Analyse van de optische lenzen voor Augmented Reality (AR)-brillen

Met de explosieve groei van grootschalige modelleringstechnologie worden door AI aangedreven slimme brillen snel het kernplatform voor de volgende generatie computers. Hoe krachtig de AI-algoritmen ook zijn, de ultieme ervaring van een augmented reality (AR)-bril hangt uiteindelijk af van een klein, compact element: de optische lens die de virtuele en echte wereld naadloos met elkaar combineert.

In de totale kostenstructuur van AR-brillen is de optische weergavemodule vaak verantwoordelijk voor maar liefst 43%, wat het cruciale belang ervan onderstreept. Daarom is het kiezen van een lichtgewicht, compacte, hoogwaardige full-color display-oplossing in combinatie met bijpassende optische lenzen de hoeksteen van het creëren van een superieure AR-ervaring.

Kernanalyse van optische technologie: van 'zien' naar 'helder zien'

De huidige slimme brillen met volledige functionaliteit komen voornamelijk overeen met vier typen kernlenzen: vlakke lenzen met array-golfgeleider, diffractieve golfgeleiderlenzen, lenzen uit vrije vormhars en samengestelde prismalenzen. Elke lens vertegenwoordigt een unieke optische ontwerpfilosofie en materiaalwetenschappelijke toepassing, vergezeld van extreem strenge eisen aan het coatingproces. Ze hebben elk hun eigen sterke en zwakke punten op het gebied van dunheid, gezichtsveld (FOV) en beeldkwaliteit.

1. Arrayed waveguide (drager van geometrische golfgeleider): het toonbeeld van ultieme beeldkwaliteit

Algemene naam van de lens: array-golfgeleiderplaat of geometrische lichtgolfgeleiderlens. De optische golfgeleider koppelt het licht de een na de ander op een 'relais'-manier via een reeks ingebedde reflecterende oppervlakken die nauwkeurig in het glas zijn verwerkt. Deze technologie heeft uitstekende beeldeffecten, maar het voorbereidingsproces is relatief complex.

• Voordelen: Ultieme beeldkwaliteit, hoge helderheid en uitstekende kleuruniformiteit, geen regenboogstrepeneffect.

-Toepassing: Momenteel wordt het vooral gebruikt in AR-apparaten op industrieniveau die een extreem hoge beeldkwaliteit vereisen. Naarmate het massaproductieproces volwassener wordt, nemen de kosten ervan geleidelijk af, waardoor het in de toekomst een belangrijke keuze wordt voor hoogwaardige AI-smartbrillen.

2. Diffractieve golfgeleider: de ultieme vorm van dunheid en lichtheid

Algemene naam voor deze lens: diffractieve golfgeleider of oppervlakte-reliëfroostergolfgeleider. Door roosters op nanoschaal te vervaardigen op het oppervlak van glas of hars met ultrahoge brekingsindex, wordt de voortplanting en koppeling van licht bereikt door diffractie, waardoor extreem dunne en lichtgewicht ontwerpen mogelijk zijn. Dit is momenteel het technologisch meest geavanceerde en complexe lenstype.

• Voordelen: Bereikt een extreme dunheid (lensdikte kan zo laag zijn als 2-3 mm), met een uiterlijk dat het meest lijkt op een gewone bril.

• Uitdagingen en doorbraken: Traditionele diffractieve golfgeleiders hebben last van een lage lichtopbrengst en regenboogachtige patronen. De nieuwste technologische doorbraken (zoals PVG-golfgeleiders) verbeteren de koppelingsefficiëntie en helderheidsuniformiteit echter aanzienlijk door de technische toepassing van het APC-effect (Anomalous Polarization Conversion), waardoor een nieuwe generatie optische basissen voor AI-brillen van consumentenkwaliteit ontstaat.

3. Freeform- en composietprismalenzen: een volwassen en stabiele overgangsoplossing

Het maakt gebruik van een combinatie van een semi-transparante spiegel en een bolle lens om afbeeldingen te vergroten. Hoewel het relatief dik is, is de technologie volwassen en zijn de kosten beheersbaar, waardoor het de voorkeursoplossing is voor veel slimme consumentenbrillen met displays op de markt.

De norm doorbreken in scenario's: draagbare toegangspunten voor grote AI-modellen en toegankelijkheidstechnologie

Vooruitgang in de optische technologie herdefiniëert de gebruikssituaties voor slimme AI-brillen. Wanneer gebruikers vragen: 'Wat zijn de huidige gebruiksscenario's voor een AI-bril?', gaan de antwoorden ons huidige inzicht ver te boven:

1. Het beste draagbare instappunt voor grootschalige modellen

De transmissiedichtheid van visuele informatie is veel hoger dan die van audio. Toekomstige slimme brillen zullen niet alleen displayterminals zijn, maar ook perceptuele toegangspunten voor AI om de echte wereld te begrijpen. Door een energiezuinige NPU en een high-definition camera te combineren, kan een slimme bril met alle functies 'AI Always-On' realiseren, objectdetectiemodellen uitvoeren met een extreem laag energieverbruik en realtime vertaling, scèneherkenning en proactieve AI-services bieden.

2. Technologie ten goede: empowerment van slechthorenden

Voor doven of slechthorenden zijn slimme brillen met displays een krachtig hulpmiddel om communicatiebarrières te doorbreken. Via een zeer gevoelige microfoonarray in combinatie met een edge-based AI spraak-naar-tekstmodel kunnen realtime ondertitels naadloos over het echte gezichtsveld van de gebruiker worden gelegd. In combinatie met optische lenzen met hoge transmissie kunnen gebruikers de gezichtsuitdrukkingen en lipbewegingen van de ander duidelijk zien en nauwkeurige tekstinformatie verkrijgen, waardoor echt barrièrevrije communicatie wordt bereikt.

Waarom kiezen voor onze slimme bril?

In een fel concurrerende markt zijn hardwarebetrouwbaarheid en het behalen van optische specificaties van cruciaal belang.

Onze slimme brillen maken gebruik van geavanceerde optische coating- en precisiebewerkingstechnologieën. Dit betekent dat onze producten rigoureuze industriële tests hebben ondergaan op gebieden als optische vervormingsbeheersing, eye-tracking-aanpassing en contrastprestaties bij sterk buitenlicht.

Of het inkooppersoneel van ondernemingen nu op zoek is naar stabiele AI-hardwareoplossingen of investeerders in nieuwe projecten technologische barrières evalueren, ons optische systeem biedt een volledig gesloten lus van de onderliggende fysieke mechanismen tot de eindgebruikerservaring.

Conclusie

Van modulaire prisma's tot diffractieve golfgeleiders: de evolutie van optische AR-lenzen is een geschiedenis van het bevorderen van ons vermogen om licht te controleren. Als professionals uit de industrie zijn wij ervan overtuigd dat het uiteindelijke doel van een slimme AI-bril de perfecte combinatie van visie en AI zal zijn.

Als u verdere behoeften heeft met betrekking tot de hardware-integratie, optische aanpassing of AI-toepassing van een slimme bril met volledige functionaliteit, neem dan contact met ons op via onze website voor gedetailleerde technische whitepapers en productoplossingen.