증강 현실 도파관
도파관이란 무엇입니까?
도파관은 광학 엔진(프로젝터)에서 방출된 이미지를 사용자의 눈으로 안내하면서 동시에 렌즈 자체가 마치 거기에 있지 않은 것처럼 선명하고 투명한 경험을 제공하도록 설계되었습니다.
따라서 매력적인 사용자 경험을 제공하기 위해 광학 유리가 필요합니다. SCHOTT의 제품 포트폴리오는 선도적인 AR 도파관 기술을 지원하여 높은 시야각(FOV), 선명한 이미지 및 가벼운 편안함을 갖춘 장치를 가능하게 합니다.
스마트 안경이란 무엇입니까?
스마트 안경은 디지털 세계와 실제 세계를 융합시킵니다. 사용자의 자연스러운 시야에 디지털 정보를 추가하면 의료, 비즈니스, 교육 및 엔터테인먼트 분야에서 다양한 기회가 열립니다. 특히 스마트 안경은 하루 종일 착용하는 경우가 많습니다. 증강 현실 및 혼합 현실 스마트 안경의 복잡한 기술에는 광학 유리로 만든 도파관이 포함됩니다.
AR 도파관의 작동 원리는 무엇입니까?
도파관은 빛(이 경우 이미지)을 제한하여 필요한 곳으로 안내할 수 있습니다. 모든 도파관은 빛을 수용하기 위한 결합 영역과 빛을 방출하기 위한 분리 영역을 갖습니다. 마이크로프로젝터 또는 마이크로 디스플레이를 사용하여 디지털 이미지를 생성하고 도파관 내로 채널링하는 것이 일반적입니다. 그런 다음 빛이 도파관을 통해 전파된 후 눈으로 투사되어 허공에 떠 있는 것처럼 보이는 디스플레이에 가상 이미지를 생성합니다.
AR 도파관의 주요 특징은 투명성과 색상 중립성입니다. 사용자가 가상 이미지를 보려면 도파관을 통해 보아야 하기 때문에, 자연스러운 시야를 최소한도로 방해해야 합니다. 따라서 도파관은 최고 품질의 광학 유리로 제작되며 SCHOTT의 뛰어난 노하우가 적용됩니다.
증강 현실(AR)과 가상 현실(VR) 장치 간의 주요 차이점은 사용자 경험입니다. VR 헤드셋은 의도적으로 실제 환경을 숨기고 사용자를 인공 디지털 세계에 완전히 몰입시킵니다. 반면 AR/MR 헤드셋은 디지털 콘텐츠를 추가하여 사용자의 실제 환경에 대한 인식을 향상시킵니다. 이를 통해 사용자의 시야를 방해하지 않고 AR/MR 헤드셋을 일반 안경처럼 착용할 수 있습니다.
AR 도파관에서 광학 유리는 어떤 역할을 합니까?
굴절률이 높기 때문에 광학 유리만이 매력적인 형상 요소와 높은 시야각을 갖춘 스마트 유리의 제조를 용이하게 할 수 있습니다. 다른 광학 및 물리적 특성을 최적화함으로써 가벼운 무게와 놀라운 이미지 품질을 가진 장치를 만들 수 있습니다.AR 도파관의 다양한 유형에는 어떤 것이 있습니까?
AR 도파관을 이용한 광 안내에는 기본적으로 세 가지 다른 접근법이 있으며, 다음과 같은 범주로 분류됩니다. 회절 도파관, 반사 도파관 및 홀로그램 도파관.140년 이상의 광학 유리 제조 및 가공 기술 유산을 바탕으로 SCHOTT는 모든 형태의 AR 도파관의 요구 조건을 충족하는 솔루션을 제공합니다.
1. 회절 도파관
회절 도파관은 입구 및 출구 영역의 표면에 나노 격자를 사용합니다. 그러한 격자는 마이크로프로젝터와 같은 디지털 이미지 소스로부터의 빛이 도파관에 들어가는 것을 가능하게 합니다. 그러면 빛이 안쪽에 갇히고 눈 앞에 위치한 제2 표면 격자를 통해서만 도파관을 빠져나갈 수 있으며, 여기서 디지털 이미지를 바로 안쪽으로 투사합니다.
굴절 도파관의 골격은 굴절률이 높은 광학 유리입니다. 고객은 특정 요구 사항에 따라 SCHOTT RealView® 고굴절 유리 웨이퍼의 광범위한 포트폴리오에서 기질을 선택할 수 있습니다.
다양한 유형의 광학 유리를 블록으로 사용할 수 있으며 다양한 직경으로 제공되는 얇은 원형 슬라이스로 절단되고 최고 수준의 정밀도로 연마됩니다. 웨이퍼의 직경이 클수록 웨이퍼당 더 많은 아이피스를 적용할 수 있어 도파관 생산 공정의 비용을 절감할 수 있습니다. 사용 가능한 가장 큰 고굴절 유리 웨이퍼는 최대 직경이 300 mm입니다(예: SCHOTT RealView®).
2. 반사 도파관
SCHOTT® reflective waveguides는 내부 반사 표면의 지능적인 조합을 기반으로 합니다. 다른 도파관 유형과 마찬가지로 디지털 이미지는 외부 코너 중 하나에 결합되어 유리를 통해 이동하여 눈 안으로 직접 투사되어 가상 이미지를 생성합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 반사 도파관은 기하학적 광학 특성을 사용하고 회절 광학 요소로 구성되지 않으므로 제조 접근법이 매우 다릅니다. 연삭, 연마, 박막 코팅 및 접착과 같은 일반적인 유리 가공 기술을 사용하여 생산됩니다. SCHOTT의 사내 전문 지식 및 이러한 분야의 높은 생산 표준을 통해 이 복잡한 기술을 널리 이용할 수 있고 비용 경쟁력을 제공합니다.
반사 도파관을 생산하려면 매우 엄격한 허용 오차를 충족해야 하며 SCHOTT는 높은 수율로 이러한 필요성을 달성할 뿐만 아니라 말레이시아 페낭에서도 AR 반사 도파관 생산 설비를 확장하고 있습니다.
3. 홀로그램 도파관
홀로그램 도파관 원리는 회절 도파관과 매우 유사합니다. 주요 차이점은 인커플링 및 디커플링 요소의 건축 방식입니다. 홀로그램 도파관은 전류에 의해 활성화될 때 상태를 변화시키는 나노 스케일 홀로그램이 매립된 액정 기반 박막 폴리머를 사용하여 구성됩니다. 이미지가 렌즈에 투사되면, 표면을 통해 빛을 안내한 후 눈으로 향하게 합니다.
AR 도파관을 위한 SCHOTT 솔루션
SCHOTT는 AR 장치용 도파관 생산을 위한 유리 웨이퍼 개발 및 제조에 대한 광범위한 지식과 경험을 보유하고 있습니다. 이러한 이유로 많은 AR 혁신업체가 SCHOTT RealView® 유리 웨이퍼를 통해 최신 회절 또는 홀로그램 도파관 기술을 사용하여 다층 RGB 도파관을 제조합니다.2020년에 SCHOTT는 AR 광학 회사 Lumus와의 파트너십을 발표하여 최신 반사 도파관 플랫폼을 제조했습니다. 이 고효율 제품은 세미 반사 거울을 사용하여 유리를 통해 사용자의 시야로 빛을 안내합니다.
유리 품질은 사용자 경험에 직접적인 영향을 미칩니다.
