KR101958366B1

KR101958366B1 - 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경

Info

Publication number: KR101958366B1
Application number: KR1020170022925A
Authority: KR
Inventors: 손영범; 김진서
Original assignee: 주식회사 첸트랄
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2019-03-18
Also published as: CN110383134A; US11150490B2; US20190384071A1; WO2018155849A1; KR20180096338A

Abstract

본 발명은 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경에 관한 것으로, 원방시를 구현하여 눈의 피로 회복에 도움을 주어 영상표시 단말기 증후군(Visual Display Terminal Syndrome; VDT 증후군)을 개선하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경은 이중 볼록 렌즈를 이용하여 원방시를 구현한다. 이때 이중 볼록 렌즈 중 외측에 위치하는 외부 볼록 렌즈는 렌즈 하우징에 고정 설치하고, 렌즈 하우징의 내부에 위치하는 내부 볼록 렌즈는 전후로 이동 가능하게 설치하여 원방시를 구현한다.

Description

영상 표시 장치용 원방시 구현 안경{Glasses implementing far vision for image display device}

본 발명은 영상 표시 장치용 안경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중 볼록 렌즈를 이용하여 원방시를 구현하여 눈의 피로 회복에 도움을 주는 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경에 관한 것이다.

개인 컴퓨터와 스마트폰의 사용이 늘어나면서 영상표시 단말기 증후군(Visual Display Terminal Syndrome; VDT 증후군)에 대한 관심이 늘어나고 있다. 이러한 VDT 증후군은 모바일 및 컴퓨터의 보급과 인터넷의 대중화로 컴퓨터를 오래 사용하여 생기는 안계 증세(눈의 피로, 내측 사시 등), 골/근육계 증세(어께 걸림, 요통 등), 정신계 증세(불안감, 노이로제, 불면증 등)의 건강장해를 말한다. 그 심각성은 미국의 경우는 VDT 작업규제의 입법화, 일본의 경우 정부 산하에 VDT 대책위원회 설치, 한국 노동부는 산업재해보상보험법을 설치하여 휴업급여ㅇ장해보상 등을 받을 수 있는 업무상 재해에 VDT 증후군을 추가 등 그 심각성을 말하고 있다.

건강보험심사평가원에 따르면, 2014년 VDT 증후군 환자 수는 총 967만 명인 것으로 드러났다. 즉 한국의 3~4명 중의 1명이 VDT 증후군 환자이다. 한국인의 스마트폰 보급률은 83%로, 하루 평균 스마트폰 사용 시간은 3시간 30분이 넘어, 다수가 VDT 증후군의 내측 사시 증세가 있다.

이러한 VDT 증후군 중, 안계 증세(눈의 피로, 내측 사시 등)를 개선하기 위한 기술로서, 한국등록특허 제10-1598110호의'특정구조를 가지는 뉴턴 렌즈가 장착된 영상표시용 고글'이 있다. 이 특허의 효과는 VDT 증후군의 개선 실험에서 확인할 수 있다. 뉴턴 렌즈가 장착된 영상표시용 고글은 단일 렌즈 방식으로, 눈의 앞쪽에 배치되는 한 쌍의 뉴턴 렌즈의 전후 이동을 통하여 원방시를 구현한다.

하지만 뉴턴 렌즈가 장착된 영상표시용 고글은 다음과 같은 단점을 가지고 있다. 먼저 단일 렌즈 방식으로 구동하여 원방시를 구현하기 때문에, 단일 뉴턴 렌즈로는 원방시 효과를 높이는 데는 한계가 있다. 다음으로 한 쌍의 뉴턴 렌즈를 전후로 이동시키는 구조를 갖기 때문에, 눈과 렌즈 이동 조작부에 불순물 또는 먼지가 낄 수 있다. 다음으로 한 쌍의 뉴턴 렌즈를 전후로 이동을 위해서는 뉴턴 렌즈만이 아닌 뉴턴 렌즈를 둘러싼 렌즈 하우징까지 동시에 움직여야 하는 구조적인 단점을 갖고 있다. 이로 인해 영상표시용 고글의 무게 중심이 뉴턴 렌즈의 이동에 따라서 크게 변하기 때문에, 영상표시용 고글의 착용감이 떨어질 수 있다. 그리고 뉴턴 렌즈를 둘러싼 하우징이 동시에 움직이기 위해서는 동력원인 모터의 힘이 많이 들고, 마찰에 의한 진동과 소음이 발생할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이중 렌즈를 이용하여 원방시를 구현하여 눈의 피로 회복에 도움을 주는 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 전후 이동에 따른 무게 중심의 이동을 최소화할 수 있는 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 전후 이동이 안정적으로 수행되는 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 케이스, 이중 볼록 렌즈 조립체 및 구동부를 포함하는 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 제공한다. 케이스는 착용자의 눈 주변을 둘러싸며, 전방에 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍이 형성된다. 상기 이중 볼록 렌즈 조립체는 한 쌍의 렌즈 하우징과 한 쌍의 이중 볼록 렌즈를 포함한다. 한 쌍의 렌즈 하우징은 상기 케이스의 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍에 각각 설치된다. 한 쌍의 이중 볼록 렌즈는 상기 한 쌍의 렌즈 하우징에 착용자의 양 눈의 전면 일직선상에 각각 구비된다. 상기 한 쌍의 이중 볼록 렌즈 중 외측에 위치하는 외부 볼록 렌즈는 상기 렌즈 하우징에 고정되고, 상기 렌즈 하우징의 내부에 위치하는 내부 볼록 렌즈는 전후로 이동 가능하게 설치되어 원방시를 구현한다. 그리고 상기 구동부는 상기 한 쌍의 렌즈 하우징 사이에 설치되어 상기 이중 볼록 렌즈 조립체의 한 쌍의 내부 볼록 렌즈를 이동시킨다.

상기 한 쌍의 렌즈 하우징은 각각, 관 형태를 가지며 마주보는 쪽에 상기 내부 볼록 렌즈의 이동 방향으로 가이드 슬롯이 형성된 외부 하우징 몸체과, 상기 외부 하우징 몸체의 전면에 위치하는 상기 외부 볼록 렌즈를 상기 외부 하우징 몸체에 고정하는 외부 캡을 포함한다.

상기 가이드 슬롯은 한 쌍의 외부 하우징 몸체의 중심을 연결하는 중심선 상에 형성된다.

상기 이중 볼록 렌즈 조립체는, 상기 한 쌍의 렌즈 하우징의 가이드 슬롯을 통하여 상기 한 쌍의 렌즈 하우징에 각각 설치된 상기 한 쌍의 내부 볼록 렌즈를 연결하는 연결 프레임을 더 포함할 수 있다.

상기 연결 프레임은, 상기 한 쌍의 렌즈 하우징의 내부에 위치하며, 상기 한 쌍의 내부 볼록 렌즈가 설치되어 상기 한 쌍의 렌즈 하우징의 내부에서 이동 가능하게 설치된 한 쌍의 내부 하우징과, 상기 한 쌍의 렌즈 하우징의 가이드 슬롯을 통하여 상기 한 쌍의 내부 하우징을 연결하는 연결대를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 내부 하우징은 각각, 관 형태로 상기 외부 하우징 몸체의 내부를 따라서 이동하며, 상기 외부 하우징 몸체 보다는 짧은 내부 하우징 몸체와, 상기 내부 하우징 몸체의 전면에 위치하는 상기 내부 볼록 렌즈를 상기 내부 하우징 몸체에 고정하는 내부 캡을 포함할 수 있다.

상기 외부 하우징 몸체는 내부에 상기 내부 하우징 몸체의 상기 외부 볼록 렌즈로의 이동을 제한하는 걸림턱이 형성될 수 있다.

상기 걸림턱은 상기 내부 하우징 몸체가 상기 걸림턱에 접촉되었을 때, 상기 외부 볼록 렌즈와 상기 내부 볼록 렌즈 간에 이격될 수 있는 위치에 형성될 수 있다.

상기 외부 볼록 렌즈에 대해서 상기 내부 볼록 렌즈는 최대 15 내지 30mm 이동할 수 있다.

상기 구동부는 상기 한 쌍의 렌즈 하우징 사이에 설치된 모터 설치대, 상기 모터 설치대에 고정된 모터, 및 일단이 상기 모터에 연결되어 구동력을 상기 연결대에 전달하여 상기 한 쌍의 외부 볼록 렌즈를 이동시키는 구동축을 포함할 수 있다.

상기 구동축은 상기 연결대에 직교하게 설치되며, 상기 구동축의 회전에 의해 상기 연결대는 직선 운동으로 상기 한 쌍의 외부 볼록 렌즈를 이동시킬 수 있다.

상기 구동부는 상기 구동축의 타단을 지지하는 축 베어링을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 구동부는 무선 제어 방식으로 동작할 수 있다.

본 발명에 따르면, 이중 렌즈로 볼록 렌즈를 사용함으로써, 단일 뉴턴 렌즈를 사용하는 것보다 원방시 효과가 크기 때문에, 더욱 효과적으로 눈의 피로 회복에 도움을 줄 수 있다.

외부 렌즈의 위치가 고정된 상태에서 내부 렌즈가 전후로 이동하는 구조를 갖기 때문에, 렌즈의 전후 이동에 따른 무게 중심의 이동을 최소화할 수 있다.

그리고 내부 볼록 렌즈의 전후 이동에 따라서 이동하는 부품의 무게를 줄일 수 있기 때문에, 렌즈의 전후 이동이 안정적으로 이루어진다. 즉 내부 볼록 렌즈의 이동 방식은 단일 뉴턴 렌즈를 사용하는 방식 보다는 저출력의 모터를 사용할 수 있기 때문에, 모터의 구동에 따른 진동이나 소음의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 보여주는 일부 절개 사시도이다.
도 4는 도 2의 4-4선 단면도이다.
도 5는 도 4의 내부 렌즈가 외부 렌즈에 대해서 이동된 상태를 보여주는 단면도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 보여주는 사시도이다. 그리고 도 3은 도 1의 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경을 보여주는 일부 절개 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 이중 볼록 렌즈를 이용하여 원방시를 구현하여 눈의 피로 회복에 도움을 주는 기구이다. 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 케이스(10), 한 쌍의 렌즈 하우징(20) 및 한 쌍의 이중 볼록 렌즈(31,33)를 구비하는 이중 볼록 렌즈 조립체(30) 및 구동부(50)를 포함한다. 이때 케이스(10)는 착용자의 한 쌍의 눈 주변을 둘러싸며, 전방에 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍(13)이 형성되어 있다. 한 쌍의 렌즈 하우징(20)은 케이스(10)의 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍(13)에 각각 설치된다. 한 쌍의 이중 볼록 렌즈(31,33)는 한 쌍의 렌즈 하우징(20)에 착용자의 양 눈의 전면 일직선상에 각각 구비된다. 한 쌍의 이중 볼록 렌즈(31,33) 중 외측에 위치하는 외부 볼록 렌즈(31)는 렌즈 하우징(20)에 고정되고, 렌즈 하우징(20)의 내부에 위치하는 내부 볼록 렌즈(33)는 전후로 이동 가능하게 설치되어 원방시를 구현한다. 그리고 구동부(50)는 한 쌍의 렌즈 하우징(20) 사이에 설치되어 이중 볼록 렌즈 조립체(30)의 한 쌍의 내부 볼록 렌즈(33)를 이동시킨다.

이와 같이 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 고정된 외부 볼록 렌즈(31)에 대한 내부 볼록 렌즈(33)가 전후로 이동하는 구조를 갖기 때문에, 내부 볼록 렌즈(33)의 전후 이동에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)의 무게 중심의 이동을 줄일 수 있다.

이때 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 VR(virtual reality)기기, MR(mixed reality)기기 등과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

케이스(10)는 착용자의 양 눈을 포함하는 영역을 둘러싸는 부분으로서, 착용자의 얼굴에 착용된다. 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍(13)은 착용자의 양 눈에 대응되는 위치에 형성된다.

한편 도시하진 않았지만, 케이스(10)에는 착용자의 머리에 착용할 수 있는 밴드와 같은 착용 부재가 구비될 수 있다. 케이스(10)에는 구동부(50)를 조작할 수 있는 버튼이 설치될 수 있다. 또는 구동부(50)는 무선 제어 방식으로 동작할 수 있다. 무선 방식으로 구동부(50)를 구동시키는 무선 단말기로는 무선 리모콘과 같은 전용 단말기가 사용될 수 있고, 그 외 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북, 퍼스널 컴퓨터 등이 사용될 수 있다. 한편 구동부(50)를 무선 방식으로 구동시키는 경우, 구동부(50)를 조작하기 위한 버튼이 케이스(10)에 설치되지 않을 수도 있다.

이중 볼록 렌즈 조립체(30)는 렌즈 하우징(20)의 외측에 고정된 외부 볼록 렌즈(31)에 대해서 렌즈 하우징(20)의 내부에서 이동 가능하게 설치된 내부 볼록 렌즈(33)의 전후 이동에 의해 원방시를 구현한다.

한 쌍의 렌즈 하우징(20)은 케이스(10)의 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍(13)에 각각 설치된다. 한 쌍의 렌즈 하우징(20)은 케이스(10)에 탈착할 수 있는 구조 설치될 수 있다. 이러한 한 쌍의 렌즈 하우징(20)은 각각, 외부 하우징 몸체(21)와 외부 캡(27)을 포함한다. 외부 하우징 몸체(21)는 관 형태를 가지며, 마주보는 쪽에 내부 볼록 렌즈(33)의 이동 방향으로 가이드 슬롯(25)이 형성되어 있다. 외부 캡(27)은 외부 하우징 몸체(21)의 전면에 위치하는 외부 볼록 렌즈(31)를 외부 하우징 몸체(21)에 고정한다.

이때 외부 하우징 몸체(21)를 관 형태로 형성한 이유는, 내부에 설치된 내부 볼록 렌즈(33)가 전후로 안정적으로 이동할 수 있도록 하기 위해서이다. 외부 하우징 몸체(21)에 형성된 관 형태의 구멍(28)은 렌즈 하우징 설치 구멍(13)과 동일선상에 형성된다.

가이드 슬롯(25)은, 후술되겠지만, 한 쌍의 내부 볼록 렌즈(33)의 전후 이동 시 한 쌍의 내부 볼록 렌즈(33)를 연결하는 연결 프레임(35)의 전후 이동을 가이드 한다. 가이드 슬롯(25)은 한 쌍의 외부 하우징 몸체(21)의 중심을 연결하는 중심선 상에 형성될 수 있다.

한 쌍의 이중 볼록 렌즈(31,33)는 각각 외부 볼록 렌즈(31)와 내부 볼록 렌즈(33)가 쌍으로 한 쌍의 렌즈 하우징(20)에 설치된다.

그리고 연결 프레임(35)은 한 쌍의 렌즈 하우징(20)의 가이드 슬롯(25)을 통하여 한 쌍의 렌즈 하우징(20)에 각각 설치된 한 쌍의 내부 볼록 렌즈(33)를 연결한다.

이때 렌즈 하우징(20)에 고정된 외부 볼록 렌즈(31)에 대해서 내부 볼록 렌즈(33)는 연결 프레임(35)을 매개로 렌즈 하우징(20)의 내부에 설치된다. 내부 볼록 렌즈(33)는 연결 프레임(35)의 전후 이동에 의해 렌즈 하우징(20)의 내부에서 전후로 이동하게 된다. 외부 볼록 렌즈(31) 및 내부 볼록 렌즈(33)는 렌즈의 중심이 일치하게 배치된다. 한 쌍의 이중 볼록 렌즈(31,33)의 중심 사이의 거리는 일반적인 착용자의 양 눈의 거리에 대응되는 거리를 갖도록 설계된다. 예컨대 한 쌍의 이중 볼록 렌즈(31,33)의 중심 사이의 거리는 55mm 내지 65mm 일 수 있다.

외부 볼록 렌즈(31) 및 내부 볼록 렌즈(33)로는 동일한 크기의 볼록 렌즈를 사용하는 예를 개시하였지만, 필요에 따라 다른 크기의 볼록 렌즈를 사용할 수도 있다.

연결 프레임(35)은 한 쌍의 내부 하우징(37)과 연결대(43)를 포함한다. 한 쌍의 내부 하우징(37)은 한 쌍의 렌즈 하우징(20)의 내부에 위치하며, 한 쌍의 내부 볼록 렌즈(33)가 설치되어 한 쌍의 렌즈 하우징(20)의 내부에서 이동 가능하게 설치된다. 그리고 연결대(43)는 한 쌍의 렌즈 하우징(20)의 가이드 슬롯(25)을 통하여 한 쌍의 내부 하우징(37)을 연결한다. 즉 연결 프레임(35)은 안경에서 안경다리가 없는 렌즈를 둘러싸는 안경 프레임의 형태를 갖는다.

한 쌍의 내부 하우징(37)은 각각, 내부 하우징 몸체(39) 및 내부 캡(41)을 포함할 수 있다. 내부 하우징 몸체(39)는 관 형태로 외부 하우징 몸체(21)의 내부를 따라서 이동하며, 외부 하우징 몸체(21) 보다는 짧다. 내부 하우징 몸체(39)에 형성된 관 형태의 구멍(38)은 렌즈 하우징 설치 구멍(13)과 동일선 상에 형성된다.

그리고 내부 캡(41)은 내부 하우징 몸체(39)의 전면에 위치하는 내부 볼록 렌즈(33)를 내부 하우징 몸체(39)에 고정한다.

한편 본 실시예에서는 내부 캡(41)을 활용하여 내부 하우징 몸체(39)에 내부 볼록 렌즈(33)를 고정하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 내부 하우징(37)에 직접 내부 볼록 렌즈(33)를 끼우는 방식으로 고정할 수 있다.

본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 내부 볼록 렌즈(33)가 설치된 연결 프레임(35)의 전후 이동에 의해 원방시를 구현하기 때문에, 기존의 단일 뉴턴 렌즈가 장착된 영상 표시용 고글에 비해서, 전후로 이동하는 부품의 수 및 무게를 줄일 수 있다. 이로 인해 내부 볼록 렌즈(33)의 전후 이동을 보다 안정적으로 수행할 수 있다.

렌즈 하우징(20) 내에서 내부 볼록 렌즈(33)가 이동할 때, 외부 하우징 몸체(21)는 내부에 내부 하우징 몸체(39)의 외부 볼록 렌즈(31)로의 이동을 제한하는 걸림턱(23)이 형성되어 있다. 즉 내부 볼록 렌즈(33)와 외부 볼록 렌즈(31) 간에 기계적인 충돌이 발생하는 방지할 수 있도록, 내부 볼록 렌즈(33)가 설치된 내부 하우징 몸체(39)의 외부 볼록 렌즈(31)로의 이동을 제한하는 걸림턱(23)이 외부 볼록 렌즈(31)가 설치된 외부 하우징 몸체(21)의 내부에 내부 하우징 몸체(39)와 접촉할 수 있도록 형성되어 있다. 이러한 걸림턱(23)은 내부 하우징 몸체(39)가 걸림턱(23)에 접촉되었을 때, 외부 볼록 렌즈(31)와 내부 볼록 렌즈(33) 간에 서로 근접하되 이격될 수 있는 위치에 형성된다.

이중 볼록 렌즈 조립체(30)는 고정된 외부 볼록 렌즈(31)에 대해서 내부 볼록 렌즈(33)가 이동하게 전후로 이동하게 되며, 이동 거리는 내부 볼록 렌즈(33)가 설치된 내부 하우징 몸체(39)가 외부 하우징 몸체(21)의 걸림턱(23)에 걸린 상태에서 케이스(10) 쪽으로 최대로 이동할 수 있는 거리의 범위에서 설정될 수 있다. 내부 볼록 렌즈(33)가 외부 볼록 렌즈(31)로부터 최대 이동하는 거리는 외부 하우징 몸체(21)의 길이에 비례한다. 내부 볼록 렌즈(33)의 이동 거리는 가이드 슬롯(25)의 길이로 제어할 수 있다. 예컨대 외부 볼록 렌즈(31)에 대해서 내부 볼록 렌즈(33)는 최대 15 내지 30mm 이동하도록 설계될 수 있다.

그리고 구동부(50)는 한 쌍의 내부 볼록 렌즈(33)가 설치된 연결 프레임(35)을 전후로 이동시킨다. 구동부(50)는 모터 구동 방식으로 연결 프레임(35)을 이동시킬 수 있다. 즉 구동부(50)는 모터 설치대(51), 모터(53) 및 구동축(55)을 포함하고, 축 베어링(57)을 더 포함할 수 있다. 모터 설치대(51)는 한 쌍의 렌즈 하우징(20) 사이에 설치된다. 모터(53)는 모터 설치대(51)에 고정된다. 구동축(55)은 일단이 모터(53)에 연결되어 구동력을 연결대(43)에 전달하여 한 쌍의 외부 볼록 렌즈(31)를 이동시킨다. 그리고 축 베어링(57)은, 구동축(55)이 모터(53)로부터 동력을 전달받아 안정적으로 회전할 수 있도록, 구동축(55)의 타단을 지지한다.

이때 구동축(55)은 연결대(43)에 직교하게 설치된다. 구동축(55)의 회전에 의해 연결대(43)는 직선 운동하여 한 쌍의 외부 볼록 렌즈(31)를 전후로 이동시킨다. 즉 구동축(55)에 맞물린 연결대(43)는 구동축(55)의 회전에 의해 구동축(55)이 설치된 방향을 따라서 전후로 이동한다.

한편 본 실시예에 따른 구동부(50)는 외부에 노출된 형태로 예시하였지만, 덮개로 구동부(50)를 덮어 외부와 차단할 수도 있다.

한편 본 실시예에 따른 구동부(50)는 모터 구동 방식으로 동작하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 구동부(50)는 실린더 구동 방식으로 동작할 수 있다. 실린더 구동 방식의 경우, 모터(53) 및 구동축(55) 대신에 실린더와 실린더 로드가 설치된다.

이와 같은 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)의 구동 방법에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 4는 도 2의 4-4선 단면도이다. 도 5는 도 4의 내부 렌즈가 외부 렌즈에 대해서 이동된 상태를 보여주는 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 이중 볼록 렌즈를 이용하여 원방시를 구현하여 눈의 피로 회복에 도움을 줄 수 있다. 즉 외부 볼록 렌즈(31)에 대해서 내부 볼록 렌즈(33)를 착용자의 눈 쪽으로 이동시키는 거리에 따라서 원방시를 조절할 수 있다.

예컨대 기존의 단일 뉴턴 렌즈가 장착된 영상표시용 고글과 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)으로 문자"가"를 볼 때의 원방시 효과를 비교하였다. 이때 "가" 문자의 세로 길이는 15mm 이다. 착용자의 눈과 문자 간의 거리는 60mm이다. 기존의 고글과 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)을 착용하지 않고, 해당 문자를 보면 35mm 정도로 확대되어 보인다.

기존의 고글과 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)을 착용한 후, 원거리로 보기 위해서 단일 뉴턴 렌즈 및 내부 볼록 렌즈(33)를 눈에서 15mm 앞으로 이동시켰다. 이때 단일 뉴턴 렌즈의 경우, 해당 문자가 30mm로 축소되어 보인다. 반면에 이중 볼록 렌즈는 27mm로 축소되어 보인다.

이는 동일한 굴절도를 갖는다고 할지라도, 이중 볼록 렌즈가 단일 뉴턴 렌즈 보다 원방시 효과가 높다는 것을 의미한다.

또한 기존의 고글이 원방시 효과를 얻기 위해서 단일 뉴턴 렌즈를 눈에서 15mm 앞으로 이동할 경우, 대략 80g의 무게 이동이 감지된다. 반면에 본 실시에에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 내부 볼록 렌즈(33)의 이동으로 대략 30g의 무게 이동이 감지된다.

즉 외부 볼록 렌즈(31)의 위치가 고정된 상태에서 내부 볼록 렌즈(33)가 전후로 이동하는 구조를 갖기 때문에, 렌즈의 전후 이동에 따른 무게 중심의 이동을 최소화할 수 있다. 반면에 기존의 고글은 단일 뉴턴 렌즈가 외측에 위치하고, 이로 인해 단일 뉴턴 렌즈의 전후 이동에 따라서 무게 중심의 이동이 본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100) 보다는 크게 발생한다.

본 실시예에 따른 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경(100)은 내부 볼록 렌즈(33)의 이동에 따른 무게 이동이 작기 때문에, 내부 볼록 렌즈(33)의 이동에 필요한 모터(53)는 기존의 고글에 비해서 저축력의 모터를 사용할 수 있다.

그리고 내부 볼록 렌즈(33)의 전후 이동에 따라서 이동하는 부품의 무게를 줄일 수 있기 때문에, 렌즈의 전후 이동이 안정적으로 이루어진다. 즉 내부 볼록 렌즈(33)의 이동 방식은 단일 뉴턴 렌즈를 사용하는 방식 보다는 저출력의 모터(53)를 사용할 수 있기 때문에, 모터(53)의 구동에 따른 진동이나 소음의 발생을 억제할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 케이스
13 : 렌즈 하우징 설치 구멍
20 : 렌즈 하우징
21 : 외부 하우징 몸체
23 : 걸림턱
25 : 가이드 슬롯
27 : 외부 캡
30 : 이중 볼록 렌즈 조립체
31 : 외부 볼록 렌즈
33 : 내부 볼록 렌즈
35 : 연결 프레임
37 : 내부 하우징
39 : 내부 하우징 몸체
41 : 내부 캡
43 : 연결대
50 : 구동부
51 : 모터 설치대
53 : 모터
55 : 구동축
57 : 축 베어링
100 : 영상 표시용 안경

Claims

눈의 피로를 줄이기 위한 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경에서,
위 안경 착용자의 두 눈 주변을 둘러싸며, 전방에 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍이 형성되고 후방엔 두 눈 주변의 얼굴면과 접촉하는 개구부가 형성되고 위 개구부와 위 구멍 사이에는 소정 폭의 공간부를 갖는 케이스;
위 케이스의 한 쌍의 렌즈 하우징 설치 구멍 전면부에 각각 설치되는 한 쌍의 렌즈 하우징;
위 한 쌍의 렌즈 하우징에 착용자의 양 눈의 전면 일직선상에 각각 구비되는 한 쌍의 이중 볼록 렌즈;
위 한 쌍의 이중 볼록 렌즈 중 외 측에 위치하여 위 렌즈 하우징에 고정되는 외부 볼록 렌즈쌍;
위 렌즈 하우징의 내부에 위치하여 전후로 이동 가능하게 설치되는 내부 볼록 렌즈쌍;
위 렌즈 하우징, 이중 볼록 렌즈, 외부 볼록 렌즈 쌍 및 내부 볼록 렌즈 쌍을 구비하여 이루어지고 원방시를 구현하는 이중 볼록 렌즈 조립체;
위 한 쌍의 렌즈 하우징 사이에 설치되어 위 이중 볼록 렌즈 조립체의 한 쌍의 내부 볼록 렌즈를 이동시키는 구동부; 및
위 한 쌍의 렌즈 하우징 각각에 포함되고 관 형태를 가지며, 위 한 쌍의 렌즈 하우징 각각이 서로 마주보는 쪽에 위 내부 볼록 렌즈의 이동시 내부 볼록 렌즈를 이동 방향으로 안내하기 위한 가이드 슬롯이 형성된 외부 하우징 몸체;
를 포함하여 이루어지고,
이때 위 외부 볼록 렌즈 쌍 및 내부 볼록 렌즈 쌍은 렌즈의 중심이 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제1항에서, 위 한 쌍의 렌즈 하우징은 각각,
위 외부 하우징 몸체의 전면에 위치하는 위 외부 볼록 렌즈를 위 외부 하우징 몸체에 고정하는 외부 캡;
을 포함하는 것이 특징인, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제2항에서, 위 가이드 슬롯은 한 쌍의 외부 하우징 몸체의 중심을 연결하는 중심선 상에 형성되는 것이 특징인, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제2항에서, 위 이중 볼록 렌즈 조립체는,
위 한 쌍의 렌즈 하우징의 가이드 슬롯을 통하여 위 한 쌍의 렌즈 하우징에 각각 설치된 위 한 쌍의 내부 볼록 렌즈를 연결하는 연결 프레임;
을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제4항에서, 위 연결 프레임은,
위 한 쌍의 렌즈 하우징의 내부에 위치하며, 위 한 쌍의 내부 볼록 렌즈가 설치되어 위 한 쌍의 렌즈 하우징의 내부에서 이동 가능하게 설치된 한 쌍의 내부 하우징; 및
위 한 쌍의 렌즈 하우징의 가이드 슬롯을 통하여 위 한 쌍의 내부 하우징을 연결하는 연결대;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제5항에서, 위 한 쌍의 내부 하우징은 각각,
관 형태로 위 외부 하우징 몸체의 내부를 따라서 이동하며, 위 외부 하우징 몸체 보다는 짧은 내부 하우징 몸체; 및
위 내부 하우징 몸체의 전면에 위치하는 위 내부 볼록 렌즈를 위 내부 하우징 몸체에 고정하는 내부 캡;
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제6항에서, 위 외부 하우징 몸체는 내부에 위 내부 하우징 몸체의 위 외부 볼록 렌즈로의 이동을 제한하는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제7항에서, 위 걸림턱은 위 내부 하우징 몸체가 위 걸림턱에 접촉되었을 때, 위 외부 볼록 렌즈와 위 내부 볼록 렌즈 사이에 이격될 수 있는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제8항에서, 위 외부 볼록 렌즈에 대해서 위 내부 볼록 렌즈는 최대 15 내지 30mm 이동하는 것이 특징인, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제5항에서, 위 구동부는
위 한 쌍의 렌즈 하우징 사이에 설치된 모터 설치대;
위 모터 설치대에 고정된 모터;
일단이 위 모터에 연결되어 구동력을 위 연결대에 전달하여 위 한 쌍의 외부 볼록 렌즈를 이동시키는 구동축; 및
위 구동축의 타 단을 지지하는 축 베어링;
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제10항에서, 위 구동축은 위 연결대에 직교하게 설치되며, 위 구동축의 회전에 의해 위 연결대는 직선 운동으로 위 한 쌍의 외부 볼록 렌즈를 이동시키는 것이 특징인, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.
제11항에서, 위 구동부는 무선 제어 방식으로 동작하는 것이 특징인, 영상 표시 장치용 원방시 구현 안경.