MITが安価にガラスへの情報投影を実現できる技術を開発 34
ストーリー by hylom
大型透明ディスプレイの普及は実現するか 部門より
大型透明ディスプレイの普及は実現するか 部門より
taraiok 曰く、
車や飛行機のフロントガラス、窓や眼鏡といった透明なものに情報を投影する「透明ディスプレイシステム」は新たなアプリケーションを生み出すさまざまな可能性を有している。これまでの透明ディスプレイはガラスに電子回路を結合させ、高度な技術で制御する必要があった。しかし、MITの研究者はこの透明ディスプレイを安価に製造できる革新的なアプローチを発見したという（MIT、動画、slashdot）。
新しいアプローチでは、直径が62nmのAgナノ粒子をスクリーン上に薄く塗布する。このAgナノ粒子は波長が約460nmの青色（B）の光を照射すると、粒子表面の電子が光と共鳴する表面プラズモン共鳴を起こし、その光を反射する。一方、それ以外の光はそのまま透過する。反射する光の波長幅は非常に狭く、スクリーンの透明さはほとんど損なわれないという。MITが用意した動画は青い単色の映像だが、フルカラーの映像も実現可能だとしている（日経Tech-On）。
似たような技術が実用化されてるが，手法が新しい (スコア:5, 参考になる)
例えば，ドルビー3D方式は右目用と左目用に異なる3原色を利用，
ダイクロイックフィルターをメガネにして右目と左目に異なる映像を
送っています．
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%89%E3%83%AB%E3%83%93%E3%83%BC3D [wikipedia.org]
特定の色のみを透過，反射させるためには，誘電体多層膜が一般的
な技術ですが，高価です．しかも，特定の3色のみを反射，のこりを
全て透過する膜設計は大変難しい．
今回の技術は，塗布するナノ粒子の直径を選べば反射する波長が変わるのでしょう．
コストダウン，性能向上に期待が持たれる新手法です．
Re:似たような技術が実用化されてるが，手法が新しい (スコア:4, 参考になる)
銀ナノ粒子の場合、プラズモン吸収は400nm～、散乱はそれより若干長波長（記事では460nm）になるので
・材質を替える（金ナノ粒子では銀ナノ粒子より長波長）
・形状を替える（球状ナノ粒子→ナノロッド（棒状）で長波長側にシフト）
・電圧をかける（？･･･って論文があったと思った）
などの対策が考えられます。
銀ナノワイヤーは、ガラスに塗布してITOに代わる導電性ガラスとする応用が考えられており、
こういう光散乱の特性をあわせても面白い材料になるかもしれませんね。
また、貴金属を使わないプラズモン材料としてアルミニウム薄膜があり、
可視光域をカバーするフィルターとして利用が考えられていますね。
http://ci.nii.ac.jp/naid/110007999498 [nii.ac.jp]
アルミニウムの場合、金や銀とは違ってナノ粒子を湿式法で合成するのは困難で、
蒸着膜を電子線などで加工する場合、コロイド分散液を塗布するよりコスト高になるかもしれませんが。
Re: (スコア:0)
どのみち輝度を上げないとメガネ式は実用的ではないでしょうね。
液晶モニターの輝度が低ければメガネを使う3D方式は見づらいと思いますよ。
メガネ式にふさわしいモニターがCRTで、輝度レベルを上げられる
ようなモニタが必要だったんですが。
ダイクロイック方式とは違いますが。
Re:似たような技術が実用化されてるが，手法が新しい (スコア:2)
えっと、全く関係ない話をしているような…
焦点距離の問題 (スコア:1)
この方式って光っているのがガラスの表面ですから, 目の焦点をガラスの位置に合わせないと像がボヤケてしまうんですよね. ですから, ガラスを通した向こうの光景と表示情報を同時に見たいとか, メガネやコンタクトレンズに像を投影するという用途には向かないでしょう. デジタルサイネージなんかの用途でガラスに張り紙をするように像を表示するには良いでしょうが.
Re: (スコア:0)
ガラス越しの物を見たときにちょうどピントが合うように逆算してぼやけた映像を表示するってわけにはいかないの?
Re:焦点距離の問題 (スコア:1)
「マイナスの光」を投影できるんならね。
Re: (スコア:0)
ガラス越しに、どれだけ遠い点を見るか分からない事には、無理なんでは？
Re: (スコア:0)
そういう問題じゃないだろ。
Re: (スコア:0)
ぼやけたものをどんだけ焦点ずらしてみたってぼやけるだろ、ゆとりめ。
Re: (スコア:0)
フロントガラスへの投影だと、ガラス面の"投影"よりガラス面での部分反射を利用したほうが焦点移動が少しは楽なような気がするのだがどうだろう？ どうせ明るい方向の光でマスクされてしまうから外光の明るさで投影光を補正しないといけないのは同じだろうし。
Re: (スコア:0)
例えばナノロッド（棒状のナノ粒子）を縦方向と横方向に配向させた場合、
プラズモンによる吸収および散乱光はナノロッドの向きに影響されるので、
偏光板を使って「右目用」と「左目用」の情報を分けることが可能かもしれませんね。
3Dメガネが必要なため、利便性は損なわれますけど。
Re: (スコア:0)
反射なら焦点距離はそれとは無関係…… と思ってリンク先を読んだら散乱なのね。
えらい違いだ。
普通のHUDより視野角が広いというのが利点なんだ。
たしかにその通りで、応用範囲も広いだろうけど物は言い様だね。
カーナビなら軍用機のHUDと同じように焦点距離は遠くにあって欲しい。
Re: (スコア:0)
ステレオグラムって紙の散乱でも焦点距離をごまかせるっていう意味だと思ってたんだけど。
Re: (スコア:0)
焦点は紙の上にあって、通常それと連動している
両眼視の合成視点を意図的にずらすから、
訓練がいるし、できない人もいる。
Re: (スコア:0)
今現在の普通のカーナビも同じだからそう問題にならん気もするが
カーナビは目のやり場が運転中の景色と全く違うから見やすいのかな？
立体スクリーン (スコア:1)
これはガラス面への塗布ですが、
アクリルでできたキューブの中に反射材を拡散させることができたら、
立体映像がつくれそうですね。
燃えますね。
Re: (スコア:0)
>アクリルでできたキューブの中に反射材を拡散させることができたら
光路上の全てのナノ粒子が光を散乱するから、特定の部分だけ光らせられないと思うんだが……
Re: (スコア:0)
そこで、回転させながら透過像を逆投影ですよ。
Re: (スコア:0)
CTの再構成と同じなら、できる像は半透明ですな。
Re: (スコア:0)
内臓まで見えちゃうんだろうか
Re: (スコア:0)
そのへんは、１本の光（レーザー？）では励起しない程度の強さにして、
２本が交差した所だけ光るようにするとか、いくらでも工夫できるんじゃないですか？
Re:立体スクリーン (スコア:1)
二光子励起過程使って良いんなら、最初から二光子励起で光る材料を使えば良いってだけの話になってしまう。
でもってそういうのがなぜ使われないかと言えば、二光子励起は効率が非常に悪い（二次摂動だから）から。
見えないガラスと組み合わせると (スコア:1)
見えないガラス [srad.jp]と組み合わせると、ディスプレイ面がある事を意識させないようにできそうですね。
Re: (スコア:0)
>見えないガラス [slashdot.jp]と組み合わせると、ディスプレイ面がある事を意識させないようにできそうですね。
特定波長は反応するんでカラー化したらせっかくの見えないガラスが見えちゃうんじゃないですかね？
レーザーで直接空間に投影（っていうのかな関連ストーリーの立体が見えたりする「空中に3D映像を投影するAerial 3D」）とかだと色は付かないしあんまり安全じゃなさそうだけど完全に空間に投影できてるし、この手の表示関係は件のガラスの不可視化とはあまり関係無くないですかね？(ガラスの透明度が上がるから特定波長の干渉部分の効率は上がるかもしらんけど)
ディラッドスクリーン (スコア:0)
ディラッドスクリーンとなにか違うの？
Re:ディラッドスクリーン (スコア:2, 参考になる)
ディラッドは全波長の光を拡散するので、原理上映像の見やすさとスクリーンの透明性が相反します。
今回のアプローチは特定波長だけを拡散するので、プロジェクタに使うRGBそれぞれの波長は綺麗に拡散して、それ以外の波長はしっかり透過することが可能。つまり、高透明かつ映像も見やすいスクリーンができるということでしょう。
Re: (スコア:0)
RGB拡散して反射するならガラス背景が透過する訳ないと思いますが。
背景も可視光はRGBなんですから。
Re:ディラッドスクリーン (スコア:2)
自然光は3原色だけじゃなくて連続スペクトルだから、特定波長以外の大部分を透過させられれば、ほぼ透明にできるのでは?
Re:ディラッドスクリーン (スコア:2)
プロジェクタは波長が決まった三色の明るさで色を再現しているだけですから、その色だけを反射できれば映像も背景(のうち投影に使う色とかぶらないもの)も見えると思いますよ。プロジェクタで赤色の代わりに緑色を表示させるとスクリーンに出てくる波長が300nmから500nmに連続的に変わる、とかじゃないですから。人がそう思うだけで。
Re: (スコア:0)
背景にテレビ画面を置くと、真っ白く見えるのかな？
レーザープロジェクタと (スコア:0)
相性がよさそうだね。
直ぐにでも実現出来そう。
脆弱性発見 (スコア:0)
外部から該当する波長の光を当てることでフロントガラスに死角を作ることが可能に！
……って、こともないのか
単に、外部で光らせた光が光源に反射されて車内へ届かないだけだな。
Re: (スコア:0)
反射による拡散らしいから、その部分が光って見えるような気がします。
汚れたガラスに日光が当たる場合と同じじゃないかと。
#一時不停止で横っ腹に突っ込まれましたさ。＞廃車
#「西日で前が見えなかった。」ですってよｗ
#歩行者だったらどうするつもりなんだ。