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微软再为HoloLens研究新光学方案，可翻倍到70度FOV

文章相关引用及参考：mspoweruser

用户所看到的最终图像可以横跨70度范围。

（映维网 2017年10月21日）微软HoloLens的主要问题是视场有限，而这是由使用的技术物理所决定。微软写道，为了在波导中使用内反射，他们不得不将设备限制在大约35度的出射角范围内，而这决定了用户所看到的最终全息图视场。

然而，微软已经在努力探索新的技术来克服这个限制。早在2016年12月份映维网就有报道过微软欲通过叠加两种类型显示器来提高HoloLens视场的研究。现在，微软又有了新方案，欲将沿波导发送的图像分成两个元素，然后再提供两个单独的出口，这时尽管每个元素将被限制在35度的范围内，但用户所看到的最终图像可以横跨70度范围。

该专利的发明者写道：

根据本技术的特定实施例，光波导包括至少两个中间组件，而每个中间组件用于支撑FOV的不同部分。更具体地讲，输入耦合器设计成在至少两个不同的方向上衍射光（如相反方向），以将对应于图像的光引导到不同的中间组件。例如，通过适当调整输入耦合器的光栅周期，对应于FOV左半部分的光将转向左边中间组件。

另外，通过适当调整光栅周期，可以使不被引导至左边中间组件或右边中间组件的FOV的一部分（如FOV的中心部分），进入渐逝衍射顺序。

更笼统地讲，通过适当设计和放置输入耦合器，并且适当放置和设计两个或多个中间组件，FOV的不同部分可以引导至不同的方向。这样的实施例可以提供两个显着的优点。

首先，即使每个中间组件分别支持相对较小的FOV（如不超过约35度的对角FOV），这样的实施例仍然可以提供非常大的总对角FOV。

另外，由于只有FOV的期望部分被引导至每个不同的方向，因此可以显着地节省功率（如高达50％）。本技术的实施例演示已经表明，这样的实施例可以获得高达约70度的对角FOV，其中光波导的块体基板的折射率为约1.7（即n1〜1.7）。

因此已经得到证明的是，与上文参考图FIGS.1A,IB,1C和2中的示例性波导100所能实现的FOV相比，本技术的实施例可以用于加倍对角FOV。通过适当的设计，本文所述的实施例可用于提供高达约90度或甚至更大的FOV。注意，除非另有说明，本文所用的术语FOV是指对角FOV。

如果你能理解所述内容，你或许也是一名光学工程师，就像该专利的首席发明者Tuomas Vallius一样。但本专利的主要一点是：微软已经在实际的硬件中展示了这一技术，亦即解决方案不仅只停留于理论阶段。希望这能成为微软推出第二代HoloLens硬件的突破口。

本专利于2017年4月提交，更多详细信息请前往WIPO。

最后更新：2017-10-21 10:55:27

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