2025 年 1 月 2 日,一项来自英伟达的专利申请公开曝光,专利号为 US20250004275A1,其名为 “使用数字全息技术的无背光增强现实”。这项专利由 Jonghyun Kim 等人发明,申请人与受让人皆为英伟达公司,申请日期为 2024 年 6 月 14 日,申请号是 18/744378。
该专利的核心在于其独特的光学系统,包含利用空间光调制器(SLM)的干涉仪,一个带有第一分束器和多个反射镜的光导装置发挥关键作用,它能引导非相干光穿过分束器到达干涉仪,进而生成干涉光图案,随后又借助反射镜将干涉光图案导回第一分束器。
与传统依赖背光系统且常采用厚重折叠光学器件来实现光学遮挡的 AR 显示技术不同,这项创新旨在解决 AR 显示在紧凑实现光学遮挡方面的迫切需求。以往传统 AR 显示若要实现光学遮挡,往往存在诸多弊端,例如为降低入射光强度而遮挡使用者面部,或是因使用明亮背景而导致对比度不佳;即便采用空间光调制器按像素遮挡光线,从外部平面到 SLM 平面的成像光学器件,以及将 SLM 平面成像到 “远” 平面以实现正确感知的光学器件组合,也会让设备变得又大又重。
英伟达的这项专利有望带来多方面 AR 变革。一方面,它利用数字全息术和环境光干涉原理,摆脱对传统背光系统的依赖,通过巧妙设计,借助空间光调制器与环境光的相消干涉,让 AR 眼镜在明亮户外环境下也能实现卓越显示效果,有效攻克户外显示难题。另一方面,其涵盖的关键技术十分亮眼,如用于智能光干涉的自干涉全息术,能精准调控光线;基于深度学习模型的神经网络控制系统,可确保显示稳定性,为使用者提供连贯、清晰的视觉体验;还有双视点立体显示技术,能为用户营造沉浸式的观感。
此外,智能遮光功能是一大创新,它能够选择性地仅遮挡必要的 AR 内容,使眼镜佩戴者在观看虚拟信息的同时,其他区域仍保持自然视觉,不会因过多光影干扰而感到不适。
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