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光場飄浮影像顯示系統之接合光學設計與分析

為了解決Lippmann photography的問題，作者張毓軒 這樣論述：

3D顯示技術長久以來都被視為顯示技術追求的最終目標，源於這樣的顯示模式能貼近人們視覺上的真實感知。截至目前為止，已有許多不同形式的3D顯示技術問世，例如:常用於觀看3D電影的眼鏡、使用記錄光相位顯示的全像3D、採用雷射掃描的體積式3D、利用重疊液晶面板的多平面式3D、分割時間或空間的2D多工、使用透鏡陣列成像的積分影像3D......等。在眾多3D顯示技術中，積分影像系統體積小，不需要考慮光源的同調性，亦不需配戴任何裝置，便能提供觀看者立體影像的角度及深度資訊，但存在著影像解析度下降的問題，為了克服影像解析度不足，最直觀的解決方式便是使用像素更小的高解析度顯示面板。然而，此方案受限於製造良率

與成本考量等因素，在顯示大角度的影像資訊或是更大的立體影像時，面板大小限制了影像可顯示範圍。而今，平面顯示針對面板尺寸不足的問題採用拼接多個顯示器做為解決辦法，使得影像必須被切割，但面板皆有邊框的存在，運用於觀賞距離較遠的廣告牆時，視覺體驗不易受邊框影響；而隨著觀賞距離縮短，邊框的不連續性將導致觀賞體驗大幅下降。若將此方法直接沿用至3D顯示，邊框處像素的缺失不僅會造成影像品質下降，亦無法使觀賞者觀看完整的立體影像，導致立體感知遭到破壞，進而影響觀賞體驗。為維持影像品質及增加飄浮影像顯示範圍，本論文提出以拼接高解析度面板增加平面顯示面積，經面板顯示區域、邊框及成像位置考量後，加上菲涅耳透鏡(Fr

esnel lens)形成原面板顯示內容的放大虛像以填補邊框，再以放大後接合的顯示內容做為系統的輸入影像，當此影像為積分影像，由微透鏡陣列成像後即呈現無縫隙接合的立體飄浮影像。

用於光場頭戴顯示器分辨率提升和透視功能之系統設計與分析

為了解決Lippmann photography的問題，作者周秉彥 這樣論述：

近年來，顯示器技術有著卓越的成長，包含廣視角、低功耗、高解析度、鮮艷色彩、高亮度、均勻畫質…等效能，對於下個世代顯示器的發展，相信能夠提供深度資訊的立體顯示器，將會是未來熱門應用的技術，目前，在市面上有著不少相關產品應用在虛擬實境或擴增實境中，提供深入其境的臨場感，然而，普及率卻不如預期，根本原因在於採用的技術，僅考量到雙眼視差而給左右眼不同影像，但單眼瞳孔聚焦距離仍在顯示器螢幕上，此單眼和雙眼深度距離的不匹配，會進一步導致使用者暈眩與不舒適的感受，而無法長時間配戴。目前，光場顯示器被視為是最具有潛力的解決之道，透過透鏡陣列的複眼成像原理，將立體影像在空間中重建，不過，該技術卻大量犧牲的立體

影像解析度。在本研究中，透過時序多工的顯示技術，搭配透鏡偏振選擇性的液晶元件，設計出一套新的光場虛擬實境頭戴顯示器，將具有深度的光場影像和高解析度的平面資訊進行融合，進而有效的將解析度從原本的6.07PPD提升到12.28PPD；此外，考量到背景環境與系統體積，基於相似原理，一套直視型擴增實境近眼光場顯示器的設計也被提出，其可行性於影像品質亦透過模擬與實驗進行過驗證，藉由曲面結構的設計，該系統的視野範圍甚至能到達到±55度；最後，建立出一套用來分析近眼光場顯示器解析度與深度資訊的模型，透過分析與模擬，進一步最佳化系統的設計。