KR20210148602A - 디스플레이를 포함하는 신체 착용형 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 신체 착용형 전자 장치는, 디스플레이, 제1 면이 사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 상기 제1 면의 반대 방향을 향하는 제2 면을 통해 입사하는 빛을 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재, 제3 면이 사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 상기 제3 면의 반대 방향을 향하는 제4 면을 통해 입사하는 빛을 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재, 및 상기 디스플레이의 제1 영역을 이용하여 제1 영상을 출력하거나, 상기 제1 영역과는 다른 제2 영역을 이용하여 제2 영상을 출력하도록 설정된 프로세서를 포함하고, 상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 제공받아 사용자의 우안으로 입사시키며, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 제공받아 사용자의 좌안으로 입사시킬 수 있다. 이외에도 다양한 실시예가 가능하다.

Description

디스플레이를 포함하는 신체 착용형 전자 장치 {WEARABLE ELECTRONIC DEVICE INCLUDING DISPLAY}
본 문서에 개시된 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 디스플레이를 포함하는 신체 착용형 전자 장치에 관한 것이다.
전자, 정보, 및 통신 기술이 발달하면서, 하나의 전자 장치에 다양한 기능이 통합되고 있다. 예를 들어, 전자 장치(예: 스마트 폰)는 통신 기능과 아울러, 음향 재생 기기, 촬상 기기, 또는 전자 수첩과 같은 기능을 포함하고 있으며, 어플리케이션의 추가 설치를 통해 더욱 다양한 기능이 스마트 폰에서 구현될 수 있다. 전자 장치는 탑재된 어플리케이션이나 저장된 파일의 실행뿐만 아니라, 유선 또는 무선 방식으로 서버 또는 다른 전자 장치에 접속하여 다양한 정보들을 실시간으로 제공받을 수 있다.
전자 장치의 사용이 일상화되면서, 전자 장치의 휴대성과 사용성에 대한 사용자의 요구가 증가할 수 있다. 이러한 사용자 요구에 따라, 손목 시계나 안경과 유사하게, 신체에 착용한 상태로 휴대와 사용이 가능한 전자 장치가 상용화되기에 이르렀다. 신체 착용형 전자 장치 중에서, 사용자가 안면에 착용할 수 있는 형태의 전자 장치는, 가상 현실 또는 증강 현실 구현에 유용하게 활용될 수 있다. 예를 들어, 신체 착용형 전자 장치는 일반적으로 텔레비전이나 컴퓨터용 모니터를 통해 즐기던 게임 속 가상 공간의 영상을 입체적으로 제공하되, 사용자가 머물고 있는 실제 공간의 영상을 차단함으로써, 가상 현실을 구현할 수 있다. 다른 실시예에서, 신체 착용형 전자 장치는 사용자가 머물고 있는 공간의 실제 영상을 시각적으로 인지할 수 있는 환경을 제공하면서, 가상의 영상을 구현하여 사용자에게 다양한 시각적 정보를 제공하는 증강 현실을 구현할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 사용자는 신체 착용형 전자 장치가 구현하는 증강 현실을 통해, 실제로는 착용하지 않은 의류의 착용 상태 또는 실제로는 배치되지 않은 가구나 가전의 배치 상태를 시각적으로 경험할 수 있다. 예컨대, 쇼핑에서 사용자는 제품을 실제로 착용하거나 사용하지 않더라도, 전자 장치가 제공하는 증강 현실을 통해 미리 착용 상태나 사용 상태(또는 배치 상태)를 경험해 볼 수 있다. 다른 실시예에서, 증강 현실은 사용자 주변의 사물이나 건물에 관한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 신체 착용형 전자 장치는 증강 현실을 통해 사용자가 바라보는 건물 내 상점의 배치 또는 각 상점의 취급 제품과 가격에 관한 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 증강 현실을 구현하는 신체 착용형 전자 장치는, 사용자가 일상적으로 착용한 상태로 이동하면서 사용될 수 있다.
증강 현실을 구현하는 신체 착용형 전자 장치는 가상의 영상을 제공하기 위해, 사용자의 좌안과 우안에 각각 대응하는 디스플레이, 전원(예: 배터리) 또는 제어 회로와 같은 전자 부품들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이, 디스플레이로부터 사용자 육안으로 영상을 안내하는 광학계, 전원 또는 제어 회로가 한 쌍으로 제공될 수 있다. 하지만, 광학계나 전자 부품들이 한 쌍으로 배치됨에 따라, 신체 착용형 전자 장치의 무게가 증가할 수 있다. 신체 착용형 전자 장치의 무게가 증가할수록, 장시간 착용시 착용감의 저하나 압박감은 더욱 가중될 수 있다. 예컨대, 신체 착용형 전자 장치는 전자 장치에 접촉하는 신체 부위, 예를 들어, 사용자의 코나 귀를 압박할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예는, 사용자의 안면에 착용 가능하면서도 경량화된 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예는, 사용자가 착용한 상태에서, 사용자 주위의 영상과 조화되는 가상의 영상을 제공함으로써 증강 현실을 구현할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 신체 착용형 전자 장치는, 디스플레이, 제1 면이 사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 상기 제1 면의 반대 방향을 향하는 제2 면을 통해 입사하는 빛을 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재, 제3 면이 사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 상기 제3 면의 반대 방향을 향하는 제4 면을 통해 입사하는 빛을 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재, 및 상기 디스플레이의 제1 영역을 이용하여 제1 영상을 출력하거나, 상기 제1 영역과는 다른 제2 영역을 이용하여 제2 영상을 출력하도록 설정된 프로세서를 포함하고, 상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 제공받아 사용자의 우안으로 입사시키며, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 제공받아 사용자의 좌안으로 입사시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 신체 착용형 전자 장치는, 디스플레이, 사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 외부에서 입사된 빛을 투과하여 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재, 사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 외부에서 입사된 빛을 투과하여 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재, 상기 디스플레이의 제1 영역에 대응하게 배치되며, 상기 제1 영역에서 출력된 영상(이하, '제1 영상')을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈, 및 상기 제1 영역과는 다른 상기 디스플레이의 제2 영역에 대응하게 배치되며, 상기 제2 영역에서 출력된 영상(이하, '제2 영상')을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 포함하고, 상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 사용자의 우안으로 입사시키고, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 사용자의 좌안으로 입사시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 신체 착용형 전자 장치는, 디스플레이의 서로 다른 영역에서 출력된 영상을 사용자의 좌안과 우안으로 분리하여 제공함으로써 증강 현실을 구현할 수 있다. 예컨대, 하나의 디스플레이로 사용자의 좌안과 우안에 대응하는 가상의 영상을 제공할 수 있으므로, 신체 착용형 전자 장치가 경량화될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 2는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치의 일부분을 분리하여 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치의 디스플레이 또는 투사 렌즈들의 배치를 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치의 투명 부재를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 신체 착용형 전자 장치의 일부분을 확대하여 나타내는 분리 사시도이다.
도 7은 본 문서에 개시된 다양한 실시예 중 하나에 따른 신체 착용형 전자 장치에서, 가상의 영상이 진행되는 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 문서에 개시된 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 신체 착용형 전자 장치에서, 가상의 영상이 진행되는 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface)를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104 또는 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나”, 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로써 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치(200)의 일부분을 분리하여 나타내는 사시도이다.
도면을 통해 개시되지는 않지만, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치(200)는 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180))을 포함할 수 있다. 이하의 상세한 설명에서 언급되는 "제1 영상" 또는 "제2 영상"은 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상의 적어도 일부를 포함하거나 또는 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상에 적어도 일부 기반할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 카메라 모듈은 가시광 영역 및/또는 적외선 영역의 빛의 정보를 획득할 수 있으며, 전자 장치(200)(예: 도 1의 프로세서(120))는 공간 인식 또는 피사체 인식을 위해 카메라 모듈을 통해 획득된 빛의 정보를 활용할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, "제1 영상" 또는 "제2 영상"은 인식된 공간이나 피사체의 정보에 관한 이미지 또는 문자를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 사용자의 시선이나 신체(예: 손)의 이동을 추적하는 센서를 포함할 수 있으며, 카메라 모듈을 통해 획득된 빛의 정보와 센서를 통해 추적된 시선 또는 신체 이동 정보가 조합되어 "제1 영상" 또는 "제2 영상"으로써 제공될 수 있다. 카메라 모듈 또는 센서를 통해 획득된 정보는 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104) 및/또는 서버(108))로 전송되며, 전자 장치(200)는 외부의 전자 장치로부터 피드백(feedback)을 제공받아, 디스플레이(202)를 이용하여 "제1 영상" 또는 "제2 영상"으로 출력할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 신체 착용형 전자 장치(200)(이하, '전자 장치')는, 디스플레이(202)(예: 도 1의 표시 장치(160)), 제1 투명 부재(211) 및/또는 제2 투명 부재(212)를 포함할 수 있으며, 사용자는 안면에 전자 장치(200)를 착용한 상태로 사용할 수 있다. 제1 투명 부재(211) 및/또는 제2 투명 부재(212)는 글래스 플레이트 또는 폴리머로 형성될 수 있으며, 투명 또는 반투명하게 제작될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1 투명 부재(211)는 사용자의 우안에 대면하게 배치될 수 있고, 제2 투명 부재(212)는 사용자의 좌안에 대면하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 투명 부재(211)는 제1 면(F1)이 사용자의 우안에 대면하게 배치되며, 제2 면(F2)을 통해 입사하는 빛을 적어도 일부 투과시켜 사용자의 우안으로 입사시킬 수 있다. 제2 투명 부재(212)는 제3 면(F3)이 사용자의 좌안에 대면하게 배치되며, 제4 면(F4)을 통해 입사하는 빛을 적어도 일부 투과시켜 사용자의 좌안으로 입사시킬 수 있다. 제1 투명 부재(211) 및/또는 제2 투명 부재(212)는 투명 또는 반투명할 수 있으며, 제2 면(F2) 및/또는 제4 면(F4)을 통해 빛을 입사받으며, 디스플레이(202)에서 출력된 영상과 제2 면(F2) 및/또는 제4 면(F4)을 통해 입사된 빛을 사용자에게 제공할 수 있다. 디스플레이(202)에서 영상이 출력되지 않더라도, 제2 면(F2) 및/또는 제4 면(F4)을 통해 입사된 빛이 사용자에게 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)(도 4 참조)을 이용하여 제1 영상을 출력하고, 제1 영역(R1)과는 다른 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)(도 4 참조)을 이용하여 제2 영상을 출력할 수 있다. 한 실시예에서, 프로세서(120)는 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2) 중 어느 하나를 활성화하여 영상을 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(120)는 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 동시에 활성화하여 영상을 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 사용자에게 제공할 영상의 종류 또는 발생된 이벤트에 기반하여 제1 영역(R1) 및/또는 제2 영역(R2)을 활성화하여 영상을 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 원근감을 제공하기 위한 영상에서는 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 동시에 활성화하여 영상을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 사용자에게 알람(예: 시스템 알람)을 제공하기 위한 경우, 제1 영역(R1) 또는 제2 영역(R2) 중 어느 하나를 활성화하여 영상을 출력할 수 있다.
설명의 간결함을 위해, "프로세서가 디스플레이(202)의 제1 영역(R1) 및/또는 제2 영역(R2)을 이용하여 영상을 출력할 수 있다"라고 언급하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 예를 들어, 디스플레이(202)를 구동하는 구동 칩(예: 디스플레이 드라이브 칩(display drive integrated chip))이 별도로 제공될 수 있으며, 구동 칩은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))로부터 영상 데이터 신호 또는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 수신하여 디스플레이(202)를 구동함으로써 문자, 이미지 또는 아이콘을 포함하는 시각적 정보를 출력할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 영상은, 예를 들면, 제1 투명 부재(211)(예: 후술할 제1 광학 도파로(227))를 통해 사용자의 우안으로 입사될 수 있고, 제2 영상은 제2 투명 부재(212)(예: 후술할 제2 광학 도파로(229))를 통해 사용자의 좌안으로 입사될 수 있다. 한 실시예에서, 제1 투명 부재(211) 및/또는 제2 투명 부재(212)는 격자 구조물(grating structure)를 형성하는 글래스 또는 폴리머로 제작될 수 있으며, 이러한 격자 구조물을 이용한 도파로 구조(예: 제1 광학 도파로(227) 및/또는 제2 광학 도파로(229))를 포함할 수 있다. 격자 구조물은 다양한 형상의 돌기나 경사면을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 사용자는 주위 환경(예: 주변 사물이나 건물)의 실제 영상과, 디스플레이(202)를 통해 출력된 영상(이하, '가상(의) 영상')(예: 제1 영상 및/또는 제2 영상)이 조합된 증강 현실 영상을 제공받을 수 있다. 이로써, 전자 장치(200)는 하나의 디스플레이(202)를 포함하면서도, 증강 현실을 구현하기 위한 좌안 영상 및/또는 우안 영상을 사용자에게 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 영상이 제1 투명 부재(211)로 입사되고 제2 영상이 제2 투명 부재(212)로 입사되는 구성이 예시되고 있지만, 이는 설명의 편의를 위해 단순히 구분한 것이며, 실시예에 따라, 제1 영상이 제2 투명 부재(212)로 입사되고 제2 영상이 제1 투명 부재(211)로 입사될 수 있다. 이는 이후에 설명될 투사 렌즈들(225a, 225b) 또는 우동-좌동 분리 광학계(425)(도 8 참조)와 같은 광학 소자들의 조합에 따라 다양하게 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 의류, 가구 또는 가전 제품과 같은 사물을 가상의 영상으로 표시한다면, 전자 장치(200), 예를 들어 도 1의 프로세서(120)는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 모두 활성화하여 가상의 영상을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 시간, 거리, 온도나 습도와 같은 문자 정보를 가상의 영상으로 표시한다면, 전자 장치(200)는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2) 중 하나를 활성화하여 가상의 영상을 제공할 수 있다. 예컨대, 사용자에게 제공하고자 하는 가상 영상의 종류에 따라 전자 장치(200)는 디스플레이(202)의 서로 다른 두 영역(예: 제1 영역(R1) 및/또는 제2 영역(R2))들 중 선택된 영역을 활성화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 영역(R1)에 표시되는 제1 영상과 제2 영역(R2)에 표시되는 제2 영상은 동일하거나 적어도 일부가 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 영상과 제2 영상은 동일한 컨텐츠를 표시하여, 증강 현실을 제공함에 있어, 사용자에게 거리감을 느끼게 할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 영상과 제2 영상의 적어도 일부는 양안의 시야(field of vision; FOV)에 따라 상이할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 영상과 제2 영상은 컨텐츠의 내용, 색상 또는 크기 중 적어도 일부가 상이할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(202)는, 예를 들면, 액정 표시 장치(liquid crystal display; LCD), 디지털 미러 표시 장치(digital mirror device; DMD), 실리콘 액정 표시 장치(liquid crystal on silicon; LCoS), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 또는 마이크로 엘이디(micro light emitting diode; micro LED)를 포함할 수 있다. 도시되지는 않지만, 디스플레이(202)가 액정 표시 장치, 디지털 미러 표시 장치 또는 실리콘 액정 표시 장치 중 하나로 이루어지는 경우, 전자 장치(200)는 디스플레이(202)의 화면 출력 영역(예: 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2))으로 빛을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이(202)가 자체적으로 빛을 발생시킬 수 있는 경우, 예를 들어, 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디 중 하나로 이루어지는 경우, 전자 장치(200)는 별도의 광원을 포함하지 않더라도 사용자에게 양호한 품질의 가상 영상을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(202)가 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디로 구현된다면 광원이 불필요하므로, 전자 장치가 경량화될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 하나의 디스플레이(202)를 통해 증강 현실 영상을 제공할 수 있으므로, 구조가 간소화되면서 경량화가 용이할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나의 디스플레이(202)를 통해 증강 현실을 구현할 수 있으므로, 구동 칩(예: 디스플레이 드라이브 칩(display drive integrated chip))과 같은 제어 회로가 간소화될 수 있고, 소비 전력이 절감될 수 있다. 예컨대, 복수의 디스플레이를 구비하는 전자 장치와 동일 용량의 배터리를 구비한다면 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 만충 상태에서 동작시 더 많은 시간동안 작동할 수 있고, 더 작은 용량의 배터리를 구비하더라도 동등한 시간동안 작동할 수 있다. 동일한 물질과 구조의 배터리라면 무게는 충전 용량과 비례하므로, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 배터리의 무게를 줄여 경량화가 더욱 용이할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(202), 제1 투명 부재(211) 및/또는 제2 투명 부재(212)를 장착하고, 사용자 신체에 착용 가능하게 하기 위해, 전자 장치(200)는 기계적인 구조물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는, 제1 투명 부재(211)와 제2 투명 부재(212)가 장착되는 프레임(231)(예: 231a, 231b), 프레임들(231a, 231b)을 연결하는 브릿지(233), 디스플레이(202)를 브릿지(233)에 장착 또는 결합하는 케이싱(221)(예: 221a, 221b) 또는 착용 부재(235)(예: 235a, 235b)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(200)가 일반적인 안경의 외형을 이용한 구성이 예시되지만, 증강 현실 영상을 제공하는 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 고글 형태로 구현될 수 있으며, 도 2와 도 3의 구성 요소 중 적어도 일부가 생략되거나 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 프레임(231)은 제1 투명 부재(211)가 장착되는 제1 프레임(231a)과, 제2 투명 부재(212)가 장착되는 제2 프레임(231b)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(231a) 또는 제2 프레임(231b)은 제1 투명 부재(211) 또는 제2 투명 부재(212)를 적어도 부분적으로 둘러싸게 형성될 수 있으며, 전자 장치(200) 외관의 적어도 일부분을 형성할 수 있다. 도시되지는 않지만, 디스플레이(202)는 프레임(231)의 내부로 배치된 도전성 라인(예: 도전성 케이블, 인쇄회로 기판 또는 가요성 인쇄회로 기판)을 통해 다른 전자 부품(예: 회로 기판(241) 또는 배터리(243))와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 투명 부재(211) 또는 제2 투명 부재(212)의 주위에서 프레임(231)의 내부로 도시되지 않은 도전성 라인이 제공되어 제어 신호 또는 전원을 디스플레이(202)로 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 브릿지(233)는 제1 프레임(231a)과 제2 프레임(231b)을 연결하는 브릿지 구조(233a)를 포함하며, 브릿지 구조(233a)는 실질적으로 제1 프레임(231a) 및/또는 제2 프레임(231b)과 일체형으로(integrally) 형성될 수 있다. 한 실시예에서, 브릿지(233)는 전자 장치(200)가 사용자의 안면에 지지되는 수단을 제공할 수 있다. 예를 들어, 브릿지(233)는 사용자의 코에 거치 또는 지지될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 프레임(231a)과 제2 프레임(231b)이 부분적으로 사용자의 코에 거치 또는 지지될 수 있으며, 이 경우, 브릿지(233)는 사용자 신체와 직접 접촉하지 않을 수 있다. 도시되지는 않지만, 프레임(231) 또는 브릿지(233)는 사용자 신체와 접촉하는 부분에 제공된 탄성 부재를 포함함으로써, 사용자가 느끼는 압박감을 경감할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 착용 부재(235)는 제1 프레임(231a)으로부터 연장된 제1 착용 부재(235a)와, 제2 프레임(231b)으로부터 연장된 제2 착용 부재(235b)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 착용 부재(235)(예: 235a, 235b)는 프레임(231)(예: 231a, 231b)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 안면에 착용하지 않은 상태에서, 사용자는 착용 부재(235)를 회동시켜 프레임(231)과 겹쳐지게 함으로써, 전자 장치(200)를 편리하게 휴대할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 착용 부재(235)들 내부로 수용된 다양한 전자 부품, 예를 들면, 회로 기판(241), 배터리(243)(예: 도 1의 배터리(189)), 스피커(245) 또는 안테나 모듈(247)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 직접 언급되지는 않지만, 도 1에서 제시된 구성요소들 중 적어도 일부, 예를 들면, 도 1의 프로세서(120), 메모리(130), 통신 모듈(190)과 같은 회로 장치가 회로 기판(241)에 탑재되어 착용 부재(235)들의 내부로 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 도 1의 카메라 모듈(180)은 프레임(231) 또는 착용 부재(235)에 탑재되어, 피사체를 촬영하거나, 증강 현실 구현을 위한 주변 환경 정보(예: 이미지 정보)를 획득할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 무게 중심을 고려하여, 전자 부품들은 제1 착용 부재(235a)와 제2 착용 부재(235b)에 적절히 분산 배치될 수 있다. 예를 들어, 배터리(243)가 제1 착용 부재(235a)에 배치된다면, 회로 기판(241)과 안테나 모듈(247)은 제2 착용 부재(235b)에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 부품들 중 일부(예: 스피커(245))는 제1 착용 부재(235a)와 제2 착용 부재(235b)에 각각 배치될 수 있다. 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 회로 기판(241)에 배치될 수 있으며, 디스플레이(202)는 도시되지 않은 도전성 라인을 통해 회로 기판(241) 또는 배터리(243)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 부품들 중 일부(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 센서 모듈(176))는 브릿지(233) 또는 프레임(231)(예: 231a, 231b)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 브릿지 구조(233a)에 결합하는 케이싱(221)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 케이싱(221)이 브릿지(233)의 일부분으로 해석될 수 있으며, 케이싱(221)은 제1 케이싱(221a)과 제2 케이싱(221b)을 포함할 수 있다. 제1 케이싱(221a)은 브릿지 구조(233a)의 내측면(예: 착용 상태에서 사용자의 안면을 향하는 면)에 결합할 수 있으며, 제2 케이싱(221b)은 브릿지 구조(233a)의 외측면에 결합할 수 있다. 한 실시예에서, 제1 케이싱(221a)과 제2 케이싱(221b) 각각이 브릿지 구조(233a)에 결속될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 케이싱(221a)과 제2 케이싱(221b)이 브릿지 구조(233a)의 일부분을 사이에 두고 서로 마주보게 결속될 수 있다. 전자 장치(200)의 외관에서 볼 때, 앞서 언급한 바와 같이, 케이싱(221)은 브릿지(233)의 일부분으로 보여질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 외관에서 볼 때, 제1 프레임(231a)과 제2 프레임(231b)은 케이싱(221)을 통해 서로 연결된 구조로 보여질 수 있다. 예를 들어, 제1 케이싱(221a) 또는 제2 케이싱(221b) 중 적어도 하나는 제1 프레임(231a) 및/또는 제2 프레임(231b)과 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(202)는 케이싱(221)을 통해 브릿지 구조(233a)에 장착될 수 있다. 예컨대, 케이싱(221)(예: 제1 케이싱(221a))이 디스플레이(202)의 적어도 일부를 감싸는 상태로 브릿지 구조(233a)에 장착될 수 있다. 디스플레이(202)에서 출력된 영상은 제1 투명 부재(211) 또는 제2 투명 부재(212)로 제공되어 사용자의 육안으로 입사될 수 있다. 디스플레이(202)의 배치 구조 또는 디스플레이(202)에서 출력된 영상을 제1 투명 부재(211) 또는 제2 투명 부재(212)로 안내하는 구조에 관해서는 도 3의 'S'로 지시된 부분을 확대하여 도시하는 도 4를 더 참조하여 살펴보기로 한다.
도 4는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치(200)의 디스플레이(202) 또는 투사 렌즈들(225a, 225b)의 배치를 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 4를 더 참조하면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈(225a)와 적어도 하나의 제2 투사 렌즈(225b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)는 재질, 크기, 굴절률, 도수 또는 두께 중 적어도 하나 및/또는 입력 포트(예: 제1 입력 포트(225c) 또는 제2 입력 포트(225d))의 위치 또는 크기에 기반하여 렌즈의 개수 및/또는 렌즈 간의 간격이 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)는 각각 1개로 구성되거나 또는 2개 이상으로 구성될 수 있다. 제1 투사 렌즈(225a)는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)에 대응하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 투사 렌즈(225a)는 제1 영역(R1)에서 출력된 제1 영상을 제1 투명 부재(211)로 안내 또는 입사시킬 수 있다. 본 실시예에서 한 쌍의 제1 투사 렌즈(225a)가 제공된 구조가 예시되지만 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 예를 들어, 제1 투사 렌즈(225a)는 하나 또는 셋 이상의 수로 배치될 수 있다. 제2 투사 렌즈(225b)는 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)에 대응하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 투사 렌즈(225b)는 디스플레이의 제2 영역(R2)에서 출력된 제2 영상을 제2 투명 부재(212)로 안내 또는 입사시킬 수 있다. 본 실시예에서 한 쌍의 제2 투사 렌즈(225b)가 제공된 구조가 예시되지만 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 예를 들어, 제2 투사 렌즈(225b)는 하나 또는 셋 이상의 수로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 투사 렌즈(225a) 및 제2 투사 렌즈(225b)는 동일하거나 적어도 일부가 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 투사 렌즈(225a) 및 제2 투사 렌즈(225b)는 재질, 크기, 굴절률, 도수 또는 두께 중 일부가 상이할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 케이싱(221) 내에 장착 또는 배치된 마스크(223)를 더 포함할 수 있다. 마스크(223)는, 예를 들면, 디스플레이(202)와 제1 투사 렌즈(225a) 사이 및/또는 디스플레이(202)와 제2 투사 렌즈(225b) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 마스크(223)의 일부분은 디스플레이(202)와 제1 투사 렌즈(225a) 사이에 배치되고, 마스크(223)의 다른 일부분은 디스플레이(202)와 제2 투사 렌즈(225b) 사이에 배치될 수 있다. 마스크(223)는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)에 상응하는 제1 개구 영역(223a)과 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)에 상응하는 제2 개구 영역(223b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 개구 영역(223a)과 제2 개구 영역(223b)은 서로의 일측에 나란하게 배치되며 마스크(223)를 관통하게 형성될 수 있다. 도 4에서, 제1 개구 영역(223a) 및/또는 제2 개구 영역(223b)은 원 형상으로 도시되지만 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 예를 들어, 제1 개구 영역(223a) 및/또는 제2 개구 영역(223b)은 디스플레이(202)에서 실제 영상이 출력되는 영역(예: 제1 영역(R1) 및/또는 제2 영역(R2))에 상응하는 형상일 수 있으며, 실시예에 따라, 디스플레이(202)에서 실제 영상이 출력되는 영역이 제1 개구 영역(223a) 및/또는 제2 개구 영역(223b)의 형상이나 크기에 대응하게 설정될 수 있다. 마스크(223)는 실질적으로 빛을 차단하는 차광 부재(light shielding member)로서, 디스플레이(202)에서 출력된 영상은 제1 개구 영역(223a) 또는 제2 개구 영역(223b)을 통해 마스크(223)를 통과할 수 있다. 예컨대, 제1 영상과 제2 영상이 마스크(223)에 의해 제한된 또는 서로에 대하여 독립된 경로를 통해 제1 투사 렌즈(225a) 또는 제2 투사 렌즈(225b)에 도달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마스크(223)의 제1 개구 영역(223a) 및/또는 제2 개구 영역(223b)의 크기는 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 개구 영역(223a)의 크기 및 모양은 제1 투사 렌즈(225a)와 동일할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 개구 영역(223a)의 크기 및 모양은 제1 투사 렌즈(225a)와 상이할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)가 배치된 위치에서, 제1 개구 영역(223a) 및/또는 제2 개구 영역(223b)을 통과한 빛이 조사되는 영역은 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)의 크기와 동일하거나 더 작을 수 있다. 예컨대, 제1 개구 영역(223a) 및/또는 제2 개구 영역(223b)을 통과한 빛은 실질적으로 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)에 입사될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 투사 렌즈(225a)는 제1 개구 영역(223a)에 상응하게 배치되어 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)에 표시되는 제1 영상을 제1 투명 부재(211)로 안내하고, 제2 투사 렌즈(225b)는 제2 개구 영역(223b)에 상응하게 배치되어 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)에 표시되는 제2 영상을 제2 투명 부재(212)로 안내할 수 있다. 도시되지는 않지만, 제1 투사 렌즈(225a)와 제1 투명 부재(211) 사이 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)와 제2 투명 부재(212) 사이에는 다른 광학 소자들, 예를 들면, 반사 미러, 프리즘 또는 하프 미러가 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 투사 렌즈(225a)와 제1 투명 부재(211) 사이 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)와 제2 투명 부재(212) 사이에는 다른 광학 소자들이 배치되어 제1 투사 렌즈(225a)로부터 제1 투명 부재(211)에 이르는 빛 또는 영상의 진행 경로 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)로부터 제2 투명 부재(212)에 이르는 빛 또는 영상의 진행 경로를 설정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 투사 렌즈(225a) 또는 제2 투사 렌즈(225b)를 통과한 제1 영상 또는 제2 영상은 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)이나 제2 영역(R2)보다 더 작은 영역(예: 제1 입력 포트(225c) 및/또는 제2 입력 포트(225d))에 제공될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따라, 제1 투사 렌즈(225a)는 제1 집광 렌즈(a first condensing lens)로 해석되고, 제2 투사 렌즈(225b)는 제2 집광 렌즈로 해석될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 투사 렌즈(225a)를 투과한 제1 영상은 브릿지(233) 또는 프레임(231)(예: 231a)에 형성된 제1 입력 포트(225c)(도 3 참조)를 통해 제1 투명 부재(211)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 투사 렌즈(225a)는 제1 영상을 제1 입력 포트(225c)로 집광시키며, 제1 영상은 제1 입력 포트(225c)를 통해 제1 투명 부재(211)로 제공될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2 투사 렌즈(225b)를 투과한 제2 영상은 브릿지(233) 또는 프레임(231)(예: 231b)에 형성된 제2 입력 포트(225d)(도 3 참조)를 통해 제2 투명 부재(212)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 투사 렌즈(225b)는 제2 영상을 제2 입력 포트(225d)로 집광시키며, 제2 영상은 제2 입력 포트(225d)를 통해 제2 투명 부재(212)로 제공될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1 투명 부재(211) 또는 제2 투명 부재(212)는 내부 또는 표면에 제공된 광학 도파로들(227, 229)(도 3 또는 도 5 참조)을 포함할 수 있으며, 광학 도파로들(227, 229)을 이용하여 제1 영상(또는 제2 영상)을 사용자의 육안으로 입사시킬 수 있다. 광학 도파로들(227, 229)은 회절, 편광, 굴절, 반사 구조 또는 홀로그래픽 효과를 이용하여 제1 영상 및/또는 제2 영상을 사용자의 육안으로 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 도파로들(227, 229) 중, 제1 광학 도파로(227)는 제1 투명 부재(211) 내에 형성되며 제1 투사 렌즈(225a)를 통해 제1 영상을 제공받을 수 있다. 광학 도파로들(227, 229) 중, 제2 광학 도파로(229)는 제2 투명 부재(212) 내에 형성되며 제2 투사 렌즈(225b)를 통해 제2 영상을 제공받을 수 있다. 어떤 실시예에서 제1 광학 도파로(227)와 제2 광학 도파로(229)는 실질적으로 동일한 구조일 수 있으며, 전자 장치(200) 상에서 서로 대칭을 이루게 배치될 수 있다. 광학 도파로들(227, 229)의 구성에 관해서는 도 5의 제2 투명 부재(212)를 통해 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
도 5는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 착용형 전자 장치(200)의 투명 부재(예: 제2 투명 부재(212))를 나타내는 사시도이다.
도 5를 더 참조하면, 제2 광학 도파로(229)는 제1 도파로부(229a)와 제2 도파로부(229b)를 포함할 수 있다. 제1 도파로부(229a)와 제2 도파로부(229b)는 글래스 또는 폴리머로 제작된 제2 투명 부재(212)의 내부 또는 표면에 형성된 나노 패턴, 예를 들어, 다각형 또는 곡면 형상의 격자 구조(grating structure)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1 도파로부(229a)의 일단(IE)으로 입사된 빛은 나노 패턴에 의해 제1 도파로부(229a) 또는 제2 도파로부(229b) 내부에서 전파될 수 있다(may be propagated). 제1 도파로부(229a)는 제2 입력 포트(225d)에 정렬된 일단(IE)을 통해 제2 영상을 입력받아 제2 투명 부재(212)의 길이 방향(L) 또는 폭 방향(W)으로 전달할 수 있다. 제2 영상은 제1 도파로부(229a)를 통해 제2 도파로부(229b)로 전달되며, 제2 도파로부(229b)에서 사용자가 실제 인지할 수 있는 가상의 영상이 결상될 수 있다. 예컨대, 제2 광학 도파로(229)는 디스플레이(202)에서 출력된 제2 영상(또는 제1 영상)을 제공받아 사용자의 육안으로 안내하는 경로의 일부로서 기능할 수 있다.
도 5에서, 제1 도파로부(229a)와 제2 도파로부(229b)의 형상이 도시되고 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 한 실시예에서, 제1 도파로부(229a)는 제2 투명 부재(212)의 길이 방향(L), 두께 방향(T) 또는 폭 방향(W) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 방향으로 연장된 형상일 수 있으며, 제2 도파로부(229b)는 제1 도파로부(229a)의 형상에 따라 도 5에 도시된 형상과는 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서는 제2 도파로부(229b)와 제1 도파로부(229a)가 분리된 것으로 도시되었지만, 어떤 실시예에서, 제2 도파로부(229b)는 제1 도파로부(229a)와 연결될 수 있다. 예컨대, 실제 제작되는 전자 장치(200)의 형상, 디스플레이(202)의 형상, 크기 및/또는 위치, 디스플레이(202)에서 생성한 영상(예: 제1 영상 또는 제2 영상)을 표시하는 위치 또는 제2 투명 부재(212)의 형상이나 크기에 따라, 제1 도파로부(229a)와 제2 도파로부(229b)의 형상은 다양하게 설계될 수 있다. 도 5에서, 제2 광학 도파로(229)가 제2 투명 부재(212)의 다른 부분보다 짙은 색상을 가지는 것으로 도시하고 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것임에 유의한다. 예를 들어, 제2 광학 도파로(229)는 외부에서 사용자 육안으로 입사되는 빛을 투과시킬 수 있으며, 제2 투명 부재(212)의 다른 부분과 동일한 색상 또는 농도를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 광학 도파로(229)는 실질적으로 사용자 육안으로 식별되지 않을 수 있다.
도 5에는 도시되지 않았지만, 제1 투명 부재(211)는 제2 투명 부재와 동일한 구성요소를 포함할 수 있고, 각 구성요소의 구조 및 역할은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 투명 부재(211)는 제2 광학 도파로(229)에 대응되는 제1 광학 도파로(227)를 포함하고, 제1 광학 도파로(227)는 제1 도파로부(227a)와 제2 도파로부(227b)를 포함할 수 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 디스플레이(202)는 제1 영역(R1)이 제1 투명 부재(211)와 인접하게, 제2 영역(R2)이 제2 투명 부재(212)와 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200) 상에서, 디스플레이(202)는 가로로 길게 정렬(예: 길이 방향(L))된 상태로 브릿지 구조(233a)에 장착될 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이(202)는 세로로 길게 정렬(예: 폭 방향(W))된 상태로 브릿지 구조(233a)에 장착될 수 있다.
도 6은 본 문서에 개시된 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 신체 착용형 전자 장치(300)(예: 도 2 또는 도 3의 신체 착용형 전자 장치(200))의 일부분을 확대하여 나타내는 분리 사시도이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이(202)가 세로로 길게 정렬(예: 폭 방향(W))된 구조에서, 제1 영역(예: 도 4의 제1 영역(R1))은 전자 장치(200) 상에서 디스플레이(202)의 상측 영역으로 정의될 수 있고, 제2 영역(예: 도 4의 제1 영역(R2))은 디스플레이(202)의 하측 영역으로 정의될 수 있다. 예컨대, 제1 투명 부재(211)와 제2 투명 부재(212)는 길이 방향(L)을 따라 배열되며, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 길이 방향(L)에 수직하는 폭 방향(W)으로 배열될 수 있다. 이 경우, 입력 포트들(325c, 325d)은 브릿지 구조(233a) 상에서 폭 방향(W)으로 배열되며, 제1 투사 렌즈(325a)는 디스플레이(202)의 상측 영역과 제1 입력 포트(325c) 사이에 배치되고, 제2 투사 렌즈(325b)는 디스플레이(202)의 하측 영역과 제2 입력 포트(325d) 사이에 배치되어 빛의 진행 경로를 형성할 수 있다. 어떤 실시예에서, 디스플레이(202)는 도 6에서와 같이 세로로 길게 정렬되고, 도 3에 도시된 위치에 입력 포트들이 배치될 수 있다. 이 경우, 디스플레이(202)와 입력 포트들 사이에는 투사 렌즈들뿐만 아니라, 프리즘이나 반사기와 같은 추가의 광학 요소들이 배치되어 빛의 진행 경로를 형성할 수 있다. 예컨대, 실제 제작된 전자 장치(300)에서 디스플레이(202)가 장착 또는 정렬된 방향이나, 디스플레이(202)에서 출력된 영상의 진행 경로는, 전자 장치(300)의 사용 환경이나 외관을 고려하여 다양하게 구현될 수 있다. 영상의 진행 경로를 형성하기 위해, 상술한 실시예의 일부 투사 렌즈가 생략될 수 있고, 필요에 따라 개시된 투사 렌즈뿐만 아니라 다양한 광학 요소들이 추가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(202)가 세로로 길게 정렬(예: 폭 방향(W))된 구조에서는 제1 투명 부재(211)와 제2 투명 부재(212)는 적어도 일부가 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 도파로(예: 도 2의 제1 광학 도파로(227))와 제2 광학 도파로(예: 도 2의 제2 광학 도파로(229))는 형태 및 위치가 상이할 수 있다.
도 7은 본 문서에 개시된 다양한 실시예 중 하나에 따른 신체 착용형 전자 장치(예: 도 2 또는 도 3의 전자 장치(200))에서, 가상의 영상이 진행되는 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(200), 예를 들어, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)을 이용하여 제1 영상(예: 우안 영상)을 출력할 수 있다. 도 8에서 'P1'으로 지시된 경로는 제1 영상이 진행하는 경로를 의미할 수 있다. 제1 영상은 제1 투사 렌즈(들)(225a)를 통해 제1 입력 포트(예: 도 3의 제1 입력 포트(225c))로 전달될 수 있다. 제1 영상은 제1 입력 포트(예: 도 3의 제1 입력 포트(225c))를 통해 제1 광학 도파로(227)(예: 제1 도파로부(227a))로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 영상은 제1 투사 렌즈(들)(225a)의 안내를 받아 제1 투명 부재(211)로 제공될 수 있으며, 제1 광학 도파로(227), 예를 들어, 제1 도파로부(227a)와 제2 도파로부(227b)를 통해 사용자의 우안으로 입사될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200), 예를 들어, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)을 이용하여 제2 영상(예: 좌안 영상)을 출력할 수 있다. 도 8에서 'P2'으로 지시된 경로는 제2 영상이 진행하는 경로를 의미할 수 있다. 제2 영상은 제2 투사 렌즈(들)(225b)를 통해 및/또는 입력 포트(예: 도 3의 제2 입력 포트(225d))를 통해 제2 광학 도파로(229)(예: 제1 도파로부(229a))로 제공될 수 있다. 예컨대, 제2 영상은 제2 투사 렌즈(들)(225b)의 안내를 받아 제2 투명 부재(212)로 제공될 수 있으며, 제2 광학 도파로(229), 예를 들어, 제1 도파로부(229a)와 제2 도파로부(229b)를 통해 사용자의 좌안으로 입사될 수 있다.
도 8은 본 문서에 개시된 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 신체 착용형 전자 장치(예: 도 2 또는 도 3의 전자 장치(200))에서, 가상의 영상이 진행되는 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(200)는 우동(right pupil)-좌동(left pupil) 분리 광학계(425)를 더 포함할 수 있다. 도시되지 않지만, 우동-좌동 분리 광학계(425)는 선행 실시예의 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)와 조합될 수 있다. 다른 실시예에서, 우동-좌동 분리 광학계(425)는 선행 실시예의 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)를 포함하거나, 대체할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 우동-좌동 분리 광학계(425)는 마스크(223)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 우동-좌동 분리 광학계(425)는 복수 개의 투사 렌즈(예: 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)) 및 마스크(223)를 포함할 수 있고, 디스플레이(202)에서 출력된 영상(예: 제1 영상 및/또는 제2 영상)이 우동-좌동 분리 광학계(425)의 복수 개의 투사 렌즈(예: 제1 투사 렌즈(225a) 및/또는 제2 투사 렌즈(225b)) 및 마스크(223)를 통과하여 입력 포트(예: 제1 입력 포트(225c) 및/또는 제2 입력 포트(225d))로 전달될 수 있다. 우동-좌동 분리 광학계(425)의 복수 개의 투사 렌즈(예: 제1 투사 렌즈(225a) 또는 제2 투사 렌즈(225b))의 위치 및/또는 마스크(223)의 위치 또는 개구 영역(예: 제1 개구 영역(223a) 또는 제2 개구 영역(223b))의 크기는 다양할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200), 예를 들어, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)을 이용하여 제1 영상(예: 우안 영상)을 출력할 수 있다. 도 8에서 'P1'으로 지시된 경로는 제1 영상이 진행하는 경로를 의미할 수 있다. 제1 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)를 투과하여 제1 입력 포트(예: 도 3의 제1 입력 포트(225c)) 및 제1 광학 도파로(227)(예: 제1 도파로부(227a))로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)의 안내를 받아 제1 투명 부재(예: 도 2 또는 도 3의 제1 투명 부재(211))로 제공될 수 있으며, 제1 광학 도파로(227), 예를 들어, 제1 도파로부(227a)와 제2 도파로부(227b)를 통해 사용자의 우안으로 입사될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치, 예를 들어, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)을 이용하여 제2 영상(예: 좌안 영상)을 출력할 수 있다. 도 8에서 'P2'으로 지시된 경로는 제2 영상이 진행하는 경로를 의미할 수 있다. 제2 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)를 투과하여 입력 포트(예: 제2 입력 포트(225d)) 및 제2 광학 도파로(229)(예: 제2 도파로부(229a))로 제공될 수 있다. 한 실시예에서, 제2 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)를 통해 제1 도파로부(229a)의 일단(IE)으로 제공될 수 있다. 예컨대, 제2 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)의 안내를 받아 제2 투명 부재(예: 도 2 또는 도 3의 제2 투명 부재(212))로 제공될 수 있으며, 제2 광학 도파로(229), 예를 들어, 제1 도파로부(229a)와 제2 도파로부(229b)를 통해 사용자의 좌안으로 입사될 수 있다.
한 실시예에 따르면, P1 경로와 P2 경로는 우동-좌동 분리 광학계(425)와 제1 도파로부들(227a, 229a) 사이에서 서로 교차하게 형성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이(202)의 제1 영역(R1)은 제2 투명 부재(212)와 인접하게 배치되고, 디스플레이(202)의 제2 영역(R2)이 제1 투명 부재(211)와 인접하게 배치되지만, 제1 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)의 안내를 받아 제2 영상의 진행 경로(P2)와 교차하는 경로(P1)를 따라 제1 투명 부재(211)로 제공되고, 제2 영상은 우동-좌동 분리 광학계(425)의 안내를 받아 제1 영상의 진행 경로(P1)와 교차하는 경로(P2)를 따라 제2 투명 부재(212)로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 8에는 미도시되었지만, 디스플레이(202)와 우동-좌동 분리 광학계(425) 사이에는 제2 마스크가 위치할 수 있다. 제2 마스크는 실질적으로 빛을 차단하는 차광 부재(light shielding member)로서, 디스플레이(202)에서 출력된 영상이 제2 마스크를 통과하여 우동-좌동 분리 광학계(425)에 도달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 신체 착용형 전자 장치(예: 도 1 내지 도 3의 전자 장치(101, 200))는, 디스플레이(예: 도 1의 표시 장치(160) 또는 도 3 내지 도 4의 디스플레이(202)), 제1 면(예: 도 3의 제1 면(F1))이 사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 상기 제1 면의 반대 방향을 향하는 제2 면(예: 도 1의 제2 면(F2))을 통해 입사하는 빛을 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재(예: 도 2 또는 도 3의 제1 투명 부재(211)), 제3 면(예: 도 3의 제3 면(F3))이 사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 상기 제3 면의 반대 방향을 향하는 제4 면(예: 도 2의 제4 면(F4))을 통해 입사하는 빛을 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재(예: 도 2 또는 도 3의 제2 투명 부재(212)), 및 상기 디스플레이의 제1 영역을 이용하여 제1 영상을 출력하거나, 상기 제1 영역과는 다른 제2 영역을 이용하여 제2 영상을 출력하도록 설정된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 제공받아 사용자의 우안으로 입사시키며, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 제공받아 사용자의 좌안으로 입사시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈(예: 도 3 또는 도 4의 제1 투사 렌즈(225a)), 및 상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈(예: 도 3 또는 도 4의 제2 투사 렌즈(225b))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 투명 부재 또는 상기 제2 투명 부재는 광학 도파로(optical waveguide)(예: 도 2 내지 도 3 또는 도 5의 광학 도파로(227, 229))를 포함하고, 상기 광학 도파로를 이용하여 상기 제1 영상 또는 상기 제2 영상을 사용자의 우안 또는 좌안으로 입사시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈, 상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈, 상기 제1 투명 부재 내에 형성되며(formed in), 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로(예: 도 3의 제1 광학 도파로(227)), 및 상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로(예: 도 5의 제2 광학 도파로(229))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 또는 마이크로 엘이디(micro LED)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 디스플레이의 적어도 일부를 감싸게 결합된 케이싱(casing)(예: 도 2 또는 도 3의 케이싱(221; 221a, 221b)), 및 상기 케이싱 내에 장착되며, 상기 제1 영역에 상응하는 제1 개구 영역(예: 도 4의 제1 개구 영역(223a))과 상기 제2 영역에 상응하는 제2 개구 영역(예: 도 4의 제2 개구 영역(223b))을 포함하는 마스크(mask)(예: 도 3 또는 도 4의 마스크(223))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈, 및 상기 제2 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로, 및 상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 투명 부재가 장착되는 제1 프레임(예; 도 2 또는 도 3의 제1 프레임(231a)), 상기 제2 투명 부재가 장착되는 제2 프레임(예; 도 2 또는 도 3의 제2 프레임(231b)), 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 브릿지 구조(예; 도 3의 브릿지 구조(233a))를 더 포함하고, 상기 디스플레이가 상기 브릿지 구조에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 프레임으로부터 연장된 제1 착용 부재(예: 도 2 또는 도 3의 제1 착용 부재(235a)), 및 상기 제2 프레임으로부터 연장된 제2 착용 부재(예: 도 2 또는 도 3의 제2 착용 부재(235b))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 착용 부재 또는 상기 제2 착용 부재에 수용된 회로 기판(예; 도 2의 회로 기판(241)), 및 상기 제1 착용 부재 또는 상기 제2 착용 부재에 수용된 배터리(예: 도 2의 배터리(243))를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 회로 기판에 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 디스플레이의 적어도 일부를 감싸게 결합하며, 상기 브릿지 구조에 장착되는 케이싱, 및 상기 케이싱 내에 장착되며, 상기 제1 영역에 상응하는 제1 개구 영역과 상기 제2 영역에 상응하는 제2 개구 영역을 포함하는 마스크를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈, 및 상기 제2 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로, 및 상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 신체 착용형 전자 장치는, 디스플레이, 사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 외부에서 입사된 빛을 투과하여 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재, 사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 외부에서 입사된 빛을 투과하여 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재, 상기 디스플레이의 제1 영역에 대응하게 배치되며, 상기 제1 영역에서 출력된 영상(이하, '제1 영상')을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈, 및 상기 제1 영역과는 다른 상기 디스플레이의 제2 영역에 대응하게 배치되며, 상기 제2 영역에서 출력된 영상(이하, '제2 영상')을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 포함하고, 상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 사용자의 우안으로 입사시키고, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 사용자의 좌안으로 입사시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로, 및 상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 제1 투명 부재와 상기 제2 투명 부재가 배열된 방향에 수직하는 방향을 따라 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 투명 부재가 장착되는 제1 프레임, 상기 제2 투명 부재가 장착되는 제2 프레임, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 브릿지 구조, 상기 제1 프레임으로부터 연장된 제1 착용 부재, 및 상기 제2 프레임으로부터 연장된 제2 착용 부재를 더 포함하고, 상기 디스플레이가 상기 브릿지 구조에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 제1 착용 부재 또는 상기 제2 착용 부재에 수용된 회로 기판, 및 상기 회로 기판에 제공된 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 영역을 이용하여 상기 제1 영상을 출력하고, 상기 제2 영역을 이용하여 상기 제2 영상을 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 신체 착용형 전자 장치는, 상기 디스플레이의 적어도 일부를 감싸게 결합된 케이싱, 및 상기 케이싱 내에 장착되며, 상기 제1 영역에 상응하는 제1 개구 영역과 상기 제2 영역에 상응하는 제2 개구 영역을 포함하는 마스크를 더 포함하고, 상기 제1 개구 영역이 상기 제1 영역과 상기 제1 투사 렌즈 사이에 정렬되고, 상기 제2 개구 영역이 상기 제2 영역과 상기 제2 투사 렌즈 사이에 정렬될 수 있다.
이상, 본 문서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
101: 전자 장치 120: 프로세서
200: 신체 착용형 전자 장치 211: 제1 투명 부재
212: 제2 투명 부재 202: 디스플레이
225a: 제1 투사 렌즈 225b: 제2 투사 렌즈

Claims (20)

  1. 신체 착용형 전자 장치에 있어서,
    디스플레이;
    제1 면이 사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 상기 제1 면의 반대 방향을 향하는 제2 면을 통해 입사하는 빛을 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재;
    제3 면이 사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 상기 제3 면의 반대 방향을 향하는 제4 면을 통해 입사하는 빛을 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재; 및
    상기 디스플레이의 제1 영역을 이용하여 제1 영상을 출력하거나, 상기 제1 영역과는 다른 제2 영역을 이용하여 제2 영상을 출력하도록 설정된 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 제공받아 사용자의 우안으로 입사시키며, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 제공받아 사용자의 좌안으로 입사시키는 신체 착용형 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈; 및
    상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 투명 부재 또는 상기 제2 투명 부재는 광학 도파로(optical waveguide)를 포함하고, 상기 광학 도파로를 이용하여 상기 제1 영상 또는 상기 제2 영상을 사용자의 우안 또는 좌안으로 입사시키는 신체 착용형 전자 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈;
    상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈;
    상기 제1 투명 부재 내에 형성되며(formed in), 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로; 및
    상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 디스플레이는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 또는 마이크로 엘이디(micro LED)를 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 적어도 일부를 감싸게 결합된 케이싱(casing); 및
    상기 케이싱 내에 장착되며, 상기 제1 영역에 상응하는 제1 개구 영역과 상기 제2 영역에 상응하는 제2 개구 영역을 포함하는 마스크(mask)를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈; 및
    상기 제2 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로; 및
    상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 투명 부재가 장착되는 제1 프레임;
    상기 제2 투명 부재가 장착되는 제2 프레임; 및
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 브릿지 구조를 더 포함하고,
    상기 디스플레이가 상기 브릿지 구조에 배치된 신체 착용형 전자 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 프레임으로부터 연장된 제1 착용 부재; 및
    상기 제2 프레임으로부터 연장된 제2 착용 부재를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 착용 부재 또는 상기 제2 착용 부재에 수용된 회로 기판; 및
    상기 제1 착용 부재 또는 상기 제2 착용 부재에 수용된 배터리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 회로 기판에 제공된 신체 착용형 전자 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 적어도 일부를 감싸게 결합하며, 상기 브릿지 구조에 장착되는 케이싱; 및
    상기 케이싱 내에 장착되며, 상기 제1 영역에 상응하는 제1 개구 영역과 상기 제2 영역에 상응하는 제2 개구 영역을 포함하는 마스크를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈; 및
    상기 제2 개구 영역에 상응하게 배치되며, 상기 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로; 및
    상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  15. 신체 착용형 전자 장치에 있어서,
    디스플레이;
    사용자의 우안에 대면하도록 배치되며, 외부에서 입사된 빛을 투과하여 사용자의 우안으로 입사시키는 제1 투명 부재;
    사용자의 좌안에 대면하도록 배치되며, 외부에서 입사된 빛을 투과하여 사용자의 좌안으로 입사시키는 제2 투명 부재;
    상기 디스플레이의 제1 영역에 대응하게 배치되며, 상기 제1 영역에서 출력된 제1 영상을 상기 제1 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제1 투사 렌즈; 및
    상기 제1 영역과는 다른 상기 디스플레이의 제2 영역에 대응하게 배치되며, 상기 제2 영역에서 출력된 제2 영상을 상기 제2 투명 부재로 안내 또는 입사시키는 적어도 하나의 제2 투사 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 투명 부재는 상기 제1 영상을 사용자의 우안으로 입사시키고, 상기 제2 투명 부재는 상기 제2 영상을 사용자의 좌안으로 입사시키는 신체 착용형 전자 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제1 투사 렌즈를 통해 상기 제1 영상을 제공받는 제1 광학 도파로; 및
    상기 제2 투명 부재 내에 형성되며, 상기 제2 투사 렌즈를 통해 상기 제2 영상을 제공받는 제2 광학 도파로를 더 포함하는 신체 착용형 전자 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 제1 투명 부재와 상기 제2 투명 부재가 배열된 방향에 수직하는 방향을 따라 배열된 신체 착용형 전자 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 투명 부재가 장착되는 제1 프레임;
    상기 제2 투명 부재가 장착되는 제2 프레임;
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 브릿지 구조;
    상기 제1 프레임으로부터 연장된 제1 착용 부재; 및
    상기 제2 프레임으로부터 연장된 제2 착용 부재를 더 포함하고,
    상기 디스플레이가 상기 브릿지 구조에 배치된 신체 착용형 전자 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 착용 부재 또는 상기 제2 착용 부재에 수용된 회로 기판; 및
    상기 회로 기판에 제공된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 제1 영역을 이용하여 상기 제1 영상을 출력하거나, 상기 제2 영역을 이용하여 상기 제2 영상을 출력하도록 설정된 신체 착용형 전자 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 적어도 일부를 감싸게 결합된 케이싱; 및
    상기 케이싱 내에 장착되며, 상기 제1 영역에 상응하는 제1 개구 영역과 상기 제2 영역에 상응하는 제2 개구 영역을 포함하는 마스크를 더 포함하고,
    상기 제1 개구 영역이 상기 제1 영역과 상기 제1 투사 렌즈 사이에 정렬되고, 상기 제2 개구 영역이 상기 제2 영역과 상기 제2 투사 렌즈 사이에 정렬된 신체 착용형 전자 장치.
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