MR头显的全息技术

文章来源：先进制造

原文作者：LAM新媒体

撰稿：望舒

头盔显示器(HMDs)，如虚拟现实(VR)，增强现实(AR)，混合现实(MR)和智能眼镜有可能彻底改变我们的生活方式，比如交流、工作、教学、购物和娱乐。这一市场在未来几年还将变得更加成熟，能够大大提高社会效率和生产力。这类HMD设备除了要满足重量、尺寸、外形、功率、计算、无线通信的需求，还有显示、成像和传感性能方面的严格要求。

为了实现 AR、VR 和 MR HMD 的显示效果和光学组合功能，传统的光学元件和光学架构在过去几十年里得到了快速的发展，特别是在企业和消费市场。HMD 中的传统光学包括传统的折射率和反射光学，如谷歌 Glass、ODG、META，也包括传统的体全息光学，如 North Focus、英特尔 Vaunt 或索尼智能眼镜。

尽管这些产品的光学性能令人印象深刻，然而，HMD 系统的外形、重量、尺寸等参数仍然无法满足消费者的需求，早期提供消费级智能玻璃显示解决方案的产品也是毁誉参半。

近年来，全息技术在头戴显示中的应用引起了广泛的关注，为解决上述问题提供了有效的解决方案。

本文回顾了过去 10 年发展起来的各种光学技术和架构，以提供足够的解决方案来满足消费级 HMD 的巨大市场需求。

今天的消费市场有两个主要的 MR 显示体验需求：舒适度和沉浸感。

其中，舒适度有多种形式：

● 穿戴舒适

适重量，尺寸，重心，使用温度等

●视觉舒适

自然的 3D 视觉体验，视角(FOV)大和分辨率高

●前景舒适

稳定和现实世界融合的数字显示

●社会舒适

社会大众可接受的形式因素和操作

沉浸感是一种多感官的感知体验(从音频到显示，从手势感知到触觉)。沉浸感可以向用户传达高度的真实感，这是实现 MR 未来关键应用之一的特性：虚拟化身与 HMD 佩戴者互动的真实感。

图1：从传统平面屏幕转移到其他屏幕时，沉浸感的显著提升的 Near-To-Eye 显示

编辑：陆定辞