Os pesquisadores desenvolveram uma abordagem fundamentalmente nova para uma tela transparente para realidade aumentada, ou óculos inteligentes. Projetando imagens do vidro diretamente no olho, o novo design pode um dia permitir que um usuário veja informações como direções ou avaliações de restaurantes enquanto usa um dispositivo quase indistinguível dos óculos tradicionais.

"Em vez de começar com uma tecnologia de exibição e tentar torná-la o menor possível, começamos com a ideia de que os óculos inteligentes devem ser parecidos com os óculos normais, "disse o líder da equipe de pesquisa, Christopher Martinez, do Laboratoire d'électronique des technologies de l'information (Leti), na França." O desenvolvimento de nosso conceito exigiu muita imaginação porque eliminamos os componentes ópticos volumosos normalmente necessários e, em vez disso, usamos o próprio olho para formar a imagem. "

No Optica , O jornal da Optical Society para pesquisas de alto impacto, os autores detalham seu novo conceito de exibição de projeção retinal e relatam resultados positivos de simulações ópticas iniciais. Embora os óculos que usam essa nova abordagem não sejam úteis para mostrar vídeos, eles podem fornecer informações na forma de texto ou ícones simples.

"Embora estejamos focados em aplicativos de realidade aumentada, o novo conceito de display também pode ser útil para pessoas com problemas de visão, "disse Martinez." A perturbação presente no olho poderia ser integrada à projeção, dando às pessoas com deficiência visual uma maneira de ver informações, como texto. "

Formando uma imagem no olho

O design não convencional da tela projeta rapidamente pixels individuais, que o cérebro reúne para formar letras e palavras. “Não trazemos uma imagem para a superfície do vidro, mas, em vez disso, traga informações que são emitidas na forma de fótons para fazer a imagem no olho, "explicou Martinez.

De acordo com o conceito de design, essa façanha seria realizada enviando fótons de um laser ou outra fonte de luz através de um componente guia de luz para um elemento óptico holográfico criado dentro das lentes dos óculos. Elementos ópticos holográficos que são significativamente menores do que suas contrapartes tradicionais podem ser feitos em plásticos sensíveis à luz usando as mesmas interações de luz laser que fazem hologramas, como aqueles que protegem os cartões de crédito contra falsificações.

Para que o conceito funcione, é fundamental que todos os fótons projetados tenham fases sincronizadas e correspondam em coerência. De outra forma, uma imagem barulhenta é formada, semelhante ao que você ouviria se os membros de um grupo coral estivessem cantando a mesma música, mas começando e parando em momentos diferentes. Os pesquisadores usaram o elemento holográfico para sincronizar a fase, como uma deixa que ajuda os cantores a começarem no mesmo momento.

“É muito complicado usar métodos tradicionais como uma máscara com estrutura óptica para ajustar a fase dos emissores de fótons que estão separados uns dos outros por apenas centenas de mícrons, "disse Martinez." Nosso projeto usa um elemento holográfico exclusivo para sincronizar os fótons combinando a fase com um feixe de referência. "

O projeto também inclui uma grade de guias de luz que torna os fótons coerentes, semelhante a garantir que todos os cantores cantem na mesma velocidade. Este componente foi feito usando uma abordagem fotônica integrada que incorpora as mesmas técnicas de fabricação de semicondutores usadas para fazer chips de computador e fabricar componentes ópticos em silício.

Os pesquisadores dizem que seu conceito de exibição é um exemplo importante das novas oportunidades para projeção retinal que agora serão possíveis graças aos recentes desenvolvimentos em fotônica integrada, que passaram de aplicativos que usam comprimentos de onda de telecomunicação para comprimentos de onda visíveis que podem ser usados ​​em monitores.

Vendo fora da caixa

Devido ao espaço limitado disponível nas lentes dos óculos, o primeiro protótipo provavelmente terá uma resolução de 300 por 300 pixels, que os pesquisadores dizem que pode ser melhorado empilhando dois monitores um em cima do outro. Mais importante, o design permite maneiras completamente novas de usar os pixels disponíveis, que não são restritos a uma forma quadrada como as telas tradicionais.

"Usar um elemento holográfico para formar uma tela de retina é bastante diferente da grade tradicional de pixels usada para telas tradicionais, "disse Martinez." Por exemplo, as informações podem ser projetadas para as partes esquerda e direita do campo de visão sem nenhuma informação entre eles, sem aumentar a complexidade da tela. "

Uma simulação ótica detalhada do novo design validou a nova abordagem e revelou que uma imagem mais clara seria criada se os pontos onde a luz é emitida fossem dispostos aleatoriamente em vez de com um padrão periódico. Os pesquisadores agora estão descobrindo a melhor forma de realizar esse arranjo aleatório. Eles também apontam que, embora o dispositivo deva ser seguro porque muito pouca luz será necessária para formar a imagem no olho, estudos de segurança serão necessários conforme o desenvolvimento progride.

Os pesquisadores planejam fazer e testar os componentes individuais antes de criar um protótipo funcional. O primeiro protótipo exibirá imagens monocromáticas estáticas, mas os pesquisadores estão confiantes de que a abordagem de projeção retinal pode ser usada para uma tela multicolorida dinâmica.