Microsoft hat einen Weg gefunden, das Sichtfeld der HoloLens zu verdoppeln

Das Hauptproblem bei der Microsoft HoloLens ist das begrenzte Sichtfeld, das durch die Physik der verwendeten Technologie diktiert wird.

Microsoft schreibt, dass sie gezwungen sind, sich auf einen Bereich von Austrittswinkeln von etwa 35 Grad zu beschränken, um die Verwendung der internen Reflexion im Wellenleiter zu ermöglichen, was das spätere Sichtfeld des Hologramms aus Sicht des Benutzers vorschreibt.Sie haben jedoch eine clevere Technik entwickelt, um diese Einschränkung zu umgehen, indem sie das über den Wellenleiter gesendete Bild in zwei Elemente aufteilen, die dann zwei separate Ausgänge haben, und während jedes auf 2 Grad begrenzt ist, wird das nachfolgende endgültige Bild vom Benutzer gesehen kann bis zu 35 Grad umfassen.Die Erfinder schreiben:

Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Technologie umfasst ein optischer Wellenleiter mindestens zwei Zwischenkomponenten, von denen jede verwendet wird, um einen anderen Teil eines FOV zu unterstützen. Genauer gesagt ist der Eingangskoppler so ausgelegt, dass er Licht in mindestens zwei verschiedene (z. B. entgegengesetzte) Richtungen beugt, um Licht, das einem Bild entspricht, zu verschiedenen Zwischenkomponenten zu leiten. Beispielsweise wird durch geeignetes Abstimmen der Gitterperioden des Eingangskopplers Licht, das einem linken Teil eines FOV entspricht, zu einer linken Zwischenkomponente gelenkt, und Licht, das einem rechten Teil des FOV entspricht, wird zu einer rechten Zwischenkomponente gelenkt. Komponente. Zusätzlich können Gitterperioden geeignet abgestimmt werden, so dass ein Teil des FOV (z. B. ein zentraler Abschnitt des FOV), der nicht zu einer der linken und rechten Zwischenkomponenten gelenkt werden soll, zu einer evaneszenten Beugungsordnung geht, die keinen Übertrag hat jede Kraft. Allgemeiner können durch richtiges Design und Platzierung eines Eingangskopplers und richtige Platzierung und Design von zwei oder mehr Zwischenkomponenten verschiedene Teile eines FOV in verschiedene Richtungen geführt werden. Solche Ausführungsformen können zwei signifikante Vorteile bieten. Erstens können solche Ausführungsformen ein diagonales Gesamt-FOV bereitstellen, das sehr groß ist, obwohl jede der Zwischenkomponenten einzeln ein relativ kleineres FOV unterstützt (z. B. ein diagonales FOV von nicht mehr als etwa 35 Grad). Da außerdem nur ein gewünschter Teil eines FOV in jede der unterschiedlichen Richtungen geführt wird, können erhebliche Energieeinsparungen (z. B. von bis zu 50 %) erzielt werden. Demonstrationen von Ausführungsformen der vorliegenden Technologie haben gezeigt, dass solche Ausführungsformen verwendet werden können, um ein diagonales FOV von bis zu etwa 70 Grad zu erhalten, wobei der Brechungsindex des Volumensubstrats des optischen Wellenleiters etwa 1.7 beträgt (d. h. nl ~ 1.7 ). Dementsprechend wurde demonstriert, dass Ausführungsformen der vorliegenden Technologie verwendet werden können, um das diagonale FOV zu verdoppeln, verglichen mit dem FOV, das unter Verwendung des beispielhaften Wellenleiters 100 erreicht werden könnte, der oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1–Fig. 1A , 2B , 90C und XNUMX . Durch geeignetes Design können hierin beschriebene Ausführungsformen verwendet werden, um noch größere FOVs von bis zu etwa XNUMX Grad bereitzustellen. Es wird angemerkt, dass sich der Begriff FOV, wie er hier verwendet wird, auf das diagonale FOV bezieht, sofern nicht anders angegeben.

Wenn Sie alles verstanden haben, sind Sie vielleicht auch ein optischer Ingenieur wie Tuomas Vallius, der Haupterfinder. Der Hauptpunkt ist jedoch, dass Microsoft die Technologie in tatsächlicher Hardware demonstriert hat und dass die Lösung mehr als nur theoretisch ist. Hoffentlich ist dies der Durchbruch, den Microsoft braucht, um die zweite Generation der HoloLens-Hardware auf den Markt zu bringen.

Das Patent wurde im April 2017 international angemeldet und kann hier gesehen werden.