[发明专利]一种相位调制莫尔成像器件

说明书

本发明涉及一种相位调制莫尔成像器件，包括间隔层，其具有相对设置的第一表面和第二表面；透射单元，其设置在所述第一表面，所述透射单元包括第一微聚焦单元，所述第一微聚焦单元包括多个第一微聚焦元件；反射单元，其设置在所述第二表面，所述反射单元包括第二微聚焦单元，多个所述第一微聚焦元件在所述间隔层的投影与多个所述第二微聚焦元件在所述间隔层的投影具有相对偏移，所述第二微聚焦元件的表面设有反射层，图文信息编码于所述反射层。本发明在制造过程中无需微聚焦元件阵列和图文阵列的精确对位，对于透射单元和反射单元之间的对位要求降低，从而降低了制作难度以及生产成本，本发明在立体成像、视觉防伪等领域具有应用价值及前景。

技术领域

本发明涉及微光学成像技术领域，尤其是指一种相位调制莫尔成像器件。

背景技术

三维显示技术使用光学等多种技术手段来模拟实现人眼的立体视觉特性，将目标物体的三维信息再现出来，呈现出具有纵深感的三维图像。三维显示技术主要分为助视三维显示与裸眼三维显示。助视三维显示需要佩戴眼镜、头盔等辅助工具观看到三维效果，给观察者带来不便。裸眼三维显示无需借助其他辅助设备就能实现三维显示效果。裸眼三维显示技术主要有体三维显示技术、全息显示技术、光场显示技术。体三维显示占据真实的三维空间，利用人眼的视觉暂留特性，重构具有真实深度的三维图像。但是三维显示再现的三维图像都是透明的，不能表达物体的遮挡关系。

现有技术中的莫尔成像器件，其位于透明基底两侧的微透镜阵列和微图文阵列必须实现精准对位。在中国发明专利“一种反射式成像薄膜”(授权号：202110983747.3)中公开了一种反射式成像薄膜，其微图文层内的微图文阵列单元由虚拟物体经过反射式聚焦单元阵列投影成像获得。为了再现虚拟物体，微图文阵列必须与微透镜阵列严格对准，否则再现图像就会扭曲变形。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种相位调制莫尔成像器件，无需投射单元和反射单元的精准对位，利用人眼对不同灰度图像的识别形成具有立体感的图像，降低了制作难度以及生产成本，并且裸眼可视，观测到的图像能够随视角变化而变化。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种相位调制莫尔成像器件，包括，

间隔层，其具有相对设置的第一表面和第二表面，入射光由所述第一表面射入，经过第二表面射出，经过反射后，由第二表面入射，再由所述第一表面射出；

透射单元，其设置在所述第一表面，所述透射单元包括第一微聚焦单元，所述第一微聚焦单元包括多个第一微聚焦元件；

反射单元，其设置在所述第二表面，所述反射单元包括第二微聚焦单元，所述第二微聚焦单元包括多个第二微聚焦元件，多个所述第一微聚焦元件在所述间隔层的投影与多个所述第二微聚焦元件在所述间隔层的投影具有相对偏移，所述第二微聚焦元件的表面设有反射层，图文信息编码于所述多个所述第二微聚焦元件；

通过所述透射单元观测所述图文信息，获得随视角变化而变化的具有立体感的物体影像。

优选地，所述第一微聚焦元件和第二微聚焦元件包括线状微聚焦元件，多个所述第一微聚焦元件呈阵列排布，多个所述第二微聚焦元件呈阵列排布。

优选地，所述线状微聚焦元件包括一维直线柱面透镜或者一维Fresnel柱面透镜。

优选地，所述第一微聚焦元件在所述间隔层的投影的长宽比大于5:1，所述第二微聚焦元件在所述间隔层的投影的长宽比大于5:1。

优选地，所述第一微聚焦元件和第二微聚焦元件包括二维微聚焦元件，多个所述第一微聚焦元件的排列方式包括二维周期型、非周期型、随机型及他们的组合。

优选地，所述二维微聚焦元件包括圆包型微透镜。

优选地，所述第一微聚焦元件和第二微聚焦元件在间隔层的投影为直径比小于2：1的圆形。