RGB imaging volumes alignment method for color holographic displays

Weronika Zaperty , Tomasz Kozacki , Radosław Gierwiało , Małgorzata Kujawińska

Abstract

Recent advances in holographic displays include increased interest in multiplexing techniques, which allow for extension of viewing angle, hologram resolution increase, or color imaging. In each of these situations, the image is obtained by a composition of a several light wavefronts and therefore some wavefront misalignment occurs. In this work we present a calibration method, that allows for correction of these misalignments by a suitable numerical manipulation of holographic data. For this purpose, we have developed an automated procedure that is based on a measurement of positions of reconstructed synthetic hologram of a target object with focus at two different reconstruction distances. In view of relatively long reconstruction distances in holographic displays, we focus on angular deviations of light beams, which result in a noticeable mutual lateral shift and inclination of the component images in space. A method proposed in this work is implemented in a color holographic display unit (single Spatial Light Modulator – SLM) utilizing Space Division Method (SDM). In this technique, also referred as Aperture Field Division (AFD) method, a significant wavefront inclination is introduced by a color filter glass mosaic plate (mask) placed in front of the SLM. It is verified that an accuracy of the calibration method, obtained for reconstruction distance 700mm, is 34.5μm and 0.02°, for the lateral shift and for the angular compensation, respectively. In the final experiment the presented method is verified through real-world object color image reconstruction.
Author Weronika Zaperty IMiF
Weronika Zaperty,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
, Tomasz Kozacki IMiF
Tomasz Kozacki,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
, Radosław Gierwiało IMiF
Radosław Gierwiało,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
, Małgorzata Kujawińska IMiF
Małgorzata Kujawińska,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
Pages1003117-1/17
Publication size in sheets0.3
Book Romaniuk Ryszard (eds.): Proc. SPIE. 10031, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2016, vol. 10031, 2016, SPIE , ISBN 9781510604858, [781510604865 (electronic) ], 1170 p., DOI:10.1117/12.2257157
Keywords in PolishWyświetlacz holograficzny, holografia barwna, holografia cyfrowa, wyświetlacze 3D, metoda przestrzennego podziału apertury, dopasowanie objętości rekonstrukcji
Keywords in EnglishHolographic display, Color holography, Digital holography, 3D displays, Space Division Method, imaging volumes alignment
Abstract in PolishOstatnie prace w dziedzinie wyświetlaczy holograficznych pokazują zainteresowanie technikami multipleksingu, które pozwalają na poszerzenie kątowego pola widzenia, zwiększenie rozdzielczości hologramu lub obrazowanie barwne. W każdej z tych sytuacji obraz jest uzyskiwany poprzez nałożenie kilku frontów falowych i stąd pojawia się ich niedopasowanie w przestrzeni. W tej pracy prezentujemy metodę kalibracji, która pozwala na korekcję tego niedopasowania poprzez odpowiednie manipulacje numeryczne na hologramie. W tym celu, zaproponowaliśmy zautomatyzowaną metodą opartą na pomiarze pozycji obrazu kalibracyjnego w dwóch różnych odległościach rekonstrukcji. Na dużej odległości rekonstrukcji widoczne są nawet niewielkie kątowe odchylenia wiązki, które powodują zauważalne przesunięcie poprzeczne obrazu względem obrazu wzorcowego. W tej pracy proponowaną metodę prezentujemy na przykładzie modułu barwnej rekonstrukcji z przestrzennym podziałem apertury (SDM) opartego na pojedynczym przestrzennym modulatorze światła (SLM). W tym rozwiązaniu pochylenie frontu falowego jest wprowadzane przez przestrzenny filtr barwny złożony z zestawu szklanych filtrów umieszczonych przed powierzchnią SLM. W pracy dowiedziono, że przy odległości rekonstrukcji 700mm uzyskano dokładności korekcji frontów falowych 34.5μm oraz 0.02° odpowiednio dla przesunięcia poprzecznego oraz pochylenia kątowego. Działanie metody zostało potwierdzone na przykładzie holograficznych danych rzeczywistych.
DOIDOI:10.1117/12.2249197
URL http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2564834
Languageen angielski
Score (nominal)15
ScoreMinisterial score = 15.0, 08-02-2017, BookChapterMatConf
Ministerial score (2013-2016) = 15.0, 08-02-2017, BookChapterMatConf
Citation count*1 (2018-06-22)
Cite
Share Share

Get link to the record
msginfo.png


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back