【嘉德点评】谷歌发明的新型头戴式设备，通过使用成像光导来将载像光传送给观看者的头戴式显示器，结合了各种类型的波导的成像光导在狭窄的空间中将载像光中继转发给观看者，以用于将虚拟图像引导到观看者的瞳孔并且使得能够带给用户较为真实的感受。
集微网消息，在18年5月份下旬举行的Display Week 2018展会上，谷歌发布了一款用于VR设备的宽视野高灵敏度的头戴式显示屏。这款显示屏尺寸为4.3英寸，单眼分辨率达1800万像素，像素密度高达1443ppi，刷新率高达120Hz，是一款OLED显示屏。
头戴式设备通过一组光学系统（主要是精密光学透镜）放大超微显示屏上的图像，将影像投射于视网膜上,进而呈现于观看者眼中大屏幕图像，形象点说就是拿放大镜看物体呈现出放大的虚拟物体图像。
头戴式显示器最大的特点就是具备高级的目光追踪功能，这相比之前是一大突破。佩戴者无需动手就能发出指令，例如随着目光下移可以自动实现文件的翻页。娱头戴式显示器还有着十分强大的娱乐功能，世界范围内各大游戏开发商都开始研发虚实游戏。伴随着科技的进步，集合了游戏于一身的手持式娱乐设备将成为热门的研究领域。
而谷歌也在2020年4月30日公布了一项名为“曲面光学透视薄型自由曲面光导”的发明专利（公开号：US 2020/0132919 A1），申请人为谷歌公司。
根据目前该专利公开的资料，让我们一起来看看这项加强的头戴式设备是如何通过光导来获取超大视野的吧。
如上图所示为该专利发明的眼镜装置透视图，设备100包括安装在框架110中的一对光导101。框架将光导固定在其顶侧114和底侧120之间，框架成形为类似于普通眼镜的形式。
通常光导是透明的，每个光导都包含介电镜涂层102，该涂层用作反射器，反射来自各个微型显示器105的光103，并使来自世界一侧113的环境光104穿过导光板的向后侧115和介电镜涂层。
框架包括两个臂111，其从框架的太阳穴位置朝着使用者的耳朵上方和上方延伸，每个臂容纳用于相应的微型显示器的绳索112，每个微型显示器通过其各自的线缆从计算设备接收电力和显示信号。
框架支撑用于各个微型显示器的显示器壳体，每个显示器壳体包围其微显示器的一部分，显示光离开微显示器并从框架的顶侧进入相应的光导。由于光导和位于微显示器与相应的光导之间的物镜或显示透镜的表面的特征，显示光被用户放大。例如光导充当放大镜，并针对大约4毫米的瞳孔直径输出40度水平乘以14度垂直视场。
如上图为光导的分解透视图，眼镜装置100的组件300包括光导301和匹配的填充件340，填充片是可以自由选择的，并且包含在光导中，以使眼镜装置看起来像普通眼镜。填充件的表面成形为与光导的表面匹配，包括光导中的凹部341的表面。
组合器表面317由顶部界面线、底部界面线、外部界面线和内部界面线限定，这些线中的每条线位于光导的各个表面的交点处。在填充件的两侧，第二匹配表面343被形为匹配光导的侧表面313的侧曲率314。
显示光从侧表面和眼睛侧表面中至少反射一次光导，显示光从每个表面反射一次，然后在光导的向眼侧出射。一组组件的每个组件的表面形状包括光导和填充件的表面，光导包括在外边缘326和内边缘327中的外凹槽325。
外凹槽从顶侧延伸到底侧，外凹槽也形成在光导的顶侧和底侧中，沿着边缘和侧面与外凹槽、框架的脊配合，用来固定在框架中的光导。
最后我们来看看这个光导的俯视图以及在真实使用该光导时是什么样的场景吧。
如上图所示，两个光导以双目排列方式布置，每只眼睛一个，从而有助于正确观看3D内容。第一光导位于右眼和右瞳孔的前面，第二左光导位于左眼和左瞳孔的前面。每个光导在其多个边缘中包括多个凹槽709，用于与框架对接。
在每个光导的眼睛侧表面上可见的是与凹部341的背面相对应的开口710，将外壳601放置在每个光导的另一侧。在光导中形成多个通道347，以利于向其引导其他原件，用于接收来自显示器的显示光的顶表面344位于光导的顶部边缘的中心位置。
导光板与中心轴711的距离相等，这由每只眼睛的相应视轴所证明决定，在每个光导中形成组合器孔径的中心，并且相对于眼睛定位第一包裹角，第一包裹角大于每个光导的第二包裹角，其中第二包裹角相对于法线从各个光导的前表面截取。
以上就是谷歌发明的新型头戴式设备，通过使用成像光导来将载像光传送给观看者的头戴式显示器，结合了各种类型的波导的成像光导在狭窄的空间中将载像光中继转发给观看者，以用于将虚拟图像引导到观看者的瞳孔并且使得能够带给用户较为真实的感受，这种头戴式显示器（HMD）将在军事应用、商业应用、工业应用、消防应用和娱乐应用等领域发挥重要的作用！
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（校对/holly）
