美光|产品细分代表作,AR桌游眼镜Tilt Five光学解析( 二 )





视场角方面 , Tilt Five的对角线FOV可达110° , 超越市面上大多数AR眼镜 。 而且 , Tilt Five的光学模组支持较大的适眼距 , 叠加近视眼镜也足够舒适 。
Guttag表示:Tilt Five比其他AR眼镜更神奇 , 是因为它的视觉效果达到了宣传的水平 , 实际体验并不令人失望 。
考虑到Tilt Five配备扫描角度高达140°的红外摄像头 , 它可追踪的范围甚至比标准棋盘更大 , 因此你可以扩大棋盘规模 , 或是在棋盘外放置一些AR追踪标记 , 就可以扩大AR图像的规模 。
一些细节Tilt Five分辨率达1280x720 , 其采用了Citizen制造的彩色场序FLCOS显示器FineDevice , 以及一个定制的微型投影模组 。 场序FLOCS显示器的效果足够清晰 , 未来还可以继续优化 。



另外 , Tilt Five的显示模组上有一些玻璃珠元件 , 可能会产生闪烁 , 未来也许会通过替换更高端的屏幕来改善这一点 。
不过 , 目前Tilt Five依然采用分体式设计 , 需要通过有线形式连接手机、平板电脑或PC 。 未来 , 如果通过无线串流方式来连接计算单元 , 体验感会更加灵活 。 Ellsworth表示:由于Tilt Five本身已经分担一部分计算 , 它与计算机之间的数据传输速率不算高 , 因此未来可能替换成无线传输 。



舒适性方面 , 未来也许可以加入可调节的头带 , 或是在后脑勺部分加入电池等配重 。
光学原理1)双目立体偏振
Guttag表示:Tilt Five的光学设计简单且优雅 , 特点是结合偏振器和四分之一波片 , 以精准的角度将AR图像投影至逆反射棋盘 , 并分别反射回用户的左右眼 。 因此 , 在使用Tilt Five时你的左右眼看到不同的图像 , 形成3D效果的双目视差 。



另一方面 , Tilt Five的LCoS投影模组输出线性偏振光 , 然后通过具有角度的线性偏振器将光反射至棋盘上 。 棋盘的逆反射光学特性不影响偏振 , 而是直接将光线反射回人眼 。 Tilt Five在左右眼采用不同的波片 , 这样当光线反射到棋盘时 , 会在相反的方向发生偏振 , 分别向特定的眼睛输入光线 。
通常 , 线性偏振器光学会阻拦60%非偏振入射光 , 透光性在40%左右 。 而Birdbath光学方案 , 可遮挡75%环境光 , 透光性更差 。 Tilt Five采用了特殊的波片阵列 , 因此微型投影模组输出的光线经过偏振器反射和投射 , 仅损失25% 。
另外 , Tilt Five并未采用光学组合器 , AR光线与真实光线都通过相同的路径直射入人眼 , 因此不需要考虑动态变焦问题 。 而使用组合器的光学 , 通常通过反射的路径来显示AR , 而通过透光/组合方式来显示真实光线 。
2)逆反射式屏幕 , 棋盘也是光学元件
如果光线照射到普通的白色屏幕上 , 只会在一个180°的板球范围扩散 , 只有一小部分会反射回屏幕前的人眼 。 相比之下 , 逆反射式屏幕可以反射大多数入射光 , 而且反射角度足够小 。



通常 , 逆反射式屏幕会采用灰色背景 , 并在上面覆盖微小的玻璃球 。 光线进入玻璃球后 , 会经历折射、反射(20-30°)、折射三个阶段 , 光线离开玻璃球后与输入的光线平行 , 很大程度上保持了光的偏振 , 因此大部分会反射回人眼 。



3)视觉辐辏调节冲突(VAC)
Guttag指出 , Tilt Five可以从两方面缓解VAC问题 。 首先 , 其通过投影模组来发射光线 , 原理有点类似于针孔成像 , 更容易让人眼聚焦 。
另一方面 , Tilt Five直接将AR光线投影在棋盘上 , 看起来就像是棋盘自己显示的图像 。 AR图像可以聚焦在棋盘的位置 , 尽管可能与其虚拟位置不够匹配 , 但这种差异不足以导致VAC问题 。

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