복굴절 특성을 갖는 액정 렌즈어레이를 이용한 깊이감이 향상된 집적영상 시스템 (Integral Imaging System Enabling Enhanced Depth of Field Incorporating a Birefringent Liquid Crystal Lens Array)

서지정보

· 발행기관 : 한국광학회
· 수록지 정보 : 한국광학회지 / 19권 / 6호 / 394 ~ 399페이지
· 저자명 : 박찬규, 황용석, 이상신

초록

본 논문에서는 집적영상의 문제점인 깊이감 제한 문제를 해결하기 위해서 편광된 광과 복굴절 매질인 액정 렌즈어레이를 이용한 집적영상 시스템을 제안하고 구현하였다. 제안된 렌즈어레이는 두 개의 유리 렌즈어레이 위에 서로 다른 ZLI-4119와 E-7 액정을 증착하여 구현하였다. 액정은 편광 방향에 따라서 굴절률이 서로 다르기 때문에 두 개의 중심깊이 평면을 얻을 수 있다. 이로 인하여 초점 영역의 변화를 얻을 수 있으며 이로 인해 복원 시 깊이감을 향상시킬 수 있다. LightTools® 프로그램을 이용하여 집적영상 시스템을 구현하였고, 굴절률 차에 의한 초점거리 변화를 확인하였다. 액정 디스플레이 공정을 이용하여 소자를 제작하였고, 광학 실험을 통하여 초점거리의 변화를 측정하였다. ZLI-4119 액정 렌즈어레이의 굴절률은 기본 렌즈어레이의 굴절률보다 작기 때문에 실상이 맺히게 되고, 초점거리는 약 680 mm였다. 반면에 E-7 액정 렌즈어레이의 경우에는 허상이 맺히게 되고, 이론적인 초점거리는 -29 mm였다.

영어초록

An integral imaging system enabling enhanced depth of field by incorporating a pair of liquid-crystal (LC) lens arrays was proposed and demonstrated. The lens arrays exhibit two different refractive indexes depending on the light polarization. The proposed LC lens array I and II were implemented by depositing a ZLI-4119 LC and an E-7 LC, respectively, on top of a lens-array substrate in glass. When the two LC lens arrays were aligned appropriately, a birefringence was obtained for a specific light polarization in such a way that the incoming light sees different refractive indexes for them. As a result, the focal length associated with the imaging system utilizing the LC lens arrays was adaptively varied, thereby enhancing the depth of field for the image reconstruction. We have theoretically analyzed the proposed integral imaging system with the LightTools® to confirm that the focal length could be adjusted with the help of the birefringent lens array. Finally the proposed imaging system successfully reconstructed the objects. The birefringent lens array employing the ZLI-4119 LC produced a real image with the focal length of 680 mm, while the other using the E-7 LC yielded a virtual image with the focal length of -29 mm.

참고자료

· 없음