AR时代奇点临近,雷鸟创新发布业内首款双目全彩MicroLED全息光波导AR眼镜( 二 )


光波导确实可以解决视场角和产品体积之间的天然矛盾 , 可以做到高透过率 , 厚度薄 , 形态上更接近眼镜 , 所以无论从光学效果、外观形态和量产前景来说 , 光波导都具备非常好的发展潜力 , 确实也是AR眼镜走向消费级的最佳之选 。
但是光波导的缺点也非常明显 。
主流的光波导技术有阵列光波导和衍射光波导 。 阵列波导的图像会由于不同反射面之间的拼接导致割裂的条纹 , 光学级玻璃材质的可靠性不高 , 无法通过跌落、震动等检验 , 对加工工艺要求非常高 , 几乎不可能完成高品质的量产 。 衍射光波导 , 或者说衍射全息光波导技术需要投入大量的昂贵设备 , 门槛高 , 对材料、系统设计、制造工艺要求也都非常高 , 极易产生亮度不均、彩虹纹等问题 , 因此彩色显示效果有待进一步提高 。
要说清楚如何解决这个技术难题 , 我们首先需要了解背后的技术原理 。
AR时代奇点临近,雷鸟创新发布业内首款双目全彩MicroLED全息光波导AR眼镜
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衍射全息光波导 , 尤其是单层光栅的设计之所以非常困难 , 这是因为衍射光栅对波长非常敏感 , 不同的波长都有最匹配的光栅结构 , 而单层衍射全息光波导方案则要求设计一种对于450nm的蓝光到650nm红光这个范围内的光波作用一致的光栅 , 这在技术上是异常困难的 。 其次光栅对于入射角度也非常敏感 , 而入射角度取决于视场角 , 因此大的视场角会进一步增加设计难度 。
AR时代奇点临近,雷鸟创新发布业内首款双目全彩MicroLED全息光波导AR眼镜
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另外在显示方面 , MicroLED虽然相比于LCOS、DLP、硅基OLED来说显示效果佳 , 但MicroLED要实现彩色也是这些方案里难度最大的一个 。 这是因为红、绿、蓝三色 MicroLED 通常不能在同一基板上同时生长 , 这给量产带来了极大挑战 。
基于以上种种技术难题 , 许多国内外厂商都望洋兴叹 。 如近期发布的小米智能眼镜概念版也不得不采用单目单色显示 , 即便如微软这类的国际巨头 , 采用的也是多层光波导技术方案来避免彩虹纹的问题 , 但这种方案无疑又增加了眼镜的重量和成本 。
所以如何利用单层光栅作用于红绿蓝三色并且能实现最大的视场角 , 是目前整个行业面临的技术瓶颈 。 就在不久前 , 行业杀出了一匹黑马 , 一家新锐的AR创业公司“雷鸟创新”横空出世 , 不仅解决了行业面临的技术难题 , 更是发布了业内首款双目全彩 MicroLED 全息光波导 AR 眼镜 。 该款眼镜除了能够实现基础的信息提示、拍照分享、拍照翻译外 , 未来还可以实现智联控制、多屏呈现、实景导航、实景翻译、车镜联动等功能 。 雷鸟创新对外表示将在今年年底做好该眼镜的量产准备 , 并在明年CES展会上亮相 。
据了解 , 为了能够啃下单层波导架构与全彩MicroLED这俩块硬骨头 , 雷鸟创新团队潜心研发了三年 , 基于电磁波理论 , 自研光波耦合分析和优化算法 , 在设计时用“补偿”的思想 , 同时采用特殊的光栅架构 , 引入更多的光栅参数作为变量去优化 , 最终在效率、色散、可量产性上取得了平衡 。 同时雷鸟智能眼镜使用高折射率玻璃晶圆 , 大幅减小了全反射临界角 , 让大角度光线也能够进行波导传输 。 在显示方面 , 团队还创新性研发了自有的独特“全彩微显示引擎” , 兼顾亮度与能耗 , 最终在最微小的尺寸上实现了全彩 MicroLED 与单层超薄全息光波导的完美结合 。
作为AR眼镜中最关键两个核心器件 , 光学和显示模组在技术上的每一小步突破 , 都意味着AR眼镜迈向普及的一大步 。

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