视频字幕
光波导技术是AR眼镜的核心光学技术。它能够将微显示屏产生的图像光线高效地传输到用户眼睛,同时保持镜片的透明度,让用户既能看到虚拟图像,又能看到真实世界。这项技术的主要优势包括实现轻薄透明的镜片设计,大幅减小AR眼镜的体积和重量,提供良好的透视性能,以及高效的光线传输效果。
光波导技术的第一步是光线输入。微显示屏产生的图像光线需要通过输入耦合器被导入到透明的波导基板内部。常见的输入耦合器包括衍射光栅、全息元件和微棱镜阵列。这些耦合器的作用是改变光线的传播方向,使其能够在波导基板内部以合适的角度传播。
第二步是全内反射传输。当光线进入波导基板后,如果入射角大于材料的临界角,光线就会在基板的上下表面之间发生全内反射。通过多次全内反射,光线可以沿着波导基板向前传播而不会逸出,实现高效的光线传输。这种传输方式确保了光线能够准确地到达目标位置。
第三步是瞳孔扩展。波导中的出射耦合器会逐渐地将沿着波导传播的光线提取出来,并向外折射或衍射,形成一个更大的出射光瞳区域。第四步是光线出射,经过瞳孔扩展后,图像光线最终从波导基板射出,直接进入用户的眼睛。这样设计的好处是,即使用户的眼睛位置有移动,也能接收到完整的图像光线。
总结一下,光波导技术是AR眼镜的核心光学解决方案。它通过输入耦合、全内反射传输和瞳孔扩展等步骤,实现了高效的图像传输。这项技术不仅保持了镜片的透明度,实现了虚实叠加的显示效果,还显著减小了AR设备的体积和重量,大大提升了用户的佩戴体验。目前,衍射波导和全息波导是两种主要的技术路线。