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裸视式3D显示技术详解

时间：2011-01-11 02:48:52

关键字： 3D显示技术影像液晶屏 BSP

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[导读]目前3D显示技术主要可以分为眼睛式和裸视式，眼睛式3D显示技术发展较早，解决方案也比较成熟，在商用领域已经应用多年，今年以来上市的3D平板电视也全部为眼睛式产品。但是眼睛式3D电视需要佩戴定制的3D眼镜，对于已

目前3D显示技术主要可以分为眼睛式和裸视式，眼睛式3D显示技术发展较早，解决方案也比较成熟，在商用领域已经应用多年，今年以来上市的3D平板电视也全部为眼睛式产品。但是眼睛式3D电视需要佩戴定制的3D眼镜，对于已经佩戴眼镜的消费者可能有些不便。裸视式3D因为不需要额外的设备即可让观众欣赏到 3D效果，受到了消费者的普遍欢迎和厂家的重视，裸眼式3D技术是现在3D显示技术的发展方向。

　　* 裸视式3D显示技术

　　从技术上来看，裸眼式3D可分为光屏障式(Barrier)、柱状透镜(Lenticular Lens)技术和指向光源(Directional Backlight)三种。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚，但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。

　　在观看的时候，观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像(3D效果受视角影响较大)，3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。不过液晶面板行业巨头友达光电，研发巨头3M等已经在积极进行研发，预计部分裸眼式3D显示设备将于今明两年实现量产。

　　光屏障式

　　光屏障式3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，其原理和偏振式3D较为类似，是由夏普欧洲实验室的工程师十余年的研究成功。光屏障式3D产品与既有的 LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。

　　这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼;同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。

　　优点：与既有的LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势

　　缺点：画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低

　　柱状透镜

　　柱状透镜(Lenticular Lens)技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。

　　之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。[!--empirenews.page--]

　　优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响

　　缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。

　　指向光源

　　3M的指向光源3D技术

　　对指向光源(Directional Backlight)3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指向光源(Directional Backlight)3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序(sequential)方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。前不久，3M公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜，该产品的面试实现了无需佩戴 3D 眼镜，就可以在手机，游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。

　　优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色

　　缺点：技术尚在开发，产品不成熟