HMD의 문제점을 개선하여 사용자의 헤드셋 부분에서 영상 이미지의 줌 또는 포커스 기능을 간편하게 구현할 수 있으며, 일체형 광파이버를 사용함으로써 종래의 HMD에서 발생하는 영상의 경계선을 제거할 수 있으며, 웨어러블(wearable) 컴퓨터에 적용할 수 있도록 헤드셋의 구성을 최소화하여 사용자가 장시간 착용 시에도 불편함을 느끼지 않는다.

Claims (8)

  1. 전송할 영상 이미지를 생성하는 영상 이미지 생성 수단과,
    상기 영상 이미지를 일체형 광 파이버를 이용하여 전송하는 광 전송 수단과,
    상기 영상 이미지 생성 수단에서 생성된 영상 이미지를 상기 광 전송 수단에 중계하는 이미지 중계 수단과,
    상기 광 전송 수단을 통해서 전송된 영상 이미지를 투사하며 영상 이미지의 줌(zoom) 또는 포커스(focus)를 수동으로 조절하는 조절 수단으로서, 줌을 조절하기 위한 하나 이상의 줌 조절 렌즈와, 포커스를 조절하기 위한 하나 이상의 포커스 조절 렌즈와, 사용자가 상기 줌 조절 렌즈 또는 상기 포커스 조절 렌즈의 위치를 수동으로 조절하여 줌 또는 포커스를 조절하는 줌/포커스 구동부를 포함하는 상기 조절 수단과,
    상기 조절 수단을 통과한 영상 이미지를 반사하여 사용자에게 제공하는 반사 수단
    을 포함하는 프로젝션 유형 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 장치.
  2. (삭제)
  3. 제1항에 있어서, 상기 이미지 중계 수단은,
    상기 영상 이미지를 확대하는 하나 이상의 볼록 렌즈와,
    상기 확대된 영상 이미지를 상기 광 전송 수단의 입력부에 정확히 대응하도록 축소하는 하나 이상의 오목 렌즈를 포함하는 것인 프로젝션 유형 HMD 장치.
  4. (삭제)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 이미지 생성 수단은 EL 등의 자체발광 디스플레이 소자인 것인 프로젝션 유형 HMD 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 영상 이미지 생성 수단은,
    영상 신호를 입력받아 이를 영상 이미지로 디스플레이하는 비자체발광 디스플레이 소자와,
    빛을 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 빛을 일부 투과시키고 일부는 상기 비자체발광 디스플레이 소자로 반사시키며 이후 상기 비자체발광 디스플레이 소자 표면에서 반사되는 상기 영상 이미지를 일부 투과시키는 PBS(polarized beam splitter)와,
    상기 광원에서 방출되는 빛을 상기 PBS에 인입시키고 상기 비자체발광 디스플레이 소자 표면에서 반사되는 상기 영상 이미지가 상기 PBS를 투과한 경우 이를 상기 이미지 중계 수단에 제공하는 케이스를 포함하는 것인 프로젝션 유형 HMD 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상 이미지 생성 수단은 좌우 양쪽의 눈을 위한 별도의 영상 이미지를 생성하는 것이고,
    상기 광 전송 수단과, 상기 이미지 중계 수단과, 상기 조절 수단은 상기 별도의 영상 이미지를 전송하거나 중계하거나 조절하는 것이며,
    상기 반사 수단은 안경 형태의 헤드셋의 전면부에 배치되어 좌우 양쪽의 눈에 디스플레이하도록 구현되는 것인 프로젝션 유형 HMD 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조절 수단은 상기 별도의 이미지 각각의 줌 또는 포커스를 조절하기 위해서 상기 헤드셋의 양 측면에 배치되는 것인 프로젝션 유형 HMD 장치.
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