【摘 要】
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视觉是人类获取信息的主要来源，人类对于显示和观看的需求已不再限于二维平面，拥有三维信息的立体显示可给用户带来更深刻的视觉享受。由此，立体显示技术蓬勃发展，如今成为显示领
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视觉是人类获取信息的主要来源，人类对于显示和观看的需求已不再限于二维平面，拥有三维信息的立体显示可给用户带来更深刻的视觉享受。由此，立体显示技术蓬勃发展，如今成为显示领域研究范畴的热点。 在这一背景下，本文主要围绕主动式自由立体显示方式，介绍了两种指向性背光设计方案，并对其实现原理、结构组成、光学性能等做了深度探讨。论文的主要内容如下: 1.平板化多用户裸眼立体显示背光系统。系统分时提供一对视差立体图像对，辅助以多用户人眼瞳孔跟踪装置近实时获取观看者眼睛瞳孔位置信息，指向性背光系统根据此位置信息向用户左右眼分时打出左右出瞳。该系统的指向性背光主要是采用了反光镜以及折光反射镜对显示器纵向深度进行压缩，利用菲涅尔透镜和基于望远系统原理设计的视角扩展镜的组成结构作为分场部件以形成窄出瞳，通过控制LED亮灭时序与LCD液晶显示屏所显示左右图像的刷新时序同步，产生分时出瞳。 2.裸眼立体视窗背光系统。该系统可兼容三个距离的立体观看要求，原理与上述头跟踪式时分视差立体显示方式类似，只是背光采用导光板加三角棱镜的方式，利用这些光学部件的全反射性能将光线压缩在一定厚度内，同时通过机械装置切换不同焦距的菲涅尔透镜，实现不同观看距离的出瞳。 本文详细介绍了上述两种设计方案的实现原理及背光组成部件。此两个系统主要基于时分原理，可实现全分辨率的立体图像观看效果，且都使用人眼跟踪装置，近实时地获取人眼瞳孔位置，向用户左右眼分别投射出瞳观察窗口。上述两个背光结构都拥有较薄的纵向厚度，为可携带等便携性提供可能。
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