20.立体显示技术简介及LCP技术基础-guo
3D显示技术介绍
3D显示器的性能要求
不同的应用领域所需的显示性能： 高亮度主要为户外使用需求； 裸眼需求讲究便利性及3D 显示效果； 2D/3D 切换主要因应显示内容的多样性； 多人同时观看则是考量同时间内多位观看人数的利益。
3D项目的进展
通过对各种3D显示技术的对比，对各种3D技术应用 市场的分析，可以看出视差障壁技术凭借其生产成本 低，技术难度小，而且可以实现2D/3D显示切换等优势 必将成为消费类电子市场的主流技术。也是我们公司重 点开发的3D产品。
3D显示技术介绍
3D显示技术概况
图像显示器是传递信息中人类接受外部信息的重要手 段，立体图像显示器将场景的三维信息全部再现出来，显 示具有纵深感的图像，观看者可以直接看出图像中各物体 的远近、纵深，并迅速直观地洞察图像的现实分布状况， 从而使观看者能获得更加全面而直观的信息。
3D视觉形成的条件
要使一幅画面产生立体感，至少要满足三个方面的条件：
双凸透镜（Lenticular）技术
和视差障壁技术不同，双凸透镜不会阻挡光，故显示器辉度不受影 响，但由于其3D显示原理仍与视差障壁技术相同，解析度仍将降低。 另外，由于间距及高度恒定的凸透镜不易生产，制程困难度也较高。
两片LCD重叠式3D显示技术
日立推出了最直观的3D 显示技术——直接以2 片显示不同画面的TFT LCD制造景深，使画面 产生3D 效果。
以上3种技术均需要佩戴特殊的眼镜方 可实现3D显示，从而给使用者带来了很 多的麻烦，而裸眼立体显示器则不需要 辅助的工具就可以自由地欣赏立体效 果，给人们以临场感和沉浸感，是将来 立体显示器件的主要发展方向。后续将 介绍几种常用的裸眼立体显示技术。
视差障壁（Parallax Barrier）技术
立体显示技术
计算机 图形技术
虚拟现实 （VR） ）
人机交互 技术
本 文 侧 重 点
立体显示 技术 传感技术 等
虚拟现实中的立体显示技术
立体显示是虚拟现实的一个实现方式， 是虚拟现实“沉浸感”特征的具体体现。它 使得人在虚拟的环境中具有更强的沉浸感， 可以使各种模拟器的仿真更加逼真。
人立体视觉概述
人的大脑能从4个方面获得深度 距离 线索： 人的大脑能从 个方面获得深度(距离 线索： 个方面获得深度 距离)线索 静态图像中的深度线索 由运动造成的深度线索 生理上的深度线索 双目视差线索 在这里主要介绍双目视差线索。
立体显示设备
头盔显示器（ 头盔显示器（ HMD ）
双眼局部重叠的头盔显示器光学模型
立体显示设备
手持式立体显示设备
手持式VR立体显示器屏幕很小，它利用某种 跟踪定位器和图像传输技术实现立体图像的显示 和交互作用，可以将额外的数据增加到真实世界 的视图中，用户可以选择观看这些信息，也可以 忽略它们而直接观察真实世界，一般适用于增强 式VR系统中。
立体显示设备 2、投影式VR显示设备
一般可以通过并排放置多个显示器创建大型显示墙，或通过 多台投影仪以背投的形式投影在环幕上，各屏幕同时显示从某一 固定观察点看到的所有视像，由此提供一种全景式的环境。 （1）墙式投影显示设备： 可采用平面、柱面、球面的屏幕形式。
立体显示设备
（2）响应工作台式显示设备 一般由投影仪、反射镜和 显示屏（一种特制玻璃） 组成，投影仪将立体图像 投射到反射镜面上，再由 反射镜将图像反射到显示 屏上。
谢谢！ 谢谢！
立体显示设备
固定式立体显示设备 头盔显示器 手持式立体显示设备
立体显示设备
固定式立体显示设备
立体显示技术的发展与应用
立体显示技术的发展与应用随着科技的不断发展，立体显示技术已经逐渐成为了社会生活的一部分。
人们可以利用各种立体显示技术来实现更为自然、真实、沉浸式的观看体验，例如立体电视、立体电影、立体游戏等等。
本文将从以下三个方面来探讨立体显示技术的发展与应用。
一、立体显示技术的发展历程立体显示技术的发展可以追溯到19世纪，当时的科学家就开始研究如何让人们通过立体视觉来感受到物体的真实感。
而到了20世纪，电影出现了，但当时的电影只能做到平面的显示效果，所以在20世纪50年代，人们开始研究立体电影的技术，以实现更为真实的电影显示效果。
在20世纪80年代，立体游戏开始问世。
这一时期的立体游戏依靠色彩和光影的变化来实现立体感。
而到了21世纪，科技发展更为迅速，立体显示技术也在不断更新。
现在最为常见的立体显示技术是3D技术。
3D技术使用左右两个独立的影像同时的显示，通过眼镜过滤器，最终将两个影像合成一个真正的立体形象，达到了3D效果的显示。
此外，还有基于激光的全息投影技术、基于眼动追踪技术的多点观看立体显示器技术等。
二、立体显示技术的应用当前立体显示技术的应用十分广泛，主要用于娱乐、教育、医疗三个领域。
首先在娱乐领域，立体影视和立体游戏一直是立体显示技术应用最丰富的领域。
目前，各大影院都配备了3D电影院和3D眼镜播映，让观众能够享受到更为丰富、真实的观影体验。
此外，3D游戏也成为了众多玩客们的最爱，玩家们可以在游戏中亲身感受到立体效果的震撼和刺激。
其次，在教育领域，立体显示技术也得到了广泛的应用。
例如：教学投影仪可以用立体投影技术让学生在观看PPT或视频的时候能够更为直观地理解内容；生物模型和地理模型也可以利用3D技术来加强立体展示，使学生们更好地学习和理解相关知识。
最后，在医疗领域，近年来，立体显示技术也得到了广泛的应用，医生可以通过使用立体显示技术来更为直观地观察病人的病症，以提高诊断的准确性和治疗的效果。
此外，在手术和治疗中，也可以利用立体显示技术来进行操作指导。
立体显示技术
4.1立体显示技术对于显示模式，在虚拟现实系统中立体显示必不可少，采用哪种立体显示实现模式需根据实际的应用而定。
目前的立体显示实现模式有主动立体显示技术、被动立体显示技术、光谱立体显示技术等三种。
4.1.1主动立体显示技术主动立体技术是利用高端投影机配置的特殊定制的电子处理部件和DLP 投影技术实现高的视频刷新率（一般96Hz 以上，最高120Hz ），交替镜，对应投影机显示图像通道红外发射的同步信号交替开合左右眼，从而实现立体显示。
主动立体显示克服了以前刷新率低的缺点，最高120Hz 可保证左右眼各60Hz ，保证无闪烁。
其优点是对于屏幕和观察位置没有要求，适用于多人多角度观看的工作模式，另外立体区分率高，通过Christie Mirage 投影机内置Dark Interval 功能可确保立体区分度达99.99%，实现最佳立体效果。
科视公司在主动立体技术方面又有了突破性的创新，研发了投影机立体倍频技术（Frame Doubling ）。
立体倍频技术要求计算机输出较低的60Hz 刷新率, 但投影机可以输出120全刷新率的立体图像。
图2 主动立体显示原理图图3 倍频显示信号时序图倍频技术完全消除了以前立体显示刷新率无法达到120Hz（立体显示时分配到左右眼不到60Hz）引起的立体视觉疲劳问题，同时大大降低度了对信号传输环节的要求，做到无损传输，实现最佳显示立体效果。
并且由于只需可视化集群主机输出60Hz立体视频而非120Hz，从而减少了可视化主机图形内存占用，提高了图形内存在图形计算时的效率（帧缓存，一般立体显示时需前后左右四个帧缓存，可视化计算完成后的每一帧图像就会以数字图像的方式存在缓存内，由图形GPU的DG（display generator）将其转化为视频输出，输出的视频刷新率越低，则占用图形内存的时间越少，图形内存利用率越高，越有利用图形计算），减轻图形集群的计算工作量，增加了图形运算性能。
立体显示技术简介
立体显示技术简介陈 曦（四川长虹电器股份有限公司多媒体产业公司四川绵阳 621000）【 摘 要 】 传统显示技术只显示二维平面的信息，而立体显示技术显示的是物体的深度信息，它利用人眼的立体视觉特性来复现立体图像。
本文将对立体显示技术的发展历程、显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。
【 关键词 】立体显示、光栅法、分时法、分光法一、引子随着显示技术的飞速发展，电视机产品正在进行更新换代，以LCD、PDP为代表的新一代高清数字平板显示设备迅速崛起并快速取代了传统的CRT显示设备。
这些新的显示技术的应用推广，虽然让电视画面的清晰度和主观效果得到了大幅度的提高，但显示技术仍停留在二维平面显示阶段。
随着3D标准的制定、HDMI1.4版本的发布以及蓝光碟机对3D的支持，3D产业链正在形成。
现代显示技术在继数字化、高清化之后，正开始迎来立体化的新一轮升级大发展。
美国、日本、韩国等国家或地区纷纷开播3D电视，尤其是2010CES消费电子展上各厂家纷纷推出3D显示设备，以及电影《阿凡达》的上映，在全球迅速掀起3D热潮，包括长虹在内的各大电视厂家纷纷研发出3D电视并上市销售。
本文将对立体显示技术的显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。
二、立体显示原理研究人员发现，无论用两只眼睛还是只用一只眼睛观察物体均可以获得立体感觉。
总的说来，立体视觉的形成因素包括双眼视觉差异、透视感觉、画面细腻程度的差异、光照造成的阴影深浅变化、物体运动导致其大小及角度的变化等。
其中双眼视觉差异是获取立体感觉的主要因素，这是由于人的两只眼睛之间存在约65毫米左右的距离，因此在观察物体时，两只眼睛所获取的图像信息会存在一定的细微差异。
正是基于双眼视觉差异产生立体感觉的原理，研究者们绞尽脑汁，设计出了多种不同的方法来重现立体图像。
三、常见立体显示技术常见的立体显示技术主要有分色法、分光法、分时法、分屏法、光栅法以及全息法等。
液晶高分子LCP简介演示
光学器件
其他领域
LCP独特的光学性能使其在光学器件如光栅 、偏振片、光学薄膜等方面具有广泛应用 。
LCP还可应用于汽车、医疗器械、体育器材 等领域，满足各种特殊性能需求。
0法
将LCP溶于适当的溶剂中，通过纺丝、涂膜等方法制造成型。溶液法具有制造 工艺简单的优点，但需要大量溶剂，且溶剂回收成本高。
应用前景
由于LCP的优异性能，它在工程塑料、电子电器、汽车零部件、航空航天等领域具有广泛的应用前景。未来随着 科技的进步和LCP改性技术的不断发展，LCP的应用领域将进一步拓展。
04
LCP的环保与可持续发展
LCP的环保性能
生物可降解性
01
LCP具有生物可降解性，可以在自然环境中被微生物分解为无害
熔融法
将LCP加热至熔点以上，通过挤出、注射等成型方法制造。熔融法具有制造成本 低、生产效率高的优点，但需要较高的加工温度，对设备要求较高。
LCP的制造原理
LCP的分子结构中包含刚性的液晶基元和柔性的高分子链，通过控制分子结构和 加工条件，可以实现LCP的液晶态和高分子态之间的转化，从而具有优异的物理 性能和加工性能。
感谢观看
熔融法生产技术与设备
熔融法生产LCP的主要设备包括加热炉、挤出机、注射机等 。其中，挤出机和注射机是实现LCP成型的核心设备，其加 热系统、传动系统、控制系统等都需要高精度、高稳定性的 设计和制造。
03
LCP的性能测试与分析
LCP的物理性能测试
1 2 3
热性能
LCP具有优异的热稳定性，可承受高温环境，同 时其热变形温度也较高，表现出良好的耐热性。
在制造过程中，通过控制温度、压力、剪切力等参数，可以使LCP分子在有序排 列的同时进行高分子链的运动和交联，从而形成具有优异性能的LCP材料。
3D显示技术概述
3D显示技术概述3D显示技术是指能够呈现立体效果的显示技术。
它通过模拟人眼双目的视觉差异，使得观众可以感受到真实的深度感觉。
随着科技的不断进步，3D显示技术已经在各个领域得到广泛应用，包括电影、电视、游戏、虚拟现实等。
其中，3D电影最先出现并引起了广泛的关注。
3D电影利用特殊的眼镜，如红蓝眼镜，偏振眼镜等，将不同角度的影像分别发送给左右眼，使得观众可以感受到真实的深度感。
同时，为了增加观影的沉浸感，电影院中通常还会有特殊的声音、光线等环境效果。
在电影制作方面，3D电影需要通过双目摄像机或者计算机生成的方式来制作特殊的影像效果。
除了电影之外，3D显示技术也广泛应用于电视领域。
传统的3D电视通常需要佩戴特殊的眼镜来观看，而现在则有许多无需佩戴特殊眼镜的裸眼3D技术。
裸眼3D技术利用特殊的光栅或者滤光片来对光线进行分解，从而使得左右眼只能接收到不同的图像，从而呈现出3D效果。
此外，还有一种被称为自动立体展示技术的3D显示技术，它通过追踪观众的位置信息来调整显示图像，使得不同的观众可以看到适合自己的3D图像。
游戏是另一个广泛应用3D显示技术的领域。
在游戏中，3D图像能够在增强玩家的沉浸感的同时，也能够提供更好的操作体验。
目前，游戏领域中最为广泛应用的3D技术是虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）。
虚拟现实技术通过佩戴特殊的眼镜和头盔来模拟真实场景，使得玩家能够身临其境地参与到游戏中。
除了以上几个领域，3D显示技术在医疗、建筑设计、教育等领域也得到了广泛应用。
在医疗领域，医生可以通过3D技术更加直观地观察患者的器官结构，辅助诊断和手术操作。
在建筑设计领域，通过3D技术可以更加真实地模拟建筑物的外貌和内部结构，从而帮助设计师更好地展示自己的作品。
在教育领域，3D技术可以呈现生动的场景和模型，使得学生更加直观地理解和学习知识。
总之，3D显示技术已经成为现代科技领域一个重要的发展方向。
随着技术的不断进步，我们可以预见，未来3D技术将会在更多领域得到广泛的应用，并为人们带来更加真实、沉浸式的体验。
立体显示技术的研究与进展
立体显示技术的研究与进展近年来，立体显示技术得到了广泛的关注和研究。
立体显示技术的发展可以追溯到上世纪，但是由于技术的限制，一直没有得到广泛的应用。
然而，随着技术的不断进步，立体显示技术也得到了快速的发展。
一、立体显示技术的介绍立体显示技术是指将物体的三维形状和位置以某种方式呈现给人眼的一种技术。
通过立体显示技术，我们可以感受到真实的三维空间，并且可以看到物体的深度和距离。
虽然目前常见的立体显示技术只能提供一个虚拟的三维空间，但是它已经足以使我们感受到真实的立体世界。
立体显示技术的基础是视差效应。
视差效应是指当我们在不同位置观察同一物体时，会产生不同的视差现象。
通过利用视差效应，我们可以利用不同的角度呈现同一个物体，使得我们感受到物体的真实立体空间。
二、立体显示技术的现状目前，立体显示技术已经应用到了很多领域。
例如，在电影、游戏、医疗等领域中，都使用了立体显示技术。
在电影中，立体显示技术可以给观众带来更加真实的感受，提升电影的艺术品质。
在游戏中，立体显示技术可以让玩家感受到更加真实的游戏场景，提高游戏的可玩性。
在医疗领域中，立体显示技术可以帮助医生更加准确地诊断病情，提高医疗质量。
但是，目前的立体显示技术还存在一些问题。
例如，对于一些人来说，长时间观看立体影像会导致眩晕、头痛等不适感受，对健康有一定的影响。
此外，目前的立体显示技术还需要配合特定的眼镜才能产生立体效果，不够方便。
三、立体显示技术的发展前景尽管目前的立体显示技术还存在一些问题，但是它的发展前景是十分广阔的。
首先，随着技术的不断发展和研究，立体显示技术将会进一步完善。
未来有望实现无需眼镜的立体显示技术，使得用户可以更加方便地感受到真实的立体世界。
其次，随着5G技术的发展，立体显示技术也将有更多的应用场景。
在5G网络的支持下，立体显示技术可以在更多的领域中得到应用，提供更加复杂和真实的场景。
此外，立体显示技术还可以在教育、旅游等领域中得到广泛的应用。
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立体显示技术简介及L L CP技术基础
p
SuperD
目录
1.裸眼立体显示技术
2.裸眼3D的光学现象
33.液晶材料简介
4.LCP 结构及原理
显示的发展过程
2010-2012!
视差基本原理
大脑：我看到立体手机
了
左眼
右眼
相机在左眼位置拍摄相机在右眼位置拍摄
右眼
双眼在观察空间场景
A
左眼
度时，空间场景在双眼视网膜上所成的像略有差异，这种差异称为双眼视差，视差经视觉皮层融合，产位差
左眼
右眼
深度O
E
生立体感。
在不同视点拍摄一空间场景，得到两幅略有差异的平面图片，称为立体A
右眼
深度
E
图象对。
O,E 就是一个立体图象对上的一空间点。
左图展示了深度感的产生左眼位差
O
展示了深度感的产生。
A
显示平面
立体显示分类
穿戴式立体技
术
立体显示技术
自由立体显示
技术
滤光片眼镜
液晶快门眼镜
偏振片眼镜
头盔式立体显
示
视差屏障
（狭缝光栅）
柱镜光栅
指向式背光源
空间体立体显
示
全息立体显示
立体眼镜种类
•基本原理
液晶快门式立体显示
在屏幕上以多倍频率交互显示左右
眼图像，同时眼镜以相应的频率动态切换屏蔽左右眼，使两眼看到各自的图像。
•分类
投影式和透射式
•被动式3D 立体基本原理
偏振光式立体显示
•基本原理利用偏光片让两组画面分别不同偏振态的光线左右眼观看到具备视差的影像。
偏光片只过滤因此可完整保留画面的色彩。
•分类
投影式和透射式线偏振和圆偏振
线只能穿过左右其中一眼的镜片，让滤光线的方向，不会过滤光线的颜色，
Parallax Barrier 立体显示Parallax Barrier 立体显示
•原理
在屏幕前或背光源前加入遮蔽物来控制进入在屏幕前或背光源前加入遮蔽物，来控制进入左右眼的图像，使其分别看到不同像素，可做成LC Barrier。
入
Lenticular 立体显示•原理
在显示面板前方放置柱状透镜光栅，经过精确计Lenticular 立体显示
计使其改变对应像素发出的光线传播方向，左右分离的目的。
优点：透光度高
计算、设右眼图像
莫尔纹：周期性排列的显示器像素黑矩摩尔纹
成的干涉条纹。
减弱：摩尔纹小到眼睛分辨不出或者摩矩阵与周期排列的光栅叠加形摩尔纹的宽度大于显示宽度
如下图所示，在中间区域部分，依次看到1.过渡到下一个视图区域的过渡部分由4到1，切变
过渡到下个视图区域的过渡部分由4到1，觉，叫做切变。
.2.3.4图是正常的立体视觉效果，但当看到的两个图就不能形成正常的立体视
串扰：在一个视图区域有另外一个视图的串扰
•软件插值•光学像差•制造误差
的光线射入。
光栅参数
光栅参数的基本模型
参量说明F：放置距L：观看距IPO：匹配L-pitch：P-pitch：立体图n：立体图m：光栅覆t：屏幕点明：明
距离距离配瞳距光栅节距图数覆盖的主像素数点距
光栅立体参数设计基本设计参量
液晶简介
什么是液晶？
液晶是指在某性的液体，但“液液与液体相中间的物质。
某一温度范围内，从外观看属于具有流动但同时又是具有光学双折射性的晶体。
液晶”包含两种含义，一是指处于固体相液晶包含两种含义，是指处于固体相
间状态的液晶相，二是指具有上述液晶相
液晶材料
液晶分类
1) Thermotropic (热致液晶) 2)Lyotropic 因温2) Lyotropic
(溶致液晶)因溶分子形a) 长条LCD :Th rm tr pi
b)LCDs:Thermotropic (热致液晶)
b) 圆盘温度的改变而产生相变
溶于溶剂中浓度比例的改变而产生相变形状
排列方式
1. Nematics (向列相)
条状
2. Cholesterics (胆甾相)
3. Smectics (近晶相)
September 16, 2013
1. Columnar
盘状
2. Nematic
液晶的分类
有序度
液晶的各向异性特性
液晶物质的折射率，介电常数，磁等各种物理性质，在液晶分子的长向和与其垂直的方向有很大的不同液晶长轴方向ε∥短轴方向ε ⊥
磁化率，Z
长轴方同
no
ne
X
⊥
−=−=Δn n n n n //o e
LCP Panel的结构LCP Panel的结构
ＣＥ逐点切换SWITCH ＣＥＬＬ
ＬＬ
LCP柱透镜光栅立体显示
2D3D切换
2D-3D切换
2D/3D逐点切换面板的制造
制作凹光栅制作双折射光栅
流
程
摩
导涂取工改
擦
模布向艺性
光U P PI液
材栅
模
具V
胶
E
T
玻
璃
晶
粉
末
料造
SW cell与
LCP贴合
制作立体
面板
固贴固校测
DB
化合化正试
贴
合
U T面摄
V
胶
N
盒
板像
头
Gray Box: For ima Ｑ＆Ａ
Th k
Thank you
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