KR20240023208A - 조절 메커니즘을 갖는 헤드 마운트 디스플레이 - Google Patents

조절 메커니즘을 갖는 헤드 마운트 디스플레이 Download PDF

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KR20240023208A
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마리누스 머싱
킬리안 제이. 푸어
제프리 씨. 올슨
플레처 알. 로스코프
제이슨 씨. 사우어스
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애플 인크.
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Abstract

사용자에 의해 착용되는 헤드 마운트 디스플레이(head-mounted display)는 하우징, 및 사용자의 눈에 인접하게 위치되는 눈 챔버를 포함한다. 지지 조립체는 헤드밴드, 및 제어 신호에 응답하여 사용자의 머리에 대한 헤드밴드의 피팅을 변경하도록 작동가능한 조절 메커니즘을 포함하고, 조절 메커니즘은 피드백 컴포넌트를 포함하고, 제어 신호는 피드백 컴포넌트로부터의 출력에 기초하여 생성된다.

Description

조절 메커니즘을 갖는 헤드 마운트 디스플레이{HEAD-MOUNTED DISPLAY WITH ADJUSTMENT MECHANISM}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 9월 7일자로 출원된 미국 가출원 제62/555,143호의 이익을 주장하며, 이 출원의 내용은 모든 목적들을 위해 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 출원은 대체적으로 헤드 마운트 디스플레이(head-mounted display)를 위한 조절가능 지지 컴포넌트에 관한 것이다.
헤드 마운트 디스플레이는 사용자의 머리에 착용되고 광학 디스플레이 디바이스를 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이는 전형적으로 헤드 마운트 디스플레이에 연결된 지지 구조체에 의해 사용자의 머리에 대해 지지된다. 지지 구조체의 예는 사용자의 머리 둘레로 또는 그 위에서 연장되는 가요성 헤드밴드 및 강성 헤드밴드를 포함한다. 이들 지지 구조체는 크기 조절을 허용하는 컴포넌트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 태양은 사용자에 의해 착용되는 헤드 마운트 디스플레이이다. 헤드 마운트 디스플레이는 하우징, 및 사용자의 눈에 인접하게 위치되는 눈 챔버를 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이를 위한 지지 조립체는 헤드밴드, 및 제어 신호에 응답하여 사용자의 머리에 대한 헤드밴드의 피팅을 변경하도록 작동가능한 조절 메커니즘을 포함한다. 조절 메커니즘은 피드백 컴포넌트를 포함하고, 제어 신호는 피드백 컴포넌트로부터의 출력에 기초하여 생성된다.
본 발명의 다른 태양은 사용자에 의해 착용되는 헤드 마운트 디스플레이이다. 헤드 마운트 디스플레이는 하우징, 사용자의 눈에 인접하게 위치되는 눈 챔버, 및 지지 조립체를 포함한다. 지지 조립체는 헤드밴드, 및 사용자의 머리에 대한 헤드밴드의 피팅을 변경하도록 작동가능한 조절 메커니즘을 포함하고, 조절 메커니즘은 체적 확장 또는 체적 축소에 의해 사용자의 머리에 대한 헤드밴드의 피팅을 변경하는 가변 체적 구조체를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 방법이다. 본 방법은 하우징 상의 제1 위치 및 제2 위치와의 사용자 접촉을 검출하는 것에 응답하여 하우징에 대해 조절가능 헤드밴드를 느슨하게 하는 단계, 및 하우징 상의 제1 위치 또는 제2 위치와의 사용자 접촉의 중단을 검출하는 것에 응답하여 하우징에 대해 조절가능 헤드밴드를 조이는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 사용자에 의해 착용되는 헤드 마운트 디스플레이이다. 헤드 마운트 디스플레이는 하우징, 사용자의 눈에 인접하게 위치되는 눈 챔버, 및 지지 조립체를 포함한다. 지지 조립체는 사용자의 머리 위로 연장되도록 구성되고, 하우징에 연결되는 제1 부분, 제1 부분에 조절가능하게 연결된 제2 부분, 및 제2 부분에 조절가능하게 연결된 제3 부분을 갖고, 제3 부분은 하우징에 대한 연결이 없는 지지 조립체에 대한 자유 단부를 한정한다.
도 1은 제1 예에 따른 지지 조립체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 사시도이다.
도 2a는 사용자에 의해 착용된 도 1의 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 측면도이다.
도 2b는 사용자에 의해 착용된 도 1의 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 2b의 선 A-A를 따라 취해진 도 1의 헤드 마운트 디스플레이의 측단면도이다.
도 4는 도 1의 헤드 마운트 디스플레이의 조절 메커니즘을 도시하는 도면이다.
도 5a는 사용자에 의해 착용된 제2 예에 따른 지지 조립체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 측면도이다.
도 5b는 사용자에 의해 착용된 도 5a의 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 5a의 헤드 마운트 디스플레이의 조절 메커니즘을 도시하는 평단면도이다.
도 7a는 가변 체적 조절 메커니즘을 갖고 가변 체적 조절 메커니즘이 축소 위치에 있는 지지 조립체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 평면도이다.
도 7b는 가변 체적 조절 메커니즘이 확장 위치에 있는, 도 7a의 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 평면도이다.
도 8a는 축소 위치에 있는 공압 가변 체적 조절 메커니즘을 도시하는 단면도이다.
도 8b는 확장 위치에 있는 도 8a의 공압 가변 체적 조절 메커니즘을 도시한 단면도이다.
도 9a는 축소 위치에 있는 형상 기억 합금 조절 메커니즘을 도시하는 단면도이다.
도 9b는 확장 위치에 있는 도 9a의 형상 기억 합금 조절 메커니즘을 도시한 단면도이다.
도 10a는 다른 예에 따른 지지 조립체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 측면도이다.
도 10b는 도 10a의 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 평면도이다.
도 11a는 다른 예에 따른 지지 조립체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 측면도이다.
도 11b는 도 11a의 헤드 마운트 디스플레이를 도시하는 평면도이다.
도 12는 헤드 마운트 디스플레이의 전자 컴포넌트를 위한 하드웨어 구성의 예를 도시하는 블록도이다.
도 13은 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스의 제1 예를 도시하는 흐름도이다.
도 14는 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스의 제2 예를 도시하는 흐름도이다.
도 15는 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스의 제3 예를 도시하는 흐름도이다.
도 16은 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스의 제4 예를 도시하는 흐름도이다.
헤드 마운트 디스플레이는 다양한 머리 형상 및 크기를 갖는 사람들에 의해 사용된다. 헤드 마운트 디스플레이의 조절 구조체는 조절을 위해 시간 소모적일 수 있고, 편안한 피팅을 찾는 것은 사용자에 의한 시행착오를 요구할 수 있다. 본 명세서의 개시내용은 손에 의한 조절을 필요로 하지 않고 사용자의 머리의 형상 및 크기에 순응하는 수동 또는 능동 조절 구조체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이에 관한 것이다.
도 1은 헤드 마운트 디스플레이(100)를 도시하는 사시도이다. 헤드 마운트 디스플레이는 하우징(102), 안면 시일(104), 및 지지 조립체를 포함한다. 본 예에서, 지지 조립체는 헤드밴드(106) 및 조절 메커니즘(107)을 포함한다. 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 지지 조립체는 자동 조절 특징부를 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이(100)의 지지 조립체 이외의 부분들이 맥락을 제공하기 위해 도시되고 설명되며, 본 명세서에서 설명되는 특징부가 넓은 범위의 구성들을 활용하는 헤드 마운트 디스플레이와 함께 활용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하우징(102)은 단일 피스(piece) 구조체일 수 있거나, 다중 피스 구조체일 수 있고, 강성 또는 반강성이다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 하우징(102)은 콘텐츠가 사용자에게 디스플레이되게 하는 컴포넌트를 수용한다.
안면 시일(104)은 하우징(102)에 연결된다. 안면 시일(104)은 사용자의 눈 둘레의 영역에서 사용자의 머리에 결합하고 순응하도록 구성된다. 안면 시일(104)은 사용자의 눈에 도달하는 광의 양을 감소시키는 기능을 할 수 있다. 안면 시일(104)은 또한 하우징(102)을 사용자의 머리와 편안하게 결합시키는 기능을 할 수 있다.
헤드밴드(106)는 조절 메커니즘(107)에 의해 하우징(102)에 조절가능하게 연결되고, 사용자의 머리에 대해 하우징(102)을 지지하도록 구성된다. 도시된 예에서, 하우징(102)은 대체로 직사각형인 구조체이고, 헤드밴드(106)는 하우징(102)의 측방향 면에 연결되어 사용자의 머리 둘레에서 주연방향으로(peripherally) 연장된다. 헤드밴드(106)는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 가요성 또는 반강성 구조체이다.
도 2a는 사용자(208)가 착용한 헤드 마운트 디스플레이(100)를 도시하는 측면도이고, 도 2b는 사용자(208)에 의해 착용된 헤드 마운트 디스플레이(100)를 도시하는 평면도이다. 안면 시일(104)은 사용자(208)의 안면(210)의 상부와 접촉한다. 일례로서, 안면 시일(104)은 사용자(208)의 이마, 관자놀이, 뺨, 및/또는 코와 접촉할 수 있고, 사용자(208)의 눈 영역(212) 둘레로 연장될 수 있다.
도 3은 도 2b의 선 A-A를 따라 취해진 헤드 마운트 디스플레이(100)의 단면도이다. 헤드 마운트 디스플레이(100)는 하부 벽(314), 상부 벽(315), 및 분할 벽(316)을 포함하는 하우징(102)을 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이(100)는 또한 렌즈(318)(예컨대, 각각이 사용자의 눈들 중 하나와 짝이 이루어지는 2개의 렌즈), 디스플레이 디바이스(320), 및 전자 컴포넌트(322)를 포함한다. 2개의 디스플레이 디바이스(320)가 도시된 예에 포함되지만, 헤드 마운트 디스플레이(100)는 대신에 단일 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 더욱이, 디스플레이 디바이스(320) 및 전자 컴포넌트(322)가 헤드 마운트 디스플레이(100)의 영구적으로 부착된 컴포넌트들로서 도시되고 설명되어 있지만, 그들은 대신에 하우징(102)에 제거가능하고 선택적으로 부착가능할 수 있다. 예를 들어, 스마트 폰이 디스플레이 디바이스(320) 및 전자 컴포넌트(322)로서 사용되어, 디스플레이 디바이스(320) 및 전자 컴포넌트(322)가 하우징(102)에 연결가능하거나 하우징 내에 제거가능하게 수용되게 할 수 있다.
하우징(102)은 헤드 마운트 디스플레이(100)의 외부 구조체를 포함하고, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 내부 구조체의 일부를 포함할 수 있다. 하우징(102)은 헤드밴드(106)(도 1 내지 도 2b) 또는 다른 지지 구조체에 연결된다. 헤드 마운트 디스플레이(100)의 내부 공간은, 분할 벽(316), 렌즈(318), 디스플레이 디바이스(320), 및 전자 컴포넌트(322)와 같은 헤드 마운트 디스플레이(100)의 일부분을 지지하고/하거나 둘러싸기 위해, 하우징(102)에 의해 한정된다. 하우징(102)은 다중 부분 구조체일 수 있거나, 단일 부분 구조체일 수 있다. 하우징(102)은 강성 또는 반강성일 수 있고, 하우징(102)을 위한 다중 부분 구조체에 대해, 강성 부분 및 가요성 부분을 포함하는 상이한 재료 특성을 갖는 다양한 부분을 포함할 수 있다.
하우징(102)의 전방 단부는 착용될 때 사용자(208)에 인접한 주연 부분(324)을 포함한다. 주연 부분(324)은 전방 단부에서 하우징(102)의 일부 또는 전부의 둘레로 연장되고, 안면 시일(104)을 위한 지지 표면 또는 지지 구조체를 제공한다. 센서와 같은 다른 컴포넌트 및/또는 구조체가 주연 부분(324) 상에 형성되거나 그에 의해 지지될 수 있다.
분할 벽(316)은 외부에 노출되는 제1 측부를 갖고, 눈 챔버(326)에 인접한다. 눈 챔버(326)는 분할 벽(316)과 안면 시일(104) 사이에서 하우징(102) 내에 한정된다. 헤드 마운트 디스플레이(100)가 사용자(208)에 의해 착용될 때, 사용자(208)의 눈은 눈 챔버(326)에 인접하게 위치된다. 사용자(208)의 안면(210)과 안면 시일(104)의 결합에 의해, 안면 시일(104)은 눈 챔버(326)에 진입하는 안면 시일(104) 외측의 환경으로부터의 광의 양을 감소시키거나 제거하도록 작동가능하다. 그러나, 안면 시일(104)은 헤드 마운트 디스플레이(100) 외측으로부터의 광을 배제하지 않는 눈 챔버(326)에 대한 개방 설계를 위하여 생략될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
분할 벽(316)은 렌즈(318)를, 직접적으로 또는 간접적으로, 지지할 수 있다. 도시된 예에서, 렌즈(318)는 분할 벽(316)에 연결되고, 분할 벽(316)에 형성된 개구부(328) 내에 위치된다. 헤드 마운트 디스플레이(100)의 다른 구현예는 렌즈(318)를 분할 벽(316)에 간접적으로 연결할 수 있다. 일례로서, 렌즈(318)는 렌즈(318)를 측방향으로 서로를 향해 또는 서로로부터 멀리 이동시키도록 작동가능한 동공 거리 조절 메커니즘에 의해 지지될 수 있다. 다른 예로서, 렌즈(318)는 사용자(208)의 눈과 렌즈(318) 사이의 거리를 변경하기 위해 하우징(102)의 전후 방향으로 렌즈(318)의 위치를 조절하도록 작동가능한 눈동자 거리 조절 메커니즘에 의해 지원될 수 있다.
렌즈(318)는 원하는 초점 길이 및 다른 광학 특성을 달성하기 위해 디스플레이 디바이스(320)로부터 이미지를 포커싱하고, 방향전환하고, 재형상화한다. 디스플레이 디바이스(320)는 하우징(102) 내에 위치되고, 그가 렌즈(318)를 향해 (예컨대, 이미지를 형성하는 패턴으로) 광을 방출하도록 배향된다. 렌즈(318)는 3차원 환경으로부터의 광이 사용자(208)의 눈에 도달하는 경로를 시뮬레이션하는 방식으로 디스플레이 디바이스(320)에 의해 방출된 이미지를 사용자(208)의 눈을 향하여 지향시킨다. 일례로서, 렌즈(318)는 양면볼록 렌즈일 수 있다. 다른 예로서, 렌즈(318)는 프레넬(Fresnel) 렌즈일 수 있다. 렌즈(318)에 대한 초점 길이는, 예를 들어, 25 mm 내지 50 mm일 수 있다.
눈 챔버(326)의 반대편인 분할 벽(316)의 제2 측부 상에는, 컴포넌트 챔버(330)가 분할 벽(316)과 하우징(102) 사이에 형성된다. 컴포넌트 챔버(330)는 하우징(102) 및 분할 벽(316)에 의해 한정되는 실질적으로 둘러싸인 공간을 갖는 내부 챔버이다. 일부 구현예에서, 다수의 내부 챔버가 존재한다. 도시된 예에서, 디스플레이 디바이스(320) 및 전자 컴포넌트(322)는 내부 챔버 내에 위치된다. 디스플레이 디바이스(320)는 (도시된 바와 같이) 분할 벽(316)에 의해, 하우징(102)에 의해, 또는 컴포넌트 챔버(330) 내에 위치되는 다른 구조체에 의해 지지될 수 있다.
전자 컴포넌트(322)는 컴포넌트 챔버(330) 내에 위치되고, 하우징(102)에 의해 또는 컴포넌트 챔버(330) 내에 존재하는 다른 구조체에 의해 지지될 수 있다. 전자 컴포넌트(322)는 디스플레이 디바이스(320)에 연결되고, 신호 또는 데이터 형태의 콘텐츠를 생성 또는 수신하는 컴포넌트를 포함한다. 콘텐츠는 디스플레이 디바이스에 의해 제공되어 방출된 광에 의해 정의되는 이미지로서 디스플레이 디바이스(320)에 의한 디스플레이를 위해 출력된다. 전자 컴포넌트(322)는 또한 헤드 마운트 디스플레이(100)의 위치 및 배향과 같은, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 작동과 관련된 상태를 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
도 4는 헤드밴드(106)에 연결된 조절 메커니즘(107)의 일례를 도시하는 도면이다. 조절 메커니즘(107)은, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 제어 신호에 응답하여 사용자(208)의 머리에 대한 헤드밴드(106)의 피팅을 변경하도록 작동가능하다. 도시된 예에서, 조절 메커니즘(107)은 하우징(431), 모터(432), 스풀(433), 구동 연결부(434), 피드백 컴포넌트(435), 및 제어기(436)를 포함한다.
모터(432)는 제어기(436)에 의해 제어되는 전기 모터이다. 헤드밴드(106)의 느슨하게 하기 및 조이기를 구동하기 위해 임의의 유형의 전기 모터 또는 다른 액추에이터가 사용될 수 있다. 스풀(433)은, 이러한 예에서 스트랩과 같은 가요성 부재인 헤드밴드(106)에 연결된다. 스풀(433)은, 헤드밴드(106)가 하우징(102)에 연결되는 지점들 사이에서 그의 길이를 변경함으로써 사용자(208)의 머리에 대한 헤드밴드(106)의 피팅을 확장 및 수축시키기 위해 헤드밴드(106)를 연장 및 후퇴시키도록 작동가능하다. 스풀(433)은 구동 연결부(434)에 의해 모터(432)에 연결된다. 구동 연결부(434)는 모터(432)와 스풀(433)을 상호연결하여 모터(432)에 의한 (즉, 모터(432)의 출력 샤프트에서의) 회전에 응답하여 스풀(433)의 회전을 야기하는 임의의 컴포넌트이다. 도시된 예에서, 구동 연결부(434)는 벨트 구동부이지만, 기어 트레인(gear train) 또는 스풀(433)에 대한 모터(432)의 직접 연결과 같은 다른 구조체가 사용될 수 있다. 또한, 모터(432)와 스풀(433)의 조합은 가요성 헤드밴드를 위한 모터 구동식 조절의 일례이지만, 조절 메커니즘의 하우징(431)에 대해 헤드밴드(106)를 이동시키는 모터 구동식 마찰 롤러와 같은 다른 메커니즘이 사용될 수 있다.
피드백 컴포넌트(435)는 사용자(208)에 대한 헤드밴드(106)의 조임(즉, 피팅)을 측정하고 헤드밴드(106)의 조임을 나타내는 신호를 출력하는 센서(또는 센서들의 그룹)이다. 피드백 컴포넌트(435)는, 예를 들어, 헤드밴드(106)의 장력을 직접적으로 또는 간접적으로 측정할 수 있다. 직접 측정의 일례로서, 피드백 컴포넌트(435)는 헤드밴드(106)에 연결되거나 그에 매설되는 장력 게이지일 수 있다. 간접 측정의 일례로서, 피드백 컴포넌트는 헤드밴드(106)와 접촉하는 스프링 편의식 포스트(post)의 편향을 측정하는 선형 가변 차동 변압기와 같은 헤드밴드(106)와 접촉하는 힘 센서일 수 있다. 간접 측정의 다른 예로서, 피드백 컴포넌트(435)는 모터(432)에 전기적으로 연결되어 모터(432)에 의한 전류 인출(current draw)을 측정할 수 있는데, 이는 전류 인출이 헤드밴드(106)의 조임과 관련되는 모터 토크에 비례하기 때문이다.
제어기(436)는 사용자(208)의 머리에 대해 헤드밴드(106)를 수축 또는 확장시킴으로써 헤드밴드(106)의 피팅을 변경하도록 모터(432)의 작동을 조절한다. 제어기(436)는, 예로서, 회로, 컴퓨터 프로그램 명령어를 실행하는 프로세서, 응용 주문형 집적 회로, 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이일 수 있다. 제어기(436)는 피드백 컴포넌트(435)에 의해 출력된 신호를 수신하고, 또한 사용자 입력 또는 사용자 액션(action)을 나타내는 신호와 같은 다른 소스로부터의 신호를 수신할 수 있다. 제어기(436)는 헤드밴드(106)의 느슨하게 하기 및 조이기를 제어하기 위해 사용되는 입력을 수용하기 위해 피드백 컴포넌트에 그리고 선택적으로 다른 컴포넌트에 전기적으로 연결된다.
피드백 컴포넌트(435)로부터의 신호에 부분적으로 기초하여, 제어기(436)는 모터(432)가 헤드밴드(106)를 수축 또는 확장시키게 하는 것으로부터 제어 신호를 출력한다. 일례로서, 제어기(436)는, (예컨대, 스트랩 장력을 나타내는) 피드백 컴포넌트(435)로부터의 신호가 임계 값 미만일 때 모터(432)가 헤드밴드(106)를 조이게 할 수 있고, 제어기(436)는 피드백 컴포넌트(435)로부터의 신호가 임계 값 초과일 때 모터(432)가 헤드밴드(106)를 조이는 것을 멈추게 할 수 있거나 헤드밴드(106)를 느슨하게 할 수 있다.
일부 구현예에서, 피팅 조절의 손에 의한 제어를 허용하기 위해 노브와 같은 사용자 작동식 제어 디바이스가 제공된다. 사용자 작동식 입력 디바이스는 제어부가 변위되는 양에 대응하여 헤드밴드(106)의 컴포넌트를 이동시킴으로써 조임을 (즉, 노브가 회전되는 각도에 비례하여 조이기 또는 느슨하게 하기를) 변경할 수 있거나, 또는 사용자 작동식 입력 디바이스는 중립 위치에 대한 각변위에 기초하여 속도를 제어할 수 있다. 헤드밴드(106)가 느슨하게 되거나 조여지는 속도는 (예컨대, 카메라 또는 근접 센서에 의해 검출되는) 사용자의 머리의 크기에 대한 헤드밴드(106)의 현재 크기에 기초하여 조절될 수 있어서, 동일한 크기의 사용자 입력이 헤드밴드(106)의 현재 크기와 사용자의 머리 사이의 차이가 클 때 느슨하게 하기 및 조이기의 양을 더 크게 한다.
헤드 마운트 디스플레이(100)는 단 하나의 조절 메커니즘(107)을 이용하여 - 하우징(102)에 대한 헤드밴드(106)의 제2 측부의 고정 연결부를 이용하고 조절 메커니즘(107)을 이용하여 하우징(102)에 헤드밴드(106)의 제1 측부를 연결함으로써 - 구현될 수 있다. 헤드 마운트 디스플레이(100)는 단 하나의 조절 메커니즘(107)을 이용하여 - 고정 연결부를 사용하여 헤드밴드(106)의 제1 측부 및 제2 측부를 하우징(102)에 연결함으로써 그리고, 헤드밴드(106)를 따라, 예컨대 사용자의 머리의 측부를 따르는 위치에 또는 사용자의 머리 뒤의 위치에, 하나 이상의 조절 메커니즘(107)을 위치시킴으로써 - 구현될 수 있다. 헤드 마운트 디스플레이(100)는 2개의 조절 메커니즘(107)을 이용하여 - 하우징(102)에 헤드밴드(106)의 제1 측부 및 제2 측부 각각을 조절 메커니즘(107) 각각을 이용하여 연결함으로써 - 구현될 수 있다. 일부 구현예에서, 헤드밴드(106)는 주변 스트랩에 더하여 사용자의 머리 위에 연장되는 추가의 스트랩을 포함하고, 제3 조절 메커니즘(107)이 이러한 스트랩을 하우징(102)에 조절가능하게 연결하는 데 사용될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 다른 예에 따른 조절가능한 지지 조립체를 갖는 헤드 마운트 디스플레이(500)를 측면도(도 5a) 및 평면도(도 5b)로 도시하는 도면이다. 헤드 마운트 디스플레이(500)는 헤드 마운트 디스플레이(100)에 관하여 설명된 컴포넌트를 포함할 수 있고, 이들 컴포넌트는 본 명세서에서 달리 설명되는 바를 제외하고는 동일한 방식으로 구성될 수 있고 동일한 방식으로 기능할 수 있다.
헤드 마운트 디스플레이(500)는 사용자(208)에게 콘텐츠를 제시하기 위한 헤드 마운트 디스플레이(100)에 대해 설명된 바와 같은 컴포넌트를 포함하는 하우징(502)을 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이(500)는 헤드밴드(506) 및 조절 메커니즘(507)을 포함하는 지지 조립체에 의해 사용자(208)의 머리에 대해 지지될 수 있다.
헤드밴드(506)는 제1 밴드 부분(540a) 및 제2 밴드 부분(540b)을 포함하고, 이들의 각각은 하우징(502)의 각각의 측부에 연결된다. 제1 밴드 부분(540a) 및 제2 밴드 부분(540b)은 강성 또는 반강성 구조체일 수 있다. 일부 구현예에서, 예를 들어 제1 밴드 부분(540a) 및 제2 밴드 부분(540b)이 강성 컴포넌트일 때, 조인트, 슬라이드, 탄성 부재, 클러치 또는 슬립 면과 같은 수동 순응성 구조체가 과도한 조이기를 방지하기 위해 헤드밴드(506) 내에 포함될 수 있다.
조절 메커니즘(507)은 헤드밴드(506)를 수축 또는 확장시킴으로써 헤드밴드(506)의 피팅이 변경되게 하는 방식으로 제1 밴드 부분(540a)과 제2 밴드 부분(540b)을 상호연결한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 조절 메커니즘(507)은 하우징(641), 모터(642), 및 제1 밴드 부분(540a)과 제2 밴드 부분(540b)을 상호연결하는 기어 랙 조립체(643)를 포함한다. 기어 랙 조립체(643)는 모터(642)에 의해 회전되는 기어 트레인(644)을 포함한다. 모터(642) 및 기어 트레인(644)은 하우징(641)에 대한 병진을 제한하는 방식으로 하우징(641)에 연결된다. 기어 랙 조립체(643)는 제1 밴드 부분(540a) 및 제2 밴드 부분(540b) 중 어느 하나 또는 둘 모두 상에 형성된 기어 치형부와 결합된다. 기어 랙 조립체(643)에 의한 제1 밴드 부분(540a)과 제2 밴드 부분(540b)의 상호연결은 모터(642)의 작동에 응답하여 제2 밴드 부분(540b)에 대한 제1 밴드 부분(540a)의 이동에 의해 헤드밴드(506)가 느슨하게 되거나 조여지게 한다.
도시된 예에서, 제1 기어 치형부(645a)가 제1 밴드 부분(540a) 상에 형성되고, 제2 기어 치형부(645b)가 제2 밴드 부분(540b) 상에 형성된다. 기어 트레인(644)의 회전은, 조절 메커니즘(507)의 하우징(641)과 헤드 마운트 디스플레이(500)의 하우징(502) 사이에서 제2 밴드 부분(540b)에 대한 제1 밴드 부분(540a)의 길이를 동일하게 유지하면서, 하우징(641)에 대해 제1 밴드 부분(540a) 및 제2 밴드 부분(540b)을 병진시킨다. 대안적으로, 제1 기어 치형부(645a)는 제1 밴드 부분(540a) 상에 제공될 수 있는 한편, 제2 기어 치형부(645b)는 제2 밴드 부분(540b)으로부터 생략되는데, 이때 제2 밴드 부분(540b)은 대신에, 제2 밴드 부분에 대한 조절 메커니즘(507)의 병진을 포함하지 않는 방식으로 조절 메커니즘(507)의 하우징(641)에 연결되어 있다.
조절 메커니즘(507)은 조절 메커니즘(107)과 관련하여 설명된 동일한 방식으로 헤드밴드(506)의 조이기 및 느슨하게 하기를 제어하는 제어기(647) 및 피드백 컴포넌트(646)를 포함할 수 있다.
도시된 예에서, 헤드 마운트 디스플레이(500)의 지지 조립체는, 지지 조립체가 하우징(502)의 측부에 연결되고 헤드 마운트 디스플레이(500)가 헤드 마운트 디스플레이의 안면 시일(504)과 사용자의 안면의 접촉을 통해 부분적으로 지지되는 "고글(goggles)" 스타일 구성으로 하우징(502)에 연결된다. 대안적으로, 지지 조립체는, 지지 조립체가 사용자의 이마와 접촉하고 하우징(502)의 상부에 연결되어 하우징(502)이 지지 조립체로부터 현수되게 하는 "헤일로(halo)" 스타일 구성을 사용하여 구현될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 가변 체적 조절 메커니즘(750)을 갖는 지지 조립체를 포함하는 헤드 마운트 디스플레이(700)를 도시하는 평면도인데, 가변 체적 조절 메커니즘(750)은 축소 위치에 있고(도 7a), 가변 체적 조절 메커니즘(750)은 확장 위치에 있다(도 7b). 헤드 마운트 디스플레이(700)는 헤드 마운트 디스플레이(100)에 관하여 설명된 컴포넌트를 포함할 수 있고, 이들 컴포넌트는 본 명세서에서 달리 설명되는 바를 제외하고는 동일한 방식으로 구성될 수 있고 동일한 방식으로 기능할 수 있다.
헤드 마운트 디스플레이(700)는 하우징(702) 및 하우징(702)에 연결되는 헤드밴드(706)를 포함한다. 가변 체적 조절 메커니즘(750)은 체적 확장 또는 체적 축소에 의해 사용자의 머리에 대한 헤드밴드(706)의 피팅을 변경하는 가변 체적 구조체(751)를 포함한다. 가변 체적 구조체(751)는 헤드밴드(706)의 내부 표면 상에 위치되어, 그가 착용될 때 사용자의 머리와 결합하게 한다. 가변 체적 구조체(751)는, 예로서, (가변 체적 구조체(751)에 대한 신호 또는 유체의 공급에 응답하여) 제어가능 방식으로 확장 및 축소될 수 있는 전기, 유압, 또는 공압 디바이스일 수 있다. 가변 체적 구조체(751)의 확장 및 축소는, 예로서 가변 체적 구조체(751)의 확장 및 축소를 야기하고 제어하도록 작동가능한 전기, 유압, 또는 공압 제어 디바이스일 수 있는 제어 시스템(752)에 의해 조절된다.
도 8a는 축소 위치에 있는 공압 가변 체적 조절 메커니즘(850)을 도시하는 단면도이고, 도 8b는 확장 위치에 있는 공압 가변 체적 조절 메커니즘(850)을 도시하는 단면도이다. 공압 가변 체적 조절 메커니즘(850)은 헤드 마운트 디스플레이(700) 내의 가변 체적 조절 메커니즘(750) 대신 사용될 수 있다. 공압 가변 체적 조절 메커니즘(850)은 헤드밴드(806)에 연결되고, 커버(852) 및 하나 이상의 내부 블래더(853)를 갖는 가변 체적 구조체(851)를 포함한다. 공기가 내부 블래더(853)에 공급되어 이를 팽창시키고 가변 체적 구조체(851)를 축소 위치로부터 확장 위치로 이동시킨다. 공기가 방출되어 축소 위치로 복귀한다. 공기는, 제어 시스템(752)에 관하여 설명된 바와 같이, 제어 시스템에 의해 공급 및 방출될 수 있다.
도 9a는 축소 위치에 있는 형상 기억 합금 조절 메커니즘(950)을 도시하는 단면도이고, 도 9b는 확장 위치에 있는 형상 기억 합금 조절 메커니즘(950)을 도시한 단면도이다. 형상 기억 합금 조절 메커니즘(950)은 헤드 마운트 디스플레이(700) 내의 가변 체적 조절 메커니즘(750) 대신 사용될 수 있다. 형상 기억 합금 조절 메커니즘(950)은 헤드밴드(906)에 연결되고, 커버(952) 및 압축성 재료(953)(예컨대, 개방 셀 발포체)를 갖는 가변 체적 구조체(951)를 포함한다. 형상 기억 합금 와이어(954)(즉, "근육 와이어(muscle wire)")는 커버(952) 내에 매설되고, 전류의 공급의 변화에 응답하여 축소 위치와 확장 위치 사이에서 이동하여, 축소 위치에서 압축성 재료(953)를 압축시키고 확장 위치에서 압축성 재료(953)의 확장을 허용한다. 전류의 공급은, 제어 시스템(752)에 관하여 설명된 바와 같이, 제어 시스템에 의해 조절될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 다른 예에 따른 조절가능한 지지 조립체를 갖는 헤드 마운트 디스플레이(1000)를 측면도(도 10a) 및 평면도(도 10b)로 도시하는 도면이다. 헤드 마운트 디스플레이(1000)는 헤드 마운트 디스플레이(100)에 관하여 설명된 컴포넌트를 포함할 수 있고, 이들 컴포넌트는 본 명세서에서 달리 설명되는 바를 제외하고는 동일한 방식으로 구성될 수 있고 동일한 방식으로 기능할 수 있다.
헤드 마운트 디스플레이(1000)는 사용자에게 콘텐츠를 제시하기 위한 헤드 마운트 디스플레이(100)에 대해 설명된 바와 같은 컴포넌트를 포함하는 하우징(1002)을 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이(1000)는 헤드밴드(1006)를 포함하는 지지 조립체에 의해 사용자의 머리에 대해 지지될 수 있다. 헤드밴드(1006)는 사용자의 머리 위로 연장되도록 구성되고, 제1 밴드 부분(1061), 제2 밴드 부분(1062), 및 제3 밴드 부분(1063)을 포함한다. 제1 밴드 부분(1061)은 하우징(1002)이 제1 밴드 부분(1061)으로부터 현수되도록 하우징(1002)의 상부 표면에 연결되는 장착 브래킷(1064)에 의해 하우징(1002)에 연결된다. 제2 밴드 부분(1062)은 제1 밴드 부분(1061)에 조절가능하게 연결된다. 제3 밴드 부분(1063)은 제2 밴드 부분(1062)에 조절가능하게 연결되고, 하우징(1002)에 대한 연결이 없는 지지 조립체에 대한 자유 단부를 한정한다. 사용 시, 사용자의 머리는 하우징(1002)과 하우징(1002)의 제3 부분의 자유 단부 사이에 위치된다.
예시된 구현예에서, 지지 조립체의 조절은 수동형이어서, 전기 제어를 포함하지 않는 기계식 컴포넌트를 활용한다. 제1 밴드 부분(1061)은 사용자에 의해 확장될 때까지 수축되도록 제1 밴드 부분(1061)과 제2 밴드 부분(1062) 사이의 스프링 편의식 슬라이딩 연결부를 한정하는 제1 스프링 편의식 조인트(spring-biased joint)(1065)에 의해 제2 밴드 부분(1062)에 연결된다. 지지 조립체의 제2 밴드 부분(1062)은 사용자에 의해 확장될 때까지 수축되도록 제2 밴드 부분(1062)과 제3 밴드 부분(1063) 사이의 스프링 편의식 슬라이딩 연결부를 한정하는 제2 스프링 편의식 조인트(1066)에 의해 지지 조립체의 제3 밴드 부분(1063)에 연결된다.
사용자의 머리와 결합하기 위해, 지지 조립체는 제1 쿠션 패드(1067), 제2 쿠션 패드(1068), 및 제3 쿠션 패드(1069)를 포함한다. 제1 쿠션 패드(1067)는 하우징(1002) 근처에서 지지 조립체에 연결된다. 제2 쿠션 패드(1068)는, 사용자의 머리의 상부 부분과 결합하도록, 하우징(1002)과 지지 조립체의 자유 단부 사이에서 지지 조립체에 연결된다. 제3 쿠션 패드(1069)는 지지 조립체의 자유 단부 근처에 위치된다. 일례로서, 제1 쿠션 패드(1067)는 사용자의 머리의 전방 부분과의 결합을 위해 제1 밴드 부분(1061)에 연결될 수 있고, 제2 쿠션 패드(1068)는 사용자의 머리의 상부 부분과의 결합을 위해 제2 밴드 부분(1062)에 연결될 수 있고, 제3 쿠션 패드(1069)는 사용자의 머리의 후방 부분과의 결합을 위해 제3 밴드 부분(1063)에 연결될 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 다른 예에 따른 조절가능한 지지 조립체를 갖는 헤드 마운트 디스플레이(1100)를 측면도(도 11a) 및 평면도(도 11b)로 도시하는 도면이다. 헤드 마운트 디스플레이(1100)는 헤드 마운트 디스플레이(100)에 관하여 설명된 컴포넌트를 포함할 수 있고, 이들 컴포넌트는 본 명세서에서 달리 설명되는 바를 제외하고는 동일한 방식으로 구성될 수 있고 동일한 방식으로 기능할 수 있다.
헤드 마운트 디스플레이(1100)는 사용자에게 콘텐츠를 제시하기 위한 헤드 마운트 디스플레이(100)에 대해 설명된 바와 같은 컴포넌트를 포함하는 하우징(1102)을 포함한다. 헤드 마운트 디스플레이(1100)는 헤드밴드(1106)를 포함하는 지지 조립체에 의해 사용자의 머리에 대해 지지될 수 있다. 헤드밴드(1106)는 사용자의 머리 위로 연장되도록 구성되고, 제1 밴드 부분(1161), 제2 밴드 부분(1162), 및 제3 밴드 부분(1163)을 갖는다. 제1 밴드 부분(1161)은 하우징(1102)이 제1 밴드 부분(1161)으로부터 현수되도록 하우징(1102)의 상부 표면에 연결되는 장착 브래킷(1164)에 의해 하우징(1102)에 연결된다. 제2 밴드 부분(1162)은 제1 밴드 부분(1161)에 조절가능하게 연결된다. 제3 밴드 부분(1163)은 제2 밴드 부분(1162)에 조절가능하게 연결되고, 하우징(1102)에 대한 연결이 없는 지지 조립체에 대한 자유 단부를 한정한다. 사용 시, 사용자의 머리는 하우징(1102)과 하우징(1102)의 제3 부분의 자유 단부 사이에 위치된다.
예시된 구현예에서, 지지 조립체의 조절은, 예를 들어 피드백 신호에 기초한 제어 신호를 사용하여, 능동적으로 제어되고, 다른 예에 대해 논의된 바와 같은 제어기 및 피드백 컴포넌트를 포함할 수 있다. 제1 밴드 부분(1161)은 제어 신호에 응답하여 수축 및 확장되도록 제1 밴드 부분(1161)과 제2 밴드 부분(1162) 사이의 제어가능 슬라이딩 연결부를 한정하는 제1 전동식 슬라이딩 조인트(1165)에 의해 제2 밴드 부분(1162)에 연결된다. 지지 조립체의 제2 밴드 부분(1162)은 제어 신호에 응답하여 수축 및 확장되도록 제2 밴드 부분(1162)과 제3 밴드 부분(1163) 사이의 제어가능 슬라이딩 연결부를 한정하는 제2 전동식 슬라이딩 조인트(1166)에 의해 지지 조립체의 제3 밴드 부분(1163)에 연결된다.
제1 전동식 슬라이딩 조인트(1165) 및 제2 전동식 슬라이딩 조인트(1166) 각각은 전기 모터 및 전기 모터의 작동에 응답하여 상호연결된 부분들의 상대 모션을 야기하는 기어 랙과 같은 기계식 상호연결부를 포함할 수 있다. 제1 전동식 슬라이딩 조인트(1165) 및 제2 전동식 슬라이딩 조인트(1166)는 대안적으로 인장 와이어 또는 다른 기계식 컴포넌트에 의해 조인트에 연결된 단일 전기 모터에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 각각의 조인트에서 스프링에 의해 인가되는 편의력에 대항하여 제1 전동식 슬라이딩 조인트(1165) 및 제2 전동식 슬라이딩 조인트(1166)를 수축시키기 위해 인장 와이어가 사용될 수 있다.
사용자의 머리와 결합하기 위해, 지지 조립체는 제1 쿠션 패드(1167), 제2 쿠션 패드(1168), 및 제3 쿠션 패드(1169)를 포함한다. 제1 쿠션 패드(1167)는 하우징(1102) 근처에서 지지 조립체에 연결된다. 제2 쿠션 패드(1168)는, 사용자의 머리의 상부 부분과 결합하도록, 하우징(1102)과 지지 조립체의 자유 단부 사이에서 지지 조립체에 연결된다. 제3 쿠션 패드(1169)는 지지 조립체의 자유 단부 근처에 위치된다. 일례로서, 제1 쿠션 패드(1167)는 사용자의 머리의 전방 부분과의 결합을 위해 제1 밴드 부분(1161)에 연결될 수 있고, 제2 쿠션 패드(1168)는 사용자의 머리의 상부 부분과의 결합을 위해 제2 밴드 부분(1162)에 연결될 수 있고, 제3 쿠션 패드(1169)는 사용자의 머리의 후방 부분과의 결합을 위해 제3 밴드 부분(1163)에 연결될 수 있다.
도 12는 헤드 마운트 디스플레이(100)의 전자 컴포넌트(1200)를 위한 하드웨어 구성의 예를 도시하는 블록도이다. 도시된 예에서, 전자 컴포넌트(1200)는 프로세서(1202), 메모리(1204), 저장소(1206), 입력 디바이스(1208), 출력 디바이스(1210), 외부 디바이스 인터페이스(1212), 모션 추적 시스템(1214), 센서(1216), 카메라(1218), 및 배터리(1220)를 포함한다. 일부 실시예에서, 전자 컴포넌트(1200)의 일부 또는 전부는 시스템 온 칩(system on a chip)으로서 구현된다.
프로세서(1202)는 컴퓨터 프로그램 명령어를 실행하도록 그리고 컴퓨터 프로그램 명령어에 의해 기술된 작동을 수행하도록 작동가능하다. 일례로서, 프로세서(1202)는 중앙 처리 장치와 같은 종래의 디바이스일 수 있다. 메모리(1204)는 랜덤 액세스 메모리 모듈과 같은 휘발성, 고속, 단기 정보 저장 디바이스일 수 있다. 저장소(1206)는 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브와 같은 비휘발성 정보 저장 디바이스일 수 있다. 입력 디바이스(1208)는 버튼, 스위치, 모션 감지 제어기, 키보드, 마우스, 터치스크린 입력 디바이스, 제스처 입력 디바이스, 또는 오디오 입력 디바이스(예컨대, 마이크로폰)와 같은 임의의 유형의 인간-기계 인터페이스를 포함할 수 있다. 출력 디바이스(1210)는, 작동 상태에 관한 표시를 사용자에게 제공하도록 작동가능한 임의의 유형의 디바이스, 예컨대, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 디스플레이 디바이스(320), 또는 오디오 출력 디바이스(예컨대, 스피커)를 포함할 수 있다.
외부 디바이스 인터페이스(1212)는 임의의 유형의 프로토콜을 사용하는 유선 또는 무선 인터페이스이다. 일례로서, 외부 디바이스 인터페이스(1212)는, 예컨대 콘텐츠를 렌더링함으로써, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 디스플레이 디바이스(320)에 의해 디스플레이되는 콘텐츠와 같은 콘텐츠를 생성하는 데 활용되는 외부 컴퓨팅 디바이스에 대한 유선 연결을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 외부 디바이스 인터페이스(1212)는 헤드 마운트 디스플레이(100)의 작동 동안 서버 기반 리소스를 활용하기 위해 인터넷 액세스에 대한 무선 연결을 허용할 수 있다.
모션 추적 시스템(1214)은 헤드 마운트 디스플레이(100)의 3개의 축 회전 및 가속도를 검출하고, 이러한 정보를 프로세서(1202) 또는 다른 시스템에 대한 입력으로서 제공할 수 있다. 일례로서, 모션 추적 시스템(1214)에 의해 출력된 정보는 소정 소프트웨어 애플리케이션에서의 뷰(view) 추적을 구현하는 데 활용될 수 있고, 모션 추적 시스템(1214)에 의해 출력된 정보는 콘텐츠의 생성 동안 소프트웨어 애플리케이션에 의해 사용될 수 있다. 모션 추적 시스템(1214)은, 예를 들어, 모션을 설명하는 정보를 출력하기 위해 가속도계, 자이로스코프, 및 자력계를 활용하는 관성 측정 유닛을 포함할 수 있다. 모션 추적 시스템은 또한 다른 유형의 모션 추적 기법, 예컨대, 구조 광 스테레오 디바이스, 심도 카메라, LIDAR 디바이스, 레이더 디바이스, 초음파 디바이스, 외부 적외선 공급원으로부터의 신호를 측정하는 적외선 검출기, 및 외부 적외선 검출기에 의해 측정될 수 있는 신호를 방출하는 적외선 비콘(beacon)을 포함할 수 있다.
센서(1216)는 모션 추적 시스템 내의 것에 더하여 다양한 유형의 센서를 포함한다. 예로서 생체측정 센서, 온도 센서, 광 센서, 및 힘 센서를 포함한다. 센서(1216) 중 일부는 다른 컴포넌트에 포함될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서가 프로세서(1202) 내에 포함될 수 있다. 센서(1216) 내에 포함되는 센서의 특정 예는 제1 손 존재 센서(1222) 및 제2 손 존재 센서(1224)이고, 이들은 전기기계식(예컨대, 물리적 스위치) 또는 전기식(예를 들어, 커패시턴스 신호) 감지를 활용하여 사용자가 하우징의 제1 및 제2 측면과 같은 위치에서 디바이스를 잡고 있는 것을 검출한다. 근접 센서(1226)는 사용자의 안면이 눈 챔버에 인접하게 위치되어 있는지 여부를 결정하기 위해 디바이스의 눈 챔버 내에 위치될 수 있다. (예컨대, 디바이스의 눈 챔버 내에 위치된 적외선 카메라를 사용하는) 눈 추적 센서(1228)는 사용자의 눈의 위치 및 시선 각도를 측정하도록 제공될 수 있다.
단일 카메라 또는 다수의 카메라를 포함할 수 있는 카메라(1218)는 헤드 마운트 디스플레이(100)를 둘러싸는 환경의 비디오를 캡처하기 위해 포함될 수 있거나, 사용자의 특징부 또는 환경 내의 특징부를 감지하는 데 사용될 수 있다. 일례로서, 카메라(1218)는 헤드 마운트 디스플레이의 눈 챔버 내에 장착될 수 있고, 예컨대, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 눈 챔버(326) 내에서의, 눈 추적을 위해 사용될 수 있다.
배터리(1220)는 전자 컴포넌트(1200)를 포함한 헤드 마운트 디스플레이(100)의 다양한 컴포넌트에 전력을 공급한다. 일례로서, 배터리(1220)는 임의의 적합한 유형의 재충전가능 배터리일 수 있다.
도 13은 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스(1300)의 제1 예를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1300)에서, 조절가능 헤드밴드의 조이기 및 느슨하게 하기가 헤드 마운트 디스플레이와 사용자의 손의 접촉에 기초하여 제어되어, 양 손이 헤드 마운트 디스플레이에 존재할 때 헤드 마운트 디스플레이가 느슨하게 되고 헤드 마운트 디스플레이로부터 한 손 또는 양 손이 제거될 때 헤드 마운트 디스플레이가 조여지게 한다. 프로세스(1300)는, 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(100), 헤드 마운트 디스플레이(500), 헤드 마운트 디스플레이(700), 헤드 마운트 디스플레이(1000), 및 헤드 마운트 디스플레이(1100)를 사용하여 구현될 수 있다. 프로세스(1300)는 또한 전자 컴포넌트(1200)를 사용하여 구현될 수 있다. 작동 중 일부는 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 수행된다. 컴퓨팅 디바이스의 일례는 프로세서, 메모리, 및 메모리에 저장되고 본 명세서에서 설명되는 작동을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 프로그램 명령어를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스는 전자 컴포넌트(1200)의 프로세서(1202) 및 메모리(1204)를 포함할 수 있다.
작동(1302)은 하우징 상의 제1 위치 및 제2 위치와의 사용자 접촉을 검출하는 것에 응답하여 조절가능 헤드밴드를 하우징에 대해 느슨하게 하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제1 위치 및 제2 위치는, 예컨대 헤드 마운트 디스플레이의 하우징(예컨대, 헤드 마운트 디스플레이(100)의 하우징(102))의 좌측 및 우측 측방향 면 상의, 제1 손 존재 센서(1222) 및 제2 손 존재 센서(1224)의 위치일 수 있다. 작동(1304)은 하우징 상의 제1 위치 또는 제2 위치와의 사용자 접촉의 중단을 검출하는 것에 응답하여 하우징에 대해 조절가능 헤드밴드를 조이는 것을 포함한다. 작동(1306)에서, 조절가능 헤드밴드가 적절하게 조여졌다는 것을 나타내는 피드백 신호가 수신된다. 작동(1308)에서는, 작동(1306)에서 수신된 피드백 신호에 응답하여, 조절가능 헤드밴드의 조이기가 중단된다.
도 14는 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스(1400)의 제1 예를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1400)에서, 사용자의 안면이 눈 챔버에 인접하게 존재할 때 조이는 것이 시작된다. 프로세스(1400)는, 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(100), 헤드 마운트 디스플레이(500), 헤드 마운트 디스플레이(700), 헤드 마운트 디스플레이(1000), 및 헤드 마운트 디스플레이(1100)를 사용하여 구현될 수 있다. 프로세스(1400)는 또한 전자 컴포넌트(1200)를 사용하여 구현될 수 있다. 작동 중 일부는 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 수행된다. 컴퓨팅 디바이스의 일례는 프로세서, 메모리, 및 메모리에 저장되고 본 명세서에서 설명되는 작동을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 프로그램 명령어를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스는 전자 컴포넌트(1200)의 프로세서(1202) 및 메모리(1204)를 포함할 수 있다.
작동(1402)은 하우징에 대해 조절가능 헤드밴드를 느슨하게 하는 것을 획득하는 것을 포함한다. 작동(1402)에서, 근접 센서(1226)와 같은 근접 센서는 사용자의 안면이 헤드 마운트 디스플레이의 눈 챔버에 인접하게 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 작동(1404)에서, 근접 센서로부터의 출력 신호에 기초하여, 사용자의 안면이 이제 헤드 마운트 디스플레이의 눈 챔버에 인접하게 존재한다고 결정하는 것에 응답하여 헤드 마운트 디스플레이의 조이기가 시작된다. 작동(1406)에서, 조절가능 헤드밴드가 적절하게 조여졌다는 것을 나타내는 피드백 신호가 수신된다. 작동(1408)에서는, 작동(1406)에서 수신된 피드백 신호에 응답하여, 조절가능 헤드밴드의 조이기가 중단된다.
도 15는 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스(1500)의 제1 예를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1500)에서, 헤드 마운트 디스플레이의 조절가능 헤드밴드는 사용자의 머리에 대한 헤드 마운트 디스플레이의 모션을 검출하는 것에 응답하여 조여진다. 프로세스(1500)는, 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(100), 헤드 마운트 디스플레이(500), 헤드 마운트 디스플레이(700), 헤드 마운트 디스플레이(1000), 및 헤드 마운트 디스플레이(1100)를 사용하여 구현될 수 있다. 프로세스(1500)는 또한 전자 컴포넌트(1200)를 사용하여 구현될 수 있다. 작동 중 일부는 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 수행된다. 컴퓨팅 디바이스의 일례는 프로세서, 메모리, 및 메모리에 저장되고 본 명세서에서 설명되는 작동을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 프로그램 명령어를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스는 전자 컴포넌트(1200)의 프로세서(1202) 및 메모리(1204)를 포함할 수 있다.
작동(1502)은 사용자의 머리에 대한 헤드 마운트 디스플레이의 모션을 검출하는 것을 포함한다. 모션은, 예를 들어 눈 추적 센서(1228)와 같은 눈 위치 센서를 사용하여 헤드 마운트 디스플레이에 대한 사용자의 눈의 위치의 이동을 측정함으로써, 검출될 수 있다. 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이의 하우징의 외측 상에 위치된 가시 스펙트럼 카메라와 같은, 다른 감지 디바이스가 상대 모션을 검출하는 데 사용될 수 있다. 작동(1504)은 작동(1502)에서 상대 모션의 검출에 기초하여 헤드 마운트 디스플레이의 조절가능 헤드밴드의 조이기를 포함한다. 예를 들어, 작동(1504)은 작동(1502)에서 검출된 상대 모션이 임계 값을 초과한다고 결정하는 것에 응답하여 수행될 수 있다. 작동(1506)에서, 조절가능 헤드밴드가 적절하게 조여졌다는 것을 나타내는 피드백 신호가 수신된다. 작동(1508)에서는, 작동(1506)에서 수신된 피드백 신호에 응답하여, 조절가능 헤드밴드의 조이기가 중단된다.
도 16은 헤드 마운트 디스플레이를 조절하기 위한 프로세스(1600)의 제1 예를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1600)에서, 헤드 마운트 디스플레이의 조절가능 헤드밴드의 조이기는 사용자에게 디스플레이되고 있는 콘텐츠의 유형에 부분적으로 기초하여 제어되어, 콘텐츠가 낮은 레벨의 사용자 모션(예를 들어, 영화)과 연관될 때 더 느슨한 피팅으로 조절을 허용하고, 콘텐츠가 높은 레벨의 사용자 모션과 연관될 때 더 조이는 피팅으로 조절을 허용한다. 콘텐츠의 유형은 콘텐츠와 연관되는, 본 명세서에서 콘텐츠 유형 식별자로 지칭되는, 정보를 식별하는 것에 기초하여 결정될 수 있다. 프로세스(1600)는, 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(100), 헤드 마운트 디스플레이(500), 헤드 마운트 디스플레이(700), 헤드 마운트 디스플레이(1000), 및 헤드 마운트 디스플레이(1100)를 사용하여 구현될 수 있다. 프로세스(1600)는 또한 전자 컴포넌트(1200)를 사용하여 구현될 수 있다. 작동 중 일부는 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 수행된다. 컴퓨팅 디바이스의 일례는 프로세서, 메모리, 및 메모리에 저장되고 본 명세서에서 설명되는 작동을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 프로그램 명령어를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스는 전자 컴포넌트(1200)의 프로세서(1202) 및 메모리(1204)를 포함할 수 있다.
작동(1602)은 헤드 마운트 디스플레이의 사용자에게 디스플레이되고 있는 콘텐츠와 연관되는 콘텐츠 유형 식별자를 획득하는 것을 포함한다. 콘텐츠 유형 식별자는 콘텐츠와 연관될 수 있다. 일례로서, 콘텐츠 유형 식별자는 일정 값, 예컨대, 콘텐츠 생성자 또는 다른 당사자에 의해 설정되는 플래그(flag)일 수 있다. 다른 예로서, 콘텐츠 유형 식별자는, 예컨대 콘텐츠의 소스(예컨대, 게임 애플리케이션과 비교하여 미디어 플레이어)를 분석함으로써 또는 콘텐츠에 대한 제어기 또는 모션 기반 입력으로부터의 입력과 같은 사용자 입력의 유형을 모니터링함으로써, 로직을 사용하여 결정될 수 있다. 작동(1604)은 콘텐츠 유형에 기초하여 헤드 마운트 디스플레이에 대한 원하는 피팅을 결정하는 것을 포함한다. 일례로서, 원하는 피팅은 조임을 나타내는 값("조임 값")으로 표현될 수 있는데, 이때 제1 콘텐츠 유형이 제2 콘텐츠 유형보다 낮은 조임 값과 연관된다.
작동(1606)은 작동(1604)에서 결정된 원하는 피팅에 기초하여 제어 신호를 출력함으로써 헤드 마운트 디스플레이의 조절가능 헤드밴드의 조이기를 포함한다. 작동(1608)에서, 조절가능 헤드밴드가 적절하게 조여졌다는 것을 나타내는 피드백 신호가 수신된다. 작동(1610)에서는, 작동(1608)에서 수신된 피드백 신호에 응답하여, 조절가능 헤드밴드의 조이기가 중단된다.
전술된 바와 같이, 본 기법의 일 태양은 헤드 마운트 디바이스의 조절을 개선하기 위한 다양한 소스들로부터 입수가능한 데이터의 수집 및 사용이다. 본 개시는, 일부 경우들에 있어서, 이러한 수집된 데이터가 특정 개인을 고유하게 식별하거나 또는 그와 연락하거나 그의 위치를 확인하는데 이용될 수 있는 개인 정보 데이터를 포함할 수 있음을 고려한다. 그러한 개인 정보 데이터는 인구통계 데이터, 위치 기반 데이터, 전화 번호들, 이메일 주소들, 트위터 ID들, 집 주소들, 사용자의 건강 또는 피트니스 레벨에 관한 데이터 또는 기록들(예컨대, 바이탈 사인(vital sign) 측정치들, 약물 정보, 운동 정보), 생년월일, 또는 임의의 다른 식별 또는 개인 정보를 포함할 수 있다.
본 개시는 본 기술에서의 그러한 개인 정보 데이터의 이용이 사용자들에게 이득을 주기 위해 사용될 수 있음을 인식한다. 예를 들어, 개인 정보 데이터는 헤드 마운트 디바이스를 사용자에 의해 착용될 때 헤드 마운트 디바이스의 자동 조절을 허용하는 설정을 저장하는 데 사용될 수 있다. 게다가, 사용자에 이득을 주는 개인 정보 데이터에 대한 다른 이용들이 또한 본 개시에 의해 고려된다. 예를 들어, 건강 및 피트니스 데이터는 사용자의 일반적인 웰니스(wellness)에 대한 통찰력을 제공하는 데 사용될 수 있거나, 또는 웰니스 목표를 추구하기 위한 기술을 이용하여 개인들에게 긍정적인 피드백으로서 사용될 수 있다.
본 발명은 그러한 개인 정보 데이터의 수집, 분석, 공개, 전달, 저장, 또는 다른 이용을 책임지고 있는 엔티티들이 잘 확립된 프라이버시 정책들 및/또는 프라이버시 관례들을 준수할 것이라는 것을 고려한다. 특히, 그러한 엔티티들은, 대체로 개인 정보 데이터를 사적이고 안전하게 유지시키기 위한 산업적 또는 행정적 요건들을 충족시키거나 넘어서는 것으로 인식되는 프라이버시 정책들 및 관례들을 구현하고 지속적으로 이용해야 한다. 그러한 정책들은 사용자들에 의해 쉽게 액세스가능해야 하고, 데이터의 수집 및/또는 이용이 변화함에 따라 업데이트되어야 한다. 사용자들로부터의 개인 정보는 엔티티의 적법하며 적정한 사용들을 위해 수집되어야 하고, 이들 적법한 사용들을 벗어나서 공유되거나 판매되지 않아야 한다. 또한, 그러한 수집/공유는 사용자들의 통지된 동의를 수신한 후에 발생해야 한다. 부가적으로, 그러한 엔티티들은 그러한 개인 정보 데이터에 대한 액세스를 보호하고 안전하게 하며 개인 정보 데이터에 대한 액세스를 갖는 다른 사람들이 그들의 프라이버시 정책들 및 절차들을 고수한다는 것을 보장하기 위한 임의의 필요한 단계들을 취하는 것을 고려해야 한다. 게다가, 그러한 엔티티들은 널리 인정된 프라이버시 정책들 및 관례들에 대한 그들의 고수를 증명하기 위해 제3자들에 의해 그들 자신들이 평가를 받을 수 있다. 추가로, 정책들 및 관례들은 수집되고/되거나 액세스되는 특정 타입들의 개인 정보 데이터에 대해 조정되고, 관할구역 특정 고려사항들을 비롯한 적용가능한 법률들 및 표준들에 적응되어야 한다. 예를 들어, 미국에서, 소정 건강 데이터의 수집 또는 그에 대한 액세스는 연방법 및/또는 주의 법, 예를 들어 미국 건강 보험 양도 및 책임 법령(Health Insurance Portability and Accountability Act, HIPAA)에 의해 통제될 수 있는 반면; 다른 국가들에서의 건강 데이터는 다른 규정들 및 정책들의 적용을 받을 수 있고 그에 따라 취급되어야 한다. 따라서, 상이한 프라이버시 관례들은 각각의 국가의 상이한 개인 데이터 타입들에 대해 유지되어야 한다.
전술한 것에도 불구하고, 본 개시는 또한 사용자가 개인 정보 데이터의 사용, 또는 그에 대한 액세스를 선택적으로 차단하는 실시예들을 고려한다. 즉, 본 개시는 그러한 개인 정보 데이터에 대한 액세스를 방지하거나 차단하기 위해 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소들이 제공될 수 있다는 것을 고려한다. 예를 들어, 헤드 마운트 디바이스 조절의 경우에, 본 기술은 사용자들이 서비스를 위한 등록 중 또는 이후 임의의 시간에 개인 정보 데이터의 수집 시의 참여의 "동의함" 또는 "동의하지 않음"을 선택하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. "동의" 및 "동의하지 않음" 옵션들을 제공하는 것에 더하여, 본 발명은 개인 정보의 액세스 또는 이용에 관한 통지들을 제공하는 것을 고려한다. 예를 들어, 사용자는 그들의 개인 정보 데이터가 액세스될 앱을 다운로드할 시에 통지받고, 이어서 개인 정보 데이터가 앱에 의해 액세스되기 직전에 다시 상기하게 될 수 있다.
또한, 의도하지 않은 또는 인가되지 않은 액세스 또는 이용의 위험을 최소화하는 방식으로 개인 정보 데이터가 관리되고 처리되어야 한다는 것이 본 발명의 의도이다. 데이터의 수집을 제한하고 데이터가 더 이상 필요하지 않게 되면 데이터를 삭제함으로써 위험이 최소화될 수 있다. 추가로, 그리고 소정의 건강 관련 애플리케이션들에 적용하는 것을 비롯하여, 적용가능할 때, 사용자의 프라이버시를 보호하기 위해 데이터 식별해제가 사용될 수 있다. 적절한 경우, 특정 식별자들(예를 들어, 생년월일 등)을 제거함으로써, 저장된 데이터의 양 또는 특이성을 제어함으로써(예를 들어, 주소 수준이라기보다는 오히려 도시 수준에서 위치 데이터를 수집함으로써), 데이터가 저장되는 방식을 제어함으로써(예를 들어, 사용자들에 걸쳐 데이터를 집계함으로써), 그리고/또는 다른 방법들에 의해, 식별해제가 용이하게 될 수 있다.
따라서, 본 개시가 하나 이상의 다양한 개시된 실시예들을 구현하기 위해 개인 정보 데이터의 사용을 광범위하게 커버하지만, 본 개시는 다양한 실시예들이 또한 그러한 개인 정보 데이터에 액세스할 필요 없이 구현될 수 있다는 것을 또한 고려한다. 즉, 본 기술의 다양한 실시예들은 그러한 개인 정보 데이터의 모두 또는 일부분의 결여로 인해 동작 불가능하게 되지 않는다. 예를 들어, 조절 설정은 디바이스가 사용될 때마다 결정될 수 있다.

Claims (15)

  1. 사용자에 의해 착용되도록 구성된 헤드 마운트 디스플레이(head-mounted display)로서,
    하우징;
    사용자의 머리에 상기 하우징을 고정하도록 구성되고, 상기 하우징에 커플링된 근위 단부 및 상기 하우징에 대한 연결이 없는 원위 단부를 포함하는 헤드밴드; 및
    상기 사용자의 머리에 대한 상기 헤드밴드의 피팅을 변경하도록 구성된 조절 메커니즘을 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤드밴드는 상기 원위 단부에 위치된 쿠션 패드를 추가로 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 헤드밴드는 상기 사용자의 머리가 상기 하우징과 상기 헤드밴드의 원위 단부 사이에 위치되도록 상기 사용자의 머리 위로 연장되게 구성되는, 헤드 마운트 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 헤드밴드는,
    상기 하우징의 상부 표면에 커플링된 상기 근위 단부를 포함하는 제1 부분; 및
    상기 원위 단부를 포함하고 상기 조절 메커니즘을 통해 상기 제1 부분에 커플링된 제2 부분을 추가로 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징은 상기 헤드밴드의 제1 부분으로부터 현수되는, 헤드 마운트 디스플레이.
  6. 제4항에 있어서, 상기 헤드밴드는,
    상기 제1 부분 상에 배치되고 상기 사용자의 머리의 전방 표면과의 결합을 위해 구성된 제1 쿠션 패드; 및
    상기 제2 부분의 원위 단부 상에 배치되고 상기 사용자의 머리의 후방 표면과의 결합을 위해 구성된 제2 쿠션 패드를 추가로 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  7. 제4항에 있어서, 상기 헤드밴드의 제1 부분은 스프링 편의식 조인트에 의해 상기 헤드밴드의 제2 부분에 연결되고, 상기 스프링 편의식 조인트는 상기 사용자에 의해 확장될 때까지 수축되도록 구성되는, 헤드 마운트 디스플레이.
  8. 제4항에 있어서, 상기 조절 메커니즘은 상기 헤드밴드의 제1 부분과 상기 헤드밴드의 제2 부분을 커플링시키는 슬라이딩 조인트의 위치를 변경하도록 구성된 전기 모터를 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서, 상기 조절 메커니즘은 제어 신호를 생성하는 피드백 컴포넌트를 추가로 포함하고, 상기 헤드밴드는 상기 제어 신호에 응답하여 피팅을 변경하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  10. 제1항에 있어서, 상기 조절 메커니즘은 체적 확장 또는 체적 축소에 의해 상기 사용자의 머리에 대한 상기 헤드밴드의 피팅을 변경하도록 구성된 가변 체적 구조체를 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가변 체적 구조체는 상기 헤드밴드의 내부 표면 상에 위치되고 상기 사용자의 머리와의 결합을 위해 구성되는, 헤드 마운트 디스플레이.
  12. 제10항에 있어서, 상기 가변 체적 구조체는 축소 위치와 확장 위치 사이에서 팽창 및 수축되도록 구성된 하나 이상의 공압 블래더(bladder)들을 포함하는, 헤드 마운트 디스플레이.
  13. 제10항에 있어서, 상기 가변 체적 구조체는 형상 기억 합금 와이어들을 포함하고, 상기 형상 기억 합금 와이어들은 상기 형상 기억 합금 와이어들에 대한 전류의 인가에 응답하여 축소 위치와 확장 위치 사이에서 이동하도록 구성되는, 헤드 마운트 디스플레이.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가변 체적 구조체는 커버를 추가로 포함하고, 상기 형상 기억 합금 와이어들은 상기 커버 내에 매설되는, 헤드 마운트 디스플레이.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가변 체적 구조체는 상기 커버 내에 배치된 압축성 재료를 추가로 포함하고, 상기 형상 기억 합금 와이어들은 상기 가변 체적 구조체의 체적 확장 및 체적 축소를 제어하기 위해 상기 압축성 재료를 압축하도록 그리고 상기 압축성 재료의 확장을 허용하도록 구성되는, 헤드 마운트 디스플레이.
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