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

Интегральный дисплей с высоким разрешением, использующий матрицу микроструктур

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

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Yukun Zhang, Yuqing Fu, Huaiqian Wang, Huifang Li, Shuwan Pan, and Yongzhao Du High resolution integral imaging display by using microstructure array (Интегральный дисплей с высоким разрешением, использующий матрицу микроструктур) [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 2. С. 46–51. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-02-46-51

Yukun Zhang, Yuqing Fu, Huaiqian Wang, Huifang Li, Shuwan Pan, and Yongzhao Du High resolution integral imaging display by using microstructure array (Интегральный дисплей с высоким разрешением, использующий матрицу микроструктур) [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2019. V. 86. № 2. P. 46–51. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-02-46-51

Ссылка на англоязычную версию:

Yukun Zhang, Yuqing Fu, Huaiqian Wang, Huifang Li, Shuwan Pan, and Yongzhao Du, "High resolution integral imaging display by using a microstructure array," Journal of Optical Technology. 86(2), 100-104 (2019). https://doi.org/10.1364/JOT.86.000100

Аннотация:

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

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда образования и исследований для молодых преподавателей провинции Фуцзянь (грант № JAT170052), Национального фонда естественных наук Китая (грант № 61605048), Фонда естественных наук провинции Фуцзянь (гранты №№ 2016J01300 и 2015J01655), Фонда департамента образования провинции Фуцзянь (грант № JA14025) и Фонда научных исследований университета Хуацяо (грант № 60005-Z15Y0013).

Коды OCIS: 100.6890, 350.5730

Список источников:

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 microoptics // 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.