想象一下，在你的智能手机上看3D电影时，突然感到头痛甚至恶心。这种观看者的不适是阻碍3D显示技术广泛应用的最大障碍之一，尤其是对于轻薄设计的便携式设备来说更是一个额外的挑战。
现在，中国中山大学的研究人员开发了一种具有舒适3D视觉效果的新显示器。该设备基于“超级多视角技术”，可以减少观看者的不适感。它还大大减少了所需的微显示器数量，这使得紧凑的设计成为可能。研究人员在杂志上的一篇论文中描述了他们的设备光学表达，来自光学学会(OSA)。
中国中山大学光电材料与技术国家重点实验室副教授、作者刘丽琳说:“导致3d观看不适感的原因有很多，但最重要的一个是收敛-适应冲突。”她解释说，收敛-调节冲突是在观看3D图像时，眼睛在图像上的收敛点与他们聚焦的距离之间的不匹配。
人的眼睛间隔约6厘米，这意味着当我们看一个物体时，两只眼睛看到的图像略有不同。我们的大脑将两只眼睛指向同一个物体，两眼视线相交的距离在技术上被称为“收敛距离”。与此同时，我们的大脑会调整每只眼睛内晶状体的焦点，使视网膜上的图像清晰清晰。眼睛聚焦的距离称为“调节距离”。收敛失败导致图像重影，而不协调导致图像模糊。
在自然观中，人的趋同反应和适应反应是相互关联、同时调节的。换句话说，收敛度和调节距离几乎总是相同的，这就是为什么我们总是能清楚而舒适地看到一个物体。
传统的3D显示器试图通过创建具有不同双眼差的图像来模仿自然观看，这模拟了自然3D景观的收敛变化。但在显示距离处，调节距离保持不变，导致所谓的收敛-调节冲突，引起观众的不适。
“传统的3D显示器通常将所显示空间点的一些视图传送到单个瞳孔。这就是为什么调节距离在显示屏上保持固定，不能像收敛距离一样同时调节，导致收敛-调节冲突，”刘说。
该团队的解决方案是将大量的2D透视视图投射到间隔小于眼睛瞳孔直径的视点上。这意味着该设备可以向单个瞳孔传送至少两种不同的视图。
“我们提出的方案通过向一个眼睛瞳孔传递两个以上的视图来克服收敛-调节冲突，使眼睛自然地聚焦在显示的图像上。此外，我们研究中的原型是65毫米薄，随着结构元素的改进，该系统可以变得更薄，这为舒适的3D可穿戴电子产品或便携式显示器提供了演示，”论文的合著者滕东东说。
该团队的原型系统由11个基本投影单元组成。每个投影单元由一个有机发光二极管(OLED)微显示器、一个矩形投影透镜、两个垂直挡板和一组连接到投影透镜上的门控孔(液晶面板)构成。通过对不同的门控孔径进行顺序门控，同步刷新相应微显示器的虚拟图像，可以获得显示屏上的密集视点。
刘指出:“在显示屏上创建密集的视点排列是舒适3D效果的关键。”
为了测试观众对原型系统的反应，8名受试者被要求在实验室环境中观察显示的苹果3D图像，没有头痛或不适的报告。
此外，由于浇注孔阵列附着在投影单元阵列上，原型结构的尺寸很薄，约为65毫米，这对于便携式设备的应用很有希望。
刘说，对设备的调整可以使其更薄，这是他们未来工作的重点。
“我们的超级多视图系统的新颖之处和主要优点在于它的薄结构。据我们所知，这是第一份具有薄结构的‘超级多视图系统’的报告，这使得它适用于智能手机和可穿戴设备等便携式电子产品。”
了下:M2M(机器对机器)
