KR20230027822A - 향기 발산 헤드 마운트 디스플레이 및 향기 발산 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법 - Google Patents

향기 발산 헤드 마운트 디스플레이 및 향기 발산 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

헤드 마운트 디스플레이는 영상을 표시하는 표시부, 및 상기 영상에 일치하는 향기 물질을 발향하는 발향부를 포함할 수 있다. 상기 표시부는 상기 영상을 표시하는 콘텐츠 영역, 및 상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 발향 제어 영역을 포함할 수 있다. 상기 발향부는 상기 발향 자막에 광촉매 반응하여 상기 향기 물질을 방출할 수 있다. 헤드 마운트 디스플레이는 향기 물질을 이용해 사용자에게 후각 정보를 제공함으로써 사용자의 콘텐츠 영상에 대한 몰입도를 증가시킬 수 있다. 또한, 헤드 마운트 디스플레이는 별도의 발향 장치 없이도 콘텐츠 영상에 상응하는 향기 물질을 제공함으로써 헤드 마운트 디스플레이 사용의 편의성을 증대시킬 수 있다.

Description

향기 발산 헤드 마운트 디스플레이 및 향기 발산 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법 {FRAGRANCE DIFFUSING HEAD MOUNTED DISPLAY AND METHOD OF DRIVING FRAGRANCE DIFFUSING HEAD MOUNTED DISPLAY}
본 발명은 헤드 마운트 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향기를 발산하는 헤드 마운트 디스플레이 및 향기를 발산하는 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법에 관한 것이다.
VR 콘텐츠와 기기들이 발전하면서 많은 사용자들이 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용하여 VR 콘텐츠를 이용하고 있다. VR 콘텐츠의 경우 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용하여 사용자에게 입체적인 시각 정보를 제공함으로써 사용자가 가상의 공간에 들어와 있는 것과 같은 체험을 경험할 수 있게 한다.
한편, 헤드 마운트 디스플레이에서 제공하는 VR 콘텐츠는 시각 정보와 청각 정보에 편중되어 있으므로, 사용자는 시각 자극과 청각 자극 이외에 다른 감각 기관의 자극을 느끼기 어렵다. 따라서, 사용자는 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 VR 콘텐츠를 시청하는 경우, 가상의 공간에 몰입하는데 한계가 있다.
최근, VR 콘텐츠 이용 시, 시각 정보 및 청각 정보와 함께, 사용자에게 후각 정보를 추가적으로 제공함으로써, 사용자가 다양한 감각을 이용하여 VR 콘텐츠의 가상 공간에 몰입할 수 있도록 하는 기술이 제안되고 있다.
그러나, 종래의 기술들은 별도의 발향 장치가 구비되어야 하거나, VR 콘텐츠에 일치하는 향기가 제공되지 않거나, 발향 제어에 복잡한 알고리즘을 필요로 하는 등의 문제가 있다.
한국등록특허 제10-2020472호, "EEG센서 기반 향분사장치를 활용한 VR 콘텐츠 사용자의 피로도 완화 시스템"
본 발명의 일 목적은 향기 물질을 이용해 사용자에게 후각 정보를 제공함으로써 사용자의 콘텐츠 영상에 대한 몰입도를 증가시킬 수 있는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 별도의 발향 장치 없이도 콘텐츠 영상에 일치하는 향기가 제공되는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복잡한 알고리즘 없이도, 표준화된 자막 형식을 이용하여 향기 발산을 제어하는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운트 디스플레이는 영상을 표시하는 표시부, 및 상기 영상에 일치하는 향기 물질을 발향하는 발향부를 포함할 수 있다. 상기 표시부는 상기 영상을 표시하는 콘텐츠 영역, 및 상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 발향 제어 영역을 포함할 수 있다. 상기 발향부는 상기 발향 자막에 광촉매 반응하여 상기 향기 물질을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부는 복수의 발향 블록을 포함할 수 있다. 상기 발향 블록은 상기 발향 자막의 가시광선에 광촉매 활성을 가지는 광촉매제, 및 마이크로 캡슐 형태의 상기 향기 물질을 포함할 수 있다. 상기 향기 물질은 상기 광촉매제가 상기 발향 자막의 상기 가시광선에 광촉매 반응할 때 상기 발향 블록에서 방출될 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 상기 발향 블록은 적어도 하나의 다른 상기 발향 블록과 다른 향기를 가지는 상기 향기 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부는 상기 발향 자막의 모양, 상기 발향 자막의 크기, 상기 발향 자막의 색, 상기 발향 자막의 지속시간, 및 상기 발향 자막의 상기 가시광선의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 향기 물질의 방출량을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부는 독립적으로 분리되며, 교체 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광촉매제는 금속 산화물 나노입자 및 금속 나노입자를 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물 나노입자는 이산화티타늄루타일(TiO2 rutile), 이산화티타늄아나타제(TiO2 anatase), 산화아연 (ZnO), 산화텅스텐(WO3), 스트론튬티아네이트(SrTiO3), 황화카드뮴(CdS), 지르코늄디옥사이드(ZrO2), 산화주석 (SnO2), 산화바나듐(V2O3) 및 몰리브데넘디셀레나이드(MoSe2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속 나노입자는 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시부는 상기 발향부에 포함된 상기 발향 블록의 개수 및 상기 발향 블록의 배열에 상응하는 상기 발향 자막을 상기 발향 제어 영역에 표시할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향 제어 영역에 표시되는 상기 발향 자막은 SRT 파일 형식 및 SMI 파일 형식 중 적어도 하나의 형식으로 인코딩될 수 있다.
일 실시예에서, 헤드 마운트 디스플레이는 상기 발향부의 일측에 배치되고, 사용자가 상기 발향 제어 영역을 볼 수 없도록 상기 사용자의 시야를 차단하는 시야 차단부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 헤드 마운트 디스플레이는 상기 발향부의 하부에 배치되고, 상기 향기 물질을 발향하는 분사 기공을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법은 영상을 표시하는 단계, 상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 단계, 상기 발향 자막의 가시광선에 광촉매 반응을 수행하는 단계, 및 향기 물질을 방출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 향기 물질을 방출하는 단계는 상기 발향 자막의 모양, 상기 발향 자막의 크기, 상기 발향 자막의 색, 상기 발향 자막의 지속시간, 및 상기 발향 자막의 상기 가시광선의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 향기 물질의 방출량을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운트 디스플레이 및 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법은 향기 물질을 이용해 사용자에게 후각 정보를 제공함으로써 사용자의 콘텐츠 영상에 대한 몰입도를 증가시킬 수 있다.
또한, 헤드 마운트 디스플레이 및 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법은 별도의 발향 장치 없이도 콘텐츠 영상에 상응하는 향기 물질을 제공함으로써 헤드 마운트 디스플레이 사용의 편의성을 증대시킬 수 있다.
또한, 헤드 마운트 디스플레이 및 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법은 복잡한 알고리즘 없이도 표준화된 자막 형식을 이용하여 향기 발산을 제어함으로써 VR 콘텐츠 재생의 로드를 최소화할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 발향 동작을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이를 위에서 바라본 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 헤드 마운트 디스플레이를 측면에서 바라본 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이에 포함된 표시부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이에 포함된 발향부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 표시부에 표시된 발향 자막이 도 5의 발향부에 포함된 발향 블록에 입사되어 광촉매 반응을 일으키는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 발향부에 포함된 발향 블록의 배열의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 발향 블록의 배열에 상응하는 발향 자막의 자막 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이의 동작을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
상술한 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.
그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)의 발향 동작을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이(10)를 위에서 바라본 단면을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1의 헤드 마운트 디스플레이(10)를 측면에서 바라본 단면을 나타내는 도면이다.
종래의 헤드 마운트 디스플레이(10)에서 제공하는 VR 콘텐츠는 시각 정보와 청각 정보에 편중되어 있으므로, 사용자(1)는 시각 자극과 청각 자극 이외에 다른 감각 기관의 자극을 느끼기 어렵다. 따라서, 사용자(1)는 헤드 마운트 디스플레이(10)를 이용하여 VR 콘텐츠를 시청하는 경우 사용자(1)가 가상의 공간에 몰입하는데 한계가 있다.
도 1 내지 3에서는 발명의 이해를 위하여, 헤드 마운트 디스플레이(10)가 사용자(1)에 착용된 상태로 표현되었다. 도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 사용자(1)에게 표시부(100)에 표시되는 영상에 상응하는 향기 물질을 제공할 수 있다. 사용자(1)에게 후각 정보가 추가적으로 제공됨으로써, 사용자(1)는 다양한 감각을 이용하여 VR 콘텐츠의 가상 공간에 몰입할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 영상을 표시하는 표시부(100), 상기 영상에 일치하는 향기 물질을 발향하는 발향부(200), 사용자(1)가 발향 자막을 볼 수 없도록 사용자(1)의 시야를 차단하는 시야 차단부(300), 및 향기 물질을 발향하는 분사 기공(400)을 포함할 수 있다.
표시부(100)는 VR 콘텐츠 등 영상을 표시할 수 있다. 표시부(100)는 상기 영상을 표시하는 콘텐츠 영역 및 상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 발향 제어 영역을 포함할 수 있다. 콘텐츠 영역은 VR 콘텐츠 등 사용자(1)에게 제공되는 유효한 영상을 표시할 수 있다.
한편, 표시부(100)의 콘텐츠 영역에 영상이 표시될 때, 표시부(100)의 상단 또는 하단에는 영상이 표시되지 않는 여백이 발생할 수 있다. 구체적으로, 표시부(100)의 화면 비율보다 표시되는 영상의 비율이 수평 발향으로 더 넓은 경우, 표시부(100)의 상단 또는 하단에는 영상이 표시되지 않는 여백이 발생할 수 있다. 예를 들어, 표시부(100)의 화면 비율이 1.78:1 비율이고, 표시되는 영상의 비율이 디지털 영화 표준 비율인 1.85:1, 또는 와이드 스크린 영화 표준 비율인 2.39:1인 경우, 표시부(100)의 상단 또는 하단에는 영상이 표시되지 않는 여백이 발생할 수 있다.
표시부(100)의 상기 여백은 상기 영상에 상응하는 발향 자막이 표시되는 발향 제어 영역일 수 있다. 예를 들어, 발향 제어 영역은 콘텐츠 영역의 하단의 여백일 수 있다. 다른 예를 들어, 발향 제어 영역은 콘텐츠 영역의 상단의 여백일 수 있다.
발향 제어 영역에는 콘텐츠 영상에 상응하는 발향 자막이 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 가시광선의 세기를 달리하여 표시될 수 있다. 즉, 발향 자막은 발향부(200)에서 광촉매 반응을 일으키고, 광촉매 반응에 의한 향기 물질의 방출량을 조절하기 위한 가시광선일 수 있다. 한편, 발향 자막은 시야 차단부(300)에 의해 사용자(1)에게 실질적으로 보이지 않을 수 있다.
발향부(200)는 표시부(100)의 콘텐츠 영역에 표시되는 영상에 일치하는 향기 물질을 발향할 수 있다. 발향부(200)는 표시부(100)의 일측에 배치될 수 있다. 표시부(100)의 발향 제어 영역에 표시되는 발향 자막이 발향부(200)에 입사되는 경우, 발향부(200)는 발향 자막에 광촉매 반응하여 상기 향기 물질을 방출할 수 있다. 발향부(200)의 광촉매 반응은 발향 자막에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 특성에 따라 발향부(200)에서 방출되는 향기 물질의 종류, 향기 물질의 방출량 등이 조절될 수 있다.
시야 차단부(300)는 사용자(1)가 발향 자막을 볼 수 없도록 사용자(1)의 시야를 차단할 수 있다. 시야 차단부(300)는 발향부(200)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 시야 차단부(300)는 발향부(200)의 일측에 배치되어, 사용자(1)가 헤드 마운트 디스플레이(10)를 착용하였을 때, 사용자(1)의 시야각을 제한할 수 있다. 도 3에서 보듯이, 시야 차단부(300)에 의해 발향 제어 영역에 대한 사용자(1)의 시야가 차단되므로, 사용자(1)는 콘텐츠 영역만 인지할 수 있다. 따라서, 시야 차단부(300)는 발향 자막으로 인한 사용자(1)의 영상 몰입도 감소를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 시야 차단부(300)는 가시광선을 전부 차단할 수 있는 광차단 부재를 이용한 가림막일 수 있다. 다른 예를 들어, 시야 차단부(300)는 가시광선을 일부 차단할 수 있는 편광 렌즈를 이용한 필터일 수 있다.
분사 기공(400)은 향기 물질을 발향할 수 있다. 분사 기공(400)은 나노 기공 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 분사 기공(400)은 상기 향기 물질이 통과하는 나노 기공을 포함할 수 있다. 분사 기공(400)은 상기 나노 기공을 통해 상기 향기 물질을 사용자(1)에게 발향할 수 있다. 나노 단위 크기의 향기 물질이 나노 기공을 통해 발향됨으로써, 사용자(1)는 향기 물질을 후각으로 인지할 수 있다. 분사 기공(400)은 발향부(200)의 하부에 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 별도의 발향 장치 없이도 헤드 마운트 디스플레이(10) 내부에서 자체적으로 콘텐츠 영상에 상응하는 향기 물질을 제공함으로써, 헤드 마운트 디스플레이(10) 사용의 편의성을 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 복잡한 알고리즘 없이도 표준화된 자막 형식의 발향 자막을 이용하여 발향부(200)의 향기 발산을 제어함으로써 VR 콘텐츠 재생의 로드를 최소화할 수 있다.
도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이(10)에 포함된 표시부(100)의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이(10)에 포함된 발향부(200)의 일 예를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 4의 표시부(100)에 표시된 발향 자막이 도 5의 발향부(200)에 포함된 발향 블록(FB1, FB2, FB3)에 입사되어 광촉매 반응을 일으키는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 표시부(100)는 영상을 표시하는 콘텐츠 영역(CR) 및 상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 발향 제어 영역(SR)을 포함할 수 있다. 콘텐츠 영역(CR)은 실질적으로 사용자에게 제공되는 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 콘텐츠 영역(CR)은 VR 콘텐츠 등 사용자에게 제공되는 유효한 영상을 표시할 수 있다. 발향 제어 영역(SR)은 시야 차단부(300)에 의해 사용자에게 실질적으로 보이지 않을 수 있다. 발향 제어 영역(SR)에는 콘텐츠 영상에 상응하는 발향 자막이 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 광원의 세기를 달리하여 표시될 수 있다. 발향 자막은 발향부(200)로 입사되어 발향부(200)에서 광촉매 반응을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 발향 자막은 380nm 내지 780nm 파장 영역에 해당하는 가시광선일 수 있다.
한편, 발향 제어 영역(SR)에 표시되는 발향 자막은 SRT 파일 형식 및 SMI 파일 형식 중 적어도 하나의 형식으로 인코딩 될 수 있다. 예를 들어, 상기 콘텐츠 영역(CR)에 표시되는 상기 영상에 상응하는 발향 자막의 자막 데이터는 SRT 파일 형식 또는 SMI 파일 형식으로 제공될 수 있다. SRT 파일 또는 SMI 파일은 일반적인 동영상 플레이어에서 적용 가능한 파일 형식이므로, 자막 데이터가 SRT 파일 형식 또는 SMI 파일 형식으로 제공되는 경우, 헤드 마운트 디스플레이(10)는 발향 자막 사용 시, VR 콘텐츠 재생의 로드를 최소화할 수 있다. 다만, 본 발명의 발향 자막의 자막 데이터는 SRT 파일 형식 또는 SMI 파일 형식에 한정되지 않는다. 예를 들어, 발향 자막의 자막 데이터는 SUB 파일 형식, SUP 파일 형식, SSA 파일 형식, IDX 파일 형식 등 다양한 파일 형식으로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 표시부(100)는 상기 발향부(200)에 포함된 발향 블록의 개수 및 발향 블록의 배열에 상응하는 발향 자막을 발향 제어 영역(SR)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 자막 데이터에는 발향부(200)의 발향 블록의 개수 정보 및 배열 정보를 반영한 발향 자막이 인코딩되어 있을 수 있다. 도 4에서 보듯이, 발향부(200)에 포함된 1x3 매트릭스의 발향 블록(FB1, FB2, FB3)에 상응하도록, 발향 제어 영역(SR)에 1x3 매트릭스의 발향 자막이 표시될 수 있다. 다만, 이와 같은 발향 자막의 매트릭스는 일 예시일 뿐, 이는 본 발명의 발향 자막의 구조를 제한하지 않는다.
발향 자막은 자막 데이터에 따라, 표시되는 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 가시광선의 세기가 달라질 수 있다. 이러한 발향 자막의 변경에 따라, 발향부(200)에서 방출되는 향기 물질(FP)의 종류, 향기 물질(FP)의 방출량 등이 조절될 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 모양이 사각형인 경우, 발향 자막의 모양이 삼각형인 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 크기가 큰 경우, 발향 자막의 크기가 작은 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 색이 밝은 경우, 발향 자막의 색이 어두운 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 지속시간이 긴 경우, 발향 자막의 지속시간이 짧은 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 가시광선의 세기가 큰 경우, 발향 자막의 가시광선의 세기가 약한 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다.
도 5를 참조하면, 발향부(200)는 복수의 발향 블록(FB1, FB2, FB3)을 포함할 수 있다. 도 5에서 보듯이, 발향부(200)는 1x3 매트릭스의 발향 블록(FB1, FB2, FB3)을 포함할 수 있다. 다만, 이와 같은 발향 블록(FB1, FB2, FB3)의 매트릭스는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 일 예시일 뿐, 이는 본 발명의 발향부(200)의 구조를 제한하지 않는다. 각각의 발향 블록(FB1, FB2, FB3)은 발향 자막의 가시광선에 광촉매 활성을 가지는 광촉매제, 및 마이크로 캡슐 형태의 향기 물질(FP)을 포함할 수 있다. 즉, 광촉매제가 발향 자막의 가시광선에 광촉매 반응할 때, 상기 향기 물질(FP)이 발향 블록(FB1, FB2, FB3)에서 방출될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 발향 블록(예컨대, FB1)은 적어도 하나의 다른 발향 블록(예컨대, FB2)과 다른 향기를 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 발향 블록(예컨대, FB1)은 적어도 하나의 다른 발향 블록(예컨대, FB2)과 다른 종류의 향기 물질(FP)을 포함할 수 있다. 따라서, 발향부(200)는 다양한 향기 물질(FP)의 조합을 통해 타겟 향기를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 발향부(200)는 헤드 마운트 디스플레이(10)에서 독립적으로 분리될 수 있다. 또한, 발향부(200)는 교체 가능할 수 있다. 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(10)에서, 1x3 매트릭스의 발향 블록(FB1, FB2, FB3)을 포함하는 발향부(200)는 2x6 매트릭스의 발향 블록을 포함하는 발향부(200)로 교체될 수 있다. 이 경우, 발향 자막의 자막 데이터도 교체된 발향부(200)에 상응하여 교체될 수 있다. 다른 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(10)에서, 사용으로 인해 향기 물질(FP)이 모두 방출된 발향부(200)는 새로운 발향부(200)로 교체될 수 있다.
본 발명의 헤드 마운트 디스플레이(10)는 광촉매 반응에 따른 유기물 분해를 이용하여 향기 물질(FP)을 발향할 수 있다. 발향부(200)에 포함된 광촉매제는 가시광선에 광촉매 활성을 가질 수 있다. 예를 들어, 광촉매제는 금속 산화물 나노입자와 금속 나노입자가 이중 접합 구조 결합되어 있는 코팅층일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 이산화티타늄루타일(TiO2 rutile), 이산화티타늄아나타제(TiO2 anatase), 산화아연 (ZnO), 산화텅스텐(WO3), 스트론튬티아네이트(SrTiO3), 황화카드뮴(CdS), 지르코늄디옥사이드(ZrO2), 산화주석 (SnO2), 산화바나듐(V2O3) 및 몰리브데넘디셀레나이드(MoSe2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이는 금속 산화물 나노입자의 예시일 뿐, 본 발명의 금속 산화물 나노입자가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 상기 금속 나노입자는 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 금속 나노입자는 380nm 내지 780nm의 파장 영역의 가시광선을 잘 흡수하는 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함함으로써, 광촉매제가 상기 가시광선에 광촉매 활성을 가지게 할 수 있다. 다만, 이는 금속 나노입자의 예시일 뿐, 본 발명의 금속 나노입자가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6을 참조하면, 표시부(100)의 발향 제어 영역(SR)에는 발향부(200)의 발향 블록(FB1, FB2, FB3) 각각에 상응하는 발향 자막이 표시될 수 있다. 즉, 발향 자막은 발향 블록(FB1, FB2, FB3)에 일대일 대응될 수 있다. 따라서, 각각의 발향 블록(FB1, FB2, FB3)에 입사되는 발향 자막은 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 가시광선의 세기가 다를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 모양에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 모양이 사각형인 경우, 발향 자막의 모양이 삼각형인 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 크기에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 크기가 큰 경우, 발향 자막의 크기가 작은 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 색에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 색이 밝은 경우, 발향 자막의 색이 어두운 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 지속시간에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 지속시간이 긴 경우, 발향 자막의 지속시간이 짧은 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 상기 가시광선의 세기에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 가시광선의 세기가 큰 경우, 발향 자막의 가시광선의 세기가 약한 경우보다 향기 물질(FP)의 방출량이 증가할 수 있다.
각각의 발향 블록에서 방출되는 향기 물질(FP)은 발향 자막의 자막 데이터에 따라 설정되므로, 발향부(200)는 복수의 발향 블록의 향기 물질(FP) 종류 및 향기 물질(FP) 방출량의 조합에 따라 타겟 향기를 생성할 수 있다.
도 7은 발향부(200)에 포함된 발향 블록의 배열의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 발향 블록의 배열에 상응하는 발향 자막의 자막 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 발향부(200a)는 복수의 발향 블록을 포함할 수 있다. 도 7에서 보듯이, 발향부(200a)는 MxN 매트릭스의 발향 블록을 포함할 수 있다. 즉, 발향부(200a)의 발향 블록의 개수 및 발향 블록의 배열은 다양하게 변경될 수 있다. 이 경우, 발향 자막의 자막 데이터는 발향 블록의 개수 및 발향 블록의 배열을 반영하여 선택될 수 있다. 따라서, 발향 제어 영역(SR)에 표시되는 발향 자막은 MxN 매트릭스의 발향 블록에 일대일 대응될 수 있다.
도 8을 참조하면, 발향 자막의 자막 데이터에는 콘텐츠 영역(CR)에 표시되는 영상에 상응하도록 발향 자막의 출력 정보가 기저장될 수 있다. 콘텐츠 영역(CR)에 특정 영상이 표시되는 시간에 맞추어, 이에 상응하는 발향 자막이 출력됨으로써, 발향부(200a)에서 상기 영상에 일치하는 향기 물질(FP)이 상기 영상에 일치하는 양만큼 방출될 수 있다.
예를 들어, 도 8에서 보듯이, 제9 자막 데이터(SD9)는 00:05:12부터 00:06:05까지 발향 자막의 정보를 포함하고, 제10 자막 데이터(SD10)는 00:09:03부터 00:09:52까지 발향 자막의 정보를 포함하며, 제11 자막 데이터(SD11)는 00:15:42부터 00:16:53까지 발향 자막의 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 8에서 보듯이, 제9 자막 데이터(SD9)는 사각형 모양의 발향 자막을 출력하고, 제10 자막 데이터(SD10)는 별 모양의 발향 자막을 출력하며, 제11 자막 데이터(SD11)는 바코드 모양 또는 QR코드 모양의 발향 자막을 출력할 수 있다.
발향 자막 각각의 모양 및 크기에 따라, 발향부(200)에서 방출되는 향기 물질(FP)의 조합 및 향기 물질(FP)의 방출량이 달라지므로, 헤드 마운트 디스플레이(10)는 자막 데이터에 기초하여 사용자에게 영상에 일치하는 다양한 향기를 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 별도의 발향 장치 없이도 헤드 마운트 디스플레이(10) 내부에서 자체적으로 콘텐츠 영상에 상응하는 향기 물질(FP)을 제공함으로써, 헤드 마운트 디스플레이(10) 사용의 편의성을 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 복잡한 알고리즘 없이도 표준화된 자막 형식의 발향 자막을 이용하여 발향부(200)의 향기 발산을 제어함으로써 VR 콘텐츠 재생의 로드를 최소화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)는 영상을 표시(S100)하고, 영상에 상응하는 발향 자막을 표시(S200)하며, 발향 자막의 가시광선에 광촉매 반응을 수행(S300)하고, 향기 물질(FP)을 방출(S400)할 수 있다.
일 실시예에서, 헤드 마운트 디스플레이(10)는 영상을 표시(S100)하고, 영상에 상응하는 발향 자막을 표시(S200)할 수 있다. 구체적으로, 표시부(100)는 영상을 표시하는 콘텐츠 영역(CR) 및 상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 발향 제어 영역(SR)을 포함할 수 있다. 콘텐츠 영역(CR)은 실질적으로 사용자에게 제공되는 영상을 표시할 수 있다. 콘텐츠 영역(CR)은 VR 콘텐츠 등 사용자에게 제공되는 유효한 영상을 표시할 수 있다. 발향 제어 영역(SR)은 시야 차단부(300)에 의해 사용자에게 실질적으로 보이지 않을 수 있다. 발향 제어 영역(SR)에는 콘텐츠 영상에 상응하는 발향 자막이 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 가시광선의 세기를 달리하여 표시될 수 있다. 발향 자막은 380nm 내지 780nm 파장 영역에 해당하는 가시광선일 수 있다. 발향 자막의 가시광선은 발향부(200)로 입사되어 발향부(200)에서 광촉매 반응을 일으킬 수 있다.
일 실시예에서, 표시부(100)는 상기 발향부(200)에 포함된 발향 블록의 개수 및 발향 블록의 배열에 상응하는 발향 자막을 발향 제어 영역(SR)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 발향 자막의 자막 데이터에는 발향부(200)의 발향 블록의 개수 정보 및 배열 정보를 반영한 발향 자막이 인코딩되어 있을 수 있다. 발향 자막의 자막 데이터에는 콘텐츠 영역(CR)에 표시되는 영상에 상응하도록 발향 자막의 출력 정보가 기저장될 수 있다. 발향 자막은 자막 데이터에 따라, 표시되는 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 가시광선의 세기가 달라질 수 있다. 콘텐츠 영역(CR)에 특정 영상이 표시되는 시간에 맞추어, 이에 상응하는 발향 자막이 출력됨으로써, 발향 제어 영역(SR)은 상기 영상에 일치하는 향기 물질(FP)이 방출되도록 발향부(200)의 발향 블록을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 헤드 마운트 디스플레이(10)는 발향 자막의 가시광선에 광촉매 반응을 수행(S300)하고, 향기 물질(FP)을 방출(S400)할 수 있다. 구체적으로, 발향부(200)는 복수의 발향 블록을 포함할 수 있다. 각각의 발향 블록은 발향 자막의 가시광선에 광촉매 활성을 가지는 광촉매제, 및 마이크로 캡슐 형태의 향기 물질(FP)을 포함할 수 있다. 표시부(100)의 발향 제어 영역(SR)에 표시되는 발향 자막이 발향부(200)에 입사되는 경우, 발향부(200)는 발향 자막에 광촉매 반응하여 상기 향기 물질(FP)을 방출할 수 있다. 즉, 광촉매제가 발향 자막의 가시광선에 광촉매 반응할 때, 상기 향기 물질(FP)이 발향 블록에서 방출될 수 있다. 발향부(200)에 포함된 광촉매제는 가시광선에 광촉매 활성을 가질 수 있다. 예를 들어, 광촉매제는 금속 산화물 나노입자와 금속 나노입자가 이중 접합 구조 결합되어 있는 코팅층일 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 발향 블록은 적어도 하나의 다른 발향 블록과 다른 향기를 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 발향 블록은 적어도 하나의 다른 발향 블록과 다른 종류의 향기 물질(FP)을 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 발향 블록에 입사되는 발향 자막은 모양, 크기, 색, 지속시간, 및 가시광선의 세기가 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 모양에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 크기에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 색에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 지속시간에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 발향부(200)는 상기 발향 자막의 상기 가시광선의 세기에 기초하여 상기 향기 물질(FP)의 방출량을 조절할 수 있다. 즉, 각각의 발향 블록에서 방출되는 향기 물질(FP)은 발향 자막의 자막 데이터에 따라 설정되므로, 발향부(200)는 복수의 발향 블록의 향기 물질(FP) 종류 및 향기 물질(FP) 방출량의 조합에 따라 타겟 향기를 생성할 수 있다. 발향부(200)에서 방출된 향기 물질(FP)은 헤드 마운트 디스플레이(10)의 분사 기공(400)을 통해 사용자에게 발향될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)의 구동 방법은 향기 물질(FP)을 이용해 사용자에게 후각 정보를 제공함으로써 사용자의 콘텐츠 영상에 대한 몰입도를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이(10)의 구동 방법은 별도의 발향 장치 없이도 헤드 마운트 디스플레이(10) 내부에서 자체적으로 콘텐츠 영상에 상응하는 향기 물질(FP)을 제공함으로써, 헤드 마운트 디스플레이(10) 사용의 편의성을 증대시키고, 복잡한 알고리즘 없이도 표준화된 자막 형식의 발향 자막을 이용하여 발향부(200)의 향기 발산을 제어함으로써 VR 콘텐츠 재생의 로드를 최소화할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
본 발명은 헤드 마운트 디스플레이 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 헤드 마운트 디스플레이, 이를 포함하는 VR 콘텐츠 시스템, 영화관 시스템, 가상 놀이 공원 시스템, 가상 동물원 시스템, 가상 여행 시스템 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 헤드 마운트 디스플레이
100: 표시부
200: 발향부
300: 시야 차단부
400: 분사 기공

Claims (12)

  1. 영상을 표시하는 표시부; 및
    상기 영상에 일치하는 향기 물질을 발향하는 발향부를 포함하고,
    상기 표시부는,
    상기 영상을 표시하는 콘텐츠 영역; 및
    상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 발향 제어 영역을 포함하고,
    상기 발향부는,
    상기 발향 자막에 광촉매 반응하여 상기 향기 물질을 방출하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발향부는 복수의 발향 블록을 포함하고,
    상기 발향 블록은,
    상기 발향 자막의 가시광선에 광촉매 활성을 가지는 광촉매제; 및
    마이크로 캡슐 형태의 상기 향기 물질을 포함하고,
    상기 향기 물질은 상기 광촉매제가 상기 발향 자막의 상기 가시광선에 광촉매 반응할 때 상기 발향 블록에서 방출되는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 발향 블록은 적어도 하나의 다른 상기 발향 블록과 다른 향기를 가지는 상기 향기 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 발향부는 상기 발향 자막의 모양, 상기 발향 자막의 크기, 상기 발향 자막의 색, 상기 발향 자막의 지속시간, 및 상기 발향 자막의 상기 가시광선의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 향기 물질의 방출량을 조절하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 발향부는 독립적으로 분리되며, 교체 가능한 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 광촉매제는 금속 산화물 나노입자 및 금속 나노입자를 포함하고,
    상기 금속 산화물 나노입자는 이산화티타늄루타일(TiO2 rutile), 이산화티타늄아나타제(TiO2 anatase), 산화아연 (ZnO), 산화텅스텐(WO3), 스트론튬티아네이트(SrTiO3), 황화카드뮴(CdS), 지르코늄디옥사이드(ZrO2), 산화주석 (SnO2), 산화바나듐(V2O3) 및 몰리브데넘디셀레나이드(MoSe2) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 금속 나노입자는 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 발향부에 포함된 상기 발향 블록의 개수 및 상기 발향 블록의 배열에 상응하는 상기 발향 자막을 상기 발향 제어 영역에 표시하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 발향 제어 영역에 표시되는 상기 발향 자막은 SRT 파일 형식 및 SMI 파일 형식 중 적어도 하나의 형식으로 인코딩되는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발향부의 일측에 배치되고, 사용자가 상기 발향 제어 영역을 볼 수 없도록 상기 사용자의 시야를 차단하는 시야 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발향부의 하부에 배치되고, 상기 향기 물질을 발향하는 분사 기공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이.
  11. 영상을 표시하는 단계;
    상기 영상에 상응하는 발향 자막을 표시하는 단계;
    상기 발향 자막의 가시광선에 광촉매 반응을 수행하는 단계; 및
    향기 물질을 방출하는 단계를 포함하는
    헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 향기 물질을 방출하는 단계는
    상기 발향 자막의 모양, 상기 발향 자막의 크기, 상기 발향 자막의 색, 상기 발향 자막의 지속시간, 및 상기 발향 자막의 상기 가시광선의 세기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 향기 물질의 방출량을 조절하는 것을 특징으로 하는
    헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법.
KR1020210110037A 2021-08-20 2021-08-20 향기 발산 헤드 마운트 디스플레이 및 향기 발산 헤드 마운트 디스플레이의 구동 방법 KR102669772B1 (ko)

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