Кінотеатр на носі: Окуляри - онуки льотних шоломів

Легкі та компактні окуляри з інтегрованими дисплеями проектують зображення прямо на внутрішню поверхню лінз.

Основним каменем спотикання для розробників мобільних електронних пристроїв (стільникових телефонів, смартфонів, кишенькових ігрових приставок тощо) є розмір дисплея. З одного боку, чим більше дисплей, тим краще - з пристроєм стає зручніше працювати. У той же час, воно має бути досить компактним, щоб його можна було без зусиль покласти, скажімо, в нагрудну кишеню сорочки. Це накладає дуже жорсткі обмеження на розмір інтегрованої відеоматриці.

У цієї проблеми є кілька цікавих рішень. Наприклад - технологія мініатюрних лазерних проекторів, розроблена компанією Explay (перші їхні екземпляри надійдуть у продаж протягом найближчих декількох місяців - ми писали про цю технологію в замітці «Кінотеатр у кишені»). Або гнучкі дисплеї на органічних світлодіодах, які можна буде просто скручувати в трубочку (про такі технології ми писали не раз: «Гнучкий підхід»). Нарешті, ще один варіант - дисплей, інтегрований в окуляри.

Саме цей напрямок розробляє ізраїльська компанія Lumus, заснована Іаковом Амітаї (Yaakov Amitai) - військовим пілотом і фізиком, який присвятив багато років вдосконаленню голографічних дисплеїв, вбудованих у пілотні шоломи.

У наші дні наголовні дисплеї асоціюються насамперед з просунутими комп'ютерними іграми і технологіями віртуальної реальності, але першими їх стали використовувати військові льотчики. Ще в 1916 р. хтось Альберт Бекон Претт (Albert Bacon Pratt) запатентував ідею шолома з інтегрованим дисплеєм, за допомогою якого льотчик міг би керувати бортовим кулеметом. Зрозуміло, технологічний потенціал для реалізації цієї ідеї в ті часи був відсутній - перші шоломи з вбудованими дисплеями з'явилися лише на початку 1960-х.

Але сьогодні вчені вже зуміли інтегрувати дисплей не тільки в громіздкі шоломи, але і в невеликі сонцезахисні окуляри. Створений в Lumus пристрій дозволяє переглядати фільми і зображення, не відволікаючись при цьому від справ - окуляри залишаються досить прозорими для того, щоб крізь них можна було добре бачити. Ось як вони працюють.

Власне дисплеї розташовуються з боків окулярів - там, де до лінз кріпиться дужка. Зображення передається на них по бездротовому зв'язку, з мобільного телефону або іншого електронного пристрою. Основою для мініатюрного проектора можуть послужити дисплеї будь-яких відомих зараз типів - LCD, OLED тощо. Промені, що випускаються дисплеєм, потрапляють всередину лінзи, а потім завдяки явищу повного внутрішнього відображення подорожують до її центру, щоб тут відбитися точно в напрямку очей користувача.

Коли пучок світла стикається з кордоном між двома матеріалами, що мають різний коефіцієнт заломлення, частина світла проходить крізь кордон, а частина - відбивається від нього. Чим гостріше кут падіння, тим важче світлу перетнути цей кордон. Ефект повного внутрішнього відображення можна спостерігати, якщо світло потрапляє в прозорий канал і падає на його стінки під досить гострим кутом. Якщо коефіцієнт заломлення зовнішнього середовища нижчий від каналу, світло не може вибратися назовні. Ефект повного внутрішнього відображення широко відомий. Саме завдяки ньому працюють оптоволоконні системи зв'язку.

Яків Амітаї здогадався, що зображення можна транслювати до очей користувача, використовуючи як світловод саму лінзу окулярів. Переспрямування світла до очей здійснюється за допомогою спеціальних рефлекторів, інтегрованих у центр лінзи. Роздільна здатність таких окулярів обмежується роздільною здатністю встановлених на дужках дисплеїв. Як зазначає сам розробник, сьогодні маленькі дисплеї високої роздільної здатності просто не виробляються, проте з технологічної точки зору нічого неможливого в них немає. Так що в принципі окуляри здатні давати картинку ледь HD-DVD - інша справа, що настільки великовагове відео сучасні мобільні пристрої вмістити поки не можуть.

Поки очки з дисплеєм існують лише у вигляді декількох тестових прототипів, проте вже в 2008 р. компанія Lomus планує організувати їх масове виробництво. Правда, перші партії очок дістануться армії - коли їх почнуть продавати простим смертним, поки неясно. Втім, і поява гнучких дисплеїв - не за горами. Один з варіантів технології передбачає використання найтонших нанопроводів з міді, золота і срібла: «Великі, яскраві, гнучкі».

Публікація The Future of Things