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AR眼镜中spatial color问题浅析:Micro OLED并不适用于光波导

MicroLED.cn 技术文章 2021-09-09 23:03:10 4740 0 | 文章出自:青亭网 MicroLED
“spatial color问题”指显示目标边缘存在偏色,如显示物体的边缘光晕、彩虹现象,会造成观看者的视觉疲劳等。常见的手表、手机、显示器、大型的AR和VR等直视显示屏上都使用spatial color技术,它很少用于小尺寸AR和VR设备,尤其是对亮度要求更高的AR眼镜上。因为,如为了支持AR眼镜,就对次像素尺寸要求变得更高,也更不容易生产。

“spatial color”技术的问题在于需要在单个像素空间摆放三个颜色的次像素。随着头显体积变小,对应的各个零部件都要更小,屏幕以及像素也是一样。与此同时,这些小体积的像素还要保证足够的亮度也是非常困难的。

AR眼镜中spatial color问题浅析:Micro OLED并不适用于光波导  第1张


索尼Micro OLED平均像素间距为8微米(μm),单像素面积为64平方微米。Lumus Maximus使用的Compound Photonics(CP)的FSC LCoS光机(FCS即Field Sequential Color,场序显示屏) 的像素间距约3微米,单像素面积约9平方米微米。后者是前者的约1/7。在场序显示屏中,每一帧图像分为红绿蓝三个基色按照时间先后显示,只需要一块微镜即可完成快速切换。德州仪器DLP FSC光机也应用在部分AR眼镜中,例如Snap今年公布的Spectacles开发套件。通常而言,光波导模组往往倾向于使用LCoS或DLP光机。
基于无基材料的Micro LED则需要特殊LED结构,如Jade Bird Display(JBD)使用红绿蓝三个颜色的独立芯片,组建一个立方块结构,这种设计在体积和光学上同样存在一些问题。Ostendo则公布了一套基于量子光学成像(QPI)的堆叠Micro LED,因为颜色是垂直堆叠的,非spatial color技术。

AR眼镜中spatial color问题浅析:Micro OLED并不适用于光波导  第2张

对于LBS激光模组来说,红绿蓝色被组合然后扫描,它本身没有像素。最近还有一个专注于LBS的联盟(LaSAR Alliance),以促进LBS行业发展,尤其是适用于AR的LBS。目前,使用LBS方案的AR眼镜或模组包括,全息光波导如HoloLens 2、Dispelix,全息镜North Focals。
总而言之,不同的光学设计结合不同的技术表现,可能会更好,也可能会更差。从实际应用层面来看,Micro OLED并不适用于光波导,而更适合于体积稍大、结构更简单的光学模组,如Birdbath。目前还不确定,Micro LED是否可以和光波导实现很好的搭配,当然Vuzix和Waveoptics已经开始初步在光波导中测试和应用Micro LED。总的来说,大多数光波导模组(衍射和阵列)仍然适合LCoS和DLP,因为它们能从其中获取较高的亮度。

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