KR102464751B1 - Head mounted display apparatus to add vision correction lenses - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 머리 착용형 디스플레이 장치로서, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임; 상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학부; 상기 광학부를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 증강현실 영상 정보가 사용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이; 상기 사용자의 시력 보정을 위한 시력 보정 렌즈; 및 상기 시력 보정 렌즈가 상기 광학부와 상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 눈 사이에 위치하여, 상기 광학부를 통과한 실제 세계 광 및 상기 디스플레이에서 출력되어 상기 광학부를 통해 전달되는 증강현실 영상 광이 상기 시력 보정 렌즈로 입사하도록, 상기 HMD 프레임에 상기 시력 보정 렌즈를 탈착 가능한 방식으로 고정하는 렌즈 장착부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에 따르면, 시력 보정이 필요한 사용자를 위해 광학부와 사용자의 눈 사이에 시력 보정 렌즈를 탈착 가능한 방식으로 고정할 수 있는 렌즈 장착부를 포함함으로써, 착용하는 사용자의 시력에 맞는 시력 보정 렌즈를 쉽게 탈착하여 사용할 수 있고, 사용자가 보정된 시야를 통해 증강현실을 편안하게 체험할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에 따르면, 시력 보정 렌즈로 사용자의 일반 안경을 활용하되, HMD 프레임의 본체와 측면에 일반 안경의 장착이 가능하도록 각각 전면 장착부와 측면 장착부를 구성함으로써, 사용자가 평소에 사용하는 일반 안경을 쉽게 장착하여 증강현실을 체험할 수 있다.The present invention relates to a head-wearable display device to which a vision correction lens can be added, and more particularly, to a head-wearable display device, comprising: an HMD frame that a user can wear on the head; an optical unit disposed in front of both eyes of a user wearing the HMD frame and allowing the real world to be transmitted through the user's field of vision; a display for outputting image light so that augmented reality image information can be provided to the user together with the real world transmitted through the optical unit; a vision correction lens for correcting the user's eyesight; and the vision correction lens is positioned between the optical unit and the eyes of the user wearing the HMD frame, so that the real world light passing through the optical unit and the augmented reality image light output from the display and transmitted through the optical unit are the It is characterized in that it includes a lens mount for fixing the vision correction lens to the HMD frame in a detachable manner so as to be incident on the vision correction lens.
According to the head-wearable display device capable of adding a vision correction lens proposed in the present invention, a lens capable of fixing the vision correction lens in a detachable manner between the optical unit and the user's eyes for a user who needs vision correction By including the mounting part, it is possible to easily detach and use a vision correction lens suitable for the user's eyesight, and the user can comfortably experience augmented reality through the corrected field of vision.
In addition, according to the head-wearable display device capable of adding a vision correction lens proposed in the present invention, the user's general glasses are used as the vision correction lens, but the general glasses can be mounted on the main body and side of the HMD frame. By configuring the front mounting part and the side mounting part, respectively, users can easily mount the normal glasses they use to experience augmented reality.
Description
본 발명은 머리 착용형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a head-wearable display device, and more particularly, to a head-wearable display device to which a vision correction lens can be added.
디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라 다양한 웨어러블 디바이스(wearable device)들이 개발되고 있다. 이러한 웨어러블 디바이스의 일종인 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display)는 사용자가 머리에 착용하여 멀티미디어 컨텐츠 등을 제공받을 수 있는 각종 디바이스를 의미한다. 여기서 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 사용자의 신체에 착용 되어 사용자가 이동함에 따라서 다양한 환경에서 사용자에게 영상을 제공하게 된다. 이러한 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 투과(see-through)형과 밀폐(see-closed)형으로 구분되고 있으며, 투과형은 주로 증강현실(Augmented Reality, AR)용으로 사용되고, 밀폐형은 주로 가상현실(Virtual Reality, VR)용으로 사용되고 있다.Various wearable devices are being developed in accordance with the trend of weight reduction and miniaturization of digital devices. A head mounted display, which is a type of wearable device, refers to various devices that a user can wear on the head to receive multimedia contents. Here, the head mounted display (HMD) is worn on the user's body and provides images to the user in various environments as the user moves. Such a head mounted display (HMD) is divided into a see-through type and a see-closed type, and the transparent type is mainly used for Augmented Reality (AR), and the closed type is mainly used for virtual reality (Virtual Reality). Reality, VR).
도 1은 일반적인 안경 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 일반적인 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 일반적인 안경 형태 또는 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이는 사용자의 안면 또는 두부에 착용 되어 투과되는 렌즈를 통해 실제 세계에 증강현실(AR)의 영상 정보를 투영하여 사용자에게 제공하게 된다.1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a general glasses-type head mounted display (HMD), and FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a general band-type head mounted display (HMD). As shown in FIGS. 1 and 2 , a general head-mounted display in the form of glasses or a band is worn on the user's face or head and is transmitted through a lens that projects augmented reality (AR) image information to the real world. will be provided to the user.
그러나 이와 같은 헤드 마운티드 디스플레이는 안경이나 고글처럼 착용해 사용하기 때문에, 안경과 동시에 착용하기에는 제한이 있다. 즉, 안경 착용자의 경우에는 안경과 헤드 마운티드 디스플레이를 동시에 착용할 수 없거나, 착용할 수 있더라도 착용감이 매우 불편하여 사용이 제한되는 문제가 있다. 특히, 시력 보정용 안경 착용자의 경우, 안경 없이는 시력 문제로 인해 컨텐츠를 제공받기 어려우므로, 이를 해결하기 위한 기술의 개발이 필요하다.However, since such a head-mounted display is worn like glasses or goggles, there is a limitation in wearing it at the same time as glasses. That is, in the case of the glasses wearer, the glasses and the head mounted display cannot be worn at the same time, or even though they can be worn, they are very uncomfortable to wear and thus use is limited. In particular, since it is difficult for a wearer of eyeglasses for vision correction to receive content due to a vision problem without the eyeglasses, it is necessary to develop a technology for solving this problem.
본 발명과 관련된 선행기술로서, 공개특허 제10-2017-0003892호(발명의 명칭: 저시력자용 웨어러블 디스플레이, 공개일자: 2017년 01월 10일) 등이 개시된 바 있다. 선행기술에서는 광학계와 디스플레이와의 간격 조절을 통해 초점을 조정한다. 그러나 증강현실 체험을 위해서는 디스플레이에서 출력되는 영상뿐만 아니라, 광학계를 투과하는 실제 세계도 선명하게 전달되어야 하는데, 선행기술에는 실제 세계의 광에 대해서는 시력 보정을 할 수 있는 수단이 없어, 증강현실 제공에 적용하기에는 한계가 있다.As prior art related to the present invention, Patent Publication No. 10-2017-0003892 (title of the invention: wearable display for low vision people, publication date: January 10, 2017) and the like have been disclosed. In the prior art, the focus is adjusted by adjusting the distance between the optical system and the display. However, for the augmented reality experience, not only the image output from the display but also the real world passing through the optical system must be clearly transmitted. There are limits to its application.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 시력 보정이 필요한 사용자를 위해 광학부와 사용자의 눈 사이에 시력 보정 렌즈를 탈착 가능한 방식으로 고정할 수 있는 렌즈 장착부를 포함함으로써, 착용하는 사용자의 시력에 맞는 시력 보정 렌즈를 쉽게 탈착하여 사용할 수 있고, 사용자가 보정된 시야를 통해 증강현실을 편안하게 체험할 수 있는, 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, and for a user who needs vision correction, a lens mounting unit capable of fixing the vision correction lens in a detachable manner between the optical unit and the user's eyes. By including, a head-mounted type that can add a vision correction lens, which allows the user to easily remove and use a vision correction lens suitable for the user's eyesight, and allows the user to comfortably experience augmented reality through the corrected field of view An object of the present invention is to provide a display device.
또한, 본 발명은, 시력 보정 렌즈로 사용자의 일반 안경을 활용하되, HMD 프레임의 본체와 측면에 일반 안경의 장착이 가능하도록 각각 전면 장착부와 측면 장착부를 구성함으로써, 사용자가 평소에 사용하는 일반 안경을 쉽게 장착하여 증강현실을 체험할 수 있는, 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention utilizes the user's general glasses as a vision correction lens, but configures the front mounting part and the side mounting part respectively so that normal glasses can be mounted on the main body and side of the HMD frame, so that the user's normal glasses Another object of the present invention is to provide a head-mounted display device that can be easily mounted to experience augmented reality and can add a vision correction lens.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치는,A head-wearable display device capable of adding a vision correction lens according to a feature of the present invention for achieving the above object,
머리 착용형 디스플레이 장치로서,A head-worn display device comprising:
사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임;HMD frame that can be worn on the user's head;
상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학부;an optical unit disposed in front of both eyes of a user wearing the HMD frame and allowing the real world to be transmitted through the user's field of view;
상기 광학부를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 증강현실 영상 정보가 사용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이;a display for outputting image light so that augmented reality image information can be provided to the user together with the real world transmitted through the optical unit;
상기 사용자의 시력 보정을 위한 시력 보정 렌즈; 및a vision correction lens for correcting the user's eyesight; and
상기 시력 보정 렌즈가 상기 광학부와 상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 눈 사이에 위치하여, 상기 광학부를 통과한 실제 세계 광 및 상기 디스플레이에서 출력되어 상기 광학부를 통해 전달되는 증강현실 영상 광이 상기 시력 보정 렌즈로 입사하도록, 상기 HMD 프레임에 상기 시력 보정 렌즈를 탈착 가능한 방식으로 고정하는 렌즈 장착부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.The vision correction lens is positioned between the optical unit and the eyes of the user wearing the HMD frame, so that the real world light passing through the optical unit and the augmented reality image light output from the display and transmitted through the optical unit are the eyesight. It is characterized in that it includes a lens mount for fixing the vision correction lens to the HMD frame in a detachable manner so as to be incident on the corrective lens.
바람직하게는, 상기 시력 보정 렌즈는,Preferably, the vision correction lens,
상기 사용자의 각 눈의 시력 보정을 하는 하나 또는 두 개의 개별 렌즈로 구성되며,Consists of one or two separate lenses for correcting the visual acuity of each eye of the user,
상기 렌즈 장착부는,The lens mounting unit,
상기 개별 렌즈가 출입하는 삽입구를 포함하고, 상기 삽입구를 통해 삽입되는 상기 시력 보정 렌즈를 장착할 수 있다.It may include an insertion hole through which the individual lenses enter and exit, and the vision correction lens inserted through the insertion hole may be mounted.
바람직하게는, 상기 HMD 프레임은,Preferably, the HMD frame comprises:
사용자의 양안의 전방에 배치되며, 상기 광학부를 고정하는 프레임 본체; 및a frame body disposed in front of both eyes of the user and fixing the optical unit; and
상기 프레임 본체의 양 측면에 각각 연장되어, 사용자의 두부 양 측면에 배치되는 프레임 본체 연결부를 포함할 수 있다.It may include a frame body connecting portion extending on both sides of the frame body and disposed on both sides of the user's head.
더욱 바람직하게는, 상기 시력 보정 렌즈는,More preferably, the vision correction lens,
상기 사용자의 일반 안경이며,The user's general glasses,
상기 렌즈 장착부는,The lens mounting unit,
상기 HMD 프레임의 프레임 본체에 상기 시력 보정 렌즈가 장착되는 전면 장착부; 및a front mounting part on which the vision correction lens is mounted on the frame body of the HMD frame; and
상기 프레임 본체 연결부에 상기 시력 보정 렌즈가 장착되는 측면 장착부를 포함할 수 있다.The frame body connection part may include a side mounting part on which the vision correction lens is mounted.
더더욱 바람직하게는, 상기 전면 장착부는,Even more preferably, the front mounting portion,
상기 일반 안경의 브릿지 부분을 걸어서 장착할 수 있도록 고리 형태로 구성될 수 있다.It may be configured in a ring shape so that the bridge portion of the general glasses can be hung and mounted.
더더욱 바람직하게는, 상기 측면 장착부는,Even more preferably, the side mounting portion,
상기 일반 안경의 안경다리를 삽입 고정할 수 있도록 상기 프레임 본체 연결부에 형성된 홈 형태로 구성될 수 있다.It may be configured in the form of a groove formed in the frame body connection portion so that the temple of the general glasses can be inserted and fixed.
더더더욱 바람직하게는, 상기 측면 장착부는,Even more preferably, the side mounting portion,
상기 프레임 본체 연결부 내면의 신축성 부재에 형성되는 홈 형태로서, 상기 신축성 부재에 의해 상기 홈에 삽입한 상기 일반 안경의 안경다리가 고정될 수 있다.As a groove formed in the elastic member on the inner surface of the frame body connection part, the temple of the general glasses inserted into the groove by the elastic member may be fixed.
더욱 바람직하게는, 상기 HMD 프레임은,More preferably, the HMD frame comprises:
상기 프레임 본체 연결부에 각각 체결되어, 사용자의 두부 후면을 커버하여 체결되는 두부 후면 체결부를 더 포함할 수 있다.It may further include a head rear fastening part fastened to each of the frame main body connecting parts to cover the back of the user's head.
본 발명에서 제안하고 있는 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에 따르면, 시력 보정이 필요한 사용자를 위해 광학부와 사용자의 눈 사이에 시력 보정 렌즈를 탈착 가능한 방식으로 고정할 수 있는 렌즈 장착부를 포함함으로써, 착용하는 사용자의 시력에 맞는 시력 보정 렌즈를 쉽게 탈착하여 사용할 수 있고, 사용자가 보정된 시야를 통해 증강현실을 편안하게 체험할 수 있다.According to the head-wearable display device capable of adding a vision correction lens proposed in the present invention, a lens capable of fixing the vision correction lens in a detachable manner between the optical unit and the user's eyes for a user who needs vision correction By including the mounting part, it is possible to easily detach and use a vision correction lens suitable for the user's eyesight, and the user can comfortably experience augmented reality through the corrected field of vision.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에 따르면, 시력 보정 렌즈로 사용자의 일반 안경을 활용하되, HMD 프레임의 본체와 측면에 일반 안경의 장착이 가능하도록 각각 전면 장착부와 측면 장착부를 구성함으로써, 사용자가 평소에 사용하는 일반 안경을 쉽게 장착하여 증강현실을 체험할 수 있다.In addition, according to the head-wearable display device capable of adding a vision correction lens proposed in the present invention, the user's general glasses are used as the vision correction lens, but the general glasses can be mounted on the main body and side of the HMD frame. By configuring the front mounting part and the side mounting part, respectively, users can easily mount the normal glasses they use to experience augmented reality.
도 1은 일반적인 안경 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치의 모습을 예를 들어 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치의 정면을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치의 광학부 및 렌즈 장착부의 측면을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치의 정면을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치의 측면을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시력 보정 렌즈를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치에서 안경다리가 측면 장착부에 고정되는 모습을 도시한 도면.1 is a view showing a schematic configuration of a general glasses-type head mounted display (HMD).
2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a general band-type head mounted display (HMD).
3 is a diagram illustrating a configuration of a head-wearable display device to which a vision correction lens can be added according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing, for example, a state of a head-wearable display device to which a vision correction lens can be added according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view of a head-wearable display device to which a vision correction lens can be added according to an embodiment of the present invention;
6 is a view illustrating a side view of an optical unit and a lens mounting unit of a head-mounted display device to which a vision correction lens can be added according to an embodiment of the present invention;
7 is a view illustrating a front view of a head-mounted display device to which a vision correction lens can be added according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a side view of a head mounted display device to which a vision correction lens can be added according to another embodiment of the present invention.
9 is a view illustrating a state in which a temple is fixed to a side mounting unit in a head-wearable display device to which a vision correction lens can be added according to another embodiment of the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing a preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' with another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element interposed therebetween. include In addition, "including" a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 모습을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)는, HMD 프레임(110), 광학부(120), 디스플레이(130), 시력 보정 렌즈(140) 및 렌즈 장착부(150)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제어부(160), GPS 모듈(170), 카메라(180) 및 전원 공급부(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.3 is a diagram illustrating the configuration of a head-
HMD 프레임(110)은, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 프레임 구성이다. 이러한 HMD 프레임(110)은, 사용자가 머리에 착용한 상태에서 빛이 들어올 수 있는 프레임 구조를 갖는 헬멧(helmet) 형태 또는 고글(goggles) 형태로 구성될 수 있다. 여기서, HMD 프레임(110)이 헬멧 형태로 이루어지는 경우, 사용자의 머리에 착용되는 헬멧(미도시)과 헬멧의 전방에 배치되는 디스플레이 프레임(미도시) 구조로 구성될 수 있다. 또한, HMD 프레임(110)이 고글 형태로 구성되는 경우, 사용자의 머리에 착용될 수 있는 밴드 프레임(미도시)과, 밴드 프레임에 체결 고정되는 고글 프레임(미도시) 구조로 구성될 수 있다.The
보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, HMD 프레임(110)은, 사용자의 양안의 전방에 배치되며, 광학부(120)를 고정하는 프레임 본체(111)와, 프레임 본체(111)의 양 측면에 각각 연장되어, 사용자의 두부 양 측면에 배치되는 프레임 본체 연결부(112)를 포함하여 구성될 수 있으며, 프레임 본체 연결부(112)에 각각 체결되어, 사용자의 두부 후면을 커버하여 체결되는 두부 후면 체결부(113)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 두부 후면 체결부(113)는 HMD 프레임(110)을 머리에 착용한 상태에서 사용자의 머리 사이즈에 맞게 길이를 조절할 수 있는 길이 조절 레버를 더 포함하여 구성할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4 , the
광학부(120)는, HMD 프레임(110)을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 구성이다. 즉, 광학부(120)는, 사용자의 시야를 통해 실제 세계가 투과되어 보이는 동시에, 디스플레이(130)에서 출력된 영상 광이 사용자의 동공에 전달되도록 하는 구성이다. 이러한 광학부(120)는 사용자의 시야를 통한 실제 세계가 투과되어 보일 수 있는 글라스 형태로서 복수의 렌즈와 미러 등으로 구성될 수 있다.The
디스플레이(130)는, 광학부(120)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 증강현실 영상 정보가 사용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력할 수 있다. 디스플레이(130)는 OLED, LCOS 등으로 구현될 수 있다.The
시력 보정 렌즈(140)는, 사용자의 시력 보정을 위한 구성으로서, 각 사용자의 시력이 교정되도록 사용자에게 맞는 렌즈일 수 있다. 보다 구체적으로, 시력 보정 렌즈(140)는 사용자의 각 눈의 시력 보정을 하는 하나 또는 두 개의 개별 렌즈로 구성될 수 있으며, 실시예에 따라서는 사용자가 평소에 착용하는 사용자의 일반 안경일 수도 있다.The
렌즈 장착부(150)는, 시력 보정 렌즈(140)가 광학부(120)와 HMD 프레임(110)을 착용한 사용자의 눈 사이에 위치하여, 광학부(120)를 통과한 실제 세계 광 및 디스플레이(130)에서 출력되어 광학부(120)를 통해 전달되는 증강현실 영상 광이 시력 보정 렌즈(140)로 입사하도록, HMD 프레임(110)에 시력 보정 렌즈(140)를 탈착 가능한 방식으로 고정할 수 있다.The
렌즈 장착부(150)는, 시력 보정 렌즈(140)의 형태에 따라 그 구체적인 구성과 형태가 상이할 수 있는바, 이하에서는 이에 대해 상세히 설명하도록 한다.The specific configuration and shape of the
먼저, 시력 보정 렌즈(140)는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)를 위해 제작되는 개별 렌즈로 구성될 수 있으며, 이러한 개별 렌즈를 렌즈 장착부(150)에 삽입할 수 있는 형태로 구현될 수 있다.First, the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 정면을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 광학부(120) 및 렌즈 장착부(150)의 측면을 도시한 도면이다. 시력 보정 렌즈(140)가 사용자의 각 눈(10)의 시력 보정을 하는 개별 렌즈로 구성되는 경우, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)는, 시력 보정 렌즈(140)를 구성하는 개별 렌즈를 렌즈 장착부(150)에 넣었다 뺐다 할 수 있도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 렌즈 장착부(150)는, 개별 렌즈가 출입하는 삽입구(151)를 포함하고, 삽입구(151)를 통해 시력 보정 렌즈(140)를 삽입하여 장착할 수 있다.5 is a front view of a head-
여기서, 개별 렌즈는 사용자의 시력 보정을 위한 교정 렌즈로서, 머리 착용형 디스플레이 장치(100) 전용으로 광학부(120) 및 렌즈 장착부(150)에 최적화된 형태로 제작될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시력 보정 렌즈(140)는 좌안 및 우안 각각을 위해 2개의 개별 렌즈로 구성될 수 있으며, 각각의 개별 렌즈는 좌안과 우안의 시력에 따라 시력 교정 효과가 서로 다를 수 있다. 또한, 사용자에 따라서 좌안 또는 우안은 시력 교정이 불필요할 수 있으므로, 시력 보정 렌즈(140)는 1개의 개별 렌즈로 구성될 수도 있다.Here, the individual lenses are corrective lenses for correcting the user's eyesight, and may be manufactured in a form optimized for the
삽입구(151)는 개별 렌즈의 크기에 맞게 구성될 수 있으며, 삽입구(151)로 삽입된 시력 보정 렌즈(140)가 안정적으로 고정되도록 렌즈 장착부(150)의 두께는 시력 보정 렌즈(140)의 두께에 맞게 구성되고, 삽입된 시력 보정 렌즈(140)의 고정 및 보호를 위해 렌즈 장착부(150)의 내부 표면을 부드러운 재질로 할 수 있다.The
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 삽입구(151)는 렌즈 장착부(150)의 측면에 형성되어, HMD 프레임(110)의 바깥쪽 양 측면에서 안쪽으로 시력 보정 렌즈(140)가 삽입되도록 구성할 수 있다. 실시예에 따라서, 삽입구(151)는 렌즈 장착부(150)의 위쪽 면에 형성될 수도 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6 , the
또한, 삽입구(151)를 통한 시력 보정 렌즈(140)의 인입 및 인출을 통해 HMD 프레임(110)에 시력 보정 렌즈(140)를 쉽게 탈착할 수 있도록, 개별 렌즈에 손잡이(미도시)를 부착해 시력 보정 렌즈(140)를 구성할 수도 있다.In addition, a handle (not shown) is attached to each lens so that the
한편, 시력 보정 렌즈(140)는 사용자의 일반 안경일 수 있으며, 이러한 일반 안경을 렌즈 장착부(150)에 장착할 수 있도록 HMD 프레임(110)에 연결하여 렌즈 장착부(150)를 구성할 수 있다.On the other hand, the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 정면을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 측면을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)에서 안경다리가 측면 장착부(153)에 고정되는 모습을 도시한 도면이다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 렌즈 장착부(150)는, HMD 프레임(110)의 프레임 본체(111)에 시력 보정 렌즈(140)가 장착되는 전면 장착부(152)와, 프레임 본체 연결부(112)에 시력 보정 렌즈(140)가 장착되는 측면 장착부(153)를 포함하여 구성될 수 있다.7 is a front view of a head-
보다 구체적으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전면 장착부(152)는, 일반 안경의 브릿지 부분을 걸어서 장착할 수 있도록 고리 형태로 구성될 수 있다. 전면 장착부(152)는 고리 형태가 HMD 프레임(110)의 내부를 향하도록 휘어지고, 양안을 위한 두 개의 광학부(120) 사이에 배치하여, 안경 브릿지를 고리에 걸었을 때 일반 안경이 광학부(120)와 사용자의 눈(10) 사이에 위치하도록 할 수 있다.More specifically, as shown in FIGS. 7 and 8 , the
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 측면 장착부(153)는, 일반 안경의 안경다리를 삽입 고정할 수 있도록 프레임 본체 연결부(112)에 형성된 홈 형태로 구성될 수 있다. 실시예에 따라서, 측면 장착부(153)는, 프레임 본체 연결부(112) 내면의 신축성 부재에 형성되는 홈 형태로서, 신축성 부재에 의해 홈에 삽입한 일반 안경의 안경다리가 고정될 수 있다. 신축성 부재는, HMD 프레임(110)이 피부에 밀착되도록 하면서, 안경다리의 두께나 형상 등 세부적인 형태와 관계없이 안경다리를 안정적으로 삽입 고정할 수 있도록 하며, 스펀지 등으로 구현될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 9, the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)는, 해당 사용자에게 최적화된 증강현실 영상 광이 디스플레이(130)로 출력되도록 전송 제어하는 제어부(160), HMD 프레임(110)에 장착되어 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 모듈(170), HMD 프레임(110)에 장착되어 사용자 시선 방향의 영상을 촬영하기 위한 카메라(180), 착용형 증강현실 장치(100)의 구동을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 온/오프를 위한 스위치부(미도시), 및 제어부(160)의 제어 하에 인접하는 다른 머리 착용형 디스플레이 장치(100) 및/또는 서버와 데이터 통신을 수행하는 통신부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.On the other hand, as shown in FIG. 3 , the head-
이때, 스위치부(미도시)는 전원 공급부(190)의 온/오프를 위한 스위치를 HMD 프레임(110)의 일 측에 설치하거나, 또는 HMD 프레임(110)과 유선으로 연결되는 별도의 디바이스에 형성될 수 있다. 또한, 통신부(미도시)는 인접하는 다른 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 통신부(미도시)와 연동하여 연결 접속되고, 각 사용자의 위치나 증강현실 영상 정보가 서로 공유될 수 있도록 데이터 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 통신부(미도시)는 인터넷 접속이 가능한 3G/4G/5G 및 LTE를 포함하는 다양한 무선 통신 방식이 적용되는 것으로 이해될 수 있다.At this time, the switch unit (not shown) is provided with a switch for on/off of the
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100)에 따르면, 시력 보정이 필요한 사용자를 위해 광학부(120)와 사용자의 눈(10) 사이에 시력 보정 렌즈(140)를 탈착 가능한 방식으로 고정할 수 있는 렌즈 장착부(150)를 포함함으로써, 착용하는 사용자의 시력에 맞는 시력 보정 렌즈(140)를 쉽게 탈착하여 사용할 수 있고, 사용자가 보정된 시야를 통해 증강현실을 편안하게 체험할 수 있다.As described above, according to the head-
또한, 본 발명에 따르면, 시력 보정 렌즈(140)로 사용자의 일반 안경을 활용하되, HMD 프레임(110)의 본체와 측면에 일반 안경의 장착이 가능하도록 각각 전면 장착부(152)와 측면 장착부(153)를 구성함으로써, 사용자가 평소에 사용하는 일반 안경을 쉽게 장착하여 증강현실을 체험할 수 있다.In addition, according to the present invention, the user's general glasses are used as the
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Various modifications and applications of the present invention described above are possible by those skilled in the art to which the present invention pertains, and the scope of the technical idea according to the present invention should be defined by the following claims.
10: 눈
100: 본 발명의 특징에 따른 머리 착용형 디스플레이 장치
110: HMD 프레임
111: 프레임 본체
112: 프레임 본체 연결부
113: 두부 후면 체결부
120: 광학부
130: 디스플레이
140: 시력 보정 렌즈
150: 렌즈 장착부
151: 삽입구
152: 전면 장착부
153: 측면 장착부
160: 제어부
170: GPS 모듈
180: 카메라
190: 전원 공급부10: eyes
100: head mounted display device according to the features of the present invention
110: HMD frame
111: frame body
112: frame body connection part
113: head rear fastening part
120: optical unit
130: display
140: vision correction lens
150: lens mount
151: insert
152: front mount
153: side mount
160: control unit
170: GPS module
180: camera
190: power supply
Claims (8)
사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임(110);
상기 HMD 프레임(110)을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되며, 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보일 수 있도록 하는 광학부(120);
상기 광학부(120)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 증강현실 영상 정보가 사용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(130);
상기 사용자의 각 눈(10)의 시력 보정을 하는 두 개의 개별 렌즈로 구성되는 시력 보정 렌즈(140);
상기 시력 보정 렌즈(140)가 상기 광학부(120)와 상기 HMD 프레임(110)을 착용한 사용자의 눈(10) 사이에 위치하여, 상기 광학부(120)를 통과한 실제 세계 광 및 상기 디스플레이(130)에서 출력되어 상기 광학부(120)를 통해 전달되는 증강현실 영상 광이 상기 시력 보정 렌즈(140)로 입사하도록, 상기 HMD 프레임(110)에 상기 시력 보정 렌즈(140)를 탈착 가능한 방식으로 고정하는 렌즈 장착부(150);
증강현실 영상 광이 상기 디스플레이(130)로 출력되도록 전송 제어하는 제어부(160);
상기 HMD 프레임(110)에 장착되어 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 모듈(170);
상기 HMD 프레임(110)에 장착되어 사용자 시선 방향의 영상을 촬영하기 위한 카메라(180);
상기 머리 착용형 디스플레이 장치(100)의 구동을 위한 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190);
상기 전원 공급부(190)의 온오프를 위한 스위치부; 및
상기 제어부(160)의 제어 하에 인접하는 다른 머리 착용형 디스플레이 장치(100)와 연동하여 연결 접속되고, 각 사용자의 위치나 증강현실 영상 정보가 서로 공유될 수 있도록 데이터 통신을 수행하는 통신부를 포함하며,
상기 렌즈 장착부(150)는,
사용자의 눈과 상기 광학부(120) 사이에서 상기 광학부(120)와 결합하고, 상기 광학부(120)보다 두께는 얇고 크기와 형태는 같은 형상으로, 결합 상태에서 상기 광학부(120)와 일체로 연결되며, 상기 시력 보정 렌즈(140)를 구성하는 두 개의 개별 렌즈가 각각 출입하는 삽입구(151)를 포함하고, 상기 삽입구(151)를 통해 상기 시력 보정 렌즈(140)를 넣었다 뺐다 할 수 있도록 구성되며,
상기 삽입구(151)는,
상기 렌즈 장착부(150)의 측면에 상기 개별 렌즈의 크기와 두께에 맞게 구성되어, 상기 HMD 프레임(110)의 바깥쪽 양 측면에서 안쪽으로 상기 시력 보정 렌즈(140)가 삽입되도록 구성되고, 삽입된 상기 시력 보정 렌즈(140)의 고정 및 보호를 위해 내부 표면을 부드러운 재질로 구성하며,
상기 HMD 프레임(110)은,
사용자의 양안의 전방에 배치되며, 상기 광학부(120)를 고정하는 프레임 본체(111);
상기 프레임 본체(111)의 양 측면에 각각 연장되어, 사용자의 두부 양 측면에 배치되는 프레임 본체 연결부(112);
상기 프레임 본체 연결부(112)에 각각 체결되어, 사용자의 두부 후면을 커버하여 체결되는 두부 후면 체결부(113)를 포함하고,
상기 두부 후면 체결부(113)는,
상기 HMD 프레임(110)을 머리에 착용한 상태에서 사용자의 머리 사이즈에 맞게 길이를 조절할 수 있는 길이 조절 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시력 보정 렌즈(140)를 추가할 수 있는 머리 착용형 디스플레이 장치(100).A head-wearable display device 100 comprising:
HMD frame 110 that can be worn on the user's head;
an optical unit 120 disposed in front of both eyes of a user wearing the HMD frame 110 and allowing the real world to be transmitted through the user's field of view;
a display 130 for outputting image light so that augmented reality image information can be provided to the user together with the real world transmitted through the optical unit 120;
an eyesight correction lens 140 composed of two individual lenses for correcting the eyesight of each eye 10 of the user;
The vision correction lens 140 is positioned between the optical unit 120 and the user's eye 10 wearing the HMD frame 110 , and the real-world light passing through the optical unit 120 and the display A method in which the vision correction lens 140 is detachably attached to the HMD frame 110 so that the augmented reality image light output from 130 and transmitted through the optical unit 120 is incident on the vision correction lens 140 . Lens mounting unit 150 to be fixed to;
a controller 160 for controlling transmission so that the augmented reality image light is output to the display 130;
a GPS module 170 mounted on the HMD frame 110 to provide location information;
a camera 180 mounted on the HMD frame 110 to take an image in the direction of the user's gaze;
a power supply unit 190 for supplying power for driving the head wearable display device 100;
a switch unit for turning on/off the power supply unit 190; and
It includes a communication unit that is connected and connected with other adjacent head-wearable display devices 100 under the control of the control unit 160, and performs data communication so that each user's location or augmented reality image information can be shared with each other. ,
The lens mounting unit 150,
It is coupled with the optical unit 120 between the user's eye and the optical unit 120 , is thinner than the optical unit 120 and has the same size and shape, and is combined with the optical unit 120 and the optical unit 120 in the combined state. It is connected integrally and includes an insertion hole 151 through which two individual lenses constituting the vision correction lens 140 enter and exit, respectively, and the vision correction lens 140 can be inserted and removed through the insertion hole 151 . is configured to
The insertion hole 151 is,
It is configured to fit the size and thickness of the individual lens on the side of the lens mounting unit 150, and the vision correction lens 140 is inserted from both outer sides of the HMD frame 110 to the inside, For fixing and protecting the vision correction lens 140, the inner surface is made of a soft material,
The HMD frame 110,
a frame body 111 disposed in front of both eyes of the user and fixing the optical unit 120;
a frame body connecting portion 112 extending on both sides of the frame body 111 and disposed on both sides of the user's head;
and a head rear fastening part 113 fastened to the frame body connection part 112, respectively, to cover the user's head rear surface and fastened;
The head rear fastening part 113 is,
A head wearable display capable of adding a vision correction lens 140 , characterized in that it includes a length adjustment lever capable of adjusting the length according to the size of the user's head while the HMD frame 110 is worn on the head. device 100 .
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오큘러스용 VR가이드 안경도수제작 후기, https://blog.naver.com/PostView. naver?blogId=seod2&logNo=220994379764&categoryNo= 76&parentCategoryNo=76&from=thumbnailList (2017. 4. 28.) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |