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全息投影显示技术 有屏VS无屏人工智能时代显示技术之争 你了解吗

2018年01月30日 来源:全息投影显示技术 大字体小字体

  与传统投影设备中的卤化物灯相比,激光是一种非常高效的光源。激光投影系统的机械部件很少,激光束可以通过镜面进行偏转,系统稳定性好。运行时间长达1万多个小时。

  平板显示技术是有屏显示的核心,但是诸如墨水屏,以及目前的投影技术等其实都是有屏显示技术。人工智能时代即将到来,显示需求无处不在。有屏显示显然不能满足发展的需求,下面我们就来谈谈这个问题。

  根据显示技术目前3D全息投影技术分为两种:

  它能在平面的物体上显示出栩栩如生的立体效果,

  如今显示设备随处可见

  而另一种平板显示技术OLED没有背光,结构更加的简单,同时在实现曲面显示以及柔性显示上更具有优势。但这也仅仅是理论上的,要想真正的做到多种形状,柔性显示还需要对电路、基板材质等技术进行深入探索。

  针对于这种情况,Kino-mo也于一年前推出了专门针对自行车进行的广告设备Videobike。原理类似Kino-moHoloDisplays,Kino-mo的将Videobike当作车轮胎里钢丝进行装备,通过相应的调整,可以将LED很好的嵌入进车轮胎中,当车上开始骑行时,车轮转动,LED也便开始显示相应动态的画面。

  ·电视:ALPD技术在大屏幕电视中也被广泛使用,2013年6月,韩国LG与光峰光电联合开发HectoTV现采用ALPD技术,产品已引起广泛的关注。

      全息图像成像原理

      从上述几种全息投影方案来看,它们无一例外的使用了半透膜或类似载体作为显像所需的“屏幕”。早前,日本的AerialBurton宣布研究出了以空气为介质的全息投影技术,号称不需要任何屏幕就能在空气中投射影像,据介绍,该套空气投影系统使用了一系列精准调节的激光发射器,选择性的电离空气分子使之发出白光。不过,从AerialBurton展示的图片可以看出,这种以空气为介质的全息投影技术仍处于一个不是很实用的雏形阶段。

  这样的显示看起来比较炫,实际上技术上的发展空间可能已经不大应该是很成熟的技术了,主要就是拿来应用

  周杰伦演唱会中所使用的巨型“金字塔式”全息投影

  虽然液晶面板使用了LED背光,在小尺寸上(50英寸以下)节能效果不错,但是其屏幕尺寸升级的奥100英寸以上之后,为了保证屏幕亮度,其能耗提升就比较大。这是因为LED光源在实现高亮度上还有技术限制。

  而激光光源不仅亮度高,其还具有寿命长的特点,过去传统的灯泡光源无法长时间提供高亮度,用户总是需要频繁更换灯泡。而现在激光光源不仅亮度衰减速度慢,其长达上万小时的寿命也是基本可以满足一般的应用需求了。此外LED光源以及小型化投影技术的发展,也让投影技术可以在小型设备中应用。

  日常生活中,人们携带手机、笔记本电脑以及平板电脑等显示设备,从起床到睡觉,显示设备无处不在。而未来这种趋势会进一步加深,随着AR眼镜等设备的发展,甚至人们每时每刻都会与显示设备为伍。

  无论是个人还是商务 显示技术都已经成为内容输出的重要窗口

  此外OLED显示技术被热捧也有几年时间了,从液晶替代者的呼声不断到现在的不温不火,OLED材料本身的价格成本一直没有明显的降低,此外OLED材料的寿命问题也一直解决不好。OLED很多的制备工艺其实还是延续液晶面板的技术,因此无法做到全面超越液晶技术。并且OLED本质上还是平板显示,拓展显示应用环境依靠OLED并不能够完成。而诸如墨水屏技术更是无法具有广阔的前景,其仅仅在阅读器市场有一定的发展。

  超短距离投屏技术也接近成熟

      Ostendo是美国的一家新创公司,两年前,他们宣称正在研发三维全息投影芯片,可以嵌入到移动设备中实现三维全息投影。据介绍,他们研制的第二款投影芯片,将可以实现全息三维投影,立体影像可以漂浮在空气中,看上去就像是一个真实存在的物体。但到目前为止,似乎没有更多这方面的报道,打开Ostendo的网站,也看不到关于产品及技术的介绍,只看到几句宣传语:“Ostendo的QPI技术将助力微型投影仪嵌入到智能手机中,实现下一代移动3D全息显示”。不过,前不久,康得新宣布投资Ostendo进军VR硬件领域。或许,不久的将来,我们就能看到这种可以给智能手机等便携设备带来全息投影体验的产品了,拭目以待吧!

      全息技术简介

  小型化的投影技术已经出现

  有屏VS无屏 人工智能时代显示技术之争

  有屏显示目前主要分为两大阵营,第一就是有背光的液晶显示技术。目前液晶显示技术比较成熟,在50英寸以下的市场具有经济优势。但是其实现100英寸的画面尺寸的时候成本却非常高昂,这和液晶面板生产的模式有关:液晶面板以规模优势来压缩成本,100英寸的面板生产线和切割工艺都不成熟,显然短时间内无法大幅降价。

  反射式超短焦这种技术极大的缩短了投影的距离,过去投影需要3米多的距离才能实现大约100英寸的画面尺寸,而现在仅仅30厘米就可以有这样的效果。从此投影机不再需要超长的投影距离,这样可以极大的拓展投影机的应用范畴。

  全息投影技术的雏形可以追溯到2005年,由美国麻省理工学院的Chad Dyne所成立IO2公司推出的Heliodisplay气体投影成像系统。该系统的设计灵感来源于海市蜃楼,由空气屏幕系统制造一堵由水蒸气所构成的雾墙,以此形成“投影屏幕”。然后投影机就能把影像投射到雾墙上,同时由于雾墙的分子会因振动而使影像的层次感和立体感得到非常有效的增强。就像海市蜃楼总是出现在风沙天气一样,雾墙就相当于那些空气中的沙尘,从而使得影像更加逼真立体。

      除了“幕布式”全息投影技术,“金字塔形”全息投影也是一种相对廉价的解决方案。在没正式使用幕布式全息投影技术之前,对高科技非常感兴趣的周杰伦就曾在几年前的“超时代演唱会”中使用过“金字塔形”全息投影。

  目前显示无处不在,那么未来显示设备将如何演变?是屏幕尺寸越来越大还是显示色彩越来越丰富?笔者认为这些升级是一定的,但是我们应该换一个角度来看问题,未来显示技术的变迁主线或许是从有屏到无屏的变化。

  类似图中的透明显示和柔性显示 一直都难以普及

  墨水屏更多应用在阅读器市场

  智能系统被引入投影领域

  目前大众对投影技术的认知还比较传统,认为投影机只不过是远距离投射幕布实现画面显示的笨拙技术。其实随着反射式超短焦、激光光源、LED光源的出现,投影技术正在发生着变革。

  全息技术由于完整的记录了光波的所有信息而在发现开始就被认为是实现真三维显示的最可能途径,经过60年的发展,全息技术获得了很大发展,但在本技术研制成功前,也只停留在全息图的层面,最多只能固定的记录“秒级”的图像。

  有屏显示有着很多的限制

  南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员宣布他们成功研制一种360度全息显示屏,这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像,可以说这些技术很多国家都在研制,毫不夸张的说这项技术它包含了未来,谁最先使用这项技术,谁就最先走入未来的先进技术行列。

      全息图像的拍摄与重现要利用光的干涉与衍射原理。首先,得具备相干光源。所谓相干光,是指两束满足相干条件的光,这两束光在相遇区域需要满足:①振动方向相同;②振动频率相同;③相位相同或相位差保持恒定。由于激光具有很好的空间相干性和时间相干性,为全息照相提供了一个理想的光源,这也是为什么自1960年激光发明后,全息照相技术得到快速发展的原因。

  此外液晶设备无法适应多种形状,液晶面板本身的电路、背光系统以及基板的材料都让液晶分子无法轻易实现弯曲和柔性的效果。并且诸如“五角星”的形状,液晶面板也无法实现,因为单独打造这样的“异形”需要的成本很高。

  这一3英寸的全息画面来自一系列的高功率彩色激光,由一套复杂的系统投影至桌面的显示系统内。尽管目前显示的内容仅仅只是一个魔方,但已支持360度的观看。此前,麻省理工学院发明的全息技术仅支持20度的观看角度,距离科技业人士设想中的全息系统有很大的差距。

  什么是有屏显示?目前的显示技术主要以平板显示为核心。从已经淘汰的等离子显示技术到目前流行的液晶显示技术,再到火热的OLED显示技术以及量子点显示技术等等,这些都是平板显示的范畴,也都是有屏显示。

  3、3M™扩散信号式触摸屏技术

  不仅仅是个人,其实在商务活动中,大屏液晶显示设备,投影机设备也扮演着重要角色。会议商谈,内容分享都离不开显示设备。在工业生产过程中,显示设备更是成为信息处理的核心,各种信息集成在一个屏幕之上,显示生产过程中的设备状态、生产数量等信息流。

  全息投影却比VR更加高级,呈现出来的效果也更加震撼和酷炫

  虽然现在也有品牌将微型投影机称为“无屏电视”,但是投影还是需要幕布的配合才可以成像,即便是白墙显示也仍旧是脱离不了平面的限制。不过反射式超短焦等新技术的出现,让投影的亮度、色彩、寿命以及投影距离等参数都有大幅度的进步。从而为无屏显示奠定好了基础。

  全息投影技术突破了传统声、光、电局限,将美轮美奂的画面带到观众面前,给人一种虚拟与现实并存的双重世界感觉。全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等得到很大发展,成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等无疑,未来全息投影技术市场发展潜力将是无可估量的。

      全息(Holography)(来自于拉丁词汇,whole+drawing的复合),特指一种技术,可以让从物体发射的衍射光能够被重现,其位置和大小同之前一模一样。从不同的位置观测此物体,其显示的像也会变化。因此,这种技术拍下来的照片是三维的。

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