Российским ученым удалось создать первую в мире технологию для использования устройств дополненной реальности (AR) в промышленности и на транспорте. С новым оптическим модулем AR можно встраивать в лобовые стекла автомобилей, поездов и самолетов без риска повреждения от высоких температур или влажности, но с увеличенной эффективностью передачи изображения.
Ученые ИТМО создали оптический модуль для устройств дополненной реальности, который выдерживает экстремальные температуры и устойчив к механическим и химическим воздействиям. Также он легче аналогов и не создает блики.
С его помощью можно создать новое поколение AR-очков для безопасного использования в промышленности, строительстве и энергетике. Кроме того, технология позволит создать панели индикации на лобовом стекле в автомобилях или самолетах.
Устройство состоит из волновой пластины и нанесенной на нее дифракционной решетки — оптического элемента, который чаще всего создают методом фотолитографии с использованием фоторезиста (нанесение рисунка на поверхность материала с помощью засвечивания пленки).
Для цветной «картинки» оптические комбинеры обычно разрабатывают на основе нескольких волновых пластин и нанесенных на них дифракционных решеток. Каждая из них настроена под определенный цвет.
Такие многослойные устройства изготавливать сложнее, так как каждую пластину нужно позиционировать с высокой точностью. Также эти модули неустойчивы к пыли, грязи, механическому и химическому воздействию.
Кроме того, рельефные решетки могут бликовать и обладают низкой дифракционной эффективностью, из-за чего изображение в очках получается неярким.
Ученые ИТМО разработали новое поколение оптических модулей-комбинеров для устройств дополненной реальности. В их основе лежит специальный фоточувствительный материал — фототерморефрактивное стекло для записи высокоэффективных объемных брэгговских решеток (разновидность дифракционных решеток с более узким спектром отражения). Из этого стекла специалисты сделали волноводную пластину, внутри которой можно записывать брэгговские решетки для ввода и вывода изображения.
Новый тип модуля прочный, весит меньше, не бликует, не искажает изображение и передает его с большей эффективностью. Кроме того, он устойчив к влаге, абразивам (обработке материалами высокой твердости), высоким и низким температурам (его можно нагревать до 200–500 °C и использовать при минус 30 °C) и, наконец, не боится загрязнений.
Устройство может переносить внешние воздействия и подходит для использования на улице во время дождя, на опасных производствах, а также на транспорте с высокими скоростями и перегрузками.
Учёные планируют дальнейшее развитие технологии, включая создание полноцветного изображения, увеличение количества голограмм и расширение поля зрения. Они видят потенциал для использования этого устройства в различных областях, таких как промышленность, строительство и транспорт.
Этот проект был выполнен в научно-исследовательском центре оптического материаловедения, ИТМО, под руководством профессора Николая Никонорова и получил поддержку программы «Приоритет-2030».
Фото: freepik.com
?>
