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德国研究新进展--智能手机上的微型LED投影机

2012-05-12 09:18
逆光飞舞
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  德国研究机构FraunhoferIOF的研究人员称已开发出由数百个微型投影机组成的数组,能让智能手机或其他类似的小型装置投射影像。该数组可实现超薄的LED投影系统设计,即使是在弯曲的屏幕上,依然可提供明亮的影像。

  智能手机在某种程度上已经取代了部份桌上型和笔电的功能,也有人开始用智能手机来展示资料。然而,碍于屏幕尺寸限制,智能手机很难清楚地呈现出影像细节。而现在,透过一种以LED为基础的投影机,只要将智慧手机放在咖啡桌上将它立起来,就可以在桌面上投射出清晰、明亮的A4大小影像。如用户想放大其中一部份的影像,只要轻轻触碰屏幕放大即可,投射的影像也会做出同样的响应。

  LED投影机的特殊之处在于,即使是在会反光的角度,加上不平滑的桌面等使用条件下,它依然能显示非常清晰的影像。在一般情况下,这可能会导致画面扭曲和模糊。负责研发这种投影机的德国弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(FraunhoferInstituteforAppliedOpticsandPrecisionEngineeringIOF)的技术人员已经解决了这些问题,“我们的投影机是由数百个微小的微投影机在一个数组中组成,每一个微投影机都能产生一个完整的影像,”IOF科学家MarcelSieler说。“这种技术就是我们所知的数组投影技术,它主要是模仿自然界机制,如一些昆虫的复眼,而这也是我们首次能开发出超薄、超明亮、具备强大成像性能的LED投影系统。”

  以最简单的应用场景──将投影机垂直摆放,投影到水平面的情况下,这些微小的投影机会将相同的影像投射到用户可观看的表面上。数百个独立的影像将交迭并呈现出锐利且明亮的整体影像。然而,若该装置的角度是面向一个屏幕,那么每一个小型投影机投射出的影像便会稍微有点差异。为了投射出锐利的整体影像,这些个别影像也必须寻求最适合的投影角度以及屏幕的几何尺寸。这是由于数组中每一个投影机的整体场景透视程度都稍有不同。更大的微透镜景深则意味着几乎不会有屏幕尺寸限制,甚至可以使用表面弯曲的屏幕。专家们表示,这可视为专为该投影机量身定做的聚焦功能。每一个独立的影像都使用软件来运算,研究人员已经开发出了定位传感器和智慧手机专用相机,这些装置可提供必要的几何信息,让软件来计算每一个单独的影像,以及这些影像的焦点设置。

  其光学设备采用晶圆制造,包含约300个芯片,且每一个都包含了200个用于微投影机的透镜。“这种制程很适合量产,这让新设备更具经济效益,”Sieler说。能够传达使用者是否或是如何使用这些投影机等信息给智能手机的传感器,是相当先进的一项技术。Sieler解释道,“这些影像是以人眼不可见的红外线来交迭。若使用者的手指破坏了这些红外线中的其中一个,那么传感器便会暂存该影像,并立即移到下一个影像去。”然而,距离这种投影机真正问世可能还需要三至四年左右,因为新的投影技术需要在数字成像系统的组件上建构出极高的画素密度。研究人员打算今年五月份在法兰克福Optatec贸易商展上展示新的LED投影机原型,该原型初期很适合用来播放静态影像。据称该装置尺寸仅有2cmx2cm。
 

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