什么是光波导?
光波导是AR眼镜显示系统的核心部件,它的作用是把显示模组产生的图像光引导到人眼,同时保持镜片透明,让你能看到真实世界。
可以把光波导想象成一条“光的高速公路”:
1. 入射光:显示模组生成的光从光机进入光波导;
2. 传播:光在镜片内部沿特定路径传播,不泄漏、不散射;
3. 出射光:光在设计好的位置射入人眼,形成可见画面。
光波导的设计并不只是把光送过去这么简单,它还要满足几个关键要求:
· 透明性:用户看真实世界时,镜片不能遮挡视线;
· 亮度:虚拟图像要清晰,即使在室外光线下也能看见;
· 均匀性:画面在视场范围内亮度和色彩要一致,避免暗角或彩边;
· 色彩还原:全彩图像需要控制不同波长光的传播路径,避免色偏;
· 可量产性:光波导不仅要实验室可行,还必须能够稳定生产。
这些要求之间往往存在矛盾:提高亮度可能降低均匀性,增加均匀性可能增加厚度或降低透过率。光波导的核心难点就在于在有限体积内,同时兼顾这些参数。
光波导为什么这么难?
光波导是AR眼镜的光学核心,它不仅让虚拟图像出现在用户眼前,更决定了佩戴舒适度和使用体验。
简单理解,它需要做到以下三点:
1. 传光:把显示模组产生的图像光安全、准确地送到眼睛;
2. 保护视野:在不遮挡真实世界的情况下呈现虚拟信息;
3. 工程平衡:在亮度、透明度、均匀性、色彩和量产可行性之间找到最优组合。
也就是说,AR显示的上限,很大程度上取决于光波导设计的系统能力。
理解光波导,就理解了AR显示技术为什么难,也理解了为什么它是系统中最核心的模块。
简单小结
从工程角度看,光波导的价值不在单项参数极致,而是整体系统能力。亮度、透明度、均匀性和色彩控制必须同时兼顾,同时还要保证可量产、可交付。
谷东智能自研的PVG光波导在这一点上做了系统优化:
· 通过精密衍射结构设计,实现了高光效和大视场角兼顾;
· 优化出射光路和均匀性调节,使画面更自然、佩戴更舒适;
· 量产工艺稳定,能够保证每片光波导的性能一致性,这对于消费级AR产品落地至关重要。
可以说,PVG光波导不仅解决了传统光波导在亮度和均匀性之间的冲突,也为整机厂商提供了可直接集成的高性能光学模块,是AR显示系统中关键的“底层能力”。
来源:谷东智能
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作者 sun, keting