裸眼3d显示技术原理

裸眼3D顯示技術原理 大綱 2 3D顯示原理 3D顯示分類 柱狀透鏡技術 視差屏障技術 指向光源技術 3D顯示技術發展趨勢 總結 3D顯示原理 雙眼視差：同一物體因雙眼 距離大約是65mm，隨之產生 兩個不同的影像傳送到大腦 3D Display是根據左右式片源 將左側畫面輸入到左眼，右 側畫面輸入到右眼，通過兩 眼的視差在大腦形成立體感 覺 3 3D顯示分類 4 3D顯示技術原理 3D是Three-Dimensional的縮寫， 意指：三維立體圖像 立體圖像對技術 體顯示技術 全息技術 裸眼式3D技術 眼鏡式3D技術 色差式 快門式 偏光式 視差 屏障 指向 光源 柱狀 透鏡 眼鏡VS.無眼鏡 5 眼鏡方式是左右影像（2張）用眼鏡分離，而無 眼鏡方式是調節光的角度使左右影像分別輸入 到左右眼 空間分割VS.時間分割 6 柱狀透鏡（Lenticular Lens） 在液晶屏的前面加一層柱狀透 鏡，使液晶屏的像平面位於透 鏡的焦平面上 每個柱透鏡下面圖像的像素被 分成幾個子像素，透鏡就能以 不同的方向投影每個子像素 雙眼從不同的角度觀看顯示屏， 就能看到不同的子像素 不過像素間的間隙也會被放大， 因此不能簡單地疊加子像素 讓柱透鏡與像素列不是平行的， 而是成一定角度。這樣就可以 使每一組子像素重複投射視區， 而不是只投射一組視差圖像 7 柱狀透鏡（Lenticular Lens） 優點：可在多個角度 產生立體效果；亮度 不受影響 缺點：在不合適的角 度觀看會出現影像重 疊的狀況；透鏡固定 貼附在銀幕表面，不 易與2D模式進行兼容； 分辨率損失嚴重 8 柱狀透鏡（Lenticular Lens） 東芝Qosmio F750所採用的顯 示技術是SuperD研發的裸眼3D 解決方案 雖然SuperD的裸眼3D技術并不 需要眼鏡，但是卻需要攝像頭 的支持 SuperD採用柱狀透鏡 (Lenticular Lens)，這種技術需要 攝像頭隨時捕捉使用者頭部位 置來實時調整顯示方式，從而 達到用戶在各種位置都能夠擁 有最佳的觀看角度 屏幕被觀看的對象只能是唯一 的，攝像頭只能定位出一個觀 看者的位置 9 業界首款裸視3D筆記本 東芝Qosmio F750 視差屏障（Parallax Barrier） 由夏普歐洲實驗室的工程師十 餘年的研究而成 使用一個開關液晶屏、偏振膜 和高分子液晶層，利用液晶層 和偏振膜製造出一系列方向為 90°的垂直條紋 通過它們的光就形成垂直的細 條柵模式，稱之為“視差屏障” 不透明的“視差屏障”遮擋部 份方向顯示在液晶屏上的影像， 從而分離左右眼影像 10 視差屏障（Parallax Barrier） 優點：遮蔽物使用可 以切換狀態的材質， 可以很好兼容2D模式 缺點：部份方向光線 被遮擋，亮度較低； 觀看角度要求嚴格； 分辨率損失也嚴重 11 SHARP 3D視差屏障 液晶顯示器 指向光源（Directional Backlight） 研究較多的是3M（Minnesota Mining and Manufacturing）公 司 在LCD的像素層后使用一系列 並排的線狀光源（兩組LED） 給像素列提供背光照明，線光 源寬度極小并與液晶屏的列像 素平行 密集的線光源照明使奇、偶列 像素的圖像傳輸路徑分離，使 左、右眼看到對應的畫面 優點：分辨率、透光率方面能 保證；不影響既有的設計架構； 3D顯示效果出色 缺點：技術尚在開發；同樣具 有觀看角度要求 12 3D顯示技術發展趨勢 13 由於以上三種主要技術的局限性，當前裸眼3D顯示技術 主要是商用：商業廣告、公共大顯示屏等 目前3D顯示技術多為雙視點視角範圍，多視點是發展趨 勢 多視點3D顯示技術真實性更強，但也有一些缺點。以30 視點顯示器為例，單一影像所分配到的分辨率僅為原面板 分辨率的1/30，要解決此問題，則需要提高LCD面板精細 度 總結 14 回顧3D成像原理以及3D 顯示器原理 概括主流3D顯示技術的分類 眼鏡式（Glasses Type） 裸眼式（Non Glasses Type） 介紹裸眼式三種主流技術原理 柱狀透鏡（Lenticular Lens） 視差屏障（Parallax Barrier） 指向光源（Directional Backlight） 3D Display發展趨勢