Группа исследователей Meta✴ сообщила, что им удалось создать компактный дисплей с лазерной подсветкой, достаточно тонкий для размещения в очках дополненной реальности. Их последний прототип имеет толщину всего два миллиметра и отличается высокой яркостью и расширенным цветовым диапазоном. Это значительный шаг вперёд по сравнению с громоздкими системами, которые долгое время сдерживали развитие лазерных дисплеев дополненной реальности.
Источник изображений: Reality Labs
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, описывают компактное устройство размером не больше ластика карандаша, которое проецирует яркие изображения высокой чёткости. Благодаря интеграции передовых фотонных технологий в одном чипе система обеспечивает компактность и масштабируемость — два ключевых требования к потребительским очкам дополнённой реальности.
Устройства дополнённой реальности часто используются при ярком освещении на открытом воздухе, и традиционные дисплеи со светодиодной подсветкой нередко не могут обеспечить приемлемого уровня яркости и чёткости. «Яркость и цвет особенно важны для прозрачных и наружных применений», — подчеркнул учёный-оптик из Reality Labs компании Meta✴ Гохуа Вэй (Guohua Wei).
Предыдущие попытки разработать лазерный дисплей основывались на сложных массивах лазеров и громоздкой оптике, что делало их дорогими, сложными в производстве и непрактичными для потребительского оборудования. Новый подход Meta✴ объединяет фотонный чип с жидкокристаллической панелью на кремнии (liquid-crystal-on-silicon, LCoS) размером 5 × 5 мм с разрешением 1920 × 1080 пикселей. Толщина устройства составляет менее одной восьмидесятой от толщины обычных LCoS-дисплеев, при этом обеспечивая 211 % цветового охвата.
Новый фотонный чип изготовлен с использованием стандартных КМОП-совместимых процессов, что делает его легко масштабируемым для массового производства. Эти устройства могут однажды найти применение в широком спектре новых типов дисплеев, включая тонкопанельные голографические дисплеи, дисплеи светового поля высокого разрешения, устройства медицинской визуализации и проекционные системы.
В ходе испытаний исследователи продемонстрировали дисплей в прозрачной конфигурации, предназначенный для имитации дополненной реальности в офисе, накладывая цифровую графику на реальный фон.
Учёные отмечают, что текущие дисплеи LCoS ограничены размером пикселя около 3 мкм. Исследования в этой области необходимо продолжать, иначе лазерные дисплеи могут не выдержать конкуренции с другими перспективными технологиями, такими как микро-светодиоды (microLED), которые уже достигают меньших размеров пикселей и большей их плотности.
