Facebook展示了适用于轻薄VR耳机的全息光学系统

当今的虚拟现实头戴设备普遍都很大，比眼镜更接近护目镜，甚至比现代滑雪镜更大，更重。尽管Facebook展示了更大，更复杂的Oculus VR头戴设备的原型，但毫不掩饰其对创建可以整天佩戴的轻巧模型的兴趣。现在，它揭示了一种为更薄，更轻的VR耳机设计的全息光学架构，预计它将在未来的“高性能AR / VR”设备中出现。

该系统在Siggraph 2020研究论文“用于轻薄虚拟现实的全息光学”中进行了讨论，该系统使用平膜制作的VR显示器的厚度仅比当今的典型智能手机略厚。Facebook的“薄煎饼光学”设计将几层全息薄膜与激光投影系统和定向背光结合在一起，根据设计的复杂程度提供平面图像或体积全息图。根据原型包含的颜色，照明和对齐增强组件的数量，光学系统的厚度范围可以从11mm到9mm以下。

以可穿戴原型的形式，每只眼睛显示器的分辨率约为1200 x 1600像素(与当前的VR护目镜相当)，其视场可以是93度的圆形或92 x 69度的矩形。这与571克的Oculus Quest的显示规格大致相当，但在眼镜样的外形中，总重量不到10克，尽管原型机中只有一只眼睛。研究人员指出，他们可以切割零件并更换材料，使其重量达到6.6克，相当于塑料飞行员太阳镜，但这样做会影响性能。

有一个主要警告：该技术尚未为近期部署做好准备。截至目前，Facebook的研究人员拥有三个原型，其中包括安装在测试台上而不是可穿戴的全彩显示屏，以及两个可穿戴的原型，它们以动态或静态形式提供绿底黑图像。所有原型均使用激光LCD照明系统，而三激光全色原型则表现出闪烁的斑点，这就要求去斑点器能够很好地处理静态图像，但在显示动态内容时会留下色彩噪声。研究人员说，除了开发出性能更高的自定义除斑点器外，他们还可以通过添加全息背光或透镜来提供可穿戴的全色原型，但是要达到这一点，还需要更多的工程工作。

由于当今大多数VR头戴式耳机都使用大型深镜头系统，因此替换为近眼全息系统可以将其体积减少75%或更多，尽管处理器和存储设备等其他组件仍需要装在内部或无线卸载到独立的住房。Facebook眼镜样式的原型的大部分组件都安装在显示器外部，这意味着它们的实际实现方式将比OrealQuest更接近Nreal的Light AR眼镜，具体取决于智能手机或其他设备来创建视觉效果。Light计划于今年发布，重量为88克，视野范围为52度。

在现阶段，研究人员认为，与微软的HoloLens 2和Magic Leap 1相比，该系统更接近于提供可行的轻量级VR解决方案，后者受到大约40度的视野限制，远远不足以使眼睛充满视觉感。数字内容。随着时间的流逝，Facebook的目标是提供与正常人的视觉相匹配的分辨率和较大的观察眼框，以便眼睛可以旋转以查看内容，而不仅仅是在小窗口前凝视。该头戴式耳机可用于从办公效率(显示虚拟计算机和其他工具)到Facebook驱动的社交互动和游戏等所有工作。

Facebook不是唯一一家致力于混合现实应用全息光学系统的公司。苹果收购的公司Akonia几年前一直在研究解决方案，并已寻求在其他XR显示技术中获得视网膜全息投影仪系统的专利。英国初创公司WaveOptics是另一家受中国Goertek支持的公司，而三星和索尼则支持DigiLens的薄膜全息波导显示器。作为替代方案，德国的Fraunhofer开发了微型显示器，该微型显示器比传统的VR屏幕小得多，并且可以贴近用户的眼睛，从而使光学系统的体积减少了75%，重量减少了50%。