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Microchip Technology Hong Kong
東方之盾

從CRT到AR的智慧顯示器

林一平手繪之羅辛與蘇德蘭。

最近我們利用AR眼鏡,接上5G手機,在白草莓園溫室進行智慧農業教學,成效非常好。運用場域包括中華電信的板橋羅丹農場、新竹寶山農場,並在彰化縣農業處的「智慧農業推廣中心」揭牌正式啟用時展示。

致詞時我說,非常感謝彰化縣讓我們有機會將產官學的相關技術能夠在彰化落地,也感覺彰化縣的青農們都非常有意願要試行,覺得有機會可以做的非常好,於是請廣達量產智慧感測器及AI平台,整個物聯網的部分以及AR眼鏡技術經由中華電信導入,將全國最好的組合整合一起,希望讓彰化縣在智慧農業上變成一個世界的楷模。

AR/VR眼鏡是智慧顯示器。電腦或手機最重要的輸出裝置是顯示器螢幕(Screen),其技術由早期的CRT(Cathode Ray Tube)演進到LCD(Liquid Crystal Display)、LED(Light-Emitting Diode)、氣體電漿顯示(Gas Plasma)或其他影像投射技術。隨著5G網路及工業4.0的發展,智慧穿戴技術的發展將成為消費電子的下一個殺手級應用。經由智慧穿戴技術發展智慧眼鏡的研發技術,成為最有潛力的顯示器螢幕。

早期CRT的技術是德國物理學家布勞恩(Ferdinand Braun)於1897年的發明,亦稱為布勞恩管(Braun tube) ,最早用於示波器的顯示。在德國,CRT被稱為Braunsche Röhre,而日本則稱為Buraun-kan。這個技術應用了100餘年才被平面顯示技術取代。

布勞恩在發明CRT技術的期間也研究二極體(Crystal Diode Rectifier),並在1898年發明了我們俗稱的貓鬚(Cat's Whisker Diode)。在無線通訊的研究上,馬可尼(Guglielmo Marconi) 「借用」了不少布勞恩的成果,後來兩個人於1909年共同獲頒諾貝爾物理獎。

1907年,俄國科學家羅辛(Boris Lvovich Rosing)將CRT用來接收並顯示影像訊號,發明了電視機。羅辛持續改進電視機的技術直到1931 年。這一年他因為反革命被放逐到科特拉斯(Kotlas),政府不准他再做研究。他於1933年因為腦溢血死於放逐流離之時。

羅辛的發明其實是延伸了德國科學家尼波隆(Paul Julius Gottlieb Nipkow)設計的旋轉鏡片及鏡子的機械系統。羅辛使用機械式的攝影機拍攝影像,再以CRT接收。在1970年代初期,CRT開始用於電腦螢幕來顯示文字。1981年,IBM推出4種顏色的彩色顯示器(Color Graphics Adapter;CGA) ,並於1984年將顏色增加到16種。到了1990年就有全彩的高解析度螢幕。

關於顯示器技術,早在1968年就很先進,由美國ARPA信息處理技術辦公室主任蘇德蘭(Ivan Edward Sutherland)建立了「達摩克裏斯之劍」頭盔顯示器,被公認為是世界上第一個頭盔顯示器,能顯現2D圖像。今日iPhone及其他智慧型手機,皆採用先進的平面觸控螢幕;3D的顯示螢幕亦已有產品;今日更有穿戴式擴增實境(AR)眼鏡。最好的AR眼鏡是台灣的產品,我們用來展示5G智慧農業,真正是台灣之光。

擴增實境(AR)眼鏡。

現為交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。