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微軟再為HoloLens研究新光學方案，可翻倍到70度FOV

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用戶所看到的最終圖像可以橫跨70度範圍。

（映維網 2017年10月21日）微軟HoloLens的主要問題是視場有限，而這是由使用的技術物理所決定。微軟寫道，為了在波導中使用內反射，他們不得不將設備限製在大約35度的出射角範圍內，而這決定了用戶所看到的最終全息圖視場。

然而，微軟已經在努力探索新的技術來克服這個限製。早在2016年12月份映維網就有報道過微軟欲通過疊加兩種類型顯示器來提高HoloLens視場的研究。現在，微軟又有了新方案，欲將沿波導發送的圖像分成兩個元素，然後再提供兩個單獨的出口，這時盡管每個元素將被限製在35度的範圍內，但用戶所看到的最終圖像可以橫跨70度範圍。

該專利的發明者寫道：

根據本技術的特定實施例，光波導包括至少兩個中間組件，而每個中間組件用於支撐FOV的不同部分。更具體地講，輸入耦合器設計成在至少兩個不同的方向上衍射光（如相反方向），以將對應於圖像的光引導到不同的中間組件。例如，通過適當調整輸入耦合器的光柵周期，對應於FOV左半部分的光將轉向左邊中間組件。

另外，通過適當調整光柵周期，可以使不被引導至左邊中間組件或右邊中間組件的FOV的一部分（如FOV的中心部分），進入漸逝衍射順序。

更籠統地講，通過適當設計和放置輸入耦合器，並且適當放置和設計兩個或多個中間組件，FOV的不同部分可以引導至不同的方向。這樣的實施例可以提供兩個顯著的優點。

首先，即使每個中間組件分別支持相對較小的FOV（如不超過約35度的對角FOV），這樣的實施例仍然可以提供非常大的總對角FOV。

另外，由於隻有FOV的期望部分被引導至每個不同的方向，因此可以顯著地節省功率（如高達50％）。本技術的實施例演示已經表明，這樣的實施例可以獲得高達約70度的對角FOV，其中光波導的塊體基板的折射率為約1.7（即n1〜1.7）。

因此已經得到證明的是，與上文參考圖FIGS.1A,IB,1C和2中的示例性波導100所能實現的FOV相比，本技術的實施例可以用於加倍對角FOV。通過適當的設計，本文所述的實施例可用於提供高達約90度或甚至更大的FOV。注意，除非另有說明，本文所用的術語FOV是指對角FOV。

如果你能理解所述內容，你或許也是一名光學工程師，就像該專利的首席發明者Tuomas Vallius一樣。但本專利的主要一點是：微軟已經在實際的硬件中展示了這一技術，亦即解決方案不僅隻停留於理論階段。希望這能成為微軟推出第二代HoloLens硬件的突破口。

本專利於2017年4月提交，更多詳細信息請前往WIPO。

最後更新：2017-10-21 10:55:27

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