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。

基于光栅的一维集成成像立体显示

详细描述了基于光栅的一维集成成像立体显示的工作原理和相关参数计算,研制了基于视差光栅和柱透镜光栅的一维集成成像显示原型样机。结果表明,基于视差光栅的一维集成成像显示具有较小的器件尺寸和较低的成本,而基于柱透镜光栅的一维集成成像显示具有较明亮的立体图像。

全分辨率的低串扰时分复用狭缝光栅3D显示

提出了一种基于后置视差光栅的3D自由立体显示结构设计,用于减少显示中产生的串扰并实现全分辨率3D图像的显示。这种显示结构包含了一个后置视差光栅和一个2D显示面板。后置视差光栅由OLED面板光源制成,可方便地通过开关指定位置的像素,实现光栅透光部分的宽度与位置的调节。2D显示面板中的合成图像受到后置视差光栅的调制,显示出3D图像。叙述了这种设计的原理和相关参数的计算。根据设计的原理和相关参数,开发了一个显示结构的原型。实验指出通过改变光栅透光部分的宽度和位置,可有效降低串扰的产生。时分复用技术的引入也可用于实现全分辨率的3D图像显示。

最佳观看距离可调的光栅3D显示

提出了一种基于后置式视差光栅的3D显示器,用于实现最佳观看距离位置的调节。这种显示器包含了一个后置式视差光栅和一个2D显示面板。后置视差光栅用于在不同方向上显示2D显示面板上的合成图像,并实现3D显示。后置式视差光栅的透光条由多个像素构成,通过调节发光像素的个数可以改变透光条的宽度与节距,从而改变显示器的最佳观看距离。详细叙述了这种显示器的设计原理和相关参数的计算;并完成了显示原型的制作。实验表明,透光条的宽度和节距可以调节显示器的最佳观看距离。

裸眼3D显示液晶光栅贴合控制参数设计与实现

文章根据视差液晶光栅立体显示原理和莫尔条纹形成规律,提出了一种视差液晶光栅贴合控制参数的设计规则及工艺指导方式。通过对实际产品立体效果的影响分析,得出了设计控制的关键因素:贴合间隙的厚度和光栅与显示屏之间贴合允许最大倾斜角度,根据贴合允许的最大倾斜角度推导出了贴合对位标记垂直方向上的最大允许误差。实验验证和量产实践表明,文中提出的理论和方法能很好地应用于裸眼3D显示液晶光栅贴合控制的设计与量产工艺控制。

基于LED扫描的全景三维显示系统研究

利用高速一维LED阵列和圆柱形视差光栅构建了一套360°可视的空间三维显示系统。为了提高它的显示效果,分析了这种系统的成像原理,推导了系统的分辨率、刷新率、显示空间等主要显示参数与系统结构参数之间的关系,并提出了一种提高分辨率的方法。根据分析结果制作了原理样机,同时设计了基于FPGA与并行处理技术的图像传输与分发系统。图像分辨率达到了周视1380pixel,垂直480pixel,并在φ383mm×480mm的柱形显示空间内达到了233pixel×480pixel的单视角分辨率。

跟踪式自由立体显示中一种降低串扰的显示方法

针对传统光栅式自由立体显示中立体图像出现的串扰甚至左右眼图像反转问题,在单用户的自由立体显示方式基础上,提出了移动图像子像素以跟踪头部运动的左右眼视差的三维图像显示方法,通过跟踪人眼位置,相应地移动图像的RGB子像素,实现视点物理位置的相对改变,从而修正头部移动过程中左右眼图像之间的关系。基于狭缝光栅式自由立体显示器的工作原理,根据其双目显示与串扰参数的计算公式,通过Matlab计算,导出了新旧两种方法在最佳观看距离处的串扰分布的表达式。Tracepro仿真验证结果表明,基于本文提出的方法能够校正视点位置而跟踪正确的左右眼图像,实现头部移动过程中减小甚至消除串扰的目的。

Cross-lenticular lens array for full parallax 3-D display with crosstalk reduction

As a 3-D display technology,stereoscopic imaging with lenticular lens sheet can only offer viewers the horizontal parallax.To reconstruct the 3-D image with parallax in both horizontal and vertical directions,the full parallax technique with micro-lens array was proposed.But due to the fabrication constraints and cost concerns of the micro-lens array,application of the full parallax technique is restricted in practice.In this paper we revisited the lenticular sheet method and cross-lenticular lens array formed by two lenticular sheets overlapped orthogonally.By analyzing the optical properties of this cross-lenticular lens array,we found that it has reasonable imaging qualities as a conventional micro-lens array.Besides,due to the poor optical property of the outskirt area of the cross-lenticular lens,the cross-lenticular lens array has better crosstalk suppression capability than the conventional one.Based on the analysis,in this paper,we used the proposed lens array to reconstruct a 3-D image and verified its practicability.The cross-lenticular lens array was found feasible to take the full parallax technique into commercial applications,with comparable advantages in terms of low-cost and easy fabrication over a large area.