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用于指向光源的侧面发光塑料光纤阵列设计

Design of Side-Glowing Plastic Optical Fiber Array for Directional Backlight

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摘要

为了克服指向光源裸眼三维显示器光源结构复杂的问题,研究了一种侧面发光塑料光纤(POF)阵列背光源的设计和制作方法。通过分析侧面发光POF阵列和柱面微透镜阵列组成的定向成像光路,得到了侧面发光POF阵列的排布公式。实验制作了一种用于指向光源的侧面发光POF阵列,测量了指向光源的串扰度。结果表明,在设计的视区最佳距离530 mm处,横向-200~200 mm区域内的最低串扰度可达1%以下。最后分析了柱面透镜像差、POF阵列光纤错位和视区视角增大对POF阵列指向光源串扰度的影响。

Abstract

To address the problem of the complex light source structure of a directional backlight in naked eye 3D display, a design and fabrication method for a kind of side-glowing plastic optical fiber (POF) array backlight is researched. An arrangement formula of the side-glowing POF array is obtained by analyzing the directional imaging optical path composed of side-glowing POF array and cylindrical micro-lens array. A kind of side-glowing POF array for directional backlight is fabricated and the crosstalk from the directional backlight is measured. The results show that the minimum crosstalk in the transverse regions of -200 mm to 200 mm is less than 1% at the optimal distance of 530 mm in the designed viewing area. Finally, the effects of cylindrical lens aberration, POF array optical fiber dislocation, and increasement of viewing angle on crosstalk degree of POF array directional backlight are analyzed.

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DOI:

所属栏目:成像系统

基金项目:福建省科技计划重大项目、华侨大学研究生科研创新能力培育项目;

收稿日期:2019-03-21

修改稿日期:2019-06-03

网络出版日期:2019-10-01

作者单位    点击查看

郜飞飞:华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
何涌:华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
李梓润:华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
王孝艳:华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
庄其仁:华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021

联系人作者:庄其仁(qrzhuang@hqu.edu.cn)

备注:福建省科技计划重大项目、华侨大学研究生科研创新能力培育项目;

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引用该论文

Gao Feifei,He Yong,Li Zirun,Wang Xiaoyan,Zhuang Qiren. Design of Side-Glowing Plastic Optical Fiber Array for Directional Backlight[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(10): 1011001

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