Samsung desenvolveu um display holográfico compacto

Foto de Justin Peralta no Unsplash



Pesquisadores do Samsung Institute of Advanced Technology criaram uma tela holográfica com fps de até 30 quadros por segundo. Nesse monitor, você pode assistir a um vídeo tridimensional realista no escritório e em casa.



A tecnologia holográfica já tem mais de 70 anos. No entanto, até agora, essa tecnologia não avançou muito - por exemplo, não há telas holográficas, que os escritores de ficção científica escreveram cerca de meio século atrás. Principalmente por três motivos: o ângulo de visão estreito da holografia, a ótica muito volumosa e as altas demandas no desempenho do equipamento que gera o holograma.



Uma fotografia de uma imagem holográfica apoiada por uma mão real.

Foto: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020




A tecnologia é baseada em um fenômeno físico como a difração de luz. Com sua ajuda, os pesquisadores conseguiram a criação de imagens volumétricas. A propósito, dentro da tela holográfica está um esquema óptico tradicional que é conhecido pelos cientistas há muitas décadas. Era simplesmente impossível colocá-lo dentro de um smartphone ou monitor antes. Sempre tive que escolher entre dois males: o tamanho certo da tela ou um ângulo de visão suficiente. Por exemplo, um monitor de 10 polegadas tinha um ângulo de visão de 0,25 graus. Aumentando o ângulo para confortáveis ​​30 graus, o monitor deve ser mais estreito do que 0,1 polegada.



Os físicos da Samsung foram encarregados de aumentar o ângulo de visão. Os resultados desejados foram alcançados usando módulos de conversão de luz. Três feixes de luz foram usados ​​para o projeto - de lasers vermelhos, verdes e azuis. Eles são necessários para obter uma imagem colorida. A luz atinge a tela de cristal líquido - um módulo, cujos desvios mudam a direção dos raios de luz e criam uma imagem tridimensional.



Sistema óptico para obtenção de imagem holográfica.

Foto: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020




Um módulo convencional pode desviar apenas feixes curtos em ângulos relativamente grandes. Caso contrário, será muito grande para caber em uma exibição normal. Para resolver esse problema, os físicos da Samsung instalaram guias de onda após o módulo. Os guias de ondas estendem as vigas com um diâmetro de 14 x 140 mm a 140 x 230 mm. Como resultado, a imagem final no monitor é gerada por um modulador de luz espacial que converte os feixes em uma imagem alvo.





Protótipo de tela Samsung.

Foto: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020




Além das dificuldades com as dimensões do circuito de geração de holograma, os cientistas resolveram o problema de cálculos demorados que requerem alta potência. Portanto, para criar uma imagem realista, você precisa entender o que estará na retina do olho do observador, por isso é necessário rastrear a posição dos olhos em relação ao monitor. As informações obtidas devem servir de feedback para o sistema holográfico. O fps depende da taxa de quadros do sistema. Foi possível agilizar o processo devido aos cálculos paralelos para os dois olhos. E outro ponto importante - o sistema pode ser conectado a qualquer smartphone moderno.



No futuro, o design está planejado para ser levado a um tamanho adequado para integração em dispositivos móveis.






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