KR20220055966A - 높은 광시야각을 구현하기 위한 안경식 디스플레이 장치 - Google Patents

높은 광시야각을 구현하기 위한 안경식 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 안경식 디스플레이 장치에 있어서, 사용자의 눈과 대응하게 배치되는 렌즈를 고정하는 렌즈 고정 프레임과 렌즈 고정 프레임으로부터 연장되어 안경다리 역할을 하는 안경다리 프레임을 포함하는 안경테 프레임; 렌즈 고정 프레임에 설치되며, 사용자의 시점과 동일한 시점을 바라보도록 배치된 듀얼 카메라 모듈; 렌즈 고정 프레임의 하단에 설치되어, 영상을 출력하여 사용자의 눈으로 입사시키는 디스플레이 모듈; 렌즈 고정 프레임에 설치되어, 전방에서 발생된 외부 광이 사용자의 눈으로 입사되도록 통과시키는 안경 렌즈;를 포함하되, 디스플레이 모듈은 듀얼 카메라 모듈을 통하여 획득한 전방의 영상을 분석하여 전방에서 입사되는 객체에 대한 깊이값을 획득하고, 깊이값을 참고하여 영상을 사용자의 눈으로 출력함으로써, 렌즈를 통해 투과된 전방의 영상과 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 영상을 통해 사용자가 증강현실 영상을 볼 수 있도록 한다.

Description

높은 광시야각을 구현하기 위한 안경식 디스플레이 장치 {GLASSES-TYPE DISPLAY DEVICE FOR REALIZING A HIGH WIDE VIEWING ANGLE}
본 발명은 안경과 유사한 구조를 갖되, 높은 광시야각을 가지는 안경식 디스플레이 장치에 관한 것이다.
혼합현실(MR) 디스플레이 안경 시장의 성장은 최근 부각되는 4차 산업혁명의 핵심 분야로 가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 장점을 합한 차세대 기술 상황을 고려한 시장으로 현재는 미비하지만 향후 시장 규모는 69.7%씩 급격히 성장하여 확대될 것으로 전망된다.
이러한, 상황에서 사용자의 머리 전체를 감싸는 종래의 HMD(head mount display) 장치에서 벗어나 다양한 안경의 형태를 갖는 가벼운 디스플레이 장치가 개발되고 있는 상황이다.
하지만, 종래의 HMD와 달리 안경 형태의 디스플레이 장치는 안경이 갖는 제한적인 렌즈크기와 디스플레이 장치가 결합됨에 따라 사용자에게 넓은 광시야각을 제공하는데 무리가 따르게 된다.
또한, 사용자가 안경을 사용하는 중이라면, 안경 형태의 디스플레이 장치를 사용하는 것에 한계가 따를 수 밖에 없는 상황이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해, 사용자에게 넓은 광시야각의 혼합현실을 제공하는 안경의 구조의 디스플레이 장치의 구현을 목적으로 한다.
또한, 기존의 안경 착용자들도 안경을 착용하면서 쓸 수 있는 안경식 디스플레이 장치의 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경식 디스플레이 장치에 있어서, 사용자의 눈과 대응하게 배치되는 렌즈를 고정하는 렌즈 고정 프레임과 렌즈 고정 프레임으로부터 연장되어 안경다리 역할을 하는 안경다리 프레임을 포함하는 안경테 프레임; 렌즈 고정 프레임에 설치되며, 사용자의 시점과 동일한 시점을 바라보도록 배치된 듀얼 카메라 모듈; 렌즈 고정 프레임의 하단에 설치되어, 영상을 출력하여 사용자의 눈으로 입사시키는 디스플레이 모듈; 렌즈 고정 프레임에 설치되어, 전방에서 발생된 외부 광이 사용자의 눈으로 입사되도록 통과시키는 안경 렌즈;를 포함하되, 디스플레이 모듈은 듀얼 카메라 모듈을 통하여 획득한 전방의 영상을 분석하여 전방에서 입사되는 객체에 대한 깊이값을 획득하고, 깊이값을 참고하여 영상을 사용자의 눈으로 출력함으로써, 렌즈를 통해 투과된 전방의 영상과 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 영상을 통해 사용자가 증강현실 영상을 볼 수 있도록 할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈은 사용자의 눈과 마주하도록 배치되며, 영상을 출력하는 이미지 출력부; 이미지 출력부와 마주하도록 배치되어 출력된 영상을 렌즈 고정 프레임의 상단 방향으로 반사시키는 거울부; 렌즈 고정 프레임에 설치되되, 이미지 출력부와 거울부의 상단에 배치되어, 거울부를 통해 반사된 광을 편광시키는 편광 필터부; 및 렌즈 고정 프레임의 상단에 설치되되, 편광 필터부를 통과한 영상을 반사시켜 사용자의 눈으로 향하도록 하되, 안경식 디스플레이의 외부 전방에서 발생된 광을 사용자의 눈으로 선택적으로 투과시키는 빔 스플리터부;로 구성될 수 있다.
또한, 편광 필터부는 외부에서 발생되어, 거울부나 이미지 출력부 방향으로 향하는 광이 편광 필터부를 통과 후 다시 반사되어 편광 필터부를 거쳐 사용자 눈으로 입사되지 않도록 차단할 수 있다.
또한, 편광 필터부는 원형 편광 필름으로 구성될 수 있다.
또한, 이미지 출력부와 거울부는 서로 마주 보며 예각을 형성하도록 배치되고, 빔 스플리터는 거울부와 대향되도록 배치되어, 거울부에서 반사된 영상을 사용자의 눈으로 반사시키는 각도로 배치되고, 편광 필터부는 거울부와 빔 스플리터 사이에 배치될 수 있다.
또한, 렌즈 고정 프레임과 안경다리 프레임은 서로 결합 가능한 고정부가 각각 구비되어, 렌즈 고정 프레임과 안경다리 프레임이 결합 혹은 분리될 수 있다.
또한, 사용자가 바라보는 시점을 기준으로 렌즈 고정 프레임의 후면부는 안경의 전면부와 대응되는 형상을 가지되, 안경은 렌즈 고정 프레임의 후면부에 밀착되어, 한 쌍의 고정부의 사이에 끼워지고, 안경에 고정부가 구비되면, 안경다리 프레임을 결합 혹은 분리될 수 있다.
또한, 안경다리 프레임의 일 영역에는 사용자의 귀에 걸리는 구조를 갖는 귀걸이부가 구비되고, 귀걸이부는 외부로부터 무선 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신부가 구비되며, 안경식 디스플레이 장치는 무선 전력 수신부에 전력을 제공하는 무선 전력 송신부를 더 포함하되, 무선 전력 송신부는 안경테 프레임과 물리적으로 독립되어 구성되며, 귀걸이부에 삽입가능한 크기와 모양으로 구성된 홀이 형성되어, 홀을 통해 무선 전력 수신부가 구비된 귀걸이부에 삽입된 후 외부 전력을 공급받아 무선 전력 수신부로 전력을 송신될 수 있다.
또한, 렌즈 고정 프레임 및 안경 다리 프레임 중 어느 하나에는 자이로 센서, 스피커, 마이크가 더 구비될 수 있다.
또한, 안경 렌즈는 기 설정된 색상이 형성되어, 안경식 디스플레이 장치로 입사되는 외부 광을 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자에게 넓은 광시야각의 혼합현실을 제공하는 안경의 구조의 디스플레이 장치의 구현할 수 있다.
또한, 기존의 안경 착용자들도 안경을 착용하면서 쓸 수 있는 안경식 디스플레이 장치의 구조를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경식 디스플레이 장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 모듈(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경테 프레임의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경 다리프레임의 구조 및 전력 송신부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경식 디스플레이 장치와 안경의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경다리 프레임에 포함되는 추가 구성을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경식 디스플레이 장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 안경식 디스플레이 장치(10)는 디스플레이 모듈(100), 안경테 프레임(200) 및 듀얼 카메라 모듈(300)로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 사용자는 안경식 디스플레이 장치(10)를 착용하면, 듀얼 카메라 모듈(300)이 사용자가 주시하고 있는 전방을 촬영하여, 풍경 혹은 사물에 대한 깊이값을 인식하고, 디스플레이 모듈(100)이 깊이값과 인식된 위치에 기초하여 AR 혹이 VR 이미지를 출력 후 사용자의 눈으로 입사시키는 것을 특징으로 한다. 추가 실시예로서, 디스플레이 모듈(100)은 사용자 단말(예를 들어, 스마트폰이나 태블릿PC)와 무선 연결되어, 사용자 단말의 콘텐츠영상을 사용자 단말로부터 제공받아 AR이미지나 VR이미지를 표시하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 모듈(100)은 안경테 프레임(200)의 렌즈 고정 프레임의 하단에 설치되어, 영상을 출력하여 사용자의 눈으로 입사시키는 것을 특징으로 한다.
선택적 실시예로, 디스플레이 모듈(100)은 사용자의 안구와 대응되는 위치를 기준으로 안경테 프레임(200)의 하부에 구비되어, 전방을 바라보는 사용자의 시야를 넓힐 수 있다.
본 발명의 일 실시에에 따른, 안경테 프레임(200)은 사용자의 눈과 대응하게 배치되는 렌즈를 고정하는 역할을 수행하는 렌즈 고정 프레임과 렌즈 고정 프레임으로부터 연장되어 안경다리 역할을 수행하는 안경다리 프레임으로 구성될 수 있다.
이때, 안경테 프레임(200)은 안경처럼 착용하여 사용자의 눈에 디스플레이 모듈(100)을 대응시킬 수 있다면, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 종래의 안경과 유사한 특징적인 형태를 만족한다면, 세부적인 디자인은 다양하게 차용될 수 있어 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
또한, 도면 상에 별도의 도면번호를 지정하지 않았으나, 안경테 프레임(200)의 렌즈 고정 프레임에 설치되어 전방에서 발생된 외부 광이 사용자의 눈으로 입사되도록 통과시키는 안경 렌즈가 포함될 수 있다.
이때, 안경 렌즈는 종래의 안경의 렌즈와 대응되는 형태로 안경식 디스플레이 장치(10)에 구비되고, 다양한 색상으로 구비될 수 있다.
예를 들어, 색상이 없이 투명한 렌즈로 구비되거나, 선글라스와 같은 검정색상을 가지는 렌즈로 구비되어, 안경식 디스플레이 장치(10)에 설치되는 디스플레이 모듈(100)을 가릴 수 있다.
추가 실시예로, 안경 렌즈가 암막의 기능을 갖추어 듀얼 카메라 모듈(300)을 통해 촬영된 영상만을 디스플레이 모듈(100)이 사용자의 눈에 제공할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 듀얼 카메라 모듈(300)은 안경테 프레임(200)의 렌즈 고정 프레임에 설치되며, 사용자의 시점과 동일한 시점을 바라보도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 디스플레이 모듈(100)은 듀얼 카메라 모듈(300)을 통하여 획득한 전방의 영상을 분석하여, 전방에서 입사되는 객체에 대한 깊이값을 획득한다.
또한, 디스플레이 모듈(100)은 획득된 깊이값을 참고하여 영상을 사용자의 눈으로 출력함으로써, 안경 렌즈를 통해 투과된 전방의 영상과 디스플레이 모듈(100)을 통해 출력되는 영상을 통해 사용자가 증강현실 영상을 볼 수 있도록 유도하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 모듈(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 모듈(100)은 이미지 출력부(110), 거울부(120), 편광 필터부(130) 및 빔 스플리터부(140)로 구성된다. 이때, 편광 필터부(130)에는 추가 렌즈(131)가 더 구비될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 이미지 출력부(110)는 사용자의 눈과 마주보는 방향으로 배치되며, 영상을 출력하게 된다.
예를 들어, 듀얼 카메라 모듈(300)을 통해 촬영된 영상을 분석하여, 안경 렌즈를 통해 투과된 풍경과 겹쳐질 AR 혹은 VR의 영상을 출력하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 거울부(120)는 이미지 출력부(110)와 마주하도록 배치되어 출력된 영상을 렌즈 고정 프레임의 상단 방향으로 반사시키게 된다.
선택적 실시예로, 이미지 출력부(110)와 거울부(120)는 서로 마주보며 예각을 형성하도록 배치될 수 있다. 즉, 이미지 출력부(110)가 수직으로 사용자의 눈과 평행하게 배치되지 않게 되는 것이다. 이를 통해, 이미지 출력부(110)가 구비될 공간 확보 및 거울부(120)를 통해 반사된 빛이 이미지 출력부(110)를 통해 다시 가리는 문제를 해결하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 편광 필터부(130)는 렌즈 고정 프레임에 설치되되, 이미지 출력부(110)와 거울부(120)의 상단에 배치되고, 상기 거울부(120)를 통해 반사된 광을 편광시키게 된다.
이때, 편광 필터부(130)는 외부에서 발생되는 거울부(120)나 이미지 출력부(110)의 방향으로 향하는 광이 편광 필터부(130)를 통과 후 다시 반사되어, 편광 필터부(130)를 거쳐 사용자 눈으로 입사되지 않도록 차단하게 된다.
예를 들어 설명하면, 안경 렌즈를 통해 디스플레이 모듈(100)로 들어온 외부 광이 편광 필터부(130)를 거쳐 거울부(120)로 향하는 경우 다시 반사되어 편광 필터부(130)로 향하게 된다. 만약, 편광 필터부(130)가 이를 차단하지 않는다면, 반사된 외부 광이 다시 사용자의 눈으로 들어가기 때문에 사용자는 외부에 대한 상이 2개로 인식하게 되는 문제가 발생하거나, 이미지 출력부(110)가 생성하는 이미지에 손상을 주게 된다. 그에 따라, 편광 필터부(130)는 원형 편광 필름을 포함할 수 있다.
이때, 편광 필터부(130)에는 별도의 추가 렌즈(131)가 함께 구비되어, 거울부(120)를 통해 반사된 영상의 상을 뒤집게 되어 사용자가 올바른 방향으로 인식할 수 있도록 도움을 준다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 빔 스플리터부(140)는 렌즈 고정 프레임의 상단에 설치되되, 편광 필터부(130)를 통과한 영상을 반사시켜, 사용자의 눈으로 향하도록 하되, 안경식 디스플레이 장치(10)의 외부 전방에서 발생된 광을 사용자의 눈으로 선택적으로 투과시키게 된다.
이때, 빔 스플리터부(140)는 거울부(120)와 대향되도록 배치되어, 거울부(120)에서 반사된 영상을 사용자의 눈으로 반사시키는 각도로 배치된다. 그에 따라, 편광 필터부(130)는 거울부(120)와 빔 스플리터부(140) 사이에 배치된다. 또한, 안경식 디스플레이 장치(10)의 전방에서 발생된 광을 선택적으로 투과시킬 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경테 프레임의 구성을 나타낸 사시도이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 안경테 프레임(200)은 렌즈 고정 프레임(210) 및 안경다리 프레임(220)으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 렌즈 고정 프레임(210)은 앞서 서술한 바와 같이 안경식 디스플레 장치(10)에서 사용자의 눈과 대응되도록 배치되는 렌즈 및 디스플레이 모듈(100)을 고정하는 역할을 수행한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경다리 프레임(220)은 렌즈 고정 프레임(210)을 사용자의 얼굴에 고정하기 위한 것으로, 앞서 서술한 바와 같이 렌즈 고정 프레임(210)으로부터 연장되어 종래의 안경다리와 유사한 역할을 수행한다. 이때, 안경다리 프레임(210)의 구조나 기능에 대해서는 후술할 각 도면을 통해 추가로 설명하도록 한다.
선택적 실시예로, 렌즈 고정 프레임(210)과 안경 다리 프레임(220)에는 서로 결합 가능한 고정부(230)가 각각 구비될 수 있다.
이를 통해, 렌즈 고정 프레임(210)과 안경 다리 프레임(220)이 고정부(230)를 통해 결합되거나 분리될 수 있다.
또한, 고정부(230)는 렌즈 고정 프레임(210)과 안경 다리 프레임(220) 간의 데이터 송수신 및 전력의 공급을 수행하는 기능이 포함될 수 있다.
이때, 선택적 실시예로 고정부(230)는 자성을 통해 결합되거나, 서로 끼워지는 구조 등을 통해 결합될 수 있다. 즉, 고정부(230)의 구조는 다양하게 구현될 수 있어, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
이때, 도 5를 참조하면, 안경(20)을 착용하는 사용자들을 위한 기능이 더 포함될 수 있다.
구체적으로, 사용자가 바라보는 시점을 기준으로 안경식 디스플레이 장치(10)의 렌즈 고정 프레임(210) 후면부는 안경(20)의 전면부와 대응되는 형상을 가지게 되고, 안경(20)은 렌즈 고정 프레임(210)의 후면부에 밀착되어 한 쌍의 고정부(230) 사이에 끼워지는 방법을 통해, 안경(20)을 착용하는 사용자가 안경식 디스플레이 장치(10)를 이용할 수 있게 된다.
즉, 도 5에 도시된 그림(a)과 같이 안경식 디스플레이 장치(10)의 안쪽에 안경(20)을 밀착시켜 그림(b)과 같이 결합시키는 것이다.
이때, 선택적 실시예로 안경(20)에도 고정부(230)가 구비되는 경우 안경다리 프레임(220)을 안경(20)에 결합시킬 수도 있다.
추가 실시예로, 렌즈 고정 프레임(210)의 후면부에는 상기 렌즈 고정 프레임(210)이 사용자의 눈가에서 고정될 수 있도록, 지지대가 일 영역에 구비될 수 있다.
상기의 지지대는 사용자의 콧등에 안착되며, 안경식 디스플레이 장치(10)의 무게를 고려하여 사용자의 얼굴에 직접 접촉하는 영역에는 탄력적인 소재가 형성되어 콧등이 눌리는 것을 방지하게 된다.
다음으로, 도 3b를 참조하면, 디스플레이 모듈(100)이 배치되는 렌즈 고정 프레임(210)의 구조를 나타낸다.
이때, 렌즈 고정 프레임(210)에는 디스플레이 거치부 프레임(211) 및 중간 프레임(212)으로 구성된다.
디스플레이 거치부 프레임(211)은 디스플레이 모듈(100)이 구비되고, 소정의 공간이 구비되어 상기 공간에 디스플레이 모듈(100)이 삽입된다.
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 디스플레이 거치부 프레임(211)은 렌즈 고정 프레임(210)의 중앙을 기준으로 하단에 위치하게 되고, 사용자의 눈을 최대한 가리지 않기 때문에 사용자는 넓은 시야각을 가질 수 있게 된다. 즉, 디스플레이 거치부 프레임(211)은 렌즈 고정 프레임(210)의 절반 이하의 높이를 갖되, 기술의 발전에 기초하여 그 크기가 작아질수록 사용자에게 넓은 시야각을 제공할 수 있게 된다.
중간 프레임(212)은 디스플레이 거치부 프레임(211)을 렌즈 고정 프레임(210)에 고정하되, 디스플레이 모듈(100)과 연결된 각종 전선이 내장될 수 있다.
이때, 중간 프레임(212)은 무게를 최대한 낮추기 위해 디스플레이 거치부 프레임(211)보다 적은 두께를 가지도록 구현되고, 디스플레이 거치부 프레임(211)과 마찬가지로 사용자의 시야를 가리지 않도록 렌즈 고정 프레임(210)의 절반 이하의 높이를 갖도록 구현된다.
선택적 실시예로, 안경 렌즈에 기 설정된 색상이 형성되거나, 암막이 구현됨으로써, 디스플레이 거치부 프레임(211) 및 중간 프레임(212)을 외부에서 볼 수 없도록 가릴 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경 다리 프레임(220)의 구조 및 전력 송신부를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 안경 다리 프레임(220)의 일 영역에는 사용자의 귀에 걸리는 구조를 갖는 귀걸이부(221)가 구비된다.
예를 들어, 귀걸이부(221)는 종래의 안경(20)의 다리와 유사하게 귀에 걸칠 수 있는 곡면의 형태를 갖되, 일 영역이 오목한 구조를 갖게 된다.
다음으로 도 4b의 그림(a)을 참조하면, 귀걸이부(221)는 외부로부터 무선 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신부가 구비될 수 있다.
또한, 안경식 디스플레이 장치(10)는 무선 전력 수신부에 전력을 제공하기 위한 무선 전력 송신부(222)가 더 포함될 수 있다.
이때, 무선 전력 송신부(222)는 안경테 프레임(200)과 물리적으로 독립되어 구성되며, 귀걸이부(221)에 삽입가능한 크기와 모양으로 구성된 홀이 형성된다.
그에 따라, 도 4b의 그림(b)과 같이 무선 전력 송신부(222)의 홀을 통해 무선 전력 수신부가 구비된 귀걸이부(221)의 오목한 부분에 삽입된 후 외부 전력을 공급받아 무선 전력 수신부로 전력을 송신하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안경다리 프레임에 포함되는 추가 구성을 나타낸 도면이다.
도 6에는 안경다리 프레임(220)만을 도시하고 있으나, 렌즈 고정 프레임 및 안경 다리 프레임 중 어느 하나에는 자이로 센서, 스피커(223), 마이크(224) 등이 더 구비될 수 있다.
자이로 센서를 통해, 사용자가 고개를 돌릴 때마다 움직임을 인식하여, 이미지 출력부(110)가 사용자의 시선에 알맞은 혼합현실 영상을 생성하게 된다. 또한, 스피커(223) 및 마이크(224)의 볼륨이나 감도를 조절하기 위한 버튼이 구비될 수 있다.
또한, 스피커(223) 및 마이크(224)를 통해 상호간의 소통하는 콘텐츠를 제공할 수도 있다.
그 밖의 추가 실시예로, GPS(global positioning system)과 통신 모듈이 더 구비되어, 사용자의 위치를 기반으로 외부 서버에서 다양한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 바탕으로 혼합현실 콘텐츠를 제공할 수 있다.
예를 들면, GPS를 통해 사용자가 특정 지역에 입장하면, 해당 지역에서 진행되는 게임이나 이벤트 혹은 장식품에 대한 설명을 외부 서버로부터 다운로드 하여 표시해줄 수 있다. 이러한 경우, 별도의 내부 저장장치가 포함되지 않더라도 원하는 안경식 디스플레이 장치(10)가 수신하여 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 안경식 디스플레이 장치 20: 안경
100: 디스플레이 모듈 200: 안경테 프레임
300: 듀얼 카메라 모듈

Claims (10)

  1. 안경식 디스플레이 장치에 있어서,
    사용자의 눈과 대응하게 배치되는 렌즈를 고정하는 렌즈 고정 프레임과 상기 렌즈 고정 프레임으로부터 연장되어 안경다리 역할을 하는 안경다리 프레임을 포함하는 안경테 프레임;
    상기 렌즈 고정 프레임에 설치되며, 사용자의 시점과 동일한 시점을 바라보도록 배치된 듀얼 카메라 모듈;
    상기 렌즈 고정 프레임의 하단에 설치되어, 영상을 출력하여 사용자의 눈으로 입사시키는 디스플레이 모듈;
    상기 렌즈 고정 프레임에 설치되어, 전방에서 발생된 외부 광이 사용자의 눈으로 입사되도록 통과시키는 안경 렌즈;
    를 포함하되,
    상기 디스플레이 모듈은 상기 듀얼 카메라 모듈을 통하여 획득한 전방의 영상을 분석하여 전방에서 입사되는 객체에 대한 깊이값을 획득하고, 상기 깊이값을 참고하여 영상을 사용자의 눈으로 출력함으로써, 상기 렌즈를 통해 투과된 전방의 영상과 상기 디스플레이 모듈을 통해 출력되는 영상을 통해 사용자가 증강현실 영상을 볼 수 있도록 하는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은
    사용자의 눈과 마주하도록 배치되며, 영상을 출력하는 이미지 출력부;
    상기 이미지 출력부와 마주하도록 배치되어 출력된 영상을 상기 렌즈 고정 프레임의 상단 방향으로 반사시키는 거울부;
    상기 렌즈 고정 프레임에 설치되되, 상기 이미지 출력부와 거울부의 상단에 배치되어, 상기 거울부를 통해 반사된 광을 편광시키는 편광 필터부; 및
    상기 렌즈 고정 프레임의 상단에 설치되되, 상기 편광 필터부를 통과한 영상을 반사시켜 사용자의 눈으로 향하도록 하되, 안경식 디스플레이의 외부 전방에서 발생된 광을 사용자의 눈으로 선택적으로 투과시키는 빔 스플리터부;로 구성되는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 편광 필터부는 외부에서 발생되어, 상기 거울부나 이미지 출력부 방향으로 향하는 광이 상기 편광 필터부를 통과 후 다시 반사되어 상기 편광 필터부를 거쳐 사용자 눈으로 입사되지 않도록 차단하는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 편광 필터부는 원형 편광 필름으로 구성되는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지 출력부와 거울부는 서로 마주 보며 예각을 형성하도록 배치되고,
    상기 빔 스플리터는 상기 거울부와 대향되도록 배치되어, 상기 거울부에서 반사된 영상을 사용자의 눈으로 반사시키는 각도로 배치되고,
    상기 편광 필터부는 상기 거울부와 빔 스플리터 사이에 배치되는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 고정 프레임과 안경다리 프레임은 서로 결합 가능한 고정부가 각각 구비되어, 상기 렌즈 고정 프레임과 안경다리 프레임이 결합 혹은 분리되는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    사용자가 바라보는 시점을 기준으로 상기 렌즈 고정 프레임의 후면부는 안경의 전면부와 대응되는 형상을 가지되, 상기 안경은 상기 렌즈 고정 프레임의 후면부에 밀착되어, 한 쌍의 상기 고정부의 사이에 끼워지고,
    상기 안경에 상기 고정부가 구비되면, 상기 안경다리 프레임을 결합 혹은 분리시키는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 안경다리 프레임의 일 영역에는 사용자의 귀에 걸리는 구조를 갖는 귀걸이부가 구비되고,
    상기 귀걸이부는 외부로부터 무선 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신부가 구비되며, 상기 안경식 디스플레이 장치는 상기 무선 전력 수신부에 전력을 제공하는 무선 전력 송신부를 더 포함하되,
    상기 무선 전력 송신부는 상기 안경테 프레임과 물리적으로 독립되어 구성되며, 상기 귀걸이부에 삽입가능한 크기와 모양으로 구성된 홀이 형성되어, 상기 홀을 통해 상기 무선 전력 수신부가 구비된 상기 귀걸이부에 삽입된 후 외부 전력을 공급받아 상기 무선 전력 수신부로 전력을 송신하는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 고정 프레임 및 안경 다리 프레임 중 어느 하나에는 자이로 센서, 스피커, 마이크가 더 구비되는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 안경 렌즈는 기 설정된 색상이 형성되어, 상기 안경식 디스플레이 장치로 입사되는 외부 광을 조절하는 것인, 안경식 디스플레이 장치.
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