近眼顯示測試解決方案案例研究：實現下一代AI智慧眼鏡的光學清晰度

背景：人工智慧智慧眼鏡的興起

隨著人工智慧智慧眼鏡的發展勢頭日益強勁，製造商面臨越來越大的壓力，需要提供感覺自然、清晰易讀且視覺舒適的顯示體驗。 只有當投影的文字和圖形在使用者的視野中保持清晰時，即時翻譯、導航提示和上下文資訊才有用。

2024 年末，領先的可穿戴技術開發商向 UPRtek 提出了一項挑戰：他們最新的 AI 眼鏡原型功能強大，但早期測試人員報告了一些問題，例如微文字模糊、色邊以及在戶外使用時明顯的不均勻性。

客戶挑戰：小型化與光學實境的碰撞

為了保持眼鏡的輕便，光學團隊將緊湊型微型顯示器與基於波導的組合器整合在一起。 然而，在系統整合過程中，波導光學性能測量發現了一些缺陷，其中包括：

• 雜散光所引起的重影，是由波導內意外的內部反射所造成的。
• 波長相關的顏色分離，由特定視角下的繞射出射行為所產生。
• 由於波導 MTF 的限制，感知到的 PPD（每度像素）降低，影響 AI 產生的微文本的清晰度。
• 出瞳不均勻（亮度向周邊區域遞減）。

這些症狀使得使用者難以快速閱讀 AI 通知，凸顯了建立可重複的實驗室級近眼顯示測試工作流程的必要性，該工作流程可以驗證從光引擎到整個眼鏡組件的光學品質。

AI眼鏡的光波導彩虹效應分析

UPRtek面向AI智慧眼鏡的光學測量解決方案

客戶在選擇 UPRtek 的近眼顯示測試解決方案之前，評估了多種 NED 測量系統，主要原因是解決方案具有以下優勢：

• 高解析度PPD評估（高達151 MP）符合其微顯示器規格
• 波導特異性偽影偵測
• 一種將實驗室測量結果與真實使用者感知關聯起來的人眼視覺模擬模型
• 適用於其小型原型實驗室的校準工具

最重要的是準確性和相關性：工程團隊想要的是能夠反映真實使用者體驗的測量結果，而不僅僅是攝影機捕捉到的內容。

結果：人工智慧眼鏡的光學清晰度得到提升

在優化波導參數並重複NED測試週期後，客戶實現了以下目標：

• 邊緣均勻性提高了 28%，減少了視野範圍內令人分心的亮度變化。
• 透過聚焦雜散光重影分析證實，重影偽影減少了 50%。
• 更高的 PPD 性能使用戶能夠舒適地閱讀 2-3 像素高的 AI 生成的文本，這已通過智慧眼鏡的 PPD 測量得到驗證。
• 即使在光線較強的環境條件下，戶外可讀性也明顯更加穩定。

改進後的光學性能使 AI UX 團隊能夠自信地設計更小的標題和更詳細的介面元素——這在測量對齊之前是不可能的。

實施：建立完整的NED測試工作流程

在為期三週的合作中，UPRtek 的工程師與客戶的光學和 AI UX 團隊合作，建立了一個可衡量的工作流程。

1. 微顯示器特性分析

我們對原生解析度、亞像素對齊、亮度均勻性和對比度進行了基準測試，以確定偽影是源自顯示面板還是波導。

2. 波導光路評估

作為波導光學性能測量的一部分，我們使用波導測試模組驗證了以下結果：

• 出瞳形狀和分佈
• 光學效率和雜散光
• 耦合結構和出耦合結構所引起的顏色變化

這一步證實，大多數可讀性問題都源自於光學組合器，而不是顯示器。

3. 人眼視覺相關性及雜散光重影分析

透過模擬視覺觀察，我們評估了：

• 小字體AI文字清晰度
• 在低環境和高環境條件下的對比度
• 多個眼盒位置的變形
• 邊緣到邊緣的均勻性

這些測試有助於使工程測量結果與實際佩戴者的感受相符。

結論

只有當高保真光學性能得到支援時，人工智慧功能才能真正發揮價值。 UPRtek 的近眼顯示測試解決方案提供了解決波導缺陷和將您的原型轉換為可用於產品的光學平台所需的診斷工具。

為了優化您的 AI 眼鏡的視覺清晰度和均勻性，請聯絡 UPRtek 團隊進行專業的光學測量評估。

有關這些產品的更多信息，請聯繫sales_3@uprtek.com 。