WO2020004690A1 - 다이나믹 마이크로 핀미러를 이용한 증강현실 구현장치 - Google Patents

다이나믹 마이크로 핀미러를 이용한 증강현실 구현장치 Download PDF

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WO2020004690A1
WO2020004690A1 PCT/KR2018/007352 KR2018007352W WO2020004690A1 WO 2020004690 A1 WO2020004690 A1 WO 2020004690A1 KR 2018007352 W KR2018007352 W KR 2018007352W WO 2020004690 A1 WO2020004690 A1 WO 2020004690A1
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augmented reality
display unit
moving
user
movable mirror
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PCT/KR2018/007352
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English (en)
French (fr)
Inventor
김은수
박경태
Original Assignee
광운대학교 산학협력단
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays

Definitions

  • the technical field to which the present invention pertains relates to a wearable augmented reality apparatus.
  • This study corresponds to the Holo-Digilog Human Media Research Center project conducted with the support of the Korea Research Foundation in 2018 (No. 2011-0030079).
  • Augmented reality is a system that can perform information delivery by adding a virtual image to the existing image, a service that displays the mall name, rating information, phone information or location information of acquaintances in the surrounding image information.
  • the augmented reality generally operates by adding an image to an image captured by a camera based on location information using GPS and direction information using a geomagnetic sensor.
  • augmented reality By displaying additional information on the glasses display, augmented reality can be directly implemented in the eyes of a person.
  • home appliances equipped with communication functions are increasing, and these home appliances can transmit their status information to smartphones and PCs.
  • the state information transmitted from the home appliance it is simply displayed to the user in the manner of text, web, application, etc. If the information is utilized, it may be possible to implement the augmented reality system in the home.
  • the wearable device known as Google Glass realizes augmented reality by overlapping the real world image and the 3D virtual image when the user wears it like glasses.
  • Embodiments of the present invention have a main object of improving the resolution by improving the viewing angle by reflecting the virtual image generated in the display unit while the movable mirror installed in the augmented reality implementation device moves in a predetermined movement period and direction of movement. .
  • the display unit for generating a virtual image, the virtual image to reflect the virtual image to reach the user's eyes, a movable mirror moving in a predetermined movement period and movement direction, and the display unit and the mirror is installed It provides an apparatus for implementing augmented reality including a frame.
  • a display unit for generating a virtual image, a reflection mirror to reach the user's eyes, the movable mirror moving in a predetermined movement period and the moving direction, the spectacle frame is installed, and the spectacle frame It is connected to provide an augmented reality glasses including a lens provided with the movable mirror.
  • the movable mirror installed in the augmented reality implementing apparatus reflects the virtual image generated by the display unit while moving in a predetermined movement period and movement direction, thereby improving the viewing angle to improve the resolution. It can work.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for implementing augmented reality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a movable mirror of the apparatus for implementing augmented reality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a moving body of the apparatus for implementing augmented reality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an augmented reality implementation device having a wearable structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating an operation principle of the augmented reality implementation device having a wearable structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for implementing augmented reality.
  • the apparatus for implementing augmented reality 10 includes a display unit 100, a movable mirror 200, and a frame 300.
  • the augmented reality implementation apparatus 10 may omit some of the various components illustrated in FIG. 1 or may further include other components.
  • the frame 300 is an object to which the display unit 100 and the movable mirror 200 are installed, and at the same time, is a component that forms a skeleton and an appearance of the device so that a user can wear the augmented reality implementing device according to the present invention.
  • the frame 300 may be a spectacle frame, a goggle frame, a body of a helmet, or a body of a head mounted display (HMD).
  • the frame 300 may include a transmissive portion 350.
  • the transmissive portion 350 is a component that provides a field of view so that a user can see the real world, and the material is transparent or translucent. According to the principle of the present invention, if only the display unit 100 and the movable mirror 200 are properly installed in the frame 300 in any way, the device can be operated, but it is difficult to put only the movable mirror 200 in front of the user in actual production. .
  • the movable mirror 200 may be installed on the spectacle lens or on the transparent cover of the helmet.
  • the movable mirror 200 may be recessed on the spectacle lens or the transparent cover of the helmet, or may be installed exposed to the surface.
  • the movable mirror 200 is preferably recessed in the transmission unit 350.
  • the display unit 100 is a component for generating a virtual image and is installed in the frame 300.
  • the frame 300 may be installed inside or outside the spectacle legs, and if the aesthetics are considered, the frame 300 may be recessed on the spectacles legs without being visible from the outside.
  • the display unit 100 corresponds to a surface light source, the display unit 100 generates a virtual image of a flat or curved surface (eg, a flexible display).
  • the display unit 100 is illustrated as a point light source, it may be implemented as a surface light source, and the display unit 100 may be implemented in plural.
  • the principle of using the movable mirror 200 is very similar to viewing a deep image through a pinhole in a pinhole camera or a pinhole lens.
  • the light from the object is confined as it passes through the pinhole, confined to a relatively narrow area of the retina, making the object more visible than naked eyes.
  • Light from an object is relatively narrow in the retina.
  • the conventional problem can be solved by passing the light from the display unit 100 through the pinhole to reach the eye, but in the case of the pinhole, a diffraction phenomenon occurs.
  • the movable mirror 200 includes a reflector 210 and a movable body 220.
  • the reason for using the movable mirror 200 is to reduce the diffraction effect while limiting the width of light, such as a pinhole.
  • light from an object forms on the retina, and light from the display unit 100 Overlapping images. Since the overlapped image forms on a point of the retina, the real and virtual images are clearly visible without the need for eye focus.
  • the size of the reflector 210 should be smaller than the size of the pupil of the human eye.
  • the pupils may vary in size depending on illuminance, age, and other circumstances.
  • the mirror may be formed in a circle or polygon. As the size of the movable mirror 200 decreases, the brightness of the virtual image generated by the display unit 100 decreases. Therefore, the size of the movable mirror 200 may be set in consideration of the sharpness and brightness of the virtual image.
  • the reflector 210 may be a silver foil itself or a metal foil having a high reflectance in other visible light regions, unlike a general mirror coated with silver foil on one surface of the glass.
  • the augmented reality device when manufacturing the augmented reality device will be in front of the human eye, such as a lens of the glasses, because the movable mirror 200 will be installed in the lens recessed because it does not require glass like a normal mirror.
  • the surface of the reflector 210 may be curved as well as flat. For example, when the area of the reflector 210 is increased to brighten the virtual image, the depth may be lowered, and the range of focusing may be narrowed. If the reflective part 210 is formed in a curved surface, it is easy to focus. A zoom effect such as a concave mirror or a convex mirror can also be obtained.
  • the moving body 300 may be in close contact with the reflector 210, and may vibrate, rotate, or move the position of the reflector 210 in a specific direction based on a plurality of axes.
  • the moving body 300 may be implemented as a MEMS (Micro-Electro-Mechanical System).
  • MEMS Micro-Electro-Mechanical System
  • the virtual image incident on the reflecting surface of the reflecting unit 210 is reflected by the reflecting surface.
  • the moving body 220 includes a driving unit 221, a control unit 222, and a power source 223.
  • the driving unit 221 may transmit power by a micro motor and adjust a moving speed through a gear.
  • the power source 223 may be connected to the driver 221 by wire or wirelessly.
  • the controller 222 transmits and receives a control signal to and from the driver 221 to control the operation of the moving object 220.
  • the controller 222 may be implemented by a microprocessor.
  • the control unit 222 and the power supply 223 may be installed in the frame 300.
  • FIG. 4 illustrates augmented reality glasses by way of example.
  • the control unit includes (i) the distance between the display unit 100 and the movable mirror 200 (D1), (ii) the distance between the movable mirror 200 and the user's eye (D2), and (iii) the movement of the movable mirror 200.
  • the viewing angle is adjusted based on the period and the moving direction to reach the user's eye.
  • the control unit adjusts the viewing angle based on (i) the distance between the display unit 100 and the reflecting unit, (ii) the distance between the reflecting unit and the user's eyes, and (iii) the moving period and the moving direction of the reflecting unit. Reach your eyes
  • the display 110 may be located at a predetermined point in a frame (glasses frame) according to the principle that the viewing angle increases as the distance between the display 100 and the reflector increases.
  • the reflector may be located at a predetermined point in the frame (transmitter or lens) according to the principle that the viewing angle increases as the distance between the reflector and the user's eyes decreases.
  • the controller may set the moving period of the moving object according to the principle that the viewing angle increases as the moving period of the moving object increases.
  • the moving body may periodically vibrate according to a predetermined movement period.
  • the movable body reciprocates the direction of movement about one or more axes to vibrate the reflector.
  • the frame or transmissive part is installed to move within a suitable moving angle range.
  • the oscillating direction is represented as one, but this is only an example and the present invention is not limited thereto.
  • the movable mirror may move in a plurality of suitable directions depending on the design implemented.
  • the movable mirror can vibrate in a specific direction in the X-axis, Y-axis, Z-axis, or a combination thereof.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operating principle of the apparatus for implementing augmented reality according to the present embodiment.
  • a virtual image having a predetermined first width A is reflected by the movable mirror 200 on the display 100 to reach the eyes of a user.
  • the user's eye perceives that the virtual image is located as A 'on the opposite side through the movable mirror 200.
  • the virtual image having a predetermined second width B is reflected by the movable mirror 200 on the display 100 to reach the eyes of the user.
  • the user's eye perceives that the virtual image is located as B 'on the opposite side through the movable mirror 200.
  • the display unit 100 outputs the virtual image so that the first width A and the second width B overlap, and the user outputs the virtual image A '+ B' having improved resolution through the movable mirror 200. You can watch.
  • the augmented reality apparatus or augmented reality glasses increases the viewing angle at which the virtual image is reflected by adjusting a moving period and a moving direction (vibration axis) of the moving object.
  • the augmented reality apparatus or augmented reality glasses may overlap the real world image and the virtual image image with a wide viewing angle to show the user augmented reality with improved resolution.
  • the plurality of components included in the augmented reality apparatus or augmented reality glasses may be combined with each other and implemented as at least one module.
  • the components are connected to the communication path connecting the software module or the hardware module inside the device and operate organically with each other. These components communicate using one or more communication buses or signal lines.

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Abstract

본 실시예들은 이동형 미러가 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이면서 디스플레이부에서 생성된 가상 영상을 반사함으로써, 시야각을 증진하여 해상도를 개선하는 증강현실 구현장치를 제공한다.

Description

다이나믹 마이크로 핀미러를 이용한 증강현실 구현장치
본 발명이 속하는 기술 분야는 착용형 증강현실 구현장치에 관한 것이다. 본 연구는 2018년도 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 홀로-디지로그 휴먼미디어 연구센터사업에 해당한다(No. 2011-0030079).
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
증강 현실이란 실제 존재하는 이미지에 가상적인 이미지를 추가하여 정보 전달을 수행할 수 있는 시스템으로, 주변 영상 정보에 상가명, 평점정보, 폰정보 혹은 지인의 위치 정보 등을 표시해 주는 서비스이다. 이러한 증강 현실은 일반적으로 GPS를 활용한 위치 정보, 지자기 센서를 활용한 방향 정보를 기반으로 카메라로 촬영한 영상에 이미지를 추가적으로 뿌려주는 방식으로 동작한다.
안경 디스플레이에 정보를 추가적으로 표시하여 사람이 바라보는 시선에 직접 증강현실을 구현할 수 있다. 디지털 홈(Digital Home)이 확산되면서 통신 기능을 탑재한 가전기기가 증가하고 있으며, 이 가전기기들은 자신의 상태정보를 스마트폰, PC 등으로 전달할 수 있다. 가전기기로부터 전달되는 상태정보의 경우, 단순히 텍스트, 웹, 어플리케이션 등의 방식으로 사용자에게 표시해 주고 있으며 이러한 정보를 활용할 경우, 가정 내 증강 현실 시스템의 구현 또한 가능할 것이다.
구글 글라스로 알려진 착용형 장치는 사용자가 안경을 쓰듯이 착용하면, 실세계의 영상과 3차원 가상 영상을 겹쳐 보이게 하여 증강 현실을 구현한다.
본 발명의 실시예들은 증강현실 구현장치에 설치된 이동형 미러가 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이면서 디스플레이부에서 생성된 가상 영상을 반사함으로써, 시야각을 증진하여 해상도를 개선하는 데 발명의 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 가상 영상을 생성하는 디스플레이부, 상기 가상 영상을 반사하여 사용자의 눈에 도달시키며, 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이는 이동형 미러, 및 상기 디스플레이부 및 상기 미러가 설치된 프레임을 포함하는 증강현실 구현장치를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 가상 영상을 생성하는 디스플레이부, 상기 가상 영상을 반사하여 사용자의 눈에 도달시키며, 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이는 이동형 미러, 상기 디스플레이부가 설치된 안경테, 및 상기 안경테에 연결되며 상기 이동형 미러가 설치된 렌즈를 포함하는 증강현실 안경을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 증강현실 구현장치에 설치된 이동형 미러가 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이면서 디스플레이부에서 생성된 가상 영상을 반사함으로써, 시야각을 증진하여 해상도를 개선할 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 구현장치를 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 구현장치의 이동형 미러를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 구현장치의 이동체를 예시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 착용형 구조를 갖는 증강현실 구현장치를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 착용형 구조를 갖는 증강현실 구현장치의 동작 원리를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1은 증강현실 구현장치를 예시한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 증강현실 구현장치(10)는 디스플레이부(100), 이동형 미러(200), 및 프레임(300)을 포함한다. 증강현실 구현장치(10)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
프레임(300)은 디스플레이부(100)와 이동형 미러(200)가 설치되는 대상인 동시에, 사용자가 본 발명에 따른 증강현실 구현장치를 착용할 수 있도록 장치의 골격 및 외관을 형성하는 구성요소이다. 프레임(300)는 안경테, 고글테, 헬멧의 본체 또는 HMD(Head Mounted Display)의 본체 등이 될 수 있다.
프레임(300)는 투과부(350)를 포함할 수 있는데, 투과부(350)는 사용자가 실세계를 볼 수 있도록 시야를 제공하는 구성요소로서, 재질은 투명 또는 반투명이다. 본 발명의 원리상으로는 어떤 식으로든 프레임(300)에 디스플레이부(100)와 이동형 미러(200)만 제대로 설치하면 장치의 동작이 가능하지만, 실제로 제작 시 이동형 미러(200)만 눈앞에 띄워 놓기는 어렵다.
투과부(350)에 이동형 미러(200)를 설치함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 이동형 미러(200)가 안경 렌즈에 설치되거나, 헬멧의 투명 덮개에 설치될 수 있는데, 이동형 미러(200)가 안경 렌즈나 헬멧의 투명 덮개에 함몰 설치될 수도 있고 표면에 노출되어 설치될 수도 있는데, 이동형 미러(200)의 보호, 장치의 견고함, 외관 등을 고려할 때 이동형 미러(200)는 투과부(350)에 함몰 설치되는 것이 바람직하다.
디스플레이부(100)는 가상 영상을 생성하는 구성요소로서, 프레임(300)에 설치된다. 프레임(300)이 안경테 형상인 경우 안경 다리의 안쪽이나 바깥쪽에 설치될 수 있고, 미관을 생각한다면 외부에서 보이지 않게 안경 다리에 함몰 설치될 수 있다. 디스플레이부(100)는 면광원에 해당하므로 평면 또는 곡면(예컨대, 플렉서블 디스플레이)의 가상 영상을 생성한다. 디스플레이부(100)가 점광원처럼 도시되어 있으나 면광원으로 구현될 수 있고, 디스플레이부(100)는 복수로 구현될 수 있다.
이동형 미러(200)를 이용하는 원리는 핀홀 카메라나 핀홀 렌즈에서 핀홀을 통해 심도가 깊은 영상을 보는 것과 매우 유사하다. 물체에서 출발한 빛이 핀홀을 통과하면서 제한되어 망막의 비교적 좁은 영역에 맺히기 때문에 나안일 때보다 물체가 선명하게 보인다. 물체에서 출발한 빛이 망막에 비교적 좁게 맺히는 것이다. 이러한 현상만 고려하면 디스플레이부(100)에서 출발한 빛을 핀홀을 통과시켜 눈에 도달하게 하는 것으로 종래의 문제를 해결할 수 있으나, 핀홀의 경우 회절 현상이 발생한다.
회절에 의해 핀홀을 통과한 빛이 퍼지기 때문에 선명한 상을 만드는데 제한이 있다. 핀홀 효과에 의해 상이 선명해지는 정도는 핀홀이 작을수록 커지는데 회절도 핀홀이 작을수록 커지기 때문에 핀홀을 이용하는 것은 한계가 있다.
도 2를 참조하면, 이동형 미러(200)는 반사부(210) 및 이동체(220)를 포함한다.
이동형 미러(200)를 이용하는 이유는 핀홀과 같이 빛의 폭은 제한하면서 회절 효과는 감소시키기 위한 것으로, 사람의 눈에는 물체에서 출발한 빛이 망막에 맺히고, 디스플레이부(100)에서 출발한 빛과 겹쳐서 상이 맺힌다. 오버랩된 상이 망막의 한 점에 맺히기 때문에 눈의 초점을 따로 맞출 필요 없이 실세계의 영상과 가상 영상이 또렷하게 보인다.
반사부(210)의 크기는 사람 눈의 동공의 크기보다 작아야 한다. 동공은 조도, 나이, 기타 환경에 따라 크기가 다를 수 있다. 미러는 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다. 이동형 미러(200)의 크기가 작아질수록 디스플레이부(100)에서 생성된 가상 영상의 밝기도 감소하므로, 가상 영상의 또렷함과 밝기를 적절히 고려하여 이동형 미러(200)의 크기를 설정하면 된다.
반사부(210)는 유리의 일면에 은박을 칠한 일반 거울과 달리 은박 자체이거나 기타 가시광선 영역에서 반사율이 높은 금속박일 수 있다. 실제로 증강현실 구현장치를 제작한다고 했을 때 사람의 눈앞에는 안경의 렌즈와 같은 것이 있을 것이고, 이동형 미러(200)는 렌즈에 함몰되어 설치될 것이기 때문에 일반 거울과 같이 유리를 필요로 하지 않기 때문이다.
반사부(210)의 표면은 평면뿐만 아니라 곡면일 수도 있다. 예를 들어 가상 영상을 밝게 하기 위해 반사부(210)의 면적을 늘리는 경우 심도가 낮아질 수 있으며, 초점을 맞출 수 있는 범위도 좁아진다. 반사부(210)를 곡면으로 형성하면, 초점을 맞추기가 용이하다. 오목거울이나 볼록거울과 같은 확대/축소 효과를 얻을 수도 있다.
이동체(300)는 반사부(210)이 밀착되어, 복수의 축을 기준으로 진동하거나 회전하거나 특정 방향으로 반사부(210)의 위치를 이동시킬 수 있다. 이동체(300)는 멤스(Micro-Electro-Mechanical System)로 구현될 수 있다. 반사부(210)의 반사면으로 입사된 가상 영상이 반사면에 의해 반사된다.
도 3을 참조하면, 이동체(220)는 구동부(221), 제어부(222), 및 전원(223)을 포함한다. 구동부(221)는 초소형 모터에 의해 동력을 전달하고, 기어를 통하여 이동 속도를 조절할 수 있다. 전원(223)은 구동부(221)에 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 제어부(222)는 구동부(221)와 제어 신호를 송수신하여 이동체(220)의 동작을 제어한다. 제어부(222)는 초소형 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 제어부(222) 및 전원(223)은 프레임(300)에 설치될 수 있다.
도 4에서는 증강현실 안경이 예시적으로 도시되어 있다.
제어부는 (i) 디스플레이부(100) 및 이동형 미러(200) 간의 거리(D1), (ii) 이동형 미러(200) 및 사용자의 눈 간의 거리(D2), (iii) 이동형 미러(200)의 이동 주기 및 이동 방향을 기반으로 시야각을 조절하여 가상 영상을 사용자의 눈에 도달시킨다. 제어부는 (i) 디스플레이부(100) 및 반사부 간의 거리, (ii) 반사부 및 사용자의 눈 간의 거리, (iii) 반사부의 이동 주기 및 이동 방향을 기반으로 시야각을 조절하여 가상 영상을 사용자의 눈에 도달시킨다.
디스플레이부(110)는 디스플레이부(100) 및 반사부 간의 거리가 증가할수록 시야각이 커지는 원리에 따라 프레임(안경테)에서 기설정된 지점에 위치할 수 있다.
반사부는 반사부 및 사용자의 눈 간의 거리가 감소할수록 시야각이 커지는 원리에 따라 프레임(투과부 또는 렌즈)에 기설정된 지점에 위치할 수 있다.
제어부는 이동체의 이동 주기가 증가할수록 시야각이 커지는 원리에 따라 이동체의 이동 주기를 설정할 수 있다.
이동체는 기설정된 이동 주기에 따라 주기적으로 진동할 수 있다. 이동체는 하나 이상의 축을 중심으로 이동 방향을 왕복 운동하여 반사부를 진동시킨다. 반사부의 반사면으로부터 사용자의 눈까지의 빛의 진행 방향과 디스플레이부로부터 반사부의 반사면까지의 빛의 진행 방향을 고려하여, 적합한 이동 각도 범위 내에서 움직이도록 프레임 또는 투과부에 설치된다.
도 4에서 진동하는 방향은 하나로 표현되어 있으나, 이는 예시일 뿐이며 이에 한정되는 것은 아니고 구현되는 설계에 따라 이동성 미러는 적합한 복수의 방향으로 이동할 수 있다. 이동성 미러는 X축, Y축, Z축, 또는 이들의 조합으로 된 특정 방향으로 진동할 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 증강현실 구현장치의 동작 원리를 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이부(100)에서 소정의 제1폭(A)의 가상 영상이 이동형 미러(200)에 반사되어 사용자의 눈에 도달한다. 사용자의 눈은 가상 영상이 이동형 미러(200)를 지나 반대편에 A'과 같이 위치하는 것으로 인식한다.
이동형 미러(200)가 D3만큼의 거리를 이동하면, 디스플레이부(100)에서 소정의 제2폭(B)의 가상 영상이 이동형 미러(200)에 반사되어 사용자의 눈에 도달한다. 사용자의 눈은 가상 영상이 이동형 미러(200)를 지나 반대편에 B'과 같이 위치하는 것으로 인식한다.
디스플레이부(100)는 제1폭(A)과 제2폭(B)이 오버랩되도록 가상 영상을 출력하고, 사용자는 이동형 미러(200)를 통해 해상도가 향상된 가상 영상(A'+B')을 시청할 수 있다.
증강현실 구현장치 또는 증강현실 안경은 이동체의 이동 주기 및 이동 방향(진동축)을 조절하여 가상 영상이 반사되는 시야각을 증대시킨다. 증강현실 구현장치 또는 증강현실 안경은 실세계의 이미지와 가상 영상 이미지를 넓은 시야각으로 오버랩하여 사용자에게 해상도가 향상된 증강 현실을 보여줄 수 있다.
증강현실 구현장치 또는 증강현실 안경에 포함된 복수의 구성요소들은 상호 결합되어 적어도 하나의 모듈로 구현될 수 있다. 구성요소들은 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작한다. 이러한 구성요소들은 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 가상 영상을 생성하는 디스플레이부;
    상기 가상 영상을 반사하여 사용자의 눈에 도달시키며, 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이는 이동형 미러; 및
    상기 디스플레이부 및 상기 미러가 설치된 프레임
    을 포함하는 증강현실 구현장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증강현실 구현장치는 웨어러블 장치인 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 광을 투과시키는 투과부를 포함하며, 상기 미러는 상기 투과부에 설치되는 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동형 미러는 반사부와 이동체를 포함하며, 상기 이동체는 구동부, 제어부, 및 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 (i) 상기 디스플레이부 및 상기 반사부 간의 거리, (ii) 상기 반사부 및 상기 사용자의 눈 간의 거리, (iii) 상기 이동체의 이동 주기 및 이동 방향을 기반으로 시야각을 조절하여 상기 가상 영상을 상기 사용자의 눈에 도달시키는 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 디스플레이부 및 상기 반사부 간의 거리가 증가할수록 상기 시야각이 커지는 원리에 따라 상기 프레임에서 기설정된 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 반사부 및 상기 사용자의 눈 간의 거리가 감소할수록 상기 시야각이 커지는 원리에 따라 상기 프레임에 기설정된 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이동체의 이동 주기가 증가할수록 상기 시야각이 커지는 원리에 따라 상기 이동체의 이동 주기를 설정하는 것을 특징으로 하는 증강현실 구현장치.
  9. 가상 영상을 생성하는 디스플레이부;
    상기 가상 영상을 반사하여 사용자의 눈에 도달시키며, 기설정된 이동 주기 및 이동 방향으로 움직이는 이동형 미러;
    상기 디스플레이부가 설치된 안경테; 및
    상기 안경테에 연결되며 상기 이동형 미러가 설치된 렌즈
    를 포함하는 증강현실 안경.
  10. 제9에 있어서,
    상기 이동형 미러는 반사부와 이동체를 포함하며, 상기 이동체는 구동부, 제어부, 및 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 증강현실 안경.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 (i) 상기 디스플레이부 및 상기 반사부 간의 거리, (ii) 상기 반사부 및 상기 사용자의 눈 간의 거리, (iii) 상기 이동체의 이동 주기 및 이동 방향을 기반으로 시야각을 조절하여 상기 가상 영상을 상기 사용자의 눈에 도달시키는 것을 특징으로 하는 증강현실 안경.
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