立体液晶显示器工作原理

前言 由于人类的眼睛已经习惯日常生活中三次元立体影像，因此认为包含电影在内及其它显示器所显示的画面也应该是立体影像，然而令人讶异的是这种潜意识的需求，长久以来却碍于科技上的束缚，快速且毫无抗拒的接受平面二次元影像。数字信息革命后除了带动多媒体社会提早来临之外，也再次点燃医疗、动画、CAD/CAM等领域对于三次元立体影像的殷切需求。有鉴于此本文将介绍有关利用液晶显示器制作三次元立体影像技术动向。三维影像分割器(image splitter) 日本SANYO公司是最早从事有关三维立体影像技术的研究，早在94年曾推出不需专用眼镜的三维立体影像分割器，利用这种影像分割器可用来观赏立体动态影像，基本上它是根据视差障碍(parallax barrier)原理使影像交互排列先通过细长的纵列光栅后才由两眼捕捉观察，由于进入左、右眼的纵向影像因视差障碍器被分开，造成左、右眼所捕捉的影像产生微小偏离，最后经由视网膜当作三维影像读取(图1)。 利用这种原理可以针对观视者观赏画面时的最适当位置，除了提供观视者左右两眼影像之外，由影像正面的显示区到最适距离所函盖的区域，对观视者而言就变成正常的立体三次元影像。不过两眼视线相邻处的影像，会被左、右两眼在无意识状态下捕捉读取形成所谓的逆视领域，换句话说使用这种三维立体影像分割器的观视者必需固定在一定的观视位置才能产生立体视觉效果(图2)。 为了改善上述缺失因此开发出头部检测系统(head tracking system)，利用这种检测系统可随时侦测观视者头部位置，一旦产生逆视领域时显示器会立即切换左右两眼所读取的影像，如此一来不但可以防止逆视问题的发生，还可以扩大三次元立体影像的可观视范围(图3)。 然而实际使用上头部检测系统时，却发现图3的A处部位的各菱形区域界面非长狭窄，造成观视者感受到微妙的重叠影像、失真(crosstalk)与黑色纵纹(moire)等观视性不佳及眼睛极易酸痛疲劳反效果。有鉴于此SANYO将该系统改成由液晶所构成的电子驱动型可动式头部检测系统(图4)，如果观视者的头部移动至界面区域时，该新型头部检测系统可以立即检测，同时移动上述三维立体影像分割器的开口部(图5)，也就是说它是利用检测器随时侦测、监控观视者的头部位置，并将侦测结果feed back给影像分割器，调整、控制液晶显示器上所显示的左、右两眼的影像位置，利用这种新技术观视者可以观看到范围极广的三次元立体影像(图6)。 三维影像显示器 上述的电子驱动液晶头部检测系统最大缺憾是立体观视区域内的观视距离(由显示器的画面到观视者之距离)依然存在，因此在应用上受到极多的限制。为了缩短观视距离并扩大应用领域，因此开发出新世代三次元显示器。这种新型显示器的特征为: (A).大幅扩大立体观视范围(比以往提高三倍) 传统的不需专用眼镜的三维立体影像显示器，同样水平方向时小画面的前后方向的立体可视范围比大画面的立体可视范围大(图7)，这是因为小画面的视角比较小，液晶显示器与影像分割器较不容易产生所谓的moire干涉缟。利用这种物理现象将液晶显示器与影像分割器，藉由电子方式分割成16等份各别掌控专属区域(图8) 换言之它可针对观视者的位置将上述影像分割器的开口部位置，以及液晶显示器内的影像微调到最适当状态，如此无论立体观视远、近，观视者都可以观赏到三次元立体影像。根据液晶显示器上方的立体头部检测系统(stereo head track)所侦测有关的观视者二次元位置数据(前后左右)，同时控制并切换液晶显示器左、右眼影像，以及影像分割器的开口部位置，对立体观视区以外的观视者则进行上述个别影像分割控制(图9)、(图10)，其结果如图11所示前后方向的立体观视区比以往扩大三倍以上。 　 (B).可有效掌控最适当的立体观视区 以往的显示器立体观视区以外的部位极易发生波纹、失真或局部逆视等问题，造成观视者眼睛容易疲劳、不易观赏立体影像等问题。上述新型电子式影像分割器与液晶显示器，可以随时监控观视者的状况，保持最适当的立体观视位置。 (C).可显示高画质二次元影像 只需关闭电子驱动的液晶显示器的shutter，便可获得与一般平面显示器同等质的二次元影像。 (D).成本低廉 上述新型电子式影像分割器与液晶显示器的控制方法与结构都非常简单，因此它具有低价化的潜力。　 三维影像显示器的应用 目前三维影像显示器主要是应用在工作站(work station)、漫画、卡通等动画制作、医疗用途、教育用途以及航空、汽车仿真教学、电子游乐器等领域。例如医疗用途的立体内视镜、立体显微镜、利用导引系统之手术、利用CT、MRI之医疗诊断、视觉机能检查、医疗教育、医疗训练等等。　 结语 虽然新世代三次元立体显示器解决许多缺点，并大幅增加立体观视范围，不过却也面临消费者认知度不足、价格昂贵、祇能单人使用等实用面的挑战。有关单人使用的问题，目前已拟定计划朝多方向探索、开发多人使用的立体显示器，除此之外制作精度、量产性与波纹的掌控也是有待克服的项目之一。预期未来三次元立体影像的市场会随着软、硬件技术的进步不断的扩大，这意味着随时掌握市场的脉动，适时提供相关技术变的更加重要。

在什么情况下应该使用除湿机

　　除湿机又称抽湿机，湿度控制器，湿度调节器，除湿设备，工业除湿机，除湿器，去湿机， 抽湿器，吸湿机，抽湿设备，吸湿器，去湿器，去潮机，去潮机。 　　空气中的湿度和温度一样无处不在 , 无处不有的， 南方的黄梅季节温 度不高，湿度很大，人就感到闷热难受。同时潮湿和霉菌对金属氧化所造成的损害随时在不自不觉地发生。环境相对湿度大于 60% 霉菌即可生长，湿度大于85% 以上是霉菌的高发环境。 　　工业产品中光学镜头，磁记录材料（包括光盘），影像胶片，电子,电信媒体，电子原器件，仪器，仪表，粉末材料，纸张，木材，丝绸，皮革烟草，食品，茶叶，粮食等都是需要控制湿度的物品。 　　除湿机分化学除湿和冷冻除湿，本文专指冷冻除湿。冷冻式除湿机采用压缩机制冷的原理除湿。空气中的水分在进入蒸发器对冷凝结霜，排入下水口。除湿机与空调器除湿方式不同。空调器除湿是使整个空间温度下降除湿，在夏季，炎热天气的条件下较为适用。除湿机除湿是机器内部降温,把空气中的水排出，对空间的温度反而略微上升，但温差反映不明显，比较适用四季，用电量也节约。 　　除湿机应避免放在热源旁使用，要保持进出风口的畅通，一般情况下除 湿机应放在空间的居中较合适，周围应有足够的空间，不要堆放物品。保持空 气流畅，可以达到除湿的效果均匀。 　　冷冻除湿机在低温（ 18 ℃ 以下）环境条件使用，都会结霜或结冰，带除霜功能的除湿机会自动化霜，但不带除霜功能的除湿机，可用人工化霜（断电的方式）。一般情况下温度低，湿度也低，湿度低于 40%以下，除湿的效果 可能不明显，速度也较慢，这都属于正常现象。 　　名义除湿量是在标准环境条件下测定的若除湿量标 50 升 / 日，就是 指在 30 ℃/ RH80% 的环境下 24 小时测定的出水容积。 　　除湿机在运行过程中，出风口排出热风是机器正常运转的现象，冬季湿度低，出风口温度也明显下降，属正常现象。 　　消费者在购买除湿机时，对除湿量的计算要综合考虑噪音等指标，一般 除湿量较大的除湿机，噪音较大，属工业设备类型，若需要噪音小而除湿要达到要求，建议多购买几台小型除湿机。

除湿机,工业除湿机的特点以及相关应用知识

所谓除湿是指除去含于空气中或各种气体中的水份，而制造出干燥的空气或气体。瑞典工程师与科学家CarlMunter在50年前首次发表了吸湿剂转子的专利。目前吸湿转子的技术已可达到-70℃的露点温度(0.002 g/kg)。 吸湿剂充填于半陶磁结构中，外表像是波浪纸板卷成的轮子。此轮子缓慢于除湿与抽湿机的两道空气流中转动。制程空气流经过波浪所形成的细槽中，结构中的吸湿剂会吸收或吸附空气中的水气。当吸湿剂吸收水份后，表面蒸气压会上升，此时轮子转动到脱湿的另一边时，吸湿剂会被热空气加热，表面的蒸气压会更高，而将湿气释放于空气中。在脱湿过程之后，热的吸湿剂会转回制程空气流中，一小部份的制程空气会将其冷却，于是它又可以吸收其它制程空气中的水份。此型式与其它吸湿系统比较，有几个好处。它是多孔的结构，质地轻，许多种不同的吸湿剂─液体或固体─可充填于其中，可让转子应用于各种不同用途。 由于结构中的细槽很像各自独立的风道，可提供最大的干燥面积，也可以减少不少的静压损失。 可以藉由不同的吸湿剂制造出低露点温度高除湿能力的转子。因为转子的除湿能力比其质量大，因此能源效率很高。一个除湿轮的除湿量视许多因素而定，包括进气之温度和湿度吸附剂的型式和份量，除湿轮的厚度、蜂巢结构之表面积、空气流过除湿机的速度，以及除湿轮旋转速度等。 除湿轮的制作成本较高，且维护时要特别小心不要伤害到本体，然而高初置成本可被它的多项优点平衡掉，例如高效率、系统简单、可靠度高、易于维护等。 吸湿剂与转轮除湿机 在许多状况下，吸湿剂与工业除湿机皆可达到除湿的目的。要用哪一种系统最恰当呢？这答案不易回答，但有一些基本的准则可参考： 两系统合并使用是最经济的方法，两者的优缺点可以互补。 电力消耗与热能使用的成本是决定两系统最佳比例的因素。吸湿剂除湿机可以使用蒸气、燃气或电加热来作为去湿机的热源。在热能便宜而电力较贵的地区，可以采用吸湿剂除湿机。 冷却除湿于高温高湿的环境中是较为经济的系统，但因为有冷凝水结冰的问题，它们很少应用于露点温度低于5℃的场合。 吸湿剂系统通常用于露点5℃或以下的场合，它是相当容易控制的系统。 除湿机的用途,毫无疑问的，产品干燥是工业制程的黑箱技术，经验告诉我们，少有公司了解产品干燥的科学，他们完全倚赖制造干燥设备的专家，即使投入资金购买设备，也完全不了解操作原理。虽然他们的经验知道每种产品所需的特殊干燥方式，不幸的是，对产品干燥原理的缺乏，每年仍要损失数百万人民币的金钱。 大部分的产品都使用热空气来蒸发湿气并将之带走。但热空气的加热速度较慢，且会破坏产品。例如高热会破坏脢；酵母被热风干燥后，将无法正常发酵。 产品干燥是一门学问，湿气移动就像要有温度差才能形成热传一样，必须有蒸气压差，湿气才会移动，压差的大小，依产品制程而定。 每一种产品都有其干燥特性，温度、流经产品的风量、湿气释放率、蒸气压力差等是影响干燥成功与否的关键因素。 不幸的是，少有公司研究这些信息，导致投资错误的设备，完全依赖干燥设备制造厂来决定他们产品的干燥条件。 近年吸湿剂除湿机应用于产品干燥领域有增加的趋势，由于客户察觉低温干燥对于产品品质及运转成本都有正面的效果。化学除湿可在不影响生产速度的情况下改善品质。在此有几个典型的产品干燥应用例。

除湿机选购时不可不知的几点小知识

人类对空气湿度的耐受范围较广，一般一年中仅有半年的时间属于潮湿期，大部分消费者通常采取忍受度过的方式。另外空调的除湿功能也易使消费者忽略除湿机存在的必要，而只把它看作锦上添花的家电用品。消费者对除湿机选购几乎无从下手，更谈不上了解，有的消费者认为根本没有使用的必要，其实这就是个误区。 1.商场里为什么难以见到除湿机销售这和一些大型的电器卖场有很多操作有很大关系，动辄数千上万的进场费，还要保证金，除湿机又是季节性产品，只能在商场露几个月的面，就面临被撤柜的命运。 2.除湿机选购时应考虑：使用场所：如家庭，工厂，仓库，档案室等等。因为涉及到使用场所的面积、高度、噪音、排水方式及密封性，这些情况，应告知除湿机厂家的技术人员。 3.相同匹数的除湿机为什么比空调贵？除湿机厂家购买的压缩机比空调厂家的压缩机贵的太多，空调厂家订单动辄几十万台，而除湿机厂家面临着较为尴尬的季节性问题，不能常年组织生产，每次只能几千台生产，没有办法向下游的零部件厂家讨价还价，只能痛心购买昂贵的配件，要么只能放弃生产。 4.除湿机的产量为什么一直提不上来由于市场需求量小，生产难以形成规模优势。目前家用除湿机处于自然销售状态，厂商通常没有配备促销员，对除湿机的宣传力度也十分欠缺，造成生产者和消费者之间信息断层严重，处于比较被动的局面。商用除湿机的消费群体大体分为两类。第一类用户对产品需求不复杂，只要能满足除湿即可，但对价格的敏感度较高；第二类是实力较强的单位及一些科研所等机构，对机器的性能要求较高，价格则是次要考虑因素。目前商用除湿机的市场还没有真正发展起来。许多单位和场所需要用到除湿机，但对产品不甚了解，并未将其纳入采购范围。有关除湿机的采购招标项目也非常少，客户需要商家主动去挖掘，需要曲线营销，甚至除湿机只是作为配套产品配给用户。 5.为什么有了空调，还需要购买除湿机？这个问题肯定会困惑很多消费者。有了空调后，除湿机不就成了多余吗？其实，这是一个消费误区，空调器的主要功能是制冷和制热，带独立除湿功能的空调机可以除湿，但除湿量小、除湿慢。而且在南方地区的阴雨季节，温度并不高，这时如果用空调来除湿，吹出的是冷风，越除湿会越冷，给人的感觉会相当不舒服。在者空调器是固定位置的，只能在局部小面积范围除湿，同时空调器长时间除湿运行也会增加压缩机的负荷，不但耗电量大，还容易使压缩机受损，缩短整机的寿命。因此，空调器并不适宜代替除湿机使用。 6.除湿机的种类繁多除湿机是个特殊性的商品，种类繁多，消费者在购买前应对除湿机使用场所有所了解。按使用功能分：一般型、降温型、调温型、多功能型。升温型除湿机是指空气经过蒸发器冷却除湿，由再热器加热升温，降低相对湿度，制冷剂的冷凝热全部由流过再热器的空气带走，其出风温度不能调节。降温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热大部分由水冷或风冷冷凝器带走，只有小部分冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气。调温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热可全部或部分由水冷或风冷冷凝器带走，剩余冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气。多功能型除湿机是指集升温除湿(一般型)、降温除湿、调温除湿三种功能于一体的除湿机。 7.除湿机销售需有3C认证目前市场除湿机行业品牌繁多，广大消费消费者在采购除湿机时会不知如何选择。目前国家针对于市场的产品的监管力度，特出台了3C国家强制性认证标准，如没有通过该认证的产品则为不合格产品，不得进入商场或市场销售，消费者在购买前擦亮眼睛。

市场常见的几种家用加湿器

家用加湿器　　目前家用加湿器市场的产品主要分为超声波型加湿器、直接蒸发型加湿器和热蒸发型加湿器三类： 　　超声波技术是世界上一种比较成熟的技术，已被广泛应用在各种领域。超声波加湿器采用超声波高频震荡，将水雾化为1-5微米的超微粒子，通过风动装置，将水雾扩散到空气中，使空气湿润并伴生丰富的负氧离子，能清新空气，增进健康，一改冬季暖气的燥热，营造舒适的生活环境。据专家介绍，超声波加湿器的优点是，加湿强度大，加湿均匀，加湿效率高；节能、省电，耗电仅为电热加湿器的1／10至1／15；使用寿命长，湿度自动平衡，无水自动保护；兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能。缺点是对水质有一定的要求。 　　直接蒸发型加湿器也通常被称为纯净型加湿器。纯净加湿技术则是加湿领域刚刚采用的新技术，纯净加湿器通过分子筛蒸发技术，除去水中的钙镁离子，彻底解决白粉问题。通过水幕洗涤空气，将空气加湿的同时，净化空气，再经风动装置将湿润洁净的空气送到室内，从而提高环境湿度。同时新的加湿器也不受水质限制；过滤蒸发器采用进口单一纤维制造，能够过滤空气和杀灭细菌，使加湿更加纯净；具有空气循环系统，在加湿的同时，以净水洗涤空气，有效祛除空气中的污染，净化空气，促进室内空气循环，更大程度地保证了人体健康。 　　热蒸发型加湿器也叫电加热式加湿器。其工作原理是将水在加热体中加热到100度,产生蒸气,用电机将蒸气送出。所以电加热式加湿器是技术最简单的加湿方式，缺点是能耗较大，不能干烧，安全系数较低、加热器上容易结垢。市场前景不容乐观。 　　以上三者相比较，电加热加湿器在使用中没有白粉现象，噪声低，但耗电大，加湿器上容易结垢；纯净型加湿器无白粉现象也不结垢，功率小，具有空气循环系统，能够过滤空气且杀灭细菌；超声波加湿器加湿强度大且均匀，耗电量小，使用寿命长，兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能，但对水质有一定要求，使用中会有轻微白粉现象。所以，超声波加湿器和纯净型加湿器还是建议的首选产品。