变焦纳米液晶透镜的体三维立体显示器的初步研究

三维(3D)立体显示技术已成为当今一个引人注目的前沿科技领域。本文提出研制基于电动变焦纳米液晶透镜的3D立体显示器。该变焦透镜具有50Hz的高速响应,以达到无闪烁的显示。梯度折射率纳米聚合物分散液晶透镜通过紫外掩模制作,具有透明性好,响应速度快的优点。采用快速阴极射线管作为二维显示器。该体3D立体显示器是一个全新的3D立体显示方案,该显示器的实验工作正在进行中。     

变焦纳米液晶透镜的体三维立体显示器的初步研究

三维(3D)立体显示技术已成为当今一个引人注目的前沿科技领域.本文提出研制基于电动变焦纳米液晶透镜的3D立体显示器.该变焦透镜具有50 Hz的高速响应,以达到无闪烁的显示.梯度折射率纳米聚合物分散液晶透镜通过紫外掩模制作,具有透明性好,响应速度快的优点.采用快速阴极射线管作为二维显示器.该体3D立体显示器是一个全新的3D立体显示方案,该显示器的实验工作正在进行中.     

立体液晶投影显示

立体图像技术发展很快，有很多方法可实现立体显示，本文介绍能产生逼真立体图像的液晶投影大屏幕显示。     

基于单像素液晶透镜的自由立体显示技术

为提高三维显示器的性能,提出了一种动态单像素液晶透镜方法。通过对液晶透镜进行结构建模仿真并根据三维显示技术的光学原理,对像素光源发散角以及液晶内部折射率分布对三维显示的性能影响进行了分析。通过实验结果的对比,发现光源的发散角度对单像素立体显示器的性能有很大影响。通过优化相关参数,可以使自由立体显示系统实现高分辨率和低串扰,改善自由立体显示的性能。     

关于立体视觉与真三维立体显示技术

真三维立体显示技术是近年来新兴的三维显示技术,文章从人的视觉生理学角度介绍立体显示的相关原理,阐述真三维立体显示的相关概念。然后将目前的立体显示器进行分类,着重介绍目前现有的真三维立体显示以及其最新的技术发展情况。最后,通过比较这几种最新技术的优劣和应用领域,展望了自主开发真三维显示技术的可能性。     

立体显示器中的三维构图解析

由于立体显示器日益普及,因此相关立体显示器要展现出真实且令人印象深刻的三维立体图形或场景前所未有地变得重要。文中回顾了时下观看者从立体显示器中获得三维构图立体感的有关研究工作。     

固态体积式真三维立体显示器显示体驱动电路设计

固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证。介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点。在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路。在分析60Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象。可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48cm(19in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5ms,实现了快速驱动。满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法。     

基于柱面光栅的液晶三维自由立体显示

根据双目视差原理和柱面光栅的分光特性研制了液晶三维自由立体显示器.该立体显示器由二维平板液晶显示器和柱面光栅有机耦合而成.采用九个视差图实现了三维静态、动态和视频的显示效果.一个19英寸的立体显示器具有相对应的平面显示器相同的亮度、对比度和色彩,其分辨率在垂直和水平方向都有合理的下降.该立体显示器的观看距离是(1000±500)mm,视角为 90°,可供多人不戴立体眼镜就能自由观看立体图像.     

可调液晶微透镜研究进展

可调液晶微透镜是一种基于电光效应来改变其折射率空间分布的新型变焦微透镜,在微光学系统和微光机电系统中具有广阔的应用前景。简要介绍了可调液晶微透镜的基本结构,分析了其焦距调控的工作原理。阐述了可调液晶微透镜的研究现状,并指出了可调液晶微透镜研究的发展趋势。     

液晶变焦透镜在XR近眼显示系统中的应用（特邀）

探讨液晶（LC）技术在XR近眼显示系统中的应用。详述了如何通过控制光的偏振和波前来开发可变焦液晶透镜,这些透镜对改善XR应用中的用户体验具有潜在价值。还讨论了生产液晶透镜的挑战,特别是在优化透镜厚度和性能方面。     

光栅式自由立体显示器概述

文章介绍了光栅式自由立体显示器的结构及原理,分析了影响其立体效果及性能的因素,如人眼调节和会聚特性、多视点技术、亮度及分辨率损失、串扰、2D／3D切换及兼容性等,并简要介绍了相应的提高立体显示效果的方法。     

柱面透镜自由立体显示器的分辨率损失研究

在引入分辨率损失的概念基础上,利用光线追迹的方法,通过ASAP软件研究了柱面透镜光栅式自由立体显示器的柱镜光栅导致自由立体显示器分辨率下降的原因.分析了柱镜光栅与LCD显示器之间以不同角度装配时,柱镜光栅对显示图像在垂直和水平方向上分辨率的影响,实验和计算机模拟研究均得出两方向分辨率下降一般是不同的结论,提出了一种立体显示器分辨率损失的评定方法,将对柱镜光栅式自由立体显示器的设计有指导意义.     

三维立体显示技术

实现三维立体显示是人类长期的梦想.三维立体显示技术已成为当今一个引人注目的前沿科技领域.文中介绍了三维立体显示的概念和一些技术方法.自由立体显示技术是当今立体显示的主流技术,文中阐述了该技术的研发动态.最后概述了三维立体显示的重要应用及意义.     

应用微柱透镜的自由立体前投影屏幕设计

介绍了应用微柱透镜阵列的自由立体前投影显示的原理。推导出确定自由立体前投影屏幕中微柱透镜参数的公式,详细给出了一种设计方法。根据此方法设计了一块采用微柱透镜阵列的自由立体前投影屏幕,在Lighttools中对采用此屏幕的投影系统进行仿真模拟,仿真结果显示有5个比较明显的视区,视区间隔比较连续。搭建屏幕和投影系统进行实验验证,实验结果与仿真结果一致,串扰度为7.9%,图像重合度为1.008,在观察面处立体效果显著。实验结果验证了应用微柱透镜阵列的自由立体前投影显示的可行性。与背投影的自由立体显示技术相比,自由立体前投影显示具有装调快、占用空间小、投影距离灵活可调的优点,将是未来大屏幕自由立体显示的一个重要发展方向。     

微柱透镜自由立体前投影显示亮线的产生原因及消除方法

主要研究并设计了消除自由立体前投影显示亮线的增透膜系。分析了显示亮线产生的原因,该亮线是由微柱透镜表面的反射造成的。选用Ta2O5和SiO2设计了13层高硬度和高透过率的增透膜。三者的热膨胀系数基本一致,避免了膜层的断裂。该膜系的SiO2膜层总厚度大于1μm,大大提高了增透膜的耐摩擦性。Ta2O5膜层总厚度只有33.1nm,大大减少了高温蒸发时间,避免了PMMA板材的高温变形。镀膜后透镜板在可见光波段透过率理论最高可达98%左右,消除了表面反射亮线,大大提高了柱镜板的透过率。     

基于视差照明原理的自由立体显示几何建模

在普通液晶显示器的背光源与LCD屏之间插入一块特殊的光栅板是主流自由立体显示器基本配置,照明盒与光栅板结合构成视差照明方式实现对LCD屏的照明。视差照明的基本功能是将LCD屏奇、偶像素列所对应的图像分别送入视者的左、右眼。本文从视差照明原理出发,依据几何光学原理建立自由立体显示器配置参数(光栅板和LCD屏的结构参数以及二者的位置等参数)与立体视觉参数(视者位置、双目瞳距和立体视带等参数)之间的关系的理论模型,为立体显示器的设计及其立体视觉性能评价提供理论支持。     

基于人脸跟踪的时空无缝裸眼3D显示技术研究*

裸眼立体显示技术普遍存在视角范围受限、串扰严重、甚至存在逆视区域等问题.基于双目视觉与人脸跟踪的方法,根据人脸的空间坐标控制背光方式,在全分辨率裸眼立体显示的基础上实现了视区空间的无缝覆盖;并进一步采用ROI方法能程序运行帧率提升至20 f/s(帧/秒)以上,从而实现时间上的无缝切换.实验证明,基于此技术所研制的系统能满足人脸实时跟踪需求,实现空间与对闽无缝的裸眼3D图像显示.