德國研究機構 Fraunhofer IOF 的研究人員聲稱已開發出由數百個微型投影機組成的陣列,能讓智慧手機或其他類似的小型裝置投射影像。該陣列可實現超薄的 LED 投影系統設計,即使是在彎曲的螢幕上,依然可提供明亮的影像。
智慧手機在某種程度上已經取代了部份桌上型和筆電的功能,也有人開始用智慧手機來展示資料。然而,礙於螢幕尺寸限制,智慧手機很難清楚地呈現出影像細節。而現在,透過一種以LED為基礎的投影機,你只要將你的智慧手機放在咖啡桌上將它立起來,就可以在桌面上投射出清晰、明亮的A4大小影像。如困使用者想放大其中一部份的影像,只要輕輕觸碰螢幕放大即可,投射的影像也會做出同樣的響應。

LED投影機的特殊之處在於,即使是在會反光的角度,加上不平滑的桌面等使用條件下,它依然能顯示非常清晰的影像。在一般情況下,這可能會導致畫面扭曲和模糊。負責研發這種投影機的德國弗勞恩霍夫應用光學和精密工程研究所(Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF)的技術人員已經解決了這些問題,“我們的投影機是由數百個微小的微投影機在一個陣列中組成,每一個微投影機都能產生一個完整的影像,”IOF科學家Marcel Sieler說。“這種技術就是我們所知的陣列投影技術,它主要是模仿自然界機制,如一些昆蟲的複眼,而這也是我們首次能開發出超薄、超明亮、具備強大成像性能的LED投影系統。”

以最簡單的應用場景──將投影機垂直擺放,投影到水平面的情況下,這些微小的投影機會將相同的影像投射到使用者可觀看的表面上。數百個獨立的影像將交疊並呈現出銳利且明亮的整體影像。然而,若該裝置的角度是面向一個螢幕,那麼每一個小型投影機投射出的影像便會稍微有點差異。為了投射出銳利的整體影像,這些個別影像也必須尋求最適合的投影角度以及螢幕的幾何尺寸。這是由於陣列中每一個投影機的整體場景透視程度都稍有不同。更大的微透鏡景深則意味著幾乎不會有螢幕尺寸限制,甚至可以使用表面彎曲的螢幕。專家們表示,這可視為專為該投影機量身定做的聚焦功能。每一個獨立的影像都使用軟體來運算,研究人員已經開發出了定位感測器和智慧手機專用相機,這些裝置可提供必要的幾何資訊,讓軟體來計算每一個單獨的影像,以及這些影像的焦點設置。

其光學設備採用晶圓製造,包含約300個晶片,且每一個都包含了200個用於微投影機的透鏡。“這種製程很適合量產,這讓新設備更具經濟效益,”Sieler說。能夠傳達使用者是否或是如何使用這些投影機等資訊給智慧手機的感測器,是相當先進的一項技術。Sieler解釋道,“這些影像是以人眼不可見的紅外線來交疊。若使用者的手指破壞了這些紅外線中的其中一個,那麼感測器便會暫存該影像,並立即移到下一個影像去。”然而,距離這種投影機真正問世可能還需要三至四年左右,因為新的投影技術需要在數位成像系統的元件上建構出極高的畫素密度。研究人員打算今年五月份在法蘭克福Optatec貿易商展上展示新的LED投影機原型,該原型初期很適合用來播放靜態影像。據稱該裝置尺寸僅有2cm x 2cm。

編譯: Joy Teng

(參考原文: Fraunhofer makes mini-projector for smartphones ,by Christoph Hammerschmidt)

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