中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
隨著(zhù)增強現實(shí)(AR)和虛擬現實(shí)(VR)等新視覺(jué)體驗技術(shù)的出現，智慧眼鏡和頭戴式顯示器等視頻設備的性能也逐年提高。TDK最新開(kāi)發(fā)的用于在A(yíng)R智能眼鏡上顯示圖像的激光組件在尺寸上實(shí)現了的大幅減小。
新的視頻體驗：不斷擴大的AR/VR市場(chǎng)
過(guò)去，傳統的電視、PC和顯示器僅允許被動(dòng)觀(guān)看。然而，借助例如AR和VR等下一代技術(shù)，人們可以通過(guò)迭加的圖像、信息和透視圖來(lái)體驗擴展的現實(shí)，這些圖像、信息和透視圖可以根據動(dòng)作而變化和調整。隨著(zhù)視頻顯示技術(shù)和軟件的不斷發(fā)展，包括智慧眼鏡* 1和頭戴式顯示器* 2在內的視頻設備市場(chǎng)有望在未來(lái)幾年內大幅擴大。
智能眼鏡/頭戴式顯示器的市場(chǎng)規模
在不久的將來(lái)，AR有望進(jìn)一步發(fā)展。例如，在智能手機的游戲中人物出現在真實(shí)的環(huán)境里以及在CG模擬應用上人們可以在購買(mǎi)前測試家具在房間中的擺放情況。智慧眼鏡等可穿戴設備也正在進(jìn)入市場(chǎng)。它們正越來(lái)越多地投入到實(shí)際使用中，例如在工廠(chǎng)中可以指導員工戴上這種眼鏡，針對工作程序進(jìn)行指導，或者在博物館中參觀(guān)者可以獲取有關(guān)展出作品的信息。然而，由于其顯示器和激光組件的尺寸和重量較大，因此早期版本的智慧眼鏡在可穿戴性、外觀(guān)和舒適性方面都存在問(wèn)題。為了改善AR體驗的質(zhì)量，就需要更小更輕的設備。
新型激光模塊可大幅減小尺寸
常規的AR兼容智能玻璃模塊將來(lái)自激光組件的三基色(RGB)都反射到透鏡和反射鏡上，然后將它們投影為單束光以顯示圖像。這種被稱(chēng)為空間光學(xué)模塊的類(lèi)型需要多個(gè)組件，缺點(diǎn)是體積較大。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，TDK著(zhù)眼于新的平面波導技術(shù)* 3 ，該技術(shù)既不需使用透鏡也不需使用反射鏡，所以可以大幅減小模塊尺寸。由先進(jìn)的光學(xué)電信技術(shù)公司NTT開(kāi)發(fā)的平面波導技術(shù)可以通過(guò)平面路徑（波導）合并RGB光，將該技術(shù)與TDK的高精度制造技術(shù)相結合，可將最終模塊的尺寸減小到常規空間光學(xué)模塊尺寸的十分之一。這也使圖像能夠實(shí)現最多1620萬(wàn)種顏色的全彩顯示，而高質(zhì)量的圖像將進(jìn)一步提高AR體驗的品質(zhì)。
基于平面波導技術(shù)的新型光學(xué)模塊
這項新技術(shù)結合了激光組件通過(guò)平面路徑發(fā)出的光，可以在超小型激光模塊中實(shí)現約1620萬(wàn)種顏色的全彩顯示。
從新模塊發(fā)出的激光束被可視化到MEMS反射鏡上，然后從透鏡反射回來(lái)并直接投射到眼睛的視網(wǎng)膜上。與人們看到真實(shí)物體的方式不同，直接投射到視網(wǎng)膜上的圖像將始終清晰，而無(wú)需調整焦點(diǎn)。當用于在環(huán)境視圖中將圖像進(jìn)行分層的AR眼鏡中時(shí)，所有元素都保持聚焦，從而可以提供更逼真、更優(yōu)質(zhì)的AR體驗。
開(kāi)始作為視覺(jué)輔助組件展開(kāi)實(shí)際應用
TDK的超小型激光模塊目前正在集成到智能眼鏡視覺(jué)輔助設備中，以利用該技術(shù)的實(shí)際功能——將清晰的圖像直接投射到視網(wǎng)膜上。這種輔助裝置通過(guò)在框架中央配備照相機并直接成像到視網(wǎng)膜上的原理，使得用戶(hù)能夠看到不受眼睛屈光部位（即角膜、晶狀體）狀況影響的清晰圖像。TDK采訪(fǎng)了開(kāi)發(fā)了該智能眼鏡輔助工具的QD Laser，Inc.激光設備和視覺(jué)信息設備部門(mén)的鈴木誠技術(shù)總監?！爱斘覀兟?tīng)到到與助聽(tīng)器相對的‘視覺(jué)輔助’設備這一概念時(shí)，我們發(fā)現這種直接成像技術(shù)實(shí)際上具有解決視覺(jué)問(wèn)題的真正潛力。近視、遠視、散光或老花眼的人有可能無(wú)需使用矯正眼鏡或隱形眼鏡就能看到投射的圖像?！?/p>
此外，鈴木表示，隨著(zhù)顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧眼鏡有可能在未來(lái)取代智慧手機成為智慧設備?！拔覀冋J為，一旦我們能夠改善笨拙和不舒適的設計，減小尺寸并提供與當前智能手機相同的信息量，智慧眼鏡將在未來(lái)幾年真正實(shí)現飛躍。盡管我們目前還無(wú)法實(shí)現這一目標，但我們希望超小型激光模塊將成為克服現有挑戰的關(guān)鍵組件?！?br/>目前正在考慮將TDK的激光模塊用于智能眼鏡中，該眼鏡通過(guò)將圖像直接投射到視網(wǎng)膜上來(lái)輔助視覺(jué)。
從HDD磁頭加工中發(fā)展而來(lái)的TDK制造技術(shù)
超小型激光模塊的實(shí)現得益于多年來(lái)TDK在生產(chǎn)各種電子組件方面累積的制造技術(shù)。HDD磁頭精密加工所涉及的方法衍生出了一種技術(shù)，該技術(shù)用于在稱(chēng)為載體的小板上固定并仔細打磨極小的激光組件（寬度約為100μm）。此外，HDD熱輔助磁記錄頭的制造過(guò)程還采用了用于連接納米級激光組件的技術(shù)。鈴木解釋了為何為公司的智能眼鏡產(chǎn)品選擇TDK的激光模塊的原因?！癟DK擁有豐富的功能組件的設計與制造知識，并且能夠靈活地應對新產(chǎn)品的量產(chǎn)。另一個(gè)原因則是TDK的高級檢查功能?！?/p>
超小型激光模塊在A(yíng)R等顯示技術(shù)中的實(shí)際應用正在增長(cháng)。這些微小的模塊有望越來(lái)越多地集成到智慧眼鏡（可能是下一個(gè)后智慧手機設備）和視頻設備中，例如兼容VR的頭戴式顯示器和超便攜投影儀，并且在未來(lái)具有巨大的潛力。
