KR102322436B1 - 모듈화된 증강현실 글라스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상황에 따라 기능별로 필요한 모듈을 탈부착하여 휴대시나 착용시 편리하게 사용할 수 있는 모듈화된 증강현실 글라스에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 사용자의 눈 전방에 구비되는 안경테; 상기 안경테 전방에서 정보를 표시하여 주는 디스플레이모듈; 상기 안경테에 연결되는 한 쌍의 안경다리; 상기 안경다리는 외부모듈과의 전기적인 접속을 위한 탈착접속부가 구비되고, 상기 탈착접속부에 외부모듈이 탈착가능하게 결합되는 모듈화된 증강현실 글라스를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 착용시나 휴대시 외형상 일반 안경과 크게 다르지 않고 가볍게 구현 가능하여 사용자로 하여금 이질감없이 편리하게 사용하게 할 수 있는 이점이 있다.

Description

모듈화된 증강현실 글라스{Modularized Augmented Reality Glasses}
본 발명은 모듈화된 증강현실 글라스에 관한 것이며, 구체적으로 상황에 따라 기능별로 필요한 모듈을 탈부착하여 휴대시나 착용시 편리하게 사용할 수 있는 모듈화된 증강현실 글라스에 관한 것이다.
5G 기술이 상용화되면서 증강현실과 가상현실이 주목을 받고 있다. 기존의 증강현실 디바이스들이 사람들의 환상을 만족시키는데 주안점을 두었다면, 최근에는 좀 더 현실적인 문제들을 해결하는데 초점을 맞춘 디바이스들이 많이 등장하고 있다.
이중 증강현실 글라스는 실제의 물체를 인식하여 인식된 물체에 관련되는 정보를 디스플레이하여 주거나 실제로는 없는 물체를 가상의 이미지로 안들어 인식된 물체에 매칭시켜 보여주기도 한다.
도 1을 참조하여 종래기술(등록특허 제10-2010027호)에 의한 증강현실 글라스에 대하여 설명한다.
종래기술에 의한 증강현실 글라스(1)는 몸체부(10), 글라스부(20), 프리즘부(30), 카메라부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 프리즘부(30)는 디스플레이(31)에서 표시되는 가상환경을 카메라부(40)로 전달하거나 사용자에게 전달한다. 또한, 디스플레이는 패널등 박막디스플레이가 사용된다.
프리즘부(30)는 디지털 일안 반사식 렌즈를 사용하여 사용자의 눈과 카메라에 가상환경을 동시에 송출할 수 있도록 하여 사용자가 보는 가상환경을 타 인원과 함께 공유할 수 있다.
하지만, 이러한 증강현실 글라스의 경우 부피와 중량이 무겁고 일반 안경과 모양이 달라 평소 착용하고 다니기가 불편한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것이며, 구체적으로 일반 안경과 다름없이 착용할 수 있고 상황에 따라 증강현실 기능을 이용할 수도 있어 착용성과 휴대성을 향상시킨 증강현실 글라스를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사용자의 눈 전방에 구비되는 안경테; 상기 안경테 전방에서 정보를 표시하여 주는 디스플레이모듈; 상기 안경테에 연결되는 한 쌍의 안경다리; 상기 안경다리는 외부모듈과의 전기적인 접속을 위한 탈착접속부가 구비되고, 상기 탈착접속부에 외부모듈이 탈착가능하게 결합되는 모듈화된 증강현실 글라스를 제공한다.
상기 외부모듈은 중앙처리모듈, 디스플레이모듈 및 배터리모듈을 포함하며, 상기 중앙처리모듈 및 배터리모듈은 각각 다른 안경다리에 탈착접속부를 통하여 결합되는 것이 바람직하다.
상기 중앙처리모듈 및 배터리모듈은 안경테를 통하여 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 디스플레이모듈은 상기 중앙처리모듈에 앞뒤로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 중앙처리모듈의 끝단에는 제1핀맵부가 형성되고, 상기 디스플레이모듈의 끝단에는 제2핀맵부가 형성되어 통전될 수 있다.
본 발명에 의하면, 착용시나 휴대시 외형상 일반 안경과 크게 다르지 않고 가볍게 구현 가능하여 사용자로 하여금 이질감없이 편리하게 사용하게 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 증강현실 글라스의 구성을 나타내는 구성도;
도 2는 본 발명에 의한 모듈화된 증강현실 글라스의 외관을 나타내는 외관도;
도 3은 도 2에서 외부모듈이 분리된 상태를 나타내는 상태도;
도 4 및 도 5는 도 2에서 디스플레이모듈의 움직임을 설명하기 위한 설명도;
도 6은 본 발명에 의한 슬라이딩바와 중앙처리모듈의 결합상태를 나타내는 구성도;
도 7a 및 도 7b는 도 6에서 슬라이딩바와 중앙처리모듈의 이동상태를 나타내는 상태도;
도 8 내지 도 10은 슬라이딩바와 중앙처리모듈의 핀맵부의 구성을 나타내는 예시도.
본 발명에 의한 구체적인 실시예의 구성 및 작용에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 모듈화된 증강현실 글라스는 안경테(100), 안경다리(500) 및 외부모듈을 포함하여 구성된다. 상기 외부모듈은 추가적인 기능을 제공하기 위하여 안경다리에 착탈식으로 결합하여 사용할 수 있는 모듈로서, 디스플레이모듈(200), 중앙처리모듈(410), 배터리모듈(460)을 포함한다.
상기 안경테(100)는 본 발명에 의한 모듈화된 증강현실 글라스의 프레임에 해당되며, 안경렌즈(110)의 외주면을 감싸며 지지할 수 있다. 또한, 상기 안경테의 양 끝단에는 안경다리(500)가 결합된다.
상기 디스플레이모듈(200)는 전방모듈(250) 및 영상표시부(210)를 포함한다. 상기 전방모듈(250)은 카메라, IR라이트부, LED라이트부 등의 부가적인 부품을 포함할 수 있다.
상기 영상표시부(210)는 사용자의 눈앞에 구비되어 필요한 정보를 표시해 주는 역할을 하며 박막디스플레이를 이용하여 구비되는 것이 바람직하며, LCD, Lcos, OLED 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전방모듈(250)에는 영상표시부(210)를 위한 백라이트부(미도시)가 포함될 수 있다.
상기 중앙처리모듈의 내부에는 상기 디스플레이모듈(200)를 제어하는 제어부, 각종 데이터가 저장되는 저장부, 가속도센서,온도센서,조도센서 등을 포함하는 센서부가 구비된다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 안경다리(500)에는 외부모듈과의 결합을 위한 탈착접속부가 구비되고, 상기 외부모듈은 상기 안경다리와 탈착접속부를 통하여 탈착가능하게 결합된다.
상기 중앙처리모듈(410)에는 안경다리(500)와의 결합을 위한 결합단자(412)가 구비된다. 상기 결합단자(412)는 안경다리와 용이하게 탈부착이 가능하며, 영상신호를 전송할 수 있는 인터페이스가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 결합단자는 HDMI, MIPI, 또는 USB를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배터리모듈(460)에도 안경다리(500)와의 결합을 위한 결합단자가 구비되며, 이때, 상기 배터리모듈(460)은 무게 균형을 맞추기 위해 중앙처리모듈(410)이 결합된 안경다리와는 다른 안경다리에 결합되는 것이 바람직하다.
상기 안경다리 및 안경테 내부에는 파워라인 및 신호라인이 배설되어 있으며, 상기 배터리모듈이 안경다리에 결합되면, 안경테를 통하여 중앙처리모듈 및 디스플레이모듈로 전원이 공급된다.
상기 디스플레이모듈(200)은 안경다리(500)에 결합단자를 통해 결합될 수도 있지만, 더 효율적인 사용을 위해서는 중앙처리모듈(410)에 직접 결합되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 디스플레이부(200)는 증강현실을 이용할 때에는 안경테의 전방에 구비되어 각종 정보를 표시하여 주지만, 증강현실을 이용하지 않을 때에는 후방으로 이동시킴으로써 보통의 안경과 같이 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 디스플레이모듈(200)은 영상표시부(210), 중간모듈(250), 슬라이딩바(270)를 포함하며, 중간모듈(250) 및 슬라이딩바(270)는 힌지부(230)에 의해 회전할 수 있도록 구성된다.
도 4를 참조하면, 증강현실을 사용하지 않을 때에는 힌지부(230)를 이용하여 디스플레이부(200)를 앞쪽으로 회전시켜 슬라이딩바(270)와 일직선으로 조절할 수 있다. 이 상태에서 도 5와 같이 슬라이딩바(270)를 중앙처리모듈(410)을 따라 뒤로 이동시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 중앙처리모듈(410)에는 결합홈부(411)가 형성되며, 슬라이딩바의 위아래 끝단은 'ㄷ'자 형태로 절곡되어 상기 결합홈부(411)에 삽입되어 결합된다. 이 상태에서 상기 슬라이딩바(270)는 중앙처리모듈(410)을 따라 앞뒤로 이동가능하게 결합된다.
상기 중앙처리모듈(410)은 안경다리(500)의 하부에 구비되며, 결합후에는 상기 안경다리와 일체로 움직일 수 있다.
상기 슬라이딩바(270)의 끝단 및 중앙처리모듈(410)의 끝단에는 각각 결합단자(272, 414)가 구비되며, 상기 슬라이딩바(270)가 도 4와 같이 중앙처리모듈(410)의 전방에 있을 때에는 도 7a와 같이 슬라이딩바 및 중앙처리모듈(410)이 결합단자에 의해 결합된 상태로 된다. 상기 결합단자는 HDMI, MIPI, 또는 USB를 포함하여 구성될 수 있다.
이 상태에서 도 7b와 같이 슬라이딩바를 뒤로 이동시키면 상기 슬라이딩바는 중앙처리모듈을 따라 이동하면서 양측의 결합단자(272, 414)도 결합이 해제된다. 따라서, 슬라이딩바를 뒤로 이동시킨 상태에서는 디스플레이모듈(200)로 신호전송이 불가능해진다.
다른 실시예로, 도 8을 참조하면, 슬라이딩바(270) 및 중앙처리모듈(410)의 끝단에는 결합단자의 종류에 해당하는 핀맵부(416)가 형성될 수 있다.
또한, 도 9와 같이 디스플레이모듈 및 중앙처리모듈 내부 또는 안경다리의 일정 위치에는 자성물질(700)이 구비될 수 있다. 이와 같은 자성물질은 결합시 핀맵부의 위치를 정확히 자동적으로 맞추어 연결이 되도록 하여 준다.
도 10을 참조하면, 슬라이딩바가 전방에 위치한 상태에서 중앙처리모듈(410)의 제1핀맵부(416) 및 슬라이딩바(270)의 제2핀맵부(274)가 전기적으로 접촉한 상태로 된다. 이 상태에서 전원 및 데이터가 중앙처리모듈 및 디스플레이모듈 사이에서 송수신 될 수 있으며, 디스플레이모듈에 의해 필요한 정보가 사용자의 눈 앞에 표시될 수 있는 상태로 된다.
이 상태에서 슬라이딩바를 후방으로 이동시키면 핀맵부의 접촉이 해제되어 디스플레이모듈로 전원 및 데이터가 전송될 수 없어 디스플레이모듈은 오프상태로 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면 안경테 및 안경다리를 제외한 외부모듈을 착탈식으로 결합 및 분리할 수 있으므로 증강현실 기능을 사용하지 않을 때에는 외부모듈을 분리시켜 안경을 착용하면 외형상 일반 안경과 다를 바 없으므로 가볍게 착용할 수 있으며, 증강현실 기능을 사용할 때에는 외부모듈을 결합시켜 사용할 수 있으므로 필요할 때에만 결합시켜 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 배터리를 용이하게 교체할 수 있으므로 더 큰 배터리 용량이 필요한 경우 고성능의 새 배터리로 교체가 가능하며, 중앙처리모듈도 교체 가능하므로 고성능 작업이 필요한 경우 높은 사양의 CPU로 교체가 가능하다. 따라서, 본 발명에 의하면 소프트웨어 업데이트뿐만 아니라, 하드웨어적인 부분도 필요한 부분만 업그레이드가 가능하므로 사용자는 상황에 따라 적절히 조합하여 사용할 수 있는 이점이 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 안경테 110 : 안경렌즈
130 : 오디오부 200 : 디스플레이모듈
210 : 영상표시부 250 : 전방모듈
270 : 슬라이딩바 410 : 중앙처리모듈
412 : 결합단자

Claims (5)

  1. 사용자의 눈 전방에 구비되는 안경테;
    상기 안경테에 연결되는 한 쌍의 안경다리;
    추가적인 기능을 제공하기 위한 외부모듈;
    상기 안경다리는 상기 외부모듈과의 전기적인 접속을 위한 탈착접속부가 구비되고, 상기 탈착접속부에 상기 외부모듈이 탈착가능하게 결합되며,
    상기 외부모듈은 상기 안경테 전방에서 정보를 표시해 주는 디스플레이모듈 및 상기 디스플레이모듈을 제어하는 중앙처리모듈을 포함하며,
    상기 중앙처리모듈은 상기 안경다리의 하부에 결합되어 상기 안경다리와 일체로 움직이고,
    상기 디스플레이모듈은 상기 중앙처리모듈에 앞뒤로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 중앙처리모듈의 끝단에는 제1핀맵부가 형성되고, 상기 디스플레이모듈의 끝단에는 제2핀맵부가 형성되며, 상기 디스플레이모듈의 슬라이딩 이동에 따라 상기 제1핀맵부와 상기 제2핀맵부의 접촉이 수립 혹은 해제되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 증강현실 글라스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이모듈이 전방에 위치한 상태에서 상기 제1핀맵부와 상기 제2핀맵부가 접촉하여 통전되고 상기 디스플레이모듈이 후방에 위치한 상태에서 상기 제1핀맵부와 상기 제2핀맵부의 접촉이 해제되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 증강현실 글라스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중앙처리모듈 내부와 상기 디스플레이모듈의 일정 위치에 각각 구비되는 자성물질을 더 포함하되,
    상기 자성물질은 상기 제1핀맵부와 상기 제2핀맵부가 전기적으로 접촉하도록 위치를 자동 조정시키는 것을 특징으로 하는 모듈화된 증강현실 글라스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부모듈은 배터리모듈을 더 포함하며, 상기 중앙처리모듈 및 상기 배터리모듈은 각각 다른 안경다리에 탈착접속부를 통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈화된 증강현실 글라스.
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