來(lái)源：映維網(wǎng) 作者 劉源
盡管近眼顯示技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，但這個(gè)領(lǐng)域依然面臨著眾多的技術(shù)挑戰(zhàn)，其中一個(gè)是以小尺寸實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)和高角度分辨率。
如何平衡形狀參數(shù)與視場(chǎng)和角度分辨率，這是業(yè)內(nèi)正在積極探索的課題。如果大家有留意映維網(wǎng)的專(zhuān)利分享，F(xiàn)acebook曾申請(qǐng)過(guò)多份關(guān)于組合式光學(xué)元件的發(fā)明。其中，F(xiàn)acebook希望通過(guò)組合中央顯示器和外圍顯示器來(lái)提高近眼顯示器的視場(chǎng)，并且根據(jù)情況中央顯示器和外圍顯示器能夠以不同分辨率顯示圖像，從而減輕計(jì)算負(fù)載。
現(xiàn)根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局，微軟同樣有朝這一方向進(jìn)行了研究。在名為“Near-Eye Peripheral Display Device（近眼外圍顯示組件）”的文件中，這家公司主要描述了一種包含中央顯示器和外圍顯示器的頭戴式近眼設(shè)備。
如上圖所述，中央顯示器#400和外圍顯示器#402都耦合到同一波導(dǎo)#404。中央顯示器#400可以耦合到波導(dǎo)#404的背面#406R，外圍顯示器#402可以耦合到波導(dǎo)#404的正面#406F。
顯示投影儀#408配置成向波導(dǎo)#404發(fā)射顯示光。顯示投影儀#408操作地耦合到控制器#410?？刂破?410控制顯示投影儀#408調(diào)制顯示光，從而形成所需的中央顯示圖像。
波導(dǎo)#404包括入射光柵#412和出射光柵#414。入射光柵#412是衍射結(jié)構(gòu)，其配置成接收來(lái)自顯示投影儀#408的顯示光并將顯示光耦合到波導(dǎo)#404中。然后，顯示光通過(guò)全內(nèi)反射從波導(dǎo)#404的正面和背面406在波導(dǎo)中傳播。出射光柵#414是衍射結(jié)構(gòu)，其配置成朝著用戶(hù)眼睛#201可控地從波導(dǎo)釋放傳播的顯示光，從而創(chuàng)建中央視窗。中央顯示器#400可以通過(guò)波導(dǎo)向用戶(hù)眼睛#201發(fā)射顯示光。
波導(dǎo)#404可以以適當(dāng)?shù)慕嵌葟澢?，使得由中央顯示器#400和外圍顯示器#402提供的水平視場(chǎng)重疊。外圍顯示器#402至少部分地位于中央顯示器#400的前面，并且跟隨波導(dǎo)#404的曲率實(shí)現(xiàn)完全。外圍顯示器#402為透明，并包括位于透明基板之上的LED陣列#416。LED陣列#416可由控制器#410控制并發(fā)射顯示光。反射透鏡陣列可以耦合到LED陣列#416，并且配置成將從LED陣列#416發(fā)射的顯示光反射到用戶(hù)的眼睛#201，從而創(chuàng)建外圍視窗。
中央顯示器#400和外圍顯示器#402可由控制器410#控制，并協(xié)同地向用戶(hù)眼睛#201提供虛擬圖像。
在一個(gè)實(shí)施例中，中央顯示器在中央視窗中產(chǎn)生第一分辨率的中央圖像。外圍顯示器在與中央視窗不同的外圍視窗創(chuàng)建第二分辨率的外圍圖像，第二分辨率低于第一分辨率。
微軟指出，組合中央顯示器和外圍顯示器，這種頭戴式近眼顯示設(shè)備可以配置成以模擬人眼感知世界的方式提供具有不同分辨率的組合圖像。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，設(shè)備可以根據(jù)用戶(hù)注視點(diǎn)將高分辨率圖像“沿軸”定位在中央視窗，并將低分辨率圖像定位在外圍視窗。這樣可以降低計(jì)算負(fù)載，并因而減少計(jì)算組件的尺寸。
文件寫(xiě)道：“在這種近眼顯示系統(tǒng)配置中，將單個(gè)彎曲波導(dǎo)用于中央顯示器和外圍顯示器可以減小近眼顯示系統(tǒng)的厚度并降低設(shè)備復(fù)雜性。”
相關(guān)專(zhuān)利：Microsoft Patent | Near-Eye Peripheral Display Device
名為“Near-Eye Peripheral Display Device（近眼外圍顯示組件）”最初在2019年5月提交，并在日前由美國(guó)專(zhuān)利局公布。需要注意的是，這只是一份專(zhuān)利，尚不確定微軟是否會(huì)或?qū)⒂诤螘r(shí)商業(yè)化所述的發(fā)明技術(shù)。
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