Onderzoekers hebben een nieuwe printer ontwikkeld die digitale 3D-hologrammen produceert met een ongekend detailniveau en realistische kleuren. De nieuwe printer kan worden gebruikt om kleurenrecreaties met hoge resolutie te maken van objecten of scènes voor museumvertoningen, architecturale modellen, beeldende kunst of advertenties waarvoor geen bril of speciale kijkhulpen nodig zijn.

"Ons 15-jarig onderzoeksproject was gericht op het bouwen van een hologramprinter met alle voordelen van eerdere technologieën, terwijl bekende nadelen zoals dure lasers, langzame afdruksnelheid, beperkt gezichtsveld en onverzadigde kleuren, " zei onderzoeksteamleider Yves Gentet van Ultimate Holography in Frankrijk. "We hebben dit bereikt door de CHIMERA-printer te creëren, die gebruikmaakt van goedkope commerciële lasers en afdrukken op hoge snelheid om hologrammen te produceren met hoogwaardige kleuren die een groot dynamisch bereik beslaan."

In het tijdschrift The Optical Society (OSA) Toegepaste optica , beschrijven de onderzoekers de nieuwe printer, die hologrammen creëert met brede gezichtsvelden en volledige parallax op een speciaal fotografisch materiaal dat ze hebben ontworpen. Volledige parallax-hologrammen reconstrueren een object zodat het in alle richtingen zichtbaar is, in dit geval met een gezichtsveld van 120 graden.

De printer kan hologrammen maken van 3D-computergegenereerde modellen of van scans die zijn verkregen met een speciale scanner die door de onderzoekers is ontwikkeld. De hoogwaardige hologrammen kunnen zelfs als master worden gebruikt om holografische kopieën te maken.

Een betere printer bouwen

Bij de ontwikkeling van de nieuwe hologramprinter, de onderzoekers bestudeerden zorgvuldig twee eerder ontwikkelde holografische printertechnologieën om hun voor- en nadelen te begrijpen.

"De bedrijven die betrokken waren bij de ontwikkeling van de eerste twee generaties printers kregen uiteindelijk te maken met technische beperkingen en sloten, "zei Gentet. "Onze kleine, zelf gefinancierde groep ontdekte dat het van cruciaal belang was om een ​​zeer gevoelig fotomateriaal met een zeer fijne korrel te ontwikkelen in plaats van een in de handel verkrijgbaar stijf materiaal te gebruiken zoals eerdere systemen."

De CHIMERA-printer gebruikt rode, groene en blauwe, in de handel verkrijgbare continue golflasers met laag vermogen en luiken die de belichting voor elke laser in enkele milliseconden aanpassen. De onderzoekers creëerden ook een speciaal anti-vibrerend mechanisch systeem om te voorkomen dat de holografische plaat beweegt tijdens de opname.

Hologrammen worden gemaakt door kleine holografische elementen op te nemen die bekend staan ​​als hogels, de een na de ander met behulp van drie ruimtelijke lichtmodulatoren en een speciaal ontworpen full-color optische printkop die de 120-graden parallax mogelijk maakt. Na het afdrukken, de hologrammen worden ontwikkeld in chemische baden en verzegeld ter bescherming.

De hogelgrootte kan worden geschakeld tussen 250 en 500 micron en de afdruksnelheid kan worden aangepast van 1 tot 50 hertz (Hz). Bijvoorbeeld, als een hogelgrootte van 250 micron wordt gebruikt, de maximale afdruksnelheid is 50 Hz. Met deze snelheid zou het 11 uur duren om een ​​hologram van 30 bij 40 centimeter te printen, ongeveer de helft van de tijd die nodig zou zijn om eerdere systemen op basis van gepulseerde lasers te gebruiken.

Hoge helderheid en helderheid

De onderzoekers gebruikten de nieuwe technologie om hologrammen te printen die tot 60 bij 80 centimeter groot waren en verschillende kleurenobjecten toonden, waaronder speelgoed, een vlinder en een museumobject.

"Het nieuwe systeem biedt een veel breder gezichtsveld, hogere resolutie en merkbaar betere kleurweergave en dynamisch bereik dan eerdere systemen, "zei Gentet. "Het full-color holografische materiaal dat we hebben ontwikkeld, zorgt voor verbeterde helderheid en helderheid, terwijl het energiezuinige, continue golflasers maken het systeem gebruiksvriendelijk."

De onderzoekers zeggen dat naarmate de technologie verbetert, vooral 3D-software, het kan mogelijk zijn om hun hologramdrukbenadering uit te breiden naar medische of andere geavanceerde toepassingen.