法国开发出新型打印机 可低成本创建逼真的彩色全息图

近日来自法国终极全息术的研究团队已经开发出一种新型打印机，这种打印机可以产生具有前所未有的细节和逼真色彩的数字三维全息图。这款新打印机可以用于为博物馆展览、建筑模型、美术作品或广告制作高分辨率的物体或场景彩色再现，而不需要眼镜或特殊的观看辅助设备。

图：这种新型打印机使用低功率连续波激光，在研究人员研制的高灵敏度光电材料上产生全息图。

“我们的研究项目历时15年，目的是利用先前技术的所有优势，同时消除如激光光源昂贵、打印速度缓慢、视野有限和颜色不饱和这些已知的缺点，”团队负责人Yves Gentet说。“我们通过创造CHIMERA打印机实现了这一点，它使用低成本的商业激光和高速打印，产生高质量的彩色全息图，覆盖了很大的动态范围。”

在光学学会（OSA）出版的《应用光学》杂志上，研究人员描述了这种新型打印机，这种打印机可以在他们设计的一种特殊的照相材料上产生宽视场、全视差的全息图。全视差全息图重建了一个物体，使它在各个方向都能被看到，在这种情况下，视野跨越了120度。 这台打印机可以利用3D电脑生成的模型或研究人员开发的专用扫描仪获取的扫描图像来创建全息图。高质量的全息图甚至可以作为样本来制作全息拷贝。

打造更好的打印机

在开发新的全息打印机时，研究人员仔细研究了两种先前开发的全息打印机技术，以了解它们的优缺点。 “参与开发前两代打印机的公司最终面临技术限制而关闭，”Gentet说，“我们这个自筹资金的小团队发现，关键是开发出一种具有非常细的颗粒的高灵敏度光电材料，而不是像以前的系统那样使用一种商用的刚性材料。”

CHIMERA打印机使用红、绿、蓝三种低功耗的商用连续波激光器，其快门可以在几毫秒内调整激光器的曝光。研究人员还创造了一种特殊的抗振动机械系统，以防止全息板在录制过程中移动。

全息图是通过记录被称为hogel的小全息元件，一个接一个地使用三个空间光调制器和一个定制设计的全彩色光学打印头来实现120度视差。印刷后，全息图在化学镀液中显影并密封保护。hogel的尺寸可以在250到500微米之间切换，打印速度可以从1赫兹调整到50赫兹。例如，如果使用250微米的hogel尺寸，最大打印速度是50hz。以这样的速度，打印30厘米×40厘米的全息图需要11个小时，大约是使用之前基于脉冲激光的系统所需时间的一半。

高亮度和清晰度

研究人员利用这项新技术打印出了60 * 80厘米的全息图，显示出各种颜色的物体，包括玩具、蝴蝶和博物馆里的物品。“与以前的系统相比，新系统提供了更广阔的视野，更高的分辨率，更好的色彩再现和动态范围，”Gentet说，“我们开发的全彩色全息材料提高了亮度和清晰度，而低功率的连续波激光使系统易于使用。”

研究人员表示，随着技术的进步，尤其是3D软件的发展，全息图打印技术有可能扩展到医疗或其他高级应用领域。