垂直/倾斜型交错狭缝光栅对立体显示效果的影响

利用传统狭缝光栅实现的自由立体显示器,存在着串扰严重、莫尔条纹明显、可视区域较小、在水平和竖直方向上光损失不平衡等缺陷.针对这些问题,本文就狭缝光栅的倾斜角度、狭缝宽度、狭缝错开距离等光栅关键参数对立体显示莫尔条纹、串扰、可视区域的影响展开研究,分析了交错狭缝光栅设计方案,优化设计了两种狭缝光栅立体显示器件,分别采用了垂直交错狭缝光栅和倾斜交错狭缝光栅.以4视点的自由立体显示器为例,以像素半高度将相邻的两段狭缝错开.实验测试结果表明,当倾角θ为12.2°,错开距离分别为0.0537mm和0.0302mm时,垂直/倾斜交错光栅均能有效减少莫尔条纹的发生.对比发现,倾斜交错光栅的串扰仅增加1.57%,但可视区域增加了17.9%,且在水平和竖直方向上光损失率匹配度较高,立体显示效果明显改善.

自由立体显示器垂直交错狭缝光栅的设计

针对传统的光栅式自由立体显示器设计方法中垂直光栅形成的莫尔条纹明显而斜光栅的对应可视区域较小这一问题。本文提出一种能减轻莫尔条纹的垂直交错光栅设计方法。以一个像素高度的1/2为单位对光栅进行分段,将相邻两段狭缝错开一定距离,减小通过同一狭缝看到两相邻子像素间黑条的比例,提高莫尔条纹中暗部分的亮度,从而减轻莫尔条纹。仿真及实测结果表明,垂直交错光栅比垂直光栅莫尔条纹亮度增加50%,而可视区域只减小28%,具有较高的实用价值。