Os visores de alerta são dispositivos transparentes usados ​​em aviões e carros para fornecer informações como dados de voo críticos ou instruções de direção no para-brisa. Uma abordagem inovadora baseada na holografia em breve tornaria esses heads-up displays muito mais fáceis de ver com uma grande caixa ocular.

Os monitores heads-up atuais têm uma pequena caixa ocular, o que significa que as informações exibidas desaparecem parcial ou totalmente se os usuários mudarem muito o olhar. "Um display heads-up usando nossa nova tecnologia instalada em um carro permitiria ao motorista ver as informações exibidas mesmo se ele ou ela se movesse ou fosse mais baixo ou mais alto do que a média, "disse o líder da equipe de pesquisa Pierre-Alexandre Blanche, da Universidade do Arizona, EUA.

No jornal The Optical Society Óptica Aplicada , os pesquisadores demonstram um protótipo funcional de display heads-up que usa elementos ópticos holográficos para obter uma caixa ocular substancialmente maior do que o que está disponível sem o elemento holográfico. Os pesquisadores afirmam que sua abordagem pode ser transformada em um produto comercial em poucos anos e também pode ser usada para aumentar o tamanho da área exposta.

"Aumentar o tamanho da caixa ocular ou da imagem exibida em um display heads-up tradicional requer o aumento do tamanho da ótica de projeção, lentes de retransmissão e todas as ópticas associadas, que ocupa muito espaço no painel, "disse o primeiro autor Colton Bigler, estudante de doutorado no laboratório de Blanche. "Em vez de confiar na ótica convencional, usamos a holografia para criar um elemento óptico fino que pode ser aplicado diretamente no pára-brisa ".

Usando hologramas para fazer óptica

As mesmas interações de luz laser usadas para criar os hologramas que protegem os cartões de crédito contra falsificações também podem ser usadas para fabricar elementos ópticos, como lentes e filtros em materiais sensíveis à luz. Esses elementos holográficos não são apenas menores do que os componentes ópticos tradicionais, mas podem ser produzidos em massa porque são facilmente fabricados.

Para o novo display head-up, elementos ópticos holográficos redirecionam a luz de uma pequena imagem para um pedaço de vidro, onde fica confinado até chegar a outro elemento óptico holográfico que extrai a luz. O holograma de extração apresenta uma imagem visível com um tamanho de caixa ocular maior do que a imagem original.

"Estamos trabalhando com a Honeywell para desenvolver esses monitores para aeronaves, mas eles podem ser facilmente usados ​​em carros, "Blanche disse." Nossa abordagem não requer nenhum equipamento caro e nenhum novo material precisa ser desenvolvido. Além disso, a tela pode ser totalmente integrada ao para-brisa padrão de um carro. "

Depois de realizar simulações ópticas, os pesquisadores criaram uma versão de laboratório de seu display head-up que criou uma caixa de olho sete vezes maior do que a imagem original. Em seguida, eles fizeram um protótipo funcional que exibia informações de voo em um pedaço de vidro que pode ser parte do invólucro transparente que cobre os cockpits. Usando o protótipo, eles foram capazes de quase dobrar a caixa do olho da imagem original e mostraram que a imagem não desaparece até que o usuário olhe além da borda do holograma. Eles também demonstraram que a imagem apresentada aparece no campo distante, o que significa que os observadores não precisam mudar seu foco para ver as informações exibidas.

"É possível criar uma caixa ocular muito maior aumentando o tamanho dos elementos holográficos de injeção e extração, a única limitação é o tamanho do vidro que exibe a imagem, "Blanche continuou." Nosso trabalho é um bom exemplo de como a holografia pode ser usada para resolver muitos tipos de problemas ópticos para várias aplicações. Uma abordagem semelhante também pode ser útil para fones de ouvido de realidade aumentada, que também mesclam imagens geradas por computador com vistas do mundo exterior, mas com uma tela que fica perto do olho. "

Embora os pesquisadores tenham demonstrado sua abordagem usando uma cor, eles dizem que ele poderia ser expandido para criar monitores heads-up em cores. Eles também estão trabalhando para usar a mesma abordagem para criar uma imagem muito maior que é extraída pelo elemento holográfico para aumentar o tamanho, ou campo de visão, do display.