近年来,增强现实(AR)技术在各个领域取得了突破性的进展,而光学元件作为AR行业中最核心的组成部分之一,发挥着至关重要的作用。光学元件不仅成本高昂,而且对于用户体验的亮度、清晰度和大小有着直接的影响。在AR眼镜的硬件成本构成中,光机部分(包括屏幕和光学模组)通常占据约70%的成本比重。
为了解决这一问题,光波导技术结合microLED显示技术被广泛认为是AR眼镜光学方案的黄金搭档。光波导技术基于其镜片轻薄、高清晰度、大视角和小体积等优势,成为AR眼镜光学方案的理想选择。
基于光波导技术的AR眼镜通常由显示模组、波导和耦合器三部分组成。显示模组发出的光线通过耦合器件耦合入光波导中,在波导内以全反射的方式向前传播,最终通过出耦合器件进入人眼进行成像。由于光路的折叠效应,这种方案通常具有较小的系统体积。
光波导技术可以根据不同的实现方式分为阵列光波导和衍射光波导。由于衍射光波导的加工工艺限制,其视场均匀性和色彩均匀性较差,并且生产成本较高。而阵列光波导则基于几何光学原理,通过特殊镜面阵列的反射和投射实现光的传输,从而进入用户的眼睛。阵列光波导可以实现彩色显示,良品率目前可达80%以上。它具有轻薄、较大的视场角和眼动范围,色彩均匀性好,透光度高,显示效果清晰,色彩还原精准,同时也节能,为用户带来更好的视觉和使用体验。
另一个重要的光学组件是Micro OLED屏幕,它具有极小的显示尺寸、超高分辨率和高亮度等特点。由于其低功耗、小尺寸和简化的控制电子设备,Micro OLED屏幕非常适合嵌入式系统,如AR眼镜。
一些AR眼镜采用双Micro OLED屏幕,每个屏幕的尺寸为0.68英寸,分辨率为1920×1200,刷新率为60Hz,创造了120英寸的虚拟巨幕。采用阵列光波导的光学方案,视场角约为41°。佩戴这种眼镜时,用户可以自由调节单眼近视度数,无需佩戴眼镜。索尼硅基背板上集成了各种驱动电路,实现了面板模组的独立工作。通过对每个晶体管的配置布局和工艺流程的优化,索尼不仅确保了高清晰度的显示效果,还实现了高亮度均匀性、快速响应速度和广色域等特性,提供高质量的图像。这种眼镜可以轻松地满足双眼观看需求,并支持瞳距自适应,适合更多的人群使用。
AR智能眼镜的光学方案还包括其他选项,如ECX336C(0.39英寸)、ECX348E(0.55英寸)、ECX343EN(0.68英寸)、ECX343ENA(0.68英寸)等。根据最终产品的要求和规格(尺寸、亮度等),可以选择适合的光学面板。
通过采用定制的阵列光波导光学镜片,AR技术在成像清晰度、亮度、色彩均匀性和功耗等方面取得了突破。佩戴这样的眼镜后,用户可以享受清晰、薄、透的无感佩戴体验。
AR光学方案中的光波导和Micro OLED屏幕的组合为增强现实技术的发展提供了重要支持。随着技术的不断进步,我们可以期待AR眼镜在未来为用户带来更加逼真、沉浸式的虚拟体验。
智物通讯的AR眼镜主板设计
智物通讯的AR眼镜硬件配置详情:
双屏索尼0.7英寸MicroOLED显示屏,分辨率1080P,PPI高达314
玻塑混合光学,单目视场角FOV52°,支持1000度近视调节,瞳距调节范围58mm-70mm
支持左右格式、上下格式3D视频播放,支持360度VR应用
联发科MT8768T芯片,八核ARM Cortex-A53,主频最高2.3Ghz
RAM:6GB LPDDR4X,ROM:128GB eMMC
2.4G/5G双模WIFI,IEEE802.11ac/b/g/n/ac
双模蓝牙BT5.0
800mAH高压聚合物电池,支持5V/2.5A快充
操作系统:Android 11