超薄反射光场显示薄膜，可以生动呈现3D图像
2022-07-17 15:10:37 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
苏州大学光电信息科学与工程学院副研究员申溯及其研究团队开发了一种基于反射光场显示的超薄薄膜，能够通过捕捉场景中所有光线的方向和强度来创建3D图像。
据麦姆斯咨询报道，苏州大学光电信息科学与工程学院副研究员申溯及其研究团队开发了一种基于反射光场显示的超薄薄膜，能够通过捕捉场景中所有光线的方向和强度来创建3D图像。这种25 µm厚的薄膜由低成本材料制成，提供了一种无玻璃、全视场的3D显示方案。它可以生成正常光线下可见的3D图像，且无需特殊的读取设备。
据研究人员表示，用于制作薄膜的算法和纳米图案化技术还可以扩展到其他应用。例如，可以替代薄膜在透明显示屏上创建纳米图案。
除了反射光场显示薄膜，研究人员还开发了一种算法，可以高密度记录光场的位置和角度信息，以克服影响许多当前3D显示方法的缺陷，例如有限的视场角、较低的光效率等。
研究人员还开发了一种精确且经济的自释放、紫外固化纳米压印光刻技术。薄膜的一面具有反射聚焦元件的微阵列，其作用类似于微型镜头；另一面用微阵列进行图案化，对要显示的图像进行编码。内置在薄膜中的全光函数可以产生密集的反射光场。
反射光场显示薄膜制造工艺
研究小组负责人申溯说：“我们所采用的的强大微加工方法使我们能够制作出非常紧凑的反射聚焦——仅数十个微米。这样可以密集地收集光辐射，创建逼真的3D效果。”
申溯补充称，这种薄膜创建的3D图像似乎“漂浮”在薄膜之上，可以从各个角度清晰地观看，并且，创建的图像看起来也有物理深度。
这种超薄的光场显示薄膜可以创建精细的3D图像，并能在正常照明下观看，无需任何特殊的读取设备。研究人员为了验证这种薄膜，利用它创建了立方体骰子可以360度观看的3D图像。
此外，该团队还设计并制作了一种带有浮动标志的显示膜，可以用作装饰元素，例如，用来装饰手机。
申溯说：“在自然视觉条件下，实现无玻璃3D显示，并能提供大视场、平滑视差和宽广的可聚焦深度，是光学领域令人兴奋的挑战之一。我们的方案提供了一种显示生动的3D图像的创新方法，不会造成观看不适或疲劳，肉眼可见且美观。”
通过进一步开发，该薄膜可以整合到虚拟现实/增强现实（VR/AR）设备中，用于视觉安全功能。它可以作为标签或贴纸很容易地层压到任何表面或集成到透明基材中，使其用作纸币或身份证的一个安全特征。
该团队正在开发一种双面纳米压印设备，将其制造工艺商业化，使其更容易实现薄膜两侧微图案之间所需要的精确对准。
该研究成果已发表于近期的Optics Letters期刊（www.doi.org/10.1364/OL.463117）。
延伸阅读：
上一篇：偏振控制动态可切换全色超构表面的机器学习辅助设计
下一篇：最后一页