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1 . HMD 란 ?
HMD(Head mounted display)는보안경이나헬멧형태로
눈앞의지근거리에초점이형성된가상스크린을보는안경형
모니터장치로서예전에는군사용시뮬레이션이나가상현실
실현을위해개발되었으며, 양쪽눈의근접한위치에설치된
1 인치이하의 LCD, OLED 등마이크로디스플레이에서
발생되는이미지를광학시스템을통해확대하여대형가상
화면을형성한다. IT 산업의비약적인발전에힘입어휴대용
동영상및정보검색의시대가대두됨에따라휴대폰이나 PMP
작은화면으로는만족하지못하는소비자의수요에적합한
개인휴대용모니터장치로써향후크게형성될웨어러블
컴퓨터산업의핵심제품이다.
(2) 핵심기술
기술적으로 HMD의핵심기술은 Controller board 와초소형
MEMS PKG Assy, Microdisplay Panel, MicroOptics,
인체공학적인기구물등으로크게구성되어있다.
HMD 핵심기술중패널에서보여지는영상을옵틱스(Optics)를
통해서 20에서 40, 60, 80 이상의대형화면을볼수있기때문
옵티스의개발이무엇보다중요하다. 또한HMD 의가격변화
를줄수있다. 옵티스를사용하여확대된가상화면을구현
하기위한광학계구성은동공크기, 가상이미지를보기위한
광학계와눈까지의거리(eye relief), 확대배율, 화각(FOV)
등을고려하여옵티스를설계하여야한다. 또한확대된가상
이미지를보기위한디스플레이모듈의부피, 무게, 휴대성을
고려하여설계하여야한다.
(3) 기술의응용및확장가능성
HMD 모니터제품은산업전반에걸쳐응용이가능하다.예를들면고속버스의경우현재는운전석옆상단에부착된LCD 모니터를통하여모든승객이본인의의지와는상관없이동일한영상을시청하여야하나고급버스에각좌석에안경형모니터시스템을구축하고간단히서버와접속하면승객개개인이원하는영상을시청하거나정보검색을즐길수있다. 이는비행기나선박등많은사람들이오랫동안함께있어야하는공간에서유효한도구로이용할수있다. 또한HMD, 안경형모니터장치가향후유용하게응용될수있는분야는온오프라인게임분야이다.국내게임산업은오프라인게임이대부분인미국,일본과는달리온라인게임이대세이며세계온라인게임산업을주도하고있다.온라인게임은인터넷에접속해야하기때문에현재로서는외부에서즐기기는힘든상황이다. 게임에대하여도안경형모니터장치는고정되어있는 TV 또는모니터와는달리머리즉, 시선과함꼐움직이게되므르보다몰입하여실감나는게임을즐길수있게된다.
일반소비자
●동영상강의/ 어학학습●영화감상●게임디스플레이장치●TV, DVD 모니터대용
미래산업
●Virtual & augment Reallity
●휴대인터넷●Wearable PC 모니터●모든산업분야정보보조장치
의료용
●진단/수술장면확대보조기구
●의료용VR 시뮬레이션●가상현실을이용한 심리치료
●시력보정기구●집중력향상치료기구
운용수단
●비행기 Business class 이상
●고속철도(관리가가능한특실)●고속버스(Premium car 개발)●고급승용차 (Option 시행)
산업용
●건설/제조(작업중도면확인)●모델하우스홍보용장치●증권/금융산업정보시스템●엔터테인먼트및향후산업
상업적수단
●고급사우나/ 찜질방●PC방의고급유저공간●스크린없는DVD방●미용실등대기시간이많은장소
군사용
●시뮬레이션장치●Night Vision Goggle●비행기운전시조준/정보도구
●원격제어무기모니터
교육용
●VR체험기기연구용●Wearable PC 연구개발●연구용디스플레이장치●기타교육/ 연구목적의보조기기
안경형모니터
현재세계최고수준이라평가받고있는 HMD 장치의광학시스템
미국의 Emagin Corp에서보유하고있는자유곡면프리즘렌즈로써
2m 전방 55 인치정도의가상화면을구현한다.
그러나프리즘렌즈가안경형태로착용하기불편할만큼큰부피
를가지고있고광학적분해능력이떨어짐을감안하면, 앞으로의
연구가성공적으로이루어질경우가상화면의크기는약간작아지
지만광분해능이월등하고부피를최소화할수있어뛰어난휴대성
을제공하기때문에새로운개념의 HMD 광학시스템이부각되어야
할것이다. 전자부품연구원의새로운개념의광학설계를세계최고
수준으로평가할수있다. 여타현재출시된 HMD는화면이매우
적어사용자에만족감을주기에는부족한수준으로평가된다.
4.특허분석KOPIN 사의특허가가장많으며 KOPIN사는마이크로
디스플레이의선두주자라할수있으며현재일반 HMD 패널소자
를온라인으로판매하고있다.
대표적인 KOPIN 사의특허
① Title: Optical System For Display
② Number(Date):US5666175 (1997-09-09)
③주요내용: LCD를이용하여패널을만들기위해서는기본적인
5가지요소가필요하다. 우선광원 (Light Source), LC 물질,
2개의편광(Polarizing) 필터와필터플레이트(Plate)가
그것이다. 구동방식으로 Active Matrix 방식을채택하는가장
큰이유는각픽셀간의 cross-talk 을줄일수있기때문이다.
이특허에서가장초점이되는 AMLCD의기능은빛의효율을
높이는기술
5. HMD 의미래헤드마운트디스플레이 (HMD)라고하는용어가등장한후상당히
많은세월이흘렀다. 그러나현재상용화된제품들도일반소비자가
볼기회가많지않고제품가격문제와무게, 편리성등해결해야만
하는문제들이남아있어좀더범용적인상품으로발전하려면아직
많은연구가있어야할것이다.
사회가복잡해지고관련산업이급속히발전하면서디스플레이
개념이많이바뀌었다. 지금까지디스플레이장치는단순정보를
보여주는 TV, 모니터에서크게는가정용 Projection, 홍보용대형
전광판에이르기까지공동시청에많은의미가있었다. 하지만점차
공동시청의구성원이공동시청구역에있는시간보다각각흩어져
외부에있는시간이많아지면서개인용디스플레이라는개념이
점점확대되고있다.
현재통신과방송의융합으로지상파, 위성, 케이블등수많은방
송채널이존재하게됐다. 수신환경이좋은가정에서는채널수를
기억도못할만큼수많은정보들이우리주위를둘러싸고있다.
산업이발전할수록가족이라는구성원은가정보다외부에이동하
며보내는시간이많아지게됐다. 이러한세태를반영하듯이동
수신용으로 Wibro, DMB방송등이많은이들의지대한관심을받
고있다.이것은가정용전화기가개인용휴대전화로전환됐던몇
년전의상황과비슷한유형이라고할수있다. HMD는형태에따
라다르지만보다저렴하고, 가볍고, 편리하면서고해상도의화면
을크게보여주는것이최종목표라고할수있다.
마지막으로일반적으로즐길수있는 HMD로서개인용디스플레
이장치가되기위한기본충족조건을나열하면다음과같다.
●화면사이즈는 60 ~ 80인치가적절하다.
●디스플레이는 SVGA급(800x600) 이상의화질이어야한다.
●헤드셋의무게는대략 200그램이하여야한다.
●휴대성을고려해 Li-ion, Li-polymer 등의충전지로구동돼야함
●크기는휴대폰이하의크기로몸에착용가능해야한다
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