LCD螢幕再進化,手機螢幕可望透過新顯示技術顯示全息影像

科幻電影可以說是人們對於未來生活的想像,電影中的科技常常隨著時間而得以實現。《星際大戰》是一部1970到1980年代十分膾炙人口的科幻電影,片中一些經典橋段至今仍廣為流傳,莉亞公主(Princess Leia)使用機器人R2D2傳送全息影像給歐比王.肯諾比(Obi-Wan Kenobi)尋求幫助的片段便是一例。這樣的全息影像或許在不久的將來即可實現。今年3月初的世界行動通訊大會(Mobile World Congress;MWC)上,莉亞公司(Leia, Inc.)便為我們帶來了這項全新的顯示技術,根據其創辦人David Fattal所言,該技術將可讓智慧型手機或其他行動裝置顯示全彩的全息圖像或影片。

兩年前,David Fattal發明3D顯示技術

David Fattal是個法國出生的量子物理學家,專精於奈米級的光線技術。大約兩年前,Fattal工作於惠普的實驗室,並從事光學互連(optical interconnect)的工作。光學互連是利用繞射光柵(diffraction grating)使光線向特定角度行走並通過纜線傳送資訊以溝通機器,這個原理促使Fattal發明了在奈米級界面上精準控制光線行進方向的方法,並結合LCD來調控每個位置的光釋放的顏色。這項發明可以使人在沒有任何輔具的情況下,從多個角度看到3D圖像,而此項發明亦被刊登於該年的自然(Nature)期刊上。

莉亞全息影像技術(Leia’s holographic technology)

雖然David Fattal當時發明的技術還無法達到《星際大戰》中影像整個彈出來的效果,但其後來成立的莉亞公司進一步修正初始設計,改良了影像品質,並開發出從傳統LCD的全息投影的方法。

究竟莉亞的全息投影有何獨到之處呢?對每個標準的LCD來說,皆採用背光式(backlight)的照明元件,該元件由光源及導光板構成,可導引光線至每個顯示像素;而莉亞則將此標準導光板置換成一個更為精密的奈米級光柵,透過這個新的導光板,莉亞對於光線到像素陣列(pixel array)前的路徑能有更多的控制。莉亞設置了一個可以發送64個不同圖像的LCD,每個圖像皆由64分之1個可用像素產生,將這些圖像混和再一起將能夠使觀看者的大腦感知全息圖像。

莉亞的這項技術可能會犧牲掉一些解析度,以至於應用至更大螢幕時可能會遇到不少挑戰,但對用於行動裝置大小得螢幕來說已經足以使人難以分辨解析度的差異。

現況

雖然《星際大戰》中的全息影片還無法順利達成,但Fattal的技術以能使我們在60°的弧形內觀看。目前,莉亞公司正計畫要在亞洲市場推出這款全息圖像的小型顯示模組,並著眼於開發新的應用和內容。然而,就市場觀點來說,雖然莉亞的全息影像顯示技術與過去的裸視3D迥異,但仍可能面臨如何使消費者願意花錢購買的問題。

對於這樣的問題,手機遊戲顯然是個很好的切入點;因此,莉亞也建立了一個線上資源,開法者能夠藉此將現有的3D圖形和動畫轉換成與莉亞相容的格式,並自動生成全息影像所需的64個圖像。

 

資料來源:MIT technology reviewLeia

林義力

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