共軸空導

共軸空導

共軸空導是一種AR增強現實領域的光學成像方案(國外稱之為BirdBath,或者簡稱“BB”),該方案把來自顯示源的光線投射至45度角的分光鏡,允許光線部分反射,部分傳輸,允許用戶同時看到現實世界的物理對象,以及由顯示器生成的數字影像。

基本介紹

  • 中文名:共軸空導
  • 外文名:BirdBath
    Co-Axis Lightguide
  • 所屬學科:AR
定義,原理,特點介紹,套用,

定義

光學系統的一種類型,使用了一個帶有分光鏡的球形半鏡,將光線導入鏡中。優點是重量輕,支持寬視野(FOV),並且 "在軸上",可將失真和聚焦問題降到最低。

原理

共軸空導光學設計把來自顯示源(垂直於前額的黑色矩形)的光線(概述圖中的藍線)投射至45度角的分光鏡。分光鏡具有反射和透射值(R / T),允許光線以R的百分比進行部分反射,而其餘部分則以T值傳輸。同時具有R/T允許用戶同時看到現實世界的物理對象,以及由顯示器生成的數字影像。從分光鏡反射回來的光線彈到合成器上。這是一個凹面鏡,可以把光線重新導向眼睛(概述圖中的虛線)。

特點介紹

現階段主流AR光學方案包括共軸稜鏡、共軸空導、自由曲面稜鏡、陣列波導、光柵波導等,各個方案都有各自優劣勢,都有很大提升空間。以大公司更側重的光柵波導為例,雖然在產品外觀、實景透過性等方面具備優勢,但在色彩還原度、可量產性等方面仍然表現不佳。
共軸空導系列模組的特點是視場角大(51度)、重量輕(單模組10g以內,分體式眼鏡低至60g左右)、全樹脂材質(抗摔性能好),性價比高(明顯低於兩種波導方案),雖然光學系統的實景透過率低于波導方案、但基於更高的虛景效率可以不用前方加墨色擋片使得整機的實景透過率與已量產的波導整機相當。
輕便、無遮擋、高性價比,真正適合當下AR場景的光學模組。

套用

主要套用在B端,如安防、物流、旅遊、醫療等——特別是公安場景,對光學的結構提出了更高的要求——某些光學模組的體積過於笨重,無法做成眼鏡形態,或是光學投影部分過大,會對幹警觀察真實世界的情況造成干擾。
另外一點非常重要的是,部分光學方案的投影部分位於側面,在使用時,會擋住用戶的餘光,根據客戶的反饋,這樣可能導致看不到側面襲來的歹徒,或是駕駛時看不到側面駛來的車輛,造成嚴重的安全隱患。共軸空導充分考慮到了當下各種套用場景對產品的需求,保證了體積輕便,重量僅13g的同時,由於投影部分位於上方,因此側面無遮擋,徹底杜絕了安全隱患。

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