KR20160059276A - 착용 가능한 전자 장치 - Google Patents

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KR20160059276A
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(Head Mounted Device)는, 사용자의 눈 앞에 배치되는 광 투과율을 가지는 디스플레이와, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 DDI(Display Driver IC) 및 상기 DDI를 제어하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다양한 다른 실시 예들이 가능하다.

Description

착용 가능한 전자 장치{A WEARABLE ELECTRONIC DEVCIE}
본 발명의 다양한 실시 예는 착용 가능한 전자 장치에 관한 것이다.
최근에, 신체에 직접 착용될 수 있는 형태의 다양한 전자 장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치들은 보통 웨어러블(Wearable) 전자 장치라 불린다. 웨어러블 전자 장치의 예는, 머리 장착 형 디스플레이(E.g. Head-mounted display), 스마트 안경 (smart glass), 스마트 시계 또는 밴드(smart watch, wristband), 콘텍트 렌즈 형 장치, 반지 형 장치, 신발 형 장치, 의복 형 장치, 장갑형 장치 등을 포함하며, 인체의 일부 또는 의복에 탈 부착 가능한 다양한 형태를 가질 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 신체에 직접 착용되어, 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(Accessibility)이 향상될 수 있다.
웨어러블 전자 장치의 한 예로서, 사용자의 머리에 장착할 수 있는 장치가 있으며, 이와 같은 장치를, 예를 들어, Head Mounted Display 또는 Head Mounted Device(HMD)라고 부를 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는, 직시형 디스플레이를 통하여 사용자의 눈 앞에 영상 정보를 표시하는 것에 국한되지 않고, 직시형 디스플레이를 통하여 바깥쪽 사물에 대한 사용자의 시인성을 확보하기 위한 안경 타입의 머리 장착형 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치(Head Mounted Device)는, 사용자의 눈 앞에 배치되는 광 투과율을 가지는 디스플레이와, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 DDI(Display Driver IC) 및 상기 DDI를 제어하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다.
사용자는 머리 장착형 장치를 착용한 상태로 눈 앞의 디스플레이를 통하여 실제 외부 사물(들)과 상기 디스플레이를 통하여 표시되는 영상 정보를 함께 볼 수 있다는 장점을 가진다. 또한, 머리 장착형 장치의 디스플레이의 영상은 전력 소모가 없는 외부 광(예: 태양광 또는 전등 빛)을 이용하여 사용자에게 보일 수 있으므로 배터리의 전력 소모를 줄이는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 구성에 대하여 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 개략 블록도(schematic block diagram)를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 LCD(Liquid Crystal Display) 패널을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치를 통해 실제 외부 물체가 투시되는 디스플레이를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치에 영상 정보를 표시하는 디스플레이를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 13 및 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 액추에이터(actuator)를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 액추에이터를 제어하기 위한 개략적인 회로를 도시한다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 머리 장착형 장치와 통신 가능한 스마트 폰의 블록도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 일 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 일 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 일 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 일 실시 예에서 사용될 수 있는“포함한다”또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 일 실시 예에서 “또는” 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B”는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 사용된 “제 1,”“제 2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 일 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 일 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 일 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 일 실시 예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치를 도시한다.
머리 장착형 장치(100)는 사용자의 두부에 착용 가능할 수 있다. 예를 들자면, 머리 장착형 장치(100)(예: 스마트 글라스(smart glasses))는 안경 다리(eyeglass temples)를 이용하여 사용자의 두부에 착용될 수 있다. 또는, 머리 장착형 장치(100)는 탄성 소재를 포함하는 밴드, 헬멧(helmets) 또는 스트랩(straps) 등을 이용하여 사용자의 두부에 착용될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 머리 장착형 장치(100)는 프레임(110) 및 디스플레이(120)를 포함할 수 있다.
프레임(110)은 머리 장착형 장치(100)의 다수의 전자 부품들(예: 디스플레이 120)을 수납할 수 있는 공간이나 구조를 포함할 수 있다. 또한, 프레임(110)은, 사용자 인터페이스로서, 그 외부의 일부분에, 예를 들어, 도시하지 않은 터치 패널을 포함할 수 있다. 터치 패널은, 하나 또는 그 이상의 렌즈 조정부(미도시)를 프레임(110)의 외부 표면에 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 프레임(110)은 머리 장착형 장치(100)를 컨트롤하기 위한 다른 종류의 컨트롤 장치를 포함할 수 있다. 컨트롤 장치는, 예를 들어, 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 조이스틱, 휠(wheel) 키 또는 터치 패드 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 터치 패드는 머리 장착형 장치(100)의 기능을 제어할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface, GUI)(예를 들어, 음향 또는 영상을 제어하는 그래픽 사용자 인터페이스)를 표시할 수 있다. 일 실시 예에서, 터치 패널은 사용자의 터치 입력(직접 터치하는 입력 또는 호버링(hovering) 입력)을 수신할 수 있다.
프레임(110)은 사용자의 착용성을 위하여 비교적 가벼운 재료(예: 플라스틱)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 프레임은, 강도 또는 미관을 위하여, 다양한 다른 재료(예: 유리, 세라믹, 금속(예: 알루미늄) 또는 금속 합금(예: 강철, 스테인리스 강, 티나늄 또는 마그네슘 합금) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이(120)는 사용자의 안구 앞에 배치될 수 있다. 머리 장착형 장치(100)는 디스플레이(120)를 통하여 컨텐츠(게임, 영화, 스트리밍, 방송 등)을 사용자가 볼 수 있도록 구성할 수 있다.
디스플레이(120)는 빛을 투과할 수 있는 특성을 가질 수 있다. 예를 들자면, 사용자는 디스플레이(120)를 투과하여 실제 외부 사물(들)을 볼 수 있다. 디스플레이(120)는 평판 형이거나 또는 곡형일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 구성에 대하여 도시한다.
도 2를 참조하면, 프레임(110)은, 사용자의 안면에 접촉되는 부분('안면 접촉부')(111)을 더 포함할 수 있다. 안면 접촉부(111)는 사용자의 안면의 굴곡에 대응하는 구조를 가질 수 있으며, 탄성체를 적어도 일부 포함할 수 있다. 안면 접촉부(111)의 일부분은, 사용자의 코가 맞닿는 형상을 가진 형상을 포함할 수 있다.
프레임(110)은, 사용자의 눈에 대응하는 위치에 배치되는 렌즈를 포함하는 렌즈 조립체(130)를 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(130)는, 렌즈와 디스플레이(120)가 겹치거나 또는 겹치지 않도록 렌즈의 위치를 조정(repositioning)할 수 있다. 예를 들자면, 렌즈 조립체(130)는 폴딩(folding) 방식으로 렌즈를 이동시킬 수 있다. 또는, 렌즈 조립체(130)는 프레임(110)의 내부 공간으로 삽입되는 방식으로 렌즈를 이동시킬 수도 있다. 또는, 렌즈 조립체(130)는, 렌즈와 디스플레이(120) 사이의 거리를 조정하여 사용자 시력에 맞는 초점 거리를 맞출 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 렌즈는 하드 렌즈(hard lens) 또는 액체 렌즈(liquid lens) 중 하나를 포함할 수 있다. 예를 들자면, 액체 렌즈는, 전기 분해액과 절연 액체로 구성되며, 렌즈의 곡률은 전기 분해액의 전압에 의해 변형 가능하다. 따라서, 전압을 조절하여 액체 렌즈의 곡률을 변형시키는 방식으로 초점 거리는 맞춰질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 개략 블록도(schematic block diagram)를 도시한다. 머리 장착형 장치(100)는 크게 제어부(Micro Controller Unit, MCU)(301), 통신부(통신 모듈)(302), 입력부(입력 장치)(303), 디스플레이 장치(디스플레이 모듈)(304), 배터리(305), 전원 장치(전력 관리 모듈)(306), 센서부(센서 모듈)(307), 메모리(308), 카메라부(카메라 모듈)(309), 오디오부(오디오 모듈)(311), 시선 추적부(Eye tracker)(시선 추적 모듈)(312), 렌즈 위치 조정부(렌즈 위치 조정 모듈 또는 렌즈 조립체)(313) 및 광원(314)을 포함할 수 있다. 블록도에서는 미도시하였지만, 머리 장착형 장치(100)는 사용자에게 떨림을 제공할 수 있는 바이브레이터(vibrator)를 더 포함할 수 있다.
제어부(301)는, 예를 들어, 프로세서를 포함하며, 운영체제(OS) 또는 임베디드 S/W 프로그램을 구동하여 상기 제어부에 연결된 다수의 하드웨어 구성요소들을 제어할 수 있다.
통신부(302)는 머리 장착형 장치(100)와 다른 전자 장치(예: 스마트 폰 또는 서버 등)을 유선 및/또는 무선 통신을 이용하여 전기적으로 연결하여 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 통신부(302)는 USB 모듈(3021), WiFi 모듈(3022), BT 모듈(3023), NFC 모듈(3024), GPS 모듈(3025)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, WiFi 모듈(3022), BT 모듈(3023), NFC 모듈(3024) 또는 GPS 모듈(3025) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(Integrated Chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
입력부(303)는 터치 패드(3031) 및 버튼(3032)을 포함할 수 있다. 터치 패드(3031)는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 또한, 터치 패드(3031)는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 터치 패드(3031)는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 터치 패드(3031)는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. 버튼(3032)은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(304)는 패널(3041) 및 DDI(Display Driver IC)(3042)를 포함할 수 있다. 패널(디스플레이)(3041)은 LCD(Liquid), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 전자 잉크(electronic ink) 또는 EWD(Electron Wetting Display) 등으로 포함할 수 있다. 디스플레이(3041)는 빛을 투과할 수 있는 특성을 가지고 있을 수 있다 (예들 들어, 광 투과율을 가지는 디스플레이). 예를 들자면, 광 투과율을 가지는 디스플레이(3041)는 빛을 투시할 수 있는 다수의 투명 또는 반투명 영역을 화소들과 함께 배치하는 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 광 투과율을 가지는 디스플레이(3041)는 빛을 투과할 수 있는 다수의 관통 홀들을 화소들과 함께 배치하는 방식으로 구현될 수도 있다. DDI(3042)는 디스플레이(3041)의 화소를 조절해 색상을 나타내도록 할 수 있다. 예를 들자면, DDI(3042)는 디지털 신호를 RGB 아날로그 값으로 전환해 디스플레이(3041)에 전달해 주는 회로를 포함할 수 있다.
배터리(305)는 전기를 저장 또는 생성할 수 있고, 그 저장 또는 생성된 전기를 이용하여 머리 장착형 장치(100)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(305)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
전원 장치(306)는 머리 장착형 장치(100)의 전력을 관리할 수 있다. 도시하지 않았으나, 전원 장치(306)는, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit) 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다.
센서부(307)는 물리량을 계측하거나 머리 장착형 장치(100)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서부(307)는, 예를 들면, 가속도 센서(3071), 자이로 센서(3072), 지자계 센서(3073), 마그네틱 센서(3074), 근접 센서(3075), 제스처 센서(3076), 그립 센서(3077), 생체 센서(3078), 조도 센서(3079) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 가속도 센서(3071), 자이로 센서(3072), 지자계 센서(3073)를 이용하여 머리 장착형 장치(100)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 감지할 수 있다. 근접 센서(3075) 혹은 그립 센서(3077)를 이용하여 머리 장착형 장치(100)의 착용 여부를 감지할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 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 머리 장착형 장치(100)의 입력 동작으로 받을 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서부(307)는, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), 홍채 센서, 굴절 센서 등의 생체인식 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식할 수 있다. 센서부(307)는 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
메모리(308)는, 제어부(301) 또는 다른 구성요소들(예: 디스플레이 장치 304, 통신부 302, 입력 장치 303, 센서 모듈 307 등)로부터 수신되거나 제어부(301) 또는 다른 구성요소들에 의해 생성된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
카메라부(309)는 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서, 렌즈(미도시), ISP(image signal processor, 미도시) 또는 플래쉬 (flash, 미도시)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.
오디오부(311)는 소리(sound)와 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오부(311)는, 예를 들면, 스피커, 이어폰 또는 마이크 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
시선 추적부(312)는, 예를 들면, EOG 센서(Electircal oculography), Coil systems, Dual purkinje systems, Bright pupil systems, Dark pupil systems 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 또한, 시선 추적부(312)는 시선 추적을 위한 마이크로 카메라를 더 포함할 수도 있다.
렌즈 위치 조정부(313)는, 렌즈를 디스플레이(3041)와 겹치게 배치하여, 사용자는 렌즈를 통하여 디스플레이(3041)의 영상을 볼 수 있다. 또는, 렌즈 위치 조정부(313)는, 디스플레이(3041)가 비활성 상태인 경우 렌즈를 디스플레이(3041)와 겹치지 않는 위치로 이동시킬 수 있다. 또는, 렌즈 위치 조정부(313)는, 사용자가 자신의 시력에 적합한 영상을 감상할 수 있도록 렌즈의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들자면, 렌즈 위치 조정부(313)는 사용자 눈에 관한 굴절 검사를 하고, 이 검사 결과에 따라 렌즈의 위치를 조정할 수 있다. 또는, 렌즈 위치 조정부(313)는 사용자의 양안 사이 거리(Inter-Pupil Distance, IPD)를 측정하여 렌즈의 위치를 조정할 수도 있다.
적어도 하나의 광원(314)(예: BLU(Back Light Unit) 또는 LED(Light Emitting Diode)은, 주변 조도가 약하여 사용자가 디스플레이(3041)의 영상을 볼 수 없는 경우, 활성화되어 빛을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치(100)의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 머리 장착형 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치(100)의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 LCD(Liquid Crystal Display) 패널을 도시한다. LCD 패널(400)은 도시하지 않은 박막트랜지스터 기판, 컬러 필터 기판 및 액정 등을 포함할 수 있다.
박막트랜지스터 기판은 게이트 라인, 데이터 라인, 화소 전극 및 박막트랜지스터(TFT)(Thin Film Transistor)를 포함할 수 있다. 게이트 라인 (또는, 주사 신호 라인)은 화소 영역들(41) 사이에 배치되고, 주사 신호 또는 게이트 신호를 전달할 수 있다. 데이터 라인은 게이트 라인과 직교하고, 화소 영역들(41) 사이에 배치되며, 데이터 신호를 전달할 수 있다. 박막트랜지스터는 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 배치될 수 있다. 화소 전극은 화소 영역에 배치될 수 있다. 박막트랜지스터는 게이트 라인과 전기적으로 연결되는 게이트 전극과, 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 화소 전극과 전기적으로 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판은 색상을 구현하는 필터 패턴(예: 컬러 필터 패턴, 블랙 매트릭스 패턴) 및 공통 전극(예: ITO)을 포함할 수 있다. 컬러 필터 패턴(예: Red 컬러 필터 패턴, Green 필터 패턴, Blue 필터 패턴)은 화소 영역들(41)에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스 패턴(예: 검정색 패턴)은 컬터 필터 패턴과 분리되어 있을 수 있다. 공통 전극은 필터 패턴과 액정 사이에 배치될 수 있다.
액정은 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에 배치될 수 있다.
박막트랜지스터 기판의 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극 사이의 전기장은 액정의 분자들의 배열을 변경시키고, 외부 광원(예: 백라이트 유닛 또는 태양)으로부터의 빛은 액정 및 컬러 필터 패턴을 투과하며, 이에 따라 화소 영역(41)은 빛을 낼 수 있다. 도 4를 참조하면, LCD 패널은 다수의 화소(pixel) 영역들(41), 블랙 매트릭스 영역(42) 및 투명 영역(43)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, LCD 패널(400)은 다수의 화소(pixel) 영역들(41), 블랙 매트릭스 영역(42) 및 투명 영역(43)을 포함할 수 있다.
다수의 화소 영역들(41) 각각은 화상을 형성하는 최소의 단위일 수 있다. 다수의 화소 영역들(41)은, 도시된 바와 같이, 대체적으로 동일한 형상이고, 행 방향(예: X 축 방향)으로 또는 열 방향(예: Y 축 방향)으로 나란히 규칙적으로 배열될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 하나의 색을 표현하는 단위인 하나의 도트(dot)는 세 개의 화소 영역들(예: Red 화소 영역 411, Green 화소 영역 412 및 Blue 화소 영역 413)을 포함하는 화소 군(pixel group)을 이룰 수 있다. 여기서, 화소 군을 이루는 세 개의 화소 영역들(Red 화소 영역 411, Green 화소 영역 412 및 Blue 화소 영역 413) 각각은 상술한 컬러 필터 기판의 Red 컬러 필터 패턴, Green 컬러 필터 패턴 및 Blue 컬러 필터 패턴을 통과한 빛에 의하여 Red 색상의 빛, Green 색상의 빛 및 Blue 색상의 빛을 낼 수 있다. 화소 군(예: 세 개의 화소 영역들)은, 도시된 바와 같이 행 방향(예: X 축 방향)으로 또는 열 방향(예: Y 축 방향)으로 반복적으로 배열될 수 있다. 또는, 도시하지 않았지만, 화소 군은 세 개의 화소 영역들에 국한되지 않고 그 이상의 개수의 화소 영역들을 포함할 수도 있다.
블랙 매트릭스 영역(42)은 화소 영역들(41)과 분리되어 있고, 예를 들자면, 화소 영역들(41)에 배치되어 화소 영역들(41)을 구분할 수 있다. 블랙 매트릭스 영역(42)은 상술한 컬러 필터 기판의 블랙 매트릭스 패턴에 의하여 광을 차단할 수 있다. 상술한 박막트랜지스터 기판의 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막트랜지스터(TFT)는 블랙 매트릭스 영역(42)에 배치될 수 있다.
투명 영역(43)은 화소 영역들(41) 안(예: 가운데 부분)에 배치될 수 있다. LCD 패널(400)의 일면으로 향하는 빛은 투명 영역(43)을 통하여 LCD 패널(400)의 반대 쪽으로 투과될 수 있다. 예를 들자면, 사용자의 눈 앞에 LCD 패널(400)이 있더라고, 사용자는 투명 영역(43)을 통하여 앞쪽의 외부 사물을 볼 수 있다. 여기서, 상술한 박막트랜지스터 기판의 화소 전극에서 투명 영역(43)에 겹치는 부분은 생략될 수 있다. 또한, 상술한 컬러 필터 기판의 필터 패턴에서 투명 영역(43)에 겹치는 부분은 생략되거나 또는 투명하게 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널을 도시한다. 도시하지 않았지만, OLED 패널(500)은 화면 상에 배열되는 다수의 OLED 발광 소자들의 배열을 포함하고 있고, OLED 발광 소자 각각은 화소를 형성할 수 있다. OLED 발광 소자는 캐소드(Cathode) 전극과 애노드(Anode) 전극 사이에 유기 발광 물질을 증착시킨 구조로 이루어져 있다. 전류는 두 전극들 사이의 유기 발광 물질에 흐르게 되고, 유기 발광 물질은 전계 발광 현상을 이용하여 빛을 낼 수 있다.
OLED 패널(500)은 3색(Red, Green, Blue) 독립화소방식, 색변환 방식(CCM), 컬러 필터 방식 등을 이용하여 컬러를 구현할 수 있다. 예를 들자면, OLED 패널(500)은 세 가지 색상(Red, Green, Blue)을 가지는 OLED 발광 소자들의 조합으로 도트(하나의 색을 표현하는 단위)를 표현할 수 있다.
OLED 패널(500)은 PMOLED(Passive Matrix Organic Light Emitting Diodes) 패널 또는 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 패널 중 하나일 수 있다. 예를 들자면, AMOLED 패널(500)은 AMOLED 발광 소자마다 박막트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 내장하여 각 AMOLED 발광 소자의 발광 여부를 개별적으로 제어할 수 있다. 여기서, 박막트랜지스터에 순방향의 전압을 가하면, 일정 문턱 전압 이상에서 전류는 유기 발광 물질로 흐르고, 유기 발광 물질은 빛을 내게 될 수 있다. 여기서, 유기 발광 물질로 흐르는 전류가 많을 수록 유기 발광 물질은 더 밝은 빛을 낼 수 있다. 반대로, 박막트랜지스터에 역박향 전압을 가하면, 전류는 유기 발광 물질로 거의 흐르지 않고, 유기 발광 물질은 빛을 낼 수 없다.
도 5를 참조하면, OLED 패널(500)은 다수의 화소(pixel) 영역들(51), 블랙 매트릭스 영역(52) 및 다수의 관통 홀(53)을 포함할 수 있다.
다수의 화소 영역들(51) 각각은 화상을 형성하는 최소의 단위일 수 있다. 다수의 화소 영역들(51)은, 도시된 바와 같이, 대체적으로 동일한 형상이고, 행 방향(예: X 축 방향)으로 또는 열 방향(예: Y 축 방향)으로 나란히 규칙적으로 배열될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 하나의 색을 표현하는 단위인 하나의 도트(dot)는 세 개의 색상(Red, Green, Blue)의 빛을 낼 수 있는 화소 영역들(예: Red 화소 영역 511, Green 화소 영역 512 및 Blue 화소 영역 513)을 포함하는 화소 군(pixel group)을 이룰 수 있다. 화소 군 (예: 세 개의 화소 영역들)은, 도시된 바와 같이 행 방향(예: X 축 방향)으로 또는 열 방향(예: Y 축 방향)으로 반복적으로 배열될 수 있다. 또한, 화소 군은 세 개의 화소 영역들에 국한되지 않고 그 이상의 개수의 화소 영역들을 포함할 수도 있다. 상술한 유기 발광 물질은 화소 영역들(51)에 배치될 수 있다.
블랙 매트릭스 영역(52)(예: 검정색 영역)은 화소 영역들(51)과 분리되어 있고, 화소 영역들(51)을 구분할 수 있다. 예를 들자면, 블랙 매트릭스 영역(52)은 컬러 필터의 블랙 매트릭스를 포함하거나 또는, AMOLED 발광 소자들 사이를 분리하는 세퍼레이터(separator)를 포함할 수도 있다. 상술한 박막트랜지스터 및 이와 관련하는 회로의 적어도 일부는 블랙 매트릭스 영역(52)에 배치될 수 있다.
다수의 관통 홀들(53)은 블랙 매트릭스 영역(42)에 형성되고, 화소 영역들(51) 사이를 구분할 수 있다. 예를 들자면, 다수의 관통 홀들(53)은 열 방향으로 거리를 두고 배열되는 두 화소 군들 사이에 배치될 수 있다. 또는, 두 화소 군들 사이의 거리는 PPI(Pixel Per Inch)로 결정될 수 있다. 다수의 관통 홀들(53)은 회로(예: 박막트랜지스터 등)가 없는 부분에 형성될 수 있다.
OLED 패널(500)의 일면으로 향하는 빛은 다수의 관통 홀들(53)을 통과하여 OLED 패널(500)의 반대 쪽으로 직진할 수 있다. 예를 들자면, 사용자의 눈 앞에 OLED 패널(500)이 있더라고, 사용자는 다수의 관통 홀들(53)을 통하여 앞쪽의 외부 사물을 볼 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치를 통해 실제 외부 사물이 투시되는 디스플레이를 도시한다.
예를 들어, 사용자(600)는 머리 장착형 장치(100)를 착용하고도, 머리 장착형 장치(100) 앞쪽의 실제 외부 사물(601)을 볼 수가 있다. 상술한 바와 같이, 머리 장착형 장치(100)의 디스플레이(예: LCD 패널 400 또는 AMOLED 패널 500)는 투과부(예: 도 4의 다수의 투명 영역 43 또는 도 5의 다수의 관통 홀 53)를 가지고 있기 때문에, 빛을 투과시킬 수 있는 특성(예: 광 투과율 10 ~ 20 %)을 가질 수 있다. 다시 말해, 비활성화 상태의 디스플레이(400 또는 500)는 외부 광(602)을 투과시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 통상의 선글라스(sunglass)를 착용하고 사물(601)을 보는 것과 같은 광 투과 효과를 느낄 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치에 영상 정보를 표시하는 디스플레이를 도시한다.
도 7을 참조하면, 머리 장착형 장치(100)의 디스플레이(700)(예: LCD 패널 400 또는 OLED 패널 500)는 영상을 표시할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 영상은 디스플레이(700)의 표시 영역에서 일부 영역(701)에 표시될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 외부 광(예: 태양 광 또는 전등 빛 등)에 의하여 디스플레이(700)의 영상은 사용자의 눈에 보일 수 있다. 또는, 외부 광이 부족하여 디스플레이(700)의 영상이 사용자의 눈에 보이기 힘들다는 판단이 있는 경우, 머리 장착형 장치(100)는 광원(도 3의 314)을 활성화할 수 있다. 또는, 영상이 사용자에게 부각되어 제공되도록, 영상을 표시하지 않는 영역(702)은 회색, 검정색 등을 표시하여 암막 효과를 기대할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 8을 참조하면, 801 과정에서, 제어부(예: 마이크로 컨트롤러 유닛, 또는 프로세서)(301)는 디스플레이 오프 모드를 위한 요청을 감지할 수 있다. 예를 들자면, 디스플레이 오프 모드를 위한 요청은 입력 장치(303)를 통한 사용자 입력(user input)(예: 특정 버튼 누름, 터치 입력 또는 제스처 입력 등)을 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이 오프 모드를 위한 요청은 미리 설정된 동작(예: 슬립 모드(sleep mode) 또는 절전 모드 등)의 실행을 포함할 수도 있다.
그 다음 803 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이(예: LCD 패널 400 또는 OLED 패널 500)를 비활성화할 수 있다. 예를 들자면, 제어부(301)는 DDI(3042)의 제어를 통하여 디스플레이(400 또는 500)를 비활성화할 수 있다.
그 다음 805 과정에서, 제어부(301)는 광원(314)을 비활성화할 수 있다.
여기서, 사용자는 디스플레이(400 또는 500)의 투과부(예: 도 4의 투명 영역 43 또는 도 5의 관통 홀 53)를 통하여 머리 장착형 장치(100)의 앞쪽의 사물을 볼 수 있다.
또는, 도시하지 않았지만, 제어부(301)는 조도 센서(3077)를 비활성화할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 9를 참조하면, 901 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이 온 모드를 위한 요청을 감지할 수 있다. 예를 들자면, 디스플레이 온 모드를 위한 요청은 입력 장치(303)를 통한 사용자 입력(예: 특정 버튼 누름, 터치 입력 또는 제스처 입력 등)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 사용자가 머리 장착형 장치(100) 앞쪽에서 손을 미리 설정된 방식으로 움직이는 경우, 디스플레이 온 모드를 위한 요청이 발생할 수 있다. 또는, 사용자가 눈을 기준 시간(threshold time) 안에 정해진 수만큼 깜박이는 것과 같은 눈 움직임을 유발하는 경우, 디스플레이 온 모드를 위한 요청이 발생할 수도 있다. 또는, 알람 또는 경고 메시지 등에 의하여 디스플레이 온 모드를 위한 요청이 발생할 수도 있다. 또는, 메시지 수신, 호 수신 등에 의하여 디스플레이 온 모드를 위한 요청이 발생할 수도 있다. 이 밖에 다양한 상황을 근거로 하는 실시 예들이 가능할 것이다.
그 다음 903 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이(예: LCD 패널 400)를 활성화할 수 있다.
그 다음, 905 과정에서, 제어부(301)는 조도 센서(3077)를 활성화할 수 있다.
그 다음 907 과정에서, 제어부(301)는 조도 센서(3077)로부터 주변의 조도를 획득할 수 있다. 또는, 도시하지 않았으나, 제어부(301)는 머리 장착형 장치(100)와 통신 가능한 외부의 머리 장착형 장치(예: 스마트 폰 또는 서버 등) 로부터 조도를 얻을 수도 있다. 여기서, 조도는 디스플레이(400)의 표면에 비치는 빛의 양 또는 광속을 가리키며, 방향에 따라 조도는 달라질 수 있다. 또는, 디스플레이(400)의 영상이 사용자의 눈에 보여질 수 있는지 여부에 관하여 영향을 주는 다양한 특성들이 상술한 조도를 대신하여 이용될 수 있다.
그 다음 909 과정에서, 제어부(301)는 조도가 기준 값(threshold)(예: 300 lux) 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
조도가 기준 값 이상인 경우, 911 과정에서, 제어부(301)는 광원(314)을 비활성화할 수 있다. 여기서, 외부 광원(예: 태양 또는 전등 등)으로부터의 빛만으로도, 사용자는 디스플레이(400)의 영상을 충분히 볼 수 있을 것이다.
또는, 조도가 기준 값 미만인 경우, 913 과정에서, 제어부(301)는 광원(314)을 활성화하고, 광원(314)의 밝기를 조도에 따라 조절할 수 있다. 여기서, 사용자가 디스플레이(400)의 영상을 볼 수 없을 정도로 주변이 어둡더라도, 사용자는 광원(314)의 조절된 빛을 이용하여 디스플레이(400 또는 500)의 영상을 볼 수 있을 것이다. 또한, 광원(314)의 밝기 조절은 전력 소모를 줄이는 것을 도울 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 10을 참조하면, 1001 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이 오프 모드를 위한 요청을 감지할 수 있다.
그 다음 1003 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이(예: LCD 패널 400 또는 OLED 패널 500)을 비활성화할 수 있다.
그 다음 1005 과정에서, 제어부(301)는 렌즈가 디스플레이(400 또는 500)에 겹치지 않는 위치에 배치되도록 렌즈 위치 조정 모듈(313)을 제어할 수 있다. 여기서, 렌즈는 사용자의 눈과 디스플레이(400 또는 500) 사이에 위치하지 않을 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 11을 참조하면, 1101 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이 온 모드를 위한 요청을 감지할 수 있다.
그 다음 1103 과정에서, 제어부(301)는 디스플레이(예: LCD 패널 400 또는 OLED 패널 500)를 활성화할 수 있다.
그 다음 1105 과정에서, 제어부(301)는 렌즈가 디스플레이(400 또는 500)에 겹치는 위치에 배치되도록 렌즈 위치 조정 모듈(313)을 제어할 수 있다.
그 다음 1107 과정에서, 제어부(301)는 사용자 눈에 적합한 초점 거리를 가질 수 있도록 렌즈의 위치 조정(repositioning)(예: 이동)을 위하여 렌즈 위치 조정 모듈(313)을 제어할 수 있다. 예를 들자면, 렌즈 위치 조정 모듈(313)은 사용자의 눈에 관한 굴절을 검사하고, 이에 따른 결과에 따라 렌즈의 위치를 조절할 수 있다. 여기서, 렌즈 위치 조정 모듈(313)은 센서 모듈(307)의 생체 센서(3076)를 이용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 동작 절차의 순서도를 도시한다.
도 12를 참조하면, 1201 과정에서, 제어부(301)는 시선 추적 표시 모드를 위한 요청이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 시선 추적 표시 모드를 위한 요청은 입력 장치(303)를 통한 사용자 입력(예: 특정 버튼 누름, 터치 입력 또는 제스처 입력 등)을 포함할 수 있다.
시선 추적 표시 모드를 위한 요청이 감지되는 경우, 1203 과정에서, 제어부(301)는 시선 추적 모듈(도 3의 시선 추척부 312)을 활성화할 수 있다.
그 다음 1205 과정에서, 제어부(301)는 시선 추적 모듈(312)로부터 사용자의 눈에 관한 시선 추적 정보를 획득할 수 있다.
그 다음 1207 과정에서, 컨트롤로(301)는 디스플레이(예: LCD 패널 400 또는 OLED 500)의 표시 영역에서 시선 추적 정보에 대응하는 특정 영역을 통하여 컨텐츠를 표시할 수 있다 (도 7 참조). 예를 들자면, 사용자 시선에 따라 컨텐츠를 표시하는 영역은 리포지셔닝(repositioning)되고, 컨텐츠는 사용자의 시선에 포착될 수 있다.
시선 추적 표시 모드를 위한 요청이 감지되지 않는 경우, 1209 과정에서 제어부(301)는 시선 추적 모듈을 비 활성화하고, 1211 과정에서 디스플레이의 표시 영역에서 자정된 영역을 통하여 컨텐츠를 표시하도록 지원할 수 있다.
도 13 및 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 액추에이터(actuator)를 도시한다. 액추에이터(1300)는 상술한 렌즈 위치 조정 모듈(313)을 포함할 수 있다. 액추에이터(1300)는 고정 바디(1310) 및 가동 바디(1320)를 포함할 수 있다.
고정 바디(1310)는 대체적으로 플레이트 형상이고, 상면(1310-S1), 하면(1310-S2), 제 1 관통 홀(1310-1H) 및 제 2 관통 홀(1310-2H)을 포함할 수 있다.
상면(1310-S1)은 가이드 홈(1311), 제 1 턱(1312) 및 제 2 턱(1313)을 포함할 수 있다. 가이드 홈(1311)은 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)가 배치되는 부분으로, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 가이드 홈(1311) 내에서 움직일 수 있다. 제 1 턱(1312)은 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)가 반시계 방향(1CCW)으로 더 이상 회전하지 못하도록 하는 차단 벽일 수 있다. 여기서, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 제 1 턱(1312)에 맞닿게 되어 더 이상 회전될 수 없고, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 완전히 닫힌 상태가 될 수 있다. 제 2 턱(1313)은 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)가 시계 방향(1CW)으로 더 이상 회전하지 못하도록 하는 돌기일 수 있다. 여기서, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 제 2 턱(1313)에 맞닿게 되어 어 이상 회전될 수 없고, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 완전히 열린 상태가 될 수 있다.
하면(1310-S2)은 가동 바디(1320)의 설치 판(1320-1)이 설치될 수 있는 형상(예: 홈)을 포함할 수 있다.
제 1 관통 홀(1310-1H)은 고정 바디(1310)의 상면(1310-S1)과 하면(1310-S2) 사이를 관통할 수 있다. 제 1 관통 홀(1310-1H)은 가동 바디(1320)의 회전 장치(1320-3)가 배치되는 부분일 수 있다.
제 2 관통 홀(1310-2H)은 고정 바디(1310)의 상면(1310-S1)과 하면(1310-S2) 사이를 관통할 수 있다. 제 2 관통 홀(1310-2H)을 통하여 도시하지 않은 디스플레이(예: LCD 패널 400 또는 OLED 패널 500)가 보일 수 있다.
가동 바디(1320)는 설치 판(1320-1), 블레이드(1320-2) 및 회전 장치(1320-3)을 포함할 수 있다.
설치 판(1320-1)은 고정 바디(1310)의 하면(1310-S2)에 결합될 수 있다. 설치 판(1320-1)은 환형일 수 있다.
블레이드(1320-2)는 회전 장치(1320-3)에 연결되고, 고정 바디(1310)의 가이드 홈(1311) 상에서 회전 장치(1320-3)에 의하여 회동될 수 있다. 블레이드(1320-2)는 렌즈 설치부(1321) 및 샤프트 연결부(1323)를 포함할 수 있다. 렌즈 설치부(1321)는 관통 홀에 배치된 렌즈(1322)를 포함할 수 있다. 샤프트 연결부(1323)는 렌즈 설치부(1321)로부터 연장되고, 회전 장치(1320-3)의 샤프트(1327)가 끼워질 수 있는 관통 홈(1324)를 포함할 수 있다.
회전 장치(1320-3)는 설치 판(1320-1)에 설치되고, 고정 바디(1310)의 제 1 관통 홀(1310-1H)에 배치될 수 있다. 회전 장치(1320-3)는 마그네틱 설치부(1326), 샤프트(shaft)(1327) 및 전자기 발생부(1328)를 포함할 수 있다. 마그네틱 설치부(1326)는 N 극 및 S 극을 포함하고, 전자기 발생부(1328)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 샤프트(1327)는 마그네틱 설치부(1326)의 일측으로부터 수직(Z 축 방향)으로 연장된 원기둥 형상일 수 있다. 샤프트(1327)는 블레이드(1320-2)의 관통 홈(1324)에 끼워질 수 있다. 전자기 발생부(1328)는 전자기 코일을 포함하고, 전자기 코일은 전류에 의하여 전자기력을 발생시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)가 완전히 닫힌 경우, 블레이드(1320-2)의 렌즈(1322)는 고정 바디(1310)의 제 2 관통 홀(1310-2H)과 겹칠 수 있다. 여기서, 가동 바디(1320)의 회전 장치(1320-3)의 전가기 유도부(1328)에 순 방향 전류가 인가되는 경우, 전자기력이 발생하고, 마그네틱 설치부(1326)는 자석과 전자기력 사이의 작용에 의하여 시계 방향(2CW)으로 회전될 수 있다. 여기서, 가동 바디(1320)의 회전 장치(1320-3)의 샤프트(1327) 또한 시계 방향(2CW)으로 회전되고, 이에 의하여 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 관통 홈(1324)와 샤프트(1327) 사이의 연결 관계에 의하여 회전되어 완전히 열릴 수 있다(도 14의 위의 도면 참조).
도 14를 참조하면, 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)가 완전히 열린 경우, 블레이드(1320-2)의 렌즈(1322)는 고정 바디(1310)의 제 2 관통 홀(1310-2H)과 겹치지 않을 수 있다. 여기서, 가동 바디(1320)의 회전 장치(1320-3)의 전가기 유도부(1328)에 역방향 전류가 인가되는 경우, 전자기력이 발생하고, 마그네틱 설치부(1326)는 자석과 전자기력 사이의 작용에 의하여 반시계 방향(2CCW)으로 회전될 수 있다. 여기서, 가동 바디(1320)의 회전 장치(1320-3)의 샤프트(1327) 또한 반시계 방향(2CCW)으로 회전되고, 이에 의하여 가동 바디(1320)의 블레이드(1320-2)는 관통 홈(1324)와 샤프트(1327) 사이의 연결 관계에 의하여 회전되어 완전히 닫힐 수 있다(도 13의 위의 도면 참조).
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 머리 장착형 장치의 액추에이터를 제어하기 위한 개략적인 회로를 도시한다.
도 15를 참조하면, 액추에이터(1300) 및 네 개의 스위치들(S1, S2, S3, S4)를 이용하는 브릿지 회로(bridge circuit) 구현될 수 있다. 예를 들자면, 제 1 스위치(S1) 및 제 4 스위치(S4)를 닫고, 제 2 스위치(S2) 및 제 3 스위치(S3)를 개방하는 경우, 액추에이터(1300)에 흐르는 전류는 제 1 방향(F1)으로 흐를 수 있다. 또는, 제 2 스위치(S2) 및 제 3 스위치(S3)를 닫고, 제 1 스위치(S1) 및 제 4 스위치(S4)를 개방하는 경우, 액추에이터(1300)에 흐르는 전류는 제 2 방향(F2)(제 1 방향 F1의 반대)으로 흐를 수 있다.
상술한 다수의 스위치들(S1, S2, S3, S4)의 제어는 제어부(예: 도 3의 MCU)에 의하여 수행될 수 있다. 여기서, 다수의 스위치들(S1, S2, S3, S4)의 제어는 GPIO(General Purpose Input/Ouput), I2C(Inter)Integrated Circuit), SPI(Serial Peripheral Interface), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 등의 통신 방식을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(Head Mounted Device)(100)는, 사용자의 눈 앞에 배치되는 광 투과율을 가지는 디스플레이(예: 패널 3041)와, 디스플레이(3041)를 구동하기 위한 DDI(Display Driver IC)(3042) 및 DDI(3041)를 제어하기 위한 컨트롤러(301)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 사용자의 눈과 디스플레이(3041) 사이에 배치 가능한 렌즈(lens)(예: 렌즈 조립체 130의 렌즈)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 컨트롤러(310)의 제어 하에 렌즈의 위치를 조정하기 위한 렌즈 위치 조정 모듈(313)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈 위치 조정 모듈(313), 디스플레이(3041)이 활성화된 경우, 렌즈를 디스플레이(3041)와 겹치게 배치하고, 디스플레이(3041)이 비활성화된 경우, 렌즈를 디스플레이(3041)와 겹치지 않게 배치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈 위치 조정 모듈은, 사용자가 디스플레이(3041)를 직시할 수 있는 관통 홀(1310-2H)을 가지는 고정 바디(1310)와, 렌즈(1322)를 탑재하고 고정 바디(1310) 상에서 회전하는 방식으로 렌즈(1322)를 고정 바디(1310)의 관통 홀(1310-2H)에 겹치거나 또는 겹치지 않게 배치 가능한 가동 바디(1320), 및 가동 바디(1320)를 회전 가능하게 하는 회전 장치(1310-3)를 포함할 수 있다. 여기서, 회전 장치(1310-3)는 가동 바디(1320)의 일측에 연결된 마그네틱 설치부(1326)를 전류에 의하여 발생시킨 전자기로 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈 위치 조정 모듈(313)은, 디스플레이(3041)와 렌즈 사이의 거리를 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈 위치 조정 모듈(313)은, 사용자의 눈에 적합한 초점 거리를 형성하도록 자동으로 렌즈의 위치를 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 사용자의 눈의 시선을 추적하기 위한 시선 추적 모듈(312)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(301)는, 디스플레이(3041)의 표시 영역에서 시선 추적 모듈(312)로부터 얻은 시선 추적 정보에 대응하는 특정 영역을 통하여 컨텐츠가 표시되도록 DDI(3042)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 컨트롤러(301)에 의하여 제어되는 광원(light source)(314)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 조도를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서(3079)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 컨트롤러(301)는 적어도 하나의 센서(3079)로부터 얻은 조도를 근간으로 광원(314)을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(301)는, 적어도 하나의 센서(3079)로부터 얻은 조도가 기준 값 이하인 경우, 광원(314)을 활성화하고 조도에 따라 광원(314)의 밝기를 조절할 수 있다. 또는, 컨트롤러(301)는 적어도 하나의 센서(3079)로부터 얻은 조도가 기준 값보다 큰 경우, 광원(314)을 비활성화할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(3041)는 다수의 화소들 사이에 배치되는 다수의 광 투과 영역들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(3041)의 광 투과 영역들은 관통 홀(53)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(3041)는 LCD(Liquid Crystal Display)(400) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes)(500)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)는 다른 전자 장치(예: 스마트 폰 1600)와 유선 또는 무선 통신하기 위한 통신 모듈(302)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)의 동작 방법은, 디스플레이 온 모드를 위한 요청에 반응하여 광 투과율을 가지는 디스플레이(3041)를 활성화하는 과정(1101)과, 디스플레이(3041)의 활성화에 반응하여 렌즈를 디스플레이(3041)에 겹치는 위치에 배치하는 과정(1105)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 머리 장차형 장치(100)의 동작 방법은, 디스플레이 오프 모드를 위한 요청에 반응하여 디스플레이(3041)를 비활성화하는 과정(1001)과, 디스플레이(3041)의 비활성화에 반응하여 렌즈를 디스플레이(3041)에 겹치지 않는 위치에 배치하는 과정(1005)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)의 동작 방법은, 디스플레이(3041)의 활성화에 반응하여 조도를 얻는 과정(907)(예: 조도 센서(3079)로부터 조도를 획득)과, 조도를 근간으로 디스플레이(3041) 주변에 배치되는 광원(314)을 활성화(913) 또는 비활성화(911)하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 머리 장착형 장치(100)의 동작 방법은, 시선 추적 표시 모드의 요청에 반응하여 사용자의 시선 추적 정보를 얻는 과정(1205)(예: 시선 추적 모듈 312로부터 사용자의 시선 추적 정보를 획득)과, 시선 추적 정보를 근간으로 디스플레이(3041)의 표시 영역에서 특정 영역을 통하여 컨텐츠를 표시하는 과정(1207)을 더 포함할 수 있다.
머리 장착형 장치(100)와 통신 가능한 외부 전자 장치(external electronic device)는, 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 상대 전자 장치는 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.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 외부 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 상대 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상대 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 외부 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상대 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상대 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상대 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 실시 예에 따른 상대 전자 장치에 대해서 살펴본다. 일 실시 예에서 이용되는 사용자라는 용어는 상대 전자 장치를 사용하는 사람 또는 상대 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 머리 장착형 장치(100)와 통신 가능한 스마트 폰의 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예들에 따른 스마트 폰의 블록도를 도시한다. 스마트 폰(1600)는, 예를 들면, 도 16에 도시된 스마트 폰(1600)의 전체 또는 일부를 구성할 수 있다. 도 16을 참조하면, 스마트 폰(1600)은 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: application processor)(1610), 통신 모듈(1620), SIM(subscriber identification module) 카드(1624), 메모리(1630), 센서 모듈(1640), 입력 장치(1650), 디스플레이(1660), 인터페이스(1670), 오디오 모듈(1680), 카메라 모듈(1691), 전력관리 모듈(1695), 배터리(1696), 인디케이터(1697) 및 모터(1699)를 포함할 수 있다.
AP(1610)는 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 AP(1610)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 멀티미디어 데이터를 포함한 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. AP(1610)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, AP(1610)는 GPU(graphic processing unit, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
통신 모듈(1620)은 스마트 폰(1600)과 네트워크를 통해 연결된 다른 전자 장치 간의 통신에서 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1620)은 셀룰러 모듈(1621), Wifi 모듈 (1623), BT 모듈 (1625), GPS 모듈(1627), NFC 모듈(1628) 및 RF(radio frequency) 모듈(1629)를 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈(1621)은 통신망(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등)을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 또한, 셀룰러 모듈(1621)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드 1624)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 스마트 폰의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1621)은 AP(1610)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈(1621)은 멀티 미디어 제어 기능의 적어도 일부를 수행할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1621)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다. 또한, 셀룰러 모듈(1621)은, 예를 들면, SoC로 구현될 수 있다. 도 16에서는 셀룰러 모듈(1621)(예: 커뮤니케이션 프로세서), 메모리(1630) 또는 전력관리 모듈(1695) 등의 구성요소들이 AP(1610)와 별개의 구성요소로 도시되어 있으나, 한 실시 예에 따르면, AP(1610)가 전술한 구성요소들의 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 1621)를 포함하도록 구현될 수 있다.
한 실시 예에 따르면, AP(1610) 또는 셀룰러 모듈(1621)(예: 커뮤니케이션 프로세서)은 각각에 연결된 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리할 수 있다. 또한, AP(1610) 또는 셀룰러 모듈(1621)은 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신하거나 다른 구성요소 중 적어도 하나에 의해 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
Wifi 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 도 16에서는 셀룰러 모듈(1621), Wifi 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628)이 각각 별개의 블록으로 도시되었으나, 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1621), Wifi 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈(1621), Wifi 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628) 각각에 대응하는 프로세서들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 1621에 대응하는 커뮤니케이션 프로세서 및 Wifi 모듈 1623에 대응하는 Wifi 프로세서)는 하나의 SoC로 구현될 수 있다.
RF 모듈(1629)은 데이터의 송수신, 예를 들면, RF 신호의 송수신을 할 수 있다. RF 모듈(1629)는, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(low noise amplifier) 등을 포함할 수 있다. 또한, RF 모듈(1629)는 무선 통신에서 자유 공간상의 전자파를 송수신하기 위한 부품, 예를 들면, 도체 또는 도선 등을 더 포함할 수 있다. 도 16에서는 셀룰러 모듈(1621), Wifi 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 및 NFC 모듈(1628)이 하나의 RF 모듈(1629)을 서로 공유하는 것으로 도시되어 있으나, 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1621), Wifi 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호의 송수신을 수행할 수 있다.
SIM 카드(1624)는 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드일 수 있으며, 스마트 폰의 특정 위치에 형성된 슬롯에 삽입될 수 있다. SIM 카드(1624)는 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(1630)는 내장 메모리(1632) 또는 외장 메모리(1634)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1632)는, 예를 들면, 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.
한 실시 예에 따르면, 내장 메모리(1632)는 Solid State Drive(SSD)일 수 있다. 외장 메모리(1634)는 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 메모리(1634)는 다양한 인터페이스를 통하여 스마트 폰(1600)과 기능적으로 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스마트 폰(1600)는 하드 드라이브와 같은 저장 장치(또는 저장 매체)를 더 포함할 수 있다.
센서 모듈(1640)은 물리량을 계측하거나 스마트 폰(1600)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1640)은, 예를 들면, 제스처 센서(1640A), 자이로 센서(1640B), 기압 센서(1640C), 마그네틱 센서(1640D), 가속도 센서(1640E), 그립 센서(1640F), 근접 센서(1640G), color 센서(1640H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(1640I), 온/습도 센서(1640J), 조도 센서(1640K) 또는 UV(ultra violet) 센서(1640M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1640)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor, 미도시), EMG 센서(electromyography sensor, 미도시), EEG 센서(electroencephalogram sensor, 미도시), ECG 센서(electrocardiogram sensor, 미도시), IR(infra red) 센서(미도시), 홍채 센서(미도시) 또는 지문 센서(미도시) 등을 포함할 수 있다. 센서 모듈(1640)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
입력 장치(1650)는 터치 패널(touch panel)(1652), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(1654), 키(key)(1656) 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1658)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1652)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 또한, 터치 패널(1652)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 터치 패널(1652)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 터치 패널(1652)은 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서(1654)는, 예를 들면, 사용자의 터치 입력을 받는 것과 동일 또는 유사한 방법 또는 별도의 인식용 시트(sheet)를 이용하여 구현될 수 있다. 키(1656)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1658)는 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 스마트 폰(1600)에서 마이크로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있는 장치로서, 무선 인식이 가능하다. 한 실시 예에 따르면, 스마트 폰(1600)는 통신 모듈(1620)를 이용하여 이와 연결된 외부 장치(예: 컴퓨터 또는 서버)로부터 사용자 입력을 수신할 수도 있다.
디스플레이(1660)는 패널(1662), 홀로그램 장치(1664) 또는 프로젝터(1666)을 포함할 수 있다. 패널(1662)은, 예를 들면, LCD(liquid-crystal display) 또는 AM-OLED(active-matrix organic light-emitting diode) 등일 수 있다. 패널(1662)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent) 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(1662)은 터치 패널(1652)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(1664)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1666)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 스마트 폰(1600)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(1660)는 패널(1662), 홀로그램 장치(1664), 또는 프로젝터(1666)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스(1670)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(1672), USB(universal serial bus)(1674), 광 인터페이스(optical interface)(1676) 또는 D-sub(D-subminiature)(1678)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1670)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure Digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1680)은 소리(sound)와 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1680)은, 예를 들면, 스피커(1682), 리시버(1684), 이어폰(1686) 또는 마이크(1688) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(1691)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 상면 센서 또는 하면 센서), 렌즈(미도시), ISP(image signal processor, 미도시) 또는 플래쉬 (flash, 미도시)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1695)은 스마트 폰(1600)의 전력을 관리할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 전력 관리 모듈(1695)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit) 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다.
PMIC는, 예를 들면, 집적회로 또는 SoC 반도체 내에 탑재될 수 있다. 충전 방식은 유선과 무선으로 구분될 수 있다. 충전 IC는 배터리를 충전시킬 수 있으며, 충전기로부터의 과전압 또는 과전류 유입을 방지할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 충전 IC는 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식 중 적어도 하나를 위한 충전 IC를 포함할 수 있다. 무선 충전 방식으로는, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등이 있으며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로 또는 정류기 등의 회로가 추가될 수 있다.
배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1696)의 잔량, 충전 중 전압, 전류 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1696)는 전기를 저장 또는 생성할 수 있고, 그 저장 또는 생성된 전기를 이용하여 스마트 폰(1600)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(1696)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(1697)는 스마트 폰(1600) 혹은 그 일부(예: AP 1610)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1699)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 스마트 폰(1600)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting) 또는 미디어플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(Implemented) 수 있다. 소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(Device) 내의 하나 이상의 프로세서(예: 제어부 301)에 의해 실행 가능하도록 구성된다(Configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 다양한 실시 예의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(Instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (Random Access Memory), 플래시(Flash) 메모리를 포함하는 비휘발성(Non-Volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(Magnetic Disc Storage Device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), DVD(Digital Video Disk) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(Magnetic Cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(Access)할 수 있는 부착 가능한(Attachable) 저장 장치(Storage Device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명의 다양한 실시 예가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 일 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 일 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 일 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편 본 발명의 다양한 실시 예의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 머리 장착형 장치 301 : 제어부
302 : 통신부 303 : 입력부
304 : 디스플레이 장치 305 : 배터리
306 : 전원 장치 307 : 센서부
308 : 메모리 309 : 카메라부
311 : 오디오부 312 : 시선 추적부
313 : 렌즈 위치 조정부 314 : 광원

Claims (20)

  1. 사용자의 눈 앞에 배치되고 광 투과율을 가지는 디스플레이;
    상기 디스플레이를 구동하기 위한 DDI(Display Driver IC); 및
    상기 DDI를 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치(Head Mounted Device).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자의 눈과 상기 디스플레이 사이에 배치 가능한 렌즈(lens)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 제어 하에 상기 렌즈의 위치를 조정하기 위한 렌즈 위치 조정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 렌즈 위치 조정 모듈은,
    상기 디스플레이가 활성화된 경우, 상기 렌즈를 상기 디스플레이와 겹치게 배치하고,
    상기 디스플레이가 비활성화된 경우, 상기 렌즈를 상기 디스플레이와 겹치지 않게 배치하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 렌즈 위치 조정 모듈은,
    상기 사용자가 상기 디스플레이 패널을 직시할 수 있는 관통 홀을 가지는 고정 바디;
    상기 렌즈를 탑재하고, 상기 고정 바디 상에서 회전하는 방식으로 상기 렌즈를 상기 고정 바디의 관통 홀에 겹치거나 또는 겹치지 않게 배치 가능한 가동 바디; 및
    상기 가동 바디를 회전 가능하게 하는 회전 장치를 포함하되,
    상기 회전 장치는,
    상기 가동 바디의 일측에 연결된 마그네틱 설치부를 전류에 의하여 발생시킨 전자기로 회전시키는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 렌즈 위치 조정 모듈은,
    상기 디스플레이와 상기 렌즈 사이의 거리를 조정하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 렌즈 위치 조정 모듈은,
    상기 사용자의 눈에 적합한 초점 거리를 형성하도록 자동으로 상기 렌즈의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자의 눈의 시선을 추적하기 위한 시선 추적 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 디스플레이의 표시 영역에서 상기 시선 추적 모듈로부터 얻은 시선 추적 정보에 대응하는 특정 영역을 통하여 컨텐츠가 표시되도록 상기 DDI를 제어하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러에 의하여 제어되는 광원(light source)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    조도를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서로부터 얻은 상기 조도를 근간으로 상기 광원을 제어하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 센서로부터 얻은 상기 조도가 기준 값 이하인 경우, 상기 광원을 활성화하고 상기 조도에 따라 상기 광원의 밝기를 조절하고,
    상기 적어도 하나의 센서로부터 얻은 상기 조도가 기준 값보다 큰 경우, 상기 광원을 비활성화하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이는,
    다수의 화소들 사이에 배치되는 다수의 광 투과 영역들을 구성하여, 상기 광 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광 투과 영역들은,
    관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이는,
    LCD(Liquid Crystal Display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes)을 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    다른 전자 장치와 유선 또는 무선 통신하기 위한 통신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치.
  17. 디스플레이 온 모드를 위한 요청에 반응하여 광 투과율을 가지는 디스플레이를 활성화하는 과정; 및
    상기 디스플레이의 활성화에 반응하여 렌즈를 상기 디스플레이에 겹치는 위치에 배치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치의 동작 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    디스플레이 오프 모드를 위한 요청에 반응하여 상기 디스플레이를 비활성화하는 과정; 및
    상기 디스플레이의 비활성화에 반응하여 상기 렌즈를 상기 디스플레이에 겹치지 않는 위치에 배치하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치의 동작 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 디스플레이의 활성화에 반응하여 조도를 얻는 과정; 및
    상기 조도를 근간으로 상기 디스플레이 주변에 배치되는 광원을 활성화 또는 비활성화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치의 동작 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    사용자의 시선 추적 정보를 얻는 과정; 및
    상기 시선 추적 정보를 근간으로 상기 디스플레이의 표시 영역에서 특정 영역을 통하여 컨텐츠를 표시하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머리 장착형 장치의 동작 방법.
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