KR20180108100A

KR20180108100A - 헤드 마운티드 디스플레이를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20180108100A
Application number: KR1020170037434A
Authority: KR
Inventors: 문범석; 하유솔; 김민혁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2018-10-04

Abstract

본 발명은 헤드 마운티드 디스플레이를 이용하여 가상 현실 컨텐츠를 이용하는 중에 적어도 하나의 카메라를 통해 센싱되는 외부 환경을 출력하는 적어도 하나의 스크린을 제공하는 헤드 마운티드 디스플레이를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

Description

헤드 마운티드 디스플레이를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법 {A SYSTEM INCLUDING HEAD MOUNTED DISPLAY AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

가상 현실(Virtual Reality, VR)은 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변 상황 또는 환경과 상호 작용을 하는 것처럼 만들어주는 인터페이스에 해당한다.

헤드 마운티드 디스플레이(HMD)란 안경처럼 사용자의 헤드에 착용되어 사용자가 영상(컨텐츠)을 볼 수 있도록 하는 각종 영상 표시 장치를 말한다. 디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라, 다양한 웨어러블 컴퓨 터(Wearable Computer)가 개발되고 있으며, 상기 HMD 또한 널리 사용되고 있다. HMD는 단순한 디스플레이 기능을 넘어 증강 현실 기술, N 스크린 기술 등과 조합되어 사용자에게 다양한 편의를 제공할 수 있다.

한편, 실감나는 VR 환경을 제공하기 위해, HMD뿐만 아니라 이와 연결된 외부 컨트롤러가 제공될 수 있다. 이 경우, 외부 컨트롤러의 움직임에 따라, HMD에 출력 중인 VR 컨텐츠가 제어될 수 있다. 다만, HMD의 외부에 카메라가 구비된 경우, 외부 컨트롤러의 움직임과 무관하게 HMD는 카메라에 의해 센싱된 이미지를 출력하여, 사용자에게 혼동을 줄 수 있다. 예를 들어, 외부 컨트롤러를 회전 또는 이동시키더라도, 사용자가 확인하고자 하는 방향으로 머리를 움직이지 않는 한, 사용자는 원하는 위치의 전방 이미지를 확인할 수 없게된다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 HMD에 구비된 외부 카메라를 통해 외부 환경을 확인하는 것뿐만 아니라 외부 환경과 관련된 화면을 제어할 수 있도록 하는 헤드 마운티드 디스플레이를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 또 다른 목적은 HMD 및 외부 컨트롤러 각각에 구비된 카메라를 통해 외부 환경을 편리하게 확인할 수 있는 헤드 마운티드 디스플레이를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 및 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러를 포함하는 HMD 시스템에 있어서, 상기 HMD는 디스플레이부; 제 1 카메라; 상기 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러와 데이터를 송/수신하는 제 1 무선 통신부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제 1 외부 컨트롤러는 제 2 카메라; 상기 HMD와 데이터를 송/수신하는 제 2무선 통신부; 및 상기 제 1 외부 컨트롤러의 움직임 및 입력을 디텍트하는 제 1 센싱부를 포함하고, 상기 제 2 외부 컨트롤러는 제 3 카메라; 상기 HMD와 데이터를 송/수신하는 제 3 무선 통신부; 및 상기 제 2외부 컨트롤러의 움직임 및 입력을 디텍트하는 제 2 센싱부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 디스플레이부의 제 1 스크린에 VR(Virtual Reality) 컨텐츠를 출력하고 상기 제 1 보조 스크린에 상기 제 2 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 3 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력한 상태에서, 상기 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린을 제어하는 것을 특징으로 하는, HMD 시스템을 제공한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 에 있어서, 디스플레이부; 카메라; 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러와 데이터를 송/수신하는 무선 통신부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 디스플레이부의 제 1 스크린에 VR(Virtual Reality) 컨텐츠를 출력하고 제 1 보조 스크린에 상기 제 1 외부 컨트롤러로부터 수신된 외부 이미지를 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 2 외부 컨트롤러로부터 수신된 외부 이미지를 출력한 상태에서, 상기 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린을 제어하는 것을 특징으로 하는, HMD을 제공한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 및 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러를 포함하는 HMD 시스템의 제어 방법에 있어서, 디스플레이부의 제 1 스크린에 VR(Virtual Reality) 컨텐츠를 출력하고 상기 제 1 보조 스크린에 상기 제 1 외부 컨트롤러의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 2 외부 컨트롤러의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하는 단계; 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 제어 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린을 제어하는 단계;를 포함하는, 제어 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 헤드 마운티드 디스플레이를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, HMD 및 외부 컨트롤러 각각에 구비된 카메라를 통해 사용자는 VR 컨텐츠 이용 중에 외부 환경을 자유롭게 확인할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, HMD에 구비된 카메라의 시야각이 벗어난 공간까지 외부 컨트롤러에 구비된 카메라를 통해 모니터링 가능하다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 HMD를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 및 복수의 컨트롤러를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 구비된 카메라의 위치 및 화각을 나타내는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 보조 스크린의 줌-인을 제공하는 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 복수의 보조 스크린들을 하나로 병합하는 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 보조 스크린의 병합 후 유지하는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 하나의 보조 스크린을 복수로 분할하는 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 각각의 카메라를 통해 센싱되는 외부 이미지를 각각의 보조 스크린에 출력하는 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 외부 컨트롤러를 이용하여 외부 환경을 확인하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 외부 디바이스와 연동하여 외부 환경을 확인하는 일 예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 HMD에는 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 글래스형 단말기(smart glass)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 HMD에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 워치형 단말기 (smart watch) 등과 같은 이동 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 HMD를 설명하기 위한 블록도이다.

상기 HMD(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리 (170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 HMD를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 HMD는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또 는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, HMD(100)와 무선 통신 시스템 사이, HMD(100)와 다 른 HMD(100) 사이, HMD(100)와 이동 또는 고정 단말기 사이, HMD(100)와 제어장치 사이, HMD(100)와 외부에 설 치되어 무선통신이 가능한 카메라) 사이 또는 HMD(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이 상의 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 무선 통신부(110)는, HMD(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰 (microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이 미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 HMD 내 정보, HMD를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하 나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서 (142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서 (magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서 (ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 HMD는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되 는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출 력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

인터페이스부(160)는 HMD(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페 이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드 (memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. HMD(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수 행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 HMD(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 HMD(100)에서 구동 되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), HMD(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, HMD(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 이미지, 동영상 등과 같은 화면정보 출력 기능, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하 여 출고 당시부터 HMD(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, HMD(100) 상 에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 HMD의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 HMD(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모 리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있 다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, HMD(100)에 포 함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 HMD(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또 는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 HMD의 동작, 제어, 또는 제 어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 HMD의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 HMD 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 HMD(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외 부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지 상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위 해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 HMD(100)에 제공될 수 있다.

상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신 호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 HMD 또는 상기 HMD와 연결되어 상기 HMD를 제어하는 장치(예를 들어, 제 어장치, 단말기 등)에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형 태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규 격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(170)에 저장될 수 있 다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV- DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태 의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, HMD(100)에 내장되거나 외장될 수 있 다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모 듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어 진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 HMD(100)와 무선 통신 시스템 사이, HMD(100)와 다른 HMD(100) 사이, HMD(100)와 이동 또는 고정 단말기 사이, HMD(100)와 제어장치 사이, HMD(100)와 외부에 설치되어 무선통신이 가능한 카메라) 사이 또는 HMD(100)와 외부서버 사이의 무선 통 신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 상기 HMD는 본 발명에 따른 HMD(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 디바 이스(device, 예를 들어, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 스마트워치(smartwatch), 노트북 컴퓨터, 제어장치 등)가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, HMD(100) 주변에, 상기 HMD(100)와 통신 가능한 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 디바이스가 본 발명에 따른 HMD(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해, HMD(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를 상기 디바이스로 전송할 수 있고, 상기 디바이스에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를 HMD(100)로 전송할 수 있다.

따라서, HMD(100)의 사용자는, 디바이스에서 처리되는 데이터를 HMD(100)를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 디바이스에 전화가 수신된 경우, HMD(100)를 통해 전화 통화를 수행하거나, 디바이스에 메시지가 수신된 경우, HMD(100)를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 HMD의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, HMD는 GPS모듈 을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 HMD의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, HMD는 Wi-Fi모 듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하 여, HMD의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 HMD의 위치에 관 한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 HMD의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, HMD의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, HMD(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비 할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동 영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장 될 수 있다. 한편, HMD(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이 와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, HMD(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영 상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하 도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 HMD(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되 면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 HMD(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123) 는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, HMD(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버 튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터 치식 입력수단은, 터치 패드 및 터치패널 중 적어도 하나일 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 HMD 내 정보, HMD를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, HMD(100)의 구동 또는 동 작을 제어하거나, HMD(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또 는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 HMD의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근 접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 사용자 입력부(123)의 터치 식 입력수단이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체 의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 사용자 입력부(123) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 사용자 입력부(123) 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 사 용자 입력부(123) 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 사 용자 입력부(123) 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 사용자 입력부(123) 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 사용자 입력부(123)에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴 (예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이 동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정 보를 디스플레이부(151) 상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 사용자 입력부(123) 상의 동일한 지점 에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 HMD(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 사용자 입력부(123)에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 사용자 입력부(123)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 사용자 입력부(123) 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출 할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들 어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 사용 자 입력부(123)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부 (180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 사용자 입력부(123)를 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거 나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 HMD(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 사용자 입력부(123)에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터 치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호 버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수 의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위 치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과 의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 HMD(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 HMD(10 0)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝 션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

일반적으로 3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운 (top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side) 방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상 을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간 별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.

또한, 3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이들이 합쳐짐에 따라 하나의 영상으로 생성될 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.

3차원 입체영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부에 의하여 입체 디스플레이부에 표시될 수 있 다. 입체 처리부는 3D 영상(기준시점의 영상과 확장시점의 영상)을 입력 받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 설 정하거나, 2D 영상을 입력 받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부 (110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 HMD(100) 에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이 러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발 생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부(180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열 이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 머리, 얼굴, 손가 락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 HMD(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 HMD(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. HMD(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케 이션을 통한 정보 수신, 영상(이미지, 동영상 등) 출력 등이 될 수 있다. 즉, 상기 광 출력부(154)는 HMD(100) 가 사용자에 의해 특정 동작(기능)을 수행중임을 알리는 역할을 할 수도 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 HMD가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 HMD가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료되거나, HMD에서 수행중인 동작이 끝나는 것에 근거하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 HMD(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기 기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 HMD(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, HMD(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/ 무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트 (port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등 이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 HMD(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈 (user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈 (universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장 치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통 하여 HMD(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 HMD(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 HMD(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 HMD(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 HMD(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력 시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스 크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. HMD(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(17 0)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 HMD(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 HMD의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대 한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 사용자 입력 부(123) 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 HMD(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 HMD 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합 (Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 HMD에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 및 복수의 컨트롤러를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명과 관련된 HMD(100)는 인체의 두부(또는, 머리, 얼굴, 헤드(head))에 착용 가능하도록 형성되며, 이를 위한 프레임부(101)(케이스, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 프레임부(101)는 착용이 용이하도록 플렉서블(flexible) 재질로 형성될 수 있다.

상기 프레임부는 본체(또는, HMD 본체) 또는 바디(또는, HMD 바디)로 명명될 수 있다. 여기에서, HMD 본체(또는 HMD 바디)는 HMD(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수도 있다.

프레임부는 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련할 수 있다. 프레임부(101)에는 디스플레이부(151), 카메라(121), 제어부, 센싱부, 무선 통신부 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 여기에서, 디스플레이부(151)는 사용자의 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮도록 (또는, 사용자의 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 마주보도록) 형성될 수 있으며, 착탈 가능하게 형성될 수 있다.

제어부(180)는 HMD(100)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 또한, 제어부(180)는 도 1에서 설명한 제어부(180)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, HMD(100)가 수행하는 동작들은 제어부(180)에 의해 제어될 수 있다. 다만, 편의를 위해, 도면 및 이하의 설명에서는 이러한 동작들을 통칭하여 HMD가 수행하는 것으로 설명하도록 한다.

디스플레이부(151)는 프레임부(101)에 장착되어, 사용자의 눈 앞에서 화면 정보(예를 들어, 영상, 이미지, 동영상 등)를 출력하는 역할을 한다. 사용자가 HMD(100)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 화면 정보가 표시될 수 있도록, 디스플레이부(151)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 좌안 및 우안 모두를 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(151)가 좌안 및 우안을 모두 덮도록 위치할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 프리즘을 이용하여 사용자의 눈으로 이미지를 투사할 수 있다. 또한, 사용자가 투사된 이미지와 전방의 일반 시야(사용자가 눈을 통하여 바라보는 범위)를 함께 볼 수 있도록, 프리즘은 투광성으로 형성될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)를 통하여 출력되는 영상은, 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다. HMD(100)는 이러한 디스플레이의 특성을 이용하여 현실의 이미지나 배경에 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 HMD의 디스플레이부(151)는 본체의 내부에 위치할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(151)는 HMD가 사용자의 두부에 착용되었을 때, HMD의 내부에서 사용자의 눈과 마주하는 위치에 배치될 수 있다.

카메라(121)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 인접하게 배치되어, 전방의 화각 영역을 촬영하도록 형성된다. 카메라(121)가 눈에 인접하여 전방을 향하도록 배치되므로, 카메라(121)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD는, 카메라(121)를 이용하여 HMD 외부의 적어도 하나의 오브젝트에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 카메라(121)는 기 설정된 화각(field of view)를 갖는 카메라에 해당할 수 있다. 또한, 카메라(121)는 HMD의 외부에 위치하는 특정 영역에 포함된 기 설정된 객체를 촬영할 수 있다. 여기에서, 기 설정된 객체는, 특정 정보를 형성하는 모든 종류의 식별 대상을 의미할 수 있다. 본 도면에서는, 카메라(121)가 단일로 구비된 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라(121)는 복수로 구비되어, 입체 영상을 획득할 수도 있을 것이다. 또한, 제어부(180)는 카메라(121)를 이용하여 기 설정된 화각에 포함된 객체를 촬영하고, 이를 디스플레이부(151)에 출력하도록 제어할 수 있다.

HMD는 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러(200a, 200b)와 데이터를 송/수신할 수 있다. 도 2를 참조하면, HMD는 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)와 무선 통신부를 통해 연결되어, 외부 컨트롤러(200a, 200b)로부터의 제어 신호를 수신할 수 있다.

여기에서, 외부 컨트롤러(200a,200b)는 가상 현실(virtual reality, VR)을 디스플레이부(151)를 통해 체험하기 위한 센서에 해당할 수 있다. 외부 컨트롤러(200a,200b)는 장갑, 바 형태, 링 형태 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 2를 참조하면, 외부 컨트롤러(200a,200b)는 사용자가 손에 쥐고 움직이기 편한 바 형태에 해당할 수 있다.

또한, 도 2에는 도시되지 않았으나, 외부 컨트롤러(200a,200b) 각각은 센싱부, 무선 통신부, 카메라 및 피지컬 버튼을 구비할 수 있다.

외부 컨트롤러(200a,200b)의 센싱부는 적외선 센서, 모션 트래킹 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적외선 센서는 외부 컨트롤러(200a,200b)가 베이스 스테이션(base station) 등과 같은 외부에서 발산하는 적외선 빛을 센싱하여, 사용자에 의한 외부 컨트롤러(200a,200b)의 움직임을 파악할 수 있게 한다. 예를 들어, 모션 트래킹 센서는 6축 모션 트래킹이 가능한 센서로서, 자이로 센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 외부 컨트롤러(200a,200b)의 무선 통신부는 외부 컨트롤러가 센싱한 움직임 정보를 HMD 본체에 전송하기 위하여 구비될 수 있다.

또한, 외부 컨트롤러(200a,200b)는 제 1 및 제 2 외부 카메라(210a,210b)를 구비할 수 있다. 각각의 카메라(210a,210b)는 외부 컨트롤러(200a,200b)가 스크린을 향하는 전면에 구비되어, 전방의 화각 영역을 촬영하도록 형성된다. 또한, 각각의 카메라(210a,210b)는 HMD(100)에 구비된 카메라(121)와 독립적으로 작동되며, 촬영된 스틸(still) 이미지 또는 무빙(moving) 이미지를 무선 통신부를 통해 HMD(100)에 전송할 수 있다. 각각의 카메라(210a,210b)에 구비된 이미지 센서의 해상도는 HMD(100)의 카메라(121)와 같거나 상이할 수 있다.

한편, 외부 컨트롤러(200a,200b)는 적어도 하나의 피지컬 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 피지컬 버튼은 외부 컨트롤러(200a,200b)의 정면, 후면, 측면 등에 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 외부 컨트롤러(200a,200b)에 구비된 적어도 하나의 피지컬 버튼을 통해 사용자는 스크린의 확대, 전환 등의 다양한 기능을 설정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(이하, HMD 시스템)은 HMD(100), 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 포함하고 있다. 또한, 본 발명에서는 HMD(100)에 포함된 제어부(180)를 통해 복수의 외부 컨트롤러(200a, 200b)로부터 센싱된 움직임 정보를 기초로 디스플레이부에 출력되는 외부 이미지 및 VR 컨텐츠가 제어되는 것으로 가정한다. 다만, HMD 시스템 이외에 별도의 서버가 구비되어, 서버가 제어부(180)의 역할을 수행할 수 있음은 자명하다. 또한, 이하에서는, HMD(100)의 제어부에 의한 제어 동작이 HMD(100)에 의해 수행되는 것으로 기재될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, HMD(100)의 카메라(121)는 헤드 트래킹(head tracking)과 맵핑된 사용자의 시점을 반영한 외부 이미지를 센싱하고, 외부 컨트롤러(200a,200b)의 카메라(210a,210b)는 외부 컨트롤러의 움직임에 따른 시점 변화를 센싱할 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 16의 실시예에서, HMD의 디스플레이부는 제 1 스크린 및 적어도 하나의 보조 스크린을 포함하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 제 1 스크린은 메인 스크린으로서, 전체 화면으로 출력되는 스크린에 해당한다. 본 발명에서, 제 1 스크린은 VR(virtual reality) 컨텐츠를 출력하는 스크린에 해당한다. 또한, VR 컨텐츠는 실제 사용자 경험과 유사하게 제공하기 위한 컨텐츠 속성에 따라 360도로 제공될 수 있다. 또한, 예를 들어, 적어도 하나의 보조 스크린은 HMD(100) 또는 외부 컨트롤러(200a,200b)에 구비된 카메라를 통해 센싱된 실시간 이미지를 출력하는 스크린에 해당한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 내지 제 3 보조 스크린이 사용자 입력에 따라, 독립적으로 디스플레이부 상에 출력될 수 있다. 본 발명에서 보조 스크린 중 하나는 HMD(100)의 카메라에 의해 센싱된 외부 이미지를 출력하는 스크린이고, 보조 스크린 중 다른 하나는 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 카메라에 의해 센싱된 외부 이미지를 출력하는 스크린이고, 보조 스크린은 중 나머지 하나는 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라에 의해 센싱된 외부 이미지를 출력하는 스크린인 것으로 가정한다.

또한, 본 발명에서, 적어도 하나의 보조 스크린은 서브 스크린으로서, 제 1 스크린에 오버레이하여 출력될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 보조 스크린의 크기는 확대 또는 축소될 수 있으며, 적어도 하나의 보조 스크린이 최대한으로 확대되더라도 제 1 스크린의 사이즈보다 작은 것으로 가정한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 구비된 카메라의 위치 및 화각을 나타내는 일 예를 나타내는 도면이다.

HMD(100) 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러(200)를 포함하는 HMD 시스템에서 HMD(100)만 외부 카메라를 구비하게 되는 경우, HMD(100)는 사용자의 머리 움직임에 기초하여 보조 스크린에 실시간 이미지를 출력할 수 있다. 이때, 보조 스크린은 외부 컨트롤러(200)의 일측에 위치하게 될 수 있다.

다만, HMD(100)의 방향과 외부 컨트롤러(200)의 방향이 일치하지 않는 경우, HMD(100)는 디스플레이부 상에 HMD(100)의 카메라를 통해 센싱되는 이미지를 출력할 수 없게 된다. 즉, HMD(100)의 카메라의 시야각(사용자의 시선 방향) 바깥에 외부 컨트롤러(200)가 위치할 경우, 보조 스크린의 위치와 사용자 시점의 불일치가 발생하게 된다. 따라서, 사용자 시점과 보조 스크린의 위치를 모두 고려하는 사용자 인터페이스를 제공할 필요가 있게 되었다.

본 발명에서는 HMD의 카메라의 시야각 내부에 보조 스크린이 위치하지 않을 경우에도 사용자에게 외부 환경을 센싱하는 보조 스크린을 출력하는 방법을 제공하고자 한다. 즉, 도 2에서 상술한 바와 같이, HMD의 카메라뿐만 아니라 외부 컨트롤러에 카메라를 구비하여, 외부 환경을 추가로 센싱하게 할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 HMD의 시선 방향과 다른 방향으로 외부 컨트롤러의 카메라를 위치시키더라도 보조 스크린을 통해 외부 환경을 확인할 수 있게 된다.

도 3의 실시예에서, 제 1 스크린(10)은 360도로 제공되는 VR 컨텐츠 중 일부 화각에 대응하는 화면이 출력된 경우에 해당하는 것으로 가정한다. 또한, 도 3의 실시예에서, HMD 시스템은 HMD(100) 및 제 1 외부 컨트롤러(200a), 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 포함한다. 또한, HMD(100)에 구비된 카메라의 화각은 a 각도이고, 제 1 외부 컨트롤러(200a)에 구비된 카메라의 화각은 b 각도이고, 제 2 외부 컨트롤러(200b)에 구비된 카메라의 화각은 c 각도에 해당한다. 각각의 화각은 동일하거나 상이할 수 있다.

또한, 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 카메라를 통해 센싱된 외부 환경은 제 1 보조 스크린(20a)에 출력되고, 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라를 통해 센싱된 외부 환경은 제 2 보조 스크린(20b)에 출력되는 것으로 가정한다. 도 3의 실시예에서, 제 1 보조 스크린(20a)은 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 우측에 출력되고, 제 2 보조 스크린(20b)은 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 좌측에 출력되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 아니한다. 또한, 도 3에는 도시되지 않았으나, HMD(100)의 카메라를 통해 센싱된 외부 환경은 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b) 사이의 기 설정된 영역에 출력될 수 있다.

일 예로서, 도 3(a)의 실시예는 HMD의 카메라의 방향과 외부 컨트롤러의 방향이 일치하는 경우에 해당한다. 이 경우, 사용자는 제 1 외부 컨트롤러(200a)를 통해 센싱된 외부 이미지를 제 1 보조 스크린(20a)을 통해 확인하고, 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 통해 센싱된 외부 이미지를 제 2 보조 스크린(20b)를 통해 확인할 수 있게 된다.

다른 일 예로서, 도 3(b)의 실시예는 HMD의 카메라의 방향과 외부 컨트롤러의 방향이 불일치하는 경우에 해당한다. HMD에만 카메라가 구비되었던 종래와 달리, 본 실시예의 경우, 사용자는 HMD의 카메라와 외부 컨트롤러의 방향이 불일치 하더라도, 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b)을 통해 HMD 시야각에 해당하지 않는 영역까지 확인할 수 있게 된다.

한편, HMD(100)는 디스플레이부 상에 외부 컨트롤러에 대응하는 오브젝트를 출력할 수 있다. 다만, 이하의 실시예에서, 외부 컨트롤러(200a,200b)에 대응하는 오브젝트가 도시되어 있지 않으나, 디스플레이부 상에 외부 컨트롤러(200a,200b)에 대응하는 오브젝트가 출력되는 상황임을 가정하고 설명하도록 한다.

손전등(Flashlight) 카메라 모드

도 4 내지 도 8에서는 본 발명의 HMD 시스템을 활용한 손전등 카메라 모드에 대하여 설명하도록 한다. 손전등 카메라 모드는 사용자가 실제로 직접 빛을 비추어 보는 상황에 유사하게, VR 컨텐츠가 출력되는 제 1 스크린 너머의 실제 환경을 외부 컨트롤러의 카메라를 이용하여 직접 확인하는 모드에 해당한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

보다 상세하게는, 도 4는 HMD는 시스템에 포함된 HMD 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러 간의 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 유선 또는 무선 데이터 통신을 통해 HMD 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 서로 커넥트된다(S410). 이때, HMD 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러 간 데이터 페어링을 위해 와이파이 다이렉트(wifi-direct), 블루투스(Bluetooth) 기술 등이 적용될 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다.

먼저, HMD는 제 1 스크린에 VR 컨텐츠를 출력할 수 있다(S420). 이때, VR 컨텐츠는 제 1 스크린에 전체 화면으로 출력될 수 있다.

또한, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 제어 입력을 센싱할 수 있다(S430). 여기에서, 제어 입력은 사용자에 의한 외부 컨트롤러에 구비된 피지컬 버튼에 대한 입력에 해당할 수 있다. 또는, 제어 입력은 사용자에 의한 피지컬 버튼에 대한 입력 및 외부 컨트롤러의 움직임 입력을 포함할 수 있다. 다음으로, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 HMD에 제어 정보를 전송할 수 있다(S440).

HMD는 수신된 제어 정보에 기초하여, 외부 환경에 대응하는 플래쉬 스크린을 출력하도록 제어할 수 있다(S450). 여기에서, 플래쉬 스크린은 기 설정된 크기의 원형 보조 스크린에 해당한다. 또한, 플래쉬 스크린은 VR 컨텐츠가 출력되는 제 1 스크린 상에 오버레이되어 출력될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 외부 컨트롤러의 카메라를 이용하여 VR 컨텐츠 너머에 있는 현실 환경을 탐색할 수 있게 된다. 이와 관련하여, 도 5 내지 도 8의 실시예에서 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 5의 첫번째 도면을 참조하면, 사용자는 HMD(100)를 착용하고, 왼손에 제 1 외부 컨트롤러(200a)를 쥐고 오른손에 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 쥔 상태에 해당한다. 사용자는 제 1 스크린(10)을 통해 VR 컨텐츠를 이용하는 중에, 제 1 스크린(10) 너머의 외부 환경을 확인하고자 할 수 있다.

이 경우, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 피지컬 버튼에 대한 제어 입력을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 첫번째 도면에 도시된 바와 같이, 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 손전등 모드 스위치(510)를 온 상태로 변경될 수 있다. 손전등 모드 스위치를 온 상태로 변경하는 경우, 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 손전등 모드로 진입하게 된다. 본 발명에서, 손전등 모드의 경우, 제1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b) 각각에 대한 피지컬 입력에 따라, 개별적으로 진입되는 것으로 가정한다. 또한, 손전등 모드에 진입된 상태에서, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 사용자에 의한 움직임을 센싱할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 센싱된 제어 입력 및 움직임에 대한 정보를 HMD(100)에 전송할 수 있다.

이 경우, 도 5의 두번째 도면을 참조하면, HMD(100)는 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 수신된 제어 정보에 따라, 제 1 스크린(10) 상에 오버레이하여 플래쉬 스크린(30)을 출력할 수 있다. 이때, 플래쉬 스크린(30)이 출력되는 위치는 제 1 스크린(10) 상에서 손전등 모드에 진입한 외부 컨트롤러(200b)가 향하는 방향에 대응할 수 있다. 즉, 사용자가 원하는 방향에 대한 외부 환경을 손쉽게 확인할 수 있게 된다.

도 5의 실시예에서는 제 2 외부 컨트롤러(200b)만 손전등 모드로 진입하는 것으로 설명되었으나, 이와 달리 제 1 외부 컨트롤러(200a)에서 손전등 모드 스위치가 온 상태로 변경되는 경우, 함께 손전등 모드로 진입할 수 있을 것이다. 이 경우, 제 1 스크린(10) 상에 복수의 플래쉬 스크린들이 출력될 수 있다. 또한, 복수의 플래쉬 스크린 각각은 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 움직임에 기초하여 제 1 스크린(10) 상에 오버레이하여 출력할 수 있다.

한편, 도5에서는 각각의 외부 컨트롤러 마다 별도의 피지컬 입력이 수신되는 경우에 개별적으로 손전등 모드에 진입하는 것으로 설명되었으나, 이와 달리, 하나의 외부 컨트롤러에서 피지컬 버튼에 대한 입력이 수신되는 경우, 복수의 외부 컨트롤러들 모두 손전등 모드로 진입할 수도 있을 것이다.

또한, 도 5에는 도시되지 않았으나, 사용자에 의해 손전등 모드 스위치가 오프되는 경우, 외부 컨트롤러는 HMD(100)에 제어 입력을 전송하고, 이를 수신한 HMD(100)는 손전등 모드를 종료하도록 제어할 수 있을 것이다. 즉, HMD(100)는 플래쉬 스크린(30)이 출력되지 않도록 제어할 수 있다.

도 6및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 다른 일 예를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7의 경우, 손전등 모드에 진입한 상태에서, 외부 컨트롤러의 움직임에 기초하여 출력되는 플래쉬 스크린을 나타낸다. 도 6 및 도 7의 실시예에서 상술한 도 5의 실시예와 중복되는 내용은 설명을 생략하도록 한다. 또한, 도 6의 실시예에서는 제 2 외부 컨트롤러(200b)가 손전등 모드로 진입한 상태이고, 도 7의 실시예에서는 제 1 외부 컨트롤러(200a)가 손전등 모드로 진입한 상태인 것으로 가정한다.

일 예로서, 도 6의 첫번째 도면을 참조하면, 사용자는 오른손에 쥔 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 제 1 스크린(10)의 우측 하단 상태를 향하도록 위치할 수 있다. 이 경우, 플래쉬 스크린(30)은 제 1 스크린(10)의 우측 하단 상에 출력될 수 있다. 다음으로, 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 손전등 모드에서 우측으로의 움직임을 센싱할 수 있다. 이 경우, 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 위치는 VR 컨텐츠가 출력된 제 1 스크린(10)의 화각 바깥에 위치하게 될 수 있다.

이때, 도 6의 두번째 도면에 도시된 바와 같이, HMD(100)는 제 2 외부 컨트롤러(200b)가 향하는 위치가 제 1 스크린(10)을 초과하는 경우, 최종 위치에 플래쉬 스크린(30)을 고정하여 출력하도록 제어할 수 있다. 또는, HMD(100)는 제 2 외부 컨트롤러(200b)가 향하는 위치가 제 1 스크린(10)을 넘어서는 경우, 기 설정된 영역 상에 플래쉬 스크린(30)을 고정하여 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, HMD(100)는 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라를 통해 센싱되는 실시간 외부 환경을 고정된 플래쉬 스크린(30)을 통해 출력할 수 있다.

다른 일 예로서, 도 7의 첫번째 도면을 참조하면, 사용자는 왼손에 쥔 제 1 외부 컨트롤러(200a)를 제 1 스크린의 좌측 하단에 위치할 수 있다. 이 경우, 플래쉬 스크린(30)은 제 1 스크린(10)의 좌측 하단 상에 출력될 수 있다. 다음으로, 제 1 외부 컨트롤러(200a)는 손전등 모드에서 좌측으로의 움직임을 센싱할 수 있다. 이 경우, 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 위치는 VR 컨텐츠가 출력된 제 1 스크린(10)의 화각 바깥 영역에 위치할 수 있다.

이때, 도 7의 두번째 도면에 도시된 바와 같이, HMD(100)는 제 1 외부 컨트롤러(200a)가 향하는 위치가 제 1 스크린(10)을 초과하는 경우, 최종 위치에 플래쉬 스크린(30)을 고정하여 출력하도록 제어할 수 있다. 또는, HMD(100)는 제 1 외부 컨트롤러(200a)가 향하는 위치가 제 1 스크린(10)을 넘어서는 경우, 기 설정된 영역 상에 플래쉬 스크린(30)을 고정하여 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, HMD(100)는 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 카메라를 통해 센싱되는 외부 환경을 고정된 플래쉬 스크린(30)을 통해 출력할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 플래쉬 스크린을 출력하는 다른 일 예를 나타내는 도면이다.

도 8의 실시예는 상술한 도 6 및 도 7의 실시예에서 외부 컨트롤러를 좌측 또는 우측으로 이동시킨 경우가 아닌 사용자의 후방으로 외부 컨트롤러를 위치시킨 경우를 나타낸다. 도 8의 실시예에서 상술한 도 5 내지 도 7의 실시예와 중복되는 내용은 설명을 생략하도록 한다. 또한, 도 8의 실시예에서 제 2 외부 컨트롤러(200b)가 손전등 모드로 진입한 상태인 것으로 가정한다.

도 8의 첫번째 도면을 참조하면, 사용자는 제 1 스크린(10)에 VR 컨텐츠가 출력되고 플래쉬 스크린(30)이 출력된 상태에서, 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 사용자의 후방을 향하도록 위치시킬 수 있다. 이 경우, 도 8의 두번째 도면을 참조하면, HMD(100)는 제 2 외부 컨트롤러(200b)가 제 1 스크린(10)의 화각을 벗어나 사용자의 후방에 위치하는 경우에는 제 1 스크린(10)의 기 설정된 영역 상에 오버레이하여 플래쉬 스크린(30)을 출력하도록 제어할 수 있다. 도 8의 실시예에서, 기 설정된 영역은 제 1 스크린(10)의 우측 하단에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제 1 외부 컨트롤러(200a)가 플래쉬 모드에 진입된 상태에서 제 1 스크린(10)의 화각을 벗어나서 후방을 향하는 경우, 기 설저된 영역은 제 1 스크린(10)의 좌측 하단으로 설정될 수도 있으며, 이에 한정되지 아니한다.

즉, HMD(100)는 외부 컨트롤러가 제 1 스크린(10)의 화각을 벗어나 후방에 위치하는 경우에도 제 1 스크린(10)의 기 설정된 영역 상에 플래쉬 스크린(30)을 출력하도록 제어하여, 사용자가 몸의 움직임 없이 외부 컨트롤러의 카메라를 통해 후방을 확인할 수 있도록 한다.

복수의 보조 스크린들의 이동, 병합 및 분리

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

보다 상세하게는, 도 9는 HMD 시스템에 포함된 HMD 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러 간의 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 유선 또는 무선 데이터 통신을 통해 HMD 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 서로 커넥트된다(S910). 이때, HMD 및 적어도 하나의 외부 컨트롤러 간 데이터 페어링을 위해 와이파이 다이렉트(wifi-direct), 블루투스(Bluetooth) 기술 등이 적용될 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다.

HMD는 제 1 스크린에 VR 컨텐츠를 출력하고, 제 1 보조 스크린에 제 1 외부 이미지를 출력하고, 제 2 보조 스크린에 제 2 외부 이미지를 출력할 수 있다(S920). 여기에서, VR 컨텐츠는 제 1 스크린 상에 전체 화면으로서 출력된다. 또한, 제 1 외부 이미지는 제 1 외부 컨트롤러에 구비된 카메라를 통핸 센싱된 실시간 외부 환경에 해당할 수 있다. 또한, 제 2 외부 이미지는 제 2 외부 컨트롤러에 구비된 카메라를 통해 센싱된 실시간 외부 환경에 해당할 수 있다. 또한, 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린은 제 1 스크린 상에 오버레이하여 출력될 수 있다.

한편, 외부 환경을 나타내는 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린이 출력되는 것은 HMD 시스템의 기본 설정에 해당하거나, 사용자의 제어 입력을 수신하는 때에 출력된 것에 해당할 수 있다. 본 발명에서, 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린이 출력된 상태는 사용자의 제어 입력에 의해 보조 스크린 출력 모드에 진입한 상태인 것으로 가정한다.

또한, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 외부 컨트롤러의 제어 입력을 디텍트할 수 있다(S930). 보다 상세하게는, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 외부 컨트롤러를 쥔 사용자의 손의 움직임 또는 피지컬 버튼에 대한 제어 입력을 센싱할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 외부 컨트롤러는 센싱된 움직임 정보 또는 제어 정보를 HMD에 전송할 수 있다(S940).

HMD는 수신된 움직임 정보 또는 제어 정보에 기초하여, 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린을 제어할 수 있다(S950). 일 예로서, HMD는 수신된 움직임 정보에 기초하여 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린을 각각 이동시킬 수 있다. 다른 일 예로서, HMD는 수신된 움직임 정보에 기초하여, 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린을 병합하여 출력할 수 있다. 또한, 다른 일 예로서, HMD는 수신된 제어 정보에 기초하여, 이와 관련하여, 도 9 내지 도 14의 실시예에서 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 보조 스크린의 줌-인을 제공하는 예를 나타내는 도면이다.

도 10의 실시예에서, 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린이 디스플레이부 상에 출력된 상태인 것으로 가정한다. 또한, 제 1 보조 스크린은 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 카메라에서 센싱된 외부 이미지를 출력하고, 제 2 보조 스크린은 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라에서 센싱된 외부 이미지를 출력 중인 상태인 것으로 가정한다.

도 10의 첫번째 도면을 참조하면, HMD는 제 1 스크린(10) 및 제 1 보조 스크린(20a), 제 2 보조 스크린(20b)를 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, 보조 스크린(20)은 각각의 보조 스크린의 일 측에 출력될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서, 제 1 보조 스크린(20a)은 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 우측 상단에 출력되고, 제 2 보조 스크린(20b)은 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 좌측 상단에 출력될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.

한편, 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 피지컬 버튼에 대한 제어 입력을 센싱할 수 있다. 도 10의 실시예에서, 제어 입력은 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b) 각각에 대한 줌-인(zoom-in)을 위한 입력인 것으로 가정한다. 이때, 외부 컨트롤러 각각의 위치는 변경되지 않는 것으로 가정한다. 이 경우, 도 10의 두번째 도면에 도시된 바와 같이, HMD(100)는 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b) 각각에 확대된 외부 이미지를 출력할 수 있다. 이때, 보조 스크린에 출력 중인 외부 이미지 중 확대되는 영역은 기 설정된 오브젝트에 해당할 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 오브젝트는 외부 이미니 내에서 인식되는 사람, 움직이는 물체 등에 따라 우선 순위가 설정될 수 있다.

상술한 바와 반대로, 제어 입력이 줌-아웃(zoom-out) 입력인 경우, HMD(100)는 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 카메라 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라를 통해 센싱된 줌-아웃 이미지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 10의 첫번째 도면에서 줌-아웃 입력이 센싱되는 경우, HMD(100)는 보조 스크린에 보다 넓은 화각의 이미지를 출력할 수 있다. 이는, 보조 스크린 상에서 출력되는 외부 이미지는 외부 컨트롤러의 카메라에서 센싱된 이미지를 일부 크롭하여 출력한 것이기 때문에 가능하다.

또한, 예를 들어, 도 10의 두번째 도면에서 줌-아웃 입력이 센싱되는 경우, HMD(100)는 도 10의 첫번째 도면의 보조 스크린에서 출력된 이미지를 출력할 수 있을 것이다.

또한, 도 10에는 도시되지 않았으나, 각각의 외부 컨트롤러는 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 피지컬 버튼에 대한 제어 입력없이 제 1 스크린(10)을 기준으로 전후로 이동하는 움직임을 센싱할 수 있다. 이 경우, HMD(100)는 설정에 따라, 각각의 보조 스크린의 사이즈를 확대 또는 축소할 수도 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 복수의 보조 스크린들을 하나로 병합하는 예를 나타내는 도면이다.

도 11의 실시예에서, 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린이 디스플레이부 상에 출력된 상태인 것으로 가정한다. 또한, 도 11의 실시예에서 상술한 도 10과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.

도 11의 첫번째 도면을 참조하면, 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b) 각각은 움직임을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 제1 외부 컨트롤러(200a)는 우측으로 이동하는 움직임을 센싱하고, 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 좌측으로 이동하는 움직임을 센싱할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)는 각각 HMD(100)에 움직임 정보를 전송하고, HMD(100)는 움직임 정보에 기초하여, 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b)의 위치를 이동시킬 수 있다.

이때, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)가 모두 제1 스크린(10)의 중심쪽으로 향하게 되면서, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)에 구비된 카메라의 화각 영역이 일부 겹쳐지게 될 수 있다. 또한, HMD(100)는 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)에 구비된 카메라의 화각 영역이 기 설정된 비율을 초과하여 겹치게 되는 경우, 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b)을 병합하여 하나의 보조 스크린(50)을 출력하도록 제어할 수 있다.

이때, 하나의 보조 스크린(50)에 출력되는 외부 이미지는 제 1 외부 컨트롤러(200a)의 카메라 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라를 통해 동시에 센싱되는 이미지에서 공통되는 영역에 해당할 수 있다. 또는, 하나의 보조 스크린(50)에 출력되는 외부 이미지는 HMD(100)에 구비된 카메라를 통해 센싱되는 이미지에 해당할 수 있다. 또한, 하나의 보조 스크린(50)이 출력되는 위치는 제1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 사이에 해당할 수 있다.

이를 통해, 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라를 통해 동시에 동일한 외부 환경이 센싱되는 경우, 하나의 보조 스크린으로 병합하여 출력하여, 사용자의 인식이 용이하게 할 수 있다. 또한, 각각의 외부 컨트롤러를 중앙으로 이동시키는 경우 보조 스크린이 하나로 합쳐지는 직관적인 인터랙션을 제공할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 보조 스크린의 병합 후 유지하는 예를 나타내는 도면이다.

도 12의 실시예에서, 상술한 도 11에서의 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린이 합쳐져 하나의 보조 스크린이 출력된 상태인 것으로 가정한다. 또한, 도 12의 실시예에서 도 10 및 도 11의 실시예와 중복되는 내용은 설명을 생략하도록 한다.

도 12(a)를 참조하면, 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 하나의 보조 스크린(50)이 출력된 상태, 즉 제 1 스크린(10)의 중심을 향해 있는 상태에서, 각각 하측 방향으로 이동하는 움직임을 센싱할 수 있다. 여기에서, 센싱되는 움직임은 하측 방향으로 이동하기만 하면 되고, 지표면에 대하여 수직이거나, 일직선으로 이동하는 것으로 한정되지 아니한다.

이 경우, 도 12(b)를 참조하면, HMD(100)는 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)의 움직임에 기초하여, 하나의 보조 스크린(50)을 유지하도록 제어할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)의 움직임 이후에 제 1 또는 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)가 자유롭게 이동하는 경우에도, 하나의 보조 스크린(50)은 출력 상태를 유지하게 된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 하나의 보조 스크린을 복수로 분할하는 예를 나타내는 도면이다.

도 13의 실시예에서, 하나의 보조 스크린은 도 11에서 상술한 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린이 병합된 상태인 것으로 가정한다. 도 13의 실시예에서 상술한 도 11및 도 12와 중복되는 내용은 생략하도록 한다.

도 13의 첫번째 도면을 참조하면, 제 1외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b) 각각은 움직임을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 제 1 외부 컨트롤러(200a)는 좌측으로 이동하는 움직임을 센싱하고, 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 우측으로 이동하는 움직임을 센싱할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200b)는 제 1 스크린(10)의 중심을 기준으로 서로 멀어지는 움직임을 센싱할 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)는 각각 HMD(100)에 움직임 정보를 전송하고, HMD(100)는 움직임 정보에 기초하여, 하나의 보조 스크린(50)을 다시 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b)으로 분리하여 출력할 수 있다.

이 경우, 하나의 보조 스크린(50) 상에 HMD(100)의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하였으나, 제 1 및 제 2 보조 스크린(20a,20b) 각각에 외부 컨트롤러(200a,200b)의 카메라에 의해 센싱된 외부 이미지를 출력하게 된다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 각각의 카메라를 통해 센싱되는 외부 이미지를 각각의 보조 스크린에 출력하는 예를 나타내는 도면이다.

도 14의 실시예에서, 상술한 도 11 내지 도 13의 실시예와 중복되는 내용은 생략하도록 한다.

먼저, 도 14의 첫번째 도면을 참조하면, HMD(100)는 HMD(100)의 카메라를 통해 센싱되는 외부 이미지를 출력하는 HMD 보조 스크린(60)을 제 1 스크린(10) 상에 오버레이하여 출력할 수 있다. 이때, 도 14에는 도시되지 않았으나, 제 1 외부 컨트롤러(200a) 및 제 2 외부 컨트롤러(200b) 중 적어도 하나에 대한 조작에 의해, HMD 보조 스크린(60)이 활성화될 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b) 각각은 피지컬 버튼에 대한 제어 입력을 센싱할 수 있다. 여기에서, 제어 입력은 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b) 각각에 구비된 카메라를 통해 센싱되는 외부 이미지를 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린 상에 출력하는 것을 활성화하기 위한 입력에 해당한다.

이 경우, 도 14의 두번째 도면을 참조하면, HMD(100)는 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러(200a,200b)로부터 수신된 제어 정보에 기초하여, 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b)을 출력할 수 있다. 또한, 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20b) 각각은 HMD 보조 스크린(60)과 별도의 위치에 출력되며 제 1 스크린(10) 상에 오버레이하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 제 1 보조 스크린(20a) 및 제 2 보조 스크린(20a)은 기 설정된 크기의 원형 스크린으로 출력될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.

이를 통해, 사용자는 시선 및 외부 컨트롤러의 위치에 구애되지 않고, 다양한 각도에서의 외부 환경을 센싱하면서, VR 컨텐츠를 이용할 수 있게 된다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 외부 컨트롤러를 이용하여 외부 환경을 확인하는 일 예를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 15에는 도시되지 않았으나, 제 2 외부 컨트롤러(200b)에 대한 피지컬 입력이 센싱되어, HMD(100)는 보조 스크린(20)을 출력한 상태인 것으로 가정한다. 이 경우, 제 2 외부 컨트롤러(200b)의 카메라를 통해 센시되는 외부 환경이 보조 스크린(20)에 출력될 수 있다.

사용자는 VR 컨텐츠를 이용 중인 실내 공간 이외의 나머지 공간에 대하여 모니터링하면서 VR 컨텐츠를 이용하고자할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 서재에서 VR 컨텐츠를 이용하는 중에, 거실, 주방, 현관 등을 모니터링 하고자할 수 있다. 이 경우, 사용자는 피지컬 버튼에 대한 입력이 수행되어 외부 환경을 센싱 중인 제 2 외부 컨트롤러(200b)를 원하는 장소에 장착시킬 수 있다. 한편, 이는 외부 컨트롤러를 통해 VR 컨텐츠의 조작 필요성이 상대적으로 낮은 비디오 시청 등의 상황에서 이용될 수 있을 것이다.

이를 통해, 사용자는 VR 컨텐츠를 이용 중인 공간에서 모니터링이 필요한 공간에 직접 이동하지 않고도 용이하게 확인할 수 있게 된다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 시스템에서 외부 디바이스와 연동하여 외부 환경을 확인하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 16(a)를 참조하면, HMD 시스템은 CCTV(300a), 스마트폰(300b), 액션 카메라(300c) 등 카메라가 구비된 다양한 디바이스와 페어링된 상태인 것으로 가정한다. 여기에서, 액션 카메라(300c)는 신체나 장비 등에 부착한 상태에서 촬영하는 초소형 캠코더에 해당할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하고, HMD 시스템은 카메라가 구비된 다른 외부 디바이스와 페어링을 수행할 수도 있다. HMD 시스템 및 적어도 하나의 외부 디바이스 간 데이터 페어링을 위해 와이파이 다이렉트(wifi-direct), 블루투스(Bluetooth) 기술 등이 적용될 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다.

또한, 도 16(b)를 참조하면, HMD 시스템은 적어도 하나의 외부 컨트롤러에 대한 피지컬 입력이 센싱되어, 보조 스크린(20)이 출력된 상태에 있다. 이때, HMD 시스템은 연결된 적어도 하나의 외부 디바이스로부터 데이터를 수신하여 외부 환경을 보조 스크린(20) 상에 출력할 수 있다. 이 경우, 외부 컨트롤러의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지가 아닌 외부 디바이스를 통해 센싱된 외부 이미지가 보조 스크린(20) 상에 출력된다.

예를 들어, CCTV(300a)로부터 데이터를 수신하는 경우, HMD(100)는 보조 스크린(20) 상에 모니터링 중인 외부 환경을 출력할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스마트폰(300b)로부터 데이터를 수신하는 경우, HMD(100)는 보조 스크린(20)을 이용하여, 영상 통화를 수행할 수 있다. 또한, 예를 들어, 액션 카메라(300c)로부터 데이터를 수신하는 경우, HMD(100)는 아웃도어 활동 영상을 보조 스크린(20) 상에 출력할 수 있다.

나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다.

또한, HMD를 포함하는 시스템 및 그 제어 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 헤드 마운티드 디스플레이 110: 무선통신부
120: 입력부 121: 카메라
140: 센싱부 150: 출력부
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부
200a: 제 1 외부 컨트롤러 200b: 제 2 외부 컨트롤러
210a: 제 1 외부 카메라 210b: 제 2 외부 카메라

Claims

헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 및 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러를 포함하는 HMD 시스템에 있어서,
상기 HMD는
디스플레이부;
제 1 카메라;
상기 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러와 데이터를 송/수신하는 제 1 무선 통신부; 및
제어부를 포함하고,
상기 제 1 외부 컨트롤러는
제 2 카메라;
상기 HMD와 데이터를 송/수신하는 제 2 무선 통신부; 및
상기 제 1 외부 컨트롤러의 움직임 및 입력 신호를 디텍트하는 제 1 센싱부를 포함하고,
상기 제 2 외부 컨트롤러는
제 3 카메라;
상기 HMD와 데이터를 송/수신하는 제 3 무선 통신부; 및
상기 제 2외부 컨트롤러의 움직임 및 입력 신호를 디텍트하는 제 2 센싱부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 디스플레이부의 제 1 스크린에 VR(Virtual Reality) 컨텐츠를 출력하고 상기 제 1 보조 스크린에 상기 제 2 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 3 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력한 상태에서,
상기 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 제어 정보를 수신하고,
상기 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린을 제어하는 것을 특징으로 하는, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 적어도 하나의 외부 컨트롤러는
피지컬 버튼에 대한 제 1 제어 입력을 센싱하고, 상기 제 1 제어 입력에 기초한 제어 정보를 상기 HMD에 전송하고,
상기 제어부는
수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린 중 적어도 하나의 줌-인(zoom-in) 이미지를 출력하도록 제어하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 제 1 외부 컨트롤러는 제 1 움직임을 센싱하고 상기 제 2 외부 컨트롤러는 제 2 움직임을 센싱하고, 각각의 제 1 및 제 2움직임 정보를 상기 HMD에 전송하고,
상기 제어부는
수신된 상기 제 1 및 제 2 움직임 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 제 2 보조 스크린을 하나의 보조 스크린으로 병합하여 출력하도록 제어하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 3 항에 있어서
상기 제 1 외부 컨트롤러의 제 1 움직임 및 상기 제 2 외부 컨트롤러의 제 2 움직임은 서로 간의 거리가 감소하도록 이동하는 움직임에 해당하는, HMD 시스템.
제 3 항에 있어서
상기 제어부는
상기 하나의 보조 스크린에 상기 HMD에 구비된 상기 제 1 카메라를 통해 센싱되는 외부 이미지를 출력하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 3 항에 있어서
상기 제어부는
상기 제 2 카메라의 화각 영역 및 상기 제 3 카메라의 화각 영역이 기 설정된 비율을 초과하여 일치하는 경우, 상기 하나의 보조 스크린을 출력하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 3 항에 있어서
상기 제 1 외부 컨트롤러는 제 3 움직임을 센싱하고 상기 제 2 외부 컨트롤러는 제 4 움직임을 센싱하고, 각각의 제 3 및 제 4 움직임 정보를 상기 HMD에 전송하고,
상기 제어부는
수신된 상기 제 3 및 제 4 움직임 정보에 기초하여, 상기 출력 중인 하나의 보조 스크린을 유지하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 7 항에 있어서
상기 제 1 외부 컨트롤러의 제 3 움직임 및 상기 제 2 외부 컨트롤러의 제 4 움직임은 기 설정된 방향으로 각각의 외부 컨트롤러를 이동하는 움직임에 해당하는, HMD 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 외부 컨트롤러는 제 5 움직임을 센싱하고 상기 제 2 외부 컨트롤러는 제 6 움직임을 센싱하고, 각각의 제 5 및 제 6 움직임 정보를 상기 HMD에 전송하고,
상기 제어부는
수신된 상기 제 5 및 제 6 움직임 정보에 기초하여, 상기 출력 중인 하나의 보조 스크린을 다시 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린으로 분리하여 출력하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 9 항에 있어서
상기 제 1 외부 컨트롤러의 제 5 움직임 및 상기 제 2 외부 컨트롤러의 제 5 움직임은 서로 간의 거리가 증가하도록 이동하는 움직임에 해당하는, HMD 시스템.
제 9 항에 있어서
상기 제어부는
상기 제 1 보조 스크린에 상기 제 2 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 다시 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 3 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 다시 출력하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 제어부는
상기 HMD의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 나타내는 HMD 보조 스크린을 더 출력하는 것을 포함하는, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린은 플래쉬(flash) 스크린에 해당하는, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 복수의 외부 컨트롤러 중 적어도 하나는 제 7 움직임을 센싱하고, 제 7 움직임 정보를 상기 HMD에 전송하고,
상기 제어부는
수신된 제 7 움직임 정보에 기초하여, 상기 플래쉬 스크린을 기 설정된 영역에 고정하여 출력하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 14 항에 있어서
상기 제 7 움직임은 상기 제 1 스크린의 화각을 벗어나는 방향으로의 움직임에 해당하는, HMD 시스템.
제 1 항에서
상기 제어부는
상기 무선 통신부를 통해 상기 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러와 페어링을 수행하는 것을 더 포함하는, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 제 1 스크린의 사이즈는 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린의 사이즈보다 큰, HMD 시스템.
제 1 항에 있어서
상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린은 상기 제 1 스크린에 오버레이되어 출력되고, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린은 상기 HMD를 기준으로 상기 제 1 스크린에 비해 가까운 거리에 출력되는, HMD 시스템.
헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 에 있어서,
디스플레이부;
카메라;
제 1 및 제 2 외부 컨트롤러와 데이터를 송/수신하는 무선 통신부; 및
제어부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 디스플레이부의 제 1 스크린에 VR(Virtual Reality) 컨텐츠를 출력하고 제 1 보조 스크린에 상기 제 1 외부 컨트롤러로부터 수신된 외부 이미지를 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 2 외부 컨트롤러로부터 수신된 외부 이미지를 출력한 상태에서,
상기 무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 제어 정보를 수신하고,
상기 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린을 제어하는 것을 특징으로 하는, HMD.
헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 및 제 1 및 제 2 외부 컨트롤러를 포함하는 HMD 시스템의 제어 방법에 있어서,
디스플레이부의 제 1 스크린에 VR(Virtual Reality) 컨텐츠를 출력하고 상기 제 1 보조 스크린에 상기 제 1 외부 컨트롤러의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하고 상기 제 2 보조 스크린에 상기 제 2 외부 컨트롤러의 카메라를 통해 센싱된 외부 이미지를 출력하는 단계;
무선 통신부를 통해 적어도 하나의 외부 컨트롤러로부터 제어 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제어 정보에 기초하여, 상기 제 1 보조 스크린 및 상기 제 2 보조 스크린을 제어하는 단계;를 포함하는, 제어 방법.