KR102640066B1 - 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상면에 복수 개의 경사면을 가진 제1 판재를 준비하는 제1 단계; 젯 디스펜서(jet dispenser)를 이용해 상기 복수 개의 경사면에서 반사부가 형성될 위치에 광반사재를 분사시켜 반사부 패터닝을 수행하는 제2 단계; 상기 분사된 광반사재를 경화시키는 제3 단계; 및 상기 제1 판재에 제2 판재를 결합시키는 제4 단계를 포함하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치를 제공한다.

Description

증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치{METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL DEVICE FOR AUGMENTED REALITY AND OPTICAL DEVICE FOR AUGMENTED REALITY MANUFACTURED BY USING THE SAME}

본 발명은 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 증착 과정에서 마스크 공차에 기인한 반사부의 형상 오차를 방지하면서 증강 현실용 광학 장치의 경사면에 효율적으로 반사부를 형성할 수 있는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치에 관한 것이다.

증강 현실(AR, Augmented Reality)이란 주지된 바와 같이, 현실 세계의 실제 영상에 컴퓨터 등에 의해 제공되는 가상의 영상이나 이미지를 중첩시켜 제공하는 것을 의미한다.

이러한 증강 현실을 구현하기 위해서는, 컴퓨터와 같은 디바이스에 의해 생성되는 가상 영상을 현실 세계의 영상에 겹쳐서 제공할 수 있도록 하는 광학계를 필요로 한다. 이러한 광학계로서 HMD(Head Mounted Display)나 안경형 증강 현실 장치 등에 적용되는 가상 영상을 반사 또는 굴절시키는 프리즘 등과 같은 광학 수단을 사용하는 기술이 알려져 있다.

그러나, 이러한 종래의 광학계를 이용한 장치들은 그 구성이 복잡하여 무게와 부피가 상당하므로 사용자가 착용하기에 불편함이 있고 제조 공정 또한 복잡하므로 제조 비용이 높다는 문제가 있다.

또한, 종래의 장치들은 사용자가 현실 세계를 응시할 때 초점 거리를 변경하는 경우 가상 영상의 초점이 맞지 않게 된다는 한계가 있다. 이를 해결하기 위하여 가상 영상에 대한 초점 거리를 조절할 수 있는 프리즘과 같은 구성을 이용하거나 초점 거리의 변경에 따라 가변형 초점 렌즈를 전기적으로 제어하는 등의 기술이 제안되어 있다. 그러나 이러한 기술 또한 초점 거리를 조절하기 위하여 사용자가 별도의 조작을 해야 하거나 초점 거리의 제어를 위한 별도의 프로세서 등과 같은 하드웨어 및 소프트웨어를 필요로 한다는 점에서 문제가 있다.

이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 사람의 동공보다 작은 크기의 반사부를 이용하여 가상 영상을 동공을 통해 망막에 투영함으로써 증강 현실을 구현할 수 있는 장치를 개발한 바 있다.

도 1은 본 출원인에 의한 증강 현실용 광학 장치(100)의 측면도를 나타낸 것이다.

도 1의 증강 현실용 광학 장치(100)는, 화상 출사부(10), 반사부(20) 및 광학 수단(30)을 포함한다.

화상 출사부(10)는 가상 영상 화상광을 출사하는 수단으로서, 예컨대 가상 영상을 화면에 표시하고 표시된 가상 영상에 상응하는 가상 영상 화상광을 출사하는 마이크로 디스플레이 장치와 마이크로 디스플레이 장치로부터 출사하는 화상광을 평행광으로 시준하기 위한 콜리메이터(collimator)를 구비할 수 있다

반사부(20)는 화상 출사부(10)로부터 출사된 가상 영상 화상광을 반사시켜 사용자의 동공(50)을 향해 전달함으로써, 사용자에게 가상 영상을 제공하는 수단이다. 반사부(20)는, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 가상 영상 화상광을 동공(50)으로 반사시킬 수 있도록 화상 출사부(10)와 동공(50) 사이에서 적절한 각도를 가지고 광학 수단(30) 내부에 매립되어 배치된다.

광학 수단(30)은 실제 세계의 사물로부터 출사된 화상광인 실제 사물 화상광을 투과시키는 한편 반사부(20)에서 반사된 가상 영상 화상광을 동공(50)으로 출사하는 기능을 수행한다.

광학 수단(30)의 내부에는 반사부(20)가 매립 배치되어 있다. 이러한 광학 수단(30)은 예컨대 안경 렌즈와 같은 투명 재질로 형성될 수 있으며, 프레임부(40)에 의해 고정된다.

프레임부(40)는 화상 출사부(10)와 광학 수단(30)을 고정 및 지지하는 수단으로서, 예컨대 안경 형태로 형성될 수 있다.

도 1의 반사부(20)는 사람의 동공보다 작은 크기로 형성된다. 사람의 일반적인 동공의 크기는 4~8mm 정도인 것으로 알려져 있으므로, 반사부(20)는 8mm 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 반사부(20)를 8mm 이하로 형성함으로써, 반사부(20)를 통해 동공(50)으로 입사하는 빛에 대한 심도(Depth of Field)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 매우 깊게 할 수 있다.

사람의 평균적인 동공 크기보다 작은 크기 즉, 8mm 이하로 형성되어 있는데, 이와 같이 반사부(20)를 사람의 평균적인 동공 크기보다 작게 형성함으로써 반사부(20)를 통해 동공으로 입사하는 빛에 대한 심도(Depth of Field)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있다.

여기서, 심도(Depth of Field)라 함은, 초점이 맞는 것으로 인식되는 범위를 말하는데, 심도가 깊어지면 그에 상응하여 가상 영상에 대한 초점 거리의 범위도 넓어진다. 따라서 사용자가 실제 세계를 응시하면서 실제 세계에 대한 초점 거리를 변경하더라도 이와 관계없이 가상 영상의 초점이 항상 맞는 것으로 인식하게 된다. 이는 일종의 핀홀 효과(pinhole effect)라고 볼 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같은 증강 현실용 광학 장치(100)는, 사용자가 실제 사물에 대한 초점 거리를 변경하더라도 사용자는 항상 선명한 가상 영상을 관찰할 수 있다.

이와 같이, 화상 출사부(10)로부터 출사된 가상 영상 화상광은 반사부(20)로 전달되고, 반사부(20)는 사용자의 동공(50)을 향해 가상 영상 화상광을 반사시켜야 하므로, 반사부(20)는 화상 출사부(10)와 동공(50)의 위치를 고려하여 광학 수단(30)의 내부에서 적절한 경사각을 가지도록 배치되어야 한다

광학 수단(30) 내부에 적절한 경사각으로 반사부(20)를 배치하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있는데, 본 출원인은 하기 선행 기술 문헌에 기재된 바와 같이, 경사진 대응면을 가진 한 쌍의 제1 광학 소자와 제2 광학 소자를 준비하여 제1 광학 소자의 대응면에 반사부를 형성한 후 제1 광학 소자와 제2 광학 소자를 밀착 고정시키는 방법을 개발한 바 있다. 이에 의하면, 복수의 경사면을 가진 광학 소자를 준비하고 반사부 패턴에 상응하는 3D 증착 마스크를 이용하여 반사부를 증착할 수 있는데, 이러한 방법은 경사면 증착이라는 기본적인 공정상의 제약으로 인해 마스크 공차로부터 반사부 형상에 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 증착 공정 간 마스크 변형 문제, 기계 가공의 어려움(홀 가공), 증착면과 병합되는 반대 형상 사출품의 필요 등과 같이 반사부 형성에 있어서 고비용 및 저생산성의 문제점이 존재하고 있다.

한국공개특허공보 제10-2019-0063442호(2019.06.07.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 증착 과정에서 마스크 공차에 기인한 반사부의 형상 오차를 방지하면서 증강 현실용 광학 장치의 경사면에 간단한 공정으로 반사부를 형성함으로써 종래 기술에 비하여 효율적이고 제조 원가를 절감하고 양산에 적합한 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 반사부를 형성할 때 반사부의 반사율을 조절할 수 있는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법은, 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법으로서, 상면에 복수 개의 경사면을 가진 제1 판재를 준비하는 제1 단계; 젯 디스펜서(jet dispenser)를 이용해 상기 복수 개의 경사면에서 반사부가 형성될 위치에 광반사재를 분사시켜 반사부 패터닝을 수행하는 제2 단계; 상기 분사된 광반사재를 경화시키는 제3 단계; 및 상기 제1 판재에 제2 판재를 결합시키는 제4 단계를 포함하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법을 제공한다.

여기에서, 상기 제1 판재의 복수 개의 경사면 중 적어도 일부는 그 높이가 서로 다를 수도 있다.

또한, 상기 제1 판재의 상면에서 상기 복수 개의 경사면을 형성하는 복수 개의 톱니 상부는 그 단면의 형태가 서로 다를 수도 있다.

또한, 상기 제2 단계에서, 상기 젯 디스펜서는 그 단부에 광반사재를 분사하는 적어도 하나 이상의 노즐을 구비하고, 상기 젯 디스펜서는 제어 알고리즘에 의해 이동하면서 젯 디스펜서의 노즐이 상기 제1 판재의 경사면의 특정 위치로 근접 이동함으로써 광반사재가 경사면에 분사될 수 있다.

또한, 상기 노즐이 복수 개인 경우, 복수 개의 노즐이 동시에 상기 제1 판재의 경사면으로 근접 이동하면서 광반사재가 경사면에 분사될 수도 있다.

또한, 젯 디스펜서가 하나의 반사부의 전체 영역에 대해 복수 개의 미세 도트 형태로 광반사재를 분사함으로써 반사부를 형성할 수 있다.

또한, 상기 젯 디스펜서는 반사부의 영역 내에서 반사부를 구성할 미세 도트의 크기와 갯수를 산출하고 산출된 미세 도트의 크기 및 갯수에 따라 광반사재를 분사함으로써 반사부를 형성할 수 있다.

또한, 상기 젯 디스펜서는 상기 반사부의 전체 영역 중 일부에 대해서 미세 도트 형태의 광반사재를 분사함으로써 반사부를 형성할 수도 있다.

또한, 상기 미세 도트의 크기는 10㎛ 이하일 수도 있다.

또한, 상기 제2 단계에서, 상기 젯 디스펜서가 상기 제1 판재의 상면에 대해 일정 각도로 기울어져 이동하여 상기 젯 디스펜서에 구비된 노즐이 상기 경사면에 수직으로 근접 이동할 수 있다.

또한, 상기 제2 단계는, 상기 제1 판재의 경사면이 하부를 향하게 상기 제1 판재를 배치하고, 상기 젯 디스펜서를 상기 제1 판재의 하부에 배치한 후, 상기 젯 디스펜서의 노즐이 하부에서 상부로 이동하면서 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제2 단계에서, 상기 제1 판재의 각각의 경사면에 복수 개의 반사부를 형성함으로써 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제2 단계에서, 상기 반사부의 크기가 4mm 이하가 되도록 광반사재가 경사면에 분사될 수 있다.

또한, 상기 제2 판재는 제1 판재와 동일한 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 판재의 굴절률은 상기 제1 판재의 굴절률과 0.01 이내의 굴절률 편차를 가질 수 있다.

또한, 상기 제4 단계는, 상기 제1 판재에 접착제를 이용해 제2 판재를 접착 적층할 수 있다.

또한, 상기 접착제의 굴절률은 상기 제1 판재 및 제2 판재의 굴절률과 0.01 이내의 굴절률 편차를 가질 수 있다.

또한, 상기 광반사재는 금, 은, 알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 금속 나노입자를 용매에 분산시킨 금속 페이스트일 수 있다.

또한, 상기 제4 단계는, 상기 제1 판재를 성형틀로 사용해 주조 방식으로 상기 제1 판재 위에 제2 판재를 성형할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기한 바와 같은 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치를 제공한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 종래 증착 과정에서 마스크 공차에 기인한 반사부의 형상 오차를 방지하면서 증강 현실용 광학 장치의 경사면에 간단한 공정으로 반사부를 형성함으로써 종래 기술에 비하여 효율적이고 제조 원가를 절감하고 양산에 적합한 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치를 제공할 수 있다.

특히, 본 발명은 종래 광학소자의 경사면 위에 반사부 패턴을 가진 마스크를 씌어 반사부를 증착하는 과정에서 발생하는 마스크 공차 또는 마스크와 판재의 결합 시 발생하는 갭(gap)에 의한 반사부의 형상 오차 및 장비 문제에 따른 이물질 발생 현상을 개선할 수 있으며, 증착 형성 간소화 및 수율 향상에 따라 증강 현실용 광학 장치를 효율적으로 양산할 수 있으며 제조 원가를 대폭적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 경사면에 형성되는 반사부를 복수 개의 미세 도트에 의해 형성하되, 미세 도트의 크기, 개수, 간격 등을 조절하여 각각의 반사부 영역 중 일부에 대해서만 미세 도트 형태의 광반사재를 분사함으로써 반사부의 반사율을 조절할 수 있는 효과가 있다.

일반적으로 반사부의 반사율이 100%이거나 그에 가까울 수 있으나, 본 발명의 방법, 즉 미세 도트의 크기 및 간격을 조정하게 되면 광반사재 자체의 반사율 조정 없이도 반사부의 반사율 조절이 가능함으로 증강 현실용 광학 장치의 기능 및 사용 환경을 확장할 수 있다.

도 1은 종래 증강 현실용 광학 장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제작된 증강 현실용 광학 장치(200)를 나타낸 것으로서, 도 2는 측면도이고 도 3은 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제작된 증강 현실용 광학 장치(300)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 4는 사시도이고 도 5는 정면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제작된 증강 현실용 광학 장치(400)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 6은 사시도이고 도 7은 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치(200~400)의 제조 방법의 전체적인 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 제1 판재(30a)의 사시도를 나타낸 것이다.
도 10은 제1 판재(30a)에 반사부를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 반사부를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 복수 개의 노즐을 구비한 젯 디스펜서를 이용해 반사부를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 반사부 패터닝이 완료된 제1 판재(30a)의 평면도 및 사시도를 나타낸 것이다.
도 14는 제1 판재(30a)에 제2 판재(30b)를 결합시킨 상태를 나타낸 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에서 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제작된 증강 현실용 광학 장치(200)의 일실시예를 나타낸 것으로서, 도 2는 측면도이고 도 3은 사시도이다. 다만, 도 3에서는 화상 출사부(10)는 생략하여 나타내었음을 유의해야 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 증강 현실용 광학 장치(200)는 반사 수단(20) 및 광학 수단(30)을 포함한다.

화상 출사부(10)는, 증강 현실용 화상인 가상 영상에 상응하는 화상광인 가상 영상 화상광(virtual image light)을 광학 수단(30)을 향해 출사하는 수단으로서, 예컨대 가상 영상을 화면에 표시함으로써 화면을 통해 가상 영상 화상광을 출사하는 소형 LCD와 같은 디스플레이 장치(11)와 디스플레이 장치(11)에서 출사되는 가상 영상 화상광을 시준한 광으로 출사하는 콜리메이터(12)로 구성될 수 있다. 이러한 화상 출사부(10) 자체는 본 발명의 직접적인 목적이 아니며 종래 기술에 의해 알려져 있는 것이므로 여기에서는 상세 설명은 생략한다.

여기에서, 증강 현실용 화상이라 함은, 화상 출사부(10)의 디스플레이 장치(11)의 화면에 표시되어 반사 수단(20) 및 광학 수단(30)을 통해 사용자의 동공(50)으로 전달되는 가상 영상(virtual image)을 의미하며, 이미지(still image) 또는 동영상(moving image)일 수 있다.

이러한 증강 현실용 화상은 화상 출사부(10)에서 가상 영상 화상광으로서 출사되어, 반사 수단(20) 및 광학 수단(30)을 통해 사용자의 동공(50)으로 전달됨으로써 사용자에게 가상 영상을 제공하게 되고, 이와 동시에 사용자는 광학 수단(30)을 통해 실제 세계에 존재하는 실제 사물로부터 출사되는 화상광인 실제 사물 화상광을 눈으로 직접 전달받음으로써 증강 현실 서비스를 제공받게 된다.

여기에서, 가상 영상 화상광은 광학 수단(30)의 내면에서 1회 전반사되어 반사 수단(20)으로 전달되므로, 화상 출사부(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 위치에 배치되지만, 이는 예시적인 것이며, 전반사 구조를 사용하지 않거나 2회 이상의 전반사를 사용하는 경우 화상 출사부(10)는 가상 영상 화상광을 광학 수단(30)을 통해 반사 수단(20)으로 전달하기 위한 적절한 위치에 배치된다. 즉, 화상 출사부(10)는 반사 수단(20)의 위치, 각도 및 동공(50)의 위치를 고려하여 적절한 위치에 배치된다.

반사 수단(20)은, 화상 출사부(10)로부터 출사된 가상 영상 화상광을 사용자의 눈의 동공(50)을 향해 반사시켜 전달하는 수단이다.

반사 수단(20)은 복수 개의 반사부(21~29)로 구성될 수 있으며, 도면 부호 20은 이러한 복수 개의 반사부(21~29) 전체를 통칭하는 것으로 한다.

이러한 반사 수단(20)은, 도시된 바와 같이, 광학 수단(30)의 내부에 매립 배치된다. 후술하는 바와 같이, 광학 수단(30)은, 반사 수단(20)에서 반사된 가상 영상 화상광과 실제 사물 화상광의 적어도 일부가 사용자의 동공(50)을 향해 출사되는 제1 면(31)과, 상기 제1 면(31)에 대향하며 실제 사물 화상광이 입사하는 제2 면(32)을 구비하는데, 반사 수단(20)은 이러한 광학 수단(30)의 제1 면(31)과 제2 면(32) 사이의 내부 공간에 매립 배치된다.

광학 수단(30)의 제1 면(31)은, 사용자가 증강 현실용 광학 장치(200)를 동공(50) 정면에 두었을 때 사용자의 동공(50) 쪽을 향하고 있는 면이 되고, 제2 면(32)은 그 반대면 즉, 실제 세계의 사물을 향하는 면이다.

한편, 도 2 및 도 3의 실시예에서는, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 가상 영상 화상광은 광학 수단(30)의 내면에서 1회 전반사된 후 반사 수단(20)으로 전달되는 것으로 나타내었으나, 이는 예시적인 것이며, 전반사를 사용하지 않거나 광학 수단(30)의 내면에서 2회 이상 전반사된 후 반사 수단(20)으로 전달되도록 할 수도 있다.

도 2 및 도 3의 실시예에서, 반사 수단(20)은 복수개의 반사부(21~29)를 포함하며, 각각의 반사부들(21~29)은 입사하는 가상 영상 화상광을 각각 반사시켜 사용자의 동공(50)으로 전달하도록 화상 출사부(10)와 동공(50)의 위치를 고려하여 광학 수단(30)의 내부에 적절한 경사각을 가지고 배치된다.

한편, 반사부(21~29) 각각은, 심도를 깊게 하여 핀홀 효과(pinhole effect)를 얻을 수 있도록 사람의 동공 크기보다 작은 크기 즉, 8mm 이하로, 보다 바람직하게는 4mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해 반사부(21~29) 각각을 통해 동공으로 입사하는 빛에 대한 심도(Depth of Field)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있다. 따라서 사용자가 실제 세계를 응시하면서 실제 세계에 대한 초점 거리를 변경하더라도 이와 관계없이 가상 영상의 초점은 항상 맞는 것으로 인식하게 하는 핀홀 효과를 발생시킬 수 있다.

여기에서, 반사부(21~29) 각각의 크기는, 각 반사부(21~29)의 가장자리 경계선 상의 임의의 두 점 간의 최대 길이를 의미하는 것으로 정의한다.

또한, 반사부(21~29) 각각의 크기는, 사용자가 정면을 바라볼 때의 방향에 수직하면서 동공(50)의 중심을 포함하는 평면에 각 반사부(21~29)를 투영한 정사영의 가장자리 경계선 상의 임의의 두 점 간의 최대 길이일 수 있다.

한편, 반사부(21~29)의 크기가 지나치게 작은 경우에는 반사부(21~29)에서의 회절(diffraction) 현상이 커지기 때문에, 반사부(21~29) 각각의 크기는 예컨대 0.3mm 보다는 큰 것이 바람직하다.

또한, 반사부(21~29) 각각의 형상은 동공(50)에서 반사부(21~29)를 바라보았을 때 원형으로 보이도록 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 반사부들(21~29) 중 적어도 2 이상의 반사부들(26~29, 20A)은, 화상 출사부(10)로부터의 거리가 멀수록 광학 수단(30)의 제2 면(32)에 더 가까와지도록 배치된다. 상기 반사부(26~29)들을 제외한 나머지 반사부들(21~25, 20B)은 화상 출사부(10)로부터의 거리와 관계없이 광학 수단(30)의 제2 면(32)과 동일한 거리를 갖도록 배치된다.

다만, 이는 예시적인 것이며, 반사부들(21~29)의 배치 구조 및 방향은 필요에 따라 다른 형태를 가질 수도 있음은 물론이다.

한편, 반사부들(21~29)은 서로 거리를 두고 이격되어 배치되는데, 바람직하게는 반사부들(21~29)의 크기보다 작은 거리를 두도록 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 광학 수단(30)은, 반사부(21~29)가 매립 배치되며, 실제 사물로부터 출사된 화상광인 실제 사물 화상광의 적어도 일부를 사용자의 눈의 동공(50)을 향해 투과시키는 수단이다.

여기에서, 실제 사물 화상광의 적어도 일부를 동공(50)을 향해 투과시킨다는 것은 광학 수단(30)을 통한 실제 사물 화상광의 빛 투과율이 반드시 100%일 필요는 없다는 의미이다.

또한, 광학 수단(30)은, 전술한 바와 같이, 화상 출사부(10)로부터 출사되는 가상 영상 화상광을 광학 수단(30)의 내부를 통해 반사부(21~29)로 직접 전달하거나 광학 수단(30)의 내면에서 적어도 1회 이상 전반사시킨 후 반사부(21~29)로 전달한다.

광학 수단(30)은, 전술한 바와 같이, 반사부(21~29)에서 반사된 가상 영상 화상광과 실제 사물 화상광의 적어도 일부가 사용자의 동공을 향해 출사되는 제1 면(31)과, 상기 제1 면(31)에 대향하며 실제 사물 화상광이 입사하는 제2 면(32)을 구비하며, 반사부(21~29)는 제1 면(31)과 제2 면(32) 사이의 내부에 매립 배치된다.

광학 수단(30)은, 유리 또는 플라스틱 재질 및 기타 합성 수지(resin)재의 렌즈로 형성할 수 있고, 다양한 굴절률 및 투명도를 가질 수 있다.

광학 수단(30)의 제1 면(31)과 제2 면(32)은 서로 평행한 것으로 나타내었으나, 이는 예시적인 것이며 서로 평행하지 않도록 구성할 수도 있다.

또한, 광학 수단(30)의 제1 면(31)과 제2 면(32) 중 적어도 어느 하나는 곡면으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 면(31) 또는 제2 면(32) 중 어느 하나가 곡면일 수 있고, 제1 면(31) 및 제2 면(32) 모두 곡면으로 형성될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제작된 증강 현실용 광학 장치(300)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 4는 사시도이고 도 5는 정면도이다. 다만, 도 4 및 도 5에서도 화상 출사부(10)는 생략하였음을 유의해야 한다.

도 4 및 도 5의 증강 현실용 광학 장치(300)는, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 실시예의 증강 현실용 광학 장치(200)와 기본적인 구성은 동일하되, 반사 수단(20)이 복수개 형성된 것을 특징으로 한다. 여기에서, 각 반사 수단(201~211)들 또한 복수개의 반사부(21~29)를 포함한다.

여기에서, 복수개의 반사 수단(201~211)은, 다음과 같은 배치 구조를 갖는다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 광학 수단(30)을 사용자의 동공(50) 정면에 두었을 때, 동공(50)에서 정면 방향을 x축이라 하고, 화상 출사부(10)로부터 x축으로의 수직선에 대해 x축을 따라 평행하면서 광학 수단(30)의 제1 면(31)과 제2 면(32) 사이를 지나는 선분 중 어느 하나를 y축이라 하고, x축 및 y축과 직교하는 선분을 z축이라 할 때, 반사 수단(201~211)들은 z축 방향을 따라 평행하게 간격을 두고 배치된다.

도 4 및 도 5에서는, 반사 수단(201~211)들이 z축 방향을 따라 평행하게 동일한 간격을 가지고 배치되어 있으나 이는 예시적인 것이며 반드시 동일한 간격을 가질 필요는 없다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 반사 수단(201~211)들의 z축 방향을 따른 간격은 설명의 편의를 위해 예시적으로 나타낸 것이며, 실제는 이보다 더 가깝게 또는 더 멀게 배치될 수 있다. 예컨대, 반사 수단(201~211)들의 간격은 반사부(21~29)들의 크기 이하가 되도록 배치될 수 있다.

또한, 반사 수단(201~211)을 구성하는 반사부(21~29)들의 갯수는 모두 동일할 필요는 없다.

또한, 각각의 반사 수단(201~211)은, 각 반사 수단(201~211)을 구성하는 각각의 반사부(21~29)들이, 인접하는 반사 수단(201~211)을 구성하는 반사부(21~29)들 중 어느 하나와 z축에 평행한 가상의 직선을 따라 위치하도록 배치될 수 있다. 이 때, 복수개의 반사 수단(201~211)들을 외부에서 z축에 수직한 면쪽으로 보면 도 2에 나타낸 바와 동일하게 보이게 된다.

도 4 및 도 5의 실시예에 의하면, 앞서 설명한 바와 같이 가상 영상에 대한 심도를 깊게 하여 핀홀 효과를 발생시킴으로써 초점 거리의 변경과 관계없이 항상 선명한 가상 영상을 제공할 수 있다는 작용 효과를 가지면서 시야각과 z축 방향의 아이박스(eye box)를 넓힐 수 있는 장점이 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제작된 증강 현실용 광학 장치(400)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 6은 사시도이고 도 7은 정면도이다. 다만, 도 6 및 도 7에서도 화상 출사부(10)는 생략하였음을 유의해야 한다.

도 6 및 도 7의 증강 현실용 광학 장치(400)는, 도 4 및 도 5의 실시예와 기본적으로 동일하되, 각 반사 수단(201~211)을 구성하는 각각의 반사부(21~28 또는 21~29)들이, 인접하는 반사 수단(201~211)을 구성하는 모든 반사부(21~28 또는 21~29)들과 z축에 평행한 가상의 직선을 따라 위치하지 않도록 배치된다는 점에서 차이가 있다.

즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, z축의 왼쪽 방향으로부터 서로 인접하는 첫번째 반사 수단(201)의 반사부(21~28)들과 두번째 반사 수단(202)의 반사부(21~29)들을 y축 방향의 위쪽(화상 출사부(10)쪽)으로부터 순서대로 비교해 보면, 첫번째 반사 수단(201)의 각각의 반사부(21~28)들은 두번째 반사 수단(202)의 모든 반사부(21~29)들과 z축에 평행한 가상의 직선을 따라 위치하지 않도록 배치되어 있음을 알 수 있다.

즉, 첫번째 반사 수단(201)의 반사부(21~28)들과 두번째 반사 수단(202)의 반사부(21~29)들은 z축에 평행하게 나란히 정렬되어 있지 않고 서로 엇갈리게 배치된다.

도 6 및 도 7에서도 반사 수단(201~211)들은, z축 방향을 따라 평행하게 동일한 간격을 가지고 배치되어 있으나 이는 예시적인 것이며 반드시 동일한 간격을 가질 필요는 없다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 반사 수단(201~211)들의 z축 방향을 따른 간격은 설명의 편의를 위해 예시적으로 나타낸 것이며, 실제는 이보다 더 가깝게 또는 더 멀게 배치될 수 있다.

다음으로, 도 8 이하를 참조하여 본 발명에 의한 증강 현실용 광학 장치를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 증강 현실용 광학 장치(200~400)의 제조 방법의 전체적인 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 9 내지 도 14는 증강 현실용 광학 장치(200~400)를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 제1 판재(30a)의 사시도를 나타낸 것이고, 도 10은 제1 판재(30a)에 반사부(16)를 형성하는 과정을 나타낸 것이다.

먼저, 도 9 및 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 광학 수단(30)을 구성하는 제1 판재(30a)를 준비한다(S10).

제1 판재(30a)는 광학 수단(30)의 하부 베이스 기판이다. 제1 판재(30a)는 수지(resin)재로 형성될 수 있으며, 종래 알려져 있는 바와 같은 사출 또는 주조 방식으로 성형될 수 있다.

제1 판재(30a)는 투명 재질로 형성되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 반투명 또는 불투명 재질로 형성될 수도 있음은 물론이다.

제1 판재(30a)의 상면에는 복수 개의 경사면(13a)이 형성되어 있다. 복수 개의 경사면(13a)은 y축 방향(도 9 참조)을 따라 형성되며, 이들 경사면(13a)에는 도 2 내지 도 7을 참조하여 앞서 설명한 바와 같은 증강 현실용 광학 장치(200~400)의 반사부(21~29)들에 상응하는 반사부(16, 도 10 내지 도 14 참조)가 형성된다.

한편, 도 9 이하에서 설명하는 y축 방향으로의 반사부(21~29)들의 갯수는 도 2 내지 도 7의 증강 현실용 광학 장치(200~400)의 y축 방향으로의 반사부(21~29)들의 갯수보다 작지만, 이는 설명의 편의를 위한 것임을 유의해야 한다.

도 10의 (a)에서는 제1 판재(30a)의 상면에 형성된 각 경사면(13a)의 높이는 우측 방향으로 갈수록 순차적으로 높아지도록 되어 있으나, 이는 예시적인 것이며, 경사면(13a)의 높이는 순차적으로 낮아질 수도 있고 또한 모두 동일할 수도 있음은 물론이다. 또한, 경사면(13a)의 높이는 반사부(21~29)들의 배치 형태에 따라 기타 다른 다양한 프로파일을 가질 수 있다.

또한 제1 판재(30a)의 각 경사면(13a)은 톱니 모양 구조의 복수 개의 톱니 상부(13)에 의해 형성되는데, 이들 복수 개의 톱니 상부(13)는 그 단면의 형태가 서로 다를 수 있다. 톱니 상부(13) 단면의 형태가 다르다는 것은 경사면의 높이, 형태, 그리고 길이나 각도가 다르다는 것을 의미한다.

다음으로, 도 10의 (b)에 나타난 바와 같이, 젯 디스펜서(jet dispenser)(70)를 이용해 제1 판재(30a)의 복수 개의 경사면(13a)에서 반사부(16)가 형성될 위치에 광반사재를 분사시켜 반사부 패터닝(patterning)을 수행한다(S20).

광반사재의 재료로는 광을 반사시키는 알루미늄, 금, 은 등의 금속 물질이 사용될 수 있다. 구체적으로 광반사재는 알루미늄, 금, 은 또는 이들의 혼합물로 이루어진 금속 나노입자를 용매에 분산시킨 금속 페이스트이다.

광반사재의 분사로 형성되는 반사부(16)의 반사율은 100%이거나 이에 근접하는 높은 반사율을 가질 수 있으나, 85~100%의 반사율을 갖는 것이 바람직하다.

젯 디스펜서(70)는 한 개 또는 복수 개의 노즐(72,nozzle)로 구성될 수 있으며, 디스펜서(70)의 노즐(72) 끝에서 광반사재가 분사된다.

젯 디스펜서(70)는 제어 알고리즘을 사용해 경사면(13a)에 미리 설정된 간격으로 반사부(16)가 형성될 위치에 광반사재를 분사시키는 동작을 반복적으로 수행한다.

예컨대, 하나의 노즐(72)을 사용하는 경우, 제어 알고리즘에 따라 젯 디스펜서(70)가 이동하면서 노즐(72)이 경사면(13a)의 특정 위치로 근접 이동하게 되고, 이에 의해 근접 이동이 종료된 시점에 일정량의 광반사재가 경사면(13a)에 분사되어 반사부 패터닝이 이루어진다. 이 때, 노즐(72)은 경사면(13a)에 근접하게 이동하고 노즐(72) 끝에서 광반사재가 분사되어 반사부(16)가 형성될 수 있다.

이후, 노즐(72)이 이격되면 노즐(72) 끝에 다시 일정량의 광반사재가 충진되고, 다음 경사면(13a)으로 이동하여 반사부 패터닝을 수행한다. 이 경우, 젯 디스펜서(70)는 복수 개의 반사부(16)가 형성되는 각 경사면(13a)에 대해 다른 깊이로 이동하면서 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

이때 젯 디스펜서(70)의 본체는 경사면(13a)에 대해 일정 각도 기울어져 이동하게 되는데, 젯 디스펜서(70)의 본체를 일정 각도 기울이게 되면 노즐(72) 역시 일정 각도 기울어져서 이동할 수 있기 때문에 노즐(72)이 경사면(13a)에 대해 수직 방향으로 근접 이동할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 젯 디스펜서(70)가 노즐(72)을 통해 한 번의 분사로 반사부(16)를 형성할 수 있으나, 제어 알고리즘을 통해 미세 분사 과정을 반복하여 반사부(16)를 형성할 수도 있다.

도 11을 참조하면, 반사부(16)는 복수 개의 미세 도트(15,dot)에 의해 형성될 수 있다. 즉, 젯 디스펜서(70)가 하나의 반사부(16)의 전체 영역에 대해 복수 개의 미세 도트(15) 형태로 광반사재를 분사함으로써 하나의 반사부(16)를 구성할 수 있다.

젯 디스펜서(70)는 노즐(72) 크기 및 노즐(72)을 통해 분사되는 광반사재의 분사량을 제어하여 미세 도트(15)의 크기를 조절할 수 있다. 젯 디스펜서(70)는 먼저 반사부(16)의 크기를 결정하고, 결정된 반사부(16)의 크기 안에서 하나의 반사부(16)를 구성하는 미세 도트(15)의 크기와 갯수를 산출할 수 있다.

젯 디스펜서(70)는 산출한 미세 도트(15)의 크기, 갯수 그리고 반사부(16) 안에서의 위치 분포에 따라 광반사재를 분사하여 복수 개의 미세 도트(15)를 형성하고 노즐(72)의 위치를 미세 제어하는 과정을 반복함으로써 하나의 반사부(16)를 형성할 수 있다. 미세 도트(15)의 크기는 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하로 할 수 있다.

젯 디스펜서(70)는 이와 같이 하나의 반사부(16)의 전체 영역에 대해 복수 개의 미세 도트(15) 형태로 광반사재를 분사하여 반사부(16)를 형성할 수 있으나, 반사부(16)의 전체 영역 중 일부에 대해 미세 도트(15) 형태의 광반사재를 분사하여 반사부(16)를 형성함으로써, 반사부(16)에 대한 반사율을 조절할 수도 있다. 즉, 반사율 조정이 가능한 반사부(16)를 형성할 수 있다. 이 경우, 미세 도트(15)의 위치, 및 크기와 갯수 그리고 미세 도트(15) 사이의 간격은 상술한 바와 같이 젯 디스펜서(70)에 의해 적응적으로 조절될 수 있다.

예를 들어, 젯 디스펜서(70)가 100% 반사율을 가진 광반사재를 사용하는 경우, 반사부(16)의 전체 영역 중 1/2 크기의 영역에만 미세 도트(15) 형태로 광반사재를 분사함으로써 50%의 투과율을 갖는 반사부(16)를 형성할 수 있다. 이 경우, 반사부(16)의 전체 영역에 대해 산출되는 미세 도트(15)들을 하나씩 건너 뛰면서 분사하는 방법을 사용할 수 있다. 이는 100%의 반사율을 갖는 광반사재를 사용하여 젯 디스펜서(70)의 분사 방식을 통해 반사부(16)의 반사율을 가변적으로 조절할 수 있다는 것을 의미하며, 반사부(16)를 형성하는 광반사재 자체의 반사율을 50%로 조절한다는 것을 의미하지는 않는다는 점을 유의해야 한다.

도 12를 참조하여, 젯 디스펜서(70)가 복수 개의 노즐(72)을 사용하는 경우에는 제어 알고리즘에 따라 복수 개의 노즐(72)이 동시에 경사면(13a)에 근접 이동하면서 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

도 12의 (a)에서는 젯 디스펜서(70)가 제1 판재(30a)의 상면에서 이동하면서 반사부 패터닝을 수행하고 있으나, 광반사재의 점도 또는 표면 장력을 고려하여 도 12의 (b)와 같이 제1 판재(30a)의 경사면(13a)이 하부를 향하도록 제1 판재(30a)를 배치하고, 젯 디스펜서(70)를 제1 판재(30a) 하부에 배치한 후, 노즐(72)이 하부에서 상부로 이동하도록 함으로써 중력의 반대 방향으로 반사부 패터닝이 수행되도록 할 수도 있다.

도 2 및 도 3의 증강 현실용 광학 장치(200)를 제조하는 경우에는, 젯 디스펜서(70)가 y축 방향을 따라 각 경사면(13a)에 하나의 반사부(16)를 형성함으로써 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

도 4 및 도 5의 증강 현실용 광학 장치(300)를 제조하는 경우에는, 젯 디스펜서(70)가 각각의 경사면(13a)에서 z축 방향을 따라 복수 개의 반사부(16)를 형성함으로써 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

예컨대, 젯 디스펜서(70)가 z축 방향을 따라 배치된 복수 개의 노즐(72)을 구비하여 각 경사면(13a)마다 복수 개의 반사부(16)를 형성할 수 있다.

즉, z축 방향을 따라 배치된 복수 개의 노즐(72)을 구비한 젯 디스펜서(70)가 각 반사 수단(201~211)의 첫 번째 반사부(21)에 상응하는 위치에서 동시에 반사부 패터닝을 수행하고, 다음 경사면(13a)으로 이동하여 두 번째 반사부(22)에 상응하는 위치에서 동시에 반사부 패터닝을 수행하는 과정을, 마지막 반사부(29)에 상응하는 위치까지 수행할 수 있다. 이 때, 젯 디스펜서(70)는 y축 방향으로 경사면(13a) 간격만큼 이동하며 복수 개의 노즐(72)의 길이는 동일하며, 각 경사면(13a)에서 노즐(72)의 x축 이동거리가 다르게 된다.

또한, 도 6 및 도 7의 증강 현실용 광학 장치(400)의 경우에는, 상기한 바와 같은 증강 현실용 광학 장치(300)와 마찬가지로 반사부 패터닝을 수행하되, 젯 디스펜서(70)가 y축 방향으로 다음 경사면(13a)으로 이동한 후 z축 방향으로 소정 간격 이동하는 방식으로 반사부 패터닝을 수행할 수 있다.

또한, 2차원의 어레이 구조의 복수 개의 노즐(72)을 이용하는 경우에는, 젯 디스펜서(70)를 이동시킬 필요 없이 한 번에 반사부(16)를 2차원 어레이 구조로 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 반사부 패터닝 방식은 예시적이며, 기타 적절한 제어 알고리즘을 사용하여 다양한 기타 다른 방법을 사용할 수 있음은 물론이다.

반사부 패터닝 공정에서, 경사면(13a)에 형성되는 반사부(16)의 크기는 앞서 설명한 바와 같이 4mm 이하가 되도록 경사면(13a)에 광반사재가 분사되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 반사부 패터닝이 완료되면, 경사면(13a)에 형성된 반사부(16)에 대한 경화 공정을 수행한다(S30). 반사부(16)에 대한 경화 공정은 열 경화 또는 자외선 경화 과정이 될 수 있다.

도 13은 경화 공정이 수행된 상태의 제1 판재(30a)의 평면도 및 사시도를 나타낸 것으로서, 앞서 설명한 도 6 및 도 7의 증강 현실용 광학 장치(400)에 상응하는 제1 판재(30a)의 사시도를 예시적으로 나타낸 것이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제1 판재(30a)의 경사면(13a)에는 복수 개의 반사부(16)가 형성되어 있음을 알 수 있다.

다음으로, 반사부(16)가 형성된 제1 판재(30a)에 제2 판재(30b)를 결합시킴으로써 광학 수단(30)을 형성한다(S40).

제2 판재(30b)는 광학 수단(30)의 상부 베이스 기판으로서, 제1 판재(30a)의 형상에 상응하여 맞물리는 형상을 가진다. 제2 판재(30b)는 제1 판재(30a)와 동일한 재질로 형성되어 동일한 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 또는, 제2 판재(30b)의 굴절률은 제1 판재(30a)의 굴절률과 0.01 이내의 굴절률 편차를 가질 수 있다.

제2 판재(30b) 또한 투명 재질로 형성되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 반투명 또는 불투명 재질로 형성될 수도 있음은 물론이다.

도 14는 제1 판재(30a)에 제2 판재(30b)를 결합시킨 상태를 나타낸 측면도로서, 도시된 바와 같이, 제2 판재(30b)를 제1 판재(30a)에 밀착 결합시킴으로써 경사면(13a)에 반사부(16)가 형성된 광학 수단(30)을 제조할 수 있음을 알 수 있다.

여기에서, 제2 판재(30b)는 접착제(17)를 이용해 제1 판재(30a)에 밀착 결합될 수 있다. 접착제(17)의 굴절률은 상기 제1 판재(30a) 및 제2 판재(30b)의 굴절률과 0.01 이내의 굴절률 편차를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 제2 판재(30b)의 결합 공정(S40)에서, 제1 판재(30a) 자체를 성형틀로 사용해 제2 판재(30b)의 재료를 주조하는 방식으로 제1 판재(30a) 상에 제2 판재(30b)를 성형함으로써 광학 수단(30)을 형성할 수도 있다.

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 제한적으로 해석되어서는 안 되고 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.

예컨대, 도 8 내지 도 14에서는 도 6 및 도 7의 증강 현실용 광학 장치(400)를 예로 들어 나타내었으나, 본 발명은 도 2 내지 도 5의 증강 현실용 광학 장치(200,300)에도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명은 도 2 내지 도 7의 증강 현실용 광학 장치(200~400) 이외에도 기타 다른 다양한 형태의 증강 현실용 광학 장치에도 적용될 수 있음은 물론이다.

100...종래의 증강 현실용 광학 장치
200,300,400...증강 현실용 광학 장치
10...화상 출사부
20...반사 수단
30...광학 수단
31...광학 수단(30)의 제1 면
32...광학 수단(30)의 제2 면
13a...경사면
13...톱니 상부
15...미세 도트
16...반사부
17...접착제
30a...제1 판재(하부 베이스 기판)
30b...제2 판재(상부 베이스 기판)
201~211... 복수 개의 반사 수단
21~29...반사부
40...프레임부
50...동공
70...젯 디스펜서
72...노즐

Claims (20)

1. 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법으로서,
   상면에 복수 개의 경사면을 가진 제1 판재를 준비하는 제1 단계;
   젯 디스펜서(jet dispenser)를 이용해 상기 복수 개의 경사면에서 반사부가 형성될 위치에 광반사재를 분사시켜 반사부 패터닝을 수행하는 제2 단계;
   상기 분사된 광반사재를 경화시키는 제3 단계; 및
   상기 제1 판재에 제2 판재를 결합시키는 제4 단계
   를 포함하고,
   상기 제2 단계에서, 상기 젯 디스펜서는 그 단부에 광반사재를 분사하는 적어도 하나 이상의 노즐을 구비하고,
   상기 젯 디스펜서는 제어 알고리즘에 의해 이동하면서 젯 디스펜서의 노즐이 상기 제1 판재의 경사면의 특정 위치로 근접 이동함으로써 광반사재가 경사면에 분사되고,
   상기 젯 디스펜서가 하나의 반사부의 전체 영역에 대해 복수 개의 미세 도트 형태로 광반사재를 분사함으로써 반사부를 형성하되, 상기 젯 디스펜서는 반사부의 영역 내에서 반사부를 구성할 미세 도트의 크기와 갯수를 산출하고 산출된 미세 도트의 크기 및 갯수에 따라 광반사재를 분사함으로써 반사부를 형성하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 판재의 복수 개의 경사면 중 적어도 일부는 그 높이가 서로 다른 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 판재의 상면에서 상기 복수 개의 경사면을 형성하는 복수 개의 톱니 상부는 그 단면의 형태가 서로 다른 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 노즐이 복수 개인 경우, 복수 개의 노즐이 동시에 상기 제1 판재의 경사면으로 근접 이동하면서 광반사재가 경사면에 분사되는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 젯 디스펜서는
   상기 반사부의 전체 영역 중 일부에 대해서 미세 도트 형태의 광반사재를 분사함으로써 반사율 조정이 가능한 반사부를 형성하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 미세 도트의 크기는 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 젯 디스펜서가 상기 제1 판재의 상면에 대해 일정 각도로 기울어져 이동하여 상기 젯 디스펜서에 구비된 노즐이 상기 경사면에 수직으로 근접 이동하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 상기 제1 판재의 경사면이 하부를 향하게 상기 제1 판재를 배치하고, 상기 젯 디스펜서를 상기 제1 판재의 하부에 배치한 후, 상기 젯 디스펜서의 노즐이 하부에서 상부로 이동하면서 반사부 패터닝을 수행하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 제1 판재의 각각의 경사면에 복수 개의 반사부를 형성함으로써 반사부 패터닝을 수행하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 반사부의 크기가 4mm 이하가 되도록 광반사재가 경사면에 분사되는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판재는 제1 판재와 동일한 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판재의 굴절률은 상기 제1 판재의 굴절률과 0.01 이내의 굴절률 편차를 갖는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
16. 제1항에 있어서,
    상기 제4 단계는, 상기 제1 판재에 접착제를 이용해 제2 판재를 접착 적층하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 접착제의 굴절률은 상기 제1 판재 및 제2 판재의 굴절률과 0.01 이내의 굴절률 편차를 갖는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
18. 제1항에 있어서,
    상기 광반사재는 금, 은, 알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 금속 나노입자를 용매에 분산시킨 금속 페이스트인 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
19. 제1항에 있어서,
    상기 제4 단계는, 상기 제1 판재를 성형틀로 사용해 주조 방식으로 상기 제1 판재 위에 제2 판재를 성형하는 것을 특징으로 하는 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법.
20. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 의한 증강 현실용 광학 장치의 제조 방법에 의해 제조된 증강 현실용 광학 장치.

Images