一种视点均匀分布的桌面式光场显示系统

作     者：徐斌 于迅博 高鑫 桑新柱 XU Bin;YU Xun-bo;GAO Xin;SANG Xin-zhu

作者机构：北京邮电大学电子工程学院北京100876 

出 版 物：《液晶与显示》 (Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays)

年 卷 期：2022年第37卷第5期

页      面：573-580页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.62175015,No.61905019,No.62075016) 中央高校基本科研业务费(No.2021RC13) 

主　　题：光场显示 电子沙盘 视点分布 非球面透镜 

摘      要：基于视点分段式体像素的桌面光场显示系统具有正面观看视区以及100°超大视角,能够显示具有全视差的高质量三维图像。但是,该系统还存在所构建的视点在空间分布不均匀的问题,观看视区中间区域视点分布密集,两边区域视点分布稀疏,使得显示的三维图像出现透视关系不正确以及视点间的串扰等问题,影响显示质量。本文通过对系统视点的构建过程进行分析,发现造成视点分布不均匀问题的原因是系统采用的柱透镜存在像差,导致出射光线无法会聚于一点,而是形成一个弥散斑。因而,为了均匀系统视点分布,本文提出了采用对透镜进行光学优化的方法以减小像差,并设计了一种非球面透镜。最终通过实验验证了方法的可行性,系统视点分布的均匀度由39.32%提升至98.39%,显示图像透视关系不正确以及视点间的串扰等问题得到了有效改善。