Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (02.2019) : HIGH RESOLUTION INTEGRAL IMAGING DISPLAY BY USING MICROSTRUCTURE ARRAY

HIGH RESOLUTION INTEGRAL IMAGING DISPLAY BY USING MICROSTRUCTURE ARRAY

© 2019    Yukun Zhang, Yuqing Fu, Huaiqian Wang, Huifang Li, Shuwan Pan, Yongzhao Du

College of Engineering, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China

E-mail: yongzhaodu@126.com

Submitted 20.09.2018

DOI:10.17586/1023-5086-2019-86-02-46-51

A novel integral imaging method which can be used to display three dimensional (3D) images with high resolution is proposed. The integral imaging system consists of a delicate microstructure array and microlens array. The microstructure array displays the information of the microimage array. Due to the application of the delicate microstructure array, a large number of efficiency pixels in the microimage array are regularly imaged through the microlens array, which will result in the 3D images with high resolution. In this paper, the relationships among the resolution of the 3D images, the focal length of the microlens, microstructure array/microlens array distance, and the feature size of the microstructure array are analyzed theoretically based on optical design theories. The related experiments are performed. The microstructure array with 1 µm feature size is fabricated by lithographic method and applied on the integral imaging system, which forms the 3D images with the resolution 10 lines/mm. Compared with traditional integral imaging system, the resolution of the 3D images generated by the method is effectively enhanced. It is inferred that the method has great potential on static 3D display such as 3D photograph, 3D advertisement, and so on.

Keywords: three-dimensional image processing, high resolution.

OCIS codes: 100.6890, 350.5730

 

Интегральный дисплей с высоким разрешением, использующий матрицу микроструктур

© 2019    Yukun Zhang, Yuqing Fu, Huaiqian Wang, Huifang Li, Shuwan Pan, Yongzhao Du

Предложен новый метод интегрального построения изображений, пригодный для создания объёмных (3D) дисплеев с высоким разрешением. Интегральная изображающая система содержит матрицы микроструктур и микролинз. Информация отображается на матрицу микролинз через матрицу микроструктур, элементы которых однозначно связаны, что повышает разрешение 3D изображения. Теоретически проанализированы и выведены соотношения между разрешением 3D изображений, фокусным расстоянием микролинз, расстоянием между микролинзами и микроструктурами и геометрическими параметрами микроструктур. Для экспериментальной проверки литографическим методом были изготовлены матрицы микроструктур с шагом 1 мкм, которые были использованы в интегральной изображающей 3D системе, обеспечивающей разрешение 10 лин/мм, что превосходит характеристики обычных интегральных изображающих систем. Сделан вывод о значительных перспективах использования метода для создания статических 3D дисплеев, так, например, как 3D фотографии, 3D реклама и т.п. 

Ключевые слова: обработка трехмерных изображений, высокое разрешение.

 

REFERENCES

1.         Lippmann G. La photographic integrale // C.R. Acad. Sci. 1908. V. 146 P. 446–451.

2.         Deng H., Wang Q.H., Li D.H. The realization of computer generated integral imaging based on two step pickup method // IEEE: Symposium on Photonics and Optoelectronics, Chengdu, China, 08 July 2010. DOI: 10.1109/SOPO.2010.5504393.

3.         Deng H., Wang Q.H., Li D.H., Wang F.N. Realization of undistorted and orthoscopic integral imaging without black zone in real and virtual fields // IEEE. 2011. № 7. P. 255–258.

4.         Shin D., Javidi B. Three-dimensional integral imaging with improved visualization using subpixel optical ray sensing // Opt. Lett. 2012. V. 37. P. 2130–2132.

5.         Jung S., Park J.H., Choi H., Lee B. Viewing-angle-enhanced integral three-dimensional imaging along all directions without mechanical movement // Optics Express. 2003. № 11. P. 1346–1356.

6.         Okui M., Arai J., Nojiri Y., Okano F. Optical screen for direct projection of integral imaging // App. Opt. 2006. V. 45. P. 9132–9139.

7.         Kawakita M., Sasaki H., Arai J., Okano F., Suehiro K., Haino Y., Yoshimura M., Sato M. Geometric analysis of spatial distortion in projection-type integral imaging // Opt. Lett. 2008. V. 33. P. 684–686.

8.        Okano F., Arai J., Kawakita M. Wave optical analysis of integral method for three-dimensional images // Opt. Lett. 2007. V. 32. P. 364–366.

9.         Park J.H., Hong K., Lee B. Recent progress in three-dimensional information processing based on integral imaging // App. Opt. 2009. V. 48. P. 77–94.

10.       Kakeya H. Realization of undistorted volumetric multiview image with multilayered integral imaging // Optics Express. 2011. V. 19. P. 20395–20404.

11.       Piao Y., Kim E.S. Resolution-enhanced reconstruction of far 3D objects by using a direct pixel mapping method in computational curving-effective integral imaging // App. Opt. 2009. V. 48. P. 222–230.

12.       Jang J.S., Javidi B. Improved viewing resolution of three-dimensional integral imaging by use of nonstationary micro-optics // Opt. Lett. 2002. V. 27. P. 324–326.

13.       Liao H., Iwahara M., Koike T., Hata N., Sakuma I., Dohi T.  Scalable high-resolution integral videography autostereoscopic display with a seamless multiprojection system // App. Opt. 2005. V. 44. P. 305–315.

14.       Arai J., Okui M., Yamashita T., Okano F. Integral three-dimensional television using a 2000-scanning-line video system // App. Opt. 2006. V. 45. P. 1704–1714.

15.       Park J.H., Min S.W., Jung S., Lee B. Analysis of viewing parameters for two display methods based on integral photography // App. Opt. 2001. V. 40. P. 5217–5232.

16.       Du C.L., Du X.C., Qiu C.K., Deng Q.L., Zhou C.X. Profile control technology for high-performance microlens array // Opt. Eng. 2004. V. 43. P. 2592–2602.

17.       Du X.C., Du C.L., Li S.H., Wang C.T., Fu Y.Q. Control approach for form accuracy of microlenses with continuous relief // Optics Express. 2005. V. 13. P. 1353–1360.

18.       Zang Y.K., Dong X.C., Du J.L., Wei X.Z., Shi L.F., Deng Q.L., Du C.L. Nanolithography method by using localized surface plasmon mask generated with polydimethylsiloxane soft mold on thin metal film // Opt. Lett. 2010. V. 35. P. 2143–2145.

 

 

Полный текст