特許 7341443 触感を提供する成人向けコンテンツ用ＶＲ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-01

(45)【発行日】2023-09-11

(54)【発明の名称】触感を提供する成人向けコンテンツ用ＶＲ装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20230904BHJP

   G06F 3/04815 20220101ALI20230904BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20230904BHJP

   G06F 3/038 20130101ALI20230904BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20230904BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 510

G06F3/01 560

G06F3/04815

G06F3/0346 423

G06F3/038 310A

G06F3/041 480

G06F3/041 600

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023021534

(22)【出願日】2023-02-15

【審査請求日】2023-03-10

(31)【優先権主張番号】10-2022-0143468

(32)【優先日】2022-11-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522358250

【氏名又は名称】キム，テウォン

【氏名又は名称原語表記】ＫＩＭ，ＴＡＥ ＷＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100163902

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 奈月

(72)【発明者】

【氏名】キム，テウォン

【審査官】酒井 優一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２４４５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２５７９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１２９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１３０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１５７３１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１８８００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０４８１５

Ｇ０６Ｆ ３／０３４６

Ｇ０６Ｆ ３／０３８

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）方式のディスプレイ部と、
タッチモジュールと、
前記ディスプレイ部及び前記タッチモジュールの動作を制御する制御部と、
ユーザの手に着用されて、前記ユーザの手の位置移動をセンシングするタッチモジュールコントローラ部と、を含み、
前記タッチモジュールは、
シリコン素材からなる複数のカラム状素子と、
前記複数のカラム状素子が配置されるベースと、
前記制御部の制御の下、前記複数のカラム状素子それぞれの高さを調節する駆動部と、
前記複数のカラム状素子それぞれを介して前記ベースに加えられる圧力をセンシングするセンシング部と、
前記制御部の制御の下、前記圧力に対応して前記複数のカラム状素子それぞれに発生する反発力を調節する減衰部と、
ガス噴射部と、を含み、
前記制御部は、
前記タッチモジュールコントローラ部を介してセンシングされた前記ユーザの手の位置に基づいて、前記ディスプレイ部を介してディスプレイされている映像内で前記手の動きを示す第１オブジェクトをディスプレイし、
前記第１オブジェクトが前記映像内で第２オブジェクトにオーバレイ（ｏｖｅｒｌａｙ）されたら、前記第１オブジェクトがオーバーレイされた前記第２オブジェクトの第１領域の外形に対応して前記複数のカラム状素子の高さが調節されるように前記駆動部を制御し、
前記第１オブジェクトが前記第１領域にオーバーレイされ、前記ユーザから前記複数のカラム状素子を第１圧力で加圧する動きが感知されたら、前記第１領域で前記第１圧力と予めマッピングされた第１反発力が発生され、前記第２の反発力が前記ユーザの手に伝達するように前記減衰部を制御し、前記映像内で前記第２オブジェクトの反応に関する少なくとも一つの第１イベントを出力し、
前記第１イベントは、前記ガス噴射部からガスが噴射されたイベントを含み、
前記タッチモジュールは、
複数のサブタッチモジュールと、
前記複数のタッチモジュールを連結する連結部材と、を含み、
前記連結部材は、伸縮可能であり、
前記ユーザが両手で前記タッチモジュールにタッチすると、前記制御部は、前記ユーザの手の位置に基づいて、前記複数のサブタッチモジュールの位置を調整する
ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）装置。

【請求項2】

前記ベースは円筒状に形成され、
前記複数のカラム状素子それぞれは前記ベースの内側面から中心に向かうように前記ベースに配置される
請求項１に記載のＶＲ装置。

【請求項3】

前記第１イベントは、
前記第２オブジェクトに関するキャラクタが音声を発話するイベントと、
前記第２オブジェクトに関するキャラクタが前記第１領域に関する身体部位を動かすイベントと、
からなる群より選択される少なくとも一つ以上をさらに含む
請求項１に記載のＶＲ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は触感を提供する成人向けコンテンツ用ＶＲ装置に関し、詳しくは、ユーザが手で操作することができ、触感を感じることができるタッチモジュールを含む成人向けコンテンツ用ＶＲ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）技術の発展によってＶＲアトラクション市場が活性化されるにつれ、多様なゲームや教育訓練システムが開発されている。従来のＶＲ装置は、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）方式のディスプレイ部と、ディスプレイ部を介してディスプレイされているゲームなどを操作するためのパッドなどが提供されていた。しかし、従来のＶＲ装置はユーザが仮想現実を体験するのに十分な経験を提供することができなかった。

【0003】

それを解決するために、近来はパッド以外にも多様な追加装置が開発されている。追加装置の一例として、ハンドル型装置、ユーザが乗ることができる搭乗型装置、ユーザが床を踏むことができる足場装置、またはユーザが座ることができる椅子型装置などが存在する。

【0004】

追加装置の他の一例として、ユーザが着用可能なグラブ型装置が存在する。グラブ型装置はユーザの手に着用されて、手の動きを仮想現実で表現する。グラブ型装置は上述した他の装置に比べ保管に要求される空間が少ないため、相対的に容易に商用化されると予想される。しかし、グラブ型装置は手の動きが仮想現実で表現されるだけであって、ユーザの触覚による経験を充足することができないという短所がある。よって、ユーザの触覚を満足するＶＲ装置の技術が開発される必要性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】韓国登録特許公報 第１０－２０２２－００４９８９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示は上述した背景技術に対応して案出されたものであって、ユーザの触覚による経験を充足するＶＲ装置を提供しようとする。

【0007】

本発明の技術的課題は上述した技術的課題に限らず、言及されていない他の技術的課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるはずである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述したような課題を解決するための本開示の一実施例によってＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）装置が開示される。前記ＶＲ装置は、ＨＭＤ方式のディスプレイ部と、シリコン素材からなり、高さが調節される複数のカラム状素子を含むタッチモジュールと、前記複数のカラム状素子を介したユーザからの入力による少なくとも一つのイベントが前記ディスプレイ部を介してディスプレイされている映像に出力されるように前記ディスプレイ部及び前記タッチモジュールの動作を制御する制御部と、を含む。

【0009】

また、前記タッチモジュールは、前記複数のカラム状素子が配置されるベースを含み、前記ベースは、前記複数のカラム状素子それぞれの下方に備えられて、前記複数のカラム状素子に対するユーザの加圧を感応するタッチパネルと、前記制御部の制御の下、前記複数のカラム状素子それぞれの高さを調節する駆動部と、を含む。

【0010】

また、前記タッチモジュールは、前記複数のカラム状素子それぞれを介して前記ベースに加えられる第１圧力をセンシングするセンシング部と、前記制御部の制御の下、前記第１圧力に対応して前記複数のカラム状素子それぞれに発生する反発力を調節する減衰部と、を更に含む。

【0011】

また、前記ユーザの手に着用されて、前記ユーザの手の位置の移動をセンシングするタッチモジュールコントローラ部を更に含み、前記制御部は、前記タッチモジュールコントローラ部を介してセンシングされた前記ユーザの手の位置に基づいて、前記ディスプレイ部を介してディスプレイされている映像内で前記手の動きを示す第１オブジェクトをディスプレイし、前記第１オブジェクトが前記映像内で第２オブジェクトにオーバーレイ（ｏｖｅｒｌａｙ）され、前記ユーザから前記複数のカラム状素子を加圧する動きが感知されたら、前記映像内で前記第２オブジェクトの反応に関する少なくとも一つの第１イベントを出力する。

【0012】

また、前記制御部は、前記第１オブジェクトがオーバーレイされた前記第２オブジェクトの第１領域の外形に対応して前記複数のカラム状素子の高さが調節されるように前記駆動部を制御する。

【0013】

また、前記制御部は、前記第１オブジェクトがオーバーレイされた前記第２オブジェクトの第１領域の外形に対応して前記複数のカラム状素子の反発力が調節されるように前記減衰部を制御する。

【0014】

また、前記減衰部は、前記複数のカラム状素子それぞれに発生する反発力を調節するエアセルと、前記エアセルの空気を注入または排出する空気注入部とを更に含む。

【0015】

また、前記ベースは円筒状に形成され、前記複数のカラム状素子それぞれは前記ベースの内側から中心に向かうように前記ベースに配置される。

【0016】

本開示から得られる技術的解決手段は前記で言及した解決手段に限らず、言及していない他の解決手段は、以下の記載から本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。

【発明の効果】

【0017】

本開示のいくつかの実施例による、ユーザの触覚による経験を充足するＶＲ装置を提供するようにする。

【0018】

本開示から得られる効果は以上で言及した効果に限らず、言及していない他の効果は、以下の記載から本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示のいくつかの実施例によるＶＲ装置の一例を説明するためのブロック構成図である。

【図2】本開示のいくつかの実施例によるタッチモジュールの一例を説明するためのブロック構成図である。

【図3】本開示のいくつかの実施例による映像内で少なくとも一つのイベントを出力する方法の一例について説明する図である。

【図4】本開示のいくつかの実施例によるサブタッチモジュールを含むタッチモジュールを模式的に示す図である。

【図5】本開示のいくつかの実施例による複数のカラム状素子の様子を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

多様な様相がこれから図面を参照して記載されるが、ここで類似した参照番号は総括的に類似した構成要素を指すのに利用される。以下の実施例において、説明の目的のために、多数の特定の細部事項が一つ以上の様相の総体的な理解を提供するために提示される。しかし、そのような様相（ら）はこのような特定の細部事項がなくても実施し得るということは明白である。他の例示において、公知の構造及び装置が一つ以上の様相の記載を容易にするためにブロック図の形態で示される。

【0021】

本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な実施例を有することができるゆえ、特定実施例を図面に例示し、発明を実施するための形態に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な実施形態に対して限定しようとするのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解すべきである。各図面を説明しながら、類似した参照符号を類似した構成要素に対して使用している。

【0022】

第１、第２、Ａ、Ｂなどの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、前記構成要素は前記用語によって制限されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第１構成要素は第２構成要素と命名されてもよく、類似して第２構成要素も第１構成要素と命名されてもよい。及び／またはという用語は、複数の関連する記載された項目の組み合わせまたは複数の関連する記載された項目のうちいずれかの項目を含む。

【0023】

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか「接続されて」いると言及されれば、その他の構成要素に直接連結されているか、または接続されていてもよいが、その中間に他の構成要素が存在する可能性もあると理解すべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されているか「直接接続」されていると言及されれば、その中間に他の構成要素が存在しないと理解すべきである。

【0024】

本出願で使用された用語は単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定する意図はない。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。

【0025】

異なるように定義されない限り、ここで使用される技術的か科学的な用語を含む全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されているものと同じ用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解析すべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的にまたは過度に形式的な意味で解析されない。

【0026】

本開示において、ＶＲ装置はユーザが握るかまたは触れることができるタッチモジュールを含む。タッチモジュールは球、半球、または直方体などの形状に形成される。タッチモジュールは高さが調節される複数のカラム状素子を含む。ここで、複数のカラム状素子はユーザの手のひらなどによって加圧される部材である。タッチモジュールは複数のカラム状素子を介して印加される圧力をセンシングする。ユーザは複数のカラム状素子を握るかまたは押すことで、ディスプレイ部を介してディスプレイされている映像内で特定のイベントを行う。例えば、ユーザが複数のカラム状素子を握ったら、映像内でユーザが操作するキャラクタも実際のユーザの行動に対応する。一実施例によると、映像内にはユーザに関する第１キャラクタ以外にも他の第２キャラクタが存在する。タッチモジュールは、第１キャラクタが虚空を握る第１動きと、第１キャラクタが第２キャラクタの身体を握る第２動きにおけるタッチの感度が異なるように複数のカラム状素子を制御する。それによって、ユーザの触覚による経験が増進される。以下、図１乃至図３を介して、本開示によるＶＲ装置について説明する。

【0027】

図１は、本開示のいくつかの実施例によるＶＲ装置の一例を説明するためのブロック構成図である。図２は、本開示のいくつかの実施例によるタッチモジュールの一例を説明するためのブロック構成図である。

【0028】

図１及び図２を参照すると、ＶＲ装置１００は、制御部１１０と、ディスプレイ部１２０と、タッチモジュール１３０と、タッチモジュールコントローラ部１４０とを含む。但し、上述した構成要素はＶＲ装置１００を具現するのに当たって必須的なものではなく、ＶＲ装置１００は前記で列挙した構成要素より多いかまたは少ない構成要素を有してもよい。

【0029】

ＶＲ装置１００はユーザに仮想現実を提供する装置である。ＶＲ装置１００は、デジタルプロセッサ、携帯用ディバイス、またはディバイス制御器などのような任意のタイプのコンピュータシステムまたはコンピュータディバイスを含む。

【0030】

制御部１１０は通常ＶＲ装置１００の全般的な動作を処理する。制御部１１０は、ＶＲ装置１００の構成要素を介して入力または出力される信号、データ、情報などを処理するか、保存部（図示せず）に保存されている応用プログラムを駆動することで、ユーザに適切な情報または機能を提供するか処理する。

【0031】

制御部１１０は一つ以上のコアで構成され、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、汎用グラフィックス処理装置（ＧＰＧＰＵ：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、テンソル処理装置（ＴＰＵ：Ｔｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのデータ分析のためのプロセッサを含む。

【0032】

本開示において、制御部１１０はディスプレイ部１２０を介してユーザが仮想現実を経験し得る映像を出力する。また、制御部１１０は、タッチモジュール１３０を介してユーザからの入力に対応するイベントを出力する。

【0033】

ディスプレイ部１２０は、ユーザの頭に着用されてユーザの目の前に直接映像を提供するＨＭＤ装置である。ＨＭＤ装置は、仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）、または複合現実（Ｍｉｘｅｄ ｏｒ Ｍｅｒｇｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＭＲ）のうち少なくとも一つを提供する装置である。

【0034】

ディスプレイ部１２０は、制御部１１０で処理される情報を表示（出力）する。
本開示のいくつかの実施例によると、ディスプレイ部１２０はユーザの視線を追跡する視線追跡器（ｅｙｅ ｔｒａｃｋｅｒ）を含む。

【0035】

詳しくは、視線追跡器は、ユーザの瞳の位置に対応するディスプレイ部１２０上の領域を検出することで、ディスプレイ部１２０上の特定領域に向かうユーザの視線の方向を感知する。

【0036】

本開示において、視線追跡器は、ユーザの眼球が撮影された画像に基づいてユーザの視線の方向を感知してもよい。一例として、ディスプレイ部１２０はユーザの眼球を撮影するためのカメラ部を更に含む。視線追跡器は、ユーザの眼球が撮影された画像を利用して瞳の間の距離、目の間の距離、ディスプレイ部１２０に対する各目の３次元（３Ｄ）位置、ねじりと回転の大きさ、及び両眼の視線の方向を決定する。

【0037】

タッチモジュール１３０は、ユーザからのタッチ入力を認識する。例えば、タッチモジュール１３０はユーザからのタッチモジュール１３０を加圧する入力を認識する。タッチモジュール１３０は球、半球、または直方体などのユーザが握ることができる形状に形成される。ユーザはタッチモジュール１３０を手に握って自由に移動させる。

【0038】

本開示のいくつかの実施例によると、タッチモジュール１３０は少なくとも一部が固定された形態であってもよい。

【0039】

詳しくは、タッチモジュール１３０は蛇腹またはコブラ状の据置台の一端に結合される。蛇腹またはコブラ状の据置台のタッチモジュール１３０が結合された一端の他端は壁、床、または天井と固定される。それによってタッチモジュール１３０は少なくとも一部が固定されるが、事前にセットされた範囲内でユーザによって自由に移動される。

【0040】

本開示において、タッチモジュール１３０は複数個である。例えば、タッチモジュール１３０は、ユーザが両手にそれぞれ握るように第１タッチモジュール及び第２タッチモジュールを含む。

【0041】

タッチモジュール１３０は、複数個のカラム状素子１３１と、ベース１３２と、センシング部１３３と、減衰部１３４とを含む。

【0042】

複数のカラム状素子１３１は、円柱状または四角柱状に形成されてタッチモジュール１３０の外形の一部を形成する部材である。複数のカラム状素子１３１は、タッチモジュール１３０内でユーザからの直接的なタッチが行われる部材である。複数のカラム状素子１３１はシリコン素材からなって人の皮膚と類似した質感を有する。

【0043】

ベース１３２には複数のカラム状素子１３１が配置される。複数のカラム状素子１３１のユーザのタッチが行われる一端の他端がベース１３２と結合されることで、ベース１３２に配置される。

【0044】

一実施例によって、タッチモジュール１３０は半球状である。この場合、ベース１３２はタッチモジュール１３０の底面を形成する。他の一実施例によって、タッチモジュール１３０が球状であれば、ベース１３２は球状に形成されてタッチモジュール１３０の中心に位置する。複数のカラム状素子１３１は球状のベース１３２に直交する形態でベース１３２に配置される。

【0045】

タッチモジュール１３０の形状の理解を助けるために図５が参照される。

【0046】

図５を参照すると、タッチモジュール１３０は、底面を形成するベース１３２と、ベース１３２の上方に配置される複数のカラム状素子１３１とを含む。

【0047】

更に図１及び図２を参照すると、ベース１３２はタッチパネル１３２１と駆動部１３２２とを含む。

【0048】

タッチパネル１３２１は複数のカラム状素子それぞれの下方に備えられて、複数のカラム状素子１３１に対するユーザの加圧を感応する。タッチパネル１３２１は感圧式タッチセンサと理解されてもよい。

【0049】

駆動部１３２２は制御部１１０の制御の下、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。一例として、駆動部１３２２は複数のカラム状素子１３１それぞれの下方に備えられて、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。他の一例として、駆動部１３２２はタッチパネル１３２１の下方に備えられて、タッチパネル１３２１及び複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。

【0050】

駆動部１３２２は油圧シリンダまたはピストンなどの装置を介して具現される。または、駆動部１３２２はギヤとモータを利用する構造を介して具現されてもよい。

【0051】

一実施例によると、タッチモジュール１３０は球、半球、または直方体などの形状である。このようなタッチモジュール１３０の形状は、複数のカラム状素子１３１及び駆動部１３２２によって決定される。

【0052】

例えば、ベース１３２は円盤状に形成される。複数のカラム状素子１３１それぞれは円盤状のベース１３２の上面に配置される。駆動部１３２２は、複数のカラム状素子のうちベース１３２の中心に位置する第１カラム状素子が最も高く位置するよう、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。駆動部１３２２は、複数のカラム状素子のうち第１カラム状素子を囲む第２カラム状素子が第１カラム状素子に比べ相対的に低く位置するよう、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。そして、駆動部１３２２は、複数のカラム状素子のうち第２カラム状素子を囲む第３カラム状素子が第２カラム状素子に比べ相対的に低く位置するよう、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。このような方式で、タッチモジュール１３０の外形は半球状に形成される。

【0053】

他の例として、ベース１３２は円盤状に形成される。複数のカラム状素子１３１それぞれは円盤状のベース１３２の上面に配置される。駆動部１３２２は、複数のカラム状素子のうちベース１３２の中心に位置する第１カラム状素子が最も低く位置するよう、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。駆動部１３２２は、複数のカラム状素子のうち第１カラム状素子を囲む第２カラム状素子が第１カラム状素子に比べ相対的に高く位置するよう、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。そして、駆動部１３２２は、複数のカラム状素子のうち第２カラム状素子を囲む第３カラム状素子が第２カラム状素子に比べ相対的に高く位置するよう、複数のカラム状素子１３１それぞれの高さを調節する。このような方式で、タッチモジュール１３０の外形は窪んだ形状に形成される。

【0054】

タッチモジュール１３０は、上述した方法によって球、半球、または直方体のような形状に形成される。

【0055】

一実施例によると、ベース１３２は円筒状に形成されてもよい。複数のカラム状素子１３１はベース１３２の内側面から中心に向かうようにベース１３２に配置される。この場合、複数のカラム状素子１３１はベース１３２の内側面から中心に向かう方向に高さが調節される。

【0056】

センシング部１３３は、複数のカラム状素子１３１それぞれを介してベース１３２に加えられる第１圧力をセンシングする。センシング部１３３は、複数のカラム状素子１３１を加圧することで発生するユーザからの圧力を測定する圧力センサである。一実施例によると、センシング部１３３及びタッチパネル１３２１は一つの装置として具現されてもよい。例えば、タッチパネル１３２１はユーザの３Ｄタッチを認識するパネルである。この場合、タッチパネル１３２１は、ユーザによって複数のカラム状素子１３１それぞれを介してベース１３２に加えられる第１圧力をセンシングする。

【0057】

減衰部１３４は制御部１１０の制御の下、第１圧力に対応して複数のカラム状素子１３１それぞれに発生する反発力を調節する。

【0058】

詳しくは、複数のカラム状素子１３１及びベース１３２にはユーザからの複数のカラム状素子１３１を加圧する動きに対応して反発力が発生する。反発力が大きければ、ユーザは堅い物体に触れていると認知する。反発力が小さければ、ユーザはふわふわな物体に触れていると認知する。減衰部１３４はこのようなユーザの経験を充足するために、制御部１１０の制御の下、複数のカラム状素子１３１それぞれに発生する反発力を調節する。

【0059】

本開示において、減衰部１３４はエアセル及び空気注入部などを含む。減衰部１３４のエアセルは制御部１１０の制御の下、空気が注入されるかまたは空気が排出される。エアセルは空気が注入されるかまたは空気が排出されることで反発力が調節される。例えば、エアセルに許容可能な最大容量だけの空気が注入されれば、エアセルは最大の反発力を有する。エアセルに注入された空気が最大容量未満であれば、エアセルの反発力は減る。減衰部１３４は複数のカラム状素子１３１またはタッチパネル１３２１の下方に位置して反発力が調節される。減衰部１３４は上述したエアセルだけでなく、ばねまたは油圧シリンダによって具現されてもよい。

【0060】

タッチモジュールコントローラ部１４０はユーザの手に着用されて、ユーザの手の位置の移動をセンシングする。タッチモジュールコントローラ部１４０はユーザが着用可能なグラブ型のモジュールである。または、タッチモジュールコントローラ部１４０は、ディスプレイ部１２０を介してディスプレイされている映像内のキャラクタを操作するためのスティック、ボタン、またはトリガなどを含む。一実施例によると、タッチモジュールコントローラ部１４０は及びタッチモジュール１３０は一つの装置を介して具現されてもよい。

【0061】

一方、本開示のいくつかの実施例によると、制御部１１０は複数のカラム状素子１３１を介したユーザからの入力による少なくとも一つのイベントがディスプレイ部１２０を介してディスプレイされている映像に出力されるよう、ディスプレイ部１２０及びタッチモジュール１３０の動作を制御する。

【0062】

例えば、制御部１１０は、ディスプレイ部１２０を介してディスプレイされている映像に含まれているユーザが操作中の第１キャラクタを決定する。制御部１１０は、ユーザの現実世界での実際の手の動きと第１キャラクタの手の動きをマッチする。制御部１１０は、タッチモジュール１３０を介して複数のカラム状素子１３１をユーザが握る動作を行ったと決定されたら、映像内の第１キャラクタも手を握る動作を行うように決定する。一実施例によると、映像内で第１キャラクタはディスプレイされなくてもよい。映像内には第１キャラクタの手に関する第１オブジェクトのみディスプレイされてもよい。

【0063】

以下では制御部１１０がディスプレイ部１２０にディスプレイされている映像内で少なくとも一つのイベントを出力する方法の一例について説明する。

【0064】

図３は、本開示のいくつかの実施例による映像内で少なくとも一つのイベントを出力する方法の一例について説明する図である。

【0065】

図３を参照すると、ＶＲ装置１００の制御部１１０は、タッチモジュールコントローラ部１４０を介してセンシングされたユーザの手の位置に基づいて、ディスプレイ部１２０を介してディスプレイされている映像内で手の動きを示す第１オブジェクトをディスプレイするＳ１１０。

【0066】

詳しくは、制御部１１０は、タッチモジュールコントローラ部１４０を介して現実世界のユーザの手の位置を決定する。制御部１１０は決定された手の位置に基づいて、映像内で第１キャラクタの手に関する第１オブジェクトの位置を決定する。制御部１１０は現実世界のユーザの手の位置が移動されたら、手の位置に対応して第１オブジェクトが移動される方式で第１オブジェクトをディスプレイする。

【0067】

制御部１１０は第１オブジェクトが映像内で第２オブジェクトにオーバーレイされたと決定されたら（Ｙｅｓ）Ｓ１２０、タッチモジュール１３０を介してユーザから複数のカラム状素子１３１を加圧する動きが感知されたのか否かを決定する。ここで、オーバーレイされるという意味は、第２オブジェクトがディスプレイされている画面に第１オブジェクトが重なってディスプレイされるという意味で理解される。第２オブジェクトは映像内で第１オブジェクトを除いた他のオブジェクトである。例えば、第２オブジェクトはユーザに関する第１キャラクタ以外の他の第２キャラクタを示すオブジェクトである。キャラクタは人または動物などである。または、第２オブジェクトは映像内に含まれている家具などを示すオブジェクトである。

【0068】

制御部１１０は、第１オブジェクトが映像内で第２オブジェクトにオーバーレイされたと決定されなければ（Ｎｏ）Ｓ１２０、タッチモジュールコントローラ部１４０を介してユーザの手の動きをモニタリングする。

【0069】

タッチモジュール１３０を介してユーザから複数のカラム状素子１３１を加圧する動きが感知されたら（Ｙｅｓ）Ｓ１３０、制御部１１０は映像内で第２オブジェクトの反応に関する少なくとも一つの第１イベントを出力するＳ１４０。

【0070】

少なくとも一つの第１イベントは第２オブジェクトの反応に関するイベントである。一例として、第２オブジェクトが第２キャラクタに関するオブジェクトであれば、少なくとも一つの第１イベントは第２キャラクタが音声を発話するイベントである。例えば、少なくとも一つの第１イベントは、第２キャラクタが「ああ、うん、おお」のような音声語、「いい、いやだ、速く」のような単語または文を発話するイベントである。他の例として、第２オブジェクトが第２キャラクタに関するオブジェクトであれば、少なくとも一つの第１イベントは第２キャラクタが事前に設定された行動をするイベントである。例えば、少なくとも一つの第１イベントは、第１オブジェクトが第２オブジェクトの上にオーバーレイされた第１領域に関する身体部位を動かすイベントである。もし第１領域に関する身体部位が第２キャラクタの腕であれば、少なくとも一つの第１イベントは第２キャラクタが腕を振り切るイベントである。もし第１領域に関する身体部位が第２キャラクタの頭であれば、少なくとも一つの第１イベントは第２キャラクタが頭を振るイベントである。

【0071】

一方、本開示のいくつかの実施例によると、ＶＲ装置１００はユーザに嗅覚的体験を提供するためのガス噴射部を更に含む。ガス噴射部は制御部１１０の制御の下、香りが加味されたガスを噴射する。

【0072】

例えば、制御部１１０はタッチモジュール１３０を介してユーザから複数のカラム状素子１３１を加圧する動きが感知されたら、少なくとも一つの第１イベントとしてガスが噴射されるようにガス噴射部を制御する。

【0073】

一方、本開示のいくつかの実施例によると、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域の外形を決定する。制御部１１０は第１領域の外形に対応して、複数のカラム状素子１３１の高さが調節されるように駆動部１３２２を制御する。

【0074】

一例として、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域を第２キャラクタの頭と決定する。制御部１１０は頭の形状に対応して、複数のカラム状素子１３１の高さが調節されるように駆動部１３２２を制御する。

【0075】

他の一例として、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域を第２キャラクタの腕と決定する。制御部１１０は腕の形状に対応して、複数のカラム状素子１３１の高さが調節されるように駆動部１３２２を制御する。

【0076】

また他の一例として、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域を第２キャラクタの手と決定する。制御部１１０は手の形状に対応して、複数のカラム状素子１３１の高さが調節されるように駆動部１３２２を制御する。それによって、タッチモジュール１３０を握ったら、ユーザは映像内でディスプレイされている第２キャラクタに実際に触れているような感覚を受ける。

【0077】

例示的な実施例において、第２オブジェクトの第１領域のサイズがタッチモジュール１３０より大きければ、タッチモジュール１３０は第１領域の全ての部分を表現することができない。この場合、制御部１１０はユーザの手の動きをモニタリングして、第１オブジェクトの第１領域内の具体的な位置に応じて該当部分に対応するように複数のカラム状素子１３１の高さを調整する。つまり、第１領域はタッチモジュール１３０のサイズを考慮してより細分化された領域に分けられる。ここで、第１領域のサイズとは、現実と仮想現実との差を考慮して予め設定された基準によって換算されたサイズを意味する。

【0078】

本開示のいくつかの実施例によると、ディスプレイ部１２０はユーザの視線を追跡する視線追跡器を含む。制御部１１０は、視線追跡器を介してセンシングされたユーザの視線に基づいて第１領域を決定してもよい。

【0079】

一方、本開示のいくつかの実施例によると、第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域の外形が決定され、タッチモジュール１３０を介してユーザから複数のカラム状素子１３１を加圧する動きが感知されたら、センシング部１３３は、複数のカラム状素子１３１それぞれを介してベース１３２に加えられる第１圧力をセンシングする。制御部１１０は第１圧力に対応して、複数のカラム状素子１３１のそれぞれに発生する反発力が調節されるように減衰部１３４を制御する。

【0080】

一例として、制御部１１０は、複数のカラム状素子１３１それぞれに第１圧力と事前にマッピングされた第１反発力が発生するように減衰部を制御する。

【0081】

一方、本開示のいくつかの実施例によると、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域の外形が決定されたら、第１領域の外形に基づいて複数のカラム状素子１３１それぞれに発生する反発力を決定する。

【0082】

一例として、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域を第２キャラクタの頭と決定する。制御部１１０は頭の質感に対応して、複数のカラム状素子１３１に事前にマッピングされた反発力が発生するように減衰部１３４を制御する。

【0083】

他の一例として、制御部１１０は第１オブジェクトがオーバーレイされた第２オブジェクトの第１領域を第２キャラクタの腕と決定する。制御部１１０は腕の質感に対応して、複数のカラム状素子１３１に事前にマッピングされた反発力が発生するように減衰部１３４を制御する。それによって、タッチモジュール１３０を握ったら、ユーザは映像内でディスプレイされている第２キャラクタに実際に触れているような感覚を受ける。

【0084】

本発明のいくつかの実施例において、タッチモジュール１３０は、複数のサブタッチモジュールとそれらを連結する連結部材とを含む。連結部材は延長または縮小可能なため、サブタッチモジュールを互いに遠く分散させるか近く密集させることができる。一例として、図４のように２つのサブタッチモジュール１３０１、１３０２が連結部材１３０３で連結され、左右、上下、または対角線方向に延長されるか縮小される。

【0085】

ユーザが両手を利用してタッチモジュール１３０を接触しようとすれば、制御部１１０はユーザの両手の位置に対応してサブタッチモジュールの位置を調節する。それによって、ユーザが両手を同時に使用する場合であっても、その位置に関係なく両手共に触感を伝達することができる。

【0086】

提示された実施例に関する説明は、任意の本開示の技術分野における通常の知識を有する者が本開示を利用するかまたは実施し得るように提供される。このような実施例に対する多様な変形は本開示の技術分野における通常の知識を有する者に明白なるはずであり、ここで定義された一般的な原理は本開示の範囲を逸脱することなく他の実施例に適用される。よって、本開示はここに提示された実施例に限らず、ここに提示された原理及び新規な特徴と一貫する最も広い意味の範囲で解釈されるべきである。

【要約】      （修正有）

【課題】ユーザの触覚による経験を充足するＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）装置を提供する。
【解決手段】ＶＲ装置１００は、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）方式のディスプレイ部と、シリコン素材からなり、高さが調節される複数のカラム状素子を含むタッチモジュールと、複数のカラム状素子を介したユーザからの入力による少なくとも一つのイベントがディスプレイ部を介してディスプレイされている映像に出力されるようにディスプレイ部及びタッチモジュールの動作を制御する制御部と、を含む。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】