僅重 55 克!影創科技推掛頸式 MR 分體頭顯 | CES Asia 2018

影創科技推出可量產的二維衍射波導鏡片,推動 AR 眼鏡走向消費市場
該鏡片有望成為輕量級 AR 眼鏡的關鍵元件
深圳灣消息,影創科技于近日推出可量產的二維衍射波導鏡片,采用二維光柵擴瞳方案,具有較大的可視范圍,單片厚度僅 0.6mm,透過率 85% 以上,可制造性高且易于量產。
AR 近眼顯示光學系統:
AR 眼鏡想要真正走向消費市場,必須具備普通眼鏡的外觀、顯示效果出色并且價格親民等特點。而 AR 近眼顯示光學技術是決定眼鏡外觀、顯示效果及成本的最重要因素。
AR 近眼顯示光學系統主要包含微顯示器和光學系統兩部分,微顯示器負責產生圖像,光學系統則將圖像投射到視野中。光學系統主要分為棱鏡、離軸光學、自由曲面、光波導等幾種,其中光波導具備高透過率、大眼動范圍的優勢。
陣列光波導技術:
光波導技術總體上可以分為幾何光波導和衍射光波導兩種。幾何光波導又名陣列光波導。陣列光波導鏡片采用光學冷加工工藝,玻璃材料經過多道工序才可加工完成,工藝復雜,加工耗時,成本難以降低;且這種方案一般只實現了左右方向的出瞳擴展,眼動范圍不佳。陣列光波導利用幾何光學的反射和折射原理,很難實現大 FOV。
從成本、出瞳、FOV 方面來看,陣列光波導無法滿足未來 AR 眼鏡的需要。這一技術的代表公司是以色列的?Lumus?公司,目前國內絕大多數光波導模組公司也均采用陣列光波導的技術,因為這種的技術門檻相對來說比較低。

衍射光波導技術:
衍射光波導技術基于表面浮雕光柵,利用波導介質的全內反射特性和微納光柵的衍射特性,來實現虛擬圖像信息的傳輸和重定向,在人眼前方空間顯示虛擬圖像,并且仍然保證現實環境不被遮擋。
衍射光波導鏡片采用半導體加工工藝,通過傳統半導體的微納米加工工藝(Micro/Nano-fabrication)在硅基底上通過電子束曝光(Electron Beam Lithography)和離子刻蝕(Ion Beam Etching)制成光柵母版(Master Stamp)。這個母版可以通過納米壓印技術(Nanoimprint Lithography)在玻璃晶圓上壓印出成千上萬個光柵。半導體加工工藝相對簡單,批量生產成本低。

此外,這種方案可以實現上下左右方向的出瞳擴展,且可以通過加大折射率實現大 FOV。綜合來看,衍射波導在輕薄性、體積重量、加工成本、顯示性能等方面均有較大優勢,是將 AR 推向大眾消費領域的最佳光學方案。
二維衍射光波導技術:
衍射光波導技術又分為一維擴展和二維擴展。微軟 HoloLens、Magic Leap One 等多款 AR 眼鏡均采用的一維衍射光波導方案。通過合理的設計光柵結構,衍射光波導技術可以實現出瞳的二維擴展。
二維衍射光波導相關技術的開發需要在材料方面突破瓶頸,以提升光學參數,同時需要一系列高精度的可量產型微納加工設備。工藝和技術路線都需要不斷重復驗證,并且全部生產流程需要在專業的超凈間內進行,因此目前世界上能夠實現量產的廠商屈指可數。?

影創科技稱,除 WaveOptics 外,影創科技是世界上第二家具備該技術的公司。該鏡片有望成為輕量級增強現實近眼顯示器的關鍵元件,可為影創后續研發的 AR 眼鏡提供多種場景定制化方案并支持全彩增強現實體驗。
編輯:周森森 / 深圳灣