Los investigadores han desarrollado un tipo de pantalla completamente nuevo que crea imágenes en 3D mediante el uso de un láser para formar pequeñas burbujas dentro de una "pantalla" líquida. En lugar de representar una escena 3D en una superficie plana, la pantalla en sí es tridimensional, unpropiedad conocida como volumétrica. Esto permite a los espectadores ver una imagen en 3D en la visualización en columnas desde todos los ángulos sin gafas o auriculares 3D.
En el diario de The Optical Society para investigación de alto impacto óptica , investigadores dirigidos por Yoshio Hayasaki de la Universidad de Utsunomiya, Japón, demostraron la capacidad de su pantalla de burbuja volumétrica para crear gráficos en color cambiables.
"Crear una pantalla volumétrica actualizable a todo color es un desafío porque se deben formar muchos píxeles tridimensionales o vóxeles, con diferentes colores para hacer gráficos volumétricos", dijo Kota Kumagai, primer autor del artículo ". En nuestra pantalla, los vóxeles de microburbujas se generan tridimensionalmente en un líquido utilizando pulsos láser de femtosegundos enfocados. Los gráficos de burbujas se pueden colorear cambiando el color de la luz de iluminación ".
Aunque el nuevo trabajo es una prueba de concepto, la tecnología podría algún día permitir pantallas volumétricas actualizables a todo color. Estos tipos de pantallas podrían usarse para exhibiciones de arte o museos, donde los espectadores pueden caminar alrededor de la pantalla.también se están explorando para ayudar a los médicos a visualizar la anatomía de un paciente antes de la cirugía o para permitir que los militares estudien el terreno y los edificios antes de una misión.
"La pantalla de burbuja volumétrica es más adecuada para instalaciones públicas como un museo o un acuario porque, actualmente, la configuración del sistema es grande y costosa", dijo Kumagai. "Sin embargo, en el futuro, esperamos mejorar el tamaño ycosto de la fuente láser y los dispositivos ópticos para crear un sistema más pequeño que pueda ser asequible para uso personal ".
Usando láser para hacer burbujas
Las burbujas para la nueva pantalla se crean por un fenómeno conocido como absorción de múltiples fotones, que ocurre cuando se absorben múltiples fotones de un láser de femtosegundo en el punto donde se enfoca la luz. La absorción de múltiples fotones permitió a los investigadores crear microburbujas en lugares muy precisosmoviendo el foco de la luz láser a varias partes de una cubeta llena de líquido que actuó como una "pantalla". El uso de un líquido de alta viscosidad o espeso evita que las burbujas, una vez formadas, se eleven inmediatamente hacia la parte superior de la pantalla.líquido.
Los gráficos de burbujas son visibles cuando dispersan la luz de una fuente de luz externa, como una lámpara halógena o un LED de alta potencia. Los investigadores produjeron imágenes monocromáticas en blanco, rojo, azul y verde al cambiar el color del LED de iluminación.diga que iluminar los gráficos con un proyector podría crear diferentes colores en diferentes regiones de la imagen.
En lugar de crear cada burbuja una por una, los investigadores utilizaron un holograma generado por computadora para formar patrones 3D de luz láser que les permitieron controlar el número y las formas de los vóxeles de microburbujas. Este enfoque también aumentó la cantidad de luz dispersada desde elmicroburbujas, haciendo que las imágenes sean más brillantes.
En el documento, los investigadores demuestran su técnica al crear una secuencia de imágenes de burbujas 2D de una sirena, un conejito renderizado en 3D y gráficos de delfines en 2D en cuatro colores diferentes. También mostraron que la formación de microburbujas depende de la energía de irradiación delláser y que el contraste podría modificarse cambiando el número de pulsos láser utilizados para irradiar el líquido.
"Nuestros gráficos de burbujas tienen un amplio ángulo de visión y se pueden actualizar y colorear", dijo Kumagai. "Aunque nuestros primeros gráficos volumétricos están en la escala de milímetros, logramos el primer paso hacia una pantalla volumétrica actualizable a todo color".
Los investigadores ahora están desarrollando un sistema que usaría una corriente dentro del líquido para reventar las burbujas, permitiendo que la imagen se cambie o se borre. También están trabajando en métodos que podrían permitir la formación de gráficos más grandes, lo que requiere superar la forma esféricaaberraciones causadas por el desajuste del índice de refracción entre la pantalla del líquido, el vidrio que contiene el líquido y el aire.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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