Mikromechanika v holografických displejích

Holografický obraz budovy vytvořený pouze odrazem světla na malém křemíkovém čipovém segmentuFoto:  Imec

Mikromechanické součástky pracují v současných DLP videoprojektorech. Belgičtí vědci jdou nyní podobnou cestou ve vývoji holografické televize.

Holografická televize je po teoretické stránce celkem jasná technologie, v praxi se ji ale zatím nepodařilo realizovat. Pokud se někdy v budoucnosti budeme dívat na holografické filmy, budou nám současné stereoskopické 3D záběry připadat jako náhražky, které jen obelhávají mozek. Holografické video totiž bude přinášet skutečné prostorové obrázky, navíc bez brýlí a bolestí hlavy. 

První pokusy 

Belgičtí vědci z nanoelektronické laboratoře firmy Imec v Leuvenu se domnívají, že budoucnost holografie je v mikro-elektro-mechanicky ovládaných pixelech (MEMS) vybavených pružinkami. Už se jim podařila realizace holografického obrazu budovy sídla firmy, který byl vytvořen pouze odrazem světla na malém křemíkovém čipovém segmentu. Obdobně pracuje v projektorech DLP čip – je pokryt mikrozrcátky, které se ve vysokých frekvencích naklápějí. 

Na novém čipu určeném pro holografický pokus nejdříve leptáním vytvořili velmi jemnou a přesnou mřížku, tu pak pokryli vrstvou odrazivého hliníku. Tuto statickou strukturu pak osvěcovali z různých stran laserovým světlem, až pomocí složité hry ohybů a interferencí světelných vln dospěli k trojrozměrnému holografickému snímku. 

Písty “velké” stovky nanometrů 

Vědci by tento obraz chtěli rozpohybovat, podmínkou pro to je mechanická změna geometrické struktury na čipovém segmentu. Odtud je krůček k představě vertikálně se pohybujících křemíkových pixelů, které by připomínaly přesně pracující písty. Jednotlivé segmenty čipu by se pak pohybovaly podle modulace v měnícím se trojrozměrném obrazu. 

Takový mechanismus produkování holografického videa bude dobře fungovat jen ve chvíli, kdy bude mikromechanická pohyblivá struktura obsahovat detaily o menším rozměru než je vlnová délka použitého světla, tedy méně než 500 nanometrů. Odborníci odhadují, že takového cíle dosáhneme nejdříve za 5 let, ale první mikromechanické pohyblivé struktury takového typu se v laboratořích objeví možná už letos. 

Zdroje: Popular Science, Physorg.com, IEEE Spectrum