KR20140078237A - 헤드 마운티드 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 모바일 기기로부터 디스플레이되는 영상을 확대하여 사용자의 눈으로 전달하는 광학 렌즈부와; 상기 광학 렌즈부를 수용하고, 상기 모바일 기기가 착탈되는 착탈부를 가지며, 사용자의 안면에 밀착되는 하우징과; 상기 하우징을 사용자의 헤드에 고정하는 헤드 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모바일 기기를 장착하여 모바일 기기의 화면을 근접한 거리에서 직접적으로 볼 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 액정표시소자(LCD) 등의 디스플레이소자를 이용하여 화상을 생성하고, 이 생성된 화상을 미러를 이용하여 대화면으로 확대하여 화상을 보는 장치로, 시청시 인체의 머리에 장착한 채로 사용한다.
도 6에는 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는 액정 디스플레이로 구성되는 디스플레이 패널(111)과 디스플레이 패널(111)로부터 구현되는 영상을 확대하는 광학 렌즈(115)를 수용하는 하우징(121)과, 하우징(121)을 사용자의 헤드에 지지하기 위한 헤드 고정부(125)를 포함한다.
이에, 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(111)로부터 디스플레이되는 영상이 광학 렌즈(115)에 의해 확대되어, 사용자의 눈에 영상이 맺히게 되는 구조로 되어 있다.
즉, 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)는 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널(111)을 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100) 내에 구비하고, 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(111)은 영상 소스를 제공하는 별도의 디스플레이 장치(131)와 전선(135)에 의해 전기적으로 연결되는 구조를 가진다.
따라서, 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널이 내장되어야 하므로 구조가 복잡할 뿐만 아니라 제조 원가가 상승하고, 또한 디스플레이 패널에 영상 소스를 제공하기 위해 별도의 디스플레이 장치를 디스플레이 패널과 전기적으로 연결하여 사용해야 하므로 사용자의 편의성이 저감되는 문제점이 있다.
한편, 근래에는 휴대가 간편하고 장소에 관계없이 영상을 재생할 수 있는 모바일 기기로서 스마트폰, PMP(portable media player), PDA(personal digital assistants), DMB(digital multimedia broadcasting) 플레이어 등이 널리 보급되고 있다.
이에, 본 출원인은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 대체할 수 있도록 모바일 기기를 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 착탈하여, 모바일 기기로부터 디스플레이되는 영상을 직접 시청할 수 있게 되어, 장치의 구조를 단순화하며, 제조 원가를 저감하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고, 제조 원가를 저감하며, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 있어서, 모바일 기기로부터 디스플레이되는 영상을 확대하여 사용자의 눈으로 전달하는 광학 렌즈부와; 상기 광학 렌즈부를 수용하고, 상기 모바일 기기가 착탈되는 착탈부를 가지며, 사용자의 안면에 밀착되는 하우징과; 상기 하우징을 사용자의 헤드에 고정하는 헤드 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 착탈부는, 상기 모바일 기기가 상기 하우징에 수용되도록 상기 모바일 기기를 하우징에 안착시키는 안착부와, 상기 안착부로 상기 모바일 기기를 인출입하기 위한 인출입공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 모바일 기기는 일 실시예로서, 상기 광학 렌즈부의 전방에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 모바일 기기는 다른 실시예로서, 상기 광학 렌즈부와 경사를 이루며 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징에는 상기 광학 렌즈부 및 상기 모바일 기기에 대해 경사지게 배치되는 반사부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상을 디스플레이하는 모바일 기기를 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 착탈할 수 있어, 구조를 단순화하고, 제조 원가를 저감하며, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 모바일 기기의 착탈 과정을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 내부 단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 내부 단면도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 내부 단면도,
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 모바일 기기의 착탈 과정을 도시한 사시도,
도 6은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 내부 단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 내부 단면도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 내부 단면도,
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 모바일 기기의 착탈 과정을 도시한 사시도,
도 6은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 구성을 도시한 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치가 도시되어 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10a)는 광학 렌즈부(11)와, 하우징(21)과, 헤드 고정부(31)를 포함한다.
광학 렌즈부(11)는 사용자 눈의 전방에 배치되어, 모바일 기기(5)로부터 디스플레이되는 영상을 가까운 거리에서 볼 수 있도록 초점의 거리, 각도, 영상의 확대 등 영상을 조정하여, 사용자의 눈으로 전달한다. 광학 렌즈부(11)는 아크릴과 같은 투명 플라스틱 또는 유리로 이루어진 렌즈로 이루어지며, 굴절의 원리를 이용해서 모바일 기기(5)로부터 디스플레이되는 영상을 사용자의 눈으로 전달하여, 사용자의 눈에 최종적으로 확대된 영상을 생성시킨다. 광학 렌즈부(11)는 모바일 기기(5)로부터 광 파동(light wave)이 진입한 후 나가는 동안 광 파동을 구부리고 확대시켜, 확대된 영상을 형성한다.
하우징(21)은 광학 렌즈부(11)를 수용하며, 사용자의 눈의 전면과 사용자의 얼굴 측면을 부분적으로 감싸고 안면에 밀착되는 고글 형상을 갖는다.
한편, 하우징(21)에는 모바일 기기(5)가 광학 렌즈부(11)의 전방에 배치되도록 모바일 기기(5)가 착탈되는 착탈부(23)가 마련되어 있다. 착탈부(23)는 모바일 기기(5)가 하우징(21)에 수용되도록 모바일 기기(5)를 하우징(21)에 안착시키는 안착부와, 안착부로 모바일 기기(5)를 인출입하기 위한 인출입공(29)을 포함한다.
안착부로서 모바일 기기(5)의 상단과 하단을 각각 지지하는 복수의 지지턱(25)이 마련된다. 각 지지턱(25) 사이에는 모바일 기기(5)로부터 디스플레이되는 영상이 광학 렌즈부(11)를 향해 투사되는 개구(27)가 형성되어 있다.
본 실시예에서의 인출입공(29)은, 모바일 기기(5)가 하우징(21)의 상방으로부터 하방으로 인출입가능하며 안착부에 안착된 모바일 기기(5)의 화면이 광학 렌즈부(11)와 평행을 이루도록, 하우징(21)의 상측에 관통 형성되어 있다.
헤드 고정부(31)는, 사용자의 안면에 하우징(21)을 밀착시켜 사용자의 눈 부위에 고정적으로 모바일 기기(5)의 영상을 전달할 수 있도록, 하우징(21)을 사용자의 헤드에 고정하는 역할을 한다. 이러한 헤드 고정부(31)는 원활하게 고정 및 착용할 수 있도록 탄성을 갖는 밴드 또는 공지된 조정형 헤드 스트랩(adjustable head strap)으로 이루어진다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10a)는 모바일 기기(5)의 화면과 광학 렌즈부(11)가 일직선상의 광축에 정렬되어 구성되고, 이에 사용자는 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10a)를 착용한 상태에서, 모바일 기기(5)에서 디스플레이되는 영상을 광학 렌즈부(11)를 통해 확대하여 사용자의 눈으로 볼 수 있게 된다.
한편, 도 3에는 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치가 도시되어 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10b)는 전술한 제1실시예와는 달리, 모바일 기기(5)가 광학 렌즈부(11)와 경사를 이루며 배치된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10b)의 착탈부(23)의 각 지지턱(25)은 하우징(21)의 상측에 형성되어 있다.
또한, 착탈부(23)의 인출입공(29)은, 모바일 기기(5)가 하우징(21)의 상방으로부터 하방으로 인출입가능하며 지지턱(25)에 안착된 모바일 기기(5)의 화면이 광학 렌즈부(11)와 경사를 이루도록, 즉 모바일 기기(5)의 화면이 광학 렌즈부(11)와 90도 각도를 이루도록 하우징(21)의 상측에 관통 형성되어 있다.
그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10b)는 광학 렌즈부(11) 및 모바일 기기(5)에 대해 경사지게 배치되는 반사부재로서 거울(41)을 더 포함한다.
거울(41)은 모바일 기기(5)로부터 디스플레이되는 영상의 투사 경로상에 위치하며 하우징(21)에 수용되어, 모바일 기기(5)로부터 디스플레이되는 영상을 광학 렌즈부(11)로 굴절시키는 역할을 한다.
또한, 도 4에는 본 발명의 제3실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치가 도시되어 있다. 본 발명의 제3실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10c)는 전술한 제2실시예와는 달리, 반사부재로서 거울 대신에 반투명 거울(45)과 프레넬 렌즈(47, fresnel lens)를 포함하며, 반투명 거울(45)의 배면에는, 즉 하우징(21)의 외측으로 위치하는 반투명 거울(45)의 판면에는 프레넬 렌즈(47, fresnel lens)가 노출되게 적층된 구성을 가진다.
이에, 모바일 기기(5)로부터 디스플레이되는 영상은 반사부재를 통해 초점이 조정, 보완되어 광학 렌즈부(11)로 투사된다.
도 5에는 본 발명의 제4실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 모바일 기기(5)의 착탈 과정을 도시한 도면이 도시되어 있다. 본 발명의 제4실시예에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치(10d)는 전술한 실시예들과는 달리, 하우징(21)의 전방, 즉 광학 렌즈부(11)의 전방에 착탈부(23)의 인출입공(29)이 형성되고, 모바일 기기(5)는 판형상의 브래킷(51)에 지지되고, 모바일 기기(5)가 하우징(21)에 수용되도록 브래킷(51)이 인출입공(29)에 착탈되는 구조를 가진다.
이와 같이, 본 발명에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는, 광학 렌즈부를 수용하고 사용자의 안면에 밀착되는 하우징에 영상을 디스플레이하는 모바일 기기를 착탈함으로써, 종래와 달리 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 디스플레이 패널을 구비할 필요없게 되어, 전체적으로 구조를 단순화하고, 제조 원가를 저감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 모바일 기기의 영상을 직접 볼 수 있고, 사용자가 모바일 기기에 탑재된 부가기능 역시 그대로 사용할 수 있으므로, 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 비해 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
5 : 모바일 기기
10a,10b,10c,10d : 헤드 마운티드 디스플레이 장치
11 : 광학 렌즈부 21 : 하우징
23 : 착탈부 25 : 지지턱
29 : 인출입공 31 : 헤드 고정부
41 : 거울 45 : 반투명 거울
47 : 프레넬 렌즈 51 : 브래킷
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29 : 인출입공 31 : 헤드 고정부
41 : 거울 45 : 반투명 거울
47 : 프레넬 렌즈 51 : 브래킷
Claims (5)
- 모바일 기기로부터 디스플레이되는 영상을 확대하여 사용자의 눈으로 전달하는 광학 렌즈부와;
상기 광학 렌즈부를 수용하고, 상기 모바일 기기가 착탈되는 착탈부를 가지며, 사용자의 안면에 밀착되는 하우징과;
상기 하우징을 사용자의 헤드에 고정하는 헤드 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 착탈부는,
상기 모바일 기기가 상기 하우징에 수용되도록 상기 모바일 기기를 하우징에 안착시키는 안착부와,
상기 안착부로 상기 모바일 기기를 인출입하기 위한 인출입공을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 모바일 기기는 상기 광학 렌즈부의 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 모바일 기기는 상기 광학 렌즈부와 경사를 이루며 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치. - 제4항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 광학 렌즈부 및 상기 모바일 기기에 대해 경사지게 배치되는 반사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치.
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