KR20190043615A - 헤드 마운트 디스플레이 - Google Patents

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KR20190043615A
KR20190043615A KR1020197009805A KR20197009805A KR20190043615A KR 20190043615 A KR20190043615 A KR 20190043615A KR 1020197009805 A KR1020197009805 A KR 1020197009805A KR 20197009805 A KR20197009805 A KR 20197009805A KR 20190043615 A KR20190043615 A KR 20190043615A
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펑 탄
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선전 로욜 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명에서 제공되는 헤드 마운트 디스플레이는, 사용자가 확대된 화상의 가상을 관람하도록 화상 광속을 사용자의 눈에 투사하는 표시 유닛과, 사용자의 귀에 음성 신호를 전달하는 이어폰 유닛과, 연결 유닛을 포함한다. 상기 연결 유닛은 대체로 "C"모양을 이루고 그 중간부가 상기 표시 유닛에 연결되며, "C"모양 개구의 상대하는 양단에는 상기 이어폰 유닛이 연결된다. 상기 연결 유닛은, 외부 케이스, 연결 부재 및 내부 케이스를 포함한다. 상기 연결 부재는, 상대적으로 독립하는 적어도 두 개의 연결부를 포함하고, 상기 연결 부재는 상기 외부 케이스에 연결된다. 상기 내부 케이스는 상기 연결 부재에 연결됨과 동시에 상기 상대하는 양단에 근접하는 부분이 상기 외부 케이스에 고정되어 상기 연결 부재는 자신과 상기 외부 케이스 사이에 끼워서 설치된다. 연결 부재가 독립하는 복수개의 연결부로 구성되기 때문에, 사용자가 두 개의 이어폰부의 간격을 벌리는데 필요한 힘 또는 착용시에 연결 유닛의 사용자에 대한 가압력이 저감된다.

Description

헤드 마운트 디스플레이
본 발명은, 니어-아이 디스플레이(near-eye display) 기술에 관한 것이며, 특히 몰입형 헤드 마운트 디스플레이에 관한 것이다.
헤드 마운트 디스플레이는, 니어-아이 디스플레이 기술을 이용하여 사용자가 확대된 가상을 관람하도록 하는 전자 설비이며, 일반적으로 하우징과 하우징 내에 설치된 표시 모듈 및 표시 모듈에 정합하는 렌즈 모듈를 포함하고, 상술한 하우징, 표시 모듈 및 렌즈 모듈이 표시 유닛을 구성한다. 표시 모듈에서 출사된 화상 광선이 렌즈 모듈을 통해 사용자의 눈에 입사되는 것에 의해 사용자가 가상을 관람할 수 있다. 기존의 헤드 마운트 디스플레이에는 오버이어(Over-Ear)식의 이어폰이 통합되어 있어 사용자가 별도의 이어폰을 접속시킬 필요가 없다. 헤드폰의 착용과 마찬가지로, 사용자가 상기 헤드 마운트 디스플레이를 착용할 때, 두 이어폰을 양측으로 간격을 벌려 두부(頭部)에 착용되도록 한다. 착용과정에 있어서, 두 이어폰을 양측으로 간격을 벌림에 따라 표시 유닛의 이어폰에 연결되어 있는 부분도 따라서 변형하게 된다. 상기 변형에 적응되도록 표시 유닛의 하우징의 외주부분은 헤드폰과 유사한 헤드 마운트 구조로 설계되지만, 이러한 헤드 마운트 구조는 완전한 원호형으로 구성되기 때문에 이어폰이 사용자의 귀에 주는 가압력이 너무 큰 문제가 있다.
본　발명은, 착용시에 사용자의 귀에 주는 가압력을 효과적으로 저감시키는 헤드 마운트 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 헤드 마운트 디스플레이는, 사용자가 확대된 화상의 가상을 관람하도록 화상 광속을 사용자의 눈에 투사하는 표시 유닛과, 사용자의 귀에 음성 신호를 전달하는 이어폰 유닛과, 연결 유닛을 포함한다. 상기 연결 유닛은 대체로 "C"모양을 이루고 그 중간부가 상기 표시 유닛에 연결되며, "C"모양 개구의 상대하는 양단에는 상기 이어폰 유닛이 연결된다. 상기 연결 유닛은, 외부 케이스, 연결 부재 및 내부 케이스를 포함한다. 상기 연결 부재는, 상대적으로 독립하는 적어도 두개의 연결부를 포함하고, 상기 연결 부재는 상기 외부 케이스에 연결된다. 상기 내부 케이스는 상기 연결 부재에 연결됨과 동시에 상기 상대하는 양단에 근접하는 부분이 상기 외부 케이스에 고정되어 상기 연결 부재는 자신과 상기 외부 케이스 사이에 끼워서 설치된다.
따라서, 본 발명에서 제공하는 헤드 마운트 디스플레이에 있어서, 연결 부재가 상대적으로 독립하는 복수개의 연결부로 구성되기 때문에, 변형과정에서 발생하는 탄성력이 일체적으로 형성된 연결 부재의 탄성력보다 훨씬 작으므로, 사용자가 두 개의 이어폰부의 간격을 벌리는데 필요한 힘 또는 착용시에 연결 유닛의 사용자에 대한 가압력이 저감되어 사용자의 착용이 편리하고 착용의 편안감도 향상된다.
하기의 도면은 구체적인 실시형태와 결합하여 본 발명의 각 실시형태를 상세히 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도면에 있어서의 각 부품은 실제의 사이즈 및 비례관계를 나타내는 것은 아니고, 설명을 위해 예시적으로 도시하는 것에 지나지 않으며 본 발명을 한정하는 것은 아니다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 헤드 마운트 디스플레이를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 헤드 마운트 디스플레이의 표시 유닛과 이어폰 유닛 및 연결 유닛을 분해한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 연결 유닛의 일부를 분해한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 연결 유닛의 다른 일부를 분해한 도면이다.
도 5는 도 2의 V-V선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 연결 유닛의 별도의 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 헤드 마운트 디스플레이를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 목적, 기술적 사항 및 이점이 보다 명확해지게 하기 위하여 여러 실시형태 및 도면을 결합시켜 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 또한, 여기서 서술하는 구체적인 실시형태는 본 발명을 해석하기 위한 것에 지나지 않고 본 발명을 한정하는 것은 아니다는 것을 이해하여야 한다. 본 명세서 및 청구범위에 있어서, 대체로 "C"모양의 부재에 관하여 그의 테가 둘러서 이루어진 공간을 향하는 측을 내측이라고, 그 반대 측을 외측이라고 정의한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 헤드 마운트 디스플레이(100)는, 표시 유닛(10), 이어폰 유닛(20) 및 연결 유닛(30)을 포함한다. 표시 유닛(10)은 사용자가 확대된 화상의 가상(假像)을 관람하도록 화상 광속을 사용자의 눈에 투사한다. 표시 유닛(10)은 정면(12) 및 배면(14)을 포함하고, 정면(12)에는 화상 광속을 통과시키기 위한 두 개의 시창(視窓)이 설치되어 있고, 배면(14)의 중간에는 요홈(도시하지 않았음)이 설치되어 있다. 표시 유닛(10)의 내부의 유연성 회로기판(18)과 같은 전기 부품은 요홈을 통과하는 선로에 의해 이어폰 유닛(20)에 연결된다. 표시 유닛(10)에 사용되는 근안 디스플레이 기술은 당업자가 주지하고 있는 기술이기 때문에 본 명세서에서는 그 설명을 생략한다. 이어폰 유닛(20)은 사용자의 귀에 음성 신호를 전달하고 연결 유닛(30)에 의해 표시 유닛(10)에 연결된다. 본 실시형태에 있어서, 이어폰 유닛(20)은 헤드폰이며 두 개의 오버이어식의 이어폰부(22)와 두개의 이어폰부(22)를 연결하는 헤드부(24)를 포함한다. 한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 다른 실시형태에 있어서, 헤드부(24)를 생략할 수 있고, 이 헤드 마운트 디스플레이(100')도 사용자가 표시 유닛(10')에서 출사하는 화상을 관람하고 이어폰 유닛(20')에서 방출하는 음성을 들을 수 있고, 또는 골전도 헤드셋(Bone Conduction Headset)을 이용할 수도 있다.
연결 유닛(30)은 대체로 "C"모양을 이루고 그 중간부(30a)가 표시 유닛(10)에 연결되고, 이 "C"모양 개구(開口)의 상대하는 양단(30b, 30c)에는 이어폰 유닛(20)이 연결되어 있다. 구체적으로, 연결 유닛(30)의 중간부(30a)에는 "C"모양의 개구를 향해 하나의 고정 부재(32b)가 연장되어 있고, 고정 부재(32b)가 상기 표시 유닛(10)의 배면(14)에 설치된 요홈에 삽입되며, 나사 등에 의해 표시 유닛(10)과 서로 고정된다. 다시 말하면, 표시 유닛(10)의 배면(14)의 요홈의 양측에 위치하는 부위는 연결 유닛(30)과 고정되지 않아 분리 가능한 상태로 된다. 따라서 사용자가 두 개의 이어폰부(22)의 간격을 벌릴 때, 연결 유닛(30)의 상대하는 양단(30b, 30c)에 근접하는 부분이 이어폰부(22)에 따라 움직여 비교적 크게 변형되어 사용자의 착용에 유리하다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 구체적으로 연결 유닛(30)은, 외부 케이스(32), 연결 부재(34) 및 내부 케이스(38)를 포함한다. 연결 부재(34)는, 서로 독립적인 상기 중간부(30a)에 위치하는 제 1 연결부(35)와, 각각 상기 상대하는 양단(30b, 30c)에 근접하는 제 2 연결부(36) 및 제 3 연결부(37)를 포함한다. 제 1 내지 제 3 연결부(35, 36, 37)는 외부 케이스(32)에 연결된다. 내부 케이스(38)는 연결 부재(34)에 연결됨과 동시에 상기 상대하는 양단(30b, 30c)에 근접하는 부분이 외부 케이스(32)에 고정되어, 연결 부재(34)를 자신(내부 케이스)과 외부 케이스(32) 사이에 끼워서 설치된다.
사용자가 착용시에 두 개의 이어폰부(22)의 간격을 벌려야 하기 때문에, 연결 유닛(30)의 상대하는 양단(30b, 30c)도 따라서 서로 멀어져서 연결 유닛(30)에 변형이 발생한다. 상기 실시형태에 있어서, 연결 부재(34)가 상대적으로 독립하는 중간부(30a)에 위치하는 제 1 연결부(35)와, 각각 상기 상대하는 양단(30b, 30c)에 근접하는 제 2 연결부(36) 및 제 3 연결부(37)로 형성되기 때문에, 연결 부재(34)가 변형과정에서 발생하는 탄성력이 제 1 내지 제 3 연결부처럼 상대적으로 독립하지 않고 일체적으로 형성된 연결 부재(34)의 탄성력보다 훨씬 작다. 따라서, 연결 유닛(30)의 전체에 변형이 발생하는 경우 그 발생하는 탄성력이 저감되어 사용자가 두 개의 이어폰부(22)의 간격을 벌리는데 필요한 힘 또는 착용시에 연결 유닛(30)의 사용자에 대한 가압력이 저감하여 사용자의 착용이 편리하고 착용의 편안감도 향상된다.
바람직하기로는, 외부 케이스(32)의 내측에는 복수개의 제 1 고리(32a)가 설치되고, 제 1 내지 제 3 연결부(35, 36, 37)가 상대적으로 간격을 두고, 적어도 제 1 연결부(35)에는 상기 제 1 고리(32a)와 슬라이딩 가능하도록 계합(係合)되는 복수개의 제 2 고리(35a)가 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 연결부(35)에만 제 2 고리(35a)가 설치되어 있지만, 다른 실시형태에 있어서는, 변형에 의한 슬라이딩 범위가 비교적 큰 경우에는 제 2 및 제 3 연결부(36, 37)에도 상기 고리를 설치할 수 있다. 이 기술방안에 있어서, 연결 유닛(30)에 변형이 발생한 경우, 제 1 연결부(35)는 제 1 고리(32a)와 제 2 고리(35a)의 상대적 슬라이딩에 의해 제 2, 제 3 연결부(26, 37)와 서로 근접 또는 이격하는 위치로 이동하여 변형에 의한 이동방향에 적응하는 것에 의해, 변형과정에 외부 케이스(32)와 연결 부재(34)의 응력을 저감시키는데 유리하므로, 변형과정에 외부 케이스(32)와 연결 부재(34)가 사용자와 근접 또는 이격하는 방향에서 서로 분리하는 가능성 또는 정도를 저감시킨다.
바람직하기로는, 외부 케이스(32) 및 연결 부재(34)는 상대적으로 경질(硬質)의 플락스틱으로 형성되어 외부 윤곽을 유지하는 데에 유리하고, 내부 케이스(38)는 상대적으로 연질(軟質)의 플라스틱으로 형성되어 표시 유닛(10)에 대해 상대적으로 이동하는 과정에 있엇서 그것에 마손이 발생하는 것을 저감하는데 유리하다. 보다 바람직하기로는, 외부 케이스(32)의 내측에는 상기 고정 부재(32b)가 설치되고, 제 1 연결부(35) 및 내부 케이스(38)의 대응하는 위치에는 각각 관통공(35b, 38a)이 설치되어 있다. 따라서, 표시 유닛(10)은 비교적 딴딴한 외부 케이스(32)에 직접 고정되므로 양자를 고정 연결하는데 유리하다. 또한, 다른 실시형태에 있어서, 표시 유닛(10)은 연결 부재(34) 또는 내부 케이스(38)에 직접 연결될 수도 있다.
바람직하기는, 제 1 연결부(35)에 복수개의 투각(透刻)부(35c)가 설치되어 변형이 발생하는데 유리하다.
구체적으로, 도 5를 결합하면, 제 1 연결부(35)의 상측에는 외부 케이스(32)를 향하는 막대기모양 요홈(35d)이 설치되고, 내부 케이스(38)의 상측에는 일단이 내부 케이스(38)로부터 외부 케이스(32)를 향해 연장하고 타단이 그 반대방향으로 연장하는 "U"자모양의 걸림부(38b)가 설치되어 있다. 걸림부(38b)의 상기 타단이 막대기모양 요홈(35d)에 삽입되어 내부 케이스(38)의 상측이 제 1 연결부(35)에 계합될 때 제 1 연결부(35)의 상측을 대체적으로 둘러싼다. 제 1 연결부(35)의 하측과 내부 케이스(38)의 하측의 연결방식은 상기의 제 1 연결부(35)의 상측과 내부 케이스(38)의 상측의 연결방식과 같으므로 그 설명은 생략한다. 따라서, 제 1 연결부(35)와 내부 케이스(38)는 서로 연결된다. 제 2 및 제 3 연결부(36, 37)와 내부 케이스의 연결방식은 상술한 바와 유사하다. 상기 요홈(35d)과 "U"자모양의 걸림부(38b)의 연결방식도 양자의 상호 슬라이딩 작용을 발휘하여 연결 부재(32)와 내부 케이스(38) 사이의 응력을 저감시킨다.
또한, 다른 실시형태에 있어서, 연결 부재(34)를 네개 심지어는 보다 많은 연결부로 분할할 수 있다. 예컨대, 제 1 연결부를 두개로 분할하여 상기 변형후의 탄성력을 저감시키는 목적을 달성할 수 있다. 한편, 연결 부재를 두개로 분할할 수 있고, 예컨대 도 6에 도시한 바와 같이, 연결 유닛의 외부 케이스(32') 및 내부 케이스(38')의 구조는 상기 실시형태와 유사하도록 하고, 연결 부재(34')는 두개의 연결부(33')를 포함하고, 각 연결부(33')의 이어폰부에 근접하는 일단을 외부 케이스(32')에 고정하고 이어폰부에서 멀리 떨어져 있는 일단에는 상기 제 1 및 제 2 고리가 설치되는 것에 의해, 그 단부가 외부 케이스(32')에 대해 상대적으로 이동할 수 있어 상술한 바와 같은 목적을 달성할 수 있다. 구체적인 구조는 상술한 바와 유사하므로 그 설명은 생략한다.
본 명세서 및 청구범위에 있어서, 연결 유닛(30)의 "C"모양의 테가 둘러서 이루어진 공간을 향하는 측을 내측이라고, 그 반대 측을 외측이라고 정의한다. 상술한 것은 본 발명의 바람직한 실시형태에 지나지 않고 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 진행된 수정, 동등한 변경, 개량 등은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (11)

  1. 사용자가 확대된 화상의 가상을 관람하도록 화상 광속을 사용자의 눈에 투사하는 표시 유닛과,
    사용자의 귀에 음성 신호를 전달하는 이어폰 유닛과,
    대체로 "C"모양을 이루고 그 중간부가 상기 표시 유닛에 연결되며, "C"모양 개구의 상대하는 양단에는 상기 이어폰 유닛이 연결되는 연결 유닛을 포함하고,
    상기 연결 유닛은, 외부 케이스, 연결 부재 및 내부 케이스를 포함하고,
    상기 연결 부재는, 상대적으로 독립하는 적어도 두개의 연결부를 포함하고, 상기 연결 부재는 상기 외부 케이스에 연결되고,
    상기 내부 케이스는 상기 연결 부재에 연결됨과 동시에 상기 상대하는 양단에 근접하는 부분이 상기 외부 케이스에 고정되어 상기 연결 부재는 자신과 상기 외부 케이스 사이에 끼워서 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는, 상기 중간부에 위치하는 제 1 연결부와, 각각 상기 상대하는 양단에 근접하는 제 2 연결부 및 제 3 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 케이스의 내측에는 복수개의 제 1 고리가 설치되고,
    상기 제 1 내지 제 3 연결부가 상대적으로 간격을 두고, 적어도 상기 제 1 연결부에는 상기 제 1 고리와 슬라이딩 가능하도록 계합되는 복수개의 제 2 고리가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 연결부 및 상기 제 3 연결부에도 상기 제 1 고리와 슬라이딩 가능하도록 계합되는 적어도 하나의 제 2 고리가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 유닛의 중간부에는 고정 부재가 설치되고, 상기 표시 유닛의 배면의 대응하는 위치에는 요홈이 설치되고, 상기 고정 부재는 상기 요홈에 수용되며 상기 표시 유닛에 고정되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외부 케이스 및 상기 연결 부재의 재질은 상기 내부 케이스의 재질보다 경질인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부 케이스 및 상기 연결 부재는 플라스틱으로 형성되고, 상기 내부 케이스는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부 케이스의 내측에 상기 고정 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 연결부에 복수개의 투각부가 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 연결부의 상하측에는 상기 외부 케이스를 향하는 막대기모양 요홈이 설치되고, 상기 내부 케이스의 상하측에는 상기 막대기모양 요홈과 슬라이딩 가능하도록 계합되는 "U"자모양의 걸림부가 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 케이스의 내측에는 복수개의 제 1 고리가 설치되고, 상기 연결 부재는 서로 간격을 가지는 두개의 연결부를 포함하고, 각 연결부의 이어폰부에 근접하는 일단을 상기 외부 케이스에 고정하고, 상기 이어폰부에서 멀리 떨어져 있는 일단에는 상기 제 1 고리와 슬라이딩 가능하도록 계합되는 제 2 고리가 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이.
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