东京大学研发新型AR眼镜，通过分离投影仪小型化设备

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解决所述设备类别的的特定现有限制，例如重量和体积

（映维网Nweon 2025年03月07日）日本东京大学团队开发了一种可以接收投影仪发出图像的AR眼镜，目标是解决所述设备类别的的特定现有限制，例如重量和体积。团队的研究将于2025年3月在法国圣马洛举行的IEEE VR大会中进行展示。

今天的AR眼镜要么笨重，要么缺乏足够的计算能力、续航和亮度，无法实现最佳的用户体验。

为了克服相关限制，东京大学的一组研究人员及其合作伙伴设计了一种可以接收来自投射投影仪图像，而不是产生图像的增强现实眼镜。

他们解释道：“这项研究旨在利用‘光束显示’方法为AR眼镜开发一种轻薄的光学系统，允许AR眼镜接收来自环境的投影图像，从而消除了对机载电源的需求。这可以减轻重量，同时保持高质量的视觉效果。”

在研究小组的设计之前，光束显示方法受到眼镜接收光的角度的严重限制，阻碍了它们的实用性。在以前的设计中，角度与光源的距离仅为5度。

针对这一点，科学家们通过集成衍射波导来控制光在AR眼镜中的定向方式，从而克服了上述限制。

他们解释道：“通过采用衍射光波导，我们的光束显示系统将头部定向能力从5度显著扩展到大约20-30度。这一进步提高了光束AR眼镜的可用性，允许用户自由移动头部，同时保持稳定的增强现实体验。”

具体来说，团队的AR眼镜的光接收机制分为两个环节：屏幕和波导光学。

投射的光由漫射器接收，漫射器将光均匀地引导到对焦在玻璃材料波导的透镜。这种光首先照射到衍射波导，而衍射波导将图像光移动到光栅，而后者负责提取图像光线并将其引导到用户的眼睛以创建AR图像。

研究人员制作了一个原型来测试他们的技术，并使用一个激光扫描投影仪从1.5米远的位置将一个7毫米的图像投射到眼镜，其中投影仪的角度在0到40度之间。

重要的是，作为波导的光栅将引导系统内外的光线，增加了AR眼镜接收投射光的角度，从大约5度增加到大约20-30度。

当然，尽管这种全新的光接收技术提高了实用性，但团队坦诚接下来需要进一步的测试和改进。

他们指出：“未来的研究将集中在提高可穿戴性和集成头部追踪功能，以进一步提高下一代光束显示器的实用性。”

理想情况下，未来的测试装置将监控眼镜的位置，可操纵的投影仪将能移动并相应地将图像发送到光接收AR眼镜，从而进一步增强其在三维环境中的实用性。提高分辨率的不同光源同样可以用来提高图像质量。

团队同时希望解决他们目前设计的特定局限性，包括伪影、有限的视场、单色图像、不能容纳处方透镜等等。