Magic Leap專利文件公開光學顯示技術

說起AR眼鏡，Magic Leap應該會是一個不可避免的話題。先是開始炫到不行的鯨魚宣傳片，雖然被證實是特效，但的確吸睛；再到後來大佬們數十億的投資，也都為它帶來了不小的關注。然而這家公司卻像一直遮罩在迷霧之中。最近打探到他們在向中國的AR公司的移動端 SDK開發人員進行挖角。似乎是又有了什麼新的動向。但外界終究難以一探究竟，唯一比較容易可供分析的信息，就只有他們的專利信息了。

最近，美國專利商標局公開了一批Magic Leap的專利，其中就包含有頭戴部分Lightwear的圖紙和比較詳細的描述。

根據描述，Magic Leap採用的是光波導方案，波導背後有一個光柵，一個波長選擇反射器，搭載圖像的光線通過光柵衍射，然後通過波導投射到用戶的眼鏡。由於光柵將來自波導的光導向兩個不同的方向，反射器可以將來自第二方向的一部分光反射回第一方向，同時，反射表面將有意地用幀順序輸入信息順序地激活，於是每個反射表面呈現與其他窄場視角圖像類似的窄視野子圖像，最終得到由其他反射表面呈現的子圖像以形成複合寬視野圖像。最後，所有光線通過眼鏡上的楔形波導陣列進入人眼。

在整個反射過程中，由於反射器是使用像鈮酸鋰、液晶等電活性材料構造的，使得在向特定反射器施加電壓和/或電流時，這種反射器的材料的折射率會發生改變，例如，可以使反射器的一部分處於透射配置，其餘部分轉變成反射配置，從而改變圖像的傳播路線，這也同樣使得改變圖像的焦距成為可能，盡量避免人使用AR眼鏡時聚焦和調節之間的不匹配。

在文獻中提到，在將6個子圖像呈現給眼睛幀的案例中，形成具有每秒60幀的整體刷新率的大平鋪圖像，期望頻率可以達到大約360赫茲，而電活性反射器陣列完全可以跟上這種頻率。比如鈮酸鋰在光子學工業中用於高速開關和光纖網路，並且具有響應於在非常高的頻率下施加的電壓而切換折射率的能力，這個高頻率可以用於操縱線順序或像素順序的子圖像信息，特別是如果輸入顯示器是光纖掃描顯示器時。

遺憾的是，在圖像顯示方面，專利文獻中有大量應用不同光源的例子（包括光導纖維），文獻本身也提到要使顯示系統在需要的情況下可以應用包括光纖顯示、DLP等不同光源，所以我們仍不能從現有的文獻中判斷Magic Leap到底有沒有如網上所說應用掃描光纖顯示。

當光源採用光纖時，為了獲得較大的出瞳，Magic Leap選擇使每根掃描光纖為單色顯示，使得在給定的一個或多個顯示器內，具有僅有紅色纖維的亞組，僅有藍色纖維的亞組和僅有綠色纖維的亞組。這種結構也有利於輸出耦合中的更高效率以將光引入光纖中。

關於Magic Leap的slam方案，根據文獻的說法，在眼鏡側面有一對用於slam的相機，與IMU等感測器互相配合，是AR眼鏡中比較常見的雙目slam方案。

另外，專利文獻還提到在用戶各自的增強現實系統和基於雲的計算機（例如伺服器計算機）之間建立非同步通信。換句話說，用戶的單獨的增強現實系統不斷地更新關於用戶對雲的環境的信息，並且還可以從雲接收關於可通行世界的信息，這樣可以使系統更高效地處理問題。例如，單個增強現實系統可以通過雲將世界模型傳遞或傳遞給其他用戶，而該世界模型提供了高效地傳遞或傳遞至少包含用戶視野的信息的能力。

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