探索雷射扫描成像(LBS)技术如何在增强现实中应用

雷射扫描成像(LBS)介绍

概述

雷射扫描成像(LBS)透过引导激光束在表面移动呈现影像。在不增加设备体积的情况下，提供广大的动态范围、广泛的色域和高分辨率，使得LBS优于多数的光学投影技术。其中，LBS在色域空间上比RGB有显著的优势，达到了214%。

增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和混合实境(MR)设备使用雷射扫描成像来提高分辨率与视野(FOV)，同时保有最小体积。研究显示，雷射扫描成像能提供超小型、低功耗、高性能的增强现实眼镜。预计在2026年，智能眼镜销售将以66%的复合增长率成长。

关键组件

雷射扫描成像系统使用MEMS(微机电系统)反射镜和雷射二极管。尺寸为1-3mm的MEMS镜片引导激光束至所有的显示视野，实现逐个像素(pixel-by-pixel)的图像渲染。雷射光的相干性和窄带宽使其比固定像素系统具有更好的亮度、对比度和色彩准确度。

小型化的RGB雷射光二极管模块和MEMS镜片使得激光束扫描显示可以根据图像内容调整功耗。使用校准模块等软件进行光束组合和图像失真校正显示了雷射扫描成像的技术成熟度，为未来可穿戴式显示技术奠定了基础。

雷射光二极管的寿命可达10万小时，而MEMS镜片的寿命超过6万小时。因此，这显示了雷射扫描成像系统的使用寿命。

 

LBS技术运用在AR上的优势

精准度与速度

雷射扫描成像能够加入与现实融合的数字讯息。如前所述，LBS使用MEMS镜片将激光束引导到显示区域，以进行逐个像素调制，与固定像素显示解决方案不同。它呈现具有清晰边缘和丰富细节的数字物体，为逼真的扩增实境体验打下基础。

由于LBS可以实时快速地调节每个像素的雷射光强度，因此其刷新率非常快，以避免运动模糊和延迟。此外，LBS可以达到视觉运动平滑的刷新率，它使得扩增实境在使用者穿梭于环境时保持稳定且无抖动。此外，LBS的飞点扫描特性允许快速适应显示设置，包括亮度和分辨率，以满足内容需求。这样可以优化图像质量和响应性，提升扩增实境使用者参与度。

视野角度(FOV)

扩增实境体验需要宽广的视野，以避免出现隧道视觉。LBS技术具有宽广的视野，因为它不受显示面板大小的限制，而是由MEMS镜片的移动范围控制视野。这种灵活性使得设计师可以在不增加设备尺寸及体积或复杂度的情况下改善视野。同时，LBS可以实现与其他显示技术竞争或优于其他技术的视野，从而实现更加逼真的扩增实境应用。

LBS技术的可扩展性允许根据个别应用进行视野修改，而不会影响图像质量。例如，LBS显示可以增加用户在广阔周边视野下的虚拟环境中的存在感，从而达到更加逼真的应用体验。因此，LBS的可配置视觉体验满足了扩增实境应用如导航辅助道互动游戏等的不同需求。

节能和户外可用性

LBS具有低功耗的特点，因为它仅在讯息呈现的地方产生和消耗光。这种选择性照明最大程度地减少了能量使用，从而延长了增强现实设备的电池寿命。LBS比其他需要全屏照明的显示技术消耗更少的能量，这意味着单次充电的使用时间更长，有利于扩增实境应用的长时间使用，可应用在现场服务或教学使用。

由于其亮度和对比度，LBS在室外也可见。雷射发射出明亮的光，即使在阳光下也能看到，LBS可以适应不同的光线情况并保持可见性。户外可用性保证了无论照明如何，扩增实境应用都能正常工作，从而扩大了增强现实的应用场景。

 

LBS在汽车产业中的应用

应用于各种增强现实设备

LBS适用于增强现实头戴式显示器、智慧眼镜和手持设备。LBS的微小物理尺寸和高分辨率输出使其非常适合于空间有限且对高质量要求高的设备。LBS使得增强现实眼镜能够在不同的光线环境中以高亮度和对比度显示视觉效果。根据最近的研究，这项技术提供的分辨率可达1080p。这使得即使是最细微的细节也能够清晰可见，适用于精确度和清晰度应用。

应用于汽车增强现实抬头显示器(AR-HUD)

以LBS研发的增强现实抬头显示器(HUD)改变了驾驶体验。雷射扫描成像让AR-HUD能够在前挡风玻璃上清晰显示实时导航、车速和安全警告，而不会分散驾驶员的注意力，且透过过高动态范围和广色域促进了用户体验。

这些优点使得图形更加鲜明和引人注目。它可以在能见度低的情况下工作，从而降低了关键反应时间。LBS的可扩展性使汽车制造商能够根据不同的车辆设计和驾驶需求进行显示因素的调整，包括尺寸和分辨率。了解更多关于大众电脑FIC LBS AR HUD增强现实抬头显示器请至大众电脑全球信息网。