柱狀透鏡用於立體顯示之影像品質分析與研究

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姓名

李義聖(Yi-sheng Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

柱狀透鏡用於立體顯示之影像品質分析與研究
(Lenticular Lens For 3D Display Of The Image Quality Analysis And Research)

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摘要(中)

本研究以柱狀透鏡用於立體顯示對立體影像品質影響做為討論目標，提出柱狀透鏡的設計流程，並與一般圓柱面方式設計柱狀透鏡相比，以橢圓面的方式設計柱狀透鏡可有效改善立體影像之影像品質，並以各視域的影像對其他視域造成鬼影雜訊做為影像品質比較與探討。
另外，考量柱狀透鏡搭配平面顯示器設計立體顯示器，在製程上必須將柱狀透鏡與平面顯示器對位，才可有較佳的影像品質。本論文以人眼所能接受的鬼影雜訊與觀看輝度作為探討基準，討論彩色濾光片上不同黑矩陣線寬對立體影像品質的影響，對位時平移誤差與旋轉誤差對立體影像品質的影響；並找出在人眼所能接受的鬼影雜訊與觀看輝度下，黑矩陣的線寬必須大於約24%次畫素寬度、對位時平移誤差容許範圍為±18.75%次畫素寬度、旋轉誤差容許範圍為1°至-1.3°之間。

摘要(英)

The purpose of this study is talking about the stereoscopic image quality by using lenticular lenses method. Bring up the flow path of designing lenticular lenses. Comparing with the method of using cylindrical shape to design the lenticular lenses, the method of using ellipse shape can effectively improve the stereoscopic image quality. Each view will get the ghost image from other views, and we’ll use Crosstalk of the ghost image to talk about the image quality.
In addition, considerate using lenticular lenses with flat panel display to design the auto-stereoscopic display, the lenticular lenses should make para-position with the flat panel display on the process of manufacture to get the better image quality. It uses the Crosstalk and viewing luminance which are acceptable by human being to be the standard, and talks about the image quality influence of different width of black matrix on the color filter, translational error, and rotational error. These toleration range of the above-mentioned are: the width of black matrix should greater than 24% sub-pixel width, the translational error should between ±18.75% sub-pixel width, and the rotational error should between 1° to -1.3°.

關鍵字(中)

★ 柱狀透鏡設計
★ 鬼影雜訊
★ 黑矩陣線寬
★ 平移誤差容許範圍
★ 旋轉誤差容許範圍

關鍵字(英)

★ toleration range of translational error
★ Crosstalk
★ width of black matrix
★ lenticular lenses designing
★ toleration range of rotational error

論文目次

頁次
中文摘要…………………………………………………………………… i
英文摘要…………………………………………………………………… ii
致謝………………………………………………………………………… iii
目錄………………………………………………………………………… iv
圖目錄……………………………………………………………………… vi
表目錄……………………………………………………………………… ix
第一章緒論 1
1-1 前言……………………………………………………… 1
1-2 裸眼式立體顯示技術…………………………………… 2
1-2-1 裸眼式立體顯示技術…………………………………… 3
1-2-2 柱狀透鏡用於立體顯示簡介…………………………… 6
1-3 研究動機與論文架構…………………………………… 10
第二章立體影像原理 11
2-1 人類眼睛的構造與產生深度感之因素………………… 11
2-1-1 雙眼的成像與視神經及側膝狀體……………………… 11
2-1-2 人類眼睛的特性………………………………………… 13
2-1-3 產生深度感之因素……………………………………… 13
2-2 基本光學原理…………………………………………… 16
2-2-1 光度量學 ……………………………………………… 16
2-2-2 幾何光學原理…………………………………………… 19
2-3 文獻回顧………………………………………………… 23
2-3-1 柱狀透鏡用於立體顯示器原理與發展………………… 23
2-3-2 以橢圓面設計柱狀透鏡改進影像品質………………… 26
2-3-3 鬼影雜訊對立體影像之影響………………………… 27
2-3-4 鬼影雜訊降低方法 …………………………………… 29
2-3-5 柱狀透鏡對位…………………………………………… 29
2-4 研究方法 ……………………………………………… 31
第三章圓柱面柱狀透鏡與橢圓面柱狀透鏡比較與分析 32
3-1 傾斜柱狀透鏡之傾斜角度選用………………………… 32
3-2 以圓柱面設計柱狀透鏡參數…………………………… 37
3-3 以橢圓面設計柱狀透鏡參數…………………………… 43
3-4 設計分析與比較………………………………………… 46
3-4-1 像差與光斑大小比較…………………………………… 46
3-4-2 鬼影雜訊量測方法與模擬結果……………………… 47
3-4-3 正貼住狀透鏡與N=1傾斜柱狀透鏡成像模擬………… 52
3-5 不同黑矩陣線寬對鬼影雜訊之影響之模擬與分析… 54
3-6 小結……………………………………………………… 61
第四章對位誤差容許值模擬與分析 63
4-1 平移誤差量測模擬與容許範圍分析…………………… 63
4-2 旋轉誤差量測模擬與容許範圍分析…………………… 74
4-3 小結……………………………………………………… 85
第五章結論與未來展望 86
5-1 結論……………………………………………………… 86
5-2 未來展望………………………………………………… 87
參考文獻 88

參考文獻

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指導教授

陳奇夆(Chi-feng Chen)

審核日期

2012-1-20

推文