導讀/Lumus Maximus原型機-高通透光學緊湊型AR眼鏡,具有2Kx2K高解析度與3000nits亮度

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Lumus是世界知名的波導公司之一,近期發表了最新AR眼鏡原型機Lumus Maximus,該AR緊湊型眼鏡使用波導成像並具有極佳的光學,包括50°的視野率、60 PPD的視網膜等級分辨率、色彩均勻度,以及3000 nits的高亮度。本文來自KARL GUTTAG的光學驗證分析,在文章中我會加入我自己的理解。

LCoS與波導設計

Lumus Maximus原型機使用了2Kx2K (2048 x 2048)的LCoS做為顯示光源,並加上LED使畫面亮度均勻化,兩者光源透過分光鏡和曲面反光鏡,將資訊集中至Birdbath注入稜鏡導入波導中進行全反射。

來源:KGOnTech

高解析度

文章作者KARL GUTTAG在機台中顯示空間分辨率的檢測圖,再使用42mm的鏡頭拍攝比較Lumus Maximus原型機與Hololens2的差異。在最佳區域的表現上,前者可以達60 PPD,而後者略小於30 PPD。

來源:KGOnTech

光學畸變

Lumus Maximus原型機採用簡單的球面光學元件(spherical optics)製作,因此會產生枕狀變形(pincushion)的畫面,該畫面未來量產版可以透過使用非球面光學元件組(aspherical optics)和軟體的方式進行校正。

來源:KGOnTech

畫面均勻度

文章作者KARL GUTTAG表示顯示圖像的色彩和亮度均勻度都不完美,但已是他所看過的波導型顯示器中的佼佼者。Lumus Maximus原型機採用的CP LCoS可實現3,000尼特的高亮度。

最佳視野率

Lumus Maximus原型機採用1:1的畫面比例,並且採用50°的視野率,其原因在於,一般人眼的總視野率中,其中央的40~50°為固定的注視點區域,人眼傾向於觀看分辨率最高與具有最佳融像區域的畫面。然而雖然保證了人眼始終能看到最佳品質的畫面,卻失去了大視野率的沉浸感,因此未來或許還是會再改以使用寬的圖案做展示。

來源:KGOnTech

通透性

作者很細心的考慮到AR在真實社交上的重要性--希望使用者能清楚看到對談者的眼睛。這也是我以往在研究AR時很重視的一個人因感受項目,一個好的AR眼鏡,不應該使人感覺到被窺探隱私,並且不該成為真實社交時的溝通阻礙,而目前的AR眼鏡通常會有較大體積的遮蔽、較多外露的相機,以及較低通透度的透明鏡片,會在人與人眼神交流上多上隔閡。而作者分析了四款AR眼鏡得知,Lumus Maximus原型機的透明鏡片透明度可達約85%,相較於WaveOptics的70%,Hololens 2的40%都高出許多,且其外型也更接近一般眼鏡。

來源:KGOnTech

以上內容翻譯與理解僅供參考,歡迎指教

資料來源

KARL GUTTAG, “Exclusive: Lumus Maximus 2K x 2K Per Eye, >3000 Nits, 50° FOV with Through-the-Optics Pictures,” KGOnTech (2021/05/24)

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