연구진이 레이저가 아닌 스마트폰 화면을 이용해 홀로그램 영상을 만드는 3D 풀컬러 디스플레이 방식을 개발했다. 추가 개발을 통해 새로운 접근 방식은 증강 또는 가상 현실 디스플레이에 유용할 수 있습니다.
증강 및 가상 현실 디스플레이가 게임, 교육 또는 기타 응용 프로그램에 사용되는 경우 3D 디스플레이를 통합하면 보다 현실적이고 대화형 사용자 경험을 만들 수 있습니다.
“홀로그래피 기술은 매우 실제처럼 보이는 물체의 3D 표현을 만들 수 있지만 전통적인 접근 방식은 레이저 소스에 의존하기 때문에 실용적이지 않습니다.”라고 일본 도쿄 대학의 호리사키 료이치 연구팀장은 말했습니다. "레이저는 제어하기 쉬운 일관성 있는 빛을 방출하지만 시스템을 복잡하게 만들고 비용이 많이 들며 잠재적으로 눈에 해로울 수 있습니다."
In 광학 편지, 연구원들은 컴퓨터 생성 홀로그래피(CGH)를 기반으로 하는 새로운 방법을 설명합니다. 그들이 개발한 새로운 알고리즘 덕분에 그들은 iPhone과 공간 광 변조기라는 광학 부품만을 사용하여 두 개의 홀로그램 레이어로 구성된 3D 컬러 이미지를 재현할 수 있었습니다.
논문의 제3저자인 Otoya Shigematsu는 “우리는 이 방법이 결국 광학을 최소화하고 비용을 절감하며 미래의 시각적 인터페이스와 XNUMXD 디스플레이 애플리케이션에서 눈에 대한 잠재적인 손상을 줄이는 데 유용할 수 있다고 믿습니다.”라고 말했습니다. "더 구체적으로 말하면 고급 가상 현실 헤드셋에 사용되는 것과 같은 근거리 디스플레이의 성능을 향상시킬 수 있는 잠재력이 있습니다."
보다 실용적인 접근 방식
CGH는 알고리즘을 사용하여 이미지를 생성하지만 이러한 홀로그램 이미지를 표시하려면 일반적으로 레이저의 일관성 있는 빛이 필요합니다. 이전 연구에서 연구원들은 백색 칩 온 보드 발광 다이오드에서 방출된 시공간적으로 비간섭성 빛이 CGH에 사용될 수 있음을 보여주었습니다. 그러나 이 설정에는 두 개의 공간 광 변조기(빛의 파면을 제어하는 장치)가 필요했는데 비용 때문에 실용적이지 않았습니다.
새로운 연구에서 연구자들은 더 저렴하고 더 실용적인 비일관성 CGH 방법을 개발했습니다. "이 연구는 광학과 정보 과학을 통합하여 광학 이미징 시스템을 혁신하는 데 전념하는 연구 분야인 계산 이미징에 대한 우리 연구실의 초점과 일치합니다"라고 Horisaki는 말했습니다. "우리는 광학 부품을 최소화하고 기존 광학 시스템의 비현실적인 요구 사항을 제거하는 데 중점을 둡니다."
새로운 접근 방식은 풀 컬러 3D 이미지의 여러 레이어를 표시하는 공간 광 변조기를 통해 화면의 빛을 전달합니다. 이것이 간단해 보일 수도 있지만, 화면에서 일관되지 않은 빛 전파 프로세스를 신중하게 모델링한 다음 이 정보를 사용하여 단일 공간 광 변조기로 장치 화면에서 나오는 빛을 조정하는 새로운 알고리즘을 개발해야 했습니다.
스마트폰의 홀로그램 이미지
Shigematsu는 “저간섭성 조명을 사용하는 홀로그램 디스플레이는 잠재적으로 비용과 복잡성을 줄이면서 사실적인 3D 디스플레이를 가능하게 할 수 있습니다.”라고 말했습니다. "우리를 포함한 여러 그룹이 낮은 간섭성 조명을 사용하여 홀로그램 디스플레이를 시연했지만 우리는 스마트폰 디스플레이를 사용하여 이 개념을 극단으로 끌어 올렸습니다."
새로운 방법을 시연하기 위해 연구원들은 iPhone 3 Pro의 화면에 하나의 홀로그램 레이어를 표시하고 공간 광 변조기에 두 번째 레이어를 표시하여 풀 컬러 14D 이미지의 XNUMX층 광학 재현을 만들었습니다. 결과 이미지는 각 측면에서 몇 밀리미터로 측정되었습니다.
연구진은 현재 이를 개선하기 위해 노력하고 있습니다. technology 더 많은 레이어로 더 큰 3D 이미지를 표시할 수 있습니다. 추가 레이어를 사용하면 공간 해상도가 향상되고 개체가 보는 사람으로부터 다양한 깊이 또는 거리에 나타날 수 있으므로 이미지가 더욱 사실적으로 보입니다.