TDK Meta-Optics Mirror i koherentno Lissajousovo skeniranje: povratak laserskih AR naočala

TDK je 2. listopada 2026. predstavio Meta-Optics Mirror, novu vrstu "kombinatora u slobodnom prostoru" (free-air combiner) za AR naočale. Predstavljanju su prethodila dva posla sklopljena ranije iste godine. U svibnju 2026. TDK je preuzeo ključnu imovinu, intelektualno vlasništvo i tim tvrtke Oqmented. Ta je tvrtka izrađivala vakuumski zatvorena MEMS zrcala za lasersko skeniranje snopom (LBS) po Lissajousovim krivuljama. U lipnju 2026. TDK je potpisao sporazum o poslovnoj suradnji s proizvođačem lasera QD Laser: tvrtke će zajedno razvijati optičke module s projekcijom na mrežnicu za pametne naočale. Surađuju najmanje od 2020. godine. QD Laser, tvrtka izdvojena iz Fujitsua, prikazuje izravno skeniranje mrežnice LBS tehnologijom najmanje od 2016. godine.

Ovaj posao mijenja smjer tvrtke TDK. Oqmented se bavio LBS-om temeljenim na valovodima. U takvoj postavi valovod proširuje zjenicu, pa se izlazna slika ponaša više kao slika ravnog zaslona: svjetlost prestaje biti "maxwellovska", odnosno neovisna o fokusiranju. Zrcalo tvrtke TDK, naprotiv, namijenjeno je izravnoj projekciji na mrežnicu, putu kojim su ranije išli Microvision, Bosch, North Focals, Intel Vaunt i Eyeway Vision. Valovodi pružaju znatno veće područje gledanja i izbjegavaju nedostatke otvorenog laserskog puta od projektora u dršci naočala do oka. Kad snop putuje zrakom, zrnce prašine na površini ili jedna vlas kose na njegovu putu mogu baciti veliku, oštru sjenu na dio slike, a kod korisnika se javlja i zabrinutost za sigurnost očiju. Na web-stranici tvrtke TDK valovodni pristup i dalje je naveden, pa se čini da tvrtka razvija oba smjera.

Zrcalo usmjerava svjetlost od skenera prema oku pomoću nanostruktura veličine od 200 nm do 1 µm. Obično zrcalo reflektiralo bi svjetlost iz projektora u dršci naočala pod takvim kutom da bi potpuno promašila oko. Struktura se izrađuje postupkom sličnim proizvodnji poluvodiča na tankoj podlozi. Može se ugraditi u običnu leću za naočale, vjerojatno umetanjem između dviju polovica leće, kao što se danas izrađuju valovodi. U TDK-ovoj izvedbi zraka projektora ide gotovo paralelno s okvirom prema drugom zrcalu uz leću. Odande pada na nanoreflektor pod vrlo plitkim kutom, pa put kroz zrak ostaje kratak. Trenutačna verzija radi samo u zelenoj boji, a veličine struktura vjerojatno ovise o valnoj duljini, kao i kod difrakcijskih valovoda. TDK navodi da ubrzava rad na demonstraciji u punoj boji i očekuje masovnu proizvodnju "u sljedećih nekoliko godina". "Metaoptika" ovdje označava ravnu optiku sa subvalnim strukturama i nema nikakve veze s tvrtkom Meta. Uostalom, rešetke valovoda sa složenim substrukturama manjim od 100 nm ionako brišu granicu između rešetki i metapovršina.

Na MicroLED and AR/VR/MR Connect 2026 TDK je prikazao kratku funkcionalnu demonstraciju onoga što je Oqmented izvorno nazivao "progresivnim Lissajousovim skeniranjem" (Progressive Lissajous Scanning). Na TDK-ovim mrežnim stranicama to se sada naziva "koherentnim" Lissajousovim skeniranjem, a isti je termin Meta koristila na SPIE AR/VR/MR 2025, iako TDK tvrdi da je do ideje došao samostalno. Kod Lissajousova skeniranja jedno zrcalo pokreću dva sinusna signala, pa zraka opisuje putanju nalik osmici. Brza os kod Oqmenteda radi na 20-40 kHz. Kod rasterskog LBS-a situacija je drukčija: vertikalna os ondje radi na otprilike 60-120 Hz, a horizontalna na 20-60 kHz. Kod Lissajousova skeniranja spora je os po brzini mnogo bliža brzoj, pa zraka prolazi snažno zakrivljenim dijagonalnim putanjama. Tradicionalno se pikseli zapisuju pseudonasumično, kad god zraka preko njih prijeđe, a laser se modulira s obzirom i na svjetlinu i na brzinu zrake. Zbog toga oko pri sakadama vidi nepotpune okvire i sam uzorak skeniranja.

Koherentna varijanta zadržava isto kretanje zrcala, ali iscrtava piksele redoslijedom prolaska zrake, slažući ih u zakrivljene segmente nalik rasteru. Dok se zraka polako okreće na svakom rubu putanje, laser se gasi. Time nestaje raspadanje slike pri sakadama, ali temeljna ograničenja ostaju. Pravokutnu mrežu piksela treba preračunati na zakrivljene linije skeniranja koje nikad ne pogađaju točno piksel, a prema osnovnoj Nyquistovoj teoriji to otprilike prepolovljuje efektivnu razlučivost po svakoj osi. Da većina ljudi ne bi primijetila treperenje, svaka se točka i u najgorem slučaju mora osvježavati češće od otprilike 90 puta u sekundi. S brzom osi od 40 kHz nakon preračunavanja dobiva se oko 300 efektivnih linija. Usporedbe radi: NTSC je s linijskom frekvencijom od oko 15 kHz davao 720×480 s isprepletenim prikazom na 60 Hz, i to bez ikakvog preračunavanja na zakrivljenu mrežu. Povijesno su sustavi LBS morali birati između treperenja i razlučivosti.

Prikazani prototip Oqmented/TDK niske razlučivosti doista je uklonio raspadanje slike, ali treperenje je i dalje bilo primjetno. Među ostalim razvojima kombinatora je HOE kombinator na kojem radi CREAL. Pojavljuju se i radikalniji pristupi, primjerice aktivna mini-zrcala tvrtke Gixel i kombinator na nelinearnom kristalu tvrtke Smith Display.