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Display Maker demuestra su emblemática pantalla OLED VR y Pancake Optics, lo mejor hasta ahora

El fabricante de pantallas Kopin demostró recientemente su última pantalla de realidad virtual y óptica pancake que promete una resolución más alta y una mayor asequibilidad para los futuros auriculares de realidad virtual.

La mayoría de los auriculares VR modernos adoptan el factor de forma de «caja en la cara» debido a una arquitectura de pantalla simple que requiere una cierta distancia entre la pantalla y la lente. En el esfuerzo por hacer que los auriculares VR sean más compactos a corto plazo, la llamada «óptica de panqueque» está emergiendo como un candidato principal. Estas ópticas más complejas reducen la distancia requerida entre la pantalla y la lente.

Introducción: ¿Por qué los auriculares VR son tan grandes y cómo ayuda la óptica Pancake?

¿Por qué los auriculares de hoy en día son tan grandes?

Es natural preguntarse por qué incluso los últimos auriculares VR son esencialmente tan voluminosos como la primera generación lanzada en 2016. La respuesta es simple: la óptica. Desafortunadamente la solución no es tan simple.

Todos los auriculares VR de consumo en el mercado utilizan efectivamente la misma tubería óptica: una pantalla macro detrás de una lente simple. La lente está ahí para enfocar la luz de la pantalla en su ojo. Pero para que eso suceda, la lente debe estar a unas pocas pulgadas de la pantalla, de lo contrario, no tiene suficiente poder de enfoque para enfocar la luz en su ojo.

Esa distancia necesaria entre la pantalla y la lente es la razón por la que todos los auriculares parecen una caja en tu cara. El enfoque todavía se usa hoy porque las lentes y las pantallas son cantidades conocidas; son baratos y simples, y aunque voluminosos, logran un amplio campo de visión y alta resolución.

Se han propuesto muchas soluciones para hacer que los auriculares VR sean más pequeños, y casi todos ellos incluyen el uso de pantallas y lentes novedosos.

Óptica Pancake (AKA Óptica Plegada)

¿Qué son las ópticas pancake? No es exactamente lo que parece, pero una vez que lo entiendas, será difícil encontrar un nombre mejor.

Si bien las lentes simples en los auriculares VR de hoy deben estar a cierta distancia de la pantalla para enfocar la luz en su ojo, el concepto de la óptica de panqueque propone «doblar» esa distancia sobre sí misma, de modo que la luz aún recorre la misma distancia. necesario para enfocar, pero su camino se pliega en un área más compacta.

Puedes pensar en ello como una hoja de papel con una longitud arbitraria. Cuando doblas el papel por la mitad, el papel sigue siendo tan largo como cuando empezaste, pero su longitud ocupa menos espacio porque lo doblaste sobre sí mismo.

Pero, ¿cómo diablos haces eso con la luz? La polarización es la clave.

Resulta que los haces de luz tienen una «orientación» que se conoce como polarización. Normalmente, la orientación de los haces de luz es aleatoria, pero puede usar un polarizador para dejar pasar solo la luz de una orientación específica. Puede pensar en un polarizador como la ranura para monedas en una máquina expendedora: solo aceptará monedas en una orientación.

Usando la polarización, es posible hacer rebotar la luz varias veces a lo largo de un camino óptico antes de finalmente dejarla salir y entrar en el ojo del usuario. Este enfoque, conocido como panqueque o óptica plegada, permite que la lente y la pantalla se acerquen mucho más, lo que da como resultado unos auriculares más compactos.

Kopin es un fabricante de productos electrónicos mejor conocido por sus micropantallas. En los últimos años, la compañía ha estado observando la industria emergente de XR como un mercado viable para sus productos. Con ese fin, la empresa se ha mantenido firme en el trabajo de creación de pantallas y ópticas de realidad virtual que espera que los fabricantes de auriculares quieran adquirir.

En AWE 2022 el mes pasado, la compañía demostró su último trabajo en ese frente con una nueva óptica de panqueque de plástico y una pantalla VR insignia.

La óptica tipo panqueque P95 de Kopin tiene solo una distancia de 17 mm entre la pantalla y la lente, junto con un campo de visión de 95°. Además, se diferencia por ser una óptica totalmente de plástico, lo que la hace más económica, liviana, duradera y flexible que las ópticas de vidrio comparables. La compañía dice que su salsa secreta es poder hacer ópticas de panqueques de plástico que tengan el mismo rendimiento óptico que sus contrapartes de vidrio.

En AWE, pude alcanzar mi punto máximo a través de la óptica Kopin P95. En el interior vi una imagen nítida con una claridad de borde a borde aparentemente bastante buena. Es difícil formular una evaluación firme de cómo se compara con los auriculares contemporáneos, ya que tengo entendido que el patrón de prueba que se muestra no tenía correcciones geométricas o de color, ni estaba calibrado para los números que se muestran.

Notarás que el P95 es una óptica que no es de Fresnel, lo que debería significar que no sufrirá el tipo de «rayos divinos» y el deslumbramiento que exhiben casi todos los auriculares VR contemporáneos. Por supuesto, sin ver el contenido dinámico, es difícil saber si la óptica de panqueque de elementos múltiples presenta alguno de sus propios artefactos visuales.

Aunque el patrón de prueba no estaba calibrado, sí revela la resolución de la retina de la pantalla subyacente: la pantalla «Lightning» insignia de Kopin para dispositivos de realidad virtual.

Esta pequeña belleza es una pantalla OLED de 1,3″ con una resolución de 2560 × 2560 que funciona hasta 120 Hz. Kopin dice que la pantalla tiene color de 10 bits, lo que la hace viable para HDR.

Combinados, la óptica tipo panqueque P95 y la pantalla Lightning parecen crear una arquitectura de pantalla compacta viable con resolución de retina para auriculares VR. Pero no es necesariamente un zapato.

Por un lado, el campo de visión de 95° apenas alcanza el par. Aparentemente, Kopin necesitará aumentar su pantalla de iluminación de 1.3 ″ si quiere cumplir o superar lo que se ofrece en los auriculares VR de hoy.

Además, la empresa no estaba preparada para divulgar ninguna información sobre el brillo de la pantalla o la eficiencia de la lente tipo panqueque, los cuales son factores clave para su uso en los auriculares VR.

Debido a que las lentes tipo panqueque usan luz polarizada y rebotan esa luz varias veces, siempre terminan siendo menos eficientes, lo que significa más brillo en la entrada para obtener el mismo nivel de brillo de salida. Eso generalmente significa más calor y más consumo de energía, lo que se suma a las compensaciones que se requerirían si se construye un auricular con esta arquitectura de pantalla.

Kopin ha estado promocionando sus pantallas y ópticas como una solución para los auriculares VR durante varios años en este momento, pero al menos en el espacio empresarial y de consumo, no parecen haber encontrado ninguna tracción todavía. No está del todo claro qué es lo que impide que la empresa entre en el espacio de la realidad virtual, pero es probable que se reduzca al precio o al rendimiento de las ofertas.

Dicho esto, Kopin se ha estado moviendo constantemente hacia el factor de forma, la resolución y el campo de visión que la industria de la realidad virtual esperaba, por lo que quizás la óptica P95 y la última pantalla Lightning sean el punto en el que la compañía comience a llamar la atención. en el espacio de RV.

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