3D顯示器的新應用

目前的3D影像顯示技術大致可分為兩類：戴眼鏡式和裸眼式。究其原理通常基于人類以通過右眼和左眼所看到的物體的細微差異來感知物體的深度，從而識別出立體圖像的原理。問題的關鍵在于如何將“右眼用”和“左眼用”兩組影視分別分配給左右眼。以往所使用的專用眼鏡便是用來解決這一問題的一個工具。其原理是通過把兩組圖像和鏡頭分別設為不同的顏色，使其中的一組影視只進入左眼或右眼即可。
曾經出現的各種立體眼鏡有很多，如Anaglyph 3D Glasses——紅綠或紅藍眼鏡，被用于3D網站、立體電影或電視節目、立體電玩以及立體照片；Polarized 3D Glasses——包含線偏極或圓偏極的3D眼鏡，主要用于立體雷射秀、立體動感電影院及3 D 電影；Pulfrich3D Glasses——由一片深色鏡片及一片透明鏡片組成，用于立體電視節目、錄影帶及多媒體電腦影片；Shutter 3D Glasses——包含有線或無線液晶偏極3D眼鏡、同步信號發射器等，主要用于立體雷射秀、3D虛擬實境、立體電視節目；HMD頭盔式顯示器—使用微型顯示面板(micro-display)，用于立體電子游戲、3D虛擬實境。
自***4 年夏普及飛利浦等廠商陸續開發并成功量產3D顯示器以來，距今已數年，然而始終苦于價差懸殊及缺乏影像內容，難以開拓市場規模。奇美與三星雖相繼與PC游戲廠商合作，推出具備3D功能的顯示器及PDP TV，但采用傳統的技術，消費者仍需配掛特殊眼鏡，方能觀賞3D影像，也降低了消費者采用意愿。
飛利浦為無須配掛特殊眼鏡的3D顯示技術先驅之一，其雙凸透鏡技術相較于夏普發展的視差障壁技術(parallaxbarrier)，雖有制程較困難的缺點，但擁有較自然的畫質及較高的輝度。此次Digital Signage Expo ***8 展場中，飛利浦除展出其早已量產的42 英寸及20英寸3D顯示器外，還展出由9片42英寸面板拼貼而成，約達126英寸的3D顯示器，這些3D顯示器均采用雙凸透鏡技術。其中，42英寸機型在2D模式下分辨率為Full HD(1920×1080)，而在3D模式下，由于飛利浦將上下左右均劃分為3個次像素，以提升可觀測3D影像的角度，分辨率減為640×360。而126英寸機型由于擁有尺寸較大的優勢，相較舊有機型可觀測3D效果范圍更廣。曾與飛利浦合資成立LPL的LG，亦展出了同樣采用雙凸透鏡技術的42 英寸3D顯示器。相較于飛利浦的展品，LG的展品在2D模式下分辨率同樣是FullHD，亦為提升可觀測3D效果的距離，3D 模式下其分辨率降為VGA(640 ×480)，但可觀測3D距離提升為7公尺。另外，L G 的展品面板額緣較窄，僅29mm，使顯示器整機的重量與體積有效降低。
***8年，三星又發布了一款46英寸3D液晶顯示器，這款液晶顯示器也無須佩戴專用的3D眼鏡，只用裸眼就可以欣賞到栩栩如生的三維畫面了。但在觀看3D內容時，需要和顯示器保持一段有效距離，在和顯示器距離較近時，我們不會看到3D的畫面，因此三星沒有推出小尺寸、針對桌面用戶的3D顯示器。在美國拉斯***上，除傳統平面顯示器外，具備3D顯示功能的大尺寸顯示器亦吸引了眾多廠商目光。除多數廠商均采用由飛利浦開發，且早已量產的雙凸透鏡(Lenticular)技術外，Provision更展出投影式3D顯示器，較一般3D平面顯示器更為逼真。美國廠商Provision推出的采用投影式技術的3D顯示器，同樣無須配掛特殊眼鏡，即可看到浮于空中的產品影像，較雙凸透鏡技術更為逼真。該技術相較于傳統將平面影像投射于霧中的投影式3D顯示技術，有效觀測距離更遠，可達30公尺，視角也可達上下左右各60°。至于該投影式3D顯示器的主要應用情境，據悉將以Kiosk（廣告亭）為主。Provision在Digital Signage Expo ***8 展場中的展品即為1臺推廣飲料的Kiosk，上端透過3D顯示器展示該商品包裝外觀，而在機體側面的TFT-LCD則展示該商品的商品特性，透過圖文雙管齊下，吸引消費者購買商品。
現有3D顯示器技術多半利用人類雙眼視差，使消費者觀測出虛擬景深，但如此一來，長久盯著3D顯示器容易產生眼睛疲勞、頸部酸痛現象。另外，現有3D顯示技術多將像素分割以制造視差，使3D模式分辨率將減為2D模式的一半，甚至更低，也影響了消費者采購意愿。在這些瓶頸短期內難以突破狀況下，公用顯示器是否可能成為須需配掛特殊眼鏡的3D平面顯示技術的另一個天地呢？
公用顯示器與家用顯示器在應用上相當不同。首先，為吸引觀眾目光，公用顯示器常尺寸比一般家用電視更大，但由于觀測距離較遠，公用顯示器對分辨率的要求較家用顯示器低。其次，公用顯示器主要功用為廣告，迅速吸引路過民眾，而非如家用顯示器，以觀賞影片為主要目的，因此，前述現行3D顯示技術的缺點，在公用顯示器的使用情境下重要性降低，故公用顯示器亦有可能成為3D 顯示器邁向規模經濟的活路。3D顯示器相較一般2D顯示器，有更吸引大眾目光的優點，帶動廣告效益能力大幅提升；一般而言，公用顯示器采購量大，使經濟規模較家用顯示器更容易建立，但優越的質量能否抵銷懸殊的價差仍將是3D顯示器在公用顯示器市場能否開疆拓土的重大關鍵。
如前述，較適合用于公用顯示器的3D 顯示技術，無論雙凸透鏡或投影技術，在材料及制程成本上，均遠高于一般TFT-LCD，也使3D顯示器售價在現階段尚難降低。約為一般平面顯示器的3～4倍，如此一來，雖然3D顯示器可呈現一般顯示器無法顯示的景象，但由于技術仍有進步空間加上價格難以降低，目前仍未成為消費者與廣告主認定必須擁有的條件。
正當業界期盼3D技術能在下一代的電視機上流行時，已有日本廠商考慮先一步開發出把3D影像導入行動電話屏幕的方法。Seiko Epson最近在日本推出了預計在兩年內上市的2.57 英寸彩色液晶3D顯示器。這種3D液晶面板號稱不需要采用特殊的玻璃。要在手機屏幕上顯示3D影像是一項特殊的挑戰，最主要障礙在于無法確定用戶與屏幕之間的固定觀看距離。傳統上，3D顯示器給每只眼睛呈現稍微不同的影像；影像會首先被分開，然后在液晶面板上被顯示出來。透鏡的鏡頭被放置在液晶面板的前面，以便于來自不同角度的影像不會同時抵達同一只眼睛。當LCD面板與觀看者的眼睛之間設立了固定的距離時，3D影像的顯示就不需要附加的設備。行動電話用戶常常要傾斜手機的LCD面板，因而造成觀看點的變化。對于這個問題采用的解決方案是從多個角度擷取物體的影像、然后把影像分離并在屏幕上盡可能多地顯示多幅圖像。對被顯示在屏幕上的物體來說，被分離的影像越多，所產生的影像深度就越大。然而，連續地增加“分離”影像的數量， EPC會降低3D影像的分辨率，因為在LCD面板上所采用的像素數是一定的。因為3D顯示器的發展目前并不十分受消費者需求的驅動，所以關鍵是把3D顯示的影像分辨率維持在與2D顯示的分辨率一樣。問題在于如何在顯示平滑3D影像的同時維持它的高質量。S e i k oEpson的解決方案是抵達每一個觀看點的變窄的影像寬度，以及在它的LCD顯示器上形成的特殊像素隊列。當觀看點水平地變化時，在觀看點上的影像寬度，是由
同一影像的可觀看范圍來定義。通常該范圍被設置為62～65mm，類似于右眼和左眼之間的距離。在這個間距上，LCD面板上可顯示的3D影像的數量被限制為4個。而Seiko Epson工程師把可觀看寬度收窄為31～32.5mm，這就允許8幅經分離的
3D影像被顯示在LCD面板上，因而創造更為平滑的3D觀看效果。這種方法還意味著你能看到的影像分辨率將下降為最初LCD面板影像分辨率的1/8。為解決這個問題，Seiko Epson為形成一個像素的RGB點創造了新的校準方法(alignment)，像是樓梯那樣安排各個RGB點，而不是在LCD面板上把每一個RGB點水平地排列。新的校準方法把影像(分辨率)的退化最小化，水平方向減少至3/8，而垂直方
向減少至1/3。人眼的特性對于水平分辨率會較敏感；利用一片1024×786像素的(XGA)LCD面板，據研究人員表示，已經能夠成功地經由觀看點顯示384×256像素(QVGA質量)的3D影像。
在3D顯示器方面，為了提高影像的臨場感，并減輕長時間觀看的視覺疲勞，需要開發解析度高的顯示器。