211service.com
Head-up displays gaan holografisch
In de afgelopen jaren zijn head-up displays (HUD's), die informatie projecteren op het zicht van de bestuurder op de weg, begonnen te verschijnen in een paar high-end auto's. Maar met een compacter soort projectie-apparaat, klein genoeg om in een achteruitkijkspiegel te passen, zou dit soort scherm op grotere schaal kunnen worden ingezet.
Vleugel visie: Holografische projectie creëert een head-up display in de buitenspiegel van een voertuig.
Een head-updisplay geeft informatie weer over een normaal zicht op de weg. Symbolen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om de huidige snelheid van de auto of de afstand tot de voorligger weer te geven zonder dat de bestuurder van de weg hoeft te kijken.
Het nieuwe projectieapparaat, ontwikkeld door Lichtblauwe optiek , gevestigd in Cambridge, VK, gebruikt een techniek die holografische projectie wordt genoemd, waardoor deze veel kleiner is dan de huidige HUD-systemen in de auto. We kunnen een HUD zo klein maken dat je hem in een achteruitkijkspiegel of buitenspiegel kunt plaatsen, zegt Edward Buckley, Head of Business Development bij Light Blue Optics.
Details van het prototype van Light Blue Optics werden vandaag gepresenteerd op de Society for Information Display's Vehicles and Photons 2009 symposium, in Dearborn, MI. Het prototype projecteert een beeld door een bidirectionele zijspiegel, zodat het lijkt alsof het zich op ongeveer 2,5 meter afstand bevindt, bovenop het gereflecteerde wegbeeld. Het beeld lijkt te ontstaan vanuit een punt in de ruimte voor de spiegel, alleen vanuit een smal perspectief.
Bestaande HUD's vereisen relatief grote arrays van vloeibare kristallen en optica om een beeld te genereren, zegt Buckley. In een BMW 5 Serie is de maat ongeveer vijf liter, zegt hij. We kunnen er ongeveer een tiende van maken. Dit betekent dat u kunt beginnen met het plaatsen van deze virtuele beeldweergaven waar u voorheen niet kon.
Holografische projectie maakt gebruik van constructieve en destructieve interferentie van licht om het beeld te vormen, waardoor het apparaat veel kleiner kan zijn. [Grootte is] het grootste nadeel bij het krijgen van HUD's in voertuigen, zegt Mark Larry, een expert op het gebied van in-car displays bij Ford die het symposium co-voorzitter was.
Holografische projectoren gebruiken vloeibaar kristal op silicium (LCOS) om bundels rood, groen en blauw laserlicht te moduleren om een compleet beeld te creëren. Bij holografische projectie wordt niet echt een hologram gemaakt, maar worden de principes van holografie gebruikt om een geprojecteerd beeld te creëren door middel van optische interferentie. Buckley zegt dat de technologie even goed zou kunnen werken op een naar voren gericht scherm zoals een voorruit.
Het beeld verschijnt in focus achter de voorkant van de spiegel. Je laat de optica een soort punt in de ruimte definiëren waar de bestuurder het beeld kan zien, maar daarbuiten is er niets, zegt Buckley.
Het grote voordeel van HUD's is de verbeterde voertuigveiligheid, zegt Buckley. Het duurt een bepaalde tijd voordat de spieren in de ogen hun focus hebben aangepast, wat gevolgen heeft voor de veiligheid. Bij snelheden van 100 kilometer per uur kan dat je 22 meter remweg kosten, zegt hij.
Steven Stringfellow, een leidende technische specialist in HUD's voor Algemene motoren in Warren, MI, merkt op dat HUD's steeds vaker voorkomen. Als iemand er eenmaal mee rijdt, is het universele antwoord dat ze nooit meer een auto zonder willen, zegt hij. De veiligheidsvoordelen worden duidelijk in het dagelijks gebruik. Er worden meer functies toegevoegd naarmate beeldschermen met een hogere resolutie beschikbaar komen.
Het is niet de eerste keer dat holografische projectie is onderzocht voor voertuig-HUD's, zegt Sven Krueger, oprichter van Holoeye , een Duits bedrijf dat ook het gebruik ervan onderzoekt. Maar historisch gezien heeft het gebruik van lasers een spikkeleffect gecreëerd: heldere lichtvlekjes komen voor in het gezichtsveld, meestal veroorzaakt door aberraties in de spiegel. En je moet voldoende rekenkracht hebben om de hologrammen in realtime te genereren, zegt hij.
De kerntechnologie van Light Blue Optics omvat een efficiëntere hardwarechip en software voor het aansturen van de holografische engine.
We zien holografische projectie nog in een vroeg stadium met deze hindernissen die moeten worden genomen, zegt Krueger. We zijn er nog niet.
Light Blue Optics is in gesprek met verschillende fabrikanten, maar het duurt zeker vier jaar om een volwassen onderzoeksconcept op de markt te brengen, zegt Buckley.