Lumus最新光波导模组:单目2K,PPD达60,亮度5000nit

青亭网( ID:qingtinwang )--链接科技前沿,服务商业创新

今年4月,以色列AR光学方案上Lumus发布了两款AR光学模组新品:Maximus 1080p和Maximus 1440p。据悉,Maximus是Lumus的光波导产品系列,而二维扩瞳光波导是在此前一维扩瞳方案上的升级,两款新品的特点是亮度高(可在户外环境使用)、色彩显示均匀,而分辨率则分别为1080p和1440p,足够清晰。

lumus-maximus-awe-2022-4-3-1021x580

相比于自上至下垂直光路的一维扩瞳光波导方案,二维扩瞳光波导采用了两组反射镜,光路为横向传播,特点是视场角更大、可实现更小尺寸的投影模组。实际上,二维扩瞳方案增加了额外的光反射,即使配备小型光学引擎,也能通过扩展图像来放大显示面积,不牺牲图像质量或视场角。

DSC_0168-768x432

近期在AWE期间,Lumus还展示了一款分辨率2048x2048、亮度5000尼特、视场角50°的二维扩瞳光波导AR眼镜原型,其外观看起来足够接近普通眼镜,而且漏光现象不明显。

实际上,去年光学专家Karl Guttag就曾体验过Maximus二维扩瞳光波导原型AR眼镜,发现它有许多令人惊喜的特点,比如:AR图像的纵向尺寸足够大,纵横比1:1,色彩和亮度足够均匀,比此前体验过的其他光波导模组效果更好,等等。

lumus-maximus-awe-2022-3-3-768x432

相比于Guttag体验的版本,AWE上展示的AR眼镜得到进一步优化,比如亮度从3000尼特提升至了5000尼特。

二维扩瞳光波导细节

据了解,Lumus此前发布的一维扩瞳光波导已经足够轻薄,视场角高达55°,与其配合使用的光学引擎位于顶部,缺点是光学引擎体积大,基于该方案开发的AR头显通常在额头部位较重。而二维扩瞳光波导,不仅缩减了光学引擎的尺寸,还将光学引擎设计在光波导镜片两侧,更好的与眼镜腿设计结合。

lumus-maximus-awe-2022-1-3-768x432

细节方面,二维扩瞳光波导将光线反射两次,一次是垂直放大图像,另一次水平放大图像,然后再进入人眼。此外,通过定制二维扩瞳光波导,似乎可调整AR显示的纵横比,甚至提升FOV(计划进一步提升至60-60°或更高)。

而且,其光学效率号称比衍射光波导等方案更好。比如Lumus在今年3月国际光学工程学会举办的SPIE会议中,曾提到Maximus的光学效率预计达到650 nits/lumen,相比之下WaveOptics的衍射光波导方案Odin仅为50 nits/lumen,相当于前者是后者光学效率的十倍以上。

更高的光学效率,意味着更少的光学损耗、更低的功耗、更长的续航,以及更少的散热。

值得注意的是,Maximus透光性足够高,无需遮光罩也能在户外场景清晰显示。另外,其采用了反射波导光学元件(LOE)涂层,进一步防止光学引擎漏光。

lumus-maximus-4-901x420

图像质量方面,由于Maximus方案不需要分解和重组色彩,因此可显示实色,因此可以显示更纯的白色,不会像HoloLens 2那样出现彩虹效应。

AWE展示细节

Lumus在AWE 2022上展示的AR原型包含了AR眼镜框,以及Maximus光波导、2048x2048分辨率微型光学引擎,不过并未配备电池和计算单元,而是通过有线的形式外接计算平台。

据体验者称,Lumus AR眼镜原型的视场角足够宽,具有50°,而且图像的色彩和清晰度足够均匀,这一点比HoloLens 2和Magic Leap 1更优秀。

lumus-maximus-awe-2022-6-3-e1654628837526-549x420

另外,透过AR眼镜看到的图像也足够清晰,文字显示效果清晰。Lumus称,该眼镜可实现60PPD,相当于视网膜级分辨率。

这款AR眼镜原型的亮度高达5000尼特,这意味着在强光环境中也能清晰显示,无需像墨镜片那样的遮光罩。

Lumus的AR眼镜原型似乎配备Compound Photonics的LCoS微显示模组,其特点是具有高像素密度(单像素仅3微米)、高反射率(高效显示)、高场序率(避免头部运动造成色彩瑕疵)。

lumus-maximus-awe-2022-5-3-768x432

除了LCoS外,Maximus方案也兼容OLED、microLED、MEMS激光、DLP等光源。

未来发展路径

值得注意的是,尽管AR光波导和光学引擎已经足够小,但内置计算单元和电池之后,体积可能会进一步增大。而如果采用分体式设计,对于普通消费者来讲是一大门槛。近年来,Snap、高通等公司推出了轻量一体式、或无线式AR眼镜,这些产品的一大局限是续航短,大概只有半个小时。因此可以想象,要实现眼镜形态的AR一体机,还将需要电池、芯片等技术突破。

当然,由于AWE上展示的AR眼镜分辨率较高,如果替换成Maximus 1440P光波导(分辨率和亮度更低),还可进一步提升续航、降低成本。

lumus-maximus-awe-2022-2-3-768x432

另一方面,通过与广达电脑、肖特合作,Lumus将推动二维扩瞳光波导的量产。不过,目前制造AR眼镜的成本较高,更容易被企业级客户接受,而对于消费级市场依然门槛较高。

Lumus表示:近年来,Lumus一直在与Meta、苹果、谷歌等科技公司密切合作,预计2024年市场将出现多款基于Maximus方案的消费级AR眼镜。

据了解,Lumus接下来的产品路径分为两种:1)支持AR导航、实时翻译等功能的AR眼镜,特点是长续航、高亮度、视场角20°-30°;2)高沉浸感的50°视场角AR,外形近似护目镜。在AR OEM领域,Lumus也看到了这样的趋势。参考:RoadtoVR

更多精彩内容,关注青亭网微信号(ID:qingtinwang),或者来微博@青亭网与我们互动!转载请注明版权和原文链接!
青亭网

微信扫码关注青亭网

青亭网

青亭 | 前沿科技交流群01

责任编辑:hi188
分享到QQ 分享到微信

登录

忘记密码 ?

您也可以使用第三方帐号快捷登录

Q Q 登 录
微 博 登 录
切换登录

注册