На страницах нашего сайта при желании можно найти массу информации о трехмерных дисплеях самой различной конструкции и типа. Но если отследить эту информацию в хронологическом порядке, то можно заметить, что работы и исследования в данном направлении ведутся волнообразно, то затихают, то возобновляются с новой силой. И сейчас, по всей видимости, мы находимся в начале нового витка активизации исследований. А первой "ласточкой" этого является новый прототип 3D-дисплея, созданный исследователями из университета Сучжоу, Китай. Работа нового дисплея производится за счет использования матрицы специальных наноструктурированных линз, он создает более реалистичное изображение, видимое под большим углом обзора и на большей дистанции, а для просмотра изображения не требуются специальные очки или другие оптические устройства.
Отметим, что некоторые виды реализации трехмерных дисплеев уже нашли свой путь на потребительский рынок. Такими дисплеями оснащались телевизоры, компьютеры, смартфоны и даже игровые приставки Nintendo 3DS. Но, к сожалению, ни одна из этих реализаций не лишена некоторых проблем, среди которых самыми главными являются малый угол обзора и небольшая глубина создаваемого изображения.
Китайские исследователи попробовали решить описанные выше проблемы при помощи так называемой "свето-полевой" (light field) технологии. Системы, построенные на базе такой технологии, проецируют густую сеть лучей, которые пересекаются и создают эффект трехмерного изображения, видимого с различных точек.
Ключевым моментом конструкции нового дисплея является матрица наноразмерных структур, которые дифрагируют свет строго определенным образом. Эти структуры, своего рода крошечные линзы, сгруппированы и размещены под разными углами относительно друг друга. Именно это и позволяет расширить угол обзора изображения, хотя, справедливости ради стоит отметить, что люди, смотрящие под разными углами, будут видеть изображения, немного отличающиеся друг от друга по яркости.
"Созданная нами наноструктурированная плоская линза, толщина которой равна 100 микронам, имеет достаточно большое фокусное расстояние" - пишут исследователи, - "Это, в свою очередь, позволяет создавать высококачественные изображения с большой глубиной и видимые с большего расстояния".
Опытный образец 3D-дисплея имеет размер 10 на 10 сантиметров при разрешающей способности 568 x 320 пикселей в расчете на один глаз зрителя. Без потери качества изображение видно на расстоянии от 24 до 90 сантиметров. Световая эффективность дисплея составляет 82 процента, а эффект "взаимного проникновения" (смешивания изображений для каждого из глаз) уменьшен до 26 процентов.
Главным недостатком первого прототипа является малый угол обзора, который равен всего девяти угловым градусам. Другими словами, 3D-эффект нарушается, стоит только зрителю отклониться от нужного направления. Однако, ученые уже рассчитали структуру новых нанолинз, которые обеспечат более широкий угол обзора, который теоретически может стать равен 180 градусам.
В настоящее время исследователи работают сразу в нескольких направлениях. Первое направление - это расчет и создание новой структуры нанолинз, что позволит увеличить световую эффективность и расширить угол обзора, как упоминалось чуть выше. А вторым направлением является разработка процесса массового производства наноструктурированных плоских линз, что позволит в будущем производить такие дисплеи в больших количествах.
