AR / VR-apparatuur heeft zijn eigen defecten, bijvoorbeeld door het ontwerp op basis van het gezichtsvermogen of zelfbeeld, is het gemakkelijk om na lang gebruik visuele bewegingsziekte of andere visuele interferentie te veroorzaken. Een veelbelovende oplossing is om holografisch of optisch aan te brengen veldtechnologie naar het apparaat. Dit vereist echter extra optische apparaten om de omvang, het gewicht en de kosten van deze apparaten te vergroten - die tot nu toe niet in staat zijn geweest om de uitdaging van commercieel succes aan te gaan.
Nu is een groep onderzoekers in Japan en België begonnen met het verkennen van een combinatie van holografie en lichtveldtechnologieën als een manier om de omvang en de kosten van meer mensvriendelijke AR / VR-apparaten te verminderen. Ze zullen hun werk presenteren tijdens The Optical Society (OSA) Frontiers in Optics meeting, 16-20 september, in Washington, DC
"Objecten die we om ons heen zien, verspreiden licht in verschillende richtingen met verschillende intensiteiten op een manier die wordt bepaald door de karakteristieke kenmerken van het object - inclusief grootte, dikte, afstand, kleur, textuur", zei onderzoeker Boaz Jessie Jackin van het National Institute of Information and Communication Technologie in Japan. "Het gemoduleerde [verstrooide] licht wordt vervolgens door het menselijk oog ontvangen en de karakteristieke kenmerken ervan worden gereconstrueerd in het menselijk brein."
Apparaten die in staat zijn hetzelfde gemoduleerde licht te genereren - zonder dat het fysieke object aanwezig is - staan bekend als echte 3D-schermen, die holografie en lichtveldweergaven omvatten. "Het getrouw reproduceren van alle functies van het object, de zogenaamde 'modulatie', is erg duur," zei Jackin. "De vereiste modulatie wordt eerst numeriek berekend en vervolgens omgezet in een optisch signaal via een vloeibaar-kristalapparaat (LCD). Deze signalen worden vervolgens ontvangen door andere optische elementen, zoals lenzen, spiegels, straalsplitsers, enzovoort.
Dit is waar holografische optische elementen een groot verschil kunnen maken. "Een holografisch optisch element is een dunne laag lichtgevoelig materiaal - denk aan een fotografische film - die de functies van een of meer extra optische componenten kan repliceren," zei Jackin. "Ze zijn niet omvangrijk of zwaar en kunnen worden aangepast in kleinere vormfactoren. De fabricage ervan is hier een nieuwe uitdaging voor ons, maar we hebben een oplossing ontwikkeld."
De groep besloot het hologram digitaal af te drukken / op te nemen en noemde de oplossing een "digitaal ontworpen holografisch optisch element" (DDHOE). Ze gebruiken een holografisch opnameproces waarbij geen van de optische componenten fysiek aanwezig moet zijn tijdens de opname, maar alle functies van de optische componenten kunnen worden vastgelegd.
Qua toepassingen hebben de onderzoekers DDHOE al op de proef gesteld op een driedimensionaal 3-D-display met 3D-achtergrondverlichting. Het systeem is doorzichtig, dus het is geschikt voor toepassingen met augmented reality.
De onderzoekers gingen door met het creëren van een head-up, doorzichtig driedimensionaal display, dat binnenkort een alternatief zou kunnen bieden voor de huidige modellen die de omvangrijke collimatie-optica gebruiken.
