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项目介绍:

CINNO Research产业资讯,索尼公司于2018年推出'SED-100A'全息导光板显示模块,用户可以轻松地实现眼镜智能化。重量仅为13克,可以将字母和图像投射到厚度仅为1mm的玻璃导光板上。针对产品的研发过程,特点以及未来的发展,电子设备产业新闻记者对索尼研发中心的杰出工程师武川洋先生进行了专访。


―首先请给我们讲讲产品开发的过程


武川:我们公司很早就开始研发头戴式显示器,并于1996年推出了第一个产品。从2004年开始研究将文字跟图像投射在约1毫米的薄板上。2012年,我们公司在美国推出了眼镜式的智能眼镜产品,并被美国Cinecon ( cinema complex)连锁的Regal Cinema采用,用于为听力障碍者显示字幕。这也成为我们进军AR领域的契机。


2015年,作为面向开发者的限定产品,SmartEyeglass 开始向国内外供应,此眼镜类型使用的是跟SE-100A相同的显示技术。这次研究结果,使我们调整成现在提供组件的业务模式。因为消费者对BtoB的需求很小,而工厂和仓库的需求非常大,因此我们决定专注于我们擅长的组件开发和制造。这是因为提供显示模块,会更容易满足用户的个人需求。


关于采用案例


武川:目前正在日本、欧洲、北美、韩国和中国进行SED-100A示范实验。其中,日本的山本光学和意大利的Univet在开始推广该产品。预计其他地区未来也会商业化。


一个具体的使用案例是,山本光学已经推广了'Versatile'产品,该产品配有模块,被安置在装在脸部的保护玻璃和轻质框架上。它已经开始被采用,除了给听力障碍者解释机械的使用方法和沟通交流帮助外,还用于展示堺市民艺术大厅的文娱等作品的解释说明。


关于模块构成。


武川:模块是由LED光源、微显示器、准直透镜和显示驱动器IC组成的光学引擎部分,和用于投影图像的玻璃反射导光板(全息导光板)两部分组成。


光学引擎从镜头到显示屏的尺寸约为10mm,从显示屏到LED约为15mm,总尺寸约为25mm。规格:最大亮度为2000nit,可以在室外使用,透光率达到85%以上,视野角度为20度,虚像距离为5~8米。
――模块追求轻、薄和外透光率,可以介绍一下产品的特点嘛?


武川:微显示器采用小型高温多晶硅透射液晶面板,有助于提高光利用效率,即有助于低功耗。 灰度确保8bit,不仅可以识别文字,人物的脸也可以清楚地识别。


镜头采用棱镜型,比起通常使用的圆形镜头,成功地缩短了模块的长度。光源采用绿色单色LED。一开始采用的橙色的,但根据用户的要求,换成了人眼更容易识别的绿色。


关于独有的全息导光板


武川:用于投影图像的全息导光板,是厚度仅为1mm的玻璃板。一般来说,将接收的图像反射到导光板上的话,大多采用半镜,但半镜在20度视角时,导光板的厚度变成约10mm,透光率也会减少一半。 因此,我们开发了独有的全息光学元件,并将其安装在导光板上,且尽量不破坏薄度。 在图像反射进来和反射出去部分,配备了由光聚合物材料形成的全息光学元件。


这个光学元件,用激光在像UV固化树脂那样的材料上形成干涉条纹。除了确保薄度外,还可以通过干涉条纹的制作方式,使它仅对特定光的波长做出反应,从而实现高外光透射率,这也是其一大优点。
――关于生产体系及未来的产品开发


武川:我在公司有亲自参与到产品的设计、全息导光板的制造、HTPS显示器的制造和模块的组装。全息光学元件的制造非常困难,因为需要用激光雕刻亚微米间距的干涉条纹。这种生产技能是我们公司的优势。全息导光板由国内制造基地制造,透明显示器是熊本工厂制造的,组装在海外基地进行。


在研发方面,我们正在着手如何将玻璃导光板树脂化,如何实现显示器的全彩化。导光板的树脂化不仅重量轻,而且具有不易破裂的优点。
――薄,轻,是目标产品的要求。在推进开发过程中,对部件材料有什么要求呢?


武川:虽然很难超越目前的玻璃板,但作为有助于扩大视角的因素,我们希望能够为导光板提供高折射率的树脂。此外,如果光学元件中使用的光聚合物的折射率调变度可以增加的话,则有可能进一步提高效率。


对于非HTPS显示器(如有机EL和微型LED)的采用


武川:OLED也在考虑中,但作为模块很难达到2000nit的高亮度。这是因为模块化后,光源的原始光量通过光学引擎和导光板后削弱。我们的产品不仅薄、重量轻,而且具有高亮度,因此有机EL有望实现更高的亮度。

此外,关于微型LED,虽然高亮度的潜力很大,但能够达到实际应用及普及的价格还有很长的路要走。目前,我们认为,现在的透射HTPS和LED光源的组合是最好的。

事宜人群:
产品详情

索尼公司研发中心杰出工程师武川洋先生的访谈

索尼公司研发中心杰出工程师武川洋先生的访谈

CINNO Research产业资讯,索尼公司于2018年推出'SED-100A'全息导光板显示模块,用户可以轻松地实现眼镜智能化。重量仅为13克,可以将字母和图像投射到厚度仅为1mm的玻璃导光板上。针对产品的研发过程,特点以及未来的发展,电子设备产业新闻记者对索尼研发中心的杰出工程师武川洋先生进行了专访。


―首先请给我们讲讲产品开发的过程


武川:我们公司很早就开始研发头戴式显示器,并于1996年推出了第一个产品。从2004年开始研究将文字跟图像投射在约1毫米的薄板上。2012年,我们公司在美国推出了眼镜式的智能眼镜产品,并被美国Cinecon ( cinema complex)连锁的Regal Cinema采用,用于为听力障碍者显示字幕。这也成为我们进军AR领域的契机。


2015年,作为面向开发者的限定产品,SmartEyeglass 开始向国内外供应,此眼镜类型使用的是跟SE-100A相同的显示技术。这次研究结果,使我们调整成现在提供组件的业务模式。因为消费者对BtoB的需求很小,而工厂和仓库的需求非常大,因此我们决定专注于我们擅长的组件开发和制造。这是因为提供显示模块,会更容易满足用户的个人需求。


关于采用案例


武川:目前正在日本、欧洲、北美、韩国和中国进行SED-100A示范实验。其中,日本的山本光学和意大利的Univet在开始推广该产品。预计其他地区未来也会商业化。


一个具体的使用案例是,山本光学已经推广了'Versatile'产品,该产品配有模块,被安置在装在脸部的保护玻璃和轻质框架上。它已经开始被采用,除了给听力障碍者解释机械的使用方法和沟通交流帮助外,还用于展示堺市民艺术大厅的文娱等作品的解释说明。


关于模块构成。


武川:模块是由LED光源、微显示器、准直透镜和显示驱动器IC组成的光学引擎部分,和用于投影图像的玻璃反射导光板(全息导光板)两部分组成。


光学引擎从镜头到显示屏的尺寸约为10mm,从显示屏到LED约为15mm,总尺寸约为25mm。规格:最大亮度为2000nit,可以在室外使用,透光率达到85%以上,视野角度为20度,虚像距离为5~8米。
――模块追求轻、薄和外透光率,可以介绍一下产品的特点嘛?


武川:微显示器采用小型高温多晶硅透射液晶面板,有助于提高光利用效率,即有助于低功耗。 灰度确保8bit,不仅可以识别文字,人物的脸也可以清楚地识别。


镜头采用棱镜型,比起通常使用的圆形镜头,成功地缩短了模块的长度。光源采用绿色单色LED。一开始采用的橙色的,但根据用户的要求,换成了人眼更容易识别的绿色。


关于独有的全息导光板


武川:用于投影图像的全息导光板,是厚度仅为1mm的玻璃板。一般来说,将接收的图像反射到导光板上的话,大多采用半镜,但半镜在20度视角时,导光板的厚度变成约10mm,透光率也会减少一半。 因此,我们开发了独有的全息光学元件,并将其安装在导光板上,且尽量不破坏薄度。 在图像反射进来和反射出去部分,配备了由光聚合物材料形成的全息光学元件。


这个光学元件,用激光在像UV固化树脂那样的材料上形成干涉条纹。除了确保薄度外,还可以通过干涉条纹的制作方式,使它仅对特定光的波长做出反应,从而实现高外光透射率,这也是其一大优点。
――关于生产体系及未来的产品开发


武川:我在公司有亲自参与到产品的设计、全息导光板的制造、HTPS显示器的制造和模块的组装。全息光学元件的制造非常困难,因为需要用激光雕刻亚微米间距的干涉条纹。这种生产技能是我们公司的优势。全息导光板由国内制造基地制造,透明显示器是熊本工厂制造的,组装在海外基地进行。


在研发方面,我们正在着手如何将玻璃导光板树脂化,如何实现显示器的全彩化。导光板的树脂化不仅重量轻,而且具有不易破裂的优点。
――薄,轻,是目标产品的要求。在推进开发过程中,对部件材料有什么要求呢?


武川:虽然很难超越目前的玻璃板,但作为有助于扩大视角的因素,我们希望能够为导光板提供高折射率的树脂。此外,如果光学元件中使用的光聚合物的折射率调变度可以增加的话,则有可能进一步提高效率。


对于非HTPS显示器(如有机EL和微型LED)的采用


武川:OLED也在考虑中,但作为模块很难达到2000nit的高亮度。这是因为模块化后,光源的原始光量通过光学引擎和导光板后削弱。我们的产品不仅薄、重量轻,而且具有高亮度,因此有机EL有望实现更高的亮度。

此外,关于微型LED,虽然高亮度的潜力很大,但能够达到实际应用及普及的价格还有很长的路要走。目前,我们认为,现在的透射HTPS和LED光源的组合是最好的。

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