编译/VR陀螺

近日，以色列AR眼镜制造商Lumus展示了最新光波导原型Maximus，Maximus视场角为50° ，PPD达60，与视网膜接近。此外，Maximus在亮度与色彩均匀度上的表现也很出色。

Lumus所研究的光波导类型为反射光波导，而非常见的衍射光波导。反射光波导在光效，即更高的亮度（对眼镜在室外使用非常重要）与更高的透光率（对眼镜打造成常规眼镜而非太阳镜很重要）上有优势。

近眼显示专家Karl Guttag曾对Maximus光波导进行了近距离观察。经过一系列指标对比，Guttag对其光波导表现印象非常深刻，虽然Guttag同时也写到，公司能否进行大规模生产还有待证实。

图源：Karl Guttag

Guttag所观察的Maximus原型是以展示光波导为目的的头戴式显示器，尚未搭载计算单元、传感器、电池。

有效分辨率

当前的Maximus原型搭载2048*2048 LCOS 微显示屏（单眼），将像素分布在 50°对角线视场中。即使像素如此之高，如果无法做到在光线从显示器、光学器件进入用户眼睛时精确控制光线，最终呈现的图像质量也会很差。

Maximus所使用的光波导似乎在保持显示清晰度方面做得很好，即使将图像从微型显示器扩展到完整的50°视场范围也是如此。

图源：Karl Gutta

Guttag 发现，Maximus 波导在显示器中心的角分辨率为每度 60 像素，符合“视网膜分辨率”标准。从理论上讲，这意味着如果您在正常距离的位置将增强现实书籍放在面前，能够轻松辨认出页面上的字母（假设头部跟踪期间应用的图像处理管道不会损耗任何清晰度）。

相比之下，当前市场尚未有能达到60像素的VR头戴式设备，即便是即将面市，拥有2448*2448分辨率的Vive Pro 2。这是因为VR头显将其分辨率扩展到更大的区域，从而以角分辨率换取更宽的视野。

亮度

亮度对AR眼镜非常重要，尤其是在阳光明媚的户外。如果亮度不够，用户将很难看到眼镜中显示的内容。别说户外，许多AR眼镜的亮度甚至难以达到在室内使用的标准，这也是为什么很多AR眼镜倾向于向太阳镜一样对镜片着色。

采用反射光波导，亮度成了Lumus的关键优势之一（Guttag表示Lumus称其Maximus原型亮度达到了3000尼特）。与生成图像的亮度相同重要的，是整个光学管道的效率。如果光学管道损失了90%的光，理论上便需要添加更亮的光源以达到所需的输出亮度——但其代价是更大的体积、更多的热量与更高的成本。

因此，最低亮度的光源与高效的光学管道相结合才是理想组合。

图源：Karl Guttag

据Lumus透露，Maximus能达到每流明650尼特的效率。Guttag 指出，其效率是每流明 50 尼特的 WaveOptics 波导的十倍以上（这就是为什么我们看到带有深色太阳镜色调的新款 Snap AR 眼镜时并不感到惊讶）。

并非所有衍射光波导都会像WaveOptics（Snap于5月以5亿美元价格收购了WaveOptics）一样低效，DigiLens最新光波导据称已达到每流明300尼特。

图像均匀性

Lumus Maximus 原型还显示出令人印象深刻的图像均匀性，即整个显示器的亮度、颜色和分辨率的一致性（俗称 VR 空间中的“最佳位置”）。

图源：Karl Guttag

以上是Maximus与HoloLens2的对比图，可以看到，后者存在色彩均匀性差的问题，画面会出现彩虹般的雾霾。不止是强于HoloLens，Maximus同样领先于其他波导用例，Guttag表示，“图像的颜色与亮度均匀性虽不完美，但已比我所见过的任何波导型光学器件都要好得多。”

诚然，Maximus仍有改进空间，虽然上图中Maximus明显优于HoloLens，但我们却仍然能清楚地看到Maximus图像的角落处颜色均匀性与亮度开始下降。不过，这对沉浸式视场角来说并不是大问题，想象一下，如果对角线仅有 50°，这就意味着图像的角落距离外围视图并不远，均匀性差的地方也会更不明显。

Maximus的光学性能令人印象深度，但在消费级AR眼镜发展阶段，有一个巨大的问题横亘在中间：Lumus的反射光波导能否以经济实惠的方式进行大批量生产？

图源：Schott

去年，Lumus宣布与特种玻璃企业Schott（肖特）建立战略合作伙伴关系，以提高制造能力并实现所说的低成本。Guttag 认为在量产方面进行适当的投资，Lumus 的方法可能“至少能获得与衍射波导一样的成本效益”。

更多Maximus原型内容，请查看：反射光波导+LCOS微显示屏，Lumus显示强于HoloLens 2？

来源：Roadtovr