[發明專利]一種信息采集透鏡陣列板

在審

• 申請號: 201810130466.1
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN110133766A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 范誠;蔡志森;江朝川
• 申請（專利權）人: 深圳市泛彩溢實業有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B27/22
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

本發明公開了一種信息采集透鏡陣列板，用于全息三維顯示系統，包括板體和安裝在所述板體上的具有平行光軸的M*N個成像參數一致的透鏡，M和N為大于1的整數，所述M*N個成像參數一致的透鏡用于對所要三維顯示的物體O進行M*N個空間譜圖像I_mn抽樣采集，m＝1到M，n＝1到N，其空間抽樣角為ω_mn＝d₁/l₁，d₁是各透鏡之間的中心間距，l₁是所述信息采集透鏡陣列板與所述物體O之間的距離。本發明有效地克服了集成照相術中微透鏡陣列的成像質量與其所能顯示三維圖像的分辨率這一固有矛盾，實現了三維空間信息的全息編碼及全息顯示，獲得人眼可視的完美真三維顯示。

技術領域

本發明涉及一種信息采集透鏡陣列板，用于全息三維顯示系統。

背景技術

集成照相術(APPLIED OPTICS/Vol.52，No.4/1 February 2013)理論上講是一種理想的三維光場(light field)采集和顯示技術，但微透鏡陣列的成像質量與其所能顯示三維圖像的分辨率這一固有矛盾卻難以克服，即：高分辨率三維顯示需要更加精細尺寸的微透鏡陣列，而微透鏡太小，卻又難以保證各個透鏡的子圖像成像質量，從而迄今都很難獲得令人滿意的真三維顯示結果。WO2010/072065、WO2010/072066以及WO2010/072067披露了一種實時彩色全息三維顯示系統及方法，利用數碼全息原理，通過普通攝影-投影裝置陣列系統以及全息功能屏實現人眼可視的完美真三維顯示。但在實際操作過程中，對各單個攝影-投影設備的成像質量匹配與控制，以及陣列攝影-投影裝置的錨定與校準，給系統集成化帶來困難；同時，攝影-投影機的大量使用必將帶來系統的制造成本的增加而難以被普通消費者所接受。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術的不足，提供一種信息采集透鏡陣列板，用于全息三維顯示系統。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種信息采集透鏡陣列板，用于全息三維顯示系統，包括板體和安裝在所述板體上的具有平行光軸的M*N個成像參數一致的透鏡，M和N為大于1的整數，所述M*N個成像參數一致的透鏡用于對所要三維顯示的物體O進行M*N個空間譜圖像I_mn抽樣采集，m＝1到M，n＝1到N，其空間抽樣角為ω_mn＝d₁/l₁，d₁是各透鏡之間的中心間距，l₁是所述信息采集透鏡陣列板與所述物體O之間的距離。

進一步地：

所述M*N個成像參數一致的透鏡所采集的空間譜圖像I_mn記錄到感光元件陣列，所述感光元件陣列設置在所述信息采集透鏡陣列板與所述物體相反的一側，具有M*N個感光元件。

所述M*N個成像參數一致的透鏡和所述感光元件之間設置有信息采集視場光闌，以消除或減小所述信息采集透鏡陣列板各透鏡相互間的成像干擾。

所述M*N個成像參數一致的透鏡的視場角Ω相等，tan(Ω/2)＝a₁/2f₁，其中a₁為所述信息采集透鏡陣列板各透鏡的孔徑，f₁為所述信息采集透鏡陣列板各透鏡的焦距。

所述M*N個成像參數一致的透鏡的中心至少有一個透鏡能夠采集到所述物體的全景。

所述信息還原透鏡陣列板各透鏡為蜂窩狀的陣列形式。

一種全息三維顯示系統，具有所述的信息采集透鏡陣列板。