Multi-SLM color holographic 3D display based on RGB spatial filter

Weronika Zaperty , Tomasz Kozacki , Małgorzata Kujawińska

Abstract

A novel approach for color holographic 3D displays employing several liquid crystal based spatial light modulators (SLM) is presented. A multi color reconstruction is introduced into circular monochrome display architecture with horizontal-only parallax through the use of space-division method (SDM). In the SDM active area of an SLM is divided into three regions generating the RGB component images by using color spatial filter composed of a three glass stripes that are attached to the front of each SLM. Relatively low complexity level of SDM enables to upgrade a horizontal-only-parallax monochrome display to a color one at the expense of image resolution. There is no reduction of remaining key performance parameters, i.e., image dimensions, refresh frame rate, and viewing angle are preserved with no increase of SLM number. In this paper, practical aspects of color imaging implementation, including filter mask design and hardware calibration, are considered. Developed procedures focus on major three effects, i.e., spectral calibration of response of highly dispersive SLM phase, spatial calibration of filter mask and numerical alignment of RGB imaging volumes. The presented experimental results of static and dynamic 3D reconstructions of computer generated holograms validate the performance of calibration procedures and the high color imaging quality of the display.
Author Weronika Zaperty IMiF
Weronika Zaperty,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
, Tomasz Kozacki IMiF
Tomasz Kozacki,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
, Małgorzata Kujawińska IMiF
Małgorzata Kujawińska,,
- The Institute of Micromechanics and Photonics
Journal seriesJournal of Display Technology, ISSN 1551-319X
Issue year2016
Vol12
No12
Pages1724-1731
Publication size in sheets0.5
Keywords in PolishHolografia barwna, holografia cyfrowa, wyświetlacz holograficzne, wyświetlacze 3D
Keywords in EnglishColor holography, digital holography, holographic display, 3D displays
Abstract in PolishW artykule prezentujemy nowe rozwiązanie barwnego wyświetlacza holograficznego 3D wykorzystującego zestaw przestrzennych modulatorów światła (SLM). Barwa jest wprowadzona do układu wyświetlacza monochromatycznego o architekturze kołowej z poziomą paralaksą poprzez zastosowanie metody przestrzennego podziału apertury (SDM). W metodzie tej obszar aktywny SLM jest podzielony na trzy obszary generujące odpowiednio składowe obrazy RGB poprzez zastosowanie przestrzennego filtra barwnego złożonego z trzech szklanych podłużnych elementów umieszczonych przed każdym SLM w układzie. Stosunkowo niska złożoność SDM pozwala na transformację wyświetlacza monochromatycznego o poziomej paralaksie na wyświetlacz barwny przy ograniczeniu rozdzielczości. To rozwiązanie pozwala natomiast na utrzymane parametrów kluczowych rekonstrukcji, t.j. wymiarów obrazu, częstotliwości odświeżania oraz kątowego pola widzenia bez konieczności zwiększania liczby SLM. W tym artykule przedstawiamy aspekty praktyczne proponowanego rozwiązania, czyli projekt przestrzennego filtra barwnego oraz kalibrację całego systemu. Opracowane procedury kalibracji skupiają się na trzech aspektach: spektralnej kalibracji odpowiedzi fazowej wysoko dyspersyjnych SLM, przestrzennej kalibracji filtrów barwnych oraz numerycznym dopasowaniu rekonstruowanych objętości. Na koniec prezentujemy eksperymentalną weryfikację jakości obrazowania systemu wyświetlacza poprzez rekonstrukcję generowanych komputerowo hologramów z wykorzystaniem sceny statycznej i dynamicznej.
DOIDOI:10.1109/JDT.2016.2615595
URL http://ieeexplore.ieee.org/document/7585019/
Languageen angielski
Score (nominal)35
ScoreMinisterial score = 30.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 35.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Publication indicators WoS Impact Factor: 2016 = 1.53 (2) - 2016=1.792 (5)
Citation count*4 (2018-02-17)
Cite
Share Share



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