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虚拟现实| 斯坦福推出迷你全息眼镜!只有普通眼镜大小

斯坦福大学和 Nvidia 的研究人员联手开发了一款看起来更像普通眼镜的 VR 耳机。 虽然从外观上看两颗镜头会从两条电路条中突出,但它比目前市场上任何一款 VR 耳机都更薄、更轻。

根据 Siggraph 2022 上发表的一篇研究论文,目前“广泛采用 VR 技术的一个主要障碍是现有 VR 显示器的体积庞大以及由此带来的不适。”

这款头戴式显示器被称为“全息眼镜”,可以使用厚度仅为 2.5 毫米的光学元件提供全彩 3D 全息图像。 与传统 VR 耳机的工作方式相比,该显示设备使用镜头来放大距其一定距离的较小显示屏。 将所有必要的组件缩小到如此小的尺寸对于 VR 技术来说是一个巨大的进步。

“全息眼镜”原型采用的是“煎饼镜片”,这个概念在过去几年中已经多次被提出。 这些“煎饼镜头”不仅占用空间更小,而且据报道还有其他一些好处:据说它们可以提供无限的分辨率,这意味着您可以提高 VR 耳机的分辨率,并且它们提供了更宽的视角可达 200 度。

之前的“煎饼镜头”VR耳机原型已经成功地利用它们将镜头和屏幕之间的间隙缩小到目前市场上VR眼镜尺寸的一小部分。 但是,它们只能显示 2D 图像。 不适合今天的沉浸式体验。

斯坦福大学和 Nvidia 的设备希望以之前的原型为基础,提供 3D 图像并进一步缩小镜头和屏幕之间的间隙。

该研究论文将这种眼镜列为:“耦合到瞳孔复制波导中的相干光源为安装在用户眼前波导上的纯相位 SLM 提供照明。该 SLM 在设备后面创建一个小图像,形成通过薄几何相位 (GP) ) 透镜放大倍率。”

它的重量仅为 60 克。 相比之下,目前市场上最轻的 VR 耳机 Meta Quest 2 重 503 克。

但这似乎只是一块大饼,只存在于研究实验室中,而不是很快就会出现在市场上的产品。 同时,它也有一些局限性:虽然它比目前的 VR 头显拥有更宽广的视场 (FOV) 空间,但目前眼镜大小的显示屏仅提供 22.8 度的视场,而测试原型机仅提供 16.1 度的视场。度。

研究人员解释说:“虽然FOV比目前市场上的VR/AR显示器小得多,但FOV主要受到所使用的SLM尺寸和GP镜头焦距的限制,这两者都可以改进具有不同的组件。”

另一个重要的限制是需要对用户的瞳孔进行非常精确的测量,这在大多数应用中如果不仔细设计就很难实现。 研究人员指出,这可以使用红外视觉跟踪器来实现,但必须连续跟踪佩戴者的瞳孔大小,因为在不同的照明条件下使用眼镜可能会导致瞳孔缩小和放大。

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