如何提高頭戴設(shè)備的FOV一直是廠商們研發(fā)中的重點，因為頭戴設(shè)備的FOV不足是無法創(chuàng)造完全沉浸的體驗。有一種十分簡單粗暴的方法，就是增加顯示設(shè)備的尺寸，這樣自然FOV會變大，但是成本和重量的約束讓這個方案變得不切實際。因為典型的顯示設(shè)備已經(jīng)十分復雜，制作起來十分昂貴。同時，用戶在使用時周邊視覺較少，這也是一種資源的浪費。
所以只好在顯示設(shè)備本身上下功夫了，HoloLens在17年1月提交的專利就是這種解決方案，而該專利在近日審核通過了，讓我們一起來看看吧。
HoloLens這次的專利，提供了三種解決方案，重點是后兩種方案中使用的小透鏡陣列來達到擴大FOV的目的。通過光源向小透鏡陣列的相應小透鏡發(fā)射光線，小透鏡再折射入人眼，來擴大FOV。
通常來說使用小透鏡會影響透視性能，因為表面會反射光線。但是在設(shè)計的時候，采用部分反射的表面，將仍然透過一部分光，與此同時將表面與折射率先關(guān)，使得光的失真被最小化或者消除。
第一種是顯示方案20，主要由發(fā)光基板26和全息基板28組成。
光源30－1～30－5用粘合劑固定在發(fā)光基板26上，可以是無機發(fā)光二極管（ILED），比OLED更小、更有效，并且不易受到水分的傷害 。
工作時光源向全息基板發(fā)光，全息基板由光學元件組成，可將數(shù)字圖像編碼到全息基板的表面。眼動追蹤器32提供信息，使得顯示設(shè)備根據(jù)眼睛位置渲染圖像，讓圖像通過電子和光學的方式設(shè)置到用戶的瞳孔位置。
第二種方案顯示裝置34，主要由光源36、小透鏡陣列38組成。
小透鏡指的是相對來說很小的透鏡，使用的還是傳統(tǒng)的研磨，拋光工藝制造。在一些案例中，還可以使用布拉格透鏡或者是菲涅爾透鏡等其他適合環(huán)境需要的光學元件。
這里就不是方案1中的反射原理了，光源直接將光發(fā)射到其對應的小透鏡上，小透鏡將光聚焦后朝向用戶的眼睛，再經(jīng)過人眼的聚焦就能獲得清晰的圖像了。
而小透鏡的材料也可以是其他材料，比如電敏性材料。比如在斷電時，小透鏡基本保持光學平坦的狀態(tài)，使得透過小透鏡的光基本不變。當通電時，小透鏡可以重新調(diào)節(jié)光向，使得光線對準用戶的眼睛。
或者是用流體填充結(jié)構(gòu)來替代小透鏡，這樣就能獲得可切換的小透鏡陣列了。通過在基板上設(shè)計可延展的薄膜，來形成填充流體的空腔。在施加壓力的時候，膜產(chǎn)生彎曲來形成透鏡，沒有壓力的時候，結(jié)構(gòu)保持不變。
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