KR20170062876A - 헤드 마운트 장치 및 이에 탈부착 가능한 장치 - Google Patents

헤드 마운트 장치 및 이에 탈부착 가능한 장치 Download PDF

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KR20170062876A
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손동일
조치현
최종철
허창룡
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Abstract

헤드 마운트 시스템용 키트(a kit for a head mounted system)에 있어서, 사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치(head-mounted display device)로서, 전자 장치가 장착될 수 있도록 구성된 메인 프레임, 및 상기 메인 프레임이 상기 사용자의 안면에 고정되도록 형성된 착용 파트를 포함하는 헤드 마운트 장치, 및 보조 입력 장치로서, 본체, 상기 본체의 적어도 일면에 형성되고, 상기 전자 장치의 기능을 제어하는 입력 신호를 처리하는 입력 모듈, 상기 본체의 내측에 형성되고, 상기 입력 장치의 움직임에 따른 센싱 정보를 획득하는 센서 모듈, 및 상기 입력 신호 및 상기 센싱 정보를 상기 전자 장치로 전달하는 통로로서 상기 전자 장치와 전기적으로 연결되는 연결부를 포함하는 보조 입력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

헤드 마운트 장치 및 이에 탈부착 가능한 장치{Head-mounted display device with a detachable device}
본 발명의 다양한 실시 예들은 헤드 마운트 장치 및 이에 탈부착 가능한 장치와 관련된다.
최근 들어, 신체에 직접 착용할 수 있는 다양한 웨어러블(wearable) 전자 장치들이 개발되고 있다. 웨어러블 전자 장치는 신체에 직접 착용됨에 따라, 이동성(mobility) 및 휴대성(portability)이 향상될 수 있다. 신체의 일부분에 착용되는 웨어러블 전자 장치는 예를 들어, 헤드 마운트 장치(head-mounted display device, HMD), 스마트 안경(smart glass), 스마트 시계 또는 밴드(smart watch, wristband), 콘택트 렌즈형 장치, 반지형 장치, 신발형 장치, 의복형 장치, 또는 장갑형 장치 등을 포함할 수 있으며, 인체의 일부 또는 의복에 탈부착 가능한 다양한 형태를 가질 수 있다. 특히 HMD는 고글 형상 또는 안경 형상으로 형성될 수 있으며, 사용자의 두부 또는 머리에 장착되어 영상을 표시할 수 있다.
HMD는 전자 장치(예: 스마트폰)와 일체형으로 제공되거나, 전자 장치가 탈부착 가능하도록 제공되고, 전자 장치의 화면을 통해 영상을 제공할 수 있다. 또한, HMD는 사용자의 머리 움직임을 감지하는 센서 모듈(예: 6축 센서) 또는 사용자의 입력(예: 터치 입력 또는 제스처 입력 등)을 수신하는 입력 모듈을 포함할 수 있다. HMD는 센서 모듈 또는 입력 모듈(예: 터치 패드)을 통해 획득된 정보를 기반으로 전자 장치의 기능을 제어할 수 있다.
기존의 HMD는 센서 모듈 및 입력 모듈이 HMD의 메인 프레임(또는, 본체)과 일체형으로 제공되고 있다. 따라서, HMD가 교체되는 경우, 예를 들어 HMD와 일체형으로 제공되는 전자 장치의 고장 등으로 인해 교체가 필요하거나 HMD에 탈부착되는 전자 장치의 크기 또는 외형 등이 변경되어 HMD의 메인 프레임에 맞지 않아 변경되는 경우 등에는 센서 모듈 및 입력 모듈도 함께 교체될 수 있다. 그러나, HMD는 전자 장치의 크기나 외형에 따라 렌즈 등과 같은 광학 기구물은 재설계가 필요하지만, 센서 모듈 및 입력 모듈의 경우에는 재설계를 하지 않을 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, HMD 및 HMD 또는 전자 장치에 탈부착 가능하고 센서 모듈 또는 입력 모듈을 포함하는 장치(이하, 보조 입력 장치라 한다)를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 헤드 마운트 시스템용 키트(a kit for a head mounted system)는, 사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치(head-mounted display device)로서, 전자 장치가 장착될 수 있도록 구성된 메인 프레임, 및 상기 메인 프레임이 상기 사용자의 안면에 고정되도록 형성된 착용 파트를 포함하는 헤드 마운트 장치, 및 보조 입력 장치로서, 본체, 상기 본체의 적어도 일면에 형성되고, 상기 전자 장치의 기능을 제어하는 입력 신호를 처리하는 입력 모듈, 상기 본체의 내측에 형성되고, 상기 입력 장치의 움직임에 따른 센싱 정보를 획득하는 센서 모듈, 및 상기 입력 신호 및 상기 센싱 정보를 상기 전자 장치로 전달하는 통로로서 상기 전자 장치와 전기적으로 연결되는 연결부를 포함하는 보조 입력 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 센서 모듈 또는 입력 모듈을 포함하고 HMD 또는 전자 장치에 탈부착 가능한 보조 입력 장치를 제공함으로써, HMD의 공용화 설계를 가능하게 하여 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 HMD의 분해 사시도이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치가 결합된 HMD의 사시도이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치가 결합된 HMD의 배면 사시도이다.
도 4는 도 2의 HMD를 사용자가 착용한 상태도이다.
도 5a는 다양한 실시 예에 따른 HMD 또는 전자 장치에 탈부착 가능한 보조 입력 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6a는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 일부가 구부러진 상태도이다.
도 6b는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 일부가 접힌 상태도이다.
도 6c는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 일부가 회전한 상태도이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 입력 모듈이 트랙볼로 구성된 도면이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 입력 모듈이 휠 키로 구성된 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 결합과 관련된 전자 장치의 운용 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 결합 시 제공되는 전자 장치의 기능 선택 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 12a는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치를 통한 제1 입력 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 12b는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치를 통한 제2 입력 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치를 통한 사용자의 머리 움직임을 감지하는 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 13b는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치를 통한 사용자의 입력을 수신하는 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 HMD의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 HMD의 일반 모드(normal mode)와 HMM(head-mounted mode) 또는 VR 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 HMD가 스마트폰의 후면 카메라를 이용하여 시-스루(see-through) 모드를 제공하는 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 HMD의 분해 사시도이고, 도 2는 보조 입력 장치가 결합된 HMD의 사시도이며, 도 3은 보조 입력 장치가 결합된 HMD의 배면 사시도이고, 도 4는 HMD를 사용자가 착용한 상태도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 HMD(100)는 메인 프레임(main frame)(110)(또는, 프레임 구조) 및 착용 파트(support part)(150)(또는, 결착 부재)(예: 고글 밴드(goggle band))를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, HMD(100)는 착용 파트(150) 중 착용자의 머리 상부에 위치하는 부분이 제외되고, 착용자의 머리 측부에 위치하는 부분만을 포함하는 형태로 마련될 수도 있다.
메인 프레임(110)은 사용자의 얼굴 중 적어도 일부(예: 안면(facial side))에 착용될 수 있고, 다양한 구성 요소에 의해 사용자의 안면에 지지될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 메인 프레임(110)은 사용자가 편안한 착용감을 느낄 수 있을 정도로 가벼우면서도 전자 장치(200)(또는, 모바일 전자 장치)를 지지할 수 있는 재료, 예를 들어 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 또한, HMD(100)를 보호하기 위한 재료를 메인 프레임(110)에 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예로서, HMD(100)를 보호하기 위한 재료는 강도 또는 미관을 위하여 다양한 재료, 예를 들어 유리, 플라스틱(예: ABS 또는 폴리카보네이트), 세라믹, 금속(예: 알루미늄), 또는 금속 합금(예: 강철, 스테인레스강, 티타늄, 또는 마그네슘 합금) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 착용 파트(150)는 탄성 소재로 형성된 밴드의 길이를 조절하여 메인 프레임(110)이 사용자 얼굴의 눈 주위로 밀착되게 할 수 있고, 밴드에는 장시간의 착용을 고려하여 편안한 착용감을 제공하고자 쿠션들이 부착될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 착용 파트(150)는 안경 다리(eyeglass temples), 헬멧(helmets) 또는 스트랩(straps) 등으로 구성될 수 있다.
메인 프레임(110)의 후면은 사용자의 안면에 접촉되는 부분 예컨대, 안면 접촉 파트(130)로서, 사용자의 안면의 굴곡에 대응하는 구조를 가질 수 있고, 탄성체(131)를 적어도 일부 포함할 수 있다. 탄성체(131)는 안면 접촉 파트(130)가 사용자의 안면에 접촉될 시 편안한 착용감을 제공할 수 있도록 스폰지와 같은 적어도 하나 이상의 쿠션(cushion) 재질을 사용할 수 있다. 탄성체(131)는 하나의 스폰지로 구성될 수도 있고, 압축률이 다른 적어도 하나 이상의 스폰지를 합지한 형상이 될 수도 있다. 예를 들어, 탄성체(131)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 실시 예에 따르면 탄성체(131)는 메인 프레임(110)과 분리 가능하게 부착될 수 있다. 탄성체(131)의 일면은 접착 부재를 포함할 수 있고, 접착 부재를 통해 메인 프레임(110)과 탈부착이 가능할 수 있다. 접착 부재는 벨크로, 테이프, 접착제 등이 될 수 있고, 이에 한정하지 않고 탈부착이 가능한 접착 부재는 어느 것이든 사용 할 수 있다. 이를 통해 하나의 HMD(100)를 여러 사용자가 사용 할 경우 본인에 맞는 탄성체(예를 들어, 안면 윤곽이 다른 어른 또는 아이 등에 맞는 탄성체)를 사용할 수 있다. 탄성체(131) 표면이 오염되거나(예를 들면, 화장품이나 땀 등이 묻거나), 잦은 사용에 따라 탄성체(131)가 파기될 경우 다른 탄성체로 교체하여 HMD(100)를 사용할 수 있다.
본 문서의 HMD(100)가 사용자의 안면에서의 용이한 착용을 고려하여, 예를 들어, 메인 프레임(110)의 모양이나 구조는 사용자의 눈을 덮은 외형이되, 사용자의 코가 위치할 수 있도록 코 형상의 홈(nose recess)(170)을 포함할 수 있다. 안면 접촉 파트(130)의 일부 중 사용자의 두 눈에 대면하는 위치에는, 적어도 하나의 렌즈(270)를 포함하는 렌즈 조립체가 삽입될 수 있다. 사용자가 HMD(100)를 착용할 때, 사용자의 눈으로 전자 장치(200)의 화면을 볼 수 있도록, 안면 접촉 파트(130)에 렌즈(270)의 적어도 일 면이 노출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메인 프레임(110)은 디스플레이 위치 조정부(111), 보조 입력 장치(500)가 안착될 수 있는 안착부(113), 및 렌즈 고정부(115)를 포함할 수 있다. 또한, 메인 프레임(110)은 전면에 전자 장치(200)를 결합할 수 있는 공간이나 구조를 포함하는 전면 케이스(117)를 형성할 수 있다. 메인 프레임(110)은 결합된 전자 장치(200)와 통신할 수 있도록 커넥터(connector)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 커넥터는 전자 장치(200)의 전기 접속부, 예를 들어, USB 포트에 접속될 수 있는 USB 커넥터를 포함할 수 있고, 이러한 USB 커넥터의 전기 접속부를 통해 그래픽 사용자 인터페이스의 신호를 전자 장치(200)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 위치 조정부(111)는 휠(wheel) 또는 다이얼(dial) 형태로 구성될 수 있다. 사용자가 위치 조정부(111)로 구현된 휠 또는 다이얼을 돌리면, 전자 장치(200)가 이동되어 전자 장치(200)의 디스플레이와 사용자 사이의 거리를 조정할 수 있고, 그 결과 사용자는 자신의 시력에 적합하거나 최적으로 디스플레이되는 영상을 감상할 수 있도록 전자 장치(200)의 위치를 조정할 수 있다.
안착부(113)는 보조 입력 장치(500)가 메인 프레임(110)에 안착될 수 있도록 오목한 형태로 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 안착부(113)는 보조 입력 장치(500)가 안착된 경우, 보조 입력 장치(500)가 메인 프레임(110)으로부터 쉽게 이탈하지 않도록 기능하는 결합 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 결합 부재는 예컨대, 후크와 같은 형태로 마련될 수 있고, 자석이나 전자석과 같은 방식으로 마련될 수도 있다.
메인 프레임(110)의 렌즈 고정부(115)에는 디스플레이 또는 투명/반투명 렌즈(270)가 일체형으로 고정될 수도 있고, 탈착 가능하게 고정될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 디스플레이와 사용자의 눈 사이에 렌즈 조립체가 삽입될 수 있다. 메인 프레임(110)의 후면에는 또한 메인 프레임(110)이 사용자의 눈 주위에 과도하게 밀착되는 것을 보호하고자 부드러운 소재(예, 스폰지, 고무 등)를 포함할 수 있다.
메인 프레임(110)의 전면 케이스(117)는 전자 장치(200)의 외형에 대응할 수 있다. 일 실시 예에서, 전면 케이스(117)는 탄성 소재 또는 플렉서블한 재료를 포함하여 크기를 변형시킴에 따라 다양한 크기의 전자 장치(200)를 수납할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전면 케이스(117)는 전자 장치(200)를 메인 프레임(110)에 거치하기 위한 어뎁터(210)와 결합할 수 있다. 어뎁터(210)는 전자 장치(200)와 메인 프레임(110) 사이에 연결되어 전자 장치(200)의 디스플레이 화면과 메인 프레임(110)의 렌즈(270)가 정렬될 수 있도록 형성될 수 있다. 어뎁터(210)는 렌즈(270)를 통해 전자 장치(200)의 디스플레이 화면을 볼 수 있도록 적어도 하나의 개구부(211)를 포함할 수 있다. 또한, 어뎁터(210)는 전자 장치(200)의 크기 또는 외형에 따라 달라질 수 있다. 그리고, 전면 케이스(117)는 어뎁터(210)와 연결되는 일면에 다양한 크기 또는 외형을 갖는 어뎁터(210)가 고정될 수 있도록 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 HMD(100)는 메인 프레임(110)에 전자 장치(200)를 체결한 상태에서 전자 장치(200)를 메인 프레임(110)에 더욱 견고하게 지지하도록 결합되는 커버(230)를 더 포함할 수 있다. 커버(230)는 메인 프레임(110)에 후크와 같은 형태로 물리적인 결합을 할 수 있고, 자석이나 전자석과 같은 방식으로 결합될 수도 있다. 이와 같이, 커버(230)는 전자 장치(200)가 메인 프레임(110)에서 이탈되는 것을 추가로 방지할 수 있고, 메인 프레임(110)의 외관을 구성하면서 심미감을 높일 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 커버(230)는 전면에 윈도우(250)를 추가로 포함할 수 있으며, 윈도우(250)는 다양한 형태의 재질 및 컬러 등을 통해 심미감을 높일 수 있는 역할을 한다. 윈도우(250)는 PC(Polycarbonate), 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 수도 있다.
또한, 커버(230)는 추가로 하나 이상의 개구부(231)를 포함할 수 있다. 개구부(231)는 전자 장치(200)에서 발생하는 열을 커버(230) 외부로 용이하게 방출할 수 있고, 이를 통해, 전자 장치(200)의 온도를 낮춰 전자 장치(200)의 성능 저하를 막을 수 있다. 그리고, 하나 이상의 개구부(231)를 통해 커버(230)의 중량을 가볍게 하여 전체적인 무게를 줄여 경량화에 도움이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 보조 입력 장치(500)(또는, 센싱 장치)는 전자 장치(200)의 일면(예: 측면)에 탈부착 가능할 수 있다. 다른 실시 예에서, 보조 입력 장치(500)는 메인 프레임(110)의 일면(예: 측면)에 탈부착 가능할 수 있다. 보조 입력 장치(500)는 전자 장치(200) 또는 메인 프레임(110)에 탈부착되기 위해 연결부를 포함할 수 있다. 연결부는 예컨대, 전자 장치(200)의 USB 포트 또는 메인 프레임(110)의 USB 포트에 접속될 수 있는 USB 커넥터를 포함할 수 있고, 이러한 USB 커넥터의 전기 접속부를 통해 보조 입력 장치(500)에 포함된 센서 모듈 또는 입력 모듈의 신호를 전자 장치(200)에 제공할 수 있다.
보조 입력 장치(500)는 센서 모듈 및 입력 모듈을 포함하여, 상기 센서 모듈 및 입력 모듈을 통해 획득된 정보를 기반으로 전자 장치(200)의 기능을 제어할 수 있다.
보조 입력 장치(500)에 포함된 센서 모듈은 물리량을 계측하거나 보조 입력 장치(500)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 센서 모듈은 예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 센서 모듈은 보조 입력 장치(500)가 HMD(100)에 체결된 전자 장치(200) 또는 메인 프레임(110)에 연결되면, 보조 입력 장치(500)의 오리엔테이션(orientation) 및/또는 움직임과 관련된 정보를 획득하여 HMD(100)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 감지할 수 있다.
보조 입력 장치(500)에 포함된 입력 모듈은 사용자의 입력(예: 터치 입력 또는 제스처 입력 등)을 수신할 수 있다. 상기 입력 모듈은 예를 들면, 터치 패드, 트랙 볼(track ball), 휠 키(wheel key), 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 또는 조이스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 입력 모듈은 전자 장치(200)의 기능을 제어할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(graphic user interface, GUI)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 소리 설정에 대한 GUI는 전자 장치(200)에서 출력되는 오디오 음량을 조절할 수 있고, 영상 재생에 관한 GUI는 전자 장치(200)에서 표시되는 영상을 제어할 수 있다. 또한, 상기 입력 모듈은 사용자의 터치 입력 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.
전자 장치(200)는 보조 입력 장치(500)로부터 수신한 터치 입력에 응답하여 터치 입력에 대응하는 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 수신한 터치 입력에 응답하여 음량을 조절하거나 영상 재생을 제어할 수 있다.
도 5a 는 다양한 실시 예에 따른 HMD 또는 전자 장치에 탈부착 가능한 보조 입력 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 보조 입력 장치(500)(또는, 센싱 장치)는 본체(510)(또는, 하우징), 연장부(550), 및 연결부(570)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 보조 입력 장치(500)의 본체(510)는 대체로 직육면체의 형상으로 구성될 수 있다. 예컨대, 보조 입력 장치(500)의 본체(510)는 전면 및 후면의 적어도 일부 영역이 직사각형이며, 상기 일부 영역을 둘러싸는 테두리의 적어도 일부의 모서리가 일정 크기의 곡률을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다. 그러나, 본체(510)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예에 따르면, 본체(510)는 정육면체, 원통형, 반구형, 또는 구형 등으로 제공될 수 있다.
보조 입력 장치(500)의 본체(510)는 적어도 일면에 입력 모듈(530)을 포함할 수 있다. 입력 모듈(530)은 예를 들면, 터치 패드, 트랙 볼, 휠 키, 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 또는 조이스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 도 5b의 (b)에 도시된 바와 같이, 입력 모듈(530)은 본체(510)의 제1 면(예: 전면)에 제1 입력 모듈(531)이 형성되고, 제2 면(예: 후면)에 제2 입력 모듈(533)이 형성될 수 있다. 또는, 입력 모듈(530)은 본체(510)의 일면에 하나만 형성될 수도 있다. 입력 모듈(530)은 내측에 사용자의 입력(예: 터치 입력 또는 제스처 입력 등)을 수신하고, 상기 입력에 대응하는 입력 신호를 처리하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 본체(510)의 내측에는 센서 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본체(510)의 내측에는 터치 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 본체(510)의 내측에는 물리적인 압력을 감지하는 센서(예: 압력 센서)가 더 포함될 수 있으며, 햅틱 피드백을 제공하는 햅틱 모듈이 포함될 수도 있다. 이에 따라, 현재 디스플레이되고 있는 디스플레이 종류에 다라 햅틱 프로파일(profile)을 변경하여 다양한 효과를 제공할 수 있다. 예를 들어, 현재 디스플레이되고 있는 객체의 외면 속성이 매끈한 오브젝트인 경우, 햅틱 모듈에서는 객체의 속성을 수신하고 매끈한 속성에 맞는 햅틱 프로파일을 설정하여 사용자에게 매끈한 표면감을 제공할 수 있다.
보조 입력 장치(500)의 연장부(550)는 본체(510)의 일측면으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 연장부(550)는 대체로 직육면체의 형상으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 연장부(550)는 내측에 연결 회로선을 포함하여 본체(510)의 입력 모듈 또는 센서 모듈과 연결부(570)의 전기 접속부를 연결할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연장부(550)는 본체(510)와 이동 부재(511)를 통해 연결될 수 있다. 예컨대, 연장부(550)는 본체(510)의 일면(예: 측면)에서 이동 가능한 이동 부재(511)에 고정될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 이동 부재(511)는 본체(510)의 일면에 형성된 이동 라인을 따라 이동할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 이동 라인은 본체(510)의 일면에 일정 길이와 폭으로 형성된 홀(hole)일 수 있다. 이동 부재(511)는 일단이 상기 홀에 삽입되고 상기 홀로부터 분리되지 않도록 걸릴 수 있다. 이에 따라, 이동 부재(511)는 상기 홀에서 분리되지 않으면서 홀의 길이 방향으로 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 홀은 본체(510)의 일면에 상하측 방향 또는 좌우측 방향 중 적어도 하나의 방향으로 일정 길이로 형성될 수 있다. 상기 홀이 본체(510)의 일면에 상하측 방향으로 형성된 경우, 이동 부재(511)는 상하 방향으로 이동할 수 있으며, 이에 따라, 이동 부재(511)에 고정된 연장부(550)가 본체(510)의 상하 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 상기 홀이 본체(510)의 일면에 좌우측 방향으로 형성된 경우, 이동 부재(511)는 좌우 방향으로 이동할 수 있으며, 이에 따라, 이동 부재(511)에 고정된 연장부(550)가 본체(510)의 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 홀이 본체(510)의 일면에 좌우측 방향으로 형성되는 경우에는, 상기 일면과 연결된 면(예: 전면 또는 후면)의 일부분에 상기 홀이 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 이동 부재(511)은 본체(510)의 측면에서 전면 또는 후면의 일부까지 이동할 수 있으며, 이 경우, 연장부(550)가 본체(510)와 일정한 각도의 범위 내에서 구부러지거나 접힐 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 이동 부재(511)는 스프링과 같은 탄성 물질을 더 포함하여, 연장부(550)가 본체(510)와 일정한 각도의 범위 내에서 구부러지거나 접히는 경우 일정 크기의 탄성력으로 변형 또는 복원될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 이동 부재(511)는 별도의 힌지 모듈(미도시)로 구성될 수도 있다. 상기 힌지 모듈은 캠(cam) 또는 세레이션(serration) 구조일 수 있고, 이를 통해 연장부(550)는 본체(510)를 기준으로 회동 또는 접힙이 가능할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연장부(550)의 내측에는 회전 부재(551)가 더 포함될 수 있다. 회전 부재(551)는 연장부(550)가 본체(510)의 일면(예: 측면)에서 상기 일면의 법선을 회전축으로 하여 일정한 각도의 범위 내에서 회전하도록 기능할 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 부재(551)는 이동 부재(511)와 연결될 수 있으며, 이동 부재(511)와 일체형으로 제공될 수도 있다. 회전 부재(551)는 연장부(550)가 회전 시 부드러운 회전 동작을 위해 원통형으로 형성될 수 있다. 그러나, 회전 부재(551)의 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 도 5b의 (a)에 도시된 바와 같이, 연장부(550)의 내측에 중공이 형성되고, 상기 중공에 회전 부재(551)가 삽입되어 연장부(550)로부터 분리되지 않도록 걸릴 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 회전 부재(551)는 연장부(550)와 일체형으로 형성될 수 있으며, 이동 부재(511)와 연결되는 일단이 회전 가능하도록 제공될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 이동 부재(511) 또는 회전 부재(551) 중 적어도 하나는 제외될 수 있으며, 연장부(550)와 본체(510)가 일체형으로 제공될 수도 있다.
보조 입력 장치(500)의 연결부(570)는 연장부(550)의 일측면에 형성되어 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)에 연결될 수 있도록 기능할 수 있다. 연결부(570)는 예를 들면, 전자 장치(200)의 USB 포트에 접속될 수 있는 USB 커넥터를 포함할 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 연결 동작(501)을 통해 보조 입력 장치(500)는 전자 장치(200)에 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)는 전자 장치(200)뿐만 아니라 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 연결될 수도 있다. 도시되지는 않았지만 일 실시 예에서, 보조 입력 장치(500)는 메인 프레임(110)의 안착부(113)에 형성된 USB 포트에 연결부(570)가 삽입되어 전기적으로 연결될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 적어도 하나의 다른 구성요소가 포함될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)는 입력 모듈(530)이 생략될 수도 있다. 이 경우, 보조 입력 장치(500)는 내측에 배치된 센서 모듈을 통해 획득된 센싱 정보를 HMD(100) 또는 전자 장치(200)에 전달하는 센싱 장치의 역할을 수행할 수 있다.
도 6a는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 일부가 구부러진 상태도이다.
도 6a를 참조하면, 보조 입력 장치(500)의 일부는 일정한 각도 범위 내에서 구부러질 수 있다. 도시된 도면에서와 같이, 보조 입력 장치(500)의 본체(510) 또는 연장부(550)에 일정 크기 이상의 힘을 가하여 구부리는 동작(601)을 통해 본체(510)는 연장부(550)와 일정한 각도를 형성하여 구부러질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)가 구부러지는 방향은 보조 입력 장치(500)가 메인 프레임(110)의 안착부(113)에 안착되는 경우, 제1 면(예: 전면)이 외부로 노출되는 방향(예: 메인 프레임(110)의 안착부(113)가 배치된 면의 법선 방향을 기준으로 메인 프레임(110)의 후면 방향)일 수도 있으며, 또는 제2 면(예: 후면)이 외부로 노출되는 방향(예: 메인 프레임(110)의 안착부(113)가 배치된 면의 법선 방향을 기준으로 메인 프레임(110)의 전면 방향)일 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)는 그 일부가 구부러져 전자 장치(200) 또는 메인 프레임(110)에 연결되면, 메인 프레임(110)의 안착부(113)에 안착될 수 있다. 또는, 보조 입력 장치(500)는 전자 장치(200) 또는 메인 프레임(110)에 연결된 상태에서 구부러져 안착부(113)에 안착될 수도 있다. 예컨대, 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)은 메인 프레임(110)의 측면에 위치할 수 있다(이를 측면 터치 모드라 한다). 상기 측면 터치 모드에서는 사용자의 손이 자연스럽게 입력 모듈(530)을 조작할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
도시된 도면에서와 같이, 보조 입력 장치(500)가 구부러져 제1 면이 외부로 노출되면, 제1 면에 형성된 입력 모듈(530)(예: 제1 입력 모듈(531))을 통해 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 또한, 보조 입력 장치(500)의 내측에 형성된 센서 모듈은 보조 입력 장치(500)의 일부가 구부러진 상태를 6축 모션 센싱의 초기 상태로 설정하여 사용자의 머리 움직임에 따른 센싱 정보를 수집할 수 있다.
도 6a에서는 보조 입력 장치(500)의 일부가 구부러지는 각도로 예각(또는, 0도 초과 90도 미만의 각) 또는 직각(또는, 90도의 각)인 경우를 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)의 일부가 구부러지는 각도는 둔각(또는, 90도 초과 180도 미만의 각) 또는 평각(또는, 180도의 각)이 될 수도 있다. 후술하는 실시 예를 통해 보조 입력 장치(500)의 일부가 둔각으로 구부러져 접히는 상태를 설명하도록 한다.
도 6b는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 일부가 접힌 상태도이다.
도 6b를 참조하면, 보조 입력 장치(500)의 일부가 구부러지는 각도는 둔각이 될 수도 있다. 예컨대, 도 6a에서의 구부리는 동작(601)은 일정 크기 이상의 힘 또는 시간 동안 가해지면 보조 입력 장치(500)의 일부를 접는 동작(603)으로 이어질 수 있다. 보조 입력 장치(500)는 접는 동작(603)을 통해 본체(510)의 제1 면 또는 제2 면이 연장부(550)의 일면과 대면하도록 접힐 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)의 일부가 접힌 상태에서는, 보조 입력 장치(500)의 본체(510)가 메인 프레임(110)의 안착부(113)에 안착되는 대신에 메인 프레임(110)의 전면 방향에 위치할 수 있다. 예컨대, 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)은 메인 프레임(110)의 전면에 위치할 수 있다(이를 전면 터치 모드라 한다). 상기 전면 터치 모드에서는 입력 모듈(530)의 터치 면이 HMD(100)를 통해 보여지는 디스플레이 면과 방향이 동일하기 때문에 사용자에게 좀 더 직관적인 사용자 경험을 제공하는 장점을 가질 수 있다.
도시된 도면에서와 같이, 보조 입력 장치(500)가 접혀 제1 면이 외부로 노출되면, 제1 면에 형성된 입력 모듈(530)(예: 제1 입력 모듈(531))을 통해 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 또한, 보조 입력 장치(500)의 내측에 형성된 센서 모듈은 보조 입력 장치(500)의 일부가 접힌 상태를 6축 모션 센싱의 초기 상태로 설정하여 사용자의 머리 움직임에 따른 센싱 정보를 수집할 수 있다.
도 6c는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 일부가 회전한 상태도이다.
도 6c를 참조하면, 보조 입력 장치(500)는 그 일부가 회전할 수 있다. 도시된 도면에서와 같이, 보조 입력 장치(500)의 본체(510) 또는 연장부(550)에 일정 크기 이상의 힘을 가하여 회전시키는 동작(605)을 통해 본체(510)는 연장부(550)가 연결된 면(예: 측면)의 법선 방향의 회전축을 중심으로 일정한 각도의 범위 내에서 회전할 수 있다. 도시된 도면에서는, 회전 각도가 직각인 상태를 나타내지만, 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예에 따르면, 연장부(550)의 내측에 형성된 연결 회로선이 회전으로 인하여 파손되지 않는 각도 범위(예: -360도(또는, 반시계 방향으로 한바퀴 회전) 내지 +360도(또는, 시계 방향으로 한바퀴 회전)) 내에서 보조 입력 입력 장치(500)의 일부는 회전할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)의 일부가 회전된 상태에서는, 보조 입력 장치(500)의 본체(510)의 제1 면 및 제2 면이 외부로 노출될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 본체(510)의 제1 면에 형성된 제1 입력 모듈(531) 및 제2 면에 형성된 제2 입력 모듈(533)을 사용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)은 터치 패드, 트랙 볼, 휠 키, 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 또는 조이스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 입력 모듈이 트랙볼로 구성된 도면이다. 도 7의 (a)는 트랙볼(535)을 포함하는 보조 입력 장치(500)의 사시도이고, 도 7의 (b)는 트랙볼(535)을 포함하는 보조 입력 장치(500)의 정면도이며, 도 7의 (c)는 트랙볼(535)을 포함하는 보조 입력 장치(500)의 일측면도이다.
도 7을 참조하면, 보조 입력 장치(500)는 본체(510)의 일면에 형성된 입력 모듈(530)이 트랙 볼(535)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 트랙 볼(535)은 입력 모듈(530)의 일정 영역(예: 중앙 영역)에 배치될 수 있다. 도시된 도면에서는, 트랙 볼(535)이 하나만 배치된 상태를 나타내지만, 다양한 실시 예에 따르면, 복수 개의 트랙 볼(535)이 본체(510)의 일면에 배치될 수도 있으며, 어떤 실시 예에서는 복수 개의 트랙 볼(535)이 본체(510)의 제1 면(예: 전면) 및 제2 면(예: 후면)에 적어도 하나씩 배치될 수도 있다.
트랙 볼(535)은 사용자의 손가락이나 다른 신체 부위를 사용하여 구 형태의 입력부를 굴려서 커서(cursor) 등을 원하는 위치로 이동시키거나 화면을 이동시킬 수 있다. 또한, 구 형태의 입력부를 누르거나 구 형태의 입력부와 인접하게 배치되는 버튼 또는 입력 모듈(530)의 터치 패드를 눌러 화면에 출력된 객체를 선택하거나 지정된 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 트랙 볼(535)을 이용하여 입력을 수행하면 보다 정밀한 움직임을 제어할 수 있으며, 움직임의 공간이 제한적인 터치 패드에 비해 보다 넓은 이동 동작을 제어할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 입력 모듈이 휠 키로 구성된 도면이다. 도 8의 (a)는 휠 키(537)를 포함하는 보조 입력 장치(500)의 사시도이고, 도 8의 (b)는 휠 키(537)를 포함하는 보조 입력 장치(500)의 정면도이며, 도 8의 (c)는 휠 키(537)를 포함하는 보조 입력 장치(500)의 일측면도이다.
도 8을 참조하면, 보조 입력 장치(500)는 본체(510)의 일면에 형성된 입력 모듈(530)이 휠 키(537)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 휠 키(537)는 입력 모듈(530)의 일정 영역(예: 테두리 영역)에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)가 휠 키(537)를 포함하는 경우, 본체(510)는 휠 키(537)의 형상(예: 원형)과 동일한 또는 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 본체(510)는 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 원통형으로 형성된 본체(510)의 일면에 테두리 영역이 휠 키(537)로 구성된 입력 모듈(530)이 배치될 수 있다.
도시된 도면에서는, 휠 키(537)가 본체(510)의 일면에 하나만 배치된 상태를 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따르면, 복수 개의 휠 키(537)가 본체(510)의 제1 면(예: 전면) 및 제2 면(예: 후면)에 각각 배치될 수도 있다.
휠 키(537)는 사용자의 손가락이나 다른 신체 부위를 사용하여 원형의 입력부를 돌리는 동작(800)을 통해 화면 이동 또는 스크롤 등을 간편하게 수행할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, 휠 키(537)를 누르거나 휠 키(537)와 인접하게 배치되는(예: 휠 키(537)의 안쪽에 형성된) 입력 모듈(530)의 터치 패드를 눌러 화면에 출력된 객체를 선택하거나 지정된 기능을 수행할 수 있다. 휠 키(537)도 트랙 볼(535)과 마찬가지로 보다 정밀한 움직임을 제어하도록 지원하며, 움직임의 공간이 제한적인 터치 패드에 비해 보다 넓은 이동 동작을 제어하도록 지원할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 9에 도시된 블록도(900)를 참조하면, 보조 입력 장치(500)는 제어부(910)(또는, 제어 회로), 제1 연결부(920), 제2 연결부(930), 전력 관리부(940), 센서부(950)(또는, 센서 모듈), 및 입력부(960)(또는, 입력 모듈)를 포함할 수 있다.
제어부(910)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor, CP) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 제어부(910)는 예를 들면, 보조 입력 장치(500)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제어부(910)는 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200) 또는 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 연결되면, 연결 신호를 전자 장치(200) 또는 HMD(100)에 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 상기 연결 신호에 응답하여 전자 장치(200)의 화면에 전자 장치(200)의 기능 선택 인터페이스를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제어부(910)는 센서부(950) 또는 입력부(960)를 기반으로 획득된 정보를 전자 장치(200) 또는 HMD(100)에 전달하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(910)는 사용자의 머리 움직임에 대응하여 획득된 정보(예: 헤드 트래킹(head-tracking) 정보) 또는 사용자의 입력에 대응하여 획득된 정보(예: 터치(touch) 정보)를 전자 장치(200) 또는 HMD(100)에 전달하도록 제어할 수 있다.
제1 연결부(920)는 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200) 또는 HMD(100)의 메인 프레임(110)과 연결되기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제1 연결부(920)는 예를 들면, 장치간의 상호 접속을 가능하게 하는 플러그 또는 커넥터 등의 하드웨어 장치들 및 장치간의 데이터 전송과 같은 통신을 위한 연결 회로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부(920)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus), RS-232(recommended standard 232), 광 인터페이스(optical interface), 또는 D-sub(D-subminiature) 등을 포함할 수 있다.
제2 연결부(930)는 외부 전원 장치로부터 전원을 공급받기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제2 연결부(930)는 제1 연결부(920)와 동일한 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 연결부(930)는 HDMI, USB, RS-232, 광 인터페이스, 또는 D-sub 등을 포함할 수 있다.
전력 관리부(940)는 보조 입력 장치(500)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리부(940)는 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)가 제2 연결부(930)를 통해 외부 전원 장치와 연결되면, 전력 관리부(940)는 보조 입력 장치(500)에 전원을 공급함과 동시에 보조 입력 장치(500)와 연결된 전자 장치(200) 또는 HMD(100)를 충전할 수 있다. 또는, 보조 입력 장치(500)가 외부 전원 장치와 연결되면, 전력 관리부(940)는 보조 입력 장치(500)에 전원을 공급하지 않고, 직접적으로 보조 입력 장치(500)와 연결된 전자 장치(200) 또는 HMD(100)를 충전할 수도 있다.
센서부(950)는 물리량을 계측하거나 보조 입력 장치(500)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서부(950)는 예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 등을 포함할 수 있다. 그러나, 센서부(950)에 포함되는 센서의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시 예에 따르면, 센서부(950)는 보조 입력 장치(500)가 HMD(100)에 연결되거나 HMD(100)에 체결된 전자 장치(200)에 연결되면, HMD(100)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 감지할 수 있다. 예컨대, 센서부(950)는 머리의 회전(예: 좌우 회전 또는 상하 회전) 또는 머리의 위치 이동 등을 감지하여 머리 위치, 이동 거리, 이동 속도, 회전 거리, 또는 회전 속도 등을 측정할 수 있다.
입력부(960)는 사용자의 입력 예를 들어, 터치 입력, 제스처 입력, 또는 호버링 입력 등을 수신할 수 있다. 입력부(960)는 터치 패드, 트랙 볼, 휠 키, 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 키, 또는 조이스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(960)는 상술한 입력 장치를 제어하거나 입력 신호를 처리하는 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 터치 패드는 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 터치 패드는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 터치 패드는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
상술한 보조 입력 장치(500)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예에 따르면, 상술한 구성요소들 중 적어도 하나는 생략될 수 있으며, 상술한 구성요소들 이외의 또 다른 적어도 하나의 구성요소가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 보조 입력 장치(500)는 통신 모듈(또는, 유/무선 통신 회로)을 더 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈은 전자 장치(200), HMD(100), 또는 외부 전자 장치와의 유선 통신 또는 무선 통신을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기 통신 모듈은 예를 들어, LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 중 적어도 하나를 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 상기 통신 모듈은 Wi-Fi(Wireless Fidelity), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), MST(magnetic stripe transmission), 또는 GNSS 중 적어도 하나를 포함하는 근거리 통신을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따르면, 헤드 마운트 시스템용 키트(a kit for a head mounted system)는, 사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치(head-mounted display device)로서, 전자 장치가 장착될 수 있도록 구성된 메인 프레임, 및 상기 메인 프레임이 상기 사용자의 안면에 고정되도록 형성된 착용 파트를 포함하는 헤드 마운트 장치, 및 보조 입력 장치로서, 본체, 상기 본체의 적어도 일면에 형성되고, 상기 전자 장치의 기능을 제어하는 입력 신호를 처리하는 입력 모듈, 상기 본체의 내측에 형성되고, 상기 입력 장치의 움직임에 따른 센싱 정보를 획득하는 센서 모듈, 및 상기 입력 신호 및 상기 센싱 정보를 상기 전자 장치로 전달하는 통로로서 상기 전자 장치와 전기적으로 연결되는 연결부를 포함하는 보조 입력 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 센서 모듈은 가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 입력 모듈은 터치 패드(touch pad), 트랙 볼(track ball), 또는 휠 키(wheel key) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 보조 입력 장치는 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 통신 모듈은 상기 입력 신호 또는 상기 센싱 정보 중 적어도 하나를 무선으로 상기 전자 장치에 전송할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 보조 입력 장치는 상기 본체와 상기 상기 연결부 사이에 위치하는 연장부를 더 포함하고, 상기 연장부는 상기 본체의 일면에서 상기 연장부가 이동 가능하도록 형성된 이동 부재에 고정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 이동 부재는 상기 본체의 일면에 일정 길이와 폭으로 형성된 홀(hole)에 삽입되어 상기 홀로부터 분리되지 않도록 일단이 걸릴 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 홀은 상기 본체의 일면에 상하측 방향 또는 좌우측 방향 중 적어도 하나의 방향으로 일정 길이로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 홀은 상기 본체의 일면과 연결된 타면의 일부분에 연장되어 형성되고, 상기 이동 부재는 상기 홀이 연장된 부분까지 이동하여 상기 연장부가 상기 본체와 일정한 각도 범위 내에서 구부러지거나 접힐 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 이동 부재는 탄성 물질을 적어도 일부 포함하고, 상기 연장부가 상기 본체와 일정한 각도로 구부러지거나 접히는 경우, 일정 크기의 탄성력으로 변형되거나 복원될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 연장부는 내측에 회전 부재를 더 포함하고, 상기 회전 부재는 상기 연장부가 상기 본체의 일면에서 상기 일면의 법선을 회전축으로 하여 일정한 각도 범위 내에서 회전하도록 기능할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 회전 부재는 상기 연장부의 내측에 형성된 중공에 삽입되어 상기 연장부로부터 분리되지 않도록 일단이 걸릴 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 연결부는 상기 메인 프레임의 일면에 연결되고, 상기 전자 장치가 상기 메인 프레임에 장착되면 상기 메인 프레임에 형성된 전기 접속부를 통해 상기 전자 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따르면, 헤드 마운트 시스템용 키트(a kit for a head mounted system)는, 사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치(head-mounted device)로서, 모바일 전자 장치가 장착될 수 있도록 구성된 프레임 구조, 및 상기 사용자의 머리에 상기 프레임 구조를 밀착시키도록 구성된 결착 부재를 포함하는 헤드 마운트 장치, 및 센싱 장치로서, 하우징, 상기 하우징에 포함된 유선 및/또는 무선 통신 회로, 상기 하우징에 포함된 적어도 하나의 센서, 및 상기 통신 회로, 및 상기 적어도 하나의 센서와 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 적어도 하나의 센서를 적어도 일부 이용하여 상기 센싱 장치의 움직임에 관한 정보를 획득하고, 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 획득된 정보를 상기 모바일 전자 장치로 전송하도록 구성된 센싱 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 센서는 자이로 센서, 가속도 센서, 터치 센서, 또는 지자계 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 센싱 장치는 상기 하우징의 적어도 일부에 배치되고, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 커넥터(또는, 연결부)를 더 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 커넥터를 통하여, 상기 획득된 정보를 상기 모바일 전자 장치로 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 획득된 정보를 상기 모바일 전자 장치로 무선으로 전송하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따르면, 모바일 전자 장치에 착탈 가능하게 부착되어 신호를 제공하도록 구성된 전자 장치(또는, 센싱 장치)는 제 1 면, 및 상기 제 1 면의 반대로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면, 및/또는 제 2 면에 배치된 적어도 하나의 터치 센서, 상기 하우징의 내부에 배치된 적어도 하나의 센서, 상기 하우징의 내부에 배치된 통신 회로, 상기 적어도 하나의 터치 센서, 상기 적어도 하나의 센서, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 적어도 하나의 터치 센서를 이용하여, 사용자의 제스처 또는 터치 입력을 획득하고, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여, 상기 전자 장치의 오리엔테이션 및/또는 움직임과 관련된 정보를 획득하고, 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 모바일 전자 장치로 상기 획득된 입력 및 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따르면, 사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치에 탈착 가능하도록 장착될 수 있는 모바일 전자 장치는 통신 회로, 디스플레이, 상기 통신 회로, 및 상기 디스플레이와 전기적으로 연결된 프로세서, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 상기 통신 회로를 이용하여, 외부 센싱 장치로부터 적어도 하나의 입력 신호를 수신하고, 상기 획득된 적어도 하나의 입력 신호에 적어도 일부 기초하여, 상기 헤드 마운트 장치와 관련된 컨텐츠를 상기 디스플레이의 적어도 일부에 표시하고, 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 외부 센싱 장치에 의해 획득된 상기 외부 센싱 장치의 오리엔테이션 및/또는 움직임과 관련된 정보를 상기 외부 센싱 장치로부터 수신하고, 상기 수신된 정보를 이용하여, 상기 디스플레이 상에 표시되는 컨텐츠를 적어도 일부 변경하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 결합과 관련된 전자 장치의 운용 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(200)는 동작 1010에서, 보조 입력 장치(500)가 결합되었는지를 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, 보조 입력 장치(500)는 전자 장치(200)와 연결되면 연결 신호를 전자 장치(200)에 전달할 수 있다. 또는, 전자 장치(200)는 플러그 앤 플레이(plug and play) 기능을 지원하여 보조 입력 장치(500)가 연결되면 시스템이 자동으로 감지하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)가 연결되지 않은 경우, 전자 장치(200)는 후술하는 동작들(예: 동작 1020 내지 동작 1080)의 수행을 생략할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)가 연결된 경우, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 기능 선택 인터페이스를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 기능을 선택할 수 있는 화면을 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)의 기능 선택 인터페이스는 제1 기능(예: GearVR 기능) 및 제2 기능(예: 전자 장치 기능)을 선택할 수 있는 표시 객체(예: 버튼 객체)를 포함할 수 있다.
동작 1030에서, 전자 장치(200)는 제1 기능이 선택되었는지를 판단할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 기능이 선택되지 않은 경우, 전자 장치(200)는 동작 1040에서, 제2 기능이 선택되었는지를 판단할 수 있다. 제2 기능이 선택되지 않은 경우, 전자 장치(200)는 동작 1020으로 리턴할 수 있으며, 사용자가 제1 기능 또는 제2 기능 중 하나를 선택할 때까지 대기할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 사용자가 제1 기능 및 제2 기능 중 하나를 선택하지 않고 지정된 시간이 경과하는 경우에, 전자 장치(200)는 제1 기능 또는 제2 기능 중 어느 하나가 선택된 것으로 처리할 수도 있다. 또는, 전자 장치(200)는 화면 출력을 종료하고 슬립(sleep) 상태로 전환할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 기능이 선택되면, 전자 장치(200)는 동작 1050에서, 제2 기능을 실행할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 기능은 전자 장치(200)의 일반 기능(예: 통화 기능, 메시지 기능, 멀티미디어 파일 실행 기능, 또는 카메라 기능 등)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 제2 기능이 선택되면, 보조 입력 장치(500)를 전자 장치(200)에 포함된 입력 장치와 함께 보조 입력의 도구로 사용할 수 있는 선행 준비를 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 기능이 선택되면, 전자 장치(200)는 동작 1060에서, 전자 장치(200)를 제1 기능을 실행하기 위한 제1 상태로 전환할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 기능은 HMD(100)의 사용과 관련하여 전자 장치(200)의 VR(virtual reality) 기능을 포함할 수 있다. 또한, 제1 상태(예: 플러그인 모드(plug-in mode))는 예컨대, 전자 장치(200)가 VR용 어플리케이션을 빠르게 실행시킬 수 있는 상태를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1 상태로 전환되면, VR용 어플리케이션을 실행시키기 위한 선행 준비를 할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 화면 출력 상태를 유지하면서, 백그라운드(background)로 VR용 어플리케이션을 구동시킬 수 있다. 또는, 전자 장치(200)는 화면에 별도의 모노 이미지(mono image)를 출력하고, 백그라운드로 VR용 어플리케이션을 구동시킬 수도 있다.
동작 1070에서, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착되었는지를 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, HMD(100)는 전자 장치(200)의 장착 여부 또는 HMD(100)가 사용자 머리에 착용 되었는지의 여부를 감지하는 센서(예: 근접 센서)를 메인 프레임(110)의 전면 케이스(117) 일정 영역에 더 포함할 수 있다. 이 경우, HMD(100)는 전자 장치(200)가 체결되면 전자 장치(200)로 체결 신호를 전달할 수 있으며, 전자 장치(200)는 체결 신호에 대응하여 장착 여부를 결정할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(200)는 플러그 앤 플레이 기능을 지원하여 전자 장치(200)가 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 배치된 커넥터에 연결되면, 시스템이 자동으로 감지할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착되지 않았거나 또는 HMD(100)가 머리에 착용이 되지 않은 경우, 전자 장치(200)는 동작 1060으로 리턴하여 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착될 때까지 또는 HMD(100)가 머리에 착용 될 때까지 대기할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착되지 않고 일정 시간이 경과하면, 전자 장치(200)의 화면 출력을 종료하고 슬립 상태로 전환할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착되는 경우 또는 HMD(100)가 사용자 머리에 장착되는 경우, 전자 장치(200)는 동작 1080에서, 제2 상태(예: 마운트 모드(mount mode))로 전환할 수 있다. 전자 장치(200)가 제2 상태로 전환되면, 전자 장치(200)는 현재 출력되는 화면을 종료하고, VR용 어플리케이션의 실행 화면을 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착되더라도 제2 상태로 전환하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)가 HMD(100)에 장착되더라도 HMD(100)를 사용자가 머리에 착용하지 않는 경우에는 제2 상태로 전환하지 않을 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 HMD(100)가 사용자의 머리에 착용되면 동작 1080에서와 같이, 전자 장치(200)를 제2 상태로 전환할 수 있다. 이와 관련하여, HMD(100)의 메인 프레임(110) 또는 전자 장치(200)에 포함된 센서 등을 통해 HMD(100)가 사용자의 머리에 착용되었는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 메인 프레임(110)에 근접 센서가 실장되어, 사용자가 머리에 HMD(100)를 착용 시 근접 센서를 통해 안면의 근접을 인식하여 착용을 감지할 수 있다. 또는, 메인 프레임(110)에 홍채 인식 센서가 실장되어, HMD(100)를 착용 시 홍채 인식 센서를 통해 사용자의 홍채를 확인하여 착용을 감지할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)와 결합하고, 전자 장치(200)가 HMD(100)에 체결되는 순서는 다양할 수 있다. 또한, 상술한 동작들의 동작 순서가 그에 대응하여 다양하게 변경되거나 일부 동작들이 생략될 수 있다. 예를 들어, HMD(100)에 전자 장치(200)가 먼저 체결되고 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)에 결합될 수 있다. 이 경우, 전자 장치(200)는 동작 1080을 먼저 수행하여 VR용 어플리케이션의 실행 화면을 화면에 출력할 수 있다. 그러나, 보조 입력 장치(500)가 연결되기 전이기 때문에 VR용 어플리케이션의 기능을 일부 수행하지 못할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(200)에 포함된 센서를 통해 사용자의 머리 움직임은 감지할 수 있으나, 외부로 노출되는 입력 모듈이 존재하지 않을 수 있으므로 터치 입력 등은 수신하지 못할 수 있다. HMD(100)에 전자 장치(200)가 체결되고 이 후 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)에 결합되면 비로소 사용자의 입력을 수신하여 VR용 어플리케이션의 기능을 모두 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, HMD(100)에 전자 장치(200)가 먼저 체결되고 보조 입력 장치(500)가 이후에 연결되는 경우, 동작 1010 내지 동작 1070의 수행은 생략될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)는 전자 장치(200)에 결합되는 대신에 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 결합될 수도 있다. 이 경우에도, 상술한 동작들의 동작 순서가 그에 대응하여 다양하게 변경되거나 일부 동작들이 생략될 수 있다. 예를 들어, HMD(100)에 전자 장치(200)가 먼저 체결되고 보조 입력 장치(500)가 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 결합되는 경우에는, HMD(100)에 전자 장치(200)가 먼저 체결되고 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)에 결합되는 경우와 동일한 또는 유사한 동작들이 수행될 수 있다. 그러나, HMD(100)의 메인 프레임(110)에 보조 입력 장치(500)가 먼저 결합되고 전자 장치(200)가 HMD(100)에 체결되는 경우에는, 상술한 동작들(예: 동작 1010 내지 동작 1080)을 순서대로 수행할 수 있다. 다만, 동작 1020에서 제공된 전자 장치(200)의 기능 선택 인터페이스에서 전자 장치(200)의 화면에 출력된 버튼 객체를 전자 장치(200)의 화면을 터치하는 대신에 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)을 이용하여 선택할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보조 입력 장치(500)는 HMD(100)의 메인 프레임(110)과 분리되는 경우, 자동으로 HMD(100)에 체결된 전자 장치(200)와 페어링(pairing)을 형성할 수 있으며, 전자 장치(200)의 리모트(remote) 입력 장치로 동작할 수 있다. 또는, HMD(100)에 전자 장치(200)가 체결되고 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)에 연결된 상태에서, 보조 입력 장치(500)가 전자 장치(200)와 분리되는 경우, 보조 입력 장치(500)는 자동으로 전자 장치(200)와 페어링을 형성하여 리모트 입력 장치로 동작할 수 있다. 그리고, 보조 입력 장치(500)가 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 다시 결합되는 경우, 전자 장치(200)와의 페어링은 자동으로 해제될 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치의 결합 시 제공되는 전자 장치의 기능 선택 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(200)는 보조 입력 장치(500)가 결합되면 디스플레이(220)에 전자 장치(200)의 기능을 선택할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 디스플레이(220)에 전자 장치(200)의 제1 기능(예: GearVR 기능) 및 제2 기능(예: 전자 장치 기능)을 선택할 수 있는 표시 객체(예: 제1 버튼 객체(221a) 및 제2 버튼 객체(221b))를 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 버튼 객체(221a)가 선택되면, 전자 장치(200)는 제1 기능을 실행하기 위한 제1 상태(예: 플러그인 모드)로 전환할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 VR용 어플리케이션을 빠르게 실행시킬 수 있도록 백그라운드로 VR용 어플리케이션을 구동시킬 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(200)는 VR용 어플리케이션을 구동시키는 대신에 VR용 어플리케이션을 구동시킬 수 있는 메모리 공간을 확보하고, VR용 어플리케이션의 리소스(resource)들을 메모리에 먼저 로드(load)할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 버튼 객체(221a)가 선택되면, 전자 장치(200)는 기능 선택 인터페이스의 출력을 종료하고, 기능 선택 인터페이스의 출력 전 화면으로 복귀하거나, 별도의 모노 이미지를 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 버튼 객체(221b)가 선택되면, 전자 장치(200)는 제2 기능을 실행할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 기능 선택 인터페이스의 출력을 종료하고, 기능 선택 인터페이스의 출력 전 화면으로 복귀하여, 전자 장치(200)의 일반 기능을 실행할 수 있다.
도 12a는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치를 통한 제1 입력 기능을 설명하기 위한 도면이고, 도 12b는 보조 입력 장치를 통한 제2 입력 기능을 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시 예에 따르면, HMD(100)는 보조 입력 장치(500)를 통한 입력 기능을 통해 사용자에게 다양한 경험을 제공할 수 있다. 보조 입력 장치(500)를 통한 입력 기능에는 객체 선택, 객체 이동, 객체 회전, 화면 이동, 화면 회전, 화면 줌 인/아웃, 또는 화면 스크롤 등을 포함할 수 있다. 도 12a에서는 객체 이동 또는 화면 이동과 관련된 제1 입력 기능에 대해 설명하고, 도 12b에서는 객체 회전, 화면 회전, 또는 화면 줌 인/아웃과 관련된 제2 입력 기능에 대해 설명하도록 한다.
도 12a의 (a)에서와 같이, 보조 입력 장치(500)는 본체(510)에 형성된 입력 모듈(530)을 통해 제1 입력(1210)을 수신하면, 도 12a의 (b)에서와 같이, 전자 장치(200)에 출력된 제1 화면(1201)을 제 1 입력(1210)의 이동 방향 및 이동 크기에 대응하는 화면 이동(1220)을 수행하여 제2 화면(1203)으로 변경할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 입력(1210)은 입력 모듈(530)의 터치 면을 스와이프(swipe)하는 입력일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 입력(1210)에 대응하여 전자 장치(200)는 화면 이동(1220)뿐만 아니라 객체(예: 3D 객체)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, VR용 어플리케이션이 VR 쇼핑몰 어플리케이션인 경우, 전자 장치(200)는 보조 입력 장치(500)를 통해 제1 입력(1210)을 수신하면, 화면 이동(1220)을 하여 매장을 둘러볼 수도 있고, 특정 상품을 이동시킬 수도 있다.
또한, 도 12b의 (a)에서와 같이, 보조 입력 장치(500)는 본체(510)에 형성된 제1 입력 모듈(531) 및 제2 입력 모듈(533)을 통해 제2 입력을 수신하면, 도 12b의 (b)에서와 같이, 전자 장치(200)에 출력된 제3 화면(1205)을 제2 입력의 회전 방향 및 회전 크기에 대응하는 화면 회전(1240)을 수행하여 제4 화면(1207)으로 변경할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제2 입력은 제1 입력 모듈(531) 및 제2 입력 모듈(533)의 터치 면을 동시에 또는 일정 시간 간격을 두고 스와이프하는 입력일 수 있다. 도시된 도면에서는, 사용자가 하나의 손가락으로 제1 입력 모듈(531)을 제1 방향으로 스와이프(1230a)하고, 또 다른 손가락으로 제2 입력 모듈(533)을 제2 방향으로 스와이프(1230b)하는 상태를 나타낸다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 방향 및 제2 방향은 서로 같은 방향일 수도 있고, 다른 방향일 수도 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 제1 방향 및 제2 방향이 서로 같은 방향인 경우, 스와이프 입력의 크기에 대응하여 화면을 줌 인 또는 줌 아웃할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향 및 제2 방향이 동일하게 전자 장치(200)를 향하는 방향인 경우, 화면을 줌 인할 수 있으며, 그 반대 방향인 경우 화면을 줌 아웃할 수 있다. 또한, 전자 장치(200)는 제1 방향 및 제2 방향이 서로 다른 방향 예컨대, 반대 방향인 경우에는 화면을 회전시키거나 객체를 회전시킬 수도 있다. 도시된 도면에서는, 서로 반대 방향인 제1 방향의 스와이프(1230a) 및 제2 방향의 스와이프(1230b)가 입력되어 특정 상품(예: 구두)을 회전한 상태를 나타낸다.
도시된 도면에서는, 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)이 터치 패드인 경우만을 도시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 보조 입력 장치(500)는 트랙 볼(535), 휠 키(537) 등 다양한 형태의 입력 모듈(530)을 통해 입력 기능을 제공할 수 있다.
도 13a는 다양한 실시 예에 따른 보조 입력 장치를 통한 사용자의 머리 움직임을 감지하는 기능을 설명하기 위한 도면이고, 도 13b는 보조 입력 장치를 통한 사용자의 입력을 수신하는 기능을 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)와 페어링된 외부 전자 장치(예: 드론(drone)(1300))를 제어할 수도 있다. 드론(1300)은 카메라를 포함할 수 있으며, 전자 장치(200)는 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈을 통해 드론(1300)의 구도 및 드론(1300)에 포함된 카메라의 촬영 화각(field of view) 방향을 제어할 수 있다.
도 13a를 참조하면, 사용자는 HMD(100)를 착용한 상태에서 드론(1300)에서 촬영한 영상 데이터를 수신하여 리얼 뷰(real view)(101) 형태로 실시간 가상 환경을 경험할 수 있다. 이 경우, 사용자의 머리가 회전하는 움직임(1310)이 발생하면, 전자 장치(200)는 보조 입력 장치(500), 전자 장치(200)(예: 휴대폰), 또는 HMD(100) 내부의 센서 모듈(예: 가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 등)에 의해 감지된 헤드 트래킹(head-tracking) 데이터(1301)를 전자 장치(200)와 페어링(pairing)된 드론(1300)으로 전달할 수 있다.
헤드 트래킹 데이터(1301)를 수신한 드론(1300)은 해당 데이터를 분석하고, 분석된 결과에 기초하여 카메라의 촬영 화각을 제1 촬영 영역(1311)에서 제2 촬영 영역(1313)으로 변경할 수 있다. 또한, 드론(1300)은 변경된 촬영 화각을 기반으로 촬영한 영상 데이터(1303)를 전자 장치(200)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 변경된 화면을 리얼 뷰(101)로 확인할 수 있다.
도 13b를 참조하면, 전자 장치(200)는 보조 입력 장치(500)의 입력 모듈(530)을 통해 드론(1300)의 비행 구도를 제어할 수 있다. 예컨대, 사용자가 입력 모듈(530)의 터치 면을 일정 방향으로 스와이프하거나, 제1 입력 모듈(531) 및 제2 입력 모듈(533)을 이용하여 줌 인 또는 줌 아웃하는 경우, 전자 장치(200)는 사용자 입력(1330)에 대응하는 위치 제어 데이터(1305)를 전자 장치(200)와 페어링된 드론(1300)에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 위치 제어 데이터(1305)를 수신한 드론(1300)은 해당 데이터를 분석하고, 분석된 결과에 기초하여 제1 지점에서 제2 지점으로 위치 변경(1331)을 수행할 수 있다. 또한, 드론(1300)은 변경된 위치에서 촬영한 영상 데이터(1307)를 전자 장치(200)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 변경된 화면을 리얼 뷰(101)로 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따르면, 헤드 마운트 장치(head-mounted display device)에 체결되는 전자 장치의 기능 선택 방법은 센서 모듈 또는 입력 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 보조 입력 장치의 결합 여부를 판단하는 동작, 상기 보조 입력 장치의 결합 시 상기 전자 장치의 제1 기능 및 제2 기능을 선택하도록 인터페이스를 제공하는 동작, 및 상기 제1 기능 또는 상기 제2 기능의 선택 결과에 기초하여, 상기 전자 장치의 실행 상태를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인터페이스를 제공하는 동작은 상기 제1 기능에 대응되는 제1 표시 객체 및 상기 제2 기능에 대응되는 제2 표시 객체를 상기 전자 장치의 디스플레이에 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 실행 상태를 변경하는 동작은 상기 제1 기능이 선택되면, 상기 헤드 마운트 장치의 사용과 관련된 상기 전자 장치의 가상 현실(virtual reality) 기능을 실행하기 위한 선행 준비를 하는 제1 상태로 전환하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 상태로 전환하는 동작은 상기 전자 장치의 디스플레이에 현재 출력되는 기능과는 별도로 백그라운드(background)로 상기 가상 현실 기능에 사용되는 어플리케이션을 구동시키는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 기능 선택 방법은 상기 전자 장치가 상기 헤드 마운트 장치에 체결되면, 상기 제1 상태를 상기 가상 현실 기능의 실행 화면을 출력하는 제2 상태로 전환하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 실행 상태를 변경하는 동작은 상기 제2 기능이 선택되면, 상기 헤드 마운트 장치의 사용과 관련되지 않은 일반 기능을 실행하는 제3 상태로 전환하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 상태로 전환하는 동작은 상기 인터페이스를 제공하기 전에 상기 전자 장치의 디스플레이에 출력되던 화면으로 복귀하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 헤드 마운트 장치에 상기 전자 장치가 체결되고, 상기 보조 입력 장치가 상기 전자 장치와 결합된 상태에서, 상기 보조 입력 장치가 상기 전자 장치로부터 분리되면, 상기 보조 입력 장치와 상기 전자 장치를 페어링(pairing) 형성하는 동작, 상기 보조 입력 장치의 센서 모듈을 통해 획득된 센싱 정보 또는 상기 보조 입력 장치의 입력 모듈을 통해 획득된 입력 신호 중 적어도 하나를 상기 전자 장치에 무선으로 전송하는 동작, 및 상기 보조 입력 장치가 상기 전자 장치에 재결합하면, 상기 페어링을 해제하는 동작을 더 포함할 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 HMD의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 문서의 다양한 실시 예에 따른 HMD(100)는 제어부(micro controller unit, MCU)(1410), 통신 모듈(1420), 입력 모듈(1430), 전력 관리 모듈(1440) 및 배터리(1441), 센서 모듈(1450), 시선 추적부(eye tracker)(1460), 모터(vibrator)(1470), 초점 조절부(adjustable optics)(또는, 렌즈 조립체)(1480), 및 메모리(1490)를 포함할 수 있다.
상기 블록도에서는, 다른 구성요소들 예를 들면, 디스플레이는 설명의 편의를 위하여 도시되지 않았다. 다른 실시 예에서는, 상기 블록도에 도시된 구성요소들의 일부는 메인 프레임(110) 내에, 다른 구성요소는, 전자 장치(200)(예: 착탈가능한 스마트폰) 또는 보조 입력 장치(500) 내에 포함될 수 있다.
제어부(1410)는 예를 들어, 프로세서를 포함하며 운영체제(operating system, OS) 또는 임베디드 S/W 프로그램(embedded software program)을 구동하여 제어부(1410)에 연결된 다수의 하드웨어 구성요소들을 제어할 수 있다.
통신 모듈(1420)은 HMD(100)의 메인 프레임(110)과 전자 장치(200), 예를 들어 스마트폰 단말기를 유선 및/또는 무선 통신을 이용하여 연결하여 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1420)은 USB 모듈, WiFi 모듈, BT 모듈, NFC 모듈, 또는 GPS 모듈을 포함할 수 있다. 다른 한 실시 예에 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.
입력 장치(1430)는 터치 패드 또는 버튼을 포함할 수 있다. 터치 패드는 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 또한, 터치 패드는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 터치 패드는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 터치 패드는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. 버튼은 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1440)은 예를 들면, HMD(100)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1440)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리(1441) 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1441)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1441)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1440)은 HMD(100)에 전자 장치(200)가 연결되면, 전자 장치(200)에 포함된 배터리를 이용할 수도 있다. 또는, 전력 관리 모듈(1440)은 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 관리할 수도 있다.
센서 모듈(1450)은 물리량을 계측하거나 HMD(100)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1450)은 예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서, 지자계 센서, 마그네틱 센서, 근접 센서, 제스처 센서, 그립 센서, 또는 생체 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 중 적어도 하나를 이용하여 HMD(100)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 감지할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 근접 센서 혹은 그립 센서를 이용하여 HMD(100)의 착용 여부를 감지할 수 있다.
일 실시 예에서는, 센서 모듈(1450)의 적어도 일부 구성요소는 착탈가능한 전자 장치(200) 또는 보조 입력 장치(500) 내에 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(1450)은 IR(infrared) 센서, 압력 센서, 또는 터치 센서 등을 더 포함하여 사용자 착용에 따른 IR 인식, 가압 인식, 캐패시턴스(또는 유전율)의 변화량 중 적어도 하나를 감지하여 사용자의 착용 여부를 감지할 수 있다.
제스처 센서는 사용자의 손 또는 손가락의 움직임을 감지하여 HMD(100)의 입력 동작으로 받을 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1450)은 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), 홍채 센서 및/또는 지문 센서 등의 생체 인식 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식할 수 있다. 센서 모듈(1450)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, HMD(100)는 제어부(1410)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1450)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 제어부(1410)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1450)을 제어할 수 있다.
시선 추적부(1460)는 예를 들면, EOG 센서(electrical oculography sensor), 코일 시스템(coil systems), 듀얼 푸르키네 시스템(dual purkinje systems), 브라이트 퓨플 시스템(bright pupil systems), 또는 다크 퓨플 시스템(dark pupil systems) 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 또한, 시선 추적부(1460)는 시선 추적을 위한 마이크로 카메라를 더 포함할 수도 있다.
모터(1470)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration) 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다.
초점 조절부(1480)는 사용자가 자신의 시력에 적합한 영상을 감상할 수 있도록 사용자의 양안 사이 거리(inter-pupil distance, IPD)를 측정하여 렌즈의 거리 및 전자 장치(200)의 디스플레이 위치를 조정할 수 있다.
메모리(1490)는 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리는 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 HMD(100)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
메모리(1490)는 예를 들면, HMD(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(1490)는 소프트웨어 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 프로그램은 예를 들면, 커널, 미들웨어, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface, API), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션") 등을 포함할 수 있다. 커널, 미들웨어, 또는 API의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system, OS)으로 지칭될 수 있다.
커널은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어, API, 또는 어플리케이션 프로그램)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 제어부(1410) 또는 메모리(1490) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널은 미들웨어, API, 또는 어플리케이션 프로그램에서 HMD(100)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어는, 예를 들면, API 또는 어플리케이션 프로그램이 커널과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어는 어플리케이션 프로그램으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어는 어플리케이션 프로그램 중 적어도 하나에 HMD(100)의 시스템 리소스(예: 제어부(1410) 또는 메모리(1490) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API는, 예를 들면, 어플리케이션이 커널 또는 미들웨어에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
어플리케이션은 SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 달력 어플리케이션, 알람 어플리케이션, 건강 관리(health care) 어플리케이션(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정하는 어플리케이션) 또는 환경 정보 어플리케이션(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공하는 어플리케이션) 등을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 어플리케이션은 HMD(100)와 전자 장치(200) 사이의 정보 교환과 관련된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보 교환과 관련된 어플리케이션은 전자 장치(200)에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션 또는 전자 장치(200)를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
알림 전달 어플리케이션은 예를 들면, HMD(100)의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생한 알림 정보를 전자 장치(200)로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치(200)로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은 예를 들면, HMD(100)와 통신하는 전자 장치(200)의 적어도 일부에 대한 기능(예: 전자 장치(200) 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴온/턴오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 전자 장치(200)에서 동작하는 어플리케이션 또는 전자 장치(200)에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 HMD의 일반 모드(normal mode)와 HMM(head-mounted mode) 또는 VR 모드를 설명하기 위한 도면이다.
HMM 또는 VR 모드는, 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, 전자 장치(200)로서 스마트폰이 HMD(100)의 메인 프레임(110)에 장착되어 동작할 경우, 일반 모드에서 상기 HMM 또는 VR 모드로 전환될 수 있다. 상기 HMM 또는 VR 모드는 하나의 영상이 두 개의 영상으로 분리되어 표현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, HMM 또는 VR 모드는 메인 프레임(110)에 포함된 렌즈(270)에 의해 영상이 왜곡되는 현상이 발생할 수 있기 때문에, 왜곡되지 않은 영상을 사용자에게 제공하기 위하여 평면의 이미지를 렌즈(270)의 특성에 따라 역 왜곡할 수 있다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 HMD가 스마트폰의 후면 카메라를 이용하여 시-스루(see-through) 모드를 제공하는 도면이다.
도 16을 참조하면, HMD(100)는 전자 장치(200)로서 스마트폰이 메인 프레임(110)에 장착되어 동작할 경우, 스마트폰의 후면 카메라를 이용하여 시-스루 모드를 제공할 수 있다. 한 실시 예로 시-스루 모드를 제공하는 방법은 VR 모드에서 시-스루 모드 전환 버튼을 누르면 스마트폰의 후면 카메라가 실행될 수 있다. 이 때, 후면 카메라의 프리뷰(preview) 화면을 기존 VR 화면의 일부 영역에 PIP(picture-in-picture) 형태로 보여줄 수도 있고, VR 화면을 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.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(1420))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(1430)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. 헤드 마운트 시스템용 키트에 있어서,
    사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치로서,
    전자 장치가 장착될 수 있도록 구성된 메인 프레임, 및
    상기 메인 프레임이 상기 사용자의 안면에 고정되도록 형성된 착용 파트를 포함하는 헤드 마운트 장치; 및
    보조 입력 장치로서,
    본체,
    상기 본체의 적어도 일면에 형성되고, 상기 전자 장치의 기능을 제어하는 입력 신호를 처리하는 입력 모듈,
    상기 본체의 내측에 형성되고, 상기 입력 장치의 움직임에 따른 센싱 정보를 획득하는 센서 모듈, 및
    상기 입력 신호 및 상기 센싱 정보를 상기 전자 장치로 전달하는 통로로서 상기 전자 장치와 전기적으로 연결되는 연결부를 포함하는 보조 입력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    가속도 센서, 자이로 센서, 또는 지자계 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력 모듈은,
    터치 패드, 트랙 볼, 또는 휠 키 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 입력 장치는,
    통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 통신 모듈은 상기 입력 신호 또는 상기 센싱 정보 중 적어도 하나를 무선으로 상기 전자 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 입력 장치는,
    상기 본체와 상기 상기 연결부 사이에 위치하는 연장부를 더 포함하고,
    상기 연장부는,
    상기 본체의 일면에서 상기 연장부가 이동 가능하도록 형성된 이동 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이동 부재는,
    상기 본체의 일면에 일정 길이와 폭으로 형성된 홀에 삽입되어 상기 홀로부터 분리되지 않도록 일단이 걸린 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 홀은,
    상기 본체의 일면에 상하측 방향 또는 좌우측 방향 중 적어도 하나의 방향으로 일정 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀은,
    상기 본체의 일면과 연결된 타면의 일부분에 연장되어 형성되고,
    상기 이동 부재는,
    상기 홀이 연장된 부분까지 이동하여 상기 연장부가 상기 본체와 일정한 각도 범위 내에서 구부러지거나 접히는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동 부재는,
    탄성 물질을 적어도 일부 포함하고,
    상기 연장부가 상기 본체와 일정한 각도로 구부러지거나 접히는 경우, 일정 크기의 탄성력으로 변형되거나 복원되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 연장부는,
    내측에 회전 부재를 더 포함하고,
    상기 회전 부재는,
    상기 연장부가 상기 본체의 일면에서 상기 일면의 법선을 회전축으로 하여 일정한 각도 범위 내에서 회전하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 회전 부재는,
    상기 연장부의 내측에 형성된 중공에 삽입되어 상기 연장부로부터 분리되지 않도록 일단이 걸린 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 메인 프레임의 일면에 연결되고,
    상기 전자 장치가 상기 메인 프레임에 장착되면 상기 메인 프레임에 형성된 전기 접속부를 통해 상기 전자 장치와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 시스템용 키트.
  13. 헤드 마운트 장치에 체결되는 전자 장치의 기능 선택 방법에 있어서,
    센서 모듈 또는 입력 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 보조 입력 장치의 결합 여부를 판단하는 동작;
    상기 보조 입력 장치의 결합 시 상기 전자 장치의 제1 기능 및 제2 기능을 선택하도록 인터페이스를 제공하는 동작; 및
    상기 제1 기능 또는 상기 제2 기능의 선택 결과에 기초하여, 상기 전자 장치의 실행 상태를 변경하는 동작;을 포함하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 인터페이스를 제공하는 동작은,
    상기 제1 기능에 대응되는 제1 표시 객체 및 상기 제2 기능에 대응되는 제2 표시 객체를 상기 전자 장치의 디스플레이에 출력하는 동작;을 포함하는 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 실행 상태를 변경하는 동작은,
    상기 제1 기능이 선택되면, 상기 헤드 마운트 장치의 사용과 관련된 상기 전자 장치의 가상 현실 기능을 실행하기 위한 선행 준비를 하는 제1 상태로 전환하는 동작;을 더 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 상태로 전환하는 동작은,
    상기 전자 장치의 디스플레이에 현재 출력되는 기능과는 별도로 백그라운드로 상기 가상 현실 기능에 사용되는 어플리케이션을 구동시키는 동작;을 포함하는 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 전자 장치가 상기 헤드 마운트 장치에 체결되면, 상기 제1 상태를 상기 가상 현실 기능의 실행 화면을 출력하는 제2 상태로 전환하는 동작;을 더 포함하는 방법.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 실행 상태를 변경하는 동작은,
    상기 제2 기능이 선택되면, 상기 헤드 마운트 장치의 사용과 관련되지 않은 일반 기능을 실행하는 제3 상태로 전환하는 동작;을 더 포함하는 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제3 상태로 전환하는 동작은,
    상기 인터페이스를 제공하기 전에 상기 전자 장치의 디스플레이에 출력되던 화면으로 복귀하는 동작;을 포함하는 방법.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 헤드 마운트 장치에 상기 전자 장치가 체결되고, 상기 보조 입력 장치가 상기 전자 장치와 결합된 상태에서,
    상기 보조 입력 장치가 상기 전자 장치로부터 분리되면, 상기 보조 입력 장치와 상기 전자 장치를 페어링 형성하는 동작;
    상기 보조 입력 장치의 센서 모듈을 통해 획득된 센싱 정보 또는 상기 보조 입력 장치의 입력 모듈을 통해 획득된 입력 신호 중 적어도 하나를 상기 전자 장치에 무선으로 전송하는 동작; 및
    상기 보조 입력 장치가 상기 전자 장치에 재결합하면, 상기 페어링을 해제하는 동작;을 더 포함하는 방법.
  21. 모바일 전자 장치에 착탈 가능하게 부착되어 신호를 제공하도록 구성된 전자 장치에 있어서,
    제1 면, 및 상기 제1 면의 반대로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 제1 면, 및/또는 제2 면에 배치된 적어도 하나의 터치 센서;
    상기 하우징의 내부에 배치된 적어도 하나의 센서;
    상기 하우징의 내부에 배치된 통신 회로;
    상기 적어도 하나의 터치 센서, 상기 적어도 하나의 센서, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어 회로는,
    상기 적어도 하나의 터치 센서를 이용하여, 사용자의 제스처 또는 터치 입력을 획득하고,
    상기 적어도 하나의 센서를 이용하여, 상기 전자 장치의 오리엔테이션 및/또는 움직임과 관련된 정보를 획득하고,
    상기 통신 회로를 이용하여, 상기 모바일 전자 장치로 상기 획득된 입력 및 정보를 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 사용자의 머리에 장착될 수 있는 헤드 마운트 장치에 탈착 가능하도록 장착될 수 있는 모바일 전자 장치에 있어서,
    통신 회로;
    디스플레이;
    상기 통신 회로, 및 상기 디스플레이와 전기적으로 연결된 프로세서;
    상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
    상기 통신 회로를 이용하여, 외부 센싱 장치로부터 적어도 하나의 입력 신호를 수신하고,
    상기 획득된 적어도 하나의 입력 신호에 적어도 일부 기초하여, 상기 헤드 마운트 장치와 관련된 컨텐츠를 상기 디스플레이의 적어도 일부에 표시하고,
    상기 통신 회로를 이용하여, 상기 외부 센싱 장치에 의해 획득된 상기 외부 센싱 장치의 오리엔테이션 및/또는 움직임과 관련된 정보를 상기 외부 센싱 장치로부터 수신하고,
    상기 수신된 정보를 이용하여, 상기 디스플레이 상에 표시되는 컨텐츠를 적어도 일부 변경하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 것을 특징으로 하는 장치.
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