AR / VR-utrustningen har sina egna defekter, till exempel på grund av sin konstruktion baserad på kroppssyn eller självsyn, är det lätt att orsaka visuell rörelsesjuka eller annan synlig störning efter lång användning. En lovande lösning är att applicera holografisk eller optisk fältteknologi till enheten. Dock krävs det ytterligare optiska enheter för att öka storleken, vikten och kostnaden för dessa enheter - som hittills inte har kunnat möta utmaningen för kommersiell framgång.
Nu har en grupp forskare i Japan och Belgien börjat utforska en kombination av holografi och lättfältsteknik som ett sätt att minska storleken och kostnaden för fler användarvänliga AR / VR-enheter. De kommer att presentera sitt arbete under Optical Society (OSA) Frontiers in Optics möte, 16-20 september, i Washington, DC
"Objekt vi ser omkring oss sprida ljuset i olika riktningar med olika intensiteter på ett sätt som definieras av objektets karakteristiska egenskaper - inklusive storlek, tjocklek, avstånd, färg, textur", säger forskare Boaz Jessie Jackin från National Institute of Information and Communication Teknologi i Japan. "Det modulerade [spridda] ljuset mottas sedan av det mänskliga ögat och dess karakteristiska egenskaper rekonstrueras inom människans hjärna."
Enheter som kan generera samma modulerade ljus - utan det förekommande fysiska objektet - är kända som sanna 3-D-skärmar, som inkluderar holografi och ljusfältdisplayer. "Trogen att reproducera alla föremålets egenskaper, den så kallade" moduleringen ", är väldigt dyr," sa Jackin. "Den nödvändiga moduleringen beräknas först numeriskt och omvandlas sedan till en optisk signal via en flytande kristallanordning (LCD). Dessa signaler mottas sedan av andra optiska element, såsom linser, speglar, strålklyvare och så vidare.
Det är här holografiska optiska element kan göra stor skillnad. "Ett holografiskt optiskt element är ett tunt ark av ljuskänsligt material - tänk fotografisk film - som kan replikera funktionerna hos en eller flera extra optiska komponenter", sa Jackin. "De är inte skrymmande eller tunga och kan anpassas till mindre formfaktorer. Tillverkning av dem framstod som en ny utmaning för oss här, men vi har utvecklat en lösning."
Gruppen bestämde sig för att skriva ut / spela in hologrammet digitalt och kalla lösningen ett "digitalt utformat holografiskt optiskt element" (DDHOE). De använder en holografisk inspelningsprocess som kräver att ingen av de optiska komponenterna är fysiskt närvarande under inspelningen, men alla optiska komponenters funktioner kan spelas in.
När det gäller applikationer har forskarna redan satt DDHOE på provet på en 3D-bildskärm med upplyst ljus. Systemet är genomskinligt, så det är lämpligt för utvidgade verklighetstillämpningar.
Forskarna fortsatte att skapa en head-up, genomskinlig 3-D-bildskärm, som snart kan erbjuda ett alternativ till de nuvarande modellerna som använder den skrymmande kollimeringsoptiken.
