大きさも持ちやすさもレンガのようだった最初の携帯电话を覚えていますか？
拡张现実（ a（天博综合体育app下载）ゴーグルは、従来の眼镜のように快适で简単に装着できることを目标に、同様の変化を遂げようとしています。マイクロプロセッサー、センサー、接続性の进歩がすでに组み合わされて、この进化を支えています。
しかし、 天博综合体育app下载デバイスに残された最も大きな技术的课题の1つは、ディスプレイそのものです。具体的には、小型軽量でありながら、人间の视覚システムに要求される厳しい性能を満たすディスプレイを作ることが问题となります。そしてもちろん、経済的に生产できるものであることです。
天博综合体育app下载ヘッドセットの设计目标
このすべてを达成するためには、 天博综合体育app下载ディスプレイの设计者は、いくつかの异なる目标を一度に达成する必要があります。まず、天博综合体育app下载ゴーグルの全体的な大きさ、重さ、重心は、长时间装着しても十分に快适なものでなければなりません。
次に、ディスプレイの视覚特性にはいくつかの重要な要件があります。こうした特性は、「鲜明さ」としてひとくくりにすることができます。これには、角度分解能やフィルファクター（画素间の空白）などが含まれます。色域と色精度も考虑すべき点です。
さらに、ディスプレイの立体视という侧面もあります。つまり、ヘッドセットによって表示される物体の见かけの大きさ、距离、位置が、现実世界の直接の视界と正しく一致する必要があります。また、ディスプレイは装着者や外部の物体の动きに合わせて十分な速度で更新される必要があります。
また、立体画像（ディスプレイによって左右の目に别々に表示されることによって脳内で作られる）の融合が容易であることも重要です。なぜなら、この问题は大半の人にとって、ほぼ即座に眼精疲労や不快感を引き起こすからです。これが信じられないなら、3D
「没入感」という概念には、他にもいくつかの重要な考虑点があります。具体的には、ディスプレイが装着者の视野の多くをカバーするほど、没入感は高まります。専门的には、これはディスプレイの视野角（ fov）と呼ばれます。また、コンシューマー向けの 天博综合体育app下载ゴーグルは、さまざまな头のサイズと眼球间隔（瞳孔间距离またはipdと呼ばれます
期待される导波路
天博综合体育app下载技术に关する以前の投稿で详しく说明したように、 天博综合体育app下载ヘッドセットの特别な课题は、ディスプレイが装着者の目の前に直接设置されないことです。一方、 vr ヘッドセットでは、装着者はディスプレイを直视するほか、ディスプレイをより远く、より大きく见せるために光学部品が使用されています。しかし、光学的に言えば、これは比较的简単な作业です。
天博综合体育app下载ヘッドセットの光学部品は、「光学コンバイナー」と呼ばれる透明な部品を使用しなければなりません。この部品は、外部から光を伝达し、ユーザーが现実世界を直接见ることができるようにするものです。さらに、ディスプレイエンジンの出力をコンバイナーの端から中央へ流し、装着者の目线に向けなければなりません。これは、 cg映像が现実の风景に重なって见えるようにするためです。これはvrヘッドセットの光学系が行うよりもはるかに复雑な作业です。
そのために、非常に巧妙なさまざまな光学システムが开発されており、平面导波路は现在使用されている最も有望な技术のひとつです。平面导波路は、ディスプレイエンジンから装着者の目に光を导く小さな透明な伝送路のようなものです。导波路は、光ファイバーで使われているのと同じ原理である「全反射」（ tir）という现象を利用して、光を导波路内に封じ込めます。
tir は、光が密度の高い物质（ガラスなど）に向かうときに発生します。このとき、光线は屈折し、方向を変えます。屈折はレンズの机能です。）
しかし、光线が2
物质から空気中に出た光线は屈折します（方向を変えます）。しかし、より大きな入射角では、完全に反射して材料の中に戻ってしまい、まったく逃げません。材料の屈折率が高ければ高いほど、この效果が起こり始める角度は小さくなります。
この现象を天博综合体育app下载ゴーグルに利用するには、「インカプラー」によって、ディスプレイエンジンからの光が临界角以上の角度で导波路に导入されると想像すればよいでしょう。そして、光はこのガラスの中を进み、 tir によって封じ込められます。コンバイナーの中央で、光は「アウトカプラー」にぶつかります。これにより、光は取り出され、装着者の目に向けられます。
导波路ベースの天博综合体育app下载ヘッドセットでは、ディスプレイからの光はインカプラーを使って导波路の端近くに导入されます。その后、 tir を使って导波路を通り、装着者の目の前のポイントに到达すると结合されます。
このような导波管を実际に机能させるには、途方もない技术と高度な技术が必要です。しかし、実际に机能する导波管がすでに使用されています。
导波路の利点は、普通のメガネのように见えるヘッドセットができることです。これにより、消费者に広く受け入れられるよう、十分に小型・軽量で使いやすい制品を作るという目标が见えてきました。
革新的な导波管材料
导波管が机能するのはtir のおかげですが、それについて知っておくべき重要なことが1つあります。すなわち、材料の屈折率が高くなると、表面に当たる光线の角度が小さくなり、 tir が発生します。つまり、より広い角度范囲で反射されるということです。
これは、导波路に高屈折率材料を使用することで、より広い视野を実现できるということです。そして、 fov は、天博综合体育app下载システム设计者が达成しようとしているような没入感を生み出すための键となります。
屈折率の高い材料から作られた导波管は、より大きな视野を装着者に届けることができて、没入感を高めます。
问题は、従来の光学ガラスの屈折率が、今述べたような导波路で达成可能な fov を着しく制限していることです。ガラスメーカーは、より高い屈折率の材料を开発することで対応してきました。その仕事は素晴らしいものでした。しかし、材料の根本的な限界を克服することはできていません。现在、ガラスで达成可能な最高屈折率は约 2.0です。
しかし、ガラス以外にも可视光を透过する材料はあります。その中には、より高い屈折率と、その他の望ましい物理的特性を并せ持つものもあります。そのうちの2 2.3ニオブ酸リチウム120207_120226炭化ケイ素（sic）です。
导波路の屈折率とディスプレイfovの理论的关系をグラフに示します。SICは、屈折率が最高のガラスを使った场合でも、ディスプレイの fovを実质的に2倍にします。これは天博综合体育app下载ゴーグルの设计者にとって画期的なことです。
导波路材料の屈折率と天博综合体育app下载ディスプレイの最大fov fovの理论的关系を示します。linbo₃とsic はどちらも、ガラス材料よりも大きな利点をもたらします。
高屈折率材料の利点は、 fov 2つまたは2つまたはつまたはつまたはつの别々のガラスが使用されています。特に、 のより高い屈折率により、 のより高い屈折率により、 のより高い屈折率により、 のより高い屈折率により、
linbo₃とSicはどちらも、高屈折率ガラスよりも実用的で性能的に优れていますが、コストも高くなります。その一方で、これらを使用することで、全体的なシステムや制造の复雑さを軽减し、制造コストを下げることができます。
coherent は、これらの材料で、消费者にとって魅力的な费用対效果を持つ新世代の 天博综合体育app下载デバイスを実现できると考えています。当社はすでに、结晶成长から基板制造まで、両材料の垂直统合型メーカーです。また、回折カプラーや光学コーティングなど、他の导波路部品も作ることができます。さらに、当社の制造工程はすべて、大判サイズや大量生产にも対応可能です。天博综合体育app下载システム设计者とパートナーシップを组み、これらの材料をベースとした导波路ディスプレイを开発し、量产を确実にサポートする准备が整っています。
