传统的电视和电脑显示器费力地成像——通常是在屏幕或显示器上——然后你的眼睛接收。汤姆·富内斯选择了一种稍微更具侵略性的策略。他想，为什么不跳过外围的传递和传球，而是用激光将图像信号直接“灌篮”到你的眼球呢？
“23年来，”富内斯说，“我在莱特-帕特森空军基地从事战斗机飞行员的虚拟座舱工作。”由于飞行员需要快速处理视觉信息，将仪表读数、地图等投射到飞机挡风玻璃上似乎是个好主意。但这并不容易，因为与直接射入飞行员眼睛的明亮视野相比，需要非常高的亮度。“对我来说很清楚，”富内斯说，“我们必须进行某种范式转变。”1989年，富内斯移居华盛顿大学后，与工程师乔尔·科林合作，尝试使用微小的、无害的激光——亮度与日光差不多——逐行直接扫描虚拟图像到视网膜上。“很多人说这行不通，”他回忆道。他们不认为整体图像的幻觉会持续存在。但它确实持续存在了。
真正的挑战在于封装这项技术——如何使激光器和扫描它们的机械扫描仪变得小巧而精确。1993年，大学获得了一家西雅图公司Microvision的资助，以换取开发该技术的许可。最新的硬件设备大小相当于一个顶针。其核心是一个快速、微小的振荡镜，可以将红、绿、蓝激光束射入眼睛。该设备夹在眼镜上，可以让你看到虚拟彩色图像，这些图像似乎悬浮在手臂的距离处。通过调整亮度，你可以让这个显示器看起来像现实世界的透明叠加层，或者你可以让它抹去无聊的现实世界。去年11月，Microvision向空军和两家航空航天公司交付了视网膜显示器，并签订了一份为直升机飞行员制造头盔式版本的合同。类似的手持设备可以显示，例如，患者的幽灵般、透明的X光片给手术医生，或者将维修手册中的图表漂浮在油腻的机械师面前，或者在士兵脚前铺设地雷区的X标记点虚拟地图。目前，这些显示器的价格为40万美元或更高，普通消费者还无法负担，但Microvision狂热的工程师们正在努力寻找大规模生产它们的方法。
最终入围者
数字双拍档佳能Optura数码摄像机创新者：A. Tajima
这是你孩子的生日，奶奶在切蛋糕。你是拿起摄像机捕捉这一刻，还是拿出35毫米相机拍摄高质量照片？无论你选择哪一个，另一个机会就永远失去了。现在你可以放松了。去年，佳能推出了一种新型相机Optura，它既擅长拍摄视频，也擅长拍摄静态照片。它恰好是数码的，但这并非巧合。数码录像带，可以将一小时的视频或500张高质量的静态照片存储在火柴盒大小的磁带中，这使得这种混合相机成为可能。
尽管这个想法看起来很明显，但从数字视频数据流中捕捉清晰的静态图像并不容易。问题在于“隔行扫描”技术，相机扫描每一条线，然后在后续帧中扫描交替的线。隔行扫描有利于获得流畅的视频，但却产生糟糕的快照。因此，由佳能东京相机运营首席执行官A. Tajima领导的一个团队，开发了一种新的芯片，该芯片采用更快、更“逐行扫描”的技术，一次处理一整帧。“大规模集成电路是最具挑战性的，”Tajima说。“我们将五个集成电路的功能——信号处理、图像压缩、扩展、纠错和再现——集成到一个芯片中。”
Tajima的产品团队随后设计了一款非常小巧、仅重两磅的相机，外观和感觉都像35毫米单反相机。Optura实际上工作起来就像为普通相机增加了视频功能。
鹰眼夜视橡树岭国家实验室微机械红外成像仪创新者：Thomas Thundat
你曾在黑暗中撞到过鹿吗？许多碰撞的发生是因为驾驶员的视线仅限于前灯的照射范围。几年前，Thomas Thundat找到了一种超越前灯的方法。
这一切都始于一次偶然的发现。1991年，橡树岭国家实验室的健康研究员Thundat正在使用原子力显微镜检查DNA分子。时不时地，仪器的扫描尖端——一个只有一万分之一英寸厚的、像胡须一样的突起——会不可预测地弯曲。“我花了一个月才弄清楚为什么，”他说。二极管的热量弯曲了镀金的尖端，就像温度变化弯曲恒温器中的双金属条一样。Thundat进行了一些计算。他的微型胡须质量非常小，对温度变化的反应非常灵敏，低至百万分之一度。如果一个透镜将远处燃烧的火柴发出的红外（热）辐射聚焦，火柴可能会发出足够的热量来弯曲这样的胡须。
由于我们周围充斥着红外辐射，Thundat意识到，蚀刻在微芯片上的这些胡须阵列将如同一个机械视网膜。当胡须弯曲时，芯片上的电路会在显示器屏幕上点亮像素，你就能在完全黑暗中看到。它们的灵敏度将与天文学家望远镜中使用的红外传感器一样高，但不需要在液氮中冷却。
到目前为止，Thundat和同事们已经设法通过 painstaking地将原子力显微镜的尖端移动到透镜的焦平面上来制作红外图像。在证明了它的可行性之后，他们现在正在寻找资金来建造一个定制胡须的微芯片阵列，这将使他们获得视频质量的图像。Thundat表示，最终，这项技术将应用于诊断医疗仪器、安防摄像头或汽车的夜视镜。
噪声的外观斯克里普斯海洋学研究所声学日光海洋噪声成像系统（ADONIS）创新者：Michael J. Buckingham
海洋是黑暗的，因为水的光线传输能力很差。但水可以轻松地将声音传导数英里。那么，如果你能“看到”声波，难道不是更好吗？这就是声纳背后的逻辑：发出声波信号，被敌方潜艇或鱼类反射，然后将反射转换成显示器上的图像。问题在于，水导声如此之好，以至于海洋中充满了各种噪声——来自隆隆的波浪、噼啪作响的雨滴、歌唱的鲸鱼、喷溅的发动机。“在传统观念中，”斯克里普斯研究所的物理学家Michael Buckingham说，“噪声会给你带来损害”，因为它会干扰声纳信号。十年前，Buckingham有了一个灵感：也许噪声可以被利用。发出声纳信号就像打开头灯。你只能看到光束扫过的地方。但与此同时，海洋的背景噪声正在水下反射一切，就像我们眼睛可以解读的背景日光一样。既然海洋中充满了“声学日光”，也就是噪声，为什么还要依赖声纳呢？“这是一个相当激进的想法，”Buckingham说。他的同事们对此的反应不是怀疑，而是沉默。
Buckingham为此建造了ADONIS（声学日光海洋噪声成像系统）。一个碟形天线将背景噪声聚焦在126个水听器的阵列上，每个水听器的信号控制着电脑屏幕上一个相应的发光像素。通过滤波器和高级算法，Buckingham一次只能调谐到一个特定的频率。“ADONIS第一次投入水中使用时，”他说，“那是一个非常激动人心的时刻。”他的团队立即就能辨认出模糊的形状，比如放置在40米远处的装满沙子的桶作为目标。“我们所有人都惊呆了。”
图像看起来并不那么令人印象深刻，部分原因是像素数量很少。Buckingham计划通过增加更多像素来提高分辨率，他认为可以将探测距离提高到三分之一英里。“就像20世纪30年代的第一个电视画面一样，”他说，“重要的是图像本身的存在。现在我们可以开发技术来提高质量。”
被锯断的显示器Westaim的厚介电电致发光平板显示器创新者：Xingwei Wu
将你台式电脑上那个又热又重、耗电的大家伙显示器拔掉，锯掉后面，只用屏幕，不就更好了吗？液晶显示器提供了漂亮的平板造型，但它们价格昂贵、亮度低、视角窄，而且响应缓慢，这使得它们不适合视频。不太为人所知的电致发光显示器看起来足够明亮和快速，可以取代那些大家伙，如果能有一种方法可以轻松制造它们，获得良好的色彩还原，并降低价格的话。在过去的七年里，Xingwei Wu在加拿大Fort Saskatchewan的Westaim公司领导的研发团队，已经克服了前两个障碍，并在第三个方面取得了重大进展。
在EL显示器中，透明屏幕的内侧涂有磷光体和电介质层，这些材料不导电，但在电场存在下会发生极化。施加到这种夹层上的交变电压迫使电子来回移动，使磷光体发光。为了避免使用高电压（这会击穿电介质），这些层做得非常薄——只有几微米，或万分之几英寸厚——以至于制造商不得不使用一种繁琐且昂贵的真空蒸镀技术来制造它们。当Wu于1990年加入Westaim时，在大量研究之后，他用一种不同的电介质代替，这种电介质能够承受更高的电压，这使得他可以使用厚十倍且制造成本更低的层。他的想法是通过一次性涂抹厚浆料来构建每一层。“当然，这并不像我想的那么容易，”他说。经过大量实验，他偶然发现了一种类似于丝网印刷T恤的简单程序。一个橡胶刮刀将糊状材料通过细金属网压到显示屏上，然后干燥形成均匀的厚度。“那些所谓的低技术工艺在高科技行业已经被遗忘了，”Wu说。
与薄膜显示器不同（薄膜显示器会因为一粒灰尘而损坏），Wu能够完全在非洁净室中制造他的第一个EL显示器，“这对业内任何人都来说都是不可思议的，”应用工程师Don Carkner说。Wu现在正在为实现全彩色，为已经可用的红色和绿色添加稳定的蓝色磷光体。由于厚膜EL显示器（TDELs）的成本仍然略高于传统显示器（显示器中的每个像素都需要自己的电子驱动器），你可以预期厚膜EL显示器将更多地出现在工业仪器、需要便携、坚固、明亮显示器的军事应用以及医疗显示器上，在这些地方你不想受到视角限制。
