Samsung представила компактный голографический дисплей

Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
Физики из Samsung разработали тонкий и компактный голографический дисплей с частотой до 30 кадров в секунду. Исследователи усовершенствовали не только оптическую схему для создания голографического видео, но и смогли ускорить обработку данных для построения изображения. Работа опубликована в Nature Communications.
Одна из главных проблем голографических дисплеев, которая мешает сделать реальным их использование дома или в офисе, — это громоздкая оптическая схема: встроить ее в смартфон или монитор может быть достаточно сложно. Кроме этого, чтобы в стандартной конфигурации сохранить качество изображения, нужно пожертвовать либо размером экрана, либо углом обзора. Например, у дисплея высокого разрешения с диагональю 10 дюймов угол обзора будет 0,25 градуса, а если увеличить этот угол до 30 градусов, то размер экрана должен быть не больше 0,1 дюйма.
Чтобы добиться больших углов обзора без изменения размера дисплея, физики из Института передовых технологий Samsung под руководством Ли Хон Сока (Hong-Seok Lee) использовали несколько модулей преобразования света. Пучки света от трех лазеров (красного зеленого и синего), необходимых для формирования цветного изображения, попадают на отклоняющий модуль — жидкокристаллический экран, который может изменять направления пучков для создания объемной картинки.
От того, насколько быстро и эффективно происходит обработка, зависит то, с какой частотой будут обновляться кадры. Авторам удалось ускорить этот процесс за счет параллельных вычислений нужных картинок для левого и правого глаза. Кроме того, они подключили видеопроцессор к управляющему устройству с помощью системной шины, которая широко используется в процессорах приложений для смартфонов, что позволит легко встроить разработанные видеопроцессор практически в любой смартфон.
Параметр, которым удобно характеризовать голографический дисплей, равен произведению размера дисплея на угол обзора. Использование разработанной схемы позволило увеличить его значение в 30 раз. При этом толщина всей системы оказалась меньше 10 сантиметров. Ученые планируют продолжать уменьшать схему и в дальнейшем использовать ее в мобильных устройствах.
Исследование голограмм выходит далеко за пределы разработки голографических дисплеев. Так, голограмма для очков смешанной реальности HoloLens заменила переводчика на презентации, а американский инженер сумел записать голограмму на поверхности шоколада.
Оксана Борзенкова