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光電/顯示技術  

芬蘭新創公司開發AR應用超薄光學鏡片

上網時間: 2015年11月18日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:顯示器  光波導  光柵  新創公司  視網膜 

出身自芬蘭VTT技術研發中心、成立僅一個月的新創公司Dispelix Oy,開發了特殊的光柵(gratings)與光波導(optical waveguides)技術,能將來自安裝在智慧眼鏡鏡框中的顯示器引擎之任何影像,直接導入佩戴者的視網膜。

利用繞射光柵(diffractive grating)將影像送到智慧眼鏡裝置佩戴者眼前並非新技術,研究人員嘗試克服數個這種方法通常會衍生的問題,包括虹彩效應(rainbow effects)與因為穿透繞射(transmissive diffraction)導致的繞射圖像(diffraction pattern)。

Dispelix執行長Antti Sunnari與他的團隊並花了一年半的時間,為新開發的智慧眼鏡顯示技術開發出厚度僅1mm的光學玻璃鏡片,若採用塑膠材質厚度會高一點(但機械強度較佳),如此能讓智慧眼鏡更輕、設計也更美觀。

該顯示技術的光學路徑,一方面以奈米級耦合光柵(nanometre-scale coupling gratings)接收來自顯示器引擎的影像,而單一波導則透過鏡片的全內反射(total internal reflection)導入光束;在另一方面,輸出耦合奈米級光柵直接擴展虛擬影像到佩戴者的瞳孔。Sunnari表示,這會產生30度的視野,相當於在3公尺的距離觀看60吋電視。

Sunnari婉拒透露更多奈米級耦合光柵的物理特徵,不過表示所有的訣竅都在光柵外觀(grating profile),其在整個光學耦合區域不一定是同質(homogeneous)的:「我們必須為所使用的不同光學顯示材料來調整光柵尺寸。」

他進一步指出:「我們可以利用塑膠射出成型製作單色顯示器,或者是以電子束奈米壓印技術以高折射率玻璃打造鏡片;波導能支援450奈米到650奈米光源,而且是非偏振(polarization-dependant)。」

 Antti Sunnari 展示Dispelix開發的光學鏡片樣品
Antti Sunnari 展示Dispelix開發的光學鏡片樣品

輸出耦合光柵只會在鏡片上顯示一個灰色區域,但因為尺寸非常小,幾乎不會影響透明度;Sunnari指出,該公司能透明度80%的材料製造出70~75%透明度的鏡片;而通常在立體顯示上,左右兩邊晶片分別各有一個顯示引擎與光學路徑。

Dispelix 目前正在籌募資金,期望能在明年完成技術開發並推出首個產品;該公司打算以無晶圓廠方式營運,只進行光柵與光學鏡片原型的設計,然後委託代工業者量產。Sunnari表示,每家智慧眼鏡製造商都有自己的規格,對透明度、鏡片厚度、光學效率與佈線參數都有不同需求,而這些參數都會影響光柵的設計。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Finnish Startup Develops 1mm Thin Optics for Augmented Reality,by Julien Happich)





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