KR101580836B1

KR101580836B1 - 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 ｈｍｄ 장치

Info

Publication number: KR101580836B1
Application number: KR1020140086731A
Authority: KR
Inventors: 변문섭
Original assignee: 주식회사 라온텍
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-12-29

Abstract

본 발명은 디스플레이를 얼굴에 착용한 상태로 영상을 시청하는 상태에서 외부로부터 빛의 유입을 차단할 수 있는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 사용자의 얼굴에 착용되는 프레임(10)과, 프레임(10)에 고정되어서 사용자의 눈으로 영상을 출력하는 디스플레이(20)와, 디스플레이(20)에 일단이 고정된 상태로 타단이 사용자의 얼굴에 근접되어 사용자의 눈앞에 어두운 암실공간(32)이 형성되도록 외부로부터 입사되는 빛을 차단하는 빛차단부재(30)를 포함한다.

Description

몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 ＨＭＤ 장치{CLOSE TYPE HMD APPARATUS FOR IMMERSION ENLARGEMENT}

본 발명은 디스플레이를 얼굴에 착용한 상태로 영상을 시청하는 상태에서 외부로부터 빛의 유입을 차단할 수 있는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)란 안경처럼 머리에 착용하여 멀티미디어 컨텐츠를 제공받을 수 있도록 하는 각종 디지털 디바이스를 말한다. 디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라, 다양한 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)가 개발되고 있으며, 상기 HMD 또한 널리 사용되고 있다.

이와 같은, HMD는 단순한 디스플레이 기능을 넘어 증강 현실 기술, N 스크린 기술 등과 조합 되어 유저에게 다양한 편의를 제공할 수 있고, 다양한 외부 디지털 디바이스와 연계하여 사용 가능하며, 외부 디지털 디바이스와 통신을 수행하여 해당 외부 디지털 디바이스의 컨텐츠를 출력할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 디지털 디바이스를 위한 유저 입력을 수신하거나 해당 외부 디지털 디바이스와 연동한 작업의 수행도 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 HMD는 사용자의 안면에 거치되는 안경테와 같은 프레임(1)과 프레임(1)에 구비되어 영상을 출력하는 디스플레이(2)로 구성된다. 즉, 사용자가 프레임(1)을 안경처럼 얼굴에 착용한 상태에서 디스플레이(2)에서 영상이 출력되어 사용자에게 제공될 수 있다.

그러나, 사용자가 HMD를 사용하는 과정에서 디스플레이(2)와 안구의 사이에 형성되는 개방된 공간(3)으로 외부의 빛이 침투되어서 사용자의 눈에 조사되므로, 사용자가 디스플레이(2)에서 출력되는 영상에 몰입하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 공개특허공보 특2002-0088216호(2002.11.27.)가 개시되어 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 디스플레이를 얼굴에 착용한 상태로 영상을 시청하는 상태에서 외부로부터 빛의 유입을 차단할 수 있는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치는, 사용자의 얼굴에 착용되는 프레임(10)과, 프레임(10)에 고정되어서 사용자의 눈으로 영상을 출력하는 디스플레이(20)와, 디스플레이(20)에 일단이 고정된 상태로 타단이 사용자의 얼굴에 근접되어 사용자의 눈앞에 어두운 암실공간(32)이 형성되도록 외부로부터 입사되는 빛을 차단하는 빛차단부재(30)를 포함하며, 빛차단부재(30)에는 외부에서 전송되는 영상신호나 통신신호를 무선으로 수신하여 디스플레이(20)에 제공하는 안테나(40)가 장착되고, 안테나(40)는 지그재그로 절곡되어서 전체적인 길이가 축소된 상태로 빛차단부재(30)에 설치되며, 디스플레이(20)의 일측에는 전원선이과 통신선이 각각 연결되는 연결잭(41)을 통해 연결되는 소켓(23)이 구비되고, 안테나(40)는 끝단에 연결잭(41)이 형성되어 디스플레이(20)의 소켓(23)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 디스플레이(20)는 영상이 출력되는 화면(21)의 테두리에 외형결합돌기(22)가 형성되며, 빛차단부재(30)는 디스플레이(20)의 화면(21)을 커버하면서 화면(21)의 영상이 투시되도록 일단에서 타단까지 관통되는 관의 형태로 형성되면서 디스플레이(20)의 외형결합돌기(22)에 결합되는 내형결합돌기(33)가 일단의 테두리에 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 빛차단부재(30)의 타단에서 테두리에 형성되어 사용자의 얼굴에 근접되는 경사면(34)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 빛차단부재(30)는 외측에서 테두리에 근접되게 돌기(35)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 돌기(35)의 표면에는 논슬립(36)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 빛차단부재(30)는 외측에서 돌기(35)의 후방에 주름(37)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 빛차단부재(30)는 외측에 보강리브(38)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 디스플레이를 얼굴에 착용한 상태로 영상을 시청하는 상태에서 외부로부터 빛의 유입을 차단할 수 있어서, 주위환경에 영향을 받지 않으면서 디스플레이에서 출력되는 영상에 몰입할 수 있고, 자외선과 같은 유해광선의 유입을 차단하여 는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 HMD 장치가 사용자의 얼굴에 착용된 상태를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 적용되는 디스플레이와 빛차단부재를 보인 분해 사시도.
도 4는 도 3의 빛차단부재가 디스플레이에 결합된 상태를 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 적용되는 디스플레이와 복수로 구성된 빛차단부재를 보인 분해 사시도.
도 6은 도 5의 복수로 구성된 빛차단부재가 디스플레이에 결합된 상태를 보인 사시도.
도 7(a)(b)은 본 발명의 빛차단부재가 디스플레이에 결합 및 분리되는 과정을 보인 도면.
도 8은 본 발명의 빛차단부재에 안테나가 적용된 상태를 보인 평면도.
도 9(a)(b)는 본 발명의 복수로 구성된 빛차단부재나 하나로 구성된 빛차단부재가 사용자의 얼굴에 착용되어서 빛이 침투되지 못하는 상태를 보인 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 살펴본다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치는, 프레임(10)과, 디스플레이(20)와, 빛차단부재(30)를 포함한다.

프레임(10)은 사용자의 얼굴에 착용되기 위한 것으로, 사용자의 양쪽 귀에 각각 걸리는 복수의 샤프트로 구성된다. 이러한, 샤프트들은 디스플레이(20)의 양측에 각각의 일단이 고정된 상태로 타단이 사용자의 귀에 걸리도록 하방으로 절곡된다.

디스플레이(20)는 프레임(10)에 고정되어서 사용자의 눈으로 영상을 출력한다. 이러한, 디스플레이(20)는 사용자의 양쪽 눈에 영상을 제공하도록 복수로 구성되고, 양쪽 눈에 대응되도록 일정간격으로 이격되면서 양쪽 눈에 해당하는 영상을 각각 출력한다. 그리고, 디스플레이(20)는 영상이 저장되는 메모리와 메모리에 저장된 영상을 출력시키도록 프로그래밍 가능한 IC칩과 전자부품이 탑재된 회로기판이 내장될 수 있다.

또한, 디스플레이(20)는 내부공간이 형성되고 내부공간에 연통된 상태로 영상이 출력되는 화면(21)이 전면에 설치될 수 있다. 이러한, 디스플레이(20)의 내부공간에는 전원을 공급하는 전원선이나 디스플레이(20)에 영상신호를 전송하는 통신선이 배선될 수 있다. 그리고, 디스플레이(20)에는 음향이 출력되는 스피커나 이어폰이 구비될 수도 있다.

빛차단부재(30)는 디스플레이(20)에 일단이 고정된 상태로 타단이 사용자의 얼굴에 근접되어 사용자의 눈앞에 어두운 암실공간(32)이 형성되도록 외부로부터 입사되는 빛을 차단하기 위한 것이다.

이러한, 빛차단부재(30)는 사용자의 코에 걸리는 코걸이부(31)를 포함한다. 이러한, 코걸이부(31)는 빛차단부재(30)가 복수로 구성되는 경우 빛차단부재(30)들의 사이에 구비되어서 사용자의 코에 걸려서 지지되도록 "^"형태로 형성되는 쿠션으로 구성될 수 있고, 빛차단부재(30)가 하나로 구성되는 경우 하부에서 상부로 오목하게 형성되는 홈으로 구성될 수도 있다. 따라서, 프레임(10)의 샤프트가 사용자의 귀에 걸리면서 빛차단부재(30)의 코걸이부(31)가 사용자의 코에 걸리게 됨에 따라 디스플레이(20)가 사용자의 얼굴에 정확하게 착용될 수 있다. 이와 달리, 코걸이부(31)는 프레임(10)이나 디스플레이(20)에 구비될 수도 있다.

따라서, 빛차단부재(30)가 디스플레이(20)에 고정된 상태로 사용자의 얼굴에 근접되거나 밀착되면 외부의 빛의 침투가 차단되므로 디스플레이(20)에서 출력되는 영상과 외부의 빛이 서로 혼합되지 않게 된다. 즉, 사용자는 외부화경에 시선이 분산되지 않는 상태로 디스플레이(20)에서 출력되는 영상에만 집중할 수 있어서, 영상을 시청하는 몰입도가 최대로 증대될 수 있다. 특히, 외부로부터 영상의 빛보다 강한 자외선과 같은 유해광선의 침투가 차단될 수 있어서 영상을 시청하는 사용자의 눈이 보호될 수 있다.

그리고, 빛차단부재(30)는 경질의 합성수지나 고무 또는 우레탄으로 구성될 수 있다. 즉, 사출성형을 통해 합성수지로 제작되는 경우 가벼워서 사용상의 편리함이 있다. 또한, 빛의 차단을 위해 반투명이나 불투명한 합성수지로 제조될 수 있다. 이때, 사용자의 피부에 부드럽게 접촉되도록 끝단의 테두리에는 연질의 고무링이 형성될 수도 있다. 또한, 사출성형을 통해 고무나 우레탄으로 제작되는 경우 부드러워서 사용자의 피부가 접촉되어도 피부의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 끝단이 사용자의 피부에 전체적으로 고르게 밀착될 수 있어서 빛의 차단이 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

먼저, 프레임(10)은 전술한 바와 동일하게 형성될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 디스플레이(20)는 전술한 화면(21)의 테두리에 외형결합돌기(22)가 형성된다. 이러한, 외형결합돌기(22)는 쐐기형태이면서 화면(21)의 테두리에서 외측으로 돌출되게 형성된다.

그리고, 디스플레이(20)의 일측에는 전원선과 통신선이 각각 연결되는 소켓(23)이 구비될 수도 있다. 이러한, 소켓(23)은 디스플레이(20)엔 전기적으로 연결되어 외부전원을 공급하기 위한 전원선이나 영상신호를 전송하기 위한 통신선 등이 연결잭(41)을 통해 연결될 수 있다. 여기서, 연결잭(41)은 USB잭으로 구성되고 소켓(23)은 USB소켓으로 구성될 수도 있다.

빛차단부재(30)에는 외부에서 전송되는 영상신호나 통신신호를 무선으로 수신하여 디스플레이(20)에 제공하는 안테나(40)가 장착될 수 있다. 이러한, 안테나(40)는 지그재그로 절곡되어서 전체적인 길이가 축소된 상태로 빛차단부재(30)에 설치될 수 있다. 즉, 안테나(40)는 지그재그로 절곡된 상태로 빛차단부재(30)와 함께 사출성형에 의해 내장되므로 외부에 노출되지 않아서 외부와 간섭되지 않는다.

그리고, 안테나(40)는 끝단이 디스플레이(20)에 전기적으로 연결되거나 끝단에 연결잭(41)이 형성되어 디스플레이(20)의 소켓(23)에 전기적으로 연결될 수도 있다.

또한, 빛차단부재(30)는 디스플레이(20)의 화면(21)을 커버하면서 화면(21)의 영상이 투시되도록 일단에서 타단까지 관통되는 관의 형태로 형성되면서 디스플레이(20)의 외형결합돌기(22)에 결합되는 내형결합돌기(33)가 일단의 테두리에 형성될 수 있다.

내형결합돌기(33)는 빛차단부재(30)의 일단의 테두리에서 내측으로 돌출되면서 쐐기형태로 형성될 수 있어서, 디스플레이(20)에 형성된 외형결합돌기(22)에 걸려서 결합될 수 있다. 즉, 외압에 의해 내형결합돌기(33)가 외형결합돌기(22)에 걸려서 결합됨에 의해 빛차단부재(30)가 디스플레이(20)에 착탈가능하게 고정될 수 있다.

또한, 빛차단부재(30)의 타단에서 테두리에 형성되어 사용자의 얼굴에 근접되는 경사면(34)을 포함한다. 이러한, 경사면(34)은 사용자의 미간에서 귀의 앞부분까지 연장되면서 경사짐에 따라 사용자의 눈을 전체적으로 커버할 수 있어서, 외부로부터 빛의 침투를 원천적으로 차단할 수 있다. 특히, 경사면(34)은 사용자의 얼굴에 더욱 근접되거나 밀착되도록 아크형태로 오목하게 형성될 수 있다.

더욱이, 빛차단부재(30)는 외측에 돌기(35)가 형성될 수 있다. 이러한, 돌기(35)는 빛차단부재(30)의 외측에서 테두리에 근접되게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 사용자가 돌기(35)를 손가락으로 당기면 빛차단부재(30)의 내형결합돌기(33)가 디스플레이(20)의 외형결합돌기(22)에서 쉽게 분리될 수 있다. 즉, 빛차단부재(30)를 디스플레이(20)에서 쉽게 분리시킬 수 있어서 빛차단부재(30)의 교체가 용이하게 이루어질 수 있다.

이에 더하여, 돌기(35)의 표면에는 논슬립(36)이 형성될 수 있다. 논슬립(36)은 다수의 돌기로 구성되어 사용자의 손가락이 돌기(35)를 파지하였을 때 손가락의 미끄러짐을 방지할 수 있다.

아울러, 빛차단부재(30)는 외측에서 돌기(35)의 후방에 주름(37)이 형성된다. 이러한, 주름(37)은 빛차단부재(30)의 단축방향으로 형성됨에 따라 돌기(35)가 당겨질 때 쉽게 오므려지게 되므로, 빛차단부재(30)의 변형이 용이하게 이루어질 수 있어서, 빛차단부재(30)의 내형결합돌기(33)가 디스플레이(20)의 외형결합돌기(22)에서 더욱 쉽게 분리될 수 있다.

계속해서, 빛차단부재(30)는 외측에 보강리브(38)가 형성될 수 있다. 이러한, 보강리브(38)는 장방형으로 형성되어 빛차단부재(30)의 장축방향으로 형성됨에 따라 외압에 의해 빛차단부재(30)의 구부러짐을 방지되면서 구조가 견고히 유지될 수 있다.

도 9(a)(b)에 도시된 바와 같이, 사용자가 디스플레이(20)를 착용한 상태에서 하나 또는 복수로 구성된 빛차단부재(30)에 의해 사용자의 눈으로 외부의 빛이 투입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 영상을 시청하는 과정에서 외부의 빛이 침투되지 못하게 할 수 있어서 영상을 시청하는 몰입감이 증대될 수 있으므로, HMD에 적용되어서 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 프레임 20 : 디스플레이
21 : 화면 22 :　외형결합돌기
23 : 소켓 30 : 빛차단부재
31 : 코걸이부 32 : 암실공간
33 : 내형결합돌기 34 : 경사면
35 : 돌기 36 : 논슬립
37 : 주름 38 : 보강리브
40 : 안테나 41 : 연결잭

Claims

사용자의 얼굴에 착용되는 프레임(10)과,
프레임(10)에 고정되어서 사용자의 눈으로 영상을 출력하는 디스플레이(20)와,
디스플레이(20)에 일단이 고정된 상태로 타단이 사용자의 얼굴에 근접되어 사용자의 눈앞에 어두운 암실공간(32)이 형성되도록 외부로부터 입사되는 빛을 차단하는 빛차단부재(30)를 포함하며,
빛차단부재(30)에는 외부에서 전송되는 영상신호나 통신신호를 무선으로 수신하여 디스플레이(20)에 제공하는 안테나(40)가 장착되고,
안테나(40)는 지그재그로 절곡되어서 전체적인 길이가 축소된 상태로 빛차단부재(30)에 설치되며,
디스플레이(20)의 일측에는 전원선이과 통신선이 각각 연결되는 연결잭(41)을 통해 연결되는 소켓(23)이 구비되고,
안테나(40)는 끝단에 연결잭(41)이 형성되어 디스플레이(20)의 소켓(23)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
청구항 1에 있어서,
디스플레이(20)는 영상이 출력되는 화면(21)의 테두리에 외형결합돌기(22)가 형성되며,
빛차단부재(30)는 디스플레이(20)의 화면(21)을 커버하면서 화면(21)의 영상이 투시되도록 일단에서 타단까지 관통되는 관의 형태로 형성되면서 디스플레이(20)의 외형결합돌기(22)에 결합되는 내형결합돌기(33)가 일단의 테두리에 형성되는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
청구항 2에 있어서, 빛차단부재(30)의 타단에서 테두리에 형성되어 사용자의 얼굴에 근접되는 경사면(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
청구항 2에 있어서, 빛차단부재(30)는 외측에서 테두리에 근접되게 돌기(35)가 형성되는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
청구항 4에 있어서, 돌기(35)의 표면에는 논슬립(36)이 형성되는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
청구항 4에 있어서, 빛차단부재(30)는 외측에서 돌기(35)의 후방에 주름(37)이 형성되는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
청구항 2에 있어서, 빛차단부재(30)는 외측에 보강리브(38)가 형성되는 것을 특징으로 하는 몰입감 극대화를 위한 폐쇄형 HMD 장치.
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