针对目前微透镜设计与加工中存在的问题,本文提出了一种大尺寸、高填充率的微透镜阵列设计与加工方法,并成功应用于基于手机屏幕的三维集成成像显示系统.根据焦面模式下的集成成像原理,建立了透镜阵列参数与集成成像显示关键参数的关系,并设计了高填充率透镜阵列的孔径与焦距.采用超精密铣削方法加工出金属母板,通过纳米压印和图形转移复制的方法,在涂有UV固化胶的PET透明膜上得到了高填充率的微透镜阵列膜,并将其应用于基于手机显示屏的集成成像系统.测试结果表明,在5.7英寸全高清手机屏幕上,直接覆盖孔径为0.526 mm、焦距为2 mm、填充率为100%的透镜阵列,可以实现立体图像出屏距离达4 cm、视场角为12.5°的集成成像显示效果.系统的设计与透镜阵列的制作完全满足集成成像要求,裸眼观看立体图像清晰、逼真,系统集成度高,使用方便.
微透镜设计与加工 三维集成成像 微透镜阵列 高填充率 先进制造技术