Le carbure de silicium illumine les lunettes de réalité augmentée, ouvrant instantanément un monde de vision sans limites.

Le carbure de silicium illumine les lunettes AR, ouvrant instantanément un monde de vision illimité

À l'ère technologique en évolution rapide d'aujourd'hui, la technologie AR devient progressivement un nouvel outil de productivité qui change notre mode de vie. AR est l'abréviation de Réalité Augmentée, et les lunettes AR permettent à celui qui les porte de superposer des scènes virtuelles au monde réel et d'atteindre l'intégration et l'interaction des éléments virtuels et réels grâce à la détection et au calcul.

Imaginez un jour que vous pourriez, comme Iron Man dans un film de science-fiction, porter une paire de lunettes élégantes et stylées, et être instantanément capable de voir toutes sortes d'informations pertinentes sans aucune obstruction à votre vision.

Utiliser du carbure de silicium pour fabriquer les lentilles

Le carbure de silicium (SiC) est en fait un type de matériau semi-conducteur. Il a été inclus dans le "Top 100 des mots scientifiques de 2023" publié par le Département de la publicité de l'Association chinoise pour la science et la technologie. Traditionnellement, il a été utilisé comme matière première industrielle dans des domaines tels que les matériaux réfractaires et les matières premières métallurgiques.

La micro-nano-optique est une discipline émergente qui manipule les phénomènes optiques à l'échelle microscopique. Elle a apporté de nouvelles solutions techniques aux dispositifs et technologies optiques tels que les lentilles AR. Pour répondre aux demandes de l'industrie et promouvoir la mise en œuvre des résultats de la recherche scientifique, nous nous concentrons sur la recherche et le développement de produits tels que les guides d'ondes optiques diffractifs AR, les éléments optiques diffractifs et les dispositifs optiques à métamatériaux. La percée technologique de 0 à 1 dans les modèles de nano-impression haut de gamme en Chine a comblé le vide dans la chaîne industrielle AR nationale.

En combinant la force de la technologie micro-nano optique avec les propriétés matérielles parfaites, ces lunettes AR en carbure de silicium ultra-minces ont été créées et sont sorties du laboratoire pour entrer dans le regard du public.

À première vue, cette paire de lunettes ne semble pas différente des lunettes ordinaires. Mais après les avoir portées, on a l'impression qu'elles sont encore beaucoup plus fines et légères que les lunettes ordinaires habituellement portées.

Plus légères et plus claires

Cette paire de lunettes rend la science-fiction réalité

Un scénario d'application vivant : "Mettez les lunettes AR, et les autres pourraient seulement vous voir assis. En fait, vous regardez déjà un film." "Si la fonction interactive est ajoutée, lorsque vous regardez les personnes autour de vous, leurs noms et informations apparaîtront près de leur tête, vous permettant de dire adieu à l'aveuglement facial pour toujours. En portant ces lunettes, vous pouvez reconnaître tout le monde ainsi que chaque plante et fleur."

Imaginez une paire de lentilles de lunettes AR pesant seulement 5,4 grammes et d'une épaisseur de seulement 0,55 millimètre. Elles sont presque aussi légères que les lunettes de soleil que vous portez habituellement. Contrairement aux lentilles en verre à indice de réfraction élevé multicouches traditionnelles, grâce à l'indice de réfraction ultra-élevé du matériau carbure de silicium, cette nouvelle technologie peut effectuer des tâches d'affichage en couleur complète avec une seule couche de guide d'ondes. Cela réduit non seulement considérablement le poids des lentilles, mais comprime également davantage le volume grâce à la technologie d'emballage ultra-mince, ce qui fait que celui qui les porte ne ressent presque pas leur présence.

Après avoir porté ces lunettes AR, vous aurez l'impression d'être entré dans un monde complètement nouveau, car elles peuvent superposer des images virtuelles claires et étendues au-dessus de l'environnement réel, comme passer d'une petite fenêtre à une grande porte. Le guide d'ondes en carbure de silicium monocouche peut théoriquement prendre en charge l'imagerie en couleur complète de 80 degrés, dépassant de loin l'angle de champ de vision en couleur complète maximal de 40 degrés que le verre à indice de réfraction élevé traditionnel peut fournir. Un champ de vision plus large signifie une meilleure immersion et une meilleure expérience. Qu'il s'agisse des scènes fantastiques d'un jeu ou de la visualisation de données au travail, cela apportera un festin visuel sans précédent.

En ce qui concerne l'inquiétude de nombreuses personnes concernant le phénomène de "motif arc-en-ciel", cette fois, nous présentons la solution. Le motif arc-en-ciel se produit en fait parce que la lumière ambiante traversant la surface du guide d'ondes subit un effet de diffraction, créant un effet similaire à un arc-en-ciel. En concevant avec précision la structure du guide d'ondes, ce problème a été complètement éliminé, présentant aux utilisateurs une image propre et claire. Dans le même temps, en tirant parti de l'excellente conductivité thermique du matériau carbure de silicium, cette paire de lunettes utilise de manière innovante les lentilles pour la dissipation thermique, améliorant considérablement l'efficacité de la dissipation thermique, ce qui fait que l'affichage en couleur complète et en pleine trame n'est plus une attente irréaliste.

Parallèlement, contrairement aux modèles précédents qui nécessitaient plusieurs couches de guides d'ondes pour obtenir des effets en couleur complète, ces lunettes AR en carbure de silicium n'ont besoin que d'un seul guide d'ondes pour présenter une grande variété de contenus. De plus, elles éliminent de manière innovante le besoin d'une vitre de protection. Cela simplifie considérablement le processus de production et permet à un plus grand nombre de personnes de profiter de la commodité apportée par cette technologie de pointe.

Alors que de plus en plus de solutions innovantes similaires continuent d'émerger, nous pouvons prévoir que dans un avenir proche, la technologie AR s'intégrera véritablement dans la vie quotidienne, inaugurant une nouvelle ère pleine de possibilités illimitées. Que ce soit dans les domaines de l'éducation, de la santé, du divertissement ou de l'industrie, les lunettes AR deviendront le pont reliant le monde numérique et le monde réel.

Concernant les lunettes AR en carbure de silicium, avez-vous d'autres questions ?

Q1 : Quelles sont les différences entre les lunettes AR en carbure de silicium sorties cette fois et l'Apple Vision Pro ?

R1 : Vision Pro est un produit de réalité mixte (MR) qui combine VR et AR. Il est relativement volumineux. En raison de sa dépendance aux caméras pour importer des images externes, il peut provoquer une distorsion ou des vertiges. En revanche, les lunettes AR sont conçues avec des lentilles transparentes, présentant principalement le monde réel et ajoutant des éléments virtuels uniquement lorsque cela est nécessaire, réduisant ainsi la sensation de vertige et recherchant une expérience de port plus légère et plus confortable.

Q2 : Les personnes atteintes de myopie peuvent-elles porter des lunettes AR ? Les lentilles en carbure de silicium peuvent-elles être compatibles avec les fonctions AR et la correction de la myopie ?

R2 : Il existe différentes façons de corriger la myopie, comme adapter la lentille de près à la lentille myopique, ou utiliser de nouvelles technologies comme les lentilles de Fresnel. Notre objectif ultime à l'avenir est de personnaliser les solutions en fonction des besoins individuels.

Q3 : Le matériau SiC (carbure de silicium) est-il cher ? Les gens peuvent-ils se permettre des lunettes fabriquées avec ce matériau ?

R3 : Bien que le prix actuel des lentilles en carbure de silicium soit relativement élevé, par exemple, une lentille de quatre pouces que nous utilisons pour fabriquer les lentilles coûte environ deux à trois mille yuans, et une lentille de six pouces coûte environ trois à quatre mille yuans. Cependant, à mesure que la technologie deviendra plus mature et que la production à grande échelle sera atteinte, on s'attend à ce que le prix des lentilles en carbure de silicium diminue considérablement à l'avenir.

Par exemple, nous utilisons actuellement des lumières LED. Le substrat utilisé dans les ampoules LED est le saphir. Le saphir était à l'origine très cher, mais son prix actuel est passé de plusieurs milliers de yuans par pièce à seulement quelques dizaines de yuans. Si nos lunettes AR en carbure de silicium peuvent être largement adoptées, avec une production annuelle de plusieurs centaines de milliers ou de plusieurs millions de pièces, je crois que leur prix passera également de plusieurs milliers de yuans à plusieurs centaines de yuans, et peut-être qu'un jour, il pourrait même atteindre seulement quelques dizaines de yuans.

Conclusion

En tant qu'innovateur dans le domaine des dispositifs photoniques en carbure de silicium, ZMSH est spécialisé dans la R&D et la production de masse de super-lentilles 4H-SiC et de technologies de guides d'ondes AR. En tirant parti des procédés de lithographie par nano-impression et des capacités de traitement au niveau de la plaquette développés en interne, nous fournissons des lentilles AR en carbure de silicium avec une conductivité thermique élevée (120 W/m·K), des profils ultra-minces (0,55 mm) et des performances d'affichage sans arc-en-ciel, adaptées aux applications telles que l'inspection industrielle et la chirurgie médicale. Nous prenons en charge la personnalisation complète du processus, allant de la sélection des matériaux (par exemple, les plaquettes SiC de 6 pouces) à la conception optique, et grâce à la technologie d'emballage au niveau de la plaquette, nous obtenons une amélioration de 100x des performances de dissipation thermique. En collaborant avec des fabricants de premier plan tels que Tianke Heada, nous stimulons la production de masse de substrats de grande taille de 8 pouces, aidant les clients à réduire les coûts des matériaux de 40 %.

Substrat SiC de type 4H-semi de ZMSH