基于光电效应的裸眼3D显示技术的探究

基于光电效应的裸眼3D显示技术的探究

为了提高人们对裸眼3D显示的体验效果，提出了一种基于光电效应的激光“萤火虫效应”的裸眼3D显示方法，主要研究了该方法对面光源激光和光电材料的制造要求，并提出了单面激光和双面激光的模型及其优缺点。研究结果显示，该方法是一种具有研究和实用价值的新方法，并具有可行性。该研究结果为裸眼3D显示技术的新研究打下基础，并为激光技术研发和寻找光电材料提出了新的要求。

标签：裸眼3D显示技术；光电效应；光电材料；激光；萤火虫效应

前言

随着人们生活品质的改善，对色彩和显示技术特别是3D显示技术提出了更高的要求。就目前3D显示技术中，总体分为了眼镜式3D技术以及裸眼式3D 技术两大类，并以眼镜式3D技术的偏振式3D技术为主流[1]。但眼镜式3D技术具有严重的缺陷，就是光线经过偏振片过滤之后，亮度变暗，容易模糊不清；并且需要观看者配戴眼镜，这就给原本就佩戴了眼镜（如近视眼镜）的观看者带来了不便和十分糟糕的体验，达不到预期的欣赏效果。此时裸眼3D显示技术的探究就显得格外重要。

从立体视觉原理来分析，每只眼睛看到的图像会有细微的不同，根据人左右眼感光细胞的视差成像在视网膜上，大脑会将这些图像处理成立体视觉效果，而不是真正在物理空间上呈现3D立体特征。目前主流裸眼3D显示技术原理主要是这种基于双目视差的深度暗示[2]。特提出一种基于光电效应的激光“萤火虫效应”的裸眼3D显示方法，从新的角度探索3D显示技术。

1 理论分析

根据人眼细胞的感光频率，光按照是否可见，分为可见光和不可见光。二者的频率范围不同。研究真正物理空间上呈现3D立体特征，需要解决的基本问题是按照各个物体的结构显示，那么就需要在具体的物体空间内有可见光进入人眼，而且要符合物体的基本结构。

由于光在介质材料中传播，其频率不变，不能将不可见光转变为可见光，那么在显示空间内外都是可见光，无法显示空间物体的基本结构，所以不能直接使用可见光。但是如果采用不可见的激光，并在传播中与介质材料发生光电效应现象[3]。发生电子跃迁，光子逸出，使光子在合适的可见光频率范围内，达到将不可见光转变为可见光。再对可见光进行显示控制，使其能够在空间内显示出物体，这种方法称为“萤火虫效应”。

“萤火虫效应”是指假设空间内有无数按规则排列整齐的萤火虫，根据物体的结构特征规则，按规则点亮该空间内的萤火虫，而规则外的萤火虫则不点亮；萤