銀河科技科研區。
全息投影研究所裡面。
黃豪傑此時正和一大羣研究員在測試全息投影芯片。
目前全球已知的全息投影技術有三種,分別是360度全息顯示屏技術、空氣投影技術、激光束投射技術。
其中360度全息顯示屏技術最容易理解,它是將圖像投射鏡子上,再讓鏡子進行高速的旋轉,從而產生3D的立體影像。
空氣投影技術則是利用水蒸氣,將影像投射在水蒸氣上,由於分子之間的震動不均衡,所以可以形成立體圖像。
激光束投射技術是最爲複雜的,它是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時,混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質,並在空氣中投射出3D影像,但這種技術顯示的時間很短暫。
銀河科技的全息投影芯片,就是激光束投射技術進階版本。
目前談到全息投影,我們想到最多的商用場景就是虛擬偶像演唱會,比如初音未來、洛天依。
但是很遺憾的是,它們都屬於僞全息投影,並不是真正的全息投影。
雖然虛擬偶像演唱會給觀衆呈現出了栩栩如生的立體影像,但是其必須在固定的舞臺上,且要在黑暗當中才能實現,而且觀衆必須要從特定的角度進行觀看。
那麼虛擬偶像演唱會是怎麼實現的呢?
它實際上屬於一種光學錯覺技術,我們稱之爲佩珀爾幻象,在魔術表演中經常會用到。
它的原理並不複雜,是利用一張半透半反的膜,也就是所謂的透明全息膜,作爲介質,使得物體在膜中成了個虛像,因爲是半透的,所以你可以看到膜後的景物,視覺上給人一種立體的錯覺。
再加上CG技術(計算機圖形技術)以及高亮度的燈光,這種立體影像就會給觀衆一種惟妙惟肖的真實感覺。
而市面上我們看到的所謂的全息投影技術,絕大多數都是基於佩珀爾幻象的僞全息投影技。
這種技術實現的全息投影,優點缺點非常明顯。
優點就是技術原理簡單,實現容易;缺點就是無法做到360℃,觀衆必須在比較暗的環境,以及特定角度從可以看到立體影像,另外投影儀絕大多數都必須固定和調教好。
至於真正的全息投影技術,目前還在實驗室裡面躺着。
黃豪傑設計的全息投影芯片,就是在一塊硅片上面製作三原色激光器。
這些三原色激光器非常微小,小到怎樣的程度?
每一個激光器的大小的邊長2納米的正方形,加上激光器之間的間距,一個激光器需要佔據16平方納米的面積。
在1平方釐米的硅片上面,需要集成6.25億個三原色激光器。
三原色激光器可以說是黃豪傑全息投影芯片的核心技術。
目前激光行業一個流行的說法是:只要加入綠色激光器,那麼白光光源系統的最終性能和效果就幾乎完全被其決定。
這一點不僅適用於激光光源,也適用於LED光源。
事實上,高亮LED投影不能普及,雙色激光的複雜結構、LED和激光混合光源等,這些事務的命門無一不在綠色發光器件上。
對於激光投影,綠色激光器現在的表現可以用,出光功率低(不及紅藍色激光半導體一半)、發光效率更低(不及紅藍色激光半導體一半)、溫度敏感性(發光效率和壽命隨溫度升高下降更快)三個核心瓶頸來形容。
對於LED投影,在紅色、藍色LED器件,幾乎比同類同亮度激光器件價格便宜七八成的背景下,LED光源投影一直未能走出襁褓的原因就在綠色LED器件性能上。
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綠色LED的核心瓶頸和激光綠色光源基本一致,也是“出光功率低、發光效率更低、溫度敏感性”三大問題。
例如LED光源,藍色LED在20度和120度時的亮度變化只有10%,綠色LED卻有40%,這導致溫度變化過程中,擁有綠色LED的白光系統色彩的偏移。
目前,研發高效綠色激光器或者LED光源,已經成爲半導體光源產業的核心任務。
事實上,投影的未來到底是LED光源還是激光光源,很大程度上也由那個技術先突破綠色瓶頸決定。
綠色瓶頸不僅是投影技術的問題,也是其它三原色半導體照明領域的瓶頸所在。
黃豪傑製作的這種三原色激光器,是通過一種新材料完成的。
這種三原色應激材料,通過不同大小的電壓電流,就會產生五種顏色的激光,這五種顏色之中,就包含了紅綠藍三原色。
硅片上面第一層就是集成三原色激光器的,下面還有71層1納米級別的集成電路,包含了7萬億個晶體管。
這塊面積1平方釐米,厚度180微米的芯片上面,就集成了6.25億個三原色激光器,加上7萬億個晶體管。
一臺臨時製作的全息投影儀,擺放在工作臺上面。
這個全息投影儀,就是一個電子錶模樣的東西。
爲了避免芯片表面便損傷或者灰塵之類的影響到,芯片表面覆蓋了一層高強度的石墨烯薄膜。
“導入操作系統。”黃豪傑吩咐道。
一旁的研究員在一臺電腦上面通過無線導入的方式,將太微系統導入全息投影芯片裡面。
隨着導入的開始,放在工作臺上的全息投影儀,突然啓動起來。
在肉眼無法看見的芯片表面,無數的激光器瞬間被激活,一時間如同極光一樣的景象出現在工作臺上方。
色彩斑斕的光斑,佔據了大約邊長2米,體積8個立方米的空間,這個空間裡面流光溢彩。
不過三四分鐘之後,雜亂無章的光斑開始呈現出規律和輪廓。
漸漸地一個栩栩如生的顯示屏出現在半空。
“測試一下,激光器發出的激光會不會對人體產生傷害。”
“好的。”
研究員們忙碌着測試工作,在這個實驗室裡面,一共有十個被製作出來的全息投影儀,各項測試工作正在有條不紊的進行着。
黃豪傑靜靜地看着他們在忙碌,便轉過椅子思考着全息投影技術的問題。
全息投影技術要真的投入市場,那麼必須解決一些問題。
第一是隱私問題,如果一個人在公共場合打開全息投影畫面,那他旁邊的人有很大的可能性,會看到全息投影畫面的內容。
要解決這個問題,就必須採取用戶視線追蹤,就全息投影最清晰的畫面呈現在用戶眼前,同時模糊非用戶者的視線。
簡單來說,就是用戶看到的畫面是清晰的,而非用戶看到的畫面是模糊不清的。
第二個問題,那就是操作問題。
黃豪傑發明的全息投影技術,是空氣介質全息投影,也就是說在空氣之中就可以顯示出來。
這樣一來,如何操作全息投影畫面,是一個問題。
解決的途徑有四個,鍵盤、手勢、聲音、腦電波。
首先腦電波排除,不是銀河科技做不到,而是腦電波控制系統,會引發社會擔憂,暫時不適宜推出。
鍵盤、手勢、聲音都可以考慮。