Glow Engine: экран сам хранит кадр в фосфоресценции
Световой след на экране Glow Engine сохраняется до минуты после прохода 405-нм лазера. Кадр удерживает слой алюмината стронция: энергия возбуждения остаётся в дефектных ловушках материала и постепенно возвращается в видимое излучение. Такая физическая память кадра делает критичными дозу засветки, скорость сканирования и кривую затухания.
Glow Engine использует покрытие из алюмината стронция как оптический накопитель изображения. Сфокусированный лазер с длиной волны 405 нм последовательно засвечивает точки на поверхности, после чего они продолжают излучать. Видимая картинка формируется медленным сканированием и сохраняется в самом покрытии на время послесвечения.
Для распространённых длительно светящихся алюминатов стронция механизм связан с ловушками заряда, возникающими из-за дефектов кристаллической решётки и легирующих примесей. Возбуждение переводит носители в метастабильные состояния, затем термическое высвобождение и рекомбинация создают запаздывающее излучение. Поэтому яркость отдельной точки определяется сразу несколькими аналоговыми параметрами: оптической дозой лазера, диаметром пятна, локальной толщиной и составом покрытия, временем после записи, температурой и предысторией засветки.
Механика прототипа сканирует пространство угловым способом. Зеркало, установленное под углом 45°, вращает двигатель подвеса с драйвером DRV8313. Обратную связь по положению обеспечивает магнитный абсолютный датчик AS5600 с разрешением 12 бит, контур управления реализован через SimpleFOC. Вторую координату задаёт шаговый двигатель NEMA 17, который поворачивает всю оптическую сборку. Управляющая электроника построена на ESP32. Заявленная геометрия предусматривает полный оборот зеркала и поворот основания примерно на 180°, хотя нижнюю часть поля закрывает конструкция установки.
В опубликованной демонстрации прорисовка прохода слева направо занимает около 8 секунд, а при высокой PWM-мощности лазера световой след может оставаться различимым до минуты. Эти величины характеризуют конкретный ранний макет и не заменяют измерений. Полная частота обновления зависит от выбранного поля, траектории, шага сканирования и требуемой яркости. При длительном послесвечении появляется собственная проблема: старые пиксели складываются с новыми, а контраст кадра ограничивается хвостом кривой затухания.
Проект опубликован с STL-файлами держателей лазера, двигателя и зеркала, однако метрологические параметры экрана пока не раскрыты. Нет данных об оптической мощности и диаметре пятна, спектре конкретного люминофора, пространственном разрешении, равномерности засветки, ошибке позиционирования и зависимости яркости от времени. Эти измерения определят, пригодна ли схема для читаемой графики или останется установкой для медленных световых рисунков.
Лазер 405 нм лежит на границе видимого фиолетового и ближнего ультрафиолетового диапазонов. Оценка опасности требует сведений о мощности, расходимости, классе лазера, отражениях от зеркала и поверхности люминофора. Для представленного прототипа такие данные не опубликованы, поэтому уровень оптической безопасности установки определить нельзя.