Birdbath和Pancake之后看什么——CES 2023上的大视角超薄AR光学方案( 二 )
而从用户最关心的视场角和厚度方面 , 我们发现 , 三款产品中 , A和B方案明显是瞄准birdbath的软肋 , 而C方案则有可能让目前炙手可热的pancake+VST方案走下神坛 。
方案对比
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Birdbath接棒者
从参数对比图可以看出 , 混合波导的A和B两个方案 , 针对Birdbath目前存在的两大主要问题(小视角 , 大体积)提出了优化方向 。 A方案将厚度降低到一半 , 但是FoV增加近一倍;B方案维持相同FoV , 但厚度降低到约三分之一 。
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【Birdbath和Pancake之后看什么——CES 2023上的大视角超薄AR光学方案】A方案光学模组
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B方案光学模组
据了解 , 现有的大部分使用Birdbath的眼镜厂商 , 无非是因为衍射和几何波导太贵且FoV很小 , 无奈之下 , 出于必须要拿出产品的压力 , 只能持续使用Birdbath方案 。 混合波导此时出现 , 无疑是为很多厂商迭代下一代产品提供了明确的方向 。
“透明”的Pancake
从C方案的定位来看 , 又有点像一个“透明的”Pancake 。 C方案(Crossfire)将模组厚度控制在10毫米左右 , 却实现了VR产品都很难达到的120°的视场角 。 相当于用一套OST光学方案 , 就取代了目前业内普遍推崇的pancake+VST来实现大视角AR体验 。
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图左:混合波导C方案透过镜片实拍画面
图右:混合波导C方案模组侧面厚度
CES现场还展示了C方案搭配液晶光阀(LCLV)实现AR和VR模式切换的原型机 , 真正将“一键切换AR/VR”变成了现实 。
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如何实现?
混合波导并不属于传统光波导技术 , 它采用了原创的全新AR光学构型 。 不同于以衍射波导为代表的波导构型和以Birdbath为代表的反射式构型 , 混合波导采用了业界首创的偏振折返式AR构型 。
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据了解 , 混合波导技术是一种多层复合结构的光学系统 , 由很多层不同的材料和叠层组成 , 其中还包括不同类型的偏振滤光器 。 混合波导实现了基于偏振的折叠光路设计 , 光线在折叠中实现了焦距的的折叠和模组厚度的压缩 。
而不同于pancake的同轴折返式 , 混合波导采用的是基于波导全反射的倾斜光路折叠方式 , 因此可以在实现显示光线折叠的同时 , 不影响外界光线的透过 , 因此可以实现光学透视的AR显示效果 。 此外 , 混合波导还通过旁轴波导的线偏振的方式消除传统pancake方案比较难缠的圆偏振鬼影问题 。
由于消除了光机(lightEngine) , 而将整个折叠光路(包含镜片)代替光机实现成像 , 因此该方案是没有传统波导的光机黑盒子的 , 可以实现产品形态窄边框的效果 。 同时由于整体模组经过折叠后很薄 , 成像元器件(Combiner)距离人眼很近 , 因此可以获得很大的FoV 。
AntRealityOptics , 认识全新的蚁视
混合波导的发明者——蚁视 , 过去的英文名称是AntVR , 现正式更名为AntRealityOptics 。
作为VR行业的十年老兵 , 蚁视2018年开始转型专注大视角AR光学研发 。
2020年的CES , 蚁视曾首次展示过混合波导AR光学原型机 。
此次在CES2023 , 蚁视不但一次性拿出了三款成熟的的光学方案 , 还交出了一份令人侧目的商业化答卷 。 据悉 , 已有多家国内外客户签约采购了蚁视混合波导专利技术方案 , 并将应用于最新一代AR产品中 。
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