แผ่นเวเฟอร์กระจกความแม่นยำสูงสำหรับแอปพลิเคชัน AR/VR: ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่คุณควรรู้

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีความจริงเสริม (AR) และความจริงเสมือน (VR) กำลังสร้างความต้องการที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับชิ้นส่วนทางแสง และหัวใจสำคัญของระบบขั้นสูงเหล่านี้ก็คือแผ่นเวเฟอร์แก้วที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากอุปกรณ์ต่างๆ มีขนาดบางลง เบาลง และให้ประสบการณ์เสมือนจริงที่สมจริงยิ่งขึ้น ข้อกำหนดสำหรับแผ่นกระจกที่รองรับอุปกรณ์เหล่านั้นจึงเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ

วัสดุพื้นผิวและดัชนีหักเห

• กระจกดัชนีหักเหสูง (n > 1.8): สำหรับจอแสดงผล AR ที่ใช้ตัวนำคลื่นแสง แสงจำเป็นต้องถูกส่งผ่านอย่างมีประสิทธิภาพและถูกนำทางผ่านการสะท้อนภายในทั้งหมด กระจกดัชนีหักเหสูงช่วยให้สามารถสร้างอุปกรณ์ทางแสงที่มีขนาดเล็กกว่า เบากว่า และมีมุมมองภาพ (FOV) ที่กว้างขึ้น
• ซิลิกาหลอมเหลว: นิยมใช้สำหรับการประมวลผลด้วยเลเซอร์ UV และการใช้งานที่ต้องการความเสถียรทางความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำช่วยให้ประสิทธิภาพทางแสงคงที่แม้ภายใต้แสงสว่างกำลังสูง
• การจับคู่ทางความร้อน: ในการผลิตเลนส์ระดับเวเฟอร์นั้น แผ่นกระจกมักจะต้องถูกเชื่อมติดกับเซ็นเซอร์หรือจอแสดงผลซิลิคอน การเลือกองค์ประกอบของกระจกที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ตรงกับซิลิคอน (ประมาณ 2.6 × 10⁻⁶/K) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวหรือการแยกชั้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ความคลาดเคลื่อนของขนาดและคุณภาพพื้นผิว

• เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนา: รูปแบบทั่วไป ได้แก่ แผ่นเวเฟอร์ขนาด 200 มม. และ 300 มม. โดยมีความหนาตั้งแต่ 0.3 มม. ถึง 5 มม.
• ความคลาดเคลื่อนของความหนา: เราควบคุมความคลาดเคลื่อนให้อยู่ในระดับแคบ โดยทั่วไปคือ ±5 ไมโครเมตร เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่นเวเฟอร์
• ความแปรผันของความหนารวม (TTV): ค่า TTV น้อยกว่า 5 ไมโครเมตร ถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาความคมชัดและป้องกันความคลาดเคลื่อนทางแสงในชุดประกอบเลนส์แบบเรียงซ้อน
• ความเรียบ: เพื่อป้องกันภาพบิดเบี้ยว ความโค้งและการบิดเบี้ยวต้องถูกควบคุมให้มีค่าน้อยกว่า 20 ไมโครเมตรและน้อยกว่า 5 ไมโครเมตรตามลำดับ

ความเรียบของพื้นผิวและความหยาบ

• ความหยาบผิว (Ra): สำหรับชิ้นส่วนออปติคอล AR VR ประสิทธิภาพสูง เราบรรลุค่าความหยาบผิว Ra <1 นาโนเมตร ความเรียบเนียนระดับใกล้เคียงอะตอมนี้ช่วยลดการกระเจิงของแสงและหมอกควัน ทำให้มั่นใจได้ถึงความคมชัดและคอนทราสต์สูง
• คุณภาพพื้นผิว: เราปฏิบัติตามมาตรฐาน MIL-PRF-13830B โดยทั่วไปแล้วเราจะจัดหากระจกที่มีระดับความทนทานต่อรอยขีดข่วน 40-20 หรือดีกว่า ในการใช้งานที่ไวต่อตำหนิ เช่น การพิมพ์หินหรือเลนส์เลเซอร์ แม้แต่ความเสียหายที่อยู่ใต้พื้นผิวก็ต้องถูกกำจัดออกไปโดยใช้เทคนิคการขัดเงาขั้นสูง

การประมวลผลและการเคลือบขั้นสูง

• การขัดเงาสองด้าน (DSP): จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการความใสของแสงทั้งสองด้าน เช่น ตัวแยกแสง หรือกระจกครอบสำหรับระบบ LiDAR
• สารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสง (AR): เพื่อเพิ่มการส่งผ่านแสงให้สูงสุด (มักมากกว่า 98%) จึงมีการเคลือบสาร AR ที่มีความแม่นยำสูง ใช้สเปกโทรโฟโตเมตรีในการตรวจสอบประสิทธิภาพของสารเคลือบในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ (400-700 นาโนเมตร) หรือความยาวคลื่นเลเซอร์เฉพาะ (เช่น 940 นาโนเมตร สำหรับการตรวจจับแบบ 3 มิติ)
• การตัดและขึ้นรูปด้วยเลเซอร์: สำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่กำหนดเองหรือเลนส์ที่ไม่เป็นทรงกลม การตัดด้วยเลเซอร์จะให้ขอบที่เรียบเนียนโดยมีรอยแตกร้าวขนาดเล็กน้อยที่สุด ลดความจำเป็นในการเจียรขอบอย่างละเอียด

การเปรียบเทียบประเภทแว่นตาสำหรับ AR/VR

การวัดและประกันคุณภาพ

ร่วมเป็นพันธมิตรกับ ZHHIMG