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专利:微软用可移动显示器为HoloLens 3实现无限视场

2019-03-22 10:19:54|来源: 映维网

  微软人工智能和混合现实业务的Technical Fellow艾利克斯·基普曼(Alex Kipman)是HoloLens项目的负责人,而他确信团队最终可以令设备的视场匹配人类视觉,并称HoloLens 3可实现“无限视场”。现在他们采用的一种潜在方法。根据美国专利商标局公布的一份微软专利申请,其介绍了这家公司正在探索超越HoloLens的“无限视场”头显设备。

  微软在专利文件中指出,市场现在对虚拟现实,混合现实和增强现实的兴趣激增,而大多数设备都是利用可以将图像投影至用户眼睛的可穿戴式头显。通常而言,这样的头显大多笨重,穿戴不便,部分原因是因为投影仪和光学设备过于低效。特别是,投影仪和波导的低效率导致设备需要更高的功率进行传输,并且需要巨大的冷却系统来消散过多的热量。

 

  另外,对于某些设备而言,投影仪和波导本身都过于笨重,从而令头显难以佩戴,不适合长期使用。

  不仅如此,所述的设备通常视场有限。例如,目前市场上一些VR,MR和AR设备的视场介乎30度-40度之间。在最近一份三星专利申请中我们看到,这家公司希望实现200度的视场。对于微软的专利申请而言,借助这一新设计,头显可以实现“基本无限”的视场。

  下面专利图1说明了一种“基于移动的显示设备”;图2B则是移动构件,发光器阵列,以及透镜阵列的额外细节,

 

  对于名为“ Persistence Of Vision Augmented Reality Display(增强现实显示器的持续视觉)”的专利申请,微软描述了一种基于移动的显示设备。他们写道:

  “一种基于移动的显示设备配置为在用户视场中移动发光器,从而向其显示完整的图像。基于移动的显示设备包括第一可移动构件。基于移动的显示设备同时包括第一发光器阵列,其包括耦合至第一可移动构件的多个发光器。第一发光器阵列配置为根据第一可移动构件的位置输出来自发光器的光线。基于移动的显示设备同时包括第一透镜阵列。第一透镜阵列耦合至第一发光器阵列。第一透镜阵列包括配置成将光线引导到第一孔径(如用户眼睛)的透镜。”

  具体来说,微软希望通过一种可移动的显示器来显示“基本上无限”的视场。这家公司进一步解释道,发光器可以以充足的速度移动,使得其移动对用户而言“不可察觉”,从而为其产生一种持续视觉的幻觉。

 

  微软同时指出,一些实施例所描述的设备重量可以显著降低。例如,可移动构件的尺寸和形状配置成产生可以冷却发光器元件的对流,从而避免了对笨重且巨大的冷却元件需要。另外,为方便冷却,发光器阵列可以以大表面积实现。再者,设备内部的移动构件可用作风扇进行冷却。

  不仅如此,对于图片所示的两个眼罩半球,不同半球之间可以实现50/50的产品重量分布,同时前后可以实现均匀的重量分布。微软指出,相比之下,今天大多数设备都是前端较重,后端较轻,这有可能导致颈部拉伤和不适,而他们的发明可以实现更为平衡的重量分布。

  名为“ Persistence Of Vision Augmented Reality Display(增强现实显示器的持续视觉)”的专利申请最初于2017年9月提交。需要注意的是,这只是一份专利申请,仅代表微软朝这一方面进行了探索,尚不确定他们是否会或将于何时商业化相关的发明技术,同时不确定实际的效果几何。
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