KR20230168554A - 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 ar 글라스 장치 - Google Patents

제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 ar 글라스 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치로서, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임; 상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부; 상기 HMD 프레임의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서; 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부를 동시에 움직여 동공 간 거리(Interpupillary Distance, IPD)를 조정하는 IPD 조정부; 및 상기 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치에 따르면, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임와, HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부와, HMD 프레임의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서와, 한 쌍의 광학 디스플레이부를 동시에 움직여 동공 간 거리를 조정하는 IPD 조정부와, 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 사용자의 제스처를 인식하고, 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치에 따르면, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 구성하되, 손의 진행 방향 인식으로 제1 입력 신호와 제2 입력 신호를 구분하도록 함으로써, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어하는 것이 가능하고, 그에 따라 단순 제스처만으로도 화면의 밝기를 쉽게 조절하고, 그에 따른 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.

Description

제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치{AUGMENTED REALITY GLASS DEVICE WITH SCREEN BRIGHTNESS CONTROL FUNCTION USING GESTURES}
본 발명은 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR(Augmented Reality) 글라스 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 사용자의 제스처를 인식하고, 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 하는 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치에 관한 것이다.
디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라 다양한 웨어러블 디바이스(wearable device)들이 개발되고 있다. 이러한 웨어러블 디바이스의 일종인 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display)는 사용자가 머리에 착용하여 멀티미디어 컨텐츠 등을 제공받을 수 있는 각종 디바이스를 의미한다. 여기서, 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 사용자의 신체에 착용 되어 사용자가 이동함에 따라서 다양한 환경에서 사용자에게 영상을 제공하게 된다. 이러한 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 투과(see-through)형과 밀폐(see-closed)형으로 구분되고 있으며, 투과형은 주로 증강현실(Augmented Reality, AR)용으로 사용되고, 밀폐형은 주로 가상현실(Virtual Reality, VR)용으로 사용되고 있다.
헤드 마운티드 디스플레이는 단안 렌즈를 구비할 수 있으나, 양안 모두에 영상을 제공하는 양안 렌즈를 구비할 수도 있다. 특히, 양안 모두에 영상을 제공하는 양안 HMD에서, 착용자마다 동공 사이의 거리는 다르므로 동공 간의 거리를 쉽게 조정하여 착용자에게 맞추어야 초점이 잘 맞고 선명한 영상을 경험할 수 있다.
그러나 증강현실 또는 가상현실용 HMD 제품 대부분은 동공 간 거리(Inter-pupillary Distance, IPD)가 고정되어 있거나, 동공 간 거리의 조정이 가능하더라도 양안이 동시에 조정되지 않고 한쪽씩 각각 조절되도록 설계되어 있다. 따라서 짐을 들고 있거나 조이스틱 등 제어 장치를 손에 쥐고 있는 경우에는 IPD를 조정하기가 쉽지 않다.
또한, 헤드 마운티드 디스플레이는 안경처럼 착용하는 형태도 있으나 헤드셋이나 고글처럼 머리에 착용하는 형태도 있으며, 헤드셋 또는 고글 형태의 AR 또는 VR용 HMD는 머리에 잘 맞게 착용하여야 움직임이 쉽고 편안하게 사용할 수 있다.
또한, 증강현실용 글라스 장치의 경우, 밝은 공간에서 화면의 밝기에 따라 AR 글라스의 화면이 잘 보이거나 보이지 않거나 하는 경우가 있다. 즉, 시인성이 확보되지 않는 상황이 있다. 기존의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) AR 글라스의 경우, 조이스틱이나 조이콘 등 컨트롤러로 화면의 밝기를 조절해야하는 번거로움이 따르는 문제가 있었다. 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0093966호가 선행기술 문헌으로 개시되고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임과, HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부와, HMD 프레임의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서와, 한 쌍의 광학 디스플레이부를 동시에 움직여 동공 간 거리를 조정하는 IPD 조정부와, 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 사용자의 제스처를 인식하고, 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 구성하되, 손의 진행 방향 인식으로 제1 입력 신호와 제2 입력 신호를 구분하도록 함으로써, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어하는 것이 가능하고, 그에 따라 단순 제스처만으로도 화면의 밝기를 쉽게 조절하고, 그에 따른 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치는,
제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치로서,
사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임;
상기 HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부;
상기 HMD 프레임의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서;
상기 한 쌍의 광학 디스플레이부를 동시에 움직여 동공 간 거리(Interpupillary Distance, IPD)를 조정하는 IPD 조정부; 및
상기 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부는,
영상 정보가 착용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이; 및
AR 글라스 장치를 착용한 착용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 광학계를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제스처 센서는,
센서에 근접한 손에 의한 조도 변화를 감지하여 입력 신호를 수신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제스처 센서는,
입체적인 인식이 가능한 ToF 카메라로 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제스처 센서는,
상기 HMD 프레임의 측면에 구비되어 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하되, 센싱 거리 내에서 손이 제1 방향으로 이동하는 제스처를 제1 입력 신호로 수신하고, 손이 제2 방향으로 이동하는 제스처를 제2 입력 신호로 각각 수신할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제스처 센서는,
센싱 거리 내에서 손이 제1 방향으로 이동하는 제스처를 제1 입력 신호로 수신하고, 손이 제2 방향으로 이동하는 제스처를 제2 입력 신호로 각각 수신하되, 제1 입력 신호는 착용자가 손바닥을 편 채로 뒤통수에서 얼굴 정면으로 향하여 손이 이동하는 제스처이고, 제2 입력 신호는 착용자가 손바닥을 편 채로 얼굴 정면에서 뒤통수 쪽으로 향하는 손이 이동하는 제스처로 이루어질 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하되, 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 상기 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호 당 미리 설정된 화면 밝기가 적용되어 어두워지거나 밝아지도록 제어할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하되, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치에 따르면, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임과, HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부와, HMD 프레임의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서와, 한 쌍의 광학 디스플레이부를 동시에 움직여 동공 간 거리를 조정하는 IPD 조정부와, 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 사용자의 제스처를 인식하고, 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치에 따르면, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 구성하되, 손의 진행 방향 인식으로 제1 입력 신호와 제2 입력 신호를 구분하도록 함으로써, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어하는 것이 가능하고, 그에 따라 단순 제스처만으로도 화면의 밝기를 쉽게 조절하고, 그에 따른 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 광학 디스플레이부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 개략적인 평면도 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 제스처 진행 방향을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 기본화면 밝기의 일례의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 화면 밝기가 어두워지는 일례의 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 화면 밝기가 밝아지는 일례의 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 광학 디스플레이부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 개략적인 평면도 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치(100)는, HMD 프레임(110), 광학 디스플레이부(120), 제스처 센서(130), IPD 조정부(140), 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있으며, 센서부(160) 및 통신부(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 구체적인 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 제스처 진행 방향을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 기본화면 밝기의 일례의 구성을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 화면 밝기가 어두워지는 일례의 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 화면 밝기가 밝아지는 일례의 구성을 도시한 도면이다.
HMD 프레임(110)은, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 구성이다. 이러한 HMD 프레임(110)은 사용자가 머리에 착용한 상태에서 빛이 들어올 수 있는 프레임 구조를 갖는 헬멧(helmet) 형태, 고글(goggles) 형태, 안경 형태 등으로 구성될 수 있다. 여기서, HMD 프레임(110)은 AR 글라스 장치(100)를 착용하면 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)가 착용자의 양안 전방에 위치하도록 HMD 프레임(110)에 광학 디스플레이부(120)가 연결될 수 있다. 또한, HMD 프레임(110)에는 제스처 센서(130)가 외부를 향하도록 측면에 위치하며, 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 상측을 고정 연결하고 동공 간 거리를 조정하는 IPD 조정부(140)를 내장할 수 있다.
광학 디스플레이부(120)는, HMD 프레임(110)을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 구성이다. 이러한 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 정보가 착용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(121)와, AR 글라스 장치(100)를 착용한 착용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 광학계(122)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이(121)는 영상 정보가 착용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하되, 광학계(122)에 결합해, 광학계(122)에 의해 착용자의 눈 방향으로 전달되는 영상 광을 출력하며, 양안 디스플레이를 위해 한 쌍의 디스플레이로 구성되며, OLED, LCoS 등 다양하게 구성될 수 있다.
또한, 광학 디스플레이부(120)의 광학계(122)는 AR 글라스 장치(100)를 착용한 착용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)의 광의 적어도 일부를 투과시키고, 디스플레이(121)에서 출력되는 영상 광을 착용자의 눈 방향으로 전달하여 증강현실을 제공할 수 있다. 즉, 광학계(122)는 AR 글라스 장치(100)를 착용한 착용자가 증강현실을 경험할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 광학계(122)는 복수의 렌즈와 미러 등으로 구성되며 다양한 방식으로 구현될 수 있는데, 예를 들어 광학 회절 방식, 빔 스플리터 방식, 핀 미러 방식 등으로 구현될 수 있다.
제스처 센서(130)는, HMD 프레임(110)의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 구성이다. 이러한 제스처 센서(130)는 센서에 근접한 손에 의한 조도 변화를 감지하여 입력 신호를 수신할 수 있다. 즉, 제스처 센서(130)는 조도를 이용하여 신호를 입력받아 작동하게 되는 원리로서, 제스처 센서(130)에 손바닥으로 가렸다가 떼거나, 지나가는 행동을 하게 되면 작동하게 된다. 이때, 부팅되어 처음 켜지는 화면의 밝기는 1500칸델라(CD)로 제스처 센서(130)의 동작 한번 당 밝기는 500칸델라씩 밝기가 변경될 수 있다.
또한, 제스처 센서(130)는 입체적인 인식이 가능한 ToF 카메라로 구현될 수 있다. ToF 카메라는 광을 조사하여 물체에서 반사된 광의 도달 시간을 측정함으로써, 물체까지의 거리를 파악하고 물체를 입체적으로 인식할 수 있는 센서이다. 제스처 센서(130)는 AR 글라스 장치(100)의 측면에 위치하여, 센서에서 20㎜(즉, 센싱 거리) 이내의 근접한 거리에서 움직이는 손을 인식하여 입력 신호를 수신할 수 있다. 즉, 제스처 센서(130)는 사용자의 제스처를 인식하기 위한 ToF 카메라로 구현되어, 물체에서 반사된 광원의 시간을 측정, 거리 분석으로 입체적인 제스처 인식이 가능하도록 할 수 있으며, 20㎜ 내로 움직이는 손바닥을 센싱할 수 있게 된다.
또한, 제스처 센서(130)는 HMD 프레임(110)의 측면에 구비되어 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하되, 센싱 거리 내에서 손이 제1 방향으로 이동하는 제스처를 제1 입력 신호로 수신하고, 손이 제2 방향으로 이동하는 제스처를 제2 입력 신호로 각각 수신할 수 있다.
또한, 제스처 센서(130)는 센싱 거리 내에서 손이 제1 방향으로 이동하는 제스처를 제1 입력 신호로 수신하고, 손이 제2 방향으로 이동하는 제스처를 제2 입력 신호로 각각 수신하되, 제1 입력 신호는 착용자가 손바닥을 편 채로 뒤통수에서 얼굴 정면으로 향하여 손이 이동하는 제스처이고, 제2 입력 신호는 착용자가 손바닥을 편 채로 얼굴 정면에서 뒤통수 쪽으로 향하는 손이 이동하는 제스처로 이루어질 수 있다.
IPD 조정부(140)는, 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)를 동시에 움직여 동공 간 거리(Interpupillary Distance, IPD)를 조정하는 구성이다. 이러한 IPD 조정부(140)는 광학 디스플레이부(120) 위에 설치되며, 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)에 고정 연결된 한 쌍의 랙, 한 쌍의 랙 사이에 위치하며, 제어부(150)의 제어에 따라 회전하여 한 쌍의 랙을 서로 반대 방향으로 이동시키는 모터를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 모터의 회전에 의해 한 쌍의 랙이 서로 반대 방향으로 이동함에 따라, 한 쌍의 광학 디스플레이부(120) 사이의 거리를 이동 거리만큼 조정할 수 있게 된다.
제어부(150)는, 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 구성이다. 이러한 제어부(150)는 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하되, 디스플레이(121)의 기본 화면 밝기에서 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호 당 미리 설정된 화면 밝기가 적용되어 어두워지거나 밝아지도록 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 착용자가 조이스틱을 갖고 있는 상황에서 제스처 센서(130)의 제스처만으로도 IPD를 조절할 수도 있다.
또한, 제어부(150)는 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하되, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이(121)의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이(121)의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 부팅되어 처음 켜지는 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이(121) 화면의 밝기는 1500칸델라(CD)로 구동되고, 제스처 센서(130)의 동작 한번 당 밝기는 500칸델라(CD)씩 밝기가 변경되도록 제어할 수 있다.
센서부(160)는, 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 홍채 인식 센서 등을 포함할 수 있다. 실시 예에 따라서, 제어부(150)는 착용자에 의해 조정된 IPD 정보를 사용자 인증 정보와 매칭해 저장하며, 착용자가 AR 글라스 장치(100)의 광학 디스플레이부(120)를 얼굴에 대고 사용자 인증을 하면, 사용자 인증 정보와 매칭된 IPD 정보를 사용해 저장된 IPD가 되도록 IPD 조정부(140)를 자동으로 제어할 수도 있다. 이때, 사용자 인증은 센서부(160)에 포함된 홍채 인식 센서 등을 사용할 수 있다.
통신부(170)는, AR 글라스 장치(100)의 일 측에 설치되며, 다른 AR 글라스 장치나 서버 등과 각종 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 통신부(170)가 사용하는 네트워크는, 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 3/4/5G(3/4/5th Generation Mobile Telecommunication) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 제스처 진행 방향을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 손동작 진행 방향이 뒷면 후두부에서 얼굴 정면으로 향하는 진행 방향을 제1 방향으로 이동하는 제1 입력 신호로 하고, 얼굴 정면에서 후두부로 향하는 진행 방향을 제2 방향으로 이동하는 제2 입력 신호로 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 기본화면 밝기의 일례의 구성을 나타내고 있으며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 화면 밝기가 어두워지는 일례의 구성을 나타내고 있으며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치의 디스플레이 화면 밝기가 밝아지는 일례의 구성을 나타내고 있다. 먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, AR 글라스 장치(100)가 부팅되어 처음 켜지게 되면 장착 디스플레이부(120)의 디스플레이(121) 화면 밝기가 1500칸델라(CD)의 밝기를 유지하며, 제스처 센서(130)의 동작 한번 당 밝기는 500칸델라(CD)씩 밝기가 변경된다.
즉, 착용자가 손바닥을 편 채로 뒤통수에서 얼굴 정면으로 움직이게 되면 제스처 센서(130)를 가렸다가 다시 가리지 않은 형태로 센서가 작동하고, 디스플레이(121)의 화면 밝기가 도 7과 같이 어두워진다. 반대로, 착용자가 손바닥을 편 채로 얼굴 정면에서 뒤통수 쪽으로 움직이게 되면, 디스플레이(121)의 화면 밝기가 도 8과 같이 밝아지게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치는, 사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임과, HMD 프레임을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부와, HMD 프레임의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서와, 한 쌍의 광학 디스플레이부를 동시에 움직여 동공 간 거리를 조정하는 IPD 조정부와, 제스처 센서를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 한 쌍의 광학 디스플레이부의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 사용자의 제스처를 인식하고, 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 할 수 있으며, 특히, HMD 프레임의 측면에 구비되는 제스처 센서를 통해 인식된 제스처에 대응하여 화면 밝기를 자동 조절할 수 있도록 구성하되, 손의 진행 방향 인식으로 제1 입력 신호와 제2 입력 신호를 구분하도록 함으로써, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어하는 것이 가능하고, 그에 따라 단순 제스처만으로도 화면의 밝기를 쉽게 조절하고, 그에 따른 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 AR 글라스 장치
110: HMD 프레임
120: 광학 디스플레이부
121: 디스플레이
122: 광학계
130: 제스처 센서
140: IPD 조정부
150: 제어부
160: 센서부
170: 통신부

Claims (8)

  1. 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치(100)로서,
    사용자가 머리에 착용할 수 있는 HMD 프레임(110);
    상기 HMD 프레임(110)을 착용한 사용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 한 쌍의 광학 디스플레이부(120);
    상기 HMD 프레임(110)의 측면에 구비되어, 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하는 제스처 센서(130);
    상기 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)를 동시에 움직여 동공 간 거리(Interpupillary Distance, IPD)를 조정하는 IPD 조정부(140); 및
    상기 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하는 제어부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)는,
    영상 정보가 착용자에게 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(121); 및
    AR 글라스 장치(100)를 착용한 착용자의 양안의 전방에 배치되어 실제 세계의 광과 영상 광의 결합에 의한 증강현실을 제공하는 광학계(122)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제스처 센서(130)는,
    센서에 근접한 손에 의한 조도 변화를 감지하여 입력 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제스처 센서(130)는,
    입체적인 인식이 가능한 ToF 카메라로 구현되는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제스처 센서(130)는,
    상기 HMD 프레임(110)의 측면에 구비되어 화면 밝기 조절을 위한 사용자 제스처를 입력 신호로 수신하되, 센싱 거리 내에서 손이 제1 방향으로 이동하는 제스처를 제1 입력 신호로 수신하고, 손이 제2 방향으로 이동하는 제스처를 제2 입력 신호로 각각 수신하는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제스처 센서(130)는,
    센싱 거리 내에서 손이 제1 방향으로 이동하는 제스처를 제1 입력 신호로 수신하고, 손이 제2 방향으로 이동하는 제스처를 제2 입력 신호로 각각 수신하되, 제1 입력 신호는 착용자가 손바닥을 편 채로 뒤통수에서 얼굴 정면으로 향하여 손이 이동하는 제스처이고, 제2 입력 신호는 착용자가 손바닥을 편 채로 얼굴 정면에서 뒤통수 쪽으로 향하는 손이 이동하는 제스처로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부(150)는,
    상기 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하되, 디스플레이(121)의 기본 화면 밝기에서 상기 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호 당 미리 설정된 화면 밝기가 적용되어 어두워지거나 밝아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부(150)는,
    상기 제스처 센서(130)를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 한 쌍의 광학 디스플레이부(120)의 디스플레이 화면 밝기가 조절되도록 제어하되, 제1 입력 신호 수신 시 디스플레이(121)의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 어두워지도록 제어하고, 제2 입력 신호 수신 시 디스플레이(121)의 기본 화면 밝기에서 미리 설정된 화면 밝기만큼 밝아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 제스처를 이용한 화면 밝기 조절 기능을 갖는 AR 글라스 장치.
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