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瓏璟光電推出二維擴瞳陣列光波導(dǎo)方案:通往消費級AR之路

來源:炫e智 更新日期:2021-09-18 作者:佚名

    第 23 屆中國國際光電博覽會(CIOE2021)將于2021年9月16-18日在深圳國際會展中心舉辦!作為一家集技術(shù)研發(fā)和專業(yè)化生產(chǎn)于一體的高科技光電技術(shù)公司,瓏璟光電將攜最新二維擴瞳陣列光波導(dǎo)技術(shù)的模組產(chǎn)品參與此次光電博覽盛會。

    據(jù)悉,瓏璟光電的二維擴瞳陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品采用了右上角耦入形式,模組重量小于20g,F(xiàn)OV高達50°,出瞳距離達20mm以上,眼動范圍15x12mm, 畸變<2%,透過率大于85%。

(瓏璟光電二維擴瞳陣列光波導(dǎo)模組)

    二維陣列光波導(dǎo)—真正的C端產(chǎn)品:效率高,色彩正

    1,顏色更加均勻

左圖:Hololens2顯示效果圖源自reddit網(wǎng),右圖:瓏璟光電二維陣列波導(dǎo)圖

    2,正面透光明顯更少

左圖:Hololens2衍射波導(dǎo)圖,圖源自cnet網(wǎng),右圖:瓏璟光電二維陣列波導(dǎo)圖

    3,對比度更高:陣列雜散光更少,更通透。

左圖:Hololens2顯示效果圖,右圖:瓏璟光電二維陣列波導(dǎo)顯示圖

    4,能量利用率更高:陣列光波波導(dǎo)片能量效率相較于衍射波導(dǎo)高10倍以上。

    一直以來,行業(yè)內(nèi)陣列光波導(dǎo)存在三個難點:一是耦入部分的體積難以縮小,二是光波導(dǎo)固有的明暗條紋問題,三是量產(chǎn)難度大,而二維陣列又比一維陣列的工藝難度高了一個量級。

    那么,面對這些行業(yè)難題,瓏璟光電又是怎么做的呢?

    作為業(yè)界少數(shù)能實現(xiàn)陣列光波導(dǎo)量產(chǎn)和批量出貨的公司,早在2018年3月,瓏璟光電的第二代40°光波導(dǎo)產(chǎn)品就已經(jīng)開始量產(chǎn),到現(xiàn)在,瓏璟光電在陣列光波導(dǎo)加工方面已經(jīng)具有豐富的經(jīng)驗和優(yōu)勢,擁有自主開發(fā)的設(shè)計軟件,自主開發(fā)的光學(xué)參數(shù)檢測系統(tǒng),自主知識產(chǎn)權(quán)體系。

    2020年8月,瓏璟光電在深圳市深汕合作區(qū)時尚品牌產(chǎn)業(yè)園落成,面積達16400平方米,進一步構(gòu)建起低成本、高質(zhì)量光波導(dǎo)片及模組量產(chǎn)能力,為AR技術(shù)的全面落地奠定了基礎(chǔ)。當然,這也意味著瓏璟光電將具備更大量級的產(chǎn)能和探索新工藝研發(fā)路徑的試錯能力。

    針對二維陣列光波導(dǎo),瓏璟光電也不斷攻克二維陣列波導(dǎo)的技術(shù)難題,經(jīng)過不斷的技術(shù)迭代改良,生產(chǎn)出二維陣列光波導(dǎo)。既能擴大視場角、出瞳距離、眼動范圍,又能保證高保真的圖像質(zhì)量;均勻性,色彩等性能指標達到國內(nèi)領(lǐng)先水平;同時,采用了折衍混合光機思路,使得光機更加輕薄,產(chǎn)品耦入部分體積得以縮小。 在產(chǎn)品參數(shù)和效果上,也已經(jīng)可以和國外頂尖廠商的產(chǎn)品相媲美。

    值得關(guān)注的是,瓏璟光電的60度二維陣列波導(dǎo)也即將面世,帶來更大的FOV,更大的Eyebox,和更佳的顯示效果,敬請期待。

二維擴瞳陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品助力消費級AR落地

    陣列光波導(dǎo)方案主要是運用幾何光學(xué)理論、光學(xué)設(shè)計仿真軟件和高精密的制造流程,在圖像質(zhì)量上達到很高的水準。

    二維擴瞳陣列光波導(dǎo)方案則能同時實現(xiàn)垂直和水平雙向出瞳擴展,從而有效的增加出瞳距離和eyebox大小,顯著減少耦入部分投影光機的體積。在小的形狀因子條件上可以增大視場角,給用戶帶來極致的AR體驗。

    二維擴瞳陣列光波導(dǎo)方案,還解決了一維擴瞳陣列光波導(dǎo)光機體積與FOV、EYEBOX之間的矛盾。

    一維擴瞳陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品中,光機體積與產(chǎn)品的FOV(視場角)直接正相關(guān),F(xiàn)OV越大光機體積越大,存在一定的制約關(guān)系。但二維擴瞳的光波導(dǎo)技術(shù)的作用下,二維擴瞳陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品可以在垂直和水平方向?qū)崿F(xiàn)雙向擴瞳,即使小光機也能實現(xiàn)大FOV和大EYEBOX。

    需要注意的是,在AR眼鏡產(chǎn)品中,除了陣列光波導(dǎo)方案,目前主流的解決方案還包括棱鏡、Birdbath、自由曲面、離軸全息透鏡等。但這些方案幾乎都受限于體積,在C端應(yīng)用中也有著一定的局限性。

    而在二維陣列光波導(dǎo)技術(shù)之外,衍射波導(dǎo)也被認為是有可能解決C端大批量量產(chǎn)產(chǎn)品的光學(xué)方案。不過,衍射波導(dǎo)方案也有一定的不足,如存在色散問題,主要表現(xiàn)為FOV和動眼框內(nèi)的顏色不均勻即“彩虹效應(yīng)”。加上由于衍射元件會形成多級次的衍射,在光波導(dǎo)顯示鏡片“外側(cè)”也會顯有其他級次的衍射能量,呈現(xiàn)出“外側(cè)漏光”現(xiàn)象。

    因此,二維陣列光波導(dǎo)技術(shù)因其輕薄外型和光線高透過率,被認為是較好的消費級AR眼鏡的光學(xué)方案,更加接近消費級AR的需求。

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