ar眼镜|光波导成为AR眼镜迭代新趋势,二维扩瞳几何光波导潜力彰显

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关注AR眼镜的朋友可能都会发现 , 近期新品迭代的一个趋势是持续在小型化、轻量化方向演进 。 与一年前光学方案主要以BirdBath不同的是 , 消费级AR眼镜正快速向光波导方案探索和转变 。
这一点在最近发布的众多新品AR眼镜中就能明显的感受到 , 以视享G510为代表的采用光波导方案的AR智能眼镜 , 越来越多地被应用于工业场景、信息提示、运动辅助、语音翻译、即时交互等应用场景中 。



采用光波导技术方案的AR智能眼镜
【ar眼镜|光波导成为AR眼镜迭代新趋势,二维扩瞳几何光波导潜力彰显】那么 , 光波导方案在AR眼镜中的采用率逐渐提升又是为何?AR眼镜在光学方案选择上又有哪些侧重点呢 , 下面我们就来聊一聊 。
1 ,光波导成为AR眼镜光学趋势消费级市场中AR眼镜推广的速度比VR设备要晚一些 , 此前也有一些产品体积和VR头显相当的离轴光学AR眼镜 , 因为成本更低、量产更容易 , 在市场流上行过一段时间 , 但之后很快消失 。 经过近几年的探索 , 业界的共识:轻便、视觉清晰、佩戴舒适是AR产品被公众接受的前提 。
基于这个大方向 , BirdBath(简称“BB”)很快在市场上占稳了脚跟 , 从此前的ODG到现在大量基于BB的产品已经不下数十款 。 它们充分利用了BB成像质量佳的优势 , 主要用于观影等用途 。 这类产品大多采用分体式设计 , 可将整机重量控制在80g左右水平 , 保证了便携性 , 但劣势在于光学模组体积较大 , 镜片较厚 , 透过率低 , 更无法看清现实场景 。



图片来自网络
AR另一个主流方案就是光波导 , 它的优势在于轻薄、透过率高 , FOV大等 , 因初期成本偏高 , 更多用于B端产品 , 例如HoloLens、Magic Leap等 , 当然这些to B产品没有将光波导轻量化的优势体现出来 。 而随着成本降低 , 越来越多的消费级AR眼镜已经采用光波导技术 , 高集成的整机已经达到了80g以内的轻量化水平 。 目前 , 这一方案真正有助于打造符合日常佩戴体验的轻量化的AR眼镜 。
而且光波导的镜片可以做到2毫米以下 , 加上光机的综合体积可以做到非常小巧 , 在AR眼镜的ID设计上是最接近普通眼镜外观的 , 实现最小化遮挡用户视野 , 大幅提升了AR眼镜全天候佩戴的可行性 , 接近于光学透视(OST)类AR可穿戴设备的最佳选择 。
不仅有助于实现轻量化 , 光波导模组在视场角、分辨率、亮度、光线透过率、Eyebox等方面同样具备优势 , 当然客观来讲彩色显示、对比度等相比BirdBath等方案确实存在差距 , 当然这也会随着制造工艺优化和MicroLED等高亮度光机成熟而逐渐改善 。 因此 , 也就能非常好理解为什么光波导方案成为AR眼镜迭代的选择热门 。
2 , 几何光波导和衍射光波导的选择最近发布的几款AR新品中几何光波导和衍射光波导都有涉及 , 看出不同厂商对光学方案的选择有不同考虑 。 光波导主要分为几何光波导和衍射光波导两类光学方案 , 前者基于几何光学的全反射原理 , 利用光学冷加工工艺 , 成像质量更佳;后者属于衍射光学范畴 , 基于微纳米结构的特定光栅来传播 , 光栅结构可更灵活地实现扩瞳等用途 。
那么 , AR眼镜厂商在进行产品定义时又是如何在两类方案中权衡的呢?下面我们将从光学成像质量 , 功耗 , ID设计 , 佩戴舒适性 , 隐私保护等方面来看一看 。