KR102002690B1 - Optics device having eyesight correction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사용자의 얼굴에 착용하여 이미지를 출력하는 헤드 마운트 디스플레이의 광학장치를 개선하여 사용자의 시력에 따라 시력 보정용 렌즈를 조정하여 시력이 좋지 않은 사용자도 안경 없이 편안하게 착용할 수 있는 시력 보정이 가능한 광학장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 디스플레이 패널을 통해 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하는 광학계를 구비하고, 상기 광학계에 보정 렌즈부가 이동 가능하게 설치되며, 상기 보정 렌즈부를 이동시켜 사용자의 시력에 따라 상기 광학계의 도수를 조절하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 사용자의 시력에 따라 시력 보정용 렌즈를 조정하여 시력이 좋지 않은 사용자도 안경을 착용하지 않은 상태에서 편안하게 사용할 수 있는 장점이 있다.The present invention improves an optical device of a head mount display that outputs an image by wearing on the face of a user and adjusts the eye correction lens according to the user's visual acuity so that a vision correction And an object thereof is to provide a possible optical device. In order to achieve the above object, the present invention provides an image display apparatus, comprising: an optical system for changing a light path of an image output through a display panel to be displayed to a user, wherein the correction lens unit is movably provided in the optical system, And the dioptric power of the optical system is adjusted. Accordingly, the present invention is advantageous in that a user with poor eyesight can comfortably use the lens without wearing glasses by adjusting the lens for correction of vision according to the user's visual acuity.
Description
본 발명은 시력 보정이 가능한 광학장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 얼굴에 착용하여 이미지를 출력하는 헤드 마운트 디스플레이의 광학장치를 개선하여 사용자의 시력에 따라 시력 보정용 렌즈를 조정하여 시력이 좋지 않은 사용자도 안경 없이 편안하게 착용할 수 있는 시력 보정이 가능한 광학장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device capable of correcting visual acuity, and more particularly, to an optical device of a head-mounted display for outputting an image by worn on a face of a user to adjust a lens for correction according to a user's visual acuity, To an optical apparatus capable of correcting the visual acuity so that even a bad user can wear comfortably without glasses.
헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display)장치는 비디오장치, TV 또는 컴퓨터 등과 같은 외부입력장치에서 입력되는 영상을 디스플레이하는 것으로, 사용자가 얼굴 또는 머리에 착용한 상태에서 보다 대형의 화상을 즐길 수 있도록 구성되는 것이다. The head mount display device displays an image input from an external input device such as a video device, a TV, or a computer, and is configured to allow a user to enjoy a larger image in a state wearing on the face or head will be.
외부에서 입력되는 영상신호가 내장된 LCD에 의하여 디스플레이 되는 종래의 헤드 마운트 디스플레이 장치의 구조를 도 1을 참조하면서 설명하기로 한다.A structure of a conventional head-mounted display device in which an image signal input from the outside is displayed by an LCD will be described with reference to FIG.
일반적인 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 본체 프레임(11)과 지지 프레임(12)으로 구성된 본체부(10)와, 상기 본체 프레임(11)에 설치되어 영상이 출력되도록 하는 디스플레이 패널부(20)와, 상기 디스플레이 패널부(20)를 통해 출력된 영상의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이 되도록 하는 광학계(30)를 포함하여 구성된다.A typical head-mounted display device includes a
그러나 이와 같은 종래의 일반적인 헤드 마운트 디스플레이장치는 사용하는 도중에 사용자가 외부환경을 전혀 인식할 수 없게 되어 있어서, 사용중에 외부 환경의 인식에 대한 필요성이 제기되었고, 이에 부응하여, 사용 중에서 외부환경을 어느 정도 투시할 수 있는 시스루(see through) 기능을 구비한 헤드 마운트 디스플레이장치가 개발되기에 이르렀다.However, in the conventional general head-mounted display device, since the user can not recognize the external environment at all during use, there has been a need for recognition of the external environment during use, and in response to this, A head-mounted display device having a see-through function capable of making a through-view of a head-mounted display device has been developed.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-1998-084798호(발명의 명칭: 한 쌍의 디스플레이부를 구비하는 HMD)에는 사용 중 내장된 LCD에서 디스플레이 되는 영상 이외에 외부 환경에 의한 화상을 인식할 수 있도록 구성되어, 상기 LCD의 영상신호에 대한 전달 경로 이외에, 외부 환경의 영상이 내부로 들어 올 수 있게 한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1998-084798 (titled as an HMD having a pair of display portions) is configured to recognize an image due to an external environment in addition to an image displayed on an LCD incorporated in use , The image of the external environment can be introduced into the inside of the transmission path for the video signal of the LCD.
도 2는 종래 기술에 따른 시스루형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 광학계 구조를 나타낸 단면도로서, 외부에서 입력되는 영상신호를 처리하는 회로부분이 내장되어 영상이 디스플레이되는 LCD(21)와, 상기 LCD(21)에서 출력되는 영상을 확대하기 위한 확대 렌즈(22)를 구비한 디스플레이 패널부(20)와, 상기 디스플레이 패널부(20)에서 출력되는 영상의 광 경로를 변경시켜 사용자의 눈에 결상되도록 하는 제 1 프리즘(31)과 제 2 프리즘(32)을 구비한 광학계(30)를 구성함으로써, 사용자에게 디스플레이 패널부(20)를 통한 영상의 디스플레이와 함께, 외부 환경에 대한 영상이 보여질 수 있게 한다.2 is a cross-sectional view illustrating an optical system structure of a see-through type head-mounted display device according to the related art. The
그러나 이러한 종래의 헤드 마운트 디스플레이 장치는 시력이 저하되어 안경을 착용하는 사용자는 사용이 제한되는 문제점이 있다.However, such a conventional head-mounted display device has a problem that its visual acuity deteriorates and its use is restricted for a user wearing glasses.
또한, 안경을 벗은 상태에서 사용하기 위해서는 별도의 콘택트렌즈를 착용한 다음에 사용할 수 있어서, 안경 착용자의 사용이 불편한 문제점이 있다.In addition, in order to use the glasses in a naked state, a separate contact lens can be used after being worn, which makes it difficult to use the glasses.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 사용자의 얼굴에 착용하여 이미지를 출력하는 헤드 마운트 디스플레이의 광학장치를 개선하여 사용자의 시력에 따라 시력 보정용 렌즈를 조정하여 시력이 좋지 않은 사용자도 안경 없이 편안하게 착용할 수 있는 시력 보정이 가능한 광학장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve such a problem, the present invention improves an optical device of a head mount display which outputs an image by worn on the face of a user, and adjusts the lens for correcting the visual acuity according to the visual acuity of the user, And it is an object of the present invention to provide an optical device which can perform wearable vision correction.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 디스플레이 패널을 통해 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하는 광학계를 구비하고, 상기 광학계에 보정 렌즈부가 이동 가능하게 설치되며, 상기 보정 렌즈부를 이동시켜 사용자의 시력에 따라 상기 광학계의 도수를 조절하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display apparatus including a display panel, an optical system for changing a light path of an image output through the display panel to be displayed to a user, a correction lens unit movably installed in the optical system, And the dioptric power of the optical system is adjusted according to the visual acuity of the user.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학장치는 헤드 마운트 디스플레이인 것을 특징으로 한다.Further, the optical device according to the present invention is a head mount display.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학계는 디스플레이 패널에서 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하는 한 쌍의 제1 및 제2 렌즈부; 상기 제1 및 제2 렌즈부 사이에 설치되어 제1 렌즈부에서 출력되는 이미지 광의 일부는 제2 렌즈부로 투과시키고, 나머지 이미지 광은 상기 투과되는 이미지 광과 직각방향으로 반사하여 출력하는 빔 스플리터; 상기 제1 렌즈부 측에 설치한 제1 보정 렌즈부; 상기 제2 렌즈부 측에 설치한 제2 보정 렌즈부; 상기 제1 렌즈부의 상부에 설치되어 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부가 이동 가능하게 지지하는 상부 렌즈부; 및 상기 제2 렌즈부의 하부에 설치되어 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부가 이동 가능하게 지지하는 하부 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical system according to the present invention further includes a pair of first and second lens units for changing a light path of an image output from the display panel to be displayed to a user; A beam splitter provided between the first and second lens units for transmitting a part of the image light output from the first lens unit to the second lens unit and reflecting the remaining image light in a direction perpendicular to the transmitted image light; A first correction lens unit provided on the first lens unit side; A second correction lens unit provided on the second lens unit side; An upper lens unit installed on the first lens unit and movably supporting the first and second correction lens units; And a lower lens unit provided below the second lens unit and movably supporting the first and second correction lens units.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1 보정 렌즈부는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.The first correcting lens unit according to the present invention is characterized in that it is made of either a convex lens or a concave lens.
또한, 본 발명에 따른 상기 제2 보정 렌즈부는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.Further, the second correction lens unit according to the present invention is characterized in that it is made of either a convex lens or a concave lens.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부는 일측에서 타측방향으로 곡률의 크기가 작아지는 실린더 형상 또는 토릭(Toric) 렌즈인 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second correction lens units according to the present invention are cylindrical or toric lenses whose curvature decreases from one side to the other.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학장치는 광학계를 지지하는 프레임부; 및 상기 프레임부의 일측에 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부와 각각 연동되어 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부의 위치가 조절되도록 하는 조절 노브를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an optical device comprising: a frame part for supporting an optical system; And a control knob that is interlocked with the first and second correction lens units on one side of the frame unit to adjust the positions of the first and second correction lens units.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학장치는 광학계를 지지하는 프레임부; 상기 프레임부의 일측에 설치되어 사용자로부터 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부의 위치 이동신호를 검출하는 입력부; 상기 검출된 이동신호에 따라 액추에이터부로 구동신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부와 각각 연동되어 상기 구동신호에 따라 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부의 위치가 조절되도록 동작하는 액추에이터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an optical device comprising: a frame part for supporting an optical system; An input unit installed at one side of the frame unit for detecting a position movement signal of the first and second correction lens units from a user; A controller for outputting a driving signal to the actuator according to the detected movement signal; And an actuator unit interlocked with the first and second correction lens units and operated to adjust the positions of the first and second correction lens units according to the driving signals.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학장치는 프레임부에 설치되어 사용자의 시력 정보를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 시력 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical apparatus according to the present invention may further include a visual acuity detection unit installed in the frame unit for detecting visual acuity information of the user and outputting the visual acuity information to the control unit.
본 발명은 사용자의 시력에 따라 시력 보정용 렌즈를 조정하여 시력이 좋지 않은 사용자도 안경을 착용하지 않은 상태에서 편안하게 사용할 수 있는 장점이 있다.The present invention is advantageous in that a user with a poor visual acuity can comfortably use the device without wearing glasses by adjusting the lens for correcting the visual acuity according to the user's visual acuity.
도 1 은 일반적인 헤드 마운트 디스플레이 장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 종래 기술에 따른 시스루형 헤드 마운트 디스플레이 장치의 광학계 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 광학계를 나타낸 사시도.
도 5 는 도 3에 따른 광학계의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 6 은 도 3에 따른 광학계의 구조를 나타낸 단면도.
도 7 은 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 8 은 도 7에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 구성을 나타낸 블록도.1 is a perspective view showing a general head-mounted display device;
2 is a cross-sectional view showing the optical system structure of a conventional head-mounted display device.
3 is a perspective view showing an embodiment of an optical device capable of correcting the visual acuity according to the present invention.
4 is a perspective view showing an optical system of an optical device capable of correcting visual acuity according to the present invention.
5 is an exploded perspective view showing the configuration of the optical system according to Fig.
6 is a cross-sectional view showing a structure of an optical system according to Fig. 3;
7 is a perspective view showing another embodiment of the optical device capable of correcting the visual acuity according to the present invention.
8 is a block diagram showing the configuration of an optical device capable of correcting visual acuity according to Fig. 7;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
(제1 실시예)(Embodiment 1)
도 3은 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 광학계를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 3에 따른 광학계의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 도 3에 따른 광학계의 구조를 나타낸 단면도.4 is a perspective view showing an optical system of an optical device capable of correcting visual acuity according to the present invention, FIG. 5 is a perspective view of an optical system according to the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the optical system according to FIG. 3; FIG.
도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 따른 광학장치(100)는 디스플레이 패널(미도시)을 통해 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하는 광학계(110)를 구비하고, 상기 광학계(110)에 보정 렌즈부가 이동 가능하게 설치되며, 상기 보정 렌즈부를 이동시켜 사용자의 시력에 따라 상기 광학계(110)의 도수가 조절되도록 구성되고, 바람직하게는 헤드 마운트 디스플레이 장치이다.3 to 6, the
또한, 상기 광학장치(100)는 사용자의 시력에 따라 렌즈의 위치를 조정하여 시력이 좋지 않은 사용자도 안경을 착용하지 않은 상태에서 편안하게 사용할 수 있도록 광학계(110)와, 프레임부(120)와, 조절 노브(130)를 포함하여 구성된다.In addition, the
상기 광학계(110)는 디스플레이 패널(미도시)을 통해 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하고, 사용자의 시력에 따라 상기 광학계(110)의 도수가 조절되는 구성으로서, 한 쌍의 제1 렌즈부(111)와 제2 렌즈부(112), 빔 스플리터(113), 제1 보정 렌즈부(114), 제2 보정 렌즈부(115), 상부 렌즈부(116) 및 하부 렌즈부(117)를 포함하여 구성된다.The
상기 한 쌍의 제1 및 제2 렌즈부(111, 112)는 디스플레이 패널에서 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자의 눈에 디스플레이되도록 한다.The pair of first and
또한, 상기 제1 및 제2 렌즈부(111, 112)는 디스플레이 패널에서 출력되는 영상의 광 경로를 변경시켜 사용자의 눈에 결상되도록 하는 프리즘으로 이루어진 광학계로 구성할 수도 있다.The first and
상기 빔 스플리터(113)은 제1 및 제2 렌즈부(111, 112) 사이에 설치되어 상기 제1 렌즈부(111)에서 출력되는 이미지 광의 일부는 제2 렌즈부(112)로 투과시키고, 나머지 이미지 광은 상기 투과되는 이미지 광과 직각방향으로 반사하여 사용자의 눈 방향으로 출력되도록 한다.The
상기 제1 보정 렌즈부(114)는 제1 렌즈부(111) 측에 설치되고, 제2 보정 렌즈부(115)와 함께 광학계(110)의 굴절력을 가변시켜 시력이 나쁜 사용자가 안경 또는 콘택트렌즈 없이 확인할 수 있도록 한다.The first
또한, 상기 제1 보정 렌즈부(114)는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제1 보정 렌즈부(114)는 일측 말단부의 곡률 크기 및 두께(t1)가 타측 말단부의 곡률의 크기 및 두께(t2)와 서로 다르게 형성되고, 바람직하게는 일측에서 타측방향으로 곡률의 크기와 두께가 작아지는 실린더 형상 또는 종방향 곡률(Ra)과 횡방향 곡률(Rb)이 서로 다른 토릭(Toric) 렌즈로 이루어진다.The first
상기 종방향 곡률(Ra)과 횡방향 곡률(Rb)은 다음의 조건 Ra ≠ Rb 또는 Ra > 0, Ra < 0 또는 Rb = 0으로 구성된다. The longitudinal curvature Ra and the transverse curvature Rb are configured by the following condition Ra ≠ Rb or Ra> 0, Ra <0 or Rb = 0.
또한, 상기 제1 보정 렌즈부(114)는 상부 및 하부에 제1 보정 렌즈 가이드부(114a)가 설치되어 상기 제1 보정 렌즈부(114)가 수평방향으로 이동할 수 있도록 구성된다.The first
상기 제2 보정 렌즈부(115)는 제2 렌즈부(112) 측에 설치되고, 제1 보정 렌즈부(114)와 함께 광학계(110)의 굴절력을 가변시켜 시력이 나쁜 사용자가 안경 또는 콘택트렌즈 없이 확인할 수 있도록 한다.The second
또한, 상기 제2 보정 렌즈부(115)는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제2 보정 렌즈부(115)는 일측 말단부의 곡률 크기 및 두께가 타측 말단부의 곡률의 크기 및 두께와 서로 다르게 형성되고, 바람직하게는 일측에서 타측방향으로 곡률의 크기와 두께가 작아지는 실린더 형상 또는 종방향 곡률(Ra)과 횡방향 곡률(Rb)이 서로 다른 토릭(Toric) 렌즈로 이루어진다.The second correcting
상기 토릭 렌즈는 다음의 조건 Ra ≠ Rb 또는 Ra > 0, Ra < 0 또는 Rb = 0으로 구성된다. The toric lens is constituted by the following condition Ra ≠ Rb or Ra> 0, Ra <0 or Rb = 0.
또한, 상기 제2 보정 렌즈부(115)는 상부 및 하부에 제1 보정 렌즈 가이드부(115a)가 설치되어 상기 제2 보정 렌즈부(115)가 수평방향으로 이동할 수 있도록 구성된다.The second
상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)는 사용자가 근시이거나 또는 원시인 경우 따라 다르게 조절되는데, 초점거리가 짧을수록 굴절력이 강하므로 근시는 오목렌즈를 사용하여 마이너스 디옵터를 사용하고, 먼곳은 잘 보이지만, 가까운 곳은 잘 보이지 않는 원시는 볼록렌즈를 사용하여 플러스 디옵터가 되도록 렌즈의 굴절력이 변경될 수 있도록 한다.The first and second
즉 사용자가 근시 또는 원시 등의 상태에 따라 예를 들면, 볼록렌즈로 이루어진 제1 보정 렌즈부(114)와, 오목렌즈로 이루어진 제2 보정 렌즈부(115)의 위치를 조절하여 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 길이방향을 따라 서로 다르게 형성된 곡률 및 두께에 의해 광학계(110)의 굴절력이 가변된다.That is, the user adjusts the positions of the first
상기 상부 렌즈부(116)는 제1 렌즈부(111)의 상부에 설치되어 디스플레이 패널에서 출력되는 이미지 광이 상기 제1 렌즈부(111)로 입사되도록 하고, 길이방향 양측 단부에는 상부 렌즈 가이드 홈(116a)을 형성하여 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)가 이동 가능하게 지지함과 동시에 수평방향으로 이동할 수 있도록 경로를 형성한다.The
상기 하부 렌즈부(117)는 제2 렌즈부(112)의 하부에 설치되어 상기 제2 렌즈부(112)를 통과한 광이 상기 제2 렌즈부(112)에 입사되도록 반사하고, 길이방향 양측 단부에는 하부 렌즈 가이드 홈(117a)을 형성하여 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)가 이동 가능하게 지지함과 동시에 수평방향으로 이동할 수 있도록 경로를 형성한다.The
상기 프레임부(120)는 광학계(110)를 지지하는 구성으로서, 사용자의 얼굴에 착용될 수 있도록 안경테 형상으로 이루어진다.The
상기 조절 노브(130)는 프레임부(120)의 일측에 회전 가능하게 설치되고, 상기 프레임부(120)에 설치된 광학계(110)의 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)와 각각 연동된 제1 조절 노브(130a)와, 제2 조절 노브(130b)로 이루어지며, 상기 조절 노브(130)가 정회전 방향 또는 역회전 방향으로 회전되면, 상기 조절 노브(130)와 연동된 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)가 수평방향 좌/우로 이동하여 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치가 조절되도록 한다.The
따라서 사용자는 시력 보정이 가능한 광학장치를 얼굴에 착용한 다음 사용자의 시력에 따라 조절 노브를 조절하여 보정 렌즈에 의한 광학계의 굴절력을 조절함으로써, 시력이 좋지 않은 사용자도 안경을 착용하지 않은 상태에서 편안하게 사용할 수 있게 된다.Accordingly, the wearer wears an optical device capable of correcting the visual acuity on the face, and then adjusts the refractive power of the optical system by the correction lens by adjusting the adjustment knob according to the user's visual acuity, .
(제2 실시예)(Second Embodiment)
도 7은 본 발명에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7에 따른 시력 보정이 가능한 광학장치의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of the optical device capable of correcting the visual acuity according to the present invention, and FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the optical device capable of correcting the visual acuity according to FIG.
우선, 제1 실시예에 따른 광학장치와 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략하고, 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면부호를 사용한다.First, repetitive descriptions of the same components as those of the optical device according to the first embodiment are omitted, and the same reference numerals are used for the same components.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 실시예에 따른 광학장치(100a)는 디스플레이 패널(미도시)을 통해 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하는 광학계(110)를 구비하고, 상기 광학계(110)에 보정 렌즈부가 이동 가능하게 설치되며, 상기 보정 렌즈부를 이동시켜 사용자의 시력에 따라 상기 광학계(110)의 도수가 자동으로 조절되도록 광학계(110)와, 프레임부(120a)와, 입력부(140)와, 제어부(150)와, 액추에이터부(160)와, 시력 검출부(170)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 7 and 8, the
즉 제2 실시예에 따른 광학장치(100a)는 광학계(110)의 도수가 자동으로 조절될 수 있도록 제1 실시예의 구성과 프레임부(120a)와, 입력부(140)와, 제어부(150)와, 액추에이터부(160)와, 시력 검출부(170)의 구성에서 차이점이 있다.That is, the
상기 프레임부(120a)는 광학계(110)를 지지하는 구성으로서, 사용자의 얼굴에 착용될 수 있도록 안경테 형상으로 이루어지고, 광학계(110)와, 입력부(140)와, 제어부(150)와, 액추에이터부(10)와, 시력 검출부(170)가 설치되도록 한다.The
상기 입력부(140)는 프레임부(120a)의 일측에 설치되어 사용자로부터 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치 이동을 위한 입력 신호를 검출하는 구성으로서, 버튼 스위치, 마이크로 스위치 등으로 이루어진다.The
상기 제어부(150)는 입력부(140)를 통해 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치 이동을 위한 입력 신호가 검출되면, 상기 검출된 입력 신호에 따라 액추에이터부(160)가 동작하기 위한 구동신호를 출력한다.When the input signal for detecting the position of the first and second
또한, 상기 제어부(150)는 시력 검출부(170)를 통해 측정된 사용자의 시력에 따라 미리 설정된 액추에이터의 구동정보를 산출하고, 상기 산출된 구동정보에 대응한 구동신호를 액추에이터부(160)로 출력한다.The
상기 액추에이터부(160)는 프레임부(120a)의 일측에 설치되고, 상기 프레임부(120a)에 설치된 광학계(110)의 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)와 각각 연동된 제1 액추에이터(160a)와, 제2 액추에이터(160b)로 이루어지며, 상기 제어부(150)의 구동신호에 따라 동작하여 상기 제1 및 제2 액추에이터(160a, 160b)와 연동된 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)를 수평방향 좌/우로 이동시켜 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치가 조절되도록 하며, 소형의 DC 모터로 이루어진다.The
상기 시력 검출부(170)는 프레임부(120a)에 설치되어 사용자의 시력 정보를 검출하여 제어부(150)로 출력하는 구성으로서, 사용자가 광학장치(100a)를 착용하면, 사용자의 눈에 임의의 빛을 비추어 망막에 도달한 빛이 반사된 반사광을 검출한다.The visual
즉 상기 반사광은 눈의 굴절상태에 따라 정시인 경우 평행하게 반사되고, 원시인 경우 개산되어 반사되고, 근시인 경우 반사광이 수렴되어 사용자의 시력 정보를 측정할 수 있다.That is, the reflected light is reflected in parallel when it is in a regular time according to the refraction state of the eye, when it is primitive, it is estimated and reflected, and in the case of nearsightedness, reflected light is converged to measure a user's sight information.
따라서 사용자는 시력 보정이 가능한 광학장치를 얼굴에 착용한 다음 사용자의 시력에 따라 입력부를 통해 보정 렌즈에 의한 광학계의 굴절력을 조절하거나 또는 시력 검출부를 통해 측정한 시력 정보에 기초하여 보정 렌즈에 의한 광학계의 굴절력을 자동으로 조절함으로써, 시력이 좋지 않은 사용자도 안경을 착용하지 않은 상태에서 편안하게 사용할 수 있게 된다.Accordingly, the user wears an optical device capable of correcting the visual acuity on his or her face, and then adjusts the refractive power of the optical system by the correction lens through the input unit according to the visual acuity of the user, or adjusts the refractive power of the optical system The user can comfortably use the glasses without wearing glasses even if the eyesight is poor.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the course of the description of the embodiments of the present invention, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, , Which may vary depending on the intentions or customs of the user, the operator, and the interpretation of such terms should be based on the contents throughout this specification.
100, 100a : 광학장치 110 : 광학계
111 : 제1 렌즈부 112 : 제2 렌즈부
113 : 빔 스플리터 114 : 제1 보정 렌즈부
114a : 제1 보정 렌즈 가이드부 115 : 제2 보정 렌즈부
115a : 제2 보정 렌즈 가이드부 116 : 상부 렌즈부
116a : 상부 렌즈 가이드홈 117 : 하부 렌즈부
117a : 하부 렌즈 가이드홈 120, 120a : 프레임부
130 : 조절 노브 130a : 제1 조절 노브
130b : 제2 조절 노브 140 : 입력부
150 : 제어부 160 : 액추에이터부
160a : 제1 액추에이터 160b : 제2 액추에이터
170 : 시력 검출부100, 100a: optical device 110: optical system
111: first lens unit 112: second lens unit
113: beam splitter 114: first correction lens unit
114a: first correction lens guide portion 115: second correction lens portion
115a: second correction lens guide part 116: upper lens part
116a: upper lens guide groove 117: lower lens part
117a: lower lens guide
130:
130b: second adjustment knob 140: input part
150: control unit 160: actuator unit
160a:
170:
Claims (9)
상기 광학계(110)는 디스플레이 패널에서 출력되는 이미지의 광 경로를 변경시켜 사용자에게 디스플레이되도록 하는 한 쌍의 제1 및 제2 렌즈부(111, 112);
상기 제1 및 제2 렌즈부(111, 112) 사이에 설치되어 제1 렌즈부(111)에서 출력되는 이미지 광의 일부는 제2 렌즈부(112)로 투과시키고, 나머지 이미지 광은 상기 투과되는 이미지 광과 직각방향으로 반사하여 출력하는 빔 스플리터(113);
상기 제1 렌즈부(111) 측에 설치한 제1 보정 렌즈부(114);
상기 제2 렌즈부(112) 측에 설치한 제2 보정 렌즈부(115);
상기 제1 렌즈부(111)의 상부에 설치되어 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)가 이동 가능하게 지지하는 상부 렌즈부(116); 및
상기 제2 렌즈부(112)의 하부에 설치되어 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)가 이동 가능하게 지지하는 하부 렌즈부(117)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.And an optical system 110 for changing the optical path of the image output through the display panel to be displayed to the user, wherein the correction lens unit is movably installed in the optical system 110, And the dioptric power of the optical system 110 is adjusted according to the power of the optical system 110,
The optical system 110 includes a pair of first and second lens units 111 and 112 for changing the optical path of the image output from the display panel and displaying the changed optical path to the user.
A part of the image light output from the first lens unit 111, which is provided between the first and second lens units 111 and 112, is transmitted through the second lens unit 112, and the remaining image light is transmitted through the transmitted image A beam splitter 113 for reflecting and outputting light in a direction perpendicular to the light;
A first correction lens unit 114 provided on the first lens unit 111 side;
A second correction lens unit 115 provided on the second lens unit 112 side;
An upper lens unit 116 installed on the first lens unit 111 and movably supporting the first and second correction lens units 114 and 115; And
Further comprising a lower lens unit (117) provided below the second lens unit (112) and movably supporting the first and second correction lens units (114, 115) Possible optical devices.
상기 광학장치는 헤드 마운트 디스플레이인 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.The method according to claim 1,
Wherein the optical device is a head mount display.
상기 제1 보정 렌즈부(114)는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.The method according to claim 1,
Wherein the first correction lens unit (114) is made of a convex lens or a concave lens.
상기 제2 보정 렌즈부(115)는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.The method according to claim 1,
Wherein the second correction lens unit (115) is made of a convex lens or a concave lens.
상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)는 일측에서 타측방향으로 곡률의 크기가 작아지는 실린더 형상 또는 토릭(Toric) 렌즈인 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the first and second correction lens units (114, 115) are cylindrical or toric lenses whose curvature decreases from one side to the other.
상기 광학장치는 광학계(110)를 지지하는 프레임부(120); 및
상기 프레임부(120)의 일측에 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)와 각각 연동되어 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치가 조절되도록 하는 조절 노브(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.The method according to claim 1,
The optical device includes a frame part 120 for supporting the optical system 110; And
A control knob for interlocking with the first and second correction lens units 114 and 115 and adjusting the positions of the first and second correction lens units 114 and 115 is provided on one side of the frame unit 120 130). ≪ / RTI >
상기 광학장치는 광학계(110)를 지지하는 프레임부(120a);
상기 프레임부(120a)의 일측에 설치되어 사용자로부터 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치 이동신호를 검출하는 입력부(140);
상기 검출된 이동신호에 따라 액추에이터부(160)로 구동신호를 출력하는 제어부(150); 및
상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)와 각각 연동되어 상기 구동신호에 따라 상기 제1 및 제2 보정 렌즈부(114, 115)의 위치가 조절되도록 동작하는 액추에이터부(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.The method according to claim 1,
The optical device includes a frame portion 120a for supporting the optical system 110;
An input unit 140 installed at one side of the frame unit 120a and detecting a position movement signal of the first and second correction lens units 114 and 115 from a user;
A controller 150 for outputting a driving signal to the actuator 160 according to the detected movement signal; And
An actuator unit 160 interlocked with the first and second correction lens units 114 and 115 and operated to adjust the positions of the first and second correction lens units 114 and 115 according to the driving signal, And an optical system for correcting the visual acuity.
상기 광학장치는 프레임부(120a)에 설치되어 사용자의 시력 정보를 검출하여 상기 제어부(150)로 출력하는 시력 검출부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 보정이 가능한 광학장치.9. The method of claim 8,
The optical device according to claim 1, further comprising a visual acuity detection unit (170) installed in the frame unit (120a) for detecting visual acuity information of a user and outputting the visual acuity information to the control unit (150).
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