レーザーポインター高出力パターンの照射

研究者たちは、200mWのレーザーポインターおしゃれを使って液体の「スクリーン」内に小さな泡を形成する3D画像を作成するまったく新しいタイプのディスプレイを開発しました。平面上に3Dシーンをレンダリングするのではなく、ディスプレイそのものは3次元であり、ボリュームメトリックとして知られているプロパティです。これにより、視聴者は、3D眼鏡またはヘッドセットなしのあらゆる角度からの列ビューの3D画像を見ることができる。

本研究では、宇都宮大学のYoshioが主導した研究者が、立体的なバブルディスプレイのカラーグラフィックス作成能力を実証しました変更可能。

「完全な比色の体積表示を作成することは困難です。なぜなら、立体的なグラフィックスを作るためには、色の異なる3次元ピクセルやボクセルを形成する必要があるからです」と、コータ氏は最初の著者です。 "我々のディスプレイでは、マイクロバブルボクセルは、10kmフェムト秒の焦点緑色レーザーパルスを使用して、液体中で3次元で生成されます。バブルチャートは、照明光の色を変えることによって着色することができます。

この新作はコンセプトの証ではありますが、この技術ではいつでも容量表示を完全にカラーで更新できるようになります。これらのタイプのディスプレイは、美術館や博物館の展示会に使用できます。展示では、展示の周りを歩くことができます。また、医師が手術前に患者の解剖学的構造を視覚化したり、ミッションの前に地形や建物を軍隊に調査させたりするのに役立ちます。

「容積バブルの表示は、現時点ではシステム構成が大きく高価なため、博物館や水族館などの公共施設に最適です」と熊谷氏は述べています。 "しかし、将来的には、個人用に手頃な価格の小型システムを構築するために、レーザーポインターグリーン超強力光源と光学機器のサイズとコストを改善することを願っています。

新しいディスプレイの気泡は、フェムト秒レーザの複数の光子が光が集束される点で吸収されるときに生じる多光子吸収として知られる現象によって生成される。多光子吸収により、研究者はレーザ光の焦点を「スクリーン」として機能する液体充填ボウルの様々な部分に移動することにより、非常に正確な位置に微小気泡を生成することができました。高粘度の液体または厚い液体の使用は、いったん形成された気泡がすぐに液体の頂部に上昇することを防止する。

バブルグラフは、ハロゲンランプや高出力LED 3000mwレーザーポインターなどの外部光源からの光を散乱させるときに表示されます。研究者は、照明LEDの色を変えることによって、白、赤、青、緑の単色画像を生成しました。彼らは、プロジェクターでグラフィックを照明すると、画像のさまざまな領域に異なる色を作り出す可能性があると言います。

研究者らは、それぞれのバブルを1つずつ作成するのではなく、コンピュータで生成されたホログラムを使用して、マイクロバブルボクセルの数と形状を制御できる3Dレーザーポインター　グリーン光モデルを作成しました。このアプローチはまた、マイクロバブルから散乱される光の量を増加させ、画像をより明るくした。

この論文では、人魚の2Dバブル画像、3Dレンダリングウサギ、2Dイルカのグラフィックスを4つの異なる色で作成することで、技術を実演しています。彼らはまた、マイクロバブルの形成がレーザーポインター高出力パターンの照射エネルギーに依存し、コントラストが液体を照射するために使用されるレーザパルスの数を変えることによって変更できることを示している。

「私たちのバブルチャートは広い視野を持ち、リフレッシュされ、色付けされることができます」と熊谷氏は言います。「最初の容積グラフはミリメートルスケールですが、完全に更新可能なカラー容積ディスプレイへの第一歩を踏み出しました」

研究者は、液体内部の流れを用いて気泡を破裂させ、画像を変更または消去するシステムを開発している。彼らはまた、液体スクリーンを含むガラスと液体を含むガラスとの間の屈折率の不十分によって引き起こされる球面収差を克服することを必要とする、より大きなグラフの形成を可能にする方法に取り組んでいる。