Ny printer skaber ekstremt realistiske farverige hologrammer

Forskere har udviklet en ny printer, der producerer digitale 3-D hologrammer med et hidtil uset detaljeringsniveau og realistiske farver. Den nye printer kunne bruges til at lave genskaber i høj opløsning af genstande eller scener til museumsudstillinger, arkitektoniske modeller, kunst eller reklamer, der ikke kræver briller eller særlige synshjælpemidler.

"Vores 15-årige forskningsprojekt havde til formål at bygge en hologramprinter med alle fordelene ved tidligere teknologier og samtidig eliminere kendte ulemper såsom dyre lasere, langsom udskrivningshastighed, begrænset synsfelt og umættede farver, " sagde leder af forskningsteamet Yves Gentet fra Ultimate Holography i Frankrig. "Vi opnåede dette ved at skabe CHIMERA-printeren, som bruger billige kommercielle lasere og højhastighedsudskrivning til at producere hologrammer med farve af høj kvalitet, der spænder over et stort dynamisk område."

I tidsskriftet The Optical Society (OSA). Anvendt optik , forskerne beskriver den nye printer, som skaber hologrammer med brede synsfelter og fuld parallakse på et specielt fotografisk materiale de har designet. Fuld parallakse hologrammer rekonstruerer et objekt, så det kan ses i alle retninger, i dette tilfælde med et synsfelt på 120 grader.

Printeren kan lave hologrammer fra 3-D computergenererede modeller eller fra scanninger erhvervet med en dedikeret scanner udviklet af forskerne. De højkvalitets hologrammer kan endda bruges som mastere til at fremstille holografiske kopier.

Opbygning af en bedre printer

Ved udvikling af den nye hologramprinter, forskerne studerede omhyggeligt to tidligere udviklede holografiske printerteknologier for at forstå deres fordele og ulemper.

"De virksomheder, der var involveret i udviklingen af ​​de første to generationer af printere, stod til sidst over for tekniske begrænsninger og lukkede, sagde Gentet. Vores lille, selvfinansieret gruppe fandt ud af, at det var nøglen at udvikle et meget følsomt fotomateriale med et meget fint korn i stedet for at bruge et kommercielt tilgængeligt stift materiale som tidligere systemer."

CHIMERA printeren bruger rød, grønne og blå laveffekt kommercielt tilgængelige kontinuerlige bølgelasere med lukkere, der justerer eksponeringen for hver laser i løbet af millisekunder. Forskerne skabte også et specielt anti-vibrerende mekanisk system for at forhindre den holografiske plade i at bevæge sig under optagelsen.

Hologrammer skabes ved at optage små holografiske elementer kendt som hogels, den ene efter den anden ved hjælp af tre rumlige lysmodulatorer og et specialdesignet optisk printhoved i fuld farve, der muliggør 120-graders parallaksen. Efter udskrivning, hologrammerne er udviklet i kemiske bade og forseglet til beskyttelse.

Hogelstørrelsen kan skiftes mellem 250 og 500 mikron, og udskrivningshastigheden kan justeres fra 1 til 50 hertz (Hz). For eksempel, hvis der anvendes en hogelstørrelse på 250 mikron, den maksimale udskrivningshastighed er 50 Hz. Ved denne hastighed ville det tage 11 timer at udskrive et hologram, der måler 30 gange 40 centimeter, omkring halvdelen af ​​tiden, det ville tage at bruge tidligere systemer baseret på pulserende lasere.

Høj lysstyrke og klarhed

Forskerne brugte den nye teknologi til at udskrive hologrammer, der målte op til 60 gange 80 centimeter, der viser forskellige farveobjekter, herunder legetøj, en sommerfugl og en museumsgenstand.

"Det nye system tilbyder et meget bredere synsfelt, højere opløsning og mærkbart bedre farvegengivelse og dynamisk område end tidligere systemer, " sagde Gentet. "Det holografiske fuldfarvemateriale, vi udviklede, giver forbedret lysstyrke og klarhed, mens det lavt strømforbrug, kontinuerlige bølgelasere gør systemet nemt at bruge."

Forskerne siger, at efterhånden som teknologien forbedres, især 3-D software, det kan være muligt at udvide deres hologramudskrivningstilgang til medicinske eller andre avancerede applikationer.