Forscher vom Samsung Institute of Advanced Technology haben einen holographischen Bildschirm mit fps von bis zu 30 Bildern pro Sekunde erstellt. Auf einem solchen Monitor können Sie im Büro und zu Hause ein realistisches dreidimensionales Video ansehen.
Die holographische Technologie ist über 70 Jahre alt. Bis jetzt hat diese Technologie jedoch nicht viel Fortschritte gemacht - zum Beispiel gibt es keine holographischen Anzeigen, die Science-Fiction-Autoren vor etwa einem halben Jahrhundert geschrieben haben. Hauptsächlich aus drei Gründen: dem engen Betrachtungswinkel der Holographie, der zu sperrigen Optik und den hohen Anforderungen an die Leistung der Geräte, die das Hologramm erzeugen.
Foto: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
Die Technologie basiert auf einem physikalischen Phänomen wie der Beugung von Licht. Mit ihrer Hilfe haben Forscher die Erstellung volumetrischer Bilder erreicht. Im Inneren der holographischen Anzeige befindet sich übrigens ein traditionelles optisches Schema, das Wissenschaftlern seit vielen Jahrzehnten bekannt ist. Es war einfach unmöglich, es vorher in ein Smartphone oder einen Monitor zu stecken. Ich musste mich immer zwischen zwei Übeln entscheiden: der richtigen Bildschirmgröße oder einem ausreichenden Betrachtungswinkel. Beispielsweise hatte ein 10-Zoll-Monitor einen Betrachtungswinkel von 0,25 Grad. Durch Erhöhen des Winkels auf komfortable 30 Grad sollte der Monitor schmaler als <0,1 Zoll sein
Die Samsung-Physiker wurden beauftragt, den Betrachtungswinkel zu vergrößern. Die gewünschten Ergebnisse wurden mit Lichtumwandlungsmodulen erzielt. Für das Design wurden drei Lichtstrahlen verwendet - von roten, grünen und blauen Lasern. Sie sind erforderlich, um ein Farbbild zu erhalten. Das Licht trifft auf den Flüssigkristallschirm - ein Modul, dessen Abweichungen die Richtung der Lichtstrahlen ändern und ein dreidimensionales Bild erzeugen.
Foto: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
Ein herkömmliches Modul kann nur kurze Strahlen in relativ großen Winkeln ablenken. Andernfalls ist es zu groß, um in eine normale Anzeige zu passen. Um dieses Problem zu lösen, installierten Samsung-Physiker nach dem Modul Wellenleiter. Wellenleiter verlängern Strahlen mit einem Durchmesser von 14 x 140 mm bis 140 x 230 mm. Infolgedessen wird das endgültige Bild auf dem Monitor von einem räumlichen Lichtmodulator erzeugt, der die Strahlen in ein Zielbild umwandelt.
Samsung Display Prototyp.
Foto: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
Zusätzlich zu den Schwierigkeiten mit den Abmessungen der Hologramm erzeugenden Schaltung haben Wissenschaftler das Problem langwieriger Berechnungen gelöst, die hohe Leistung erfordern. Um ein realistisches Bild zu erstellen, müssen Sie verstehen, was sich auf der Netzhaut des Auges des Betrachters befindet. Daher ist es erforderlich, die Position der Augen relativ zum Monitor zu verfolgen. Die erhaltenen Informationen sollten als Rückmeldung für das holographische System dienen. Die fps hängen von der Bildrate des Systems ab. Durch parallele Berechnungen für beide Augen konnte der Prozess beschleunigt werden . Und noch ein wichtiger Punkt: Das System kann mit jedem modernen Smartphone verbunden werden.
In Zukunft planen sie, das Design auf eine Größe zu bringen, die für die Einbettung in mobile Geräte geeignet ist.
