交互式动态体三维显示关键技术

研究了交互式动态体三维显示的关键技术,包括三维数据体素化、体素激活、体空间生成和人机交互等,实现了体三维显示系统样机.其中,采用体立方栅格(BCC)采样策略以减少体素化生成的体显示数据,以数字微镜器件(DMD)作为空间光调制器(SLM),并针对DMD设计了二值切片的快速激活算法;分析了基于旋转螺旋面的体三维空间生成方法,并将基于隐马尔科夫模型(HMM)的动态手势控制应用于交互式体三维显示系统.针对原理样机设计的各组实验表明,BCC体素化策略减少了40%以上的体显示数据,基于DMD的切片快速激活算法使得在500mm×250mm半圆柱形成像空间内显示的三维图像刷新率达16Hz、并且可以选择任意视点裸眼观看,准确率超过93%、响应时间低于40ms的动态手势识别算法能够较好地实现实时交互式体三维显示.     

基于数字微镜元件的空间光调制器

空间光调制器是一类能将信息加载于光学数据场上以便对二维空间各点光强进行调制的器件,其在微光刻领域具有广泛应用。微光刻技术对于照明强度分布、均匀性等的高精确度要求,使得基于数字微镜元件的空间光调制器由于精度高、可控性好而逐渐受到青睐,成为微光刻系统不可缺少的组成元件。     

大角度扭转微镜的静态特性分析

大角度扭转微镜是一种静电驱动的MEMS微致动器。微镜的大角度扭转会引起极板间电场分布的显著变化,使得极外电场的对微镜的影响变得不容忽略。此外,微镜受静电力作用时,悬臂梁会产生扭转和弯曲两种变形,悬臂梁的弯-扭耦合效应的影响也是必须考虑的。综合考虑了这两类影响,推导出了适用于分析大角度扭转微镜静态特性的解析公式。     

微镜扭转-弯曲耦合变形静态特性分析

给出了仅考虑微镜扭转运动的静力学分析模型，在分析微镜扭转梁因非线性静电力引起弯曲变形的基础上，建立了静电驱动微镜扭转-弯曲耦合非线性静力学模型．2种模型的，临界吸合电压、临界吸合转角以及微镜转角随电压的变化关系与试验结果对比表明：所建耦合静态模型更符合实际情况，微镜垂直方向的位移和微扭转梁宽度的变化对微镜的临界吸合电压和临界吸合转角影响显著．     

我校参展第十二届“6·18”成果交易会

<正>6月18-20日,第十二届中国·海峡项目成果交易会在福州海峡国际会展中心举行。展会上,我校"特种粉体制备及其应用""数字微镜DMD空间光调制系统"等数项最新科研项目成果精彩亮相,受到了与会领导和客户的广泛好评。我校"特种粉体制备及其应用"团队重点开发具有特殊形貌结构和特殊性能的粉体及复合粉体——特种粉体。这些粉体或因具备优异的物理化学性能而作为功能性粉体应用在     

集成隐藏式3维梳齿电极驱动器的低吸合电压CMOS-MEMS微镜阵列

微镜阵列芯片是大尺寸画面投影显示系统的主流光学图形产生器.针对德州仪器公司的数字微镜芯片中微镜吸合电压较高的问题,本文采用CMOS后端金属互连层制备隐藏垂直梳齿电极驱动的低吸合电压微镜,在CMOS后端工艺中基本完成MEMS微镜阵列的结构制备,然后在CMOS工艺后附加少量的Post-CMOS工艺.我们采用0.35-μm ...     

氮化锌粉末的制备和结构性质

将Zn粉末置于流量为500 mL/min的NH₃气流中, 在600℃氮化温度下氮化120 min的最佳条件下, 制备出高质量的Zn₃N₂粉末. 用X射线衍射(XRD)测量了Zn₃N₂粉末的结构, Zn₃N₂粉末是具有立方结构的晶体, 其晶格常数a为0.9788 nm. 用扫描电子显微镜(SEM)观察了Zn₃N₂粉末的表面形貌, 发现Zn₃N₂粉末具有非常丰富的晶粒表面形貌. 用透射电子显微镜(TEM)验证了晶粒形状的多样性. X射线光电子谱(XPS)表明Zn₃N₂的化学键状态与ZnO及金属Zn明显不同, 表明N—Zn键的形成. 用计算机模拟了Zn₃N₂晶体的立体结构, 用高分辨电子显微镜(HRTEM)观察了Zn₃N₂粉末的内部结构, 观察结果与Partin等提出的Zn₃N₂结构模型符合很好.     

一种数字微镜控制的近红外阿达玛变换光谱仪

使用高精度的数字微镜（DMD）阵列代替传统的阿达玛编码模板,使得阿达玛光学编码过程中没有任何机械运动部件,从而大大提高了光谱仪的抗震性和稳定性．利用FPGA和MSP430单片机控制DMD产生阿达玛变换编码模板,并按照特定的时序完成模板的移动、模拟信号／数字信号（A／D）采样脉冲产生与筛选等工作．利用以该模板为核心部件的阿达玛变换光谱仪进行了性能测试实验,结果表明该仪器性能优良,稳定可靠．     

DMD微镜非线性特性数值模拟

DMD微镜系统的动态特性分析是非常复杂的，这是因为在系统中存在静电和机械两个非线性耦合的物理场。文中首先分析了无阻尼微镜系统的固有频率；然后采用直接积分法详细分析了系统的相轨迹曲线以及系统的正弦激励响应，通过数值模拟发现系统的相轨迹存在一个稳定点和一个非稳定平衡点；在正弦激励下，系统的共振频率随施加电压增大而减小、振动平衡位置随电压增大发生偏移等现象。     

一种新型分离式微变形镜的特性分析

针对一种结构新颖的分离式微变形镜的动、静态特性进行了分析．从能量角度入手对微镜支撑结构在其不同运动状态下所表现出的等效弹性系数进行了推导．以z轴方向的平动为例对微镜的静态变形一电压关系、谐振频率及瞬态响应进行了详细讨论．分析结果表明，在115V时镜面变形可达2μm，而谐振频率为58．805kHz．同时通过与ANSYS模拟结果的对比证实了理论分析的可靠性．