3D顯示技術(shù)原理及發(fā)展簡介-前沿顯示技術(shù)課件

裸眼3D顯示技術(shù)簡介姓名：日期：2012-6-41Contents3D技術(shù)的發(fā)展3D顯示工作原理及分類裸眼3D顯示技術(shù)裸眼3D顯示產(chǎn)品存在的問題3D技術(shù)的發(fā)展3D技術(shù)分類大致有以下三種：立體圖像對技術(shù)體顯示技術(shù)全息技術(shù)立體圖像對技術(shù)其原理是：先產(chǎn)生場景的兩個視圖或多個視圖，然后用某種機制（如佩戴眼鏡）將不同視圖分別傳送給左右眼，確保每只眼睛只看到對應(yīng)的視圖而看不到其他視圖，從而產(chǎn)生立體視覺。這種技術(shù)的本質(zhì)只是在空間中產(chǎn)生兩張或多張平面圖像，通過“欺騙”人眼視覺系統(tǒng)而立體成像。這類技術(shù)會使人眼產(chǎn)生矛盾的晶狀體焦距調(diào)節(jié)和視線匯聚調(diào)節(jié)，長時間觀看會產(chǎn)生視覺疲勞。此種技術(shù)是在物理上顯示了三個維度，能在空間中產(chǎn)生真正的3D效果。成像物體就像在空間中真實存在，觀察者能看到科幻電影中一般“懸浮”在半空中的3D透視圖像。從數(shù)字圖像處理技術(shù)來說，平面圖像對應(yīng)了二維數(shù)組，每個元素被稱為像素；而三維圖像對應(yīng)三維數(shù)組，每個元素被稱為體素。體顯示技術(shù)正是在空間中表現(xiàn)了這個三維數(shù)組。體顯示技術(shù)3D顯示反射全息法透鏡全息法合成式全息法體積全息法

全息3裸眼3D分類透鏡陣列法視察擋板法微鏡投影法微位相差板法指向光源法

非全息裸眼式裸眼式視察擋板法：是在屏幕表面設(shè)置稱為「視差屏障」的縱向柵欄狀光學(xué)屏障來控制光線行進方向，讓左右兩眼接受不同影像產(chǎn)生視差達成立體顯示效果.視差遮屏，是以黑色于透明相間的直線條紋，將起置于離液晶面板一小段距離，讓觀賞者的其中一眼只能看到液晶面板奇數(shù)畫面，觀賞者另一眼則只眼看到液晶面板偶數(shù)畫面透鏡陣列法：在顯示器前面板鑲上一塊柱透鏡板組成裸眼立體顯示的光學(xué)系統(tǒng)，像素的光線通過柱透鏡的折射，把視差圖像投射到人的左、右眼，經(jīng)視覺中樞的立體融合獲得立體感。柱透鏡板由細長的半圓柱透鏡緊密排列構(gòu)成，下圖顯示了柱透鏡方法的原理。左右眼視圖分別位于奇列和偶列像素上，形成視圖分區(qū)。

微透鏡投影法：將圖像投影到由微透鏡組成的顯示屏上，經(jīng)過有微透鏡折射產(chǎn)生相差來達到立體成像。位相差板法：微位相差板法是臺灣光電研究院研究成功的一種裸眼立體顯示技術(shù)。使用微位相差板改變光的偏極態(tài)來達到左、右視圖的分離。微位相差板立體顯示器不需要戴眼鏡，但是視角很小，需要和頭部跟蹤裝置配合使用

n透射式全息顯示圖像：透射式全息顯示圖像屬于一種最基本的全息顯示圖像。記錄時利用相干光照射物體，物體表面的反射光和散射光到達記錄干板后形成物光波；同時引入另一束參考光波（平面光波或球面光波）照射記錄干板。對記錄干板曝光后便可獲得干涉圖形，即全息顯示圖像。再現(xiàn)時，利用與參考光波相同的光波照射記錄干板，人眼在透射光中觀看全息板，便可在板后原物處觀看到與原物完全相同的再現(xiàn)虛像。

反射式全息顯示圖像：將物體置于全息板的右側(cè)，相干點光源從左方照射全息板。將直接照射至全息板平面上的光作為參考光；而將透過全息板（未經(jīng)處理過的全息板是透明的）的光射向物體，再由物體反射回全息板的光作為物光，兩束光干涉后便形成全息顯示圖像。由于記錄時物光與參考光分別從全息板兩側(cè)入射，故全息板上的干涉條紋層大致與全息板平面平行。再現(xiàn)時，利用光源從左方照射全息板，全息板中的各條紋層宛如鏡面一樣對再現(xiàn)光產(chǎn)生出反射，在反射光中觀看全息板便可在原物處觀看到再現(xiàn)的圖像。

體積式原理圖4部分3D產(chǎn)品全球首款裸眼3D筆記本東芝QosmioF750東芝56寸裸眼3D電視原型機LG的3D產(chǎn)品任天堂3DS優(yōu)缺點視察擋板法：無需其他輔助設(shè)備，能2D\3D切換，但有效像素低，光源被遮擋，亮度低。透鏡陣列法：畫面明亮，觀看簡便，但對屏面與柱狀透鏡的配準位置要求較高，圖像的清晰度亦受到柱狀透鏡屏密度的限制。微鏡投影法：對光源要求較高，體積大。微位相差板法：畫面清晰，視角很小，需要和頭部跟蹤裝置配合使用。指向光源法：易實現(xiàn)大屏幕，機構(gòu)簡單，可2D\3D轉(zhuǎn)換，但是整體亮度低。透鏡全息法：圖像清晰逼真，景深較大，其光源激光會帶來特有的散斑效應(yīng)的弊病，即再現(xiàn)像面上附有微小而隨機分布的顆粒狀結(jié)構(gòu)。反射全息法：消除了激光的散斑效應(yīng)，但作大屏幕技術(shù)難度較大；景深不太大，距記錄介質(zhì)平面較遠處的圖像有點模糊不清。合成式全息法：是目前記錄并顯示伴有活動圖象的三維立體影像的最佳方法。隨著液晶顯示技術(shù)及納米級實時記錄介質(zhì)材料的研制開發(fā)，角度多路合成式全息顯示技術(shù)將會發(fā)展成為新一代具有可持續(xù)發(fā)展的科研項目及值得巨大投入的研究課題。

體積式全息法：會產(chǎn)生散射的效應(yīng)，缺點是影像中央必須有一個旋轉(zhuǎn)軸，靠近軸心的影像旋轉(zhuǎn)速度較慢，立體影像較不清晰5存在的問題1、

亮度、分辨率、視點2觀眾身體的不良反應(yīng)。在收看3D電視時出現(xiàn)的頭暈、嘔吐現(xiàn)象。也出現(xiàn)在裸眼3D技術(shù)上，，因為