Desarrollan una pantalla que emite y registra imágenes al mismo tiempo

Un grupo de ingenieros e investigadores del Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems (IPMS) de Alemania, conducido por Michael Scholles, director de la unidad de negocio del IPMS, ha avanzado en el desarrollo de pantallas que serán capaces de registrar los movimientos que suceden por delante de ellas, sin que esto interrumpa la emisión de imágenes.

El chip que posibilitará este importante desarrollo en el mundo de los sistemas audiovisuales (una pantalla-cámara) combina fotodetectores con unos diodos orgánicos emisores de luz (OLED´s). Su aplicación es inmensa, por ejemplo en el campo de la conducción de vehículos a velocidad elevada, aeronavegación, en trabajos mecánicos de precisión o en el marco de cirugías médicas de alta complejidad.

Aunque este tipo de desarrollos audiovisuales viene trabajándose durante décadas, la pantalla-cámara del Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems cuenta con una importante ventaja: su carácter compacto y funcional. Esto permite que el dispositivo sea fácil de trasladar y que resulte sencillo interactuar con él, una característica que potencia su utilidad. Así queda establecido en un artículo de la revista Technology Review, de reciente publicación.

El sistema que permite esta novedad combina células fotodetectoras, que son muy parecidas a las que se emplean para capturar la luz en una cámara convencional, y píxeles de pantalla. De esta manera, el mecanismo puede representar y reproducir imágenes en movimiento y, a la vez, detectar los movimientos que se concretan delante de la pantalla.

¿Control ocular informático?

Esta innovación también podría hacer realidad la idea del control ocular en los sistemas informáticos, ya que si la pantalla es capaz de seguir los movimientos del ojo humano, la persona podría movilizarse por los menús y controles empleando solamente la vista y concretando así las órdenes que sean necesarias.

De acuerdo a los primeros indicios de los especialistas a cargo del proyecto, este tipo de pantalla-cámara podría integrarse en un sistema de realidad aumentada. Sería factible reproducir una imagen y, al mismo tiempo, controlar y monitorear el ojo del usuario del dispositivo.

Yendo a un ejemplo concreto, el piloto de un avión podría accionar diversos mecanismos con la vista, teniendo una mayor libertad para emplear sus manos en los comandos más complejos o de acción permanente. Aunque este tipo de mecanismos ya han sido desarrollados, no se había logrado hasta el momento un funcionamiento que garantizara tanta practicidad y comodidad.

Especialistas de otros centros de investigación han recalcado la importancia de este avance. Por ejemplo, el profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de California del Sur, Alexander Sawchuck, cree que la importancia de este desarrollo se sustenta en la integración de una pantalla y una cámara en un mismo chip. Según afirmó a Technology Review, todo aquello que pueda hacerse para que este tipo de pantallas sean más funcionales y que consuman menos energía es un gran avance en la materia.

Detalles del sistema y características del prototipo

La innovación se inició con el diseño de unos chips detectores de luz, que contienen patrones de fotodetectores. Posteriormente, se creó una oblea con varios chips en una cámara de deposición, colocándose diferentes capas de material orgánico en el espacio ocioso entre los fotodetectores.

Justamente, estas capas fueron ocupadas por los OLED´s, diodos orgánicos emisores de luz, que constituyen el elemento central de la pantalla. Por último, y con el propósito de proteger la estructura final, el conjunto de fotodetectores y los OLED´s se integran en una delgada capa de polímero. La integración de OLED´s con chips fotodetectores es quizás la innovación más sugerente e intrigante.

Actualmente existe un prototipo de la pantalla, un modelo simple y monocromático de 1,25 centímetros en cada lado y una resolución de 320 por 240 píxeles. Sin embargo, las pantallas a color pueden realizarse con esta tecnología, aunque resulta más complejo debido a la necesidad de añadir filtros de color a los OLED´s blancos. Asimismo, esta clase de diodos orgánicos tienen una menor fiabilidad y su fabricación de manera eficiente es más compleja.

En tanto, la cámara que integra la pantalla en el prototipo actual alcanza una resolución de tan sólo 12 píxeles, lo que impide el seguimiento del ojo humano. Pero ya se ha desarrollado una versión de la cámara de 160 por 120 píxeles de resolución, con pruebas satisfactorias en el laboratorio pero que aún no ha sido integrada a la pantalla para comprobar su funcionamiento en conjunto. Sobre principios de 2011, los especialistas creen tener concluida una versión de esta pantalla-cámara más avanzada, que incluiría una cámara de alta resolución capaz de seguir los movimientos del ojo humano.