隔空點點指頭，就能操縱設備。這聽起來像是電影橋段，卻在近日成為現實。3月2日，首臺無接觸電梯按鈕終端在安徽省合肥市高新區正式投用。該電梯按鈕終端根據可交互空中成像技術原理，不依賴水霧等實體介質即可實現無接觸控制電梯按鈕。
專家表示，除在疫情期間，“隔空”操作有效減少交叉感染外，可交互空中成像技術在智能車載設備、智能家居等領域也大有可為。
●南方日報記者 徐勉 實習生 顧翠棟
圖像如何“懸”在空中？
按鈕屏幕的數字影像懸浮在電梯裡，使用者只需點擊空氣中的數字，即可完成對電梯的操作。這樣的場景出現在合肥市高新區管委會大樓的電梯裡。“無觸摸浮空電梯按鈕，空中點擊所到樓層數字”，電梯裡貼著這樣一則使用說明。
按鈕屏幕是如何形成，並且漂浮在空氣中的？無接觸電梯按鈕的研發者，安徽省東超科技有限公司CEO韓東成告訴記者，空中影像形成的關鍵在於等效負折射率平板透鏡（DCT-plate）。
DCT-plate材料外觀類似玻璃，具有負折射率特性。在常規場景中，光源通過折射材質後仍向前傳播，而由於DCT-plate介電常數和磁導率都是負的，光源在透過該材料時，進行無數次漫反射，產生負折射。最終，光線不向前傳播，而是向後折射，匯聚到軸對稱位置。這一過程不需藉助曲面就可以實現光的聚焦，從而得到一個1∶1的實像，實現“空中成像”。
目前，無接觸電梯終端已在安徽省多處試點。而無接觸醫療自助機已在安徽省立醫院，以及安徽16個地級市三甲醫院等場所投入使用。其成像與交互原理與無接觸電梯按鈕終端相同，非實體的屏幕操作有效隔絕了“人-物-人”的交叉感染。
“疫情暴發，對無接觸產品的需求，推動了終端落地。”韓東成告訴記者，疫情暴發後，如何避免交叉感染成為防疫攻堅戰的關鍵，而無接觸電梯按鈕等終端產品也在應運而生。
你“點擊”空氣，它怎麼識別？
傳統的投影技術依賴水霧、半反半透膜等介質材料，在材料上投射影像。此類投影不僅依賴實體介質，而且不具備交互效果。
以水霧投影為例，其依靠水霧投影機的模組向空氣中不間斷噴射水霧，流動的水霧作為屏幕載體來承載影像。“當我把手觸到水霧上，那塊影像就吹熄了，破損了，就沒有結果了。”韓東成介紹。
而無接觸電梯按鈕終端懸浮在空氣中的影像與傳統投影不同，它不僅是實現信息展示，更重要的在於具備交互效果，用戶可以在影像上進行點擊、拖拽、翻頁等各種操作，並獲得反饋。而實現可交互功能的關鍵在於精確的定標系統和靈敏的交互模組。
由於此次投用的終端使用了具有毫秒級的反應靈敏度的UE050WQ液晶顯示屏，從“觸摸”空中影像，到形成指令控制電梯，這一過程的響應時間小於30毫秒。
不僅如此，終端內的電源與平板透鏡之間的角度還可以根據光源的大小、設備內部結構進行調整，影像與顯示屏的角度也會隨之改變，從而符合更多場景的使用需求。此外，終端的殼體也可根據場景和需要進行定製。
比如，在智能車載設備領域，交互空中成像技術也可用於製造替代液晶觸控儀表盤、HUD顯示，為智能駕駛帶來更多發展機遇。除此之外，在智能家居、虛擬會議、廣告媒體的視覺創新、展覽顯示等領域，可交互空中成像技術也大有可為。
專家表示，行業未來最主要的競爭力將來自成像效果、實用性、成本三大方面。中科創星創始合夥人、聯席CEO，中國科學院西安光機所光學博士米磊表示，5G時代，信息產業的發展趨勢是從信息獲取到信息顯示，而業內分析，從集成電話到集成光路，立體顯示在未來將無處不在。
統籌：張志超
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