近日,北京经开区企业成功研制出Micro LED光栅波导显示模组,该显示模组在充分保证显示质量的前提下,实现了体积和重量的最小化,可完美隐藏在眼镜的镜腿结构中,为AR(增强现实)智能眼镜外观接近普通眼镜并走入消费领域带来了无限可能。
作为AR智能眼镜最核心的组件,显示模组的体积、重量、显示效果、视场角等是决定AR智能眼镜外观形态与产品成熟度的核心因素。北京经开区企业自主研发的Micro LED光栅波导显示模组重量不到10克,镜片厚度仅为1.5毫米,入眼亮度高,解决目前AR终端设备在户外强光下无法看清画面的难题,并有效地降低光学系统设计难度。
“你看,这个部分就是微投影光机!”走进该企业研发实验室,技术人员拿过一幅与普通眼镜外形差别不大的AR眼镜,在眼镜腿部指出了投影光机安装位置,与常规的AR眼镜投影光机相比,体积明显小了不少,仅有不到指甲盖三分之一大小。该技术人员告诉记者,利用自主设计的基于Micro LED的超小型微投影光机,体积减小并且嵌入眼镜腿部,使得AR眼镜外形与普通眼镜一致。戴上这幅AR眼镜发现了神奇之处,在肉眼可见的实物基础上,通过AR眼镜增强显示功能,显示着解析眼前实物的图像,让人对眼前实物不仅知其然,更进一步知其所以然。
作为最有希望成为未来主流的技术路径,光栅波导光学显示技术具有体积小、镜片薄、二维扩瞳等得天独厚的技术优势,该技术被微软HoloLens、MagicLeapOne等国际AR巨头采用。“该技术同时具有设计难度极高、工艺复杂的难点,光栅衍射原理导致光效低的问题使得模组整体显示亮度难以提高。”北京经开区这家企业相关负责人介绍说,针对这项国际性难题,开展了技术攻关,基于前期积累的技术和经验,选择了工艺难度更高的倾斜光栅,采用高精度电子束光刻工艺,攻克了倾斜光栅模板制作与纳米压印等工艺难题,制作出倾斜光栅波导镜片,大幅提高了光效,从而保证了显示图像的亮度。同时为匹配Micro LED投影系统出瞳直径小的特点,对波导结构设计进行多次优化,实现更进一步缩小投影系统体积的成果。
AR时代已经到来的今天,AR眼镜成为多个行业领域聚焦的创新技术产品,创造着越来越多的应用场景。在警用领域,人员戴上AR眼镜对车站、机场等人员密集场所开展人脸比对;在工业领域,AR眼镜在工作人员眼前呈现的图像与设备、零件实物相匹配,指导高精密维修维护作业;在媒体领域,记者戴上AR眼镜,新闻现场画面实时传递到刊播平台,实现所见即所得……在这样的行业应用背景下,Micro LED与光栅波导拥有着无限潜力,对于竞争逐渐激烈的国际市场环境而言,北京经开区企业不仅打破国外在该领域的技术垄断,在推动国内近眼显示技术达到国际领先水平的进程中将发挥重要作用,同时促使更多的受众认识AR技术,使得AR进一步走进普通消费者。