微軟立體顯示用新鏡片技術(shù)

　　比起50年前首次面世的立體電影技術(shù)而言，如今的立體電影技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，不過(guò)有一點(diǎn)沒(méi)有改變的是如今人們觀(guān)看立體電影仍然需要戴上一副大眼鏡. 而微軟應用科學(xué)集團的科學(xué)家們最近則研制出了一種新的實(shí)用型鏡片，用上這種鏡片之后，觀(guān)眾們看立體電影時(shí)就再也不需要戴眼鏡了。不過(guò)這種新鏡片的神奇之處還不止于此，一起來(lái)看看吧!

　　微軟研制的這種新鏡片上下厚度不同，底部比頂部薄，光源從鏡片的底部射入鏡片，播放過(guò)程中設備可以交替關(guān)閉鏡片底部的光源，并配置了背光顯示設備。這樣用這套設備便可以利用人類(lèi)的左右眼視差效應來(lái)播放立體視頻。微軟應用科學(xué)集團的主管Steven Bathiche表示：“這種鏡片的特殊之處在于它能夠控制光線(xiàn)的走向。”

　　在《阿凡達》等影片的推動(dòng)下，立體顯示技術(shù)成為最近電影市場(chǎng)上的熱潮，各大電子設備廠(chǎng)商也在積極研發(fā)家庭立體影院技術(shù)。據DisplaySearch公司估計，立體電視的銷(xiāo)量將從今年的250萬(wàn)臺增長(cháng)到2013年的2700萬(wàn)臺，不過(guò)由于必須佩戴立體眼睛的緣故，立體視頻設備的普及程度大受限制。

　　上個(gè)月在西雅圖曾經(jīng)舉辦了一次信息顯示技術(shù)國際年會(huì )(Society for Information Display International Symposium)，會(huì )上許多公司展示了自己不需要使用立體眼睛觀(guān)看的立體視頻播放技術(shù)。這些技術(shù)一般都用的是集成在顯示器中的凸透鏡來(lái)實(shí)現立體顯示效果，這種技術(shù)要求觀(guān)眾站在一定的角度范圍內才能正常觀(guān)看，否則看到的只是一團花。

　　而微軟展示的原型機則沒(méi)有這種限制，它可以同時(shí)向兩名觀(guān)眾顯示立體畫(huà)面，同時(shí)還具備同時(shí)向4名觀(guān)眾顯示普通2D畫(huà)面的能力。這套設備使用一個(gè)攝像頭來(lái)追蹤觀(guān)看者的位置，并將視頻畫(huà)面向觀(guān)眾所在的位置發(fā)射。另外，這種透鏡的厚度較薄，還可以與普通液晶顯示器一起配合使用，使后者具備立體顯示功能。

　　不過(guò)這種使用攝像機追蹤觀(guān)眾位置的技術(shù)早在幾十年前就已經(jīng)存在。不過(guò)據紐約大學(xué)計算機科學(xué)部的教授Ken Perlin介紹，過(guò)去由于符合要求的攝像頭價(jià)格昂貴，而且反應速度也很慢，因此這種技術(shù)此前一直未能付諸實(shí)用。而隨著(zhù)計算機外設技術(shù)的發(fā)展，眼下這種技術(shù)付諸實(shí)用的條件終于成熟。

　　微軟這種鏡片的頂部厚度為11mm，而底部的厚度則為6mm，頂部到底部之間采用斜面平滑過(guò)渡。相比之下，投影機中使用的傳統鏡片位置則設置在光源與焦像之間，因此傳統的觀(guān)眾位置追蹤型立體播放設備的體積一般都很大。而微軟設計的楔形鏡片則不存在這些缺點(diǎn)。Bathiche解釋說(shuō)：“光線(xiàn)在這種鏡片的內部傳播，而不像普通鏡片那樣在空氣中傳播(和光纖非常類(lèi)似)。這樣我們就可以把投影設備和投影屏幕的距離拉近。“

　　在微軟的這種新設計中，焦像的位置就在鏡片表面的平面上，光線(xiàn)從透鏡的邊緣一側射入，在鏡體內部多次反射，達到一定的理想角度之后再從透鏡中射出。光線(xiàn)射出透鏡的方向是由光線(xiàn)從底部射入透鏡的角度所決定的，射出角度的變換則由改變透鏡底部發(fā)光二極管的位置來(lái)實(shí)現，同時(shí)負責感測觀(guān)眾位置的攝像頭設備也安裝在透鏡的底部位置。據Bathiche表示，這種原型機的可視角度目前在20度左右，微軟希望改進(jìn)透鏡設計后，其可視角度有望增加到40度。

　　Bathiche稱(chēng)這種3D透鏡可以取代液晶顯示器中的背光模組，讓液晶顯示器具備無(wú)需用戶(hù)佩戴立體眼鏡即可顯示立體視頻的能力。從透鏡中射出的光可以用來(lái)照亮液晶晶體，并將立體畫(huà)面投射到觀(guān)眾的眼睛里。立體顯示的效果受到屏幕刷新率的限制，一般需要刷新率240Hz的液晶顯示器就可以給兩位觀(guān)眾提供兩幅內容不同的立體視頻畫(huà)面，同時(shí)兩幅立體畫(huà)面的刷新率都可達60Hz。如果顯示屏的刷新率低于240Hz，那么觀(guān)看的效果便會(huì )下降。另外，這種技術(shù)還可以用來(lái)向四位觀(guān)眾顯示4幅畫(huà)面內容不同的視頻，每幅視頻的刷新率為60Hz。

　　據麻省理工學(xué)院消費電子產(chǎn)品實(shí)驗室的主管Michael Bove介紹：”這種技術(shù)能否成功地投入使用，從很大程度上還需要依賴(lài)于液晶面板本身的技術(shù)發(fā)展。“他透露微軟正在敦促液晶面板廠(chǎng)商盡快生產(chǎn)出更多刷新率較高的液晶面板產(chǎn)品。與此同時(shí)，微軟還在積極研究這種新立體顯示技術(shù)的其它應用，比如用來(lái)保護筆記本用戶(hù)隱私的應用等等。