以悬浮于空中的形式来显示三维影像。这种科幻电影中的场景正在逐步变成现实。说起影像，肯定是投射到屏幕上的。颠覆这一常识的日子越来越近了。
       随着一阵“噼里啪啦”的好像什么东西裂开的声音，空中出现了一个蝴蝶图形并开始翩翩起舞。在高5.5m、直径3m左右的空间里，每秒钟接连出现3000～5000个发光点，构成了这样的影像。
       日本的技术开发风险企业Burton（川崎市）的CEO（首席执行官）木村秀尉介绍说，“即便没有物理性显示设备，也能在空中显示很大的图形或文字”。
       这是一种可在没有任何物体的空中显示影像的梦幻般的技术。如果这种技术得以实现，那么空中就能变成显示器，就不再需要液晶面板这样的硬件了。
       这种技术是如何实现的呢？Burton的着眼点是“等离子发光”。
       如果把激光集中于空中的一点，空间就会等离子化。等离子是指带有正电荷的离子粒子与带有负电荷的电子存在同等数量并自由运动的状态。因为离子不稳定，所以要捕捉电子来恢复稳定状态，此时就会发出光芒，也就是等离子发光。
       从身边的例子来看，荧光灯也是利用这种原理。不过，在荧光管中发光和在空中使目标点发光，二者在难度上存在天壤之别。
       Burton开发出了以高精度释放高功率激光的装置。装置内的透镜会使数毫米粗的激光在目标位置缩小至100微米。
       因为看上去十分漂亮，所以经营舞厅等的海外娱乐企业纷纷找到Burton洽谈咨询。但是，木村真正的目标却在其他用途。
       那就是“防灾”。在漆黑的夜晚，海啸渐渐逼近。该向哪个方向逃生呢？在这种情况下，只要有配备该装置的汽车，就能明确指示出逃生方向的箭头或信息。而且，从360度任何一个方向都能看到。
       2014年，为了使该装置能安装到汽车上运载，Burton缩小了其尺寸。该公司与日本总务省、NTT共同参加了2015年3月举行的联合国防灾世界会议。5.5m的发光高度是考虑到信号机的安装位置而设定的。
       不过，采用等离子发光方式时，获得的画质十分粗糙，而且很难得到彩色影像。为了弥补这个缺点，Burton还在开发另一项技术，那就是运用光学技术，使精细度高、价格低的液晶显示器等显示的影像悬浮在空中。

        “莱娅公主”变成现实

       “请帮助我，欧比旺·肯诺比！只有你能帮助我！”
         电影《星球大战》中莱娅公主的这句台词给人留下了深刻的印象。而当时说出这句话的莱娅公主并非其本人，而是立体影像，是通过机器人R2-D2投射出来的，根本触摸不到。
         东京大学名誉教授馆暲实现了这种不可思议的空中影像。馆暲在他任职于庆应义塾大学时，与庆应的副教授南泽孝太等人组成团队开发出了这项技术。在现实世界担负起R2-D2职责的，是一台名叫“HaptoMIRAGE”的装置。该装置能在正中央空间里显示悬浮在宇宙中的地球、恐龙等。用手去摸的话什么也摸不到。不过，令人吃惊的是，随着手部动作的变化，影像会发生旋转，烟雾则会随之摆动。

        这是用什么原理实现的呢？答案就是，液晶显示器的影像通过透镜，在位于装置中央的空间里成像。因此，如果站在可通过透镜观看的位置，看上去影像就像漂浮在空中一样。透镜和显示器各有3个，可供3个人同时从150度的角度观看。

       不过，因为原本是液晶屏上显示的影像，所以会有人产生这样的疑问：看起来不应该只是漂浮的平面影像吗？
       这里先介绍一下立体视觉的原理。人类是通过右眼和左眼的视差来进行立体识别的。为了将这种视差影像恰当地传递给左眼和右眼，很多3D电视机和电影院都采用在屏幕上高速切换视差影像的方式。同时配合使用一种专用眼镜，这种眼镜具备可在瞬间交互遮挡右眼和左眼的“液晶快门功能”。
但很多人都觉得戴眼镜太麻烦。因此，HaptoMIRAGE为了实现裸眼立体视觉效果，让液晶显示器戴上了“眼镜”。
这里说的“眼镜”，是可在瞬间遮挡住部分光线的液晶面板“Active Shutter”。该面板配置在显示影像的液晶显示器的前面。该面板与实时检测双眼位置的传感器组合使用，对于左眼用影像，就遮挡住射入右眼的光线，对于右眼用影像，就遮挡住射入左眼的光线。虽然人一移动，眼睛的位置就会发生变化，但显示器会一直传送最佳视差影像。传感器还能检测手部动作，实现仿佛触碰到立体影像的效果。

空中平板电脑

       东京大学石川渡边研究室和宇都宫大学山本研究室实现了可像触摸平板电脑屏幕一样操作空中影像的技术。该装置名叫“AIRR Tablet”，可在空中画图或写字。虽然其外观看起来就像一张普通的桌子，但画面能以45度左右的角度漂浮在空中倾斜显示。
       用手触摸漂浮的画面，就能画图或者写字。也许是某种自然反应，本来什么也没有摸到，却会产生一种错觉，仿佛摸到了什么轻飘飘的东西。
        AIRR Tablet显示部分的开发者是宇都宫大学的副教授山本裕绍。显示部分由高亮度LED（发光二极管）显示器、半反射镜、递归反射膜组成。半反射镜是使一半光线透射、另一半光线反射的镜子，递归反射膜是将光线反射回原来方向的光学薄膜。递归反射材料是道路标志常用的材料，在夜间可使汽车头灯照来的光反射回汽车的方向，因此可以提高驾驶员的视认性。
        AIRR Tablet在桌面部分安装了半反射镜，在其斜下方安装了LED显示器，并在其后垂直配置了递归性反射膜。其原理是，这些部件组合在一起，会使LED显示器发出的光经由半反射镜，正好在面对称位置上形成空中影像。
       东京大学教授石川正俊为这台空中显示装置增加了可通过两台高速相机和计算机来检测指尖动作的功能。从指尖触摸空中显示器到对人的画图等动作作出反应，平均时间只有21.2毫秒。对于人类来说，如此短的延迟丝毫察觉不到。
       今后，AIRR Tablet将通过东京大学创办的风险企业Exvision实现商用化。据推算，如果能够量产的话，每台产品的价格可降至十几万日元。
       获得英特尔高度评价的空中影像

      “这是一个可以了解未来会变成什么样子的优秀技术典范。”
        2015年1月，英特尔CEO布莱恩·克拉赞尼奇（Brian Krzanich）在美国家电展会“CES”上发表主题演讲时，对一项技术作出了这样的评价。这就是是日本Asukanet公司的“AI板”。虽然外观只是一块薄板，但在其下放上显示器，就能在空中浮现影像。

        AI板采用的结构是，制作两块平行排列了很多镜子的板，使两块板的镜面朝向相差90度，然后粘合在一起（见上图左侧）。同时还对透明的玻璃或树脂材料面进行了铝蒸镀处理。来自下方的光线经过两次反射之后，就会在空中成像。
       由于采用了由镜子组合而成的结构，因此AI板的优点是，形成的图像在亮度和清晰度上毫不逊色于原来的影像。但缺点是视野角度比较窄，左右方向只有约20度。组合使用传感器便可实现非接触式触摸面板，适合用于清洁度要求较高的医疗一线以及希望防止他人偷窥的ATM等用途。
       Asukanet常务董事CFO（首席财务官）功野显也介绍说，目前该公司在以年内商用化为目标，“确立采用玻璃材料的AI板和采用树脂材料的AI板的量产技术”。
       影像从“屏幕”这一物理性制约中解放出来的时代离我们越来越近了。