연구자들은 메타표면과 굴절 렌즈 기술을 결합한 안경에 맞는 고해상도 AR 디스플레이를 만들었습니다. 이 혁신은 향상된 이미지 품질과 휴대성을 통해 수술 및 자율 주행 자동차와 같은 분야에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
증강 현실(AR) 기술의 중대한 도약에서 저장 대학의 Youguang Ma가 이끄는 연구원들은 달성 고해상도 AR 디스플레이를 안경에 완벽하게 맞출 수 있는 획기적인 발전입니다. 이 개발은 최근 출판 ACS Photonics에서는 두 가지 고급 광학 기술을 결합하여 소형 단일 렌즈 하이브리드 AR 디자인을 만들어냈습니다.
증강 현실은 실제 세계의 풍경에 디지털 이미지를 중첩하여 엔터테인먼트를 넘어 수술이나 자율 주행과 같은 혁신적인 응용 분야를 제공합니다.
기존 AR 시스템은 부피가 큰 구성 요소가 필요하기 때문에 이미지 품질을 손상시키지 않고 일상적인 개인 기기에 통합하는 것이 어렵습니다. 그러나 Ma와 그의 팀은 이를 바꿀 수 있는 솔루션을 개척했습니다.
그들은 메타서피스와 굴절 렌즈, 마이크로LED 화면을 독창적으로 결합하여 성능을 희생하지 않고도 안경에 들어갈 만큼 작은 디스플레이를 만들었습니다. 초박형 실리콘 질화물 필름인 메타서피스는 작은 녹색 마이크로LED에서 나오는 빛을 형성하고 초점을 맞추는 정밀한 패턴으로 에칭됩니다. 그런 다음 이 빛은 합성 폴리머 굴절 렌즈에 이미지를 형성하여 사진을 선명하고 세련되게 만듭니다.
최종 이미지를 향상시키기 위해 팀은 빛이 마이크로 LED를 떠나기 전에 사소한 광학적 결함을 수정하는 컴퓨터 알고리즘을 활용했습니다. 이 전처리 단계는 높은 이미지 품질을 달성하는 데 중요했습니다. 테스트에 따르면 하이브리드 AR 디스플레이가 있는 프로토타입 안경은 2도 시야에서 30% 미만의 왜곡을 보였으며, 이는 현재 XNUMX개 렌즈 상업용 AR 시스템의 이미지 품질과 일치했습니다.
캡션: 안경에 통합된 새롭고 간단한 AR 디스플레이는 원본 이미지(위)를 가져와 컴퓨터 알고리즘(아래)을 통해 더욱 향상된 투사 이미지(가운데)를 생성합니다.
신용 : ACS Photonics 2024에서 발췌, DOI: 10.1021/acsphotonics.4c00989
결과는 인상적이었습니다. 레드 팬더의 재투영 이미지는 원본과 74.3%의 구조적 유사성을 보였으며, 보정되지 않은 투영보다 4% 향상되었습니다.
이번 성공은 추가적인 개발을 통해 이 플랫폼이 풀 컬러 디스플레이로 확장되어 차세대 주류 AR 안경으로의 문을 열 수 있음을 의미합니다.
AR 기술의 혁신은 더욱 휴대하기 편리하고 편리한 기기를 만드는 길을 열 뿐만 아니라, 의학 및 엔지니어링 분야의 전문적 업무를 향상시키는 것부터 일상적인 소비자 제품을 혁신하는 것까지 AR의 적용 범위가 더 넓어짐을 의미합니다.