从设计、仿真与加工入手研究液晶背光模组中侧入式导光板的激光微加工技术.通过光学软件构建导光板的光学结构并采用蒙特卡洛光线追迹方法进行模拟仿真,结果表明具有渐变密度分布的微结构能够提供高均匀性的光输出.基于仿真结果,运用激光微加工技术进行验证设计.激光微加工获得的微结构在100倍光学显微镜放大测量下尺寸约为30.14 μm,接近于设计值30 μm,同时对单个微结构的3D表面形貌特征进行分析.十组采用激光微加工技术与丝网印刷技术加工的导光板分别安装至侧入式背光模组样机中进行对比.对比结果显示,激光微加工的导光板相比于传统的丝网印刷技术具有更好的光学均匀性和更低的色差,均匀性提高了6.2%,而色差下降了0.002 7.激光微加工技术快而简单,且整个加工过程是完全环保的,具备高性能、自动化生产和易于薄型化的优点.

针对导光板(LGP)网点分布设计进行了研究，提出了以导光板网点最佳平均密度(BANDD)范围的定义来阐述导光板网点的最优化设计。根据导光板导光理论建立背光源模组(BLM)的光学模型，并仿真了模型在不同均匀网点密度(NDD)下性能的变化，结果表明在0.1~0.4 之间的网点密度其出光效率与均匀性达到相对平衡。进一步对0.1~0.4范围内的网点密度进行网点排布优化以提高其均匀性，仿真结果表明网点密度在0.2~0.35范围内的网点可以达到设计阶段对均匀性指标的要求。加工了相应的实验样品，验证了导光板最佳平均网点密度范围在0.25 左右，与理论相符合。该研究结果对于实际开发具有一定的指导意义，将有助于加快背光源模组的开发进度，减少开发版次，并降低背光源模组的开发成本。

针对光栅型自由立体显示方案易存在串扰和莫尔条纹的问题,提出一种莫尔条纹和可视区域均在可接受范围内的倾斜锯齿交错光栅设计方法,该方法在斜光栅结构基础上以一个像素高度的一半为单位对光栅进行分段,将相邻两段狭缝用对称三角形狭缝代替.该结构与斜光栅相比,减少了通过同一狭缝看到相邻子像素而产生的相互串扰,即减小了斜光栅存在的视点间的串扰,扩大了可视区域范围.仿真及实测结果表明倾斜锯齿交错光栅比斜光栅可视区域增加了25%,而莫尔条纹亮度只减少4.5%,具有一定的实用价值.

随着技术的进步, 图像传感器可以轻松地获得高动态范围图像, 而传统显示设备的显示范围只有100∶1。目前采用投影仪、发光二极管阵列等双屏结构的高动态范围显示系统存在体积庞大、局部对比度低等缺点。据此提出采用场致发射背光源, 利用图像分割算法, 完成高动态范围图像的显示。文章提出的系统具有提高高动态范围液晶显示器的局部对比度与减淡光晕的优点, 实验结果表明, 文中的场致发射背光结构的局部对比度提高到近65 025∶1, 具有较高的实用价值。

分析了当前三维视频源获得的方法,指出了从二维视频图像转换成三维视频的现实意义;并从二维图像的视频源特点出发,提出了综合应用颜色深度信息估计、运动深度信息估计和几何透视深度信息估计这三种景深线索的算法,来获得二维图像的景深图,比现有的单一线索估计图像景深有着明显优势。