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首页优化柱面透镜光栅设计提升自由立体显示性能
本文主要探讨了自由立体显示技术中柱面透镜光栅的优化设计问题。传统上,利用理想光学系统理论进行计算可能产生不够精确的结果,而光学软件往往需要反复试验才能得到符合实际需求的参数。为了克服这些挑战,研究者提出了一个基于光线追迹的数学模型来设计柱面透镜光栅参数。设计过程中,考虑的关键参数包括观看者与屏幕的距离、柱面透镜光栅与屏幕之间的间距,以及光栅的焦斑大小,这些因素共同决定了系统的性能。 作者分析了柱面透镜的曲率半径与焦斑大小之间的关系,以及柱面透镜厚度与焦斑大小的关系,试图找到最佳的光栅参数组合。具体案例中,他们针对19英寸(48.26厘米)的平面显示屏设计了一组柱面透镜光栅参数,并使用光学设计软件ASAP进行了模拟。结果显示,设计出的柱面透镜光栅的视区分布非常理想,其宽度达到了65毫米,这满足了高性能自由立体显示的要求。 视区分布是衡量立体显示质量的重要指标,它决定了观众能够接收到清晰立体影像的区域范围。通过优化设计,不仅提高了显示的清晰度,还提升了用户体验,这对于现代显示器和虚拟现实设备的应用具有重要意义。此外,本文的工作也为其他自由立体显示系统的参数优化提供了一种实用且有效的设计策略,对于提高整个领域的技术水平具有推动作用。 总结来说,这篇文章的核心内容是柱面透镜光栅在自由立体显示中的优化设计方法,强调了通过实验验证和数学模型的结合,以实现更精确、高效的光栅参数选择,从而提升立体显示的视觉效果和性能。这一研究成果对于光学设计者和相关行业的工程师来说是一篇有价值的参考文献。
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书书书
第
29
卷
第
12
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.12
2009
年
12
月
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,
2009
文章编号:
02532239
(
2009
)
12350605
自由立体显示用柱面透镜光栅的优化设计
周
磊
1
,
2
王琼华
1
,
2
陶宇虹
1
,
2
李大海
1
,
2
赵悟翔
1
,
2
焦甜甜
1
,
2
1
四川大学电子信息学院,四川 成都
610065
2
四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室,四川 成都
( )
610065
摘要
在用于自由立体显示的柱面透镜光栅的设计中,针 对用 理想 光 学系 统思 想 计算 的数 据 不够 精确,用 光学 软
件计算的数据往往不符合实际要求且需反复尝试,提出 用光 线 追迹 建立 数 学模 型的 方 法设 计柱 面 透镜 光栅 参 数。
将观看距离、柱面透镜光栅离显示屏距离以及柱面透镜光栅的焦斑大小共同作为 参数设 计的 依据。分 析了柱 面透
镜曲率半径和焦斑大小
,以及柱面透镜厚度和焦斑大 小的变 化关 系。采 用该 方 法为
19inch
(
48.26cm
)平 面显 示
屏设计了一组柱面透镜光栅参数,并用光学设计软件
ASAP
模拟了该系统的视区分布。结果表明该 柱面透 镜光 栅
的视区分布比较理想,宽度为
65mm
,满足高性能自由立体显示的要求。
关键词
光学设计;自由立体显示;柱面透镜光栅;视区分布
中图分类号
TN141
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
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收稿日期:
20090115
;收到修改稿日期:
20090225
基金项目:国家
863
计划(
2007AA01Z301
)资助课题。
作者简介:周
磊(
1982-
),男,硕士研究生,主要从事于三维立体显示技术研究。
Email
:
zhoulei215
@
tom.com
导师简介:王琼华(
1969-
),女,教授,博 士 生 导师,主 要 从事 于 三 维 立体 显 示 技 术研 究。
Email
:
q
hwan
g
@
scu.edu.cn
(通信联系人)(中国光学学会会员号:
S040421103M
)
1
引
言
显示 方式从最初 的黑白显示 到彩色显示,直到
高清显示,再到今天普遍 被 认为是未 来 显示实现 方
案的自由立体显 示,显示技 术 日新月异。 实现自由
立体显示的方法有 很多,其 中 柱面透镜 光 栅自由立
体显示以其实现方法简单
、亮度高、观看舒适度和成
像效果好而成为一 类重要的 立 体显示方 式,并成为
当今立体显示技术的热点研究方向
[
1
~
3
]
。柱面透镜
光栅自由立体显示的原理是平面显示屏位于柱面透
镜光栅的焦平面上,通过柱 面 透镜光栅 和 平面显示
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