东京大学和大阪大学的研究小组在日本科学技术振兴机构(JST)的支持下,开发出了一种用于下一代 AR 显示技术的薄型光接收系统,称为“光束显示(BD)”方法。在这个系统中,AR眼镜本身没有内置显示元件或电池,而是通过安装在环境中的投影仪投射图像,因此重量较轻。
目前,眼镜式AR设备越来越受欢迎,有些眼镜式AR设备将显示元件、计算单元和电池都内置在设备本身中。这不仅增加了重量、使设备佩戴不舒服,而且还限制了电池容量和计算能力。而Beaming Display方式则是由环境中的投影仪负责生成和投射图像,用户佩戴的AR眼镜只接收光线并进行显示。
Beaming Display方式的一大特点是AR眼镜不需要电源。由于图像是从环境中的投影仪直接投射到 AR 眼镜上的,因此眼镜本身可以设计得又薄又轻。这使您可以长时间舒适地佩戴它们而不必担心电池耗尽。
传统的光束显示方法存在接收光的头部角度限制在5度左右的问题,需要用户精确调整头部的位置和方向。在本研究中,我们采用带有衍射光学的波导设计来解决这一问题。
新开发的光接收系统采用了衍射光波导,可以从各个角度接收光线,实现约 20 至 30 度的宽角度公差。这使得用户在自由移动头部的同时也能体验稳定、高质量的 AR 图像。
尤为值得注意的是,AR眼镜不需要电源或计算单元,因此比传统的AR设备轻得多。这大大减轻了需要长时间使用的工业应用中工人的负担。此外,在多个用户在同一环境中观看相同内容的情况下,可以通过共享环境的投影仪来提高成本效益。
该研究成果在2025年3月8日举办的国际会议“IEEE VR 2025 ”上发表。未来,研究团队计划继续进行研究,以进一步提高可穿戴性并集成头部位置跟踪功能。
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