3D立体显示技术
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板式裸眼3D
• 视差挡板就是在光路加上一些 遮蔽物，把部分方向的光遮住， 只让某些角度的光可以传出去。
• 挡板的位置经过精密计算，可 以左眼像素（绿色）只被左眼 看到，右眼像素（红色）只被 右眼看到。
• 优点：结构及制作比较简单 • 缺点：分辨率下降，亮度下降
3.2 偏振式眼镜3D
利用光波振动的方向性来做左右眼影像的区分。 立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和竖偏振
片，横偏振光只能通过横偏振片，竖偏振光只能 通过竖偏振片。这样就保证了左边相机拍摄的东 西只能进入左眼，右边相机拍摄到的东西只能进 入右眼，于是乎就立体了。
▪ 优点：宽视域、大景深，成 像质量优异，
体显示技术
在物理上显示三个维度，能在空间中产生真正的3D效 果。成像物体就像在空间中真实存在，观察者能看到 科幻电影中一般“悬浮”在半空中的3D透视图像。
• 优点：易实现大屏幕，机构简 单，可转换，
• 缺点：整体亮度低。
全息技术
• 全息技术是利用光波的干涉和衍射原理记录并再 现物体的真实感的一种成像技术。
4.1 视差挡板式裸眼3D
• 优点：无需其他辅助设备，能 2D\3D切换，
• 缺点：有效像素低，光源有部 分被遮挡，亮度低。
4.2 柱透镜式裸眼3D
• 在显示面板前方，放上经 过精确计算的透镜来改变 光线的方向。由左眼像素 发出的光，会经过透镜的 折射，都进入左眼的区域， 同样的右眼的像素也只进 入右眼。
基于运动扫描的体三维显示
• 优点：旋转结构简单，能显示近10亿个体象素 • 缺点：为了解决平面屏带来的体素重叠死区，
引入了复杂精密的光学中继转向器件，增加了 系统的制备难度和生产成本。
静态层叠式体三维显示
利用DLP投影，在层叠液晶屏幕上显像 • 优点：避免了运动扫描方式固有的亮度和旋
转问题 • 缺点：观看角度受限，成本较高。
• 色差式 3D 历史最为悠久，成像原理简单； • 通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效
果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，形成 视差，此时两只眼睛看到的不同影像在大脑中 重迭就会呈现出3D立体效果。
《阿凡达》 《豚鼠特工队》
▪ 优点：实现3维简易，对视 场和景深无严格的限制。
▪ 缺点：但易引起眼部的疲劳。
▪ 缺点：头部倾斜时无法过滤 掉另一方向的光。
3.3 快门式眼镜3D
• 采用时间分割，利用液晶 控制透光度来做遮蔽
• 在屏幕上以两倍的场频交 互地显示左眼和右眼的影 像，而快门眼镜则会动态 地屏蔽使用者的左眼和右 眼，利用人眼的视觉暂留 机制，两眼影像叠加后产 生双眼视差。
优点：成像优异，显示屏无改动 缺点：眼镜较贵且较重
• 优点：亮度没有损失 • 缺点：分辨率下降 • 柱透镜加工精度要求较高
4.2 柱透镜式裸眼3D
• 优点：画面明亮，观看简便， • 缺点：对屏面与状透镜的配准
位置要求较高，图像的清晰度 亦受到柱状透镜屏密度的限制。
4.3 体积式(Volumetric) 裸眼3D
德州仪器提出一种利用雷射扫描立体影像显示器， 又有人称之为体积式显示器。主要是利用一个快速 旋转的圆盘，配合由底下投影的雷射光源，藉由雷 射光源投射到快速旋转的旋转面时，会产生散射的 效应，以扫描空间中的每一点，其缺点是影像中央 必须有一个旋转轴，靠近轴心的影像旋转速度较 慢，立体影像较不清晰。
眩晕感。 • 裸眼式：双视点系统头稍稍偏一下就可能看到
错误的图像，引起眩晕或者头疼 。
6. 3D显示的展望
• 全息术应该是3D显示的终极解决方案，但目前还 有很多技术问题有待解决，短期内难有成熟产品 量产。
• 裸眼式3D技术是主要方向。
• 未来的手机、游戏机……
Thanks！
• 全息技术再现的图像立体感强，具有真实的视觉 效应。除用光波产生全息图外，现在已发展到可 用计算机产生全息图。
4.4 手机3D显示技术
• 三星展示了3D OLED面板。 这类3D屏幕不要求佩戴眼镜。 其原理是通过覆盖在屏幕上 的一层特殊的“透镜”实现 的。它可以把小型显示屏中 显示的图像“分开”成两幅 略微不同的画面，并分别送 入左右眼中，让画面变得立 体有深度。
各式各样的 3D 立体显示技术， 主要分为眼镜与裸眼两大类型。
3D 显示技术
眼镜式 裸眼式
偏光式 快门式 色差式 头戴式
光栅式 体三维式 全息式
前置光 栅式
后置光 栅式
狭缝光 栅式
柱镜光 栅式
双视点 多视点 双视点 多视点
3. 眼镜式3D显示技术
• 色差式 • 偏振式 • 快门式
3.1 色差式眼镜3D
讲解内容
1.什么是3D显示技术 2. 立体视觉的构成 3. 眼镜式3D显示 4. 裸眼式3D显示 5. 3D显示的问题 6. 3D显示的展望
1. 什么是3D显示技术
3D = Three Dimensional = 三维图形
3D显示技术就是利用一系列的光学方法使 人左右眼产生视差从而接受到不同的画面， 在大脑形成立体效果的技术。
2. 立体视觉的构成
人的双眼是横向并排，并有6-7cm的间隔，因此 左眼与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个 差异被称为「视差（Parallax）」，大脑会解读 双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视 觉。
2. 立体视觉的构成
立体视觉是基于视差而来，3D显示就是要以人工方 式来重现视差，简单说就是想办法让左右两眼分别 看到不同的影像，藉以模拟出立体视觉。
任天堂3DS
5. 3D显示问题
• 价格普遍贵 • 3D节目的拍摄、制作、传输方面的制作很难。 • 眼镜3D中快门眼镜+普通显示屏的方式成本高。 • 裸眼3D中普通视差障板成本最低，但无法实现
2D/3D转换，进入不了家庭市场。
5. 3D显示问题
消费者体验方面： • 眼镜式：无法边看电视边做别的事情； • 快门式：眼镜太重，有压迫感；长时间观看有
• 视差挡板就是在光路加上一些 遮蔽物，把部分方向的光遮住， 只让某些角度的光可以传出去。
• 挡板的位置经过精密计算，可 以左眼像素（绿色）只被左眼 看到，右眼像素（红色）只被 右眼看到。
• 优点：结构及制作比较简单 • 缺点：分辨率下降，亮度下降
3.2 偏振式眼镜3D
利用光波振动的方向性来做左右眼影像的区分。 立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和竖偏振
片，横偏振光只能通过横偏振片，竖偏振光只能 通过竖偏振片。这样就保证了左边相机拍摄的东 西只能进入左眼，右边相机拍摄到的东西只能进 入右眼，于是乎就立体了。
▪ 优点：宽视域、大景深，成 像质量优异，
体显示技术
在物理上显示三个维度，能在空间中产生真正的3D效 果。成像物体就像在空间中真实存在，观察者能看到 科幻电影中一般“悬浮”在半空中的3D透视图像。
• 优点：易实现大屏幕，机构简 单，可转换，
• 缺点：整体亮度低。
全息技术
• 全息技术是利用光波的干涉和衍射原理记录并再 现物体的真实感的一种成像技术。
4.1 视差挡板式裸眼3D
• 优点：无需其他辅助设备，能 2D\3D切换，
• 缺点：有效像素低，光源有部 分被遮挡，亮度低。
4.2 柱透镜式裸眼3D
• 在显示面板前方，放上经 过精确计算的透镜来改变 光线的方向。由左眼像素 发出的光，会经过透镜的 折射，都进入左眼的区域， 同样的右眼的像素也只进 入右眼。
基于运动扫描的体三维显示
• 优点：旋转结构简单，能显示近10亿个体象素 • 缺点：为了解决平面屏带来的体素重叠死区，
引入了复杂精密的光学中继转向器件，增加了 系统的制备难度和生产成本。
静态层叠式体三维显示
利用DLP投影，在层叠液晶屏幕上显像 • 优点：避免了运动扫描方式固有的亮度和旋
转问题 • 缺点：观看角度受限，成本较高。
• 色差式 3D 历史最为悠久，成像原理简单； • 通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效
果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，形成 视差，此时两只眼睛看到的不同影像在大脑中 重迭就会呈现出3D立体效果。
《阿凡达》 《豚鼠特工队》
▪ 优点：实现3维简易，对视 场和景深无严格的限制。
▪ 缺点：但易引起眼部的疲劳。
▪ 缺点：头部倾斜时无法过滤 掉另一方向的光。
3.3 快门式眼镜3D
• 采用时间分割，利用液晶 控制透光度来做遮蔽
• 在屏幕上以两倍的场频交 互地显示左眼和右眼的影 像，而快门眼镜则会动态 地屏蔽使用者的左眼和右 眼，利用人眼的视觉暂留 机制，两眼影像叠加后产 生双眼视差。
优点：成像优异，显示屏无改动 缺点：眼镜较贵且较重
• 优点：亮度没有损失 • 缺点：分辨率下降 • 柱透镜加工精度要求较高
4.2 柱透镜式裸眼3D
• 优点：画面明亮，观看简便， • 缺点：对屏面与状透镜的配准
位置要求较高，图像的清晰度 亦受到柱状透镜屏密度的限制。
4.3 体积式(Volumetric) 裸眼3D
德州仪器提出一种利用雷射扫描立体影像显示器， 又有人称之为体积式显示器。主要是利用一个快速 旋转的圆盘，配合由底下投影的雷射光源，藉由雷 射光源投射到快速旋转的旋转面时，会产生散射的 效应，以扫描空间中的每一点，其缺点是影像中央 必须有一个旋转轴，靠近轴心的影像旋转速度较 慢，立体影像较不清晰。
眩晕感。 • 裸眼式：双视点系统头稍稍偏一下就可能看到
错误的图像，引起眩晕或者头疼 。
6. 3D显示的展望
• 全息术应该是3D显示的终极解决方案，但目前还 有很多技术问题有待解决，短期内难有成熟产品 量产。
• 裸眼式3D技术是主要方向。
• 未来的手机、游戏机……
Thanks！
• 全息技术再现的图像立体感强，具有真实的视觉 效应。除用光波产生全息图外，现在已发展到可 用计算机产生全息图。
4.4 手机3D显示技术
• 三星展示了3D OLED面板。 这类3D屏幕不要求佩戴眼镜。 其原理是通过覆盖在屏幕上 的一层特殊的“透镜”实现 的。它可以把小型显示屏中 显示的图像“分开”成两幅 略微不同的画面，并分别送 入左右眼中，让画面变得立 体有深度。
各式各样的 3D 立体显示技术， 主要分为眼镜与裸眼两大类型。
3D 显示技术
眼镜式 裸眼式
偏光式 快门式 色差式 头戴式
光栅式 体三维式 全息式
前置光 栅式
后置光 栅式
狭缝光 栅式
柱镜光 栅式
双视点 多视点 双视点 多视点
3. 眼镜式3D显示技术
• 色差式 • 偏振式 • 快门式
3.1 色差式眼镜3D
讲解内容
1.什么是3D显示技术 2. 立体视觉的构成 3. 眼镜式3D显示 4. 裸眼式3D显示 5. 3D显示的问题 6. 3D显示的展望
1. 什么是3D显示技术
3D = Three Dimensional = 三维图形
3D显示技术就是利用一系列的光学方法使 人左右眼产生视差从而接受到不同的画面， 在大脑形成立体效果的技术。
2. 立体视觉的构成
人的双眼是横向并排，并有6-7cm的间隔，因此 左眼与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个 差异被称为「视差（Parallax）」，大脑会解读 双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视 觉。
2. 立体视觉的构成
立体视觉是基于视差而来，3D显示就是要以人工方 式来重现视差，简单说就是想办法让左右两眼分别 看到不同的影像，藉以模拟出立体视觉。
任天堂3DS
5. 3D显示问题
• 价格普遍贵 • 3D节目的拍摄、制作、传输方面的制作很难。 • 眼镜3D中快门眼镜+普通显示屏的方式成本高。 • 裸眼3D中普通视差障板成本最低，但无法实现
2D/3D转换，进入不了家庭市场。
5. 3D显示问题
消费者体验方面： • 眼镜式：无法边看电视边做别的事情； • 快门式：眼镜太重，有压迫感；长时间观看有