KR20200039195A

KR20200039195A - 접이식 가상현실 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20200039195A
Application number: KR1020180118811A
Authority: KR
Inventors: 최해용
Original assignee: 최해용
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2020-04-16
Also published as: US20200110269A1; JP2020064288A; CN111025634A

Abstract

본 발명은 영상디스플레이가 구비된 휴대용 가상 현실장치에 관한 것으로서 영상디스플레이가 구비되고 사용자의 시청방향으로 구비되는 박막형태의 중앙기판과
상기 중앙기판의 앞 단과 윗단에 각각 구비되는 제1, 제2 경첩과
상기 제1 경첩을 기축으로 상기 중앙기판의 좌, 우 양면 방향으로 절첩하고 전개되는 좌, 우 영상판과
상기 제2경첩을 기축으로 상기 중앙기판의 좌, 우 양면 방향으로 절첩되고 전개되는 좌, 우 렌즈판을 포함하되
사용 시는 상기 좌,우 영상판의 광축과 좌,우 렌즈의 광축이 일치하면서 동시에 좌,우 렌즈의 초점거리가 일치하고
휴대시는 상기 중앙기판을 좌,우 양면을 기준으로 상기 좌, 우 영상판과 상기 좌,우 렌즈판이 접히므로서 휴대가 간편한 것이 특징인 VR 홀더블 영상디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

접이식 가상현실 디스플레이 장치{Foldable virtual reality display device}

본 발명은 2개의 영상 디스플레이가 구비되고 기기 전체 구조가 절첩되는 접이식 가상현실 영상기기에 관한 것이다.

본 발명은 이건 출원인이 출원하고 등록한 미국 특허 제9,804,401호 '휴대용 가상현실 장치'를 좀 더 개량 발전시켜 스마트폰 없이 좌, 우 영상 디스플레이를 구비하여 좌,우 시야각을 확대하되 이를 접이식으로 구성하여 휴대할 수 있게끔 개량 발명한 것이다.

스마트폰을 장착하는 종래 헤드셋용 가상현실영상 장치 구조는 별도의 스마트폰과 이러한 스마트폰에서 제공하는 가상현실영상을 관측하는 구조로 구성 되었다.

따라서 홍보용 체험용 또는 교육용, 작업 현장용으로 사용 시 별도의 스마트폰을 준비해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 스마트폰을 사용하는 가상현실 영상은 가로 화면대 세로 화면비가 16:9인 화면을 입체영상을 위하여 8:9 화면으로 2개로 분리하고 이를 하나의 영상으로 합쳐서 입체영상을 시청하게 되므로 좌,우 시야각이 1/2로 현저히 축소되는 부작용이 있었다.

미국특허등록번호 제9,804,401호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 구조를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명은 영상디스플레이 위치에 자이로센서와 같은 위치센서가 구비되며

좌, 우로 분할되는 영상디스플레이 구조와 좌우로 분할된 영상판의 영상중심과 광축이 일치하는 위치에 구비하되 좌,우로 분할되는 좌,우 렌즈와

좌,우 렌즈의 초점거리와 일치하는 길이를 갖는 중앙기판(1)으로 구비하되

상기 좌,우로 분할되는 영상디스플레이와 상기 좌,우 렌즈(5, 5a)의 분할되어 절첩되는 방향은 중앙기판(1)의 좌,우 양면방향으로 절첩하게 하며 좌,우 렌즈와 좌,우 영상의 광축은 일치시켜 구성하는 것을 특징으로 한다.

즉, 영상 디스플레이가 구비되면서 휴대 시 박막구조 형태로 변환되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 경첩 구조에 구비되는 좌, 우 영상판과

상기 제2 경첩 구조에 구비되는 좌, 우 렌즈 고정판은

사용 시는 상기 중앙 기판 전, 후 방향 기준하여 각각 90° 방향으로 전개되어 180°수평으로 전개되고

휴대 시는 각각 90°로 절첩 되어 박막으로 형성된 중앙기판의 좌,우 양면으로 절첩 된다.

따라서 사용 시는 좌,우 영상과 좌,우 렌즈가 동일한 광축에서 상호 평행으로 전개되고 휴대 시는 전체 구조가 박막구조로 변환된다.

또한, 좌, 우 렌즈의 초점거리와 중앙기판의 길이가 동일한 길이로 구비되어 초점거리를 자동으로 일치시킨다.

좌,우 렌즈와 좌,우 디스플레이 구조와 광축을 일치시켜 복상이 발생하지 않는 입체영상을 관측하게 된다.

기존의 좌, 우 시야각 8:9 화면의 좁은 시야를 16:9 화면으로 확대함으로써 종래 대비 2배 이상의 넓은 좌, 우 시야각을 제공한다.

종래 화면의 해상도를 2 분할함으로써 낮아지는 영상의 해상도를 2배 이상 높인다.

따라서 이러한 본 발명은 영상판 구조를 갖춘 구조이면서 종래 기존의 영상 구조를 갖는 헤드셋 VR기기 대비 부피 1/5 이상 1/10까지 무게는 1/3 이상 1/9 까지 획기적으로 그 부피와 무게를 감소시키므로 휴대 및 사용이 간편 하다.

도 1은 본 발명이 실시된 실시도
도 2의 (a)는 본 발명의 작용 설명도
도 2의 (b)는 본 발명을 절첩 휴대시 사용설명도
도 3은 본 발명의 사용 시 설명도

본 발명은 도 1, 도 2, 도 3과 같이

영상디스플레이가 구비되고 사용자의 시청방향으로 구비되는 박막형태의 중앙기판(1)과

상기 중앙기판(1)의 앞단과 뒷단에 각각 구비되는 제1, 제2 경첩(2, 3)과

상기 제1 경첩(2)을 기축으로 상기 중앙기판(1)의 좌, 우 양면 방향으로 절첩하고 전개되는 좌, 우 영상판(6, 6a)과

상기 제 2경첩(3)을 기축으로 상기 중앙기판(1)의 좌,우 양면 방향으로 절첩되고 전개되는 좌, 우렌즈판(4, 4a);을 포함하되

사용 시는 상기 좌,우 영상판(6, 6a)의 광축과 좌,우 렌즈(5, 5a)의 광축이 일치하며

동시에 좌,우 렌즈의 초점거리가 일치하고

휴대시는 상기 중앙기판(1)을 좌,우 양면을 기준으로 상기 좌, 우 영상판(6, 6a)과 상기 좌,우 렌즈판(4, 4a)이 접히므로서 휴대가 간편한 것을 특징으로 한다.

특히 사용 시 상기 좌,우 영상판(6, 6a)의 광축과 좌,우 렌즈(5, 5a)의 광축이 일치하지 않으면 영상이 복상이 생겨 사용할 수가 없게 된다.

또한, 동시에 좌,우 렌즈(5, 5a)의 초점거리와 상기 중앙기판(1)의 길이가 일치하지 않으면 좌,우 렌즈(5, 5a)의 초점거리가 맞지 않아 사용 할 수 없게 된다.

상기 좌, 우 영상디스플레이(7, 7a) 구조는 LCD, OLED, QLED, MICRO LED 와 같이 자체 발광 구조를 갖는 영상 디스플레이로 구성한다.

상기 위치센서(9)의 구성은 자이로센서, 가속도센서, 지자계 센서 등으로 구성한다. 자이로 센서는 기울어져 있는 각도를 측정해 본 발명의 상,하 좌,우의 움직임을 감지한다. 지자계 센서는 자기장의 강약을 감지하며 자이로 센서를 보완하는 역할을 한다. 가속도 센서는 자이로 센서와 결합해 본 발명의 움직임을 잡아낸다. 따라서 자이로센서, 지자계센서, 가속도 센서 등 좌,우 영상 디스플레이(7, 7a)가 회전 이동 방향에 따라 해당되는 회전방향의 시야각에 해당되는 영상을 검출하는 센서를 추가하여 하나의 위치센서(9) 시스템으로 구성하며 좌,우 영상디스플레이(7, 7a)장치가 회전하는 동일한 방향의 위치에 구비되어야 한다.

즉, 사용자()가 도 3과 같이 착용하고 좌로 회전할 시는 전체 시야각 360° 영상 중 좌측 시야각의 영상을, 우로 회전할 시는 우측 시야각의 영상을, 상,하로 회전할 시는 상,하 영상을 상기 위치센서(9)가 감지하여 해당되는 시야각 방향의 영상을 제공할 수 있기 때문이다.

이를 제시된 도면에 의해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 도시된 도시도이고, 도 2는 본 발명의 작용도이며 도 3은 본 발명의 사용 시 설명도이다.

도 1과 같이 중앙기판(1)을 본체 중심으로 하여 앞 부분에는 제1 경첩(2)을 뒷부분에는 제2 경첩(3)을 구비한다. 즉 하나의 중앙기판(1) 전, 후면에 2개의 경첩을 구비한다.

제1 경첩(2)에는 중앙기판(1)의 좌,우 양면으로 좌, 우로 회전 절첩 되는 좌 렌즈 고정판(4)과 우 렌즈 고정판(4a)을 각각 연결하여 구비하고 좌 렌즈고정판(4)에는 좌렌즈(5)를, 우렌즈 고정판(5)에는 우렌즈(5a)를 각각 구비한다.

제2 경첩(3)에는 중앙기판(1)을 좌, 우 양면방향으로 회전하여 절첩하는 좌 영상 고정판(6)과 우 영상 고정판(6a)을 구비하되 상기 좌,우 영상고정판(6, 6a)에는 각각 좌 영상판(7)과 우영상판(7a)을 구비한다.

상기 좌, 우 영상판(7, 7a) 또는 중앙 기판(1) 후단부에 자이로센서와 같은 영상의 위치를 측정하는 위치 센서(9)를 구비한다.

이와 같은 본 발명은 사용시 가상현실 영상이 복상이 되지 않도록 좌,우 렌즈판(4, 4a)과 좌,우 영상디스플레이(7, 7a)의 각각의 광축이 일치하는 위치에 각각 구성하는 것이 중요하다.

즉 중앙기판(1)의 길이는 상기 좌, 우 렌즈(5, 5a)가 갖는 초점거리 즉, 좌, 우 렌즈(5, 5a)가 좌, 우 영상판(7, 7a)의 영상표면이 갖는 거리와 동일한 초점거리와 같게 구성한다.

예를 들면 좌,우 렌즈(5, 5a)의 초점거리가 50mm이면 중앙기판(1)의 길이도 50mm로 한다.

사용시 전개된 좌,우 영상판(6, 6a)의 광축 간격은 63-65mm로 고정한다. 따라서 화면의 가로 크기는 126-130mm 이내가 된다.

또한, 사용시 전개된 좌,우 렌즈판(4, 4a)의 좌,우 렌즈(5, 5a)의 광축 간격도 동일하게 구성함으로써 사람의 좌,우 눈의 간격과 좌,우 영상판(6, 6a)의 광축과 좌,우 렌즈(5, 5a)의 광축이 일치하게 구성함으로써 VR 입체 영상 관측이 가능하게 된다.

도 2의 (a)와 같이 중앙기판(1)의 좌, 우 렌즈판(4, 4a)은 제1 경첩(2)에 의해, 좌, 우 영상판(6, 6a)은 제2경첩(3)에 의해 중앙기판(1)의 좌, 우측 양면으로 0도 방향으로 절첩된다. 상기 좌, 우 렌즈판(4, 4a)과 좌, 우 영상판(4, 4a)이 접히는 순서는 선택 구성한다.

따라서 도 2의 (a)와 같은 본 발명은 사용시는 중앙기판(1)을 기준으로 좌, 우 영상판(6, 6a)과 좌, 우 렌즈판(4, 4a)이 좌, 우 180도 수평방향으로 각각 전개되고 휴대시는 중앙기판(1)을 기준으로 도 2의 (b)처럼 절첩되어 박막구조가 된다.

이와 같은 본 발명의 구조는 도 2의 (a)와 같이 좌, 우 영상판(6, 6a)의 구비되어 있는 좌, 우 렌즈판(4, 4a)을 각각 전개하게 되면 좌렌즈(5)는 좌 영상판(6)과 우렌즈(5a)는 우영상판(6a)과 동일한 광축(c)으로 각각 초점이 일치하게 된다.

또한 도 2의 (a)와 같이 좌,우측 렌즈(5, 5a)의 초점거리와 중앙기판(1)의 길이(D)가 같게 구성됨으로 해서 자동적으로 초점이 일치 하게 된다.

도 3과 같이 좌, 우 렌즈(5, 5a) 사이에는 사용자(12)의 코가 인입될 수 있는 착용공간(B)이 형성되어야 하고 좌, 우 렌즈판(5, 5a) 좌,우 양단에는 손잡이(10, 10a) 또는 안경 다리, 밴드 등 고정장치(미표시)를 추가할 수 있다.

도 2의 (a)와 같이 제1, 제2 경첩(2, 3)의 구조는 좌, 우 회전축(23, 24)에 형성된 기어에 의해 맞물려 회전하고 일정한 위치에서 회전 위치를 고정하는 잠금장치(미 표시)를 추가할 수 있다.

좌, 우 영상판(6, 6a)에 구비되는 좌, 우 영상 디스플레이(7, 7a)는 화면비를 8:9, 16:9, 32:9 등 다양한 화면비의 영상 디스플레이로 구성할 수 있다.

좌, 우 영상디스플레이(7, 7a)의 구조는 도 2와 같이 자체의 발광원을 갖는 LCD, OLED, QLED, 마이크로 LED등 자채발광판(73) 구조를 갖는 영상디스플레이(71) 구조로 구성할 수 있다..

이러한 본 발명은 도 1, 도 3과 같이 별도의 컨트롤 장치(8)에 의해 영상입력, 전원공급, 영상컨트롤을 할 수 있으며,

별도의 전원 어댑터, 배터리 구조가 구비될 수 있다.

본 발명은 도 2의 (a)와 같이 사용하다가 도 2의 (b)와 같이 절첩하여 최소 부피의 휴대용 VR 영상 구조로 변환되므로 휴대시의 크기는 6.5cm X 3cm X 6.5cm =약 127㎤ 최대 8cm X 5cm X 8cm = 약 320㎤까지 축소할 수 있으며 무게는 50-150g까지 시현할 수 있다.

이러한 본 발명의 구조는 기존의 영상 디스플레이가 구비되는 일반 VR 용 헤드셋의 통상적인 크기 12cm X 10-20cm X 20cm = 2400㎤ - 4800㎤, 무게 300-470g 대비 부피는 1/5 이상 1/10까지 무게는 1/3 이상 1/9까지 현저하게 감소되어 휴대용이 가능하게 된다.

또한, 종래 스마트폰을 2분할하여 사용하는 기기의 시야각 즉 8:9 화면 대비 16:9 화면으로 시야각을 2배 확대하게 된다.

또한, 좌, 우 영상디스플레이(7, 7a)가 회전 이동하는 위치에 위치센서(9)를 구비함으로써 상, 하 좌, 우 360°의 시야각으로 제공하는 시야를 사용자의 회전에 따라 해당시야 방향의 가상현실 영상을 제공한다.

따라서 이러한 본 발명은 별도의 스마트폰 없이 포켓 구조의 최소 부피의 VR기기로 휴대하여 장소에 관계없이 수시로 가상현실 영상을 관측할 수 있다.

1. 중앙기판 2. 제 1경첩 3. 제 2 경첩
4. 좌 렌즈판 4a. 우 렌즈판
5. 좌 렌즈 5a. 우 렌즈
6. 좌 영상판 6a. 우 영상판
7. 좌 영상 디스플레이 7a. 우 영상 디스플레이
8. 컨트롤러 9. 위치센서
12. 사용자 C. 광축 10(10a). 손잡이 23(24). 좌, 우 회전축

Claims

영상디스플레이가 구비되고 사용자의 시청방향으로 구비되는 박막형태의 중앙기판(1)
상기 중앙기판(1)의 앞단과 뒷단에 각각 구비되는 제 1, 제2 경첩(2, 3)
상기 제 1 경첩(2)을 기축으로 상기 중앙기판(1)의 좌, 우 양면 방향으로 절첩하고 전개되는 좌, 우 영상판(6, 6a);
상기 제 2경첩(3)을 기축으로 상기 중앙기판(1)의 좌, 우 양면 방향으로 절첩되고 전개되는 좌, 우렌즈판(4, 4a);을 포함하되
사용 시는 상기 좌,우 영상판(6, 6a)의 광축과 좌,우 렌즈(5, 5a)의 광축이 일치하면서 동시에 좌,우 렌즈의 초점거리가 일치하고
휴대시는 상기 중앙기판(1)을 좌,우 양면을 기준으로 상기 좌, 우 영상판(6, 6a)과 상기 좌,우 렌즈판(4, 4a)이 접히므로서 휴대가 간편한 것이 특징인 VR 홀더블 영상디스플레이 장치
제1항에 있어서 상기 좌,우 영상디스플레이(7, 7a) 구조는 LCD, OLED, QLED, MICRO LED 와 같이 자체 발광 구조를 갖는 영상 디스플레이로 구성되는 것이 특징인 홀더블 VR 영상 디스플레이 장치
제1항에 있어서 상기 위치센서(9)에 자이로센서()를 포함 하여 구비되는 것이 특징인 홀더블 VR 영상 디스플레이 장치