המהפכה האופטימית מאחורי תצוגות הולגרפיים

תצוגות הולגרפיים נעות מעבר למדע בדיוני ומציאות מסחרית, המציעות תמונות תלת מימדיות אמיתיות ללא צורך בשמיכות או משקפיים מקוטבים.מערכות אלה משחזרות שדות אור כך שחפצים מופיעים על פני השטח, עם פרלאקס ועומק המתאימים באופן טבעי כמו הצופה נע.השגת רמת אמיתית זו של ריאליזם דורש דיוק קיצוני בשליטה קלה - חישוב שמתחיל עם הציפוי אופטיים לכל עדשות מוחלות, גל ותצוגה בתוך המנוע.

ציפוי אופטי הם שכבות פילים דקים - לעתים קרובות רק כמה מאות ננומטר עבה - שמשנות כיצד אור אינטראקציה עם משטח. על ידי הנדסה שכבות אלה, יצרנים יכולים לדכא השתקפות, להגביר את השידור, להתאים את שיווי משקל צבע, ואפילו להנחות אור לאורך נתיבים ספציפיים. בתצוגות הולוגרפיות, ציפויים הם לא לאחר מחשבה; הם מנעול ליבה הקובע אם hologram נראה חד ובהיר או מסובך, למה ציפויים של העבודה הבאה, אז, אז, למה הם חושבים, למה הם לא משנה, אז, אז, למה הם חושבים על רקע זה, אז, אז, אז, למה הם חושבים, למה הם חושבים על גבי הדור הבא, למה ציפויים, אז, למה הם חושבים על גבי הדור הבא, אז, אז, אז כמה חומר זה, אז, אז, אז, אז, אז כמה חומר זה, אז כמה חומר זה, אז כמה חומר זה, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז כמה חומר זה, אז, אז, אז, אז, אז כמה זמן של הדור הבא, למה ציפויים, למה ציפויים, לא משנה מה זה, אז כמה זמן, אז, למה הם לא משנה כמה זמן, אז כמה הם לא משנה מה זה, למה ציפויים של הדור הבא

יסודות של אופטיקה אופטית

ציפוי אופטי הוא בדרך כלל ערימה של סרטים דיאלקטריים או מתכתיים שהופקדו על תת-התחב באמצעות טכניקות כגון קידוד פיזי, נפיחות, או פיזור כימי, כל שכבה יש אינדקס שנבחר בקפידה ועובי.כאשר אור מכה את פני השטח המצופה, חלק מהגל משקף מלמעלה של הסרט וחלק מהתחתית.

אותו עיקרון התערבות ניתן להרחיב כדי ליצור מסננים פסים, מסננים קצה, ופילטרים של צ'אט שעוברים או דוחים אורכי גל ספציפיים.בתצוגה הולוגרפית, יכולות אלה מאפשרות למהנדסים להפריד בין ערוצי הצבעים האדומים, הירוקים והכחולים, לנהל לייזר או תאורה LED, ולמנוע אור משוטט מדהרת התמונה.

סוגי ה- Holographic Systems

  • (FLT:0) ציפויים אנטי-פרילטיביים מפלט 1: (FLT:1) - הקטנת השתקפות פני השטח ל-0.5 אחוזים על פני אורכי גל גלויים.זה קריטי כי אפילו השתקפות של 1% משטח פנימי יכולה ליצור תמונות רוח להרוס בהירות הולוגרמה. ציפוי AR רבים-layer הם עכשיו סטנדרטיים על כל ממשקי משקפי האוויר בתוך מקרן הולוגרפית.
  • (FLT:0) ציפויים (HT) ⁇ FLT:1 ; מקסים את החלקה של אור באמצעות גל מודרך, beam פיצולters, ושילוב אופטיקה.בעיצובים הולוגרפיים רבים - במיוחד אלה המשתמשים במודולורים אור מרחביים - יעילות האור הכוללת היא מתחת ל -10%.
  • (FLT:0) ציפויים אלקטרוניים של קולור הצצה 1: (חוק כפילטרים דיכרוניים המשקפים אורכי גל אחד תוך העברת אחרים.אלה משמשים לשלב מקורות לייזר לתוך קרן אור לבן יחיד (X-cube או Philips prism) או להפריד צבעים בצד החיישן.
  • (FLT:0) ציפויי שליטה-שליטה של פלוג'ר:1 ; מערכות הולוגרפיות רבות משתמשות בפאנלים נוזליים-קריסטל-על-על-פי-סיליקון (LCoS) הדורשים אור מקוטב.
  • (FLT:0) ציפויים חזקים וקשה 1FLT: תצוגות Holographic נעות לתוך רכב ואלקטרוניקה לצרכנים, שבו הם עומדים בפני תנודות טמפרטורה, לחות, ושקעים פיזיים. ציפויים הגנה על ידי דורנט - לעתים קרובות מבוסס על SiO2 או יהלום דמוי פחמן - שמירה על השכבות ההתערבות עדינות מבלי לשנות את התכונות האופטיות שלהם.

כל סוג ציפוי צריך להיות מתוכנן בשילוב עם האחרים.לדוגמה, מתפצל קרן בתוך תצוגה ולוגרפי ראש (HUD) עשוי להיות בו זמנית אנטי-reflective בצד האחורי, לחץ גבוה בחזית, ו-Celttleization-רגיש.

כיצד בוחרים את דרישותיו הייחודיות של הולוגרפיה

תצוגות הולגרפיקות משקפות שדה אור על ידי דיפרינג של קרן קוהרנטית או חלקית דרך אלמנט שלב מפוענחה-מתמדת-שלבי.התוצאה היא גלף שנראה מאובייקט תלת-ממדי.כדי להפוך את האשליה משכנעת, הנתיב האופטי חייב להיות חופשי מ anberrations, השתקפות שוטפת, וריאציות.זה הוא המקום שבו ציפויים הופכים הכרחיים.

דיכוי רוחות ופלאר

בתצוגת 2D קונבנציונלית, כמות קטנה של אור משוטט עשויה להפחית את הניגודיות ב -10% - מרגיז אך נסבל.בתצוגה הולוגרפית, כל אור משוטט יוצר רעש קוהרנטי המתבטא כצליח, טבעות, או תמונות כוזבות.עד יחיד שאינו מוקרן בתוך המערכת יכול לגרום להשתקפות מרובות אשר מייצרת "עופות" מדבקת בשכבה גבוהה, או ב ריבועים של 20%, מתחת לכדי מצופה, הם כעת, מתחת לכדי טמפרטורות גבוהות יותר, מתחת לרמה של כמה טמפרטורות גבוהות יותר, מתחת לרמה של טמפרטורות, מתחת לרמה של 0.1%, מתחת לרמה של טמפרטורות, מתחת לרמה של 0.1%, מתחת לרמה של 0.1%, מתחת לרמה של 0.1%, מתחת לרמה של 0.1%, מתחת לרמה של טמפרטורות גבוהות יותר, מתחת לרמה של , מתחת לרמה של טמפרטורות, מתחת לרמה של טמפרטורות גבוהות יותר, מתחת לרמה של טמפרטורות, מתחת לרמה של כמה טמפרטורות, מתחת לרמה של כמה טמפרטורות מתחת לרמה של 0.1%, מתחת לרמה של טמפרטורות מתחת לרמה של טמפרטורות, מתחת לרמה של טמפרטורות גבוהות יותר, מתחת לרמה של ⁇ , מתחת לרמה של

ניהול קוהרנטיות ו Bandwidth

רוב תצוגות ההולוגרפיות משתמשות בגוון לייזר בגלל רוחב הפס הצר שלהם ואת קוהרנטיות גבוהה.אבל לייזרים הם ללא סלחנות: כל התערבות לא מכוונת בשל ציפויים עם ripple בפס יכול ליצור שוליים גלויים.

תגית: Angle Performance

זווית צפייה היא אחד האתגרים הגדולים ביותר בתצוגות הולוגרפיות.כפי שהמשתמש מעביר את הראש, ההולוגרמה צריכה להישאר יציבה ובהירה.זה דורש אלמנטים אופטיים שעובדים היטב בשכיחות של אובליקה, שהם רגישים זו לזוויות יכול לגרום לשינוי צבע או אובדן של בהירות בזווית עיצוב מתקדמת - כמו שימוש בשכבות עיצוב מתקדמות או ציפויים מתקדמים עם ציפויים קבועים כאלה - 40 עד כדי כך שגורמים לדגמיכים מתקדמים ל- 70 מעלות צלזיוס.

יציבות סביבתית ומסתוריות

מקרנים הולוגרפיים לעתים קרובות אורז לייזרים בעוצמה גבוהה לתוך קומפקטיות.קאטינגס חייב לשרוד טמפרטורות תפעוליות של 70 מעלות צלזיוס או יותר ללא laminating או שינוי התכונות הספקטרום שלהם.פלטפורמות הציפויות המודרניות משתמשות ב deposition מוסמך ion כדי ליצור שכבות צפופות, מאוזנות הלחץ כי הם הרבה יותר יציב מאשר evaporation תרמי המסורתי.

פריצת דרך בטכנולוגיה של קידוד

מעבדות מחקר וספקי ציפוי מסחריים עשו צעדים משמעותיים בשנים האחרונות.שלוש התפתחויות בולטות כרלוונטיות במיוחד להצגת הולוגרפי:

Multi-Layer Interference Stacks with 100+ Layers

עד לפני עשור, ציפוי עיצובים עם 30-40 שכבות נחשבו מורכב.היום, המעיל התעשייתי להפקיד באופן שגרתי 100 או יותר שכבות עם שליטה על עובי אישי טוב יותר מ 1nm. אלה ערימה גבוהה-שכבות סופר ערימה אפשר ליצור מראות "מיושבים" המשקפים רוחב פס רחב או לייצר מסננים לא-מונים מלאים בחצי-מקסימום של פחות מ 1m-n-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to- ⁇ , אשר מאפשר לדגמילא-s-perme-to-to-s-s-to-to-di-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-di-di-to-to-s-di-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-di-di-di-s-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to

קידוד מבוסס-META

metasurfaces - צילומי של nanostructures אורכי גל - מייצג שינוי פרדיגמה במקום להסתמך על התערבות פילים דק לבד, metasurface יכול לשנות בפתאומיות את השלב, amplitude, או קיטוב של אור. כאשר מופקד כציפוי על גל מונחה או עדשות, metasurface יכול לשלב את הפונקציות של מתפצל צבע לתוך שכבה אחת רק ריבועים הראות עם ריבועים רחב.

התאמות ו-Tunable Coatings

הגבול הבא הוא ציפויים שיכולים לשנות את התכונות שלהם בזמן אמת.על ידי שילוב חומרים אלקטרו-אופטיים כגון גבישים נוזליים או chalcogenides של שינוי שלב, ציפוי ניתן לעבור בין מצבים רפלקטיביים וטרנסרים, או התגובה ספקטרלית שלה יכול להיות מכוון. בתצוגה הולוגרפית, ציפוי הסתגלות יכול להתאים באופן דינמי את ההפצה הבהירה או לתקן עבור עקבים בשלב זה עדיין להפחתה של הציפוי של איכות.

השפעה אמיתית בעולם: מה יותר טוב ל-משתמשים

השיפורים בטכנולוגיית הציפוי אינם אקדמיים; הם מתרגמים ישירות להבדלים גלויים של ביצועים שסופים משתמשים יחוו.

Brighter Holograms in Ambient Light

אחת התלונות הגדולות ביותר על אבטיפוס הולוגרפי הקדום הייתה שהם רק ניתן לראות בחדרים אפלים.על ידי שימוש בציפוי משילוב של רנסנס גבוה וציפוי AR על כל פני השטח, מערכות מודרניות יכולות להשיג יעילות אופטית כוללת של 15% או יותר - לעומת 2 אחוזים יחידות הדור הראשון. בשילוב עם לייזרים חזקים יותר, זה אומר כיוגרם ניתן לראות בבירור בסביבה משרדית בדרך כלל.

אמת – קולור Reproduction

ללא ציפויים מדויקים של צבע, הולוגרמות סובלים משינוי צבע וגוון שינוי.ציפוי הדיכרורטי של היום יכול להשיג גלימת צבע העולה על תקן BT.2020, ומאפשר לולוגרמות להפוך אדום תוסס, בלוז עמוק וכל גוון בין. Viewers מדווחים כי ההולוגרמות "מרגישות יותר אמיתי" כאשר הצבע של גישות גבוהות של וידאו.

תיבת עיניים גדולה יותר וצפייה בזווית

תצוגות מוקדמות היו ארגז עיניים – האזור שבו הולוגרמה גלויה – בערך בגודל של אפונה.עכשיו, הודות לציפוי רחב-זווית-מעורפל, חלק מהטיפוסים מציעים תיבת עיניים של 15 מ"מ × 15 מ"מ או יותר, ומאפשר צפייה נוחה עם תנועה טבעית.

קומפקטיות וקלות משקל אור

ציפויים טובים יותר להפחית את מספר המרכיבים האופטיים הדרושים.לדוגמה, משטח מעומעם יחיד יכול להחליף שני או שלושה משטחים לא מאוישים, חיתוך משקל וגודל. עבור תצוגות הולוגרפיות לביש, זה מקטין ישירות את הנטל על האף והאוזניים של המשתמש, מה שהופך ארוך טווח ללבוש אפשרי.

אזורי יישומים מרכזיים נהיגה בחדשנות

משקפיים

ראשי AR כמו Microsoft HoloLens ו Magic Leap מסתמכים על אלמנטים אופטיים הולוגרפיים (HOEs) - ציפויים מעוצבים באופן משמעותי בתוך מודטים גל.הציפויים חייבים להיות נועדו בדיוק כדי לטבול את האור לתוך העין של המשתמש, תוך כדי לאפשר לעולם החיצוני להיראות בבירור.New photopolymers וציפויים nanostructured הם המאפשרים גלים עם יעילות גבוהה יותר.

ראשי התיבות של Auto Head-Up Displays

Holographic HUDs כי חץ ניווט אזהרות ישירות על הרוחשיאלד נכנסים כלי רכב ייצור.הגלשיאל עצמו הופך לשילוב הולוגרפי, מכוסים עם סרט מותאם אישית המשקף את הדימוי הולוגרפי תוך העברת אור מכוער. ציפויים אלה חייבים לשרוד טמפרטורות קיצוניות, חשיפה UV, ומוחות ממחוכים רוחיים - סביבה הדורשת שיש התפתחות קשה, מציפוי, קשיחה, מציפוי הציפוי שלה.

ויזואליזציה רפואית וסורי

מנתחים זקוקים לגישה חופשית לנתונים תלת-ממדיים.היתר הולוגרפי שמראה קווי המתאר של MRI או נתיבי כלי דם ישירות על גופו של המטופל דורשות ציפויים מדויקים מאוד, נמוכים-נמוכים.היציבות הירומית היא רבת-חשיבות משום שהטמפרטורה של חדר ההפעלה משתנה, וכל שינוי ספקטרום יכול להטעות את הציפוי של רמות הרפואה להשיג כעת יציבות גל של ±0.1m ל-C ל- 50 מעלות צלזיוס.

בידור ואירועי חיים

תחזיות הולוגרפיות של קונצרטים ומוזיאונים משתמשים במערך של מקרנים מאחורי מסכים מתואמים מצופים.יש להתאים את הציפוי של כל מקרן למקרן לאחרים כדי להימנע ממראות ים גלויים. Multi-layer dielectrics עם >99 אחוזים רפלקטיביות להבטיח שהאור המוקרן ממוחזר במלואו, שמירה על התמונה בהירה אפילו על מתקנים גדולים.

תחזית לעתיד: מתקפלים כמפתח לאימוץ המונים

עבור תצוגות הולוגרפיות להיות נפוצות כמו מסך LCD, כמה מחסומים חייבים ליפול: עלות, מורכבות, ועקביות ביצועים. ציפוי אופטי הם במרכז של כל השלושה.

ההתקדמות ב-גלגל-to-roll deposition מאפשרת ליישם ציפויים באיכות גבוהה על תת-שכבות פולימרים גמישות.זה יפחית באופן דרמטי את העלות של תצוגות הולוגרפיות המבוססות על גל, המאפשרות את השימוש שלהם בסמארטפונים ומשקפיים חכמים.באותו זמן, עיצוב מבוסס-מכונה מקצר את מחזור הפיתוח מחודשיים לשבועות, ומאפשר למהנדסים לייעל לביצועים מתודולוגיים ספציפיים כגון ניגודיות או ניגודיות.

החוקרים גם בוחנים "ציפוי מוגדרות תוכנה" שבו מודל חישובי שאינו מוצג מתאים את הפרמטרים של ציפוי טוטלי כדי לפצות על סובלנות הייצור.מערכות סגורות כאלה יכולות לייצר איכות הולוגרמה עקבית גם כאשר הציפוי עצמם יש וריאציות קלות - צעד קריטי לייצור גבוה.

כאשר ציפוי אופטי הופך מתוחכם יותר, הם מטושטשים את הקו בין הנתיב האופטי לבין התצוגה עצמה.בעתיד, הציפוי FLT:0issFLT:1 היסוד האופטי, שילוב של פונקציות של עדשות, מסנן, קוטב, ו hologram בו זמנית. כי התכנסות תפתח מקרנים קומפקטיים, גבוהים כי מתאים בתוך זוג של משקפיים רגילים.

ציפוי אופטי כבר זמן רב מאפשר בלתי נראה - שכבה נסתרת שהופכת את הקסם לקרות.בעולם של תצוגות הולוגרפיות, הם נכנסים לאור הזרקורים, המניעה את ההישגים שיביאו תמונות תלת-ממדיות אמיתיות לחיי היומיום.מממבגדול יותר, רחב יותר וצבעוני יותר לייצור יציב, נמוך, הדור הבא של הציפויים יקבעו עד כמה מהר מדע בדיוני של מציאות תקשורת מעשית.

(ב) ◄ ויקרא י"ד

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ציפוי אופטי ניתן לציפוי רכב ויישומים צרכניים (FLT) 1 - Journal of Non-Crystalline Solids
  • (צילום:0) Microsoft HoloLens Optics Research Fancy 1
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [15] ,9.1 (ב) ,ב[[המאה ה-20]]