Vetítő ernyő fejlesztése mobil 3D kivetítő rendszerhez
Vetítő ernyő fejlesztése mobil 3D kivetítő rendszerhez
Héricz Dalma MSc II. évf.
Konzulensek: Dr. Koppa Pál, Sarkadi Tamás, Atomfizika Tanszék
Az egy évvel ezelőtti TDK munkám folytatásaként a három dimenziós kivetítéshez használatos ernyők vizsgálatával és azok továbbfejlesztésével foglalkoztam. A célom, hogy az általam készített kivetítő ernyő alkalmas legyen szemüveg nélküli, teljes parallaxist nyújtó mobil három dimenziós kivetítő rendszerhez való használatra.
A tervezett kivetítő rendszer egy kisméretű fejre szerelhető eszköz, mely két nanoprojektorból, egy ernyőből, egy képernyőkövető szenzorból és egy feldolgozó egységből áll. A feladatom olyan ernyő alkotása, mellyel lehetséges a rá kivetített képeket jó hatásfokkal visszaverni úgy, hogy a megfelelő kép csak a megfelelő szembe jusson, s mindehhez ne kelljen egyéb, a képeket a megfelelő szemek számára szűrő eszközt használni. Mivel a kivetítők a megfelelő szemek közelében helyezkednek el, retroreflektív struktúrák használata célszerű ernyő gyanánt, ugyanis a retroreflektív felület a rá eső fényt a fényforrás irányába veri vissza. Továbbá a megfelelő nagyságú hatásfokkal bíró ernyő lehetővé teszi igen kis teljesítményű projektorok használatát is.
Korábbi munkám során megvizsgáltam különböző retroreflektív struktúrák fényszórási tulajdonságait az általam épített mérési elrendezéssel, s az eredmények alapján kiválasztottam a kivetítés számára legmegfelelőbbet, demonstrációs célokra. A választott ernyő segítségével megállapítottuk, hogy lehetséges három dimenziós képet érzékelni a demonstrációs eszközünkkel, ám az áthallás nem elhanyagolható.
A tavalyi dolgozatom befejezése óta tehát fő célom az optikai modell továbbfejlesztése és a megfelelő áthallás elérése. Tökéletesítettem a ZEMAX optikai tervező programban korábban alkotott modellemet, és megértettem a gömbök méreteloszlásából, anyagából és alakjából adódó diffrakciós és geometriai optikai hatást. A néző pozíciójától független, alacsony áthallás elérése érdekében elméleti számításokkal meghatároztam az ernyő ideális szórási profilját. Izotróp szórás esetén ez az elméleti görbe egyértelműen meghatározott, míg anizotróp szórás esetén több szabadági fokunk marad a rendszer optimalizálására. Ezután a modell paramétereinek változtatásával igyekeztem megközelíteni a kívánt szórási profilt, melynek határt szab a diffrakció és a geometriai aberrációk hatása. Az anizotróp szórás megvalósítására reflektív hátoldalú, nem hengerszimmetrikus mikrolencse-mátrixból álló ernyőt javasoltam. A hengerszimmetria hiánya miatt lehetséges lényegesen különböző szórási profilok elérése vízszintes és függőleges irányban, mely jelenség által lehetséges az áthallás jelentős csökkentése. Ez alapján felépítettem a javasolt ernyő optikai modelljét, és optimalizáltam annak paramétereit. A kapott struktúra a megfigyelési tartomány tetszőleges pozíciójából szemlélve alacsonyabb áthallást biztosít az eddigi megoldásnál.
A munka további szakaszában tervezem a javasolt ernyő megvalósítását és kísérleti vizsgálatát.
Irodalom:
1. Héricz Dalma - Vetítő ernyő vizsgálata mobil 3D kivetítő rendszerhez (2012)
2. Holliman, Nicolas S. et al - Three-Dimensional Displays: A Review and Applications Analysis (IEEE Transactions on Broadcasting 57(2), pp. 362-371, 2011)
szerző
-
Héricz Dalma
fizika
nappali
konzulensek
-
Dr. Koppa Pál
egyetemi tanár, Atomfizika Tanszék -
Sarkadi Tamás
docens, Atomfizika Tanszék
