成真！英国团队用OLED实现清晰全息影像，或推动国内VRAR行业飞跃

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摘要：你对这一技术发展怎么看呢？

想象一下，未来你的手机、你的眼镜甚至你屋里墙上贴的海报，统统都能投射出3D全息影像，该有多么酷！当3D全息投影技术大规模普及到VRAR行业，一系列消费级的全息投影广泛应用，对于行业注定是一次质的技术升级。

但是，目前全息图案的制作主要依靠激光。激光设备造价昂贵、笨重且脆弱，而且会对眼睛造成永久的伤害。因此，虽然在科幻片里屡屡出场，但消费级的全息投影大规模普及长期以来难以实现。

近期，英国圣安德鲁斯大学的研究人员在期刊《光：科学与应用》上发表了一篇新论文：他们研发了一种新型的光电子设备，用OLEDs就能做出清晰的全息图。这一新的技术进展不仅为全息图生成及光调控提供了全新思路，也给OLED 技术开辟了新的方向。

该团队用新技术制造的全息图像

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努力投出一只全息斑点狗

OLED是一种我们熟悉的技术，在很多具备屏幕的产品上都使用了它。它的原理是让每个子像素独立发光，在平面上合成颜色。

但你有没有想过，既然它可以投出二维的平面的图像，为什么不能投出3D的影像呢？

其实这里最大的问题是：OLED发出的光有点“散漫”和不“整齐”（专业术语叫空间相干性低）。用这种“散漫”的光，很难投射出清晰、锐利的图像，更别说精细的全息图。

打个比方，如果激光的所有光子步调高度一致，就像一队整齐划一正步走的士兵；那么OLED发出的光就像一群人乱糟糟地走出地铁站，毫无秩序可言。

但是专家们想了个办法：给OLED这个“散漫”的光源，戴上一个“超级神奇的滤镜”。这个滤镜就是超表面（Metasurface）。

超表面上面有无数个比头发丝还细几千倍的小结构，能精密地操控穿过它的每一束光的方向和相位。超表面就像一个“指挥”，强行地把这群乱糟糟地走出地铁站的人安排了秩序。OLED光源和超表面组合在一起，形成了一个非常小巧的“投影仪”。

既然是投影仪嘛，光源也非常重要。这个用来制造3D全息图像的OLED光源要具备高亮度、稳定性且耐用。于是，利用特制的红色OLED光源，通过超表面的“引导”，专家们终于投出了一只斑点狗的全息图案。

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OLED比激光更适合用于全息投影

现在的问题是：能看出是只狗，但有点模糊。

导致模糊的一个原因是光色太杂，因为OLED发出的红色光不是一种纯红色，里面混合了不同颜色，不同颜色的光透过滤镜后拐弯的角度不同，导致图像重叠模糊。

针对光色太杂的问题，他们在OLED和滤镜之间加了一个滤光片（bandpass filter），逐渐缩小光谱范围，从63纳米宽变成10纳米宽，只让更少颜色的光通过。果然，墙上的斑点狗图像瞬间变得更加清晰锐利。也就是说，光谱范围越窄图像越清晰。

事实上，综合各项数据，这样处理后的OLED照明下的图像“散斑”更少、图像更干净、噪声比激光低很多。说明OLED可能比激光更适合用于全息投影，尤其是未来可能用在手机、AR眼镜等设备中。

导致模糊的另一个原因是OLED光源的空间相干性低，即OLED发出的光波之间不太同步，就好比用好多种彩色笔在描同一个图案。

针对这一问题，专家们通过调整OLED光源和超表面的距离来调节光的空间相干性。当他们把设备距离从3厘米增加到6厘米，光的“整齐度”就提高了，狗狗变得更清晰。

而且可喜的是，即使空间相干性不够高（远小于超表面的尺寸），图像依然可以清晰显示。实验中最小的投影距离是3厘米，说明这个系统的尺寸可以做得很小。

总结一句话：这次的技术革新，就是英国专家们通过专门设计一种新型的、作为照明光源的OLED，并与其他先进光学元件（如超表面、滤光片等）深度集成，组成一个全新的、紧凑的系统，实现了接近激光级别的全息投影。

当然，用OLED代替激光进行投影，亮度肯定不如激光的效果。但这一技术的巨大优势是借助OLED，全息投影系统可以做得轻薄、可弯曲、做成各种形状和颜色而且尺寸很小。未来，或许这一技术能成就便携式全息投影设备，应用在AR、手机显示等领域，推动消费型全息投影设备的大规模普及。

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国内的厂商，做成什么样了？

哪怕简单地搜索一下，我们也能看到，目前国内做全息投影的厂商也不在少数：像北京的黑弓、启迪数字天下、一起智能，深圳的盟云全息、优立全息、魔眼、偏锋光术，上海的幻维，香港的数字王国等等。

其中，黑弓是平昌冬奥会“北京8分钟”的全息执行团队，主营大型活动全息创意和数字艺术装置。幻维数码创意主要做影视特效、虚拟演出、全息广告，涉及明星虚拟演唱会、品牌全息发布会、大型晚会特效设计等。数字王国曾经制作邓丽君全息演唱会，主打虚拟明星经纪、电影特效。

虚拟的邓丽君和真人歌手同台

启迪数字天下聚焦文旅景区全息剧场、企业数字化展厅、教育虚拟实验室，主营数字孪生、全息互动系统、虚拟人开发；一起智能偏重音乐节全息舞台、品牌快闪活动、电竞虚拟直播，为全息娱乐活动提供策划和技术支持；魔眼科技主要为电影和游戏提供影像创作；盟云全息主营全息娱乐IP开发、全息影院系统；优立全息主打全息地理信息系统、教育可视化工具；偏锋光术主打儿童教育互动墙、商场沉浸式营销、艺术展览。

平昌冬奥会“北京8分钟”

综合来看，国内的全息投影企业已经初具生态位分化，在各自的领域具备了一技之长。随着新技术的发展，全息投影一定会变得更逼真，虚拟世界一定会变得更沉浸。对于用户来说，我们必将以新的维度体验这个丰富多彩的世界。

你对这一技术发展怎么看呢？关注VRAR星球，获得最新的科技解读。

参考文献：Junyi Gong, Mohammad Biabanifard, Kou Yoshida, Graham A. Turnbull, Andrea Di Falco & Ifor D. W. Samuel, OLED illuminated metasurfaces for holographic image projection, Light: Science & Applications volume 14, Article number: 294 (2025)

文/Julian鱼

（文中未标注来源的图片均来源于网络）

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