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三維電視等產品在近兩年前得到了消費電子和娛樂產業的大力營銷推廣,但該技術仍存在重大侷限性。儘管日本已開始出現無需眼鏡的電視,但在電視螢幕和電腦顯示器上實現無需眼鏡的 3D 技術被認為是激發消費者對新型消費電子產品廣泛興趣的關鍵,但在很大程度上,觀眾仍然需要佩戴眼鏡才能體驗立體 3D 影像。
無需眼鏡的 3D 技術在智慧手機和行動式遊戲裝置等較小螢幕上已取得更大的成功。但這些 LCD 必須背光才能正常工作——這會大量消耗電池電量,並限制了裝置的小型化。
現在,韓國的一個研究團隊正在開發一種使用微型稜鏡的自動立體 3D 方法,這將使觀眾無需眼鏡即可在有機發光二極體 (OLED) 螢幕上看到三維影像。由於 OLED 不需要背光——它們的照明來自響應電流而發光的有機化合物——因此它們可以比 LCD 更薄、更輕、更柔韌。這項創新在8 月 30 日出版的《自然通訊》雜誌上發表的一篇論文中進行了詳細介紹。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)
來自首爾國立大學、Act 公司和 Minuta Technology 的研究人員使用排列在螢幕上的微型稜鏡陣列來建立濾光片,以定向引導光線。研究人員使用這種稜鏡陣列(他們將其稱為 lucius 稜鏡,源自拉丁語,意為“閃耀而明亮”)能夠在螢幕上顯示一個物體,該物體只能從特定角度觀看時才能看到。他們還能夠操縱光強度,從而從同一螢幕顯示兩個截然不同的影像——一個給觀看者的左眼,另一個給右眼。將兩個影像一起觀看會產生深度感,大腦會將其感知為 3D,而無需特殊眼鏡鏡片的幫助。(點選此處檢視紐約大學計算機科學教授 肯·珀林 建立的互動圖形,說明自動立體顯示原理。)
論文中描述的 lucius 稜鏡陣列是一個四釐米見方的正方形,但研究人員估計尺寸可以擴大到智慧手機螢幕甚至影片顯示器的尺寸。稜鏡陣列由光固化聚氨酯丙烯酸酯 (PUA) 製成,但首爾國立大學化學與生物工程學院教授、該專案研究人員 Hyunsik Yoon 表示,可以使用任何型別的透明聚合物。
另一種無需眼鏡的 3D 方法是生成 3D 全息圖。亞利桑那大學光學科學學院 (OSC) 的研究人員在圖森亞利桑那州,去年報道稱,他們開發了一種技術,可以使用雷射每兩秒鐘將此類全息圖寫入並重寫到光折變聚合物上。儘管透過這種全息影像實現流體運動仍然難以捉摸,但 OSC 的脈衝雷射可以將資訊寫入全息畫素陣列(或 hogels),這些畫素陣列透過顯示物體的不同側面(取決於觀看者相對於全息圖的角度)來傳達三維深度。據 OSC 光子學和雷射主席 納賽爾·佩伊甘巴里安 稱,它可以用於提供完整的視差——觀看者不僅可以左右移動,還可以上下移動以看到不同的視角。
Yoon 指出了他的工作與 OSC 工作的區別:“佩伊甘巴里安所做的工作是關於全息圖型別的自動立體 3D 顯示。儘管這可能是 3D 顯示的最終目標,但我們的光學薄膜可以透過簡單地將薄膜貼在顯示面板上來用於商業化的 LCD 和 OLED 裝置。”Yoon 補充說,3D 顯示器的解析度可以透過 OLED 行業已開發的蔭罩技術來提高,該技術用於將材料沉積在選定區域。然而,對蔭罩蒸鍍的一個批評是,它不能很好地擴充套件到大尺寸螢幕,並且不利於大批次生產,儘管這對於 Yoon 和他的同事 (pdf) 來說可能還不是問題。
除了 Yoon 和 OSC 進行的研究外,3M 光學系統部門在 2009 年宣佈,它已為手持裝置開發了一種 3D 光學薄膜,該薄膜使行動電話、遊戲和其他手持裝置無需眼鏡即可實現自動立體 3D 觀看。Yoon 說,首爾國立大學的工作與 3M 的工作不同之處在於,3M 薄膜不能用於沒有背光單元的 OLED 裝置。
智慧手機制造商已經在全球範圍內將 3D 手機推向市場。HTC EVO 3D 和 LG Optimus 3D 配備 11 釐米顯示屏,使用視差屏障螢幕來提供 3D 效果。這種螢幕由精密狹縫製成,允許每隻眼睛看到一組不同的畫素。當放置在 LCD 前面時,該螢幕使用視差效應(每隻眼睛從略微不同的角度觀看物體)產生深度感。不幸的是,這種方法要求觀看者必須以非常特定的角度觀看螢幕才能體驗 3D 效果。