KR200478490Y1 - 헤드 마운트 장치 - Google Patents

Abstract

헤드 마운트 장치(Head Mounted Device)는 상면, 하면, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 케이스로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자장치를 착탈가능하게 장착할 수 있는 적어도 하나의 체결부를 포함하며, 상기 휴대용 전자장치의 디스플레이가 사용자의 눈을 향하도록 상기 휴대용 전자장치를 안착(hold)시킬 수 있는 케이스; 상기 제 1 측면의 일부 및 상기 제 2 측면의 일부에 연결되며 탄성을 갖는 제 1 밴드; 상기 상면의 중앙부 및 상기 제 1 밴드의 중앙부에 연결되며 탄성을 갖는 제 2 밴드; 상기 케이스에 장착되는 휴대용 전자장치의 디스플레이 및 사용자의 눈들 사이에 각각 배치된 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈를 포함하는 렌즈 조립체; 상기 케이스의 상면에 위치하며, 상기 케이스에 장착된 휴대용 전자장치와, 상기 제 1 및 제 2 렌즈들 간의 거리를 조정하는 거리 조정부; 및 상기 케이스에 장착된 휴대용 전자장치의 적어도 일부를 덮도록 상기 헤드 마운트 장치의 일부분에 착탈가능하게 결합되는 커버를 포함한다.

Description

헤드 마운트 장치{HEAD-MOUNTED DEVICE}

본 고안의 다양한 실시예들은 헤드 마운트 장치에 관한 것이다.

최근에, 신체에 직접 착용될 수 있는 형태의 다양한 전자장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치들은 보통 웨어러블(Wearable) 전자장치라 불린다.

신체의 어느 일부분에 착용되는 웨어러블 전자장치의 일 예로서, 사용자의 두부 또는 머리에 장착되어 영상을 표시하는 헤드 마운트 장치(Head-mounted Device, HMD), 스마트 안경 (smart glass), 스마트 시계 또는 밴드(smart watch, wristband), 콘텍트 렌즈형 장치, 반지형 장치, 신발형 장치, 의복형 장치, 장갑형 장치 등을 포함하며, 인체의 일부 또는 의복에 탈 부착 가능한 다양한 형태를 가질 수 있고, 특히 HMD는 고글 형상 또는 안경 형상으로 형성될 수 있다.

웨어러블 전자장치는 신체에 직접 착용됨에 따라, 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(Accessibility)이 향상될 수 있다.

본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 HMD는 휴대용 이동통신 단말기를 디스플레이로서 이용하고, 이를 헤드 마운트 디바이스에 장착함으로써, 이동성에 의해 단말기를 따로 휴대하여 들고다녀야 하는 불편을 해결할 수 있다. 예를 들어, 헤드 마운트 장치의 디스플레이는 사용자의 눈과 대면하는 위치에서 영상을 출력할 수 있고, 또한 사용자와 디스플레이 사이에 렌즈가 위치되어 사용자의 시력 보정을 할 수 있다.

본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치는 렌즈와 디스플레이 장치 사이의 거리 조정 시에, 흔들림이나 기울임을 방지할 수 있는 구조를 제공한다.

본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치(Head Mounted Device)는 상면, 하면, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 케이스로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자장치를 착탈가능하게 장착할 수 있는 적어도 하나의 체결부를 포함하며, 상기 휴대용 전자장치의 디스플레이가 사용자의 눈을 향하도록 상기 휴대용 전자장치를 안착(hold)시킬 수 있는 케이스; 상기 제 1 측면의 일부 및 상기 제 2 측면의 일부에 연결되며 탄성을 갖는 제 1 밴드; 상기 상면의 중앙부 및 상기 제 1 밴드의 중앙부에 연결되며 탄성을 갖는 제 2 밴드; 상기 케이스에 장착되는 휴대용 전자장치의 디스플레이 및 사용자의 눈들 사이에 각각 배치된 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈를 포함하는 렌즈 조립체; 상기 케이스의 상면에 위치하며, 상기 케이스에 장착된 휴대용 전자장치와, 상기 제 1 및 제 2 렌즈들 간의 거리를 조정하는 거리 조정부; 및 상기 케이스에 장착된 휴대용 전자장치의 적어도 일부를 덮도록 상기 헤드 마운트 장치의 일부분에 착탈가능하게 결합되는 커버를 포함할 수 있다.

본 고안의 다양한 실시예에 따르면 헤드 마운트 장치의 디스플레이 이동 시에 흔들림이나 기울임을 방지할 수 있어 사용자에게 편안한 영상을 제공할 수 있다.

도 1은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 헤드 마운트 장치가 전자 장치와 결합되지 않은 상태의 메인 프레임에 관한 사시도이다.
도 3은 전자 장치 및 커버를 장착한 상태에서 도 2의 배면 사시도이다.
도 4는 도 2의 헤드 마운트 장치를 사용자가 착용한 상태도이다.
도 5는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 메인 프레임 분해 사시도이다.
도 6은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 메인 프레임 분해 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 전면 케이스를 제거한 상태의 헤드 마운트 장치의 구조도 및 단면도이다.
도 8은 도 1의 헤드 마운트 장치를 A-B 방향으로 절단한 단면도이다.
도 9는 도 6의 헤드 마운트 장치를 C-D 방향으로 절단한 단면도이다.
도 10은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 구성을 나타내는 개략적인 블록도를 도시한다.
도 11은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 일반 모드 (Normal mode)와 HMM(Head-mounted Mode) 또는 VR 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치가 스마트폰의 후면 카메라를 이용하여 시-스루(See-through) 모드를 제공하는 도면이다.
도 13은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 위치 조정부에 관한 도면이다.
도 14는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 기울임 감지 및 사용자 인터페이스를 표시하는 순서도이다.
도 15는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 기울임 감지 및 사용자 인터페이스에 관한 화면 예시이다.
도 16은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치의 기울임 감지 및 측정값 표시에 관한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 고안의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 고안의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 고안의 다양한 실시예에 따르는 헤드 마운트 장치는 디스플레이를 통해, 증강 현실(Augmented reality, AR)을 제공하는 시-스루(See-through) 또는 가상 현실(Virtual reality, VR)을 제공하는 시-클로즈드(See-closed) 기능 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.

시-스루(See-through) 기능은, 구글 글래스를 예로 들면, 상기 디스플레이 또는 투명/반투명 렌즈를 통하여 실제 외부의 사물들을 사용자의 안구에 전달하면서, 상기 사물 또는 가상의 대상 또는 사물을, 사용자에게 시각적 또는 다양한 감각적인 수단을 사용하여, 제공하는 기능을 일반적으로 의미할 수 있다.

이러한 시-스루(See-through) 기능에 의하면, 실제로 보이는 사물 등에 대한 부가적인 정보 및 또 이미지들을 사용자에게 제공할 수 있다.

다른 실시예에서, 디스플레이나 렌즈없이 홀로그램 등을 이용하여 사용자에게 부가 정보를 제공할 수도 있다.

시-클로즈드 기능은 소니의 HMZ를 예로 들면, 별도의 디스플레이에 의해 제공되는 것으로, 두 개의 디스플레이가 사용자의 안구 앞에 배치되어, 디스플레이를 통하여 제공되는 컨텐츠 (게임, 영화, 스트리밍, 방송 등)를 사용자가 볼 수 있도록 구성될 수 있다. 이는 독립된 화면을 이용하여 사용자에게 몰임감을 제공할 수 있다.

이에 본 고안의 HMD, Head-mounted theater 장치는 기존의 헤드 마운트 디바이스와 차별화될 수 있다.

본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 100의 페이스 플레이트 110에 탈장착되는 전자장치 200는 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다.

전자장치 200는 예를 들면, 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 1은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 HMD 장치 100의 구성을 나타내고 있고, 도 2는 도 1의 HMD 장치 100가 전자 장치 200와 결합이 되지 않은 상태를 나타내는 것이고, 도 2는 커버가 장착되지 않은 상태이고, 도 3은 전자 장치 200 및 커버 220가 장착된 상태에서 도 2의 배면 사시도이며, 도 4는 도 2의 헤드 마운트 장치 100를 사용자가 착용한 상태를 나타내고 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 다양한 실시예에 따른 HMD 장치 100는 메인 프레임(main frame) 110 및 착용 파트(support part) 115, (예, 고글 밴드(goggle band))를 포함할 수 있다.

메인 프레임 110은 사용자의 얼굴 중 적어도 일부(예: 안면(facial side))에 착용될 수 있고, 다양한 구성 요소에 의해 사용자의 안면에 지지될 수 있다.

일 실시예에서, 착용 파트 115는 탄성 소재로 형성된 밴드의 길이를 조절하여 페이스 플레이트 110가 사용자 얼굴의 눈 주위로 밀착되게 할 수 있고, 밴드에는 장시간의 착용을 고려하여 편안한 착용감을 제공하고자 쿠션들이 부착될 수 있다.

추가적으로 또는 대체적으로, 착용 파트 115는 안경 다리(eyeglass temples), 헬멧(helmets) 또는 스트랩(straps) 등으로 구성될 수 있다.

메인 프레임 110의 후면은 사용자의 안면에 접촉되는 부분 "안면 접촉 파트 130"로서, 사용자의 안면의 굴곡에 대응하는 구조를 가질 수 있고, 탄성체 134를 적어도 일부 포함할 수 있다.

탄성체 134 는 안면 접촉 파트 130 가 사용자의 안면에 접촉될 시 편안한 착용감을 제공할 수 있도록 스폰지와 같은 적어도 하나 이상의 쿠션 재질을 사용할 수 있다. 탄성체 134 는 하나의 스폰지로 구성될 수도 있고, 압축률이 다른 적어도 하나 이상의 스폰지를 합지한 형상이 될 수도 있다. 예를 들어, 탄성체 134 는 세 겹(예, 상층, 중층, 하층)으로 합지된 스폰지로서, 상, 하층은 압축률인 낮은 스폰지를 사용하고, 중층은 압축률이 높은 스폰지를 사용할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면 탄성체 134는 메인 프레임 110 과 분리가능하게 부착될 수 있다. 탄성체 134의 일면은 접착부재가 위치할 수 있고, 접착부재 134 를 통해 메인 프레임 110과 탈부착이 가능할 수 있다. 접착부재는 벨크로, 테이프, 접착제 등이 될 수 있고, 이에 한정하지 않고 탈부착이 가능한 접착부재는 어느 것이든 사용 할 수 있다. 이를 통해 하나의 HMD 장치 100를 여러 사용자가 사용할 경우 본인에 맞는 탄성체를 사용할 수 있고(예를 들어 안면 윤곽이 다른 어른과 아이), 탄성체 134 표면이 오염되거나 (예를 들면 여성의 경우 화장품), 잦은 사용에 따라 탄성체 134 가 파기될 경우 탄성체 134를 교체하여 HMD 장치 100를 사용할 수 있다.

이에 따라 본 고안의 HMD 장치 100가 사용자의 안면에 용이하게 착용될 수 있다. 예를 들어, 메인 프레임 110의 모양이나 구조는 사용자의 눈을 덮은 외형이되, 사용자의 코가 위치할 수 있도록 코 형상의 홈(nose recess), 120을 포함할 수 있다.

안면 접촉 파트 130의 일부에 사용자의 두 눈에 대면하는 위치에는, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 조립체가 삽입될 수 있다.

사용자가 본 고안의 HMD 장치 100를 착용할 때, 사용자의 눈으로 디스플레이 장치의 화면을 볼 수 있도록, 안면 접촉 파트 130에 렌즈의 적어도 일 면이 노출될 수 있다.

또한 메인 프레임 110은 사용자가 편안한 착용감을 느낄 수 있을 정도로 가벼우면서도 전자 장치 200를 지지할 수 있는 재료, 예를 들어 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.

또한 본 고안의 HMD 장치 100를 보호하기 위한 재료를 메인 프레임 110에 더 포함할 수 있다.

다른 실시예로서, 보호 재료는 강도 또는 미관을 위하여 다양한 재료, 예를 들어 유리, 플라스틱(예, ABS, 폴리카보네이트), 세라믹, 금속(예, 알루미늄) 또는 금속 합금(예, 강철, 스테인레스강, 티타늄 또는 마그네슘 합금) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

메인 프레임 110은 터치 패드 112, 디스플레이 위치 조정부 114 및 렌즈 고정부 116를 포함할 수 있고, 전면에 외부 전자장치 200를 결합할 수 있는 공간이나 구조를 포함하는 전면 케이스 122를 형성할 수 있다.

메인 프레임 110은 결합된 외부 전자장치 200와 통신할 수 있도록 커넥터connector를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 커넥터는 외부 전자장치 200의 전기접속부, 예를 들어, USB 포트에 접속될 수 있는 USB 커넥터를 포함할 수 있고, 이러한 USB 커넥터의 전기접속부를 통해 후술하는 그래픽 사용자 인터페이스의 신호를 외부 전자장치 200에 제공할 수 있다.

메인 프레임 110의 전면 케이스 122는 외부 전자장치 200의 외형에 대응할 수 있다.

일 실시예에서, 전면 케이스 122는 탄성 소재 또는 플렉서블한 재료를 포함하여 크기를 변형시킴에 따라 다양한 크기의 외부 전자장치 200를 수납할 수 있다.

본 고안의 다양한 실시예에 따른 HMD 장치 100는 메인 프레임 110에 외부 전자장치 200의 단말기를 체결한 상태에서 단말기를 메인 프레임 110에 더욱 견고하게 지지하도록 결합되는 커버 220를 더 포함할 수 있다.

커버 220는 메인 프레임 110에 후크와 같은 형태로 물리적인 결합을 할 수 있고, 자석이나 전자석과 같은 방식으로 결합될 수도 있다.

이와 같이 커버 220는 단말기가 프레임 110에서 이탈되는 것을 추가로 방지 할 수 있고, 프레임 110의 외관을 구성하면서 심미감을 높일 수도 있다.

커버 220는 전면에 윈도우 240를 추가로 포함할 수 있으며, 윈도우 240는 다양한 형태의 재질 및 컬러 등을 통해 심미감을 높일 수 있는 역할을 한다.

윈도우 240는 PC, 아크릴과 같은 일반적인 플라스틱 재질로 제작될 수 있고, 유리, 사파이어, 투명 세라믹과 같은 세라믹 재질로 제작될 수도 있고, 알루미늄, SUS 등 메탈 재질로도 제작될 수 있다. 투명한 재료의 경우는 유색 컬러를 포함할 수 있고, 투명도를 조절할 수 도 있다.

또한 커버 220는 추가로 하나 이상의 개구부 222를 포함할 수 있다. 개구부 222는 단말기에서 발생하는 열을 커버 220 외부로 용이하게 방출할 수 있고, 이를 통해 단말기 온도를 낮춰 단말기 성능 저하를 막을 수 있다.

그리고 하나 이상의 개구부 222를 통해 커버 220의 중량을 가볍게 하여 전체적인 무게를 줄여 경량화에 도움이 될 수 있다.

메인 프레임 110의 렌즈 고정부 116에는 디스플레이 또는 투명/반투명 렌즈 260가 일체형으로 고정될 수도 있고, 탈착가능하게 고정될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 디스플레이와 사용자의 눈 사이에 렌즈 조립체가 삽입될 수 있다.

메인 프레임 110의 후면에는 또한 메인 프레임 110이 사용자의 눈 주위에 과도하게 밀착되는 것을 보호하고자 부드러운 소재(예, 스폰지, 고무 등)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 메인 프레임 110은 외부 전자장치 200를 제어할 수 있는 컨트롤 장치 또는 사용자 입력 모듈를 포함할 수 있다.

컨트롤 장치는 예를 들어, 메인 프레임 110 측면의 터치 패드 112, 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 조이스틱, 또는 휠(wheel) 키 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 고안의 실시예에 있어서, 터치 패드 112는 전자장치 200의 기능을 제어할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)를 표시할 수 있다. 예를 들어 소리 설정에 대한 GUI는 외부 전자장치 200에서 출력되는 오디오의 음량을 조절할 수 있고, 영상 재생에 관한 GUI는 외부 전자장치 200에서 표시되는 영상을 제어할 수 있다.

또한 터치 패드 112는 사용자의 터치 입력 예: 터치 패드 112을 직접 터치하는 입력 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.

본 고안의 HMD 장치 100는 USB 등의 인터페이스를 이용하여 외부 전자장치 200와 연결되어 있으므로, 수신한 터치 입력을 외부 전자장치 200에 전송할 수 있다.

외부 전자장치 200는 HMD 장치 100로 부터 수신한 터치 입력에 응답하여 터치 입력에 대응하는 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어 외부 전자장치 200는 수신한 터치 입력에 응답하여 음량을 조절하거나 영상 재생을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 위치 조정부 114는 휠(wheel) 또는 다이얼(dial) 형태로 구성될 수 있다.

사용자가 위치 조정부 114로 구현된 휠 또는 다이얼을 돌리면, 외부 전자장치 200가 이동되어 외부 전자장치 200의 디스플레이와 사용자 사이의 거리를 조정할 수 있고, 그 결과 사용자는 자신의 시력에 적합하거나 최적으로 디스플레이되는 영상을 감상할 수 있도록 외부 전자장치 200의 위치를 조정할 수 있다.

한편, 메인 프레임 110의 전면 케이스 122에는 결합된 외부 전자 장치 200를 고정하는 체결부 500를 포함할 수 있다.

도 5 내지 도 6은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 100의 메인 프레임(main frame) 110 분해 사시도이다.

도 5에서, 메인 프레임 110 은 전면 케이스(front case) 122, 렌즈 고정부116, 안면 접촉 파트 130, 후면 케이스 131, 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D, 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 고정 파트 142A, 142B, 142C, 142D, 또는 커버 220를 포함할 수 있다.

전면 케이스 122 는 커버 220 사이에 전자 장치 200를 고정할 수 있다. 전면 케이스 122 는 커버 22 를 지지할 수 있는 고정 파트와 전자 장치 200 를 고정할 수 있는 고정 파트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전면 케이스 122 는 도 1의 체결부 500를 더 포함할 수 있으며, 체결부 500를 통해 전자 장치 200를 고정할 수 있다.

전자 장치 200를 이동시키기 위한 위치 조정부 114의 조작이 있으면, 전면 케이스 122는 전자 장치 200를 고정한 상태에서 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 을 따라 이동한다. 예를 들어, 위치 조정부 114의 조작을 통해서, 전면 케이스 122 는 전자 장치 200를 고정한 상태에서 사용자의 눈 쪽에서 멀어지거나 가까워질 수 있다.

안면 접촉 파트 130는 후면 케이스 132의 일 면에 배치되고, HMD 장치 100 와 사용자의 신체 일부가 직접 접촉하는 부분으로서 편안한 착용감을 주기 위하여 쿠션 재질로 형성될 수 있다. 사용자가 HMD 장치 100를 착용할 때, 사용자의 눈으로 디스플레이 장치의 화면을 볼 수 있도록, 안면 접촉 파트 130 에 렌즈의 적어도 일 면이 노출될 수 있다.

후면 케이스 131 는 위치 조정부 114를 상단 중앙에 일부 노출할 수 있다. 위치 조정부 114 는 적어도 하나 이상으로 설치될 수 있고, 휠(wheel) 또는 다이얼(dial) 형태로 구성될 수 있다. 사용자는 디스플레이의 위치를 조정하기 위하여 위치 조정부 114로 구현된 휠 또는 다이얼을 돌릴 수 있다. 위치 조정부 114 가 배치되는 위치는 HMD 장치 100의 특성을 고려하여 다양하게 조정될 수 있다.

일 실시예에서, HMD 장치 100 는 렌즈를 고정시키고, HMD 장치 100 에 지지되는 전자 장치 200를 위치 조정부 114를 통해 이동시켜서 전자 장치 200 와 사용자 사이의 거리를 조정할 수 있다. 사용자는 위치 조정부 114를 통하여 전자 장치 200의 디스플레이 위치를 조정함으로써, 사용자가 자신의 시력에 적합한 영상을 감상할 수 있도록 전자 장치 200의 위치를 조정할 수 있다.

일 실시예에서, 사용자가 위치 조정부 114를 조작하면, HMD 장치 100는 전자 장치 200를 사용자 쪽에 가깝게 이동시키거나 사용자에 멀게 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 위치 조정부 114의 조작에 따라 메인 프레임 110 을 구성하는 전면 케이스 122가 이동될 수 있다. 이때, 후면 케이스 131는 전면 케이스 122 가 이동할 수 있는 공간을 제공하고, 이동할 수 있는 가이드를 제공할 수 있다.

렌즈 고정부 116 는 디스플레이 또는 투명/반투명 렌즈 260가 탈착가능하게 고정될 수 있다. 렌즈 고정부 116는 전면 케이스 122와 후면 케이스 131 중간에 배치될 수 있다.

적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 은 전면 케이스 122, 렌즈 고정부 116, 후면 케이스 131의 네 모퉁이 일 측에 배치될 수 있고, 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 은 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 고정 파트 142A, 142B, 142C, 142D 를 통해 후면 케이스 131 에 고정될 수 있다. 후면 케이스 131 에 고정된 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 은 렌즈 고정부 116를 관통하여 전면 케이스 122 와 고정될 수 있다.

도 6에서, 렌즈 고정부 116는 적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 와 결합될 수 있다.

적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 의 내부가 비어있는 구조일 경우, 적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 의 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 이 배치될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 가 탄성을 가진 스프링인 경우 스프링 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 이 각각 배치될 수 있다. 적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 가 탄성을 가진 스프링인 경우, 코일 스프링, 판스프링, 유압 스프링 등 다양항 형태의 사용가능한 스프링 일 수 있으며, 스프링 외의 고무, 스폰지 등 탄성을 가진 다양한 물질로 대체할 수도 있다.

적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 는 전면 케이스 122 가 위치 조정부 114의 조작에 의해 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 을 따라 이동하는 경우에, 전면 케이스 122 에 탄성을 제공함으로써 전면 케이스 122의 흔들림이나 기울어짐을 방지할 수 있다.

위치 조정부 114 가 조작되면, 적어도 하나 이상의 이동 기어 133A, 133B 에 포함된 암나사와 숫나사가 풀리거나 조이면서 전면 케이스 122를 이동시킬 수 있다. 예들 들어, 숫나사가 풀리는 방향은 전면 케이스 122 가 렌즈 260 또는 사용자에게 가까워지는 방향이고, 숫나사가 감기는 방향은 전면 케이스 122 가 렌즈 260 에서 멀어지거나 사용자에게 멀어지는 방향일 수 있다. 다른 실시예에서, 숫나사가 감기는 방향은 전면 케이스 122가 렌즈 260 또는 사용자에게 가까워지는 방향이고, 숫나사가 풀리는 방향은 전면 케이스 122가 렌즈 260 에서 멀어지거나 사용자에게 멀어지는 방향일 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 전면 케이스를 제거한 상태의 헤드 마운트 장치 100의 구조도 및 단면도이다.

도 7a에서, 적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 는 렌즈 고정부 116 에 고정될 수 있다. 렌즈 고정부 116 는 적어도 하나 이상의 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 를 고정시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 를 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 는 렌즈 고정부 116 에 별도로 삽입되거나 렌즈 고정부 116 사출 시에 적어도 하나 이상의 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 를 포함할 수 있다.

적어도 하나 이상의 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 는 적어도 하나 이상의 탄성 부재 143A, 143B, 143C, 143D 및 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 이 위치하는 렌즈 고정부 116의 네 모퉁이에 위치할 수 있다.

적어도 하나 이상의 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 각각은 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 을 끼울 수 있는 홈(또는, 구멍) 147 과 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 를 고정시킬 수 있는 후크(hook)를 포함한다. 후크 방향은 전면 케이스 122 방향일 수 있다.

도 7b에서, 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 의 후크는 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 를 끼워맞출 수 있는 홈 145 이 있고, 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 의 후크는 탄성부재 143A, 143B, 143C, 143D 의 이탈을 방지할 수 있다.

도 7c에서, 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 의 후크는 탄성 부재 143A, 143B, 143C, 143D 를 고정한다. 고정 부재 144A, 144B, 144C, 144D 의 홈(또는, 구멍) 147을 통해서, 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 을 끼울 수 있다.

도 8은 도 1의 헤드 마운트 장치 100를 A-B 방향으로 절단한 단면도이다.

위치 조정부 114의 조작을 통해서, 이동 기어 133A, 133B 에 포함된 암나사와 숫나사가 풀리거나 조이면서 전면 케이스 122를 이동시킬 수 있다.

이때, 렌즈 260 또는 사용자 방향으로 전면 케이스 122가 이동되면 전자 장치 200와 렌즈 260가 가까워 거리는 최대 제 1 거리(D1)까지 가까워질 수 있다. 렌즈 260 또는 사용자에서 멀어지는 방향으로 전면 케이스 122 가 이동되면 전자 장치 200와 렌즈 260가 멀어지는 거리는 최대 제 2 거리(D2)까지 멀어질 수 있다. 전면 케이스 122 는 렌즈 260 와 제 1 거리(D1) 내지 제 2 거리(D2) 사이에서 움직일 수 있다. 예를 들어, 제 1 거리(D1)는 39mm이고, 제 2 거리(D2)는 47mm일 수 있다. 예를 들어, 제 1 거리(D1)에서 렌즈260 굴절률은 -9 디옵터(diopter)일 수 있고, 제 2 거리(D2)에서 렌즈 260 굴절률은 +0.5 디옵터일 수 있다. HMD 장치 100는 -9~+0.5 디옵터 사이의 렌즈 260 굴절률을 사용자에게 제공할 수 있다.

도 9는 도 6의 헤드 마운트 장치 100 를 C-D 방향으로 절단한 단면도이다.

전면 케이스 122는 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 또는 탄성 부재 143A, 143B, 143C, 143D 와 접촉하는 네 모퉁이에 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 이 내부에 결합되는 적어도 하나 이상의 결합 실린더 123A, 123B, 123C, 123D 를 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 결합 실린더 123A, 123B, 123C, 123D 각각은 내부에 부시(bush) 124를 더 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 결합 실린더 123A, 123B, 123C, 123D 각각은 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 이동 시에 가이드 기능을 할 수 있다. 적어도 하나 이상의 결합 실린더 123A, 123B, 123C, 123D 는 외부에 탄성 부재 143A, 143B, 143C, 143D 이 결합되어, 탄성 부재 143A, 143B, 143C, 143D 의 이탈을 방지할 수 있다. 사용자가 전면 케이스 122 를 이동시키면, 전면 케이스 122 내부에 위치한 부시가 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 의 표면을 타고 이동할 수 있다. 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 는 일 단이 스크류(Screw)와 같이 나사산을 형성할 수 있고, 이는 후면 케이스131 내부에 위치한 적어도 하나 이상의 렌즈 이동 레일 고정 파트 142A, 142B, 142C, 142D 와 결합되어 위치를 고정시킬 수 있고, 추가로 나사산 끝단부에 단차 146를 적용하여 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 과 후면 케이스 131 사이에 렌즈 고정부 116를 위치시켜 고정할 수도 있다.

부시와 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 간의 간격이 작을수록 유동량이 작을 수 있지만, 부품간 치수공차로 인해 조립이 어려울 수 있고, 반대로 간격이 클수록 부품간 조립은 용이하지만 유동량은 커질 수 있다. 이에 유동량과 조립공차를 감안하면 두 부품간 간격은 예컨대 약(about) 0.03~0.05mm 정도일 수 있다. 부시는 금속재질 일 수 있고, 금속 외 치수 정밀도가 높은 재질을 사용할 수 있고, 마찬가지로 렌즈 이동 레일 141A, 141B, 141C, 141D 도 금속재질 일 수 있고, 금속 외 치수 정밀도가 높은 재질을 사용할 수 있다.

도 10은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 100의 구성을 나타내는 개략 블록도(schematic block diagram)를 도시한다.

도 10을 참조하면, 본 고안의 다양한 실시예에 따른 HMD 장치 100는 제어부(Micro Controller Unit, MCU) 320, 통신모듈340, 센서모듈360, 입력장치380, 전력관리모듈400 및 배터리410, 시선추적부(Eye tracker) 420, 모터(Vibrator) 430, 초점 조절부(Adjustable optics)또는 렌즈 조립체 440 및 메모리 450를 포함할 수 있다.

상기 블록도에서는, 다른 구성요소들 (예를 들면, 디스플레이)은 설명의 편의를 위하여, 도시되지 않았다.

다른 실시예에서는, 상기 블록도에 도시된 구성요소들의 일부는 상기 메인 프레임 110 내에, 다른 구성요소는, 외부 전자장치 200의 디스플레이 장치(예를 들면, 착탈가능한 스마트폰)내에 포함될 수 있다.

제어부(MCU) 320는, 예를 들어, 프로세서를 포함하며, 운영체제(OS) 또는 임베디드 S/W 프로그램을 구동하여 제어부 320에 연결된 다수의 하드웨어 구성요소들을 제어할 수 있다.

통신모듈 340은 본 고안 HMD 장치 100의 메인 프레임 110과 외부 전자장치 200, 예를 들어 스마트폰 단말기를 유선 및/또는 무선 통신을 이용하여 전기적으로 연결하여 데이터 송수신을 수행할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 통신모듈 340은 USB 모듈, WiFi 모듈, BT 모듈, NFC 모듈, GPS 모듈을 포함할 수 있다.

다른 한 실시예에 따르면, WiFi 모듈, BT 모듈, GPS 모듈 또는 NFC 모듈 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 집적 칩(integrated chip, IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

센서모듈 360은 물리량을 계측하거나 HMD 장치 100의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서모듈 360은 예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서, 지자계 센서, 마그네틱 센서, 근접 센서, 제스처 센서, 그립 센서, 생체 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

가속도 센서, 자이로 센서, 지자계 센서를 이용하여 HMD 장치 100를 착용한 사용자의 머리 움직임을 감지할 수 있다.

근접 센서 혹은 그립 센서를 이용하여 HMD 장치 100의 착용 여부를 감지할 수 있다.

일 실시예에서는, 센서 모듈 360의 적어도 일부 구성요소는 착탈가능한 전자장치 200의 스마트 폰 내에 포함될 수 있다.

일 실시예에 따르면 사용자 착용에 따른 IR 인식, 가압인식, 캐패시턴스(혹은 유전율)의 변화량 중 적어도 하나를 감지하여 사용자의 착용 여부를 감지 할 수 있다.

제스처 센서는 사용자의 손 또는 손가락의 움직임을 감지하여 본 고안 HMD 장치 100의 입력 동작으로 받을 수 있다.

추가적으로 또는 대체적으로, 센서모듈 360은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), 홍채 센서 등의 생체인식 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식할 수 있다.

센서모듈 360은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

입력장치 380는 터치 패드 112, 버튼을 포함할 수 있다. 터치 패드 112는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 또한, 터치 패드 112는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 터치 패드 112는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 터치 패드 112는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있고, 상기 버튼은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다.

시선추적부(Eye tracker) 420는, 예를 들면, EOG 센서(Electircal oculography), 코일 시스템(Coil systems), (Dual purkinje systems), (Bright pupil systems), (Dark pupil systems) 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 또한, 시선추적부 420는 시선추적을 위한 마이크로 카메라를 더 포함할 수도 있다. 초점 조절부(Ajustable optics) 440는 사용자가 자신의 시력에 적합한 영상을 감상할 수수 있도록 사용자의 양안 사이 거리(Inter-Pupil Distance, IPD)를 측정하여 렌즈의 거리 및 및 전자장치 200의 디스플레이 위치를 조정할 수 있다.

메모리 450는 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 내장 메모리는 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등) 또는 비휘발성 메모리(non-volatile Memory, 예를 들면, OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, NAND flash memory, NOR flash memory 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 내장 메모리는 Solid State Drive (SSD)일 수 있다. 외장 메모리는 flash drive, 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital) 또는 Memory Stick 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 HMD 장치100와 기능적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, HMD장치100는 하드 드라이브와 같은 저장 장치(또는 저장 매체)를 더 포함할 수 있다.

메모리 450는 제어부 320, 통신 모듈 340, 입력장치 380 및 센서 모듈 360로부터 생성된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리 450는 커널(kernel), 미들웨어(middleware), 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface) 또는 애플리케이션과 같은 프로그래밍 모듈들을 포함할 수 있다.

커널은 커널 외의 다른 프로그래밍 모듈들(예를 들어, 미들웨어, API 또는 애플리케이션)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예를 들어, 제어부360 또는 메모리450)을 제어 또는 관리할 수 있다.

커널은 미들웨어, API 또는 애플리케이션에서 HMD 장치 100의 개별 구성요소에 접근하여 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어는 API 또는 애플리케이션이 커널과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 애플리케이션들로부터 수신된 작업 요청들과 관련하여, 미들웨어는 애플리케이션들 중 적어도 하나 이상의 애플리케이션에 헤드 마운트 장치 100의 시스템 리소스(예를 들어, 제어부 320 또는 메모리 450)를 사용할 수 있는 우선 순위를 배정하여 작업 요청에 대한 제어(예: 스케쥴링 또는 로드 밸런싱)을 수행할 수 있다.

API는 애플리케이션이 커널 또는 미들웨어에서 제공하는 기능을 제어하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, API는 파일 제어, 창 제어, 화상 처리 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

애플리케이션은 SMS/MMS 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 달력 애플리케이션, 알람 애플리케이션, 건강 관리(health care) 애플리케이션(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정하는 애플리케이션) 또는 환경 정보 애플리케이션(예: 기압, 습도 또는 온도 정보 등을 제공하는 애플리케이션) 등을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 애플리케이션은 HMD 장치 100와 전자 장치 200 사이의 정보 교환과 관련된 애플리케이션일 수 있다. 예를 들어, 정보 교환과 관련된 애플리케이션은 전자장치 200에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 애플리케이션 또는 전자장치 200를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 애플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들어, 알림 전달 애플리케이션은 HMD 장치 100의 다른 애플리케이션(예를 들어, SMS/MMS 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 건강 관리 애플리케이션 또는 환경 정보 애플리케이션 등)에서 발생한 알림 정보를 전자장치 200로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 알림 전달 애플리케이션은 전자장치 200로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 장치 관리 애플리케이션은 HMD 장치 100와 통신하는 전자장치 200의 적어도 일부에 대한 기능(예를 들어, 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴온/턴오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 애플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리(예: 설치, 삭제 또는 업데이트)할 수 있다.

도 11은 본 고안의 다양한 실시예들에 따른 HMD 장치 100의 일반 모드 (Normal mode)와 HMM(Head-mounted Mode) 또는 VR 모드를 설명하기 위한 도면이다.

HMM 또는 VR모드는, 디스플레이를 통해, 증강 현실(Augmented reality, AR)을 제공하는 시-스루(See-through) 또는 가상 현실(Virtual reality, VR)을 제공하는 시-클로즈드(See-closed) 기능 중 적어도 하나를 제공하는 모드로서, 예를 들면, 전자장치 200로서 스마트폰이 본 고안 HMD 장치 100의 메인 프레임 110에 장착되어 동작할 경우, 일반 모드에서 상기 HMM 또는 VR모드로 전환될 수 있다. 상기 HMM또는 VR모드는 하나의 영상이 두 개의 영상으로 분리되어 표현될 수 있다. 일 실시예에 따르면 HMM또는 VR모드는 메인 프레임 110에 포함된 렌즈 240에 의해 영상이 왜곡되는 현상이 발생할 수 있기 때문에, 왜곡되지 않은 영상을 사용자에게 제공하기 위하여 평면의 이미지를 렌즈의 특성에 따라 역 왜곡을 할 수 있다.

도 12는 본 고안의 다양한 실시예에 따른헤드 마운트 장치가 스마트폰의 후면 카메라를 이용하여 시-스루(See-through) 모드를 제공하는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 고안의 헤드 마운트 장치 100는 외부 전자장치 200로서, 스마트폰의 후면 카메라를 이용하여 시-스루(See-through) 모드를 제공할 수 있다.

한 실시예로 시-스루(See-through) 모드를 제공하는 방법은 VR 모드에서 시-스루(See-through) 모드 전환 버튼을 누르면 스마트폰의 후면 카메라가 실행될 수 있다. 이때, 후면 카메라의 프리뷰(Preview) 화면을 기존 VR 화면의 일부 영역에 PIP(Picture-in-Picture) 형태로 보여줄 수도 있고, VR화면을 배경(Background)으로 전환하고, 카메라 프리뷰 화면을 전체 영역으로 확장하여 보여줄 수도 있다. 이를 통해 사용자는 외부 가상 환경을 체험하는 동시에 필요에 따라 주변 환경을 카메라 영상을 통해 확인할 수 있다.

도 13은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 100의 위치 조정부 114에 관한 도면이다.

메인 프레임110에 위치한 위치 조정부 114를 동작시키면 메인 프레임 110 내부 혹은 메인 프레임 110 상에 위치하는 센서 모듈 360, 초점 조절부 440 또는 스위치 등 위치 조정부 114의 회전 또는 동작을 감지할 수 있는 장치를 통해서 외부 입력을 받을 수 있다. 본 고안의 다양한 실시예는 위치 조정부 114의 동작을 감지하는 여러 장치 중 하나인 포토 리플렉터 센서를 통해 감지할 수 있음을 설명한다. 메인 프레임 110에 위치한 위치 조정부 114의 적어도 일면에 회전을 감지할 수 있도록 센서 모듈 360이 위치하고, 위치 조정부의 일면에는 임의의 패턴이 적용될 수 있다. 포토 리플렉터 센서는 위치 조정부 114 일면에 발광부의 빛을 보내고 회전을 통한 패턴의 변화 따른 수광부의 입력값 변화를 감지하여 회전을 감지할 수 있다.

도 14는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 100의 기울임 감지 및 사용자 인터페이스(UI)를 표시하는 순서도이다.

HMD 장치100는 1401 동작에서, 위치 조정부114의 동작을 감지할 수 있다. 일 실시예에서, HMD 장치100는 위치 조정부114의 일정한 패턴을 구현하고, 포토 리플렉터 센서는 위치 조정부114 일면에 발광부의 빛을 보내고 회전을 통한 패턴의 변화 따른 수광부의 입력값 변화를 감지하여 회전을 감지할 수 있다.

HMD 장치100는 1403 동작에서, 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)를 표시할 수 있다. 일 실시예에서, HMD 장치100는 1403 동작에서, HMD 장치100와 결합된 전자 장치200에 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)를 표시할 수 있다. 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스UI는 초점 확인용 사용자 인터페이스를 겸할 수 있다. 예를 들어, 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)는 일정의 반복 형상(예, 길이 방향의 적어도 하나 이상의 도트 형상)일 수 있다. 사용자가 위치 조정부114를 통해 조정한 영상이 정확한 초점을 맞추고 및 영상에 기울어짐 없다면, 영상(예를 들어, 모든 도트)이 선명한 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)가 표시될 것이다. 사용자가 위치 조정부114를 통해 조정한 영상이 초점이 맞지 않고 및 영상에 기울어짐 있다면, 영상의 일부가 흐리거나 중앙부 대비 외곽에 해당하는 영상이 흐리게 보이는 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)가 표시될 것이다.

사용자는 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)를 통해서, 위치 조정부114를 조정하여, 영상의 정확한 초점을 맞추고 및 기울어짐을 없앨 수 있다.

HMD 장치100는 1405 동작에서, 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)의 종료 여부를 판단할 수 있다. 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)가 종료되지 않으면, HMD 장치100는 1403 동작으로 분기한다. 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)의 종료 여부는 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)를 종료시키는 사용자 입력이 수신되면 종료여부를 판단할 수 있다. 사용자 입력은 메인 프레임110 측면의 터치 패드112, 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 조이스틱, 또는 휠(wheel) 키 중에서 적어도 하나를 통해 입력될 수 있다.

도 15는 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치100의 기울임 감지 및 사용자 인터페이스(UI)에 관한 화면 예시이다.

참조번호 <1501> 화면 예시와 같이, 렌즈 260와 전면 케이스 122가 평행하면, 참조번호 <1503> 화면 예시의 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)의 모든 도트는 선명하게 표시될 수 있다.

참조번호 <1505> 화면 예시와 같이, 렌즈 260와 전면 케이스 122가 기울어지면, 참조번호 <1507> 화면 예시의 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)의 일부 도트가 선명하지 못하고 흐릿하게 표시 표시되거나 외곽부 형상이 왜곡되어 표시 될 수 있다. 참조번호 <1507> 화면 예시의 기울어짐 확인용 사용자 인터페이스(UI)에서, 기울어짐이 발생하여 중앙 대비 외곽의 도트가 초점이 안 맞은 상태로 표시되거나 형상이 외곽부 형상이 왜곡되어 표시 될 수 있다다.

도 16은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 헤드 마운트 장치 100의 기울임 감지 및 측정값 표시에 관한 순서도이다.

HMD 장치 100는 1601 동작에서, 위치 조정부 114의 동작을 감지할 수 있다.

HMD 장치 100는 1603 동작에서, 센서 모듈 360을 활성화할 수 있다. HMD 장치 100는 1603 동작에서, 센서 모듈 360 중에서 거리와 깊이 측정이 가능한 센서를 활성화할 수 있다. 거리와 깊이 측정이 가능한 센서는 근접 센서, 카메라, 초음파 센서 등이 있을 수 있다.

HMD 장치 100는 1605 동작에서, 센서 모듈 360로 전자 장치 200와 HMD 장치 100 간의 거리를 측정할 수 있다.

HMD 장치 100는 1607 동작에서, 측정된 거리를 표시할 수 있다. 일 실시예에서, HMD 장치 100는 1607 동작에서, 측정된 거리를 전자 장치 200를 통해 표시할 수 있다.

HMD 장치 100는 1609 동작에서, 측정된 거리가 오차범위 이내인지 판단한다. 예를 들어, 전자 장치 200와 HMD 장치 100 간의 거리가 오차범위 내에 있으면, 기울어짐 또는 초점 흐려짐이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 측정된 거리가 오차범위 이상으로 판단되면, 사용자는 계속하여 위치 조정부 114를 이용하여 초점이나 기울기를 맞추려고 시도할 것이고 1601 동작으로 분기할 수 있다.

본 고안과 도면에 개시된 실시예들은 본 고안의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 고안의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 고안의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

따라서 본 고안의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 고안의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (18)

1. 헤드 마운트 장치(Head Mounted Device)에 있어서,
   상면, 하면, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 케이스로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자장치를 착탈가능하게 장착할 수 있는 적어도 하나의 체결부를 포함하며, 상기 휴대용 전자장치의 디스플레이가 사용자의 눈을 향하도록 상기 휴대용 전자장치를 안착(hold)시킬 수 있고, 상기 적어도 하나의 체결부를 포함하는 전면 케이스를 포함하는 케이스;
   상기 제 1 측면의 일부 및 상기 제 2 측면의 일부에 연결되며 탄성을 갖는 제 1 밴드;
   상기 상면의 중앙부 및 상기 제 1 밴드의 중앙부에 연결되며 탄성을 갖는 제 2 밴드;
   상기 케이스에 장착되는 휴대용 전자장치의 디스플레이 및 사용자의 눈들 사이에 각각 배치된 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈를 포함하는 렌즈 조립체;
   상기 케이스의 상면에 위치하며, 상기 케이스에 장착된 휴대용 전자장치와, 상기 제 1 및 제 2 렌즈들 간의 거리를 조정하는 거리 조정부;
   상기 거리 조정부와 연결되어 상기 거리 조정부의 조정에 따라 상기 휴대용 전자 장치가 장착된 상기 전면 케이스를 이동시키는 이동부재; 및
   상기 케이스에 장착된 휴대용 전자장치의 적어도 일부를 덮도록 상기 헤드 마운트 장치의 일부분에 착탈가능하게 결합되는 커버를 포함하는 헤드 마운트 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 헤드 마운트 장치가 사용자에 착용될 때, 상기 사용자의 눈 주위 부분의 형태에 맞도록 형성된 접촉 구조를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 접촉 구조의 적어도 일부에 탄성체를 포함하는 헤드 마운트 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 헤드 마운트 장치가 사용자에 착용될 때, 상기 사용자의 코 주위 부분의 형태에 맞도록 형성된 접촉 구조를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 거리 조정부는 회전 가능한 휠 또는 다이얼을 포함하며,
   상기 휠 또는 다이얼의 적어도 일부는 상기 케이스의 외부로 노출되는 헤드 마운트 장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 거리 조정부는
   상기 제 2 밴드가 연결된 상기 상면 중앙부와 상기 커버 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 체결부는
   상기 휴대용 전자장치의 크기에 따라 상기 휴대용 전자장치를 고정할 수 있도록 변형 또는 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스는,
   상기 사용자의 얼굴에 접촉하는 후면 케이스를 포함하며,
   상기 렌즈 조립체는,
   상기 전면 케이스 및 상기 후면 케이스 사이에 위치하는 헤드 마운트 장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 케이스는
   적어도 내부 공간 일부에 휴대용 전자장치의 기울어짐을 방지하는 자세 유지부를 포함하는 헤드 마운트 장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 자세 유지부는
    상기 거리 조정부의 조작에 의해 상기 휴대용 전자장치가 이동하는 경우, 상기 휴대용 전자 장치의 이동 경로를 가이드하는 적어도 하나의 레일을 포함하는 헤드 마운트 장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 자세 유지부는
    내부에 상기 레일이 관통하는 공간이 형성되며 상기 전면 케이스와 상기 렌즈 조립체를 탄성적으로 연결하여 상기 휴대용 전자장치의 기울어짐을 방지하는 적어도 하나의 탄성 부재를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 자세 유지부는
    상기 적어도 하나의 탄성 부재 및 상기 적어도 하나 이상의 레일을 상기 렌즈 조립체에 고정시키는 적어도 하나의 고정 부재를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고정 부재는
    상기 적어도 하나의 탄성 부재를 상기 렌즈 조립체에 고정할 수 있는 후크 형상의 구조 및 상기 적어도 하나 이상의 레일의 일단부가 상기 적어도 하나의 고정 부재를 관통하여 상기 렌즈 조립체에 고정되도록 하는 홈을 포함하는 헤드 마운트 장치.
14. 제 12항에 있어서,
    상기 자세 유지부는
    상기 전면 케이스에 결합하며, 상기 적어도 하나의 레일 및 상기 적어도 하나의 탄성부재를 수용하는 적어도 하나의 실린더형 결합부를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 자세 유지부는
    상기 적어도 하나의 고정 부재를 관통한 상기 적어도 하나 이상의 레일의 일단부와 결합하여, 상기 적어도 하나 이상의 레일을 상기 후면 케이스에 고정시키는 적어도 하나의 레일 고정 부재를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레일의 일단부에는 단차가 형성되며, 상기 적어도 하나의 레일은 상기 단차를 통해 상기 후면 케이스에 고정되는 헤드 마운트 장치.
17. 제 14항에 있어서,
    상기 실린더형 결합부는
    상기 실린더형 결합부가 상기 적어도 하나의 레일을 따라 이동하는 경우 가이드 역할을 하는 부시를 더 포함하는 헤드 마운트 장치.
18. 제 1항에 있어서,
    상기 이동부재는
    상기 거리 조정부에서 전달되는 힘으로 상기 휴대용 전자장치의 위치를 조정할 수 있는 기어를 포함하는 헤드 마운트 장치.

Images