[实用新型]一种微透镜和微透镜阵列结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及亚像素微透镜液体透镜阵列结构，尤其涉及一种以红绿蓝亚像素为视点对微透镜子图进行重排后的亚像素微透镜液体透镜阵列结构。

背景技术

集成成像技术日益成熟，但当前集成成像显示仍旧存在一些关键技术问题：在获取过程中，制备大尺寸、均匀焦距，串扰大是制约集成成像立体显示一个关键技术。在重现过程中，微透镜阵列重建的真三维图像存在景深范围小、视角窄、分辨率低等问题。

现有成像技术普遍采用RGB色彩模式，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，（以下简称RGB），这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。通常将RGB三色构成一个完整的像素，单个的R，G，B分别为一个亚像素，三个不同的亚像素构成一个视场。根据立体视觉原理，观察者的左右眼分别看到同一场景的两幅视差图像，就可以感受立体效果，只要观察者在不同的观看位置看到这幅视差图像中的两幅就可以感知到立体效果，且随着水平移动时看到物体的不同侧面。目前三维成像技术往往采用多视点技术来获得更好的立体效果，并采用传统的以像素作为视点的微透镜阵列，将三个相邻的亚像素构成一个视场，但这种阵列结构容易产生图像区分不完全的情况，从而造成串扰，且分辨率较低。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种微透镜、微透镜阵列结构及其制作工艺，以红绿蓝亚像素为视点对微透镜子图的重排，降低图像串扰，提高分辨率，从而达到优良的显示效果。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种亚像素微透镜液体透镜阵列结构，每个微透镜至少设有一个亚像素，每个视场在单个微透镜中只取一个亚像素，相邻的三个微透镜构成一个视场所需红绿蓝三色亚像素。

本实用新型将传统的以像素作为视点的微透镜阵列改进以为亚像素为视点微透镜阵列。结合亚像素原理，假设点亮一个视点，改进后的合成的像素来自不同微透镜的RGB三个亚像素，像素宽度的是传统微透镜像素的三分之一。而改进后的视点之间的距离也为传统的视点距离的三分之一。由此可见改进后的微透镜阵列的多视点技术所形成的新像素点点距更小，从而使图像更加细腻，区分更加明显，有效地降低了串扰，提高分辨率。

本实用新型每个重排RGB组合的亚像素来自三个不同的单体微透镜，因此每个重排的RGB组合可以以任意亚像素开始排列，如RGB、GBR等。并且亚像素微透镜液体透镜阵列结构中每个重排RGB组合的亚像素可组成任意形状，如三角式、斜三角式、对角线式。

更进一步的，垂直方向上每个微透镜内部的RGB三色亚像素分别与相邻微透镜内部的RGB三色亚像素对齐；水平方向上每个微透镜内部的亚像素与相邻微透镜内部的亚像素对齐，且每行亚像素中RGB三色亚像素交替排列。

更进一步的，RGB三色亚像素在微透镜中偏移量相等，如均为单个透镜中的第四个像素。

更进一步的，RGB三色亚像素在微透镜中偏移角度相等。

本实用新型还提出一种亚像素微透镜液体透镜阵列结构的微透镜，该微透镜为矩形，包括底层基板，所述底层基板上筑有腔体结构，所述腔体结构中设有凝固液体；所述腔体结构侧壁的上表面设有疏水区域。

微透镜液体透镜阵列结构中微透镜行与行之间可以错开，也可以重合，且每个微透镜矩形长宽比任意，如微透镜高长度是宽一半、微透镜高长度近似宽大小、微透镜高长度比宽大。

本实用新型还提出一种亚像素微透镜液体透镜阵列结构的工艺流程，其特征在于：

（1）压膜，采用1.5mm厚度的光学玻璃作为玻璃基板，清洁玻璃基板并将其裁成所需的尺寸规格，然后在玻璃基板上用压膜机压上20微米蓝膜；

（2）掩模刻蚀，在压膜后的玻璃基板上放置形状定制的胶片，并将玻璃和胶片进行紫外曝光；然后将曝光后的玻璃基板放入显影机中进行显影，显影液将固化好的地方保留，未经光照固化的洗掉形成腔体结构；最后烘干；

（3）涂疏水层，在掩模刻蚀后仍旧固化的蓝膜上涂上一层特氟龙溶液作为疏水层；

（4）涂胶，在掩模刻蚀后未固化形成腔体结构中涂上NOA73溶液；

（5）紫外固化，采用紫外光固化，使液体透镜转变成固体聚合物透镜。