双目重量仅5.4克!西湖大学技术团队发布极致轻薄碳化矽AR眼镜

西湖大学技术团队发布极致轻薄碳化矽AR眼镜,双目重量仅5.4克。图为碳化矽AR眼镜。(西湖大学提供)

西湖大学技术团队发布极致轻薄碳化矽AR眼镜,双目重量仅5.4克。(澎湃新闻)

澎湃新闻24日报导,全彩AR眼镜目前重量比较重,不便于佩戴,经西湖大学技术孵化,实现AR(Augmented Reality,增强现实)眼镜轻便化、多功能的「中国方案」。AR眼镜可让佩戴者在现实世界基础上叠加虚拟景象,并透过传感和计算实现虚实融合与虚实互动。

9月24日上午,西湖大学国强讲席教授、副校长以及慕德微纳(杭州)科技有限公司首席科学家仇旻在浙江省科协大楼科学咖啡馆,展示一副超轻薄碳化矽AR眼镜,实现了单片全彩显示、无彩虹纹、镜片极轻(2.7克)、极薄(0.55毫米),双目重量仅5.4克。

这不仅是该眼镜的首次亮相,更是「极致轻薄无彩虹纹碳化矽AR衍射光波导」这项科技成果的全球首发,其可以把光学影像「投射」在透明镜片上,在看到电子影像的同时,也不会遮罩真实世界。

西湖大学仇旻教授团队多年来一直深耕于微奈米学领域,在微奈米子学理论、微奈加工与制造、仪器装备等科研方向硕果颇丰。依托多年的科研积累,也为了解决产业需求,仇旻教授团队的杜凯凯博士与团队中志同道合的同事成立慕德微纳(杭州)科技有限公司,专注于AR衍射光波导、衍射光学元件、超构光学器件等产品的研发。

该公司自成立以来,在微奈工艺特别是光波导范本加工方面积累了大量工艺的能力,实现了大陆高端奈米压印范本从零到一的技术突破,填补了大陆AR产业链空白。为了进一步改善AR衍射光波导的性能和佩戴体验,团队打破常规,将微奈米学技术实力与完美的材料性质相结合,把这款极致轻薄的碳化矽AR眼镜打造出来,并走出实验室,走向公众视野。

仇旻在现场介绍,比起传统的AR眼镜,碳化矽材料的AR眼镜有「戴着不重、点亮不烫、熄灭不挡、视界不窄」的优点。

传统的AR眼镜为了实现全彩色显示,通常需要使用多层高折射率玻璃来传导光线,这导致镜片厚重且不舒适。然而,得益于碳化矽材料的超高折射率,只需单层波导就能完成全彩显示任务。这种材料不仅使AR眼镜变得极其轻巧,还通过一种超薄封装工艺进一步压缩整体体积,佩戴起来几乎感受不到它的存在。

传统AR衍射光波导眼镜中,投影光机和传感、计算单元产生的热量堆积会使设备进入过热保护,因此只能显示小面积画面。有别于传统的镜腿散热方法,碳化矽AR眼镜利用材料本身的性质,通过特殊设计,创新性地将镜片用于散热,大幅提高了散热效率,AR衍射光波导眼镜全彩全画幅显示不再是奢望。

传统高折射率玻璃由于材料限制,单片能够提供的最大全彩色视场角不超过40度,而单层碳化矽波导理论上能够支持80度的全彩成像。此外,采用碳化矽材料制成的AR眼镜还可以解决环境光穿过波导表面时会产生彩虹纹的问题。

「全新的波导架构、全新的材料体系、全新的散热路径,碳化矽成为AR眼镜的新选择。」

仇旻表示,碳化矽材料和衍射光波导技术在实现AR眼镜极致轻薄的基础上,大大简化了工艺流程和加工成本。