Lentes planas do nova vida a telas 3D

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 04/04/2022

Tela 3D para videoconferncia

Uma lente plana permitiu a construo de uma tela 3D de viso livre – sem a necessidade de culos – com uma distncia de visualizao significativamente melhor do que tudo o que havia sido demonstrado at agora.

“A maioria das telas 3D de campo de luz tem um alcance de viso limitado, o que faz com que a imagem virtual 3D se degrade medida que o observador se afasta do dispositivo,” explicou o professor Wen Qiao, da Universidade Soochow, na China. “A lente plana nanoestruturada que projetamos tem apenas 100 micrmetros de espessura e tem uma profundidade de foco muito grande, o que permite que uma cena 3D virtual de alta qualidade seja vista de mais longe.”

As telas de campo de luz, ou plenpticas, usam um campo denso de raios de luz para produzir vdeos 3D em tempo real, em cores, que podem ser visualizados sem culos. Essa abordagem permite que vrias pessoas visualizem a cena virtual ao mesmo tempo, como um objeto 3D real flutuando sua frente, um autntico holograma 3D.

O prottipo apresentado pela equipe apresenta alta eficincia e alta fidelidade de cores em distncias de visualizao de 24 cm a 90 cm, o que j suficiente para a aplicao principal que a equipe tem em mente.

“Desenvolvemos esta nova tecnologia na esperana de criar telas que possam permitir que as pessoas se sintam como se estivessem realmente juntas durante uma videoconferncia,” disse Qiao. “Com o desenvolvimento contnuo da nanotecnologia, prevemos que as telas 3D sem culos se tornaro uma parte normal da vida cotidiana e mudaro a maneira como as pessoas interagem com os computadores”.

Telas de campo de luz

As telas de campo de luz criam imagens realsticas projetando diferentes visualizaes, que permitem que a cena 3D tenha a mesma aparncia quando vista de diferentes ngulos. At agora, o grande fator limitante dessa tcnica era a distncia focal das lentes usadas para criar cada uma dessas visualizaes.

Para superar isso, os pesquisadores projetaram uma nova lente plana difrativa traando nanoestruturas em uma superfcie que funcionam como antenas capazes de focalizar a luz. O entrelaamento de vrias dessas lentes permitiu criar um modulador de viso pixelizada, o componente ptico que cria as vrias perspectivas de uma cena em uma tela de campo de luz. Uma tela 3D que cria quatro visualizaes, por exemplo, usa quatro dessas lentes, cada uma das quais converge a luz em uma visualizao nica.

Com a grande vantagem de, em lugar de lentes de vidro grandes e pesadas, todo o trabalho feito por uma camada com 0,1 milmetro de espessura.

“Como as lentes planas fornecem capacidade superior de manipulao da luz, em comparao com as lentes de vidro tradicionais, elas podem ser usadas para resolver problemas formidveis, como paralaxe de movimento limitado, diafonia, fadiga visual e distncias de visualizao limitadas em telas 3D,” disse Qiao.

Embora o prottipo apresente um ngulo de viso de apenas 9 graus, os pesquisadores afirmam que isso pode ser ampliado para quase 180 graus apenas otimizando o projeto das nanoantenas usadas para fazer as lentes planas. Alm de se dedicar a isso, eles planejam melhorar ainda mais a eficincia da tela desenvolvendo um algoritmo mais sofisticado para manipular o feixe de luz em cada pxel.

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