KR20220068431A

KR20220068431A - 증강 현실 웨어러블 전자 장치

Info

Publication number: KR20220068431A
Application number: KR1020200155204A
Authority: KR
Inventors: 이동희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2022-05-26
Also published as: WO2022108150A1

Abstract

본 문서에 개시된 다양한 전자 장치는, 프레임, 상기 프레임에 의해 지지되는 한 쌍의 윈도우 부재, 상기 프레임에 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 다리 부재, 상기 한 쌍의 윈도우 부재 사이에 배치되는 적어도 하나의 디스플레이 모듈 및 상기 디스플레이 모듈에서 방출되는 빛이 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 적어도 하나에 도달하도록 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈에서 방출되는 빛을 반사시키는 적어도 하나의 미러 부재를 포함할 수 있다.

Description

증강 현실 웨어러블 전자 장치{AUGMENTED REALITY WEARABLE ELECTRONIC DEVICE}

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 증강 현실(augmented reality; AR) 기능을 포함하는 증강 현실 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.

증강 현실(augmented reality; AR)은, 사용자가 인식하는 실제 현실에 컴퓨터그래픽 처리를 통해 생성되는 요소를 추가하여 표현하는 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 기술을 이용하여 현실 상에 존재하는 객체에 그 객체의 관련 정보를 포함하는 가상 객체를 추가하여 함께 표시할 수 있다.

다양한 장치를 통해 증강 현실을 구현할 수 있다. 대표적으로 안경형 웨어러블 전자 장치, HMD(head mounted display)와 같은 착용형 전자 장치를 통해 증강 현실을 구현할 수 있다.

이 중 안경형 웨어러블 전자 장치에서 증강 현실을 구현하기 위하여 안경의 렌즈에 화상을 표시할 수 있다. 안경의 렌즈에 빛의 프로젝트함으로써, 렌즈에 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 크기가 매우 작은(예: 마이크로 프로젝터, 피코 프로젝터)의 프로젝터를 이용할 수 있다. 이러한 프로젝터의 예로는 LSD(laser scaning display), DMD(digital micro-mirro display) 및 LCoS(liquid crystal on silicon)등을 들 수 있다. 또한, 투명 디스플레이(transparent display)를 이용하여 렌즈에 화상을 표시할 수도 있다.

렌즈를 포함하는 전자 장치에서 렌즈에 화상이 표시되도록 프로젝터를 사용할 수 있다. 착용형 전자 장치는 착용 편의성 때문에 전자 부품이 배치될 수 있는 공간이 매우 제한적이다.

종래 프로젝터를 포함한 안경형 전자 장치에서는 안경형 전자 장치의 양 측단, 즉 사용자의 눈과 귀 사이 부분에 프로젝터를 배치하는 형태로 제작된다. 이 경우, 프로젝터에서 방출되는 빛이 사용자의 신체에 의해 간섭되는 문제가 발생할 수 있다. 혹은, 간섭을 피하기 위해 프로젝터를 렌즈 가까이 배치하게 될 경우, 표시되는 화각의 제한이 생긴다. 또한, 안경형 전자 장치의 수납을 위하여 안경 다리를 접는 과정에서도 간섭이 발생할 수 있는 문제가 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 프로젝터에서 방출되는 빛이 사용자의 신체에 간섭되지 않고 안경 다리를 접는데 간섭이 발생하지 않는 증강 현실 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 화상을 표시하기 위한 빛이 사용자의 신체에 간섭되는 문제를 해결할 수 있다. 전자 장치의 일부 구성을 접어 전자 장치를 용이하게 수납할 수 있다. 또한, 표시되는 화상의 크기를 증가시킬 수 있다.

도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 착용한 상태의 도면이다.
도 3a 및 도 3b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 위에서 내려다본 평면도이다.
도 4 및 도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 카메라가 포함된 전자 장치의 전체 구성도이다.

본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 착용한 상태의 도면이다. 도 3a 및 도 3b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 위에서 내려다본 평면도이다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 사용자의 신체에 착용될 수 있는 웨어러블(wearable) 전자 장치(200)일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 도 2에 도시된 것과 같이 안경 형태의 전자 장치(200)일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 프레임(210), 받침 부재(260), 윈도우 부재(220), 다리 부재(230), 디스플레이 모듈(240) 및 미러 부재(250)를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3a에 도시된 전자 장치(200)의 구성 요소가 전자 장치(200)의 구성 요소를 한정하는 것은 아니다. 다양한 설계 요소 또는 이 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 범위에서의 기능의 변경 및 추가를 위해서 전자 장치(200)의 구성 요소가 일부 생략되거나 추가될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 프레임(210)은 전자 장치(200)의 다른 구성 요소들을 지지하는 구성일 수 있다. 본 문서에 개시된 전자 장치(200)는 사용자의 신체에 착용 가능한 형태의 전자 장치(200)이므로 프레임(210)은 가볍고 높은 강도를 갖는 소재로 제작되는 것이 좋다. 예를 들어, 프레임(210)은 아세테이트(acetate), 에폭시(epoxy) 수지와 같은 합성 수지, 티타늄(titanium), 스테인레스(stainless)와 같은 금속을 포함하는 금속 또는 합금 소재로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 받침 부재(260)는 프레임(210)에 결합될 수 있다. 받침 부재(260)는 전자 장치(200)의 착용 상태에서 사용자의 신체의 적어도 일부에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 받침 부재(260)는 프레임(210)의 중앙 부분에 배치되어, 전자 장치(200)의 착용 상태에서 사용자의 코 부분에 의해 지지될 수 있다. 받침 부재(260)에서 사용자의 코 부분과 접촉하는 부분에는 착용 편의성을 고려하여 고무 또는 실리콘 같은 탄성력이 높은 소재로 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 윈도우 부재(220)는 한 쌍 마련되어 프레임(210)에 의해 지지될 수 있다. 한 쌍의 윈도우 부재(220)는 사용자의 한 쌍의 눈과 대응되는 위치에서 프레임(210)에 마련된 개구(opening)에 배치될 수 있다. 윈도우 부재(220)는 적어도 일부 영역이 빛에 대한 투과율이 높은 소재로 형성될 수 있다. 윈도우 부재(220)는 광학적 성능을 고려하여 표면이 다양한 소재로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 윈도우 부재(220)는 자외선 차단, 스크래치 방지, 블루 라이트 차단, 김서림 방지, 빛 반사 방지 및 내열 중 적어도 하나의 기능을 갖도록 코팅 처리될 수 있다. 또한, 윈도우 부재(220)에서 사용자의 눈과 대면하는 면에는 후술하는 디스플레이 모듈(240)에서 방출되어 윈도우 부재(220)에 도달한 빛이 사용자의 눈에 인식되도록 디스플레이 모듈(240)에서 방출된 빛을 반사시킬 수 있는 소재로 코팅 처리될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 한 쌍의 다리 부재(230)는 프레임(210)에 연결될 수 있다. 다리 부재(230)는 프레임(210)의 양 단에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다. 도 3b에 도시된 것과 같이, 프레임(210)에 대하여 다리 부재(230)를 회전시키면 전자 장치(200)의 부피가 줄어들게 되어 전자 장치(200)를 용이하게 수납할 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 경우, 디스플레이 모듈(240)이 프레임(210)의 중앙 부분에 배치되므로 다리 부재(230)가 프레임(210)에 의해 회전하는 과정에서 디스플레이 모듈(240)과의 간섭이 발생되지 않는다. 한 쌍의 다리 부재(230)는 전자 장치(200)의 착용 상태에서 사용자의 귀에 지지될 수 있다. 다리 부재(230)가 사용자의 귀에 지지됨으로써, 전자 장치(200)가 사용자의 머리에 안정적으로 위치할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(240)은 영상 신호를 빛으로 전환할 수 있다. 디스플레이 모듈(240)에서 전환되는 영상 신호는 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에서 처리된 영상 신호일 수 있다. 또한, 영상 신호는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))을 통해 외부 전자 장치로부터 수신된 신호일 수 있다. 도 2 및 도 3a에 도시된 것과 같이, 디스플레이 모듈(240)은 한 쌍의 윈도우 부재(220) 사이에 배치될 수 있다. 디스플레이 모듈(240)은 도 2 및 도 3a에 도시된 것과 같이, 각각의 윈도우 부재(220)에 대응하여 두 개 배치될 수 있다. 경우에 따라서는, 하나의 디스플레이 모듈(240)만을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 디스플레이 모듈(240)에서 방출되는 빛은 한 쌍의 윈도우 부재(220) 중 하나에만 도달할 수 있다. 또한, 하나의 디스플레이 모듈에서 분배된 빛이 한 쌍의 윈도우 부재(220)에 모두 도달할 수도 있다(도 5 참조). 일 실시예에서 디스플레이 모듈(240)은 받침 부재(260) 또는 프레임(210)에 설치될 수 있다. 디스플레이 모듈(240)은 받침 부재(260) 또는 프레임(210)에 탈착 가능하게 설치될 수도 있다. 사용자는 필요에 따라 디스플레이 모듈(240)을 제거할 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 미러 부재(250)는 윈도우 부재(220)와 디스플레이 모듈(240) 사이에 배치될 수 있다. 미러 부재(250)는 빛을 반사시킬 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 디스플레이 모듈(240)에서 방출되는 빛은 미러 부재(250)에 반사되어 윈도우 부재(220)에 도달할 수 있다. 일 실시예에서, 미러 부재(250)는 받침 부재(260)에 설치될 수 있다. 미러 부재(250)는 받침 부재(260)에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 사용자는 필요에 따라 미러 부재(250)를 제거할 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(240)에서 방출된 빛이 미러 부재(250)에 반사되어 윈도우 부재(220)에 도달함으로써, 윈도우 부재(220)에 화상이 표시될 수 있다. 사용자가 윈도우 부재(220)를 통해 인식하는 현실 세계에 윈도우 부재(220)에 표시되는 화상을 부가하여 증강 현실(augmented reality; AR)을 구현할 수 있다.

도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(240)은 레이저 광을 발생시키는 레이저 광원(242), 레이저 광을 스캐닝 미러(244)로 반사시키는 보조 미러(243), 스캐닝 미러(244) 및 레이저 광원(242)과 스캐닝 미러(244)를 제어하는 제어부(241)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(240)은 레이저 스캐닝 디스플레이(laser scanning display; LSD)일 수 있다. 레이저 스캐닝 디스플레이는 고속으로 움직이는 스캐닝 미러(244)가 레이저 광을 반사시켜 컴바이너(combiner)(예: 도 3a의 윈도우 부재(220))의 평면 상에 레이저 광이 도달하도록 하는 디스플레이를 의미할 수 있다. 레이저 광원(242)은 레드(R), 그린(G), 블루(B)에 해당하는 파장의 레이저를 각각 생성하는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 복수의 광원에서 발생하는 레이저의 세기에 의해 레이저 광원(242)에서 방출되는 빛의 파장이 결정될 수 있다. 제어부(241)는 영상 신호에 따라 복수의 광원을 제어하여 레이저 광원(242)에서 방출되는 레이저의 파장을 조절할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 보조 미러(243)은 레이저 광원(242)에서 방출된 레이저 광을 스캐닝 미러(244)로 반사시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 스캐닝 미러(244)는 고속으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 미러(244)는 미세 전자 기계 시스템(micro electro mechanical system; MEMS)에 의해 고속으로 회전할 수 있다. 스캐닝 미러(244)가 회전하면 스캐닝 미러(244)에 반사되는 빛이 도달하는 지점이 변경될 수 있다. 레이저 광원(242)에서 방출된 레이저 광은 스캐닝 미러(244)에 의해 반사되어 윈도우 부재(예: 도 2의 윈도우 부재(220))의 일면에 도달할 수 있다. 스캐닝 미러(244)의 회전에 의해 레이저 광이 윈도우 부재(220)에 도달하는 지점은 제1 방향(예: 도 4의 X 방향) 및 제2 방향(예: 도 4의 Y 방향)으로 변경될 수 있다. 스캐닝 미러(244)가 고속으로 회전하면 레이저 광은 윈도우 부재(220)의 X-Y 평면에 순차적으로 도달할 수 있다. 이러한 순차적 도달이 사용자의 눈으로 인식할 수 없을 정도로 빠르기 때문에 순차적인 레이저 광의 도달로 특정한 화상(410)이 표시될 수 있다. 제어부(241)는 스캐닝 미러(244)가 고속으로 움직이도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(240)과 디스플레이 모듈(240)에서 방출된 빛이 도달하는 윈도우 부재(220) 사이에는 미러 부재(250)가 배치될 수 있다. 미러 부재(250)는 비구면(asphere) 또는 자유 곡면 형태로 형성되고 디스플레이 모듈(240)에서 방출된 레이저 광을 반사시킬 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(240)의 스캐닝 미러(244)의 고속 회전에 의해 스캐닝 미러(244)에서 반사되는 레이저 광의 각변위(제1 각변위(θ1)) 보다 미러 부재(250)에서 반사되는 레이저 광의 각변위(제2 각변위(θ2))가 더 클 수 있다. 즉, 비구면 또는 자유 곡면 형태의 미러 부재(250)는 스캐닝 미러(244)에 의한 레이저 광의 각도 변화를 증폭시킬 수 있다.

디스플레이 모듈(240)의 스캐닝 미러(244)에 의해 반사되는 레이저 광의 각변위와 디스플레이 모듈(240)과 윈도우 부재(220)의 거리에 따라 윈도우 부재(220)에 표시되는 화상(410)의 크기가 결정될 수 있다. 각변위가 클수록, 디스플레이 모듈(240)과 윈도우 부재(220)의 거리가 멀수록(빛이 이동하는 경로가 길수록) 윈도우 부재(220)에 표시되는 화상(410)의 크기는 커질 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 미러 부재(250)가 디스플레이 모듈(240)에서 방출되는 빛이 윈도우 부재(220)에 도달하는 경로 상에 배치되어 빛이 이동하는 경로를 증가시키고, 디스플레이 모듈(240)에서 방출되는 빛의 제1 각변위(θ1)보다 큰 제2 각변위(θ2)로 각변위를 증폭시켜 윈도우 부재(220)에 표시되는 화상(410)의 크기를 증가시킬 수 있다. 또한, 미러 부재(250)에 의해 각변위가 증폭될 수 있으므로 디스플레이 모듈(240)의 스캐닝 미러(244)의 회전각을 줄일 수 있어 디스플레이 모듈(240)을 소형화할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 미러 부재(250)가 빛의 경로를 변경시킬 수 있으므로 디스플레이 모듈(240)은 윈도우 부재(220) 사이에 배치될 수 있다. 디스플레이 모듈(240)이 윈도우 부재(220) 사이에 배치되고 미러 부재(250)가 디스플레이 모듈(240)에서 방출되는 빛을 윈도우 부재(220)로 전달하므로 빛이 전달되는 경로에서 사용자의 신체와 간섭이 일어나지 않는다.

도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 하나의 디스플레이 모듈(540)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(540)은, 레이저 광원(542), 분배 미러(543, 544), 스캐닝 미러(545, 546) 및 레이저 광원(542)와 스캐닝 미러(545, 546)을 제어하는 제어부(541)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(540)은 레이저 광이 한 쌍의 윈도우 부재로 도달할 수 있도록 분배 미러(543, 544)를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 레이저 광원(542)에서 발생한 레이저 광의 일부는 제1 분배 미러(543)를 통해 제1 스캐닝 미러(545)에 전달될 수 있다. 레이저 광의 일부는 제1 분배 미러(543)를 통과할 수 있다. 제1 분배 미러(543)를 통과한 레이저 광은 제2 분배 미러(544)를 통해 제2 스캐닝 미러(546)에 전달될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 고속으로 움직이는 제1 스캐닝 미러(545)에 의해 반사된 레이저 광은 미러 부재(250)에 의해 반사되어 한 쌍의 윈도우 부재(예: 도 2의 윈도우 부재(220)) 중 하나에 도달할 수 있다. 고속으로 움직이는 제2 스캐닝 미러(546)에 의해 반사된 레이저 광은 미러 부재(250)에서 반사되어 한 쌍의 윈도우 부재 중 나머지 하나에 도달할 수 있다. 제1 스캐닝 미러(545) 및 제2 스캐닝 미러(546)의 회전에 따라 반사되는 레이저 광의 제1 각변위(θ1)보다 미러 부재(250)에 반사되는 레이저 광의 제2 각변위(θ2)가 더 크다. 미러 부재(250)는 레이저 광의 각변위를 증폭시켜 윈도우 부재에 더 큰 화상(510)이 표시되도록 할 수 있다.

이와 같이, 분배 미러를 포함하는 디스플레이 모듈(540)을 사용하는 경우, 하나의 디스플레이 모듈(540)을 통해 한 쌍의 윈도우 부재에 모두 화상(510)이 표시되도록 할 수 있다.

도 6는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 카메라가 포함된 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 전체 구성도이다.

다양한 실시예에서, 전자 장치(101)는 사용자의 머리 부분에 착용되어, 사용자에게 증강현실 서비스와 관련된 영상을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자의 시야각(FoV, field of view)으로 판단되는 영역에 적어도 하나의 가상 객체가 겹쳐 보이도록 출력하는 증강 현실 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 시야각으로 판단되는 영역은 전자 장치(101)를 착용한 사용자가 전자 장치(101)를 통해 인지할 수 있다고 판단되는 영역으로, 전자 장치(101)의 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))의 전체 또는 적어도 일부를 포함하는 영역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자의 양안(예: 좌안 및/또는 우안), 각각에 대응하는 복수 개의 글래스(예: 제 1 글래스(620) 및/또는 제 2 글래스(630))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 안경(glass), 고글(goggles), 헬멧 또는 모자 중 적어도 하나의 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 6를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 디스플레이 모듈(614)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 오디오 모듈(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 제 1 지지부(621), 및/또는 제 2 지지부(622)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 제 1 디스플레이(예: 제 1 글래스(620)) 및/또는 제 2 디스플레이(예: 제 2 글래스(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 카메라는 사용자의 시야각(FoV, field of view)에 대응되는 영상을 촬영하거나 및/또는 객체와의 거리를 측정하기 위한 촬영용 카메라(613), 사용자가 바라보는 시선의 방향을 확인하기 위한 시선 추적 카메라(eye tracking camera)(612), 및/또는 일정 공간을 인식하기 위한 인식용 카메라(gesture camera)(611-1, 611-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬영용 카메라(613)는 전자 장치(101)의 전면 방향을 촬영할 수 있고, 시선 추적 카메라(612)는 상기 촬영용 카메라(613)의 촬영 방향과 반대되는 방향을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 시선 추적 카메라(612)는 사용자의 양안을 적어도 부분적으로 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 지지부(621) 및/또는 제 2 지지부(622)는 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)(631-1, 631-2), 스피커(speaker)(632-1, 632-2), 및/또는 배터리(633-1, 633-2)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)(예: 도 6의 디스플레이 모듈(614))은, 글래스(예: 제 1 글래스(620) 및 제 2 글래스(630))에 집광 렌즈(미도시) 및/또는 투명 도파관(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투명 도파관은 글래스의 일부에 적어도 부분적으로 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)에서 방출된 광은 상기 제 1 글래스(620) 및 상기 제 2 글래스(630)를 통해, 글래스의 일단으로 입광될 수 있고, 상기 입광된 광이 글래스 내에 형성된 도파관 및/또는 도파로(예: waveguide)를 통해 사용자에게 전달될 수 있다. 도파관은 글래스, 플라스틱, 또는 폴리머로 제작될 수 있으며, 내부 또는 외부의 일표면에 형성된 나노 패턴, 예를 들어, 다각형 또는 곡면 형상의 격자 구조(grating structure)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 입광된 광은 나노 패턴에 의해 도파관 내부에서 전파 또는 반사되어 사용자에게 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도파로(waveguide)는 적어도 하나의 회절 요소(예: DOE(diffractive optical element), HOE(holographic optical element)) 또는 반사 요소(예: 반사 거울) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도파로는 적어도 하나의 회절 요소 또는 반사 요소를 이용하여 광원부로부터 방출된 디스플레이 광을 사용자의 눈으로 유도할 수 있다.

도 6를 참조하면, 제 1 지지부(621) 및/또는 제 2 지지부(622)는 전자 장치(101)의 각 구성요소에 전기적 신호를 전달하기 위한 인쇄 회로 기판(631-1, 631-2), 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커(632-1, 632-2), 배터리(633-1, 633-2) 및/또는 전자 장치(101)의 본체부(623)에 적어도 부분적으로 결합하기 위한 힌지부(640-1, 640-2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스피커(632-1, 632-2)는 사용자의 좌측 귀에 오디오 신호를 전달하기 위한 제 1 스피커(632-1) 및 사용자의 우측 귀에 오디오 신호를 전달하기 위한 제 2 스피커(632-2)를 포함할 수 있다. 스피커(632-1, 632-2)는 도 1의 오디오 모듈(170)에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수 개의 배터리(633-1, 633-2)가 구비될 수 있고, 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 통해, 인쇄 회로 기판(631-1, 631-2)에 전력을 공급할 수 있다.

도 6를 참조하면, 전자 장치(101)는 사용자의 음성 및 주변 소리를 수신하기 위한 마이크(641)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크(641)는 도 1의 오디오 모듈(170)에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 적어도 하나의 카메라(예: 촬영용 카메라(613), 시선 추적 카메라(612) 및/또는 인식용 카메라(611-1, 611-2))의 정확도를 높이기 위한 적어도 하나의 발광 장치(illumination LED)(642)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 장치(642)는 시선 추적 카메라(612)로 사용자의 동공을 촬영할 때 정확도를 높이기 위한 보조 수단으로 사용될 수 있으며, 발광 장치(642)는 가시광 파장보다 적외선 파장의 IR LED를 사용할 수 있다. 다른 예를 들어, 발광 장치(642)는 인식용 카메라(611-1, 611-2)로 사용자의 제스처를 촬영할 때 어두운 환경이나 여러 광원의 혼입 및 반사 빛 때문에 촬영하고자 하는 피사체 검출이 용이하지 않을 때 보조 수단으로 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 본체부(623)와 지지부(예: 제 1 지지부(621), 및/또는 제 2 지지부(622))로 구성될 수 있고, 본체부(623)와 지지부(621, 622)는 작동적으로 연결된 상태일 수 있다. 예를 들어, 본체부(623)와 지지부(621, 622)는 힌지부(640-1, 640-2)를 통해 작동적으로 연결될 수 있다. 본체부(623)는 사용자의 코에 적어도 부분적으로 거치될 수 있고, 디스플레이 모듈(160) 및 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180))을 포함할 수 있다. 지지부(621, 622)는 사용자의 귀에 거치되는 지지 부재를 포함하고, 왼쪽 귀에 거치되는 제 1 지지부(621) 및/또는 오른쪽 귀에 거치되는 제 2 지지부(622)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 지지부(621) 또는 제 2 지지부(622)는 적어도 부분적으로 인쇄 회로 기판(631-1, 631-2), 스피커(632-1, 632-2), 및/또는 배터리(633-1, 633-2)를 포함할 수 있다. 배터리는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))과 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 제 1 글래스(620) 및/또는 제 2 글래스(630)를 포함할 수 있고, 상기 제 1 글래스(620) 및 상기 제 2 글래스(630)를 통해 사용자에게 시각적인 정보를 제공할 수 있다. 전자 장치(101)는 좌안에 대응하는 제 1 글래스(620) 및/또는 우안에 대응하는 제 2 글래스(630)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 디스플레이 패널 및/또는 렌즈(예: 글래스)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 재질을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 투명 소자로 구성될 수 있고, 사용자가 디스플레이 모듈(160)을 투과하여, 상기 디스플레이 모듈(160)의 후면의 실제 공간을 인지할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 사용자에게 실제 공간의 적어도 일부에 가상 객체가 덧붙여진 것으로 보여지도록 투명 소자의 적어도 일부 영역에 가상 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)에 포함된 제 1 글래스(620) 및/또는 제 2 글래스(630)는 사용자의 양안(예: 좌안(left eye) 및/또는 우안(right eye)), 각각에 대응되는 복수의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 VR(virtual reality) 장치(예: 가상 현실 장치)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)가 VR 장치인 경우 제 1 글래스(620)와 제 2 글래스(630)은 디스플레이 모듈(160)로써 기능할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)을 통해 출력되는 가상 객체는 전자 장치(101)에서 실행되는 어플리케이션 프로그램과 관련된 정보 및/또는 사용자의 시야각(FoV, field of view)으로 판단되는 영역에 대응하는 실제 공간에 위치한 외부 객체와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 카메라(예: 촬영용 카메라(613))를 통해 획득한 실제 공간과 관련된 영상 정보 중 사용자의 시야각(FoV)으로 판단되는 영역에 대응하는 적어도 일부에 포함되는 외부 객체를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는 적어도 일부에서 확인한 외부 객체와 관련된 가상 객체를 전자 장치(101)의 표시 영역 중 사용자의 시야각으로 판단되는 영역을 통해 출력(또는 표시)할 수 있다. 상기 외부 객체는 실제 공간에 존재하는 사물을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 가상 객체를 표시하는 표시 영역은 디스플레이 모듈(예: 제 1 디스플레이 모듈(351) 또는 제 2 디스플레이 모듈(353))의 일부(예: 디스플레이 패널의 적어도 일부)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 영역은 제 1 글래스(620) 및/또는 제 2 글래스(630)의 적어도 일부분에 대응되는 영역일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자의 시야각(FoV)에 대응되는 영상을 촬영하거나 및/또는 객체와의 거리를 측정하기 위한 촬영용 카메라(613)(예: RGB 카메라), 사용자가 바라보는 시선 방향을 확인하기 위한 시선 추적 카메라(612)(eye tracking camera), 및/또는 일정 공간을 인식하기 위한 인식용 카메라(611-1, 611-2)(예: 제스처 카메라(gesture camera))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 촬영용 카메라(613)를 사용하여, 상기 전자 장치(101)의 전면 방향에 위치한 객체와의 거리를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자의 양안에 대응하여 복수 개의 시선 추적 카메라(612)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 시선 추적 카메라(612)는 상기 촬영용 카메라(613)의 촬영 방향과 반대되는 방향을 촬영할 수 있다. 시선 추적 카메라(612)는 사용자의 시선 방향(예: 눈동자 움직임)을 감지할 수 있다. 예를 들어, 시선 추적 카메라(612)는 사용자의 왼쪽 눈의 시선 방향을 추적하기 위한 제 1 시선 추적 카메라(612-1), 및 사용자의 오른쪽 눈의 시선 방향을 추적하기 위한 제 2 시선 추적 카메라(612-2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 인식용 카메라(611-1, 611-2)를 사용하여, 기 설정된 거리 이내(예: 일정 공간)에서의 사용자 제스처를 감지할 수 있다. 예를 들어, 인식용 카메라(611-1, 611-2)는 복수 개로 구성될 수 있고, 전자 장치(101)의 양 측면에 배치될 수 있다. 전자 장치(101)는 적어도 하나의 카메라를 사용하여, 좌안 및/또는 우안 중에서 주시안 및/또는 보조시안에 대응되는 눈을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 외부 객체 또는 가상 객체에 대한 사용자의 시선 방향에 기반하여, 주시안 및/또는 보조시안에 대응되는 눈을 감지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 촬영용 카메라(613)는 HR(high resolution) 카메라 및/또는 PV(photo video) 카메라와 같은 고해상도의 카메라를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 시선 추적 카메라(612)는 사용자의 눈동자를 검출하여, 시선 방향을 추적할 수 있고, 가상 영상의 중심이 상기 시선 방향에 대응하여 이동하도록 활용될 수 있다. 예를 들어, 시선 추적 카메라(612)는 좌안에 대응되는 제 1 시선 추적 카메라(612-1) 및 우안에 대응되는 제 2 시선 추적 카메라(612-2)로 구분될 수 있고, 카메라의 성능 및/또는 규격이 실질적으로 동일할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인식용 카메라(611-1, 611-2)는 사용자의 손(제스처) 검출 및/또는 공간 인식을 위해 사용될 수 있고, GS(global shutter) 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인식용 카메라(611-1, 611-2)는 빠른 손동작 및/또는 손가락 등의 미세한 움직임을 검출 및 추적하기 위해, RS(rolling shutter) 카메라와 같이, 화면 끌림이 적은 GS 카메라를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180))를 통해 획득한 실제 공간과 관련된 영상 정보에 기반하여 증강 현실 서비스와 관련된 가상 객체를 함께 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자의 양안에 대응하여 배치된 디스플레이 모듈(예: 좌안에 대응되는 제 1 디스플레이 모듈(351), 및/또는 우안에 대응되는 제 2 디스플레이 모듈(353))을 기반으로 상기 가상 객체를 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 기 설정된 설정 정보(예: 해상도(resolution), 프레임 레이트(frame rate), 밝기, 및/또는 표시 영역)를 기반으로 상기 가상 객체를 표시할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 1 글래스(620)에 포함된 제 1 디스플레이 패널과 제 2 글래스(630)에 포함된 제 2 디스플레이 패널을 각각 독립된 구성부로 동작할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제 1 설정 정보를 기반으로 제 1 디스플레이 패널의 표시 성능을 결정할 수 있고, 제 2 설정 정보를 기반으로 제 2 디스플레이 패널의 표시 성능을 결정할 수 있다.

도 6,에 도시된 전자 장치(101)에 포함되는 적어도 하나의 카메라(예: 촬영용 카메라(613), 시선 추적 카메라(612) 및/또는 인식용 카메라(611-1, 611-2))의 개수 및 위치는 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 형태(예: 모양 또는 크기)에 기반하여 적어도 하나의 카메라(예: 촬영용 카메라(613), 시선 추적 카메라(612) 및/또는 인식용 카메라(611-1, 611-2))의 개수 및 위치는 다양할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 미러 부재는, 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 적어도 하나와 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈은, 레이저 광원, 상기 레이저 광원에서 발생된 레이저 광을 복수의 반사각으로반사시켜 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 하나에 전달하는 스캐닝 미러 및 상기 레이저 광원 및 스캐닝 미러를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 미러 부재는, 비구면(asphere)일 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈에서 방출되는 레이저 광의 각변위인 제1 각변위보다 상기 적어도 하나의 미러 부재에 반사된 레이저 광의 각변위인 제2 각변위가 더 클 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 윈도우 부재 사이에서 배치되어 상기 프레임에 결합되고 사용자의 신체에 의해 지지되도록 형성된 받침 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈은, 상기 받침 부재 및 프레임 중 적어도 하나에 배치될 수 있고, 상기 적어도 하나의 미러 부재는, 상기 받침 부재에 배치될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈은, 상기 받침 부재 및 프레임 중 적어도 하나에 탈착 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 미러 부재는, 상기 받침 부재에 탈착 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 윈도우 부재의 표면은, 상기 디스플레이 모듈에서 방출된 빛을 반사시킬 수 있는 소재로 코팅될 수 있다.

또한, 상기 디스플레이 모듈은, 레이저 광원에서 발생된 레이저 광의 적어도 일부를 제1 스캐닝 미러로 전달하는 제1 분배 미러와, 상기 제1 분배 미러를 투과한 레이저 광을 제2 스캐닝 미러로 전달하는 제2 분배 미러를 포함할 수 있고, 상기 제1 스캐닝 미러에서 반사된 레이저 광은 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 하나의 윈도우 부재에 도달할 수 있고, 상기 제2 스캐닝 미러에서 반사된 레이저 광은 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 나머지 윈도우 부재에 도달할 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

210 : 프레임 220 : 윈도우 부재
230 : 다리 부재 240 : 디스플레이 모듈
250 : 미러 부재 260 : 받침 부재

Claims

전자 장치에 있어서,
프레임;
상기 프레임에 의해 지지되는 한 쌍의 윈도우 부재;
상기 프레임에 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 다리 부재;
상기 한 쌍의 윈도우 부재 사이에 배치되는 적어도 하나의 디스플레이 모듈; 및
상기 디스플레이 모듈에서 방출되는 빛이 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 적어도 하나에 도달하도록 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈에서 방출되는 빛을 반사시키는 적어도 하나의 미러 부재;를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미러 부재는,
상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 적어도 하나와 상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈은,
레이저 광원, 상기 레이저 광원에서 발생된 레이저 광을 복수의 반사각으로반사시켜 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 하나에 전달하는 스캐닝 미러 및 상기 레이저 광원 및 스캐닝 미러를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미러 부재는, 비구면(asphere)인 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈에서 방출되는 레이저 광의 각변위인 제1 각변위보다 상기 적어도 하나의 미러 부재에 반사된 레이저 광의 각변위인 제2 각변위가 더 큰 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 부재 사이에서 배치되어 상기 프레임에 결합되고 사용자의 신체에 의해 지지되도록 형성된 받침 부재;를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈은, 상기 받침 부재 및 프레임 중 적어도 하나에 배치되고,
상기 적어도 하나의 미러 부재는, 상기 받침 부재에 배치되는 전자 장치.
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 디스플레이 모듈은,
상기 받침 부재 및 프레임 중 적어도 하나에 탈착 가능하게 설치되는 전자 장치.
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 미러 부재는,
상기 받침 부재에 탈착 가능하게 설치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 부재의 표면은,
상기 디스플레이 모듈에서 방출된 빛을 반사시킬 수 있는 소재로 코팅된 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은,
레이저 광원에서 발생된 레이저 광의 적어도 일부를 제1 스캐닝 미러로 전달하는 제1 분배 미러와, 상기 제1 분배 미러를 투과한 레이저 광을 제2 스캐닝 미러로 전달하는 제2 분배 미러를 포함하고,
상기 제1 스캐닝 미러에서 반사된 레이저 광은 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 하나의 윈도우 부재에 도달하고,
상기 제2 스캐닝 미러에서 반사된 레이저 광은 상기 한 쌍의 윈도우 부재 중 나머지 윈도우 부재에 도달하는 전자 장치.