science >> Wetenschap >  >> Fysica

Kleine gaatjes in dunne film kunnen de weg vrijmaken voor 3D holografische displays

De werkelijke 3D holografische weergave, en een elektronenmicroscoopbeeld van de niet-periodieke gaatjes. Krediet:KAIST

Onderzoekers in Korea hebben een ultradun scherm ontworpen dat dynamische, veelkleurig, 3D holografische beelden, volgens een studie gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Het kritieke onderdeel van het systeem is een dunne film van titanium gevuld met kleine gaatjes die precies overeenkomen met elke pixel in een liquid crystal display (LCD) paneel. Deze film fungeert als een 'fotonenzeef, ' waarbij elk gaatje het licht dat eruit komt wijd verstrooit, wat resulteert in een high-definition 3D-beeld waarneembaar vanuit een groothoek.

Het hele systeem is erg klein:het bestaat uit een 1,8-inch kant-en-klaar LCD-scherm met een resolutie van 1024 x 768. De titanium film, bevestigd aan de achterkant van het paneel, is slechts 300 nanometer dik.

"Onze benadering suggereert dat holografische schermen kunnen worden geprojecteerd vanaf dunne apparaten, zoals een mobiele telefoon, " zegt professor YongKeun Park, een natuurkundige bij KAIST die het onderzoek leidde. Het team demonstreerde hun aanpak door een hologram te maken van een bewegend, driekleurige kubus.

specifiek, de beelden worden gemaakt door verschillend gekleurde laserstralen van parallelle lichtstralen op het kleine LCD-paneel te richten. De fotonenzeef heeft een gaatje voor elke pixel in het LCD-paneel. De gaten zijn precies gepositioneerd om overeen te komen met het actieve gebied van de pixel. De gaatjes breken het licht dat eruit komt, het maken van 3D-beelden.

Driedimensionaal dynamisch kleurenhologram werkend bij 60 Hz. Krediet:KAIST

Eerdere studies van de groep van Professor Park hebben optische diffusors voor hetzelfde doel gebruikt, maar het apparaat was in die gevallen omvangrijk en moeilijk te bedienen, en duurde ook lang om te kalibreren. In het huidige werk, ze hebben hun fotonenzeef verfijnd om een ​​eenvoudige, compacte en schaalbare methode voor 3D holografische weergave. Deze techniek kan eenvoudig worden toegepast op bestaande LCD-schermen.

Toepassingen voor hologrammen zijn beperkt door omslachtige technieken, hoge rekeneisen, en slechte beeldkwaliteit. Het verbeteren van de huidige technieken kan leiden tot een breed scala aan toepassingen, inclusief 3D-bioscoop zonder bril en het bekijken van holografische video's op televisie en smartphoneschermen.