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芬兰开发出仅1mm厚AR应用超薄光学镜片

上网日期: 2015年11月19日 ?? 作者: Julien Happich ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:AR应用? 超薄光学镜片? 智能眼镜镜片?

出身自芬兰VTT技术研发中心、成立仅一个月的新创公司Dispelix Oy,开发了特殊的光栅(gratings)与光波导(optical waveguides)技术,能将来自安装在智能眼镜镜框中的显示器引擎之任何影像,直接导入佩戴者的视网膜。

利用绕射光栅(diffractive grating)将影像送到智能眼镜设备佩戴者眼前并非新技术,研究人员尝试克服数个这种方法通常会衍生的问题,包括虹彩效应(rainbow effects)与因为穿透绕射(transmissive diffraction)导致的绕射图像(diffraction pattern)。

Dispelix首席执行官Antti Sunnari与他的团队并花了一年半的时间,为新开发的智能眼镜显示技术开发出厚度仅1mm的光学玻璃镜片,若采用塑料材质厚度会高一点(但机械强度较佳),如此能让智能眼镜更轻、设计也更美观。

该显示技术的光学路径,一方面以纳米级耦合光栅(nanometre-scale coupling gratings)接收来自显示器引擎的影像,而单一波导则透过镜片的全内反射(total internal reflection)导入光束;在另一方面,输出耦合纳米级光栅直接扩展虚拟图像到佩戴者的瞳孔。Sunnari表示,这会产生30度的视野,相当于在 3公尺的距离观看60吋电视。

Sunnari婉拒透露更多纳米级耦合光栅的物理特征,不过表示所有的诀窍都在光栅外观(grating profile),其在整个光学耦合区域不一定是同质(homogeneous)的:“我们必须为所使用的不同光学显示材料来调整光栅尺寸。”

他进一步指出:“我们可以利用塑料射出成型制作单色显示器,或者是以电子束纳米压印技术以高折射率玻璃打造镜片;波导能支持450纳米到650纳米光源,而且是非偏振(polarization-dependant)。”

Antti Sunnari 展示Dispelix开发的光学镜片样品《电子工程专辑》
Antti Sunnari 展示Dispelix开发的光学镜片样品

输出耦合光栅只会在镜片上显示一个灰色区域,但因为尺寸非常小,几乎不会影响透明度;Sunnari指出,该公司能透明度80%的材料制造出70~75%透明度的镜片;而通常在立体显示上,左右两边芯片分别各有一个显示引擎与光学路径。

Dispelix 目前正在筹募资金,期望能在明年完成技术开发并推出首个产品;该公司打算以无晶圆厂方式营运,只进行光栅与光学镜片原型的设计,然后委托代工业者量产。 Sunnari表示,每家智能眼镜制造商都有自己的规格,对透明度、镜片厚度、光学效率与布线参数都有不同需求,而这些参数都会影响光栅的设计。

编译:Judith Cheng

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载







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