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新式偏振濾光片讓手機螢幕更亮更省電

上網時間: 2014年11月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:偏振濾光片  偏光鏡  數位攝影  LCD  顯示器 

美國猶他大學(University of Utah)的研究人員最近開發出一種新式偏振濾光片,能夠容納更多的入射光線,讓僅採用一顆電池作業的行動裝置顯示器畫面更明亮以及延長使用時間,同時還能讓相機在昏暗的光線下順利拍攝。

偏光板在數位攝影與 LCD 顯示器中不可或缺,但卻也會阻擋掉大量的光線,不僅造成能量的浪費,也導致相機難以在低光下進行拍攝。

猶他大學電子與電腦工程學系的研究人員們利用聚焦鎵離子光束,以奈米柱與孔洞蝕刻矽晶圓的方式開發出一種新的濾光片。猶他大學電子與電腦工程學副教授Rajesh Menon解釋,這種新的濾光概念能夠實現與標準偏光板相同的功能,但卻又能讓更多達30%的光線通過。這項最新研究已發佈於美國光學學會(OSA)的最新《Optica》期刊中。

以顯微鏡柱與孔洞蝕刻的偏振濾光片
猶他大學電子與電腦工程學副教授Rajesh Menon手持以顯微鏡柱與孔洞蝕刻的偏振濾光片

陽光以及大多數的環境光就像光偏振一樣沿著水平軸發射一半的能量,另一半的能量則沿垂直軸發射。偏光板通常只會讓一半的光線通過:不是水平方向,就是垂直方向,但不會讓二者同時通過。同時,另一半的光線能量則被反射回來或被吸收,但結果是影像會變暗許多。偏光板廣受攝影家的愛用,例如,可用來減少影像的眩光,或者用於 LCD 顯示器中調節射入光線,從而在螢幕上產生影像。

Menon解釋說,在使用相機拍照前先加入偏振濾光片,就能免於眩光。但大多數的偏光板將會濾除60%-70%的光。因此,你可以用眼睛直視。

利用這種新式的偏光板,以往通常會被反射回來的大部份光源,現在則可被直接轉變成所需的偏振狀態。猶他大學研究人員的實驗已經能讓74%的光線通過,不過,研發人員的最終目標是讓所有的光都能夠通過。

Menon表示,在智慧型手機與平板電腦上的 LCD 螢幕採用了2個偏光板,當與液晶顯示器搭配使用時將會濾除掉大部份的光。因此,如果能夠增加能源效率,可望為這些行動裝置的顯示器大幅提高其電池續航力,或者讓顯示器更明亮。

Menons的開發團隊利用20x20mm的偏光板來驗證這個概念,並純粹以紅外光來進行測試。但研究人員們計劃進一步增加濾光片的尺寸,並搭配其他可見光共同進行試驗,期望找到一種更具成本效益的製造方法。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Polarizing filter reduces energy drain from smartphone displays,by Paul Buckley)





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