KR20000073400A - 헤드 마운트 디스플레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실체험시 착용하는 헤드 마운트 디스플레이의 구조를 간단히 하여 쉽고 간편하게 착용할 수 있게 한 헤드 마운트 디스플레이에 관한 것이다.

종래의 헤드 마운트 디스플레이는 헬멧과 같은 구조로 되어 있기 때문에 착용시 무겁고 답답한 느낌을 받게 되고, 헤어스타일이 망가지게 되며, 사용자의 머리크기가 다양하기 때문에 헤드 마운트 디스플레이도 사이즈별로 생산해야 하고, 또 부피가 커 제조 및 관리하기가 어렵고 재료가 많이 들어감과 동시에 성형이 어려워 제품 비용이 상승되는 폐단이 있다.

따라서 본 발명은 양쪽으로 구분되어 선글래스와 같이 쓸 수 있는 디스플레이부(10)와, 상기 디스플레이부(10)의 중앙 상부에 머리의 움직임 방향을 센싱하는 위치방향센서(11)와, 상기 디스플레이부(10)의 양측에 연결부재(16a,16b)로 연결된 스테레오 스피커(12a,12b)와, 상기 디스플레이부(10)의 양단부와 스테레오 스피커(12a,12b)의 사이에 설치되어 사람의 맥박을 측정하는 맥박측정센서(14a,14b)와, 이들을 연결하여 머리에 착용토록하는 밴드수단으로 구성된 것이다.

이러한 본 발명은 위치방향센서가 액정 디스플레이부의 상부에 위치하여 머리의 움직임을 정확하게 센싱할 수 있고, 또 탄력밴드 및 길이조절구에 사용자의 머리크기에 따라 조절하므로 착용이 간편하며, 헤어스타일을 그대로 유지 할 수 있다. 그리고 구조가 간단하고 부피가 작아 제품의 관리 및 제품의 비용이 적게 드는 효과가 있다.

Description

헤드 마운트 디스플레이{Head mount display}

본 발명은 가상현실체험시 착용하는 헤드 마운트 디스플레이의 착용 구조를 간단하게 하여 머리에 쉽고 간편하게 착용할 수 있도록 한 헤드 마운트 디스플레이에 관한 것이다.

일반적으로, 존재하지 않은 가상의 세계를 컴퓨터로 프로그램하여 현실처럼 느낄 수 있도록 하는 것이 가상현실체험이다. 이러한 가상현실체험을 위해서는 특별히 제작된 헤드 마운트 디스플레이가 필요하다.

이 헤드 마운트 디스플레이장치는 가상현실 시스템 등에서 사용자의머리에 착용하기 위한 시각출력장치의 일종이다.

종래의 헤드 마운트 디스플레이는 머리전체가 삽입되는 헬멧의 전방에 선글래스형태의 액정 디스플레이부가 있어 가상화면을 입체로 볼 수 있고, 배면부에는 위치방향센서가 설치되어 몸의 회전방향을 감지하여 가상화면을 보여주도록 되어 있고, 양측에는 스피커가 설치되어 생생한 음향을 들려주도록 되어있다.

그러나 종래의 헤드 마운트 디스플레이는 헬멧과 같은 구조로 되어 있기 때문에 착용시 무겁고 답답한 느낌을 받게 되며, 헤어스타일이 망가지게 되는 폐단이 있었다. 또한 사용자의 머리크기가 다양하기 때문에 헤드 마운트 디스플레이도 사이즈별로 생산해야 하고, 또 부피가 커 제조 및 관리하기가 어렵고 재료가 많이 들고 성형이 어렵기 때문에 제품의 비용이 상승되는 폐단이 있다.

또한 머리의 움직임 방향을 센싱하는 위치방향센서가 후두부에 위치하게 되므로 머리의 움직임을 정확하고 예민하게 센싱할 수가 없었다.

본 발명은 이러한 종래의 폐단을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 헤드 마운트 디스플레이의 액정 디스플레이부에 위치방향센서(tracking)를 결합하고, 양측에 연결부재로 스피커 및 맥박측정기를 설치하며, 탄력밴드로 머리에 착용하도록 하므로써 부피가 작고 착용이 간편하며, 사용자의 머리크기에 따라 조절하여 사용가능하고 또 헤어스타일을 그대로 유지하면서 사용할 수 있으며, 구조가 간단하고 부피가 작아 제품의 관리 및 제품의 비용이 적게 드는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는데 있다.

또한 위치방향센서를 디스플레이부의 상부에 위치시켜 보다 정확하고 예민하게 위치변화를 센싱할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 구조를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이를 착용한 상태의 정면도,

도 3은 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이를 착용한 상태의 측면도,

도 4는 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이를 착용한 상태의 배면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 사시도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 디스플레이부 11 - 위치방향센서

12a,12b - 스테레오 스피커 14a,14b - 맥박측정센서

16a,16b - 연결부재 21 - 후측밴드

22 - 가로밴드 23 - 세로밴드

24 - 중앙연결구 25 - 장력조절구

31a,31b - 후두밴드 32 - 길이조절구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은, 양쪽으로 구분되어 선글래스와 같이 쓸 수 있는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부의 중앙 상부에 머리의 움직임 방향을 센싱하는 위치방향센서와, 상기 디스플레이부의 양측에 연결부재로 연결된 스테레오 스피커와, 상기 디스플레이부의 양단부와 스테레오 스피커의 사이에 설치되어 사람의 맥박을 측정하는 맥박측정기와, 이들을 연결하여 머리에 착용토록하는 밴드수단으로 구성되어 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 구조를 나타낸 사시 도이다.

도시된 바와 같이 양쪽으로 구분되어 선글래스와 같이 쓰고 영상화면을 볼 수 있게 한 디스플레이부(10)가 설치되어 있고, 디스플레이부(10)의 중앙 상부에 머리의 움직임 방향을 센싱하는 위치방향센서(11)가 설치되어 있다. 이 위치방향센서(11)는 매우 가벼운 소재로 되어 있어 가벼운 착용감을 느낄 수 있으며, 또 도 2와 같이 사람의 양 미간사이에 위치하게 되므로 머리의 움직임을 오차 없이 신속 정확하게 감지할 수가 있다. 즉, 목을 머리의 회전축으로 볼 때 축과 가까운 곳은 움직임량이 적을 수밖에 없어 센서 또한 정밀하게 센싱할 수가 없지만 축과 멀리 떨어진 이마와 같은 곳은 움직임량이 많기 때문에 보다 정확하고 신속하게 그 위치변화를 알 수 있는 것이다. 또 위치방향센서(11)는 도면에 도시되지 않았지만 하부에 클립을 형성하여 디스플레이부(10)에 탈착가능하게 결합시킬 수 있다.

또 디스플레이부(10)의 양측에 연결부재(16a,16b)로 연결되어 착용자의 귀에 씌워지는 스테레오 스피커(12a,12b)가 설치되어 있다. 또 디스플레이부(10)의 양단부와 스테레오 스피커(12a,12b)의 사이 즉 착용자의 관자놀이에 해당되는 위치에는 도 3과 같이 맥박을 측정하는 맥박측정센서(14a,14b)가 설치되어 있다. 이 맥박측정센서(14a,14b)는 연결부재(16a,16b)에서 자리이동이 용이하도록 할 수도 있는데 이는 사람의 신체구조상 관자놀이의 위치가 다를 수가 있기 때문에 개인의 차에 따라 맞추어 착용할 수 있도록 하기 위해서이다.

이러한 구조로 되어 있는 헤드 마운트 디스플레이를 머리에 착용할 수 있도록 하기 위해 밴드수단이 결합되는데, 이 밴드수단은 후측밴드(21)와 가로, 세로밴드(22,23)로 구성된다. 후측밴드(21)는 양측 스테레오 스피커(12a,12b)의 후측에 연결되어 머리의 후측을 탄력 지지하도록 되어 있고, 가로밴드(22)는 양측 스피커(12a,12b)의 상하부에 연결되어 머리의 상면을 가로방향으로 탄지하도록 되어 있으며, 세로밴드(23)는 위치방향센서(11)에서 후측밴드(21)의 중앙부로 연결되어 머리의 상면에서 세로방향으로 탄력 지지하도록 되어 있다.

가로밴드(22)와 세로밴드(23)가 교차되는 위치에는 서로가 흐트러지지 않고 정리된 상태로 유지되도록 중앙연결구(24)가 설치되며, 세로밴드(23)와 후측밴드(21)가 교차되는 위치에는 장력조절구(25)가 설치되어 있다. 이때 장력조절구(25)는 도 4와 같이 후측밴드(21) 및 세로밴드(23)의 길이를 착용자의 머리크기에 맞게 조절하여 사용할 수 있도록 길이를 조절할 수 있는 구조로 되어 있다.

이러한 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이어는 유선 또는 무선으로도 할 수 있는데, 유선일 경우에는 밴드와 장력조절구(25)를 통해 후측으로 케이블이 연결되는 것이 바람직할 것이다.

이러한 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이를 착용한 후 머리의 크기에 맞게 밴드를 조절할 때에는 후측에 설치된 장력조절구(25)를 통하여 후측밴드(21) 및 세로밴드(23)의 장력을 조절하면 보다 안정적이고 편안하게 착용할 수가 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 헤드 마운트 디스플레이의 밴드수단이 양측 스피커(12a,12b)의 후측에만 연결되어 있는 것을 볼 수 있다.

이 밴드는 착용자의 머리 뒷면의 상하부를 탄력 지지하도록 된 후두밴드(31a,31b)로 중앙부가 상하 일정간격으로 갈라져 있으며, 일단은 자유단이고 타측단은 일측 스테레오 스피커(12a,12b)의 후측에 결합되어 있다. 그리고 다른 일측 스테레오 스피커(12a,12b)의 후측에는 길이조절구(32)가 설치되어 있어 후두밴드(31a,31b)의 자유단이 탈착가능하게 결합되도록 되어 있다.

이러한 구조에 의해 헤드 마운트 디스플레이를 착용한 후 머리의 크기보다 후두밴드(31a,31b)가 헐겁거나 너무 꽉조여지게 되면 길이조절구(32)를 이용하여 후두밴드(31a,31b)의 길이를 조절하여 착용자의 머리크기에 맞게 장력을 조절하여 사용하도록 된 것이다.

특히 후두밴드(31a,31b)가 머리의 뒷면 상하부를 탄력지지하기 때문에 안정적으로 착용할 수가 있고 또 헤어스타일이 변형최소화 할 수가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 위치방향센서가 액정 디스플레이부에 설치되어 있어 머리의 움직임을 보다 정확하게 센싱할 수 있고, 또 탄력밴드로서 머리에 착용하도록 하므로 전체의 부피가 작고 착용이 간편하며, 사용자의 머리크기에 따라 조절가능하고 또 헤어스타일을 그대로 유지하면서 사용할 수 있으며, 구조가 간단하고 부피가 작아 제품의 관리 및 제품의 비용이 적게 드는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 양쪽으로 구분되어 선글래스와 같이 쓸 수 있는 디스플레이부(10)와,

   상기 디스플레이부(10)의 중앙 상부에 머리의 움직임 방향을 센싱하는 위치방향센서(11)와,

   상기 디스플레이부(10)의 양측에 연결부재(16a,16b)로 연결된 스테레오 스피커(12a,12b)와,

   상기 디스플레이부(10)의 양단부와 스테레오 스피커(12a,12b)의 사이에 설치되어 사람의 맥박을 측정하는 맥박측정센서(14a,14b)와,

   이들을 연결하여 머리에 착용토록 하는 밴드수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밴드 수단은, 양측 스테레오 스피커(12a,12b)의 후측을 연결하여 머리의 후측면을 탄지하는 후측 밴드와,

   상기 양측 스테레오 스피커(12a,12b)의 상부를 연결하여 머리의 상면을 가로방향으로 탄지하는 가로밴드(22)와,

   상기 위치방향센서(11)의 상부에서 후측밴드(21)를 연결하여 머리의 상면을 세로방향으로 탄지하는 세로밴드(23)와,

   상기 가로밴드(22)와 세로밴드(23)가 교차되는 위치에 서로를 연결해주는 중앙연결구(24)와,

   상기 세로밴드(23)와 후측밴드(21)가 교차되는 위치에 서로를 연결함과 동시에 밴드의 장력을 조절하는 장력조절구(25)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밴드수단은 상하 일정간격으로 분기되어 그 일단은 자유단이고 타측단은 일측 스테레오 스피커(12a,12b)의 후측에 결합되어 머리의 뒷면 상하부를 조여 고정하는 분기형 후두밴드(31a,31b)와,

   상기 일측 스테레오 스피커(12a,12b)에 설치되어 상기 밴드의 자유단부를 길이조절가능하게 연결하는 길이조절구(32)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.