自由立體顯示.docx

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1、自由立體顯示（autostereo）針對(duì)上述3D顯示技術(shù)的諸多缺點(diǎn)，最近又研究出一種新型的3D顯示技術(shù)，觀察者不需要佩戴任何觀察儀器就可以直接看見3D圖像。這種技術(shù)按實(shí)現(xiàn)方法分主要有透鏡法和光柵法兩種。在兩種方法中都用了一種合成的圖像，包含豎直的交替排列的圖像條紋，這些條紋由具有位差的左圖像和右圖像構(gòu)成。在透鏡法或光柵法中都有一個(gè)液晶顯示屏，通過排列一種普通的顏色過濾器來顯示合成圖像，該圖像由許多豎直的一個(gè)像素寬(比如說顯示RGB的3個(gè)點(diǎn))的條紋狀圖像組成，但是即使是在觀測(cè)區(qū)域中也會(huì)引起色彩分離現(xiàn)象，為了防止色彩分離現(xiàn)象，合成圖像中必須用1個(gè)點(diǎn)寬的圖像條紋，這樣

2、就需要一個(gè)額外的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。而且，這種合成圖像不適合現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于3D顯示的順序區(qū)域立體顯示方法。自由立體顯示——立體顯示的發(fā)展和趨勢(shì)不需要佩戴任何輔助工具的自由立體顯示方式，又稱“裸眼式3D技術(shù)”，由于其個(gè)方面的有點(diǎn)，必然成為立體顯示的發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)今歐美等國(guó)和國(guó)際大公司的研究方向也主要集中這個(gè)方向?；谝壕э@示器的自由立體顯示技術(shù)主要有如下幾種。1.視差照明技術(shù)視差照明技術(shù)是美國(guó)DTI(DimensionTech—nologiesInc．)公司的專利，它是自動(dòng)立體顯示技術(shù)中研究最早的一種技術(shù)。DTI公司從20世紀(jì)80年代中期進(jìn)行視差照明立體顯示技術(shù)的研究，1

3、997年推出了第一款實(shí)用化的立體液晶顯示器。利用視差照明實(shí)現(xiàn)立體顯示的原理很簡(jiǎn)單，在透射式的顯示屏(如液晶顯示屏)后形成離散的、極細(xì)的照明亮線，將這些亮線以一定的間距分開，這樣人的左眼通過液晶顯示屏的偶像素列能看到亮線，而觀察者的右眼通過顯示屏的偶像素列是看不到亮線的，反之亦然。因此觀察者的左眼只能看到顯示屏偶像素列顯示的圖像，而右眼只能看到顯示屏的奇像素列顯示的圖像。這樣觀察者就能接受到視差立體圖像對(duì)，產(chǎn)生深度感知。2視差屏障（Barrier）技術(shù)1視差屏障式原理也被稱為光屏障式3D技術(shù)或視差障柵技術(shù)，其原理和偏振式3D較為類似，夏普公司歐洲實(shí)驗(yàn)室的工程師們經(jīng)

4、過10年的研究開發(fā)。能在三維／二維模式間轉(zhuǎn)換的自動(dòng)立體液晶顯示器，并于2002年底成功推向市場(chǎng)。視差屏障技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法是使用一個(gè)開關(guān)液晶屏、一個(gè)偏振膜和一個(gè)高分子液晶層，利用一個(gè)液晶層和一層偏振膜制造出一系列的旋光方向成90°的垂直條紋。這些條紋寬幾十微米，通過這些條紋的光就形成了垂直的細(xì)條柵模式，夏普公司稱之為“視差障柵”。在立體顯示模式時(shí)，哪只眼睛能看到液晶顯示屏上的哪些像素就由這些視差障柵來控制。應(yīng)該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時(shí)，不透明的條紋會(huì)遮擋右眼；同理，應(yīng)該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時(shí)，不透明的條紋會(huì)遮擋左眼。如果把液晶開關(guān)關(guān)掉，顯示器就能成

5、為普通的二維顯示器。3微柱透鏡投射(LenticularLens)技術(shù)微柱透鏡原理2菲利普公司對(duì)立體顯示技術(shù)的研究是基于傳統(tǒng)的微柱透鏡方法。該公司的自動(dòng)立體液晶顯示器是在液晶顯示屏的前面加上一層微柱透鏡，使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上。在每個(gè)柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個(gè)子像素，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個(gè)子像素，雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。但同時(shí)像素間的間隙也被放大了，因此不能簡(jiǎn)單的疊加子像素。更好的做法是使一組子像素交叉排列，這是一個(gè)創(chuàng)新。菲利普的另一個(gè)改進(jìn)讓柱透鏡與像素列不是平行的，而是成一定的角度。這樣做是為了使每一組子像素

6、重復(fù)投射視區(qū)，而不是只投射一組視差圖像。4微數(shù)字鏡面投射技術(shù)牛津大學(xué)和麻省理工學(xué)院對(duì)三維顯示技術(shù)都研究得較早，并取得了一些突破性的進(jìn)展。最近兩校連手進(jìn)行的視順序立體顯示技術(shù)的研究，更是引起了人們的極大興趣。這種視順序立體顯示器允許觀察者在不同的位置觀察不同的圖像，并能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)視差。不象很多運(yùn)用柱透鏡和視差障技術(shù)的立體顯示器，視順序技術(shù)使用時(shí)分多用的原理，實(shí)現(xiàn)不犧牲分辨率的立體效果。但視順序顯示器的光路設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)光路，因此難以實(shí)現(xiàn)小型化。5指向光源（DirectionalBacklight）技術(shù)指向光源原理對(duì)指向光源（DirectionalBacklight）3D

7、技術(shù)投入較大精力的主要是3M公司，指向光源（DirectionalBacklight）3D技術(shù)搭配兩組LED，配合快速反應(yīng)的LCD面板和驅(qū)動(dòng)方法，讓3D內(nèi)容以排序（sequential）方式進(jìn)入觀看者的左右眼互換影像產(chǎn)生視差，進(jìn)而讓人眼感受到3D三維效果。前不久，3M公司剛剛展示了其研發(fā)成功的3D光學(xué)膜，該產(chǎn)品的面試實(shí)現(xiàn)了無(wú)3需佩戴3D眼鏡，就可以在手機(jī)，游戲機(jī)及其他手持設(shè)備中顯示真正的三維立體影像，極大地增強(qiáng)了基于移動(dòng)設(shè)備的交流和互動(dòng)。6多層顯示(multi-layerdisplay)技術(shù)在2009年4月，美國(guó)PureDepth公司宣布研發(fā)出改進(jìn)后的裸眼3D技

8、術(shù)——MLD（multi