홀로그래픽 웨이브가이드 증강 현실
2014. 8. 17. 12:55ㆍ과학 이야기
홀로그래픽 웨이브가이드 증강 현실 Jul 31, 2014, Tushna Commissariat, physicsworld.com 새로운 홀로그래픽 광학 기기가 웨어러블 증강현실 디스플레이가 될 수 있을 것으로 보인다. 디바이스를 개발한 영국의 엔지니어들은 앞으로 다양한 기존 기술에 함께 이용될 수 있다고 주장한다. 3차원 고화질 컬러 이미지를 시선 속 주변과 인터렉티브한 상태로 중첩시킨다. 연구원들에 따르면 기존의 구글 안경이나 아큘러스 리프트(Oculus Rift, www.oculusvr.com) 같은 가상현실 디바이스 등의 증강현실(AR, augmented-reality) 디바이스와는 차별화된다고 한다.
몰입 정보 최근 몰입 증강현실, 혹은 가상현실 모바일 디스플레이나 PC 디스플레이가 점차 보급되고 있다. 스마트폰으로 QR 코드를 스캐닝하면 동영상이 디스플레이되는 카드로부터 고급 자동차 앞 유리에 나타나는 미래형 디스플레이까지, 새로운 기술 덕분에 디지털과 아날로그 시각 정보의 경계가 애매해지고 있다. 그러나 일반적인 사용 환경으로 디지털 정보를 매끄럽게 통합할 수 있는 AR(증강현실) 디스플레이 개발은 어려운 도전과제다. 특히 어려운 것은 고품질 컬러 이미지를 중첩(overlay)시키는 것인데, 그러면서도 시계(視界)를 방해하면 안 된다. 영국의 'TruLife Optics(www.trulifeoptics.com)'라는 회사에서는 런던 근처에 있는 NPL(National Physical Laboratory, 국립물리학연구소) 보정광학(adaptive-optics) 그룹 연구원들과 함께 이 같은 이미지 중첩 문제를 극복했다. 그들은 웨이브가이드(waveguide, 도파관[導波管])로 구성된 광학 소자를 만들었다. 웨이브가이드는 렌즈 역할을 하는 직사각형 형태의 고품질 글라스나 플라스틱을 말하는데, 여기에 우표 크기의 홀로그램을 두 개가 올라간다. 'TruLife Optics'는 홀로그램 전문 제작사인 'Colour Holographic'(www.colourholographic.com)이라는 회사에서 분리된 회사다. 이달 초에 'TruLife Optics'는 글라스 웨이브가이드/홀로그램 시스템을 내놓았는데, AR 디바이스 개발자들에게 360파운드에 판매하고 있다. 이 디바이스는 단독형 제품이 아니므로 안경 프레임과 함께 사용해야 하며, 입력 이미지를 제공하는 마이크로 디스플레이와 함께 사용한다.
반사 웨이브가이드 웨이브가이드 자체는 약 10cm 길이에 폭은 3cm, 그리고 두께는 2.8mm이고 두 개의 홀로그램이 포함되어(붙어) 있다. 연구팀의 디바이스에서는 마이크로 디스플레이로부터 입력 이미지들은 1번 홀로그램으로 가고, 거기서 전반사에 의해 빛이 웨이브가이드를 따라 90° 꺾어진 다음 2번 홀로그램으로 향하게 되는데, 거기서 다시 90° 꺾어져 사람의 눈으로 투영된다. 따라서 투명한 이미지가 디바이스 중심으로부터 눈으로 투영되고 완벽하게 초점이 맞는다. 홀로그램을 사용하기 때문에 2.8mm 두께면 되고 어떤 안경류에도 함께 사용하기 쉽다. 더구나 이미지는 정확히 눈에 초점이 맞추어져 있기 때문에 눈을 가늘게 뜨거나 초점을 맺으려 노력할 필요가 없다. 'TruLife Optics'는 또한 개발자들을 위한 주문형 소자도 제작할 계획이다. 연구팀은 구매자를 돕기 위한 'developer zone'을 갖고 있으며 핵스페이스(hackspace)도 있어서 사용자들과 개선 가능한 점이나 차기 제품에 대한 정보를 나누고 있다. Augmented eye: Simon Hall with a prototype 소자 개발의 핵심 멤버인 NPL의 선임연구원 사이먼 홀(Simon Hall)은 수년 이내로 곡면 웨이브가이드(곡면 글라스 렌즈) 및 구면 수차 보정이 가능해져 렌즈 처방에 사용할 수 있기를 바란다.
실시간 응용 분야 사실상 이 디바이스는 오락 분야나 교육 기술 분야는 물론 자동차 앞 유리나 상점 윈도우 디스플레이 등의 다양한 응용분야가 있을 수 있다. 사이먼 홀은 또한 이 디바이스가 소방관용 적외선 망원경이나 수술 중의 의사가 착용하는 안경 등에도 사용될 수 있다고 말한다. 후자의 경우 다른 도시나 국가의 동료 의사가 환자를 함께 보면서 실시간으로 조언을 할 수 있을 것이다.
[출처] 홀로그래픽 웨이브가이드 증강 현실|작성자 HANS |
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