3. 개요
최근 HMD 또는 EGD라고도하는 모니터가 게임 기기등의 단말기에 장착되어
젊은이들 사이에서 널리 퍼지고있다. HMD의 핵심 기술은 형성되는 가상스크
린의 크기가 소비자들의 욕구를 충족시킬 수 있을정도로의 충분히 커야 할 뿐
아니라 광학적 분해등이 뛰어나며 왜곡과 광학 수치가 최소화 되어야 한다.또
한 제공되는 이미지및 영상이 고화질의 선명도를 확보하기 위하여 마이크로
디스플레이는 DVD급 이상의 해상도를 가진 제품을 선택함으로써 사용자가
원하는 대화면과 고화질의 두가지의 수요를 모두 충족할 수 있어야 한다. 그
런데 안경또는 헬멧 형태의 모니터 제품의 최초 개발이 70년대 임을 감안할
때 오랜 기간 동안 소비자를 대상으로한 제품화에 성공하지못했던 가장큰 원
인중의 하나는 애플리케이션의 부재를 들 수 있다. 그동안은 단순히 컴퓨터에
연결하거나 다른영상원에 연결하여야만 볼수있는 고가의 제품군위주로 제
품 개발이 이루어져 상업화가 불가능 하였으나 ,최근 개인 휴대산업과 동영
상 산업이 비약적으로 발전함에 따라 안경형 모니터 장치가 개인 휴대용 정
보 습득 및 동영상 모니터 장치로 발전가능성이 대두되고 있다. 새로운 개념의
디스플레이가 창출되는 것이다. 이는 발전하는 휴대단말기와 더불어 필연적
으로 생겨날 수 밖에 없는 사정인 것이다.
4. HMD와display의 개념
• Display?
☞사전에서의 정의 : 화면에 문자나 도형의 형식으로 데이터를 시각적으로 표시하는 장치
☞현대적 의미의 정의 : 정보를 전달함으로써 인간과 기계를 연결시켜주는 장치
-휴대용기기 사용증가 등에 따라 경박단소 슬림형, 대화면, 고화질 등의 기능을 구현
하는 제품의 수요가 급속히 증가하고 있음 .디스플레이는 화상과 문자 등 각종 정보
를 시각적으로 보여주는 장치를 통칭하는 것으로 정보화사회 가속화, 엔터테인먼트
활성화, 소득수준 향상,
HMD?
☞HMD(Head mounted Display)란 안경처럼 머리에 쓰고 대형 영상을 즐길 수
있는 영상표시장치다. 휴대하면서 영상물을 대형화면으로 즐기거나 수술이
나 진단에 사용하는 의료기기에 적용할 수 있는 차세대 영상표시 장치다.
5. Display
• 디스 플레이란 인간이 향휴하고자하는 정보를 시각적으로 구현해주는 휴면 인터페이
스 장치임
• 멀티미디어의 발전과 함께 디스플레이의 급격한 개발로 tv,카메라 자동항법장치 또는
게임기 등 다양한 제품에 응용 되고 있다. 디스플레이의 종류로는 CRT, LED,PDP,LCD
및 유기 LED등 매우 다양하게 개발,출시되고 있다.
• >CRT
• 일명 브라운 관이라고도 하며 가장널리 사용되고있는 표시장치이다.
• >LCD
• 2장의 얇은 유리판 사이에 고체과 액체의 중간물질인 액정을 주입하여 상하 유리판
위 전극의 전압차로 액정의 분자배열을 변화시켜 명암을 발생
• >LED
• LED는 모노리식과 하이브리드 형으로 분류 되며, 반도체라는 특성으로 인해 처리속
도, 전력소모, 수명등에 큰 장점을 선보임
• >PDP
• 양전극사이에 혼합기체를 넣고 전압을 가할 때 일어나는 플라즈마 방전 시 일어나는
자외선을 화상으로 표시
6. 현실화된 HMD?!(1)
• HMD대부분 FMD라고 표기하나 제조방침에 따름)는 머리에 장착하는 안경형 디스플레이로 1990년대에 등장했다가
다시 사라지고 말았다. 하지만 SF영화에는 심심치 않게 등장하여 일반인들에게 HMD의 작동방법과 원리는 상당히
친숙한 편이다.
• HMD를 이용하면 걸어다니며 각종정보나 자료를 탐색할수있고, 영화나 tv프로그램도 볼수있다. 웨어러블 컴퓨팅의
핵심적인 역할을할 제품으로 각종 박람회나 전자제품 전시회에는 단골처럼 등장하는 아이템이기도 하다. 그럼에도
불구하고 HMD 시장이 활성화되지 않았던 이유는 너무비싼 가격에 기인된다. 대부분의 제품이 100만원대를 넘었
기때문에 일반인들에게는 접근하기 힘들었던 가격장벽이있었다.이노 GDN이내놓은 HMD는 마이뷰 세이트 는 20
만원대 의 합리적인 가격으로 현실화가된 최초의 HMD라고 칭해도 무리가 없다.
7. 현실화된HMD?!(2)
자전거를 타면 같은 길을 반복해서 지나가는 것 만큼 지루한것도 없습니다. 일부러 모르는 길로 짐작하고 가기도 합니다.
새로운 풍경과 사물들을 보는 재미가 있으니까요. 그러나 그런 모험아닌 모험을 하다가 보면 길을 잃을 때가 있습니다.
저도 멀리까지 자전거를 타고 나갔다가 길을 잃을때가 있었습니다. 지지난주 토요일 일산으로 향하다가 신도시를 만나서 그곳이
일산인줄 알았습니다. 정확하게 어딘지 몰라서 아이팟터치의 위치정보찾기로 찍어보니 고양시 행신동이더군요. 일산갈려면 한
참 더가야 해서 돌아왔습니다.
자전거를 타다보면 GPS가 간절할때가 많습니다. 자동차라면 네비게이션으로 도움이라도 받을텐데 자전거 라이더들에게는 그게
힘들죠.
뭐 핸드폰 네비게이터를 활용해도 되긴하지만요. 일본의 Ubiquitous Entertainment 라는 곳에서 아이폰의 GPS를 이용한
HMD (헬멧 마운트 디스플레이) 네비게이터를 선보였습니다.
이 HMD방식은 아파치헬기에서 선보인것인데 공상과학영화나 만화에서도 가끔 선보였죠. 고개를 돌리는대로 화면이 바뀝니다.
아이폰의 GPS기능을 이용한 제품인데요. 아이폰은 자전거 헬멧 위에 달고 그 화면을 HMD디스플레이로 뿌려주네요.
자전거를 타면서 한눈으로는 지도정보를 볼수 있기에 길을 헤매지 않고 빠르게 갈 수 있습니다.
8. HMD기술동향(1)
HMD가 시장에 먹히게 되려면 독립적인 휴대 인터넷 동영상 재생장치로 상
용화해야 하는데 현존하는 HMD제품중 최초로 컨트롤러에 WIN CE가 내장
된 PMP시스템을 적용하고 Wibro드라이버를 장착하여 휴대 인터넷이 가능
하도록 함은 물론 WIMV,Divx,Xvid등 대부분의 영상을 재생 가능하도록 디
코딩 시스템을 내장하여 사용자가 HD급의 고화질 영상을 언제 어디서나
다운받아 시청할 수 있도록 해야한다. 진정한 의미의 휴대용 대화면 모니터
기능을 구현하도록 해야한다는 것이다. IT관련 제품은 전자부품및 정보통신
산업의 발전속도가 매우 빠르기 때문에 새롭게 출시되는 제품이 항상 경쟁
과 복제제품, 그리고 또다른 산업 트렌드 변화의 위험성에 노출되어 있다.
이와는 달리 HMD용 관련 산업은 그 발전속도가 매우 느리고 기초과학의
발달과 더불어 수많은 시행착오를 겪어야만 하기 때문에 선진국형 산업이
라 할 수 있으며 상위 몇나라 만이 패널 및 광학 기술이 발전을 이루어 나
가고 있다. HMD의 광학 기술만을 보았을때 최근 국내의 광학 산업 또한 휴
대폰 카메로 모듈을 통해 급속히 성장하였으나 극소형 렌즈에 국한되고 있
기때문에 기술 개발이 이루어질 경우 상기 IT산업에서 나타날 수 있는 잠재
적인 위험성은 제한된 상태이다. HMD는 현제 기술개발의 도입기 이나 본
격적인 제품 출시가 이루어지면 급격한 성장이 예상되며 지적 소유권을 확
보할 경우 후발주자 의 핵심기술 확보를 위한 시행착오 기간을 감안할때
제품의 수명은 10년이상이 될 것으로 판단한다.
9. HMD기술 동향 (2)
• 국내에서는 아직까지 낮은 인지도와 고가격으로 인하여 군수용 및
특수 용도를 제외하고는 대중화가 되지 않고있다. 국산화된 HMD를
개발하면 기존의 수입 제품들에 비하여 낮은 가격에 HMD를 생산
공급 할수 있게 되므로 수입 대체 효과가 크며, HMD뿐만아니라 다
른 near eyedisplay 수요도 증가할 것으로 보인다. 유리 재료에 대한
광학 설계를 이용한 일반적인 안경형 모니터 장치의 광학시스템은
대화면 구현과 광학적 수차 보정을 위하여 렌즈를 3 매 이상 사용하
여야 한다. 그러나 이러한 구성은 HMD 장치의 부피를 간편하게 착
용할 수 없도록 키우거나 무게가 증가 될 수밖에 없다. HMD장치를
휴대용으로 큰 불편 없이 사용하기 위해서는 부피가 적어야 하며,
일반적으로 전체 무게가 100g람 이하가 될 수 있도록 광학 시스템
의 설계가 이루어 져야 하며, 1매의 유리렌즈를 비구면 플라스틱 코
팅으로 대체 함으로써 2매의 렌즈를 이용하여 HMD전체 무게가
100g이하가 되도록 한다. 현재 최고 수준이라 인정 받고 있는
HMD장치의 광학시스템은 미국의 Emagin corp.에서 보유하고있는
자유 곡면 프리즘 렌즈로써 2m터 전방에서 55인치 정도의 가상화
면을 구현한다. 그러나 프리즘 렌즈가 안경형태로 착용하기 불편한
만큼 큰 부피를 가지고 광학적 분해능이 떨어짐을 감안하면, 앞으로
연구가 성공적으로 이루어질 경우 가상화면의 크기는 약간 작아지
지만 광분해능이 월등하고 부피를 최소화 할 수 있어 뛰어난 휴대
성을 제공하기 때문에 새로운 개념의 HMD 광학시스템이 부각되어
야 할 것이다. 전자부품연구원의 새로운 개념의 광학 설계를 최고
수준으로 평가할 수 있다. 여타 현재 출시된 HMD는 화면이 매우적
어 사용자에 만족감을 주기이ㅔ는 부족한 수준으로 평가된다.
10. HMD핵심 기술
기술적으로 HMD의 핵심기술은 controller baord와
초소형 MEMS PKG,Microdisplay panel ,인체공학
적인 기구물 등으로 크게 구성되어 있다.
HMD핵심 기술중 패널에서 보여지는 영상을 옵틱
스 를 통해서 20”에서 40”
60”,80” 이상의 대형 화면을 볼 수 있기 때문에 옵
틱스의 개발이 무엇보다 중요하다. 또한 HMD의
모델의 상당부분의 비용을 광학계가 차지하므로 광
학계의 비용을 절감하면 HMD의 모델의 상당부분
의 비용을 광학계가 차지하므로 비용을 절감하면
HMD의 가격 변화를 줄일 수 있다. 옵틱스를 사용
하여 확대된 가상 화면을 구현하기위한 광학계 구
성은 동공크기, 가상이미지를 보기위한 광학계와
눈까지의 거리, 확대 배율, 화각 등을 고려 하여 옵
틱스를 설계하여야 한다. 또한 확대된 가상 이미지
를 보기위한 디스플레이 모듈의 부피, 무게 ,휴대성
을 고려하여 설계하여야 한다.
