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AR光学革命:亮亮视野发布划时代超短焦AR光学模组“八面体”

2020-05-17  金陵一棵树

AR光学革命

AR光学系统最佳解决方案

超短焦AR光学模组“八面体”

要更大的视角,也要轻盈舒适的佩戴体验;要优秀的透光度,也要清晰的显示效果、精准的色彩还原,还要省电、要耐用、要好看……

自AR技术诞生以来,人们总在尝试通过AR光学系统将虚拟信息与现实环境实现无缝叠加,不论是使用棱镜还是曲面反射,都存在着外景失真、阻隔光线、遮挡视线等缺陷。

能否实现“鱼和熊掌兼得”?阵列光波导技术除了技术壁垒较高以外是个不错的选择。亮亮视野针对光波导技术做出了具有划时代意义的尝试。近日,亮亮视野发布全新超短焦AR光学模组“八面体”,在成像清晰度、重量、体积、功耗等方面突破了现阶段AR显示技术的极限。

(亮亮视野“八面体”光波导图)

(同为拥有极致体验的穿戴设备,亮亮视野“八面体”体积接近一只AirPods,重量也和一对AirPods相当。)

4段折叠、零漏光

将光波导优势发挥到极限

AR眼镜的光学部分是产品的最关键部分,占据成本的1/3以上,也决定了产品的基本形态,采用不同光学技术所制造出来的产品大相径庭。

目前,光波导技术被公认为是AR行业最终极的近眼光学解决方案。同光纤一样,光波导利用的也是全反射原理,使得图像可以在玻璃内无损传输。相较于棱镜、曲面反射等光学方案,它可以在极薄的镜片上投射出大视场角画面,具有轻薄、透光度高、视线阻挡少等优点。这些优点让光波导AR眼镜在形态上最接近传统眼镜,能够做到像普通眼镜一样可移动、长时间佩戴。

稍显美中不足的是,光波导的投影光机一定程度上会遮挡视线、增大偏重感、导致眼镜体积庞大,这也是一直困扰业界的问题。

亮亮视野的“八面体”超短焦光波导模组,基于晶体材料的各向异性特性实现光学器件的复用,将原本在光波导内朝一个方向传播的光线折叠成4段,将投影光机单元体积缩小75%,水平开放视角达到120°。

“八面体”还有个“绝技”——零漏光。得益于亮亮视野独家研发的镀膜和光学结构,眼镜在工作时不会出现漏光,更不会对外界暴露屏幕显示的内容,不论对隐蔽性要求极高的军用头盔还是消费娱乐的AR眼镜,该特性都至关重要。

另外,“八面体”继承亮亮视野L-PAT系列光波导模组极薄、极轻、极高的色彩还原等所有优势,并将其性能发挥到极致。

“八面体” 短焦AR光学模组的以下性能值得你重点关注。

01

最轻

目前最轻的可量产光波导模组

阵列光波导完全基于折射和反射原理,只需1层波导即可实现全彩图像传输,远小于衍射光波导的多层结构重量。在阵列光波导模组原本就具有的轻薄特性基础上,“八面体” 短焦AR光学模组特殊的结构让投影单元体积变得更小、更轻巧。它的体积仅为普通光波导模组的四分之一,系列中最轻型号L-PAT 25仅重9克,也就是两张A4纸的重量。这一重量比行业平均水平轻50%以上,是目前最轻的可量产光波导模组。

02

超低功耗

续航延长6-10倍

得益于出色的光学设计,以及亮亮视野独家研发的高折射率玻璃和镀膜技术,L-PAT的光学效率高达40%,使用同样容量的电池供电时,L-PAT的续航时间是其他光学显示方案的6-10倍,达到10小时。

03

超透

透光度超过普通建筑玻璃窗

AR眼镜需要在显示虚拟的同时展示现实,这就让镜片的透光度格外重要。而利用birdbath、自由曲面等技术生产出来的传统光学耦合器透光率普遍低于50%,佩戴体验类似于太阳眼镜。而光波导利用全反射原理使得图像可以在玻璃内无损的传输,镜片具有轻薄、通透等优点,主流光波导产品透光率在70%-80%之间。亮亮视野“八面体” 短焦AR光学模组的透光率则更上一层楼,在85%以上,比普通玻璃窗83%的透光率还要高。这也是市面上唯一满足《QBT2457-2003》、《ANSI Z80.3-2001》、《EN  1836:2005》国内外主流行业标准的显示方案,无论是阴天、夜晚,还是室内都可安全使用。

04

超薄

折射畸变小于1mm

就像水中铅笔从侧面看就好像折断了一样,光通过两种不同折射率的透明物质时会发生折射现象。AR成像也是,模组越厚,对外界真实物体的光线造成的偏折越严重。这将严重影响用户正常体验,长时间佩戴会产生不适感,也会因为失真造成严重的瞄准误差。

“八面体” 短焦AR光学模组厚度仅1.9毫米,所产生的的透视偏差仅1毫米,远小于传统的Birdbath大于15毫米的视觉偏差,也小于衍射光波导模组3-4mm的透视偏差。

05

超高对比度、分辨度及色彩还原

为了让AR设备获得清晰、色彩优良的显示效果,除了有光学系统的功劳以外,设备的图像源质量、光学解析力同样重要。“八面体”标配OLED作为像源,对比度高达100000:1,完全消除屏幕边界感,画质清晰细腻,图像反差锐利。

这一系列产品提供接近人眼极限的光学解析力,显示效果获得锐利清晰,不会有颗粒感。此外,色域覆盖超过100%sRGB,达到专业显示器水准,分毫毕现。

得益于亮亮视野独家研发的镀膜和光学结构,眼镜在工作时不会出现漏光,更不会对外界暴露屏幕显示的内容,不论对隐蔽性要求极高的军用头盔还是消费娱乐的AR眼镜,该特性都至关重要。

06

真正实现量产

年产能达100万片

因为阵列光波导本身工艺的复杂,批量生产的技术门槛和工艺门槛都非常高。亮亮视野从研发阶段开始就将工艺进行拆分细化,依托长三角、珠三角地区多家龙头企业建立了一套保密可控的量产供应链体系,年产能已达100万片,真正实现了量产。L-PAT系列产品采用亮亮视野自主研发的工艺流程方法,通过长时间的工艺实验制定了严格制程管控和测试标准,L-PAT光波导的量产良率和成本均达到世界顶尖水平。

亮亮视野产品采用行业内最严格的环境测试标准——采用GJB150《军用设备实验室环境测试方法》,面对极端高、低温环境,以及高湿度和持续盐雾侵袭,LAP光波导都能以远超行业平均水平的可靠性稳定工作。

07

AR眼镜“出圈”

落地场景丰富

AR眼镜是下一代交互方式的硬件端口,也被认为将最终取代智能手机、实现越来越多的场景覆盖。其中某些专业领域的场景对AR眼镜的清晰度、现实还原度、佩戴舒适度提出了极高的要求。目前,亮亮视野的产品主要集中用于满足工业、安防和医疗等场景需求,未来,亮亮视野的产品还可以应用于更广泛的专业领域。

例如:

光波导可以将滑雪眼镜变成智能AR眼镜——显示滑行速度、地图、比赛等信息;

可以将泳镜变成AR泳镜——显示使用者的游泳速度、心率、血氧等信息;

可以用于军用头盔——显示敌我识别、士兵生命体征、情报数据等战场信息;

可以变身酷炫的AR摩托头盔——显示仪表盘、导航数据和手机信息提示;

还可以作为视觉障碍辅助,帮助视野狭窄症患者还原显示完整视野。

有了强大的技术支持和量产能力,相信亮亮视野“八面体”“出圈”指日可待,还有更多场景等待它去解锁。

以上就是亮亮视野全新超短焦AR光学模组“八面体”的部分性能优势。成立至今,亮亮视野一直没有停止对技术的探索,作为AR企业级服务拓荒者和领导者,我们希望以“八面体”为新的起点拉开下一代显示技术革命的序幕,为同样对技术抱持工匠精神的企业提供更优秀、更强大的AR产品以及优质的服务。

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