KR102297615B1 - 휴대용 절첩식 가상 현실 기기 - Google Patents

휴대용 절첩식 가상 현실 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 절첩형 VR기기에 대한 것으로서
덮개를 수평방향으로 구성하고
상기 덮개 전단에 스마트폰과 같은 영상기기를 장착하는 장착케이스
를 구비하고 상기 덮개 후단에 좌, 우 확대렌즈가 구비되는 렌즈 판을 구비하고 상기 렌즈판좌, 우 양단으로 본 기기를 머리에 장착할 수 있는 밴드를 구비하고 상기 장착케이스와 상기 렌즈 판 구조는 각각 덮개와 전, 후 경첩에 의해 상, 하 직각 구조로 회전하게 구성하고 상기 덮개중심 전, 후면에는 좌, 우로 회전하는 지지대를 구비하고
상기 전면 경첩과 후면경첩의 간격은 상기 좌, 우 확대렌즈의 초점거리와 동일하게 구성함으로써 사용 시 상기 덮개를 기준으로 장착케이스와 렌즈 판을 직각으로 양립하게 하여 확대렌즈의 초점거리가 안정되게 하고
장착케이스양단에 오픈되어 상기 장착케이스에 장착된 영상기기의 표면을 터치할 수 있게 함으로서 별도의 영상컨트롤 장치 없이 영상을 조정할 수 있도록 구성하여 종래대비 무게와 부피가 1/4~ 1/6 이상 현저하게 감축된 구조가 특징인 휴대용 절첩식 가상현실 기기인 것이다.

Description

휴대용 절첩식 가상 현실 기기{A Portable Folding Virtual Reality Device}
본 발명은 스마트폰을 장착하여 가상현실 기기 영상을 감상하는 장치에 있어서 무게와 부피를 획기적으로 감축할 수 있는 휴대용 절첩 식 가상현실 기기의 구조에 관한 것이다.
종래 VR기기들은 도 5의 (a)와 같이 박스형으로 스마트폰을 내부에 장진하고 렌즈의 초점거리만큼 렌즈케이스를 박스형태화 함으로써 이에 따른 부피가 매우 크게 된다 따라서 휴대가 불가능하다.
또한, 별도의 컨트롤 장치가 없으면 영상 컨트롤이 불가능하다.
일부 공지된 종래 입체 관측 경들은 스마트폰을 장착하는 기능이 아니고 단순히 사진 그림 등을 감상하는 기기에 한정되어 가상현실 기기에 적용이 불가능하였다
또한, 사용시 직각으로 형성되는 기능이 없어 렌즈의 초점거리와 영상의 시청거리가 불안정하여 초점이 맞지 않는 등 사실상 가상현실 등 동영상 관측 장치에 적용이 불가능하였다.
본 발명과 같은 VR영상기기는 도 1. 도 3과 같이 사용자 머리에 밴드로 고정하는 형태이므로 무게가 무겁거나 부피가 크면 사용이 불가능하고 사용가능하더라도 매우 불편해진다.
따라서 본 발명은 해결과제는 얼마나 부피가 작아지고 무게가 가벼워지며 확대렌즈의 초점거리가 고정되고 외부에서 시청 영상을 조정 가능 유무가 본 발명의 해결 과제가 된다.
본 발명은 도 1과 같이 덮개(4)를 수평방향으로 구성하고
상기 덮개(4) 전단에 스마트폰과 같은 영상기기를 장착하는 장착케이스(1)
를 구비하고 상기 덮개(1) 후단에 좌, 우 확대렌즈(5)가 구비되는 렌즈 판(4)을 구비하고 상기 렌즈판(4)좌, 우 양단으로 본 기기를 머리에 장착할 수 있는 밴드(8)를 구비하고 상기 장착케이스(1)와 상기 렌즈 판(4) 구조는 각각 덮개(4)와 전, 후 경첩(6, 7)에 의해 상, 하 직각 구조로 회전하게 구성하고 상기 덮개(4) 중심 전, 후면에는 좌, 우로 회전하는 지지대(3)를 구비하고
상기 전면 경첩(6)과 후면경첩(7)의 간격은 상기 좌, 우 확대렌즈(5)의 초점거리와 동일하게 구성함으로써 사용 시 상기 덮개(1)를 기준으로 장착케이스(1)와 렌즈판(4)을 직각으로 양립하게 하여 확대렌즈(5)의 초점거리가 안정되게 하고
장착케이스(1) 양단에 오픈되어 상기 장착케이스(1)에 장착된 영상기기의 표면을 터치할 수 있게 함으로서 별도의 영상컨트롤 장치 없이 영상을 조정할 수 있도록 구성하고
전면 경첩(6)과 후면경첩(7)구조의 회전각도가 90° 이상 180° 미만으로 구성하고
덮개(2) 하부에 구비된 전면 경첩(6) 구조와 후면 경첩(7) 구조 간의 간격이 확대 렌즈(5)의 초점거리와 동일한 간격으로 구성한다.
이와 같은 본 발명은 위치 추적장치나 자이로장치등이 구비되어 있는 스마트폰과 같은 영상장치를 장착하고
렌즈 판 좌우로 구성되는 벨트 구조와 덮개 전면에 좌, 우가 노출되는 장착 영상 장착기기를 구비하는 것이 특징으로서
덮개 구조를 기준으로 내 방향 쪽으로 장착케이스와 렌즈 판을 접을 수 있는 구조로 구성하여 종래대비 부피가 1/4 이하로 감소하게 하고
무게 또한 종래 VR기기 대비 1/4 이하로 감소하여 상기와 같은 무게와 부피의 감소는 머리에 장시간 착용이 가능하게 하며 사용시 불편함을 최소화시키며
장착케이스와 렌즈 판이 회전하는 구조의 지지판과 결합하여 렌즈와 영상 간의 초점거리를 안정되게 유지하며
영상 표면이 지지판 좌우로 노출되는 구조이므로 사용자는 두 손으로 영상 판 표면을 조정함으로써 별도의 영상 조정장치 없이 영상조정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 구성 설명도
도 2는 본 발명의 측면 구성 설명도
도 3은 본 발명 사용시 설명도
도 4는 본 발명 휴대시 절첩된 구조의 설명도
도 5는 종래 VR기기 대비 본 발명의 크기 비교 설명도
도 6은 실시의 예 1의 구성설명도
도 7의 (a)는 실시의 예 1의 휴대시 설명도
도 7의 (b)는 실시의 예 1의 전개 작동 설명도
도 7의 (c)는 실시의 예 1의 전개시 설명도
도 8은 스마트 폰 사용 설명도
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 휴대 시 박막구조가 되고, 사용 시 확대렌즈의 초점거리가 균일하게 안정되며 스마트폰을 장착하는 구조가 구비되어 동영상은 물론 상, 하, 좌, 우로 시각 방향이 이동시 시각 방향 따라 영상이 변화되는 자이로장치, 위치 추적장치 등이 구성된 스마트 폰과 같은 영상장치가 장착될 수 있도록 한다.
즉 도 1, 도 2와 같이 스마트폰과 같은 영상 장치를 장착할 수 있는 장착케이스(1), 상기 장착케이스(1) 상단 후면에 경첩(6)과 연계하여 상단 부를 구성하고 있는 덮개(2), 상기 덮개(2) 후단 부위에 경첩(7)과 연계된 렌즈 판(4), 상기 렌즈 판(4)에 좌, 우에 구비되는 확대렌즈(5)로 구성하고 상기 렌즈 판(4) 좌, 우에는 사용자가 본 발명을 머리에 장착할 시 사용하는 밴드(8) 구조로 구성된다.
또한, 렌즈 판(4)의 좌, 우 방향 기준 중심과 장착케이스(1) 좌, 우 기준 중심으로 본 발명 사용 시 직각 구조로 입설 되고 본 발명 휴대 시는 덮개(2) 가운데에서 도 1과 같이 덮개(2) 중심라인을 따라 지지대 경첩(10)에 의해 좌, 우로 회전하게 구성되는 지지대(3)로 구성된다.
상기와 같이 장착된 영상장치가 외부에서 영상을 조정할 수 있도록 좌, 우가 노출되도록 구성되어야한다.
또한, 본체 덮개(4) 전, 후면에 각각 전, 후단 경첩(6, 7)을 구비하되 전단 경첩(6)에는 장착케이스(1)가 덮개(4) 방향으로 90° 회전 절첩하게 구성하고, 후단경첩(7)에는 렌즈 판(4)이 덮개(4)방향으로 90°회전 절첩하게 구성한다.
지지대(3) 구조는 덮개(4)의 중심선을 따라 경첩(10)과 연계 구성한다.
장착케이스(1) 구조는 스마트 폰이나 또는 스마트 폰과 유사한 크기의 태블릿 PC 등을 장착할 수 있도록 구성한다.
또한, 덮개(4)의 내부, 전단 경첩(6)과 후단 경첩(7)의 거리가 확대렌즈() 지지대(3)의 전, 후 폭의 길이는 확대렌즈(5)와 초점거리와 동일한 거리로 구성함으로써 관측자(11)는 확대 렌즈(5)를 통해 장착케이스(1)의 장착된 스마트폰 등의 영상을 관측 할시 상기 확대렌즈(5)의 초점거리가 자동적으로 맞게끔 구성한다.
또한, 도 2와 같이 사용시는 지지대(3)기준으로 전, 후면에 구성된 장착케이스(1)와 렌즈 판(4)이 상호 평행 양립하게 구성하되 그 양립 형태가 지지대(3)를 기준으로 장착케이스(1)와 렌즈 판(4)이 모두 90° 직각형태가 되도록 구성한다.
따라서 확대렌즈(5) 초점거리가 장착케이스(1)의 장착된 스마트폰의 표면 영상에 균일하게 초점거리가 일치하게 된다.
이러한 본 발명의 구조는 도 1. 도 2와 같이 덮개(2)에서 스마트 폰 등을 장착한 장착케이스(1)를 상, 하 90° 직각이 되게끔 펼친 다음,
렌즈 판(4)을 덮개(2) 후단 기준하여 상, 하 방향 90° 직각으로 펼친 게 구성한다.
34 지지대(3) 구조는 덮개(2)에서 좌, 우방향 90°로 회전하여 장착케이스(1)나 렌즈 판(4) 사이를 지지하여 장착케이스(1)나 렌즈 판(4)이 지지대(3)에 의해 상호 평행 양립하도록 구성한다
35 상기 렌즈 판(4) 양단에 밴드(8)를 구비하여 머리에 장착하게끔 구성한다.
전면경첩(6)의 위치와 덮개(4) 후면에 구비되는 경첩(7)의 위치가 갖는 간격을 확대렌즈(5)가 갖는 초점거리와 지지대(3)에 의해 동일하게 구성됨으로써 렌즈 판(4)의 좌, 우 확대렌즈(5)가 장착케이스(1)의 영상위치와 항상 안정되게 고정되므로 안정된 가상현실 영상을 감상할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 구조는 덮개(2) 구조와 장착케이스(1) 구조를 연계하는 전단 경첩(6)구조가 도 2의 (a)와 도 2의 (b)와 같이 일방은 원형봉(61) 구조로 구성되고 일방은 원형테(62) 구조로 구성하되 원형테(62) 구조는 180° 이상 바람직하게는 185°이상 200° 범위로 구성함으로써 원형테(62)가 원형봉(61) 구조에서 빠지지 않도록 구성한다.
덮개(2) 구조와 렌즈판(4) 구조를 연계하는 후단 경첩(7)구조 또한 상기 전단 경첩구조(6)와 같이 일방은 원형테(62) 구조로 구성하되 원형테(62) 구조는 180° 이상 바람직하게는 185°이상 200° 범위로 구성한다.
이와 같은 전, 후단 경첩(6, 7) 구조는 파이프 가공처럼 인발공정으로 길게 뽑아낸 후 필요 크기로 절단해서 간단히 조립사용 할 수 있으므로 박막구조의 경첩구조에 적합하고 제조비용이 절감되는 장점이 있다.
그러나 상기 경첩 구조는 상기 구조에 한정되지 않고 안경용 경첩 등 상기와 같은 작용을 하는 경첩구조에 모두 적용될 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 구조는 도 4와 같이 덮개(2)를 기준으로 지지판(3)을 절첩하고 렌즈 판(4)과 장착케이스(5) 및 밴드(8)를 접게 되면 전체구조가 박막 구조로 절첩하게 되어 보관케이스(9)에 간단하게 보관된다.
특히 이러한 VR기기는 도 3과 같이 머리에 밴드(8)로 착용하여 고정하는 형태이므로 무게가 무겁거나 부피가 크면 사용이 불가능하거나 매우 불편해진다.
따라서 본 발명은 그 부피가 얼마나 작고 무게가 가벼우며 확대렌즈의 초점거리가 안정되게 고정되는가가 기술적 해결의 관건이 된다.
따라서 이러한 본 발명은 도 5와 같이 기존의 VR기기는 그 부피가 가로 세로 폭이 14cm x 17cm x 10cm로 2380㎤이고 무게 또한 440g 인데 비해
본 발명의 구조는 가로x세로x폭이 14,5cm x 7,5cm x 3cm 로서 326㎤이고 무게 또한 60g에 지나지 않는다.
즉, 본 발명의 부피와 무게 는 종래 대비 1/4-1/6 이하로 획기적으로 감소하므로 휴대에 간편하다.
즉, 종래VR 기기는 휴대가 매우 불편한데 반해 본 발명은 간단히 휴대가 가능하다.
또한, 종래 VR기기는 스마트폰 등의 영상 기기를 기기 내부로 장착하며 는 스마트폰의 표면이 차단됨으로 화면 조정이 불가능하다.
그러나 본 발명은 도 1과 같이 장착 케이스(1) 구조에 양면이 노출되어 장착된 스마트 표면이 노출됨으로 별도의 영상 컨트롤 장치 없이 화면 조정이 가능한 특징이 있다.
이와 같은 본 발명은 다음과 같이 실시할 수 있다.
즉, 도 6과 같이 장착케이스(1) 상부 중심부에 돌출된 제 1 경첩(1b)을 구성하고, 렌즈판(4) 상부 중심부에 돌출된 제 2 경첩(4b)을 구성하고, 덮개(2) 전단에는 제 1 돌출대(12)를 구비하고, 덮개(2) 후단에는 제 2 돌출대(13)를 구성한다.
상기 장착케이스(1) 상단 수평 방향으로 사각 45°각도로 제 1각도 지지대(1a)를 구성하고, 상기 덮개(2) 전단 부분에 사각 45°로 제 2 각도 지지대(2b)를 구성한다.
상기 덮개(2) 후단 제 2 돌출대(13) 하부에는 사각 45° 각도로 제 3각도 지지대(2b)를 구성하고
상기 렌즈판(4) 상단 수평 방향으로 사각 45°각도로 제 4각도 지지대(4a)를 형성한다.
덮개(2)의 전, 후면 길이는 렌즈판(4)의 확대렌즈(5)가 장착케이스(1)의 장착되는 스마트 폰(100)의 초점거리와 동일한 길이가 되게끔 구성한다.
이러한 본 발명은 도 6의 형태가 도 7의 (a), (b), (c)와 같이 장착케이스(1)를 기준으로 제 1 경첩(1b)에 의해 덮개(2)와 상기 덮개(2) 후단에 연계된 렌즈판(4)이 전면으로 회전한다.
이 때 도 7의 (b)와 같이 장착케이스(1) 상단에 45° 각도로 형성된 제 1 각도 지지대(1a)와 덮개(2) 전단에 45° 각도로 형성된 제 2 각도 지지대(2a)가 맞물려 90° 정확한 직각으로 형성되고 제 1 돌출대(12)와 제 2경첩(1b)이 맞물려 견고하게 90°정확한 직각으로 지지된다.
또한 상기 도 7의 (b)와 같은 형태는 다시 도 7의 (c)와 같이 후면으로 회전하여 전개될 시 덮개(2) 후단에 45°각도로 형성된 제 3 각도 지지대(2b)와 렌즈판(4) 상단에 45° 각도로 형성된 제 4각도 지지대(4a)가 맞물려 정확한 90°의 직각으로 형성되고 제 2 돌출대(13)와 제 2 경첩(4b)이 맞물려 견고한 90°의 직각으로 지지된다. 예를 들면 좀 더 상세히 설명하면 제 1, 제 3 각도 지지대(1a, 2b)가 45° 이면 제 2, 제 4 각도 지지대(2b, 4a)를 45°로 하여 제 1각도 지지대(1a)와 제 2 각도지지대(2b)의 내각의 합이 90°가 되게 하고, 제 2 각도 지지대(2b)와 제4각도 지지대(4a)의 내각의 합이 90°가 되게 하는 것이다.
같은 논리로 제1, 제3 각도 지지대(1a, 2b)가 30°이면 제2, 제4 각도 지지대(2b, 4a)는 60° 제1, 제3 각도 지지대(1a, 2b)가 0°이면 제2, 제4 각도 지지대(2b, 4a)는 90°로 구성한다.
즉, 어떠한 경우에도 제 1 각도 지지대(1a)와 제 2각도 지지대(2b)의 합과 제 3 각도 지지대(2b)와 제 4 각도 지지대(4a)의 내각이 갖는 합이 90°가 되게 하는 것이다.
접어서 휴대시는 상기 도 7의 (a), (b), (c)의 역순으로 도 8과 같이 절첩 형태의 박막 구조로 절첩되고 장착케이스(1) 이변으로 덮개(2)와 렌즈판(4)과 밴드(8)과 절첩되므로
장착케이스(1)에 내장된 스마트 폰(100)이 노출되게 된다.
즉, 이와같은 실시의 예는 도 7의 (a)와 같이 절첩 휴대시 장착케이스(1)에 스마트 폰을 장착하여 도 8과 같이 스마트 폰으로 사용하다가 가상현실 관측 장치로 사용 시 도 7의 (a), (b), (c) 와 같이 전개하여, 도 6과 같은 형태로 사용하는 것이다.
이와 같은 가상현실 기기는 렌즈판(4)의 확대렌즈(5)가 갖는 초점거리가 스마트 폰(100) 위치에 정확하게 고정되고 안정된다.
따라서 이와 같은 실시의 예에서는 덮개(2)의 길이는 가상현실 기기로 사용시 확대 렌즈(5)의 초점거리가 일치하게 구성한다.
또한 도 6, 도 7의 (c)와 같이 본 발명을 전개하여 사용시 장착케이스(1) 전면과 덮개(2)가 90°직각으로 정확하게 고정되고 안정되며 장착케이스(1) 후면과 렌즈판(4)이 90° 직각으로 정확하게 고정되고 안정됨으로써 초점이 흔들리지 않아 안정된 가상현실 관측이 가능하게 되며 도 3과 같이 밴드(8)를 사용하여 머리에 작용하게 사용자가 상·하, 좌·우를 돌려가면서 보아도 안정되어야 하는 것이다.
따라서 이러한 본 발명의 구조는 도 7의 (c)같이 장착케이스(1) 전면의 길이와 확대 렌즈(5)의 간격에 해당하는 덮개(2)의 길이(F)가 동일하게 구성한다.
또한 장착케이스(1)의 제 1 각도 지지대(1a)와 덮개(2) 전면의 제 2 각도지지대(2a)의 각각 45°의 각도가 대칭평행 각도로 맞물려 90° 직각으로 정확하게 형성되고 덮개(2) 후면의 제 3 각도 지지대(2b)와 렌즈판(4) 상면 제 4각도 지지대(4a)가 각각 45° 각도로 상호 대칭 평행 각도로 맞물려 90° 직각이 형성된다.
이와 같은 제1각도지지대(1a)와 제2각도 지지대(2a)의 각도의 합이 이루는 내각의 합이 90도, 제3각도지지대(2b)와 제4각도지지대(4a)의 각도가 이루는 내각의 합이 90도가 되도록 한다
즉 예를 들면 이와 같은 제1각도지지대(1a)가 30도로 할 경우 제2각도 지지대(2a)는 60도, 제3각도지지대(2b)가 0도로 할경우 제4각도지지대(4a)는 90도로 형성 하는 것이다
즉 제1각도지지대(1a)와 제2각도 지지대(2a),제3각도지지대(2b)와 제4각도지지대(4a)는 0도 이상 90도 각도 이내로 하여 그 각도의 합이 90도가 되게 하는 것이다.
이와 같이 각 부분 요소간의 내각을 90도로 유지하는 이유는 머리에 본 발명을 쓰고 이동할시 확대렌즈(5)와 화면(100)의 초점간격 F가 안정되고 일정하게 유지하게 하기 위함이다
또한 도 6과 같이 제 1 돌출대(12)와 제 1 경첩대(12)가 맞물리고 제 2 돌출대(13)가 제 2 경첩(4b)과 맞물려 90° 직각 구조를 튼튼하게 유지된다.
또한 도 7의 (c)와 같이 전개 사용시 덮개(2)의 길이(F)가 확대렌즈(5)의 초점거리와 동일하므로 초점이 자동적으로 맞게 되는 것이다.
따라서 이러한 본 발명은 종래 대비 1/4-1/6의 무게와 부피로 현저히 감소하여 휴대에 간편하고 경첩 구조가 박막구조에 적합하며 사용 시는 덮개(2)와 지지대(3) 구조에 의해 장착케이스(1) 영상과 렌즈 판(4)의 확대 렌즈(5)가 직각 양립 구조로 구성됨으로써 확대 렌즈(5)의 초점이 영상표면에 균일하게 자동적으로 맞추게 되는 특징이 있다.
1. 장착케이스, 2. 덮개, 3. 지지대, 4. 렌즈 판, 5. 확대렌즈, 6. 전단 경첩, 7. 후단 경첩, 8. 밴드, 9. 보관 케이스, 10. 지지대 경첩, 11. 관측자
61. 원형봉, 62. 원형테 100. 스마트 폰
12. 제 1 돌출대
13. 제 2 돌출대
1a. 제 1 각도 지지대 1b. 제 1 경첩
2a. 제 2 각도 지지대 4b. 제 2 경첩
2b. 제 3 각도 지지대
4a. 제 4 각도 지지대
6a. 제 1 회전축 6b. 제 2 회전축

Claims (6)

  1. 영상기기를 장착하는 장착케이스(1)와 확대렌즈(5)가 구비되는 렌즈판(4)이 구성되는 휴대용 절첩식 가상현실 기기에 있어서
    상기 장착케이스(1) 일측에 돌출된 제1경첩(1b)과 제1각도지지대(1a)를 구비하고
    상기 렌즈판(4) 일측에 돌출된 제2경첩(4b)을 구비하고
    상기 렌즈판(4)과 상기 장착케이스(1) 사이에 덮개(2)를 구성하되
    상기 덮개(2)의 길이는 상기 확대렌즈(5)의 초점거리와 동일하게 구성하고
    상기 덮개(2)의 전단 및 후단에 각각 제1돌출대(12)와 제2돌출대(13)를 구비하되
    상기 제1경첩(1b)에 상기 제1돌출대(12)를 결합하고
    상기 제2경첩(4b)에 상기 제2돌출대(13)를 결합함으로써
    사용 시는 상기 장착케이스(1)와 상기 렌즈판(4)과 상기 덮개(2)가 이루는 내면이 각각 90도의 직각 구조로 고정되고 동시에 상기 확대 렌즈(5)의 초점거리가 상기 영상기기의 표면과 일치하고
    휴대 시는 상기 장착케이스(1)와 상기 렌즈판(4)과 상기 덮개(2)가 절첩되어 휴대에 간편한 것이 특징인 휴대용 절첩식 가상현실 기기
  2. 제 1항에 있어서
    상기 덮개(2) 전단 및 후단에 제2각도지지대(2a)및 제3각도지지대(2b)를 더 구비하고
    상기 렌즈판(4) 상단에 제4각도지지대(4a)를 더 구비하되
    상기 제1각도지지대(1a)와 상기 제2각도지지대(2a)의 각도가 이루는 내각의 합과, 상기 제3각도지지대(2b)와 상기 제4각도지지대(4a)의 각도가 이루는 내각의 합이 각각 90도가 되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 절첩식 가상현실 기기
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서
    상기 렌즈판(4)의 좌, 우 양단에 머리에 장착할 수 있는 밴드(8)를 더 구성 하는 것이 특징인 휴대용 절첩식 가상현실기기
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