Holograafiline ekraan

Ajalugu

Holograafilise ekraani areng on saanud toimuda tänu tehnoloogia arengule mitmes eri valdkonnas.
Üheks oluliseks vahendiks on videoprojektor, mis aja jooksul on võimaldanud projitseerida järjest teravamaid pilte, kasutades järjest võimsamaid lampe. Samuti on neil järjest rohkem sisseehitatud pilditöötlusvõimalusi. Kuigi tagantpoolt kiiritades toodi pilt ekraanile juba CRT-kuvarites, mis leiutati 1869. aastal, siis esimest korda suudeti tagantpoolt kujutis otse läbipaistmatule ekraanile piisava selgusega projitseerida 1930. aastatel. Kuni sinnamaale ja edasi toimus areng selles suunas, et muuta kujutist teravamaks ja tugevamaks et paremini läbi ekraanimaterjali kumada. Samuti  Pildi kuvamine läbipaistvale materjalile on aga alguse saanud viimastel aastakümnetel, mida on jõuliselt toetanud materjaliteaduse ja mikrotehnoloogia kiire areng.

Tööpõhimõte

Holograafilised ekraanid võivad olla mõeldud projitseerimiseks kas eespoolt või tagantpoolt, kuid mõlemal juhul on põhimõte sama – spetsiaalselt töödeldud polümeeri pinnale projitseeritakse valgus, mis selles materjalis enamjaolt neeldub. Selles seisnebki antud ekraanitüübi seos holograafiaga – valgus sunnitakse mingis vaatleja jaoks läbipaistvas aines peatuma(neelduma), mistõttu näeb vaatleja seda osa pinnast vastavat värvi. Samas holograafia põhiomadused sellisel ekraanil siiski puuduvad – tegu on füüsilise objektiga, mille on mass ja mis avaldab vastupanu. Hologramm see-eest koosneb ainult valgusest.
Holograafilise ekraani efekti tekitab spetsiaalse kile struktuur, mis kujutab endast kilesse kuumtöödeldud suurt hulka mikroläätsi, mis valguse kiles suurel arvul kordi peegelduma sunnivad (tekib täieliku sisepeegelduse lähedane olukord ja läätse langenud valgus ei pääse sealt enam välja). Samas ei muutu see pind täiesti läbipaistmatuks vaid jääb siiski poolläbipaistvaks. Pind, mida parasjagu ei valgustata jääb vaatlejale endiselt peaaegu täielikult läbipaistvaks ja selle tulemusel näeb vaatleja enda ees, justkui õhus, vaid kujutist. Seega on holograafilne ekraan seda kvaliteetsem, mida läbipaistvam see on valgustamata olekus ja mida läbipaistmatum valgustatud olekus. Firmad toodavad holograafilisi kilesid erinevate läbipaistvustega, seejuures erinevad läbipaistvustasemed, pildi kontrastsused ja teravused saavutatakse polümeeri keemilise koostise varieerimisel.
Selleks, et holograafilisel ekraanil jääks näha ainult kujutised soovitud esemetest ja mitte taust, siis tuleb ekraanil kujutatav meedia jäädvustada mustal taustal. Kuna projitseerimisel musta osa ei valgustata või valgustatakse minimaalselt, siis jääbki sel juhul tulemusel taust läbipaistvaks. Samas on võimalik holograafilisel ekraanil kuvada lisaks spetsiaalselt filmitud meediale ka tavapärast pilti, sealhulgas kasutada seda näiteks arvutiekraani laiendusena. Selline kasutusviis, kus kõik värvid peaksid olema võimalikult loomulikud, toimib kõige paremini juhul, kus holograafilise ekraani taustal on vaatleja jaoks must pind, kuna sel juhul paistavad läbipaistvad või läbipaistvamad osad (mis kujutataval pildil on mustad või tumedamad) vaatlejale endiselt musta värvi või tumedamad.

Omadused

Kuna pind ise on läbipaistev, siis on pärast pinnale projitseerimist kujutist näha mõlemalt poolt ekraani. Sellele vaatamata toodetakse holograafilisi kilesid eespoolt ja tagantpoolt projitseerimiseks ka eraldi, et tagada parem pildi kvaliteet mõlemas olukorras. Eelistatum ongi tagantpoolt projitseerimise variant, kuna sellisel juhul ei varja ekraani kasutaja ekraanile langevat valgust, mis on eriti oluline just interaktiivsete ekraanide puhul. Samas tuleb tagantpoolt projitseerimise puhul valida selline projektori asend, mille korral sellest lähtuv valgus ei pimestaks vaatlejat. Kuna see välistab projektori paiknemise otse ekraani taga, on tarvis kasutada projektorit, mis võimaldab likvideerida suure nurga all projitseerimisest tingitud pildi moonutatuse. Lisaks võib teatud juhtudel olla efekti loomiseks tarvis paigutada projektor vaatleja jaoks varjatult.
Teiseks tehnoloogia oluliseks eeliseks on see, et kuna holograafilises kiles toimuv efekt on puhtalt optiline, siis ei vaja ekraan täiendavaid toitejuhtmeid ja kuna pilt projitseeritakse ekraanile samuti eemalt, puudub vajadus ka signaalijuhtmete järele. Täielik juhtmevabadus võimaldab ekraani mugavalt paigutada erinevatesse kohtadesse, kuhu juhtmete vedamine oleks keeruline.