自由空間立體顯示器，或在空間中創(chuàng)建發(fā)光圖像點的顯示器偎血，是非常類似于流行小說中三維顯示器的技術(shù)诸衔。這種顯示器能夠在“稀薄的空氣”中產(chǎn)生幾乎從任何方向都可以看到并且不會被剪裁的圖像。相比之下颇玷，全息圖像點只有處于從衍射二維 面出發(fā)笨农，并在觀察者的眼睛處結(jié)束的線上時才可見。無論全息圖的構(gòu)圖帖渠、分辨率或方向如何谒亦，這種被描述為“裁剪(clipping)”或“漸暈(vignetting)”的限制都會存在。裁剪的實際效果是必須像電視一樣觀看全息圖空郊。也就是說份招，對于有限尺寸的全息圖，可實現(xiàn)的z佳面內(nèi)視角是圍繞顯示表面有360°狞甚。然而锁摔，任何單個圖像點周圍的z大視角都小于 360°，并且隨著圖像點遠(yuǎn)離全息顯示表面而迅速減小哼审。而自由空間立體顯示器在任何深度的每個圖像點周圍都具有360° 的平面內(nèi)視角谐腰。裁剪幾乎排除了與未來三維顯示器相關(guān)的幾乎所有顯示幾何特性，包括長焦投影棺蛛、高沙盤和環(huán)繞觀察者或其它物理對象的圖像怔蚌。這些困難的出現(xiàn)是因為全息圖形成了與散射表面分離的點。相反旁赊，立體顯示器可具有與圖像點位于同一位置的散射表面桦踊。術(shù)語“立體顯示”用于描述“允許從物理體積內(nèi)的一組局部和特定區(qū)域產(chǎn)生、吸收或散射可見輻射”的設(shè)備终畅。美國光學(xué)學(xué)會的顯示技術(shù)技術(shù)小組提出了對這個定義的改進(jìn)籍胯，它指明立體顯示器具有與光散射(或吸收和生成)表面位于同一位置的圖像點竟闪。這種微妙的區(qū)別突出了立體顯示器的雕塑般的物理性和如何產(chǎn)生其呈現(xiàn)“深度而不是深度線索”的獨特能力。在立體系統(tǒng)中杖狼，我們知道只有三種這樣的顯示器已在自由空間中得到成功演示：誘導(dǎo)等離子體顯示器(induced plasma display)炼蛤、改進(jìn)的空氣顯示器和聲學(xué)懸浮顯示器。等離子顯示器尚未展示RGB顏色或自由空間中的遮擋蝶涩。改進(jìn)的空氣顯示器和聲懸浮顯示器目前依賴的機制過于粗糙或過于慣性理朋，都無法直接與全息術(shù)競爭。
光泳陷阱立體顯示
技術(shù)背景：
自由空間立體顯示器绿聘，或在空間中創(chuàng)建發(fā)光圖像點的顯示器嗽上，是非常類似于流行小說中三維顯示器的技術(shù)。這種顯示器能夠在“稀薄的空氣”中產(chǎn)生幾乎從任何方向都可以看到并且不會被剪裁的圖像熄攘。相比之下兽愤，全息圖像點只有處于從衍射二維 面出發(fā)，并在觀察者的眼睛處結(jié)束的線上時才可見挪圾。無論全息圖的構(gòu)圖浅萧、分辨率或方向如何，這種被描述為“裁剪(clipping)”或“漸暈(vignetting)”的限制都會存在哲思。裁剪的實際效果是必須像電視一樣觀看全息圖洼畅。也就是說，對于有限尺寸的全息圖也殖，可實現(xiàn)的z佳面內(nèi)視角是圍繞顯示表面有360°土思。然而，任何單個圖像點周圍的z大視角都小于 360°忆嗜，并且隨著圖像點遠(yuǎn)離全息顯示表面而迅速減小己儒。而自由空間立體顯示器在任何深度的每個圖像點周圍都具有360° 的平面內(nèi)視角。裁剪幾乎排除了與未來三維顯示器相關(guān)的幾乎所有顯示幾何特性捆毫，包括長焦投影闪湾、高沙盤和環(huán)繞觀察者或其它物理對象的圖像。這些困難的出現(xiàn)是因為全息圖形成了與散射表面分離的點绩卤。相反途样，立體顯示器可具有與圖像點位于同一位置的散射表面。術(shù)語“立體顯示”用于描述“允許從物理體積內(nèi)的一組局部和特定區(qū)域產(chǎn)生濒憋、吸收或散射可見輻射”的設(shè)備何暇。美國光學(xué)學(xué)會的顯示技術(shù)技術(shù)小組提出了對這個定義的改進(jìn)，它指明立體顯示器具有與光散射(或吸收和生成)表面位于同一位置的圖像點凛驮。這種微妙的區(qū)別突出了立體顯示器的雕塑般的物理性和如何產(chǎn)生其呈現(xiàn)“深度而不是深度線索”的獨特能力裆站。在立體系統(tǒng)中，我們知道只有三種這樣的顯示器已在自由空間中得到成功演示：誘導(dǎo)等離子體顯示器(induced plasma dISPlay)、改進(jìn)的空氣顯示器和聲學(xué)懸浮顯示器宏胯。等離子顯示器尚未展示RGB顏色或自由空間中的遮擋羽嫡。改進(jìn)的空氣顯示器和聲懸浮顯示器目前依賴的機制過于粗糙或過于慣性，都無法直接與全息術(shù)競爭肩袍。
技術(shù)要點：
基于此杭棵，美國楊百翰大學(xué)的D.E.Smalley等人提出了一種光泳陷阱立體顯示技術(shù)，它使用視覺暫留在自由空間中產(chǎn)生具有10微米圖像點的全彩色圖形氛赐。其工作原理是首先在由球面像差和像散像差產(chǎn)生的光阱中分離纖維素顆粒魂爪。然后通過顯示立體掃描陷阱和粒子，同時用共線紅色鹰祸、綠色和藍(lán)色光照射甫窟。從而得到自由空間中的三維圖像，且具有大色域蛙婴、精細(xì)細(xì)節(jié)和低散斑的特點。這種顯示平臺能夠產(chǎn)生目前無法通過全息和光場技術(shù)獲得的圖像幾何特性(長焦投影尔破、高沙盤和“環(huán)繞”顯示等)街图。
圖1. a, 低能見度光捕獲粒子并使用它來掃描體積。由此產(chǎn)生的懸浮光機械系統(tǒng)被RGB激光照明懒构。當(dāng)粒子掃描體積時餐济，通過視覺暫留方法形成圖像。b胆剧，早期光阱圖像的照片絮姆。c, 視覺暫留圖像。該圖像中的粒子被掃描得足夠快
實驗結(jié)果：
圖2. 懸浮光機產(chǎn)生的3D打印光圖像
圖3.圖像的彩色和分辨率質(zhì)量實例
光泳圖像
粒子運動
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