Microsoft znalazł sposób na podwojenie pola widzenia HoloLens

Głównym problemem z Microsoft HoloLens jest ograniczone pole widzenia, podyktowane fizyką zastosowanej technologii.

Microsoft pisze, że aby umożliwić wykorzystanie wewnętrznego odbicia w falowodzie, zmuszeni są ograniczyć się do zakresu kątów wyjścia około 35 stopni, co dyktuje dalsze pole widzenia hologramu widzianego przez użytkownika.Opracowali jednak sprytną technikę obejścia tego ograniczenia, dzieląc obraz przesyłany przez falowód na dwa elementy, które następnie mają 2 oddzielne wyjścia i chociaż każdy będzie ograniczony do 35 stopni, kolejny ostateczny obraz widziany przez użytkownika może rozciągać się do 70 stopni.Wynalazcy piszą:

Zgodnie z pewnymi przykładami wykonania niniejszej technologii, falowód optyczny zawiera co najmniej dwa elementy pośrednie, z których każdy służy do podtrzymywania innej części pola widzenia. Dokładniej, sprzęgacz wejściowy jest przeznaczony do uginania światła w co najmniej dwóch różnych (np. przeciwnych) kierunkach w celu kierowania światła odpowiadającego obrazowi do różnych elementów pośrednich. Na przykład, poprzez odpowiednie dostrojenie okresów siatki sprzęgacza wejściowego, światło odpowiadające lewej części pola widzenia jest kierowane na lewy element pośredni, a światło odpowiadające prawej części pola widzenia jest kierowane na prawy element pośredni składnik. Dodatkowo, okresy siatki mogą być odpowiednio dostrojone tak, aby część FOV (np. środkowa część FOV), która nie ma być kierowana do żadnego z lewego i prawego składnika pośredniego, przechodziła do zanikającego rzędu dyfrakcji, który nie przenosi dowolna moc. Mówiąc bardziej ogólnie, poprzez właściwe zaprojektowanie i umieszczenie łącznika wejściowego oraz właściwe umieszczenie i zaprojektowanie dwóch lub więcej elementów pośrednich, różne części pola widzenia mogą być prowadzone w różnych kierunkach. Takie przykłady wykonania mogą zapewnić dwie znaczące korzyści. Po pierwsze, takie przykłady wykonania mogą zapewnić całkowite przekątne FOV, które jest bardzo duże, nawet jeśli każdy z elementów pośrednich indywidualnie obsługuje stosunkowo mniejsze FOV (np. przekątne FOV nie większe niż około 35 stopni). Dodatkowo, ponieważ tylko pożądana część pola widzenia jest prowadzona w każdym z różnych kierunków, mogą wystąpić znaczne oszczędności energii (np. do 50%). Demonstracje przykładów wykonania niniejszej technologii wykazały, że takie przykłady wykonania można wykorzystać do uzyskania przekątnej FOV do około 70 stopni, gdzie współczynnik załamania masywnego podłoża falowodu optycznego wynosi około 1.7 (tj. nl ~ 1.7 ). W związku z tym wykazano, że przykłady wykonania niniejszej technologii mogą być wykorzystane do podwojenia przekątnego pola widzenia w porównaniu z polem widzenia, które można osiągnąć przy użyciu przykładowego falowodu 100 opisanego powyżej w odniesieniu do FIG. 1A, IB, 1C i 2. Dzięki odpowiedniej konstrukcji, przykłady wykonania opisane w niniejszym dokumencie mogą być wykorzystywane do zapewniania jeszcze większych FOV do około 90 stopni. Należy zauważyć, że termin FOV, w znaczeniu stosowanym w niniejszym dokumencie, odnosi się do diagonalnego FOV, o ile nie stwierdzono inaczej.

Jeśli wszystko zrozumiałeś, możesz być także inżynierem optycznym, takim jak Tuomas Vallius, główny wynalazca. Najważniejsze jest jednak to, że Microsoft zademonstrował technologię w rzeczywistym sprzęcie i że rozwiązanie jest więcej niż teoretyczne. Mamy nadzieję, że jest to przełom, którego Microsoft potrzebuje, aby umożliwić im uruchomienie drugiej generacji sprzętu HoloLens.

Patent został zgłoszony na arenie międzynarodowej w kwietniu 2017 r. i można zobaczyć tutaj.