視網膜顯示技術

關于視網膜顯示技術視網膜成像顯示技術：RetinaDisplay：來源于蘋果，是一個針對消費者的營銷術語，代表著一種擁有超高像素密度的顯示方法。Retina

Scanning

Display：利用人的視覺暫留原理，讓激光快速地按指定順序在水平和垂直兩個方向上循環(huán)掃描，撞擊視網膜的一小塊區(qū)域使其產生光感，人們就感覺到圖像的存在。第2頁,共12頁，2024年2月25日，星期天iPhone4的近距離拍照效果iPhone3GS的近距離拍照效果右圖有明顯顆粒感，而左圖則沒有。這要歸功于RetinaDisplay顯示屏是一種具備超高像素密度的顯示屏第3頁,共12頁，2024年2月25日，星期天原理：我們都知道，使用圖片查看器看圖片時，如果將圖片無限放大，最后就容易看到一個個小方格，而這些小方格就是人們常說的像素。在顯示器中顯示的各種目標，都是由大量不同像素點構成的。在同等大小面積中，顯示的像素越多，畫面自然就會越清晰。人們規(guī)定，在1英寸面積內顯示的像素數目用PPI來代表（也就是像素密度）。而人類肉眼所能識別的最高像素密度為300PPI，如果素密度超過300PPI，人類肉眼就無法區(qū)分出單個的像素了。那么視網膜顯示技術是如何將圖片在高像素下顯示得更清晰的呢？視頻膜顯示讓圖片更清晰采用了視網膜顯示技術的iPhone4顯示屏，就是一種具備超高像素密度的液晶顯示屏，它可以將960×640的分辨率壓縮到一個3.5英寸的顯示屏內。由于屏幕大小沒有變化，還是3.5英寸，分辨率的提升將iPhone4的顯示分辨率提升至iPhone3GS的四倍。

視頻第4頁,共12頁，2024年2月25日，星期天RetinaDisplay技術難點：為何視網膜屏幕難以制造

視屏里介紹了LCD像素的結構LCD的像素實際上是人為劃分的，每個像素就好比一個個方格子，一個方格子中又包含紅、綠、藍三個小格。屏幕的分辨率越高，容納的格子數量就越多，每個格子的尺寸就越微小，這應該很容易理解。那么，這種“格子”是如何產生的呢?我們知道，LCD本身是不發(fā)光的，它只能在電壓的作用下，打開或者關閉，讓光線投射或者不透射。為了控制每個一格子，這些格子都必須對應獨立的控制電路——紅、綠、藍小格各自都擁有一個控制器?，F行的LCD都采用TFT(Thin

Film

Transistor，薄膜場效應晶體管)技術，顯示器上的每一液晶象素點都是由集成在其后的薄膜電極進行控制。然而，薄膜電極本身必須占據一定的面積，而它又會對光線起到遮擋作用，如果在一個像素點中，薄膜電極占據的面積越大，能透過的光線比例就越低，對應來講就是屏幕越暗。另一方面，像素點越小，每個薄膜電極與信號線的距離就越近，很容易產生各種型號干擾問題。因此，像素點的尺寸，不可能無限制的縮小，受到制造工藝的制約，薄膜電極的尺寸在過去這些年都沒有太大的改觀。

第5頁,共12頁，2024年2月25日，星期天Retina

Scanning

Display（RSD）：視網膜掃描顯示技術系統(tǒng)工作原理圖：第6頁,共12頁，2024年2月25日，星期天Google公司公布的Project

Glass用到的的LCOS芯片投射技術：LCOS芯片投射技術第7頁,共12頁，2024年2月25日，星期天這種技術的優(yōu)勢在于完全不用擔心顯示的亮度、可視角等問題，因為可以直接調節(jié)進入眼球內的光強，在光源有足夠色域的情況下可以實現非常出色的顯示效果。而最大的障礙就在于光源的小型化，因為這仍然是一種主動式發(fā)光技術。GoogleGlass3D透視圖GoogleGlass鏡頭工作原理圖具體可參考：/question/20276179第8頁,共12頁，2024年2月25日，星期天視網膜掃描顯示器的關鍵技術：與RSD相關的設計和制造技術涵蓋了光學工程、光學材料、光學涂層、電子制造技術和用戶交互界面設計等多個研究領域。這里簡要地從光學工程的角度描述RSD設計中的關鍵技術。1、光源

HMD中采用的微型圖像源大都是平板顯示器，圖像受到光能利用率的限制其亮度通常很低而且無法調節(jié)，很難在復雜光照環(huán)境下滿足使用要求。RSD中采用亮度可調的半導體激光器作為光源。能夠滿足晝夜不同光照條件的特殊使用要求。

光源模塊是RSD的重要組成部分，為了能夠顯示圖像。必須對光束的強度進行調制。

，調制方式可分為內調制和外調制兩種。如果調制帶寬足夠，應優(yōu)先考慮內調制以降低系統(tǒng)的復雜性。

按照經典的顏色疊加理論，任意的顏色都可以采用不同權重的三原色進行表示。當系統(tǒng)需要實現彩色顯示時，光源可由三個不同基色的發(fā)光元件構成．可采用二向色鏡進行色光合成，將合成后的單束光作為一個像素通過掃描裝置進行掃描，通過投影光學系統(tǒng)和人眼成像在視網膜上完成圖像顯示。第9頁,共12頁，2024年2月25日，星期天2、投影光學系統(tǒng)

投影光學系統(tǒng)用于將顯示圖像成像到用戶視網膜上，其結構根據不同的應用具有不同的形式?？稍O計成完全沉浸型或交互顯示型。

完全沉浸型，目鏡設計較為簡單．觀察者通過目鏡觀察圖像，但無法觀察外部真實場景。交互顯示型，光束通過投影光學系統(tǒng)后用戶可以通過眼睛觀察掃描圖像，如右圖所示第10