在2017年的CES展览上,Lumus展示了其最新的波导光学技术,能够从不到2毫米厚的光学元件实现55度的视场,这有可能实现真正眼镜大小的增强现实头戴显示设备。
总部位于以色列的Lumus自2000年开始致力于透明光学技术的研发。该公司开发了一种独特的波导技术,可以通过非常薄的玻璃投放和传输图像。多年来,该技术一直被应用于军事和其他非消费类领域。然而,在虚拟现实和增强现实领域的普及浪潮下,Lumus最近宣布获得4500万美元的C轮风险投资,加速将该技术应用于消费者市场。
Lumus的首席执行官Ben Weinberger表示:“Lumus决心通过为几个关键细分市场提供一系列光学显示产品,实现消费级增强现实市场的承诺。”
在2017年的CES展览上,Lumus展示了其称为Maximus的新型光学引擎,具有令人印象深刻的55度视场。对于习惯了90多度视场的虚拟现实头盔,55度可能听起来有些小,但实际上在高度紧凑的光学系统中实现这一视场的水平并不容易。Meta的视场达到了行业领先的90度,但需要大型光学元件。Lumus的55度视场来自不到2毫米厚的薄片玻璃。最关键的是,你还可以将眼睛靠近Maximus的光学元件,这有可能实现真正眼镜大小的增强现实头戴显示设备。
与该公司其他被集成到开发套件产品中的光学引擎不同,Maximus固定在原位,并且无法进行任何跟踪(Lumus主要关注光学引擎,而不是整个增强现实头显设备)。
当我走近并看向Maximus时,我看到一个动画龙在会展地板上方飞过。视野非常锐利,对于一个增强现实头显设备来说,具有一定的沉浸潜力。然而,对比度似乎不太好,亮白色区域出现了过曝的现象。图像也具有银色的全息质感。这可能意味着动态范围不足,或者在此演示中显示屏没有根据环境光进行调整。Maximus光学引擎的亮度似乎是其强项之一,即使没有添加任何降低环境光的调光镜片,图像仍然明亮清晰。总的来说,我对Maximus光学引擎的性能印象非常深刻。假设显示系统没有重大缺陷,这种波导技术似乎能够为非常紧凑的眼镜大小的增强现实眼镜打下基础,类似于普通眼镜的大小(这是增强现实行业一直尝试实现的目标)。
我在Maximus中看到的图像是1080p的,55度视场下非常清晰,尽管Eli Glikman博士表示分辨率只受到将图像传输到光学元件的微显示器的限制。如果使用更高分辨率的微显示器(如科品公司的新2k x 2k型号),这里就有很大的机会提高图像细节。
Glikman表示,Lumus Maximus还需要约一年的研发时间才能投产,但该公司合作伙伴今年将基于Maximus推出产品原型。
为了证明该公司的光学引擎能够实现眼镜大小的增强现实头显设备,Lumus还展示了他们称之为”Sleek”的原型设备。它采用了该公司的其他光学引擎,并具有较小的视场,但目的是展示这些光学元件可能实现的令人印象深刻的小型外形。
工作原理
通过狭窄的玻璃通道光线并在需要的地方将其放大,实际上是物理学上一项非常了不起的成就。在CES 2017上展示的Maximus光学引擎就是基于这一原理的。在光学部件上方的笨重电子设备存在着两个(作为光学部件的光源的微显示器)。每个显示器的图像被拉伸和压缩后经由镜片的顶部发出。从这里,光线沿着光学部件向下流动,并且根据我们对Lumus公司专有技术的理解,利用镜片中的一系列类似棱镜的结构将注入的光的某些部分反射到用户的眼睛。在这个过程中,图像会被重新构建成原始微显示器上的图像(有点像预扭曲视觉图像以抵消头戴设备的镜片扭曲的过程)。
借助Lumus在波导光学方面的进展,再加上在今年CES展上看到的其他令人印象深刻的微显示器进步,轻便的增强现实硬件的实际日常解决方案似乎正在迅速靠近。CES 2018可能会成为增强现实的一个引人入胜的里程碑。
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