裸眼式3D技术.doc

2011年7月14日，日本东芝公司正式发布了具备裸眼3D功能的笔记本电脑F750。这款产品的诞生不仅在笔记本电脑行业引起了巨大波澜，对于整个消费电子行业来说也是个里程碑式的节点。因为伴随着这款裸眼3D笔记本电脑的发布，具备裸眼3D功能的电子产品已经渗透到几乎所有的消费电子领域，而不再局限于之前的游戏机、DC/DV等有限的领域。事实上，今年年初开始在日本家电市场上已经出现了正式商品化了的裸眼3D电视，它们就是东芝推出的2款小尺寸裸眼3D电视(分别是12吋和20吋)。不过这两款产品的尺寸由于实在是有些小，因此还难以算作是真正的主流产品，它们推出之后在彩电行业和消费者之间也没有形成什么特别轰动的效应。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。裸眼式3D技术是现在3D显示技术的发展方向，因为不需要额外的设备即可让使用者观看到3D效果，所以受到了消费者与厂家的重视。任天堂3DS上应用的就是裸眼3D技术。光屏障式（Barrier）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。光屏障式（Barrier）技术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(Lenticular Lens)技术柱状透镜(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。柱状透镜(Lenticular Lens)技术示意图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。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（Directional Backlight）技术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，产品不成熟各种技术应用对于这三种技术的商业化现状，视差障壁由于技术复杂度较柱状透镜低，目前市场上该类产品较多，而MLD在量产技术可行性和成本方面并不具备竞争力；综合分析，柱状透镜技术才是趋势和主流。从技术和产品成熟度看，采用柱状透镜技术的飞利浦和中国的朗辰电子科技是现阶段较为突出的公司。夏普推出了视差障壁技术的3D手机，任天堂也推出了视差障壁技术的3DS游戏机，但由于视差障壁技术立体显示效果和亮度较差，很难给消费者带来完美的用户体验，反响比预期差。据国内外3D业内人士的一致看法认为，随着3D产业链的逐渐成形，商用展示将是3D产业最先启动的市场，随后是便携式个人消费类电子产品，最后将是市场规模庞大的家用市场。裸眼3D技术缺点存在 但在努力克服说了这么多裸眼3D方案，那市场上已经上市的裸眼3D设备受到了消费者的喜爱了么？裸眼3D还有那些弊端呢？一、观众身体的不良反应。有不少新闻都已经报道了观众在收看3D电视时出现的头晕、呕吐现象。这种现象也出现在裸眼3D技术上，对使用者造成这样的现象的原因其实很简单，就是因为3D画面的闪烁感太强。好在目前各个厂商都在着手解决这个问题，期待未来裸眼3D的表现更好。二、观看3D影像时