Neulanreiät hologrammeja tuottamaan

Kolmiulotteinen dynaaminen värihologrammi, joka toimii 60 hertsillä.

Hologrammien sovelluksia ovat rajoittaneet hankalat tekniikat, suuret laskentavaatimukset ja heikko kuvanlaatu.

Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) -yliopiston tutkijat ovat nyt suunnitelleet erittäin ohuen näyttöratkaisun, joka voi projektoida dynaamisia, monivärisiä kolmiulotteisia holografisia kuvia.

Järjestelmän kriittinen komponentti on ohut titaanikalvo, joka on täynnä pieniä reikiä, jotka ovat tarkasti nestekidenäytön paneelin jokaisen pikselin kohdalla. Kalvo toimii fotoniseulana, jossa jokainen neulanreikä taittaa niistä tulevan valon laajasti, jolloin teräväpiirtoinen 3D-kuva havaittavissa laajalla kulmalla.

Koko järjestelmä on hyvin pieni: tutkijat käyttivät 1,8 tuuman kaupallista LCD-paneelia, jonka resoluutio oli 1024 x 768. Paneelin liitetty titaanikalvo on vain 300 nanometriä paksu.

”Lähestymistapamme viittaa siihen, että holografiset näytöt voidaan projisoida ohuista laitteista, kuten matkapuhelimesta,” sanoo tutkimusta johtanut KAISTin fyysikko professori Yong Keun Park. Tarkemmin esitettynä kuvat tuotetaan ajamalla erivärisiä rinnakkaisia lasersäteitä pienen läpäisevän LCD-paneelin kautta fotoniseulaan, jossa on reikä jokaiselle LCD-paneelin pikselille.

Aiemmin fotoniseulaa on sovellettu staattisten hologrammien tuottamiseksi. Nyt tutkijat muokkasivat neulanrei’issä tapahtuvan valokentän dynaamisten hologrammien tuottamiseksi suunnittelemalla neulanreikien sivuttaisen kohdistuksen näennäissatunnaisella tavalla.

Tässä työssä ryhmä räätälöi fotoniseulansa esittämään yksinkertaisen, pienikokoisen ja skaalautuvan menetelmän 3D-holografiseen näyttöön. Tätä tekniikkaa voidaan helposti soveltaa olemassa oleviin LCD-näyttöihin.

Laaja katselukulman ja suuren näyttökoon lisäksi esitetty aaltorintamodulaattori tarjoaa monivärisiä projektioita ja pienen muototekijän, mikä viittaa holografisten näyttöjen mahdolliseen toteutukseen ohuissa näyttölaitteissa.

Aiheesta aiemmin:

Kolmiulotteista holografiaa videona

Maailman ohuin hologrammi