KR20200133974A

KR20200133974A - 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20200133974A
Application number: KR1020190059338A
Authority: KR
Inventors: 김광희
Original assignee: 주식회사 메카비전
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-12-01
Also published as: KR102218178B1

Abstract

본 발명은 헬멧에 장착한 HMD로부터 영상을 투영하기 위한 전용의 빔 스프리터(Beam Splitter)를 구비하여 사용시에만 외부로 노출시키고 사용하지 않을 때에는 안전하게 보호함으로써 장기간 사용시에도 빔 스프리터의 표면 손상을 최소화하여 투영되는 영상의 해상도를 유지할 수 있으며, HMD로부터 투영되는 영상 정보를 운전자의 한쪽 눈으로만 확인할 수 있도록 하고 다른 한쪽 눈은 전방 시야에 집중할 수 있도록 함으로써 주행중 교통사고의 위험을 방지할 수 있는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치를 제공한다. 본 발명의 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 헬멧몸체에 형성된 정면개구의 상단 내측에 장착되는 보호케이스와, 보호케이스 내부에 설치되고 한쪽에 투영개구가 형성된 광학모듈커버와, 광학모듈커버 내장되어 상기 투영개구를 통해 영상을 투영하도록 된 광학모듈과, 광학모듈커버에 일단이 고정되고 보호케이스 외부로 노출되도록 설치되어 상기 투영개구를 통해 투영되는 영상을 디스플레이 시키기 위한 빔 스프리터와, 보호케이스와 광학모듈커버 사이에 설치되어 상기 빔 스프리터를 헬멧 착용자의 눈 앞에 위치시키는 사용위치와 상기 헬멧몸체의 상단 내측에 위치시켜 외부로부터 보호하는 비사용위치 사이에서 이동시키기 위한 빔 스프리터 출몰수단을 포함하여 이루어진다.

Description

헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치{HEAD MOUNT DISPLAY APPARATUS FOR HELMET}

본 발명은 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 자전거나 오토바이를 타고 운전 주행하면서 헬멧에 구비된 헤드 마운트 디스플레이로부터 제공되는 다양한 영상 정보를 안전하게 눈으로 확인할 수 있는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display; HMD) 또는 헤드 업 디스플레이(Head Up Display; HUD)는 얼굴에 착용하고 안구에 근접한 위치에서 영상을 디스플레이하는 디지털 장치를 말한다.

최근 HMD는 단순한 디스플레이 기능을 넘어 증강현실(Augmented Reality) 기술 등과 조합하여 사용자에게 다양한 편의를 제공해 주고자 하는 방향으로 연구개발되고 있다. 또한, HMD는 외부 디지털 디바이스와 통신을 수행하여 콘텐츠를 출력할 뿐 아니라 외부 디지털 디바이스를 위한 사용자 입력을 수신하거나 해당 외부 디지털 디바이스와 연동한 작업의 수행도 지원하도록 개발되고 있다.

증강현실은 실세계에 3차원의 가상 물체를 겹쳐서 보여주는 기술을 활용해 현실과 가상환경을 융합하는 가상현실(Virtual Reality) 기술 중 하나이다. 증강현실 시스템(Aumented Reality Systems)은 군사, 오락, 의료, 학습, 영화, 건축설계, 관광 등 다양한 분야에 활용되면서 공상과학 소설이나 영화에서 묘사되는 상상적 단계를 벗어나 점차 현실화되고 있다.

증강현실 시스템이나 가상현실 시스템은 입력장치와 출력장치를 포함한다. 출력장치는 사용자들이 감각채널을 통해 시각, 청각, 촉각, 움직임 등을 지각하게 해 주는 장치들로서 시각 디스플레이(Visual Display) 장치, 청각 디스플레이 장치, 촉각 디스플레이 장치, 움직임 피드백 장치를 구비할 수 있다. 시각 디스플레이 장치 중 대표적인 하드웨어는 HMD와 스마트 안경이다.

가상현실이 추구하는 목표는 기본적으로 사용자로 하여금 원격현 전(Telepresence)을 경험하도록 하는 것이다. 현전(Presence)은 어떤 환경 속에서 느끼는 실재감(Sense of being)을 뜻하는데 이런 점에서 원격현전은 커뮤니케이션 매체에 의해 어떤 가상 환경 속에서 사용자가 실재하고 있음을 경험하는 것을 지칭할 수 있다.

그러나, 이러한 HMD를 자전거나 오토바이를 탈 때 머리의 안전을 위해 착용하는 헬멧에 적용하는 것은 결코 쉽지 않다. 왜냐하면 자동차 운전과 달리 자전거와 오토바이는 두 손으로 항상 핸들을 붙잡고 있어야 하기 때문이다.

현재 많은 사람들이 자전거나 오토바이에 네비게이션을 부착해서 이용하고 있지만 주행중에 작동하는 것은 불가능할 뿐만 아니라 교통사고를 불러올 수 있는 안전상의 위험이 큰 문제가 있다.

HMD를 헬멧에 적용한 종래기술로서, 국내 공개특허 10-2015-0106091호를 통해 알려진 레이저 HUD 스마트 헬멧이 있다. 이 종래기술은 제어부의 신호에 따라 HUD장치를 통하여 헬멧의 실드에 가상화상을 투영하여 주행시 운전자에게 필요한 정보, 예를 들면 운전자의 주행 위치에 따른 도로정보, 속도, 네이게이션 정보를 정확하게 전달할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 상기의 종래기술은 HUD장치가 헬멧에 구비된 쉴드(shield)에 영상을 투영하도록 된 것으로, 쉴드가 항상 외부에 노출되어 있기 때문에 장기간 사용시 쉴드의 표면이 쉽게 마모되거나 스크래치가 발생하게 되고, 이로 인해 쉴드에 투영되는 영상의 해상도가 저하되어 HUD장치로부터 제공되는 정보를 인식하는데 어려움을 주는 단점이 있다.

또한 종래기술은 HUD장치로 투영되는 영상이 운전자의 시야를 가리지 않도록 쉴드의 가장자리를 따라 투영하고 있으나, 운전자가 양쪽 두 눈을 모두 사용하여 정보를 인식해야 하므로 정보 확인시 일시적으로 전방 시야에 집중할 수 없는 상황이 발행할 수 있고, 이로 인해 주행중 교통사고의 위험이 많은 안정성에 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 헬멧에 장착한 HMD로부터 영상을 투영하기 위한 전용의 빔 스프리터(Beam Splitter)를 구비하여 사용시에만 외부로 노출시키고 사용하지 않을 때에는 안전하게 보호함으로써 장기간 사용시에도 빔 스프리터의 표면 손상을 최소화하여 투영되는 영상의 해상도를 유지할 수 있는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, HMD로부터 투영되는 영상 정보를 운전자의 한쪽 눈으로만 확인할 수 있도록 하고 다른 한쪽 눈은 전방 시야에 집중할 수 있도록 함으로써 주행중 교통사고의 위험을 방지할 수 있는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 헬멧몸체에 형성된 정면개구의 상단 내측에 장착되는 보호케이스; 상기 보호케이스 내부에 설치되고 한쪽에 투영개구가 형성된 광학모듈커버; 상기 광학모듈커버 내장되어 상기 투영개구를 통해 영상을 투영하도록 된 광학모듈; 상기 광학모듈커버에 일단이 고정되고 보호케이스 외부로 노출되도록 설치되어 상기 투영개구를 통해 투영되는 영상을 디스플레이 시키기 위한 빔 스프리터; 및 상기 보호케이스와 광학모듈커버 사이에 설치되어 상기 빔 스프리터를 헬멧 착용자의 눈 앞에 위치시키는 사용위치와 상기 헬멧몸체의 상단 내측에 위치시켜 외부로부터 보호하는 비사용위치 사이에서 이동시키기 위한 빔 스프리터 출몰수단을 포함하여 이루어진 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 빔 스프리터 출몰수단은, 상기 보호케이스에 형성한 회전지지구멍; 상기 광학모듈커버에 형성되어 상기 회전지지구멍에 끼워져 회전지지된 회전축; 상기 광학모듈커버의 바깥측벽에 형성되고 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성된 섹터기어부; 상기 섹터기어부에 이맞물림하는 원동기어; 및 상기 원동기어를 정,역방향 회전시키기 위한 감속기어모터를 포함하는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 광학모듈커버의 회전이동을 가이드하기 위해 상기 보호케이스에 형성한 가이드구멍과, 광학모듈커버에 형성되어 상기 가이드구멍에 안내되는 가이드핀을 더 구비한 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 광학모듈커버의 회전축과 보호케이스 사이에 탄력 설치되어 광학모듈커버가 항상 보호케이스 내부에 위치하는 비사용위치에 있도록 탄성력을 부여하는 탄성부재를 더 구비한 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 광학모듈은, 모듈케이스를 구비하고, 상기 모듈케이스 내에 설치되는 것으로서, 영상출력장치와, 상기 영상출력장치의 전방에 배치된 볼록렌즈와, 상기 볼록렌즈를 통해 투영되는 영상을 빔 스프리터에 반사시키기 위한 반사미러로 이루어진 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 헬멧에 장착한 광학모듈로부터 투영되는 영상을 디스플레이하는 전용의 빔 스프리터가 별개로 구비되고, 이 빔 스프리터는 사용시 외부로 노출되어 헬멧 착용자의 눈 전방에 위치함으로써 운전자의 주행 위치에 따른 도로정보, 속도, 네이게이션 정보를 영상으로 확인할 수 있으며, 비사용시에는 헬멧의 전방개구 상단 내측에 위치하여 안전하게 보호됨에 따라 빔 스프리터의 표면이 마모되거나 스크래치가 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 이로 인해 장기간 사용시에도 빔 스프리터에 투영되는 영상 정보의 해상도를 유지할 수 있어 정확하게 영상 정보를 인식할 수 있고 빔 스프리터의 사용 수명도 더욱 연장하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 HMD로부터 투영되는 영상 정보가 디스플레이 되는 빔 스프리터를 헬멧 착용자의 한 쪽 전방에만 배치하여 운전자의 한쪽 눈으로만 영상 정보를 확인할 수 있도록 함에 따라, 다른 한쪽 눈으로는 주행중 전방 시야에만 집중할 수 있어 운전 주행중 교통사고의 위험을 예방하는 안정성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치가 설치된 상태를 나타낸 헬멧의 사시도.
도 2는 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치가 설치된 상태를 나타낸 헬멧의 정면도.
도 3은 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치가 설치된 상태를 나타낸 헬멧의 주요부 저면도.
도 4는 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치를 나탄낸 사시도.
도 5는 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치에서 광학모듈을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치에서 빔 스프리터 출몰수단의 주요구성을 나타낸 광학모듈커버의 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 사용시 상태를 나타낸 헬멧의 측면도.
도 9는 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이 장치의 비사용시 상태를 나타낸 헬멧의 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치가 설치된 상태를 나타낸 헬멧의 사시도, 정면도 및 주요부 저면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치는 자전거 또는 오토바이 헷멜에 설치되어 헬멧을 착용하고 운전 주행하는 운전자에게 주행 위치에 따른 도로정보, 속도, 네이게이션 정보 등의 다양한 운행 정보를 투영되는 영상으로 안전하게 제공하도록 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치는 헬멧몸체(10)에 형성된 정면개구의 상단(11), 즉 헬멧 착용자의 눈 바로 위부분의 내측에 설치되고, 영상이 투영되는 빔 스프리터(50)가 헬멧 착용자의 한쪽 눈 전방에 위치하도록 되어 있다. 본 실시예에서는 빔 스프리터(50)가 헬멧 착용자의 오른 쪽 눈 전방에 위치하는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 설계 변경을 통해 헬멧 착용자의 왼쪽 눈 전방에 위치되도록 할 수 있음은 자명하다.

또한 빔 스프리터(50)는 후술하는 빔 스프리터 출몰수단에 의해 사용시에는 헬멧몸체(10)의 정면개구 상단(11) 내측으로부터 외부로 노출되어 헬멧 착용자의 한쪽 눈 전방에 위치하고, 비사용시에는 헬멧몸체(10)의 정면개구 상단(11) 내측에 위치하여 외부로부터 보호된다(도 8 및 도 9 참조).

도 4 및 도 5는 상기와 같이 헬멧몸체(10)에 설치되는 헤드 마운트 디스플레이 장치를 나타낸 사시도 및 분해 사시도로서, 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치는 헬멧몸체(10)의 정면개구 상단(11) 내측에 고정되는 보호케이스(20)를 구비한다.

보호케이스(20)는 하부가 개방된 통형상으로 형성되어 헬멧몸체(10)의 정면개구 상단(11) 내측에 고정되는 것으로, 보호케이스(20)의 고정은 푸쉬록과 같은 고정기구(22)를 이용할 수 있다. 또한 보호케이스(20)의 고정은 상기한 고정기구(22)를 이용하는 것에 한정되는 것은 아니고, 도시하지는 않았지만 보호케이스(20)에 관통구멍을 형성하고 헬멧몸체(10)에는 나사구멍을 형성하여 나사로 고정하여도 좋다.

보호케이스(20) 내부에는 광학모듈(40)이 내장된 광학모듈커버(30)가 설치되고, 광학모듈커버(30)의 일측벽에는 내장된 광학모듈(40)로부터 투영되는 영상이 외부로 출력될 수 있도록 투영개구(31)가 형성되어 있다.

광학모듈(40)은 도 6에 도시된 바와 같이, 모듈케이스(41) 내에 영상출력장치(42), 볼록렌즈(43) 및 반사미러(44)를 설치하여 이루어진다.

영상출력장치(42)는 LCD일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 영상출력장치(42)는 반사형 마이크로 디스플레이(liquid crystal on silicon, LCoS), PDP(plasma dispaly panel), FED(field emission display), ELD(elelctro-luminescent display) 및 OLED(organic light emitting diode) 중 어느 하나로 대체될 수 있다.

볼록렌즈(43)는 영상출력장치(42)의 전방에 배치되어 영상출력장치(42)로부터 출력되는 화상을 허상 이미지로 투영하는 기능을 수행하는 것으로, 본 실시예에서는 하나의 볼록렌즈(43)가 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 영상이 투영되는 빔 스프리터(50)와의 거리 및 투영되는 이미지의 크기 등을 고려하여 복수개의 볼록 또는/및 오목렌즈를 조합하여 이루어지는 렌즈군으로 구성할 수 있다.

반사미러(44)는 볼록렌즈(43)로부터 투영되는 이미지를 원하는 위치로 보내기 위한 것으로, 반사미러(44)의 반사각도는 영상출력장치(42)에 대한 빔 스프리터(50)의 위치에 따라 설정될 수 있다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 광학모듈(40)로부터 투영되는 이미지는 광학모듈커버(30)의 투영개구(31)를 통해 빔 스프리터(50)에 투영되어 헬멧 착용자의 한쪽 눈으로 볼 수 있도록 되어 있다.

빔 스프리터(50)는 일단이 광학모듈커버(30)에 고정되어 보호케이스(20) 외부에 노출된 상태로 설치되는 것으로, 이를 위해 보호케이스(20)에는 빔 스프리터(50)가 관통하는 개구부(21)를 형성하고 있다.

한편, 본 발명의 헤드 마운트 디스플레이 장치는, 빔 스프리터(50)를 헬멧 착용자의 눈 앞에 위치시키는 사용위치(도 8 참조)와, 헬멧몸체(10)의 정면개구 상단(11) 내측에 위치에서 보호하기 위한 비사용위치(도 9 참조) 사이에서 이동시키는 빔 스프리터 출몰수단을 포함한다.

빔 스프리터 출몰수단은 보호케이스(20)와 광학모듈커버(30) 사이에 설치되는 것으로, 보호케이스(20)의 양측 벽면에 형성한 회전지지구멍(61)과, 이에 대향하는 광학모듈커버(30)의 양측 벽면에 형성한 회전축(62)을 구비한다.

따라서 회전축(62)을 회전지지구멍(61)에 끼워 회전지지하는 것에 의해 보호케이스(20)에 대하여 광학모듈커버(30)를 소정각도 회전시킬 수 있다.

상기 회전지지구멍(61)과 회전축(62)의 형성 위치는 광학모듈커버(30)가 보호케이스(20) 내에 삽입된 위치에서 광학모듈커버(30)가 회전축(62)을 중심으로 회전하여 보호케이스(20) 외부로 노출될 수 있도록 설정된다. 이로써 광학모듈커버(30)에 일단이 고정된 빔 스프리터(50)도 광학모듈커버(30)와 함께 회전하여 사용위치와 비사용위치 사이에서 이동할 수 있게 되며, 빔 스프리터(50)의 회전 이동을 위해 보호케이스(20)에 형성된 개구부(21)는 회전축(62)을 중심으로 하는 원호형상으로 길게 형성된다.

또한 도 7에 도시된 바와 같이 광학모듈커버(30)의 바깥측벽에는 회전축(62)을 중심으로 하는 원호 형상의 섹터기어부(63)가 일체적으로 구비되고, 상기 섹터기어부(63)에는 원동기어(64)가 이맞물림되며, 원동기어(64)는 감속기어모터(65)의 모터축에 고정된다.

따라서 감속기어모터(65)의 정,역방향 회전에 의해 원동기어(64)가 회전하고, 원동기어(64)와 이맞물림된 섹터기어부(63)가 연동함으로써 광학모듈커버(30)를 보호케이스(20) 내부에 삽입되는 위치와 보호케이스(20) 외부로 노출시키는 위치 사이에서 회전 이동시킬 수 있다.

이때 상기 광학모듈커버(30)의 회전각은 광학모듈커버(30)에 일단이 고정된 빔 스프리터(50)의 회전각과 동일하므로, 광학모듈커버(30)의 회전각을 설정하는 것에 의해 빔 스프리터(50)를 사용위치와 비사용위치 사이에서 이동시킬 수 있다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 광학모듈커버(30)의 회전이동을 가이드하기 위해 상기 보호케이스(20)에는 가이드구멍(23)을 형성하고 광학모듈커버(30)에는 가이드구멍(23)에 끼워져 안내되는 가이드핀(32)을 구비한다.

가이드구멍(23)은 회전축(62)을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성되고, 개구부보다 작은 반경으로 회전지지구멍(61)과 개구부(21) 사이에 형성되며, 빔 스프리터(50)의 회전각에 맞추어 그 원호방향 길이를 설정함으로써 빔 스프리터(50)의 회전각을 제한할 수 있도록 한다. 이러한 가이드구멍(23)과 가이드핀(32)에 의해서 광학모듈커버(30)의 회전 이동시 흔들림을 방지할 수 있음과 동시에, 빔 스프리터(50)를 사용위치 또는 비사용위치에 정확하게 위치시킬 수 있다.

또한 광학모듈커버(30)의 회전축(62)과 보호케이스(20) 사이에는 탄성부재(66)가 탄력 설치되어 있다. 탄성부재(66)는 예를 들어 토션스프링으로 구성할 수 있는 것으로, 토션스프링을 회전축(62)의 외측에 설치하여 토션스프링의 일단은 광학모듈커버(30) 측에 고정하고 타단은 보호케이스(20) 측에 고정하여 구성할 수 있다.

이러한 탄성부재(66)는 광학모듈커버(30)가 항상 보호케이스(20) 내부에 위치하는 비사용위치에 있도록 탄성력을 부여함으로써 광학모듈커버(30)의 회전시 탄력적인 이동으로 흔들림을 없앨 수 있고, 비사용시 빔 스프리터(50) 및 광학모듈커버(30)를 비사용위치에서 유동없이 유지시켜 보호할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 8에 도시된 바와 같이 자전거나 오토바이 주행 위치에 따른 도로정보, 속도, 네이게이션 정보 등의 운전 정보가 영상으로 투영되는 빔 스프리터(50)는 사용시 헬멧 착용자의 한쪽 눈 바로 앞에 위치하고, 광학모듈(40)이 내장된 광학모듈커버(30)의 투영개구(31)는 보호케이스(20) 외부에 노출된 상태에 있다.

따라서 도 6에서와 같이 광학모듈(40)의 영상출력장치(42)로부터 출력되는 화상은 볼록렌즈(43)를 통해 허상으로 투영되어 반사미러(44)에 반사되고, 광학모듈커버(30)의 외부로 노출된 투영개구(31)를 통해 빔 스프리터(50)에 투영되므로 헬멧 착용자는 도로정보, 속도, 네이게이션 정보 등의 운전 정보 영상을 한쪽 눈으로 볼 수 있게 된다.

이때, 빔 스프리터(50)는 주지된 바와 같이, 광학모듈(40)로부터 투영되는 빛의 일부는 통과시키고 일부는 반사시킴으로써 반투명의 이미지가 표시되도록 하는 것이므로, 헬멧 착용자는 주행시 전방을 주시하면서도 빔 스프리터(50)에 표시되는 운전 정보 영상을 확인할 수 있고, 빔 스프리터(50)가 구비되어 있지 않은 다른 한쪽 눈으로는 전방을 최대한 집중하여 주시할 수 있어 운전 주행중 사고를 예방할 수 있다.

이와 같이 빔 스프리터(50)를 사용위치에서 사용한 후, 빔 스프리터(50)를 사용하지 않을 때에는 도 9에 도시된 바와 같이 빔 스프리터(50)를 비사용위치로 이동시킴으로써 손상되지 않도록 보호할 수 있다.

즉, 도 7에서와 같이 감속기어모터(65)를 구동하여 원동기어(64)를 회전시키면, 이에 이맞물림된 섹터기어부(63)에 의해 광학모듈(40)이 내장된 광학모듈커버(30)가 회전축(62)을 중심으로 소정 각도 회전하여 보호케이스(20) 내부로 삽입된다.

이와 동시에 광학모듈커버(30)에 일단이 고정된 빔 스프리터(50)도 함께 회전 이동하여 도 9에서와 같이 헬멧의 정면개구 상단(11) 내측에 위치하게 되므로, 외부로부터 보호되어 빔 스프리터(50)의 표면이 쉽게 마모되거나 표면에 스크래치가 발생하는 것을 최대한 방지할 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 헬멧몸체 11 : 상단
20 : 보호케이스 23 : 가이드구멍
30 : 광학모듈커버 31 : 투영개구
32 : 가이드핀 40 : 광학모듈
41 : 모듈케이스 42 : 영상출력장치
43 : 볼록렌즈 44 : 반사미러
50 : 빔 스프리터 61 : 회전지지구멍
62 : 회전축 63 : 섹터기어부
64 : 원동기어 65 : 감속기어모터
66 : 탄성부재

Claims

헬멧몸체에 형성된 정면개구의 상단 내측에 장착되는 보호케이스;
상기 보호케이스 내부에 설치되고 한쪽에 투영개구가 형성된 광학모듈커버;
상기 광학모듈커버 내장되어 상기 투영개구를 통해 영상을 투영하도록 된 광학모듈;
상기 광학모듈커버에 일단이 고정되고 보호케이스 외부로 노출되도록 설치되어 상기 투영개구를 통해 투영되는 영상을 디스플레이 시키기 위한 빔 스프리터; 및
상기 보호케이스와 광학모듈커버 사이에 설치되어 상기 빔 스프리터를 헬멧 착용자의 눈 앞에 위치시키는 사용위치와 상기 헬멧몸체의 상단 내측에 위치시켜 외부로부터 보호하는 비사용위치 사이에서 이동시키기 위한 빔 스프리터 출몰수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 빔 스프리터 출몰수단은,
상기 보호케이스에 형성한 회전지지구멍;
상기 광학모듈커버에 형성되어 상기 회전지지구멍에 끼워져 회전지지된 회전축;
상기 광학모듈커버의 바깥측벽에 형성되고 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성된 섹터기어부;
상기 섹터기어부에 이맞물림하는 원동기어; 및
상기 원동기어를 정,역방향 회전시키기 위한 감속기어모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 광학모듈커버의 회전이동을 가이드하기 위해 상기 보호케이스에 형성한 가이드구멍과, 광학모듈커버에 형성되어 상기 가이드구멍에 안내되는 가이드핀을 더 구비한 것을 특징으로 하는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 광학모듈커버의 회전축과 보호케이스 사이에 탄력 설치되어 광학모듈커버가 항상 보호케이스 내부에 위치하는 비사용위치에 있도록 탄성력을 부여하는 탄성부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 광학모듈은, 모듈케이스를 구비하고, 상기 모듈케이스 내에 설치되는 것으로서, 영상출력장치와, 상기 영상출력장치의 전방에 배치된 볼록렌즈와, 상기 볼록렌즈를 통해 투영되는 영상을 빔 스프리터에 반사시키기 위한 반사미러로 이루어진 것을 특징으로 하는 헬멧용 헤드 마운트 디스플레이 장치.