激光光束掃描!普通大小的AR眼鏡North Focals看似高大上,但前途未卜
North(原Thalmic Labs)于日前發(fā)布了基于激光光束掃描的AR眼鏡Focals,并引起了媒體與社區(qū)的關注。AR硬件/軟件企業(yè)Rave的首席科學家Karl Guttag日前對這款設備進行了評價分析,以下是映維網(wǎng)的具體整理:
一款分辨率低(約300×300像素),視場?。s15度),需要定制,并且標價999美元的AR眼鏡,這本不值得宣揚。但由于亞馬遜和 英特爾 都投資了North/Thalmic,這吸引了媒體的普遍關注。
Focals采用激光光束掃描(LBS)來生成低分辨率圖像(The Verge表示分辨率大約為300×300像素,或類似于 蘋果 手表的分辨率),設備包含全息膜,可以將光線重定向回眼睛。Focals背后的基本“物理”是英特爾已經(jīng)取消的Vaunt AR眼鏡大致相同。
1. “點睛之筆”的激光光束掃描 (LBS) 及其影響
LBS是顯示器的“點睛之筆”,它看起來十分高大尚,但前提是你不知曉使用它的后果?!凹す夤馐鵁o限焦點”的“超能力”帶來了各種難以解決的問題。 在AR眼鏡中應用它們的相關問題包括:
光學元件將鐳射光引導至眼睛及其對視圖造成的問題。
低分辨率和低幀率機電掃描。
非常小的眼盒/瞳孔(圖像消失,除非與眼睛完美對齊)。
將三個(或更多)激光器組合成一個高度同軸且緊湊的光束非常復雜。
激光器 vs LED的成本問題。
需要以高度可變的速度控制光束的亮度。
由于眼睛的“漂浮物”而在視網(wǎng)膜上投射陰影。
2. 全息膜
選擇全息膜的原因是,如果他們采用簡單的鏡面反射,由于入射角等于反射角,光線將無法進入眼睛(見上圖)。因此他們將全息膜作為傾斜鏡面,以一定的角度來重定向光線。
Thalmic/North擁有多項將全息膜嵌入模塑玻璃中的專利。但嵌入薄膜存在其問題,包括彎曲程度。North僅支持有限范圍的屈光度(焦點)校正,無散光或雙焦點支持。
薄膜將對通過它的視圖產(chǎn)生負面影響,并且可能會出現(xiàn)像衍射波導一樣的問題,如英特爾和 Magic Leap 所使用的衍射波導。正如The Verge所描述的那樣,“用作顯示的光聚合物材料在大多數(shù)情況下都并不明顯,但當它捕捉光線時,情況像是你需要擦拭眼鏡?!?
3. 小眼盒
與英特爾的Vaunt眼鏡一樣,North同樣遭遇的小眼盒問題的影響。The Verge在描述Vaunt和North Focals的文章中都指出,設備需要進行定制,并且需要直接注視圖像才能實現(xiàn)影像知覺。
根本問題在于,由于激光掃描直接作用于視網(wǎng)膜,所以激光光束必須進行瞄準并直接穿過眼睛的瞳孔。如果激光光束瞄準器關閉或者眼睛稍微移動了一下,則激光光束無法穿過瞳孔,這樣用戶就根本看不到圖像。
Thalmic/North和英特爾的多個專利申請都有討論這個問題。下圖說明了他們的專利/發(fā)明所希望改善的問題。兩家公司都試圖復制激光光束,這樣當眼睛相對于光束移動時,激光仍然可以進入瞳孔。由于Focals和Vaunt的眼盒都很小,所以這些技術都無法成功實現(xiàn)。
4. 視場小
就“市場營銷 vs 現(xiàn)實”而言,我們在North的一張“概念”圖片可以看到一個包含日期的巨大時鐘填充了視場。為說明全息膜的實際大小,我以上圖作為基礎,然后又摘取了The Verge文章的一張圖片,并將其進行了旋轉(zhuǎn)縮放以進行疊加。接下來,圖像必須適配全息膜的圓圈內(nèi)部,如虛線方框的粗略表示。這是市場營銷概念所暗示的約60度視場與實際約15度視場之間的差異。
5. 總結(jié)
The Verge已經(jīng)對原文進行了修正,因為文章將這家公司稱為“North Labs”,但由于公司實際名稱是“North”,而產(chǎn)品名稱則是“Focals”,所以名稱上的混淆不可避免。根據(jù)他們計劃銷售的產(chǎn)品:昂貴,需要定制,低分辨率和視場小,我認為我們很快就不用再擔心名稱問題。
我不明白的是,不理解所涉及的基本物理的情況下,為什么像亞馬遜和英特爾這樣的大公司會投資這種概念。如果先進行相信的盡職調(diào)查,冤枉錢就能少花一點。好吧,至少他們對Focals的投入遠遠少于Magic Leap。當然,我希望看到企業(yè)機構(gòu)向初創(chuàng)公司投資,令他們有機會將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品帶給市場。
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