초록 ▼

※ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
초박형/광시야각 렌즈를 갖춘 AR 디바이스의 핵심기술을 국내 원천기술로 개발

◎ 전체 내용
일반 안경과 같이 얇고 가벼운 AR 글래스의 개발‧보급을 위하여, LBS 방식의 초소형 프로젝션 장치와 회절형 홀로그래픽 광학 소자 기반의 초박형/광시야각 렌즈를 갖춘 AR 디바이스의 핵심기술을 국내 원천기술로 개발하고자 함

◎ 1단계
● 목표
초박형 렌즈 및 초경량 프로젝션 기술 기반 AR 디바이스 기술개발

● 내용
■ 초경량 프로

※ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
초박형/광시야각 렌즈를 갖춘 AR 디바이스의 핵심기술을 국내 원천기술로 개발

◎ 전체 내용
일반 안경과 같이 얇고 가벼운 AR 글래스의 개발‧보급을 위하여, LBS 방식의 초소형 프로젝션 장치와 회절형 홀로그래픽 광학 소자 기반의 초박형/광시야각 렌즈를 갖춘 AR 디바이스의 핵심기술을 국내 원천기술로 개발하고자 함

◎ 1단계
● 목표
초박형 렌즈 및 초경량 프로젝션 기술 기반 AR 디바이스 기술개발

● 내용
■ 초경량 프로젝션 모듈 기술
o LBS 방식 초소형 프로젝션 모듈설계
o MEMS 기반 스캐닝 구조체 개발 및 구동 알고리즘 개발
o LD 광원 설계 및 구동 성능 검증
o 프로젝션 윈도우 설계 제작
o 초박형 광경로 정합을 위한 부품 실장 및 인터그레이션 성능 평가
■ 초박형/광 시야각 AR 광학 렌즈 부품 기술
o 기록광-재생광 편차에 의한 HOE 왜곡 보정기술 개발
o Full-color 표현 가능한 초박형 HOE 렌즈부품 개발
o 제작된 HOE 렌즈의 광 특성 평가방법 수립 및 성능 검증
■ AR 디바이스용 프로세싱 단말기술
o 5G 모뎀이 장착된 인터페이스 회로 보드 기술개발
o 상용 AP 및 자체 고속 모듈을 탑재한 독립 구동형 프로세싱 단말 개발
■ 안경형 AR 디바이스
o 프로젝션 광학계가 탑재된 초경량/안경형 AR 디바이스 단말 개발
o 실감 미디어 콘텐츠 구동 시스템 개발

※ 연구개발성과
<연구개발성과>
1. 초경량 프로젝션 모듈 기술
■ 결과물
o MEMS 및 LD 기반 LBS 방식 프로젝션 모듈
■ 개발성과
o 해상도: 1080 line
o 프로세싱 Time: 60fps
o 광학 모듈 크기 : 1,860㎣
■ 기능
o 초소형의 프로젝션으로 컬러 영상을 레이저 광원과 2차원 스캔 MEMS를 이용하여 홀로그래픽 광학 소자에 영상을 투사하여 주는 기능 수행
o 고화질 60fps, 모듈 크기 1,860㎣ 이하의 프로젝션 모듈 부품

2. 초박형/광시야각 AR 광학 렌즈 부품 기술
■ 결과물
o HOE 기반 AR 렌즈부품
■ 개발성과
o 화각(H/V): 50도/32도
o 외부 광 투과도: 82%
■ 기능
o 프로젝션된 가상 영상을 홀로그래픽 재현 원리에 따라 집광하여 사용자의 눈에 투사함과 동시에 실사 환경에 대한 고투명 광투과 기능 수행
o 얇은(100μm 급) 홀로그래픽 필름을 이용한 안경형 렌즈 부품

3. 안경형 AR 디바이스를 위한 프로세싱 단말 기술
■ 결과물
o 5G 통신 연동 인터페이싱 회로
o 고속 모듈 탑재 AR 프로세싱 단말
■ 개발성과
o 퀄컴 AP기반 안드로이드 플랫폼
o 5G통신기능이 내장된 단말 통합 모듈
■ 기능
o 영상신호 전송을 위한 안드로이드 SW 플랫폼 구현
o 스마트글래스용 카메라 모듈 및 단말 모듈
o 카메라 영상과 AR콘텐츠 적합성 확인 및 구현
o 퀄컴 AP와 외부인터페이스 및 각종 디바이스 드라이버 설계

4. AR 디바이스
■ 결과물
o 시제 디바이스
■ 개발성과
o 착용부 무게 : 30g
■ 기능
o 5G 통신 기반의 실감 미디어 서비스를 제공할 수 있는 안경형 AR 디바이스 (1, 2, 3 항의 모듈 및 부품이 적용 됨)

<정량적 성과>

<결과시제품>
1. 초경량 프로젝션 모듈
- 결과물 (시제품) : LBS 프로젝션 모듈 (1.86cc 이하 부피, FHD급)
2. 초박형 AR광학렌즈
- 안경형 고투과 HOE 렌즈 (두께 1.5mm급)
3. 5G통신 지원 Standalone형 프로세싱 단말
- 5G 통신 연동 Standalone형 프로세싱 단말
- (5G모뎀 비장착모델)
4. AR디바이스
- 통합 시제

※ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
o 본 사업을 통해 개발되는 AR 디바이스 및 구성 핵심 부품의 사업화 추진을 위해 ① 제품 중심형 판매, ②제품+콘텐츠형 판매, ③광학 부품 모듈형 판매 형태로 주요 수요처에 제품 및 서비스를 제공하고자 함

o 일반 사용자 대상의 공급을 위해 이동통신망을 활용하여 범용적으로 사업 결과물인 안경형 AR 디바이스를 사용할 수 있도록, 스마트폰/기존 웨어러블 기기/기타 스마트기기 사용자를 중심으로 판매망 구축 및 판촉 추진

o 기대효과
□ LBS 프로젝션 모듈 및 홀로그램 렌즈를 이용한 AR 디바이스는 게임 및 엔터테인먼트 이외에도 군사, 교육, 전시, 스포츠 활동, 산업/안전 등 다양한 산업체 등에서 활용 가능함
□ 본 사업의 개발 목표는 AR 디바이스 분야의 시장 수요 요인(선명한 영상/균일한 화질/넓은 시야각/경량화/심미성 등)을 충분히 확보 가능한 수준으로, 사업 종료후 국내외적으로 제품 경쟁력을 확보할 수 있어 경제적·산업적 측면에서 매우 큰 영향을 미칠 것으로 예측됨
□ 자료를 선명하고 넓은 화면으로 보여줄 수 있는 기술이 중요하게 여겨짐에 따라, 스마트폰, 스마트워치, 태블릿 PC 등에 이어 안경형 AR 글래스 또한 소형화된 단말기로 다량의 정보를 선명하게 표시할 수 있는 휴대 단말기 기술 발전에 이바지할 수 있을 것으로 예측됨.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1) 기술 개발 개요 ... 9
• 2) 기술 개발 필요성 및 중요성 ... 10
• 3) 최종 목표 및 세부 목표 ... 12
• 4) 연구개발 추진 전략 ... 16
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 18
• 1) 1차년도 ... 18
• 2) 2차년도 ... 25
• 3) 3차년도 ... 40
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 53
• 1) 연구수행 결과 ... 53
• 2) 목표 달성 수준 ... 108
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 원인분석 ... 109
• 1) 목표 미달 또는 미흡한 연구결과에 대한 원인(사유) 자체분석 내용 ... 109
• 2) 미달 또는 미흡한 결과물에 대한 보완 활동 ... 109
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 110
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 113
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 114
• 1) 향후 5년간 성과활용·확산 활용방안 및 계획(활동계획) ... 115
• 2) 주요 성과활용 (기대)성과목표 ... 123
• 3) 성과활용·관리 추진체계 ... 125
• 4) 기타 ... 126
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 127
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 129
• 끝페이지 ... 148