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5G前夕，AR/VR产业也引起了不小的改变，上周解密了索尼的隐形眼镜投影技术，但是实际上，不止索尼，作为5G的技术大拿——华为也布局了不少的AR/VR技术的相关专利。 集微网消息，AR，即增强现实技术，简单说来就是把信息投影到视网膜上，直接在"视网膜"上收发信息、聊微信、看电影等等，基本可以取代手机。
视网膜扫描投影显示技术是指通过光束扫描的方式，直接向用户视网膜投射图像的新型显示技术。该显示技术通过高速扫描装置控制光源产生的光束，使得光束按照图像信息，按一定路径时序地进行调制，光学投影系统将扫描装置的出射光投影至人眼，直接在视网膜成像。由于该显示技术无需实体显示面，且只产生和调制所需的像素点，非常适合增强现实（AR） 、混合现实（MR）、虚拟现实（VR）等近眼显示场景。 今天给大家介绍的就是华为在19年3月20日申请的一项名为“波导组件和近眼显示设备”的发明专利（申请号：201910212609.8），申请人为华为技术有限公司。 根据目前公开的专利资料，让我们一起来看看这项视网膜显示技术吧。 在具体讲述之前要先给出三个相关的术语：出瞳距离、视场范围和人眼窗口。 1）出瞳距离(eye relief)：指波导表面中心到出瞳中心的距离，此时出瞳位于人眼瞳孔处。 2）视场范围(FOV)：也可以称为视场角或视野，指由透镜看到物体的角度，可藉由测量该物体在水平方向的角度及垂直方向的角度得到。FOV的大小决定了光学仪器的视野范围。通常FOV用角度来衡量。 3）人眼窗口（eyebox）：透镜或视觉显示器形成的有效可视图像的空间，和出瞳尺寸与目镜到眼睛的距离相关。是指眼珠在不影响显示效果的前提下，可以移动的程度。较大的eyebox用户在转动眼球时越不容易丢失图像，使用感受越好。
如上图所示为视网膜投影显示的场景示意图，该图展示了图像是如何投影在视网膜上的。通常瞳孔的直径是4mm。假设目镜到眼睛的距离为20mm，FOV为34°，显示光圈为36mm，瞳孔的横向位移约为6mm，则eyebox至少要10mm才能使得用户在眼睛旋转的情况下保证图像不会丢失。 而这样的视网膜投影显示技术能够用于视网膜扫描投影显示，将图像投射到用户的眼睛内。近眼显示设备通常佩戴在用户的眼部，例如近眼显示器可以以眼镜形式呈现，或者以头戴显示设备的形式呈现。通过近眼显示设备，用户可以同时观察到该系统投射出的增强内容和现实世界的真实景物。 下面让我们来看一个具体的近眼显示场景。
如上图所示，扫描类投影仪例如包括图中的显示控制器、光引擎和光融合器。扫描投影仪发出的图像经光融合器投射至人眼的瞳孔，并进一步在视网膜成像。光引擎通过扫描投影的方式，输出扫描图像，主要包括光源、扫描装置。 光融合器能够对光引擎的出射光束进行透射或折射进入人眼，同时真实景物发出的光线也会透过光融合器达到人眼，光融合器可以对光引擎的出射光束进行出瞳扩展，光融合器例如为波导组件或者反射阵列波导。其中，入瞳结构用于将光引擎产生的图像的光束耦合至波导组件，出瞳扩展结构用于实现对光束的出瞳扩展，以实现较大的eyebox。而较大的eyebox可以有效的提升用户佩戴舒适性。 在介绍完具体的视网膜投影技术以后，我们最后再来看看这项技术和我们生活中常见的眼镜相结合的方式吧。
如上图所示，眼镜中包括两个近眼显示设备，左侧近眼显示设备和右侧近眼显示设备，两个近眼显示设备分别对应于用户的左眼和右眼，这样用户的双眼都可以看到采用视网膜扫描投影显示技术的增强实景图像。近眼显示系统还可以只包括一个近眼显示设备，该近眼显示设备对应于用户的左眼或右眼，这样用户对应于近眼显示器的眼睛可以看到采用视网膜扫描投影显示技术的增强实景图像。 视网膜投影技术，这样听起来类似于科幻小说中的东西，现在却可以真真实实的出现在我们的身边，对于喜爱AR以及VR的朋友来说是不是迫不及待想要体验这样酷酷的穿戴式设备，同样的世界，不同的视角，期待这样的技术可以早日落地实现产量化。 |
