KR20210121843A

KR20210121843A - 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스

Info

Publication number: KR20210121843A
Application number: KR1020200039197A
Authority: KR
Inventors: 주영구
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-08
Also published as: KR102377397B1

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스는, 외부의 빛을 차단하는 차단패턴이 전면부 또는 후면부에 형성되며, 빛이 출력되는 발광픽셀부가 후면부에 형성되는 제1투명기판; 및 상기 차단패턴과 동일한 직경으로 형성되며, 상기 발광픽셀부와 동일선상에 형성되는 미세렌즈가 구비되는 제2투명기판;을 포함하고, 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 상기 미세렌즈에 의해 굴절되어 시신경에 상이 맺히도록 하여, 상기 미세렌즈의 전면 20 cm 이상의 거리에 허상이 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스{Device for Augmented Reality using micro lens}

본 발명은 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투명기판의 일단에 미세하게 구비되는 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 미세렌즈를 투과하여 시신경의 망막에 상이 맺히도록 형성되며, 외부 물체에서 반사되는 빛과 간섭이 발생하지 않도록 하여 발광픽셀부에서 출력하고자 하는 영상이 허상으로 나타나는 것이 가능하고, 투명기판의 각도를 조절하여 미세렌즈를 통과하는 빛의 입사각 또는 투과각을 조절하도록 하는 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스에 관한 것이다.

최근 기술이 발전함에 따라 가상의 환경을 현실의 공간에서 투영하도록 구현되는 증강현실(Augmented Reality, AR)기술이 주목받고 있다.

컴퓨터 그래픽을 이용하여 가상의 환경을 실제와 같이 느끼게 해주는 점에서 가상현실(Virtual Reality, VR)과 유사한 형태로 다뤄지고 있으나, 가상현실(VR)은 실제하는 이미지가 아닌 가상의 이미지로 구현되어 실제 환경을 볼 수 없는 반면, 증강현실(AR)은 컴퓨터 그래픽에 의해 구현되는 이미지와 실제 환경이 혼합되어 실제 환경에서 이미지가 추가적으로 나타나기 때문에 현실감이 증대되는 특성을 가지고 있다.

이러한 이유로, 최근에는 다양한 의료, 미디어, 교육, 제조, 게임 등 다양한 미디어 및 산업분야에서 증강현실(AR)을 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 증강현실(AR)을 구현하기 위한 모듈이 점차 소형화 됨에 따라 휴대하는 형태의 증강현실(AR) 모듈의 형태로 발전하고 있다.

사용자가 휴대하여 실제 환경에서 증강현실(AR)을 실시간으로 구현하기 위해 착용이 가능한 안경의 형태로 개발되고 있으나, 증강현실(AR)을 구현하기 위한 모듈로써 형태나 부피가 적합하지 않아 이러한 문제를 개선하는 것이 필요하다.

이러한 증강현실(AR) 모듈의 예로써, 한국등록특허 제10-2012299호 '청색광 차단 수단을 구비한 가상 현실 및 증강 현실 장치'에서는 청색광(blue light)를 차단하고 영상 표시부 안으로 먼지 및 수분이 침투하는 것을 방지하도록 이루어지는 청색광 차단 및 먼지 침투 방지 수단, 청색광 차단 및 먼지 침투 방지 수단의 렌즈, 상기 청색광 차단 및 먼지 침투 방지 수단의 렌즈 반대쪽 표면에 형성된 청색광 차단 필터가 구비되며 머리 부분 착용형 장치로 형성되는 것을 특징으로 하는 가상현실(VR) 또는 증강현실(AR) 장치로 이용되는 머리 부분 착용형 장치에 대한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 가상현실(VR) 또는 증강현실(AR) 장치는 외부의 먼지나 습기로부터 가상현실(VR) 또는 증강현실(AR) 장치를 보호하는 수단만이 개시되어 있을 뿐, 휴대성을 높이기 다른 어떠한 수단도 개시되지 않았다.

또한, 한국공개특허 제10-2019-0105854호 '전자 디바이스'에서는 탈착이 가능하도록 결합되는 디스플레이부, 이미지를 생성하여 디스플레이부에 구현하하도록 하는 제어부가 설치되는 본체가 사용자의 두부에 착용 가능하도록 하는 전자 디바이스에 대한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 한국공개특허 제10-2019-0105854호에서도 사용 용도에 따라 특정 구성을 교체하여 사용할 수 있는 구성에 대한 기술만이 개시되어 있을 뿐, 휴대성을 증대시키고, 하나의 모듈로 다양한 기능을 구현하는 것이 가능한 수단이 개시되어 있지 않다.

상기와 같이 휴대하여 일상 생활에서 사용이 가능하도록 구성되며, 증강현실(AR) 또는 가상현실(VR)를 스위칭하여 사용할 수 있도록 개선하는 것이 필요하나, 종래의 증강현실(AR) 또는 가상현실(VR) 장치는 이러한 문제를 해결하기 적절하지 않은 한계가 있다.

따라서, 이러한 문제들을 개선하는 것이 시급하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광픽셀부에서 출력하는 빛을 투과시키는 미세렌즈를 구비하여 시신경의 망막으로 상이 맺히도록 하며, 외부의 빛을 차단하는 차단패턴이 일정 간격을 두고 미세하게 형성되어 외부에서 유입되는 빛이 시신경의 망막으로 이동하는 경로를 방해하지 않고, 미세렌즈로 향하는 빛을 차단하여, 외부의 사물과 발광픽셀부에서 출력하는 허상이 동시에 보이도록 하는 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스는, 외부의 빛을 차단하는 차단패턴이 전면부 또는 후면부에 형성되며, 빛이 출력되는 발광픽셀부가 후면부에 형성되는 제1투명기판; 및 상기 차단패턴과 동일한 직경으로 형성되며, 상기 발광픽셀부와 동일선상에 형성되는 미세렌즈가 구비되는 제2투명기판;을 포함하고, 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 상기 미세렌즈에 의해 굴절되어 시신경에 상이 맺히도록 하여, 상기 미세렌즈의 전면 20 cm 이상의 거리에 허상이 생성될 수 있다.

이때, 상기 차단패턴은, 2 mm 이하의 크기로 형성되며, 상기 제1투명기판의 전면부 또는 후면부에 일정간격으로 형성되어 외부의 빛이 시신경으로 유입되는 경로를 간섭하지 않고, 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛으로 생성되는 허상과 전면에서 유입되는 빛으로 보이는 실상이 동시에 보이도록 할 수 있다.

이때, 상기 발광픽셀부는, 적색픽셀, 녹색픽셀, 청색픽셀을 포함하며, 상기 차단패턴이 형성되는 직경과 동일하거나 작도록 형성되어, 상기 미세렌즈의 방향으로 빛을 출력할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스의 미세렌즈는, 일단에 입사광의 중심 각도를 굴절시키는 것이 가능하도록 형성되는 프리즘;을 더 포함하고, 상기 프리즘은, 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛의 굴절각을 변화시켜 상이 맺히는 위치를 가변시킬 수 있다.

또한, 상기 제1, 2투명기판은, 외주면이 일정한 곡률로 형성되는 것이 가능하며, 상기 발광픽셀부는, 한 개 이상으로 구비될 시, 상기 제1투명기판의 곡률에 따라 서로 다른 평면상에 위치하고, 상기 미세렌즈는, 한 개 이상으로 구비될 시, 상기 제2투명기판의 곡률에 따라 서로 다른 평면상에 위치하도록 할 수 있다.

이때, 상기 제1투명기판과 상기 제2투명기판의 사이에 경화수지를 주입하여 접착되는 접합부;를 더 포함하고, 상기 접합부는, 상기 제1투명기판과 상기 제2투명기판을 하나의 구조물로 일체화시키며, 빛이 투과하도록 투명하게 형성되며 기상보다 높은 굴절률을 가질 수 있다.

또한, 전기의 인가여부에 따라서 수축 또는 팽창하여 미세하게 각도가 조절되도록 형성되는 미세각도조절장치;를 더 포함하고, 상기 미세각도조절장치는, 제1투명기판 및 제2투명기판에 형성되어 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛의 중심각도를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스는, 전기의 인가여부에 따라서 외부의 빛을 차단할 수 있는 LCD 패널부;를 더 포함하고, 상기 LCD패널부는, 상기 제1투명기판을 교체하여 구성될 수 있고, 외부의 빛을 차단하며, 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 선택적으로 상에 맺히도록 하여 가상현실 모드로 전환할 수 있다.

또한, 상기 발광픽셀부와 상기 미세렌즈의 사이에 수직방향으로 형성되는 차단격벽;을 더 포함하고, 상기 차단격벽은, 외부에서 상기 제1투명기판을 통과하는 빛이 상기 미세렌즈에 통과하지 못하도록 차단할 수 있다.

또한, 상기 제1투명기판은, OLED패널부로 교체하여 구성되며, OLED패널부의 일부 또는 전면이 외부의 빛을 차단하고, 상기 OLED패널부에서 빛을 출력하여 상기 발광픽셀부 없이 자체 발광하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스는 투명기판의 일단에 미세하게 구비되는 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 미세렌즈를 투과하여 시신경의 망막에 상이 맺히도록 형성되며, 외부 물체에서 반사되는 빛과 간섭이 발생하지 않도록 하여 발광픽셀부에서 출력하고자 하는 영상이 허상으로 나타나는 하여 증강현실의 효과를 나타내는 장점이 있다.

또한, 투명기판의 각도를 조절하여 미세렌즈를 통과하는 빛의 입사각 또는 투과각을 조절할 수 있으며, 빛의 중심 각도를 굴절시키는 프리즘을 이용하여 다각도로 빛을 투과시키는 것이 용이하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스의 전체 모습을 보여주는 예시도이다.
도 2는 도 1의 증강현실 디바이스의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 증강현실 디바이스에 의해 사물에 증강현실이 투영되도록 빛이 시신경으로 입사되는 모습을 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스의 차단 패턴이 배열되는 모습을 보여주는 예시도이다.
도 5는 증강현실 디바이스의 제2투명기판에 프리즘이 구비되는 모습을 보여주는 예시도이다.
도 6은 증강현실 디바이스의 제1, 2투명기판이 일정한 곡률를 가지도록 구비되는 모습을 보여주는 예시도이다
도 7은 증강현실 디바이스의 제1, 2투명기판의 각도가 조절되는 모습을 보여주는 예시도이다.
도 8은 제1투명기판이 LCD패널부로 교체된 증강현실 디바이스를 보여주는 예시도이다.
도 9는 도 8의 증강현실 디바이스의 LCD패널부가 외부의 빛을 통과하도록 형성되는 모습을 보여주는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스이 차단 격벽을 구비하는 모습을 보여주는 예시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스의 전체 모습을 보여주는 예시도이고, 도 2는 도 1의 증강현실 디바이스의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 1의 증강현실 디바이스에 의해 사물에 증강현실이 투영되도록 빛이 시신경으로 입사되는 모습을 보여주는 예시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는 프레임(100), 제1투명기판(200), 제2투명기판(300), 차단패턴(210), 발광픽셀부(220), 미세렌즈(310)를 포함할 수 있다.

먼저, 증강현실 디바이스(1)는 증강현실을 구현하기 위한 구성이 마련되도록 프레임(100)이 구비될 수 있으며, 프레임(100)은 사용자가 휴대하기 편리하고 착용이 간편하도록 안경의 형태로 구비될 수 있다.

이때, 프레임(100)은 금, 티타늄, 구리합금, 니켈합금, 알루미늄 등을 포함하는 금속성 소재 또는 셀룰로이드, 아세테이트, 옵틸 등을 포함하는 플라스틱 소재 등으로 형성될 수 있으며, 증강현실 디바이스(1)의 프레임(100)은 금속성 소재나 플라스틱 소재에 한정되지 아니하며, 증강현실을 구현하기 위한 구성이 마련되면서 플렉시블 특성을 지니는 다양한 소재로 구비될 수 있다.

제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)은 서로 평행하도록 일정 간격을 두고 프레임(100)의 일면에 형성되며, 제1투명기판(200)이 제2투명기판의 전면부에 위치하여 외부에서 투사되는 빛이 1차적으로 제1투명기판(200)을 통과하고, 제1투명기판(200)을 투사하는 빛이 제2투명기판(300)을 통과하도록 형성될 수 있다.

이때, 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)은 증강현실 디바이스(1)를 착용하는 사용자의 눈이 형성되는 위치에 각각 형성될 수 있으며, 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)의 간격은 미세렌즈(310)의 직경에 따라 달라지도록 할 수 있다.

즉, 증강현실 디바이스(1)는 도 1과 같이 통상적인 안경의 형상으로 구비될 수 있으며, 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)이 일정간격을 두고 겹쳐지도록 하여 안경의 렌즈에 해당하는 위치에 각각 구비될 수 있다.

이때, 증강현실 디바이스(1)는 안경의 형상으로 구비될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고, 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)의 구성이 사용자의 눈에 고정될 수 있도록 고글이나 마스크 등 다양한 형상으로 구비될 수 있다.

제1투명기판(200)은 외부에서 유입되는 가시광선을 차단할 수 있는 차단패턴(210), 다양한 파장의 빛을 출력할 수 있는 발광픽셀부(220)를 포함할 수 있으며, 차단패턴(210)은 제1투명기판(200)의 전면부 또는 후면부에 형성되며, 발광픽셀부(220)는 제1투명기판(200)의 후면부에 형성되도록 하여 외부에서 발광픽셀부(220) 방향으로 유입되는 가시광선이 차단패턴(210)에 의해 차단되도록 할 수 있다.

차단패턴(210)은 제1투명기판(200)의 전면부 또는 후면부에 형성되어 사물에 반사되어 유입되는 빛을 차단하도록 가시광 영역의 빛을 흡수하거나 반사할 수 있는 특수도료가 도포되거나 필름이 부착되는 형태로 형성될 수 있다.

차단패턴(210)은 발광픽셀부(220) 방향으로 유입되는 외부의 빛을 차단하도록 형성될 수 있으나, 사용자의 시신경으로 상이 맺히는 현상을 간섭하지 않도록 제1투명기판(200)의 전면부 또는 후면부에 형성되는 크기가 조절될 수 있다.

즉, 차단패턴(210)이 형성되는 직경은 사물에 반사되어 동공으로 유입되는 빛을 가리지 않도록, 동공을 가리지 않는 직경으로 형성되어 차단패턴(210)에 의해 외부의 사물을 인식하는 것이 방해받지 않도록 형성될 수 있다.

발광픽셀부(220)는 사용자의 망막에 상이 맺히도록 하여 가상의 이미지가 허상으로 구현되도록 스스로 가시광 영역의 빛을 출력하도록 형성될 수 있으며, 다양한 색의 조합을 통해 이미지가 구현될 수 있도록, 한 개 이상의 단위픽셀(221) 조합하여 이루어질 수 있으며, 단위픽셀(221)은 적색픽셀(221R), 녹색픽셀(221G), 및 청색픽셀(221B)을 포함할 수 있다.

발광픽셀부(220)는 하나의 단위픽셀(221)로 이루어질 수 있으며, 다수 개의 단위픽셀(221)이 조합하여 형성되는 것이 가능하다.

예컨대, 2 mm x 2 mm 의 정사각형 형상으로 형성되는 발광픽셀부(220)는 2 mm x 2 mm의 단위픽셀(221)로 형성될 수도 있고, 0.5 mm x 0.5 mm 크기의 단위픽셀(221)이 4x4 배열로 형성되는 것이 가능하며, 2 mm x 2 mm 크기의 발광픽셀부(220)에 0.02 mm x 0.02 mm 크기의 단위픽셀(221)로 조합되는 경우, 100 x 100의 분해능으로 이미지를 구현하는 것이 가능하다.

즉, 발광픽셀부(220)에 형성되는 단위픽셀(221)의 조합 수를 조절하여 디스플레이의 해상도를 조절하도록 할 수 있다.

후술하겠지만, 발광픽셀부(220)는 제2투명기판(300)에 형성되어 있는 미세렌즈(310)의 방향으로 빛을 출력하며, 미세렌즈(310)를 통과하는 빛이 평행광으로 사용자의 동공으로 직진하도록 굴절됨에 따라 사용자의 망막에 상이 맺히도록 형성될 수 있다.

이때, 발광픽셀부(220)는 이미지를 구현할 수 있는 빛을 출력할 수 있도록 전기적 신호를 받아 빛을 출력할 수 있도록 OLED(organic light-emitting diode) 형태의 디스플레이로 구현되는 것이 가능하며, 제2투명기판(300)에 형성되는 미세렌즈(310)의 직경과 동일하거나 작은 크기로 형성되어 외부에서 유입되는 빛을 간섭하지 않도록 할 수 있다.

이때, 발광픽셀부(220)는 금속전극의 형태로 구비될 수 있으며, 발광픽셀부(220)를 형성하는 기판은 빛이 통과되지 않는 불투명 전극을 사용하도록 하여 차단패턴(210)의 역할을 대신하도록 구비될 수 있다.

예컨대, OLED 형태의 발광픽셀부(220)로 형성될 시 금속 전극을 사용하는 것이 가능하므로 기판의 같은 면으로 차단패턴(210)과 발광픽셀부(220)가 형성될 수 있으며, 불투명 전극으로 형성되는 발광픽셀부(220)를 사용하여 차단패턴(210)을 구비하지 않고 발광픽셀부(220)만을 구비하도록 할 수 있다.

제2투명기판(300)은 제1투명기판(200)의 후단으로 일정간격을 두고 증강현실 디바이스(1)의 프레임(100)에 형성되며, 일면에 형성되는 미세렌즈(310)는 발광픽셀부(220)에서 출력되는 가시광 영역의 빛이 굴절되어 사용자의 망막으로 진행될 수 있도록 할 수 있다.

이때, 미세렌즈(310)가 형성되는 크기는 차단패턴(210)이나 발광픽셀부(220)와 마찬가지로 사용자의 망막으로 향하는 외부의 빛을 간섭하지 않는 범위 내에서 형성되도록 할 수 있다.

여기서, 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)에 구비되는 차단패턴(210), 발광픽셀부(220) 및 미세렌즈(310)는 동일선상에 위치할 수 있으며, 발광픽셀부(220) 및 미세렌즈(310)는 차단패턴(210)이 형성되는 직경과 동일하거나 작은 크기로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 차단패턴(210)의 직경과 동일한 직경으로 형성되도록 할 수 있다.

이때, 상술하였지만, 차단패턴(210)은 사용자의 망막으로 향하는 빛을 간섭하지 않도록 형성될 수 있으며, 사용자의 동공의 직경과 동일하거나 그보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.

일반적인 사람의 동공의 크기는 주변이 밝을 경우 2 mm 내지 4 mm의 크기를 나타내며, 어두운 환경에서는 4 mm 내지 8 mm로 확장되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 외부의 빛이 밝은 환경에서 동공이 2 mm로 작아지게 되면, 2 mm 이상의 직경을 가지는 차단패턴(210)이 형성되는 증강현실 디바이스(1)를 착용하는 사용자는 외부에서 유입되는 빛이 차단패턴(210)에 의해 간섭을 받아 사물을 정확히 인식할 수 없게 된다.

즉, 사용자의 동공이 형성되는 직경이 최소 2 mm라고 가정하였을 때, 본 발명의 증강현실 디바이스(1)에 형성되는 차단패턴(210)은 최대 2 mm의 직경으로 형성될 수 있으며, 발광픽셀부(220)와 미세렌즈(310)의 직경도 2 mm 이내에서 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 정상적인 성인의 최소 동공의 크기를 2 mm로 설정하여 차단패턴(210), 발광픽셀부(220), 및 미세렌즈(310)의 직경을 결정하도록 하였으나, 실제 증강현실 디바이스(1)를 구현하기 위한 각 구성의 직경은 외부에서 유입되는 빛을 간섭하지 않는 범위 내에서 다양하게 형성되는 것이 가능하다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)이 일정 간격을 두고 프레임(100)에 형성되도록 할 수 있다.

제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)의 간격은 발광픽셀부(220)와 미세렌즈(310) 사이의 거리를 조절하기 위함이며, 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 미세렌즈(310)를 투과 시 형성되는 초점 거리를 고려하여 간격이 조절될 수 있다.

이때, 발광픽셀부(220)와 미세렌즈(310) 사이의 거리가 미세렌즈(310)의 초점 거리와 동일하게 형성되면, 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 미세렌즈(310)를 투과하면서 평행광으로 되어 사용자의 동공을 통과하게 되며, 동공을 통과하는 빛이 망막에 상으로 맺히도록 형성될 수 있다.

미세렌즈(310)의 초점거리는 렌즈의 f(effective aperture diameter, D_EP)/#(effective focal length, EFL)의 비율로 나타낼 수 있으며, 여기서 f는 유효초점거리를 나타내고, #은 렌즈의 직경을 의미한다.

여기서 제2투명기판(300)에 형성되는 미세렌즈(310)의 직경을 2 mm로 형성하게 되고, f/#이 1인 경우, 미세렌즈(310)의 초점거리는 2 mm로 형성될 수 있으며, 발광픽셀부(220)와 미세렌즈(310) 사이의 간격을 2 mm로 형성하게 되면, 발광픽셀부(220)와 미세렌즈(310)와의 간격이 미세렌즈(310)의 초점거리와 동일하게 구비되어 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 미세렌즈(310)를 통과하면서 평행광으로 사용자의 동공을 향하도록 형성될 수 있다.

예컨대, 제1투명기판(200)에 형성되는 차단패턴(210)의 직경을 2 mm로 형성하게 되면, 미세렌즈(310)의 직경을 2 mm 이내로 조정하여 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300) 사이의 간격을 2 mm 이하로 형성하는 것이 가능하다.

즉, 종래의 디바이스에서 증강현실을 구현하기 위해 필요한 렌즈 또는 안경보다 얇은 두께로 렌즈를 형성하는 것이 가능하여 휴대성을 높일 수 있다.

이때, 미세렌즈(310)의 직경은 0.001 mm 내지 2 mm의 직경으로 구비되어 다양한 초점 거리를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 바람직하게는 미세렌즈(310)의 직경이 너무 작아짐으로 인해 발광픽셀부(220)의 배열 수가 줄어들어 영상의 질이 저하되는 것을 방지하기 위해 0.1 mm 내지 2.0 mm의 범위에서 직경을 형성하도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스의 차단패턴이 배열되는 모습을 보여주는 예시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는, 제1투명기판(200)에 형성되는 차단패턴(210)이 일정한 간격을 두고 배열되도록 형성될 수 있다.

이때, 차단패턴(210)은 제1투명기판(200)에 형성되는 배열에 따라서 외부에서 유입되는 빛을 차단하여 광량을 줄이기 때문에, 제1투명기판(200)에 형성되는 차단패턴(210)의 비율에 따라 증강현실 디바이스(1)의 이미지 구현정도가 달라질 수 있다.

예컨대, 하나의 차단패턴(210)이 2 mm x 2 mm의 크기로 형성될 시, 각 차단패턴(210) 사이의 간격을 차단패턴(210)의 크기와 동일하게 2 mm로 형성하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 차단패턴(210)이 제1투명기판(200)의 1/4의 비율로 배열될 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 차단패턴(210)에 의해 외부에서 유입되는 빛의 광량은 3/4로 감소하게 되지만, 도 3에서와 같이 사물에 반사되는 빛이 차단패턴(210)의 사이를 통과하여 사용자의 동공에 도달하여 사물을 인식할 수 있게 된다. 또한, 사용자의 동공으로부터 근접한 거리에 미세한 크기로 형성되는 차단패턴(210)은 사용자의 눈에 보이지 않도록 형성될 수 있다.

이때, 차단패턴(210)간의 간격은 차단패턴(210)을 형성하는 크기와 동일하게 형성될 수 있으나, 다양한 간격으로 구비하여 외부에서 유입되는 빛의 광량을 조절하도록 형성될 수 있다.

즉, 차단패턴(210)이 형성됨으로 인해, 외부의 사물을 인식하도록 하는 빛의 광량이 줄어들 수 있으나, 사물을 인지하는 것을 방해하지 않으며, 발광픽셀부(220)에서 출력되는 이미지가 사용자의 망막에 상이 맺히도록 하면, 외부의 사물을 인식하는 동시에 발광픽셀부(220)에서 출력되는 이미지가 허상으로 보이도록 할 수 있다.

이때, 제1투명기판(200)의 후면부에 형성되는 다수 개의 발광픽셀부(220)는 각각의 발광픽셀부(220)가 동일한 이미지를 출력할 수 있으며, 서로 다른 이미지를 출력하도록 할 수 있다.

발광픽셀부(220)에서 동일한 이미지를 출력할 시, 다수 개의 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 동일한 상을 맺도록 구성될 수 있으며, 다수 개 중 하나의 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛만 사용자의 동공을 통과하더라도 동일한 이미지가 망막에 상이 맺히도록 구현될 수 있다.

즉, 증강현실 디바이스(1)가 사용자의 동공과 정확히 정렬되지 않더라도, 다수 개의 발광픽셀부(220)에서 동일한 이미지를 출력하게 되면, 사용자의 망막으로 상이 맺히는 효과를 가질 수 있으며, 증강현실 디바이스(1)를 착용 시 정렬 허용 공차를 늘릴 수 있게 되며, 착용하고 있는 도중 약간의 흔들림이 발생하거나, 정렬이 틀어지더라도 이미지를 구현하는 밝기의 변화는 있을 수 있으나, 지속적으로 상이 맺히도록 하는 것이 가능하다.

도 5는 증강현실 디바이스의 제2투명기판에 프리즘이 구비되는 모습을 보여주는 예시도이고, 도 6은 증강현실 디바이스의 제1, 2투명기판이 일정한 곡률를 가지도록 구비되는 모습을 보여주는 예시도이다

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증강현실 디바이스(1)는 프리즘(320)을 더 포함할 수 있다.

프리즘(320)은 제2투명기판(300)의 후면부의 일단에 구비될 수 있으며, 미세렌즈(310)를 통과하는 빛이 굴절되도록 미세렌즈(310)와 동일선상에 형성될 수 있다.

증강현실 디바이스(1)의 발광픽셀부(220)는 서로 동일한 평면에서 빛을 출력하여 사용자의 동공을 통과하도록 구비되어 빛을 출력하는 픽셀의 배열 중심이 동일하게 구성되며, 사용자의 망막의 동일지점에 상이 맺히도록 형성될 수 있다.

이때, 제2투명기판(300)에 형성되어 있는 미세렌즈(310)에 프리즘(320)을 구비하게 되면, 발광픽셀부(220)에서 출력하는 빛이 굴절하여 프리즘(320)이 구비되지 않은 지점을 통과하는 빛과 평행하지 않게 되며, 사용자의 망막에 상이 맺히는 위치가 달라지게 된다.

즉, 미세렌즈(310)가 구비되는 위치의 일부분에 프리즘(320)을 구비하게 되면, 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 프리즘(320)의 형성여부에 따라 서로 다른 굴절각을 나타내어 발광픽셀부(220)에 의한 가상의 이미지를 구현할 수 있는 픽셀 배열의 수를 늘리는 것이 가능하다.

예컨대, 미세렌즈의 f/#가 4이면, 수치 구경은 대략 1/8이고 픽셀 배열에서 나오는 광선의 각도는 ±7.2° 이다. 프리즘의 편향각이 15°이거나 각각 구비되는 픽셀의 배열 기반이 15° 경사가 있으면 0도와 15에서 각각 ±7.2°의 광선을 만들어 내기 때문에 결과적으로 ±15° 각도 또는 전체 시야각이 30°인 영상을 만들 수 있다. 각 픽셀 배열이 100 X 100 분해능이었다면 200 X 200 분해능을 구현할 수 있다. 이렇게 다수의 픽셀 배열을 활용해 분해능을 높이는 방법에는 렌즈의 중심과 픽셀 배열을 어긋나게 해서 중심 광선의 각도를 바꾸는 방법도 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈의 제1, 2투명기판(200, 300)은 외주면이 일정 곡률을 가지는 형상으로 구비되는 것이 가능하다.

일정 각도의 곡률을 가지도록 형성되는 제1투명기판에 구비되는 한 개 이상의 발광픽셀부(220)는 서로 다른 평면에 위치하도록 하여 출력되는 빛의 중심각도가 다르게 형성되는 것이 가능하다. 또한, 동일한 곡률을 가지도록 형성되는 제2투명기판(300)에 구비되는 미세렌즈(310)는 대응되는 발광픽셀부(220)와 평행하도록 형성될 수 있다.

즉, 일정한 곡률을 가지도록 형성되는 제1, 2투명기판(200, 300)은 외주면에 형성되는 곡률에 따라서 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛의 중심각도를 다르게 형성할 수 있으며, 각각의 발광픽셀부(220)에 의해 사용자의 망막에 상으로 맺히는 지점을 다르게 할 수 있다.

또한, 제1, 2투명기판(200, 300)의 사이에는 경화수지를 주입하여 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)이 접착되도록 하여 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)이 하나의 렌즈와 같이 형성되도록 접합부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이때, 제1, 2투명기판(200, 300)의 사이에 주입되는 경화수지는 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 불포화폴리에스테르수지, 폴리에스테르아크릴레이트 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고, 제1, 2투명기판(200, 300)을 접착하여 경화시킬 수 있으며, 빛의 투과를 간섭하지 않도록 무색의 소재를 이용하는 것이 가능하다.

즉, 제1, 2투명기판(200, 300)의 사이를 공극으로 두어 각각의 기판 사이의 각도를 변경이 가능하도록 할 수 있으며, 경화수지를 이용하여 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)의 사이에 접합부(미도시)를 형성하여 하나의 렌즈와 같이 사용하는 것이 가능하다.

이때, 경화수지를 이용하여 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)을 접착시키는 경우에는 제2투명기판(300)의 전면부에 형성되는 미세렌즈(310)를 후면부에 위치하도록 하여 경화수지로 인한 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈의 제1, 2투명기판(200, 300)은 미세각도조절장치(400)를 더 포함할 수 있다.

미세각도조절장치(400)는 전기 또는 이온에 의해 활성화되어 수축 또는 팽창이 가능한 폴리머 소재로 형성되며, 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)에 구비되어 제1, 2투명기판(200, 300)이 형성되는 형상을 변형시키도록 할 수 있다.

제1투명기판(200)은 평면의 형상으로 형성되는 기판이 하나의 기판으로 구비되나, 도 7과 같이 차단패턴(210)과 발광픽셀부(220)가 형성되는 위치에 따라 분할되는 형태로 형성될 수 있으며, 제2투명기판(300)도 마찬가지로 미세렌즈(310)가 형성되는 위치에 따라 제1투명기판(200)이 분할되는 형상과 동일하게 형성될 수 있다.

미세각도조절장치(400)는 분할되는 기판의 사이에 구비될 수 있으며, 전기를 공급하게 되면, 일정각도로 수축 또는 팽창하여 분할되어 있는 제1, 2투명기판(200, 300)의 배열을 가변하도록 할 수 있다.

이때, 미세각도조절장치(400)는 활성화시키는 형태에 따라서 소재가 달라질 수 있으며, 바람직하게는 낮은 전압에서도 빠르게 응답하는 것이 가능하고, 작동의 동작을 크게 구현할 수 있도록 이온에 의해 활성화되는 Ionic EAP(Electronic active polymer)를 적용할 수 있다.

이때, Ionic EAP는 소재에 따라서 카본나노튜브(carbon nanotubese, CNT), 전기유변유체(electroheological fluids, ERP), 전도성 고분자(conducting polymers, CP), 고분자겔(ionic polymer gels, IPG), 이온성-고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composites, IPMC) 등으로 세분화할 수 있다.

미세각도조절장치(400)에 전기가 공급되지 않을 시, 제1, 2투명기판(200, 300)이 평면으로 형성되는 경우에는 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 동일한 위치에 상이 맺히도록 구비될 수 있으나, 전기가 공급되어 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛의 각도가 서로 달라지게 되면, 사용자의 망막에 상으로 맺히는 지점을 다르게 할 수 있다.

미세각도조절장치(400)를 통해 제1, 2투명기판(200, 300)에 형성되어 있는 각각의 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛의 중심각도를 다르게 조절하여, 망막에 상이 맺히는 범위를 조절할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는 프리즘(320)을 형성하거나, 제1, 2투명기판(200, 300)에 형성되어 있는 각각의 발광픽셀부(220)가 형성되는 각도를 조절함으로 인해 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛의 중심각도를 다르게 하여 가상 이미지를 구현하기 위한 분해능을 조절할 수 있다.

도 8은 제1투명기판이 LCD패널부로 교체된 증강현실 디바이스를 보여주는 예시도이고, 도 9은 도 8의 증강현실 디바이스의 LCD패널부가 외부의 빛을 통과하도록 형성되는 모습을 보여주는 예시도이다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는 프레임(100)의 전면부에 형성되는 제1투명기판(200)이 LCD(Liquid crystal display) 패널부(500)로 교체되어 구비될 수 있다.

LCD패널부(500)는 외부의 빛이 투과될 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있으며, LCD패널부(500)에 전기를 공급하게 되면 색상을 변화시키도록 할 수 있다.

이때, LCD패널부(500)는 전기를 공급할 시 LCD패널부(500) 전체 면적의 투과율이 변하도록 할 수 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이 일부분만 변하도록 할 수 있다. 즉, LCD패널부(500)는 투과율을 변화시키는 면적을 자유롭게 조절하는 것이 가능하다.

LCD패널부(500)에 전기를 공급하여 전체 면적의 색상을 검은색으로 변환하게 되면, 외부로부터 유입되는 빛이 완벽하게 차단하도록 조절할 수 있으며, 이때, 사용자의 동공으로는 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛만이 통과하도록 형성될 수 있다.

즉, LCD패널부(500)의 전면이 검은색으로 조절되어 외부의 빛이 차단된 채로 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 사용자의 동공을 통과하게 되면, 사용자의 망막에는 발광픽셀부(220)에서 출력하는 이미지만 상이 맺히게 되어 가상현실 모드로 사용하는 것이 가능하다.

또한, 발광픽셀부(220) 및 미세렌즈(310)가 위치하는 부분만 검은색으로 변환하여 외부의 빛이 LCD패널부(500)의 투명한 부분을 통과하도록 하면, 증강현실의 효과를 나타낼 수 있다.

즉, LCD패널부(500)는 전기의 공급여부에 따라서 외부의 빛을 차단하는 범위를 조절할 수 있으며, 이에 따라 증강현실 모드와 가상현실 모드를 선택적으로 조절할 수 있다. 또한, 외부의 빛을 차단하는 범위를 조절함으로 인해 증강현실에서 실제 사물의 이미지와 허상의 이미지에 대한 대조(contrast)를 조절할 수 있다.

이때, 제1투명기판(200)에 형성되는 LCD패널부(500)는 OLED패널부(미도시)로 대체하는 것이 가능하며, OLED패널부(미도시)로 형성되는 제1투명기판(200)은 LCD패널부(500)에 의해 구비될 수 있는 기능을 대체할 수 있다. 또한, OLED패널부(미도시)로 교체되는 경우 자체적으로 빛을 출력하는 것이 가능하여 발광픽셀부(220)에서 하는 역할을 대신하도록 할 수 있다.

즉, OLED패널부(미도시)가 외부의 빛을 부분적으로 차단하여 외부의 사물을 인식하도록 하는 동시에 발광픽셀부(220)에서 출력되는 이미지를 허상으로 보이도록 하여 증강현실 디바이스의 기능을 구현할 수 있으며, OLED패널부(미도시)가 외부의 빛을 전부 차단하여 발광픽셀부(220)에서 출력되는 이미지만이 보이도록 형성하여 가상현실 디바이스의 기능을 하도록 할 수 있다. 또한 OLED패널부를 구성하는 금속 전극이 차단 패턴의 역할을 수행하도록 구성될 수 있다.

도 10은 증강현실 디바이스에 차단 격벽이 구비되는 모습을 보여주는 예시도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는 차단 격벽(600)을 더 포함할 수 있으며, 차단 격벽(600)은 미세렌즈(310)의 방향으로 향하는 외부의 빛을 차할 수 있다.

본 발명의 증강현실 디바이스(1)는 외부에서 유입되는 빛이 제1, 2투명기판(200, 300)을 통과하여 사용자의 동공으로 직접 유입되어야 하며, 미세렌즈(310)을 통과하여 사용자의 동공으로 유입되면, 빛이 발산되어 사용자의 망막에 맺히는 상이 흐려지는 문제가 발생할 수 있다.

차단 격벽(600)은 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)의 사이에 형성되며, 미세렌즈(310)의 상단과 하단의 지점에 수직방향으로 구비되고, 빛을 차단하도록 어두운 소재를 사용하여 외부에서 유입되는 빛의 중심각도가 미세렌즈(310)를 향하는 빛이 미세렌즈(310)를 통과하지 못하도록 차단할 수 있다.

또한, 발광픽셀부(220)에서 출력되는 빛이 미세렌즈(310)가 형성되는 위치 이외의 방향으로 이동하여 사용자의 동공을 직접 통과하는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 미세렌즈를 이용한 증강현실 디바이스(1)는 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)이 평면으로 형성되는 것을 예시하여 설명하였으나, 실제 본 발명에서 사용되는 기술은 제1투명기판(200)과 제2투명기판(300)의 외주면에 한정되지 않고, 평면 또는 곡률을 가지는 형태에 모두 적용이 가능하다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 증강현실 디바이스
100: 프레임
200: 제1투명기판
210: 차단패턴
220: 발광픽셀부
221: 단위픽셀
221R: 적색픽셀
221G: 녹색픽셀
221B: 청색픽셀
300: 제2투명기판
310: 미세렌즈
320: 프리즘
400: 미세각도조절장치
500: LCD패널부
600: 차단 격벽

Claims

외부의 빛을 차단하는 차단패턴이 전면부 또는 후면부에 형성되며, 빛이 출력되는 발광픽셀부가 후면부에 형성되는 제1투명기판; 및
상기 차단패턴과 동일한 직경으로 형성되며, 상기 발광픽셀부와 동일선상에 형성되는 미세렌즈가 구비되는 제2투명기판;을 포함하고,
상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 상기 미세렌즈에 의해 굴절되어 시신경에 상이 맺히도록 하여, 상기 미세렌즈의 전면 20 cm 이상의 거리에 허상이 생성되는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 차단패턴은,
2 mm 이하의 크기로 형성되며, 상기 제1투명기판의 전면부 또는 후면부에 일정간격으로 형성되어 외부의 빛이 시신경으로 유입되는 경로를 간섭하지 않고,
상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛으로 생성되는 허상과 전면에서 유입되는 빛으로 보이는 실상이 동시에 보이는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 발광픽셀부는,
적색픽셀, 녹색픽셀, 청색픽셀을 포함하며, 상기 차단패턴이 형성되는 직경과 동일하거나 작도록 형성되어,
상기 미세렌즈의 방향으로 빛을 출력하는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 미세렌즈는,
일단에 입사광의 중심 각도를 굴절시키는 것이 가능하도록 형성되는 프리즘;을 더 포함하고,
상기 프리즘은,
상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛의 굴절각을 변화시켜 상이 맺히는 위치를 가변시키는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 제1, 2투명기판은,
외주면이 서로 일정한 곡률로 형성되며,
상기 발광픽셀부는,
한 개 이상으로 구비될 시, 상기 제1투명기판의 곡률에 따라 서로 다른 평면상에 위치하고,
상기 미세렌즈는,
한 개 이상으로 구비될 시, 상기 제2투명기판의 곡률에 따라 서로 다른 평면상에 위치하는 것이 가능한 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 제1투명기판과 상기 제2투명기판의 사이에 경화수지를 주입하여 접착되는 접합부;를 더 포함하고,
상기 접합부는,
상기 제1투명기판과 상기 제2투명기판을 하나의 구조물로 일체화시키며, 빛이 투과하도록 투명하게 형성되며 기상보다 높은 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
전기의 인가여부에 따라서 수축 또는 팽창하여 미세하게 각도가 조절되도록 형성되는 미세각도조절장치;를 더 포함하고,
상기 미세각도조절장치는,
제1투명기판 및 제2투명기판에 형성되어 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛의 중심각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
전기의 인가여부에 따라서 외부의 빛을 차단할 수 있는 LCD패널부;를 더 포함하고,
상기 LCD패널부는,
상기 제1투명기판을 교체하여 구성될 수 있고, 외부의 빛을 차단하며, 상기 발광픽셀부에서 출력되는 빛이 선택적으로 상에 맺히도록 하여 가상현실 모드로 전환하는 것이 가능한 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 발광픽셀부와 상기 미세렌즈의 사이에 수직방향으로 형성되는 차단격벽;을 더 포함하고,
상기 차단격벽은,
외부에서 상기 제1투명기판을 통과하는 빛이 상기 미세렌즈에 통과하지 못하도록 차단하는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스
제1항에 있어서,
상기 제1투명기판은,
OLED패널부로 교체하여 구성되며, 상기 OLED패널부의 일부 또는 전면이 외부의 빛을 차단하고,
상기 OLED패널부에서 빛을 출력하여 상기 발광픽셀부 없이 자체 발광하는 것을 특징으로 하는 미세렌즈를 사용한 증강현실 디바이스