非傍軸光學發明者丁守謙：3D立體眼鏡本不用累眼

【Global Tech 2017環球·智能世界大會】“由於3D真正的成像原理沒有人認真地加以研究，導致一些VR低劣產品充斥市場，氾濫成災。2015年國內的VR廠商蜂擁而上，2016年笫三季度開始，逐漸出現VR寒冬。”11月30日，在Global Tech 2017環球·智能世界大會上，南開大學電子科學系教授、美國SID學會理事丁守謙做《非傍軸光學原理的構建》主題演講時如是説。

丁守謙教授指出，近二十年來一直在思索，究竟怎樣的3D圖像才能被大眾接受，並喜聞樂見，而且又是現實中能實現的？他發現必須滿足4個基本條件：首先，必須有完美的左、右眼平面像，這是由原始立體像攝製人完成，這是前提。其次，務必使左眼像及右眼像在眼睛前方的某一合適位置完全重合，否則無法形成立體像。再次，還要保證左眼只能看到左眼像，右眼只能看到右眼像, 否則會產生串擾。最後，在將左眼像及右眼像合成立體像的過程中不能降低原平面像的清晣度、彩色飽和度、原有亮度及對比度。

資料顯示，1926年，德國布許(Bush)發現旋轉軸對稱的磁場對傍軸電子束也可以聚焦成像，即從一點向各方向發出的電子如果斜率不太大，都可以經過這種旋轉軸對稱場的作用又將會聚到像空間的一點。

作為我國第一批接觸電子光學的人，丁教授對此感到驚奇，並受到啓發而創建了非傍軸光學。“我通過反向思維考慮，如果把這些非傍軸的光子作為聚焦成像的主力軍，將和它十分鄰近的電子束看作它的傍軸電子束不是也可以嗎？最終可實現光線在虛像空間的位移。即一種通過光學方法而實現位移，使左、右眼像重合而獲得理想立體像的最便捷的方法。”丁教授感嘆道。

丁教授表示，“這有點像文人雅士寫出的一首迴文詩，倒過來唸既通又美。”

而且就成像質量而言，這優於現在流行的各種方法，並完全滿足上述形成完美立體像的4個條件。圖像穩定，不得閃礫，要求高到比醫療水平還嚴格的等級;還能滿足人們對更高層次藝術審美情趣的追求。同時也是一種高檔三維顯示的公用平台，可和有這種要求的項目如教育、交通、建築、軍事、遊戲等進行完美的結合。”

現實中，人們在戴3D眼睛時，經常會出現比較累的感覺。丁教授解釋道，主要是因為設計不佳，左右眼成像不能完全重合，人眼需通過所謂的”對眼”的方法使最終看出立體像導致的。現在設計時就已完全重合好了，並使之處於正前面最恰當的位置，故看起來舒適。加上前面展開的一個開闊的立體空間，自然不會感到累。

據悉，這種高清晰、全綵色、高保真的立體眼鏡就是這樣設計出來，已獲發明專利，後常被人簡稱為丁氏立體眼鏡(Ding’s 3D Glass)，(為和其他眼鏡區別開來)。