Las pantallas de visualización son dispositivos transparentes que se utilizan en aviones y automóviles para proporcionar información como datos de vuelo críticos o direcciones de conducción en el parabrisas. Un enfoque innovador basado en holografía pronto podría hacer que estas pantallas de visualización frontal sean mucho más fáciles de ver con una caja de ojos grande.

Las pantallas de visualización frontal actuales tienen una pequeña caja para los ojos, lo que significa que la información mostrada desaparece parcial o totalmente si los usuarios cambian demasiado la mirada. "Una pantalla de visualización frontal con nuestra nueva tecnología instalada en un automóvil permitiría al conductor ver la información mostrada incluso si se movía o era más bajo o más alto que el promedio, "dijo el líder del equipo de investigación Pierre-Alexandre Blanche de la Universidad de Arizona, ESTADOS UNIDOS.

En la revista The Optical Society Óptica aplicada , los investigadores demuestran un prototipo funcional de pantalla frontal que utiliza elementos ópticos holográficos para lograr una caja de ojos sustancialmente más grande que la que está disponible sin el elemento holográfico. Los investigadores dicen que su enfoque podría convertirse en un producto comercial en tan solo unos años y también podría usarse para aumentar el tamaño del área mostrada.

"Aumentar el tamaño de la caja del ojo o la imagen mostrada en una pantalla de visualización frontal tradicional requiere aumentar el tamaño de la óptica de proyección, lentes de relé y todas las ópticas asociadas, que ocupa demasiado espacio en el tablero, "dijo el primer autor Colton Bigler, estudiante de doctorado en el laboratorio de Blanche. "En lugar de depender de la óptica convencional, utilizamos la holografía para crear un elemento óptico delgado que, en última instancia, se puede aplicar directamente a un parabrisas ".

Usando hologramas para hacer ópticas

Las mismas interacciones de luz láser que se utilizan para crear los hologramas que protegen las tarjetas de crédito de la falsificación también se pueden utilizar para fabricar elementos ópticos como lentes y filtros en materiales sensibles a la luz. Estos elementos holográficos no solo son más pequeños que los componentes ópticos tradicionales, sino que pueden producirse en masa porque se fabrican fácilmente.

Para la nueva pantalla de visualización frontal, Los elementos ópticos holográficos redirigen la luz de una imagen pequeña a un trozo de vidrio, donde se confina hasta llegar a otro elemento óptico holográfico que extrae la luz. El holograma de extracción presenta una imagen visible con un tamaño de caja de ojo más grande que la imagen original.

"Estamos trabajando con Honeywell para desarrollar estas pantallas para aviones, pero podrían usarse con la misma facilidad en automóviles, ", Dijo Blanche." Nuestro enfoque no requiere equipos costosos y no es necesario desarrollar nuevos materiales. Es más, la pantalla se puede integrar completamente en el parabrisas de un automóvil estándar ".

Después de realizar simulaciones ópticas, los investigadores crearon una versión de laboratorio de su head-up display que creó una caja de ojos siete veces más grande que la imagen original. Luego hicieron un prototipo funcional que mostraba información de vuelo en una pieza de vidrio que puede ser parte del recinto transparente que cubre las cabinas. Usando el prototipo, pudieron casi duplicar el cuadro de ojos de la imagen original y demostraron que la imagen no desaparece hasta que el usuario mira más allá del borde del holograma. También demostraron que la imagen presentada aparece en el campo lejano, lo que significa que los observadores no necesitan cambiar su enfoque para ver la información mostrada.

"Es posible crear una caja de ojos mucho más grande aumentando el tamaño de los elementos holográficos de inyección y extracción, la única limitación es el tamaño del cristal que muestra la imagen, "Blanche continuó." Nuestro trabajo es un buen ejemplo de cómo la holografía se puede utilizar para resolver muchos tipos de problemas ópticos para diversas aplicaciones. Un enfoque similar también podría ser útil para los cascos de realidad aumentada, que también fusiona imágenes generadas por computadora con vistas del mundo exterior pero con una pantalla que está cerca del ojo ".

Aunque los investigadores demostraron su enfoque utilizando un color, dicen que podría ampliarse para crear pantallas de visualización a todo color. También están trabajando para usar el mismo enfoque para crear una imagen mucho más grande que es extraída por el elemento holográfico para aumentar el tamaño. o campo de visión, de la pantalla.