【小哈划重点:碳化硅俗称“金刚砂”,为硅与碳相键结而成的陶瓷状化合物。碳化硅是目前用途广泛的第三代半导体材料,目前主要靠人工合成。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AR镜片比较厚重,用户佩戴时不太舒适。】
中国科学团队日前展示了双目镜片重量仅五点四克、厚度仅○点五五毫米的AR(增强现实)眼镜。它几乎和人们平时戴的太阳镜一样轻便。
AR眼镜是谷歌率先打造的一款带有科幻色彩的产品,也是一项拥有前卫技术的产品。AR眼镜可以实现诸多功能,可以看作是一台微型的手机,通过跟踪眼球视线轨迹判断使用者所处的状态,并且可以开启相应功能,AR眼镜潜力巨大,很多科技公司也在致力发展。
据悉,中国科学团队最新研发的AR眼镜由中国西湖大学孵化的慕德微纳(杭州)科技有限公司推出,应用了科研团队“极致轻薄无彩虹纹碳化硅AR衍射光波导”科技成果。它採用碳化硅材料制成,能够在现实环境的基础上叠加清晰广阔的虚拟画面。不仅如此,研究人员通过对波导结构的精确设计,消除了AR眼镜的彩虹纹问题。
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AR镜片比较厚重,用户佩戴时不太舒适。
“相比于市面上已有的AR眼镜,我们这项成果最直观的特点就是极致轻薄,镜片部分只有传统AR镜片三分之一的重量。”科研团队负责人说,这副AR眼镜另一个亮点是,当用户佩戴上它之后,可以透过镜片看到三米外一百多寸的全彩萤幕。
负责人介绍称,这副AR眼镜採用衍射光波导技术方案,镜腿上有一个微型投影仪,其体积是普通投影仪的万分之一。当投影仪的光线入射到镜片表面几百纳米的光栅结构表面时,一部分光的方向会发生偏折,即出现光的衍射。随后,偏折的光线会以全反射形式在镜片内部传播。
“镜片的折射率比空气高,所以光线可以在波导片中多次全反射。光线到达人眼前面的纳米级光栅结构时,再以衍射的形式被传导出来,进入人眼当中,人就看到了投影的画面。” 负责人解释说,由于镜片本身是透明的,所以这副AR眼镜实现了虚拟影像与现实图像的融合。
据悉,得益于碳化硅材料的超高折射率,碳化硅俗称“金刚砂”,宝石名称“鑽髓”,天然矿物为“莫桑石”,为硅与碳相键结而成的陶瓷状化合物。
碳化硅是目前用途广泛的第三代半导体材料,自然形成的非常稀少,目前主要靠人工合成。科研团队表示,新技术只需单层波导就能完成AR眼镜全彩显示任务,这使AR眼镜变得特别轻巧。而且,研发团队利用一种超薄封装工艺进一步压缩了AR眼镜整体体积,用户佩戴起来非常轻便舒适。
双目镜片重量仅五点四克、厚度仅○点五五毫米的AR眼镜
碳化硅AR眼镜
研究人员在实验室进行试验
“碳化硅点亮AR眼镜技术”发布
AR眼镜发布会现场
(原标题:《华团队用碳化硅“点亮”AR眼镜》)