“輕裝上陣”! 全球首發(fā)!
杭州日?qǐng)?bào)訊 如果人人都有一副AR眼鏡,會(huì)是怎么樣的?
“有消息來了,我們不用再掏出手機(jī),直接通過眼鏡就可以看到是誰發(fā)來了什么消息,可以說完全解放了雙手!”站在臺(tái)上,西湖大學(xué)博士后、慕德微納(杭州)科技有限公司(下文簡(jiǎn)稱“慕德微納”)CEO杜凱凱向觀眾描繪著未來屬于AR的精彩世界。而關(guān)于AR眼鏡的暢想,正在西湖大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里一步步成為現(xiàn)實(shí)。
昨天,在浙江省科協(xié)大樓,杜凱凱和他的導(dǎo)師——西湖大學(xué)國(guó)強(qiáng)講席教授、副校長(zhǎng)以及慕德微納首席科學(xué)家仇旻,向大家展示了一副“神奇”的AR眼鏡。這是這副眼鏡的第一次公開亮相,更是“極致輕薄無彩虹紋碳化硅AR衍射光波導(dǎo)”這項(xiàng)科技成果的全球首發(fā)。
填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白 和戴太陽鏡一樣輕便
AR是Augmented Reality(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))的簡(jiǎn)稱,而AR眼鏡就是可以讓佩戴者在現(xiàn)實(shí)世界的基礎(chǔ)上疊加虛擬景象,并通過傳感和計(jì)算實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合與虛實(shí)互動(dòng)。
理想的AR眼鏡是怎么樣的?“它在外觀、重量等方面應(yīng)該與常規(guī)的近視眼鏡沒有明顯差異,點(diǎn)亮?xí)r是生產(chǎn)力工具,不點(diǎn)亮?xí)r就是普通眼鏡。”杜凱凱說。
在AR的眾多技術(shù)路徑中,基于微納光學(xué)的衍射光波導(dǎo)技術(shù)可以把很多復(fù)雜的光學(xué)元件“塞”到一個(gè)平面結(jié)構(gòu)里面,將微型投影光機(jī)的圖像信號(hào)傳導(dǎo)到人眼中來,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高光效和低能耗,屬于高精尖技術(shù)。
仇旻團(tuán)隊(duì)多年來一直深耕于微納光學(xué)領(lǐng)域,在微納光子學(xué)理論、微納加工與制造、儀器裝備等科研方向碩果頗豐。依托多年的科研積累,也為了解決產(chǎn)業(yè)需求,科研成果落地在中國(guó)(杭州)算力小鎮(zhèn),成立了慕德微納。該公司自成立以來,在微納工藝特別是光波導(dǎo)模板加工方面積累了大量工藝經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)高端納米壓印模板從0到1的技術(shù)突破,幫助上下游企業(yè)將AR衍射光波導(dǎo)鏡片模板的迭代周期從3—6個(gè)月縮短至1個(gè)月甚至1周,將整個(gè)行業(yè)往快速產(chǎn)品化方向推進(jìn)。
為了進(jìn)一步改善AR衍射光波導(dǎo)的性能和佩戴體驗(yàn),團(tuán)隊(duì)打破常規(guī),將微納光學(xué)技術(shù)實(shí)力與完美的材料性質(zhì)相結(jié)合,把這款極致輕薄的碳化硅AR眼鏡打造出來——一副雙目重量只有5.4克、厚度僅0.55毫米的AR眼鏡鏡片,幾乎和平時(shí)戴的太陽鏡一樣輕便。
傳統(tǒng)AR眼鏡為了實(shí)現(xiàn)全彩色顯示,通常需要使用多層高折射率玻璃來傳導(dǎo)光線,這就導(dǎo)致了鏡片厚重且不舒適。然而,得益于碳化硅材料的超高折射率,這項(xiàng)新技術(shù)只需單層波導(dǎo)就能完成大視場(chǎng)角全彩顯示任務(wù)。這種材料不僅使AR眼鏡變得極其輕巧,還通過一種超薄封裝工藝進(jìn)一步壓縮了整體體積,讓人佩戴起來幾乎感受不到它的存在。
“神奇”的地方不少 超大視界、無彩虹紋、鏡片能散熱
和傳統(tǒng)AR眼鏡相比,這款“神奇”的眼鏡還有啥特別?
戴上這副AR眼鏡后,你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己仿佛置身于一個(gè)全新的世界,因?yàn)樗鼈兡軌蛟诂F(xiàn)實(shí)環(huán)境的基礎(chǔ)上疊加清晰廣闊的虛擬畫面,就好像從一個(gè)小窗戶換到了一扇大門前一樣。
這是啥原理?原來,單層碳化硅波導(dǎo)理論上能夠支持80度的全彩成像,相比之下,傳統(tǒng)高折射率玻璃由于材料限制,單片能夠提供的最大全彩色視場(chǎng)角不超過40度。而更大的視場(chǎng)角,意味著更好的沉浸感和體驗(yàn)——無論是游戲中的奇幻場(chǎng)景還是工作中的數(shù)據(jù)可視化,都將帶來前所未有的視覺盛宴。
當(dāng)我們提到AR眼鏡時(shí),很多人可能會(huì)擔(dān)心那些令人分心的彩虹紋現(xiàn)象。這是因?yàn)榄h(huán)境光穿過波導(dǎo)表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射效應(yīng),形成類似彩虹的效果。不過,在這款采用碳化硅材料制成的AR眼鏡中,這個(gè)問題得到了有效解決。研究人員通過對(duì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的精確設(shè)計(jì),消除了彩虹紋問題,為用戶提供了一個(gè)干凈清晰的畫面。
此外,有別于傳統(tǒng)的鏡腿散熱方法,這款碳化硅AR眼鏡利用材料本身的性質(zhì),通過特殊設(shè)計(jì),創(chuàng)新性地將鏡片用于散熱,大幅提高了散熱效率。
隨著這類創(chuàng)新性解決方案不斷涌現(xiàn),相信不久之后,我們將見證AR技術(shù)真正融入日常生活之中,開啟一個(gè)充滿無限可能的新時(shí)代。不論是教育、醫(yī)療、娛樂還是工業(yè)領(lǐng)域,AR眼鏡都將成為連接數(shù)字與現(xiàn)實(shí)世界的橋梁。
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