基于LCD的自由立体显示技术

利用液晶显示器实现自由立体显示的办法有两种，一是采用狭缝光栅板，二是采用柱面光栅板，各类结构的立体显示器具有不同的特点。基于狭缝光栅板的立体液晶显示器有两种结构，即前置狭缝式和后置狭缝式。介绍了两种结构的差异，并简单介绍作者在立体显示技术方面的最新研究成果。     

狭缝光栅自由立体显示器的立体图像串扰度

为了表征狭缝光栅自由立体显示器存在的左右眼视差图像的混叠程度,提出了立体图像串扰度C的概念。根据狭缝光栅自由立体显示器的结构和工作原理,应用几何光学知识,分析得出了立体图像串扰度C的计算公式,并给出了一个具体的狭缝光栅自由立体显示器的计算结果。通过观看实验,证明了所定义的立体图像串扰度C可以定量描述观看者在立体可视区域看到的立体图像的串扰程度。     

自由立体显示器观看视疲劳

光栅式自由立体显示器具有性能优良的特点,是目前有很好应用前景的一类重要立体显示器,但由于它存在观看视疲劳问题而限制了其广泛应用.文章从分析立体显示视觉原理入手,系统阐述了引起自由立体显示器观看视疲劳的生理和立体显示器性能不佳两大原因,并提出相应的改善方法.该研究工作将对光栅式自由立体显示器的进一步研究和应用开发具有一定指导意义.     

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.     

自由立体显示器的光学性能测量与研究

为了评价自由立体显示器的光学性能,以八视点狭缝光栅自由立体显示器为例,针对不同的视点图像,测量了不同视角下的亮度值与色度值,研究自由立体显示器的光学性能,其光学性能包括自由立体显示器的最佳观看位置、串扰、可视范围、亮度均匀性、色度均匀性和莫尔条纹。结果表明,这种测量及分析方法实现了对多视点立体显示器光学性能的定量评估,增强了评估立体显示器性能的客观性,对自由立体显示器的设计具有指导意义。     

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.     

基于狭缝光照明的3D-LCD光学结构分析

本文在分析立体视觉机理的基础上，介绍了一种以液晶显示器为基础的平板立体显示器。利用狭缝背光源照明液晶层，使得显示在液晶层的纵向条形左右图像，分别被观看者的左右眼观看到，从而形成自由立体图像。本文从光学的角度，对立体视觉机理、立体显示原理、用于液晶立体显示的狭缝背光源的光学原理作了详细分析。     

光栅式立体显示器重影问题的研究

光栅式自由立体显示设备由于存在重影问题而限制了它们在商业上的应用,文章从潘弄区和可视区域两个角度分析了光栅式自由立体显示设备产生重影问题的理论原因,并建立一个光学结构模型,推导出人眼所看到的实际像素强度公式。给出一种定义重影度的方法,经软件仿真得到重影度与人眼到显示屏幕距离的关系曲线,基于上述模型和定义对重影问题的改善进行了探讨。软件仿真结果显示通过改善边缘光栅结构能在一定程度上增大可视区域,减小人眼看到重影的几率。     

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。     

基于余辉地址表的雷达显示余辉模拟方法

针对新型雷达显示系统中余辉模拟设计问题,提出了一种基于余辉地址表的方法解决不重复随机地址的问题,并给出了仿真结果,此方法大大节省了显控计算机进行余辉显示的时间,提高了通用显卡实现的雷达光栅显示的性能。     

CCD成像单元仿真系统的实时显示方法研究

依据某型号航天光学遥感器内部系统通信协议,对CCD成像单元仿真系统在通信过程中的实时显示方法进行了研究.提出了一种利用计算机仿真技术,以计算机算法控制为核心,以通信控制电路为基础的实时显示实现的方法.阐述了航天光学遥感器CCD成像单元仿真系统的工作原理;分析了CCD成像单元仿真系统实时性需求,并应用微秒级精度的定时器对实时显示时间进行定时测试.经过实验证明,该方法满足预定要求,实现了仿真环境下的实时显示,完成了对航天光学遥感器内部遥感器控制单元的检测.     

液晶器件扭曲角与光延迟的光学外差法测试技术理论研究

将光学外差法应用于液晶器件扭曲角与光延迟的测试,提出了测试系统的光路简图,推导出了外差式测试方程,并对此方程进行了数值模拟与分析。此方法将液晶层的相位差转化为光学拍频信号的相位,由传统方法的测量光强转为测量拍频信号的相位差,能克服传统方法的缺点,因此具有较高的精度与抗干扰性。     

高速光调制器的发展与封装技术研究

文章分析了100 Gbps(以下简称100 G)以太网光通信光调制器及其封装的技术发展动向,对比分析了10 G/40 G/100 G高速光调制器及其封装的结构特点。通过对高速光调制原理的浅析,论述了40 G/100 G高速光调制器在100 G系统中的重要性。以一款40 G高速光调制封装为例,剖析了光调制器封装结构、关键技术及其工艺路径,以及封装在光调制器中的重要性。文末展望了高速光调制器及封装在未来的发展方向。     

用于智能显示的相位型计算全息图的设计

介绍了一种基于相息图原理的用于智能显示的纯相位型计算全息图的设计方法,并在此基础上,以雪花图形和分划板图形为例,完成了全息元件实验样件的制作及全息再现实验,这种实时再现的图像可以用于智能显示。在已知记录介质折射率的情况下,通过控制纯相位型计算全息图记录介质表面微结构的宽度和高度来调制光波,得到所需图像。采用逐步迭代的傅里叶变换算法来获取纯相位型计算全息图的相位结构,为了降低相位型计算全息图的制作难度,提出量化数学模型,并对所设计的相位结构进行量化处理,给出了纯相位型计算全息图的4台阶浮雕型相位结构。全息元件的尺寸设定为6mm×6mm,工作波长为650nm,衍射结构的最小特征尺寸为8μm。理论计算和模拟再现像的结果表明,在未考虑加工误差的条件下,所提供的这种用于智能显示的纯相位型计算全息图的设计方法是可行的。此方法可推广用于其它任意特定图案的纯相位型计算全息图的设计,也可用于设计具有光束整形功能的衍射光学元件,如离轴照明的光束的整形匀光器件等。用于智能显示时,用平行光照射制作的实验样件,只得到的单一的衍射图像,不存在其他衍射级次的图像,在考虑采用台阶量化结构和存在加工误差的情况下,衍射效率仍然很高。若改变设计的全息图相位的正负,并用平行光以特定的角度照射制作此相位型计算全息图,可用于全息瞄准。     

一种基于ARM的多路光纤自动保护系统

介绍了一种基于ARM+Linux的多路光纤自动保护倒换系统,采用ARM+Linux的高速数据采集平台,实时监测多路光纤光功率并智能判别光纤状态,当监测到光纤线路发生故障时,利用光开关及时有效地在工作光纤和保护光纤之间进行自动切换,并把故障信息通过网络告知监测站.     

Study on a lateral-electrical-field pixel architecture for FLC spatial light modulator with continuously tunable grayscales

A novel type of ferroelectric liquid crystal (FLC) pixel structure, in which a lateral electrical field is applied between slit-type electrodes, is proposed for ferroelectric spatial light modulator (SLM) in this brief. The novel FLC pixel architecture driven by a DRAM circuit is investigated with varied external fields, and its electrooptical property is shown as U-type curves, which implies the optical output is tunable by the applied lateral field. A numerical analysis, based on the continuum theory, corresponds well with the experiments and shows that unlike the in-plane switching process in nematic liquid crystals, the FLC molecules are rotated along their cone surface by external fields with a result of a continuously varied optical output, which promises this new pixel architecture for a ferroelectrical display with continuously tunable grayscales.     

基于插件集成技术的雷达显示软件设计

现代一体化战争的态势瞬息万变,战场对各类传感器信息保障的要求也越来越高。终端显示软件作为雷达人机信息与操作交互的窗口,需要能够针对不同的作战任务进行快速反应,功能灵活可重构。基于该作战需求,文中提出了一种以开发库QT 为平台,基于插件集成的雷达显示软件设计思路与方法,介绍插件技术,描述了本软件的体系架构以及具体的设计实现方法。该软件设计技术现已在某型舰载雷达显示终端上正式应用,其满足了系统的灵活性、高效性、扩展性要求,具有很高的实用意义及推广价值。     

Augmented System for Immersive 3D Expansion and Interaction

In the field of augmented reality technologies, commercial optical see‐through‐type wearable displays have difficulty providing immersive visual experiences, because users perceive different depths between virtual views on display surfaces and see‐through views to the real world. Many cases of augmented reality applications have adopted eyeglasses‐type displays (EGDs) for visualizing simple 2D information, or video see‐through‐type displays for minimizing virtual‐ and real‐scene mismatch errors. In this paper, we introduce an innovative optical see‐through‐type wearable display hardware, called an EGD. In contrast to common head‐mounted displays, which are intended for a wide field of view, our EGD provides more comfortable visual feedback at close range. Users of an EGD device can accurately manipulate close‐range virtual objects and expand their view to distant real environments. To verify the feasibility of the EGD technology, subject‐based experiments and analysis are performed. The analysis results and EGD‐related application examples show that EGD is useful for visually expanding immersive 3D augmented environments consisting of multiple displays.     

Failure analysis of electrical-thermal-optical characteristics of LEDs based on AlGaInP and InGaN/GaN

The electrical-thermal-optical characteristics of AlGaInP yellow and InGaN/GaN blue LEDs under electrical stresses were studied. Since the increase of effective acceptor concentration on p-type side, the forward voltages of AlGaInP decrease after 3155 h aging. And the operating voltage of high forward bias expansion for InGaN/GaN is due to the increase of the series resistance. Compared with InGaN/GaN, AlGaInP LEDs display different trend for the relationship between optical output and ideality factors. The relationship between ideality factor and radiative recombination is also studied and established. The characteristic of different intermediate adhesive is compared during aging period based on transient thermal test.