Это дает возможность контролировать позицию «выходного зрачка»( exit Pupils) с небольшим шагом по отношению к расстоянию от глаза. Каждый оптический элемент использует диафрагму, которая гаснет по краям, а не резко отсекается. Когда линзы помещаются в массив (переложение как на рис. 4), эти отверстия выровнены последовательно, с перекрытием выцветших промежутков, и, следовательно, «выход зрачка»( exit Pupils) формируется через всю ширину экрана.
Чтобы полностью осветить экран на внеосевом просмотре углов, управляющий массива должны быть шире, чем экран. Проектирование для размещения зрителей, чтобы дисплей читал от оси под углом до ± 30 ° приводит к управляющему массиву шириной почти в 3 раза шире экрана. Вместо расширения управляющего массива, боковые складывающиеся зеркала добавляются к дисплею для создания виртуальных внеосевых изображений, которые будут короче управляющего массива. Кроме того, в целях дальнейшего сокращения размера дисплея, вертикальные складывающиеся зеркала могут быть дополнены сложенным расстоянием между оптическим массивом управления и экраном. Эти меры представлены на рис. 7.
4. Конструкция дисплея:
Прототип дисплея был построен для проверки рабочих принципов отображения изображения. Был выбран большой ЖК экран (21-дюйм NEC NCD2110) с высоким разрешением. Экран был демонтирован, поляризатор был снят, и был смонтирован с линзовидным пространственным мультиплексором в два регулируемых кадра, которые обеспечивают точное выравнивание ЖК-дисплея и линзовидного экрана (рис. 8).
В качестве регуляторов в монтажной раме используются микрометр, чтобы добиться высокой степени точности выравнивания между ЖК и мультиплексирующей линзой. Для регулировки, линзовидной рамки находящейся внутри ЖК, используется монтажная рама с микрометрами для перемещения линзовидной рамки как вертикально, так фронтально. На практике, точность ± 10 мкм, необходимо было выровнять источники освещения для левого и правого глаза относительно дополнительных рядов ЖК-дисплея. Расстояние между ЖК и линзовидной рамкой также решающее значение для достижения правильной фокусировки линзовидной рамки на пикселях ЖК. Это расстояние было зафиксировано прокладками с точностью до ± 20 мкм.
Прототипы оптических элементов строились из стекла высокой световой передачи (B270 Super White) с полированной поверхностью и максимальным полным внутренним отражением источника освещения. В качестве источников освещения использовались белые сверхяркие светодиоды(NichiaNSPW300B). С помощью этих методов построения, рис. 9 показывает прототип первого элемента, демонстрируя управление выходным зрачком луча, изменяя светодиоды освещающие оптический элемент.
Рис.9 Управляющий луч exit-pupil
Генерация нескольких лучей выходных зрачков (exit pupils) от одного коаксиального оптического элемента демонстрирует освещение более одного кластера светодиодов. На рисунке 10 показаны четыре разные выходные зрачки(exit pupils) порожденные освещением четырех групп светодиодов.
Рис.10 Генерация нескольких exit-pupil
Дополнительные оптические элементы были сложены в массив (как показано на рис. 3) в единый непрерывный источник света, чтобы осветить всю ширину экран. Части сложенного массива показаны на рис. 11.
Рис.11 Массив оптических элементов
Согласование отдельных элементов имеет решающее значение, что бы лучи от каждого элемента сходились в глаз зрителя, с быстрой отсечкой способствующей минимизировать перекрестные помехи между левым и правым глазным освещением. При тщательном выравнивание каждой линзы в управляющем массиве, очень быстрая отсечка достижима для каждого выходного зрачка(exit pupils). Это проиллюстрировано на Рис. 12, показывая, линейный ход одного выходного зрачка(exit pupils) на расстоянии 1,8 м от экрана. Здесь, световой поток имеет отсечки в пределах 15 мм - в результате сложного разделения для левого и правого выходного зрачка(exit pupils) 30 мм, что значительно меньше глазного расстояния.
Рис. 12 Дисперсия одного exit-pupil
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.