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基于微透镜阵列的自由移动视差式立体显示
摘要
随着人们对视觉享受以及沉浸式体验的不断追求，立体显示技术已被广泛关注和研究。其中，自由移动视差式立体显示技术（Autostereoscopic3DDisplay）将无需额外配备任何设备，观众就能够在不佩戴任何3D眼镜的情况下获得良好的立体观感，大大提高了3D显示的舒适性和用户体验。而其背后的技术—微透镜阵列技术，也越来越受到广泛研究。
本文主要介绍了微透镜阵列技术及其在自由移动视差式立体显示技术中的应用。首先，介绍了自由移动视差式立体显示技术的优势和不足，然后，详细介绍了微透镜阵列技术及其运作原理。随后，说明了基于微透镜阵列的自由移动视差式立体显示技术的实现原理和技术方案，最后，分析和总结了该技术的发展前景和行业应用价值。
关键词：微透镜阵列；自由移动视差式立体显示；舒适性；用户体验
Abstract
Withpeople'spursuitofvisualenjoymentandimmersiveexperience,thetechnologyofstereoscopicdisplayhasbeenwidelystudiedandapplied.Amongthem,theautostereoscopic3Ddisplaytechnologycanprovideviewerswithagoodstereoscopicperceptionwithouttheneedtowearanyspecial3Dglasses,greatlyimprovingthecomfortanduserexperienceof3Ddisplay.Thetechnologybehindit,theMicroLensArraytechnology,isalsoincreasinglybeinginvestigated.
ThepurposeofthispaperistointroducetheMicroLensArraytechnologyanditsapplicationintheautostereoscopic3Ddisplaytechnology.Firstly,theadvantagesanddisadvantagesoftheautostereoscopic3Ddisplaytechnologyareintroduced.Then,theMicroLensArraytechnologyanditsoperatingprincipleareexplainedindetail.Afterthat,theimplementationprincipleandtechnicalschemeoftheautostereoscopic3DdisplaytechnologybasedontheMicroLensArrayaredescribed.Finally,thedevelopmentprospectsandindustryapplicationvaluesofthetechnologyareanalyzedandsummarized.
Keywords:MicroLensArray;Autostereoscopic3DDisplay;Comfort;UserExperience
1.引言
自由移动视差式立体显示技术是指无需额外配备任何设备，观众就能够在不佩戴任何3D眼镜的情况下获得良好的立体观感的立体显示技术。与传统3D显示技术相比，自由移动视差式立体显示技术的最大优点是减少了3D眼镜对使用者的依赖，降低了使用门槛，能满足用户对立体体验的需求。但是，由于需要向不同的视点发射不同的光束，因而容易产生眼疲劳等不适感。在解决舒适性问题上，微透镜阵列技术正在成为一种新的方案。
微透镜阵列技术是一种基于微型透镜组成的阵列。具体来说，将一组透明微型透镜按一定顺序排列在平面基片上，其整体形成了一个阵列。微透镜阵列的制造难度较低，成本低，同时具有半导体行业中的优秀性质。该阵列可以将更多的光信息投影到用户的眼睛中，改善垂直方向的立体画面显示效果。因此，微透镜阵列技术在自由移动视差式立体显示技术中得到了广泛应用。
2.微透镜阵列技术
微透镜是一种近距离成像和增量成像的光学元器件，通常由光导材料制成，用于集中光线或成像。微透镜阵列是由微透镜所组成的二维平面阵列，其每个微透镜的有效直径不超过其间隔的80%。微透镜阵列的性能又很大程度上取决于微透镜几何形状的独特性质。
微透镜阵列的制造过程主要分为两部分，第一部分是微透镜的制造，第二部分是微透镜阵列的组装。微透镜制造多采用激光制造，干刻蚀制造或光刻制造，其中，光刻制造是最为广泛的工艺。而微透镜阵列的组装则是在基片上加工微透镜，利用工艺制造特性排列微透镜的技术制造过程。
微透镜阵列的应用非