Голографический дисплей - Holographic display

Голографический дисплей представляет собой тип дисплея , который использует световую дифракцию для создания виртуального трехмерного изображения. Голографические дисплеи отличаются от других форм 3D-дисплеев тем, что они не требуют помощи каких-либо специальных очков или внешнего оборудования, чтобы зритель мог видеть изображение.

Лента новостей

1947 - Венгерский ученый Деннис Габор впервые придумал концепцию голограммы , пытаясь улучшить разрешение электронных микроскопов . Он получил название голографии, где «holos» в переводе с греческого означает «целое», а «грамма» означает «сообщение».

1960 - Первый в мире лазер был разработан российскими учеными Николаем Басовым и Александром Прохоровым , а также американским ученым Чарльзом Х. Таунсом . Это стало важной вехой для голографии, потому что лазерная технология служит основой некоторых современных голографических дисплеев.

1962 - Юрий Денисюк изобрел голограмму с отражением белого света, которая стала первой голограммой, которую можно было увидеть в свете обычной лампы накаливания.

1968 - Стивен Бентон изобрел голографию с пропусканием белого света . Этот тип голографии был уникальным, потому что он мог воспроизводить весь спектр цветов, разделяя семь цветов, которые создают белый свет.

1972 - Ллойд Кросс создал первую традиционную голограмму, используя голографию, пропускающую белый свет, для воссоздания движущегося трехмерного изображения.

1989 - Группа пространственной визуализации Массачусетского технологического института впервые применила электроголографию, в которой для отображения движущихся изображений на дисплее используются магнитные волны и акустооптические датчики.

2005 - Техасский университет разработал лазерный плазменный дисплей, который считается первым настоящим трехмерным голографическим дисплеем.

2010 - На потребительский рынок выпущены призмы в форме полой пирамиды, которые, если их разместить на плоском экране (или смартфоне), могут имитировать трехмерное изображение посредством двумерного преломления света.

2012 - Первый голографический дисплей внедрен в систему интерактивной навигации автомобиля. Технология была продемонстрирована на эксклюзивном роскошном автомобиле Lykan HyperSport .

2013 - Исследователь из Массачусетского технологического института Майкл Бове прогнозирует, что голографические дисплеи выйдут на массовый рынок в течение следующих десяти лет, добавляя, что у нас уже есть все технологии, необходимые для голографических дисплеев.

2021 год - у исследователей Light Field Lab есть прототип сенсорного голографического дисплея. Компания утверждает, что использует «сходящийся волновой фронт широкого спектра сложной амплитуды и плотной конвергенции».

Типы голографических дисплеев

Лазерная плазма

В лазерных плазменных дисплеях, разработанных в 2005 году Техасским университетом, используется серия мощных лазеров, которые фокусируют свет в нужных положениях для создания возбуждения плазмы с молекулами кислорода и азота в воздухе. Этот тип голографического дисплея способен воспроизводить изображения в разреженном воздухе, без необходимости использования какого-либо экрана или внешней среды для преломления . Лазерный плазменный дисплей способен отображать очень яркие и видимые объекты, но ему не хватает разрешения и качества изображения.

Микромагнитный поршневой дисплей

Поршень дисплей, изобретенный бельгийской компанией IMEC в 2011 году, использует МЭМС (микро-электро-механические системы) на основе структуры. В этом типе дисплея тысячи микроскопических поршней могут перемещаться вверх и вниз, чтобы действовать как пиксели, которые, в свою очередь, отражают свет с желаемой длиной волны для представления изображения. Эта разрабатываемая технология в настоящее время находится на стадии прототипа, поскольку IMEC все еще разрабатывает механизм, который позволит более эффективно мобилизовать их «пиксели». Некоторые из ограничений этого типа дисплея включают в себя высокую стоимость, сложность создания больших экранов и его подверженность механическим сбоям из-за относительно большого количества движущихся частей (микроскопических поршней).

Голографический телевизионный дисплей

Голографический телевизионный дисплей был создан исследователем из Массачусетского технологического института Майклом Бове в 2013 году. Доктор Бов использовал камеру Microsoft Kinect как относительно эффективный способ захвата объектов в трехмерном пространстве. Затем изображение обрабатывается графической картой ПК и воспроизводится серией лазерных диодов. Создаваемое изображение является полностью трехмерным, и его можно рассматривать со всех 360 градусов, чтобы получить пространственную перспективу. Бове утверждает, что эта технология будет широко распространена к 2023 году и будет стоить столько же, сколько современные обычные потребительские телевизоры.

Сенсорные голограммы

Изначально сенсорные голограммы были японским изобретением, которое впоследствии было развито американской микропроцессорной компанией Intel . Технология сенсорной голограммы является наиболее близким современным представлением голографических дисплеев, которые можно увидеть в научно-фантастических фильмах, таких как « Звездные войны» и, в частности, в телевизионной франшизе « Звездный путь ». Этот дисплей уникален тем, что он может определять прикосновения пользователя по движению в воздухе. Затем устройство обеспечивает тактильную обратную связь с пользователем, посылая взамен ультразвуковой воздушный поток. В демонстрации Intel этой технологии был продемонстрирован дисплей, представляющий бесконтактное, отзывчивое пианино. Возможная реализация этой технологии - интерактивные дисплеи в общественных киосках; Поскольку этот тип дисплея не требует от пользователя физического прикосновения к экрану, он гарантирует, что бактерии и вирусы не передаются от человека к человеку.

Используемые технологии

Лазерный

В большинстве современных голограмм в качестве источника света используется лазер. В голограмме этого типа лазерное излучение направлено на сцену, которая затем отражается на записывающем устройстве. Кроме того, часть лазера должна светить прямо на определенную область дисплея, чтобы действовать как опорный луч. Целью опорного луча является предоставление записывающему устройству такой информации, как фоновый свет, угол изображения и профиль луча. Затем изображение обрабатывается для компенсации любых отклонений в точности изображения, а затем отправляется на дисплей.

Электроголография

Электроголографические дисплеи - это цифровые дисплеи, которые передают сохраненные данные изображения с помощью электромагнитного резонатора. Затем эти сигналы считываются акустооптическим модулятором и преобразуются в четкое изображение и отображаются на лазерном мониторе RGB. Электроголографические дисплеи имеют преимущество перед традиционными дисплеями с точки зрения точности изображения и диапазона цветов.

Полный параллакс / HPO / VPO

Голография с полным параллаксом - это процесс передачи оптической информации в направлениях x и y. Таким образом, получившееся изображение будет обеспечивать одинаковую перспективу сцены для всех зрителей независимо от угла обзора.

Только горизонтальный параллакс (HPO) и только вертикальный параллакс (VPO) отображают только оптическую информацию в двух измерениях. Этот метод отображения частично ухудшает изображение при определенных углах обзора, но требует гораздо меньше вычислительной мощности и передачи данных. Поскольку глаза людей расположены бок о бок, дисплеи HPO обычно предпочтительнее дисплеев VPO, а иногда и дисплеев с полным параллаксом из-за меньшей потребности в вычислительной мощности.

МЭМС

Технология MEMS позволяет голографическим дисплеям включать в свою конструкцию очень маленькие движущиеся части. Ярким примером дисплея с поддержкой MEMS является поршневой дисплей, перечисленный в предыдущем разделе. Микропоршни, используемые в дисплее, могут вести себя как пиксели на мониторе компьютера, обеспечивая резкое качество изображения.

Отображение в виде голограммы

Mitsubishi разрабатывает «воздушный дисплей», похожий на голограмму.

Смотрите также

• Голографический экран

использованная литература