Technologia wyświetlaczy przyczynia się do rozwoju rzeczywistości rozszerzonej
Rzeczywistość rozszerzona (AR) to nowoczesna technologia, która może okazać się użyteczna w wielu sektorach. W odróżnieniu od bardziej znanej technologii rzeczywistości wirtualnej (VR), która polega na rzutowaniu nowej rzeczywistości wizualnej na czarne tło i jest wykorzystywana np. w grach komputerowych, AR wprowadza dodatkowe informacje do istniejącego pola widzenia. „Na przykład rowerzyści mogliby nosić okulary wyposażone w mikrowyświetlacz pokazujący informacje o prędkości roweru, tętnie lub pogodzie”, mówi koordynator projektu HiLICo, Etienne Quesnel z francuskiego Komisariatu ds. Energii Atomowej i Alternatywnych Źródeł Energii. Inne niezwykle ważne zastosowanie technologii może dotyczyć poprawy bezpieczeństwa samolotów, gdzie AR zapewniłaby pilotom widoczność otoczenia w bardzo złych warunkach pogodowych. Ponadto dzięki AR chirurdzy wykonujący skomplikowane operacje laparoskopowe mogliby precyzyjnie poruszać się w tkankach niewidocznych gołym okiem.
Rozwój technologii AR
Dodatkowe informacje graficzne lub tekstowe generowane przez AR są wyświetlane na małym mikrowyświetlaczu, zwykle o powierzchni co najwyżej kilku centymetrów kwadratowych. Główna trudność polega na tym, że informacje muszą być wyświetlane nie tylko w bardzo wysokiej rozdzielczości, ale także na jasnym tle. Wynika to z tego, że inaczej niż przypadku VR konieczne jest zachowanie widoczności istniejącego pola widzenia. „Problemem jest fakt, że aktualnie dostępne technologie wyświetlaczy, takie jak LCD, czy nawet OLED, nie zapewniają wystarczającej jasności”, mówi Quesnel. Zatem aby doprowadzić do faktycznego rozwoju AR, potrzeba nowej technologii wyświetlaczy. Uczestnicy projektu HiLICo podjęli się tego zadania poprzez opracowanie nowej technologii mikrowyświetlaczy opartych na diodach LED. Quesnel zwraca uwagę, że w wyświetlaczach LED stosowany jest ten sam materiał co we współczesnym oświetleniu domowym. Różnica polega jednak na tym, że do zbudowania efektywnego mikrowyświetlacza AR potrzeba około 2 milionów pikseli o wielkości kilku mikronów. „To był punkt wyjścia dla naszych prac”, tłumaczy. „Zaczęliśmy od wykorzystania tego materiału LED do zbudowania matrycy liczącej około 2 milionów pikseli”. Następnie powstał układ scalony, który steruje wyświetlaniem obrazu lub grafiki. Musiał on także generować kolory. „Budowany przez nas mikrowyświetlacz musiał być nie tylko jasny, ale także niewielki i energooszczędny”, dodaje Quesnel. „Weźmy za przykład okulary dla rowerzystów – muszą być one poręczne”.
Znalezienie potencjalnych sektorów
Uczestnicy projektu połączyli wszystkie te elementy w celu wyprodukowania prototypu mikrowyświetlacza LED. We wszystkie prace zaangażowany był użytkownik końcowy z sektora lotnictwa. „Dzięki temu cały czas uwzględnialiśmy końcowy przypadek użycia – prototypowy system AR dla pilotów”, mówi Quesnel. „Przykładowo system musiał wyświetlać obrazy zarówno w nocy, jak i w dzień, przy pełnej jasności. Zależało nam na osiągnięciu praktycznych rezultatów”. Technologia ta pozostaje jeszcze na wczesnym etapie rozwoju. Kolejnym krokiem będzie wykazanie, że mikrowyświetlacze sprawdzają się w rzeczywistych sytuacjach użycia AR oraz że możliwe jest dalsze ograniczenie zużycia energii. Planuje się przeanalizowanie możliwych zastosowań także w innych sektorach, takich jak opieka zdrowotna i sport. Kluczowe będzie zadbanie o rynek zbytu dla nowej technologii. „Najważniejsze pytanie brzmi, kiedy branże będą gotowe zainwestować w tę technologię”, mówi Quesnel. „Wciąż mamy czas na jej udoskonalenie. Wykazanie, że może ona poprawić bezpieczeństwo przewozów lotniczych, z pewnością będzie argumentem przemawiającym za zainwestowaniem w nią”.
Słowa kluczowe
HiLICo, AR, VR, lotnictwo, LCD, OLED, LED, piksele, mikrowyświetlacz
