到w 中红光光源早已成熟,蓝光光源随着蓝光DVD的推理。图像在进入单像素检测器前,首先经过了一个由 出也已经大众化,最困难的是微型绿光光源。事实微透镜阵列组成的、随机生成的光栅,再聚焦到一个 上, Microvision的光线扫描技术已经提出了十年以点采样,相当于得到一个原图像的加权平均值。然 上,但 Microvision先后和美国 Corning, Novalux和德后,变换一下随机的光栅,再采样一个值,依次下 国 OSRAM等公司合作获得了实用微型绿光激光器技去…有人可能会说,如果这么采上几十万次,理 术后,才最终解决了三色激光光源的问题。 论上当然能恢复原来的图像了?!可一个严格的数学 其次, PicoP的核心是一个直径lmm左右、类似的结论是,对大多数日常的图像,只要几千个点就 电子枪功能的微型反射镜,通过纵横扫描分时地将一足够恢复原来的图像了。这是一个新的热门研究领域 幅图像投射到目标上。目前的主流投影仪采用的 LCD Compressed Sensing的研究结论 和DLP技术,是每个像素都要对应一个控制单元 一共要几十万个控制单元。而相比之下单光线扫描只 介绍完单光线扫描和单像素照相,我们的话题 需要一个控制点,这是它实现微型化的关键。这项技才真正开始了。这两项技术的共同点是什么呢?是我 术的另一个优势是不需要对焦,在弯曲的平面上仍然们都看到光和微镜MEMS?其实背后更重要的一个技 可以显示清晰的图像 术趋势是对光线的精细控制和处理。传统的光学器件 第三项技术Soc控制芯片,相对本文的读者来说给人的印象都是大块头,如灯泡、棱镜、透镜等等, 没什么新奇,不再赘述。 和我们崇尚微型化和集成理念的计算机行业距离太遥 远。真正和计算机相关的似乎只有能替代一段电缆传 你也许以为本文到这里该结束了,其实我们的话输的光纤。但是,现在光器件微型化的脚步正悄悄走 题才刚刚开始。让我们再看另一个还只在学术圈里讨来,无论是光源、波导还是镜片等光器件微型化的技 论的话题——单像素照相机。 大家都有数码相机,新的款式大概有700万像素 了吧?你能想象只有一个像素的照相机吗?开玩笑? 不,数学家会告诉你,这是可能的,而且Rice大学 已经做出了一个原型系统。 4 Single pixel camera developed by group at Rice University opial delio 图3.Rice大学单像素照相机的原型系统 如图,单像素照相机背后利用了复杂的数学原 图4.LBO利用相干全息特性的投影仪 国糾字能补算技研定20年B月(双月刊·总第2期)12 【专家视点】 中红光光源早已成熟，蓝光光源随着蓝光 DVD 的推 出也已经大众化，最困难的是微型绿光光源。事实 上，Microvision 的光线扫描技术已经提出了十年以 上，但 Microvision 先后和美国 Corning，Novalux 和德 国 OSRAM 等公司合作获得了实用微型绿光激光器技 术后，才最终解决了三色激光光源的问题。 其次，PicoP 的核心是一个直径 1mm 左右、类似 电子枪功能的微型反射镜，通过纵横扫描分时地将一 幅图像投射到目标上。目前的主流投影仪采用的 LCD 和 DLP 技术，是每个像素都要对应一个控制单元， 一共要几十万个控制单元。而相比之下单光线扫描只 需要一个控制点，这是它实现微型化的关键。这项技 术的另一个优势是不需要对焦，在弯曲的平面上仍然 可以显示清晰的图像。 第三项技术 Soc 控制芯片，相对本文的读者来说 没什么新奇，不再赘述。 你也许以为本文到这里该结束了，其实我们的话 题才刚刚开始。让我们再看另一个还只在学术圈里讨 论的话题——单像素照相机。 大家都有数码相机，新的款式大概有 700 万像素 了吧？你能想象只有一个像素的照相机吗？开玩笑？ 不，数学家会告诉你，这是可能的，而且 Rice 大学 已经做出了一个原型系统。 图 3. Rice 大学单像素照相机的原型系统 如图，单像素照相机背后利用了复杂的数学原 理。图像在进入单像素检测器前，首先经过了一个由 微透镜阵列组成的、随机生成的光栅，再聚焦到一个 点采样，相当于得到一个原图像的加权平均值。然 后，变换一下随机的光栅，再采样一个值，依次下 去 ......。有人可能会说，如果这么采上几十万次，理 论上当然能恢复原来的图像了？！可一个严格的数学 的结论是，对大多数日常的图像，只要几千个点就 足够恢复原来的图像了。这是一个新的热门研究领域 Compressed Sensing 的研究结论。 介绍完单光线扫描和单像素照相，我们的话题 才真正开始了。这两项技术的共同点是什么呢？是我 们都看到光和微镜 MEMS ？其实背后更重要的一个技 术趋势是对光线的精细控制和处理。传统的光学器件 给人的印象都是大块头，如灯泡、棱镜、透镜等等， 和我们崇尚微型化和集成理念的计算机行业距离太遥 远。真正和计算机相关的似乎只有能替代一段电缆传 输的光纤。但是，现在光器件微型化的脚步正悄悄走 来，无论是光源、波导还是镜片等光器件微型化的技 图 4. LBO 利用相干全息特性的投影仪