【摘 要】
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本文提出了一种方便、实用、廉价的新型立体显示器，其主要特点是采用菲涅耳透镜(Fresnel lens)及双柱面透镜(Bi-Lenticular sheet)来实现视差光栅(Parallax barrier)亮线。已
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本文提出了一种方便、实用、廉价的新型立体显示器，其主要特点是采用菲涅耳透镜(Fresnel lens)及双柱面透镜(Bi-Lenticular sheet)来实现视差光栅(Parallax barrier)亮线。已有的视差光栅后置式立体显示器主要有两种形式，一种是以美国DTI公司为代表的光导式立体显示器，另一种是以南京大学为代表的步进电机式立体显示器。此两种立体显示器虽然能基本形成立体效果，但其具有机械装置笨重、噪声大、反应速度慢等缺点，不适合实际应用。本文提出的基于双柱面透镜式立体显示器有效克服了以上两种立体显示器的缺点，其具有跟踪速度快、无机械噪声、易于实现等优点，便于实际应用。
该显示器的基本原理为：首先采用LED阵列做照明光源；其次利用菲涅耳透镜汇聚其焦平面上的入射光线，并以平行光的方式出射；然后利用双柱面透镜将菲涅耳透镜出射的光线汇聚成理想的亮线，得到所需的周期性亮线，其有效避免了单透镜成像的像差影响；最后光线通过显示器形成视窗窗口(view window)，使处于视窗窗口内的观看者产生立体感。其中还采用了头跟踪装置将观看者的人眼位置信息实时传递给单片机，控制LED阵列的亮灭，使视窗窗口始终覆盖观看者的眼睛。
实验结果显示，搭建的新型立体显示器实验平台基本完成了预期的设想和任务。当观看者在距离显示器700mm平行移动时，显示器的视场角可以达到±100。也就是说，观看者眼睛的位置在距离显示器700mm平行移动时，可以有150mm的移动范围，处于该移动视窗窗口内的观看者可以很好的感受到立体图像的深度信息。
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