아이박스와 시야각은 근안 디스플레이 사용자에게 가장 직접적인 영향을 미치는 요소로 작용한다. 사용자의 편의와 몰입감을 위해 충분한 크기의 아이박스와 시야각을 동시에 확보하는 것이 중요하나, 기존의 근안 디스플레이 광학 구조에서는 에텐듀 보존 법칙에 따라 아이박스와 시야각 사이의 상충 문제가 발생한다. 따라서, 기존의 근안 디스플레이 구조에서는 시야각 확보를 위해 아이박스를 희생하는 것이 일반적이다. 또한, 가변초점 근안 디스플레이를 구현하기 위해 사용되는 초점 변환 렌즈는 주로 렌즈의 물리적 형태를 변경하여 굴절력을 조절한다. 이는 일정 수준 이상의 렌즈 구동 속도를 위해 렌즈의 구경을 제한하는 또 다른 문제로 이어져, 시스템의 에텐듀를 감소시키고 나아가 아이박스의 크기를 더욱 제한하는 결과를 초래한다.
본 논문에서는 이중 슬릿-미러 배열체의 특성을 활용하여, 초점 변환 렌즈를 이용한 가변초점 근안 디스플레이 구조에서의 아이박스 제한 문제를 개선하기 위한 광학 구조를 제안한다. 이와 더불어 사용자의 시력 보정을 위한 방법과 시스템의 광학적 수차에 의해 저하되는 영상의 화질 개선을 위한 선 보상 방법을 제안한다.
본 논문에서는 광학 실험을 통해 충분한 크기의 아이박스와 시야각을 동시에 확보할 수 있음을 검증하였으며, 왜곡 정도가 심한 시력을 가진 사용자가 시력 보정 장치를 직접 착용하지 않고도 영상을 선명하게 관찰할 수 있음을 검증하였다. 또한, 영상 선 보상 방법을 적용함으로써 초점 변환 렌즈와 이중 슬릿-미러 배열체의 수차에 의한 화질 저하가 개선될 수 있음을 확인하였다.