近期,Oculus使用eMagin的Micro OLED屏幕,制做出focal surface显示头盔原型机,这是Oculus针对VR头盔的扩展焦深问题,开发出的一种新的解决方法。具体原理有兴趣可以研究视频。
但小编关注的重点不是头盔,而是头盔里首次使用的eMagin WUXGA (1920×1200) 60 Hz microOLED显示器,Oculus商用的头盔一直使用三星显示的AMOLED显示器。这表明microOLED正逐渐趋于成熟并投入使用,虽然目前只是原型机。
不过据小编了解,Oculus并不是第一个将microOLED用于头戴式设备的公司,早在2005年,eMagin就推出消费型头戴设备Z800 3dvisor,搭载SVGA分辨率显示屏的微型显示头盔(40度视场角)。
另外在MWC2016世界移动通信大会上,爱普生(Epson)发布了新款AR眼镜Moverio BT-300,也使用了microOLED技术,另外还有很多设备就不一一举例了。
目前microOLED技术主要应用在VR和AR上,主要玩家有eMagin、Kopin、Fraunhofer、爱普生和索尼等。
在VR领域,显示器已从传统的LCD进化到AMOLED,色彩还原度、对比度和响应速度等问题已经得到了较好的解决,但受限于高解析度瓶颈,目前使用AMOLED的VR产品显示效果仍然不尽如人意。
另外,虽然AMOLED屏幕轻薄不用背光,但体积还是很庞大,比如索尼PlayStation的VR设备为5.7英寸,设备体积很大,限制了光学设计和设备外观设计。
对此,microOLED可以解决AMOLED的上述问题,首先,microOLED的分辨率可以做到几千PPI,完全无惧VR设备中的放大镜;其次,microOLED的体积可以做到很小,可以使VR设备实现更加复杂的光学设计,此次Oculus的原型机就是一个很好的例子。
如果说microOLED在VR领域才刚刚崭露头角,那么在AR领域,microOLED则经验丰富。在AR设备的发展过程中,microOLED最大的竞争对手是LCOS(液晶覆硅画面投射技术),其中最典型的应用为google glass和微软Hololens,LCOS详细的原理这里就不讲了,因为今天的主角并不是它,你可以把它当成一个微型投影仪。
LCOS具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟、低成本等特点,它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现,另外LCOS可以通过复杂的光学设计达到比microOLED更高的像素密度,还可以对波导进行集成(Hololens的显示系统就是二维光波导)。
相比之下,microOLED依靠有机材料发光,在高PPI的条件下,每个像素的面积很小,而OLED的发光亮度又恰好与像素面积成正比,当然这还并没有算上效率差到不行的蓝色荧光材料,还有过滤掉2/3亮度的WOLED彩色滤光片。
这在VR的暗光环境下可能不是什么问题,但在AR的自然光场景中,microOLED的亮度不足则成为了致命伤,对不起,无解。
最后要提一句,AR的显示方案除了LCOS和microOLED,还有最近大红大紫的microLED,它在解决microOLED亮度不足的同时,也具有microOLED的所有优点,所以在可预见的未来,AR设备将会看不到microOLED的身影,这对奋斗在microOLED领域的人来说,未免有些伤感。
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