基于时序-偏光特性条状近眼孔径的超多视图三维显示

范海震; 叶秋; 黄海坤; 刘立林; 滕东东

doi:10.37188/CJLCD.2022-0045

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基于时序-偏光特性条状近眼孔径的超多视图三维显示

近眼显示和3D交互 | 更新时间：2022-06-22

- 基于时序-偏光特性条状近眼孔径的超多视图三维显示
- Super multi-view three-dimensional display based on near-eye timing-polarization-characteristics apertures
- 液晶与显示 2022年37卷第5期页码：647-653
- 作者机构：
  
  1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安 710071
  2.中山大学电子与信息工程学院，广东广州 510275
  3.中山大学物理学院，广东广州 510275
- 作者简介：
  
  [ "范海震（1977—），男，河南项城人，硕士，研究员，1999年于华中科技大学获得硕士学位，主要从事光电导航、图像识别、三维光场显示等方面的研究。E-mail： 389509156@qq.com" ]
  [ "滕东东（1977—），男，河南项城人，博士，副教授，2007年于哈尔滨工业大学获得博士学位，主要从事光场三维显示方面的研究。E-mail： tengdd@mail.sysu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(11772359);广东省重点领域研发计划(2019B010154002)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0045
  中图分类号： TN27;TN141
- 收稿日期：2022-01-30，
  
  修回日期：2022-02-22，
  
  纸质出版日期：2022-05-05
- 稿件说明：
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范海震, 叶秋, 黄海坤, 等. 基于时序-偏光特性条状近眼孔径的超多视图三维显示[J]. 液晶与显示, 2022,37(5):647-653.

Hai-zhen FAN, Qiu YE, Hai-kun HUANG, et al. Super multi-view three-dimensional display based on near-eye timing-polarization-characteristics apertures[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(5): 647-653.
范海震, 叶秋, 黄海坤, 等. 基于时序-偏光特性条状近眼孔径的超多视图三维显示[J]. 液晶与显示, 2022,37(5):647-653. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0045.

Hai-zhen FAN, Qiu YE, Hai-kun HUANG, et al. Super multi-view three-dimensional display based on near-eye timing-polarization-characteristics apertures[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(5): 647-653. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0045.

摘要

通过沿排列方向间距小于观察者瞳孔直径的4个近眼条状液晶光阀，时序投射各两个视图分别至观察者不同瞳孔，可以基于超多视图实现无聚焦-辐辏冲突的三维显示。但是，一方面，显示频率仅30 Hz，带来闪烁效应；另一方面，条状孔径沿排列方向的小尺寸，严重限制通过该孔径所能观察到场景的视角。本文设计了同时具有时序和偏光特性的近眼条状液晶光阀，并排列各眼对应条状液晶光阀沿观察者双目连线的垂直方向，利用相邻多个液晶光阀所观察到拼合图像相对于仅通过一个液晶光阀所观察场景的视角扩展，基于时序复用和偏光复用的结合进行显示视角的扩展。实验中，将该时序-偏光特性液晶光阀构建为双目眼镜，利用偏振分束器将两台240 Hz电脑显示屏构建形成一个等效正交偏振特性显示屏，两者对应同步刷新显示，实现了对角线视角达70°的超多视图三维显示，离焦模糊效应验证了显示场景的自然聚焦能力。

Abstract

Through sequentially presenting four perspective views to two eyes of the viewer respectively， Super multi-view three-dimensional （3D） display which is free from vergence-accommodation conflict （VAC） gets demonstrated in our previous work by four near-eye liquid crystal light valves. However， on one hand， the display frequency is only 30 Hz， which brings in obvious flicker. On the other hand， the small aperture size restricted the observed field of view. In this paper， combining with polarization-multiplexing， a spliced image constructed by partial perspective views for different near-eye liquid crystal light valves is generated for a large field of view （FOV）. Experimentally， based on an equivalent polarization-characteristic display screen which is constructed by two 240 Hz computer display screens through a polarization beam splitter， flicker-free 60 Hz super multi-view display with a diagonal field of view 70° gets demonstrated.

关键词

Keywords

references

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