Lazer kabarcık stereo görüntüleme teknolojisi: çıplak gözle görülebilir ve rengi değiştirilebilir!
Kılavuz
Japonya'daki Utsunomiya Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, değişken renklere sahip üç boyutlu görüntüler oluşturmak için stereo balon görüntüleme teknolojisi kullanan yeni bir ekran geliştirdiler. Araştırmacılar, Optical Society'nin etkili araştırma dergisi "Optical Design" da bu teknoloji hakkında bir makale yayınladılar.
Konsept harita
(Resim kaynağı: Utsunomiya Üniversitesi)
Araştırma Giriş
Bu teknoloji, üç boyutlu bir görüntü oluşturmak için üç boyutlu ekranda küçük baloncuklar oluşturmak için lazer kullanan "üç boyutlu görüntüleme teknolojisi" ni kullanır. Gözlemci, sütunlu ekrandaki üç boyutlu görüntüyü çeşitli açılardan gözlemleyebilir ve üç boyutlu gözlüklere veya kasklara gerek yoktur.
Makalenin baş yazarı Kota Kumagai şunları söyledi:
"Tam renkli, güncellenebilir bir stereoskopik görüntüleme teknolojisi oluşturmak son derece zordur, çünkü farklı renklere sahip birçok" üç boyutlu piksel "veya" üç boyutlu pikseller "üç boyutlu bir görüntü olarak işlenmelidir. Ekranımızda mikrokabarcık vokselleri, odaklanmış "femtosaniye lazer darbeleri" ile sıvı içinde üç boyutlu olarak oluşturulur. Bu köpük deseninin rengi aydınlatıcı ışığın rengine göre değişebilir. "
Teknik Prensip
Deneysel kurulum
(Resim kaynağı: Utsunomiya Üniversitesi)
Işığın odaklandığı noktada bir "femtosaniye lazerinden" çok sayıda foton absorbe edildiğinde, bu yeni tip gösterimin balonunu yaratan çoktonlu absorpsiyon olgusu meydana gelir.
Araştırmacılar, lazerin odağını sıvı test tüpünün "ekranının" farklı bölümlerine hareket ettirerek çok hassas yerlerde kabarcıklar oluşturmak için çok tonlu absorpsiyon fenomenini kullanırlar. Oldukça viskoz, yoğun, sıvı korumalı kabarcıklar oluştuktan sonra hemen sıvının tepesine yükselirler.
Araştırmacılar, halojen lambalar veya yüksek güçlü LED'ler gibi harici ışık kaynaklarından ışık saçtıklarında, bu kabarcık desenleri görünür hale gelir. Araştırmacılar, beyaz, kırmızı, mavi ve yeşil gibi birkaç renge sahip olan aydınlatıcı LED'in ışık rengini değiştirerek tek renkli bir görüntü oluşturdu.
Araştırmacılar baloncukları tek tek oluşturmadılar, ancak mikrokabarcık voksellerinin rengini ve şeklini kontrol etmek için üç boyutlu bir lazer oluşturmak için bilgisayar tarafından üretilen bir hologram kullandılar. Bu çözüm aynı zamanda mikro kabarcıklardan gelen ışık miktarını artırarak görüntüyü daha parlak hale getirir.
Etkisi gösterimi
Makalede, araştırmacılar iki boyutlu bir deniz kızı balon resmi, üç boyutlu bir tavşan resmi ve dört renkli iki boyutlu bir yunus resmi oluşturarak tekniklerini gösterdiler.
(Resim kaynağı: Utsunomiya Üniversitesi)
(Resim kaynağı: Utsunomiya Üniversitesi)
(Resim kaynağı: Utsunomiya Üniversitesi)
Ayrıca, lazer radyasyonunun enerjisine bağlı mikro kabarcıkların oluşumunu ve sıvıyı ışınlayan lazer darbelerinin sayısını değiştirerek kontrastı da gösterdiler.
Uygulama alanı
Bu yeni araştırma kavramsal olsa da, gelecekte bu teknoloji tam renkli, yenilenebilir bir stereoskopik görüntüleme teknolojisi getirecek. Bu tür ekran, sanat veya müze sergileri için kullanılabilir ve gözlemcilerin ekranı farklı açılardan gözlemlemelerine olanak tanır. Ayrıca, doktorların hastaları gözlemlemesine yardımcı olmak için ameliyat öncesi anatomik haritalar oluşturabilir veya arazi ve binaları incelemek için askeri görevlerde kullanabilirler.
Kumagai şunları söyledi:
"Bu tür stereo kabarcık ekran, müzeler veya akvaryumlar gibi kamu tesisleri için en uygun olanıdır, çünkü mevcut sistemler çok büyük ve pahalıdır. Bununla birlikte, gelecekte, lazer kaynaklarının ve optik ekipmanların boyutunu ve maliyetini daha küçük hale getirmeyi umuyoruz. Sistem ve sıradan insanların kullanabileceği kadar ucuz. "
Geleceğe bakış
Kumagai şunları söyledi:
"Kabarcık grafiklerimiz geniş bir görüntüleme açısına, yenilemeye ve renk işleme özelliğine sahip. İlk üç boyutlu grafiğimiz sadece bir milimetre ölçeğinde olmasına rağmen, yenilenebilir, tam renkli üç boyutlu bir görüntüye doğru ilk adımı attık."
Araştırmacılar şimdi, kabarcığı patlatmak ve görüntüyü değiştirmek veya temizlemek için sıvının içinde bir ışık demeti kullanan bir sistem geliştiriyorlar. Ayrıca daha büyük desenler oluşturmak için yeni yöntemler üzerinde çalışıyorlar, ancak sıvı ekranların, sıvı camın ve havanın kırılma indisi uyumsuzluğunun neden olduğu küresel sapmanın üstesinden gelmeleri gerekiyor.
Referans
[1] https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-4-3-298id=360332
Daha ileri teknolojiler ve yenilikçi ürünler için lütfen WeChat herkese açık hesabını takip edin: IntelligentThings veya yazarın kişisel WeChat ile iletişime geçin: JohnZh1984
