韓團(tuán)隊(duì)開發(fā)出基于功能性隱形眼鏡的數(shù)字全息AR顯示技術(shù)

    模擬半導(dǎo)韓國(guó)光技術(shù)院(院長(zhǎng)申勇珍)在韓國(guó)首次開發(fā)出了“基于功能性隱形眼鏡的全息AR影像實(shí)現(xiàn)技術(shù)”，可以在隱形眼鏡環(huán)境下完美實(shí)現(xiàn)立體影像全息影像。

    根據(jù)韓媒wikitree報(bào)道，韓國(guó)光技術(shù)院空間光信息研究中心(中心主任李光勛)李鎮(zhèn)洙博士研究團(tuán)隊(duì)研制成功的該技術(shù)，特別是作為擴(kuò)展可穿戴AR/XR/元宇宙技術(shù)的硬件范式的原創(chuàng)技術(shù)，在包括汽車、軍事、文化產(chǎn)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的得以應(yīng)用的可能性非常大，有非常大的希望能夠?qū)崿F(xiàn)高附加值光融合市場(chǎng)的商業(yè)化。

    最近，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注為了實(shí)現(xiàn)以AR技術(shù)為中心的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR-Extended Reality)、全息現(xiàn)實(shí)(HR-Holographic Reality)和元宇宙（Metaverse）的高分辨率可穿戴設(shè)備，但以頭盔、眼鏡、護(hù)目鏡等形式實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)可穿戴AR顯示屏具有重量大、高成本及復(fù)雜的光學(xué)系的問(wèn)題，一直難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化及普及化。

    在這種情況下，主要為了診斷眼球疾病而開發(fā)的功能性(智能)隱形眼鏡技術(shù)，最近正在將領(lǐng)域拓展到能夠?qū)嵤〢R影像的近眼顯示(NED-Near Eye Display)的研究。

    李鎮(zhèn)洙博士團(tuán)隊(duì)此次研發(fā)的功能性隱形眼鏡，可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)高衍射效率的全息成像，同時(shí)可保持長(zhǎng)時(shí)間佩戴也無(wú)害的透氧率(Oxygen transmissibility，Dk/T)水平。另外，它還有一個(gè)特征，即擺脫只能在平面上記錄全息圖案的環(huán)境限制，在曲面上也完全可以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，能夠可靠地控制全息影像播放所需的光線路徑，從而實(shí)現(xiàn)清晰的全息AR影像。

    此次開發(fā)的功能性隱形眼鏡所應(yīng)用的核心技術(shù)，既確保了透氧率和衍射效率，又實(shí)現(xiàn)了各種隱形眼鏡的形態(tài)下，無(wú)論是彎曲(球面、非球面)如何，方、圓、多面體、矩陣、馬賽克等形式記錄全息圖的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。

    研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的多種模式的全息光學(xué)元件(5mm x 5mm)將矩形、馬賽克形、矩陣形等特殊幾何結(jié)構(gòu)的形式插入、粘接在隱形眼鏡(直徑10mm)內(nèi)部，將干擾紋(Interference pattern)寫入到該結(jié)構(gòu)的方式制作，以控制實(shí)現(xiàn)全息影像所需的光路徑。

    全息影像的播放來(lái)自全息投影機(jī)(Digital holographic projector)，將含有影像信息的光，即信息光投射到相應(yīng)的隱形眼鏡上，投射的信息光與隱形眼鏡上記錄的全息圖案相遇并衍射，進(jìn)入觀察者的眼球內(nèi)部，在視網(wǎng)膜上成像的過(guò)程。最終，觀察者可以通過(guò)相應(yīng)的隱形眼鏡觀看空間上播放的全息影像。

    中心主任李光勛表示：“要掌握元宇宙技術(shù)市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，需要提出新的范式來(lái)克服現(xiàn)有可穿戴顯示技術(shù)的刻板印象，為此，確保增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)可穿戴顯示相關(guān)核心原創(chuàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)先發(fā)制人尤為關(guān)鍵“，并稱，“基于功能性隱形眼鏡的數(shù)字全息顯示，為現(xiàn)有可穿戴AR技術(shù)痛點(diǎn)提出了替代方案，并有望加速AR/VR/元宇宙行業(yè)的擴(kuò)張。”