KR100868026B1 - 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이 - Google Patents

뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)에 관한 것으로서, 그 주요 구성은 사용자의 입력에 따라 음성 데이터와 뇌파 유도신호를 합성 및 변조하고, 합성 변조된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 영상신호와 함께 출력하도록 하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 전기적으로 접속되어 사용자가 재생되는 영상과 음원을 청취하면서 동시에 뇌파 유도신호에 노출되도록 하는 헤드셋으로 이루어지고, 상기 헤드셋은, 상기 컨트롤러에서 출력된 영상신호에 의해 이미지를 생성하는 비디오 출력부; 상기 비디오 출력부에서 생성된 이미지를 확대하여 가상화면을 형성케 함으로써 상기 가상화면에 의해서 사용자가 확대허상을 시청할 수 있도록 하는 렌즈부; 및 상기 컨트롤러에서 출력된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 사용자에게 전달하는 오디오 출력부;로 이루어지며, 위와 같은 구성에 의하여 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 동영상 강의 시청시 뇌파 유도와 학습을 동시에 진행하여 뇌파 유도시간을 최소화할 수 있고 학습시간 동안 집중력을 계속 유지할 수 있으므로 우수한 학습효과를 기대할 수 있게 된다.
헤드마운트 디스플레이, HMD, 집중력, 뇌파, 알파파, 세타파

Description

뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이{HEAD MOUNTED DISPLAY WITH A DEVICE INDUCING BRAINWAVE}
도 1은 종래 기술에 따른 통상적인 뇌파 유도장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이를 개략적으로 도시한 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 제 1 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이며,
도 4은 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 제 1실시예에 따른 동작방법을 도시한 순서도이며,
도 5은 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 제 2 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이며,
도 6은 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 제 3 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이며,
도 7은 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 제 4 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 헤드셋 21 : 컨트롤러
22 : 비디오 출력부 23 : 렌즈부
24 : 오디오 출력부 25 : 가상화면
본 발명은 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 뇌파 유도와 학습을 동시에 진행하여 뇌파 유도시간을 최소화할 수 있고 학습시간 동안 집중력을 계속 유지할 수 있는 헤드 마운트 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 헤드 마운트 디스플레이는 1인치 이하의 초소형 디스플레이 소자에서 발생하는 영상광을 빛의 굴절 및 반사 성질을 이용하여 일정 거리에 가상의 대형화면이 구성될 수 있도록 함으로써 사용자가 확대 허상을 볼 수 있도록 하는 장치로써, 이와 같은 헤드 마운트 디스플레이를 이용한 가상화면은 TV와 같은 외부에 노출된 화면이 아니라 영화관에서와 같이 어두운 주위환경에 밝은 화면이 비춰짐으로써 영화에 보다 흥미 있게 몰입할 수 있는 것과 같은 효과를 가진다. 특히 상기와 같은 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 동영상 강의를 시청할 경우 주위의 밝은 환경에서 유래되는 빛과 어지러운 소리를 차단함으로써 집중력을 높일 수 있도록 하여 보다 높은 학습효과를 기대할 수 있다.
한편, 사람의 뇌파는 인간의 의식상태를 반영하는 일종의 생체신호로써, 델타파, 세타파, 알파파 및 베타파 등으로 구분되며, 특히 뇌파가 8~13Hz 영역의 알파파와 3.5~8Hz 영역의 세타파 상태에 있을 때 심리적으로 안정되고, 집중력이 높아지는 것으로 알려져 있다. 최근에는 인위적으로 상기와 같은 알파파와 세타파를 유도함으로써 학습 보조 및 정신 집중의 효과를 주는 뇌파 유도신호 발생장치들이 소개되고 있는데, 이러한 뇌파 유도신호 발생장치는 뇌파가 상기와 같은 특정 주파수 영역으로 유도되고 유지될 수 있도록 빛 또는 소리를 이용하여 뇌에 지속적으로 자극을 가하는 장치이다.
도 1은 종래 기술에 따른 뇌파를 유도하는 통상적인 뇌파 유도장치의 예를 보여주고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 뇌파 유도장치는 빛과 소리를 이용한 시청각 자극을 통해 사용자의 뇌파를 유도하기 위한 것으로 알파파 또는 세타파를 활성화 시킬 수 있는 뇌파 유도신호가 저장되어 있는 본체(10)와, 상기 본체에서 출력되는 뇌파 유도신호를 사용자에게 전달하는 이어폰(12)과, LED가 내장되어 빛으로서 뇌파를 유도하는 광안경(14)과, 현재의 상태를 나타내는 액정화면(11)으로 구성되며, 상기와 같은 구성에 의하여 사용자의 입력에 따라 상기 본체(10)에서 발생한 뇌파 유도신호는 일정한 주기로 사용자의 귀에 자극을 가함과 동시에 또 LED를 점멸시켜 시신경을 통해 뇌를 자극함으로써 사용자의 뇌파를 뇌파 유도신호와 동조시키는 역할을 수행하며 이에 따라 사용자는 학습시작 전에 심신을 안정시킬 수 있고 집중력을 최대로 높인 상태에서 하고자 하는 학습에 임할 수 있게 되어 학습효율을 높일 수 있다는 장점을 가진다.
그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 뇌파 유도장치는 뇌파를 유도하기 위하여 학습시작 전에 별도의 뇌파 유도를 위한 상당한 시간이 필요하므로 뇌파 유도시간과 학습시간을 이중으로 가져야 하는 불편함이 있을 뿐 아니라, 학습이 장시간 진행될 경우 상기와 같이 선행으로 이루어진 고도 집중력이 계속 유지되지 못하는 어려움이 있고, 또한 학습기기와는 별도로 고가의 뇌파 유도 장치를 준비하여야 하는 문제점이 있다.
더욱이, 상기의 기기에서 사용하는 뇌파 유도신호는 사용자가 지루함을 느끼지 않도록 하면서도 집중력을 최대한 높이기 위해 가청 영역의 음원과 합성하여 신호를 발생시키므로 사용자가 장기간 기기를 이용함으로써 반복되는 음원 또는 빛의 움직임에 노출되어 지루함을 느낄 지 않도록 하기 위해서는 별도로 뇌파와 가청 영역의 음원을 합성하여 제공할 수 있는 다양한 프로그램이 필요하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 뇌파 유도와 학습을 동시에 진행하여 뇌파 유도시간을 최소화할 수 있고 학습시간 동안 집중력을 계속 유지할 수 있는 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 헤드마운트 디스플레이에 뇌파 유도신호 발 생장치를 구비토록 함으로써 별도로 뇌파 학습기를 준비하지 않아도 집중력 향상 효과를 가질 수 있도록 하여 학습 비용을 저감시킬 수 있는 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이는 사용자의 입력에 따라 음성 데이터와 뇌파 유도신호를 합성 및 변조하고, 합성 변조된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 영상신호와 함께 출력하도록 하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 전기적으로 접속되어 사용자가 재생되는 영상과 음원을 청취하면서 동시에 뇌파 유도신호에 노출되도록 하는 헤드셋으로 이루어지고, 상기 헤드셋은, 상기 컨트롤러에서 출력된 영상신호에 의해 이미지를 생성하는 비디오 출력부; 상기 비디오 출력부에서 생성된 이미지를 확대하여 가상화면을 형성케 함으로써 상기 가상화면에 의해서 사용자가 확대허상을 시청할 수 있도록 하는 렌즈부; 및 상기 컨트롤러에서 출력된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 사용자에게 전달하는 오디오 출력부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이의 구성 및 배치에 대한 제 1 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이는 도 2에 도시된 바와 같이 그 구성을 크게 나누면, 컨트롤러(20)와, 헤드셋(21)으로 이루어진다.
상기 컨트롤러(20)는 사용자의 입력에 따라 음성 데이터와 뇌파 유도신호를 합성 및 변조하고, 합성 변조된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 영상신호와 함께 출력하도록 한다.
상기 음성 데이터는 명상을 위한 일반 음성 데이터와 학습을 위한 학습자료로서의 음성 데이터로 구분되며, 본 발명에서는 학습자료로서의 음성 데이터를 사용하고, 사용자가 상기 음성 데이터의 학습을 용이하도록 하기 위하여 상기 음성 데이터와 동기화된 학습자료로서의 영상신호를 또한 사용한다.
상기 뇌파 유도신호는 집중력 향상 효과를 가진 것으로 널리 알려진 8~13Hz 영역의 알파파 또는 3.5~8Hz 영역의 세타파로서, 사용자가 선택적으로 이용할 수 있다.
상기와 같은 뇌파 유도신호는 사람이 들을 수 있는 주파수인 가청영역에서 벗어나 있으므로 상기 뇌파 유도신호 그 자체로는 사용자가 아무 소리도 들을 수 없고 상기 뇌파 유도신호 에 의해서 집중력만을 향상되도록 하게 되지만, 상기 뇌파 유도신호를 학습자료로서의 상기 음성 데이터와 합성하게 되면, 사용자가 상기 음성 데이터를 청취하게 될 때, 상기 뇌파 유도신호에 의해서 집중력이 고도로 유지되는 상태에서 상기 음성 데이터를 청취하게 되므로 상기 음성 데이터의 이해를 더욱 용이하게 할 수 있게 되고, 또한 본 발명에서는 상기 음성 데이터와 동기화된 학습자료로써의 영상신호를 시청하게 되므로 상기 음성 데이터와 영상신호로 이루어지는 학습자료를 동시에 시청할 수 있게 되어 학습의 상승효과를 기대할 수 있게 된다.
상기 헤드셋(21)은 상기 컨트롤러에 전기적으로 접속되어 사용자가 재생되는 영상과 음원을 청취하면서 동시에 뇌파 유도신호에 노출되도록 하기 위한 것으로서, 비디오 출력부(211)와, 렌즈부(212)와, 오디오 출력부(213)로 이루어진다.
상기 비디오 출력부(211)는 상기 컨트롤러(20)에서 출력된 영상신호가 전기적 작용에 의하여 빛에너지로 바뀌어 눈으로 볼 수 있는 이미지가 형성되는 곳으로써, 통상적으로 마이크로디스플레이라 불리는 1인치 이하의 투과형 LCD, LCOS 또는 OLED 등이 사용될 수 있다.
상기 렌즈부(212)는 상기 비디오 출력부(211)에 생성된 이미지를 광학적 설계를 이용하여 제공되는 단일 또는 복수의 렌즈 조합에 따라 상기 비디오 출력부(211)에 생성된 이미지가 사용자의 안구에 결상되도록 하며, 사용자는 사용자의 안구로부터 일정거리가 떨어진 지점에 형성되는 가상화면(22)을 통하여 확대된 허상을 시청할 수 있다.
상기 오디오 출력부(213)는 상기 컨트롤러에서 출력된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 사용자에게 전달하기 위한 것으로서, 이어폰이나 헤드폰이 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 바람직한 제 1 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3에서, 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러는 메모리(30)와, 입력부(31)와, 제어부(32)와, 디코더(33)와, 변조부(34)와, 오디오 컨버터(35)와, 비디오 컨버터(36) 및 접속부(37)로 구성된다.
상기 메모리(30)는 알파파와 세타파와 같은 유형별 뇌파를 생성할 수 있는 뇌파 유도 데이터와 영상 및 음성 데이터를 디지털 데이터 형태로 저장하고 있으며 상기 제어부(31)의 명령에 의하여 상기 영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터를 상기 디코더(33)로 송출한다. 상기 메모리(30)는 바람직하게는 플래시 메모리이고 HDD, SD카드와 같은 유형의 Mini Disk, DVD, USB 저장장치와 같은 외부저장장치의 도움으로 데이터를 저장할 수도 있다.
상기 입력부(31)는 영상 및 음성 데이터 리스트에서 재생할 대상을 선택한 후 상기 데이터가 재생될 때에 뇌파 유도신호가 포함되도록 뇌파 유도신호 모드를 선택하거나, 또는 뇌파 유도신호가 포함되지 않도록 일반 모드를 선택하도록 한다.
상기 제어부 (32)는 상기 입력부(31)에서 전달되는 정보에 따라 영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터의 출력을 제어하고, 상기 영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터의 신호처리를 위하여 장치의 구동 및 동작을 제어하도록 하며 바람직하게는 마이컴으로 구성된다.
상기 디코더(33)는 상기 제어부(32)의 명령에 의해 상기 메모리(30)에 저장된 영상 및 음성 데이터의 압축을 해제하여 영상 데이터와 음성 데이터로 분리하여 출력하도록 하며, 또 상기 메모리(30)에 저장된 뇌파 유도 데이터의 압축을 해제하여 출력하도록 한다. 상기 디코더(33)가 압축을 해제하여 복원할 수 있는 영상 데이터는 적어도 WMV, DIVX, XVID, MPEG 또는 동 계열의 코덱을 포함하는 것이 바람직하며 음성 데이터는 WMA, AC3, MP3, OGG 또는 동 계열의 코덱을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 변조부(34)는 상기 제어부(32)의 명령에 따라 상기 디코더(33)로부터 출력되는 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터를 입력받아 음성 및 뇌파유도 복합신호를 생성하고, 생성된 복합신호를 주어진 값에 따라 주파수 또는 진폭을 변조하여 출력한다. 상기의 변조과정에서 상기 뇌파 유도 데이터를 지속적으로 유지하거나 일정한 시간주기에 따라 규칙적 혹은 불규칙적으로 포함시킬 수도 있으며, 재생되는 음성 데이터의 음원의 높낮이 및 강약에 따라 상기의 뇌파 유도 데이터가 포함되는 음성 데이터의 음폭을 설정함으로써 상기 음성 데이터와 상기 뇌파 유도 데이터를 랜덤하게 합성하여 변조할 수도 있다.
상기 오디오 컨버터(35)는 상기 변조부(34)로부터 출력되는 디지털 방식의 음성 및 뇌파유도 복합신호를 사용자가 인지할 수 있는 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
상기 비디오 컨버터(36)는 상기 디코더(33)로부터 출력되는 디지털 방식의 영상 데이터를 상기 비디오 출력부(211)에서 빛에너지 형태로 변환이 가능하도록 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
상기 접속부(37)는 상기 오디오 컨버터(35)로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 상기 오디오 출력부(213)로 송출하도록 하고, 또 상기 비디오 컨버터(36)로부터 출력되는 영상신호를 상기 비디오 출력부(211)로 송출하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이의 컨트롤러의 제 1 실시예에 따른 동작방법을 도시한 순서도이며, 도 3과 도 4를 참조하여 뇌파 유도신호가 발생되는 헤드 마운트 디스플레이의 컨트롤러의 동작을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
헤드 마운트 디스플레이에 전원이 인가되면 제어부(32)는 입력부(31)를 통한 사용자의 버튼 입력 값을 검출(S40)하여 사용자가 뇌파 유도신호 발생모드를 선택했는지 또는 일반적인 영상 및 음성 재생모드인지를 선택했는지 판단(S41)한다.
상기의 판단(S41)에서 일반적인 영상 및 음성 재생모드가 선택된 경우에는 상기 제어부(32)는 메모리(30)에 저장된 영상 및 음성 데이터를 출력하도록 하여 디코더(33)를 통해 압축된 데이터를 복원하여 뇌파 유도 신호 없이 음성 및 영상신호를 재생(S50)한다.
한편, 상기의 판단(S41)에서 뇌파 유도모드가 선택된 경우에는 상기 제어부(32)는 상기 메모리(30)에 저장된 뇌파 유도 데이터를 발생(S42)시키도록 명령하며, 또한 동시에 영상 및 음성 데이터를 상기 디코더(33)를 통해 압축을 해제하여 복원한 후 송출(S43)하도록 제어한다.
상기 송출단계(S43)에서 상기 디코더(33)를 통해 복원된 데이터는 영상 데이터와 음성 데이터로 각각 나뉘어지게 되며, 상기 제어부(32)는 복원된 데이터를 분석하여 음성 데이터인지 영상 데이터인지를 판단(S44)한다.
상기의 판단(S44)에서 영상 데이터일 경우는 상기 제어부(32)는 상기 디코더(33)에 복원된 영상 데이터를 비디오 컨버터(36)로 보내도록 명령한다.
한편, 상기의 판단(S44)에서 음성 데이터일 경우에는 상기 제어부(32)는 상기 디코더(33)에서 복원된 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터를 변조부(34)로 보내 음성 및 뇌파유도 복합신호로 변조(S45)하도록 제어한다.
상기와 같이 변조(S45)된 음성 및 뇌파유도 복합신호는 오디오 컨버터(35)를 통하여 사용자가 인지할 수 있는 아날로그 신호로 변환(S46)되며, 또한 복원된 디지털 방식의 영상 데이터는 빛에너지 형태로 변환이 가능하도록 아날로그 신호로 변환(S46)된다.
상기와 같이 각각 변환된 영상신호와 음성 및 뇌파유도 복합신호는 다시 동기화 되어 접속부(37)를 통해 출력(S47)된다.
상기와 같이 처리된 영상 및 음성 데이터가 종료되면 상기 제어부(32)는 뇌파 유도 신호를 포함한 시스템 종료 또는 다른 데이터의 재생 여부를 판단(S48)하여 종료가 입력되지 않은 경우에는 상기 순서도의 처음 단계인 S40 단계로 값을 리턴한다.
상기의 판단(S48)에서 종료가 입력된 경우에는 상기 제어부(32)는 상기 메모리(30)에 뇌파 유도 데이터를 더 이상 송출하지 않도록 명령을 내려 뇌파 유도모드를 종료(S49)시킨 후 전체 시스템을 종료하거나 뇌파 유도모드가 아닌 경우 곧바로 시스템을 종료한다.
도 5는 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 바람직한 제 2 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5에서, 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러는 도 3에서 제시된 제 1 실시예의 각 구성요소와 동일한 구성요소를 갖추고 있으며, 단지 메모리(50)에 뇌파 유도 데이터가 압축되지 않은 형태로 저장되어 있 어 디코더(53)에서 행하는 압축해제 과정을 밟을 필요가 없기 때문에, 제어부(52)에서 상기 메모리(50)에 뇌파 유도 데이터 발생을 명령할 경우 상기 뇌파 유도 데이터는 상기 디코더(53)를 거치지 않고 바로 변조부(54)로 향하는 것이 상기 도 2에서 제시된 시스템과 유일한 차이점이다.
도 6는 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 바람직한 제 3 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이다.
도 6에서, 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러는 도 3에서 제시된 제 1 실시예의 각 구성요소와 동일한 구성요소를 갖추고 있으며, 추가로 외부에서 제공되는 영상 및 음성 데이터를 전달하는 외부 입력단(60)을 제공한다.
상기 외부 입력단(60)은 바람직하게는 NTSC/PAL과 같은 신호를 받아들일 수 있는 비디오 및 오디오 신호 입력 포트로써, 제어부(63)의 통제에 의하여 입력되는 비디오 신호를 비디오 컨버터(67)로 송출하고, 오디오 신호를 변조부(65)로 송출하여 뇌파 유도 신호와 합성 및 변조를 통해 음성 및 뇌파유도 복합 신호를 생성하여 출력하도록 한다. 또한, 상기의 외부 입력단(60)은 NTSC/PAL 입력 포트에 국한되지 않으며 모듈 형태로 제공되는 국내향 디지털 멀티미디어 방송(DMB), 유럽향 멀티미디어 방송(DVB-H), 미국향 멀티미디어 방송(MediaFLO) 및 위성DMB(S-DMB)와 같은 방송수신 모듈을 통해 재생되는 영상 및 음성 데이터에 뇌파 유도신호를 포함하기 위한 구성이 적용 가능하다.
상기의 제 3 실시에에 의한 구성에서는, 상기 제 1 실시예에서 제시된 바와 같이 메모리(61)에 저장된 영상 및 음성 데이터를 재생하는 것이 아니라, 상기와 같이 외부 입력단(60)을 통해 입력되는 압축되지 않은 데이터를 처리하므로 압축을 해제하는 디코딩 과정 없이 영상 데이터는 비디오 컨버터(67)에, 음성데이터는 변조부(65)에 바로 출력하는 것이 상기 도 3 의 제 1 실시예와 유일한 차이점이다.
도 7는 본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러의 바람직한 제 4 실시예에 따른 기능 구성을 도시한 블럭도이다.
도 7에서, 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드마운트 디스플레이의 컨트롤러는 도 6에서 제시된 제 3 실시예에서 제시된 각 구성요소 중 디코더(63)가 생략되어 있으며, 그 외에는 도 6에서 제시된 제 3 실시예와 동일한 구성요소를 갖추고 있다. 상기의 도 6에서 제시된 제 3 실시예와 유일한 차이점은 메모리(71)에 뇌파 유도 데이터가 압축되지 않은 형태로 저장되어 있어 압축해제 과정을 밟을 필요가 없기 때문에, 제어부(73)에서 상기 메모리(71)에 뇌파 유도 데이터 발생을 명령할 경우 상기 뇌파 유도 데이터는 바로 변조부(75)로 향하는 것이다.
상기의 설명에 의한 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예는 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 않은 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
본 발명에 따른 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이는 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 동영상 강의 시청시 학습시작 전에 뇌파 활성 화를 유도하기 위한 준비시간을 최소화 할 수 있을 뿐 아니라 고가의 뇌파유도 학습기기를 별도로 구비할 필요가 없게 되어 비용이 절감되며, 학습시간 동안 계속적으로 집중력 향상에 도움이 되는 뇌파에 노출되도록 함으로써 더욱 우수한 학습효과를 기대할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 사용자의 입력에 따라 음성 데이터와 뇌파 유도신호를 합성 및 변조하고, 합성 변조된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 영상신호와 함께 출력하도록 하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 전기적으로 접속되어 사용자가 재생되는 영상과 음원을 청취하면서 동시에 뇌파 유도신호에 노출되도록 하기 위한 헤드셋으로 이루어지고,
    상기 헤드셋은,
    상기 컨트롤러에서 출력된 영상신호에 의해 이미지를 생성하는 비디오 출력부;
    상기 비디오 출력부에서 생성된 이미지를 확대하여 가상화면을 형성케 함으로써 상기 가상화면에 의해서 사용자가 확대허상을 시청할 수 있도록 하는 렌즈부; 및
    상기 컨트롤러에서 출력된 음성 및 뇌파유도 복합신호를 사용자에게 전달하는 오디오 출력부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터가 저장되어 있는 메모리;
    상기 영상 및 음성 데이터를 재생을 선택하고, 상기 영상 및 음성 데이터를 재생시킬 때 뇌파 유도 신호 모드를 선택하도록 하는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 상기 메모리에 저장된 영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터를 출력하도록 하는 제어부;
    상기 제어부의 명령에 의해 상기 메모리에 저장된 영상 및 음성 데이터의 압축을 해제하여 영상 데이터와 음성 데이터로 분리하여 출력하도록 하며, 또 상기 메모리에 저장된 뇌파유도 데이터의 압축을 해제하여 출력하도록 하는 디코더;
    상기 디코더로부터 출력되는 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터를 입력받아 음성 및 뇌파유도 복합신호를 생성하고, 생성된 복합신호를 변조하는 변조부;
    상기 변조부로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 아날로그 신호로 변환하는 오디오 컨버터;
    상기 디코더로부터 출력되는 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 비디오 컨버터; 및
    상기 오디오 컨버터로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 상기 오디오 출력부로 송출하도록 하고, 또 상기 비디오 컨버터로부터 출력되는 영상신호를 상기 비디오 출력부로 송출하도록 하는 접속부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터가 저장되어 있는 메모리;
    상기 영상 및 음성 데이터를 재생을 선택하고, 상기 영상 및 음성 데이터를 재생시킬 때 뇌파 유도 신호 모드를 선택하도록 하는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 상기 메모리에 저장된 영상 및 음성 데이터와 뇌파 유도 데이터를 출력하도록 하는 제어부;
    상기 제어부의 명령에 의해 상기 메모리에 저장된 영상 및 음성 데이터의 압축을 해제하여 영상 데이터와 음성 데이터로 분리하여 출력하도록 하는 디코더;
    상기 디코더로부터 출력되는 음성 데이터와 상기 메모리에서 출력되는 뇌파 유도 데이터를 입력받아 음성 및 뇌파유도 복합신호를 생성하고, 생성된 복합신호를 변조하는 변조부;
    상기 변조부로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 아날로그 신호로 변환하는 오디오 컨버터;
    상기 디코더로부터 출력되는 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 비디오 컨버터; 및
    상기 오디오 컨버터로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 상기 오디오 출력부로 송출하도록 하고, 또 상기 비디오 컨버터로부터 출력되는 영상신호를 상기 비디오 출력부로 송출하도록 하는 접속부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    외부에서 제공되는 영상 및 음성 데이터를 전달하는 외부 입력단;
    뇌파 유도신호가 저장되어 있는 메모리;
    상기 외부 입력단으로부터 입력되는 영상 및 음성 데이터를 재생시킬 때 뇌파 유도 신호 모드를 선택하도록 하는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 상기 외부 입력단으로부터 입력되는 영상 및 음성 데이터와 상기 메모리에 저장된 뇌파 유도 데이터를 출력하도록 하는 제어부;
    상기 제어부의 명령에 의해 상기 메모리에 저장된 뇌파 유도 데이터의 압축을 해제하여 출력하도록 하는 디코더;
    상기 디코더로부터 출력되는 뇌파 유도 데이터와 상기 외부 입력단에서 전달되는 음성 데이터를 입력받아 음성 및 뇌파유도 복합신호를 생성하고 생성된 복합신호를 변조하는 변조부;
    상기 변조부로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 아날로그 신호로 변환하는 오디오 컨버터;
    상기 외부 입력단에서 출력되는 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 비디오 컨버터; 및
    상기 오디오 컨버터로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 상기 오디오 출력부로 송출하도록 하고, 또 상기 비디오 컨버터로부터 출력되는 영상신호를 상기 비디오 출력부로 송출하도록 하는 접속부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뇌파 유도신호 발생장치를 구비한 헤드 마운트 디스플레이.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    외부에서 제공되는 영상 및 음성 데이터를 전달하는 외부 입력단;
    뇌파 유도신호가 저장되어 있는 메모리;
    상기 외부 입력단으로부터 입력되는 영상 및 음성 데이터를 재생시킬 때 뇌파 유도 신호 모드를 선택하도록 하는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 상기 외부 입력단으로부터 입력되는 영상 및 음성 데이터와 상기 메모리에 저장된 뇌파 유도 데이터를 출력하도록 하는 제어부;
    상기 메모리로부터 출력되는 뇌파 유도 데이터와 상기 외부 입력단에서 전달되는 음성 데이터를 입력받아 음성 및 뇌파유도 복합신호를 생성하고 생성된 복합신호를 변조하는 변조부;
    상기 변조부로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 아날로그 신호로 변환하는 오디오 컨버터;
    상기 외부 입력단에서 출력되는 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 비디오 컨버터; 및
    상기 오디오 컨버터로부터 출력되는 음성 및 뇌파유도 복합신호를 상기 오디 오 출력부로 송출하도록 하고, 또 상기 비디오 컨버터로부터 출력되는 영상신호를 상기 비디오 출력부로 송출하도록 하는 접속부;
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