KR20220080387A - 사용자 렌즈가 삽입되는 렌즈 클립 및 렌즈 클립에 사용자 렌즈의 삽입 여부를 검출하는 머리 장착형 전자 장치 - Google Patents

사용자 렌즈가 삽입되는 렌즈 클립 및 렌즈 클립에 사용자 렌즈의 삽입 여부를 검출하는 머리 장착형 전자 장치 Download PDF

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윤여탁
송형일
이진철
조규형
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삼성전자주식회사
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Abstract

몸체, 적어도 하나의 개구를 포함하며 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되는 렌즈 클립, 상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치, 상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치, 상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 상기 프로세서는, 상기 렌즈 클립으로 적어도 하나의 제1 신호를 전송하고, 상기 제1 신호에 응답하여 수신되는 제2 신호에 기초하여 상기 적어도 하나의 개구의 렌즈 장착 여부를 검출하고, 상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지를 제거한 제2 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

사용자 렌즈가 삽입되는 렌즈 클립 및 렌즈 클립에 사용자 렌즈의 삽입 여부를 검출하는 머리 장착형 전자 장치{Lens clip where user lens is inserted and head mounted electronic device detecting whether user lens is inserted in lens clip}
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 사용자의 머리에 장착되는 전자 장치와 관련된다.
신체에 직접 착용될 수 있는 형태의 다양한 전자 장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치들은 일반적으로 웨어러블(wearable) 전자 장치로 불릴 수 있다. 웨어러블 전자 장치는, 예를 들어, 머리 장착형 디스플레이(HMD; Head-Mounted Display), 스마트 안경(smart glass), 스마트 시계(smart watch), 스마트 밴드(smart wristband), 콘텍트렌즈형 장치, 반지형 장치, 신발형 장치, 의복형 장치, 또는 장갑형 장치를 포함할 수 있다. 이러한 웨어러블 전자 장치는 신체 또는 의복에 직접 착용되므로 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(accessibility)을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
웨어러블 전자 장치의 다양한 예시 가운데 사용자의 머리에 장착될 수 있는 머리 장착형 디스플레이는, 사용자의 양안과 근접한 위치에 소정의 영상을 제공함으로써, 사용자에게 실감나는 영상을 제공할 수 있다.
머리 장착용 전자 장치는 사용자의 시선을 추적하고, 시선 추적 결과에 기초하여 표시되는 영상을 사용자의 시선에 맞게 표시하거나 영상을 제어할 수 있다. 머리 장착용 전자 장치는 사용자의 시선 분석을 위해 적외선 발광 장치 및 적외선 촬영 장치를 이용할 수 있다. 적외선 촬영 장치는 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자에 안구에 반사된 안구 이미지를 획득할 수 있고, 머리 장착용 전자 장치는 획득된 안구 이미지에 기초하여 사용자의 시선 이동을 분석할 수 있다. 다만, 사용자에 따라 추가적인 사용자 렌즈(예: 도수 렌즈)를 사용할 수 있고, 머리 장착용 전자 장치에 사용자 렌즈가 사용되는 경우 획득된 안구 이미지에 의해 의도하지 않은 추가 반사광이 포함될 수 있다. 이에 머리 장착용 전자 장치의 시선 분석 성능은 저하될 수 있다. 또한, 획득된 안구 이미지에서 사용자 렌즈에 의한 추가 반사광을 제거 또는 별도의 처리를 하기 위해서는, 머리 장착용 전자 장치에 사용자 렌즈의 삽입 여부에 대한 판단이 선행될 필요가 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은, 렌즈 검출 구조를 포함하는 렌즈 클립을 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은, 정확한 사용자 시선 분석을 위해, 렌즈 클립에 포함된 렌즈 검출 구조를 통해 사용자 렌즈의 삽입 여부를 검출할 수 있는 머리 장착형 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치는, 몸체, 적어도 하나의 개구를 포함하며 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되는 렌즈 클립, 상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치, 상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치, 상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 렌즈 클립으로 적어도 하나의 제1 신호를 전송하고, 상기 제1 신호에 응답하여 수신되는 제2 신호에 기초하여 상기 적어도 하나의 개구의 렌즈 장착 여부를 검출하고, 상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지를 제거한 제2 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치에 장착 가능한 렌즈 클립은, 적어도 하나의 개구를 포함하는 하우징, 상기 적어도 하나의 개구를 향하여 돌출되도록, 상기 하우징의 일부에 배치되는 돌출부, 및 상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈가 장착되는 경우 상기 돌출부에 전기적으로 연결되는 내부 배선을 포함할 수 있다. 상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때, 상기 내부 배선은 상기 머리 장착형 전자 장치의 제1 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 돌출부는 상기 머리 장착형 전자 장치의 제2 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치는, 몸체, 개구를 포함하며 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되고 상기 개구를 향하여 돌출된 복수의 돌출부를 포함하는 렌즈 클립, 상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치, 상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치, 상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 렌즈 클립으로 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 제1 신호를 전송하고, 상기 복수의 제1 신호에 응답하여 수신되는 복수의 제2 신호에 기초하여 상기 개구의 렌즈 장착 여부 및 장착된 사용자 렌즈의 도수 범위를 확인하고, 상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고, 상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우 상기 사용자 렌즈의 도수 범위에 따라 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지를 제거한 제2 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 렌즈 클립에 포함된 렌즈 검출 구조를 통해 사용자 렌즈의 삽입 여부를 간단히 검출할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 사용자 렌즈의 삽입 여부 검출에 기초하여 머리 장착형 전자 장치의 정확한 시선 분석 기능을 제공할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 머리 장착형 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치에 렌즈 클립 및 사용자 렌즈가 장착되는 방법을 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 A-A’ 라인에 따른 단면도에 기초하여 안구 이미지를 획득하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 3의 B 부분에 배치된 렌즈 검출 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 도 3의 B 부분에 배치된 렌즈 검출 구조의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 렌즈 클립을 나타내는 도면이다.
도 8a은 다른 실시 예에 따른 렌즈 클립을 나타내는 도면이다.
도 8b는, 도 8a의 복수의 리세스 구조 중 하나를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치의 시선 추적 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치의 광학 구조를 나타낸 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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.
도 1은 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 몸체(110)(예: 메인 프레임(main frame)) 및 착용 파트(또는 장착 부재)(115)(예: 고글 밴드(goggle band))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)는 사용자의 얼굴 중 적어도 일부(예: 안면(facial side))에 착용될 수 있고, 다양한 구성 요소에 의해 사용자의 안면에 지지될 수 있다. 착용 파트(115)는 몸체(110)에 연결되어 머리 장착형 전자 장치(100)를 사용자의 신체 일부분(예: 머리)에 고정시킬 수 있다. 일 예로, 착용 파트(115)는 탄성 소재로 형성된 밴드(또는 벨크로 테이프)의 길이를 조절하여 몸체(110)가 사용자 얼굴의 눈 주위에 밀착되게 할 수 있다. 상기 밴드에는 장시간의 착용을 고려하여 편안한 착용감을 제공하고자 쿠션들이 부착될 수 있다. 다른 예로, 착용 파트(115)는 안경 다리(eyeglass temples), 헬멧(helmets) 또는 스트랩(straps)으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)의 일면은 사용자의 안면에 접촉되는 안면 접촉 파트(130)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 안면 접촉 파트(130)는 사용자의 안면의 굴곡에 대응하는 구조를 가질 수 있고, 탄성체(134)를 적어도 일부 포함할 수 있다. 탄성체(134)는 안면 접촉 파트(130)가 사용자의 안면에 접촉될 시 편안한 착용감을 제공할 수 있도록 스폰지와 같은 적어도 하나 이상의 쿠션 재질이 사용될 수 있다. 탄성체(134)는 하나의 스폰지로 구성될 수도 있고, 압축률이 다른 적어도 하나 이상의 스폰지를 합지한 형상이 될 수도 있다. 예컨대, 탄성체(134)는 세 겹(예, 상층, 중층, 하층)으로 합지된 스폰지로서, 상, 하층은 압축률인 낮은 스폰지를 사용하고, 중층은 압축률이 높은 스폰지를 사용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)는 사용자의 안면에 용이하게 착용될 수 있다. 예를 들면, 몸체(110)의 모양이나 구조는 사용자의 눈을 덮은 외형이되, 사용자의 코가 위치할 수 있도록 코 형상의 홈(120)(예: nose recess)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)의 일부에 사용자의 두 눈에 대면하는 위치에는, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 조립체(135)가 삽입될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 머리 장착형 전자 장치(100)를 착용할 때, 사용자의 눈으로 디스플레이 장치(예: 몸체(110)에 내장된 디스플레이 장치 또는 몸체(110)에 장착되는 외부 전자 장치의 디스플레이)의 화면을 볼 수 있도록, 렌즈 조립체(135)의 적어도 일 면이 노출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)는 내부에 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 디스플레이 장치는 다양한 컨텐츠를 표시할 수 있다. 일 예로, 상기 디스플레이 장치는 몸체(110)에 내장된 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로, 몸체(110)는 외부 전자 장치(예: 스마트폰)와 결합할 수 있고, 상기 디스플레이 장치는 상기 외부 전자 장치의 디스플레이를 포함할 수 있다. 몸체(110)는 상기 외부 전자 장치와 통신할 수 있도록 커넥터(connector)를 포함할 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 상기 커넥터에 연결될 수 있다. 상기 커넥터는 USB 포트에 접속될 수 있는 USB 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 USB 커넥터를 통해 그래픽 사용자 인터페이스의 신호를 상기 외부 전자 장치에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)는 머리 장착형 전자 장치(100) 또는 상기 외부 전자 장치를 제어하는 컨트롤 장치(또는 사용자 입력 모듈)를 포함할 수 있다. 또는 상기 컨트롤 장치는 상기 디스플레이 장치(예: 내장형 디스플레이 장치 또는 상기 외부 전자 장치의 디스플레이)를 제어할 수 있다. 상기 컨트롤 장치는 터치 패드(112), 물리 버튼(129), 터치 키, 조이스틱 또는 휠(wheel) 키 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 터치 패드(112)는 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface, GUI)를 표시할 수 있다. 소리 설정에 대한 GUI는 몸체(110)에서 출력되는 오디오의 음량을 조절할 수 있고, 영상 재생에 관한 GUI는 상기 디스플레이 장치에서 표시되는 영상을 제어할 수 있다. 또한, 터치 패드(112)는 사용자의 터치 입력 예로서, 터치 패드(112)를 직접 터치하는 입력 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)는 상기 디스플레이 장치의 위치를 조정하는 디스플레이 위치 조정부(114)를 포함할 수 있다. 일 예로, 디스플레이 위치 조정부(114)는 휠(wheel) 또는 다이얼(dial) 형태로 구성될 수 있다. 사용자가 디스플레이 위치 조정부(114)로 구현된 휠 또는 다이얼을 돌리면, 상기 디스플레이 장치(또는 상기 외부 전자 장치)가 이동되어 상기 디스플레이 장치와 사용자(예를 들어, 사용자의 안구) 사이의 거리를 조정할 수 있고, 그 결과 사용자는 시청 하기에 적합하거나 최적으로 디스플레이되는 영상을 감상할 수 있도록 상기 디스플레이 장치의 위치를 조정할 수 있다. 다양한 예로, 디스플레이 위치 조정부(114)는 하드웨어적으로 또는 소프트웨어적으로 구현될 수 있으며, 몸체(110)의 외부 표면에 복수로 구비될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체(110)는 커버(126)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 커버(126)는 내장형 디스플레이 장치를 보호하거나 상기 외부 전자 장치가 몸체(110)에 더욱 견고하게 지지되도록 몸체(110)에 결합될 수 있다. 커버(126)는 몸체(110)에 후크와 같은 형태로 물리적인 결합을 할 수 있고, 자석이나 전자석과 같은 방식으로 결합될 수도 있다. 일 예로, 커버(126)는 전면에 윈도우를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 윈도우는 다양한 형태의 재질 및 컬러를 통해 심미감을 높일 수 있다. 상기 윈도우는 PC(polycarbonate), 또는 아크릴과 같은 일반적인 플라스틱 재질로 제작될 수 있고, 유리, 사파이어, 또는 투명 세라믹과 같은 세라믹 재질로 제작 될 수도 있고, 알루미늄, 또는 SUS와 같은 메탈 재질로도 제작 될 수 있다. 투명한 재료의 경우는 유색 컬러를 포함할 수 있고, 투명도를 조절 할 수 도 있다.
도 2는, 도 1의 머리 장착형 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 제어부(micro controller unit, MCU)(140), 통신 모듈(145), 센서 모듈(150), 입력 장치(155), 전력 관리 모듈(160), 배터리(165), 시선 추적부(eye tracker)(170), 모터(vibrator)(175), 초점 조절부(adjustable optics)(또는 렌즈 조립체)(180) 또는 메모리(185)를 포함할 수 있다. 도 2에서, 다른 구성요소들(예: 디스플레이 장치)은 설명의 편의를 위하여, 도시되지 않았다. 다른 실시 예에서는, 도 2에 도시된 구성요소들의 일부는 도 1의 몸체(110) 내에, 다른 구성 요소는, 외부 전자 장치(예: 착탈 가능한 스마트폰)내에 포함될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어부(MCU)(140)는 프로세서를 포함하며, 운영체제(OS) 또는 임베디드 S/W 프로그램을 구동하여 제어부(140)에 연결된 다수의 하드웨어 구성요소들을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(145)은 머리 장착형 전자 장치(100)의 몸체(110)와 상기 외부 전자 장치, 예를 들어 스마트폰 단말기를 유선 및/또는 무선 통신을 이용하여 전기적으로 연결하여 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 통신 모듈(145)은 USB 모듈, WiFi 모듈, BT 모듈, NFC 모듈, 또는 GPS 모듈을 포함할 수 있다. 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.
일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(150)은 물리량을 계측하거나 머리 장착형 전자 장치(100)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(150)은 예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서, 지자계 센서, 마그네틱 센서, 근접 센서, 제스처 센서, 그립 센서, 또는 생체 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 머리 장착형 전자 장치(100)는 가속도 센서, 자이로 센서, 및/또는 지자계 센서를 이용하여 머리 장착형 전자 장치(100)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 감지할 수 있다. 머리 장착형 전자 장치(100)는 근접 센서 혹은 그립 센서를 이용하여 머리 장착형 전자 장치(100)의 착용 여부를 감지할 수 있다. 센서 모듈(150)의 적어도 일부 구성요소는 착탈 가능한 상기 외부 전자 장치 내에 포함될 수도 있다. 센서 모듈(150)은 사용자 착용에 따른 IR 인식, 가압 인식, 캐패시턴스(혹은 유전율)의 변화량 중 적어도 하나를 감지하여 사용자의 착용 여부를 감지 할 수 있다. 제스처 센서는 사용자의 손 또는 손가락의 움직임을 감지하여 머리 장착형 전자 장치(100)의 입력 동작으로 받을 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(150)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), 또는 홍채 센서와 같은 생체인식 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식할 수 있다. 센서 모듈(150)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 입력 장치(155)는 터치 패드(예: 도 1의 터치 패드(112)) 또는 버튼(예: 도 1의 물리 버튼(129))을 포함할 수 있다. 예를 들면, 터치 패드는 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 가능할 수 있다. 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.
일 실시 예에 따르면, 시선 추적부(eye tracker)(170)는, 예를 들면, EOG 센서(electircal oculography), 코일 시스템(coil systems), dual purkinje systems, bright pupil systems, 또는 dark pupil systems 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 또한, 시선 추적부(170)는 시선 추적을 위한 마이크로 카메라를 더 포함할 수도 있다. 초점 조절부(ajustable optics)(180)는 사용자로 하여금 자신의 신체 조건에 적합한 영상을 감상할 수 있도록, 사용자의 양안 사이 거리(inter-pupil distance, IPD)를 측정하여 렌즈(예: 도 1의 렌즈 조립체(135))의 거리 및 디스플레이(예: 내장형 디스플레이 장치 또는 상기 외부 전자 장치의 디스플레이)의 위치를 조정할 수 있다. 또한, 초점 조절부(180)는 사용자의 시선 방향을 파악하여 사용자가 주시하고 있는 물체의 정보를 표시 또는 선택하거나 디스플레이 영상의 데이터를 축소하거나 사용자에게 현실감을 주기 위하여 영상 중 사용자가 주시하고 있는 일부 영역을 제외한 영역의 해상도를 낮게 표시(foveated rendering)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(185)는 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 내장 메모리는 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous dynamic RAM)) 또는 비휘발성 메모리(non-volatile Memory, 예를 들면, OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, NAND flash memory, 또는 NOR flash memory) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 내장 메모리는 SSD(solid state drive)일 수 있다. 외장 메모리는, 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital) 또는 메모리 스틱(memory stick)과 같은 플래시 드라이브(flash drive)를 더 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 머리 장착형 전자 장치(100)과 기능적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(100)은 하드 드라이브와 같은 저장 장치(또는 저장 매체)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(185)는 제어부(140), 통신 모듈(145), 센서 모듈(150) 및 입력 장치(155)로부터 생성된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(185)는 커널(kernel), 미들웨어(middleware), 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface) 또는 애플리케이션과 같은 프로그래밍 모듈들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 커널은 커널 외의 다른 프로그래밍 모듈들(예를 들어, 미들웨어, API 또는 애플리케이션)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 제어부(140) 또는 메모리(185))을 제어 또는 관리할 수 있다. 커널은 미들웨어, API 또는 애플리케이션에서 머리 장착형 전자 장치(100)의 개별 구성요소에 접근하여 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어는 API 또는 애플리케이션이 커널과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 애플리케이션들로부터 수신된 작업 요청들과 관련하여, 미들웨어는 애플리케이션들 중 적어도 하나 이상의 애플리케이션에 머리 장착형 전자 장치(100)의 시스템 리소스(예: 제어부(140) 또는 메모리(185))를 사용할 수 있는 우선 순위를 배정하여 작업 요청에 대한 제어(예: 스케쥴링 또는 로드 밸런싱)을 수행할 수 있다.
API는 애플리케이션이 커널 또는 미들웨어에서 제공하는 기능을 제어하기 위한 인터페이스이다. 예컨대, API는 파일 제어, 창 제어, 화상 처리 또는 문자 제어와 같은 제어 기능을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
애플리케이션은 SMS/MMS 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 달력 애플리케이션, 알람 애플리케이션, 건강 관리(health care) 애플리케이션(예: 운동량 또는 혈당을 측정하는 애플리케이션) 또는 환경 정보 애플리케이션(예: 기압, 습도 또는 온도 정보를 제공하는 애플리케이션)을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대체적으로, 애플리케이션은 머리 장착형 전자 장치(100)와 상기 외부 전자 장치 사이의 정보 교환과 관련된 애플리케이션일 수 있다. 예를 들어, 정보 교환과 관련된 애플리케이션은 상기 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 애플리케이션 또는 상기 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 애플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 알림 전달 애플리케이션은 머리 장착형 전자 장치(100)의 다른 애플리케이션(예를 들어, SMS/MMS 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 건강 관리 애플리케이션 또는 환경 정보 애플리케이션)에서 발생한 알림 정보를 상기 외부 전자 장치로 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대체적으로, 알림 전달 애플리케이션은 상기 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 장치 관리 애플리케이션은 머리 장착형 전자 장치(100)와 통신하는 상기 외부 전자 장치의 적어도 일부에 대한 기능(예를 들어, 상기 외부 전자 장치 자체(또는 일부 구성 부품)의 턴 온(turn on)/턴 오프(turn off) 또는 디스플레이의 밝기(또는 해상도) 조절), 상기 외부 전자 장치에서 동작하는 애플리케이션 또는 상기 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리(예: 설치, 삭제 또는 업데이트)할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치에 렌즈 클립 및 사용자 렌즈가 장착되는 방법을 나타내는 사시도이다. 도 4는, 도 3의 A-A’ 라인에 따른 단면도에 기초하여 안구 이미지를 획득하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 사용자의 얼굴 방향으로 몸체(110)에 착탈 가능한 렌즈 클립(300)을 포함할 수 있다. 렌즈 클립(300)은 렌즈 조립체(135)에 대응하는 위치에 적어도 하나의 개구(301)를 포함할 수 있다. 적외선 발광 장치(210) 및 적외선 촬영 장치(220)는 렌즈 조립체(135)와 렌즈 클립(300) 사이에 배치될 수 있다. 적외선 발광 장치(210)는 몸체(110)의 일부에 배치될 수 있다. 적외선 촬영 장치(220)는 몸체(110)의 다른 일부(예: 적외선 발광 장치(210)의 반대편)에 배치될 수 있다. 적외선 발광 장치(210) 및 적외선 촬영 장치(220)는 도 2의 시선 추적부(170)에 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 사용자의 안구 이미지에 기초하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 예를 들면, 적외선 발광 장치(210)는 적외선을 발광하고, 적외선 촬영 장치(220)는 상기 적외선이 사용자의 안구에 반사된 안구 이미지를 획득할 수 있다. 머리 장착형 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))는 상기 안구 이미지를 시선 추적 알고리즘에 적용하여 사용자의 시선 추적 데이터를 획득할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 시선 추적 데이터를 활용하여 디스플레이 장치에 표시되는 영상을 사용자의 시선에 대응하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 4의 제1 상태(401)는 몸체(110)에 렌즈 클립(300)이 장착되지 않은 상태 또는 몸체(110)에 사용자 렌즈(310)(예: 도수 렌즈)가 삽입되지 않는 렌즈 클립(300)이 장착된 상태를 나타낼 수 있다. 제1 상태(401)에서, 적외선 발광 장치(210)로부터 발광된 적외선은 제1 경로(410)를 통해 사용자의 안구에서 반사될 수 있다. 제1 상태(401)에서, 적외선 촬영 장치(220)는 제1 안구 이미지(400a)를 획득할 수 있다. 제1 안구 이미지(400a)는 제1 반사 이미지(431)를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 제1 반사 이미지(431)에 기초하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 4의 제2 상태(403)는 몸체(110)에 사용자 렌즈(310)가 삽입된 렌즈 클립(300)이 장착된 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 머리 장착형 전자 장치(100)의 사용자마다 시력이 다를 수 있다. 사용자는 자신의 시력에 대응하는 사용자 렌즈(310)를 렌즈 클립(300)에 삽입하여 사용할 수 있다. 다만, 제2 상태(403)에서, 몸체(110)에 사용자 렌즈(310)가 삽입된 렌즈 클립(300)이 장착되는 경우, 적외선 발광 장치(210)로부터 발광된 적외선은 다양한 경로로 사용자의 안구에서 반사될 수 있다. 예컨대, 상기 적외선은 사용자 렌즈(310)를 통과하여 제1 경로(410)를 통해 사용자의 안구에서 반사될 수 있다. 또한, 상기 적외선은 사용자 렌즈(310)에서 먼저 반사하여 제2 경로(420)를 통해 사용자의 안구에서 반사될 수 있다. 제2 상태(403)에서, 적외선 촬영 장치(220)는 제2 안구 이미지(400b)를 획득할 수 있다. 제2 안구 이미지(400b)는 제1 안구 이미지(400a)와 마찬가지로 제1 경로(410)에 의한 제1 반사 이미지(431)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 안구 이미지(400b)는 제1 안구 이미지(400a)에는 없는 제2 반사 이미지(441)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 시선 추적 알고리즘은 제1 반사 이미지(431)에 기초하여 사용자의 시선을 추적하도록 설정되어 있기 때문에, 제2 안구 이미지(400b)에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행하는 경우, 상기 프로세서의 시선 추적 성능은 저하될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈 클립(300)은 렌즈 검출 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 렌즈 검출 구조는 개구(301) 방향의 돌출부 및 전기적인 내부 배선을 포함할 수 있다. 몸체(110)는 적어도 두 전극들을 포함할 수 있다. 제1 상태(403)에서, 상기 내부 배선은 상기 두 전극들과 연결되지 않을 수 있다. 제2 상태(403)에서, 상기 돌출부는 사용자 렌즈(310)에 눌리고, 상기 돌출부의 눌림을 통해 상기 내부 배선은 상기 두 전극들과 연결될 수 있다. 상기 렌즈 검출 구조의 구체적인 실시 예들은 도 5 및 도 6에서 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 두 전극들과 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서는 상기 두 전극들 중 하나에 신호(또는 전압, 전류)(예: 제1 신호)를 전송하고, 상기 두 전극들 중 다른 하나를 통해 상기 신호(예: 제2 신호)를 수신하는 경우 사용자 렌즈(310)가 렌즈 클립(300)에 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 제1 상태(403)에서, 상기 내부 배선은 상기 두 전극들과 연결되지 않은 상태이므로, 상기 프로세서는 사용자 렌즈(310)가 삽입되지 않은 것으로 판단할 수 있고, 제1 안구 이미지(400a)에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다. 제2 상태(403)에서, 상기 내부 배선은 상기 두 전극들과 연결된 상태이므로, 상기 프로세서는 사용자 렌즈(310)가 삽입된 것으로 판단할 수 있고, 제2 안구 이미지(400b)에서 제2 반사 이미지(441)를 제거하고 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 사용자의 안구에 대응하는 하나의 적외선 발광 장치(210)가 도시되었지만, 다양한 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 복수 개의 적외선 발광 장치(210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 적외선 발광 장치(210)는 지정된 순서 또는 패턴에 기반하여 발광할 수 있고, 이를 기반으로 사용자의 시선 추적의 정확도는 향상될 수 있다.
도 5는, 도 3의 B 부분에 배치된 렌즈 검출 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 렌즈 클립(300)의 일부(예: 도 3의 B 부분)에는 렌즈 검출 구조가 포함될 수 있다. 상기 렌즈 검출 구조는 적어도 하나의 돌출부(예: 제1 포고핀(510) 및 제2 포고핀(520)), 적어도 하나의 탄성 부재(예: 제1 탄성 부재(531) 및 제2 탄성 부재(532)) 및 내부 배선(550)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 렌즈 클립(300)은 적어도 하나의 돌출부(예: 제1 포고핀(510) 및 제2 포고핀(520))를 포함할 수 있다. 제1 포고핀(510)은 제1 탄성 부재(531)에 의해 몸체(110)가 결합되는 방향으로 돌출될 수 있다. 제2 포고핀(520)은 사용자 렌즈(310)가 결합되는 방향(예: 개구(301) 방향)으로 돌출될 수 있다. 렌즈 클립(300)은 제1 전극(511) 및 제2 전극(521)을 포함할 수 있다. 제1 전극(511) 및 제2 전극(521)은 내부 배선(550)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(511)은 제1 포고핀(510)에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 전극(521)은 제2 포고핀(520)에 인접하게 배치될 수 있다. 적어도 하나의 탄성 부재는 제1 탄성 부재(531) 및 제2 탄성 부재(532)를 포함할 수 있다. 제1 탄성 부재(531)는 렌즈 클립(300)과 몸체(110)가 결합되지 않은 상태에서는 제1 포고핀(510)이 렌즈 클립(300)의 외부로 돌출되도록 할 수 있고, 제2 탄성 부재(532)는 렌즈 클립(300)과 사용자 렌즈(310)가 결합되지 않은 상태에서는 제2 포고핀(520)이 렌즈 클립(300)의 외부로 돌출되도록 할 수 있다. 몸체(110)는 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))와 연결되는 적어도 두 전극들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 상태(501)에서, 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입되지 않고, 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착(또는 결합)되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(501)에서, 렌즈 클립(300)의 제1 포고핀(510)과 제2 포고핀(520)은 눌리지 않은 상태일 수 있으며, 제1 전극(511)과 제1 포고핀(510)은 전기적으로 연결(또는 접촉)되지 않거나 및/또는 제2 전극(521)과 제2 포고핀(520)은 전기적으로 연결(또는 접촉)되지 않은 상태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 상태(502)에서, 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입되지 않고, 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착될 수 있다. 예를 들면, 제1 포고핀(510)은 몸체(110)에 의해 눌려서, 제1 포고핀(510)의 일부는 제1 전극(511)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 몸체(110)는 제1 포고핀(510)(또는 제1 전극(511))에 대응되는 위치에 배치된 제3 전극(512) 및 제2 포고핀(520)(또는 제2 전극(521))에 대응되는 위치에 배치된 제4 전극(522)을 포함할 수 있다. 제2 상태(502)에서는, 렌즈 클립(300)이 몸체(110)에 장착됨에 따라, 제1 포고핀(510)의 일부는 몸체(110)에 의해 눌릴 수 있으며, 제1 포고핀(510)의 다른 일부는 제3 전극(512)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 다만, 제2 상태(502)에서, 제2 전극(521)은 제4 전극(522)과 연결되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 상태(503)에서, 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입되고, 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착될 수 있다. 예를 들면, 제2 상태(502)와 마찬가지로, 제1 포고핀(510)의 일부는 제1 전극(511)과 전기적으로 연결(또는 접촉)되고, 제1 포고핀(510)의 다른 일부는 제3 전극(512)에 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 제3 상태(503)에서, 제2 포고핀(520)은 사용자 렌즈(310)에 의해 눌려서, 제2 포고핀(520)의 일부는 제2 전극(521)과 전기적으로 연결(또는 접촉)되고, 제2 포고핀(520)의 다른 일부는 제4 전극(522)에 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 또는 제2 포고핀(520)의 일부는 제2 탄성 부재(532)에 전기적으로 연결(또는 접촉)되고, 제2 탄성 부재(532)가 제2 전극(521)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 제2 포고핀(520)의 다른 일부는 제4 전극(522)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 제3 전극(512)(또는 제4 전극(522))으로 제1 신호(또는 전압, 전류)를 전송하고, 제4 전극(522)(또는 제3 전극(512))을 통해 제2 신호(또는 전압, 전류)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서는 제3 전극(512)으로 전송된 신호(또는 전압, 전류)가 제4 전극(522)을 통해 검출되는 경우(예: 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한 경우) 렌즈 클립(300)에 사용자 렌즈(310)가 삽입된 상태에서 몸체(511)에 장착된 것으로 판단할 수 있다. 또는 상기 프로세서는 제4 전극(522)으로 전송된 신호(또는 전압, 전류)가 제3 전극(512)을 통해 검출되는 경우(예: 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한 경우) 렌즈 클립(300)에 사용자 렌즈(310)가 삽입된 상태에서 몸체(511)에 장착된 것으로 판단할 수 있다.
도 6은, 도 3의 B 부분에 배치된 렌즈 검출 구조의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 렌즈 클립(300)의 일부(예: 도 3의 B 부분)에는 렌즈 검출 구조가 포함될 수 있다. 상기 렌즈 검출 구조는 레버(610), 도전 막대(620), 탄성 부재(631) 및 레버(610)에 연결된 내부 배선(650)을 포함할 수 있다. 레버(610) 및 도전 막대(620)는 도전성 재질(예: 금속)로 구성될 수 있고, 레버(610)의 적어도 일부 및 도전 막대(620)는 전기적으로 연결될 수 있다. 렌즈 클립(300)은 제1 전극(611)을 포함할 수 있다. 몸체(110)는 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))와 연결되는 적어도 두 전극들(예: 제2 전극(612), 제3 전극(622))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 상태(601)에서, 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입되지 않고, 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착되지 않을 수 있다. 제1 전극(611)은 몸체(110)가 결합되는 방향으로 렌즈 클립(300)의 일면에 노출될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 클립(300)의 제1 전극(611)은, 렌즈 클립(300)이 몸체(110)와 결합되는 경우, 몸체(110)의 제2 전극(612)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 내부 배선(650)은 제1 전극(611)과 레버(610)의 일단에 연결될 수 있다. 레버(610)의 타단은 탄성 부재(631)에 의해 사용자 렌즈(310)가 결합되는 방향(예: 개구(301) 방향)으로 돌출될 수 있다. 도전 막대(620)는 레버(610)의 일부에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 상태(602)에서, 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입되지 않고, 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착될 수 있다. 예를 들면, 몸체(110)는 제2 전극(612) 및 제3 전극(622)을 포함할 수 있다. 제2 전극(612)은 제1 전극(611)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 다만, 제2 상태(602)에서 도전 막대(620)는 제3 전극(622)에 전기적으로 연결(또는 접촉)되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 상태(603)에서, 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입되고, 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착될 수 있다. 예를 들면, 제2 상태(602)와 마찬가지로, 제2 전극(612)은 제1 전극(611)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 또한, 사용자 렌즈(310)의 삽입으로 인하여 레버(610)의 일부는 눌리고, 도전 막대(620)는 제3 전극(622)과 전기적으로 연결(또는 접촉)될 수 있다. 이에 제2 전극(612) 및 제3 전극(622)은 내부 배선(650), 레버(610) 및 도전 막대(620)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 제2 전극(612)(또는 제3 전극(622))으로 제1 신호(또는 전압, 전류)를 전송하고, 제3 전극(622)(또는 제2 전극(612))을 통해 제2 신호(또는 전압, 전류)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서는 제2 전극(612)으로 전송된 신호(또는 전압, 전류)가 제3 전극(622)을 통해 검출되는 경우(예: 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한 경우) 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입된 상태로 몸체(110)와 결합된 것으로 판단할 수 있다. 또는 상기 프로세서는 제3 전극(632)으로 전송된 신호(또는 전압, 전류)가 제2 전극(612)을 통해 검출되는 경우(예: 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한 경우) 렌즈 클립(300)의 개구(301)에 사용자 렌즈(310)가 삽입된 상태로 몸체(110)와 결합된 것으로 판단할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 렌즈 클립을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 렌즈 클립(300)은 복수의 렌즈 검출 구조(711, 712, 713, 721, 722, 723)를 포함할 수 있다. 머리 장착형 전자 장치(100)는 복수의 렌즈 검출 구조(711, 712, 713, 721, 722, 723)를 통해 사용자 렌즈(예: 제1 사용자 렌즈(310a) 또는 제2 사용자 렌즈(310b))의 장착 여부 및 상기 사용자 렌즈의 도수 범위를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈 클립(300)에서, 제1 개구(301a)의 주변에는 제1 렌즈 검출 구조(711), 제2 렌즈 검출 구조(712) 및 제3 렌즈 검출 구조(713)가 배치될 수 있다. 제1 렌즈 검출 구조(711), 제2 렌즈 검출 구조(712) 및 제3 렌즈 검출 구조(713) 각각은 도 5 또는 도 6의 렌즈 검출 구조를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 검출 구조(711), 제2 렌즈 검출 구조(712) 및 제3 렌즈 검출 구조(713) 각각은 제1 개구(301a)를 향하는 방향으로 돌출된 돌출부(711a, 712a, 713a)(예: 도 5의 제2 포고핀(520) 또는 도 6의 레버(610))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈 클립(300)에서, 제2 개구(301b)의 주변에는 제4 렌즈 검출 구조(721), 제5 렌즈 검출 구조(722) 및 제6 렌즈 검출 구조(723)가 배치될 수 있다. 제4 렌즈 검출 구조(721), 제5 렌즈 검출 구조(722) 및 제6 렌즈 검출 구조(723) 각각은 도 5 또는 도 6의 렌즈 검출 구조를 포함할 수 있다. 제4 렌즈 검출 구조(721), 제5 렌즈 검출 구조(722) 및 제6 렌즈 검출 구조(723) 각각은 제2 개구(301b)를 향하는 방향으로 돌출된 돌출부(721a, 722a, 723a)(예: 도 5의 제2 포고핀(520) 또는 도 6의 레버(610))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))는 제1 사용자 렌즈(310a) 또는 제2 사용자 렌즈(310b)의 삽입에 의해 눌리는 돌출부들의 개수, 위치 또는 이들의 조합에 기초하여, 제1 사용자 렌즈(310a) 또는 제2 사용자 렌즈(310b)의 도수 범위를 판단할 수 있다. 일 예로, 상기 돌출부들 중 하나가 눌리는 경우, 상기 프로세서는 제1 도수 범위로 판단할 수 있다. 상기 돌출부들 중 둘이 눌리는 경우, 상기 프로세서는 상기 제1 도수 범위와 다른 제2 도수 범위로 판단할 수 있다. 상기 돌출부들 중 셋이 눌리는 경우, 상기 프로세서는 상기 제1 도수 범위 및 상기 제2 도수 범위와 다른 제3 도수 범위로 판단할 수 있다. 다른 예로, 제1 렌즈 검출 구조(711) 또는 제4 렌즈 검출 구조(721)의 돌출부만 눌리는 경우, 상기 프로세서는 상기 제1 도수 범위로 판단할 수 있다. 제2 렌즈 검출 구조(712) 또는 제5 렌즈 검출 구조(722)의 돌출부만 눌리는 경우, 상기 프로세서는 상기 제2 도수 범위로 판단할 수 있다. 제3 렌즈 검출 구조(713) 또는 제6 렌즈 검출 구조(723)의 돌출부만 눌리는 경우, 상기 프로세서는 상기 제3 도수 범위로 판단할 수 있다. 상기 제1 도수 범위, 상기 제2 도수 범위 또는 상기 제3 도수 범위에 기초하여 도 4의 제2 안구 이미지(400b)에서 제2 반사 이미지(441)를 제거하는 방법은 세분화될 수 있고, 상기 프로세서는 정확한 시선 추적 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 사용자 렌즈(310a) 또는 제2 사용자 렌즈(310b)에 포함되는 리세스의 숫자 및/또는 위치는 일부 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 렌즈(310a) 또는 제2 사용자 렌즈(310b)의 테두리에 리세스가 없거나 적어도 하나의 리세스를 포함하도록 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 사용자 렌즈(310a)는 제1 리세스(311a) 및 제2 리세스(312a)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(311a)는 제1 렌즈 검출 구조(711)의 돌출부(711a)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 제2 리세스(312a)는 제2 렌즈 검출 구조(712)의 돌출부(712a)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 제1 사용자 렌즈(310a)가 제1 개구(301a)에 삽입되는 경우, 제1 렌즈 검출 구조(711) 및 제2 렌즈 검출 구조(712)의 돌출부들(711a, 712a)은 눌리지 않고, 제3 렌즈 검출 구조(713)의 돌출부(713a)만 눌릴 수 있다. 다른 예로, 제2 사용자 렌즈(310b)는 제3 리세스(311b)를 포함할 수 있다. 제3 리세스(311b)는 제4 렌즈 검출 구조(721)의 돌출부(721a)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 제2 사용자 렌즈(310b)가 제2 개구(301b)에 삽입되는 경우, 제4 렌즈 검출 구조(721)의 돌출부(721a)는 눌리지 않고, 제5 렌즈 검출 구조(722) 및 제6 렌즈 검출 구조(723)의 돌출부들(722a, 723a)은 눌릴 수 있다.
도 8a은 다른 실시 예에 따른 렌즈 클립을 나타내는 도면이다. 도 8b는, 도 8a의 복수의 리세스 구조 중 하나(예: 도 8a의 C 부분)를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8a을 참조하면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 제1 렌즈 클립(300)(예: 메인 렌즈 클립) 및 제2 렌즈 클립(830)(예: 서브 렌즈 클립)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 클립(300)은 몸체(110)에 장착될 수 있고, 제2 렌즈 클립(830)이 위치할 수 있는 개구(810)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 클립(830)은 제1 렌즈 클립(300)의 개구(810)에 장착될 수 있다. 사용자 렌즈(310)는 제2 렌즈 클립(830)에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈 클립(300)은 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824) 각각은 도 5 또는 도 6의 렌즈 검출 구조를 포함할 수 있다. 몸체(110)는 제1 렌즈 클립(300)에 포함된 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824)에 대응하는 전극들(예: 도 5의 제3 전극(512), 제4 전극(522) 또는 도 6의 제2 전극(612), 제3 전극(622))을 포함할 수 있고, 머리 장착형 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))는 제1 렌즈 클립(300)에 포함된 복수의 렌즈 검출 구조에 대응하는 전극들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 렌즈 클립(830)은 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824)에 대응하는 복수의 리세스 구조(831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 리세스 구조(831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844) 각각은 슬라이드 형태로서 일부분이 슬라이딩 되어 리세스를 형성하는 구조를 가질 수 있다.
일 예로, 도 8b의 제1 상태(801)에서, 제1 리세스 구조(831)는 리세스를 형성하지 않고, 제1 렌즈 검출 구조(811)의 돌출부(811a)에 대응하도록 배치될 수 있다. 이에 제1 렌즈 검출 구조(811)의 돌출부(811a)는 제1 리세스 구조(831)에 의해 눌리고, 제1 렌즈 검출 구조(811)에 포함된 전극들은 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 도 8b의 제2 상태(803)에서, 제1 리세스 구조(831)는 제2 렌즈 클립(830) 내부로 슬라이드 되어 리세스를 형성할 수 있다. 이에, 제1 렌즈 검출 구조(811)의 돌출부(811a)는 눌리지 않고 상기 리세스에 돌출되며, 제1 렌즈 검출 구조(811)에 포함된 전극들은 연결이 끊어질 수 있다. 도 8b에서는 도 8a의 C부분에 기반하여 제1 렌즈 검출 구조(811)가 예시적으로 도시되어 있으나, 나머지 리세스 구조들(832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844)도 제1 렌즈 검출 구조(811)와 동일하게 형성될 수 있다. 다양한 실시 예로서, 도 8b에서는 제1 리세스 구조(831)가 리세스의 좌측으로 슬라이드 되나, 제1 리세스 구조(831)는 리세스의 우측 또는 하측으로 슬라이드 되거나 리세스로부터 탈착될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 도 7의 경우보다 더 세분화하여 사용자 렌즈(310)의 도수 범위를 검출할 수 있다. 예를 들면, 머리 장착형 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))는 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824)의 돌출부들의 눌림에 기초하여 사용자 렌즈(310)의 도수 범위를 판단할 수 있다. 일 예로, 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824) 각각은 하나의 도수 범위에 대응될 수 있다. 복수의 리세스 구조(831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844) 중 하나(예: 제1 리세스 구조(831))는 사용자에 의해 리세스로 설정될 수 있다. 제2 렌즈 클립(830)이 제1 렌즈 클립(300)에 장착되는 경우, 리세스로 설정된 리세스 구조(예: 제1 리세스 구조(831))에 대응하는 렌즈 검출 구조(예: 제1 렌즈 검출 구조(811))의 돌출부는 눌리지 않고, 나머지 렌즈 검출 구조들의 돌출부들은 제2 렌즈 클립(830)에 의해 눌릴 수 있다. 상기 프로세서는 제2 렌즈 클립(830)의 삽입에 의해 눌리지 않은(또는 눌리는) 돌출부의 위치에 기초하여 사용자 렌즈(310)의 도수 범위를 판단할 수 있다. 다른 예로, 상기 프로세서는 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824)의 돌출부들 중 제2 렌즈 클립(830)의 삽입에 의해 눌리는 돌출부들의 개수, 위치 또는 이들의 조합에 기초하여 사용자 렌즈(310)의 도수 범위를 판단할 수 있다. 이때 복수의 리세스 구조(831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844) 중 적어도 하나는 사용자에 의해 리세스로 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 렌즈 검출 구조(811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824)의 돌출부들의 눌리는 조합에 따라 검출되는 도수 범위는 세분화될 수 있고, 이에 도 4의 제2 안구 이미지(400b)에서 제2 반사 이미지(441)를 제거하는 방법은 세분화될 수 있으며, 상기 프로세서는 도 7의 경우보다 더 정확한 시선 추적 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 도 7의 경우 사용자 렌즈(예: 제1 사용자 렌즈(310a) 또는 제2 사용자 렌즈(310b))에 직접 리세스(예: 제1 리세스(311a), 제2 리세스(312a) 또는 제3 리세스(311b))를 가공해야 하지만, 도 8a의 경우 사용자 렌즈(310)를 가공할 필요가 없으며 복수의 리세스 구조(831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844)를 통해 사용자는 간단히 리세스를 설정할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 머리 장착형 전자 장치의 시선 추적 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 머리 장착형 전자 장치(100)는 사용자 렌즈(310)의 장착 여부를 판단하여 정확한 시선 추적 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 910에서, 프로세서(예: 도 2의 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))는 시선 추적 기능을 구동할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서는 도 4의 적외선 발광 장치(210) 및 적외선 촬영 장치(220)를 통해 안구 이미지(예: 도 4의 제1 안구 이미지(400a) 또는 제2 안구 이미지(400b))를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 920에서, 상기 프로세서는 사용자 렌즈(310)의 장착 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 몸체(110)에 장착되는 렌즈 클립(300)은 적어도 하나의 렌즈 검출 구조(예: 도 5 또는 도 6의 렌즈 검출 구조)를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 도 5 내지 도 8a에 설명된 방법에 기초하여 사용자 렌즈(310)의 삽입 여부를 판단할 수 있다. 사용자 렌즈(310)가 렌즈 클립(300)에 삽입된 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서는 동작 930을 수행할 수 있다. 사용자 렌즈(310)가 렌즈 클립(300)에 삽입되지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서는 동작 950을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 930에서, 상기 프로세서는 사용자 렌즈(310)의 도수를 확인할 수 있다. 동작 930은 선택적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 동작 930은 도 7 또는 도 8a의 렌즈 클립(300)과 같이 사용자 렌즈(310)의 도수 범위를 판단할 수 있는 경우 수행될 수 있다. 상기 프로세서는 도 7 또는 도 8a에서 설명된 방법에 따라 사용자 렌즈(310)(또는 제1 사용자 렌즈(310a), 제2 사용자 렌즈(310b))의 도수 범위를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 940에서, 상기 프로세서는 동작 910에서 획득된 안구 이미지(예: 도 4의 제2 안구 이미지(400b))에서 사용자 렌즈(310)의 삽입으로 인한 추가 반사 이미지(예: 도 4의 제2 반사 이미지(441))를 제거할 수 있다. 예를 들면, 도 7 또는 도 8a의 렌즈 클립(300)이 사용되는 경우, 상기 프로세서는 동작 930에서 확인된 사용자 렌즈(310)의 도수 범위에 기초하여 세분화된 방법으로 상기 추가 반사 이미지를 제거할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 950에서, 상기 프로세서는 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 실행할 수 있다. 예를 들면, 도 4의 제1 상태(401)와 같이 사용자 렌즈(310)가 삽입되지 않은 경우, 상기 프로세서는 동작 910에서 획득된 안구 이미지(예: 도 4의 제1 안구 이미지(400a))에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 실행할 수 있다. 도 4의 제2 상태(403)와 같이 사용자 렌즈(310)가 삽입된 경우, 상기 프로세서는 동작 940에서 상기 추가 반사 이미지가 제거된 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 실행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 960에서, 상기 프로세서는 상기 시선 추적 알고리즘에 기초하여 획득된 시선 추적 데이터를 활용하여 디스플레이 장치(예: 몸체(110)에 내장된 디스플레이 장치 또는 몸체(110)에 장착되는 외부 전자 장치의 디스플레이)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서는 상기 시선 추적 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 위치를 조정할 수 있다. 또는 상기 프로세서는 상기 시선 추적 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 장치에 표시되는 화면을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서는 상기 디스플레이 장치에 표시되는 화면의 사이즈를 변경하거나, 시선 추적에 기반하여 상기 화면의 컨텐츠를 변경할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 머리 장착형 전자 장치(100)는 렌즈 클립(300) 내의 렌즈 검출 구조를 통해, 별도의 광학 장치 및 제어 방법을 사용하지 않고, 사용자 렌즈(310)의 삽입 여부를 확인할 수 있다. 머리 장착형 전자 장치(100)는 사용자 렌즈(310)의 삽입 여부를 확인을 통해 상기 시선 추적 알고리즘의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 머리 장착형 전자 장치(100)는 사용자 렌즈(310)의 도수 범위 확인을 통해 상기 시선 추적 알고리즘의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치(1000)(예: 도 1의 웨어러블 전자 장치(100))를 나타낸 도면이다. 웨어러블 전자 장치(1000)는 광 출력 모듈(1081), 투명 부재(1091, 1092), 표시 부재(1093, 1092), 제1 카메라(1011, 1012), 제2 카메라(1021), 제3 카메라(1030), 입력 광학 부재(1040), 발광부(1050), 및 PCB(1061, 1062)를 포함할 수 있다. 또한, 웨어러블 전자 장치(1000)는 마이크와 같은 입력 장치(1071), 스피커와 같은 음향 출력 장치(1072), 배터리(165), 및 힌지(1082)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 광 출력 모듈(1081)은, 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, 광 출력 모듈(1081)이 액정 표시 장치, 디지털 미러 표시 장치 또는 실리콘 액정 표시 장치 중 하나로 이루어지는 경우, 웨어러블 전자 장치(1000)는 표시 부재(1093, 1094)로 빛을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 광 출력 모듈(1081)이 자체적으로 빛을 발생시킬 수 있는 경우, 예를 들어, 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디 중 하나로 이루어지는 경우, 웨어러블 전자 장치(1000)는 별도의 광원을 포함하지 않더라도 사용자에게 양호한 품질의 가상 영상을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 광 출력 모듈(1081)이 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디로 구현된다면 광원이 불필요하므로, 웨어러블 전자 장치(1000)가 경량화될 수 있다. 사용자는 안면에 웨어러블 전자 장치(1000)를 착용한 상태로 사용할 수 있다. 투명 부재(1091, 1092)는 글라스 플레이트, 플라스틱 플레이트 또는 폴리머로 형성될 수 있다. 투명 부재(1091, 1092)는 투명 또는 반투명하게 제작될 수 있다. 투명 부재(1091, 1092)는 제1 투명 부재(1091) 및 제2 투명 부재(1092)를 포함할 수 있다. 제1 투명 부재(1091)는 사용자의 우안에 대면하게 배치될 수 있고, 제2 투명 부재(1092)는 사용자의 좌안에 대면하게 배치될 수 있다. 광 출력 모듈(1081)이 투명인 경우 제1 투명 부재(1091) 및 제2 투명 부재(1092)는 사용자의 눈과 대면하는 위치에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 표시 부재(1093, 1094)는 사용자에게 광 출력 모듈(1081)이 표시하는 화면을 제공할 수 있다. 표시 부재(1093, 1094)는 투명 부재(1091, 1092)의 내부에 구성될 수 있다. 표시 부재(1093, 1094)는 제1 표시 부재(1093) 및 제2 표시 부재(1094)를 포함할 수 있다. 제1 표시 부재(1093)는 제1 투명 부재(1091)의 내부에 구성될 수 있고, 제2 표시 부재(1094)는 제2 투명 부재(1092)의 내부에 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라(1011, 1012)는 사용자의 신체 및/또는 공간을 인식할 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 사용자의 머리를 추적할 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 사용자의 손을 검출하고 추적할 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 공간을 인식할 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 3DoF, 6DoF 카메라일 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 GS(Global shutter) 카메라일 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 신체 추적 및/또는 공간 인식을 위해서 스테레오 구조를 가질 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 실질적으로 동일한 규격 및/또는 성능을 갖는 카메라가 2개 필요할 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 빠른 손동작과 손가락과 같은 미세한 움직임을 검출하고 움직임을 추적하기 위해서 RS(Rolling shutter) 카메라 대비 성능(예: 영상 끌림)이 우수한 GS 카메라가 주로 사용된다. 다양한 실시 예에 따라 RS 카메라가 사용될 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 6DoF를 위한 공간 인식을 수행하고 깊이(Depth) 촬영을 통한 슬램(SLAM) 기능을 수행할 수 있다. 제1 카메라(1011, 1012)는 사용자 제스처 인식 기능을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 카메라(1021)는 눈동자를 검출하고 추적할 수 있다. 제2 카메라(1021)는 ET(Eye Tracking)용 카메라일 수 있다. 제2 카메라(1021)는 웨어러블 전자 장치(1000)에 투영되는 가상 영상의 중심이 웨어러블 전자 장치(1000)의 착용자의 눈동자가 응시하는 방향에 따라 위치하도록 할 수 있다. 제2 카메라(1021)는 GS 카메라일 수 있다. 제2 카메라(1021)가 GS 카메라인 경우 눈동자(pupil)를 검출하고 빠른 눈동자 움직임을 화면 끌림 없이 추적할 수 있다. 제2 카메라(1021)는 좌안 및 우안 용으로 각각 설치할 수 있다. 제2 카메라(1021)는 스테레오 구조를 가질 수 있다. 제2 카메라(1021)는 실질적으로 동일한 성능 및 규격을 갖는 2개의 카메라로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 카메라(1030)는 외부의 객체(예: 인물, 사물, 및/또는 배경)를 촬영할 수 있다. 제3 카메라(1030)는 HR(High Resolution) 또는 PV(Photo Video)와 같은 고 해상도의 카메라일 수 있다. 제3 카메라(1030)는 자동 초점(auto focus, AF) 기능 및/또는 떨림 보정(OIS) 기능과 같은 고화질의 영상을 얻기 위한 기능을 구비할 수 있다. 제3 카메라(1030)는 색상 관련 성능이 높은 카메라일 수 있다. 제3 카메라(1030)는 GS 카메라 또는 RS 카메라일 수 있다.
일 실시 예에서, 입력 광학 부재(1040)는 광 도파로(waveguide)로 광을 유도할 수 있다. 입력 광학 부재(1040)의 동작에 관한 상세한 설명은 도 11을 결부하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에서, 발광부(1050)는 제2 하우징 부분(예: 도 2의 제2 하우징 부분(220))의 내부에 배치될 수 있다. 발광부(1050)는 제2 하우징 부분(220)의 전면을 향하도록 배치될 수 있다. 발광부(1050)는 힌지(1082)와 인접하도록 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 발광부(1050)는 제2 하우징 부분(220)의 중앙에 인접하도록 배치될 수도 있다. 발광부(1050)는 제1 카메라(1011, 1012)로 촬영 시 주변 밝기를 보충할 수 있다. 발광부(1050)는 어두운 환경이나 여러 광원의 혼입 및 반사 빛 때문에 촬영하고자 하는 피사체 검출이 용이하지 않을 때 주변 밝기를 보충할 수 있다. 발광부(1050)는 제2 카메라(1021)로 동공을 촬영할 때 눈맞춤(eye gaze)의 검출을 용이하게 하기 위한 보조 수단으로 사용될 수 있다. 발광부(1050)는 적외선 파장의 광을 방출하는 IR LED일 수 있다.
일 실시 예에서, PCB(1061, 1062)는 제1 하우징 부분(예: 도 2의 제1 하우징 부분(210)) 또는 제3 하우징 부분(예: 도 2의 제3 하우징 부분(230))의 내부에 배치될 수 있다. PCB(1061, 1062)는 안경 다리(예: 도 2의 안경 다리(231, 232))에 인접하도록 배치될 수 있다. PCB(1061, 1062)는 FPCB(예: 도 4의 FPCB(450))와 전기적으로 연결될 수 있다. PCB(1061, 1062)는 FPCB(450)를 통해 웨어러블 전자 장치(1000) 내부의 모듈들(예: 제1 카메라(1011, 1012), 제2 카메라(1021), 제3 카메라(1030), 광 출력 모듈(1081), 입력 장치(1071), 음향 출력 장치(1072))에 전기 신호를 전달할 수 있다. PCB(1061, 1062)는 제1 PCB(1061) 및 제2 PCB(1062)를 포함할 수 있다. 제1 PCB(1061) 및 제2 PCB(1062)는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 PCB(1061) 및 제2 PCB(1062) 사이에 인터포저(interposer)가 배치될 수 있다. 제1 PCB(1061) 및 제2 PCB(1062)는 서로 전기 신호를 송수신할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 10의 웨어러블 전자 장치(1000))의 광학 구조를 나타낸 도면(1100)이다.
일 실시 예에서, 글라스(예: 도 10의 투명 부재(1091, 1092))의 내부에는 제1 광 도파로(1110)가 포함될 수 있다. 제1 광 도파로(1110)는 광 출력 모듈(1081)에서 생성한 광을 사용자 눈으로 전달할 수 있다. 제1 광 도파로(1110)는 유리, 플라스틱 또는 폴리머로 제작될 수 있다. 제1 광 도파로(1110)의 내부 또는 외부의 일 표면에는 나노 패턴이 형성될 수 있다. 나노 패턴은 다각형 또는 곡면 형상의 격자 구조(grating structure)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 광 출력 모듈(1081)에서 출력된 광은 입력 광학 부재(1040)를 통해 제1 광 도파로(1110)의 한쪽 끝으로 입사될 수 있다. 제1 광 도파로(1110)의 한쪽 끝으로 입사된 광은 나노 패턴에 의해 광 출력 모듈(1081)의 광 도파로인 제2 광 도파로(1120) 내부에서 전파될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 광 도파로(1120) 내부에서 전파된 광은 사용자에게 제공될 수 있다. 제2 광 도파로(1120)는 자유 폼(Free-form) 형태의 프리즘을 포함할 수 있다. 제2 광 도파로(1120)는 적어도 하나의 회절 요소(예: DOE(Diffractive Optical Element), HOE(Holographic Optical Element)) 또는 반사 요소(예: 반사 거울) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 광 도파로(1120)는 입사된 광을 회절 요소 또는 반사 요소를 통해 사용자의 눈(1150)으로 유도하여 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 회절 요소는 입력 광학 부재(1040) 및 출력 광학 부재(1140)를 포함할 수 있다. 반사 요소는 전반사(total internal reflection, TIR)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 출력 모듈(1081)로부터 방출된 광은 입력 광학 부재(1040)를 통해 제1 광 도파로(1110)로 유도될 수 있다. 제1 광 도파로(1110) 내부를 이동하는 광은 출력 광학 부재(1140)를 통해 사용자의 눈(1150) 방향으로 유도될 수 있다. 사용자의 눈(1150) 방향으로 방출되는 광에 따라 사용자는 화면을 시인할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 광 도파로(1120) 내부에서 전파된 광은 빔 스플릿터(beam splitter)(1130)를 통해 나뉘어질 수 있다. 빔 스플릿터(1130)를 통해 나뉘어진 광의 적어도 일부는 제2 카메라(1021)로 유도될 수 있다. 제2 카메라(1021)는 ET 센서(1121), ET 광학(optic) 부재(1123), 및 렌즈(1125)를 이용하여 제2 카메라(1021)로 유도된 광을 처리할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(예: 머리 장착형 전자 장치(100))는, 몸체(예: 몸체(110) 또는 메인 프레임), 적어도 하나의 개구(예: 개구(301))를 포함하며 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되는 렌즈 클립(예: 렌즈 클립(300)), 상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치(예: 적외선 발광 장치(210)), 상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치(예: 적외선 촬영 장치(220)), 상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서(예: 제어부(140) 또는 시선 추적부(170))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 렌즈 클립으로 적어도 하나의 제1 신호(예: 렌즈 검출 구조로 전송되는 제1 신호)를 전송하고, 상기 제1 신호에 응답하여 수신되는 제2 신호(예: 렌즈 검출 구조로부터 수신되는 제2 신호)에 기초하여 상기 적어도 하나의 개구의 렌즈 장착 여부를 검출하고, 상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈(예: 사용자 렌즈(310) 또는 도수 렌즈)가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지(예: 제1 안구 이미지(400a))에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지(예: 제2 반사 이미지(441))를 제거한 제2 안구 이미지(예: 제2 안구 이미지(400b))에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 신호가 수신되지 않는 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않는 것으로 판단하고, 상기 제2 신호가 수신되는 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 신호가 상기 제1 신호와 상이한 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않는 것으로 판단하고, 상기 제2 신호가 상기 제1 신호와 동일한 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 몸체는 상기 렌즈 클립을 향하여 배치된 제1 전극(예: 제3 전극(512) 또는 제2 전극(612)) 및 제2 전극(예: 제4 전극(522) 또는 제3 전극(622))을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 클립은, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 경우 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결하고, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않은 경우 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 차단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 렌즈 클립은, 상기 렌즈 클립이 상기 몸체에 배치될 때 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되는 내부 배선(예: 내부 배선(550) 또는 내부 배선(650)), 및 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출되며 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되는 경우 상기 제2 전극 및 상기 내부 배선에 전기적으로 연결되는 돌출부(예: 제2 포고핀(520), 레버(610), 돌출부(711a, 712a, 713a), 돌출부(721a, 722a, 723a), 돌출부(811a))를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 렌즈 클립은, 상기 렌즈 클립이 상기 몸체에 배치될 때 상기 제1 전극 및 상기 내부 배선에 전기적으로 연결되며, 제1 탄성 부재(예: 제1 탄성 부재(531))에 의해 상기 렌즈 클립으로부터 상기 제1 전극을 향하는 방향으로 돌출된 제1 포고핀(예: 제1 포고핀(510)), 및 상기 돌출부로서 제2 탄성 부재(예: 제2 탄성 부재(532))에 의해 상기 렌즈 클립으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 제2 포고핀(예: 제2 포고핀(520))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 내부 배선의 일단에 전기적으로 연결되며, 상기 렌즈 클립이 상기 몸체에 배치될 때 상기 제1 전극과 접촉되는 제3 전극(예: 제1 전극(611)), 상기 내부 배선의 타단에 전기적으로 연결되며, 상기 돌출부로서 탄성 부재(예: 탄성 부재(631))에 의해 상기 렌즈 클립으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 레버(예: 레버(610)), 및 상기 레버의 일부에 전기적으로 연결되며, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 경우 상기 제2 전극에 접촉되는 도전 막대(예: 도전 막대(620))를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치(예: 머리 장착형 전자 장치(100))에 장착 가능한 렌즈 클립(예: 렌즈 클립(300))은, 적어도 하나의 개구(예: 개구(301))를 포함하는 하우징, 상기 적어도 하나의 개구를 향하여 돌출되도록 상기 하우징의 일부에 배치되는 돌출부(예: 제2 포고핀(520), 레버(610), 돌출부(711a, 712a, 713a), 돌출부(721a, 722a, 723a), 돌출부(811a)), 및 상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈(예: 사용자 렌즈(310) 또는 도수 렌즈)가 장착되는 경우 상기 돌출부에 전기적으로 연결되는 내부 배선(예: 내부 배선(550) 또는 내부 배선(650))을 포함할 수 있다. 상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때, 상기 내부 배선은 상기 머리 장착형 전자 장치의 제1 전극(예: 제3 전극(512) 또는 제2 전극(612))에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 돌출부는 상기 머리 장착형 전자 장치의 제2 전극(예: 제4 전극(522) 또는 제3 전극(622))에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 렌즈 클립은, 상기 내부 배선의 일단에 전기적으로 연결된 제3 전극(예: 제1 전극(511)), 상기 내부 배선의 타단에 전기적으로 연결된 제4 전극(예: 제2 전극(521)), 제1 탄성 부재(예: 제1 탄성 부재(531)), 상기 제1 탄성 부재에 의해 상기 하우징으로부터 상기 제1 전극을 향하는 방향으로 돌출된 제1 포고핀(예: 제1 포고핀(510)), 제2 탄성 부재(예: 제2 탄성 부재(532)), 및 상기 돌출부로서 상기 제2 탄성 부재에 의해 상기 하우징으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 제2 포고핀(예: 제2 포고핀(520))을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 포고핀은, 상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때, 상기 머리 장착형 전자 장치에 의한 눌림을 통해 상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 접촉될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 포고핀은, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착될 때, 상기 사용자 렌즈에 의한 눌림을 통해 상기 제2 전극 및 상기 제4 전극에 접촉될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 포고핀은 상기 제2 탄성 부재를 통해 상기 제4 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 내부 배선의 일단에 전기적으로 연결되는 제3 전극(예: 제1 전극(611)), 탄성 부재(예: 탄성 부재(631)), 상기 내부 배선의 타단에 전기적으로 연결되며, 상기 탄성 부재에 의해 상기 하우징으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 레버(예: 레버(610)), 및 상기 레버의 일부에 전기적으로 연결된 도전 막대(예: 도전 막대(620))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 전극은, 상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때, 상기 제1 전극에 접촉될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 도전 막대는, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착될 때, 상기 사용자 렌즈에 의한 상기 레버의 눌림을 통해 상기 제2 전극에 접촉될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 머리 장착형 전자 장치는, 몸체, 개구(예: 제1 개구(301a), 제2 개구(301b) 또는 개구(810))를 포함하며 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되고 상기 개구를 향하여 돌출된 복수의 돌출부(예: 돌출부(711a, 712a, 713a), 돌출부(721a, 722a, 723a), 돌출부(811a))를 포함하는 렌즈 클립, 상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치, 상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치, 상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 렌즈 클립으로 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 제1 신호를 전송하고, 상기 복수의 제1 신호에 응답하여 수신되는 복수의 제2 신호에 기초하여 상기 개구의 렌즈 장착 여부 및 장착된 사용자 렌즈의 도수 범위를 확인하고, 상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고, 상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우 상기 사용자 렌즈의 도수 범위에 따라 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지를 제거한 제2 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우, 상기 복수의 돌출부 중 상기 복수의 제1 신호와 상기 복수의 제2 신호가 동일한 돌출부들의 개수, 위치 또는 이들의 결합을 통해 상기 도수 범위를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 돌출부 중 상기 사용자 렌즈에 의해 눌린 적어도 하나의 돌출부는 상기 제1 신호와 동일한 상기 제2 신호를 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 머리 장착형 전자 장치는, 상기 렌즈 클립에 삽입되며, 상기 사용자 렌즈가 장착되고, 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 리세스 구조(예: 복수의 리세스 구조(831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844))를 포함하는 서브 렌즈 클립(예: 제2 렌즈 클립(830))을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 돌출부 각각은 상기 복수의 리세스 구조 각각에 의해 눌리거나 눌리지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 리세스 구조 각각은 상기 서브 렌즈 클립 내부로 슬라이드 되어 리세스를 형성할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 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 용어 없이, “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 회로와 같은 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, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서는, 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 저장매체 는, 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.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 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 스토어™)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 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 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 실시 예들에 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.

Claims (20)

  1. 머리 장착형 전자 장치에 있어서,
    몸체;
    적어도 하나의 개구를 포함하며, 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되는 렌즈 클립;
    상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치;
    상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치;
    상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 렌즈 클립으로 적어도 하나의 제1 신호를 전송하고,
    상기 제1 신호에 응답하여 수신되는 제2 신호에 기초하여 상기 적어도 하나의 개구의 렌즈 장착 여부를 검출하고,
    상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고,
    상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지를 제거한 제2 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행하도록 설정된, 머리 장착형 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 신호가 수신되지 않는 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않는 것으로 판단하고,
    상기 제2 신호가 수신되는 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 판단하도록 설정된, 머리 장착형 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 신호가 상기 제1 신호와 상이한 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않는 것으로 판단하고,
    상기 제2 신호가 상기 제1 신호와 동일한 경우 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 판단하도록 설정된, 머리 장착형 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체는 상기 렌즈 클립을 향하여 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고,
    상기 렌즈 클립은,
    상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 경우 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결하고,
    상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않은 경우 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 차단하는 머리 장착형 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 렌즈 클립은,
    상기 렌즈 클립이 상기 몸체에 배치될 때 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되는 내부 배선; 및
    상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출되며, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되는 경우 상기 제2 전극 및 상기 내부 배선에 전기적으로 연결되는 돌출부를 포함하는 머리 장착형 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 렌즈 클립은,
    상기 렌즈 클립이 상기 몸체에 배치될 때 상기 제1 전극 및 상기 내부 배선에 전기적으로 연결되며, 제1 탄성 부재에 의해 상기 렌즈 클립으로부터 상기 제1 전극을 향하는 방향으로 돌출된 제1 포고핀; 및
    상기 돌출부로서 제2 탄성 부재에 의해 상기 렌즈 클립으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 제2 포고핀을 포함하는 머리 장착형 전자 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 내부 배선의 일단에 전기적으로 연결되며, 상기 렌즈 클립이 상기 몸체에 배치될 때 상기 제1 전극과 접촉되는 제3 전극;
    상기 내부 배선의 타단에 전기적으로 연결되며, 상기 돌출부로서 탄성 부재에 의해 상기 렌즈 클립으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 레버; 및
    상기 레버의 일부에 전기적으로 연결되며, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 경우 상기 제2 전극에 접촉되는 도전 막대를 포함하는 머리 장착형 전자 장치.
  8. 머리 장착형 전자 장치에 장착 가능한 렌즈 클립에 있어서,
    적어도 하나의 개구를 포함하는 하우징;
    상기 적어도 하나의 개구를 향하여 돌출되도록, 상기 하우징의 일부에 배치되는 돌출부; 및
    상기 적어도 하나의 개구에 사용자 렌즈가 장착되는 경우 상기 돌출부에 전기적으로 연결되는 내부 배선을 포함하고,
    상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때,
    상기 내부 배선은 상기 머리 장착형 전자 장치의 제1 전극에 전기적으로 연결되고,
    상기 돌출부는 상기 머리 장착형 전자 장치의 제2 전극에 전기적으로 연결되는 렌즈 클립.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 내부 배선의 일단에 전기적으로 연결된 제3 전극;
    상기 내부 배선의 타단에 전기적으로 연결된 제4 전극;
    제1 탄성 부재;
    상기 제1 탄성 부재에 의해 상기 하우징으로부터 상기 제1 전극을 향하는 방향으로 돌출된 제1 포고핀;
    제2 탄성 부재; 및
    상기 돌출부로서, 상기 제2 탄성 부재에 의해 상기 하우징으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 제2 포고핀을 더 포함하는 렌즈 클립.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 포고핀은, 상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때, 상기 머리 장착형 전자 장치에 의한 눌림을 통해 상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 접촉되는 렌즈 클립.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 포고핀은, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착될 때, 상기 사용자 렌즈에 의한 눌림을 통해 상기 제2 전극 및 상기 제4 전극에 접촉되는 렌즈 클립.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 포고핀은 상기 제2 탄성 부재를 통해 상기 제4 전극과 전기적으로 연결되는 렌즈 클립.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 내부 배선의 일단에 전기적으로 연결되는 제3 전극;
    탄성 부재;
    상기 내부 배선의 타단에 전기적으로 연결되며, 상기 탄성 부재에 의해 상기 하우징으로부터 상기 적어도 하나의 개구를 향하는 방향으로 돌출된 레버; 및
    상기 레버의 일부에 전기적으로 연결된 도전 막대를 더 포함하는 렌즈 클립.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제3 전극은, 상기 하우징이 상기 머리 장착형 전자 장치에 장착될 때, 상기 제1 전극에 접촉되는 렌즈 클립.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 도전 막대는, 상기 적어도 하나의 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착될 때, 상기 사용자 렌즈에 의한 상기 레버의 눌림을 통해 상기 제2 전극에 접촉되는 렌즈 클립.
  16. 머리 장착형 전자 장치에 있어서,
    몸체;
    개구를 포함하며, 사용자의 얼굴 방향으로 상기 몸체에 배치되고, 상기 개구를 향하여 돌출된 복수의 돌출부를 포함하는 렌즈 클립;
    상기 몸체의 일부에 배치되는 적외선 발광 장치;
    상기 몸체의 다른 일부에 배치되며, 상기 적외선 발광 장치로부터 발광된 적외선이 사용자의 안구에 반사된 제1 안구 이미지를 획득하는 적외선 촬영 장치;
    상기 적외선 발광 장치 및 상기 적외선 촬영 장치와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 렌즈 클립으로 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 제1 신호를 전송하고,
    상기 복수의 제1 신호에 응답하여 수신되는 복수의 제2 신호에 기초하여 상기 개구의 렌즈 장착 여부 및 장착된 사용자 렌즈의 도수 범위를 확인하고,
    상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착되지 않은 것으로 확인되는 경우 상기 제1 안구 이미지에 기초하여 시선 추적 알고리즘을 수행하고,
    상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우, 상기 사용자 렌즈의 도수 범위에 따라 상기 제1 안구 이미지로부터 상기 사용자 렌즈에 의해 발생하는 추가 반사광 이미지를 제거한 제2 안구 이미지에 기초하여 상기 시선 추적 알고리즘을 수행하도록 설정된, 머리 장착형 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 개구에 상기 사용자 렌즈가 장착된 것으로 확인되는 경우,
    상기 복수의 돌출부 중 상기 복수의 제1 신호와 상기 복수의 제2 신호가 동일한 돌출부들의 개수, 위치 또는 이들의 결합을 통해 상기 도수 범위를 결정하도록 설정된, 머리 장착형 전자 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 복수의 돌출부 중 상기 사용자 렌즈에 의해 눌린 적어도 하나의 돌출부는 상기 제1 신호와 동일한 상기 제2 신호를 출력하는 머리 장착형 전자 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 렌즈 클립에 삽입되며, 상기 사용자 렌즈가 장착되고, 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 리세스 구조를 포함하는 서브 렌즈 클립을 더 포함하고,
    상기 복수의 돌출부 각각은 상기 복수의 리세스 구조 각각에 의해 눌리거나 눌리지 않는 머리 장착형 전자 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 복수의 리세스 구조 각각은 상기 서브 렌즈 클립 내부로 슬라이드 되어 리세스를 형성 가능한 머리 장착형 전자 장치.
KR1020200169433A 2020-12-07 2020-12-07 사용자 렌즈가 삽입되는 렌즈 클립 및 렌즈 클립에 사용자 렌즈의 삽입 여부를 검출하는 머리 장착형 전자 장치 KR20220080387A (ko)

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