Billige Hologramme könnte zu Gläser-Free 3D TVs führen

Große und bezahlbare holographische Videodisplays bald möglich, sein können, die die Entwicklung der Gläser-free 3D TVs anspornen könnte, sagen Forscher.

Das Geheimnis zur Entwicklung solcher holographische Videodisplays Schallwellen verwenden könnte, um die Art und Weise zu kontrollieren, die ein Kristall Licht verbiegt, hinzugefügt die Wissenschaftler.

Hologramme sind eine besondere Art von 2D zu fotografieren, dass, wenn beleuchtet, die Illusion eines 3D Bildes. Die Pixel, aus denen jedes Hologramm streuen Licht auf sie fällt, auf sehr spezifische Weise, verursacht diese Lichtwellen zur Interaktion mit einander, um ein Bild mit Tiefe zu erzeugen. [10 Technologien, die Ihr Leben verändern werden]

Eine Möglichkeit ein bewegliches holografische Video zu erstellen – statt nur eine statische Hologramm – würde beinhaltet Displays mit Pixeln, die die Art und Weise sie verbiegen Licht verändern können. Jedoch diese Pixel müsste in der Nähe von der Größe der Lichtwellen, die sie biegen sind und derzeit gibt es keine einfache oder billige Möglichkeit, solche Pixel erstellen.

Eine andere Technik würde genau veränderter Schallwellen zu quetschen und dehnen ein transparentes Material, ändern den Grad, es beugt sich Licht oder der Brechungsindex, verwenden. Diese Strategie, genannt akusto-optischen Modulation, konnte eine Anzeige erstellt werden, die verändert die Art und Weise es potenziell erzeugen holographische Videos streut Licht im Laufe der Zeit. Jedoch ein früher Prototyp mit dieser Methode stützte sich auf Kristalle eine teure transparente Material namens Tellur Kohlendioxid, und konnte nicht generiert werden Bilder mit einer geeigneten Auflösung für TV-Geräte.

"Der Prototyp verwendet einige der größten Kristalle von Tellur Kohlendioxid jedes gewachsen, diese $25.000 benutzerdefinierte Stücke Ausrüstung,", sagte Co-Studienautor Daniel Smalley, ein Elektroingenieur und Medien Künste und Wissenschaften Forscher Brigham Young University in Provo, Utah.

Nun entwickeln die Wissenschaftler holographische Displays mit gemeinsamen und viel billiger Kristalle, die hochauflösende Videos erzeugen könnte.

"Wir verwenden Kristalle, die kostet nur $2," sagte Smalley Leben Wissenschaft.

Die Grundlagen dieser Anzeige sind Kristalle von Lithium Niobat, ein Material, das häufig verwendet in Mobiltelefonen und Telekommunikationsnetze. Unter der Oberfläche jeder Kristall geätzt die Forscher eine mikroskopische Kanal oder "Hohlleiter,", das als einen Tunnel mit Licht dient. Eine Metall-Elektrode wird dann auf jedes Wellenleiter abgeschieden.

"Wir können nutzen grundlegenden Fertigungstechniken aus der Halbleiterindustrie entlehnt, um diese Geräte zu machen", sagte Smalley. "Das senkt Kosten um mehrere Größenordnungen. Hoffentlich bedeutet dies, dass wir große holographische Displays zum ersten Mal machen kann."

Die Kristalle sind piezoelektrische, was bedeutet, dass wenn ein elektrischer Strom auf sie angewendet wird, sie erzeugen Schallwellen, die wie Wellen über ihre Oberflächen zu reisen. Diese Schallwellen können die Form der Kristalle, verzerren, was wiederum verändern ihre Indizes der Brechung und beeinflussen daher alle Lichtwellen in ihnen reisen können.

Um ein holographisches Bild zu erzeugen, sind Laser von drei Farben (rot, grün und blau) auf jede Wellenleiter abgefeuert. Die Frequenzen der Schallwellen durch jeden Kristall bestimmen, welche Farben durchlaufen und die Farben werden herausgefiltert. Die Lichtwellen, die dann aus den Wellenleiter kommen miteinander um ein holographisches Bild zu produzieren.

Ein holographisches Display würden viele von diesen Wellenleitern nebeneinander stapeln. Jede Hohlleiter ist nur wenige Mikrometer breit, und sie können ein paar Dutzend Mikrometer voneinander entfernt angeordnet. Im Vergleich dazu ist das durchschnittliche menschliche Haar etwa 100 µm Breite.

Die Forscher vermuten, können sie ein Gerät, das 50 Milliarden anzeigen kann fertigen Pixel pro Sekunde. Dies könnten 3D-Bilder auf die gleiche Art von Auflösungen und Bildraten in Standard-Definition-TV zu sehen. Nun, die Herausforderung wird sein, einen Computer leistungsfähig genug, um alle Daten erforderlich, um diese holographische Videos generieren zu entwickeln, sagte Smalley.

Smalley und seine Forschungsassistenten Andrew Henrie und Benjamin Haymore detailliert ihre Ergebnisse heute online (3. Februar) in der Zeitschrift Review of Scientific Instruments.

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