课件：视网膜显示技术.ppt

视网膜显示技术 简介 技术难点 原理 发展 视网膜成像显示技术： Retina Display： 来源于苹果，是一个针对消费者的营销术语，代表着一种拥有超高像素密度的显示方法。 Retina?Scanning?Display：利用人的视觉暂留原理，让激光快速地按指定顺序在水平和垂直两个方向上循环扫描，撞击视网膜的一小块区域使其产生光感，人们就感觉到图像的存在。 iPhone 4的近距离拍照效果 iPhone 3GS的近距离拍照效果 右图有明显颗粒感，而左图则没有。这要归功于Retina Display显示屏是一种具备超高像素密度的显示屏 原理： 我们都知道，使用图片查看器看图片时，如果将图片无限放大，最后就容易看到一个个小方格，而这些小方格就是人们常说的像素。在显示器中显示的各种目标，都 是由大量不同像素点构成的。在同等大小面积中，显示的像素越多，画面自然就会越清晰。人们规定，在1英寸面积内显示的像素数目用PPI来代表（也就是像素 密度）。而人类肉眼所能识别的最高像素密度为300PPI，如果素密度超过300PPI，人类肉眼就无法区分出单个的像素了。那么视网膜显示技术是如何将图片在高像素下显示得更清晰的 呢？ 视频膜显示让图片更清晰 采用了视网膜显示技术的iPhone 4显示屏，就是一种具备超高像素密度的液晶显示屏，它可以将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。由于屏幕大小没有变化，还是3.5英 寸，分辨率的提升将iPhone 4的显示分辨率提升至iPhone 3GS的四倍。 视频 Retina Display 技术难点：为何视网膜屏幕难以制造 视屏里介绍了LCD像素的结构LCD的像素实际上是人为划分的，每个像素就好比一个个方格子，一个方格子中又包含红、绿、蓝三个小格。屏幕的分辨率越高，容纳的格子数量就越多，每个格子的尺寸就越微小，这应该很容易理解。那么，这种“格子”是如何产生的呢?我们知道，LCD本身是不发光的，它只能在电压的作用下，打开或者关闭，让光线投射或者不透射。为了控制每个一格子，这些格子都必须对应独立的控制电路——红、绿、蓝小格各自都拥有一个控制器。现行的LCD都采用TFT(Thin?Film?Transistor，薄膜场效应晶体管)技术，显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜电极进行控制。然而，薄膜电极本身必须占据一定的面积，而它又会对光线起到遮挡作用，如果在一个像素点中，薄膜电极占据的面积越大，能透过的光线比例就越低，对应来讲就是屏幕越暗。另一方面，像素点越小，每个薄膜电极与信号线的距离就越近，很容易产生各种型号干扰问题。因此，像素点的尺寸，不可能无限制的缩小，受到制造工艺的制约，薄膜电极的尺寸在过去这些年都没有太大的改观。 Retina?Scanning?Display（RSD）：视网膜扫描显示技术 系统工作原理图： Google公司公布的Project?Glass 用到的的LCOS芯片投射技术： LCOS芯片投射技术 这种技术的优势在于完全不用担心显示的亮度、可视角等问题，因为可以直接调节进入眼球内的光强，在光源有足够色域的情况下可以实现非常出色的显示效果。而最大的障碍就在于光源的小型化，因为这仍然是一种主动式发光技术。 Google Glass 3D透视图 Google Glass 镜头工作原理图 具体可参考：/question 视网膜扫描显示器的关键技术： 与RSD相关的设计和制造技术涵盖了光学工程、光学材料、光学涂层、电子制造技术和用户交互界面设计等多个研究领域。 这里简要地从光学工程的角度描述RSD设计中的关键技术。 1、光源 HMD 中采用的微型图像源大都是平板显示器，图像受到光能利用率的限制其亮度通常很低而且无法调节， 很难在复杂光照环境下满足使用要求 。RSD 中采用亮度可调的半导体激光器作为光源。能够满足昼夜不同光照条件的特殊使用要求。 光源模块是RSD的重要组成部分，为了能够显示图像。必须对光束的强度进行调制。 ，调制方式可分为内调制和外调制两种。如果调制带宽足够，应优先考虑内调制以降低系统的复杂性。 按照经典的颜色叠加理论，任意的颜色都可以采用不同权重的三原色进行表示。当系统需要实现彩色显示时，光源可由三个不同基色的发光元件构成．可采用二向色镜进行色光合成，将合成后的单束光作为一个像素通过扫描装置进行扫描，通过投影光学系统和人眼成像在视网膜上完成图像显示。 2、投影光学系统 投影光学系统用于将显示图像成像到用户视网膜上，其结构根据不同的应用具有不同的形式。可设计成完全沉浸型或交互显示型。 完全沉浸型，目镜设计较为简单． 观察者通过目镜观察图像，但无法观察 外部真实场景。交互显示型，光束通过 投影光学系统后用户