Un duo de chercheurs de France et de Corée du Sud a mis au point un système d’impression holographique de troisième génération qui produit des hologrammes 3D avec un niveau de détail sans précédent et des couleurs réalistes, et résout les problèmes connus des deux générations précédentes.
L’imprimante CHIMERA utilise des lasers à ondes continues de faible puissance pour créer des hologrammes sur un photomatériau très sensible. Crédit photo : Yves Gentet.
La nouvelle imprimante holographique, baptisée CHIMERA, crée des hologrammes avec de larges champs de vision et une parallaxe totale sur un matériau en halogénure d’argent à grain ultrafin.
Les hologrammes à parallaxe totale reconstruisent un objet de manière à ce qu’il soit visible dans toutes les directions, dans ce cas avec un champ de vision de 120 degrés.
L’imprimante peut créer des hologrammes à partir de modèles 3D générés par ordinateur ou à partir de scans acquis avec un scanner dédié.
“Notre projet de recherche de 15 ans visait à construire une imprimante d’hologrammes présentant tous les avantages des technologies précédentes tout en éliminant les inconvénients connus tels que les lasers coûteux, la vitesse d’impression lente, le champ de vision limité et les couleurs non saturées”, a déclaré Yves Gentet, d’Ultimate Holography.
“Nous avons accompli cela en créant l’imprimante CHIMERA, qui utilise des lasers commerciaux à faible coût et une impression à grande vitesse pour produire des hologrammes avec des couleurs de haute qualité qui couvrent une large gamme dynamique.”
Lors du développement de la nouvelle imprimante, Yves Gentet et son collègue, Philippe Gentet de l’Université Kwangwoon, ont étudié deux technologies d’imprimantes holographiques précédemment développées afin de comprendre leurs avantages et leurs inconvénients.
“Les entreprises impliquées dans le développement des deux premières générations d’imprimantes ont finalement été confrontées à des limitations techniques et ont fermé leurs portes”, a déclaré Yves Gentet.
“Notre petit groupe autofinancé a découvert qu’il était essentiel de développer un photomatériau très sensible avec un grain très fin plutôt que d’utiliser un matériau rigide disponible dans le commerce comme les systèmes précédents.”
L’imprimante CHIMERA utilise des lasers à ondes continues rouges, verts et bleus (RGB) de faible puissance disponibles dans le commerce, avec des obturateurs qui ajustent l’exposition pour chaque laser en quelques millisecondes.
L’équipe a également créé un système mécanique spécial anti-vibration pour empêcher la plaque holographique de bouger pendant l’enregistrement.
Les hologrammes sont créés en enregistrant de petits éléments holographiques appelés hogels, l’un après l’autre, à l’aide de trois modulateurs de lumière spatiaux et d’une tête d’impression optique couleur personnalisée qui permet d’obtenir une parallaxe de 120 degrés.
Après l’impression, les hologrammes sont développés dans des bains chimiques et scellés pour être protégés.
La taille des hologrammes peut être réglée entre 250 et 500 microns et la vitesse d’impression entre 1 et 50 hertz (Hz).
Par exemple, si une taille de hogel de 250 microns est utilisée, la vitesse d’impression maximale est de 50 Hz. À cette vitesse, il faudrait 11 heures pour imprimer un hologramme de 30 cm sur 40 cm, soit environ la moitié du temps nécessaire avec les systèmes précédents basés sur des lasers pulsés.
“Le nouveau système offre un champ de vision beaucoup plus large, une résolution plus élevée et un rendu des couleurs et une gamme dynamique sensiblement meilleurs que les systèmes précédents”, a déclaré Yves Gentet.
“Le matériau holographique en couleur que nous avons développé offre une luminosité et une clarté améliorées, tandis que les lasers à ondes continues de faible puissance rendent le système facile à utiliser.”
Un article décrivant l’imprimante CHIMERA a été publié dans le journal Applied Optics.
