Текущие дисплеи имеют небольшое окошко для глаз, что означает, что отображаемая информация частично или полностью исчезает, если пользователи слишком сильно переводят взгляд. «Хедз-ап дисплей с использованием нашей новой технологии, установленной в автомобиле, позволит водителю видеть отображаемую информацию, даже если он или она передвигались или были ниже или выше среднего», — сказал руководитель исследовательской группы Пьер-Александр Бланш из Университета. Аризоны, США.В журнале Applied Optics The Optical Society исследователи демонстрируют функциональный прототип проекционного дисплея, в котором используются голографические оптические элементы для создания наглазника, который значительно больше, чем тот, который доступен без голографического элемента. Исследователи говорят, что их подход может быть превращен в коммерческий продукт всего за несколько лет, а также может быть использован для увеличения размера отображаемой области.
«Увеличение размера окуляра или отображаемого изображения на традиционном проекционном дисплее требует увеличения размера проекционной оптики, релейных линз и всей связанной оптики, которая занимает слишком много места на приборной панели», — сказал первый автор Колтон Биглер, докторант лаборатории Бланш. «Вместо того, чтобы полагаться на обычную оптику, мы используем голографию для создания тонкого оптического элемента, который в конечном итоге может быть нанесен непосредственно на лобовое стекло».Использование голограмм для изготовления оптикиТе же взаимодействия лазерного света, которые используются для создания голограмм, защищающих кредитные карты от подделки, также могут быть использованы для изготовления оптических элементов, таких как линзы и фильтры, из светочувствительных материалов. Эти голографические элементы не только меньше традиционных оптических компонентов, но и могут производиться серийно, поскольку их легко изготовить.
В новом проекционном дисплее голографические оптические элементы перенаправляют свет с небольшого изображения на кусок стекла, где он удерживается, пока не достигнет другого голографического оптического элемента, который выделяет свет. Голограмма извлечения представляет собой видимое изображение с большим размером окошка, чем исходное изображение.«Мы работаем с Honeywell над разработкой этих дисплеев для самолетов, но их можно было бы так же легко использовать в автомобилях», — сказала Бланш. «Наш подход не требует дорогостоящего оборудования и разработки новых материалов. Кроме того, дисплей может быть полностью интегрирован в стандартное лобовое стекло автомобиля».
Проведя оптическое моделирование, исследователи создали лабораторную версию своего проекционного дисплея, в котором наглазник был в семь раз больше исходного изображения. Затем они создали рабочий прототип, который отображал полетную информацию на куске стекла, который может быть частью прозрачного корпуса, закрывающего кабины экипажа. Используя прототип, они смогли почти удвоить окошко исходного изображения и показали, что изображение не исчезает, пока пользователь не заглянет за край голограммы. Они также продемонстрировали, что представленное изображение появляется в дальнем поле, а это означает, что наблюдателям не нужно менять фокус, чтобы увидеть отображаемую информацию.
«Можно создать наглазник гораздо большего размера, увеличив размер голографических элементов для впрыска и извлечения, единственным ограничением является размер стекла, на котором отображается изображение», — продолжила Бланш. «Наша работа является хорошим примером того, как голография может использоваться для решения многих типов оптических проблем для различных приложений. Подобный подход может также быть полезен для гарнитур дополненной реальности, которые также объединяют компьютерные изображения с видами внешнего мира, но с дисплеем, который находится близко к глазу ".
Хотя исследователи продемонстрировали свой подход с использованием одного цвета, они говорят, что его можно расширить для создания полноцветных дисплеев на лобовом стекле. Они также работают над тем, чтобы использовать тот же подход для создания гораздо большего изображения, которое извлекается голографическим элементом для увеличения размера или поля зрения дисплея.