据Bloomberg等多家外媒猜测,苹果XR头显可能采用Pancake的光学方案,在VR功能的基础上,采用与MetaQuestPro及Quest3相同的VST技术(摄像头拍摄视频透过)以实现兼容AR功能。苹果、Meta两大家同时下注,这使得AR、VR双模混合成为了行业新风向,但两家都不约而同选择VST,则隐隐点出了一个存在已久的行业痛点,即业界缺少光学透过式(OST)的大视角AR光学方案。此次AWE大会上展出了一款由AntReality带来的120度大视角超薄AR光学方案,吸引了大量业内人士排队打卡体验。
以下,我们通过AntReality的大会演讲的中文译文,来探析一下实现120度大视角超薄AR光学的技术路径。
(干货预警,共4554字,阅读约花费7分钟。)
大家好,我是AntReality的创始人覃政。
今天要介绍的是我们的Crossfire:一款AR/VR两用的120°视角AR光学,它集成到产品中将会是这样轻薄的眼镜形态。
众所周知,大视角是行业所趋,然而在AR领域,大视角却非常罕见。
1.混合波导为什么能实现大视角?与Birdbath、自由曲面、波导方案对比
这是业界常见的Birdbath方案的光路图,由于视窗口径(Viewaperture)受限于体积问题不能做得更大,而视窗距(Viewdistance)又无法进一步缩短,Birdbath的极限是纵向视角29°对角线60°,也就是说,几何因素限制了birdbath可实现的最大视角为60°。
这是自由曲面方案的光路图,由于它是离轴的(Off-axis)方案,导致其产生扇形畸变,画面边缘清晰度低、图像扭曲,即使是软件反畸变算法也无法很好的校正。之前业界有过90°以上的自由曲面方案,但体积非常大。若做成眼镜体积,且要求画面足够清晰,则最多只能利用自由曲面视野中心50°左右的区域。
如果希望将产品外形维持在眼镜形态,那么缩小光机体积的同时,通常也会导致视角减小。况且波导方案成本也非常高,这无疑又为市场化增加了障碍。
下面是OLED等薄板式光源即可,这使得整机可实现窄边框的眼镜形态。
这是透过混合波导Type-A光学模组的实拍视频,可以看到它视角非常大,图像明亮清晰锐利,且镜片轻薄呈眼镜形态。