hmd(head mounted display)관한 정보와 미래 전망
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목차HMD의뜻과역사및국내외동향
HMD의핵심기술과관련기술
HMD의쓰이는용도
HMD의전망및나의생각
HMD란?
Head Mount Display의 약자로서머리에착용하는형식의개인용휴대디스플레이장치라고한다. 차세대디스플레이장치로업계의미래제품으로각광을받고있는제품이다. HMD에는현재여러가지제품들이있는데 HMD의기술원리는초소형 LCD 판넬을눈바로앞에대고이를볼록렌즈를활용하여크게확대하여눈안에상을맺히게하는것즉, HMD
안에는각각의눈위치에손톱만한 LCD가들어가잇고그바로앞에두꺼운볼록렌즈가상의초점을맞춰준다는형식이다.
HMD의핵심기술
Controller Board 와초소형 MEMS PKG Assy,
Microdisplay Pannel, MicroOptics, 인체공확적인기구물등으로크게구성되어있다.
HMD 핵심기술중패널에서보여지는영상을옵틱스(Optics)를통해서 20”에서 40”,60”,80” 이상의대형화면은볼수있기때문에옵틱스개발이무엇보다중요하다. 또한 HMD 의모델의상당부분의비용을광학계가차지하므로광학계비용을절감하면 HMD
의가격변화를줄수있다. 옵틱스를사용하여확대된가상화면을구현하기위한광학계구성은동공크기, 가상이미지를보기위한광학계와눈까지의거리(eye relief), 확대배율, 화각(FOV) 등을고려하여설꼐하여야한다.
HMD의역사
1966년에최초로 MIT의서더랜드(Sutherland)가두개의 CRT와를반투명거울을이용한 HMD를개발합니다. 하지만이건천장에고정시켜놓은 CRT를이용한기술이라진정한 HMD라고부를수는없다.
그이후로 '벨헬리콥터'라는회사에서카메라를이용한증강현실시스템을실험하였고거기에서탄생한게적외선을이용한나이트고글이었습니다. 나이트고글은사용자의머리가돌아가는것을인식, 따라움직이며조종사에게야간시야를제공했습니다.현재헬리콥터파일럿들의바이저에장착되어있는시스템이다.
외국에서주로군수용이나방송장비등특수한용도의제품이주류를이루고있다. 하지만국내에서는HMD 패널이국산화되어있지않았기떄문에패널구동회로및관련기술을외국에의존하는등 HMD
상용화가상대적으로어려웠다.하지만최근많은연구개발을거쳐저렴한상용제품들이출시, 국내에서도관련업꼐에서적극적인기술개발및상품화를위해활발한움직임을보이고있다.
영국에서는 2006년초에든버러대학의산학업체인MED사가개발한 ‘아이스크린’은 5~6cm크기의스크린에안경과선글라스에부착하는방식의 HMD를개발,일본에서는 2006년에안경에초소형스크린을부착해걸어다니면서영화를볼수있는 HMD가시판되었다.
국내외동향
관련기술
1. 마이크로디스플레이패널
(1) OLED
OLED는스스로빛을내기때문에백라이트를사용해간접발광하는 LCD에비해구조와제조공정이간단해서제보비가저렴, 기존 LCD에비해 1천배이상의응답속도를낼수있다.
밝기가백열전구보다 2~3배우수자체발광효율이높고화상을볼수있는각도가크고소비전력이낮다.
(2)P-OLED
P-OLED는 OLED 보다한단계진보된기술로서, 이를사용할경우적은에너지를토해서광도가높은빛이방출되기떄문에차세대디스플레이로평가되고있다. P-OLED는진공기술을이용하여전분자또는용액으로부터값이저렴한폴리머박막을상용해만들어질수있다. 하지만 P-OLED는 OLED보다발광효율이낮다.
2. 광학기술
HMD는 1인치이하의패널을광학계를통해확대하여가상의이미지를구현하기떄문에광학계의비중이상당이큼. 미국의 Threefive 업체에서제안한반사형타입의광학계로 1내지 2매의비구면렌즈로결합된형태이다. 투과형타입은 3면이비구면인프리즘형태를사용하고있다. Microoptical사의광학계는외부에돌출된비구면렌즈와프리즘이결합된형태를띄며이러한형태들과다른방식으로홀로그래픽광학소자 (HOE)로마이크로디스플레이를구현하는색다른형태를들수있다.
렌즈의모양, 곡률반경에따른초점거리의변화, 수차등많은요소들에의해성능이결정되므로렌즈의설계가중요
HMD의군사적용도
항공기에주로 HMD의기술이들어간다. 광각의헬멧조준장치를통해적기를신속히발견할수있도록해주며, 목표획득과동시에최적의무장으로조준해준다.즉, 조종사가쓰는헬멧에문자-심벌-숫자-영상등이보일수있는기능을갖추도록해서조종사는머리만움직이는것으로적기를추적할수있고, 추적장치를범위를벗어난미사일도목표물로표시할수있으며 Dogfight에서 90%의승리를제공할수있게된다.
HMD의의학적용도
의학분야에서는오래전부터환자의진단이나치료를정확하게할목적에서입체디스플레이에대한요구가높은데, 현재에도이미정밀수술용으로일부에서이용이되고있다. 또한의료 & 설계중 X선촬영,
MRI, CT 등등의촬영영상의입체화에관한연구도일찍부터활발히이루어져오고있는데, 그러한전문용도의촬영영상가입체화가이루어지면대상의정밀한판단이가능함은물론약간상업적인용도이긴하나산부인과쪽에선태아의모습을입체로촬영하여보여주는시스템도현재시도가되고있다. 앞으로통신인프라가점점확충됨에따라원격진료가활성화될경우엔원격진료및원격수술용으로도입체디스플레이기술이유용하게활용이가능할것이다.
HMD의일상생활의용도
자건거를탈때아이폰과연동하여사용
PS와 HMD를호완하여게임에사용
최신 HMD 기기의모습
HMD의전망및나의생각
아직 hmd는발전가능성이무궁무진한것같다. 의료적으로군사적으로나벌써많이쓰이고있다.
Hmd는의술의발전, 영화상영기술,자동차,건축, 3D
게임,가상현실실연화등엄청난우리사회에변화를가져다줄수있는그런기술이다.
물론가상현실실연화되면그로인한사회적범죄들이일어날우려도있지만우리의삶을좀더재미있고윤택하게해줄수있는기술이다. 아직가격적문제,인체적문제등많은문제들이있지만앞으로기술을개발해나가면차츰문제가해결될거라믿는다.
한국이게속해서 IT 강국이라는소리를듣기위해서는이분야에서의기술력과경쟁력을갖춰나가야할것이다.