单屏平动位图式体积显示系统研究

发布时间：2021-08-30 22:50

　　随着科学技术的不断进步和人类对于视觉感官越来越高的需求,显示技术将向高清、全色、三维的方向发展。所谓“三维显示”是指充分利用人眼的视觉立体成像效应,实现与人眼观察真实世界相接近的显示效果。根据实现原理,三维显示技术可以分为立体显示技术和真三维显示技术两大类。目前,立体显示技术比较成熟,并且在电影娱乐行业已市场化,但这种技术只能产生心理景深,存在幅凑与调焦不能协调、容易引起视疲劳等问题。真三维显示又可分为全息显示和体积显示两类。全息显示技术虽然在理论上可以最大程度地实现真三维显示,但目前尚处于基础研究阶段,显示效果不理想。与之相比,体积显示技术更具发展潜力。本文研究了当前国内外体积显示技术存在的问题和技术难点,在综合分析了多种不同原理的体积显示样机优缺点的基础上,提出了一种新的实现方案,即单屏平动位图式体积显示系统。单屏平动位图式体积显示系统包含五个部分,分别为个人计算机、高速图像控制子系统、伺服控制子系统、机械驱动子系统和光学成像子系统。本文的主要工作是后两个子系统的设计、试制以及进行系统的显示实验。新方案采用了投影仪-单个运动反光镜-固定反光镜-单个成像屏的光路设计,确保了光程恒定从... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

2助式立体?

（ａ）障栅式?（ｂ）柱透镜式??图１．３只提供水平视差的自由立体显示原理图１２］??另一种自由立体显示技术，即集成成像显示技术，兼有立体显示和真三维显示的特点，??可同时提供水平与竖直方向的视差，有助于克服视疲劳，且真实感强，其原理｜３］如图１．４所??不。??（ａ）?Ｐｉｃｋｕｐ?Ｐｉｃｋｕｐ?ｄｅｖｉｃｅ??（ＣＣＤ）??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ??ｉ?／??／＾Ｄｉｓｐｌａｙ?ｄｅｖｉｃｅ?（ｂ）?Ｄｉｓｐｌａｙ??Ｏｂｊｅｃｔ?匕?（Ｆｌａｔ?ｐａｎｅｌ?ｄｅｖｉｃｅ）??ｕｒｎｉｙ?ｙ／＾?ｊＵＳＩ?Ｏｂｓｅｒｖｅｒ??，?Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ??Ｌｅｎｓ?．??ｊｉｒｍｕｅ??ａｒｒａｙ?、??图丨．４集成成像三维显示厣理图｜３］??集成成像显示的理论是光路的可逆性，成像系统分为记录、再现两个阶段。在图像记??录阶段，物体的光通过透镜阵列，从而物体的三维信息以元素图像阵列的形式记录在ＣＣ［）??相机上：图陳再现阶段，使用显示设备显示元素图像阵列，人们可通过邊镜阵列观看物１本??的三维图像。蕖成成像三维显示能够产生连续视差信息、全视差彩色图陳、记录和再现过??程茼单、系统结构紧４能优点，但也有图侉分辨率低、深變Ｔ够大、１?点。??总体而言

ｍ＇??图１．５?２４台ＳＬＭ拼接实现全息显示的结果［８］??ｍｍｍ??（ａ）?６３５ｎｍ激光；（ｂ）使用了滤色片的ＬＥＤ；?（ｃ）未使用滤色片的ＬＥＤ??图１．６使用滤光片提高ＬＥＤ相干性实现全息显示的结果｜｜１］??相比空间光调制器的研究，国内外在全息新颖材料方面的研究比较少，这种材料的可??刷新速率、显示尺寸、分辨率、衍射效率等是实现全息动态显示的重要参数，而无法在全??息材料中实现实时刷新一直是最大的技术瓶颈［１２］。２０１０年，ＰＡＢＩａｎｃｈｅ等人利用频率为??５０Ｈｚ的脉冲激光和光折变聚合物薄膜来记录和重现动态全息图，该全息图包含１２０个像??素，整幅全息画面记录时间为２．４秒［１３１，２０１７年清华大学的吴圣涵等人提出基于村料多角??度复用的体全息三维显示方案，实现了动态全息显示，结果如图１．７所示，有望实现大尺??寸高分辨率显示｜１４］。??■■■??■■■■??图１．７吴圣涵等人实现全息显示


本文编号：3373652