阅历了不断改造，从粗笨的阴极射线管到轻浮的平板显现器，从是非到五颜六色，从标清到超高清，显现设备正朝着更实在的复原国际的方针开展。现在，为了复原三维国际中立体物体的深度信息，
已悄但是至，人们在无需佩带眼镜等助视设备的情况下，仍可观察到生动形象的立体图画，取得美妙特殊的观看体会。
裸眼三维显现可选用平板显现器作为图画信息的来历，为了能完好再现一个立体图画，平板显现器上的图画信息被调制到各个角度处，立体图画的分辩率将不可避免的有所下降。当今，日子中充满了高清甚至超高清的二维图画，人们相同希望能够观看到高分辩率的立体图片。
依据指向型背光源的三维显现技能可完成图画分辩率的进步。具有指向型的背光源便是此技能的要害器材，望文生义，此背光源出射具有方向性的光束，别离指向观看者的左右眼，再合作高帧速液晶屏，可别离产生左右眼对应的视差图画。左右视差图画快速切换，依据人眼的视觉暂留作用，观看者可观察到高分辩率的三维图画。指向型背光源多选用微结构导光板和三维薄膜来完成，但因为三维薄膜对光线的调控才能有限，依据指向型背光源的三维显现技能的串扰一般较大，一起，较难完成具有多个方向的背光源。
为了处理以上两个问题，来自浙江大学的李海峰教授研讨团队，提出了选用体全息光学元件(Holographic optical element,HOE) 完成多指向型背光源，不只完成了低串扰、高分辩率的三维图画，角度数目也得到了进步。
该作用以“依据多指向型背光源的三维显现体系”为题宣布在《液晶与显现》（ESCI、Scopus 录入，中文中心期刊）2022 年第 5 期。
在多指向型背光源中，不同方位处的 LED 光源经柱面镜准直后，入射到体全息光学器材上，产生不同方向的衍射光束。人眼追寻模块担任捕获观看者左右眼的方位，并传递给液晶屏和多指向型背光源。左眼观看时，液晶屏显现左眼视差图画，多指向型背光源仅投射左眼方向光束，右眼观看时，液晶屏显现右眼视差图画，多指向型背光源仅投射右眼方向光束，二者快速替换进行，依据人眼的视觉暂留效应，观看者可观察到视差图画，取得三维感知。
图1：多指向型背光三维显现装置图（图源：液晶与显现，2022, 37(5):599. Fig.1）
HOE 是多指向型背光源中的要害器材。两束相干光束（参阅光束和物光束）产生干与，在干与方位处放置感光资料，明暗相间的干与条纹将记录在感光资料上，制备得到 HOE。当参阅光束入射到 HOE 上，衍射光即为原始物光束，因而 HOE 可在超薄的资料上完成杂乱的光学特性。当 HOE 的入射光束以较小角度偏移参阅光束时，衍射光束亦稍偏移原始物光束，因而，能够经过修正入射光束角度，获取不同方向的衍射光。体系中 HOE 由柱面光束和分散光束在光致聚合物薄膜上干与制备而成，完成了柱透镜和定向分散屏的光学特性的叠加，其制备进程如图2所示。光致聚合物薄膜经紫外灯均匀照耀后，固化得到 HOE 器材，试验测得 HOE 器材的衍射功率约为 70%。
因为该体系中 HOE 器材选用非平面波曝光制备而成，HOE 上各个区域的光栅矢量不断改变，因而边际方位的 LED 入射时，HOE 上各区域的衍射方向将存在差异，边际方向上背光源的均匀度将大大减低。为了处理这一问题，研讨团队选用两种方法来进步均匀度，别离是双 LED 式和分散屏式。
双 LED 式即相邻的两个 LED 一起点亮，观看者在相应角度看到是拼接后的显现图画。在双 LED 式下，边际视场的均匀度进步至 74%，即边际视场显现作用将由图3 (a)改变为图3 (b)。一起，串扰值平均值仅为 1.4%，远小于引起观看者不适感的串扰最大值 5%。图4中显现了双 LED 点亮方法下，三个观看角度处别离对应的显现图画。
研讨团队运用 HOE 器材的衍射特性，搭建了依据多指向型背光源的三维显现体系，完成了低串扰、全分辩、多角度的三维显现作用，处理了现有的依据指向型背光源的三维显现装置在串扰、角度数目上的问题，大大进步了观看者的视觉体会。
一起，该体系较简单集成于便携式的电子设备上，在未来，人们能够运用自己的手机、平板等设备观看三维图画，裸眼三维显现技能将极大地丰厚人们的日子学习和作业文娱体会。
李海峰，浙江大学光电科学与工程学院教授、博士生导师，1988 年于南开大学取得学士学位，1991 年于南开大学取得硕士学位，2002 年于浙江大学取得博士学位，长时间从事成像与显现相关范畴研讨，研讨作业包含光学与光电子薄膜、三维显现、近眼显现、投影显现以及显微成像技能等。承当和参加了多项国家要点研制方案、国防要点预研项目、863 项目、973 项目以及严重横向课题；研讨作业已授权国家发明专利 70 余项，宣布论文 100 余篇。E-mail：/p>