Optotune光束移位器是一种光学装置，通过精确调控光束的横向移动来增强成像分辨率。其核心是Optotune电动像素位移执行器（即XPR执行器），该执行器运用音圈驱动技术，可实现毫秒级的快速响应。借助像素位移技术，该器件可将图像传感器的有效分辨率提升至传统结构的四倍。
所属品牌： Optotune
负责人：孙泽明
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基于超分辨率成像原理，提升成像系统的空间分辨率，Optotune光束移位器
Optotune光束移位器是一种光学装置，通过精确调控光束的横向移动来增强成像分辨率。其核心是Optotune电动像素位移执行器（即XPR执行器），该执行器运用音圈驱动技术，可实现毫秒级的快速响应。借助像素位移技术，该器件可将图像传感器的有效分辨率提升至传统结构的四倍。该技术基于超分辨率成像原理，通过亚像素级光束偏移采集多帧图像进行算法合成，Beam Shifting Device作为核心光学模块，可有效提升成像系统的空间分辨率。分辨率提升模块专为4K分辨率增强设计，通过光学像素移位技术实现从qHD到720P的分辨率翻倍，适用于HMD、投影系统及工业检测等应用场景。
Optotune XPR系列光束移位器详细参数表
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参数/型号 |
XPR-9-2P |
XPR-20-4P |
XPR-33-4P |
XPR-4X-4P |
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通光孔径 |
9 x 5 mm |
20 x 20 mm |
33 x 31 mm |
> 40 mm |
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玻璃窗口倾斜角 |
0.9° |
0.2° |
0.3° |
- |
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透射光束偏移量 |
3.8 μm (对角线) |
2.7 μm (X & Y轴) |
3.8 μm (X & Y轴) |
5.4 μm (X & Y轴) |
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切换时间 |
1.0 ms |
1.2 ms |
1.4 ms |
1.1 ms |
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主要应用领域 |
微型投影仪、头戴显示器(HMD) |
4K激光电视、高流明投影仪 |
数字影院、3D打印机 |
高分辨率投影、成像、3D打印、uLED显示、耦合与相位延迟 |
备注：通光孔径可根据需求定制，最大至55mm。
图：Optotune Beam shifting devices
超分辨率成像模块产品特色：
-分辨率翻倍: 电动光束移位器专为0.23" DMD设计，可将qHD分辨率提升至720P，提升显示清晰度
-超快响应: 转换时间通常为1ms，支持50Hz和60Hz帧率
-低噪音运行: 30厘米处噪音仅17dBA，适合静音环境
-紧凑设计: 9mm通光孔径，专为HMD等空间受限应用优化
-预校准: 在50Hz和60Hz下完全预校准，温度高达75°C
-无机械磨损: 电动光束移位器音圈驱动结构，寿命长，可靠性高
技术优势对比
-与传统分辨率提升方案相比，XPR-9-2P具有显著优势：
-与大尺寸传感器: 成本降低50%以上，保持系统紧凑性
-与多相机拼接: 无需复杂标定与图像融合算法，集成更简单
-与机械位移台: 无振动干扰，速度提升10倍以上
-与软件插值: 避免颜色插值算法带来的分辨率损失，图像更真实
典型应用场景：
-HMD头戴显示器: 提升AR/VR设备的显示分辨率，改善用户体验
-微型投影仪: 在紧凑空间内实现高清投影，适用于便携式设备
-工业检测: 配合相机系统实现超分辨率成像，提升检测精度
-医疗成像: 在空间受限的医疗设备中提升图像质量
-消费电子: 集成到智能手机、平板电脑等设备中，提升显示效果
光束移位器是Optotune XPR系列产品的核心功能单元，它通过精准操控光学窗口的倾斜角度，实现微米级的光束横向平移。这种基于机械结构的光束移位器，其本质是一种高精度的Beam Shifting Device，它取代了传统的传感器或镜头移动方案，为系统级的分辨率提升提供了物理基础。在各类成像与投影系统中，集成此类分辨率提升模块已成为实现画质突破的关键技术路径之一。
具体到应用，Optotune光束移位器的典型工作模式执行预设的像素位移动作。例如，XPR-20-4P型号能够在1.2毫秒内完成一次步进，使透射光束在X和Y方向各偏移2.7微米。Optotune电动像素位移执行器通过连续采集多次位移后的子图像并进行算法融合，作为超分辨率成像模块使用。这一过程，即光学像素移位技术，能从物理层面增加图像采样点，有效避免纯算法插值带来的伪影，尤其对于彩色相机，其分辨率提升效果更为显著。
在高端显示领域，这项技术的价值尤为突出。为了满足市场对极致清晰度的追求，4K分辨率增强已成为高端投影和激光电视的标配功能。XPR执行器正是实现该目标的核心引擎，它通过精确的像素位移，将原始图像信息进行多倍细分与重建。最终，经由分辨率提升模块处理后的画面，其细节和锐度都获得了质的飞跃，完美诠释了4K分辨率增强的视觉意义。因此，无论是为了获得更精细的超分辨率成像结果，还是为了实现极致的4K分辨率增强显示效果，基于光学像素移位原理的Beam Shifting Device都是当今高端光学系统中不可或缺的光束移位器。
