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多功能液晶透鏡陣列於可攜式裸眼立體顯示器之應用研究

為了解決可攜式螢幕switch的問題，作者任台翔 這樣論述：

裸眼立體顯示技術被視為下世代主要的顯示技術，因其不用配戴3D眼鏡之便利性有望取代現有的戴眼鏡式的立體顯示器，但因為其低解析度與無法2D/3D切換之缺點而無法順利普及與商品化。為了解決此問題，液晶透鏡(liquid crystal lens, LC lens)被提出應用於裸眼立體顯示器，來提高解析度與實現2D/3D切換，甚至達成其他功能，因此開始研究液晶透鏡於裸眼立體顯示器之應用。本論文提出一種高阻值（high-resistance, Hi-R）液晶透鏡陣列應用於裸眼立體顯示器，此液晶透鏡的結構簡易、容易製造與驅動，不需要施加多種電壓於電極來達成漸變的電壓，即可形成良好的透鏡效果，然而如何挑選

適當的阻值為其成功的關鍵，當阻值層之阻值過高，則無漸變電壓之效果，當阻值過低，將產生嚴重的電壓衰減而使透鏡陣列有不均勻的情況，因此我們研究了此高阻值液晶透鏡陣列之透鏡均勻性與高阻值片電阻值大小之關係，經由等效電路來模擬其陣列之均勻性，針對小於10英吋尺寸的行動裝置的應用，我們發現此高阻值液晶透鏡陣列之適合的片電阻值大小為3000 MΩ/sq等級，因此本論文中我們設計一片3.5吋的柱狀液晶透鏡陣列應用於多視點（multi-view）立體顯示器，藉由特殊的電極設計與高阻值層，此液晶透鏡陣列可局部驅動且可以改變透鏡排列方向，因此使用此液晶透鏡陣列之立體顯示器可以達到局部2D/3D切換與螢幕旋轉的複合

式功能，此功能為行動裝置所必需的。此多視點立體顯示器之3D串擾（crosstalk）於橫向與直向的觀看分別為11 % 與29 %，橫向與直向的設計分別為2個與4個視點。但是多視點立體顯示器無法適用直覺的3D互動介面，也就是無法直接用手與3D影像做互動，影像會因手的遮蔽而失去立體感，然而積分影像（integral imaging）立體顯示器沒有聚焦與視差衝突（accommodation-convergence conflict）的問題，所以3D影像不會因遮蔽而失去深度感，但是此立體顯示技仍然有低解析度與無法2D/3D切換之缺點，所以我們針對積分影像立體顯示器提出了一種可以移動的液晶透鏡陣列來提高

解析度與實現2D/3D切換，此方法藉由移動透鏡來增加空間中的光線數來改善3D影像品質，藉由此技術，我們實現一個解析度改良的且可改變觀看方向的立體顯示器，並且可以適用於直覺的人機互動介面，此外，此技術可應用於目前當紅的虛擬實境裝置(virtual reality, VR)，改善觀看3D影像發生之視覺疲勞與暈眩問題，避免聚焦與視差衝突問題，帶給人們舒適良好的3D視覺體驗。