KR20220010359A

KR20220010359A - 증강 현실 표시 장치

Info

Publication number: KR20220010359A
Application number: KR1020200089160A
Authority: KR
Inventors: 최명조; 정영모
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-01-25
Also published as: US20230152591A1; US12078809B2; WO2022014952A1

Abstract

증강 현실 표시 장치가 개시된다. 개시된 증강 현실 표시 장치는 화상을 담은 광을 투사하는 디스플레이 엔진; 디스플레이 엔진에서 투사된 광이 입사받아 전달하는 도광판; 및 디스플레이 엔진과 도광판이 설치되는 몸체;를 포함하며, 디스플레이 엔진은, 광원부와, 반사형 디스플레이 패널과, 투사 광학계를 포함하며, 투사 광학계는 조리개와, 조리개와 반사형 디스플레이 패널 사이에 배치되는 제1 투사 렌즈군을 포함하며, 광원부는 조리개 부근에 위치한 광원 또는 광출사단을 포함하며, 광원 또는 광출사단은 디스플레이 패널로 입사되는 광의 입사각도 범위가 디스플레이 패널에서 반사되는 광의 반사각도 범위와 겹치지 않도록 투사 광학계의 광축에서 벗어난 위치에 배치되며, 조리개는 반사형 디스플레이 패널에서 반사된 광이 통과되는 유효 개구를 포함한다.

Description

증강 현실 표시 장치{Augmented reality display apparatus}

본 개시는 증강 현실을 표시하는 증강 현실 표시 장치에 관한다.

증강 현실 표시 장치는 증강 현실(Augmented Reality, AR)을 볼 수 있는 디스플레이 장치로서, 예를 들어 증강 현실 안경(AR Glass)이 있다. 증강 현실 표시 장치의 이미지 광학 시스템은 영상을 출력하는 디스플레이 엔진(프로젝터 등)과, 출력된 영상을 눈으로 보내주기 위한 도광판(waveguide)을 포함한다. 디스플레이 엔진에서 출사된 이미지는 도광판을 통해 눈으로 전달되며, 이로서 사람은 영상을 볼 수 있게 된다.

한편, 착용형 디스플레이 장치(wearable display device)는 사람이 착용한 상태에서 디스플레이된 화면을 볼 수 있는 장치이다. 이러한 착용형 디스플레이 장치에 대한 연구가 활발히 진행됨에 따라 다양한 형태의 착용형 장치들이 출시되거나 출시가 예고 되고 있다. 예를 들어, 안경형 디스플레이 장치(wearable glasses)나 헤드마운트 디스플레이 장치(Head Mounted Display)가 현재 출시되거나 출시가 예고되고 있는 착용형 디스플레이 장치이다. 증강 현실 표시 장치가 착용형 디스플레이 장치로 사용되기 위해서는 사용자의 편의상, 경량 박형이 요구되는바, 이를 위해 고해상도 디스플레이 엔진의 소형화가 중요하다.

해결하고자 하는 과제는 디스플레이 엔진을 소형화한 증강 현실표시 장치를 제공하는데 있다.

해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

일 측면에 있어서, 증강 현실 표시 장치는 화상을 담은 광을 투사하는 디스플레이 엔진; 디스플레이 엔진에서 투사된 광이 입사받아 전달하는 도광판; 및 디스플레이 엔진과 도광판이 설치되는 몸체;를 포함하며, 디스플레이 엔진은, 광원부와, 반사형 디스플레이 패널과, 투사 광학계를 포함하며, 투사 광학계는 조리개와, 조리개와 반사형 디스플레이 패널 사이에 배치되는 제1 투사 렌즈군을 포함하며, 광원부는 조리개 부근에 위치한 광원 또는 광출사단을 포함하며, 광원 또는 광출사단은 디스플레이 패널로 입사되는 광의 입사각도 범위가 상기 디스플레이 패널에서 반사되는 광의 반사각도 범위와 겹치지 않도록 투사 광학계의 광축에서 벗어난 위치에 배치되며, 조리개는 반사형 디스플레이 패널에서 반사된 광이 통과되는 유효 개구를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 광원부는 서로 다른 단색의 복수의 발광소자를 포함하며, 복수의 발광소자는 실질적으로 동일한 위치에 배치될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 광원부는 이격된 복수개의 위치마다 배치되는 복수의 발광소자를 포함할 수 있다. 이격되어 배치되는 복수의 발광소자들은 서로 다른 단색을 가질 수 있다. 또는 이격되어 배치되는 복수의 발광소자들은 동일한 단색을 가질 수도 있다.예시적인 실시예들에서, 복수의 발광소자들은 투사 광학계의 광축을 중심으로 대략 등각으로 배치될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 유효 개구는 복수의 발광소자들 사이에 배치되는 복수의 유효 개구들로 이루어질 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 유효 개구는 서로 이격되게 배치된 복수의 발광소자에 대응하는 복수의 유효 개구들로 이루어질 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 유효 개구의 중심과 조리개 중심 사이의 거리는 광원 또는 광출사단과 조리개의 중심 사이의 거리와 같을 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 광원부는 광원과, 광원에서 출사된 광을 가이드하는 광 가이드를 포함하며, 광출사단은 광 가이드의 출사단일 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 광원부는 광원과, 광원에서 출사된 광을 전달하는 광 파이프를 포함하며, 광출사단은 광 파이프의 출사단일 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 광원은 LED 또는 LD일 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 제1 투사 렌즈군은 광원부에서 출사된 광을 디스플레이 패널로 균일하게 조명하도록하는 조명 광학계로 기능하도록 구성될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 투사 광학계는 조리개의 전단에 배치되는 제2 투사 렌즈군을 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 광원부의 적어도 일부가 위치할 수 있도록 제2 투사 렌즈군의 일부가 제거될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 투사 광학계는 조리개의 전단에 배치되어 투사되는 광의 경로를 변경하는 반사부재를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 반사형 디스플레이 패널은 LCoS (Liquid Crystal on Silicon) 패널일 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 도광판의 적어도 일부 영역은 현실 장면의 광이 투과되도록 투명 재질로 형성될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 몸체는 사용자가 착용할 수 있도록 구성될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 몸체가 안경테, 고글테, 헬멧의 본체 및 HMD의 본체 중 어느 하나일 수 있다.

본 개시에 따르면, 증강 현실 표시 장치는 디스플레이 엔진의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.

본 개시에 따르면, 증강 현실 표시 장치는 디스플레이 엔진의 부피를 줄임에 따라, 장치 자체를 경량 박형화할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 증강 현실 표시 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 증강 현실 표시 장치의 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 증강 현실 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진 및 도광판의 배치를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 광원부를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서의 입사각도 범위와 반사각도 범위를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 광원부를 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.

본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 개시에서, ‘증강 현실(Augmented Reality)’은 현실 세계의 물리적 환경 공간(physical, real-world environment)이나 현실 객체(real-world object)에 컴퓨터에서 생성되는 가상 이미지를 오버레이(overlay)하여 하나의 이미지로 보여주는 것을 의미한다.

본 개시에서, ‘증강 현실 표시 장치(Augmented Reality Display Device)’라 함은 증강 현실을 표현할 수 있는 장치로서, 사용자가 착용하는 안경 형상의 증강 현실 안경 장치(Augmented Reality Glasses) 뿐만 아니라, 헤드 마운트 디스플레이 장치(Head Mounted Display Apparatus)나, 증강 현실 헬멧(Augmented Reality Helmet) 등을 포괄한다. 이러한 증강 현실 표시 장치는 정보 검색, 길 안내, 카메라 촬영과 같이 일상 생활에서 유용하게 사용되고 있다. 또한, 증강 현실 표시 장치가 안경형으로 구현된 증강 현실 안경 장치는 패션 아이템으로도 착용되고, 실내외 활동에서 모두 사용될 수 있다.

본 개시에서, ‘현실 장면(real scene)’이란 관찰자 또는 사용자가 증강 현실 표시 장치를 통해서 보는 현실 세계의 장면으로서, 현실 객체(real world object)(들)를(을) 포함할 수 있다. 한편, ‘가상 이미지(virtual image)’는 디스플레이 엔진을 통해 생성되는 이미지이다. 가상 이미지는 정적 이미지와 동적 이미지를 모두 포함할 수 있다. 이러한 가상 이미지는 현실 장면 상에 오버레이(overlay)되어, 현실 장면 속의 현실 객체에 대한 정보나 증강 현실 장치의 동작에 대한 정보나 제어 메뉴 등을 보여주는 이미지일 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 증강 현실 장치(100)의 외관을 도시한 도면이며, 도 2는 도 1의 증강 현실 장치(100)의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 증강 현실 장치(100)는 사용자가 착용할 수 있도록 구성된 안경형 디스플레이 장치로서, 안경형 몸체(110)를 포함한다.

안경형 몸체(110)는 예시적으로 프레임(111)과, 안경다리들(119)을 포함할 수 있다. 프레임(111)은 안경알(101L, 101R)이 위치하는 것으로서, 예시적으로 브릿지(112)로 연결된 2개의 테 (rim)형상을 가질 수 있다. 안경알(101L, 101R)은 예시적인 것으로서, 굴절력(도수)를 가지거나 혹은 가지지 않을 수 있다. 또는 안경알(101L, 101R)은 일체로 형성될 수 있으며, 이 경우 프레임(111)의 테와 브릿지(112)가 구분되지 않을 수도 있다. 안경알(101L, 101R)은 생략될 수도 있다.

안경다리들(119)은 프레임(111)의 양 단부(113)에 각각 연결되고 일 방향으로 연장된다. 프레임(111)의 양단부(113)와 안경다리들(119)는 힌지(115)에 의해 연결될 수 있다. 힌지(115)는 예시적인 것으로서, 프레임(111)의 양단부(113)과 안경다리들(119)를 연결하는 공지의 부재가 채용될 수 있다. 다른 예로, 프레임(111)의 양단부(113)과 안경다리들(119)은 일체로 연결되어 있을 수도 있다.

안경형 몸체(110)에는 디스플레이 엔진(120)과, 도광판(130)과, 전자부품들(190)이 배치된다. 전자부품들(190)은 안경형 몸체(110)의 일 부분에 실장되거나 혹은 복수 부분에 분산되어 위치할 수 있으며, PCB 기판, FPCB 기판 등에 실장될 수 있다.

디스플레이 엔진(120)은 가상 이미지의 광을 생성하도록 구성된 것으로서, 좌안용 디스플레이 엔진(120L) 및 우안용 디스플레이 엔진(120R)을 포함할 수 있다. 좌안용 디스플레이 엔진(120L) 및 우안용 디스플레이 엔진(120R)은 프레임(111)의 양 단부(113) 또는 상단부에 위치할 수 있다. 다른 예로, 좌안용 디스플레이 엔진(120L) 및 우안용 디스플레이 엔진(120R)은 각각 좌측 안경다리(119L) 및 우측 안경다리(119R)에 위치할 수도 있다. 또 다른 예로, 좌안용 디스플레이 엔진(120L) 및 우안용 디스플레이 엔진(120R)은 도광판(130)의 상단부에 배치될 수도 있다.

디스플레이 엔진(120)에 대한 좀 더 자세한 사항은 후술하기로 한다.

도광판(130)은 디스플레이 엔진(120)에서 생성된 가상 이미지의 광과 외부 장면의 광을 사용자의 동공으로 전달하도록 구성된 것다. 도광판(130)은 좌안용 도광판(130L) 및 우안용 도광판(130R)을 포함할 수 있다. 좌측 안경알(101L)과 우측 안경알(101R)에는 각각 좌안용 도광판(130L) 및 우안용 도광판(130R)이 부착될 수 있다. 또는 좌안용 도광판(130L) 및 우안용 도광판(130R)은 안경알(101L, 101R)과 별개로 테(111)에 고정될 수도 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 증강 현실 장치의 블록도이다.

도 3은 도 1의 증강 현실 장치(100)의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 증강 현실 장치(100)는 디스플레이 엔진(120), 프로세서(200), 인터페이스(210), 및 메모리(220)를 포함한다.

프로세서(200)는 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 디스플레이 엔진(120)을 포함한 증강 현실 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 영상 데이터를 포함한 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(200)는 양안 시차를 갖도록 랜더링된 좌안 가상 이미지와 우안 가상 이미지를 포함하는 영상 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서(200)는, 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 및 FPGAs(Field Programmable Gate Arrays) 중 적어도 하나의 하드웨어로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

인터페이스(210)는 외부로부터 데이터나 조작명령이 입출력되는 것으로서, 예를 들어 사용자가 조작 가능한 터치 패드, 컨트롤러, 조작 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 인터페이스(210)는 USB 모듈과 같은 유선통신 모듈이나, 블루투스와 같은 무선통신 모듈을 포함하고 이들을 통해 외부 기기에 포함된 인터페이스로부터 전달되는 사용자의 조작 정보나 가상 이미지의 데이터를 수신할 수도 있다.

메모리(210)는 휘발성 메모리나 비휘발성 메모리와 같은 내장 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(210)는 프로세서(200)의 제어에 의해 증강 현실 장치(100)를 구동하고 제어하는 다양한 데이터, 프로그램 또는 어플리케이션과, 입력/출력되는 신호 또는 가상 이미지의 데이터를 저장할 수 있다.

디스플레이 엔진(120)은 프로세서(200)에서 생성되는 영상 데이터를 전달받아 가상 이미지의 광을 생성하도록 구성된 것으로서, 좌안 디스플레이 엔진(120L) 및 우안 디스플레이 엔진(120R)을 포함한다. 좌안 디스플레이 엔진(120L) 및 우안 디스플레이 엔진(120R) 각각은 광을 출력하는 광원과 광원으로부터 출력되는 광을 이용하여 가상 이미지를 형성하는 디스플레이 패널로 구성되며 소형 프로젝터와 같은 기능을 가진다. 광원은 예를 들어 LED로 구현 가능하며, 디스플레이 패널은 예를 들어 LCoS (Liquid Crystal on Silicon)로 구현 가능하다.

이하의 설명에서 좌안용 광학부품들(130L)을 예로 들어 설명하나, 좌안용과 우안용은 서로 좌우 대칭적인 구조를 가지므로, 당업자라면 우안용 광학부품(130R)에도 그대로 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진(120) 및 도광판(130)의 배치를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 도광판(130)은 광이 내부에서 반사되면서 전파될 수 있는 투명 재질의 단층 혹은 다층 구조로 형성된다. 도광판(130)은 평평한 평판 형상이거나 곡면판 형상을 지닐 수 있다. 여기서, 투명 재질이라 함은, 가시광선 대역의 광이 통과될 수 있는 재질이라는 의미이며, 투명도가 100%가 아닐 수 있으며, 소정의 색상을 지닐 수도 있다. 도광판(130)은, 디스플레이 엔진(120)에 마주하여 투사된 가상 이미지의 광(Li)을 입력받는 제1 영역(131)과, 제1 영역(131)에 입사된 가상 이미지의 광이 전파되는 제2 영역(132)과, 제2 영역(132)에서 전파되는 가상 이미지의 광(Lo)을 출력하는 제3 영역(133)을 포함한다.

도광판(130)은 사용자가 증강 현실 장치(100)를 착용할 때 제3 영역(133)이 사용자의 동공 전방에 위치할 수 있도록 프레임(도 1의 111)에 장착된다. 도광판(130)은 투명 재질로 형성됨에 따라, 사용자는 증강 현실 장치(100)를 통해 가상 이미지를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 현실 장면을 볼 수 있으므로, 증강 현실 장치(100)는 증강 현실을 구현할 수 있다.

일 실시예에서 도광판(130)의 제1 영역(131)에는 입사되는 광을 결합(coupling)할 수 있도록 입력 회절 격자가 형성될 수 있다. 도광판(130)이 단층 구조인 경우, 제1 영역(131)의 입력 회절 격자는 디스플레이 엔진(120)과 마주보는 면에 형성될 수 있다. 또는 도광판(130)이 다층 구조인 경우, 제1 영역(132)의 입력 회절 격자는 각 층마다 형성되거나 혹은 일부 층에만 형성될 수 있다.

디스플레이 엔진(120)은, 출사되는 광이 제1 영역(131)에 수직하거나 혹은 소정 각도로 경사지게 입사되도록 배치될 수 있다.

제2 영역(132)은 제1 영역(131)을 기준으로 제1 방향(도 4에서 X 방향)에 위치할 수 있다. 제2 영역(132)은 제1 영역(131)의 전부 혹은 일부와 겹칠 수도 있다. 제2 영역(132)은 도광판의 전역에 형성될 수도 있다. 제2 영역(132)에는 제1 영역(131)에 입사된 가상 이미지의 광이 제3 영역(133)으로 전파될 수도 있도록 구성된 회절 격자를 포함할 수 있다. 도광판(130)이 단층 구조인 경우, 제2 영역(132)의 회절 격자는 제1 영역(131)의 회절 격자가 형성된 면과 동일 면이나 또는 반대쪽 면에 형성될 수 있다. 또는 도광판(130)이 다층 구조인 경우, 제2 영역(132)의 회절 격자는 제2 영역(131)의 회절 격자가 형성된 층과 같은 층 또는 다른 층에 형성될 수 있다. 본 실시예는 제2 영역(132)이 단일 영역인 경우로 설명하고 있으나, 복수 영역으로 구분될 수도 있다. 도광판(130)이 다층 구조인 경우, 제2 영역(132)은 서로 다른 층들에 형성된 복수 영역일 수도 있다.

제3 영역(133)은 사용자가 증강 현실 표시 장치(100)를 착용할 때 사용자의 안구가 마주하는 면측에 위치한다. 예시적으로 도 4에서 제3 영역(133)은 제1 영역(131)을 기준으로 제2 방향(-X 방향)에 위치할 수 있다. 제3 영역(133)의 전부 혹은 일부는 제2 영역(132)과 겹칠 수 있다. 제3 영역(133)에는 제2 영역(132)으로부터 전파된 광이 도광판(130) 밖으로 출력하도록 하는 출력 격자 배열이 형성된다. 도광판(130)이 단층 구조인 경우, 제3 영역(133)의 출력 격자 배열은 도광판(130)의 사용자 안구와 마주하는 면 또는 그 배면에 형성될 수 있다. 또는 도광판(130)이 다층 구조인 경우, 제3 영역(133)의 출력 격자 배열은 도광판(130)의 다층 중 일부 층 또는 모든 층에 형성될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진(120)의 광학 배치를 도시한 도면이며, 도 6은 일 실시예에 따른 광원부(110)를 도시한 도면이며, 도 7은 일 실시예에 따른 광원부(110)의 광원(111)과 조리개(332)의 배치를 도시한 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 디스플레이 엔진(120)은 광원부(310), 디스플레이 패널(320), 투사 광학계(330)를 포함한다.

광원부(310)는 하나 혹은 복수의 광원(311)을 포함할 수 있다. 광원(311)은 후술하는 바와 같이 투사 광학계(330)의 조리개(332) 근방에 배치될 수 있다.

광원(311)은 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED) 또는 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)와 같은 발광소자일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 광원(311)는 RGB의 발광소자(311R, 311G, 311B)들이 실장된 LED 패키지일 수 있다. RGB의 발광소자(311R, 311G, 311B)는 실질적으로 동일 위치에 배치된 것으로 볼 수 있다.

도 6은 하나의 적색 LED 칩(311R), 2개의 녹색 LED 칩(311G), 1개의 청색 LED 칩(311B)이 실장된 LED 패키지를 도시하고 있다. 이러한 LED칩들의 배치는 도 6에 도시된 구성에 제한되지 않는다. 다른 예로서, RGB의 발광소자(311R, 311G, 311B)는 각기 하나씩 마련될 수도 있다. 또 다른 예로서, W(백색)의 발광소자가 더 마련될 수도 있다. 또 다른 예로, 적색의 발광소자(311R)가 2개 마련되고, 녹색 LED 칩(311G) 및 청색 LED 칩(311B)은 1개씩 마련될 수도 있다. RGB의 발광소자(311R, 311G, 311B)는 순차적으로 구동되어 적색광, 녹색광, 청색광을 순차적으로 조명할 수 있다. 여기서, RGB의 발광소자(311R, 311G, 311B)의 구동되는 순서는 본 실시예를 제한하지 않는다.

LED 패키지의 상부면에는 예를 들어 돔 형태의 렌즈가 마련되어, LED 패키지에서 출사되는 광의 발광 분포가 후술하는 투사 광학계(330)의 광학 설계에 적합하도록 할 수 있다. 또는 LED 패키지의 출사면에 부착 혹은 이격되어 집광렌즈나 콜리메이팅 렌즈가 배치될 수도 있다.

디스플레이 패널(320)은 광원부(310)에서 출사된 광을 이용하여 이미지를 형성하는 디바이스로서, 2차원으로 배열된 광변조소자들을 포함한다. 본 실시예에서 사용되는 디스플레이 패널(320)은 반사형 디스플레이 패널로서, 예를 들어 LCoS (Liquid Crystal on Silicon) 패널일 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 패널(320)은 마이크로 미러들이 전기적 신호에 의해 선택적으로 평평하게 배열딘 상태와 틸트(tilt)된 상태에서 전환가능한 디지컬 마이크로 미러 디바이스(Digital Micro-mirror Device; DMD) 패널이거나 그밖의 공지의 반사형 패널일 수도 있다.

도 5에서 참조번호 540은 디스플레이 패널(320)의 패널면(321)측에 배치되는 커버글래스를 나타낸다. 디스플레이 패널(320)은, 광원부(310)에서 시순차적으로 조명되는 적색광, 녹색광, 및 청색광에 대응되어, 시순차적으로 적색, 녹색, 및 청색의 2차원 이미지를 형성하고 적색광, 녹색광, 및 청색광을 반사함으로써 컬러 이미지를 구현할 수 있다.

투사 광학계(330)는 투사 렌즈군(331)과 조리개(332)를 포함한다.

투사 렌즈군(331)은 디스플레이 패널(320)에서 생성된 이미지를 도광판(130)의 제1 영역(131)으로 투사하는 광학 부재로서, 하나 혹은 복수의 광학 렌즈를 포함할 수 있다. 투사 렌즈군(331)은 조리개(332)와 디스플레이 패널(320) 사이에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 조리개(332)는 투사 렌즈군(331)의 전면에 배치될 수 있다. 조리개(332)는 투사 렌즈군(331)의 유효 직경을 규정하는 유효 개구(333)를 포함한다. 유효 개구(333)는 투명한 재질 또는 공기(air)(즉, 구멍)으로 구성될 수 있다. 도 7은 유효 개구(333)가 원형인 경우를 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서 유효 개구(333)는 다각형으 형상을 가질 수도 있다. 유효 개구(333)를 제외한 나머지 영역(334)은 불투명 재질로 형성될 수 있다.

광원(311)은 조리개(332)의 일 측에 위치할 수 있다. 광원(311)은 조리개(332)의 중심(C)에서 거리 d1만큼 이격되어 배치될 수 있다. 조리개(332)의 중심(C)은 광축(도 5의 OA)일 수 있다.

광원(311)은, 광축(OA)의 길이 방향을 기준으로 볼 때, 조리개(332)와 동일 위치에 놓일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 광원(311)은, 광축(OA)의 길이 방향을 기준으로 볼 때, 조리개(332)의 앞쪽(즉, 디스플레이 패널(420)에서 먼쪽) 또는 뒤쪽(디스플레이 패널(420)에 가까운쪽)으로 약간 떨어진 상태로 배치될 수도 있다.

일 실시예에서, 조리개(332)의 광원(311)이 배치되는 위치에는 광원(311)이 실장될 수 있도록 홈등이 마련될 수 있다.

일 실시예에서, 조리개(332)의 일측이 절개되고, 절개된 위치에 광원(311)이 배치될 수도 있다.

유효 개구(333)는 중심(C)(즉, 광축(OA))을 기준으로 광원(311)에 대향되는 위치에 마련된다. 광원(311)에서 출사된 광(L)은 투사 렌즈군(331)을 거쳐 디스플레이 패널(320)에 조명된다. 이때, 투사 렌즈군(331)은 광원(311)에 대한 조명 광학계로 기능한다. 투사 렌즈군(331)은 광원(311)에서 출사된 광이 디스플레이 패널(320)의 패널면(321, 즉 유효변조면)의 전체에 걸쳐 조명될 수 있도록 한다. 이후 디스플레이 패널(320)에서 변조되면서 반사된 2차원 이미지의 광은 투사 렌즈군(331)을 다시 거친 후 조리개(332)의 유효 개구(333)를 통과하여, 도광판(130)으로 투사된다.

도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(320)에서의 입사각도 범위와 반사각도 범위를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 디스플레이 패널면(321)에 입사되는 입사광(Li)은 법선(329)을 기준으로 일측에 위치하고, 디스플레이 패널면(321)에서 반사되는 반사광(Lo)은 법선(329)을 기준으로 타측에 위치할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 광원(311)은 조리개(332)의 중심(C)(즉, 광축(OA)로부터 이격되어 배치되어 있는바, 광원(311)의 이격 거리 d1를 적절히 선택함으로서, 입사광(Li)의 각도 범위가 반사광(Lo)의 각도 범위와 겹치지 않도록 할 수 있으며, 이에 따라 조리개(332)의 유효 개구(333)가 광원(311)으로부터 분리될 수 있다.

유효 개구(333)의 직경 D1은 조리개(332)의 직경 D2의 반(즉, 반지름)과 같거나 그보다 작을 수 있다. 유효 개구(333)의 지름(D1)은 디스플레이 패널(320)의 유효면과 투사 렌즈군(331)의 광학 설계에 따라 달라질 수 있다.

본 실시예의 디스플레이 엔진(120)은 안경형 장치와 같은 증강 현실 표시 장치에 사용되는바, 그 사이즈는 매우 작을 것이 요구된다. 이에 본 실시예는 광원부(310)를 조리개(332) 근방에 배치함으로, 종래의 프로젝션 장치에서 디스플레이 패널 앞에 배치되는 프리즘과 같은 부재를 제거할 수 있어, 디스플레이 엔진을 매우 작게 구현할 수 있게 된다.

도 5에는 광원(311)에서 출사된 광이 조리개(332)의 유효 개구(333)에 초점이 맺히는 것으로 도시되고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 5내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예는 조리개(432)와 디스플레이 패널(420) 사이에만 투사 렌즈군(431)이 배치된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 디스플레이 엔진은 광원부(410), 디스플레이 패널(420), 투사 광학계(430)를 포함한다. 본 실시예는 투사 광학계(430)가 제1 투사 렌즈군(431)과 조리개(432)와 더불어, 제2 투사 렌즈군(433)을 더 포함한다는 점을 제외하고는 도 5내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예의 디스플레이 엔진과 실질적으로 동일하다. 제2 투사 렌즈군(433)은 조리개(432)의 앞쪽(즉, 디스플레이 패널(420)에서 먼쪽)에 배치되며, 조리개(433)의 유효 개구를 통과한 광을 도광판(도 4의 130)의 제1 영역(131)을 향해 투사하도록 한다.

또한, 도 5내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예는 광원부(310)은 RGB의 LED칩들이 실장된 하나의 LED 패키지가 조리개(332)의 일측에 배치된 구성을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다음으로, 광원 및 조리개의 다양한 배치에 대해 설명하기로 한다.

도 10은 일 실시예에 따른 광원과 조리개의 배치를 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 광원(511)은 4개의 광원(511)이 실질적으로 동일 위치에 배치된다. 도 10에 도시된 광원(511)의 개수는 예시적인 것이며, 본 실시예를 제한하지 않는다. 광원(511) 각각은 RGB의 LED칩들이 실장된 LED 패키지일 수 있다. 복수의 광원(511)은 실질적으로 동일 위치에 배치되므로, 조리개(530)에는 이에 대응되는 하나의 유효 개구(531)가 마련된다.

도 11은 일 실시예에 따른 광원부(510)과 조리개(530)의 배치를 도시한 도면이다. 도 11을 참조하면, 광원부(510)는 서로 이격된 2개 위치에 배치된 2개의 광원(511, 512)을 포함한다. 광원(511, 512) 각각은 RGB의 LED칩들이 실장된 LED 패키지일 수 있다. 2개의 광원(511, 512)들이 서로 이격된 위치에 배치되므로, 조리개(530)에는 이에 대응되는 2개 유효 개구(531, 532)가 마련된다. 광원(511, 512)과 조리개(530)의 중심(C) 사이의 거리 d1과 유효 개구(531, 532)와 조리개(530)의 중심(C) 사이의 거리 d2는 서로 같을 수 있다. 2개 유효 개구(531, 532)의 직경을 고려할 때, 2개의 광원(511, 512)의 조리개(530)의 중심(C)를 기준으로 한 사이각(θ)은 제한되며, 대략 100도보다 작을 수 있다. 도 11에 도시되듯이, 2개의 광원(511, 512)의 사이각(θ)은 대략 90도 일 수 있다. 또한, 2개 유효 개구(531, 532)의 사이각은 2개의 광원(511, 512)의 사이각(θ)과 같을 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 광원부(510)과 조리개(530)의 배치를 도시한 도면이다. 도 12를 참조하면, 광원부(510)는 서로 등각으로 이격된 3개 위치에 배치된 3개의 광원(511, 512, 513)을 포함한다. 즉, 3개의 광원(511, 512, 513)은 조리개(530)의 중심을 기준으로 서로 120도의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 광원(511, 512, 513) 각각은 RGB의 LED칩들이 실장된 LED 패키지일 수 있다. 3개의 광원(511, 512, 513)들이 서로 이격된 위치에 배치되므로, 조리개(530)에는 이에 대응되는 3개 유효 개구(531, 532, 533)가 마련된다. 광원(511, 512, 513)와 조리개(530)의 중심(C) 사이의 거리 d1과 유효 개구(531, 532, 533)와 조리개(530)의 중심(C) 사이의 거리 d2는 서로 같을 수 있다.

도 13은 일 실시예에 따른 광원부(510)과 조리개(530)의 배치를 도시한 도면이다. 도 13을 참조하면, 조리개(530)는 하나의 광원(511)이 배치된 측(534)을 불투명 소재로 형성하고, 유효 개구를 대신하여 절반 부분(535)을 제거할 수도 있다. 하나의 광원(511)은 RGB의 LED칩들이 실장된 LED 패키지일 수 있다. 본 실시예에서 조리개(530)의 불투명 소재가 제거된 절반 부분(535)가 유효 개구로 이해될 수 있다.

도 14는 일 실시예에 따른 광원부(510)과 조리개(530)의 배치를 도시한 도면이다. 본 실시예는 광원부(510)가 2개의 광원(511, 512)을 갖는다는 점을 제외하고는 도 13을 참조한 실시예와 실질적으로 동일하다. 조리개(530)는 도 13과 마찬가지로, 2개의 광원(511, 512)이 배치된 측을 불투명 소재로 형성하고, 유효 개구를 대신하여 절반 부분(535)을 제거할 수도 있다. 광원(511, 512)의 조리개(530)의 중심(C)를 기준으로 한 사이각(θ)은 대략 100도 보다 작을 수 있으며, 예를 들어 90도 일 수 있다.

도 15는 일 실시예에 따른 광원부(510)과 조리개(530)의 배치를 도시한 도면이다. 본 실시예는 광원부(510)가 3개의 광원(511, 512, 513)을 갖는다는 점을 제외하고는 도 13 및 도 14를 참조한 실시예들과 실질적으로 동일하다. 조리개(530)는 도 13 및 도 14와 마찬가지로, 광원(511, 512, 513)이 배치된 측을 불투명 소재로 형성하고, 유효 개구를 대신하여 절반 부분(535)을 제거할 수도 있다. 광원(511, 512, 513)의 조리개(530)의 중심(C)를 기준으로 한 사이각(θ)은 대략 100도 보다 작을 수 있으며, 예를 들어 90도 일 수 있다. 광원(511, 512, 513) 사이는 등각일 수 있다.

전술한 실시예들에서 광원부(510)의 광원들은 모두 RGB의 발광소자들로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 16은 일 실시예에 따른 광원부(610)과 조리개(530)의 배치를 도시한 도면이다. 본 실시예는 광원부(610)가 서로 다른 단색의 광원(611, 612, 613)을 포함한다는 점을 제외하고는 도 12를 참조한 실시예와 실질적으로 동일하다. 서로 다른 단색의 광원(611, 612, 613)은 예시적으로 적색 LED칩, 녹색 LED칩, 및 청색 LED칩일 수 있다. 조리개(530)는 도 12와 마찬가지로, 3개의 광원(611, 612, 613)에 대응되는 3개의 유효 개구(531, 532, 533)을 포함한다.

전술한 실시예들에서는 광원부의 광원이 조리개에 직접 배치된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다. 도 17을 참조하면, 디스플레이 엔진은 광원부(710), 디스플레이 패널(720), 투사 광학계(730)를 포함한다. 본 실시예는 광원부(710)의 광원(711)이 투사 광학계(730)의 외부에 배치되고, 별도의 광 가이드(712)를 통해 투사 광학계(730)의 조리개(732)쪽으로 광이 출사될 수 있도록 구성된다. 즉, 본 실시예의 디스플레이 엔진은, 광 가이드(712)의 광출사단이 조리개(732)의 근방에 배치된다는 점을 제외하고는, 전술한 실시예들의 디스플레이 엔진과 실질적으로 동일하다. 광 가이드(712)는 투명 재질로 형성되며, 광원(711)에서 출사된 광을 내부 전반사를 통해 전달하고, 그 끝단에 위치한 광출사단으로 광이 출사되도록 한다. 광 가이드(712)에서의 광 경로는 변경하기 위하여 하나 이상의 미러(713)가 마련될 수 있다. 광 가이드(712)를 대시한여 광 섬유가 사용될 수도 있다.

도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다. 도 18을 참조하면, 디스플레이 엔진은 광원부(810), 디스플레이 패널(820), 투사 광학계(830)를 포함한다. 본 실시예는 광원부(810)의 광원(811)이 투사 광학계(830)의 내부에 배치하되, 별도의 광 파이프(812)를 통해 조리개(832)쪽으로 광이 출사될 수 있도록 구성된다. 즉, 본 실시예의 디스플레이 엔진은, 광 파이프(812)의 광출사단이 조리개(832)의 근방에 배치된다는 점을 제외하고는, 전술한 실시예들의 디스플레이 엔진과 실질적으로 동일하다. 광 파이프(812)는 투명 재질로 형성되며, 광원(811)에서 출사된 광을 내부 전반사를 통해 전달하고, 그 끝단에 위치한 광출사단으로 광이 출사되도록 한다. 도 18은 광 파이프(812)의 단면 크기가 광축 방향을 따라 일정한 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 광 파이프(812)의 단면 크기는 광축 방향을 따라 점차 커지도록 구성하여 광의 발광 분포를 조절할 수도 있다.

투사 광학계(830)는 조리개(832)와, 조리개(832)와 디스플레이 패널(820) 사이에 배치되는 제1 투사 렌즈군(831)과, 조리개(832)의 앞쪽(즉, 디스플레이 패널(820)로부터 먼 쪽)에 배치되는 제2 투사 렌즈군(833)을 포함할 수 있다. 광원부(810)는 광원(811)과 광 파이프(812)를 포함함에 따라 그 물리적 크기가 커질 수 있으므로, 광원부(810)의 설치 공간을 확보하기 위하여 제2 투사 렌즈군(833)의 일부는 제거될 수 있다. 물론 도 5를 참조한 실시예처럼 제2 투사 렌즈군이 없을 수도 있다.

다른 실시예에서, 광 파이프(812)를 대신하여 조명광학계용 렌즈가 배치될 수도 있다. 가령, 조명광학계용 렌즈는 집광렌즈나 콜리메이팅 렌즈일 수 있다.

도 19는 일 실시예에 따른 광원부를 도시한 도면이다. 도 19를 참조하면, 광원부(910)는 서로 다른 단색의 제1 내지 제3 광원(911, 912, 913)이 제1 및 제2 이색미러(916, 917)에 의해 결합되어 구성될 수도 있다. 참조번호 915는 미러를 나타낸다. 제1 내지 제3 광원(911, 912, 913)은, 예를 들어, 적색 광원, 녹색 광원, 청색 광원일 수 있다. 제1 이색미러(916)는 제1 광원(911)에서 출사된 적색광은 투과시키고 제2 광원(912)에서 출사된 녹색광은 반사시키도록 구성될 수 있다. 비슷하게 제2 이색미러(917)는 제1 및 제2 광원(911, 912)에서 출사된 적색광 및 녹색광은 투과시키고 제3 광원(913)에서 출사된 청색광은 반사시키도록 구성될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 광원부(910)의 광 경로상에는 집광렌즈들이 배치될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 광원(911, 912, 913)이 LD인 경우, 레이저의 가간섭에 의한 스펙클을 저감시키기 위한 광학부재나 장치를 추가적으로 배치할 수도 있다.

도 20은 일 실시예에 따른 디스플레이 엔진의 광학 배치를 도시한 도면이다. 도 20을 참조하면, 디스플레이 엔진은 광원부(1010), 디스플레이 패널(1020), 투사 광학계(1030)를 포함한다. 투사 광학계(1030)의 조리개(1032) 앞쪽에는 반사부재(1037)가 배치되어, 투사되는 광(L)의 경로를 변경한다. 본 실시예는 투사 광학계(1030)에서 출사된 광(L)의 경로를 변경하기 위한 반사부재(1037)가 추가적으로 마련된다는 점을 제외하고는, 전술한 실시예들의 디스플레이 엔진과 실질적으로 동일할 수 있다. 가령 증강 현실 표시 장치가 안경형 장치(AR glasses)인 경우에 디스플레이 엔진의 크기는 매우 제한될 수 있는바, 투사 광학계(1030)의 앞단에 반사 미러(1032)를 배치함으로써, 안경형 장치의 외관 설계에 좀 더 자유를 줄 수 있다.

전술한 본 발명인 증강 현실 표시 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 증강 현실 표시 장치 110: 안경형 몸체
111: 프레임 120: 디스플레이 엔진
130: 도광판 131: 제1 영역
132: 제2 영역 133: 제3 영역
190: 전자부품들 200: 프로세서
210: 인터페이스 220: 메모리
310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010: 광원부
311, 311R, 311G, 311B, 511, 512, 513, 611, 612, 613, 711, 811, 911, 912, 913, 1010: 광원
320, 420, 720, 820, 1020: 디스플레이 패널
321: 디스플레이 패널면 329: 법선
330, 430, 730, 830, 1030: 투사 광학계
331, 431, 433, 731, 733, 831, 833, 1031: 투사 렌즈군
332, 432, 732, 832: 조리개 332a, 531, 532, 533, 535: 개구
340: 커버글래스 712: 광 가이드
713, 915, 1037: 미러 916, 917: 이색 미러
812: 광 파이프 L: 광
Li: 입사광 Lo: 반사광
OA: 광축

Claims

화상을 담은 광을 투사하는 디스플레이 엔진;
상기 디스플레이 엔진에서 투사된 광이 입사받아 전달하는 도광판; 및
상기 디스플레이 엔진과 도광판이 설치되는 몸체;를 포함하며,
상기 디스플레이 엔진은, 광원부와, 반사형 디스플레이 패널과, 투사 광학계를 포함하며,
상기 투사 광학계는 조리개와, 상기 조리개와 상기 반사형 디스플레이 패널 사이에 배치되는 제1 투사 렌즈군을 포함하며,
상기 광원부는 상기 조리개 부근에 위치한 광원 또는 광출사단을 포함하며,
상기 광원 또는 상기 광출사단은 상기 디스플레이 패널로 입사되는 광의 입사각도 범위가 상기 디스플레이 패널에서 반사되는 광의 반사각도 범위와 겹치지 않도록 상기 투사 광학계의 광축에서 벗어난 위치에 배치되며,
상기 조리개는 상기 반사형 디스플레이 패널에서 반사된 광이 통과되는 유효 개구를 포함하는,
증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항에 있어서,
상기 광원부는 서로 다른 단색의 복수의 발광소자를 포함하며, 상기 복수의 발광소자는 실질적으로 동일한 위치에 배치된 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항에 있어서,
상기 광원부는 이격된 복수개의 위치마다 배치되는 복수의 발광소자들을 포함하는 증강 현실 표시 장치.
청구항 제3 항에 있어서,
이격되어 배치되는 상기 복수의 발광소자들은 서로 다른 단색의 발광소자들인 증강 현실 표시 장치.
청구항 제4 항에 있어서,
이격되어 배치되는 상기 복수의 발광소자들은 동일한 단색의 발광소자들인 증강 현실 표시 장치.
청구항 제4 항에 있어서,
상기 복수의 발광소자들은 상기 투사 광학계의 광축을 중심으로 대략 등각으로 배치된 증강 현실 표시 장치.
청구항 제6 항에 있어서,
상기 유효 개구는 상기 복수의 발광소자들 사이에 배치되는 복수의 유효 개구들로 이루어진 증강 현실 표시 장치.
청구항 제4 항에 있어서,
상기 유효 개구는 서로 이격되게 배치된 복수의 발광소자에 대응하는 복수의 유효 개구들로 이루어진 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유효 개구의 중심과 상기 조리개 중심 사이의 거리는 상기 광원 또는 상기 광출사단과 상기 조리개의 중심 사이의 거리와 같은 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원부는 광원과, 상기 광원에서 출사된 광을 가이드하는 광 가이드를 포함하며, 상기 광출사단은 상기 광 가이드의 출사단인 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원부는 광원과, 상기 광원에서 출사된 광을 전달하는 광 파이프를 포함하며, 상기 광출사단은 상기 광 파이프의 출사단인 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원은 LED 또는 LD인 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 투사 렌즈군은 상기 광원부에서 출사된 광을 상기 디스플레이 패널로 균일하게 조명하도록하는 조명 광학계로 기능하도록 구성된 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투사 광학계는 상기 조리개의 전단에 배치되는 제2 투사 렌즈군을 더 포함하는 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원부의 적어도 일부가 위치할 수 있도록 상기 제2 투사 렌즈군의 일부가 제거된 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투사 광학계는 상기 조리개의 전단에 배치되어 투사되는 광의 경로를 변경하는 반사부재를 더 포함하는 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사형 디스플레이 패널은 LCoS (Liquid Crystal on Silicon) 패널 또는 DMD (Digital Micro-mirror Device) 패널인 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도광판의 적어도 일부 영역은 현실 장면의 광이 투과되도록 투명 재질로 형성된 증강 현실 표시 장치.
청구항 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 몸체는 사용자가 착용할 수 있도록 구성된 증강 현실 표시 장치.
제19 항에 있어서,
상기 몸체가 안경테, 고글테, 헬멧의 본체 및 HMD의 본체 중 어느 하나인 증강 현실 표시 장치.