珑璟光电推出二维扩瞳阵列光波导方案:通往消费级AR之路

 

第 23 届中国国际光电博览会(CIOE2021)将于2021年9月16-18日在深圳国际会展中心举办!作为一家集技术研发和专业化生产于一体的高科技光电技术公司,珑璟光电将携最新二维扩瞳阵列光波导技术的模组产品参与此次光电博览盛会。

 

据悉,珑璟光电的二维扩瞳阵列光波导产品采用了右上角耦入形式,模组重量小于20g,FOV高达50°,出瞳距离达20mm以上,眼动范围15x12mm, 畸变<2%,透过率大于85%。

 

珑璟光电二维扩瞳阵列波导模组

 

二维阵列光波导—真正的C端产品:效率高,色彩正

 

1,颜色更加均匀

左图:Hololens2显示效果,图源自reddit网

右图:珑璟光电二维阵列波导图

Ref:https://www.reddit.com/r/HoloLens/comments/ecbbii/hololens_2_waveguides_in_the_wild_color_banding/ 

 

2,正面透光明显更少

左图:Hololens2衍射波导图,图源自cnet网
右图:珑璟光电二维阵列波导图
Ref:https://www.cnet.com/tech/computing/hololens-2-microsoft-augmented-reality-headset-launches-today-cost-3500/
 

3,对比度更高:阵列杂散光更少,更通透。

 

左图:Hololens2显示效果图 

右图:珑璟光电二维阵列波导显示图

Ref:爱否测评 

https://www.youtube.com/watch?v=qKVKpvZym40

 

4,能量利用率更高:阵列光波波导片能量效率相较于衍射波导高10倍以上。

波导片能量效率高10倍以上,数据来自:https://kguttag.com/

 

一直以来,行业内阵列光波导存在三个难点:一是耦入部分的体积难以缩小,二是光波导固有的明暗条纹问题,三是量产难度大,而二维阵列又比一维阵列的工艺难度高了一个量级。

那么,面对这些行业难题,珑璟光电又是怎么做的呢?

作为业界少数能实现阵列光波导量产和批量出货的公司,早在2018年3月,珑璟光电的第二代40°光波导产品就已经开始量产,到现在,珑璟光电在阵列光波导加工方面已经具有丰富的经验和优势,拥有自主开发的设计软件,自主开发的光学参数检测系统,自主知识产权体系。

2020年8月,珑璟光电在深圳市深汕合作区时尚品牌产业园落成,面积达16400平方米,进一步构建起低成本、高质量光波导片及模组量产能力,为AR技术的全面落地奠定了基础。当然,这也意味着珑璟光电将具备更大量级的产能和探索新工艺研发路径的试错能力。

针对二维阵列光波导,珑璟光电也不断攻克二维阵列波导的技术难题,经过不断的技术迭代改良,生产出二维阵列光波导。既能扩大视场角、出瞳距离、眼动范围,又能保证高保真的图像质量;均匀性,色彩等性能指标达到国内领先水平;同时,采用了折衍混合光机思路,使得光机更加轻薄,产品耦入部分体积得以缩小。 在产品参数和效果上,也已经可以和国外顶尖厂商的产品相媲美。

值得关注的是,珑璟光电的60度二维阵列波导也即将面世,带来更大的FOV,更大的Eyebox,和更佳的显示效果,敬请期待。

 

 

二维扩瞳阵列光波导产品助力消费级AR落地

 

阵列光波导方案主要是运用几何光学理论、光学设计仿真软件和高精密的制造流程,在图像质量上达到很高的水准。

二维扩瞳阵列光波导方案则能同时实现垂直和水平双向出瞳扩展,从而有效的增加出瞳距离和eyebox大小,显著减少耦入部分投影光机的体积。在小的形状因子条件上可以增大视场角,给用户带来极致的AR体验。

二维扩瞳阵列光波导方案,还解决了一维扩瞳阵列光波导光机体积与FOV、EYEBOX之间的矛盾。

一维扩瞳阵列光波导产品中,光机体积与产品的FOV(视场角)直接正相关,FOV越大光机体积越大,存在一定的制约关系。但二维扩瞳的光波导技术的作用下,二维扩瞳阵列光波导产品可以在垂直和水平方向实现双向扩瞳,即使小光机也能实现大FOV和大EYEBOX。

需要注意的是,在AR眼镜产品中,除了阵列光波导方案,目前主流的解决方案还包括棱镜、Birdbath、自由曲面、离轴全息透镜等。但这些方案几乎都受限于体积,在C端应用中也有着一定的局限性。

而在二维阵列光波导技术之外,衍射波导也被认为是有可能解决C端大批量量产产品的光学方案。不过,衍射波导方案也有一定的不足,如存在色散问题,主要表现为FOV和动眼框内的颜色不均匀即“彩虹效应”。加上由于衍射元件会形成多级次的衍射,在光波导显示镜片“外侧”也会显有其他级次的衍射能量,呈现出“外侧漏光”现象。

因此,二维阵列光波导技术因其轻薄外型和光线高透过率,被认为是较好的消费级AR眼镜的光学方案,更加接近消费级AR的需求。

 

 

2021-09-15

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