
戴上眼镜,在手机App上点击“翻译”“提词”“导航”页卡,发出语音教唆,咫尺便会挨次暴露出一串串及时翻译的对话、演讲提词、车用导航信息。跟着头部舞动,这些信息也随之迁移,历久保捏在咫尺。11月15日,在东南大学电子科学与工程学院信息高慢与可视化商榷院,当记者指导起这款诳骗偏振体全息光波导(PVG)时刻研制出的AR眼镜时,将来感扑面而来。
这款AR眼镜于日前认真发布,由该校电子科学与工程学院教师、高慢商榷院院长张宇宁团队携手立讯精密工业股份有限公司(以下简称“立讯精密”)自主研发。
“与名义浮雕光栅(SRG)时刻比较,PVG时刻能让AR眼镜的光效提高至300%,大幅提高了AR眼镜的续航才智和高慢亮度,并使前向漏光镌汰80%,提高了不雅看的玄机性。此外,PVG时刻也不错在视场鸿沟较大时,保证画面的运动性与均匀性。”张宇宁说。
为AR眼镜“铸膜”
从外不雅上看,这款唯一45克重的眼镜与平素所用眼镜相差无几,但仔细不雅察就会发现,这款眼镜在镜片内侧有一块薄薄的透明膜。这片膜,即是该眼镜的要害时刻立异点。
“当用手机App向眼镜发出操作教唆后,镜腿中的微像元就会将手机中的图像数据发送给镜片中的小光栅,光栅通过光波导片,也就是一种光学膜,将图像插手东说念主眼。”张宇宁阐扬,光波导片天然看上去平平无奇,但为了将其制备成型,团队曾濒临三项时刻挑战。
挑选顺应的材料制备AR眼镜的光学膜,是团队要攻克的第一项贫瘠。“目前,外洋不少著明品牌的AR眼镜皆在探索作念远向投影,其中一条道路是诳骗光致团聚物制备光学膜,但这种膜的性能不够理念念。自后团队成员翁一士历程多年商榷发现,液晶材料折射率调轨制可达0.3,是传统光致团聚物的6—10倍。”张宇宁先容,调轨制的提高,意味着光学视场角度的扩大,可提高用户使用时的千里浸感,进行彩色高慢时,不会因为带宽扩大,而影响脸色的均匀度。
但仅发现液晶材料还不够,还要让它“为我所用”。对此,张宇宁团队将液晶材料与其他提拔材料配比,并在不同温度环境下测试,最终阐明液晶材料与提拔材料的配比。“目前这款眼镜不错在80摄氏度以下、80%的相对湿度下使用。”张宇宁说。
提高画面高慢质料
细目了液晶材料的“C位”身份后,若何野心膜内的三维空间结构,并让液晶材料在光学膜内散布,是制备光学膜要攻克的另外两个要害问题。
张宇宁说:“咱们诳骗干预曝光身手,通过材料自拼装酿成液晶分子三维空间结构,收场特定的折射率空间散布,从而扬弃光的传播,达到高慢成像的效果。”
基于液晶材料,野心、加工特定衍射光栅结构,并将图像传导到视网膜上的时刻,即是PVG时刻。
张宇宁先容,传统AR眼镜镀膜一般经受SRG时刻。二者的分离在于,SRG时刻是经受微纳刻蚀与纳米压印身手,让光学材料在基材名义酿成基于描绘的周期性结构,而PVG时刻则通过全息干预身手,让光学材料在基材里面酿成基于折射率变化的周期性散布。
“SRG时刻和PVG时刻皆是基于光栅衍射和全反射旨趣传播成像。与SRG时刻比较,PVG时刻不错更有用地禁止高阶衍射级次,将能量聚会于所需的明朗偏转角度上,不错最猛进程地保证波导的光学传输效率,在镌汰功耗、提高亮度的同期,能有用禁止刻下衍射光波导濒临的背向漏光与彩虹效应等瓶颈问题。”张宇宁说。
效果从“书架”到“货架”
在历程10余年的研发后,若何将科研效果从实验室搬到坐褥线,是张宇宁团队目前要跨过的另全部槛。脚下,张宇宁团队正在搭建镜片中试产线。
如若要收场鸿沟化坐褥,老本扬弃是要害。“诳骗PVG时刻制备镜片仅需使用湿法涂布和全息曝光工艺,无需借助光刻、电子束刻蚀、纳米压印等复杂崇高的微纳加工时刻。湿法涂布和全息曝光的制备姿色,可大幅镌汰眼镜的坐褥老本,提高制备效率,从而确保镜片的制备具有老本上风。与现存的SRG时刻比较,PVG时刻制备可使AR眼镜老本镌汰60%,有望推动AR眼镜的大鸿沟交易化坐褥和普及应用。”张宇宁先容。
最近,张宇宁团队已与制造业龙头企业立讯精密达成合营,由科研团队加工AR眼镜的光波导镜片,立讯精密将中枢元器件整合进眼镜,酿成整机应用。
“目前咱们和立讯精密等企业合营,进一步陆续开辟了适用于车载的增强履行高慢缔造,但愿将来能有更多应用场景。”张宇宁说。
东南大学电子科学与工程学院党委秘书江雪华先容,为进一步鼓吹有组织科研,行状国度首要策略,该院围绕微纳材料与器件、智能传感与系统、光电互联与传输、信息高慢与成像等4个商榷地点,组建了近20个科研团队。而由张宇宁担任院长的信息高慢与可视化商榷院,即是学院科技立异和产业立异深度交融的查考田。
“咱们但愿以此为尝试欧洲杯体育,通过高价值的科技效果产出和高着力的科技效果转机,推动产学研深度合营,为推动学科发展和栽植新质坐褥力作出孝敬。”江雪华说。



