AR眼镜LCOS光机全集 | Himax, Syndiant, Jasper,CP, Raontech, Jasper,
最近一段时期苹果AR眼镜的各种消息多了起来,总体来说预计苹果将于2021年~22年出货,价格399~599美金区间,眼镜结构类似传统眼镜,很轻便。
在光波导方面,苹果在2018年收购了AKONIA公司,预计苹果可能会采用该公司的体全息光波导。
在光机方面,目前业界有LCOS、DLP、LBS和MicroLED四种技术。业界普遍认为MicroLED将是最优AR光机选择。但如果要在2021年推出可以大规模商用的消费类产品,MicroLED的研发路标可能还很难匹配。
由于LCOS技术成熟,成本低,功耗低等特点,AR产业界早期使用的光机普遍为LCOS,比如谷歌眼镜、微软HoloLens1代和MagicLeap。但也一直在寻求使用DLP和LBS技术替换传统的LCOS技术,比如微软HoloLens1代采用了Himax的LCOS光机,但是二代换成了MicroVision的LBS光机。(微软一直吹LBS光机用的是他们自己的技术,但最近已经有各路大神通过拆解等手段实锤了微软的光机来自MicroVision)。
然而随着LCOS技术的不断发展,AR产业界又可能重新选择LCOS。一方面因为LBS和MicroLED的技术还远远不够成熟,价格和技术上都不具备消费类产品的条件。另外一方面DLP虽然相对成熟,但是技术封闭,价格昂贵,在体积和功耗上也不具备特别的优势。而反观LCOS,在功耗这个问题上有不错的表现,而且随着技术的发展,制约其小型化的问题正在不断解决,而且成本也足够低,供应商也足够多。传言微软HoloLens 3代有可能会再次用回LCOS,同时Waveoptics也考虑用新型LCOS替换DLP光机
警长为此梳理了一下业界的LCOS供应商,包含了七家公司:Compound Photonics、Raontech、Syndiant (晶典)、Himax(立景光電)、Ominivision、4DD(Kopin旗下全资子公司)和Jasper。希望能给业界的小伙伴提供参考。
首先对比相同分别率(1920 x 1080)下各家产品的性能。
▲全高清产品(1920 x 1080)对比
可以发现目前CP公司的FHD产品独占鳌头,其产品的像素间隙可以达到3微米。CP在其官网上他们“现已推出适用于3立方厘米(3cc)以下体积的超紧凑,高亮度1080p光学引擎参考设计。该光学引擎设计专门针对CP的0.26英寸对角线,1920 x 1080分辨率,3.015μm像素”,“当投影到新一代50°+宽视场(WFOV)波导中时,原型演示单元显示出的亮度是其他引擎设计的2倍”。CP声称,其参考设计的IDM封装尺寸仅为7.25x 15.5 x 3.4毫米,支持MIPI输入,是一个包括驱动器ASIC和无源组件完整显示子系统。
▲CP公司参考设计尺寸仅为7.25 x 15.5 x3.4毫米,而且是包含了ASIC和无源组件的完整组件
如果从分辨率角度看,目前CP、Jasper和Syndiant公司已经能够提供4K级别的产品
▲各公司最高分辨率产品对比
▲Jasper的4K面板,0.7英寸
▲Syndiant的4K面板,0.55英寸
从紧凑性上来说,有必要提一下Himax立景光电的自发光LCOS显示模组,Himax称之为Front-Lit LCOS。这个技术将LCOS搭配高度整合偏光组件及 LED光源,使用极小封装体积创造出高亮度及低耗电的显示模块。
▲Himax的FL LCOS大幅压缩了PBS等结构件,将其集成为一个小型模组
▲FL LCOS的光机结构图
AKONIA公司(虽然被苹果收购了,但是其依然以独立身份在申请专利)的专利中也有类似的Himax的FL LCOS光机结构。也就是说苹果在其AR眼镜中也有可能用到类似Himax的FLLCOS技术。
▲AKONIA申请的专利,专利号US20190361163A1
下面内容为各个厂商的光机参数列表,供小伙伴参考。
Raontech
Syndiant(晶典)
Ominivision
4DD
Jasper
Himax
CP